JPH0661843B2 - 反転ライニング用内張り材 - Google Patents

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
設配管に適応できる反転ライニング工法に使用する内張
り材、特に既設配管に対する密着性の向上に関するもの
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55−43890号公報，特開昭64−85738号公
報に開示された工法は、ニードルフェルト層にエポキ
シ，ポリエステル等の液状熱硬化性樹脂を含浸したり内
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着
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64−16634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ツク管を既設管内に挿入した
後、熱可塑性プラスチツ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
用する内張り材はニー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
のためフェルト層の断面方向の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、液状樹
脂を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。このとき内張り
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
るのは非常にこんなんであり、通常±１５％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
ル化まえの粘土低下により地下浸入水と共に流出してし
まい、ポ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６mm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、エポ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ちの間に隙間が生じ、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64−16634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、長手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ピグで強制的、伸ば
し圧着すると、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はなされたもの
であり、液状樹脂等を使用せずに確実に既設管内面にラ
イニングすることができる反転ライニング用内張り材を
得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］ この発明に係る反転ライニング用内張り材は、形状記憶
樹脂で既設管の内径より大きい外径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
気内で軟化して扁平にし、あるいは折り曲げて断面積を
小さくし、軟化状態に保持したまま荷重熱変形温度が形
状記憶温度より高い材質で形成されたフィルムチューブ
に挿入して巻取りあるいは折りたたんで形成されたこと
を特徴とする。

また、フィルムチューブには補強繊維を入れておくと反
転圧力を高めることができ長距離施工に有利である。

［作用］ この発明においては形状記憶樹脂で既設管の内径より大
きい外径で形成された樹脂パイプを軟化させ、扁平に
し、あるいは径方向に折り曲げて、この断面積を小さく
した樹脂パイプを耐熱性を有する薄いフィルムチューブ
に挿入して形成した内張り材を使用し、加圧流体により
既設管内で軟化温度で反転・進行させた後、樹脂パイプ
を元の形状に回復させる。この樹脂パイプの元の形状は
既設管の内径より大きく形成されているから形状を回復
したときに既設管内面に完全に密着する。

また、折たたんだ樹脂パイプは耐熱性を有するフィルム
チューブで覆っているから、既設管内を反転・進行させ
るときに加圧流体の圧力に充分に耐えることができ、軟
化した樹脂パイプの変形を防止する。特にフィルムチュ
ーブに補強繊維を入れておくと、より加圧流体の圧力を
高めることができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の加工工程を示す工程図で
ある。図において、１は樹脂パイプであり、樹脂パイプ
１は形状記憶樹脂、例えばポ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
ポリイソプレン（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。この樹脂パイプ１は形状
記憶樹脂を形状記憶温度、例えば120℃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
る。

次に、樹脂パイプ１を形状回復温度（ゴム化温度）例え
ば90℃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１図（ｂ），（ｃ），
（ｄ）に示すような加工パイプ１ａ，１ｂあるいは加工
パイプ１ｃを形成する。この加工パイプ１ａ，１ｂ，１
ｃを形成後、軟化状態を保持したまま直ちに荷重熱変形
温度が形状記憶樹脂の形状記憶温度より高い、例えば荷
重熱変形温度が160℃（4.6Kgf/cm²）のナイロンあるい
は135℃（4.6Kgf/cm²）のポリエステル等のフィルム
や、これに補強繊維を入れたフィルムで形成されたフィ
ルムチューブ２に、第１図（ｅ）で示すように加工パイ
プ１ａあるいは加工パイプ１ｂ，１ｃを挿入して内張り
材３を形成する。この内張り材３を第１図（ｆ）に示す
ように円形巻きか、（ｇ）に示すように折りたたみの状
態に最終形成後、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で内張り材３を保管する。

次に、上記のように加工された内張り材３を使用して既
設管内面に合成樹脂管を形成する場合の動作を第２図の
断面図を参照して説明する。

まず、内張り材３の供給口５と供給口５に取付けられた
保温ホース６及び保温ホース６の先端部に設けられた固
定部７を有する加圧・加熱容器４に円形巻きあるいは折
りたたまれた状態に加工された内張り材３を収納する。

この加圧・加熱容器４に加熱ボイラ８が接続されてお
り、加熱ボイラ８から送られる所定圧力の加圧水により
加圧・加熱容器４内は樹脂パイプ１の形状回復温度以
上，形状記憶温度以下の温度に保ち、樹脂パイプ１を軟
化状態におく。このとき形状回復温度以上になっている
樹脂パイプ１にはフィルムチューブ２を介して加圧水の
圧力が作用しているため折りたたまれた加工パイプ１ａ
の形状を保持している。

この軟化している内張り材３の先端を供給口５と保温ホ
ース６を通して、フィルムチューブ２が内側になるよう
に折り返して固定部７に固定する。その後、内張り材３
の反転部９を既設管１０の管口に接近させ、加熱ボイラ
８から所定圧力，所定温度の加圧水を連続供給する。こ
の加圧水の圧力により内張り材３の反転部９が既設管１
０内を進行する。内張り材３が既設管１０内を反転・進
行すると形状回復温度以上で軟化している内張り材３の
加工パイプ１ａの外面が既設管１０の内面に接触し、か
つ加工パイプ１ａの内面にはフィルムチューブ２を介し
て加圧水の圧力が作用する。このため、加工パイプ１ａ
が形状回復して樹脂パイプ１の形状に戻る。樹脂パイプ
１の外径は既設管１０の内径100〜150％に形成されてい
るから、この外径に回復する回復力と加圧水の圧力との
相互作用が働き樹脂パイプ１を接着剤なしで既設管１０
の内面に密着させる。

このようにして、既設管１０の内面全体に樹脂パイプ１
を密着させた後、加圧水に代えて冷却水を供給して樹脂
パイプ１を冷却し、その後、フィルムチューブ２を回収
して既設管１０内に合成樹脂管を形成する。

この合成樹脂管を形成するときに、フィルムチューブ２
が荷重熱変形温度が高く、耐熱抗張力を有するから、加
圧水の圧力を受け持ち軟化している加工パイプ１ａに直
接圧力が作用して加工パイプ１ａが異常に伸びたり、フ
ィルムチューブより先行して反転することを防いでい
る。

また、フィルムチューブ２を補強繊維で補強しておく
と、フィルムチューブ２の作用がより有効となり、加圧
水の圧力を高めることができるから長距離施工の作業性
をより改善することができる。

なお、上記実施例においては、樹脂パイプ１を加熱水で
形状回復温度以上，形状記憶温度以下の温度に保つ場合
について説明したが、蒸気等他の加熱流体を用いても上
記実施例と同様な作用を奏することができる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、形状記憶樹脂で既設管
の内径より大きい外径で形成された樹脂パイプを軟化さ
せ、扁平にし、あるいは径方向に折り曲げ、この断面積
を小さくした樹脂パイプを耐熱性を有する薄いフィルム
チューブに挿入して形成した内張り材を使用し、加圧流
体により既設管内で軟化温度で反転・進行させた後、樹
脂パイプを元の形状に回復させる。この樹脂パイプの元
の形状は既設管の内径より大きく形成されているから形
状を回復するときの形状回復力と加圧流体の圧力との相
互作用が樹脂パイプに働き、樹脂パイプを接着剤なしで
完全に既設管内面に密着させるから、接着剤や液状樹脂
等の加熱・硬化時の収縮により既設管との間に生じる隙
間の発生を防止することができ、浸入水や漏水の原因を
除去することができる。

また、樹脂パイプを正確な管厚に成形後、扁平加工等を
行ない固体状態で保管・運搬するので、保管時の厚みや
強度のバラツキがなくなるとともに、反転時に於てもゴ
ム状領域（記憶回復温度〜形状記憶温度）で反転するの
で、反転直後に元の厚みに戻り、均一管厚、均一強度に
なり品質面で著しい向上が図れる。

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密着し、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ができ
る。

また、接着剤や液状樹脂等を使わずに樹脂パイプを既設
管に密着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。

さらに、荷重熱変形温度が高く、耐熱抗張力を有するフ
ィルムチューブで反転時の加圧流体の圧力を受け持つよ
うにしたから、反転時に軟化した樹脂パイプの異常な伸
び等を防止することができ、断面ロスが少ない完全な円
筒状の合成樹脂管を形成することができる。

また、フィルムチューブに補強繊維を含ませることによ
り、フィルムチューブの抗張力をより高めることがで
き、長距離施工の作業性をより改善することもできる。

さらに、接着剤等の付着装置も不要であるから、既設管
との連結部が小型ですみ、下水管のマンホールからでも
施工することができ、施工費の低減を図ることができ
る。

また、軟化した内張り材を加圧水の圧力で既設管内に反
転・進行させてから形状回復させて合成樹脂管を形成す
るから、屈曲管内にもその形状に合った合成樹脂管を容
易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の加工工程を示す工程図、第
２図は上記実施例の施工動作を示す断面図である。 １……樹脂パイプ、１ａ，１ｂ……加工パイプ、２……
フィルムチューブ、３……内張り材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力容器から供給される加圧流体により既
   設管内で反転させて既設管内にライニングする反転ライ
   ニング用内張り材において、 既設管の内径より大きい外径で形状記憶樹脂により形成
   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扁平にしあるいは折り曲げ
   て断面積を小さくし、軟化状態に保持したまま荷重熱変
   形温度が形状記憶温度より高い材質で形成されたフィル
   ムチューブに挿入して巻取りあるいは折りたたんで形成
   されたことを特徴とする反転ライニング用内張り材。
2. 【請求項２】フィルムチューブが補強繊維を入れて成形
   された請求項１記載の反転ライニング用内張り材。