JPH0392333A - 反転ライニング工法 - 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］ この発明は、下水道．上水道．送油管その他あらゆる既
設配管にａ応できる反転ライニング工法に関するもので
ある． ［従来の技術］ 近年、下水道や上水道等の既設管の強度補強や防食対策
．漏水・浸水対策あるいは流量改善などを目的として、
既設管内面に合成樹脂をライニングしたり、既設管内面
に合成樹脂を形成する反転ライニング工法が脚光を浴び
ている． 例えば、特公昭５５−４３１１９０号公報．特開昭６４
−８５７３８号公報に開示された工法は、二一ドルフエ
ルト層にエボキシ．ポリエステル等の液状熱硬化■性樹
脂を含浸した内張り材を既設管内で流体圧力により反転
．進行させ、反転した内張り材を流体圧力によって既設
管内面に圧看し、熱硬化性樹脂を硬化させて既設管内面
に合成樹脂をライニングする方法である。

また、特開昭６４−１６６３３号公報，特開昭６４−１
６６３４号公報あるいは特開昭６３−２８５３９５号公
報に開示された工法は、小口径の熱可塑性プラスチック
管を既設管内に挿入した後、熱可塑性プラスチック管を
内部より加熱加圧して膨張させ、既設管内面に密着させ
る方法である。

［発明が解決しようとする課題］ 特公昭５５−４３８９０公報に代表される従来の反転工
法に使用する内張り材は二一ドルフエルト層に含浸した
液状熱硬化性樹脂は既設管内で反転するときに反転面の
円方向の不均一な押圧力によってフエルト層内を移動す
る．このためフエルト層の断面方向における樹脂含浸量
に差が生じ、厚みのバラツキに加え、強度のバラツキを
生じるという短所があった。

また、特に長尺の内張り材を使用する場合には、液状朗
脂な含浸した柔軟な内張り材を保管するために含浸過程
後巻き取ったり折り重ねる必要がある．このため保管状
態のときに、内張り材の各部分に自重ないし押圧力の差
によって厚みのバラツキが生じ、液状樹脂に環境圧力差
が加えられる．このような状態の内張り材で合成樹脂管
を形成するとやはり厚みのバラツキ．強度のバラツキが
生じる． また、液状樹脂を柔軟バック全長に亙って均一に含浸す
るのは非常に困難であり、通常±ｌ５％のバラツキが生
じて、均一な合成樹脂管を形成することが困難であった
． また、既設管に技管の継手部のズレ．ハズレ，クラック
等の空隙がある場合、反転後の既設管の押圧力によって
、これら空隙周囲の液状樹脂が空隙内に浸み出して空隙
周囲の強度が低下するほか、液状樹脂が加熱によるゲル
化まえの粘度低下により地下浸入水と共に流出してしま
い、ボーラスな含浸層となって強度が著しく低下すると
いう短所もあった． また、熱硬化性樹脂を含浸した内張り材は反転後、加熱
硬化して成形するが、加熱硬化のときの加熱時間及び冷
却時間の合計時間は例えば径が３００ｍｍ　．厚さ６ｍ
ｍの内張り材にポリエステル樹脂使用した場合で約１５
時間を要する。また、エボキシ樹脂の速乾タイプでも約
６〜８時間かかり、作業時間が長くなるという短所があ
る．これは長い加熱保持期間の間に既設管や周囲土壌に
蓄熱され、冷却速度がゆるやかになることにも起因する
． また、熱硬化性樹脂の加熱硬化のときにライニング層の
長手方向と円周方向に収縮が発生する．この収縮により
既設管とライニング層との間に隙間が生じ、侵入水や漏
水の原因になるという短所もあった． また、特開昭６４−１６６３３号公報．特開昭６４−１
６６３４号公報あるいは特開昭６３−２８５３９５号公
報に開示された工法のように、既設管径より小断面形状
に加工した熱可塑性樹脂管を加熱・軟化・拡管デタ ゴするには、樹脂温度差による同一圧力下の伸び率差が
大きく、また加熱すると不定形状態となり、自己膨張力
もないので外圧で強制的に伸長・拡管せねばならない．
このため既設管内と樹脂管内の円周方向、長平方向いず
れの部分でも同一圧力下で均一に加熱する必要がある．
しかし、実際は加熱温度がバラツキ、樹脂管にシワが発
生したり、管厚にバラツキを生ずるほか、既設管との間
に空隙を生じるという短所があった。

また、特開昭６３−２８５３９５号公報に示すように、
曲管内面外側で軟化したパイプを小口径からビグで強制
的、伸ばし圧看すると、軟化状態において収縮性がない
ため外側が他の部分に比べ管厚が薄くなると共に、内側
では伸長された部分が進行方向下流側でシワになるとい
う短所があった．この発明はかかる短所を解決するため
になされたものであり、確実，かつ容易に既設管内面に
ライニングすることができる反転ライニング工法を提案
することを目的とするものである．［課題を解決するた
めの手段］ この発明に係る反耘ライニング工法は、形状記憶樹脂で
形成された樹脂パイプを形状回復温度以上で形状記憶温
度以下の加熱雰囲気内で軟化して断面積が小さくなるよ
うに形状を変えた扁平樹脂パイプからなる内張り材を使
用した工法であって、次の施工工程からなることを特徴
とする。

（ｌ）．先端に耐熱フイルムホースを接合した内張り材
を樹脂パイプの形状回復温度以上で形状記憶温度以下の
温度に保持した加熱保温槽に収納し、 （２）．加熱保温槽の内張り材取出口を先端に円筒状の
内張り材引出口を有する反転圧力容器の内張り材挿入口
に連結し、 （３）．反転圧力容器の内張り材挿入口から耐熱フィル
ムホースを引出し、耐熱フイルムホースの先端をホース
内面が外側になるように反転して内張り材引出口に固定
し、 （４）．耐熱フィルムホースの先端を固定した内張り材
引出口を既設管管口に近接して設置し、（５）．反転圧
力容器に樹脂パイプの形状回復）温度以上で形状記憶温
度以下の温度を有する推進加熱流体を連続供給して既設
管内に内張り材を反転進行させる． ［作用］ この発明においては、内張り材の先端に接合した耐熱フ
ィルムホースを加熱保温槽から引出して反転圧力容器の
内張り材引出口に反転して固定することにより、内張り
材を常温雰囲気中で反転圧力容器に連結することができ
る． また、内張り材を反転圧力容器に連結した後、反転圧力
容器に内張り材を構成する樹脂パイプの形状回復温度以
上で形状記憶温度以下の温度の推進加熱流体を連続供給
して、内張り材を既設管内に反転進行させるから、内張
り材を構成する樹脂パイプをゴム状領域で反転すること
ができる。

さらに、反転直後に内張り材が元の厚さに回復すること
により、均一な厚さ合成樹脂管を既設管内に形成する． ［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す断面図である．図に
おいて、ｌは内張り材であり、内張り材■は形状記憶樹
脂、例えばボリスチレンと結晶化ポリブタジエンのブロ
ック共重体（旭化成工業製）、トランスボリイソブレン
（クラレ製）あるいはポリウレタン樹脂（三菱重工業製
）等からなる．この内張り材１は第２図に示すように形
状記憶樹脂を形状記憶温度、例えば１２０°Ｃ以上の加
熱雰囲気内でパイプ状に押出成形加工して、既設管の内
径に対して例えば１００〜１５０％の外径を有する形状
を記憶させて樹脂パイブ１ａを形成する．次に、ｌ！１
指パイブｌａを形状回復温度（ゴム化温度）例えば９０
°Ｃ以上から形状記憶温度以下の加熱雰囲気内で軟化さ
せながら、成型ローラや押出しスリット等の機械的方法
により、断面積が既設管の断面積より小さくなるように
扁平にし、折り曲げたりして第２図（ｂ）．（ｃ）．（
ｄ）に示すような内張り材ｌを形成する．この内張り材
１の先端に第２図（ｅ）に示すように内張り材ｌの全長
より長い索引ロー１２を固定した後、内張り材ｌを円形
巻きか、折りたたんだ状態の最終形成に加工してから形
状回復温度以下に冷却し、円形巻きか折りたたんだ状態
の内張り材ｌにして保管する．３は第３図に示すように
最終形状に加工された内張り材ｌの先端に接合された長
さが短いＩＩｉＦＪｐ８フィルムホースである．４は加
熱保温槽であり、加熱保温槽４は熱風．蒸気等の加熱流
体を供給する加熱流体供給口５と加熱流体を排出するベ
ンチュレータ６及び内張り材取出口７とを有する． ８は反転圧力容器であり、反転圧力容器８は第４図の斜
視図に示すように加熱保温槽４との接続部に設けられた
円弧状の溝とカイドローラ２０．シール板２２からなる
内張り材挿入口９と先端部に円筒状に設けられた内張り
材引出口１０とバルブ１１を介して設けられた流体供給
口ｌ２を有する。この反転圧力容器８の内部には断面が
半円筒状で、上部に凸部を有する矯正板ｌ３が設けられ
ている． 次に上記のように構成された装置により既設管ｌ４の内
面に合成樹脂管をライニングする場合の動作を説明する
． まず、内張り材ｌの先端に接合した耐熱フィルムホース
３の先端部を内張り材取出口７から引き出した状態で、
第１図に示すように索引ロー１２と共に巻き取った内張
り材１を加熱保温槽４に収納する．この加熱保温ＷＩ４
を既設管ｌ４に近接して配置した反転圧力容器８に隣接
した状態で設置し、加熱保温槽４の内張り材供給口７を
反転圧力容器８の内張り材挿入口９に固定する．この状
態で加熱保温槽４の加熱流体供給口５から熱風．蒸気等
の加熱流体ｌ５を供給し、上部のベンチュレータ６から
排出しながら、加熱保温槽４内を内張り材ｌを構成する
樹脂パイプｌａの形状回復温度から形状記憶温度の温度
範囲に保持して、内張り材ｌを軟化状態にする． 次に、内張り材ｌの先端に接合した耐熱フィルムホース
３の先端を反転圧力容器８から引き出し、内面が外側に
なるように反転して反転圧力容器８の内張り材引出口１
０にスチールバンドｌ６で固定する．耐熱フィルムホー
ス３の先端を反転固定した後、反転圧力容器８の流体供
給口ｌ２から樹脂パイプｌａの形状回復温度から形状記
憶温度の温度を有する推進加熱流体ｌ７を連続供給する
．この推進加熱流体ｌ７の供給により耐熱フィルムホー
ス３の反転部ｌ８が進行し、加熱保温槽４内で軟化して
いる内張り材ｌを内張り材挿入口９を通して反転圧力容
器８内に引き出し、第５図に示すように内張り材ｌを反
転させる．このように、加熱して軟化した状態の内張り
材１を直接反転圧力容器８の内張り材引出口１０に取り
付けることなしに、耐熱フィルムホース３の反転部ｌ８
の進行にしたがって内張り材ｌを引き出して反転するこ
とができるから、内張り材ｌを容易に反転圧力容器８に
連結して反転させることができる。

反転圧力容器８内に推進加熱流体ｌ７を供給するにした
がって内張り材ｌの反転部ｌ９が既設管１４内に挿入さ
れ、反転部ｌ９内外の圧力差により既設管ｌ４内を進行
する．この反転部ｌ９が既設管ｌ４内を進行する際、反
転前の内張り材ｌは、その形状回復圧力が金属系形状記
憶材と比べて小さく、かつ推進加熱流体１７の圧力によ
り両面から押圧されているため、膨張，拡大することな
しに進行する。また、内張り材ｌの反転部ｌ９はゴム弾
性体になっており、さらに反転後は内張り材Ｉを構成す
る樹脂パイプｌａの形状回復力が働くので容易に反転・
膨張することができ、従来の内張り材のように強制的に
膨張拡大する必要がない．このため推進加熱流体ｌ７の
圧力は反転部ｌ９が進行する程度の圧力、例えば既設管
ｌ４が２５０〜３００■口径管の場合で０．　２Ｋｇｆ
／ａｍ”程度の極めて低い圧力で良い． また、推進加熱流体ｌ７の圧力が低い圧力ですむから、
内張り材ｌの伸びによる変形を防止することができる． なお、反転圧力容器８の内部に設けた矯正板ｌ３は内張
り材挿入口９から引き出された反転前の扁平な内張り材
ｌを保持することにより、内張り材１の反転部ｌ９が既
設管１４内を進行するときに、反転前後の内張り材１が
接触して摩擦抵抗が生じることを防止している． このようにして既設管ｌ４の内面に内張り材ｌを反転・
進行させると、形状回復温度以上で軟化している内張り
材ｌの外面が既設管ｌ４の内面に接触し、かつ内張り材
ｌの内面には推進加熱流体ｌ７の圧力が作用しているた
め、内張り材ｌを構成する樹脂パイブｌａの形状回復力
と推進加熱流体ｌ７の圧力との相互作用が働き、既設管
ｌ４の内の空気や水を排除しながら内張り材ｌを接看剤
なしで既設管１４内面に密着させる． 既設管ｌ４の中間にまで反転部１９が進行すると内張り
材ｌの終端部に取り付けられている索引ローブ２が反転
圧力容器８内に引出され、以後反転部ｌ９は索引ローブ
２の張力により支持される．そして、反転部ｌ９が既設
管１４の終端部まで進行した後、樹脂パイブｌａの形状
回復温度以下まで自然冷却するか、冷気．冷水等の冷却
流体を供給して強制冷却して、内張り材ｌを硬化させて
、既設管１４内に合成樹脂管を形成し、その後形成され
た合成樹脂管の両端を切断して既設管１４内に自立した
合成樹脂管を完成する．なお、上記実施例においては、
反転圧力容器８を既設管１４に近接して配置できる場合
について説明したが、反転圧力容器８を既設管ｌ４に近
接して配置することができないマンホール内の下水道管
やケーブル保護管等にも上記実施例と同様に通用するこ
とができる． 第７図はマンホール内の既設管ｌ４に合成樹脂管をライ
ニングする場合を示す断面図である．図に示すように、
マンホール２ｌ近傍の地表面上に索引ロー１２と耐熱フ
ィルムホース３とを接続した内張り材Ｉを収納した加熱
保温槽４を設置する．この加熱保温槽４に先端の内張り
材引出口１０がマンホール２ｌの入口に向いた反転圧力
容器８を連結する．この状態で加熱保温槽４に加熱流体
ｌ５を供給し、加熱保温槽４内を内張り材ｌを構成する
樹脂パイプｌａの形状回復温度から形状記憶温度の温度
範囲に保持して、内張り材ｌを軟化状態にする。

次に、内張り材ｌの先端にある耐熱フイルムホース３の
先端を反転圧力容器８内のシール板２２．テンションロ
ーラ２３を通して反転圧力容器８から引き出し、内面が
外側になるように反転して反転圧力容器８の内張り材引
出口ｌＯにスチールバンドｌ６で固定する．その後ガイ
ドホース２４を耐熱フィルムホース３の上から被せて内
張り材引出口ｌＯに固定し、ガイドホース２４の先端部
２４ａを既設管ｌ４の入口に近接して設置する．なお、
耐熱フィルムホース３の長さは反転後ガイドホース２４
の長さを越えない範囲にしておく． その後、反転圧力容器８の流体供給口ｌ２から樹脂パイ
プｌａの形状回復温度から形状記憶温度までの温度を有
する推進加熱流体ｌ７を連続供給することにより、ガイ
ドホース２４に沿って耐熱フィルムホース３を反転・進
行させ、さらに第８図に示すように既設管ｌ４内に内張
り材ｌを反転・進行させることができる． また、艮距離の既設管ｌ４に施工する場合は推進加熱流
体ｌ７として、形状回復温度から形状記憶温度範囲内の
温水や蒸気と温水の混合流体を供給することにより、第
９図に示すように反転後の内張り材ｌ内部に液層２５を
作り、この液層２５の浮力を利用して反転前の内張り材
ｌを保持すると、反転前の内張り材ｌの伸びをより少な
くすることができ、簡単に長距離施工ができる．また、
上記各実施例は内張り材１を形状記憶樹脂からなる樹脂
パイブ１ａのみで構成した場合について説明したが、例
えば第１０図に示すように、扁平にした樹脂パイプｌａ
内に粘着材２６を充填した内張り材ｌを使用しても、上
記実施例と同様に施工を行なうことができる． ここで粘着剤２６としては融点（軟化点）が使用する樹
脂パイブＩａの形状回復温度（ゴム化温度）と同程度の
温度を有するものを使用すると、推進加熱流体ｌ７で流
動状態になった粘着剤２６が、内張り材ｌの反転・進行
にともない既設管ｌ４の内面の空気や水を排除しながら
、例えば第１ｌ図（ａ）〜（ｄ）に示すように既設管ｌ
４の内面に著しい腐食によって形成された凹部２９や継
手はずれ部３０，クラック部３１あるいはズレ部３２等
に侵入・充填すると共に、既設管１４内面と樹脂パイプ
ｌａを粘着接合することができる． この粘着剤２６は、例えば樹脂パイプｌａが形状回復温
度９０°Ｃの形状記憶樹脂で形成されているときには、
軟化点が９０°Ｃの瀝青質系．合成ゴム系あるいは瀝青
質とＳＢＲ系ゴムの粘着剤（例えば、三共油化工業二ア
ンダーコートＭ−４０１やイソブレン系．アイオノマー
ボリマーなどに代表されるホットメルト系粘着剤（熱可
塑性エラストマー）等から既設管ｌ４の種類，腐食度に
応じて選択する． 瀝青質系．合成ゴム系．これらを混合した粘着剤はホッ
トメルト系粘着剤に比べて安価であり、かつ充填性，密
閉性が良い。このため、例えば鋼管．鋳鉄管等からなる
既設管の内面が著しい腐食によってあばた状の腐食にな
り、凹部底面まで研掃することができないＳＩＳ　Ｓｈ
２以下のような下地処理面、あるいは劣化して大きな凹
凸を有するコンクリート内面に使用することにより、凹
凸面を充填し粘着力を発揮することができる．また、ホ
ットメルト系粘着剤は接着性が良いから、ＳＩＳ　Ｓａ
２・ｌ／２以上の高級な下地処理面に使用すると、既設
管ｌ４の内面と内張り材ｌとを完全に密着させることが
できる． ［発明の効果］ この発明は以上説明したように、内張り材の先端に接合
した耐熱フィルムホースを加熱保温槽から引出して反転
圧力容器の内張り材引出口に反転して固定することによ
り、内張り材を常温雰囲気中で反転圧力容器に容易に連
結することができるから、内張り材の反転圧力容器に対
する連結を簡単に行なうことができ、施工時の高温によ
る危険性を防止することができるとともに、施工を容易
に行なうことができる。

また、内張り材を反転圧力容器に連結した後、反転圧力
容器に内張り材を構成する樹脂パイプの形状回復温度以
上で形状記憶温度以下の温度の推進加熱流体を連続供給
して、内張り材を既設管内に反転進行させるから、内張
り材を構成する樹脂パイプをゴム状領域で反転すること
ができ、反転圧力が小さくてすみ、反転時の内張り材の
変形を防止することができ、さらに反転直後に元の厚み
に戻るから、均一な厚さの合成樹脂管を既設管内面に形
成することができて、合成樹脂管の強度を均一にすると
ともに流量特性等も安定させることができる． また、反転時のゴム状領域においても伸縮性があるため
、曲管の部分で外側は伸長＠着し、内側は既設管内壁に
沿って収縮するから、シワを少なくすることかできる． さらに、接着剤や液状樹脂等を使わずに樹脂パイプを既
設管に密肴させることができるから、接着剤等の硬化時
間を必要としないとともに、既設管は簡単な下地処理で
すむから、施工時間を短縮することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す断面図、第２図は上記
実施例の内張り材の加工工程を示す説明図、第３肉は上
記内張り材の先端部を示す斜視図、第４図は上記実施例
の反転圧力容器を示す斜視図、第５図は上記実施例の動
作状態を示す断面図、第６図は反転圧力容器内の内張り
材を示す断面図、第７図．第８図，第９図は各々他の実
施例の動作状態を示す断面図、第１０図は上記各実施例
に使用する他の内張り材を示す断面図、第１１図（ａ）
．（ｂ）．（ｃ）．（ｄ）は各々第１０図に示した内張
り材により施工したときの動作状態を示す説明図である
．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 形状記憶樹脂で形成された樹脂パイプを形状回復温度以
   上で形状記憶温度以下の加熱雰囲気内で軟化して断面積
   が小さくなるように形状を変えた樹脂パイプからなる内
   張り材を使用した反転ライニング工法であって、 先端に耐熱フィルムホースを接合した内張り材を樹脂パ
   イプの形状回復温度以上で形状記憶温度以下の温度に保
   持した加熱保温槽に収納し、該加熱保温槽の内張り材取
   出口を先端に円筒状の内張り材引出口を有する反転圧力
   容器の内張り材挿入口に連結し、 反転圧力容器の内張り材挿入口から耐熱フィルムホース
   を引出し、耐熱フィルムホースの先端をホース内面が外
   側になるように反転して内張り材引出口に固定し、 耐熱フィルムホースの先端を固定した内張り材引出口を
   既設管管口に近接して設置し、 反転圧力容器に樹脂パイプの形状回復温度以上で形状記
   憶温度以下の温度を有する推進加熱流体を連続供給する
   ことを特徴とする反転ライニング工法。