JPH0717010B2 - ライニング工法 - 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，送油管その他のあらゆる
既設配管に適応できるライニング工法、特に既設配管に
対する合成樹脂管の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
用する内張り材はニードルフェルト層に含浸した液状熱
可塑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ェ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63−285359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硬化性樹脂
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なされたもので
あり、接着剤等を使用せずに確実に既設管内面に合成樹
脂管を密着することができる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］ この発明に係るライニング工法は、既設管内に、形状記
憶樹脂で形成され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挿入し、拡張治具の先
端に取り付けられ、拡張治具との接続部近傍に多数の小
孔を有する索引ホースを上記内張り材内に通し、索引ホ
ース内に加熱流体を供給して拡張治具との接続部近傍に
設けた多数の小孔から内張り材内に加熱流体を吹き出さ
せて拡張治具の先端部にある内張り材の部分を上記樹脂
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
保持しながら、索引ホースを巻取って内張り材の内面を
拡張治具で押圧しながら拡張治具を前進させて内張り材
の形状を回復し、形状が回復した内張り材内に拡張治具
の後端に取り付けられた冷却ホースの先端部の多数の小
孔から冷却水を噴出させて内張り材を冷却することを特
徴とする。

［作用］ この発明においては、内張り材として、形状記憶樹脂で
形成され断面積が小さくなるように形状を変えた樹脂パ
イプを有する内張り材を使用し、この内張り材を既設管
内に挿入した状態で既設管内の雰囲気温度を樹脂パイプ
の形状回復温度以上で形状記憶温度以下の温度になるよ
うにして、樹脂パイプを軟化状態にする。この状態で前
方に索引ホースを有する拡張治具で内張り材の内面を押
圧しながら前進することにより、既設管と内張り材との
間に存在する空気や滞留水を送り出しながら樹脂パイプ
の形状を回復させる。

この拡張治具で内張り材内面を押圧するときに、内張り
材の拡張治具で押圧される部分を索引ホースから吹き出
す加熱流体で加熱することにより、内張り材の押圧され
る部分を均一な温度に保持する。

［実施例］ 第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの発明の一実施例の
ライニング工法を示す工程図である。図において、１は
既設管、２は内張り材である。内張り材２は形状記憶樹
脂で形成され、断面積が小さくなるように形状を変えた
樹脂パイプで形成されている。この内張り材２は第２図
の加工工程図に示すように、まず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１の内径に対して10
0〜150％の外径を有する形状を記憶させて樹脂パイプ３
を形成する。次に、樹脂パイプ３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、第２図（ｂ）に示すように断
面積が既設管１の断面積より小さくなるように、径を細
くして冷却固定して内張り材２を形成される。

４は既設管１の一端部に取り付けられた封止部であり、
封止部４にはリリーフ弁５とホース導入口６を有する。
７は既設管１の他端部り取り付けられた封止部であり、
封止部７には加熱水排出口８とホース引抜口９とを有す
る。10は前面が半球状をした拡張治具であり、拡張治具
10は例えばポリウレタン製のピグ等からなり、前方には
索引ホース11が取り付けられ、後方には冷却ホース12が
取り付けられている。索引ホース11の拡張治具10との取
付部近傍には多数の小孔が設けられ、冷却ホース12の先
端部にも多数の小孔が設けられている。

次に、上記のように形成された内張り材２を使用して既
設管１の内面に合成樹脂管を形成するこの実施例の動作
を説明する。

まず、第１図（ａ）に示すように既設管１内に内張り材
２を引き込む。次に、第１図（ｂ）に示すように既設管
１内に引き込まれた内張り材２内に拡張治具10の先端に
取り付けた索引ホース11を通し、既設管１の両端に封止
部４と封止部７を固定して既設管１内をほぼ密閉状態に
する。

そこで索引ホース11に不図示の加熱ボイラから加熱水を
供給して、索引ホース11の拡張治具10取付部近傍に設け
た多数の小孔から内張り材２内に加熱水を吹き出させ
る。この加熱水の吹き出しにより拡張治具10の先端部に
ある内張り材２の部分2aの雰囲気温度を内張り材２を形
成する樹脂パイプ３の形状回復温度以上で形状記憶温度
以下の温度Ｔに上昇させて、その雰囲気温度を保つ。内
張り材２の部分2aは温度Ｔにより軟化して元の樹脂パイ
プ３の形状に戻る。

この状態で、第１図（ｃ）に示すように索引ホース11を
巻き取りながら拡張治具10を軟化している樹脂パイプ３
の部分2aに引き込む。拡張治具10が引き込まれるにした
がい、軟化状態になっている樹脂パイプ３の部分2aが拡
張治具10に押圧され、この押圧力と樹脂パイプ３の形状
回復力とにより外側に拡げられる。そこで、索引ホース
11から加熱水を供給しながら拡張治具10を内張り材２内
に進行させると、その進行にともない軟化状態になって
外側に拡げられた樹脂パイプ３の部分2aは、既設管１と
樹脂パイプ３間に存在する空気や滞留水を送り出しつつ
進行して完全なパイプ状の形状に回復する。

そして、この樹脂パイプ３の元の外径は既設管１の内径
の100〜150％に形成されているから、この外径に回復す
るための回復力と拡張治具10の押圧力との相互作用で樹
脂パイプ３を接着剤なしで既設管１の内面に完全に密着
させる。

なお、このとき拡張治具10の前方にある加熱水は拡張治
具10の押圧にしたがい封止部７の加熱水排出口８から排
出される。

一方、拡張治具10の後方に取り付けられた冷却ホース12
の先端部の多数の小孔からは拡張治具10の進行にともな
い形状を回復した樹脂パイプ３内に冷却水を吹き出させ
て樹脂パイプ３を冷却し、既設管１内に順次合成樹脂管
を形成していく。なお、吹き出させた冷却水は封止部４
のリリーフ弁５から放出する。

その後、既設管１内の全部に合成樹脂管を形成後、封止
部4,7や拡張治具10を取り外して、形成した合成樹脂管
の両端切断等の後処理を行ない処理を終了する。

なお、上記実施例は既設管１が直管の場合について説明
したが、既設管１にわずかな曲線配管があっても、上記
実施例と同様に適用することができる。

また、上記実施例は索引ホース11から加熱水を供給して
内張り材２の温度を形状回復温度以上に上昇して樹脂パ
イプ３に形状回復させる場合について説明したが、第３
図に示すように拡張治具10内に循環パイプ14を内蔵し、
この循環パイプ14に索引ホース10内に設けた往路管15と
復路管16を通して加熱水を供給したり、あるいは第４図
に示すように、拡張治具10内に線発熱体17や面発熱体等
を設けて電気加熱を行なって拡張治具10自体を加熱して
内張り材２の温度を形状回復温度以上に上昇させても、
上記実施例と同様な作用を奏することができる。

また、上記実施例は内張り材２を樹脂パイプ３のみで形
成した場合について説明したが、樹脂パイプ３の内面に
耐熱フイルムチューブを取り付け、拡張治具10の押圧力
を耐熱フイルムチューブを介して樹脂パイプ３に作用さ
せると、より円滑に拡張治具10を進行させることができ
る。

また、内張り材２の外面に耐熱フイルムチューブを取り
付けて、拡張治具10の進行と同期して耐熱フイルムチュ
ーブを引き抜くようにすると、既設管１に内張り材２を
引き込むときの抵抗をより少なくすることができる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、内張り材として形状記
憶樹脂で形成され断面積が小さくなるように形状を変え
た樹脂パイプを有する内張り材を使用し、この内張り材
を既設管内に挿入した状態で既設管内の雰囲気温度を樹
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
になるようにして、樹脂パイプを軟化状態にし、この状
態で前方に索引ホースを有する拡張治具で内張り材の内
面を押圧しながら前進することにより、既設管と内張り
材との間に存在する空気や滞留水を送り出しながら樹脂
パイプの形状を回復させて、合成樹脂管を形成するよう
にしたので、接着剤等は必要とせずに合成樹脂管を既設
管に完全に密着させることができ、浸水，漏水の発生を
防止することができる。また、拡張治具で内張り材内面
を押圧するときに、内張り材の拡張治具で押圧される部
分を索引ホースから吹き出す加熱流体で加熱することに
より、内張り材の押圧される部分を均一な温度に保持す
るから、簡単に内張り材を形状回復温度以上に加熱軟化
することがで、拡張治具を簡単に引き込むことができる
とともに管厚のバラツキのない合成樹脂管を形成するこ
とができる。また、拡張治具の後方で冷却することによ
り、拡張治具の進行に伴い順次合成樹脂管が形成される
から、変形のない良好な合成樹脂管が形成されるととも
にライニング作業の施工時間を短縮することができる。

また、接着剤なしで合成樹脂管を既設管内に形成するこ
とができるから、接着剤の硬化時間を必要としないとと
もに、既設管内面の下地処理も簡単ですみ、施工時間を
大幅に短縮することができる。

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。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の施工工程を示す工程図、第
２図は上記実施例に使用する内張り材の加工工程を示す
工程図、第３図，第４図は各々他実施例を示す説明図で
ある。 １……既設管、２……内張り材、３……樹脂パイプ、4,
7……封止部、10……拡張治具、11……索引ホース、12
……冷却ホース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既設管内に、形状記憶樹脂で形成され断面
   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
   内張り材を挿入し、拡張治具の先端に取り付けられ、拡
   張治具との接続部近傍に多数の小孔を有する索引ホース
   を上記内張り材内に通し、索引ホース内に加熱流体を供
   給して拡張治具との接続部近傍に設けた多数の小孔から
   内張り材内に加熱流体を吹き出させて拡張治具の先端部
   にある内張り材の部分を上記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ながら、索引ホ
   ースを巻取って内張り材の内面を拡張治具で押圧しなが
   ら拡張治具を前進させて内張り材の形状を回復し、形状
   が回復した内張り材内に拡張治具の後端に取り付けられ
   た冷却ホースの先端部の多数の小孔から冷却水を噴出さ
   せて内張り材を冷却することを特徴とするライニング工
   法。