(57)【要約】【課題】安価な方法で、また確実に熱硬化後の管ライニング材の冷却を行うことができる管路ライニング工法を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂を含浸させた筒状の管ライニング材３を管路１に挿入し、管ライニング材を膨張させて管路の管内周面に押圧させた状態で、蒸気２０ａを管ライニング材に噴出させて熱硬化性樹脂を硬化させる。管ライニング材の底部に貯留する温水１８をポンプ４２により外部に汲み出し、冷却装置４３により冷却する。そして、冷却水をホース３０を介して硬化後の管ライニング材に噴出させて管ライニング材を冷却する。冷却専用の給水車が不要になり、工事現場の道路占有面積が減少するとともに、工事で使用する水量を節約できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を含浸させた筒状の管ライニング材を管路に挿入し熱硬化性樹脂を硬化させて管路をライニングする管路ライニング工法であって、
管路に挿入された管ライニング材を膨張させて管路の管内周面に押圧させ、
温水又は蒸気を管路の管内周面に押圧されている管ライニング材に噴出させて管ライニング材に含浸された熱硬化性樹脂を硬化させ、
管ライニング材の底部に貯留する噴出済みの温水又は噴出済みの蒸気よりなる温水を外部に汲み出し冷却して冷却水とし、
該冷却水を硬化した管ライニング材に噴出させて管ライニング材を冷却することを特徴とする管路ライニング工法。
【請求項２】
前記温水又は蒸気が第１のホースを介して、また冷却水が第２のホースを介してそれぞれ管ライニング材に噴出されることを特徴とする請求項１に記載の管路ライニング工法。
【請求項３】
前記温水又は蒸気がホースを介して管ライニング材に噴出され、熱硬化性樹脂が硬化後、温水又は蒸気に代えて、冷却水が前記ホースに供給され硬化した管ライニング材に噴出されることを特徴とする請求項１に記載の管路ライニング工法。
【請求項４】
水槽の水を加熱することにより形成された温水又は蒸気が前記ホースを介して管ライニング材に噴出され、管ライニング材の底部に貯留している温水が前記水槽に戻され、熱硬化性樹脂が硬化後前記水槽の温水が冷却されて前記ホースに供給されることを特徴とする請求項３に記載の管路ライニング工法。
【請求項５】
前記冷却水が、噴出される温水又は蒸気の冷却に使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の管路ライニング工法。
【請求項６】
前記温水又は蒸気、並びに冷却水がミスト状態で噴出されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の管路ライニング工法。
【請求項７】
前記温水又は蒸気、並びに冷却水がシャワーとして噴出されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の管路ライニング工法。
【請求項８】
周囲に複数の縦溝を形成し、ノズル口を有する噴霧器が設けられ、前記温水、蒸気又は冷却水が前記縦溝を経てノズル口から上方に噴霧されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の管路ライニング工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路ライニング工法、更に詳細には、老朽化した管路を補修するため管路をライニングする管路ライニング工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設された下水道管などの管路が老朽化した場合に、管路の管を掘り出すことなく補修するために、熱硬化性樹脂を含浸させた管状の管ライニング材を管路に挿入し、空気圧などで膨張させ管路の管内周面に押圧した状態で管ライニング材を加熱して管ライニング材に含浸された熱硬化性樹脂を硬化させて管路をライニングする管路ライニング工法が既に提案され実施されている。管ライニング材の加熱、硬化方法としては、蒸気（水蒸気）による方法や、温水のシャワリングによる方法が採用されている。また、温水を噴射、噴霧させたり、あるいは温水を充満させて加熱させる方法も提案されている。
【０００３】
この温水シャワリングにより硬化させる方法は、下記の特許文献１などで知られており、温水を噴出する噴出口を長さ方向に所定間隔で多数形成した温水ホースを管ライニング材と共に管路に挿入し、管ライニング材を空気圧で膨張させ、これを管内周面に押圧した状態で、温水ホースに高温の温水を加圧して供給することにより、温水ホースの各噴出口から温水を温水シャワーとして噴出させ、管ライニング材の内周面に吹き付けて管ライニング材を加熱、硬化する。
【０００４】
また、管ライニング材が硬化した後、管ライニング材はまだ温度が高いので、別に給水車により冷水（常温）を用意して、管ライニング材に冷水を吹きかけて、高温の管ライニング材の冷却を行っていた。
【特許文献１】特許第２５０１０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来では、硬化後の管ライニング材の冷却に、熱硬化のために使用される温水を供給する装置とは別に、冷水を供給する給水車が必要となり、また給水車の手配、並びに給水車の駐車スペースを用意しなければならない、という問題があった。
【０００６】
また、従来のライニング材の硬化方法として、温水を充満させる方法では多量の水が必要となり、また温水をスポット的に噴射する方法ではライニング材全体を均一に温度制御することは困難で、部分的に先に高温になってしまい硬化のムラが発生するなど安定した品質を得ることが困難であった。
【０００７】
また、噴霧においては蒸気が主であり、温水の場合は圧力や穴の大きさによりバラツキが大きく、均一に噴霧することが困難であった。
【０００８】
したがって、本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、安価な方法で、また均一に管ライニング材を加熱硬化させるとともに、熱硬化後の管ライニング材の冷却を行うことができる管路ライニング工法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため本発明は、
熱硬化性樹脂を含浸させた筒状の管ライニング材を管路に挿入し熱硬化性樹脂を硬化させて管路をライニングする管路ライニング工法であって、
管路に挿入された管ライニング材を膨張させて管路の管内周面に押圧させ、
温水又は蒸気を管路の管内周面に押圧されている管ライニング材に噴出させて管ライニング材に含浸された熱硬化性樹脂を硬化させ、
管ライニング材の底部に貯留する噴出済みの温水又は噴出済みの蒸気よりなる温水を外部に汲み出し冷却して冷却水とし、
該冷却水を硬化した管ライニング材に噴出させて管ライニング材を冷却することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、熱硬化性樹脂を硬化させるために使用した温水ないし蒸気を外部に汲み出して冷却することにより得られた冷却水を用いて、硬化した管ライニング材を冷却するようにしているので、冷却専用の給水車が不要になり、工事現場の道路占有面積が減少するとともに、工事で使用する水量を節約できる。更に、管ライニング材が硬化した後、高温の管ライニング材を冷却するようにしているので、硬化後の管ライニング材の特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付した図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、管路ライニング工法を説明するための断面図である。１は地中に埋設された下水道管などの老朽化した管路であり、この管路を補修する場合、まず管路１に連通したマンホール２から管路１内に柔軟な筒状の管ライニング材３が挿入され、圧力容器４にパイプ６を介してエアコンプレッサー５から圧縮空気などの圧力媒体を作用させることにより、管ライニング材３をその表裏を反転させて管路１内に反転挿入する。
【００１３】
管ライニング材３は、ポリエステル、ビニロン、アクリルなどのファイバーからなる不織布を管状に縫製し、その片面（管路１への反転挿入前は外側面となる面）を気密性の高いフィルムで被覆した柔軟な管状の樹脂吸収材に、不飽和ポリエステル樹脂、ビニールエステル樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させたものとして構成される。管ライニング材３の先端部は閉じられ、後端部は開かれており、その後端部は、マンホール２内に設置された圧力容器４の下端部片側に形成された開口部に気密に結合される。
【００１４】
また、水槽９から供給される水が、軟水機１０により軟水にされてから蒸気槽１３に供給される。蒸気槽１３は不図示のヒーターにより加熱され、内部の水が温水１８となって沸騰し蒸気２０が発生する。蒸気槽１３の上部にはパイプ１４を介して蒸気ポンプ１５が接続されており、この蒸気ポンプ１５を介して蒸気ホース１６内に蒸気が供給される。蒸気ホース１６は、先端部がロープ１７によって管ライニング材３の先端部に結合されており、管ライニング材３が反転挿入されるにつれて管路１内に挿入される。
【００１５】
なお、図１では、図示できないが、図２、図３に示す冷却媒体ホース３０の先端部が、蒸気ホース１６と同様にロープ１７によってライニング材３の先端部に結合され、これにより、冷却媒体ホース３０は、管ライニング材３が反転挿入されるにつれて蒸気ホース１６とともに管路１内に挿入され、図２、図３に示したように、蒸気ホース１６と並列に、距離ｄ離して冷却媒体ホース３０が配置される。
【００１６】
冷却媒体ホース３０には、図２に示すように、冷却装置４３により冷却される水槽４０からポンプ４１を介して冷却水（常温の水）が供給される。水槽４０には、後述するように、管ライニング材３の下部に滞留しポンプ４２によりくみ出される温水１８が供給される。
【００１７】
なお、蒸気ホース１６、冷却媒体ホース３０が挿通される圧力容器４における挿通部分は不図示のパッキンなどにより気密性が確保される。
【００１８】
蒸気ホース１６には、図３に示すように、噴霧手段としての噴霧器１９がホースの長さ方向に所定間隔で複数設けられている。噴霧器１９は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、２つのノズル１９ａを有し、各ノズルのノズル孔１９ｃから噴射される蒸気が、拡散部材１９ｂで拡散されて蒸気ミスト２０ａとして噴出される。本発明では、蒸気と、蒸気が凝結して得られる霧状になった多数の微小な温水滴（ミスト）の混合体を、蒸気ミストと
いう。
【００１９】
また、冷却媒体ホース３０にも、噴霧器１９と同様な構成の噴霧器３１が設けられ、冷却水が噴霧器３１を介して冷却媒体ホース３０からミスト状態となって噴出される。冷却媒体ホース３０の各噴霧器３１は、ホースの長さ方向で噴霧器１９と同じ位置で、噴霧器１９の配置間隔と同じ間隔で、複数配置される。
【００２０】
なお、各噴霧器１９、３１の拡散部材１９ｂは省略するようにしてもよく、また、各噴霧器１９、３１は、図３で破線で示すように下側にも設けても良く、さらに追加的に左右の横側にも設けてもよい。
【００２１】
反転挿入された管ライニング材３を加熱硬化させるときには、エアコンプレッサー５を介して空気圧をかけ、管ライニング材３を膨張させて管路１の管内周面に押圧させておく。そして、この状態で、蒸気槽１３を加熱して蒸気２０を発生させるとともに、蒸気ポンプ１５を駆動して、蒸気２０を蒸気ホース１６に加圧して供給する。蒸気２０は、図２に示すように、垂直方向ｙ１を中心にして四方に均一に拡散して、各噴霧器１９から蒸気ミスト２０ａとして噴出され、管ライニング材３の内周面に吹き当てられて、管ライニング材３が加熱される。
【００２２】
このとき、蒸気ミストは高温であり、これが直接管ライニング材に吹き当てられると、管ライニング材の種類によっては、その特性が劣化する恐れがあるので、蒸気ミストを冷却して蒸気ミストが管ライニング材に吹き当るときの温度を低下させる。
【００２３】
蒸気ミストを効果的に冷却するために、冷却媒体ホース３０に設けた各噴霧器３１から、冷却水が管ライニング材３に向かって噴出される。その噴射方向ｙ２は、蒸気ミストが蒸気ホース１６から管ライニング材３に向かって噴出される方向ｙ１（垂直方向）と角度α傾斜し、線ｙ１とｙ２がほぼ管ライニング材３の内面で交差するように設定される。このように噴霧器３１からの冷却水の噴出方向ｙ２を、蒸気ホース１６の噴霧器１９からの蒸気ミストの噴出方向ｙ１と傾斜させることにより、蒸気ミストを、噴霧器３１から噴霧された冷却水により、均一に冷却することができる。
【００２４】
なお、冷却媒体ホース３０から供給される冷却水は、蒸気ミストあるいは後述するように、硬化した管ライニング材を冷却するための冷却水であって、たとえば、外気温（約２０℃）ぐらいのあるいはそれ以下の常温の水を意図している。
【００２５】
このように、冷却された蒸気ミストにより加温された管ライニング材３は、その内部に含浸された熱硬化性樹脂が硬化することにより管路１がライニングされる。
【００２６】
管ライニング材３の硬化が完了したら、蒸気槽１３の加熱とポンプ１５の駆動を停止し、ポンプ４１、４２は駆動したままにし、管ライニング材３の底部に滞留している温水１８を水槽４０を介して循環させる。水槽４０は、冷却装置４３により冷却され、約７０℃〜８０℃の温水１８は、２０℃以下の常温の冷却水となり、冷却媒体ホース３０の噴霧器３１を介して硬化後の管ライニング材３にミスト状態で噴出される。これにより管ライニング材３が効果的に冷却され、管ライニング材３の強度を向上させることができる。
【００２７】
従来では、硬化後の管ライニング材を冷却するために、冷却専用の給水車が必要であったが、本発明では、蒸気ミストを冷却するための設備を、そのまま用いることができるので、冷却専用の給水車が不要になり、工事現場の道路占有面積が減少するとともに、工事で使用する水量を節約できる。
【００２８】
なお、上述の実施例において、管ライニング材３の底部に滞留している温水１８をポンプ（不図示）を介して蒸気槽１３に戻し、蒸気用の温水を循環させるようにしてもよい。
【実施例２】
【００２９】
実施例１では、蒸気ホース１６から噴射される蒸気ミストを積極的に冷却したが、管ライニング材の特性によっては、必ずしも冷却する必要がない場合がある。このような管ライニング材を使用する場合には、一つのホースを蒸気兼冷却媒体ホースとして用い、管ライニング材を硬化させるときは、このホースを介して蒸気ミストを、また硬化後の管ライニング材を冷却するときは、該ホースを介して冷却水を噴出されるようにしてもよい。
【００３０】
この実施例が図５に図示されている。この実施例では、蒸気ホース１６の代わりに、蒸気兼冷却媒体ホース５０が設けられる。このホースの構造は、蒸気ホース１６と同様の構造であり、ホース５０には、噴霧器１９と同様な噴霧器が複数設けられる。
【００３１】
管ライニング材３を硬化させるときは、切替バルブ５１を蒸気側に切り替え、蒸気槽１３からの蒸気をホース５０に供給し、ホース５０に設けた噴霧器から蒸気を蒸気ミストとして噴出させ、管ライニング材５の熱硬化性樹脂を加温して硬化させる。また、管ライニング材３が硬化した後は、切替バルブ５１を冷却水側に切り替え、ホース５０に冷却水を供給し、ホース５０に設けた噴霧器から冷却水をミスト状態で噴出させることにより、硬化後の管ライニング材を冷却する。
【００３２】
この実施例２においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。
【実施例３】
【００３３】
管ライニング材３は、蒸気ではなく、高温の温水によっても硬化させることができる。たとえば、図６に示したように、水槽４０をボイラー６２で加熱し、高温の温水を温水ポンプ６１を介して温水兼冷却媒体ホース６０に供給する。温水兼冷却媒体ホース６０は、蒸気ホース１６、蒸気兼冷却媒体ホース５０などと同様の構造であり、温水が温水兼冷却媒体ホース６０の噴霧器から温水ミストとなって管ライニング材３に噴出され、管ライニング材３が加温されて硬化される。
【００３４】
管ライニング材３が硬化後は、ボイラー６２の運転を休止し、冷却装置４３を駆動してポンプ４２から供給される温水１８を冷却する。そして、冷却水となった温水を温水ポンプ６１を介してホース６０に供給し、冷却水をホース６０の噴霧器からミスト状態として噴出させ、硬化後の管ライニング材３を冷却する。この実施例３においても、実施例１、２と同様な効果を得ることができる。
【実施例４】
【００３５】
図７、図８には、満遍なく温水を噴霧させ、管ライニング材全体を均一に加熱、硬化できる噴霧器７０（スプレーシステム）の他の実施例が図示されている。この噴霧器７０は、図７（ａ）に示したように、ノズル体７１と、このノズル体７１に圧入嵌合される嵌合体７２から構成されている。ノズル体７１は、円錐形状のノズル口７１ａと、それに連通する円柱部７１ｂと、両側に拡がる湾曲部７１ｄ、７１ｅと、ノズル口７１ａの下方に形成された嵌合部７１ｃとを有し、この嵌合部７１ｃに、図７（ｂ）〜（ｄ）に示したような円柱状の嵌合体７２が圧入嵌合される。嵌合体７２には、径方向に対向する位置に垂直方向に延びる縦溝７２ａ、７２ｂが形成されており、これらの縦溝７２ａ、７２ｂは横溝７２ｃ、７２ｄを介して、ノズル体７１の中心部下方に位置する円柱状の溝７２ｅに通じている。ノズル体７１の湾曲部７１ｄ、７１ｅには、ばね性のある取り付け金具７３、７４が圧入嵌合されており、その先端７３ａ、７４ａは、下方に折り曲げられている。
【００３６】
このように、嵌合体７２がノズル体７１に圧入嵌合された噴霧器７０は、実施例１、２、３の噴霧器１９（３１）として使用することができる。図７（ａ）は、噴霧器７０を実施例３の温水兼冷却媒体ホース６０に取り付けた状態を示しており、噴霧器７０は、そのノズル体７１を温水兼冷却媒体ホース６０の開口部６０ａを通過させ、リング状金具７５を介して温水兼冷却媒体ホース６０を金具７３、７４の先端７３ａ、７４ａと湾曲部７１ｄ、７１ｅで堅固に挟持させることにより、温水兼冷却媒体ホース６０に取り付けられる。図８には、噴霧器７０を温水兼冷却媒体ホース６０に取り付けた状態が上面図として図示されている。
【００３７】
なお、噴霧器７０のノズル体７１、嵌合体７２は、いずれも、樹脂、金属、セラミック、あるいは木材等で製作される。また、縦溝は、図示した実施例では、２本しか設けられていないが、それ以上の縦溝を嵌合体の周囲に形成するようにしてもよい。
【００３８】
このような構成で、図６の実施例に基づいて、噴霧器７０の噴霧状態を説明すると、水槽４０をボイラー６２で加熱し、高温の温水を温水ポンプ６１を介して温水兼冷却媒体ホース６０に供給する。温水は、図７（ａ）、（ｂ）で一点鎖線で示したように、噴霧器７０の嵌合体７２の縦溝７２ａ、７２ｂを垂直に上昇して横溝７２ｃ、７２ｄを通過し、円柱溝７２ｅで合流して、ノズル体７１のノズル口７１ａを介して上方に噴霧される。この噴霧状態が図９に図示されており、温水は温水兼冷却媒体ホース６０から四方に満遍なく噴霧され、それにより管ライニング材３全体が均一に加熱され、管ライニング材３に含浸された熱硬化性樹脂が硬化される。
【００３９】
管ライニング材３が硬化後は、ボイラー６２の運転を休止し、冷却装置４３を駆動してポンプ４２から供給される温水１８を冷却する。そして、冷却水となった温水を温水ポンプ６１を介してホース６０に供給し、冷却水を噴霧器７０から噴霧させる。冷却水も、温水と同様に、四方に満遍なく噴霧され、それにより管ライニング材３全体が均一に常温まで冷却される。
【００４０】
このような構成では、いずれの実施例１〜３でも、より広範囲に満遍なく噴霧される温水により、管ライニング材は、均一に加温硬化され、それにより、硬化のムラが発生せず、安定した品質を確保することができる。さらに、硬化時間の短縮および使用する水量も約半分以下となり節約できる。
【００４１】
また、熱硬化後に高温の管ライニング材を急激に冷却せず、段階的に冷却することにより強度低下の恐れがなくなり安定した品質を確保することができる。
【００４２】
更に、従来は必要であった冷却専用の給水車が不要になることにより、工事で使用する水量を節約することができ、従来は必要であった冷却専用の給水車が不要になることにより、その分の段取りがなくなり工事時間を短縮することができる。また、冷却専用の給水車（給水タンク）が不要になることにより、工事現場の道路占有面積が減少し、交通渋滞等を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の管路ライニング工法を説明するための断面図である。
【図２】図１中の矢印Ａ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】蒸気ホース並びに冷却媒体ホースの拡大上面図である。
【図４】（ａ）は噴霧器の構造を示す上面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図２に対応する断面図である。
【図６】本発明の更に他の実施例を示す図２に対応する断面図である。
【図７】（ａ）は噴霧器をホースに取り付けた状態を示す説明図、（ｂ）は噴霧器の嵌合体の斜視図、（ｃ）は嵌合体の上面図、（ｄ）は嵌合体の側面図である。
【図８】噴霧器をホースに取り付けたときの上面図である。
【図９】ホースから温水が噴霧される状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  管路
３  管ライニング材
１３  蒸気槽
１５  蒸気ポンプ
１８  温水
１９  噴霧器
２０  蒸気
２０ａ  蒸気ミスト
３０  冷却媒体ホース
３１  噴霧器
４０  水槽
４３  冷却装置
５０  蒸気兼冷却媒体ホース
６０  温水兼冷却媒体ホース
７０  噴霧器
７１  ノズル体
７２  嵌合体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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