JP6037787B2 - 既設管の樹脂ライニング工法、ホース材押圧保持治具 - Google Patents

Description

本発明は、既設管の内面に樹脂ライニング膜を形成する樹脂ライニング工法、ホース材押圧保持治具に関するものである。

管路の内面に樹脂の厚膜ライニング層を形成することで、管路の亀裂折損時漏洩抑止と継手漏洩抑止を同時に達成することができる樹脂ライニング工法が知られている（下記特許文献１参照）。

このような樹脂ライニング工法は、樹脂材を管内面に向けて遠心分散させる樹脂分散手段を用い、この樹脂分散手段を開放された管路の一端から他端に向けて設定速度で移動して、管路の内面に連続性を維持する設定厚さのライニング膜を形成するものである。この工法では、施工対象の管路にホース材を通した後、ホース材の先端に樹脂分散手段（樹脂分散ガン）を装着し、ホース材を介して樹脂を供給しながらホース材を引き戻すことで、樹脂を遠心分散させる樹脂分散手段を管路内に沿って移動させる。

特開２００９−１６０５０２号公報

前述した従来技術に係る樹脂ライニング工法は、施工区間の端部に形成される立て坑内に施工対象管路の端部を開口させ、立て坑の地上部にホース材牽引手段を配備し、このホース材牽引手段で管路内に挿通したホース材を牽引しながら管内面への樹脂の分散を行う。この際、施工対象管路の端部開口から引き出されたホース材は端部開口で屈折されて地上のホース材牽引手段に向かうことになる。

樹脂分散手段を管路内に沿って移動しながら管内面に樹脂ライニング膜を形成する樹脂ライニング工法では、樹脂分散手段の移動速度の調整が形成される樹脂ライニング膜の品質に大きく影響することになる。均一な膜厚の樹脂ライニング膜を形成するためには樹脂分散手段の移動速度を一定にすることが必要になる。これに対して、施工対象管路の端部開口から引き出されたホース材が端部開口のエッジ部に接触した状態で牽引されると、ホース材の表面にできる屈折皺などの影響でホース材の牽引速度が不連続になることがあり、これによって樹脂分散手段の移動速度が乱れて樹脂ライニング膜の膜厚が不均一になり易い。従来は、このような樹脂ライニング膜の膜厚不均一を避けるために、補助作業者の人手によって引き出されたホース材が管路の端部開口に接触しないように保持することが行われており、補助作業者に多大な労力を強いることが問題になっていた。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、補助作業者に多大な労力を強いることなく、樹脂分散手段の移動速度を均一化して高品質の樹脂ライニング膜を形成すること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による既設管の樹脂ライニング工法は、以下の構成を少なくとも具備するものである。

先端に樹脂分散手段を接続したホース材を牽引しながら、前記樹脂分散手段によって分散される樹脂によって管内面に樹脂ライニング膜を形成する既設管の樹脂ライニング工法において、施工対象管路の端部に支持部を設け、該支持部にホース材押圧保持治具を上下に揺動自在に支持し、前記ホース材押圧保持治具は、前記支持部に支持される揺動体と、前記揺動体に設けられるホース材接触部と、前記揺動体の前記支持部とは逆方向に延設される操作柄部とを備え、前記ホース材接触部は、前記ホース材の牽引によって転動するガイドローラを備え、複数の前記ガイドローラが前記ホース材に沿って湾曲状に配列され、前記ホース材押圧保持治具を下方に向けて揺動させて、前記施工対象管路の端部から引き出された前記ホース材を押圧保持しながら、当該ホース材を牽引することを特徴とする既設管の樹脂ライニング工法。

また、本発明のホース材押圧保持治具は、先端に樹脂分散手段を接続したホース材を牽引しながら、前記樹脂分散手段によって分散される樹脂によって管内面に樹脂ライニング膜を形成する既設管の樹脂ライニング工法に用いられるホース材押圧保持治具であって、施工対象管路の端部に設けられた支持部に上下に揺動自在に支持される揺動体と、該揺動体に設けられるホース材接触部と、前記揺動体の支持部とは逆方向に延設される操作柄部とを備え、前記ホース材接触部は、前記ホース材の牽引によって転動するガイドローラを備え、複数の前記ガイドローラが前記ホース材に沿って湾曲状に配列され、前記操作柄部を下に向けて押圧し前記揺動体を下に向けて揺動させることで前記ホース材接触部を前記ホース材に接触させて当該ホース材を押圧保持することを特徴とするホース材押圧保持治具。

このような特徴を有する既設管の樹脂ライニング工法或いはホース材押圧保持治具によると、施工対象管路の端部に設けた支持部に揺動自在に支持されるホース材押圧保持治具を下方に揺動させて、施工対象管路の端部から引き出されたホース材を押圧保持しながら牽引するので、ホース材を施工対象管路の端部に接触させること無く牽引することができる。これによると、ホース材の牽引速度を安定化させホース材の先端に接続された樹脂分散手段を管路内に沿って一定速度で移動させることができるので、高品質の樹脂ライニング膜を形成することができる。また、ホース材押圧保持治具は下向きに揺動させるだけで簡易にホース材を押圧保持することができるので、ホース材を保持する補助作業者の労力を軽減することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る樹脂ライニング工法を示した説明図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂ライニング工法に用いられるホース材押圧保持治具におけるホース材接触部の具体的な構造を示した説明図である。 本発明の一実施形態に係る樹脂ライニング工法によって樹脂ライニング膜を形成するための具体的なシステム構成を示した説明図である。 ホース材の内部構造を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る樹脂ライニング工法に使用される樹脂分散手段の一形態を示す説明図である（同図（ａ）が側面部分断面図、同図（ｂ）が管路の軸方向からみた正面図）。 本発明の一実施形態に係る樹脂ライニング工法によってライニング工程を実行するための作業説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る樹脂ライニング工法を示した説明図である。本発明の実施形態に係る樹脂ライニング工法は、先端に樹脂分散手段１０（図３，図５参照）を接続したホース材２０を牽引しながら、樹脂分散手段１０によって分散される樹脂によって施工対象管路Ｐの管内面に樹脂ライニング膜を形成する工法である。

ここで、施工対象管路Ｐの端部には支持部１が設けられている。図示の例では、支持部１は上下に一対配備されたガイド板１Ａ，１Ｂとこのガイド板１Ａ，１Ｂを施工対象管路Ｐの端部に固着する固着具１Ｃによって構成される。支持部１にはホース材押圧保持治具２が上下に揺動自在に支持されている。図示の例では、ホース材押圧保持治具２は、支持部１に支持される揺動体２Ａと、揺動体２Ａに設けられるホース材接触部２Ｂと、揺動体２Ａの支持部１とは逆方向に延設される操作柄部２Ｃとを備える。

揺動体２Ａは、支持部１のガイド板１Ａに水平支持軸１Ｄによって軸支されており、これによって水平支持軸１Ｄの周りに上下に揺動自在に支持されている。操作柄部２Ｃは、補助作業者が手で持って操作するための部位であり、操作柄部２Ｃを上に向けて操作し一点破線で示すように揺動体２Ａを上に向けて揺動させるとホース材接触部２Ｂをホース材２０から離すことができ、操作柄部２Ｃを下に向けて押圧し揺動体２Ａを下に向けて揺動させるとホース材接触部２Ｂがホース材２０に接触して、ホース材押圧保持治具２がホース材を押圧保持する。

ホース材接触部２Ｂは、図示の例では、ホース材２０の牽引によって転動するガイドローラ２Ｂ１を備えている。また、ホース材接触部２Ｂは、ガイドローラ２Ｂ１に換えてホース材２０の表面との摩擦抵抗が低い摺接部材を備えることができる。

図２は、ホース材接触部の具体的な構造を示した説明図である。ホース材接触部２Ｂは、図２（ａ）に示すように、複数のガイドローラ２Ｂ１が並列配置されており、複数のガイドローラ２Ｂ１は、ホース材２０が折れ曲がることなく緩やかに湾曲するように、ホース材２０に沿って湾曲状に配置される。具体的には、ガイドローラ２Ｂ１はホース材接触部２Ｂの筐体に軸受２Ｂ２と弾性部材２Ｂ３を介して上下に摺動自在に軸支されている。これによって、ホース材接触部２Ｂをホース材２０に押圧させると、複数配列されたガイドローラ２Ｂ１がホース材２０を緩やかに湾曲させて、各ガイドローラ２Ｂ１はホース材２０の湾曲に追従するように上下に揺動し、複数のガイドローラ２Ｂ１が湾曲状に配列されることになる。図２（ｂ）はガイドローラ２Ｂ１の断面構造を示している。ガイドローラ２Ｂ１はホース材２０の外周面に沿うような曲面状の接触面２Ｂ１ａを備えている。

本発明の実施形態に係る樹脂ライニング工法によると、図１の実線で示すように、ホース材押圧保持治具２を下方に向けて揺動させて、施工対象管路Ｐの端部から引き出されたホース材２０を押圧保持しながら、ホース材２０を矢印方向に牽引する。これによると、ホース材２０を施工対象管路Ｐの端部に接触させること無く牽引することができ、ホース材２０の牽引速度を安定化させホース材２０の先端に接続された樹脂分散手段を管路内に沿って一定速度で移動させることができる。これによって、形成される樹脂ライニング膜の膜厚が均一になり、高品質の樹脂ライニング膜を形成することができる。

また、ホース材押圧保持治具２は、水平支持軸１Ｄを支点、操作柄部２Ｃの操作位置を力点とし、ホース材接触部２Ｂの接触位置を作用点とするテコの原理が働くので、比較的軽微な力で下向きに揺動させるだけで簡易にホース材を押圧保持することができる。これによって、ホース材２０を保持する補助作業者の労力を軽減することが可能になる。

図１に示すように、支持部１は施工対象管路Ｐの端部が開放された立て坑Ａ内に配備される。そして、立て坑Ａの地上部には図示省略したホース材牽引手段が設置されている。施工対象管路Ｐの端部から引き出されたホース材２０はホース材牽引手段によって地上に向けて牽引される。

立て坑Ａ内には、支持部１（ガイド板１Ｂ）を支持する支柱３を設けることができる。また、立て坑Ａ内には、地上に向けて引き出されるホース材２０を案内する案内板４を設けることができる。案内板４は図示のような支柱５や立て坑Ａ内に張られた横梁などによって支持することができる。

図３は、樹脂ライニング膜を形成するための具体的なシステム構成を示した説明図である。ここでは、施工対象管路Ｐが継手部Ｃと分岐部Ｂを含んでおり、その両端が立て坑Ａ１，Ａ２にそれぞれ開放されている。樹脂分散手段１０には回転ヘッド１１が備えられている。この樹脂分散手段１０が接続されるホース材２０は、樹脂分散手段１０を牽引する牽引索を兼ねるものであるが、内部には、少なくとも樹脂を供給するための樹脂供給管２１（２１Ａ，２１Ｂ）と回転ヘッド１１を駆動するための駆動ライン（回転ヘッド１１をエアポンプで駆動する場合は圧力供給管）２２、更には樹脂温度を一定に保つための温水循環ライン２３が収納されている。

図４は、ホース材の内部構造を示した断面図である。ホース材２０内では、樹脂供給管２１（２１Ａ，２１Ｂ）と先端側で連通して循環路を形成している温水循環ライン２３がそれぞれ一対の管を形成しており、それに対して駆動ライン２２が加えられ、更に配管のバランスを調整するためのダミーライン２４が加えられて、鋼線ワイヤ２５（３本）と共に樹脂糸２６でブレード結束が施され、その外層に発泡層２７が形成され、更にその外層に被覆層２８が形成されている。このように樹脂供給管２１を設定温度の温水が流れる温水循環ライン２３に沿って配置することで、樹脂材を樹脂分散手段１０に供給するときの樹脂材の温度を一定に保つようにしている。

ホース材２０の基端側には、図３に示すように、樹脂供給管２１（２１Ａ，２１Ｂ）に樹脂を圧入して樹脂を供給する樹脂供給手段３０、樹脂供給手段３０の吸引口３１Ａ，３１Ｂが挿通させる樹脂タンク３２Ａ，３２Ｂ、駆動ライン２２に駆動エネルギーを供給する駆動源（例えば、コンプレッサ）４０、温水循環ライン２３に設定温度の温水を循環させるための温水タンク４１及びポンプ４２が配備されている。図においては、２液混合硬化型の樹脂を用いる場合の例を示しており、樹脂タンク３２Ａ，３２Ｂ、吸引口３１Ａ，３１Ｂ、樹脂供給管２１Ａ，２１Ｂがそれぞれ一対配備されている。また、これらの装備は、作業車Ｄの荷台にまとめて配備することができる。

図示の例では、管路の分岐部Ｂに接続される分岐管Ｂ１は、例えば地上部において端部が開放され、その開放端に送風機５０が接続されている。送風機５０は、分岐管Ｂ１を介して、管路Ｐの分岐開口の外から管路Ｐ内に向かう送風を行うためのものである。

このようなシステム構成によると、支持部１に支持されたホース材押圧保持治具２を押圧することでホース材２０を押圧保持した状態で、ホース材牽引手段６によってホース材２０を矢印方向に牽引することで、例えば、即硬化性且つ高粘度の樹脂材を管路の長手方向に沿った回転軸の周りに回転駆動される回転ヘッド１１に供給して、これを管内面に向けて遠心分散させながら、回転ヘッド１１を備える樹脂分散手段１０を施工対象管路Ｐの一端から他端に向けて設定速度で移動させることができる。これによって、遠心分散された樹脂材が管内面に付着し、厚膜の樹脂ライニング膜を形成する。この際、施工対象管路Ｐに分岐部Ｂが存在する場合には、少なくとも樹脂分散手段１０が分岐開口上を通過する際に、前述した送風機５０を作動させて、分岐開口の外から施工対象管路Ｐ内に向かう送風を行う。これによって、分岐開口の開放を確保することができる。

図５は、本発明の実施形態に係る樹脂ライニング工法に使用される樹脂分散手段の一形態を示す説明図である（同図（ａ）が側面部分断面図、同図（ｂ）が管路の軸方向からみた正面図）。樹脂分散手段１０は、本体１０Ａ、回転ヘッド１１、支持部１２を備えている。本体１０Ａ内には、回転ヘッド１１を回転駆動するためのエアモータ１３とスピンドル１４が備えられ、接続された駆動ライン２２からの圧力空気をエアモータに供給するための空気流路１０Ｂと回転ヘッド１１内の樹脂充填空間１１Ｒに樹脂材を供給するための樹脂流路１０Ｃが形成されている。支持部１２には、管内面に当接する車輪１２Ａとその車輪１２Ａを管内面に押し当てる付勢手段１２Ｂを備えている。支持部１２は、本体１０Ａの外周に少なくとも３箇所装備され、車輪１２Ａを管内面に当接した状態で回転ヘッド１１の中心が管路Ｐの中心に位置するように本体１０Ａを支持している。

図６は、ライニング工程を実行するための作業説明図である。図６（ａ）に示すように、立て坑Ａ１側の地上部にホース材牽引手段６を配備し、立て坑Ａ２側地上部ウインチ（牽引手段）７を配備する。ライニング工程を実行するには、先ず、ウインチ７から引き出した牽引ワイヤ８の先端に牽引ブロック９を装着して、この牽引ブロック９を立て坑Ａ２側から施工対象管路Ｐ内に挿入し、周知の通線手段を採用して立て坑Ａ１側に移動させる。そして、牽引ブロック９に前述したホース材２０の先端を接続してウインチ７を作動させ、ホース材２０の先端を立て坑Ａ２側まで引き込む。この際、立て坑Ａ１側に配備されるホース材押圧保持治具２は上向きに揺動された状態で、ホース材押圧保持治具２がホース材２０に接触しないように保持されている。

立て坑Ａ２側まで引き込まれたホース材２０の先端に回転ヘッド１１を備えた樹脂分散手段１０を接続し、図６（ｂ）に示すように、ホース材牽引手段６を作動させて、ホース材２０を牽引して、回転ヘッド１１から樹脂材を遠心分散させながら、樹脂分散手段１０を立て坑Ａ２側から立て坑Ａ１側に向かって移動させ、樹脂ライニング膜Ｍを形成する。この際、立て坑Ａ１側に配備されるホース材押圧保持治具２は下向きに揺動され、ホース材押圧保持治具２がホース材２０を押圧保持する。これによって、ホース材２０の安定した牽引が可能になる。

引き続き２回目のライニング工程を実行する場合には、ホース材２０の先端から樹脂分散手段１０を取り外して、再び前述した方法と同様にしてホース材２０の先端を立て坑Ａ２側に引き込む。この際、即硬化性の樹脂材を用いているので１層目の樹脂ライニング膜Ｍの硬化に時間を要することはなく、即座にホース材２０の引き込みを行うことができる。そして、エアモータの回転方向を逆方向に切り換えた樹脂分散手段１０をホース材２０の先端に装着し、２層目の樹脂ライニング膜を形成するために、施工対象管路Ｐ内に配備した樹脂分散手段１０を立て坑Ａ２側から立て坑Ａ１側に移動させる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る樹脂ライニング工法によると、補助作業者に多大な労力を強いることなく、樹脂分散手段１０の移動速度を均一化して高品質の樹脂ライニング膜を形成することができる。

１：支持部，１Ａ，１Ｂ：ガイド板，１Ｃ：固着具，１Ｄ：水平支持軸，
２：ホース材押圧保持治具，２Ａ：揺動体，
２Ｂ：ホース材接触部，２Ｂ１：ガイドローラ，２Ｂ２：軸受，
２Ｂ３：弾性部材，２Ｂ１ａ：接触面，
２Ｃ：操作柄部，
３，５：支柱，４：案内板，６：ホース材牽引手段，７：ウインチ，
８：牽引ワイヤ，９：牽引ブロック，
１０：樹脂分散手段，１１：回転ヘッド，
２０：ホース材，
Ｐ：施工対象管路，Ａ，Ａ１，Ａ２：立て坑

Claims (3)

1. 先端に樹脂分散手段を接続したホース材を牽引しながら、前記樹脂分散手段によって分散される樹脂によって管内面に樹脂ライニング膜を形成する既設管の樹脂ライニング工法において、
   施工対象管路の端部に支持部を設け、
   該支持部にホース材押圧保持治具を上下に揺動自在に支持し、
   前記ホース材押圧保持治具は、前記支持部に支持される揺動体と、前記揺動体に設けられるホース材接触部と、前記揺動体の前記支持部とは逆方向に延設される操作柄部とを備え、
   前記ホース材接触部は、前記ホース材の牽引によって転動するガイドローラを備え、複数の前記ガイドローラが前記ホース材に沿って湾曲状に配列され、
   前記ホース材押圧保持治具を下方に向けて揺動させて、前記施工対象管路の端部から引き出された前記ホース材を押圧保持しながら、当該ホース材を牽引することを特徴とする既設管の樹脂ライニング工法。
2. 前記支持部は施工対象管路の端部が開放された立て坑内に配備され、当該立て坑の地上部に設置されたホース材牽引手段によって前記ホース材が牽引されることを特徴とする請求項１に記載された既設管の樹脂ライニング工法。
3. 先端に樹脂分散手段を接続したホース材を牽引しながら、前記樹脂分散手段によって分散される樹脂によって管内面に樹脂ライニング膜を形成する既設管の樹脂ライニング工法に用いられるホース材押圧保持治具であって、
   施工対象管路の端部に設けられた支持部に上下に揺動自在に支持される揺動体と、該揺動体に設けられるホース材接触部と、前記揺動体の支持部とは逆方向に延設される操作柄部とを備え、
   前記ホース材接触部は、前記ホース材の牽引によって転動するガイドローラを備え、複数の前記ガイドローラが前記ホース材に沿って湾曲状に配列され、
   前記操作柄部を下に向けて押圧し前記揺動体を下に向けて揺動させることで前記ホース材接触部を前記ホース材に接触させて当該ホース材を押圧保持することを特徴とするホース材押圧保持治具。

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