JPH0688337B2 - 反転ライニング工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂を含
浸したアクリル繊維からなるフェルト層を有する内張り
材を下水道，上水道，送油管その他の既設配管の内面に
ライニングする反転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
内面に合成樹脂管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管を形成す
る方法である。

特公昭55-43890公報に代表される従来の熱硬化性樹脂を
含浸した内張り材は反転後、加熱硬化して合成樹脂管を
形成するが、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300mm,厚さ6mmの内張り材に熱
硬化性樹脂としてポリエステル樹脂を使用した場合で約
15時間を要する。また、エポキシ樹脂の速乾タイプを使
用しても約６〜８時間かかり、作業時間が長くなるとい
う欠点があった。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。

このような欠点を解消するために、繊維質材料に紫外線
を照射することにより硬化する樹脂を含浸させたフェル
ト層からなる内張り材を使用して、短時間の作業時間で
既設管内面に合成樹脂をライニングする工法が、例えば
特開昭60-242038号公報，特開昭61-117343号公報あるい
は特開昭62-132631号公報に開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記特開昭60-242038号公報等に開示された従来のライ
ニング方法は紫外線を照射することにより硬化する内張
り材を圧力媒体により直接反転させながら順次反転した
内張り材を既設管内面に押圧しているため、既設管内に
内張り材を反転・挿入するのに時間を要する。このため
太陽光線によっても迅速に硬化してしまう内張り材の反
転・挿入時の硬化を防止するために、特別の遮光装置が
必要になり、ライニングするための装置と工程が複雑に
なるという短所があった。

また、特開昭61-117343号公報あるいは特開昭62-132631
号公報に開示されているように旋回するローラで直接内
張り材を既設管内面に押し付けたり、たたまれた内張り
材の内部全体に給気して内張り材を一度に拡大・膨張さ
せて既設管内面に押圧したりすると、内張り材の周方向
と長軸方向にしわが寄りやすいという短所があった。

さらに、内張り材を一度に拡大・膨張させて既設管内面
に押圧すると、既設管内の滞留水や空気の排出が十分に
行なわれず、既設管とライニング層との間に隙間が生じ
て侵入水や漏水の原因になるという短所もあった。

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、簡単な装置，工程で確実に内張り材を既設管内面
に押圧し、硬化させることができる反転ライニング工法
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］ この発明に係る反転ライニング工法は、既設管に内張り
材を挿入する工程と、挿入された内張り材を膨張させて
既設管内面に押圧する工程及び膨張させた内張り材を硬
化する工程からなる。

内張り材の挿入工程では、紫外線硬化型不飽和ポリエス
テル樹脂を含浸したアクリル樹脂からなるフェルト層を
有する内張り材先端を反転して既設管端部に設けた圧力
流体供給口に固定し、圧力流体供給口から内張り材の反
転圧に相当する低圧の圧力流体を供給しながら内張り材
を既設管内に反転・貫通させる。

膨張・押圧工程では、貫通した内張り材の先端部を流体
供給弁付管継手に固定して密閉し、圧力流体供給口に固
定した内張り材の後端部は内張り材と同一長さで紫外線
透過性が良い反転ホース先端の折り返し部と共に圧力流
体供給口に固定しなおし、内張り材先端部の流体供給弁
から圧力流体を供給し内張り材を既設管直径方向に対し
て予備膨張させた後、流体供給弁から供給した圧力流体
を排出しながら、この圧力流体より高い圧力の圧力流体
を圧力流体供給口から供給して反転ホースを内張り材内
に反転・進行させて、内張り材を後端部から順次既設管
内面に押圧する。

硬化工程では、既設管内面に押圧された内張り材に反転
ホースの後端に連結された紫外線発生装置から紫外線を
照射することにより、内張り材を順次後端部から硬化す
る。

［作用］ この発明においては、既設管端部に設けた圧力流体供給
口に先端を反転して固定した内張り材に、圧力流体供給
口から内張り材の反転圧に相当する低圧の圧力流体を供
給しながら内張り材を既設管内面に押圧することなしに
反転させることにより、内張り材を既設管内に抵抗なし
で反転・挿入する。

この既設管内に挿入した内張り材を既設管直径方向に対
して予備膨張させて、内張り材の形状を整えた後に再度
反転ホースにより内張り材の後端部から膨張させるとい
う２段階の膨張を行なうことにより、既設管内面と内張
り材との間に滞留する水や空気を排出しながら、既設管
内面に内張り材を押圧する。

この押圧された内張り材に後端から順に紫外線を照射す
ることにより内張り材を迅速に硬化させる。この紫外線
を照射して内張り材を硬化させるときに、反転ホースは
紫外線透過性が良好であるから、紫外線は反転ホースで
吸収されることなしに内張り材を照射することができ
る。

［実施例］ 第１図，第２図，第３図はこの発明の一実施例の施工工
程を示す工程図であり、第１図は既設管１に内張り材２
を挿入する挿入工程、第２図は内張り材２の膨張・押圧
工程、第３図は内張り材２の硬化工程を示す。

第１図〜第３図に示した施工工程を説明するにあたり、
まずこの実施例に使用する内張り材２を第４図の斜視図
を参照して説明する。

第４図において、３は内張り材２の外層フィルムチュー
ブであり、外層フィルムチューブ３は耐溶剤性が優れ、
白色基調のナイロン，ビニロン等の合成樹脂フィルムで
形成されている。４は外層フィルムチューブ３の内面に
ラミネートされたフエルト層であり、フエルト層４は成
形後の合成樹脂管の管厚を決定する層で、第５図の断面
図に示すように透明なアクリル繊維を例えば厚さｔ＝6m
mで、500g〜1800g/m²になるようにパンチングしてフエ
ルト4aを形成し、このフエルト4aの内外面の両面もしく
は片面又は中間に長さが例えば30mm以上のガラス繊維4b
を20重量％以上分散させてパンチングで一体化し、かつ
フエルト4aに近紫外線の浸透深さが大きい長波長スペク
トル350〜450nmを吸収する光開始剤を含有した紫外線硬
化型不飽和ポリエステル樹脂を含浸してある。このフエ
ルト4aに含浸する紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂
は例えばネオペンチングリコール系アクリレート樹脂や
エポキシアクリレート樹脂からなり、光開始剤は例え
ば、アシルホスフィンオキサイドと溶剤、又はアシルホ
スフィンオキサイドと厚み方向の光により生じた熱で加
熱硬化を補助するパーオキサイド触媒及び溶剤等からな
り、この樹脂はフエルト4aへの含浸性や保厚性から温度
20℃で１〜40poiseの粘度を有するものが良い。

５はフエルト層４の内面にラミネートされた例えば200
μｍ以上の厚さを有する内層フィルムチューブであり、
内層フィルムチューブ５は光透過性が良く水蒸気透過性
が低い合成樹脂で形成されたフィルムチューブ６と、光
透過性が良く炭酸ガス等のガス透過性が低く、荷重熱変
形温度が高い例えばナイロンフィルム等で形成されたフ
ィルムチューブ７とで構成されている。この内層フィル
ムチューブ５のフィルムチューブ６は内側のフィルムチ
ューブ７と共押出法で組み合せられ、フエルト層４とも
ラミネートし易い接着層として作用するものであり、例
えば透明度，伸び及び接着性が良好なアイオノマー樹脂
等が用いられている。このようにして形成された内張り
材２の一方の端部を密封し、空気等の圧力媒体により内
層フイルムチューブ５が外側になるように反転すると第
６図に示す反転用の内張り材２を得ることができる。こ
のように形成された内張り材２のフェルト層４は光の照
射により硬化するため、円形巻きか折りたたんだ状態で
不透明な材質で作られた密封容器等に収納して保管，運
搬する。

次に、上記のように構成された内張り材２により既設管
１内に合成樹脂管を形成する場合の施工工程を説明す
る。

第１図に示すように、内張り材２の先端を反転して既設
管１の端部に設けた圧力流体供給口８に固定し、圧力流
体供給口８から内張り材２の反転圧に相当する低圧の圧
力流体を供給する。この圧力流体の圧力と既設管１内の
大気圧との差圧により内張り材２の反転部９は既設管１
内に進行する。この反転部９が進行するときに供給する
圧力流体の圧力は、内張り材２を反転させる程度の低圧
であるため内張り材２を既設管内面に押圧することなし
に反転させる。したがって、内張り材２には余分な抵抗
を与えることなしなしに反転・挿入することができ、内
張り材２を円滑に、かつ速やかに既設管１内に挿入して
貫通させることができる。

このようにして、既設管１内に内張り材２を貫通させた
後、第２図に示すように内張り材２の先端部を絞り、こ
の先端部を流体供給弁10と安全弁11を有する管継手12の
外周に流体の漏洩がないように強固に固定する。一方、
内張り材２の後端部は圧力流体供給口８を通り、先端部
を反転させた反転ホース13の先端部と共に圧力流体供給
口８に固定する。この内張り材２の内部に設けられた反
転ホース13は内張り材２とほぼ同一長さを有し、紫外線
透過性が良く抗張力がある合成樹脂フィルム、例えばガ
ラス繊維強化ナイロンフィルム，ポリカーボネートフィ
ルム等からなる。

上記のように内張り材２の両端を固定した後、内張り材
２の先端部に設けられた流体供給弁10を開き、内張り材
２の内部14に圧力流体例えば加圧水を供給して、内張り
材２が既設管１の直径方向に対してほぼ半分程度以上の
外径になるように膨張させる。その後、流体供給弁10を
閉じて内張り材２の内部14を密閉状態に保持する。この
ように内張り材２を半分程度膨張させた状態で、内張り
材２の後端部にある圧力流体供給口８から先に流体供給
弁10で供給した圧力流体より高い圧力を有する圧力流体
を供給して反転ホース13を内張り材２内に反転・進行さ
せる。この反転ホース13の反転・進行により内張り材２
が後端部から順次既設管１の内面に押圧され、同時に既
設管１と内張り材２との間に滞留している水，空気を進
行方向に押し出す。なお、反転ホース13の反転・進行に
より内張り材２の内部14の流体圧力が上昇するが、この
圧力上昇により安全弁11が開となり上昇した圧力を放出
するから内張り材２の内部14は常に安全弁11で定まる一
定圧力で保持することができる。

反転ホース13の反転・進行が進み、反転先端部15が内張
り材２の約半分まで挿入されると、反転ホース13の後端
部16が内張り材２の後端部に入る。この反転ホース13の
後端部16には第３図に示すように、１個もしくは複数個
の紫外線発生装置17が引張強度を補強したケーブル18に
よって直列に連結されている。

この紫外線発生装置17は第７図の斜視図に示すように、
外周に弾性を有する複数のそり21を有して補強棒22で連
結された固定板23間に、２〜４個の例えばメタルハライ
ドランプからなる紫外線発生ランプ24が取付けられてい
る。そして、そり21が既設管１の内面に押圧された内張
り材２の内面を摺動することにより、紫外線発生ランプ
24が内張り材２の中心軸に対して対称になるようになっ
ている。

反転ホース13の反転・進行が更に進むと、紫外線発生装
置17が反転ホース13の後端部16に連結されたケーブル18
により既設管１の内面に押圧された内張り材２の内部に
挿入され、内張り材２の後端部から順次反転ホース13を
通して内張り材２に紫外線を照射する。この紫外線照射
の際、反転ホース13は紫外線透過性が良いガラス繊維強
化ナイロンフィルム等で形成され、内張り材２の内層フ
ィルムチューブ５も光透過性が良いから、紫外線はほと
んど吸収されることなく内張り材２のフエルト層４に入
る。また、内張り材２の外層フィルムチューブ３が白色
基調であるから、紫外線の反射効率が良く内張り材２の
フエルト層４の硬化を促進して、３分前後の短時間で内
張り材２を硬化させる。

以後、内張り材２の紫外線硬化樹脂の種類，厚さに応じ
た適切な速度で反転ホース13の反転・進行を行ない、内
張り材２の先端部まで紫外線を照射して内張り材２を硬
化させる。その後、内張り材２の両端にある管継手12と
圧力流体供給口８とを取り外し、内張り材２の両端切断
を行なった後に反転ホース13と紫外線発生装置17を回収
して、既設管１の内面に密着した合成樹脂管を形成す
る。

なお、上記実施例においては紫外線発生装置17に２〜４
本の紫外線発生ランプ24を設けた場合について説明した
が、既設管１の管径が300mm以下の小口径管の場合は紫
外線発生ランプ24を固定板23の中央に１個設けても良
い。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、既設管端部に設けた圧
力流体供給口に先端を反転して固定した内張り材に、圧
力流体供給口から内張り材の反転圧に相当する低圧の圧
力流体を供給しながら内張り材を既設管内面に押圧する
ことなしに反転させるようにしたので、余分な膨張・拡
大させる押圧力を与えることなしに内張り材が反転する
から、内張り材を円滑に、かつ速やかに既設管内に挿入
することができる。

また、既設管内に挿入した内張り材を既設管直径方向に
対して予備膨張させて、内張り材の形状を整えた後に再
度反転ホースにより内張り材の後端部から膨張させると
いう２段階の膨張を行なうことにより、既設管内面と内
張り材との間に滞留する水や空気を排出しながら既設管
内面に内張り材を押圧するから、既設管内面との間に隙
間を生じることなしに合成樹脂管を形成することができ
る。

また、反転ホースにより内張り材の後端部から順に膨張
させて内張り材を既設管内面に押圧するから、押圧され
た内張り材にしわ等が発生することを防止することがで
きる。

さらに、既設管内面に押圧された内張り材に紫外線を照
射して硬化させるときに、紫外線は紫外線透過性が良好
な反転ホースで吸収されることなしに内張り材を照射す
るから、内張り材を迅速に硬化させることができ、施工
時間を大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第３図は各々この発明の実施例の施工
工程を示す工程図、第４図は反転前の内張り材を示す斜
視図、第５図は内張り材のフェルト層を示す斜視図、第
６図は上記実施例に使用する内張り材を示す斜視図、第
７図は上記実施例に使用する紫外線発生装置を示す斜視
図である。 １……既設管、２……内張り材、３……外層フィルムチ
ューブ、４……フェルト層、５……内層フィルムチュー
ブ、８……圧力流体供給口、10……流体供給弁、13……
反転ホース、17……紫外線発生装置、18……ケーブル、
24……紫外線発生ランプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂を含
   浸したアクリル樹脂からなるフェルト層を有する内張り
   材先端を反転して既設管端部に設けた圧力流体供給口に
   固定し、圧力流体供給口から内張り材の反転圧に相当す
   る低圧の圧力流体を供給しながら内張り材を既設管内に
   反転・貫通し、 貫通した内張り材の先端部を流体供給弁付管継手に固定
   して密閉し、圧力流体供給口に固定した内張り材の後端
   部は内張り材と同一長さで紫外線透過性が良い反転ホー
   ス先端の折り返し部と共に圧力流体供給口に固定しなお
   し、 内張り材先端部の流体供給弁から圧力流体を供給し内張
   り材を既設管直径方向に対して予備膨張させた後、上記
   流体供給弁から供給した圧力流体を排出しながら、この
   圧力流体より高い圧力の圧力流体を圧力流体供給口から
   供給して反転ホースを内張り材内に反転・進行させて、
   内張り材を後端部から順次既設管内面に押圧し、 既設管内面に押圧された内張り材に反転ホースの後端に
   連結された紫外線発生装置から紫外線を照射することを
   特徴とする反転ライニング工法。