JP5364400B2

JP5364400B2 - 二重管の補修方法

Info

Publication number: JP5364400B2
Application number: JP2009052900A
Authority: JP
Inventors: 敦夫清水; 貢嗣加藤
Original assignee: イノアック特材株式会社
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: JP2010201891A

Description

本発明は、二重管の外管と内管間の空間にポリウレタン樹脂を充填する二重管の補修方法に関する。

コンクリート管等の外管の内部に鋼管等の内管が挿入され、外管と内管間に空間を有する二重管は、例えば大型プラントへの海水給水管として土中に埋設されて使用されている。このように使用される二重管は、長期使用により外管が老朽化して土の重みで破損するおそれがあり、また、内管についても腐食が進行して穴があくことがあるため、補修が必要になる。

二重管の補修方法としては、土を掘り起こし、周囲の土砂を取り除き、外管および内管を交換する方法がある。また、内管の内側をクリーニングし、エポキシ樹脂などで内管内面をコーティングした後に外管と内管間の空間にポリウレタン原料を吐出して発泡させることによりポリウレタン樹脂を形成し、このポリウレタン樹脂で外管と内管間の空間を充填する方法がある。

しかし、前者の方法は、外管を開削しなければならず、補修に膨大な費用がかかる問題がある。しかも、海岸堤防で、外管が海岸線の下を通過する場合、安全上の理由から開削が行われることはない。
一方、後者の方法は、樹脂のコーティングによる内管の補強では補強強度がそれほど高くないため、ポリウレタン原料の発泡圧で内管が変形あるいは破損するおそれがある。しかも、内管の破損した箇所からポリウレタン原料が内管内に侵入して発泡するようなことがあると、内管内の海水等の流れを阻害するおそれがある。

特開平２００１−４０９０号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、外管を開削する必要がなく、かつ補修時に内管の破損を生じ難く、しかも費用を抑えることができる二重管の補修方法の提供を目的とする。

請求項１の発明は、外管と内管間に空間を有する二重管の補修方法において、前記内管内に挿入したチューブに気体を圧入して前記チューブを膨張させることにより前記内管の内面に当接させ、前記膨張したチューブで前記内管を内側から支持しながら前記外管と前記内管間の空間にポリウレタン原料を吐出して発泡させ、前記発泡したポリウレタン樹脂で前記外管と前記内管間の空間を充填する二重管の補修方法に係る。さらに、前記チューブから気体を抜き、前記チューブを前記内管から抜き取ることが、現状を復帰させる意味で好ましい。しかし、場合によっては、チューブを内管に放置してもよい。なお、チューブの先端を破いて貫通させるのがより好ましい。

請求項２の発明は、請求項１において、前記チューブが一端で閉じ他端で開口したものからなり、加圧ケース内の回転軸に前記チューブを閉じた一端側から巻き取り、前記加圧ケースに形成されているチューブ送り出し用開口部に前記チューブの開口端の周縁を固定し、前記チューブ送り出し用開口部を前記チューブの開口端側で塞いだ状態とし、前記加圧ケース内に加圧気体を吹き込むことにより、前記チューブ送り出し用開口部から前記チューブを内外反転させ、かつ膨張させながら前記内管内に送り出して前記チューブを前記内管内に挿入すると共に、前記内管の内面に当接させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、内管内のチューブに圧入した気体により内管を内側から支持しながら外管と内管間の空間でポリウレタン原料を発泡させるため、発泡圧で内管が破損するのを防ぐことができる。しかも、外管を開削する必要がないため、補修作業が容易であり補修費用を抑えることができる。

請求項２の発明によれば、チューブを内外反転させ、かつ膨張させながら内管内に送り出してチューブを内管内に挿入すると共に内管の内面に当接させるため、二重管が長い場合にもチューブを内管の奥まで容易に挿入することができる。

チューブを内管内に挿入して膨張させる際の第１概略断面図である。チューブを内管内に挿入して膨張させる際の第２概略断面図である。ポリウレタン原料を吐出して発泡させる際を示す概略拡大断面図である。チューブを内管から抜き取る際の概略拡大断面図である。チューブの概略図である。チューブ反転送り出し装置の概略断面図である。

以下、本発明の二重管の補修方法について、図面を用いて説明する。図１及び図２に示すように、まず二重管１０の内管１３内にチューブ反転送り出し装置５０によってチューブ３１を挿入する。その際、前記チューブ３１に圧入した気体によりチューブ３１を膨張させて内管１３の内面に当接させ、前記内管１３を内側から支持する。前記二重管１０は、外管１１がコンクリート管等からなり、一方、前記内管１３が鋼管等からなり、前記外管１１と内管１３の間に空間１５が形成されている。前記二重管１０の寸法は、例えば外管１１の内径が８００ｍｍ、内管１３の内径が５００ｍｍの場合を挙げる。

前記チューブ３１は、図５に示すように一端３３が閉じ、他端３５が開口したものからなる。前記チューブ３１は二重管１０の補修範囲の長さに対応する長さを有し、且つ膨張した際の径が前記二重管１０の内管１３の内径と対応するものからなる。前記チューブ３１の材質は、チューブ３１内に気体を圧入することによりチューブ３１が膨張可能な伸縮性を有する材質、例えばゴム等からなり、エア圧０．６〜０．８ＭＰａに耐えることができ、且つ、耐熱温度が１５０℃以上のものが好ましい。前記チューブ３１は、図６に示すように、チューブ反転送り出し装置５０の加圧ケース５１内に収容されている。

前記チューブ反転送り出し装置５０の加圧ケース５１は、内部に回転軸（回転ドラムとも称される）５３が設けられ、壁面５５には気体圧入口５７とチューブ送り出し用開口部５９が形成されている。前記回転軸５３には前記チューブ３１が閉じた一端３３側から巻き取られている。前記気体圧入口５７から送り込まれる気体が、加圧ケース５１に充満し、さらに加圧されると、チューブ送り出し用開口部５９から排出され、これに伴い前記チューブ３１は、反転しながら開口端３５側へ引っ張られ、前記回転軸５３も回転し、チューブ３１は、反転した状態で送り出される。これによってチューブ３１はチューブ送り出し用開口部５９から反転しながら全長送り出される。前記気体圧入口５７には、図示しない気体供給装置（エアコンプレッサー等）が接続される。また、前記チューブ送り出し用開口部５９は、前記二重管１０における内管１３の径より小さな穴形状で形成されている。前記チューブ送り出し用開口部５９には前記チューブ３１の開口端３５周縁を拡径するようにして固定され、前記チューブの開口端３５側で前記チューブ送り出し用開口部５９が塞がれている。なお、前記チューブ反転送り出し装置５０は、管内ライニング工法等として多用されているものであり（特開２００９４５２１号公報、実開平１−１０８７１９号公報等参照）、周知の構成である。

前記チューブ送り出し用開口部５９を、図１の（１−Ａ）のように、前記二重管１０の一端の内管１３内へ向けて位置させ、前記気体圧入口５７から加圧ケース５１内に加圧気体（圧搾空気等）を圧入する。前記加圧ケース５１内への気体の圧入によって、図１の（１−Ｂ）のように、前記チューブ送り出し用開口部５９では前記チューブ３１の開口端３５の付近が外方（送り出し方向、すなわち二重管１０の内管１３内方）へ押圧されてチューブ３１の内外面が反転し、反転したチューブ３１内に前記加圧ケース５１から気体が圧入されることにより、図１の（１−Ｃ）、図２の（２−Ａ）及び（２−Ｂ）のように、前記回転軸５３からチューブ３１が送り出されて内管１３の奥まで挿入される。その際、前記チューブ３１は、チューブ３１内に圧入された気体により膨張（拡径）して前記内管１３の内面に当接しながら内管１３の奥まで挿入される。

次に、図３の拡大図に示すように、前記チューブ３１に圧入した気体により前記二重管１０の内管１３を内側から支持した状態で、前記二重管１０の一端側から外管１１と内管１３間の空間１５にウレタン注入ノズル４１を内管１３内に挿入し、前記ウレタン注入ノズル４１の先端４３からポリウレタン原料Ｐを外管１１と内管１３間の空間１５に吐出する。前記先端４３は前記二重管１０の空間１５の奥まで挿入される。前記ウレタン注入ノズルの他端は、公知のポリウレタン原料注入装置（図示せず）に接続される。ポリウレタン原料Ｐは、ポリオール成分とポリイソシアネート成分からなり、反応により発泡してポリウレタン発泡体を形成する公知の原料であり、硬質ポリウレタン発泡原料が好適である。

前記ポリウレタン原料Ｐを二重管１０の外管１１と内管１３間の空間１５に吐出しながら、前記ウレタン注入ノズル４１を後退させて最終的に前記二重管１０から抜き取る。なお、前記ウレタン注入ノズル４１を二重管１０の外管１１と内管１３間の空間１５へ挿入する作業は、ノズルの種類により使い分ける。硬質のノズル、塩ビパイプ等であれば、作業者が、手作業で挿入し、リール状に巻き取ることのできる軟質のノズル、ゴム製チューブ等であれば、リール状に巻いた状態で、ノズルの一端から空気を挿入して空間１５に向かってチューブ等を送り出し（巻き出し）ながらリール状の中心側を走らす（転がす）ことで、ノズル先端（リール状に巻いた中心側の先端に相当）を空間１５の奥に位置させる。また、二重管１０から後退させて抜き取る作業は、手作業でたぐりよせるか、リール状の巻き取り機械で巻き取ることで行われる。

前記二重管１０の外管１１と内管１３間の空間１５に吐出されたポリウレタン原料Ｐは、発泡してポリウレタン樹脂（硬質ポリウレタン発泡体）Ｐ１（図４に示す）となり、前記外管１１と内管１３間の空間１５に充填される。その際、前記内管内１３のチューブ３１に圧入された気体により、前回内管１３が内側から支持されているため、ポリウレタン原料Ｐの発泡圧によって内管１３が破損することを防ぐことができ、内管１３の破損によってポリウレタン原料Ｐが内管１３内に侵入して発泡することも防ぐことができる。

前記外管１１と内管１３間の空間１５でポリウレタン原料Ｐの発泡が終了することにより、前記外管１１と内管１３間の空間１５にウレタン樹脂Ｐ１を充填した後、図４の（４−Ａ）及び（４−Ｂ）に示すように、前記チューブ３１から気体を抜いて、前記チューブ３１の径を収縮させ、前記チューブ３１を前記二重管１０の内管１３から抜き取る。前記チューブ３１を内管１３から抜き取る作業は、前記加圧ケース５１のチューブ送り出し用開口部５９に固定されているチューブ３１の端部を加圧ケース５１から外し、外したチューブ３１の端部を巻き取り装置（図示せず）の巻き取り軸に固定し、該巻き取り装置の回転軸を回転させることにより容易に行うことができる。

このように、本発明によれば、二重管の内管内に挿入したチューブに気体を圧入して内管を内側から支持した状態で、外管と内管間の空間でポリウレタン原料を発泡させるため、発泡圧で内管が破損するのを防ぐことができる。しかも、二重管の外管を開削する必要がないため、補修作業が容易であり補修費用を抑えることができる。

１０二重管
１１外管
１３内管
１５外管と内管間の空間
３１チューブ
４１ウレタン注入ノズル
５０チューブ反転送り出し装置
５１加圧ケース
５３回転軸
５９チューブ送り出し用開口部
Ｐポリウレタン原料
Ｐ１ポリウレタン樹脂

Claims

外管と内管間に空間を有する二重管の補修方法において、
前記内管内に挿入したチューブに気体を圧入して前記チューブを膨張させることにより前記内管の内面に当接させ、
前記膨張したチューブで前記内管を内側から支持しながら前記外管と前記内管間の空間にポリウレタン原料を吐出して発泡させ、
前記発泡したポリウレタン樹脂で前記外管と前記内管間の空間を充填することを特徴とする二重管の補修方法。
前記チューブが一端で閉じ他端で開口したものからなり、
加圧ケース内の回転軸に前記チューブを閉じた一端側から巻き取り、前記加圧ケースに形成されているチューブ送り出し用開口部に前記チューブの開口端の周縁を固定し、前記チューブ送り出し用開口部を前記チューブの開口端側で塞いだ状態とし、
前記加圧ケース内に加圧気体を吹き込むことにより、前記チューブ送り出し用開口部から前記チューブを内外反転させ、かつ膨張させながら前記内管内に送り出して前記チューブを前記内管内に挿入すると共に、前記内管の内面に当接させることを特徴とする請求項１に記載の二重管の補修方法。