(57)【要約】  管状の現場硬化型ライナー（５５）の樹脂含浸可能層を、連続的に含浸させるための非加圧型樹脂含浸タワー（５４）を提供する。タワー（５４）は、樹脂含浸可能層を完全に含浸させるのに十分な樹脂圧力水頭を与えることができる高さを有している。樹脂に含浸された管（５５）は、タワー（５４）の頂部に供給され、底部ローラーまで引き下ろされ、タワー（５４）の頂部から取り出され、外側を不浸透性被覆で包まれる。含浸ライナー（５５）は、引込み及び膨張法による設置に適し、また反転されてもよい。該ライナーはその内側に不浸透層が形成されているため、蒸気を用いた硬化に好適である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現場硬化型ライナーを作成する方法において、
樹脂含浸可能材料による第１の管状部材を形成し、
前記第１の管状部材を、適切な高さの樹脂含浸タワー内に供給し、前記樹脂含浸可能材料を樹脂で含浸させ、
含浸された前記管状部材を前記タワーから引き出し、そして、
含浸された前記管状部材の周りに樹脂不浸透性被覆を配置する方法。
【請求項２】
前記外側の被覆を配置するステップは、含浸された前記管状部材の周りを平面状シートで巻き付け、該シートを管状に封止するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
含浸された前記管状部材の周りに前記外側の被覆を配置するステップは、含浸された管状の材料が前記外側の被覆を通過する際に、不浸透性材料の管を、含浸された管状の材料の上へと反転させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の管状部材は、前記タワーの上部に供給されてから下部へと引き下ろされ、該上部から取り出される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
管状の樹脂含浸可能材料を含浸させるための含浸タワーであって、
樹脂含浸可能な層を含浸させるのに十分な高さを有する垂直の柱を備え、該柱は、下部に位置するローラーであって、前記管状の材料が当該柱の上部に供給されてから下部へと向かいタワー内の樹脂を通過した後で当該柱の上部から引き出されるように前記管状の材料の方向を変えるローラーを有する含浸タワー。
【請求項６】
前記柱は、その断面がほぼ矩形状をなし、２つの対向する壁面及び２つの対向する端壁を有する、請求項５に記載の含浸タワー。
【請求項７】
前記柱が５フィート（１．５２４メートル）以上の高さとされる、請求項５に記載の含浸タワー。
【請求項８】
前記タワーが開いた頂部を有し、前記管状部材が前記タワー内へとその頂部から供給される、請求項５に記載の含浸タワー。
【請求項９】
内側に不浸透層を有する現場硬化型ライナーを作成する方法であって、
内側に樹脂不浸透層を有する樹脂含浸可能材料の第１の管状部材を形成し、
前記第１の管状部材を、適切な高さの樹脂含浸タワー内に供給し、前記樹脂含浸可能材料を樹脂で含浸させ、
含浸された前記管状部材を前記タワーから引き出し、そして、
含浸された前記管状部材の周りに樹脂不浸透性の被覆を配置する方法。
【請求項１０】
外側の被覆を配置するステップは、含浸された前記管状部材の周りを平面状シートで巻き付け、該シートを管状に封止するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
含浸された前記管状部材の周りに前記外側の被覆を配置するステップは、含浸された管状の材料が前記外側の被覆を通過する際に、不浸透性材料の管を、含浸された管状の材料の上へと反転させることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
樹脂含浸可能材料の前記第１の管状部材は、一体化された内側の不浸透層を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
１本の樹脂含浸可能材料であってその一面に不浸透層が接合された材料を提供し、
前記樹脂含浸可能材料を第１の方向に供給し、該材料を、外側に不浸透層を有する管状に形成し、
前記樹脂含浸可能材料の長手方向における縁部同士を接合して管状部材を形成し、
接合された前記管状部材における長手方向の縁部を封止し、
外層が前記樹脂含浸可能材料となるように、前記管状部材を第２の反対方向においてそれ自身の中へと反転させ、そして、
引き続いて、前記一体化された不浸透層を内部に有する前記管状部材を取り出すことによって前記第１の管状部材を形成する、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設導管及び管路の非開削更生に用いられる現場硬化型ライナーに関し、特に、引込み及び膨張により既設導管を非開削更生するための現場硬化型ライナーであって、外側を不浸透層で覆われることになる、内側の不浸透層を有するライナーを、連続的に含浸させる含浸タワーに関する。
【背景技術】
【０００２】
既設の導管及び輸送管路、特に、流体を通すために用いられる衛生下水排水管、雨水排水管、水道、ガス管線のような地中管路は、流体の漏れが原因で補修を頻繁に必要とすることが一般によく知られている。このような漏れは、周囲環境から輸送管路の内部又は流通部へと内側へ向かう場合がある。あるいは、漏れは、輸送管路の通流部から周囲環境へと外側へ向かう場合がある。浸入あるいは浸出のいずれにせよ、この種の漏れを回避することが望ましい。
【０００３】
既設導管での漏れは、元の輸送管路の不適切な設置、又は通常の経年変化による管路自体の劣化、又は腐食性物質や研磨性物質を運ぶ影響に起因する。管継手又はその近傍での亀裂は、地震のような環境条件、又は上方表面上での大型車両の通行、又は同様な自然又は人工の振動、又はその他の原因により引き起こされる。原因の如何にかかわらず、そのような漏れは望ましくなく、輸送管路内を運ばれる流体の浪費となり、又は周囲環境への損害をもたらし、公衆衛生に対する危険な障害を生じさせる可能性がある。漏れが続くと、それは、表土及び導管の側面支持が喪失し、既設導管の構造上の欠陥につながることがある。
【０００４】
絶えず増大している人件費及び機械設備費の故に、既設管路を掘り起こして新しい管路と交換することによって、漏れている可能性がある地中の管路又は部分を修理することは、ますます困難で非経済的になっている。そのため、既存輸送管路の現場修復又は更生のための種々の方法が考案されてきている。これらの新しい方法によれば、管路又は管路部分を掘り起こして交換することに伴う費用と危険、そして、一般の人々が被る、工事中の多大な不便が回避される。現在広く用いられていて最も功を奏する、輸送管路の修復又は非開削更生工法のひとつは、インシチュフォーム（登録商標）工法と呼ばれる。インシチュフォーム（登録商標）工法は、特許文献１乃至３に詳細に述べられており、その内容は引用によってすべて本明細書に組み込まれる。
【０００５】
前記インシチュフォーム（登録商標）工法の標準的技法において、フェルト布、発泡体又は同様の樹脂含浸可能材料を用い、外側の不浸透性被覆を有する細長い可撓性の管状ライナーは、熱硬化性の硬化樹脂で含浸され、既存の輸送管路内に設置される。そのプロセスの最も広く行なわれる実施の形態では、インシチュフォーム（登録商標）の特許文献２、３に記載されているように、前記ライナーが反転プロセスを用いて設置される。この反転プロセスでは、反転されたライナーの内側に半径方向の圧力が加えられ、ライナーが輸送管路の全長に沿って広がるにつれて、輸送管路の内表面に押し付けられて、これに係合する。インシチュフォーム（登録商標）工法は、ロープ又はケーブルによって樹脂含浸ライナーを導管内に引き込むとともに、ライナー内で反転される別の流体不浸透性膨張ブラッダー（エアバッグ）又はチューブを用いることにより、既存の輸送管路の内壁に対してライナーの硬化を引き起こすことで実施される。そのような樹脂含浸ライナーは、一般に「現場硬化型パイプ」又は「ＣＩＰＰライナー」と称され、その設置はＣＩＰＰ設置と呼ばれる。
【０００６】
反転設置と引込み及び膨張ＣＩＰＰ設置の両方のために、従来の現場硬化型可撓性管状ライナーは、その初期状態で比較的柔軟性があって、実質的に不浸透性のポリマー被覆の滑らかな外層を有している。この外側の被覆によって、フェルトのような樹脂含浸可能な材料の内層に樹脂を含浸させることが可能になる。反転されると、この不浸透層はライナーの内側となり、樹脂含浸可能層が既設輸送管路の壁部に対向する。この可撓性ライナーは、輸送管路内に現場で設置されると、該輸送管路は、好ましくは水又は空気のような反転用流体を用いて内部から加圧されるが、これは、ライナーを半径方向の外側に押しつけて既設輸送管路の内表面に嵌め合わせて合致させるためである。樹脂の硬化は、水のような熱い硬化用流体を、反転されたライナーへ導入することによって開始され、該硬化用流体の導入は、反転されるライナーの端部に取り付けられた再循環ホースを通じて行われる。その後、含浸可能な材料に含浸された樹脂は硬化して、既存の輸送管路内にぴったり合って固定された硬いパイプライニングを形成する。その新しいライナーは、既存輸送管路の内部又は外部へのこれ以上の漏れが生じないように防ぐために、いかなる亀裂も効果的に封止し、いかなる管路部又は管継手の劣化をも修復する。硬化した樹脂は、また、周囲環境に対する付加的な構造上の支持を提供できるように、既設輸送管路の壁面を強化する役目を果たす。
【０００７】
現場硬化型管状ライナーが引込み及び膨張法によって設置される場合に、ライナーは反転プロセスと同じ方法で樹脂に含浸され、既存の輸送管路内に引き込まれ、折り畳まれた状態で既設輸送管路内に配置される。典型的な設置において、その下端部にエルボーを有する膨張管路又は導管であるダウンチューブは、既存のマンホール又はアクセス・ポイント内に配置され、そして、反転ブラッダーはダウンチューブを通され、広げられてエルボーの水平部の口部を覆って折り返され、折り畳まれたライナーに挿入される。その後、既設導管内の折り畳まれたライナーは、膨張ブラッダーの折り返された端部を覆うように配置されてこれに固定される。その後、水などの反転用流体がダウンチューブへ送られ、そして、その水圧によって、膨張ブラッダーはエルボーの水平部から押し出され、折り畳まれたライナーは既設管路の内表面に対して広げられる。膨張ブラッダーの反転は、そのブラッダーが下流のマンホール又は第２のアクセス・ポイントに到達して広がるまで続く。この時に既設導管の内表面に対して押圧されたライナーは硬化する。硬化は、反転するブラッダーの端部につながれた再循環ラインとほぼ同じ方法で膨張ブラッダーに導入される熱い硬化用水の導入によって開始され、含浸された層内の樹脂の硬化が引き起こされる。
【０００８】
ライナー内の樹脂が硬化した後、膨張ブラッダーは除去されるか、又は硬化したライナー内に残される。引込み及び膨張法と反転法のいずれも、一般にそのプロセス中のいくつかの時点において、狭いマンホール空間への作業員の立入りを必要とする。例えば、反転するライナー又はブラッダーをエルボーの端部に固定し、それを折り畳まれたライナーに挿入するためには、内部への人の立入りが必要となる。
【０００９】
ライナーがどのように設置されるかにかかわらず、硬化可能な熱硬化性樹脂は、「ウェット・アウト」と呼ばれるプロセスによってライナーの樹脂吸収層に含浸される。ウェット・アウト・プロセスは、一般にライニング技術で周知のように、外側の不浸透性フィルム内に形成される端部又は開口部から樹脂吸収層へ樹脂を注入し、真空に引き、そして、含浸されたライナーをニップ・ローラーに通す。ポリエステル、ビニール・エステル、エポキシ樹脂のような各種の樹脂を用いることができ、それは要望に応じて変更することができる。室温では比較的安定であって、空気、蒸気又は温水で加熱されるか、又は紫外光のような適切な放射に曝されることで容易に硬化する樹脂を用いることが好ましい。
【００１０】
このような真空含浸によってライナーをウェット・アウトするための処置のひとつが、インシチュフォーム（登録商標）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不浸透層を有する場合、特許文献１に述べられているように、その管状ライナーは平らな状態で提供され、平らになったライナーの両側にはスリットが形成され、両側から樹脂が注入される。ライナーの後端部から真空に引きながら設置する際にウェット・アウトを行うための別の装置は、特許文献５に示されている。尚、これら特許のそれぞれの内容は引用によって本明細書に組み込まれる。
【特許文献１】米国特許第４，００９，０６３号明細書
【特許文献２】米国特許第４，０６４，２１１号明細書
【特許文献３】米国特許第４，１３５，９５８号明細書
【特許文献４】米国特許第４，３６６，０１２号明細書
【特許文献５】米国特許第４，１８２，２６２号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２７０，２８９号明細書
【特許文献７】米国特許第６，５３９，９７９Ｂ１号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００３／００１５２４７Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年の取り組みは、空気を利用して最寄りのアクセス・ポイントから引き込まれたライナー内へブラッダーを反転させる、引込み及び膨張法を改善するために行なわれてきた。反転するブラッダーが末端のアクセス・ポイントに到達すると、蒸気が最寄りのアクセス・ポイントへ導入され、樹脂含浸可能な層に含浸された樹脂の硬化が開始される。このプロセスによって、硬化がより速くなるという利点が提供されるが、これは、硬化用流体としての蒸気によって運ばれる増加したエネルギーによるものである。しかし、このプロセスでは、引き込まれて含浸されたライナー内へのブラッダーの反転がさらに必要となる。引き込まれたライナーの中へブラッダーを反転するというこのステップを回避するための取り組みには、地上でその反転ステップを行なうことが含まれる。例えば、上記特許文献６において、前記プロセスは、ホース・アセンブリを既設管路に引き込む前に、キャリブレーション・ホースを、地上で、平らに横たわったライニング・ホースの内側へと反転させるステップを含んでいる。このプロセスは、地下での反転を回避するものの、引込みの前に地上で横たえることができるライニングの長さが厳しく制限される。
【００１２】
この反転を回避するための別の提案は、硬化用流体を、引き込まれたライナーに直接導入できるように、内側の被覆と外側の被覆とを有するライナーを製造することである。ここでの不都合な点として、内側と外側の不浸透性被覆の間に配置された樹脂不浸透性材料を含浸しようとする場合に困難性に直面する。外側の被覆は、含浸されたライナーを扱うために不可欠であり、そのライナーを既設管路に引き込むことを可能にするものであり、内側の被覆は、蒸気を用いた硬化のために望ましいものである。
【００１３】
反転法や引込み及び膨張による非開削更生工法の両者に修正が加えられたにもかかわらず、これらの工法は非常に多くの労働力を必要とし、反転工程が必要であるためにコストの増加を被っている。したがって、外側を不浸透層でラップされた現場硬化型ライナーを連続的に含浸させるための方法及び装置の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一般的に述べると、本発明によれば、既設輸送管路の引込み及び膨張更生に適した現場硬化型ライナーを含浸させるための、非加圧型樹脂含浸タワーが提供される。この含浸タワーは、その内部に通して樹脂含浸可能材料を含浸させるのに十分な樹脂圧力水頭を有するように構成されている。管状の樹脂含浸可能材料が途切れなく、タワーの頂部にあるローラー上に直接引き上げられ、タワー内部の樹脂を通ってタワー底部にあるローラーの下を通過し、またタワー内部を通って頂部に位置するキャリブレーションローラーまで引き上げられて頂部から出て行く。その後、ウェット・アウトされたチューブは外側の樹脂不浸透層によって包まれて封止される。外層は単に熱接着を用いてヒートシールし、又はテーピングしてもよい。この外側の封止は、樹脂含浸された材料を単に封入するものであってもよいが、既設導管にライナーが搬入され引き込まれるときの取り扱いや摩耗に対して十分な強度を有する必要がある。
【００１５】
樹脂含浸可能材料は、各種の方法で管状に形成して封止することができる。この中には、従来のヒートシールとテーピング、ソーイングとテーピング、又は押し出し材によるシーリングが含まれる。一実施形態において、ライナーは、内部に不浸透層を有し、これが含浸可能材料に接合される。このライナーは、形成装置の周囲に不浸透層を外側にして形成され、従来方法の中の１つの方法で封止され、その後に形成装置内で連続的に反転されるようにしてもよい。こうして外側の層は樹脂吸収層の一層又は複数の層となり、樹脂を含有するように、含浸されてから不浸透ポリマー層によって包まれ、これにより、保管及び含浸ライナーの既設導管への引き込みが可能となる。内側の層は不浸透性であって、硬化用流体の高温に対して耐えられるものであることが必要である。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、既設輸送管路の現場硬化型更生の改良された方法を提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、既設輸送管路の現場硬化型更生用ライナーの改良された含浸用装置を提供することである。
【００１８】
本発明のさらに別の目的は、既設輸送管路の非開削更生に適した、内側に不浸透層を有する樹脂含浸ライナーの含浸装置を提供することである。
【００１９】
本発明のさらに別の目的は、真空を利用することなく、連続長の外側不浸透性被覆又はラッピングを有する樹脂含浸現場硬化型ライナーの改良された製造方法を提供することである。
【００２０】
本発明のさらに別の目的は、引込み及び膨張非開削管路設置用の現場硬化型ライナーの含浸方法を提供することである。
【００２１】
本発明のさらに別の目的は、内側の不浸透層及び外側の不浸透被覆を有する樹脂含浸現場硬化型ライナーの製造方法を提供することである。
【００２２】
本発明のさらに別の目的は、一体化された内側の不浸透層及び外側の不浸透性被覆を有する樹脂含浸現場硬化型ライナーの製造方法を提供することである。
【００２３】
本発明のさらに別の目的及び利点について、その一部は明らかであり、またその一部は本明細書から明らかとなる。
【００２４】
したがって、本発明は、数個のステップとかかるステップの１つ以上とその他の各ステップとの関係、構成の特徴を具体化する装置、かかるステップを実現するよう構成された部分の組み合わせと配置、及び下記の詳細な開示において例示する特性、特徴、性能、及び構成部分の関係を有する製品からなり、本発明の範囲は請求の範囲によって示されることとなる。
【００２５】
本発明をより深く理解するために、添付図面に関連して行なわれる以下の記述を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明に従って作成される樹脂含浸現場硬化型ライナーは、内側及び外側の不浸透性ライニングを有することにより、引込み及び膨張法を用いて設置し、膨張ブラッダーを用いることなく加熱された流体によって膨張及び硬化させることができる。このライナーは、内側と外側に不浸透性ポリマー被覆又は層を有しており、連続した長さに作成される。内側と外側の不浸透層の間に樹脂吸収性材料を有する平らなライナーが、従来の真空含浸技術を用いて含浸するために必要とされるさらなる取り組みに鑑みて作られるのに対して、真空を用いることなく該ライナーが含浸される。
【００２７】
この必要なさらなる取り組みは、上記特許文献６に示唆されるプロセスによって明らかとなる。ここで、キャリブレーション・ホースは、地上で、平らに横たわった含浸されたライニング・ホース内へと反転されるか、又は含浸されたライニング・ホースは、圧縮空気を用いて管状フィルム内へと反転される。この場合、ライニング・ホースの長さは、ライニングされることになる地中導管の長さに近似する。１つの管を別の管内へと反転させるには、最も長い層の長さに等しくかつ途切れない長さが必要とされる。前記２つの層が予め含浸されていない場合、適切に含浸するためには、横たわった平らな管の両側で層の間に樹脂を注入することが必要である。これは、ライニング・チューブを含浸する方法として困難で非効率的である。すなわち、その長さが制限されるだけでなく、その含浸はきわめて困難である。
【００２８】
図１は、今日一般的に用いられて本技術分野で周知とされるタイプの、可撓性を有する現場硬化型ライナー１１を示す。ライナー１１は、外側の不浸透性高分子フィルム層１３を有するフェルト層１２のような、可撓性をもった樹脂含浸可能な材料の１層以上から形成される。フェルト層１２及び外側の高分子層１３は縫い目線１４に沿って縫合されて管状ライナーを形成する。テープ形状又は押し出し成形材料とされる、コンパチブル（適合性のある）熱可塑性フィルム１６は、ライナー１１の不浸透性を確保にするために、縫い目線１４の上に配置されるか、又はそれを覆って押し出し成形される。本記述の全体を通して用いられる図１に示される実施の形態において、ライナー１１は、第２のフェルト層１７からなる内側管状部分を含んでおり、これは外側のフェルト層１２の縫い目線１４の位置以外で、管内の１箇所に配置される縫い目線１８に沿って縫合される。そして、高分子層１３を有する外側のフェルト層１２は、内側の管状層１７の周りに形成される。含浸後に、ライナー１１は、ある連続する長さでもって冷却装置に保管されるが、これは樹脂の硬化が早過ぎないように抑制するためである。その後、ライナー１１は、既設輸送管路に引き込まれた後で望ましい長さに切断されるか、又は既設輸送管路内に反転される前に切断される。
【００２９】
図１に示すタイプのライナー１１は、水及び空気に対して浸透性をもたない。これにより、上記したように空気又は水による反転に用いることが可能になる。しかし、本発明に従った引込み及び膨張設置において、ライナーは既設輸送管路内に引き込まれるので、該ライナーの外側の被覆は、取り扱いが容易であって樹脂の保持が可能であり、かつライナーの損傷を防ぐのに十分な不浸透性を有していればよい。
【００３０】
より大きな直径のライナーでは、フェルト又は樹脂含浸可能な材料を数層用いてもよい。フェルト層１２及び１７は、ポリエステル、アクリル・ポリプロピレンなどの天然又は合成の可撓性を有する樹脂吸収性材料、又はガラス及びカーボンなどの無機繊維であってもよい。あるいは、その樹脂吸収性材料は発泡体であってもよい。外側の含浸可能層１２の不浸透性フィルム１３は、本技術分野で周知のような、ポリエチレン又はポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリ塩化ビニルのようなビニル・ポリマー、又はポリウレタンでもよい。いずれの方式の縫製、粘着性接着又は火炎接着、又はその他任意の便利な方法を用いて前記材料を管状に接合させてもよい。すべての非開削更生設置の最初の段階で、既存の輸送管路は洗浄及びビデオテープ撮影によって準備が整えられる。
【００３１】
次に図２を参照すると、本発明に従って作成された現場硬化型ライナー２１が断面で示されている。ライナー２１は、従来のライナー１１と同様な方法で構成されているが、内側の不浸透層２２を有する内部管状部材を含み、この内側の不浸透層２２はそれに接合された薄いフェルト又は樹脂含浸可能層２３を有する。不浸透層２２を有する内部フェルト層２３は、縫い目線２４に沿って一列の縫い目２６で縫い合わされており、縫い目２６の上に貼り付けられたテープ２７によって封止されている。外側のフェルト層２８は、内側の薄いフェルト層２３の周りに巻き付けられ、縫い目２９によって管状に形成される。最後に、外側の層又はラップ部３１が外側のフェルト層２８の周囲に配置される。
【００３２】
内側及び外側の不浸透層をともに有するライナーを備えることにより、設置の間にライナーを反転させ、又は、既設導管にライナーを引き込んだ後に膨張ブラッダーを反転させる必要がなくなる。従って、設置時の人件費をかなり節約できる。そして、樹脂を膨張させ硬化させるために、蒸気のような加熱された硬化用流体を利用することも可能になる。この場合に、すべての加熱された流体は、地下でライナー内に導入されて、より安全な労働環境が提供される。
【００３３】
フェルト層２３及び２８は、真空を利用した通常の方法で含浸されてもよい。あるいは、フェルト層２３及び２８は、初めに樹脂に含浸され、その後に外側の不浸透性ラップ部３１が取り付けられる。これによって、内側と外側の不浸透層の間にフェルト層を有する完成したライナーを含浸するという困難性が回避される。特許文献１において、エリック・ウッド（Ｅｒｉｃ  Ｗｏｏｄ）は、平らに構成されたライナーの両側に挿入された針を用いてフェルト層に樹脂を注入することを提案した。この作業では、外側の被覆に針穴を開け、塞ぐことが必要になる。また、特許文献４に教示される真空含浸プロセスは、内側の被覆が内側及び外側の被覆を有するライナー内の樹脂の流れに対する障害物になるので、真空引きを両側で行わない限り、適切ではない。含浸の困難を克服するために、ライナー２１は、平らな被覆されたフェルトと被覆なしのフェルトの連続ロールから製造され、外側のラップ部３１の取り付けの前に連続的に含浸される。
【００３４】
図２においてフェルト層２３及び２８は、縫合及び／又はテープ貼付によって管状に形成されるが、フェルト又はその他の樹脂含浸可能材料を管内に形成するための従来周知の方法はいずれも適切である。例えば、管については、種々の接着剤又は粘着剤、及び火炎接着を用いて形成することできる。テープは、縫製作業中に形成されるフェルト材料の突き合わせられた縁部及び穴を封止するために、粘着性ストリップを取り付けることによって、又は高分子材料の層を押し出し成形することによって、内側フェルト層２３の内側不浸透層２２に貼り付けられてもよい。
【００３５】
図３を参照すると、不浸透性材料からなる封止された内層を有する樹脂含浸可能材料の、一本の管を連続して形成する方法が示されている。被覆されたフェルト３６のロールは、不浸透層３８を有する連続長のフェルト３７を有しており、これが方向ローラー３９を越えて管形成装置４１に送り込まれるが、その際、平らな形状とされ、かつその被覆側がローラー３９に面している。
【００３６】
管形成装置４１は、管状支持フレーム４２と、縫合装置４３とを含み、該縫合装置４３は縫製及びテープ貼付機械、接着機械又は火炎接着機械装置でもよい。ローラー３９に面した不浸透層３８を有するフェルト３７は、矢印Ａの方向に、管形成装置４１の近接端部へ供給され、そこで支持フレーム４２の周りに巻き付けられる。そして、フェルト３７を内側とし、不浸透層３８を外側にして、縫い目線４６に沿って管４４に縫合される。管４４は、その後、テープ貼付装置４７を通過して縫い目線４６上にテープ４８が貼り付けられ、不浸透性とされかつ被覆されてテープが貼り付けられた管状部材４５が形成される。
【００３７】
テープが貼り付けられた管状部材４５は、その後、管状支持フレーム４２に沿って支持フレーム４２の遠位端に位置する反転リング４９へと移動し続ける。それから、テープが貼り付けられた管状部材４５は、管状支持フレーム４２の中へと反転され、矢印Ｂで規定する線に沿って管状支持フレーム４２の近接端部から引き出されると、不浸透層３８が管４５の内部となる。このとき、反転された管４５は、図４の断面図に示す構造を有し、不浸透層３８が管４５の内側とされかつフェルト層３７が外側とされる。その後、管４５は、１つ以上の素のフェルト層を追加するために、矢印Ｂの方向に移動を続ける。そして管４５は、さらなる利用のために保管され、外側の不浸透性被覆で巻き付けられるか、又は最終的な巻き付けの前に、図５に示すような樹脂含浸ステップへと直接送られる。
【００３８】
図５は、管状部材４５の供給部５１の含浸を概略的に示す。ここで、管４５は、１組のゴム被覆引込みローラー５２及び５３によって、所定のレベルまで熱硬化性樹脂５７で満たされかつ頂部が開いた樹脂タワー５４に引き込まれ、含浸つまりウェット・アウトされた管５５を形成する。管４５はローラー５３を通過して、タワー５４の全長分だけ底部ローラー５９まで引き下げられ、このローラーによって、管４５が１組の圧縮ローラー６１及び６２の方向へと上方に向けられる。タワー５４は、高さが約６から１４フィート（１．８２８８乃至４．２６７２メートル）とされるが、管４５の含浸可能な層をウェット・アウト及び含浸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。含浸可能材料を含浸するために十分な圧力水頭を提供するために必要な高さは、樹脂の粘度、含浸可能材料の厚さ、及びタワーを通過する供給速度に依存する。この時、タワー５４から出てくる含浸された管５５は、最終的に外側の不浸透性被覆でラッピングされる準備が整っている。
【００３９】
この時、頂部が開いたタワー５４から矢印Ｄの方向に出てきた含浸済の管５５は、矢印Ｄ’の方向に、形成パイプ６４の取入端部６４ａに供給され、フィルム・チューブ７２を反転させることによって包まれる。フィルム・チューブ７２が反転されると、縁封止部７３はチューブ７２の内部に移り、縁封止部７３が含浸された管５５とフィルム・チューブ７２との間に位置される。ウェット・アウトされた管５５と反転されたフィルム・チューブ７２とを含む、巻き付けられたウェット・アウト済みの管７４は、形成パイプ６４の取出端部６４ｂから引き出され、保管及び設置場所への輸送のために冷蔵トラックへと送られる。
【００４０】
また、図５に示すフィルム巻き付け及び封止部６３は、取入端部６４ａと取出端部６４ｂとを有する形成パイプ６４と、形成パイプ６４の中央部上方に配置される縁部封止装置６５を含んで成る。樹脂不浸透性フィルム材料６７のロール６６は、形成パイプ６４の中に送られるにつれて、含浸された管５５の周りに巻き付けられる。樹脂不浸透性フィルム材料６７は、ロール６６から一連の方向ローラー６８ａ乃至６８ｅへと供給され、フィルム６７がローラー７０ａ乃至７０ｄを超えて形成パイプ６４に送られる際に、１対の駆動ローラー６９ａ及び６９ｂによって引かれる。取出端部６４ｂのデフレクター７１は、フィルム６７が縁部封止装置６５に送られる前に、これを形成パイプ６４の周りに導き、フィルム６７を、それから外部へ延長している縁封止部７３を有するチューブ７２として形成する。形成パイプ６４に沿って移動する不浸透性材料のチューブ７２は、矢印Ｅで示す方向において、形成パイプ６４の取入端部６４ａへと引き込まれ、そこでチューブ７２は、形成パイプ６４の内部及び含浸された管５５の上に、引き続いて反転され、破線の矢印Ｆで示す反対方向に引かれる。
【００４１】
図６を参照すると、図５の線６−６に沿った封止装置６５及び形成パイプ６４の断面を示している。フィルム・チューブ７２が形成パイプ６４の外側を通過する際に、封止装置６５はフィルム・チューブ７２に縁封止部７３を形成する。いったんチューブ７２が反転されると、形成パイプ６４の取出端部６４ｂから引き出される縁封止部７３は巻き付けられたウェット・アウト済みチューブ７４の内部となる。尚、外側の不浸透性フィルム７２の付加については、ウェット・アウトの前でも後でもよい。これがウェット・アウトの前である場合には、図３に示すように作成された管４５が、図５の管形成アセンブリ６３へと直接送られて、図７に断面で示すライナー７４が得られる。この場合、樹脂含浸可能材料３７は含浸されていない。
【００４２】
図８を参照すると、含浸された管５５の周りに、外側の不浸透性チューブ８１を巻き付けるための代替的な装置が、参照符号８２で概略的に示されている。ここで管４５は、図５のウェット・アウトタワー５４に関連して記載したのと同じ方法で含浸されてもよく、その後、管５５は、取入端部８３ａ及び取出端部８３ｂを有するスタッファー・パイプ８３に送られる。尚、ここで、同一の要素については図５で用いた参照番号を用いている。
【００４３】
可撓性をもった不浸透性チューブ８１の供給部は、取入端部８３ａ及び取出端部８３ｂを有するスタッファー・パイプ８３の外表面上に搭載される。樹脂タワー５４を離れた含浸済みの管５５は、スタッファー・パイプ８３の取入端部８３ａ内に送り込まれる。管５５がスタッファー・パイプ８３の取入端部８３ａ内に入る際に、不浸透性チューブ８１はスタッファー・パイプ８３の外側から引き離され、取入端部８３ａの周りでスタッファー・パイプの内部へと反転され、それが取出端部８３ｂから離れるにつれて、含浸済みの管５５を包み込んでいく。これにより、内側の不浸透層３８及び外側の不浸透性被覆８１を有する完成したライナー８６が形成される。外側の被覆８１を有するチューブ８６は、スタッファー・チューブ８３の取出端部８３ｂから矢印Ｆの方向へと、１組の駆動ローラー８７及び８８、又は牽引装置のようなそのほかの引張装置によって取り出される。押し出されたチューブが本実施形態で用いられる場合、外側の不浸透性被覆８１には継ぎ目がない。このような方法でチューブ８６を作成することによる唯一の制限は、スタッファー・チューブ８３に配置可能な不浸透性チューブ８１の長さである。約１，０００フィート（約３０４．８メートル）の不浸透性チューブは、長さが約２０フィート（約６．０９６メートル）のスタッファー・チューブ上に圧縮可能なことがわかっている。より長いスタッファー・チューブであれば、その上に、さらに長い不浸透性チューブを保有することができる。
【００４４】
図９は、スタッファー・チューブ８３を出るときのライナー８６の断面図である。図４との関係において説明したように、ライナー８６は、樹脂吸収性材料３７の内側管状部材を含み、該材料がテープ４８で封止された不浸透性の内側被覆３８を有する。スタッファー・チューブ８３を出た後では、ライナー８６が外側の管状ラップ部８１を含んでいる。管状ラップ部８１が前もって押し出されたチューブであるという事実から分かるように、外側のラップ部８１は、図６及び図８と関連するような継ぎ目を有していない。
【００４５】
設置場所に置かれさえすれば、内側の不浸透層３８と外側の不浸透性ラッピング７２を有する含浸チューブ７４又は８６は、いつでも引込み及び膨張法による設置のための準備が整うことになる。この方法は、特許文献１に完全に記述されており、その内容は引用によって本明細書に組み込まれる。引込み及び膨張法により含浸ライナー７４を設置する場合、内側に不浸透層３８が存在するので、ライナーを膨張させるための反転ブラッダーを別途用いる必要はない。ポリプロピレンのような、内側の不浸透層３８のための材料を適切に選択することによって、既設管路内の所定の位置でライナー７４又は８６に導入される蒸気を用いて、硬化させることができる。
【００４６】
ライナーが内側の不浸透層３８をもたず、また外側不浸透性ラッピング７２で包まれている場合に、上記特許文献２に記載されているような従来の反転方法を用いて設置を行うことができる。また、このようなライナーは、その内容が参照により本願に組み込まれる上記特許文献７及び特許文献８に記載されるような膨張ブラッダーを用いて設置してもよい。
【００４７】
本願に記載の工法や装置は、内側及び外側の不浸透層をともに有する現場硬化型ライナーを作成するための、利便性のよい手段を提供する。つまり、図５に示す含浸タワーは、外側の不浸透層を付加する前に、内側の不浸透層を有する樹脂含浸可能な管を含浸させる方法を容易に提供する。
【００４８】
図５に示される装置で作成される管は、連続して含浸を行いたいという要求に鑑み、煩雑な真空や高圧技術を用いた含浸の必要性を回避している。
【００４９】
したがって、上記の記載によって明らかとなった目的のなかでも、先に示した目的が効果的に得られることがわかる。また、本発明の精神と趣旨を逸脱しない範囲で、上記の工程の実施、記載の製品、先に示した構成に変更を加えてもよいことから、上記の記載に含まれ添付の図面に示される一切の事項は、例示的なものであって、限定的ではないものと解釈されることを意図している。
【００５０】
さらに、特許請求の範囲は、本明細書に述べられた本発明の一般的で具体的な特徴のすべてに及ぶことが意図され、そして、本発明の範囲のすべての記述は、言語の問題として、それらの間に収まると言えるであろうことも理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】一本の典型的な樹脂含浸可能現場硬化型ライナーを示す斜視図であり、該ライナーは既設輸送管路のライニング用途に適し、一般的に今日用いられかつ本技術分野で周知とされるタイプを示す。
【図２】本発明に従って構成されかつ配置された、内側及び外側の不浸透層を有する現場硬化型ライナーを示す断面図である。
【図３】図２の現場硬化型ライナーの作成に関連して用いられる、内側の高温高分子層とともに外側のフェルト層を有するライナーの内側部分を作成するために用いられる機械装置を概略的に示す図である。
【図４】本発明に従って含浸される前の、図３の装置により製造されたライナーの内部構成を示す断面図である。
【図５】本発明に従って構成され配置された、樹脂含浸タワーと、外側の不浸透層を付加するための、管封止及び巻き付け装置を概略的に示す立面図である。
【図６】図５の線６−６に沿って、管封止及び巻き付け装置における縁部封止装置を示す断面図である。
【図７】図５の装置により作成された、含浸されたライナーの断面図である。
【図８】樹脂含浸装置を出ていく管状部材への巻き付け工程を示す図であり、管状ラップ部を外面で保持するチューブ・スタッファーの中に、ウェット・アウトされたライナーを通過させることによってその外側が被覆される工程を示す、概略的な立面図である。
【図９】図８の装置により作成されたライナーの断面図である。
【図１】
2007516861.tif 000003
【図２】
2007516861.tif 000004
【図３】
2007516861.tif 000005
【図４】
2007516861.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007516861.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007516861.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月13日(2006.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現場硬化型ライナーを作成する方法において、
樹脂含浸可能材料の１層以上を含む第１の管状部材を形成し、
前記第１の管状部材を、樹脂で満たされた適切な高さの樹脂含浸タワー内に供給し、前記樹脂含浸可能材料を樹脂で含浸させ、
含浸された前記管状部材を前記タワーから引き出し、そして、
含浸された前記管状部材の周りに樹脂不浸透性被覆を配置する方法。
【請求項２】
前記管状部材の周りに外側の被覆を配置するステップは、含浸された前記管状部材の周りを樹脂不浸透性材料の平面状シートで巻き付け、該シートの縁を管状に封止するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
含浸された前記管状部材の周りに外側の被覆を配置するステップは、含浸された管状の材料が前記外側の被覆を通過する際に、樹脂不浸透性材料の管を、含浸された管状の材料の上へと反転させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の管状部材は、前記タワーの上部に供給されてから下部へと引き下ろされ、該上部から取り出される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
内側に不浸透層を有する現場硬化型ライナーを作成する方法であって、
内側に樹脂不浸透層を有する１層以上の樹脂含浸可能材料を用いた第１の管状部材を形成し、
前記第１の管状部材を、樹脂で満たされた適切な高さの樹脂含浸タワーに供給し、前記樹脂含浸可能材料を樹脂で含浸させ、
前記含浸された管状部材を前記タワーから引き出し、そして、
前記含浸された管状部材の周りに樹脂不浸透性の被覆を配置する方法。
【請求項６】
前記管状部材の周りに外側の被覆を配置するステップは、含浸された前記管状部材の周りを平面状シートで巻き付け、該シートの縁を管状に封止するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
含浸された前記管状部材の周りに外側の被覆を配置するステップは、含浸された管状の材料が前記外側の被覆を通過する際に、樹脂不浸透性材料の管を、含浸された管状の材料の上へと反転させることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
樹脂含浸可能材料の前記第１の管状部材は、一体化された内側の不浸透層を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
１本の樹脂含浸可能材料であってその一面に不浸透層が接合された材料を提供し、
前記樹脂含浸可能材料を第１の方向に供給し、該材料を、外側に不浸透層を有する管状に形成し、
前記樹脂含浸可能材料の長手方向の縁部同士を接合して管状部材を形成し、
接合された前記管状部材における長手方向の縁部を封止し、
外層が前記樹脂含浸可能材料となるように、前記管状部材を第２の反対方向においてそれ自身の中へと反転させ、そして、
引き続いて、前記一体化された不浸透層を内部に有する前記管状部材を取り出すことによって前記第１の管状部材を形成する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
現場硬化型ライナーを樹脂で含浸させる方法において、
樹脂含浸可能材料を１層以上含む、１本の管状部材を提供し、
前記樹脂含浸可能材料を樹脂で含浸させるのに適切な高さとされ、かつ樹脂で満たされた樹脂含浸タワーに前記管状部材を供給し、
含浸された管状部材を前記タワーから引き出すようにした方法。
【請求項１１】
含浸された前記管状部材の周りに樹脂不浸透性被覆を配置する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
外側の被覆を配置するステップは、含浸された前記管状部材の周りに、樹脂不浸透性材料の平面状シートを巻き付け、該シートを管状に封止するステップを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
含浸された前記管状部材の周りに外側の被覆を配置するステップは、含浸された管状の材料が前記外側の被覆を通過する際に、樹脂不浸透性の管を、含浸された管状の材料の上へと反転させるステップを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記管状部材を前記タワーの上部に供給し、その下部を通して、前記管状部材を前記タワーの上部から取り出すステップを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の管状部材の周りに、含浸可能材料の管を少なくとも１つ追加して形成するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の管状部材の周りに、含浸可能材料の管を少なくとも１つ追加して形成するステップを含む請求項５に記載の方法。
【請求項１７】
樹脂不浸透性材料のシートを提供し、該シートを管状に形成して該管を前記第１の管状部材の周りに配置することにより、樹脂不浸透性材料の管を形成するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
樹脂不浸透性材料のシートを提供し、該シートを管状に形成して該管を前記第１の管状部材の周りに配置することにより、樹脂不浸透性材料の管を形成するステップを含む請求項５に記載の方法。
【請求項１９】
前記樹脂不浸透性材料の管を形成するステップは、前記シートの縁を引き合わせて、前記シートの縁を封止して管状にするステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記封止して管状にするステップが、前記した縁をヒートシーリングすることを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記樹脂不浸透性材料が含浸可能材料の層を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
内側に不浸透層を有する現場硬化型ライナーを樹脂で含浸させる方法において、
内側の樹脂不浸透層を有する、樹脂含浸可能材料の１層以上を含む管状部材を提供し、
前記管状部材を、適切な高さの樹脂含浸タワー内に供給して、前記樹脂含浸可能材料を樹脂で含浸させ、
含浸された前記管状部材を前記タワーから引き出すようにした方法。
【請求項２３】
含浸された前記管状部材の周りに樹脂不浸透性の被覆を配置するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
樹脂不浸透性材料の平面状シートにより、含浸された前記管状部材の周りを包むことで外側の被覆を配置し、該シートを管状に封止するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記樹脂不浸透性材料の管を、含浸された前記管状の材料の上へと反転させることによって、含浸された前記管状部材の周りに外側の被覆を配置するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
樹脂含浸可能材料を含浸させる装置であって、
樹脂含浸可能材料を含浸させるのに十分な高さを有する垂直の閉鎖した柱を備え、該柱が上部と下部を有しており、
管状の材料が前記柱の前記上部に供給されてから前記下部へと向かい、樹脂を通過した後で前記柱の前記上部から取り出されるように構成された装置。
【請求項２７】
前記柱は、その断面がほぼ矩形状をなし、２つの対向する側壁と２つの対向する端壁を有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記柱が５フィート（１．５２４メートル）以上の高さとされる請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記柱が開いた頂部を有し、前記樹脂含浸可能材料が前記柱の頂部に供給される、請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
前記樹脂含浸可能材料を含浸させるのに十分な深さをもって、前記柱の前記下部に取り付けられるローラーであって、前記管状の材料が前記柱を通過する際にその方向を変えるためのローラーを含む、請求項２６に記載の装置。
【請求項３１】
前記柱の頂部に設けられた少なくとも１つの引込みローラーを含む、請求項２６に記載の装置。
【請求項３２】
側壁には、前記柱への樹脂含浸可能材料の進入を容易にするためのローラーを有する請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記柱への樹脂含浸可能材料の進入を容易にするために協働する１対のローラーを含む、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記ローラーの少なくとも１つが駆動ローラーである、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記柱の頂部に取り付けられる１対の圧縮ローラーであって、含浸された材料が前記柱を出る際に該材料の引き出しを容易にするためのローラーを含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項３６】
前記圧縮ローラーの少なくとも１つが駆動ローラーである請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
管状の樹脂含浸可能材料を含浸させる装置であって、
前記樹脂含浸可能材料を含浸させるのに十分な高さを有する空洞の垂直のタワーを備え、該タワーは下部にローラーを有しており、管状の材料が柱の上部に供給されてから柱の下部へと向かい、前記タワー内の樹脂を通過した後に柱の上部から取り出されるように、前記ローラーで管状の材料の方向が変更される装置。
【請求項３８】
前記タワーは、その断面がほぼ矩形状をなし、２つの対向する側壁及び２つの対向する端壁を有する、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記タワーが５フィート（１．５２４メートル）以上の高さとされる、請求項３７に記載の装置。
【請求項４０】
前記タワーが開いた頂部を有するとともに、側壁の１つに隣接した頂部には１つ以上のローラーが取り付けられており、管状部材が前記頂部のローラーを越えて前記タワーの頂部へと供給される、請求項３７に記載の装置。
【請求項４１】
前記タワーの頂部に取り付けられた１つ以上の引込みローラーをさらに含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記タワーの頂部に２つのローラーを含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
２つのローラーがともに引き込みローラーである、請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記タワーの頂部に取り付けられた１対の圧縮ローラーであって、含浸された前記管状の材料が前記タワーから取り出される際に、該材料が間を通過する１対の圧縮ローラーをさらに含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項４５】
樹脂含浸可能材料の１層以上を含む現場硬化型ライナーを含浸させる樹脂含浸タワーであって、
樹脂含浸可能な層を含浸させるのに十分な高さを有する垂直の柱を備え、当該柱は下部にローラーを有しており、管状の材料が前記柱の上部に供給されてから前記柱の下部へと向かい、タワー内の樹脂を通過した後に前記柱の上部から引き出されるように、前記ローラーで管状の材料の方向が変更される樹脂含浸タワー。
【国際調査報告】
2007516861.tif 000012
2007516861.tif 000013
2007516861.tif 000014