JPH0346192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス配管、水道配管などの既設配管
に対しその管内面に樹脂のライニング被膜を形成
するように補修を施す管内面のライニング補修工
法に関する。 〔従来の技術〕 ガス配管、水道配管などの布設配管においては
経年により管に腐蝕孔や亀裂が生じ、これにより
漏洩が起る恐れがあることから、その漏洩補修ま
たは予防保全のための更生修理工法として管内面
に樹脂を用いて被膜を形成するようなライニング
補修が行なわれている。 従来、この種の樹脂を用いたライニング補修工
法として、比較的に管径の小さい小中口径の既設
配管では、次の工法が知られている。 噴霧気流法 例えば特開昭54−127941号公報（特公昭58−
14826号公報）、特開昭54−156046号公報等によ
つて開示された先行技術のように、施工管の管
内にその一端側より高速空気流を流し、この空
気流に樹脂を担持させて管内に吹き込むことに
より内面に付着する樹脂気流で被膜を形成する
ようにした方法。 ピグ・ライニング法 例えば特開昭55−44320号公報に開示された
先行技術のように、施工管の管内に前後２個の
ピグを導入し、そのピグ間に樹脂を介在させて
ピグの移動により進行する樹脂を後部のピグ周
面より後方へ流出させて管内面に塗布するよう
に被膜を形成する方法。 樹脂プラグ流動法 例えば特開昭57−105270号公報、特開昭58−
6272号公報等に開示された先行技術のように、
施工管の管内にその一端開口部より流動性を有
する液状樹脂を所要長さにわたつて管内を閉塞
するようプラグ状に注入し、この樹脂プラグ
を、その前後間の管内に発生させた圧力差によ
り流動進行させる行程で管内面に付着残留する
樹脂膜により被膜を形成するようにした方法。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで上記の従来工法によつて布設配管のラ
イニング補修を施工する場合、その施工対象の配
管が、例えば、管径が小さい小口径管でその管路
途中にエルボ等の曲管部や口径変化部が介在する
配管系（ガス配管における供給管など）を対象と
する場合、前記のピグ・ライニング法による補
修工法では、ピグが管路途中につかえて移動不能
に陥る等の理由から適用上に問題点がある。 そこで、上述のような配管系を対象とするライ
ニング補修の施工には、一般的に、前記の噴霧
気流法による補修工法が主流として実用化されて
いる。しかしこの補修工法による場合、高速空気
流に樹脂を担持させて管内に吹き込む関係から使
用樹脂は低粘度（例えば15000cps以下）の樹脂を
使用しなければならない制約があり、これに関連
して管内面に形成されるライニング被膜の厚さも
殆んど0.5mm以下で薄く、その膜厚を厚くライニ
ングできないという問題点があつた。 この点、前記の樹脂プラグ流動法による補修
工法では、管内面に形成されるライニング被膜の
厚さを適宜に厚く形成することが可能な工法とし
て注目されている。しかし、この工法として従来
提案されている前記特開昭57−105270号公報、特
開昭58−6272号公報などに開示された先行技術の
ものでは、次のような問題点があつた。 すなわち上述の先行技術では、管内に注入され
た所要長さの樹脂プラグをその前後間に生起させ
た圧力差により流動進行させているが、ここに樹
脂プラグを単に圧力差に依存して管内移動させた
のみでは、流動進行による被膜の形成で樹脂量が
減少すると、その樹脂量の減少に応じて樹脂プラ
グ流の流動速度が逐次速くなるように変化する現
象が起る。この樹脂の流動速度は、例えば特公昭
50−28456号公報に示唆されているように管内面
に形成されるライニング被膜の形成厚さに関係す
ることが知られ、よつて上述の先行技術では、樹
脂プラグ流の流動速度が順次変化することより管
内面に形成される被膜の膜厚が管全長において不
均一になるという問題点があつた。 また管内を流動進行する樹脂プラグ流は、所定
の距離進行すると樹脂量が減少して吹き抜けを起
すが、この場合、上述の先行技術では、流動進行
につれて圧力差を減衰させる配慮がなされていな
いことより、流動進行の移動端で樹脂が吹き抜け
る際、高い圧力差で樹脂が勢いよく吹き抜けて管
内に大きな圧力変動が生起し、この圧力変動が管
内面に形成された未硬化のライニング被膜に悪影
響を与えて膜厚に凹凸波を生じるなど、膜厚の厚
さが不均一になるという問題点も派生する。 本発明は、前述のの樹脂プラグ流動法による
補修工法において上述の問題点を解消し、管内面
に形成する被膜を施工管の管全長にわたつて一定
厚さで、しかも所要厚さ（厚膜）の被膜を均一に
形成できるようにしたライニング補修工法を提供
することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 この目的を達成するため、本発明は、補修対象
の施工管内に、その一端開口部から流動性を有す
る液状樹脂を所要長さにわたつて管内を閉塞する
ようプラグ状に注入し、 該樹脂プラグの前後間に、予め管径、樹脂粘度
その他の関係条件から目標とするライニング被膜
の厚さを形成するに必要な設定速度で樹脂プラグ
に流動性を与える圧力差を生起させ、 且つ上記圧力差を、流動進行による樹脂量の減
少に応じて減衰させる制御手段を有し、その制御
により樹脂プラグ流の管内における流動速度を略
一定速度に保持すると共に、所要距離流動した移
動端で樹脂プラグ流が吹抜ける際は圧力差が低い
状態で吹抜けるように補修を行うことを特徴とす
るものである。 〔作用〕 このような補修工法では、補修対象の施工管内
に導入された樹脂プラグがその前後間の圧力差に
より管内を流動進行し、その進行中に管内面に付
着残留される樹脂膜によりライニング被膜が形成
されるが、この被膜の厚さは、圧力差による樹脂
プラグ流の流動速度で、樹脂粘度等の関係条件を
適宜に選定することで自由にコントロールできる
から、形成するライニング被膜の厚さを所望の厚
さの膜厚（１mm〜10mm程度）に形成することが可
能となる。 しかもこの場合、樹脂プラグに流動性を付与す
る圧力差を樹脂量の減少に応じて減衰させるよう
制御するから、樹脂量の減少に起因して流動速度
が変化することがなく、管内における樹脂プラグ
流の流動速度が略一定速度に保持されることより
膜厚が、施工管の管全長にわたつて均一厚さに形
成できる。 また上述の制御により樹脂プラグ流が所要距離
流動して樹脂の吹抜けが起る移動端では、圧力差
が低くなることより、樹脂プラグ流の吹き抜けに
起因して管内における圧力変動も小さくなり、こ
の結果、圧力変動により管内面に形成された未硬
化のライニング被膜に凹凸波などの悪影響が発生
する不都合を解消でき、また圧力変動の影響が施
工管に連通する他の配管系に影響する等の不都合
も併せ解消される。 〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明によるライニング
補修工法の実施例を説明する。 第１図はその補修工法が実施される施工装置の
１例を概略的に示すもので、符号１は補修対象の
施工管である。この施工管１は、ガス配管につい
ていうと一般に口径15〜40mm程度の供給管、また
口径50〜150mm程度の支管と呼ばれている比較的
に管径の小さい小中口径の施工管を対象としてい
る。そして施工管１は、補修に際して所定長さの
補修区間に区切られ、その一端開口部にはランチ
ヤー２が接続されてあり、また他端開口部には内
部を透視できるレシーバ３が接続されている。 上記ランチヤー２には、開閉電磁弁５を介して
樹脂注入器４が接続され、この樹脂注入器４から
ライニング樹脂Ａがランチヤー２内に導入される
ようにしてある。ここに樹脂Ａは、主剤と硬化剤
を調合した常温２液硬化型の流動性を有する液状
樹脂で、チクソトロピー性を有する樹脂が使用さ
れる。なお上記樹脂注入器４には予め主剤と硬化
剤と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、また主剤と硬化剤とを別々の
ポンプにより圧送しその圧送過程でスタテイツク
ミキサー等により両者を混合供給するようにして
もよい。 またランチヤー２には、その開口端部に流量制
御装置７を介して小型コンプレツサ６が接続され
てあり、このコンプレツサ６からの圧送空気が流
量制御装置７で流量規制されてランチヤー２内に
導入され、施工管１内に向けて送り込まれるよう
にしている。 なお上記コンプレツサ６からの圧送空気は流量
制御装置７と連動する切換電磁弁８，ガバナ９を
介して前記樹脂注入器４内にも導入され、樹脂注
入器４内に設けた加圧摺動板１０を介して前記ラ
イニング樹脂Ａが、流量制御装置７と連動して開
放動作される開閉電磁弁５を通して一定圧力で液
状状態のままランチヤー２内に所定量注入される
ようにしてある。 また前記流量制御装置７は、コンプレツサ６か
らの圧送空気を清浄化するフイルタ１１と、圧送
空気の流量を制御する絞り弁１２を備えた流量制
御部１３と、圧送空気の供給、遮断を制御する開
閉弁１４とを有し、その送風系路には圧力計１５
と、上記開閉弁１４，レリーフ弁１８，絞り弁１
２等を制御する流量コントローラ１６とを備えて
いる。この流量コントローラ１６は、後述する樹
脂Ａのプラグ流の管内流動速度等の信号をアンテ
ナ１７により受信すると共に、圧力計１５による
空気圧の検知に基いて絞り弁１２、レリーフ弁１
８、開閉弁１４を制御するものである。 一方、施工管１の他方の開口部に接続されたレ
シーバ３には、遮断弁２８、圧力計２０、流量計
２１等が接続されてあり、この圧力計２０、流量
計２１によつてライニング樹脂Ａの流動につれて
変化する排出側の管内圧力および管内からの排出
空気量が検知されて、これらの検知により、管内
におけるライニング樹脂Ａの流動速度が検知さ
れ、この検知信号が発信器２２、アンテナ２５を
介して前記始端側のアンテナ１７に送信されて、
前述の流量制御装置７による制御が行なわれるよ
うにしてある。 また上記レシーバ３の端部には、空気吐出弁２
７を備えたサイクロン式の樹脂分離ホツパ２６が
接続されてあり、ライニング樹脂Ａが、内部を透
視できるレシーバ３に到達した際、予め閉ざされ
ていた空気吐出弁２７を開放し、遮断弁２８を閉
じることで残余の樹脂をこの樹脂分離ホツポ２６
内に回収できるようにしている。 次に上述の施工装置による補修作業の作業工程
を説明する。 まず、樹脂注入器４内から開閉電磁弁５を開い
て始端側のランチヤー２内に所定量のライニング
樹脂Ａを液状のまま注入する。この樹脂Ａの注入
はライニング樹脂Ａが、ランチヤー２内よりさら
に施工管１の始端側管内に対して所要長さにわた
り管内を閉塞するようプラグ状に注入される。以
下このプラグ状に注入された樹脂Ａを樹脂プラグ
と称し、これに樹脂と同じ符号Ａを付す。 上述の樹脂プラグＡの注入が完了すると、開閉
電磁弁５を閉じ、送風系路側の開閉弁１４を開い
てコンプレツサ６からの圧送空気を、絞り弁１２
により流量制御しつつランチヤー２の端部より管
内に送り込む。これによりコンプレツサ６からの
圧送空気が樹脂プラグＡの後方に作用し、樹脂プ
ラグＡの前後間には圧力差が生起して、その圧力
差により樹脂プラグＡに流動性が付与され、樹脂
プラグＡが団流状をなして施工管１の管内を他側
に向けて流動進行して行く。 この時の圧力差により樹脂プラグＡの後方に作
用する加圧力は、樹脂プラグＡに流動性を付与す
る初期圧力を大気圧に対し例えば略1.5Kg／cm²以
下とし、また流動性が付与されて樹脂プラグＡが
施工管１の管内を流動進行する時には、その加圧
力をレリーフ弁１８により調圧して大気圧に対し
例えば略0.6Kg／cm²以下の低圧に下げる。 樹脂プラグＡが管内を流動進行すると、管内面
に接触する樹脂が、進行時の壁面に対する付着力
により所要厚さ壁面に付着されて残留し、この付
着残留された樹脂膜により樹脂プラグ流Ａの通過
後の管内面には所要膜厚のライニング被膜が形成
される。 ここに実験によると、施工管１内に注入された
樹脂プラグＡに対し、後方より加圧流体を作用さ
せてその圧力差により全体的に管内進行させる場
合、加圧流体の圧力が作用する樹脂プラグＡの後
方端面形状は、第２図に示す加圧力ａと、内壁面
に対する付着力影響係数ｂと、樹脂ズリ応力ｃと
の合力によつて、樹脂プラグＡが管内を流動進行
する時には第３図に示すような形状にて流動進行
する。 上記流動進行の状態から、さらに樹脂端面に対
する後方よりの加圧力ａを大きくして樹脂プラグ
Ａの流動速度Ｖを速くした場合は、上記の樹脂端
面形状は第４図に示すような砲弾形となり、一方
加圧力ａを小さくして樹脂プラグＡの流動速度Ｖ
を遅くした場合は、第５図に示すようにその樹脂
端面形状は垂直に近い形態となることが実験の結
果より判明された。 また実験によると、樹脂粘度cpsと、流動速度
Ｖと、形成されるライニング被膜の膜厚ｔとの関
係は、流動速度Ｖを一定とした場合、樹脂粘度
が高い方（50000cps〜800000cps程度）が膜厚は
薄膜となり、また樹脂粘度が低い方が厚膜とな
る。また樹脂粘度を一定とした場合、流動速度
Ｖが速い方が厚膜となり、逆に流動速度が遅い方
が薄膜となることが判明した。 以上の実験結果によると、まず樹脂プラグＡの
流動速度Ｖを一定として、樹脂粘度を変化させた
場合は、樹脂粘度が低い方が樹脂プラグＡの端面
形状は第４図に示すような砲弾形となつて膜厚は
厚く、また樹脂粘度が高い方が第５図に示すよう
な垂直形の端面形状となつて膜厚は薄くなる。 また樹脂粘度を一定にした場合、加圧流体の圧
力を高くして樹脂プラグＡの流動速度を速めると
樹脂の端面形状は第４図に示す砲弾形となつて膜
厚は厚く、また加圧流体の圧力を低くして流動速
度を遅くすると樹脂の端面形状は第５図に示す垂
直形の端面形状となつて膜厚は薄くなる。 つまり樹脂粘度と流動速度との関係では、樹脂
の端面形状が第４図に示すような砲弾形になるよ
うに樹脂プラグＡを流動進行させてやれば膜厚は
厚膜となり、また第５図に示すような垂直に近い
端面形状になるように樹脂プラグＡを流動進行さ
せてやると膜厚は薄膜となる。 これを理論的に考察するに、第４図、第５図に
おけるP₁，P₂点での圧力の分力関係は、端面形
状が砲弾形（第４図示）の場合は第６図に示すよ
うに加圧力は樹脂球面の接線方向S₁に対して直角
なRo方向に働らき、その力の分力は、樹脂を流
動進行させる分力R₁と、樹脂を管内壁に押しつ
ける分力R₂とに分解される。 一方、樹脂の端面形状が垂直形（第５図示）の
場合では、第７図に示すように管内壁面から前記
P₁と等距離にあるP₂の加圧力は樹脂球面の接線
方向S₂に対して垂直なQo方向に作用し、その分
力は樹脂を流動進行させる分力Q₁と樹脂を管内
壁に押しつける分力Q₂とに分解される。 上述の樹脂を流動進行させる分力R₁，Q₁と樹
脂を管内壁に押しつける分力R₂，Q₂とを比較し
た場合、第４図に示す砲弾形のものは樹脂を流動
進行させる分力R₁が、第５図に示す垂直形のそ
れに対応する分力Q₁よりも大巾に小さく、この
R₁の分力が樹脂ズリ応力と付着力の影響係数の
和とバランスした点から樹脂は厚膜として管内壁
に付着残留することが理解される。 以上の結果より、樹脂プラグＡの加圧側の端面
形状が砲弾形（第４図示）となるように樹脂プラ
グＡを流動進行させれば、形成されるライニング
被膜はその膜厚が厚膜に形成され、一方、垂直に
近い端面形状（第５図示）となるように樹脂プラ
グＡを流動進行させてやると、形成されるライニ
ング被膜はその膜厚が薄膜に形成されることが実
験的、理論的にも確認され、ここに実験によると
管径、樹脂粘度、注入樹脂プラグ長、樹脂流動速
度、初期押圧力と膜厚との関係は、以下の第１表
に示す結果が得られた。

〔発明の効果〕

本発明は、以上に説明したような補修工法を採
用したことにより次のような効果が得られる。 (1) まず、補修対象の施工管内に注入された樹脂
プラグがその前後間の圧力差により管内を流動
進行して行き、その進行中に管内壁面に接触付
着して残留する樹脂膜によりライニグ被膜が形
成される工法であるから、圧力差による樹脂プ
ラグ流の流動速度、樹脂粘度等の関係条件を適
宜に選定することで被膜の厚さを自由にコント
ロールすることができ、この結果、形成するラ
イニング被膜の膜厚を所望の厚さ（１mm〜10mm
程度）に形成することができる。 (2) しかもこの場合、樹脂プラグに流動性を付与
する圧力差を樹脂量の減少に応じて減衰させる
よう制御するから、樹脂量の減少に起因して流
動速度が変化することがなく、管内における樹
脂プラグ流の流動速度が略一定速度に保持され
ることより膜厚が、施工管の管全長にわたつて
均一厚さに形成することができる。 (3) また上述の圧力差の制御により樹脂プラグ流
が所要距離流動して樹脂の吹抜けが起る移動端
では、圧力差が低くなることより、樹脂の吹き
抜けに起因して管内に大きな圧力変動が起るの
を回避できる。 この結果、圧力変動により管内面に形成された
未硬化のライニング被膜に、凹凸波などの悪影響
が発生する不都合を解消できる。 また圧力変動の影響が、施工管に連通する多の
配管系に影響しないことで、例えば施工管として
ガス導管より分岐された供給管を、その未端の地
上メータ側より樹脂注入して導管側へ吹き抜くよ
うにライニング施工する場合、樹脂の吹き抜けに
よる圧力変動が導管側へ影響しなくなるから、施
工時に、施工のため導管内のガス流通を遮断して
おく必要がなくなり、導管内にガスを正常の供給
状態に流通したままノーブロ工法によつて分岐供
給管のライニング施工を実施できるという優れた
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の補修工法を実施する施工装置
の１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押圧力、付着力影
響係数、および樹脂ズリ応力の関係を示すベクト
ル図、第４図および第５図は同じく本発明による
樹脂流動時の樹脂押圧力と、膜厚および流動速度
との関係を示す樹脂端面形状の説明図、第６図お
よび第７図はそれぞれ第４図および第５図におけ
る同一点の圧力の分力関係を示す説明図である。 １……施行管、２……ランチヤー、３……レシ
ーバ、４……樹脂注入器、５……開閉制御弁、６
……コンプレツサ、７……流量制御装置、８……
切換電磁弁、１１……フイルタ、１２……絞り
弁、１３……流量制御部、１４……開閉弁、１５
……圧力計、１６……流量コントローラ、１７…
…アンテナ、１８……レリーフ弁、２０……圧力
計、２１……流量計、２３……発信器、２５……
アンテナ、２６……樹脂分離ホツパ、２８……遮
断弁、Ａ……ライニング樹脂（樹脂プラグ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 補修対象の施工管内にその一端開口部から流
   動性を有する液状樹脂を所要長さにわたつて管内
   を閉塞するようプラグ状に注入し、 該樹脂プラグの前後間に、予め管径、樹脂粘度
   その他の関係条件から目標とするライニング被膜
   の厚さを形成するに必要な設定速度で樹脂プラグ
   に流動性を与える圧力差を生起させ、 且つ上記圧力差を、流動進行による樹脂量の減
   少に応じて減衰させる制御手段を有し、その制御
   により樹脂プラグ流の管内における流動速度を略
   一定速度に保持すると共に、所要距離流動した移
   動端で樹脂プラグ流が吹抜ける際は圧力差が低い
   状態で吹抜けるように補修を行なうことを特徴と
   する管内面のライニング補修工法。