(57)【要約】【課題】  臭いがなく、通常の補修用装置を用いて短時間に補修ができる既設管内周面の部分補修工法を提供する。【解決手段】  既設管を内側から補修する補修用管が、予め縮径され形状回復温度において膨径する形状回復性を有する熱可塑性樹脂材料により成形され、上記補修用管の長さが損傷個所以上の長さとされ、補修用管両端部外周面にそれぞれ環状止水パッキンが装着され、補修用管を既設管内に挿入して止水パッキン同士の間に損傷個所がくる位置に補修用管を配置し、補修用管を形状回復温度まで加熱して膨径させ、補修用管を既設管の内周面に圧接して上記環状止水パッキンを既設管内周面に密接する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
損傷を受けた既設管の内部に補修用管を挿入して損傷個所を部分的にライニングして補修する既設管内周面の部分補修工法であって、上記補修用管が予め縮径され形状回復温度において膨径する形状回復性を有する熱可塑性樹脂材料により成形され、上記補修用管の長さが損傷個所以上の長さとされて補修用管両端部外周面にそれぞれ環状止水パッキンが装着され、補修用管を既設管内に挿入して止水パッキン同士の間に損傷個所がくる位置に補修用管を配置し、補修用管を形状回復温度まで加熱して膨径させ、補修用管を既設管の内周面に圧接して上記環状止水パッキンを既設管内周面に密接することを特徴とする既設管内周面の部分補修工法。
【請求項２】
それぞれの止水パッキンの管端部側に該止水パッキンの移動を防止する止め輪が固定されていることを特徴とする請求項１記載の既設管内周面の部分補修工法。
【請求項３】
補修用管の内側に、内部から加圧して膨径する加圧用袋を挿入して既設管内に挿入し、止水パッキン同士の間に損傷個所がくる位置に補修用管を配置し、更生管を軟化するまで加熱し、加熱中に加圧用袋に加圧空気を入れて膨らませ、補修用管を既設管の内周面に圧設して上記止水パッキンを既設管内周面に密接することを特徴とする請求項１又は２記載の既設管内周面の部分補修工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、老朽化、地上の交通等により、ひび割れや段差が生じて部分的に損傷を受けその個所から漏水等が起こった下水等の既設管を、その損傷個所のみを、ライニング材を用いて既設管の内側から部分的にライニングして補修する既設管内周面の部分補修工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ひび割れ等の部分的に損傷を受けた既設管の更生工法として、既設管の内側から、損傷を受けた個所に、同種又は異種或いは多液性の複数のシール剤を、管内壁面に、夫々管軸方向に連続した薄膜リング状で、管径方向に沿って順次積層して硬化させる配管内面被覆処理工法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
更に別の方法として、管壁を軸方向に沿って切断され切断部分に接する側縁部を相互に重ねて縮径状態とした補修管を既設管の損傷個所に配置し、縮径を解除して元の直径に復元下ので、切断個所にガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）層をハンドレイアップ法によって積層して止水状態で強固に連結する方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
文献１及び２の方法では、いずれも未硬化のシール剤又は未硬化のＦＲＰを塗布し、これを順次硬化していく。そのために、スプレーガンを搭載したシール剤又は未硬化ＦＲＰの吹出用の移動台車を既設管内に導入し、他所に設けたシール剤又は未硬化ＦＲＰのタンクと、シール剤又は未硬化ＦＲＰを圧送し吹き付けるするためのコンプレッサー、及びタンクとスプレーガンとの連結パイプを準備する。実際の補修作業は、移動台車を既設管内を順次移動して、シール剤又は未硬化ＦＲＰを既設管内面にスプレー塗布していくものである。
【０００５】
シール剤としては、天然ゴム系のゴム類、合成樹脂ラテックス、塩化ビニルやポリウレタン等各種の合成樹脂類、常温硬化型各種二液性合成樹脂類等が挙げられており、ＦＲＰとしてはガラス繊維含有不飽和ポリエステル樹脂等が考えられるが、いずれも未硬化のものを既設管の内壁面に吹き付けて、現場で硬化させるものとなっている。
【特許文献１】特開昭５４−４５３５０号公報  特許請求の範囲
【特許文献２】特開平９−１４４４９０号公報  段落番号［００１９］〜［００２０］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の補修方法では、シール剤又はＦＲＰがが未硬化である場合には、臭いがきつい、硬化までに時間が掛かる、通常の補修用装置に加え排気や防爆が必要なため補修用の装置が大掛かりとなる等の問題がある。
【０００７】
本発明は上記従来の方法が有する問題点を解決し、臭いがなく、通常の補修用装置を用いて短時間に補修ができる既設管内周面の部分補修工法を提供する目的で行われたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の請求項１記載の既設管内周面の部分補修工法（発明１）は、損傷を受けた既設管の内部に補修用管を挿入して損傷個所を部分的にライニングして補修する既設管内周面の部分補修工法であって、上記補修用管が予め縮径され形状回復温度において膨径する形状回復性を有する熱可塑性樹脂材料により成形され、上記補修用管の長さが損傷個所以上の長さとされ、補修用管両端部外周面にそれぞれ環状止水パッキンが装着され、補修用管を既設管内に挿入して止水パッキン同士の間に損傷個所がくる位置に補修用管を配置し、補修用管を形状回復温度まで加熱して膨径させ、補修用管を既設管の内周面に圧接して上記環状止水パッキンを既設管内周面に密接することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明（発明２）は、それぞれの止水パッキンの管端部側に、該止水パッキンの移動を防止する止め輪が固定されていることを特徴とする発明１の既設管内周面の部分補修工法である。
【００１０】
請求項３記載の発明（発明３）は、補修用管の内側に、内部から加圧して膨径する加圧用袋を挿入して既設管内に挿入し、止水パッキン同士の間に損傷個所がくる位置に補修用管を配置し、更生管を軟化するまで加熱し、加熱中に加圧用袋に加圧空気を入れて膨らませ、補修用管を既設管の内周面に圧設して上記止水パッキンを既設管内周面に密接することを特徴とする発明１又は２の既設管内周面の部分補修工法である。
【００１１】
本発明に用いられる補修用管は、予め縮径され、形状回復温度において膨径する形状回復性を有する熱可塑性樹脂材料により成形された加熱膨径管であり、塩化ビニル樹脂製管である。加熱膨径管は一般的な方法で製造されれば良く、例えば一例として、押し出し金型から押し出された直後の未固化状態の樹脂管を、押し出し金型のマンドレルに隣接して設けられたマンドレル端部の直径より大径の拡径用コアーを通過させる時、拡径用コアーの樹脂管が通過する部分で樹脂管を加熱しながら通過させて、樹脂管を一旦拡径させた後、縮径させながらフォーミングすることにより、硬化後の樹脂管に加熱膨径性が付与された管が得られる。この管は、加熱した拡径用コアーの温度即ち形状回復温度まで加熱すると、拡径コアーを通過した時の外径に膨径して形状が回復する。
【００１２】
この補修用管を、既設管の損傷を受けた個所の管軸方向の長さ以上の長さに調整し、その両管端部外周面に、外周面から突出しかつ既設管の内径より小さな外径の環状止水パッキンが装着される。環状止水パッキンは、管内外からの水漏れが防止できれば良く、一般的な止水パッキン用材料であれば良く特に限定されない。例えば一例として、天然ゴム、ブチルゴム、加硫ゴム、クロロプレンゴム、酢酸ビニルエチレン共重合ゴム、スチレンブタジエン系ゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、メチルメタクリレートブタジエンゴム。、ビニルピリジンゴム、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリサルファイド、シリコン系樹脂、ポリブテン、ポリアクリレート、ポリエチレン等が挙げられる。
【００１３】
環状止水パッキンの断面形状は、通常の丸形状以外に三角形状、四角形状、頂点が一方向に傾いた三角形状等、一般的な形状のものが用いられれば良く、補修用管への装着も、管外周面に凹溝を設けてこれに嵌挿する等、一般的な方法で装着されれば良い。また施行時や施行後の止水パッキンの位置ずれを極力防ぐために、接着剤等を併用して装着しても良い。
【００１４】
止水パッキンの管端部側には、止水パッキンが管端部から外れないように、環状パッキンの突出高さより低い高さで補修用管の外周面から突出した止め輪が設けられても良い。止め輪は、補修用管が拡径した場合に補修用管の拡径に伴って直径が大きくなるものであれば良く、例えばＣ型止めリング形状等切れ目が入った不連続な環状体や、伸縮性がありかつ剪断力が大きいゴム製の輪等の止め輪であっても良い。
【００１５】
又、止め輪の材料は特に限定されるものではないが、耐食性と強度に優れたものが好ましく、ステンレススチール、防食鉄、防食アルミニウム、真鍮等の金属類；塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリルスチレンブタジエン共重合樹脂、アミド樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂類；これら合成樹脂の繊維強化樹脂類；天然ゴム、合成ゴム、これらの架橋ゴム類等が挙げられる。
【００１６】
止め輪を補修管表面への装着方法は、環状止水パッキンの装着方法と同様に、管外周面に凹溝を設けこれに嵌挿する等、一般的な方法で装着されれば良い。また施行時や施行後の止め輪の位置ずれを極力防ぐために、接着剤等を併用して装着しても良い。
【００１７】
環状止水パッキンを装着した補修用管を既設管内の所定の位置に挿入する。挿入は一般的な方法で行われれば良い。即ち、例えば一例として、止水パッキンを装着した補修用管を、管路開口端から既設管内に入れ、搬送用台車や車輪付き搬送ベルト等に載せて補修個所まで移動し、損傷個所が補修用管の両管端部の環状止水パッキンの間になる位置で、台車や搬送ベルトから外す等の方法が挙げられる。
【００１８】
所定の位置に補修用管が配置されたら、高温水蒸気で、補修用管壁を形状回復温度まで加熱する。補修用管は拡径し、補修用管の管端部に装着された環状パッキンが、既設管の内周面に強く密接する。このように、既設管の損傷個所は、管内周面側から補修用管で覆われ環状止水パッキンで止水され補修が完了する。
【００１９】
補修用管の内側に、内部から加圧して膨径する加圧用袋を挿入しておき、高温水蒸気で、補修用管壁を形状回復温度まで加熱して補修用管を拡径する時、加熱中に加圧用袋に加圧空気を入れて膨らませると、補修用管が拡径する力に加え加圧用袋が膨径する力が加わり補修用管が更に大きく拡径する。それ故、環状パッキンが既設管の内周面に益々強く密接する。従って、大径の既設管であっても、損傷個所が確実に補修できる。
【００２０】
加圧用袋は、補修用管（加熱膨径管）の形状回復温度に耐える耐熱性を有するものであれば特に限定されない。例えば一例として、ゴム引きの綿布や化学繊維布等を袋状に加工し、これに圧縮空気の圧入口を設けたもの等が挙げられる。
【００２１】
このように、既設管の損傷個所は管内周面側から補修用管で覆われ、環状止水パッキンで止水され補修が終わる。補修後、加熱用水蒸気管や加圧空気の送気管或いは加圧用袋等を除去して補修工事が完了する。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明の既設管内周面の部分補修工法は、補修用管が予め縮径され形状回復温度において膨径する形状回復性を有する熱可塑性樹脂材料により成形され、その補修用管両端部外周面にそれぞれ環状止水パッキンが装着されているので、補修用管を既設管内に挿入して止水パッキン同士の間に損傷個所がくる位置に補修用管を配置し、補修用管を形状回復温度まで加熱して膨径させるだけで、補修用管を既設管の内周面に圧接して上記環状止水パッキンを既設管内周面に密接することができる。即ち、未硬化のシール剤やＦＲＰプリプレグを用いないので臭いがなく、通常の補修用装置を用い且つ換気装置等を用いずに短時間に補修ができる。
【００２３】
環状止水パッキン移動防止用の止め輪を管端部に装着しておくと、補修作業時又は補修完了後に環状止水パッキンが所定の位置で確実に止まるので止水性が確保され易く、工事がより容易となる。
【００２４】
補修用管内に、内部から加圧して膨径する加圧用袋を挿入しておくと、補修用管を形状回復温度まで加熱して補修用管を拡径する時、加熱中に加圧用袋に加圧空気を入れて膨らませば、補修用管が拡径する力に加え加圧用袋が膨径する力が加わり補修用管が更に大きく拡径するので、環状パッキンが既設管の内周面に益々強く密接する。従って、大径の既設管であっても、損傷個所が確実に補修できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明の既設管内周面の部分補修工法の実施の形態の一例の一工程であり、（ａ）は補修用管が拡径される前の状態を示す管路の概略断面図、（ｂ）は補修用管が拡径された後状態を示す管路の概略断面図である。図２は既設管内周面の部分補修工法の更に別の工法の一例における一工程を示す管路の概略断面図である。図３は既設管内周面の部分補修工法に用いられる補修用管の一例であり、（ａ）は環状止水パッキンが両端部に装着された状態一例の側面半断面図、（ｂ）は止め輪が追加された一例の側面半断面図、（ｃ）は内部に加圧用袋が挿入された補修用管の一例の側面半断面図である。
【００２６】
本例では、呼び径２５０φの塩化ビニル樹脂製の既設管の損傷個所を、加熱して拡径する補修用管で内側から補修する例を示す。補修用管１は、外径２６０ｍｍφで押出し成形された塩化ビニル樹脂管を、パリソン温度が８０℃〜１００℃となるように冷却してこの温度に保ち、この温度範囲で外径が２４０ｍｍφとなるように縮径したものである。この補修用管は、フリーの状態では、管壁の温度を８０℃〜１００℃に加熱すると、元の外径２６０ｍｍφに形状が回復する、加熱拡径管である。
【００２７】
既設管Ｐの内径は略２５０ｍｍφであるから、補修用管１は既設管Ｐの内径まで拡径したらそれ以上は拡径せず、２６０ｍｍφまで拡径するための力は、全て、環状止水パッキン２１、２２を介して補修用管１を既設管Ｐの内周面に圧接する力となる。従って、単に補修用管１を加熱するだけで、それ以外の他の材料を用いなくても確実な止水ができる。
【００２８】
既設管Ｐは管軸方向に沿って長さｄだけ損傷を受けている。補修用管１は所定の長さに切断され、その両管端部１１、１２に円周方向に溝１１１、１２１が設けられ、その溝１１１、１２１に合成ゴム製リングが環状止水パッキン２１、２２として装着される。環状止水パッキン同士２１、２２の間隔は、上記損傷を受けている個所Ｄの長さｄより長い間隔とされる
【００２９】
止水パッキン２１、２２の補修管１表面からの出代は状況に応じて適宜変更されれば良いが、約３ｍｍ〜１０ｍｍ（本例の場合は６ｍｍ）程度とされることが多い。止水パッキン２１、２２は、Ｏリングであっても良く、断面形状が三角形状、四角形状、頂点が一方向に傾いた三角形状等（いずれも図示せず。）であっても良い。更に、底面が広くされていても良く、複数本の環状止水パッキンが並列に用いられていても良い。
【００３０】
止水パッキン２１、２２の両側には、止め輪３１１、３１２、３２１、３２２が設けられても良い。止め輪３１１、３１２、３２１、３２２は前述の材料の輪又は一部に切れ目が入った不連続な環状体であり、補修用管１表面に直接エポキシ系接着剤などで接着貼付して固定される若しくは溝を設けてその中に嵌め込んで固定される。
【００３１】
この止め輪３１、３１２、３２１、３２２は、一本の環状止水パッキン２１又は２２につきその両側に一個づつ設けられると、止水パッキン２１、２２が補修作業中又は補修完了後ほとんど動かなくなるので好都合である。しかしながら止水パッキン２１、２２自体が溝１１１、１２１に嵌入して装着される場合などのように、補修作業中又は補修完了後に動き難いことが期待できる場合は、いずれの止水パッキン２１、２２においても、止め輪は管端部１１、１２側のみに設けられていても良い。
【００３２】
環状止水パッキン２１、２２を補修用管１の管端部１１、１２に装着する方法は、補修用管１の両端部１１、１２に溝を設けてこれに嵌着する方法だけでなく、例えば、補修用管１の管端部１１、１２の所定の位置に接着剤等を用いて貼付固定する方法等が挙げられる。接着する場合は、止め輪３１１、３１２、３２１、３２２を併用すると、万一の環状止水パッキン２１、２２の位置ずれを防止する上で効果が大きいので、止め輪が併用されることが好ましい。
【００３３】
止め輪３１１、３１２、３２１、３２２は、環状止水パッキン２１、２２の移動を防止できれば良いのであるから、その補修管１表面からの出代は、環状止水パッキン２１、２２の出代より小とされ、補修用管１が加熱拡径された時に、環状止水パッキン２１、２２が既設管Ｐ内周面に密接することを妨害しないようにされていれば良い。
【００３４】
この補修用管１を用いて既設管Ｐの損傷個所Ｄを補修するには、まず、補修用管１を管運搬台車（図示せず。）に載せて既設管Ｐ内を運搬し、損傷を受けた個所Ｄまで移動する。損傷個所Ｄが環状止水パッキン２１、２２の間になるように補修用管１を配置したら、台車を外す。
【００３５】
次いで、高温水蒸気で、補修用管１の管壁を形状回復温度（本例の場合では８０℃〜１００℃）になるように加熱すると、補修用管１は縮径される前の元の直径（本例では２６０ｍｍφ）になるよう形状回復する。しかしながら、既設管１の内径が略２５０ｍｍφであるので、拡径した補修用管１は環状止水パッキン２１、２２を強く既設管Ｐ内周面に密接し、更に止水パッキン２１、２２等がない個所では、直接既設管Ｐ内周面に接触するように拡径する。このようにして既設管Ｐの損傷を受けた個所Ｄは補修用管１によって補修される。その後、高温水蒸気の供給管等を除去し、既設管内周面の部分補修が完了する。
【００３６】
なお、加圧用袋４を用いる場合は、補修用管１を既設管１内に挿入する前に、予め加圧用袋４を補修用管１の中に挿入しておき、これに高圧空気送気管４１を接続しておく。この補修用管を既設管Ｐ内の所定の個所に配置した後、補修用管１を加熱拡径し、加熱中に高圧空気を加圧用袋４に送気して加圧用袋４を拡径し、補修用管１の拡径を補助するようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の既設管内周面の部分補修工法の実施の形態の一例の一工程であり、（ａ）は補修用管が拡径される前の状態を示す管路の概略断面図、（ｂ）は補修用管が拡径された後状態を示す管路の概略断面図である。
【図２】既設管内周面の部分補修工法の更に別の工法の一例における一工程を示す管路の概略断面図である。
【図３】既設管内周面の部分補修工法に用いられる補修用管の一例であり、（ａ）は環状止水パッキンが両端部に装着された状態一例の側面半断面図、（ｂ）は止め輪が追加された一例の側面半断面図、（ｃ）は内部に加圧用袋が挿入された補修用管の一例の側面半断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  補修用管
１１、１２  管端部
１１１、１２１  溝
２１、２２  環状止水パッキン
３１１、３１２、３２１、３２２  止め輪
４  加圧用袋
４１  高圧空気送気管
Ｐ  既設管
Ｄ  損傷を受けた個所
ｄ  損傷を受けた個所Ｄの軸方向の長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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