(57)【要約】少なくとも、長手方向の伸張を制限する被膜補強スクリム（３５）の外側不浸透性層を有する長手方向に補強された樹脂注入した、その場硬化型ライナー（２１）が提供される。連続的なある長さの樹脂浸透性ライナーが平らな状態で供給され、樹脂注入される。樹脂注入されたライナーは、次に、チューブ形成器に供給され、ここで、横糸方向よりも縦糸方向に大きな強度を有するチューブ状の樹脂不浸透性被膜スクリムが、チューブ状に供給され、シールされ、そして、連続的に内側チューブ状部材に対して反転され、反転したラッピングは、チューブ状部材を被う。この補強ライナーは、また、長手方向に補強された、完全な内側不浸透性層（２２）を有しても良く、これが、既存のパイプに敷設される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一層のチューブ状の樹脂浸透性物質と、
前記チューブ状部材に対して配置され、縦方向に大きな強度を有する樹脂不浸透性被膜スクリム層を含む、その場硬化型ライナー。
【請求項２】
前記チューブ状部材が、完全な内側不浸透性層を有する、請求項１にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項３】
前記浸透性層がフェルト材料である、請求項２にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項４】
前記フェルト材料はポリエステルである、請求項３にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項５】
前記スクリム層は、縦方向に大きな強度を有する織布ポリエステルスクリムである、請求項１にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項６】
前記樹脂不浸透性被膜スクリム層は、ポリオレフィンコーティングを有する、請求項１にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項７】
前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンである、請求項６にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項８】
完全な内側不浸透性層は、縦方向に大きな強度を有する被膜スクリムである、請求項２にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項９】
スクリム層は、織布ポリプロピレンである、請求項８にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項１０】
前記ポリオレフィンは、繊維化したものである、請求項９にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項１１】
樹脂不浸透性被膜スクリム層は、ポリオレフィンで被膜されている、請求項９にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項１２】
前記ポリオレフィンは、ポリプロピレンである、請求項１１にかかる、その場硬化型ライナー。
【請求項１３】
樹脂浸透性材料からなる第一シール済みチューブ状部材を、平置きの状態で供給する工程と、
前記チューブ状素材に渡って、縦方向に、より大きな強度を持つ樹脂不浸透性被膜スクリムを配置する工程と、
前記不浸透性被膜スクリム層をシールする工程を含む、長手方向に補強されたその場硬化型ライナーを用意する方法。
【請求項１４】
樹脂不浸透性被膜スクリムのチューブを、第一方向に移動して、連続的に供給する工程と、
内側チューブ状部材が反対方向に移動して、内側不浸透性層を包む樹脂浸透性被膜スクリムを有するラップされたチューブ状ライナーを形成する時、樹脂不浸透性被膜スクリムのライナーを反転させて、内側チューブ状部材を包む工程により、第一チューブ状部材に樹脂不浸透性被膜スクリムを配置する工程により、前記樹脂不浸透性被膜スクリムは、第一チューブ部材に対して配置される、請求項１３にかかる方法。
【請求項１５】
樹脂不浸透性被膜スクリムを樹脂浸透性材料に配置する以前に、樹脂浸透性材料に樹脂を注入する工程を含む、請求項１３にかかる方法。
【請求項１６】
樹脂浸透性材料に樹脂注入する工程は、樹脂不浸透性被膜スクリムを樹脂浸透性材料に配置する以前に、第一内側チューブ状部材を樹脂液容器に通す工程を含む、請求項１３にかかる方法。
【請求項１７】
被膜スクリムチューブを樹脂浸透チューブ状部材に対して反転させる以前に、平面エッジを会わせて、連続的に被膜スクリムをチューブの形状に形成することにより、被膜スクリムのチューブを作成する工程を含む、請求項１４にかかる方法。
【請求項１８】
入口端と出口端を有する形成チューブに、外側スクリムを供給する工程と、
チューブ状部材を、前記形成チューブの入口端へと通す工程と、
被膜スクリムが、形成チューブの入口端に通過する時、被膜スクリムをチューブ状部材に対して、反転させる工程と、
コーティングしたチューブ状部材が形成チューブの出口端を出る時、このチューブ状部材を取り除く工程を含む、請求項１４にかかる方法。
【請求項１９】
縦方向に大きな強度を有する織布スクリムと、
前記織布スクリムを包む樹脂不浸透性材料からなるコーティングから構成される、その場硬化型ライナー用の長手方向補強用不浸透性コーティング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の導管およびパイプラインの溝掘り不要の修復のためのその場硬化型ライナーに関するものであり、特に、内側不浸透性の層と共に、ライナーの外側上面上の樹脂不浸透性被膜スクリムにより、縦方向に補強したその場硬化型ライナーに関するものであり、概ライナーは、既存の導管の溝掘り不要の修復に適したものである。
【背景技術】
【０００２】
流体を導通させるための既存の導管、及びパイプライン、とりわけ、地中のパイプ、例えば、下水管や雨水管、水道管やガス管などは、流体のリークにより、しばしば、修復が必要であることは一般に良く知られている。リークは、外部環境から内部、または、パイプラインの導部へと起きていることもあり、あるいは、パイプラインの導部から周辺環境へとおきていることもある。内向きのリーク、または、外向きのリークのいずれにせよ、このリークを避けることが望ましい。
【０００３】
既存の導管内でのリークは、パイプの元々の敷設が不適切であることが原因でおこるかもしれないし、あるいは、標準的な経年劣化、または、腐食性、研磨性の物質を流すことによる劣化により、おこるかもしれない。また、パイプのジョイント部の、またはその周辺の亀裂は、その環境の状態、例えば、地震や上方の地表での大型車の走行、あるいは、自然のあるいは人工の類似の振動、あるいは、その他のそのような原因によりおこるかもしれない。原因はともかく、このようなリークは望ましいことではなく、パイプライン中で運ばれている流体を無駄にしたり、周辺の環境にダメージを与え、人々の健康に対して危険な脅威となる可能性がある。もし、リークが続くとしたら、まわりの土が無くなり、導管の側面の支えが欠損することにより、既存の導管は構造的な機能不全に陥るであろう。
【０００４】
上昇し続ける労働コスト、及び機械のコストのため、地中のリークしているかもしれないパイプ、または、部品を、既存のパイプを掘り起こして、新品と取り替えることにより、補修することは極めて難しく、また非経済である。そのため、既存のパイプラインを、そのままにして修理または修復するという方法が色々と提案されてきた。これらの新しい手法は、建設期間中、一般の人に大きな不便さを与えず、パイプやパイプ部品を掘り起こして交換することに関連した出費と危険を避けることができる。現在広く使用されている最も成功したパイプラインの修理、または溝掘り不要の修復法の１つは、はインシチュフォーム工法と呼ばれている。このインシチュフォーム工法は、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に詳細に記述されており、この全ての内容は参照により本案件に編入される。
【０００５】
インシチュフォーム工法の標準的な実用例では、外側に不浸透性のコーティング材をほどこした、熱硬化性の樹脂を浸透したフェルト布、発泡材、または、類似の樹脂浸透性材料からなる、細長く柔軟なチューブ状のライナーを既存のパイプラインに敷設する。この工法の、もっとも広く実用化されている実施例において、ライナーは、前記のインシチュフォーム特許、特許文献２及び特許文献３に記述しているように、反転挿入工法により敷設される。反転挿入工程において、パイプラインの長さ方向に沿って、ライナーが広がると、反転したライナーの内部に放射状にかけられる圧力は、このライナーをパイプラインの内側表面に押し付け契合させる。インシチュフォーム工法は以下の別の方法で行うこともできる。すなわち、ライナー内において反転挿入した別体の流体不浸透性膨張袋またチューブを使用し、ロープまたはケーブルを使用して樹脂浸透ライナーを導管内で引っ張ることにより、ライナーを既存パイプラインの内壁に硬化させる。このような、樹脂浸透ライナーは、一般に、その場硬化型パイプ、または、CIPPライナーとよばれ、このCIPPライナーの敷設をCIPP敷設と呼ぶ。
【０００６】
本発明、及び、Ｐｕｌｌ−ｉｎ−ａｎｄ−ｉｎｆｌａｔｅ  ＣＩＰＰ敷設のための従来型のその場硬化型の柔軟性のあるチューブ状のライナーは、初期状態において、比較的柔軟で実質的に不浸透性のポリマーからなる滑らかな層を外側コーティングとして有している。この外側コーティングは、樹脂を、フェルトのような樹脂浸透性材料からなる内側層に注入させることを可能にしている。反転挿入を行うと、この不浸透性層はライナーの内側となり、樹脂浸透層は、既存のパイプラインの壁に接触する。柔軟性のあるライナーがその場で敷設されるとき、パイプラインは、内部より、水や空気のような反転挿入用の流体を使用して、パイプラインに圧力を与え、ライナーを径方向外向きに押しつけて、既存のパイプラインの内部表面に一致させ、契合させることが好ましい。樹脂の硬化は、水のような熱硬化用の流体を、反転挿入するライナーの先端に取り付けた再循環ホースを介して、反転挿入したライナーに導入することによっておこなわれる。次に、浸透性材料に浸透された樹脂は、硬化され、固く、既存のパイプライン内に密接にフィットした硬いパイプ内張を形成する。この新しいライナーは、効果的に、いずれのクラックをシールし、また、いずれのパイプ部およびパイプジョイントの劣化を修復し、既存のパイプの内側、及び外側、いずれのリークも防ぐという目的を果たす。硬化した樹脂は、また、既存のパイプラインの壁を強化し、周辺の環境に対して、付加的な支持構造を提供する。
【０００７】
チューブ状のその場硬化型ライナーが、Ｐｕｌｌ−ｉｎ−ａｎｄ−ｉｎｆｌａｔｅ法により敷設される時、ライナーは、反転挿入プロセスの場合と同様に樹脂が注入され、次に、しぼんだ状態において、既存のパイプラインの中へと引っ張られ、位置決めされる。典型的な敷設においては、下端にエルボーを有するダウンチューブ、膨張パイプ、または、導管を、既存のマンホール、またはアクセス地点に位置決めする。そして、反転挿入袋を、ダウンチューブに通過させ、エルボーの水平部分の口に渡って、開いて、袖を裏返すようにし、しぼんだライナー部に挿入する。既存の導管内のしぼんだライナー部は、膨張袋の折り返し端に渡って位置決めされ、かつ、取り付けられる。次に、水のような反転挿入用の流体がダウンチューブに供給され、そして、この水圧により、膨張袋を、エルボーの水平部から押しだし、しぼんだライナーを、既存の導管の内部表面に対して、拡張させる。膨張袋の反転挿入は、この袋が下流のマンホール、または、第二アクセス地点まで拡がって到達するまで行われる。このとき、既存の導管の内部表面に押しつけられたライナーは、硬化することが可能である。硬化は、反転挿入用袋の端に結ばれた再循環ラインと、概ね同じように、熱硬化用水を膨張袋に導入することによってなされ、樹脂浸透層内の樹脂を硬化する。
【０００８】
ライナー中の樹脂が硬化した後、膨張袋は、取り除いても良いし、また、硬化したライナーの適当な場所にそのまま置いておいても良い。Ｐｕｌｌ−ｉｎ−ａｎｄ−ｉｎｆｌａｔｅ法も、反転挿入法も、典型的には、処理の間、何回かは、人が、制限されたマンホール空間に立ち入る必要がある。たとえば、反転挿入するライナー、または、袋をエルボー端に固定するため、及び、これをしぼんだライナーに挿入するため、人が立ち入る必要がある。
【０００９】
どのようにライナーを敷設するかによらず、熱硬化性樹脂は、「ウェットアウト」とよばれる処理により、熱硬化性樹脂は、ライナーの樹脂吸収層に注入される。このウェットアウト処理は、良く知られたラインイング技術と同様に、一般に、外側不浸透フィルムの端、または、これに形成した開口を介して、樹脂を樹脂吸収層に注入する過程と、真空に引く過程と、樹脂浸透したライナーをニップローラーを介して、通過させる過程を要する。多種多様な樹脂、たとえば、ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ樹脂等を使用することができ、これらは、任意に改変することができる。室温においては、比較的安定であり、一方、空気、蒸気、または、熱水で熱した場合、または、紫外線などの適当な輻射により、速やかに硬化する樹脂を使用することが好ましい。
【００１０】
一つの、このように、真空浸透により、ライナーをウェットアウト処理する手順が、インシチュフォーム工法の特許文献４に記述されている。ライナーが、内側、及び外側の樹脂注入層を有している場合、上記の特許文献１の特許に記述されているように、このチューブ状ライナーは、平らにして供給し、この平らにしたライナーの対抗する側に切れ込みを形成し、両側から樹脂を注入してもよい。特許文献５には、敷設時に、ライナーの尾端において真空を引きつつウェットアウト処理を行うための他の装置が記述されている。これらの特許の各々についての内容は、参照により本案件に編入される。
【００１１】
最近、Ｐｕｌｌ−ｉｎ−ａｎｄ−ｉｎｆｌａｔｅ法において、空気を用いて、近接したアクセス地点から、袋を、引っ張り込んだライナー内へ反転挿入するように改良する努力がなされている。反転挿入する袋が、末端のアクセス地点に到達すると、近接したアクセス地点に蒸気が導入され、樹脂浸透層の硬化が開始される。この処理は、硬化用流体として、蒸気を使用することにより、エネルギーを増大させて、速やかに硬化を行うことができるという利点を提供する。しかしながら、この処理は、袋を、引っ張り込んだ、樹脂注入したライナーへ反転挿入する過程を要する。この、袋を引っ張り込んだライナーに反転挿入する過程を避けるとすると、地表において反転挿入過程を行うことになる。例えば、特許文献６において、この処理は、既存の導管にホースアセンブリを引っ張り込む前に、地表において、調整ホースを平置きライニングホースへと挿入する過程を含む。この処理では、地下での反転挿入過程を避けることができるが、引っ張り込む前に地上にてレイアウト可能なライニング部材の長さに、厳しく制限される。
【００１２】
この反転挿入過程を避けるための一つのさらなる示唆として、内側コーティングと外側コーティングを備えたライナーを作成し、硬化用流体が、引っ張り込んだライナーに直接導入できるようにしたものがある。ここでの不利益は、内側、及び外側の不浸透性コーティングの間に配置された樹脂浸透性材料に樹脂を注入させようとする時に困難に直面することである。この外側コーティングは、樹脂浸透ライナーを取り扱うための、そして、ライナーを、既存の導管へと引っ張り込むことを可能とするための本質的な部材として残る。一方、内側コーティングは、蒸気により硬化する全ての場合において、望まれている。
【００１３】
典型的な８インチの直径で、６ｍｍ厚のライナーは、ウェットアウト処理前、１フィートあたり、約７．５オンスの重量を有する。１フィートあたり、約３ポンドの樹脂が浸透され、その結果、重量は、ほとんど、７倍増加の、１フィートあたり、３．５ポンドとなる。この場合、３５０ポンドの装填を行った２００フィート長さのライナーは、長さ方向に、約３％伸びている。５０００ポンドの装填を行うと、８インチライナーは、３５乃至４０パーセント伸張する。ゆえに、マンホール間の、典型的な３００フィートのライナーは、３０フィートほど伸張するかもしれない。大きな口径のライナーにおける、この重量の増加は、引き込みに要する装填量を、ものすごい量にする。よって、引き込みが可能なライナーの長さを著しく制限する。同様なことは、かなりの程度で、より大きな口径のライナーについても正しい。ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）規格１７８３−９６によると、布チューブの、許容可能な縦方向の伸張は、不浸透性袋が布製チューブに敷設されるか、または、推奨引っ張り力を超えた後、計測された全長の５％を超えない。
【００１４】
この伸張の問題の解決策の一つは、ライナーの樹脂浸透性層の中、あるいは、それらの間に補強繊維を加えることである。例えば、特許文献７において、補強繊維の織布、または、メッシュを、ライナーの樹脂吸収層の一つに縫い合わせ、または、火炎接着する。この開示された織布は、グラフィカルな、または、グリッドパターンであり、放射状の繊維、斜交平行、または、ランダムな向きを向いた繊維を有する斜交平行の織布により、支えられている。
【００１５】
これらの、長手方向の強さを増加させるという提案は利用できる。しかし、重い織布は、樹脂の注入を妨げる傾向にあり、また、ＣＩＰＰ設置に必要な円周部の伸張を引き下げる傾向にあるので、これらの提案においては、織布を取り扱うのが、また、織布を樹脂吸収層の一つに付着させることが困難である。従って、容易に作成でき、かつ、先行技術において直面する困難を避けうる、長手方向に補強したライナーを作成することが望まれている。
【特許文献１】米国特許第４，００９，０６３号
【特許文献２】米国特許第４，０６４，２１１号
【特許文献３】米国特許第４，１３５，９５８号
【特許文献４】米国特許第４，３６６，０１２号
【特許文献５】米国特許第４，１８２，２６２号
【特許文献６】米国特許第６，２７０，２８９号
【特許文献７】米国特許第５，８６８，１６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
一般的に、本発明によると、溝掘り不要の既存パイプラインの修復のための、長手方向に補強した外側不浸透性層を有するその場硬化型樹脂注入ライナーが提供される。ライナーは、チューブ部材に形成された表面の一方に接着された不浸透性層（この不浸透層により、このチューブ状部材の内部をシールしている）を有している、ある長さの樹脂吸収性材料から、連続的に形成されても良い。このチューブ状部材は、チューブ状であり、かつ、熱硬化樹脂を注入した樹脂吸収性材料の追加の層によりラップされても良い。縦方向に大きな強度を持つ樹脂不浸透性皮膜スクリムからなる外側層が、この樹脂注入されたライナーの外側表面につけられる。チューブ状部材が、チューブ詰め込み装置に供給される時、不浸透性皮膜スクリム材料のライナーを、内側チューブ状部材上に反転するか、あるいは、不浸透性皮膜スクリム層で連続的にラップ及びシールすることにより、この皮膜スクリム層をライナーの外側表面に付けても良い。
【００１７】
この皮膜スクリム層は、長手方向の補強を増強する。この長手方向の強度の増強により、長い長さのライナーの引き込みが可能になり、また、引き込み中の樹脂注入ライナーの伸張を実質的に低減する。スクリムに付けられた不浸透性コーティングは、ポリオレフィン、または、ライナーの蒸気硬化中の温度に耐えうる他の材料である。縦糸スクリム編糸とコーティングが、別体のスクリム及びフィルム層よりもより、混成物に近い場合、この外側不浸透性層としての皮膜スクリムは、皮膜スクリム層の全周に渡って、圧力を増大し、かつ、均一化し、長手方向の伸張を低減するのに、より良い性能を提供する。
【００１８】
よって、本発明の目的は、内側不浸透性コーティングを有する、長手方向に補強されるよう改良されたその場硬化型ライナーを提供することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、内側不浸透性コーティングを有する、長手方向に補強された、その場硬化型ライナーを製作するための改良された方法を提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、周辺の伸張を減ずることなく、長手方向の伸張を制限するCIPPライナーの製作中において、皮膜スクリムを追加することである。
【００２１】
本発明のさらなる目的は、皮膜スクリム層を、樹脂吸収性材料からなる外側層上に配置することにより、縦方向に補強された、その場硬化型ライナーを製作する改良された方法を提供することである。
【００２２】
本発明のさらなる目的は、内側不浸透性層と皮膜スクリムを有する長手方向に補強された、樹脂注入された、その場硬化型ライナーを連続的に製作する改良された方法を提供することである。
【００２３】
本発明のさらなる目的は、浸透性層に対し、樹脂を使用してウェットアウト処理を行った後、長手方向増強を、CIPPライナーに対して行う方法を提供する。
【００２４】
本発明のさらなる目的は、引き込み処理、及び、溝掘り不要の膨張パイプライン敷設のための、内側不浸透性層及び皮膜スクリム層を有するその場硬化型ライナーを製作する方法を提供する。
【００２５】
本発明のさらなる別の目的と利点については、本明細書により明らか、あるいは、自明となるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
よって、本発明は、いくつかのステップと、一つ以上のステップとその他のステップに関する関係、そのような工程を実施するように適合された部品の構成、組み合わせ、及び配列の特徴を具現化するための装置、及び、これらの構成要素の特性、特徴、性質、及び関係を有するプロダクト、から構成され、これらは、以下の詳細な開示の中で例示され、また、発明の範囲は、請求項で示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に従って用意された、樹脂浸透させた、その場硬化型のライナーは、外側不浸透性層として、長手方向補強皮膜スクリム層を有する。完全な内側不浸透性層と共に用意された場合、このライナーは、Ｐｕｌｌ−ｉｎ−ａｎｄ−ｉｎｆｌａｔｅ  法により敷設され、膨張袋を使用することなく、熱した流体を使用して、ライナーを膨張し、硬化することができる。内側不浸透性長手方向増強被膜スクリムを有するライナーは、連続的な長さ方向に用意されても良い。従来の真空樹脂浸透技術を使用して、内側及び外側のコーティング間に配置された樹脂吸収材料を有する平らにしたライナーに樹脂浸透を行うためには多くの努力が必要であるが、このことを考慮して、組み立て時に樹脂注入を行っても良い。
【００２８】
図１は、今日、一般に使用されており、また、本技術において良く知られているタイプの、柔軟な、その場硬化型ライナー１１を示す。ライナー１１は、少なくとも１層の、フェルト層１２のような柔軟な樹脂浸透性材料からなり、外側不浸透性ポリマーフィルム層１３を有する。フェルト層１２及び、外側ポリマー層１３は、縫い目ライン１４に沿って縫われており、チューブ状のライナーを形成する。ライナー１１の不浸透性を確実なものにするために、相性の良い、テープ状の熱硬化性フィルムが縫い目ライン１４の上に配置される、または、押し出し部材１６が縫い目ライン１４に沿って押し出し形成される。図１に示され、また、この説明を通してしようされる実施例においては、ライナー１１は、第二フェルト層１７の内部チューブを有しており、これは、また、外側フェルト層１２における、縫い目サイン１４とは違った場所にある、円周上のある点に位置している縫い目ライン１８に沿って縫い合わされている。次に、ポリマー層１３を有する外側フェルト層１２が、チューブ状層１７の周りに形成される。樹脂注入を行った後、連続した長さの浸透性ライナー１１を冷蔵ユニットに格納して、樹脂の早すぎる硬化を抑制する。次に、ライナー１１を、既存のパイプラインに引き込んだ後、好みの長さに切断する、または、反転挿入する前に、切断する。
【００２９】
図１に示されたタイプのライナー１１は、水、及び空気に対して、不浸透性である。これにより、上述したように、空気または水圧反転挿入中での使用が可能となる。しかしながら、本発明における引き込み過程、及び、膨張敷設においては、ライナー上の外側コーティングは、ウェットアウト処理を簡単に取り扱えて樹脂を保持できるように、かつ、既存のパイプラインに引き込み中に、損傷を防ぐのに、十分な不浸透性のみが要求される。
【００３０】
より大きな口径のライナーについては、数層のフェルト、または樹脂浸透性材料を使用しても良い。フェルト層１２及び１７は、天然の柔軟性樹脂吸収物質でも良く、また、人工合成したそれでもよい。例えば、ポリエステル、アクリルポリプロピレン、または、ガラスや炭素などの無機繊維でも良い。あるいは、樹脂吸収材料は、発泡材料でも良い。外側樹脂浸透性層１２上の不浸透性フィルム１３は、ポリエチレン、または、ポリプロピレンのようなポリオレフィンでも良く、また、ポリ塩化ビニルなどのビニルポリマーでも良く、あるいは、この業界で良く知られているように、ポリウレタンでも良い。いずれの形式の、縫い合わせ手段、接着剤使用の接着手段、火炎接着手段、または、他の便利な手段も、この材料を接合してチューブを形成するのに使用して良い。すべての溝掘り不要の修復敷設の最初の工程において、既存のパイプラインは、クリーニング処理とビデオ撮影の準備がなされる。
【００３１】
ここで、図２を参照すると、本発明に従って用意された、長手方向に補強された、その場硬化型ライナー２１が、断面図により示されている。ライナー２１は、従来のライナー１１と同様な様式で形成されているが、薄いフェルト、または、樹脂浸透性層２３を、接着して有する内側不浸透性層２２を有する。内側フェルト層２３と不浸透層２２は、縫い目ライン２４に沿って、スティッチ２６の列により、縫い合わされ、スティッチ２６を覆って張られたテープ２７により、シールされる。外側フェルト層２８を、内側の薄いフェルト層２３にラップし、スティッチ２９によりチューブ状に形成される。最後に、エッジシール３２を有する長手方向樹脂浸透性補強被膜スクリム層３５がチューブ状に形成され、そして、この長手方向樹脂浸透性補強被膜スクリム層３５は、外側フェルト層２８上で連続的に反転され、このエッジシール３２は、以下により詳細に説明するように、長手方向樹脂浸透性補強被膜スクリム層の下に密閉される。
【００３２】
この補強被膜スクリムは、任意の高強度かつ、低伸張繊維で形成してもよく、例えば、ガラス、ポリエステル、ポリエチレン、繊維状ポリプロピレン、ナイロン、カーボン、アラミド、あるいは、スチールにより形成できる。このスクリムは、織物スクリムでも良く、不織スクリムでも良いが、織物スクリムであることが好ましい。このスクリムは、任意の連続的で、柔軟性があり、高い強度を持ち、低い伸張性を持つ織物やフィルムにより形成することができる。なぜなら、これらは、樹脂注入処理、及び、完成したライナーの円周部拡張に影響しないからである。これは、組み立てることが容易であるので、開示する装置により、連続的な様式で、無地のフェルト源から、長手方向補強ライナーの連続的な組み立てを可能にする。
【００３３】
不浸透性コーティングは、ポリエチレン、または、ポリプロピレンのようなポリオレフィンでも良く、また、ポリ塩化ビニルなどのビニルポリマーでも良く、あるいは、CIPPライナーにおいて使用する技術において良く知られているように、ポリウレタンでも良い。もちろん、蒸気が硬化に使用される場合には、蒸気硬化中に発生する温度に耐えられるポリプロピレンやポリマー性材料が、その素材となる。
【００３４】
好ましい実施例においては、長手方向補強被膜スクリムは、長手方向の強度を増強した織物ポリプロピレンで形成される。型番２４４として、ベルトンインダストリーズより提供される被膜していないポリプロピレンスクリムの特性は以下の通りである。
【００３５】
【表１】
2009515746.tif 000003
【００３６】
この縦方向に大きな強度を持つスクリムは、ポリマー性材料によりコーティングされ、それにより、不浸透性を持たせられる。好ましいベルトン製の材料と共に、ポリプロピレンを使用した場合、コーティングは約５〜１５ミルの間の厚さであり、好ましくは、約７〜１０ミル間の厚さである。
【００３７】
図３に関係して説明される処理に従って用意されたライナーは、次に、上面の開いた樹脂タワーの中で、容易に、樹脂注入され、図５に示す装置に関連して説明するように、被膜補強スクリムにより被われる。この滑らかな外側表面は、ライナーを引き込み／膨張敷設することを容易にする。
【００３８】
ライナーをこのような様式に製作することにより、敷設中、ライナーを反転する必要がなく、あるいは、ライナーを既存の導管に引き込んだ後、膨張袋を反転する必要がない。長手方向補強皮膜スクリム層３５は、内部壁の伸張や、これにつきものの薄層化を避けつつ、より長いライナーの引き込みを可能にする。
【００３９】
フェルト層２３及び２８は、真空を使用し、普通の方法にて、樹脂注入される。あるいは、フェルト層２３及び２８は、まず、樹脂を注入され、次に、長手方向補強皮膜スクリム３５が当てられる。最初に、フェルトの樹脂注入することにより、内側不浸透性層と外側の樹脂浸透製の長手方向補強被膜スクリム層を有する、完成したライナーに樹脂注入しようと試みる時に直面する困難を避けることができる。ライナー２１は、平らな被膜フェルトと無地のフェルトのエンドレスロールから作成され、長手方向被膜スクリム層３５と合わせる前に、連続的に樹脂注入する。これは、図３及び図５に示す装置を使用した方法により実施しても良く、この結果、図２及び７に示すようなライナー２１及び７４が形成される。
【００４０】
フェルト層２３及び２８は、縫い合わせ、かつ／または、テーピングにより、チューブ状に形成されるが、フェルトまたは、他の樹脂浸透製材料をライナーに形成するには、従来知られている方法のうち、任意のものを、適切に使用できる。例えば、チューブは、各種の糊や接着剤を使用してチューブを形成しても良く、あるいは、火炎ボンディング法を使用して、チューブを作成しても良い。フェルト材料の突き合わせエッジ、及び、縫い合わせ作業中に層２２に形成された穴をシールするために、接着性のストリップを当てる、または、ポリマー製材料層を押しだし形成することにより、テープを内側フェルト層２３と内側不浸透層２２に当ててもよい。
【００４１】
図３を参照すると、シールされた内側不浸透層を有する樹脂浸透製材料から形成される、ある長さのチューブを連続的に形成する方法が示される。不浸透性層３８を有する連続的な長さのフェルト３７を有する被膜フェルト３６のロールが、方向ローラー３９を介して、被膜側をローラー３９に向けた状態の平らな形状にて、チューブ形成装置４１に供給される。
【００４２】
チューブ形成装置４１は、近接端４２ａ及び遠方端４２ｂを有するチューブ状支持フレーム４２と、フィルム変形器４２ｂを含む。縫合装置４３は、縫い合わせ／テーピング装置、糊付け装置、あるいは、火炎ボンディング装置でも良く、これは、支持フレーム４２の上方に搭載される。不浸透性層３８をローラー３９に向けた状態で、フェルト３７は、矢印Ａの向きに、チューブ形成装置４１の近接端に供給され、ここでは、フェルト３７は、偏向器４０により偏向され、支持フレーム４２に周りに巻き付けられ、そして、フェルト３７を内側に、かつ、不浸透性層３８を外側にした状態で、縫い目ライン４６に沿って縫合し、チューブ４４を形成する。次に、チューブ４４は、テーピング装置４７を通過し、ここでは、テープ４８が、縫合ライン４６に渡って設置され、不浸透性皮膜テープ済みチューブ部材４５が形成される。
【００４３】
次に、テープ済みチューブ部材４５は、チューブ状の支持フレーム４２に沿って、支持フレーム４２の遠方端に位置する反転リング４９へと移動を続ける。次に、テープ済みチューブ４５は、チューブ状支持フレーム４２中へと反転さる。テープ済みチューブ４５が、矢印Ｂで定義される直線に沿って、チューブ状支持フレーム４２の近接端から引かれている時、今度は、不浸透性層３８がチューブ４５の内側となっている。この時点において、反転したチューブ４５は、図４の断面図で示す構造を有し、不浸透性層３８が内側であり、フェルト層３７が外側である。次に、チューブ４５は、さらなる使用に備えて格納される、あるいは、直接、最終ラッピング工程前に、図５に示すように、樹脂注入工程及び補強工程へと進んでも良い。
【００４４】
図５は、テープ済みチューブ状材料４５の供給源５１に対する、樹脂注入の概略を示したものである。ここで、チューブ４５は、一組のゴムで被った引っ張りローラー５２と５３により、矢印Cで示された方向に引っ張られ、上部が開放された樹脂タワー５４に入れられる。樹脂タワー５４は、硬化することが可能である、熱硬化性樹脂５７で、所定のレベルまで満たされており、樹脂注入済み、または、ウェットアウト処理済みチューブ５５を形成する。チューブ４５は、ローラー５３を通過し、タワー５４の全高さを下って、底部ローラー５９へと進む。底部ローラー５９は、チューブ４５の進行方向を上方に変え、調整ローラー６１および６２へと向かわせる。タワー５４は、約６フィートから１４フィートまでの高さであり、この高さは、ウェットアウト処理を行うのに、また、チューブ４５の外側浸透性層に樹脂注入を行い、樹脂注入済みチューブ４５を形成して、樹脂注入チューブ５５を形成するのに十分な圧力水頭を提供するのに十分な、任意の高さでよい。この樹脂浸透性材料に樹脂注入を行うのに十分な圧力水頭を提供するのに必要な高さは、樹脂の粘度、浸透性材料の厚さ、および、チューブがタワーを通過する速度に依存する。
【００４５】
この時点において、矢印Dの方向に、タワー５４から出てきた樹脂注入済みチューブ５５は、容易に、補強皮膜スクリム層６７を加えることができる。
【００４６】
図５に示すフィルムラッピング／シール部６３は、入り口端６４ａ及び出口端６４ｂを有する形成パイプ６４、及び、形成パイプ６４の中央部分上方に位置するエッジシール部６５を含む。樹脂注入チューブ５５をラップするための長手方向補強皮膜スクリム層材料６７のロール６６は、矢印Ｄに示された方向に供給され、形成パイプ６４に供給される。フィルム６７がローラー７０ａ乃至７０dを通って、形成パイプ６４に供給される時、長手方向補強皮膜スクリム層材料６７は、ロール６６から、一連の方向ローラー６８ａから６８ｅへ供給され、一組の駆動ローラー６９ａ及び６９ｂにより引っ張られる。偏向器７１は、フィルム６７がエッジシール部６５に供給される前に、フィルム６７を形成パイプ６４へとガイドし、フィルム６７は、エッジシール７３が外側に伸びた状態のチューブ７２へと形成される。形成パイプ６４に沿って移動する長手方向補強皮膜スクリム材料６７のチューブ７２は、矢印Eに示される方向に、形成パイプ６４の入り口端６４ａへと引っ張られ、そして、チューブ７２は、形成パイプ６４内に連続的に反転挿入され、また、樹脂注入チューブ５５の上に反転装着される。長手方向補強皮膜スクリム材料６７のチューブ７２は、樹脂注入チューブ５５の上に反転装着され、図７の断面図に示すようなエッジシール７３を有する長手方向補強皮膜スクリムチューブ７２の外側ラッピングを有するラップ済みライナー７４を形成する。ラップ済みライナー７４は、一組の最終引き込みローラー７９及び８１より引っ張られ、そして、敷設現場への発送のため、破線の矢印Fに沿って、冷却トラックに積み込まれる。
【００４７】
本発明にかかる別の実施例においては、不浸透性補強スクリム材料の層は、内側不浸透性層３８として使用してもよい。この場合、長手方向に十分に補強が増強されたライナーが供給される。
【００４８】
図６を参照すると、図６のライン６−６に沿った、シール部６５と形成パイプ６４の断面図が示されている。フィルムチューブ７２が、形成パイプ６４の外側を通過する時、シール部６５は、エッジシール７３をフィルムチューブ７２に形成する。チューブ７２が反転すると、エッジシール７３は、形成パイプ６４の出口端６４ｂから引き出された時、エッジシール７３は、今度は、ラップしたウェットアウト処理済みライナー７４の内側に来る。外側長手方向補強皮膜スクリムチューブ７２は、ウェットアウト処理前に付けられても良いし、ウェットアウト処理後に付けられても良い。これが、ウェットアウト処理の前に行われた場合、図３のように用意されたチューブ４５は、図５に示すライナー形成組み立てに供給され、図７の断面図に示すライナー７４を供給する。
【００４９】
図８は、外側長手方向補強皮膜スクリムのチューブ状層８５を樹脂浸透チューブ５５にラップするための代替の装置が、参照番号８２として示されている。ここで、チューブ５５は、図５で示したようなタワー５４に関連して説明したのと同じ様式で、樹脂注入を行っても良く、あるいは、圧縮ローラーを有する、開放樹脂タンク内に入れて樹脂注入を行っても良い。次に、チューブ５５は、矢印D’の方向に、入り口端８３ａと出口端８３ｂを有する詰め込みパイプ８３の中へ供給される。図５で使用した参照番号は、同一の部品に対して、適用されている。
【００５０】
ある長さの柔軟な不浸透性の、長手方向補強被膜スクリムチューブ８５は、入り口端８３ａと出口端８３ｂを有する詰め込みパイプ８３の外側表面に装填される。樹脂タンク５４から出てきた樹脂注入済みチューブ５５は、詰め込みパイプ８３の入り口端８３ａに供給される。チューブ５５が、詰め込みパイプ８３の入り口端８３ａに入ったとき、不浸透性の長手方向補強被膜スクリムライナー８５は、詰め込みパイプ８３の外側から引き出され、入り口端８３ａあたりで反転し、詰め込みパイプ８３内に挿入され、そして、出口端８３ｂを出てくる時、樹脂注入チューブ５５を被っている。これにより内側不浸透性層３８と外側の不浸透性の長手方向補強被膜スクリム８５を有するライナー８６が完成する。外側被膜スクリム層８５を有するライナー８６は、一組の駆動ローラー８７及び８８、あるいは、牽引器のような他の引っ張り装置により、詰め込みパイプ８３の出口端８３ｂから、矢印Ｆの方向へと、取り除かれる。本実施例において、押し出し形成された、不浸透性チューブが使用された場合、外側不浸透性被膜スクリム層８５には、継ぎ目は無い。この様式でのライナー８６の準備における、ただ一つの制限は、詰め込みパイプ８３に設置できる不浸透性の長手方向補強被膜スクリムライナー８５の長さが制限されることである。おおよそ、５００〜７５０フィートの浸透製ライナーが、約２０フィートの長さの詰め込みライナー上に圧縮することができる。詰め込みライナーを長くすれば、この長さを長くすることができる。
【００５１】
図９は、ＣＩＰＰライナー８６が、詰め込みパイプ８３を出てきて完成したところの断面図である。ライナー８６は、図３に関連して説明したように、テープ４８でシールされた不浸透性の内側コーティング３８を有する樹脂吸収材料３７からなる内側チューブ状部材を含む。詰め込みパイプ８３から出てきた後、ライナー８６は、外側に、チューブ状の長手方向補強被膜スクリム層８５を有する。チューブ状層８５が、前工程において、押し出し形成されたという事実により、外側層８５は、図２のライナー２１、あるいは、図７のライナー７４のように継ぎ目を持つものではない。
【００５２】
敷設現場に到着すると、内側樹脂不浸透層３８及び外側不浸透性長手方向補強被膜スクリム層６７、あるいは８５を有する、補強し、かつラップした樹脂注入済みライナー７４あるいは、８６は、Ｐｕｌｌ−ｉｎ−ａｎｄ−ｉｎｆｌａｔｅ  法により、敷設可能な状態である。この敷設方法は、米国特許４，００９，０６３において、完全に記述されており、この内容は、参照により、ここに編入される。このＰｕｌｌ−ｉｎ−ａｎｄ−ｉｎｆｌａｔｅ  法により敷設された場合、内側不浸透性層３８が存在するので、ライナーを膨張させるのに、別体の反転袋は不要である。内側不浸透性層３８の材料を適切に選択することにより、例えば、ポリプロピレンを選択することにより、既存の導管の適切な場所において、蒸気をライナー７４に導入することにより、硬化を行うことができる。
【００５３】
容易に分かるように、内側、及び外側不浸透性層を有する柔軟性のあるその場硬化型ライナーの長手方向の強度を増加する便利な方法を提供する。ライナーにおいて、縦方向に強度を上げた皮膜スクリムの不浸透性補強層を配置することにより、長手方向の潜在強度を増強した柔軟なその場硬化型ライナーを得ることができる。これにより、ライナーの望ましくない伸張をおこすことなく、長い長さのライナー、あるいは、典型的には、主要ライン及び従来の汚水管で使用される８インチよりも実質的に大きなライナーを引っ張ることが、可能となる。
【００５４】
図１０は、３つのCIPPライナーの伸張を示すグラフである。ライナーAは、典型的な８インチ径のCIPPライナーであり、６ｍｍの厚さを有する。ライナーＢは、８インチ径のＣＩＰＰライナーであり、樹脂浸透層と外側不浸透層の間の平らな表面において、縦方向に大きな強度を有する１２インチの幅広スクリムで、長手方向に補強されたものである。ライナーＣは、本発明にかかる皮膜スクリムの外側層により補強された８インチ径のＣＩＰＰライナーである。このグラフは、補強されたラッピングを有するライナーＣの伸張が、ライナーＡと比較して、実質的に低減されていることを示している。引っ張り力が増すと、ライナーの伸張も増大する。例えば、引っ張り力１０００ｌｂｓが使用されたライナーＡは、長さ方向に９％伸張する。同じ引っ張り力において、本発明に従って用意された補強したライナーＣは、長さ方向に、約３％未満の伸張をする。これは、１０００  ｌｂｓの引っ張り力の場合、ライナーＡと比較して、補強ラッピングを有するライナーＣの伸張は、６６％、低減したということである。
【００５５】
図１０は、また、ライナーＢと比較して、ライナーＣの伸張が低減されたことも示す。引っ張り力が増すと、ライナーの伸張も増大する。例えば、引っ張り力１０００ｌｂｓが使用されたライナーＢは、長さ方向に５％強伸張する。同じ引っ張り力において、本発明に従って用意された補強したライナーＣは、長さ方向に、約２．５％未満の伸張をする。これは、１０００ｌｂｓの引っ張り力の場合、ライナーＢと比較して、補強ラッピングを有するライナーＣの伸張は、５０％、低減したということである。
【００５６】
前述の説明より明らかになったことにより、上記の目的は効率的に達成されることが理解できる。また、発明の本質と範囲を逸脱することなく、変更が可能であり、それにより、上記のプロセス、プロダクト、及び、構造を実施することが可能である。よって、上記の説明と添付の図面に示された全てのものは説明的なものであり、制限的な意味でなされたものではない、と解釈されるべきである。
【００５７】
請求項は、記述された本発明の全ての一般的な特徴と具体的な特徴と発明の範囲の全ての記述を含むことを意図するものであることは理解すべきであるが、言語の問題として、その中間を含んでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
本発明のより完全な理解のため、添付する図に関連して、以下の説明を行う。
【００５９】
【図１】図１は、今日、一般的に使用されているタイプの、及び、本業界において良く知られている既存のパイプラインをライニングするのに適切な、ある長さの、典型的な、樹脂浸透性の、その場硬化型ライナーの斜視図である。
【図２】図２は、本発明に従って、構成され配列された、長手方向に補強され、また、内側及び外側の不浸透性層を有する、その場硬化型ライナーの断面図である。
【図３】図３は、図２の、その場硬化型ライナーの準備に関連して使用される、内側高温ポリマー性層を有する外側フェルト層を有するライナーの内側部分を準備するために使用される装置の概略図である。
【図４】図４は、本発明にかかる、樹脂注入以前に、図３の装置により製作されたライナーの内側部分の構造を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明にかかる、樹脂注入CIPPライナーを準備するための、樹脂注入工程、長手方向補強被膜スクリムの合わせ工程、及び、図４のチューブ状部材のラッピング工程を示す概略立面図である。
【図６】図６は、図３のシール／ラッピング装置中のエッジシール器の、線６−６における断面図である。
【図７】図７は、図５の装置により用意されたライナーの断面図である。
【図８】図８は、ウェットアウト処理されたライナーを、長手方向補強被膜スクリムをその上に格納したチューブ状ラッピングを有するライナー詰め込み器を通過させることにより、樹脂注入装置から出てきたチューブ状部材を、外側コーティングで被膜する工程を示す概略立面図である。
【図９】図９は、図８の装置により、被膜されたライナーの断面図である。
【図１０】図１０は、完全な内側層を有する標準的なCIPPライナー、外側層の下に１２インチのスクリムを有する、同じ標準的なCIPPライナー、及び、本発明に従って準備された、外側補強スクリム層にて長手方向に補強されたCIPPライナーの伸張を比較したグラフである。
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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