(57)【要約】【課題】本発明は、更生管を既設管に効率よく均一に且つ安全に密着しうる更生管の管路更生方法を提供する。【解決手段】外径が既設管内径より小さく変形された、塩化ビニル樹脂、オレフィン樹脂など熱可塑性樹脂材料よりなる更生管を既設管内に挿入し、１００℃以上の熱風により更生管を加熱して拡径し、既設管に密着させることを特徴とする更生管の管路更生方法であり、熱風により更生管の内面及び外面の両面から加熱して更生管の管路を更生することが好ましく、又、最初の加熱温度を高くし、加熱温度を段階的に低下しながら加熱して更生管の管路を更生することが好ましい。【選択図】  図３
2004239403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径が既設管内径より小さく変形された更生管を既設管内に挿入し、１００℃以上の熱風により更生管を加熱して拡径し、既設管に密着させることを特徴とする更生管の管路更生方法。
【請求項２】
更生管の内面及び外面の両面から加熱することを特徴とする請求項１記載の更生管の管路更生方法。
【請求項３】
加熱温度を段階的に低下して加熱することを特徴とする請求項１又は２記載の更生管の管路更生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設管内を更生する更生管の管路更生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水道管やガス管等地中に埋設された既設管が老朽化して交換する必要に迫られた時には、堀り起こして新管と取り替えていたが、掘り起こし作業には人手と時間がかかりコストが高くなると共に、工期が長く場所によっては交通の妨げになる等の欠点があった。そのため、最近、老朽化した既設管を取り除くことなく更生する方法が種々提案されている。
【０００３】
上記更生方法としては、例えば、未硬化のＦＲＰ樹脂製管状体を既設管内にランニングし、熱又は紫外線等の光線により硬化する方法、樹脂管の一端部を既設管に固定し、内圧をかけて樹脂管を裏返しながら既設管に密着させる反転工法が提案されている。
【０００４】
しかし、これらの方法は作業が困難なので、より簡便な更生方法として、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂等の樹脂管を用い、加熱加圧することにより更生する加熱加圧方法が提案されている。
【０００５】
加熱加圧方法としては、例えば、既設管の内径より小さな外径の可撓性樹脂管を扁平加工し、既設管に挿入し、加熱加圧して膨張させ、既設管内面に密着させる方法（例えば、特許文献１参照。）、硬質チューブの扁平加工品を加熱軟化させた後、既設管に挿入し、加熱加圧して膨張させ、既設管内面に密着させる方法（例えば、特許文献２参照。）等が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−２８５３９５号公報
【特許文献２】
特開平１−２０４７２５号公報
【０００７】
上記加熱加圧方法においては、ボイラー設備さえあれば取り扱いが容易であり、火災の危険性がないという理由で、加熱加圧媒体としては水蒸気が一般に利用されている。
【０００８】
しかしながら、水蒸気を使用すると以下のような問題があった。
（１）水蒸気の温度は、無圧状態では最大でも１００℃までしか上がらず、それ以上の高温にするためには、気密にして圧力を加える必要があり、危険である。又、例え、圧力を加えたとしても大して温度上昇しないし、大きな力で加圧すると更生管が衰弱、破損することがある。
【０００９】
（２）水蒸気は液化しやすいので、加熱時に大量のドレン水が発生する。特に、液化したドレン水は急激に温度が低下するため、ドレン水が溜まった部分は温度が上昇せず、更生管を既設管に対し拡径させて密着できない。又、ＦＲＰ樹脂の場合は硬化不良が発生する。
【００１０】
（３）大気圧に開放された水蒸気は急激に温度が低下するので、わずかながらでも圧力を加える必要があり、更生管加熱に際しては、両管端に気密にできる治具を装着し、更生管内を気密にした状態で水蒸気を送り込み内面から加熱する必要がある。
【００１１】
（４）上述の通り、更生管内を気密にした状態で水蒸気を送り込み内面から加熱するので、更生管の内外面の温度勾配が大きく、更生管を均一に拡径させて既設管に対し密着できない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、更生管を既設管に効率よく均一に且つ安全に密着しうる更生管の管路更生方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の更生管の管路更生方法は、外径が既設管内径より小さく変形された更生管を既設管内に挿入し、１００℃以上の熱風により更生管を加熱して拡径し、既設管に密着させることを特徴とする。
【００１４】
即ち、１００℃以上の熱風により更生管を加熱するので、更生管は早く均一に加熱でき、特に、水蒸気の液化によるドレン水が発生しないので部分的に温度が上昇することがなく、且つ、加圧する必要がないので更生管に負担がかからない。
【００１５】
請求項２記載の更生管の管路更生方法は、更生管の内面及び外面の両面から加熱することを特徴とする請求項１記載の更生管の管路更生方法であるから、更生管肉厚方向の温度勾配が小さく、更生管を均一に既設管に密着させることができる。
【００１６】
請求項３記載の更生管の管路更生方法は、加熱温度を段階的に低下して加熱することを特徴とする請求項１又は２記載の更生管の管路更生方法であるから、更生管肉厚方向の温度勾配がより小さく、更生管をより均一に既設管に密着させることができる。
【００１７】
次に、本発明の更生管の管路更生方法の一例を図面を参照して説明する。
図１は本発明に更生管の管路更生方法において使用される更生管を示し、この更生管１は、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂材料よりなり、外面に長手方向に沿って延びる凹部１１を有するように変形されて断面外形面積が小さくなる襞状に縮退させた形状に成形されている。
【００１８】
又、この更生管１は、所定の形状回復温度（例えば８０℃）に加熱されることによって円筒体に形状回復する性能を有している。この場合、形状回復温度とは、圧力などの外力を作用させることなく、加熱のみで円筒形に形状回復する温度のことである。
【００１９】
この更生管１の製造方法は以下の通りである。図２に示すように、先ず、押出機２１にて熱可塑性樹脂材料の円筒体１０を押出成形し、その円筒体１０を冷却水槽２２中に通過させて冷却し、変形装置２３にて、形状回復温度の雰囲気中で外面を押し潰して、図１に示す如く外面に長手方向に沿って延びる凹部１１を形成する。その後、断面外形面積が減少するように引張装置２４にて円筒体１０を引っ張り、この円筒体１０を、トラバース部２５を経由して、ドラム２６上に巻き取る。
【００２０】
このようにして製造された更生管１は、既設管の更生現場に搬入されるまでの間は、外気温の影響を受けて管自身が「自然形状回復」することがないように、拘束手段を用いて拘束するか、低温保管することが好ましい。
【００２１】
次に、既設管の更生作業について説明する。ここでは、図３に示すように、上流側マンホールＱ１（図３において左側に位置するマンホール）と下流側マンホールＱ２（図３において右側に位置するマンホール）との間に埋設されている既設管３を更生する場合について説明する。
【００２２】
上流側マンホールＱ１付近の地上には、上記ドラム２６上に巻き取られた更生管１が搬入されている。一方、下流側マンホールＱ２付近の地上には、ウィンチ５１が配設されている。
【００２３】
又、下流側マンホールＱ２の下部には更生管１を牽引するワイヤ５４を案内するためのガイド部５２が設けられている。尚、更生管１を既設管３に挿入するのに先立って、予め、既設管３の内部を洗浄し且つ突出物を除去しておく。
【００２４】
先ず、更生管敷設工程として、図３に示すように、ウインチ５１から導出されるワイヤ５４の先端を、下流側マンホールＱ２の下端から既設管３内を経て上流側マンホールＱ１の下端に導いておく。それから、ドラム２６を回転させ、更生管１の先端を上流側マンホールＱ１の下端つまり既設管３の上流側端まで導出させる。
【００２５】
そして、上流側マンホールＱ１内で、更生管１の先端に先端具５３を取り付けると共に、この先端具５３に、ウインチ５１から延びるワイヤ５４の先端を係止する。その後、ドラム２６から送り出された更生管１の先端を既設管３の内部に挿入した状態で、ウィンチ５１によってワイヤ５４を巻き取ることにより更生管１を牽引し、更生管１を既設管３の内部に引き込んでいく。
【００２６】
この動作により、更生管１を、上流側マンホールＱ１側から下流側マンホールＱ２側まで導いて、上流側マンホールＱ１と下流側マンホールＱ２との間を結ぶ既設管３内の全長に亘って敷設する。この際の既設管３内における更生管１の配置状態を図４（ａ）に示す。
【００２７】
その後、ライニング工程に進む。このライニング工程では、図５に示すように、上流側マンホールＱ１付近の地上に、熱風発生・加圧器５５を配設する。更生管１の後端にエルボ５７を連結し、そのエルボ５７に熱風発生・加圧器５５から延びるホース５５ａを連結する。また、エルボ５７及び先端具５３には図示しない温度センサーを取り付けておく。
【００２８】
この状態で、熱風発生・加圧器５５より更生管１内に熱風を連続的に供給し、更生管１をその内部より形状回復温度まで加熱して、略元の円筒体に形状回復させる。この際の既設管３内における更生管１の状態を図４（ｂ）に示す。
【００２９】
このようにして更生管１を円筒体に形状回復させた後、先端具５３を密閉状態にし、その更生管１の内部に熱風発生・加圧器５５より加熱圧縮空気を送って、図６に示すように、更生管１を、その内部より加熱加圧膨張させて既設管３の内面に密着させ（この際の既設管３内における更生管１の状態を図４（ｃ）に示す）、この加圧状態にて、冷却固定して、既設管３の内面のライニング作業を終了する。
【００３０】
ライニング工程において、熱風発生・加圧器５５にもう１本のホースを連結し、その他端部を更生管１と既設管３の間に連結すると、熱風発生・加圧器５５より更生管１内及び更生管１と既設管３の間に熱風を連続的に供給し、更生管１をその内面及び外面の両面から形状回復温度まで加熱して、略元の円筒体に形状回復させることができる。
【００３１】
又、肉厚の更生管を加熱する場合、更生管の表面ほど温度上昇が早く、内面にいくほど温度上昇は遅い。従って、更生管の目標温度と熱風設定温度を同じ温度に下場合は更生管を目標温度まで上昇するのに長時間を必要とする。
【００３２】
又、図６に示すように、更生管の内面温度を早く上げるために更生管の目標温度より熱風設定温度を高くした場合、肉厚中心温度が目標設定温度になるころには表面温度は目標温度より高くなってしまい、更生管全体を均一温度にすることができない。
【００３３】
これに対し、図７に示したように、最初は熱風設定温度を更生管の目標温度より比較的高い温度に設定し、熱風設定温度を段階的に目標温度まで低下することにより短時間で、更生管を目標温度まで上昇することができ、更生管肉厚方向の温度勾配も小さくすることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について説明するが、下記の例に限定されるものではない。
【００３５】
（実施例１〜４）
図８に示すように、長さ２ｍのフューム管（内径２５０ｍｍ）６に、長さ２．５ｍの硬質塩化ビニル樹脂管（外径２４０ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、軟化温度８３℃）７を挿入し、耐熱カバー８で熱風ヒーター９と接続した。
【００３６】
次いで、表１に示した条件で熱風を供給し硬質塩化ビニル樹脂管の内面、外面及び肉厚の中心の温度を測定し、測定結果と各測定点間の最大温度差を表１に示した。又、目標温度は１００℃とし、（内外面の表面温度の平均値＋肉厚中心温度）／２の値が１００℃に到達した時間を目標温度到達時間として表１に示した。
【００３７】
【表１】
2004239403.tif 000003
【００３８】
【発明の効果】
請求項１記載の更生管の管路更生方法の構成は上述の通りであり、１００℃以上の熱風により更生管を加熱するので、更生管は早く均一に加熱でき、特に、水蒸気の液化によるドレン水が発生しないので部分的に温度が上昇することがなく、且つ、加圧する必要がないので更生管に負担がかからない。従って、更生管を均一に既設管に密着させることができ容易に更生できる。
【００３９】
請求項２記載の更生管の管路更生方法は、更生管の内面及び外面の両面から加熱するので、更生管肉厚方向の温度勾配が小さく、更生管を均一に既設管に密着させることができ容易に更生できる。
【００４０】
請求項３記載の更生管の管路更生方法は、加熱温度を段階的に低下して加熱するので、更生管肉厚方向の温度勾配がより小さく、更生管をより均一に既設管に密着させることができ容易に更生できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る更生作業前の更生管を示す斜視図である。
【図２】更生管の製造工程を説明するための模式図である。
【図３】更生管を既設管の内部に引き込む更生管敷設工程を説明する模式図である。
【図４】（ａ）は埋設管内に更生管を引き込んだ状態を示す断面図である。
（ｂ）は更生管を加熱して形状回復させた状態を示す断面図である。
（ｃ）は更生管を加圧膨張させて埋設本管の内面に密着させた状態を示す断面図である。
【図５】更生管を既設管内にライニングするライニング工程を説明する模式図である。
【図６】更生管を、更生管の上昇目標温度より高い熱風設定温度で加熱した際の更生管の温度を示すグラフである。
【図７】更生管を、更生管の上昇目標温度より高い熱風設定温度から段階的に低下しながら加熱した際の更生管の温度を示すグラフである。
【図８】実施例で使用した硬質塩化ビニル樹脂管を加熱する状況を説明する説明図である。
【符号の説明】
１  更生管
３  既設管
【図１】
2004239403.tif 000004
【図２】
2004239403.tif 000005
【図３】
2004239403.tif 000006
【図４】
2004239403.tif 000007
【図５】
2004239403.tif 000008
【図６】
2004239403.tif 000009
【図７】
2004239403.tif 000010
【図８】
2004239403.tif 000011