JPH03151225A - 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！）】 この発明し、Ｓ、下水）６．上水道、油送管その他あら
ゆる既設配管に適応できるライニング工法に関するもの
である。

［従来の技術］ 近年、下水道や上水’ｐｍ等の既設管の強度補強や防食
対策、漏水・浸水対策あるいは流量改暦などを目的とし
て、既設管内面に合成樹脂をライニングするライニング
工法が脚光を浴びている、例えば特開昭６３−２８５３
９５号公報に開示された１法は、まず既設管の口径の５
０〜７０％の口径を有する熱可塑性合成樹脂チューブを
扁平加工する。

この扁平加工した樹脂チューブを既設管全長にわたり挿
入し、樹脂チューブ内で始端から終端まで加熱ビグを移
動させながら、加熱ビグと加熱ビグから前方に供給され
る加熱加圧空気により樹脂チノ、−ブを半径方向に拡張
して既設管内に合成樹脂管を形成する工法である。

また、特開昭６４−１６６３２り公報、特開昭６４−１
６６３３号公報に開示された工法は、小１】径の熱可塑
性合成樹脂管を既設管内に挿入した後、熱可塑性合成樹
脂管を外部から加熱するとともに、内部より加熱加圧し
て膨張させ、合成樹脂管を既設管内面に密着させる方法
である。

さらに、特開平１　２０４７２５号公報には内部全長に
亙り多孔質ホースが挿入された硬質グ〕、−ブを扁平加
工しロール状に巻いたライニング材を使用した工法が開
示されている。この工法は多孔質ホースに供給される蒸
気により硬質チューブを加熱軟化しながら、ｌｉ！Ｊ！
質チューブを既設管内に挿入し、挿入した硬質チューブ
を流体）Ｌにより膨張させて既設管内に密着させる方法
である。

［発明が解決しようと−４る課題］ 上記従来のように、既設管径より小口径の熱ｉｉｒ堕性
合成樹脂百を加熱・軟化・拡管する工法においては、軟
化・拡管時に合成樹脂管の樹脂温度差による同一圧力１
；の伸び率差が大きく、また加熱すると不定形状態とな
り、自己膨張力も小さいので外圧で強制的に大幅に伸長
・拡管）４わばならない。このため既設管内と樹脂管内
の円周方向、長１方向いずれの部分でも同一圧力下で均
一に加熱する必要がある。しかし、実際は加熱温度のバ
ラツキや伸長距離が長いので樹脂管にシワが発生したり
、管厚にバラツキを生ずる。

また、特開昭６３−２８５３９５号公報や特開昭６４−
１６６３２号公報等に示すように、内張り材は既設管に
挿入する前は硬化状態の熱ｉＪ塑性合成樹脂管であるの
で、施工現地までの運搬手段の制限、施工占４ｉ面積の
拡大が生し、かつ施工距離が短くなるなどの短所があっ
た。

さらに、特開平１−２０４７２５号公報に示すように、
軟化状態の熱ｒｊＪ塑性合成樹脂管を既設管内に牽引挿
入すると合成樹脂管が長平方向に伸び、偏肉が生じるた
め長距離施工が困難である。また、合成樹脂管全体を流
体圧で均一に膨張させてライニング層を形成すると既設
管とライニング層間に空気や滞留水の巻き込みが生じる
とともに、ライニング層が既設管継手部の段差や裏波溶
接部などの突起物、その他管内堆積異物に接触して部分
的に傷や異常な伸びを生じ、強度が弱くなるという短所
があった この発明はかかる短所を解決するためにｒｌされＩ′Ｓ
：ものであり、確実、かつ容易に既設管内面にライニン
グすることができるライニング工法を産室することを目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るライニング工法は、熱可塑性樹脂または
形状記憶（粥脂で既設管口径とほぼ同じ大きさの外径に
形成された樹脂パイプを軟化状領域の温度をＩする加熱
雰囲気内で軟化して断面積が小さくなるように扁平加工
して内張り材を形成する。

この内張り材を樹脂パイプの軟化領域の温度の加熱圧力
流体を有−ケ加熱保温槽に軟化状態で保持し、軟化状態
の内張り材を加熱保温槽の内張り材取出ｌ］に連結した
ガイドホースを通して、成形筒の１．Ｊ字形状のｉｉ　
ｃ；’、導入して既設管［」径より小さなり１形を有す
る０字状に成形し、ｔＪ字状に成形した内張り材を成形
筒で冷却してＵ字形状を固定しながら、Ｕ字形の内張り
材を索引ロープで連続して既設管内部に引き込む。その
後引き込んだ内張り材の両端を切断し、内張り材内部に
内張り材を形成する樹脂パイプの軟化領域の温度の加熱
流体を連続供給して内張り材の形状をＵ字形から円形に
回復することを特徴とする。

［作用〕 この発明に、ｌｊいては、熱可ｆｆ１Ｐ！：樹脂または
形状記憶樹脂で既設管口径とばば同じ大きさの外径に形
成された樹脂パイプを軟化して断面積が小さくなるよう
に扁平加工した内張り材を加熱保温槽内で軟化状態に保
持し、この軟化状態の内張り材を成形筒に導入して既設
管口径より小さな外形を有１゛るＵ字状に成形し、０字
状に成形した内張り材を冷却して（Ｊ字形状を固定しな
がら、Ｕ字形の内張り材を索引ロープで連続して既設管
内部に引き込む。この引き込んだ内張り材の両端を切断
後、内張り手イ内部に１ｍ脂パイプの軟化領域の温度の
加熱流体を連続供給して内張り材を軟化させながら形状
を［１字形から円形に回復することにより、均一な厚さ
の合成樹脂管を既設管内に形成４る。

［実施例］ 第１図は５：の発明の一実施例を示す断面図である。図
にＪ３いて、ｌは内張り材であり、内張り材ｌは例ス−
ば塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピ１／ン、ボ
リブデン等の熱可塑性合成樹脂からなる。この内張り材
１は第２図に示すように既設管の内径に対して９０−１
０５％の外径になるように押し出し成形して、既設管路
長辺土、の長さの樹脂パイプｌａを形成する。

次に、樹脂パイプ１ａを例えば塩化ビニールで形成した
場合は８０〜１４００Ｇの熱加工温度を有ケる加熱雰囲
気内で軟化させながら、成型ローラや押出しスリット等
の機械的方法によって第３図に示すように断面積が小さ
くなるように扁平にして内張り材ｌを形成釘る。この内
張り材ｌを円形巻きか、折りたたんＩ５状態の最終形成
に加工してから冷却して保管Ａ−る６ ２は加熱保温槽であり、加熱保温槽２の内張り材取出［
」コ３はガイドホース４に連結され、復路管５は復路ホ
ース６を介してボイラ７に連結されている。

８はガイドホース４の先端には連結された成形筒であり
、成形部上）は第４図の断面図に示すように人１−１部
が拡径された加熱筒９と冷却筒１０とが隔壁１１を隔て
て一体化している。この加熱筒９と冷却筒ｌＯ内には第
５図の斜視図に示ずＪ−うにＵ字形状に成形さ１−また
Ｕ筒１２が挿入し固定されている。加熱筒９のガイドホ
ース４との連結側にあるこのＬＪ筒貫２の先端部には、
第６図の加熱筒９と冷却筒１０を分離して示した斜視図
に示すように、先端が半円状で後端にいくにしたがって
０字状に変化する予備成形底板１３が固定されている２
まＩ；、加熱筒９には加熱流体を供給する供給管１４が
取（・↑けられ、第７図の断面図に示すようにｔ、Ｊ筒
Ｒ２と予備成形底板１３で加熱筒９内に加熱室１５を形
成している、 一方、冷却筒１０には冷媒供給管Ｉ　ＥＳと冷媒ｉυ路
管１７が取付４ｊられている。この冷Ｍ１筒ｌＯの（＆
端には側壁１８が設けら、１１で、第ｓＨの側面り面図
に示すように冷却室１９が冷却間Ｉ　Ｏ内に形成されて
いる。

２０は冷却筒１０に冷媒を供給する冷却装訝である、 次に」−記のように構成された装置により第１図に示す
ように、例えばマンホール２２内に管１］が出ている下
水道管や通信ケーブル保護管等の既設管２１に合成ｌ！
！脂管を形成する場合の動作を説明する、 まず、円形巻き等に加工した内張り材ｌを加熱保温槽２
に収納し、加熱保温槽２をマンホール２２の近（力に設
置する。この加熱保温槽２に隣接してボイラ７と冷却装
＠２０も設置する。

次に、加熱保温槽２に連通ずるガイドホース４をマンホ
ール２２内に挿入し、その先端に成形筒８の加熱筒９を
連結する。このとき２内張り材ｌの先端部を加熱軟化さ
せて予め既設管２１内に挿入し゛（あ、　７．、．１Ｆ
−引ヘルト３１の端部と縫製などの手段（・内張り４・
４取出［１例近で接６しておく。

一方、ボイラ゛ｌの加熱流体圧送［Ｊ２３と加熱筒１）
の供給’ｉｉｉとを圧送ホース２４とバルブ２５にＪ：
り連結し、加熱保温槽２の復路管５とボイラ７の１１Ｊ
、路０２６どな復路ホース６で連結する。

また、成形筒８の冷却筒１０の冷媒供給菅１６と冷媒復
路管１７をそれぞれ冷媒ホース２７゜２８とバルブ２９
゜３０とで冷却装＠２０に連結する８ この状態でボイラ７から加熱圧力流体を供給する。加熱
圧力流体は、原則として樹脂パイプ１ａの軟化温度が１
００ｏｃ以」−の時は蒸気単独か、蒸気と熱水との混合
流体を使用し、１００’ｃ以下の時は熱水または温水を
使用する、この加熱圧力流体を温度が所定の温度範囲に
なるようνｊ御１７ながら、圧送ホース２４６加熱筒９
．ガイ１（ホース４ｏ加熱保温槽２゜復路ホース６から
なる循環系に連続供給してガイドホース４と加熱保温槽
２内に存在する内張り材ｌを軟化する。このとき軟化し
た内張り材ｌは加熱圧力流体の圧力によって膨張・拡大
が抑制された状態になっている。

一方、冷却装面２０は温度が例えば６０’　Ｃ以下にな
るように制御された冷媒を冷媒ホース２７゜２８とバル
ブ２９，３０１’、、５よび冷却筒１０からなる＠環系
に連続供給して、冷却筒１（）の冷却室１９を硬質達成
温度以下に保つ。ここで使用する冷媒は通常、水が多い
が施工状況によって１．：ｔボンベ等から放出する液体
窒素、液化炭酸ガス等を使用しても良い。

この状態で牽引ベルト３１を既設管２１の先端方向に牽
引して行くと、ガイドホース４内では第９図のガイドホ
ース部断面図に示すように柔軟化しているが、扁平・潰
れた状態になっている内張り材ｌは加熱筒９内の′Ｐ幅
成形底板１３のに沿って移動し、予備成形底板１３の形
状にしｌトがって平板状態からＵ字形状に変形して行く
。内張り材ｌがほぼＵ形状に成形された後、形の整った
［１字形状にするため％Ｕ筒１２内に導入されて加熱筒
９の加熱室１５を通りながら第１０図の断面図に示すよ
うに成形される。

内張り材ｌは引き続き同形状を保持したまま、冷却筒１
０に導かれ、冷却室１９を通るときに冷媒によって硬質
状態温度以下にまで冷却され、Ｕ字形状が硬化・固定さ
れてｕＪ字形の内張り材ｌとなる。この肛）字形に成形
された内張り材１の外径は、第１１図の断面図に示すよ
うに既設管２１の内径より小さくなるので、容易に既設
管２１内に引き込むことが出来る。

以上の工程を連続して行ないながら既設管２１内全長に
わたって硬化した１ノ字形の内張り材１を挿入し、既設
管両管口から出ている部分を切断・除去する。

次にこの挿入した内張り材ｌを既設管２１の内面にライ
ニングする場合について説明する。

まず、既設管２１の管１．’、’、Ｕ　２１　ａにある
Ｕ字形の内張り材ｌ端部をバーナーなどで軟化温度以上
に１−ばて、Ｕ形状から円形に成形させる。この円形に
成形した内張り材１の端部に既設管２１の内径よりやや
大きい外径を何し先端部が半球状になった、例えばシリ
コンゴムフオームからなる拡張冶具３２を挿入する。拡
張治具３２には第１２図に示すように、中心軸上をｎ通
ずる貫通孔３３があり、貫通孔３３の先端は開放、（多
端は例えばＪ　Ｉ　Ｓ　Ｋ６３３５の蒸気用ゴムホース
３４が接続されている。このゴムホース３４の他端部は
加熱装置（不図示）に接続している。

この状態で加熱装置で発生させた例えば８０〜１４０°
Ｃの温度を有する加熱流体を加熱ホースを通じて拡張治
具３２に送り、拡張治具３２の先端から放出′１−るど
、拡張治具３２ど内張り材ｌ内面に加熱空間３５が形成
される３そして加熱空間３５に当たるｔＪ字形の内張り
材ｌは次第に軟化。

膨張、拡大して既設管２１内面に密着してライニング層
３６となる。このときの様子を管断面方向から示すと、
第１３図（ａ）から（ｄ）のようになる。

ここで、第１３図（ａ）はまだ硬化しているＵ字形の内
張り材１を表し、内張り材ｌと既設管２１との間にはか
なり空間がある、（ｂ）は内張り材ｌが膨張を開始した
状態を示し、（Ｃ）は更に膨張が進んだ状態を示す、こ
の内張り材ｌの膨張が進むと、（Ｕ）に示すように内張
り材ｌが既設管２１に密着する。この状態で拡張治具３
２の後方からＵＦ、進流体を供給すると、加熱空間３５
に送られる加熱流体の温度による内張り材ｌの形状回復
力と拡張治具：３２の推進力により、既設管２１内部の
空気や滞留物を排出しながら加熱空間３５が既設管２１
内を進行して内張り材１を順次密着させて既設管２１内
面にライニング１３６を形成していく、ここで、加熱空
間３５の温度変化を押え、かつ拡張冶Ｒ３２の推進力を
維持するため逆止弁（不図示）付き排出孔４２が拡張治
具３２内に設けられている。

このようにして、拡張治具３２を既設管２１の先端部ま
で進行させることにより、既設管２１の内面全体にライ
ニング層３６を形成することができる。

なお、第１４図に示すように拡張治具３２の先端に、例
えば四ふっ化エチレン樹脂などの耐熱材料からなる柔軟
拡張治具３７を設けることにより、内張り＋４１どの柔
軟拡張治具３７の接触面積を大きく取って、加熱空間３
５を小さくして内張り材１の拡大外力を大きくし、ライ
ニング速度を４−げることもできる。

また、短い距離の既設管２１に施工する場合には拡張治
具：３２を使用せずに、直接Ｕ字形の内張り材ｌ内面に
加熱圧力流体を放出・供給して、内張り材ｌの形状を回
（Ｍさせることにより、既設管２１内にライニング層３
６を形成することができる９ また、」−記実施例においては、成形筒８の加熱筒９と
冷却筒１０内に設けたＵ１笥１２で内張り材１をＵ字形
状に成形した場合について説明したが、成形筒８内に成
形ローラを設けて内張り材ｌを成形しても良い７ 第１５図は成形筒８内に成形ローラを設けた場合の例を
示す０図に示すように、成形筒８の人口部に半円筒状の
予備成形底板３８を固定し、この予備成形底板３８上に
第１成形ローラ３９を設け、第１成形ローラ；３９の後
段に第１成形ローラ３９より曲率半径の大きな第２成形
ローラ４０を設ける。そして、第１６図に示すように、
まず第１成形ローラ３９で軟化状態の内張りＮ１の中心
部を予備成形底板３８に軽く押え付けて部分成形する、
次に、第１７図に示すように第２成形ローラ４０で、よ
り内張り材ｌと予備成形底板３８の接触面積が大きくし
なるように押し付けて、内張り材ｌをＵ字形状に整えて
行く、このようにしてＵ字形状に成形された内張り材ｌ
を冷却筒１０で冷却して硬化・固定させ、この内張り材
ｌを既設管２１内に挿入する。

また、上記実施例においては、内張り材ｌを成形筒８で
Ｕ字形状に成形した場合について説明したが、第１９図
に示すように内張り＋４１を複数のローラにより星形に
成形して断面積な小さくしても良い。

なお、上記各実施例は内張り材ｌを熱可塑性樹脂で形成
した場合について説明したが、樹脂パイプを、例えばポ
リスチレンと結晶化ポリブタジェンのブロック共重体（
旭化成玉ｍＭ）、ｈランスポリイソプレン（クラレ製）
；！ｈるいはポリウレタン樹脂（三菱重工業！り等の形
状記憶樹脂て“形成した場合も」−記実施例と同様な作
用を秦４−ることができる。

形状記憶樹脂を使用した内張り材ｌは第２図に示すよう
に形状記憶樹脂を形状記憶温度、例えば１２０ＤＣ以上
の加熱雰囲気内でパイプ状に押出成形加工して、既設管
の内径に対して例えば９８〜１２０％の外径を有する形
状を記憶させて樹脂パイプｌａを形成する。次に、樹脂
パイプｌａを形状口１Ｎ温度例えば９０°Ｃ以」−から
形状記憶温度以下のゴム状領域の温度を有する加熱雰囲
気内で軟化させながら、成型ローラや押出しスリブ１−
等の機械的方法によって第３図に示すように断面積が小
さくなるように扁平にして内張り材ｌを形成するいこの
内張り材ｌを円形巻きか、折りたたんだ状態の最終形成
に加工してから形状回復温度以下に冷却して保管″４−
る９この内張り材ｌを上記実施例と同様に既設管内に挿
入し、形状を回復させることＧこより、均一・ｒ、ｒ　
１．！Ｎさの合成樹脂管を形成することができる。

［発明の効果Ｊ この発明！、Ｊｌ：　Ｉす士、説明したように、熱可塑
性樹脂または形状記憶ｆδｌ脂で既設管口径とほぼ同じ
大きさの外径に形成され、た樹脂パイプを軟化して断面
積が小さくり、るように扁平加工した内張り材を加熱保
温槽内で軟化状態に保持し、この軟化状態の内張り材を
成形筒に導入して既設管口径より小さな外形を有する０
字状に成形し、０字状に成形した内張り材を冷却してＵ
字形状を固定しながら、Ｕ字形の内張り材を索引ロープ
で連続して既設管内部に引き込むようにしたので、内張
り材を既設管内に索引・挿入するときの長手方向の伸び
が殆ど無くなり、長距離施工に際しても挿入時の偏肉発
生を防止することができる。

また、既設管内に挿入した内張り材内部に樹脂パイプの
軟化状領域の温度を有する加熱流体を連続供給して内張
り材を軟化させながら、わずかな直径方向伸長距離にＪ
二って形状をＵ字形から円形に回復するから、均一な厚
さの合成樹脂管を既設管内に形成することができ、既設
管内に均一な強度で、かつ断面積損失の少ない合成樹脂
管をライニングすることができる。

また、Ｕ字形状の内張り（イを軟化させながら順次形状
をＵ字形から円形に回（νさせて既設管内に合成樹脂管
を形成するから、曲管内面の内側に生じるしわや外側に
生じる空気、滞留水巻き込みも少なく、かつ既設管継手
部の段差等による部分的な伸びも小さくてずみ、良好な
合成樹脂管を形成することができるわ まＩと、形成された合成樹脂管は既設管に密着１７た自
立型合成樹脂管となるので、既設管への接着を期待する
必要がなく、このため既設管は中級あるいは高級な下地
処理は不要になり、既設管内に缶石した有害な突起物や
滞留物を排除する程度で良く、既設管の前処理を簡略化
することができる。

さらに、内張り材を成形筒内で簡単にＵ字形に成形する
ことができるとともに、成形され７５０字形状の内張り
材を円形に（ｐ帰させるだけで合成樹脂管を形成するこ
とができるから、熱硬化性樹脂を加熱硬化・冷却する場
合のよ、うに長い時間を必要とせず、短時間で寝間に施
工を行なうことができる。

また、元の外径が既設管内径とほぼ同じ大きさの内張り
材を円形に復帰させるだけで良いから、円形に復帰させ
る加熱加圧流体の圧力はあまり大きくなくてすみ、施工
時の安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す断面図、第２図け４−
記実施例の内張り材を形成する樹脂パイプを示す斜視図
、第３図は内張り材を示す斜視図、第４図は成形筒を示
″４−断面図、第５図はＵ筒を示す斜視図、第６図は成
形筒の加熱筒と冷却筒を分離して示した斜視図、第７図
は加熱筒の断面図２第８図は冷却１笥の断面図、第９図
は第１図のＡ−Ａ断面図、第１Ｏ図は第１図のＢ−１３
断面図、第１１図は第１図のＣ−Ｃ断面図５第１２図は
既設管内における施工状態を示す断面図、第１３図（ｉ
）、（ｂ）、（ｃ）、（ｃｉ）は各々施工時におｔｉる
内張り材の形状変化を示す断面図、第１４図は拡張治具
の他の例を示す断面図、第１５図は他の実施例に係る成
形筒の一部を示す断面図、第１６図、第１７図、第１８
図は各々第１５図に示した実施例による内張り材の成形
状態を示す断面図、第１９図は内張り材の他の成形状態
を示す断面図である。 １：内張り材、２：加熱保温槽、７：ボイラ、８：成形
筒、９：加熱筒、ｌＯ：冷却筒、１２：Ｕ筒、１３：予
備成形底板、２０：冷却装置、２１：既設管、３２：拡
張治具、３３：貫通孔、３４：蒸気用ゴムホース、３７
：柔軟拡張治具、３８：予備成形底板、３９：第１成形
ローラ、４０：第２成形ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　熱可塑性樹脂または形状記憶樹脂で既設管口径とほぼ
   同じ大きさの外径に形成された樹脂パイプを軟化領域の
   温度を有する加熱雰囲気内で軟化して断面積が小さくな
   るように扁平加工した内張り材を形成し、 上記内張り材を樹脂パイプの軟化状領域の温度の加熱圧
   力流体を有する加熱保温槽に軟化状態で保持し、 上記軟化状態の内張り材を加熱保温槽の内張り材取出口
   に連結したガイドホースを通して、成形筒のＵ字形状の
   筒に導入して既設管口径より小さな外形を有するＵ字状
   に成形し、Ｕ字状に成形した内張り材を成形筒で冷却し
   てＵ字形状を固定しながら、Ｕ字形の内張り材を索引ロ
   ープで連続して既設管内部に引き込み、引き込んだ内張
   り材の両端を切断後、内張り材内部に樹脂パイプの軟化
   領域の温度の加熱流体を連続供給して内張り材の形状を
   Ｕ字形から円形に回復することを特徴とするライニング
   工法。