JPH0361077B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粘着材を含む積層ラインニングを具
えるラインパイプおよびその施工方法に関するも
のであり、特に水力発電用貯水の輸送や上・下水
の輸送、鉱石スラリー、地熱発電、温泉等の熱水
あるいは腐食性流体の輸送に好適に用いられるラ
インパイプおよびその施工方法についての提案で
ある。

〔従来の技術〕

現在採用されている水力発電用貯水の輸送技術
は、ダムに貯水した水を水路トンネルで落差の大
きい地点まで導水し、そこから水圧鉄管により発
電所まで通水する方法である。

この既知技術は、水路トンネル入口に沈砂設備
を設けて排砂するのが普通であるが、それでも前
記水圧鉄管中には砂まじりの水が２〜10ｍ／sec
の高速で流れるため、管の摩耗が激しいという欠
点があつた。すなわち、伸縮継手を使つた接続部
においては、昼・夜の差、季節の変化に伴う温度
差（約80℃）に対処するために、伸縮用の環状間
隙が設けてあるために、この間隙内に前記流水中
の砂が巻き込まれ、いわゆる強いエロージヨンを
受けると共に渦流によつて生じたキヤビテーシヨ
ンによつてもエロージヨンが促進され、管の寿命
を著しく短くしていた。とりわけ、該伸縮継手に
生じる環状間隙には土砂の沈積が起こりやすい。
例えば、かような沈積砂のある状態で地震が起こ
つた場合を考えると、前記ランイパイプは前記間
隙に土砂を噛み込んだまま軸方向に摺動すること
になる。その結果、前記間隙内に収容したシーリ
ング用ゴムリングが損傷し、漏水するに至る。

一方、上記水圧鉄管が抱えている問題点を克服
する技術としては、本発明者が先に提案した特開
昭61−282687号公報に記載されている“既設老朽
管を再生する方法”があるが、この先行技術も地
震動時における伸縮継手摺動に伴う継手破損に対
しては十分に対処できる構造にはなつていないの
が実情であつた。

すなわち、この先行提案にかかる技術は、前記
環状間隙部分に対応する個所がそのままライニン
グの接続部となつているため、地震動のような急
激な力の作用が加わるときには接続部の剥離、破
損が起こりやすく、また温度変化のような緩慢な
力の作用の下でも環状間隙が拡がるので、粘着材
層の流動が起つて不足する部分が生じ、かつライ
ンニングチユーブが伸ばされて薄くなる結果、脆
弱なものとなり、寿命を短くするという問題点を
抱えていた。

また、上述した既知のラインパイプ接続部に着
目した場合、そこにおけるライニング構造、とく
に伸縮継手部のラインニング構造は、次に述べる
ような欠点があつた。

まず、ベローズ型、スリーブ型の伸縮継手を使
つたラインパイプのうち、ライニング層を有しな
いものについては、上述したように管端部分が水
流中の砂などの影響で“かじり”を受けて破損し
やすいこと、及びシールリング等の摺動面が腐食
してシールリングの寿命を短くするという欠点が
あつた。

一方、同じ伸縮継手でもライニング層を有する
ラインパイプの場合、水流中の砂による影響は少
ないものの、その多くはライニングチユーブを接
着剤でパイプ内周面に接着しているので、ライニ
ングチユーブや接着材の層が温度変動に伴うパイ
プの緩慢な伸縮、あるいは地震動の如き急激なパ
イプ摺動に対応できないという欠点、すなわち伸
縮継手の伸縮にライニングが追随できないという
欠点があつた。例えば、温度低下（冬期、夜）に
よつてパイプが収縮し、環状間隙の間隔が拡がつ
たような場合、あるいは管内の圧力が大きく変動
したような場合、該継手の前記環状間隙部に相当
するライニングチユーブが引き伸ばされ厚みが薄
くなつたり、あるいは窪んだり突出したりする
他、通常の伸縮に伴う負荷も加わるので、該ライ
ニングチユーブが凹凸し、結果的に該チユーブの
老化および劣化を速めて寿命を短くするという欠
点があつた。

また、粘着材を使つたライニングを具えるライ
ンパイプでも、パイプの収縮時に生じる間隙部の
体積増加に応じた量の粘着材の補充がきかなくな
るために、ライニング層に凹凸を生じたり、ライ
ニングチユーブ接続部の剥離や破損を招いてシー
ルが崩れたりする欠点が見られた。

上述の欠点を克服するために本発明者は先に、
特願昭62−258419号を提案した（以下これを先行
発明という）。

この先行発明の要旨構成とするところは、 「パイプの接続部に伸縮継手を介在させたライ
ンパイプのその内周面に、粘着材層とライニング
チユーブとからなるライニングを施してなるライ
ンパイプにおいて、前記伸縮管継手部に生ずる環
状間隙内に、粘着材を充填すると共に、この個所
における粘着材層厚をラインパイプ内の他の個所
に比べて肉厚にし、且つパイプ内粘着材層中には
補強シートを埋設したことを特徴とする粘着材ラ
イニング層を具えるラインパイプ」にある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上掲の先行発明によれば、上述の各従来技術が
抱える欠点、すなわち、ラインパイプの接続部に
おける剥離や破損またはライニングチユーブの劣
化や老化を招くという欠点が、一応は克服でき
る。

しかし、かかる先行発明では、伸縮継手に生ず
る環状間隙付近の粘着材層厚をラインパイプ内の
他の個所に比べて肉厚としている。そのために、
この肉厚粘着材層の部分に渦流が発生し、特に砂
まじりの水やスラリーなどの流体を輸送する場合
には、この部分が却つて損傷を受けやすいという
問題点が見られた。

また、この先行技術は、地震の時などではライ
ンパイプとライニングチユーブの相対変位を起こ
しやすく、そのためにライニングチユーブにかか
る剪断応力が大きくなり、ひいては粘着材層中に
埋設した補強シートが切断しやすいという課題を
残していた。

さらに、ラインパイプ内面には、通常、錆やス
ケール、ヘゲなどの欠陥があり、この欠陥部は空
隙となつているのが普通である。例えば、この空
隙を残したままライニングを施すと、長い間には
該空隙部に高圧のガスや腐食生成物がたまり、ラ
イニングに膨れ（ブリスター）を生じてライニン
グチユーブの耐久性を低下させる。その他、おな
じような膨れとしては、ラインパイプの溶接継ぎ
部の内面ビート部におけるライニングの未接着部
にも生じる。また、ライニングチユーブをライン
パイプ内に引込む時に、引きずられる下側部分の
粘着層が削り取られるという問題があつた。

本発明の目的は、上記先行発明が抱える問題点
を克服することのできる新規なラインパイプ内積
層ライニング構造およびその施工方法を提案する
ところにある。

〔課題を解決するための手段〕

上掲の課題を解決するために本発明は、第１
に、次のような要旨構成のラインパイプを課題解
決手段として提案する。

すなわち、本発明は、 各パイプを伸縮継手を介在させて接続してなる
ラインパイプのそのパイプ内周面に、粘着材を介
してライニングチユーブを配設してなるラインパ
イプにおいて、 前記伸縮管継手部に生ずる環状間隙内に粘着材
を充填すると共に、ラインパイプとライニングチ
ユーブとの間にはシートで補強された粘着材層を
介在させると共に、その粘着材層とラインパイプ
との間に防食剤を含む液状可塑剤を含浸させた織
布を介挿したことを特徴とする粘着材層を含む積
層ライニングを具えるラインパイプ；である。

なお、ラインパイプ中に配設する上記伸縮継手
として、 互いに接続するパイプの管端部に、内周面に複
数のリング状突起を設けた剛性外筒管を外嵌し、
該外筒管と面取りした管端テーパ部との間に形成
される間隙内にゴムリングとゴムバンドを介挿さ
せると共に残る間隙内に粘着材を充填してなる構
造のもの； 互いに接続するパイプの管端部に、一対のフラ
ンジによつて締めつけられた外筒管を外嵌し、前
記フランジと外筒管端面の面取りテーパー部との
間にはゴムリングを介挿させ、かかる外筒管と接
続すべきパイプ端との間の間隙内に粘着材を充填
してなる構造のもの； 互いに接続するパイプの一方を他方の管端部内
に挿入すると共に、はめ合わせ間隙内にゴムリン
グを挿着してグランドカバーにて押圧固定してな
るものにおいて、パイプ接続部に生じる間隙中に
粘着材を充填してなる構造のもの； 互いに接続するパイプの一方を他方の管端部内
に挿入すると共に、はめ合わせ間隙内にゴムリン
グを装着してグランドカバーにて押圧固定し、か
つ該グランドカバー内周面とパイプ接触面に設け
た間隙およびパイプ接合面に生じる間隙中に粘着
材を充填してなる構造のもの；を用い、 また、粘着材層の芯部を構成する上記補強シー
トとしては、粘着材の剪断降伏応力に対しても引
き伸ばされることのない十分な剛性を有し、また
耐老化性、耐劣化性を有するものであること； 上記粘着材は、剪断降伏応力が流体の管壁摩擦
力以上を示すものであること； 上記環状間隙内の粘着材中には、離隔シートを
埋設すること； 上記離隔シートは、ビニールシートの如き液状
可塑剤の拡散を阻止または抑制する素材で構成し
たことを特徴とし、 さらに本発明のラインパイプ管端部の構造は、 前記液状可塑剤を含浸した織布に変えてその延
在部分を粘着材含浸織布とし、 かつライニングチユーブ、粘着材層及び粘着材
含浸織布のそれぞれをラインパイプ端部に設けた
フランジによつて密に挟持したものとする。

次に、上記ラインパイプを施工する方法とし
て、本発明は、 各パイプを伸縮継手を介在させて接続してなる
ラインパイプのそのパイプ内周面に、粘着材を介
してとライニングチユーブを配設してなるライン
パイプを施工する方法において、 前記伸縮継手部の環状間隙部にリング状の粘着
材を予めセツトし、 前記ライニングチユーブを偏平にたたむと同時
に、この偏平ライニングチユーブの上・下面に補
強シートを埋設した両面粘着シートおよびその上
から液状可塑剤を含浸させた織布をそれぞれ重合
粘着し、 ついで、粘着材層及び織布を貼着した前記偏平
ライニングチユーブを押潰して円筒状に丸めると
ともに、糸をらせん捲回して紐状にして巻き畳ん
で保管し、その巻き畳んだものを管端部からワイ
ヤの誘導によつてパイプ内に引込みつつ他方の側
へ貫通させ、 ついで、前記ラインパイプの送入側管端内周面
に、両面粘着シートおよび粘着材含浸織布を粘着
したラインニングチユーブを挟持固定すると共
に、ピグランチヤーを配設し、一方、パイプ送出
側管端にはピグキヤツチヤーを配設し、 そして前記ピグランチヤーが具えるチユーブ径
よりも大きな縮径の自在なピグを、該ライニング
チユーブの開口部に臨ませて嵌め合わせ、 その後、前記ピグを背面をピグランチヤー内に
圧縮空気を圧入して加圧すると共に、前記ピグキ
ヤツチヤーの方からは吸引して前記ピグを送り進
めることにより、巻き畳んだ前記ライニングチユ
ーブを順次拡管しながら該ピグによつてラインパ
イプ内周面に押圧圧着してライニング施工を行う
ことを特徴とする粘着材層を具えるラインパイプ
の施工方法；を提案する。

〔作用〕

本発明のラインパイプにおける特徴の第１点
は、ラインパイプと粘着材層との間に液状可塑剤
を含浸しさせ織布を介挿したことにある。

この織布は、剛性または伸縮性のある材質を有
し、ライニングチユーブが軟質ゴムのように伸縮
性に富む材質の場合、剪断降伏応力を受けて引き
伸ばされることのない充分な剛性を有する材料を
用いることが望ましい。

織布に含浸する液状可塑剤は、伸縮継手部の環
状間隙内に充填した粘着材および粘着材層に働き
かけて、それらの可塑剤を向上させるための物質
であり、織布の間隙に浸透し、自重で流れ出した
り、僅かな応力によつて絞り出されることのない
適度な粘性を有するものを用いる。

例えば、このような性質を有する可塑剤として
は、液状ポリブテン樹脂（Polybutene resin）に
有機系防食剤を溶解したものおよび／または無機
系防食剤を混合したものなどが挙げられる。

上記液状可塑剤を含浸させた織布を、ラインパ
イプと粘着材層との間に介挿すると、この織布の
作用によつて、ラインパイプとライニングチユー
ブとの間に位置ずれが生じた場合に発生する粘着
材層にかかる剪断応力を緩和することができる。

また、第５図に示すようなラインパイプ内周面
に錆やスケール、ヘゲなどがある場合、そこに発
生した空隙部５１や空気滞留部５２や、溶接継ぎ
部５３の空隙部に、該液状可塑剤が浸透し、高圧
ガスや腐食物質の蓄積を阻止する役目を果して有
効である。

さらに、織布５４に含浸させた液状可塑剤は、
伸縮継手部に生ずる環状間隙内Ｃに充填した粘着
材５５などを軟化させ、これを容易に流動するよ
うに働く。その結果、例えば、ラインパイプの環
状間隙Ｃが、温度変化のような緩慢な力が作用し
て縮んだとき、あるいは、地震動のような急激な
力の作用が加わり縮んだとき、軟化し容易に流動
する該粘着材５５が織布の長手方向に流動し、か
つ織布中に浸透分散し、いわゆる余分の粘着材５
５および液状可塑剤を吸収する。一方、逆に環状
間隙Ｃが拡がつた時には、不足する分の粘着材５
５が今度は織布５４の方から環状間隙Ｃ内に還流
移動するが、この移動に伴つて液状可塑剤も織布
からしみ出して移動する。

本発明のラインパイプにおける特徴の第２点
は、いわゆる伸縮継手に生じる環状間隙Ｃ内に高
粘性不乾性の上記粘着材を充填したことにある。
この粘着材は、レオロジー的（粘弾性的）挙動を
示す物質であり、例えば温度変化のようなよるや
かな負荷にたいしては液体のようにゆるやかに流
動し、一方地震動のような衝撃的外力が作用した
場合に固体のような挙動を示して弾性変形する針
入度が30〜100、より好ましくは30〜50を示す物
質である。

第６図は、かかる粘着材の剪断引張速度Ｖと剪
断降伏応力Ｓとの関係を示すものである。この図
からわかるように、本発明で用いる粘着材の特性
としては、剪断引張速度を小さくすると剪断降伏
応力Ｓも減少するが、限界剪断応力Sc80ｇ／cm²
以下にはならない。これは粘着材層に限界剪断降
伏応力Sc以上の剪断力が作用すると（非常に緩
慢な速度でかかる）、液体のように流動すること
を意味している。

この粘着材を固型化接着剤と比較すると、接着
剤の場合、剪断接着強度は10Kg〜25Kg／cm²と格段
に大きく、これ以上の外力が作用すると粘着材の
ように流動を起こすのではなく、接着破壊が起こ
ることになる。

なお、本発明にかかる粘着材は、無架橋鎖状高
分子材料であつて、永久的に粘着性を示すと共に
“接着剤”のように乾燥固化、重合固化すること
のない物質であり、例えば弾性体（天然ゴム、ブ
チルゴム）、可塑剤（ポリブデン樹脂）、充填材、
酸化防止剤、増量剤（タルク粉末、炭酸カルシウ
ム粉末、粘土）などを所定の割合に混合して製造
される。

本発明にあつて該粘着材は、パイプ内を流体が
流動することに伴う管壁摩擦力を保持する必要が
あるので、限界剪断応力がそれ以上を示すものを
使う。

例えば地震動のように衝撃的な外力が加わる
と、環状間隙に充填する粘着材は、ダツシユポツ
トの作用により変位を防止するように働く。ま
た、剛性体である継手の弾性的伸縮だけ変位し、
この変位に対し大きい粘性抵抗を示してその振動
を吸収する。一方、気温や水温等の変化に伴うパ
イプ軸方向への伸縮のように緩慢な変位に対して
は、小さい剪断力が作用するため流体のように流
動して変位による応力が緩和（Relaxation）さ
れる。

一般に、粘着材は、第６図に示すように、速度
（時間）依存性を有しているが、その他温度依存
性もあり、温度の低下とともに粘性が増加する。
また、粘着層の厚さにより前記限界剪断降伏応力
Scは異なり、厚さに逆比例する。

そこで、次に示す条件で粘着材の各種速度の剪
断降伏応力を試験をし、最低温度での限界剪断降
伏応力SCcを求めた。

試験温度：パイプラインを布設する地域の最低気
温 粘着材の材質：ラインパイプ内ライニングに用い
た粘着層と同一成分 粘着材の厚さ：ラインパイプ内ライニングに用い
た粘着層と同一厚さ ライニングチユーブの外側；すなわちパイプ内
周面とライニングチユーブとの間には、第５図に
示すように、最低温度の限界剪断降伏応力Scに
十分耐える補強シート５８を芯部とする粘着材層
５６ａおよび５６ｂを形成する。このような粘着
材層５６ａ，５６ｂを形成すると、パイプが温度
変化などで伸縮しても、補強シート５８を具える
ライニングチユーブは伸びず、液状可塑剤を含浸
した織布５４の方が応じ、上述したように可塑剤
が流動して応力緩和を起こさせる。

上記粘着材の環状間隙Ｃ内への充填量は、環状
間隙の伸縮を考慮してラインパイプ内面側に若干
膨らむ程度の量を考慮して充填する。ライニング
面が内側に若干突出する程度に粘着材５５を充填
することで、伸縮継手部のライニングチユーブは
当初ふくらみを持つが、やかで平坦になる。すな
わち、上述した液状可塑剤を含浸した織布５４
を、ラインパイプ５０ａ，５０ｂ内周面と粘着材
層５６ａ，５６ｂとの間に介挿することにより、
ラインパイプ内に圧力がかかつた場合、上記織布
から液状可塑剤がしみ出し、その結果、そのまわ
りの粘着材のみが軟化する。その結果、軟化した
粘着材のみがラインパイプの軸線方向に流動拡散
し、また、織布５４自身もパイプ内圧力の影響に
より従動して、ライニングチユーブを平坦な状態
に保つのである。

なお、上記粘着材は、液状可塑剤に接すると、
その作用により軟化して粘弾性（レオロジー特
性）そのものは低下する。そこで、本発明におい
ては、例えば熱水輸送管などのように粘着材の粘
土が温度の影響により極端に低下する場合や、伸
縮継手のゴムリングが老化しやすい場合などに適
用するために、粘着材中に離隔シート５７を埋設
することが望ましい。

この離隔シート５７は、前記液状可塑剤を透過
させない材料を用いる。このような離隔シート５
７を粘着材５５の中に埋設することにより、環状
間隙内の粘着材５５ａのうち少なくとも液状可塑
剤に接しない側は高粘性のものにする。とくに、
このような離隔シート５７の採用は、外側は固く
内側のみを可塑剤によつて軟かくすることによ
り、ゴムリングを劣化しにくくし、たとえ劣化し
たとしても伸縮継手部から流体の漏洩が起こらな
いようにするのに有効に働く。いわゆるこれは離
隔シート５７の作用に寄与するところが大きい。

さて、ラインパイプの内周壁に沿つて設ける粘
着材層は、パイプ内を流れる流体の管壁摩擦力に
対して十分な保持力を持たなければならない。特
開昭60−121380号公報において、内径24cm、パイ
プライン長さ１Kmで圧力損失30Kg／cm²の場合の管
壁摩擦力の計算例が示してあるが、１cm²当りの管
壁摩擦力は1.7ｇ／cm²である。これは管壁摩擦力
の最も大きい例で、通常はこれよりかなり小さ
い。限界剪断降伏応力は、管壁摩擦力より大きく
なければならない。

パイプの伸縮摺動によつて環状間隙部Ｃの間隔
が変動すると、パイプ１ａ，１ｂとライニングチ
ユーブ１０間に相対変位が生じ、その間に剪断応
力が発生する。また、該パイプとライニングチユ
ーブの膨張係数の差によつても同様に剪断応力が
発生する。この剪断力によつて、パイプ１ａ，１
ｂと織布の境界面において、織布に含浸している
液状可塑剤が流動する。

また、パイプ内周面に生じる溶接個所の盛り上
がりやかじりによる窪みの発生に伴つてパイプ内
に凹凸があるような場合、上述したように織布５
４を介挿しさせてライニング内面に凹凸がないよ
うにするが、粘着材層に適度の流動性と厚みをも
たせて、ライニング内面に凹凸の影響がでなくな
るようにすることも重要であり、この観点から粘
着材の剪断降伏応力は過大でないのが望ましい。

本発明において、パイプ内に粘着材層を形成す
るには、ライニングチユーブ外面に両面粘着シー
トを貼付けて施工するが、この粘着シートは、芯
体（補強シート）の両面に、粘着材を塗着した一
定厚みの両面粘着テープである。なお、このシー
トの両面に粘着した粘着材層の厚みは、ライニン
グチユーブ１０をパイプライン１ａ，１ｂ内に引
き込んでしまうまでは変わらないことが必要であ
る。そのために粘着材層は固い方がよい。

このようにして得られるのが本発明における積
層ライニング層である。

かかる粘着シート両面の粘着材層の塗布厚は、
機能、管径によつても異なるが、片面１mmのもの
を使う。芯材の補強シートとしては、ナイロン、
テトロン、金属等のシート状のものまたは不織布
などを使う。粘着シート９および織布５４は、ラ
インパイプ１ａ，１ｂ内に引込む際の引込力に抗
しうる耐力を有し、いたずらに伸びないようなも
のを用いる。

ライニングチユーブ１０の外面に粘着シート９
としての両面粘着シートを貼付ける方法は、第７
図に示すようにライニングチユーブ７１を偏平に
して、その上・下面に該粘着シート７２，７３を
圧着させ、その上にさらに液状可塑剤を含浸させ
た織布７４を圧着させるが、この際粘着層中に空
気を残留させないことが重要である。もし、空気
を残留させたままでライニング施工を行うと、こ
の気泡がピグ圧着時に集合して空気の塊をつく
り、使用時に流体圧が負になつたとき、その残留
空気が膨張してライニングの剥離が起こり、ライ
ニングチユーブが補強シートに保持されなくなる
ためライニングチユーブが局部的に引伸ばされ
る。

このため、パイプが負圧に耐える場合、ライニ
ングチユーブ拡管間にパイプ内を真空して残留空
気を吸い出す。パイプが負圧に耐えない場合は、
ライニングチユーブ拡管時、残留空気が十分追い
出せるように拡管速度を遅くする。

また、ラインパイプ８０の端部は、第８図に示
すようにフランジ８１を取付け、ライニングチユ
ーブ８２と粘着材層８３と織布８４のそれぞれ
を、締付金具８５ａおよび８５ｂで挟持し、ガス
ケツト８６を介してボルト８７、ナツト８８によ
り締付ける構造を採用する。

この構造を採用することによつて、外部より液
体が侵入しないようにし、さらに織布に含浸しさ
せた液状可塑剤が外部に絞り出されないようにす
る。なお、この場合、織布８４の端部は、前記液
状の可塑剤に代えて高粘性の粘着材を含浸させ
る。このことによつて、該織布８４は粘着性を高
め、管端部における積層ライニング構造はより気
密性を高めることになる。

なお、織布８４に高粘性の粘着材を含浸させる
ためには、粘着材中に揮発性溶剤を溶解させてお
き、流動性を良くし、ついで溶剤のみを揮散する
か、粘着材を加熱して流動性をもたせた後に含浸
させることによつて行う。

次に、ライニングチユーブを、粘着材層および
織布を介して伸縮継手を含むラインパイプ内に施
工する方法を以下に述べる。

この施工は、次のような工程、 ａ 芯材補強シートを挟むその両面に所定厚の粘
着剤を塗着してなる粘着シート（粘着材層）お
よび液状可塑剤を含浸させた織布で覆つたフレ
キシブル・ライニングチユーブを、押潰して第
７図に示すように丸めるとともに糸をらせん捲
回して紐状に巻き畳んで保管する工程、 ｂ 巻き畳んだ状態で保管した上記フレキシブ
ル・ライニングチユーブを、一方の管端からワ
イヤの誘導によつて引込み他方の側へ貫通させ
る工程、 ｃ 上記パイプの送入側管端に、フレキシブル・
ライニングチユーブ、粘着材層および織布の一
端を、管端に設けたフランジに接着固化すると
共にピグランチヤーを配設し、そしてパイプ送
出側管端にはピグキヤツチヤーを取付け、 そして、該ピグランチヤー内には予め前記伸
縮継手のフレキシブル・ライニングチユーブの
開口部に臨ませて配設するパイプ径よりも大き
な縮径自在な素材にかかるピグを嵌め合わせる
工程、 ｄ まず、ラインパイプ内を真空に保持し、その
後、上記ピグの背面をピグランチヤー内に圧縮
空気を圧入加圧するとともに前記ピグキヤツチ
ヤーの方は吸引（真空引き）して該ピグを送り
進めることにより、巻き畳んだ前記フレキシブ
ル・ライニングチユーブを順次拡管しながら該
ピグによつてパイプ内周面に押圧させて圧着す
る工程、 を経ることにより、ライニングを具えるラインパ
イプとするのである。

なお、パイプラインには曲管、分岐管などの異
形管を有する場合がある。このような場合には、
ライニングチユーブの形状を、分岐管や異形管に
マツチするように予め分岐チユーブや異径チユー
ブを採用することが必要である。

第９図は、途中に曲管を有するラインパイプ中
にライニングの曲管部を引込み可能な形状にする
方法であり、曲管部のライニングチユーブの表面
に、ポリプデン樹脂のような液状可塑剤を塗布す
ることによつて一定の時間だけ粘着層に粘着しな
いようにする。このようにすると、曲管部のライ
ニングチユーブは、粘着材層の補強シートの拘束
を受けずに彎曲させることができる。ついで、施
工に当たつては、パイプラインの曲管位置と同一
の位置および同一曲率の曲管用ライニングチユー
ブを偏平とし、丸めると共に糸をらせん捲回して
紐状に巻き畳み、ついで一方の管端からワイヤー
の誘導によつて所定の位置まで引込み、他方に貫
通させ、その後ピグによつて順次拡管する。

すなわち、パイプライの曲管の位置と同一の位
置に当たるライニングチユーブに、同一曲率の９
１ａのような形状の曲管（ライニングチユーブ）
を接続し、これを９１ｂのように偏平にし、次に
９１ｃのように丸め、それを紐をスパイラル状に
巻きつけてその形状を保持し、さらにその紐を引
張ることにより矯正して曲がりを直して９１ｄそ
の外周を粘着シート、織布で包み（図示せず）使
用する。この場合、ライニングチユーブ引込み力
は、粘着シートや織布で分担し、その引込み力が
ライニングチユーブに直接かからないようにす
る。前記紐の引張強度は、丸められ真つ直ぐに矯
正されたライニングチユーブの反撥力には耐える
が、ライニングチユーブ拡管時のピグ圧送圧力に
よる張力が紐に追加されると破断する強度とす
る。なお、この紐は、ライニングチユーブ拡管後
は粘着層内に埋め殺される。

ライニングチユーブ拡管後は、前記曲管のライ
ニングチユーブの外表面に塗布された液状可塑剤
は拡管圧力および流体圧力等により粘着層に加圧
されるために、該粘着材層と液状可塑剤の相互溶
解が促進され、粘着層とライニングチユーブは強
力に粘着される。

第１０図は、パイプラインの途中に分岐管を有
する場合のライニングチユーブ施工方法であり、 分岐管用ライニングチユーブも曲管を施工する
方法と同様、ライニングチユーブ１０１の外表面
に液状可塑剤を塗布することによつて一定の時間
だけ粘着材層と粘着しないようにし、 パイプライン１０２の分岐位置に分岐用ライニ
ングチユーブ１０３を丸めると共に糸をらせん捲
回して紐状に巻き畳んだ状態で配設し、ついでピ
グランチヤーによつて順次拡管する。

拡管は、砲弾型ピグ１０４と球状ピグ１０５と
を連ねて、ライニングチユーブ内に圧搾空気を圧
送することにより、砲弾型ピグ１０４は、メイン
ラインパイプ１０２を拡管しつつ順次引き込み他
方に貫通し、球状ピグ１０５は分岐点で分岐管１
０２ａの方向に進み、分岐管のライニングチユー
ブを拡管する。

もつとも、球状ピグの代わりに分岐部近くのラ
イニングチユーブ内にゴム製空気袋（ガムブラダ
ー）を挿入し、このゴム製空気袋に圧搾空気を送
り膨らまし、ついで引込み他方に引張ることによ
つても拡管することができる。

パイプラインにマンホール付管を有する場合で
も、上述方法によりライニングを施すことができ
る。

また、ライニングチユーブに粘着材層を粘着す
る際には、ライニングチユーブ表面に下引剤（プ
ライマー）を塗布するか、表面を特殊処理すると
強力な粘着を見ることができる。

また、ライニングチユーブと液状可塑剤の種類
によつてはライニングが膨潤することがある。こ
の場合には、粘着材の補強シートには液状可塑剤
の拡散防止の機能を有する材料を使う。例えば、
ナイロンテープの画面をオゾンで粗して粘着性を
良くしたものなどを使う。

ライニングチユーブの端のフランジ部の締付金
具は、ライニングチユーブをパイプライン内に引
込む前に予め取付け、パイプライン内に引込まれ
たライニングチユーブ、粘着材層および液状可塑
剤を含浸した織布の端部をフランジ面に固着す
る。

また、ライニングチユーブとパイプラインの円
周方向の位置も締付金具とフランジのボルト穴を
ボルトによつて合致させることによつて正確な位
置決めを可能とする。

この位置決めは、特に管路の途中に異形管があ
る場合、上述したように、ライニングチユーブの
形状が、異形管に合わせて予め成形されているの
で、前記円周方向の位置を合致させるために重要
である。

上記円周方向の位置の合致は、摩耗性を有する
流体を輸送するラインパイプの場合には、特にラ
イニングチユーブの下側だけを厚みの厚いライニ
ングチユーブを採用する必要があるためにも重要
である。

また、上述したフランジ部に設けた締付金具
は、引込み他方のパイプライン端部においては、
ライニングチユーブの長さの不同を調整する調整
板（スペサー）としての役目も果たす。

なお、２ケの締付板のうち外側のものは、他の
パイプラインパと接続する場合は取り外される。

〔実施例〕

以下に、ラインパイプを各種の伸縮継手で接続
したときの例を具体的に説明する。

例 １ 第１図は、本発明にかかるラインパイプ中にス
リーブ型伸縮継手を配した一実施例を示す断面図
であり、互いに接続するパイプ１ａ，１ｂの管端
部外周寄りの部分を面とりしたテーパー部ｔを形
成し、該テーパー部ｔにそれぞれ一対のゴムリン
グ２ａ，２ｂを嵌装し、該ゴムリング２ａ，２ｂ
の外側を弾性バンド３で覆い、さらにその外側に
剛性外筒管４を嵌め合わせて被覆することによ
り、伸縮継手を形成している。なお、前記剛性外
筒管４の内周面には、複数個の剛性のシールリン
グ５がラインパイプ１ａ，１ｂの外周面と接する
ように固着してあり、また、この剛性シールリン
グ５と前記ゴムリング２ａ，２ｂとの間隙部およ
び一対のゴムリング２ａ，２ｂ間の環状間隙に
は、それぞれ高粘性不乾性の粘着材８ａ，８ｂが
充填されている。

一方、パイプ１ａ，１ｂの内周面には、伸縮継
手部分を含めて軸方向の全域に亘つて粘性粘着材
９（心材の両面に粘着材を有する粘着テープ）の
層、液状可塑剤を含浸した織布１０およびライニ
ングチユーブ１１からなるフレキシブル・積層ラ
イニング層６が形成してある。すなわち、この積
層ライニング層６は、互いに接続するパイプ１
ａ，１ｂの伸縮継手における環状間隙部Ｃにあつ
ても全く途切れることなく形成してある。また、
環状間隙部Ｃに充填する不乾性粘着材８ａは、パ
イプ１ａ，１ｂの内面に若干はみ出して充填する
が、少なくともそれに接する粘着材は織布８に充
填した液状可塑剤の作用により軟化して管軸方向
に流動するから、環状間隙部Ｃに相当するライニ
ング層６は膨らみのない平坦な面を有するように
なる。

例 ２ 第２図は、本発明にかかるラインパイプ中に他
の伸縮継手を配した例を示す断面図であり、互い
に接続するパイプ２１ａ，２１ｂの外側端部に、
端部内周面に面取りにしたテーパー部ｈを有する
外筒管２２を嵌装し、該外筒管２２の両端には複
数のボルト孔を設けたフランジ２３ａ，２３ｂを
配設すると共に、この２個のフランジ２３ａ，２
３ｂは、ボルト２４、ナツト２５により締付けら
れている。そして、該外筒管のテーパー部ｈとフ
ランジの間にはゴムリング２６ａ，２６ｂが介挿
させてある。

かかるパイプ２１ａ，２１ｂの内周面には、高
粘性不乾性の粘着材層（補強シートを含む）２８
ａと液状可塑剤を含浸した織布２９とライニング
チユーブ２７とからなる積層フレキシブル・ライ
ニング層２０で形成してある。しかも、この積層
ライニング層２０は相接続するパイプ２１ａ，２
１ｂ間の環状間隙部Ｃにおいても、例１と同様、
積層ライニング層２０の膨らみがなく、平坦性を
有し、かつライン全体に亘つて途切れることなく
形成されている。そして、これは前記環状間隙Ｃ
の間隔がパイプ２１ａ，２１ｂの収縮によつて拡
がり、前記間隙Ｃ内体積が増大しても、そのとき
の粘着材の不足分を織布２９に含浸した液状可塑
剤の作用によつて軟化した周辺粘着材および液状
可塑剤の流動によるシフトでまかなうことができ
る。また、パイプ１とライニングチユーブ２７と
の間の織布２９も液状可塑剤の流動に支えられて
剪断力を受けた場合、容易に流動するので、従来
のように環状間隙部Ｃのライニングのみが局部的
に引き伸ばされることがなくなる。

例 ３ 第３図は、本発明にかかるラインパイプ中に他
の種類の伸縮継手を配した例の断面図である。

相接続するパイプの一方３１の管端部と、そこ
に挿入された他方のはめ込み側パイプ３２と、該
パイプ３１と該はめ込み側パイプ３２の間のスタ
ツフイングボツクス中に、ゴムリング３３を介装
させ、該ゴムリング３３をグランドカバー３４に
より押圧支持することにより、パイプどうしを気
密に接続した例である。この例において、前記グ
ランドカバー３４は、植込みボルト３５とナツト
３６によつてパイプ３１に固着されている。

また、パイプ１の内周面には、例１、例２と同
じように、全長に亘つて粘着材層３８と液状可塑
剤を含浸させた織布３９とライニングチユーブ３
７とによつてフレキシブル・積層ライニング層３
０が形成してある。また、伸縮継手の環状間隙Ｃ
の部分にも、粘着材３８ａが離隔シート３８ｂを
介して充填してある。この場合、粘着材３８の離
隔シート３８ｂによつて仕切られた内側（液状可
塑剤に接する側）は、織布３９に含浸した液状可
塑剤により軟化しており、環状間隙Ｃの部分のフ
レキシブルライニング層３０は膨らみのない平坦
な面となる。

例 ４ 第４図は、本発明にかかるラインパイプ中に、
さらに他の伸縮継手を配した例についての断面図
であり、基本的には、第１〜３図に示したものと
同様のスリーブ型伸縮継手を用いたものである。

すなわち、接続する一方のパイプ４１の管端部
の内側に挿入されたはめ込み側パイプ４２外周面
と、前記パイプ４１のフランジ端面下切り込み空
間との間に形成されるスタツフイングボツクス中
に、ゴムリング４４を密嵌させ、そのゴムリング
４４の露出面をグランドカバー４５により押圧す
ることにより気密に接続した例である。なお、グ
ランドカバー４５は、植込みボルト４６とナツト
４７によつてパイプ４１のフランジ部に固着され
ている。そして、前記はめ込み側パイプ４２の外
周面の所定位置には、凸部ｉが形成してあり、一
方、前記グランドカバー４５の内周面には凹部ｊ
が形成してあり、この凸部ｉと凹部ｊによつて接
続したパイプ４１，４２の伸縮を制限するように
した構造である。

このような構造において、前記凹部ｊ、凸部ｉ
の接合部分に生じる間隙と継手の環状間隙Ｃには
それぞれに粘着材４８ａ，４８ｂを充填すると共
に、この粘着材層４８ａとパイプ内周面との間に
は液状可塑剤を含浸させた織布４９が介挿されて
あり、このようにしてパイプ４１，４２の内面全
域に亘つて例１〜３と同様のフレキシブル・積層
ライニング層４０を形成した例である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明にかかるラインパ
イプは次のような効果がある。

(1) ラインパイプ中の伸縮継手部に、従来のよう
な溝がなくなるので、エロージヨンやキヤビテ
ーシヨンが起らず、また土砂などの沈積も防止
できるのでゴムリング（パツキン）を損傷させ
ることがなくなり、漏水が防止できる。

(2) 従来の防食膜はせいぜい0.5mm程度にしかす
ぎないが、本発明のライニグは10〜50mm厚にも
でき、耐久性を向上させることができ、またメ
インテナンスコストを削減できる。

(3) 伸縮継手部も完全にライニング層で被覆でき
るため、ゴムリングなどを搬送流体と隔離する
ことができるので、劣化や発錆が防止できる。

(4) 伸縮継手部の間隙にはほとんど粘着材を充填
するので、継手としてのフレキシビリテイが向
上し、複雑な地形へのパイプライン敷設に効果
があるとともに、地震などの外力を吸収緩和す
る能力に優れ、破損を少なくする。

(5) 伸縮継手部の変動によつて環状間隙の間隙が
変動してもライニングチユーブの膨らみを生ず
ることがなく、伸縮継手部分のライニングチユ
ーブの摩耗を防止できる。

(6) 伸縮継手部の急激な変動によつて、ラインパ
イプと織布との間に相対変位が生じても、前記
織布に含浸している液状可塑剤がその境界面で
流動し、そのためこの織布に大きな剪断応力が
かかることはない。

(7) 織布を介挿したので、粘着材層中に埋設する
補強シートの強度を過度に大きくする必要がな
い。

また、ライニングチユーブ引込み時に粘着材
層およびライニングチユーブを傷つけることが
なくなる。

さらに、織布に含浸した液状可塑剤は、潤滑
剤として働き、施工時の引込力を軽減できる。

(8) 本発明のライニング層は、液状可塑剤を含浸
した織布を介挿したので、パイプライ内面の
錆、スケール疵等の欠陥部に空隙が存在してい
ても、これらの部分に防食剤を溶解した液状可
塑剤が侵入する。従つて、入念な下地処理が不
要である。

(9) 環状間隙内の粘着材の量が、パイプの伸縮に
よる相対変位で過不足となつていても、それに
接する織布中の液状可塑剤のために、周辺の粘
着材および液状可塑剤がすぐに流動して修正す
るので、継手部分を常に平坦にできる。

(10) パイプの伸縮による相対変位でライニングチ
ユーブとの間で剪断応力が生じても、介在させ
た織布の液状可塑剤のために速やかに応力緩和
が起こり、積層ライニング層が応力による老化
および劣化がおこらず、耐久性が向上する。

(11) 曲管部をライニングする従来方法は、直管
状のライニングチユーブを曲げてライニングす
るために曲げ内側にシワが発生し、流体抵抗が
大となり、また、外側は引つ張られてライニン
グ厚さが減少して引張応力が残留し、応力によ
る劣化が起こりやすいのに対し、 本発明によれば、もともと曲管に合致した曲
率をもつたライニングチユーブを引込む、すな
わちライニングチユーブと補強材を分離して引
込み、チユーブ拡管後に両者が粘着することが
できる粘着構造になつているから、劣化が起こ
りにくい。

(12) 本発明は、ライニングチユーブが摩耗した
場合、そのライニングチユーブを容易に引き剥
がし、新しいライニングと取替えることができ
る。すなわち、ラインパイプの両端のライニン
グチユーブ固定部を取り外し、パイプと織布の
間に空気を圧入するだけで容易にライニングチ
ユーブを剥離し得る。しかも織布を引張れば、
ライニングチユーブをパイプ外に容易に引き出
すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図は、いず
れも本発明にかかるラインパイプにおける異なる
タイプの伸縮継手部の構造を示す部分断面図、第
５図は、伸縮継手部に離隔シートを埋設した接着
剤の挙動を示すため、および液状可塑剤の挙動を
説明するための説明図、第６図は、粘着材の剪断
引張速度と剪断降伏応力との関係を示すグラフ、
第７図は、本発明ラインパイプにライニングを施
工するもようを示す断面図、第８図は、本発明の
ラインパイプの端部を示すための部分断面図、第
９図ａ〜ｄは、ラインパイプの曲管中に本発明の
ライニングチユーブを施工する工程を示す説明
図、第１０図ａ，ｂは、分岐管に本発明のライニ
ングチユーブを施工する工程を示す説明図であ
る。 １ａ，１ｂ……パイプ、２ａ，２ｂ……ゴムリ
ング、３……弾性バンド、４……外筒管、５……
シールリング、６……積層ライニング、８ａ，８
ｂ，８ｃ……粘着材、９……粘着シート、１０…
…織布、１１……ライニングチユーブ、２０……
積層ライニング層、２１ａ，２１ｂ……パイプ、
２２……外筒管、２３ａ，２３ｂ……フランジ、
２４……ボルト、２５……ナツト、２６ａ，２６
ｂ……ゴムリング、２７……ライニングチユー
ブ、２８ａ，２８ｂ……粘着材、２９……織布、
３０……積層ライニング層、３１，３２……パイ
プ、３３……ゴムリング、３４……グランドカバ
ー、３５……ボルト、３６……ナツト、３７……
ライニングチユーブ、３８ａ，３８ｂ……粘着
材、３９……織布、４０……積層ライニング層、
４１……ライニング、４１，４２……パイプ、４
４……ゴムリング、４５……グランドカバー、４
６……ボルト、４７……ナツト、４８ａ，４８ｂ
……粘着材、４９……織布、５０ａ，５０ｂ……
パイプ、５１……空隙部、５２……空気滞留部、
５３……溶接部、５４……織布、５５……粘着
材、５５ａ……上部粘着材、５６ａ，５６ｂ……
粘着材層、５７……離隔シート、５８……補強シ
ート、７１……ライニングチユーブ、７２，７３
……補強シート、７４……可塑剤、７５……ライ
ンパイプ、８１……フランジ、８２……ライニン
グチユーブ、８３……粘着材層、８４……織布、
９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ……ライニング
チユーブ、１０１……ライニングチユーブ、１０
２……ラインパイプ、１０２ａ……ラインパイプ
の分岐管、１０３……分岐用ライニングチユー
ブ、１０４，１０５……ピグ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各パイプを伸縮継手を介在させて接続してな
   るラインパイプのそのパイプ内周面に、粘着材を
   介してライニングチユーブを配設してなるライン
   パイプにおいて、 前記伸縮管継手部に生ずる環状間隙内に粘着材
   を充填すると共に、ラインパイプとライニングチ
   ユーブとの間にはシートで補強された粘着材層を
   介在させると共に、その粘着材層とラインパイプ
   との間に液状可塑剤を含浸させた織布を介挿した
   ことを特徴とする粘着材層を含む積層ライニング
   を具えるラインパイプ。 ２ 請求項１に記載のラインパイプにおいて、 このラインパイプの両端部分については、前記
   液状可塑剤を含浸した織布に変えてその延在部分
   を粘着材含浸織布とし、 かつライニングチユーブ、粘着材層及び粘着材
   含浸織布のそれぞれをラインパイプ端部に設けた
   フランジによつて密に挟持したことを特徴とする
   粘着材層を含む積層ライニングを具えるラインパ
   イプ。 ３ 請求項１または２に記載のラインパイプにお
   いて、 前記環状間隙内に充填する粘着材中に、前記伸
   縮継手に面する外側と、前記織布に接する内側と
   を仕切る液状可塑剤の拡散を抑止する離隔シート
   を埋設したことを特徴とする粘着材層を含む積層
   ライニングを具えるラインパイプ。 ４ 各パイプを伸縮継手を介在させて接続してな
   るラインパイプのそのパイプ内周面に、粘着材を
   介してとライニングチユーブを配設してなるライ
   ンパイプを施工する方法において、 前記伸縮継手部の環状間隙部にリング状の粘着
   材を予めセツトし、 前記ライニングチユーブを偏平にたたむと同時
   に、この偏平ライニングチユーブの上・下面に補
   強シートを埋設した両面粘着シートおよびその上
   から液状可塑剤を含浸させた織布をそれぞれ重合
   粘着し、 ついで、粘着材層及び織布を貼着した前記偏平
   ライニングチユーブを押潰して円筒状に丸めると
   ともに、糸をらせん捲回して紐状にして巻き畳ん
   で保管し、その巻き畳んだものを管端部からワイ
   ヤの誘導によつてパイプ内に引込みつつ他方の側
   へ貫通させ、 ついで、前記ラインパイプの送入側管端内周面
   に、両面粘着シートおよび粘着材含浸織布を貼着
   したライニングチユーブを挟持固定すると共に、
   ピグランチヤーを配設し、一方、パイプ送出側管
   端にはピグキヤツチヤーを配設し、 そして前記ピグランチヤーが具えるチユーブ径
   よりも大きな縮径の自在なピグを、該ライニング
   チユーブの開口部に臨ませて嵌め合わせ、 その後、前記ピグの背面をピグランチヤー内に
   圧縮空気を圧入して加圧すると共に前記ピグキヤ
   ツチヤーの方からは吸引して前記ピグを送り進め
   ることにより、巻き畳んだ前記ライニングチユー
   ブを順次拡管しながら該ピグによつてラインパイ
   プ内周面に押圧圧着してライニング施工を行うこ
   とを特徴とする粘着材層を具えるラインパイプの
   施工方法。