JPH0692122B2 - 管路の内張り材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス導管、水道管、下水道管、電力線や通信
線の敷設管路、石油パイプライン等の、主として地中に
埋設された管路の内面に内張りするための内張り材に関
するものであって、特に筒状の繊維層の外面に柔軟な気
密層を形成してなり、その繊維層に反応硬化型樹脂を含
浸させておいて、これを流体圧力で裏返しながら管路内
に挿通し、その裏返された内張り材を前記流体圧力で管
路内面に圧着し、前記反応硬化型樹脂を硬化させて管路
内面に接着することにより管路内面に内張り層を形成す
る方法において適用するに適した内張り材であり、且つ
前記反応硬化型樹脂が硬化することにより当該内張り層
自体が管路内において強固な管を形成することのできる
内張り材に関するものである。

かつては管路の内張りは、老朽化した管路の損傷部分を
塞ぎ、内部流体の漏出を防止することを目的として行わ
れていた。この場合には内張り材は気密性、水密性を有
することは要求されていたが、内張り材自体の強度や剛
性はその程問題にされることはなく、何等かの原因で管
路が破断すれば、その内面の内張り層も当然に破断する
ものと考えられていた。

しかしながら近年、地盤沈下や通行車両の振動等により
水道管や下水道管等の管路が破断する事故が発生し、さ
らに一部の都市圏において大地震の発生が予想されるよ
うになると、単に老朽化した管路を補修するだけではな
く、新しい管路にも、地震や振動等によって管路が破断
したときに備えて予防的に内張りを施すことが行われる
ようになっている。

すなわち、管路内に内張り層によりもう一つの管を形成
して、いわゆるパイプインパイプの構造を採り、管路が
外力により破壊されたときにも、内張り層は健存であっ
て、内部の流体の漏出を防止すると共に、当分の間流路
を確保することができることが要求されている。

かかる構造においては、先ず、外側の管路が外力により
破壊されたときに、内側の内張り層は破壊されることな
く、管路から剥がれて伸びることによりエネルギーを吸
収し、ガスや水道水、下水道水等の内部流体の漏出を防
いで、その流路を確保する、いわゆる免震性を有するこ
とが要求される。而して管路が破壊される状況は、主と
して管周方向の亀裂、折損及び、継手部分の離脱であ
り、内張り材としては長さ方向に十分な強度を有し、且
つ10〜20％程度の伸びを有することが要求される。

次に管路が地震等により破壊されたときには、外部の地
下水や土圧が直接内側の内張り層に作用するので、この
地下水や土圧に対して充分に耐えるだけの強度を有す
る、いわゆる外圧保形性が必要である。特に下水導管
や、電力線や通新線などの敷設管路においては、内圧が
作用していないため、管が破損すると地下水圧や土圧な
どの外圧が直接内張り材に作用するため、特にこの外圧
保形性を有することが必須の要件となる。

而してこの外圧保形性は、内張り層を形成する内張り材
の周方向の曲げ弾性率及び厚みに寄与するところが大き
い。内張り材は薄肉円筒管と見做すことができるから、
その外圧保形性は厚みの三乗に比例し、また曲げ弾性率
に比例して増加すると考えられる。すなわち、厚みが大
きいほど、また曲げ弾性率が大きいほど、外圧保形性は
良好になるのである。

また管路内に内張り材を張り付ける際に内張り材に皺が
生じないようにする必要があり、そのためには管路の内
径より若干小さく形成した内張り材を膨らませて、管路
内面に沿わせて内張りすることが必要であり、低い内圧
で適度に径膨脹するものであることも要求されるが、管
路内に加圧流体が送られている場合にあっては、内圧に
耐えるだけの耐圧力を有している必要がある。

また内圧による径膨脹率が小さいものであることが望ま
しい。内張り後内圧により過剰に膨張するものは破壊さ
れた管路の破壊を進行させることとなり、また圧力の変
動により径が変動して周囲の土を動かし、周囲に空隙を
形成することになるので、好ましくない。

従来の技術 従来の内張り材としては、例えば特開昭56−8229号公
報、実開昭56−3619号公報等に記載されたものが知られ
ている。これらのものは、筒状の織布の外面に気密性の
皮膜層を形成したものであって、その筒状織布に反応硬
化型樹脂を含浸させておいて、これを流体圧力で裏返し
ながら管路内に挿通し、その裏返された内張り材を前記
流体圧力で管路内面に圧着し、前記反応硬化型樹脂を硬
化させて管路内面に接着する方法より管路に内張りする
ものである。

また特開昭59−225921号公報や特開昭59−225920号公報
に記載されたものは、前記内張り材において、筒状織布
に筒状の不織布や編物を併用したものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記特開昭56−8229号公報や実開昭56−36
19号公報に記載された内張り材においては、筒状織布が
通常の合成繊維により形成されているので、内張り層に
内圧にかかったときの径膨脹が大きく、管路が破壊され
たときにその損傷を進行させる恐れがある。また外圧保
形性に乏しく、地下水や土圧による外圧により押し潰さ
れる恐れが多分にある。

また特開昭59−225921号公報や特開昭59−225920号公報
に記載された構造のものは、内張り層の厚みを増すこと
により外圧保形性を確保し、径膨脹を押えようとするも
のであって、厚みを確保するための繊維材料や反応硬化
型樹脂の使用量が大巾に増えるためコストが高く、また
内張り作業を効率的に行うことも困難であった。

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、内張
り層が必要以上に厚くなることがなく、安価で且つ内張
り作業を能率的に行うことのできる内張り材を提供する
ことを目的とするものである。

問題点を解決する手段 而して、本発明の第一の発明は、よこ糸の全部又は一部
に高剛性糸を使用し、該よこ糸と適宜の合成繊維糸より
なるたて糸とを織成して筒状織布を形成し、該筒状織布
における管路に対向すべき面に当該筒状織布を構成する
糸よりも充分に太い糸条を配設し、該糸条を前記筒状織
布に対して極めて粗い密度で接結して繊維層を形成し、
前記筒状織布の他の面にゴム又は合成樹脂の気密層を形
成したことを特徴とするものであり、また第二の発明
は、よこ糸の全部又は一部に高剛性糸を使用し、該よこ
糸と適宜の合成繊維よりなるたて糸とを織成して筒状織
布を形成し、該筒状織布における管路に対向すべき面に
繊維製筒状部材を嵌合して当該繊維製筒状部材と前記筒
状織布とで繊維層を構成し、前記筒状織布の他の面にゴ
ム又は合成樹脂の気密層を形成したことを特徴とするも
のである。

これらの発明において、筒状織布のよこ糸として使用さ
れる高剛性糸としては、ガラス繊維又はアラミド繊維が
適当である。

また前記第二の発明における繊維製筒状部材としては、
筒状の不織布や厚手の筒状織物、又は不織布と織物とを
重ね合わせて一体化した筒状物が適当である。

作用 而して本発明の内張り材を管路内面に内張りするには、
内張り材の繊維層に反応硬化型樹脂を含浸せしめ、内張
り材の構造に応じて流体圧力で内張り材を裏返し、又は
裏返すことなく管路内に挿通し、該内張り材内に流体圧
力を作用させてこれを膨ませ、繊維層の前記糸条又は繊
維製筒状部材を配設した面を管路内面に圧着させ、前記
反応硬化型樹脂を硬化させて、繊維層と当該反応硬化型
樹脂とでFRP構造のパイプを形成すると共に、該パイプ
を前記反応硬化型樹脂により管路内面に接着する。

また管路が地震や振動によって破損したような場合に
は、繊維層の筒状織布が織物構造を有しているので強度
があり、内張り層自体が破壊されることがなく、当該破
損部分の周囲の内張り材が管路から剥がれて伸長するこ
とができ、管路内部の流路を確保することができ、前述
の免震性を有するものとなる。

さらに管路が破損して内張り材に外水圧が加わった場合
には、内張り材の周囲が管路で規制されているため、内
張り材の最内面に強い引張り力が加わり、他の部分には
圧縮力が加わる。本発明においては、内張り材が管路内
面に挿通された状態において、当該内張り材は繊維層の
最内面に高剛性糸を周方向に配設しているため、強い引
張り力に耐えることができると共に、管路に対向する面
には厚みを確保する糸条や繊維製筒状部材が配設されて
いるので、これらが大量の反応硬化型樹脂を包含するこ
とができ、厚みのあるFRP層を形成し、理想的な管路補
強効果を発揮するものとなる。

また筒状織布のよこ糸に高剛性繊維を使用しているの
で、管路が破損した状態において内張り材が内圧によっ
て過度に径膨脹をするようなこともない。

さらに筒状織布に反応硬化型樹脂が含浸して硬化し、内
張り層を形成した状態において、よこ糸として高剛性繊
維を使用しているため、内張り層の周方向の曲げ弾性率
が高く、外圧により押し潰されることがない。従って前
記外圧保形性に優れたものとなる。

実施例 以下本発明の実施例を図面に従って説明する。第１図は
本発明の内張り材１を示すものであって、当該内張り材
１は繊維層２の外面にゴム又は合成樹脂の気密層３を形
成したものである。そしてその繊維層２は、気密層３に
接して筒状織布４を有している。

当該筒状織布４はたて糸５とよこ糸６とを筒状に織成し
たものである。たて糸５としては、ポリエステル糸やナ
イロン糸等の通常の合成繊維糸が使用されている。特に
ポリエステル糸は耐薬品性を有しており、通常の合成繊
維糸の中でも引張り強度が特に大きく且つ十数％の破断
時伸度を有しており、前記内張り材としての免震性を発
揮するのに適当な特性を有している。また筒状織布４と
気密層３との接着力を向上させるために、たて糸５の全
部又は一部として交絡長繊維糸を使用するのが好まし
い。

またよこ糸６としては、その全部又は一部として高剛性
繊維が使用される。その高剛性糸としては、例えばガラ
ス繊維又はアラミド繊維等が適当である。

筒状織布４のよこ糸６としては、内張り材１の強度の面
ではその全部を高剛性糸とするのが好ましいが、一部の
みを高剛性糸として他のよこ糸６をポリエステル等の合
成繊維を使用することもできる。またよこ糸６として高
剛性糸と通常の合成繊維糸とを併用し、筒状織布４を織
布した後合成繊維糸を熱収縮させて高剛性糸に弛みを生
ぜしめることにより、内張り時に内圧によって適度に径
膨脹して管路内面に圧着し、皺を生じることなく内張り
することができる。

そして前記筒状織布４の内側には、前記よこ糸６よりも
充分に太い糸条７が周方向に配設されており、該糸条７
は前記筒状織布４に対して接結糸８により極めて粗く接
結されていて、筒状織布４に一体に固定されている。

なお前記糸条７は、筒状織布４の長さ方向に配設されて
いても良い。

また図面の例においては、接結糸８は前記筒状織布４を
構成するたて糸５とは別個の細い接結糸が使用されてい
るが、筒状織布４を構成するたて糸５により接結するこ
ともできる。

また糸条７の筒状織布４に対する接結は、極めて粗く接
結するのが良く、数cm間隔で接結するのが適当である。
またその糸条７の筒状織布４に対する接結の位置は、内
張り材１の長さ方向に対して同じ位置で接結しても良い
が、隣接する糸条７を互いに食違った位置で接結し、接
結点における凹部が長さ方向に連続して生じるのを避け
るのが好ましい。

前記内張り材１の気密層３の素材は、管路の種類に応じ
て適宜選択される。内部を通す流体の種類、温度等の条
件に応じて耐久性に優れた素材が選択される。特に汎用
される材料として、熱可塑性ポリエステル弾性樹脂や、
熱可塑性ポリウレタン弾性樹脂、ポリオレフィン系樹脂
等が適当である。

第２図は本発明の他の実施例を示すものである。この実
施例においては、繊維層２は筒状織布４の内側に繊維製
筒状部材９を嵌合して構成されている。この繊維製筒状
部材９は、繊維層２の厚みを確保して反応硬化型樹脂を
含浸することのできるものであって、例えば合成繊維の
不織布や厚手の粗い織物等が適している。また不織布と
織物とを重ね合わせて、ニードルパンチ等により一体化
したものも適当である。

発明の効果 本発明によれば、前記管路の内張り材として要求される
免震性、外圧保形性及び径膨脹が小さいことの各性能を
すべて満足させるものである。しかも繊維層２における
内張り状態において最内部の最も引っ張り力の作用する
部分にのみ高剛性糸を使用しているので、不必要に高剛
性糸や反応硬化型樹脂の使用量を増すことなく、高度の
外圧保形性を有するものとなる。

さらに請求項１の発明では、糸条７は筒状織布４の表面
に長く浮いているので、糸条７を多量に使用しても内張
り材１は非常に柔軟であり、取扱いが容易であると共
に、内張り材１を裏返して管路に挿通する場合において
も内張り材１の反転が容易であり、小さい圧力で簡単に
裏返して管路に挿通することができるのである。

また糸条７として嵩高加工を施した糸を使用することに
より、反応硬化型樹脂の含浸量が多くなり、内張り層の
厚みを確保することができる。また筒状織布４のたて糸
５にポリエステル繊維等のフィラメント糸と紡績糸又は
交絡長繊維糸とを併用することにより、繊維層２と気密
層３との接着力が向上する。

また請求項２の発明においては繊維製筒状部材９の厚み
を自由に設定することがでできるので、反応硬化型樹脂
の保持量を自由に調整することが可能であり、管路の種
類や敷設情況に応じた適切な内張りを施すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内張り材の一実施例を、第２図は他の
実施例を示すそれぞれ部分的な横断面図である。 １……内張り材、２……繊維層 ３……気密層、４……筒状織布 ５……たて糸、６……よこ糸 ７……糸条、８……接結糸 ９……繊維製筒状部材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】よこ糸（６）の全部又は一部に高剛性糸を
   使用し、該よこ糸（６）と適宜の合成繊維糸よりなるた
   て糸（５）とを織成して筒状織布（４）を形成し、該筒
   状織布（４）における管路に対向すべき面に当該筒状織
   布（４）を構成するよこ糸（６）よりも充分に太い糸条
   （７）を配設し、該糸条（７）を前記筒状織布（４）に
   対して極めて粗い密度で接結して繊維層（２）を形成
   し、前記筒状織布（４）の他の面にゴム又は合成樹脂の
   気密層（３）を形成したことを特徴とする、管路の内張
   り材
2. 【請求項２】よこ糸（６）の全部又は一部に高剛性糸を
   使用し、該よこ糸（６）と適宜の合成繊維よりなるたて
   糸（５）とを織成して筒状織布（４）を形成し、該筒状
   織布（４）における管路に対向すべき面に繊維製筒状部
   材（９）を嵌合して当該繊維製筒状部材（９）と前記筒
   状織布（４）とで繊維層（２）を構成し、前記筒状織布
   （４）の他の面にゴム又は合成樹脂の気密層（３）を形
   成したことを特徴とする、管路の内張り材
3. 【請求項３】前記高剛性糸がガラス繊維であることを特
   徴とする、請求項１又は２の管路の内張り材
4. 【請求項４】前記高剛性糸がアラミド繊維であることを
   特徴とする、請求項１又は２の管路の内張り材
5. 【請求項５】前記筒状織布（４）のたて糸（５）がポリ
   エステル糸であることを特徴とする、請求項１又は２の
   管路の内張り材
6. 【請求項６】前記繊維製筒状部材（９）が不織布である
   ことを特徴とする、請求項２の管路の内張り材
7. 【請求項７】前記繊維製筒状部材（９）が筒状の織物で
   あることを特徴とする、請求項２の管路の内張り材
8. 【請求項８】前記繊維製筒状部材（９）が筒状の織物と
   不織布とを一体化せしめたものであることを特徴とす
   る、請求項２の管路の内張り材