(57)【要約】【課題】既存管路の補修用として有用で、特殊な機械を用いて低コストで製造可能で、補修後の管の破損を防止できる繊維状筒状体を提供すること。【解決手段】  管路の内部に挿入されて管路の補修材や保護材として用いられ、繊維を筒状体に編んだ繊維状筒状体５であって、強靱系繊維４が繊維状筒状体５を構成する長さ方向に沿った繊維群の繊維糸２に対して内側及び外側で交差することで繊維状筒状体５の円周方向に沿って螺旋状に保持されている強靱系繊維含有繊維状筒状体。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
繊維を筒状体に編んだ繊維状筒状体であって、引っ張り強度が高い強靱系繊維が繊維状筒状体の円周方向に沿って螺旋状に含まれていることを特徴とする強靱系繊維含有繊維状筒状体。
【請求項２】
管路の内部に挿入されて管路の補修材や保護材として用いられる上記請求項１に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体。
【請求項３】
上記強靱系繊維は、繊維状筒状体に編み込まれずに繊維状筒状体を構成する長さ方向に沿った繊維群の繊維に対して内側及び外側で交差することで螺旋状に保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体。
【請求項４】
上記強靱系繊維は、パイレン（登録商標）である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体。
【請求項５】
上記強靱系繊維は、炭素繊維である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、パイレン（登録商標）、テトロン（登録商標）、炭素繊維その他の引っ張り強度の高い強靱系な繊維を含有して柔軟性のある繊維状筒状体に関し、老朽化した水道管やガス導管等の補修用筒状体として各種インフラの補修、保護に用いることができ、かつ、補修後の不具合も無く保守も容易な繊維状筒状体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地面の下の水道管、下水管、ガス導管、電力線、通信線等を収納した保護用の管等のインフラ用の管や、ビルディングの上下水道管及び電気や通信用の配管については、定期的に検査、補修又は取り替え等が必要になるが、地中に埋設された管については、道路の下に埋設されることが多く、取り替えには道路の通行止めを伴うため簡単には行えず、また、敷設後に構築された地上構造物の存在等により、簡単に掘り起こして点検や交換などはできない。
【０００３】
また、人手不足や工事コストがかかる等の理由で行えないこともあるため、特に近年、当初の耐用年数を超えても補修等の機会が無かったインフラ用の管が多数存在することとなり、例えば、水道管の老朽化による管の破損による漏水事故や土壌の陥没事故等が頻繁に発生している。
【０００４】
そこで、例えば埋設された水道管全体を掘り起こすことなく管の内側からの補修を行うため、管状不織布に硬化性樹脂を含浸させた管ライニング材を、管の長さ方向一方端から管の内部に導入し、硬化性樹脂を硬化させて管を内側から補修するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
その他、既設管路の修理用として管内に挿入（引き込み）する際に管内への通過抵抗が小さいように工夫したインサート樹脂管を用いたものや（特許文献２参照）、既設管路を補強するために繊維を筒状に形成したもの（特許文献３参照）など、管路の中に筒状体を挿入して固定することで、管路を内側から補修、補強するものが種々提案されている。
【０００６】
ところで、前記した特許文献１乃至３の筒状の補修材は、既存管を修理、補強するための特殊構造を持つ専用品となり、製造コストが高くつくものであった。
【０００７】
また、補修材は既存管の屈曲等に対応する柔軟性は有しているが保形性が悪く、管内への補修材の導入時に、ライニング材に流体圧をかけて管路内に反転挿入したり（特許文献１、段落００２５、図４）、補修材を扁平状態で既存管路に牽引ワイヤー等で挿入し、その後上記圧で拡張させて既存管路内に拡張させたり（特許文献２、段落００１７〜００２１、図４）、補強用筒状体に予め牽引ワイヤに球体を多数繋いだ中子を挿入しておいて保形したまま管路に挿入したりしなければならない（特許文献３、段落００２３，図１〜図５）等、その補修作業についても手間がかかるものであった。
【０００８】
上記の課題を解決するため、本件出願人は、既存の丸編機にて低コストで得られた繊維状筒状体を流用し、繊維を筒状体に編んだ繊維状筒状体であって、芯糸として金属線を、パイル糸として繊維糸を用いたパイル編地を構成してあり、内面又は外面の少なくとも片方がパイル糸のループに起因する起毛面となっている構成を採用した繊維状筒状体を提案した（特許文献４参照）。
【０００９】
上記特許文献４の考案の繊維状筒状体を用いれば、強靱でかつ柔軟性のある筒状体を既存の衣料用途の製造装置（丸編機）を用いて製造でき、ガス管、水道管、配線管等の既存管路の各種インフラの保護と強化用の補修材、強化材が低コストで得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−２９７５７４号公報
【特許文献２】特開平７−１７８８１６号公報
【特許文献３】特開平１０−６１８７１号公報
【特許文献４】実用新案登録第３２０３９０６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の特許文献４の考案により、既存管路の補修用として有用で、既存の機械を用いて低コストで製造可能で、また金属線を含むことでＥＭＣ対策にも使用できる繊維状筒状体を提供することができるようになった。
【００１２】
しかしながら、金属線により保形性を有するようになったとしても、基本的に繊維を編み込んだ編物であるため、筒状体の長さ方向や径方向へ力を加えれば伸びる性質を持っており、このうち、筒状体が補修した管内にて径方向に膨張すると、補修後の管を内部から破壊してしまうおそれがあった。
【００１３】
即ち、補修すべきインフラ用の管は金属製や樹脂製など種々の材料のものがあるが、補修する時点で金属疲労や樹脂の老朽化により管自体が薄くなったり強度的に脆くなっている場合が多く、補修時に管の内部を補修用の硬化性樹脂で固めようとした場合、硬化性樹脂の種類によっては硬化時に熱やその他の要因で膨張し、それにつれて繊維状筒状体自体が径方向に拡大し、薄くなったり強度的に脆くなった管を内側から圧迫し、管が破損したり破裂したりするおそれがあった。
【００１４】
また、補修した管の内部の硬化した樹脂が長年の経年変化や管内部を流れる流体等と反応して膨張することもあり、このような場合、補修用の硬化性樹脂が要因の管の破損により再度の補修作業が必要となるといった不具合があった。
【００１５】
この考案は、上記のような課題を解決し、既存管路の補修用として有用であり、更に、補修後に径方向に膨張することが無く、補修管の破壊することがない繊維状筒状体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の考案は、繊維を筒状体に編んだ繊維状筒状体であって、引っ張り強度が高い強靱系繊維が繊維状筒状体の円周方向に沿って螺旋状に含まれていることを特徴とする強靱系繊維含有繊維状筒状体である。
【００１７】
この考案で使用する繊維状筒状体を構成する繊維糸の材料については、特に限定されないが、産業資材用としては耐候性の高いエステル糸やナイロン糸を用いるのが好ましい。
【００１８】
また、この考案で使用される引っ張り強度が高い強靱系繊維についても特に限定されるものではないが、一例として三菱レイヨン株式会社製のパイレン（登録商標）やその他のポリプロピレン系繊維の他、テトロン（登録商標）系やナイロン系等が挙げられ、要するに、引っ張り強度に優れた繊維であればよい。
【００１９】
繊維状筒状体自体は柔軟性を有しているが、その円周方向に沿って螺旋状に含まれている引っ張り強度の高い強靱系繊維は、強靱性があり繊維状筒状体の保形性が良いとともに、引っ張り強度が強いので繊維状筒状体の径方向へ拡張しようとするのを防ぐことになる。
【００２０】
次に、請求項２の考案は、上記請求項１に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体において、管路の内部に挿入されて管路の補修材や保護材として用いられる構成を採用したものである。
【００２１】
この考案の強靱系繊維含有繊維状筒状体は、上記のように柔軟性を有しつつ径方向への伸びが抑えられているために、既存管路の補修・補強材として用いる際、管路に挿入する際、その柔軟性により管路の屈曲にも対応しつつ拡径状態を保持しながら挿入できるので作業が容易になると共に、管を補修後は繊維状筒状体が径方向に膨張するのを防ぎ補修後の管の破損を防ぐことができる。
【００２２】
次に、請求項３の考案は、上記請求項１又は２に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体において、上記強靱系繊維は、繊維状筒状体に編み込まれずに繊維状筒状体を構成する長さ方向に沿った繊維群の繊維に対して内側及び外側で交差することで螺旋状に保持されている構成を採用したものである。
【００２３】
強靱系繊維は、繊維状筒状体に編み込まれずに繊維状筒状体の繊維群の繊維に交互に挟まれて小さく曲がったりせずに螺旋状に保持されているので伸びが少なくなり、より径方向への拡張を抑えることができ、また、強靱系繊維として引っ張り強度は高くても曲げ強度があまり高くない種類の繊維であっても、小さく曲がったりせずに螺旋状に保持されることで曲げがあまり生じないため、それらの強靱系繊維も適用することができる。
【００２４】
次に、請求項４の考案は、上記請求項１乃至３のいずれか１項に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体において、上記強靱系繊維は、パイレン（登録商標）である構成を採用したものである。
【００２５】
パイレン（登録商標）は、引っ張り強度に優れた上に軽量である等、この考案で使用する強靱系繊維として好ましい特性を有する。
【００２６】
次に、請求項５の考案は、上記請求項１乃至３のいずれか１項に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体において、上記強靱系繊維は、炭素繊維である構成を採用したものである。
【００２７】
上記炭素繊維とは、一般的に９０〜１００％炭素元素からなる繊維状体であり、軽量で強度及び弾性率に優れ、金属に比べても、錆びない、化学的・熱的に特性が長期的に安定しているといった特性を有するもので、この考案では細長い繊維として繊維状筒状体の円周方向に沿って螺旋状に組み込まれている。
【００２８】
また、炭素繊維は引っ張り強度に強いが、曲げ強度はあまり高くないため、繊維状筒状体を構成する繊維に炭素繊維をそのまま含有させると、編み機による編み加工時に曲げられた部分が折れたり切れたりするおそれがあり、炭素繊維は請求項３に記載の構成のように繊維状筒状体の長さ方向に沿った繊維を炭素繊維の内側及び外側を通すことで炭素繊維を曲げずに筒状体の周方向に沿った螺旋形状を崩さずに繊維状筒状体の中に保持することが好ましい。
【考案の効果】
【００２９】
以上のように、この考案の繊維状筒状体は、強靱でかつ柔軟性のある筒状体を特殊編機を用いて製造でき、ガス管、水道管、配線管等の既存管路の各種インフラの保護と強化用の補修材、強化材が低コストで得られる。
【００３０】
また、既存管路の内側の補修材として用いる場合、通常の繊維による柔軟性と強靱系繊維による強靱性、保形性を有するため、管路の屈曲にも対応しつつ拡径状態を保持しながら挿入でき、作業が容易になる。
【００３１】
更に、管路補修の際の接着用や保護用の樹脂が硬化する際や経年変化によって補修用の樹脂が膨張し補修済の管を樹脂が内側から押し広げてしまうことがあり、管の破損や破壊に繋がるおそれがあるが、この考案の繊維状筒状体を用いていれば、繊維状筒状体の周方向に沿って含有された引っ張り強度に強い強靱系繊維が補修用の樹脂の径方向への膨張を抑え込み、管の破損、破壊を防ぎ、管の再補修が必要となることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】特殊編機による繊維糸と強靱系繊維の編み込みの様子を示す正面図である。
【図２】この考案の繊維状筒状体の斜視図である。
【図３】この考案の繊維状筒状体の表面の拡大図である。
【図４】この考案の繊維状筒状体を用いた管の補修例を示す斜視図である。
【図５】この考案の繊維状筒状体を用いた管の補修例を示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００３３】
以下、この考案の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１はこの考案の繊維状筒状体を製造する様子を模式的に示す正面図であり、特殊編機１は、繊維糸を編み込んで円筒状の繊維製品を形成するもので、特殊編機１の上部から繊維糸２を連続して供給して、円周に並んだ複数のラッチニードル３が上下して順次編み込みし、下部に編み上がった筒状体が順次形成されていく。
【００３４】
本考案の繊維状筒状体を形成するための特殊編機１の自動編みの構成や設定は、特殊編機１の大きさや使用される繊維糸２の種類は、補修すべき管の大きさや、補修手段等により適宜決定すればよい。
【００３５】
この考案の繊維状筒状体５を得るには、上記特殊編機１に対し、繊維糸２に加えて強靱系繊維４を供給して編み上げを行うようにするが、図１及び図２に示すように、強靱系繊維４は、編み上がった繊維状筒状体５に対して、その円周方向に沿って連続的に螺旋状に組み込まれるようにしてあるが、その上下間隔は密となっているので、ほぼ円周方向に沿ったリング状に組み込まれたのと同等となっている。
【００３６】
強靱系繊維４とは、この考案では引っ張り強度が強い繊維を指し、その材料は特に限定されるものではないが、特に三菱レイヨン株式会社製のパイレン（登録商標）が、引っ張り強度が高い上に軽量で、かつ補修材として大量に使用される材料コスト的にも優れている。
【００３７】
また、強靱系繊維として、炭素繊維を用いることもできる。この炭素繊維は軽量で強度及び弾性率に優れた繊維材料で、金属に比べても、錆びない、化学的・熱的に特性が長期的に安定しているといった様々な特性を有し、このような特性を生かし、飛行機の構造材料やその他の特にその軽量化を目的にした素材材料目的に従来の金属材料の代替品として使用されてきている。
【００３８】
この考案で使用する場合の炭素繊維は、繊維状筒状体５への組み込み加工がし易いように、微細な炭素繊維の複数本が束にして適宜太さになったものが用いられ、微細な炭素繊維の太さや、組み合わせる本数、または組み合わせた炭素繊維（強靱系繊維４）の全体の寸法等は特に限定されず、用途に合わせてその強度等を考慮して適宜決定すればよい。なお、炭素繊維は曲げ応力に弱い性質があるので、微細な炭素繊維同士を撚らずに並行に揃えたものを用いればよい。
【００３９】
繊維状筒状体５の円周方向に沿って強靱系繊維４が含まれている構成によって、引っ張り強度に強い強靱系繊維４が繊維状筒状体５の径方向への拡大を防止し、補修後の膨張等による径方向への拡大による管への損傷を与えないようになっている。
【００４０】
ところで強靱系繊維４は、種類によっては引っ張り強度には強いが、曲げ強度に弱く加工性が悪い性質を有するものがあるので、強靱系繊維４を従来の糸繊維のように編むことができない場合がある。そのため、本実施形態では図３の繊維状筒状体５の拡大図に示すように、強靱系繊維４は、繊維状筒状体５を構成する繊維糸２の編み糸のうち長さ方向（図示縦方向）に沿った繊維糸２に対して内側及び外側で交互に交差するように組み込まれていることで、曲げを極力発生させずに繊維状筒状体５内に保持されている。
【００４１】
この強靱系繊維４の繊維状筒状体５への組み込み方法としては、強靱系繊維４の供給時に図１での上下するラッチニードル３に対し、適宜手段により隣り合うラッチニードル３の外側と内側を通すように供給してから繊維糸２を編むことで、図３のような構成とすることができる。
【００４２】
なお、強靱系繊維４の組み込み様式は、図３のものに限定されず、隣り合う繊維糸２に対して交互ではなく２つ以上のコース数おきに上下を変えたり、強靱系繊維４の組み込みも１周編みを空けて組み込んでいるが、組み込み回数はそれ以上でも以下でもよく限定されるものではない。
【００４３】
［管の補修方法］
次に、この考案の繊維状筒状体５の使用方法の一例である、管の補修方法を説明する。
図４で示すものは、インフラ用の管６であり、水道管、下水道管、ガス導管、種々のものが該当し、特に限定されるものではない。
【００４４】
これらのインフラ用の管６は、主として地中に埋められており、埋設後に地上に構築物が立ったりして交換が困難になったり、道路の下に埋められたものは交換時に通行止めを伴うので工事時期や期間を慎重に検討しなければならず、なかなか掘り返しによる交換等ができないものである。
【００４５】
最近行われる管の補修方法は、管６の端部に相当する部分の地面を掘り返し、この部分で管６の接続部を外し、繊維状筒状体５を内部に挿入して管６の内部側の経年による劣化や腐食部分に当接させて補修を行う。
【００４６】
繊維状筒状体５は、管６の内径とほぼ同一の外径を有するものを選択して使用し、また管６に挿入する前に繊維状筒状体５全体に硬化性樹脂（接着剤）等に浸してから。図５に示すように管６の内部に挿入する。
【００４７】
挿入手段は、公知の適宜手段にて行われるが、この考案の繊維状筒状体５は、全体が柔軟性のある繊維糸で構成されると共に、強靱系繊維４が周方向に沿った螺旋状に含まれているので、繊維状筒状体５全体が管に合わせて曲がるとともに径方向へは円形を保つ保形力も有しているので、柔軟性はあるが保形性の無い従来の繊維糸のみで形成された繊維状筒状体に比較して、挿入の際に内部を気圧で膨らませたり、紐で反対側から引っ張ったりせずに、繊維状筒状体５自体を押し込んで容易に挿入することもできる。
【００４８】
繊維状筒状体５の管６への挿入後、適宜手段（繊維状筒状体５の内側にヒーターを挿入または高温蒸気を注入する等）にて加熱し、繊維状筒状体５に染み込んでいた硬化性樹脂を乾燥・個化させ、繊維状筒状体５もそれに伴い管６の内壁に接着した状態で固化し、管６の内部の補修が完了する。
【００４９】
なお、一般的な管補修において、硬化性樹脂が湿潤状態から乾燥状態に硬化する際、樹脂によっては膨張する場合があり、その際、一体となった繊維状筒状体５が径方向に拡大しようとして拡大方向に応力が働くが、管６の強度が弱っていた場合、この繊維状筒状体５の膨張によって管６自体が内側からの力で破損したり破壊されることがあり、このような場合は再度の補修が必要となってしまう。
【００５０】
また、硬化性樹脂が経年変化や管６内部を流れる流体等の作用によって時間をかけて膨張してしまい、同様に管６を破損や破壊してしまう場合もあった。
【００５１】
しかし、本考案の強靱系繊維含有繊維状筒状体５によれば、繊維状筒状体５内に周方向に沿って螺旋状に含まれている強靱系繊維４が硬化性樹脂の膨張をその高い引っ張り強度により抑え込み、管の破損や破裂を防止することになる。
【００５２】
なお、この考案は、上記図面に基づいて説明した実施形態の内容に限定されるものではなく、適宜変更して実施できることは言うまでもなく、繊維状筒状体５の大きさや寸法は補修すべき管の大きさに適応すればその大小を問わず、また、使用される繊維糸２や強靱系繊維４の種類・寸法・性質や編み込み方法などは、本考案の目的の範囲内で適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  特殊編機
２  繊維糸
３  ラッチニードル
４  強靱系繊維
５  繊維状筒状体
６  管
【図１】
0003209971.tif 000003
【図２】
0003209971.tif 000004
【図３】
0003209971.tif 000005
【図４】
0003209971.tif 000006
【図５】
0003209971.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月21日(2017.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
次に、請求項４の考案は、上記請求項１乃至３のいずれか１項に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体において、上記強靱系繊維は、ポリプロピレン長繊維である構成を採用したものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
ポリプロピレン長繊維は、引っ張り強度に優れた上に軽量である等、この考案で使用する強靱系繊維として好ましい特性を有する。例えば、パイレン（登録商標）が挙げられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
上記強靱系繊維は、ポリプロピレン長繊維である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の強靱系繊維含有繊維状筒状体。