JPH0568918A - 管の内面ライニング方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管の内面へ骨材と硬化性樹脂によって堅固・
緻密なライニングを施工する。 【構成】 回転しながら移動する管１の内面へスクリュ
ーコンベア４で運ばれた定量の骨材３を垂直に供給し、
同時に骨材が管の底点へ到達する落下位置へ管６１，６
２，６３で運ばれた液状の硬化性樹脂を噴射し、骨材の
粒子それぞれの表面へ硬化性樹脂の薄い皮膜でコーティ
ングする。この粒子は落下後遠心力によって管内面へ強
く押圧されながら迅速に硬化する。以上の手順を辿って
管内面のライニングを行なう。 【効果】 小口径管にも適用できる。ライニング層の厚
さが従来より均一となる。装置も簡単である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は管の内面ライニング方法
およびその装置、とくに骨材と硬化性樹脂を配合したレ
ジンモルタルによるライニング技術に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、管の内面を保護または強化し工業
的に各分野で使用され優れた実績を挙げるために内面の
ライニングを施工することが多い。鉄管については鋳鉄
管，鋼管を問わず内面の防食性を向上するためにモルタ
ルライニング，樹脂ライニング，エポキシ粉体塗装など
が挙げられ、ヒューム管については樹脂ライニングなど
がある他、別材質の管を内側へ嵌め込んで二重管とする
こともある。またこれらのライニングを実施する方法と
してはスプレー法，遠心投射法，トラフ法，圧送法など
多様な種類がある。工業的に多く適用されているレジン
モルタルライニングに絞って現状を見ると、骨材として
はシリカ，タンカル，クレー，シリカ粉，硫酸バリウ
ム，珪砂が使用され、珪砂を除くといずれも微粉で体質
顔料と呼ばれる添加物でありライニング材の収縮量を減
小させたり密着性の向上，防食性能の向上に樹脂ととも
に重要な働きをするものである。

【０００３】先に引用した従来技術の中で密着性，収縮
性，耐食性に優れ更に工業的生産性を高めるためには硬
化速度の速い樹脂を使用することが必要である。硬化速
度の速い樹脂とは例えばポリウレタン樹脂，ポリエステ
ル樹脂，速硬化エポキシ樹脂等である。硬化の速い樹脂
は樹脂と硬化剤を別々に送りこんで先端で混合する装置
が使用される。密着性，収縮性，耐食性を向上させるに
は骨材が大きく影響する。骨材としてはライニング厚み
に応じて粒子の粗い物から細かい物が含まれているのが
良い。粒子の粗い骨材を混合した硬化樹脂を使用する場
合は、スプレーは不可能（チップにつまる）で、トラフ
方式では生産性が非常に悪いという課題があった。

【０００４】図５(イ)，(ロ)に示すのは特公平２−２１
３０３号公報で公開された従来技術の実施例である。こ
の技術は鋼管１ａをその中心軸を回転軸として回転しつ
つ流動性の硬化性樹脂液５ａを内面へ向けて噴射して液
の薄層を形成し、ただちにこの薄層の上へレジンモルタ
ル用の骨材等の充填剤３ａを液の噴射径よりも狭い幅で
幅方向へ帯状に散布する方法である。またこの方法を実
施するために、鋼管の回転機構と鋼管の内部へ骨材を搬
送する搬送コンベア７０と、樹脂液の噴射機構６ａとコ
ンベアの先端部から排出される充填剤を噴射径よりも狭
い幅で帯状に散布する傾斜板８０とからなる装置も示し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５(イ)，(ロ)に示す
従来技術は大口径の鋼管に対する適用を考えたものであ
り、充填物を搬送するコンベア７０が管内へ余裕を以て
挿通できることを前提としている。しかしライニングを
必要とする管には小口径のものも多数あり、この場合に
は搬送コンベアが管内へ入らないから適用が不可能であ
る。また搬送コンベアは定量切出しとは言うものの流動
性のよい骨材の場合にはコンベア上の搬送物の横幅や高
さに多少のばらつきが生じることは避けられないから、
搬送の絶対量が少ない小口径管に対してはこのばらつき
が大きな割合の変動として現れ、ライニング層厚さの不
均等に結び付く懸念が大きい。さらにこの方法は管内面
へ先に液状の薄層を形成しその上へ骨材を散布して付着
する経過を辿るから、充填物の各粒子同士の付着はその
後の遠心力による強制的な混合によって促進されるとし
ている。しかしこのような期待は内面上の薄膜の厚さや
散布する充填物の量またはその粒径によって大きく変動
しこのバランスが十分に保たれないときはライニングを
構成する粒子同士の結合力が弱く、堅固なライニング層
の得られない恐れがある。特に主骨材である珪砂へ添加
する微粉を主体とする添加物（タンカル，クレー，シリ
カ粉）は多く配合する方が密着性，緻密平滑度などに望
ましいとされているから、表面積の割合が大きいこれら
の微粉が増えるほど完全に混和したライニング材として
管内を均一に保護する目的からは離れていくという課題
が生じる。

【０００６】本発明は以上に述べた課題を解決するため
に通常の水道管路の末端に適用される小口径の鋳鉄管
（直径７５mm）に対しても適用が可能な装置を用い、堅
固なライニング層を均等に形成する管内面のライニング
方法およびその装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る管内面のラ
イニング方法は、回転しながら管軸方向へ移動する管の
中心垂線上から定量の骨材を垂直に供給するとともに、
骨材が到達する内面の落下位置へ液状の硬化性樹脂を噴
射し、それぞれの粒子表面が硬化性樹脂の皮膜でコーテ
ィングされた骨材を内面上へライニングすることによっ
て前記の課題を解決した。

【０００８】またこの方法を実施するための装置として
は、骨材を収容したホッパ中から管の全長を越える前方
へ突出する小口径のスクリューコンベアと、スクリュー
コンベアと平行に主剤，溶剤，硬化剤を個別に圧送し、
スクリューコンベア先端手前で前記原料を混合して硬化
性樹脂に調整する樹脂送給部と、該送給部の先端へスク
リューコンベア開口部中心からの垂線と所望の角度で交
叉する軸線を以て装着した噴射ノズルと、前記スクリュ
ーコンベアの垂線から等距離に配設した２ヶ１組の回転
ローラを管軸方向に２組並列しかつ管軸方向へ移動自在
の台車とからなる装置、又はこの装置とは移動関係を逆
にして前記のスクリューコンベア，樹脂送給部，噴射ノ
ズルを共通する台車上へ搭載し、定位置の回転ローラ上
で回転する管の内面へ先端を挿し込んで行く装置、およ
びこれらの装置において骨材の単位時間当りの供給量、
硬化性樹脂の単位時間当りの圧送量、管の回転数といず
れかの台車の前進速度を変動自在に制御する構成を示し
た。

【０００９】

【作用】回転ローラ上で管はその口径に適応した回転速
度で回転しながら相対的に管軸方向へ移動し、管の中心
線の垂線上に開口する骨材搬送のスクリューコンベアか
ら定量の骨材が管内面の底転へ向けて落下する。一方こ
の落下点を目指して硬化性樹脂液が噴射し、ある広がり
を以て落下前の骨材と交叉するので、骨材は粗粒，微粉
ともにその粒子表面が樹脂液の薄い皮膜でコーティング
され一種のコーテッドサンドとして管の内面へ到達し、
管内面にかかる遠心力によって内面へ強く押し付けられ
ながら硬化反応を進行し短時間で完了するので、管の内
面に均一な厚さのライニング層が緻密で堅固に形成され
る。スクリューコンベアは小口径の長い円管内へスクリ
ューを嵌入したもので円管断面積へ骨材を充満した状態
で後方から開口部へ向けて移送するから、開口部から排
出される骨材量は円管の断面積とスクリューの回転速度
によって完全にコントロールされ量的なばらつきはきわ
めて小さい範囲に留まる。また搬送器材としてスクリュ
ーコンベアはベルトコンベアに比べてはるかに小さな断
面積で足りるからライニングを受ける管が小口径であっ
ても適用が可能である。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す。口径５００mm
のヒューム管１は、台車２Ａ上に並列に置かれた回転ロ
ーラ２１上で回転可能に支持され、レール２２上を台車
が走行することによって回転しつつ管軸Ｃ方向に移動す
る。骨材３は管軸の延長上にある固定台４１に置かれた
ホッパ４２内へ収容されホッパ内にある羽根４３とスク
リューコンベア４とが調整モータ４４によって回転する
ので、その羽根に乗って強制的にスクリューコンベア先
端の開口部４５まで定量割合で搬送され垂直に落下す
る。一方図２に拡大して示すように硬化性樹脂５はこの
図の例では別々のタンク（図示せず）に蓄えられた樹脂
の主剤５１，硬化剤５２，溶剤５３をそれぞれ別の管６
１，６２，６３でスクリューコンベア４と平行に圧送さ
れ、スクリューコンベア先端の手前でスクリュミキサ６
４によって混合調整され一定品質の硬化性樹脂として先
端の噴射ノズル６に到達する。

【００１１】図３はスクリューコンベア開口部４５の中
心部付近の断面図である。骨材３は開口部４５からほぼ
垂直に管１の底面へ落下し、開口部直近の横側から噴射
される硬化性樹脂５は僅かな角度θを形成して骨材の落
下点直上で交叉しつつある幅を以て霧散する。このため
自重で落下しつつある骨材粒子のそれぞれの表面に硬化
性樹脂が薄い皮膜でコーティングし管内面へ到達すると
遠心力を受けて内面上へ強く押圧されながら相互に接着
し硬化反応を進行している状態を示したものである。な
お管１を定位置の回転ローラ２１上で回転させ台車２Ｂ
上の内面ライニング装置を軸線方向に移動する実施例を
図４に示すが相対的な位置関係は同じであるから作用に
変るところはない。

【００１２】本実施例において骨材３は４〜７号珪砂を
適宜配合して硬化後の収縮量を最低とする粒度分布とし
た。硬化性樹脂５はポリエステル樹脂で硬化時間は３分
に調合し、骨材と硬化性樹脂の重量比が２：１となるよ
うにスクリューコンベア４および硬化剤の供給装置を調
整した。ヒューム管１を８Ｇで回転しながら台車２Ａ又
は２Ｂを前進させライニングの厚さが１．５mmとなるよ
うに施工した。硬化後のライニング層は表面が平滑，緻
密であり密着性のよい硬度の高い状態であった。

【００１３】

【発明の効果】本発明は以上に述べたとおり、簡単な装
置を使用して均一で堅固な管内面のライニング層を形成
できる。効果の一例として先に述べた実施例と、従来使
用してきたライニング装置（その他は条件は両者同一）
を使用した比較例に対して行なった冷熱繰り返しテスト
の結果を示す。試験の方法は５℃で１２時間保持した後
６０℃で１２時間保持するという熱変化を繰り返し加え
るものであったが、比較例は２サイクルで早くもライニ
ング層が剥離したのに対し実施例は２０サイクル経過し
た後も異常が認められなかった。

【００１４】同じ目的で開発された図５の従来技術と比
較すると、本発明の場合は小口径から大口径に至る多種
類の管にてきようできることや、骨材の定量切出しにつ
いてのばらつきが小さいためライニング層の厚さが均一
に保たれることや、骨材同士の接着が粒子表面の全面で
起るため堅固で緻密なライニング層を形成することなど
先に示した課題を全て解決した点で相違する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の縦断正面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図４】本発明の別の実施例の縦断正面図である。

【図５】(イ)，(ロ)によって従来技術の斜視図と縦断側
面図を示す。

【符号の説明】

１ 管（ヒューム管） ２ 台車 ３ 骨材 ４ スクリューコンベア ５ 硬化性樹脂 ６ 噴射ノズル 21 回転ローラ 42 ホッパ 45 開口部 51 主剤 52 硬化剤 53 溶剤 61 管 62 管 63 管 64 スクリューミキサ Ｃ 管軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 信夫 大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会社栗本鐵工所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管の内面へ骨材と硬化性樹脂を用いてラ
   イニングする方法において、回転しながら管軸方向へ移
   動する管の中心垂線上から定量の骨材を垂直に供給する
   とともに、骨材が到達する内面の落下位置へ液状の硬化
   性樹脂を噴射し、それぞれの粒子表面が硬化性樹脂皮膜
   でコーティングされた骨材を内面上へライニングするこ
   とを特徴とする管の内面ライニング方法。
2. 【請求項２】 骨材を収容したホッパ中から管の全長を
   越える前方へ突出する小口径のスクリューコンベアと、
   スクリューコンベアと平行に主剤，溶剤，硬化剤を個別
   に圧送し、スクリューコンベア先端手前で前記原料を混
   合して硬化性樹脂に調整する樹脂送給部と、該送給部の
   先端へスクリューコンベア開口部中心からの垂線と所望
   の角度で交叉する軸線を以て装着した噴射ノズルと、前
   記スクリューコンベアの垂線から等距離に配設した２ヶ
   １組の回転ローラを管軸方向に２組並列しかつ管軸方向
   へ移動自在の台車とからなることを特徴とする管の内面
   ライニング装置。
3. 【請求項３】 骨材を収容したホッパ中から管の全長を
   越える前方へ突出する小口径のスクリューコンベアと、
   スクリューコンベアと平行に主剤，溶剤，硬化剤を個別
   に圧送し、スクリューコンベア先端手前で前記原料を混
   合して硬化性樹脂に調整する樹脂送給部と、該送給部の
   先端へスクリューコンベア開口部中心からの垂線と所望
   の角度で交叉する軸線を以て装着した噴射ノズルとを管
   軸方向へ移動自在の台車上へ搭載し、かつ、台車前方に
   前記スクリューコンベアの垂線から等距離に配設した２
   ヶ１組の回転ローラを管軸方向に２組並列して設けたこ
   とを特徴とする管の内面ライニング装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３において、骨材の単位
   時間当りの供給量、硬化性樹脂の単位時間当りの圧送
   量、管の回転数と台車の前進速度を変動自在に制御する
   ことを特徴とする管のライニング装置。