KR20150003305A - 관로의 라이닝 방법 및 관로의 라이닝재 - Google Patents

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Abstract

관로의 굽어짐부에 있어서, 라이닝재와 관로 내면 사이의 공극을 최대한 작게 억제하는 것. 시트형상의 라이닝재(1)를 통형상으로 구부리고, 또한, 그 둘레 방향 양단부가 둘레 방향으로 겹쳐진 상태에서, 라이닝재(1)를 관로(P) 내에 설치한다. 그 때, 관로(P)의 굽어짐부(P3)에서는, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부의 겹침 부분(1a)이 굽어짐부(P3)의 만곡의 외측을 향하도록, 라이닝재(1)를 설치한다. 다음에, 관로(P) 내에 설치된 라이닝재(1)를, 그 둘레 방향 양단부를 둘레 방향으로 슬라이드시키면서 확경시킨다. 이에 따라, 굽어짐부(P3)에 있어서, 라이닝재(1)의, 만곡의 외측을 향한 부분이 확대되기 쉬워져, 굽어짐부(P3)의 내면과의 사이의 공극이 작아진다.

Description

관로의 라이닝 방법 및 관로의 라이닝재{LINING METHOD FOR CONDUIT AND LINING MATERIAL FOR CONDUIT}
본 발명은, 관로의 라이닝 방법, 및, 관로의 라이닝재에 관한 것이다.
종래부터, 노후화된 상하수도관이나 농업용수관, 혹은, 가스관 등의 기설(旣設) 관로를 보수하는 공법으로서 이하와 같은 공법이 알려져 있다. 즉, 기설 관로의 내면에, 경화성 수지액과 보강 섬유를 포함하는 통형상의 라이닝재를 설치하고, 상기 경화성 수지액을 경화시킴으로써, 관로 내에 섬유 강화 수지로 이루어지는 강고한 라이닝 구조를 구축한다.
그 중에서도, 특허 문헌 1에는 이하의 공법이 개시되어 있다. 우선, 열경화성 수지액에 단섬유의 고강도 섬유를 분산시킨 시트상의 라이닝재(시트 몰딩 컴파운드 : SMC)를 통형상으로 구부리고, 양단부를 슬라이드 가능하게 겹친 상태에서 관로 내에 설치한다. 다음에, 압력 유체를 송입하여, 통형상의 라이닝재에 내압을 작용시킴으로써, 그 양단부를 슬라이드시키면서 확경시켜 라이닝재를 관로 내면에 밀착시킨다. 또한, 라이닝재의 내측에 증기 등의 열매(熱媒)를 송입하여, 라이닝재에 포함되는 열 결화성 수지액을 경화시킨다.
일본국 특허공개 평 5－278177호 공보
특허 문헌 1과 같은 보수 방법에 있어서, 라이닝재가 관로의 내면에 밀착해 있지 않고, 라이닝재와 관로의 내면 사이에 공극이 존재하고 있으면, 그 만큼, 보수 후의 관로의 실질적인 단면적이 감소해 버린다. 이 때문에, 통형상의 라이닝재를 관로 내에 설치하고 나서 확경시켰을 때에, 가능한 한 라이닝재를 관로의 내면에 밀착시키는 것이 요망된다. 그러나, 보수 대상이, 도 15에 나타내는 바와 같이, 도중에 굽어짐부(P3)를 갖는 관로인 경우에, 이 굽어짐부(P3)에 있어서는, 만곡 내측 부분보다도 만곡 외측 부분의 둘레 길이가 길어진다. 이 때문에, 라이닝재(100)를 관로 내에서 확경시켰을 때에, 라이닝재(100)를 굽어짐부(P3)의 만곡 외측의 내면에 밀착시키는 것이 어려워, 라이닝재(100)와 굽어짐부(P3) 사이에 공극이 생기기 쉽다.
본 발명의 목적은, 관로의 굽어짐부에 있어서의, 라이닝재와 관로 내면 사이의 공극을 최대한 작게 억제하는 것이다.
제1의 발명의 관로의 라이닝 방법은, 굽어짐부를 갖는 관로의 라이닝 방법으로서, 시트형상의 라이닝재를 통형상으로 구부리고, 또한, 그 둘레 방향 양단부를 둘레 방향으로 겹친 상태에서, 상기 라이닝재를 상기 관로 내에 설치하는, 설치 공정과, 상기 관로 내에 설치된 상기 라이닝재를, 그 둘레 방향 양단부를 둘레 방향으로 슬라이드시키면서 확경시키는, 확경 공정을 구비하고, 상기 설치 공정에 있어서, 상기 관로의 굽어짐부에서는, 상기 라이닝재의 상기 둘레 방향 양단부의 겹쳐진 부분이 상기 굽어짐부의 만곡의 외측을 향하도록, 상기 라이닝재를 설치하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 설치 공정에 있어서, 관로의 굽어짐부에서는, 라이닝재의 둘레 방향 양단부의 겹쳐진 부분이, 굽어짐부의 만곡의 외측을 향하도록 라이닝재가 설치된다. 이 때문에, 그 후의 확경 공정에 있어서, 라이닝재가 확경할 때에, 라이닝재의 둘레 방향 양단부가, 굽어짐부의 만곡의 외측을 향한 상태에서 둘레 방향으로 슬라이드하므로, 라이닝재의 상기 만곡 외측을 향한 부분이 부풀어 오르기 쉬워진다. 따라서, 굽어짐부의 내면과 라이닝재 사이의 공극이 작아져, 라이닝재가 굽어짐부의 내면을 따르기 쉬워진다.
제2의 발명의 관로의 라이닝 방법은, 상기 제1의 발명에 있어서, 상기 라이닝재는, 유리 섬유로 이루어지는 직물을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
라이닝재는, 노후화된 관로를 보수 혹은 보강하기 위한의 것이기 때문에 일정 이상의 강도가 요구되는데, 강도를 확보하기 위해서 라이닝재의 두께를 크게 하면, 관로의 실질적인 단면적이 작아진다. 이 점, 본 발명의 라이닝재는, 유리 섬유로 이루어지는 직물을 포함하기 때문에 강도가 높으므로, 그 만큼, 라이닝재의 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 상술한 유리 섬유로 이루어지는 직물은, 유리 로빙 클로스여도 된다(제3의 발명). 이 경우에는, 라이닝재의 강도가 더욱 높아진다.
제4의 발명의 관로의 라이닝 방법은, 상기 제2 또는 제3의 발명에 있어서, 상기 라이닝재는, 상기 유리 섬유로 이루어지는 직물에, 유기 섬유의 부직포가 겹쳐져 니들 펀치로 접합된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
설치 공정에 있어서 라이닝재를 관로에 삽입할 때 나, 그 후의 확경 공정에 있어서 라이닝재의 둘레 방향 양단부가 슬라이드하여 확경할 때 등에, 라이닝재의 일부에 큰 외력이 작용했을 때에, 유리 섬유로 이루어지는 직물에 있어서, 섬유의 어긋남(결 어긋남)이 생길 우려가 있다. 그 경우, 결 어긋남이 생긴 위치에 있어서, 라이닝재의 강도가 국소적으로 저하하게 된다.
이 점, 본 발명의 라이닝재는, 유기 섬유의 부직포와 유리 섬유로 이루어지는 직물이 겹쳐져 니들 펀치로 접합된 구조를 갖는다. 부직포는 긴 섬유가 얽힌 구조를 가지므로, 유리 섬유로 이루어지는 직물에 외력이 작용했을 때에, 이 직물에 겹쳐져 니들 펀치로 접합된 부직포에 의해서, 직물을 구성하는 유리 섬유에 저항이 부여된다. 따라서, 유리 섬유로 이루어지는 직물의 결 어긋남이 억제된다. 또한, 부직포에 의해, 직물의 단부에 있어서 유리 섬유의 풀림이 생기는 것도 방지된다. 이에 따라, 관로의 내측에 균일하고 강도가 높은 라이닝 구조를 구축할 수 있다.
제5의 발명의 관로의 라이닝 방법은, 상기 제4의 발명에 있어서, 상기 유리 섬유로 이루어지는 직물의 양면에, 상기 부직포가 각각 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 2층의 부직포에 의해서 유리 섬유로 이루어지는 직물이 끼워진 구조가 되므로, 직물의 결 어긋남이나 풀림이 한층 억제된다.
제6의 발명의 관로의 라이닝 방법은, 상기 제1~제5 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 라이닝재에는 열 결화성 수지액이 함침되어 있고, 상기 확경 공정에 있어서, 상기 라이닝재를 가열함과 더불어 내측으로부터 가압하고, 상기 둘레 방향 양단부를 서로 슬라이드시키고 상기 라이닝재를 확경시키면서 상기 열경화성 수지액을 경화시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 확경 공정에 있어서, 라이닝재를 가열하면서 내측으로부터 가압함으로써, 라이닝재를 확경시키면서, 라이닝재에 함침된 열경화성 수지액을 경화시킨다. 이에 따라, 관로의 내면에, 강고한 라이닝 구조를 구축할 수 있다.
제7의 발명의 관로의 라이닝 방법은, 상기 제6의 발명에 있어서, 통형상으로 구부려진 상기 라이닝재의 둘레 방향 양단부는, 겹쳐진 상태에서 핫 멜트 접착제에 의해서 접합되어 있고, 상기 확경 공정에 있어서, 상기 라이닝재를 가열함과 더불어 내측으로부터 가압함으로써, 상기 핫 멜트 접착제에 의한 상기 둘레 방향 양단부의 접합을 해제하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 라이닝재의 둘레 방향 양단부가 핫 멜트 접착제로 가접합되어 있기 때문에, 설치 공정에 있어서, 라이닝재를 관로 내에 삽입할 때에 양단부가 어긋나 라이닝재가 펴지는 것이 방지된다. 또한, 관로 내로의 설치 후에 라이닝재가 가열 가압되었을 때에, 핫 멜트 접착제가 연화하여 접합력이 저하된다. 이에 따라, 둘레 방향 양단부가 슬라이드 이동하여 라이닝재가 확경하고, 관로의 내면에 밀착한 상태에서 열경화성 수지가 경화된다.
제8의 발명의 관로의 라이닝재는, 유기 섬유의 부직포와 유리 섬유로 이루어지는 직물이 겹쳐져 니들 펀치로 접합된 구조를 가지고, 통형상으로 구부러져, 그 둘레 방향 양단부가 겹쳐진 상태에서 핫 멜트 접착제에 의해서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 유리 섬유로 이루어지는 직물을 포함하기 때문에 라이닝재의 강도가 높아지고, 라이닝재의 두께를 얇게 할 수 있다. 또한, 유리 섬유로 이루어지는 직물에 부직포가 겹쳐져 니들 펀치로 접합되어 있기 때문에, 관로 내로의 설치시나 확경시에, 라이닝재에 외력이 작용해도, 유리 섬유의 결 어긋남이 방지된다. 또한, 라이닝재의 둘레 방향 양단부가 핫 멜트 접착제로 가접합되어 있기 때문에, 설치 공정에 있어서, 라이닝재를 관로 내에 삽입할 때에 양단부가 어긋나 라이닝재가 펴지는 것이 방지된다. 또한, 관로에의 설치 후에, 라이닝재가 가열 상태에서 내측으로부터 가압되었을 때에는, 핫 멜트 접착제의 접합력이 저하한다. 따라서, 양단부의 가접합이 해제되어 슬라이드 가능해져, 라이닝재가 확경하여 관로의 내면에 밀착된다.
또한, 본 발명의 라이닝재를 이용하여, 굽어짐부를 갖는 관로의 라이닝을 행하는 경우에는, 둘레 방향 양단부의 겹쳐짐 부분이, 굽어짐부의 만곡 외측을 향하도록, 라이닝재를 설치함으로써, 굽어짐부에 있어서, 라이닝재의 관로의 내면과의 사이에 생기는 공극을 작게 억제할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관련된 라이닝재의 사시도이다.
도 2는 통형상으로 구부러지기 전의 라이닝재의 사시도이다.
도 3은 라이닝재의 단면도이다.
도 4는 도 1의 라이닝재의 둘레 방향 양단부의 겹쳐진 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 보수 대상의 관로의 굽어짐부의 단면도이다.
도 6은 라이닝재 설치시의 관로의 종단면도이다.
도 7은 설치 도중의 라이닝재의 반전의 선단부를, 진행 방향 전방으로부터 본 도면이다.
도 8은 설치 공정 후의 관로의 굽어짐부의 단면도이다.
도 9는 도 8의 IX－IX선 단면도이다.
도 10은 도 9의 타원 A로 둘러싸인, 라이닝재의 겹쳐진 부분의 확대도이다.
도 11은 확경 공정 후의 관로의 굽어짐부의 단면도이다.
도 12는 도 11의 XII-XII선 단면도이다.
도 13은 도 12의 타원 B로 둘러싸인, 라이닝재의 겹쳐진 부분의 확대도이다.
도 14는 변경 형태의 라이닝재의 단면도이다.
도 15는 종래 공법으로 관로의 보수를 행한 경우의, 관로의 굽어짐부의 단면도이다.
다음에, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 관련된 라이닝재의 사시도이다. 본 실시 형태의 라이닝재(1)는, 예를 들면, 농업용수 등의 기설 관로의 보수에 이용되는 것이며, 이 라이닝재(1)는, 기설 관로 내에 삽입된 후, 확경함으로써 관로 내면에 밀착한 상태로 설치된다.
우선, 라이닝재(1)의 구조에 대하여 설명한다. 도 2는, 통형상으로 구부러지기 전의 라이닝재의 사시도, 도 3은, 라이닝재의 단면도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 라이닝재(1)는 시트형상의 부재이며, 통형상으로 구부려진 상태로 사용된다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 통형상으로 구부려진 라이닝재(1)는, 통형상 직물(2)에 삽입되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 시트형상의 라이닝재(1)는, 폴리에스테르 등의 유기 섬유의 부직포(4)(예를 들면, 스판본드 부직포)와, 고강도의 유리 로빙으로 제직(製織)된 유리 로빙 클로스(5)가 교호로 겹쳐져 있고, 이들 복수의 층이 니들 펀치에 의해서 접합되어 있다. 또한, 유리 로빙 클로스(5)의 양면에 부직포(4)가 겹쳐지고, 유리 로빙 클로스(5)가 부직포(4)에 의해서 끼워진 구성으로 되어 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 라이닝재(1)는, 유리 섬유로 이루어지는 직물을 가지므로 강도가 높아지고, 그 만큼, 라이닝재(1) 전체의 두께를 얇게 할 수 있다. 또한, 유리 섬유로 이루어지는 직물이, 특히, 유리 로빙 클로스이므로, 라이닝재(1)의 강도가 더욱 높아진다.
또한, 통형상으로 구부려진 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부는, 겹쳐진 상태에서 핫 멜트 접착제(6)에 의해서 접합되어 있다. 도 4는, 도 1의 라이닝재의 둘레 방향 양단부의 겹쳐진 부분을 확대한 도면이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 핫 멜트 접착제(6)는, 라이닝재(1)의 단부의 표면 전역에 도포되는 것이 아니라, 통 길이 방향에 평행한, 복수(도 4에서는 2개)의 가늘고 긴 영역으로 나누어 부분적으로 도포되어 있다. 그리고, 이 라이닝재(1)의 한쪽 단부의 접착제(6)의 도포면에 다른쪽의 단부가 겹쳐지고, 라이닝재(1)의 양단부가 접합되어 있다. 또한, 이하에서는, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부가 서로 겹쳐진 부분을 「겹쳐진 부분(1a)」이라고 한다.
또한, 라이닝재(1)의 양단부의 접합은, 라이닝재(1)를 관로(P) 내에 반전시켜 삽입할 때에 양단부가 어긋나지 않도록 가고정하는 정도의 접합 강도로 충분하다. 그리고, 후에 설명하지만, 관로(P) 내에 라이닝재(1)를 설치한 후의, 확경 공정에 있어서의 가열에 의해서 핫 멜트 접착제(6)가 연화되어, 양단부의 접합이 해제된다.
도 1에 도시하는 통형상 직물(2)은, 예를 들면, 폴리에스테르 섬유로 제직되어 있다. 이 통형상 직물(2)의 외면은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에스테르 등의 열 가소성 수지의 피막(3)으로 덮여 있고, 통형상 직물(2)은 기밀성을 갖는 것으로 되어 있다. 이 통형상 직물(2)의 내측에, 통형상으로 구부려진 라이닝재(1)가 삽입됨으로써, 라이닝재(1)의 외표면이 통형상 직물(2)에 의해서 커버된다.
이상 설명한 라이닝재(1)는, 예를 들면, 다음과 같이 하여 제조된다. 우선, 유리 로빙을 평직기로 짜, 유리 로빙 클로스(5)로 한다. 다음에, 이 유리 로빙 클로스(5)와 부직포(4)를 교호로 적층하여 니들 펀치로 접합하고, 소정폭으로 절단하여, 시트형상의 라이닝재(1)로 한다. 또한, 시트형상의 라이닝재(1)를 통형상으로 구부리고, 둘레 방향 일단부의 표면에 핫 멜트 접착제(6)를 도포한 후에 타단부를 겹쳐, 양단부를 접합한다. 이와 같이 하여 제작된 통형상의 라이닝재(1)를 통형상 직물(2) 내로 끌어넣은 후, 라이닝재(1)와 통형상 직물(2) 전체를 열경화성 수지액에 함침시킨다.
또한, 수지액의 함침 방법으로는, 열경화성 수지액이 주입된 라이닝재(1)를 닙 롤러로 짜내는, 일반적인 방법이어도 되지만, 라이닝재(1)에 의해 균일하게 수지를 함침시킨다고 하는 관점에서, 이하의 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 즉, 일반적으로 사용되고 있는 것보다도 점도가 낮은(상온에서 밑으로 떨어지는 정도의 점도) 수지액을 사용하여, 수지액을 주입한 후의 라이닝재(1)를 높은 위치까지 반송함으로써, 라이닝재(1)에 부착된 여분의 수지액을 중력으로 떨어트리면서, 라이닝재(1)에 균일하게 수지액을 함침시킬 수 있다. 또한, 닙 롤러로 라이닝재(1)를 짜내는 경우에 비하여, 수지 함침 공정이 간단해진다. 또한, 이 수지 함침 후에 라이닝재(1)를 반송하는 경우에는, 점도가 낮은 수지액이 밑으로 떨어질 가능성이 있으므로, 수지액의 종류에 따른 증점 처리(예를 들면, 가열 혹은 냉각 등)를 행하여, 수지의 점도를 높인 상태에서 반송하는 것이 바람직하다.
다음에, 상술한 라이닝재(1)를 이용하여 기설 관로(P)를 보수하는 방법에 대하여 기술한다. 도 5는, 보수 대상의 관로의 굽어짐부의 단면도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 보수 대상이 되는 관로(P)는, 2개의 직관(10, 11)이 벤드관(12)(도 5에서는 90°엘보)으로 접속된 관로이다. 즉, 2개의 직관 부분(P1, P2)의 사이에 굽어짐부(P3)를 갖는 관로이다.
이 관로(P)를, 라이닝재(1)를 이용하여 보수할 때는, 우선, 통형상으로 구부려진 라이닝재(1)를 보수 대상의 관로(P) 내에 설치한다(설치 공정). 다음에, 관로(P) 내에 설치된 라이닝재(1)를, 그 둘레 방향 양단부를 둘레 방향으로 슬라이드시키면서 확경시킨다(확경 공정). 또한, 상기 확경 공정에서는, 라이닝재(1)를 가열함과 더불어 내측으로부터 가압함으로써, 라이닝재(1)를 확경시키면서, 라이닝재(1)에 함침된 경화성 수지액을 경화시킨다.
(설치 공정)
우선, 설치 공정에 대하여 설명한다. 도 6은, 라이닝재 설치시의 관로의 종단면도이다. 도 7은, 설치 도중의 라이닝재의 반전의 선단부를, 진행 방향 전방으로부터 본 도면이다. 도 6, 도 7에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 열경화성 수지액이 함침된 통형상의 라이닝재(1)에, 유체 압력을 작용시켜 그 내외면을 반전시키면서, 관로(P) 내에 설치한다(반전 공법). 보다 상세하게는, 릴(도시 생략)에 감겨진 장척의 라이닝재(1)의 일단부를 뒤집은 상태에서 관로(P)의 입구에 전체 둘레에 걸쳐서 고정한다. 여기서, 뒤집어진 부분의 내측의 면은 기밀성의 피막(3)으로 덮여 있다. 그리고, 이 뒤집어진 부분의, 피막(3)으로 덮인 면에 가압 에어 등의 유체 압력을 작용시킨다. 그러면, 유체 압력의 작용에 의해, 도 6에 굵은 선 화살표로 표시되는 바와 같이, 라이닝재(1)의, 반전의 선단 부분(1b)이 관로(P)를 따라서 전방으로 진출하고, 이에 따라 릴로부터 라이닝재(1)가 인출된다. 이에 따라, 라이닝재(1)의 반전이 연속적으로 진행되고, 그 전체 길이에 걸쳐서 표리가 반전된다. 또한, 이 반전 공법에서는, 유체 압력의 작용에 의해, 라이닝재(1)의 반전의 선단 부분(1b)이 관로(P)를 따라서 진행되어 가기 때문에, 굽어짐부(P3)를 갖는 관로(P)라도 라이닝재(1)를 설치하는 것이 비교적 용이하다. 또한, 상술한 것처럼, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부가 핫 멜트 접착제(6)에 의해서 접합(가접합)되어 있으므로, 라이닝재(1)의 내외면 반전시에, 둘레 방향 양단부가 어긋나 펴지는 것이 방지된다.
도 8은, 설치 공정 후의 관로의 굽어짐부의 단면도이다. 도 9는, 도 8의 IX－IX선 단면도이다. 도 10은, 도 9의 타원 A로 둘러싸인, 라이닝재의 겹쳐진 부분의 확대도이다. 상기의 반전 공법에 의한 라이닝재(1)의 설치가 완료했을 때에는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 라이닝재(1)와 통형상 직물(2)의 내외 위치가 역전하고, 라이닝재(1)의 내면이 통형상 직물(2)에 의해서 덮인 상태로 된다.
여기서, 이 설치 공정에서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 굽어짐부(P3)에 있어서, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부의 겹쳐진 부분(1a)이, 굽어짐부(P3)의 만곡의 외측을 향하도록, 라이닝재(1)를 설치한다. 구체적으로 상기의 반전 공법에 따라 라이닝재(1)를 관로(P) 내에 설치하기 전에, 라이닝재(1)의 겹쳐진 부분(1a)을 관로(P)의 측방의 한쪽(굽어짐부(P3)에 있어서 만곡 외측이 되는 방향)을 향해 둔다. 이 상태에서 라이닝재(1)의 반전을 개시함으로써, 도 9에 도시하는 바와 같이, 라이닝재(1)의 겹쳐진 부분(1a)이, 굽어짐부(P3)의, 만곡 외측의 내면과 대향하게 된다. 또한, 관로(P)의 보수를 행하기 전에는, 관로(P) 내에 텔레비전 카메라를 삽입하여 그 내면 상태를 조사한다고 하는 작업을 행하는데, 이 때에, 텔레비전 카메라에 의해, 관로(P)의 굽어짐부(P3)의 만곡 외측의 방향도 함께 확인해 둔다.
(확경 공정)
다음에, 확경 공정에 대하여 설명한다. 도 11은, 확경 공정 후의 관로의 굽어짐부의 단면도이다. 도 12는, 도 11의 XII-XII선 단면도. 도 13은, 도 12의 타원 B로 둘러싸인, 라이닝재의 겹쳐진 부분의 확대도이다.
확경 공정에서는, 관로(P) 내에 설치된 라이닝재(1)를 열경화성 수지액의 경화 온도(예를 들면, 80~100℃) 이상으로 가열하면서, 라이닝재(1)를 내측으로부터 가압한다. 이에 따라, 라이닝재(1)를 확경시킴과 더불어 열경화성 수지액을 경화시킨다. 이와 같이, 라이닝재(1)를 가열함과 더불어 내측으로부터 가압하는 방법은 특정 방법에 한정되지 않지만, 예를 들면, 이하와 같이, 가열 매체를 이용하여, 라이닝재(1)의 확경과 열경화성 수지액의 경화를 동시에 행하는 방법이 간편하다.
설치 공정 후(반전 후)의 상태에서는, 라이닝재(1)의 내측에 통형상 직물(2)이 배치되고, 또한, 이 통형상 직물(2)의 내면이, 기밀성 피막(3)으로 덮인 상태가 된다. 따라서, 통형상 직물(22) 내에, 가열 공기나 증기 등의 가열 매체를 공급함으로써, 라이닝재(1)를 가열하면서 내측으로부터 가압하여 확경시킬 수 있다.
이 확장 공정에서는, 라이닝재(1)를 열경화성 수지의 경화 온도(예를 들면 80~100℃)까지 가열한다. 이 때, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부를 가접합하고 있는 핫 멜트 접착제(6)가 연화하여, 접합력이 저하하기 때문에, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부가 둘레 방향으로 슬라이드 가능해진다. 또한, 핫 멜트 접착제(6)의 종류는, 열경화성 수지액의 경화 온도에 맞추어 적절히 선택하면 된다. 이 가열과 동시에 라이닝재(1)를 내측으로부터 가압함으로써, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부를 둘레 방향으로 슬라이드시켜, 라이닝재(1)를 확경시킨다. 이에 따라, 라이닝재(1)가 관로(P)의 내면에 가압되어 밀착하고, 그 상태에서 열경화성 수지가 열 경화한다. 따라서, 관로(P)의 내면에, 열경화성 수지가 고강도의 유리 로빙 클로스(5)에 의해서 강화된, 강고한 라이닝 구조가 구축된다.
그런데, 도 9에 도시하는 바와 같이, 앞의 설치 공정에 있어서, 관로(P)의 굽어짐부(P3)에서는, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부의 겹쳐진 부분(1a)이, 굽어짐부(P3)의 만곡의 외측을 향하도록 라이닝재(1)가 설치되어 있다. 이 때문에, 이 확경 공정에 있어서, 라이닝재(1)를 확경시켰을 때에는, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부의 겹쳐진 부분(1a)이, 굽어짐부(P3)의 만곡의 외측을 향한 상태에서 양단부가 둘레 방향으로 슬라이드하므로, 이 만곡 외측을 향한 부분이 외측으로 확대되기 쉬워진다. 따라서, 도 11, 도 12에 도시하는 바와 같이, 굽어짐부(P3)에 있어서, 라이닝재(1)와 관로(P)의 내면 사이의 공극이 작아져, 굽어짐부(P3)에 있어서도 라이닝재(1)가 관로(P)의 내면 전체 둘레에 따르기 쉬워진다. 또한, 관로(P)의 굽어짐부(P3)에서는, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부가 크게 슬라이드함으로써, 외측으로 확대된다. 따라서, 굽어짐부(P3)에서는, 관로(P)의 직관 부분(P1, P3)에 비하여, 둘레 방향 양단부의 슬라이드량이 커진다. 다르게 말하면, 굽어짐부(P3)에 있어서의, 라이닝재(1)의 겹쳐진 부분(1a)의 겹쳐짐량은 직관 부분(P1, P3)에 비하여 작아 진다.
또한, 굽어짐부(P3)의 만곡의 곡율이 클(곡율 반경이 작을)수록, 굽어짐부(P3)의 내주와 외주 사이의 둘레 방향 길이의 차이가 커지기 때문에, 라이닝재(1)와 굽어짐부(P3)의 만곡 외측 부분의 내면과의 사이에 공극이 생기기 쉽다. 이 때문에, 이와 같이 굽어짐부(P3)의 만곡의 곡율이 큰 경우에, 라이닝재(1)를 굽어짐부(P3)의 외측을 향해서 크게 확대할 수 있는 본 발명은, 특히 효과적이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상술한 설치 공정에 있어서, 반전 공법을 채용하고 있기 때문에, 라이닝재(1)의 내외면 반전시에, 라이닝재(1)에 큰 인장력이 작용하기 쉽다. 또한, 확경 공정에 있어서, 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부가 슬라이드하여 라이닝재(1)가 확경할 때는, 상기 양단부에 큰 마찰력이 작용하기 쉽다. 이와 같이, 라이닝재(1)의 일부에 큰 외력이 작용했을 때에 유리 로빙 클로스(5)에 결 어긋남이 생기기 쉽다. 그러나, 본 실시 형태의 라이닝재(1)에 있어서는, 유리 로빙 클로스(5)에 부직포(4)가 겹쳐져 니들 펀치에 의해서 접합되어 있다. 그리고, 부직포(4)는 긴 섬유가 얽힌 구조를 가지고 있으므로, 유리 로빙 클로스(5)에 외력이 작용했을 때에, 이 유리 로빙 클로스(5)와 접합된 부직포(4)에 의해서, 유리 로빙 클로스(5)를 구성하는 유리 섬유에 저항이 부여되어, 유리 섬유의 어긋남, 즉, 유리 로빙 클로스(5)의 결 어긋남이 억제된다.
또한, 라이닝재(1)의 제조시에, 1매의 큰 유리 로빙 클로스로부터 복수매의 유리 로빙 클로스(5)를 잘라내는 경우, 각각의 유리 로빙 클로스(5)의 절단된 단부에 있어서 섬유의 풀림이 생기기 쉽다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 유리 로빙 클로스(5)에 부직포(4)가 겹쳐짐으로써, 유리 로빙 클로스(5)의 단부의 풀림도 방지된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 유리 로빙 클로스(5)의 양면에 부직포(4)가 겹쳐지고, 유리 로빙 클로스(5)가 2층의 부직포(4)에 의해 끼워진 상태에서, 니들 펀치로 접합되어 있으므로, 유리 로빙 클로스(5)의 결 어긋남이나 단부의 풀림이 한층 더 억제된다.
다음에, 상기 실시 형태에 다양한 변경을 추가한 변경 형태에 대하여 설명한다. 단, 상기 실시 형태와 동일한 구성을 갖는 것에 대해서는, 같은 부호를 붙여 적절히 그 설명을 생략한다.
1］라이닝재의 구성은, 상기 실시 형태의 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 이하와 같은 구성의 라이닝재를 채용할 수도 있다.
(1) 상기 실시 형태에서는, 유리 로빙 클로스(5)의 양면에 부직포(4)가 겹쳐지고, 유리 로빙 클로스(5)가 2층의 부직포(4)에 의해서 끼워진 구성으로 되어 있는데, 유리 로빙 클로스(5)의 한쪽의 면에만 부직포(4)가 겹쳐진 구성이어도, 유리 로빙 클로스(5)의 결 어긋남 방지, 혹은, 단부의 풀림 방지라고 하는 효과가 얻어진다.
(2) 유리 섬유로 이루어지는 직물로는, 유리 섬유를 혼합한 유리 로빙으로 이루어지는 유리 로빙 클로스에 한정되지 않고, 꼬임이 있는 유리 연사로 제직된 유리 클로스를 이용할 수도 있다.
(3) 라이닝재가, 유리 섬유로 이루어지는 직물과 부직포의 적층 구조를 가질 필요는 없다. 예를 들면, 부직포(4)의 일부가 생략되어도 된다. 일예를 들면, 부직포(4)와 유리 로빙 클로스(5)가 교호로 적층되어 있을 필요는 없고, 도 14에 도시하는 바와 같이, 복수매의 유리 로빙 클로스(5)의 상하 양측에만 부직포(4)가 적층되어도 된다. 혹은, 부직포(4)가 전혀 설치되지 않아도 된다. 또한, 라이닝재의 강화 섬유층이, 유리 섬유의 직물일 필요는 없다. 예를 들면, 상술한 특허 문헌 1과 마찬가지로, 라이닝재가, 열경화성 수지액에 단섬유의 고강도 섬유를 분산시킨 SMC(시트 몰딩 컴파운드)여도 된다.
2］상기 실시 형태는, 통형상의 라이닝재(1)를, 그 내외면을 반전시키면서 관로(P) 내에 설치하는, 이른바, 반전 공법에 적용한 예인데, 본 발명의 라이닝재는, 내외면을 반전시키지 않고 그대로 관로(P) 내로 끌여넣어 설치하는 공법에도 적용할 수 있다. 또한, 이 경우에도, 관로(P)에의 끌어넣을 때나 라이닝재의 확경시 등에, 라이닝재에 큰 외력(인장력)이 작용하는데, 상기 실시 형태와 같이, 유리 로빙 클로스(5)에 부직포(4)가 겹쳐진 구성인 경우에는, 유리 로빙 클로스(5)의 결 어긋남이 방지된다.
3］라이닝재(1)에 함침되는 경화성 수지액은, 열경화성인 것에 한정되지 않고, 광 경화성, 또한, 상온 경화성의 것을 사용할 수도 있다. 단, 상기 실시 형태와 같이, 적층 부재(2)의 둘레 방향 양단부가 핫 멜트 접착제(6)에 의해서 가접합되는 경우에는, 경화성 수지액의 경화와 핫 멜트 접착제(6)의 연화(접합 해제)를 한번에 행할 수 있도록, 열경화성의 수지액을 채용하는 것이 바람직하다.
4] 상기 실시 형태에서는, 통형상의 라이닝재(1)의 둘레 방향 양단부가, 핫 멜트 접착제(6)로 접합되어 있는데, 이 이외의 방법, 예를 들면, 봉제로 접합되어도 된다. 단, 봉제로 접합하는 경우는, 확경 공정에서 라이닝재(1)에 내압이 작용했을 때에 봉제부가 파단하도록, 비교적 약한 접합으로 할 필요가 있다.
또한, 겹쳐진 둘레 방향 양단부 사이에 작용하는 마찰력이 크다는 이유로, 라이닝재의 관로 내로의 설치시에, 통형상으로 구부려진 라이닝재가 크게 펴질 우려가 없는 경우에는, 라이닝재의 둘레 방향 양단부를 접합할 필요는 특별히 없다.
5] 상기 실시 형태는, 기설 관로를 보수하는 경우에 본 발명을 적용한 예인데, 기설, 신설에 상관없이, 관로의 보강을 위해서 라이닝재를 설치할 수도 있다.
1 : 라이닝재 1a : 겹침 부분
4 : 부직포 5 : 유리 로빙 클로스
6 : 핫 멜트 접착제 P : 관로
P3 : 굽어짐부

Claims (8)

  1. 굽어짐부를 갖는 관로의 라이닝 방법으로서,
    시트형상의 라이닝재를 통형상으로 구부리고, 또한, 그 둘레 방향 양단부를 둘레 방향으로 겹친 상태에서, 상기 라이닝재를 상기 관로 내에 설치하는 설치 공정과,
    상기 관로 내에 설치된 상기 라이닝재를, 그 둘레 방향 양단부를 둘레 방향으로 슬라이드시키면서 확경시키는 확경 공정을 구비하고,
    상기 설치 공정에 있어서, 상기 관로의 굽어짐부에서는, 상기 라이닝재의 상기 둘레 방향 양단부의 겹쳐진 부분이 상기 굽어짐부의 만곡의 외측을 향하도록, 상기 라이닝재를 설치하는 것을 특징으로 하는 관로의 라이닝 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 라이닝재는, 유리 섬유로 이루어지는 직물을 포함하는 것을 특징으로 하는 관로의 라이닝 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 유리 섬유로 이루어지는 직물이, 유리 로빙 클로스인 것을 특징으로 하는 관로의 라이닝 방법.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 라이닝재는, 상기 유리 섬유로 이루어지는 직물에, 유기 섬유의 부직포가 겹쳐져 니들 펀치로 접합된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 관로의 라이닝 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 유리 섬유로 이루어지는 직물의 양면에, 상기 부직포가 각각 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는 관로의 라이닝 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라이닝재에는 열경화성 수지액이 함침되어 있고,
    상기 확경 공정에 있어서, 상기 라이닝재를 가열함과 더불어 내측으로부터 가압하여, 상기 둘레 방향 양단부를 서로 슬라이드시키면서 상기 라이닝재를 확경시켜 상기 열경화성 수지액을 경화시키는 관로의 라이닝 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    통형상으로 구부려진 상기 라이닝재의 둘레 방향 양단부는, 겹쳐진 상태에서 핫 멜트 접착제에 의해서 접합되어 있고,
    상기 확경 공정에 있어서, 상기 라이닝재를 가열함과 더불어 내측으로부터 가압함으로써, 상기 핫 멜트 접착제에 의한 상기 둘레 방향 양단부의 접합을 해제하는 것을 특징으로 하는 관로의 라이닝 방법.
  8. 유기 섬유의 부직포와 유리 섬유로 이루어지는 직물이 겹쳐져 니들 펀치로 접합된 구조를 가지고,
    통형상으로 구부러져, 그 둘레 방향 양단부가 겹쳐진 상태에서 핫 멜트 접착제에 의해서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 관로의 라이닝재.
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