JP4217102B2

JP4217102B2 - チューブ入り補修材の製造装置及びそれを用いたチューブ入り補修材の製造方法

Info

Publication number: JP4217102B2
Application number: JP2003118933A
Authority: JP
Inventors: 孝次鈴木; 克也柴田; 正司宮川
Original assignee: 旭テック株式会社
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2023-04-23
Also published as: JP2004322422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管路を補修するための補修材を製造するためのチューブ入り補修材の製造装置及びそれを用いたチューブ入り補修材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、下水管路等の補修を行う方法として、熱硬化性樹脂を含浸させた可撓性の筒状の補修材を下水管路等に施設し、筒状の補修材内に高温高圧の温水や水蒸気等の流体を循環させることによって筒状の補修材を下水管路の内壁面に圧接させつつ熱硬化させて補修を行う方法が知られている。
【０００３】
例えば、古くから開発されたインシチュフォーム工法によれば、外表面がインナー層で被覆され、内部に硬化性樹脂が含浸された樹脂含浸層を含む筒状のインシチュフォーム用の補修材が用意され、そのインシチュフォーム用補修材は直接管渠内で水圧により反転挿入されて樹脂含浸層が管路の内壁に直接接触した状態で温水が循環されて加熱硬化されていた。そしてこのインシチュフォーム工法によれば、樹脂含浸層を含む補修材が直接反転されるため最大１．５ｋｇｆ／ｃｍ²程度の高い水圧が必要であった。
【０００４】
そして、この水圧は、一般にはマンホール上に櫓を組んで、位置エネルギーにより確保しているので、この最大水圧１．５ｋｇｆ／ｃｍ²を得るには櫓の高さは１５ｍ以上の高さが必要である。
【０００５】
これに対しては、１９８０年代後半には、カナルミュラー社によるインライナー工法が開発された。このインライナー工法によれば、アウター層内に樹脂が含浸されたベースホースが管路内に配設され、このベースホース内にキャリブレーションホースが反転挿入されている。このインライナー工法によれば樹脂含浸層を直接反転させていないので、水圧は半減して、０．７〜０．８ｋｇｆ／ｃｍ²程度（櫓の高さでは７〜８ｍ程度以上）の水圧で反転挿入が可能となった。
【０００６】
１９９０年代に入って出願人は、現場での施工工数を減じるオールライナー工法（登録商標）を提案している。このオールライナー工法に従えば、ベース樹脂が含浸されたベースホース内へのキャリブレーションホースの反転挿入が工場内で行われている。そして、工場内での反転挿入は空気圧で行っている。管路内に配設された可撓性の補修材は、補修材の内部に装填された温水循環パイプから供給された温水を熱源として硬化されて補修材の硬化体が得られている。
【０００７】
このような工法は、(1)管種・管径・管形状を選ばず、円形管だけでなく、矩形渠にも施工できる。(2)自立管として所要強度に応じたライナー厚さが可能であること。(3)段差や曲がりでも滑らかな仕上がりが行えること。(4)施工時の環境汚染が極めて少ないことなどの特徴を備えて広く普及している。
【０００８】
【特許文献１】
特開平０６−２３４１５９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、下水管を主体とした管路の補修には、オールライナー工法に従う補修材で充分であるが、下水管よりも小径であって長尺である通信管等を補修する場合には、必ずしもこのオールライナー工法が適切、かつ、充分であるとは限らない。ここで、これらの地中に埋設された通信管においても電食や腐食等により劣化が進行し、下水管と同様に補修を行う必要性が生じている。
【００１０】
ここで、一般的な下水管の管径はφ１５０〜φ１５００程度であるのに対して、通信管の管径は大きくても管径がφ９０程度と細い。そのため、このような小口径の管路用の補修材として、キャリブレーションホースを空気圧で反転挿入させる方法では、反転が必ずしもスムーズに進行できないという課題が生じる。
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みて為されたものであり、通信管等を含む小口径の管路を補修する場合に適したチューブ入り補修材の製造装置及びそれを用いたチューブ入り補修材の製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決すべく検討したところ、キャリブレーションホースに換えて厚みの薄い合成樹脂製のチューブを反転挿入する場合には、空気圧に換えて水圧を利用し、かつ、水の浮力を利用してチューブを送り出すことにより、反転挿入がスムースに行えることを見出した。
また、この反転により送り出されたチューブ入り補修材を、長手方向に向けて重力方向に漸次下降傾斜されて配置されているローラコンベア部に受けることにより、ローラコンベア部の傾斜を利用して送り出しに用いた多量の水を効率よく排水できることを見いだした。
【００１３】
そして、この反転挿入を施工現場で実施するのではなくて、工場内で行うことを前提とするならば、反転挿入装置の大きさ及び形状などが施工現場に設置する場合に比べて自由に設計することができるので、反転の困難な小径、長尺という補修材を高品質かつ確実に生産性が良好に製造できる反転挿入装置を提案できることを認めた。
【００１４】
これにより、現場での施工工数を減じることができるというオールライナー工法（登録商標）の特徴をそのまま活用して利用できる補修材を提供することができることを認めた。
【００１５】
すなわち、本発明は、内部に硬化性樹脂が含浸された可撓性の筒状の補修材内に合成樹脂製のチューブが挿入されたチューブ入り補修材を製造するための補修材の製造装置であって、挿入されるべき可撓性の補修材の一端が開口した状態で保持する保持部と、該保持部に保持された前記開口から前記補修材の内部に向けて反転させつつチューブを挿入するために前記保持部又はその近傍に前記チューブの先端を内外面を反転させて内面を外側に向けた状態で固定するとともに該チューブを筒状本体部内から前記補修材内へ送り出し可能とする反転送り出し部と、該反転送り出し部の上流側に接続されて前記反転されるチューブの外面に水を貯留した場合に該貯留された水圧により前記反転されるチューブの重力方向下端に位置する反転部を反転させる筒状の水圧生成部と、前記反転送り出し部の下流側に配置され、前記反転送り出し部からチューブが挿入されたチューブ入り補修材を連続的に受けるローラコンベア部とを備え、前記ローラコンベア部は、前記反転送り出し部から遠のくに従って長手方向に向けて重力方向に漸次下降傾斜されて配置されていることを特徴とするチューブ入り補修材の製造装置である。
【００１６】
このような製造装置を用いれば、補修材が小口径（例えば、内径２００ｍｍ以下、好ましくは、１００ｍｍ以下５０ｍｍ以上の範囲）であっても、その内部に合成樹脂製の薄手（例えば、厚みが２ｍｍ以下）のチューブを水圧及び浮力を利用して導入することができる。
【００１７】
これにより、内部に硬化性樹脂が含浸された可撓性の筒状の補修材内に合成樹脂製の薄手のチューブを導入する際に、水圧及び浮力を利用して前記チューブを導入することを特徴とする本発明の補修材の製造方法が提供できる。
【００１８】
ここで、この水圧生成部は重力方向斜めに傾斜されて配置されていることが好ましい。水圧生成部が重力方向斜めに傾斜されて配置されていることにより、チューブを導入する際の浮力を最大限に利用することができ、これによりチューブをスムーズに導入することができる。
【００１９】
また、前記反転挿入装置における反転送り出し部は、開角度が９０度よりも鈍角に形成された反転ベンド部を備えていることが好ましい。
【００２０】
反転ベンド部の開角度を９０度よりも鈍角とすることにより、水圧生成部の傾斜は反転ベンド部により略水平に角度が変更されて、チューブの送り出し角度を略水平に保つと共に、チューブを水圧により挿入することが一層スムーズに行える。
【００２１】
ここで、施工現場で行う場合には、マンホールは一般には鉛直に形成されているので、この開角度は９０度に限定されていたが、反転挿入装置を工場に設置する場合には、この開角度は自由に選ぶことができ、９０度よりも広い角度（例えば、１００度から１５０度の範囲内）に設定することが最も効率がよいことを実験により確認した。
【００２２】
また、本発明のチューブ入り補修材の製造装置は、長手方向に延びる筒状の可撓性補修材を得るために連続的に補修材を処理する処理装置の排出側（下流側）に配置され、前記処理装置から送り出された補修材を連続的に受けるローラコンベア部を備えていることを特徴とする。
【００２３】
また、このような製造装置を用いれば、処理装置から送り出された補修材はローラコンベア部に連続的に受けるので、補修材の長さが長くても補修材をスムースに処理することができる。
【００２４】
ここで、このローラコンベア部は、前記処理装置から遠のくに従って長手方向に向けて重力方向に漸次下降傾斜されて配置されていることが好ましい。
【００２５】
また、このローラコンベア部の両側には、前記補修材がローラコンベア部から落下するのを防止する防止壁が設けられていることが好ましい。
【００２６】
このように構成すれば、内部に水を貯留したチューブが補修材内に反転挿入された状態で反転挿入装置からこの補修材処理装置に送り出されてくるが、この補修材は、内部に多量の水を貯留しているので自重が重いが、この自重により傾斜方向にローラコンベア部上を長手方向に自然と滑降するので、取り扱い性が良好となる。反転挿入後には、先端付近からチューブ内の水を抜き出すと、内部に貯留している水は、先端から実質的に抜き出すことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００２８】
まず、図１は、本発明の実施の形態に係る可撓性の補修材の一例を説明する図である。
【００２９】
この図１において、可撓性の筒状の補修材１の内部には、筒状のチューブ４が挿入されている。この補修材１は、全体として可撓性の筒状体であり、折りたたんだり、リールに巻かれてコンパクトに収納可能なものである。
【００３０】
この補修材１は、図２に示すように、内層として硬化性樹脂が含浸された含浸層２を含み、外表面がアウターフィルム３により保護されて構成されている。
【００３１】
含浸層２は、適宜の繊維質材料から構成され、光又は熱などの硬化手段により硬化可能な硬化性樹脂が含浸又は塗布されている。
【００３２】
アウターフィルム３は、得られた補修材が管路内に敷設される場合、管路内の内壁面と接触するので、耐摩耗性の適宜の素材が選択され、例えば、ポリウレタンフィルムが例示される。
【００３３】
内部に挿入されているチューブ４は補修材１を管路の内壁に押圧させつつ硬化させる際の成形用のチューブであり、可撓性と、内部に気体又は温水などを保持でき、補修材の内層（含浸層２）に接する面が離型性を有していれば特に制限はない。繰り返して使用するためには、適宜の強度を備えるものがよく、また、反転挿入を容易とするためには適度の形態保持性と耐久性を備えているものがよい。
【００３４】
本発明において好ましく用いられるチューブ４の一例は、例えば、図３に示すように、離型層４ａ／強度保持層４ｂ／耐水形態維持層４ｃの３層ラミネートより構成されるフィルム素材が例示される。ここで、この図３においてチューブ４は、外側に耐水形態維持層４ｃが形成されているが、図１の状態では、内外が反転挿入されるので、反転後には表裏が逆転して、内側に耐水形態維持層４ｃが配置される。また、図３において、チューブ４の内側に含浸層２との離型性を良好とするために離型層４ａが配置されている。
【００３５】
ここで、離型層４ａとしては、ポリエチレンフィルムなどのポリオレフィン層、強度保持層４ｂとしてはナイロンフィルムなどポリアミド層、耐水形態維持層４ｃとしてはポリブチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステル層が例示される。
【００３６】
このチューブ４の厚みは用いられる補修材１の径の大きさによって自由に設定されるべきであり、例えば、その厚みは１００μｍ〜２００μｍ（例えば、１２０μｍ）程度である。
【００３７】
また、このチューブ４の比重は、プラスチック素材から形成されているので、通常０．８〜１．５の範囲内である。比重が水とほぼ等しい「１」近辺にあることにより、反転媒体として水を用いる場合に水の浮力を活用することができる。なお、チューブ４がラミネート素材からなる場合には、その比重はラミネート素材の見かけの比重であることはいうまでもない。
【００３８】
次に、補修材１内へのチューブ４の反転挿入装置について説明する。この反転挿入装置１０は、図４に示すように、概略形状がＳ字状の筒状の本体部１１から形成され、地面に対して筒状本体部１１が傾斜して立設されている。筒状本体部１１の上方には、筒状本体部１１内に水を送給する送水部１２と、オーバーフロー部１３とを備えている。このオーバーフロー部１３は、送水部１２により送水されて筒状本体部１１内に貯留した水が所定の水圧に維持できるように、余剰の水を排水するためのものである。
【００３９】
また、この筒状本体部１１の先端は挿入口１４と呼称され、ここから長手方向に延びるチューブ４が順次送り込まれる。
【００４０】
ここで、この挿入口１４は、筒状本体部１１の上方に曲折して設けられているが、これは、チューブ４の送り込みを容易にするためのものであり、この角度に限らずに開口部が適宜の向きに設けられていてもよい。いずれにしても、外形状はともかくとして、筒状本体部１１の内部は、特別の突起など無く、滑らかな筒状に形成されていることがよい。
【００４１】
また、筒状本体部１１の下方には、チューブ４を筒状本体部１１内から補修材１内へ送り出し可能とする反転送り出し部１５が配置されている。ここで、この発明では、この反転送り出し部１５には反転ベンド部１５ａを備え、この反転送り出し部１５と筒状本体部１１との為す角度（開角度θ）が鈍角に形成されている。これにより水圧生成部としての筒状本体部１１の傾斜は、この反転ベンド部１５ａにより略水平に変更されて反転送り出し部１５の排出方向の角度は、略水平に保たれる。
【００４２】
この反転挿入装置１０の下流側（下手）には、この反転挿入装置１０から送り出された補修材１を連続的に捕集する（受ける）ローラコンベア（ころコンベア）部２１を備えた補修材処理装置２０が配置されている。このローラコンベア部２１は、反転挿入装置１０から遠のくに従って長手方向に向けて重力方向に漸次下降傾斜されている。また、このローラコンベア部２１の両側には、図６に示すように、補修材１がローラコンベア部２１から落下するのを防止する一対の防止壁２２，２２が両側に沿って設けられている。また、この補修材処理装置２０には、どの程度まで補修材１が処理されたかを知るための目安が設けられ、この実施例では防止壁２２にスケール２３が刻まれている。
【００４３】
次に、この反転挿入装置１０及び補修材処理装置２０を用いた補修材１内へのチューブ４の反転挿入法について図４及び図５を用いて説明する。
【００４４】
まず、内部に硬化性樹脂が含浸された筒状の補修材１及びチューブ４を用意する。筒状の補修材１は、補修材処理装置２０の上に長手方向に載置し、一端１ａを反転挿入装置１０の先端１６に臨ませる。
【００４５】
反転挿入装置１０の挿入口１４からロープなどを用いて牽引してチューブ４の一端を挿入口１４から筒状本体部１１内に送り出し、反転送り出し部１５の先端１６から突出させ、このチューブ４の突出端の内外を反転させつつこの反転送り出し部１５の外周の保持部１７に適宜の締結具（不図示）などにより縛り付けるなどして水密に保持させる。
【００４６】
ついで、この保持部１７に補修材１の一端１ａを覆い被せて同様に適宜の締結具（不図示）などにより縛り付けるなどして水密に固定させる。
【００４７】
送水部１２から水を筒状本体部１１内に供給する。筒状本体部１１内に送給された水は先端１６からチューブ４内を満水としつつチューブ４の先端に水圧Ｐｗを掛ける。この水圧Ｐｗは、筒状本体部１１の上方のオーバーフロー１３から水が溢れ出ることにより大略所望の水圧Ｐｗが負荷されていることが確認できる。
【００４８】
これにより、チューブ４の先端では、図４の筒状本体部１１の位置エネルギーに相当する水圧Ｐｗが負荷となって掛かり、この筒状本体部１１は本発明の水圧生成部を形成する。
【００４９】
水圧Ｐｗによりチューブ４の先端の反転部５では、チューブ４が矢印ｂ方向に送り出されることによりチューブ４は矢印ａ方向に順次送り出され、これにより、筒状の補修材１を矢印ｃ方向に拡径しつつ補修材１の内部にチューブ４が反転挿入される。チューブ４が反転挿入された補修材１はローラコンベア部２１上を展開されつつ長手方向に延びる。この間、補修材１が移動しても、両側の防止壁２２，２２の作用により補修材１が補修材処理装置２０から脱落することがない。
【００５０】
スケール２３上でチューブ４の大略半分が挿入された状態（反転挿入が終了した時点）で、この手前側末端６は補修材１の先端１ｂから突出している。この状態で、チューブ４の手前側末端６を開裂又は切断する。この手前側末端６は補修材１の先端１ｂから突出してチューブ４内の水が放出される。ここで、ローラコンベア部２１は、長手方向に重力方向に傾斜下降しているので、チューブ４の内部の水は重力方向最下端となる手前側末端６（この図４では反転挿入後であるので先端）から大略きれいに放出される。
【００５１】
得られたチューブ４入りの補修材１は、適宜折りたたまれたり、リールに巻かれるなどして保管され、管路の補修施工現場にトラックなどにより輸送される。
【００５２】
ここで、この発明の反転挿入装置１０によれば、開角度θが鈍角であることにより、チューブ４の送り出し及び反転挿入がスムーズに行える。これに対して筒状本体部１１を鉛直に配置し、この開角度θを９０度に設定すると、抵抗が大きくて９０度ではチューブ４の送り出しはスムーズではない。
【００５３】
この開角度θは、鈍角であればよく、例えば、１００度から１６０度の範囲内、好ましくは１２０度から１５０度の範囲内で形成されていることが好ましい。施工現場とは異なる工場などでは、屋外を利用することにより広いスペースの確保が容易であり、開角度θを鈍角に維持させることが容易である。
［変形例１］
スケール２３上でチューブ４の大略半分が挿入された状態で切断されたチューブ４の手前側末端６に取り出し用のロープを縛り付ける。その後、反転挿入を続行することにより、取り出し用ロープがチューブ４内に挿入された補修材１を得ることができる。
［変形例２］
反転挿入装置１０は、チューブ４及び補修材１の水密固定が容易なような適宜の保持部１７を備えていてもよい。ここで、この保持部１７では、図７に示すように、保持部１７の外表面に凹凸１７ａ、１７ｂ…を備えている。これにより、保持部１７にチューブ４、補修材１を挿嵌させた状態で締結具などにより縛り付けるなどして水密に保持させた場合に、水圧Ｐｗが掛かってもこの凹凸１７ａ、１７ｂ…の作用によりチューブ４は抜け落ちることなく、また、水密固定することが容易となる。
【００５４】
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【００５５】
例えば、この発明を通信管等を含む小口径の管路を補修する場合について説明したが、この管路は通信管に限定されるものではない。
【００５６】
また、以上のようにして形成された補修材１は、施工現場で管路内に敷設された後、チューブ４内に圧力媒体を充満させることにより管路の内壁に補修材１を押圧させることができる。この状態で、硬化性樹脂を硬化させることにより補修材を硬化させ、その後、必要に応じてこのチューブ４は引き剥がされて、再利用に供される。硬化手段は、熱、光など何でもよい。
【００５７】
また、以上の説明では、ローラコンベア部を備えた補修材処理装置の上流側に配置される処理装置としては、本発明に従う反転挿入装置が一例として説明されていたが、本発明に従う反転挿入装置に限らずに、例えば、その他の一般的な反転挿入装置の下流側に処理されてきた補修材を連続的に受ける（捕集する）装置として用いてもよい。また、この場合の処理装置は、反転挿入装置に限らずに他の補修材を連続的に製造又は処理する各種の処理装置（例えば、補修材に硬化性樹脂を連続的に付与したり、ならしたりする処理装置）であってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従えば、通信管等を含む小口径の管路を補修する場合に適したチューブ入り補修材の製造装置及びそれを用いたチューブ入り補修材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るチューブ４が挿入された補修材１の一例を説明する断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る補修材１の一例を説明する断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る挿入されるべきチューブ４の一例を説明する断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る反転挿入装置及び補修材処理装置を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る反転挿入装置でチューブ４を補修材１内に反転挿入している状況を説明する断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る補修材処理装置の概要を説明する部分斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る反転挿入装置１０の保持部１７の一例を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１：補修材
１ａ：一端
２：含浸層
３：アウターフィルム
４：チューブ
４ａ：離型層
４ｂ：強度保持層
４ｃ：耐水形態維持層
５：反転部
６：手前側末端
１０：反転挿入装置
１１：筒状本体部（水圧生成部）
１２：送水部
１３：オーバーフロー
１４：挿入口
１５：反転送り出し部
１５ａ：反転ベンド部
１６：先端
１７：保持部
１７ａ、１７ｂ…：凹凸
２０：補修材処理装置
２１：ローラコンベア部
２２：防止壁
２３：スケール

Claims

内部に硬化性樹脂が含浸された可撓性の筒状の補修材内に合成樹脂製のチューブが挿入されたチューブ入り補修材を製造するための補修材の製造装置であって、
挿入されるべき可撓性の補修材の一端が開口した状態で保持する保持部と、
該保持部に保持された前記開口から前記補修材の内部に向けて反転させつつチューブを挿入するために前記保持部又はその近傍に前記チューブの先端を内外面を反転させて内面を外側に向けた状態で固定するとともに該チューブを筒状本体部内から前記補修材内へ送り出し可能とする反転送り出し部と、
該反転送り出し部の上流側に接続されて前記反転されるチューブの外面に水を貯留した場合に該貯留された水圧により前記反転されるチューブの重力方向下端に位置する反転部を反転させる筒状の水圧生成部と、
前記反転送り出し部の下流側に配置され、前記反転送り出し部からチューブが挿入されたチューブ入り補修材を連続的に受けるローラコンベア部とを備え、
前記ローラコンベア部は、前記反転送り出し部から遠のくに従って長手方向に向けて重力方向に漸次下降傾斜されて配置されていることを特徴とするチューブ入り補修材の製造装置。
前記水圧生成部は重力方向斜めに傾斜されて配置されていることを特徴とする請求項１記載のチューブ入り補修材の製造装置。
前記反転送り出し部は、開角度が９０度よりも鈍角に形成された反転ベンド部を備えていることを特徴とする請求項１記載のチューブ入り補修材の製造装置。
前記補修材は、内径が２００ mm 以下であることを特徴とする請求項１記載のチューブ入り補修材の製造装置。
前記ローラコンベア部の両側には、前記補修材がローラコンベア部から落下するのを防止する防止壁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のチューブ入り補修材の製造装置。
請求項１〜５のいずれかのチューブ入り補修材の製造装置を用いるチューブ入り補修材の製造方法であって、
内部に硬化性樹脂が含浸された可撓性の筒状の補修材内に合成樹脂製の薄手のチューブを挿入する際に前記チューブの外面に貯留された水を利用して前記チューブを挿入し、
前記チューブが前記補修材内に貯留された水により反転挿入された後、重力方向の下方に位置する前記チューブの先端を開裂させることにより反転挿入に利用された水が水抜きされることを特徴とするチューブ入り補修材の製造方法。