(57)【要約】パイプライニング法で利用可能なパイプラインを強化するための管状ライニング材料であって、パイプラインの内面に配置された接着剤を有する前記管状ライニング材料は、パイプラインに挿入され、該管状ライニング材料が流体圧力の下で反転されるとパイプライン内で進行し、それにより該管状ライニング材料は、接着剤がパイプラインと管状ライニング材料の間に入れられた状態で該パイプラインの内面に施され、前記管状ライニング材料は、不浸透性材料からなり、その内側には内強化管外被が設けられた外層を備え、該外層では前記内強化管外被は、少なくとも２枚の高引張り強さ及び／又は高弾性率繊維のシートからなり、前記シートは少なくとも２箇所でオーバーラップし、前記オーバーラップ部が該内管外被の長手方向に延びている。
2006513885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプライニング法で利用可能なパイプラインを強化するための管状ライニング材料であって、パイプラインの内面に配置された接着剤を有する前記管状ライニング材料は、パイプラインに挿入され、該管状ライニング材料が流体圧力の下で反転されつつパイプライン内で進行し、それにより該管状ライニング材料は、接着剤がパイプラインと管状ライニング材料の間に入れられた状態で該パイプラインの内面に施される管状ライニング材料であって、前記管状ライニング材料は、不浸透性材料からなる外層を備え、その内側には内強化管外被が設けられた内層を備え、該内層では前記内強化管外被は、少なくとも２枚の高引張り強さ及び／又は高弾性率繊維のシートからなり、前記シートは少なくとも２箇所でオーバーラップし、前記オーバーラップ部が該内管外被の長手方向に延びている、管状ライニング材料。
【請求項２】
前記オーバーラップ部は正反対に対向する場所に位置している請求項１に記載の管状ライニング材料。
【請求項３】
少なくとも２枚の高引張り強さ及び／又は高弾性率材料のシートは少なくとも５ｃｍだけオーバーラップする請求項１あるいは請求項２に記載の管状ライニング材料。
【請求項４】
前記高引張り強さ及び／又は高弾性率材料の前記強化シートは、２×０．１０ＤＮと２×０．３０ＤＮの間でオーバーラップする請求項１あるいは請求項２に記載の管状ライニング材料。
【請求項５】
前記管状ライニング材料は、不通気性外層と前記内強化管外被との間に可撓性管外被をさらに備えている請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項６】
前記管状ライニング材料は、前記内強化管外被上に可撓性管外被をさらに備えている請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項７】
前記管状ライニング材料は、前記不通気性外層と前記内強化管外被との間に第１可撓性管外被と、前記内強化管外被上に第２可撓性管外被をさらに備えている請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項８】
前記可撓性管外被は、不織布フェルト、不織マット又はフリースあるいは織られ、編組されあるいは編まれた織物組織あるいは連続気泡フォームのような可撓性で多孔質の吸収層から構成される請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項９】
前記外層の不通気性材料は弾性あるいは可撓性の天然又は合成材料からなる請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１０】
前記不通気性材料は、天然ゴム及び合成ゴム、ポリエステル弾性ポリマー、ポリオレフィンポリマー、ポリオレフィンコポリマー、ポリウレタンポリマーあるいはそれらの混合物からなる群から選択される請求項９に記載の管状ライニング材料。
【請求項１１】
前記外層は不通気性及び／又は防水性である請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１２】
前記外層は、０．２〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの範囲の厚さがある請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１３】
前記内強化管外被と任意の可撓性管外被は、硬化又は乾燥後に硬質複合材料を作る接着剤で含浸される請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１４】
前記接着剤は、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ化合物、アクリル酸樹脂、イソシアネート、コンクリート又は水ガラスなどのヒートセット又は常温硬化材料からなる群から選択される樹脂あるいは接着剤からなる請求項１３に記載の管状ライニング材料。
【請求項１５】
前記接着剤は、硬化又は乾燥後に高強度及び高弾性率の強化シートのオーバーラップ端部を接合する請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１６】
前記高強度及び高弾性率シートは、ガラス、パラアラミド、炭素あるいは他の高弾性率の繊維又は糸からできた不織布の又は織られた、あるいは編まれた組織又はマットからなる請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１７】
前記繊維又は糸は、Ｅ、Ｅ−ＣＲ及び／又は無硼素ガラスのようなガラスの連続マルチフィラメントから構成されている請求項１６に記載の管状ライニング材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水、ガス、あるいは、その他の流体のパイプラインのためのライニング材料であって、強固な内側パイプを形成しうるパイプライン用ライニング材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特に地下パイプラインのパイプ交換作業は、多くのコストや困難さが伴うため、地下に構築され埋設されていて、損傷を受け、又は老朽化したパイプラインの修理や強化のために、管状ライニング材料が長年にわたり使用されている。初期に開発されたパイプライニング法、例えば、米国特許第３，１３２，０６２号や３，４９４，８１３号に開示されたパイプライニング法は、どちらかというと原始的であり、実際のパイプライニング作業において多くの欠点があった。このため、パイプライニング法とその方法で使用されるライニング材料の双方で種々の改良がなされてきた。
幾つかの改良ライニング法が例えば、米国特許第４，３６８，０９１号、第４，３３４，９４３号、第４，３５０，５４８号に提案されており、米国特許第４，４２７，４８０号及び第４，３３４，９４３号は、パイプライニング用として極めて優れている法であるとして注目されている。これらの方法によれば、管内面に接着剤が施された管状ライニング材料が裏返し（反転）状態になりつつパイプラインに挿入され、進行し、それによりライニング材料が接着剤によってパイプラインの内面に接着される。
一般に、パイプライン用ライニング材料にはパイプラインの内面に気密膜あるいはコーティングが好適に設けられており、ライニング材料に防水性及び／又は不通気性を付与している。
【０００３】
種々の管状ライニング材料がパイプ又はパイプラインのライニング替えに使用されている。通常、管状ライニング材料はフェルト及び／又は繊維及び／又は他の多孔質、可撓性あるいは発泡材料から作られ、その上に防水性及び／又は不通気性膜又はコーティングが施されている。
管状ライニング材料の使用は、高圧流体を輸送するためのパイプライン、例えばガス管（実際の使用に際して６４ｋｇ／ｃｍ２の使用圧まで）、水道水パイプライン（実際の使用に際して１８ｋｇ／ｃｍ２の使用圧まで）などを強化する目的に望ましい。
【０００４】
水道水用パイプラインの場合、３０ｋｇ／ｃｍ２程度の耐圧性を元々有するが、時間の経過と共に徐々に劣化して、その耐圧性が最終的に数ｋｇ／ｃｍ２にまで低下する水道等級のパイプラインが多く使用される。水道水パイプラインを含むそのようなパイプラインには、耐圧性の他、外的衝撃又は負荷、又は地震によっても生じる亀裂又は破壊等からの強力な耐性が望ましい。高圧流体用のパイプラインの場合、パイプラインの破壊により生じる損傷は重大である。従って、そのようなパイプラインに使用される管状ライニング材料は、パイプラインが老朽化したり、又は破損しても破壊されず、パイプラインの代わりとなることが要求される。同様に、該パイプラインが老朽化し、かなり亀裂が入るか破壊されても、管状ライニング材料だけは、高圧流体の通路の機能を単独で好適に維持される必要がある。そのような場合、管状ライニング材料は単独で輸送流体の圧力に耐える必要があり、そのため特に、パイプラインの直径が大きい場合、ライニング材料に対する要求が厳しくなる。例えば地震などにより生じた強力な外力によりパイプラインに亀裂が入れば、管ライニングは、それ自体破壊されないで、高圧流体用の通路の機能を維持するために損傷パイプラインから剥がれ得るべきである。
【０００５】
この明細書で使用される用語「構造的抵抗性」は、管状ライニング材料の特殊な機械的特性を意味する。言い換えれば、用語「構造的抵抗性」は、パイプラインに亀裂が入るか壊れた場合に、管状ライニング材料だけを使用して高圧流体の通路の機能を示す外部負荷吸収特性と、内部圧力耐性の組み合わせを意味するためにここでは使用される。管状ライニング材料に構造的抵抗性を与えるために、管状ライニング材料は長手方向と横方向に十分高い引っ張り強さと、管状ライニング材料がパイプラインとライニング材料との間の結合の喪失による外部負荷及び／又は、剪断破壊力の前に壊れてはならない程度まで十分な抵抗を保持する必要がある。パイプラインが軟質地盤あるいは埋め立て地に埋設された場合、パイプラインは地盤沈下あるいは地震のために亀裂が入るか、あるいは壊れることもある。パイプラインに亀裂が入ったり、あるいは壊れたりしても、構造的抵抗性を保持する管状ライニング材料は、固化した接着剤の剪断破壊によって損傷パイプラインから離れことができ、高圧流体の通路として機能することができる。従って、このライニング材料の構造的抵抗性は、（非常に）高い内部使用圧力耐性の他に、修繕されたパイプラインは、外部負荷により発生しうる箇所、及び／又は軟質地盤あるいは埋め立て地、及び／又は地震が起こりうる地域に埋設されるので最も重要な特性の１つである。しかし、先行技術の管状ライニング材料では、そのような構造的抵抗性には考慮がなされていなかった。
【０００６】
管状ライニング材料はパイプラインの内面に反転（evagination）により施されるため、管状ライニング材料に可撓性があり、反転作業に高流体圧を必要としないことが重要である。一般に、管状ライニング材料の厚さが増すになるにつれ、反転作業がより困難になる。従って、硬化管状ライニング材料には構造的抵抗性に加え、硬化前に良好な可撓性も必要とされる。
米国特許第５，１８６，９８７号は、可撓性管膜と、該管膜の外面を被覆するシートと、該シートの外面を被覆するはがすことが可能な第２の膜とからなるライニング材料を開示している。このシートは、液体熱硬化性樹脂で含浸された高靭性の厚い繊維及び繊維マットとからなり、十分な長さと処理されるパイプラインの内周長より長い幅の高靭性シートにより織物繊維強化複合材料を形成する。単一の高靭性シートの横方向両端部が互いに摺動可能にオーバーラップされて管膜の周りに管を形成し、該管の外周長がパイプラインの内周長より短い。
パイプラインに挿入されたライニング材料が膨張されライニング材料がパイプライニングの内面に一様に密着されると、ライニングのオーバーラップ部が互いに滑り、ライニング材料の周囲長が延びてライニング材料はパイプラインに密着する。
しかし、ライニング材料の周囲長の延びが制限されており、又、オーバーラップ部のライニング材料の摩擦抵抗を克服するために、かなり強力な圧力が要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、パイプラインの内面に一様に施すことができ、それによって強い複合材料を形成することができる、新しいタイプのパイプライン用ライニング材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を克服するため、本発明はパイプラインニング法に利用可能なパイプラインを強化するための管状ライニング材料を提供する。内面に接着剤が配されたこの管状ライニング材料はパイプラインに挿入され、管状ライニング材料が流体圧力下で反転されつつパイプライン内で進行し、それにより接着剤がパイプラインと管状ライニング材料との間に介在した状態で、管状ライニング材料がパイプラインの内面に施工される。前記材料にはその内側に強化内管外被が設けられており、該強化内管外被は、少なくとも２枚の高強度及び高弾性繊維のシートからなり、該シートは少なくとも２箇所でオーバーラップし、前記オーバーラップ部は該内管外被の長手方向に延びている。
パイプラインを強化するための該提供管状ライニング材料は、良好な接着剤吸収力を有し、反転を容易にするために硬化前は可撓性を大きく残したままであり、主パイプに嵌合するための良好な周囲伸縮性を有している。
【０００９】
接着剤の硬化後、管状ライニング材料は堅固になり、形状は安定し、その構造的抵抗性及び耐圧性は、たとえ、パイプライン又はその接合部に亀裂が入るか壊れても、また管状ライニング材料に使用されている接着剤の結合力より強い外力でパイプラインあるいはその接合部から剥がされても通路の機能を有するように、それ自体で維持するのに十分である。
本発明に係るライニング材料の他の１つの利点は、周囲膨張がオーバーラップ部のスリップに必要なだけの低圧で良いことである。
少なくとも２つのオーバーラップ部があると、膨張が別個に２カ所で起こり、管ライニングを幾分小さな初めの周囲サイズで設計できるため、膨張度を大きく高める。従って、ライニング替え時のしわ形成リスクが最小になるか回避される。
【００１０】
さらに、好ましい実施形態によって、もし直径の膨張の後でもオーバーラップ部が平坦化された管状ライニング材料の２つの対向端部両端に延びていれば、元の平坦化折り畳み部が二重層オーバーラップ部領域に留まる。
この実施形態の１つの利点は、平坦化された管状ライニング材料の２つの対向端部両端に延びている２つのオーバーラップ部が、含浸や硬化後、複合材料の最適な均一抵抗に加え、むしろ低いレベルでライニング材料の全体の厚さ、可撓性及び重さを保持させることである。この特性は樹脂の大きな節約につながり、このライニング材料を競争により強くし、処理が容易になる。
平坦化折り畳み部を被覆しているその二重層強化領域のおかげで、高強度／高弾性率織物材料にかかる物理的折り畳みのマイナスの効果が克服され、管ライニングは、折り畳みや、剪断を受け易い強化繊維又は糸を複合材料組織に使用するにもかかわらず、その全周囲にその構造性能を残している。
【００１１】
実際、米国特許第５，１８６，９８７号に開示されたような１箇所のオーバーラップ部を備えたライニング材料は、高強度／高弾性率織物がライニング材料に使用されている場合でも非常に高い圧力には耐えられないことが分かった。
しかし、驚くべきことに、２つの正反対に対向した高強度で高弾性率の織物又はマットのオーバーラップ部を有するライニング材料が、１箇所のオーバーラップ部だけを有する比較ライニング材料より高い耐圧性を有するのである。
この驚くべき効果は、ライニング材料が製造時に折り畳まれた後、平坦化状態で保管され、輸送されることによるものと思われる。ライニング材料がパイプラインに導入され、パイプラインの内面に施された場合にのみ、該ライニング材料がその丸い形状に戻る。強化内管外被に使用される高引張り強さ及び高弾性率繊維は、ライニング材料が平坦化されると壊れる傾向があることが分かった。強化内管外被は、ライニング材料が折り畳まれた箇所で長手方向にオーバーラップする少なくとも２枚の高引張り強さと高弾性率繊維又は糸のシート又はマットから構成されており、損なわれていない繊維数を劇的に増やし、従って、硬化ライニング材料の構造強度と耐圧性が増す。
【００１２】
例えば、破裂試験が自由な１．２０ｍの長さでＤＮ４００ｍｍ含浸及び硬化ライニングについて行われた。このライニング６．２５ｍｍ厚さのポリエステル被覆フェルトと横折り畳み端部外部で単一のオーバーラップ領域を備えた流路を作るように造形された１５００ｇ／ｍ２（縦糸５００ｇ／ｍ２、横糸１０００ｇ／ｍ２）の平坦な強化Ｅ−ＣＲガラス繊維で構成された。短期破裂圧は１６バールで、長期使用圧が＋／−５．３バール（長期抵抗＝１／２短期抵抗、及び安全率＝１．５）を可能にした。
同じ設計であるが、ガラス材料流路が、２枚の別個のガラス繊維により１６０ｍｍの折り畳み端部領域をまたいでオーバーラップさせたものでは、短期破裂圧が３７．５バールであり、長期使用圧が１２．５バールを可能にした。
高引張り強さと高弾性率材料の織物又はマットの少なくとも２枚のシートは各々少なくとも５ｃｍだけオーバーラップするのが好ましい。
特に、「ＤＮ」が３２０ｍｍより大きい場合、その高引張り強さと高弾性率材料の織物又はマットの少なくとも２枚のシートは、各々約２×０．１０ＤＮ（呼称直径）から約２×０．３０ＤＮまでオーバーラップするのが好ましく、パイプライン直径に比べて該ライナーのサイズは、各々約２×０．２０ＤＮが最も好ましい。当業者は、実施時にその所望の使用圧と、シート又はマットの種類と品質と、所定の管ライニング膨張によって、修繕すべきパイプラインの直径によるオーバーラップの最適値を決定することができよう。
【００１３】
他の好ましい実施形態によれば、管状ライニング材料は、不通気性外層と内強化管外被との間に可撓性管外被を、又は該内強化管外被上の可撓性管外被か、あるいは不通気性外層と内強化管外被との間に第１可撓性管外被を、及び該内強化管外被上に第２可撓性管外被を含むように構成されている。
この可撓性管外被は、好ましくは、不織ウェブ又はフェルト、編まれた層又は弾性織布のような幾分伸縮可能な織物組織から構成されている。
特に、可撓性管外被は、織物不織フェルト、不織マット又はフリース又は織られ、編組されるか編まれた織物組織又は連続気泡フォームのような可撓性多孔質及び吸収層から構成されている。
外層の不通気性材料は、好ましくは、天然ゴム又は合成ゴム、ポリエステル弾性ポリマー、ポリオレフィンポリマー、ポリオレフィンコポリマー、ポリウレタンポリマーあるいはそれらの混合物からなる群の中から選択されるゴム状弾性又は可撓性の天然材料あるいは合成材料から構成されている。好ましいことには、これらの材料は「食品向け認可」材料である。
【００１４】
ライニング材料の目的によるが、外層は不通気性及び／又は防水性である。
一般に、この外層は０．２〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの範囲の厚さがある。
内強化管外被及び任意の可撓性管外被は、硬化あるいは乾燥後に硬質複合材となる接着剤で好適に含浸される。
接着剤は、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ化合物、アクリル酸樹脂、イソシアネート、コンクリート又は水ガラスあるいはそれらの混合物などのヒートセット型又は常温硬化材料からなる群から選択される樹脂又は接着剤から構成することができる。
該接着剤は硬化あるいは乾燥後に高強度及び高弾性率強化シートのオーバーラップ端部を接合する。
【００１５】
好ましい実施形態によれば、少なくとも２枚の高引張り強さ及び高弾性率材料のシートが、織られ、編組されあるいは編まれた組織又はマット、あるいはガラス、パラアラミド、炭素又は他の高弾性率の繊維又は糸から作られた不織シートから構成される。
好ましくは、高強度及び高弾性率材料が管ライニング製造プロセス時に折り畳み作業による強度の損失をある程度克服するために選択される。個々の断面が最大１７ミクロンの「Ｅ」又は「Ｅ−ＣＲ」ガラス繊維及び「Ｅ」又は「Ｅ−ＣＲ」ガラスフィラメントとエポキシ樹脂相溶性用選択サイジング剤がこの用途のためによく適している。Kevlar（登録商標）Twaron（登録商標）又はTechnora（登録商標）の商標で販売されているパラアラミド繊維やフィラメント、あるいは炭素繊維やフィラメントを使用することができよう。
本発明の他の目的、特徴及び利点は以下の説明からさらに十分に明らかになるだろう。
本発明は、添付図面を参照した以下の説明からさらに理解することができる。
【実施態様】
【００１６】
図１は反転（裏返し）前の、パイプラインをライニング替えするために使用されるべく製造された可撓性多層構造からなる構造ライニング材料の断面図を示している。このライニング材料は、硬化可能な樹脂又は接着剤による含浸後、反転そして修繕されるパイプライン内部での硬化後、パイプラインを構造強化するように設計されている。
外層１は、可撓性のある多孔質吸収基体１ｂの外面に施された不通気性コーティング材料１ａから作られている。この可撓性で多孔質の吸収基体１ｂは、連続フィラメント又はステープルファイバーを備えたフェルト、マット、スパンボンド又はウェブなどの不織布組織から最も普通に作られている。ある場合には、該基体は織られるか、編組されるか、編まれた組織でもよく、あるいは連続気泡フォームのような他の種類の可撓性で多孔質の吸収剤材料でもよい。繊維材料が多孔質の吸収層に使用される場合、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル、ガラス、レーヨン、アラミド又は合成又は最も一般的なポリエステルのような人造繊維又はフィラメントが使用される。ある場合には、亜麻、大麻、ジュート、ケナフあるいはラミーのような特に植物源からの天然繊維も使用することができる。可撓性で多孔質層１の構造と厚さは、含浸に使用される樹脂又は接着剤の機械的特性（Ｅ弾性率）に関係して総複合材料ライニングの構造強化を確実にするために、ＡＳＴＭ  Ｆ．１２１６のような国際規格に関して特定の要件に従って設計されている。
【００１７】
例えば、１．５ｍ水柱にかけられ、楕円減面率が２％でＤＮ＝５００ｍｍで、及び短期Ｅ弾性率＝３５００Ｍｐａの複合ライニング材料で再生される下地増加率Ｋ＝７．０と、安全率Ｎ＝１．５を考慮した一部劣化したパイプは最小５ｍｍの層を必要としている。
この可撓性で多孔質の吸収基体１は、１層か、同一あるいは異なった材料の数層から作ることができる。
可撓性で多孔質の吸収基体内部に、２枚の高強度で高弾性率材料のシート２と３が内部流路を形成するために両端部が自由オーバーラップ部を備えて配置され折り畳まれている。この２つのオーバーラップ部は互いに対向して配置され、ライニング材料の長さに沿って二重の材料層を作っている。この二重層はライニング４ａ−ａ’と４ｂ−ｂ’の平坦化端部をカバーするように配置されている。
【００１８】
２枚の高強度で高弾性率材料のシート２と３は、ステープルファイバー、連続フィラメント又は糸を使用する不織布あるいは織物の編組又は編物組織から作ることができる。織物あるいは縦糸及び横糸編物のような組織は、縦及び横の糸あるいはフィラメントが相互に直交している場合に好適に使用される。構造ライニング材料の耐内圧性に関する限り、この装置は最大強化効果を得ることができる。実際、連続で高強度、高弾性率のマルチフィラメント糸は、縦糸がライニング材料の長手方向にあり、横糸が横方向にある場合、シート２，３に使用される。このシート２，３の構造は、縦方向に比べて横方向に２倍高い引張り破断強さに達するように設計される。従って、最終構造ライニング材料の最適破裂圧がこれによって確保される。
【００１９】
シート２，３は、炭素、パラアラミド、高性能ポリエチレン（ＨＰＰＥ）のような高強度で高弾性材料から作られ、経済的理由から好ましくはガラスから作られている。
シート２，３にガラスが使用される場合、ライニング製造プロセス時、及び保管時に長期性能があり、強度の損失を最小にするため、化学的及び機械的に最も耐性のあるグレードが選択される。この点、Ｅガラス又は好ましくはＥ−ＣＲガラス、無硼素グレードが好適に選択される。
シート２，３は通常、同じ種類の繊維又は糸から製造されるが、別の材料が組み合わされても良い。
シート２，３のオーバーラップ位置及び幅は通常両側で等しいが、違っていてもよい。
【００２０】
図２は反転前の構造ライニング材料の好ましい実施形態の断面図を示す。
他の可撓性で多孔質の吸収材料５である管層は、シート２，３から成る流路内に挿入される。
そのような層は通常多孔質の吸収基体１ｂに類似している。しかし、その層は、主パイプでの実施中のぬれに対しヒートセット樹脂又は接着剤を保護することができる防水及び／又は不通気性層とすることもできる。
【００２１】
図３は反転後の構造ライニング材料の断面図である。
反転後、層１は、修繕パイプに搬送される流体と接触する防水被覆面１ａをライニング材料の内側としている。
ヒートセット樹脂又は接着剤の硬化後、層１ｂは、その設計厚さとＥ弾性率により主にライニング材料の構造強化に寄与する。
高強度と高弾性率織物材料２，３の２枚のシートが今や内管１の周囲にあり、その端部でなおオーバーラップされ、前に折り畳まれていた部位４ａ−ａ’及び４ｂ−ｂ’を強化する。ヒートセット樹脂又は接着剤が、蒸気、熱空気、湯又はＵＶ光による硬化後、２つのオーバーラップ部位間の堅固な接合部を呈し、強化された耐圧性の複合材料管を作る。
【００２２】
高強度と高弾性率強化シート２，３のおかげで、硬化ライニングは高内圧に耐え、そのような状態でそのサイズと形状を維持することができる。
先行技術の硬化した所定位置ライニングと違い、この特定の高弾性率構造構成によりライニング材料が修繕パイプラインに高精度に嵌合でき、複合材料ライニングそれ自体の内部で圧力も抑えられる。
これら特定の特性のおかげで、過敏で損傷のある主パイプはそのような再ライニング後に圧力に対して保護される。
例えば、米国特許第４，３３４，９４３号に開示された全ての適切なパイプライニング法に係るパイプラインの内面に、この発明の管状ライニング材料を使用する際に、管状ライニング材料は、パイプラインの内面に多孔質な可撓性層に保持される十分な量の接着剤が含浸され、管状ライニング材料の別の強化シートとの一体接合を確保し、該パイプラインの内面にそれを接合する。不飽和ポリエステル、ビニルエステルのような種々の接着剤を使用できるが、エポキシタイプの接着剤が好ましい。エポキシタイプの接着剤が使用される場合には、芳香族又は脂肪族ポリアミンを硬化剤として選択することができる。
【００２３】
本発明の管状ライニング材料の構成を、使用圧力１５バール、６メートル水柱の下で使用され、そして４００ｍｍの呼称直径を有する導管用の管状ライニング材料に関して特定実施例によってより詳細にここで説明する。
不通気性管外被は、１ｍｍの不通気性層のポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）で被覆された７ｍｍ厚さの不織ポリエステルフェルト１４００ｇ／ｍ２で製造される。１１５９ｍｍの幅で切断した後、被覆フェルトがホースを実現するために造形され接合され、内部に７８８ｍｍ幅で、各々が１５００ｇ／ｍ２の２枚のガラス織物の層が折り畳まれ、その２つの端部が平坦化ライニング折り畳み間に最小幅全長が８０ｍｍでオーバーラップした状態で内管を作る。
【００２４】
ガラス織物は、耐磨耗、エポキシ相溶性サイズ剤で処理された１００％連続マルチフィラメント無硼素糸から作られる。
それから、ライニング材料は脂肪族ポリアミン硬化剤を含有する１０．３５ｋｇ／ｍ２のエポキシ樹脂で含浸される。
是正すべきパイプ内で圧縮空気により反転後、８５℃ないし９０℃の温度で５時間、反転したライニングの内被覆面に接触して蒸気が循環される。樹脂を完全に硬化した後、空気圧が３０℃以下の冷却まで維持される。この時ライニングは３８バール（短期）破裂圧と、６メートル地下水面に相当する外部負荷を呈することができる。
本発明の多数の明らかに広範囲で異なった実施形態が本発明の精神や範囲から逸脱することなく実施することができるので、本発明は添付特許請求の範囲に規定される場合を除いてその特定の実施形態に制約されないと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】反転前の構造的ライニング材料の断面図を示す。
【図２】反転前の構造的ライニング材料の好ましい実施形態の断面図を示す。
【図３】反転後の構造的ライニング材料の断面図を示す。
【図１】
2006513885.tif 000003
【図２】
2006513885.tif 000004
【図３】
2006513885.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月5日(2005.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプライニング法で利用可能なパイプラインを強化するための管状ライニング材料であって、パイプラインの内面に配置された接着剤を有する前記管状ライニング材料は、パイプラインに挿入され、該管状ライニング材料が流体圧力の下で反転されつつパイプライン内で進行し、それにより該管状ライニング材料は、接着剤がパイプラインと管状ライニング材料の間に入れられた状態で該パイプラインの内面に施される管状ライニング材料であって、前記管状ライニング材料は、不浸透性材料からなる外層を備え、その内側には内強化管外被が設けられた内層を備え、該内層では前記内強化管外被は、少なくとも２枚の高引張り強さ及び／又は高弾性率繊維のシートからなり、前記シートは両端が自由な状態で少なくとも２箇所でオーバーラップし、前記オーバーラップ部に関わる縁が該内管外被の長手方向に延びており、及び前記オーバーラップ部は、環状ライニング材料の折りたたみ位置に対向的に配置されている、管状ライニング材料。
【請求項２】
少なくとも２枚の高引張り強さ及び／又は高弾性率材料のシートは少なくとも５ｃｍだけオーバーラップする請求項１に記載の管状ライニング材料。
【請求項３】
前記高引張り強さ及び／又は高弾性率材料の前記強化シートは、２×０．１０ＤＮと２×０．３０ＤＮの間でオーバーラップする請求項１あるいは請求項２に記載の管状ライニング材料。
【請求項４】
前記管状ライニング材料は、不通気性外層と前記内強化管外被との間に可撓性管外被をさらに備えている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項５】
前記管状ライニング材料は、前記内強化管外被上に可撓性管外被をさらに備えている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項６】
前記管状ライニング材料は、前記不通気性外層と前記内強化管外被との間に第１可撓性管外被と、前記内強化管外被上に第２可撓性管外被をさらに備えている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項７】
前記可撓性管外被は、不織布フェルト、不織マット又はフリースあるいは織られ、編組されあるいは編まれた織物組織あるいは連続気泡フォームのような可撓性で多孔質の吸収層から構成される請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項８】
前記外層の不通気性材料は弾性あるいは可撓性の天然又は合成材料からなる請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項９】
前記不通気性材料は、天然ゴム及び合成ゴム、ポリエステル弾性ポリマー、ポリオレフィンポリマー、ポリオレフィンコポリマー、ポリウレタンポリマーあるいはそれらの混合物からなる群から選択される請求項８に記載の管状ライニング材料。
【請求項１０】
前記外層は不通気性及び／又は防水性である請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１１】
前記外層は、０．２〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの範囲の厚さがある請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１２】
前記内強化管外被と任意の可撓性管外被は、硬化又は乾燥後に硬質複合材料を作る接着剤で含浸される請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１３】
前記接着剤は、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ化合物、アクリル酸樹脂、イソシアネート、コンクリート又は水ガラスなどのヒートセット又は常温硬化材料からなる群から選択される樹脂あるいは接着剤からなる請求項１２に記載の管状ライニング材料。
【請求項１４】
前記接着剤は、硬化又は乾燥後に高強度及び高弾性率の強化シートのオーバーラップ端部を接合する請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１５】
前記高強度及び高弾性率シートは、ガラス、パラアラミド、炭素あるいは他の高弾性率の繊維又は糸からできた不織布の又は織られた、あるいは編まれた組織又はマットからなる請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の管状ライニング材料。
【請求項１６】
前記繊維又は糸は、Ｅ、Ｅ−ＣＲ及び／又は無硼素ガラスのようなガラスの連続マルチフィラメントから構成されている請求項１５に記載の管状ライニング材料。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水、ガス、あるいは、その他の流体のパイプラインのためのライニング材料であって、強固な内側パイプを形成しうるパイプライン用ライニング材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特に地下パイプラインのパイプ交換作業は、多くのコストや困難さが伴うため、地下に構築され埋設されていて、損傷を受け、又は老朽化したパイプラインの修理や強化のために、管状ライニング材料が長年にわたり使用されている。初期に開発されたパイプライニング法、例えば、米国特許第３，１３２，０６２号や３，４９４，８１３号に開示されたパイプライニング法は、どちらかというと原始的であり、実際のパイプライニング作業において多くの欠点があった。このため、パイプライニング法とその方法で使用されるライニング材料の双方で種々の改良がなされてきた。
幾つかの改良ライニング法が例えば、米国特許第４，３６８，０９１号、第４，３３４，９４３号、第４，３５０，５４８号に提案されており、米国特許第４，４２７，４８０号及び第４，３３４，９４３号は、パイプライニング用として極めて優れている法であるとして注目されている。これらの方法によれば、管内面に接着剤が施された管状ライニング材料が裏返し（反転）状態になりつつパイプラインに挿入され、進行し、それによりライニング材料が接着剤によってパイプラインの内面に接着される。
一般に、パイプライン用ライニング材料にはパイプラインの内面に気密膜あるいはコーティングが好適に設けられており、ライニング材料に防水性及び／又は不通気性を付与している。
【０００３】
種々の管状ライニング材料がパイプ又はパイプラインのライニング替えに使用されている。通常、管状ライニング材料はフェルト及び／又は繊維及び／又は他の多孔質、可撓性あるいは発泡材料から作られ、その上に防水性及び／又は不通気性膜又はコーティングが施されている。
管状ライニング材料の使用は、高圧流体を輸送するためのパイプライン、例えばガス管（実際の使用に際して６４ｋｇ／ｃｍ２の使用圧まで）、水道水パイプライン（実際の使用に際して１８ｋｇ／ｃｍ２の使用圧まで）などを強化する目的に望ましい。
【０００４】
水道水用パイプラインの場合、３０ｋｇ／ｃｍ２程度の耐圧性を元々有するが、時間の経過と共に徐々に劣化して、その耐圧性が最終的に数ｋｇ／ｃｍ２にまで低下する水道等級のパイプラインが多く使用される。水道水パイプラインを含むそのようなパイプラインには、耐圧性の他、外的衝撃又は負荷、又は地震によっても生じる亀裂又は破壊等からの強力な耐性が望ましい。高圧流体用のパイプラインの場合、パイプラインの破壊により生じる損傷は重大である。従って、そのようなパイプラインに使用される管状ライニング材料は、パイプラインが老朽化したり、又は破損しても破壊されず、パイプラインの代わりとなることが要求される。同様に、該パイプラインが老朽化し、かなり亀裂が入るか破壊されても、管状ライニング材料だけは、高圧流体の通路の機能を単独で好適に維持される必要がある。そのような場合、管状ライニング材料は単独で輸送流体の圧力に耐える必要があり、そのため特に、パイプラインの直径が大きい場合、ライニング材料に対する要求が厳しくなる。例えば地震などにより生じた強力な外力によりパイプラインに亀裂が入れば、管ライニングは、それ自体破壊されないで、高圧流体用の通路の機能を維持するために損傷パイプラインから剥がれ得るべきである。
【０００５】
この明細書で使用される用語「構造的抵抗性」は、管状ライニング材料の特殊な機械的特性を意味する。言い換えれば、用語「構造的抵抗性」は、パイプラインに亀裂が入るか壊れた場合に、管状ライニング材料だけを使用して高圧流体の通路の機能を示す外部負荷吸収特性と、内部圧力耐性の組み合わせを意味するためにここでは使用される。管状ライニング材料に構造的抵抗性を与えるために、管状ライニング材料は長手方向と横方向に十分高い引っ張り強さと、管状ライニング材料がパイプラインとライニング材料との間の結合の喪失による外部負荷及び／又は、剪断破壊力の前に壊れてはならない程度まで十分な抵抗を保持する必要がある。パイプラインが軟質地盤あるいは埋め立て地に埋設された場合、パイプラインは地盤沈下あるいは地震のために亀裂が入るか、あるいは壊れることもある。パイプラインに亀裂が入ったり、あるいは壊れたりしても、構造的抵抗性を保持する管状ライニング材料は、固化した接着剤の剪断破壊によって損傷パイプラインから離れことができ、高圧流体の通路として機能することができる。従って、このライニング材料の構造的抵抗性は、（非常に）高い内部使用圧力耐性の他に、修繕されたパイプラインは、外部負荷により発生しうる箇所、及び／又は軟質地盤あるいは埋め立て地、及び／又は地震が起こりうる地域に埋設されるので最も重要な特性の１つである。しかし、先行技術の管状ライニング材料では、そのような構造的抵抗性には考慮がなされていなかった。
【０００６】
管状ライニング材料はパイプラインの内面に反転（evagination）により施されるため、管状ライニング材料に可撓性があり、反転作業に高流体圧を必要としないことが重要である。一般に、管状ライニング材料の厚さが増すになるにつれ、反転作業がより困難になる。従って、硬化管状ライニング材料には構造的抵抗性に加え、硬化前に良好な可撓性も必要とされる。
米国特許第５，１８６，９８７号は、可撓性管膜と、該管膜の外面を被覆するシートと、該シートの外面を被覆するはがすことが可能な第２の膜とからなるライニング材料を開示している。このシートは、液体熱硬化性樹脂で含浸された高靭性の厚い繊維及び繊維マットとからなり、十分な長さと処理されるパイプラインの内周長より長い幅の高靭性シートにより織物繊維強化複合材料を形成する。単一の高靭性シートの横方向両端部が互いに摺動可能にオーバーラップされて管膜の周りに管を形成し、該管の外周長がパイプラインの内周長より短い。
パイプラインに挿入されたライニング材料が膨張されライニング材料がパイプライニングの内面に一様に密着されると、ライニングのオーバーラップ部が互いに滑り、ライニング材料の周囲長が延びてライニング材料はパイプラインに密着する。
しかし、ライニング材料の周囲長の延びが制限されており、又、オーバーラップ部のライニング材料の摩擦抵抗を克服するために、かなり強力な圧力が要求される。
ＷＯ９１／１４８５６は、ＵＳ５，１８６，９８７に記載されたと同様の管状ライニング材料を記載しており、ここでは各層毎に一つの位置でオーバーラップする樹脂製の吸収性補強材料が備えられている。
ＤＥ４４４５１６６も又、ＵＳ５，１８６，９８７に記載されたと同様の管状ライニング材料を記載しており、ここでも各層毎に一つの位置でオーバーラップする樹脂製の吸収性補強材料が備えられている。各層のオーバーラップ部分は互いにずれている。ライニング材料を膨らますと、前記補強層は各オーバーラップ部分ですべることにより拡張される。
ＤＥ４４２７６３３も又、同様の管状ライニング材料を記載しており、ここで各層毎に一つの位置でオーバーラップする樹脂製の吸収性補強材料が備えられている。各層のオーバーラップ部分は互いにずれている。このライニング材料は、ライニング材料の周囲の一部のみを覆う二枚のオーバーラップしない補強材料製の外層を更に備えている。これら二枚の補強外層は管状ライニング材料の包囲材に対してある位置で接着されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、パイプラインの内面に一様に施すことができ、それによって強い複合材料を形成することができる、新しいタイプのパイプライン用ライニング材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を克服するため、本発明はパイプラインニング法に利用可能なパイプラインを強化するための管状ライニング材料を提供する。内面に接着剤が配されたこの管状ライニング材料はパイプラインに挿入され、管状ライニング材料が流体圧力下で反転されつつパイプライン内で進行し、それにより接着剤がパイプラインと管状ライニング材料との間に介在した状態で、管状ライニング材料がパイプラインの内面に施工される。前記材料にはその内側に強化内管外被が設けられており、該強化内管外被は、少なくとも２枚の高強度及び高弾性繊維のシートからなり、該シートは少なくとも２箇所でオーバーラップし、前記オーバーラップ部は該内管外被の長手方向に延びている。
パイプラインを強化するための該提供管状ライニング材料は、良好な接着剤吸収力を有し、反転を容易にするために硬化前は可撓性を大きく残したままであり、主パイプに嵌合するための良好な周囲伸縮性を有している。
【０００９】
接着剤の硬化後、管状ライニング材料は堅固になり、形状は安定し、その構造的抵抗性及び耐圧性は、たとえ、パイプライン又はその接合部に亀裂が入るか壊れても、また管状ライニング材料に使用されている接着剤の結合力より強い外力でパイプラインあるいはその接合部から剥がされても通路の機能を有するように、それ自体で維持するのに十分である。
本発明に係るライニング材料の他の１つの利点は、周囲膨張がオーバーラップ部のスリップに必要なだけの低圧で良いことである。
少なくとも２つのオーバーラップ部があると、膨張が別個に２カ所で起こり、管ライニングを幾分小さな初めの周囲サイズで設計できるため、膨張度を大きく高める。従って、ライニング替え時のしわ形成リスクが最小になるか回避される。
【００１０】
さらに、直径の膨張の後でもオーバーラップ部が平坦化された管状ライニング材料の２つの対向端部両端に延びているので、元の平坦化折り畳み部が二重層オーバーラップ部領域に留まる。
１つの利点は、平坦化された管状ライニング材料の２つの対向端部両端に延びている２つのオーバーラップ部が、含浸や硬化後、複合材料の最適な均一抵抗に加え、むしろ低いレベルでライニング材料の全体の厚さ、可撓性及び重さを保持させることである。この特性は樹脂の大きな節約につながり、このライニング材料を競争により強くし、処理が容易になる。
平坦化折り畳み部を被覆しているその二重層強化領域のおかげで、高強度／高弾性率織物材料にかかる物理的折り畳みのマイナスの効果が克服され、管ライニングは、折り畳みや、剪断を受け易い強化繊維又は糸を複合材料組織に使用するにもかかわらず、その全周囲にその構造性能を残している。
【００１１】
実際、米国特許第５，１８６，９８７号に開示されたような１箇所のオーバーラップ部を備えたライニング材料は、高強度／高弾性率織物がライニング材料に使用されている場合でも非常に高い圧力には耐えられないことが分かった。
しかし、驚くべきことに、２つの正反対に対向した高強度で高弾性率の織物又はマットのオーバーラップ部を有するライニング材料が、１箇所のオーバーラップ部だけを有する比較ライニング材料より高い耐圧性を有するのである。
この驚くべき効果は、ライニング材料が製造時に折り畳まれた後、平坦化状態で保管され、輸送されることによるものと思われる。ライニング材料がパイプラインに導入され、パイプラインの内面に施された場合にのみ、該ライニング材料がその丸い形状に戻る。強化内管外被に使用される高引張り強さ及び高弾性率繊維は、ライニング材料が平坦化されると壊れる傾向があることが分かった。強化内管外被は、ライニング材料が折り畳まれた箇所で長手方向にオーバーラップする少なくとも２枚の高引張り強さと高弾性率繊維又は糸のシート又はマットから構成されており、損なわれていない繊維数を劇的に増やし、従って、硬化ライニング材料の構造強度と耐圧性が増す。
【００１２】
例えば、破裂試験が自由な１．２０ｍの長さでＤＮ４００ｍｍ含浸及び硬化ライニングについて行われた。このライニング６．２５ｍｍ厚さのポリエステル被覆フェルトと横折り畳み端部外部で単一のオーバーラップ領域を備えた流路を作るように造形された１５００ｇ／ｍ２（縦糸５００ｇ／ｍ２、横糸１０００ｇ／ｍ２）の平坦な強化Ｅ−ＣＲガラス繊維で構成された。短期破裂圧は１６バールで、長期使用圧が＋／−５．３バール（長期抵抗＝１／２短期抵抗、及び安全率＝１．５）を可能にした。
同じ設計であるが、ガラス材料流路が、２枚の別個のガラス繊維により１６０ｍｍの折り畳み端部領域をまたいでオーバーラップさせたものでは、短期破裂圧が３７．５バールであり、長期使用圧が１２．５バールを可能にした。
高引張り強さと高弾性率材料の織物又はマットの少なくとも２枚のシートは各々少なくとも５ｃｍだけオーバーラップするのが好ましい。
特に、「ＤＮ」が３２０ｍｍより大きい場合、その高引張り強さと高弾性率材料の織物又はマットの少なくとも２枚のシートは、各々約２×０．１０ＤＮ（呼称直径）から約２×０．３０ＤＮまでオーバーラップするのが好ましく、パイプライン直径に比べて該ライナーのサイズは、各々約２×０．２０ＤＮが最も好ましい。当業者は、実施時にその所望の使用圧と、シート又はマットの種類と品質と、所定の管ライニング膨張によって、修繕すべきパイプラインの直径によるオーバーラップの最適値を決定することができよう。
【００１３】
他の好ましい実施形態によれば、管状ライニング材料は、不通気性外層と内強化管外被との間に可撓性管外被を、又は該内強化管外被上の可撓性管外被か、あるいは不通気性外層と内強化管外被との間に第１可撓性管外被を、及び該内強化管外被上に第２可撓性管外被を含むように構成されている。
この可撓性管外被は、好ましくは、不織ウェブ又はフェルト、編まれた層又は弾性織布のような幾分伸縮可能な織物組織から構成されている。
特に、可撓性管外被は、織物不織フェルト、不織マット又はフリース又は織られ、編組されるか編まれた織物組織又は連続気泡フォームのような可撓性多孔質及び吸収層から構成されている。
外層の不通気性材料は、好ましくは、天然ゴム又は合成ゴム、ポリエステル弾性ポリマー、ポリオレフィンポリマー、ポリオレフィンコポリマー、ポリウレタンポリマーあるいはそれらの混合物からなる群の中から選択されるゴム状弾性又は可撓性の天然材料あるいは合成材料から構成されている。好ましいことには、これらの材料は「食品向け認可」材料である。
【００１４】
ライニング材料の目的によるが、外層は不通気性及び／又は防水性である。
一般に、この外層は０．２〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの範囲の厚さがある。
内強化管外被及び任意の可撓性管外被は、硬化あるいは乾燥後に硬質複合材となる接着剤で好適に含浸される。
接着剤は、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ化合物、アクリル酸樹脂、イソシアネート、コンクリート又は水ガラスあるいはそれらの混合物などのヒートセット型又は常温硬化材料からなる群から選択される樹脂又は接着剤から構成することができる。
該接着剤は硬化あるいは乾燥後に高強度及び高弾性率強化シートのオーバーラップ端部を接合する。
【００１５】
好ましい実施形態によれば、少なくとも２枚の高引張り強さ及び高弾性率材料のシートが、織られ、編組されあるいは編まれた組織又はマット、あるいはガラス、パラアラミド、炭素又は他の高弾性率の繊維又は糸から作られた不織シートから構成される。
好ましくは、高強度及び高弾性率材料が管ライニング製造プロセス時に折り畳み作業による強度の損失をある程度克服するために選択される。個々の断面が最大１７ミクロンの「Ｅ」又は「Ｅ−ＣＲ」ガラス繊維及び「Ｅ」又は「Ｅ−ＣＲ」ガラスフィラメントとエポキシ樹脂相溶性用選択サイジング剤がこの用途のためによく適している。Kevlar（登録商標）Twaron（登録商標）又はTechnora（登録商標）の商標で販売されているパラアラミド繊維やフィラメント、あるいは炭素繊維やフィラメントを使用することができよう。
本発明の他の目的、特徴及び利点は以下の説明からさらに十分に明らかになるだろう。
本発明は、添付図面を参照した以下の説明からさらに理解することができる。
【実施態様】
【００１６】
図１は反転（裏返し）前の、パイプラインをライニング替えするために使用されるべく製造された可撓性多層構造からなる構造ライニング材料の断面図を示している。このライニング材料は、硬化可能な樹脂又は接着剤による含浸後、反転そして修繕されるパイプライン内部での硬化後、パイプラインを構造強化するように設計されている。
外層１は、可撓性のある多孔質吸収基体１ｂの外面に施された不通気性コーティング材料１ａから作られている。この可撓性で多孔質の吸収基体１ｂは、連続フィラメント又はステープルファイバーを備えたフェルト、マット、スパンボンド又はウェブなどの不織布組織から最も普通に作られている。ある場合には、該基体は織られるか、編組されるか、編まれた組織でもよく、あるいは連続気泡フォームのような他の種類の可撓性で多孔質の吸収剤材料でもよい。繊維材料が多孔質の吸収層に使用される場合、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル、ガラス、レーヨン、アラミド又は合成又は最も一般的なポリエステルのような人造繊維又はフィラメントが使用される。ある場合には、亜麻、大麻、ジュート、ケナフあるいはラミーのような特に植物源からの天然繊維も使用することができる。可撓性で多孔質層１の構造と厚さは、含浸に使用される樹脂又は接着剤の機械的特性（Ｅ弾性率）に関係して総複合材料ライニングの構造強化を確実にするために、ＡＳＴＭ  Ｆ．１２１６のような国際規格に関して特定の要件に従って設計されている。
【００１７】
例えば、１．５ｍ水柱にかけられ、楕円減面率が２％でＤＮ＝５００ｍｍで、及び短期Ｅ弾性率＝３５００Ｍｐａの複合ライニング材料で再生される下地増加率Ｋ＝７．０と、安全率Ｎ＝１．５を考慮した一部劣化したパイプは最小５ｍｍの層を必要としている。
この可撓性で多孔質の吸収基体１は、１層か、同一あるいは異なった材料の数層から作ることができる。
可撓性で多孔質の吸収基体内部に、２枚の高強度で高弾性率材料のシート２と３が内部流路を形成するために両端部が自由オーバーラップ部を備えて配置され折り畳まれている。この２つのオーバーラップ部は互いに対向して配置され、ライニング材料の長さに沿って二重の材料層を作っている。この二重層はライニング４ａ−ａ’と４ｂ−ｂ’の平坦化端部をカバーするように配置されている。
【００１８】
２枚の高強度で高弾性率材料のシート２と３は、ステープルファイバー、連続フィラメント又は糸を使用する不織布あるいは織物の編組又は編物組織から作ることができる。織物あるいは縦糸及び横糸編物のような組織は、縦及び横の糸あるいはフィラメントが相互に直交している場合に好適に使用される。構造ライニング材料の耐内圧性に関する限り、この装置は最大強化効果を得ることができる。実際、連続で高強度、高弾性率のマルチフィラメント糸は、縦糸がライニング材料の長手方向にあり、横糸が横方向にある場合、シート２，３に使用される。このシート２，３の構造は、縦方向に比べて横方向に２倍高い引張り破断強さに達するように設計される。従って、最終構造ライニング材料の最適破裂圧がこれによって確保される。
【００１９】
シート２，３は、炭素、パラアラミド、高性能ポリエチレン（ＨＰＰＥ）のような高強度で高弾性材料から作られ、経済的理由から好ましくはガラスから作られている。
シート２，３にガラスが使用される場合、ライニング製造プロセス時、及び保管時に長期性能があり、強度の損失を最小にするため、化学的及び機械的に最も耐性のあるグレードが選択される。この点、Ｅガラス又は好ましくはＥ−ＣＲガラス、無硼素グレードが好適に選択される。
シート２，３は通常、同じ種類の繊維又は糸から製造されるが、別の材料が組み合わされても良い。
シート２，３のオーバーラップ位置及び幅は通常両側で等しいが、違っていてもよい。
【００２０】
図２は反転前の構造ライニング材料の好ましい実施形態の断面図を示す。
他の可撓性で多孔質の吸収材料５である管層は、シート２，３から成る流路内に挿入される。
そのような層は通常多孔質の吸収基体１ｂに類似している。しかし、その層は、主パイプでの実施中のぬれに対しヒートセット樹脂又は接着剤を保護することができる防水及び／又は不通気性層とすることもできる。
【００２１】
図３は反転後の構造ライニング材料の断面図である。
反転後、層１は、修繕パイプに搬送される流体と接触する防水被覆面１ａをライニング材料の内側としている。
ヒートセット樹脂又は接着剤の硬化後、層１ｂは、その設計厚さとＥ弾性率により主にライニング材料の構造強化に寄与する。
高強度と高弾性率織物材料２，３の２枚のシートが今や内管１の周囲にあり、その端部でなおオーバーラップされ、前に折り畳まれていた部位４ａ−ａ’及び４ｂ−ｂ’を強化する。ヒートセット樹脂又は接着剤が、蒸気、熱空気、湯又はＵＶ光による硬化後、２つのオーバーラップ部位間の堅固な接合部を呈し、強化された耐圧性の複合材料管を作る。
【００２２】
高強度と高弾性率強化シート２，３のおかげで、硬化ライニングは高内圧に耐え、そのような状態でそのサイズと形状を維持することができる。
先行技術の硬化した所定位置ライニングと違い、この特定の高弾性率構造構成によりライニング材料が修繕パイプラインに高精度に嵌合でき、複合材料ライニングそれ自体の内部で圧力も抑えられる。
これら特定の特性のおかげで、過敏で損傷のある主パイプはそのような再ライニング後に圧力に対して保護される。
例えば、米国特許第４，３３４，９４３号に開示された全ての適切なパイプライニング法に係るパイプラインの内面に、この発明の管状ライニング材料を使用する際に、管状ライニング材料は、パイプラインの内面に多孔質な可撓性層に保持される十分な量の接着剤が含浸され、管状ライニング材料の別の強化シートとの一体接合を確保し、該パイプラインの内面にそれを接合する。不飽和ポリエステル、ビニルエステルのような種々の接着剤を使用できるが、エポキシタイプの接着剤が好ましい。エポキシタイプの接着剤が使用される場合には、芳香族又は脂肪族ポリアミンを硬化剤として選択することができる。
【００２３】
本発明の管状ライニング材料の構成を、使用圧力１５バール、６メートル水柱の下で使用され、そして４００ｍｍの呼称直径を有する導管用の管状ライニング材料に関して特定実施例によってより詳細にここで説明する。
不通気性管外被は、１ｍｍの不通気性層のポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）で被覆された７ｍｍ厚さの不織ポリエステルフェルト１４００ｇ／ｍ２で製造される。１１５９ｍｍの幅で切断した後、被覆フェルトがホースを実現するために造形され接合され、内部に７８８ｍｍ幅で、各々が１５００ｇ／ｍ２の２枚のガラス織物の層が折り畳まれ、その２つの端部が平坦化ライニング折り畳み間に最小幅全長が８０ｍｍでオーバーラップした状態で内管を作る。
【００２４】
ガラス織物は、耐磨耗、エポキシ相溶性サイズ剤で処理された１００％連続マルチフィラメント無硼素糸から作られる。
それから、ライニング材料は脂肪族ポリアミン硬化剤を含有する１０．３５ｋｇ／ｍ２のエポキシ樹脂で含浸される。
是正すべきパイプ内で圧縮空気により反転後、８５℃ないし９０℃の温度で５時間、反転したライニングの内被覆面に接触して蒸気が循環される。樹脂を完全に硬化した後、空気圧が３０℃以下の冷却まで維持される。この時ライニングは３８バール（短期）破裂圧と、６メートル地下水面に相当する外部負荷を呈することができる。
本発明の多数の明らかに広範囲で異なった実施形態が本発明の精神や範囲から逸脱することなく実施することができるので、本発明は添付特許請求の範囲に規定される場合を除いてその特定の実施形態に制約されないと解釈される。
【国際調査報告】
2006513885.tif 000006
2006513885.tif 000007
2006513885.tif 000008