JPH07178815A - 既設管路の修理に用いるインサート樹脂管およびそれを用いた既設管路の修理工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既設管路の管内に引込む際に曲りのある管路
でも通過抵抗が小さいインサート樹脂管を提供する。 【構成】 上記インサート樹脂管１を、熱可塑性，結晶
性のポリエチレン材で内外二層構造とし、その内層１２
は、曲げ剛さが小さい密度０．９２０ｇ／ｃｍ³以下の
低密度ポリエチレン材で形成され、外層１３は密度０．
９３０〜０．９６５ｇ／ｃｍ³ の中，高密度ポリエチレ
ン材で形成してあり、上記内層１２の肉厚比を外層１３
の肉厚比よりも大きくして常温下における管体の曲げ剛
性を軟らかくし、外層１３は在来のガス管用ポリエチレ
ン管と同一材質でガス管用として開発されているエレク
トロヒュージョン継手をその融着条件を変えることなく
適用できる材質により構成していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、老朽化した既設管路の
管内を更生修理する際に、既設管路の管内に挿入するポ
リエチレン樹脂製のインサート管およびそのインサート
樹脂管を用いた修理工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】経年等により腐蝕が著しい金属製の老朽
化した既設管路を内面修理する技術として、従来、既設
管路の管内に樹脂管をインサーション工法により挿入し
て管路内面に更新させる修理工法が知られている。ここ
にそのインサート管としては、従来より、熱可塑性の硬
質塩化ビニル管やポリエチレン管が用いられている。

【０００３】従来のインサート用樹脂管は、管体の構成
材が単一の樹脂材よりなり、常温下においては管体の曲
げに対する剛性が大きいため、インサーション工法によ
り既設管路を更新する際に、 ．曲り部を含まない管路を対象として管内径に略等し
い外径のインサート管を挿入する工法と、 ．多少の曲り部（曲げ角度が20〜30度）がある管路で
も挿通が可能となるように既設管路の内径に対し、約70
％程度の細い外径を有するインサート管を挿入する工法
と、 ．例えば特開平１−２９５８２８号公報に見られるよ
うに引込まれる樹脂管の挿入経路に加熱装置を備えて樹
脂管を加熱，軟化することにより曲り部を有する管路に
対しても管内径に略等しい外径の樹脂管を挿入可能とす
る工法， とが実施されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述のの工
法では、曲りのある管路に対しては適用できない問題点
があり、また上記の工法の場合には、多少の曲り部が
ある管路には適用可能であっても、大きな曲りのある管
路に対しては適用できない上に、この工法の場合には挿
入する樹脂管の内径が既設管路の内径よりも30〜40％程
度小さいことから管路の管断面積が小さくなって輸送流
量性能が大巾に低下するという問題点もある。

【０００５】一方、上記の工法の場合、管路内に挿入
される樹脂管はこれを加熱して軟かい状態で管内に引込
むため、曲り部等を通過した際の通過抵抗により管体肉
厚に局部的な伸びが生じて肉厚の薄い部分が生じ、引込
み後に管内に内圧を加えて管体を膨張させる際に肉厚の
薄い部分で破裂等を生じる問題点があり、また、挿入に
先だってインサート管を加熱，軟化させるため、その加
熱に時間を要して施工時間が長くかかるという問題点も
派生する。

【０００６】上述の問題点の対策として、常温下におい
て管路の曲り部に対する通過抵抗を低減させるためにイ
ンサート用樹脂管を、軟かい低密度のポリエチレン樹脂
材で成形することが考えられる。しかし、このような対
策では、曲り部の通過抵抗は小さくできるものの、この
ような材質とした場合には、更新後の既設管路より分岐
管を取出す際等に、配管接合技術としてガス管用に開発
されているエレクトロヒュージョン継手を、従来の融着
条件を変えることなく適用することができなくなるとい
う別の新な問題点が派生する。

【０００７】本発明は、上述した問題点に鑑み提案され
たものであり、インサート用の樹脂管を、常温下で曲げ
剛性を軟らかい構成とすることにより従来工法のような
加熱工程を不要または加熱温度を低くして作業時間の短
縮，加熱設備の節約を可能とし、しかも、ガス管用に開
発されているエレクトロヒュージョン継手を従来の融着
条件を変えることなく適用することが可能なインサート
用樹脂管を提供することを目的とし、またそのインサー
ト樹脂管を用いた既設管路の修理工法を提供することを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する手
段として、本発明によるインサート樹脂管は、熱可塑
性，結晶性のポリエチレン材で内外二層構造とし、その
内層は、曲げ剛さが小さい密度０．９２０ｇ／ｃｍ³ 以
下の低密度ポリエチレン材で形成され、一方、外層は密
度０．９３０〜０．９６５ｇ／ｃｍ³ の中，高密度ポリ
エチレン材で形成してなり、上記内層の肉厚比を外層の
肉厚比よりも大きくして常温下における管体の曲げ剛性
を軟らかくし、外層は在来のガス管用ポリエチレン管と
同一材質にしてガス管用として開発されているエレクト
ロヒュージョン継手をその融着条件を変えることなく適
用できる材質により構成していることを特徴としてい
る。

【０００９】また本発明は、既設管路の勝利工法として
上記インサート樹脂管を、成形時には扁平な状態にリー
ルに巻取って施工現場に移動し、施工現場では、上記リ
ールに巻取られた管体を既設管路の入口で順に巻戻して
加熱ゾーンとＵ型変形治具とを通す間に管体を加温して
軟化させつつ且つ扁平状態からＵ形に変形させて管路内
に引込むように施工する引込み工程と、引込み後にＵ形
の管体内部に所要の内圧を付加させて管体周壁を管路内
面に添接するように拡張，膨張させる拡張工程と、挿入
管体の内部に冷却液を注入して冷却させる冷却工程およ
び挿入管体の端部を接続処理する管端処理工程とよりな
ることを特徴とする。

【００１０】

【作用】上述のように構成されたインサート樹脂管で
は、肉厚比の大きい内層が、軟かい低密度のポリエチレ
ン材で形成されていて、常温下において管体の曲げ剛性
が小さい構成となっているので、既設管路の管内にイン
サート用の樹脂管を引込む際に、曲り部のある管路にお
いても管体の通過抵抗が小さくなって引込みが容易とな
る。この結果として、従来工法のような加熱工程を不要
にでき、また、加熱を行うとしてもその加熱温度を低く
できることから、作業時間の短縮，加熱設備の節約か可
能となる。

【００１１】また、インサート管の外周部分は、従来の
ガス管路用ポリエチレン管と同様の中，高密度ポリエチ
レン材で外層が形成されているから、インサート管は所
要の最適強度を有する上に、また更新後の管路より分岐
管を取出す際等に、配管接合技術として従来より開発さ
れているエレクトロフュージョン継手を、従来の融着条
件を変えることなく適用することが可能となる。

【００１２】さらに、修理工法としては、円筒状のリー
ルに巻取られているインサート樹脂管を樹脂管路の入口
で巻戻して管路内に引込む工程時に、その管体を扁平状
態からＵ形に変形させて引込むことで、樹脂管の管体巾
が、既設管路の内径寸法よりも小さくなり、また管体内
部では内壁と樹脂管との間に空間が大きく生じることか
ら、管路の曲り部においても樹脂管の通過性が良くなり
インサート管の加温と相俟って引込みが大巾に容易とな
る。さらに引込まれた状態では、Ｕ形に変形された樹脂
管の管体半周部分が管路内面に沿っていることから、引
込後の管体内部に圧力を付加して管体を拡張，膨脹させ
る工程時に、管路内面にインサート管が確実に添接して
インサート管による管路の更新修理が適正に施工できる
ようになる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例に係るインサート樹
脂管１の断面を示し、この樹脂管１は、管体の肉厚部分
が、内外二層構造になっていて、後述する材質の熱可塑
性，結晶性のポリエチレン材により内層１２と、外層１
３とが形成されている。

【００１４】上述の内層１２は、曲げ剛さが小さい密度
０．９２０ｇ／ｃｍ³ 以下の低密度ポリエチレン材で形
成されてあり、一方、外層１３は、従来のガス管用ポリ
エチレン管と同一材質の密度０．９３０〜０．９６５ｇ
／ｃｍ³ の中，高密度ポリエチレン材で形成されている
ものである。そして樹脂管１は、上記の内層１２の肉厚
比を外層１３の肉厚比よりも大きくして常温下における
管体の曲げ剛性を軟らかくしている。

【００１５】上述のインサート樹脂管１は、図２に示す
ように、その成形後に、円形断面を有する管体を徐々に
扁平に変形させて図４の（Ａ）に示す扁平の状態で円筒
状のリール３に巻き取るようにする。

【００１６】図３は、上述のインサート樹脂管１を用い
た既設管路の修理工法の１例を示すもので、ここに修理
対象の既設管路４は、通常、道路下に埋設されている管
径が１００ｍｍ〜３００ｍｍ程度の鋳鉄管よりなる低圧
ガス管を１例として図示している。この管路４は長く延
長して接続されているものであるが、本工法の施工に際
して、適当な長さを施工区間とし、その施工区間の一端
側と他端側にそれぞれ作業穴Ａ，Ｂが開口され、既設管
路４はこの作業穴Ａ，Ｂの位置で分離されて分離口４
ａ，４ｂが開口されている。

【００１７】上述のインサート樹脂管１は、リール３に
巻取られた状態でトラックにより施工現場に運ばれ、施
工現場では、上記リール３に巻取られた樹脂管１を既設
管路４の入口で順に巻戻して端部より管路内へと引込
む。この引込み工程では、加熱ゾーン４１とＵ型変形治
具４２とを通し、上記加熱ゾーン４１を通る間に樹脂管
１を加温して軟化させた状態にし、またＵ型変形治具４
２により樹脂管１を、図４の（Ａ）に示す扁平状態から
図４の（Ｂ）に示すようにＵ形に変形させて既設管路４
の管路内へと引込むように施工する。この引込みは、従
来公知の方法が用いられるが、図３に示す実施例では、
出口側の作業穴Ｂに設置したウインチ（図示省略）に接
続されている牽引ワイヤ６によって引込む例が示されて
いる。

【００１８】樹脂管１の管体を、上述のようにＵ形に変
形して引込む場合には、樹脂管１の管体巾が、既設管路
４の内径寸法よりも小さくなり、また管路４の内部では
内壁と樹脂管１との間に空間が大きく生じることから、
管路４の曲り部においても樹脂管１の通過性が良くな
り、樹脂管１の加温による軟化作用と相俟ってその引込
みが大巾に容易に行われる。

【００１９】また図３に示す実施例では、樹脂管１の引
込み経路に加熱ゾーン４１を設けてここを通過する際
に、樹脂管１を加温，軟化させた状態にしているが、こ
の加熱ゾーン４１は必ずしも必要とせず、常温下で直接
的に引込むようにしてもよい。

【００２０】引込み後には、Ｕ形の状態に変形されてい
る樹脂管１の管体内部に蒸気を注入し、その蒸気圧によ
り管体周壁を既設管路４の管内に添接するように拡張，
膨脹させる拡張工程を行う。この際には、Ｕ形に変形さ
れている樹脂管１の管体半周部分が既設管路４の内面に
沿っていることから、拡張工程時に、樹脂管１の周壁が
管路４の内面に確実に添接するように膨脹され、樹脂管
１による管路４の更新修理が適正に施工できるようにな
る。

【００２１】上述の拡張工程の後、管路内面に添接され
た樹脂管１の管体内部における蒸気をエアーに置換し、
圧力を保持した状態で管体内に水を注入して管体を冷却
させる冷却工程と、管体の端部を接続処理する管端処理
工程とを施して、修理作業が終了する。

【００２２】上述の実施例に係るインサート樹脂管１の
構成によると、次のような作用が得られる。すなわちイ
ンサート樹脂管１は、肉厚比の大きい内層１２が、軟か
い低密度のポリエチレン材で形成されていて、常温下に
おいて管体の曲げ剛性が小さい構成となっているので、
既設管路４の管内にインサート用樹脂管１を引込む際
に、曲り部のある既設管路４においても管体の通過抵抗
が小さくなって引込みが容易となる。この結果として、
インサート樹脂管１を、既設管路４の管内に引込む際に
従来工法のように樹脂管を高熱状態に加熱，軟化させる
必要がなくなることで、加熱ゾーン４１はこれを省略で
き、また加熱ゾーン４１を設けるとしても加熱温度を低
くできることから、作業時間の短縮が図れ、また加熱ゾ
ーン４１はこれを簡単なものに簡略化が可能となる。

【００２３】また樹脂管１の外周部分は、従来のガス管
用ポリエチレン管と同様の中，高密度ポリエチレン材で
外層１３が形成されているから、インサート用樹脂管１
は所要の最適強度を有する上に、また更新後の管路より
分岐管を取出す際等に、配管接合技術として従来より開
発されているエレクトロフュージョン継手（図示省略）
を従来の融着条件を変えることなく適用することが可能
となる。

【００２４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によるイ
ンサート樹脂管によれば、常温下においても軟かい低密
度のポリエチレン材を内層にしてインサート管を構成し
ているから、既設管路の管内にインサート用の樹脂管を
引込む際に、曲り部のある管路においても管体の通過抵
抗が小さくなって引込みが容易となり、従来のようにイ
ンサート樹脂管を高熱状態に加熱，軟化する必要がなく
なることで、作業時間の短縮と、加熱設備の簡略化が図
れる。

【００２５】さらに、修理工法としては、円筒状のリー
ルに巻取られているインサート樹脂管を既設管路の入口
で巻戻して管路内に引込む工程時に、その管体を扁平状
態からＵ形に変形させて引込むことで、樹脂管の管体巾
が、既設管路の内径寸法よりも小さくなり、また管路内
部では内壁と樹脂管との間に空間が大きく生じることか
ら、管路の曲り部においても樹脂管の通過性が良くなり
インサート管の加温と相俟って引込みが大巾に容易とな
る。さらに引込まれた状態では、Ｕ形に変形された樹脂
管の管体半周部分が管路内面に沿っていることから、引
込後の管体内部に圧力を付加して管体を拡張，膨脹させ
る工程時に、管路内面にインサート管が確実に添接して
インサート管による管路の更新修理が適正に施工できる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるインサート樹脂管の断
面図。

【図２】インサート樹脂管の成形時におけるリール巻き
工程を示す説明図。

【図３】インサート樹脂管を用いた既設管路の修理工法
を説明する説明図。

【図４】インサート樹脂管の変形状態を示し、（Ａ）は
リール巻取り工程時の扁平状態にした断面、（Ｂ）は管
路内への引込み工程時におけるＵ形の変形断面、（Ｃ）
は拡張工程時の途中過程における変形断面、（Ｄ）は既
設管路の管路内面に添接した状態の断面を示す。

【符号の説明】

１ インサート樹脂管 １２ 内層 １３
外層 ３ リール ４ 既設管路 ４１ 加熱ゾーン ４２
Ｕ型変形治具 ６ 牽引ワイヤ Ａ，Ｂ 作業穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 昇 横浜市金沢区釜利谷東３−36−１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設管路の管路内に引込んで管内面の更
   生修理に使用されるインサート樹脂管において、 上記インサート樹脂管は、熱可塑性，結晶性のポリエチ
   レン材で内外二層構造とし、内層は、曲げ剛さが小さい
   密度０．９２０ｇ／ｃｍ³ 以下の低密度ポリエチレン材
   で形成され、外層は密度０．９３０〜０．９６５ｇ／ｃ
   ｍ³ の中，高密度ポリエチレン材で形成してあり、 上記内層の肉厚比を外層の肉厚比よりも大きくして常温
   下における管体の曲げ剛性を軟らかくし、外層は在来の
   ガス管用ポリエチレン管と同一材質でガス管用として開
   発されているエレクトロヒュージョン継手をその融着条
   件を変えることなく適用できる材質により構成している
   ことを特徴とするインサート管。
2. 【請求項２】 上記インサート樹脂管を、成形時には扁
   平な状態にリールに巻取って施工現場に移動し、施工現
   場では、上記リールに巻取られた管体を既設管路の入口
   で順に巻戻して加熱ゾーンとＵ型変形治具とを通す間に
   管体を加温して軟化させつつ且つ扁平状態からＵ形に変
   形させて管路内に引込むように施工する引込み工程と、
   引込み後にＵ形の管体内部に所要の内圧を付加させて管
   体周壁を管路内面に添接するように拡張，膨張させる拡
   張工程と、挿入管体の内部に冷却液を注入して冷却させ
   る冷却工程および挿入管体の端部を接続処理する管端処
   理工程とよりなることを特徴とする既設管路の内面修理
   工法。