(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管路内に熱硬化性樹脂を含む未硬化状態の筒状ライニング材を導入し、かつライニング材内に供給される圧搾空気により既設管路内面にライニング材を押圧した状態で熱硬化性樹脂を加熱硬化せしめて既設管路内面を硬化したライニング材で被覆する既設管路の補修工法において、
既設管路内に導入されたライニング材内に圧搾空気を供給することにより、ライニング材を全長に渡って拡径して既設管路内面に押圧する、ライニング材拡径工程と、
既設管路内面に押圧されたライニング材の一部分に加熱した圧搾空気を供給することにより当該部分のライニング材を硬化せしめるとともに加熱した圧搾空気を供給する部分をライニング材の一端側から他端側に向けて連続移動させることにより、ライニング材を部分的かつ連続的に加熱硬化せしめる、ライニング材硬化工程と、
を有することを特徴とする既設管路の補修工法。
【請求項２】
前記ライニング材硬化工程を、ライニング材の加熱した圧搾空気が供給されている部分における表面温度を測定することによりライニング材の硬化状態を確認しながら実施することを特徴とする、請求項１に記載の既設管路の補修工法。
【請求項３】
前記ライニング材が、
周方向に対して傾斜する複数の補強繊維からなる繊維束を互に交差させて筒状に編んだ１層または複数層のベースと、
該ベースに含浸せしめた未硬化状態の熱硬化性樹脂からなる樹脂層と、
該樹脂層の内外表面を各々被覆するプラスチックの内側薄膜および外側薄膜と、
を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の既設管路の補修工法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の既設管路の補修工法を実施するための既設管路補修用装置であって、
圧搾空気を供給するための空気圧送装置と、
空気圧送装置に接続されている、圧搾空気を加熱するための加熱装置と、
基端が空気圧送装置に加熱装置を介して接続されており、先端部が既設管路内のライニング材内に導入されており、かつ先端が閉塞しているエアホースと、
エアホース先端部を管路内に移動可能に保持する、エアホース先端部に互に離間して設けられた一対の円板状保持部材と、
該一対の保持部材間において圧搾空気を噴出する、エアホース先端部に開口する噴射ノズルと、
エアホース先端部を管路内に沿って移動せしめる移動手段と、
を有することを特徴とする既設管路補修用装置。
【請求項５】
前記保持部材が、可撓性材料製であり、かつ、基端がエアホースの外周に結合されかつ先端がライニング材に接触可能なように放射状に伸びる多数の線状材からなる略円板状のブラシ状に形成されている請求項４に記載の既設管路補修用装置。
【請求項６】
前記一対の保持部材間においてライニング材の表面温度を測定する温度測定装置を有する請求項４または５に記載の既設管路補修用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は既に設置された下水管等の既設管路の補修工法及び既設管路補修用装置並びに既設管路補修用ライニング材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、地中に埋設された下水管等の管路はヒューム管、陶管等が広く使用されている。これらの管路は長期間の使用により内面が硫化水素やその他の腐食ガス及び付着物等によって侵食され、かつ劣化して管厚が薄くなって強度が低下している。また地圧や地盤沈下等により管路間の継目部がずれて隙間ができたり、上載荷重等によって管路の一部にクラック等が発生し、この部分より地下水等が管路内に浸入、或いは管路内を流れる流水等が地中に漏水することがある。これら地下水等の管路内への浸入や漏水に伴い管路周辺の土砂が流出して管路背面に空洞部が生じて路面陥没等を誘発するおそれがある。
【０００３】
この対策として補修すべき地中に埋設された既設管路内を管内洗浄車等により洗浄し、その後地上に設けられたライニング材供給装置に偏平状に折り畳まれた状態で巻装或いは折り重ねて積層された光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂を含む未硬化状態のチューブ状ライニング材を、その先端に連結された牽引ロープを一方のマンホールから既設管路内を通して他方のマンホールを介して地上に配設された牽引装置によって牽引することにより、ライニング材供給装置に収容されたライニング材を既設管路内に引き込み導入する。
【０００４】
そして圧搾空気等の供給によりライニング材を管路内面に沿って押圧せしめ、その後紫外線照射装置で照射して硬化性樹脂を硬化させて、管路内面をライニング材によって被覆する既設管路の補修工法が開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記既設管路の補修工法によると、管路の内面に樹脂製のライニング層が形成されることから侵食等により壁厚が薄くなった管路やクラック等が発生した管路であっても大幅な強度の向上が得られ、かつクラック等を通って管路内への地下水等の浸入及び管路からの漏水が防止できる。
【０００６】
しかし圧搾空気の供給によりライニング材を膨張させて管路内面に押圧せしめた状態で、そのライニング材内を大径の紫外線照射装置を移動せしめてライニング材を硬化せしめる作業は施工が複雑になり施工期間の長期化及び施工費の高騰を招く等の不具合がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、施工の簡素化を図ることにより施工期間の短縮及び施工費の低減が得られ、高品質の補修効果が得られる既設管路の補修工法、既設管路補修用装置及び既設管路補修用ライニング材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明による既設管路の補修工法は、既設管路内に熱硬化性樹脂を含む未硬化状態の筒状ライニング材を導入し、かつライニング材内に供給される圧搾空気により既設管路内面にライニング材を押圧した状態で熱硬化性樹脂を加熱硬化せしめて既設管路内面を硬化したライニング材で被覆する既設管路の補修工法において、既設管路内に導入されたライニング材内に圧搾空気を供給することによりライニング材を全長に渡って拡径して既設管路内面に押圧するライニング材拡径工程と、既設管路内面に押圧されたライニング材の一部分に加熱した圧搾空気を供給することにより当該部分のライニング材を硬化せしめるとともに加熱した圧搾空気を供給する部分をライニング材の一端側から他端側に向けて連続移動させることによりライニング材を部分的かつ連続的に加熱硬化せしめるライニング材硬化工程とを有することを特徴とするものである。上記ライニング材硬化工程は、ライニング材の加熱した圧搾空気が供給されている部分における表面温度を測定することによりライニング材の硬化状態を確認しながら実施するのが好ましい。また、上記ライニング材は、周方向に対して傾斜する複数の補強繊維からなる繊維束を互に交差させて筒状に編んだ１層または複数層のベースと、該ベースに含浸せしめた未硬化状態の熱硬化性樹脂からなる樹脂層と、該樹脂層の内外表面を各々被覆するプラスチックの内側薄膜および外側薄膜とを有するのが好ましい。 さらに、上記工法を実施するための既設管路補修用装置は、圧搾空気を供給するための空気圧送装置と、空気圧送装置に接続されている圧搾空気を加熱するための加熱装置と、基端が空気圧送装置に加熱装置を介して接続されており先端部が既設管路内のライニング材内に導入されておりかつ先端が閉塞しているエアホースと、エアホース先端部を管路内に移動可能に保持するエアホース先端部に互に離間して設けられた一対の円板状保持部材と、該一対の保持部材間において圧搾空気を噴出するエアホース先端部に開口する噴射ノズルと、エアホース先端部を管路内に沿って移動せしめる移動手段とを有することを特徴とするものである。上記保持部材は、可撓性材料製であり、かつ、基端がエアホースの外周に結合され先端がライニング材に接触可能なように放射状に伸びる多数の線状材からなる略円板状のブラシ状に形成されているのが好ましい。さらに、上記一対の保持部材間にライニング材の表面温度を測定する温度測定装置を有しているのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、本発明における既設管路の補修工法は、既設管路補修用装置及び既設管路補修用ライニング材の一実施形態について説明する。
【００１０】
ライニング材１は図１の既設管路内面を被覆するライニング材の一部破断説明図を示すようにガラス繊維、ポリエステル繊維等の補強繊維からなる筒状のベースを１層或いは複数層、本実施の形態では２層のベース材２、３に未硬化状態の熱硬化性樹脂４、例えば不飽和ポリエステル系樹脂を含浸させて形成した樹脂層と、この樹脂層５の内外両面を各々被覆するプラスチック薄膜、例えばポリエチレンフィルム等の内側薄膜６及び外側薄膜７とを有している。
【００１１】
補強繊維からなるベース材２、３は、例えば図１に示すよう周方向に対して傾斜する繊維束が複数互に交差して編まれた筒状でライニング材１内に圧力流体、例えば圧搾空気を供給した際、周方向に伸長してライニング材１が管路内面形状に倣って変形して管路内面に密着するよう形成されている。
【００１２】
次にこのように形成されたライニング材１による既設管路の補修工法及び補修用装置について説明する。
【００１３】
図２において符号１１、１２はマンホールであり、符号１３はヒューム管、陶管等からなる地中に埋設された補修を要する既設管路である。
【００１４】
既設管路１３の内面１３ａは、長期間の使用により硫化水素やその他の腐食ガス等に晒されて劣化し、侵食されて管厚が薄くなって強度が低下したり地圧や振動等によってクラックが発生している場合がある。
【００１５】
既設管路１３の補修は、先ず図３に示すように管内洗浄車１５等により管路１３の内面１３ａに高圧水を吹き付けて管路内面１３ａを洗浄し、続いて前記ライニング材１の引き込み作業を容易にし、ライニング材１を管路内面１３ａによって傷付けることなく管路１３内に導入するために図４及びＡ−Ａ線断面図を示す同図（ａ）のように管路内面１３ａの下部に塩化ビニル等の樹脂シート１６を敷設し、その上面に滑りを良好にするための滑剤を塗布する。
【００１６】
そして地上に設けられたライニング材供給装置１７に偏平状に折り畳まれてドラム１７ａに巻装、或いは折り重ねて積層されたライニング材１の先端１ａに連結された牽引ロープ１８を一方のマンホール１１から導入し、既設管路１３内を通して他方のマンホール１２を介して地上に設けられた牽引装置１９によって牽引する。
【００１７】
牽引ロープ１８の牽引に従ってライニング材供給装置１７に収容された偏平状のライニング材１を繰り出してマンホール１１内を経て既設管路１３内に引き込み、樹脂シート１６上を滑らせてその先端１ａを他方のマンホール１２へ導入し、その後樹脂シート１６を取り除く。
【００１８】
次に既設管路１３内へ引き込まれたライニング材１の両端部を既設管路１３から各々マンホール１１及び１２に突出した位置から切断し、その後図５に示すようにライニング材１の先端１ａを細孔を有する栓体２２ａによって閉塞するとともに、他端１ｂから圧搾空気をライニング材１内に供給してライニング材１を押し拡げて既設管路１３の内面１３ａに沿って押圧する。ライニング材１は周方向に伸長可能であることから既設管路１３の内面１３ａに倣って変形し、内面１３ａに密着するライニング材１内への圧搾空気の供給は、マンホール１１内に配置された給気管２０を通して地上に配設する空気圧送装置２１によって行われ、給気管２０の一端はライニング材１の他端１ｂを閉塞する栓体２２ｂに形成される孔に連通している。
【００１９】
ライニング材１を押し拡げて既設管路１３の内面１３ａに押圧した後、給気管２０の途中に配設された加熱装置２２を作動せしめ、空気圧送装置２１からの加熱した圧搾空気、例えば７０〜１００℃に加熱した圧搾空気に切替えてライニング材１内に供給し、加熱した圧搾空気によってライニング材１内の熱硬化性樹脂４を硬化させて既設管路１３の内面１３ａを硬化したライニング材１によって被覆する。
【００２０】
ライニング材１が硬化した後、図５にａ−ａ、ｂ−ｂで切断部を示すように両端部を切断してマンホール１１及び１２内に突出した部分を切除し、更に図６に示すようにライニング材１の両端部と既設管路１３との接合端部をマンホール１１及び１２側から硬化性樹脂２４等で被覆して既設管路の補修を完了する。
【００２１】
このようにして補修された管路１３は、管路１３の全長にわたってガラス繊維等のベース材２、３によって補強された言わば高強度の強化プラスチック（ＦＲＰ）となるライニング材１によって強固に補強され、かつライニング材１の拡径のための圧搾空気から加熱した圧搾空気に切替え供給することによりライニング材１の拡径及び硬化を連続的にかつ容易に行え、補修作業の簡素化が図れ、補修期間の短縮が得られ、かつ圧搾空気及び加熱された圧搾空気を用いることから比較的小規模な設備で可能になることと相俟って設備及び施工コストの低減が得られる。
【００２２】
以上説明ではライニング材に圧力流体となる圧搾空気を供給してライニング材を拡径した後、圧搾空気に替えて加熱した圧搾空気を供給してライニング材を硬化せしめたが、未拡径状態のライニング材に加熱した圧搾空気を供給することによりライニング材の拡径と硬化を一度の流体供給により達成せしめることも可能である。
【００２３】
次に本発明における既設管路の補修工法及び補修装置の他の実施の形態を図７及び図８によって説明する。
【００２４】
上記実施の形態同様、ライニング材供給装置に収容されたライニング材１をマンホールを介して既設管路１３内へ引き込み、図７に示すように既設管路１３内へ引き込まれたライニング材１の両端部を管路１３から各々のマンホール１１及び１２に突出した位置から切断し、その後ライニング材１の先端１ａを細孔を有する栓体２２ａによって閉塞するとともに他端１ｂから圧搾空気をライニング材１内に供給してライニング材１を押し広げて管路１３の内面１３ａに沿って押圧する。
【００２５】
ライニング材１内への圧搾空気の供給はエアホース２５を通して地上に配設する空気圧送装置２６によって行われる。このエアホース２５は先端が閉塞されてライニング材１の内に位置し、基端が栓体２２ｂを摺動可能に貫通して地上の巻取装置２７に巻回され、かつ加熱装置３２を介して空気圧送装置２６に接続されている。
【００２６】
更にエアホース２５の先端部には図７のＢ部拡大図を図８に示すように離間した一対の保持部材２７が設けられ、保持部材２７によってエアホース２５の先端部を管路１３に沿って移動可能に保持している。
【００２７】
エアホース２５は一対の保持部材２７間において空気圧送装置２６から圧送される圧搾空気をライニング材１内面に向けて噴出するための噴出ノズル２５ａが複数開口している。
【００２８】
保持部材２７は、可撓性材料製で基端２８ａがエアホース２５の外周上に結合されて放射状に伸びる多数の線状材２８なる略円板形のブラシ状に形成され、その先端２８ｂが管路１３の内面１３ａに押圧されてライニング材１に摺接することによりエアホース２５の先端部を略ライニング材１の中心軸線上に保持し、かつ中心軸線に沿って移動可能に保持している。図中符号２９はライニング材１の表面温度を測定する温度測定装置である。
【００２９】
更にエアホース２５の先端にはライニング材１の先端を閉塞する栓体２２ａに開口する細孔及びマンホール１２内を通り地上に配設された移動手段となる牽引装置３０によって牽引するロープ３１の一端が結合されている。
【００３０】
空気圧送装置２６からエアホース２５を介して供給される圧搾空気によってライニング材１が拡げられて管路１３の内面１３ａ全長にわたって押圧した後管路内面１３ａに拡径押圧された状態のライニング材１を硬化せしめる。
【００３１】
ライニング材１を硬化するには先ずエアホース２５の先端部がライニング材１内の前記他端１ｂ側に位置する状態で空気圧送装置２６と巻取装置２７との間に配設された加熱装置３２を作動させ、７０〜１００℃に加熱圧搾した空気に切替えてエアホース２５の噴射ノズル２５ａから噴射するとともに牽引装置３０によって牽引ロープ３１を牽引してエアホース２５の先端を上記他端１ｂから上記一端１ａに向けて移動を開始する。
【００３２】
移動に伴ってエアホース２５の噴射ノズル２５ａから放射状に噴出する高温圧搾空気はライニング材１に吹き付けられ、かつ一対の保持部材２７間に滞留してライニング材１を部分的に加熱硬化させつつ移動し、エアホース２５とともに移動し、一端１ａに到達してライニング材１の硬化を完了する。
【００３３】
従って保持部材２７が可撓性材料からなるブラシ状であることから段差、曲り、或いは狭溢部分がある管路１３内面１３ａに押圧されたライニング材１であってもライニング材１の内面に追従して弾性変形してエアホース２５を安定的に保持し、ライニング材１内面破損することなく、かつ温度測定装置２９によって加熱状態、即ち加熱に伴うライニング材１の硬化状態を確認しながらライニング材１を部分的にしかも連続移動しつつ加熱硬化せしめることが可能になり、噴射ノズル２５ａからの加熱した圧搾空気により他の部位への先行加熱影響も少なくて、ライニング材１全長にわたって均一に硬化することが可能になり高品質のライニング材１による被覆が得られる。
【００３４】
ライニング材１が硬化した後、図７に示すａ−ａ、ｂ−ｂで示すよう両端部を切断してマンホール１１及び１２内に突出した部分を切除し、更にライニング材１の両端部と管路１３との接合端部をマンホール１１及び１２側から硬化性樹脂等で被覆して既設管路の補修を完了する。
【００３５】
このようにして補修された管路１３は前記実施形態同様硬化したライニング材１によって補強され、ライニング材１の拡径のための圧搾空気から加熱した圧搾空気に切替え供給することから補修作業の簡素化、補修期間の短縮が得られ、かつライニング材１を部分的にかつ連続移動して加熱硬化せしめることが可能になりライニング材１を均一に硬化することが可能になる。
【００３６】
以上説明ではライニング材をマンホールから管路内に牽引ロープにより引き込む所謂引き込み工法の場合について説明したが、圧搾空気によるライニング材を反転しつつ管路内に導入する反転工法も適用し得るものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明し本発明の補修工法によると、ライニング材の拡径のためライニング材内に供給する圧搾空気から拡径後加熱圧搾空気に切替え供給して硬化せしめ或いは未拡径状態のライニング材内に加熱した圧搾空気を供給してライニング材の拡径及び硬化をせしめることから補修作業の簡素化が得られ、補修期間の短縮及び施工コストの低減が得られ、かつ本発明の補修用装置によるとライニング材の硬化が均一に行え、またライニング材を用いることにより管路とライニング材との接合性に優れ高品質の補修効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ライニング材を示す一部破断説明図である。
【図２】既設管路の補修工法の一実施形態を示す説明図である。
【図３】既設管路の補修工法の一実施形態を示す説明図である。
【図４】既設管路の補修工法の一実施形態を示す説明図である。
【図５】既設管路の補修工法の一実施形態を示す説明図である。
【図６】既設管路の補修工法の一実施形態を示す説明図である。
【図７】既設管路の補修工法の一他の実施形態を示す説明図である。
【図８】図７のＢ部拡大図である。
【符号の説明】
１    ライニング材
２，３  ベース材
４    熱硬化性樹脂
１３    既設管路
１３ａ  内面
２５    エアホース
２５ａ  噴出ノズル
２６    空気圧送装置
２７    保持部材
２９    温度測定装置
【図１】
0003691881.tif 000002
【図２】
0003691881.tif 000003
【図３】
0003691881.tif 000004
【図４】
0003691881.tif 000005
【図５】
0003691881.tif 000006
【図６】
0003691881.tif 000007
【図７】
0003691881.tif 000008
【図８】
0003691881.tif 000009