JPH07119058B2 - ライニング工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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内に合成樹脂管を形成する
ライニング工法、特に合成樹脂管の偏肉防止と、長距離
施工の容易化に関するものである。

【０００２】

【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管を形成するライ
ニング工法が脚光を浴びている。

【０００３】従来のライニング工法は、塩化ビニルパイ
プ，ポリエチレンパイプ，ポリプロピレンパイプ，ポリ
ブデンパイプなどの熱可塑性樹脂パイプを軟化点以上に
加熱軟化しながら既設管の全長にわたって牽引挿入して
いる。この樹脂パイプを牽引挿入するときに、既設管内
径とほぼ同じ外径を有する樹脂パイプを挿入する場合に
は、例えば特開昭６４−５６５３１号公報や特開平２−
４３０２４号公報に開示さているように、熱可塑性樹脂
パイプをあらかじめ平に押し潰して扁平に加工してお
く。そして既設管内に牽引挿入するときには、扁平加工
した樹脂パイプを軟化点以上に加熱して軟化させなが
ら、両端が接近するように彎曲させて断面積が小さくな
るよう加工し、既設管内に牽引挿入している。また、既
設管内径に対して７０％以下となるような十分に小さな
外径を有する熱可塑性樹脂パイプを挿入する場合には、
例えば特開平２−２０２４３２号公報に開示されている
ように、樹脂パイプの断面を小さくすることなしで円形
を保持したまま加熱軟化させて既設管内に牽引，挿入し
たり、加熱軟化しないでそのまま牽引，挿入している。
このようにして既設管内に樹脂パイプを牽引，挿入した
後、樹脂パイプを軟化状態で拡径して既設管内面にライ
ニングしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように既設管内
径に対して十分小さな外径の樹脂パイプを既設管内に牽
引，挿入するときは、既設管との摩擦抵抗も少なく容易
に挿入できるが、樹脂パイプを加熱軟化せずに硬化した
状態で既設管内に牽引，挿入する場合には、不陸，蛇行
がある既設管には挿入できないという短所があった。

【０００５】また、小さな外径の樹脂パイプを加熱，軟
化して拡管するライニング過程で、樹脂パイプを多く伸
長させる必要があるが、加熱温度の部分的なばらつきに
より肉厚が不均一になり易く、ライニングした合成樹脂
管の強度が低下するという短所があった。特に、樹脂パ
イプの下部外側が滞留水に接していたり浸入水が流れ落
ちている場合には、その部分が十分に軟化，伸長せず、
既設管内面と合成樹脂管外面との間に流体が封じ込ま
れ、流路断面積が減少してしまうという短所もあった。

【０００６】このような短所は既設管内径とほぼ同じ外
径かやや小さな外径を有する樹脂パイプを使用すると解
消することができる。しかしながらこのような樹脂パイ
プを既設管内に挿入する場合には、断面積が小さくなる
ように扁平加工した樹脂パイプを軟化点以上に加熱して
軟化させながら、両端が接近するように彎曲させて二重
壁，小断面形状に加工してから既設管内に牽引，挿入す
る必要がある。この二重壁，小断面形状に加工した樹脂
パイプを牽引，挿入する場合、挿入中の加熱により形状
が回復して扁平状態に戻る傾向がある。このように樹脂
パイプが扁平状態に戻ると、扁平した両端が既設管に接
触し、摩擦抵抗が大きくなり長距離の施工が困難である
という短所があった。

【０００７】また、既設管として使用されているヒュー
ム管や陶管などの差し込み継手や、鋳鉄管などの機械継
手は、長年の車両荷重，地盤沈下，地震などによりず
れ，はずれが生じる。さらに、溶接継手にあっては裏波
溶接部の突起があり、温泉パイプや下水道管内では固形
残留物が存在する。このため上記従来のライニング工法
のように、加熱して軟化させた熱可塑性樹脂パイプを直
接既設管内に牽引挿入すると、軟化している樹脂パイプ
の表面がずれや突起等に当り鋭利な引っ掻き疵が生じ
る。このためライニングした合成樹脂管の強度が低下す
るという短所もあった。

【０００８】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、樹脂パイプに疵等を付けずに既設管
内に挿入するとともに、肉厚のばらつきのない合成樹脂
管を既設管内面に確実に密着形成することができるライ
ニング工法を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係るライニン
グ工法は、熱可塑性樹脂パイプを既設管に挿入し、加熱
加圧流体により軟化膨張させて既設管内面にライニング
する工法において、前処理工程と樹脂パイプの挿入，拡
管工程とからなり、前処理工程では既設管内に樹脂パイ
プを牽引挿入する前に、エポキシ樹脂系の液状接着剤を
内部に均一に塗布した柔軟性，弾性，耐水性を有するゴ
ム系や熱可塑性エラストマ系からなるチューブを反転挿
入し、内圧を保持したまま加熱して液状接着剤を既設管
内面に硬化接着し、樹脂パイプの挿入，拡管工程では、
既設管内径の７０〜９０％の外径を有する熱可塑性樹脂
パイプを断面積が小さくなるように扁平に加工して加熱
加圧容器に収納し、加熱加圧容器に加熱加圧流体を供給
して樹脂パイプを加熱軟化させながら先端を引出して扁
平形状を保持したままで既設管導入口まで牽引し、該樹
脂パイプの先端と、あらかじめ既設管遠端に固定された
管内シール治具の加熱ホース導入孔を通して既設管遠端
から挿入された加熱ホースとを連結し、上記管内シール
治具の温風送気口から既設管と樹脂パイプ間の空隙に樹
脂パイプの抗剪断，高弾性領域の軟化温度を有する温風
を連続送気しながら加熱ホースから加熱加圧流体を樹脂
パイプ内に供給して樹脂パイプの形状を回復させて樹脂
パイプを既設管内に牽引挿入し、既設管全長にわたって
樹脂パイプを挿入した後、樹脂パイプを加熱しながら拡
管することを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明においては、樹脂パイプを既設管内に
牽引挿入する前に、液状接着剤を内部に均一に塗布した
柔軟性，弾性，耐水性を有するチューブを反転挿入する
ことにより、既設管内に滞留している流体を排除しなが
ら既設管内面を液状接着剤とチューブで覆う。そして液
状接着剤を加熱硬化して既設管内面に接着することによ
り、既設管のクラックや割れ、継手部のずれ，はずれ等
に接着材を充填し、加熱軟化している樹脂パイプに疵が
付くことを防ぐとともに、牽引挿入時の摩擦抵抗をより
小さくする。

【００１１】また、樹脂パイプを既設管内に挿入すると
き、既設管内径の７０〜９０％の外径を有する熱可塑性
樹脂パイプを加熱軟化させて既設管内に牽引挿入するか
ら、樹脂パイプの断面積を小さく加工しないで円筒状の
ままで挿入することができ、既設管との摩擦抵抗を小さ
くする。

【００１２】この樹脂パイプを既設管内に挿入するとき
に、樹脂パイプの外側に樹脂パイプの抗剪断，高弾性領
域の軟化温度を有する温風を通すことにより樹脂パイプ
を軟化させるとともに、既設管導入口まで牽引された樹
脂パイプの先端に連結された加熱ホースから樹脂パイプ
内に加熱加圧流体を供給して樹脂パイプの形状を回復さ
せる。

【００１３】

【実施例】図１と図２はこの発明の一実施例の施工工程
を示し、図１は既設管にチューブを挿入し接着する前処
理工程を示し、図２は樹脂パイプを挿入し拡管する工程
を示す。図において、１は既設管、２はチューブ、３は
樹脂パイプである。チューブ２は、図３に示すように、
エポキシ樹脂系の液状接着剤、例えば日本チバガイギー
（株）の主剤ＧＹ２５７と硬化剤ＨＹ８３０を混合攪拌
し、６０℃の加熱で１時間で硬化接着する液状接着剤４
を内部に均一に塗布充填した柔軟性，弾性，耐水性を有
するゴム系や熱可塑性エラストマ系のフイルムからな
る。樹脂パイプ３は、例えば塩化ビニル，ポリエチレ
ン，ポリプロピレン，ポリブテン等の熱可塑性樹脂から
なり、図４に示すように、外径Ｄが既設管１の内径の７
０〜９０％になるように円筒状に押出し成形して、既設
管１の管路長以上の長さに形成する。この樹脂パイプ３
を軟化温度、例えば塩化ビニルのときは摂氏８０〜１４
０度の熱加工温度を有する加熱雰囲気内で軟化させなが
ら、成形ローラや押出しスリット等の機械的方法によ
り、図５に示すように、扁平加工して扁平樹脂パイプ３
ａを形成する。

【００１４】この樹脂パイプ３を既設管１内にライニン
グするときの動作を施工工程にしたがって説明する。

【００１５】チューブ２を既設管１に挿入して接着する
工程では、まず、内部に液状接着剤４を均一に塗布充填
して巻取られたチューブ２を現地に搬入し、例えば既設
管１が下水道管の場合には、図１に示すようにマンホー
ル５の近傍に設置された加熱加圧容器６に収納する。こ
の加熱加圧容器６の出側からチューブ２の先端を引き出
し、加熱流体発生装置７に連結され、既設管１の導入口
に近接して設置されたチューブ導入管８の先端部に液状
接着剤４が外側になるように折り返してバンド９で環状
に固定し、チューブ２の反転面２ａを形成する。この状
態で加熱流体発生装置７から加圧流体を供給してチュー
ブ２の反転面２ａを既設管１内に挿入する。このチュー
ブ２は柔軟性，弾性，耐水性を有するゴム系や熱可塑性
エラストマ系のフイルムから形成されているから、液状
接着剤４を既設管１内面に密着させながら反転面２ａを
簡単に進行させることができる。そして、反転面２ａの
進行に伴い既設管１内面の滞留水等を排除する。このよ
うにしてチューブ２を既設管１の全長にわたって反転挿
入した後、加熱流体発生装置７から加熱加圧流体を供給
して液状接着剤４を加熱し硬化させる。この液状接着剤
４は加熱加圧流体により既設管１の内面に密着している
から、図６に示すように既設管１の継手部１ａにずれが
あったり、既設管１に割れ等があっても、それらの中に
浸透して硬化接着し、止水効果を発揮することができ
る。

【００１６】液状接着剤４の加熱硬化によりチューブ２
を既設管１の内面に沿って接着した後、樹脂パイプ３の
挿入工程に入る。図２に示すように、巻取られた扁平樹
脂パイプ３ａを加熱加圧容器６に収納してマンホール５
の近傍に設置する。そして加熱加圧容器６内の扁平樹脂
パイプ３ａを加熱軟化してから、この扁平樹脂パイプ３
ａの先端を加熱加圧容器６の出側から導入ガイドホース
１１を通して既設管１の導入口まで引き出す。一方、既
設管１の遠端には加熱ホース１２を通す加熱ホース導入
口を有し、温風発生器１７に接続された温風供給管１３
の先端を取り付けた管内シール治具１４を固定する。そ
して加熱流体発生装置１５にスイベル機構付きのドラム
１６を介して接続された加熱ホース１２を既設管１の遠
端から導入口まで牽引挿入する。この既設管１内に挿入
された加熱ホース１２の先端部を扁平樹脂パイプ３ａの
先端部に挿入してバンド１７で固定する。

【００１７】この状態で加熱流体発生装置７から導入ガ
イドホース１１に加熱流体、例えばを加熱蒸気を供給
し、先端の開放部から放出して導入ガイドホース１１内
の扁平樹脂パイプ３ａを加熱軟化させるとともに、加熱
加圧容器６にも加熱蒸気を送り下部のドレン管６ａから
放出して、加熱加圧容器６内の扁平樹脂パイプ３ａを軟
化させる。同時に既設管１の遠端に設けた温風発生器１
７から温風供給管１３を通して既設管１と樹脂パイプ３
間の空隙に、樹脂パイプ３の抗剪断，高弾性領域の軟化
温度を有する温風、例えば樹脂パイプが塩化ビニルで形
成されている場合には８５〜１００℃の温度になるよう
な温風を連続送気し既設管１の導入口から放出して、既
設管１に牽引挿入される樹脂パイプ３を冷却し易い外部
から加熱して軟化する。このときの既設管１の遠端に設
けた加熱流体発生装置１５から加熱ホース１２を介して
加熱加圧流体を扁平樹脂パイプ３ａ内に供給し、扁平樹
脂パイプ３ａの形状を既設管１の導入口近傍から円筒状
の樹脂パイプ３に回復させる。この形状が回復した樹脂
パイプ３を加熱ホース１２で牽引しながら既設管１内に
挿入する。

【００１８】この樹脂パイプ３は既設管１の内径の７０
〜９０％の外径を有し、加熱軟化されながら既設管１内
に挿入されるから、既設管１の不陸，蛇行あるいは部分
扁平しているところも無理なく通過することができる。
また、既設管１の内面が接着剤と柔軟なチューブ２で覆
われているから、既設管１の継手のずれや割れ等により
樹脂パイプ３に疵を付けることを防ぐことができる。さ
らに、樹脂パイプ３とチューブ２が接触しても、樹脂パ
イプ３とチューブ２の表面がともに滑らかであるから摩
擦抵抗が非常に小さくなり、樹脂パイプ３を迅速に牽引
挿入することができる。

【００１９】樹脂パイプ３の先端が既設管１の遠端に達
したら、管内シール治具１４を既設管１から取外し、樹
脂パイプ３の先端から加熱ホース１２を取り外す。その
後樹脂パイプ３内に加熱加圧流体を供給するか、加熱流
体を供給しながらピグ等の拡管治具を移動して樹脂パイ
プ３を拡管して既設管１の内面に接着剤４とチューブ２
及び樹脂パイプ３からなる樹脂管を形成する。

【００２０】なお、上記実施例においては、樹脂パイプ
３を牽引挿入する前に、既設管１の内面を接着剤４とチ
ューブ２で覆った場合について説明したが、既設管１に
継手部のずれや割れ等がないときや、既設管１内の滞留
水等が少ないときは、既設管１の内面を接着剤４とチュ
ーブ２で覆うことを省略することができる。また、チュ
ーブ２として弗素系の非粘着性の材料を使用したときに
は液状接着剤４が硬化した後にチューブ３を剥離しても
良い。

【００２１】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、樹脂パ
イプを既設管内に牽引挿入する前に、液状接着剤を内部
に均一に塗布した柔軟性，弾性，耐水性を有するチュー
ブを反転挿入することにより、既設管内に滞留している
流体を排除しながら既設管内面を液状接着剤とチューブ
で覆い、液状接着剤を加熱硬化して既設管内面に接着す
ることにより、既設管のクラックや割れ、継手部のず
れ，はずれ等に接着剤を充填することができ、侵入水や
漏水等を防止することができるとともに、形成された樹
脂管の強度を補強することができる。

【００２２】また、樹脂パイプを挿入する前に既設管内
面を接着剤とチューブで覆うことにより、加熱軟化して
いる樹脂パイプに疵が付くことを防ぐことができるとと
もに、摩擦抵抗をより低減することができる。

【００２３】このように既設管の内面を接着剤や樹脂チ
ューブで覆った後に、既設管内径の７０〜９０％の外径
を有する熱可塑性樹脂パイプを加熱軟化させて円筒状の
ままで既設管内に牽引挿入するから、挿入時の摩擦抵抗
を小さくすることができ、長距離の施工を容易に行うこ
とができる。

【００２４】また、樹脂パイプの外径が既設管内径の７
０〜９０％であるから、挿入した樹脂パイプの拡管率を
小さくすることができ、均一な厚さで拡管することがで
きる。したがって強度にばらつきのない樹脂管を既設管
内に形成することができる。

【００２５】この樹脂パイプを既設管内に挿入すると
き、樹脂パイプの外側に温風を通すことにより、冷却し
易い外部から樹脂パイプを加熱軟化させるとともに、樹
脂パイプ内に加熱加圧流体を供給し、その圧力で樹脂パ
イプの形状を回復させるから迅速に形状を回復すること
ができ、樹脂パイプを早い速度で既設管に挿入すること
ができる。

【００２６】また、既設管内径の７０〜９０％の外径を
有する樹脂パイプを弾性領域内で軟化して牽引挿入する
から、不陸，蛇行や部分扁平がある既設管にも簡単に挿
入することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のチューブ挿入工程を示す断
面図である。

【図２】上記実施例の樹脂パイプ挿入工程を示す断面図
である。

【図３】上記実施例のチューブを示す斜視図である。

【図４】上記実施例の樹脂パイプを示す斜視図である。

【図５】上記実施例の扁平樹脂パイプを示す斜視図であ
る。

【図６】上記実施例の液状接着剤の効果した状態を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 既設管 ２ チューブ ３ 樹脂パイプ ３ａ 扁平樹脂パイプ ４ 液状接着剤 ６ 加熱加圧容器 １２ 加熱ホース １３ 温風供給管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂パイプを既設管に挿入し、
   加熱加圧流体により軟化膨張させて既設管内面にライニ
   ングする工法において、前処理工程と樹脂パイプの挿入，拡管工程とからなり、 前処理工程では既設管内に樹脂パイプを牽引挿入する前
   に、エポキシ樹脂系の液状接着剤を内部に均一に塗布し
   た柔軟性，弾性，耐水性を有するゴム系や熱可塑性エラ
   ストマ系からなるチューブを反転挿入し、内圧を保持し
   たまま加熱して液状接着剤を既設管内面に硬化接着し、 樹脂パイプの挿入，拡管工程では、 既設管内径の７０〜
   ９０％の外径を有する熱可塑性樹脂パイプを断面積が小
   さくなるように扁平に加工して加熱加圧容器に収納し、
   加熱加圧容器に加熱加圧流体を供給して樹脂パイプを加
   熱軟化させながら先端を引出して扁平形状を保持したま
   まで既設管導入口まで牽引し、該樹脂パイプの先端と、
   あらかじめ既設管遠端に固定された管内シール治具の加
   熱ホース導入孔を通して既設管遠端から挿入された加熱
   ホースとを連結し、上記管内シール治具の温風送気口か
   ら既設管と樹脂パイプ間の空隙に樹脂パイプの抗剪断，
   高弾性領域の軟化温度を有する温風を連続送気しながら
   加熱ホースから加熱加圧流体を樹脂パイプ内に供給して
   樹脂パイプの形状を回復させて樹脂パイプを既設管内に
   牽引挿入し、既設管全長にわたって樹脂パイプを挿入し
   た後、樹脂パイプを加熱しながら拡管することを特徴と
   するライニング工法。