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

Description

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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