JP2014201013A - Lining material, and lining base material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既設管の内面を更生するためのライニング材と、そのライニング材の材料である基材に関する。 The present invention relates to a lining material for rehabilitating the inner surface of an existing pipe and a base material that is a material of the lining material.
老朽化した下水道管、上水道管、農水管などの既設管を補修する方法として、地面を掘削することなく、地中に埋設されたままの管路の内面にライニング材を施す更生工法が種々提案されている。例えば、流体圧を利用して管状のライニング材を管路の内周面に押圧し、予め含浸させてある樹脂を硬化させることにより、管路の内面にライニング層を形成する方法がある。この方法においては、管路内に管状のライニング材を挿入する方法についても工夫がなされている。 Various methods of repairing existing pipes such as sewer pipes, water pipes, and agricultural water pipes are proposed for repairing existing pipes that are buried in the ground without excavating the ground. Has been. For example, there is a method of forming a lining layer on the inner surface of a pipe line by pressing a tubular lining material on the inner peripheral surface of the pipe line by using fluid pressure and curing a resin impregnated in advance. In this method, a method is also devised for inserting a tubular lining material into the pipeline.
例えば特許文献1に記載の更生工法では、管状の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ている。そして、密閉容器に接続された反転ノズルの開口端外周に、前記ライニング材を取り付け、密閉容器内に水圧を作用させて、管状ライニング材を管路内に反転挿入する構成とされている。これにより、拡径されたライニング材は、管路内で樹脂吸収基材が管路の内周面に密着し、ライニング層を形成する。
特許文献2には、管路の内張り材として、不織布/ガラスロービングクロス/不織布/ガラスロービングクロス/不織布/ガラスロービングクロス/不織布と、交互に積層され、この積層部材がニードルパンチにより接合された構成が開示されている。この内張り材は、前記積層部材が筒状に丸められ、両端部が接着されて管状に形成されている。
For example, in the rehabilitation method described in
特許文献3には、ライニング材を膨らます際のエアの漏れを防ぐと共に、汚水の漏洩を防ぐ目的で、シート状基材の両端部が筒状に縫製される部分を補強したライニング材が開示されている。しかし、補強部の強度に依然として不安があるため、地盤変位に対する追従性が低いことが懸念される。特許文献4〜5には、接合部が無い筒状部材を用いたライニング材が開示されている。
ライニング材の構成例を図1,2に示す。ライニング材1の気密層2を構成する樹脂フィルム21は、管路に反転挿入する前の状態においてはライニング材1の外側を被覆し、管路内に挿入して設置した状態においては管路の内面を被覆する。樹脂フィルム21には、反転挿入時における滑り性、施行時の流体による押圧及び拡径に耐える耐圧性、施行時の樹脂含浸層3の硬化による発熱に伴う樹脂成分の低溶出性、及び施工後の地盤変位に耐える追従性が要求されており、更なる開発が求められている。
A configuration example of the lining material is shown in FIGS. The
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、反転挿入時における滑り性、低溶出性、耐圧性、及び地盤変位に耐える追従性が向上されたライニング材、及び前記ライニング材の材料であるライニング基材の提供を課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a lining material with improved slipping property, low elution property, pressure resistance, and followability to withstand ground displacement during reverse insertion, and a material of the lining material. It is an object to provide a lining substrate.
本発明の第一の態様は、未硬化樹脂が含浸されたシート状基材を有する樹脂含浸層と、前記樹脂含浸層の片面を被覆する気密層とを備えた積層体が筒状に形成されたライニング材であって、前記気密層が、メタロセン触媒を用いてエチレン又はエチレン及び炭素数3以上のαオレフィンを重合して得られた、ポリエチレン又はエチレン・αオレフィン共重合体からなる樹脂フィルムを有することを特徴とするライニング材である。 According to a first aspect of the present invention, a laminate including a resin-impregnated layer having a sheet-like base material impregnated with an uncured resin and an airtight layer covering one surface of the resin-impregnated layer is formed in a cylindrical shape. A resin film made of polyethylene or an ethylene / α-olefin copolymer obtained by polymerizing ethylene or ethylene and an α-olefin having 3 or more carbon atoms using a metallocene catalyst. It is the lining material characterized by having.
メタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレン又はエチレン・αオレフィン共重合体からなる樹脂フィルムは、引張強度、引裂強度、耐衝撃強度などの機械的強度に優れる。本発明者らが検討したところ、ライニング材の気密層に前記樹脂フィルムを適用した場合、前記樹脂フィルムの滑り性が良いため、ライニング材を反転挿入させる際のエア等の流体を吹き込む圧力(最大反転圧)が低減可能であり、反転挿入時のブロッキングが抑制されること、施行時の流体による押圧及び拡径に耐える耐圧性を有すること、前記樹脂フィルムが樹脂含浸層の硬化に伴う発熱によって殆ど影響を受けず、前記発熱によって前記樹脂フィルムの成分が水中に溶出し難いこと、並びに施工後の地盤変位による歪み及び屈曲を受けた状態における耐水圧性(地盤変位に対する追従性)に優れることを見出した。 A resin film made of polyethylene or ethylene / α-olefin copolymer polymerized using a metallocene catalyst is excellent in mechanical strength such as tensile strength, tear strength and impact strength. As a result of studies by the present inventors, when the resin film is applied to the airtight layer of the lining material, the resin film has good slipperiness, so that the pressure for blowing fluid such as air when inserting the lining material in reverse (maximum Reversal pressure) can be reduced, blocking at the time of reversal insertion is suppressed, pressure resistance to withstand pressure and diameter expansion by the fluid at the time of enforcement, and the resin film is generated by heat generated by curing of the resin impregnated layer Almost unaffected, the heat generation makes it difficult for the components of the resin film to elute into water, and the water pressure resistance (followability to ground displacement) in a state of being subjected to distortion and bending due to ground displacement after construction is excellent. I found it.
前記気密層は、筒状部材と、前記筒状部材の第一面を覆う前記樹脂フィルムとからなり、前記筒状部材の第二面が前記樹脂含浸層の片面に面している構成であってもよい。
この構成であると、反転挿入時の最大反転圧をより低減し、ブロッキングをより抑制できる。また、樹脂含浸層の硬化時の発熱が前記樹脂フィルムに伝達され難くなるため、樹脂フィルムの熱変性や成分溶出をより確実に防止できる。
The airtight layer is composed of a tubular member and the resin film covering the first surface of the tubular member, and the second surface of the tubular member faces one surface of the resin-impregnated layer. May be.
With this configuration, the maximum reversal pressure during reversal insertion can be further reduced, and blocking can be further suppressed. In addition, since heat generated when the resin-impregnated layer is cured is hardly transmitted to the resin film, thermal denaturation and component elution of the resin film can be more reliably prevented.
前記筒状部材の厚みt1と前記樹脂フィルムの厚みt2の関係が、2t2≧t1であってもよい。
この構成であると、反転挿入時の最大反転圧を更に低減し、ブロッキングを更に抑制できる。また、施工後の地盤変位による歪み及び屈曲を受けた状態における耐水圧性をより向上させることができる。
The relationship between the thickness t 1 of the cylindrical member and the thickness t 2 of the resin film may be 2t 2 ≧ t 1 .
With this configuration, the maximum reversal pressure during reversal insertion can be further reduced, and blocking can be further suppressed. Moreover, the water pressure resistance in the state which received the distortion and bending by the ground displacement after construction can be improved more.
前記シート状基材は、不織布/強化繊維材料からなる補強材/不織布の順に重ねられたサンドイッチ構造体を機械的な交絡加工により絡合させてなる構成を有していてもよい。
この構成であると、施工後の地盤変位による歪み及び屈曲を受けた状態における耐水圧性をより向上させることができる。
The sheet-like substrate may have a configuration in which a sandwich structure laminated in the order of nonwoven fabric / reinforcing fiber material / nonwoven fabric is entangled by mechanical entanglement processing.
With this configuration, it is possible to further improve the water pressure resistance in a state of receiving distortion and bending due to ground displacement after construction.
本発明の第二の態様は、前記ライニング材を構成する前記樹脂含浸層に、前記未硬化樹脂が含浸されていないことを特徴とするライニング基材である。
ライニング基材に未硬化樹脂を含浸させて前記ライニング材を得る工程において、ライニング基材を反転させる操作を行うことがある。本発明の第二の態様によれば、この反転操作に必要な流体圧を低減し、反転時のブロッキングを抑制することができるため、ライニング材の製造効率を高めることができる。
The second aspect of the present invention is a lining substrate characterized in that the resin-impregnated layer constituting the lining material is not impregnated with the uncured resin.
In the step of obtaining the lining material by impregnating the lining substrate with an uncured resin, an operation of inverting the lining substrate may be performed. According to the second aspect of the present invention, the fluid pressure necessary for the reversing operation can be reduced and blocking at the time of reversal can be suppressed, so that the manufacturing efficiency of the lining material can be increased.
本発明のライニング材によれば、反転挿入時における滑り性、耐圧性、低溶出性及び地盤変位に耐える追従性が向上されているため、既設管の更生工事の作業効率が向上し、施工後の使用時における信頼性を高めることができる。また、管路を流れる液体と直接接触する樹脂フィルムから、樹脂成分が溶出することが低減されているため、上水道の更生においても有用である。
本発明のライニング基材によれば、反転に要する滑り性が優れるため、前記ライニング材の製造効率を向上させることができる。
According to the lining material of the present invention, since the slipping property, pressure resistance, low elution property and followability to withstand ground displacement at the time of reverse insertion are improved, the work efficiency of the existing pipe rehabilitation work is improved, and after construction Reliability during use can be improved. Moreover, since the elution of the resin component from the resin film that is in direct contact with the liquid flowing through the pipeline is reduced, it is also useful in rehabilitation of waterworks.
According to the lining substrate of the present invention, since the slipperiness required for reversal is excellent, the production efficiency of the lining material can be improved.
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings based on preferred embodiments, but the present invention is not limited to such embodiments.
《ライニング材》
ライニング材は、補修対象の既設管の内周面にライニング層を形成するものであり、あらかじめ既設管の内径より小さい外径の略筒状に形成されている。本発明に係るライニング材は、気密層と樹脂含浸層とを備えており、気密層の樹脂フィルムの種類および樹脂含浸層の構成には多様な形態が含まれる。以下では、本発明に係るライニング材について、いくつかの実施形態を例に挙げて説明する。
《Lining material》
The lining material forms a lining layer on the inner peripheral surface of an existing pipe to be repaired, and is formed in a substantially cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the existing pipe in advance. The lining material according to the present invention includes an airtight layer and a resin-impregnated layer, and various forms are included in the type of the resin film of the airtight layer and the configuration of the resin-impregnated layer. Hereinafter, the lining material according to the present invention will be described by taking some embodiments as examples.
<第一実施形態>
本発明の第一実施形態のライニング材1は、図1に示すように、未硬化樹脂が含浸されたシート状基材を有する樹脂含浸層3と、樹脂含浸層3の片面3aを被覆する気密層2とを備えた積層体が筒状に形成されたライニング材である。
<First embodiment>
As shown in FIG. 1, the
気密層2は樹脂含浸層3の外周面を覆い、全体として筒状に形成されている。ここで、筒状の長手方向に直行する断面(横断面)の形状は特に制限されない。図1では当該横断面は円形であるが、ライニング材1は柔軟で可撓性を有するため、必ずしも円形に限られず、円形が押し潰された形状であってもよい。
The
〈気密層2の樹脂フィルム〉
気密層2は、メタロセン触媒を用いてエチレン又はエチレン及び炭素数3以上のαオレフィンを重合して得られた、ポリエチレン又はエチレン・αオレフィン共重合体からなる樹脂フィルムを有する。前記樹脂フィルムとして、メタロセン触媒により合成された市販の樹脂フィルムを用いてもよい。
<Resin film of
The
前記メタロセン触媒としては、エチレンに対して高い重合活性を有するものであれば特に制限されず、エチレン及び炭素数3以上のαオレフィンに対して高い重合活性を有するものであってもよく、シングルサイト触媒であることが好ましい。メタロセン触媒を用いることにより、側鎖の分岐が少なく、分子量分布が狭く、コモノマーの分布が均一な重合体(ポリマー)が得られる。得られた重合体は、低分子量成分やべた付き成分が少ない。また、結晶サイズが揃っているため透明性がよく、超低密度の重合体が得られる。
このような特性を有するポリエチレン又はポリエチレン・α共重合体をライニング材の樹脂フィルムとして用いることにより、ライニング材に前述した特性を付与することができる。
The metallocene catalyst is not particularly limited as long as it has a high polymerization activity with respect to ethylene, and may have a high polymerization activity with respect to ethylene and an α-olefin having 3 or more carbon atoms. A catalyst is preferred. By using a metallocene catalyst, a polymer (polymer) having few side chain branches, a narrow molecular weight distribution, and a uniform comonomer distribution can be obtained. The obtained polymer has few low molecular weight components and sticky components. Moreover, since the crystal size is uniform, the transparency is good and an ultra-low density polymer is obtained.
By using polyethylene or polyethylene / α copolymer having such characteristics as the resin film of the lining material, the above-described characteristics can be imparted to the lining material.
前記ポリエチレン又はエチレン・αオレフィン共重合体を合成する際、前記メタロセン触媒を賦活する助剤又は共触媒を用いてもよい。前記共触媒として例えばメチルアルミノキサン(MAO)が挙げられる。 When the polyethylene or ethylene / α-olefin copolymer is synthesized, an auxiliary agent or cocatalyst for activating the metallocene catalyst may be used. Examples of the cocatalyst include methylaluminoxane (MAO).
前記ポリエチレン又はエチレン・αオレフィン共重合体を得るためのメタロセン触媒を用いた合成法は、公知の溶液重合法、高圧重合法、気相重合法が適用可能である。具体例として、再表2007/094378、特開2006-181831、特開2006-213770、特開2006-239877、特開2006-346976、特開2009-052058、特開2009-078420、特開2009-083110、特開2009-096119、特開2009-185238、特開2009-185239、特開2010-006988、特開2010-167581、特開2010-180344、特開2010-189473、特開2011-235486、特許3011657に記載された方法が挙げられる。また、特許3011657に記載された方法も適用可能である。 As a synthesis method using a metallocene catalyst for obtaining the polyethylene or ethylene / α-olefin copolymer, a known solution polymerization method, high pressure polymerization method, and gas phase polymerization method can be applied. Specific examples include Table 2007/094378, JP 2006-181831, JP 2006-213770, JP 2006-239877, JP 2006-346976, JP 2009-052058, JP 2009-078420, JP 2009-. 083110, JP2009-096119, JP2009-185238, JP2009-185239, JP2010-006988, JP2010-167581, JP2010-180344, JP2010-189473, JP2011-235486, The method described in patent 3011657 is mentioned. The method described in Japanese Patent No. 3011657 is also applicable.
前記樹脂フィルムを構成する重合体は、エチレンだけを重合させたポリエチレンでもよいし、エチレンに適量のαオレフィンを添加して重合させたエチレン・αオレフィン共重合体であっても構わない。前記ポリエチレン及び前記エチレン・αオレフィンは直鎖状ポリマーであってもよい。エチレン以外のαオレフィンを添加することにより、当該ポリマーの密度や強度を調整することができる。なお、αオレフィンとは、炭素−炭素間の二重結合がα位(末端の炭素)にあるアルケンを意味する。 The polymer constituting the resin film may be polyethylene obtained by polymerizing only ethylene, or may be an ethylene / α-olefin copolymer polymerized by adding an appropriate amount of α-olefin to ethylene. The polyethylene and the ethylene / α-olefin may be linear polymers. By adding an α-olefin other than ethylene, the density and strength of the polymer can be adjusted. The α-olefin means an alkene having a carbon-carbon double bond at the α-position (terminal carbon).
エチレン以外のαオレフィンとしては、例えば、炭素数3〜20のαオレフィンが挙げられる。具体的には、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセンなどを挙げることができる。
エチレン以外のαオレフィンをコモノマーとして共重合させる場合、当該αオレフィンは1種だけ使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
As alpha olefins other than ethylene, C3-C20 alpha olefins are mentioned, for example. Specifically, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene 1-undecene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-eicosene and the like.
When α-olefin other than ethylene is copolymerized as a comonomer, the α-olefin may be used alone or in combination of two or more.
前記エチレン・αオレフィン共重合体は、エチレンを50重量%以上の割合で含有するαオレフィンからなるモノマー材料を重合させて得られたポリマーであることが好ましい。前記モノマー材料は、エチレンを80重量%以上含有していてもよいし、エチレンを90重量%以上含有していてもよいし、エチレンを95重量%以上含有していてもよいし、エチレンを98重量%以上含有していてもよいし、エチレンが100重量%であっても構わない。 The ethylene / α-olefin copolymer is preferably a polymer obtained by polymerizing a monomer material composed of an α-olefin containing ethylene in a proportion of 50% by weight or more. The monomer material may contain 80% by weight or more of ethylene, 90% by weight or more of ethylene, 95% or more of ethylene, or 98% of ethylene. It may be contained by weight% or more, and ethylene may be 100 weight%.
気密層2を構成する樹脂フィルムに特に適した、前記ポリエチレン又はエチレン・αオレフィン共重合体のキャストフィルムの物性は次の通りである。
JIS K 7210及びISO1133に準拠したメルトマスフレートは、2.0〜3.8g/10分が好ましく、2.3〜3.5g/10分がより好ましく、2.6〜3.2g/10分が更に好ましい。
JIS K 7112及びISO1183に準拠した密度は、890〜990kg/m3が好ましく、910〜970kg/m3がより好ましく、930〜950kg/m3が更に好ましい。
JIS K 7161,7162及びISO527-1,527-2に準拠した引張降伏応力は、10〜22Mpaが好ましく、12〜20Mpaがより好ましく、14〜18Mpaが更に好ましい。
JIS K 7161,7162及びISO527-1,527-2に準拠した引張破壊応力は、14〜26Mpaが好ましく、16〜24Mpaがより好ましく、18〜22Mpaが更に好ましい。
JIS K 7161,7162及びISO527-1,527-2に準拠した引張破壊呼びひずみは、390〜490%が好ましく、410〜470%がより好ましく、430〜450%が更に好ましい。
JIS K 7171及びISO178に準拠した曲げ弾性率は、540〜660Mpaが好ましく、560〜640Mpaがより好ましく、580〜620Mpaが更に好ましい。
JIS K 7111及びISO179-1に準拠したシャルピー衝撃強さは、NBが好ましい。
JIS K 7215及びISO868に準拠したタイプDデュロメーター硬さは、54〜63が好ましく、57〜66がより好ましく、60〜63が更に好ましい。
ASTM D1693に準拠した耐環境応力亀裂(E.S.C.R)は、1000時間以上が好ましい。
JIS K 7206及びISO306に準拠したビカット軟化点は、110〜122℃が好ましく、112〜120℃がより好ましく、114〜118℃が更に好ましい。
JIS K 7121及びISO11357-3に準拠した融点は、123〜136℃が好ましく、125〜133℃がより好ましく、127〜131℃が更に好ましい。
The physical properties of the polyethylene or ethylene / α-olefin copolymer cast film particularly suitable for the resin film constituting the
The melt mass freight according to JIS K 7210 and ISO1133 is preferably 2.0 to 3.8 g / 10 minutes, more preferably 2.3 to 3.5 g / 10 minutes, and 2.6 to 3.2 g / 10 minutes. Is more preferable.
Density conforming to JIS K 7112 and ISO1183 is preferably 890~990kg / m 3, more preferably 910~970kg / m 3, more preferably 930~950kg / m 3.
The tensile yield stress based on JIS K 7161,7162 and ISO527-1,527-2 is preferably 10 to 22 Mpa, more preferably 12 to 20 Mpa, and even more preferably 14 to 18 Mpa.
The tensile fracture stress based on JIS K 7161,7162 and ISO527-1,527-2 is preferably 14 to 26 Mpa, more preferably 16 to 24 Mpa, and still more preferably 18 to 22 Mpa.
The tensile fracture nominal strain based on JIS K 7161,7162 and ISO527-1,527-2 is preferably 390 to 490%, more preferably 410 to 470%, still more preferably 430 to 450%.
The flexural modulus according to JIS K 7171 and ISO178 is preferably 540 to 660 Mpa, more preferably 560 to 640 Mpa, and even more preferably 580 to 620 Mpa.
The Charpy impact strength according to JIS K 7111 and ISO 179-1 is preferably NB.
The type D durometer hardness based on JIS K 7215 and ISO868 is preferably 54 to 63, more preferably 57 to 66, and still more preferably 60 to 63.
The environmental stress crack resistance (ESCR) according to ASTM D1693 is preferably 1000 hours or more.
The Vicat softening point based on JIS K 7206 and ISO306 is preferably 110 to 122 ° C, more preferably 112 to 120 ° C, and still more preferably 114 to 118 ° C.
The melting point based on JIS K 7121 and ISO11357-3 is preferably 123 to 136 ° C, more preferably 125 to 133 ° C, and still more preferably 127 to 131 ° C.
前記樹脂フィルムは、上記物性のうち、任意の1つ以上を満たすことが好ましく、任意の2つ以上を満たすことがより好ましく、任意の3つ以上を満たすことが更に好ましい。実施例1で用いた市販の樹脂フィルムは上記物性の全てにおいて、「更に好ましい」範囲を満たす。 The resin film preferably satisfies any one or more of the above physical properties, more preferably satisfies any two or more, and still more preferably satisfies any three or more. The commercially available resin film used in Example 1 satisfies the “more preferable” range in all of the above physical properties.
〈気密層2の構造〉
気密層2の構造は前記樹脂フィルムのみからなる一層構造であってもよい。他の構造として、例えば図2に示す積層体に備えられた構造が挙げられる。前記積層体は、筒状部材22と、筒状部材22の第一面22a(外周面)を覆う樹脂フィルム21と、筒状部材22の第二面22b(内周面)を覆う樹脂含浸層3とが積層されて筒状に形成されている。気密層2は樹脂フィルム21及び筒状部材22からなる。樹脂含浸層3の片面3aに面して筒状部材22が積層されている。
この構造であると、ライニング材1の反転挿入時の最大反転圧をより低減し、ブロッキングをより抑制できる。また、樹脂含浸層3の硬化時の発熱が樹脂フィルム21に伝達され難くなるため、樹脂フィルム21の熱変性や成分溶出をより確実に防止できる。
<Structure of
The structure of the
With this structure, the maximum reversal pressure during reversal insertion of the
樹脂フィルム21の厚さは特に制限されないが、例えば0.1mm〜5.0mmが好ましく、0.2mm〜3.5mmがより好ましく、0.4mm〜2.0mmが更に好ましい。
Although the thickness in particular of the
筒状部材22は、樹脂フィルム21が筒状部材22の第一面22aを被覆可能なものであれば特に制限されず、例えば、不織布、織物、布、メッシュ状の樹脂等が筒状に形成された部材が挙げられる。樹脂フィルム21が筒状部材22を被覆する方法は特に制限されず、公知方法が適用可能である。例えば特許文献4,5に記載されているように、筒状部材22を扁平に折りたたみ、筒状部材22の第一面22aに樹脂フィルム21を押出し被覆する方法が適用できる。
The
筒状部材22は、前記材料のシートの両端(両辺)が、機械的な交絡加工、縫い合わせ(縫製)又は貼り合わせ等により接合されて筒状に形成されていてもよいし、接合部が無い状態で形成されていてもよい。筒状部材22の機械的強度、耐圧性及び地盤変位に対する追従性を高める観点から、筒状部材22は接合部を有さないことが好ましい。
The
筒状基材22の厚みt1と樹脂フィルム21の厚みt2の関係は、2t2≧t1であることが好ましい。この関係であると、ライニング材1の反転挿入時の最大反転圧を更に低減し、ブロッキングを更に抑制できる。また、施工後の地盤変位による歪み及び屈曲を受けた状態における耐水圧性をより向上させることができる。
Relationship thickness t 1 and the thickness t 2 of the
気密層2を構成する樹脂フィルム21と筒状部材22とは、管路に反転挿入される前に、予め接合(接着)されていることが好ましい。接合方法は特に制限されず、例えば樹脂フィルム21を加熱して筒状部材22に圧着する方法が挙げられる。樹脂フィルム21と筒状部材22とは完全に接合されている必要はなく、位置ずれが起こらない程度に部分的に接合されていても構わない。
The
気密層2(筒状部材22)と樹脂含浸層3とは、管路に反転挿入された後、樹脂含浸層3に含まれる樹脂が加圧によって筒状部材22に浸み込むか又は接触し、硬化することによって接合(接着)されればよい。よって、管路に設置される前の段階においては、筒状部材22と樹脂含浸層3とは予め接合されている必要はなく、部分的に接合されているか或いは全く接合されておらず単に接触しているだけであってもよい。樹脂含浸層3の樹脂が硬化することによって筒状部材22と樹脂含浸層3とが接合するように、筒状部材22と樹脂含浸層3との少なくとも一部が密着して積層されていることが好ましい。
After the airtight layer 2 (cylindrical member 22) and the resin-impregnated
〈樹脂含浸層3の構造〉
樹脂含浸層3は、未硬化樹脂を含浸させることが可能なシート状基材31を有する層であれば特に制限されない。樹脂含浸層3を構成するシート状基材31は1枚であってもよいし、2枚以上であってもよい。図1の構成においては、樹脂含浸層3は、外周側のシート状基材(第一のシート状基材)および内周側のシート状基材(第二のシート状基材)が備えられている。外周側のシート基材31の外周面3aが気密層2に被覆されている。
<Structure of resin impregnated
The resin-impregnated
シート状基材31としては、例えば、シート状のフェルト、不織布、織物、布、多孔性の樹脂等が1枚だけで構成されたシート基材であってもよい。また他の構成として、図3に示すように、1枚のシート状基材31が、不織布Aと、不織布Aよりも薄い厚みの不織布Bとの間に、強化繊維材料からなる補強材Cが介装され、これら不織布A、補強材C、及び不織布Bの積層体が絡合されて一体化されている構成が挙げられる。
The sheet-
不織布A及び不織布Bは、液状の硬化性樹脂を主剤とする母材樹脂を含浸する基材であり、可撓性を有し樹脂含浸性に優れた材料からなる。不織布A及び不織布Bの繊維としては、ポリエステル、高性能ポリエチレン(HPPE)、又はポリプロピレンなどの高強度で高弾性材料からなる繊維が好ましい。不織布A及び不織布Bの繊維形態は、可撓性を有し多孔質の材料であれば、連続フィラメント又はステープルファイバーを含むフェルト、マット、又はウェブ等のどのような形態であってもよい。 The nonwoven fabric A and the nonwoven fabric B are base materials impregnated with a base material resin mainly composed of a liquid curable resin, and are made of a material having flexibility and excellent resin impregnation properties. As the fibers of the nonwoven fabric A and the nonwoven fabric B, fibers made of a high-strength and highly elastic material such as polyester, high-performance polyethylene (HPPE), or polypropylene are preferable. The fiber form of the non-woven fabric A and the non-woven fabric B may be any form such as felt, mat, or web including continuous filaments or staple fibers as long as it is a flexible and porous material.
不織布A及び不織布Bには、紡糸直結で自己接着により結合されたスパンボンド不織布、高圧水流で繊維を交絡させたスパンレース不織布などの長繊維不織布、又は特殊形状のニードル(パンチ針)により繊維を交絡させたニードルパンチ不織布などの短繊維不織布が好適である。特に、不織布Aとしては、ニードルパンチによる不織布が好ましく、十分な厚みを確保することが容易となる。 Non-woven fabric A and non-woven fabric B are made of long-fiber non-woven fabric such as spunbonded non-woven fabric bonded by self-adhesion by spinning, spunlace non-woven fabric entangled with high-pressure water flow, or a special shape needle (punch needle). Short fiber nonwoven fabrics such as entangled needle punch nonwoven fabrics are preferred. In particular, as the non-woven fabric A, a non-woven fabric by needle punch is preferable, and it becomes easy to ensure a sufficient thickness.
例えば、不織布A及び不織布Bの厚みは、0.1mm〜20.0mmが好ましく、0.2mm〜10.0mmがより好ましい。厚みが0.1mm未満であると、薄すぎて繊維同士の絡合力が得られず、20.0mmを超えると機械的に絡合することが困難になることがある。 For example, the thickness of the nonwoven fabric A and the nonwoven fabric B is preferably 0.1 mm to 20.0 mm, and more preferably 0.2 mm to 10.0 mm. If the thickness is less than 0.1 mm, it is too thin to obtain an entanglement force between the fibers, and if it exceeds 20.0 mm, it may be difficult to mechanically entangle.
不織布Bの厚みは、不織布Aよりも薄い厚みとされる場合、不織布Aの厚みに対して2%以上の厚みで形成されることが好ましい。また、不織布Bの厚みは、不織布Aの厚みと同等の厚みで形成されてもよい。これらの不織布Aと不織布Bとの他の厚み構成については後述する。 When the nonwoven fabric B is thinner than the nonwoven fabric A, the nonwoven fabric B is preferably formed with a thickness of 2% or more with respect to the thickness of the nonwoven fabric A. Moreover, the thickness of the nonwoven fabric B may be formed with a thickness equivalent to the thickness of the nonwoven fabric A. Other thickness configurations of the nonwoven fabric A and the nonwoven fabric B will be described later.
補強材Cは、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維等の強化繊維材料からなるシート状材である。強度や価格などを考慮すると、ガラス繊維からなることが好ましい。補強材Cを構成する強化繊維材料は、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されていることが好ましい。補強材Cの形態としては、例えば、チョップドストランドマット、ロービングクロス、又はステッチ基材等を好適に用いることができる。 The reinforcing material C is a sheet-like material made of a reinforcing fiber material such as glass fiber, aramid fiber, or carbon fiber. Considering strength, price, etc., it is preferably made of glass fiber. The reinforcing fiber material constituting the reinforcing material C is preferably pretreated with a silane coupling agent in order to enhance the adhesion with the base material resin. As the form of the reinforcing material C, for example, a chopped strand mat, a roving cloth, or a stitch base material can be suitably used.
第一実施形態のライニング材1では、樹脂含浸層3のシート状基材31は、不織布Aとして、厚み2.0mm、目付400g/m2のニードルパンチ不織布が用いられ、不織
布Bとして、厚み0.3mm、目付70g/m2のスパンボンド不織布が用いられる。ま
た補強材Cとして、厚み0.4mm、目付600g/m2のガラスチョップドストランド
マットが用いられる。シート状基材31を被覆する気密層2としては、筒状織布に前述したメタロセン触媒を用いて重合された樹脂フィルム材がラミネートされた厚み1.2mmのシート材を用いることができる。
In the
シート状基材31は、不織布A、補強材C、及び不織布Bが順に積層された積層体が、機械的な交絡加工により繊維同士が絡合されて一体化され、シート状に圧縮されている。シート状基材31を交絡する方法としては、種々挙げられるが、ニードルパンチ法が最も好ましい。
In the sheet-
シート状基材31は、重なり合う他のシート状基材31に対して向かい合うようにして配置される不織布側から、積層方向にニードルを貫通させてニードルパンチ加工がなされている。この場合、図4に示すように、シート状基材31は、不織布A側から、積層体の積層方向に複数本のニードル8を貫通させてニードルパンチ加工がなされる。ニードルパンチ加工は、高速で上下する複数本のニードル8で、平坦に均した前記積層体を繰り返し突き刺し、繊維を絡めさせるものである。
The sheet-
ニードル8としては、例えば図5に示すように、針先部81が尖鋭に形成され、ブレード部82に断面三角形状の複数のバーブ83が形成されたものが好ましい。バーブ83は、アンダーカットの開口が複数方向に向けて形成され、繊維を引っ掛ける。また、バーブ83は、開口が針先部81の先端側に傾斜面を有し、基部84側に前記積層体と略平行となる平行面を有する断面三角形状に形成されている。これにより、厚手の不織布A側の繊維を薄手の不織布B側の繊維に対して好適に絡めることが可能となり、層間を良好に一体化することができる。
As the
ニードル8の構成としては、図5に例示するものに限られず、積層体における厚手の不織布側から薄手の不織布側への繊維交絡が可能な形状であれば、どのような構成であってもよい。すなわち、バーブ83の断面形状は矩形等の他の形状であっても突起であってもよく、また、バーブ83は一方向又は多方向の向きに形成された構成であってもよい。
The configuration of the
かかるニードルパンチ加工により、シート状基材31はバルク性に富み、繊維間の剥離が抑えられる。すなわち、シート状基材31は、ニードルパンチのニードル8が不織布A側から不織布Bへ貫通し、ニードル8の往復により孔が形成される。この孔の内周面では、不織布Aと不織布Bとの各繊維が絡まり合い、補強材Cを挟持して互いに連結される。これにより、不織布Aと不織布Bの両側からニードル8を打ち込む必要がなく、不織布A側の一方からのニードルパンチ加工で足りるものとなる。この場合、ニードルパンチの針打数は、例えば、30本/cm2程度の比較的少ない本数で抑えることができる。
By such needle punching, the sheet-
シート状基材31は、厚手の不織布Aと薄手の不織布Bとで補強材Cを挟み込み、不織布A側からニードルパンチで交絡させた構成であることから、不織布Aと不織布Bの繊維の交絡が極めて良好となり、層間の剥離なく一体化させることができる。また、不織布Aと不織布Bの一体性を高められることから、ニードル8の打ち込み本数を少なくすることが可能であり、その結果、補強材Cの強化繊維の損傷を減少させることができ、補強材Cの強度特性を十分に発揮させることができる。
Since the sheet-
ライニング材1の樹脂含浸層3には、複数枚のシート状基材31が配設されていてもよい。第一実施形態では、図1に示すように、樹脂含浸層3に2枚のシート状基材31が配設されている。樹脂含浸層3は、内周側のシート状基材31が不織布Aの面を外周側に向けて丸められ、幅方向の端部同士を重ね合わせてオーバーラップ部32を構成し、略筒状とされている。これに対し、外周側のシート状基材31は、不織布Aの面を内周側に向けて丸められ、幅方向の端部同士を重ね合わせてオーバーラップ部32を構成し、略筒状とされている。各シート状基材31の幅寸法は、既設管4の内周長よりも長いものとされている。これにより、樹脂含浸層3を構成する2枚のシート状基材31は、不織布Aの表面が相互に向き合う方向に配設されて略筒状に積層されている。
A plurality of sheet-
ライニング材1は、樹脂含浸層3においてシート状基材31が厚み方向に2枚重なり合い、補強材C同士の間に位置する不織布A、Aの厚み合計が、樹脂含浸層3における最も内周側に位置する不織布Bと最も外周側に位置する不織布Bとの厚み合計より厚くなるように構成されている。
In the
シート状基材31は、重ねられたオーバーラップ部32において、相互に接合されている。樹脂含浸層3は、オーバーラップ部32が、例えば熱可塑性樹脂材料を主成分とするホットメルト接着剤により接合されている。ホットメルト接着剤の一例としては、柔軟性、接着性、及び熱安定性等のいずれにも優れたエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)を主成分とする接着剤が好ましい。このほか、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、オレフィン系、合成ゴム系等のホットメルト接着剤も好適に用いることができる。
The sheet-
ライニング材1は、既設管の更生工程において、樹脂含浸層3に未硬化の状態の母材樹脂を含浸し、図6に示すように反転させた状態で既設管4内に配置される。その後、ライニング材1は、図7に示すように、既設管4内で拡径されて、ライニング層を形成する。
The
母材樹脂は、公知の熱硬化性樹脂又は光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とするエポキシ系樹脂混合物であることが好ましい。また、母材樹脂の主剤としては、不飽和ポリエステル樹脂、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。 The base material resin is mainly a known thermosetting resin or photo-curing resin. Among them, an epoxy resin mainly composed of an epoxy resin having a relatively low viscosity, excellent physical properties after curing, and low cost. A mixture is preferred. Moreover, as a main ingredient of the base material resin, a thermosetting resin such as an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin, or a melamine resin may be used.
なお、エポキシ系主剤としては、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好適に用いることができる。この種のエポキシ系主剤は非常に高粘度であり、通常、10℃以下の低温条件下において、20000mPa・s以上の粘度を有する。そのため、エポキシ系主剤の低粘度化を、希釈剤を添加したり、低粘度の硬化剤を選択的に添加したりすることによって行うことが好ましい。希釈剤としては、エポキシ系主剤の粘度を低下し得るものであれば特に限定されるものではなく、反応性希釈剤であっても非反応性希釈剤であってもよい。また、両者を併用して用いてもよい。 In addition, as an epoxy-type main ingredient, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, etc. can be used suitably. This type of epoxy-based main agent has a very high viscosity, and usually has a viscosity of 20000 mPa · s or higher under a low temperature condition of 10 ° C. or lower. Therefore, it is preferable to lower the viscosity of the epoxy base agent by adding a diluent or selectively adding a low viscosity curing agent. The diluent is not particularly limited as long as it can lower the viscosity of the epoxy base agent, and may be a reactive diluent or a non-reactive diluent. Further, both may be used in combination.
反応性希釈剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、プロピルフェノール、p−第三ブチルフェノール、p−第三アミルフェノール、ヘキシルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、オクタデシルフェノール及びテルペンフェノール等のモノグリシジルエーテルなどの、末端にグリシジルエーテル基を持つもの等を挙げることができる。また、非反応性希釈剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート及びベンジルアルコール等を挙げることができる。さらに、これらの希釈剤から選ばれた1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。 Examples of reactive diluents include monophenols such as phenol, cresol, ethylphenol, propylphenol, p-tert-butylphenol, p-tert-amylphenol, hexylphenol, octylphenol, nonylphenol, dodecylphenol, octadecylphenol and terpenephenol. Examples thereof include those having a glycidyl ether group at the terminal, such as glycidyl ether. Examples of the non-reactive diluent include dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, and benzyl alcohol. Furthermore, one kind selected from these diluents may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
低粘度の硬化剤としては、特に限定されるものではないが、エポキシ系主剤の粘度を低下させ、適度な硬化速度を確保でき、さらに硬化後に溶出しないものが好ましい。このような性質を具備する硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、及び脂環族ポリアミン等のアミン系硬化剤を挙げることができる。中でも、非常に低粘度で、硬化後の物性に優れ、しかも安価な脂肪族ポリアミンが好適に用いられる。この脂肪族ポリアミンの具体例としては、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、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びこれらの変性品等を挙げることができる。また、これらの硬化剤から選ばれた1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as a low viscosity hardening | curing agent, The thing which can reduce the viscosity of an epoxy-type main ingredient, can ensure a moderate hardening rate, and also does not elute after hardening is preferable. Examples of curing agents having such properties include amine-based curing agents such as aliphatic polyamines, aromatic polyamines, and alicyclic polyamines. Among them, an aliphatic polyamine having a very low viscosity, excellent physical properties after curing, and inexpensive is preferably used. Specific examples of the aliphatic polyamine include polyoxypropylenediamine, trimethylolpropane poly (oxypropylene) triamine, metaxylenediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, and modified products thereof. . One kind selected from these curing agents may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
以上で説明したように、第一実施形態のライニング材1は、樹脂含浸層3の複数枚のシート状基材31が、幅方向の端部同士を重ね合わせて略筒状に配設され、内周側に配設されるシート状基材31が不織布Aの面を外周側に向けられ、外周側に配設されるシート状基材31が不織布Aの面を内周側に向けられて、不織布A同士が面するように配置された構成を有している。
As described above, in the
図8は第一実施形態のライニング材1の変形例を示す断面図、図9は前記ライニング材における樹脂含浸層の構成を模式的に示す断面図、図10は既設管内に反転挿入された状態の前記ライニング材を示す断面図、図11は前記ライニング材により更生された既設管を模式的に示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modification of the
ライニング材1は、図8に示すように、樹脂含浸層3が2枚のシート状基材31を互いに重ね合わせて配設されていてもよい。すなわち、図8に示すように、2枚のシート状基材31を、不織布Aの面同士が相互に向かい合うように重ね合わせた状態で、略筒状に丸めて樹脂含浸層3が構成されてもよい。
In the
ライニング材1の樹脂含浸層3は、2枚のシート状基材31が、内周側に配設されるシート状基材31については不織布Aの面を外周側に向け、外周側に配設されるシート状基材31については不織布Aの面を内周側に向けた状態で重ね合わされて、略筒状に賦形されている。また、2枚のシート状基材31は、重ね合わせた状態で、幅方向の一方の端部を他方の端部にオーバーラップさせて配置され、オーバーラップ部32が設けられている。
The resin-impregnated
この場合、ライニング材1は、既設管4の更生工程において、樹脂含浸層3に未硬化の状態の母材樹脂を含浸し、図10に示すように反転させた状態で既設管4内に配置される。また、図11に示すように、既設管4内で拡径されて、ライニング層を形成する。
In this case, the
さらに、ライニング材1の変形例として、シート状基材31は、不織布A、補強材C、及び不織布Bが順に積層されて、スパンレース法、ステッチボンド法等の他の機械的結合方法で繊維同士が絡合されて一体化された構成であってもよい。
Further, as a modification of the
(既設管の更生工法)
次に、ライニング材1を用いた既設管4の更生工法について、図12を参照しつつ説明する。図12は、ライニング材1を用いた既設管4の更生工法を示す説明図である。
(Rehabilitation method for existing pipes)
Next, the rehabilitation method of the existing
既設管4の更生作業に先立ち、既設管4に下水等の流体がある場合には、既設管4内からいったん除去する水抜き作業を行う。図12に示すように、既設管4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、更生対象範囲のマンホールM1、M2の上流側及び下流側に堰き止め部材5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、更生対象範囲の下流側管路へ排出する。また、既設管4内に存在する堆積物や木片等の異物を除去し、高圧水洗浄を行う。
Prior to the rehabilitation work of the existing
ライニング材1は可撓性を有する筒状体であることから、既設管4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。また、ライニング材1には、予め樹脂含浸層3に対して母材樹脂を含浸させる。
Since the
具体的に、図1に示すライニング材1又は図8に示すライニング材1において、気密層2の内部を減圧するとともに樹脂含浸層3の内部を脱気しつつ、気密層2の内側に未硬化の母材樹脂を注入する。これにより、母材樹脂を樹脂含浸層3に含浸させることができる。シート状基材31における不織布A、B及び補強材C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。
Specifically, in the
次いで、ライニング材1を反転させつつ既設管4内へ挿入する。図12に示すように、地上に設置した反転挿入機6にライニング材1を取り付け、圧縮空気や加熱水などの流体圧をライニング材1の外周側(被覆層2側)から作用させる。ライニング材1は、マンホールM1を通り、反転しながら既設管4内に進行する(反転工法)。これにより、ライニング材1は被覆層2が内側となるように裏返りつつ、順次、既設管4内へ挿入され、図6又は図10に示す状態となる。
Next, the
反転したライニング材1には、両端部に閉塞部材を取り付け、ライニング材1に蒸気等の流体圧を供給して、既設管4内で拡径させる。これにより、樹脂含浸層3が既設管4の内壁に密着し、図7又は図11に示す状態となる。
The
ライニング材1が加熱及び拡径されると、ライニング材1に付与された熱と、母材樹脂の硬化反応による発熱とにより、シート状基材31における繊維間の絡合が緩められ、もしくは解除される。これにより、シート状基材31は、皺や襞を生じることなく拡径する。拡径作用の度合いによっては、シート状基材31の各層間にずれを生じさせて、拡径を許容するものとなる。したがって、シート状基材31は、管路の内面に接する外周側ほど大きく引き伸ばされて、ライニング材1の拡径に追従する。
When the
また、加熱及び拡径により、オーバーラップ部32の接合は緩められる。つまり、シート状基材31を接合している接着剤が軟化することにより、シート状基材31を接合したまま、オーバーラップ部32の変形が許容される。
Moreover, the joining of the
その結果、ライニング材1は十分に拡径され、加熱及び拡径後には、図7又は図11に示したように、シート状基材31に皺や縒れを生じることなく硬化する。これにより、ライニング材1は、管路の内周面に沿った平滑な形状に硬化し、高い耐圧性能と適切な強度確保が可能なものとなる。
As a result, the diameter of the
ライニング材1は、樹脂含浸層3に含浸している母材樹脂が硬化することで、既設管4と一体化し、ライニング層を形成する。このライニング層は、気密層2で覆われた状態となり、既設管4内に平滑な内周面を形成する。ライニング材1は、樹脂含浸層3がシート状基材31の端部を重ね合わせて略筒状に形成されているので、ライニング材1の外径を既設管4の内径よりも小径にて形成し、既設管4内への挿入作業を容易にするとともに、既設管4の内部で拡径させることが可能となる。
The
既設管4を更生するライニング材1としては、図1及び図8に例示した、外層に気密層2を有し、内層に樹脂含浸層3を有する層構成のものに限定されない。例えば、ライニング材1は、初めから気密層2が内層として形成され、この気密層2の外側に樹脂含浸層3を備えた層構成であってもよい。この場合、ライニング材1は、図1及び図8とは、内周側と外周側とが逆順の積層形態を有する。このようなライニング材1であれば、反転させずに既設管4に挿入し、拡径する手順となる(形成工法)。
The
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、ライニング層の内周面(すなわち、更生された既設管4の内表面)が気密層2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となる。
The
樹脂含浸層3を構成するシート状基材31は、強化繊維を含む複層構造とされて高い強度を確保することができる。しかも、不織布A/補強材C/不織布Bの積層体が交絡加工された構成であることから、略筒状に賦形しても、また、反転挿入しても、層間にずれや縒れを生じにくく、内周側での皺や襞の発生を抑えることができる。また、シート状基材31は前記積層体を交絡させたことにより、補強材Cを挟んだ両側の不織布A、Bが補強材Cを保護するとともに、これらの不織布A、Bの繊維同士の絡合を高めて、良好に結合させることができる。
The sheet-
ライニング材1では、樹脂含浸層3に含まれるシート状基材31を、一体性及び表面平滑性に優れたものとすることができる。その結果、ライニング材1は、製造から搬入作業時、既設管4内への挿入作業時、反転時、及び加熱拡径時に到るまで、複層構造の配置形態を維持して不要な皺や襞を生じることがなく、均一な厚みを有する高い強度のライニング層を形成するものとなる。
In the
(第二実施形態)
第二実施形態のライニング材について、図13及び図14を参照しつつ説明する。図13は第二実施形態2のライニング材を示す断面図であり、図14は第二実施形態のライニング材の変形例を示す断面図である。これらの図13及び図14は、既設管に配設される状態、すなわち、内周側に気密層2、外周側に樹脂含浸層3が配設された状態のライニング材1を示している。
(Second embodiment)
The lining material of 2nd embodiment is demonstrated referring FIG.13 and FIG.14. FIG. 13 is a sectional view showing the lining material of the
以下で説明する第二〜第四実施形態のライニング材1は、第一実施形態のライニング材1の構成と樹脂含浸層3及びシート状基材31の形態に特徴を有し、ライニング材1のその他の基本構成については共通である。そこで、以下の説明では樹脂含浸層3及びシート状基材31の特徴的構成について詳述し、第一実施形態と共通する他の構成については共通符号を用いて重複する説明を省略する。
The
第二実施形態のライニング材1は、樹脂含浸層3の複数枚のシート状基材31のオーバーラップ部32が、内周側と外周側とで周方向に位置をずらして設けられている。図13に示す形態では、内周側のシート状基材31が不織布Aの面を外周側に向けて丸められ、幅方向の端部同士を重ね合わせてオーバーラップ部32を構成し、略筒状とされている。また、外周側のシート状基材31は、不織布Aの面を内周側に向けて丸められ、幅方向の端部同士を重ね合わせてオーバーラップ部32を構成し、略筒状とされている。そして、これらのオーバーラップ部32は、内周側と外周側とで、周方向の対向する位置に設けられている。各シート状基材31の幅寸法は、既設管4の内周長よりも長いものとされている。
In the
図14に示す形態では、樹脂含浸層3は、2枚重ね合わせたシート状基材31を、複数組用いて略筒状に配設して構成されている。すなわち、樹脂含浸層3は、不織布Aの面同士が相互に向かい合うように重ね合わせた状態の2枚のシート状基材31が、半周分ずつ周方向に配設されて略筒状に形成されている。これにより、樹脂含浸層3は、2枚重ね合わせたシート状基材31を二組、周方向に配設した構成とされている。
In the form shown in FIG. 14, the resin-impregnated
一組のシート状基材31、31は、幅方向の端部において、隣り合う他の一組のシート状基材31、31に一定幅だけ重ね合わせて配設され、周方向にオーバーラップさせて略筒状に形成されている。
A pair of sheet-
図14に示すように、周方向の2箇所のオーバーラップ部32は、互いに対向するように設けられる。これにより、ライニング材1の上部側と下部側とに補強材Cが均等に配設され、また左右の側部で補強材Cが均等に配置されて、既設管4に作用する垂直荷重に十分な耐力を発揮させることが可能となる。なお、シート状基材31のオーバーラップ部32は、既設管4の断面に対し左右の側部に配置されてもよい。
As shown in FIG. 14, the two
かかる構成により、樹脂含浸層3の厚みをより均一に形成することができる。また、シート状基材31の重なり合いによって、ライニング材1の運搬時や管路内への挿入及び引込み時に略筒状の形状を容易に保持することができる。ライニング材1の加熱時や拡径時には、シート状基材31のオーバーラップ部32が相互に離間して、ライニング材1の拡径に追従するものとなる。したがって、ライニング材1は十分に拡径されて、既設管4の内周面に密着するものとなる。
With this configuration, the thickness of the resin impregnated
(第三実施形態)
第三実施形態のライニング材について、図15〜図18を参照しつつ説明する。図15は第三実施形態のライニング材の樹脂含浸層の構成を模式的に示す断面図であり、図16は前記樹脂含浸層の変形例を示す断面図である。図17は、シート状基材のニードルパンチ加工を示す説明図であり、図18は前記ニードルパンチ加工に用いるニードルの一例を示す説明図である。
(Third embodiment)
The lining material of 3rd embodiment is demonstrated referring FIGS. 15-18. FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the resin-impregnated layer of the lining material of the third embodiment, and FIG. 16 is a cross-sectional view showing a modification of the resin-impregnated layer. FIG. 17 is an explanatory view showing needle punching of a sheet-like substrate, and FIG. 18 is an explanatory view showing an example of a needle used for the needle punching.
図15に示すように、ライニング材1における樹脂含浸層3は、複数枚のシート状基材31の間に、不織布30からなる層が介装された構成とされてもよい。すなわち、この場合、樹脂含浸層3の内周側に配設されるシート状基材31は不織布Bの面を外周側に向け、外周側に配設されるシート状基材31は不織布Bの面を内周側に向けて配設され、これらのシート状基材31の不織布B同士の間に所定の厚みの不織布30が配設されている。各シート状基材31を構成する不織布Aの厚みは、不織布Bの厚みよりも厚くされている。
As shown in FIG. 15, the resin-impregnated
不織布30は、一枚であっても、また、複数枚が積層されたものであってもよい。また、不織布30は、複数枚積層して構成される場合、単に複数枚の不織布を積層させるだけであっても、また複数枚の不織布が機械的に絡合されたものであってもよい。
The
図16に示すように、シート状基材31は、不織布Aと、不織布Aと略同等の厚みの不織布Bとの間に補強材Cが介装されて絡合一体化された構成であってもよい。この場合、樹脂含浸層3の内周側に配設されるシート状基材31と外周側に配設されるシート状基材31との間に不織布30が配設されている。
As shown in FIG. 16, the sheet-
いずれの形態に係る樹脂含浸層3にあっても、2つの補強材Cの間に位置する不織布B、不織布30、及び不織布Bの厚み合計は、最も内周側に位置する不織布Aと最も外周側に位置する不織布Aとの厚み合計よりも、厚くなるように形成されている。これにより、ライニング材1における所望の肉厚を確保することができるとともに補強材Cによる強度を確保することができる。また、補強材Cは、不織布Aと不織布Bにより被覆されて保護されているので、配向した補強材Cのずれを防ぐとともに、強化繊維を露出させず、取り扱い性を高めることができる。
Even in the resin-impregnated
図15及び図16において、各シート状基材31は、不織布A、補強材C、及び不織布Bの積層体がニードルパンチにより絡合されて一体化されている。
15 and 16, each sheet-
図15に示す形態では、シート状基材31は、不織布Bの面が他のシート状基材31の不織布Bの面に向かい合うように樹脂含浸層3に配設される。この場合、図17に示すように、各シート状基材31は、不織布B側から、前記積層体の積層方向に複数本のニードル8を貫通させてニードルパンチ加工がなされている。
In the form shown in FIG. 15, the sheet-
ニードル8としては、図18に示すように、先鋭な針先部81と、断面三角形状の複数のバーブ85が形成されたブレード部82と、基部84とを有するものが好ましい。繊維を引っ掛けるためのバーブ85は、アンダーカットの開口が複数方向に向けて形成されている。バーブ85の開口は、針先部81寄りの先端側に積層体と略平行となる平行面を有し、基部84側に傾斜面を有する断面三角形状に形成されている。これにより、不織布B側からのニードルパンチ加工にあっても、厚手の不織布A側の繊維を薄手の不織布B側の繊維に対して好適に絡めることが可能となり、層間を良好に一体化することができる。
As shown in FIG. 18, the
ニードル8の構成としては、図18に例示するものに限られず、厚手の不織布Aから薄手の不織布Bへの繊維交絡が可能な形状であれば、どのような構成であってもよい。
The configuration of the
かかる構成により、シート状基材31の各層を、良好に絡合させて一体的に結合することができ、各層の界面にずれや縒れを生じにくくすることができる。また、母材樹脂の含浸性を阻害することなく繊維密度を高く形成することができる。しかも、不織布Aと不織布Bとの繊維同士の絡合を高めることができるので、ニードルの打ち込み本数を低減することが可能となる。
With this configuration, the layers of the sheet-
図16の形態においては、シート状基材31は、不織布A、不織布Bのどちらの不織布側からニードルパンチ加工がなされてもよい。
In the form of FIG. 16, the sheet-
(第四実施形態)
第四実施形態のライニング材について、図19及び図20を参照しつつ説明する。図19は、本発明の第四実施形態に係るライニング材を示す断面図であり、図20は、第四実施形態のライニング材の変形例を示す断面図である。これらの図19及び図20は、既設管に配設された状態、すなわち、内周側に気密層2、外周側に樹脂含浸層3が配設された状態のライニング材1を示している。
(Fourth embodiment)
The lining material of 4th embodiment is demonstrated referring FIG.19 and FIG.20. FIG. 19 is a cross-sectional view showing a lining material according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a cross-sectional view showing a modification of the lining material of the fourth embodiment. 19 and 20 show the
図19及び図20に示すように、ライニング材1の樹脂含浸層3は、内周側に2枚のシート状基材31が、幅方向の端部同士を重ね合わせて略筒状に配設されている。すなわち、内周側の2枚のシート状基材31は、半周分ずつ周方向に配設され、双方の端部同士をオーバーラップさせて略筒状に形成されている。さらに、その外周側には、2枚のシート状基材31が不織布Aの面を内周側に向け、かつ幅方向の端部同士が重なり合うように略筒状に配設されている。外周側の2枚のシート状基材31も、半周分ずつ周方向に配設され、双方の端部同士をオーバーラップさせて略筒状とされている。
As shown in FIGS. 19 and 20, the resin-impregnated
これにより、内周側に配設されるシート状基材31は不織布Aの面が外周側に向けられ、外周側に配設されるシート状基材31は不織布Aの面が内周側に向けられて、配設されたシート状基材31の不織布A同士が内外で対面するように配置されている。
Thereby, the sheet-
図19に示す形態では、シート状基材31のオーバーラップ部32は、外周側と内周側とで周方向に位置をずらして配設されている。また、図20に示す形態では、内周側に配設したシート状基材31のオーバーラップ部32と、外周側に配設したシート状基材31のオーバーラップ部32が、周方向に均等に配設されている。
In the form shown in FIG. 19, the
かかる構成のライニング材1は、第一実施形態の構成に比べ、オーバーラップ部32の厚みを抑えることができ、樹脂含浸層3の厚みをさらに均一に形成することができる。これにより、より一層、表面平滑性に優れ、所望の厚みを有する高い強度のライニング層を形成することが可能となる。
The
第四実施形態のライニング材1において、内周側及び外周側に配設されるシート状基材31の枚数は、それぞれ2枚に限られず、3枚以上の複数枚が配設される構成であってもよい。
In the
以上のように構成されるライニング材1は、上記いずれの実施形態にあっても、既設管4の内周面の形状に追従しうる弾性、可撓性、及び柔軟性を有するものとなる。さらに、ライニング材1の外径を既設管4の内径よりも小径にて形成することができるので、既設管4内への挿入が容易なものとなる。また、ライニング材1は補強材Cを含む複層構造であり、十分な強度の確保と拡径性とを兼ね備えたものとすることができる。
The
特に、ライニング材1の樹脂含浸層3を構成するシート状基材31は、機械的な交絡加工により不織布Aと不織布Bとの繊維が良好に絡合されているので、複層構造であるにも関わらず、反転の前後で層間にずれや縒れを生じにくく、均一な積層形態を保持して、十分に母材樹脂を含浸することができる。これにより、既設管4内にライニング材1を配置したとき、内周側に不要な皺や襞を生じることが防がれる。したがって、既設管4の内周面の凹凸や段差等にライニング材1の形状を追従させることができるとともに、母材樹脂の未含浸部分を生じることなく、高い耐圧性能と強度を有するライニング層を形成することが可能となる。
In particular, the sheet-
オーバーラップ部32の接合手段としては、上記の熱可塑性樹脂材料を含むものに限定されず、熱可塑性樹脂材料を含まない接合手段であってもよい。例えば、オーバーラップ部32を生糸等の一般的な縫合糸により縫製加工して接合したり、面ファスナ、両面テープ、粘着テープ、熱溶着その他の接合手段により接合したりして、仮止めする構成であってもよい。
As a joining means of the
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples.
(実施例1)
図21に示すライニング材を作製した。樹脂含浸層3として、目付量840g/m2、厚み約4mm、長さ約10m、幅1000mmのフェルトを1枚使用した。気密層2を構成する筒状部材22として、貼り合わせ部(接合部)の無い、周長860mm、厚み約0.8mm、長さ約10mのポリエステル製筒状織物の外周面に厚み約0.6mmの樹脂フィルム21を加熱して圧着することにより接合したものを使用した。
前記筒状部材の外周面を被覆する樹脂フィルム21は、表1に記載のメタロセン触媒を用いて重合された直鎖状低密度ポリエチレンLLDPE(型番SP4530、株式会社プライムポリマー製)を使用した。このLLDPEは、エチレンとα−オレフィン(1−ヘキセン)の共重合体である。
Example 1
The lining material shown in FIG. 21 was produced. As the resin impregnated
As the
前記フェルトの幅方向の端部を60mmオーバーラップさせ、オーバーラップした箇所をホットメルトで接着した。次に、前記筒状織物の内面に前記フェルトを挿入し、ライニング基材を得た。次に、作製した延長10mのライニング基材を構成するフェルトに未硬化の熱硬化樹脂を含浸させ、ライニング材を得た。 The ends in the width direction of the felt were overlapped by 60 mm, and the overlapped portions were bonded by hot melt. Next, the felt was inserted into the inner surface of the tubular fabric to obtain a lining substrate. Next, an uncured thermosetting resin was impregnated into the felt constituting the lining substrate having an extension of 10 m to obtain a lining material.
[反転圧力の試験]
作製した延長10mのライニング基材を反転機に巻き取り、全長を反転するまでの最大反転圧力を測定した。この測定値が低い程、滑り性が高いことを示す。その結果を表1に示す。
[Reverse pressure test]
The produced lining substrate having an extension of 10 m was wound around a reversing machine, and the maximum reversal pressure until the full length was reversed was measured. It shows that slipperiness is so high that this measured value is low. The results are shown in Table 1.
[地盤追従性の試験]
ライニング材を反転挿入により試験用管路に設置し、流体圧により拡径した後、さらに熱硬化させることにより、図22に示すように、試験用管路4を更生した。次に、試験用管路4の接合部4aに、地盤変位を模した「軸方向のひずみ1.5%」と「0.4°の屈曲角」の変位を加えた後、徐々に高まる内水圧を更生管内にかけ、更生管が破裂するときの最大水圧を測定した。この測定値が高い程、耐圧性及び地盤変位に対する追従性が高いことを示す。その結果を表1に示す。
[Ground followability test]
The lining material was installed in the test pipeline by reversal insertion, and the diameter of the lining material was increased by fluid pressure, followed by further thermosetting, thereby renewing the
[溶出性の試験]
日本水道協会規格JWWA K149:2004「水道用コンクリート水槽内面FRPライニング材料」5.2.4h)に基づき、シアン化物イオン、塩化シアン、フェノール類、エピクロロヒドリン、N,N-ジメチルアニリン及びスチレンを測定した。その結果のうち、実施例と比較例とで差が生じたフェノール類とスチレンについて、表1に記載する。シアン化物イオン、塩化シアン、エピクロロヒドリン及びN,N-ジメチルアニリンについては、実施例と比較例とで有意差は無かった。
[Elution test]
Measurement of cyanide ion, cyanide chloride, phenols, epichlorohydrin, N, N-dimethylaniline and styrene based on Japan Water Works Association Standard JWWA K149: 2004 “FRP lining material for water tank concrete tank inner surface” 5.2.4h) did. Among the results, the phenols and styrene in which a difference was found between the examples and the comparative examples are listed in Table 1. Regarding cyanide ion, cyan chloride, epichlorohydrin, and N, N-dimethylaniline, there was no significant difference between Examples and Comparative Examples.
(比較例1〜3)
樹脂フィルムの樹脂の種類を変更して、実施例1と同様に試験した。その結果を表1に併記する。比較例3では、外層に低密度ポリエチレンLDPE、内層にLLDPEを有する二層構造の樹脂フィルムを使用した。
(Comparative Examples 1-3)
The test was performed in the same manner as in Example 1 by changing the resin type of the resin film. The results are also shown in Table 1. In Comparative Example 3, a two-layer resin film having low density polyethylene LDPE as the outer layer and LLDPE as the inner layer was used.
(実施例2)
樹脂フィルムの厚みを変更して、実施例1と同様に試験した。その結果を表1に併記する。実施例2では、実施例1よりも薄い樹脂フィルムを使用した。
(Example 2)
The thickness of the resin film was changed and the same test as in Example 1 was performed. The results are also shown in Table 1. In Example 2, a resin film thinner than Example 1 was used.
実施例1〜2及び比較例1〜3の結果から、メタロセン触媒を用いて重合されたLLDPEからなる樹脂フィルムを用いた実施例1〜2は、最大反転圧力が低く、ブロッキングが抑制されており、耐圧性及び地盤変位に対する追従性が高く、溶出成分が少ないことが明らかである。一方、比較例1〜3は、最大反転圧力、耐圧性及び地盤変位に対する追従性、並びに溶出性が実施例1よりも劣っていた。 From the results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, Examples 1 and 2 using a resin film made of LLDPE polymerized using a metallocene catalyst have a low maximum reversal pressure, and blocking is suppressed. It is clear that the pressure resistance and the followability with respect to the ground displacement are high, and there are few elution components. On the other hand, Comparative Examples 1-3 were inferior to Example 1 in the maximum inversion pressure, pressure resistance, followability to ground displacement, and elution.
以上で説明した各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項(クレーム)の範囲によってのみ限定される。 The configurations and combinations thereof in the embodiments described above are examples, and the addition, omission, replacement, and other modifications of the configurations can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, the present invention is not limited by each embodiment, and is limited only by the scope of the claims.
本発明にかかるライニング基材及びライニング材は、既設管の内面の補修の分野に広く適用可能である。 The lining substrate and the lining material according to the present invention are widely applicable in the field of repairing the inner surface of an existing pipe.
1…ライニング材、2…気密層、21…樹脂フィルム、22…筒状部材、3…樹脂含浸層、30…不織布、31…シート状基材、32…オーバーラップ部、A…不織布、B…不織布、C…補強材、4…既設管、4a…接合部、5…堰き止め部材、6…反転挿入機、8…ニードル、81…針先部、82…ブレード部、83,85…バーブ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記気密層が、メタロセン触媒を用いてエチレン又はエチレン及び炭素数3以上のαオレフィンを重合して得られた、ポリエチレン又はエチレン・αオレフィン共重合体からなる樹脂フィルムを有することを特徴とするライニング材。 A lining material in which a laminate including a resin-impregnated layer having a sheet-like base material impregnated with an uncured resin and an airtight layer covering one surface of the resin-impregnated layer is formed into a cylindrical shape,
The lining characterized in that the hermetic layer has a resin film made of polyethylene or ethylene / α-olefin copolymer obtained by polymerizing ethylene or ethylene and α-olefin having 3 or more carbon atoms using a metallocene catalyst. Wood.
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2013
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