JPH03196876A - 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
配管で、特に、本管あるいは支管と称せられる既設配管
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。

そこで、特開昭６３−６５９８３号公報所載のように、
既設配管の一端側の管内に液状の樹脂団を充填し、上記
樹脂団を管内壁に接触させて、気体の流通を遮断した状
態で、所要の加圧気体で流動させ、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が提
唱された。ここでは、開放された既設配管の一端にラン
チャを接続し、上記ランチャに接続された樹脂タンクか
らライニング用の樹脂を充填してランチャ内に樹脂団を
形成し、これをランチャの自由端側から供給した加圧気
体で既設配管内へ供給している。そして、既設配管内で
上記加圧気体による圧力で樹脂団が流動して、管内面の
ライニングに樹脂が消費されると、再び樹脂タンクから
ランチャに樹脂を充填し、ランチャ内に樹脂団を形成し
、再び加圧気体で既設配管内へ供給する。このような作
業を繰返して所定長さについて、上記既設配管の管内面
補修を行なうのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで問題になるのは、支管あるいは本管に対して地下
において連通する供内管などの分岐管がある場合、支管
あるいは本管をライニングしている時、樹脂団の一部が
加圧気体に押されて分岐管内に侵入することである。こ
の侵入樹脂は、ライニング過程あるいは終了段階で支管
あるいは本管の内圧降下にともなって上記支管あるいは
本管内に戻される。したがって、最終的にはこの樹脂を
分岐管内に戻してライニング層として消化するか、分岐
管より外部に放出するなどの方法で始末する必要がある
が、各分岐管に対応する個所での支管あるいは本管内の
残置樹脂量が一定していないと、仕上げライニングに際
して支管あるいは本管内での樹脂団の容量が不安定とな
り、樹脂流動速度が変わり、ライニング層厚の不均一を
もたらすおそれがある。これは、せっかく樹脂流動速度
をコンピュータ制御などで精密に調整し、ライニング層
厚を均一化してライニング処理している意義を失わせる
ことになる。

本発明は、上記事情にもとづいてなされたもので、仕上
げライニングに先立って、分岐管から支管あるいは本管
に戻される侵入樹脂（残置樹脂）の定量化を図り、これ
によって、最終的な仕上げライニングでは、支管あるい
は本管内での樹脂団の容量を安定化し、ライニング層の
均一性を保持しながら仕上げ処理できる管内面のライニ
ング補修工法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本発明では、管内に液状の樹脂団を充填し、
上記樹脂団を管内壁に接触させて、気体の流通を遮断し
た状態で、所要の加圧気体で流動させ、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、ライニングを行なう既設配管からの分岐管に
、上記既設配管の仕上げライニングに先立って所要気圧
を与え、分岐管への侵入樹脂量を一定化すると共に、上
記仕上げライニングに際しては、上記分岐管への侵入樹
脂を既設配管内の加圧気体で押圧し、分岐管の開放端に
向けて移動、排出させるようにしている。

〔作　　　用〕

したがって、仕上げライニングの前段階では、既設配管
内の残置樹脂量が一定であるから、仕上げライニングの
時、残置樹脂量に相当する樹脂が分岐管内に入るので既
設配管内での樹脂団の容量が安定し、コンピュータ制御
などによる樹脂流動速度を適正に保つことができて、均
一なライニング層が得られる。そして最終的には、既設
配管内の加圧気体で分岐管内の侵入樹脂がライニング層
として消費されるか、分岐管外へと放出されるのである
。

〔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。

図において、符号１は本発明の補修工法において使用さ
れる樹脂供給装置であり、２は上記樹脂供給装置１で既
設配管の補修個所へ供給したライニング樹脂を加圧気体
（例えば加圧空気）で流動させる時に用いる加圧気体供
給装置である。

上記樹脂供給装置１は、樹脂注入器３と、上記樹脂注入
器３の底部に連通ずる供給管４と、上記供給管４に電磁
開閉弁５を介して連通ずるランチャ６とを具備しており
、上記電磁開閉弁５が開放されている時、上記樹脂注入
器３内のライニング樹脂を上記ランチャ６に供給、“充
填し、上記ランチャ６内に樹脂団Ｅを形成するのである
。上記樹脂注入器３にはプランジャ３ａが設けてあり、
また、頂部には、後述のような手段で、加圧気体が供給
されるようになっていて、樹脂の押出しができるように
しである。

このランチャ６に充填されるライニング用樹脂は、例え
ば主剤と硬化剤とを調合した常温２液硬化型の樹脂であ
り、このうち主剤は不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などを主成分
とした組成物であり、これに顔料、揺変剤などを添加し
てチクソトロピ性を有している（＃Ｉえば２５０．００
０〜３００．０００ｃｐｓでＴＩ値が６）。

一方、上記加圧気体供給装置２は、コンプレッサ７、エ
アタンク８．流量調整弁９．ＩＯおよび上記ランチャ６
の端に接続される気体供給管１１に電磁開閉弁Ｉ２を取
付けたもので、各流量調整弁９゜ＩＯに対応して流量計
１３．１４および圧力計１５．１８を具備している。更
に要すれば、三方切換弁１７を上記コンプレッサ７の出
口側に設けて、加圧気体を管路１８へ分岐できるように
してあり、上記管路Ｉ８および流量調整弁１９を介して
上述の樹脂注入器３０頂部に連通させている。

上記流量計１３．１４、圧力計１５．１６からの出力情
報を受けて、所要のプログラムに従って演算を行い、上
記流量調整弁９．ＩＯを調節制御するコントロールユニ
ット２０が、上記加圧気体供給装置２に設けである。

上記コントロールユニット２ｏでは、流量調整弁１９の
開度調節と、電磁開閉弁５の開放時間から、ランチャ６
への充填樹脂量を演算し、メモリに記憶すると共に、電
磁開閉弁５の開放時間、その後の時々刻々の流量計１３
．１４および圧力計１５．１８の出力情報とから、予め
定めた膜厚での樹脂ライニングを達成するための樹脂流
動速度Ｖを算出し、維持するように流量調整弁９．１０
の開度を制御する働きをする。

一方、本発明でライニング補修すべき既設配管は、地下
埋設の支管Ａ（あるいは本管）および−端を地上に突出
されてメータ類に接続される供内管Ｂであり、上記供内
管Ｂは上記支管Ａがら分岐されている。

そして、ライニング補修は先づ供内管Ｂについて行なわ
れ、次いで支管Ａについて行なわれるが、それに先立っ
て、次のような補修のためのｌｌ１ｆＮがなされる。す
なわち、支管Ａについては、所定長さの補修区間に区切
って、その両端を開放するため、対応する個所に、第２
図に示すような立坑Ｃ１Ｄを形成し、そこで支管Ａの端
を切断によって開放する。更に、この支管Ａに連通する
供内管Ｂについては、メータ類を取外し、地上端を開放
する。

そして、支管Ａおよび供内管Ｂに圧力空気を通して内部
の塵埃を除去する。

しかして、先づ、供内管Ｂの開放端にランチャ６を接続
し、電磁開閉弁５を開いて、樹脂注入器３から加圧気体
でライニング樹脂をランチャ６内に供給、充填し、樹脂
団を形成する。そして、電磁開閉弁５を閉し、電磁開閉
弁１２の開放で、調圧された加圧気体を上記ランチャ６
を介して上記樹脂団に供給し、これを流動させて、上記
供内管Ｂへと送り、管内面に対して所定厚さのライニン
グ膜を形成するのである。

この時、コントロールユニット２０では、樹脂の流量調
整弁９．ＩＯの開度調節がなされる。

この場合、上記コントロールユニット２０の演算基礎は
下記の算式に依存している。

まず、供内管Ｂに流入した加圧気体の量Ｑ１゜圧力Ｐ１
　（例えば０．８ｋｇ／ｃＩ１２）とすれば、π／４　
・Ｄ２・ｊ！１　　・Ｐｌ−Ｑｌ”　Ｐｏ　−（１）の
関係にあるので、加圧気体による樹脂団の送り開始の時
刻Ｔ１におけるＱｌ、Ｐ□、Ｐｌを測定すれば、（１）
式より１１を知ることができる。なお、ここで、供内管
Ｂに流入した気体の量Ｑ１とは流量計１３．１４の各計
測値Ｆ１およびＦ２の差で得られる。この場合、上記流
量計１３．１４に質量流量計を使用すると、気体の温度
の影響がないので、演算し易い。また、ここで１１は時
刻Ｔ１における樹脂団の位置、ｐｏ、ｐｌは圧力計１５
．１８の計測値、Ｄは上記供内管Ｂのライニング内径で
ある。

同様にして、時刻Ｔ２における圧力Ｐ２および流入量Ｑ
２を計測し、演算して得られる樹脂団の位置を１２とす
れば、樹脂団の流動速度Ｖは、Ｖ−Δ１／Δｔとなる。

但し、Δ１−１２−１１であり、Δｔ−Ｔ２−Ｔ１とす
る。

したがって、所定時間間隔Δｔをコントロールユニット
２０内の発振器のクロックで設定し、その都度、流量計
１３．１４から管内に流入した流入気体量を、また、圧
力計１５．１６からそれぞれの圧力を計測し、各瞬時の
樹脂流動速度Ｖが一定の所定値に保持されるように、流
量調整弁９．ｌＯを制御するのである。

供内管Ｂ内では、樹脂団の長さは管内面へのライニング
に消費されるために減少するが、コントロールユニット
２０では時間経過に従って消費される樹脂量を演算して
おり、これに対応して抑圧気体の圧力を略直線的に降下
する（第４図参照）ので、樹脂団の流動速度は一定の値
に保持できる。

機内管Ｂの内面の樹脂ライニングが管の全長にわたって
完了しないうちに樹脂団の樹脂が消費されてしまうと、
その時点て、樹脂団を押圧していた加圧気体は機内管Ｂ
を吹き抜け、支管Ａの大気圧まで降下してしまう。この
ような圧力の変化は急激に起るので、これをコントロー
ルユニット２０側でチエツクして、今回の樹脂ライニン
グ分についての終了と判定し、この時まで機内管Ｂに供
給した気体の流入量Ｑ、樹脂ライニングが終了した位置
までの長さ１．経過時間１（、などをメモリに記憶し、
電磁開閉弁１２を閉じる。次いて、上記コントロールユ
ニット２０では、電磁開閉弁５．流量調整弁１９を開き
、樹脂注入器３からライニング樹脂をランチャ６内に供
給、充填して所定量の樹脂団をランチャＢ内に形成する
。そして、上記電磁開閉弁５．流量調整弁Ｉ９を閉じ、
電磁開閉弁１２を開放して、再び前述と同様に樹脂団Ｅ
を速度Ｖにコントロールしながら、機内管Ｂをライニン
グする。

このとき、ライニング樹脂団Ｅが、前回ライニングしで
ある領域を通過する間は、速度■が維持されている限り
、樹脂団の長さ、換言すれば樹脂量は変化しないので、
コントロールユニット２０によって制御される抑圧気体
の圧力も略一定値に保持される。しかして、樹脂団Ｅが
機内管Ｂの末だライニングされていない位置に到達した
後は、前述と同様にライニングにより樹脂が消費され、
樹脂団Ｅの長さが減少し、したがって、押圧気体の圧力
も漸次低下しなからライニングが進行される。

そして、樹脂団長が略０になり、押圧気体が吹き抜けて
大気圧まで降下するまでの経過時間は略２１（、となり
、また、ライニングの終了位置までの長さも略２ｊ！と
なる。

このようにして、樹脂の充填と、加圧気体による樹脂団
の押圧で、ライニングを繰返しながら逐次ライニング長
を延長してゆく。

機内管Ｂのライニングが終了し、樹脂団の長さがまだ残
ったまま支管Ａとの接続部（分岐個所）に到達すると、
樹脂団Ｅは支管Ａ内に流入し、上記樹脂団Ｅを押圧して
いた加圧気体は支管Ａ内に吹き抜ける。このため、圧力
計１６の計測値は急激に降下し、略々大気圧になる。こ
れをコントロールユニット２０で判定する。これは予想
される経過時間（ｎＸｔ）（ここてｎは樹脂の充填回数
、ｔは１回の樹脂団のライニング完了までの時間長）よ
りも短い（ｎ−１）ｔ＋ｔ’　　（但しｔ′＜ｔ）で、
上記のような急激な圧力降下をもたらしたか否かで判断
される。即ち、押圧力の急激な低下。

実経過時間と予測経過時間との差から、樹脂団が支管Ａ
内に到達したとの判定がなされ、該当する機内管Ｂにつ
いてのライニング補修を終了するのである。

なお、ｔ’　＝ｔの場合には、測定誤差の問題もあるの
で、更に１回分の樹脂を充填して支管Ａへの到達までの
時間を計測するとよい。この誤差範囲は、コントロール
ユニット２０で予め設定して置くとよい。即ち、コント
ロールユニット２０は、誤差範囲にあれば再度の樹脂充
填を指令し、誤差範囲になければ終了の指令を出力する
。

なお、後に支管Ａ内をライニングする時、支管Ａ内に残
置された樹脂量が不明であると、支管Ａのライニング過
程における樹脂団長が変化するので、支管Ａ内の残置樹
脂を支管Ａのライニングに先立って除去するか、あるい
はこの残置樹脂をコントロールユニット２０のメモリに
記憶させて置いて、支管Ａのライニングに際して、その
分岐個所（支管Ａ内における機内管Ｂとの接続個所）に
樹脂団が到達した時、残置樹脂量を加えた樹脂団の長さ
に補正するように、上記コントロールユニット２０で演
算してもよい。

このようにして、供内管８ついての樹脂ライニングを順
次行なった後、第５図に示すように、供内管Ｂの開放端
には透明管などより構成されるレシーバ２１を接続する
。このレシーバ２１には流量調整弁２２を介して圧縮空
気などの加圧気体のボンベ２３を接続すると共に、上記
レシーバ２１の分岐部２１ａに絞り弁２４を接続し、ま
た、圧力計２５および流量計２６を設ける。この状態で
、支管Ａについて、第６図に示すように、寸法の合うラ
ンチャ６を接続して、供内管Ｂの場合と同じように管内
面の樹脂ライニングを実現するのである。このとき、供
内管Ｂ内には流量調整弁２２を介してボンベ２３から加
圧気体が供給されており、絞り弁２４は閉じられている
。そして、例えば支管Ａにおいて樹脂団Ｅを押圧する加
圧気体の圧力が１．５ｋｇ／Ｃｍ２　とすると、これよ
り若干低圧の、例えば１．３ｋｇ／ｃｍ”を上記供内管
Ｂに保持する。この場合、支管Ａ内で樹脂団Ｅを押圧す
る加圧気体は、前述のように、樹脂がライニングのため
に消費されて樹脂団長が短くなると、漸次降下されるの
で、この情報に基づいて流量調整弁２２をコントロール
ユニット２０で調節して、圧力差が、例えば−０、２ｋ
ｇ／ｃｍ’に維持されるようにコントロールするとよい
。

その結果、第７図に示すように支管Ａのライニング過程
で、支管Ａと供内管Ｂとの接続個所に樹脂団Ｅが到達し
た時、圧力差分だけの樹脂量（所定量）が供内管Ｂに侵
入する。このとき、供内管Ｂ内の加圧気体は侵入樹脂Ｅ
′で圧縮され、圧力が上昇（支管Ａ側の押圧のための加
圧気体圧力相当）するが、これを圧力計２５で検知して
、コントロールユニット２０で解析し、指令を出して流
量調整弁２２を閉じる。

このため、支管Ａ内でライニングのため樹脂が消費され
、樹脂団がなくなって加圧気体が吹き抜けを起すまで、
上記供内管Ｂ内には侵入樹脂が保持されるが（第８図参
照）、吹き抜けた時に支管Ａ内の圧力が大気圧に降下す
ることにより、支管Ａ内に上記侵入樹脂が供内管Ｂ側の
気体圧力で排出され、残置される（第９図参照）。

コントロールユニット２０ては、供内管Ｂに侵入した樹
脂量を、その時の気体圧力差、供内管Ｂ内径などから演
算し、これによって供内管Ｂとの接続個所（分岐部）を
通過した後の樹脂団長を補正し、樹脂団の速度Ｖを一定
に保持する。

供内管Ｂから侵入樹脂が支管Ａ内に排出されると、コン
トロールユニット２０は、圧力計２５の指示圧力の低下
でこれを検知し、再び流量調整弁２２を開放し、ボンベ
２３から加圧気体を所要圧力で供内管Ｂ内に供給する。

このため、支管Ａに次の樹脂団が充填されて、該当の供
内管Ｂとの接続個所を通過する時、再び同量の樹脂が供
内管Ｂ内に侵入するので、ライニング未済領域まで樹脂
団が加圧気体で送られる過程では、支管Ａ内の樹脂団の
長さは変化しない。

このようにして、支管Ａ内への樹脂の充填、加圧気体に
よる抑圧、ライニングを繰返し実行して、最終的に支管
Ａの他端に設けられたレシーバ２７に、ライニング樹脂
団が排出されるまで、ライニング作業を継続する。そし
て、レシーバ２７にライニング樹脂団が到達すると、樹
脂はレシーバタンク２８に受けられ、加圧気体は吹き抜
けを起して大気圧まで降下し、このためコントロールユ
ニット２０は、支管Ａのライニング作業終了時点を検知
する。

そして最後に、所要量の樹脂団を支管Ａ内に供給、充填
し、加圧気体で樹脂団を押圧すると、最終的に前述と同
様に一定量で、樹脂が供内管Ｂに侵入する。この時には
コントロールユニット２０は、圧力計２５で供内管Ｂへ
の樹脂侵入を検知し、流量調整弁２２を閉じた後、所定
時間経過した時点、即ち、支管Ａ内で、樹脂団Ｅがその
該当する供内管Ｂとの接続個所を通過した後、絞り弁２
４を所定開度で開放するようにコントロールする。

その結果、供内管Ｂの開放端側の加圧気体は、上記絞り
弁２４を介して徐々に大気中へ放出され、侵入樹脂は、
支管Ａ内の加圧気体に押されて供内管Ｂ内を移行し、こ
の過程てライニング層として消費されるか、あるいはそ
のまま押圧されてレシーバ２１に到達する。この過程で
、流量計２６は加圧気体の排出量を計測しており、コン
トロールユニット２０ては、支管Ａ側に供給する加圧気
体の流入量を、上記排出量を考慮して補正する。そして
、レシーバ２１に侵入樹脂が到達した段階あるいは支管
Ａ側の加圧気体がレシーバ２１内に吹き抜けた段階（侵
入樹脂がライニング層として消費される場合）において
、絞り弁２４を閉じる。

このようにして、次々に支管Ａに連通する機内管Ｂでの
侵入樹脂の始末が付けられた後、支管Ａ内を通った樹脂
団は、レシーバ２７に排出され、これによって仕上げラ
イニングが完了するのである（第１０図参照）。

なお、上記実施例において、支管Ａの仕上げライニング
に際しては、第１１図に示されるように機内管Ｂの開放
端にリリーフ弁２９を設けて、支管Ａとの接続個所を樹
脂団Ｅが通過する時に侵入した樹脂を、支管Ａ側に与え
た加圧気体およびリリーフ弁２９の絞り具合により所要
速度で供内管Ｂ内を移動させ、レシーバ２１へ送出させ
るようにしてもよい。また、上記リリーフ弁２９の代り
にレシバ２１を管体で構成し、端末に絞り用の小孔を穿
った形にして、実質的にリリーフ弁２９と同等の機能を
はたさせるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上詳述したようになり、仕上げライニングの
前段階では、既設配管内の残置樹脂量が一定であるから
、仕上げライニングの時に残置樹脂量に相当する樹脂が
分岐管内に入り、したがって、既設配管内での樹脂団の
容量が安定し、コンピュータ制御などによる樹脂流動速
度を適正に保つことができて、均一なライニング層が得
られる。

そして、最終的には、既設配管内の加圧気体で分岐管内
の侵入樹脂がライニング層として消費されるか、分岐管
外へと放出されるので、これが再び既設配管内に戻るこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
補修すべき既設管の状況を示す説明図、第３図は機内管
の樹脂ライニング状況を示す説明図、第４図は樹脂ライ
ニングの繰返し状況を示すタイムチャート、第５図は機
内管の開放端における侵入樹脂対策手段を示す説明図、
第６図は支管の樹脂ライニング状況を示す説明図、第７
図は支管内で樹脂団が機内管への分岐部へ到達した時の
状況を示す説明図、第８図は上記分岐部を樹脂団が通過
した後の状況を示す説明図、第９図は支管内での加圧気
体が吹き抜けた時の状況を示す説明図、第１０図は仕上
げライニング時の状況を示す説明図、第１１図は仕上げ
ライニングの段階で機内管へ侵入した樹脂対策手段の別
の例を示す説明図である。 ■・・・樹脂供給装置、２・・・加圧気体供給装置、５
・・・電磁開閉弁、６・・・ランチャ、７・・・コンプ
レッサ、８・・・エアタンク、９．ＩＯ・・・流量調整
弁、１２・・・電磁開閉弁、１３．１４・・・流量計、
１５．１６・・・圧力計、１９・・・流量調整弁、２０
・・・コントロールユニット、２１・・・レシーバ、２
２・・・流量調整弁、２３・・・ボンベ、２４・・・絞
り弁、２５・・・圧力計、２６・・・流量計、２９・・
・リリーフ弁。 第１図 １ ９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　管内に液状の樹脂団を充填し、上記樹脂団を管内壁に
   接触させて、気体の流通を遮断した状態で、所要の加圧
   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、ライニング
   を行なう既設配管からの分岐管に、上記既設配管の仕上
   げライニングに先立って所要気圧を与え、分岐管への侵
   入樹脂量を一定化すると共に、上記仕上げライニングに
   際しては、上記分岐管への侵入樹脂を既設配管内の加圧
   気体で押圧し、分岐管の開放端に向けて移動、排出させ
   るようにしたことを特徴とする管内面のライニング補修
   工法