JP2020093547A - 管更生材及び更生管の形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製管や削孔が容易であり、所要の強度確保などが可能な管更生材を提供する。【解決手段】管更生材１０の合成樹脂からなる更生部材１１の長さ方向及び幅方向を更生管３の周面に沿わせる。更生部材１１の長さ方向及び幅方向に沿う面内に面状補強材２０を設ける。面状補強材２０の合成樹脂からなる母材２１に繊維体３０を固定する。繊維体３０の経繊維材３１を長さ方向に配向させ、緯繊維材３２を幅方向に配向させる。【選択図】図２

Description

本発明は、既設管を更生する更生管の主要素である管更生材及び更生管を形成する方法に関し、特に、補強材を含む管更生材及び該管更生材を用いた更生管の形成方法に関する。

老朽化した下水道管等の既設管の内壁に沿って管更生材からなる更生管を設置することによって、前記既設管を更生する方法は公知である。
例えば、特許文献１の管更生材は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の剛性樹脂によって一定の断面を有する長尺の帯状に形成されており、プロファイルと称されている。該プロファイルが、螺旋状に巻かれて螺旋状の更生管となる。プロファイルには複数のリブが並んで形成されている。リブの内部には例えばスチール製の補強材が埋め込まれている。補強材の幅方向は、プロファイルの幅方向と直交し、リブの突出方向に沿っている。製管によって、リブの突出方向及び補強材の幅方向が更生管の径方向へ向けられる。

特表２００５−５２８２４３号公報

スチール製の補強材を含む管更生材においては、剛性が高く、重量が重いために、製管が容易でない。また、既設管に取付管等の枝管が接続されている場合、更生管を削孔して、枝管との連通口を形成する必要があるが、削孔箇所にスチール製の補強材があると、削孔が容易でない。特に、補強材の幅方向が更生管の径方向へ向けられていると、削孔に時間がかかる。
本発明は、かかる事情に鑑み、製管や削孔が容易であり、所要の強度確保などが可能な管更生材及び更生管の形成方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、既設管を更生する更生管を構成する管更生材であって、
長さ方向及び幅方向が前記更生管の周面に沿う合成樹脂からなる更生部材と、
前記更生部材の前記長さ方向及び前記幅方向に沿う面内に設けられた面状補強材と、
を備え、前記面状補強材が、前記更生部材とは異種又は同種の合成樹脂からなる母材と、前記母材に固定された繊維体を含み、前記繊維体が、前記長さ方向に配向された経繊維材及び前記幅方向に配向された緯繊維材の少なくとも一方の繊維材を含むことを特徴とする。

面状補強材によって管更生材ひいては更生管の所要強度が確保される。
前記面状補強材は軽量であるから管更生材の重量増大が抑えられ、製管が容易である。また、前記面状補強材は弾性変形領域が広いために、製管時の塑性変形を回避できる。このため、例えば帯状の管更生材によって螺旋管状の更生管を小径に形成した後、一巻きあたりの周長を拡張させた場合でも、面状補強材が塑性変形を来たすことなく所要の強度を保持でき、更生管単体でも外力に耐え得る強度を確保できる。
製管された更生管における面状補強材は、更生管の周面に沿う面内に配置される。したがって、連通口の削孔が容易である。しかも、面状補強材は繊維体によって構成されているから、削孔を一層容易化できる。
ここで、更生部材の長さ方向は、更生管の周面に沿って互いに直交する２方向のうち、長尺側の寸法に沿う方向を言う。更生部材の幅方向は、前記２方向のうち短尺側の寸法に沿う方向を言う。

前記繊維体が、前記更生管の周方向又は管軸方向に配向された繊維材を含むことが好ましい。
これによって、更生管の周方向や管軸方向の強度や弾性を確保できる。
帯状の管更生材によって螺旋管状の更生管を形成する場合、経繊維材が更生管の周方向に配向された繊維材となり、緯繊維材が更生管の管軸方向に配向された繊維材となる。
管軸に沿う真っ直ぐな複数の管更生材を周方向に環状に並べた更生管を形成する場合、経繊維材が更生管の管軸方向に配向された繊維材となり、緯繊維材が更生管の周方向に配向された繊維材となる。

前記繊維体が、前記面内の前記長さ方向及び幅方向を含む２以上の方向に多軸配向されていることが好ましい。
これによって、更生管の複数方向の強度や弾性を確保できる。

前記経繊維材が、前記更生部材の長さ方向の一端部から他端部まで延びていることが好ましい。これによって、更生部材の全域を一様に補強できる。

前記繊維体が、無機繊維によって構成されていることが好ましい。無機繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維が挙げられる。これによって、所要の強度に加えて耐食性、耐久性を確保できる。

前記面状補強材が、前記更生部材に接合、嵌合又は埋設されていることが好ましい。
前記接合は、接着（貼り付け）、融着を含む。嵌合の場合は、面状補強材及び更生部材に凹凸を設けて嵌め合わせることが好ましい。嵌合と接着を併用してもよい。
埋設の場合、更生部材と面状補強材とを共押出成形やインサート成形してもよい。更生部材が面状補強材の母材を兼ねることで更生部材に繊維体が埋設されていてもよい。

前記更生部材が、平坦な平帯部と、前記平帯部と直交する断面Ｔ字状のリブとを含み、前記面状補強材が前記リブの先端のフランジに設けられていることが好ましい。
これによって、製管及び削孔を容易化できる。また、面状補強材を更生部材の中立弱軸（断面二次モーメントが最小となる軸）から遠ざけて配置できる。

前記更生部材が、平坦な平帯部と、前記平帯部と直交するリブとを含み、前記面状補強材が前記平帯部に設けられていることが好ましい。
これによって、面状補強材の面積を大きくでき、更生部材を確実に補強できる。

前記面状補強材が、前記管更生材の断面の中立弱軸から外れて配置されていることが好ましい。
これによって、製管した際に大きなひずみが生じる箇所の剛性が高まり、更生管の撓みが抑制される。

本発明方法は、更生管の形成方法であって、前記の管更生材を螺旋状に巻回し、前記管更生材の互いに一周ずれて隣接する縁部分どうしを連結することを特徴とする。

本発明によれば、製管及び削孔が容易であり、かつ所要の強度を確保できる。

図１は、本発明の第１実施形態を示し、更生済の既設管の断面図である。 図２は、前記第１実施形態における管更生材の長さ方向と直交する断面図である。 図３は、図１の円部ＩＩＩの拡大断面図である。 図４は、図２の円部ＩＶの拡大断面図である。 図５は、前記管更生材の面状補強材を拡大して示す、図４のＶ−Ｖ線に沿う平面断面図である。 図６（ａ）は、図８の円部ＶＩａの拡大断面図である。図６（ｂ）は、図９の円部ＶＩｂの拡大断面図である。 図７は、前記既設管の更生施工方法を、更生管の製管工程で示す断面図である。 図８は、前記既設管の更生施工方法を、前記製管工程の終了時の状態で示す断面図である。 図９は、前記既設管の更生施工方法を、更生管のある範囲にわたって凸条を切断する工程で示す断面図である。 図１０は、前記既設管の更生施工方法工程を、更生管の前記範囲の周長を拡張する工程で示す断面図である。 図１１は、前記既設管の更生施工方法を、取付管との連通口を削孔する工程で示す断面図である。 図１２は、面状補強材の配置態様の変形例を示し、管更生材のリブの先端部分の拡大断面図である。 図１３は、面状補強材の配置態様の変形例を示し、管更生材のリブの先端部分の拡大断面図である。 図１４は、面状補強材の配置態様の変形例を示し、管更生材のリブの先端部分の拡大断面図である。 図１５は、面状補強材の配置態様の変形例を示し、管更生材のリブの先端部分の拡大断面図である。 図１６は、面状補強材の配置態様の変形例を示し、管更生材のリブの先端部分の拡大断面図である。 図１７は、面状補強材の配置態様の変形例を示し、管更生材のリブの先端部分の拡大断面図である。 図１８は、面状補強材の配置態様の変形例を示し、管更生材の断面図である。 図１９は、面状補強材の配置態様の変形例を示し、管更生材の断面図である。 図２０（ａ）〜同図（ｆ）は、管更生材の変形例を示す断面図である。 図２１は、本発明の他の実施形態を示し、管更生材の斜視図である。 図２２は、本発明の他の実施形態を示し、管更生材の斜視図である。 図２３は、実施例１及び比較例１の結果を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
＜第１実施形態＞
図１に示すように、老朽化した既設管１の内周に更生管３がライニングされることによって、既設管１が更生されている。更生対象の既設管１は、例えば地中に埋設された下水道管であるが、本発明は、これに限定されず、上水道管、農業用水管、ガス管、水力発電導水管などであってもよい。既設管１の両端部は、人孔４に連なっている。既設管１の中間部には、取付管２（枝管）が接続されている。更生管３には、取付管２に連なる連通口３ｃが形成されている。

更生管３は、帯状の管更生材１０（プロファイル）によって構成されている。管更生材１０が、既設管１の内周面に沿って螺旋状に巻回され、螺旋管状の更生管３に製管されている。更生管３は、全周にわたって既設管１の内周に張り付けられている。
なお、更生管３の周方向の底部は既設管１の内周面に当接される一方、更生管３の周方向の上側部分は既設管１の内周面から離れていてもよい。
既設管１の内周面と更生管３との間には、モルタル等の裏込め材（図示省略）が充填されていてもよい。

図２に示すように、管更生材１０は、帯状の更生部材１１と、これを補強する面状補強材２０とを備えている。更生部材１１の材質は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの合成樹脂である。更生部材１１ひいては管更生材１０は、一定の断面形状を有して、図２の紙面と直交する長さ方向へ延びている。管更生材１０の長さ方向の寸法は、数十メートルオーダーであり、管更生材１０の幅方向（図２の左右方向）の寸法は、数〜数十センチメートルオーダーである。管更生材１０の長さ方向及び幅方向は、更生管３の周面に沿う。管更生材１０の厚さ方向（図２の上下方向）は、更生管３の径方向（内外方向）へ向けられる。

詳しくは、図２に示すように、更生部材１１は、平帯部１２と、リブ１５と、第１嵌合部１３と、第２嵌合部１４を含む。平帯部１２は、前記長さ方向（図２の紙面直交方向）へ延び、かつ幅方向（図２の左右方向）に平坦な帯状になっている。平帯部１２の主面１２ａ（図２において下面）が、更生管３の内周側面となる。平帯部１２の幅方向の一端部（一方の縁部分）に第１嵌合部１３が設けられ、幅方向の他端部（他方の縁部分）に第２嵌合部１４が設けられている。第１嵌合部１３には、２つ（複数列）の凹溝１３ａ，１３ｂが平行に並んで形成されている。第２嵌合部１４は、平行な２条（複数列）の凸条１４ａ，１４ｂを含む。

図３に示すように、更生管３においては、管更生材１０が既設管１の内周面に沿って螺旋状に巻回され、かつ管更生材１０の互いに一周ずれて隣接する縁部分どうしが連結されている。詳しくは、螺旋状に巻回された管更生材１０の各凹溝１３ａ，１３ｂが、対応する凸条１４ａ，１４ｂと嵌合されている。しかも、片側の凸条１４ａが根元部分から切断され、平帯部１２から分離されている。切断された凸条１４ａが凹溝１３ａの内部に残置されている。凹溝１３ａの内周面と凸条１４ａとの間には、例えばホットメルト系の接着剤５１が設けられている。
もう１つの凹溝１３ｂの内周面と凸条１４ｂとの間には、例えばシリコーンシーラントなどの滑りを許容するシール剤５２が設けられている。

図２に示すように、平帯部１２における幅方向の中間部分には、３つ（複数）のリブ１５が平行に並んで設けられている。各リブ１５は、ウエブ１５ａとフランジ１５ｆを有するＴ字状の断面に形成され、長さ方向（図２の紙面直交方向）へ延びている。ウエブ１５ａが、平帯部１２の外周側面（更生管３となったときに外周側を向く面）から平帯部１２と直交する帯厚方向（図２において上方）へ突出されている。ウエブ１５ａの先端部にフランジ１５ｆが設けられている。フランジ１５ｆは、平帯部１２とほぼ平行に向けられている。

図２に示すように、各リブ１５のフランジ１５ｆの先端面（図２において上面）に面状補強材２０が設けられている。面状補強材２０は、更生管３の径方向と交差する面状（シート状ないしは帯状）に形成されている。面状補強材２０は、更生部材１１の長さ方向及び幅方向に沿う面内に設けられている。面状補強材２０の長さ方向及び幅方向は、それぞれ更生部材１１の長さ方向及び幅方向に沿っている。

面状補強材２０は、フランジ１５ｆひいては更生部材１１の長さ方向（図２の紙面直交方向）の全長にわたって延びている。
面状補強材２０の幅寸法（図２において左右方向の寸法）は、フランジ１５ｆの幅寸法より少し小さい。なお、面状補強材２０の幅方向は、必ずしも更生部材１１の幅方向と厳密に平行でなくてもよく、更生部材１１の幅方向に対して１０°程度以内の傾斜があってもよい。
面状補強材２０の厚さは、面状補強材２０の長さ及び幅に対して十分に小さく、例えば１ｍｍ以下、好ましくは数百μｍ程度である。図２において、面状補強材２０の厚みは誇張されている。

図４に示すように、面状補強材２０は、接着剤２５によってフランジ１５ｆに貼り付けられることによって更生部材１１と接合されている。面状補強材２０が、接着に代えて、融着によって更生部材１１と接合されていてもよい。
フランジ１５ｆは、管更生材１０の断面の中立弱軸Ｌ_１０から外れている。したがって、フランジ１５ｆの面状補強材２０は、中立弱軸Ｌ_１０から外れて配置されている。

図４に示すように、面状補強材２０は、合成樹脂からなる母材２１と、繊維体３０を含む。母材２１を構成する合成樹脂は、更生部材１１を構成する樹脂（ＰＶＣ）とは異種の樹脂であり、好ましくはアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）またはエポキシ樹脂またはウレタンアクリレート系樹脂である。

図５に示すように、母材２１には織布状の繊維体３０が埋設（固定）されている。面状補強材２０における繊維体３０の含有率は、母材２１がＰＭＭＡの場合、好ましくは４０ｗｔ％〜７０ｗｔ％程度、より好ましくは５０ｗｔ％〜５５ｗｔ％程度である。母材がウレタンアクリレート系樹脂の場合、好ましくは４０ｗｔ％〜５０ｗｔ％程度である。繊維体３０の含有率が低すぎると、所要の強度などが得られない。繊維体３０の含有率が高すぎると、母材２１による固定が困難になる。繊維体３０の材質は、炭素繊維やガラス繊維などの無機繊維、樹脂繊維、金属繊維などであり、好ましくは無機繊維である。

繊維体３０は、多数（複数）の経繊維材３１及び緯繊維材３２を含む。これら経繊維材３１及び緯繊維材３２が例えば平織りされることで、織布が構成されている。なお、織り方は、平織りに限らず、綾織などであってもよい。各繊維材３１，３２は、撚糸又はロービングであってもよい。
経繊維材３１及び緯繊維材３２からなる織布が、厚み方向に複数積層されていてもよい。

経繊維材３１は、更生部材１１の長さ方向（図５の上下方向）に配向されている。好ましくは、経繊維材３１は、面状補強材２０ひいては管更生材１０の長さ方向の一端部から他端部まで延びている。すなわち、管更生材１０の実質的に全長にわたって延びている。多数（複数）の経繊維材３１が、幅方向に互いに間隔を置いて平行に配列されている。

緯繊維材３２は、経繊維材３１と直交（交差）し、更生部材１１の幅方向（図５の左右方向）に配向されている。緯繊維材３２は、面状補強材２０の幅方向の一端部から他端部まで延びている。多数（複数）の経繊維材３２が、長さ方向（図５の紙面直交方向）に間隔を置いて平行に配列されている。

螺旋管状の更生管３においては、経繊維材３１が周方向へ配向され、緯繊維材３２が管軸方向へ配向されている。厳密には、経繊維材３１は、管更生材１０と等ピッチの螺旋状に延びている。緯繊維材３２は、管軸方向に対して管更生材１０のリード角だけ傾斜されている。
面状補強材２０は、スチール製の補強材と比べて弾性変形領域が広く、弾性変形領域内の最大引張応力及び最大ひずみが大きい。

更生管３は、例えば次のようにして形成される。
図７に示すように、例えば元押し式の製管機８を用意して発進側の人孔４内に設置する。
管更生材１０を地上のドラム７から順次繰り出して製管機８に供給する。製管機８において、管更生材１０を螺旋状に巻回し、嵌合部１３，１４における互いに一周ずれて隣接する部分どうしを嵌合させることで、更生管３を順次製管する。製管された更生管３を、元押し式製管機８によって既設管１の内部へ向けて順次押し込む。
管更生材１０はスチール製の補強材を含まないから、製管機８へ導入前の管更生材１０に製管径に近い曲率まで巻き癖を付与する必要がない。管更生材１０の硬さに応じて、適当な巻き癖を付与すればよい。
面状補強材２０を含む管更生材１０は、スチール製の補強材を含む管更生材より軽量であるから、駆動力を大きくする必要がなく、製管機８の負担を軽減できる。
好ましくは製管時の更生管３の外径（製管径）は、既設管１の内径より小さくする。面状補強材２０は、弾性変形領域が広く、弾性変形領域内の最大ひずみが大きいから、更生管３を小径に製管しても、面状補強材２０が塑性変形を来たすのを回避でき、所要の強度を維持できる。

製管工程に先立ち、予め第１嵌合部１３の凹溝１３ａにはホットメルト接着剤５１を設け、凹溝１３ｂにはシール剤５２を設けておく（図３）。そして、嵌合部１３，１４どうしの嵌合と前後して、もしくはホットメルト接着剤５１を凹溝１３ａに設ける前後にホットメルト接着剤５１を加熱溶融することによって、凸条１４ａと凹溝１３ａを接着する。これによって、嵌合部１３，１４どうしの嵌合状態を確実に保持できる。
さらに図７に示すように、製管工程の際、ワイヤ繰出しリール４２からワイヤ４１を繰り出す。図６（ａ）に示すように、前記ワイヤ４１を、第２嵌合部１４の凸条１４ａ，１４ｂどうしの間の部分と第１嵌合部１３との間に挟み付けておく。

図８に示すように、このようにして、更生対象の既設管１の全域にわたって更生管３を設置する。この段階においては、ワイヤ４１が、更生管３の全域にわたって管更生材１０に沿って螺旋状に巻かれている。該ワイヤ４１を、更生管３の発進側（元押し側）とは反対の到達側端部（図８において右端部）から引き出して折り返させ、更生管３の内部空間に通して、発進側のワイヤ巻取リール４３に巻き付けておく。
更に好ましくは、更生管３の到達側端部（図８において右端部）を固定手段６によって既設管１に対して固定する。

続いて、図９に示すように、ワイヤ巻取リール４３によってワイヤ４１を巻き取りながら引っ張る。これによって、ワイヤ４１の折り返し部４１ｃが到達側端部から発進側へ向けて螺旋状に移行される。図６（ｂ）に示すように、該折り返し部４１ｃによって、凸条１４ａが根元部分から切断される。

図１０に示すように、凸条１４ａをある範囲だけ切断した後、ワイヤ４１の巻き取りを一旦停止する。そのうえで、図１０の矢印線ａに示すように、更生管３の発進側端部を、管更生材１０の一巻き分の長さ（周長）が拡張される向きに捩じる。すると、更生管３における前記範囲よりも発進側の部分は、一体的に回転されて周長の拡張が起きないのに対し、更生管３における前記範囲内の部分は、嵌合部１３，１４どうしが巻き方向に沿って互いにずれるように滑り、周長が拡張される。この結果、更生管３における前記範囲内の部分が拡径されて全周にわたって既設管１の内周面に張り付く。前述したように、面状補強材２０は弾性変形領域が広く、製管時に塑性変形を来たしていないから、弾性的に拡張変形を起こすことができ、拡張操作を円滑に行うことができる。

続いて、ワイヤ４１を更に巻き取って凸条１４ａを更にある範囲だけ切断したうえで、更生管３の発進側端部を捩じることで、前記更に切断した範囲の周長を拡張させる。
かかる操作を繰り返すことによって、更生管３の全域にわたって周長を拡張させ、更生管３の全域を既設管１にお内周面に張り付かせる。

図１１に示すように、その後、更生管３の内部に削孔機５を配置して、連通口３ｃ（図１）を削孔する。面状補強材２０はスチール製の補強材と比べて削りやすいから、削孔機５への負荷を軽減でき、短時間で削孔できる。

更生管３は、面状補強材２０によって補強されているから、所要の強度を確保できる。ひいては、更生された既設管１の所要強度を確保できる。しかも、面状補強材２０は塑性変形しておらず、弾性変形領域内に維持されているから、更生管３単体でも外力に耐え得る強度を十分に確保できる。したがって、裏込め材によって既設管１と更生管３とを強度的に一体化させる必要が無い
繊維体３０を含む面状補強材２０は面状であり、厚みが嵩むことが無い。したがって、管更生材１０を薄肉にでき、ひいては更生管３を薄肉にできる。
管更生材１０はスチール等の腐食性金属を含まないから、既設管１の内周面と更生管３との間に裏込め材を設けなくても、腐食のおそれがなく、耐久性を向上できる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
＜面状補強材２０の取り付けの変形態様＞
図１２においては、リブ１５のフランジ１５ｆの内部に面状補強材２０が埋め込まれている。したがって、更生部材１１が面状補強材２０を内包している。
好ましくは、管更生材１０の製造時に、更生部材１１と面状補強材２０とを共押出成形することによって、更生部材１１に面状補強材２０を内包させる。

図１３においては、リブ１５のフランジ１５ｆに樹脂カバー６０が被せられている。樹脂カバー６０は、更生部材１１と同種の樹脂（ＰＶＣ）によって構成されているが、更生部材１１とは異種の樹脂によって構成されていてもよい。樹脂カバー６０におけるフランジ１５ｆとの対向面には溝部６３が形成されている。該溝部６３に面状補強材２０が収容されて保持されている。面状補強材２０は、樹脂カバー６０とフランジ１５ｆとの間に挟まれている。樹脂カバー６０と面状補強材２０とフランジ１５ｆとは、互いに接着又は融着によって接合されている。

図１４においては、リブ１５のフランジ１５ｆの両側部に一対の凹部１５ｂが形成されている。樹脂カバー６０の両側部には一対の凸部６２が形成されている。各凸部６２が、対応する凹部１５ｂに嵌め込まれている。一対の凸部６２の間に面状補強材２０が配置されている。面状補強材２０が、樹脂カバー６０及びフランジ１５ｆにそれぞれ接着又は融着されている。

図１５においては、リブ１５のフランジ１５ｆの先端面に幅広の溝部１５ｄが形成されている。該溝部１５ｄに面状補強材２０が嵌め込まれている。更に好ましくは、面状補強材２０とフランジ１５ｆとが接着又は融着されている。

図１６においては、図１５と同様に、フランジ１５ｆの溝部１５ｄに面状補強材２０が嵌め込まれ、該面状補強材２０の外面上に樹脂カバー６０が被せられている。樹脂カバー６０は、面状補強材２０よりも幅広である。樹脂カバー６０の幅方向の両端部が、面状補強材２０よりも延び出て、フランジ１５ｆの両側部に被せられている。樹脂カバー６０と面状補強材２０とフランジ１５ｆとが互いに接着又は融着によって接合されている。

図１７においては、フランジ１５ｆの溝部１５ｄの幅方向の両側に一対の凹部１５ｂが形成されている。溝部１５ｄに面状補強材２０が嵌め込まれ、該面状補強材２０の外面上に樹脂カバー６０が被せられている。樹脂カバー６０の両側部には一対の凸部６２が形成されており、各凸部６２が、対応する凹部１５ｂに嵌め込まれている。好ましくは、樹脂カバー６０と面状補強材２０とフランジ１５ｆとが互いに接着又は融着によって接合されている。

図１８においては、面状補強材２０が、平帯部１２の主面１２ａ（更生管３の内周側面となる面、図１８において下面）のほぼ全域にわたって面状に設けられている。面状補強材２０の幅方向は、主面１２ａの幅方向に向けられている。緯繊維材３２は、平帯部１２の幅方向のほぼ全域にわたって延びている。したがって、面状補強材２０の幅寸法ひいては面積を第１実施形態よりも大きくできる。かつ緯繊維材３２を第１実施形態よりも長くできる。
面状補強材２０と平帯部１２とは、接着又は融着によって接合されている。なお、面状補強材２０と平帯部１２とが、図１２〜図１７の形態と同様の接合手段によって接合されていてもよい。

平帯部１２は、管更生材１０の断面の中立弱軸Ｌ_１０から外れている。したがって、平帯部１２の面状補強材２０は、中立弱軸Ｌ_１０から外れて配置されている。これによって、製管した際に大きなひずみが生じる箇所の剛性が高まり、更生管３の撓みを抑制できる。

図１９に示すように、面状補強材２０が平帯部１２の内部に埋め込まれていてもよい。面状補強材２０は、幅方向を平帯部１２の幅方向とほぼ平行に向けた面状であればよく、更に好ましくは中立弱軸Ｌ_１０から外れていればよい。面状補強材２０の幅方向が、平帯部１２の幅方向に対して多少（例えば±１０°程度以内）傾いていてもよい。１０°程度の傾斜であれば、連通口３ｃ（図１１）の削孔に支障を来すことがない。

図２０に示すように、更生部材１１ひいては管更生材１０の断面形状は、種々の態様を適用できる。図２０（ａ）に示すように、更生部材１１には、幅方向へ伸縮可能な伸縮部１６が設けられていてもよい。図２０（ｂ），（ｃ），（ｅ），（ｆ）においても同様である。図２０（ｆ）に示すように、管更生材１０が、面状補強材２０に加えてスチール製の補強材１７を有していてもよい。図２０（ａ）〜同図（ｆ）においては、面状補強材２０が、平帯部１２の主面１２ａに貼り付けられているが、面状補強材２０が平帯部１２の内部に埋め込まれていてもよく（図１９参照）、面状補強材２０がリブ１５のフランジに設けられていてもよい（図２、図１２〜図１７参照）。

本発明は、螺旋管状の更生管用の管更生材に限らず、種々の更生管構造ないしは更生工法用の管更生材に適用できる。
図２１は、パルテム・フローリング工法用の管更生材７０（表面部材）を示したものである。管更生材７０は、表面板部７１と、一対の側壁部７２を有し、更生管の管軸方向に真っ直ぐ延びている。管更生材７０の長さ方向は、更生管の管軸方向へ向けられ、管更生材７０の幅方向は、更生管の周方向へ向けられている。
詳細な図示は省略するが、複数の管更生材７０が更生管の周方向に環状に並べられ、隣接する管更生材７０が嵌合部材によって連結されている。嵌合部材はリングによって外周側から保持されている。

表面板部７１の内周側面に面状補強材２０が貼り付けられている。なお、面状補強材２０が、表面板部７１の内部に埋め込まれていてもよい。
面状補強材２０の経繊維材３１は、管更生材７０の長さ方向すなわち更生管の管軸方向に配向されている。面状補強材２０の緯繊維材３２は、管更生材７０の幅方向すなわち更生管の周方向に配向されている。
なお、管更生材７０の面状補強材２０が、緯繊維材３２だけで構成されていてもよい。あるいは、管更生材７０の面状補強材２０が、経繊維材３１だけで構成されていてもよい。前記嵌合部材又はリングに面状補強材２０が設けられていてもよい。

図２２は、３Ｓセグメント（登録商標）工法用の管更生材８０を示したものである。管更生材８０は、円弧板形状のセグメントによって構成されている。管更生材８０の長さ方向（円弧方向）は、更生管の周方向へ向けられ、管更生材８０の幅方向は、更生管の管軸方向へ向けられている。
詳細な図示は省略するが、複数の管更生材８０が周方向及び管軸方向に並べられて連結されることによって、更生管が構成されている。

管更生材８０の内周面に面状補強材２０が貼り付けられている。なお、面状補強材２０が、管更生材８０の内部に埋め込まれていてもよい。
面状補強材２０の経繊維材３１は、管更生材８０の長さ方向すなわち更生管の周方向に配向されている。面状補強材２０の緯繊維材３２は、管更生材８０の幅方向すなわち更生管の管軸方向に配向されている。
なお、管更生材８０の面状補強材２０が、管軸方向の緯繊維材３２だけで構成されていてもよい。あるいは、管更生材８０の面状補強材２０が、周方向の経繊維材３１だけで構成されていてもよい。

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、本発明は、ダンビー（登録商標）工法用の管更生材やＳＷライナー（登録商標）工法用の管更生材にも適用できる。
母材２１が、更生部材１１と同種の樹脂（例えばＰＶＣ）で構成されていてもよい。母材２１が、更生部材１１と一体であってもよい。更生部材１１の一部分に繊維体３０が埋設されることで、更生部材１１の前記一部分が面状補強材２０の母材２１として提供されていてもよい。
経繊維材３１と緯繊維材３２とが、織られることなく単に重ねられていてもよい。面状補強材２０は、織布でなくてもよい。
面状補強材２０の繊維体３０が経繊維材３１及び緯繊維材３２のうち一方だけで構成されていてもよい。つまり、繊維体３０が経繊維材３１又は緯繊維材３２だけのスダレ状の一軸配向構造であってもよい。
繊維体３０の配向方向は、更生部材１１の長さ方向及び幅方向だけに限らず、長さ方向及び幅方向に対して斜めであってもよい。繊維体３０が、更生部材１１の長さ方向及び幅方向に沿う面内の２以上の方向に多軸配向されていてもよい。

実施例を説明する。本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
図２の断面形状の管更生材サンプルを用意した。
管更生材サンプルにおける更生部材１１の材質は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）であった。
管更生材サンプルにおける面状補強材２０の繊維体３０の材質は、炭素繊維であった。
母材２１の材質は、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）であった。
面状補強材２０中の繊維体３０の含有率は、５３ｗｔ％であった。
面状補強材２０の厚みは、３５０μｍであり、弾性係数は１２５ＧＰａであった。
前記の管更生材サンプルを用いて螺旋管を形成し、管軸を水平にして鉛直方向に圧縮荷重を加え、鉛直方向のひずみ（変位）を測定した（図２３）。

比較例１として、面状補強材２０が貼り付けられていない管更生材サンプルを用いて同様に螺旋管を形成し、同様の加圧試験を行った。
結果を図２３に示す。
実施例１の管更生材サンプルによれば、面状補強材２０を貼り付けることによって、弾性率が比較例１の管更生材サンプルの１．７倍になり、かつ弾性変形領域が広くなった。

また、実施例１の面状補強材２０の弾性変形領域内の最大ひずみは、０．０１５８であった。
これに対し、スチールの弾性変形領域内の最大ひずみは、０．００１０である。
例えば内径３７５ｍｍの更生管を製管する場合、最外層（リブ１５の先端部）のひずみは０．００３０となる。したがって、スチール製の補強材を含む管更生材の場合は製管によって補強材が塑性変形を来たし得るのに対し、実施例１の管更生材においては面状補強材２０が弾性変形領域内に維持される。したがって、実施例１の管更生材によれば、製管後、周長を拡張させるのに適している。

本発明は、例えば老朽化した下水道管の更生技術に適用できる。

１ 既設管
３ 更生管
３ｃ 連通口
１０ 管更生材
１１ 更生部材
１２ 平帯部
１２ａ 主面
１３ 第１嵌合部
１４ 第２嵌合部
１５ リブ
１５ｆ フランジ
２０ 面状補強材
２１ 母材
３０ 繊維体
３１ 経繊維材
３２ 緯繊維材
７０ 管更生材
８０ 管更生材
Ｌ_１０ 中立弱軸

Claims (10)

1. 既設管を更生する更生管を構成する管更生材であって、
   長さ方向及び幅方向が前記更生管の周面に沿う合成樹脂からなる更生部材と、
   前記更生部材の前記長さ方向及び前記幅方向に沿う面内に設けられた面状補強材と、
   を備え、前記面状補強材が、前記更生部材とは異種又は同種の合成樹脂からなる母材と、前記母材に固定された繊維体を含み、前記繊維体が、前記長さ方向に配向された経繊維材及び前記幅方向に配向された緯繊維材の少なくとも一方の繊維材を含むことを特徴とする管更生材。
2. 前記繊維体が、前記更生管の周方向又は管軸方向に配向された繊維材を含むことを特徴とする請求項１に記載の管更生材。
3. 前記繊維体が、前記面内の前記長さ方向及び幅方向を含む２以上の方向に多軸配向されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の管更生材。
4. 前記経繊維材が、前記更生部材の長さ方向の一端部から他端部まで延びていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の管更生材。
5. 前記繊維体が、無機繊維によって構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の管更生材。
6. 前記面状補強材が、前記更生部材に接合、嵌合又は埋設されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の管更生材。
7. 前記更生部材が、平坦な平帯部と、前記平帯部と直交する断面Ｔ字状のリブとを含み、前記面状補強材が前記リブの先端のフランジに設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の管更生材。
8. 前記更生部材が、平坦な平帯部と、前記平帯部と直交するリブとを含み、前記面状補強材が前記平帯部に設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の管更生材。
9. 前記面状補強材が、前記管更生材の断面の中立弱軸から外れて配置されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の管更生材。
10. 請求項１〜９のいずれか１項記載の管更生材を螺旋状に巻回し、前記管更生材の互いに一周ずれて隣接する縁部分どうしを連結することを特徴とする更生管の形成方法。

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