(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮径変形状態で軟化させて既設管に挿入され、内側に供給される加圧加熱気体で前記既設管の内面を被覆するように拡径変形させる熱可塑性樹脂製のインサーションパイプの製造方法であって、
押出成形した熱可塑性樹脂製のパイプを冷却した後、そのパイプを軟化点まで加熱して強制的に縮径変形させ、その縮径変形させたパイプを、拡径変形を規制する状態で加熱してアニーリングを行うインサーションパイプの製造方法。
【請求項２】
前記縮径変形させたパイプをドラムに巻き取って前記拡径変形を規制する請求項１記載のインサーションパイプの製造方法。
【請求項３】
前記縮径変形させたパイプを冷却した後、前記アニーリングの開始前にそのパイプを予備加熱する請求項１又は２記載のインサーションパイプの製造方法。
【請求項４】
前記アニーリングを行う為のスチームの発生圧力を調節して、前記アニーリングの開始前にそのパイプを予備加熱する請求項３記載のインサーションパイプの製造方法。
【請求項５】
前記パイプを中密度のポリエチレン樹脂で製造し、前記アニーリングを約１２０℃〜１２５℃で２．０時間〜２．５時間行う請求項１〜４のいずれか１項記載のインサーションパイプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縮径変形状態で軟化させて既設管に挿入され、内側に供給される加圧加熱気体で前記既設管の内面を被覆するように拡径変形させる熱可塑性樹脂製のインサーションパイプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記インサーションパイプは、屈曲している既設管でも円滑に挿入できるように、縮径変形状態で軟化させて既設管に挿入されるものであり、従来、押出成形した熱可塑性樹脂製のパイプを冷却した後、そのパイプを軟化点まで加熱して強制的に縮径変形させ、その縮径変形させたパイプをそのまま冷却してインサーションパイプを製造している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の製造方法で製造したインサーションパイプは、縮径変形させたパイプをそのまま冷却しているため、縮径変形前の形状に戻そうとする内部応力が発生しており、既設管に挿入しながら軟化させるべく加熱するに伴って、縮径変形前の形状に戻ろうとして拡径変形し易く、既設管内への挿入抵抗が増大する欠点がある。
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであって、既設管内への挿入抵抗の軽減を図れるインサーションパイプを製造できるようにすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、縮径変形状態で軟化させて既設管に挿入され、内側に供給される加圧加熱気体で前記既設管の内面を被覆するように拡径変形させる熱可塑性樹脂製のインサーションパイプの製造方法であって、押出成形した熱可塑性樹脂製のパイプを冷却した後、そのパイプを軟化点まで加熱して強制的に縮径変形させ、その縮径変形させたパイプを、拡径変形を規制する状態で加熱してアニーリングを行う点にある。
【０００５】
つまり、軟化点まで加熱して強制的に縮径変形させたパイプを拡径変形を規制する状態で加熱してアニーリングを行うので、縮径変形状態を維持したまま内部応力が除去され、既設管に挿入しながら軟化させるべく加熱するに伴って、拡径変形しにくい。
【０００６】
従って、既設管内への挿入抵抗の軽減を図れるインサーションパイプを製造できる。
【０００７】
請求項２記載の発明の特徴構成は、前記縮径変形させたパイプをドラムに巻き取って前記拡径変形を規制する点にある。
【０００８】
つまり、縮径変形させたパイプをドラムに巻き取ることにより、その拡径変形を、径方向で隣り合うパイプどうしの接当で互いに規制することができる。
【０００９】
従って、ベルト等の拘束具で拘束して規制する場合に比べて、拡径変形を簡便に規制でき、また、ドラムに巻き取った状態のインサーションパイプを製造できるので、搬送時や使用時における取り扱いが容易になる。
【００１０】
請求項３記載の発明の特徴構成は、前記縮径変形させたパイプを冷却した後、前記アニーリングの開始前にそのパイプを予備加熱する点にある。
【００１１】
つまり、縮径変形させたパイプを冷却した後、アニーリングを開始するべく急激に加熱してもパイプの全体が均一に昇温せず、先に昇温した部位が、内部応力が充分除去されないうちに軟化して、縮径変形前の形状に戻ろうと変形し易く、特に、パイプの拡径変形をベルト等の拘束具で拘束して規制している場合、その拘束部位が拘束具に食い込んだような形状に仕上がることがあるが、アニーリングの開始前にそのパイプを予備加熱するので、パイプの全体を均一に昇温させ易く、パイプ全体が縮径変形前の形状に戻りにくい。
【００１２】
従って、既設管に挿入し易い、略均質な仕上がりのインサーションパイプを製造できる。
【００１３】
請求項４記載の発明の特徴構成は、前記アニーリングを行う為のスチームの発生圧力を調節して、前記アニーリングの開始前にそのパイプを予備加熱する点にある。
【００１４】
つまり、スチームの発生圧力を調節することで、そのスチームの温度を調節することができ、パイプを所望の温度に予備加熱できるように調節し易い。
【００１５】
請求項５記載の発明の特徴構成は、前記パイプを中密度のポリエチレン樹脂で製造し、前記アニーリングを約１２０℃〜１２５℃で２．０時間〜２．５時間行う点にある。
【００１６】
つまり、中密度のポリエチレン樹脂製のパイプの場合、アニーリングを約１２０℃〜１２５℃で２．０時間〜２．５時間行うことにより、既設管に挿入し易い、略均質な仕上がりのインサーションパイプを製造できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１，図２は、本発明によるインサーションパイプＰの製造方法を示し、中密度ポリエチレン樹脂（ＪＩＳ  Ｋ  ６７７４に準拠：熱可塑性樹脂の一例）を押出成形により製造した円筒状のパイプ（外径１４０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）Ｐ１を一旦自然冷却した後、そのパイプＰ１を加熱室Ａに収容して１２０℃〜１３０℃の軟化点まで加熱して軟化させ、その軟化したパイプＰ２を強制的に縮径変形させ、その縮径変形させたパイプＰ３を、拡径変形を規制する状態で加熱してアニーリングを行い、インサーションパイプＰを製造するようにしてある。
【００１８】
前記加熱室Ａには、図示しないボイラーで発生した加熱用のスチームを供給するスチーム供給管Ｂが接続され、パイプＰ１をその長手方向に沿って受け止め支持する下受け治具１と、その下受け治具１の内側に向けて押し下げられる押下刃２と、縮径変形させたパイプＰ３を巻き取るドラム３とが設けられている。
【００１９】
前記ボイラーには、そのスチームの発生圧力（以下、スチーム圧という）を調節する調圧手段が設けられ、この調圧手段の操作でスチーム圧を調節して、加熱室Ａ内に供給するスチーム温度を調節し、もって、加熱室Ａ内の温度を調節するように構成されている。
【００２０】
前記下受け治具１は、パイプ長手方向に沿った下部横軸周りで縮径方向と拡径方向とに亘って揺動操作自在な樋状に構成されている。
【００２１】
前記押下刃２は、パイプ長手方向に沿って下受け治具１と略同じ長さで一連に設けられ、エアシリンダ４の伸縮作動で、下受け治具１の内側に押し下げる状態と、下受け治具１の上方に持ち上げる状態とに、切り換え操作自在に設けられている。
【００２２】
そして、円筒状のパイプＰ１を下受け治具１に受け止め支持して、スチーム供給管Ｂから供給されるスチームで軟化点まで再加熱し（図１（イ）参照）、そのパイプＰ１が軟化すると、押下刃２を押し下げて径方向に屈曲させ（図１（ロ）参照）、更に、下受け治具１を縮径方向に揺動操作して、断面が略ハート型になるように強制的に縮径変形させる（図２（ハ）参照）。
【００２３】
前記縮径変形させたパイプＰ３は、後述するアニーリングにおいて拡径変形しないように、ドラム３に連続的に巻き取って拘束し、ドラム３ごと自然冷却して、断面を略ハート型に保持したまま保存する。
尚、パイプＰ３のドラム３への巻き取り始端側は、ドラム３に設けたスチーム供給路３ａに連通接続されている。
【００２４】
次に、図２（ニ）に示すように、スチーム供給管Ｂから供給されるスチームでアニーリングを行うのであるが、スチーム圧を急激に上昇させてスチーム温度を上げても、ドラム３に巻き取ったパイプＰ３の全体が均一に昇温せず、ドラム３の外周側に巻き取られている部位が早く昇温して、その部位が内部応力が充分除去されないうちに軟化し、縮径変形前の形状に戻ろうとする傾向が強い。
【００２５】
そこで、本実施形態では、アニーリングの開始前に、調圧手段の操作によって、スチーム圧を０．０８ＭＰ−Ｇで１０分間保持し、その後、スチーム圧を０．１０ＭＰ−Ｇで３０分間保持して、スチーム温度を段階的に上げながら、そのパイプＰ３を予備加熱する。
【００２６】
その後、スチーム圧を０．１２ＭＰ−Ｇで２．０時間〜２．５時間保持して、１２０℃〜１２５℃の温度でアニーリングを行ってから自然冷却して、ドラム３に巻き取った状態の略均質なインサーションパイプＰを製造する。
【００２７】
図３，図４は、上述の製造方法で製造したインサーションパイプＰを使用して、地中に埋設したガス管（既設管の一例）ＧＰの内面を被覆する工法を示し、施工対象範囲の両端位置にピットＣ１，Ｃ２を掘削して、一方のピット（以下、発進側ピットという）Ｃ１の入り口に、ドラム３に巻き取ってあるインサーションパイプＰと、そのインサーションパイプＰの内部にスチーム供給路３ａを通してスチームを供給するボイラー５とを載せた作業車６を待機させ、他方のピット  （以下、到達側ピットという）Ｃ２の入り口にウインチ７を載せた作業車８を待機させる。
【００２８】
そして、両ピットＣ１，Ｃ２内のガス管ＧＰを開口させて、その開口部から牽引用のワイヤーＷＰを挿通し、その一端側をインサーションパイプＰの繰り出し端部に連結し、他端側をウインチ７に連結しておく（図３（イ）参照）。尚、インサーションパイプＰの繰り出し側端部は予め密閉してある。
【００２９】
そして、ドラム３に巻き取ったままのインサーションパイプＰ内にボイラー５で発生させたスチームを送り込んで加熱し、そのインサーションパイプＰが軟化すると、ウインチ７を駆動してワイヤーＷによりガス管ＧＰ内に引き込んで挿入し、発進側ピットＣ１と到達側ピットＣ２とに亘って挿通する（図３（ロ），  （ハ）参照）。
【００３０】
次に、スチーム圧を０．１ｋｇｆ／ｃｍ２  〜１．７ｋｇｆ／ｃｍ２  に加圧して、インサーションパイプＰをガス管ＧＰの内面に沿うように拡径変形させた後、冷却して、もって、ガス管ＧＰの内面をそのインサーションパイプＰで被覆する（図４（イ），（ロ）参照）。
【００３１】
因みに、４５度のベンドが４箇所に設けられている内径が１５０ｍｍの鋼製ガス管に、上記インサーションパイプＰを挿入したところ、その牽引抵抗は、４．９ｋＮ（５００ｋｇｆ）程度であった。これは従来の約１／５である。
【００３２】
〔別実施形態〕
１．上記実施形態では、熱可塑性樹脂として中密度のポリエチレン樹脂を示したが、例えばポリオレフィン樹脂であってもよい。
２．上記実施形態では、強制的に縮径変形させたパイプを一旦自然冷却してからアニーリングを行ったが、強制的に縮径変形させたパイプを冷却せずにアニーリングを行ってもよい。
３．上記実施形態では、強制的に縮径変形させたパイプをドラムに巻き付けてその拡径変形を規制したが、強制的に縮径変形させたパイプに一定間隔でベルトを巻き付けて、その拡径変形を規制してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】インサーションパイプの製造方法を示す概略斜視図
【図２】インサーションパイプの製造方法を示す概略斜視図
【図３】インサーションパイプによる被覆工法を示す概略図
【図４】インサーションパイプによる被覆工法を示す概略図
【符号の説明】
ＧＰ    既設管
Ｐ１    熱可塑性樹脂製のパイプ
Ｐ３    縮径変形させたパイプ
３      ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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