JP2012026524A

JP2012026524A - 管路更生管

Info

Publication number: JP2012026524A
Application number: JP2010166683A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Kanao; 茂樹金尾
Original assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Current assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2012-02-09
Also published as: EP2600047B1; CN102472417A; US20130112306A1; EP2600047A4; CN102472417B; US9016323B2; EP2600047A1; WO2012014336A1; EP2600047A8

Abstract

【課題】グラウト充填作業を必要とせず挿入した更生管自体で必要な強度を確保することができる管路更生管を提供する。
【解決手段】直管部５ｂの内層を構成する下巻軟質樹脂層５ｄと、下巻軟質樹脂層の外側に積層され直管部の外層を構成する上巻軟質樹脂層５ｅと、上巻軟質樹脂層の外面に螺旋状に形成される突条部５ｃとから構成され、上記突条部５ｃは、螺旋状に巻回される硬質樹脂製芯材５ｇと、その硬質樹脂製芯材を包んだ状態で上巻軟質樹脂層と一体化される芯材被覆部５ｆとから構成されることを特徴とする管路更生管。
【選択図】図３

Description

本発明は、地中に埋設され老朽化した下水管等の各種管路内に挿入され、その管路を更生させる管路更生管に関するものである。

土中に埋設され長い年月を経た下水管が老朽化することによって耐荷能力や止水能力が低下すると、道路が陥没したり流下能力が不足するという問題が生じてくる。

これを解消する方法として、老朽化した下水管を支持体として利用しその内部に新たな樹脂管を排水管として挿入する排水管補修方法が提案され実施されている。

各種の排水管補修方法が存在する中で例えば製管方法は、マンホール内に帯状の硬質塩化ビニル材を供給し、既設管の入口部分でその帯状の硬質塩化ビニル材を製管機によって管状に形成しながら既設管に挿入していくという方法である。

また、帯状の硬質塩化ビニル材に代えて既設管の管径よりも小さく且つ短尺の短管をマンホールから搬入し、順次接続しながら既設管内に挿入するいわゆる鞘管工法も知られている。

ところが、上記製管方法では製管機等の専用の工事設備が必要であり、また、その施工には熟練作業者を必要とする。一方、上記鞘管工法では製管機を必要としないものの予め大きな管体として製造されているため、狭いマンホール内での取り扱いは容易でない。しかも両工法とも既設管内で管体にするには接続作業が必須となり、接続部分のシール性を高めるためにかなりの作業時間を費やさなければならないという問題もある。

そこで、最近では、専用の工事設備を必要とせず既設管内に新しい管路を簡便に形成することのできる工法として、図５に示すように、可撓性を有する螺旋波付き更生管５０を回転ドラム５１から繰り出し、マンホール５２を通じて既設管５３の一方から挿入し、既設管５３の他方側からウインチ５４で引き取るという方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

なお、図中、５５は更生管５０の先端に取り付けられるキャップであり、５６はそのキャップ５５に接続されたワイヤである。

特開２００２−３８５８１号公報

しかしながら、従来の更生管５０は、マンホール５２から既設管５３内に挿入した後、そのマンホール５２と接続されている別のマンホール５２からその更生管５０の先端をワイヤ５６で引っ張り出すのに都合が良いように、可撓性を優先させているため、更生管５０自体はそれほど耐圧強度が高くない。そのため、既設管５３と、挿入された更生管５０との隙間および更生管５０についてはその全長にわたって螺旋溝全周にグラウトを充填し既設管５３と一体化させることによって、更生管５０に所定の強度を与えるようにしている。そのため、工期が長くなるという欠点があった。

本発明は以上のような従来の更生管における課題を考慮してなされたものであり、グラウト充填作業を必要とせずそれ自体で所望の強度を確保することができる管路更生管を提供するものである。

本発明は、直管部の内層を構成する下巻軟質樹脂層と、
上記下巻軟質樹脂層の外側に積層され直管部の外層を構成する上巻軟質樹脂層と、
上記上巻軟質樹脂層の外面に螺旋状に形成される突条部とから構成され、
上記突条部は、螺旋状に巻回される硬質樹脂製芯材と、その硬質樹脂製芯材を包んだ状態で上記上巻軟質樹脂層と一体化される芯材被覆部とから構成される管路更生管である。

本発明において、上記下巻軟質樹脂層は、低密度ポリエチレンまたは中密度ポリエチレンから構成することができ、耐油性が要求される場合には直鎖状低密度ポリエチレンを使用することができる。

本発明において、上記上巻軟質樹脂管は、熱可塑性エラストマーにオレフィン系樹脂を配合したものから構成することができる。

本発明において、上記硬質樹脂製芯材は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、飽和ポリエステル及びこれらのポリマーブレンド体のいずれか一つから構成することができる。

本発明において、上記芯材被覆部は、上記上巻軟質樹脂層と同じ材質から構成することが好ましい。

本発明の管路更生管によれば、グラウト充填作業を必要とせず挿入した更生管自体で必要な強度を確保することができるという長所を有する。

本発明の更生管が適用される排水管の構造を示す縦断面図である。本発明の更生管を排水管に挿入する方法を示す説明図である。本発明の更生管の構成を示す一部切欠きを有する正面図である。図３のＡ部拡大図である。従来の更生管の施工方法を示す説明図である。

以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

１．排水管の構造
図１は、本発明の管路更生管（以下、更生管と略称する）が適用される既存の排水管、マンホール構造を示したものである。

同図において、土中に複数本埋設される既存の排水管１は、コンクリート製管のものが多く、各排水管１は、排水経路に配設された例えば左側マンホール２および右側マンホール３の下部に設けられた開口部２ａおよび３ａにそれぞれ接続されている。

排水管１を更生するにあたってその排水管１を事前に点検し、更生管の挿入に支障が無いかどうかを確認する。必要であれば排水管１の洗浄を行い、その場合、止水栓４を取り付ける。

２．更生管の挿入方法
図２は本発明に係る更生管を排水管１内に挿入する方法を示したものである。

排水管１の一方端が左側マンホール２に接続され、他方端が右側マンホール３に接続されている排水管構造において、いずれか一方のマンホール、本実施形態では左側マンホール２の上部開口２ｂ近傍に、更生管５が巻き付けられた回転ドラム６を配置する。

更生管５の引き込みにあたっては、更生管５の先端に予め引込み用のキャップ７を取り付け、そのキャップ７に対し他方側のマンホール３から引き込んだワイヤ８を接続するものとする。上記ワイヤ８はマンホール３側に設置したウインチ９を駆動させることによって巻き取る。

それにより、回転ドラム６から巻き解かれた更生管５は上部開口２ｂを通じて左側マンホール２内に挿入され、排水管１内に引き込まれる。

なお、巻き解かれた更生管５を順次排水管１内に押し込むことによって排水管１内に挿入する、ワイヤ８を使用しない方法もある。

３．更生管の構成
図３は上記更生管５の構成を示す正面図である。

同図において更生管５は、直管部５ｂと、その直管部５ｂの外面に螺旋状に形成された突条部５ｃとを有しており、管の外径は１５０〜４５０ｍｍ、内径は１３５〜４３５ｍｍ、螺旋ピッチは１２〜１８ｍｍ、突条部５ｃにおける芯材の高さは６〜９ｍｍ、芯材の幅は６〜１３ｍｍのものを使用することができる。

上記螺旋ピッチおよび芯幅に関し、螺旋ピッチが狭すぎると更生管が曲りにくくなり、また、螺旋ピッチが広すぎると更生管の強度が弱くなる。したがって、曲げやすさと強度を過不足なく備えるには、芯材の幅は螺旋ピッチに対し５０〜７０％の範囲に設定することが好ましい。また、肉厚についても上記と同じ理由により、芯高さの１０〜３０％の範囲に設定することが好ましい。

上記直管部５ｂは下巻軟質樹脂層５ｄと上巻軟質樹脂層５ｅとから構成されている。その上巻軟質樹脂層５ｅの外面には芯材被覆部５ｆと硬質樹脂製芯材５ｇからなる突条部５ｃが巻回され積層されている。

更生管５の外観は公知のコルゲート管と類似しているが、本発明の更生管５は後述するように、その素材についての最適化が図られているため、図５に関して説明したように、既設管と更生管５との隙間および更生管５についてはその全長にわたって螺旋溝全周にグラウトを充填する必要がなく、更生管５の入口部分のみにグラウト材を充填するだけで足りる。

図４は図３のＡ部を拡大して示したものである。

３．１下巻軟質樹脂層
図４において、下巻軟質樹脂層５ｄは耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニル樹脂，ポリオレフィン樹脂や、例えばオレフィン系、スチレン系の熱可塑性エラストマー等から構成することができるが、耐油性が要求される場合にはＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）から構成することが好ましい。

３．２上巻軟質樹脂層
上巻軟質樹脂層５ｅは上記下巻軟質樹脂層５ｄと接着性が良く耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えばスチレン系、オレフィン系、ナイロン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリスチレン系の熱可塑性エラストマー等で成形することができるが、さらに、長期信頼性、耐候性が要求される場合には、水添スチレン系熱可塑性エラストマー、具体的にはＳＥＢＳ（スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロックコポリマー）を使用することが好ましい。

さらに、これらの熱可塑性エラストマーにオレフィン系樹脂を配合すれば、内圧、外圧、偏平強度、圧縮強度、引張強度の向上を図ることができるため、より好ましい。

なお、上記ＳＥＢＳにはＳＥＢＳの酸変性品やアミン変性品も含まれる。また、上記オレフィン系樹脂としてはＰＰ、ＰＥ等が示される。

この種の樹脂から構成される上巻軟質樹脂層は、耐熱性に優れている。

３．３芯材被覆部
芯材被覆部５ｆは上記上巻軟質樹脂層５ｅと同じかまたは類似性質の材質からなり、更生管５の製造工程において筒状に成形されるとともに、上巻軟質樹脂層５ｅの外面に螺旋状に巻回される際に上巻軟質樹脂層５ｅと熱融着し一体化するようになっている。

３．４芯材
硬質樹脂製芯材５ｇは棒状に押し出されるＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、飽和ポリエステル及びこれらのポリマーブレンド体のいずれか一つからなり、上記芯材被覆部５ｆが筒状に成形される過程でその筒内に巻き込まれるようになっている。

例えば、その一例であるＰＰＳは、高い耐熱性、強度、剛性、優れた寸法安定性を有するとともに熱可塑性樹脂としての成形加工性にも優れた高耐熱エンジニアリングプラスチックであり、従来は金属や熱硬化性樹脂の代替として用いられることが多かったが、本発明では排水管を更生する更生管の芯材として利用している。

ＰＰＳからなる硬質樹脂製芯材５ｇは、吸水率が極めて低く、また、吸水による寸法変化も小さく寸法安定性に優れている。しかも耐熱水性にも優れている。

なお、硬質樹脂製芯材５ｇは上記の通り例示したが、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカー、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、カーボンブラック、含水ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の強化材・充填材で強化することもできる。

硬質樹脂製芯材５ｇと上記芯材被覆部５ｆとの接着性は、両者の熱的性質が異なる故に必ずしも高いとは言えないが、硬質樹脂製芯材５ｇの全周を上記芯材被覆部５ｆが包み込むことによって実質的に芯材被覆部５ｆと一体化されている。

なお、上記硬質樹脂製芯材５ｇとしては、上記ＰＰＳ以外にもＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、芳香族ナイロン、ＰＳ、ＡＢＳ樹脂、不飽和ポリエステル、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）及びこれらに類するポリマーブレンド材料が例示される。

本実施形態の更生管５によれば、直管部５ｂが軟質樹脂層で構成されているため、回転ドラム６からマンホール内に挿入する際、引き続いてマンホール内から排水管１に挿入する際に、更生管５を必要十分な曲率で曲げることができ施工が簡便に行える。

また、突条部に硬質樹脂製芯材５ｇを内蔵している更生管５は、必要な剛性を備えているため、常に螺旋の形態を維持することができる。

また、硬質樹脂製芯材５ｇに硬質樹脂を使用することで偏平強度が高められているため、既存の排水管１内に挿入した場合、その排水管１との隙間および更生管５０についてはその全長にわたって螺旋溝全周にグラウトを充填する必要がない。したがって、更生管５のみで既存の排水管内に新しい排水管を形成することができる。

また、硬質樹脂製芯材５ｇを包み込んでいる芯材被覆部５ｆは上巻軟質樹脂層５ｅと同じかまたは熱的挙動が類似の材質で構成されているため、上巻軟質樹脂層５ｅと一体化させることができ、それにより、更生管５の直管部５ｂ外面に硬質樹脂製芯材５ｇを確実に巻き付けて直管部５ｂと一体化することができる。

１排水管
２左側マンホール
２ａ開口部
２ｂ上部開口
３右側マンホール
３ａ開口部
４止水栓
５更生管
５ａ先端
５ｂ直管部
５ｃ突条部
５ｄ下巻軟質樹脂層
５ｅ上巻軟質樹脂層
５ｆ芯材被覆部
５ｇ硬質樹脂製芯材
６回転ドラム

Claims

直管部の内層を構成する下巻軟質樹脂層と、
上記下巻軟質樹脂層の外側に積層され直管部の外層を構成する上巻軟質樹脂層と、
上記上巻軟質樹脂層の外面に螺旋状に形成される突条部とから構成され、
上記突条部は、螺旋状に巻回される硬質樹脂製芯材と、その硬質樹脂製芯材を包んだ状態で上記上巻軟質樹脂層と一体化される芯材被覆部とから構成されることを特徴とする管路更生管。
上記下巻軟質樹脂層は、低密度ポリエチレンまたは中密度ポリエチレンから構成されている請求項１に記載の管路更生管。
上記上巻軟質樹脂管は、熱可塑性エラストマーにオレフィン系樹脂を配合したものから構成されている請求項１または２に記載の管路更生管。
上記硬質樹脂製芯材は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、飽和ポリエステル及びこれらのポリマーブレンド体のいずれか一つから構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の管路更生管。
上記芯材被覆部は、上記上巻軟質樹脂層と同じ材質からなる請求項３または４に記載の管路更生管。