JP2675604B2 - 圧水管のライニング用チューブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧水管路のライニング用パイプに関する。さ
らに詳記すれば、本発明は修復の目的で管路内に引込ま
れるライニング修復パイプに関する。この種のライニン
グ修復をスリップライニングと言う。

一般的に鋳鉄若しくはノジュラー鋳鉄の管又は鋼管か
らなる圧水管路においては、管壁の内側に沈殿物が結果
として集積し、そのため圧水管路を繰り返し清掃するこ
とが必要となる。しかしながら、こうした清掃によって
鉄製の管の材料は表面が露出され、それにより腐食が増
加することになって、管壁は度重なる清掃の後にますま
す薄くなるとともに、最終的には強度に対する所定の要
求を満たさなくなる。腐食による管強度の減少は、管壁
に孔があく等の損傷の原因となる。損傷は衝撃によって
も生じうる。圧水管路の寸法減少が許容できるような場
合には、管路はその中にライニング修復パイプを引込む
ことによって修復できる。現在のこのようにして管路を
修復するために使用されているパイプは、滑らかなポリ
エチレン又はポリプロピレンのパイプからなり、これら
のパイプは、コイル上に巻かれた大部分が連続したパイ
プとして、あるいは現場で突合せ溶接によって相互連結
される各々約12mの長さのものとして、圧水管路内に引
込まれる。このパイプを地表面から圧水管路内に挿入す
るとき、パイプは、例えば垂直な坑井から水平な管路へ
の移行点において、また管路内の屈曲点において、大抵
は窮屈に屈曲される。ライニング修復パイプを地表面か
ら管路内へシャフトを通して引込み可能にするために、
パイプはしたがって長手方向へのある程度の可撓性を有
する必要があり、そしてこれはもちろん、ライニング修
復パイプが管路内に存在するベンドや凹凸部に追従可能
であるためにも必要となる。それと同時に、パイプは、
管路内で発生する正圧及び負圧に抵抗するに十分な大き
さの強度を備える必要がある。これらの二つの要求は互
いに相反するため、十分な可撓性を有するパイプが、ラ
イニング修復の間に、又は大きな負圧のもとで変形して
しまうことも珍しくない。さらにライニング修復パイプ
は、管路の内径よりも十分に小さい外径を有してそれに
より管路内に引込まれる際に障害なく管路内を摺動でき
るようにする必要がある。しかしながら、ライニング修
復パイプと管路との間の隙間のために、ライニング修復
した圧水管路内に存在する圧力衝撃によってライニング
修復パイプの移動が起こり、それが管路内に存在する凹
凸部や鋭利なエッジにおいてライニング修復パイプに損
傷を及ぼし、ついにはこのような機械的損傷のためにラ
イニング修復パイプが断裂する。このようなライニング
修復パイプの移動は、ライニング修復パイプと管路との
間に硬化性充填剤を注入することによって回避される
が、この方法はライニング修復を実質的により高価なも
のにするため、このような方法は避けることが望まし
い。ミラー溶接又は誘導溶接によって与えられる各パイ
プ間の継ぎ手は、それが劣悪な品質によるものである可
能性があり、しかも外側からの視覚的検査によってこの
ことが探知できないために、またこの継ぎ手においてラ
イニング修復パイプの外面上にばりができ、ライニング
修復パイプを管路内に引込んだときにこのばりが管路の
管群に係合する可能性があるために、さらに大きな危険
領域をもたらすことになる。

本発明の目的は、滑らかなポリエチレン又はポリプロ
ピレンのパイプよりもさらにスリップライニングに適
し、かつ上記の数々の欠点を排除し、そして同時に、長
手方向に可撓性を有するが半径方向には非可撓性であ
り、かつ管路内で適所に容易に固定できるようなパイプ
を提供することにある。本発明に係るパイプは、圧水管
路をスリップライニングするための熱可塑性材料からな
るパイプであって、米国特許公告公報4,690,174号に開
示されたパイプ壁の外表面上の半径方向に突出するひれ
を備えたパイプであり、そして請求の範囲第１項に記載
した特徴を有するものである。

ライニング修復パイプが上記の特性を有するひれ付き
パイプからなるために、このパイプをライニング修復パ
イプとしてうまく使用することができる。ひれのために
パイプ壁は滑らかなパイプの壁よりも薄く作ることがで
き、それによりパイプの可撓性が向上し、そして同時に
このひれは、パイプの半径方向への変形の危険性を減少
させる。パイプ壁とひれとの強度の関係により、ひれ付
きパイプをライニング修復パイプとして使用することが
可能になるが、これはこの関係によって、圧水管路内で
ひれが抵抗力に遭遇したときにパイプは屈曲せずにひれ
が屈曲するというとが保証されるためである。

ひれの低せん断強さは、パイプ壁よりも柔軟な材料で
ひれを形成することによって簡単に得ることができる。
またその代わりに、ひれの総体積をパイプ壁の体積の多
くとも２分の１にし、ひれの高さをひれの平均幅の少な
くとも２倍にしても良い。

管路内へのひれ付きパイプの挿入を容易にするため
に、ひれ（単数又は複数）をパイプの周囲に螺旋状に延
設することが有利であり、その結果パイプが回転した管
路内へのパイプの挿入が容易になる。

本発明のパイプの有利な実施例は、パイプに高くに肉
薄のひれと低くて肉厚のひれとが交互に設けられている
ことを特徴とする。

上記のようにひれを付けたパイプにおいて、ひれはパ
イプ壁を補強し、そのため各ひれ間のパイプ壁は滑らか
なパイプよりも薄い壁厚を有することができ、それによ
ってパイプは長手方向に一層の可撓性を備えることにな
る。高い方のひれはライニング修復パイプを管路内で安
定させて中央に配置し、その結果パイプは、圧力衝撃の
影響による移動を防止される。同時に、各パイプ間に低
いひれにおいてより良質で安全な継ぎ手を設けることが
できる。低いひれの部分ではこの継ぎ手は隣接する高い
ひれ間で保護され、かつ圧水管路内にライニング修復パ
イプ引込んだときに管路の管に係合しない。

以下、本発明のパイプを、添付図面を参照してさらに
詳細に説明する。

第１図は本発明によるパイプの第一実施例の縦断面
図、第２図は第二実施例の縦断面図、第３図は２本のパ
イプ間のミラー溶接接合部の縦断面図、第４図は誘導溶
接による接合部の縦断面図、第５図は抵抗溶接による接
合部の図、第６図は各パイプ間の機械式接合部の図であ
る。

第１図は本発明に係るパイプを開示する。このパイプ
は、例えばポリエチレン又はポリプロピレン通の熱可塑
性プラスチックからなる。パイプ壁を１で、ひれを２で
示す。パイプ壁及びひれは、パイプ壁の引張強さ又は圧
縮強さがひれ２のせん断強さよりも大きいように互いに
寸法が決められる。ひれ２はパイプ壁よりも柔軟な材料
からなることが好ましい。さらに図からわかるように、
パイプの単位長さあたりのひれ２の総体積は、パイプ壁
の体積の多くとも２分の１であり、ひれの高さはひれの
平均幅の少なくとも２倍の大きさである。第１図に示し
たひれは外周方向にパイプ壁を取り巻いているが、パイ
プの周囲にひれを螺旋状に延設することもできる。

第２図によれば、本発明に係るライニング修復パイプ
は高く肉薄のひれ10と低く肉厚のひれ11とを交互に備え
たひれ付きパイプとして構成される。これらの高いひれ
と低いひれは、一方の形状の隣接する２個のひれの各々
の間に他方の形状の１個のひれを設けるようにして交互
に配置される。パイプは熱可塑性プラスチックからな
り、適切な材料はポリエチレンであるが、ポリプロピレ
ンも使用できる。高く肉薄のひれはある程度弾力的に可
撓性を有することが望ましい。ひれはパイプ壁12を強化
し、そのため対応する滑らかなパイプよりも同じ外圧に
対して壁をより薄くすることができる。壁がより薄いた
めに、パイプはさらに容易に屈曲たれ、その結果ライニ
ング修復のための管路内へのパイプ挿入が容易になる。
高く肉薄のひれの可撓性のために、これらのひれは挿入
時に屈曲できる。これらのひれは、パイプが管路内を摺
動するときにパイプを誘導し、そして挿入したパイプを
管路内で安定させるとともに中心位置に維持するために
役立つ。

低く肉薄のひれ11において、本発明のパイプの各々は
様々な方法で接合可能であり、そのうちで最も重要な方
法が第３図〜第６図に示される。第３図では突合せ継ぎ
手13が示される。突合せ継ぎ手13は、接合する２個のパ
イプの先端を終端の低く肉厚のひれ11のほぼ中心を通っ
て切断した後に、ミラー溶接によって形成される。この
継ぎ手は隣接する高く肉薄のひれ10の間で適切な保護さ
れていることがわかるが、これは特にライニング修復す
る管路内にパイプを引込むときに有利である。その理由
は、パイプの外面にばり又は他の凹凸を有する可能性の
ある継ぎ手が、このばり又は凹凸部における管路内に存
在する凹凸との係合を防止されることにある。

第３図に示したものと同様の継ぎ手が、第４図に示し
た方法で誘導溶接によって得られる。ここでは相互に連
結される各パイプの端面間に金属リング15が設置されて
おり、このリングが磁界発生器16を使ってその中に渦電
流を発生させることにより加熱され、２個のパイプ端部
がリングの両側で融合される。

第５図の継ぎ手は抵抗溶接によって得られている。パ
イプと同じ材料からなりリング17は、互いに当接した低
く肉厚のひれ11の各々に、リングとひれとの間に配置し
た電熱線18によってプラスチック材を溶かすことにより
溶接される。

最後に、純粋な機械的連係を第６図に開示する。ここ
では２個のパイプ端部は外側の金属リング19によって一
体に保持されており、この金属リング19は鉤形の両縁部
で隣接する２個の低く肉厚のひれ11に係合し、これらの
ひれ間には密閉リング20が設置される。

ライニング修復パイプが管路内で、例えば圧力衝撃の
存在により、位置の移動をしないために、パイプを軸方
向の移動できないよ係留する必要がある。滑らかなライ
ニング修復パイプでは、これは２個の半割り部からなる
締付けシャックルによって為される。これらの２個の半
割り部はねじ結合によってライニング修復パイプのまわ
りに留められ、かつ適切な方法で動かぬように係留され
る。この締付けシャックルは、ライニング修復パイプ上
で摩擦だけで適所に保持されており、そのためシャック
ルをライニング周修復パイプのまわりにパイプが変形す
るほどに強く締付ける必要があり、そしてライニング修
復パイプは、シャックルとパイプとの間に存在する移動
によって摩減にさらされる可能性がある。

本発明は、ライニング修復パイプとシャックルとの間
のこの力的係合を、積極的係合によって置き換えること
を可能にする。第２図では、従来通りに２個の半割り部
分からなるシャックル21が示されるが、これらの半割り
部分は、ねじ結合によってライニング修復パイプのまわ
りに留められ、かつその内側が、ひれ10及び11を対応す
る環状溝内に収容するように形成されている。このシャ
ックルは、ライニング修復パイプのまわりでパイプを変
形させるほど強く締付ける必要がない。それはライニン
グ修復パイプとシャックルとの間の係合が積極的係合で
あり、ライニング修復パイプに対する当接圧には依存し
ないためである。このシャックルは、第２図に示したよ
うに、ライニング修復パイプが挿入されている管路22の
端縁部に係合することにより、ライニング修復パイプを
適所に保持することができ、あるいは弁ないしパイプベ
ンドで又は地中の静止係留手段で係留することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭62−2199（ＪＰ，Ｂ２) 国際公開87／5376（ＷＯ，Ａ１)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプ壁の外面上に径方向へ突出する複数
   のひれを備えて、圧水管路のスリップライニングに使用
   できる熱可塑性材料からなるパイプにおいて、 前記パイプ壁は、連続した平滑な内面を有し、 前記複数のひれは、前記パイプ壁の外面を周方向へ取り
   巻いて該パイプ側に一体形成されるとともに該外面から
   径方向へ異なる高さに突出する互いに独立した高いひれ
   及び低いひれからなり、該高いひれと該低いひれとが該
   パイプ壁の長手方向へ交互的に配置され、 前記パイプ壁の引張強さが前記複数のひれのせん断強さ
   よりも大きいこと、 を特徴とするパイプ。
2. 【請求項２】前記複数のひれが前記パイプ壁よりも柔軟
   な材料からなる請求項１に記載のパイプ。
3. 【請求項３】前記複数のひれの総体積が前記パイプ壁の
   体積の２分の１以下であり、該複数のひれの各々がそれ
   自体の平均厚みの２倍以上の高さを有する請求項１に記
   載のパイプ。
4. 【請求項４】前記複数のひれの各々が前記パイプ壁の前
   記外面上で螺旋状に延びる請求項１〜３のいずれか１項
   に記載のパイプ。
5. 【請求項５】前記高いひれが前記低いひれよりも小さな
   厚みを有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のパイ
   プ。
6. 【請求項６】前記低いひれの各々が２個の前記高いひれ
   の間に配置される請求項１〜５のいずれか１項に記載の
   パイプ。
7. 【請求項７】前記高いひれが弾力的に可撓性である請求
   項１〜６のいずれか１項に記載のパイプ。
8. 【請求項８】包囲式の係留用シャックルが、前記複数の
   ひれに積極的に係合して前記パイプ壁の外面上に配設さ
   れる請求項１〜７のいずれか１項に記載のパイプ。