JPH07277Y2 - 拡張治具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、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ライニングする拡張治具、特に
合成樹脂管の拡管，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
内面に合成樹脂管を形成するライニング工法が脚光を浴
びている。

このライニング工法としては、内張り材を反転させて既
設管内面に圧着する反転ライニング工法と、既設管内に
引き込んだ内張り材を拡管して既設管内面に圧着する工
法とが採用されている。

反転ライニング工法は、例えば特開昭55-43890号公報，
特開昭64-85738号公報に開示されているように、ニード
ルフェルト層にエポキシや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
内面に合成樹脂管を形成する方法である。

また、既設管内に引き込んだ内張り材を拡管して既設管
内面に圧着する工法は、例えば特開昭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
に開示されているように、小口径の熱可塑性樹脂管を既
設管内に挿入した後、樹脂管を内部より膨張させて、既
設管内面に密着させる方法である。

このように既設管径より小断面形状に加工した樹脂管を
拡管する場合には、樹脂管を加熱，軟化させる必要があ
る。樹脂管は加熱，軟化すると不定形状態になり、自己
膨張力が小さく、形状記憶回復力も弱いので、外圧で強
制的に伸長・拡管しなければならない。

加熱，軟化した樹脂管を拡管するときに、樹脂管に温度
差があると、同一圧力を加えても伸び率に大きな差が生
じ、管厚に変動が生じる。この伸び率に差が生じること
を防止するため、樹脂管の拡管する部分に同一圧力を加
えながら均一に加熱する必要がある。

このため特開昭64-16633号公報，特開昭64-16634号公報
においては、既設管に引き込んだ樹脂管の外部に加熱流
体を供給しながら、樹脂管の内部に加熱，加圧流体を供
給して樹脂管を膨張させている。

また、特開昭63-285395号公報においては、流通穴付加
熱ピグの流通穴から加熱加圧空気を供給して、樹脂管を
予熱しながら、予熱された樹脂管を加熱ピグで直接加熱
・膨張させている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、特開昭64-16633号公報等に示すように、
長尺の樹脂管の内外面を加熱流体で加熱する場合には、
樹脂管の位置により加熱温度にバラツキがあり伸び率が
異なり、形成された樹脂管にシワが発生したり、管厚に
変動を生ずるほか、既設管との間に空隙を生じるという
短所があった。

また、加熱・軟化した樹脂管を一定圧力の加圧流体で膨
張させているため、既成管の枝管や継手部のずれ、はず
れ等の空隙がある場合には、軟化した樹脂管が空隙に食
い込み傷が生じる可能性もあった。

また、特開昭63-285395号公報に示すように、直接加熱
ピグで樹脂管を膨張させる場合には、直管部分は安定し
て膨張させることができるが、曲管部分で軟化した樹脂
管を小口径から強制的に伸ばして既設管に圧着すると、
外側の管厚が他の部分に比べて薄くなるという短所があ
った。

この考案はかかる短所を解決するためになされたもので
あり、合成樹脂管を均一な厚さで確実に既設管内面に密
着することができる拡張治具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］ この考案に係る拡張治具は、耐熱性を有する合成樹脂で
形成され、加熱流体圧送ホースに連結された加圧流体供
給穴と、還流穴とを有する砲弾形のピグと、 耐熱性，弾力性を有する合成樹脂又はゴムで形成され、
中央部に分岐管を有し、上記ピグの加圧流体供給穴先端
部に連結された連結ホースと、 耐熱性を有するゴムの薄膜で先端部が半球状に形成さ
れ、上記連結ホースの先端に排流穴が連結された拡管膜
とを備えたことを特徴とする。

［作用］ この考案においては、加熱流体圧送ホースに圧送された
加熱加圧流体を、ピグの加熱流体供給穴を通して連結ホ
ースに送る。連結ホースに送られた加熱加圧流体の流量
のうち半分以上を分岐口を通して、ピグと拡管膜及び樹
脂管内面で形成された加熱加圧空間に送り、ピグの還流
穴から還流させる。この加熱加圧空間に送られた加熱加
圧流体で樹脂管を加熱して軟化させながら、拡管膜を押
圧して樹脂管を拡管する。

一方、連結ホースに送られた加熱加圧流体の一部は拡管
膜の排流穴を通り樹脂管内に送り、樹脂管を予熱し軟化
させる。したがって、拡管膜は加熱加圧空間に送られた
加熱加圧流体の背面圧により、樹脂管を拡管しながら前
方へ進行する。この拡管膜の進行にともない、ピグを進
行させて樹脂管を既設管の内面に密着させる。

また、拡管膜は耐熱性を有するゴムの薄膜で形成されて
いるから、拡管膜が進行するときに樹脂管の形状変化に
よく追従することができ、拡管膜の表面を樹脂管内面に
完全に密着させる。

［実施例］ 第１図はこの考案の一実施例を示す断面図である。図に
示すように、拡張治具１はピグ２と、ピグ２の先端に連
結ホース３で連結された拡管膜４及びピグ２の後端に連
結された加熱流体圧送ホース５からなる。

ピグ２は、例えばポリウレタン等の柔軟性を有する合成
樹脂で砲弾形に形成され、中心部には加熱流体圧送ホー
ス５に連結された加圧流体供給穴６を有し、周辺部には
加圧流体供給穴６より口径が小さい還流穴７を有する。

連結ホース３は、例えばシリコンゴム等のように耐熱性
を有するゴムで形成され、中央部に分岐口を有する分岐
管８が設けられている。

拡管膜４は耐熱性と熱伝導性を有する薄膜のゴムで先端
部が半球状に形成され、中心部には連結ホース３の内径
よりも口径が小さな排流穴９が設けられている。

上記のように構成された拡張治具１により、第２図に側
面断面図及び第３図のＡ−Ａ断面図に示すように既設管
10内に引き込まれた内張り材11を拡管して既設管10にラ
イニングする場合の動作を説明する。

内張り材11は、例えば第４図の加工工程図の（ａ）に示
すように、塩化ビニル，ポリプロピレン等ん熱可塑性樹
脂からなり、既設管10の内径とほぼ同じ外径に形状記憶
した樹脂パイプ12を形成し、この樹脂パイプ12を
（ｂ），（ｃ）に示すように、断面積が小さくなるよう
に形状を変え、形状に変えた樹脂パイプ12を（ｄ）に示
すように、既設管10の内周長と同じか、やや長い外周長
を有する耐熱フイルムチューブ13で覆って形成する。

この内張り材11を現地に搬入した後、その先端を既設管
10の他端から挿入したベルトやロープ等の紐と連結す
る。

この状態で加熱流体、例えば樹脂パルプ12が塩化ビニル
で管厚が薄く、柔軟性がある場合には、80〜90℃の低温
の加熱流体を、管厚が3mm以上の場合には、比較的柔ら
かい状態になる90℃〜105℃の加熱流体を、加熱流体発
生手段から内張り材11の樹脂パイプ12とフイルムチュー
ブ13との間に連続供給して、内張り材11を軟化状態にし
ながら既設管10の他端から挿入した紐を牽引して、内張
り材11を既設管10内に挿入する。

このようにして内張り材11を既設管10の全長にわたり引
き込んだ後、拡張治具１により内張り材11を拡径して既
設管10の内面に密着させる。

拡張治具１により内張り材11を拡径する場合には、まず
既設管10の管入口にある内張り材11の端部をバーナ等の
加熱手段を使用し加熱して樹脂パイプ12の端部を軟化さ
せる。この軟化した樹脂パイプ12をランチャー20のテー
パ先端部21にはめ込み、外側から半割りの固定リング22
を取付け固定する。

この状態で樹脂パイプ12内に拡張治具１を挿入する。こ
の拡張治具１の加熱流体圧送ホース５はスイベル機構を
具備したドラム23,スチーム供給ホース24を経由して熱
源発生手段であるボイラ25に接続されている。また拡張
治具１からの環流はランチャー20の還流孔26から排流ホ
ース27を経由してボイラ25に戻る。

このボイラ25から、樹脂パイプ12が塩化ビニルで形成さ
れている場合には、95℃〜120℃の加熱加圧流体をを加
熱流体圧送ホース５に圧送する。

加熱流体圧送ホース５に圧送された加熱加圧流体は、ピ
グ２の加圧流体供給穴６を通り連結ホース３に送られ
る。連結ホース３に送られた加熱加圧流体の一部は径が
絞られた拡管膜４の排流穴９を通り、拡管膜４の前方に
送られる。そして、加熱加圧流体の流量のうち半分以上
は分岐管８を通って、ピグ２と拡管膜４及び樹脂パイプ
12の内面で形成された加熱加圧空間14に送られ、ピグ１
の還流穴７からボイラ25に戻り循環使用される。この加
熱加圧空間14に送られた加熱加圧流体で樹脂パイプ12を
加熱して軟化させながら、拡管膜４を押圧して樹脂パイ
プ12を拡管し形状を円筒状に回復させる。

一方、拡管膜４の排流穴９を通り拡管膜４の前方に送ら
れ加熱加圧流体は、第３図のＡ−Ａ断面図に示す空隙28
を流れ、樹脂パイプ12の先端から排出される。この加熱
加圧流体が拡管膜４の前方にある樹脂パイプ12を余熱し
て軟化させる。したがって、拡管膜４は加熱加圧空間14
に送られた加熱加圧流体の背面圧により、樹脂パイプ12
を拡管しながら前方へ進行する。この拡管膜４の進行に
ともない、後段のピグ２がフイルムチューブ13と樹脂パ
イプ12を既設管10の内面に押圧しながら進行し、既設管
10と内張り材11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12の形状を回復する。

このように、拡張治具１で内張り材11の樹脂パイプ12を
拡管しながら、既設管10内を進行させるときに、拡張治
具１の拡管膜４が柔軟性と熱伝導性を有するから、扁平
状態から複雑に変形して拡管する樹脂パイプ12の形状変
化に良く追従することができるとともに、既設管10に蛇
行があっても確実に進行することができる。また、既設
管10に、第５図に示すようにエルボ10aがあると、エル
ボ10aの内壁と内張り材11との間に空隙41,42を生じ易い
が、内張り材11の外径が既設管内径とほぼ等しく、樹脂
パイプ12を直径方向に伸長することはないので、拡管膜
４とピグ２の押圧力により空隙41,42が生じる傾向を抑
制することができ、かつ内張り材11に発生するしわ43や
偏肉を小さくすることができる。

このようにして、既設管10の内面全体に内張り材11を密
着させた後、拡張治具１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ライニング工程を終
了する。

なお、上記実施例においては内張り材11として樹脂パイ
プ12とフイルムチューブ13を使用した場合について説明
したが、樹脂パイプのみを使用した場合も上記実施例と
同様に、拡張治具１で拡管し、既設管10に密着させるこ
とができる。

［考案の効果］ この考案は以上説明したように、ピグの加熱流体供給穴
を通して連結ホースに送られた加熱加圧流体の流量のう
ち半分以上を、ピグと拡管膜及び樹脂管内面で形成され
た加熱加圧空間に送り、この加熱加圧空間に送られた加
熱加圧流体で内張り材を加熱して軟化させながら、拡管
膜を押圧して内張り材を拡管するようにしたから、内張
り材の拡管部を均一な温度で加熱し軟化させることがで
きる。

この均一に加熱した内張り材に、柔軟性，熱伝導性を有
する拡管膜を介して加熱加圧流体の圧力を加えることに
より、内張り材を均一な温度と圧力で拡管することがで
きるから、厚さのバラツキなしに拡管することができ
る。

また、連結ホースに送られた加熱加圧流体の一部は拡管
膜の排流穴を通して拡管膜の前方の内張り材内に送り、
内張り材を予熱し軟化させるようにしたから、拡管膜は
加熱加圧空間に送られた加熱加圧流体の背面圧により、
内張り材を拡管しながら容易に前方へ進行することがで
きる。

この拡管膜の進行に追従して柔軟性を有し、砲弾形をし
たピグが軟化した内張り材を既設管内面に密着させるか
ら、既設管と内張り材との間に存在する空気や滞留水を
順次送り出しながら既設管内面に合成樹脂管を形成する
ことができる。

また、内張り材を拡管する拡管膜と連結ホースは柔軟性
を有するから、扁平状態から複雑に変形して拡管する内
張り材の形状変化に良く追従することができ、拡管膜の
表面を内張り材内面に完全に密着させるとともに、既設
管に蛇行やエルボ等の急激な曲りがあっても確実に追従
し進行することができる。

さらに、拡管膜とピグが柔軟性を有するから、既設管の
継手部にずれ、はずれ等の空隙があっても、内張り材に
無理な力を加えることがなく、傷のない良質な合成樹脂
管を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す断面図、第２図は上記
実施例の動作状態を示す側面断面図、第３図は第２図の
Ａ−Ａ断面図、第４図は上記実施例に使用した内張り材
の加工工程を示す斜視図、第５図は既設管のエルボの部
分を示す部分断面図である。 １……拡張治具、２……ピグ、３……連結ホース、４…
…拡管膜、５……加熱流体圧送ホース、６……加圧流体
供給穴、７……還流穴、８……分岐管、９……排流穴、
10……既設管、11……内張り材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】既設管に引き込んだ内張り材内に一端部か
   ら圧送され、内張り材を拡径して既設管内面にライニン
   グする拡張治具において、 耐熱性を有する合成樹脂で形成され、加熱流体圧送ホー
   スに連結された加圧流体供給穴と、還流穴とを有する砲
   弾形のピグと、 耐熱性，弾力性を有する合成樹脂又はゴムで形成され、
   中央部に分岐管を有し、上記ピグの加圧流体供給穴先端
   部に連結された連結ホースと、 耐熱性を有するゴムの薄膜で先端部が半球状に形成さ
   れ、上記連結ホースの先端に排流穴が連結された拡管膜
   とを備えたことを特徴とする拡張治具。