JPH03189126A - 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］ この発明は、下水道、上水道、送油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、特に既設配管に対
する合成樹脂管の密着性の向上に関するものである。

［従来の技術］ 近年、下水道や上水道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善などを目的として、
既設管内面に合成樹脂をライニングしたり、既設管内面
に合成樹脂を形成する反転ライニング工法が脚光を浴び
ている。

例えば、特公昭５５−４３８９０号公報、特開昭６４−
８５７３８号公報に開示された工法は、ニードルフェル
ト層にエポキシ、ポリエステル等の液状熱硬化性樹脂を
含浸した内張り材を既設管内で流体圧力により反転、進
行させ、反転した内張り材を流体圧力によって既設管内
面に圧着し、熱硬化性樹脂を硬化させて既設管内面に合
成樹脂なライニングする方法である。

また、特開昭６４−１６６３３号公報、特開昭６４−１
６６３４号公報あるいは特開昭６３−２８６３９５号公
報に開示された工法は、小口径の熱可塑性プラスチック
管を既設管内に挿入した後、熱可塑性プラスチック管を
内部より加熱加圧して膨張させ、既設管内面に密着させ
る方法である。

さらに、ヨーロッパ特許ＥＰＯ１８４３ｆｉ６／１１に
開示された工法は螺線状に巻いた薄合成樹脂板を巻取機
（製管機）でスパイラル状に製管しながら既設管内に挿
入し、その後ライニング材と既設管の空間にグラウト材
を充填している。

［発明が解決しようとする課題］ 特公昭５５−４３８９０公報に代表される従来の反転工
法に使用する内張り材はニードルフェルト層に含浸した
液状熱硬化性樹脂は既設管内で反転するときに反転面の
円方向の不均一な押圧力によってフェルト層内を移動す
る。このためフェルト層の断面方向の樹脂含浸量に差が
生じ、厚みのバラツキに加え、強度のバラツキを生じる
という短所があった。

また、特に長尺の内張り材を使用する場合には、液状樹
脂を含浸した柔軟な内張り材を保管するために含浸過程
後巻き取ったり折り重ねる必要がある。このとき内張り
材の各部分に自重ないし押圧力の差によって厚みのバラ
ツキが生じ、液状樹脂に環境圧力差が加えられる。この
ような状態の内張り材で合成樹脂管を形成するとやはり
厚みのバラツキ、強度のバラツキが生じる。

また、液状樹脂を柔軟バック全長に亙って均一に含浸す
るのは非常に困難であり、通常±１５％のバラツキが生
じ、均一な合成樹脂管を形成することができなかった。

また、既設管の枝管や継手部のズレ、ハズレ。

クラック等の空隙がある場合、反転後の既設管の押圧力
によって、これら空隙周囲の液状樹脂が空隙内に浸み出
して空隙周囲の強度が低下するほか、液状樹脂が加熱に
よるゲル化まえの粘度低下により地下浸入水と共に流出
してしまい、ポーラスな含浸層となって強度が著しく低
下するという短所もあった。

また、熱硬化性樹脂を含浸した内張り材は反転後、加熱
硬化して成形するが、加熱硬化のときの加熱時間及び冷
却時間の合計時間は、例えば径が３００ｍ園、厚さ６−
−の内張り材にポリエステル樹脂使用した場合で約１５
時間を要する。また、エポキシ樹脂の速乾タイプでも約
６〜８時間かかり、作業時間が長くなるという短所があ
る。これは長い加熱保持期間の間に既設管や周囲土壌に
蓄熱され、冷却速度がゆるやかになることにも起因する
。

また、特開昭６４−１６６３３号公報、特開昭６４−１
６６３４号公報あるいは特開昭６３−２８５３９５号公
報に開示された工法のように、既設管径より小断面形状
に加工した熱可塑性樹脂管を加熱・軟化・拡管するには
、樹脂温度差による同一圧力下の伸び率差が大きく、ま
た加熱すると不定形状態となり、自己膨張力も少ないの
で外圧で強制的に伸長・拡管せねばならない、このため
既設管内と樹脂管内の円周方向、長手方向いずれの部分
でも同一圧力下で均一に加熱する必要がある。しかし、
実際は加熱温度がバラツキ、樹脂管にシワが発生したり
、管厚にバラツキを生ずるほか、既設管との間に空隙を
生じるという短所があった。

また、特開昭６３−２８５３９５号公報に示すように、
曲管内面外側で軟化したパイプを小口径からビグで強制
的、伸ばし圧着すると、外側の管厚が他の部分に比べて
薄くなるという短所があった。

さらに、ヨーロッパ特許ＥＰＯ１８４３６６Ａｌに開示
されたように、製管しながら既設管に挿入する工法は、
著しい蛇行等がある既設管には挿入不能か、あるいは製
管口径を小さくしなければならず、既設管径に対する断
面積減少が大きい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なされたもので
あり、接着剤等を使用せずに合成樹脂管を確実に既設管
内面に密着することができるライニング工法を提案する
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、既設管の内張り材と
して、熱可塑性樹脂で形成され断面積が小さくなるよう
に形状を変えた樹脂パイプと樹脂パイプを覆う耐熱フィ
ルムチューブとからなる内張り材を使用した工法であり
２上記内張り材の温度を樹脂パイプの軟化状態の温度範
囲に保持しながら内張り材を既設管内に引き込み、フイ
ルムチューブを既設管から引き抜き既設管の一端部から
樹脂バイブ内に拡張治具を圧送することを特徴とする。

［作用］ この発明においては、内張り材として、熱可塑性樹脂で
形成され断面積が小さくなるように形状を変えた樹脂バ
イブと樹脂バイブを覆う耐熱フィルムチューブとからな
る内張り材を使用し、この内張り材を樹脂バイブの軟化
温度に保持しながら、抗張力のあるフィルムチューブを
牽引して既設管内に引き込むことにより、軟化状態の樹
脂バイブを既設管内に挿入する。

このように、軟化状態にある樹脂バイブをフィルムチュ
ーブで支持しながら既設管内に挿入するから、内張り材
は屈曲部も容易に通過するとかできる。

このフィルムチューブを引き抜きながら、または引き抜
いた後、軟化状態になった内張り村山に拡張治具を圧送
して既設管と内張り材との間に存在する空気や滞留水を
送り出しながら樹脂バイブの形状を回復させる。［実施
例］ 第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例のライニン
グ工法を示す工程図である０図において、ｌは既設管、
２は内張り材である。

内張り材２は熱可塑性樹脂で形成され断面積が小さくな
るように形状を変えた樹脂バイブ３と樹脂バイブ３を覆
う耐熱フィルムチューブ４とからなる。この内張り材２
は第２図の加工工程図に示すように、例えば塩化ビニー
ル、ポリエチレン。

ポリプロピレン、ボリブデン等の熱可塑性合成樹脂を、
既設管ｌの内径に対して９０〜１０５％の外径になるよ
う押し出し成形して、既設管路長以上の長さの樹脂バイ
ブ３を形成する０次に、樹脂バイブ３を軟化状態の温度
、例えば塩化ビニールなら８０〜１０°Ｃの熱加工温度
を有する加熱雰囲気内で軟化させながら、成型ローラや
押出しスリット等の機械的方法により、断面積が既設管
ｌの断面積より小さくなるように扁平にし、あるいは折
り曲げる。そして第２図（ｂ）、（Ｃ）に示すような扁
平にして折り曲げた樹脂バイブ３を形成する。この断面
積を小さくした樹脂バイブ３を形成後、軟化状態を保持
したまま直ちに荷重熱変形温度が熱可塑性樹脂の軟化温
度より高い、例えば荷重熱変形温度が１６０ＤＣ（４，
６Ｋｇｆ／ｃｇ＋”ｌノナイロンあルイは１３５°Ｇ　
（４，６Ｋｇｆ／ａｍ”）のポリエステル等のフィルム
や、これに補強繊維を入れたフィルムで形成されたフィ
ルムチューブ４で覆い、第２図（ｄ）に示すような内張
り材２を形成する。

５は既設管ｌの一端部に取り付けられた封止部であり、
封止部５には不図示の加熱ボイラから送られる加熱水の
供給口６とシール部が取り付けられ加圧水を供給する加
圧水供給ロアとを有する。

８は既設管ｌの他端部に取り付けられた封止部であり、
封止部８には安全弁９１が取り付けられた加熱水排出口
９とシール部が取り付けられ内張り材２を挿入し、かつ
フィルムチューブ４を引き抜く引抜口１０とを有する。

ｌｌは拡張治具であり、拡張治具１１は例えばポリエチ
レン製のビグ等からなる。１２は拡張治具１０の後端に
取り付けられた速度制御ローブである。

次に、上記のように形成された内張り材２を使用して既
設管ｌの内面に合成樹脂管を形成するときの動作を説明
する。

まず、既設管ｌの両端に拡張治具１１を内蔵した封止部
５と封止部８とを取り付けて既設管ｌをほぼ密閉状態に
する９次に、封止部５から加熱水を連続供給し、供給し
た加熱水な封止部８の加熱水排出口９から排出しながら
、既設管ｌ内の温度を内張り材２を形成する樹脂バイブ
３の軟化状態温度に保つ。

この状態で第１図（ａ）に示すように封止部８の引抜口
１０から既設管ｌ内に内張り材２を挿入する。既設管ｌ
内に内張り材２が挿入されるにしたがい、内張り材２の
樹脂バイブ３が既設管ｌ内の温度により軟化し、既設管
ｌの形状に沿って内張り材２が配設される。

既設管ｌ内に内張り材２を配設した後、封止部５の供給
口６から送られている加熱水の供給を停止し、封止部８
の引抜口１０からフィルムチューブ４を引抜きながら、
封止部５の加圧水供給口７から加圧水を供給して、第１
図（ｂ）に示すように拡張治具１１を内張り材２内に圧
送する。このとき、フィルムチューブ４の後端部４ａが
常に拡張治具１１の先端部に位置するように、フィルム
チューブ４の引抜きと連動して速度制御ロープ１２を制
御する。

この拡張治具１１の圧送により、軟化状態になっている
樹脂パイプ３の押圧部３ａは拡張治具１１の押圧力によ
り外側に拡げられ、既設管ｌと樹脂パイプ３間に存在す
る空気や滞留水を送り出しながら樹脂バイブ３の形状を
回復する。

そして、この樹脂バイブ３の元の外径は既設管１の内径
の９０〜１０５％に形成されているから、樹脂バイブ３
を接着剤なしで既設管ｌの内面に完全に密着させること
ができる。

なお、このとき押圧部３ａの前方にある加熱水は拡張治
具１１の押圧にしたがい加熱水排出口９から排出される
。

このようにして、既設管１の内面全体に樹脂バイブ３を
密着させた後、加圧水に変えて冷却水を供給して樹脂バ
イブ３を冷却し、既設管ｌ内に合成樹脂管を形成する。

その後、封止部５．８や拡張治具１１を取り外して、形
成した合成樹脂管の両端切断等の後処理を行ない処理を
終了する。

なお、上記実施例は既設管ｌが直管の場合について説明
したが、第３図に示すように既設管ｌが屈曲部１４を有
していても、上記実施例と同様に適用することができる
。

このような屈曲部１４があっても、既設管ｌ内に内張り
材２を引き込むときに、内張り材２の樹脂バイブ３が既
設管ｌ内の温度により軟化し、内張り材２が柔軟になっ
ているから、屈曲部１４の形状にしたがって抵抗なしに
内張り材２を配設することができる。

また、この内張り材２を拡張治具１１で押圧することに
より、第４図に示すような屈曲部１４に生じる空気溜り
１５の発生を防止することができ、樹脂バイブ３のしわ
１６の発生を小さくすることができる。

また、上記実施例においては、既設管ｌ内に加熱水を供
給して既設管ｌの雰囲気温度を樹脂バイブ３の軟化温度
に保つようにしたが、内張り材２のフィルムチューブ４
内に蒸気等の加熱流体を供給して樹脂バイブ３を軟化温
度に保ちながら、内張り材２を既設管ｌ内に挿入しても
良い。

第５図はこの発明の他の実施例を示す断面図である６図
に示すように、内張り材２の先端部２１をローブやベル
トなどの牽引帯２２で結束し、既設管Ｉ内に内張り材２
を挿入する。このとき、不図示の加熱ボイラから送られ
てくる加熱水、加熱蒸気などの加熱流体を内張り材２の
後端部からフィルムチューブ４内に連続供給する。供給
された加熱流体は、フィルムチューブ４内を通過中に樹
脂バイブ３を軟化させ、先端２１に有する排流孔２３か
ら既設管ｌ内に放出される。

この加熱流体により軟化状態にされた樹脂バイブ３を抗
張力のあるフィルムチューブ４で牽引することにより、
内張り材２を屈曲部１４がある既設管ｌ内に挿入すると
きも、樹脂バイブ３を変形させることなしで、かつ小さ
な抵抗で挿入することができる。

また、第５図に示した実施例において水の浮力を利用す
ると、内張り材２の挿入、フィルムチューブ４の引き抜
きをより容易にすることができる。

例えば既設管ｌが水平配管の場合には、第６図に示すよ
うに、既設管ｌの両端に堰２４を設けて既設管ｌ内に水
２５を張る。この既設管ｌに先端部２１を牽引帯２２で
結束し、後端部からフィルムチューブ４内に加熱流体が
連続供給されている内張り材２を挿入する。このとき、
内張り材２には水２５の浮力が作用するから、牽引帯２
２で内張り材２を抵抗なしで既設管ｌ内に引き込むこと
ができる。

内張り材２を挿入後、フィルムチューブ４を引抜くとき
には、フィルムチューブ４の先端部にだけ牽引帯２２を
結びつけ、樹脂バイブ３の後端部を引き込まれないよう
に拘束して、フィルムチューブ４を引抜く、このときも
内張り材２に水２５の浮力が作用しているから、フィル
ムチューブ４を小さな抵抗で引抜くことができる。この
ように浮力を利用してフィルムチューブ４だけを先に引
き抜き樹脂パイプのみを拡張するか、またはフィルムチ
ューブ４を引抜きながら拡張治具１１で樹脂パイプ３を
押圧する。

なお、第６図に示した実施例は水平配管の場合について
説明したが、屈曲部１４を有する立体配管の場合も水を
張ることによって同様に適用することができる。

また、第６図に示した実施例においては、既設管ｌ内に
水２５を張った後、内張り材２を挿入する場合について
説明したが、フィルムチューブ４の先端部２１の排流孔
２３から放出される加熱流体２５を既設管ｌ内に張った
後に、牽引帯２２で内張り材２を挿入し、フィルムチュ
ーブ４を引き抜いても上記実施例と同様な作用を奏する
ことができる。

また、上記実施例は加熱流体により内張り材２を樹脂パ
イプ３の軟化温度に保持した場合について説明したが、
内張り材２のフィルムチューブ４にニクロム線等の発熱
体を埋め込み、電気加熱により所定温度を保ったり、加
熱流体を通す複数の孔を有する加熱ホースや発熱体を埋
め込んだ加熱ホースを樹脂パイプ３内に設けて所定温度
を保つようにしても良い。

なお、樹脂バイブ３内に加熱ホースを設けた場合には、
加熱ホースをフィルムチューブ４と同時に引抜くように
すればよい。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、内張り材として、熱可
塑性樹脂で形成され断面積が小さくなるように形状を変
えた樹脂パイプと樹脂パイプを覆うフィルムチューブを
有する内張り材を使用し、この内張り材を樹脂パイプの
軟化状態に保持して既設管内に引き込むから、軟化状態
になった樹脂パイプの形状をフィルムチューブで抑えな
がら既設管内に引き込むことができ、屈曲部がある既設
管であっても、その形状にしたがって内張り材を小さな
抵抗で配設することができる。

また、フィルムチューブを引き抜きながら、またはフィ
ルムチューブのみを先に引き抜き、軟化状態になった樹
脂チューブ内に拡張治具を圧送して、既設管と樹脂チュ
ーブとの間に存在する空気や滞留水を送り出して樹脂パ
イプの形状を元の形状に回復させて合成樹脂管を形成す
るから、接着剤等なしで合成樹脂管を既設管に完全に密
着させることができる。したがって浸水、漏水の発生を
防止することができる。

また、樹脂パイプを正確な管厚に成形後、扁平加工等を
行ない固体状態で保管・運搬するので、保管時の厚みや
強度のバラツキがなくなり、形成された合成樹脂管は均
一管厚、均一強度になり品質面で著しい向上が図れる。

また、接着剤等なしで合成樹脂管を既設管内に形成する
ことができるから、接着剤等の硬化時間を必要としない
から、土壌に対する蓄熱もなく冷却時間もきわめて短く
、かつ既設管は簡単な下地処理で済むから、施工時間を
大幅に短縮することができる。また、ライニングの後の
管断面積減少率も小さく、著しい蛇行等があっても施工
することができる さらに、接着剤等の付着装置および付着作業も不要であ
るから、施工費の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の実施例の施工工程を
示す工程図、第２図は上記実施例に使用する内張り材の
加工工程を示す工程図、第３図は他の実施例を示す断面
図、第４図は第３図の部分断面図、第５図は第３の実施
例を示す断面図、第６図は第４の実施例を示す断面図で
ある。 １・・・・既設管、２・・・・内張り材、３・・・・樹
脂パイプ、４・・・・フィルムチューブ、５．８・・・
・封止部、６・・・・供給口、７・・・・加圧水供給口
、９・・・・加熱水排出口、１０・・・・引抜口、１１
・・・・拡張治具、１２・・・・速度制御ローブ、２２
・・・・牽引帯、２３・・・・排流孔、２４・・・・堰
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 熱可塑性樹脂で形成され、断面積が小さくなるように形
   状を変えた樹脂パイプと樹脂パイプを覆う耐熱フィルム
   チューブとからなる内張り材を使用し既設管内面に合成
   樹脂管を形成するライニング工法であって、 上記内張り材の温度を樹脂パイプの軟化状態の温度範囲
   に保持しながら内張り材を既設管内に引き込み、フィル
   ムチューブを引き抜き既設管の一端部から樹脂パイプ内
   に拡張治具を圧送することを特徴とするライニング工法
   。