JP4730739B2 - 管路の内張り方法 - Google Patents

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本発明は、管路の内張り方法に関するものであって、特にガス導管、水道管、下水道管、電力線や通信線などの敷設管路などの、主として地中に埋設された管路に対し、補修又は補強の目的で内張りするための方法に関するものである。
従来管路に内張りする方法として、例えば特開平1−244830号公報に記載されるように、筒状織布の外面に柔軟な気密性の被覆層を形成してなる内張り材の内面に、反応硬化型の接着剤を塗布し、その内張り材を流体圧力により内外面を裏返しながら管路内に挿通すると共に、裏返った内張り材を管路内面に圧接し、前記接着剤を硬化させて内張り材を管路内面に接着する方法が知られている。
このような内張りはガス導管系における低圧管等に適用されることが多い。このような管路の場合、当該管路の途中から末端の各家庭にガスを供給するための多数の供給管が分岐しているため、この管路に単純に内張りした場合には前記分岐部を内張り材で塞いでしまうこととなる。従ってその分岐部の内張り材に穿孔する必要がある。
しかしながら前記方法では、接着剤を内張り材の繊維層に含浸し、内張り材を管路に挿通した後加温媒体で加温して接着剤の硬化を促進するのであるが、この内張り材を管路内面に圧着したとき、加温されて軟化した接着剤が繊維層から搾り出されて分岐管内に流入し、そこで硬化して分岐部を厚く塞いでしまう。そのため内張り材と共に厚い接着剤層を貫通して穿孔しなければならず、完全に穿孔するのに長時間を要する。
分岐部の内張り材に穿孔するためには、通常管路内に穿孔ドリルを備えた穿孔装置を挿入し、管路の内面側から穿孔するのであるが、穿孔ドリルや装置そのものの大きさや、管路の内径による制約から、穿孔ドリルを分岐部に挿入する際のストロークが大幅に制限される。
特に呼称50mm程度の小口径の管路の場合には、穿孔装置が小さくなり、ドリルのストロークも大幅に制限されるので、接着剤が分岐部に10mm以上の高さに流入すると、その接着剤を貫通して穿孔することができず、分岐管への流路を完全に確保することが困難となる。
特開平1−244830号
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、接着剤を硬化させる際にその圧力により接着剤が管路の分岐部に流入する量を抑制し、接着剤が硬化した後、分岐部の内張り材を容易に且つ短時間で穿孔することのできる内張り方法を提供することを目的とするものである。
而して本発明は、筒状布帛の内面に柔軟なゴム又は合成樹脂の気密層を有し、当該筒状布帛に反応硬化型接着剤を含浸してなる内張り材を、管路内に挿通し、当該内張り材内に加熱加圧流体を送入して膨らませ、前記内張り材が前記管路の内面に辛うじて沿い得る圧力に保持して接着剤の硬化を進行させ、前記接着剤の流動性がほゞ失われた後、内張り材内の加熱加圧流体の圧力を上昇せしめ、内張り材を接着剤を介して管路の内面に圧接しつつ接着剤を硬化させることを特徴とするものである。
本発明においては、前記筒状布帛に補強糸が周方向に巻回されていることが好ましい。またその場合における補強糸としては、高強度高弾性繊維よりなるものであることが好ましい。
また本発明においては、前記内張り材の内外面を反転した状態の内張り材料を、流体圧力により内外面を反転して前記内張り材の状態としつつ管路内に挿通し、その反転のための流体圧力により内張り材を膨らませて管路内面に沿わせることができる。
本発明によれば、内張り材は筒状布帛を主体とするので柔軟であって、小さい内圧で容易に円筒状に膨らみ、管路の内面に沿うことができると共に、その筒状布帛の表面に補強糸を巻回しているので、それ以上に径を拡張するためには大きな内圧を必要とする状態となっている。
そのため、内張り材に適正な量の接着剤を塗布し、その内張り材内に加熱加圧流体を送入して、小さい圧力をかけて内張り材を管路内面に辛うじて沿わせた状態で接着剤をある程度硬化させれば、この段階では圧力が小さいために、接着剤が分岐部にほとんど流入することがない。
次いで接着剤の硬化が進行して接着剤の流動性がほゞ失われた段階で、内張り材内の加熱加圧流体の圧力を上昇せしめ、内張り材を管路内面に強く圧接すると、内張り材と管路内面とは接着剤を介して強固に圧着される。しかしながら接着剤は既に流動性を失っているため、分岐管内にほとんど流入することはなく、また多少流入することがあったとしてもその速度は大幅に小さいため、流入量が多くなる前に硬化が進行し、分岐部が厚く閉塞されることがないのである。
図1は本発明において内張り材1を管路2に挿通した状態を示す斜視図である。1は内張り材であって、たて糸とよこ糸とを筒状に織成した筒状布帛3の内面に柔軟なゴム又は合成樹脂の気密層4が形成されており、前記筒状布帛3の外面には補強糸5が周方向にスパイラルに巻回されている。
なお補強糸5としては、ガラス繊維、アラミド繊維などの高強度高弾性繊維を使用することにより、内張り材1に内圧をかけても補強糸5自体はほとんど伸びることがなく、内張り材1の外径をコントロールしやすいので好ましい。また補強糸5は、筒状布帛3の外面に単純に巻回されたものであっても良いが、その巻回形態が不安定となりやすいので、筒状布帛3の織成組織により粗く接結されていることが好ましい。
そして筒状布帛3には反応硬化型接着剤6が含浸されている。ここに使用される反応硬化型接着剤6としては、不飽和ポリエステル系のものや、エポキシ系の接着剤が適当である。
なお図1は内張り材1を管路2内に挿通した状態を示しているが、内張り材1の管路2への挿通方法により、内張り材1を流体圧力により内外面を反転しながら挿通する場合には、反転前の内張り材料としては、図1における内張り材1と内外を全く逆にした、図2のような構造のものが使用される。
このように流体圧力により内張り材1を反転して挿通した場合には、その反転させるための流体圧力により、内張り材1が膨脹して接着剤が分岐部に若干流入するが、反転終了後流体圧力を低下させることにより、再度筒状布帛3に吸収される。
而してこのように内張り材1を管路2に挿通した後、内張り材1内に加熱加圧流体を送入する。加熱加圧流体としては、管路2や内張り材1の状態、反応硬化型接着剤6の種類により、加熱空気、加熱水蒸気、空気と加熱水蒸気との混合物、温水などを使用することができる。
そして本発明においては、加熱加圧流体の送入の初期には、内張り材1を断面円形に膨らませて辛うじて管路2の内面に沿わせることができる程度の、低い圧力の加熱加圧流体を送入する。このときの圧力は、内張り材1の構造にもよるが、例えば0.02〜0.08MPa程度が適当である。
この段階において、接着剤は加熱加圧流体により加熱され、粘度が低下して流動性を増し、その一部が分岐部に流入する。しかしながら加熱加圧流体の圧力が低いため、ことさらに筒状布帛3から搾り出されて分岐部に押し込まれることはなく、分岐部への流入高さは僅かである。
そしてこのまましばらく放置して、接着剤の流動性がほゞ失われた後、内張り材1内に送入する加熱加圧流体の圧力を高める。これにより内張り材1は高い圧力で膨脹して管路内面に強く圧接され、接着剤により強固に接着される。このときの加熱加圧流体の圧力は、これも内張り材1の構造により変動するが、概ね0.10〜0.20MPa程度が適当で ある。
このとき接着剤は、ほゞ流動性を失ってはいるが、完全に硬化しているわけではなく、内張り材1内から高い圧力をかけることにより、内張り材1と管路内面との間で局部的な流動を生じ、細かい隙間を埋めて強固に接着し得る。
一方接着剤の流動性がほゞ失われているため、筒状布帛3から搾り出された接着剤が分岐部に流入するほどの大きな流動を生じることはなく、昇圧によって分岐部への流入高さがさらに増大することはない。
ポリブチレンテレフタレート繊維を筒状に織成した筒状布帛3の外面にポリエステルエラストマーの気密層4を形成し、前記筒状布帛3の内面にガラス繊維よりなる補強糸5を巻回した内張り材料内に、反応硬化型接着剤6としてのエポキシ樹脂を注入し、当該内張り材料をニップローラーで絞ってエポキシ樹脂を内張り材1内面に塗布した。この内張り材料の内圧0.02MPa時の外径は53.2mmであり、内圧0.08MPa時の外径は54.6mmであった。
この内張り材料を、図3に示すような内径52.9mm、長さ12mの管路2内に流体圧力で反転しながら挿通し、内張り材料を反転した内張り材1内に加熱加圧流体として80℃の温水を循環させて、接着剤6を硬化させた。
管路2における図3に示す所定の位置に図4に示すように透孔7を穿設し、当該透孔7に分岐クランプ8を取り付けて、その分岐クランプ8の分岐口9から接着剤6の透孔7内への立ち上がりの状態を目視により観察した。
本発明の方法により、温水の循環の初期には圧力を0.02MPaに保持し、30分間経 過して接着剤6の流動性がほゞ失われたことを確認した後、温水の圧力を0.08MPaに まで上昇させ、さらに40分間経過して、接着剤6を完全に硬化させた。
接着剤6が完全に硬化した後、この分岐部において管路2及び分岐クランプ8を切断して、接着剤6の分岐部への立ち上がり高さを測定したところ、6.3〜8.9mmであって、図4におけるほゞAの位置であり、分岐部を塞いだ筒状布帛3を穿孔するのに支障のない状態であった。
これに対し、温水の圧力を循環の初期から0.08MPaに保持し、70分間加熱して接 着剤6を硬化させたところ、分岐部において接着剤6は図4におけるほゞ鎖線Bの位置まで流入し、その立ち上がり高さは約15〜18mmであって、穿孔装置のドリルのストロークを超えており、管路2内から筒状布帛3に穿孔するのは困難であると推測される状態であった。
本発明における内張り材を管路に挿通した状態を示す斜視図 本発明における内張り材の他の例の斜視図であって、内張り材を反転して管路に挿通する場合の内張り材料を示すものである。 実施例における管路の配管図 実施例に使用した管路の分岐部の横断面図
符号の説明
1 内張り材
2 管路
3 筒状布帛
4 気密層
5 補強糸
6 反応硬化型接着剤

Claims (4)

  1. 筒状布帛(3)の内面に柔軟なゴム又は合成樹脂の気密層(4)を有し、当該筒状布帛(3)に反応硬化型接着剤(6)を含浸してなる内張り材(1)を、管路(2)内に挿通し、当該内張り材(1)内に加熱加圧流体を送入して膨らませ、前記内張り材(1)が前記管路(2)の内面に辛うじて沿い得る圧力に保持して接着剤(6)の硬化を進行させ、前記接着剤(6)の流動性がほゞ失われた後、内張り材(1)内の加熱加圧流体の圧力を上昇せしめ、内張り材(1)を接着剤(6)を介して管路(2)の内面に圧接しつつ接着剤(6)を硬化させることを特徴とする、管路の内張り方法
  2. 前記筒状布帛(3)に補強糸(5)が周方向に巻回されていることを特徴とする、請求項1に記載の管路の内張り方法
  3. 前記補強糸(5)が、高強度高弾性繊維よりなることを特徴とする、請求項2に記載の管路の内張り方法
  4. 前記内張り材(1)の内外面を反転した状態の内張り材料を、流体圧力により内外面を反転して前記内張り材(1)の状態としつつ管路(2)内に挿通し、その反転のための流体圧力により内張り材(1)を膨らませて管路(2)内面に沿わせることを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の管路の内張り方法
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