(57)【要約】      （修正有）【課題】熱可塑性樹脂材料及び強化繊維材料からなる複合材料層を含むライニング材に対し、加熱の均一化を図り、加熱効率を向上させることのできるライニング装置を提供する。【解決手段】ライニング装置１は、ライニング材１０に含まれる熱可塑性樹脂材料を加熱して溶融する加熱部を備える。加熱部１１は、外筒２５と内筒２６との内外２つの金属円筒体を備えて閉塞された円筒状空間２８を有する本体部２と、内筒２６の外周面に螺旋状に装着されたコイルヒータ３１と、円筒状空間２８に流体を供給する供給管３２とを備える。内筒２６には多数の開口部２６１が設けられ、円筒状空間２８にてコイルヒータ３１により加熱生成された加熱流体を、開口部２６１から内筒の内周側へ送出する。本体部２は内筒２６の内周側にライニング材１０を挿通させて外囲し、ライニング材１０の外周側から加熱する構成とされる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂材料及び強化繊維材料からなる複合材料層を含むライニング材を既設管の内面にライニングするライニング装置であって、
前記ライニング材に含まれる熱可塑性樹脂材料を加熱して溶融する加熱部を備え、
前記加熱部は、
外筒と内筒との内外２つの金属円筒体を備えて閉塞された円筒状空間を有するように形成された少なくとも１つの本体部と、前記内筒の外周面に螺旋状に装着されたコイルヒータと、前記円筒状空間に流体を供給する供給路とを備え、
前記本体部は、前記内筒に多数の開口部が設けられ、前記円筒状空間にて前記コイルヒータにより加熱されて生成された加熱流体を、前記開口部から内筒の内周側へ送出する構成とされ、
前記本体部は前記内筒の内周側にライニング材を挿通させて外囲し、該ライニング材の外周側から加熱することを特徴とするライニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のライニング装置において、
前記加熱部は複数の本体部が可撓性を有する連結手段を介して連結されてなることを特徴とするライニング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のライニング装置において、
前記連結手段は可撓性パイプからなり、流体の供給路を兼ねることを特徴とするライニング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載のライニング装置において、
前記本体部には、前記円筒状空間の内部温度を検出する温度検出手段が設けられていることを特徴とするライニング装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一つの請求項に記載のライニング装置において、
前記本体部は、前記内筒の内周側に補助加熱部を備え、前記ライニング材を内外両側から加熱可能とされたことを特徴とするライニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路のライニングに用いるライニング装置に係る。特に、本発明は、複合材料を含むライニング材に対する加熱性能を高めたライニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中埋設管を開削せずに更生する方法として、未硬化のＦＲＰ筒状体を管路内に挿入する方法や、熱可塑性樹脂製の管状のライニング材を管路内に挿入して管路内面に密着させることにより、地中埋設管をライニングする方法が実用化されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、既設管の内径よりも小径であって形状記憶温度において管状に形状回復するライニング材を、既設管内で加熱して形状回復させた後、加圧して拡径させ、既設管の内周面に密着させてライニングする方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２や特許文献３には、繊維で補強された熱可塑性複合材料からなるライニング材を既設管内に挿入し、そのライニング材を加熱及び加圧してライニングする方法が開示されている。
【０００５】
ライニング材は、加熱される前段階では、熱可塑性樹脂材料からなる熱可塑性フィラメントと、ガラス繊維からなる強化繊維フィラメントとの複合材料によって略筒型に形成されている。ライニング方法としては、既設管内に前記ライニング材を挿入した後、ライニング装置を用いてライニング材の熱可塑性樹脂材料を溶融する。これにより、溶融した熱可塑性樹脂材料の中に強化繊維材料が分散する。その後、ライニング材の内側を加圧して拡径させ、熱可塑性樹脂材料を冷却固化し、強化繊維で補強された複合ライニング材によって既設管が更生される。
【０００６】
この種のライニング装置は、既設管の内部に配置されたライニング材に沿って管軸方向に移動しながら、ライニング材を内側から加熱する構成とされている。例えば、特許文献３に開示されるライニング装置は、ウィンチにより引っ張られてライニング材の内側を通過する際、加熱要素を備えた中央部分が、ライニング材の内周側に加熱ガスを供給して、ライニング材を内側から加熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２３０４１２号公報
【特許文献２】特許第４０７６１８８号公報
【特許文献３】特表２００６−５２３１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来のライニング装置では、熱可塑性複合材料からなるライニング材を過不足なく加熱するためには次のような問題点があり、未だ改良の余地があった。
【０００９】
つまり、ライニング材は、内面の平滑性と水密性とを確保するため、最も内側にシート状又はフィルム状のインナー層を設けた構成とされることがある。このような場合、ライニング材を内側から加熱しても、インナー層を介して熱伝達されることになるので、加熱効率が悪いという問題点があった。
【００１０】
また、ライニング材の熱可塑性樹脂材料の溶融は、比較的低温である既設管内で行われることから、ライニング材が冷やされやすく、ライニング材の内周側から供給した加熱ガスによってライニング材の外周側まで加熱し、熱可塑性樹脂材料を厚み方向に均一に溶融するのが困難という問題点もあった。
【００１１】
そのため、従来のライニング装置では、ライニング材に対する加熱が不均一になりやすく、熱可塑性複合材料に溶け残りを生じるおそれがあった。ライニング材に溶け残りがあると、その部分では、熱可塑性樹脂材料の中に強化繊維材料を分散させた均一な構成が得られなくなり、ライニング材の強度の不均一化を招くことになって好ましくない。
【００１２】
溶け残りの発生を回避するべく、加熱温度を高く設定したり、加熱時間を長く設定したりすることも考えられる。しかし、これでは、加熱が過剰になる箇所が発生し、熱可塑性樹脂材料の一部分が流動してライニング材に偏肉を生じてしまう可能性があった。
【００１３】
本発明は、かかる点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、熱可塑性樹脂材料及び強化繊維材料からなる複合材料層を含むライニング材に対して加熱の均一化を図り、加熱効率を向上させて、施工期間を短縮化することのできるライニング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、熱可塑性樹脂材料及び強化繊維材料からなる複合材料層を含むライニング材を既設管の内面にライニングするライニング装置を前提としている。このライニング装置に対し、前記ライニング材に含まれる熱可塑性樹脂材料を加熱して溶融する加熱部を備えさせる。この加熱部としては、外筒と内筒との内外２つの金属円筒体を備えて閉塞された円筒状空間を有するように形成した少なくとも１つの本体部と、前記内筒の外周面に螺旋状に装着されたコイルヒータと、前記円筒状空間に流体を供給する供給路とを備えさせている。そして、前記本体部の内筒に多数の開口部を形成し、前記円筒状空間にて前記コイルヒータにより加熱されて生成した加熱流体を、前記開口部から内筒の内周側へ送出させる。そして、前記内筒の内周側にライニング材を挿通させ、前記本体部によりライニング材を外囲させて、該ライニング材の外周側から加熱する構成としている。
【００１５】
この特定事項により、ライニング材の複合材料層に対して、ライニング材の外周側から熱を作用させることができる。このため、ライニング材の内周側にインナー層が設けられていても、そのインナー層が加熱の妨げにならず、加熱部と複合材料層とを相互に近接させた状態で加熱することが可能となる。また、比較的低温の既設管内にあっても熱損失を低く抑えることができ、効率よく加熱することができる。これにより、既設管の内部にライニング材を挿入し、このライニング材を加熱して熱可塑性樹脂材料を溶融させる際、ライニング材に与えた熱は熱可塑性樹脂材料の全体を均一に加熱するものとなる。したがって、比較的短時間で、熱可塑性樹脂材料の全体を溶融させることが可能となり、熱可塑性樹脂材料の中に強化繊維材料を分散させた構成を、ライニング材の全体にわたって得るための施工時間を短縮化することができる。また、ライニング材に対する加熱が均一化されることにより、熱可塑性樹脂材料に溶け残りを生じることがなくなり、また、熱可塑性樹脂材料の一部分が過剰加熱されて流動してしまうといったことも回避できる。
【００１６】
前記ライニング装置のより具体的な構成として次のものが挙げられる。すなわち、前記加熱部としては、可撓性を有する連結手段を介して、複数の本体部を連結した構成であってもよい。
【００１７】
これにより、ライニング材を複数の本体部によって順次加熱していき、ライニング材に対する加熱を十分に行き渡らせることが可能となる。しかも、複数の本体部は可撓性を有する連結手段を介して連結されているので、既設管に曲がり管路部があっても、加熱部をその曲率に追従させて配置することができ、管路の形状に関わらずライニング材を均一に加熱することができる。
【００１８】
より好ましくは、前記連結手段を可撓性パイプにより構成して、該連結手段と流体の供給路とを兼用させた構成とすることである。
【００１９】
これにより、加熱部における複数の本体部の相互間に配設する部材点数を低減させることができるとともに、曲がり管路部の曲率に容易に追従させることができる。
【００２０】
また、前記構成のライニング装置において、前記本体部に、前記円筒状空間の内部温度を検出する温度検出手段を設けた構成としてもよい。
【００２１】
これにより、ライニング材を加熱する加熱流体の温度を把握することができ、加熱温度を制御することが可能となる。
【００２２】
また、前記構成のライニング装置において、前記本体部として、前記内筒の内周側に補助加熱部を備えさせ、前記ライニング材の内外両側から加熱する構成としてもよい。
【００２３】
これにより、ライニング材は、本体部の内筒と補助加熱部との間に配置されて、双方から与えられる熱によって均一に加熱される。ライニング材に与えられる熱は、内筒と補助加熱部との間に保持されて本体部の外へ逃げにくいため、熱損失が抑えられる。よって、ライニング材の均一な加熱と、既設管の内面への良好な密着性とを好適に確保することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るライニング装置により、熱可塑性樹脂材料及び強化繊維材料からなる複合材料層を含むライニング材に対して、加熱の均一化を図ることが可能となるとともに、加熱効率を向上させることが可能となる。その結果、比較的短時間で、熱可塑性樹脂材料の全体を溶融させることが可能になり、熱可塑性樹脂材料の中に強化繊維材料を分散させた構成をライニング材全体に亘って得るための施工時間を短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係るライニング装置を用いた既設管のライニング方法を示す説明図である。
【図２】実施形態１に係るライニング装置における加熱部を一部断面とともに示す斜視図である。
【図３】既設管に配置されたライニング材の一例を示す断面図である。
【図４】前記ライニング材によりライニングされた既設管を示す断面図である。
【図５】実施形態２に係るライニング装置の加熱部を示す軸方向の断面図である。
【図６】図５におけるライニング装置のＡ−Ａ断面図である。
【図７】前記ライニング装置により既設管の直管部をライニングする様子を断面により示す説明図である。
【図８】前記ライニング装置により既設管の曲がり管路部をライニングする様子を示す説明図である。
【図９】前記ライニング装置の加熱部の変形例を一部断面とともに示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に係るライニング装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１は、ライニング材１０を用いて既設管８の内面をライニングする過程を示す説明図であり、図２は、実施形態１に係るライニング装置１の加熱部１１を一部断面とともに模式的に示した斜視図である。また、図３及び図４はライニング材１０の一例を示しており、図３は既設管８内に配置された未加熱のライニング材１０を示す断面図であり、図４は加熱及び加圧後のライニング材１０を示す断面図である。
【００２８】
ライニング装置１は、熱可塑性樹脂材料及び強化繊維材料からなる複合材料層１０１を含むライニング材１０を加熱して、既設管８の内面にライニングするための装置である。
【００２９】
このライニング装置１の説明に先立ち、ライニング装置１に適用されるライニング材１０の概要について説明する。
【００３０】
ライニング材１０は、繊維強化複合材料からなる可撓性を有する筒状布帛を含む、複層構造とされている。図３に示すライニング材１０では、熱可塑性フィラメント及び強化繊維フィラメントからなる複合材料層１０１と、複合材料層１０１よりも小径にて形成されたインナー層１０２とを備えた二層構造とされている。
【００３１】
複合材料層１０１は、熱可塑性樹脂フィラメント及び強化繊維フィラメントからなる材料の組物、織物、又は編物により構成されている。熱可塑性樹脂フィラメントの熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアミド６（ＰＡ６）、又はポリアミド６６（ＰＡ６６）等が挙げられる。また、強化繊維フィラメントとしては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、又は金属繊維が挙げられる。
【００３２】
インナー層１０２は、シート状又はフィルム状の熱可塑性樹脂材料からなり、ライニング材１０の内周側を被覆して、内面平滑性と遮水性とを確保する。
【００３３】
ライニング材１０は、ライニング装置１により加熱されることで、前記熱可塑性樹脂材料が溶融する。また、加熱されたライニング材１０は、内側から加圧されて拡径し、図４に示すように既設管８の内面に密着してライニング層を形成するものとなる。
【００３４】
実施形態１に係るライニング装置１は、ライニング材１０を加熱する加熱部１１を有する。加熱部１１は、本体部２と、本体部２に備えられた熱源としてのコイルヒータ３１と、本体部２内に流体を供給する供給管３２とを備えている。
【００３５】
図２に示すように、本体部２は、外筒２５と内筒２６との内外２つの円筒体と、外筒２５及び内筒２６の軸方向の両端部間を閉塞するように備えられた帯板状かつ環状の端部材２７、２７とにより、内部に円筒状空間２８を有するように形成されている。外筒２５、内筒２６、及び端部材２７は、ステンレス鋼などの金属材料により形成されている。
【００３６】
本体部２の外筒２５は、既設管８よりも小口径で形成され、既設管８の内部を管軸方向に沿って挿通しうる大きさを有する。例えば、内径が１０５ｍｍの既設管８に対しては、本体部２の外径は８５ｍｍで形成されている。内筒２６は、外筒２５より小口径で形成され、外筒２５の内側に配設されている。
【００３７】
内筒２６には、多数の小孔の開口部２６１が設けられている。内筒２６は、金属円筒体に多数の開口部２６１を穿設して形成することができる。また、内筒２６は、例えばパンチングメタルやエキスパンドメタル等の多孔質の金属板材を円筒状に成形して形成されてもよい。
【００３８】
内筒２６の外周面には、給電線に接続されたコイルヒータ３１が螺旋状に巻き付けられている。本体部２の端部材２７には、コイルヒータ３１を挿通させる図示しない貫通孔が設けられている。コイルヒータ３１は、内筒２６と外筒２５との間の円筒状空間２８の内部雰囲気を加熱する熱源とされている。
【００３９】
端部材２７には、円筒状空間２８に流体を供給する供給管３２が接続されている。供給管３２は、円形の断面形状を有する管状体からなり、図１に示す地上の圧縮機９２（又は送風機）に接続されている。圧縮機９２は、加熱部１１の本体部２に供給管３２を介して圧縮されたエアを送り込む。エアは、本体部２の円筒状空間２８内で、コイルヒータ３１の発熱によって加熱され、熱風となって開口部２６１を通過し、内筒２６の内周側に供給される。
【００４０】
本体部２は、さらに、円筒状空間２８の内部温度を検出する温度検出手段を備えている。例示の形態では、温度検出手段としての熱電対３３が円筒状空間２８に挿入されている。端部材２７には、熱電対３３を挿入する図示しない挿入孔が設けられている。また、熱電対３３は、そのリード線が図示しない温度制御装置に接続されている。熱電対３３は、外筒２５、内筒２６、及びコイルヒータ３１に接触しないように、円筒状空間２８内の軸方向に沿って配置されている。
【００４１】
図１に示すように、ライニング装置１の加熱部１１の後方には、加圧部５が配設される。加圧部５は、内圧により十分に拡径することが可能な加圧チューブ５１を有する。加圧チューブ５１は、例えばエラストマー、シリコンゴム、ポリ塩化ビニル等の、拡張に際して十分な強度を有する拡張性及び耐熱性に優れた材料により形成されている。加圧チューブ５１の外径は、最大拡張時にライニング材１０を内側から既設管８の内周面に押圧し得る大きさとされている。
【００４２】
加圧チューブ５１は、内部の加圧空気によって拡径することが可能であり、地上に設置された反転機９３に対し、拡張していない状態で接続されている。加圧チューブ５１は、反転機９３によって、先端側から反転させつつ既設管８に導入される。
【００４３】
また、ライニング装置１の地上設備として、マンホールＭ２の近傍には、圧縮機９２のほか、発電機９１も設置されている。これらに接続するエアの供給管３２やコイルヒータ３１の給電線等は、マンホールＭ２を通して既設管８内の加熱部１１まで配設されている。
【００４４】
ライニング装置１は、このように構成されることにより、加熱部１１においては、本体部２の円筒状空間２８に供給されたエアをコイルヒータ３１により加熱し、生成された熱風を内筒２６の開口部２６１から内周側へ噴射する。この本体部２の円筒状の中心領域には、ライニング材１０が挿通される。ライニング材１０は、外周側から加熱されることになるので、インナー層１０２が遮熱することなく、複合材料層１０１に効率よく熱が伝達され、熱可塑性樹脂材料が溶融する。
【００４５】
（既設管のライニング方法）
次に、上記ライニング装置１を用いて既設管８をライニングする方法について、図１を参照しつつ説明する。
【００４６】
なお、以下の説明において、説明の便宜上、ライニング装置１が既設管８をライニングする際の管路における進行方向を前方、その反対方向を後方とする。また、図面を見やすくするため、図１では、既設管８、ライニング材１０等は断面により示し、既設管８の内部に配置されるライニング装置１の加熱部１１は側面視により示している。
【００４７】
図１に示すように、既設管８の補修対象箇所には、ライニング材１０を挿入して配置する。ライニング作業に先立ち、既設管８に下水等の流下水がある場合には、この流下水を管路からいったん除去することが好ましい。既設管８の管路には、適当な間隔を設けてマンホールＭ１、Ｍ２が設けられており、近傍のマンホールの上流側に堰き止め部材７を設ける。堰き止めた流下水は、マンホールＭ１、Ｍ２を通して排水ポンプから汲み取り、地上に配設した図示しない排水ホース等を迂回路として下流側へ放出する。更に、既設管８内に存在する堆積物や木片等の異物を除去し、高圧水洗浄を行ってから管内のライニング作業に入る。
【００４８】
先ず、マンホールＭ１、Ｍ２を通してライニング材１０を既設管８に導く。ライニング材１０は、例えば、発進側マンホールＭ１と到達側マンホールＭ２との間の長さに余裕長さを加えた長さで用意する。
【００４９】
次いで、既設管８内に配置したライニング材１０の端部を、ライニング装置１の加熱部１１の内周側に挿入する。加熱部１１の先端部には、図示しない牽引ワイヤを取り付ける。この牽引ワイヤにより、ライニング装置１を発進側マンホールＭ１から到達側マンホールＭ２方向に牽引する。
【００５０】
ライニング装置１は、発進側マンホールＭ１から到達側マンホールＭ２方向に移動する加熱部１１により、ライニング材１０を端部から順に加熱する。このとき、加熱部１１の本体部２から噴射する熱風を、ライニング材１０の外周側から作用させて加熱する。これにより、ライニング材１０に含まれる熱可塑性樹脂材料を溶融する（加熱工程）。
【００５１】
加熱工程では、ライニング材１０の熱可塑性樹脂材料の融点以上の温度で加熱する。すなわち、熱風の温度は、ライニング材１０の熱可塑性樹脂材料により設定される。例えば、熱可塑性樹脂材料としてポリプロピレン（融点は１６０〜１７０℃程度）が採用された場合、既設管８のライニング過程での熱風の温度は約１８０〜２００℃に設定される。また、熱可塑性樹脂材料として高密度または低密度ポリエチレン（融点は１４０℃）が採用された場合は、既設管８のライニング過程での熱風の温度は例えば１５０〜１７０℃に設定される。
【００５２】
これにより、ライニング材１０の熱可塑性樹脂材料が溶融し、ライニング材１０の全体が強化繊維材料を混合した円管状の複合材料となる。
【００５３】
加熱工程を経て軟化したライニング材１０は、後段の加圧部５が前進することで、徐々に拡径される。具体的には、加圧部５によりライニング材１０が内側から押圧され、既設管８の内周面に沿う管状に拡径される（拡径工程）。
【００５４】
加圧チューブ５１には、反転機９３から加圧気体を供給し、ライニング装置１の進行に追従させながら内周面が外周側に反転するように拡張させる。これに伴って、ライニング材１０は、加熱部１１を経て溶融及び軟化した部分から順に、加圧チューブ５１によって内側から押圧されて拡径する。
【００５５】
ライニング材１０の拡径した部分は、既設管８の内面に密着する。ライニング装置１が前記のように前進することによって、加圧チューブ５１の拡張範囲も前方へ広げられ、ライニング材１０と既設管８との密着状態はそのまま維持されて、広範囲で均一な力を付与することができる。
【００５６】
既設管８の補修対象箇所の全域に亘ってライニング材１０が拡径されたならば、ライニング装置１への加熱流体の供給を停止し、常温の加圧空気等の冷却媒体により冷却及び硬化させる（冷却工程）。冷却後、加圧チューブ５１をライニング材１０から剥離し除去する。これにより、既設管８の内周面がライニング材１０によってライニングされる（図４参照）。
【００５７】
このように、ライニング装置１は、ライニング材１０を外周側から加熱して均一に軟化させ、その直後に、後段の加圧チューブ５１により拡径する。また、ライニング材１０は内周側にインナー層１０２を備えていても、インナー層１０２が加熱の妨げにならず、加熱部１１と複合材料層１０１とを相互に近接させた状態で加熱することができる。
【００５８】
したがって、ライニング材１０に与えた熱は、熱可塑性樹脂材料の全体を均一に加熱するものとなり、ライニング材１０に対する加熱の不均一化を解消することができる。また、比較的短時間で、熱可塑性樹脂材料の全体を溶融させることが可能となるので、熱可塑性樹脂材料の中に強化繊維材料を分散させた構成をライニング材１０の全体に亘って得るための施工時間を短縮化することができる。加えて、ライニング材１０に対する加熱が均一化されることにより、熱可塑性樹脂材料に溶け残りが生じることがなくなり、熱可塑性樹脂材料の一部分が流動するという問題も回避される。
【００５９】
なお、本発明に係るライニング装置１は、加熱部１１として１つの本体部２を有する構成に限定されるものではなく、複数の本体部２を有する構成であってもよい。加熱部１１が複数の本体部２を備えた例については、次の実施形態２にて説明する。
【００６０】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係るライニング装置１について図面を参照しつつ説明する。
【００６１】
図５〜図７は、実施形態２に係るライニング装置１の構成を示し、図５は加熱部１１の軸方向の断面図、図６は図５のＡ−Ａ断面図、図７はライニング装置１を用いたライニング施工の様子を模式的に示す断面図である。
【００６２】
なお、このライニング装置１において各本体部２の内部構造及び加圧部５等の構成は実施形態１のものと同様であるため、実施形態１と共通の符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００６３】
図５に示すライニング装置１は、加熱部１１として、４つの本体部２（２１、２２、２３、２４）を有する。加熱部１１は、ライニング装置１の進行方向（すなわち図中右から左の方向）に対して、前方から順に、第１本体部２１、第２本体部２２、第３本体部２３、及び第４本体部２４が連結されている。
【００６４】
これらの４つの本体部２は、可撓性パイプ３４を介して連結されている。可撓性パイプ３４は、隣り合う本体部２間に複数本が架設され、周方向に略均等に配設されている。図６に示す例では、４本の可撓性パイプ３４が端部材２７に貫通して固定されている。各可撓性パイプ３４の端部は、円筒状空間２８の内側まで挿入されて、円筒状空間２８に開放されている。
【００６５】
本体部２の相互間は、例えば本体部２の外径が８５ｍｍで形成され、軸方向の長さが１００ｍｍで形成された場合に、約３０ｍｍの間隔が設けられて可撓性パイプ３４で接続される。
【００６６】
可撓性パイプ３４はまた、圧縮機９２からのエアを流通させて本体部２に対するエアの供給路とされている。可撓性パイプ３４は、例えば架橋ポリエチレン管等の可撓性及び耐熱性に優れた管体からなる。
【００６７】
第１本体部２１の前方に接続された可撓性パイプ３４は、それぞれ、一端が円筒状空間２８に貫通され、他端は圧縮機９２に接続されている。よって、この可撓性パイプ３４は、まず第１本体部２１の前方の端部材２７に接続され、第１本体部２１の円筒状空間２８にエアを供給する。第１本体部２１と第２本体部２２との間に架設された可撓性パイプ３４は、これらの相互間を連結するとともに、第１本体部２１を通過したエアを第２本体部２２の円筒状空間２８へと送り込む。エアは、可撓性パイプ３４を介して、順次後方の本体部２へ供給される。
【００６８】
供給されたエアは、その一部が、前方の本体部２において開口部２６１から噴射されてライニング材１０を加熱する。また、残りのエアは、当該本体部２を通過して後方の本体部２へ供給され、コイルヒータ３１により再度加熱される。したがって、複数の本体部２を通してライニング材１０に供給される熱風は、複数の本体部２の先頭部と最後尾とで温度低下がなく、ライニング材１０の全体を均一に加熱する。
【００６９】
なお、加熱部１１は、隣り合う本体部２同士の間に、ワイヤ又はスプリングワイヤ等の適宜の連結手段が架設されて、本体部２同士を補助的に連結した構成であってもよい。
【００７０】
第１本体部２１、第２本体部２２、及び第３本体部２３には、１本のコイルヒータ３１が連通されている。コイルヒータ３１は、先頭部に配置された第１本体部２１から円筒状空間２８に挿通され、内筒２６の外周面に螺旋状に巻き付けられている。コイルヒータ３１は、第１本体部２１の後方から引き出されて、続く第２本体部２２の円筒状空間２８に挿通されている。また、第２本体部２２の内筒２６に螺旋状に巻き付けられたコイルヒータ３１は、第３本体部２３の円筒状空間２８に引き込まれている。
【００７１】
この形態においても、温度検出手段としての熱電対３３が設けられている。熱電対３３は、少なくとも第４本体部２４の円筒状空間２８に配設されている。図示する形態では、第４本体部２４に加えて、第３本体部２３にも熱電対３３が配設されている。これらの熱電対３３は、第１本体部２１及び第２本体部２２を貫通させて、第３本体部２３又は第４本体部２４まで挿通されている。各熱電対３３は、各本体部２の外筒２５、内筒２６、及びコイルヒータ３１等に接触しないように、円筒状空間２８内の軸方向に沿って配置されている。
【００７２】
加熱部１１の最後尾に配置された第４本体部２４は、前方の端部材２７に供給管３２が接続され、コイルヒータ３５及び熱電対３３が円筒状空間２８に挿通されている。第４本体部２４の後端部は、円筒状空間２８を閉塞する蓋部材２９が嵌め込まれている。
【００７３】
この第４本体部２４には、前方に配設されたコイルヒータ３１とは異なるコイルヒータ３５が配設されている。このコイルヒータ３５は、前方に配設されたコイルヒータ３１よりも細い径を有し、第４本体部２４の内筒２６に密に巻き付けられている。内筒２６には、図示しない多数の小孔（開口部）が形成されている。
【００７４】
第４本体部２４のコイルヒータ３５は、第１本体部２１の前方の端部材２７から挿通され、第１本体部２１、第２本体部２２、及び第３本体部２３を直線状に連通して配設されている。また、コイルヒータ３５は、これらの各本体部２の外筒２５、内筒２６、及びコイルヒータ３１に接触しないように細い径で形成されて、各円筒状空間２８内の軸方向に沿って配置され、第４本体部２４に引き込まれている。これにより、第４本体部２４における一定の加熱性能を、省スペースで確保できるように構成されている。
【００７５】
また、第４本体部２４は、内筒２６の内周側に補助加熱部４を備えている。補助加熱部４は、銅などの熱伝導率の高い金属材からなり、円錐台形状の外形を有する。補助加熱部４の軸心部にはカートリッジヒータ４１が埋設されている。
【００７６】
この補助加熱部４は、第４本体部２４と同心円状に配置されている。また、補助加熱部４は、円錐台形状の頂部側を前方に向けて配設され、前端部に牽引ワイヤ４２が取り付けられている。牽引ワイヤ４２は、他の本体部２の内筒２６の内周側を通して地上の図示しないウィンチに接続されている。これにより、補助加熱部４は第４本体部２４と同調して既設管８内を進行するように牽引される。
【００７７】
図７に示すように、第４本体部２４においては、内筒２６の内周面と補助加熱部４の外周面との間にライニング材１０が挿通する。内筒２６と補助加熱部４との隙間は、前方よりも後方が狭くなるテーパ状に形成されている。ライニング材１０は、該隙間を挿通することで、徐々に外側へ押し拡げられつつ、第４本体部２４の後方に導かれる。
【００７８】
内筒２６と補助加熱部４との隙間は、比較的小さく、低温空気の進入する余地がほとんどない。このため、該隙間は、円筒状空間２８から送出される熱風と、補助加熱部４の外周面からの放熱と、補助加熱部４の外周面の輻射熱とで満たされ、高温状態に維持される。これにより、第４本体部２４においては、ライニング材１０が外周側と内周側との両面からムラなく加熱される。
【００７９】
第４本体部２４の後方には、加圧部５が配設されており、４つの本体部２を経て十分に加熱され軟化したライニング材１０が、加圧チューブ５１により拡径される。
【００８０】
このような構成のライニング装置１によって、ライニング材１０は、加熱部１１の第１本体部２１で外周側から加熱され、続く第２本体部２２及び第３本体部２３で更に加熱され、熱可塑性樹脂材料が溶融する。最後に、第４本体部２４にて、ライニング材１０は内外両側から加熱され、外周側においてはライニング材１０と既設管８との密着性が高められ、内周側においてはライニング材１０の拡径性が高められる。
【００８１】
これにより、ライニング材１０は、既設管８内の低温環境の影響や、内周側のインナー層１０２による熱の遮断作用を受けることなく、効率よく均一に加熱される。そのため、比較的短時間で、ライニング材１０の熱可塑性樹脂材料を均一に溶融することができる。すなわち、熱可塑性樹脂材料の中に強化繊維を分散させた構成を、ライニング材１０の全体に亘って得るための施工時間及び加熱時間の短縮化を図ることができる。また、ライニング材１０に対する加熱の均一化によって、熱可塑性樹脂材料に溶け残りが生じることがなくなり、また、熱可塑性樹脂材料の一部分が過剰加熱されて流動してしまうといったことも回避することができる。
【００８２】
ライニング装置１は、図７に示した直管状の既設管８をライニングする場合に限らず、曲がり管路部を有する既設管８に対しても好適に用いることができる。図８は、曲がり管路部をライニングする様子を示す説明図であり、既設管８の断面に対し、ライニング装置１を上方から見た状態を示している。
【００８３】
図示するように、加熱部１１における各本体部２は、可撓性パイプ３４を介して連結されているので、管路の曲率に追従した配置形態を形成する。これにより、ライニング装置１は、曲がり管路部にあってもスムーズに牽引され、管路に沿ってライニング材１０を加熱しつつ進行することができる。
【００８４】
（他の実施形態）
本発明に係るライニング装置１は、前記の実施形態以外にも他の様々な形で実施することができる。
【００８５】
例えば、前記実施形態では、加熱部１１において本体部２は、１つ又は４つ設けられる例を示したが、本体部２の数は限定されるものではなく、いくつ連結されるものであってもよい。また、複数の本体部２が連結される場合に、どのような連結手段により連結されて、温度検出手段としての熱電対３３による温度検出箇所がいずれの本体部２にあってもよい。
【００８６】
例えば図９に示すように、加熱部１１は複数の本体部２が連結され、本体部２の相互間に、連結手段として可撓性を有するフレキシブルホース３６が架設された構成であってもよい。この場合、フレキシブルホース３６は連結手段として用いられ、このフレキシブルホース３６とは別に、円筒状空間２８に流体を供給する供給管３２が接続されている。本体部２の端部材２７には、供給管３２のほか、熱電対３３及びコイルヒータ３１が貫通して設けられている。
【００８７】
また、補助加熱部４に埋設されるヒータとしてはカートリッジヒータ４１に限定されず、棒状のセラミックヒータ等であってもよい。加熱部１１がライニング材１０を加熱する加熱媒体としては、例示した熱風のほか、加熱蒸気であってもよい。ライニング材１の構成も、前記実施形態に限定されるものではなく、三層であっても、四層以上の複層構造であってもよい。そのため、前記実施形態は例示であって、限定的なものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、熱可塑性樹脂材料及び強化繊維材料からなる複合材料層を含むライニング材を用いた既設管のライニングに好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１      ライニング装置
１１    加熱部
２      本体部
２１    第１本体部
２２    第２本体部
２３    第３本体部
２４    第４本体部
２５    外筒
２６    内筒
２６１  開口部
２７    端部材
２８    円筒状空間
３１    コイルヒータ
３２    供給管（供給路）
３３    熱電対
３４    可撓性パイプ
３５    コイルヒータ
３６    フレキシブルホース
４      補助加熱部
４１    カートリッジヒータ
５      加圧部
５１    加圧チューブ
８      既設管
９１    発電機
９２    圧縮機
９３    反転機
１０    ライニング材
１０１  複合材料層
１０２  インナー層
Ｍ１、Ｍ２    マンホール
【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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【図８】
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【図９】
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