JP3573660B2

JP3573660B2 - 管内ライニング工法

Info

Publication number: JP3573660B2
Application number: JP17522099A
Authority: JP
Inventors: 新坂本; 文雄月本
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2019-06-22
Also published as: JP2001004090A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管の内周面を補強する技術に関し、詳しくは、配管の内部に気密層を形成するためのチューブを反転させつつ挿入し、かつ、前記配管の内面と前記チューブとの間に樹脂を介在させて、前記チューブを前記内面に固定する管内ライニング工法に関する。
尚、ここでいう「配管」には、例えば、ガス管や上・下水道配管等の各種の配管が含まれるものとする。特に、前記配管がガス管の場合には、ガス供給元から各家庭へガスを供給するための地中埋設管や、当該地中埋設管に連接される枝管などの各種の配管が含まれるものとする。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、地中に埋設した後、長期間に亘って使用され、老朽化した配管を更生する方法としては、従来より開削工法がよく知られている。当該開削方法は、埋設管を掘出して除去すると共に、改めて新管を埋設するものである。
しかし、配管の埋設場所がコンクリート打ちされた場所であるなど掘り出しが困難である場合には、非開削工法を用いて老朽管の更生を行うこともある。
このような場合、例えば、（１）補強対象である配管の内部に樹脂を投入し、配管の内周面に塗布して硬化させる方法や、（２）常温で剛性を有する低融点の熱可塑性樹脂からなる樹脂配管を補強対象配管の内部に挿入し、加熱軟化しつつ内部に圧力を加えて拡径させ、その後冷却硬化させて補強対象配管の内部に樹脂製のライニング層を形成する方法などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の（１）の方法による場合には、配管の形状に拘わらず、配管をシールすることで、内部に流通させる流体の漏洩を防止できたとしても、配管の補強効果は期待できない。例えば、地震が生じた場合や、他物が接触あるいは衝突した場合に、外部から強い外力が作用すると配管が損傷するおそれがある。その際、配管の内周面に単に樹脂を塗布してある場合には、前記配管の損傷に伴って当該樹脂も容易に損傷し、配管に開口等が生じることとなるからである。
一方、上記（２）の方法による場合には、高強度の樹脂配管を挿入することで、配管の強度をも高め得ると考えることもできる。しかし、例えば、補強対象の配管が、多数の屈曲部（以下「エルボ」と称する）を介して接続されている場合などには、前記樹脂配管を前記エルボを通過させつつ挿入することは非常に困難である。しかも、仮に、前記樹脂配管を配管の内部に挿通できたとしても、配管の屈曲部において前記樹脂配管も屈曲するから、当該樹脂管の断面が閉塞してしまい、配管の内部に供給する媒体の流通が阻害されるおそれもある。
このように、上記何れの方法においても種々の不都合があり、未だ改善すべき余地があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上記従来の問題を解決するために、配管の内部空間を閉塞することなく配管を補強し、配管の気密性・耐久性・耐震性・耐衝撃性等を向上させ得る管内ライニング工法を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔本発明の特徴手段〕
（手段１）
本発明の管内ライニング工法は、請求項１に示すごとく、長尺状の織布からなる筒状布Ｎであって、その軸心Ｙ１に対する周方向Ｘに配設した周方向素線１と、前記軸心Ｙ１に沿った軸心方向素線２とを、前記周方向素線１の単位幅当たりの敷設密度が、前記軸心方向素線２の単位幅当たりの敷設密度よりも小さくなるように構成した前記筒状布Ｎを前記配管の内部に挿通した後、前記筒状布Ｎの内部に、縮径変形させた状態の前記チューブＴを反転させつつ挿入し、前記チューブＴの内部圧力を圧力流体によって増大させて前記チューブＴを拡径させ、前記配管の内周面Ｆに対して、前記筒状布Ｎ及び前記チューブＴを前記樹脂Ｊによって接着する点に特徴を有する。
（作用効果）
本手段のごとく、軸心方向素線の敷設密度に対して周方向素線の敷設密度が小さい織布からなる筒状布を用いることで、筒状布の折曲りを容易にすることができる。つまり、仮に、配管途中の屈曲部等において筒状布が折れ曲がり、配管の内方側に盛り上がった場合でも、チューブを挿通・拡径させる後の工程において、当該チューブの拡径力によって配管の内周面の側に容易に押し付けられることとなる。この結果、配管の内部空間を閉塞することなく配管のライニング作業を行うことができる。
しかも、本手段で用いる筒状布は、軸心方向素線によって所定の引張強度を保有するから、配管の補強を確実に行うことができ、配管の気密性・耐久性等を長期に亘って維持することができる。
【０００６】
（手段２）
本発明の管内ライニング工法は、請求項２に示すごとく、前記周方向素線１の外径と前記軸心方向素線２の外径とを等しいものとし、前記周方向素線１の単位幅当たりの敷設本数が、前記軸心方向素線２の単位幅当たりの敷設本数よりも少なくなるように、前記周方向素線１と前記軸心方向素線２とを編み込んで形成した筒状布Ｎを用いて行うことができる。
（作用効果）
本手段のごとく、同一外径の素線を用いて構成した筒状布を用いるものであれば、例えば一つの素線についての強度特性等を把握しておけば、軸心方向および周方向への敷設本数を適宜設定するだけで任意の強度を有する筒状布を得ることができるから、所望の特性を有する筒状布を容易に得ることができる。
【０００７】
（手段３）
本発明の管内ライニング工法は、請求項３に示すごとく、前記長尺状の筒状布Ｎとして、複数本の前記周方向素線１を束ねて周方向ストランドＳ１を構成し、複数本の前記軸心方向素線２を束ねて軸心方向ストランドＳ２を構成すると共に、前記周方向ストランドＳ１の外径を前記軸心方向ストランドＳ２の外径よりも小さく構成したものを、
前記周方向ストランドＳ１の単位幅当たりの敷設本数が、前記軸心方向ストランドＳ２の単位幅当たりの敷設本数と等しくなるように、前記周方向ストランドＳ１と前記軸心方向ストランドＳ２とを編み込んで形成したものを用いて行うことができる。
（作用効果）
本手段のごとく、周方向ストランドの敷設本数および軸心方向ストランドの敷設本数は同じとし、周方向ストランドの外径を軸心方向ストランドの外径よりも小さくすることで、周方向ストランドの敷設密度を低くすることができ、軸心方向ストランドが屈曲する際に、隣接する周方向ストランドどうしを干渉し難いものにすることができる。
この結果、本手段の場合にも、前記軸心方向ストランドを構成する軸心方向素線の屈曲が容易なものとなり、配管の内部に筒状布が突起したまま残存する等の不都合を防止することができる。
【０００８】
（手段４）
本発明の管内ライニング工法は、請求項４に示すごとく、前記長尺状の筒状布Ｎとして、複数本の前記周方向素線１を束ねて周方向ストランドＳ１を構成し、複数本の前記軸心方向素線２を束ねて軸心方向ストランドＳ２を構成すると共に、前記周方向ストランドＳ１の外径を前記軸心方向ストランドＳ２の外径よりも小さく構成したものを、
前記周方向ストランドＳ１の単位幅当たりの敷設本数が、前記軸心方向ストランドＳ２の単位幅当たりの敷設本数よりも少なくなるように、前記周方向ストランドＳ１と前記軸心方向ストランドＳ２とを編み込んで形成したものを用いることができる。
（作用効果）
本手段のごとく、前記周方向ストランドの外径および敷設本数を、前記軸心方向ストランドのそれらよりも低減させることで、隣接する周方向ストランドどうしの干渉程度がさらに緩和されるため、前記手段３の場合と同様に前記軸心方向素線の屈曲性をより高めることができる。
よって、当該筒状布を用いることで、配管の屈曲部の曲率が小さい小口径の配管等に対しても確実にライニング加工を施すことができる。
【０００９】
（手段５）
本発明の管内ライニング工法は、請求項５に示すごとく、前記長尺状の筒状布Ｎとして、前記周方向素線１を、前記軸心Ｙ１の周りに螺旋状に巻き回して形成したものを用いることができる。
（作用効果）
本手段のごとく、周方向素線を螺旋状に巻き回した筒状布は、単に一本の素線を、あるいは、複数の素線を束ねたストランドを、順次螺旋状に巻き回しつつ軸心方向素線に対して編み込んだ簡易な構成であるから、生産性に優れている。
そして、螺旋巻きする際には、筒状布の軸心方向に沿って隣接する周方向素線どうしの間隔を任意に設定することができるため、筒状布の屈曲性を自在に設定することができ、施工性に優れた筒状布を得ることができる。
【００１０】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（概要）
本実施形態においては、図１〜図３に示すごとく、配管Ｐの一つとして例えば地中に埋設したガス本管Ｐ２から分岐しているガス管Ｐ１の内周面Ｆをライニングする例を示す。図１は、当該方法に用いる筒状布Ｎの構成を示すものであり、図２は、当該方法よってライニングしたガス管Ｐ１の構成例を示すものであり、さらに、図３は、本発明に係る方法のうち、筒状布Ｎをガス管Ｐ１に引き込む際の作業要領を示すものである。
【００１２】
本発明に係る管内ライニング工法は、長尺状であって、その軸心Ｙ１に対する周方向Ｘに配設した周方向素線１と、前記軸心Ｙ１に沿った軸心方向素線２とで構成する筒状布Ｎと、可撓性を有してなるチューブＴとを、例えば前記ガス管Ｐ１の内部に挿通し、これら筒状布ＮとチューブＴとを拡径変形させつつ、樹脂を用いて前記筒状布Ｎと前記チューブＴとを前記ガス管Ｐ１の内周面Ｆに接着するものである。
【００１３】
（筒状布）
当該筒状布Ｎは、図２に示すごとく、前記ガス管Ｐ１の内部に挿入し、前記ガス管Ｐ１の補強層を形成するためのものである。
当該筒状布Ｎは、図３に示すごとく、牽引用のワイヤＷ等によって前記ガス管Ｐ１の内部に引き込むが、通常、ガス管Ｐ１は、「ストリートエルボ」または「エルボ」と呼ばれる屈曲部Ｅを有している。よって、前記筒状布Ｎの引込作業を容易にするためには、筒状布Ｎが前記屈曲部Ｅを容易に通過できなければならず、筒状布Ｎは適度な柔軟性を有していることが必要である。
さらに、前記筒状布Ｎは、牽引に耐え、ライニング作業が終了した後においてガス管Ｐ１の強度を維持するものであって、ガス管Ｐ１内部の流路を確実に確保できるものであることも必要である。
【００１４】
前記軸心方向素線２は、筒状布Ｎの引張強度を確保する。一方、前記周方向素線１は、主に補強層の保形性を確保し、補強層の強度向上に寄与する。例えば、３２Ａあるいは２５Ａサイズのガス管Ｐ１に適用する筒状布Ｎは、全体で４〜５トンの引張強度を有するものを用いる。
本構成のごとく織布で構成した当該筒状布Ｎは、折り畳んだ状態で前記ガス管Ｐ１の内部に引込み可能である。よって、当該引込み作業に際しての牽引力を軽減することができ、作業性を向上させることができる。
【００１５】
また、ガス管Ｐ１の途中に多数の屈曲部Ｅが存在する場合でも、折れ曲がり自在であるから容易に牽引することができる。特に、前記軸心方向素線２は、筒状布Ｎの軸心方向Ｙに沿って略並行であるから、筒状布Ｎを牽引する際に筒状布Ｎが引き延ばされることがない。つまり、筒状布Ｎを挿通した状態においては、筒状布Ｎには引張力が残留しない。この結果、後に筒状布Ｎを拡径する際にも当該拡径が阻害されることがなく、確実にガス管Ｐ１の内周面Ｆに当接させることができる。よって、ガス管Ｐ１の屈曲部Ｅにおいても管路の閉塞を防止することができ、例えば、五カ所以上の多数の屈曲部を有する通常のガス管Ｐ１等に対しても、ライニング加工を良好に施すことができる。
【００１６】
図１に示すごとく、本実施形態に係る筒状布Ｎは、前記周方向素線１の単位幅当たりの敷設密度を、前記軸心方向素線２の単位幅当たりの敷設密度よりも小さくなるように構成してある。本構成によれば、ガス管Ｐ１の屈曲部Ｅにおいても筒状布Ｎが屈曲し易いものとなり、管路の断面積が縮小するのを防止することができる。
本発明の筒状布Ｎであれば、例えば、図４（イ）に示すごとく、後のチューブの反転挿入に際して、チューブの押圧力によって充分に筒状布Ｎが屈曲し易いものとなる。つまり、図４（ロ）に示すごとくガス管Ｐ１の屈曲部Ｅにおいて、筒状布Ｎがガス管Ｐ１の内方側に突出しようとする場合でも、隣接する周方向素線１どうしが干渉し難くなるのである。
この結果、軸心方向素線２の曲率が縮まろうとする際に抵抗力が軽減されるため、筒状布Ｎは鋭角に折れ曲がることができる。当該筒状布Ｎは後の工程においてチューブＴによって拡径されるが、その際に大きな拡径力を要することなく容易に折れ曲がるから、ガス管Ｐ１の断面積を縮小するおそれが極めて少なくなる。
【００１７】
本発明に係る筒状布Ｎは、周方向素線１と軸心方向素線２とを種々に組み合わせて構成することができる。その組合せの例を表１に示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
表１に示したごとく、現実の前記筒状布Ｎは、複数本の前記周方向素線１、あるいは、複数本の前記軸心方向素線２を束ねたストランドを用いて構成することが多い。この場合には、筒状布Ｎの構成を表現する方法として、（デニール数×ストランド数）を用いる。
【００２０】
ここで、「デニール」とは、ナイロン糸・絹糸等の連続糸に用いられる単位であって、長さ４５０ｍ、重さ５０ｍｇの糸の太さ（繊度）を１デニールという。つまり、糸が太いほどデニール数は大きくなる。例えば、１２００デニールの糸では、長さが４５０ｍである場合に、重さが５０ｍｇの１２００倍の６０ｇとなる。
一方、「ストランド」とは、ここでは素線を束ねた糸のことであり、その太さ（断面積）はデニール数で示す。
例えば、表１の「組合せ１」のごとく（２０００デニール×３６ストランド）／ｉｎｃｈという場合には、用いる素線が１デニールであるとして、２０００本の素線を束ねた１本のストランドが、１インチの幅に３６本敷設してあることを意味する。
【００２１】
前記筒状布Ｎの具体的な構成としては、例えば、表１における「組合せ１」のごとく、前記周方向ストランドＳ１の外径を前記軸心方向ストランドＳ２の外径よりも小さく構成し、前記周方向ストランドＳ１の単位幅当たりの敷設本数も、前記軸心方向ストランドＳ２の単位幅当たりの敷設本数よりも少なくなるように、前記周方向ストランドＳ１と前記軸心方向ストランドＳ２とを編み込んで形成することができる。つまり、本構成の場合には、前記周方向ストランドＳ１のデニール数およびストランド数が、前記軸心方向ストランドＳ２のデニール数およびストランド数よりも少なくなるように設定する。この場合には、前記周方向素線１の敷設密度と前記軸心方向素線２の敷設密度との比率は、１：０．５０である。
【００２２】
前記筒状布Ｎを構成する繊維としては、例えば、ポリエチレン繊維を用いる。中でも、超強力ポリエチレン繊維は、良好な補強効果を得ることができるばかりでなく、優れた耐久性（耐薬品性）を有している。
【００２３】
前記超強力ポリエチレン繊維の強度は３０ｇ／デニールであり、素線の繊度は１デニールである。例えば、２５Ａサイズのガス管Ｐ１を補強するために、前記超強力ポリエチレン繊維を用いて前記表１の「組合せ４」に係る筒状布Ｎを構成した場合を考える。２４ストランド／ｉｎｃｈの条件で２５Ａ管の内周に軸心方向ストランドＳ２を敷設すると、８０ストランド必要となる。よって、当該筒状布Ｎの理論強度は、３０ｇ×２４００本×８０ストランド＝５，７６０ｋｇとなる。寄与率を０．７とすると、筒状布Ｎは約４，０００ｋｇの強度を有する。
尚、前記ポリエチレン繊維は、樹脂Ｊとの濡れ性を向上させるために、コロナ放電処理等の表面処理を施した繊維であればより好ましい。
【００２４】
また、上記の構成の他に、表１の「組合せ２」のごとく、前記周方向ストランドＳ１の外径を前記軸心方向ストランドＳ２の外径よりも小さいものとし、前記周方向ストランドＳ１の単位幅当たりの敷設本数を、前記軸心方向ストランドＳ２の単位幅当たりの敷設本数と等しくなるように構成した筒状布Ｎを用いてもよい。前記「組合せ２」の場合には、前記周方向素線１の敷設密度と前記軸心方向素線２の敷設密度との比率は、１：０．６０である。
この場合にも、上記の「組合せ１」に係る場合と同様に、軸心方向素線２が屈曲する際に、隣接する周方向素線１どうしの干渉を抑制するという効果を期待できる。よって、軸心方向素線２の屈曲が容易なものとなり、ガス管Ｐ１の内部に筒状布Ｎが突起したまま残存する不都合を防止することができる。
【００２５】
尚、表１の「組合せ３」および「組合せ４」の場合には、前記周方向ストランドＳ１の敷設本数を、前記軸心方向ストランドＳ２の単位幅当たりの敷設本数よりも多く設定してある。この場合には、前記「組合せ１」および「組合せ２」の場合と比較すれば、軸心方向素線２の屈曲性が劣ることは否めない。しかし、周方向素線１の敷設密度が、軸心方向素線２の敷設密度よりも小さく構成してあるから、軸心方向素線２は良好な屈曲性を発揮することができる。
即ち、前記周方向素線１の敷設密度と前記軸心方向素線２の敷設密度との比率が、１：０．５〜１：０．８程度であれば、良好な屈曲性を有する筒状布Ｎを構成することができる。
【００２６】
上記実施形態では、複数の素線を束ねたストランドを用いて筒状布Ｎを構成する例を示したが、必ずしも予めストランドを構成しておく必要はない。
即ち、前記周方向素線１と前記軸心方向素線２とは、筒状布Ｎを構成する最小の単位であり、夫々の一本づつを取り扱いの対象として筒状布Ｎを構成するものであってもよい。
この場合にも、前記軸心方向素線２と前記周方向素線１との敷設密度は、１：０．５〜１：０．８程度となるように設定する。
例えば、前記周方向素線１と前記軸心方向素線２と太さが同じ場合には、筒状布Ｎの単位幅当たりの前記軸心方向素線２の敷設本数と、前記周方向素線１の同敷設本数との比を、１：０．５〜１：０．８程度に設定する。
【００２７】
（樹脂）
前記ガス管Ｐ１の内部に挿通した筒状布Ｎには樹脂Ｊを含浸させる。当該樹脂Ｊは、ガス管Ｐ１の内周面Ｆにおいて、補強層であるＦＲＰ層を形成すると共に、前記ガス管Ｐ１と前記筒状布Ｎとを、および、前記筒状布Ｎと後述するチューブＴとを接着する機能を有する。
前記樹脂Ｊとしては、常温硬化性を有するものが好ましい。中でも強度・耐薬品性・耐久性等に優れたエポキシ樹脂が好適である。当該エポキシ樹脂は、例えば、常温で３０，０００ｃＰ（３０Ｐａ・ｓ）程度の粘度を有するものを使用する。前記エポキシ樹脂の硬化剤としては変性脂肪族ポリアミン等を用いる。配合比は、例えばエポキシ樹脂３００ｃｃに対して、変性脂肪族ポリアミン１８０ｃｃ程度である。
【００２８】
筒状布Ｎに対して樹脂Ｊを含浸させる方法としては、例えば、ガス管Ｐ１に筒状布Ｎを挿通する際に、筒状布Ｎに樹脂Ｊを含浸させつつガス管Ｐ１の内部に引き込む方法がある。
また、前記筒状布Ｎをガス管Ｐ１の内部に引き込んだ後に筒状布Ｎの内部に樹脂Ｊ及びピグを挿通させ、当該ピグによって樹脂Ｊを順次送りながら筒状布Ｎに含浸させる方法がある。
さらに、ガス管Ｐ１に挿入した筒状布Ｎの内部に圧縮空気などによって樹脂Ｊを圧送し、次いで、前記チューブＴを挿通させたのち当該チューブＴの内圧を高めてチューブＴを拡径させることにより、チューブＴの押圧力によって樹脂Ｊを筒状布Ｎに含浸させる方法がある。
【００２９】
尚、樹脂Ｊとしては、エポキシ樹脂の他にフェノール樹脂・尿素樹脂・ビニルエステル樹脂・ジアリルフタレート樹脂・ウレタン樹脂・不飽和ポリエステル樹脂・ポリイミド樹脂等を用いることができる。
【００３０】
（気密層形成用のチューブ）
前記樹脂Ｊを筒状布Ｎに含浸させたのち、筒状布Ｎの内部に最内層を形成するチューブＴを反転させつつ挿入する。
当該チューブＴは、図２に示すごとく、前記筒状布Ｎによって形成する補強層のさらに内側に接着して気密層を形成するためのものである。即ち、ライニングを施したガス管Ｐ１の最内層が当該チューブＴによって形成されることとなる。当該チューブＴによる気密層を形成することで、仮に、地震・振動・腐食等によってガス管Ｐ１に亀裂が生じた場合でも、内部のガスが漏洩するのを阻止することができる。
【００３１】
前記チューブＴは、後述するごとく圧力流体によって反転させつつ筒状布Ｎの内部に挿通・展開するから、圧力流体を供給する際に当該圧力に対抗できるだけの強度を有していることが必要であり、反転挿入後に、前記筒状布Ｎの内周面Ｆに確実にフィットできるよう良好な変形性能を備えていることが必要である。
【００３２】
表２には、本発明の管内ライニング工法に用いることのできる各種のチューブＴを示す。
【００３３】
【表２】

【００３４】
この中でも、特に、エーテル型ポリウレタン系熱可塑性エラストマ製のチューブＴを用いると、ライニング処理部の信頼性を高めることができる。
即ち、前記チューブＴが備える強度および変形性能は、ＪＩＳＫ７３１１によって求まる１００％引張応力との間で相関関係がある。例えば、１００％引張応力が４５〜５５ｋｇｆ／ｃｍ^２（４．４１〜５．３９ＭＰａ）（１００％引張応力）であれば、前記チューブＴを反転させて筒状紐Ｎを拡径する際に、適切な強度および変形性能、特に、屈曲部Ｅにおいて良好な形状追随性能を発揮することが期待できる。
この点、表２に示したごとく、ポリウレタン系エラストマの引張強度が高く好適に用いられるが、中でも特に、酸アルカリ水溶液に対して耐性を有するエーテル型のエラストマが最も適している。
【００３５】
前記チューブＴのサイズとしては、例えば、前記ガス管Ｐ１が比較的小口径であるＪＩＳ２５Ａである場合、筒状布Ｎによる補強層の厚みを考慮して、外径２３ｍｍ、内径２２ｍｍ、厚み０．５ｍｍのものを用いるのが好ましい。
また、前記ガス管Ｐ１が３２Ａである場合には、外径３１ｍｍ、内径３０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのものを用いるのが好ましい。
【００３６】
（ライニング方法）
図３および図５〜図１１に、本発明の管内ライニング工法に係る作業工程を示す。ここでは、地中に埋設したガス本管Ｐ２から分岐しているガス管Ｐ１の内部をライニングする場合について示す。
先ず、図３に示すごとく、ライニングを行うガス管Ｐ１の基端側にピット３を掘削して、ガス管Ｐ１の基端部側を本管から分離する。
通線具等を利用して牽引用のワイヤＷを、前記ピット３内の基端側端部４から挿通し、地上に露出した側の露出側端部５に貫通させる。
図５に示すごとく、前記ワイヤＷの先端にパラシュート等の挿通手段６を取り付けておき、圧縮空気等によって前記露出側端部５向けて挿通させる。
前記ワイヤＷの後端側には、長尺状の牽引具Ｂを取り付ける。当該牽引具Ｂは、前記筒状布Ｎの引込みに際して、前記ワイヤＷに筒状布Ｎ自身を固定するためのものであり、当該固定部が屈曲部Ｅ等に引っ掛かるのを防止して引込み作業を円滑に行うためのものである。
前記牽引具Ｂは、例えば、前記ワイヤＷに対し、複数の球状体Ｂ１を数珠状に連結して間隔保持部材Ｂ２を構成してある。また、夫々の球状体Ｂ１の中間には、間隔保持部材Ｂ２を設けて、隣接する球状体Ｂ１どうしが近接し過ぎないように構成してある。
つまり、前記牽引具Ｂは、屈曲部Ｅ等を円滑に通過できなければならないから、小さな曲率で屈曲し得る必要がある。仮に、隣接する球状体Ｂ１どうしが接近し過ぎていると、ワイヤＷが屈曲しようとする際に球状体Ｂ１どうしが干渉してワイヤＷの曲率半径が一定以上に小さくならないという不都合が生じる。このため、前記間隔保持部材Ｂ２を設けて隣接する球状体Ｂ１どうしの間に一定の距離を設けておくのである。
また、前記球状体Ｂ１は、所定の直径を有することが必要である。つまり、球状体Ｂ１の直径をワイヤＷに対する筒状布Ｎの固定部よりも大きくしておくことで、この固定部が屈曲部Ｅ等に引っ掛かるのを抑制することができる。そして、前記球状体Ｂ１が存在する結果、ガス管Ｐ１の軸心Ｙ１に対してワイヤＷを同軸心上に位置させることができる。よって、ガス管Ｐ１の内面に対して筒状布Ｎの固定部が引っ掛かり難いものとなる。前記球状体Ｂ１は、例えば各種の樹脂Ｊで構成することができ、その個数は任意である。
【００３７】
尚、前記牽引具Ｂの後端部には、図５に示すごとく、例えば「たこ糸」等の糸状体Ｙを取り付けておく。当該糸状体Ｙは、後に前記チューブＴを筒状布Ｎの内部に引き込む際に用いる。
【００３８】
前記挿通に際し、筒状布Ｎは折り畳み状態で或いは縮径させた状態にしておく。本実施形態では、例えば、筒状布Ｎには樹脂Ｊを含浸させずに前記ガス管Ｐ１に挿通する。ライニングを行うガス管Ｐ１のサイズが２５Ａの場合には、このように縮径等した筒状布Ｎの引込みに要する力はおよそ２０ｋｇ程度にしか過ぎず、筒状布Ｎの挿通は極めて容易である。
【００３９】
図６に示すごとく、筒状布Ｎの挿通を終了した後、前記露出側端部５において前記筒状布Ｎの端部を切断するとともに、筒状布Ｎの当該端部を前記ガス管Ｐ１の露出側端部５に固定する。当該固定は、接続金具７を用いて行う。
筒状布Ｎの内部に挿通している糸状体Ｙの端部も、露出側端部５に固定しておく。この後の樹脂Ｊの注入に際して、糸状体Ｙがガス管Ｐ１の内部に押し戻されるのを防止するためである。尚、前記基端側端部４においては筒状布Ｎを長めに切断しておく。
【００４０】
次に、図７に示すごとく、前記露出側端部５において樹脂注入装置８を取り付け、前記筒状布Ｎの内部に樹脂Ｊを注入する。樹脂Ｊは、圧力流体である空気によって圧送する。このため、前記樹脂注入装置８にはエアコンプレッサ９を接続してある。樹脂Ｊを含浸させる際には、ガス管Ｐ１の総延長が７〜１０ｍである場合、通常、空気を約５〜１０分間供給して行う。
【００４１】
樹脂Ｊの注入を終了した後、前記筒状布Ｎに対して樹脂Ｊを確実に含浸させるため、前記エアコンプレッサ９を用いて前記ガス管Ｐ１の内部の圧力を断続的に高める。ガス管Ｐ１の内圧を断続的に高めることで、樹脂Ｊに衝撃力を与え、筒状布Ｎへの樹脂Ｊの含浸を促進するのである。これにより、筒状布Ｎに樹脂Ｊを確実に含浸させることができると共に、ガス管Ｐ１と筒状布Ｎとの間にも樹脂Ｊを充填することができる。
このように、本実施形態では、筒状布Ｎを挿通した後で筒状布Ｎの内部に樹脂Ｊを圧送するから、樹脂Ｊによって作業者の手を汚すことがなく、ライニングの作業効率を向上させることができる。
【００４２】
筒状布Ｎに対する樹脂Ｊの含浸が終了したのち、前記筒状布Ｎの内部に前記チューブＴを挿通する。当該チューブＴによりガス管Ｐ１の内面に気密層を形成するのである。前記チューブＴは、前記露出側端部５から挿通させる。図８に示すごとく、ガス管Ｐ１の露出側端部５にチューブ挿通装置１０を取り付ける。当該チューブ挿通装置１０は、前記チューブＴを反転させながら前記筒状布Ｎの内部に挿通させるものである。
【００４３】
前記チューブＴは、前記糸状体Ｙを用いて前記露出側端部５から前記基端側端部４の側へ引き込む。
図８および図９に示すごとく、前記チューブＴには、前記筒状布Ｎの内部への引込みを容易にするために、予め牽引用のテープ１１をチューブＴの内部に挿通した状態に取り付けてある。当該テープ１１は、例えば、ポリプロピレン等によって構成する。当該テープ１１の幅は７ｍｍ程度である。
テープ１１の長さは、前記チューブＴ長さの約３倍に設定し、その幅は５〜１０ｍｍ程度とする。前記チューブＴは、前記テープ１１の略中央位置に位置させておく。つまり、チューブＴの長さをＬとすると、両端部からは、夫々、長さＬのテープ１１が露出した状態となる。そして、チューブＴの両端部のうち、チューブ挿通装置１０の側の端部を、クリップ１２等によってテープ１１に固定する。
【００４４】
前記基端側端部４から前記糸状体Ｙを引き出し、これと共に前記テープ１１を引き出したのち、ガス管Ｐ１の露出側端部５に近接したチューブＴの端部を露出側端部５に接続する。即ち、筒状布Ｎの端部を露出側端部５の外周面側に折り返し、その上にチューブＴの端部を重ね合わせる。そして、これら筒状布ＮおよびチューブＴの外側に接続金具７を取り付けて両者を把持する。当該接続金具７はチューブ挿通装置１０に接続可能である。
【００４５】
この状態では、前記テープ１１の端部は前記基端側端部４から引き出された状態となっている。この後のガス管Ｐ１に対するチューブＴの反転挿入に際して、当該テープ１１に引張力を付与することができるから、空気の供給だけではチューブＴが引掛かってうまく反転しないような場合でも、前記チューブＴの挿通作業を極めて円滑に行うことができる。
【００４６】
尚、前記チューブＴには、前記ガス管Ｐ１の内部に挿入する前の状態において、その外表面にタルク等の粉末状個体潤滑剤を塗布しておくとよい。つまり、前記チューブＴを反転しつつ挿通する際には、既に反転してガス管Ｐ１に係る径方向Ｚの内方側に面したチューブＴの表面と、未だ反転されておらず前記径方向Ｚの外方側に面するチューブＴの表面とが当接する。その際に、チューブＴの外表面に潤滑剤を塗布しておけば、チューブＴどうしの摩擦を低減させることができ、チューブＴの引掛かりを防止することができるから、チューブＴの反転・挿通作業を円滑に行うことができる。
反転挿入するチューブＴは折り畳んでおき、前記クリップ１２による固定部分ではチューブＴを密封しておく。
このチューブＴは、前記クリップ１２で密封した側の端部が最後に繰り出されるように、チューブ挿通装置１０に内装したチューブ用ドラム１３に巻き付けておく。
【００４７】
露出側端部５に対してチューブＴを接続したのち、図１０および図１１に示すごとく、前記チューブ挿通装置１０を露出側端部５に接続する。チューブ挿通装置１０は、前記接続金具７に接続する。
チューブ挿通装置１０の一方の面には、チューブ挿通装置１０の内部に空気を供給するための空気供給口１４を備えている。当該空気供給口１４には、図示は省略するが前記エアコンプレッサ９を接続してある。また、チューブ挿通装置１０には、前記空気供給口１４とは別の位置に前記ガス管Ｐ１に対する接続部１５を設けてある。前記接続金具７に対しては当該接続部１５を接続する。
【００４８】
次に、前記チューブ挿通装置１０の内部に圧力流体としての常温の空気１６を供給する。当該空気１６の圧力が前記接続部１５に位置する前記チューブＴに作用し、前記チューブＴは反転・拡径しながら前記筒状布Ｎの内部に繰り出される。このとき、前記空気１６の圧力によってチューブＴが筒状布Ｎに押し付けられるから、樹脂Ｊを含浸した筒状布Ｎと当該チューブＴとの当接度が高まり、筒状布ＮとチューブＴとの間に樹脂Ｊが確実に充填されると共に、余分な樹脂Ｊが順次ガス管Ｐ１の基端側端部４の側に送り出される。そして、空気１６の供給と同時にテープ１１を牽引するから、チューブＴの挿通・拡径を確実かつ円滑に行うことができる。
【００４９】
チューブＴの挿通・拡張が終了したのち、前記チューブＴの気密性を確認する。当該確認は、例えば前記チューブＴの内部圧力を高めた後、前記基端側端部４と露出側端部５とをそれぞれ密封し、所定の時間に亘って当該圧力が維持されるか否かを測定すること等によって行う。
気密性が維持されることを確認した後、チューブＴの両端部のうち、前記基端側端部４に対応する側の端部を閉塞処理する。このあと、チューブＴの内部に対して、１．０ｋｇｆ／ｃｍ^２（９．８×１０^４Ｐａ）程度の空気圧を断続的に付加してチューブＴの拡径を補助し、さらに、０．２ｋｇｆ／ｃｍ^２（２．０×１０^４Ｐａ）の内圧を約１時間保持して樹脂Ｊを硬化させた。
【００５０】
樹脂Ｊが硬化したのち、前記チューブ挿通装置１０および接続金具７を撤去する。そして、筒状布ＮとチューブＴとをガス管Ｐ１の端部位置で切断する。さらに、チューブＴの両端部において、ガス管Ｐ１、および、筒状布Ｎ、チューブＴの当接状態を確実に維持するために、図２に示したごとくチューブＴの両端部に拡径付勢リング１７を内装する。
【００５１】
最後に、ライニングを施したガス管Ｐ１の基端側端部４を本管に接続し、露出側端部５に端末継手を取付ける。
ライニング作業を終えたのち、ガス管Ｐ１の内部にガスを５ｍ^３／ｈｒで供給し、ガスの動圧を測定した。その結果、管内ライニング作業の前後における圧力損失は僅かに１０ｍｍＨ_２Ｏ（９８Ｐａ）であり、ライニングによる圧力損失が極めて少ないことを確認した。
【００５２】
（効果）
以上のごとく、本発明の管内ライニング工法であれば、配管を開削することなく容易に補強作業を行うことができ、ガス管等の配管に、気密性・耐久性等を長期に亘って維持することができる。
しかも、本発明に係る筒状布は軸心方向素線を有しているため、当該筒状布の引込みに際して筒状布が伸びるおそれがない。そして、周方向素線には何ら応力が作用していないから、引込み後の拡径が阻害されることなく当該拡径が確実に行われる。この結果、多数の屈曲部を有する配管に対しても、その内周面に筒状布を確実に当接させることができる。
さらに、本発明に係る筒状布は、軸心方向素線の敷設密度に対して周方向素線の敷設密度を小さくしてあるから、折曲り容易である。よって、仮に、配管途中の屈曲部等において筒状布が折れ曲がり、配管の内方側に盛り上がった場合でも、チューブを挿通・拡径させる後の工程において、当該チューブの拡径力によって配管の内周面の側に容易に押し付けられることとなる。この結果、配管の内部空間を閉塞することなく配管のライニング作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管内ライニング工法に用いる筒状紐の構成を示す説明図
【図２】本発明の管内ライニング工法によりライニングを行った配管を示す説明図
【図３】本発明の管内ライニング工法に係る作業概要を示す説明図
【図４】配管の屈曲部における筒状布の挿通状態を示す説明図
【図５】筒状布の挿通態様を示す説明図
【図６】配管の露出側端部の詳細を示す説明図
【図７】樹脂注入装置の使用態様を示す説明図
【図８】チューブの反転挿通作業の準備状態を示す説明図
【図９】挿通させるチューブの構成を示す説明図
【図１０】チューブの反転挿通作業の初期状態を示す説明図
【図１１】チューブの反転挿通作業の後期状態を示す説明図
【符号の説明】
１周方向素線
２軸心方向素線
Ｆ配管の内周面
Ｊ樹脂
Ｎ筒状布
Ｓ１周方向ストランド
Ｓ２軸心方向ストランド
Ｔチューブ
Ｘ周方向
Ｙ１軸心

Claims

配管の内部に気密層を形成するためのチューブを反転させつつ挿入し、かつ、前記配管の内面と前記チューブとの間に樹脂を介在させて、前記チューブを前記内面に固定する管内ライニング工法において、
長尺状の織布からなる筒状布であって、その軸心に対する周方向に配設した周方向素線と、前記軸心に沿った軸心方向素線とを、前記周方向素線の単位幅当たりの敷設密度が、前記軸心方向素線の単位幅当たりの敷設密度よりも小さくなるように構成した前記筒状布を前記配管の内部に挿通した後、
前記筒状布の内部に、縮径変形させた状態の前記チューブを反転させつつ挿入し、
前記チューブの内部圧力を圧力流体によって増大させて前記チューブを拡径させ、
前記配管の内周面に対して、前記筒状布及び前記チューブを前記樹脂によって接着してなる管内ライニング工法。
前記長尺状の筒状布として、
前記周方向素線の外径と前記軸心方向素線の外径とを等しいものとし、
前記周方向素線の単位幅当たりの敷設本数が、前記軸心方向素線の単位幅当たりの敷設本数よりも少なくなるように、前記周方向素線と前記軸心方向素線とを編み込んで形成したものを用いる請求項１に記載の管内ライニング工法。
前記長尺状の筒状布として、
複数本の前記周方向素線を束ねて周方向ストランドを構成し、複数本の前記軸心方向素線を束ねて軸心方向ストランドを構成すると共に、前記周方向ストランドの外径を前記軸心方向ストランドの外径よりも小さく構成したものを、
前記周方向ストランドの単位幅当たりの敷設本数が、前記軸心方向ストランドの単位幅当たりの敷設本数と等しくなるように、前記周方向ストランドと前記軸心方向ストランドとを編み込んで形成したものを用いる請求項１に記載の管内ライニング工法。
前記長尺状の筒状布として、
複数本の前記周方向素線を束ねて周方向ストランドを構成し、複数本の前記軸心方向素線を束ねて軸心方向ストランドを構成すると共に、前記周方向ストランドの外径を前記軸心方向ストランドの外径よりも小さく構成したものを、
前記周方向ストランドの単位幅当たりの敷設本数が、前記軸心方向ストランドの単位幅当たりの敷設本数よりも少なくなるように、前記周方向ストランドと前記軸心方向ストランドとを編み込んで形成したものを用いる請求項１に記載の管内ライニング工法。
前記長尺状の筒状布として、
前記周方向素線を、前記軸心の周りに螺旋状に巻き回して形成したものを用いる請求項１〜４の何れかに記載の管内ライニング工法。