JPH07504016A - 管路又は流路のライニングに関する改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 管路又は流路のライニングに関する改良本発明は管路又は流路のライニングに関 する。

本発明は、“現場硬化”材と呼ばれる材料を使用した管路又は流路のライニング に関する。“現場硬化”材とは、ポリエステル或いはエポキシなどの硬化性合成 樹脂を含浸した、例えばポリエステルフェルトなどの繊維性フェルトを含む吸収 性材料の柔軟なライニング管である。ライニング管がなお柔軟性があり含浸性が ある間に、流体圧（液体及び／又は気体）により、ライニングすべき管路又は流 路面に押しつけられて、管路又は流路の表面形状に対応する形になる。一方この ように押しつけられている間に合成樹脂が硬化してライニング管は硬質接着する 。硬化方法は様々に知られており、熱硬化法、紫外線硬化などの放射線硬化法、 超音波硬化法等がある。熱が用いられる時は膨張媒体が加熱される。光硬化性樹 脂或いは超音波硬化性樹脂を採用する場合、適当な光源或いは超音波源が、適用 されるライニング管中を引きずられる。エポキシ樹脂などのある種の樹脂は自然 に硬化するため周囲温度によ、る硬化樹脂とも呼ばれ、必要ならこのような樹脂 を使用しても良い。

米国特許第４．０６４．２１１号及び４．００９．０６３号には、種々の”現場 硬化”材を硬化させる方法が提案されている。このうちには、あらかじめ含浸処 理がほどこされているライニング管を管路中へ反転させること、或いは管路中へ 引張りこみ、次いで例えば反転膜により膨張させることなどが含まれる。ライニ ング管が管路或いは流路中にある間に、或いは導入される間に硬化する構成は、 米国特許４．６０２．９７４号に開示されている。

一般的に、公知方法は、ライニング管を管路或いは流路に挿入して、アクセスポ イント間の管路或いは流路面を被覆するものであり、このようなアクセスポイン トは例えばマンホールである。しかし、しばしばマンホール間の管路全体を完全 にライニングする必要がない場合がある。

例えば管路又は流路の一部分が破損したり、修理不十分であって、“現場硬化” 法によりライニングが必要な場合がある。本発明は、このような、管路又は流路 の一部分のみをライニングする装置及び方法を提供する。

“現場硬化”ライニング管を用いて地下管路および流路の一部を修復する技術は 提案されている。その一つは米国特許第５．０４４．４０５号に開示されており 、これによれば、ある長さの含浸ライニング管が、柔軟なキャリア管内部に支承 されている。一方キャリア管は外層の管状ケーシング中にあり、このような組体 をライニングすべき部分を有する管路内部に位置させる。ケーシング内側を加圧 してキャリア管を反転させ、それによりライニング管をケーシングから離脱させ てライニングすべき部分と流体圧接触させるようにする。圧力が保持されている 間に適当な方法で樹脂が硬化し、次いでキャリア管及びケーシングがライニング 管からはなれ、かくして硬化したライニング管のみが管路又は流路の所望部分を ライニングした状態で残留する。この方法によれば、キャリア管及びケーシング を使用することにより工程がやや複雑になる。なぜなら、管路中に挿入される組 体を構成するために多くの作業が必要であるからである。

本発明は、外側にライニング管を適用する膨張体を設けることにより、より簡単 なライニング法を提供する。なお、ライニング管は、横断面からみると連続した 管であること、或いは、ライニング管は、膨張体を巻回して会合端を重ねあわせ た平坦なウェブから形成されていること、をつけ加えておくべきである。後者の 方法、即ちライニング管を重ねあわせる方法はある場合には有利である。なぜな らライニング管の外径を管路又は流路の内径にマツチさせる必要がない。膨張管 が膨張するとその膨張度は管路の内径に規定され、それに対応してライニング管 の会合端を重ねあわせる程度を変動させれば良いからである。

国際公開Ｗ０９０／１２２４３号は、膨張体を周囲に有する芯管を開示しており 、ライニング管は膨張体上に適用されていて、膨張体を膨張させるとライニング 管が管路面と接触するようにする。しかし、この場合の芯管は多数の硬質スリー ブからなり、スリーブは、スリーブの孔を通るスチールケーブルにより緊張して いる。スリーブ端は相互に補完し係合していて、芯管の長さは必要に応じて変え ることができる。

この構成の難点は、芯管の構成上、組体を管路又は流路に導入することが難しい ことである。なぜなら管路等は、しばしば湾曲部分やカーブを有しており、ライ ニング管や膨張体は比較的扱いの難かしいものであるから、例えば地下下水管等 の管路面を引きすると、破損する事態を生じやすい。

本発明は、芯管、膨張体及びその上の“現場硬化”ライニング管からなる組体を 地下管路或いは流路に効果的に移送し得る構造を提供する。

本発明の第一の局面によれば、“現場硬化”方式による管路又は流路の一部分を ライニングする方法であって、芯管を内側に有する環状膨張体と硬化性合成樹脂 を含浸しているある長さのライニング管からなる組体ユニットを、管路又は流路 のライニングすべき部分まで移送し、環状膨張体を膨張させて前記ある長さのラ イニング管を前記管路部分に圧着して硬化させることからなり、前記芯管は空気 圧力を支承するた足る剛性を有する一方、前記ユニットが管路又は流路中を前記 部分にまで移送する際カーブや角部分を湾曲して通過し得る柔軟性を有するもの からなる管路又は流路の一部分をライニングする方法が提供される。

これに関連して、芯管は、剛性を有するけれども、実際上半剛性構造であって僅 かに湾曲することができ、それにより管路等の湾曲に対応することができる一方 、内部真空に耐える十分なだが応力を有する。これは、好ましい実施態様では、 管は組体に真空を適用する平膜となっており、それにより、組体を管路又は流路 に導入する際、ライニング管及び環状膨張体を平坦な状態にする必要があるから である。このような剛性管は、硬質ゴム等の材料であって、上述特性を発揮し得 るよう十分な厚さを有するものから形成する。

中央に剛性芯管を有するこのような組体により、芯管上にいくつかの組体を形成 して管路の相異なる部分へ同時に適用することができ、また、管路に通常の液状 流動性媒体を適用できる場合、組体が挿入され硬化が進行している間にこの媒体 を管路に継続的に流すこともできる。

本発明によれば、更に、管路又は流路中に導入することのできる組体であって、 環状の膨張させることのできる膨張体により包まれている芯管を有し、前記芯管 が、芯管を収縮させることなく膨張体を膨張させた時支承することができる剛性 を有する一方、導入される管路又は流路の湾曲に対応して曲げることができる柔 軟性を有するような組体が提供される。

芯管はその一端のみで膨張体と結合しており、膨張体も内側及び外側で形成され る管状であるが、両側は膨張体の一端で一体的に結合している。この構造によっ て芯管は膨張体の中へ入ったり出たりすることができ、このような作用によって 膨張体は支承し得る。このことは、組体を管路中に導入する際に内側と外側の位 置が変わることを意味し、芯管は膨張体の内側にある。説明がよりわかりやすく なるよう、膨張体について“内側”及び“外側”という時は、芯管が膨張体の内 側にある場合の芯管に対して内側及び外側であることを意味する。

管路に挿入することができる組体及びライニング管のユニットを形成するため、 含浸処理を施したある長さのライニング管に、膨張体をその中にそれ自身で回転 させることにより導入し、同時に芯管を膨張体の中心に導入する。この場合、膨 張体は芯管内の圧力ホースと接続して、膨張体を膨張させる空気をとり入れるこ とができるようにする。

ユニットは地上で組立てられ、管路中に導入され、次いで膨張させる。

芯管が曲げ柔軟性をもっているため、マンホールを通って管路中に導き入れるこ とができる。

ライニング管の外側にはライニング管を覆う薄膜を設けても良い。これは、薄膜 内側に真空状態を形成しそれにより組体を芯体上に収縮させる役割をもつ。芯管 には孔を設け、真空状態が薄膜内側に形成されるようにする。

次に本発明の実施例を、添付図面を参照しつつ説明する。図面において、 図１は、本発明の一実施例による組体及びライニング管を示すライニングすべき 部分を有する下水管内部の縦断側面図である。

図２は、図１と同様の図であるが膨張体を膨張した状態で示す縦断側面図である 。

図３は、図１と同様の図であるが樹脂が硬化した後のライニング管を示す縦断側 面図である。

図４−７は、それぞれ図１の構成の組立ての各段階を示す縦断側面図である。

図８は、図１の組体を管中に導入すること、また組体の中央部分が硬化後どのよ うに引き出されるかを示す縦断側面図である。

図９は、図７の状態にある場合の図７と同様の構成を示す斜視図である。

図１０は、膨張体が収縮した時の図９の構成を示す斜視図である。

図１１は、図１０の構造を下水管中に移動させるための移動具を示す斜視図であ る。

図１２は、図１１の移動具で支持される図１０の構造を示し、かつこれに接続す る移動具を示す斜視図である。

図１３は、図１２のＡ−Ａ線で切断した図１２の構造の横断面図である。

先ず図１において、ある長さの現場硬化ライニング管でライニングされる下水管 １０が、ライニング作業が必要である理由となる欠陥部分１２を有することが示 されている。この場合、下水管１０の他の部分には欠陥はなく、従って下水管全 体をライニングする必要はないと理解されるべきである。

ライニングされる部分１０と整合するように組体ユニット１４が設けられており 、このユニットは、後に説明するように膨張圧力及び内部真空に十分耐える剛性 を有する硬質ゴム等の中央芯管１６を有する。中央芯管１６は、しかし屈曲可能 であって、ユニット１４が下水管１０に導入された時それに従って湾曲或いは屈 曲し得る。芯管１６は波型構造をしており、波型部分中に内部補強及び周囲方向 に延びる針金を有し、それにより上記のような機能をなす。

この芯管１６には、その周囲に可撓性プラスチック材料の、環状膨張体１８が設 けられエンドレスの構成になっている。即ち管状膨張体１８は、内側に曲げ込ん だある長さの袋体であって膨張することのできる材料で形成され、端部は番号２ ０及び２２で示されるように一端が芯管１６と密閉状に碇着される。それにより 環状ポケットが形成され、これは空気圧ホース２４及び通行孔２６により膨張さ せることができる。通孔２６は端部２０と２２の間で、膨張体１８より形成され る室に開いている。

膨張体１８は例えばシリコーン材料からなり、以下に説明するような膨張工程が 終った後、組体１４から除去することができる。

ある長さのライニング管２８が上記環状膨張体１８を囲周している。ライニング 管２８は、硬化性合成樹脂を十分に含浸するフェルト材料の管或いは上張りであ る。フェルトは一般的にはポリエステル繊維であり、ポリエステル樹脂は含浸の ために用いられるが、他のフェルト材料、混合物、或いはその他の樹脂を用いて も良い。

フェルト層のライニング管２８には、ユニットを完全にするためのカバー薄膜３ ０が設けられている。

図１の構成においては、この組体は可撓性があるが畳まれた状態であって、下水 管１０中に導入することができる。この状態では、薄膜３０と下水管１０の内側 面の間にはすき間がある。この構成は、薄膜３０の内側まで延びる芯管１６の孔 ３２により真空になっていることによって形成され、組体１４は芯管１６と一体 化している。真空状態がこわれることを避けるためカバー薄膜の端部に密閉テー プを適用しても良い。

組体ユニットが所定位置に配置されると、図２に示すように芯管１６内側の真空 状態が除かれ、膨張体１８の内側が加圧されてライニング管２８が膨らみ、図２ かられかるように下水管内側面に当接する。この状態で樹脂を硬化するにまかせ るか、熱、光、超音波などの促進手段により硬化される。硬化が生じた後、芯管 １６及び膨張体１８を取り除き、硬化樹脂ライニング２８が図３に示すように残 される。

図４−７は組体１４がどのように組合わされるかを示す。生ず図４に示すように 、カバー薄膜３０を有するある長さのライニング管２８が、膨張体１８と端部を 合わせるようにする。この状態から芯管１６が引かれ、膨張体１８は芯管１６と 端部をあわせる。膨張体１８の右端はライニング管２８の内部に導入され、芯管 １６の右端は膨張管１８の左端に入っている。

膨張体１８を図５に示すように例えば５　ｐ、　ｓ、　ｉの低圧で膨張させるこ とは容易である。次いで膨張体１８をライニング管２８中へ反転させる。このた め、図７に示す構成に達するまで、図６に示すように膨張体１８の内部へ芯管１ ６を押し込む（必要によりライニング管を手で押えても良０）。

膨張体１８から圧力をとり、孔３２に真空を加えて、組体を図１の状態にたたむ 。

図８は、地上のトレーラ４０から、真空結合部３８を有するけん引装置により組 体ユニット１４を導入することを示す。適当な空気ホー刈２が組体の芯管１６に 接続されており、上述のように膨張体１８の膨張及び収縮が可能であるようにす る。

図８においてＵで示される組体ユニットはマンホールＭから下水管１０に導入さ れる。マンホールＭから下水管１０に入るとユニットは湾曲するが、芯管１６は 畳まれることはない。このことは本発明の重要な特徴である。ユニットＵが下水 管１０に沿って導入される際、大きな摩擦力を受けることなく下水管に対し湾曲 する。

かくして“現場硬化”型のライニング管を下水管の特定位置に適用するに際して 、効果的な手段が提供される。ユニット１４の位置決めは、従来の適当な手段、 例えばテレビジョンカメラを使用することにより、或いは適当なマークをあらか じめ設定しこのマークを目標として組体ユニット１４を移動することにより行え ば良いが、このような位置決めの方法自体は本発明の一部を構成するものではな い。

図９−１３は本発明の別の実施態様を示し、図示の組体ユニツトは、先述実施態 様と同じ原理により構成されるが、一方図１−８の態様にも含まれるいくつかの 変更点がある。図９−１３のユニツトは先述実施態様と同様に構成されている。

図９のユニットは、図７に対応する状態のユニツトであり、参照番号は、先述実 施態様の対応する番号と一致している。従って番号２８で示されるライニング管 は膨張体１８に支承され、この膨張体１８はその中心に芯管１６を挿入している 。芯管１６は拡大端１６＾を有し、拡大端は芯管１６の端を成形しても良く、或 いは拡大リング等をとりつけても良い。拡大端１６＾は芯管１６を膨張体１８の 中に固定させる役割をする。このような拡大端＋６Ａが設けられていない場合に は、膨張体１８に固定される芯管１６が不安定となり、膨張体自身が転がると、 僅かの力で芯管１６が飛び出してしまうことがある。拡大端はこのような事態を 防ぐ。

膨張体１８を図９の状態から図１Ｏの状態に収縮させるためには、単に膨張体の 中の空気を抜くなどのための適当な手段を採用すれば良い。例えば、空気圧力管 としても機能している管２４がら空気を排出させるようにしても良い。

膨張体が収縮すると、図１０に示すように膨張管とライニング管２８が芯管１６ を巻回した状態で畳まれ、ライニング管２８の会合端が接着テープ３０により、 図示のように一時的に止められる。図１０の状態のユニットは、図１１に示すよ うなハンモック状であり、補強プラスチックシートなどの可撓性材料のシートか らなる移送具３２により、管路或いは流路中へ導入される。ハンモック状移送具 ３２の両端は引張りロープ３４．３６に結びつけられており、それにより、ユニ ットは管路或いは流路中へ導入することができる。

図１２は、図１０のユニットをのせた移送具３２を示している。ユニットは、そ の両端がくるみ込まれ、一時的に保持あて片３８が移送具端と膨張体、ライニン グ管との間に適用されている。

図１２はまた空気管２４、及びユニットの他端側にガイドリング４０、を示す。

ガイドリング４０は、芯管１６の端部１６Ａの孔４２を通っており、スリップロ ープ４２状の延長ロープ３４を通すようにしである。

図１３は図１２の横断面構造を示す。

図１２のユニットは、ロープ３４．４２を矢印４４の方向に引っ張ることにより 、地下管中に引き込まれる。ロープ３６は引き戻し手段の役割をしており、ユニ ットを管路中に引きいれる際の速度調整をもする。管路中で図１２のユニットを 位置決めするためには、先述のようにテレビジョンカメラ等を使用すれば良く、 ユニット全体は柔軟性があるため、管路中のカーブする地点でユニットの一部に 衝撃を打ける場合も僅かですみ、円滑な位置決めが可能である。これに関連して スリップロープ４２は、ユニットが管路壁とこすれる場合に起り得る移送具３２ からユニットがスリップする事態を防止する役割をする。

ユニットが最終位置に達すると、空気路２４が保持されたままでロープ３４が引 っ張られ、それにより、図１０のユニットが移送具３２からはずれ、ユニット自 体は所望位置に残る。はずれる間にスリップロープ４１もリング４０からはずれ 、ユニットから分離する。引き戻しロープ３６は移送具３２と共に移動し、従っ て管路から引き出され、ユニットだけが所望位置に残る。この分離作業中、接着 剤あて具３８は、分離時に加えられる力によりはずれることも述べておかなけれ ばならない。

テープ３０の保持力をこえて膨張体１８を膨張させ、ユニットを図９の状態にま で膨張させること、及び図２に示すように適用すべき面でライニング管を硬化さ せることは容易であり、この工程は、図面と共に説明したと同様に行われる。

芯管１６及び膨張体は、空気管２４を引張ることにより芯管１６を引き抜き、膨 張体を反転させて、ライニング管を硬化１図３に示す状態で残したまま引きはが すことにより、除去される。

中央芯管１６を設けたことにより、管路内部で複数の組体を同時に膨張させるこ とが可能である。

、ＦＩｏ、１３− 平成６年８月１０日

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．“現場硬化”方式による管路又は流路の一部分をライニングする方法であっ て、芯管を内側に有する環状膨張体と硬化性合成樹脂を含浸しているある長さの ライニング管からなる組体ユニットを、管路又は流路のライニングすべき部分ま で移送し、環状膨張体を膨張させて前記ある長さのライニング管を前記管路部分 に圧着して硬化させることからなり、前記芯管は空気圧力を支承するた足る剛性 を有し、かつ十分な柔軟性を有していて、前記ユニットが管路又は流路中を前記 部分にまで移送する際カーブや角部分を湾曲して通過し得るものからなる管路又 は流路の一部分をライニングする方法。
2. ２．請求の範囲第１項記載の方法であって、移送中前記膨張体は収縮しており、 膨張体及びライニング管は畳まれていて、膨張体を膨張させる時には弾ける接着 テープ手段で一時的に畳まれた状態に保持することを含む方法。
3. ３．組体ユニットの移送を、両端に引張りロープを有するハンモック状の移送具 を用いて行い、移送具は前記引張りロープにより管路又は流路の所望位置まで移 動する請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
4. ４．“現場硬化”型ライニング管を管路又は流路の一部分へ導入し適用する組体 ユニットであって、環状の膨張させることのできる膨張体により包まれている芯 管を有し、前記芯管が、芯管を収縮させることなく膨張体を膨張させた時支承す ることができる剛性を有する一方、導入される管路又は流路の湾曲に対応して曲 げることができる柔軟性を有するものであることを特徴とする組体。
5. ５．芯管が合成樹脂材料である請求の範囲第４項記載の組体。
6. ６．芯管が波型を有し、管の周囲に延びる金属ワイヤにより、波型内部が補強さ れている請求の範囲第４項又は第５項記載の組体。
7. ７．芯管の両端が拡大していて、回転し得る形の膨張体が芯管のどちらかの端部 から飛び出さないようにした請求の範囲第４−６項のいずれか１項記載の組体。
8. ８．膨張体は、それ自身で反転して内側及び外側を形成するある長さの膨張性管 状材料からなり、内側及び外側の隣接する自由端は、その一端が、膨張体を膨張 させることができる加圧空気を導入させる孔の対向側で芯管と接続している請求 の範囲第７項記載の組体。
9. ９．“現場硬化”型ライニング管により管路又は流路の一部をライニングするこ とができる組体をつくる方法であって、合成樹脂を含浸したある長さのライニン グ管の端部を環状膨張管の端部と整合させ、前記膨張管の端部を芯管の端部と整 合させ、芯管を膨張管中心に押し込むことにより、膨張管をライニング管中に反 転させ、かくして最終的な組体では膨張管が芯管を覆い、ライニング管が膨張管 を覆うようにし、次いで膨張管を収縮させることにより管路又は流路に導入し得 る組体を形成することを特徴とする方法。
10. １０．芯管端部を拡大し、ライニング管が芯管から飛び出ないようにした請求の 範囲第９項記載の方法。