JPH0661844B2 - 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、接着剤や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］ この発明に係る内張り材は、既設管内径より大きい外径
を有し形状記憶樹脂で形成された樹脂パイプの内部に、
樹脂パイプ先端より少なくとも樹脂パイプの長さと同じ
長さだけ伸長された多数の小孔を有し蒸気を導入する耐
熱導入ホースを挿入し、上記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、あるいは扁平にしてから折曲げて断面積を小さく
して、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たたんで形成されたことを特徴
とする。

また、耐熱導入ホースに発熱体を埋め込むことにより施
工時に既設管内部の温度を上昇させることもできる。

［作用］ この発明においては、多数の小孔を有し蒸気を導入する
耐熱導入ホースを、既設管内径より大きい外径を有し形
状記憶樹脂で形成された樹脂パイプの内部に挿入し、か
つ耐熱導入ホースの先端が樹脂パイプの先端より少なく
とも樹脂パイプの長さと同じ長さだけ伸長させた状態で
樹脂パイプを軟化させて径方向に変形させ断面積を小さ
くし、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内張り材を形成す
る。

この内張り材を既設管内で加熱・加圧流体により樹脂パ
イプの軟化温度で反転・進行させて樹脂パイプを元の形
状に回復させる。このとき耐熱導入ホースから高温蒸気
を既設管内に吹き込むことにより、樹脂パイプ反転部前
面の既設管の温度を高めて反転部の樹脂パイプの温度分
布を均一にする。

この耐熱導入ホースに加熱体を埋め込み、加熱体で既設
管内の温度を高めても良い。

また、面積を小さくした樹脂パイプを耐熱抗張力を有す
るフィルムチューブで覆っているから、内張り材を既設
管内で反転・進行させるときに加熱・加圧流体の圧力に
より軟化した樹脂パイプの変形を防止する。

［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100〜150％の外径を有する形状を記憶させる。

２は多数の小孔を有する耐熱導入ホースであり、耐熱導
入ホース２は例えばナイロン繊維に弗素樹脂コーチング
したホース等からなり、樹脂パイプ１に挿入され、かつ
その先端が樹脂パイプ１の先端から少なくとも樹脂パイ
プ１の長さと同じ長さだけ伸長している。

この耐熱導入ホース２を挿入した樹脂パイプ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，１ｃ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℃（4.6Kg
f/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３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４を形成する。この内張り材４
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４
を保管する。

次に、上記のように加工された内張り材４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４の供給口６と供給口６に取付けられた
保温ホース７及び保温ホース７の先端部に設けられた固
定部８を有する加圧・加熱容器５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４を収納する。

この加圧・加熱容器５には加熱ボイラ９が接続されてお
り、加熱ボイラ９から送られる所定圧力の加圧水により
加圧・加熱容器５内を樹脂パイプ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３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。

この状態で耐熱導入ホース２の先端を保温ホース７を通
して既設管１０の管口１０ａから挿入し、既設管１０の
終端１０ｂに取付けた排出弁１１を有するシール部材１
２から引き出す。

次に、加圧・加熱容器５内で軟化している樹脂パイプ１
の先端を保温ホース７を通して引き出し、フィルムチュ
ーブ３が内側になるように折り返して固定部８に固定す
る。その後、直ちに折り返された反転部１３を既設管１
０の管口１０ａに接近させて加熱ボイラ９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
力により反転部１３が既設管１０内に入り、既設管１０
内を進行する。この反転部１３の進行と同時に耐熱導入
ホース２の先端を巻き取りながら、耐熱導入ホース２の
先端から樹脂パイプ１の形状回復温度以上の温度を有す
る蒸気を供給する。この蒸気が耐熱導入ホース２に設け
られた多数の小孔から既設管１０内に放出され、排出弁
１１から排出されるから既設管１０の反転部１３前方を
形状回復温度以上に保持することができる。なお、反転
部１３の後方においては耐圧導入ホース２は加圧・加熱
容器５から送られる加圧水の圧力に押圧されて潰れた状
態になっているので蒸気は放出されない状態になってい
る。

樹脂パイプ１とフィルムチューブ３の反転部１３が既設
管１０内を反転・進行すると、軟化している樹脂パイプ
１の外面が既設管１０の内面に接触し、かつ樹脂パイプ
１の内面にはフィルムチューブ３を介して加圧水の圧力
が作用する。このとき、反転部１３の前方も耐圧導入ホ
ース２から放出される蒸気により形状回復温度以上にな
っているから、反転部１３の樹脂パイプの内外面が既設
管１０の周囲温度と関係なくほぼ同一温度になり、反転
部１３から元の形状に回復する。

この樹脂パイプ１の元の形状は、外径が既設管１０の内
径の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。

さらに反転部１３が進行し、第２図に示すように反転部
１３が既設管１０の屈曲部１０ｃに達しても反転部１３
は先に挿入された耐熱導入ホース２に沿って進行するか
ら、屈曲部１０ｃも無理なく進行することができる。

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、耐熱導入ホース２を回収し、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３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３
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樹脂パイプ１に直接
圧力が作用して樹脂パイプ１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３を補強繊維で補強しておく
と、フィルムチューブ３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耐熱導入ホース２に蒸気を
導入して反転部１３前方の既設管内部を均一な温度に高
める場合について説明したが、耐熱導入ホース２にニク
ロム線等の発熱体を埋め込み、電気加熱により既設管１
０の内部温度を高めても良い。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、多数の小孔を有し蒸気
を導入する耐熱導入ホースを、既設管内径より大きい外
径を有し形状記憶樹脂で形成された樹脂パイプの内部に
挿入し、かつ耐熱導入ホースの先端が樹脂パイプの先端
より少なくとも樹脂パイプの長さと同じ長さだけ伸長さ
せた状態で樹脂パイプを軟化させて径方向に変形させ断
面積を小さくし、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内張り
材を形成する。

この内張り材を既設管内で加熱・加圧流体により樹脂パ
イプの軟化温度で反転・進行させて樹脂パイプを元の形
状に回復させる。このとき耐熱導入ホースから高温蒸気
を既設管内に吹き込んだり、電気加熱を行なうことによ
り、樹脂パイプ反転部前面の既設管の温度を高めて反転
部の樹脂パイプの温度分布を均一にするから、反転部か
ら樹脂パイプを既設管内面に完全に密着させることがで
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、反転部が耐熱導入ホースに沿って進行するから屈
曲部がある既設管内も円滑に進行させることができる。

さらに、荷重熱変形温度が高く、耐熱抗聴力を有するフ
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、反転時に樹脂パイプの異常な伸び等を防
止することができ、良好な合成樹脂管を既設管内面に形
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，１ｃ……加工パイプ、
２……耐熱導入ホース、３……フィルムチューブ、４…
…内張り材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既設管内で反転させて既設管内面にライニ
   ングする反転ライニング用内張り材であって、 既設管内径より大きい外径を有し形状記憶樹脂で形成さ
   れた樹脂パイプの内部に、樹脂パイプ先端より少なくと
   も樹脂パイプの長さと同じ長さだけ伸長された多数の小
   孔を有し蒸気を導入する耐熱導入ホースを挿入し、上記
   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、あるいは扁平にしてか
   ら折り曲げて断面積を小さくして、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】耐熱導入ホースが発熱体を埋め込んで形成
   された請求項１記載の反転ライニング用内張り材。