JPH0692123B2 - 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、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反転ライニング工法、特に既設配管
に対する合成樹脂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をライ
ニングする方法である。

また、特開昭64−16633号公報，特開昭64−16634号公報
あるいは特開昭63−285395号公報に開示された工法は、
小口径の熱可塑性プラスチツク管を既設管内に挿入した
後、熱可塑性プラスチツ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。

［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エ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エ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
るのは非常にこんなんであり、通常±15％のバラツキが
生じて、均一な合成樹脂管を形成することが困難であっ
た。

また、既設管に技管の継手部のズレ，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
ル化まえの粘土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300mm,厚さ6mm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、熱硬化性樹脂の加熱硬化のときにライニング層の
長手方向と円周方向に収縮が発生する。この収縮により
既設管とライニング層ちの間に隙間が生じ、侵入水や漏
水の原因になるという短所もあった。

また、特開昭64−16633号公報，特開昭64−16634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ピグで強制的、伸ば
し圧着すると、軟化状態において収縮性がないため外側
が他の部分に比べ管厚が薄くなると共に、内側では伸長
された部分が進行方向下流側でシワになるという短所が
あった。

この発明はかかる短所を解決するためになされたもので
あり、接着剤等を使用せずに確実に既設管内面に合成樹
脂管を密着す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、内張り材とし
て、形状記憶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挿入した耐熱フ
イルムチューブからなる内張り材を使用し、この内張り
材を加圧・加熱容器に収納し、加圧・加熱容器に一定圧
力以上の圧力を有する加圧流体を供給しながら、加圧流
体を樹脂パイプの形状回復温度以上で形状記憶温度以下
の温度で加熱して、内張り材を軟化させ、加圧・加熱容
器の内張り材供給口に取付けられた保温ホースに加熱し
た加圧流体を供給しながら内張り材を保温ホースを通し
て、保温ホース先端に設けられた固定部に内張り材の耐
熱フイルムチューブが内側になるように内張り材を反転
して固定し、加圧・加熱容器に加熱した加圧流体を連続
供給して内張り材の反転部を既設管内に進行させること
を特徴とする。

［作用］ この発明においては、内張り材として、形状記憶樹脂で
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挿入した耐熱フイルムチューブから
なる内張り材を使用し、この内張り材を加圧・加熱容器
内で所定温度に加熱した加圧流体で一定形状を保持させ
て軟化させながら、軟化した内張り材を加圧流体の圧力
で既設管内に反転・進行させる。この反転した内張り材
の樹脂パイプを加圧流体の圧力と温度で元の形状に回復
させて、樹脂パイプを既設管に密着させる。

また、断面積が小さくなるように形状を変えた樹脂パイ
プを耐熱フイルムチューブで覆っているから、既設管内
で内張り材を反転・進行させるときに軟化した樹脂パイ
プが加圧流体の圧力により変形することを防止する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例に使用する反転ライニング
装置の概要を示す構成図である。図において、１は加圧
・加熱容器、２は加圧・加熱容器１の内張り材供給口、
３は供給口２に取付けられた保温ホース、４は保温ホー
ス３の先端部に取付けられた固定部、５は保温ホース３
の下部に設けられたドレン弁、６は加圧・加熱容器１に
一定圧力，一定温度の加圧水を供給する加熱ボイラであ
る。

上記のように構成された加圧・加熱容器１には内張り材
７が収納される。この内張り材７は形状記憶樹脂で形成
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
と樹脂パイプを挿入した耐熱フイルムチューブからな
る。

この実施例の反転ライニング工法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７を第２図の内張り
材７の加工工程を示す工程図を参照して説明する。

第２図において、８は樹脂パイプであり、樹脂パイプ８
は形状記憶樹脂、例えばポリスチレンと結晶化ポリブタ
ジエンのブロック共重体（旭化成工業製），トランスポ
リイソプレン（クラレ製）あるいはポリウレタン樹脂
（三菱重工業製）等からなる。この樹脂パイプ８は第２
図（ａ）に示すように、形状記憶樹脂を形状記憶温度例
えば120℃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100〜150％の外径を有す
る形状を記憶させる。

次に、樹脂パイプ８を形状回復温度（ゴム化温度）例え
ば90℃以上から形状記憶温度以下の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、断面積が既設管の断面積より小さくなるよう
に扁平にし、折り曲げたりして第２図（ｂ），（ｃ），
（ｄ）に示すような加工パイプ8a,8bあるいは8cを形成
する。この加工パイプ8a,8b,8c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形状記憶樹脂の形状
記憶温度より高い、例えば荷重熱変形温度が160℃（4.6
Kgf/cm²）のナイロンあるいは135℃（4.6Kgf/cm²）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
イルムで形成されたフィルムチューブ９に、第２図
（ｅ）で示すように加工パイプ8aあるいは加工パイプ8
b,8cを挿入して内張り材７を形成する。この内張り材７
を第２図（ｆ）に示すように円形巻きか、（ｇ）に示す
ように折りたたみの状態に最終形成後、形状回復温度以
下に冷却し、円形巻きか折りたたんだ状態で内張り材７
を保管する。

次に、このようにして形成された内張り材７を使用して
既設管内面に合成樹脂管を形成するこの実施例の動作を
説明する。

まず、円形巻きあるいは折りたたまれた状態に形成され
た内張り材７を加圧・加熱容器１に収納する。

次に、加圧・加熱容器１に加熱ボイラ６から内張り材７
を構成する樹脂パイプ８の形状回復温度以上，形状記憶
温度以下の温度を有する加圧水を連続供給して樹脂パイ
プ８を軟化状態におく。このとき、形状回復温度以上に
加熱された樹脂バイプ８が形状を元の形状に回復しない
ように、加圧水は所定の圧力、例えば0.1Kg/cm²以上に
加圧しておく。このように軟化状態になった樹脂パイプ
８の形状回復を押えるために、内張り材７は円形巻きに
形成されている方が好ましい。

この加圧・加熱容器１に連続供給されている加圧水を加
圧・加熱容器１から保温ホース３供給しドレン弁５から
排出しながら軟化状態になった樹脂パイプ８を有する内
張り材７の先端を保温ホース３から引出して圧力水に拘
束されない自由端にすると、第３図に示すように樹脂パ
イプ８が形状を回復し、軟化したパイプ状になる。この
軟化状態のときに素早くフイルムチューブ９が内側にな
るように、樹脂パイプ８とフイルムチューブ９とを折り
返し、第４図に示すように樹脂パイプ８とフイルムチュ
ーブ９をバンド10で固定部４に固定する。

その後、内張り材７の反転部11を既設管12の管口に接近
させ、ドレン弁５を閉にし加熱ボイラ６から加圧・加熱
容器１を通して所定圧力，所定温度の加圧水を保温ホー
ス３に連続供給する。この加圧水の圧力により内張り材
７の反転部11が第１図に示すように既設管12内を進行す
る。内張り材７が既設管12内を反転・進行すると形状回
復温度以上で軟化している内張り材７の樹脂パイプ８の
外面が既設管12の内面に接触し、かつ樹脂パイプ８の内
面にはフィルムチューブ９を介して加圧水の圧力と温度
が作用する。このため、樹脂パイプ８が元の形状に回復
してパイプ状の形状に戻る。この樹脂パイプ８の元の外
径は既設管12の内径100〜150％に形成されているから、
この外径に回復する回復力と加圧水の圧力との相互作用
が働き樹脂パイプ８を接着剤なしで既設管12の内面に完
全に密着させる。

このようにして、既設管12の内面全体に樹脂パイプ８を
密着させた後、加圧水に変えて冷却水を供給して樹脂パ
イプ８を冷却し、既設管12内に合成樹脂管を形成する。
その後、形成した合成樹脂管の両端切断等の後処理を行
ない、フィルムチューブ９を回収して処理を終了する。

この合成樹脂管を形成するときに、フィルムチューブ９
が加圧水の圧力を受け持ち、軟化している樹脂パイプ８
に直接圧力が作用して樹脂パイプ８が異常に伸びたり、
フィルムチューブ９より先行して反転することを防いで
いる。

なお、上記実施例は樹脂パイプ８をフィルムチューブ９
で覆った場合について説明したが、短距離，小口径管の
場合にはフィルムチューブ９で覆わなくてもう上記実施
例と同様な作用を奏することができる。

また、上記実施例においては樹脂パイプ８を加熱水で形
状回復温度以上，形状記憶温度以下の温度に保つ場合に
ついて説明したが、蒸気等他の加熱流体を用いても上記
実施例と同様な作用を奏することができる。

［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、形状
記憶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挿入した耐熱フィルムチ
ューブからなる内張り材を使用し、この内張り材を加圧
・加熱容器内で所定温度に加熱した加圧水で一定形状を
保持させて軟化させながら、軟化した内張り材を加圧水
の圧力で既設管内に反転・進行させ、この反転した内張
り材の樹脂パイプを加圧水の圧力と温度で元の形状に回
復させるようにして合成樹脂管を形成するから、接着剤
や液状樹脂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、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るとともに、反転時に於てもゴ
ム状領域（記憶回復温度〜形状記憶温度）で反転するの
で、反転直後に元の厚みに戻り、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、反転時のゴム状領域においても伸縮性があるた
め、曲管の部分で外側は伸長密着し、内側は既設管内壁
に沿って収縮するから、シワを少なくすることができ
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，冷却時間を必
要としないとともに、既設管は簡単な下地処理ですむか
ら、施工時間を大幅に短縮することができる。

さらに、接着剤等の付着装置も不要であるから、既設管
との連結部が小型ですみ、下水管のマンホールからでも
施工することができ、施工費の低減を図ることができ
る。

また、軟化した内張り材を加圧水の圧力で既設管内に反
転・進行させてから形状回復させて合成樹脂管を形成す
るから、屈曲管内にもその形状に合った合成樹脂管を容
易に形成することができる。

また、断面積が小さくなるように形状を変えた樹脂パイ
プを耐熱フイルムチューブで覆った状態で内張り材を既
設管内で反転・進行させるから、軟化した樹脂パイプが
加圧水の圧力により変形することを防止することがで
き、断面ロスが少ない完全な円筒状の合成樹脂管を形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に使用する反転ライニング装
置を示す構成図、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図および第４図は各々
上記実施例の施工工程を示す断面図である。 １……加圧・加熱容器、２……内張り材供給口、３……
保温ホース、４……固定部、５……ドレン弁、６……加
熱ボイラ、７……内張り材、８……樹脂パイプ、９……
フィルムチューブ、11……反転部、12……既設管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】形状記憶樹脂で形成され、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挿入
   した耐熱フイルムチューブからなる内張り材を使用した
   反転ライニング工法であって、 上記内張り材を収納した加圧・加熱容器に一定圧力以上
   の圧力を有する加圧水を供給しながら、加圧水を樹脂パ
   イプの形状回復温度以上で形状記憶温度以下の温度で加
   熱して、内張り材を軟化させ、 加圧・加熱容器の内張り材供給口に取付けられた保温ホ
   ースに加熱した加圧流体を供給しながら内張り材を保温
   ホースを通して、保温ホース先端に設けられた固定部に
   内張り材の耐熱フイルムチューブが内側になるように内
   張り材を反転して固定し、 加圧・加熱容器に加熱した加圧流体を連続供給して内張
   り材の反転部を既設管内に進行させることを特徴とする
   反転ライニング工法。