JPH08500406A - 管路及び通路のライニングに関する改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 以下管路及び通路をライニングするための確立されている方法では、熱硬化性合成樹脂を含浸したライニング管に加熱水を充填して管路面或いは通路面に押し付け、そのライニング管の樹脂を加熱硬化させる。硬化が完了すると、ライニング管は管路面或いは通路面上で自立する。本発明においてもこのライニング法が採用されるが、加熱は、ライニング管を一定区分毎に遮断し、加熱水を遮断された各区分に順次循環させることにより、各区分毎に行う。加熱すべき水が少くてよいことから、重要な利点が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 管路及び通路のライニングに関する改良 技術分野 本発明は管路及び通路の改良に関し、特に、これに限定されるものではないが 所謂ソフトライニング(soft lining)法或いは現場硬化法による地下管路或いは 地下通路のライニングに関する。 背景技術 この方法では、不透過性材料の被覆膜或いはフィルムを囲周した樹脂吸収性材 料の管状ライニング体に硬化性合成樹脂を含浸させ、次いでこのライニング管を 、樹脂が未硬化でまだ可撓性がある間に、地下管路或いは通路面上で、空気或い は水などの適当な流体により膨張させる方式、が採用される。ライニング管がこ の状態で保持されている間に樹脂が硬化して既存の管路或いは通路中で実質的に 硬質の管体となり、吸収性材料それ自体は硬化性樹脂中に埋没する。この方式は 主として下水管の再ライニングのために採用されており、下水管の第一級の修復 方式であり、極めて効果的なものである。 有効な管ライニング方式であることから、この方式は世界的に採用されている 。この方式の例は、米国特許第4009063号及び第4064211号に示されており、これ らの特許明細書では、ライニング管を管路又は通路に挿入し、ライニング管の一 端をライニングされる管路の一端に保持し、ライニング管の残り部分を適当な流 体、通常は水を用いて、保持された端部から反転させてライニング管を管路又は 通路面に貼りつけ、硬化が生じるまで管路面上に保持する反転法などが開示され る。 ライニング管を引張り、膨張させる別の方法は、ライニング管を例えば管路又 は通路中に単に引っ張って挿入し、ライニング管内側に反転して導入される膨張 管などの適当な手段で、管路面或いは通路面まで膨張させることからなる。 これら方法の組合せた方法も提案されており、この方法では二つの含浸ライニ ング管が使用され、第一の管は管路又は通路中に引き込まれ、第二の管は、第一 の管が管路又は通路中に入った時に、第一の管中で反転させるようにするもので ある。 ライニング管が所定位置に配置された時の樹脂の硬化の方法に関し、他の硬化 法、例えば光線や超音波による硬化法も提案されているが、現場硬化方式ライニ ングで採用される硬化法の大部分は、熱により樹脂を硬化させる方法である。ラ イニング管に含浸させるために使用する最も一般的な樹脂は、熱硬化性樹脂であ るポリエステル樹脂である。 本発明は、樹脂硬化のために熱を使用するソフトライニング法の改善にかかわ り、樹脂は典型的にはポリエステル樹脂であるが、他の熱硬化性樹脂を使用して もよい。 熱硬化に関する公知方法では、膨張したライニング管に加熱水を充填して、硬 化させるか或いは少くとも硬化を開始させることが一般的である。ここでポリエ ステル樹脂は、最初の熱硬化反応が始まった後はそれ自体硬化性があること、反 応は発熱反応であり、このことは、樹脂の硬化自体が熱を発生し、この熱が硬化 速度を高めるものであることを述べておかなければならない。 上記したように、熱硬化させる場合、ライニング管全体を加熱水で充填するこ とが一般的である。しかし、相当程度の直径及び／又は長さを有する管路或いは 通路の場合は、特に大量の湯が必要であり、このことはそれ自体重大な問題であ る。一般的に加熱水は、冷水供給源と接続し、ボイラーを有するタンクローリー やトラックなどの供給車から供給される。このような大量の水の加熱には相当の 時間と費用が必要であり、このことはライニング工程の完了を遅らせる結果とな る。なぜなら、大量の水を昇温させなければならず、硬化を行わせる温度に保持 しなければならず、ライニング工程のための費用を増大させるからである。大量 の水が用いられるため、その温度を安全限界以上に高くすることは作業員の安全 のために許されず、このこともまた作業速度を遅らせる原因となる。 ライニング管を適用する場合、通常地下下水管の場合のように混乱が最少限と なるよう、近隣の人が寝ている夜間にライニング管適用工事を行うことが一般的 である。従って、ライニング工事はできるかぎり短時間で行うことが重要である 。 そのため、ライニング工事において樹脂の硬化は出来るだけ短時間のうちに完了 するか、或いは少くとも開始することが望ましい。この時間は高い温度の流体を 用いることにより短縮できる。なぜなら、一般的に温度が高ければ高いほど硬化 速度が早くなるからであるが、但し温度をあげることについては上記のような限 定がある。 本発明の目的は、硬化時間を短縮し、硬化を極めて効果的に行い得る方法を提 供することである。 発明の開示 本発明によれば、管路或いは通路のライニング方法であって、熱硬化性合成樹 脂を含浸する樹脂硬化性材料を含むライニング管を管路面或いは流路面に圧力で 押し付け、 ａ）ライニング管内部に配置された膨張・収縮手段を膨張させることにより、 ライニング管の第一区分を残り部分から遮断する工程と、 ｂ）加熱流体を前記第一区分内部に供給して、その熱により第一区分中の樹脂 を硬化させる工程と、 ｃ）膨張・収縮手段を収縮させ、ライニング管内部に沿って新しい第二区分位 置に移動させる工程と、 ｄ）膨張・収縮手段を膨張させて第二区分を残り部分から遮断する工程と、 ｅ）加熱流体を前記第二区分内部に供給して、その熱により第二区分中の樹脂 を硬化させる工程と、 ｆ）ライニング管全体の樹脂の硬化を完了するよう、必要に応じて第三区分及 びそれ以後の区分域に上記工程を繰り返す工程と、 からなるライニング管の各区分に対して熱を加える方法が提供される。 樹脂は、好ましくは、ライニング管の一定長さ区分毎に硬化させることが好ま しく、第一区分の樹脂硬化又は硬化開始、次いで次の隣接区分の硬化を順次行い 、各区分は第一区分の長さと同じ長さであるようにする。このように硬化を進行 させることにより別の効果がある。即ち、ポリエステル樹脂が硬化すると収縮し 、管の全長を同時に硬化させる場合には、この収縮が問題となる。しかし樹脂が 小 区分毎に硬化する場合には、未硬化の隣接部分が、硬化部分の収縮を吸収するの である。 本発明方法を実施する手段には、ライニング管の硬化する各区分位置に位置す る密閉つば(sealing or blocking collars)がふくまれ、加熱空気、蒸気、加熱 水或いはこれらの組みあわせなどの加熱流体は、管路或いは通路内部の当該区分 内のみを循環するようにする。 ライニング管を管路又は通路内で反転させた時、密閉つばの一つのみが第一区 分の硬化中に使用される。この場合、第二密閉つばは収縮及び膨張できるもので あることが好ましく、隣接する次の区分の硬化のために膨張させる。 ライニング管を管路又は通路内で膨張させる場合、その尾端には、戻しロープ が通されているアイ、或いはループが結合している。戻しロープは、一方では、 管路又は通路にライニング管を反転させる速度を調整するために使用され、また 前記密閉手段である一対の膨張可能なつばを支持する手段、としての役割をする 。管が管路又は通路に反転するとつばは収縮する。つばは戻しロープの一方と接 続しており、他方はつばの中を自由に通っている。 つばの夫々には膨張用ホースが接続されており、地平面からホースを通じて加 圧空気がつばに供給されてつばを膨張させるか、空気を抜き出してつばを収縮さ せる。 更に循環ホースがつばの一方、好ましくはライニング管が完全に反転した時に 管の尾端から遠い方のつばに接続している。 つばへの加圧空気の供給を制御することにより、そしてループに通す戻しロー プを送ることにより、つばは順次ライニング管の異なる位置に移動でき、またつ ばを選択的に膨張或いは収縮させることにより、この移動が可能になり、二つの つばの間の区分域で流体の移動が行われ、循環ホースによりつば間の区域の加熱 流体を空にするよう、循環させることができる。 本発明によれば、樹脂硬化を開始させるためのライニング管の加熱を、調整さ れた段階毎に行うことが理解されよう。 比較的少量の加熱流体が使用されるのであるから、従来よりも高い温度の流体 を用いることができ、流体を従来よりも迅速に昇温させることができる。これら はいずれも望ましいことであり、実際上加熱流体は超加熱蒸気であってもよく、 この場合硬化されるライニング管区域にごく高温を適用することができる。硬化 が開始すると直ちにライニング管はその区分域で自立した状態となり、つばを次 の区域に移動させることができる。次の区域に加熱流体が循環するとその区域の 硬化が開始する。 このようにして硬化させる場合、従来よりも高い温度の流体を使用できるため 、硬化時間は著しく短縮され、このことは大口径及び／或いは長い管路、流路の ライニング材敷設に極めて有利である。 つば相互の間隔は加熱手段により供給される加熱流体の量により、一方で迅速 な樹脂硬化が得られるように、適宜選択してよい。 次に本発明を添付図面を参照しつつ実施例について説明する。 図面の簡単な説明 図１は、地下下水管をライニングするために、反転法によりどのように樹脂含 浸ライニング管が所定位置に配置されるかを示す図であり、図２は、二つのマン ホールの間の地下下水管の表面に、反転法によりソフトライニング或いは現場硬 化ライニングを施す状態を示す図であり、図３，４及び５は、夫々本発明に従っ て小区分毎にライニングの樹脂硬化を順次行うことを示す図である。 発明を実施するための最良の形態 図１は、樹脂含浸ライニング管を下水管表面に適用するための公知方法の説明 図である。ライニングされる下水管が番号10で示され、下水管は地表面Ｌの二つ のマンホール12, 14の間に配設されている。マンホール12の内部にはエルボ管Ｐ が配置されている。先ずライニング管16の先端がパイプＰ中を下方に導入され、 反転させて前記先端が、ライニングされる下水管10に面するエルボ管Ｐの下端に 結合するようにする。反転水、通常は冷水、をエルボ管Ｐの頂部から導入すると ライニング管を反転させて図１に示すように下水管10のライニングすべき面には りつく。ライニング管16の尾端Ｔに設けられた金具は、戻しロープＲが取り付け られている。 ロープＲは、管16をエルボ管Ｐ中に送り込むための足場Ｓの上部のウィンチＷ と接続している。足場Ｓはすべての場合に必要なわけではないが、この方法はよ く知られており、単に概略を述べるに留める。 図１に点線で示すように、ライニング管が下水管のライニングすべき面に張り 付くような所定位置に達すると、ライニング管16の内部に加熱水が満たされる。 加熱水は、工事用構造の一部として使用される供給車Ｖのボイラーにより加熱さ れたものである。熱により樹脂が硬化するのであり、樹脂が十分に硬化すると、 ライニング管は下水管をライニングする位置で、自立した管となる。 米国特許第4009063号及び4064211号は、ソフトライニング或いは現場硬化型ラ イニング方式を開示しており、これらに開示されるライニング管の例は、上記の ような方法のために利用される。ライニング管の性質や、管路や通路中にライニ ング管を配設する方法の詳細については、これら公知技術文献を参照されたい。 米国特許第444618号は、ライニング管の特定の好ましい形態を開示している。 図２は一対のマンホール12と14の間に延びる地下下水管10を示す。両マンホー ルの間は相当の間隔、例えば300 ｍのオーダーであり、下水管の直径は1.5 ｍの オーダーであってよい。 下水管は、特に詳細には米国特許第4,064,211号などに記載されるような反転 法により、ソフトライニング管16でライニングされる。ライニング管の尾端には ループ或いはプーリ18が設けられ、これに、二つのリーチ（区域）20Ａ及び20Ｂ を有する戻しロープ20が通されている。 ライニング管が挿入される時には、地表面に伸びている戻しロープのリーチは 、人力により或いは機械的手段により保持され、徐々に引き出されてライニング 管の反転速度が制御される（図１のロープＲ参照）。反転速度をあまり早くして はならない。なぜなら早くし過ぎると反転過程の終りに、ライニング管の閉じた 尾端21が離れてしまうが、戻しロープのリーチ20Ａ，20Ｂはこの事態を防止する 。 ライニング16の反転用液は水であり、この時点では冷水が用いられる。なぜな ら、樹脂吸収を高めるため樹脂吸収層、特にフェルト層を有するライニング管16 が含有する硬化性合成樹脂の早過ぎる硬化を避けるためである。 図２は、ライニング管16が十分に反転した状態を示す。この状態から、熱によ りライニング管の樹脂の硬化を開始させるためのプロセスが始まる。 既に述べたように、従来は、加熱水をライニング管の内部全体に循環させるだ けであり、加熱水はライニング管の尾端にまで伸びているホースにより供給され 、ホースは穿孔を有し加熱水がライニング管内部全体を循環するようにしている 。 しかし本発明方法によれば、戻しロープリーチは二つの、間隔をおいた、膨張 可能なつば22, 24を図示のように有する。これらつばは図２では収縮した状態で あるが、ライニング管を密閉するため選択的に膨張させることができる。図３の つば24は膨張した状態にある。つばは空気管26, 28を通じて選択的に膨張し、空 気管26, 28は夫々つば22, 24に接続しており、空気管26は、つば24を密閉状態か つ滑り自在に通っている。 最後に、循環ホース30, 32は加熱水の供給及び回収のためのものであり、後に 説明するように加熱流体を循環させるようつば24と密閉状に接続している。 ライニング管が図２に示す状態に反転すると、所定の距離（Ａ）だけ相互に離 れた位置に保持されるつばもまた、ライニング管の内部に引き込まれるが、反転 用水の導入を阻害することはない。図２に示す位置に達すると、つば24は膨張し て図３に示す状態になり、それによりライニング管の区域（Ａ）を他の区域から 遮断する。次いで地表面から加熱流体、例えば加熱水或いは蒸気を循環させるこ とにより、区域（Ａ）にのみ加熱流体が入る。加熱流体は従来法よりもはるかに 高い温度であってもよい。なぜなら区域（Ａ）を充填するためには比較的少量で すむからである。 図３の区域（Ａ）の十字で示す部分の樹脂が硬化しはじめるとすぐ、次の区域 の硬化も開始する。このことは、つば24を収縮させ、つば22, 24が固定されてい る戻しロープ20のリーチ20Ａを引張って二つのつばを移動させることにより、行 われ、一方リーチ20Ｂを管路或いは通路向わせることにより、二つのつば22, 24 を介してロープはプーリ20を巻回することができる。つば22, 24が移動する距離 は地表面から正確に制御され、第一区域とその次の第二区域の間に未硬化区域が 残らないようにする。 つばは、図４に示す位置に達するまで移動させる。図４に示す状態に達すると 、つば22, 24を膨張させ、区域（Ｂ）がライニング管内部の残る区域から遮断し （図５に示すように）、加熱流体を管30, 32を通じてライニング管の区域（Ｂ） に循環させると、この区域のライニング管中の樹脂は、図５の十字で示すように 、硬化しはじめる。 区域（Ｂ）の硬化開始のための時間の終りには、つば22, 24が収縮してこの構 造は、区域（Ｂ）に隣りあう新しい区域に移され、先述工程が繰りかえされる。 この工程は、ライニング管全体が硬化するか或いは硬化が開始するまで繰り返さ れる。ここで、ある区域の硬化が開始すると、その樹脂区域硬化の発熱反応は次 の区域に浸透し、その区域の硬化を助長することは注意されるべきである。実施 例中に記載したように硬化が一端から開始してライニング管の他端に進行するた め、硬化部分の（小さな）収縮を、次の未硬化区域が吸収することができ、かく して従来の収縮にかかわる問題が解消する。 産業上の利用可能性 本発明による改良された簡単な方法は、熱による硬化を採用するソフトライニ ング技法に重要な利点をもたらす。なぜなら加熱流体を供給するための装置は従 来より小型であってよく、また流体の温度をより高い硬化温度にすることができ るため、硬化のための時間を短縮することができるからである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．管路或いは通路のライニング方法であって、熱硬化性合成樹脂を含浸する樹 脂硬化性材料を含むライニング管を管路面或いは流路面に圧力で押し付け、 ａ）ライニング管内部に配置された膨張・収縮手段を膨張させることにより、 ライニング管の第一区分を残り部分から遮断する工程と、 ｂ）加熱流体を前記第一区分内部に供給して、その熱により第一区分中の樹脂 を硬化させる工程と、 ｃ）膨張・収縮手段を収縮させ、ライニング管内部に沿って新しい第二区分位 置に移動させる工程と、 ｄ）膨張・収縮手段を膨張させて第二区分を残り部分から遮断する工程と、 ｅ）加熱流体を前記第二区分内部に供給して、その熱により第二区分中の樹脂 を硬化させる工程と、 ｆ）ライニング管全体の樹脂の硬化を完了するよう、必要に応じて第三区分及 びそれ以後の区分域に上記工程を繰り返す工程と、 からなるライニング管の各区分に対して熱を加える方法。 ２．前記管路又は通路が地下に配設されており、加熱流体が地表面から管を経由 して前記膨張・収縮手段に供給される請求の範囲第１項記載の方法。 ３．加熱流体が地下面から供給管を経由して夫々の密閉された区分内へ送られ戻 り管を経由して地表面へ循環する請求の範囲第２項記載の方法。 ４．前記加熱流体が加熱水である請求の範囲第３項記載の方法。 ５．前記膨張・収縮手段が、膨張しまた収縮し得る請求の範囲第１項記載の方法 。 ６．前記管路又は通路が地下に配設されており、膨張・収縮手段が地表面からの 圧縮空気の供給を増減させることにより膨張或いは収縮する請求の範囲第５項記 載の方法。 ７．前記膨張・収縮手段が引張りロープと接続する一対の膨張可能なつばであり 、引張ロープによりつばをライニング管に沿って引張ることができ、前記つばは 、ロープを強く引っ張った時には開くようにした請求の範囲第６項記載の方法。 ８．前記引張ロープがライニング管の一端に固定されたプーリを巻回するロープ であって、プーリからライニング他端へ延びている二つのリーチを区画しており 、一方は膨張・収縮つばに接続し、他方はつばを通って滑り自在に延びており、 ライニング管の各区分の樹脂が硬化した後、つばが収縮しロープにより新しい位 置に移動するようにした請求の範囲第７記載の方法。