JPH0794146B2 - 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、下水導管、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
性はそれ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
水道管や下水導管等の管路が破断する事故が起き、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在であって、
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充分な強度を有し、且
つ10〜20％程度の伸びを有することが要求される。

一方管路内に加圧流体が送られている場合にあっては、
内張り材はその内圧に耐えるだけの耐圧力を有している
必要があり、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。内張り後に内圧により過剰に膨脹す
るものは、破壊された管路の破壊をさらに進行させるこ
とになり、また圧力の変動により径が変動して周囲の土
を動かして、管路の周囲に空隙を形成することになるの
で好ましくないのである。

次に管路が地震等により破壊されたときには、外部の地
下水の圧力や土圧が直接内側の内張り層に作用するの
で、この地下水圧や土圧等の外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、電力線や通信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、また曲げ弾性率が高いほど、外圧保形性は良
好となるのである。

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。

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、然る後前記反応硬化型樹
脂を硬化させて、内張り材を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
内圧が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、内張り材の製造工程が複雑になる。また内
張り材自体の柔軟性が低下し、長尺の内張り材を製造す
ることが困難であると共に、この内張り材を使用して長
尺の内張り作業を行うことも、困難なものであった。

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、且つ内張り材に
要求される免震性、外圧保形性及び耐圧力を有し、且つ
適度の径膨脹性を有するという諸特性を満足させる管路
の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 而して本発明は、たて糸とよこ糸とを筒状に織成してな
る筒状織布の外面にゴム又は合成樹脂の気密層を形成
し、前記筒状織布の内側に、高剛性糸をよこ糸としてほ
ヾ緊張した状態で配設し、当該よこ糸とたて糸とを筒状
に織成してなる筒状織布を、弛んだ状態で嵌合してなる
ことを特徴とするものである。

以下本発明を図面に従って説明する。図面は本発明の内
張り材１を示すものであって、この内張り材１はこれを
流体圧力により裏返しながら管路内に挿通し、内外面を
反転した状態において管路に内張りされるものである。

第１図及び第２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、外側筒状織布２の外面にゴム
又は合成樹脂の気密層３が形成されており、その外側筒
状織布２の内側には、内側筒状織布４が嵌合されてい
る。

前記外側筒状織布２は、たて糸５とよこ糸６とを筒状に
織布してなるものであって、その外側筒状織布２の外面
には、前記気密層３が形成されている。

また前記内側筒状織布４は、これもたて糸７とよこ糸８
とを筒状に織布してなり、よこ糸８としてはガラス繊維
などの高剛性糸が使用され、この高剛性糸がほヾ緊張し
た状態で配設されている。またこのよこ糸８は、ガラス
繊維の嵩高加工糸を使用するのが好ましい。たて糸７
は、ポリエステル糸などの適宜の合成繊維糸を使用する
ことができる。

そしてこの内側筒状織布４は、外側筒状織布２の内側に
弛んだ状態で嵌合されており、一部が折畳み部９を形成
している。

前記外側筒状織布２については、そのたて糸５及びよこ
糸６としては、ポリエステル糸、ナイロン糸等の通常の
合成繊維糸を使用することができるが、内張り材１に充
分な免震性を発揮させるためには、強度が大きく且つ十
数％程度の破断時の伸びを有するポリエステル糸を使用
するのが好ましい。

またよこ糸６としては、ガラス繊維や芳香族ポリアミド
繊維のような高剛性糸を使用することもできる。

またたて糸５又はよこ糸６の少くとも一方には、外側筒
状織布２と気密層３との接着力を向上させるために、ポ
リエステルフィラメント糸と、ポリエステルの紡績糸又
は交絡長繊維糸とを混撚りした糸条を使用するのが好ま
しい。

これらのたて糸５及びよこ糸６の太さや織密度は内張り
すべき管路の口径や用途によっても異るが、一般に500
〜5000d程度の太さの糸条を使用し、これを密に織成し
て外側筒状織布２とするのが良い。

次に内側筒状織布４について説明すれば、よこ糸８には
高剛性糸が使用されている。そしてこのよこ糸８は、外
側筒状織布２を構成するよこ糸６よりも充分に太い糸条
を使用するのが好ましい。高剛性糸の具体例としては、
ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエス
テル繊維、炭素繊維、金属繊維、超高重合度ポリエチレ
ン繊維等を挙げることができ、これら繊維の内では、ガ
ラス繊維が最も適している。

この内張り材１を内張りして内張り層を形成する際に、
外側筒状織布２に反応硬化型樹脂を含浸するが、反応硬
化型樹脂としてエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂
が最も汎用される。従って、内側筒状織布４のよこ糸８
としては、このエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂
との親和性に優れ、これらの樹脂をマトリックスとして
弾性率の大きな複合材を形成することのできるガラス繊
維が好適である。

またよこ糸８の太さは、要求される外圧保形性の程度に
よっても異るが、外側筒状織布２のよこ糸６よりも充分
に太く、内側筒状織布４の厚みが２〜10mm程度となる程
度の太さとするのが適当である。またよこ糸８として嵩
高加工糸を使用することにより、見掛けの太さが増し、
反応硬化型樹脂を多重に含浸し易くなるので好ましい。
嵩高加工の方法としては、エアージェット法やスチーム
ジェット法が知られている。

内側筒状織布４のたて糸７は、ポリエステル糸やナイロ
ン糸等の通常の合成繊維を使用することができ、外側筒
状織布２のたて糸５と同じ糸を使用することもできる。

さらによこ糸８は、ほヾ緊張した状態で配置されてお
り、且つ相当程度の密度をもって配設するのが好まし
く、少くとも無荷重状態において、内張り材１の内面の
50％以上がよこ糸８で覆われた状態とするのが望まし
い。よこ糸８による被覆率が低いと、そのよこ糸８の間
隔部分において反応硬化型樹脂を包含することができ
ず、内張り材１としての樹脂の包含率が低下し、外圧保
形性を充分に向上させることができない。

またたて糸７は外側筒状織布２よりも極めて粗く配置す
るのが良い。これによりたて糸７間によこ糸８が長く浮
き、ここに大量の反応硬化型樹脂を包含することができ
る。

而して本発明においては、内側筒状織布４は外側筒状織
布２内において弛んだ状態で挿入されており、その弛ん
だ余分の長さは一部において折畳部９を形成している。

内側及び外側の筒状織布2,4の組織は特に限定されるも
のではなく、平織り、綾織り等の適宜の組織を使用する
ことができる。

内張り材１における気密層３の材質は、管路の種類によ
って異なり、当該管路内に通す流体の種類に応じて、耐
久性に優れたものが使用される。特に汎用されるものと
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などがあげら
れる。

作用 本発明の内張り材１を管路に内張りするには、内張り材
１内に反応硬化型樹脂を塗布し、当該反応硬化型樹脂を
繊維層に含浸せしめ、この内張り材１を流体圧力で裏返
して管路内に挿通すると共に、裏返った内張り材１を流
体圧力で膨ませ、この内張り材１を管路内面に圧着し、
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。

而して本発明においては、よこ糸８に高剛性糸を使用し
た内側筒状織布４が弛みを有しているので、当該高剛性
糸によって外側筒状織布２の径膨脹が阻害されることな
く、内張り材は流体圧力により適切に径膨脹を生じ、高
剛性糸がほヾ緊張した状態で管路内面に圧着される。

そして本発明の内張り材１が管路内面に挿通された状態
においては、当該内張り材１の管路に対向する面には、
高剛性糸よりなる内側筒状織布４のよこ糸８が配設され
ているので、当該よこ糸８が大量の反応硬化型樹脂を包
含することができる。

さらに管路が地震や振動により破損したような場合に
は、内張り材１の繊維層が織物構造を有しているので、
当該破損部分の周囲の内張り層が管路から剥がれて伸長
することが可能であり、管路が破壊された場合において
も、内張り層自体が破壊されることがなく、内部の流体
の流路を確保することができ、免震性を有するのであ
る。

また外側筒状織布２の最外層に高剛性糸よりなるよこ糸
８が配設されているので、管路が破損した状態において
内張り材１が内圧によって過度に径膨脹をすることがな
い。

さらに内張り材１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周方向に多量の高剛性
糸が配設されているので、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。

発明の効果 従って本発明によれば、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。しかも内張り層の
厚みを必要以上に厚くすることなく内張り層に充分な剛
性を持たせることができ、また高剛性糸を充分に太いも
のとすることにより、高度の外圧保形性を有するものと
なるのである。

さらに内側筒状織布４のたて糸７密度を小さくすること
により、高剛性糸よりなるよこ糸８は外側筒状織布２の
表面に長く浮くので、高剛性糸を多量に使用しても内張
り材１は非常に柔軟であって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、小さい流体圧力で簡
単に裏返しを行うことができるのである。

さらに内側筒状織布４のよこ糸８として高剛性糸に嵩高
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。また外側筒状織布２のよこ糸６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、外側筒状織布２と気密層３との接
着力が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の内張り材の斜視図であり、第２図
は、その一部の拡大横断面図である。 １……内張り材、２……外側筒状織布 ３……気密層、４……内側筒状織布 ５……外側筒状織布のたて糸、６……外側筒状織布のよ
こ糸 ７……内側筒状織布のたて糸、８……内側筒状織布のよ
こ糸 10……筒状不織布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬下 雅博 兵庫県西宮市甲子園口２丁目24番12号 (56)参考文献 特開 昭61−143129（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】たて糸とよこ糸とを筒状に織成してなる筒
   状織布の外面にゴム又は合成樹脂の気密層を形成し、前
   記筒状織布の内側に、高剛性糸をよこ糸としてほヾ緊張
   した状態で配設し、当該よこ糸とたて糸とを筒状に織成
   してなる筒状織布を、弛んだ状態で嵌合してなることを
   特徴とする、管路の内張り材
2. 【請求項２】前記内側筒状織布を構成するよこ糸が、外
   側筒状織布を構成するよこ糸よりも充分に太い糸である
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の管路の
   内張り材
3. 【請求項３】前記内側筒状織布を構成するよこ糸が、ガ
   ラス繊維のフィラメント糸であることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項記載の管路の内張り材
4. 【請求項４】前記内側筒状織布を構成するよこ糸が、ガ
   ラス繊維の嵩高加工糸であることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項記載の管路の内張り材
5. 【請求項５】前記内側筒状織布を構成するたて糸がポリ
   エステル糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項記載の管路の内張り材
6. 【請求項６】前記外側筒状織布を構成するよこ糸がポリ
   エステル糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項記載の管路の内張り材
7. 【請求項７】前記外側筒状織布を構成するたて糸がポリ
   エステル糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項記載の管路の内張り材
8. 【請求項８】前記外側筒状織布を構成するよこ糸が高剛
   性糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記
   載の管路の内張り材
9. 【請求項９】前記外側筒状織布を構成するよこ糸がガラ
   ス繊維糸であることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項記載の管路の内張り材