JPH089192B2 - 既設管ライニング用樹脂管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、既設管の内面のライニング用樹脂管、更
に詳しくは下水道管、あるいは各種ケーブル類の敷設用
管路を構成する地下あるいは建造物躯体内に埋設された
既設管に対し、その補修、補強等のために内面に爾後挿
入して内張り状態に設置されるライニング用の樹脂管の
製造方法に関する。

従来の技術 近時、上記のような各種管路の補修工法として、該管
路内に硬質あるいは半硬質の合成樹脂管を加熱軟化状態
にして挿入し、これを内部にスチームを導入して加熱加
圧して半径方向に膨脹せしめ、既設管の内面に圧着固定
せしめるライニング工法が提案され注目を浴びている
（例えば特開平１−295828号公報）。

上記のようなライニング工法において、それに用いら
れるライニング用樹脂管としては、硬質の塩化ビニル樹
脂管が用いられることが多いが、実際上ライニング施工
される管路の１スパンの長さは、10mから100mにも及
び、上記ライニング用樹脂管としてもそれに対応した長
尺のものが必要となる。そこで、このような長尺のライ
ニング用樹脂管は、これを予め扁平化加工した状態で巻
取りドラムないしはボビンにロール状に巻き取った捲回
物として準備し、これを現場に搬入し、施工に際しては
上記樹脂管内にその一端からスチーム等の加熱媒体を導
入して加熱軟化せしめ、この軟化状態のもとにドラムか
ら巻き戻しながら一端を牽引して既設管路内に引き込み
挿入するものとしている。

発明が解決しようとする課題 ところが、従来の上記ライニング用樹脂管は、所定直
径の断面円形のものとして押出成形したのち、これを再
加熱して軟化させ、この軟化状態のもとに所定の張力を
加えながら巻き取りドラムに強制的に巻き取ることで扁
平化し、あるいは上記加熱軟化状態のもとに１対の平行
状に配置した扁平加工ロール間を通過させることで積極
的に断面長円形に扁平化したのち、ドラムに巻き取るこ
とによって前記の捲回物に製作していた。このため、該
捲回物として得られるライニング用扁平樹脂管は、その
断面形状が第６図に示すように全体的に薄く圧潰状態に
扁平化されたものとなる。この傾向は、樹脂管が径の大
きいものになればなるほど、かつ肉厚が薄いものになれ
ばなるほど両者の相関で顕著にあらわれる。このような
平面的な樹脂管の扁平化は、第６図に示すようにドラム
（Ｄ）への巻き取り状態においては全体の嵩を低くする
ことができ長尺の扁平樹脂管（21）の単一捲回物とする
のに有利であるものゝ、ライニング施工時において重大
な問題点を派生する主要因となるものであった。

即ち、第６図に示すような従来の扁平樹脂管（21）に
おいては、その断面形状が、両端部において小さな曲率
半径で屈曲され、その内部に小さな空間部（22）しか保
有されず、中間部にあっては対向壁（21a）（21a）どお
しが密着状態を呈して、それらの間にほとんど空隙を有
しない状態のもとなっており、あるいはまた少なくとも
このような断面形状の部分が全長のうちの大部分を占め
るものとなっている。このためその捲回状態の扁平樹脂
管（21）を加熱軟化させるに際し、その巻き始めの一端
側からこれに予め接続されたホース（12）からスチーム
等の加熱媒体を圧入しても、それが扁平樹脂管（21）の
全長に万遍なく流通せず、加熱媒体の流通に多くの時間
を要するのみならず、扁平樹脂管（21）の横断面におけ
る各部間、及び長さ方向における各部間に加熱温度のば
らつき、ひいては軟化状態の不均一を生じる。即ち、横
断面においては、空間部（22）を保有する両端部におい
て優位的に加熱軟化が進行するのに対し、それらの間の
中間部の加熱軟化が不十分なものとなり易いのみなら
ず、長さ方向においても、加熱媒体の流通状態のばらつ
きに起因して部分的に加熱軟化の進行の不十分な部分を
生じる。

而して、このような加熱軟化の不均一な状態で、第５
図に示すようにその一端を牽引索（14）で牽引して既設
管（Ｐ）の中に引き込む挿入操作を行うと、巻きぐせの
残った軟化の不十分な部分が抵抗となって大きな牽引力
を必要とし、円滑な管路内への挿入が困難になる。のみ
ならず、軟化の十分な部分においては上記牽引力によっ
て扁平樹脂管（21）に局部的な伸びを生じ、あるいは既
設管（Ｐ）内面との強い摺擦によって表面に傷がつき、
甚だしくは扁平樹脂管に破断を生じるというようなおそ
れがあった。

そしてまた、このような挿入操作時の問題点に加え
て、挿入後内圧を加えて樹脂管を膨脹せしめるに際して
も、扁平樹脂管（21）の加熱軟化状態の不均一と相俟っ
て、該樹脂管の折返し状に屈曲された断面両端部におい
てその変形量が極めて大きいものとなること、挿入時に
伸びによる部分的な肉厚の減少部分を生じていること、
更には表面に擦傷を受けている部分が存在すること等に
起因して、樹脂管の殊に上記両端部における内面側、あ
るいは肉厚減少部分等に亀裂を発生し、甚だしくはバー
ストにつながるというような問題があった。

この発明は、上記のような問題点の解消をはかるべ
く、所定の断面形状に扁平化され、スチーム等の加熱媒
体の導入する加熱軟化を円滑かつ均一に行い得るものと
した既設管のライニング用樹脂管の製造方法を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 この発明は、断面を円形に押出した成形樹脂管を所定
の内圧を付与した状態のもとに加熱軟化させかつドラム
への巻き取りを行うようにしたことを主旨としたもので
ある。

即ち、この発明は、サーキュラーダイを備えた押出成
形機により、断面が円形の樹脂管を連続的に押出し成形
し、冷却固化せしめたのち、引取機の前方に配置した再
加熱装置に導通して前記樹脂管を外側から加熱して軟化
せしめ、この軟化状態を保ちながらドラムに巻取る既設
管ライニング用樹脂管の製造方法において、前記取引機
と再加熱装置との間の位置において樹脂管内にエアパッ
キンを配置すると共に、前記樹脂管の先端開口側から該
樹脂管内に圧縮空気を導入することにより、再加熱樹脂
管に前記圧縮空気による内圧を付与しながら前記ドラム
への巻取りを行うことを特徴とする、既設管ライニング
用樹脂管の製造方法を要旨とするものである。

上記エアパッキンとしては、樹脂管の内径の100〜150
％の外径を有する柔軟な非通気性弾性材料からなる円柱
状体が好適に使用され、とくに良好な気密性を確保する
ためには、上記内径の105％以上の外径を有するものを
用いるのが好ましい。

この発明によるライニング用樹脂管の製造方法は、以
下添附図面に基いて更に詳しく説明する。

第１図において、既設管のライニング用として用いら
れる樹脂管（１）は、硬質塩化ビニル樹脂等の熱可塑性
樹脂をもって、サーキュラーダイ（2a）を備えた押出成
形機（２）により断面円形のものとして押出成形され、
常法に従って押出直後にサイジングダイ（３）及び冷却
装置（４）を通過して冷却固化せられ、引取機（８）に
よって送り出される。こゝに、樹脂管（１）のサイジン
グは、常法に従うサイジング法で行われる。即ち、第２
図に示すように、サイジングダイ（３）の前方位置にお
いて樹脂管（１）内にフローティングプラグ（５）を挿
入配置し、ダイ（2a）の先端の通気孔（７）から半溶融
状態にある樹脂管（１）内に低圧空気（A1）を送り込む
ことで樹脂管（１）に極く低い内圧をかけ、その外周面
をサイジングダイ（３）に接触させながら冷却せしめる
ものとなされる。上記プラグ（５）は一般的にダイマン
ドレルにワイヤ、鎖等の連結条（６）を介して連結さ
れ、所定位置に保持されるようになされているものであ
る。

そして、上記取引機（８）から送り出される樹脂管
（１）は、続いてスチームを用いた再加熱装置（９）に
導通し、こゝで外側から所定の軟化温度以上に加熱した
のち、この加熱軟化状態を保持したまゝドラム（Ｄ）に
巻取るものとする。

ところで、上記の如きライニング用樹脂管（１）の基
本的な製造工程において、本発明は樹脂管（１）のドラ
ム（Ｄ）への巻取工程中、該樹脂管（１）の先端開口側
から継続的に該樹脂管内に圧縮空気（A2）を送り込むも
のとし、かつ引取機（８）と再加熱装置（９）との間の
位置にエアパッキン（10）を配置せしめることで、常時
樹脂管（１）に所定の内圧を付与した状態のもとに、ド
ラム（Ｄ）への巻き取りを行うものとする。

上記エアパッキン（10）は、好ましくは樹脂管（１）
の内径の100〜150％の外径を有する発泡ウレタンや合成
ゴム等の柔軟な弾性材料で円柱状体につくられるもので
あり、図示例においては両端面に挾み板（10a）（10a）
が配置され、これらが芯棒（10b）で結合されると共
に、該芯棒（10b）の一端がワイヤーあるいは鎖等の連
結条（13）を介して前記のプラグ（５）の芯棒（5b）に
連結されることにより、前記の所定位置に保持されるも
のとなっている。

そこで、引取機（８）から樹脂管（１）が送り出され
てきた際、その直後に先ずその先端開口から上記エアパ
ッキン（10）を内部に押込み状態に挿入する。

これにより、続いて上記先端開口が再加熱装置（９）
内を通過する過程で、樹脂管（１）内に上記先端開口か
ら侵入するスチーム管内を上流側に向けて流通するのを
阻止することができる。このことは、引取機（８）によ
る樹脂管（１）の円滑かつ確実な引取り操作の継続を可
能なものとする。即ち、再加熱装置（９）からのスチー
ムが、樹脂管内を流通して引取機（８）あるいは更に冷
却装置（４）付近にまで達すると、樹脂管の十分な冷却
固化を妨げ、あるいは引取機（８）の部分で樹脂管
（１）を軟化してその変形を惹起し、引取機（８）によ
る樹脂管の確実な引取り作用が妨げられる事態を生じる
が、エアパッキン（10）の存在は、引取機（８）の出口
付近で樹脂管（１）内を閉塞し、上記事態の発生を防止
する。

続いて再加熱装置（９）から樹脂管（１）の先端が出
てきたところで、該先端開口部に第３図に示すようにエ
アホース（12）を付設したゴム製等の栓体（11）を密嵌
し、該管端を閉塞する。そしてすぐさま、上記栓体（1
1）を利用して樹脂管（１）の先端部をドラム（Ｄ）の
巻胴部分に固定すると共に、上記エアホース（12）から
樹脂管（１）内に圧縮空気（A2）を導入する。この圧縮
空気の圧力は、樹脂管（１）の直径、肉厚等によって異
なるが、一般的には概ね0.1〜0.6kgf/cm²程度とするの
が適当である。これが高すぎると、再加熱装置（９）内
において樹脂管（１）に有害な膨脹変形を生じるおそれ
があり、また低すぎるときはこの発明の効果を十分に享
受することができない。この圧縮空気（A2）の導入によ
り、樹脂管（１）は前記エアパッキン（10）との間で、
所定の内圧が付与される。そこで、この内圧付与状態の
まゝ、ドラム（Ｄ）を樹脂管の送り速度に対応する可変
速で回転駆動することにより、該ドラム胴の周りに多段
積重状態に捲回する。こゝに、樹脂管（１）は、ドラム
胴に巻き付けられる際に付加される所定の押し付け力に
よって扁平化されるが、この扁平化は、内圧の付加によ
って内部空間を確実に確保した断面路長円形状を保持し
た状態に扁平化されるものとなる。しかもドラム（Ｄ）
への捲回時において樹脂管（１）は、ドラム胴との接
触、既に巻き取られた下層の樹脂管との接触、及びそれ
自体の経時的放冷により、速やかに軟化温度以下に低下
するため、上記の扁平化状態は、ドラム胴に巻き取られ
る樹脂管（１）の全長に亘ってほゞ均一状態に保持され
るものとなる。

ところで、ダイ（2a）の直後の部分において樹脂管
（１）には前述のように低圧空気（A1）の導入により極
く低い内圧がかけられるが、この部分に樹脂管（１）の
先端側から導入される相対的に高い圧力の圧縮空気（A
2）の影響が及ぶと、樹脂管（１）に有害な膨脹変形を
生じ、サイジングに支障を来たすおそれがある。このよ
うな危惧に対し、この発明におけるエアパッキン（10）
の配設は、上記圧縮空気（A2）のダイ（2a）側への逆流
を防止し、上記事態の発生を確実に防止する作用をも果
すものである。

なお、この発明の実施において、ライニング用樹脂管
が最も一般的な塩化ビニル樹脂からなるものである場
合、その軟化温度は73〜76℃程度であるから、再加熱装
置（９）による再加熱温度は80〜85℃程度に設定し、そ
してこれが経時的冷却あるいは要すれば強制的な空冷等
による冷却操作によって、軟化温度よりやゝ高い75〜78
℃程度の、ドラムに捲回を可能とする最低温度付近の温
度にまで冷却された状態時にドラム（Ｄ）に捲回せしめ
るものとするのが好適である。

実施例 次に、この発明の具体的な１実施例を比較例との対比
において示す。

（実施例） 成形用材料として、軟化温度約75℃の硬質塩化ビニル
樹脂を用い、サーキュラーダイを備えた押出成形機
（２）により外径470mm、肉厚8.0mmの断面円形の樹脂管
（１）を押出し成形し、サイジングダイ（３）及び冷却
装置（４）を通過させて冷却固化せしめた。そして、こ
の固化状態の樹脂管（１）の先端が引取機（８）から出
てきたところで、その内部にエアパッキン（10）を挿入
した。こゝに、エアパッキン（10）は発泡ウレタン製で
直径550mmのものを用い、これを縮径して樹脂管（１）
内に挿入するものとした。続いて、樹脂管（１）をその
まゝ再加熱装置（９）に導入し、外周面にスチームを吹
き付けることで約80℃に再加熱した。これにより樹脂管
（１）は垂れ下がりを生じない程度の軟化状態にするこ
とができた。そこでこの軟化された樹脂管（１）の先端
が再加熱装置（９）を通過して出てきたのち、その先端
開口部に、断面が扁平な楕円形で中心部にエアホース
（12）を貫通せしめた合成ゴム製の栓体（11）を密嵌
し、管端を閉塞したのち、この栓体取付部分を次位に近
接配置した巻取りドラム（Ｄ）のドラム胴部分に固定
し、すぐさま上記エアホース（12）から樹脂管（１）内
に0.5kg/cm²の圧縮空気の導入を開始した。そしてこの
圧縮空気の連続的な導入を継続しながら、未だ76〜78℃
の軟化状態を保っている樹脂管（１）をドラム（Ｄ）の
回転によってそれに連続的に巻取り、全長約100mの樹脂
管（１）の多重捲回物を得た。なお、ドラム（Ｄ）は、
フランジの外径（Hd）2,800mm、フランジ間隔（Wd）800
mm、巻胴部外径（Dd）700mmのものを用いた。

上記において、巻取り後の捲回物における樹脂管
（１）は、その全長に亘って断面形状がほゞ均一な長円
形を呈しているものであった。

（比較例） 前記実施例と同様にして断面円形の塩化ビニル樹脂管
を押出成形し、冷却固化せしめたのち、エアパッキン
（10）を用いることなく、該樹脂管の先端が再加熱装置
（９）に入る直前に、その先端開口部に布を押し込んで
閉塞状態としたのち、再加熱装置に導入するものとし
た。そして、こゝでスチームにより約80℃に加熱したの
ち、その管端に前記の布に代えてエアホース（12）付き
のゴム栓（11）を取付け、そのまゝドラム（Ｄ）に巻き
取った。この巻取中、樹脂管内への圧縮空気の導入は行
わないものとした。

その結果、巻取り後の捲回物における樹脂管（21）
は、第６図に示されるように、管壁が不規則に潰れて扁
平化され、大半の部分において対向壁が密着状態を呈す
る不均整な断面形状を呈しているものであった。

（対比試験） 上記実施例及び比較例で得られた各樹脂管（１）（2
1）の多重捲回物につき、その巻き始め側の一端に具備
するエアホース（12）から、0.6kgf/cm²（112℃）のス
チームを各樹脂管内に10分間連続的に圧入した。そし
て、このスチームが約100mの各樹脂管（１）（21）の全
長を通過して巻き終り側の他端に到達するまでの流通時
間を、スチーム投入開始時から該スチームの上記他端か
らの排出開始時までの時間で測定すると共に、10分経過
後の上記他端部における樹脂管（１）（21）の表面温度
を測定した。その結果を後記第１表に示す。

次に、上記各樹脂管（１）（21）について既設管への
挿入施工試験を行った。即ち、上記により加熱軟化状態
にした各樹脂管（１）（21）を、試験的に水平状に設置
された長さ10m、内径550mmの既設管（Ｐ）に見立てた鋼
管に、第５図に示すように牽引ロープ（14）で牽引して
前記ドラム（Ｄ）から巻き戻しながら挿入した。

そして、以上の挿入施工工程の実施において、先ず樹
脂管の挿入時の牽引ロープ（14）による所要の牽引力、
及びその挿入に要した時間を各樹脂管（１）（21）のそ
れぞれについて測定対比した。その結果を第１表に併記
する。

上表の結果に見られるように、実施例による樹脂管
は、比較例のそれに較べ、捲回物の状態においてスチー
ムの通りが良く、全体に万遍なく均一な加熱軟化を速や
かに達成しうると共に、その結果、既設管内への挿入も
相対的に小さい牽引力で抵抗少なく短時間に行うことが
できるものであることを確認し得た。

発明の効果 上述のとおり、この発明のライニング用樹脂管の製造
方法によれば、押出成形されて冷却固化された樹脂管
を、再加熱して軟化状態のもとにドラムに巻き取る際
に、該樹脂管内に圧縮空気を導入して所定の内圧を付与
した状態のもとに巻取るものとしていることにより、捲
回物における樹脂管に確実に所要の内部空間を確保して
扁平化せしめることができる。かつ、引取機と再加熱装
置との間の位置で樹脂管内にエアパッキンを挿入配置し
て、引取機側に有害な熱影響が及ばないようにしながら
樹脂管の再加熱を行いかつ内圧を付与するものとしてい
ることにより、引取機による安定した樹脂管の引取速度
を確保でき、ひいては樹脂管の肉厚が引取速度のばらつ
きによって不均整になるのを防止し、肉厚の均一な樹脂
管を得ることができる。

従って、上記相俟って、捲回物の状態で得られる樹脂
管は、そのライニング施工時の使用に際し、一端から内
部に加熱媒体を導入することにより全体を均一にしかも
短時間に加熱軟化せしめることができるものとなり、既
設管内への挿入操作を容易化し、ひいては該挿入時の樹
脂管の損傷、破断を防止し、欠陥のない確実なライニン
グ施工を可能とする。従ってまた、施工時間の短縮、労
力、動力の減、加熱媒体消費量の削減が可能となり、施
工費用のコストダウンをはかりうるものとなしうる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるライニング用樹脂管の製造設備
の概要を示す説明図、第２図はその要部の断面図、第３
図はエアホース付き栓体の装着状態を示す斜視図、第４
図はこの発明による樹脂管のドラム捲回状態を示す模式
的断面図、第５図はライニング施工に際しての樹脂管の
既設管内への引き込み挿入工程の一例を示す概略説明
図、第６図は従来の製法による樹脂管のドラム捲回状態
を示す断面図である。 （１）……ライニング用樹脂管、（２）……押出成形
機、（４）……冷却装置、（５）……プラグ、（８）…
…引取機、（９）……再加熱装置、（10）……エアパッ
キン、（11）……栓体、（12）……エアホース、（A2）
……圧縮空気、（Ｄ）……巻取りドラム。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーキュラーダイを備えた押出成形機によ
   り、断面が円形の樹脂管を連続的に押出し成形し、冷却
   固化せしめたのち、引取機の前方に配置した再加熱装置
   に導通して前記樹脂管を外側から加熱して軟化せしめ、
   この軟化状態を保ちながらドラムに巻取る既設管ライニ
   ング用樹脂管の製造方法において、 前記取引機と再加熱装置との間の位置において樹脂管内
   にエアパッキンを配置すると共に、 前記樹脂管の先端開口側から該樹脂管内に圧縮空気を導
   入することにより、再加熱樹脂管に前記圧縮空気による
   内圧を付与しながら前記ドラムへの巻取りを行うことを
   特徴とする、既設管ライニング用樹脂管の製造方法。
2. 【請求項２】エアパッキンとして、樹脂管の内径の100
   〜150％の外径を有する柔軟な非通気性弾性材料からな
   る円柱状体を用いる請求項（１）記載の既設管ライニン
   グ用樹脂管の製造方法。