(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂複合材製管の耐圧試験が簡略化できる管内耐圧試験機及び試験方法を提供する。【解決手段】管体の耐圧力試験用の管内耐圧試験機であって、内部の圧力を上げて外周部で試験対象管体内を加圧する加圧手段と、前記加圧手段の内部の圧力を上げる増圧手段とを含む。前記加圧手段は、ゴムまたは樹脂製の管体、圧力バッグ１３またはホースからなり、前記増圧手段は、管状の加圧手段、前記加圧手段の拡大を拘束する拘束ガイド管及び前記管状の加圧手段の両端に挿入する加圧プラグ１０からなり、加圧プラグ１０で加圧手段をシールするとともに前記加圧プラグを通して増圧用流体を前記加圧手段内に注入する。また、前記増圧手段は、管状の本体と前記管状の本体の外周部に設けられた加圧プラグ１０から成る加圧体、及び前記加圧体の拡大を拘束する拘束ガイド管からなり、前記管状の本体を通して増圧用流体を加圧プラグ１０に注入することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体の耐圧力試験用の管内耐圧試験機であって、
内部の圧力を上げて外周部で試験対象管体内を加圧する加圧手段と、
前記加圧手段の内部の圧力を上げる増圧手段と、
を含むことを特徴とする管内耐圧試験機。
【請求項２】
前記加圧手段は、ゴムまたは樹脂製の管状の加圧手段、圧力バッグまたはホースからなることを特徴とする請求項１記載の管内耐圧試験機。
【請求項３】
前記増圧手段は、管状の加圧手段、前記管状の加圧手段の拡大を拘束する拘束ガイド管及び前記管状の加圧手段の両端に挿入する加圧プラグからなり、前記加圧プラグで加圧手段をシールするとともに前記加圧プラグを通して増圧用流体を前記加圧手段内に注入することを特徴とする請求項１記載の管内耐圧試験機。
【請求項４】
前記増圧手段は、管状の本体と前記管状の本体の外周部に設けられた加圧プラグから成る加圧体、及び前記加圧体の拡大を拘束する拘束ガイド管からなり、前記管状の本体を通して増圧用流体を加圧プラグに注入することを特徴とする請求項１記載の管内耐圧試験機。
【請求項５】
前記増圧手段は、圧力バッグと、圧力バッグの拡張を拘束すると共に前記試験対象管の両端部を拘束する端部拘束板とからなり、両端の前記端部拘束板はボルト、ナットにより固定されることを特徴とする請求項１記載の管内耐圧試験機。
【請求項６】
前記増圧手段は、内圧がかけられるホースと、前記試験対象管の内部に挿入される仕切管と、前記ホースの拡張を拘束するとともに前記試験対象管及び前記仕切り管の両端部を拘束する端部拘束板と、からなり、
両端の前記端部拘束板はボルト、ナットにより固定されることを特徴とする請求項１記載の管内耐圧試験機。
【請求項７】
試験対象管の内部に加圧手段を挿入する段階と、
加圧手段の内部に増圧手段によって流体圧を加えて前記加圧手段内部を増圧し、前記加圧手段の外周部によって前記試験対象管の内部を加圧する段階と、
を含むことを特徴とする管内耐圧試験方法。
【請求項８】
前記内部を加圧する段階は、
前記試験対象管の長手方向両側に拘束ガイド管を装着する段階と、
前記管体の両端に加圧プラグを装着して前記管体をシールする段階と、
前記加圧プラグに設けられた流体注入孔から流体を圧入する段階と、
からなることを特徴とする請求項７記載の管内耐圧試験方法。
【請求項９】
前記内部を加圧する段階は、
前記試験対象管の内部に加圧手段の圧力バッグを挿入した状態で前記試験対象管の両端部に端部拘束板を装着し、前記両端部の端部拘束板をボルトとナットで締結する段階と、
前記端部拘束板を通して前記加圧手段の圧力バッグに流体を圧入する段階と、
からなることを特徴とする請求項７記載の管内耐圧試験方法。
【請求項１０】
前記内部を加圧する段階は、
仕切管の外周に加圧手段のホースを巻き付ける段階と、
前記ホースを巻き付けた前記仕切管を前記試験対象管の内部に装着する段階と、
前記試験対象管の内部に加圧手段の前記ホースを巻き付けた状態で前記試験対象管の両端部に端部拘束板を装着し、前記両端部の端部拘束板をボルトとナットで締結する段階と、
前記端部拘束板及び前記端部拘束板を通して前記加圧手段のホースに流体を圧入する段階と、
からなることを特徴とする請求項７記載の管内耐圧試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管内耐圧試験機及び試験方法に係り、より詳しくは、上下水道、農業用水、及び工業用水路用の複合構造プラスチック管の簡単でかつ作業現地で実施可能な管内耐圧試験機及び試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９８０年代半ば以降、老朽化した管内に樹脂含浸プラスチック管を反転挿入し、樹脂含浸プラスチック管内に内圧をかけて樹脂含浸プラスチック管を老朽管壁面に貼り付けて硬化させる老朽管更生方法が実施されてきた。
樹脂含浸プラスチック管は、管状に加工したポリエステル不織布からなる樹脂吸着材にポリエステル樹脂を含浸させたものであり、樹脂含浸プラスチック管全体が同一のポリエステル素材で作られていた。そして、耐圧性は、樹脂含浸プラスチック管からサンプルを切り出して引張強度で評価していた。
近年、耐圧性を向上させるため樹脂含浸プラスチック管にグラスファイバーや織布を複合させたものが現れて、更生管以外のプラスチック管にも採用されてきた。
【０００３】
樹脂含浸プラスチック管にグラスファイバーや織布を複合させることにより耐圧性は向上したものの、複合材であるため素材の均一性が低下することになり、耐圧性評価のための試片採取のやり方により特性に大きな差異が生じることになった。このため、試片採取による簡単な耐圧評価が不可能となり、管内に圧力をかけて破断させるバーストテストが行われるようになった。  
さらに、樹脂含浸プラスチック管を用いた管更生では現地で老朽化した管内に更生管を形成するため、現地で採取した試片での耐圧試験とともに現地での耐圧試験が要求された。
【０００４】
従来、管の耐圧試験は直径の２倍以上の長さの管の両端をシールし、管の内部に水圧をかけて実施していた。しかし、管の両端のシールは、管端にフランジが形成されている場合は比較的簡単であったが、管端にフランジ等の接続部がない場合は困難であった。
特に、管更生管を施工現場より切り出して試験する場合は、試片の長さが長くとれず短かくなりフランジもないため耐圧試験の実施が困難であった。
従って、複合構造プラスチック管の耐圧試験を簡略化することは緊急の課題となっていた。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３２３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、複合構造プラスチック管の耐圧試験が簡略化できる管内耐圧試験機及び試験方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、管体の耐圧力試験用の管内耐圧試験機であって、内部の圧力を上げて外周部で試験対象管体内を加圧する加圧手段と、前記加圧手段の内部の圧力を上げる増圧手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記加圧手段は、ゴムまたは樹脂製の管体、圧力バッグまたはホースからなることを特徴とする。
【０００９】
前記増圧手段は、管状の加圧手段、前記加圧手段の拡大を拘束する拘束ガイド管及び前記管状の加圧手段の両端に挿入する加圧プラグからなり、前記加圧プラグで加圧手段をシールするとともに前記加圧プラグを通して増圧用流体を前記加圧手段内に注入することを特徴とする。
【００１０】
前記増圧手段は、管状の本体と前記管状の本体の外周部に設けられた加圧プラグから成る加圧体、及び前記加圧体の拡大を拘束する拘束ガイド管からなり、前記管状の本体を通して増圧用流体を加圧プラグに注入することを特徴とする。
【００１１】
前記増圧手段は、圧力バッグと、圧力バッグの拡張を拘束すると共に前記試験対象管の両端部を拘束する端部拘束板とからなり、両端の前記端部拘束板はボルト、ナットにより固定されることを特徴とする。
【００１２】
前記増圧手段は、内圧がかけられるホースと、前記試験対象管の内部に挿入される仕切管と、前記ホースの拡張を拘束するとともに前記試験対象管及び前記仕切り管の両端部を拘束する端部拘束板と、からなり、両端の前記端部拘束板はボルト、ナットにより固定されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、試験対象管の内部に加圧手段を挿入する段階と、加圧手段の内部に増圧手段によって流体圧を加えて前記加圧手段内部を増圧し、前記加圧手段の外周部によって前記試験対象管の内部を加圧する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
前記内部を加圧する段階は、前記試験対象管の長手方向両側に拘束ガイド管を装着する段階と、前記管体の両端に加圧プラグを装着して前記管体をシールする段階と、前記加圧プラグに設けられた流体注入孔から流体を圧入する段階と、からなることを特徴とする。
【００１５】
前記内部を加圧する段階は、前記試験対象管の内部に加圧手段の圧力バッグを挿入した状態で前記試験対象管の両端部に端部拘束板を装着し、前記両端部の端部拘束板をボルトとナットで締結する段階と、前記端部拘束板を通して前記加圧手段の圧力バッグに流体を圧入する段階と、からなることを特徴とする。
【００１６】
前記内部を加圧する段階は、仕切管の外周に加圧手段のホースを巻き付ける段階と、前記ホースを巻き付けた前記仕切管を前記試験対象管の内部に装着する段階と、前記試験対象管の内部に加圧手段の前記ホースを巻き付けた状態で前記試験対象管の両端部に端部拘束板を装着し、前記両端部の端部拘束板をボルトとナットで締結する段階と、前記端部拘束板及び前記端部拘束板を通して前記加圧手段のホースに流体を圧入する段階と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、試験対象管内に加圧手段を配備し、加圧手段内に圧力をかけることで試験対象管を間接的に加圧できるため試験対象管端部のシールが不要となる。
特に更生管では端部のシールが不要となるため短い試験対象管での試験が可能となり、  試験対象管の採取が容易となる。
また、採取した試験対象管について、現地で簡単に試験ができるため、大幅なコスト削減が可能となる。  
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の加圧プラグ式小口径管内耐圧試験の実施状況を示す図である。
【図２】本発明の加圧プラグ式大口径管内耐圧試験の実施状況を示す図である。
【図３】本発明の圧力バッグ式管内耐圧試験の実施状況を示す図である。
【図４】本発明のホース式管内耐圧試験の実施状況を示す図である。
【図５】本発明の試験対象管の断面図である。
【図６】本発明の試験対象管の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
２種以上の素材からなる複合構造プラスチック管には強化プラスチック管、管更生管がある。
図５，６は試験対象管となる複合構造プラスチック管の断面を示す図である。
図５の複合構造プラスチック管は、内周部から内プラスチックフィルム、樹脂吸着材、耐圧インターライナーの順に構成されている。
図６の複合構造プラスチック管は、内周部から内プラスチックフィルム、樹脂吸着材、グラスファイバー複合樹脂吸着材、樹脂吸着材複合耐圧インターライナー、樹脂吸着材、外プラスチックフィルムの順に構成されている。
プラスチックフィルムには、主として０．３〜２．０ｍｍ厚のポリエチレンフィルムが使用される。
耐圧インターライナーは、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ビニロン等の織布を管状に加工した管状の織布である。
耐圧インターライナーを管状に加工する方法としては、糸を管状に編む方法、またはシート状織布の両端を縫合、接着、または溶着する方法がある。
【００２０】
樹脂吸着材は、織布と不織布をニードルで結合させた素材を管状に加工したものであり、主としてポリエステル、ビニロン、アクリル等の不織布またはグラスファイバーを素材としている。
樹脂吸着材には液状の不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸される。
樹脂が含浸されたライニング材は老朽管内に挿入された後、加圧されて老朽管壁に圧着され熱硬化性樹脂を硬化させることにより老朽管内に管更生管を形成する。
管更生管は、現場で硬化させて製作される管であるため試験対象管は、施工管路内から採取され耐圧試験に供される。
耐圧試験としては、許容圧力内での耐圧性の確認、バースト圧力の測定、または、耐圧クリープ試験等が行われる。
【００２１】
本発明による耐圧試験では、上記のような複合構造プラスチック管を長さ２ｍ以下に切断し、複合構造プラスチック管の内部にゴムまたは樹脂製の管状の加圧手段、圧力バッグまたはホースからなる加圧手段を配備する。、
加圧手段には、管状、圧力バッグ、またはホース等を使用するため加圧により伸びるが、織布、または不織布で補強してもよい。
加圧には、０．２ＭＰａ以下の低圧の場合は空気圧を用い、０．２ＭＰａ以上の高圧の場合は水圧を使用する。使用する水の温度は通常２３℃近傍に調整される。試験対象管の両端部には試験対象管の拡張を拘束するために金属板やネット製の拘束体を配備する。
【００２２】
以下、添付図面に基づき、本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明の小口径管用加圧プラグ式管内耐圧試験の実施状況を示す図、図２は、本発明の大口径管用加圧プラグ式管内耐圧試験の実施状況を示す図、図３は、本発明の圧力バッグ式管内耐圧試験の実施状況を示す図、図４は、本発明のホース式管内耐圧試験の実施状況を示す図である。
また、図５、６は、本発明の試験対象管である複合構造プラスチック管の断面図である。
本発明は、管体の耐圧力試験用の管内耐圧試験機に係る発明であり、管体の内周部にゴムまたは樹脂製の加圧手段を装着し、この加圧手段の内部を流体等で増圧して間接的に管体に圧力をかける管内耐圧試験機及びその試験方法である。
加圧手段としては管状の加圧手段、バッグまたはホースが採用可能であり、加圧手段内部の圧力を増圧して外周部で試験対象管体内周部を加圧する。
管状の加圧手段、圧力バッグまたはホース等の加圧手段はゴムまたは樹脂製のものが使用される。
【００２３】
増圧方法としては、試験対象管体のサイズその他の条件により、加圧プラグ式、圧力バッグ式及びホース式がある。
図１は、小口径管用の加圧プラグ式の実施状況を示す図である。
この方法は、管状の加圧手段２、加圧手段２の拡大を拘束する拘束ガイド管３及び管状の加圧手段２の両端に挿入する加圧プラグ４を用意し、加圧プラグ４で管状の加圧手段２をシールするとともに加圧プラグ４を通して増圧用流体を前記管状の加圧手段２内に注入する。
１端に装着された加圧プラグ４には増圧用流体を注入する注入孔が設けられ、増圧用流体は、貯水タンク５からポンプ６によりバルブ７を経由して供給される。
他端に装着された加圧プラグ４には圧力計８が取り付けられており、管状の加圧手段２の圧力を検出するようにしている。
【００２４】
図２は、大口径管用の加圧プラグ式の実施状況を示す図である。
この方法は、増圧手段が管状の本体９と管状の本体９の外周部に設けられた加圧プラグ１０からなる加圧体１１、及び加圧体１１の拡大を拘束する拘束ガイド管１２からなり、管状の本体９を通して増圧用流体を加圧プラグ１０に注入する。
管状の本体９の外周部に設けられた加圧プラグ１０には管状の本体９を通して増圧用流体が注入される。増圧用流体は、貯水タンク５からポンプ６によりバルブ７を経由して供給される。
加圧プラグ１０には圧力計８が取り付けられており、加圧プラグ１０の圧力を検出するようにしている。
【００２５】
図３は、圧力バッグ式の実施状況を示す図である。
この方法は、圧力バッグ１３と、圧力バッグ１３の拡張を拘束すると共に試験対象管１の両端部を拘束する端部拘束板１４とからなり、両端の端部拘束板１４がボルト、ナットにより固定されている管内耐圧試験機を使用するものである。
圧力バッグ１３には端部拘束板１４を通して増圧用流体が注入される。
増圧用流体の供給は上記各方式と同様に行われる。
図４は、ホース式の実施状況を示す図である。
この方法は、内圧がかけられるホース１５と、試験対象管１の内部に挿入される仕切管１６と、ホース１５の拡張を拘束するとともに試験対象管１及び仕切管１６の両端部を拘束する端部拘束板１７と、からなり、両端の端部拘束板１７はボルト、ナットにより固定されている管内耐圧試験機を使用するものである。
内圧がかけられるホース１５は、試験対象管１の内部に挿入される前に予め仕切管１６の外周部に巻付けておき、ホース１５が巻き付けられた状態の仕切管１６を試験対象管１の内周部に挿入して内圧をかける。
増圧用流体の供給は上記各方式と同様に行われる。
【００２６】
次に、管内耐圧試験方法について説明する。
管内耐圧試験では、まず、試験対象管の内部に加圧手段を挿入し、加圧手段の内部に増圧手段によって流体圧を加えて加圧手段内部を増圧し、加圧手段の外周部によって試験対象管の内部を加圧する。
図１の加圧プラグ式では、試験対象管１の長手方向両側に拘束ガイド管３を装着し、管状の加圧手段２の両端に加圧プラグ４を装着して管状の加圧手段２をシールする。
その後、加圧プラグ４に設けられた流体注入孔から流体を圧入して管状の加圧手段２の内圧を上げて管状の加圧手段２を膨張させ試験対象管１に間接的に圧力をかける。
図２の加圧プラグ式では、管状の本体９と管状の本体９の外周部に設けられた加圧プラグ１０からなる加圧体１１を試験対象管１の内部に装着し、加圧プラグ１０の内部に流体圧を加えて増圧し、加圧体１１の外周部を覆う加圧プラグ１０
によって試験対象管１の内部を加圧する。
【００２７】
図３の圧力バッグ式では、試験対象管１の内部に加圧手段の圧力バッグ１３を挿入した状態で試験対象管１の両端部に端部拘束板１４を装着し、両端部の端部拘束板１４をボルトとナットで締結する。
圧力バッグ１３への流体圧入は、端部拘束板１４を通して行う。
図４のホース式では、予め仕切管１６の外周に加圧手段のホース１５を巻き付け、ホース１６を巻き付けた仕切管１６を試験対象管１の内部に装着する。
試験対象管１の内部に加圧手段のホース１５を巻き付けた状態で試験対象管１の両端部に端部拘束板１７を装着し、両端部の端部拘束板１７をボルトとナットで締結した後、端部拘束板１７を通して加圧手段のホース１５に流体を圧入する。
【００２８】
上記の通り、本発明の耐圧試験では、試験対象管内に加圧手段を配備し、加圧手段内に圧力をかけることで試験対象管を間接的に加圧できるため試験対象管端部のシールが不要となる。
また、更生管では端部のシールが不要となるため短い試験対象管での試験が可能となり、  試験対象管の採取が容易となる。
さらに、採取した試験対象管について、現地で簡単に試験ができるため、大幅なコスト削減が可能となる。
【符号の説明】
【００２９】
１  試験対象管
２  管状の加圧手段
３  拘束ガイド管
４  加圧プラグ
５  貯水タンク
６  ポンプ
７  バルブ
８  圧力計
９  管状の本体
１０  加圧プラグ
１１  加圧体
１２  拘束ガイド管
１３  圧力バッグ
１４  端部拘束板
１５  ホース
１６  仕切管
１７  端部拘束板
２１  内プラスチックフィルム
２２  樹脂吸着材
２３  耐圧インターライナー
２４  グラスファイバー複合樹脂吸着材
２５  樹脂吸着材複合耐圧インターライナー
２６  外プラスチックフィルム
【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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