JP3400955B2 - 既設配管の更生用パイプ及び既設配管更生修理工法 - Google Patents

既設配管の更生用パイプ及び既設配管更生修理工法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス導管等の既設
配管内に合成樹脂パイプを挿入して、この管路内に新管
を形成することによって既設配管の更生修理を行う既設
配管の更生用パイプ、及びこれを用いた既設配管更生修
理工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】既設配管の所定区間全域に対して漏洩対
策を施す方法としては、既設配管内面に樹脂ライニン
グ膜を形成する方法、既設配管の内面に内貼り材を接
着する方法、既設配管内に新管を挿入する方法が良く
知られている。この中で、過度に老朽化した配管或いは
ガス導管等の高圧配管の更生には、確実な漏洩防止が可
能で且つ耐圧性も高いことから上記の方法が有効であ
る。また、上記の方法は、大規模な地震によって完全
に破損した既設配管の更生や地震対策としての補修工法
として有効であることから、震災への関心が高まってい
る近年において特に注目されている。上記の方法によ
ってガス導管等の鋼管に対する更生補修を行う一般的な
工法としては、既設配管内に所定厚のポリエチレン樹脂
パイプを挿入する工法が知られている。
【0003】この従来工法について説明すると、硬質の
合成樹脂パイプであるポリエチレン樹脂パイプを円筒形
のままで管路内に挿入することは極めて困難であること
から、ポリエチレン樹脂パイプを管路内に挿入し得る形
状に縮径変形して、これを管路内に挿入した後加熱加圧
して管路内で円筒形に膨らませ、管路内面に沿わせるこ
とが行われている。上記の縮径変形の代表的な例は、ポ
リエチレン樹脂パイプを押し出し成型した後、直ちにそ
のパイプを扁平に折り畳み、更にその扁平パイプを二つ
折りにするもの(米国特許第4867921号明細書等
参照)、或いは長尺円筒状に成型されたポリエチレン樹
脂パイプを加熱し断面U又はV字状に折り曲げ変形する
もの(特開平11−42707号公報等)がある。ま
た、既設配管の管路口径より小口径のポリエチレン樹脂
パイプを挿入し、その後高圧状況下で加熱することによ
ってポリエチレン樹脂パイプを拡径して既設配管の内面
に密着させる工法も提案されている(特開平1−295
828号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、既設
配管の更生修理のために管路内に合成樹脂パイプを挿入
する工法では、パイプ材料として一般にポリエチレン樹
脂が使用される。このようなポリエチレン樹脂は、表面
自由エネルギーが低く、結晶質で溶剤にも溶けないこと
から、一般に接着剤で接着するには放電処理或いは薬剤
処理といった表面処理を必要となる。そのため、既設配
管内に挿入した後には、接着処理はされない状態とな
り、二重管のような状態になる。
【0005】ところで、上述したようなポリエチレン管
挿入後の配管に対して、切断・分岐等の作業を行う場
合、既設配管とポリエチレン管とがそれぞれ独立してい
るため、既設配管とポリエチレン管との作業(工具)を
別々に行わなくてはならず、作業時間が長時間化してし
まう問題点がある。また、特に分岐作業にて、分岐開口
部を形成する際に、切断するためにポリエチレン管に過
度な圧力を負荷すると、該ポリエチレン管が変形してし
まい、適正に分岐開口部が形成できない問題点も派生す
る。
【0006】本発明は、上述のような事情に対処するた
めに提案されたものであって、既設配管内に合成樹脂パ
イプを挿入して、この管路内に既設配管と一体化できる
新管を形成することによって既設配管の更生修理を行う
際に、挿入パイプの充分な開口径を長期的に確保できる
既設配管の更生用パイプ、及びこれを用いた既設配管更
生修理工法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下の特徴を備える。第1に、既設配管の
更生用パイプとして、既設配管に挿入して管路の更生修
理を行う更生用パイプであって、ナイロン製パイプの外
周面に熱溶融性の接着層を形成したことを特徴とする。
【0008】第2に、既設配管更生修理工法として、既
設配管内に合成樹脂パイプを挿入して管路の更生修理を
行う既設配管更生修理工法において、上記合成樹脂パイ
プを上記管路の内径より小径の外径から成るナイロン製
パイプとし、該パイプの外周面に上記管路への挿入前に
熱溶融性の接着層を形成し、上記管路への挿入後に上記
パイプ内を加熱加圧することによって、上記パイプを上
記管路内面に接着固定することを特徴とする。
【0009】第3には、既設配管更生修理工法として、
既設配管内に合成樹脂パイプを挿入して管路の更生修理
を行う既設配管更生修理工法において、上記合成樹脂パ
イプをナイロン製パイプとし、該パイプの外周面に管路
への挿入前に熱溶融性の接着層を形成し、上記パイプを
弾性縮径変形させながら上記管路内に挿入し、上記管路
への挿入後に上記パイプ内を加熱加圧することによっ
て、上記パイプを上記管路内面に接着固定することを特
徴とする。
【0010】また、上記の既設配管の更生用パイプ或い
は既設配管更生修理工法において、上記接着層をその内
部に補強繊維層を形成した層としたことを特徴とする。
【0011】上記本発明によると、既設配管内に挿入す
る合成樹脂パイプを高強度で高弾性を有するナイロン製
パイプとし、予めこのナイロン製パイプの外周面に熱溶
融性の接着層を形成しておき、既設管路に挿入後に加熱
加圧することによって、合成樹脂パイプを強固に既設管
路内面に接着固定するものである。ナイロン製パイプは
ポリエチレン樹脂パイプと比較して接着特性が高い。し
たがって、施工後の長期間に亘って既設管路とナイロン
製パイプを一体化することができ、更生管路に充分な口
径を確保することができる。また、ナイロン製パイプは
ポリエチレン樹脂パイプと比較して引張り等に対して高
強度であることから、パイプの肉厚を薄くすることがで
き、これによっても充分な口径の確保が可能になる。
【0012】そして、既設配管に挿入するナイロン製パ
イプの外周面に形成する接着層の内部に補強繊維層を形
成することで、パイプ引き込み時にパイプに引っ張り力
が作用した場合でも接着層のせん断を防止でき、ナイロ
ン製パイプを既設配管内面に確実に接着固定することが
できる。また、接着層を熱溶融性の接着剤層とすること
によって、挿入時に接着層が既設配管内面に接着するこ
とがなく、スムースな既設配管への挿入を確保すること
ができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
【0014】図1は本発明の一実施形態に係る既設配管
更生用パイプを示す説明図であって、同図(a)がパイ
プの横断面図、同図(b)がそのAA断面図である。既
設配管更生用パイプ1は弾性を有するナイロン製パイプ
10とその外周面に形成される熱溶融性の接着層20と
からなる。ナイロン製パイプ10の素材としては、周知
のように、ナイロン46,6,66,610,612,
11,12などを採用することができる。また、接着層
20としては、熱可塑性樹脂を主成分とする熱溶融性の
樹脂材が使用され、例えば、ナイロン系の樹脂を溶剤で
溶かして接着剤としたもので、ナイロン製パイプ10よ
り融点が低いものが適する。一例を挙げると、ナイロン
製パイプ10をナイロン66として、接着層20をナイ
ロン12とすればよい。また、接着層20の材質として
は、上記の例に特定されるものではなく、鋼材とナイロ
ンとを強固に接着する熱可塑性樹脂を主成分とするもの
であればよく、接着性ポリオレフィン、特に、マレイン
酸,無水マレイン酸,アクリル酸などで変性したポリエ
チレン、ポリプロピレン等を用いることによって耐水性
の高い接着層20を形成することができる。
【0015】また、上記の接着層20の内部には、接着
層自体の引っ張り強度を高めるために、強化繊維層20
aが形成される。この強化繊維層20aとしては、強化
ガラス繊維,炭素繊維,グラファイト等を採用すること
ができる。これによって、既設管路へパイプを挿入する
際にパイプに引っ張り力が作用した場合でも、接着層2
0にせん断が生じることを防ぎ、均一な接着を確保する
ことができる。
【0016】ナイロン製パイプ10の外周面に接着層2
0を形成するには、上述した接着性の樹脂材をナイロン
製パイプ10の外周面に塗布して、その後乾燥させる。
そして形成された接着層が硬化状態に至った後に更生用
パイプ1を既設管路に挿入させる。
【0017】図2〜4によって、既設管路への更生用パ
イプ1の挿入工程について説明する。図2は、既設管路
の内径に対して挿入する更生用パイプ1の外径が若干小
さい場合の例を示している。更生用パイプ1を施工現場
に搬入し、その先端を引き込みロープ3に固定し、この
引き込みロープ3を巻き取りウインチ4で巻き取ること
によって、更生用パイプ1を既設管路2内に挿入する。
この場合、更生パイプ1の外周面に形成された接着層は
硬化状態にあるので、挿入に際して特に挿入抵抗を増大
させるようなことはなく、スムースな挿入が可能であ
る。また、ここでは、巻き取りウインチ4による引き込
みについて説明したが、既設管路2の挿入口側から順次
更生用パイプ1を押し込んでもよい。
【0018】図3は、既設管路の内径と挿入する更生用
パイプ1の外径がほぼ等しい場合の挿入例を示してい
る。図2と同様に、更生用パイプ1を施工現場に搬入
し、その先端を引き込みロープ3に固定し、この引き込
みロープ3を巻き取りウインチ4で巻き取ることによっ
て、更生用パイプ1を既設管路2内に挿入するものであ
るが、既設管路2の挿入口手前で更生用パイプ1が縮径
具5を通過する。これによて、弾性を有するナイロン製
パイプ10を基材とする更生用パイプ1は、弾性的に縮
径変形し、この変形が縮径具5によって保持された状態
で既設管路1内に挿入される。図4に、上記縮径具5の
断面図を示す。この縮径具5は、円筒形の枠5a内に1
つ又は複数個のローラ5b(図においては2個)が軸支
されている。これによって、縮径具5を更生用パイプ1
が通過すると、ローラ5bの押圧作用によって更生用パ
イプ1の断面形状が図に示すように縮径変形する。
【0019】次に、図5,6によって、挿入した更生用
パイプ1を既設管路2の内面に接着固定する工程につい
て説明する。既設管路2内に挿入された更生用パイプ1
は、全長が縮径具5の拘束から外れるとパイプの弾性に
よって円筒状に復元する。それから、既設管路2に対し
て挿入した更生用パイプ1の両端が突出する長さに更生
用パイプ1を切断する。
【0020】図5に示す例は蒸気を用いて加熱加圧を行
うものである。まず、更生用パイプ1の両端に封止栓5
を装着してパイプ内を密封する。そして、この封止栓5
の一方端には一端開放の配管63がバルブ64を介して
接続され、封止栓5の他端にはバルブ62を介する配管
61が接続される。また、配管61は加熱蒸気を更生用
パイプ1内に供給するための加熱蒸気発生装置6に接続
される。この状態で、バルブ64を閉じて、バルブ62
を開き、加熱蒸気を更生用パイプ1内に圧入する。これ
によって、既設配管2内に挿入された更生用パイプ1は
蒸気の圧力で既設配管2の内面に圧接される。一方、更
生用パイプ1の外周面に形成された熱溶融性の接着層が
蒸気による加熱で溶融して、更生用パイプ1の外周面を
既設配管2の内面に接着固定する。
【0021】図6には、加熱加圧部材を用いる例を示
す。既設配管2に挿入された更生用パイプ1に対して一
方側から他方側に向けて加熱加圧部材7を挿通させる。
加熱加圧部材7は既設配管2の内径と同等の外径を有
し、更生用パイプ1を加熱しながら既設配管2の内面に
押圧するもので、上述したと同様の引き込みロープ3及
び巻き取りウインチ3を使用する。また、この加熱加圧
部材7には電力供給装置8から電気コード81を介して
電力供給がなされる。この加熱加圧部材の加熱温度は、
更生用パイプ1におけるナイロン製パイプ10の融点よ
り低く、且つ接着層20の溶融温度以上に設定される。
【0022】また、上述した実施例において、パイプ1
を縮径具5を用いて変形させて管内に引込んで説明した
が、本発明はこれに限らず、パイプ1を、熱により例え
ば折畳んだ状態または、扁平させたで引込んで、後に復
元させてもよい。
【0023】上述した本発明によると、ナイロン製の更
生用パイプに熱変形を施すことなく既設配管内に挿入
し、しかもナイロン製パイプの外周面に形成した熱溶融
性の接着層によって既設管路の内面に強固に固定されて
一体化するので、更生修理後の分岐等の工事作業が楽に
行うことができる。また、既設管路に挿入する更生用パ
イプは高弾性且つ高強度のナイロン製パイプであるの
で、その肉厚を極力薄くでき、更生後の管路口径を充分
確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る既設配管更生用パイ
プを示す説明図。
【図2】本発明の実施形態に係る既設管路への更生用パ
イプの挿入工程についての説明図。
【図3】本発明の実施形態に係る既設管路への更生用パ
イプの挿入工程についての説明図。
【図4】本発明の実施形態における縮径具の断面図。
【図5】本発明の実施形態に係る挿入した更生用パイプ
を既設管路の内面に接着固定する工程についての説明
図。
【図6】本発明の実施形態に係る挿入した更生用パイプ
を既設管路の内面に接着固定する工程についての説明
図。
【符号の説明】
1 更生用パイプ 2 既設管路 3 引き込みロープ 4 巻き取りウインチ 5 縮径具 10 ナイロン製パイプ 20 接着層 20a 強化繊維層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 63/00 - 63/48 F16L 1/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 既設配管に挿入して管路の更生修理を行
    う更生用パイプであって、ナイロン製パイプの外周面に
    熱溶融性の接着層を形成し 上記接着層にはその内部に補強繊維層が形成される こと
    を特徴とする既設配管の更生用パイプ。
  2. 【請求項2】 既設配管内に合成樹脂パイプを挿入して
    管路の更生修理を行う既設配管更生修理工法において、
    上記合成樹脂パイプを上記管路の内径より若干小径の外
    径から成るナイロン製パイプとし、上記管路への挿入前
    に該パイプの外周面に、その内部に補強繊維層が形成さ
    れた熱溶融性の接着層を形成し、上記管路への挿入後に
    上記パイプ内を加熱加圧することによって、上記パイプ
    を上記管路内面に接着固定することを特徴とする既設配
    管更生修理工法。
  3. 【請求項3】 既設配管内に合成樹脂パイプを挿入して
    管路の更生を行う既設配管更生修理工法において、上記
    合成樹脂パイプをナイロン製パイプとし、上記管路への
    挿入前に該パイプの外周面に、その内部に補強繊維層が
    形成された熱溶融性の接着層を形成し、上記パイプを弾
    性縮径変形させながら上記管路内に挿入し、上記管路へ
    の挿入後に上記パイプ内を加熱加圧することによって、
    上記パイプを上記管路内面に接着固定することを特徴と
    する既設配管更生修理工法。
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