JPS63189234A - 管路の剛性内張り管用基材 - 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】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は、後述するホースライニング工法、パイプリバ
ース工法、インスチュフォーム工法等に使用される管路
の剛性内張り管用基材に関し、特に、柔軟なゴム製或い
は合成樹脂製の被覆層を省略した安価な管路の剛性内張
り管用基材に関する。

（１〕）従来の技術 上水道、下水道、ガス導管等のパイプライン、トンネン
ル等の導管、その他の土中に埋設される管路には、破損
時に内部への異物の混入や被搬送物の外部への流出を予
防したり、破損した管路を補修するために、管路の敷設
時に或いは敷設後にその内周面に沿って剛性内張り管が
形成されることがある。

この剛性内張り管の形成方法としては、いわゆる、ホー
スライニング工法、パイプリバース工法、インスチュ７
オームエ法等が知られている。

ホースライニング工法とは、シームレスの基材の外面に
水密性被覆Ｎ（塗膜）を形成した円筒体であるシールホ
ースを空気圧等により管路内に反転させながら挿入し、
例元ば熱硬化性樹脂からなる接着材で管路内面にシール
ホースを接着する工法であり、又、パイプリバース工法
は管路内にポリエチレン等の合成樹脂製のフィルム管を
挿入し、管路周壁と該フィルム管との間にセメントを充
填することにより、管路周壁、セメントｑ及びフィルム
管からなる３重構造を形成する工法である。

更に、インスチュ７オーム工法は、例えば、特公昭５８
−３９６４６号公報に記載されているように、水密性を
有する被′ｍＷＪと合成Ｕ（脂を含浸させた繊維シート
構造物からなる積層物を使用して、ホースライニング工
法と同様にしてその積層物を管路の内周面に沿って張設
し、上記合成樹脂を硬化させて剛性内張り管を形成する
工法である。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 上記パイプリバース工法では、地震等によって管路の周
壁が破損すると、それよりも脆性が高いセメント層が破
損し、フィルム管に内側から被搬送物の圧力が作用した
り、外側から地下水等の圧力が作用したりすることにな
る。そうすると、セメント層に接着されていないフィル
ム管は自己保形力に乏しく、また、その強度が比較的弱
いので、内圧によってフィルム管が破裂したり、外圧に
よりてフィルム管が押し潰され、流路の横断面積が狭め
られたり閉塞されたりするという問題がある。

上記ホースライニング工法でも、パイプリバース工法と
程度の差こそあれ、シールホースの強度が小さいために
管路の周面との接着が不充分であったり、接着剤の劣化
によりシールホースが管路の周面から剥離したときにシ
ールホースが管形状を保持できずに変形し、管路を閉塞
することがある。

また、管路に破損が生じた場合には、シールホースの強
度が小さいためにシールホースのみでは内圧によりて破
裂されることがある。

更に、シールホー、大の構成が複雑で、高価になるとい
う問題もある。

インスチュ７オーム工法では、繊維シート構造物に含浸
させた合成樹脂を硬化させることにより内張９管の剛性
を高めることができ、上記のホースライニング工法或い
はパイプリバース工法の欠点は解？胃できる。

しかしながら、この工法では水密性を有する被覆層と合
成樹脂を含浸させた繊維シート構遺物とからなる積層物
を使用するので、ホースライニング工法のシールホース
と同様に積層物の構成が複雑であり、比較的高価になる
という問題がある。

特に、例えば、特公昭５８−３３０９８号公報に示すよ
うに積層物に縫合部が有る場合には縫合部の強度或いは
耐圧力が低くなる等の問題を有している。

更に、実際にこの工法に使用される積層物は周方向への
伸縮性に乏しいために管路の屈曲部において管路の内周
面に密着しない部分ができ、管路の内の流路の横断面積
が狭められたり、場合によっては管路の閉塞が生じたり
するという問題もある。

本発明は、上記の＄情を考慮してなされたものであって
、管路の屈曲部において管路内の流路横断面積で狭めら
れることなく、しかも、構成が間車で安価な管路の剛性
内張り管用基材を提供することを目的とするものである
。

（ｄ）問題点を解決するための手段 本発明に係る管路の剛性内張り管用基材は、繊維製の管
状の芯材と、この芯材に含浸され、効果処理により硬化
する樹脂とからなり、上記芯材が管周方向に伸長可能に
形成されたことを特徴とするものである。

上記ｔａｍ＊芯材の材質としては特に限定されるもので
はなく、例えば、綿、羊毛等の天然ｉ維、ポリエステル
、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアクリルニトリル
、ビニロン等の合成繊維、ガラス繊維、アスベスト等の
黒磯繊維、アラミド繊維等の耐熱繊維等の公知の繊維の
うちの一種或いは二種以上を混合したものを適宜選択し
で使用すればよい。

上記繊維製芯材としては、織物、編み物、組み物、不織
布、フェルト等を使用することが可能であり、織物であ
る場合には、繊維製芯材を管周方向に伸長可能にするた
めに、その周方向に走る横糸を弾性変形率が高い糸で構
成することが可能である。この場合、ｉ維素材そのもの
を伸縮性に富んだナイロンのフィラメント糸、紡績糸更
にスパンテックス糸等を使用することが可能である。

また、これらの材質に限らず、系中の繊維の形状を変化
させることにより嵩張りを多くした嵩高糸（バルキーヤ
ーン）を使用することが可能である。

嵩高糸としては、フィラメント糸に歯用、スタッファ−
等によりクリンプを与えたもの、フィラメント糸にウー
リー加工、ヘランカ加工或いはアジロン方式によりカー
ルを与えたもの、フィラメント糸にタスラン加工でルー
プを与えたもの、或いは紡績糸等を使用することが可能
である。

また、ｉ、を製芯材を織物で構成する場合には、織物組
織によって繊維製芯材を管周方向に伸長可能に形成する
ことが可能である。例えば、基材の艮手力向に走る縦糸
の密度よりも横糸の密度を少なくしたり、横糸の長さが
周長よりも長くし、横糸をつめて織ったりすることによ
りａｍ製芯材を管周方向に伸長可能に形成できる。

繊維製芯材を扁み物で構成する場合には、管周方向への
伸縮性が管軸方向への伸縮性よりも小さくなるリリヤン
纒みのような１本針編み物でなければよく、２本針編み
物或いは槻械偏み編み物で構成すればよい。この場合の
扁み物組織としては、例えば、メリヤス編み、ゴム編み
等が例として挙げられる。

繊維製芯材を比較的引張り強度が低い不織布で構成する
場合には、管軸方向の強度を確保するために、例えば、
フィラメント糸等からなる補強糸を例えばステッチボン
ド機を使って編み込んだステッチボンド布とすることが
好ましい。

この補強糸の太さは３０デニール〜１０００デニールが
好ましい。３０デニールを下回るときには各補強糸の補
強力が弱くなり、非常に多数本の補強糸を使用しなけれ
ば必要な補強効果が得られなくなる。従って、多数本の
補強糸を編み込むことにより製造コストが高くなるので
好ましくない。

また、１０００デニールを上回る場合は、祈り返し部で
補強糸と不織布が分離する恐れが生じるので好ましくな
い。補強糸の太さは、各補強糸の補強効果が充分であり
、しがも、折り返し部で不織布或いはフェルトと補強糸
との分離が発生する恐れがない５０テ゛ニールないし２
５０デニールとすることが一層好ましい。

繊維製芯材はフェルトで構成することも可能である。

フェルトとしては、圧縮フェルトと抄紙用フェルト等の
ｔ＆ｙエルトとがあるが、強度的に優れている織りフェ
ルトを使用することが好ましい。

繊ｍ製芯材を不繊布或いはフェルトで構成する場合には
、芯材を直接管状に形成することができず、所定幅の不
織布或いはフェルト布として作る必要がある。そして、
その両側縁部を縫合或いは接着することによって管状の
芯材を形成することができる。この両側縁のａ画郭或い
は接着部は、芯材の周方向の見掛は厚さを均一にすると
共に、縫着部或いは接着部での強度の低下をなくすため
に、見掛は厚さをその他の部分よりも薄くして、接合部
同士を重ね合わせて縫合或いは接着することが好ましい
。

織布の表面にニードルパンチング等によって両面起毛処
理を施したものを繊維製芯材に使用することも可能であ
る。この場合、両面に起毛処理を施すために、織布を直
接管状に維ワ挙げることはできず、平面的な布状に織り
挙げた後、その両側縁部をｔｔ着或いは接着する必要が
ある。この縫着或いは接着を確実にし、しかも、管状の
芯材の厚さが管周方向に均一になるようにするために両
側縁に一方の表面と他方の裏面との各側縁がら所定の幅
にわたる部分を除いて起毛処理をし、この起毛処理を施
されでいない縫着部或いは接着部同士を重ねて縫着或い
は接着することが好ましい。こ、、　の起毛処理を施さ
ない部分については、一旦起毛処理を施した後、毛焼き
や機械的なカットによって織布を露出させることがでさ
る。

例えば、織布の材質にＳ機繊維や耐熱ＷＬ！を使用し、
比較的耐熱性の低い天然Ｉａ、、４Ｉｉや合成繊維をニ
ードルパンチングにより植設して起毛させた場合は接合
部のみを毛焼きして比較的簡単に織布を露出させること
ができる。また、織布と起毛部との耐薬品性、耐溶剤性
等の差異を利用して接合部でのみ織布を露出させること
ら可能である。

上記ａ雑波芯材の太さは約１０デニールから３００デニ
ールとすることが好ましい。１０デニール以下の場合に
は強度が不足して管路への挿入時に破裂する恐れがある
ので好ましくなく、３００デニールを上回ると基材剤性
が高（なり過ぎ、管路への挿入時に基材を管路内で反Ｖ
、させるのが困難になるから好ましくない、繊維製芯材
の太さは、硬化後に充分に高い剛性が得られ、しかも、
挿入時の管路内での折り返しが特に容易になる３０デニ
ールないし１００デニールであることが一層好ましい。

繊ｍ製芯材の厚さは特に限定されるものではないが、一
般に５ｍｍ〜５０＋ａｍとするのが好ましい。

５ＩｌｌＩ１１を下回る場合には樹脂の含浸量が少なく
制限されるので好ましくなく、５０＋＋ｍを上回ると管
路内での祈り返しが困難になるので好ましくない。

ａ雑波芯材の厚さを与える方法としては上記の起毛処理
等の他に繊ｍ製芯材を複数Ｎｉ積層する方法もある。

上記硬化処理により硬化する樹脂としては、熱硬化処理
により硬化する熱硬化性樹脂、紫外線硬化処理により硬
化する紫外線硬化樹脂、電子線硬化処理により硬化する
電子線硬化樹脂が例として挙げられる。

熱硬化性１ｔ１としては、エポキシ樹脂、クレゾールｆ
ｊｆ脂を含むフェノール樹脂、フルフラール樹脂、キシ
レン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、グアナミンＩｆ脂
、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、
アルキド樹脂（７タル酸樹脂）、７ラン囲脂、ポリイミ
ド樹脂、プトン樹脂等が例として挙げられる。これらの
熱硬化性樹脂のなかでは、硬化時に揮発分の発生が少な
い重合型のものが好ましく、例えば、不飽和ポリエステ
ル樹脂やエポキシ樹脂等が推奨される。

なお、本発明に係る管路の剛性内張り管用基材に、更に
水密性或いは気密性を有するフィルム層を積層すること
は可能である。

ところで、上記樹脂は繊維製芯材に含浸された後、半硬
化状態に保持する必要がある。

（ｅ）作用 本発明に係る管路の剛性内張り管用基材は、空気等の流
体圧により管路内に反転されながら挿入される。

本発明では、基材カン管周方向に伸縮できるように形成
されているので、基材を管路内に挿入するときに、管路
の屈曲部や異径部等においてもその流体圧によって全面
的に管路の内周面に押し着けられ、管路の内周面と基材
との間に隙間が生じなくなる。

そして、基材が管路の周面に上記流体圧で押し着けられ
た状態を維持しながら硬化処理が行なわれ、管路の内周
面に密着した剛性内張り管が形成される。例えば、上記
樹脂が熱硬化性樹脂の場合にはその内部にスチーム等の
高温高圧気体を供給することにより樹脂を硬化させ、管
路の内周面に密着した剛性内張り管が形成される。この
内張り管は、繊維製芯材により補強されているので、後
に流体圧が取り除かれても内張り管は自己の剛性によっ
て形状を保持する自己保形力を有しており、例えば地震
等によって管路が破損したときに、地下水等の外圧によ
って押し潰され難くなる。

また、樹脂が繊ｍ製芯材により補強されているので、管
路が破損したときに、被搬送物の内圧による破断が発生
し難くなる。また、樹脂が硬化するときに樹脂の表面張
力によって内張り管の内周面が平滑化されるとともに気
密性ないし水密性が与えられるので、その内周面に樹脂
製の被覆層を積層する必要は無くなる。従って、基材の
構成を簡単にして、基材を安価に製造することができる
。

（ｆ）実施例 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

実施例１ 本発明の一実施例では、芯材が１００％ポリエステルｗ
１．維で構成された１０００ｍ＋ｎ幅のトリコ、２ト両
面起毛品で作成した。

上記トリコット起毛部に使用されたポリエステル繊維は
単糸加工２デニール、３６フイラメントの７５デニール
の糸にして、縦コース５０本／吋、横つェール２８本／
吋の割合で配列され、起毛処理時に横つェール２８本／
吋が５０本／吋程度に詰められる。基材秤１は４３４　
ｇ／　ｍ２である。

起毛処理はトリコント起毛部の両端緑部の一方の表面と
他方の裏面とのそれぞれ端縁から３０τｆｌｌ。

ずつの部分を接合部分として残して基材の両面に施され
る。そして、表面の平滑性を得るとともに、芯材の厚さ
を管周方向に均一にするために、シャーリングでカット
して表面が揃えられる。このようにして、日付重量３２
０Ｈ，’ｍ２、見掛は厚さ約５＋ｎ＋ａのトリコット起
毛部が形成される。

尚、起毛処理を施さない接合部分は、一旦起毛処理を施
した後、毛焼きや機械的なカットによって織布を露出さ
せて形成することができる。

例えば、織布の材質に無機Ｐ！ｔａや耐熱繊維を使用し
、比較的耐熱性の低い天然＃１＆維や合成ａ維をニード
ルパンチングにより植設して起毛させた場合には接合部
のみを毛焼きして比較的簡単に織布を露出させることが
できる。

また、織布と起毛部との耐薬品性、耐溶剤性等の差異を
利用して接合部の起毛部を取り除くことにより接合部に
おいて織布を露出させることも可能である。

次に、上記接合部分を重ね合わせ、各接合部の端から幅
５ＩＩＩＬｆｉにわたって不飽和ポリエステル樹脂を１
８０〜１９０℃で溶融させながら塗着すると同時に圧着
することにより貼り合わして外径的３００ｍｍの外観が
均一な筒状の芯材が得られる。

樹脂としては不飽和ポリエステル樹脂であるイソフタル
酸ポリエステル−スチレンモノマー架橋タイプの樹脂を
使用した。

この樹脂（温度２５℃で粘度２，０ボイズ）１００ｆｆ
ｌ量部に対して、触媒としてのターシャリブチルパーベ
ンゾエイトを１．０部の割合で均一混合し、この混合物
を繊Ｍ１製の芯材に注入すると共に、該芯材の片側から
真空で吸引して上記す（脂を芯材に含浸させた。

この樹脂の含浸方法はロール含浸である。この樹脂を含
浸させた芯材をロールで押さえて樹脂のｔ重量を約７０
％に調整することにより管路の剛性内張り管用基材が形
成される。

この基材を公知の工法によって管路としてのヒユーム管
内に反転させながら挿入し、温度８０〜９０°Ｃの温水
を５時間通水することにより約５ｍｎ＋の肉厚を有する
剛性内張り管を得た。この時の最高発熱温度は１０５℃
であり、内張り管の繊維強化ブラ゛スチック（Ｆ　ＲＰ
　）としての機械的特性は第１表に示す通りであった。

第１表 実施例２ 本発明の他の実施例では、ｍａｐの芯材として、周方向
に２１間隔で管軸方向に走る補強糸を偏み込んだステッ
チボンド布が使用される。この補強糸は１００デニール
のナイロン糸で構成されて成る。

その他の構成は上記の１実施例と同様である。

このようにして得られた内張り管の繊維強化プラスチッ
ク（ＦＲＰ）としての機械的特性は第２表に示す通りで
ある。

第２表 上記の各実施例では繊維製の芯材に起毛処理を施した織
布或いはステッチボンド布が使用されているが、本発明
に使用される芯材はこれらに限定されるものではなく、
例えば、フェルト、編み物、組み物等を使用することが
可能である。

繊維製の芯材を編み物で構成する場合には、百周方向へ
の伸縮性が管軸方向への伸縮性よりも小さくなるリリヤ
ン編みのような１本針編み物でなければよ（，２本編み
物或いは（茂（戒編み編み物で構成すればよい。この場
合の編み物組織としては、例えば、メリヤス編み、ゴム
編み等が例として挙げられる。

また、繊維製の芯材を構成する繊維もポリエステルａｍ
に限定されることはなく、綿、羊毛等の天然繊維、ポリ
アミド、ポリプロピレン、ポリアクリルニトリル、ビニ
ロン等の合成繊維、ガラス＃！＆維、アスベスト等の黒
磯ｍ維、アラミド＃ａ維等の耐熱繊ｍ等の公知の４ａｍ
のうちの一種或いは二種以上を混合したものの中から要
求される特性を備えるものを適宜選択して使用すればよ
い。

上記繊維製芯材の太さは約１０デニールから３００デニ
ールとすることが好ましい。１０７’ニール以下の場合
には強度が不足して管路への挿入時に破裂する恐れがあ
るので好ましくなく３００デニールを上回ると基材の剛
性が高くなり過ぎ、管路への挿入時に基材を管路内で反
転させるのが困難になるから好ましくない、繊維製の芯
材は、硬化後に充分に高い剛性が得られ、しから気挿入
時の管路内での折り返しが特に容易になる３０デニール
ないし１００デニールであることが一層好ましい。

又、繊維製芯材の厚さは特に限定されるものではないが
、一般に５〜５０ｍｍとするのが好ましい。

５１を下回る場合には樹脂の含浸量が少な（制限される
ので好ましくなく、一方、５０ＩＩ１ｍを上回ると管路
内での折り返しが困難になるので好ましくない。繊ｍ製
芯材の厚さを与える方法としては上記の起毛処理用繊布
の厚さを変えたり或いはフェルトの厚さを変えたり、更
にＪａａ製芯材芯材数枚積層することによっても達成さ
れる。

上記硬化処理により硬化する６ｆＷｉとしては、各種の
熱硬化処理により硬化する熱硬化性ｔ３ｆ脂、紫外線硬
化処理により硬化する紫外線硬化樹脂、電子線硬化処理
により硬化する電子線硬化樹脂等が挙げられる。

尚、上記上記はＭ＆ｍ製芯材芯材浸させた後、半硬化状
態に保持する必要がある。

（ｇ）発明の詳細 な説明したようｌ二、本発明の管路の剛性内張り管用基
材によれば、基材が管周方向に伸縮できるよう１こ形成
されているので、基材を管路内に挿入するときに、管路
の屈曲部や異径部等においてしその流体圧によって全面
的に管路の内周面に押し看けられ、管路の内周面と基材
との間に隙間が生じなくなる。

そして、基材が管路の周面に上記流体圧で押し着けられ
た状態を維持しながら硬化処理が行なわれ、管路の内周
面に密着した、しがち自己保形力を有する剛性内張り管
を形成できる。その結果、内張り管が自己保形力によっ
て例えば地震等によって管路が破損したときに、地下水
等の外圧によって押し潰され難く、また、被搬送物の内
圧による破断が発生し難くなる効果を有するのである。

またぐ樹上が硬化するときに樹下の表面張力によって内
張り管の内周面が平滑化されるとともに気密性ないし水
蜜性が与えられるので、その内周面にＰＪｔ脂製の被ｍ
層を積層する必要は無くなる。

従って、基材の溝成を簡単にして、基材を安価に製造す
ることができる効果を有するのである。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維製の管状の芯材と、この芯材に含浸され、硬
   化処理により硬化する樹脂とからなり、上記芯材が管周
   方向に伸長可能に形成されたことを特徴とする、管路の
   剛性内張り管用基材。
2. （２）上記樹脂が熱硬化性樹脂で構成されている特許請
   求の範囲第１項に記載の管路の剛性内張り管用基材。
3. （３）上記樹脂が紫外線硬化性樹脂で構成されている特
   許請求の範囲第１項に記載の管路の剛性内張り管用基材
   。
4. （４）上記樹脂が電子線硬化性樹脂で構成されている特
   許請求の範囲第１項に記載の管路の剛性内張り管用基材
   。
5. （５）上記繊維製芯材が織物で構成され、その周方向に
   走る横糸が弾性変形率が高い糸で構成されている特許請
   求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の管路の
   剛性内張り管用基材。
6. （６）上記横糸が嵩高糸で構成されている特許請求の範
   囲第５項に記載の管路の剛性内張り管用基材。
7. （７）上記繊維製芯材が織物で構成され、基材の長手方
   向に走る縦糸の密度よりも横糸の密度が少なくしてある
   特許請求の範囲１項ないし第４項のいずれかに記載の管
   路の剛性内張り管用基材。
8. （８）上記繊維製芯材が織物で構成され、管の周方向に
   走る横糸の長さが円周よりも長くし、横糸をつめて織っ
   てある特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
   記載の管路の剛性内張り管用基材。
9. （９）上記繊維製芯材が筒状に編まれた２本針編み物或
   いは機械編み編み物で構成されている特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれかに記載の管路の剛性内張り
   管用基材。
10. （１０）上記繊維製芯材が管軸方向に補強糸を縫着した
    不織布で構成されている特許請求の範囲第１項ないし第
    ４項のいずれかに記載の管路の剛性内張り管用基材。
11. （１１）上記繊維製芯材が管軸方向に補強糸を縫着した
    フェルトで構成されている特許請求の範囲第１項ないし
    第４項のいずれかに記載の管路の剛性内張り管用基材。