(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管内に挿入され、加熱されることにより既設管路の内面をライニングするために用いられるライニング用管であって、
熱可塑性樹脂から形成され、形状記憶温度にて円筒管に形状が復元する性能が付与された状態にて、全体の断面外形面積が減少し、かつ、その断面形状が３個のループ状折返し部を有し、それらのループ状折返し部が非対称形に配列するようなある程度の高さを有する偏平状態に変形されており、３個のループ状折返し部の各頂部の曲率半径をｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 とし、両端部のループ状折返し部の偏平方向に直交する方向の最大高さをｈ1 ，ｈ2 とし、全体の高さをＨとし、形状回復後の円筒管の外径をＲとしたとき、１／６Ｒ≦ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 ≦１／３Ｒであって、Ｈ＜ｈ1 ＋ｈ2 の関係を満たし、管内に蒸気を供給して形状を円筒形に復元されることを特徴とするライニング用管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ライニング用管に関するものであり、特に、既設管路更生用に適したライニング用管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄筋コンクリート管（ヒューム管）や鋼管等からなる老朽化した既設管路の更生工法として、既設管路内に、それよりもかなり口径の小さな所定長の新たな樹脂管を順次接続しながら挿入していって更生管路を敷設し、既設管路との間隙にモルタルや発泡性樹脂材等の裏込め材を注入してシールする工法が知られている。
【０００３】
この裏込め材を使用する更生工法では、更生管路の内径が既設管路の内径よりもかなり小さくなるために、有効流量が低下してしまうという問題点があり、又、既設管路との間隙に裏込め材を注入してシールする必要があるため、作業性が悪く、更生工事が遅いという問題点がある。
【０００４】
又、既設管路内にプラスチック製のパイプライナーを挿入し、その後既設管路内に密着させる既設管路のライニング方法では、パイプライナーの断面外形面積を小さくして既設管路内に挿入する必要がある。
【０００５】
そのため、例えば、特開平５─１９３００２号公報には、既設管の内径よりも僅かに大きい外径のプラスチック管を加熱状態にて縮径させ、この状態で既設管内に挿入した後、再加熱して元の外径に復元させて損傷管の内面に密着させる方法が提案されている。
【０００６】
しかしながら、この方法の場合には、縮小率に限界があり、縮小率を大きくするためには金型通過速度を遅くさせる等、その施工性や加工性が非常に悪化するという問題点がある。
【０００７】
又、特開昭６４─５６５３１公報には、図６に示すように、上下対称面に沿いその反対面の部分に向かい直径方向に窪ませて褶曲させることにより管状断面を圧し潰し、上記の対称面に対し上記管状断面の対向側部を２重袋状に曲げた上下対称のパイプライナーＰが提案されている。
【０００８】
しかしながら、このような上下対称のパイプライナーＰの場合には、ドラムに巻き付ける際の曲げ剛性を小さくして巻き易くすることをねらって偏平にし過ぎると、折り曲げ角度が急激となるために曲げ歪みが過大となり、割れてしまうおそれがある。又、折り畳んだパイプライナー内に蒸気を送って形状を円筒形に復元する際に、蒸気の通路を確保することができず、均一かつ十分な復元を行うことができないという問題点もある。
【０００９】
又、特開平１０─２７８１１３号公報には、円筒状硬質チューブを押し潰した形の偏平チューブを加熱軟化状態のもとに引き出しながら、管の入口の手前で加工ロールの適用により偏平状態からＵ字状折り畳み状態まで変形加工しつつ管内に挿入し、加圧により膨張させて管内面にライニングする方法が提案されている。
【００１０】
しかしながら、このようなこの偏平チューブを用いる場合にも、上記同様に、あまり偏平にし過ぎると、折り曲げ角度が急激となるために曲げ歪みが過大となり、割れてしまうおそれがある。又、偏平状態からＵ字状折り畳み状態まで変形加工して内圧をかけて膨張させるという煩雑な工程を経る必要があるため、施工性が極めて悪いという問題点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の様な従来の問題点を解消し、変形状態での曲げ歪みを最小限に抑えることができて、割れ等が発生することがなく、ドラム上への巻き付けや施工の際のマンホールから既設管路内への導入を容易に行うことができ、形状を復元させる際の蒸気の通路を十分確保して、均一かつ十分な加熱を行うことができるライニング用管を提供することを目的としてなされたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に記載の発明（本発明１）は、既設管内に挿入され、加熱されることにより既設管路の内面をライニングするために用いられるライニング用管であって、熱可塑性樹脂から形成され、形状記憶温度にて円筒管に形状が復元する性能が付与された状態にて、全体の断面外形面積が減少し、かつ、その断面形状が３個のループ状折返し部を有し、それらのループ状折返し部が非対称形に配列するようなある程度の高さを有する偏平状態に変形されており、３個のループ状折返し部の各頂部の曲率半径をｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 とし、両端部のループ状折返し部の偏平方向に直交する方向の最大高さをｈ1 ，ｈ2 とし、全体の高さをＨとし、形状回復後の円筒管の外径をＲとしたとき、１／６Ｒ≦ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 ≦１／３Ｒであって、Ｈ＜ｈ1 ＋ｈ2 の関係を満たし、管内に蒸気を供給して形状を円筒形に復元されるライニング用管である。
【００１３】
（削除）
【００１４】
（削除）
【００１５】
本発明１において、ループ状折返し部が非対称形に配列されているとは、ライニング用管の断面形状における複数のループ状折返し部が、上下方向、左右方向はいうに及ばず、その他のあらゆる方向についても、対称形を有する部分がないように配列されていることを意味する。
【００１６】
本発明において、熱可塑性樹脂としては、例えば、硬質塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられるが、熱可塑性エラストマーを配合した硬質塩化ビニル樹脂等が好適に使用される。
【００１７】
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＢＳ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等が挙げられる。熱可塑性エラストマーの配合量としては、硬質塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、２〜２０重量部が好ましい。
【００１８】
【作用】
本発明１のライニング用管は、熱可塑性樹脂から形成され、形状記憶温度にて円筒管に形状が復元する性能が付与された状態にて、全体の断面外形面積が減少し、かつ、その断面形状が３個のループ状折返し部を有し、それらのループ状折返し部が非対称形に配列するようなある程度の高さを有する偏平状態に変形されており、３個のループ状折返し部の各頂部の曲率半径をｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 とし、両端部のループ状折返し部の偏平方向に直交する方向の最大高さをｈ1 ，ｈ2 とし、全体の高さをＨとし、形状回復後の円筒管の外径をＲとしたとき、１／６Ｒ≦ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 ≦１／３Ｒであって、Ｈ＜ｈ1 ＋ｈ2 の関係を満たすし、管内に蒸気を供給して形状を円筒形に復元されることにより、ループ状折返し部の折り曲げ角度が急激となることがないので、割れ等が発生することがなく、しかも、変形状態での曲げ剛性が小さくてドラム上への巻き付けや既設管路内への導入を容易に行うことができ、更に、蒸気の通路を十分に確保することができるので均一かつ十分な加熱を行って均一な円筒管への形状の復元を行うことができる。
【００１９】
（削除）
【００２０】
（削除）
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明のライニング用管の一例を示す斜視図である。
【００２２】
図１に示すように、このライニング用管１は、熱可塑性樹脂からなり、形状記憶温度にて円筒管に形状回復する性能が付与された状態にて、外周に軸方向に沿って凹部１１を有し、断面外径面積が減少し、かつ、その断面形状が３個のループ状折返し部を有し、それらのループ状折返し部が非対称形に配列し、全体が略Ｊ字状をなすある程度の高さを有する偏平状態に変形されているものである。
【００２３】
すなわち、このライニング用管１の断面形状は、軸方向に沿う一側部より、その直径方向の対向部よりも１／４程度ずれた部分に向けて内接するまで軸方向に沿ってループ状に押し潰されて第１のループ状折返し部１２が形成されるとともに、両側部に軸方向に沿う第２のループ状折返し部１３及び第３のループ状折返し部１４が形成され、更に、一側部の第２のループ状折返し部１３と他端部の第３のループ状折返し部１４が上下方向及び左右方向に重ならないように、全体が圧縮変形されてある程度の高さを有する偏平状態とされている。
【００２４】
従って、図６に示すような従来の２重袋状に曲げた上下対称のパイプライナーＰに比べて、このライニング用管１の各ループ状折返し部１２，１３，１４の折り曲げ角度を急激とならないように大きくとり、しかも、幅は若干大きくなるもののその高さを低くした、より偏平な折り畳み状態となすことができる。折り畳み状態における曲げ剛性は高さの方が効く（幅は１乗、高さは３乗で効く）ため、このライニング用管１の曲げ剛性は小さくなっている。
【００２５】
このライニング用管１は、例えば、既設管内に敷設した後、ライニング用管１内に蒸気を連続的に供給して、円筒管に形状を復元させ、その円筒管内に内圧をかけて膨張させるようにして既設管路内面に密着して固定するようなライニング材として用いられる。
【００２６】
ライニング用管１の製造方法としては、図２に示すように、例えば、熱可塑性エラストマーを配合した硬質塩化ビニル樹脂を原料として用いて、押出機２１にて円筒管１０を押出成形し（金型設定温度１８０℃）、その円筒管を冷却水槽２２を通過させて冷却し、変形装置２３にて、その形状記憶温度７０℃にて軸方向に沿う一側部よりその直径方向の対向部よりも１／４程度ずれた部分に向けて内接するまで軸方向に沿ってループ状に押し潰して第１のループ状折返し部１２を形成するとともに、両側部に軸方向に沿う第２のループ状折返し部１３及び第３のループ状折返し部１４を形成する。更に一側部の第１のループ状折返し部１３と他端部の第３のループ状折返し部１４を上下方向及び左右方向に重ならないように全体を圧縮変形して、ある程度の高さを有する偏平状態のライニング用管１を成形する。このライニング用管１を、引張装置２４にて引っ張り、トラバース部２５を経由して、ドラム２６上に巻き取る方法等が採用される。
【００２７】
ライニング用管１のドラム２６への巻付け状態は、図３にも示すように、接触面積が大きくなる方を内側に向けるようにして巻き付ける方が安定して巻き付けることができるので好ましい。
【００２８】
このライニング用管１は、その断面形状が複数のループ状折返し部を有し、それらのループ状折返し部が非対称形に配列するように変形されていることにより、各ループ状折返し部１２，１３，１４の折り曲げ角度が急激となることがないので割れ等が発生することがなく、又、曲げ剛性が小さくてドラム２６上への巻き付けを容易に行うことができる。
【００２９】
次に、上記のライニング用管１を用いた既設管路の更生方法の一例を図４及び図５を参照して説明する。まず、最初の工程において、図４に示すように、発進側マンホールＱ１の地上に、圧縮変形したライニング用管１を巻き付けたドラム２６を配設する。
【００３０】
ドラム２６より引き出したライニング用管１の先端に先端具３を固定し、先端具３にワイヤーを連結し、発進側マンホールＱ１から、ガイド５、既設管路６、ガイド５′、進行方向側マンホールＱ２を経て、その地上に配設したウインチ４にて牽引するようにして、既設管路６内にライニング用管１を敷設する。
【００３１】
次に、図５に示すように、この状態にて、蒸気発生・加圧装置７より、ライニング用管１内に蒸気を供給して、もとの円筒管の形状記憶温度である７０℃に加熱する。これにより、ライニング用管１を円筒管１０に加熱復元する。この際に、ライニング用管１は、各ループ状折返し部１２，１３，１４の折り曲げ角度が急激となっていないので、蒸気の通路を十分に確保することができる。
【００３２】
最後に、蒸気発生・加圧装置７より円筒管１０内に圧縮空気を送って内部より加圧膨張させて、既設管路６の内面に密着させ、この加圧状態にて冷却固定して既設管路６の内面のライニングを終了する。
【００３３】
（実施例）以下、本発明を実施例により説明する。
実施例
硬質塩化ビニル樹脂１００重量部に、熱可塑性エラストマー（ＮＢＲ）１５重量部を配合した熱可塑性樹脂組成物を用いて、図２を参照して説明した製造工程により、押出機２１より円筒管（外径２５０ｍｍ、肉厚１０ｍｍ）１０を押し出し（金型の設定温度１８０℃）、その円筒管１０を冷却水槽２２中にて冷却し、変形装置２３にて、樹脂温度７０℃にて図１に示すように断面形状が非対称形をなすように変形したライニング用管１を得て、ドラム２６上に巻き付けた。
【００３４】
このライニング用管１の偏平状態は、第１のループ状折返し部の頂部の曲率半径ｒ1 ＝４４ｍｍ、第２のループ状折返し部の頂部の曲率半径ｒ2 ＝４８ｍｍ、第３のループ状折返し部１２の頂部の曲率半径ｒ3 ＝５０ｍｍ、一端部のループ状折返し部の偏平方向に直交する方向の最大高さｈ1 ＝３６．２ｍｍ、他端部のループ状折返し部の偏平方向に直交する方向の最大高さｈ2 ＝４１．２ｍｍ、肉厚ｄ＝１０ｍｍ、全体の高さＨ＝６２．５ｍｍ、幅Ｗ＝２１５ｍｍであった。
【００３５】
このライニング用管１は、ドラム２６として、内胴外径が１．４ｍのもの用いて巻き始めることができ、可能最大巻き取り長さは２８０ｍであった。尚、このライニング用管１を形状記憶温度にて形状回復した円筒管の外径は２５０ｍｍであった。
【００３６】
従って、このライニング用管１は、１／６Ｒ（＝４１．７ｍｍ）≦ｒ1 （＝４４ｍｍ），ｒ2 （＝４８ｍｍ），ｒ3 （＝５０ｍｍ）≦１／３Ｒ（８３．３ｍｍ）の関係を満たしており、又、Ｈ（＝６２．５ｍｍ）＜ｈ1 （＝３６．２ｍｍ）＋ｈ2 （＝４１．２ｍｍ）の関係を満たしている。
【００３７】
比較例
実施例と同様の熱可塑性樹脂組成物を用いて、実施例に準じた温度条件にて、図６に示すような断面形状が上下方向が対称形をなすライニング用管Ｐを得て、ドラム上に巻き付けた。このライニング用管Ｐの図６に示す偏平状態は、第１のループ状折返し部の頂部の曲率半径ｒ1 ′＝２２ｍｍ、第２のループ状折返し部の頂部の曲率半径ｒ2 ′＝２２ｍｍ、第３のループ状折返し部の頂部の曲率半径ｒ3 ′＝２０ｍｍ、高さＨ′＝１００ｍｍ、幅ｗ＝１７０ｍｍであった。又、ドラムとして、内胴外径が１．６ｍのものを用いてしか巻き始めることができず、可能最大巻き取り長さも２１５ｍであった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のライニング用管は、上記の如き構成とされているので、変形状態での曲げ歪みを最小限に抑えることができて、割れ等が発生することがなく、ドラムへの巻き取りや、施工の際のマンホールから既設管路内への導入を容易に行うことができ、形状を復元させる際の蒸気の通路を十分確保して、均一かつ十分な加熱を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のライニング用管の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すライニング用管の製造工程の一例を示す模式図である。
【図３】図１に示すライニング用管のドラム上への巻付け状態を示す一部断面図である。
【図４】図１に示すライニング用管を用いた既設管路の更生方法の一例の前半の工程を説明する断面図である。
【図５】図１に示すライニング用管を用いた既設管路の更生方法の一例の後半の工程を説明する断面図である。
【図６】従来のライニング用管の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ライニング用管
１１  凹部
１２  第１のループ状折返し部
１３  第２のループ状折返し部
１４  第４のループ状折返し部
【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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