(57)【要約】【課題】地震時や地盤の変位や不等沈下により硬化した含浸層が破断したような場合でも、確実な止水性を確保する。【解決手段】管路Ｂの内部に配置されて該管路の内面を被覆するスリーブ状のライニング材Ａであって、所定の厚さを有する繊維基材を有し該繊維基材に硬化性樹脂を含浸させて構成された含浸層１と、含浸層１の少なくとも一方の面に配置された表層材３と、含浸層１に於ける表層材３が配置されることのない面に配置されたフィルム２と、を有し、表層材３は、所定の厚さを有するマットに樹脂を含浸させた中間層３ａと、中間層３ａの両面に配置された織布又は不織布からなり一方の面が前記含浸層に付着する表層３ｂ、３ｃと、によって構成され、マットに含浸させた樹脂が硬化したとき、非透水性と硬化した含浸層よりも大きい伸縮性を有する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路の内部に配置されて該管路の内面を被覆するスリーブ状のライニング材であって、
所定の厚さを有する繊維基材を有し、該繊維基材に硬化性樹脂を含浸させて構成された含浸層と、
前記含浸層の少なくとも一方の面に配置された表層材と、
前記含浸層に於ける前記表層材が配置されることのない面に配置されたフィルムと、を有し、
前記表層材は、所定の厚さを有するマットに樹脂を含浸させた中間層と、該中間層の両面に配置された織布又は不織布からなり一方の面が前記含浸層に付着する表層と、によって構成され、前記マットに含浸させた樹脂が硬化したとき、非透水性と硬化した含浸層よりも大きい伸縮性を有する
ことを特徴とするライニング材。
【請求項２】
前記繊維基材に含浸される硬化性樹脂が、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載したライニング材。
【請求項３】
前記表層材の中間層を構成するマットに含浸させる樹脂は、光透過性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したライニング材。
【請求項４】
前記含浸層の繊維基材に含浸された硬化性樹脂及び前記表層材のマットに含浸された樹脂が硬化したとき、前記表層材は前記含浸層に対し伸縮性と剥離性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載したライニング材。
【請求項５】
前記表層材の前記含浸層側に配置された表層とは反対側の表層に、更にフィルムが配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載したライニング材。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載したライニング材を用いて管路の内面を補修する補修工法であって、
補修すべき管路の内部に請求項１乃至請求項４の何れかに記載したライニング材を配置して該ライニング材を膨張させて管路の内面に近接させ、
その後、膨張したライニング材の内部に光照射装置を挿入して該光照射装置からライニング材に光を照射し、又は加熱装置を挿入して該加熱装置によってライニング材を加熱しつつ補修すべき管路に沿って移動させることで硬化性樹脂を硬化させて含浸層を硬化させることで補修すべき管路の内面を補修することを特徴とする管路の補修工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路の劣化した内周面を補修するためのライニング材に関し、特に、地震や地盤の変位や不等沈下に伴って硬化した含浸層に破断が生じた場合でも止水性を確保することができるライニング材と、このライニング材を用いて管路の内周面を補修する補修工法と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、下水道用の管路や工業用水用の管路或いは農業用水用の管路、等多くの管路が敷設されて使用されている。これらの管路は、使用期間の増加に伴って内周面が劣化してコンクリートの骨材が露出したり、地盤沈下や地震等の影響を受けて管路を構成する管が継ぎ目で抜けるようなずれが生じたりすることがある。このように、内周面が劣化した管路は強度が低下する虞があり、継ぎ目にずれが生じた管路は漏水の虞があるため、内周面にライニングを施して補修することが行われている。
【０００３】
管路の内周面を補修するためのライニング方法として多くの提案がなされているが、その中で、樹脂を含浸させたファイバホース（ライニング材）を用いる方法がある（例えば特許文献１参照）。この方法は、光開始剤及び／又は有機過酸化物を含む樹脂を含浸したファイバホースを導管内に入れ、このファイバホースを圧搾空気で膨張させて導管内壁へ密着させ、ＵＶ光をファイバホースへ照射して樹脂を硬化させることによって、導管をライニングするものである。この方法を施工する際に用いるファイバホースは、ガラスファイバ又は合成繊維などの織物形態、ニードル加工不織布、マット、フェルト形態の繊維状補強材に光開始剤及び／又は有機過酸化物を含む硬化性樹脂を含浸させて構成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させたライニング材や光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂を含浸させたライニング材を用いてライニング層を形成することが記載されている。特に、この発明は光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂の両方を含んだ管路更生用ライニング材に関するものであり、内周面側に光硬化性樹脂層が、外周面側に熱硬化性樹脂層が形成されたものである。
【０００５】
特許文献２には、ライニング材を、光硬化性樹脂を含浸させたベース材と、熱硬化性樹脂を含浸させた他のベース材を重ね合わせて２層にしても良いことが記載されている。この場合、ライニング材に光を照射し、光硬化性樹脂が硬化する際に生じる反応熱によって熱硬化性樹脂を硬化させることができる。
【０００６】
上記特許文献１、２に記載された何れかの方法を実施することで、内周面が劣化して強度が低下した管路の強度を向上させることができ、二つのマンホールの間を連続したライニング層によって補修することで、管路を構成する管の継ぎ目にずれが生じている場合でも漏水を防ぐことができる。
【０００７】
上記の如く構成されたライニング材は、繊維状補強材或いは繊維基材に樹脂を含浸する際に、含浸した樹脂が漏洩することがないように、筒状のライニング材の内周面側及び外周面側に夫々筒状のフィルムが配置されている。これらのフィルムはライニング材を製造する際に配置され、施工現場まで搬送して管路の補修を施工している間そのままの状態を保持している。
【０００８】
管路を補修するに際し、未硬化状態のライニング材の内部に圧縮空気を作用させて膨張させたとき、該ライニング材の外周面はフィルムを介して管路内周面のざらざらな粗面に接触することとなる。このため、ライニング材は管路に対し、該管路を構成する管の内周面には略一体化するものの、管と管との継ぎ目部分では該継ぎ目の隙間分は一体化することがない。そして、ライニング材が硬化した後、内周面側のフィルムは撤去されるが、外周面側のフィルムは管路の内壁面に対し単に接触した状態で残置されることになる。
【０００９】
一方、管渠耐震設計の考えによると、地盤の条件にもよるものの地中に敷設された管路には、地震時に永久ひずみとして約１．５％の伸びを許容し得るよう求められている。例えば、マンホール間の距離が３０ｍの管路の場合、約４５ｃｍの伸びを許容することとなる。この寸法は、複数の管を接続して構成した管路の場合、管相互の継ぎ目部分の軸方向へのずれで吸収することができる。また、管路には軸方向への力以外にも、地震や地盤沈下を含む地盤の大きな変位や不等沈下等に起因する曲げ方向の力も作用し、これらの力によって管と管の継ぎ目部分に管相互の曲がりが生じることがある。
【００１０】
ライニング材を構成する繊維基材がガラス繊維である場合、硬化した筒状のライニング材は高い強度を発揮するものの極めて伸び難くなる。このため、地震による管路の変位に追随できず、ライニング材の軸方向に配置された多数のガラス繊維に局所的な破断が生じ、これに伴って硬化した樹脂にガラス繊維の破断部分に対応したひび割れが形成される（以下、このような状態を「破断」という）虞がある。
【００１１】
即ち、地震時に管路に軸方向への力が作用したとき、硬化したライニング材は外側にある管に拘束されて挙動する。従って、硬化したライニング材には管相互の継ぎ目に対応する部分に引張力が集中して作用し、この部分に於ける軸方向に配置されているガラス繊維に過大な力が作用して破断することになる。多数のガラス繊維に於ける破断部位は非管理状態であり、必ずしも同一円周上に位置することはない。そして、ガラス繊維の破断部位に対応して、硬化した樹脂にひび割れが形成されて破断する。このとき、ライニング材の外周面に配置されているフィルムは、管の内周面との擦れや伸びが生じて破損することがある。
【００１２】
また、地盤沈下のように地盤が大きく変位或いは不等沈下したときにも同様に、管路を構成する複数の管の継ぎ目毎に作用する引張力或いは曲げ力によって、フィルムの破損や硬化したライニング材の破断等が生じる虞がある。即ち、硬化したライニング材が継ぎ目部分に作用する力によって破断したり、ライニング材の外周面に配置されているフィルムが継ぎ目部分に於ける管の端部や内周面と擦れて破損することがある。
【００１３】
地中に敷設された一般的な管路の場合、該管路の外周部分には土砂や地下水によって約０．０１ＭＰａ〜０．０５ＭＰａの圧力が作用している。このため、ライニング材の外周面に配置されたフィルムが破損した場合、地下水がフィルムの破損部分から浸入し、該フィルムと硬化したライニング材との間を通って漏水する虞が生じる。また、硬化したライニング材が破断したような場合、地下水が破断部分を通って漏水する虞が生じる。
【００１４】
上記した問題、即ち、ライニング材の外周面に一体化して管路の内周面と対向したフィルムが、地震時や地盤の変位や不等沈下により破損する虞があるという問題を解決するために、本件発明者等は特許文献３に記載したライニング材を開発している。このライニング材は、繊維基材に硬化性樹脂を含浸させた含浸層の外周面に、非透水性と伸縮性を有する熱可塑性フィルムやポリウレタンフィルム等のフィルム（アウターフィルム）を付着させて構成したものである。
【００１５】
特許文献３に記載されたライニング材では、地震時或いは地盤の変位や不等沈下時に、硬化した含浸層が破断したとき、アウターフィルムが含浸層から剥離して伸長することで、含浸層の破断部位を覆うことができる。このため、地下水が管の継ぎ目から浸入したとしても、この地下水がライニング材を通過して管路内に浸入することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−０４８２４８公報
【特許文献２】特開２００３−０３３９７０公報
【特許文献３】特開２０１１−１４０２２１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記の如く、特許文献１、２に代表される、ライニング材の外周面に一体化して管路の内周面と対向したフィルムが地震時や地盤の変位や不等沈下により破損する虞がある、という問題は特許文献３に記載された発明によって解決することができる。しかし、前記問題が特許文献３に記載された発明によって解決できたとしても、他の解決手段を開発することが要求されているのが実情である。
【００１８】
本発明の目的は、地震時や地盤の変位や不等沈下により硬化した含浸層が破断したような場合でも、確実な止水性を確保することができるライニング材と、このライニング材を用いた補修工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために本発明に係るライニング材は、管路の内部に配置されて該管路の内面を被覆するスリーブ状のライニング材であって、所定の厚さを有する繊維基材を有し、該繊維基材に硬化性樹脂を含浸させて構成された含浸層と、前記含浸層の少なくとも一方の面に配置された表層材と、前記含浸層に於ける前記表層材が配置されることのない面に配置されたフィルムと、を有し、前記表層材は、所定の厚さを有するマットに樹脂を含浸させた中間層と、該中間層の両面に配置された織布又は不織布からなり一方の面が前記含浸層に付着する表層と、によって構成され、前記マットに含浸させた樹脂が硬化したとき、非透水性と硬化した含浸層よりも大きい伸縮性を有するものである。
【００２０】
上記するライニング材に於いて、前記繊維基材に含浸される硬化性樹脂が、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂であることが好ましい。
【００２１】
また、上記何れかのライニング材に於いて、前記表層材の中間層を構成するマットに含浸させる樹脂は、光透過性を有することが好ましい。
【００２２】
また、上記何れかのライニング材に於いて、前記含浸層の繊維基材に含浸された硬化性樹脂及び前記表層材のマットに含浸された樹脂が硬化したとき、前記表層材は前記含浸層に対し伸縮性と剥離性を有することが好ましい。
【００２３】
また、上記何れかのライニング材に於いて、前記表層材の前記含浸層側に配置された表層とは反対側の表層に、更にフィルムが配置されることが好ましい。
【００２４】
また、本発明に係る管路の補修工法は、上記何れかのライニング材を用いて管路の内面を補修する補修工法であって、補修すべき管路の内部に上記何れかのライニング材を配置して該ライニング材を膨張させて管路の内面に近接させ、その後、膨張したライニング材の内部に光照射装置を挿入して該光照射装置からライニング材に光を照射し、又は加熱装置を挿入して該加熱装置によってライニング材を加熱しつつ補修すべき管路に沿って移動させることで硬化性樹脂を硬化させて含浸層を硬化させることで補修すべき管路の内面を補修することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のライニング材では、劣化した管路を硬化したライニング材によって補強したとき、地震や地盤沈下を含む地盤が変位或いは不等沈下して硬化した含浸層が破断したような場合でも、確実に止水性を確保することができる。
【００２６】
本発明に係るライニング材は、繊維基材に硬化性樹脂を含浸させた含浸層と、含浸層の少なくとも一方の面に配置された表層材と、含浸層に於ける表層材が配置されることのない面に配置されたフィルムと、を有し、前記表層材は非透水性と伸縮性を有して構成されている。そして、表層材がマットに樹脂を含浸させた中間層と、中間層の両面に配置された織布又は不織布からなる表層と、によって構成され、表層が含浸層に付着している。
【００２７】
従って、地震時や地盤の変位や不等沈下により硬化した含浸層が破断した場合でも、表層材が含浸層の破断に追従して伸長してすることが可能であり、該表層材が破損することがない。このため、フィルムが破損し、且つ含浸層が破断した場合でも漏水を防ぐことができる。
【００２８】
また、ライニング材を構成する繊維基材に含浸される硬化性樹脂が、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂であり、表層材を構成するマットに含浸させる樹脂が光透過性を有する。このため、管路内に配置したライニング材を膨張させて管路の内周面に接触させた後、ライニング材の内部から光を照射したとき、照射された光は表層材を通して含浸層に到達し、或いは含浸層を通して表層材に到達し、含浸層の硬化性樹脂及び表層材の樹脂を硬化させることができる。
【００２９】
また、ライニング材を構成する含浸層が硬化したとき、表層材は硬化した含浸層に対し高い伸縮性と剥離性を有することで、含浸層が破断して伸長した場合でも、含浸層の伸長に追従して伸長することができる。
【００３０】
また、表層材の含浸層側に配置された表層とは反対側の表層にフィルムを配置することで、含浸層に含浸させた硬化性樹脂、及び表層材のマットに含浸させた樹脂の漏洩を防ぐことができる。
【００３１】
また本発明の管路の補修工法では、本発明に係る何れかのライニング材を用いて、補修すべき管路の内部を確実に補修して地震時にも高い止水性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施例に係るライニング材の構成を説明する正面図である。
【図２】本実施例に係るライニング材の構成を説明する断面図である。
【図３】本実施例に係るライニング材の作用を説明する図である。
【図４】本実施例に係る管路の補修工法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係るライニング材の好ましい実施の形態について説明する。本発明のライニング材は、例えば下水道用の管路に代表される管路であって長期間の使用により内周面が劣化した管路、或いは地盤沈下や地震等の影響を受けて管路を構成する管どうしの継ぎ目にずれが生じたような管路を補修する際に使用して有利である。特に、管路を補修した後、地震や大きく地盤が変位や不等沈下して硬化したライニング材に軸方向への力や曲げ力が作用したような場合でも、高い止水性を確保し得るように構成されている。
【００３４】
ライニング材は、外径が補修すべき管路の内径と略等しい寸法を有しており、且つ長尺状に構成されている。ライニング材の長さは限定するものではなく、補修すべき管路に設けた二つのマンホール間に敷設し得る長さを有するものであれば良い。そして、このライニング材は、硬化性樹脂が未硬化の状態、即ち、可撓性を有する状態で折り畳んで保管されると共に施工現場に搬送されて用いられる。
【００３５】
本発明のライニング材は、硬化した後、地震時に管路に作用する軸方向の力によって、或いは地盤沈下等により地盤に大きな変位或いは不等沈下が生じたとき管路に作用する軸方向の力或いは曲げ力によって、硬化した含浸層に破断が生じたような場合、この破断にも関わらず管路内への漏水を防ぎ得るように構成されたものである。即ち、硬化した含浸層に破断が生じ、この破断に伴ってフィルムが破損したような場合でも、表層材が伸張してこの破断部分を覆うことで浸水を防ぐことが可能である。
【００３６】
本発明に係るライニング材は、所定の厚さを有する繊維基材に硬化性樹脂を含浸させて構成した含浸層と、この含浸層に於ける少なくとも一方の面に配置された表層材と、含浸層に於ける表層材が配置されることのない面に配置されたフィルムと、を有し、表層材は、所定の厚さを有するマットに樹脂を含浸させた中間層と、前記中間層の両面に配置された織布又は不織布からなり何れか一方の面が含浸層に付着する表層と、によって構成され、マットに含浸した樹脂が硬化したとき、非透水性と伸縮性を有するように構成されている。
【００３７】
本発明に係るライニング材に於いて、含浸層を構成する硬化性樹脂を含浸する繊維基材の厚さは限定するものではなく、繊維基材を構成する繊維材料、補修すべき管路の径、必要とされる強度等の諸条件を考慮して適宜設定することが好ましい。
【００３８】
硬化性樹脂を含浸するための繊維基材としては、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂、更には光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂の両者を含浸して保持する機能と、これらの硬化性樹脂が硬化したときに強度を発揮させることが可能なものであれば良い。このような繊維基材を構成する繊維材料としては、ガラス繊維又はガラス繊維以外の繊維であって良く、これらの繊維材料を単独で、或いは両繊維を積層して繊維基材として用いることが可能である。そして、繊維基材をガラス繊維、又はガラス繊維以外の繊維、又はガラス繊維及びガラス繊維以外の繊維、によって形成することで、硬化性樹脂を充分に且つ確実に含浸させることが可能であり、且つ硬化性樹脂が硬化したときに夫々目的の強度を発揮させることが可能である。
【００３９】
特に、繊維基材として、ガラス繊維とガラス繊維以外の繊維とを積層して用いる場合、積層する層の数は限定するものではなく、二層或いは二層以上に積層されていても良い。このようにガラス繊維とガラス繊維以外の繊維を積層して用いる場合、少なくともガラス繊維を表層材側（管路の内周面をライニングしたとき、補修した管路の内周面となる側）に配置することが好ましい。ガラス繊維は織布として構成されているため光を透過し易く、該ガラス繊維に光硬化性樹脂を含浸させることで、光照射による硬化を実現することが可能となる。
【００４０】
また、繊維基材を構成するガラス繊維以外の繊維としては、有機系繊維であることが好ましい。この有機系繊維はフェルトを含む不織布としての形態を有することが多く、含浸した硬化性樹脂が硬化したときの強度はガラス繊維の強度と比較して低い。また、有機系繊維に硬化性樹脂を含浸させたとき、光の透過性は織布からなるガラス繊維と比較して低い。このため、有機系繊維からなる繊維基材に含浸させる硬化性樹脂は、この有機系繊維の光の屈折率と略等しい光の屈折率を有することが好ましい。
【００４１】
例えば、有機系繊維がポリエステル繊維である場合、含浸する硬化性樹脂は不飽和ポリエステル樹脂であることが好ましい。このように、有機系繊維と含浸する硬化性樹脂の光の屈折率が略等しいことで、光の透過性を向上させることが可能となる。このため、管路をライニングする際に、管路内に配置した光照射装置によって照射した光を効率よく透過させることが可能となり、硬化性樹脂として光硬化性樹脂を用いることが可能となる。
【００４２】
特に、硬化性樹脂を二層構造とする際に、光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂を、同じ材質の樹脂（例えば不飽和ポリエステル樹脂）に光開始剤、又は熱開始剤としての有機過酸化物を含有させて構成することが好ましい。このように光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂を同じ樹脂を用いて構成することによって、互いに混然となって一体化し、照射された光の透過性を阻害することがない。
【００４３】
熱硬化性樹脂を含浸したライニング材では、施工現場に搬入するまでの間に大気の熱が作用して硬化が進行する虞がある。これに対し光硬化性樹脂を含浸したライニング材では、アウターフィルム、又は表層材の含浸層とは反対側の面に配置したインナーフィルムとして、遮光フィルムを用いることで硬化が進行することはない。このため、ライニング材に含浸させる硬化性樹脂としては光硬化性樹脂であることが好ましい。しかし、硬化性樹脂を含浸した繊維基材に光を照射したとき、作業性を考慮した場合の厚さは約２０ｍｍ程度であり、ライニング材を構成する繊維基材の厚さが２０ｍｍ以上あるような場合には、熱硬化性樹脂との二層構造にすることが必要となる。
【００４４】
繊維基材に含浸する硬化性樹脂を二層構造とした場合、光硬化性樹脂を管路の内側（流路を構成する面側）に配置し、光照射装置を管路内に走行させる過程で該光照射装置から光を照射することで、硬化させることが可能である。
【００４５】
上記の如くしてライニング材を硬化させる作業は、光照射装置を管路内に走行させる方が、温水や蒸気で管路の内部全体を高温にするよりも容易であり、且つ作業性も良い。従って、含浸層を光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂との二層構造とする場合、表層材側には光硬化性樹脂が配置される。そして、光硬化性樹脂が硬化する際に発生する反応熱によって、熱硬化性樹脂を硬化させることが可能である。
【００４６】
光硬化性樹脂としては特に限定するものではなく、管路の補修或いは更生用に一般的に用いられるライニング材に含浸する光硬化性樹脂と同じ樹脂、例えば不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステルに光開始材を含有させたものであってよい。同様に、熱硬化性樹脂も特に限定するものではなく、光硬化性樹脂と同じ不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステルに有機過酸化物を含有させたものであってよい。
【００４７】
光硬化性樹脂には増粘剤を含有させることが好ましい。増粘剤を含有した光硬化性樹脂は経時的に粘度が増加し、繊維基材に対する空気の巻き込みを防いで気泡の発生を防止することが可能となる。特に、製造されたライニング材は、未硬化状態で扁平に折り畳み、このままの状態で、或いはボビンに巻き付けた状態で保管及び搬送される。このため、折り畳まれた隅部に於ける厚さが他の部分の厚さよりも薄くなり、施工の際にライニング材を膨張させたとき、折り畳まれた部分が元の厚さに復帰しようとして周囲の空気を巻き込んで気泡が生じるという問題を防ぐことが可能となる。
【００４８】
フィルムは、ライニング材を製造する際に、表層材と共に繊維基材に含浸された硬化性樹脂が漏洩することを防ぐ機能と、製造されたライニング材を折り畳んだとき、該ライニング材の外面どうしが互いに付着してしまうことを防ぐ機能を有するものである。このため、前記機能を有するものであれば用いることが可能である。
【００４９】
また、繊維基材に含浸された硬化性樹脂が光硬化性樹脂である場合、フィルムには遮光性が要求される。このため、フィルムには上記各機能に加えて、光を遮断する機能を有することが必要である。尚、遮光とは、全ての波長の光を遮断するという意味ではなく、含浸層を構成する繊維基材に含浸された光硬化性樹脂が反応する波長を有する光を遮断し得る性質を有していれば良い。一般的な光硬化性樹脂は紫外線に反応する性質を有するため、例えば波長が４５０ナノメートルよりも短い波長の光を遮断し得るものであれば良い。
【００５０】
表層材は、ライニング材を構成する含浸層の少なくとも一方の面に配置される。即ち、表層材は、含浸層の外面側（管路の内周面をライニングしたとき、管の内壁面と対向する面）、又は含浸層の内面側（管路の内周面をライニングしたとき、補修した管路の内周面となる側）、或いは含浸層の内外面側に配置される。そして、含浸層の表層材が配置されることのない面にはフィルムが配置される。
【００５１】
表層材は、硬化したときに非透水性と伸縮性を有しており、所定の厚さを有するマットに樹脂を含浸させた中間層と、中間層の両面に配置された織布又は不織布からなる表層と、によって構成され、一方の表層が含浸層に付着している。
【００５２】
表層材の中間層を構成するマットは、繊維を絡めて予め設定された厚さに形成されている。マットを構成する繊維を特に限定するものではなく、天然繊維や合成繊維等の繊維を選択的に利用することが可能である。例えば、前述したように有機系繊維からなるフェルトを含む不織布としてのマットを用いることが可能である。
【００５３】
また、マットの厚さは特に限定するものではなく、含浸層を構成する繊維基材の厚さ、繊維基材に含浸させる硬化性樹脂の材質等の条件に対応させて適宜設定することが好ましい。即ち、含浸層が繊維基材に光硬化性樹脂を含浸させて構成されている場合、前述したように、作業性を考慮した場合の厚さが約２０ｍｍであることから、表層材の厚さはこの条件を満足させることが必要である。
【００５４】
マットに含浸させる樹脂は光透過性を有することが好ましい。例えば、マットを構成する繊維が有機系繊維のポリエステル繊維であるような場合、含浸する樹脂はビニルエステル系樹脂や不飽和ポリエステル樹脂であることが好ましい。この組み合わせでは、光の透過性を確保することが可能となる。このため、表層材を含浸層の内面側に場合でも、管路をライニングする際に、光照射装置によって照射した光を透過させることが可能となり、含浸層の繊維基材に含浸させる硬化性樹脂として、光硬化性樹脂を用いることが可能となる。
【００５５】
マットに含浸させる樹脂は、含浸層の繊維基材に含浸させる硬化性樹脂とは異なる性質を有しており、硬化した表層材の樹脂は、硬化した含浸層の硬化性樹脂よりも大きい伸縮性を有する。即ち、マットに含浸させる樹脂と、繊維基材に含浸させる硬化性樹脂が何れも不飽和ポリエステル樹脂であったとしても、配合剤の種類や配合率の違いにより、硬化したときの伸縮性を変化させることが可能となる。同様に、マットに含浸させる樹脂と、繊維基材に含浸させる硬化性樹脂が何れもビニルエステル系樹脂であったとしても、配合剤の種類や配合率の違いにより、硬化したときの伸縮性を変化させることが可能となる。
【００５６】
表層材の表層を構成する織布又は不織布は厚さや材質を特に限定するものではなく、硬化性樹脂を含浸した含浸層に対し良好な付着性と剥離性を有するものを用いることが好ましい。即ち、硬化性樹脂を含浸した含浸層との間に相対的な移動が生じていないときには良好な状態での付着を保持し、ライニング材に引張力が作用して伸びが生じ、含浸層に破断が生じたときには容易に剥離して表層材の伸びを許容し得ることが好ましい。
【００５７】
上記の如く構成された表層材は高い引張強度は発揮し得ないものの、樹脂が硬化したときの伸び率が約５％〜約１０％という充分な伸長性を有する。この伸び率は、繊維基材に含浸させた硬化性樹脂が硬化したときの伸び率と比較して充分に大きい。更に、前記表層材の伸び率は、管渠耐震設計の際に要求される地震時に許容し得る約１．５％の伸びからなる永久ひずみ、を充分に満足することが可能である。従って、地震時に管路が１．５％伸び、或いは地盤の変化により管路に伸びが生じてライニング材を構成する硬化した含浸層が破断した場合、表層材は生じた伸びに追従することが可能である。
【００５８】
このため、含浸層の破断とフィルムの破損が同時に生じた場合でも、表層材によって地下水の管路内への浸入を防止することが可能である。即ち、管の内壁面にフィルムが対向しており、該フィルムの破損と含浸層の破断が生じた場合、含浸層の内面側に配置された表層材によって、フィルム及び含浸層の破断部を通して浸入した地下水の管路内への浸入を防ぐことが可能である。また、管の内壁面に表層材が対向し且つ含浸層の内面側にフィルムが配置されている場合、含浸層が破断し且つフィルムが破損しても、表層材によって地下水の浸入を防ぐことが可能である。
【００５９】
ライニング材を構成する表層材の含浸層に付着する表層とは反対側に、更にフィルムを配置することが好ましい。このフィルムは、ライニング材を製造する際に、繊維基材に含浸された硬化性樹脂が漏洩することを防ぐ機能と、製造されたライニング材を折り畳んだとき、該ライニング材の内面どうしが互いに付着してしまうことを防ぐ機能を有するものである。このため、前記機能を有するものであれば用いることが可能である。そして、目的の管路を補修した後は、硬化したライニング材である表層材から剥離される。このようなフィルムとしては、波長が４５０ナノメートルよりも短い波長の光を遮断し得るものであることが好ましい。
【００６０】
次にライニング材の実施例について図１、２を用いて説明する。前述したように、表層材は含浸層の少なくとも一方の面に配置されていれば良く、両方の面に配置されていても良い。そして、表層材が配置されていない含浸層の面にフィルムが配置される。以下の実施例では、表層材は、ライニング材によって管路を補修したとき、含浸層の内周面となる面に配置されている。
【００６１】
図に示すライニング材Ａは、繊維基材に硬化性樹脂を含浸させた含浸層１と、目的の管路を補修する際に含浸層１の外周面となる面に配置され該含浸層１に付着したアウターフィルム（フィルム）２と、含浸層１に於けるアウターフィルム２が配置された面とは反対側の面（内面）側に配置された表層材３と、表層材３の更に内面側に配置されたインナーフィルム（フィルム）４と、を有して長尺状に構成されている。ライニング材Ａは、補修すべき管路を構成する二つのマンホール間の距離を満足し得る長さを有しており、外径は補修すべき管路の内周面の径と略等しい寸法を有している。
【００６２】
ライニング材Ａを構成する含浸層１は、繊維基材に硬化性樹脂を含浸させて構成されている。繊維基材としては、ガラス繊維、有機系繊維としてのポリエステル繊維からなるフェルト（不織布）、が単独で、或いは積層した状態で用いられている。そして、前記繊維基材に、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂が単独で或いは二層構造で含浸されている。
【００６３】
硬化性樹脂が硬化したとき、含浸層１を構成する繊維基材がガラス繊維によって構成されていると、有機系繊維による場合よりも高い強度を発揮することが可能である。このため、繊維基材は補修すべき管路の径や要求される強度に対応させて適したものが選択される。特に、繊維基材がガラス繊維のみで構成されている場合、該繊維基材の厚さは最大でも約２０ｍｍ程度である。また、繊維基材が有機系繊維のみで構成されている場合、厚さは約２０ｍｍよりも大きくて良く制限はない。
【００６４】
含浸層１を構成する繊維基材が、ガラス繊維と有機系繊維との二層構造で構成される場合、ガラス繊維が表層材３側に配置され、有機系繊維がアウターフィルム２側に配置される。そして、含浸された硬化性樹脂が硬化したとき、ガラス繊維及び有機系繊維が夫々所定の強度を発揮して管路を補強することが可能となる。
【００６５】
含浸層１の繊維基材に対し光硬化性樹脂を単独で含浸させる場合、該繊維基材の構造は限定するものではなく、ガラス繊維、有機系繊維が夫々単独で、或いは積層された状態で構成されていても問題なく対応することが可能である。
【００６６】
また、繊維基材に対し熱硬化性樹脂を単独で含浸させる場合、この繊維基材の厚さは限定するものではない。即ち、繊維基材の厚さは約２０ｍｍに限定されることなく、それ以上の厚さであって良い。更に、熱硬化性樹脂を含浸させる繊維基材の構造も限定するものではなく、ガラス繊維、有機系繊維が単独で、或いは積層された状態で構成されていても問題なく対応することが可能である。
【００６７】
特に、繊維基材に対し光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂を二層構造で含浸させる場合、光硬化性樹脂は表層材３側に配置され、熱硬化性樹脂はアウターフィルム２側に配置される。前述したように、目的の管路の内周面をライニング材によって補修する場合、管路の内部に光照射装置を走行させて硬化させるのが作業上有利であるため、光硬化性樹脂は表層材３側に配置されている。
【００６８】
含浸層１を構成する繊維基材の表層材３側に含浸された光硬化性樹脂は、表層材３を通して照射された光が充分に透過し得る厚さに設定される。即ち、表層材３の厚さや含浸させた樹脂の材質等の条件に対応させて設定される。しかし、照射された光が１００％表層材３を透過したとしても、含浸層１の光硬化性樹脂の厚さは最大で約２０ｍｍ程度である。また、含浸層１のアウターフィルム２側に配置された熱硬化性樹脂の厚さは限定するものではなく、含浸層１を構成する繊維基材の全厚から光硬化性樹脂を含浸させるべき厚さを差し引いた厚さとなる。
【００６９】
特に、含浸層１の繊維基材がガラス繊維と熱硬化性樹脂を積層して構成されている場合、これらガラス繊維、熱硬化性樹脂の夫々の厚さと含浸する各硬化性樹脂の厚さが一致する必要はない。
【００７０】
含浸層１を構成する繊維基材に含浸する光硬化性樹脂には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる増粘剤が含有されている。そして、光硬化性樹脂に増粘剤を含有させることによって、該光硬化剤は経時的に粘度が増加し、搬送過程で、或いは保管時に表層材３及びインナーフィルム４、或いはアウターフィルム２から漏洩することがない。
【００７１】
表層材３は非透水性と伸縮性を有し、所定の厚さを有するマットに樹脂を含浸させた中間層３ａと、この中間層の両面に配置された織布又は不織布からなる表層３ｂ、３ｃと、によって構成されている。特に、表層３ｂは含浸層１に対し一体的に付着しており、表層３ｃにはインナーフィルム４が付着している。
【００７２】
本実施例に於いて、表層材３の中間層３ａを構成するマットは化学合成繊維からなるフェルト状に形成されており、このマットに樹脂として光硬化性ビニルエステル系樹脂を含浸させることで、中間層３を構成している。また、表層３ｂ、３ｃは夫々化学合成繊維からなる織布を用いている。
【００７３】
表層材３を構成する中間層３ａを不織布状のマットによって形成すると共に、表層３ｂ、３ｃを夫々不織布状によって形成することで、良好な伸縮性を確保することが可能である。即ち、中間層３ａが多数の繊維が絡み合ったフェルト状のマットとして形成されるため、この表層材３に引張力が作用しても、特定の繊維に集中することがなく全体が伸長することになる。また、中間層３ａに含浸する樹脂が伸縮性を有するため、マットが伸長しても追従することが可能である。
【００７４】
また、表層３ｂ、３ｃを夫々織布とした場合には、硬化した含浸層１が破断し、これに伴って表層材３に引張力が作用した場合、表層材３と含浸層１の間に剥離が起こり、表層材３が伸長することで、厚さ方向に貫通する破断が生じることはない。
【００７５】
上記の如く構成されたライニング材Ａによって目的の管路Ｂを補修した後、例えば地震時に於ける硬化したライニング材Ａの表層材３の作用について図３により説明する。
【００７６】
地震の発生に伴って管路Ｂに矢印方向の力が作用した結果、同図に示すように、管路Ｂを構成する管６、６の継ぎ目７の隙間が拡大し、ライニング材Ａに引張力が作用する。この結果、ライニング材Ａの硬化した含浸層１にひび割れが生じ、これらの集合体である破断部８が形成されることがある。この破断部８はライニング材Ａの円周に沿って形成されるものの、円周の全断面が破断することはなく、該ライニング材Ａの圧縮強度に影響を与えることもない。硬化した含浸層１に破断部８が形成されるのに伴って、アウターフィルム２が破損することもある。
【００７７】
硬化した含浸層１に破断部８が形成され、アウターフィルム２が破損したとき、表層材３が非透水性と伸縮性を有しているため、表層材３に於ける含浸層１の破断部８に対応した部分が該含浸層１から剥離すると共に伸長して伸長部３ｄが形成される。この結果、破断部８は表層材３の伸長部３ｄによって覆われる。更に、表層材３が非透水性を有するため、管路Ｂとライニング材Ａの間に浸入した地下水が含浸層１の破断部８まで浸透したとしても、表層材３によってライニング材Ａの内面までの浸入を阻止することが可能である。従って、止水性を確保することが可能となる。
【００７８】
次に上記の如きライニング材Ａを用いて管路を補修する工法の例について説明する。先ず、図４（ａ）に示すように、補修すべき管路Ｂに設けられた二つのマンホールＣの間に、未硬化状態で可撓性を持ったライニング材Ａを敷設する。即ち、一方側のマンホールから他方のマンホールにワイヤ１０を通し、このワイヤ１０の先端に端部を結束して閉塞したライニング材Ａを連結すると共に、該ワイヤ１０を巻き上げることで、一方側のマンホールから他方側のマンホールにライニング材Ａを敷設する。
【００７９】
二つのマンホールＣの間にライニング材Ａを敷設した後、同図（ｂ）に示すように、ライニング材Ａの内部に、一方側（図の左側）から光照射装置１１を挿入すると共に、他方側（図の右側）からコンプレッサー１２に接続されたホース１２ａを挿入する。そして、コンプレッサー１２から所定の圧力（約０．０５ＭＰａ）に設定された圧縮空気を供給してライニング材Ａを膨張させる。これにより、可撓性を有するライニング材Ａは、アウターフィルム２が管路Ｂの内壁面に近接する。このとき、ライニング材Ａのアウターフィルム２が管路Ｂの内壁面に密着することが好ましいが、必ずしも密着する必要はなく、多少の隙間が形成されていても問題はない。
【００８０】
ライニング材Ａが充分に膨張した後、光照射装置１１を点灯し、ライニング材Ａに光を照射しつつ、矢印方向に移動させる。光照射装置１１から照射された光はインナーフィルム４、表層材３を透過して含浸層１の繊維基材に含浸された硬化性樹脂と反応する。この結果、繊維基材に含浸された光硬化性樹脂が硬化を開始し、この反応に伴って発熱する。そして、繊維基材に熱硬化性樹脂も含浸されている場合、この熱に反応して硬化を開始する。このようにしてライニング材Ａの含浸層１を構成する繊維基材に含浸された硬化性樹脂５硬化する。
【００８１】
光照射装置１１が点灯された状態でライニング材Ａの内部を移動している間、ライニング材Ａにはコンプレッサー１２からの圧縮空気の供給が継続しており、この圧縮空気はライニング材Ａの内部を通過して光照射装置１１の移動方向上流側から排出される。この圧縮空気の通過によって、光硬化性樹脂の硬化に伴って生じる熱がライニング材Ａの外部に排出され、ライニング材Ａの内部温度の上昇を防ぐことが可能である。従って、ライニング材Ａに含浸された樹脂が温度の上昇によって劣化することがなく、安定した性能を発揮することが可能である。
【００８２】
同図（ｃ）に示すように、管路Ｂに設けた二つのマンホールＣの間に敷設されたライニング材Ａが硬化した後、夫々のマンホールＣに突出しているライニング材Ａの端部を切断し、該マンホールＣに露出した管路Ｂの内周面と硬化したライニング材Ａの外側面との接触部位にコーキングして止水することで、管路Ｂの内周面を補修することが可能である。
【００８３】
特に、硬化したライニング材Ａは高い強度を発揮するため、管路Ｂの強度が低下しているような場合、この管路Ｂを補強することが可能であり、管路Ｂを構成する管の継ぎ目にずれが生じているような場合、このずれた部分を跨いで補修することで漏水を防ぐことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係るライニング材Ａは、下水道用の管路に代表される管路であって、長期間の使用により内周面が劣化したり、強度が低下した管路の補修に利用して有利である。
【符号の説明】
【００８５】
Ａ                    ライニング材
Ｂ                    管路
Ｃ                    マンホール
１                    含浸層
２                    アウターフィルム
３                    表層材
３ａ                  中間層
３ｂ、３ｃ            表層
３ｄ                  伸長部
４                    インナーフィルム
６                    管
７                    継ぎ目
８                    破断部
１０                  ワイヤ
１１                  光照射装置
１２                  コンプレッサー
１２ａ                ホース
２０                  アウターフィルム
２１                  表層フィルム
２１ａ、２１ｃ        ポリエチレンフィルム
２１ｂ                ポリアミドフィルム
２２                  中間層フィルム
２３                  内層フィルム
【図１】
2014177015.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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