(57)【要約】【課題】管に衝撃が与えられても、管外の液体や土砂等が管内に浸入するのを抑制することが可能な管補修方法を提供する。【解決手段】管１０を補修する管補修方法において、管１０の内側に管状の第１樹脂層１１を設ける工程Ａと、第１樹脂層１１の内周面にポリウレア樹脂１２を吹き付け、ポリウレア樹脂１２が第１樹脂層１１の内周面に密着した状態で硬化した管状の第２樹脂層１３を設ける工程Ｂとを有する。ポリウレア樹脂１２は、弾性変形の範囲が大きいことから、第２樹脂層１３には割れ等が生じ難く、当該管補修方法で補修した管１０は、管１０外の液体や土砂等が管１０内に浸入するのを抑制でき、管１０が地下埋没管路の場合、結果として、地上部が埋没するのを防止可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管を補修する管補修方法において、
前記管の内側に管状の第１樹脂層を設ける工程Ａと、
前記第１樹脂層の内周面にポリウレア樹脂を吹き付け、該ポリウレア樹脂が該第１樹脂層の内周面に密着した状態で硬化した管状の第２樹脂層を設ける工程Ｂとを有することを特徴とする管補修方法。
【請求項２】
請求項１記載の管補修方法において、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を硬化させて前記第１樹脂層を形成することを特徴とする管補修方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の管補修方法において、前記ポリウレア樹脂の吹き付けは、前記第１樹脂層の軸心位置で前記ポリウレア樹脂を吹き出すノズルを該第１樹脂層の軸心を中心に回転させて行うことを特徴とする管補修方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載の管補修方法において、前記ポリウレア樹脂の吹き付けは、前記第１樹脂層の内側空間から前記ポリウレア樹脂を該第１樹脂層に吹き付けるノズルを該第１樹脂層の軸心を中心に回転運動又は螺旋運動させ、該ポリウレア樹脂が吹き付けられる位置を該第１樹脂層の周方向に移動させながら行うことを特徴とする管補修方法。
【請求項５】
請求項４記載の管補修方法において、前記ノズルから前記ポリウレア樹脂が前記第１樹脂層に吹き付けられる位置までの距離を、該第１樹脂層の内径の半分より長く保った状態で、前記ポリウレア樹脂の吹き付けを行うことを特徴とする管補修方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載の管補修方法において、前記第１樹脂層の内側空間に、前記ノズルを該第１樹脂層の内周面に沿って移動させるガイドを配置して、該ノズルを回転運動又は螺旋運動させながら、前記ポリウレア樹脂の吹き付けを行うことを特徴とする管補修方法。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項に記載の管補修方法において、前記ノズルは前記第１樹脂層の軸心に対して非平行かつ非垂直な方向に前記ポリウレア樹脂を吹き出すことを特徴とする管補修方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の管補修方法において、前記第１樹脂層はポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂を硬化させたものであることを特徴とする管補修方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の管補修方法において、前記ノズルは前記管内を走行する自走機に設けられていることを特徴とする管補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管を補修する管補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に設けた下水道等の管を、管の内側に管状の補強層を形成して自立管を構築することにより補修する工法があり、その具体例が、例えば特許文献１、２に記載されている。特許文献１、２には、熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂を用いて所定の強度を有する補強層を設ける旨が記載されている。なお、自立管とは、既設の管には強度が無いものと見なして、補強層のみで、管に本来求められる強度を確保するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１３７７９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２０６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂を用いて形成した従来の補強層は、弾性変形の範囲が小さく、地震等によって管に衝撃が与えられると、管及び補強層にクラックが生じて、管外の液体や土砂等が管内に浸入し、管路機能が喪失するという課題があった。そして、管が地下埋没管路の場合、管内への液体や土砂等の浸入によって地上部が埋没するという問題を招いていた。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、管に衝撃が与えられても、管外の液体や土砂等が管内に浸入するのを抑制する管補修方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係る管補修方法は、管を補修する管補修方法において、前記管の内側に管状の第１樹脂層を設ける工程Ａと、前記第１樹脂層の内周面にポリウレア樹脂を吹き付け、該ポリウレア樹脂が該第１樹脂層の内周面に密着した状態で硬化した管状の第２樹脂層を設ける工程Ｂとを有する。
【０００６】
本発明に係る管補修方法において、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を硬化させて前記第１樹脂層を形成するのが好ましい。
【０００７】
本発明に係る管補修方法において、前記ポリウレア樹脂の吹き付けは、前記第１樹脂層の軸心位置で前記ポリウレア樹脂を吹き出すノズルを該第１樹脂層の軸心を中心に回転させて行うのが好ましい。
【０００８】
本発明に係る管補修方法において、前記ポリウレア樹脂の吹き付けは、前記第１樹脂層の内側空間から前記ポリウレア樹脂を該第１樹脂層に吹き付けるノズルを該第１樹脂層の軸心を中心に回転運動又は螺旋運動させ、該ポリウレア樹脂が吹き付けられる位置を該第１樹脂層の周方向に移動させながら行うのが好ましい。
【０００９】
本発明に係る管補修方法において、前記ノズルから前記ポリウレア樹脂が前記第１樹脂層に吹き付けられる位置までの距離を、該第１樹脂層の内径の半分より長く保った状態で、前記ポリウレア樹脂の吹き付けを行うのが好ましい。
【００１０】
本発明に係る管補修方法において、前記第１樹脂層の内側空間に、前記ノズルを該第１樹脂層の内周面に沿って移動させるガイドを配置して、該ノズルを回転運動又は螺旋運動させながら、前記ポリウレア樹脂の吹き付けを行うのが好ましい。
【００１１】
本発明に係る管補修方法において、前記ノズルは前記第１樹脂層の軸心に対して非平行かつ非垂直な方向に前記ポリウレア樹脂を吹き出すのが好ましい。
【００１２】
本発明に係る管補修方法において、前記第１樹脂層はポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂を硬化させたものであるのが好ましい。
【００１３】
本発明に係る管補修方法において、前記ノズルは前記管内を走行する自走機に設けられているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る管補修方法は、管状の第１樹脂層の内周面にポリウレア樹脂を吹き付け、ポリウレア樹脂が第１樹脂層の内周面に密着した状態で硬化した管状の第２樹脂層を設けるので、管に衝撃が与えられても、管外の液体や土砂等の管内への浸入を抑制可能である。これは、ポリウレア樹脂の弾性変形の範囲が大きいためである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、本発明の第１の実施の形態に係る管補修方法の説明図である。
【図２】ポリウレア樹脂を吹き付ける様子を示す説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、ポリウレア樹脂の吹き付けを示す説明図である。
【図４】ポリウレア樹脂の吹き付けの変形例を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る管補修方法の説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第３の実施の形態に係る管補修方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る管補修方法（以下、「本管補修方法」とも言う）は、管１０を補修する方法であって、管１０の内側に光硬化性樹脂を硬化させた管状の第１樹脂層１１を設ける工程Ａと、第１樹脂層１１の内周面にポリウレア樹脂１２を吹き付け、ポリウレア樹脂１２が第１樹脂層１１の内周面に密着した状態で硬化した管状の第２樹脂層１３を設ける工程Ｂとを有している。
【００１７】
本管補修方法では、まず、図１（Ａ）に示すように、アウターフィルム１４、ガラス繊維に未硬化の光硬化性樹脂を含浸させた未硬化層１５及びインナーフィルム１６を外側から順に重ねた３層構造の筒状物１７を管１０の内側空間に配置し、筒状物１７内に空気を吹き込んで、筒状物１７を膨らませ、アウターフィルム１４が管１０の内周面に密着した状態にする。
【００１８】
次に、筒状物１７の内側空間から筒状物１７に紫外線を照射して未硬化層１５の光硬化性樹脂を硬化させ、未硬化層１５を光硬化性樹脂が硬化した第１樹脂層１１にする（工程Ａ）。そして、図１（Ｂ）に示すように、インナーフィルム１６を第１樹脂層１１から取り外して管１０の外に取り出す。その後、図２に示すように、ポリウレア樹脂１２を吹き出すノズル１８を前方（一側）に備えた自走車（自走機の一例）１９が第１樹脂層１１の内側空間に配される。
【００１９】
ポリウレア樹脂１２はポリイソシアネートとポリアミンの混合物であり、自走車１９は、地上に配され、ポリイソシアネート及びポリアミンを貯留する図示しない貯留装置にホース２０を介して接続されている。ポリイソシアネート及びポリアミンは、混合することなく、ホース２０を経由して、自走車１９に送られ、それぞれノズル１８から霧状に吹き出されて混合される。本実施の形態では、ノズル１８からのポリイソシアネート及びポリアミンの吹き出しを、ノズル１８からのポリウレア樹脂１２の吹き出しとする。
自走車１９は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ノズル１８を実質的に第１樹脂層１１の軸心Ｃに配した状態で、第１樹脂層１１の軸心Ｃに沿って管１０内を走行することができる。
【００２０】
工程Ｂにおいて、ノズル１８は、ポリウレア樹脂１２を吹き出す方向（ポリウレア樹脂１２の吹き出し中心方向Ｄ）が、第１樹脂層１１の軸心Ｃに直交するように配置され、第１樹脂層１１の内側空間からポリウレア樹脂１２を第１樹脂層１１に吹き付ける。ノズル１８は、第１樹脂層１１の軸心Ｃの位置で第１樹脂層１１の軸心Ｃを中心に回転しながら、ポリウレア樹脂１２を吹き出して、ポリウレア樹脂１２を第１樹脂層１１の内周面に吹き付ける。
【００２１】
従って、ポリウレア樹脂１２が第１樹脂層１１の内周面へ吹き付けられる位置は第１樹脂層１１の周方向に移動することとなる。これによって、第１樹脂層１１の内周面に、均一の厚さのポリウレア樹脂１２の層を形成する。
そして、第１樹脂層１１の内周面に形成されたポリウレア樹脂１２が硬化することによって、図１（Ｃ）に示すように、第１樹脂層１１の内周面に密着した第２樹脂層１３が設けられる。
【００２２】
本実施の形態では、第１樹脂層１１がポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂を硬化させたものであり、ポリウレア樹脂１２とポリエステル樹脂又はエポキシ樹脂とは接着性が良好であるため、第２樹脂層１３は第１樹脂層１１と安定的に接着することができる。従って、第１樹脂層１１と第２樹脂層１３の接着性を高めるべく、第１樹脂層１１にポリウレア樹脂１２を吹き付ける前に第１樹脂層１１の目荒らし等の処理は必要ない。
【００２３】
また、硬化したポリウレア樹脂１２は水に対して不溶性であることから、第２樹脂層１３は水に対して不溶性である。従って、本管補修方法は上水道管や下水道管の補修に好適である。また、第２樹脂層１３は、弾性変形の範囲が大きく、管１０に衝撃が与えられても第２樹脂層１３にクラックが生じるのを抑制できる。
【００２４】
本実施の形態では、自走車１９が、第１樹脂層１１の軸心Ｃに沿った移動を停止した状態で、ノズル１８からポリウレア樹脂１２を吹き出しながらノズル１８を３６０°回転させた後、ノズル１８からのポリウレア樹脂１２の吹き出しを停止し、次に、自走車１９が第１樹脂層１１の軸心Ｃに沿って後方に（他側に）移動し停止した後、ノズル１８からのポリウレア樹脂１２の吹き付けを再開するようにしている。但し、これに限定されず、自走車１９を第１樹脂層１１の軸心Ｃに沿って後方に移動させながら、ノズル１８を回転させてポリウレア樹脂１２を第１樹脂層１１に吹き付けるようにしてもよく、その場合、吹き付け位置は螺旋状的に移動することとなる。
【００２５】
また、第１樹脂層１１の軸心Ｃに直交する方向にポリウレア樹脂１２を吹き出すノズル１８の代わりに、図４に示すように、第１樹脂層１１の軸心Ｃに対して非平行かつ非垂直な方向にポリウレア樹脂１２を吹き出すノズル２１を用いてもよい。ポリウレア樹脂１２を第１樹脂層１１の軸心Ｃに対して非平行かつ非垂直な方向に吹き出すこと（ポリウレア樹脂１２の吹き出し中心方向Ｄ’を第１樹脂層１１の軸心Ｃに対して非平行かつ非垂直な方向にすること）で、ポリウレア樹脂１２を第１樹脂層１１の軸心Ｃに対して直交する方向に吹き出すのに比べ、ノズル２１からポリウレア樹脂１２が第１樹脂層１１の内周面に吹き付けられるまでの距離を長くすることができる。
【００２６】
該当距離が短い場合、ノズル２１からそれぞれ吹き出されたポリイソシアネート及びポリアミンが十分に混合する前に、第１樹脂層１１に吹き付けられることとなり、第２樹脂層に所定の強度を確保できなくなる。よって、ノズル２１からポリウレア樹脂１２が第１樹脂層１１の内周面に吹き付けられるまでの距離を所定の長さ以上にすることが重要である。なお、所定の長さの具体的な値は、使用するノズルの仕様（ポリウレア樹脂の吹き出し速度、霧状に吹き出すポリウレア樹脂の粒径等）等に応じて決定される。
【００２７】
また、ポリウレア樹脂１２の吹き付けを、第１樹脂層１１の軸心Ｃに配されるノズル１８、２１によって行う必要はない。
以下、図５、図６（Ａ）、（Ｂ）を参酌して、第１樹脂層１１の軸心Ｃまで距離を有する位置に配されたノズル２２、２３を用いる実施形態について説明する。
本発明の第２の実施の形態に係る管補修方法は、図５に示すように、ノズル２２が第１樹脂層１１の軸心Ｃまで距離を有する位置から第１樹脂層１１の軸心Ｃの反対方向にポリウレア樹脂１２を吹き出すものである。従って、ノズル２２からポリウレア樹脂１２が第１樹脂層１１に付き付けられる位置までの距離は、第１樹脂層１１の内径の半分より短い。
ノズル２２は、ポリウレア樹脂１２を吹き出しながら、第１樹脂層１１の軸心Ｃを中心に回転運動（回転）あるいは螺旋運動（螺旋状に移動）して、ポリウレア樹脂１２が吹き付けられる位置を第１樹脂層１１の周方向に移動させながら、第１樹脂層１１の内周面にポリウレア樹脂１２を吹き付ける。
【００２８】
そして、本発明の第３の実施の形態に係る管補修方法は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ノズル２３が、第１樹脂層１１の内側空間に配された円環状のガイド２４に図示しないベアリング機構によって移動可能に取り付けられたストレート管２５に連結されている。ガイド２４には、第１樹脂層１１の内周面を転動して、ガイド２４を第１樹脂層１１の軸心Ｃに沿って移動させる複数の車輪２６が取り付けられている。ガイド２４は第１樹脂層１１の内周面に沿って配されており、ガイド２３の中心は、複数の車輪２６によって第１樹脂層１１の軸心Ｃに配された状態が保たれている。
【００２９】
ストレート管２５は、ポリイソシアネート及びポリアミンをノズル２３に送るものであり、水平配置された状態で、図示しないモータの作動によりガイド２４に沿って移動して、ノズル２３を第１樹脂層１１の内周面に沿って移動させる。ノズル２３は、ポリウレア樹脂１２を第１樹脂層１１の軸心Ｃに向かって吹き出すように配置された状態で、第１樹脂層１１の内周面に沿って移動しながら、ポリウレア樹脂１２が吹き付けられる位置を第１樹脂層１１の周方向に移動させて、ポリウレア樹脂１２を第１樹脂層１１の内周面に吹き付ける。よって、ノズル２３は、ノズル２３からポリウレア樹脂１２が第１樹脂層１１に吹き付けられる位置までの距離を、第１樹脂層１１の内径の半分より長く保った状態で、ポリウレア樹脂１２の吹き付けを行う。
【００３０】
ノズル２３によるポリウレア樹脂１２の吹き付けは、ガイド２４が停止した状態で行うこともできるし、ガイド２４が第１樹脂層１１の軸心Ｃに沿って移動している状態で行うこともできる。ノズル２３によるポリウレア樹脂１２の吹き付けを、ガイド２４が停止した状態で行う場合、ノズル２３は第１樹脂層１１の軸心Ｃを中心に回転運動することとなり、ノズル２３によるポリウレア樹脂１２の吹き付けを、ガイド２４が移動している状態で行う場合、ノズル２３は第１樹脂層１１の軸心Ｃを中心に螺旋運動することとなる。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、第１樹脂層は、熱硬化性樹脂を管内で硬化させたものであってもよく、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂である必要はない。また、第１樹脂層は、管内で硬化させるものに限定されず、例えば、予め成形された樹脂製の筒状フィルムであってもよい。筒状フィルムを用いる場合、管の内側空間で筒状フィルム内に空気を吹き入れ筒状フィルムを管の内周面に密着させた状態にして、ポリウレア樹脂を筒状フィルムの内側に吹き付けることによって、第１樹脂層及び第２樹脂層を形成することができる。
そして、ノズルを具備する自走機を用いる代わりに、ノズルを具備し、移動のために外力を与える必要がある物（例えば、取り付けられた紐を引っ張られることで移動する従動車）を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０：管、１１：第１樹脂層、１２：ポリウレア樹脂、１３：第２樹脂層、１４：アウターフィルム、１５：未硬化層、１６：インナーフィルム、１７：筒状物、１８：ノズル、１９：自走車、２０：ホース、２１、２２、２３：ノズル、２４：ガイド、２５：ストレート管、２６：車輪、Ｃ：軸心
【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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