JPH02102025A - 管路の内張り材 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ガス導管、水道管、下水道管、電力線や通信
線の敷設管路、石油パイプライン等の、主として地中に
埋設された管路の内面に内張すするための内張り材に関
するものであって、特に筒状の繊維層の外面に柔軟な気
密層を形成してなり、その繊維層に反応硬化型樹脂を含
浸させておいて、これを流体圧力で裏返しながら管路内
に挿通し、その裏返された内張り材を前記流体圧力で管
路内面に圧着し、前記反応硬化型樹脂を硬化させて管路
内面に接着することにより管路内面に内張り層を形成す
る方法において適用するに適した内張り材であり、且つ
前記反応硬化型樹脂が硬化することにより当該内張り層
自体が管路内において強固な管を形成することのできる
内張り材に関するものである。

かつては管路の内張りは、老朽化した管路の損傷部分を
塞ぎ、内部流体の漏出を防止することを目的として行わ
れていた。この場合には内張り材は気密性、水蜜性を有
することは要求されていたが、内張り材自体の強度や剛
性はそれ程問題にされることはなく、何等かの原因で管
路が破断ずれば、その内面の内張り層も当然に破断する
ものと考えられていた。

しかしながら近年、地盤沈下や通行車両の振動等により
水道管、下水道管等の管路が破断する事故が起き、さら
に一部の都市圏において大地震の発生が予想されるよう
になると、単に老朽化した管路を補修するだけではなく
、新しい管路にも、地震や振動等によって管路が破断し
たときに備えて予防的に内張りを施すことが行われるよ
うになっている。

すなわち、管路内に内張り層によりもう一つの管を形成
して、いわゆるパイプインパイプの構造を採り、管路が
外力により破壊されたときにも、内張り層は健在であっ
て、内部の流木の漏出を防止すると共に、当分の間流路
を確保することができることが要求されている。

かかる構造においては、先ず、外側の管路が外力により
破壊されたときに、内側の内張り層は破壊されることな
く、管路から剥がれて伸びることによりエネルギーを吸
収し、ガスや水道水、下水道水等の内部流体の漏出を防
いで、その流路を確保する、いわゆる免震性を有するこ
とが要求される。而して管路が破壊される状況は、主と
して管周方向の亀裂、折損及び、継手部分の離脱であり
、内張り材としては長さ方向に十分な強度を有し、且つ
１０〜２０％程度の伸びを有することが要求される。

次に管路が地震等により破壊されたときには、外部の地
下水や土庄が直接内側の内張り層に作用するので、この
地下水や土圧に対して充分に耐えるだけの強度を有する
、いわゆる外圧保形性が必要である。特に下水道管や、
電力線や通信線などの敷設管路においては、内圧が作用
していないため、管が破損すると地下水圧や土圧などの
外圧が直接内張り材に作用するため、特にこの外圧保形
性を有することが必須の要件となる。

而してこの外圧保形性は、内張り層を形成する内張り材
の周方向の曲げ弾性率及び厚みに寄与するところが大き
い、内張り材は薄肉円筒管と見做すことができるから、
その外圧保形性は厚みの三乗に比例し、また曲げ弾性率
に比例して増加すると考えられる。すなわち、厚みが大
きいほど、また曲げ弾性率が高いほど、外圧保形性は良
好となるのである。

また管路内に内張り材を張り付ける際に内張り材に皺が
生じないようにする必要があり、そのためには管路の内
径より若干小さく形成した内張り材を膨らませて、管路
内面に沿わせて内張すすることが必要であり、低い内圧
で適度に径膨張するものであることも要求されるが、管
路内に加圧流体が送られている場合にあっては、内圧に
耐えるだけの耐圧力を有している必要がある。

また内圧による径膨張率が小さいものであることが望ま
しい、内張り後内圧により過剰に膨張するものは破壊さ
れた管路の破壊を進行させることとなり、また圧力の変
動により径が変動して周囲の土を動かし、周囲に空隙を
形成することになるので好ましくない。

従来の技術 従来の内張り材としては、例えば特開昭５６−８２２９
号公報、実開昭５６−３６１９号公報等に記載されたも
のが知られている。これらのむのは、筒状の織布の外面
に気密性の皮ｉ層を形成したものであって、その筒状織
布に反応硬化型樹脂を含浸させておいて、これを流体圧
力で裏返しながら管路内に挿通し、その裏返された内張
り材を前記流体圧力で管路内面に圧着し、前記反応硬化
型樹脂を硬化させて管路内面に接着する方法より管路に
内張すするものである。

しかしながらこのものでは、筒状織布が通常の織物組繊
であるので、薄く、内張り層に内圧がかかったときの径
膨張が大きく、管路が破壊されたときにその損傷を進行
させる恐れがある。また外圧保形性に乏しく、地下水や
土圧による外圧により押し潰される恐れが多分にある。

また特開昭５９−２２５９２１号公報や特開昭５９−２
２５９２０号公報に記載されたものは、前記内張り材に
おいて、筒状織布に筒状の不織布や編物を併用して内張
り層の厚みを増すことにより、外圧保形性を確保し、径
膨張を押えようとするもめであって、内張り材の製造工
程が複雑になり、また内張り材自体の柔軟性が低下し、
長尺の内張り材を製造することが困難であると共に、こ
の内張り材を使用して長尺の内張り作業を行うことも困
難なものであった。

そこで出願人は先に、特願昭６２−２８６６４３号出願
をしている。この出願の発明は、筒状繊布の内側に高剛
性糸を筒状織布の周方向に配設し、該高剛性糸を筒状織
布に対して極めて粗い密度で接結すると共に、当該接結
点間の高剛性糸を弛ませたものである。

発明が解決しようとする問題点 このものでは内張り材の製造が容易であり、また繊維製
筒状部材がその内側に高剛性糸を有しているので十分な
厚みを有し、しかも内張り状態において最外部に高剛性
糸を有しているために、内張り層の剛性が大きく、極め
て優れた特性を有している。

ところが前記出願において実施例として挙げられた構造
においては、高剛性糸は筒状織布のたて糸により、筒状
繊布に接結されている。そのため高剛性糸は接結点にお
いてたて糸により強く締付けられ、高剛性糸に凹凸が生
じて繊維製筒状部材の厚みが不均一となる。また接結点
における高剛性糸が筒状織布の布目から外面に露出し、
筒状織布の組織が乱れて、気密層と筒状織布との接着力
も低下する。

高剛性糸を筒状織布のたて糸でなく、別の接結糸により
接結することもできるが、この場合においても前記問題
点は解決しない。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、高剛
性糸に凹凸が生じたり、筒状織布の組織が乱れたりする
ことのない内張り材の繊維製筒状部材の織り組織を提供
することを目的とするものである。

問題点を解決する手段 而して本発明は、たて糸とよこ糸とを筒状に織成してな
る筒状織布における管路に対向する面に、高剛性糸を筒
状織布の周方向に配設し、該高剛性糸を筒状織布に対し
て極めて粗い密度で前記たて糸の二分の一以下のデニー
ル数の接結糸により接結すると共に、当該接結点間の高
剛性糸を弛ませ且つ接結糸をも弛ませた状態で繊維製筒
状部材を形成し、当該繊維製筒状部材における前記筒状
織布の他の面にゴム又は合成樹脂の気密層を形成したこ
とを特徴とするものである。

この内張り材において、前記高剛性糸は、筒状織布を構
成するよこ糸よりも充分に太いものであることが好まし
い、またその高剛性糸は、ガラス繊維のフィラメント糸
が適当であり、さらにその嵩高加工糸を使用するのが好
ましい。

筒状織布を構成するたて糸及びよこ糸並びに接結糸は、
ポリエステル繊維糸が適当であり、そのポリエステル繊
維糸の全部又は一部に交絡長繊維糸を使用するのが良い
。

以下本発明の実施例を、図面に従って説明する。

図面は本発明の内張り材１の一実雄例を示すものであっ
て、当該内張り材１は繊維製筒状部材２の外面にゴム又
は合成樹脂の気密層３を形成したものである。

繊維製筒状部材２は筒状織布４を有し、該筒状織布４は
たて糸５とよこ糸６とを筒状に織成したものである。而
してその筒状織布４の内面には高剛性糸７が周方向に沿
って配設されており、且つ該高剛性糸７は前記筒状織布
４に対し、接結糸８により極めて粗く接結されている。

そしてこの高剛性糸７は、接結糸８で接結された接結点
の間の部分において、弛みが形成されている。

また接結糸８は筒状織布４を構成するたて糸５の、デニ
ール数において部分の一以下の細い糸条が使用され、且
つ弛んだ状態で高剛性糸７を筒状織布４に接結している
。

前記筒状織布４を構成するたて糸５及びよこ糸６並びに
接結糸８は、ポリエステル糸、ナイロン糸等の通常の糸
を使用することができるが、十分な免震性を発揮させる
ためには、強度が大きく十数％の破断時の沖びを有する
ポリエステル糸を使用するのが好ましい、またこのポリ
エステル糸は、その全部又は一部に交絡長繊維糸を使用
するのが好ましい。

これらのたて糸５及びよこ糸６の太さや織密度は、内張
すすべき管路の口径や用途によっても異るが、一般に５
００〜５０００ｄ程度の太さの糸条を使用し、これを密
に織成して筒状織布４とするのが良い。

筒状織布４の組織は特に限定されるものではなく、平織
り、綾織り等の適宜の組織を使用することができる。

高剛性糸７は、筒状織布４を構成するよこ糸６よりも充
分に太い糸条を使用するのが好ましい。

高剛性糸７の材質としては、ガラス繊維、芳香族ポリア
ミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、炭素繊維、金属
繊維、超高重合度ポリエチレン繊維等が挙げられ、これ
ら繊維の内では、ガラス繊維が最も適している。

この内張り材１を内張すして内張り層を形成する際に、
繊維製筒状部材２に反応硬化型樹脂を含浸するが、反応
硬化型樹脂としてエポキシ樹脂が最も汎用される。従っ
て、このエポキシ樹脂との親和性に優れ、エポキシ樹脂
をマトリックスとして弾性率の大きな複合材を形成する
ことのできるガラス繊維が好適である。

また高剛性糸７の太さは、要求される外圧保形性の程度
によっても異るが、筒状織布４の内面に高剛性糸７によ
る厚さ２〜１０１ｎ程度の層が形成されるようにするの
が適当である。また高剛性糸７として嵩高加工糸を使用
することにより、見掛けの太さが増し、反応硬化型樹脂
を多量に含浸し易くなるので好ましい、嵩高加工の方法
としては、エアージェット法やスチームジェット法が知
られている。

さらに高剛性糸７は、筒状織布４の内面に相当程度の密
度をもって配設するのが好ましく、少くとも無荷重状態
において、筒状織布４の内面の５０％以上が高剛性糸７
で覆われた状態とするのが望ましい。高剛性糸７による
被覆率が低いと、その高剛性糸７の間隔部分において反
応硬化型樹脂を包含することができず、内張り材１とし
ての樹脂の包含率が低下し、外圧保形性を充分に向上さ
せることができない。

高剛性糸７を筒状織布４に接結するには、極めて粗く接
結するのが良く、数０１間隔程度で接結するのが適当で
ある。接結点は全ての高剛性糸７について内張り材１の
長さ方向に同一の位置で接結しても良いが、隣接する高
剛性糸７を互いに食い違った位置で接結し、接結点にお
ける凹凸を少なくするのが好ましい。

さらに当該接結点の間の高剛性糸７には、図面に示すよ
うに弛みが形成されている。図面の例は繊維製筒状部材
２の外面に気密層３が形成されており、これを裏返しな
がら管路に挿通して内張すするのであるが、この内張り
材１を裏返すと高剛性糸７が筒状織布４の外側に位置し
、周長が長くなる。従って高剛性糸７に弛みがないと、
内張り材１が裏返ったときに筒状織布４に皺が生じたり
、また高剛性糸７の剛性によって径膨張を生じさせるこ
とができなくなり、管路の内面に密着させることが困難
になる。

また接結糸８も、弛んだ状態で織込むのが好ましい、接
結糸８が緊張した状態で織込まれていると、高剛性糸７
を引締めて凹凸が生じ、また高剛性糸７を筒状織布の外
面にまで露出せしめる恐れがある。

内張り材１における気密層３の材質は、管路の種類によ
って異なり、当該管路内に通す流体の種類に応じて、耐
久性に優れたものを選択して使用される。特に汎用され
るものとして、熱可塑性ポリエステル弾性樹脂や、熱可
塑性ポリウレタン弾性樹脂、ポリオレフィン系樹脂など
を挙げることができる。

なお以上の説明においては、内張り材１は、これを裏返
して管路に挿通して内張すする方法において使用するも
のとして説明しているので、繊維製筒状部材２の外面に
気密層３が形成されており、また繊維製筒状部材２はそ
の内面に高剛性糸７が配設されているが、内張り材１を
裏返すことなく管路内に引っ張り込んで張り付ける方法
において使用するものである場合には、内外の関係は全
く逆になり、筒状織布４の外面に高剛性糸７が配設され
て繊維製筒状部材２を形成し、且つ当該繊維製筒状部材
２の内面に気密層３が形成されるべきである。

この場合においても、内張り材１を内圧で径膨張させて
管路内面に密着させるためには、高剛性糸７は弛んでい
るべきである。

作用 而して本発明の内張り材１を管路に内張すするには、内
張り材１の繊維製筒状部材２に反応硬化型樹脂を含浸せ
しめ、内張り材の構造に応じて流体圧力で内張り材を裏
返し、又は裏返すことなく管路内に挿通し、該内張り材
１内に流体圧力を作用させてこれを膨ませ、繊維製筒状
部材２の高剛性糸７を配設した面を管路内面に圧着し、
前記反応硬化型樹脂を硬化させて内張り材１と当該反応
硬化型樹脂とでＦＲＰ構造のパイプを形成すると共に、
該パイプを前記反応硬化型樹脂により管路内面に接着す
る。

而して本発明においては、この内張り材１を管路内面に
内張すする際には、繊維製筒状部材２の筒状織布４が織
物であるため比較的容易に径膨張をすることができると
共に、高剛性糸７は弛みを有するので、当該高剛性糸７
によって筒状織布４の径膨張が阻害されることがなく、
内張り材１は流体圧力により適切に径膨張を生じ、高剛
性糸７・ははダ伸長した状態で管路内面に圧着させるこ
とができる。

また内張り材１が管路内面に挿通された状態においては
、当該内張り材１の管路に対向する面に高剛性糸７が多
数配設されており、しかも極めて荒く筒状織布４に接結
されていて筒状織布４の表面に長く浮いているので、当
該高剛性糸７が大量の反応硬化型樹脂を包含することが
できる。従って管路の内側には、十分な厚みを有し且つ
高剛性糸７で補強されたＦＲＰ構造のパイプが形成され
る。

さらに管路が地震や振動により破損したような場合には
、繊維製筒状部材２の筒状織布４は織物構造を有してい
るので、当該破損部分の周囲の内張り層が管路から剥が
れて伸長することができ、内張り層目体が破壊されるこ
とがなく、内部の流体の流路を確保することができ、前
記免震性を有するのである。

また繊維製筒状部材２の最外層に多数の高剛性糸７が配
設されているので、管路が破損した状態において内張り
材１が内圧によって過度に径膨張をすることがない。

さらに繊維製筒状部材２に反応硬化型樹脂が含浸して硬
化し、内張り層を形成した状態において、周方向に多量
の高剛性糸７が配設されているので、内張り層の周方向
の曲げ弾性率が高く、外圧により押し潰されることがな
い。従って前記外圧保形性に優れたものとなる。

発明の効果 従って本発明によれば、前記管路の内張り材として要求
される免震性、外圧保形性及び径膨張が小さいことの各
性能をすべて満足させるものである。しかも筒状織布４
のよこ糸６として、高剛性糸７を織り込むことなく、当
該筒状織布４の表面に高剛性糸７が浮いているので、筒
状織布４を必要具上に厚くすることなく、高度の外圧保
形性を有するものとなるのである。

しかも高剛性糸７は筒状織布４の表面で弛んでいるので
、この内張り材１を折畳んで取扱う際に、その折畳み部
において高剛性糸７が折れて折損することがない、また
高剛性糸７を充分に太いものとすることにより、高度の
外水圧特性を有するものとすることができる。

さらに高剛性糸７は筒状織布４の表面に長く浮いている
ので、高剛性糸７を多量に使用しても内張り材１は非常
に柔軟であって、取扱いが容易であると共に、内張り材
１を裏返して管路に挿通する場合においても内張り材１
の反転が容易であり、小さい流体圧力で簡単に裏返しを
行うことができるのである。

さらに高剛性糸７として嵩高加工を施した糸を使用する
ことにより、反応硬化型樹脂の含浸量が多くなり、内張
り層の厚みを確保することができる。またよこ糸６にポ
リエステル繊維等のフィラメント糸と紡績糸又は交絡長
繊維糸とを併用することにより、繊維製筒状部材２と気
密層３との接着力が向上する。

また本発明によれば、接結糸８として筒状織布４のなて
糸５より充分に細い糸条を使用し、且つその接結糸８を
弛んだ状態で使用しているので、接結点において高剛性
糸７が接結糸８により強く引締められることがなく、高
剛性糸７の凹凸が小さくなり、繊維製筒状部材２の厚み
が不均一になることがない。

しかも接結糸８がたて糸５より細いので、当該接結糸８
の存在により筒状織布４の織り組織が乱されることがな
い、また接結糸８が弛んだ状態で織込まれているので、
接結糸８が筒状織布４の気密層３側に露出するようなこ
とがなく、筒状織布４の組織を乱しなり、気密層３との
接着力を低下させたりすることがない。

また接結糸８が緊張した状態で織込まれていると、内張
り材１にその長さ方向に引張り力が作用したとき、接結
糸８は高剛性糸７により屈曲せしめられているため大き
な張力が作用し、筒状織布４のたて糸５より先に切断さ
れるが、本発明によれば接結糸８が弛んでいるためにそ
のようなことはなく、たて糸５が内張り材１の長さ方向
の力を充分に支えることができる。

実施例 次に本発明の実施例として、呼称１５０１１１の管路に
適用するための内張り材の構成について述べる。筒状繊
布４のたて糸５として１１００ｄのポリエステルフィラ
メント糸を４本撚合わせたものを２本引揃えな糸条を使
用し、これを２４０本使用した。またよこ糸６としては
、１１００ｄのポリエステルフィラメント糸１本と２０
番手のポリエステル紡績糸６本とを撚合わせた糸条を使
用し、これを１０ｃｎ間に３９本打込んで平織り組織に
より筒状織布４を構成した。

該筒状織布４の内側に、８０００ｄ相当のガラス繊維に
嵩高加工を施した糸４本を撚り合わせな嵩高加工糸７を
、１０ｃｎ＋間に１３本の割合で螺旋状に配設し、前記
たて糸５の６本おきに配設した、１０００ｄのポリエス
テルフィラメント糸を２本撚合わせてなる接結糸８で前
記嵩高加工糸７を接結して繊維製筒状部材２を形成した
。

そしてこのようにして得られた繊維製筒状部材２の外面
に熱可塑性ポリエステル弾性樹脂よりなる気密層３を形
成した。

また比較のために、次の構成による比較例の内張り材を
作成した。筒状織布４及び嵩高加工糸７の構成は、前記
実施例と全く同様の糸条を同じ本数使用して構成しな。

そしてたて糸５の６本おきに、当該たて糸５で嵩高加工
糸７を接結して、繊維製筒状部材２を形成した。また気
密層３は実施例と同じである。

これらの実施例及び比較例の内張り材について、繊維層
の緒特性、内張り材の重量、折畳み幅及び厚み、並びに
これらの内張り材を使用して管に内張すしたときの、内
張り層の緒特性について試験しな。

試験の結果、繊維層の緒特性、内張り材の諸元、加圧時
の径膨張、管路との接着性等の諸性能においては、全く
違いはなかった。しかしながら内張り材を管路に張付け
た状態において、比較例の内張り材においては内張り層
の厚みが部分的に薄くなり、厚みにむらがあるのに対し
、本発明の内張り材においては、全周に亘って厚みが均
一であった。また接着剤で固めた内張り材を外方から押
し潰すための圧力は、実施例においては比較例の約２倍
の圧力を要し、本発明は外圧保形性に優れているもので
あった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の内張り材を示す一部の拡大ｗＩＩｇｒ面
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　たて糸（５）とよこ糸（６）とを筒状に織成してな
   る筒状織布（４）における管路に対向する面に、高剛性
   糸（７）を筒状織布（４）の周方向に配設し、該高剛性
   糸（７）を筒状織布（４）に対して極めて粗い密度で前
   記たて糸（５）の二分の一以下のデニール数の接結糸（
   ８）により接結すると共に、当該接結点間の高剛性糸（
   ７）を弛ませ且つ接結糸（８）をも弛ませた状態で繊維
   製筒状部材（２）を形成し、当該繊維製筒状部材（２）
   における前記筒状織布（４）の他の面にゴム又は合成樹
   脂の気密層（３）を形成したことを特徴とする、管路の
   内張り材 ２　前記高剛性糸（７）が、筒状織布（４）を構成する
   よこ糸（６）よりも充分に太いことを特徴とする、請求
   項１に記載の管路の内張り材 ３　前記高剛性糸（７）が、ガラス繊維のフィラメント
   糸であることを特徴とする、請求項１に記載の管路の内
   張り材 ４　前記高剛性糸（７）が、ガラス繊維のフィラメント
   糸の嵩高加工糸であることを特徴とする、請求項１に記
   載の管路の内張り材 ５　前記筒状織布（４）を構成するたて糸（５）が、ポ
   リエステル繊維糸であることを特徴とする、請求項１に
   記載の管路の内張り材 ６　前記筒状織布（４）を構成するよこ糸（６）が、ポ
   リエステル繊維糸であることを特徴とする、請求項１に
   記載の管路の内張り材 ７　前記接結糸（８）が、ポリエステル繊維糸であるこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の管路の内張り材 ８　前記ポリエステル繊維糸の全部又は一部に交絡長繊
   維糸を使用したことを特徴とする、請求項５、６又は７
   に記載の管路の内張り材