(57)【要約】【課題】管内ライニングの施工後に、膜厚を測定することなく簡易に形成膜厚が設定膜厚以上であることを確認する。【解決手段】準備工程Ｓ１の後、配管に対して管内面に特定色の下地面を形成する下地処理を施し（下地処理工程Ｓ２）、下地面上に、設定膜厚未満で半透明になるライニング膜を形成する（ライニング膜形成工程Ｓ３）。形成されたライニング膜の上からライニング膜の色を観察し（観察工程Ｓ４）、その観察によって得られた観察色に基づいてライニング膜の施工状態を確認する（確認工程Ｓ５）。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内の下地面に設定膜厚未満で半透明になるライニング膜を形成するライニング膜形成工程と、前記ライニング膜の上から該ライニング膜の色を観察する観察工程とを有し、該観察工程で得られた観察色に基づいて前記ライニング膜を透過した前記下地面の色を認識することによって、前記ライニング膜の膜厚状態を確認することを特徴とする管内ライニング膜の施工状態確認工法。
【請求項２】
前記ライニング膜は、設定膜厚以上で前記観察色が自身の色になり、該設定膜厚未満で、膜厚に応じて前記観察色に前記下地面の色が加わるように、顔料を配合した樹脂を使用することを特徴とする請求項１に記載の管内ライニング膜の施工状態確認工法。
【請求項３】
前記膜厚状態の確認は、前記観察色と基準色との比較によって行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の管内ライニング膜の施工状態確認工法。
【請求項４】
前記観察工程は、管内に挿入される撮像手段から得られる映像信号によってなされることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の管内ライニング膜の施工状態確認工法。
【請求項５】
前記下地面は、管内壁面に形成された塗装面であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の管内ライニング膜の施工状態確認工法。
【請求項６】
前記下地面は、管内壁面上に形成された一次ライニング層上の面であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の管内ライニング膜の施工状態確認工法。
【請求項７】
前記一次ライニング層は、管壁損傷の犠牲層となる伸縮性を有する接着層であることを特徴とする請求項６に記載の管内ライニング膜の施工状態確認工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管の老朽化対策としてなされるライニング工法の施工に伴ってなされる工法であって、形成された管内ライニング膜の施工状態を確認する工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
配管の老朽化対策として管内壁面にライニング膜を施す管内ライニング工法としては、配管の腐食漏洩予防等を目的として、管内にエポキシ等の樹脂を注入し、この樹脂をピグ或いは気流等で押し進めることによって管内壁面に樹脂層を形成する液相ライニング工法が知られている。この工法は、施工後に樹脂を硬化させる養生期間を要し、その間に配管上部に形成された樹脂層が液だれを起こすことで形成膜厚を均一にすることが難しいという問題がある。これに対処する工法として、２液混合硬化性又は１液性の即硬化性樹脂を管内面にスプレー塗布することで、管内全周に均一なライニング膜を形成する工法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。この工法によると、均一膜厚のライニング膜を形成することが可能であるから、例えば、老朽化配管の損傷に対して一定の強度を保つ高強度のライニング膜を形成することが可能になる。
【０００３】
一方、管内壁面にライニング膜を形成するにあたって、気密性或いは高強度の機能性が要求されるライニング膜を直接管内壁面に形成するのではなく、管内壁面に下地となる一次ライニング層を形成し、それに積層して各機能性が要求されるライニング膜を形成する工法が提案されている（下記特許文献２，３参照）。この一次ライニング層は、ライニング膜の接着性を向上させる目的や、或いは、配管に亀裂が生じた場合にこれに追従する伸縮性を備え、高強度のライニング膜に対して犠牲層となる目的で設けられるものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１０２７５９号公報
【特許文献２】
特開２００１−８７７０６号公報
【特許文献３】
特開２０００−９３８９１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような管内ライニング工法においては、工法の種類に拘わらず、施工後のライニング膜の膜厚が設定膜厚以上確保されていることが要求される。特に、前述したように機能として高い強度が要求されるライニング膜においては、膜厚が設定厚に満たない部分があると、ライニング膜がその箇所で破損する虞があり、要求されるライニング膜の機能が得られなくなるという問題が生じる。
【０００６】
しかしながら、前記の液相ライニング工法の場合は前述のとおり液だれによる膜厚むらが生じやすく、また、前記のスプレー塗布による工法においても、スプレーノズルを管内に沿って低速で移動させる際に、配管の屈曲，管径の変化，管内面の突起等によってノズルの方向性が乱されることがあり、これによって形成膜厚にむらが生じる可能性がある。
【０００７】
これに対して、管内ライニング工法の施工後には、通常、気密試験は行われるものの、施工後の膜厚形成状態を全体に亘って確認することまでは行われていないのが現状である。その理由として、以下の問題点を挙げることができる。
【０００８】
つまり、技術的に膜厚測定を行う方法として超音波膜圧計等を用いた測定方法が確立しているものの、測定に多大の時間が掛かり作業性に問題がある。また、設定膜厚以上が確保されていることを確認するだけで足りる作業に、このような高精度の膜厚測定を採用すること自体が費用対効果の面で問題があり、管内ライニングの施工後に、膜厚を測定することなく簡易に形成膜厚が設定膜厚以上であることを確認できる手法が求められていた。
【０００９】
本発明は、このような事情に対処するために提案されたものであって、管内ライニングの施工に際して、膜厚を測定することなく簡易に形成膜厚が設定膜厚以上であることを確認できる管内ライニング膜の施工状態確認工法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明による管内ライニング膜の施工状態確認工法は、以下の各請求項に係る特徴を具備するものである。
【００１１】
請求項１に係る発明は、管内ライニング膜の施工状態確認工法であって、管内の下地面に設定膜厚未満で半透明になるライニング膜を形成するライニング膜形成工程と、前記ライニング膜の上から該ライニング膜の色を観察する観察工程とを有し、該観察工程で得られた観察色に基づいて前記ライニング膜を透過した前記下地面の色を認識することによって、前記ライニング膜の膜厚状態を確認することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前述の管内ライニング膜の施工状態確認工法であって、前記ライニング膜は、設定膜厚以上で前記観察色が自身の色になり、該設定膜厚未満で、膜厚に応じて前記観察色に前記下地面の色が加わるように、顔料を配合した樹脂を使用することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前述の管内ライニング膜の施工状態確認工法であって、前記膜厚状態の確認は、前記観察色と基準色との比較によって行われることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前述の管内ライニング膜の施工状態確認工法であって、前記観察工程は、管内に挿入される撮像手段から得られる映像信号によってなされることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る発明は、前述の管内ライニング膜の施工状態確認工法であって、前記下地面は、管内壁面に形成された塗装面であることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る発明は、前述の管内ライニング膜の施工状態確認工法であって、前記下地面は、管内壁面上に形成された一次ライニング層上の面であることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に係る発明は、前述の管内ライニング膜の施工状態確認工法であって、前記一次ライニング層は、管壁損傷の犠牲層となる伸縮性を有する接着層であることを特徴とする。
【００１８】
このような特徴を有する各請求項に係る発明は、以下の作用を有するものである。
【００１９】
第１には、老朽化した配管に対して、配管の腐食漏洩予防或いは管壁損傷時の強度確保等の目的で施されるライニング膜として、設定膜厚未満に形成されると管内の下地面の色が透過して見える半透明のものを用い、管内の下地面にライニング膜を形成した後に、このライニング膜の上からライニング膜の色を観察し、この観察色に基づいて、ライニング膜の膜厚状態を確認するようにした。
【００２０】
これによると、観察色に下地面の色が加わる箇所を特定して、その箇所でライニング膜の膜厚形成が不十分であることを確認することが可能になり、ライニング膜の膜厚を測定すること無しに、簡易にライニング膜の形成不具合箇所を見つけることができる。この際、下地面の色は、管内壁面自体の色であってもよいし、或いは管内壁面上に形成された下地層表面の色であってもよい。
【００２１】
第２には、ライニング膜が設定膜厚以上の場合には、ライニング膜の上からの観察色がライニング膜自身の色になり、ライニング膜が設定厚未満の場合には、その膜厚に応じて下地面の色が加わるように、ライニング膜を形成する樹脂材料に顔料を配合している。これよると、観察色の色変化をライニング膜自身の観察色と下地面の観察色との間で認識し、下地面の色の加わり具合によって、ライニング膜の膜厚状態を把握することが可能になる。また、このようなライニング膜の半透明状態を顔料の配合割合で調整することができる。
【００２２】
第３には、ライニング膜の膜厚状態の確認を、ライニング膜の上からの観察色と基準色との比較によって行い、観察色が基準色に対してどの程度ずれているかを判断基準として、膜厚状態の確認を行う。これによると、作業者の色に対する感覚の違いによる影響を排除することが可能になる。また、ライニング膜の膜厚が設定膜厚以上ある箇所で観察されたライニング膜自身の色を基準色とすることで、観察状態の違いによる色変化を相殺した判断を行うことが可能になる。
【００２３】
第４には、管内に挿入される撮像手段から得られる映像信号によって前述の観察を行うことで、モニタ画像によって遠隔地でライニング膜の膜厚状態を確認することが可能になる。また、映像信号のカラー成分（ＲＧＢデータ）によって、観察色を定量的に把握することが可能になり、人為的な判断のばらつきを排除した膜厚状態の確認が可能になる。更には、映像信号に基づく演算処理によって、膜厚状態の自動判定を行うことが可能になる。
【００２４】
また、前述したように、下地面の色は管内壁面自体の色であっても、管内壁面上に形成された下地層表面の色であってもよいが、管内壁面に特定色の塗装面を形成することによって、色が見分けやすくなり、膜厚状態の確認を精度良く行うことが可能になる。
【００２５】
また、下地層として、管内壁面上に一次ライニング層からなる下地層を形成する場合には、この一次ライニング層を特定の色にすることで膜厚状態の確認を精度良く行うことが可能になり、また、一次ライニング層に各種の機能を付加してライニング膜の形成を良好な状態に維持することができる。特に、一次ライニング層を管壁損傷時の犠牲層となる伸縮性を有する接着層にすることで、高強度のライニング膜が管壁の損傷の影響を受けることを回避することが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る管内ライニング膜の施工状態確認工法の概要を説明するフローである。
【００２７】
まず、対象となる配管に対してライニング処理を施すための準備を行う（準備工程Ｓ１）。これは通常のライニング施工時の準備工程と同様であって、地下埋設配管に対する施工を例にすると、施工対象配管の施工区間の両側に立坑を形成し、その立坑内に対象配管の端部を開放し、その周辺に施工用の設備を配置する。次に、対象配管に対して管内面に下地処理を施し（下地処理工程Ｓ２）、下地処理を施した下地面上にライニング膜を形成する（ライニング膜形成工程Ｓ３）。そして、形成されたライニング膜の上からライニング膜の色を観察し（観察工程Ｓ４）、その観察によって得られた観察色に基づいてライニング膜の施工状態を確認する（確認工程Ｓ５）。以下に、下地処理工程（Ｓ２）以降の各工程を更に具体的に説明する。
【００２８】
［下地処理工程（Ｓ２）］
管内壁面に特定色の下地面を形成する工程である。管内壁面に特定色（例えば黒色）の酸化膜が形成されているような場合には、特に処理を施すことなく、その酸化膜が形成された面を下地面とすることも可能である。必要に応じて、管内壁面上に特定色の塗料を塗布して塗装面を形成するか、或いは、接着機能等を有する一次ライニング層を形成する。一次ライニング層を樹脂層で形成する場合には、樹脂に特定色の顔料を含有させ、色付きの樹脂層を形成する。
【００２９】
図２は、下地処理工程の一例として、スプレー塗布によって管内壁面に塗装面を形成する施工例を示す説明図である。配管１内にスプレー装置１０を挿入し、矢印方向に牽引しながら、管内壁面１Ａ上に塗料を噴霧して特定色の下地層２を形成する。スプレー装置１０は、先端に管内壁面１Ａ全周（３６０°方向）に向けて塗料を噴霧するノズル部１０Ａ，本体１０Ｂ，この本体１０Ｂに装着されて管内壁面１Ａ上を滑走するそり状の脚部１０Ｃ，塗料の供給ラインを兼ねる牽引部材１０Ｄからなる。
【００３０】
また、ライニング膜として高強度の樹脂膜を形成する場合には、下地層として管壁損傷時に損傷による変形に追従して伸縮する接着層を一次ライニングすることが有効である。このような一次ライニング層は、管壁損傷時に犠牲層となって高強度の樹脂ライニング膜に破断応力が作用するのを回避する作用をなす。このような一次ライニング層としては、ゴム系成分（ウレタンゴム系，アクリルゴム系，クロロプレインゴム系，ゴムアスエマルジョン系，ＮＢＲ系，ブタジエンゴム系，シリコンゴム系，ゴム変性エポキシ樹脂系等）が含まれる伸縮性のある樹脂が適し、このような樹脂に特定色の顔料を含有させて下地層を形成する。
【００３１】
［ライニング膜形成工程（Ｓ３）］
ライニング膜形成材料としては、膜形成後（硬化時）に設定膜厚未満（例えば、２ｍｍ程度未満）で半透明になるものを用いる。一例としては、光透過性のある樹脂材に特定色の顔料を配合させ、その顔料配合量を調整することよって、前述した半透明性を付与する。ライニング工法は従来から行われている各種の工法（例えば、ピグ搬送或いは気流搬送による液相ライニング工法，図２に示したスプレー装置を用いた即硬化性樹脂のスプレー塗布工法等）を採用することができる。
【００３２】
図３は、ライニング膜形成工程施工後の配管内の状態を示す説明図である。配管１の管内壁面１Ａ上に形成された下地層２の下地面上にライニング膜３を形成している。ここで、ライニング膜自身の色は下地層２の色との関係で識別が容易な色が選択される。例えば、下地層２を黒色にして、ライニング膜自身の色を黄色にする等、彩度の違いが明らかな色を選択することが好ましい。
【００３３】
［観察工程（Ｓ４）］
図３に示したライニング膜３の上からライニング膜３の色を観察する。この観察工程に際しては、特に管内径１００〜２００ｍｍの小口径管においては、図４に示すような管内撮像システム或いは内視鏡（ファイバースコープ等）が用いられる。
【００３４】
図４において、観察工程の一例として採用される管内撮像システムを更に詳細に説明する。ここでは地下埋設を例にしており、配管施工の対象となる配管１は、掘削成形された立坑Ａ，Ｂに両端が開放された状態で区画されている。この配管１内に撮像手段である撮像装置２０を挿入し、これを配管１の一端から他端に向けて移動させながら、撮像装置２０によって得られる映像信号によって管内面に形成されたライニング膜３の色を観察している。
【００３５】
撮像装置２０の移動は、立坑Ａの周囲に配備した牽引ウインチ２１によって撮像装置２０の先端に接続した牽引ワイヤ２２を牽引することによってなされる。また、撮像装置２０は撮像した映像信号を伝送するケーブル２３を備え、このケーブル２３が巻回されたケーブルドラム２４を介して信号処理装置２５に映像信号を送る。また、この信号処理装置２５からの出力がモニタテレビ２６に送られ、モニタテレビ２６のモニタ画面に撮像されたカラー画像が表示される。ここでは、モニタテレビに表示された画像を観察する例を示したが、内視鏡等を用いた場合には、モニタテレビに表示することなく直接観察することもできる。また、信号処理装置２５にカラープリンタを接続し、カラープリント画面によって同様の観察を行うこともできる。
【００３６】
前述の撮像装置２０は、管内を観察できる周知の構成を備えたものであり、管内全周を観察できる光学系、この光学系によって結像された観察光を受光するＣＣＤ等の撮像素子、管内面を照明する照明手段等からなる。照明手段としては、良好な色の観察を行うために白色照明灯が用いられる。
【００３７】
［確認工程（Ｓ５）］
観察工程（Ｓ４）で得られた観察色は、ライニング膜３が設定膜厚以上に形成されている場合には、ライニング膜３自身の色（例えば、黄色）として観察される。しかしながら、ライニング膜３に設定膜厚に満たない箇所が存在する場合には、図５に示すように、ライニング膜３自身の色の領域（Ｙ）の中に下地面の色（例えば、黒色）が透過して見える箇所（Ｂ）が観察される。したがって、前述した観察工程において、肉眼，モニタ画面，プリント画面等でライニング膜の色を観察し、この観察色から前述したように下地面の色が認識された場合に、ライニング膜に膜厚不具合があることを認識することができる。
【００３８】
また、ライニング膜３の観察色から下地面の色が認識できる場合で、それが許容範囲内か否かを確認する必要がある場合には、ライニング膜３自身の観察色と下地面の観察色との間の色変化（下地面の色を黒（無彩色）にしているものでは彩度変化）をライニング膜の膜厚に対応させて示した基準色（色見本等）を用意し、観察色をこの基準色と比較することによって、ライニング膜３の膜厚が設定された膜厚に対して許容範囲であるか否かを段階的に確認することができる。この基準色は、前述したモニタ画面或いはプリント画面による観察の場合には、それらの画面上の一部に常時表示することで、観察色と基準色との比較を簡易且つ精度良く行うことができる。また、このように基準色との比較を行うことで、作業者毎の感覚の違いによる判定ミスを排除することができる。
【００３９】
前述した撮像装置２０を用いて観察を行う場合には、撮像装置２０から得られる映像信号を信号処理装置２５で演算処理して確認工程の自動化を行うこともできる。図６は、この自動膜厚確認を行うためのシステムフローを示す説明図である。同図（Ａ）において、全体フローを説明すると、管内に撮像装置２０を挿入して、管内に形成されたライニング膜３の撮像を開始する。まず、撮像装置２０の移動と連動させて撮像領域を設定し、一つの撮像領域から静止画像を得る（Ｊ１）。次に、設定された撮像領域から得られる映像信号を信号処理装置２５に入力して演算処理を行い、設定された撮像領域内での膜厚の確認結果をモニタ画面等に出力する（Ｊ２）。そして、確認を続行する場合には、撮像装置２０を移動させて撮像領域の移動を行い、前述の処理を繰り返す（Ｊ３）。確認を続行しない場合には、撮像装置２０を停止させて確認工程を終了する。
【００４０】
同図（Ｂ）に従って、前述の演算処理（Ｊ２）について、更に詳細に説明する。まず、設定された撮像領域から得られる静止画像の映像信号から、Ｒ，Ｇ，Ｂデータがそれぞれ信号処理装置２５に入力される（Ｊ２１）。信号処理装置２５では、入力されたＲ，Ｇ，Ｂデータから各画素の色度値を求めるための色度変換処理（Ｊ２２）が行われる。撮像装置２０で得た観察色によって自動膜厚確認を行うためには、得られた観察色（Ｒ，Ｇ，Ｂデータ）を定量的に評価する必要があり、この色度変換処理（Ｊ２２）では、入力されたＲ，Ｇ，ＢデータをＣＩＥ（国際照明委員会）の規定する色度ｘ，ｙ及び輝度Ｙに変換する。
【００４１】
次に、撮像領域内の各画素の色度値と比較すべき基準色を決定する（Ｊ２３）。これは、確実に設定膜厚以上であると考えられるライニング膜３を撮像領域として選択し、その領域を撮像することによって得られるＲ，Ｇ，Ｂデータから変換された色度値を基準色の色度値として設定する。例えば、配管１の直線領域等においてライニング膜３を撮像し、この撮像によって得られるＲ，Ｇ，Ｂデータの平均で基準色を設定することができる。このように実際の撮像データから基準色を設定することによって、撮像条件による観察色の違いを相殺することが可能になり、精度の高いライニング膜３の膜厚確認が可能になる。
【００４２】
そして、撮像領域内の各画素の色度値と基準色の色度値とを比較して色度差を算出する（Ｊ２４）。色度差は、色度図上の各画素の点と基準色の点の距離、及び各画素と基準色の輝度差ΔＹによって求められる。
【００４３】
このようにして各画素毎に求めた色度差が設定された値以上ある場合には、その画素が撮像された箇所は下地面の色が加わった膜厚の薄い箇所であると判定することができる。したがって、このような色度差が大きい画素の集合部分を特定して、ライニング膜３の膜厚不具合箇所として抽出することが可能になる（Ｊ２５）。そして、得られた膜厚不具合箇所は、モニタの表示画面上で該当箇所を線で囲む等して、この確認結果を出力することができる（Ｊ２６）。
【００４４】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る管内ライニング膜の施工状態確認工法によると、施工区間の配管に対してライニング膜の膜厚を全て測定する場合と比較して確認作業を短時間で行うことが可能になり、作業性を著しく向上させることができる。また、基本的には、ライニング施工後にライニング膜を観察するだけで膜厚不具合箇所を見つけることができるので、簡易にライニング膜の施工状態を確認することができる。更には、形成されたライニング膜に対して非接触で膜厚の確認を行うことができるので、形成されたライニング膜を傷めることもなく、また、ライニング膜の目的或いは形成箇所に拘わらず、簡易に施工状態の確認を行うことが可能になる。
【００４５】
そして、特に高い強度が要求されるライニング膜においては、形成された膜厚が設定厚以上であること簡易に確認することができるので、ライニング膜の信頼性を向上させることができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明はこのように構成されるので、管内ライニングの施工後に、膜厚を測定することなく簡易に形成膜厚が設定膜厚以上であることを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る管内ライニング膜の施工状態確認工法の概要を説明するフローである。
【図２】実施形態に係る下地処理工程の一例として、スプレー塗布によって管内壁面に塗装面を形成する施工例を示す説明図である。
【図３】実施形態において、ライニング膜形成工程施工後の配管内の状態を示す説明図である。
【図４】実施形態に係る観察工程の一例として採用される管内撮像システムを説明する説明図である  。
【図５】実施形態において、ライニング膜の観察状態を示す説明図である。
【図６】実施形態において、自動膜厚確認を行うためのシステムフローを示す説明図である。
【符号の説明】
Ｓ１  準備工程
Ｓ２  下地処理工程
Ｓ３  ライニング膜形成工程
Ｓ４  観察工程
Ｓ５  確認工程
１  配管
１Ａ  管内壁面
２  下地層
３  ライニング膜
１０  スプレー装置
２０  撮像装置
２１  牽引ウインチ
２２  牽引ワイヤ
２３  ケーブル
２４  ケーブルドラム
２５  信号処理装置
２６  モニタテレビ
【図１】
2004198171.tif 000003
【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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