(57)【要約】  地下の導管またはパイプを補修するｉｎ−ｓｉｔｕの方法が開示される。該補修方法は、補修されるパイプ内に強化布を、パイプの内部表面から隔置して配置すること、および浸出耐性セメント状組成物を布に浸透させることを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径および長さを有するパイプの補修方法であって、
強化布をパイプの少なくとも一部内に配置すること、および
前記強化布に、少なくとも部分的に浸出耐性セメント状組成物を浸透させること
を含む前記方法。
【請求項２】
前記強化布を、前記パイプの内部表面から隔置して、前記布と前記パイプとの間に環状の間隙を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記強化布に、前記浸出耐性セメント状組成物を浸透させることが、前記組成物を前記布中、および前記パイプと前記布との間の環状の間隙中に浸透させることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記強化布が、一方向布、二方向布、または全方向布の１つを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記二方向布が、アラミド繊維、バサルト繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、ポリマー繊維およびそれらの組み合わせを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記二方向布が、ガラス繊維を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記浸出耐性セメント状組成物が、浸出耐性水硬性ペースト、浸出耐性グラウト、浸出耐性モルタル、および浸出耐性コンクリートからなる群から選択される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記浸出耐性セメント状組成物が、浸出耐性グラウトを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
内部表面と長さとを有するパイプの補修方法であって、
前記パイプの内部表面に隣接してスペーサー層を配置し、パイプの内部表面とスペーサー層の外部表面との間に環状の間隙を形成すること、
前記スペーサー層の内部表面上に強化布を配置すること、および
強化布および環状の間隙に、セメント状組成物を少なくとも部分的に浸透させること
を含む前記方法。
【請求項１０】
スペーサー層の内部表面上に強化繊維を配置することが、強化層をスペーサー層の内部表面に接触させて施与することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
強化布および環状の間隙にセメント状組成物を浸透させることが、セメント状組成物を強化布中に、および環状の間隙中に、ポンピングすることまたは重力流し込みすることを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
強化布および環状の間隙にセメント状組成物を浸透させることが、ポンピングを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、セメント状組成物を硬化させて、スペーサー層の突起部とパイプとの間、およびスペーサー層と強化布との間に機械的な結合を形成することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記パイプ内で前記スペーサー層を配置することが、パイプの内部表面から隔置してパイプの内部でポリマースリーブを配置することを含み、該ポリマースリーブは内部表面および外部表面を有し、該ポリマースリーブの外部表面が、該ポリマースリーブの外部表面から放射状に外向きに突き出している複数のスペーシング部品を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記スリーブが、主パイプの内部表面と、ポリマースリーブの外部表面との間に環状の間隙が形成されるような外径を有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
スペーサー層内で強化布を配置することが、繊維状材料の管状の強化層を、主パイプ内のスペーサー層の内部表面と接触させて配備することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
さらに、広げることができるエキスパンダを管状の強化層の内側に配置すること、および、前記エキスパンダを広げて強化層およびスペーサー層を、主パイプの内部表面に向かって放射状に外向きに押すことを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
強化布および環状の間隙に、セメント状組成物を浸透させることが、セメント状組成物を強化布中に、および環状の間隙中に、ポンピングすることまたは重力流し込みすることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
強化布および環状の間隙に、セメント状組成物を浸透させることが、ポンピングを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
セメント状組成物を、スリーブと主パイプの内部表面との間の環状の間隙中に、前記パイプ沿いの第一の点でポンピングし、該セメント状組成物を、主パイプを通じて一般に長手方向に、第一の点から離れて前記パイプ沿いに第二の点に向かって流すことによって環状の間隙を充填し、スペーシング部品は、該組成物が環状の間隙を流れる際に該組成物を貫く、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
セメント状組成物を硬化させて、強化層、スペーサー層、およびセメント状組成物の複合材を形成し、該複合材がパイプ内のパイプを形成し、スペーシング部品が、セメント状組成物の硬化の際にセメント状組成物内に埋め込まれることを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
さらに、セメント状組成物を硬化させる前に、環状の間隙中へのセメント状組成物のポンピングを終了させることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２３】
セメント状組成物が、自立性であるために充分に硬化するまでエキスパンダを広げて保持すること、および、前記エキスパンダを収縮させることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２４】
エキスパンダをマンドレルの上に搭載し、且つ、配置段階が、スペーサー層を前記マンドレルおよび前記エキスパンダの周りに重ねて、前記マンドレルおよび前記エキスパンダを、主パイプの内部表面に面するスペーサー層の外部表面から突き出しているスペーシング部品と共にパイプ内に入れること、および、それを補修されるべき箇所に移動させることを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
エキスパンダをマンドレルの上に搭載し、且つ、強化布の配置段階が、強化層を前記マンドレルおよび前記エキスパンダの周りに重ねて、その後、前記マンドレルおよび前記エキスパンダをパイプ内側のスペーサー層に入れること、および、それを補修されるべき箇所に移動させることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２６】
エキスパンダが膨張式のブラダーを含み、且つ、エキスパンダを広げる段階が、ブラダーを加圧流体で膨張させることを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
スペーサー層が、高密度ポリエチレンを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２８】
内部表面および長さを有する主パイプ、および
前記主パイプの前記内部表面と隣接して接触、または前記内部表面に結合されている硬化された複合材
を含む補修されたパイプであって、前記複合材が、少なくとも部分的に浸出耐性セメント状組成物を浸透させた強化布を含む、前記補修されたパイプ。
【請求項２９】
内部表面および長さを有する主パイプ、
前記パイプの内部表面と隣接するスペーサー層、および
前記スペーサー層の前記内部表面に隣接する硬化された複合材
を含む、請求項２８に記載の補修されたパイプであって、前記複合材が、少なくとも部分的に浸出耐性セメント状組成物を浸透させた強化布を含む、前記補修されたパイプ。
【請求項３０】
内部表面を有する主パイプ、
パイプの内部表面上に配備されたスペーシング部品を設けられたスペーサー層
スペーサー層の内部表面と隣接して接触する二方向強化布、および
強化布とスペーサー層との複合材を形成する硬化されたセメント状組成物
を含む請求項２９に記載の補修されたパイプ。
【請求項３１】
硬化されたセメント状組成物が、支持スリーブを通じて強化布と接触している、請求項３０に記載の補修されたパイプ。
【請求項３２】
内部表面および外部表面を有するスペーサー層、および
スペーサー層の内部表面と隣接して接触する強化布層
を含み、前記スペーサー層の外部表面は、前記層の外部表面から放射状に外向きに突き出しているスペーシング部品を含む、主パイプのライニングのための補修ライナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、特許シリアルナンバー６１／４２５０７６号（２０１０年１２月２０日出願）について米国仮出願の出願日の利益を主張し、ここで参照をもって開示されるものとする。
【０００２】
技術分野
この開示は、構造的な欠陥を有するパイプの補修方法に関する。
【０００３】
背景
パイプライン、例えば、ダクタイル鋳鉄、コンクリート、アスベストコンクリート、粘土タイル、および他のパイプ建造物製の、下水、ガス、蒸気および水のパイプは、多くの場合、地下にあるか、またはアクセスしにくい場所にある。機械的な損傷、時期尚早な摩損、製造欠陥、腐食、侵食、悪い稼働条件、および他の要因のために、それらのパイプは劣化し、クラック、リーク、または弱い領域が発生し、交換または修復が必要となる。穴を掘り、且つ、アクセスしにくいまたは地下のパイプの部分を外的に補修または交換することは非常に費用がかかる。
【０００４】
直径１６インチ未満の小さな直径のパイプを裏装するための現在の方法は、樹脂が十分に硬化して構造結合を形成するまでパイプの内壁に対して保持される、樹脂含浸布、プラスチック押出を用いたスリップライニングが存在するパイプ、および／またはプラスチックライナーと共に用いられる強化されていないセメント状組成物の使用に基づく。補修されるパイプの内部表面にライニングをぴったりと合わせるために、加圧膨張技術および反転技術が使用される。
【０００５】
スリップライニングは、プラスチック材料のライナーパイプ、例えば滑らかな壁のポリエチレンまたはポリエチレンとポリプロピレンとの複合材を、存在する主パイプ（ｈｏｓｔ  ｐｉｐｅ）の内側に設置することを含み、そのことにより、主パイプの内径が減少する。プラスチック材料のパイプが主パイプの内側に設置された後、ライナーパイプと主パイプとの間の環が、セメント状材料で充填される。
【０００６】
「加圧膨張」技術において（「現場ウィンチ（ｗｉｎｃｈ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）」技術とも称される）、予め熱硬化性樹脂で含浸された材料の柔軟なスリーブを、破損したパイプの部分に入れ、且つ、破損したパイプの内壁に対して樹脂含浸ライナーがしっかりと押しつけられるように加圧する。膨張されたライナーを、その後、硬化させて、元のパイプ内に新しいライニングを形成する。
【０００７】
「反転」補修法においては、パイプライナーにまず、適した硬化性合成樹脂を含浸させる。次に、樹脂を充填されたライナーをパイプ内に入れる。ライナーの前端をそれ自身の上に裏返し、そしてマンホールのＬ字管（ｆｅｅｄ  ｅｌｂｏｗ）の下端に固定する。流体、例えば水または空気を、Ｌ字管にポンピングし、それによりライナーがパイプの内部表面内へと反転して、そしてパイプの内部表面に沿う。ライナーは、樹脂が硬化するまでパイプの内部表面と接触して保持される。樹脂の硬化が完了した後、流体をライナーの内側から排出し、このようにして、パイプの内部表面に適用された、固く硬性のライニングが残る。
【０００８】
これらの解決策は、機械的且つ化学的に主パイプの内径に結合され、既存の横方向の送達路（ｓｅｒｖｉｃｅ）が取り付けられ得るパイプ内で新たなパイプとして、単独で充分な引張強度、軸の強度、圧縮強度、およびフープ強度の発現を有し、実質的に、その長さ方向にわたって防水性であり、強く、軽量であり、且つ、比較的迅速且つ容易に取り付けることができ、衛生用パイプ、蒸気用パイプ、飲用水用パイプの用途への固定を単独で提供するという。複合材についての根本的な必要性を解決していない。
【０００９】
発明の詳細な説明
構造的な欠陥を有するパイプのｉｎ−ｓｉｔｕでの補修方法が開示される。該パイプ補修方法は、そのパイプを非稼働にすることなく、劣化したパイプの構造的な保全性を復活させる。
【００１０】
特定の例示的な実施態様によれば、前記方法は、補修される主パイプの少なくとも一部の中に強化布を配置すること、および少なくとも部分的に、強化布に浸出耐性セメント状組成物を浸透させることを含む。前記セメント状組成物は硬化される。セメント状組成物が硬化すると、新たな複合パイプは、主パイプの長さの少なくとも一部の内部表面に隣接して設けられる。
【００１１】
他の例示的な実施態様によれば、前記方法は、スペーサー層またはスリーブを、補修される主パイプの少なくとも一部内に配置することを含む。スペーサー層は、主パイプの内部表面に隣接して、隔置した関係で配置され、主パイプの内部表面と支持層またはスリーブの外部表面との間に環状の間隙が形成される。強化布、例えば二方向織布は、補修される主パイプの内部表面と強化布層の外部表面との間にスペーサー層が位置するように、スペーサー層に隣接して配置される。硬化性セメント状組成物が、強化布に少なくとも部分的に浸透し、且つ、環状の間隙部が少なくとも部分的に充填される。前記セメント状組成物は硬化される。セメント状組成物が硬化すると、新たな複合パイプが、主パイプの内部表面の少なくとも一部に隣接して設けられる。
【００１２】
構造的な欠陥を有するパイプの補修方法は、ポリマー材料の可とう性の管状の支持スリーブを、補修されるべきパイプの内側の少なくとも一部内で、パイプの内部表面から隔置して配置することを含むことがあり、前記スリーブは内部表面と外部表面とを有し、スリーブの外部表面は、そのスリーブの外部表面から軸上で且つ放射状に突き出している複数の突起物を含むスペーシング部品を有する。支持スリーブの外径および放射状の突起物のために、主パイプと支持スリーブの外部表面との間に環状の間隙が形成される。繊維状材料の管状の布の強化層の形態で提供され得る強化布層は、主パイプ内で支持スリーブの内部表面と接触して配置される。特定の実施態様によれば、繊維状材料の強化層は物理的または化学的に支持スリーブに結合されている。しかしながら、他の実施態様によれば、繊維状材料の強化層は、支持スリーブの少なくとも一部に隣接して配置される自立した強化繊維状層を提供するために充分な引っ張り応力を備える。広げることができるエキスパンダを、強化層の内側に配置することができ、且つ、それを広げて強化層および支持スリーブを、主パイプの内部表面に向かって放射状に外向きに押す。硬化性のセメント状組成物を、強化繊維内、および支持スリーブと主パイプの内部表面との間の管状の間隙内に導入し、且つ、セメント状組成物を硬化させる。
【００１３】
特定の実施態様によれば、強化層は物理的または化学的に支持スリーブに結合されており、支持スリーブ内での局地的な変形が低減される。スリーブ内での局地的な変形が減少されることによって、パイプ補修の失敗が起こりにくくなり、且つ使用期間が延長される。
【００１４】
限定されることなく、硬化性セメント状組成物を、支持スリーブとパイプの内部表面との間の環状の間隙に、パイプの長さ方向に沿った第一の点で導入し、セメント状組成物を一般には主パイプを通じて長手方向に、第一の点から離れてパイプ沿いの第二の点に向かって流すことによって前記環状の間隙を満たすことができる。支持スリーブの外部表面から突き出しているスペーシング部品は、セメント状組成物が環状の間隙を流れる際にセメント状組成物を貫き、セメント状組成物が硬化した際にセメント状組成物との機械的な結合を形成する。セメント状組成物を硬化させ、強化層、支持スリーブ、およびセメント状組成物の複合材を形成し、該複合材がパイプ内のパイプを形成し、スペーシング部品がセメント状組成物の硬化の際にセメント状組成物内に埋め込まれる。
【００１５】
該方法はさらに、セメント状組成物の環状の間隙への導入を終了させること、およびパイプと支持スリーブとの間の環状の間隙内でセメント状組成物の硬化もしくは固化を引き起こすまたは硬化もしくは固化させること、該セメント状組成物が支持スリーブと強化層との結合を形成することを含む。セメント状グラウト材料は、強化繊維布層に染みこみ且つ浸透して、独立した複合材を形成することができる。他の実施態様によれば、セメント状グラウト材料は、強化布材料と少なくとも部分的に支持スリーブ材料との両方に染みこんで強化布とグラウトとの複合材を支持スリーブに結合させることができる。該複合材は独立して使用され、その後、グラウトが本質的にパイプの新たな内側を形成する。これは高温の用途、例えば蒸気／復水管、または様々なプラスチック組成物が、内側の条件または成分からの侵食に影響されやすい場所で望ましい。エキスパンダは、セメント状組成物が自立性になるために充分に硬化するまで、広げられた位置で保持される。その後、エキスパンダが収縮される。
【００１６】
セメント状組成物および支持スリーブは、セメント状組成物が硬化するまで弾性変形することができる。局所的な弾性変形は、環状の空間内での新規のセメント状組成物の連続的な導入を容易にする。セメント状組成物およびスリーブがより多くのセメント状組成物の追加によって生成される様々な力にさらされるので、局所的な弾性変形は、時期尚早なクラック形成および導入の間の複合材の破損を防止する。
【００１７】
特定の実施態様によれば、エキスパンダをマンドレルの上に搭載し、且つ、支持スリーブを該マンドレルおよびエキスパンダの周りに重ねて、支持スリーブを補修されるパイプ内に配置し、そして該マンドレルおよびエキスパンダを、パイプ内に、主パイプの内部表面に面する支持スリーブの外部表面から突き出しているスペーシング部品と共に差し込み、且つ、それを補修されるべき箇所に移動させる。
【００１８】
特定の実施態様によれば、エキスパンダをマンドレルの上に搭載し、且つ、布の強化層を、該強化層をマンドレルおよびエキスパンダの周りに重ねることによって、補修されるパイプ内に配置し、該マンドレルおよびエキスパンダをパイプ内側の支持スリーブ内に入れ、且つ、それを補修されるべき箇所に移動させる。
【００１９】
特定の実施態様によれば、エキスパンダは膨張式のブラダーを含み、且つ、該エキスパンダは加圧流体によってブラダーを膨張させることによって広げられる。加圧流体は、ガス、液体、またはガスと液体の組み合わせであってよい。
【００２０】
内部表面および外部表面を有する主パイプのライニング方法も提供される。該方法は、補修されるべきパイプの少なくとも一部内で、ポリマー材料の支持スリーブを施与することを含む。支持スリーブは補修されるパイプ内で、パイプの内部表面から隔置した関係で配置される。主パイプと支持スリーブとの間のそのような隔置された配置を設けるために、支持スリーブは、該支持スリーブの外部表面から軸上で且つ放射状に突き出している複数の突起物を含むことができる。繊維状材料の強化層は、主パイプ内に位置する支持スリーブの内部表面に隣接して施与される。流動性のセメント状材料、例えば浸出耐性のあるグラウト組成物を、強化布の開口部、および支持スリーブと主パイプの内部表面との間の空間の内側に導入する。セメント状組成物の硬化を引き起こし、または硬化させて、支持スリーブの突起物と主パイプの内部表面との間、および組成物および支持スリーブおよび強化層の間の機械的な結合を形成する。
【００２１】
主パイプのライニングのための補修ライナーも提供される。主パイプのための補修ライナーは、繊維状材料の強化層と、主パイプの内部表面からライナーを隔置するための部品を含む可とう性のポリマー材料の支持スリーブとを含む。該支持スリーブは、内部表面および外部表面を含み、支持スリーブの内部表面は、繊維状材料の強化層と接触している。支持スリーブの外部表面は、支持スリーブの外部表面から軸上で且つ放射状に突き出すスペーシング部品を含む。スペーシング部品は、流動性、硬化性のセメント状組成物がこれらの部品の間を流れて、ライナーと主パイプとの間の機械的な結合を生成できるように、支持スリーブ上に配置される。
【００２２】
補修されたパイプも提供される。補修されたパイプは、内部表面および長さを有する主パイプと、前記主パイプの前記内部表面に隣接する硬化された複合材料とを含む。該複合材料は、浸出耐性セメント状組成物で少なくとも部分的に含浸された強化布を含む。硬化されたセメント状組成物は、構造布と接触し、且つ、パイプの内部表面に接して硬化されたライニングを形成する。
【００２３】
本方法は、任意の直径のパイプに幅広く適用可能である。特定の実施態様によれば、本方法は、直径１６’’未満の小さい直径のパイプを補修するために適用可能であり得る。該方法は、コンクリート、プラスチック、鉄および鋼を含む全ての公知のパイプ材料についての用途を有する。「パイプ」という用語は、導管、パイプ、トンネル、カルバート、および囲まれたコンテナ、揚水所、および井戸、およびその種のものを含む。該方法はいかなる形状のパイプにも適用可能であるが、円筒状パイプにおけるフープ強度を復旧させる能力が優れているので、該方法は管状パイプの補修について特に有用であり、且つ、それに関して記載される。
【００２４】
強化層
支持スリーブは、パイプラインの著しい部分の構造負荷（フープ応力または縦方向の応力）を支えることを意味しない。セメント状組成物が高い圧縮強度を有する一方で、それは限定された引張強度を有する。従って、繊維状材料の強化層は、引張応力、および別の形式で主パイプの補修領域においてセメント状組成物にクラック形成またはそれを破壊しかねない負荷を吸収することによって、硬化されたセメント状組成物を強化するために使用される。従って、該方法は、セメント状組成物、例えば浸出耐性グラウト組成物と、支持スリーブと、繊維状材料の強化層との複合材を提供し、前記強化層は主パイプに結合されており且つパイプ内の新たなパイプとして独立するために充分な引張強度、軸方向強度、圧縮強度、およびフープ強度を有し、且つ、パイプの所望の圧力定格を高める。
【００２５】
特定の実施態様によれば、繊維状材料の強化層は、二方向布を含む。二方向強化布の繊維は、引張応力、および別な形式で主パイプの補修領域においてセメントにクラック形成またはそれを破壊しかねない負荷を吸収できる布を製造するために使用できる任意の繊維を含む。限定されることなく、且つ、説明のためだけに、強化布の作製に使用できる、適した繊維は、アラミド繊維、バサルト繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、ポリマー繊維、例えばポリエステル繊維、ポリアルキレン繊維（ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等）、またはアクリル繊維およびそれらの組み合わせを含む。
【００２６】
特定の実施態様によれば、繊維状材料は、セメント状材料、例えばグラウトを受け容れて、支持スリーブと共に、繊維強化セメント状複合材を形成するように構成される。例えば、繊維状材料は、グラウト材料が繊維状材料と接触して支持スリーブに適用される場合、複合材の形成を容易にするために、織物構造を有することがある。布中で、幅広い種類の織りおよび繊維の向きを使用できる。例えば、特定の実施態様において、繊維は一方向、二方向または全方向であってよい。全方向性布に関しては、ランダムな構成も使用できる。材料の選択において第一に考えることは、パイプ内で運搬される液体成分に対する耐性である。一般に、織物構造および繊維の他の特性を、繊維構造中へのグラウトの浸透を容易にするために特定することができる。
【００２７】
カーボン繊維は、該カーボン繊維材料と、下にあるパイプとの適合性がある場合、硬さ、強度、および適用特性に関して有用な繊維である。多くの形態のカーボン繊維を使用できる。有用なカーボン繊維の例示的な形態は、ＢＡＳＦ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＭＢｒａｃｅ（登録商標）カーボン繊維である。
【００２８】
特定の実施態様において、強化層の数は、補修されたパイピング系の所望の圧力定格または所望の最大許容作業圧力に依存する。特定の実施態様によれば、布の多層の強化層は、補修されたパイプを製造するために使用できる。パイプがさらされ得る最終的な負荷が強化層の厚さを決定し、過剰な厚さはパイプの容量を不必要に減少させることに留意されたい。
【００２９】
セメント状組成物
ここに記載されるとおり、セメント状組成物が、強化布の開口部内に浸透する。特定の実施態様によれば、強化布内に浸透するセメント状組成物は、浸出耐性水硬性ペースト、浸出耐性グラウト、浸出耐性モルタル、および浸出耐性コンクリートから選択できる。浸出耐性セメント状組成物は、浸出耐性グラウトを含んでよい。
【００３０】
浸出耐性のある様々なグラウトを用いることができる一方で、特定の実施態様においては、グラウトは浸出に対して耐性があり且つＢＡＳＦ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓによって生産される商品名Ｍａｓｔｅｒｆｌｏｗ  １２０５、Ｍａｓｔｅｒｆｌｏｗ  １３４１、Ｍａｓｔｅｒｆｌｏｗ  １５１５  ＰｉｐｅＳａｖｅｒのグラウトであり、それは、水硬性セメント、水およびコポリマー、好ましくはポリアクリルアミドコポリマーを含む水硬性セメント状グラウト組成物であり、米国特許第７０４４１７０号内に記載されており、前記特許は参照をもってその全文が開示されるものとする。該グラウトは浸出に対して耐性があり、ポンプ圧送性を可能にするために充分に低い粘度を有し、設置が容易であり、容積変化が低減されており（塑性および硬化）、作業時間が延長されており、許容される強度が発現し、および埋め込まれた鉄材料の腐食保護を提供する。
【００３１】
米国特許第７０４４１７０号内に示されるとおり、水硬性セメント状組成物は、単独で水硬性セメンティング特性を有し、且つ、水の存在中で硬化する材料である。水硬性セメント状グラウトは、限定されずに、商標ＭＡＳＴＥＲＦＬＯＷ（登録商標）  （ＢＡＳＦ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｓｈａｋｏｐｅｅ、ＭＮ、米国）  ＳＩＫＡＧＲＯＵＴ（登録商標）  （Ｓｉｋａ、ストックホルム、スウェーデン）、およびＣＨＥＭ−ＣＲＥＴＥ（登録商標）  （Ｃｈｅｍ  Ｃｒｅｔｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ、Ｔｅｘ．）として販売されている水硬性セメント状グラウトを含むことができる。特定の実施態様において、水硬性のセメント状グラウト混合物に添加される浸出耐性添加剤は、モノマーのコポリマー、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドおよび２−アクリルアミド、２−メチルプロパンスルホン酸であってよく、前記は水硬性セメントの乾燥質量に対して約０．００１質量％〜約１０．０質量％の量で存在できる。低減されたフルイドロス水硬性セメント状グラウト組成物の、水に対するセメントの典型的な比（Ｗ／Ｃ）は、約０．４５以下、好ましくは約０．３５〜約０．４４である。
【００３２】
支持スリーブ
ポリマー材料の可とう性の管状支持スリーブは、その外表面上に、主パイプの内側に向かい、且つ主パイプの内側から隔置されて形成されたスペーシング部品を含む。スペーシング部品は、突起物、ひだ（ｆｌｕｔｅ）、リブ、スパイク、シーム、および／または起伏であって軸上で且つ放射状にスリーブの外部表面から突き出しているものを含んでよい。スペーシング部品の構成、形状およびサイズを、性能の要請に合致するように設計できる。非浸出グラウトを、主パイプの内壁とスリーブの外部表面との中間に形成された環状の間隙中に入れる場合、該グラウトは硬化前にスペーシング部品を取り囲み、且つ、スペーシング部品の間の空隙を満たす。スペーシング部品はグラウト中に完全に埋め込まれ、スリーブと新たに硬化したグラウトとの間に機械的な接合をもたらし、パイプ内で、パイプの内径を過度に制限しないで新たに形成されたパイプの構造強度を強化する。
【００３３】
説明のために、しかし限定されることなく、支持スリーブは高密度ポリエチレンパイプライナーを含む。
【００３４】
設置を、加圧、移動式の可動折りたたみ型（ｔｒａｖｅｌｉｎｇ  ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ  ｆｏｒｍ）または支持体、または定位置に建設された非可動式の骨組みを含む、当該技術分野において様々な手段によって実施でき、それらの全てをパイプ内にもたらし、且つ、作業終了後にアクセスポイント、例えばマンホールおよびハッチを通じてパイプから取り出す。支持スリーブはまず、パイプ内側に動かせる状態で配置される移動式の折りたたみ型の上に設置される。配置されたら、その型が広がり、スリーブを適所へと押す。次に、強化層を同様に、支持スリーブの内部表面と接触させて配置する。グラウトを、支持スリーブとパイプ内壁との間の環状の間隙、および強化材の中に入れる。選択的に、支持スリーブを、支持スリーブの管を（時として反転させて）差し込み、且つ該スリーブ管をパイプ内で加圧してスリーブを拡張し、パイプ内壁と接触させることによって、パイプ内側に配置できる。強化層を同様に、支持スリーブの内部表面と接触させて配置する。
【００３５】
完全な取り付けが行われ、準備作業および仕上げ作業が行われなければならないことが理解される。典型的には、そのパイプの部分を点検し、洗浄し、且つ整え、且つ、パイプによって通常運搬される媒体の流れを迂回させる（ｄｉｖｅｒｔｅｄ）。仕上げ作業は、横方向の接続の再建を含む。
【００３６】
特定の実施態様において、一般に円筒状のエキスパンダをマンドレル上に搭載し、且つ、折り重なった、または重なり合った位置で、マンドレルおよびエキスパンダの周りに支持スリーブを重ねる。該マンドレルおよびエキスパンダは、主パイプの内部表面に面している支持スリーブの外部表面から突き出しているスペーシング部品と共にパイプ内に差し込まれ、そして補修されるべき位置へと移動される。エキスパンダが補修されるべき位置に配置されると、エキスパンダが拡張して、支持層を主パイプの内部表面に向かって押す。エキスパンダがしぼみ、且つ取り除かれ、且つ、パイプ内側の支持スリーブ内への強化層の取り付けのために作業が繰り返される。その後、広げることができるエキスパンダを広げて、強化層および支持スリーブを、主パイプの内部表面に向かって放射状に外向きに押して、強化材およびスリーブを拡張させ（ほどく、または広げる）、主パイプの内部表面と接触させる。特定の実施態様において、エキスパンダは、マンドレルに固定されている膨張式のブラダーを含み、且つ、エキスパンダを広げる段階は、加圧流体、例えば空気または液体によるブラダーの膨張を含む。エキスパンダは、支持スリーブおよび強化層をパイプ内の適切なスポットに配置するための輸送装置として、および強化層および支持スリーブを補修されるパイプ内壁に向かって押しつけ、且つそれを補修の間、グラウトが固まるまたは硬化するまで定位置で保持するためのパッカーとしての両方で機能する。
【００３７】
流動性でポンピング可能な浸出耐性グラウトは、支持スリーブと主パイプの内部表面との間の環状の間隙に、前記パイプの第一の点で入れられ、前記環状の間隙が、グラウトが主パイプを通じて一般に長手方向に、第一の点から離れてパイプ沿いに第二の点に向かって流れることによって充填され、スペーシング部品は、グラウトが環状の間隙を流れる際にグラウトを貫く。グラウトは、環状の間隙内にポンピングされ、それが支持スリーブの両側に均等に流れ落ち、スリーブおよび強化層に浸透する。スリーブは、グラウトが硬化する際にグラウトに機械的に付着し、グラウトは、スリーブ／強化層の膨張と同時に主パイプの内側に設置される。スリーブの外部表面上のスペーシング部品は、硬化されたグラウト内に埋め込まれる。グラウトは、主パイプの内部表面と均一に、且つ、間断なく接触し、しっかりとした結合を形成する。注入されたグラウトを、パイプ内で新たなパイプがその形状を保持し、且つ自立性であるために充分に固めるまたは硬化させる。硬化後、エキスパンダをしぼませ、且つ、パイプから引き抜く。
【００３８】
ここで記載される取り付け手順は、一般的な記載であり、且つ、その工程を、例えば過拡張、無拡張、および／または滑らかに移行する形状が必要とされる場所で、所望の結果が得られるように設計することができることが理解される。現場の取り付け条件が変化することが理解される。
【００３９】
欠陥を有する主パイプの補修方法が、様々な例示的な実施態様と関連して記載される一方で、ここに記載される実施態様は単なる例であり、且つ、当業者は、本発明の趣旨および範疇から逸脱することなく、様々な変更および修正を行うことができると理解される。全てのかかる変更および修正は、ここで特許請求される範囲内に含まれることが意図されている。さらには、開示される全ての実施態様は、必ずしも択一的ではなく、なぜなら、様々な実施態様を組み合わせて所望の結果をもたらすことができるからである。従って、主パイプの補修方法、および補修されたパイプは、いかなる単独の実施態様にも限定されず、むしろ、添付される特許請求の範囲の引用に従う広さおよび範疇であると解釈されるべきである。
【国際調査報告】
2014502930.tif 000002
2014502930.tif 000003
2014502930.tif 000004
2014502930.tif 000005
2014502930.tif 000006