(57)【要約】【目的】ライニング材に作用する引張力を補強材又はスペーサに負担させることによってライニング材の厚さを最小限に抑え、施工性の改善とコストダウンを図ることができるとともに、ライニング材と管路又はマンホールとの一体化を図ることができる流体輸送施設の修復工法を提供すること。【構成】プラスチックフィルムの内外面に不織布を結着するとともに、外面に補強材又はスペーサを取り付けて構成される結合ライナー１を用いて施工される管路（流体輸送施設）１０の修復工法において、前記結合ライナー１を既設管１０内に挿入した後、該結合ライナー１内に未硬化の管ライニング材１１を挿入し、該管ライニング材１１の内部に流体圧を作用させた状態で管ライニング材１１を硬化させ、前記結合ライナー１と既設管１０との間にグラウト材１３を充填する。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルムの内外面に不織布を結着するとともに、外面に補強材又はスペーサを取り付けて構成されることを特徴とする結合ライナー。
【請求項２】
前記補強材及びスペーサは、エキスパンドメタル又はラスで構成されることを特徴とする請求項１記載の結合ライナー。
【請求項３】
前記補強材又はスペーサは、不織布を熱溶着又は接着することによって取り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載の結合ライナー。
【請求項４】
プラスチックフィルムの内外面に不織布を結着するとともに、外面に補強材又はスペーサを取り付けて構成される結合ライナーを用いて施工される流体輸送施設の修復工法において、
前記結合ライナーを既設管内又はマンホール内に挿入した後、該結合ライナー内に未硬化の管ライニング材又はマンホールライニング材を挿入し、該管ライニング材又はマンホールライニング材の内部に流体圧を作用させた状態で管ライニング材又はマンホールライニング材を硬化させ、前記結合ライナーと既設管又は既設マンホールとの間にグラウト材を充填することを特徴とする流体輸送施設の修復工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結合ライナー及びこれを用いた管路やマンホール等の流体輸送施設の修復工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水管、水道管、ガス管等の管路又はマンホール等の流体輸送施設が老朽化した場合、既設管路又は既設マンホールの内部に、既設管路又は既設マンホールの内径よりも小さな外径を有する管ライニング材又はマンホールライニング材を挿入した後、既設管路と管ライニング材又は既設マンホールとマンホールライニング材との間にグラウト材を充填することによって管路又はマンホールを修復する工法が提案され、既に実用に供されている。
【０００３】
例えば、老朽化した管路を修復する場合、未硬化の熱硬化性樹脂を含浸して成る管ライニング材を流体圧によって管路内に反転挿入した後、この管ライニング材を流体圧によって膨張させて管路の内周面に押圧したまま、該管ライニング材を温水等によって加熱し、管ライニング材に含浸された熱硬化性樹脂を硬化させることによって管路内に剛性管を形成し、この剛性管と管路との間の隙間にセメントミルクやレジンモルタル等のグラウト材を充填することが行われている。
【０００４】
上記修復工法によれば、硬化した剛性管としての管ライニング材と管路とがグラウト材によって強固に結合されるため、管路に作用する外圧としての土圧や活荷重等の負荷は管ライニング材に引張力を誘起する。このため、管ライニング材には大きな引張強度が要求される。尚、管路に作用する内圧によっても管ライニング材に引張力が作用するため、この場合も同様に管ライニング材には高い引張強度が要求される。
【０００５】
そこで、特に管路に作用する負荷が大きくなったり、管路径が大きい場合には、管ライニング材の厚さを厚くする必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、管ライニング材の厚さを厚くすると、該管ライニング材の取り扱いが困難となって施工性の悪化やコストアップを招くという問題が発生していた。
【０００７】
又、管ライニング材とグラウト材との結合性が悪く、管ライニング材と管路との一体化が良好になされないという問題もあった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ライニング材に作用する引張力を補強材又はスペーサに負担させることによってライニング材の厚さを最小限に抑え、施工性の改善とコストダウンを図ることができるとともに、ライニング材と管路又はマンホールとの一体化を図ることができる結合ライナー及びこれを用いた流体輸送施設の修復工法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、プラスチックフィルムの内外面に不織布を結着するとともに、外面に補強材又はスペーサを取り付けて結合ライナーを構成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記補強材及びスペーサをエキスパンドメタル又はラスで構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記補強材又はスペーサを、不織布を熱溶着又は接着することによって取り付けることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、プラスチックフィルムの内外面に不織布を結着するとともに、外面に補強材又はスペーサを取り付けて構成される結合ライナーを用いて施工される流体輸送施設の修復工法において、前記結合ライナーを既設管内又はマンホール内に挿入した後、該結合ライナー内に未硬化の管ライニング材又はマンホールライニング材を挿入し、該管ライニング材又はマンホールライニング材の内部に流体圧を作用させた状態で管ライニング材又はマンホールライニング材を硬化させ、前記結合ライナーと既設管又は既設マンホールとの間にグラウト材を充填することを特徴とする。
【００１３】
従って、本発明によれば、管路と管ライニング材又はマンホールとマンホールライニング材との間に、結合ライナーに取り付けられた補強材又はスペーサが設けられるため、管ライニング材及びマンホールライニング材に作用する引張力は補強材又はスペーサによって分担され、この結果、管ライニング材及びマンホールライニング材に作用する引張力が小さく抑えられ、これらのライニング材の必要厚さが最小限に抑えられ、管路やマンホールの修復作業に際してライニング材の取り扱いが容易となって施工性が改善されるとともに、ライニング材のコストダウンが図られる。
【００１４】
又、結合ライナーによってライニング材とグラウト材が強固に結合されるため、管路と管ライニング材又はマンホールとマンホールライニング材とが確実に一体化される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る結合ライナーの部分斜視図、図２は図１のＡ部拡大詳細図であり、図示の結合ライナー１は、図２に詳細に示すように、プラスチックフィルム２の内外面に不織布３，４を結着するとともに、外面に補強材５を取り付けて構成されている。尚、本実施の形態では、補強材５はラスで構成されており、各補強材５は、図１に示すように、複数の不織布６を熱溶着又は接着することによって取り付けられている。
【００１７】
ここで、結合ライナー１を構成するプラスチックフィルム２の材質としてはポリエチレン、塩化ビニール、ポリウレタン等が用いられ、プラスチックフィルム２の内外面に結着される不織布３，４の材質にはポリプロピレン、ポリエステル、アクリル、ビニロン、グラスファイバー等が用いられる。又、本実施の形態では、前述のように前記補強材５として撓曲自在なラスが用いられているが、他にグラスファイバー、カーボンファイバー等を用いることができる。
【００１８】
図３は本発明の他の形態に係る結合ライナー１’の部分斜視図であり、図示の結合ライナー１’は、プラスチックフィルム２’の内外面に不織布３’，４’を結着するとともに、外面に複数のスペーサ５’を取り付けて構成されている。ここで、本実施の形態では、スペーサ５’としてエキスパンドメタルを使用しているが、他にパンチングメタル等を使用することができる。尚、図３に示す結合ライナー１’においては、各スペーサ５’は、熱溶着又は接着された不織布６’によってその長さ方向両端が固着されることによって取り付けられている。
【００１９】
次に、図１に示す結合ライナー１を用いて施工される本発明に係る管路の修復工法について説明する。
【００２０】
図４〜図９は本発明工法をその工程順に示す断面図であり、図４は結合ライナーの管路内への挿入工程を示す管路の縦断面図、図５は管ライニング材の結合ライナー内への反転挿入工程を示す管路の縦断面図、図６は管ライニング材の硬化工程を示す管路の縦断面図、図７はグラウト材の充填工程を示す管路の断面図、図８は修復後の管路の縦断面図、図９は図８のＢ部拡大詳細図である。
【００２１】
図において、１０は地中に埋設された下水管等の管路であって、この管路１０の修復に際しては、図４に示すように、結合ライナー１が牽引によって管路１０内に挿入される。
【００２２】
上述のように、結合ライナー１が管路１０内に挿入されると、図５に示すように、管ライニング材１１が管路１０内に挿入された前記結合ライナー１の内部にエアー圧等の流体圧によって反転挿入される。ここで、管ライニング材１１は、未硬化の熱硬化性樹脂を含浸したポリエステル、ビニロン、アルリル等の管状不織布の外表面をポリウレタン、ポリエチレン等の気密性の高いプラスチックフィルムで被覆して構成されており、管状不織布に含浸される未硬化の熱硬化性樹脂としては不飽和ポリエステル樹脂、ビニールエステル樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。
【００２３】
而して、管ライニング材１１が管路１０内に設置された結合ライナー１の内部に反転挿入されると、管ライニング材１１の内部に流体圧を作用させて該管ライニング材１１を膨張させ、図６に示すように、管ライニング材１１を結合ライナー１の内周面に押圧した状態で、管ライニング材１１の内部に引き込まれた温水ホース１２から温水をシャワー状に噴出させる。すると、管ライニング材１１が温水によって加熱され、これに含浸された熱硬化性樹脂が熱によって硬化し、結合ライナー１の内部に剛性管としてのプラスチックパイプが形成される。この場合、管ライニング材１１から流出して結合ライナー１の内面側の不織布３に含浸された熱硬化性樹脂が硬化するため、管ライニング材１１と結合ライナー１が強固に結合されて両者が一体化される。
【００２４】
尚、本実施の形態では、管ライニング材１１の管路１０内への反転挿入と熱による硬化によって管路１０内に剛性管としてのプラスチックパイプを形成したが、プラスチック製のブロック体を管路１０内で組み立てる方式によって管路１０内にプラスチックパイプを形成するようにしても良い。
【００２５】
前述のように、結合ライナー１の内部に剛性管としてのプラスチックパイプが形成されると、図７に示すように、管路１０と結合ライナー１との間に形成された隙間にグラウト材１３を充填する。尚、グラウト材１３としては、無収縮タイプのものが好適であって、セメント系ではアルミニウム粉末等を添加したセメントグラウト材が主に用いられ、混和材としてはブリージングの発生を抑えるノンブリージング混和材が使用される。又、樹脂系のグラウト材としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂又は不飽和ポリエステル樹脂の各単体或はこれに砂や炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等を添加したレジンモルタル等が用いられる。
【００２６】
ここで、本実施の形態では、グラウト材１３の充填に際しては、管ライニング材１１と結合ライナー１にグラウトホール１４を形成してこれにグラウトホース１５を接続し、このグラウトホース１５から管路１０と結合ライナー１の間の隙間にグラウト材１３を注入する方式が採用されているが、管口から隙間にグラウト材１３を直接注入する方式を採用しても良い。
【００２７】
尚、グラウト材１３の充填を一度に行うと管ライニング材１１に浮力や外圧等の負荷を発生させるため、２〜５回に分けてグラウト材１３を充填することが望ましい。この場合、初回に充填されたグラウト材１３が完全に固化した後に２回目以降の充填を実施することが施工的に好ましく、又、浮力による管ライニング材１１の浮き上がりを防ぐために管ライニング材１１の内部に水を溜めた状態でグラウト材１３の充填を行うようにしても良い。更に、グラウト材１３の充填は、該グラウト材１３の温度を調整しながら行うと効果的である。
【００２８】
而して、管路１０と結合ライナー１の間の隙間に充填されたグラウト材１３が固化すると、図８及び図９に示すように、該グラウト材１３によって管路１０と結合ライナー１が強固に結合され、又、前述のように結合ライナー１と管ライニング材１１とが強固に結合一体化されているため、結合ライナー１とグラウト材１３を介して管ライニング材１１と管路１０とが結合一体化され、ここに管路１０に対する一連の修復作業が終了するが、管路１０に作用する外圧としての土圧や活荷重等の負荷は管ライニング材１１に引張力を誘起する。
【００２９】
然るに、本実施の形態では、管路１０と管ライニング材１１との間に、結合ライナー１に取り付けられた補強材５が設けられるため、管ライニング材１１に作用する引張力は補強材５によって分担され、この結果、管ライニング材１１に作用する引張力が小さく抑えられ、管ライニング材１１の必要厚さが最小限に抑えられ、管路１０の修復作業に際して管ライニング材１１の取り扱いが容易となって施工性が改善されるとともに、管ライニング材１１のコストダウンが図られる。
【００３０】
又、結合ライナー１によって管ライニング材１１とグラウト材１３が強固に結合されるため、管路１０と管ライニング材１１とが確実に一体化される。
【００３１】
尚、以上は図１に示す結合ライナー１を用いて施工される管路修復工法について説明したが、図３に示すような外面に複数のスペーサ５’を取り付けて成る結合ライナー１’を用いても前記と同様の効果が得られる。
【００３２】
＜実施の形態２＞
次に、本発明をマンホールに対して適用した形態について説明する。
【００３３】
図１０〜図１６は本発明工法をその工程順に示す断面図であり、図１０は結合ライナーが配備されたマンホールの縦断面図、図１１はマンホールライニング材の結合ライナー内への反転挿入工程を示すマンホールの縦断面図、図１２はマンホールライニング材の硬化工程を示すマンホールの縦断面図、図１３はグラウト材の充填工程を示すマンホールの断面図、図１４は修復後のマンホールの縦断面図、図１５は図１４のＣ−Ｃ線断面図である。
【００３４】
図において、２０は地中に埋設されたマンホールであって、このマンホール２０の修復に際しては、図１０に示すように、例えば図１に示す結合ライナー１がマンホール２０内に上方から挿入されて配備される。
【００３５】
上述のように、結合ライナー１がマンホール２０の内部に設置されると、図１１に示すように、マンホールライニング材２１がマンホール２０内に設置された前記結合ライナー１の内部に流体圧によって上方から反転挿入される。ここで、マンホールライニング材２１は、前記実施の形態１における管ライニング材１１と同様に構成され、未硬化の熱硬化性樹脂を含浸した管状不織布で構成されている。
【００３６】
而して、マンホールライニング材２１がマンホール２０内に配備された結合ライナー１の内部に反転挿入されると、マンホールライニング材２１の内部に流体圧を作用させて該マンホールライニング材２１を膨張させ、図１２に示すように、マンホールライニング材２１を結合ライナー１の内周面に押圧した状態で、マンホールライニング材２１の内部に引き込まれた温水ホース２２から温水をシャワリングする。すると、マンホールライニング材２１が温水によって加熱され、これに含浸された熱硬化性樹脂が熱によって硬化し、結合ライナー１の内部に剛性管としてのプラスチックパイプが形成される。ここで、マンホールライニング材２１の加熱されてマンホールライニング材２１内の底部に溜った温水は、マンホールライニング材２１内の圧力によって排水ホース２６へと押し出されてマンホールライニング材２１の外部へと排出される。
【００３７】
尚、本実施の形態では、マンホールライニング材２１のマンホール２０内への反転挿入と熱による硬化によってマンホール２０内に剛性管としてのプラスチックパイプを形成したが、プラスチック製のブロック体をマンホール２０内で組み立てる方式によってマンホール２０内にプラスチックパイプを形成するようにしても良い。
【００３８】
前述のように、結合ライナー１の内部に剛性管としてのプラスチックパイプが形成されると、図１３に示すように、マンホール２０と結合ライナー１との間に形成された隙間にグラウト材２３を充填する。即ち、グラウト材２３の充填に際しては、マンホールライニング材２１と結合ライナー１にグラウトホール２４を形成してこれにグラウトホース２５を接続し、このグラウトホース２５からマンホール２０と結合ライナー１の間の隙間にグラウト材２３が注入される。
【００３９】
而して、マンホール２０と結合ライナー１の間の隙間に充填されたグラウト材２３が固化すると、図１４及び図１５に示すように、該グラウト材２３によってマンホールライニング材２１と結合ライナー１がマンホール２０に強固に結合され、マンホール２０に対する一連の修復作業が終了するが、マンホール２０に作用する外圧としての土圧や活荷重等の負荷はマンホールライニング材２１に引張力を誘起する。
【００４０】
然るに、本実施の形態では、マンホール２０とマンホールライニング材２１との間に、結合ライナー１に取り付けられた補強材５が設けられるため、マンホールライニング材２１に作用する引張力は補強材５によって分担され、この結果、マンホールライニング材２１に作用する引張力が小さく抑えられ、マンホールライニング材２１の必要厚さが最小限に抑えられ、マンホール２０の修復作業に際してマンホールライニング材２１の取り扱いが容易となって施工性が改善されるとともに、マンホールライニング材２１のコストダウンが図られる。
【００４１】
又、結合ライナー１によってマンホールライニング材２１とグラウト材２３が強固に結合されるため、マンホール２０とマンホールライニング材２１とが確実に一体化される。
【００４２】
尚、以上は図１に示す結合ライナー１を用いて施工されるマンホール修復工法について説明したが、図３に示すような外面に複数のスペーサ５’を取り付けて成る結合ライナー１’を用いても前記と同様の効果が得られる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、管路と管ライニング材又はマンホールとマンホールライニング材との間に、結合ライナーに取り付けられた補強材又はスペーサが設けられるため、管ライニング材及びマンホールライニング材に作用する引張力は補強材又はスペーサによって分担され、この結果、管ライニング材及びマンホールライニング材に作用する引張力が小さく抑えられ、これらのライニング材の必要厚さが最小限に抑えられ、管路やマンホールの修復作業に際してライニング材の取り扱いが容易となって施工性が改善されるとともに、ライニング材のコストダウンが図られるという効果が得られる。
【００４４】
又、本発明によれば、結合ライナーによってライニング材とグラウト材が強固に結合されるため、管路と管ライニング材又はマンホールとマンホールライニング材とが確実に一体化されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る結合ライナーの部分斜視図である。
【図２】図１のＡ部拡大詳細図である。
【図３】本発明の他の形態に係る結合ライナーの部分斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１における結合ライナーの管路内への挿入工程を示す管路の縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における管ライニング材の結合ライナー内への反転挿入工程を示す管路の縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における管ライニング材の硬化工程を示す管路の縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるグラウト材の充填工程を示す管路の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における修復後の管路の縦断面図である。
【図９】図８のＢ部拡大詳細図である。
【図１０】本発明の実施の形態２において結合ライナーが配備されたマンホールの縦断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２におけるマンホールライニング材の結合ライナー内への反転挿入工程を示すマンホールの縦断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２におけるマンホールライニング材の硬化工程を示すマンホールの縦断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態２におけるグラウト材の充填工程を示すマンホールの断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における修復後のマンホールの縦断面図である。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
１，１’    結合ライナー
２，２’    プラスチックフィルム
３，３’    不織布
４，４’    不織布
５          補強材
５’        スペーサ
１０        管路（流体輸送施設）
１１        管ライニング材
１２，２２  温水ホース
１３，２３  グラウト材
１５，２５  グラウトホース
２０        マンホール（流体輸送施設）
２１        マンホールライニング材
【図１】
2004291564.tif 000003
【図２】
2004291564.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】
2004291564.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004291564.tif 000011
【図１０】
2004291564.tif 000012
【図１１】
2004291564.tif 000013
【図１２】
2004291564.tif 000014
【図１３】
2004291564.tif 000015
【図１４】
2004291564.tif 000016
【図１５】
2004291564.tif 000017