(57)【要約】【課題】管内作業用ロボットを用いることなく、枝管を低コストでライニングして補修することができる枝管ライニング工法を提供すること。【解決手段】硬化した円弧状の鍔２を一端に形成して成る管状樹脂吸収材３に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめ、該管状樹脂吸収材３を幅方向中間部を起点として全長に亘って２つに折り畳んで構成される枝管ライニング材１を用いて施工される枝管ライニング工法として、前記枝管ライニング材１をその折り目が横方向となるようにして本管１１内に導入し、該枝管ライニング材１を鍔２が後方となるように地上に向かって牽引して本管１１から枝管１３内に挿入し、該枝管ライニング材１の鍔２を本管１１の枝管開口部周縁に張り付けた状態を保ったまま、枝管ライニング材１を流体圧によって枝管１３の内壁に押圧し、その状態を維持しながら枝管ライニング材１に含浸された硬化性樹脂を硬化させる。【選択図】図５
2007253509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化した円弧状の鍔を一端に形成して成る管状樹脂吸収材に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめ、該管状樹脂吸収材を幅方向中間部を起点として全長に亘って２つに折り畳んで構成されることを特徴とする枝管ライニング材。
【請求項２】
前記管状樹脂吸収材の内部に曲げ半径が３０ｍｍ以上の半硬質のホース又はプラスチックバーを配備したことを特徴とする請求項１記載の枝管ライニング材。
【請求項３】
半硬質の前記ホースは、軟質ＰＶＣホースの外周にスパイラル状に巻回されたスチールワイヤーで補強して構成されることを特徴とする請求項２記載の枝管ライニング材。
【請求項４】
前記鍔の外周縁を斜めにカットして鋭角状としたことを特徴とする請求項１記載の枝管ライニング材。
【請求項５】
硬化した円弧状の鍔を一端に形成して成る管状樹脂吸収材に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめ、該管状樹脂吸収材を幅方向中間部を起点として全長に亘って２つに折り畳んで構成される枝管ライニング材を用いて施工される枝管ライニング工法であって、
前記枝管ライニング材をその折り目が横方向となるようにして本管内に導入し、該枝管ライニング材を鍔が後方となるように地上に向かって牽引して本管から枝管内に挿入し、該枝管ライニング材の鍔を本管の枝管開口部周縁に張り付けた状態を保ったまま、枝管ライニング材を流体圧によって枝管の内壁に押圧し、その状態を維持しながら枝管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする枝管ライニング工法。
【請求項６】
前記枝管ライニング材を管状の外部保護ライナーで覆ってその外周を保護し、該枝管ライニング材を牽引によって枝管内に挿入した後、前記外部保護ライナーを枝管ライニング材から抜き取ることを特徴とする請求項５記載の枝管ライニング工法。
【請求項７】
前記枝管ライニング材の内部に曲げ半径が３０ｍｍ以上の半硬質のホース又はプラスチックバーを配備することを特徴とする請求項５又は６記載の枝管ライニング工法。
【請求項８】
前記枝管ライニング材の先端部にテーパ管状の先端ガイドキャップを設けたことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の枝管ライニング工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、老朽化した水道管渠本管から分岐する枝管の補修に供せられる枝管ライニング材及びこれを用いて施工される枝管ライニング工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
老朽化した水道管渠本管に合流する枝管の補修に供せられる枝管ライニング材は、管状に加工された樹脂吸収材の一端に硬化した鍔を形成し、この樹脂吸収材に未硬化の液状硬化性樹脂を含浸させ、その外表面を気密性の高いプラスチックフィルムで覆うことによって製造されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
而して、上記枝管ライニング材を用いて枝管を補修する枝管ライニング工法においては、鍔側の一端が折り返された枝管ライニング材を本管内に導入し、管内作業用ロボットによって枝管ライニング材の鍔部を本管と枝管の接合部にセットした後、枝管ライニング材の内部に空気圧、水圧等の流体圧を作用させて該枝管ライニング材を枝管内に本管側から地上に向かって反転挿入していた。
【特許文献１】特開平４−３５５１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の枝管ライニング工法においては、本管内で枝管ライニング材の鍔部を本管と枝管の接合部にセットする必要があるため、遠隔操作可能な管内作業用ロボットは不可欠であった。このため、管内作業用ロボットを本管内に出し入れする作業に多大な労力を要するばかりか、操作に熟練を要していた。又、管内作業用ロボットは高価であるため、枝管のライニングコストも高いものとなっていた。
【０００５】
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、管内作業用ロボットを用いることなく、枝管を低コストでライニングして補修することができる枝管ライニング材及びこれを用いた枝管ライニング工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、硬化した円弧状の鍔を一端に形成して成る管状樹脂吸収材に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめ、該管状樹脂吸収材を幅方向中間部を起点として全長に亘って２つに折り畳んで枝管ライニング材を構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記管状樹脂吸収材の内部に曲げ半径が３０ｍｍ以上の半硬質のホース又はプラスチックバーを配備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、半硬質の前記ホースを、軟質ＰＶＣホースの外周にスパイラル状に巻回されたスチールワイヤーで補強して構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記鍔の外周縁を斜めにカットして鋭角状としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、硬化した円弧状の鍔を一端に形成して成る管状樹脂吸収材に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめ、該管状樹脂吸収材を幅方向中間部を起点として全長に亘って２つに折り畳んで構成される枝管ライニング材を用いて施工される枝管ライニング工法として、前記枝管ライニング材をその折り目が横方向となるようにして本管内に導入し、該枝管ライニング材を鍔が後方となるように地上に向かって牽引して本管から枝管内に挿入し、該枝管ライニング材の鍔を本管の枝管開口部周縁に張り付けた状態を保ったまま、枝管ライニング材を流体圧によって枝管の内壁に押圧し、その状態を維持しながら枝管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記枝管ライニング材を管状の外部保護ライナーで覆ってその外周を保護し、該枝管ライニング材を牽引によって枝管内に挿入した後、前記外部保護ライナーを枝管ライニング材から抜き取ることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の発明において、前記枝管ライニング材の内部に曲げ半径が３０ｍｍ以上の半硬質のホース又はプラスチックバーを配備することを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項５〜７の何れかに記載の発明において、前記枝管ライニング材の先端部にテーパ管状の先端ガイドキャップを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の枝管ライニング材を用いて施工される請求項５記載の枝管ライニング工法によれば、枝管ライニング材の管状樹脂吸収材を幅方向中間部を起点として全長に亘って２つに折り畳んだため、該枝管ライニング材を牽引して枝管内に容易に挿入することができ、管内作業用ロボットを用いることなく、枝管を低コストでライニングして補修することができる。特に、枝管ライニング材をその折り目が上下方向となるようにして本管内に導入するようにしたため、該枝管ライニング材が本管から枝管内に引き込まれる際に最も引き込み抵抗が大きくなる本管と枝管の接続部に枝管ライニング材の折り目が接触することとなり、枝管ライニング材を傷付けることなくこれを本管から枝管内にスムーズに引き込むことができ、鍔の方向が本管壁と同方向を向くために引き込むと同時に鍔を本管にピッタリと貼り付けることができる。
【００１５】
請求項２及び７記載の発明によれば、枝管ライニング材の内部に曲げ半径が３０ｍｍ以上の半硬質のホース又はプラスチックバーを配備したため、本管と枝管の接続部を通過する枝管ライニング材の曲げ半径が大きくなり、本管と枝管の接続部を枝管ライニング材がスムーズに通過することができ、曲がり部での抵抗が小さいライニングが可能となる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、スチールワイヤーで補強された半硬質のホースを温水ホースとしても使用することができ、該温水ホースから枝管ライニング材の内部に温水を供給し、この温水によって枝管ライニング材を加熱し、枝管ライニング材に含浸された硬化性樹脂（熱硬化性樹脂）を硬化させることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、枝管ライニング材の鍔の外周縁を斜めにカットして鋭角状としたため、枝管ライニング材が本管内を移動する際に鍔が本管のジョイント等に引っ掛かることがなく、枝管ライニング材を抵抗なくスムーズに移動させることができる。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、枝管ライニング材を管状の外部保護ライナーで覆ってその外周を保護した状態で枝管内に引き込むようにしたため、引き込み時の枝管ライニング材の傷付きが確実に防がれる。
【００１９】
請求項８記載の発明によれば、枝管ライニング材を枝管内に引き込む際にテーパ管状の先端ガイドキャップがガイド機能を果たすため、枝管ライニング材を枝管内に抵抗なくスムーズに引き込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
＜枝管ライニング材＞
図１は本発明に係る枝管ライニング材の部分側面図、図２は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、図３は図１のＢ部拡大詳細図である。
【００２２】
図１に示す枝管ライニング材１は、硬化した円弧状の鍔２を一端に形成して成る管状樹脂吸収材３に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめ、該管状樹脂吸収材３を幅方向中間部を起点として全長に亘って２つに折り畳んで構成される。
【００２３】
ここで、上記管状樹脂吸収材３は、ポリエステルファイバーやこれにグラスファイバーを複合した帯状の不織布を丸めてその端部同士を突き合わせ、突き合わせ部を縫製することによって管状に成形され、その内外表面にはポリエチレンとポリアミドの複合フィルム等の気密性の高いプラスチックフィルムが被着されている。尚、この管状樹脂吸収材３の外径は、枝管１３（図５参照）の内径に対して約５％〜１５％だけ小さく設定され、長さは枝管のライニングに必要な長さよりも約１ｍだけ長く設定されている。
【００２４】
そして、管状樹脂吸収材３の一端には、本管１１（図５参照）の壁面形状に沿った円弧状の硬化した鍔２が形成されている。尚、図示しないが、硬化した鍔２は、管状樹脂吸収材３の一端に鍔形成用樹脂吸収材を取り付け、本管１１の内壁形状に沿った円弧状の型枠に鍔形成用樹脂吸収材と管状樹脂吸収材３を差し込み、鍔形成用樹脂吸収材にエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた後、本管１０の内壁形状に沿った円弧状の上部型枠と前記型枠で鍔形成用樹脂吸収材をサンドイッチ状に挟み込み、鍔形成用樹脂吸収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形成される。尚、図３に詳細に示すように、鍔２の周縁２ａは斜めにカットされてナイフエッジ状に鋭角に加工されている。
【００２５】
その後、管状樹脂吸収材３に不飽和ポリエステル樹脂等の未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させ、この管状樹脂吸収材３を幅方向中間部を起点として鍔２の形状から見ると、本管１０の長さ方向に折り目ができるように全長に亘って２つに折り畳む。すると、図１及び図２に示すように、折り目が長さ方向（図２の紙面垂直方向）となる横断面Ｕ字状の枝管ライニング材１が得られるが、この２つに折り畳まれた枝管ライニング材１がその状態を維持するよう、該枝管ライニング材１の外周には複数の輪ゴム４が止められる。
【００２６】
ところ、図２に示すように、枝管ライニング材１の内部には、縫製によって管状に加工された織布の内部に気密性の高い管状プラスチックフィルムを挿入して成るインライナー５が予め挿入され、このインライナー５の内部には、曲げ半径が３０ｍｍ以上の半硬質の温水ホース６が配備されている。
【００２７】
ここで、上記温水ホース６は、内径がφ１／４インチ〜φ２インチの軟質ＰＶＣホースの外周にスチールワイヤーをスパイラル状に巻装して補強したものが使用され、その一端はインライナー５の端部に接続されている。尚、枝管ライニング材１（インライナー５）内部に曲げ半径が３０ｍｍ以上のプラスチックバーを配備しても良い。
【００２８】
又、後述の枝管ライニングに際して枝管ライニング材１を枝管１３内に牽引するときに該枝管ライニング材１を傷付けないようにするため、枝管ライニング材１の鍔２を除く部分の外表面は管状の外部保護ライナー７で覆われている。ここで、外部保護ライナー７は、織布を縫製によって管状に加工して得られる。
【００２９】
＜枝管ライニング工法＞
次に、以上説明した枝管ライニング材を用いて施工される枝管ライニング工法を図４〜図に基づいて説明する。尚、図４（ａ）は牽引される前の枝管ライニング材の状態を示す一部破断側面図、図４（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図５、図６及び図８は本発明に係る枝管ライニング工法をその工程順に示す断面図、図７は図６のＤ−Ｄ線拡大断面図、図９は図８のＥ−Ｅ線拡大断面図である。
【００３０】
先ず、図４に示すように、枝管ライニング材１の鍔２とは反対側の端部に牽引ロープ８を取り付けるとともに、テーパ管状の先端ガイドキャップ９と球状の先端ガイドボール１０を設置し、これらの先端ガイドキャップ９と先端ガイドボール１０に前記牽引ロープ８を通す。尚、先端ガイドキャップ９としては、外径φ１０ｍｍ〜φ５０ｍｍのアルミニウム製の中通しボールが好適であって、先端ガイドボール１０とは別体に構成されている。
【００３１】
又、図５及び図６において、１１は地中に略水平に埋設された本管、１２は地上に開口するマンホールであり、本管１１からは枝管１３が分岐して地上に開口している。
【００３２】
而して、外部が外部保護ライナー７によって覆われ、一端（先端）に牽引ロープ８と先端ガイドキャップ９及び先端ガイドボール１０が取り付けられた枝管ライニング材１は、図５及び図６に示すように、枝管１３内に牽引によって挿入される。
【００３３】
即ち、枝管ライニング材１は、牽引ロープ８等と共にマンホール１２に導入され、本管１１から枝管１３を通って地上に通線された不図示のロープと枝管ライニング材１に取り付けられた牽引ロープ８とをマンホール１２内で連結し、地上において牽引ロープ８を牽引して枝管ライニング材１を図６に示すように本管１１から枝管１３内へと通し、これを地上に向かって引き上げる。このとき、枝管ライニング材１は２つに折り畳まれているため、枝管１３内に容易に挿入されるが、その折り目が本管１１の上下方向（１２時と６時）となるように本管１１内を移動する。このとき、図３に示すように、枝管ライニング材１の鍔２の外周縁２ａは斜めにカットされて鋭角状に加工されているため、枝管ライニング材１が本管１１内を移動する際に鍔２が本管１１のジョイント等に引っ掛かることがなく、枝管ライニング材１を抵抗なくスムーズに移動させることができる。尚、枝管ライニング材１の枝管１３内への挿入作業は、本管１１内に設置されたＴＶカメラ１４によって地上でモニタリングされる。
【００３４】
ところで、枝管ライニング材１の枝管１３内への引き込みに際しては、枝管ライニング材１の管状樹脂吸収材３を幅方向中間部を起点として全長に亘って２つに折り畳んだため、該枝管ライニング材１を牽引して枝管１３内に容易に挿入することができ、管内作業用ロボットを用いることなく、枝管１３を低コストでライニングして補修することができる。特に、枝管ライニング材１をその折り目が横方向となるようにして本管１１内に導入するようにしたため、該枝管ライニング材１が本管１１から枝管１３内に引き込まれる際に最も引き込み抵抗が大きくなる本管１１と枝管１３の接続部に枝管ライニング材１の折り目が接触することとなり、枝管ライニング材１を傷付けることなくこれを本管１１から枝管１３内にスムーズに引き込むことができる。そして、枝管ライニング材１を枝管１３の内に引き込む際にテーパ管状の先端ガイドキャップ９がガイド機能を果たすため、枝管ライニング材１を枝管１３内に抵抗なくスムーズに引き込むことができ、鍔２の方向が本管１１と同方向を向くため、枝管ライニング材１を引き込むと同時に鍔２を本管１１にピッタリと張り付けることができる。尚、枝管ライニング材１を更にスムーズに引き込むためには、鍔２の後方に自走式カメラを配置して鍔２を後方から押しても良い。
【００３５】
又、枝管ライニング材１のインライナー５の内部に曲げ半径が３０ｍｍ以上の半硬質の温水ホース６を配備したため、本管１１と枝管１３の接続部を通過する枝管ライニング材１の曲げ半径が大きくなり、本管１１と枝管１３の接続部を枝管ライニング材１がスムーズに通過することができる。更に、本実施の形態では、枝管ライニング材１を管状の外部保護ライナー７で覆ってその外周を保護した状態で枝管１３内に引き込むようにしたため、引き込み時の枝管ライニング材１の傷付きが確実に防がれる。
【００３６】
そして、図６及び図７に示すように、枝管ライニング材１が枝管１３内を地上に向かって引き上げられて枝管１３内に完全に挿入されると、その端部（末端）に形成された鍔２が本管１１の内壁に密着する。このとき、鍔２は予め硬化しているため、ストッパとして機能し、枝管ライニング材１のそれ以上の引き込みが阻止される。又、図７に示すように、枝管ライニング材１の内部にはインライナー５と温水ホース６が配備されている。尚、枝管ライニング材１が枝管１３内に引き込まれると、外部保護ライラー７は枝管ライニング材１から抜き取られる。
【００３７】
次に、枝管ライニング材１の鍔２を本管１１の内壁に確実に密着させておくために、図８及び図９に示すように、本管１１内に圧力バッグ１５を導入し、エアホース１６から圧縮空気を圧力バッグ１５に供給して該圧力バッグ１５を本管１１内で膨張させる。尚、圧力バッグ１５に供給される圧縮空気の圧力は０．０５ＭＰａ〜０．１５ＭＰａに設定される。又、圧力バッグ１５には、これを牽引して本体１１内で移動させるための牽引ロープ１７，１８が取り付けられるとともに、中心部には通水管１９が挿通固定されている。更に、枝管ライニング材１の鍔２を本管１１の内壁に接着する場合には、エポキシ樹脂等を含浸した樹脂吸収材を鍔の上部に設置しておくと良い。
【００３８】
その後、図８に示すように、枝管ライニング材１の地上まで延びる上端開口部に上部カップ２０を取り付け、この上部カップ２０には、コンプレッサー２１から延びるエアホース２２が取り付けられるとともに、圧力計２３が取り付けられる。又、地上には温水タンク２４が設置されており、この温水タンク２４の側部から導出する温水パイプ２５は、枝管ライニング材１の内部に配備された温水ホース６に接続されており、この温水パイプ２５の途中には温水ポンプ２６が設けられている。更に、温水タンク２４の側部からは別の温水パイプ２７が導出しており、この温水パイプ２７は上方に立ち上がって温水タンク２４の上方において開口している。そして、この温水パイプ２７には温水ポンプ２８とボイラー２９が設けられている。
【００３９】
而して、前述のように枝管ライニング材１の鍔２を本管１１の内壁に密着させた状態で、コンプレッサー２１を駆動して圧縮空気をエアホース２２から枝管ライニング材１内のインライナー５の内部に供給すると、図８及び図９に示すように、該インライナー５が空気圧によって膨張して枝管ライニング材１を枝管１３の内壁に押圧する。
【００４０】
他方、温水タンク２４内にはボイラー２９によって加熱された温水が貯留されており、温水ポンプ２６を駆動して温水タンク２４内の温度８０℃以上の温水を温水パイプ２５から温水ホース６へと送る。すると、図９に示すように、温水ホース６の端部から温水がインライナー５内に流入し、この温水の供給量と同等量の空気がインライナー５内から排出され、インライナー５内の空気が温水によって置換される。このインライナー５内の空気の温水への置換が完了すると、温水を加熱循環させ、この温水によって枝管ライニング材１を約８０℃の温度まで加熱し、その状態を３０分〜６０分間維持する。
【００４１】
すると、枝管ライニング材１に含浸された熱硬化性樹脂が加熱によって硬化し、この硬化が完了すると、インライナー５から温水を排出した後、インライナー５を枝管ライニング材１の内部から抜き取り、本管１１内から圧力バッグ１５を取り除けば、一連のライニング作業が完了する。そして、一連のライニング作業が終了すると、枝管１３の内部には、硬化した枝管ライニング材１によって樹脂パイプが形成され、枝管１３はその内壁が樹脂パイプによってライニングされて補修される。
【００４２】
以上のように、本発明に係る枝管ライニング材１を用いて施工される本発明に係る枝管ライニング工法によれば、管内作業用ロボットを用いることなく、枝管１３を低コストでライニングして補修することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る枝管ライニング材の部分側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１のＢ部拡大詳細図である。
【図４】（ａ）は牽引される前の枝管ライニング材の状態を示す一部破断側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】本発明に係る枝管ライニング工法（枝管ライニング材の牽引作業）を示す断面図である。
【図６】本発明に係る枝管ライニング工法（枝管ライニング材の牽引作業）を示す断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図８】本発明に係る枝管ライニング工法（枝管ライニング材の硬化作業）を示す断面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ線拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１          枝管ライニング材
２          鍔
３          管状樹脂吸収材
４          輪ゴム
５          インライナー
６          温水ホース
７          外部保護ライナー
８          牽引ロープ
９          先端ガイドキャップ
１０        先端ガイドボール
１１        本管
１２        マンホール
１３        枝管
１４        ＴＶカメラ
１５        圧力バッグ
１６        エアホース
１７，１８  牽引ロープ
１９        通水管
２０        上部カップ
２１        コンプレッサー
２２        エアホース
２３        圧力計
２４        温水タンク
２５        温水パイプ
２６        温水ポンプ
２７        温水パイプ
２８        温水ポンプ
２９        ボイラー
【図１】
2007253509.tif 000003
【図２】
2007253509.tif 000004
【図３】
2007253509.tif 000005
【図４】
2007253509.tif 000006
【図５】
2007253509.tif 000007
【図６】
2007253509.tif 000008
【図７】
2007253509.tif 000009
【図８】
2007253509.tif 000010
【図９】
2007253509.tif 000011