(57)【要約】【課題】ポリエチレンチューブ８を既設水道管３内に円滑に挿通して被覆する。【解決手段】既設水道管３内にチューブ８を挿通して、その水道管３内面を被覆する。挿入先端を閉じたチューブ８を、空気を送り込んで膨張状態にして水道管３内に手でもって押し込み挿通する。膨張状態のチューブ８が水道管３内に挿入されて、チューブ８が縮んで縮小される作用（力）を受ければ、内部の膨張エネルギーを持つ空気は、その力に反して膨張させようとする。このとき、その押し込み個所は、通常、固定されているため、その縮み部分を膨張させる作用を行い、その膨張させる作用は、押し込み個所より先部分を進行させる作用となる。すなわち、チューブ８は、徐々に水道管３内に挿入され、その押し込み作用を続けることにより、やがて水道管３全長に挿通する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設配管３内に樹脂チューブ８を挿通し、その挿通された樹脂チューブ８によって前記既設配管３内面を被覆する既設配管の更新方法であって、
上記樹脂チューブ８の挿入先端を閉じて、その樹脂チューブ８に流体を送り込んで膨張状態にし、その膨張状態の樹脂チューブ８を上記既設配管３内に押し込み挿通して上記既設配管内面を被覆する既設配管の更新方法。
【請求項２】
上記既設配管３が、呼び径：１３〜５０ｍｍのポリエチレン管であることを特徴とする請求項１に記載の既設配管の更新方法。
【請求項３】
上記樹脂チューブ８がポリオレフィン樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の既設配管の更新方法。
【請求項４】
上記樹脂チューブ８の厚みが０．１〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の既設配管の更新方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道水の供給に使用する既設給水管（配管）やガス既設管（配管）等、特にポリエチレン管からなる既設配管の耐用年数を延長させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一般家庭等への水道水の供給は、図６に示すように地中に埋設された鋼管やダクタイル鋳鉄管等の金属管によって構成される配水管１によって宅地等まで水道水を輸送し、その配水管１に取り付けた分水栓２等から給水管（引き込み管）３を分岐させ、その給水管３を埋設状態でメーターボックス４内に設置された水道メーター５、開閉弁６等を介して家屋Ａ内の水道栓７に導いて行っている。
【０００３】
また、地中に埋設して使用されるだけでなく、屋外においても水道水の輸送のために給水管３が使用されている。この給水管３には鉛管やポリエチレン管等が用いられているが、軽量で柔軟性に富み、かつ耐衝撃性、耐震性等に優れていることから、後者のポリエチレン管が広く使用されている。
【０００４】
そのポリエチレン管は、エチレン重合体を主成分としているが、耐候性を向上させるためにカーボンブラックを配合しているのが一般的である。このカーボンブラックを配合したポリエチレン管は、管全体にカーボンブラックを均一に分散させて成形される単層管と、外層のみにカーボンブラックを均一に配合したポリエチレン層を設け、内層にカーボンブラックを配合しないポリエチレン層を設けて二層状に成形された二層管とに分類される（特許文献１参照) 。
【特許文献１】特開２００２−３６４６４号公報
【０００５】
上記した給水管３に使用されるポリエチレン管のうち、単層管は数年使用した後に、水道水中の塩素により管内面に水泡が発生することが一般的に知られている。この水泡の発生原因は、ポリエチレン管に配合されているカーボンブラックが水道水中の塩素との間で触媒作用を受けて発生すると考えられている。
その水泡が発生した状態で使用を続けると、カーボンブラックが塩素に侵食されて水泡が袋状に剥離してしまい、給水管３に接続される水道メーター５に詰まるなどの問題が発生していた。
【０００６】
一方、水道水と接触する管内面にカーボンブラックを配合しないポリエチレン層を設けた二層管であれば、水泡の発生及び剥離現象が起きないことから、今日では、給水管３として二層管を使用することが主流となってきている。
しかし、現在でも数多くの単層管が地中に布設されて使用されていることから、水泡の発生及び剥離現象を回避するには単層管を二層管に布設換えする必要がある。
その管路の布設換えには、地面を開削して行う開削工法や埋設されている管を引き抜きながら交換用のポリエチレン管を引き込んで布設換えを行う方法等がある（特許文献２参照）。
【０００７】
これらの布設換えは、その作業に使用する設備が必要のため、コストが掛かるだけでなく、必ずしも水泡が発生しているポリエチレン管のみを行うとは限らず、水泡が発生していないポリエチレン管も同時に取換え、その廃棄を招く場合が多い。使用可能なポリエチレン管を破棄することは資源の無駄である。
しかし、単層管は、そのまま放置すれば、やがて水泡の発生及び剥離現象が生じて、二層管に布設換えする必要が生じる。
【特許文献２】特開平１０−５４４８２号公報
【０００８】
このため、既設管（給水管）３の剥離現象を無くせば、その後も、長期に亘って使用できるポリエチレン管を廃棄する必要はないため、既設配管内に樹脂チューブを挿通し、その挿通された樹脂チューブによって前記既設配管内面を被覆して水泡の発生及び剥離現象を防止する既設配管の更新方法が考案されている。（特許文献３、４参照）。この技術は、地面を開削する必要もなく、既設配管を再生できる。
【特許文献３】特開２００２−１８７２０５号公報
【特許文献４】特開平０８−５２８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記既設配管内に樹脂チューブを挿通してその既設配管内面を被覆する技術は、簡便で安価ではあるが、特許文献３記載の技術では、樹脂チューブに圧送する空気により、そのチューブを既設配管（給水管３）内に挿通させるようにしている。
しかし、樹脂チューブへの空気圧送は、チューブを円滑に膨張させることはできるが、チューブに走行するエネルギーを円滑に付与し得ないため、チューブが既設配管内に円滑に挿通されない。このことは、小径の管になればなるほど顕著である。
【００１０】
また、特許文献４記載の技術は、樹脂チューブを折り畳んで既設配管（給水管３）内に挿通させるようにしている。
しかし、チューブを折り畳んでも、そのチューブを既設配管全長に亘って挿入するには、チューブの全長に亘る剛性が十分ではなく、途中で折れて（腰折れして）、それ以降、チューブを押し込めなくなる等、チューブを既設配管全長に亘って円滑に挿通することができない。
【００１１】
この発明は、樹脂チューブを既設配管内に円滑に挿通し得るようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成するために、この発明は、膨張した樹脂チューブを既設配管に、例えば、人が手に持って押し込む等の外部の力で挿入挿通させるようにしたのである。
【００１３】
例えば、膨張状態のチューブを押し込めば、その押し込んだ部分は、既設配管内に挿入され、仮に、それにより、チューブが縮んで縮小される作用（力）を受ければ、内部の膨張エネルギーを持つ流体は、その力に反して膨張させようとする。このとき、その押し込み個所は、通常、固定されているため、その縮み部分を膨張させる作用を行い、その膨張させる作用は、押し込み個所より先部分を進行させる作用となる。すなわち、チューブは徐々に既設配管内に挿入され、その押し込み作用を続けることにより、やがて既設配管全長に挿通する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、以上のように、簡単な施工でもって、樹脂チューブを既設配管内に円滑に挿通させることができ、その樹脂チューブでもって、既設配管内面を被覆することにより、その既設配管の寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施の形態としては、既設配管内に樹脂チューブを挿通し、その挿通された樹脂チューブによって前記既設配管内面を被覆する既設配管の更新方法において、前記樹脂チューブの挿入先端を閉じて、その樹脂チューブに流体を送り込んで膨張状態にし、その膨張状態の樹脂チューブを前記既設配管内に押し込み挿通して前記既設配管内面を被覆する構成を採用する。
【００１６】
この構成において、上記既設配管は、呼び径：１３〜５０ｍｍのポリエチレン管であると、通常、樹脂チューブの挿通は非常に困難であるが、この発明の手段によって、比較的、容易にその挿通を行うことができる。
また、上記樹脂チューブは、耐塩素性が高いポリオレフィン樹脂を採用することが好ましく、その際、カーボンを含有しないナチュラルなものがよい。
さらに、流通面積の減少を抑え、かつ有効な被覆効果を得るためには、その樹脂チューブの厚みは０．１〜２．０ｍｍが好ましい。
【００１７】
なお、樹脂チューブの挿通前の準備として、例えば、特許文献４に示すような手段により、既設配管内面を洗浄することが好ましい。また、樹脂チューブはその両端を既設配管の両端に固定するだけでも良いが、既設配管内面全長に亘って接合させることが好ましく、その接合は、樹脂チューブ表面への接着剤の塗布、樹脂チューブを熱硬化性としてそのヒートによる接着等の従来周知の手段を適宜に採用する。
【実施例】
【００１８】
図１に一実施例を示し、この実施例は、一般家庭等への水道配管の更新に係わり、その水道水の供給は、従来と同様に、地中に埋設された鋼管やダクタイル鋳鉄管等の金属管によって構成される配水管１によって宅地等まで水道水を輸送し、その配水管１に取り付けた分水栓２等から給水管（引き込み管）３を分岐させ、その引き込み管３を埋設状態でメーターボックス４内に設置された水道メーター５、開閉弁６等を介して家屋Ａ内の水道栓７に導いて行っている。この既設配管において、ポリエチレン製の前記引き込み管３を更新する。
【００１９】
まず、上述したようにポリエチレン管（引き込み管）３は、分水栓２から水道メーター５の間に接続されていることが一般的であるため、その分水栓２を閉止し、その分水栓２と水道メーター５とのジョイントを外す。
そのポリエチレン管３の分水栓２からの取外しは、分水栓２が埋設されている個所に作業用のピットＰを開削して作業スペースを確保して行う。一方、ポリエチレン管３の水道メーター５からの取外しは、水道メーター５から外しても良いが、図示のように、水道メーター５も含めて外すと、メーターボックス４内に広い作業スペースを確保できる。
【００２０】
このとき、作業用ピットＰはポリエチレン管３を分水栓２から取り外してポリエチレン管３内に樹脂チューブ８を挿入するスペースを設けるだけであるため、特許文献２に記載の開削工法に比べて容易である。また、ポリエチレン管３の水道メーター５等からの取り外しはメーターボックス４内で行えば良いため、作業用ピットは１箇所で済む。これらから、この実施例が、その開削工法に比べて時間短縮ができ、短時間で更新を行うことができることが理解できる。
【００２１】
ポリエチレン管３内に挿入されるポリエチレン製チューブ８は、例えば、図示するように、地上に設置されたリール１０に巻き取られており、その挿入端（先端）を、図２（ａ）に示すように、樹脂含浸、紐等による締結などによって閉じ、前記リール１０に接続している空気圧送ポンプ１１により、チューブ８にその巻き取り始端の開口から圧送エアーを送り込んで、チューブ８を膨張状態とする。
【００２２】
この膨張状態のチューブ８を、図２矢印で示すように、その先端を挿入側（ピットＰ側）からポリエチレン管３内に挿入する。その挿入は、手でそのまま押し込んだり、ワイヤーをポリエチレン管３に添わせて取り付け、そのワイヤーを手又は機械により押し込むことによって行う。なお、挿入距離が短い時等、チューブ８内に送り込まれるエアー圧によって、そのまま、チューブ８が圧送挿入することができれば、そのようにする。
この押し込み挿入により、チューブ８はリール１０から繰出されつつ、図３（ａ）に示すように、ポリエチレン管３の到達側から出るまで（メーターボックス４内に出るまで）挿入される。チューブ８の先端部が所定長さポリエチレン管３の他端から出れば、チューブ８の挿入（押し込み）を終了する。
【００２３】
ポリエチレン管３内に挿入されたチューブ８の固定は、その他端から出た樹脂チューブ８先端側の閉塞部分を切断し（図３（ｂ））、例えば、その樹脂チューブ切断端（先端）８ａを反転させてポリエチレン管３の外周に被せるようにし（同図（ｃ））、その被せる部分に接着剤等を塗布して管端部から外れないようにする。挿入側でも同じように所定長さ残した状態でチューブ８を切断し、その切断端を反転させてポリエチレン管３の外周に被せて接着剤等によって固定する。その後、分水栓２、水道メーター５にポリエチレン管３を接合する。
【００２４】
このようにして、ポリエチレン管３内にチューブ８を挿通して被覆するが、チューブ８をポリエチレン管３内に挿入する前、特に長期使用されたポリエチレン管３内に挿入する場合には、管３内面を洗浄しておく方が好ましい。長期使用されたポリエチレン管３内には、上述したように水泡が発生している場合があり、発生状況が著しく悪い状態でチューブ８を挿入すると、水泡の発生分だけ管内断面積が少なくなり所定の流量面積を得ることができなくなり、安定した水道水の供給に支障がでる恐れがあるからである。
【００２５】
その管３内面の洗浄は、公知の方法を採用することができ、例えば管内面に逆噴射型ノズルを挿入して反対側へと引っ張っていき、回転するノズル先端からの高水圧で水泡や剥離皮膜を除去する高圧洗浄などの方法を採用することができる。なお、使用期間が短いなど、水泡が発生していないこともあり、そのような場合には洗浄を行わなくても構わない。
【００２６】
この実施例では、ポリエチレン管３内にチューブ８を内層（挿通）しているだけであるので（接着剤などにより全長に亘って接合させていないため）、内層したチューブ８が損傷、 劣化した場合でも、そのチューブ８を抜き取って、再度新しいチューブ８を挿入するだけで良い。
【実験例】
【００２７】
この発明に基づいた水道管の更新実験結果を表１に示し、その実験例１は、呼び径１３ｍｍのポリエチレン管（管長さ：５ｍ、１０ｍ、管性状：直管、曲管）に厚みｔが０．１ｍｍのポリエチレンチューブ８を膨張状態にして手で挿入した結果を示したものである。表中、「○」は、「円滑挿入」、「△」は、「円滑でないにしても何とか挿入」、「×」は、「管３の全長に亘って挿通することはできなかった」ことをそれぞれ示し、「巾」は扁平時の「横巾」を言う。
【００２８】
この結果から、実験例１においては、全て、管性状、長さに関係なく挿入することができることが分かる。これに対し、チューブ８を折畳んで手で押し込もうと試みた（比較例２）が、挿入することはできなかった。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
つぎに、挿入するポリエチレン管３の長さ、管性状、呼び径を変え、チューブ８をポリプロピレン（実験例２）、又はポリブチレン（実験例３）として実験を行った。
実験例２は、チューブ８を厚さｔ：１．０ｍｍとして、呼び径３０ｍｍ、長さ５ｍのポリエチレン管３にそのチューブ８を膨張状態にして手で挿入した場合である。実験例３は、チューブ８を厚さｔ：２．０ｍｍとして、呼び径５０ｍｍのポリエチレン管３にそのチューブ８を膨張状態にして手で挿入した場合であり、両実験例２、３ともに管性状に関係なく挿入することができた。
【００３１】
一方、実験例４として、チューブ８を厚さｔ：３．０ｍｍのポリエチレン製として、呼び径１３ｍｍのポリエチレン管３（５ｍ）にそのチューブ８を膨張状態にして手で挿入したが、挿入はどうにか可能であったが、スムーズに挿入することができなかった。
通常、給水管３として使用されるポリエチレン管は、呼び径が１３から５０ｍｍと管径が小さいため、チューブ８の厚みがあまり大きくなると、挿入が困難になるからだと考えられる。このことから、チューブ８の厚みｔの上限は２ｍｍとするのが好ましい。また、チューブ８厚ｔをあまり薄くしすぎると、挿入時等に損傷するおそれがあるため、チューブ厚ｔの下限としては０．１ｍｍとするのが好ましい。
【００３２】
また、チューブ８を厚さｔ：３．０ｍｍのポリエチレン製として、呼び径１３ｍｍのポリエチレン管（５ｍ）にエアー圧送により挿入（比較例１）しようとしたが、挿入できなかった。
【００３３】
なお、上記実施例では、チューブ８をポリエチレン製としたが、上記実験例２、３から、ポリプロピレン等でも使用可能であることが理解でき、その材質は、所定の目的（水質への影響など）を達成できるのであれば、エチレン等のポリオレフィンに限られることはない。
【００３４】
図４は他の実施例を示し、この実施例は、チューブ用リール１０とポリエチレン管３の挿入側との間に接着剤用タンク１２を設置し、チューブ８の外周面に接着剤を塗布しながらポリエチレン管３内にチューブ８を挿入するものである。このように、チューブ８の外周面に接着剤を塗布して圧送挿入することで、チューブ８を管内面全長に確実に被装することが可能となる。
【００３５】
なお、接着剤を塗布することで、チューブ８の挿入中に接着剤が固まって、樹脂チューブの先端が到達側まで届かないなども考えられるが、呼び径が小さい管を対象としていることから、チューブ８が送り込まれる速度が速く、接着剤が硬化する前に挿入が行われるため、途中でチューブ８が止まることはない。いずれにしろ、チューブ８が管３全長に挿通される前に、接着剤が固まらないように、その接着剤を適宜に選定する。
【００３６】
そのチューブ８の外周面に接着剤を塗布する方法は、例えば、図５に示すように、タンク１２内に接着剤貯蔵槽１３を設け、この貯蔵槽１３の中心にチューブ８と同軸となる筒状部１４を設けておき、この筒状部１４をチューブ８が通過することで塗布される態様とすることができる。この筒状部１４はチューブ８が膨張した状態の外径ｔlに比べて小さい外径ｔ2となる同心円状となっており、筒状部１４の内面全周には貯蔵袋１５に入れられている接着剤が染み出てチューブ８表面に接着剤の塗布が行える布（刷毛）等が取り付けられている。
【００３７】
実施例は、水道管の場合であったが、ガス管などの他の既設配管の更新にこの発明は採用できることは言うまでもない。また、空気に代えて、水などのチューブ８を膨張させ得る流体を適宜に採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一実施例の概略図
【図２】同実施例の作用図
【図３】同作用図
【図４】他の実施例の概略図
【図５】同実施例の樹脂チューブへの接着剤の塗装部を示し、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略左切断側面図
【図６】家庭への水道水配管概略図
【符号の説明】
【００３９】
１  配水管
２  分水栓
３  給水管（引き込み管）
４  メーターボックス
５  水道メーター
６  開閉弁
７  水道栓
８  樹脂チューブ
１０  チューブリール
１１  空気圧送ポンプ
１２  接着剤用タンク
Ｐ  ピット
Ａ  家屋
【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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