JPS62122738A - パイプ構造体，パイプ用のライニングおよびパイプのライニング方法 - 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】 本発明はパイプとパイプの内部に適用されるライニング
との間に形成される空間に沿って流体が飛散または移動
するのを阻止する方法および装置に関する。

パイプラインや通路は時がたつにつれて補修または交換
を特徴とする特に、埋設されたパイプラインや通路の交
換は極めて費用がかかる。したがって、かかるパイプラ
インや通路を現場でライニングすることがまずまず普通
になっている。可撓性、剛性および適用時に可撓性であ
るが適用後に剛性となるような種々のタイプめライニン
グが設けられてきたが、すべての場合においてライニン
グはパイプラインまたは通路の内面と合致し係合するよ
うな性質を有することが好ましい。永久にあるいは初期
に可撓性であるライニングの場合、パイプの内面と合致
させ係合させることはライニングに内部から圧力をかけ
て行われる（ここで用いられる「パイプ」なる語には総
括的にはすべてのタイプのパイプラインまたは通路が包
含される）。

パイプをライニングする１つの広〈実施されている方法
（その特定な態様は「通路のライニング４と題する米国
特許第４，０６４，２１１号（１９７７年１２月２０日
）明ｉｇに開示されている）では、可撓性ライニングチ
ューブが用いられている。これらのチューブは硬化性樹
脂を吸収するのに役立つ樹脂吸収物質を含んでいる。初
期に可撓性である樹脂含浸チューブをパイプに挿入し次
いで可撓性チューブに内部から空気圧または液圧によっ
て圧力をかけてパイプの内面と合致させて半径方向に外
方に押圧させる。この際、場合によりチューブとパイプ
との間の初期空間を真空にしてもよい。内部から圧力を
かけた後、デユープに含浸された樹脂は硬化してパイプ
の全内面と理想的に合致する硬質ライニングがパイプ内
部に形成される。しかしながら、実際には、内圧を解除
するとライニングは収縮してパイプから離れ、小さな環
状の隙間（多分、直径１ｍのパイプでは数層の幅）を形
成し、この隙間は時にはライニングパイプの全長または
かなりの部分にわたって発生することがわかった。この
環状の隙間はパイプを通過する流体が液体でありかつ比
較的低い圧力にある下水管のようなパイプでは問題はな
いが、ガスパイプラインのような圧力パイプの場合では
環状の隙間が形成するとガスがその隙間に接近しそして
その軸方向に移動して逃散する結果ライニングの効果を
無にさせるという点で重大な問題となる。

この問題を解決する１つの試みはライニングとパイプの
内面との間にある種の接着シールを設けることであるが
、この場合通常パイプ表面の十分なりリーニングを必要
としく特に埋設されたパイプでは実用上の問題となって
いる）そして２００ｍ台または、それ以上の長さのパイ
プではクリーニングを行ってもうイニングとパイプ表面
との間のシールをパイプの全長に沿って効果的に行うこ
とは極めて困難である。さらに、ライニングを割れ目の
あるパイプに接着剤を用いて結合させた後パイプが割れ
目でずれると接着剤で固定したライニングは破損しやず
くなるが、ライニングを接着剤を用いて固定しない場合
は歪みがパイプのずれが発生する場所に集中するよりも
むしろうイニングのかなりの長さにわたってひろがるの
でライニングは破損しなくなる。

本発明の主な目的は効果的、安価にかつ容易に行われる
ライニングとパイプとの間の空間に流体が通過するのを
阻止することである。

さらに、本発明の目的はパイプのライニングに用いるた
めに特に採用された手段すなわちパイプの内面と係合し
て押圧されそして圧力を解除した後硬化される可撓性ラ
イニングによって上記の結果を達成することである。

さらに、本発明の目的はパイプとパイプライニングとの
間に有効なシールを設けて例えばガスがライニングとパ
イプとの間の環状の隙間（ライニングが収縮してパイプ
の内面から離れて形成される）に沿って流出するのを阻
止することおよび地下水のような外部の流体が隙間に沿
って流入しひいてはうイニングの内部に到達するのを阻
止することである。

本発明にしたがって、ライニングをパイプに適用する前
またはその間のいずれかでシーリングリングをパイプの
長さに沿って間隔を費いて配置する。シーリングリング
は、初期可撓性ライニングを用いそしてこのライニング
をパイプの内面に押圧した場合圧縮されそしてライニン
グが収縮してパイプから離れる場合完全には回復しない
でパイプとライニングとの間に円周方向シールを維持す
るような弾性変形可能な物質からなっていることが好ま
しい。この際、軸方向に離隔して設けられた複数個のシ
ーリングリングによって形成された円周方向シールは、
流体がパイプの長さに沿ってシーリングリング間の軸方
向間隔よりも大きな距離で軸方向に移動するのを阻止す
る。それ故、環状の隙間から流入する流体がそこで捕捉
されて逃散することができない。ライニングを始めから
適用する場合、ゴム状弾性物質を有していてもよいシー
リングリングはうイニングの予測される収縮の間回復す
る８より大きい母だけ圧縮されるように設計される。リ
ングは円形のような任意の適当な断面をとってもよくそ
してリングの本体より大きく変形するラビリンスを形成
するシーリングリブを設けてもよい。

本発明は米国特許第４，０６４，２１１号明細書に開示
されたような初めは可撓性であるがその後剛性となった
ライニングに用いるのに特に適しているが、他のタイプ
の可撓性ライニングや圧入される実質的に剛性のライニ
ングについて適用できることに注目すべきである。

以下の記載から明らかなように、本発明はさらにパイプ
とパイプライニングとの間にシールを設ける方法Ｊ３よ
び装置に関する。

ライニング１０は第２図に基本的に示されている構造の
可撓性の物質から形成されているチューブの形状になっ
ており、パイプライン１２内への挿入前は、内側のフェ
ルトまたは他の樹脂吸収性物質１８とそれを囲む普通は
フェルト層１８に結合していて通常合成プラスチックフ
ィルムから構成される流体不浸透性の１！２０からなっ
ている。フェルト層１８はまだ可撓性である間にライニ
ングをかなりの重さにする適当な硬化性合成樹脂で含浸
される。

ライニング１０をパイプ１２内に挿入するためにライニ
ング１０の導入端１１は供給エルボ２２を通して挿入さ
れ、そして導入端１１はそれ自身の上に折り返され、１
３におけるように供給エルボの下端に取付けられる。水
または他の流体が次に供給エルボ２２の中に圧入されて
ライニングチューブ１０をパイプ１２内にそれに沿って
裏返しにさせる。その結果、樹脂含浸フェルト層１８は
外層になり、一方流体不浸透性層２０は内層になる。ラ
イニングチ」−ブ１０を裏返す流体はまたライニングの
内部に半径方向の圧力を作用させてそれを膨張させそし
てそれをパイプ１２の内側表面に対して押圧する。ライ
ニングはフェルト層１８に含浸している樹脂が硬化する
までパイプ１２と係合状態に維持される。硬化は、加熱
水、誘導加熱または高周波超音波の採用のような適当な
手段によって達成されてもよい。樹脂の硬化が完了した
あとに流体がライニング１０の内部から除去され、それ
によってパイプライン表面に施された硬い剛性のライニ
ングが残る。

上で示されたように、パイプライニングのこの方法およ
び他の方法と関連して生ずる難点は、ライニングがパイ
プ１２の内側表面から収縮して離れる傾向があることで
ある。この傾向は多分樹脂含浸層が用いられる時に顕著
である。収縮が生ずるとライニングとパイプとの間に環
状の隙間が形成され、そして特にパイプによってガス、
特に加圧ガスが輸送される場合、環状の隙間がガスの通
路となりガスは隙間に入りそれに沿って漏出する。

本発明によると、この問題はシーリングリング（２６で
示される）をライニング１０とパイプ１２の間に設ける
ことによって克服されシーリングリング２６はパイプの
長さに沿って間隔をおいて配置される。隣接するシーリ
ングリング２６間の軸方向空間については特に臨界はな
く、該空間は、パイプによって運ばれる流体の性質、パ
イプの状態、パイプが埋設されている時のマンホール間
の距離また広範囲に変化するであろう。しかしながら、
シーリングリングは特にパイプを接合するパイプ、例え
ば分岐管の継ぎ目の向い合う側に配置されるであろう。

なぜならば、そのような継ぎ目は特にそこを通って流体
が漏れやすいからである。

典型的なシーリングリング２６が第３へ、３Ｂおよび４
図に示されている。それは環状断面を有する弾性物質の
リングからなっている。天然または合成ゴムあるいはそ
れに匹敵するプラスチックが使用に適しており、使用さ
れる個々の物質は、それが置かれるであろう状態および
使用に際してそれがさらされるであろう物質に照らし合
ねりて選択される。第１図に示されているように、シー
リングリングはライニング１０の挿入および硬化前にパ
イプ１２の内側の位置に置かれる。次に、第３Ａ図に図
示されているように、最初にライニング１０が挿入され
るとシーリングリング２６はフェルト層１８とパイプ１
２の間にはさまれ、そしてライニング１０の内側に圧が
加えられてパイプの内側表面に対してライニングを押し
つけると、シーリングリング２６は第３Ｂ図に図示され
ているようにかなりの割合で圧縮される。

層１８中の樹脂が硬化し、そしてもしライニング１０が
収縮してパイプ１２の内側表面からある程度分離する傾
向があるならば、第４図がその部分の関係を図示してい
る。ライニング１０のパイプ１２からの収縮はライニン
グ１０とパイプ１２の間に環状の隙間２８を生じさせそ
してシーリングリング２６は第３Ｂ図に示されている極
度に圧縮された状態から幾分膨張する。しかしシーリン
グリング２６は第３Ａ図に示されている通常の状態に比
べてまだ圧縮されている。このようにそれぞれのシーリ
ングリング２６はうイニング１０とパイプ１２の間に円
周状のシールを与え、その結果、所定の環状の隙間２８
の中へ入り込んだいかなる流体もパイプ１２の長さに沿
って移動できず、１対の隣接するシーリングリング２６
間に閉じ込められる。

第５図と第６図は、各々の別のシーリングリング２６ａ
と２６ｂの、別の断面形状を図示したものである。リン
グ２６ａはリングの半径方向の内側表面上に好ましくは
ラビリンスを形成するリブ３０を有している。リング２
６ｂは広いシーリング表面の係合を与える予じめ扁平化
された部分３２を有している。より広いライニングパイ
プシーリング表面を望む場合は、第７図に示されている
ように、シーリングリング２６は、小さな距離、例えば
半インチ互に隔てられている２つの隣接するリング要素
２６ｃと２６６によって形成され、それらの要素の空間
にはグラウトまたは他のマスチック物１２６ｅが充１ａ
され【Ｊ′３つ、その結果シーリングリング集合体２６
がパイプの内側表面に対して加圧された時にはリング要
素２６ｃど２６ｄはグラウトまたはマスチック物″ｇｉ
２６ｃがパイプの内側表面にしっかりと係合するまで圧
縮されて、１個のシーリングリング２Ｇの場合に可能で
あるよりももっと広い面積にわたってシーリング係合を
生ずる。

ライニング１０が挿入される前にシーリングリング２６
がパイプ１２内に位４決めされることは必らずしも必要
でない。シーリングリング２６はうイニングデユープ１
０が挿入される前にライニングチューブ１０の一部を形
成してもよく、その時にはチューブ１０が挿入されるに
従ってシーリングリング２Ｇはパイプ１２の長さに沿っ
てその位置へと移動する。

このためにはリング２６は第７および８図に示されてい
るように含浸フェルト層１８のもとの内側デユープの表
面に接着剤によって固定されていてもよい。

ここでは本発明の限られた数の態様が示されているだけ
ではあるが、本発明の特許請求の範囲に記載された本発
明の精神からはずれない限りは多くの変形がなされうろ
ことが明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプの内面と係合して押圧されかつ硬化され
る可撓性ライニングを用いて米国特許第４．０６４，２
１１号明細寵に開示されたパイプライニングの原理を説
明する断面図（この断面図には典型的なシーリングリン
グがライニングの挿入前のパイプ内の適所に示されてい
る）であり、第２図は第１図に例示された方法に用いら
れる可撓性ライニングチューブを示す断面図であり、第
３Ａ図は内圧をライニングに加える前のライニングとパ
イプ内面とシーリングリングとの関係を説明する断面図
であり、第３Ｂ図はパイプの内面にライニングを押しつ
けるようにライニングの内側に圧力を加えた後の部分の
関係を示す以外には第３Ａ図と類似する断面図であり、
第４図はうイニングが固化しわずかに収縮してパイプの
内面から離れた部分の関係を示す以外には第３Ｂ図と類
似する断面図であり、第５図、第６図および第７図は別
のシーリングリングの断面図であり、第８図はうイニン
グを適用する前にシーリングリングを挿入しｌこ場合以
外には第２図と類似する断面図であり、ぞして第９図は
第７図のライニングの長さ方向の側面図である。 １０・・・ライニング　　　　１１・・・導入端１２・
・・パイプ　　　　　　１３・・・供給エルボの下端１
４、１６・・・マンホール　　１８・・・フェルト層２
０・・・流体不浸透性層２２・・・供給エルボ２６・・
・シーリングリング　２８・・・環状の隙間３０・・・
リ　ブ 特許出願人　　インシチュフォーム・ グループ・リミテッド Ｂ７ ｆ天ブ８ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６１年特許願第２１７３７８号 ２、発明の名称 パイプ構造体およびパイプのライニング方法３、補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 住所　英領マン島ダグラス　ヒルストリート３／４名称
　インシチュフォーム・グループ・リミテッド４、代理
人 証明する書面ならびに図面 ７、補正の内容 別紙のとおり下記の書面を提出します。 ■）特許出願人の代表者氏名を記載した願書２）委任状
およびその訳文 ３）願書に最初に添付した図面の浄書（内容に変更なし
） 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定の長さのパイプと、パイプ内を実質的に該長さ
   にわたって延びる該パイプ内のライニングと、密封状態
   で係合するパイプとライニングとの間で圧縮されてパイ
   プとライニングの間の隙間を軸方向に中断する圧縮可能
   な物質からなるシーリングリングとからなるパイプ構造
   体。 ２）上記ライニングが剛性である特許請求の範囲第１項
   に記載の構造体。 ３）上記リングが上記パイプの長さの途中の位置に配置
   されている特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   構造体。 ４）複数の上記リングが上記長さに沿って互に間隔を設
   けて配置されている特許請求の範囲第１項または第２項
   に記載の構造体。 ５）上記リングが圧力が加えられた時に圧縮されること
   ができそして圧力の少くとも一部が解除された時に膨張
   することができる物質から形成されている特許請求の範
   囲第１項または第２項に記載の構造体。 ６）上記リングが圧力が加えられた時に圧縮されること
   ができそして圧力の少くとも一部が解除された時に膨張
   することができる物質から形成されており、そして上記
   リングが上記パイプの長さの途中の位置に配置されてい
   る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の構造体。 ７）上記リングが圧力が加えられた時に圧縮されること
   ができそして圧力の少くとも一部が解除された時に膨張
   することができる物質から形成されており、そして複数
   の上記リングが上記長さに沿って互に隔てられている特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載の構造体。 ８）上記リングが全般的に弓形の外側表面を有する断面
   を有する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の構
   造体。 ９）上記リングが上記パイプおよび上記ライニングの少
   くとも１つと係合する外方に延長するリブを備えた断面
   を有している特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   の構造体。 １０）上記リングがライニングの長さに沿つて互にわず
   かに隔たっている２つのリング要素からなり、そしてマ
   スチツク物質が該リング要素の間に収納されており、該
   マスチック物質は該シーリング要素が上記パイプに密封
   係合する時に該シーリングリング要素の間で上記パイプ
   に密封状態で係合する特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の構造体。 １１）ライニングのためにパイプ内に挿入されるべく設
   計された延長した長さの全体的に管状の本体からなり、
   該本体はその長さに沿つて間隔を置いて配置された圧縮
   可能な物質の複数のシーリングリングを備え、該リング
   は前記本体の軸に対して実質的に直角に該本体の回りに
   延びており、そして該本体から半径方向に延びているパ
   イプ用のライニング。 １２）（ａ）所定長さのパイプの内側に圧縮可能な物質
   からなるシーリングリングを、パイプの軸に対して実質
   的に直角に該パイプの内側の回りに延びるように配置し
   ； （ｂ）該パイプの長さの内側で且つ該シーリングリング
   の内側に可撓性のライナーを位置決めし； （ｃ）ライナーを、該パイプ長さの内側に向つて膨張さ
   せ、それによつて該シーリングリング自体と該パイプの
   内部間で圧縮し；そして （ｄ）該可撓性のライナーをより剛性になるようにして
   、該ライナーが該シーリングリングの近辺で該パイプか
   ら半径方向に離れて移動する場合、該シーリングリング
   は該パイプと該ライナーとの間のシールを維持しながら
   膨張して該パイプと該ライナー間のいかなる環状の隙間
   をも軸方向に中断する パイプのライニング方法。 １３）工程（ａ）が、複数の上記シーリングリングを上
   記パイプ内でパイプの長さに沿つて互に間隔を置いて配
   置することからなる特許請求の範囲第１２項に記載の方
   法。 １４）工程（ａ）が工程（ｂ）が行われる前に行われる
   特許請求の範囲第１２項または第１３項に記載の方法。 １５）工程（ａ）と工程（ｂ）が実質的に同時に行われ
   る特許請求の範囲第１２項または第１３項に記載の方法
   。 １６）工程（ａ）と（ｂ）が、上記ライナーが上記パイ
   プの内側に位置決めされる前に該ライナー上に上記シー
   リングリングを予じめ位置決めすることによつて実質的
   に同時に行われる特許請求の範囲第１２項または第１３
   項に記載の方法。