(57)【要約】【課題】施工時間を短縮し、被覆部材の強度を確保する。【解決手段】第１の樹脂を含浸させた第１のシートを所定の曲率半径で保持しながら第１の樹脂を硬化させることで、第１のシートに所定の曲率半径で湾曲した形状を記憶（Ｓ１）。第１のシートを、所定の曲率半径よりも小さい半径を有し径方向に拡径可能な円筒状のパッカーに巻き付けて仮固定（Ｓ３）。複数のシートを第２の樹脂で貼り合わせてシート積層体を形成（Ｓ２）。第１のシートの外面に第３の樹脂を介してシート積層体を巻き付けて被覆部材を形成し、シート積層体をパッカーに仮固定（Ｓ４）。被覆部材のシート積層体の外面に第４の樹脂を塗布し、パッカーを円管に挿入（Ｓ５）。パッカーを拡径し、第１のシート及びシート積層体の仮固定を解除し、被覆部材を第４の樹脂を介して円管の内壁に押し付ける（Ｓ６）。パッカーを円管から引出し（Ｓ７）、樹脂を硬化（Ｓ８）。【選択図】図１
2015105564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシートとシート積層体とを有する被覆部材の円管の側壁への固定方法であって、
第１の樹脂を含浸させた第１のシートを所定の曲率半径で保持しながら前記第１の樹脂を硬化させることで、前記第１のシートに前記所定の曲率半径で湾曲した形状を記憶させることと、
湾曲した形状が記憶された前記第１のシートを、前記所定の曲率半径よりも小さい半径を有し径方向に拡径可能な円筒状のパッカーに巻き付けて仮固定することと、
複数のシートを第２の樹脂で貼り合わせてシート積層体を形成することと、
前記パッカーに巻き付けられた前記第１のシートの外面に、第３の樹脂を介して前記シート積層体を巻き付けて前記被覆部材を形成し、前記シート積層体を仮固定することと、
前記被覆部材の前記シート積層体の外面に第４の樹脂を塗布することと、
前記パッカーを、前記所定の曲率半径より小さく前記第４の樹脂の外面の半径よりも大きい半径を有する円管に挿入することと、
前記パッカーを前記円管内で拡径し、前記第１のシート及び前記シート積層体の仮固定を解除し、前記被覆部材を前記第４の樹脂を介して前記円管の内壁に押し付けることと、
前記パッカーを前記円管から引き出すことと、
前記第２、第３、第４の樹脂を硬化させて、前記被覆部材を前記円管の側壁に固定することと、
を有する、円管の内壁への被覆部材の取付方法。
【請求項２】
前記第１のシートと前記シート積層体の各シートは、前記円管の軸方向における２つの軸方向端部と、前記円管の前記軸方向に測った軸方向長さと、前記円管の前記軸方向と直交する向きに測った幅とを有し、
前記第１のシートの２つの前記軸方向端部の幅は実質的に前記円管の内側周長に等しく、
前記第１のシートは、前記第１のシートの前記軸方向端部の幅よりも小さい一定の幅を有する一定幅部と、前記一定幅部を前記軸方向に挟んで位置し、前記第１のシートのそれぞれの前記軸方向端部に向けて幅が漸増する２つの幅漸増部と、を有し、
前記シート積層体の各シートの前記軸方向長さは、前記第１のシートに巻き付けられたときに外側に位置するシートほど大きく、
前記シート積層体の各シートは、前記第１のシートに巻き付けられたときに外側に位置するシートほど、その２つの軸方向端部が前記第１のシートの対応する前記軸方向端部に近接するように、かつ前記各シートの２つの前記軸方向端部が前記第１のシートの対応する前記幅漸増部に位置するように積層され、前記被覆部材の軸方向両側端部に、前記第１のシートのそれぞれの前記軸方向端部に向けて径方向厚さが減少するテーパ部が形成される、請求項１に記載の取付方法。
【請求項３】
複数の前記被覆部材を順次前記円管の側壁に固定することを含み、隣接して形成される各被覆部材は、先に設置される前記被覆部材と後に形成される前記被覆部材の対向する前記テーパ部同士が重なり合って、後に設置される前記被覆部材の前記テーパ部が先に設置される前記被覆部材の前記テーパ部の内面上に乗り上げるように設置される、請求項２に記載の取付方法。
【請求項４】
前記先に設置される被覆部材と前記後に形成される被覆部材の対向する前記テーパ部同士は前記軸方向に完全に重なり合わせられる、請求項３に記載の取付方法。
【請求項５】
前記シート積層体の各シートは、前記円管の前記軸方向と平行な辺を幅方向に順次ずらして貼り合される、請求項１から６のいずれか１項に記載の取付方法。
【請求項６】
前記シート積層体の最外周のシートを除く各シートは、前記円管の側壁に固定されたときに、周方向に重なる部分を生じる、請求項１から５のいずれか１項に記載の取付方法。
【請求項７】
前記パッカーの軸方向中央領域が前記軸方向中央領域を挟んだ両側の端部領域より先に拡径されるように、前記第１のシートを前記パッカーに巻き付ける前に前記パッカーの前記両側の端部領域が仮固定される、請求項１から６のいずれか１項に記載の取付方法。
【請求項８】
前記第１のシートと前記シート積層体の前記仮固定は、それぞれ前記第１のシートと前記シート積層体の外面に紙テープを巻き付けることによって行われ、前記仮固定の解除は、前記パッカーを拡径し、それによって前記紙テープを破断させることによって行われる、請求項１から７のいずれか１項に記載の取付方法。
【請求項９】
前記シート積層体はガラスクロスと、チョップドストランドマットと、ロービングクロスと、を含んでいる、請求項１から８のいずれか１項に記載の取付方法。
【請求項１０】
前記シート積層体は鉛シートを含んでいる、請求項１から９のいずれか１項に記載の取付方法。
【請求項１１】
前記第１から第４の樹脂の少なくともいずれかは硫酸バリウムを含んでいる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の取付方法。
【請求項１２】
前記円管は裸坑、石油坑井管、ガス坑井管、水井戸、温泉井、還元井、または高レベル放射性廃棄物貯蔵用の岩盤内空洞を含む、内面が円筒形の円管である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は円管の内壁への被覆部材の取付方法に関し、特に裸坑、石油井戸、ガス井戸、温泉井、水井戸、還元井等の内壁への被覆部材の取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
裸坑、石油井戸、ガス井戸、温泉井、水井戸、還元井等の地中に設置される円管を補修する方法が知られている。特許文献１によれば、径方向に拡張可能なパッカーにポリエチレンフィルムが巻き付けられ、その上に樹脂を含浸させた被覆部材が巻き付けられる。パッカーは次に円管内に吊り降ろされ、径方向に拡張される。被覆部材は円管の内壁に押し付けられ、樹脂が硬化するまでその状態が維持される。その後、パッカーを引き上げることにより、円管の補修が終了する。
【０００３】
特許文献２によれば、長手方向に一端から他端まで延びるスリットを備えた被覆部材がパッカーに巻き付けられる。被覆部材はあらかじめ円管の内径よりも小さな外径となるように縮径される。具体的には、被覆部材は径方向に拡張可能なパッカーに巻き付けられ、スリットの周方向両端が重なり合うように径方向に収縮させられる。被覆部材の外面に接着剤が塗布され、パッカーが円管内に吊り降ろされ、径方向に拡張される。被覆部材の弾性反発力によって被覆部材は円管の内壁に押し付けられる。この方法によれば、被覆部材は自らの弾性反発力によって円筒内で保持されるため、パッカーを早期に引き上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０６５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−７７７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方法では、樹脂が硬化するまでパッカーを引き上げることができない。円筒の内壁に付着する樹脂が硬化しなければならないのは勿論、ポリエチレンフィルムに付着した樹脂が硬化しないと、パッカーを収縮させることすらできない。同文献によれば約２４時間パッカーを円管内に保持することが必要であり、施工時間の短縮が困難である。特許文献２に記載の方法は、被覆部材の径方向への収縮を容易に行うために被覆部材の厚みが制限され、被覆部材の強度の確保が困難である。
【０００６】
本発明は、施工時間が短く、被覆部材の強度の確保が容易な、円管の内壁への被覆部材の取付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】
【０００７】
本発明に係る円管の内壁への被覆部材の取付方法は、第１のシートとシート積層体とを有する被覆部材の円管の側壁への固定方法に関する。本取付方法は、第１の樹脂を含浸させた第１のシートを所定の曲率半径で保持しながら第１の樹脂を硬化させることで、第１のシートに所定の曲率半径で湾曲した形状を記憶させることと、湾曲した形状が記憶された第１のシートを、所定の曲率半径よりも小さい半径を有し径方向に拡径可能な円筒状のパッカーに巻き付けて仮固定することと、複数のシートを第２の樹脂で貼り合わせてシート積層体を形成することと、パッカーに巻き付けられた第１のシートの外面に、第３の樹脂を介してシート積層体を巻き付けて被覆部材を形成し、シート積層体を仮固定することと、被覆部材のシート積層体の外面に第４の樹脂を塗布することと、パッカーを、所定の曲率半径より小さく第４の樹脂の外面の半径よりも大きい半径を有する円管に挿入することと、パッカーを円管内で拡径し、第１のシート及びシート積層体の仮固定を解除し、被覆部材を第４の樹脂を介して円管の内壁に押し付けることと、パッカーを円管から引き出すことと、第２、第３、第４の樹脂を硬化させて、被覆部材を円管の側壁に固定することと、を有している。
【発明の効果】
【０００８】
第１のシートは所定の曲率半径で湾曲した形状を記憶している。第１のシートは所定の曲率半径よりも小さい半径を有するパッカーに巻き付けられるため、円管に挿入後、パッカーが拡径され仮固定が解除されることによって弾性反発力を生ずる。これによって第１のシートに巻き付けられたシート積層体は円管の内壁に押し付けられ、第４の樹脂によって円管の内壁に固定される。パッカーは第２〜第４の樹脂の硬化まで円管内に留まる必要がなく、直ちに円管から引き上げることができるので、施工時間の短縮が可能である。被覆部材は第１のシートとシート積層体からなっているので、必要な強度を確保することが容易である。このように、本発明によれば、施工時間が短く、被覆部材の強度の確保が容易な、円管の内壁への被覆部材の取付方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る被覆部材の取付方法を示すステップ図である。
【図２】芯金の断面図である。
【図３】芯金に巻き付けられた第１のシートを示す斜視図である。
【図４】第１のシートの平面図である。
【図５】シート積層体の構成を示す模式図である。
【図６】パッカーの側方図である。
【図７】パッカーに巻き付けられた第１のシートを示す側方図である。
【図８】パッカーに巻き付けられたシート積層体を示す側方図である。
【図９】被覆部材の円管内部への挿入及び取付方法を示す概念図である。
【図１０】円管内の所定の位置まで吊り降ろされたパッカーを示す側方図である。
【図１１】円管内の所定の位置で拡径されたパッカーを示す側方図である。
【図１２】第２の被覆部材の円管の側壁への固定方法を示す模式図である。
【図１３】高レベル放射性廃棄物の地層処分への本発明の適用を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明は、石油坑井管、ガス坑井管、水井戸、温泉井、還元井などの開口が地表面に露出し鉛直方向に延びる円管や、裸坑などの、内面が円筒形のあらゆる種類の円管に好適に適用できる。本発明は、開口が地表面に露出し、水平または斜めに直線状に延びる円管や裸坑、内部に地下水等の液体が存在する円管や裸坑、高レベル放射性廃棄物の地層処分用の岩盤内空洞にも好適に適用できる。本発明は、円管や裸坑の補修に好適に適用できるほか、新規の井戸の円管や裸坑にも適用することができる。
【００１１】
図１に、本発明の一実施形態に係るステップ図を示している。以下、同図に示すステップに従い、円管の内壁への被覆部材の取付方法を説明する。以下に記載される実施例は内径７０ｍｍの円管に被覆部材を固定する場合の一例である。
【００１２】
（ステップＳ１：第１のシートの作成）
本発明では、第１のシートとシート積層体とで構成される被覆部材が円管の側壁に固定される。第１のシートとシート積層体は別々に作成され、その後パッカー上で一体化される。本実施形態ではまず第１のシートが作成されるが、先にシート積層体を作成することも可能である。
【００１３】
まず、ガラスクロスを最終仕上がり形状より大きく裁断し、第１のシート５を切り出す。ガラスクロスはガラス繊維をフェルト状に加工したクロスであり、実施例ではＪＩＳ規格ＷＦ２３０−１００ＢＳ６（厚さ０．２５ｍｍ）のクロス（日東紡績株式会社製）が用いられる。次に、第１のシート５に第１の樹脂２１を含浸させる。第１の樹脂２１は好ましくはエポキシ樹脂であり、実施例では主剤にビスフェノール系Ａ型エポキシ樹脂を、硬化剤に変形ポリアミンまたは変性芳香族ポリアミンを用いている。
【００１４】
次に、第１のシート５を専用の芯金７に巻き付ける。図２に芯金の断面図を示す。芯金７は、外径の小さい部分７ａと、外径の大きい部分７ｂと、外径の小さい部分７ａと大きい部分７ｂとを接続し外径が漸増する部分７ｃと、を有している。実施例では、外径１５０ｍｍの鉄製パイプの外面を、長さ１９００ｍｍに渡って外径１４０ｍｍまで削り、その両側の長さ１００ｍｍの範囲に、外径が１４０ｍｍから１５０ｍｍまで漸増する部分７ｃを設けている。このようにして製作された芯金７の外面にプラスチックテープを貼り、その上に、図３に示すように、第１の樹脂２１が含浸された第１のシート５を巻き付ける。プラスチックテープを貼ることで、第１の樹脂２１の硬化後に第１のシート５を芯金７から取り外しやすくなる。
【００１５】
第１のシート５は、第１の樹脂２１の粘着力により芯金７に巻き付けられている。その状態が一定時間維持されることにより、第１のシート５が芯金７に巻き付けられたまま第１の樹脂２１が硬化する。すなわち、第１のシート５を所定の曲率半径Ｒで保持しながら第１の樹脂２１を硬化させることで、第１のシート５に所定の曲率半径Ｒで湾曲した形状が記憶させられる。実施例では、第１のシート５は両端部を除き所定の曲率半径Ｒ＝７０ｍｍの湾曲形状を記憶する。その後、第１のシート５を取り外し、以下に述べる所定の形状に裁断する。第１のシート５は、好ましくは再び芯金７に巻き付けられ、湾曲した形状が保持される。
【００１６】
裁断後の第１のシート５の形状を説明するために、いくつかの用語について説明する。図４を参照すると、第１のシート５の「軸方向端部５ａ」は、円管の軸方向Ｐにおける２つの端部ないし端辺５ａを意味する。円管の「軸方向長さ５Ｌ」は、円管の軸方向Ｐに測った第１のシート５の長さ５Ｌを意味する。円管の「幅５Ｗ」は、円管の軸方向Ｐと直交する向きに測った第１のシート５の横方向幅５Ｗを意味し、以下に述べるように円管の軸方向位置によって異なる値をとる。
【００１７】
第１のシート５の２つの軸方向端部５ａの幅５Ｗは、円管の内側周長よりわずかに短くされている。これは、第１のシート５が円管の側壁に接触することを防止するためである。第１のシート５が円管の側壁に接触すると、第１のシート５がシート積層体６と円管の側壁との間に巻き込まれて、シート積層体６の円管の内壁への密着を阻害する可能性がある。実施例では、第１のシート５の軸方向端部５ａの幅５Ｗは２１６ｍｍである。これは周長に換算して約６９ｍｍである。第１のシート５は、軸方向端部５ａの幅５Ｗよりも小さい一定の幅５Ｗを有する一定幅部５ｂと、一定幅部５ｂを軸方向Ｐに挟んで位置し、第１のシート５のそれぞれの軸方向端部５ａに向けて幅５Ｗが漸増する２つの幅漸増部５ｃと、を有している。この形状は後述する被覆部材４のテーパ部を形成するために極めて重要である。一定幅部５ｂの幅は円管への取付後の被覆部材４の内径より僅かに短くされている。従って、被覆部材４の円管の側壁への取付後に第１のシート５が周方向に重なり合うことが防止される。実施例では取付後の被覆部材４の内径が６１ｍｍであり、一定幅部５ｂの幅は周長約６０ｍｍに相当する１８８ｍｍである。図４には、実施例における第１のシート５の形状及び寸法を示している。
【００１８】
本実施形態ではあらかじめガラスクロスに形状を記憶させた後に所定の形状に裁断しているが、あらかじめガラスクロスを所定の形状に裁断し、第１の樹脂２１を含浸させ、芯金７に巻き付けることもできる。
【００１９】
（ステップ２：シート積層体の作成）
複数のシートを第２の樹脂２２で貼り合わせてシート積層体６を形成する。シート積層体６はガラスクロスと、チョップドストランドマットと、ロービングクロスと、から構成されている。チョップドストランドマットは、所定の長さに切断したストランドをランダムな方向に分散させて均一な厚みに積層し、マット状に形成したものである。チョップドストランドマットを用いることにより、全ての方向でシート積層体６の強度を高めることができる。ロービングクロスは、直径１０〜１５μｍのフィラメント数百本を集束してストランドとし、これを所定の番手になるよう均一に引きそろえて束にしたものである。ロービングクロスを用いることにより、円管の軸方向Ｐにおけるシート積層体６の強度を高めることができる。
【００２０】
図５にシート積層体６の構成を示す。シート積層体６は７枚のシート、すなわち第１のガラスクロス１Ｃ、第１のチョップドストランドマット１Ｇ、第１のロービングクロス１Ｒ、第２のチョップドストランドマット２Ｇ、第２のガラスクロス２Ｃ、第３のチョップドストランドマット３Ｇ、第３のガラスクロス３Ｃがこの順で積層されて形成されている。実施例では、ガラスクロスにＪＩＳ規格ＷＦ２３０−１００ＢＳ６、厚さ０．２５ｍｍのクロス（日東紡績株式会社製）を、チョップドストランドマットにＪＩＳ規格ＭＣ−３８０Ａ−１０４ＳＳ、厚さ０．５ｍｍのマット（日東紡績株式会社製）を、ロービングクロスにＪＩＳ規格ＷＲ−５７０Ｃ−１００ＣＳ、厚さ０．５ｍｍのクロス（日東紡績株式会社製）を用いている。
【００２１】
シート積層体６の各シートの「軸方向端部６ａ」、「軸方向長さ６Ｌ」及び「幅６Ｗ」も第１のシート５と同様に定義される。但し、シート積層体６の各シートは第１のシート５と異なり長方形の形状を有している。シート積層体６の各シートの軸方向長さ６Ｌは、第１のシート５に巻き付けられたときに外側に位置するシートほど大きい。後述するように、第１のシート５に巻き付けられたときに第１のガラスクロス１Ｃが最も外側に位置し、第３のガラスクロス３Ｃが最も内側に位置する。実施例では、第１のガラスクロス１Ｃの軸方向長さ６Ｌは２０４０ｍｍであり、順次６０ｍｍずつ小さくなり、第３のガラスクロス３Ｃの軸方向長さ６Ｌは１６８０ｍｍである。これに対し、各シートの幅６Ｗは同じであり、実施例では２２０ｍｍである。
【００２２】
シート積層体６を作成するには、まず作業台の上に塩ビシートを引き、その上にポリエチレンビニールシートを貼り付ける。ポリエチレンビニールシートの上に第２の樹脂２２を塗布し、第１のガラスクロス１Ｃを置き、第２の樹脂２２を含浸させる。同様にして第１のチョップドストランドマット１Ｇから第３のガラスクロス３Ｃまでのシートを第２の樹脂２２で含浸させながら重ね合わせていく。この際、各シートの円管の軸方向Ｐにおける中心位置を一致させることで、各シートの２つの軸方向端部６ａは直下のシートの２つの軸方向端部６ａに対して内側に同じ距離だけずれる。実施例では各シートの軸方向端部６ａは直下のシートの軸方向端部６ａに対して３０ｍｍ内側に位置している。一方、各シートの幅方向位置は直下のシートに対して同じ方向に順次ずらしていく。実施例では５ｍｍずつ幅方向にずらされ、その結果図５に示すような位置関係で各シートが貼り合わされる。第２の樹脂２２は好ましくはエポキシ樹脂であり、第１の樹脂２１と同じ主剤と硬化剤を用いることができる。主剤と硬化剤の比率は第１の樹脂２１に対し変更することができる。
【００２３】
（ステップ３：第１のシートのパッカーへの仮固定）
湾曲した形状が記憶された第１のシート５を円筒状のパッカー１１に巻き付ける。図６に示すように、パッカー１１は径方向に拡張可能な膨張ゴムエレメント１１ａを備え、窒素ガスなどの気体を高圧で供給することにより、膨張ゴムエレメント１１ａを径方向に拡張させることができる。実施例ではＧｅｏｐｒｏ社（ベルギー）製のパッカーを用いている。パッカー１１、すなわち膨張ゴムエレメント１１ａは、第１のシート５の形状記憶された所定の半径Ｒよりも小さな半径Ｒ１を有しており、実施例では４２ｍｍである。
【００２４】
まず、第１のシート５をパッカー１１に巻き付ける前にパッカー１１の両側の端部領域１１ｂを仮固定する。具体的には、パッカー１１の膨張ゴムエレメント１１ａの軸方向中央領域１１ｃを挟んだ両側の端部領域１１ｂに、プラスチックテープを巻き付ける。被覆部材４は軸方向中央領域１１ｃの全域と、両側の端部領域１１ｂのそれぞれの一部の領域に渡る領域４ｅに取り付けられる。実施例では軸方向中央領域１１ｃの長さが１６００ｍｍ、端部領域１１ｂの長さが７００ｍｍである。プラスチックテープの種類、巻き方は膨張ゴムエレメント１１ａの拡張時にプラスチックテープが破断されるように選択する。これによって、膨張ゴムエレメント１１ａが拡張する際、まずプラスチックテープで固定されていない軸方向中央領域１１ｃが先に拡径され、その後プラスチックテープで固定されている両側の端部領域１１ｂが拡径される。両側の端部領域１１ｂが先に拡径されると、軸方向中央領域１１ｃと円管の内壁との間に閉じた空間ができ、この空間にある空気が残留する。このような残留空気（エア溜り）は被覆部材４の円管への密着性を著しく阻害する。軸方向中央領域１１ｃが先に拡径されることにより、軸方向中央領域１１ｃと円管の内壁との間に存在する空気が端部領域１１ｂから排出され、有害なエア溜りが発生しにくくなる。
【００２５】
次に、図７に示すように、パッカー１１の膨張ゴムエレメント１１ａの外面に第１のシート５を巻き付けて仮固定する。具体的には、まず膨張ゴムエレメント１１ａ及びプラスチックテープの上に適度な伸縮性のあるプラスチックフィルムを巻き付ける。その上から第１のシート５をできるだけきつく巻き付け、紙テープで仮固定する。この際、第１のシート５は第１のシート５の凹面がパッカー１１の外面と対向するように、すなわち第１のシート５の形状記憶された反りと同じ向きの反りでパッカー１１に巻き付けられる。仮固定に用いられる紙テープの種類、巻き方は膨張ゴムエレメント１１ａの拡径時に紙テープが破断されるように選択する。
【００２６】
（ステップ４：シート積層体のパッカーへの仮固定）
パッカー１１に巻き付けられた第１のシート５の外面に、第３の樹脂２３を介してシート積層体６を巻き付けて、シート積層体６を仮固定する。これによって、第１のシート５とシート積層体６とからなる被覆部材４が、パッカー１１上に形成される。具体的には、仮固定されている第１のシート５の外面及び仮固定用の紙テープの外面に第３の樹脂２３を塗布する。第３の樹脂２３は第１の樹脂２１と同じ組成のものであってよい。次に、図８に示すように、シート積層体６を、第３のガラスクロス３Ｃが第１のシート５と接する位置関係で第１のシート５の外面に巻き付ける。図８は、第１のガラスクロス１Ｃが最も手前に、第３のガラスクロス３Ｃが最も奥にあることを示している。シート積層体６は好ましくは、第３のガラスクロス３Ｃが張り出している辺８（図５参照）から巻き付けられる。シート積層体６の各シートは、外側に位置するシートほど、その２つの軸方向端部６ａが第１のシート５の対応する軸方向端部５ａに近接しており、かつ各シートの２つの軸方向端部６ａは、第１のシート５の対応する幅漸増部５ｃに位置している。この結果、被覆部材４は、厚さ一定部４ａと、その軸方向Ｐ両側端部に位置し、第１のシート５のそれぞれの軸方向端部５ａに向けて径方向厚さが減少するテーパ部４ｂと、を備える（図１０参照）。
【００２７】
シート積層体６は、シート積層体６の軸方向中心と第１のシート５の軸方向中心とが一致するように位置決めされる。従って、一番上にくる第１のガラスクロス１Ｃの２つの軸方向端部６ａは第１のシート５の軸方向端部５ａに対し、内側に同じ距離だけ離れている。実施例ではこの間隔は３０ｍｍである。シート積層体６の巻き付け完了後、シート積層体６を紙テープで仮固定する。仮固定に用いられる紙テープの種類、巻き方は膨張ゴムエレメント１１ａの拡径時に紙テープが破断されるように選択する。
【００２８】
（ステップ５：パッカーの円管への挿入）
被覆部材４のシート積層体６の外面に第４の樹脂２４を塗布する。第４の樹脂２４は第１の樹脂２１と同じ組成のものであってよい。図９は、被覆部材の円管内部への挿入及び取付方法を示す概念図である。図９（ａ）に示すように、パッカー１１は高圧ホース１２を介して、制御ユニット１３に設けられた高圧ガス供給部（図示せず）に接続されている。パッカー１１は、高圧ガス供給部からの高圧ガス（例えば、窒素ガス）がその内部に導入されることによって、径方向に膨張可能となっている。
【００２９】
次に、図９（ｂ）に示すように、高圧ホース１２を介してパッカー１１を円管１６の内部の所定の位置１７まで挿入する。図９（ｂ），（ｃ）では図９（ａ）に示した地上部の設備の図示は省略している。高圧ホース１２はパッカー１１を懸架する機能も有しており、三脚１５で支持された幾つかの滑車１４ａ，１４ｂを介して、制御ユニット１３に設けられた電動ウインチや油圧ウインチ等の駆動機構（図示せず）に接続されている。このため、駆動機構を作動させることによって、パッカー１１に支持された被覆部材４を円管１６の内部で昇降させることができる。
【００３０】
図１０に、パッカー１１が所定の位置まで吊り降ろされたときの状況を示す。円管１６の半径Ｒ３は、所定の曲率半径Ｒより小さく第４の樹脂２４の外面の半径Ｒ２よりも大きい。この時点で第１の樹脂２１は硬化しているが、第２〜第４の樹脂２２〜２４は硬化しておらず、第１のシート５とシート積層体６の間、及びシート積層体６の隣接するシート間の相対移動は紙テープで拘束されているだけである。第１のシート５とシート積層体６をパッカー１１にきつく巻いているため、被覆部材４の上下端のテーパ部４ｂはパッカー１１に沿っており、テーパ部４ｂの外径は端部に向けて減少している。
【００３１】
（ステップ６：被覆部材の円管の側壁への固定）
次に、図９（ｃ）に示すようにパッカー１１を円管１６内で拡径する。具体的には、高圧ガス供給部からパッカー１１に高圧ガスをさらに供給して、パッカー１１を膨張させる。図１１にパッカー１１が拡径されたときの状況を示す。パッカー１１の拡径に伴い第１のシート５及びシート積層体６の各シートも拡径され、それによって第１のシート５及びシート積層体６をそれぞれ仮固定していた紙テープが破断され、第１のシート５及びシート積層体６の仮固定が解除される。第１のシート５及びシート積層体６の各シートは周方向に相対移動できるため、スムーズな拡径が可能である。被覆部材４は最終的に第４の樹脂２４を介して円管１６の内壁に押し付けられる。実施例ではステップ６を約３０秒で実行することができる。被覆部材４のテーパ部４ｂはパッカー１１に押し付けられるために円管１６の内壁に沿っており、テーパ部４ｂの内径は端部に向けて増加している。
【００３２】
第１のシート５は形状記憶された所定の曲率半径Ｒよりも小さな半径Ｒ１でパッカー１１に巻き付けられているため、仮固定が解除されると径を拡大させようとする弾性反発力を生じる。この弾性反発力は、第１のシート５自身だけでなく、シート積層体６をも円管１６の内壁に沿って押し付ける。シート積層体６が円管１６の内壁に押し付けられた後も、第１のシート５はさらに弾性反発力をシート積層体６にかけ続ける。従って、パッカー１１の押し付け力がなくても、シート積層体６は第１のシート５によって円管１６の内壁に保持される。
【００３３】
シート積層体６の最外周に位置する第１のガラスクロス１Ｃはほぼ円管１６の周長に等しい幅を有している。実施例では、第１のガラスクロス１Ｃの幅は２２０ｍｍであり、円管１６の周長（７０ｍｍ×π）とほぼ等しい。このため、第１のガラスクロス１Ｃは円管１６の内壁に隙間なく、かつ重なり合うこともなく密着し、円管１６の内部を円管１６の外部から効果的にシールする。これに対し、シート積層体６の最外周のシートを除く各シートは、円管１６の側壁に固定されたときに、周方向に重なる部分が生じる。実施例では、これらのシートの幅は全て２２０ｍｍであり、被覆部材の４の円管１６への固定時の半径方向位置における周長よりも大きい。周方向の重なり部分はシール性能を高める。上述のようにシート積層体６の各シートは幅方向にずらして貼り合わされているので、重なり位置は周方向に互いにずれている。このため、シート積層体６の厚さが局所的に大きく変動することはない。
【００３４】
（ステップ７：パッカーの円管からの引き出し）
パッカー１１を縮径して、円管１６から引き出す。上述のように被覆部材４は第１のシート５の弾性反発力によって円管１６の内壁に押さえつけられているため、ステップ６の終了後直ちにパッカー１１を円管１６から引き出すことができる。第１のシート５に含浸された第１の樹脂２１は既に硬化しているため、第１のシート５とパッカー１１の表面を覆うプラスチックフィルムとの間で大きな摩擦力や抵抗力が発生することもなく、パッカー１１をスムーズに縮径することができる。
【００３５】
（ステップ８：被覆部材の円管への固定）
第２、第３、第４の樹脂２２〜２４を硬化させて、被覆部材４を円管１６の側壁に固定する。樹脂は２４時間程度で硬化し、被覆部材４が円管１６の内壁にしっかりと固定される。本ステップは特別な作業を必要とせず、所定時間の経過を待つだけで終了する。
【００３６】
（ステップ９：第２の被覆部材の円管の側壁への固定）
被覆部材の長さはパッカーの長さで制限されるため、円管が長い場合、複数の被覆部材を順次円管の側壁に固定することが必要になる。２番目以降の被覆部材も上述のステップ１〜８に従い円圏の側壁に固定することができる。これらのステップのうち、ステップ１は現場でその都度実施することもできるし、あらかじめ工場などで複数の第１のシート５を製作しておくこともできる。複数のパッカーを利用できる場合、ステップ２〜４を現場で実施しておき、他のパッカーが円管から引き出された後に直ちにステップ５以降の工程を実施することができる。ここでは２つの被覆部材が円管の側壁に順次固定される場合を説明する。以下の説明で、先に設置される被覆部材を第１の被覆部材４１とし、後に設置される被覆部材を第２の被覆部材４２とする。
【００３７】
図１２に、第２の被覆部材４２の取付方法を示している。第１の被覆部材４１は、上述のステップ１〜８に従い円管１６に固定される。第２の被覆部材４２も上述のステップ１〜８に従い円管１６に固定されるが、ステップ５，６は以下のように実施される。まず、ステップ５では、図１２（ａ）に示すように、第２の被覆部材４２を保持するパッカー１１の位置が、第１の被覆部材４１と第２の被覆部材４２の対向するテーパ部４１ｂ，４２ｂ同士が重なり合うように調整される。第２の被覆部材４２のテーパ部４２ｂと厚さ一定部４２ａとの境界４２ｃが、第１の被覆部材４１のテーパ部４１ｂの先端４１ｄと一致する位置まで、パッカー１１が吊り降ろされる。第２の被覆部材４２のテーパ部４２ｂは、第１の被覆部材４１のテーパ部４１ｂに対し円管の軸方向Ｐに部分的に重なっていてもよいが、好ましくは軸方向Ｐに完全に重なり合わせられ、かつ第１の被覆部材４１のテーパ部４１ｂだけに重ね合される。
【００３８】
ステップ６では、図１２（ｂ）に示すように、パッカー１１が拡径させられる。第２の被覆部材４２のテーパ部４１ｂが第１の被覆部材４１のテーパ部４１ｂの内面に当接し、第１の被覆部材４１のテーパ部４１ｂの内面を押し付ける。第２の被覆部材４２のテーパ部４２ｂは、第１の被覆部材４１のテーパ部４１ｂの内面上に乗り上げるように設置される。この結果、第１の被覆部材４１と第２の被覆部材４２の境界部でも、厚さ一定部４１ａ，４２ａと同程度のほぼ平坦な内面形状が得られる。また、前述した弾性反発力により、第２の被覆部材４２の第１のシートは第２の被覆部材４２を介して、第１の被覆部材４１のテーパ部４１ｂを径方向外側に押し付けるため、第１の被覆部材４１と第２の被覆部材４２の境界部においても高いシール性が得られる。３つ以上の被覆部材がある場合、ステップ９を必要な回数繰り返すことができる。
【００３９】
実施例では第１のシート５の軸方向長さが２１００ｍｍ、テーパ部４１ｂの軸方向長さが２１０ｍｍであるため、第１の被覆部材４１におけるパッカー１１の鉛直方向深さよりも１８９０ｍｍ（２１００ｍｍ−２１０ｍｍ）浅い位置にパッカー１１をセットし、第１の被覆部材４１と第２の被覆部材４２が２１０ｍｍの長さで重複するようにした。
【００４０】
本発明は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に適用することもできる。図１３は高レベル放射性廃棄物の地層処分の概念を示す図である。図１３（ａ）に示すように、地上に設置された高レベル放射性廃棄物の受け入れ設備５１から地下の岩盤５２まで立坑５３が延びており、岩盤５２内には立坑５３と接続する横坑５４が延びている。横坑５４からは岩盤内空洞である多数の処分坑５５が鉛直方向に延びている。処分坑５５にはガラス固化体５６を収容した金属製の容器であるオーバーパック５７が設置される。収容坑５６とオーバーパック５７の間には、地下水を遮るための粘土からなる緩衝材５８が充填される。収容坑５５の底面にはＦＲＰ製の底部蓋５９が設けられ、本発明に従い収容坑５５の側壁に被覆部材４が設けられ、底部蓋５９の周縁部と被覆部材４の下端が接着剤６０で接着されている。さらに処分坑５５の上端にＦＲＰ製の頂部蓋６１が設けられ、頂部蓋６１の周縁部と被覆部材４の頂部が接着剤６２で接着されている。このようにしてオーバーパック５７を密閉することで、地下水の浸透をより一層効果的に防止することができる。この際、シート積層体と底部蓋５９、頂部蓋６１に鉛シートを含めることで、処分坑５５の遮蔽性能を高めることができる。鉛シートは例えば第１のシート５と第１のガラスクロス１Ｃとの間に設けることができる。あるいは、第１〜第４の樹脂２１〜２４の少なくともいずれかに硫酸バリウムを含めることによっても同様の効果を奏することができる。高レベル放射性廃棄物の地層処分では、ガラス固化体、オーバーパック、緩衝材及び岩盤が放射性廃棄物に対する多重バリアとして機能するが、鉛シート及び硫酸バリウムを含む樹脂は、追加のバリアとして機能する。
【００４１】
本発明はさらに新規の井戸に適用することもできる。新規の井戸を設置する場合、裸坑に中空のケーシングを挿入し、裸坑とケーシングの間の環状の空間部（アニュラス部）にセメントスラリーを流し込み、固める方法が一般的にとられる。裸坑の側壁は通常岩石であるため、裸坑の側壁に本発明に従い被覆部材４を形成することで、井戸を完成させることができる。従来より、セメントスラリーがアニュラス部に十分に行き渡らない現象（チャネリング）や、セメントボンディング不良などの不具合が知られているが、本発明では被覆部材４を直接裸坑の側壁（岩石）に貼り付けるため、施工不良のリスクが低減する。また、裸坑の内部にセメントを介してケーシングを取り付ける工法では、完成時の井戸の内径が裸坑の内径に対して著しく縮小してしまうが、本発明では被覆部材の厚さは数ｍｍに抑えることができるため、ほぼ裸坑の内径に等しい井戸を施工することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１Ｃ  第１のガラスクロス
１Ｇ  第１のチョップドストランドマット
１Ｒ  第１のロービングクロス
２Ｇ  第２のチョップドストランドマット
２Ｃ  第２のガラスクロス
３Ｇ  第３のチョップドストランドマット
３Ｃ  第３のガラスクロス
４  被覆部材
４ｂ  テーパ部
５  第１のシート
６  シート積層体
７  芯金
１１  パッカー
２１〜２４  第１〜第４の樹脂
４１  第１の被覆部材
４２  第２の被覆部材
【図１】
2015105564.tif 000003
【図２】
2015105564.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015105564.tif 000012
【図１１】
2015105564.tif 000013
【図１２】
2015105564.tif 000014
【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月24日(2014.3.24)
【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】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記シート積層体の各シートは、前記円管の前記軸方向と平行な辺を幅方向に順次ずらして貼り合される、請求項１から４のいずれか１項に記載の取付方法。