JP6677505B2 - Tubular lining material, method for producing the same, and method for repairing existing pipe using tubular lining material - Google Patents
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本発明は、下水管等の管が老朽化した場合等に、管内面を被覆するための管状ライニング材及びその製造方法、並びに管状ライニング材を用いた既設管補修方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tubular lining material for covering the inner surface of a pipe when a pipe such as a sewer pipe is deteriorated, and a method for repairing an existing pipe using the tubular lining material.
下水管等の既設管は長年の使用により劣化し、その耐用年数は一般に約50年とされているため、耐用年数を超えた下水管は年々増加している。特に、老朽化した下水管は変形や亀裂等が生じており、下水の流下機能が低下するだけでなく、下水管周囲の地下水や土砂が下水管内に流入することによって地中に空洞が生じることから地面陥没の原因にもなっている。また、地中に埋設される下水管は地震等の地盤変動による影響を受けやすいこともあり、所定の時期に何らかの補修が必要となるのが現状である。 Existing pipes such as sewage pipes are deteriorated by long-term use, and their service life is generally about 50 years. Therefore, sewage pipes exceeding the service life are increasing year by year. In particular, aging sewer pipes are deformed or cracked, which not only reduces the drainage function of sewage, but also creates cavities in the ground due to the inflow of groundwater and sediment around the sewer pipes. It also causes the ground to sink. Also, sewage pipes buried underground may be susceptible to ground changes such as earthquakes, and at present, some repairs are required at predetermined times.
既設管補修方法として既設管の内面にライニング材を被覆する方法が知られている(特許文献1)。この方法では、硬化性樹脂組成物が含浸された繊維マットから形成された管状のライニング材を未硬化状態で既設管内に導入した後、ライニング材の両端部を閉塞して形成された密閉空間に圧縮空気を導入することによりライニング材を既設管の内面に押圧した状態でライニング材を光や熱により硬化させる。これにより、既設管の内側に樹脂製の更生管が形成されることにより既設管が補修される。 As a method of repairing an existing pipe, a method of coating an inner surface of an existing pipe with a lining material is known (Patent Document 1). In this method, a tubular lining material formed from a fiber mat impregnated with a curable resin composition is introduced into an existing pipe in an uncured state, and then the closed space formed by closing both ends of the lining material is formed. By introducing compressed air, the lining material is cured by light or heat while the lining material is pressed against the inner surface of the existing pipe. As a result, the existing pipe is repaired by forming the resin rehabilitation pipe inside the existing pipe.
ライニング材は一般に、ガラス繊維等の繊維で形成した帯状の繊維マットに硬化性樹脂組成物を含浸し、これを螺旋状に巻回して管状に成形することにより製造される(特許文献2)。製造されるライニング材は、その外径が補修対象の管の内径よりもやや小さく形成されている。これにより、上記の圧縮空気の導入により、ライニング材の径を拡大させることにより、既設管の内面に対して密着した更生管を形成することが可能である。 The lining material is generally manufactured by impregnating a curable resin composition into a band-like fiber mat formed of fibers such as glass fibers, spirally winding the resultant into a tubular shape (Patent Document 2). The manufactured lining material has an outer diameter slightly smaller than an inner diameter of a pipe to be repaired. Thereby, by introducing the above-mentioned compressed air, it is possible to form a rehabilitation pipe which is in close contact with the inner surface of the existing pipe by expanding the diameter of the lining material.
しかしながら、従来のライニング材では径の拡大には限界があり、老朽化して凹凸形状や変形が生じた既設管を補修する場合には、その凹凸形状や変形に十分に対応した更生管を得ることが難しく、シワ等の発生により良好な品質の更生管を得ることが困難であった。 However, conventional lining materials have a limit in increasing the diameter, and when repairing an existing pipe that has deteriorated and has irregularities or deformation, it is necessary to obtain a rehabilitated pipe that sufficiently responds to the irregularities or deformation. It is difficult to obtain a rehabilitating pipe of good quality due to wrinkles and the like.
したがって、本発明の目的は、老朽化して凹凸形状や変形が生じた既設管を補修する場合であっても、その形状にフィットし且つシワ等が生じにくい高品質な更生管を形成することができる管状ライニング材及びその製造方法を提供することにある。また、この管状ライニング材を使用して既設管を補修する方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to form a high-quality rehabilitated pipe that fits the shape and hardly causes wrinkles even when repairing an existing pipe that has been deteriorated and has irregularities or deformation. It is an object of the present invention to provide a tubular lining material and a method for manufacturing the same. Another object of the present invention is to provide a method for repairing an existing pipe using the tubular lining material.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の管状ライニング材は、
硬化性樹脂組成物が含浸された繊維マットから形成された管状のライニング材であって、
前記繊維マットは、硬化性樹脂組成物を除く繊維マットの質量を基準として、50質量%以上が、長さが2〜20cmの繊維から構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the tubular lining material according to claim 1 is
A tubular lining material formed from a fiber mat impregnated with a curable resin composition,
The fiber mat is characterized in that 50% by mass or more based on the mass of the fiber mat excluding the curable resin composition is composed of fibers having a length of 2 to 20 cm.
従来の管状ライニング材は、これに含まれる繊維マットを構成する繊維の長さが、形成されるライニング材の周長以上(通常50cm以上)の長い繊維で構成されていた。本発明では、繊維マットの半分以上、即ち50質量%以上を構成する繊維の長さが2〜20cmと短い繊維であることにより、ライニング材を拡径する際に、互いの繊維が離れる方向に移動しやすくなり、その分拡径する度合いを大きくすることができる。 The conventional tubular lining material has been constituted by long fibers in which the fiber constituting the fiber mat has a length equal to or greater than the circumference of the lining material to be formed (usually 50 cm or more). In the present invention, when the length of the fibers constituting at least half of the fiber mat, that is, at least 50% by mass is as short as 2 to 20 cm, the fibers are separated in a direction in which the fibers are separated from each other when the lining material is expanded. It is easy to move, and the degree of diameter expansion can be increased accordingly.
したがって、拡径する度合いを大きくすることができる分、拡径前のライニング材の径を小さくすることができ、既設管補修作業の作業性が向上する。そして、老朽化により凹凸や変形が生じた既設管を補修する場合に、その箇所に応じた拡径度合いとさせることができるので、凹凸や変形に追従したシワ等の生じていない品質の良好な更生管を形成することが可能となる。 Therefore, the diameter of the lining material before the diameter expansion can be reduced by the degree to which the diameter expansion can be increased, and the workability of the existing pipe repair work is improved. When repairing an existing pipe that has been uneven or deformed due to aging, it can be made to have a degree of diameter expansion according to the location, so that it has good quality without wrinkles etc. that follow unevenness and deformation. It becomes possible to form a rehabilitation tube.
請求項2に記載の管状ライニング材は、前記長さが2〜20cmの繊維の延在方向が、前記管状ライニング材の軸方向を基準として65〜90°であることを特徴とする。 The tubular lining material according to claim 2 is characterized in that the extending direction of the fiber having a length of 2 to 20 cm is 65 to 90 ° with respect to the axial direction of the tubular lining material.
上述したように、一般に、管状ライニング材は、既設管の内径よりもやや小さく形成して、作業時に拡径される。従来では、長い繊維を使用していたため、管状ライニング材を拡径可能とするためには、繊維が延在する角度を管状ライニング材の軸方向に対して小さくしなければならないという事情があった。この角度が大きいとそれ以上拡径することができなくなるからである。しかしながら、上記角度が小さいほど、形成される更生管は、上下方向の力に対し抵抗力が小さくなるという問題がある。 As described above, generally, the tubular lining material is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the existing pipe, and is expanded during the operation. Conventionally, since long fibers were used, the angle at which the fibers extended had to be reduced with respect to the axial direction of the tubular lining material so that the tubular lining material could be expanded in diameter. . If the angle is large, the diameter cannot be further increased. However, there is a problem that as the angle is smaller, the formed rehabilitation pipe has a smaller resistance to a vertical force.
本発明では、長さが2〜20cmの短い繊維が使用されているので、上記角度が65〜90°という大きい角度としても、拡径時には、その短い繊維が互いに離れることで十分に拡径することが可能となっている。そして、繊維がこのような大きい角度で配置されていることにより、形成される更生管は、上下方向の力に対して十分な抵抗力を発揮でき、リングとしての強度を高い水準で確保することが可能となる。 In the present invention, since short fibers having a length of 2 to 20 cm are used, even when the angle is as large as 65 to 90 °, when the diameter is expanded, the short fibers are sufficiently expanded by separating from each other. It has become possible. And since the fibers are arranged at such a large angle, the formed rehabilitation pipe can exhibit sufficient resistance against vertical force, and ensure a high level of strength as a ring. Becomes possible.
請求項3に記載の管状ライニング材は、前記管状ライニング材の外周面上に、さらに、帯状の補強材が前記管状ライニング材の軸方向と平行に設けられたことを特徴とする。 The tubular lining material according to claim 3 is characterized in that a belt-like reinforcing material is further provided on an outer peripheral surface of the tubular lining material in parallel to an axial direction of the tubular lining material.
この構成によれば、管状ライニング材に対して軸方向の力が加わったとしても、帯状の補強材の存在により、その力に対する抵抗力が発揮されるので、施工時、運搬時、保管時などにおいて、管状ライニング材の管状物としての形状を十分に維持することが可能となる。また、例えば、硬化性樹脂組成物が含浸された繊維マットを螺旋状に巻回して形成された管状のライニング材では、ライニング材の軸方向に対する力が加わると変形し易いことから、上記帯状の補強材の配置はこのようなライニング材に特に有効である。そして、施工後においても、地震等の地殻変動により更生管に軸方向の力が加わった場合にこれに対して優れた抵抗力を発揮することができる。 According to this configuration, even when an axial force is applied to the tubular lining material, the presence of the belt-like reinforcing material exerts a resistance to the force, so that it can be used during construction, transportation, storage, and the like. In this case, the shape of the tubular lining material as a tubular object can be sufficiently maintained. Further, for example, in a tubular lining material formed by spirally winding a fiber mat impregnated with a curable resin composition, the lining material is easily deformed when a force is applied in the axial direction of the lining material. The arrangement of the reinforcing material is particularly effective for such a lining material. Then, even after the construction, when an axial force is applied to the rehabilitation pipe due to a crustal deformation such as an earthquake, it is possible to exhibit excellent resistance to this.
請求項4に記載の管状ライニング材は、前記繊維が、ガラス繊維、炭素繊維及びアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。これら繊維は強度が高いため、形成される更生管の強度を十分に高くすることができるライニング材を提供することができる。 The tubular lining material according to claim 4 is characterized in that the fibers are at least one selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers, and aramid fibers. Since these fibers have high strength, it is possible to provide a lining material capable of sufficiently increasing the strength of the formed rehabilitating pipe.
また、上記目的を達成する請求項5に記載の管状ライニング材の製造方法は、
帯状の繊維マットに硬化性樹脂組成物を含浸する含浸工程、及び、
前記硬化性樹脂組成物が含浸された帯状の繊維マットを螺旋状に巻回して管状ライニング材を形成する巻回工程、を含む管状ライニング材の製造方法であって、前記帯状の繊維マットは、硬化性樹脂組成物を除く繊維マットの質量を基準として50質量%以上が、長さが2〜20cmの繊維から構成されていることを特徴とする。
Further, the method for producing a tubular lining material according to claim 5, which achieves the above object, comprises:
An impregnation step of impregnating the curable resin composition into the belt-like fiber mat, and
A winding step of spirally winding the band-shaped fiber mat impregnated with the curable resin composition to form a tube-lined material, wherein the band-shaped fiber mat is: It is characterized in that 50% by mass or more based on the mass of the fiber mat excluding the curable resin composition is composed of fibers having a length of 2 to 20 cm.
帯状の繊維マットを用いてこれを巻回することにより管状ライニング材を製造することが作業性の面で良好であり、また、製造される管状ライニング材は長さが2〜20cmの繊維を50質量%以上含んでいるので、上述したとおり、この管状ライニング材を使用すれば凹凸や変形に追従したシワ等の生じていない品質の良好な更生管を形成することが可能となる。 It is preferable in terms of workability to produce a tubular lining material by winding the same using a belt-shaped fiber mat, and the produced tubular lining material is made of a fiber having a length of 2 to 20 cm. As described above, the use of this tubular lining material makes it possible to form a high-quality rehabilitated pipe free of wrinkles or the like following irregularities and deformations, as described above.
請求項6に記載の方法は、前記巻回工程において、製造される管状ライニング材において、前記長さが2〜20cmの繊維の延在方向が、前記管状ライニング材の軸方向を基準として65〜90°となるように前記帯状の繊維マットを巻回することを特徴とする。 The method according to claim 6, wherein in the winding step, in the tubular lining material produced, the extending direction of the fiber having a length of 2 to 20 cm is 65 to 65 with respect to the axial direction of the tubular lining material. It is characterized in that the band-shaped fiber mat is wound so as to be 90 °.
この構成によれば、請求項2に記載と同様に、形成される更生管は、上下方向の力に対して優れた抵抗力を有することになり、強度の高い更生管を形成することが可能となる。 According to this configuration, similarly to the second aspect, the formed rehabilitation pipe has excellent resistance to the vertical force, and a high-strength rehabilitation pipe can be formed. Becomes
請求項7に記載の方法は、前記帯状の繊維マットは、前記長さが2〜20cmの繊維が前記帯状の繊維マットの長さ方向に延在した状態で含むことを特徴とする。 The method according to claim 7, wherein the band-shaped fiber mat includes fibers having the length of 2 to 20 cm extending in a length direction of the band-shaped fiber mat.
帯状の繊維マットとして、2〜20cmの繊維がその長さ方向に延在しているものを使用することにより、巻回工程において、製造される管状ライニング材において2〜20cmの繊維が所定の角度となるようにするための角度調整を容易に行うことができる。 By using a band-like fiber mat in which fibers of 2 to 20 cm extend in the length direction thereof, in the winding step, the fibers of 2 to 20 cm in the manufactured tubular lining material have a predetermined angle. The angle can be easily adjusted so that
請求項8に記載の方法は、前記巻回工程の後、前記管状ライニング材の外周面上に、さらに、帯状の補強材を、前記管状ライニング材の軸方向と平行に配置する補強材配置工程を含むことを特徴とする。請求項3と同様に、帯状の補強材を配置することにより、管状ライニング材の管状物としての形状を十分に維持することが可能となる。 The method according to claim 8, wherein, after the winding step, a belt-like reinforcing material is further disposed on an outer peripheral surface of the tubular lining material in a direction parallel to an axial direction of the tubular lining material. It is characterized by including. Similarly to the third aspect, by disposing the belt-shaped reinforcing material, it is possible to sufficiently maintain the shape of the tubular lining material as a tubular material.
請求項9に記載の方法は、前記繊維が、ガラス繊維、炭素繊維及びアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。請求項4と同様に、これら強度の高い繊維を使用することにより、強度の高い更生管を得ることが可能である。 The method according to claim 9, wherein the fiber is at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber and aramid fiber. Similar to the fourth aspect, by using these high-strength fibers, it is possible to obtain a high-strength rehabilitation pipe.
さらに、本発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の管状ライニング材を既設管内に導入する導入工程、前記導入された管状ライニング材を拡径することにより、該管状ライニング材を前記既設管の内面に押圧して密着させる工程、及び、前記拡径された状態の管状ライニング材を硬化する硬化工程、を含む既設管補修方法を提供する。本発明の管状ライニング材を用いることにより、既設管の凹凸や変形の形状に追従した、シワ等の生じていない更生管を形成することができる。 Further, the present invention provides an introduction step of introducing the tubular lining material according to any one of claims 1 to 4 into an existing pipe, and expanding the introduced tubular lining material to reduce the diameter of the introduced tubular lining material. A method for repairing an existing pipe, comprising: a step of pressing the inner surface of the existing pipe so as to be in close contact therewith; and a curing step of curing the expanded tubular lining material. By using the tubular lining material of the present invention, it is possible to form a rehabilitated pipe that has no wrinkles or the like and that follows the unevenness or deformation shape of the existing pipe.
本発明によれば、管状ライニング材の拡径作業において、従来よりも拡径度合いを大きくすることができる分、拡径前のライニング材の径を小さくすることができるので、作業性を向上させることができるだけでなく、凹凸や変形の生じた既設管を補修する場合に、その箇所に応じた拡径度合いとさせることができるので、凹凸や変形に追従したシワ等の生じていない品質の良好な更生管を形成することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the diameter expansion work of a tubular lining material, since the diameter expansion degree can be made larger than before, the diameter of the lining material before diameter expansion can be made small, and workability is improved. Not only can it be used, but when repairing an existing pipe with irregularities or deformation, the degree of diameter expansion can be adjusted according to the location, so good quality without wrinkles etc. that follow irregularities or deformation It is possible to form a rehabilitating pipe.
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図1は、本発明の管状ライニング材の一例を示す斜視図である。本実施の形態の管状ライニング材10は、内側から順にインナーフィルム12、硬化性樹脂組成物が含浸された繊維マット14、帯状の補強材16−1、16−2及びアウターフィルム18が設けられている。インナーフィルム12、帯状の補強材16−1、16−2及びアウターフィルム18は必要に応じて設けられるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of the tubular lining material of the present invention. The
硬化性樹脂組成物が含浸された繊維マット14は、管状ライニング材10の主体を成すものであり、この繊維マットは、硬化性樹脂組成物を除く繊維マットの質量を基準として、50質量%以上、好ましくは65質量%以上、特に好ましくは75質量%以上、更に好ましくは90質量%以上が、長さが2〜20cm、好ましくは5〜15cm、特に好ましくは5〜10cmの繊維から構成されている。繊維の太さは特に限定されないが、例えば10〜40μmである。2〜20cmの短い繊維がこの含有量で含まれていることにより、後に詳述するが、既設管の補修作業における拡径工程において、拡径の度合いを大きくすることができる。
The
図2は、繊維マット14のみの側面図(a)及びその部分拡大概略図(b)である。繊維マット14において、上述した長さ2〜20cmの繊維14aの延在方向(図示中A方向)は、管状ライニング材10(即ち、管状の繊維マット14)の軸方向(図示中B方向)を基準として、65〜90°であることが好ましい。このような大きな角度で繊維が延在していることにより、形成される更生管に加わる上下方向の力に対して優れた抵抗力を発揮でき、リングとしての強度を高い水準で維持することができる。
FIG. 2 is a side view (a) of only the
このような繊維マット14は、例えば、次のような方法により作製することができる。すなわち、長さ2〜20cmの繊維を複数本撚るなどして組み合わせたストランドを数十本束ねて紐状としたロービングを複数本、更に同方向でまとめて帯状の形状となるように成形する。その際、ロービング同士はその端部が延在方向に直交する方向を基準として同じ位置ではなく、別位置となるようにランダムに配置することが好ましい。これにより、帯状の形状が崩れにくくなるとともに、後述する拡径作業により繊維同士が周方向により離れ易い構造とすることができる。そして、さらにその後、まとめられた帯状の形状を維持するために、長さ2〜20cmの繊維の延在方向とは異なる方向に別のロービングを配置して、その上から例えば霧状の接着剤を吹き付けることなどにより、繊維マット18を形成することができる。帯状の繊維マットは、例えば、螺旋状に巻回することにより管状の繊維マットとすることができる。この場合、硬化性樹脂組成物の繊維マットへの含浸は、巻回前でも巻回後でもよいが、巻回前の方が作業性に優れる点で好ましい。
Such a
繊維マット14を構成する繊維は、例えば、ガラス繊維、炭素繊維及びアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。これら繊維は強度が高いため、形成される更生管の強度を十分に高くすることができるライニング材を提供することができる。上記繊維は2種以上を組み合わせて使用することができる。
The fibers constituting the
図1に示すインナーフィルム12及びアウターフィルム18は従来から管状ライニング材の製造に用いられているものでよい。例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどを用いることができる。硬化性樹脂組成物が光硬化性樹脂組成物の場合はインナーフィルムは照射する光に対して透過性を有するものを用いる。
The
繊維マット14に含浸される硬化性樹脂組成物は、光で硬化する樹脂組成物でも熱で硬化する樹脂組成物でもよい。いずれの硬化性樹脂組成物でも、ビニルエステル樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等の重合性樹脂をスチレン等の溶媒に溶かしたものを使用することができ、光硬化性樹脂組成物の場合はアゾ化合物等の光重合開始剤が配合され、熱硬化性樹脂組成物の場合は熱に反応する有機過酸化物が配合される。繊維マット14と硬化性樹脂組成物の重量割合は、例えば、繊維マットが50〜55質量%で、硬化性樹脂組成物が45〜50質量%である。繊維マット14の重さは、例えば、500〜800g/m2、好ましくは600〜700g/m2である。
The curable resin composition impregnated in the
帯状補強材16−1、16−2としては、繊維マット14の軸方向に対して抵抗力を発揮することができるものであればよい。好ましい材料としては、繊維マット、好ましくは硬化性樹脂組成物を含浸した繊維マットである。図示した例では、繊維マット14の外周上の相対する方向の2箇所に帯状補強材16−1、16−2を設けているが、1箇所としてもよいし、3箇所以上としてもよい。帯状補強材16−1、16−2は、管状ライニング材10の軸方向と並行に設けられている。
The band-shaped reinforcing members 16-1 and 16-2 may be any as long as they can exhibit resistance in the axial direction of the
帯状補強材を配置することにより、管状ライニング材10に対して軸方向の力が加わったとしても、帯状補強材16−1、16−2の存在によりその力に対する抵抗力が発揮されるので、施工時、運搬時、保管時などにおいて、管状ライニング材の管状物としての形状を十分に維持することが可能となる。また、例えば、硬化性樹脂組成物が含浸された繊維マットを螺旋状に巻回して形成された管状のライニング材では、ライニング材の軸方向に対する力が加わると変形し易いことから、帯状補強材16−1、16−2の配置はこのようなライニング材に特に有効である。そして、施工後においても、地震等の地殻変動により更生管に軸方向の力が加わった場合にこれに対して優れた抵抗力を発揮することができる。
Even if an axial force is applied to the
次に、本発明のライニング材を用いた既設管の補修方法について説明する。本発明の既設管の補修方法は、本発明のライニング材を用いればよく、作業自体は従来と同じようにして行えばよい。図3は、本発明の既設管補修方法の説明図である。 Next, a method for repairing an existing pipe using the lining material of the present invention will be described. The method for repairing an existing pipe of the present invention may use the lining material of the present invention, and the work itself may be performed in the same manner as in the related art. FIG. 3 is an explanatory view of the existing pipe repair method of the present invention.
本発明の既設管補修方法は、本発明の管状ライニング材10を既設管100内に導入する導入工程、
導入された管状ライニング材10を拡径することにより、管状ライニング材10を既設管100の内面に押圧して密着させる拡径工程、
拡径された状態の管状ライニング材10を硬化する硬化工程、
を含む。
The existing pipe repair method of the present invention includes an introduction step of introducing the
A diameter-expanding step of expanding the diameter of the introduced
A curing step of curing the expanded
including.
本図では、既設管として下水管(下水道本管)を例にとって示している。管状ライニング材10は、既設管100内に導入された後、両端を閉塞部材62−1、62−2で閉塞し、これにより形成された閉塞空間70内に圧縮空気を導入して管状ライニング材50を拡径することにより拡径工程が行われる。
In this drawing, a sewer pipe (sewage main pipe) is shown as an example of an existing pipe. After being introduced into the existing
その後、ライニング材の内部からライニング材に対して光を照射することより、ライニング材の硬化性樹脂組成物が硬化することにより既設管の内側に樹脂製の更生管が形成される。このようにして本発明の既設管補修方法が行われる。ライニング材のインナーフィルムは必要に応じて引き剥がされる。図示の例は、光硬化性樹脂組成物を使用した管状ライニング材を用いた例であるが、熱硬化性樹脂組成物を使用した管状ライニング材の場合は、光の照射の代わりに蒸気等で加熱を行う。 Thereafter, by irradiating the lining material with light from the inside of the lining material, the curable resin composition of the lining material is cured to form a resin rehabilitation pipe inside the existing pipe. In this manner, the existing pipe repair method of the present invention is performed. The inner film of the lining material is peeled off as necessary. The illustrated example is an example in which a tubular lining material using a photocurable resin composition is used, but in the case of a tubular lining material using a thermosetting resin composition, steam or the like is used instead of light irradiation. Perform heating.
なお、図示中、符号90は下水の流れを堰き止める堰き止め部材である。符号66、72は作業装置であり、作業装置66からホース68を介して空気が管状ライニング材10の内側に供給されるとともに、ホース74から排出されることで、密閉空間70では空気の流れが生じており、可燃性物質の排出が行われている。符号60はライニング材50に光を照射するためのランプ連結体である。硬化工程を終えた後、必要により端部処理を行う等して、既設管100の内側に更生管が形成される。
In the drawing,
本発明の管状ライニング材10を用いることにより次の効果が奏される。すなわち、従来の管状ライニング材10は、これに含まれる繊維マットを構成する繊維の長さが、少なくとも形成されるライニング材の周長以上(通常50cm以上)の長い繊維で構成されていた。本発明では、繊維マットが、硬化性樹脂組成物を除く繊維マットの質量を基準として50質量%以上が長さが2〜20cmと短い繊維で構成されていることにより、ライニング材を拡径する際に、互いの繊維が離れる方向に移動しやすくなり、その分拡径する度合いを大きくすることができる。
The use of the
したがって、拡径する度合いを大きくすることができる分、拡径前のライニング材の径を小さくすることができることにより作業性が向上するとともに、老朽化して凹凸や変形が生じた既設管を補修する場合に、その箇所に応じた拡径度合いとさせることができるので、凹凸や変形等の形状に追従したシワ等の生じていない品質の良好な更生管を形成することが可能となる。 Therefore, the degree of expansion can be increased, so that the diameter of the lining material before the expansion can be reduced, thereby improving the workability and repairing the old pipe that has deteriorated and has irregularities and deformation. In this case, since the diameter can be increased according to the location, it is possible to form a high-quality rehabilitating pipe free from wrinkles or the like that follows the shape of unevenness or deformation.
また、一般に、管状ライニング材は、既設管の内径よりもやや小さく形成して、作業時に拡径される。従来では、長い繊維を使用していたため、管状ライニング材を拡径可能とするためには、繊維が延在する角度を管状ライニング材の軸方向に対して小さくしなければならないという事情があった。この角度が大きいとそれ以上拡径することができなくなるからである。しかしながら、上記角度が小さいほど、形成される更生管は、上下方向の力に対し抵抗力が小さくなるという問題がある。 In general, the tubular lining material is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the existing pipe, and is expanded at the time of work. Conventionally, since long fibers were used, the angle at which the fibers extended had to be reduced with respect to the axial direction of the tubular lining material so that the tubular lining material could be expanded in diameter. . If the angle is large, the diameter cannot be further increased. However, there is a problem that as the angle is smaller, the formed rehabilitation pipe has a smaller resistance to a vertical force.
本発明では、長さが2〜20cmの短い繊維が使用されているので、上記角度が65〜90°という大きい角度としても、拡径時には、その短い繊維が互いに離れることで十分に拡径することが可能となっている。そして、繊維がこのような大きい角度で配置されていることにより、形成される更生管は、上下方向の力に対して十分な抵抗力を発揮でき、リングとしての強度を高い水準で確保することが可能となる。 In the present invention, since short fibers having a length of 2 to 20 cm are used, even when the angle is as large as 65 to 90 °, when the diameter is expanded, the short fibers are sufficiently expanded by separating from each other. It has become possible. And since the fibers are arranged at such a large angle, the formed rehabilitation pipe can exhibit sufficient resistance against vertical force, and ensure a high level of strength as a ring. Becomes possible.
次に、本発明の管状ライニング材を製造する方法について説明する。図4はライニング材を製造する過程の一例を示す概略図である。ライニング材の製造にはマンドレル40が使用されてこの上に帯状の繊維マット20が巻回されていく。マンドレル40には、予め、筒状のインナーフィルム12が装着されている。インナーフィルム12は必要に応じて用いられるものであり、製造されるライニング材の内面を保護する役割を有する。
Next, a method for producing the tubular lining material of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic view showing an example of a process for manufacturing a lining material. The
本実施の形態では、予め硬化性樹脂組成物が含浸された繊維マット20をインナーフィルム12の外周上に螺旋状に巻回することにより管状物22を形成する。
In the present embodiment, the
繊維マット20は事前にロール状に保管されており、この巻回工程の際にロール20−1、20−2から繰り出される。本実施の形態では、繊維マットのロール20−1、20−2は、マンドレル40の周りに2つ配置されており、それぞれのロール20−1、20−2から繊維マット20が繰り出されてインナーフィルム12の外周上に巻回される。そして、ロール20−1からの繊維マット20とロール20−2からの繊維マット20が交互に巻回されて、順次重ねられていく。図示した例では2つのロール20−1、20−2をマンドレル40を基準として相対する位置に配置した例を示しているが、繊維マットのロールは1つでもよいし、2個に限らず3個以上配置してもよい。すなわち、ロールは1つでも複数個でもよい。
The
繊維マット20は、上述した長さ2〜20cmの繊維の延在方向が、形成される管状ライニング材の軸方向を基準として65〜90°なるように角度調整されて巻回される。
The
繊維マット20は、長さ2〜20cmの繊維が、繊維マット20の長さ方向に延在して存在していることが好ましい。これにより、所望とする角度への調整を容易に行うことができる。この場合には、帯状の繊維マット20を螺旋状に巻回する際の螺旋角度が65〜85°とされていることが好ましい。螺旋角度とは、図4上において角度Aで示されるものであり、管状物22の軸方向(即ち、形成される管状ライニング材の軸方向)を基準として、どのくらいの傾きで繊維マット20が巻回されるかを示す角度である。これにより、管状ライニング材において、長さ2〜20cmの繊維が、管状ライニング材の軸方向に対して65〜90°の範囲内とする作業が容易となる。
The
次に、繊維マット20を巻回することにより形成された管状物22の外周上にその軸方向に延びるように帯状補強材16−1、16−2を配置する。図示した例では、2つの帯状補強材16−1、16−2が、マンドレル40を基準として相対する方向に配置されている。帯状補強材を配置することにより、螺旋状に巻回された管状物22の軸方向にかかる力に対して抵抗力が発揮され、ライニング材の形が崩れることを防止することができる。なお、この帯状補強材の配置工程は必要に応じて行われるものである。また、図示した例では、2つの帯状補強材16−1、16−2を配置しているが、帯状補強材は1つでもよく、3つ以上でもよい。帯状補強材の幅は、管状物22の周長に対して、例えば10〜50%である。
Next, the belt-shaped reinforcing members 16-1 and 16-2 are arranged on the outer periphery of the
その後、管状物には更にアウターフィルム18−1、18−2がその外周上に設けられる。図示した例では、2つの帯状のアウターフィルム18−1、18−2が対向するように配置されている。そして、2つの帯状のアウターフィルム18−1、18−2の幅方向端部を熱圧着装置30において熱圧着して互いに融着する。これにより、一体となったアウターフィルム18−1、18−2に、インナーフィルム12、管状物22及び帯状補強材16−1、16−2が内包される。アウターフィルム16−1、16−2の幅は、これらを合計した長さが、管状物22の周長よりも長ければよい。
Thereafter, outer films 18-1 and 18-2 are further provided on the outer periphery of the tubular material. In the illustrated example, two strip-shaped outer films 18-1 and 18-2 are arranged so as to face each other. Then, the width direction ends of the two band-shaped outer films 18-1 and 18-2 are thermocompression-bonded by the
以上により管状のライニング材が製造される。製造されたライニング材は保管及び運搬のために、押し潰されて折りたたまれた状態となる。 Thus, a tubular lining material is manufactured. The manufactured lining material is crushed and folded for storage and transportation.
なお、帯状の繊維マット20における長さ2〜20cmの繊維の延在方向は、帯状の繊維マット20の長さ方向でなくてもよく、その場合には、製造されるライニング材において2〜20cmの繊維の延在方向が、製造される管状ライニング材の軸方向に対して65〜90°となるように螺旋角度を調整すればよい。
In addition, the extending direction of the fibers having a length of 2 to 20 cm in the band-shaped
なお、本発明は上記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。以下、実施例により本発明を説明する。 The present invention is not limited to the configuration of each of the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
(1)管状ライニング材1(本発明)の作製
光硬化性樹脂組成物(不飽和ポリエステル樹脂、スチレン及び光重合開始剤を含む)を事前に含浸した帯状のガラス繊維マット(幅840mm、硬化後厚さ0.7mm、ガラス繊維マットの重量650g/m2、含浸樹脂組成物量600g/m2)を、図4に示すように、筒状のインナーフィルム(ポリエチレンフィルム)12で下記表1に示す螺旋角度にて巻回した後、帯状補強材16−1、16−2及びアウターフィルム(ポリエチレンフィルム)18−1、18−2を配置することにより管状ライニング材(厚さ2.8mm)を得た。使用したライニング材は、一本の長さが2〜20cmの範囲内のガラス繊維(太さ20μm)を用いて帯状の繊維マットになるように成形したものである。この繊維マットでは、長さが2〜20cmのガラス繊維が、帯状のマットの長さ方向に延在している。
(1) Preparation of tubular lining material 1 (the present invention) A belt-like glass fiber mat (width 840 mm, after curing) previously impregnated with a photocurable resin composition (including an unsaturated polyester resin, styrene and a photopolymerization initiator). The thickness 0.7 mm, the weight of the glass fiber mat 650 g / m 2 , and the amount of the impregnated resin composition 600 g / m 2 ) are shown in Table 1 below with a cylindrical inner film (polyethylene film) 12 as shown in FIG. After winding at a helical angle, a tubular lining material (thickness: 2.8 mm) is obtained by arranging the belt-like reinforcing materials 16-1, 16-2 and the outer films (polyethylene films) 18-1, 18-2. Was. The used lining material is formed by using a glass fiber (thickness: 20 μm) having a length in a range of 2 to 20 cm so as to form a band-like fiber mat. In this fiber mat, glass fibers having a length of 2 to 20 cm extend in the length direction of the band-like mat.
(2)管状ライニング材2(比較例)の作製
上記長さが2〜20cmのガラス繊維に代えて、長さが30cmのガラス繊維を使用したこと以外は、上記(1)と同様にしてライニング材を製造した。
(2) Preparation of tubular lining material 2 (comparative example) Lining was performed in the same manner as in (1) above, except that glass fibers having a length of 30 cm were used instead of glass fibers having a length of 2 to 20 cm. Lumber was manufactured.
(3)評価
上記2つのライニング材1及び2について、凹凸や変形のある管の内側にライニング材を導入し、両端を密閉して内部に圧縮空気を導入することにより、ライニング材を拡径させた。その後、紫外線ランプによりライニング材に紫外線を照射することで、ライニング材を硬化させ、更生管を得た。この更生管についてシワの有無を調べたところ、ライニング材1の更生管はシワが発生しておらず品質が良好であった。一方、ライニング材2の更生管はシワが発生していることが認められた。
(3) Evaluation Regarding the above two lining materials 1 and 2, the lining material was expanded by introducing a lining material inside the pipe having irregularities and deformation, sealing both ends and introducing compressed air into the inside. Was. Thereafter, the lining material was cured by irradiating the lining material with ultraviolet rays using an ultraviolet lamp, thereby obtaining a rehabilitated tube. When the rehabilitation pipe was examined for wrinkles, the rehabilitation pipe of the lining material 1 had no wrinkles and was of good quality. On the other hand, it was recognized that the retread tube of the lining material 2 had wrinkles.
(4)強度測定
作製したライニング材の両端を密閉した後、圧縮空気を内部に供給することによりライニング材を拡径し、この状態で予めライニング材の内側に導入しておいた紫外線ランプにより、ライニング材の内側から紫外線を照射することにより、ライニング材を硬化させて更生管のサンプルを形成した。このサンプルについて、以下の評価を行った。
(4) Measurement of strength After sealing both ends of the produced lining material, the lining material is expanded by supplying compressed air into the inside, and in this state, an ultraviolet lamp introduced in advance inside the lining material is used. By irradiating ultraviolet rays from the inside of the lining material, the lining material was cured to form a sample of the rehabilitation pipe. The following evaluation was performed on this sample.
(1)短期曲げ弾性係数及び長期曲げ弾性係数 JISK 7035に従い、曲げ弾性係数を測定した。短期曲げ弾性係数は、上記更生管のサンプルに所定の荷重を加えた直後に測定した弾性係数である。長期曲げ弾性係数は、上記更生管のサンプルに所定の荷重を加えた後、1万時間経過した後に測定した弾性係数である。 (1) Short-term flexural modulus and long-term flexural modulus The flexural modulus was measured according to JISK 7035. The short-term bending elastic modulus is an elastic modulus measured immediately after a predetermined load is applied to a sample of the rehabilitating pipe. The long-term bending elastic modulus is an elastic modulus measured after a predetermined load is applied to the sample of the rehabilitation pipe and 10,000 hours have elapsed.
(2)短期曲げ強さ
JISK 7035に従い、曲げ強さを測定した。短期曲げ強さは、上記更生管のサンプルに所定の荷重を加えた直後に測定した曲げ強さである。
(2) Short-term bending strength The bending strength was measured according to JISK 7035. The short-term bending strength is a bending strength measured immediately after a predetermined load is applied to a sample of the rehabilitated pipe.
10 管状ライニング材
12 インナーフィルム
14 繊維マット
14a 繊維
16−1、16−2 帯状補強材
18、18−1、18−2 アウターフィルム
20 繊維マット
20−1、20−2 繊維マットのロール
22 管状物
30 熱圧着装置
40 マンドレル
60 光照射装置
62−1、62−2 閉塞部材
100 既設管
102−1、102−2 マンホール
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記繊維マットは、硬化性樹脂組成物を除く繊維マットの質量を基準として、65質量%以上が、長さが2〜20cmの繊維から構成されており、
前記長さが2〜20cmの繊維の延在方向が、前記管状ライニング材の軸方向を基準として65〜90°であり、
前記繊維が、ガラス繊維、炭素繊維又はアラミド繊維であることを特徴とする管状ライニング材。 A tubular lining material formed by winding a fiber mat impregnated with a curable resin composition,
The fiber mat, based on the mass of the fiber mat excluding the curable resin composition, comprises 65 % by mass or more of fibers having a length of 2 to 20 cm ,
The extending direction of the fiber having the length of 2 to 20 cm is 65 to 90 ° based on the axial direction of the tubular lining material,
Said fibers, glass fibers, tubular lining material for carbon fibers or aramid fibers der wherein Rukoto.
前記硬化性樹脂組成物が含浸された帯状の繊維マットを螺旋状に巻回して管状ライニング材を形成する巻回工程、
を含む管状ライニング材の製造方法であって、
前記帯状の繊維マットは、硬化性樹脂組成物を除く繊維マットの質量を基準として65質量%以上が、長さが2〜20cmの繊維から構成されており、
前記巻回工程において、
製造される管状ライニング材において、前記長さが2〜20cmの繊維の延在方向が、前記管状ライニング材の軸方向を基準として65〜90°となるように前記帯状の繊維マットを巻回し、
前記繊維が、ガラス繊維、炭素繊維又はアラミド繊維であることを特徴とする製造方法。 An impregnation step of impregnating the curable resin composition into the belt-like fiber mat, and
A winding step of spirally winding the band-like fiber mat impregnated with the curable resin composition to form a tubular lining material,
A method for producing a tubular lining material comprising:
The band-shaped fiber mat is made of fibers having a length of 2 to 20 cm, with 65 % by mass or more based on the mass of the fiber mat excluding the curable resin composition ,
In the winding step,
In the manufactured tubular lining material, the length of the fiber having a length of 2 to 20 cm is wound around the band-shaped fiber mat such that the extending direction of the fiber is 65 to 90 ° based on the axial direction of the tubular lining material,
The method according to claim 1, wherein the fibers are glass fibers, carbon fibers, or aramid fibers .
前記管状ライニング材の外周面上に、さらに、帯状の補強材を、前記管状ライニング材の軸方向と平行に配置する補強材配置工程を含むことを特徴とする請求項3または4に記載の方法。 After the winding step,
5. The method according to claim 3 , further comprising the step of arranging a belt-shaped reinforcing material on an outer peripheral surface of the tubular lining material in parallel with an axial direction of the tubular lining material. .
前記導入された管状ライニング材を拡径することにより、該管状ライニング材を前記既設管の内面に押圧して密着させる拡径工程、及び、
前記拡径された状態の管状ライニング材を硬化する硬化工程、
を含む既設管補修方法。 An introduction step of introducing the tubular lining material according to claim 1 or 2 into an existing pipe.
By expanding the diameter of the introduced tubular lining material, a diameter expanding step of pressing the tubular lining material against the inner surface of the existing pipe and bringing the inner surface into close contact therewith, and
A curing step of curing the tubular lining material in the expanded state,
Existing pipe repair method including.
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