JP4904039B2 - 枝管ライニング工法 - Google Patents

Description

本発明は、本管から分岐する枝管のライニングに供される枝管ライニング材を用いた枝管ライニング工法に関する。

地中に埋設された下水管等の管路が老朽化した場合、該管路を地中から掘出することなく、その内周面にライニングを施して当該管路を補修する管ライニング工法が知られている。

即ち、上記管ライニング工法は、その外周面が気密性の高いフィルムで被覆された可撓性の管状樹脂吸収材に硬化性樹脂を含浸せしめて成る管ライニング材を流体圧によって管路内に反転させながら挿入するとともに、管路内周面に該管ライニング材を押圧し、その状態を保ったまま管ライニング材を加温等してこれに含浸された硬化性樹脂を硬化させることによって、管路の内周面にライニングを施す工法である。

ところで、本管から分岐する枝管に対しても上記工法を適用することができるが、その例を図８に示す。

即ち、図８は従来の枝管ライニング工法を示す断面図であり、本管１３０内に導入された作業用ロボット１１２にセットノズル１１５を支持せしめ、該セットノズル１１５に反転用の圧力バッグ１１３を取り付け、該圧力バッグ１１３に内装された枝管ライニング材１０１の一端に形成された鍔１０３を外側に折り返してこれを前記セットノズル１１５上にセットする。

次に、作業用ロボット１１２を駆動してセットノズル１１５を上動させてこれにセットされた枝管ライニング材１０１の鍔１０３を図示のように本管１３０の枝管開口部周縁に密着させ、例えば不図示のコンプレッサーを駆動してエアーホース１２４を介して圧縮エアーを圧力バッグ１１３内に供給すれば、枝管ライニング材１０１は圧縮エアーの圧力を受けて反転しながら枝管１３１内を本管１３０から地上（上方）に向かって順次挿入されていく。

そして、図示のように枝管ライニング材１０１の枝管１３１内への反転挿入がその全長に亘って終了すると、枝管ライニング材１０１を枝管１３１の内周面に押圧したまま、枝管ライニング材１０１を任意の方法によって加温等してこれに含浸された熱硬化性樹脂を硬化させれば、枝管１３１は、硬化した枝管ライニング材１０１によってその内周面がライニングされて補修される。

枝管ライニング材１０１の硬化が終了すると、地上に開口する桝１３１ａ部分に突出した枝管ライニング材１０１の反転端部分を切除し、作業用ロボット１１２を圧力バッグ１１３と共に本管１３０から取り除けば、一連の枝管ライニング作業が完了する。

しかしながら、地上の桝１３１ａが設置されている周辺の状況によっては、枝管ライニング材１０１の桝１３１ａ部分に突出する反転端部分の切除作業が必ずしも可能でない場合があり、斯かる場合には枝管１３１に対して前記工法をそのまま適用することができないという問題がある。

そこで、この問題を解決するために、管状樹脂吸収材の鍔付近外周に引き剥がし部材を接着し、枝管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させた後、引き剥がし部材を引き剥がしてこれを取り除くことにより、枝管ライニング材の反転端の地上側での切断作業を不要にする工法が提案されている（特許文献１）。
特開平８−１６４５６０号公報

しかしながら、従来の引き剥がし部材を接着した枝管ライニング材では、その引き剥がし部材が枝管ライニング材の一端部にしか取り付けられていないので、充分な効果を発揮できず、また、引き剥がし部材が枝管ライニング材に強固に溶着されているので、引き剥がしにより枝管ライニングに部分的な損傷が発生するなどの問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、地上の状況に拘らず枝管の任意の管路長までライニングを可能ならしめる枝管ライニング工法を提供することにある。

本発明は、
硬化性樹脂を含浸し、外面に気密性の高いフィルムをコーディングして成る管状樹脂吸収材の一端に鍔を形成した枝管ライニング材を本管側から地上に向かって反転挿入し枝管をライニングする枝管ライニング工法であって、
一端が気密に密封され他端が開放して開口端を形成しているシーリングチューブ内に管状樹脂吸収材を挿入し、
シーリングチューブの前記一端に連結具を介してホースを取り付けるとともに、シーリングチューブの開口端を圧力バッグに気密に取り付け、
前記圧力バッグ内に前記ホースを介して圧縮エアーを供給することによりシーリングチューブと管状樹脂吸収材を枝管内に反転挿入し、
枝管ライニング材が枝管に挿入された後、枝管ライニング材を枝管内周壁に押圧した状態で前記ホースを介してミスト状となった蒸気を放出させることにより管状樹脂吸収材に含浸された硬化性樹脂を硬化させ、
前記硬化性樹脂が硬化した後シーリングチューブを取り除くことを特徴とする。

本発明によれば、反転したシーリングチューブにより密閉空間が形成されるとともに、該シーリングチューブを介して管状樹脂吸収材全体を枝管に効果的に押圧させることができる。また、本発明によれば、シーリングチューブの一端に取り付けられたホースを介して供給される圧縮エアーによりシーリングチューブと管状樹脂吸収材が枝管内に反転挿入されるとともに、同じホースを介してミスト状となった蒸気を放出させることにより管状樹脂吸収材に含浸された硬化性樹脂が硬化される。また、反転後のシーリングチューブの閉止部分の切断作業が不要となるため、地上の状況に拘らず常に確実に枝管のライニングを実施することが可能となる。

本発明は、地上の状況に拘らず枝管の任意の管路長までライニングを可能ならしめるものであり、以下に、添付図面に示した実施例に基づいて説明する。

図１は本発明に係る枝管ライニング材の断面図であり、図１に示す枝管ライニング材１は、不織布から成る管状樹脂吸収材２を含んで構成され、その一端は外方へ折り返されてフランジ状の鍔３を構成している。そして、管状樹脂吸収材２の鍔３を除く部分には未硬化の液状熱硬化性樹脂が含浸されており、該部分の外面（外周面）には気密性の高いプラスチックフィルム４がコーティングされている。尚、管状樹脂吸収材２を構成する不織布の材質としてはポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル、ビニロン等が選定され、これに含浸される熱硬化性樹脂としては不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。又、前記プラスチックフィルム４の材質としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレン／ナイロン共重合体、塩化ビニール等が選定される。

なお、枝管ライニング材１の管状樹脂吸収材２の鍔３を除く部分の内面（内周面）にもプラスチックフィルム４と同様なフィルムをコーティングすることができる。

ところで、管状樹脂吸収材２の一端に形成された鍔３は後述の本管３０（図２参照）に等しい曲率で円弧状に湾曲する曲面を構成しており、その外径は後述の枝管３１（図２参照）の内径よりも大きく設定されており、これに含浸された硬化性樹脂が硬化することによって該鍔３はその形状を保持している。

又、管状樹脂吸収材２の外周面には所定長さのシーリングチューブ（インライナー）５が、枝管ライニング材の管状樹脂吸収材２全体を包み込むように、取り外し可能に（着脱自在に）取り付けられている。このシーリングチューブ５の一端５ａは、開放していて、管状樹脂吸収材２の鍔３からはみ出して、後述するように、圧力バッグ近辺まで延びている。また、シーリングチューブ５の他端５ｂは気密に密封され、連結具６を介して牽引ロープ１０と結合されている。

従って、シーリングチューブ５は袋状の細長い管状部材であり、管状樹脂吸収材２のほぼ全体がシーリングチューブ５に包み込まれるように挿入されてそこに収納される。

尚、シーリングチューブ５の材質にはプラスチックフィルム４と同様のものが選定される。また、鍔部には、鍔３と管状樹脂吸収材２との結合を高め、また管状樹脂吸収材２を保護するための金属製のカラー７が取り付けられている。

尚、シーリングチューブ５は、管状樹脂吸収材２への取り付けを確実にするために、枝管ライニング材１の一部、例えば鍔３の近辺５ｃで仮接着あるいは仮溶着させることができる。

次に、上記枝管ライニング材１を用いて施工される本発明に係る枝管ライニング工法を図２乃至図６に基づいて説明する。尚、図２乃至図５は本発明に係る枝管ライニング工法をその工程順に示す断面図、図６は図５のＡ部拡大詳細図である。

図２において、３０は下水管等の本管、３１は本管３０から分岐する小径の枝管であって、本管３０内には、地上で予め組付一体化された作業用ロボット１２、圧力バッグ１３、枝管ライニング材１等が引き込まれている。

作業用ロボット１２は、油圧で駆動されてそのヘッド１４が図２の矢印ａ，ｂ方向に進退し、且つ、矢印ｃ方向に回転するものであって、ヘッド１４にはフランジ状のセットノズル１５が支持されている。又、この作業用ロボット１２の上部にはモニター用のＴＶカメラ１６が設置されている。そして、作業用ロボット１２の前後には牽引ロープ１７，１８が取り付けられており、一方の牽引ロープ１７は圧力バッグ１３のチューブ２０に接続され、他方の牽引ロープ１８は地上まで延設されている。

圧力バッグ１３は、２つの可撓性チューブ１９，２０を円筒状のジョイント２１で接続して構成したものであり、一方のチューブ１９の開口端はキャップ２２によって気密に閉塞されており、他方のチューブ２０の開口端はセットノズル１５の筒状部１５ａに取り付けられている。

そして、枝管ライニング材１はその鍔３がセットノズル１５上にセットされており、他の未反転部分（管状樹脂吸収材２の鍔３を除く部分）はセットノズル１５を通って圧力バッグ１３内に収納されている。又、管状樹脂吸収材２の外周面に取り付けられたシーリングチューブ５も圧力バッグ１３内に収納されており、シーリングチューブ５の開口端５ａは折り返されて、圧力バッグ１３のチューブ２０の内周部（ジョイント２１の外周）に取り付けられている。

なお、シーリングチューブ５の開口端５ａは、気密構造の圧力バッグ１３の開口部（開口端）に気密に取り付けられるもので、これにより、圧力バッグ１３とシーリングチューブ５によって、シーリングチューブ５並びに管状樹脂吸収材２を反転させるための気密な密閉空間Ｓが形成され、後述するように、この密閉空間に圧縮エアーが供給されると、管状樹脂吸収材２とシーリングチューブ５は反転しながら枝管３１に挿入される。

また、牽引ロープ１０の一端はキャップ２２に取り付けられ、また、連結具６には、エアー・蒸気ホース１１が取り付けられていて、エアー・蒸気ホース１１は、キャップ２２を貫通して圧力バッグ１３外へ延出している。また、キャップ２２からエアー抜きホース２４（圧力バッグ内のエアー抜きホースは不図示）が外へ延出しており、その端部にはバルブ２３が取り付けられている。

圧力バッグ１３内の空間と、シーリングチューブ５で包囲された空間により気密な密閉空間Ｓが形成されており、該密閉空間Ｓはキャップ２２に取り付けられたエアー・蒸気ホース１１を介して地上に設置されたコンプレッサー２５に接続されるとともに、エアー・蒸気ホース１１から分岐する蒸気ホース２６を介して蒸気槽２７に接続されている。そして、蒸気ホース２６の途中にはバルブ２８と蒸気ポンプ２９が接続され、エアー・蒸気ホース１１にはバルブ３２が接続されている。

以上において、牽引ロープ１８又は圧力バッグ１３（エアー・蒸気ホース１１）を引っ張ることによって作業用ロボット１２とこれに支持された枝管ライニング材１（シーリングチューブ５を含む）や圧力バッグ１３等は本管３０内を一体的に移動する。ＴＶカメラ１６によって本管３０内をモニタリングしながら、図２に示すように、枝管ライニング材１の鍔３を枝管３１の開口部に位置決めし、作業用ロボット１２のヘッド１４を矢印ａ方向に上動させて枝管ライニング材１の鍔３を本管３０の枝管開口部（本管３０に枝管３１が開口する部分）の周縁壁に押圧してこれを密着せしめる。

次に、バルブ２３，２８を閉じてバルブ３２を開けた状態で、コンプレッサー２５を駆動してエアー・蒸気ホース１１を経て圧縮エアーを圧力バッグ１３内の密閉空間Ｓに供給すると、図３に示すように、管状樹脂吸収材２及びシーリングチューブ５は圧縮エアーの圧力を受けて反転しながら枝管３１内を本管３０から地上側（上方）に向かって順次挿入されていく。尚、このとき、密閉空間Ｓはシーリングチューブ５によって気密にシールされる。

ここで、枝管ライニング材１の管状樹脂吸収材２の長さは枝管３１の長さよりも短く設定されており、図３に示すように枝管ライニング材１の枝管３１内への反転挿入が終了すると、該枝管ライニング材１の管状樹脂吸収材２は枝管３１の一部（本管３０から所定長さ部分）の内周壁に押圧され、このとき、シーリングチューブ５も図示のように反転されており、管状樹脂吸収材２全体は反転したシーリングチューブ５により均一に枝管内壁面に押圧されるようになる。

次に、バルブ３２を閉めてバルブ２３，２８を開けた状態で、蒸気ポンプ２９を駆動して蒸気を蒸気ホース２６及びエアー・蒸気ホース１１を経て密閉空間Ｓ内に供給すれば、密閉空間Ｓ内の圧縮エアーはエアー抜きホース２４を経て大気中に放出され、一方、枝管ライニング材１は図３に示すように枝管３１の内周壁に押圧された状態でエアー・蒸気ホース１１から放出されるミスト（霧）状になった蒸気（熱媒）４０で加温され、管状樹脂吸収材２に含浸された熱硬化性樹脂が硬化し、枝管３１は、硬化した管状樹脂吸収材２によってその内周面の一部が部分的にライニングされて補修される。

上述のように枝管ライニング材１の管状樹脂吸収材２が硬化すると、密閉空間Ｓから蒸気を抜き、図４に示すように、作業用ロボット１２のヘッド１４を図示矢印ｂ方向に下動させてセットノズル１５を枝管ライニング材１の鍔３から引き離した後、エアー・蒸気ホース１１等を図示矢印ｄ方向に引く。

すると、圧力バッグ１３と、これに牽引ロープ１７を介して接続された作業用ロボット１２、圧力バッグ１３のジョイント２１に取り付けられたシーリングチューブ５が管状樹脂吸収材２の内周面から引き出される。

なお、シーリングチューブ５が、枝管ライニング材１の一部、例えば鍔３の近辺５ｃで仮接着されている場合には、この引出しにより、接着部分５ｃが管状樹脂吸収材２から引き剥される。

従って、エアー・蒸気ホース１１、作業用ロボット１２、圧力バッグ１３、シーリングチューブ５は本管３０内を一体的に移動して本管３０内から取り除かれ、図５に示すように、枝管３１内には硬化した枝管ライニング材１の鍔３と管状樹脂吸収材２が残され、ここに枝管３１に対する一連のライニング作業が終了する。尚、ライニングが終了した枝管３１の内壁には、図６に詳細に示すように、プラスチックフィルム４をコーティングした管状樹脂吸収材２がライニングされている。

以上のように、本実施例においては、シーリングチューブ５を外周面に所定長さに渡って取り付けて構成される枝管ライニング材１を流体圧によって枝管３１内に本管３０側から地上に向かって反転挿入し、該枝管ライニング材１が硬化すると、そのあとシーリングチューブ５を簡単に取り除くことができるので、枝管ライニング材１の反転端の地上側での切断作業が不要となり、全ての作業を本管３０側で行うことができ、この結果、地上の状況に拘らず常に確実に枝管３１のライニングを実施することが可能となる。

また、シーリングチューブ５の開放端５ａは圧力バッグ１３の開口端に取り付けられるので、圧力バッグ１３と鍔３間は、シーリングチューブ５により密閉されており、従来では、圧力バッグ１３と鍔３間を密閉するために必要であった密閉部材（特許文献１の引き剥がしチューブ５など）が不要になる、という効果が得られる。

尚、以上は枝管ライニング材１の管状樹脂吸収材２に熱硬化性樹脂を含浸させた例について述べたが、管状樹脂吸収材２には光硬化性樹脂、その他の硬化性樹脂を含浸させても良い。

また、反転した管状樹脂吸収材２の硬化は、蒸気だけでなく、温水、温水シャワリングで行うようにすることができる。

図７に示した第２の実施例では、枝管ライニングの反転迄は実施例１と同様に行われる。

この実施例２では、管状樹脂吸収材２が反転したあと、更に、シーリングチューブ５を、図７に示すように、地上まで反転させて突出させ、この突出したシーリングチューブ５の一部を切除し、そこにアタッチメント５０を地上側より接続させている。

そして、バルブ３２を閉めてバルブ２３，２８を開けた状態で、蒸気ポンプ２９を駆動して蒸気を蒸気ホース５１を経て密閉空間Ｓ内に供給すれば、密閉空間Ｓ内の圧縮エアーはエアー抜きホース５２を経て大気中に放出され、一方、枝管ライニング材１は枝管３１の内周壁に押圧された状態で加温され、管状樹脂吸収材２に含浸された熱硬化性樹脂が硬化し、枝管３１は、硬化した管状樹脂吸収材２によってその内周面の一部が部分的にライニングされて補修される。

なお、反転した管状樹脂吸収材２の硬化は、実施例１と同様に、蒸気だけでなく、温水、温水シャワリングで行うようにすることができる。

本発明に係る枝管ライニング材の断面図である。 本発明に係る枝管ライニング工法を示す断面図である。 本発明に係る枝管ライニング工法を示す断面図である。 本発明に係る枝管ライニング工法を示す断面図である。 本発明に係る枝管ライニング工法を示す断面図である。 図５のＡ部の拡大詳細図である。 本発明に係る枝管ライニング工法の他の実施例を示す断面図である。 従来の枝管ライニング工法を示す断面図である。

符号の説明

１ 枝管ライニング材
２ 管状樹脂吸収材
３ 鍔
４ プラスチックフィルム
５ シーリングチューブ
１０ 牽引ロープ
１１ エアー・蒸気ホース
１２ 作業用ロボット
１３ 圧力バッグ
１５ セットノズル
３０ 本管
３１ 枝管

Claims (1)

1. 硬化性樹脂を含浸し、外面に気密性の高いフィルムをコーディングして成る管状樹脂吸収材の一端に鍔を形成した枝管ライニング材を本管側から地上に向かって反転挿入し枝管をライニングする枝管ライニング工法であって、
   一端が気密に密封され他端が開放して開口端を形成しているシーリングチューブ内に管状樹脂吸収材を挿入し、
   シーリングチューブの前記一端に連結具を介してホースを取り付けるとともに、シーリングチューブの開口端を圧力バッグに気密に取り付け、
   前記圧力バッグ内に前記ホースを介して圧縮エアーを供給することによりシーリングチューブと管状樹脂吸収材を枝管内に反転挿入し、
   枝管ライニング材が枝管に挿入された後、枝管ライニング材を枝管内周壁に押圧した状態で前記ホースを介してミスト状となった蒸気を放出させることにより管状樹脂吸収材に含浸された硬化性樹脂を硬化させ、
   前記硬化性樹脂が硬化した後シーリングチューブを取り除くことを特徴とする枝管ライニング工法。

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