JP2511727B2 - 反転ライニング工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、下水道，上水道，送油管その他あらゆる
既設配管に適応することができる反転ライニング工法に
関するものである。

〔従来の技術〕

近年、下水道や送油管等の既設管の強度補強や防食対
策，漏水・浸水対策あるいは流量改善等を目的として、
既設管内面に合成樹脂管を形成する反転ライニング工法
が脚光を浴びている。

例えば、特公昭55−43890号公報，特開昭64−85738号
公報等に開示された工法は、内張り材の先端を既設管の
一端部近傍に反転して環状に固定し、この内張り材の内
部に加圧流体を供給しながら大気圧との差圧を利用して
既設管内に反転，挿入する。この反転した内張り材を流
体の圧力で既設管内面に圧着して、加熱加圧流体により
熱硬化性樹脂を硬化させて既設管内面に合成樹脂管を形
成する方法である。

このライニング工法に使用される従来の内張り材は、
柔軟な円筒不織布や織布又は積層物からなり、エポキ
シ，ポリエステル等の液状熱硬化性樹脂を含浸した樹脂
含浸層と、柔軟なゴムまたは合成樹脂からなり、樹脂含
浸層の外面に接着された不浸透性膜の二重構造で形成さ
れている。

この不浸透性膜は、伸び，強度，柔軟性，耐摩耗性の
優れた、ウレタン系，塩化ビニル系，ポリエチレン系，
ポリエステル系エラストマーなどが使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記内張り材を、例えば海底や重要構造物敷地内ある
いは道路等の公共施設下に恒久的に施設されている石油
関連の既設管に使用する場合、内張り材としては長期耐
油性品質の優れているものが必要になる。

しかしながら、樹脂含浸層を形成する熱硬化性樹脂に
ついては耐油性の優れた樹脂が多く存在するが、不浸透
性膜を石油等の中で長期的使用すると膨潤，軟化，溶
出，変色または硬化などの劣化が徐々に進行するという
短所があった。

また、劣化し不浸透性膜が硬化した樹脂含浸層から剥
離し、管の流量を低下させるとともに、諸施設の中に流
出して、諸設に悪影響を及ぼす懸命もあった。

また、反転した樹脂含浸層が直接既設管内面に押圧さ
れているため、既設管の枝管部や継手部のずれ，はずれ
等による空隙があると、反転後の樹脂含浸層に余分な張
力が加わり、熱硬化樹脂が空隙内にしみだして、空隙周
囲の強度が低下するほか、熱硬化樹脂が加熱によるゲル
化まえの粘度低下により流出してしまい、ポーラスなラ
イニング層になってしまい、強度が著しく低下するとい
う短所もあった。

さらに、ライニング層にピンホールやポーラスな欠陥
があると、長期間の使用中に管内の内部流体が拡散，浸
透して外部に漏洩する危険性もあった。

この発明はかかる短所を解決するためになされたもの
であり、長期的耐油性等に優れた合成樹脂管を形成する
ことができる反転ライニング工法を提供することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る反転ライニング工法は、硬化性樹脂を
含浸した柔軟な内張り材を既設管内に反転，挿入してラ
イニングする反転ライニング工法において、耐油性，化
学的不活性，耐熱性を有するフイルムチューブを既設管
内に挿入し、該フイルムチューブ内に耐油性，化学的に
安定な熱硬化性樹脂を含浸した樹脂含浸層と樹脂含浸層
を覆う不浸透性膜とからなる内張り材を反転・挿入し、
挿入した樹脂含浸層の硬化後に、樹脂含浸層から内張り
材の不浸透性膜を剥離，除去することを特徴とする。

また、フイルムチューブを既設管に挿入するときに、
加圧流体による反転工法を採用することが好ましい。

〔作用〕

この発明においては、既設管内に挿入したフイルムチ
ューブ内に耐油性、化学的に安定な熱硬化性樹脂を含浸
した樹脂含浸層と樹脂含浸層を覆う不浸透性膜とからな
る内張り材を反転・挿入し、樹脂含浸層を硬化させた後
に、樹脂含浸層から内張り材の不浸透性膜を剥離，除去
することにより、既設管内面に耐油性を有し化学的に安
定なフイルムチューブと樹脂層で合成樹脂管を形成す
る。

このように、既設管と樹脂層との間にフイルムチュー
ブを設けることにより、万一、樹脂層にピンホールがあ
り、内部流体が樹脂層中に拡散，浸透しても，内部流体
が流出することを防止する。

また、フイルムチューブを既設管に挿入するときに、
加圧流体による反転工法を採用することにより、柔軟な
フイルムチューブの捩じれを防止することができる。

〔実施例〕

第１図から第４図はこの発明の一実施例の施工工程を
示し、第１図，第２図はフイルムチューブの挿入工程
図、第３図は内張り材の挿入工程図、第４図は内張り材
の膜剥離除去・回収工程図である。

フイルムチューブ１は、た耐熱性，耐油性を有し化学
的に不活性なフッ素系樹脂、例えば、トテラフロロエチ
レン,3フッ化エチレン，ポリフッ化ビニル共重合，フロ
ロカーボンなどのフッ素系単体フイルム，又は抗張力を
強化するためナイロンなどの織布に塗布したフイルムを
使用する。

このフイルムチューブ１は施工する既設管５の全長よ
り長めに加工され、その後端部には第５図に示すように
ベルト1aが接続されている。

中空の内張り材２は、第６図に示すように樹脂含浸層
３と、樹脂含浸層３の外面を覆う不浸透性の膜４とで構
成されている。

樹脂含浸層３は既設管５の内径の90〜98％に相当する
大きさの外形を有し、基材の不織布として、例えばポリ
エステル系，アクリル系，ナイロン系のフェルトを使用
し、このフェルトに耐油性のあるビニエステル系やエポ
キシ系樹脂からなる液状熱硬化樹脂が含浸されている。

また、膜４は樹脂含浸層３の外形とほぼ同じ大きさの
内径を有し、内張り材２を既設管５へ反転，挿入して樹
脂含浸層３の樹脂を硬化させた後、硬化樹脂層から剥離
しやすいように、ナイロン系織布にフッ素系樹脂その他
非接着性樹脂を塗布したチューブからなる。

この内張り材２の後端部にもベルト2aが接続されてい
る。

次に上記フイルムチューブ１と内張り材２を使用して
既設管５内に樹脂管を形成するときの動作を施工工程に
したがって説明する。

（１）フイルムチューブ１の挿入工程 まず、第１図に示すように、ベルト1aを内側にして巻
き取ったフイルムチューブ１を収納した反転容器６の既
設管５の管口5a近傍に設置する。そして反転容器６の先
端継手部７にシャッタ９とシャッタ９の後段に設けられ
た流体供給口10を有するフイルムチューブ導入管８を固
定する。

フイルムチューブ導入管８のシャッタ９は第７図の断
面図に示すように、管8aの外周面の上下に固定された直
方体の枠体11と、枠体11内を摺動する柔軟で弾性のある
ゴム板12と、ゴム板12を支持する鋼製の支持板13及び支
持板13を上下させる開閉ハンドル14とから構成されてい
る。

この上下のシャッタ９の開閉ハンドル14をそれぞれ全
開にした状態で、フイルムチューブ１の先端を反転容器
６とフイルムチューブ導入管８から引き出して、フイル
ムチューブ導入管８の先端部8bにフイルムチューブ１の
内面が外側になるように折り返して環状にし、固定バン
ド15で固定する。

この状態で、例えば圧搾空気をコンプレッサなどの流
体発生源（不図示）から流体供給口10を通して送気する
と、フイルムチューブ１は内部の圧力と外部の大気圧と
の差により、内面が外側になるよう反転しながら既設管
５内に反転，挿入される。このフイルムチューブ１の挿
入速度に応じて反転容器６内に巻き取られていたフイル
ムチューブ１が送り出される。そして、フイルムチュー
ブ１が既設管５の後端部5bより0.5mから1m程度先まで反
転，挿入されたら、流体供給口10から送気しフイルムチ
ューブ１の内圧を保持したままの状態でシャッタ９の開
閉ハンドル14を回して全閉とし、フイルムチューブ１の
進行を停止する。そして、反転容器６をフイルムチュー
ブ導入管８から外す。

その後、第２図に示すように、既設管５の後端部5bに
フイルムチューブ導入管８のシャッタ９と同様なシャッ
タ9aを設置し、開閉ハンドル14を回してゴム板12でフイ
ルムチューブ１を完全に挾み込み、既設管５内に挿入さ
れたフイルムチューブ１内を密封状態にして、シャッタ
9aより先端のフイルムチューブ１とフイルムチューブ１
の後端に接続されたベルト1aを切断する。

その後、シャッタ9,9aをフイルムチューブ１の内圧が
保持できる程度に僅かに開き、内部に存在するベルト1a
をシャッタ9a端から引き抜く。このようにしてフイルム
チューブ１を既設管５内に反転，挿入させることによ
り、捩じれなしにフイルムチューブ１を挿入することが
できる。

（２）内張り材２の挿入工程 上記のようにしてフイルムチューブ１を既設管５内に
挿入した後、内張り材２の挿入工程に入る。

第３図に示すように、ベルト2aを内側にして巻き取っ
たり、折りたたんだ内張り材２を反転圧力容器20内に収
納する。この反転圧力容器20の先端部に圧力流体供給口
22を有する内張り材導入管21を接続し、内張り材２の先
端部を内張り材導入管21から引き出す。この引き出した
内張り材２の先端を内部の樹脂含浸層３が外側になるよ
うに折り返して、内張り材導入管21の先端部21aにバン
ド23で環状に固定し、内張り材２の反転面2aを形成す
る。

この内張り材導入管21の先端部21aをフイルムチュー
ブ導入管８の入口に近接して設置する。そして、反転圧
力容器20の内部に圧力流体供給口22から加圧流体を供給
して内張り材２の内部圧力を高め、内張り材２の反転面
2aをフイルムチューブ導入管８のシャッタ９の直前まで
挿入する。その後フイルムチューブ導入管８のシャッタ
９を全開として流体供給口10から送気している圧搾空気
を遮断する。このとき、フイルムチューブ導入管８に挿
入された内張り材２は内部の加圧流体によりフイルムチ
ューブ導入管８の内面に押圧され密着しているため、フ
イルムチューブ導入管８のシャッタ９を全開にすると共
に流体供給口10からの圧搾空気を遮断しても、フイルム
チューブ１の内部圧力を保持することができる。

この状態で圧力流体供給口22から加圧流体を供給して
内張り材２の反転面2aをフイルムチューブ１内に挿入す
る。この内張り材２を挿入するときに、既設管５の後端
部5bに設置されたシャッタ9aを僅かに開いて、フイルム
チューブ１の内部圧力を徐々に放出しながら、内張り材
２の反転面2aを所定速度で進行させる。

このようにして、内張り材２を既設管５の全長にわた
って反転，挿入した後、内張り材２の樹脂含浸層３を公
知の方法で硬化させる。

圧力流体供給口22から供給している加圧流体が加圧水
であるときは、例えば特開平１−204726公報に示すよう
に、温水ボイラからの温水を圧力流体供給口22から内張
り材２内に送って、内張り材２内部の常温の水を樹脂含
浸層３に含浸した熱硬化性樹脂の規定硬化温度にまで昇
温，保持させて、熱硬化性樹脂を硬化させる。また、供
給している加圧流体が空気であれば、蒸気ボイラからの
スチームを圧力流体供給口22から供給して加熱硬化す
る。

このように内張り材２を反転，挿入させて、加熱硬化
するときに、樹脂含浸層３の内面が不浸透性の膜４で覆
われているから、樹脂含浸層３を変質させることなし
に、内張り材２を挿入し、硬化させることができる。

このようにして内張り材２を反転，挿入して樹脂含浸
層３を硬化させ、既設管５の両端部5a,5bからはみ出し
ているフイルムチューブ１と内張り材２を切断すること
により、第４図に示すように、既設管５の内面にフイル
ムチューブ１と剛性を具備した硬化樹脂層24及び膜４を
形成することができる。

（３）膜４の剥離，除去工程 上記のようにして、フイルムチューブ１内に硬化樹脂
層24を形成した後、膜４を硬化樹脂層24から剥離して除
去する。

第４図に示すように、まず、既設管５の一方の端部5b
から抗張力のあるベルト25を既設管５内に挿入し、この
ベルト25を他方の端部5bの膜４のみに接続する。なお、
ベルト25は内張り材２の端部に連結されたベルト4aを使
用してもよい。

このベルト25の先端を既設管５の一方の端部5b近傍に
設置したウインチ付き巻取ドラム26に取付け、巻取ドラ
ム26に巻き取る。膜４はナイロン系織布にフッ素系樹脂
その他非接着性樹脂を塗布したチューブから構成され、
樹脂含浸層３すなはち硬化樹脂層24に接着されていない
ため、ベルト25を巻き取るにしたがい硬化樹脂層24から
簡単に剥離され、既設管５の外部に回収することができ
る。

このように膜４を除去することにより、耐油性を有し
化学的に不活性なフイルムチューブを耐油性，耐薬品性
があり内表面が平滑で剛性を備えた硬化樹脂層24と既設
管５の間に密着して保持することができる。

一方内張り材２を形成するために長尺な樹脂含浸層３
に熱硬化性樹脂を含浸するときに、樹脂含浸層３内部へ
の空気巻き込みを防ぐことは事実上不可能に近く、適当
な検査手段も確立していないので、硬化した後の硬化樹
脂層24にピンホールを発生している場合も見受けられ
る。しかしながら、工場で厳密に品質管理されたピンホ
ールのないフイルムチューブ１を既設管５と硬化樹脂層
24の間に保持することにより、万一、内部流体が硬化樹
脂層24のピンホールを経由して浸透拡散しても、フイル
ムチューブ１で完全に阻止することができる。

また、このように浸透拡散する内部流体が、ガソリン
等のような溶解性流体だあっても、フイルムチューブ１
は耐油性と化学的な安定性を有するから、長期間たって
も膨潤劣化を生ぜず、恒久的に使用することができる。
また、フイルムチューブ１は既設管５と硬化樹脂層24で
密着保持されているから、内部流体の圧力を高くした圧
力管にも十分に適用することができる。

なお、上記実施例においては、フイルムチューブ１を
既設管５内に挿入するときに、内部圧力を保持した反転
挿入工法を採用した場合について説明したが、これは、
曲り管の多い三次元構造の既設管５に挿入するときに、
フイルムチューブ１に捩じれが発生することを防止する
ための対策である。何故なら、フイルムチューブ１が捩
じれて既設管５に挿入されていると、次工程で内張り材
２をフイルムチューブ１内に反転，挿入するときに、内
張り材２の反転面2aがフイルムチューブ１の捩じれ部で
拘束され、以後の反転，挿入が停止してしまうから、こ
れを防止するためである。

したがって、例えば下水道管のような直線配管の既設
管５であれば、特開平１−232022公報に示すように、フ
イルムチューブ１を折り畳んだまま既設管５内に引き込
み、このフイルムチューブ１内に内張り材２を反転，挿
入してフイルムチューブ１を既設管５の内面まで拡大
し、密着させることもできる。

また、上記実施例においては、フイルムチューブ１を
非接着性のフッ素系樹脂で形成した場合について説明し
たが、内部流体の特性によってはその流体に耐食性を示
す材料を適宜選択してフイルムチューブ１を形成すれば
良い。

また、上記実施例においては、フイルムチューブ１を
既設管５と硬化樹脂層24で密着保持する場合について説
明したが、熱硬化性樹脂を硬化するときに、その熱で硬
化樹脂層24の外面に接着するフイルムチューブを使用し
ても良い。

また、内張り材２の膜４は、樹脂含浸層３に対して接
着されていない場合について説明したが、硬化樹脂層24
を形成したのち容易に剥離，除去する程度の接着力で膜
４を樹脂含浸層３に接着しても良い。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、既設管内に挿入した
フイルムチューブ内に耐油性、化学的に安定な熱硬化性
樹脂を含浸した樹脂含浸層と樹脂含浸層を覆う不浸透性
膜とからなる内張り材を反転，挿入し、樹脂含浸層を硬
化させた後に、樹脂含浸層から内張り材の不浸透性膜を
剥離，除去することにより、既設管内面に耐油性を有し
化学的に安定なフイルムチューブと樹脂層で合成樹脂管
を形成するようにしたから、ガソリン，ジェット燃料，
灯油，軽油，重油，原油などの溶解性石油化学製品およ
びその他浸食性薬品の既設管でも恒久的に防食，漏水対
策を採ることができる。

また、既設管と樹脂層との間に耐油性を有し化学的に
安定なフイルムチューブを設けることにより、万一、樹
脂層にピンホールがあり、内部流体が樹脂層中に拡散，
浸透しても、フイルムチューブで内部流体が漏洩するこ
とを防止することができる。

また、この工法は既設管内面に内張り材を接着保持す
ることなないので、既設管内面の下地処理は低グレード
で良く、作業時間を短縮することができ、施工費用を低
減することができる。

さらに、既設管の溶接継手部内面に垂れ下がったビー
ドやヒューム管，陶管の継手のずれ，はずれ等が著しい
部分をフェルト層に硬化性樹脂を含浸した内張り材のみ
で施工した場合、この部分に張力が加わり含浸樹脂が移
動して不均一な分布になり、その結果ポーラスな樹脂層
となって強度の低下をおこし、浸食漏水の原因となる
が、この工法は、既設管に挿入したフイルムチューブ内
に内張り材を反転，挿入するようにしたから、内張り材
のフェルト層に加わる張力を減少することができて、含
浸樹脂を均一に分布させることができ、樹脂不足による
強度低下を防止することができる。

また、フイルムチューブを既設管に挿入するときに、
反転工法と圧力保持を採用することにより、曲がりの多
い三次元形状の既設管内にも捩じれなしにフイルムチュ
ーブを挿入することができ、次工程における内張り材の
挿入を円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図はこの発明の実施例の施工工程を示
し、第１図，第２図はフイルムチューブの挿入工程図、
第３図は内張り材の挿入工程図、第４図は内張り材の膜
剥離除去・回収工程図、第５図はフイルムチューブを示
す斜視図、第６図は内張り材を示す斜視図、第７図はシ
ャッタを示す断面図である。 1;フイルムチューブ、2;内張り材、3;樹脂含浸層、4;
膜、5;既設管、6;反転容器、8;フイルムチューブ導入
管、9,9a;シャッタ、10;流体供給口、20;反転圧力容
器、21;内張り材導入管、22;圧力流体供給口、24;硬化
樹脂層、26;ウインチ付き巻取ドラム。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】硬化性樹脂を含浸した柔軟な内張り材を既
   設管内に反転，挿入してライニングする反転ライニング
   工法において、 耐油性，化学的不活性，耐熱性を有するフイルムチュー
   ブを既設管内に挿入し、 該フイルムチューブ内に耐油性，化学的に安定な熱硬化
   性樹脂を含浸した樹脂含浸層と樹脂含浸層の外面を覆う
   不浸透性膜とからなる内張り材を反転・挿入し、 内張り材の樹脂含浸層を硬化した後、樹脂含浸層から不
   浸透性膜を剥離，除去する、 ことを特徴とする反転ライニング工法。
2. 【請求項２】フイルムチューブを既設管内に加圧流体で
   反転・挿入する請求項１記載の反転ライニング工法。