JPH01207173A - 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Ｉｓ、０
ＯＯｃｐｓ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０．５ＩＩ１ｍ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、曲管において腐蝕の
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２ｋｇ／Ｃｌｍ２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、２ｋｇ／ｃｍ２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ＪＩＩ蝕孔がある時、ここよ
り空気が吹き広けて、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課題】

そこで、本出願人は、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ｕ１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、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、上記既設配管（支管あるいは供給管）に

【よ供
内管などの分岐管が多数接続しであるので、樹脂が分岐
管に入り込んでこれを閉塞するおそれがある。そこで分
岐管内に侵入した樹脂を、既設配管内のライニング補修
完了後、分岐管の地上開放端から加圧空気を供給するこ
とで既設配管内に排出させることも考えられているが、
既設配管内のライニング中に、分岐管内に侵入した樹脂
が固化してしまったのでは、既設配管内への排出ができ
なくなる。また、既設配管内に排出した樹脂を除去する
かあるいは、仕上ビグなどを通して平滑化させるなどの
後仕末が必要となる。 このため、分岐管に対して、予め、所定圧の加圧空気を
地上開放端から供給して直いて、既設配管との接続個所
において、既設管内を通過する樹脂団の一部が侵入しな
い工夫がなされている。この場合には、既設配管の所定
区間を全てライニングする間、各分岐管について加圧空
気を供給し続けなければならないという不経済かさけら
れない。 本発明は上記事情にもとづいとなされたもので、各分岐
管の地上端を開放して置いて、分岐管内に侵入した樹脂
を吹き抜けて既設配管内の空気流が上記分岐管の開１１
Ｉ端に到達した際、これを閉止して、既設配管内の空気
圧低下をさけると共に、最終的に既設配管内を樹脂団が
通過する際には少なくとも上記分岐管内への樹脂侵入を
防止するように工夫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。 【課題を解決づ゛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、管路
内を充満ｒＪ］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
において、上記既設配管からの分岐管を開放状態にした
まま上記既設配管のライニングを行い、上記分岐管の接
続個所を樹脂団が通過する時、上記樹脂団の一部が上記
分岐管に流入し、それが上記低圧気体に押されて分岐管
内面をライニングする過程で上記分岐管内で低圧気体が
分岐管の開放端より外部に放出される時、上記分岐管の
開放端を閉止すると共に、既設配管内を樹脂団が少なく
とも最終的に通される時には上記分岐管内に上記低圧気
体に等しいかこれに近似した空気圧を分岐管の開放端よ
り供給するのである。

【作　　用】

したがって、支管、供給管などの既設配管において樹脂
による厚膜ライニングを施している過程で、分岐管との
接続個所で上記樹脂団の一部が分岐管に入り込んでも、
これはうイニングに際して樹脂団に加えている空気圧に
より分岐管内のライニングに消費され、しかも、上記空
気圧が分岐管内で樹脂を吹き抜けても、その段階で分岐
管の開成端が閉止されるので、既設管内に加える空気圧
力の低下がさけられ、既設配管内のライニング作業を持
続させることができる。そして、ｆＩＡ柊的に既設配管
内を樹脂団が通る時に、少なくとも、各分岐管内に加圧
空気を供給することで、分岐管内への樹脂侵入を防止す
る。このため、分岐管への各別の加圧空気供給が経済的
に実現でき、また、既設管内でのならし作業などの後仕
末が不要となる。

【実　施　例】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
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あり、符号１は補修対象の既設
配管である。この既設配管１はガス管についていえば、
一般に口径５０〜ｉｏｏｍｎ＋程度の支管あるいはそれ
以下の口径の供給管と呼ばれるものを対↑にしている。 この既設配管１は、補修に際して、所定長さのＭｌ修区
間に区切られて両端を開放され、そこに形成したビット
において、その一端開口部に所定長さを有するランチャ
−２を７ランジ３を介して接続した状態にされる。 上記ランチｔ−２には、樹脂供給手段である樹脂注入器
４が電磁開閉弁５を介して接続され、この樹脂注入器４
から所定長さにわたって既設配管１の内部を充満ｒＡ塞
するように液状のライニング樹脂Ａがランチャ−２内に
導入されるようにしである。ここで、ライニング樹脂Ａ
は、主剤と硬化剤を調合した常ｖＡ２液硬化型の樹脂で
あり、チクソトロピー性を有する樹脂が使用される。な
お、上記樹脂注入器４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ｔＦ−２には、樹脂注入器４の電１１
聞閉弁５と連動して逆向きに動作する電磁開閉弁７が設
置され、その漬方に演算装置６′にょっで演算制御され
る流動調整弁１１および１６と、それらの気体流量を計
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ｍ装ｆｉ６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で流団制御されてランチｔ
ｙ−２内に導入され、既設配管１内に向番ノで送り込ま
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御装置
６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八を電磁開閉弁５
　（これは制御装置６によって１ｌｊＪ　ｍされる電磁
開閉弁７と連動して開放動作する）から一定圧力で液状
のままランチャ−２内に所定用押出し、既設配管１内に
充填する。そして、上記既設配管１には、その上辺に位
置して、供内管などの分岐管１８が接続されているが、
補修作業に当っては、分岐管１８の先端に設けたメータ
を取外し、ここにヒユーズコックなどの自動閉止バルブ
１９をｉＱＧプ、当初、各分岐管１８の先端を開放して
置く。なお、図中符号２０は既設配管１の他端に設番ノ
た樹脂回収装置であり、大気に連通している。 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、電磁開閉弁７を閉じる一方で電！１間閏弁５を
開いて、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、樹脂注入器４内から所定ｍのライニング樹
脂Ａを液状のまま注入づる。このライニング樹脂Ａは、
それがランチャ−２内よりさらに既設配管１の始端側の
管路内に注入され、かつ上記管路内を所定長さにわたっ
て充満閉塞するように充填される。 次に上記ライニング樹脂Ａの充填が完了すると、Ｔ１磁
開閏弁５を閉じるとともに、送風系路側の電磁開閉弁７
を開き、かつ三方切換弁１３を切換えてコンプレッサ１
２からの圧送空気を、流１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。 次に、Ｌ記うイニング樹脂Ａの充填が完了すると、′ｒ
Ｂ磁開開開閉弁５じるとともに送風系路側の電磁開閉弁
１を間き、かつ三方切換弁１３を切換えて、コンプレッ
サ１２からの圧送空気を、流ｆｆｉ調整弁１１および流
量計９を通してランチ１１−２の端部より管内に送り込
む。 これにより、圧送空気が、前述の充填されたライニング
樹脂Ａの団塊をその後端面から押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　ｋ：　ＰＥ
動性が付与される。しかして、ライニング樹脂量が、柱
状団塊としてランチャ−２内より既設配管１内へと流動
進行する。この時、ライニング樹脂Ａに作用させる押圧
力は、その初期の段階において、略１．５ｋＱ　／ｃｍ
２程度とし、その後ライニング樹脂Ａが流動性を付与さ
れて既設配管１内を流動進行する時には、その押圧力を
流山調整弁１６により減圧し、例えば大気圧に対して０
゜６ｋ（］　／ｃｍ２以下の低圧に下げる。 この樹脂への流動進行により、流動時、管内面に接触し
ながら流動する時の壁面に対づる付着力で、樹脂量が管
内面に残留され、これが、樹脂団の通過後、所要膜厚の
ライニング塗膜ａとなる。 ここでは、樹脂Ａの粘性が高く、また付着力に依存する
ため、全体的に均一厚さに形成される。 なお、ここで、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を考察すると、樹脂粘度が低い方
が、空気圧のかかる樹脂団の端面形状が第２図に示すよ
うな砲弾形に近くなり、膜が厚くなり、また、粘度が高
い方が、第３図に示示すような垂直形の端面形状となっ
て膜が薄くなることが解る。 また、樹脂粘度を一定にして、押圧力を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図のようになり、膜は厚くなる。 また、押圧力Ｐを低くして走行速度を遅くすると、前記
樹脂の端面形状は、第３図のよになり、膜は薄くなる。 つまり、樹脂粘度と走行速度Ｖとを適宜、選択設定すれ
ば、相当の膜厚のライニングが実現できることが、実験
的、理論的に確認されているのである。 このため、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
選定に基いて、補修対客管の管径、使用する樹脂の粘度
、充填された樹脂量などの補修関係条件から、必要な樹
脂Ａの流速を設定する。そして、その流速でライニング
する時に、コンプレッサ１２からどの程度の圧力で空気
を送るかを定め、制御ｌｌ装置６でこれを制御するので
ある。この場合、ライニング樹脂Ａには、前述したよう
にチクソトロピー性の樹脂を使用する。この性質は、樹
脂に外力を加えると、その塗料構造を破壊して軟化現象
を起し、外力を取り去ると時間の経過と共に原状に回復
するものである。このため、前述のように、ランチｔｙ
−２から既設配管１内に送り込む時には、初１１押圧力
として１．５ｋｌ；１／　Ｃ１１２程度の圧力に設定し
、既設配管１内での移動には０．６ｋ（１／Ｃｌ１１２
以下の低圧に設定する。これによって、既設配管１内で
は、腐蝕孔があっても、ここでの吹成は現象がさけられ
、確実なうイニングが実現できる。 また上記押圧力により樹脂Ａが管内流動してライニング
塗膜の形成が進行し、その塗膜の形成により樹脂への流
動量が減少すると、その樹脂量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Ａの流動速度が一定と
なるようにＩＩＩ　ａ装置６、流出調整弁１１および１
６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りると
、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壜と、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品を流量計９．１
７により計測し、さらに管内の気体団を計測した各時点
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、寸なわち樹脂の位置の
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ｆｌＪ速度
が一定になるような押動圧が得られるように、流量調整
弁１１（Ｒ１）と流ｍ調整弁１６（Ｒｚ）がコントロー
ルされて、樹脂ｍの減少に合せて樹脂団の流動速度が一
定となるように樹脂Ａの押圧力が自動的に減衰されるよ
うに制御される。 以下、樹脂への流動速度を一定に保持する制御装Ｗ１６
の作動について詳シク説明する。 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　・Ｌｌ・ＰＩ　−Ｑｌ・ＰＯ・・・・・
・（１）の関係にあるので、ある時刻Ｔ１におけるＱｓ
。 ＰＯ，Ｐｌを測定すれば、（１）式よりＪｌｘを知るこ
とができる。 管内に流入した押動気体Ｑ１とは、流復計９による計測
値Ｆ１とｌ　ｆｆｉ　ｉｔ　１７による計測４１１　Ｆ
　ｔとの差である。この流壇計９．１７には質量流量計
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１１は時刻Ｔ１における樹脂位置、ＰＯ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
Ｐ１→Ｐ２を計測し、このときの樹脂位置を１１とすれ
ば、 Ｊｌｘ　・Ｐ１＝Ｊ！！　　・Ｐｌとなり、Ｐｌを知れ
ばある時間を秒後の樹脂位置２ｚを知ることができる。 したがって、樹脂流動速度■は、 Ｖ＝Ａクーｊ！ｘ／ｌ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■２における押動気体の流入ｆｄ
Ｑｔ、管内の圧力Ｐ２を測定し、π／４　・ｄ２　・１
１　・Ｐ１＝Ｑ、・ＰｏからＡｔ　＝Ｑｚ　　−Ｐａ　
／π／４　・ｄ２　・Ｐｚとなり、樹脂流動速度Ｖは、 Ｖ　＝　ｊ！　１　　ｊ！　１／　Ｔ　ｔ　　Ｔ　ｔと
なる。 このようにして、演鋒装置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ｆｉ！Ｊｕ’１６＜Ｒｚ　）　ヲｖＪｔｌｌｌｔル
。 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ト−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問流量および管
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
するように管内の圧力気体の聞を制御して既設配管１の
管内面に、その全長に亘って均一な所′ｆ！膜厚のライ
ニングを行なうのである。 この場合、分岐管１８の位置では、樹脂団の一部は、分
岐管１８内に侵入する。（第４図、第５図参照）。なお
、第５図は分岐管１８において、既に樹脂ライニングを
完了している場合を示しており、ここでは、既存のライ
ニング層ａ′の上に更にライニングＦＲａがＩＩｉねて
形成される。この侵入で減少した樹脂量については、こ
れを演算装Ｈ６′で補正計算する必要がある。 今、上記分岐管１８への樹脂侵入量は次の式で求められ
る。 ＪＬｚ　＝　（（Ｒｚ　／Ｒｔ　）　Ａ１）／　（１＋
Ｒｚ　”／Ｒ１’） ここでＲ１は既設配管１の半径（Ｒ１−Ｄｌ　／２）で
あり、Ｒｔは分岐管１８の半径（Ｒｚ　＝Ｄｔ／２）、
Ｊ！１は既設配管１内で分岐管１８の接続個所に到達し
た時の充填樹脂量、１．ｚはその時、分岐管１Ｂ内に侵
入づる充填樹脂量である。 今、既設配管１の直径を５０１１、分岐管１８の直径を
２５１１とし、その時Ｊ　ｌ　−１００ＣＩとすれば、
１　ｍ　−（（１，３８／２．６５）　Ｘ　１００　）
　／’（１＋１．３８”　／２．６５’　） ＝　４５．６ｃｍ！＝Ｐ５０ｃ■ として計算できる。このことから分岐管１８への接続個
所での分岐管１８のためのライニングに消費される樹脂
量が計算でき、その債、分岐管１８内に送り込まれる低
圧気体の山も計算できる。これにより、演ｎ装置６′で
補正計算が可能である。そして、分岐管１８内に侵した
樹脂は、圧力気体の働きで、分岐管１８内をライニング
しつつ減少し、分岐管１８の開放口に向かう。そして、
押圧力と樹脂酒との関係で、圧力気体が開放口へと吹き
抜けると、自動上１止バルブ１９が上記圧力気体の圧力
に基いて閉止動作する。 このため、既設配管１内の圧力空気が分岐管１ａを介し
て外部へ漏出されることがないので、分岐管１８の接続
個所を、樹脂団が通過した後で、気体圧が時下するおそ
れがなく、既設管１内での樹脂団の移動が維持され、作
業の継続性が保てる。 一方、本発明の補修施工にあたって、前記押圧力により
所定の樹脂流動速度が得られる樹脂Ａの管内充填（導入
）ｍ、および１回分の充填樹脂量による塗膜形成の長さ
にも制約があるところより、補修対象の既設配管１の長
さが長い場合は、その長さに対応して樹脂への充填、流
動回数を複数回、繰り返すことにより分割施工するもの
であり、これにより補修区間の長さを所望に増大、延長
することが可能となる。 この場合、分岐管１Ｂについて、第４図のように、樹脂
ライニングが施されていない場合は、樹脂が分岐管１８
の開放端に到達するまでは、既設配管１に樹脂団が補充
される都度、自動閉止バルブ１９を開放する。そして、
自動閉止バルブ１９が閉じられた後（第４図のように、
分岐管１８内を全部ライニングする場合には分岐管１８
での樹脂ライニングが完了して以後）で、既設配管１内
に樹脂団が補填される時（少なくとも最終補填の時）に
は、第６図に示されるように、例えばボンベ２５を用い
て絞り弁２６を介して分岐管１８内に加圧空気を供給す
るようにする。これによって、以後に樹脂団の一部が分
岐管内にその接続個所を介して侵入するのを防止する。 また、管内樹脂の充填量を所定の闇に制限することによ
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
も吹き抜けを起すことなく良好なうインニングができる
ものである。

【発明の効果】

本発明は以上詳述したようになり、頭初各分岐管の地上
端を開放して、分岐管内に侵入した樹脂を吹き抜けて既
設配管内の空気流が分岐管の開放端へ到達した際、これ
を閉止して、既設配管内の空気圧低下をさけることがで
きる。そして、継続して既設管内での樹脂ライニングが
実施でき、しかも、少なくとも最終的に既設管内に樹脂
が補填される時には分岐管内に所要内圧を与えるだけで
分分岐管内での樹脂の詰りを生ずるおそれがない。 このため、加圧空気を経済的かつ有効に活用できる。そ
して、既設管内で、最終的にビグを通してならし作業を
する必要もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による補窪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図は分岐管での
樹脂ライニングの状態を示す説明図、第６図は分岐管へ
の樹脂流入を抑える状態を示す説明図である。 １・・・既設配管、２・・・ランチ１１−１４・・・樹
脂注入器、５・・・電磁開閉弁、６・・・制御装置、６
′・・・演算装置、７・・・電磁量ｂ１弁、８・・・圧
力計、９・・・流量計、１０・・・圧力計、１１・・・
流量調整弁、１２・・・コンプレッサ、１３・・・三方
切換弁、１４・・・流ｍ調整弁、１５・・・加圧摺動板
、１６・・・流量調整弁、１７・・・流量計、１Ｂ・・
・分岐管、１９・・・自動閉止バルブ。 特許出願人　　　　株式会社　ハッコー代理人　弁理士
　　小　ｍ　信　浮 量　　弁理士　　村　井　　　進

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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において、上記既設配管か
   らの分岐管を開放状態にしたまま上記既設配管内のライ
   ニングを行い、上記分岐管の接続個所を樹脂団が通過す
   る時、上記樹脂団の一部が上記分岐管に流入し、それが
   上記低圧気体に押されて分岐管内面をライニングする過
   程で上記分岐管内で低圧気体が分岐管の開放端より外部
   に放出される時、上記分岐管の開放端を閉止すると共に
   、既設配管内を樹脂団が少なくとも最終的に通される時
   には上記分岐管内に上記低圧気体に等しいかこれに近似
   した空気圧を分岐管の開放端より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。