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 - Google Patents
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Description
【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 (6)
- 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。
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