JP2014034175A - 管ライニング材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱媒供給ホースが破断したり管状樹脂吸収材の中に引き込まれたりすることを防止できる管ライニング材の製造方法を提供する。
【解決手段】更生すべき既設管内に引き込まれて既設管内面を更生するための熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなる両端部が開放した管ライニング材１を作成する。管ライニング材の一方の開口部に取付具７０ｂを取り付け、他方の開口部から熱硬化性樹脂を硬化させるための熱媒供給ホース６１を管ライニング材１内に引き込んでその一端を取付具７０ｂに固定する。このような構成では、熱媒供給ホースが破断したり管状樹脂吸収材の中に引き込まれたりすることを防止できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、液状の硬化性樹脂を含浸させた柔軟な管状樹脂吸収材からなる管路更生用の管ライニング材を製造する管ライニング材およびその製造方法に関する。

地中に埋設された下水道管、上水道管が老朽化した場合に、既設管を掘り出すことなく補修するための管路ライニング工法が実施されている。この工法では、熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなる管ライニング材が既設管に反転あるいは引き込みにより挿入され、空気圧などで膨張されて既設管の内周面に圧接された状態に保持される。この状態で管ライニング材が加熱されて管状樹脂吸収材に含浸されていた熱硬化性樹脂が硬化され既設管がライニングされる（例えば特許文献１、２など）。

管ライニング材が既設管に反転挿入されて既設管がライニングされる工法は、反転工法と呼ばれており、１ヶ所のマンホールが工事現場となる。管ライニング材は、マンホールと既設管の接続部に配置された反転ノズルを介して圧縮空気により反転されながら既設管に挿入される。一方、管ライニング材が既設管に引き込まれて既設管がライニングされる工法は、引き込み工法あるいは形成工法と呼ばれており、２ヶ所のマンホールが工事現場となる。管ライニング材は、一方のマンホールから既設管の一方の開口部に搬入され、他方のマンホールからウィンチなどを介して引っ張られ既設管内に引き込まれる。

図９に、引き込み工法に使用される管ライニング材の従来の製造方法を示す。引き込み工法に使用される管ライニング材１００は、外表面がプラスチックフィルム１０１ａで被覆され熱硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材からなる管状の外部ライニング材１０１の内部に、外表面（反転されると内面になる）がプラスチックフィルム１０２ｂで被覆され熱硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材からなる内部ライニング材１０２を圧縮空気を用いて反転させながら挿入させて作製される。内部ライニング材１０２の終端は封止されて連結具１０２ａが取り付けられ、この連結具１０２ａには、熱媒供給ホース１０３が結合される。熱媒供給ホース１０３は内部ライニング材１０２の反転に伴って管ライニング材１００内に引き込まれ、反転が終了したときには熱媒供給ホース１０３の一端は管ライニング材１００の終端部に達している。

通常、引き込み工法用の管ライニング材は工場内で製作され、図９に示すように、熱媒供給ホースを取り付けた状態で工場現場に運ばれて、一方のマンホール内に搬送され、他方のマンホールから既設管内に引き込まれる。引き込みが終了すると、管ライニング材は空気圧などで膨張されて既設管の内周面に圧接された状態に保持され、熱媒供給ホースから供給される温水、スチームなどの熱媒により加熱されて管状樹脂吸収材に含浸されていた熱硬化性樹脂が硬化され、既設管がライニングされる。その後、管ライニング材の既設管からはみ出しているところが切断されて、熱媒供給ホースが除去される。

特開２００６−１３０８９９号公報 特開２００７−１２５７０３号公報

引き込み工法用の管ライニング材は、上記のように、高圧の圧縮空気を用いて外部ライニング材の内部に内部ライニング材を反転挿入させて製造されるので、内部ライニング材の反転スピードが制御できず、そのため、内部ライニング材が暴走してしまい、内部ライニング材の一端に取り付けられた熱媒供給ホースが接続部でちぎれてしまったり、管状樹脂吸収材の中に引き込まれてしまったりする、という問題がある。このような障害が一旦発生すると、熱媒供給ホースを再度正常に取り付けることは不可能になり、管ライニング材全体を破棄することになってしまう。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、熱媒供給ホースを確実に管ライニング材に取り付けることができる管ライニング材およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、
更生すべき既設管内に引き込まれて既設管内面を更生するための熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなる管ライニング材の内部に熱硬化性樹脂を硬化させるための熱媒供給ホースを収納した管ライニング材およびその製造方法であって、
管状の外部ライニング材内に管状の内部ライニング材が反転挿入され両端部が開放した管ライニング材の一方の開口部に取付具が取り付けられ、
他方の開口部から引き込まれた前記熱硬化性樹脂を硬化させるための熱媒供給ホースの一端が前記取付具に固定されることを特徴とする。

本発明では、熱媒供給ホースは、内部ライニング材には連結されておらず、内部ライニング材の反転挿入とは無関係に管ライニング材内に引き込むことができる。従って、内部ライニング材が反転圧力により暴走しても、熱媒供給ホースが破断したり、管状樹脂吸収材の中に引き込まれてしまったりすることがなくなる。

内部ライニング材の構造を示す斜視図である。 （ａ）は管ライニング材の製造方法を説明する模式図、（ｂ）は管ライニング材の断面図である。 外部ライニング材の構造を示す斜視図である。 （ａ）は管ライニング材の製造方法を説明する模式図、（ｂ）は管ライニング材の断面図である。 管ライニング材の製造方法を示す模式図である。 完成した管ライニング材の形状を示す模式図である。 （ａ）は取付具の側面図、（ｂ）はその平面図である。 現場での管ライニング材の引き込み方法を示す模式図である。 従来の管ライニング材の製造方法を説明する模式図である。

以下、添付した図を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。ここでは、熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなる管ライニング材の製造方法について説明する。

引き込み工法用の管ライニング材は、管状の外部ライニング材内に、管状の内部ライニング材を反転挿入して製造される。

図１は、管状の内部ライニング材１０の構造を示す斜視図である。内部ライニング材１０は、管状樹脂吸収材１１とその外表面にコーティングされたプラスチックフィルム１２とから構成される。

管状樹脂吸収材１１は、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル、ビニロン等のプラスチック繊維、あるいはガラス繊維等からなる不織布により構成され、その片面に高気密性のプラスチックフィルム１２がコーティング（熱溶着）される。プラスチックフィルム１２をコーティングした所定の大きさの平板状の不織布を用意して、プラスチックフィルム１２が外側になるように、二つの長辺を突き合わせるようにして丸め、突き合わせ部１８を接着又は縫合することにより、図１に示したような管状の内部ライニング材１０に仕上げる。
なお、管ライニング材の施行牽引時の伸び防止のため、不織布は軸方向へ補強繊維を間に挟みパンチング加工した仕様のものを用いるのがよい。また、物性向上のため補強繊維を円周方向へも挟んでもよい。
突き合わせ部１８の外側にはプリウレタン、ポリエチレン、あるいはポリプロピレン製のテープ１６を被着して気密性を確保する。プラスチックフィルム１２としては例えば、ポリエチレン、ポリエチレン／ナイロン共重合体、塩化ビニール、ポリプロピレン等の高気密性の材料が用いられる。
なお、突き合わせ部のないチューブ状のプラスチックフィルムをコーティングしたものを用いてもよく、この場合はテープ１６は必要としない。

管状樹脂吸収材１１には、真空引きにより、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又はビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸される。

図２（ａ）は、管ライニング材１の製造方法を説明する模式図である。管状樹脂吸収材１１に熱硬化性樹脂が含浸された内部ライニング材１０は、その一端１３が開放され、他端１４は密閉処理されて扁平な状態にされ、反転機５０内部の図示しないリールに、開放端が最上に来るように巻回される。内部ライニング材１０の開放端１３が反転されて、プラスチックフィルム１２の側が反転機５０のノズル５１の外周と接するように、例えばバンド止めすることにより固定される。反転機５０内に圧縮空気を供給すると、ノズル５１から圧縮空気が噴出し、その流体圧によって内部ライニング材１０は、反転されながら外部ライニング材２０内に挿入されていく。

この実施例では、外部ライニング材２０は、プラスチックフィルム１２と同じ材料の高気密性のプラスチックからなる一層の薄肉の円管状の部材で、搬送台２１上に長く延びた状態で載置される。内部ライニング材１１と外部ライニング材２０の長さは１施工区間、通常はマンホールと次のマンホールとの間の距離となっている。

図２（ｂ）に、内部ライニング材１０の反転挿入が完了した部分の断面図を示す。内部ライニング材１１は反転されるので、プラスチックフィルム１２が管状樹脂吸収材１１の内周側にきており、管状樹脂吸収材１１の外周側に外部ライニング材２０が密着するので、熱硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材１１は２つのプラスチックフィルム１２、２０の層で挟まれる形となり、外気から遮断された状態になる。

内部ライニング材１０の他端１４が外部ライニング材２０の左端に達したら反転機５０の作動を止め、内部ライニング材１０の両端の外部ライニング材２０から突出している部分を切断する。これで、両端に開口部を有する内部ライニング材と外部ライニング材からなる管状の管ライニング材１が作製される。

上述した実施例では、外部ライニング材はプラスチックフィルムからなる一層のライニング材であったが、熱硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材の外表面にプラスチックフィルムをコーティングした構成とすることもできる。その実施例が図３と図４に図示されている。

図３に示す外部ライニング材４０は、図１の内部ライニング材１０と同様な構成で、同様な方法で作製される。すなわち、管状樹脂吸収材４１に、プラスチックフィルム４２がコーティングされ、プラスチックフィルム４２が外周面になるように、二つの長辺を突き合わせるようにして丸め、突き合わせ部４８を接着又は縫合してその上にテープ４６が被着され、管状樹脂吸収材４１に熱硬化性樹脂が含浸される。管状樹脂吸収材４１は、図１の管状樹脂吸収材１１と同じ材質であり、プラスチックフィルム４２は、プラスチックフィルム１２と、またテープ４６は、テープ１６とそれぞれ同じ材質である。また、管状樹脂吸収材４１に含浸される熱硬化性樹脂は、管状樹脂吸収材１１に含浸される熱硬化性樹脂と同じ樹脂としてもよいし、硬化特性や種類の異なる樹脂としてもよい。例えば、不飽和ポリエステル樹脂とビニルエステル樹脂やエポキシ樹脂等の組み合わせも可能であるため硬化特性の違いや硬化収縮の違いを利用することで硬化収縮による破断等を回避することも可能である。

管状樹脂吸収材４１は、現場施工硬化時の熱源から見ると外側となり外的要因に影響されやすい。そこで、樹脂の硬化を促進できるように促進剤や硬化剤の添加量を工夫して反応性を高めたりすることによって二段階での硬化反応をおこして未硬化を防ぎ、地下水の流入が多い等の悪条件管路（現場）への対応も可能となる。

このような構成で、図４（ａ）に示したように、外部ライニング材４０内に内部ライニング材１０が反転挿入される。熱硬化性樹脂が含浸された内部ライニング材１０は、図２（ａ）と同様に、反転機５０内部のリールに巻回されており、開放端１３が反転されて反転機５０のノズル５１の外周に取り付けられ、ノズル５１から噴出する圧縮空気によって搬送台２１上に設置された外部ライニング材４０内に挿入されていく。

内部ライニング材１０の他端１４が外部ライニング材４０の左端に達したら反転機５０の作動を止め、内部ライニング材１０の両端の外部ライニング材４０から突出している部分を切断する。これにより、両端に開口部を有する内部ライニング材と外部ライニング材からなる管状の管ライニング材１が作製される。

図４（ｂ）に、このようにして作製された引き込み工法用の管ライニング材１の断面図が図示されており、同管ライニング材は、熱硬化性樹脂を含浸された積層した管状樹脂吸収材１１、４１の内周面にプラスチックフィルム１２が、外周面にプラスチックフィルム４２がコーティングされたライニング材となっている。

管ライニング材１をこのような構成とすれば、管状樹脂吸収材の層厚が増加し強度のある管ライニング材が得られる。なお、要求される強度に応じて、管状樹脂吸収材１１、４１の層厚を変化させることもできる。強度が要求されない場合、あるいは反転が困難な場合は、内部ライニング材１０の管状樹脂吸収材１１の層厚は、外部ライニング材４０の管状樹脂吸収材４１の層厚より薄くしておく。

また、図３、図４の実施例で、内部ライニング材１０の代わりに、図１の外部ライニング材２０と同様な管状のプラスチックフィルムからなる一層のライニング材を内部ライニング材とし、これを外部ライニング材４０の内部に反転挿入するようにしてもよい。このようにすれば、図２（ｂ）に示したのと同じ構成の管ライニング材が得られる。

図５は、内部ライニング材の反転挿入が完了した後の管ライニング材の製造工程を説明する模式図である。まず、図１ないし図４で説明した構造の管ライニング材１は、図５では、簡略化して断面線で図示されている。管ライニング材１の一端(図５では右端)の開口部には金属製の円管状の取付具（エンドカラー）７０ｂが嵌め込まれ、外部からバンド締めして管ライニング材１と取付具７０ｂ間を気密にして密閉処理が施される。

管ライニング材１の他端（図５では左端）にはアタッチメントカラー６３を介して延長チューブ６２を取り付ける。アタッチメントカラー６３は、金属製で両端とも開口している短い円管状の部材である。延長チューブ６２は、例えばプラスチックフィルム製で両端とも開口している短い円管状の部材である。延長チューブ６２の左端には取付具７０ｂと同様な取付具７０ａを取り付けて同様に密閉処理をする。取付具７０ａとアタッチメントカラー６３を接続する前に延長チューブ６２の内部に、温水や蒸気を通すことができる熱媒供給ホース６１を折りたたんだ状態で収納しておく。熱媒供給ホース６１の右端６１ａにはワイヤ６６を接続して取付具７０ｂから導出させる。熱媒供給ホース６１としては、ホースの長さ方向に間隔を置いて形成された多数の噴射孔から温水あるいは蒸気などの熱媒をシャワーあるいはミスト状に噴射できるホースを用いる。

次に、取付具７０ａに接続されたホース６５を通じてコンプレッサー６０により管ライニング材１及び延長チューブ６２の内部に圧縮空気を注入し、管ライニング材１及び延長チューブ６２を膨張させる。

ワイヤ６６を例えば人力あるいはウインチなどによって引くことにより熱媒供給ホース６１を管ライニング材１内に引き込む。そのあと、熱媒供給ホース６１の一端を取付具７０ｂから引き出しその一端を取付具７０ｂの金具７７に固定する（図６）。

アタッチメントカラー６３を取り外して延長ホース６２を管ライニング材１から分離する。管ライニング材１の左端は、密閉材８０により密閉処理をする。このようにして作製された管ライニング材が図６に図示されている。左端の密閉処理は、図５の延長チューブ６２から取り外した取付具７０ａを管ライニング材に取り付ける（嵌め込む）ことによって行ってもよい。このようにして作製された管ライニング材１は、折りたたんで又はリールに巻き取られて現場に出荷される。

本発明の管ライニング材では、熱媒供給ホース６１は、内部ライニング材には連結されておらず、内部ライニング材の反転挿入に連動して引き込まれることはない。したがって、熱媒供給ホース６１は内部ライニング材の反転挿入とは無関係に管ライニング材内に引き込むことができるので、内部ライニング材が反転圧力により暴走しても、熱媒供給ホース６１が破断したり、管状樹脂吸収材の中に引き込まれてしまったりすることがない。

図７（ａ）は取付具（エンドカラー）７０ａ、７０ｂの側面図、図７（ｂ）はその平面図である。取付具７０ａ、７０ｂは一端が絞られた円管状の形状で一端（図７（ａ）では上部）は端版７２により密閉され他端（図７（ａ）では下部）は開口部となっている。取付具７０ａ、７０ｂの側面外側には２本の円環状の補強リブ７１が、内部の上側には８枚の補強板７６が設けられている。また、端板７２にはコンプレッサーから管ライニング材１に圧縮空気を注入するホースを取り付けるためのソケット７４並びに排気用のソケット７３が設けられ、また管ライニング材を既設管内に牽引するロープを取り付けるための２個の金具（アイボルト）７５が設けられている。また、エンドカラー７０ｂの内側の開口部付近（図７（ａ）では下端付近）には、熱媒供給ホースを取り付けるための金具（アイボルト）７７が設けられている。取付具７０ａ、７０ｂの呼径が４００ｍｍ以上となる場合には、重量を抑えるためにアルミニウム製とするのが望ましい。

図８は、現場で管ライニング材１を既設管内に引き込む工程を説明する模式図である。管ライニング材１は、熱硬化性樹脂の硬化を防ぐために保冷車９０に収納されて施工現場に運搬される。

施工区間左端のマンホール９２の内部に管ライニング材１の取付具７０ｂが取り付けられた一端を落とし込む。そして、ガイドローラー９５を経由してマンホール９３の入り口付近に設置されたウィンチ９４に接続されているロープ９１を取付具７０ｂの金具７５に接続する。

ウィンチ９４を作動させて取付具７０ｂがマンホール９３の内部に到達するまで管ライニング材１を既設管９６内に引き込む。取付具７０ｂと接続される側の端部にはメジャー９７を取り付けてマンホール９３の上から取付具７０ｂの位置を確認できるようにしておく。メジャー９７の長さは、既設管９６の土被りよりも長くしておくとよい。

引き込みが完了したら、管ライニング材１の内部にソケット７４から圧縮空気を注入し、管ライニング材１の外周面を既設管９６の内面に密着させる。その後熱媒供給ホース６１から温水、蒸気等の熱媒が供給される。熱媒供給ホース６１には、多数の噴射孔が形成されているので、その噴射孔から温水あるいは蒸気がシャワーあるいはミスト形状で噴出され、管ライニング材１の管状樹脂吸収材１１（４１）に当たり、そこに含浸させている熱硬化性樹脂が硬化される。熱硬化性樹脂が硬化したら、取付具７０ｂやロープ９１を取り除き、既設管のライニングを終了させる。

１ 管ライニング材
１０ 内部ライニング材
１１ 管状樹脂吸収材
１２ プラスチックフィルム
４０ 外部ライニング材
４１ 管状樹脂吸収材
４２ プラスチックフィルム
５０ 反転機
５１ ノズル
６０ コンプレッサー
６１ 熱媒供給ホース
６２ 延長チューブ
６３ アタッチメントカラー
６６ ワイヤ
７０ａ、７０ｂ 取付具
７５、７７ 金具
９０ 保冷車
９１ ロープ
９２、９３ マンホール
９４ ウィンチ
９６ 既設管

Claims (10)

1. 更生すべき既設管内に引き込まれて既設管内面を更生するための熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなる管ライニング材の内部に熱硬化性樹脂を硬化させるための熱媒供給ホースを収納した管ライニング材であって、
   管状の外部ライニング材内に管状の内部ライニング材が反転挿入され両端部が開放した管ライニング材の一方の開口部に取付具が取り付けられ、
   他方の開口部から引き込まれた前記熱硬化性樹脂を硬化させるための熱媒供給ホースの一端が前記取付具に固定されることを特徴とする管ライニング材。
2. 前記内部ライニング材が熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなり、反転した状態で見て該管状樹脂吸収材の内周面にプラスチックフィルムがコーティングされたライニング材であることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材。
3. 前記外部ライニング材が熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなり、該管状樹脂吸収材の外周面にプラスチックフィルムがコーティングされたライニング材であることを特徴とする請求項２に記載の管ライニング材。
4. 前記外部ライニング材がプラスチックフィルムからなることを特徴とする請求項２に記載の管ライニング材。
5. 前記外部ライニング材が熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなり、該管状樹脂吸収材の外周面にプラスチックフィルムがコーティングされたライニング材であり、内部ライニング材がプラスチックフィルムからなることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材。
6. 更生すべき既設管内に引き込まれて既設管内面を更生するための熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなる管ライニング材の内部に熱硬化性樹脂を硬化させるための熱媒供給ホースを収納した管ライニング材を製造する管ライニング材の製造方法であって、
   管状の外部ライニング材内に管状の内部ライニング材を反転挿入して両端部が開放した管ライニング材を作製し、
   前記管ライニング材の一方の開口部に取付具を取り付け、
   他方の開口部から前記熱硬化性樹脂を硬化させるための熱媒供給ホースを管ライニング材内に引き込んでその一端を前記取付具に固定することを特徴とする管ライニング材の製造方法。
7. 前記内部ライニング材が熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなり、反転した状態で見て該管状樹脂吸収材の内周面にプラスチックフィルムがコーティングされたライニング材であることを特徴とする請求項６に記載の管ライニング材の製造方法。
8. 前記外部ライニング材が熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなり、該管状樹脂吸収材の外周面にプラスチックフィルムがコーティングされたライニング材であることを特徴とする請求項７に記載の管ライニング材の製造方法。
9. 前記外部ライニング材がプラスチックフィルムからなることを特徴とする請求項７に記載の管ライニング材の製造方法。
10. 前記外部ライニング材が熱硬化性樹脂を含浸させた管状樹脂吸収材からなり、該管状樹脂吸収材の外周面にプラスチックフィルムがコーティングされたライニング材であり、内部ライニング材がプラスチックフィルムからなることを特徴とする請求項６に記載の管ライニング材の製造方法。

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