JPH01207171A - 管内面のライニング補修工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、地下に布設されたガス管、水道管などの既設
管で、特に、本管あるいは支管と称せら′れる既設管に
対し、その管内面に、布設状態のままで均一な樹脂のラ
イニングを施す管内面のライニング補修工法に関するも
のである。

【従来の技術１ 一般に、ガス管、水道管などの地下に布設されている既
設配管は、経年によって、管に腐蝕孔や継手部の弛みが
生じて、漏洩が起るおそれがあることから、その漏洩予
防、保全のため、施工後、所要の時期に、上記既設配管
に対し、その布設状態のまま管内面に対する樹脂ライニ
ングによる補修が行なわれている。 この補修工法としては、従来から「ビグ移動法」あるい
は「気相法」などが知られている。しかし、上記「ビグ
移動法」ではビグがその管路の口径変化部、曲管部で引
掛り、流通不能、補修不能の事態に陥るおそれがあり、
条件がよい場合に限られる。 一方、従来の「気相法」では、低粘度（例えば１５．０
００ｃｐｓ以下）の樹脂を使用しなければならないとい
う制約から、その塗膜の厚さが殆んど０．５ｒａｍ以下
と薄く、しかも、ライニング塗膜は、管内壁の上側で薄
く、下側で厚くなり、とりわけ、曲管において腐蝕の起
り易い管の外周曲面側で薄くなるという現像がさけ難い
。このため、施工上、可及的に高粘度の樹脂を使用して
上記「気相法」を実現しようとすると、多量の空気が必
要であり、かつ２　ｋａ、、’　０１１１２以上で高速
の気流が必要となる。 これは機器設備の大型化をらたらすだけでな（、作業環
境での騒＆が問題となり、居住区域では不適当である。 また、２　ｋｇ／　０１１１２以上の空気圧を用いた場
合、既に、管内にピンホール状態の腐蝕孔がある時、こ
こより空気が吹き抜けて、腐蝕孔を拡大し、むしろ、管
を３Ｆ１４セする結果となる。 【発明が解決しようとする課題１ そこで、本発明賃らは、既に、既設配管の一端側の管内
に、管路内を充満閉塞するように液状の樹脂団を充填し
、上記樹脂団を所定の低圧気体で流動させ、管内面に所
要の膜厚のライニングを行なう管内面のライニング補修
工法を提唱した。ここでは、管径、樹脂粘度、充填樹脂
団の管内長さ、などの関係条件から、管内面に対する樹
脂の膜厚が設定でき、相当な厚さのライニングが可能で
ある。 しかし、上記既設配管（本管あるいは支管）には供内管
などの分岐管が多数接続しであるので、樹脂が分岐管に
入り込んでこれを閉塞するおそれがある。そこで、上記
既設配管のライニング補バの優、樹脂が硬化しないうち
に上記分岐管の外端から加圧空気を導入して分岐管の接
続個所から上記既設配管内へ詰った樹脂を排出すること
が行われている。しかし、この場合には、既設配管内に
排出した樹脂の仕末をしなければならないし、また、上
記分岐管については、別にライニング処理を施さなけれ
ばならない。また、分岐管につい予めライニング処理が
なされていない場合には、加圧空気の導入で、分岐管に
ある腐蝕孔などが拡大され、管を損傷するおそれもある
。 本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、既設管
内で樹脂団を移動する過程で既設配管の内面ライニング
を達成する時、分岐管内のライニングも同時に実現でき
る効率的な管内面のライニング補修工法を提供しようと
するものである。 ［課題を解決するための手段］ このため、本発明では既設配管の一端側の管内に、管路
内を充満ｒＪＩ塞するように液状の樹脂団を充填し、上
記樹脂団を所定の低圧気体で流動させ、管内面に所要の
膜厚のライニングを行なう管内面のライニング補修工法
において、上記既設配管からの分岐管の外端を開放状態
にしたまま上記ライニングを行い、上記分岐管の接続個
所を樹ＩＩＩＩＵ５が通過１−る時、上記樹脂団の一部
が上記分岐管に流入し、それが上記低圧気体に押されて
分岐管内面をライニングすると共に、上記分岐管の外端
まで樹脂が到達した後は、そのライニング完了の分岐管
については、その内圧を、上記既設配管でのライニング
完了まで樹脂の侵入を防止する程度に維持する。 【作　　用】 したがって、本管、支管などの既設配管において樹脂に
よる厚膜コーティングを施している過程で、分岐管との
接続個所で上記樹脂団の一部が分岐管に入り込み、これ
がコーティングに際して樹脂団に加えている空気圧によ
り分岐管内のコーティング作用をしながら分岐管開放端
に向は押し出され、最終的に上記開放端に樹脂が到達し
□た時、上記分岐管において樹脂の侵入を防止する程度
の内圧を維持１゛る。 このため、ライニングを完了した分岐管については、以
後にランチャから既設配管に繰返し追加される充填樹脂
団が低圧気体で移動され上記分岐管の接続個所を通過し
てす１分岐管内部の圧力で樹脂が上記分岐管には侵入し
ないか、あるいは−時的に侵入しても、固化しないうら
に既設管内に排出できる。このように、既設管内のライ
ニング作業の過程内で分岐管についてもライニングが達
成出来る。

【実　　施　　例】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
Ｊる。 図面において、第１図は、本発明による補修工法の実施
例を概略的に示すものであり、符号１は補修対象の既設
配管である。この既設配管１はガス管についていえば、
一般に口径５０〜１００ｍｍ程度の支管あるいはそれ以
上の口径の本管と呼ばれるものを対象にしている。 この既設配管１は、補修に際して、所定長さの補嗜区間
に区切られて両端を開放され、そこに形成したピットに
おいて、その一端開口部に所定長さを有りるランチャ−
２をフランジ３を介して接続した状態にされる。 上記ランチｔｙ−２には、樹脂供給手段である樹脂１１
人器４が’ａｉ１４！開閉弁５を介して接続され、この
樹脂注入器４から所定長さにわたって既設配管１の内部
を充１ａ１閉塞するように液状のライニング４ｔ１脂八
がランチτ、−２内に導入されるようにしである。ここ
で、ライニング樹脂Ａは、主剤と硬化剤を調合した常湿
２液硬化型の樹脂であり、チクソト［コピー性を右する
樹脂が使用される。なお、上記樹脂注入器４には、予め
主剤と硬化剤を混合した樹脂を空気加圧式注入器により
圧送供給してもよく、また、主剤と硬化剤を図示しない
別々のポンプにより圧送しつつその過程でスタティック
ミ１：リーにより両とを混合供給するようにしてもよい
。 また、上記ランチ１シー２には、樹脂注入器４の電磁開
閉弁５と連動して逆向きに動作する電磁開開弁７が設置
され、その後方に演算装置６′によって演算制御される
流動調整弁１１および１６と、それらの気体流量を計測
する流ｆｌｆｆｔ９．１７および気体供給圧を計測する
圧力計８，１０などからなる制御装置６を介して小型コ
ンプレッサ１２が接続されており、このコンプレッサ１
２からの圧送空気が制御装置６で流面制御されてランチ
１１−２内に導入され、既設配管１内に向けて送り込ま
れるようにしている。 また、上記コンプレツナ１２からの圧送空気は制ｔｉｌ
ｌ装置６によってυ制御される三方切換弁１３を介して
ランチ１？−２内に導入されると共に、流量調整弁１４
を介して樹脂注入器４内にも導入され、樹脂注入器４内
に設けた加圧摺＃Ｊ根１５を介してライニング樹脂ｌ脂
Ａを電磁開閉弁５　（これは制御装置６によって制御さ
れる電磁開閉弁７と連動して開放動作づる）から一定圧
力で液状のままランチャ−２内に所定撞押出し、既設配
管１内に充填する。そして、上記既設配管１には、その
上辺に位置して、供内情などの分岐管１８が接続されて
いるが、補修作業に当っては、分岐管１８の先端に設・
プたメータを取外し、ここにヒユーズコックなどの自動
閉止バルブ１９を設け、各分岐管１８の先端をｆＦｏ　
１１ｉして置く。なお、図中符号２０は既設配管１の他
端に設けた樹脂回収装置であり、大気に連通している。 次に上述の装置ｄによる補修作業の作業工程を説明する
と、まず、電磁開開弁７を１１１じる一方で電１１開閉
弁５を開いて、既設配管１の始喘側間口部に接続された
ランチＩｙ−２内に、樹脂注入器４内から所定（ｎのラ
イニング樹脂へを液状のまま注入する。このライニング
樹脂Ａは、それがランチャ−２内よりさらに既設配管１
の始端側の管路内に注入され、かつ上記管路内を所定長
さにわたって充満閉塞層るように充填される。 次に上記ライニング樹脂Ａの充填が完了すると。 電磁開開弁５を閉じるとともに、送風系路側の電磁開閉
弁７を開き、かつ三方切換弁１３を切換えてコンプレッ
サ１２からの圧送空気を、流ｆｌＳｇｌ整弁１１および
流Ｍ計９を通してランデｖ−２の端部より管内に送り込
む。 次に上記ライニング樹脂への充填が完了すると、電磁開
閉弁５を閉じるとともに送風系路側の電磁１ｍｆＪ］弁
７を開き、かつ三方切換弁１３を切換えて、コンプレツ
リ°１２からの圧送空気を、流ｆｉ）調整弁１１および
８！聞計９を通してランチャ−２の端部より管内に送り
込む。 これにより、圧送空気が、前述の充填されたライニング
樹脂Ａの団塊をその後端面から押圧するように作用し、
その静圧の押圧力によりライニング樹脂Ａに流動性が付
与される。しかして、ライニング樹脂へが、柱状団塊と
してランチャ−２内より既設配管１内へと流動進行する
。この時、うイニング樹脂Ａに作用させる押圧力は、そ
の初期の段階において、略１，５ｋｌＪ　／Ｃ１１２程
度とし、その後ライニング樹脂Ａが流動性を付与されて
既設配管１内を流動進行する時には、その押圧力を流量
調整弁１Ｇにより減圧し、例えば大気圧に対して０゜６
ｋｇ　、／ｃｍ２以下の低圧に下げる。 この樹１１ｔＡの流動進行により、流動時、管内面に接
触しながら流動する時の壁面に対する付着力で、ＷＩＩ
ｌＩＡが管内面に残留され、これが、樹脂団の通過後、
所要膜厚のライニング塗膜ａとなる。 ここでは、樹脂Ａの粘性が高く、また付着力に依存する
ため、全体的に均一厚さに形成される。 なお、ここで、樹脂Ａの走行速度■を一定として、樹脂
粘度を変化させた場合を考察すると、樹脂粘度が低い方
が、空気圧のかかる樹脂団の端面形状が第２図に示すよ
うな砲弾形に近くなり、膜が厚くなり、また、粘度が高
い方が、第３図に示示すような垂直形の端面形状となっ
て膜が薄くなることが解る。 また、樹脂粘度を一定にして、押圧力をＰを高くして樹
脂Ａの走行速度を速めると、前記樹脂の端面形状は、第
２図のようになり、膜は厚くなる。 また、押圧力Ｐを低くして走行速度を遅くすると、前記
樹脂の端面形状は、第３図のよになり、膜は薄くなる。 つまり、樹脂粘度と走行速度Ｖとを適宜、選択設定１れ
ば、相当の膜厚のライニングが実現できることが、実験
的、理論的に確認されているのである。 このため、本発明による補修工法では、まず目的とする
既設配管１の管内面に形成すべきライニング塗膜の膜厚
を、どの程度の厚さに形成するかを選定し、この膜厚の
選定に基いて、補修対象管の管径、使用で−る樹脂の粘
度、充填され１ｃ樹脂長などの補修関係条件から、必要
な樹脂への流速を設定する。そして、その流速でライニ
ングする時に、コンプレッサ１２からどの程度の圧力で
空気を送るかを定め、制御ｌｆｆ１６でこれをη１り御
するのである。この場合、ライニング樹脂量には、前述
したようにチクソトロピー性の８１脂を使用する。この
性質は、樹脂に外力を加えると、その塗料構造を破壊し
て軟化現象を起し、外力を取り去ると時間の経過と共に
原状に回復するものである。このため、前述のように、
ランデｔｙ−２から既設配管１内に送り込む時には、初
期押圧力として１．５ｋｇ／　ｃｎ２程度の圧力に設定
し、既設配管１内での移動には０．６ｋｏ　／ｃ＋＋＋
２以下の低圧に設定する。これによって、既設配管１内
では、腐蝕孔があっても、ここでの吹抜は現象がさけら
れ、確実なうイニングが実現できる。 また上記押圧力により樹脂Ａが管内流動してライニング
塗膜の形成が進行し、その塗膜の形成により樹脂Ａの流
動ｍが減少すると、その樹脂量の減少に対応して上記押
圧力を減衰させ、ライニング樹脂Ａの流動速度が一定と
なるように制御装置６、流用調整弁１１および１６によ
り管内に流入する空気量を制御する。 すなわち、樹脂団が管内を移動して樹脂量が減少すると
、それに伴って樹脂Ａの流動速度が速くなる傾向になる
が、この流動速度は、既設配管１内に導入された押動気
体の管内圧力に関連して変化するしのであり、さらに管
内圧力は管内に流入した押動気体の吊と、樹脂団の位置
、すなわら樹脂団の後方側の体積によって定まるもので
あるから、管内に流入した押動気体の覆を流量計９．１
７ににり計測し、さらに管内の気体吊を計測した各断点
における管内圧りｊを計測することにより、演拝装置６
′により管内の気体の体積の変化、すなわち樹脂の位置
の変化から樹脂団の速度を算出することができる。これ
によって始端側の制御装置６により樹脂Ａの流動速度が
一定になるような押妨圧が得られるように、流用調整弁
１１（Ｒｚ）と流量調整弁１６（Ｒ’ｚ）がコントロー
ルされて、樹脂１話の減少に合せて樹脂団の流動速度が
一定となるように樹脂Ａの押圧力が自動的に減衰される
ようにｔＩＩｔ　ｎｏされる。 以下、樹脂への流動速度を一定に保持する制御装置６の
作動について詳しく説明する。 まず、管内に流入した押動気体のｆｊｌＱｘ、管内の１
王力Ｐ１とすれば、 π／４　・ｄ　２　・Ｌｌ　・　Ｐｌ　　＝Ｑ１　・　
ＰＯ・・・・・・（１）の関係にあるので、ある時刻Ｔ
１におけるＱｌｌＰＧ、Ｐｌを測定ずれば、（１）式よ
り１１を知ることができる。 管内に流入した押動気体Ｑ１とは、流量計９によるＪｔ
測Ｉｎ　Ｆ　ｔと流ａｔ計１７による計測値Ｆ２との差
である。この流量３４９，１７には質量流量計を使用す
ると気体の温度の影響がないので都合がよい。 ここでＪｔｌは時刻Ｔ１における樹脂位置、Ｐ。 は圧力計１０の計測値、Ｐｌは圧力計８の計測値、ｄは
既設配管１内のライニング内径である。 次に樹脂流動速度を検知するために、ある時間（を秒）
だけ空気供給を停止し、圧力計８により管内圧力の変化
Ｐ１→Ｐ１を計測し、このときの樹脂量Ｖｆｌ　＠　ｊ
！　ｚとづれば、ｊ！１　・Ｐｌ−ｊ！２　　・Ｐｌと
なり、Ｐつを知ればある時間を秒後の樹脂量１１２を知
ることができる。、 したがって、樹脂流動速度Ｖは、 Ｖ・□Ａｚ　　Ａｔ／［となる。 また、空気の供給を停止せず、前状態の一定流入をつづ
ける場合は、ある時刻Ｔ２における押動気体の流入ｆｔ
ｋＱｔ、管内の圧力Ｐ、を測定し、π／４　・ｄ２　・
１２　・Ｐ２＝Ｑ２　・ＰｏがらＪ！ｔ　−Ｑｔ　　・
Ｐｏ／π／４−ｄ２　　・Ｐｉとなり、樹脂流動速度Ｖ
は、 Ｖ＝ｊ！ｚ　　Ｊｌｘ　／Ｔｚ　−Ｔｌ　トナル。 このようにして、演算装Ｗ１６′　と制ｍ装ｊｉｊ［に
より樹脂流動速度Ｖが一定となるように流ｌｌｌ調整弁
１１（Ｒ１）、流用調整弁１６（Ｒｔ）を制御する。 かくしてライニング樹脂Ａは、既設配管１の注入側管端
に接続された所定長さのランデｐ−２より液状のまま管
内の所定の長さを充満ｒＪ］塞するように充填され、上
記充填樹脂に流動性を付与するについてはその管内流動
速度が管の始端側にお

【ノる押動気体の質ｍ流山および
管内圧力をＨｔ　＄ＩＩＩ　して得られた樹脂位置と、
所定時間毎に計測された樹脂位置との差から算出された
樹脂速度を一定にするように管内の圧力気体の伍を制御
する。そして、既設配管１の管内面に、その全長に亘っ
て均一な所要１１０Ｊｉｆｆのライニングを行なうので
ある。 この場合、分岐管１８の位置では、樹脂団の一部ｌ工、
分岐管１８内に侵入する（第４図参照）。この侵入で減
少した樹脂用については、これを演算装置６′で補正計
算する必要がある。 今、上記分岐管１８への樹脂侵入昂は次の式で求められ
る。 １１　＝　（（Ｒｚ　／Ｒｔ　）Ａｔ　）／　（１＋Ｒ
ｚ　３／Ｒ１”） ここでＲ１は既設配管１の半径（Ｒｚ　＝Ｏｔ　／２）
であり、Ｒ２は分岐管１８の半径（Ｒｚ　−０１／’　
”　＞　＋　Ｊ！　１は既設配管１内で分岐管１８の接
続個所に到達した時の充填樹脂量、ｊ！２はその時、分
岐管１８内に侵入する充填樹脂量である。今、既設配管
１の直径を５０−１分岐管１８の直径を２５−ｍとし、
その時Ｊ！　１　＝　１００ＣＩとすれば、Ｊ！　２　
＝　（（１，３８／２．６５）　Ｘ　１００　）　／　
（１＋１．３８３　／２゜６５３） −４５，６ｃｍ＝　５０ｃｍ として８１算できる。このことから分岐管１８への接続
個所での分岐管１８のためのライニングに消費される樹
脂ｍが計算でき、その後、分岐管１Ｂ内に送り込まれる
低圧気体の市も計算できる。これにより、演算装置６′
で補正計算が可能である。そして、分岐管１８内に侵し
た樹脂は、圧力気体の働きで、分岐管１８内をライニン
グしつつ減少し、分岐管１８の開放口に向かう。そして
、押圧力ど樹脂量との関係で、圧力気体が開放口へと吹
き扱けると、自動閉止パルプ１９が上記圧力気体の圧力
に基いて閉止動作する。 このため、既設配管１内の圧力空気が分岐管１８を介し
て外部へ漏出されることがないので、分岐管１８の接続
個所を、樹脂団が通過した後で、気体圧が降下するおそ
れがなく、既設管１内での樹脂団の移動が維持され、作
業の継続性が保てる。 一方、本発明の補Ｉ！施工にあたって、前記押圧力によ
り所定の樹脂流動速度が得られる樹脂への管内充填（導
入）ｆｆｉ、および１回分の充填樹脂量による塗膜形成
の長さにも制約があるところより、補修対染の既設配管
１の長さが長い場合は、その長さに対応して樹脂Ａの充
填、流動回数を複数回、繰り返すことにより分割施工す
るものであり、これにより補修区間の長さを所望に増大
、延長することが可能となる。この場合、前回の充填樹
脂団が既設管内で吹き抜ける前に樹脂注入器４より次の
樹脂団をランチャ２内に注入し、既設配管１内に送り込
んでもよく、また、吹き扱けた後に４ｉＡ脂注入器４よ
り次の樹脂団をランチャ２内に注入し、既設配管１内に
送り込んでもよい。この時、上記分岐管１８では樹脂が
外端まで到達していなければ、再び上記バルブ１９を開
放する。そして、上記充填樹脂団が、低圧気体（圧送空
気）で既設配管１内を押されて前方へ移動する時、樹脂
団の一部が前述のように分岐管１８内に入り、内部をラ
イニングする。分岐管１８内が完全にライニングされた
ならば、この時には第５図に示されるように、ライニン
グ完了の分岐管１８については、流６１調整弁２１を介
して空気ボンベ２２（あるいは小型コンプレッサでもよ
い）を接続し、分岐管１８内に、例えば前述の低圧気体
の圧力相当の内圧を維持するように調整された加圧空気
を供給する。この場合には、既設配管１内で樹脂団が既
にライニングされた上述の分岐管１８の個所を通過して
も、上記分岐管１８内にある空気圧力により、樹脂の侵
入が防止されるか、あるいは侵入しても、その後、固化
しない内に既設配管１内に排出される。 そして、所定区間について、既設配管１の内面樹脂ライ
ニングが完了したならば、例えば仕上ビグを通して、ラ
イニング層の表面を平滑化してもよい。 むお、上記実施例において、管内樹脂の充填聞を所定の
ａに制限することにより、樹脂の押動気体圧は、低圧力
に抑えることが可能となり、これによって補修管に腐蝕
孔などがあった場合でも吹き抜けを起すことなく良好な
ライニングができるものである。 【発明の効果】 本発明は以上詳述したようになり、既設配管内で樹脂団
を低圧気体で移動させ、膜厚の大きいうイニングを行な
・）時、上記既設配管に連通する分岐管も同時にライニ
ングすることができるので、従来のように分岐管に詰っ
た樹脂の排出、後仕末などの作業が不要で、かつ既設配
管と分岐管のライニングを一貫して行えるので全体とし
ての作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による補修工法の実施例を概略的に示す
断面図、第２図および第３図は本発明による樹脂流動時
の樹脂押圧力と、膜厚および走行速度との関係を示す樹
脂端面形状の説明図、第４図は分岐管での５ｌｌｌＦｒ
ライニングの状況を示す説明図、第５図は分岐管での樹
脂侵入防止手段を示す説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 既設配管の一端側の管内に、管路内を充満閉塞するよう
   に液状の樹脂団を充填し、上記樹脂団を所定の低圧気体
   で流動させ、管内面に所要の膜厚のライニングを行なう
   管内面のライニング補修工法において、上記既設配管か
   らの分岐管の外端を開放状態にしたまま上記ライニング
   を行い、上記分岐管の接続個所を樹脂団が通過する時、
   上記樹脂団の一部が上記分岐管に流入し、それが上記低
   圧気体に押されて分岐管内面をライニングすると共に、
   上記分岐管の外端まで樹脂が到達した後は、そのライニ
   ング完了の分岐管については、その内圧を、上記既設配
   管でのライニング完了まで樹脂の侵入を防止する程度に
   維持することを特徴とする管内面のライニング補修工法
   。