(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本管と交差する枝管内に挿入される液状で未硬化の硬化性樹脂を含浸した柔軟な管状樹脂吸収材を有し、その一端が折り返されて鍔部材に結合される管状の枝管ライニング材の製造方法であって、
中心部に円形の穴が形成され、本管の枝管開口部周縁に密着される湾曲したフランジ部を有する鍔部材を作製する工程と、
前記円形の穴に仮の円柱部を嵌合する工程と、
硬化性の樹脂が未含浸の管状樹脂吸収材の一端を折り返して、その折り返された部分を、仮の円柱部に嵌合させて管状樹脂吸収材の先端部を鍔部材のフランジ部上に押し広げる工程と、
前記押し広げた管状樹脂吸収材の先端部とフランジ部とに接着剤を塗布して前記管状樹脂吸収材と鍔部材を結合する工程と、
その後前記仮の円柱部を取り除く工程と、
仮の円柱部を取り除いたあと、液状で未硬化の硬化性樹脂を前記管状樹脂吸収材に含浸する工程と、
を含むことを特徴とする枝管ライニング材の製造方法。
【請求項２】
前記鍔部材が熱可塑性樹脂で作られることを特徴とする請求項１に記載の枝管ライニング材の製造方法。
【請求項３】
前記押し広げられた管状樹脂吸収材の先端部が嵌め込まれる凹部が鍔部材のフランジ部に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の枝管ライニング材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本管から分岐する枝管を更生するために使用される枝管ライニング材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設された下水道管、上水道管などの本管から分岐する枝管が老朽化した場合に、本管や枝管を掘り出すことなく補修するための枝管ライニング工法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
この工法では、圧力バッグに内装された管状の枝管ライニング材の一端に形成された鍔が本管内に導入された作業用ロボットのセットノズル上にセットされ、作業用ロボットの駆動により本管の枝管開口部周縁に密着される。圧縮エアーを圧力バッグ内に供給して、枝管ライニング材を枝管内に地上に向けて挿入し、枝管ライニング材を枝管の内周面に押圧したまま、加温してこれに含浸された熱硬化性樹脂を硬化させると、枝管は、硬化した枝管ライニング材によってその内周面がライニングされて補修される。
【０００４】
このような枝管ライニング材は、液状の硬化性樹脂を含浸した管状の柔軟な樹脂吸収材からなり、その外周面（管ライニング材が反転される場合には、内周面となる）には、気密性の高いプラスチックフィルムからなる柔軟なチューブがコーティングされる。枝管ライニング材の一端は外部に折り返され、その部分の樹脂吸収材に含浸されている樹脂は出荷時に硬化され、硬い鍔を形成している。
【０００５】
このような枝管ライニング材は、管状の樹脂吸収材と鍔が一体に形成されるので、大量生産が困難であるという欠点がある。そこで、枝管ライニング材の鍔と樹脂吸収材を別々に製造し、それを後で結合することにより枝管ライニング材を製造する方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２３５４７号公報
【特許文献２】特開２０００−３７７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載されたような枝管ライニング材は、管状樹脂吸収材の一端を押し広げ、その押し広げられた端部を２つの鍔部材で挟持し固定していたので、鍔部材と管状樹脂吸収材の固定に工夫がいるとともに、２つの鍔部材を必要とする、という問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、簡単な方法で製造することができる枝管ライニング材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
また、本発明は、
本管と交差する枝管内に挿入される液状で未硬化の硬化性樹脂を含浸した柔軟な管状樹脂吸収材を有し、その一端が折り返されて鍔部材に結合される管状の枝管ライニング材の製造方法であって、
中心部に円形の穴が形成され、本管の枝管開口部周縁に密着される湾曲したフランジ部を有する鍔部材を作製する工程と、
前記円形の穴に仮の円柱部を嵌合する工程と、
硬化性の樹脂が未含浸の管状樹脂吸収材の一端を折り返して、その折り返された部分を、仮の円柱部に嵌合させて管状樹脂吸収材の先端部を鍔部材のフランジ部上に押し広げる工程と、
前記押し広げた管状樹脂吸収材の先端部とフランジ部とに接着剤を塗布して前記管状樹脂吸収材と鍔部材を結合する工程と、
その後前記仮の円柱部を取り除く工程と、
仮の円柱部を取り除いたあと、液状で未硬化の硬化性樹脂を前記管状樹脂吸収材に含浸する工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成では、管状樹脂吸収材の折り返し部の先端を鍔部材のフランジ部上に押し広げ、押し広げられた部分とフランジ部に接着剤を塗布して管状樹脂吸収材と鍔部材を固着することにより枝管ライニング材が作製されるので、管状樹脂吸収材と鍔部材が堅固に結合された枝管ライニング材を少ない部材でしかも簡単につくることができる。また、このような枝管ライニング材を用いる枝管ライニング工法を簡単化して安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の枝管ライニング材の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示す枝管ライニング材の縦断面図である。
【図３】本発明の枝管ライニング材を用いて枝管を更生する工法を示した説明図である。
【図４】本発明の枝管ライニング材を用いて枝管を更生する工法を示した説明図である。
【図５】本発明の枝管ライニング材を用いて枝管を更生する工法を示した説明図である。
【図６】枝管ライニング材の他の実施例を示す縦断面図である。
【図７】枝管ライニング材の更に他の実施例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は本発明に係る枝管ライニング材の斜視図であり、図２はその断面図である。各図において、管状の枝管ライニング材１は、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル、ビニロン等の不織布からなる柔軟な管状樹脂吸収材２を有し、その外周面には、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレン／ナイロン共重合体、塩化ビニール等の気密性のあるプラスチックフィルム４が熱溶着されている。
【００１６】
管状樹脂吸収材２には、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、又はエポキシ樹脂などの液状で未硬化の熱硬化性樹脂が含浸される。管状樹脂吸収材２に、熱硬化性樹脂の代わりに、あるいは熱硬化性樹脂とともに、紫外線を照射することにより硬化する光硬化性樹脂を含浸するようにしてもよい。
【００１７】
管状樹脂吸収材２はその一端が外方に折り返されて、鍔部材８に結合される。鍔部材８は、後述する本管内面に応じた曲率で円弧状に湾曲する曲面を有し外径が本管と交差する枝管の内径よりも大きなフランジ部８ａと、このフランジ部８ａと一体でフランジ部から上方に枝管に向けて伸張する円柱部８ｂから構成されている。円柱部８ｂの外径は、管状樹脂吸収材２の一端を外方に折り返しその部分を円形にしたとき、円形部分の内径と同じかあるいはわずかに小さくなっており、管状樹脂吸収材２の折り返し部分を鍔部材８の円柱部８ｂの外周面に沿って嵌合させることができるようになっている。
【００１８】
鍔部材８は、塩化ビニールなどの熱可塑性樹脂又はこれに無機充填材を添加して成る材料を用いてプラスチック射出成形法（インジェクションモールディング法）あるいは他のプラスチック成形法によって、管状樹脂吸着材２とは別に大量生産される。
【００１９】
鍔部材８は、管状樹脂吸収材２に以下のようにして結合される。
【００２０】
硬化性樹脂が未含浸の管状樹脂吸収材２の一端を外方に折り返して反転し、折り返した部分を円形に膨らまして鍔部材８の円柱部８ｂに嵌合させる。管状樹脂吸収材２は柔軟性があるので、円柱部８ｂの外周面に密着して覆い被さり、更に嵌合させると、管状樹脂吸収材２の先端部２ａは押し広げられてフランジ部８ａに延在するようになる。管状樹脂吸収材２は、平坦な不織布を筒状に縫い合わせて作製されるので、管状樹脂吸収材を鍔部材の円柱部に嵌合するとき、その縫い合わせ部２ｂ（図１）が破断し、フランジ部８ａへの押し広がりが容易になる。このような破断が困難な場合には、予め管状樹脂吸収材２の先端部２ａを管状樹脂吸収材の延びる方向（長さ方向）に沿って切り目をつけ、先端部２ａを押し広げたとき、Ｖ字型に広がる切断部２ｃを一箇所あるいは複数箇所先端部に形成するようにする。
【００２１】
このように管状樹脂吸収材２の折り返し部分を鍔部材８の円柱部８ｂに嵌め合わせて管状樹脂吸収材の先端部２ａをフランジ部８ａ上に押し広げたら、押し広げられた管状樹脂吸収材２の先端部２ａと鍔部材８のフランジ部８ａにまたがって接着剤９を塗布し、管状樹脂吸収材２と鍔部材８を接着剤９で固着して両者を結合する。この接着剤９には、例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００２２】
なお、管状樹脂吸収材２の折り返されない部分は、扁平な状態にしておく。
また、管状樹脂吸収材２と鍔部材８を接着剤９で固着して両者を結合したあと、管状樹脂吸収材２に、液状で未硬化の熱硬化性樹脂及び／又は光硬化性の樹脂を含浸する。この樹脂の含浸は、公知の方法で、例えば、管状樹脂吸収材２の折り返した部分に取り付けられたプラスチックフィルムの柔軟な樹脂含浸用チューブ１４（一点鎖線で図示）内に上方から樹脂を注入し、チューブ１４を圧縮エアーなどで内側に反転して管状樹脂吸収材２内に圧入することにより行うことができる。
【００２３】
このような枝管ライニング材は、管状樹脂吸収材の折り返し部を鍔部材の円柱部に嵌合させてその先端部を鍔部材のフランジ部上に押し広げ、押し広げられた部分とフランジ部に接着剤を塗布して管状樹脂吸収材と鍔部材を固着することにより作製されるので、少ない部材でしかも簡単に枝管ライニング材を作製することができる。
【００２４】
なお、図２で一点鎖線で示したものは、枝管ライニング材を枝管内に反転挿入するための密閉チューブ１０で、インライナーあるいはインフレータ（膨張袋）とも呼ばれ、後述するように圧力バッグに取り付けられるものである。
【００２５】
以下、このように作製された枝管ライニング材を用いて、枝管を更生する方法を説明する。
【００２６】
図３に示すように、本管内に搬入される作業ロボット４２はヘッド４４を有し、そのヘッド４４に、圧力バッグ４３の一端に気密に固定されたヘッドカラー８０が取り付けられる。枝管ライニング材１は、その鍔部材８が浮き袋の形をしたリング状の鍔押圧具７０を介してヘッドカラー８０に取り付けられ、圧力バッグ４３内に収納される。鍔部材８のフランジ部８ａの上部面全体に、エポキシ樹脂などの熱硬化性の接着剤１１が塗布される。
【００２７】
作業用ロボット４２は、そのヘッド４４が図３で上下方向ａ、ｂに進退し、且つ、矢印ｃで示すように管軸を中心に回転（ローリング）するように構成されており、この作業用ロボット４２の上部にはモニター用のＴＶカメラ４６が設置されている。作業用ロボット４２の前後には牽引ロープ４７，４８が取り付けられており、一方の牽引ロープ４７は圧力バッグ４３に接続され、他方の牽引ロープ４８は地上まで延設されている。牽引ロープ４８を引っ張ることにより、圧力バッグ４３は、作業ロボット４２、牽引ロープ４７を介して本管３０と交差する枝管３１のところに搬送される。
【００２８】
圧力バッグ４３の開口端はキャップ５２によって閉塞されている。圧力バッグ４３に収納された密閉チューブ１０の一端１０ａは圧力バック４３に気密に固定され、その他端１０ｂは連結具７に気密に取り付けられている。この連結具７には、キャップ５２に気密に取り付けられた牽引ロープ４０と温水ホース４１が連結される。温水ホース４１はキャップ５２を貫通して圧力バッグ４３外へでて、バルブ５３に導かれている。温水ホース４１には、不図示の熱源により加熱される温水タンク５５から温水ポンプ５４により温水（熱媒）が供給される。また、圧力バッグ４３内の温水は排水ホース５６、バルブ５７を介して温水タンク５５に戻される。
【００２９】
鍔押圧具７０に取り付けられた熱媒供給ホース７５には、温水タンク５５から温水ポンプ５４とバルブ６６を介して温水が供給される。また、鍔押圧具７０内の温水は熱媒排水ホース７６とバルブ６５を介して温水タンク５５に戻される。
【００３０】
圧力バッグ４３内には、密閉チューブ１０で閉塞される密閉空間が形成され、該密閉空間はキャップ５２に取り付けられたエアーホース５９、バルブ６０を介して地上に設置されたコンプレッサー６１に接続されるとともに、排気ホース６２、バルブ６３を介して外気に通じている。
【００３１】
牽引ロープ４８を引っ張ることにより、ヘッドカラー８０の円筒部８０ｂの中心が枝管３１の軸心とほぼ一致するところまで、圧力バッグ４３を移動させる。
【００３２】
作業用ロボット４２のヘッド４４を矢印ａ方向に上動させて鍔押圧具７０を介して枝管ライニング材１の鍔部材８を本管３０の枝管開口部周縁３０ａに押圧し密着させる。温水タンク５５からの温水を熱媒供給ホース７５を介して鍔押圧具７０に供給すると、鍔押圧具７０は膨張し、熱可塑性でできた鍔部材８は温水により軟化して柔軟になるので、鍔部材８は本管３０の枝管開口部周縁３０ａに良好に密着するようになる。温水タンクから鍔押圧具７０に供給される温水の温度は、鍔部材８が柔軟になるまで軟化する温度、例えば約６０°Ｃから９０°Ｃの温度に設定される。
【００３３】
また、鍔部材８は温水により加熱され、鍔部材８上に塗布されていた接着剤１１が硬化し始め、鍔部材８は本管３０の枝管開口部周縁３０ａに密着した状態で固着される。
【００３４】
鍔部材を枝管開口部周縁に固着させるのと平行して、コンプレッサー６１を駆動してエアーホース５９を経て圧縮エアー（圧力媒体）を圧力バッグ４３内の密閉空間に供給すると、密閉チューブ１０は膨張しながら反転して枝管内に挿入され、密閉チューブ１０に包まれている枝管ライニング材１も、反転しながら枝管３１内を上方に向かって順次挿入されていく。このとき、連結具７を介して密閉チューブ１０に連結された温水ホース４１、牽引ロープ４０も枝管３１内に挿入される。
【００３５】
図４に示したように、枝管ライニング材１の枝管３１内への反転挿入が終了すると、枝管ライニング材１を枝管３１の内周面に押し付けた状態にし、温水を温水ホース４１の先端４１ａから供給して密閉空間内に充満させる。密閉空間内の圧縮エアーは排気ホース６２を経て大気中に放出され、一方、枝管ライニング材１の管状樹脂吸収材２に含浸された熱硬化性樹脂が温水タンク５５から供給される温水で加温され硬化する。その間にも、鍔部材８上に塗布された接着剤１１はその温水で加温され硬化し続ける。
【００３６】
管状樹脂吸収材２に含浸されている樹脂及び鍔部材８上に塗布された接着剤１１が硬化した後、排水ホース５６を介して密閉空間から温水を抜き、温水タンク５５に戻す。鍔押圧具７０内の温水も、熱媒排水ホース７６を介して温水タンクに戻すようにする。
【００３７】
温水を温水タンク５５に戻した後、密閉空間にある程度の圧力をかけながら、牽引ロープ４０と温水ホース４１を図５で左方向に引くと、密閉チューブ１０が反転して枝管ライニング材１から取り除かれる。
【００３８】
次に、作業用ロボット４２のヘッド４４を矢印ｂ方向に下動させて鍔押圧具７０を枝管ライニング材１の鍔部材８から離したあと、作業用ロボット４２、圧力バッグ４３などが本管３０内から取り除かれ、枝管３１は、その内周面が管状樹脂吸収材２によりライニングされる。
【００３９】
上述した実施例では、鍔押圧具７０に温水を供給することにより鍔押圧具７０を膨張させて鍔部材８を本管３０の枝管開口部周縁３０ａに密着させ、その温水で接着剤１１を硬化させ、その後枝管ライニング材１を枝管３１に挿入している。しかし、枝管ライニング材１を枝管３１内に挿入するとき、あるいは挿入後管状樹脂吸収材２に含浸されている硬化性樹脂を硬化させるとき、あるいは硬化開始後に、鍔押圧具７０を膨張させ、鍔部材８を本管３０の枝管開口部周縁３０ａに密着させ、温水ホース４１から供給される温水により接着剤１１を硬化させるようにしてもよい。
【００４０】
なお、温水ホース４１から供給される温水、及び鍔押圧具７０を膨張させ鍔部材８上の接着剤１１を加熱するために使用される熱媒は、上記のような温水に代え、熱風あるいは加熱された液体（例えば水蒸気や油）とすることができる。このように他の熱媒を使用する場合には、そのための熱源と、熱媒を循環させる循環系を用意する。
【００４１】
また、図４において、温水ホース４１の先端から温水を供給して管状樹脂吸収材２の樹脂を硬化させたが、温水ホース４１に複数の噴射孔を設け、この噴射孔から温水又は水蒸気をシャワー状にしてあるいはミスト状にして管状樹脂吸収材２に吹き付け、管状樹脂吸収材２の樹脂を硬化させるようにしてもよい。
【００４２】
図６に示す枝管ライニング材では、鍔部材８のフランジ部８ａの付け根部分にリング状の凹部８ｃが形成され、この凹部８ｃに押し広げられた管状樹脂吸収材２の先端部２ａが嵌め込まれる。凹部８ｃの深さは、好ましくは押し広げられた先端部２ａの表面とフランジ部８ａの表面が同一面となるような深さに設定される。このような枝管ライニング材１では、接着剤９を管状樹脂吸収材２の先端部２ａとフランジ部８ａに渡って塗布しても、押し広げられた先端部２ａとフランジ部８ａの面がほぼ同一面となるので、鍔部材８の枝管開口部周縁３０ａへの密着性を向上させることができる。
【００４３】
図７には、枝管ライニング材の他の実施例が図示されている。図７で図１、図２と同じ部材には、同じ参照符号が付されており、その詳細な説明は省略する。なお、図７では、図２で一点鎖線で示した密閉チューブ１０と樹脂含浸用チューブ１４は図示が省略されている。
【００４４】
図７の枝管ライニング材１’の鍔部材１２には、中心に円形の穴１２ｂが形成されており、穴１２ｂの外部（周囲）がフランジ部１２ａ（図１、図２の枝管ライニング材１のフランジ部８ａに対応）となっている。鍔部材１２には、図２に示す鍔部材８の円柱部８ｂは形成されないので、仮の円柱部１３を鍔部材１２の円形の穴１２ｂに嵌合して、図２に示す鍔部材８の円柱部８ｂの機能をもたせている。
【００４５】
図７の枝管ライニング材１’の場合も、図１、図２の枝管ライニング材１と同様な方法で、管状樹脂吸収材２と鍔部材１２が結合される。すなわち、硬化性樹脂が未含浸の管状樹脂吸収材２の一端を外方に折り返して反転し、折り返した部分を円形に膨らまして仮の円柱部１３に嵌合させ、管状樹脂吸収材２の先端部２ａをフランジ部１２ａ上に押し広げる。その後、押し広げられた管状樹脂吸収材２の先端部２ａと鍔部材１２のフランジ部１２ａにまたがって接着剤９を塗布し、両者を結合する。管状樹脂吸収材２と鍔部材１２が結合したら、仮の円柱部１３を鍔部材１２から取り除き、同様な方法で、管状樹脂吸収材２に液状で未硬化の熱硬化性樹脂及び／又は光硬化性の樹脂を含浸する。
【００４６】
このような枝管ライニング材１’では、鍔部材に円柱部を形成する必要がないので、枝管ライニング材を安価に作製することができる。このように作製された枝管ライニング材１’でも、図３〜図５に示す方法で、枝管の内周面をライニングすることができる。
【００４７】
また、枝管ライニング材１’も、図６に示す枝管ライニング材と同様に、フランジ部１２ａの付け根部分にリング状の凹部を形成し、この凹部に押し広げられた管状樹脂吸収材２の先端部２ａを嵌め込むようにしてもよい。フランジ部１２ａに形成される凹部の深さも、好ましくは押し広げられた先端部２ａの表面とフランジ部１２ａの表面が同一面となるような深さに設定する。
【符号の説明】
【００４８】
１、１’  枝管ライニング材  
２  管状樹脂吸収材  
８、１２  鍔部材
９  接着剤
１０  密閉チューブ
１１  接着剤
１３  仮の円柱部
３０  本管
３１  枝管
４１  温水ホース
４２  作業ロボット
４３  圧力バッグ
７０  鍔押圧具
８０  ヘッドカラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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