JP2011042164A - 既設管の更生工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 硬化性樹脂を用いた管状ライニング材における樹脂含浸性の不具合を解消した既設管の更生工法を提供する。
【解決手段】 一実施形態では、管状ライニング材１の内部に、未硬化の硬化性樹脂を主剤とする母材樹脂を注入し、管状ライニング材１の内部を減圧して母材樹脂を樹脂吸着基材１２に含浸させる。母材樹脂は、２５℃での粘度を５０ｍＰａ・ｓ以上、２０００ｍＰａ・ｓ以下とし、ポットライフが２時間以上、４０時間以下として、さらに、硬化後の母材樹脂の曲げ弾性率を２．０ＧＰａ以上、４．０ＧＰａ以下とする。そして、母材樹脂を含浸させた管状ライニング材１を流体圧によって既設管２内に反転挿入し、反転させた管状ライニング材１で既設管２の内面を補修する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、老朽化した既設管の内面にライニングを施して管路を補修する既設管の更生工法に関する。

地中に埋設された下水道管、上水道管、農水管などの既設管が老朽化した場合に、その既設管を掘削することなく、地中に埋設された状態で管路の内壁にライニング材を施し、補修する更生工法が広く実用化されている。

その更生工法の一つとして、管状のライニング材を用い、流体圧の作用によりライニング材を既設管内に反転させながら挿入し、既設管の内壁に密着した状態で硬化させてライニング層を形成する方法がある。また、管状のライニング材を縮径させた状態で既設管内に挿入し、このライニング材の内側に加圧ホースを反転挿入することによってライニング材を拡径させ、既設管の内壁に一体化させる方法もある。

この種の管状ライニング材として、例えば、特許文献１には、外表面がプラスチックフィルムで気密に被覆された樹脂吸着基材に、未硬化の液状硬化性樹脂を含浸させた構成の管状ライニング材について開示されている。この管状ライニング材は、管路の内壁に押圧された状態で含浸樹脂を硬化させて、管路の内壁を被覆するライニング層を形成するものとなる。

また、特許文献１に開示された更生工法では、施工前に、管状ライニング材が平坦状に折り畳まれ、密閉容器内に積み重ねられた状態で配備される。そして、密閉容器に接続された反転ノズルの開口端に管状ライニング材を取り付け、密閉容器内に作用させた水圧により、管状ライニング材を反転させつつ既設管内に挿入する。管状ライニング材は、水圧によって拡径され、樹脂吸着基材が既設管の内壁に密着して、プラスチックフィルムで被覆された内表面を形成する。このプラスチックフィルム層は、管状ライニング材によるライニング層の内表面を平滑にするとともに、樹脂吸着基材を保護する。

特開２００３−１６５１５８号公報

前記従来の管状ライニング材による更生工法では、強度を上げるためにライニング材の肉厚を厚くしたり、ガラス繊維等の繊維状補強材を構成材料に用いたりすることがある。しかし、このようなライニング材は、いずれも硬化性樹脂が含浸しにくくなり、樹脂吸着基材に未含浸部分を生じてしまうため、硬化後にボイドが発生して強度不足を招き、品質が安定しにくいという問題点があった。また、樹脂吸着基材に未含浸部分を生じないように時間をかけて含浸させると、硬化性樹脂のポットライフが短いために、樹脂含浸中や、その後の反転作業中に硬化性樹脂が増粘してしまい、含浸途中で硬化して未含浸部分を生じたり、ライニング材が反転しなくなったりするという不都合を生じやすいものであった。

このような問題点を解決するために、硬化性樹脂に不飽和ポリエステル樹脂やエポキシアクリレート樹脂を用い、架橋剤として添加するスチレンモノマーを増量することによって硬化性樹脂を低粘度化させ、樹脂含浸性を高めるという手法が考えられる。しかしながら、スチレンモノマーは臭気が強いため、施工工事中に作業者や近隣住民への影響が大きく、敬遠されており、また、発ガン性の疑いがあるため、上水道や農業用水には使えないという課題があった。

そこで本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、硬化性樹脂を用いた管状ライニング材の樹脂含浸性を高めることにより、未含浸部分やボイドの発生率を低下させ、安定した品質のライニング層を効率よく円滑に形成することのできる既設管の更生工法を提供しようとするものである。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、既設管の内壁を、管状ライニング材を用いて更生する既設管の更生工法を前提とする。また、前記管状ライニング材に、母材樹脂を含浸させる樹脂吸着基材からなる層を備えさせている。そして、既設管の更生工法として、管状ライニング材の樹脂吸着基材に、硬化性樹脂を主剤として含む母材樹脂を未硬化の状態で含浸させる含浸工程と、前記母材樹脂を含浸させた管状ライニング材を流体圧によって既設管内に反転させつつ挿入する工程と、挿入した管状ライニング材を既設管の内壁に押圧した状態で、前記樹脂吸着基材に含浸させた母材樹脂を硬化させて既設管の内壁を管状ライニング材で被覆する工程とを含み、前記含浸工程では、母材樹脂の２５℃での粘度を５０ｍＰａ・ｓ以上、２０００ｍＰａ・ｓ以下とすることを特徴としている。

また、本発明の解決手段としては、前記管状ライニング材の樹脂吸着基材に、硬化性樹脂を主剤として含む母材樹脂を未硬化の状態で含浸させる含浸工程と、前記母材樹脂を含浸させた管状ライニング材を既設管内に引き込み挿入する工程と、挿入した管状ライニング材を既設管の内壁に押圧した状態で、前記樹脂吸着基材に含浸させた母材樹脂を硬化させて既設管の内壁を被覆する工程とを含み、前記含浸工程では、母材樹脂の２５℃での粘度を５０ｍＰａ・ｓ以上、２０００ｍＰａ・ｓ以下とする構成であってもよい。

このような既設管の更生工法により、管状ライニング材の樹脂吸着基材に対して母材樹脂を均一に含浸させることができ、既設管の更生作業を円滑に進めることが可能となる。つまり、母材樹脂として用いる未硬化の状態の硬化性樹脂は、時間の経過とともに硬化反応が進み、増粘する性質を有するが、含浸工程において含浸させる母材樹脂を前記粘度範囲とすることによって、樹脂吸着基材への浸透性及び流動性を高め、未含浸部分やボイドのない安定した品質のライニング層を構成するものとなる。

さらに、前記の既設管の更生工法において、前記母材樹脂を、硬化後の曲げ弾性率が２．０ＧＰａ以上、４．０ＧＰａ以下となるものとすることが好ましい。これにより、更生した既設管の強度を十分に確保することが可能となる。

また、前記の既設管の更生工法において、前記母材樹脂をエポキシ系樹脂混合物とするとともに、２５℃でのポットライフを２時間以上、４０時間以下とすることが好ましい。母材樹脂のポットライフをかかる範囲とすることにより、前記含浸工程の後、管状ライニング材を既設管に挿入する工程に至るまで時間を要しても、樹脂含浸中の母材樹脂の粘度増加を抑制することができる。なお、このポットライフは、希釈剤及び硬化剤の種類や配合量を調整することで前記時間範囲に調整することができる。また、母材樹脂をエポキシ系樹脂混合物とすることにより、硬化剤の選択や希釈剤の添加によってその粘度を容易に調整することができるとともに、接着性に優れ、耐熱性と機械的特性のバランスが良好であり、さらに耐候性、耐食性、及び耐薬品性においても優れたものとすることができる。

具体的には、前記エポキシ系樹脂混合物として、エポキシ系樹脂主剤とアミン系硬化剤とを混合したものであることが好ましい。

さらに、前記エポキシ系樹脂主剤としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などを用いることができる。また、この種のエポキシ系樹脂主剤は、比較的高粘度であるため、反応性希釈剤を含有させることにより低粘度化して用いることが好ましい。

より具体的には、前記エポキシ系樹脂主剤の２５℃での粘度を５００Ｐａ・ｓ以上、５０００ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましい。これにより、管状ライニング材の樹脂含浸基材に対して母材樹脂を良好に含浸させ、ボイドの発生率を抑えることができる。

また、前記アミン系硬化剤には、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、又は脂環族ポリアミンの少なくともいずれかを含有させることが好ましく、エポキシ系樹脂主剤の粘度を低下させ、適度な硬化速度を確保することができ、さらに硬化後に溶出させないようにすることができる。

これらの硬化剤の中でも、非常に低粘度で硬化後の物性に優れ、しかも安価である脂肪族ポリアミンが特に好ましい。脂肪族ポリアミンとしては、ポリオキシプロピレンジアミン、トリメチロールプロパンポリ（オキシプロピレン）トリアミン、メタキシレンジアミン、又は１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン又はそれらの変性品等を挙げることができる。また、かかる脂肪族ポリアミンは、２５℃での粘度を１Ｐａ・ｓ以上、５００ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましい。

また、前記の既設管の更生工法において、管状ライニング材の樹脂吸着基材としては、少なくとも樹脂不織布又は強化繊維のどちらか一方を含有させることが好ましい。樹脂不織布を含有させた場合には、可撓性を有し、かつ樹脂含浸性に優れた樹脂吸着基材とすることができ、強化繊維を含有させた場合には、硬化後の管状ライニング材に十分な強度と保護特性とを備えさせることができる。

具体的には、樹脂吸着基材の空隙率を９０％以下とすることが好ましい。これにより、含浸工程において母材樹脂を樹脂吸着基材に含浸させる際、樹脂吸着基材の繊維間の隙間を、脱気経路として作用させることができ、また、母材樹脂の流路としても作用させることができる。したがって、母材樹脂を樹脂吸着基材に確実に含浸させることができ、ボイドの発生率を低下させることができる。

また、樹脂吸着基材の肉厚を、３ｍｍ以上とすることが好ましい。これにより、硬化後の管状ライニング材に十分な強度と保護特性とを備えさせることができる。

このような本発明により、樹脂吸着基材に母材樹脂を確実に含浸させることができて未含浸部分の発生を防ぎ、硬化後の樹脂吸着基材にボイド等が形成される不具合を最小限に抑えることができる。よって、安定した品質を確保した既設管の更生が可能となり、作業性よく円滑な修復作業を可能にする。

上述のように構成される本発明の既設管の更生工法によれば、母材樹脂として各種の硬化性樹脂を用いても、管状ライニング材の樹脂吸着基材への含浸性を良好に維持して不具合を解消することができ、その結果、含浸工程及びその後の工程における作業性を高めることが可能となり、また、硬化後のボイド等の発生率も低下させることができるため、安定した品質による既設管の更生を実現することができる。

本発明の実施の形態に係る既設管の更生工法の一工程を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る既設管の更生工法の一工程を示す説明図である。 本発明の実施の形態における管状ライニング材の一例を示す断面図である。 図３の管状ライニング材を既設管に反転挿入した状態を示す断面図である。 図４の管状ライニング材で被覆された状態の既設管を示す断面図である。

本発明の実施の形態に係る既設管の更生工法について、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は本発明の一実施形態に係る既設管の更生工法を示す説明図である。また、図３は管状ライニング材の一例を示す断面図、図４は既設管に挿入された反転後の管状ライニング材を示す断面図、図５は図４の管状ライニング材の拡径後を示す断面図である。

以下では、実施の形態に係る既設管の更生工法の説明に先立って、この更生工法に用いる管状ライニング材の概略構成について説明する。

（管状ライニング材）
管状ライニング材１は、補修対象の既設管２の内面にライニング層を形成するものであり、あらかじめ既設管２の内径より小さい外径の筒状に形成されている。管状ライニング材１は不透水層１１と基材層１２，１３とを備えた複層構造からなる。図３では、管状ライニング材１の一例を示しており、後述する更生工法において反転させる前の状態における管状ライニング材１の断面を模式的に示している。

図３に示すように、管状ライニング材１は最も外側に不透水層１１を備えている。不透水層１１は、加圧流体の不透過性を有し、気密性の高いフィルム材又はシート材により円筒状に形成されている。

具体的には、不透水層１１は、ポリエチレンフィルム、ポリウレタンフィルム、又は軟質塩化ビニル樹脂フィルム等によって形成される。中でも、不透水層１１には、０．２〜２．０ｍｍ程度の厚さを有するポリエチレンフィルム材が好適である。このほか、不透水層１１には、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、若しくはポリ塩化ビニル等の樹脂フィルム材、又はエラストマーや合成ゴム系材料からなるシート材を用いて形成することも可能である。不透水層１１は、このように構成されることによって、既設管２の内面や屈曲部等の配管形状に追従しうる可撓性、弾性、及び柔軟性を兼ね備えたものとされている。

管状ライニング材１の不透水層１１の内側には、基材層が単層又は複層にわたって設けられている。図３に示す形態では、基材層として、二層構造の樹脂吸着基材層１２と、これらの樹脂吸着基材層１２の間の強化繊維基材層１３とを備えている。

樹脂吸着基材層１２は、未硬化で液状の硬化性樹脂を主剤とする母材樹脂を含浸させるための基材である。樹脂吸着基材層１２は、可撓性を有し樹脂含浸性に優れた材料からなることが好ましく、例えば、樹脂不織布やチョップドストランドマットにより形成されている。

樹脂吸着基材層１２を樹脂不織布により形成する場合、ポリエステル不織布を用いることが好ましい。また、樹脂吸着基材層１２の樹脂不織布には、高性能ポリエチレン（ＨＰＰＥ）や、ポリプロピレンのように高強度で高弾性材料からなる不織布を用いることもできる。さらに、樹脂吸着基材層１２の樹脂不織布は、連続フィラメント若しくはステープルファイバーから形成されたフェルト、マット、スパンボンド、又はウェブなどであってもよい。

また、樹脂吸着基材層１２をチョップドストランドマットにより形成する場合は、例えば、ガラス繊維等のストランドを一定長さに切断し、マット状に分散させた後、熱可塑性樹脂等の粘接着剤を均一に付与して熱溶融し、ストランド同士を接着させてマットとしたものを用いることが好ましい。この場合、樹脂吸着基材層１２は、樹脂不織布を用いた場合よりも高い強度を得ることができる。

かかる樹脂吸着基材層１２は、既設管２の更生工程において、未硬化状態の母材樹脂が含浸され、硬化してライニング層を構成するものとなる。母材樹脂は、熱硬化性樹脂が主剤とされ、中でも、比較的粘度が低く、硬化後の物性に優れ、低コストであるエポキシ系樹脂を主剤することが好ましい。また、母材樹脂の主剤として、ビニルエステル樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてもよい。さらに、母材樹脂には、前記主剤に硬化剤が添加され、硬化反応性が高められる。

前記のとおり樹脂吸着基材層１２には、可撓性を有し樹脂含浸性に優れた材料であれば多様な材料を用いることができるが、その好ましい特性として、空隙率が９０％以下であることが挙げられる。また、樹脂吸着基材層１２は、３ｍｍ以上の肉厚が確保されることが好ましい。

このように樹脂吸着基材層１２の空隙率を９０％以下とすることで、硬化性樹脂を確実に含浸させることができ、その結果、硬化後の樹脂吸着基材層１２内にボイド等が形成される不具合を、最小限に抑えることができる。また、肉厚を３ｍｍ以上とすることで、樹脂吸着基材層１２に十分な強度と既設管２に対する保護特性を備えさせることができる。

また、基材層としての強化繊維基材層１３は、例えば、樹脂吸着基材層１２、１２の間に介装されてライニング層の強度を高める。強化繊維基材層１３の繊維は、強化繊維であれば特に限定されないが、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維等が好ましい。中でも、得られる繊維強化樹脂成形品の強度や価格などを考慮すると、ガラス繊維が好適である。また、強化繊維基材層１３に用いる強化繊維は、母材樹脂との接着性を高めるため、シランカップリング剤で前処理してあることが好ましい。

また、強化繊維基材層１３は、複数枚のシート状の強化繊維基材を樹脂吸着基材層１２、１２の間に配設して形成されている。図３に示す形態では、シート状の強化繊維基材が、管状ライニング材１の周方向に対して、互いにオーバーラップするように配設されている。つまり、強化繊維基材層１３は、シート状の強化繊維基材が管状ライニング材１の断面において、上半分と下半分とにそれぞれ配設されるとともに、各強化繊維基材の端部が、他方の強化繊維基材の端部にオーバーラップして配設されている。このような強化繊維基材層１３における強化繊維基材同士のオーバーラップ部分は、互いに対向する位置で、管軸方向に沿って設けられている。

これにより、後述する管状ライニング材１の施工過程において、管状ライニング材１が拡径されるとき、シート状の強化繊維基材が互いに周方向にずれ、強化繊維基材層１３を管状ライニング材１の拡径に追従させることができる。そして、管状ライニング材１の拡径後には、強化繊維基材層１３の強化繊維をライニング層に均等に分散させて配置することが可能となり、十分な耐圧性能と強度とを確保することができる。

なお、図１の管状ライニング材１では、基材層として、円筒状に形成した樹脂吸着基材層１２、１２の間に、強化繊維基材層１３を設けた構成を示したが、基材層は、樹脂吸着基材層１２のみであってもよく、また、多層にわたり樹脂吸着基材層１２と強化繊維基材層とを設けてもよく、多様な形態が可能である。

（既設管の更生工法）
次に、上述のように構成される複層構造の管状ライニング材１を用いた既設管２の更生工法について説明する。

既設管２の更生作業に先立ち、既設管２に下水等の流体がある場合には、既設管２内からいったん除去する。図１に示すように、既設管２の管路には、適当な間隔でマンホールＭ１、Ｍ２が設けられており、上流側マンホールＭ１の上流側に堰き止め部材３を設ける。堰き止めた下水等の流体は、さらに上流の図示しないマンホールから地上を迂回させ、マンホールＭ２の下流側管路へ排出することが好ましい。さらに、既設管２内に存在する堆積物や木片等の異物を除去し、高圧水洗浄を行ってから、管状ライニング材１による更生作業に入ることが好ましい。なお、管状ライニング材１は可撓性を有する円筒体であることから、既設管２を更生するに際し、平坦状に折り畳んだコンパクトな状態で施工現場に搬入することができる。

先ず、管状ライニング材１において、筒状の不透水層１１の内部に、未硬化の母材樹脂を注入する（樹脂注入工程）。次いで、不透水層１１の内部を減圧して樹脂吸着基材層１２及び強化繊維基材層１３内のエアを脱気する。これにより、母材樹脂を樹脂吸着基材層１２及び強化繊維基材層１３に含浸させる。このとき、樹脂吸着基材層１２及び強化繊維基材層１３の繊維間の隙間は、脱気経路として作用するとともに、未硬化の母材樹脂の流路としても作用する。これにより樹脂吸着基材層１２及び強化繊維基材層１３に、未硬化の母材樹脂が含浸する（含浸工程）。

ここで、母材樹脂には、エポキシ系樹脂混合物を用いることが好ましい。より具体的には、このエポキシ系樹脂混合物として、エポキシ系樹脂を主剤とし、反応性希釈剤により低粘度化させて作業性を高め、さらに硬化剤によって低粘度化させていることが好ましい。

特に、実施形態に係る既設管の更生工法においては、母材樹脂の２５℃での粘度を５０ｍＰａ・ｓ以上、２０００ｍＰａ・ｓ以下とするとともに、ポットライフを２時間以上、４０時間以下とする。さらに、硬化後の母材樹脂の曲げ弾性率を２．０ＧＰａ以上、４．０ＧＰａ以下として管理している。

ここで、かかる母材樹脂のポットライフは、母材樹脂５０ｇを入れた１００ｍｌのガラスビーカーを２５℃の水槽内に浸漬して放置し、粘度が初期粘度の３倍になった時点を測定して得る。この粘度測定にはＢ型粘度計を用いる。また、曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１７１（プラスチック−曲げ特性の試験方法）により求める。試験片の寸法は５×１０×１００ｍｍ、支点間距離８０はｍｍ、試験速度は１ｍｍ／ｍｉｎとする。

例えば、粘度が約１０，０００ｍＰａ・ｓ以上あり、本来は高粘度であるエポキシ系樹脂を用いる場合、これを反応性希釈剤により約８００ｍＰａ・ｓまで粘度を低下させ、さらに低粘度の硬化剤を用いて、約２００ｍＰａ・ｓ程度にまで粘度を低下させる。通常、このように反応性希釈剤で主剤を低粘度化すると、母材樹脂の架橋密度が低下し、すなわち母材樹脂の強度及び弾性率の低下を招くおそれがある。そこで、前記のように低粘度の硬化剤を用いて、主剤への影響を最小限に抑えている。

また、母材樹脂としてのエポキシ系樹脂主剤には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂のどちらかを含有することが好ましい。これらのエポキシ樹脂は、エポキシ樹脂の中でも比較的粘度が低く、硬化後の物性に優れ、また、低コストであるため、母材樹脂のエポキシ系樹脂主剤に好適である。

硬化剤は、低粘度で適度な硬化速度を確保でき、かつ力学的物性を備えて、溶出しないことを条件に選定することができる。例示すると、アミン系硬化剤が好ましく、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、又は脂環族ポリアミンの少なくともいずれかを含有する硬化剤とする。これにより、施工中に作業者や近隣住民への影響を小さくすることが可能であり、上水道管や農業用水管にも使用することができる。

これらの中でも、脂肪族ポリアミンが好ましく、例えばポリオキシプロピレンジアミン、トリメチロールプロパンポリ（オキシプロピレン）トリアミン、メタキシレンジアミン、又は１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン又はこれらの変性品等が挙げられる。これらのアミンは非常に低粘度であり、硬化後の物性に優れ、低コストであるために好ましい。

なお、上記のように、母材樹脂としてエポキシ系樹脂を主剤とし、硬化剤を添加するほか、例えば、ビニルエステル樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることも可能である。

上記含浸工程の後、図１に示すように、地上に設置した反転挿入機４に管状ライニング材１を取り付け、圧縮空気や加熱水などの流体圧を管状ライニング材１の外周側（不透水層１１側）から作用させ、マンホールＭ２を通して既設管２内に反転させつつ挿入する（反転工程：反転工法）。これにより、図４に示すように、管状ライニング材１は不透水層１１が内側となるように裏返り、順次、既設管２内へ挿入されていく。

反転挿入機４は、加圧気体を管状ライニング材１に対して供給し、管状ライニング材１の先端側から順次反転させる。反転した管状ライニング材１には、加圧気体の作用により内側から既設管２の管壁に押圧され、拡径される。そして、図５に示すように、管状ライニング材１が既設管２の内壁に密着する。すなわち、図１に示すように、管状ライニング材１は反転挿入機４からの加圧作用によって、既設管２内にて広範囲で均一な力が付与されて、不透水層１１、樹脂吸着基材層１２、強化繊維基材層１３がともに拡径し、既設管２の内壁に密着する。

また、管状ライニング材１は、樹脂吸着基材層１２及び強化繊維基材層１３に含浸している母材樹脂が硬化することによって、既設管２と一体化し、既設管２内にライニング層を形成する。既設管２は、図５に示すように、内面が不透水層１１で覆われた状態となり、平滑な内面が形成される。

ここで、前記母材樹脂の粘度が５０ｍＰａ・ｓよりも低い場合、樹脂含浸性は良いが、管状ライニング材１に含浸した母材樹脂が、管状ライニング材１の保管中や輸送中、又は反転中に流れ出てしまうという不具合を生じるおそれがある。また、母材樹脂の粘度が２０００ｍＰａ・ｓよりも高い場合、樹脂吸着基材層１２への含浸速度が極端に遅くなってしまう、という問題点がある。このため、母材樹脂の粘度は、５０ｍＰａ・ｓ以上、２０００ｍＰａ・ｓ以下とすることが好適である。

なお、既設管２を更生する管状ライニング材１としては、図３に示したように、外周側に不透水層１１、内周側に樹脂吸着基材層１２、１２及び強化繊維基材層１３を有する積層形態のものに限定されない。例えば、管状ライニング材１は、内周側に不透水層１１を備え、この不透水層１１の外周側に樹脂吸着基材層１２及び強化繊維基材層１３を備えて形成されていてもよい。つまり、この場合、管状ライニング材１は、図３に示す形態とは内周側と外周側とが逆順の積層形態を有するものとなる。かかる管状ライニング材１は、図２に示すように、反転されることなく既設管２に挿入された後、拡径され、既設管２の内壁にライニング層を形成する（形成工法）。

図２において、管状ライニング材１は、既設管２の内径よりも若干小さい径の管状体に形成されている。既設管２の更生に際しては、管状ライニング材１の両端部に栓５１が取り付けられ、マンホールＭ１、Ｍ２を利用して管状ライニング材１を既設管２内に引き込み、配置される（挿入工程）。管状ライニング材１の内部には、地上のボイラーユニット５から導入される加圧流体を作用させ、既設管２内で膨張させる。管状ライニング材１は、樹脂吸着基材層１２、１２及び強化繊維基材層１３が拡径され、既設管２の内壁に押圧されて密着する。

次いで、管状ライニング材１は、樹脂吸着基材層１２、１２及び強化繊維基材層１３に含浸させた母材樹脂が硬化することで、既設管２と一体化し、ライニング層を形成するものとなる（硬化工程）。このように硬化した管状ライニング材１は、内面を不透水層１１で覆ったライニング層となり、既設管２内に平滑な内面を形成する。

反転工法又は形成工法のどちらの場合であっても、管状ライニング材１は、既設管２内で拡径して内壁に密着する。そして、管状ライニング材１は、反転工法又は形成工法のいずれの工法で施工された場合も、ライニング層の内面（すなわち、更生された既設管２の内表面）が不透水層１１で覆われた状態となり、表面平滑性に優れ、耐水性及び耐薬品性の高い保護層を形成するものとなる。

これにより、従来の工法での問題点であった、硬化性樹脂が含浸しにくく未含浸部分ができてしまうといった不具合を解消することができ、ライニング層の強度と品質の安定性を確保することができる。また、硬化性樹脂のポットライフを適正に確保するので、樹脂含浸中や反転作業中に増粘することがない。そのため、樹脂吸着基材層１２に対する母材樹脂の含浸不良を招くおそれがなく、管状ライニング材１の適正な柔軟性を維持して、後の工程で管状ライニング材１の反転作業又は引込挿入作業も円滑に行うことが可能となる。

上記の実施形態に係る既設管の更生工法に基づいて、以下にその実施例を示す。

（実施例１）
＜母材樹脂＞
管状ライニング材に含浸させる母材樹脂には、エポキシ樹脂（ＡＤＥＫＡ社製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）を主剤とし、反応性希釈剤（ＡＤＥＫＡ社製、一官能反応タイプ）、及び硬化剤（ポリオキシプロピレンジアミン）を用いた。また、これらの各剤の配合割合を、１００：２０：３０として混合した。

また、２５℃での粘度は、エポキシ樹脂主剤と反応性希釈剤との混合物の粘度を１０００ｍＰａ・ｓとするとともに、硬化剤の粘度を６ｍＰａ・ｓとし、母材樹脂の粘度を２００ｍＰａ・ｓに調整した。

また、母材樹脂のポットライフを１６時間とした。

＜管状ライニング材＞
樹脂吸着基材として樹脂不織布（ポリエステル不織布、空隙率８５％）を用いて二層に積層した樹脂吸着基材層を形成し、層間に、ガラス繊維（ガラス繊維ステッチ）からなる強化繊維基材層を介装した。

＜硬化物特性＞
管状ライニング材の硬化後の特性
・曲げ強度 １０５ＭＰａ
・曲げ弾性率 ３．５ＧＰａ
・熱変形温度 ８０℃

＜評価＞
母材樹脂の粘度が低いので、樹脂吸着基材への樹脂含浸を１時間程度の短時間で行うことができた。このため、母材樹脂のポットライフ内で反転挿入をスムーズに行うことができた。

（実施例２）
＜母材樹脂＞
管状ライニング材に含浸させる母材樹脂には、エポキシ樹脂（ＡＤＥＫＡ社製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）を主剤とし、反応性希釈剤（ＡＤＥＫＡ社製、一官能反応タイプ）、及び硬化剤（ポリオキシプロピレンジアミンとメタキシレンジアミン変性品との混合物）を用いた。また、これらの各剤の配合割合は、１００：１０：５０として混合した。

また、２５℃での粘度は、エポキシ樹脂と反応性希釈剤との混合物の粘度を２０００ｍＰａ・ｓとするとともに、硬化剤の粘度を１１０ｍＰａ・ｓとし、母材樹脂の粘度を１４００ｍＰａ・ｓに調整した。

また、母材樹脂のポットライフを２１時間とした。

＜管状ライニング材＞
樹脂吸着基材として樹脂不織布（ポリエステル不織布、空隙率８５％）を用いて二層に積層した樹脂吸着基材層を形成し、層間に、ガラス繊維（ガラス繊維ステッチ）からなる強化繊維基材層を介装した。

＜硬化物特性＞
管状ライニング材の硬化後の特性
・曲げ強度 １０５ＭＰａ
・曲げ弾性率 ２．５ＧＰａ
・熱変形温度 ７５℃

＜評価＞
母材樹脂の粘度が低いので、樹脂吸着基材への樹脂含浸を１．５時間程度の短時間で行うことができた。このため、母材樹脂のポットライフ内で反転挿入をスムーズに行うことができた。

（比較例）
＜母材樹脂＞
母材樹脂には、オルソ系不飽和ポリエステル樹脂を主剤とし、硬化剤に有機化酸化物を用いた。また、各剤の配合割合は、１００：１として混合した。

また、母材樹脂の粘度を３０００ｍＰａ・ｓとし、ポットライフを３時間とした。

＜管状ライニング材＞
二層に重ねた樹脂吸着基材として樹脂不織布（ポリエステル不織布、空隙率８５％）を用いて樹脂吸着基材層を形成し、層間に、ガラス繊維（ガラス繊維ステッチ）からなる強化繊維基材層を介装した。

＜硬化物特性＞
管状ライニング材の硬化後の特性
・曲げ強度 ９８ＭＰａ
・曲げ弾性率 ３．３ＧＰａ
・熱変形温度 ８０℃

＜評価＞
母材樹脂の粘度が高く、樹脂吸着基材への樹脂含浸に２時間も要した。また、母材樹脂の粘度が高いので、樹脂吸着基材への樹脂含浸が十分ではなく、所々に気泡が見られた。また、母材樹脂を含浸させた樹脂吸着基材を反転挿入機にセットして反転挿入したが、反転工程中に硬化が進んでしまい、最後まで反転挿入を行うことができなかった。

［結果］
本実施例１，２では、母材樹脂が低粘度であり、ポットライフも長いために、樹脂吸着基材に短時間で含浸させることができ、反転挿入を問題なく行うことができた。これに対して、比較例では、母材樹脂の粘度が高くて含浸工程に手間取ったために、反転工程の途中で母材樹脂が硬化してしまい、最後まで反転挿入を行うことができなかった。

本発明は、下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管などの種々の既設管の内周面を、地中に埋設した状態で更生する工法として好適に利用することができる。

１ 管状ライニング材
１１ 不透水層
１２ 樹脂吸着基材層
１３ 強化繊維基材層
２ 既設管
３ 堰き止め部材
４ 反転挿入機

Claims (13)

1. 管状ライニング材を用いて既設管の内壁を更生する既設管の更生工法であって、
   前記管状ライニング材に、母材樹脂を含浸させる樹脂吸着基材からなる層を備えさせ、
   この管状ライニング材の樹脂吸着基材に、硬化性樹脂を主剤として含む母材樹脂を未硬化の状態で含浸させる含浸工程と、
   前記母材樹脂を含浸させた管状ライニング材を流体圧によって既設管内に反転させつつ挿入する工程と、
   挿入した管状ライニング材を既設管の内壁に押圧した状態で、前記樹脂吸着基材に含浸させた母材樹脂を硬化させて既設管の内壁を管状ライニング材で被覆する工程とを含み、
   前記含浸工程では、母材樹脂の２５℃での粘度を５０ｍＰａ・ｓ以上、２０００ｍＰａ・ｓ以下とすることを特徴とする既設管の更生工法。
2. 管状ライニング材を用いて既設管の内壁を更生する既設管の更生工法であって、
   前記管状ライニング材に、母材樹脂を含浸させる樹脂吸着基材からなる層を備えさせ、
   この管状ライニング材の樹脂吸着基材に、硬化性樹脂を主剤として含む母材樹脂を未硬化の状態で含浸させる含浸工程と、
   前記母材樹脂を含浸させた管状ライニング材を既設管内に引き込み挿入する工程と、
   挿入した管状ライニング材を既設管の内壁に押圧した状態で、前記樹脂吸着基材に含浸させた母材樹脂を硬化させて既設管の内壁を被覆する工程とを含み、
   前記含浸工程では、母材樹脂の２５℃での粘度を５０ｍＰａ・ｓ以上、２０００ｍＰａ・ｓ以下とすることを特徴とする既設管の更生工法。
3. 請求項１又は２に記載の既設管の更生工法において、
   前記母材樹脂を、硬化後の曲げ弾性率が２．０ＧＰａ以上、４．０ＧＰａ以下となるものとすることを特徴とする既設管の更生工法。
4. 請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載の既設管の更生工法において、
   前記母材樹脂をエポキシ系樹脂混合物とするとともに、２５℃でのポットライフを２時間以上、４０時間以下とすることを特徴とする既設管の更生工法。
5. 請求項４に記載の既設管の更生工法において、
   前記エポキシ系樹脂混合物として、エポキシ系樹脂主剤とアミン系硬化剤とを混合することを特徴とする既設管の更生工法。
6. 請求項５に記載の既設管の更生工法において、
   前記エポキシ系樹脂主剤にはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂のどちらかを含有させるとともに、反応性希釈剤を含有させることを特徴とする既設管の更生工法。
7. 請求項５又は６に記載の既設管の更生工法において、
   前記エポキシ系樹脂主剤の２５℃での粘度を５００Ｐａ・ｓ以上、５０００ｍＰａ・ｓ以下とすることを特徴とする既設管の更生工法。
8. 請求項５〜７のいずれか一つの請求項に記載の既設管の更生工法において、
   前記アミン系硬化剤には、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、又は脂環族ポリアミンの少なくともいずれかを含有させることを特徴とする既設管の更生工法。
9. 請求項８に記載の既設管の更生工法において、
   前記脂肪族ポリアミンとして、ポリオキシプロピレンジアミン、トリメチロールプロパンポリ（オキシプロピレン）トリアミン、メタキシレンジアミン、又は１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン又はそれらの変性品の少なくともいずれかを含有させることを特徴とする既設管の更生工法。
10. 請求項８又は９に記載の既設管の更生工法において、
    前記脂肪族ポリアミンの２５℃での粘度を１Ｐａ・ｓ以上、５００ｍＰａ・ｓ以下とすることを特徴とする既設管の更生工法。
11. 請求項１〜１０のいずれか一つの請求項に記載の既設管の更生工法において、
    前記樹脂吸着基材には、少なくとも樹脂不織布又は強化繊維のどちらか一方を含有させることを特徴とする既設管の更生工法。
12. 請求項１〜１１のいずれか一つの請求項に記載の既設管の更生工法において、
    前記樹脂吸着基材の空隙率を９０％以下とすることを特徴とする既設管の更生工法。
13. 請求項１〜１２のいずれか一つの請求項に記載の既設管の更生工法において、
    前記樹脂吸着基材の肉厚を３ｍｍ以上とすることを特徴とする既設管の更生工法。

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