JPH01189374A - 管内面のライニング補修工法 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、地下に布設されたガス管、水道管などの既設
管で、特に、支管あるいは供給管と称せられる既設管に
対し、その管内面に、布設状態のままで均一な樹脂のラ
イニングを施す管内面のライニング補修工法に関するも
のである。

【従来の技術】

一般に、ガス管、水道管などの地下に布設されている既
設配管は、経年によって、管に腐蝕孔や継手部の弛みが
生じて、漏洩が起るおそれがあることから、その漏洩予
防、保全のため、施工後、所要の時期に、上記既設配管
に対し、その布設状態のまま管内面に対する樹脂ライニ
ングによる補修が行なわれている。 この補修工法としては、従来から「ビグ移動法」あるい
は「気相法」などが知られている。しかし、上記「ビグ
移、動法」ではビグがその管路の口径変化部、曲管部で
引掛り、流通不能、補修不能の事態に陥るおそれがあり
、条件がよい場合に限られる。 一方、従来の「気相法」では、低粘度（例えば１５．０
００ｃｐｓ以下）の樹脂を使用しなければならないとい
う制約から、その塗膜の厚さが殆んど０．５ｎ＋ｍ以下
と薄く、しかも、ライニング塗膜は、管内壁の上側で薄
く、下側で厚くなり、とりわけ、曲管においてｒ／Ｘ蝕
の起り易い管の外周曲面側で薄くなるという現象がさけ
難い。このため、施工上、可及的に高粘度の樹脂を使用
して上記「気相法」を実現しようとすると、多量の空気
が必要であり、かつ２　ｋＱ／　ｃｍ２以上で高速の気
流が必要となる。 これは機器設備の大型化をもたらすだけでなく、作業環
境での騒音が問題となり、居住区域では不適当である。 また、２　ｋｏ／　ｃｎ２以上の空気圧を用いた場合、
既に、管内にピンホール状態の腐蝕孔がある時、ここよ
り空気が吹き扱けて、腐蝕孔を拡大し、むしろ、管を損
傷する結果となる。 （発明が解決しようとする問題点］ そこで、本発明者らは、既に、既設配管の一端側の管内
に、管路内を充満閉塞するように液状の樹脂団を充填し
、上記樹脂団を所定の低圧気体で流動させ、管内面に所
要の膜厚のライニングを行なう管内面のライニング補修
工法を提唱した。ここでは、管径、樹脂粘度、充填樹脂
団の管内長さ、などの関係条件から、樹脂速度を適宜コ
ントロールし、管内面に対する樹脂の膜厚が設定でき、
相当な厚さのライニングが可能である。 しかしながら、上記樹脂団の１回分の充填缶による塗膜
形成の長さには制約があるので、補修対象区間の長い既
設配管の場合には、充填された樹脂団が減少して、途中
で、押圧のための低圧気体が進行方向に吹き抜けた段階
で、再びライニング開始側から追加の樹脂を充填し、こ
れを同じ低圧気体で既設配管のライニング終了個所まで
運び、そこから再びライニングを継続している。このた
めに、追加の樹脂を上記ライニング終了個所まで運び込
むのに相当の時間を要する。また、樹脂を追加するのに
、先きの樹脂団を低圧気体が進行方向に吹き抜けるまで
持たなければならないので、吹ぎ抜けの際既設配管内の
低圧気体を無駄に消費してしまい、不経済である。 本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、少なく
とも追加の樹脂は、既設配管のライニング終了側端部か
ら導入した樹脂注入手段で上記既設配管内に供“給する
ことで、樹脂の補填のために時間を要することがなく、
低圧気体による樹脂の押圧移動動作を継続的に行なえる
ことで作業性を向上した管内面のライニング補修工法を
提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

゛このため、本発明では、既設配管の一端側の管内に、
その開口部から所要長さにわたって管路内を充満閉塞す
るように樹脂を液状のまま充填し、該充填樹脂を流動さ
せることにより、管径、樹脂粘度、充填樹脂艮などの関
係条件から管内面に所要の膜厚を形成するものにおいて
、上記既設配管のライニング開始側に充填樹脂を押して
移動するための低圧気体を供給すると共に、少なくとも
追加充填する樹脂を上記既設配管のライニング終了側か
ら導入した樹脂注入手段によって管内に供給している。

【作　　用１ したがって、既設配管内を移動する樹脂団は、ライニン
グのために消費されて減少しても、追加された樹脂を加
えて移動できるから、−ａして全対象区間でのライニン
グ作業を効率的かつ経済的に実現することができる。 【実　施　例】 以下、本発明による実施例を添付した図面に駐いて説明
する。 図面において、第１図は、本発明による補修工法の実施
例を概略的に示すもので、符号１は補修対象の既設配管
である。この既設配管１は、地下や建物内部等に布設さ
れているガス管、水道管のような既設配管であり、特に
本発明によって補修しようとする対象の既設配管１は、
ガス管についていうと、一般に口径１５〜４０１１ＩＩ
ｌ程度の供給管、口径５０〜１００ｍｍ＋程度の支管、
１００１ｍｍ以上の本管と呼ばれている既設配管を対象
としている。 この既設配管１は、補修に際して、所定長さの補修区間
に区切られているもので、その一端開口部には所定長さ
を有するランチ１７−２がフランジ３を介して接続され
ている。 上記ランチャ−２には、樹脂供給手段である電磁量閉弁
５を介して樹脂注入器４が接続され、この樹脂注入器４
から所定良さにわたって管路内を充満閉塞するように液
状のライニング樹脂Ａがランチ？−２内に導入されるよ
うにしである。ここにライニング樹脂Ａは、主剤と硬化
剤を調合した常温２液硬化型の樹脂でチクソトロピー性
を有する樹脂が使用される。なお、上記樹脂注入５４に
は、予め主剤と硬化剤を混合した樹脂を空気加圧式注入
器により圧送供給してもよく、また、主剤と硬化剤を図
示しない別々のポンプにより圧送しつつその過程でスタ
ティックミキサーにより両者を混合供給するようにして
もよい。 また、上記ランチャ−２には樹脂注入器４の電１ｉｆ１
開閉弁５と連動して逆向きに動作する電！＆開閉弁１が
設置され、その後方に演算装置６′によって演算制御さ
れる流動調整弁１１および１６と、それらの気体流聞を
計測する流量計９゜１７および気体供給圧を計測する圧
力計８．１０などからなる制御装置６を介して小型コン
プレッサ１２が接続されており、このコンプレッサ１２
からの圧送空気が制御装置６で流量制御されてランチ１
７−２内に導入され、既設配管１内に向けて送り込まれ
るようにしている。 また、上記コンプレッサ１２からの圧送空気は制ｍ＋装
′ａ６によって制御される三方切換弁１３を介してラン
チャ−２内に導入されると共に、流量調整弁１４を介し
て樹脂注入器４内にも導入され、樹脂注入器４内に設け
た加圧摺動板１５を介してライニング樹脂Ａが制ｔｌＩ
Ｉ装置６によって制御される電磁開閉弁７と連動して開
ＩＩｌ動作される電磁開閉弁５から一定圧力で液状のま
まランチ？−２内に所定但押出し充填されるようにしで
ある。 一方、上記既設配管１の他端開口側（ライニング作業の
終了側）には、上記と同様の樹脂注入器４′および加圧
摺動板１５′　が用意してあり、これには電磁開閉弁５
′を介して樹脂注入ホース１８が接続しである。また、
前記コンブレラ９１２からは（別にコンプレッサを用意
してもよいが）流量調整弁１４′　を介して加圧空気が
上記樹脂注入器４′が供給される。なお、上記流量調整
弁１４′　および？Ｉｉ磁開開開閉弁５′御は、演算装
置６′での演算結果に基いて、上記制御装置ｉ１６から
の制御信号で行なわれる。 次に上述の装置による補修作業の作業工程を説明すると
、まず、既設配管１の始端側開口部に接続されたランチ
ャ−２内に、電磁開閉弁７を閉じるとともに、１１１開
閉弁５を開いて樹脂注入器４内から所定量のライニング
樹１１ＦｒＡを液状のまま注入する。この樹脂Ａの注入
は、ライニング樹脂Ａが、ランチャ−２内よりさらに既
設配管１の始端側の管路内に所定長さにわたって、その
管路内を充満ｒＡＭするように充填される。 次に１記樹脂への充填が完了すると、電磁開閉弁５を閉
じるとともに、送風系路側の電磁開閉弁７を開いてコン
プレッサ１２からの圧送空気を、三方切換弁１３を切換
えて流量調整弁１１および流量計９を通してランチャ−
２の端部より管内に送り込むように制御される。 これにより圧送空気が、前記充填樹脂Ａの後端面を後方
から抑圧するように作用し、その静圧の押圧力によりラ
イニング樹脂Ａに流動性が付与され、ライニング樹脂Ａ
が、柱状の状態でランチャ−２内より既設配管１内を団
塊となって流動進行する。この時の樹脂へに作用させる
押圧力は、樹脂Ａに流動性を付与する初期押圧力を大気
圧に対して略１．５にり／　ｃｍ２程度とし、また、流
動性が付与されて樹脂へが既設配管１内を流動進行する
時には、その押圧力を流動ｍ調整弁１６により減圧して
、大気圧に対し略０．６ｋｇ　７ｃｍ２以下の低圧に下
げられる。 この樹脂Ａの流動進行により、流動時、管内面に接触し
ながら流動する時の壁面に対する付着力で、樹１ＩＩｌ
ＩＡが管内面に残留されつつ進行し、樹脂団の通過後に
は、この残留樹脂によって管内面に所要膜厚のライニン
グ塗膜ａが均一に形成される。 ここで、まず樹脂への走行速度Ｖを一定として、樹脂粘
度を変化させた場合、樹脂粘度が低い方が前記樹脂の端
面形状は第２図に示すような砲弾形となって膜厚は厚く
、また、粘度が高い方が第３図に示すような垂直形の端
面形状となって膜厚は薄くなる。 また樹脂粘度を一定にした場合、圧縮押圧力Ｐを高くし
て樹脂Ａの走行速度を速めると、前記樹脂の端面形状は
、第２図に示す砲弾形となって膜厚は厚くなる。また、
圧縮押圧力ａを低くして走行速度を遅くすると樹脂の端
面形状は第３図に示す垂直形の端面形状となって膜厚は
薄くなる。 つまり、樹脂粘度と走行速度■の関係では、樹脂の端面
形状が、第２図に示すような砲弾形になるように樹脂Ａ
を流動走行させれば膜厚は厚膜に形成され、また、第３
図に示すような垂直に近い端面形状になるように樹脂Ａ
を流動走行させると膜厚はＳ膜に形成されることが実験
的、理論的にも確認されている。 したがって、本発明による補修工法では、まず目的とす
る既設配管１の管内面に形成すべきライニング塗膜の膜
厚を、どの程度の厚さに形成するかを選定し、この膜厚
の選定に基づいて、補修対象管の管径、使用する樹脂粘
度、充填された樹脂量などの補修関係条件から、所望す
る膜厚を形成するために必要な樹脂Ａの流動速度を設定
し、この設定された流動速度でライニング樹脂量が管内
を流動走行するように、コンプレッサ１２からの圧送空
気を制御装置６により制御して充填樹脂Ａの後端面に所
要静圧の押圧力を付与させる。 この場合、使用する樹脂Ａは、前述したようにヂクソト
ロビー性の樹脂が使用され、この種の樹脂は外力を加え
た場合、その塗料構造が破壊されて軟化現象を起し、外
力を取り去ると時間の経過と共に原状に回復する性質を
有するから、上記樹脂Ａの押圧力は、前述したように流
動後の管内走行時における押圧力（略０．６ｋｇ　７ｃ
ｍ２以下）に対して、流動性を付与する初期押圧力を幾
分高目に略１．５ｋｇ　／ｃｍ２程度の圧力に設定する
。 このような圧力設定の場合、その初期押圧力はランチャ
−２の部分の管内に作用してＦ！Ｌ設配管１内には殆ど
影響を与えず、また、既設配管１内における押圧力は、
これが大気圧に対し僅かな圧力差を有するように略０．
６ｋｇ　７ｃｍ２以下の低圧に設定されていることで、
老朽化した既設配管１においても腐蝕孔からの吹抜は現
象が確実に回避できる。 また上記押圧力により樹脂量が管内ｖｌｅ＋、、、てラ
イニング塗膜の形成が進行し、その塗膜の形成により樹
脂Ａの流動量が減少すると、その樹脂」の減少に対応し
て上記押圧力を減衰させ、ライニング樹脂への流動速度
が一定となるように制御装置６、流ｆｆｉ調整弁１１お
よび１６により管内に流入する空気量を制御する。 すなわち、樹脂団が管内を移動して樹脂量が減少すると
、それに伴って樹脂Ａの流動速度が速くなる傾向になる
が、この流動速度は、既設配管１内に導入された押動気
体の管内圧力に関連して変化するものであり、さらに管
内圧力は管内に流入した押動気体の攪と、樹脂団の位置
、すなわち樹脂団の後方側の体積によって定まるもので
あるから、管内に流入した押動気体の吊を流ｍ計９．１
１により計測し、さらに管内の気体量を計測した各時点
における管内圧力を計測することにより、演算装置６′
により管内の気体の体積の変化、すなわら樹脂の位置の
変化から樹脂団の速度を算出することができる。これに
よって始端側の制御装置６により樹脂Ａの流動速度が一
定になるような押動１１が１りられるように、流量調整
弁１１（Ｒ１）と流量調整弁１６（Ｒｚ）がコントロー
ルされて、樹脂量の減少に合せて樹脂団の流動速度が一
定となるように樹［１１Ａの押圧力が自動的に減衰され
るように制御される。 以下、樹脂Ａの流動速度を一定に保持する制叩Ｈ茸６の
作動について詳しく説明する。 まず、管内に流入した押動気体のｆｆ１Ｑ１、管内の圧
力Ｐ１とすれば、 π／４・ｄ２　・Ｉｔ　１　・ＰＩ　−Ｑｌ　・Ｐａ　
−・＝（１）の関係にあるので、ある時刻Ｔ１における
Ｑｌ。 Ｐｏ、Ｐｌを測定すれば、（１）式より１１を知ること
ができる。 管内に流入した押動気体Ｑ１とは、流量計９によるｊｒ
１測値Ｆ１と流量計１７による３１測値Ｆ２との差であ
る。この流量計９．１７には質量流１計を使用すると気
体の温度の影響がないので都合がよい。 ここでＪｔｌは時刻Ｔ１における樹脂位四、Ｐ。 は圧力計１０の計測値、Ｐｌは圧力計８の計測値、ｄは
既設配管１内のライニング内径である。 次に樹脂流動速度を検知するために、ある時間（を秒）
だけ空気供給を停止し、圧力計８により管内圧力の変化
ＰＩ→Ｐ２を計測し、このときの樹脂位置を１２とすれ
ば、 Ｊｌｚ　・Ｐｔ＝Ａｚ−Ｐｚとなり、 Ｒ２を知ればある時間を秒後の樹脂層ｒ１ｔＡｚを知る
ことができる。 したがって、樹脂流動速度Ｖは、 Ｖｌ□−Ｊ！、　１／ｊとなる。 また、空気の供給を停止せず、前状態の一定流入をつづ
ける場合は、ある時刻Ｔ１における押動気体の流入ｍＱ
ｚ、管内の圧力ＰＲを測定し、π／４・ｄ２　・１□　
・Ｐｚ−Ｑｚ’ＰｏからＡｍ　＝Ｑｘ　　・Ｐｏ／７ｒ
／４　・ｄ　２　・Ｐｚとなり、樹脂流動速度Ｖは、 Ｖ＝ｊ！ｚ　　ＪＬｔんＴｌ　　Ｔｌとなる。 このようにして、演算装置６′と制御装置６により樹脂
流動速度Ｖが一定となるように流量調整弁１１（Ｒ１）
、流ａｔ調整弁１Ｇ（Ｒ１）を制御する。 かくしてライニング樹脂Ａは、既設配管１の注入側管端
に接続された所定長さのランチャ−２より液状のまま管
内の所定の長さを充満閉塞するように充填され、上記充
填樹脂に流動性を付与する押動気体圧力をその管内流動
速度が管の始端側における押動気体の質量流量および管
内圧力を計測して得られた樹脂位置と、所定時間毎に計
測された樹脂位置の差から算出された樹脂速度を一定に
するように管内の押動気体の暦をＩＩＪ１２１Ｉシて既
設管１の管内面に、均一な所要膜厚のライニング塗膜ａ
を形成して行く。 一方、本発明の補修工法では、樹脂注入ボース１８が既
設配管１の他端開口から挿入され、第１図のように、所
定個所毎に樹脂団Ａ′を形成するように、あるいは、第
４図のように、長さ方向に一方母、連続的に樹脂層Ａ　
ＬＬを形成するように、上記注入１ＦＪ４′から樹脂を
供給する。第１図の実施例の場合、最初の樹脂団Ａが、
ライニング過程で減少して、圧送空気が上記樹脂団Ａを
吹き抜ける以前の樹脂団のうちに、次の樹脂団Ａ′に到
達するように、間隔１′で樹脂団Ａ′を供給することが
望ましい。このため、このような間隔Ｌ′は、演算装置
６′で演算され、制！ＩｌＩ装置６では、樹脂注入ホー
ス１８の挿入長さを適当な送り手段例えばウィンチ１９
で調節するように制御する。また、流量調整弁１４′の
開度制御および電磁開閉弁５′の開閉制御を上記制御装
置６で行なう。 また、第４図の実施例では、樹脂層Ａ　ｎの単位長さに
おける樹脂量がその単位長さにおける既設配管１の内面
ライニング塗膜に使う樹脂量に相当するように、樹脂供
給を、演算装置６′、制御装置６の働きで実現寸れば、
上記樹脂層Ａ　Ｉ＋に最初の樹脂団Ａが到達して以後は
、樹脂団としての移動総量に変化がなくなるので、圧送
空気の圧力を一定に保つように、単位時間当りの供給空
気量を一定にすることができ、樹脂団への移動速度も一
定にでできるので、これに見合った均一の膜厚を容易に
４ｑられ、制御が有利となる。 なお、第５図にみられる実施例では、樹脂団Ａを、圧送
空気が吹き抜けた段階で、樹脂注入ホース１８を介して
、次の所要の追加樹脂団Ａ″を供給する補給の方式が示
されている。 なお、上記実施例において、管内樹脂の充填ｍを所定の
母にυ１限することにより、樹脂の押動気体圧は、低圧
力に抑えることが可能となり、これによって補修管に腐
蝕孔などがあった場合でも吹き仮けを起すことなく良好
なラインニングができるものである。 なお、本発明による補修施工において、既設配管１の途
中に大きい腐蝕孔があったり、バルブがｍ止されていな
い分岐管が接続されている場合には、樹脂団が通過した
直後に、押動気体がそこから吹き扱けて急激な押圧力の
低下をひき起し、それ以上樹脂Ａの流動進行がしなくな
ることがある。 この場合は、制御装置６内の圧力Ｈｔ８、流量計９によ
り検知されて、時間当りの吹き抜は気体の流量が算出さ
れるので、その流層が加昇され、樹脂団の押動速度を維
持するようになっている。 すなわち、上記押動気体の吹き抜けが生じた場合は、直
にマツプ化された吹き扱は前の押動気体の流量と時間当
りの吹き扱は気体の流量より算出された補正流量が、吹
き抜は後の押動気体に加算されて元の押切速度に戻され
て再び樹脂の流動を開示させるとともに、管内を移動す
る樹脂量の減少に対応してライニング樹脂の流＃ｌ速度
を一定に保持するよう静圧の押圧力を制御することがで
きるようになっている。 なお、上記実施例では、最初の樹脂団はランチャ２を介
して既設配管１の前側（ライニング開始端）から供給し
たが、上述の樹脂注入ホース１８を介して、既設配管１
の後側（ライニング終了端）から供給し、それもランチ
ャ２内へと最初に供給する形で実施してもよい。この場
合には、ランチャ２への樹脂供給のための′Ｓ置、すな
わち樹脂注入器４、電磁開面弁５などを省略できる。

【発明の効果】

以上に説明したように本発明によろうイニング補修工法
によれば、少なくとも追加の樹脂は、既　４設配管のラ
イニング終了側端部から導入した樹脂注入手段で上記既
設配管内に供給することで、樹脂の補填のために時間を
要することなく、低圧気体による樹脂の抑圧移動動作を
継続的に行なえることで作業性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による補修工法の実施例を概略的に示す
断面図、第２図および第３図は本発明による樹脂流動時
の樹脂押圧力と、膜厚および走行速度との関係を示す樹
脂端面形状の説明図、第４図および第５図は別の実施例
の要部の断面図である。 １・・・既設配管、２・・・ランチャ−１４，４′・・
・樹脂注入器、５．５′・・・電ｌｉｔ！開閉弁、６・
・・制御装置、６′・・・演算装置、７・・・電磁開閉
弁、８・・・圧力計、９・・・流聞計、１０・・・圧力
計、１１・・・流量調整弁、１２・・・コンプレッサ、
１３・・・三方切換弁、１４．１４’・・・流量調整弁
、１５・・・加圧活動板、１６・・・流量調整弁、１７
・・・流聞計、１８・・・分岐管、１９・・・自動閉止
バルブ、１８・・・樹脂注入ホース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 既設配管の一端側の管内に、その開口部から所要長さに
   わたつて管路内を充満閉塞するように樹脂を液状のまま
   充填し、該充填樹脂を流動させることにより、管径、樹
   脂粘度、充填樹脂長などの関係条件から管内面に所要の
   膜厚を形成するものにおいて、上記既設配管のライニン
   グ開始側に充填樹脂を押して移動するための低圧気体を
   供給すると共に、少なくとも追加充填する樹脂を上記既
   設配管のライニング終了側から導入した樹脂注入手段に
   よつて管内に供給することを特徴とする管内面のライニ
   ング補修工法。