JPH0813508B2 - 枝管用内張り材の施工方法 - 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，送油管その他の既設配
管の枝管内面にライニングする枝管用内張り材の施工方
法に関するものである。

［従来の技術］ 例えば下水道管等における、漏水や浸入水が多くなる
とその分だけ処理場における処理量が増加する。しかし
処理場の処理能力には限界があり、漏水，浸入水により
処理量が増加することを防止する必要がある。

また、浸入水に溶けている亜硫酸ガスがバクテリヤを
介して硫酸に変り、この硫酸によりコンクリト管は腐食
してしまう。このため耐酸性バリヤを作成する必要があ
る。

近年、かかる下水道や上水道等の既設管の強度補強や
防食対策，漏水・浸入水対策あるいは流量改善などを目
的として、既設管本管内面に合成樹脂をライニングした
り、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。

しかしながら、浸入水は例えば下水道本管から分岐し
た取付管の継手部分から一番多く入る。この現象は主と
して取付管の継手部分に埋めたモルタルが経時変化によ
り割れるために生じる。

従来、取付管の継手部分及び取付管自体の割れ等から
の浸入水を防止するための止水工法が例えば特開昭62−
284727公報に開示されている。

特開昭62−284727公報に示された工法は、熱硬化性樹
脂を含浸した内張り材を、先端が本管内まで突き出すよ
うに取付管内に反転・挿入し、挿入した内張り材を加熱
硬化して取付管内に合成樹脂管を形成する。この合成樹
脂管の本管内に突き出た部分を本管内に挿入したコアカ
ッタで切断除去してから本管内に熱硬化性樹脂を含浸し
た内張り材を反転・挿入し、挿入した内張り材を加熱硬
化して本管内に合成樹脂管を形成する。

その後、取付管内に半硬化グラウト用チューブをその
先端が本管内の合成樹脂管の近傍に達するまで挿入し、
半硬質グラウト用チューブに並行して軟質チューブを加
圧しながら取付管内に反転・挿入して、その反転部が本
管内の合成樹脂管の近傍に達するようにする。この軟質
チューブに加えた圧力を保持しながら、軟質チューブの
反転部と本管内の合成樹脂管外面とで形成された空所に
半硬化グラウト用チューブからグラウト剤を注入し、軟
質チューブに加えている圧力を高めて、取付管と本管の
継手部分にグラウト剤を浸透させて止水を行なう。その
後軟質チューブを裏返して取付管から抜き取り、本管内
の合成樹脂管の取付管口部分を穿孔する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記工法においては、取付管内に熱硬化性樹脂を含浸
した内張り材を挿入し、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と冷却時間の合計時
間は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15時間程度を要する。また、エポキシ樹脂の速乾タ
イプを使用しても６〜８時間程度かかり、作業時間が長
くかかるという短所があった。

また、熱硬化性樹脂を含浸した伸縮性の少ない内張り
材により取付管内に合成樹脂管を形成するため、取付管
が屈曲しているときには形成された合成樹脂管にしわや
突起等が生じて、管断面積を減少したり、流れを妨げた
りするおそれがあるという短所もあった。

さらに、取付管と本管の接合部分にグラウト剤を注入
しているが、その継手部分に通じる侵入水の経路は通常
細長く、いく筋にも分かれているので、侵入水が入るの
を完全に防ぐためには侵入水の経路にもグラウト剤を注
入充填する必要がある。

しかしながら、グラウト剤の注入圧力は通常1kgf/cm²
あるいはそれ以下の低圧力であるため、継手部分の侵入
口だけにしか注入することができず、かつ接着を伴わな
いので耐久性は期待できなかった。しかも、継手部分は
地殻変動や動加重による変位量が最も大きくなりやすい
場所であるため、長期的にわたって侵入水を防止するこ
とは困難であ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、下水道の取付管等の枝管と継手部分とを迅速
に、かつ確実にライニングすることができる枝管用内張
り材及びその施工方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］ この発明に係る枝管用内張り材の施工方法は、耐溶剤
性を有する合成樹脂からなる外層フイルムチューブと、
紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂を含浸した樹脂含
浸層と、樹脂含浸層の内面に接着され光透過性が良い内
層フイルムチューブからなり、一端部につばを有する枝
管用内張り材の施工方法であって、 予備加工工程と本施工工程とからなり、予備加工工程
は発熱体が埋設され枝管外径より大きな外径の鍔を有す
る中質又は硬質の円形ゴム板からなり、上面中央部に上
記枝管用内張り材の鍔内面を嵌合する円筒状の突出部を
有し、突出部の中心部に連結具を有する支持板からなる
治具を用い、紫外線波長領域より離れた波長の光を出射
する光源のもとで、 ．上記支持板の連結具に滑動自在に取付けたロープと
ロープに連結された帯状ベルトとを内張り材内を貫通さ
せてから支持板の鍔上面と内張り材の鍔下面をゴム系接
着剤で接着し、 ．接着した内張り材の鍔上面に円板状の水膨張性ゴム
シートを接着し、 ．内張り材全体を遮光チューブ内に保管する予備加工
を行い、 上記予備加工後の本施工工程では、 ．遮光チューブ内から内張り材を取出しつつ本管側か
ら内張り材を挿入して枝管に導入して内張り材の鍔上面
の水膨張性ゴムシートを枝管の継手部に当て、 ．枝管内を貫通した内張り材の先端を密封し、内張り
材内に加圧流体を供給して内張り材を枝管に密着させ、 ．上記ロープに所定間隔置いて複数の発光源を取付
け、帯状ベルトを引き出しながら発光源を内張り材内に
設置し、 ．発光源から紫外線を出射して内張り材を硬化させ、 ．内張り材の硬化後上記支持板のヒータに通電するこ
とにより、支持板と内張り材の鍔の間のゴム系接着材を
軟化させて内張り材から支持板を剥離し支持板を本管か
ら取出すことを特徴とする。

［作用］ この発明に使用する内張り材においては、紫外線で硬
化する樹脂含浸層をガラス繊維にガラスマット又はアク
リルニトリルフェルトとパンチングして一体化して形成
することにより、樹脂含浸層の引張・圧縮強度，弾性率
等の機械的特性を高める。

また、樹脂含浸層の既設管側になる外面に耐溶剤性を
有する合成樹脂からなる外層フィルムチューブを設ける
ことにより、内張り材を既設管内面に押厚するときに樹
脂含浸層に地下水が侵入することを防ぎ、かつ含浸した
樹脂が外部に浸み出すことを防ぐ。

また、樹脂含浸層の内面に光透過性が良い内層フィル
ムチューブを設けることにより、紫外線が吸収されるこ
となしに樹脂含浸層を照射するとともに、水圧等で内張
り材を内部から膨張させるときに樹脂含浸層内に流体が
侵入することを防ぐ。

また、内張り材の一端部に鍔を設けることにより内張
り材の端部で枝管の継手部を覆う。

また、この発明の枝管用内張り材の施工方法は、発熱
体が埋設され枝管外径より大きな外径の鍔を有する中質
又は硬質の円形ゴム板からなり、上面中央部に上記枝管
用内張り材の鍔内面を嵌合する嵌合部を有し、下面に上
記発熱体に導通するケーブルが接続され、嵌合部の中心
部に連結具を有する支持板と、該支持板の連結具に滑動
自在に取付けられたロープとロープに連結された帯状ベ
ルトとからなる治具を用い、支持板の鍔上面に接着した
内張り材の鍔上面に円板状の水膨張性ゴムシートを接着
し、この内張り材を枝管に導入して内張り材の鍔上面の
水膨張性ゴムシートを枝管の継手部に当て、内張り材内
に加圧流体を供給して内張り材を枝管に密着させ、その
後支持板に取付けたロープに所定間隔置いて設けた複数
の発光源を内張り材内に設置して発光源から出射する紫
外線により内張り材を硬化させて、枝管とその継手部内
に合成樹脂管を形成する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例に係る内張り材を示す断
面図である。図に示すように、内張り材１はチューブ２
とチューブ２の一端部に設けられた鍔部３とから構成さ
れている。

チューブ２は第２図の斜視図に示すように、耐溶剤性
が優れたナイロン，ビニロン等の合成樹脂フィルムで形
成された外層フィルムチューブ４と、外層フィルムチュ
ーブの内面に接着された樹脂含浸層５及び樹脂含浸層５
の内面に接着され光透過性が良く水を通過しないナイロ
ン等の合成樹脂フィルムで形成された内層フィルムチュ
ーブ６により形成されている。

樹脂含浸層５は成形後の合成樹脂の管厚を決定する層
であり、ガラス繊維フェルト単体あるいは第３図の斜視
図に示すようにガラス繊維フエルト７の両面もしくは片
面にガラスマット又はアクリルニトリルフェルトからな
る補強層８をパンチングで一体化して形成されている。
この樹脂含浸層５には近紫外線の浸透深さが大きい長波
長スペクトルから可視光域にわたる250〜450nm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
樹脂が含浸してある。この樹脂含浸層５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
ルグリコール系樹脂などからなり、光開始剤は例えばア
シルホスフィンオキサイドと溶剤、またはアシルホスフ
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と溶剤等からなり、こ
の樹脂は樹脂含浸層５への含浸性や保厚性を良好に得る
ため温度20℃で１〜40poiseの粘度を有するものが良
い。

鍔部３は第４図の断面図に示すように、チューブ２と
同様に外層フィルムチューブ４と樹脂含浸層５及び内層
フィルムチューブ６からなり、一端部に下水道の取付管
より例えば20〜50mm直径が大きい円形状の鍔９を有す
る。

次に、上記のように構成された内張り材１の製造方法
を説明する。

まず、外層フィルムチューブ４と内層フィルムチュー
ブ６で樹脂含浸層５を密封して枝管内周の90〜98％の周
長を有するチューブ２を形成する。このチューブ２を紫
外線領域より離れた波長の光を出射する光源を有する室
内において、チューブ２の樹脂含浸層５を真空ポンプに
より負圧にして、紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂
を含浸させる。

同様に、外層フィルムチューブ４と樹脂含浸層５及び
内層フィルムチューブ６で円形状の鍔９を有する鍔部３
を形成し、鍔部３の樹脂含浸層５に紫外線硬化型不飽和
ポリエステル樹脂を含浸させる。この鍔部３の鍔９の外
周端部全周にわたり約5mm幅の紫外線のスポット光を照
射して鍔９端部の樹脂含浸層５を硬化させる。

その後、チューブ２と鍔部３を接合して、第１図に示
すように先端部に鍔部９が有る内張り材１を形成する。
このように形成された内張り材１は紫外線の照射により
硬化するため、円形巻きか折りたたんだ状態で紫外線を
透過しない黒色の合成樹脂チューブあるいは布袋に挿入
して保管する。

次に上記のように構成された内張り材１により下水道
の本管から分岐した取付管内面に合成樹脂管を形成する
場合の施工法を説明する。

この施工は内張り材１の治具を取付ける予備加工と、
予備加工した内張り材１を取付管内に挿入して合成樹脂
管を形成する本施工とに分けて行なわれる。

第５図は予備加工に使用する治具である支持板10を示
す断面図である。支持板10は中質又は硬質の円板ゴム板
からなり、内張り材１の鍔９の直径と同じか、それより
若干径の大きい鍔11と、上面中央部に内張り材１の鍔９
内面と嵌合する円柱状の突出部12を有する。そして、支
持板10の内部にはケーブル14に接続されたヒータ13が埋
設され、突出部12の中心部には例えば連結シャックルか
らなる連結具15が固定されている。

支持板10の連結具15には第６図の斜視図に示すよう
に、長さが取付管の全長より長いロープ16が滑動自在に
取付けられ、このロープ16の一端に幅が100mm程度で長
さが取付管全長より長い例えばナイロンスリングベルト
等からなる帯状ベルト17が固定されている。

予備加工は内張り材１の樹脂含浸層５に含浸した紫外
線硬化型不飽和ポリエステル樹脂が硬化しないようにす
るため、紫外線領域より離れた波長の光を出射する光源
を有する室内において行なう。

まず、ロープ16と帯状ベルト17を内張り材１の鍔部３
から挿入して内張り材１内を貫通させる。そして、支持
板10の鍔11上面又は内張り材１の鍔９下面に最高使用温
度が80℃以下のゴム系接着剤あるいは粘着剤を塗布して
内張り材１を支持板10の突出部12に嵌合させて位置決め
を行ない、内張り材１の鍔９と支持板10の鍔11を接着
し、第７図の斜視図に示すように内張り材１の支持板10
を一体化する。そして、ロープ16と帯状ベルト17が出て
いる内張り材１の先端部をテープ等で塞ぎ、ロープ16と
帯状ベルト17が移動しないように固定する。

次に、第８図の部分断面図に示すように、内張り材１
の鍔９上面に鍔９より大きい直径を有する円板状の水膨
張性ゴムシート18を接着し、内張り材１全体を遮光チュ
ーブ内に保管して予備加工を終了する。

この内張り材１で取付管内に合成樹脂を形成する場合
の動作を第９図〜第11図を参照して説明する。

まず、遮光チューブに内張り材１を保管した状態で本
管20のマンホール21内に内張り材１を搬入する。次に、
取付管22のます23から取付管22と本管20を通して索引ロ
ープ24をマンホール21まで挿入し、索引ロープ24に内張
り材１に固定したロープ16と帯状ベルト17の先端を固定
する。この索引ロープ24をます23から徐々に引き上げな
がら、遮光チューブ内から内張り材１を取出しつつ、第
９図に示すように内張り材１を暗い本管20内に挿入す
る。そして、ロープ16と帯状ベルト17の先端がます23内
に表われたら、ロープ16と帯状ベルト17を同時に引き上
げて、内張り材１の鍔９上面に接着した水膨張性ゴムシ
ート９を第10図に示すように取付管22の継手部に当て
る。このように内張り材１を本管20と取付管22に挿入す
るときに、内張り材１内に幅の広い帯状ベルト17が貫通
しているから柔軟な内張り材１をよじれることなしに挿
入することができる。

この状態で索引ロープ24をロープ16と帯状ベルト17か
ら取りはずし、内張り材１の先端にロープ16と帯状ベル
ト17の通過孔と給水口及び排気口を有する気密蓋25を固
定する。次に、ロープ16と帯状ベルト17を同時に引張っ
て、水膨張ゴムシート９を取付管22の継手部に押圧させ
ながら気密蓋25の給水口から内張り材１内に水を注入し
排気口から排気しながら内張り材１内に水を充填する。
内張り材１内に水が充填されたら排気口を閉じて内張り
材１内の水圧を0.1〜1kgf/cm²程度に昇圧し、内張り材
１を取付管22に密着させる。この内張り材１を取付管22
に密着させるときに、内張り材１が柔軟な外層フィルム
チューブ４と樹脂含浸層５及び内層フィルムチューブ６
で形成されているから、取付管22が屈曲していても、そ
の形状に合わせて密着させることができ、内面をしわの
ない滑らかな形状にすることができる。また、内張り材
１を密着させるときに樹脂含浸層５が内層フィルムチュ
ーブ６と外層フィルムチューブ４で覆われているから、
加圧水や地下水が樹脂含浸層５に侵入することを防ぐと
ともに含浸された樹脂が外部に浸み出すことを防いでい
る。

次に、内張り材１内に水を充填した状態でロープ16の
先端に所定間隔置いて紫外線を出射する複数の発光源26
を取付け、帯状ベルト17を引き出しながら発光源26を内
張り材１内に設置する。そして、発光源26に通電するこ
とにより、発光源26から紫外線を内張り材１の内面に照
射する。この照射された紫外線は光透過性の良い内層フ
ィルムチューブ６を通過するときにほとんど吸収されず
にガラス繊維を基材とした樹脂含浸層５に入る。この紫
外線を樹脂含浸層５に含浸された光開始剤が吸収してラ
ジカル重合反応を起こして熱を発生する。この熱がさら
にパーオキサイド触媒分子を活性化することにより、紫
外線硬化型不飽和ポリエステル樹脂の硬化を促進し、樹
脂含浸層５を３分前後の短時間で硬化させる。なお、発
光源26から紫外線を照射するときに生じる熱は内張り材
１内に充填された水に吸収されるから、発光源26からの
熱で内張り材１に溶けることは防止される。

内張り材１が硬化した後、ロープ16と帯状ベルト17の
接続部に切断し、発光源26を引き出してから、支持板10
のヒータ13に本管20側のケーブル14を介して電源部27か
ら通電し支持板10を加熱することにより、支持板10と内
張り材１を接着しているゴム系接着剤を軟化させる。そ
こで、ケーブル14を引き抜くことにより内張り材１から
支持板10を剥離させて、支持板10を本管20から取り出す
ことにより、第11図に示すように取付管22と継手部22a
に合成樹脂管28を形成することができる。

その後、本管20内に合成樹脂管29を形成することによ
り、取付管22の継手部22aを完全に覆うことができる。
そして、継手部22aと合成樹脂管28,29の間に水膨張性ゴ
ムシート18が挿入されているので、継手部22aから侵入
水が侵入しても、水膨張性ゴムシート18が膨張して侵入
水が合成樹脂管28,29の接合部から入り込むことを防止
する。また、鍔９の下面に残留しているゴム系接着剤は
本管の合成樹脂管29外面と再接着し止水効果を補助す
る。

なお、上記実施例においては内張り材１を直接索引ロ
ープ24で引張って本管20と取付管22内に挿入する場合に
ついて説明したが、第12図に示すようにそり30を有する
昇降機31の固定台32に支持板10を固定し、索引ロープ24
の引き上げと同時に索引ロープ33でそり30を移動するこ
とにより、内張り材１をより容易に本管20内に挿入する
ことができる。

そして、この場合は第13図に示すように、支持板10が
取付管22の継手部22aの真下に達したときに、昇降機31
を動作させて固定台32を上昇させることにより、内張り
材１の鍔上部に接着した水膨張性ゴムシート９をより確
実に継手部22aに押圧することができる。

また、上記実施例においては支持板10に円柱状の突出
部12を設けた場合について説明したが、突出部12の形状
は事前にテレビカメラで調べた継手部の形状に応じて楕
円形か円形かを選択すると良い。

［発明の効果］ この発明の枝管用内張り材の施工方法は、発熱体が埋
設され枝管外径より大きな外径の鍔を有する中質又は硬
質の円形ゴム板からなり、上面中央部に上記枝管用内張
り材の鍔内径を嵌合する突出部を有し、下面に上記発熱
体に導通するケーブルが接続され、突出部の中心部に連
結具を有する支持板と、支持板の連結具に滑動自在に取
付けられたロープとロープに連結された帯状ベルトとか
らなる治具を用い、支持板の鍔上面に接着した内張り材
の鍔上面に円板状の水膨張性ゴムシートを接着し、この
内張り材を枝管に導入して内張り材の鍔上面の水膨張性
ゴムシートを枝管の継手部に当て、内張り材内に加圧流
体を供給して内張り材を枝管に密着させ、その後支持板
に取付けたロープに所定間隔置いて設けた複数の発光源
を内張り材内に設置して発光源から出射する紫外線によ
り柔軟な内張り材を硬化させて、枝管と継手部内に合成
樹脂管を形成するから、短時間でしわ，突起等がない合
成樹脂管を形成することができる。

また、継手部と合成樹脂管の間に水膨張性ゴムシート
を挿入することができるから、より確実に侵入水を防止
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係る内張り材を示す断面
図、第２図，第３図は各々上記実施例のチューブを示す
斜視図、第４図は上記実施例の鍔部を示す断面図、第５
図はこの発明の実施例に係る施工法に使用する支持板を
示す断面図、第６図は上記施工法に使用する治具を示す
斜視図、第７図，第８図は上記施工法の予備加工の状態
を示し第７図は上記治具に内張り材を取付けた状態を示
す斜視図、第８図は内張り材の先端部を示す部分断面
図、第９図，第10図，第11図は各々上記施工法の本施工
を示す断面図、第12図，第13図は各々他の施工法を示す
断面図である。 １……内張り材、２……チューブ、３……鍔部、４……
外層フィルムチューブ、５……樹脂含浸層、６……内層
フィルムチューブ、８……補強層、9,11……鍔、10……
支持板、12……突出部、13……ヒータ、14……ケーブ
ル、15……連結具、16……ロープ、17……帯状ベルト、
18……水膨張性ゴムシート、20……本管、22……取付
管、24……索引ロープ、25……気密蓋、26……発光源、
28,29……合成樹脂管、30……そり、31……昇降機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐溶剤性を有する合成樹脂からなる外層フ
   イルムチューブと、紫外線硬化型不飽和ポリエステル樹
   脂を含浸した樹脂含浸層と、樹脂含浸層の内面に接着さ
   れ光透過性が良い内層フイルムチューブからなり、一端
   部につばを有する枝管用内張り材の施工方法であって、 予備加工工程と本施工工程とからなり、予備加工工程は
   発熱体が埋設され枝管外径より大きな外径の鍔を有する
   中質又は硬質の円形ゴム板からなり、上面中央部に上記
   枝管用内張り材の鍔内面を嵌合する円筒状の突出部を有
   し、突出部の中心部に連結具を有する支持板からなる治
   具を用い、紫外線波長領域より離れた波長の光を出射す
   る光源のもとで、 ．上記支持板の連結具に滑動自在に取付けたロープと
   ロープに連結された帯状ベルトとを内張り材内を貫通さ
   せてから支持板の鍔上面と内張り材の鍔下面をゴム系接
   着剤で接着し、 ．接着した内張り材の鍔上面に円板状の水膨張性ゴム
   シートを接着し、 ．内張り材全体の遮光チューブ内に保管する予備加工
   を行い、 上記予備加工後の本施工工程では、 ．遮光チューブ内から内張り材を取出しつつ本管側か
   ら内張り材を挿入して枝管に導入して内張り材の鍔上面
   の水膨張性ゴムシートを枝管の継手部に当て、 ．枝管内を貫通した内張り材の先端を密封し、内張り
   材内に加圧流体を供給して内張り材を枝管に密着させ、 ．上記ロープに所定間隔置いて複数の発光源を取付
   け、帯状ベルトを引き出しながら発光源を内張り材内に
   設置し、 ．発光源から紫外線を出射して内張り材を硬化させ、 ．内張り材の硬化後上記支持板のヒータに通電するこ
   とにより、支持板と内張り材の鍔の間のゴム継接着材を
   軟化させて内張り材から支持板を剥離し支持板を本管か
   ら取出す、 ことを特徴とする枝管用内張り材の施工方法。