JPH074855B2

JPH074855B2 - ライニング工法

Info

Publication number: JPH074855B2
Application number: JP1328189A
Authority: JP
Inventors: 隆男山村; 新太郎池田
Original assignee: 日本鋼管工事株式会社
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH03189126A

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。

さらに、ヨーロッパ特許EPO184366Alに開示された工法
は螺線状に巻いた薄合成樹脂板を巻取機（製管機）でス
パイラル状に製管しながら既設管内に挿入し、その後ラ
イニング材と既設管の空間にグラウト材を充填してい
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
るのは非常に困難であり、通常±15％のバラツキが生
じ、均一な合成樹脂管を形成することができなかった。

また、既設管の技管や継手部のズレ，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
ル化まえの粘度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、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請樹脂
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、自己膨張力も少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じ
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、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。

さらに、ヨーロッパ特許EPO184366Alに開示されたよう
に、製管しながら既設管に挿入する工法は、著しい蛇行
等がある既設管には挿入不能か、あるいは製管口径を小
さくしなければならず、既設管径に対する断面積減少が
大きい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合成樹脂管を確実に既設管
内面に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、既設管の内張り材と
して、熱可塑性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と樹脂パイプを覆う耐熱フイ
ルムチューブとなからる内張り材を使用した工法であ
り、上記内張り材の温度を樹脂パイプの軟化状態の温度
範囲に保持しながら内張り材を既設管内に引き込み、フ
イルムチューブを既設管から引き抜き既設管の一端部か
ら樹脂パイプ内に拡張治具を圧送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、熱可塑性樹脂で
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
イプと樹脂パイプを覆う耐熱フイルムチューブとからな
る内張り材を使用し、この内張り材を樹脂パイプの軟化
温度に保持しながら、抗張力のあるフイルムチューブを
牽引して既設管内に引き込むことにより、軟化状態の樹
脂パイプを既設管内に挿入する。

このように、軟化状態にある樹脂パイプをフイルムチュ
ーブで支持しながら既設管内に挿入するから、内張り材
は屈曲部も容易に通過することができる。

このフイルムチューブを引き抜きながら、または引き抜
いた後、軟化状態になった内張り材内に拡張治具を圧送
して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。［実施
例］第１図（ａ），（ｂ）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は熱可塑性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３と樹脂パイプ３を覆
う耐熱フイルムチューブ４とからなる。この内張り材２
は第２図の加工工程図に示すように、例えば塩化ビニー
ル，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブデン等の熱
可塑性合成樹脂を、既設管１の内径に対して90〜105％
の外径になるよう押し出し成形して、既設管路長以上の
長さの樹脂パイプ３を形成する。次に、樹脂パイプ３を
軟化状態の温度、例えば塩化ビニールなら80〜140℃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
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１の断面積より小さくなるように扁平にし、
あるいは折り曲げる。そして第２図（ｂ），（ｃ）に示
すような扁平にして折り曲げた樹脂パイプ３を形成す
る。この断面積を小さくした樹脂パイプ３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熱可塑性
樹脂の軟化温度より高い、例えば荷重熱変形温度が160
℃（4.6Kgf/cm²）のナイロンあるいは135℃（4.6Kgf/cm
²）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４で覆
い、第２図（ｄ）に示すような内張り材２を形成する。

５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５には不図示の加熱ボイラから送られる加熱水の
供給口６とシール部が取り付けられ加圧水を供給する加
圧水供給口７とを有する。８は既設管１の他端部に取り
付けられた封止部であり、封止部８には安全弁91が取り
付けられた加熱水排出口９とシール部が取り付けられ内
張り材２を挿入し、かつフィルムチューブ４を引き抜く
引抜口10とを有する。11は拡張治具であり、拡張治具11
は例えばポリエチレン製のピグ等からなねる。12は拡張
治具10の後端に取り付けられた速度制御ロープである。

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ときの動作を説明
する。

まず、既設管１の両端に拡張治具11を内蔵した封止部５
と封止部８とを取り付けて既設管１をほぼ密閉状態にす
る。次に、封止部５から加熱水を連続供給し、供給した
加熱水を封止部８の加熱水排出口９から排出しながら、
既設管１内の温度を内張り材２を形成する樹脂パイプ３
の軟化状態温度に保つ。

この状態で第１図（ａ）に示すように封止部８の引抜口
10から既設管１内に内張り材２を挿入する。既設管１内
に内張り材２が挿入されるにしたがい、内張り材２の樹
脂パイプ３が既設管１内の温度により軟化し、既設管１
の形状に沿って内張り材２が配設される。

既設管１内に内張り材２を配設した後、封止部５の供給
口６から送られている加熱水の供給を停止し、封止部８
の引抜口10からフィルムチューブ４を引抜きながら、封
止部５の加圧水供給口７から加圧水を供給して、第１図
（ｂ）に示すように拡張治具11を内張り材２内に圧送す
る。このとき、フィルムチューブ４の後端部4aが常に拡
大治具11の先端部に位置するように、フイルムチューブ
４の引抜きと連動して速度制御ロープ12を制御する。

この拡張治具11の圧送により、軟化状態になっている樹
脂パイプ３の押圧部3aは拡張治具11の押圧力により外側
に拡げられ、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ながら樹脂パイプ３の形状を回復す
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90〜105％に形成されているから、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ことがで
きる。

なお、このとき押圧部3aの前方にある加熱水は拡張治具
11の押圧にしたがい加熱水排出口９から排出される。

このようにして、既設管１の内面全体に樹脂パイプ３を
密着させた後、加圧水に変えて冷却水を供給して樹脂パ
イプ３を冷却し、既設管１内に合成樹脂管を形成する。
その後、封止部5,8や拡張治具11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、第３図に示すように既設管１が屈曲部14を有し
ていても、上記実施例と同様に適用することができる。

このような屈曲部14があっても、既設管１内に内張り材
２を引き込むときに、内張り材２の樹脂パイプ３が既設
管１内の温度により軟化し、内張り材２が柔軟になって
いるから、屈曲部14の形状にしたがつて抵抗なしに内張
り材２を配設することができる。

また、この内張り材２を拡張治具11で押圧することによ
り、第４図に示すような屈曲部14に生じる空気溜り15の
発生を防止することができ、樹脂パイプ３のしわ16の発
生を小さくすることができる。

また、上記実施例においては、既設管１内に加熱水を供
給して既設管１の雰囲気温度を樹脂パイプ３の軟化温度
に保つようにしたが、内張り材２のフイルムチューブ４
内に蒸気等の加熱流体を供給して樹脂パイプ３を軟化温
度に保ちながら、内張り材２を既設管１内に挿入しても
良い。

第５図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。図
に示すように、内張り材２の先端部21をロープやベルト
などの牽引帯22で結束し、既設管１内に内張り材２を挿
入する。このとき、不図示の加熱ボイラから送られてく
る加熱水、加熱蒸気などの加熱流体を内張り材２の後端
部からフルイムチューブ４内に連続供給する。供給され
た加熱流体は、フィルムチューブ４内を通過中に樹脂パ
イプ３を軟化させ、先端21に有する排流孔23から既設管
１内に放出される。

この加熱流体により軟化状態にされた樹脂パイプ３を抗
張力のあるフィルムチューブ４で牽引することにより、
内張り材２を屈曲部14がある既設管１内に挿入するとき
も、樹脂パイプ３を変形させることなしで、かつ小さな
抵抗で挿入することができる。

また、第５図に示した実施例において水の浮力を利用す
ると、内張り材２の挿入，フィルムチューブ４の引き抜
きをより容易にすることができる。

例えば既設管１が水平配管の場合には、第６図に示すよ
うに、既設管１の両端に堰24を設けて既設管１内に水25
を張る。この既設管１に先端部21を牽引帯22で結束し、
後端部からフイルムチューブ４内に加熱流体が連続供給
されている内張り材２を挿入する。このとき、内張り材
２には水25の浮力が作用するから、牽引帯22で内張り材
２を抵抗なしで既設管１内に引き込むことができる。

内張り材２を挿入後、フイルムチューブ４を引抜くとき
には、フイルムチューブ４の先端部にだけ牽引帯22を結
びつけ。樹脂パイプ３の後端部を引き込まれないように
拘束して、フイルムチューブ４を引抜く。このときも内
張り材２に水25の浮力が作用しているから、フイルムチ
ューブ４を小さな抵抗で引抜くことができる。このよう
に浮力を利用してフイルムチューブ４だけを先に引き抜
き樹脂パイプのみを拡張するか、またはフイルムチュー
ブ４を引抜きながら拡張治具11で樹脂パイプ３を押圧す
る。

なお、第６図に示した実施例は水平配管の場合について
説明したが、屈曲部14を有する立体配管の場合も水を張
ることによって同様に適用することができる。

また、第６図に示した実施例においては、既設管１内に
水25を張った後、内張り材２を挿入する場合について説
明したが、フイルムチュープ４の先端部21の排流孔23か
ら放出される加熱流体25を既設管１内に張った後に、牽
引帯22で内張り材２を挿入し、フイルムチューブ４を引
き抜い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、上記実施例は加熱流体により内張り材２を樹脂パ
イプ３の軟化温度に保持した場合について説明したが、
内張り材２のフイルムチューブ４にニクロム線等の発熱
体を埋め込み、電気加熱により所定温度を保ったり、加
熱流体を通す複数の孔を有する加熱ホースや発熱体を埋
め込んだ加熱ホースを樹脂パイプ３内に設けて所定温度
を保つようにしても良い。

なお、樹脂パイプ３内に加熱ホースを設けた場合には、
加熱ホースをフイルムチューブ４と同時に引抜くように
すればよい。

［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、熱可
塑性樹脂で形成され断面積が小さくなるように形状を変
えた樹脂パイプと樹脂パイプを覆うフイルムチューブを
有する内張り材を使用し、この内張り材を樹脂パイプの
軟化状態に保持して既設管内に引き込むから、軟化状態
になった樹脂パイプの形状をフイルムチューブで抑えな
がら既設管内に引き込むことができ、屈曲部がある既設
管であっても、その形状にしたがつて内張り材を小さな
抵抗で配設することができる。

また、フイルムチューブを引き抜きながら、またはフイ
ルムチューブのみを先に引き抜き、軟化状態になった樹
脂チューブ内に拡張治具を圧送して、既設管と樹脂チュ
ーブとの間に存在する空気や滞留水を送り出して樹脂パ
イプの形状を元の形状に回復させて合成樹脂管を形成す
るから、接着剤等なしで合成樹脂管を既設管に完全に密
着させることができる。したがって浸水，漏水の発生を
防止することができる。

また、樹はパイプを正確な管厚に成型後、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り、形成された合成樹脂管は均
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、接着剤等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、接着剤等の硬化時間を必要としない
から、土壌に対する蓄熱もなく冷却時間もきわめて短
く、かつ既設管は簡単な下地処理で済むから、施工時間
を大幅に短縮することができる。また、ライニングの後
の管断面積減少率も小さく、著しく蛇行等があっても施
工することができる。

さらに、接着剤等の付着装置および付着作業も不要であ
るから、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（ａ），（ｂ）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図は他の実施例を示す断面
図、第４図は第３図の部分断面図、第５図は第３の実施
例を示す断面図、第６図は第４の実施例を示す断面図で
ある。１……既設管、２……内張り材、３……樹脂パイプ、４
……フイルムチューブ、5,8……封止部,6……供給口、
７……加圧水供給口、９……加熱水排出口、10……引抜
口、11……拡張治具、12……速度制御ロープ、22……牽
引帯、23……排流孔、24……堰。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂で形成され、断面積が小さく
なるように形状を変えた樹脂パイプと樹脂パイプを覆う
耐熱フイルムチューブとからなる内張り材を使用し既設
管内面に合成樹脂管を形成するライニング工法であっ
て、上記内張り材の温度を樹脂パイプの軟化状態の温度範囲
に保持しながら内張り材を既設管内に引き込み、フイル
ムチューブを引き抜き既設管の一端部から樹脂パイプ内
に拡張冶具を圧送することを特徴とするライニング工
法。