JP3352816B2 - 厚膜ライニング工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下に埋設されるガス
管，水道管等の既設配管において、補修管の管内面にラ
イニング樹脂の塗膜を形成して更生修理するライニング
工法に関し、詳しくは、長尺の補修管に厚膜ランニング
する厚膜ランニング工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地下に埋設されたガス管，水道管等の既
設配管は、長年使用されると、腐食等が進んでガス漏れ
等を生じるおそれがある。そこで修理の必要な補修管
を、地下埋設状態のままその管内面に樹脂のライニング
塗膜を施して更生修理する工法が知られている。この場
合の樹脂ライニングは、全体で必要な液状の樹脂を管内
部中を搬送しつつその管内面に付着して樹脂の塗膜を形
成するものである。

【０００３】厚膜ライニングは、例えば３０，０００ｃ
ｐｓの高粘度樹脂を使用して例えば３〜７ｍｍの厚い塗
膜を形成するものであり、この場合のライニング工法と
して樹脂の粘度が高いことを考慮してピグ移動法，空気
圧移動法（ＳＨＯＴライニング）が提案されている。ピ
グ移動法は、ピグの前方に配置される樹脂をピグの牽引
により押圧して搬送し、管内面にピグ外周とのクリアラ
ンスに応じ樹脂を付着して塗膜を形成するものである。
空気圧移動法は、補修管の一端に注入される樹脂にコン
プレッサ等による高圧空気を作用し、この空気圧による
押圧力で樹脂をプラグ状で気流搬送しつつ管内面に付着
して塗膜を形成するものであり、この場合に塗膜の厚さ
に対して空気圧，樹脂の粘度，ライニング速度等を適正
に制御する。

【０００４】ここで長尺の補修管の厚膜ライニングで
は、全体の樹脂量が非常に多くなる。そこでピグ移動法
においてピグ前方に多量の樹脂を配置すると、所定の樹
脂量以上では樹脂圧が大き過ぎてピグのみが移動してし
まい樹脂を搬送できなくなる。空気移動法においても所
定の樹脂量以上では、空気のみが抜けて樹脂を搬送でき
なくなる。こうしていずれの場合も１回の搬送可能な樹
脂量には限界があり、長尺の場合は樹脂を複数回に分け
て搬送することを余儀無くされる。従って、長尺の補修
管の厚膜ライニングでは、少なくとも多量の樹脂を搬送
して荒塗りする１次ライニングで、その樹脂を複数回に
分けて繰返し搬送することが前提となる。

【０００５】ここでピグ移動法では、樹脂を分割搬送す
る場合でも塗膜の厚さは略一定化する利点があるが、牽
引装置に牽引ロープにより連結されるピグを繰返し往復
移動することになって、作業性が悪い。また空気圧移動
法では、樹脂を注入して空気圧作用することを繰返せば
良いので作業性は良いが、膜厚の変動が大きくて歩留り
が悪く、均し作業も煩雑になる。そこで作業性の良い空
気圧移動法をベースとして膜厚の変動が少ない荒塗りの
１次ライニング工法を開発し、且つピグによる仕上げの
２次ライニングも容易化することが望まれる。

【０００６】従来、上記空気圧移動法による厚膜ライニ
ングに関しては、例えば特開昭６１−２７１０７０号公
報の先行技術がある。この先行技術において、被処理管
の内部に弾力性を有する滑動体を挿入し、滑動体の後方
へ高粘性のライニング材を注入し、ライニング材により
被処理管の内部を略閉塞状態にしてライニング材の前後
に圧力差を発生させ、この圧力差でライニング材と滑動
体を流動させて管内壁面にライニング皮膜を形成するこ
とが示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、ライニング材をその前後の圧力差
により搬送する工法であるから、上述するように１回の
搬送可能なライニング材の量には限界があり、長尺の場
合にはこのまま適応できない。滑動体は、被処理管に嵌
合してライニング材が前方へたれて延びるのを防止する
ものであるから、ライニング材の搬送，皮膜形成には直
接関与しない。また、ピグの自重により、該ピグが管路
内で下方へ偏るため管路内上面のライニング膜が厚く、
逆に管路内下面のライニング膜が薄くなり、管路内に均
一なライニング膜が形成できない問題点が派生する。

【０００８】本発明は、このような点に鑑み、長尺の補
修管の厚膜ライニングにおいて、荒塗りの作業性と膜厚
の均一性を向上し、且つピグによる仕上げも容易化する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、長尺の補修管の内面に設定厚の塗膜を、荒塗
りの１次ライニングと、仕上げの２次ライニングで形成
する厚膜ライニング工法において、１次ライニングで
は、ライニング膜の設定厚と略同程度の径を有するワイ
ヤを補修管の始端開口部から終端開口部に亘って該管路
内面下に布設し、適当な量の樹脂を始端開口部より管路
内に導入し、補修管の内面との間に設定厚に対応するク
リアランスを有するピグを前記ワイヤの上に載せること
で該ピグを管路内にセンタリングして導入し、次いでピ
グを空気圧搬送して管路内面に厚い樹脂膜を形成しつつ
樹脂搬送し、搬送完了後再び樹脂を始端開口部より管路
内に導入して樹脂搬送を繰返すことで多量の樹脂を複数
回に分けて長尺の補修管の内部全長に搬送して厚い樹脂
膜を形成し、２次ライニングでは、補修管内に仕上げピ
グを牽引移動して１次ライニングで形成した厚い樹脂膜
を均し、補修管の内部全長に厚い塗膜を形成することを
特徴とする。

【００１０】この発明において、ピグは軽くて弾性を有
するものが望ましいが、これのみに限定されない。仕上
げピグはそのクリアランスにより均すものであれば、い
かなる形状であっても良い。更に、２次ライニングのピ
グ移動には１次ライニングで補修管内部に布設されるワ
イヤを利用することができるが、このワイヤを使用しな
くても良い。

【００１１】

【作用】上記ライニング工法による本発明では、長尺の
補修管の１次ライニングの際に、ピグがワイヤによりセ
ンターリングして補修管に挿入されることで、ピグ全周
のクリアランスが略等しくなる。ここで長尺の補修管の
厚膜ライニングには多量の樹脂が必要になるが、先ずこ
の球ピグを戻した状態でその前方に樹脂を充填し、次い
で球ピグを空気圧搬送して球ピグにより厚い樹脂膜を形
成しつつ樹脂搬送し、その後減圧して球ピグを戻すこと
を繰返してライニングされ、このため多量の樹脂が複数
回に分けて、球ピグの空気圧搬送により長尺の補給管の
内部全長に確実に搬送される。このとき球ピグの全周の
等しいクリアランスにより、補修管に厚くて均一な樹脂
膜が形成されて、仕上げし易くなる。

【００１２】１次ライニング後の２次ライニングでは、
補修管の樹脂膜中に仕上げピグを牽引移動することで、
この仕上げピグのクリアランスにより樹脂膜が更に所定
の膜厚に均される。そして長尺の補修管の内部全長に厚
い塗膜が、高い精度で形成される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。厚膜ライニング工法の概略について説明すると、
先ず空気圧移動法をベースとした荒塗りの１次ライニン
グを行い、次にピグ移動法による仕上げの２次ライニン
グを行うものである。図１において、１次ライニングシ
ステムの全体の構成について説明する。符号１は地下に
埋設されたガス管，水道管等の既設管路で、管内径が例
えば７０〜８０ｍｍ，管長が例えば１００〜２００ｍの
長尺の太い補修管である。樹脂Ａは、エポキシ樹脂と硬
化剤を配合した厚膜ライニング可能な例えば３０，００
０ｃｐｓの高粘度樹脂であり、この樹脂Ａを用いて長尺
の補修管１の管内面全長に例えば３〜７ｍｍの厚い塗膜
を形成するものである。

【００１４】そこで長尺の補修管１には、空気圧移動法
をベースとした樹脂搬送装置２が連設される。樹脂搬送
装置２は、補修管１の内部全長の底に牽引を兼ねたピグ
位置決めのワイヤ３が布設される。また空気圧移動法で
の膜厚変動を低減するため、球形の球ピグ４が管内部に
ワイヤ３に載って挿入される。補修管１の一端開口部に
は所定の長さのランチャー５が閉塞して連結され、他端
開口部には余剰樹脂や球ピグ４を回収するレシーバ６が
連結される。

【００１５】ランチャー５において球ピグ４が最も後退
した場合の球ピグ直前の位置に樹脂注入タンク７が管路
８を介して連通され、加圧機能と減圧機能との両方を兼
ね備えるコンプレッサ１０の吐出側が管路９によりタン
ク７の樹脂上部の加圧摺動板１１に、高圧空気により樹
脂Ａを注入するように連通される。コンプレッサ１０の
吐出側は、圧力調整するレギュレータ１２，管路１３を
介してランチャー５に、高圧空気を導入して加圧するこ
とで球ピグ４と共に樹脂Ａを搬送するように連通され
る。またコンプレッサ１０の吸入側も管路１４によりラ
ンチャー５に、減圧して球ピグ４を自動的に戻すことが
可能に連通される。

【００１６】また多量の樹脂Ａを複数回に分けて繰返し
搬送する制御系として、上述の各管路８，９，１３，１
４にそれぞれバルブ２０〜２３が設けられ、コンプレッ
サ１０の吸入、吐出側にもバルブ１８，１９が設けられ
る。また加圧による球ピグ４の樹脂搬送の際には、加圧
空気の吹き抜けにより搬送終了を検知できるため、この
吹き抜けを検出する圧力センサ２４が設けられ、これら
バルブ１８〜２３と圧力センサ２４がコントローラ２５
に接続される。

【００１７】コントローラ２５は、圧力センサ２４によ
る圧力を表示するメータ２９、バルブ１８，２０〜２２
を閉じバルブ１９，２３を開いて補修管１のランチャー
５側を減圧する球ピグ戻しボタン２６を有する。またバ
ルブ１９，２０，２２，２３を閉じバルブ１８，２１を
開いて、樹脂注入タンク７を加圧する樹脂注入ボタン２
７を有する。更に、バルブ１９〜２１，２３を閉じバル
ブ１８，２２を開いて、ランチャー５に高圧空気を導入
する球ピグ加圧ボタン２８を有する。そしてメータ２９
の圧力表示で樹脂搬送状態を判断しながらボタン２６〜
２８を操作することで、多量の樹脂を複数回に分けて迅
速且つ確実に搬送することが可能になっている。

【００１８】球ピグ４は、軽量の弾性体の材料で作られ
て、段差やバリ等があっても迅速且つ確実に移動するこ
とが可能になっている。また球ピグ４の大きさは、図２
のように管内径より所定のクリアランスＣ１だけ小さく
形成されるが、このクリアランスＣ１は目標とする厚い
膜厚，ピグ自体の変形，クリアランスにかかる樹脂圧等
を考慮して、樹脂を確実に搬送でき且つ目標とする膜厚
より若干厚い樹脂膜Ｂを形成するように設定される。ワ
イヤ３の太さも、クリアランスＣ１と略等しく設定され
る。そして球ピグ４がワイヤ３の上に載って移動し、ピ
グ全周のクリアランスＣ１が略等しくなるように管中心
に位置決めされる。

【００１９】ここで管内径Ｄと目標とする膜厚ｔにより
１ｍ当たりの樹脂量Ｑが算出され、この樹脂量Ｑに管長
Ｌを乗算することで全体の必要量Ｇが計算される。ここ
で例えばＤ＝８１ｍｍ，Ｌ＝１００ｍ，ｔ＝５ｍｍの場
合は、Ｑ＝１．４３ｋｇ／ｍとなり、Ｇ＝１４３ｋｇと
なる。また１回の球ピグ４で搬送可能な限界量Ｌは、空
気圧，球ピグ４の大きさ等により決まり、この限界量Ｌ
が例えば３０ｋｇの場合は、全体の必要量１４３ｋｇを
５回に分ければ良い。そこでタンク７による樹脂注入の
場合には、タイマ時間等によりこの限界量Ｌ以下に分割
して注入される。

【００２０】図３において、２次ライニングシステムに
ついて説明する。このシステムは補修管１の底に布設さ
れるワイヤ３を利用して、このワイヤ３にピグ移動法の
仕上げ装置３０が設けられる。仕上げ装置３０は、補修
管１のワイヤ３の一方が管外部の牽引装置３１に連結さ
れ、その他方に複数個の仕上げピグ３２が連結される。
仕上げピグ３２は、ネオプレンスポンジ等の軟質弾性体
の材料で作られ、軽くて、径方向に弾性変形可能であ
り、胴部の周囲に例えば４つのウイング３２ａが等間隔
で放射状に突設され、ピグ３２を常に管内部中心にセン
ターリングすることが可能になっている。また胴部の後
ろに膜厚と等しいクリアランスＣ２の円柱状の絞り部３
２ｂが連接され、この絞り部３２ｂによりワイヤ３やウ
イング３２ａの跡を樹脂で埋めて、１次ライニングの樹
脂膜Ｂを更に所定の膜厚に均すようになっている。

【００２１】次に、長尺の補修管１１に厚膜ライニング
する場合の作用を、図４を用いて説明する。先ず、補修
管１に図１の１次ライニングの樹脂搬送装置２のランチ
ャー５，レシーバ６，樹脂を入れた樹脂注入タンク７，
コンプレッサ１０等を取付け、且つ補修管１の内部の底
にワイヤ３を布設して球ピグ４を挿入する。そしてコン
プレッサ１０を作動し、コントローラ２５によりバルブ
開閉可能にして、１次ライニングを行う。即ち、先ず図
４（ａ）のように球ピグ４をランチャー５に戻した状態
でコントローラ２５の樹脂注入ボタン２７を操作する
と、コンプレッサ１０により樹脂注入タンク７を加圧し
て複数回に分割した量の高粘度の樹脂Ａ１がランチャー
５の球ピグ４の直前に注入して充填される。

【００２２】次いでコントローラ２５の球ピグ４加圧ボ
タン２８を操作すると、コンプレッサ１０によりランチ
ャー５に高圧空気が導入し、その空気圧ｄが球ピグ４に
作用して押圧される。そこで球ピグ４は、ピグ全周のク
リアランスＣ１の樹脂圧に抗してランチャー５から補修
管１中を搬送され、このため球ピグ４の前方に充填され
る樹脂Ａ１も図４（ｂ）のように、クリアランスＣ１か
ら樹脂の一部を後方に漏洩しつつプラグ状で連続的に搬
送される。このとき球ピグ４は球形であるため、補修管
１の段差や曲線部でも支障なく搬送され、弾性体である
ため、管内面のバリ等により容易に変形して同様に搬送
され、このため樹脂Ａ１も確実に搬送される。

【００２３】また球ピグ４はワイヤ３により管中心に位
置決してピグ全周のクリアランスＣ１が略等しいため、
球ピグ４の円形の外周面により樹脂Ａ１が管内面に厚く
均一に塗り付けられる。そこで補修管１の所定の長さに
は所定量の樹脂Ａ１が確実に付着して、その内面全周に
は目標とする厚い膜厚より若干厚い樹脂膜Ｂ１が形成さ
れ、こうして長尺の補修管１の内部には一端より厚くて
均一な樹脂膜Ｂ１が順次形成される。

【００２４】そして球ピグ４の前方の樹脂が管内面に付
着して無くなると、図４（ｃ）のように球ピグ４と共に
加圧空気が吹く抜け、圧力センサ２４によりこのことが
検出される。この場合は、コントローラ２５の球ピグ４
戻しボタン２６を操作すると、ランチャー５側が減圧し
て球ピグ４は迅速且つ自動的に戻り、こうして１回目の
ライニングを終了する。

【００２５】２回目も、図４（ｄ）のように先ず分割さ
れた樹脂Ａ２を加圧して注入し、次にランチャー５を加
圧する。すると球ピグ４と樹脂Ａ２は最初に１回目にラ
イニングされた樹脂膜Ｂ１中を進み、この場合は樹脂同
志で粘性抵抗が非常に小さいことで滑るように移動し、
このため球ピグ４の前方に樹脂Ａ２の全部を保った状態
で容易に搬送される。そして１回目のライニングによる
樹脂膜Ｂ１が切れると、それ以降は図４（ｅ）のように
球ピグ４の前方の樹脂Ａ２が管内面に付着して、そのク
リアランスＣ１に大きい樹脂圧がかかる。そこで球ピグ
４の空気圧搬送に伴いその前方の樹脂Ａ２が、同様に搬
送しつつ管内面に付着して樹脂膜Ｂ２が連続して形成さ
れ、ライニング距離が継ぎ足して更に延びる。その後、
加圧空気の吹き抜けを圧力センサ２４で検出すると、再
び球ピグ４が減圧により戻され、こうして２回目のライ
ニングを終了する。

【００２６】以下同様にして、３回目以降のライニング
を繰返すことにより、長尺の補修管１の厚膜ライニング
に必要な多量の樹脂Ａが複数回に分けて補修管１中を適
切に搬送され、その長尺の補修管１の内部全長に多量の
樹脂Ａが連続して確実に付着される。そして球ピグ４に
より図４（ｆ）のように、長尺の補修管１の内部全長に
厚くて均一な樹脂膜Ｂを形成するように１次ライニング
して終了し、仕上し易いものとなる。

【００２７】次に、上述の１次ライニング終了後は、補
修管１から樹脂搬送装置２を取外すが、このとき補修管
１の内部全長の底にはワイヤ３が布設されており、この
ワイヤ３をピグ移動に利用できる。そこで管外部でワイ
ヤ３に図２の仕上げ装置３０の仕上げピグ３２と牽引装
置３１を取付けて、２次ライニングを行う。即ち、図４
（ｇ）のように補修管１の他方の牽引装置３１を作動
し、仕上げピグ３２を補修管１の一方から内部に挿入
し、且つその仕上げピグ３２をワイヤ３により牽引して
補修管１中を移動する。

【００２８】すると仕上げピグ３２が１次ライニングに
よる樹脂膜Ｂ中をウィング３２ａでセンターリングした
状態で滑って移動し、そのウィング３２ａやワイヤ３の
跡を埋めたり、膜厚変化を少なくするように均される。
ここで仕上げピグ３２は目標とする膜厚と同一のクリア
ランスＣ２を有し、上述の１次ライニングにおいて樹脂
膜Ｂがその目標とする膜厚より若干厚くて略均一に形成
されているため、仕上げピグ３２のクリアランスＣ２に
より樹脂膜Ｂが、補修管１の全長にわたり高い精度で目
標とする膜厚にライニングして仕上げされる。これによ
り補修管１の全長の内面には、図４（ｇ）のように高粘
度樹脂による厚い塗膜Ｅが均一に形成され、この塗膜Ｅ
により管内面の腐食等を適確に埋めて補修される。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
厚膜ライニングにおいて、１次ライニングでは、補修管
の内部に所定のクリアランスを有する球ピグを、ワイヤ
によりセンターリングして挿入するので、管内面に樹脂
膜を均一に形成することができ、このため膜厚変動が低
減して、所定量の樹脂を適確に付着すると共に仕上し易
くなる。

【００３０】また、先ずこのピグの前方に樹脂を充填
し、次いでピグを空気圧搬送してピグにより厚い樹脂膜
を形成しつつ樹脂搬送し、再び樹脂を充填して樹脂搬送
を繰返し、多量の樹脂を複数回に分けて長尺の補給管の
内部全長に搬送して厚い樹脂膜を形成する工法であるか
ら、長尺の補修管の内部に高粘度の多量の樹脂を確実に
搬送することができて、実用性が大きい。

【００３１】２次ライニングでは、補修管の樹脂膜中に
仕上げピグを牽引移動して均し、補修管の内部全長に厚
い塗膜を形成する工法であるから、作業が容易である。
また１次ライニングの際のワイヤをピグ移動に利用する
ので、作業し易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る厚膜ライニング工法の１次ライニ
ングに適した実施例を示す全体の構成図である。

【図２】球ピグとワイヤの装着状態を示す断面図であ
る。

【図３】同厚膜ライニング工法の２次ライニングに適し
た実施例を示す全体の構成図である。

【図４】１次ライニングと２次ライニングの作用状態を
示す図である。

【符号の説明】

１ 補修管 ３ ワイヤ ４ 球ピグ ３２ 仕上げピグ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺の補修管の内面に設定厚の塗膜を、
   荒塗りの１次ライニングと、仕上げの２次ライニングで
   形成する厚膜ライニング工法において、 １次ライニングでは、ライニング膜の設定厚と略同程度
   の径を有するワイヤを補修管の始端開口部から終端開口
   部に亘って該管路内面下に布設し、適当な量の樹脂を始
   端開口部より管路内に導入し、補修管の内面との間に設
   定厚に対応するクリアランスを有するピグを前記ワイヤ
   の上に載せることで該ピグを管路内にセンタリングして
   導入し、次いでピグを空気圧搬送して管路内面に厚い樹
   脂膜を形成しつつ樹脂搬送し、搬送完了後再び樹脂を始
   端開口部より管路内に導入して樹脂搬送を繰返すことで
   多量の樹脂を複数回に分けて長尺の補修管の内部全長に
   搬送して厚い樹脂膜を形成し、 ２次ライニングでは、補修管内に仕上げピグを牽引移動
   して１次ライニングで形成した厚い樹脂膜を均し、補修
   管の内部全長に厚い塗膜を形成することを特徴とする厚
   膜ライニング工法。
2. 【請求項２】 １次ライニングでは、補修管の一端開口
   部にランチャーを取付け、このランチャーに樹脂注入タ
   ンクをコンプレッサにより加圧して樹脂を注入するよう
   に構成してライニングすることを特徴とする請求項１記
   載の厚膜ライニング工法。
3. 【請求項３】 前記コンプレッサは加圧機能と減圧機能
   との両方を備えるものとし、加圧機能により樹脂を注入
   し、樹脂注入完了後に減圧機能でピグを引き戻すように
   構成してライニングすることを特徴とする請求項１また
   は２記載の厚膜ライニング工法。
4. 【請求項４】 ２次ライニングでは、補修管の内部に布
   設されるワイヤの一方に仕上げピグを連結し、他方に牽
   引装置を連結してライニングすることを特徴とする請求
   項１記載の厚膜ライニング工法。