JPH0278528A - 管内面の硬質チューブライニング工法 - 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 本発明は管内面の硬質チューブライニング工法、詳しく
は水道本管、都市ガス本管、下水本管などのような比較
的大口径管の内面に、比較的厚肉の硬質プラスチックチ
ューブを用いて硬質チューブライニングを形成するため
の工法に関する。

背景技術 従来、管内面ライニング工法として、管内に挿入した硬
質プラスチックチューブを該チューブ内からの加熱加圧
により管半径方向に膨脂し、管内面にライニングする、
所謂硬質チューブライニング工法が提案されている（例
えば日本国特許公開公報Ｎｏ、８８２８１／１９８３参
照）。

上記工法により形成された硬質チューブライニングは硬
く内面ライニング状態を自己保持するので、内面ライニ
ング状態を接着剤の接着力に頼る軟質チューブライニン
グに比べ品質的に優れている。

硬質チューブライニング工法に於ては、管内に挿入され
た硬質プラスチックチューブは、加圧膨張の可能な状態
とするために、加圧膨脂工程の全工程に於て、加熱軟化
せられる。

従来硬質プラスチックチューブの加熱軟化手段として、
チューブ内にスチーム等の加熱流体を供給する方法が提
案されている。この加熱流体による加熱軟化手段は電気
ヒータ内蔵の加熱用治具を用いる加熱手段に比べ、加熱
軟化を装置面並びに操作面に於て簡潔に行い得るという
利点を持っている。

加熱流体利用の加熱軟化手段は、硬質プラスチックチュ
ーブが比較的薄肉厚の場合は特に問題はない。ところが
水道本管などのように比較的大口径例えば２００〜８０
０ｍｍφの管の内面ライニングに適用されるような、比
較的厚内例えば５〜２０ｍｍ程度の厚肉を有するチュー
ブの加熱軟化に適用すると、問題を生ずる。即ち加熱流
体と直接接触する内周部の加熱軟化の状態と、直接接触
しない外周部の加熱軟化の状態を比較すると、外周部は
内周部に比べ相当に悪くなる。これは、プラスチックは
熱伝導性があまりよくなく、また外周面で熱の放散が生
ずるためである。内周部と外周部との加熱軟化状態の不
均一性は、加圧膨張時に膨脹不足や破裂を招き、トラブ
ル原因となる。

この場合、チューブ外周部の加熱不足を補うために、チ
ューブ内部からの加熱に加え、外部からの加熱を行うこ
とが考えられるが、チューブの外部では、ライニング対
象の管側への熱の放散が大きくなるためにあまり効果が
ない。

発明の開示 ′本発明の主たる目的は、管内挿入の厚肉硬質プラスチ
ックチューブの加熱軟化を内周部と外周部とで略々均一
な状態となるように行い、加熱膨脂を、膨脹不足や破裂
などの発生のおそれなしに充分確実に行い得るような管
内面の硬質チューブライニング工法を提供しようとする
にある。

本発明のその他の特徴は、以下の記載により明かにする
。

本発明は、管内挿入の硬質乃至半硬質プラスチックチュ
ーブを加熱加圧膨脹して管内面にライニングする工法に
おいて、上記チューブが厚肉で、肉厚部に、軸線方向に
貫通され且つ円周方向に間隔を持って並列された多数本
の貫通孔を有し、加熱工程に於て、上記貫通孔内に加熱
流体を流通させることを特徴とする管内面の硬質チュー
ブライニング工法を提供するものであ。

本発明工法は水道本管、都市ガス本管、下水本管などの
ような比較的大口径、例えば２００〜８００ｍｍφ程度
の口径を持つ管の内面ライニングに適用される。ライニ
ング材としては、比較的厚肉、例えば５〜２０ｍｍ程度
の肉厚の硬質乃至半硬質プラスチックチューブが用いら
れる。

硬質乃至半硬質プラスチックチューブは、加熱によって
軟化させる必要」−１熱可塑性であることが必要であり
、加熱流体による加熱という点を考慮し、比較的軟化点
の低いもの、例えば６０〜１００°Ｃ１好ましくは７０
〜９５℃程度の軟化点のものが用いられる。このような
低軟化点のプラスチックとして、ポリ塩化ビニル、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等を例示できる。

硬質プラスチックチューブは、ライニング対象管内に挿
入する必要上、読管の内径（直径）よりも小さい外径（
直径）を有し、通常は管の内径の５０〜９０％程度に相
当する外径を持っている。

チューブの断面形状は管の断面と相似形が好ましく、通
常は円形である。

硬質プラスチックチューブの肉厚部には、軸線方向に貫
通され円周方向に間隔を持って並列された多数本の貫通
孔が形成されている。貫通孔は肉厚部の中心を通る同心
円上に並列されていることが好ましい。

貫通孔の断面形状は任意であり、例えば円、三角形、四
角形等を例示できる。三角形の場合は、向きを相互に換
えて並列することができる。

貫通孔の総開口面積は、チューブの総断面積のうちの２
０〜５０％程度の範囲を占めていることが好ましく、こ
れより大きいと、チューブの強度の面で、また小さいと
チューブ加熱の面であまり好ましくない。また貫通孔の
直径は、チューブ強度面への悪影響を考慮し、チューブ
の厚みの４０〜７０％程度の範囲内から適宜選択決定さ
れる。

また貫通孔相互の間隔は、あまり大きいと加熱の面で、
また小さいと強度の面で好ましくない結果を招く虞れが
あるので、チューブの肉厚より小さいことが好ましく、
通常はチューブ肉厚の５０〜１００％の範囲から適宜選
択決定される。

このような貫通孔付硬質プラスチックチューブは、例え
ば日本国特許公開公報Ｎｏ、７０５２／１９８２、Ｎｏ
、１８３３３／１９８７などに開示されている製造技術
を適用して製造される。

施工に際し、貫通孔付硬質プラスチックチューブは、ラ
イニング対象管内に口径差を利用して全長に亘り挿入さ
れる。

次に上記チューブは、貫通孔内を流通される加熱流体に
より加熱される。

加熱流体としては、スチーム、加熱空気など各種の加熱
流体を用い得るが、特にスチームは熱容量が大きく、ま
た凝縮すると純水となり、チューブを汚染したり、その
まま排出しても公害を招く虞れがないので、適している
。

貫通孔内を流通する加熱流体の圧力があまり大きいと、
チューブが貫通孔部分で部分的に膨脹する虞れがあるの
で、加熱流体の圧力は、０〜２．０ｋｇ／ｃｍ２　（ゲ
ージ圧）程度の範囲内ニすることが好ましい。

貫通孔内を流通する加熱流体はチューブを肉厚部から加
熱するので、熱が肉厚部の全体に行きとどき易くなり、
また熱エネルギーの外部への放散ロスが少くなるので、
加熱が効率的に行なわれることになる。よってチューブ
は厚肉であるにかかわらず、比較的短時間で肉厚全体が
均一な加熱軟化状態となる。

チューブの加熱軟化工程に於ては、チューブの形状保持
を目的として、チューブ内を膨脹を伴わないような圧力
、例えば０〜０．５ｋｇ／ｃｍ２（ゲージ圧）に保持す
ることができる。この場合形状保持流体として加熱流体
、例えば５０〜１００℃程度に予熱された加熱空気を用
い、貫通孔内よりの加熱に加え、チューブ内よりの加熱
を行うようにしてもよい。

チューブの加熱軟化工程を終えた後は、貫通孔内よりの
加熱を、好ましくは継続した状態のままで、チューブ内
に加圧流体が供給される。加圧流体の種類は特に制限は
なく、通常は加圧空気が用いられる。チューブ内に供給
された加圧空気はチューブを内部より加圧して膨脹させ
、管内面に硬質チューライニングを形成する。

加圧空気の圧力は、チューブを膨脹せしめ得る範囲であ
ればよく通常は、０．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ２　（ゲー
ジ圧）程度であれば充分である。加圧空気は５０〜１０
０℃程度の温度に加熱して用いてもよい。

このようなチューブの加圧膨脹は、均一な加熱軟化状態
のちとに行なわれるので、膨張不足や破裂などのトラブ
ルの発生はなくなる。

チューブの加圧膨脹を終えた後は、チューブ内を加圧状
態に保持した状態のままで、チューブの冷却固化を計る
ことにより、全ての作業を終了する。冷却工程に於て、
チューブの貫通孔内に冷却流体例えば水、エアー等を流
通させてもよい。

本発明工法によれば比較的厚肉の硬質プラスチックチュ
ーブを用いて、管内面に比較的厚肉の硬質チューブライ
ニングを施工上トラブルの発生なしに能率よく形成する
ことができる。

実施例 以下に本発明工法の１実施状況を添付図面にもとづき説
明する。

第１〜３図は、断面円形の貫通孔（１ａ）の多数本を形
成した厚肉硬質プラスチックチューブ（１）を用いて本
発明工法を実施した場合の１例を示している。硬質チュ
ーブ（１）は第２図に示されるようにライニング対象管
（ａ）よりも小さい口径と、比較的大きい肉厚を持って
いる。

施工に際しては、硬質チューブ（１）が口径差を利用し
てライニング対象管（ａ）内に全長に亘り挿入され、次
に一ト記チューブ（１）の両端部に前衿（２）及び後枠
（３）が施される。　前衿（２）及び後枠（３）は、内
面に環状凹溝（４）及び（５）を有し、これら凹溝（４
）、（５）内に」１記チューブ（１）の端部が挿着固定
されている。上記凹溝（４）、（５）は深部に小径溝部
（４ａ）（５ａ）を有し、この溝部（４ａ）、（５ａ）
内にチューブ（１）肉厚部の通孔（１ａ）・・・が、そ
の両端に於て開口されている。

更に前衿（２）は、環状凹溝（４）の深部の小径溝部（
４ａ）を通じて通孔（１ａ）・・・内に加熱流体例えば
スチームを供給するための通路（６）と、チューブ（１
）内に加圧流体例えば加圧空気を供給するための通路（
７）を具備し、前者通路（６）の供給口は、バルブ（８
）付導管（９）を介してボイラ（図示せず）に、また後
者通路（７）の供給口は、バルブ（１０）付導管（１１
）を介してコンプレッサ（図示せず）にそれぞれ接続さ
れている。

後枠（３）は上記通孔（１ａ）・・・内より小径溝部（
５ａ）を通じてスチームを排出するための通路（１２）
と、チューブ（１）内より加圧空気を排出するための通
路（１３）を具備し、各通路（１２）、（１３）の排出
口に、バルブ（１４）、（１５）付導管（１６）、（１
７）が、それぞれ備え・られている。

施工に際し、スチームをその供給系即ち導管（９）、通
路（６）及び小径溝部（４ａ）を順次経てチューブ（１
）の肉厚部の通孔（１ａ）・・・内に供給すると、スチ
ｉムは通孔（１ａ）・・・内を流通し、この間チューブ
（１）を肉厚部から加熱しつつ、排出系即ち小径溝部（
５ａ）、通路（１２）及び排出管（１６）を経て外部に
排出されて行く。

このようなスチームによる加熱操作は通常は常圧下で行
われるが、場合によっては、通孔（１ａ）部分の膨脹を
伴なわないような低圧下、たとえば０、　５ｋｇ／ｃｍ
”　　（ゲージ圧）程度の加圧下で行なってもよい。ま
た通孔（１ａ）よりのスチーム加熱を継続しつつ、加圧
空気の供給系を利用して、チューブ（１）内部よりの加
熱を併用してもよい。

チューブ（１）は通孔（１ａ）・・・内、即ち肉厚部内
より加熱されるので、厚肉であるに拘らず、厚み方向の
加熱は、全体が略々均一となる。

上記加熱操作によりチューブ（１）の内外の表面温度が
軟化点以上（但し融点は超えない）に達した後は、通孔
（１ａ）内よりの加熱操作を継続しつつ、加圧空気好ま
しくは８０〜１００℃程度に予熱された加圧空気を、そ
の供給系即ち導管（１１）及び通路（７）を経てチュー
ブ（１）内に供給し、チューブ（１）内の圧力を、その
膨脹に必要な圧力例えば０．５〜２．　０ｋｇ／ｃｏ＋
”　　（ゲージ圧）に昇圧すると、硬質チューブ（１）
は常法通り膨脹されて管（ａ）にライニングされる。

このライニング状態が第１図及び第３図に示されている
。硬質チューブ（１）は先に述べたように厚み方向の温
度が均一となるように加熱されているので、厚肉に拘ら
ず全長に亘り均一に且つ破裂などの危険性なしに膨脹さ
れライニングされる。

第１図に示されるように加熱加圧膨脹操作を終えた後は
、スチーム加熱を停止し、更に加圧空気を利用してその
冷却固化を計ることにより、厚内の硬質チューブライニ
ング（１′）が得られる。

第１〜３図め実施例より得られた硬質チューブライニン
グ（１′）の表面平滑性につき検討した所、第４図の拡
大断面図に誇張して示されるように、貫通孔（１ａ）の
形成部が凹部（１８ａ）、非形成部が凸部（１８ｂ）と
なるような僅かな凹凸が認められた。硬質チューブライ
ニング（１′）の表面平滑性は、第５図に示されるよう
な断面構造の硬質プラスチックチューブ（１９）を用い
ることにより向上できる。

第５図に示された硬質チューブ（１９）は、貫通孔（１
９ａ）が断面三角形状を有する点及び向きが交互に逆と
なるように並列されている点で、第１〜３図に示された
硬質チューブ（１）と構造を相違している。三角状貫通
孔（１９ａ）の斜辺部分を形成する仕切り壁（１９ｂ）
（１９ｂ）と、底辺部分を形成する底壁（１９Ｃ）は、
肉厚が略々等しく、直径方向のどこの断面をとっても、
空隙部と非空隙部の占める割合が略々等しくなるような
構成になっている。而して加圧膨張時に於ては、内部よ
り負荷される膨張圧に対し、３６０°の全周面が同じよ
うな抵抗力を示し、全体が過不足なしに膨張され、表面
平滑性のよい内面ライニングが得られる。

以下に本発明工法の特徴とする所を、より一層明らかと
するために、本発明工法に従って行った各種実験例を掲
げる。

［実験例１］ （Ｉ）実験条件 ■　ライニング対象管 口径（内径）・・・・・・２５０ｍｍφ長　　　　　　
さ　　・・・・・・５０ｍ■　硬質プラスチックチュー
ブ 材　　　質　・・・・・・ポリ塩化ビニル口径（外径）
・・・・・・２００ｍｍ 肉　　　　厚　・・・・・・１０ｍｍ 軟化点・・・・・・７２℃ ［相］　貫通孔 断面形状・・・・・・円 口　　　　　径　　・・・・・・φ６ｍｍ相互間隔・・
・・・・９ｍｍ 本　　数　・・・・・・６６本 総開口面積　・・・・・・２８％（但しチューブ断面積
に対し） 形成位置　　・・・・・・肉厚部中心 ■　加熱流体 種　　類　　・・・・・・スチーム 供給量　　・・・・・・１００ｋｇ／時間供給圧力　　
−・−０，３〜０．　５ｋｇ／ｃｍ２（ゲージ圧） 供給時間　　・・・・・・５分 加熱条件　　・・・・・・貫通孔内のみ■　加圧流体 種　　　　類・・・・・・加熱空気 温　　　　　度・・・・・・２０℃ 供給圧力・・・・・・０．５ｋｇ／ｃｍ２　（ゲージ圧
） 加圧膨脂時間・・・・・・約３分 冷却時間・・・・・・約３０分 上記の実験条件で、本発明工法を第１図の実施例に従い
実施したところ、トラブルの発生なしに、第３図に示さ
れた硬質チューブライニング（１′）と同様の品質のよ
いライニングが得られた。筒管（ａ）の設置゛雰囲気は
常温（１８℃）に保持した。

［実験例２コ 硬質プラスチックチューブの材質をポリエチレーンと、
ポリプロピレンに変えた以外は、実験例１と同じ実験条
件で実施した所、実験例１と同様の好結果を得た。

［実験例３］ 硬質プラスチックチューブとして、第５図に示され、た
断面積のものを用いた以外は、実験例１と同じ実験条件
で実施した所、表面平滑な硬質チューブライニングが得
られた。貫通孔の条件は次の通りである。

断面形状　・・・・・・正三角形 １辺の長さ　・・・・・・１２ｍｍ 間隔部の厚み　・・・・・・２．５ｍｍ総開口面積　・
・・・・・３８％（チューブ断面積に対し）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工法の１実施状況を概略的に示す縦断面
図、第２図は第１図における膨張操作前の状況を示す縦
断面図、第３図は、同膨張操作後の状況を示す縦断面図
、第４図は、同内面ライニング状況を拡大して示す縦断
面図、第５図は本発明工法に用いられる硬質プラスチッ
クチューブの他の好ましい１例を示す縦断面図である。 図に於て、（１）は硬質チューブ、（１ａ）はその貫通
孔、（２）は前衿、（３）は後枠、（４）、　（５）は
環状凹溝、（６）、（７）は通路である。 （以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）管内挿入の硬質乃至半硬質プラスチックチューブ
   を加熱加圧膨脹して管内面にライニングする工法に於て
   、上記チューブが厚肉で、厚肉の肉厚部内に、軸線方向
   に貫通され且つ円周方向に間隔をもって並列された多数
   本の貫通孔を有し、加熱工程に於て上記貫通孔内に加熱
   流体を流通させることを特徴とする管内面の硬質チュー
   ブライニング工法。