(57)【要約】【課題】ライニング施工の作業効率化と、ライニング層の強化を図ることができる管路内面へのポリエチレン管の成形工法を提供する。【解決手段】熱可塑性のポリエチレン管２を管路１内面に成形する工法であって、ポリエチレン管２を管路１内に挿入すること、管路１内に挿入されたポリエチレン管２の両端開口部を管路１の両端開口部に固定すること、及び管路１の両端開口部を蓋４，４’により閉塞することからなる予備工程と、予備工程において管路１内に設置されたポリエチレン管２内へ加熱装置５３からの加熱液５を循環させること、及びポリエチレン管２内の加熱液５を加圧することからなる成形工程とを含み、加圧された加熱液５でポリエチレン管２を管路１内面に成形するものである。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性のポリエチレン管を管路内面に成形する工法であって、ポリエチレン管を管路内に挿入すること、管路内に挿入されたポリエチレン管の両端開口部を管路の両端開口部に固定すること、及び管路の両端開口部を蓋により閉塞することからなる予備工程と、予備工程において管路内に設置されたポリエチレン管内へ加熱装置からの加熱液を循環させること、及びポリエチレン管内の加熱液を加圧することからなる成形工程とを含み、加圧された加熱液でポリエチレン管を管路内面に成形することを特徴とする管路内面へのポリエチレン管の成形工法。
【請求項２】
前記管路内面には、予め、液状樹脂によるコーティング層を形成すると共に、コーティング層の表面に粉末樹脂を気流により散着させることを特徴とする請求項１に記載された管路内面へのポリエチレン管の成形工法。
【請求項３】
前記管路は、径の異なる管路が連続する異径管路であることを特徴とする請求項１に記載された管路内面へのポリエチレン管の成形工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管路内へのポリエチレン管の成形工法に関し、詳しくは、老朽化した既設管の更新に適用されるもので、特に、管路におけるライニング施工の作業効率化と、ライニング層の強化とを図ることができる管路内面へのポリエチレン管の成形工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の老朽化した既設管の更新に適用される管路のライニング工法の主なものとしては、気流によるライニング工法，ピグによるライニング工法及び樹脂プラグによるライニング工法等が知られているが、いずれも液体のライニング材を移動させることにより管路をライニングするものであるから、ライニング層は比較的に薄いものであり、しかも、液体のライニング材は管路の奥深いライニング箇所への供給あるいは適量給送等、ライニング施工にあたって取り扱い難いという不都合もある。
【０００３】
これに対して、固体のライニング材を移動させることなく管路にライニングする工法が特開昭５０−９４５２２号公報に開示されており、すなわち、図７を参照して、該公報に、「チューブａが管ｂ内に挿入されたのちはチューブａの端縁を挟んで管ｂの両端にキャップｃ，ｄを気密に取着し、キャップｄはバルブｅを備えた通気管に接続されている。しかして、チューブａの管ｂ内面への付着は、最初バルブｆを閉止し、バルブｅを開放しておく。次にバルブｆを徐々に開いて、加熱器ｇを通して加熱された圧縮空気を接続管ｈを介してチューブａの内部へ送入する。これによってチューブａ内の冷えた空気がバルブｅを介して排出され、チューブａ内の温度が上昇するにつれて、次にバルブｅを徐々にしぼり、所定の温度に達したならばエヤーレシーバｉについている圧力計ｊを見ながら所定の圧力に一定に保つようにバルブｅのしぼりを合わせる。すなわち、チューブａの内部が所定の一定温度および圧力になったならば数分ないし数時間その状態を維持してチューブａを管ｂの内面に圧着かつ融着させるものである。」と記載されているように、公報に開示されている管路のライニング工法は、管路内に挿入された熱可塑性のチューブからなるライニング材を予め加熱された圧縮空気により管路の内面に圧着かつ融着することにより、管路の内面にチューブをライニングするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術における管路の内面ライニング工法においては、チューブからなるライニング材を加熱された圧縮空気により管路の内面に圧着かつ融着して管路の内面にライニングするにあたり、圧縮空気を管路外において予め加熱し、管路外で加熱された圧縮空気を接続管を介してチューブの内部へ送入するものであるから、管路外で加熱された圧縮空気は、接続管及び地中に埋設された管路により冷却されるため、地中に埋設された管路に対するチューブの融着に長時間を要し、しかもこの融着時間は、ライニング施工対象の管路が細長い管路である場合に顕著であり、ライニング施工の作業効率が低下するという不都合があった。
【０００５】
また、チューブを管路の内面にライニングするにあたり、圧縮空気を管路外において予め加熱し、管路外で加熱された圧縮空気を接続管を介してチューブの内部へ送入するもので、管路外で加熱された圧縮空気は、接続管及び地中に埋設された管路により冷却されるものであるから、地中に埋設された管路に対してチューブを融着するためには、チューブを薄肉に形成する必要があり、この薄肉に形成されたチューブによるライニングによって、ライニング層の強度の低下を招くという不都合があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の技術における問題点を解決するもので、ライニング施工の作業効率化と、ライニング層の強化を図ることができる管路内面へのポリエチレン管の成形工法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、熱可塑性のポリエチレン管を管路内面に成形する工法であって、ポリエチレン管を管路内に挿入すること、管路内に挿入されたポリエチレン管の両端開口部を管路の両端開口部に固定すること、及び管路の両端開口部を蓋により閉塞することからなる予備工程と、予備工程において管路内に設置されたポリエチレン管内へ加熱装置からの加熱液を循環させること、及びポリエチレン管内の加熱液を加圧することからなる成形工程とを含み、加圧された加熱液でポリエチレン管を管路内面に成形するものである。
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、予備工程において管路内に設置されたポリエチレン管内へ加熱装置からの加熱液を循環させながらポリエチレン管を加熱するものであるから、加熱装置とポリエチレン管との間を循環する一定量の加熱液は、常に加熱装置により加熱されて効率よく昇温するため、管路内に設置されたポリエチレン管からなるライニング材は、加熱装置との間を循環する加熱液により効率よく溶融されると共に、溶融されたライニング材を加熱液の加圧により管路内面に成形することができるため、ライニング施工の作業効率化を図ることができる。
【０００９】
また、管路内に設置されたポリエチレン管からなるライニング材は、加熱装置との間を循環する加熱液により効率よく溶融されると共に、溶融されたライニング材を加熱液の加圧により管路内面に成形することができるから、ライニング材として厚肉のポリエチレン管を適用することが可能となり、これによりライニング層を厚肉に成形することができ、ライニング層の強化を図ることができる。
【００１０】
さらに、管路内に設置されたポリエチレン管内へ加熱装置からの加熱液を循環させ、ポリエチレン管内の加熱液を加圧してポリエチレン管を管路内面に成形する成形工程による、厚肉によって強化されたライニング層がポリエチレン樹脂で構成されることにより、既設管が腐食して消滅するようなことがあったとしても、ライニング層のみによって都市ガス管等としての要求性能を維持することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、管路内面には、予め、液状樹脂によるコーティング層を形成すると共に、コーティング層の表面に粉末樹脂を気流により散着させるものである。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、管路内面に、予め、液状樹脂によるコーティング層の表面に粉末樹脂を散着させているから、ポリエチレン管を管路内に挿入するにあたって、管路内面に散着されている粉末樹脂により滑りがよく、ポリエチレン管を管路内に容易に挿入することができ、また、加圧された加熱液でポリエチレン管を管路内面に成形する際に、粉末樹脂も溶融して液状樹脂と共にポリエチレン管を管路内面に融着させることにより、さらに厚肉のライニング層を成形することができ、ライニング層の強化を図ることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、管路は、径の異なる管路が連続する異径管路である。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、加熱装置とポリエチレン管との間を循環する一定量の加熱液は、常に加熱装置により加熱されて熱効率よく昇温するため、管路内に設置されたポリエチレン管からなるライニング材は、加熱装置との間を循環する加熱液により効率よく溶融されるので、異径管路であっても、溶融されたライニング材を加圧された加熱液により異径管路の内面にライニング層を容易に成形することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、老朽化した既設管の管路内に熱可塑性のポリエチレン管を挿入して老朽化した既設管を更新するにあたり、比較的に肉厚に形成されたポリエチレン管を管路内面に成形することができる管路内面へのポリエチレン管の成形工法に関するものであり、更新される管路としては、比較的に小口径（２５〜２００ｍｍ）のガス導管，通信管路，電力管路等に適用される。
【００１６】
本発明をその実施の形態について図面に示した一実施例を参照して説明する。本発明は、老朽化した既設管の管路１の内面に熱可塑性のポリエチレン管２を成形する工法であって、ポリエチレン管２を管路１内に挿入すること、管路１内に挿入されたポリエチレン管２の両端開口部を管路１の両端開口部に固定すること、及び管路１の両端開口部を蓋４，４により閉塞することからなる予備工程と、予備工程において管路１内に設置されたポリエチレン管２内へ加熱装置５３からの加熱液５を循環させること、及びポリエチレン管２内の加熱液５を加圧することからなる成形工程とを含むものであり、先ず、本発明の管路１内面へのポリエチレン管２の成形工法における予備工程について、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００１７】
予備工程は、図１に示す、管路１の内面に液状樹脂６１によるコーティング層６を形成する工程と、図２に示す、液状樹脂６１によるコーティング層６の表面に粉末樹脂７を散着させる工程と、図３に示す、内面に粉末樹脂７が散着された管路１内にライニング材であるポリエチレン管２を挿入する工程と、図４に示す、管路１内に挿入されたポリエチレン管２の両端開口部を管路１の両端開口部に固定する工程と、図５に示す、管路１の両端開口部を蓋４，４’により閉塞する工程とから構成されている。
【００１８】
液状樹脂６１によるコーティング層６の形成工程においては、管路１内に挿入された液状樹脂６１を牽引索６３に連結されたコーティングピグ６２で牽引することにより、管路１の内面に液状樹脂６１によるコーティング層６が形成される。
【００１９】
粉末樹脂７の散着工程においては、管路１の一端の開口部に、上部にホッパー７２に連通する散布口７３を有すると共に一端が閉塞蓋７４により閉塞され他端に開口部を有する粉末樹脂散布器７１の開口部を接続し、管路１の他端の開口部に、通気性を有する粉末樹脂捕集袋７５の開口部を接続し、粉末樹脂散布器７１の閉塞蓋７４に給気管７６を介して送風機７７を接続して管路１内に送風することにより、粉末樹脂７を散布して管路１内面の液状樹脂６１によるコーティング層６に粉末樹脂７を散着させる。なお、液状樹脂６１のコーティング層６に付着されなかった粉末樹脂７は粉末樹脂捕集袋７５で捕捉される。
【００２０】
ポリエチレン管２の挿入工程においては、比較的に厚肉に形成されたポリエチレン管２を管路１内に挿入治具２１により挿入するので、先ず、挿入治具２１について説明すると、挿入治具２１は、先端部において牽引部２２の両側部に一体的に固定された対向するスチールベルト２３，２３により構成されており、牽引部２２には先端側に牽引索２４が連結され、対向するスチールベルト２３，２３は、更新される既設管の管路１の長さに相当する長尺に形成されている。
【００２１】
次に、管路１に挿入されるポリエチレン管２について説明すると、ポリエチレン管２は、熱可塑性のポリエチレン樹脂により構成されており、管軸方向の折り目により断面Ｕ字状に折り畳まれて管路１に挿入されるものであり、折り畳まれたポリエチレン管２は概ね扁平状を呈するため、埋設管への挿入時や曲管内の挿通時においても湾曲変形し易いので、比較的に厚肉に形成されたポリエチレン管２に適用することが可能であり、熱可塑性のポリエチレン管２としては、塩化ビニル管，ポリブテン管，ポリアミド管等であってもよい。
【００２２】
この熱可塑性のポリエチレン管２を上述した挿入治具２１により管路１内へ挿入する工程について説明すると、ポリエチレン管２を管軸方向の折り目により断面Ｕ字状に折り畳み、折り畳まれたポリエチレン管２を前記挿入治具２１の対向するスチールベルト２３，２３により両側から挟み、スチールベルト２３，２３により両側から挟まれたポリエチレン管２をスチールベルト２３，２３で誘導しながら牽引索２４により管路１内に引き込むのであるが、この際、管路１内面で拘束された対向するスチールベルト２３，２３の規制間隔と折り畳まれたポリエチレン管２の復元力とにより、対向するスチールベルト２３，２３でポリエチレン管２を挟持して管路１内に引き込むことができ、管路１内に引き込まれたポリエチレン管２の後端部を支持すると共に挿入治具２１を管路１内から引き抜くことにより、ポリエチレン管２を管路１内に挿入することができ、しかも、管路１内面に対するスチールベルト２３，２３の側縁による線接触によりポリエチレン管２を誘導することができるため、管路１内面との摩擦が小さく、曲管路に対してもポリエチレン管２を多大な労力を要することなく、熱可塑性のポリエチレン管２を管路１内に容易に挿入することができる。
【００２３】
ポリエチレン管２の固定工程においては、挿入治具２１により管路１内へ挿入された熱可塑性の折り畳まれた状態のポリエチレン管２は、このポリエチレン管２の両端開口部を管路１の両端開口部に対して内側からリテーナバンド３，３’で挟着により固定されるが、リテーナバンド３，３’は、一箇所が切離された環体からなり、その切離部に楔を打ち込んで環体を大径化させることにより、ポリエチレン管２の開口部を管路１の開口部に対して挟着するものである。
【００２４】
蓋４，４’の閉塞工程においては、ポリエチレン管２の開口部を管路１の開口部に固定した後に、管路１の両端開口部は蓋４，４’により閉塞されるが、後の工程における加熱液５の注入側を閉塞する蓋４は、注入口４１を管路１の開口部の下方に位置させて閉塞し、空気の排出側を閉塞する蓋４’は、排出口４１’を管路１の開口部の上方に位置させて閉塞することにより、後の工程における蓋４の注入口４１からの加熱液５の注入時に、蓋４’の排出口４１’から空気を容易に排出することができ、また、後の工程における蓋４の注入口４１からの加熱液５の排出時に、注入口４１から加熱液５を容易に排出することができる。
【００２５】
本発明の管路１内面へのポリエチレン管２の成形工法における予備工程は上記のように構成されており、次に、この予備工程において管路１内に設置されたポリエチレン管２を管路１内面に成形する成形工程を図５に基づいて説明する。
成形工程は、予備工程で管路１内に設置されたポリエチレン管２内へ加熱装置５３からの加熱液５を循環させる工程と、ポリエチレン管２内の加熱液５を加圧する工程とから構成されており、加熱液５としては直管路１の場合は加熱温度が１００℃の水でもよいが、異径管路１１の場合は加熱温度が１３０〜１６０℃の油液が好ましい。
【００２６】
加熱液５の循環工程においては、供給弁５ａと排出弁５ｂとを開成すると共に、切換弁５ｃにより蓋４’の排出口４１’を連通路５５，５６を介して貯液タンク５１へ連通させることにより、貯液タンク５１内の液は、逆転可能なギヤポンプ５２の駆動により加熱装置５３で加熱された後、連通路５４を介して蓋４の注入口４１からポリエチレン管２内に注入されると共に、ポリエチレン管２内の空気は蓋４’の排出口４１’から貯液タンク５１へ排出されるが、ポリエチレン管２内に加熱液５が充満した段階で、切換弁５ｃを切り換えて蓋４’の排出口４１’を連通路５７によりギヤポンプ５２へ連通させ、供給弁５ａを閉成することにより、加熱液５の循環路を形成し、この加熱液５の循環路により、加熱装置５３とポリエチレン管２との間を循環する一定量の加熱液５は、常に加熱装置５３により加熱されて熱効率よく昇温するため、管路１内に設置されたポリエチレン管２からなるライニング材は、加熱装置５３との間を循環する加熱液５により効率よく溶融される。
【００２７】
加熱液５の加圧工程においては、管路１内に設置されたポリエチレン管２が加熱装置５３との間を循環する加熱液５によって適度に溶融された段階で、排出弁５ｂを閉成すると共に供給弁５ａを開成することにより、ポリエチレン管２内の加熱液５はギヤポンプ５２による貯液タンク５１内の液の圧送によって加圧されるので、加熱装置５３により加熱されながら循環する加熱液５によって適度に溶融されたポリエチレン管２は、加圧された加熱液５により管路１内面に成形されるものであるから、ライニング材として厚肉のポリエチレン管２を適用することが可能となることは勿論のこと、ライニング対象管路が異径管路１１であっても、加熱装置５３により加熱されながら循環する加熱液５の加圧によって、異径管路１１の内面に厚肉のポリエチレン管２を容易に成形することができる。なお、ライニング材としてポリエチレン管２の肉厚の大小により、ギヤポンプ５２のバイパス路５８に介装された調圧弁５ｃを調節することにより、加熱液５の加圧量を調整することができる。
【００２８】
管路１内面へのポリエチレン管２によるライニング層の成形が終了したならば、調圧弁５ｃを閉成し排出弁５ｂを開成し、切換弁５ｃにより蓋４’の排出口４１’を貯液タンク５１へ連通させ、ギヤポンプ５２を逆転駆動することにより、管路１内の液を蓋４の注入口４１側から貯液タンク５１内へ還流させることができ、管路１の両端開口部の蓋４，４’及びリテーナバンド３，３’を取り外して成形作業を完了する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されており、予備工程において管路内に設置されたポリエチレン管内へ加熱装置からの加熱液を循環させながらポリエチレン管を加熱するものであるから、加熱装置とポリエチレン管との間を循環する一定量の加熱液は、常に加熱装置により加熱されて効率よく昇温するため、管路内に設置されたポリエチレン管からなるライニング材は、加熱装置との間を循環する加熱液により効率よく溶融されると共に、溶融されたライニング材を加熱液の加圧により管路内面に成形することができるため、ライニング施工の作業効率化を図ることができる。
【００３０】
また、管路内に設置されたポリエチレン管からなるライニング材は、加熱装置との間を循環する加熱液により効率よく溶融されると共に、溶融されたライニング材を加熱液の加圧により管路内面に成形することができるから、ライニング材として厚肉のポリエチレン管を適用することが可能となり、これによりライニング層を厚肉に成形することができ、ライニング層の強化を図ることができる。
【００３１】
さらに、管路内に設置されたポリエチレン管内へ加熱装置からの加熱液を循環させ、ポリエチレン管内の加熱液を加圧してポリエチレン管を管路内面に成形する成形工程による、厚肉によって強化されたライニング層がポリエチレン樹脂で構成されることにより、既設管が腐食して消滅するようなことがあったとしても、ライニング層のみによって都市ガス管等としての要求性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ポリエチレン管が成形される管路内面に、液状樹脂によるコーティング層を形成している状態を示す説明図である。
【図２】管路内面に形成した液状樹脂によるコーティング層の表面に、粉末樹脂を気流により散着させている状態を示す説明図である。
【図３】粉末樹脂を散着させた管路内に、ポリエチレン管を挿入している状態を示す説明図である。
【図４】粉末樹脂を散着させた管路に、ポリエチレン管を固定した状態を示す説明図である。
【図５】管路内面に、ポリエチレン管を成形している状態を示す説明図である。
【図６】異径管路内面に、ポリエチレン管を成形している状態を示す説明図である。
【図７】従来のチューブによるライニング工法を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　管路
１１　　異径管路
２　　　ライニング材としてのポリエチレン管
４，４’蓋
５　　　加熱液
５３　　加熱装置
６　　　コーティング層
６１　　液状樹脂
７　　　粉末樹脂
【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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