(57)【要約】【課題】    配管の内壁に光硬化性樹脂で形成した樹脂層を低温状態で確実に硬化させる。【解決手段】  配管の内壁に光硬化性樹脂の樹脂層を被着し、主たる照射波長が紫外線であるＬＥＤを用いた光照射装置により前記樹脂層を光照射して硬化させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の内壁に光硬化性樹脂２４で樹脂層２４ａを形成し、その樹脂層２４ａに光照射することにより光硬化性樹脂２４を硬化してライニングする方法において、
主たる照射波長が紫外線であるＬＥＤ３を用いた光硬化装置１で前記樹脂層２４ａに光照射することを特徴とする配管のライニング方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記光硬化性樹脂２４には紫外線および可視光線により樹脂の重合を開始する光重合開始剤が含まれていることを特徴とする配管のライニング方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
細長い二重筒体２１を構成するインナーフィルム２２とアウターフィルム２３の間に光硬化性樹脂２４を介装すると共に、その光硬化性樹脂２４の前後に前部樹脂無し部２５と後部樹脂無し部２６を形成したライニング材２０を配管の内側に沿って配置し、インナーフィルム２２内側を加圧空気で押圧して二重筒体２１を配管の内壁に密着することにより前記樹脂層２４ａを形成し、光硬化性樹脂２４が硬化した後に配管からインナーフィルム２２を引き出すことを特徴とする配管のライニング方法。
【請求項４】
配管の内壁に光硬化性樹脂２４で樹脂層２４ａを形成し、その樹脂層２４ａに光照射して前記光硬化性樹脂２４を硬化するための光硬化装置１において、
複数の細長い筒状の本体２と、各本体２の表面に設けた主たる照射波長が紫外線である複数のＬＥＤ３と、各本体２の軸方向の端部に設けた連結部４および車輪部５を備え、前記各本体２はそれらの連結部４により互いに屈曲可能に連結されることを特徴とする光硬化装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記各本体２に設けた複数のＬＥＤ３はそれぞれ電源配線に接続され、各本体２の電源配線は隣接する連結部４を通して互いに接続され、その電源配線は最後尾の本体２から外部に延長することを特徴とする光硬化装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、
最前部にある前記本体２の前部に撮像装置７が連結され、その撮影装置７の配線が各連結部４と各本体２を通して最後尾の本体２から外部に延長することを特徴とする光硬化装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記撮影装置７には前記樹脂層２４ａの温度を検出する第１の温度検出部８と、配管の内部温度を検出する第２の温度検出部９が設けられ、それら温度検出部８，９の配線が各連結部４と各本体２を通して最後尾の本体２から外部に延長することを特徴とする光硬化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配管の内壁に光硬化性樹脂で樹脂層を形成し、その樹脂層に光照射することにより前記光硬化性樹脂を硬化してライニングする方法、及びそれに用いる光硬化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物のビルやマンション等の排水管は、縦排水管と、各室からそれに接続される岐管とを有し、それらは鉄管、塩化ビニール管等で構成されている。その排水管は長年の使用に伴い、その内壁が次第に劣化してクラック等を生じ、そこから漏水が起こることがある。
【０００３】
そこでこれら配管の劣化がある程度進行した時点で、配管の内壁を更生（補修施工）しており、その更正には配管の内壁を樹脂材などの更正材で均一にライニングし、腐食性および耐久性に優れたライニング層を形成する方法が多く採用される。従来の配管のライニング方法には種々のやり方があるが、配管の内壁に光硬化性樹脂で樹脂層を形成し、その樹脂層に光を照射することにより光硬化性樹脂を硬化して、均一で硬質なライニング層を形成する方法が知られている。
【０００４】
従来の光照射によるライニング方法では、ライニングすべき配管の内壁に光照射で硬化する光硬化性樹脂により樹脂層を形成し、次いで配管の内側からその樹脂層に光照射して硬化させており、樹脂層に光を照射するために多数の紫外線ランプ（ＵＶランプ）を設けた光硬化装置を使用している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の紫外線ランプによる光硬化装置は、紫外線ランプを多数直列に連結し、その連結体を配管に沿って移動させるようになっている。しかし紫外線ランプは寸法が大きいので光硬化装置も大型になり、しかも紫外線ランプは５００℃〜７００℃程度の高温になるという問題があった。
【０００６】
高温の紫外線ランプが光硬化性樹脂に接触すると、光硬化性樹脂が発火する恐れがあるので、紫外線ランプを透明な石英ガラスで覆って光硬化性樹脂への接触を防止する必要がある。また配管内が高温になることを防止するため、外部から冷風を常に供給して冷却する必要がある。そこで本発明は光硬化方式による配管のライニング方法における上記問題を解決することを課題とし、そのための新しい配管のライニング方法およびそれに用いる光硬化装置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】
前記課題を解決する本発明に係る配管のライニング方法は、配管の内壁に光硬化性樹脂で樹脂層を形成し、その樹脂層に光照射することにより光硬化性樹脂を硬化してライニングする方法である。そして主たる照射波長が紫外線であるＬＥＤを用いた光硬化装置で樹脂層に光照射することを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
上記配管のライニング方法において、光硬化性樹脂には紫外線および可視光線により樹脂の重合を開始する光重合開始剤を含むことができる（請求項２）。
【０００９】
上記いずれかの配管のライニング方法において、細長い二重筒体を構成するインナーフィルムとアウターフィルムの間に光硬化性樹脂を介装すると共に、その光硬化性樹脂の前後に前部樹脂無し部と後部樹脂無し部を形成したライニング材を配管の内側に沿って配置し、インナーフィルム内側を加圧空気で押圧して二重筒体を配管の内壁に密着することにより前記樹脂層を形成し、光硬化性樹脂が硬化した後に配管からインナーフィルムを引き出すことができる（請求項３）。
【００１０】
また前記課題を解決する本発明に係る光硬化装置は、配管の内壁に光硬化性樹脂で樹脂層を形成し、その樹脂層に光照射して前記光硬化性樹脂を硬化するための光硬化装置である。そして複数の細長い筒状の本体と、各本体の表面に設けた主たる照射波長が紫外線である複数のＬＥＤと、各本体の軸方向の端部に設けた連結部および車輪部を備え、各本体をそれらの連結部により互いに屈曲可能に連結したことを特徴とする（請求項４）。
【００１１】
上記光硬化装置において、各本体に設けた複数のＬＥＤをそれぞれ電源配線に接続し、各本体の電源配線を隣接する連結部を通して互いに接続し、その電源配線を最後尾の本体から外部に延長することができる（請求項５）。
【００１２】
上記いずれかの光硬化装置において、最前部にある本体の前部に撮像装置を連結し、その撮像装置の配線を各連結部と各本体を通して最後尾の本体から外部に延長することができる（請求項６）。
【００１３】
上記光硬化装置において、撮像装置に前記樹脂層の温度を検出する第１の温度検出部と、配管の内部温度を検出する第２の温度検出部を設け、それら温度検出部の配線を各連結部と各本体を通して最後尾の本体から外部に延長することができる（請求項７）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の配管のライニング方法は、請求項１に記載のように、配管の内壁に光硬化性樹脂で樹脂層を形成し、その樹脂層に光照射することにより光硬化性樹脂を硬化してライニングする方法において、主たる照射波長が紫外線であるＬＥＤを用いた光硬化装置で脂層に光照射することを特徴とする。前記ＬＥＤの発熱温度は通常８０℃以下であるので、樹脂層が高温で発火する恐れがなく、樹脂層に対する特別な接触防止手段を光硬化装置に設ける必要もない。また配管内に外部から冷風を常に供給する必要もなくなる。さらにＬＥＤ光源は小型に形成できるので、光硬化装置、とくにその軸方向に直交する方向の寸法を小さくできるので、小口径の枝管のライニングにも容易に適用できる。
【００１５】
上記配管のライニング方法において、請求項２に記載のように、光硬化性樹脂には紫外線および可視光線により樹脂の重合を開始する光重合開始剤を含むことができる。通常、主たる照射波長が３８０〜４１０ｎｍの紫外線領域であるＬＥＤ光源には、照射波長が７５０ｎｍ以上の可視光もある程度含まれているので、前記のように光重合開始剤として紫外線および可視光線により樹脂の重合を促進できるものを用いると、紫外線以外に可視光線による重合促進作用を利用できるので、樹脂の重合（硬化）時間を短くできる。
【００１６】
上記いずれかの配管のライニング方法において、請求項３に記載のように、細長い二重筒体を構成するインナーフィルムとアウターフィルムの間に光硬化性樹脂を介装すると共に、その光硬化性樹脂の前後に前部樹脂無し部と後部樹脂無し部を形成したライニング材を配管の内側に沿って配置し、インナーフィルム内側を加圧空気で押圧して二重筒体を配管の内壁に密着することにより樹脂層を形成し、光硬化性樹脂が硬化した後に配管からインナーフィルムを引き出すことができる。
【００１７】
このようなライニング材を用いると、狭い配管内に光硬化性樹脂を容易に配置して樹脂層を形成することができる。そして光硬化性樹脂層の前部に前部樹脂無し部を形成することにより、例えば本管から分岐する枝管の内壁にライニングする場合、地上側から枝管にライニング材を挿入したときに、その前部樹脂無し部を枝管の本管側開口部から本管に突き出せるので、枝管の前記開口部の際までライニングすることができる。また光硬化性樹脂層の後部に後部樹脂無し部を形成することにより、その後部樹脂無し部を枝管への導入部に配置できるので、ライニングの必要がない導入部に光硬化性樹脂を使用しなくて済み、光硬化性樹脂の使用量を減少できる。
【００１８】
本発明の光硬化装置は、請求項４に記載のように、前記光硬化性樹脂を硬化するための光硬化装置であり、複数の細長い筒状の本体と、各本体の表面に設けた主たる照射波長が紫外線である複数のＬＥＤ光源と、各本体の軸方向の端部に設けた連結部および車輪部を備え、前記各本体はそれらの連結部により互いに屈曲可能に連結したことを特徴としている。
【００１９】
本装置によれば、ＬＥＤの発熱温度が低く樹脂層が発火事故を起こす恐れはないので、樹脂層に対する特別な接触防止手段を設ける必要がない。また配管内に外部から冷風を常に供給する必要もない。さらに装置が小型化できるので、小口径の枝管のライニングにも容易に適用できる。
【００２０】
上記光硬化装置において、請求項５に記載のように、前記各本体に設けた複数のＬＥＤはそれぞれ電源配線に接続し、各本体の電源配線は隣接する連結部を通して互いに接続し、その電源配線は最後尾の本体から外部に延長することができる。本装置によれば、すべてのＬＥＤの電源配線が本体内部に納められて最後尾の本体から外部に延長できるので、光硬化装置の配管内移動が容易になる。
【００２１】
上記いずれかの光硬化装置において、請求項６に記載のように、最前部にある本体の前部に撮像装置を連結し、その撮像装置の配線を各連結部と各本体を通して最後尾の本体から外部に延長することができる。このような撮像装置を設けると、光照射すべき樹脂層の形成状況を確認してから光硬化を行うことができるので、ライニングのやり直し操作などが大幅に減少する。
【００２２】
上記光硬化装置において、請求項７に記載のように、撮像装置に樹脂層の温度を検出する第１の温度検出部と、配管の内部温度を検出する第２の温度検出部を設け、それら温度検出部の配線を各連結部と各本体を通して最後尾の本体から外部に延長することができる。このような温度検出部を設けることにより光硬化に影響を与える樹脂層および配管内の温度を監視しながらライニングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、図面に基づいて本発明の最良の実施形態を説明する。図１は本発明の配管のライニング方法および、それに用いる光硬化装置の全体図、図２は図１の主要部である本体部分の斜視図およびその連結部の車輪略図である。これらの図において、光硬化装置１は複数の細長い筒状の本体２と、各本体２の表面に設けた主たる照射波長が紫外線である複数のＬＥＤ３と、各本体２の軸方向の端部に設けた連結部４と、連結部４に設けた車輪部５とを備え、前記各本体２はそれらの連結部４により互いに屈曲可能に連結されている。
【００２４】
本体２は例えば金属や硬質樹脂で筒状に形成され、その前後端は同じ材料で閉鎖されている。本体２の外周面には複数のＬＥＤ３が均一に分布するように配置され、各ＬＥＤ３の照射方向は本体２の軸芯から半径方向に向かう線上にある。使用するＬＥＤ３は市販されている一般的な紫外線ＬＥＤを利用でき、その紫外線ＬＥＤの照射波長は主として３８０〜４１０ｎｍの紫外線領域にあるが、照射波長が７５０ｎｍ以上の可視光もかなりの割合で含まれている。
【００２５】
各本体２に設けたＬＥＤ３の配線は各連結部４と各本体２を通して最後尾の本体２から外部に延長し、そこから牽引用のケーブル１０に収められて制御部１１に接続される。制御装置１１にはケーブル１２を介してディスプレイ等の表示部１３が接続される。なお制御装置１１はパソコン等のコンピュータ装置で構成することができる。
【００２６】
本体２の前後から連結軸６が軸方向に延長され、隣接する本体２を互いに連結するようになっている。連結部４としては例えば、フレキシブル管またはユニバーサル継ぎ手を利用することができる。ユニバーサル継ぎ手を用いるとその左右に連結する連結軸６の軸線を互いに屈曲でき、それによって隣接する本体２は互いに屈曲自在に連結される。車輪部５は連結部４の外周面に設けられる。図示の車輪部５は前記外周面から互いに反対方向に延長する２組の車輪５を有するが、この車輪５は周方向に等間隔で３組以上設けることもできる。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態では最前部にある本体２の前側の連結部４に小型テレビカメラ装置などの撮像装置７が連結され、その撮像装置７に樹脂層の温度を検出する第１の温度検出部８と、配管の内部温度を検出する第２の温度検出部９が設けられる。撮像装置７、第１の温度検出部８および第２の温度検出部９の配線は各連結部４と各本体２を通して最後尾の本体２から外部に延長し、そこから押し込み用のケーブル１０に収められて制御部１１に接続される。なお最前部にある本体２の前側の連結部４は、ユニバーサル継ぎ手ではなく通常の管継ぎ手と同じ構造のものを使用する。またこの撮像装置７には周囲を照明するために複数のＬＥＤを用いた照明部が設けられ、その配線方法も撮像装置７の配線と同様である。
【００２８】
図３は樹脂層を形成するためのライニング材の１例を示す部分断面図である。ライニング材２０は細長い二重筒体２１を構成するインナーフィルム２２とアウターフィルム２３の間に光硬化性樹脂２４が筒状に介装されて構成される。そしてその光硬化性樹脂２４の前側に前部樹脂無し部２５と後ろ側に後部樹脂無し部２６が形成される。
【００２９】
図示のライニング材２０はインナーフィルム２２が外側でアウターフィルム２３が内側になっているが、この型のライニング材２０は後述するように、配管内に挿入する際にインナーフィルム２２とアウターフィルム２３を反転する方法に使用するものであり、反転しない方法を採用する場合はインナーフィルム２２が内側でアウターフィルム２３が外側になっているライニング材２０を用いる。
【００３０】
インナーフィルム２２とアウターフィルム２３は可撓性を有する透明なシート状の筒体、たとえばポリエチレンやポリスチレン、ポリアミド等の可撓性を有する樹脂をブロー成型等によりシート状筒体に形成したものを使用できる。図示の例では表面の一部に光硬化性樹脂２４を塗布したアウターフィルム２３をインナーフィルム２２の途中まで挿入し、前方のインナーフィルム２２部分に前部樹脂無し部２５を形成している。またアウターフィルム２３の一部（例えば図示の長さＬ）だけに光硬化性樹脂２４を塗布することによって後部樹脂無し部２６を形成している。
【００３１】
インナーフィルム２２の先端部はパッカー２７で閉鎖され、そのパッカー２７にロープ等の条材２８が締結される。この条材２８は後述するように、ライニング材２０を反転するとき、または光硬化性樹脂２４の硬化が終了した後にインナーフィルム２２を配管から外部に引き出すときに使用される。
【００３２】
光硬化性樹脂２４としては、例えばエポキシアクリレート樹脂またはビニルエステル樹脂に光重合開始剤を添加したものを使用できる。光重合開始剤としては紫外線により樹脂の重合を促進する紫外線用重合開始剤を使用することもできるが、前記のように紫外線および可視光線の両方の作用で樹脂の重合を促進できるものを用いることが望ましい。光重合開始剤はこの分野で周知であり多くの種類が各メーカから市販されているが、その中から紫外線および可視光線の両作用により樹脂の重合を促進できる重合開始剤を選定するか、あるいは紫外線用光重合開始と可視光用光重合開始剤を選択し、それらを所定割合で混合したものでもよい。
【００３３】
図４は図３に示すライニング材２０を配管内に挿入する状態を示す模式図である。図示の例ではビルにおける縦排水管３２に複数の岐管３３が接続されたもので、その縦排水管３２の内壁にライニング施工する場合について説明する。
【００３４】
ライニング材２０を縦排水管３２内に挿入するために補修機３４が用意される。補修機３４は巻取部３５と、巻取部３５に連接した筒状の機材エルボ３６と、機材エルボ３６に巻取部３５を介して加圧空気を送るコンプレッサ３７と、機材エルボ３６の途中から分岐する筒状の分岐部３８を備えている。さらにコンプレッサ３７から巻取部３５に加圧空気を送るために可撓性の配管３９が接続される。巻取部３５にはドラム４０が回転自在に設けられ、その回転軸にハンドル４１が連結され、ハンドル４１を回転することによりドラム４０を回転できるようになっている。
【００３５】
図３に示すインナーフィルム２２が外側に配置されたライニング材２０は、補修機３４によりインナーフィルム２２が外側に反転されてドラム４０に巻き取られる。そこで先ずライニング材２０の先端部に取り付けた条材２８を機材エルボ３６の開口部から挿入して巻取部３５のドラム４０に結びつけ、ハンドル４１を回転してライニング材２０をその先端部からドラム４０に巻き取っていく。巻取りが完了したら、そのアンターフィルムの後端部を折り返して機材エルボ３６の開口部に被せ、その被せた部分を周囲から締結バンド４２で固定すると図４の状態になる。
【００３６】
次に、分岐部３８の開口部に蓋をしてからコンプレッサ３７を運転して加圧空気を巻取部３５に供給すると、インナーフィルム２２の先端部が条材２８を引き伸ばしながら機材エルボ３６に押し戻され、ライニング材２０の先端部が機材エルボ３６の開口部から外部に引き出される。このとき、ライニング材２０は、反転し、アウターフィルムが外側に位置しインナーフィルムが内側に位置して、それらが縦排水管３２内に挿入される。
【００３７】
即ち、加圧空気によりライニング材２０は縦排水管３２内を移動して本管３０への開口部に達する。
【００３８】
図５はライニング材２０を縦排水管３２内に挿入した状態を示す図である。インナーフィルム２２はその内側に供給される加圧空気で膨らんでアウターフィルム２３に押し付けられ、アウターフィルム２３の設けた光硬化性樹脂２４は縦排水管３２の内壁に押圧されて前記樹脂層を形成する。なお図６は縦排水管３２の内壁に光硬化性樹脂２４からなる樹脂層２４ａを形成した状態を示す断面図である。
【００３９】
次に、図５に示すように分岐管３８の蓋を開けてそこから図１に示す光硬化装置１を機材エルボ３６に搬入し、さらにその先端部をライニング材２０の内部を通してインナーフィルム２２の先端部まで押し込んでいく。その際、最前部にある本体２の前部に設けた撮像装置７により樹脂層２４ａの形成状態を確認する。
【００４０】
次に、光硬化装置１の各本体２に設けた複数のＬＥＤ３を点灯し、主たる照射波長が紫外線である光を樹脂層２４ａに照射して牽引用のケーブル１０を徐々に押し込むことにより、樹脂層２４ａの後端部から先端部まで低速度で光照射して樹脂層２４ａを硬化する。その際、撮像装置７に設けた第１の温度検出部８で樹脂層２４ａの温度を検出すると共に、第２の温度検出部９で縦排水管３２の内部温度を検出して、それらが樹脂層２４ａの硬化に悪影響を与えないか監視する。なお撮像装置７による映像、第１の温度検出部８と第２の温度検出部９の検出温度は図１に示す表示部１３に表示される。
【００４１】
次に、光硬化装置１を分岐管３８から引き出した後、ハンドル４１を回転してドラム４０に結びつけた条材２８を巻取部３５に巻き戻していくと、インナーフィルム２２が縦排水管３２から引き出され、縦排水管３２のライニング操作が完了する。なお、枝管３３との接続部は、その後開口され、その枝管３３の内壁も前記同様にライニングすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の配管のライニング方法と光硬化装置は、各種排水管等の配管内部をライニング施工するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の配管のライニング方法の説明図および、それに用いる光硬化装置の全体図。
【図２】図１の主要部である本体部分の斜視図（Ａ）およびその連結部の斜視図。
【図３】樹脂層を形成するためのライニング材の１例を示す部分断面図。
【図４】図３に示すライニング材２０を配管内に挿入する状態を示す図。
【図５】ライニング材２０を縦排水管３２内に挿入した状態を示す図。
【図６】縦排水管３２の内壁に光硬化性樹脂２４からなる樹脂層２４ａを形成した状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１  光硬化装置
２  本体
３  ＬＥＤ
４  連結部
５  車輪部
６  連結軸
７  撮像装置
８  温度検出部
９  温度検出部
１０  ケーブル
１１  制御装置
１２  ケーブル
１３  表示部
２０  ライニング材
【００４５】
２１  二重筒体
２２  インナーフィルム
２３  アウターフィルム
２４  光硬化性樹脂
２４ａ  樹脂層
２５  前部樹脂無し部
２６  後部樹脂無し部
２７  パッカー
２８  条材
【００４６】
３０  本管
３２  縦排水管
３３  枝管
３４  補修機
３５  巻取部
３６  機材エルボ
３７  コンプレッサ
３８  分岐部
３９  配管
４０  ドラム
４１  ハンドル
【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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