JP7292716B2

JP7292716B2 - 既設管の補修システム及び既設管の補修方法

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Publication number: JP7292716B2
Application number: JP2019102311A
Authority: JP
Inventors: 太郎大岡; 満良張
Original assignee: 吉佳エンジニアリング株式会社
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2023-06-19
Anticipated expiration: 2039-05-31
Also published as: JP2020196153A

Description

本発明は既設管の補修システム及び既設管の補修方法に関し、特に、光硬化性のライニング材を用いた既設管の補修システム及び既設管の補修方法に関する。

地中に埋設された既設管、例えば下水管等は、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。近年、耐用年数を超える下水管が増加しており、老朽化した下水管は、管路に生じた亀裂等から下水管周囲の地下水や土砂が管路内に流入することがあり、これにより、地中に空洞が生じて地面陥没の原因となっている。また、下水管は地震等の地盤変動による影響を受けやすい等、種々の事情から所定の時期に何らかの補修が必要となる。

このような既設管の補修方法として、光硬化性のライニング材又は熱硬化性のライニング材を用いて、老朽化した既設管の内側に内層管を形成する方法が知られている。

例えば、特許文献１には、光硬化性のライニング材を用いて内層管を形成する方法が記載されている。この補修方法では、未硬化状態の管状の光硬化性のライニング材を折り畳まれた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鎖部材で閉鎖し、その閉鎖空間内に圧縮空気を供給して、ライニング材を折り畳まれた状態から既設管の内周面に密着させる。その後、ライニング材の内部に導入した光照射装置によってライニング材の内面に光を照射することによりライニング材を硬化させ、既設管内面を硬化したライニング材（内層管）で被覆している。

このように光照射を用いてライニング材を硬化させる方法では、加熱によって熱硬化性のライニング材を硬化させる方法に比べて硬化反応が早く、施工時間を短縮することができる。また、単位時間当たりの光照射量を増加させることで、硬化反応を促進して硬化時間を短縮し、施工時間をより短縮することができる。

特開２００８－０００９２４号公報

しかしながら、光硬化性のライニング材は、硬化する際に発熱反応をともなうことから、硬化時間を短縮するために光照射量を増加させると、ライニング材の内部温度が急激に上昇し、ライニング材が高温になり過ぎて劣化しまうという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光硬化性のライニング材に対して光照射を行う際に、ライニング材の内部の温度上昇を抑えて、ライニング材の過熱による劣化を防止しながら、硬化時間を短縮することができる既設管の補修システム及び既設管の補修方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、
補修対象である既設管内に導入される管状の光硬化性のライニング材と、
導入された前記ライニング材の内部に圧縮空気を供給して前記既設管の内周面に密着させる空気供給手段と、
前記ライニング材の内部空間に導入されて、光照射によって該ライニング材を硬化させる光照射装置と、
を備えた既設管の補修システムにおいて、
前記ライニング材の内部空間にミストを生じさせる噴霧手段と、
前記光照射装置を前記ライニング材の一端側から他端側に向かって移動させる移動手段と、を備え、
前記空気供給手段は、前記移動手段による前記光照射装置の進行方向とは逆方向に空気を送り込み、
前記噴霧手段は、前記ライニング材の内部空間にミストを噴霧する噴霧ノズルを有し、該噴霧ノズルは、前記光照射装置よりも進行方向前方側に配置されたことを特徴とする。

この構成によれば、ライニング材の内部に光を照射してライニング材を硬化させる際に、噴霧手段によりライニング材の内部空間にミストを生じさせることができる。このミストは、硬化反応にともなって生じる発熱によって高温になったライニング材内の気体の熱を奪って気化するため、この際の気化熱によってライニング材の内部温度を低下させることができる。これにより、単位時間当たりの光照射量を増加して硬化時間を短縮した場合であっても、ライニング材の過熱による劣化を防止することができる。

この構成によれば、光照射装置の進行方向と、空気の送気方向が逆方向になっており、光照射装置よりも進行方向前方側に設けられた噴霧ノズルからミストが噴霧されるので、光照射装置の前方側で噴霧されたミストを気化させて空気を冷却することができる。これにより、ライニング材の光照射領域に冷却された空気を送気することができ、ライニング材の冷却効果を高めてライニング材の劣化防止効果を高めることができる。

また、本発明は、前記補修システムにおいて、
前記噴霧ノズルは、さらに、前記光照射装置の光照射部よりも進行方向後方側に配置されたことを特徴とする。

この構成によれば、光照射装置の進行方向と、空気の送気方向が逆方向になっており、光照射装置の光照射部よりも進行方向後方側の噴霧ノズルからミストが噴霧されるので、光照射装置の後方側で噴霧されたミストを気化させて空気を冷却することができる。これにより、ライニング材の内周面において光照射された領域を効果的に冷却してライニング材の温度を素早く低下させることができ、ライニング材の劣化をより確実に防止することができる。

また、上記目的を達成するために本発明は、
補修対象である既設管内に管状の光硬化性のライニング材を導入して、前記既設管の内周面に前記光硬化性のライニング材の外周面を密着させるライニング材設置工程と、
前記ライニング材の内部空間に光照射装置を設置し、前記ライニング材の内周面に光を照射して前記ライニング材を硬化させるライニング材硬化工程と、を含む既設管の補修方法において、
前記ライニング材硬化工程において、
前記光照射装置を前記ライニング材の内部空間で移動させつつ、前記ライニング材の内周面に光を照射し、
空気を前記光照射装置の前方側から前記光照射装置の進行方向とは逆方向に送り込むとともに、前記光照射装置よりも進行方向前方側でミストを噴霧することにより前記ライニング材の内部空間にミストを生じさせることを特徴とする。

この構成によれば、ライニング材に光を照射する硬化工程において、硬化反応にともなう発熱反応によりライニング材の内部温度が上昇した際に、ライニング材の内部空間にミストを生じさせることにより、ミストがライニング材内の高温の気体から熱を奪って気化する。この際に生じる気化熱によって、ライニング材の内部温度を低下させることができるので、単位時間当たりの光照射量を増加して硬化時間を短縮した場合であっても、ライニング材の過熱による劣化を防止することができる。

この構成によれば、光照射装置の進行方向と、空気の送気方向が逆方向になっており、光照射装置よりも進行方向前方側でミストが噴霧されるので、光照射装置の進行方向の前方側で噴霧されたミストを気化させて空気を冷却することができる。これにより、ライニング材の光照射領域に冷却された空気を送気することができ、ライニング材の冷却効果を高めてライニング材の劣化防止効果を高めることができる。

また、本発明に係る既設管の補修方法は、
前記ライニング材硬化工程において、
さらに、前記光照射装置の光照射部よりも進行方向後方側でミストを噴霧することを特徴とする。

この構成によれば、光照射装置の進行方向と、空気の送気方向が逆方向になっており、光照射装置の光照射部よりも進行方向後方側でミストが噴霧されるので、光照射装置の後方側でミストを気化させて空気を冷却することができる。これにより、ライニング材の内周面において光照射されて高温になった領域を効果的に冷却してライニング材の温度を素早く低下させることができ、ライニング材の劣化をより確実に防止することができる。

本発明の既設管の既設管の補修システム及び既設管の補修方法によれば、光照射によりライニング材を硬化させる際に、ライニング材の内部空間にミストを生じさせることにより、ミストを高温の気体によって気化させ、この気化熱によってライニング材の内部温度を低下させることができる。これにより、単位時間当たりの光照射量を増加して硬化時間を短縮しながら、ライニング材の過熱による劣化を防止することができる。

本発明の第１の実施形態である既設管の補修システムを模式的に示す断面図。補修システムの要部を示す断面図。閉塞部材の斜視図。補修工程を説明する図。補修工程を説明する図。補修工程を説明する図。補修工程を説明する図。補修システムの第２の実施形態を説明する断面図。

（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る既設管の補修システム１０を模式的に示す断面図であり、図２は、補修システム１０の要部を示す断面図である。本実施形態の補修システム１０は、地中に埋設された既設管である下水管７０の補修に適用される。下水管７０は、２つのマンホール７２，７３の間に配設され、これらを連通している。補修作業において、下水管７０の上流側及び下流側には、下水の流れを堰き止めるための止水部材７４，７５が設置される。止水部材７４，７５としては、内部に空気等の流体を供給することにより膨張するゴム製のパッカーを用いることができる。

補修システム１０は、更生管を形成する光硬化性のライニング材２０と、ライニング材２０に光を照射する光照射装置３０と、コンプレッサ（空気供給手段）１２と、ライニング材２０の内部空間にミスト１４を生じさせる噴霧装置（噴霧手段）４０と、牽引装置５０，５１と、図示していないスチレン濃度検知器及び一酸化炭素濃度検知器と、脱臭装置１６、制御装置１８とを備える。図１に示すライニング材の硬化工程において、ライニング材２０の両端部は、閉塞部材２４，２６により閉塞される。コンプレッサ１２、噴霧装置４０の装置本体４２、及び制御装置１８は、地上に配置された施工車６０に搭載されている。

制御装置１８は、光照射装置３０、コンプレッサ１２、噴霧装置４０、スチレン濃度検知器、一酸化炭素濃度検知器及び脱臭装置１６のそれぞれと有線又は無線で接続されており、これらの機器から受信したデータを記録可能であって、さらに受信データに基づいて、光照射装置３０、コンプレッサ１２、噴霧装置４０及び脱臭装置１６の運転状態を制御することが可能である。

ライニング材２０は、未硬化状態では可撓性を有し、硬化後に下水管７０の内径と対応する外径を有するように、下水管７０の形状に適合させた筒状に形成される。ライニング材２０の材料としては、例えば、繊維等からなる含浸基材（例として、ガラス繊維、ポリエステル繊維などの繊維基材やフェルトなどの不織布）に光硬化性樹脂組成物を含浸したものを使用することができる。光硬化性樹脂組成物は、重合性樹脂、重合性不飽和モノマー及び光重合開始剤を含むものとすることができ、例えば、不飽和ポリエステル樹脂やビニル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る。光重合開始剤としては、例えば、紫外線により樹脂の重合を促進する紫外線用重合開始剤や紫外線及び可視光線の両方の作用で樹脂の重合を促進できる光重合開始剤を使用することができる。

ライニング材２０は、内面及び外面のそれぞれを保護するインナーフィルム及びアウターフィルムのそれぞれを含む。インナーフィルム及びアウターフィルムの材料としては、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。インナーフィルムは、少なくとも光照射装置３０から照射される光に対して透過性を有し、アウターフィルムは、光照射装置３０から照射された光が光硬化性のライニング材２０の外部に透過せず、光硬化反応に使われるように遮光性フィルムを用いることが好ましい。遮光フィルムとしては、例えば、２枚の透明ポリエチレンフィルムの間に黄色等の着色皮膜層を有する積層フィルムを用いることができる。なお、インナーフィルムはライニング材２０を硬化させた後に剥離される。

光照射装置３０は、照射部（光照射部）３１と、表面温度センサ３４と、雰囲気温度センサ３６と、撮像手段３７と、下水管７０内で光照射装置３０を移動させるための車輪等の走行手段３８と、を備える。光照射装置３０は、ケーブル材５２を介して牽引装置５０に連結されており、光硬化作業においてケーブル材５２を牽引することにより、光照射装置３０を下水管７０内の一端側（一方のマンホール７３側）から他端側（他方のマンホール７２側）まで進行させる。このように、牽引装置５０は走行手段３８とともに、光照射装置３０をライニング材２０内でその一端側から他端側まで移動させる移動手段を構成している。また、光照射装置３０はケーブル材５２を介して地上の施工車６０に搭載された制御装置１８に接続されている。以下の説明では、光照射装置３０の進行方向前方側（図１の左側）を前方側といい、進行方向後方側（図１の右側）を後方側という。

照射部３１は光照射装置３０の進行方向に列をなすように複数設けられ、本実施形態では、４つの照射部３１が設けられている。なお、照射部３１の数はこれに限られず一つ以上であればよい。照射部３１は、筒状の本体部３９と、本体部の外周面に設けられた複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３５とにより構成されている。本体部３９は、円筒状又は角柱状に形成することができ、角柱状の場合、ＬＥＤ３５は、各側面壁に等間隔に配置されることが好ましい。図２に示すように、各照射部３１の両端は支持体３２により支持されている。本体部３９及び支持体３２の内部には、各ＬＥＤ３５に電力を供給するための導線が挿通されている。この導線は、支持体３２に取付けられたケーブル材５２の内部を通って地上の施工車６０に搭載された電源部に接続されており、各照射部３１は、施工車６０に搭載された制御装置１８によって個別に点灯・消灯が制御可能であり、さらに、個別に照射出力を調節することができる。各照射部３１の間には、照射部３１が管状のライニング材２０の内壁に衝突することを防止しながら管路内を移動可能にする走行手段３８が設けられている。

表面温度センサ３４は、ライニング材２０の内表面温度を測定するものであって、光照射装置３０の支持体３２に取付けられている。表面温度センサ３４としては、例えば、非接触型のＩＲセンサ（赤外線温度センサ）を用いることができる。

雰囲気温度センサ３６は、ライニング材２０内の雰囲気温度を測定するためのものであり、光照射装置３０の略中央部に位置する支持体３２に設けられている。雰囲気温度センサ３６としては、例えば、白金抵抗温度センサを用いることができる。

なお、表面温度センサ３４及び雰囲気温度センサ３６は複数設けられていてもよく、かかる場合には、移動方向に間隔をあけて配置され、特に、光照射装置３０の前方側及び後方側のそれぞれに配置されることが好ましい。表面温度センサ３４及び雰囲気温度センサ３６の測定データは、ケーブル材５２内の導線を介して制御装置１８に送信される。

撮像手段３７は、例えば、管路内を撮像可能なテレビカメラであって、光照射装置３０の後端部に設置されている。撮像データは制御装置１８へ送信され、制御装置１８の表示手段（例えば、モニタ画面など）に表示される。なお、撮像手段３７は、光照射装置３０の前端部及び後端部のそれぞれに取付けられていてもよい。

コンプレッサ１２は地上の施工車６０に搭載され、ホース１３Ａを介してライニング材２０の内部に圧縮空気を供給する。コンプレッサ１２による圧縮空気の供給量は、制御装置１８により自動で又は手動で調節することができる。また、補修システム１０は、コンプレッサ１２とともに空気を冷却する冷却機を備え、冷却された圧縮空気を供給可能な構成であってもよい。

噴霧装置４０は、水を圧送する装置本体４２と、給水ホース４６を介して装置本体４２から圧送された水を噴霧する噴霧ノズル４４とを備える。以下、噴霧装置４０により噴霧された霧状の水をミスト１４とも称する（図１及び図２参照）。噴霧ノズル４４は、ライニング材２０の両端部を閉塞する円盤状の閉塞部材２４，２６のうち、一方の閉塞部材２４に取り付けられている。給水ホース４６内の水圧は、例えば、０．３ＭＰａ以上とすることができる。

図３は、噴霧ノズル４４が取付けられた閉塞部材２４を示す斜視図である。閉塞部材２４は円盤状に形成されており、ライニング材２０の端部に挿入された状態で、バンド部材２５によってライニング材２０を閉塞部材２４の外周面に締付固定することにより、ライニング材２０の開口端部が閉塞される。閉塞部材２４は、例えば金属材料等の高剛性の材料で形成されており、給水ホース４６と噴霧ノズル４４とを連結するための連結部２４Ａと、ケーブル材５２が挿通される貫通孔２４Ｂと、給気用のホース１３Ａが挿通される貫通孔（給気口）２４Ｃと、が形成されている。噴霧ノズル４４は、複数のノズル口４５を有し、各ノズル口４５からミスト１４が噴霧される。

他方の閉塞部材２６には、牽引装置５１の牽引ロープ５４が挿通される貫通孔と、排気用のホース１３Ｂが挿通される貫通孔とが形成されている。牽引装置５１は、光照射装置３０を進行方向と逆方向に後退移動させるものである。

スチレン濃度検知器及び一酸化炭素濃度検知器は、それぞれ、ライニング材２０に対して圧縮空気の送気方向の下流側、且つ脱臭装置１６の上流側に配置され、ライニング材２０内を通過した空気中のスチレン濃度及び一酸化炭素濃度のそれぞれを測定する。

脱臭装置１６は地上に配置され、ライニング材２０内を通過した気体に含まれる臭気原因物質を除去する処理を行う。具体的には、ライニング材２０から排出された気体が、ホース１３Ｂを介して地上に配置された脱臭装置１６に取り込まれ、臭気処理が行われてから外部に排出される。なお、ホース１３Ｂを設けず、ライニング材２０内を通過した気体をマンホール７３内に排出して、このマンホール７３の上部に設置した脱臭装置取り込むようにしてもよい。脱臭装置１６は、脱臭処理部に流入する前の気体中の臭気原因物質の濃度を測定するための濃度測定器を上流側に設けた構造とすることができる。

制御装置１８は、例えば、操作パネルやスイッチボタン等の操作手段及びモニタ画面等の表示手段とともに、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス等からなるマイクロコンピュータを備えて構成される。制御装置１８は、表面温度センサ３４の測定結果に基づいて、光照射装置３０の走行速度、照射部３１の照射出力、コンプレッサ１２による圧縮空気の供給量、及び噴霧装置４０によるミスト１４の噴霧量を制御可能に構成されている。制御装置１８による他の接続機器の制御は、受信データに基づく自動制御や、操作手段を用いて作業者が行う手動制御のいずれか一方又は両方によって実施することができる。

制御装置１８の記憶手段には、ライニング材２０の表面温度に対する所定の表面温度管理値と、ライニング材２０内の雰囲気温度に対する所定の雰囲気温度管理値とが設定されている。表面温度管理値及び雰囲気温度管理値は、それぞれ、ライニング材２０が過熱により劣化することのない温度値である。さらに、記憶手段には、スチレン濃度及び一酸化炭素濃度のそれぞれに対し、安全性を確保するための管理値であるスチレン濃度管理値及び一酸化炭素濃度管理値のそれぞれが設定されている。

制御装置１８は、さらに、各温度センサ３４，３６、スチレン濃度検知器及び一酸化炭素濃度検知器による測定結果が上述した所定の管理値に達したことを視覚的及び／又は聴覚的な方法で作業者に通知する通知手段を備える。通知手段は、例えば、管理値を超えた際に警報音を発生する警報器とすることができ、各温度センサ３４，３６及び各検知器による測定結果のうち、少なくとも一つが所定の管理値を超えた場合に、通知手段による通知を行う。

また、制御装置１８の記憶手段には、ライニング材２０の厚さや、補修対象となる下水管７０の材質、内径、厚さ等に基づいて、硬化作業を行う際のコンプレッサ１２による圧縮空気の単位時間当たりの標準供給量、噴霧装置４０による単位時間当りの標準噴霧量、光照射装置３０の標準移動速度、及び各照射部３１の標準出力値（すなわち、単位時間当たりの標準光照射量）が設定される。制御装置１８は、この標準供給量、標準噴霧量、標準移動速度、及び標準出力値を初期値として、コンプレッサ１２、噴霧装置４０及び光照射装置３０を制御することができる。

次に、補修システム１０を用いた下水管７０の補修方法について説明する。

まず、図４に示すように、地上に設置された牽引装置６２の牽引動作によって未硬化状態のライニング材２０を一方のマンホール７２から下水管７０の内部に導入する（ライニング材導入工程）。牽引装置６２は牽引用ロープ６３を備え、ライニング材２０の先端部に取付けられた牽引用ロープ６３を他方のマンホール７３側から引っ張ることでライニング材２０が下水管７０内に引き込まれる。

なお、ライニング材導入工程は、図４に示す引き込み導入方法に代えて、図５に示す反転導入方法によって行ってもよい。反転導入方法では、一方のマンホール７２に導入装置６４を設置し、導入装置６４の出口部より未硬化状態にライニング材２０を導入装置６４から供給される圧縮空気により順次反転させつつ膨張させて、下水管７０の一端から他端へ向けて下水管７０の内周面に接触配置する。

次に、導入されたライニング材２０の内部にコンプレッサ１２により圧縮空気を供給し、ライニング材２０を膨張・拡径させて下水管７０の内周面に密着させる（ラニング材設置工程）。光照射装置３０は、ライニング材２０を圧縮空気で所要の大きさまで膨張させた後に、ライニング材２０内に導入される。ライニング材２０の両端部の開口は閉塞部材２４，２６により閉塞される。

光照射装置３０は、一方のマンホール７２側から下水管７０内に導入され、牽引装置５１の牽引ロープ５４を用いて他方のマンホール７３まで牽引することにより、図６に示す下水管７０の硬化作業開始位置まで移動させることができる。この移動の際、撮像手段３７によってライニング材２０の内面を撮像して制御装置４０の表示手段で視認することで、ライニング材２０の異常の有無、例えば、インナーフィルムに損傷がないか等を調査することができる。その後、必要に応じて、ライニング材２０の内部に熱風を供給し、ライニング材２０を昇温させる。

次に、ライニング材２０の内部にコンプレッサ１２によって空気を供給しつつ、照射部３１を点灯してライニング材２０の内部に光を照射し、ライニング材２０に含まれる硬化性樹脂組成物を硬化させる（硬化工程）。図６に示す硬化作業開始位置では、後方側から順に、所定の時間をあけて各照射部３１を点灯する。初期状態で、コンプレッサ１２による圧縮空気の供給量は所定の標準供給量となっている。全ての照射部３１が点灯した後、図１に示すように、光照射装置３０を所定の標準移動速度で進行方向に移動させる。移動中は、撮像手段３７によってライニング材２０の内面を撮像し、硬化不良等がないか確認する。

ライニング材２０は、コンプレッサ１２による圧縮空気の供給により下水管７０の内周面への押圧状態を保持しながら硬化される。また、硬化反応にともなう発熱により熱せられた気体をライニング材２０の外に排出するために、白抜き矢印で示すように、ライニング材２０の一端から他端に向けて送気している。図１に示すように、コンプレッサ１２による送気方向は、光照射装置３０の進行方向（図１の黒矢印の方向）と逆向きにしている。送気の速度（管路内における平均流速）は、例えば０．５ｍ／ｓ以上であって、好ましくは１ｍ／ｓ程度とすることができ、さらに、気流が乱流になっていることが好ましい。

硬化工程では、図１に示すように、圧縮空気の供給とともに、噴霧装置４０によってライニング材２０の内部空間にミスト１４が噴霧される。本実施形態では、測定された雰囲気温度が所定の噴霧開始雰囲気温度に達した場合又はライニング材２０の表面温度が所定の噴霧開始表面温度に達した場合に、ミスト１４の噴霧を開始するようにしている。なお、噴霧を開示するタイミングは、これに限られず、例えば、光照射を開始と同時、又は光照射を開始してから所定時間を経過した後、とすることができる。ミスト１４は、光照射装置３０よりも進行方向前方側の閉塞部材２４に取付けられた噴霧ノズル４４から噴霧される。

ライニング材２０内に噴霧されるミスト１４の量は、制御装置１８により、ミスト１４によってライニング材２０内の気体が過飽和状態とないように調節される。このようなミスト１４の量は、コンプレッサ１２による単位時間当たりの空気の供給量及び排気量や、供給される空気の温度、ライニング材２０内の雰囲気温度等に基づいて推定して設定することができる。なお、コンプレッサ１２は、大気を圧縮してライニング材２０内に供給することができるが、大気温度が低い場合には、加熱装置によって供給する空気を温めて飽和水蒸気量を高めて、より多くのミスト１４を噴霧するようにしてもよい。ミスト１４の噴霧量は、例えば、ライニング材２０内で流動している空気の体積流量に対して、５ｇ／ｍ^３～４０ｇ／ｍ^３、より好ましくは１０ｇ／ｍ^３～３０ｇ／ｍ^３となるように調節することができる。また、ライニング材２０内の気体の飽和水蒸気量の５０％～７０％程度となるように噴霧量を調節することが好ましい。ミスト１４の粒子径は、ライニング材２０内をコンプレッサ１２による送気によって浮遊可能な大きさであり、例えば、平均粒子径が１０μｍ～５０μｍ、好ましくは１０μｍ～３０μｍとすることができる。

また、硬化工程では、各センサ３４，３６及び各検知器により、測定温度や測定濃度が所定の管理値の範囲内にあることを確認しながら作業を行う。具体的には、表面温度センサ３４による測定温度が表面温度管理値以上又は雰囲気温度センサ３６による測定温度が雰囲気温度管理値以上になると、制御装置１８は、光照射装置３０の走行を停止し、照射部３１を消灯する。これにより、ライニング材２０の過熱を防止することができる。その後、継続的に表面温度及び雰囲気温度の測定を行い、測定値が所定の作業可能範囲内となった後に、硬化作業を再開する。

また、制御装置１８は、スチレン濃度が所定の管理値以上となった場合に、警報器を作動させて、光照射装置３０の照射部３１を消灯し、走行を停止するとともに、コンプレッサ１２による圧縮空気の供給量を増加する。その後、継続的にスチレン濃度の測定を行い、濃度の測定値が所定の作業可能範囲内となった後に、硬化作業を再開する。このように、可燃性のスチレンの濃度が管理値以上となって、火災等による温度上昇が懸念される場合に、光照射装置３０の照射部３１を消灯して温度上昇を防止するとともに、圧縮空気の供給量を増加させてスチレン濃度が低下するように換気を行うことで、火災の発生を防止し、ライニング材２０の過熱を防止することができる。

また、制御装置１８は、一酸化炭素濃度が所定の管理値以上の場合に、警報器を作動させて、光照射装置３０の照射部３１を消灯し、走行を停止する。その後、継続的に一酸化炭素濃度の測定を行い、濃度の測定値が所定の作業可能範囲内となった後に、硬化作業を再開する。これにより、例えば、ライニング材２０のくすぶり燃焼等により一酸化炭素濃度が管理値以上になった場合に、光照射装置３０による照射を停止して、燃焼による温度上昇や火災の発生を防止することができる。

硬化作業が終了した後、図７に示すように、光照射装置３０を撤去し、インナーフィルムを剥離して、硬化したライニング材２０の管口処理を行い、止水部材７４，７５を撤去する（管口処理工程）。管口処理工程では、下水管７０とマンホール７２，７３との接合部において、ライニング材２０を開口形状に合わせて切除する。ライニング材２０の切除は、例えば、切断機のカッターで硬化後のライニング材２０を円状に切り取ることにより行うことができる。これにより、下水管７０の内周面がこれと一体的に硬化形成されたライニング材２０で被覆される。

上述したとおり、本実施の形態の補修システム１０では、硬化工程の際に、ライニング材２０の内部に圧縮空気を供給するとともに噴霧装置４０によりミスト１４を噴霧することができ、噴霧されたミスト１４が、硬化反応にともなって生じる発熱によって高温になったライニング材２０内の気体の熱を奪って気化することにより、ライニング材２０の内部温度を低下させることができる。これにより、照射部３１による単位時間当たりの光照射量を増加して硬化時間を短縮した場合であっても、ライニング材２０の過熱による劣化を防止することができる。

また、光照射装置３０の移動方向と、圧縮空気の送気方向が逆方向になっており、ミスト１４は光照射装置３０よりも前方側で噴霧されるので、光照射装置３０の移動方向の前方側でミスト１４を気化させてライニング材２０内の気体を冷却することができる。これにより、ライニング材２０の光照射領域に冷却された気体を送気することができ、ライニング材２０の冷却効果を高めてライニング材２０の劣化防止効果を高めることができる。

さらに、本実施形態の補修システム１０では、光照射装置３０のＬＥＤ３５の温度上昇を効果的に抑制することができる。具体的には、ＬＥＤ３５の耐熱温度は、一般に、ライニング材２０の耐熱温度（ライニング材２０が過熱によって劣化する温度）よりも低く、硬化工程では、ライニング材２０の表面温度がＬＥＤ３５の耐熱温度を超えることがあるため、内部空気の温度を下げてＬＥＤ３５の温度上昇を抑えることが求められる。上述した補修システム１０では、ＬＥＤ３５よりも進行方向前方側でミスト１４を噴霧させているので、ミスト１４で冷却された気体によりＬＥＤ３５の温度上昇を抑制することができる。

また、ライニング材２０内の気体が過飽和状態にならないように、ミスト１４の量を調節することで、ライニング材２０の内部で結露が生じることを防止することができる。これにより、噴霧されたミスト１４によって光照射装置３０を構成する電気機器に水滴が付着して不具合が発生することを防止することができる。

（第２の実施形態）
次に、図８を用いて本発明の補修システム１０の第２の実施形態を説明する。なお、図８は、補修システム１０による硬化工程を示す要部拡大断面図である。本実施形態では、第１の実施形態に比べて、光照射装置３０の照射部３１が異なっており、さらに、噴霧装置４０によるミスト１４の噴霧位置が異なっている。

本実施形態の光照射装置３０は、照射部３１が、管型のランプ（例えば、紫外線～可視光の範囲の波長を照射することが可能な、メタルハライドランプ、水銀ランプ又はガリウムランプ等）で構成されている。隣り合う支持体３２の間には一本以上のパイプ体３３が架設され、本実施形態では照射部３１の周方向に等間隔となるように３本のパイプ体３３が架設される。パイプ体３３及び支持体３２の内部には、各照射部３１に電力を供給するための導線が挿通されている。この導線は、支持体３２に取付けられたケーブル材５２の内部を通って地上の施工車６０に搭載された電源部に接続されており、各照射部３１は、施工車６０に搭載された制御装置１８によって個別に点灯・消灯が制御可能であり、さらに、個別に照射出力を調節することができる。なお、光照射装置３０のその他の構成は、上述した実施の形態と同様であるため、記載を省略する。

噴霧装置４０は、光照射装置３０の後部に取付けられた噴霧ノズル４４を有する。本実施形態では、各照射部３１よりも後方に噴霧ノズル４４を取り付けている。噴霧ノズル４４は、牽引ロープ５４内を通る給水ホース（図示せず）の一端部に接続され、この給水ホースの他端部は、地上に配置された噴霧装置４０の装置本体（図示せず）に接続されている。装置本体から圧送された水は、給水ホースを通って噴霧ノズル４４から噴霧される。

本実施形態の補修システム１０では、硬化工程において、コンプレッサ１２により、光照射装置３０の進行方向とは逆方向に空気が送り込まれる。また、硬化工程において、光照射装置３０の進行方向後部に設けられた噴霧ノズル４４からライニング材２０の内部空間にミスト１４を噴霧する。

この補修システム１０では、光照射装置３０の移動方向と、圧縮空気の送気方向が逆方向になっており、光照射装置３０の後部に設けられた噴霧ノズル４４からミスト１４が噴霧されるので、光照射装置３０の後方側で噴霧されたミスト１４を気化させてライニング材２０内の気体を冷却することができる。これにより、単位時間当たりの光照射量を増加して硬化時間の短縮を図った場合に、ライニング材２０の内周面において光照射された領域を効果的に冷却してライニング材２０の温度を素早く低下させることができ、ライニング材の劣化を防止することができる。

また、ミスト１４の噴射位置を照射部３１よりも進行方向後方側とすることで、照射部３１に水滴が付着することを防止することができる。照射部３１として、メタルハライドランプを使用した場合、発光管は非常に高温になり、急冷されると熱破壊が生じるおそれがあるが、ミスト１４の噴霧位置を照射部３１よりも進行方向後方側とすることで、ミスト１４の噴霧量を多くした場合であっても、ミスト１４が水滴になって照射部３１に付着することを確実に防止することができる。なお、光照射装置３０の進行方向後方側では、ミスト１４がライニング材２０に水滴として付着してもよい。

なお、本発明は上述した各実施形態や変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、硬化工程において、光照射装置３０の進行方向と圧縮空気の送気方向とは同じ方向であってもよく、ミスト１４が噴霧される位置はライニング材２０内のいずれの領域であってもよい。また、他の例として、噴霧装置４０の噴霧ノズルは、ライニング材２０の外部に配置されていてもよく、例えば、閉塞部材２４よりも上流側の給気用のホース１３Ａ内に水を噴射するように噴霧ノズルを設け、ホース１３Ａ内の空気の圧力で、噴射された水をより細かい霧状にし、ライニング材２０内にミスト１４を発生させてもよい。

また、例えば、ＬＥＤ３５を有する光照射装置３０を用いた場合に、光照射装置３０の後部に噴霧ノズル４４を設置してもよいし、管型のランプを有する光照射装置３０を用いた場合に、閉塞部材２４に噴霧ノズル４４を取り付けてもよい。

また、例えば、光照射装置３０よりも移動方向前方側の位置及び光照射装置３０の後部位置のそれぞれでミスト１４を噴霧させる構成であってもよい。光照射装置３０の前方側及び後方側でミスト１４を噴霧させることで、より効果的にライニング材２０の内部温度を低下させることができる。かかる場合、後方側のミスト１４の単位時間あたりの噴霧量を前方側よりも多くしたり、後方側のミスト１４の平均粒子径を前方側よりも小さく（例えば、平均粒子径が数μｍ～２０μｍとなるように）して気化しやすくしたりすることができる。さらに、光照射装置３０が、閉塞部材２４に取付けられた噴霧ノズル４４の近傍まで移動した場合（すなわち、前方側の噴霧ノズル４４から所定距離の範囲内となった場合）に、前方側の噴霧を停止して、光照射装置３０の後部の噴射ノズル４４のみから水を噴霧させるようにしてもよい。

１０補修システム
１２コンプレッサ（空気供給手段）
１４ミスト
１６脱臭装置
１８制御装置
２０ライニング材
３０光照射装置
３１照射部
４０噴霧装置（噴霧手段）
４４噴霧ノズル
５０牽引装置（移動手段）
７０下水管
７２，７３マンホール

Claims

補修対象である既設管内に導入される管状の光硬化性のライニング材と、
導入された前記ライニング材の内部に圧縮空気を供給して前記既設管の内周面に密着させる空気供給手段と、
前記ライニング材の内部空間に導入されて、光照射によって該ライニング材を硬化させる光照射装置と、
を備えた既設管の補修システムにおいて、
前記ライニング材の内部空間にミストを生じさせる噴霧手段と、
前記光照射装置を前記ライニング材の一端側から他端側に向かって移動させる移動手段と、を備え、
前記空気供給手段は、前記移動手段による前記光照射装置の進行方向とは逆方向に空気を送り込み、
前記噴霧手段は、前記ライニング材の内部空間にミストを噴霧する噴霧ノズルを有し、該噴霧ノズルは、前記光照射装置よりも進行方向前方側に配置されたことを特徴とする既設管の補修システム。
前記噴霧ノズルは、さらに、前記光照射装置の光照射部よりも進行方向後方側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の既設管の補修システム。
補修対象である既設管内に管状の光硬化性のライニング材を導入して、前記既設管の内周面に前記光硬化性のライニング材の外周面を密着させるライニング材設置工程と、
前記ライニング材の内部空間に光照射装置を設置し、前記ライニング材の内周面に光を照射して前記ライニング材を硬化させるライニング材硬化工程と、を含む既設管の補修方法において、
前記ライニング材硬化工程において、
前記光照射装置を前記ライニング材の内部空間で移動させつつ、前記ライニング材の内周面に光を照射し、
空気を前記光照射装置の前方側から前記光照射装置の進行方向とは逆方向に送り込むとともに、前記光照射装置よりも進行方向前方側でミストを噴霧することにより前記ライニング材の内部空間にミストを生じさせることを特徴とする既設管の補修方法。
前記ライニング材硬化工程において、
さらに、前記光照射装置の光照射部よりも進行方向後方側でミストを噴霧することを特徴とする請求項３に記載の既設管の補修方法。