JP3617758B2

JP3617758B2 - 既設管の補修工法

Info

Publication number: JP3617758B2
Application number: JP27697997A
Authority: JP
Inventors: 光徳小森; 智之南; 清二水上
Original assignee: 東京瓦斯株式会社
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2017-10-09
Also published as: JPH11115051A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は既設管の補修工法、詳しくは補修材としてプラスチック製硬質乃至半硬質パイプを用いる補修工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、既設管の補修工法として、管内にプラスチック製硬質パイプを有効外径を減少させた状態で挿入し、しかる後、該パイプを内部からの加熱加圧により膨張復元させ、管内面に被着させ内張りする工法が提案されている（例えば特開昭６４−４２２２０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記補修工法によれば管内に硬質パイプからなる内張りを形成でき、信頼性の高い補修が可能になるが、上記パイプの膨張復元の不均一乃至不完全により皺が発生することがある。特に、既設管の管曲がり部に於いては、外側領域と内側領域とでは曲率半径が異なり、曲率半径の大きい外側領域ではパイプは拡張傾向となるので特に問題はないが、曲率半径の小さい内側領域では圧縮傾向となるので皺が発生する恐れがある。このような傾向は上記パイプとして既設管の内径と略々同外径のポリエチレンパイプを用いる場合に顕著である。内張りに皺が発生すると管路の有効開口面積が減少し管詰まりを発生させる原因になったり或いは早期摩損原因になるなど内張りの品質を低下させ好ましくない。
【０００４】
本発明は皺のない高品質の内張りを形成できる既設管の補修工法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は管曲がり部に於いて発生するパイプ皺の消去法につき鋭意研究を重ねる過程で、パイプを加熱軟化状態に保持した状態で例えばパイプ内のスチーム圧力を１．２〜１．５ｋｇ／ｃｍ^２程度の高圧力に上げ、この高圧力により皺を押し延ばし消去させることを試みた。ところがこのよう高圧力をかける方法では図８に概略的に示すように皺ａが立ち上がったままで押し潰されて行き、皺が消去しないことが判明した。本発明者等は更に鋭意研究を重ねた結果、管半径方向に拡縮自在な押圧部材を適用してパイプ皺を加熱軟化状態の下に押し延ばすようにすれば、皺をうまく消去できることを見出し、ここに本発明を完成するに至ったものである。
【０００６】
即ち、本発明は、補修材として、既設管の内径より若干小さい外径のプラスチック製硬質乃至半硬質パイプを用い、該パイプを有効外径が減ずるように変形加工した状態で既設管内に挿入した後に、該パイプを内部よりの加熱加圧により仮膨張し変形加工前の断面形状に近い形状まで復元させ、しかる後に、仮膨張パイプ内に於いて皺探査装置を管軸方向に移動させることによりパイプ皺の有無を確認し、皺有りの場合には、該パイプを加熱軟化させた状態で、管径方向に拡縮可能な皺押し延ばし手段の適用によりパイプ皺を押し延ばし消去し、その後に、上記パイプを内部よりの加熱加圧により変形加工前の断面形状を超える形状まで本膨張させ管内面に被着させることを特徴とする既設管の補修工法に係る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を添付図面に基づき説明すると次の通りである。
本発明工法に於いて補修材としては、通常、ポリエチレンから成形された厚肉、例えばＳＤＲ（口径／肉厚）が１５〜３０程度の硬質乃至半硬質パイプ１が用いられる。パイプ１の材質はポリエチレン以外の熱可塑性樹脂例えばポリ塩化ビニル，ポリプロピレンなどであってもよい。
【０００８】
上記パイプ１は既設管２の内径と略々等しいか或いはこれより若干小さい外径、例えば既設管２の内径の９０〜９８％に相当する外径を有し、図１に概略的に示すように有効外径が減ずるように例えば押し出し成型時の円管状からＵ字状に折り畳み加工され、この折り畳みパイプ１′の状態で補修対象の既設管内に挿入される。上記折り畳み加工は、通常は上記パイプ１を軟化点（１１０〜１２０℃程度）付近まで加熱した状態で行うが、半硬質の場合には肉厚によっては加熱軟化無しに行っても良い。
【０００９】
図２に上記折り畳みパイプ１′を既設管２内に挿入した状況が示されている。上記パイプ１′は、既設管２内への挿入に先立ち内部流通の加熱流体例えばスチームにより加熱軟化され可撓性が付与される。この可撓性付与により折り畳みパイプ１′を管曲がり部２１を含む既設管２に対しその全長に亘って支障なく挿入することができる。
既設管２の管曲がり部２１に於いては、特に曲率半径の小さい内側領域２１ａに於いて、パイプ１に圧縮がかかり座屈して皺１ａを生ずることがある。
【００１０】
図３は管内挿入の上記パイプ１′を仮膨張し、変形加工前の断面形状に近い状態、即ち既設管２の外径の９０〜９８％に相当する外径に略々近い状態まで膨張復元させた状態を示し、この仮膨張はパイプ１′内にスチームを供給し、該パイプ１′を内部から例えば０．２〜０．５ｋｇ／ｃｍ^２（ゲージ圧）程度の低圧力のもとに加熱加圧することにより行なわれる。この仮膨張時には、座屈皺１ａの部分も一応膨張復元されるが、膨張復元は他の部分に比較し不充分となり仮膨張パイプ１Ａ上には内方突出の皺１ｂとして残ってしまう。
【００１１】
而して、本発明に於いては、折り畳みパイプ１′の仮膨張を終えた後に、仮膨張パイプ１Ａ上の皺１ｂの消去操作を行う。
即ち、仮膨張を終えた後は、一旦仮膨張パイプ１Ａを保形性が得られる状態まで冷却し、さらにその両端部の未膨張部分を切断除去し、この状態でパイプ１Ａ内に通線し、通線材３上にテレビカメラ４と拡縮パッカー５とを取り付け、これらカメラ４及びパッカー５は図４に示すようにパイプ１Ａ内の始端側に設置する。
【００１２】
パイプ１Ａ内へのテレビカメラ４及び拡縮パッカー５の設置を終えた後は、パイプ１の両端に栓６，６を施し、始端側の栓６からはパッカ５への拡縮用流体導管５ａを又終端側の栓６からは通線材３を外部に引き出しておく。
この図４に示す状態で、始端側の栓６に付設したスチーム供給管７からパイプ１内にスチームを供給し、終端側の栓６に付設したスチーム排出管８からのスチームの排出量を流量制御弁９により制御する。これによりパイプ１内のスチーム圧力をパイプ形状の保持に必要な圧力例えば０．１〜０．３ｋｇ／ｃｍ^２程度の低圧力に保持しつつ該パイプ１Ａの加熱軟化が行われる。
【００１３】
スチームによる内部加熱によりパイプ１Ａが加熱軟化するに至った後は、図５に示すように、通線材３の牽引操作をしてテレビカメラ４及び拡縮パッカー５をパイプ１内に於いて移動させ、テレビカメラ４が最初の皺を見つけると、該テレビカメラ４を通じパッカー５と皺ａとの位置合わせを行う。
【００１４】
図６に示すように、この位置合わせ状態のもとに、パッカー５に導管５ａを通じ加圧流体例えば加熱加圧空気を送り管径方向に拡張させると、皺１ｂは該パッカー５の拡張により管径方向に押し延ばされる。この皺１ｂの管径方向への押し延ばしは、パイプ１Ａの仮膨張（９０〜９８％）状態即ち、既設管２との間に寸法差に基づく間隙を存在させた状態で行われるので、スムーズに安定確実に行うことができる。パッカ５ーには、拡張状態でのスチームの流通を可能とするために、管軸方向に貫通する流通路５ｂ（図６参照）が備えられている。
このようにして、始端側から順番に皺を消去して行くことにより、仮膨張パイプ１Ａ上から皺を一掃できる。
【００１５】
皺を一掃した後は、図７に示すように、パイプ１Ａ内にスチームを供給し、パイプ１Ａ内のスチーム圧力を例えば１．２〜１．５ｋｇ／ｃｍ^２程度まで上げ、既設管２内径に対し９０〜９８％の外径の仮膨張パイプを１００％まで本膨張させることにより、既設管内に皺のないパイプ内張り１Ｂを形成することができる。本膨脹はテレビカメラ４及びパッカー５を管内に残したままで行ってもよいし或いは図７に示すように管外に回収した後に行うようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば補修材として硬質乃至半硬質のパイプを用いて、既設管内に皺のないパイプ内張りを形成でき、高品質の内張りを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明工法に使用される補修材としてのパイプを有効外径が減ずるように変形加工した状態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すパイプを既設管内に挿入した状態を概略的に示す縦断面図である。
【図３】既設管内挿入のパイプをパイプ内よりの加熱加圧により仮膨張した状況を概略的に示す縦断面図である。
【図４】皺消去のための準備工程の状況を示す縦断面図である。
【図５】発見した皺と拡縮パッカとを位置合わせした状態を概略的に示す縦断面図である。
【図６】皺を消去している状況を概略的に示す縦断面図である。
【図７】皺除去後、パイプを本膨張した状況を概略的に示す縦断面図である。
【図８】スチーム圧力を利用して皺の消去操作を行った場合の皺の変形状況を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
１パイプ
２既設管
３通線材
４テレビカメラ
５拡縮パッカ
６栓体
７スチーム供給管
８スチーム排出管
９流量制御弁

Claims

補修材として、既設管の内径より若干小さい外径のプラスチック製硬質乃至半硬質パイプを用い、該パイプを有効外径が減ずるように変形加工した状態で既設管内に挿入した後に、該パイプを内部よりの加熱加圧により仮膨張し変形加工前の断面形状に近い形状まで復元させ、しかる後に、仮膨張パイプ内に於いて皺探査装置を管軸方向に移動させることによりパイプ皺の有無を確認し、皺有りの場合には、該パイプを加熱軟化させた状態で、管径方向に拡縮可能な皺押し延ばし手段の適用によりパイプ皺を押し延ばし消去し、その後に、上記パイプを内部よりの加熱加圧により変形加工前の断面形状を超える形状まで本膨張させ管内面に被着させることを特徴とする既設管の補修工法。
補修材として用いる上記パイプが、ポリエチレン製で且つ既設管の内径の９０〜９８％に相当する外径を有していることを特徴とする請求項１記載の補修工法。
上記パイプのＳＤＲ（口径／肉厚）が１５〜３０であることを特徴とする請求項１又は２記載の補修工法。
押し延ばし手段として、流体制御により管径方向へ拡縮可能な拡張パッカーが適用され、該パッカーは縮小状態に於いて仮膨張パイプ内を管軸方向に移動でき、拡張状態に於いてパイプ皺を押し延ばすことができることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の補修工法。
皺探査手段が管内テレビカメラであり、該テレビカメラは皺押し延ばし手段の管内移動方向の少なくともいずれか一方側に該皺押し延ばし手段と一体移動可能に設置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の補修工法。