(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に加えられた流体圧により地中管内面に押し付けられ、この地中管内面に補修用のライニング層を形成する、硬化性樹脂を含浸した筒状の地中管補修材であって、
ガラスロービングクロスが設けられている樹脂吸収性シートの幅方向両端部をオーバーラップさせて形成した内側の樹脂吸収環状層と、
前記内側の樹脂吸収環状層を収容するようにこの内側の樹脂吸収環状層の外側に配置された外側の樹脂吸収環状層と、を備え、
前記内側の樹脂吸収環状層は、前記ガラスロービングクロスが外側となるように前記樹脂吸収性シートを環状体とすることにより形成され、かつ、前記外側の樹脂吸収環状層よりも薄く形成されている、ことを特徴とする地中管補修材。
【請求項２】
前記外側の樹脂吸収環状層の厚みは５．５ｍｍ以上であり、前記内側の樹脂吸収環状層の厚みは１．０ｍｍ以上である、ことを特徴とする請求項１記載の地中管補修材。
【請求項３】
前記内側の樹脂吸収環状層よりも外周面側には、ガラスマット層が設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２記載の地中管補修材。
【請求項４】
前記内側の樹脂吸収環状層の内側には、筒状の加圧流体不透過性フィルム層が設けられている、ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の地中管補修材。
【請求項５】
最も外側には、筒状の不透水性フィルム層が設けられている、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の地中管補修材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水管等の地中管をライニングして内側から補修する場合に用いられる地中管補修材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
老朽化した下水管を補修する場合には、硬化性樹脂を含浸した筒状の補修材を下水管内に引き込み、補修材内に流体圧を作用させて、または加圧ホースを流体圧により反転させながら補修材内に挿入して（加圧ホースを介して流体圧を作用させて）、この補修材を下水管内面に押し付け、硬化性樹脂を硬化させて下水管内面をライニングするといった補修方法が広く用いられている。あるいは、補修材自体を流体圧により反転させながら下水管内面（例えば取付管内面）に押し付けて下水管内に挿入するといった方法も用いられる。このような補修方法を用いることにより、下水管が埋め込まれている地盤を掘り返さずに下水管を補修することができる。補修材は、例えばポリエステル繊維から形成される樹脂吸収層を有し、この樹脂吸収層内に熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂を含浸していて、硬化性樹脂が硬化することにより下水管内面に剛性を有するライニング層が形成されて下水管が補修されることとなる。
【０００３】
このような補修方法に用いられる補修材は、補修すべき下水管の内径よりも若干小径に形成され、内側に加えられる流体圧によって多少膨張あるいは拡径して下水管内面に押し付けられる。このように構成することにより、補修材の硬化性樹脂が硬化することによって形成されるライニング層に大きなしわやうねりなどが生じてしまうことが防止される。
【０００４】
ところで、地中に埋設された下水管には、地盤の圧密や変動などにより、押しつぶし力や下水管接続部を引離そうとする引張り力が作用する。したがって、下水管内面に形成されるライニング層にはこのような押しつぶし力や引張り力に十分耐え得る強度が要求されることとなる。ライニング層の強度を大きくするためには補修材あるいは樹脂吸収層を厚く形成すればよいが、補修材を厚くすればライニング層も厚くなって下水管の内径が小さくなりすぎてしまい、下水管の下水流下機能が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
補修材の厚さを増加させないで、あるいはそれほど増加させないでライニング層の強度を高めるためには、樹脂吸収層に、長さ方向及び径方向の強度が高まるようにガラス繊維を設けることが考えられる。しかしながら、ガラス繊維は伸縮性を有しないので、あるいはほとんど伸縮性を有しないので、径方向の強度が高まるように、例えば周方向にガラス繊維を配設すると、流体圧を作用させたときに補修材が膨張あるいは拡径せず、補修材を地中管内面に押し付けることができなくなってしまう。この場合に、流体圧を高めて補修材を膨張あるいは拡径させようとすれば補修材が破裂するおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、ガラス繊維によって引張り力や押しつぶし力に対する高い強度を有することとなり、しかも十分な膨張性あるいは拡径性をも備えた地中管補修材の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明の地中管補修材は、内側に加えられた流体圧により地中管内面に押し付けられ、この地中管内面に補修用のライニング層を形成する、硬化性樹脂を含浸した筒状の地中管補修材であって、シート状のガラスロービングクロスの幅方向両端部をオーバーラップさせて形成した環状層を備えていることを基本的構成としたものである。より具体的には、ガラスロービングクロス、例えばガラスロービングクロスシートが設けられている樹脂吸収性シートの幅方向両端部をオーバーラップさせて形成した樹脂吸収環状層を備えているものとして構成する。そして本発明は、内側の樹脂吸収環状層と、この樹脂吸収環状層を収容するように前記樹脂吸収環状層の外側に配置された外側樹脂吸収層と、を備え、樹脂吸収環状層は、ガラスロービングクロスが外側となるように樹脂吸収性シートを環状体とすることにより形成され、かつ、外側樹脂吸収層よりも薄く形成されているものである。外側樹脂吸収層の厚みを５．５ｍｍ以上、内側の樹脂吸収環状層の厚みを１．０ｍｍ以上とすることが好ましい。ガラスロービングクロスは、縦ガラスロービングと横ガラスロービングとを適当な角度で交差させて編むことにより形成され、引張り強度、すなわち補修材長さ方向の強度、および押しつぶし強度、すなわち補修材径方向の強度をともに高めることができるものである。特に、ガラスロービングクロスは、補修材長さ方向に延びる縦ガラスロービングと、この縦ガラスロービングと直交して補修材周方向に延びる横ガラスロービングとから形成されていることが好ましい。縦ガラスロービングにより高い引張り強度が確保され、縦ガラスロービングに編み付けられた横ガラスロービングにより高い押しつぶし強度が確保される。本発明の地中管補修材は、内側に流体圧を作用させると、環状層又は樹脂吸収環状層がオーバーラップ部分でずれて拡径し膨張する。補修材自体を反転させて地中管内に配置する場合には、反転前の補修材の外側がここでの内側となる。
【０００８】
地中管補修材の内側に流体圧を作用させ、地中管補修材を膨張あるいは拡径させて地中管内面に押し付けたときに、環状層又は樹脂吸収環状層のオーバーラップ状態が解除され、シート状のガラスロービングクロス又は樹脂吸収性シートの幅方向両端部あるいは周方向両端部が離れてしまうと、形成されたライニング層の耐押しつぶし力が低下するおそれがある。したがって、環状層又は樹脂吸収環状層は、地中管補修材を地中管内面に押し付けたときにもオーバーラップ状態が維持されるように形成されていることが好ましい。すなわち、シート状のガラスロービングクロス又は樹脂吸収性シートの幅を地中管の内周長さよりも適当に長く形成しておく。
【０００９】
ところで、地中管、したがって地中管補修材又はライニング層に押しつぶし力が作用すると、地中管補修材の外周面側及び内周面側に径方向断面に沿って引張り応力が生じることとなるが、ガラスロービングクロスを配置することによる耐押しつぶし力の増強は、主に、地中管補修材の外周面側及び／又は内周面側の引張り強さがガラスロービングクロスの横ガラスロービングにより高まることで達成される。したがって、環状層又は樹脂吸収環状層は、ライニング層の外側（外周面側）寄り及び／又は内側（内周面側）寄りに配置されることとなるように設けられていることが効果的であるが、地中管補修材の外周面側にはガラスマット層を設けてもよい。
【００１０】
特に加圧ホースを介さずに直接加圧流体を作用させる場合には、環状層又は樹脂吸収環状層を確実に膨張あるいは拡径させて下水管内面に押し付けるために、環状層又は樹脂吸収環状層の内側に筒状の加圧流体不透過性フィルム層を設けておくことが好ましい。
【００１１】
また、地中管のひび割れ部分などから地下水が地中管内に浸出するのを確実に防止するために、地中管補修材の最も外側に筒状の不透水性フィルム層を設けておくことが好ましい。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１は本発明に係る地中管補修材の断面図である。
【００１４】
地中管補修材１は、下水管を形成工法により、すなわち下水管内に補修材を引き込み、内側に流体圧を直接作用させて補修するためのものであり、筒状の外側樹脂吸収層３と、環状の内側樹脂吸収層５（環状層又は樹脂吸収環状層）と、内側樹脂吸収層５の内側に設けられた筒状のポリエチレン製フィルム層７（筒状の加圧流体不透過性フィルム層）と、から構成されていて、この外側樹脂吸収層３及び内側樹脂吸収層５は不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸している。筒状のフィルム層７は、ポリエチレンに代えて、ポリウレタンや軟質塩化ビニルを材料として形成してもよい。また、筒状のフィルム層７の外側に樹脂吸収層、例えば樹脂吸収繊維層を設け、内側樹脂吸収層５と外側に樹脂吸収層を設けたフィルム層７とを一体化させることも可能である。外側樹脂吸収層３は、内側のポリエステル繊維層９と、このポリエステル繊維層９を覆うように外側に設けられたガラスマット層１１と、このガラスマット層１１を覆うように外側に設けられた筒状のポリエチレン製フィルム層１３（筒状の不透水性フィルム層）と、から構成され、例えば、ポリエチレン製フィルムシート１３Ａにガラスマット１１Ａ及びポリエステル繊維のシート状の層９Ａを順次積層して形成した外層用シート材３Ａ（図２参照）を、ポリエステル繊維のシート状の層９Ａが内側となるようにまるめて、この外層用シート材３Ａの幅方向両端１５、１７を突き合わせ、突合せ個所の内側及び外側に長さ方向に延びる接合帯１９、２１を接合することにより筒状体に構成されている。ガラスマット１１Ａは、短繊維のガラス繊維をランダムに配置してバインダで接着したもので、若干の補強効果と伸び又は伸縮性を有している。内側に位置する接合帯１９は、十分な接合強度を確保するため厚く形成され、ポリエステル繊維層及びガラスロービング層を積層して構成されていて、外側に位置する接合帯２１は、ポリエチレン製のフィルムであり、ポリエチレン製フィルム層１３と下水管内面との間に大きな隙間、又は段差が形成されないように薄く形成されている。
【００１５】
内側樹脂吸収層５は、内側のポリエステル繊維層２３及びこのポリエステル繊維層２３を覆うように外側に設けられたガラスロービングクロス層２５（環状層）から構成され、周方向一箇所にオーバーラップ部２７が構成されている。なお、内側樹脂吸収層５を、内側のガラスロービングクロス層２５及びこのガラスロービングクロス層２５を覆うように外側に設けられたポリエステル繊維層から構成することも可能である。内側樹脂吸収層５は、例えば、シート状のガラスロービングクロス２５Ａにポリエステル繊維のシート状の層２３Ａを積層して形成した内層用シート材５Ａ（樹脂吸収性シート：図３参照）を、ポリエステル繊維のシート状の層２３Ａが内側となるようにまるめ、内層用シート材５Ａの幅方向両端部２９、３１をオーバーラップさせることにより、オーバーラップ部２７が構成された環状体に形成されている。内側樹脂吸収層５の形成は、ポリエチレン製フィルム層７を構成することとなる筒状のポリエチレン製フィルムを内側に配置し、包み込むようにして行われる。ガラスロービングクロス２５Ａは、縦ガラスロービング３３と横ガラスロービング３５とを編んで形成され、このガラスロービングクロス２５Ａでは、縦ガラスロービング３３が長さ方向に延びるように、かつ、横ガラスロービング３５が縦ガラスロービング３３に編み付けられて幅方向に延びるように、縦ガラスロービング３３と横ガラスロービング３５とが直交して配設されている。一つの横ガラスロービング３５は並んで配置された多数の縦ガラスロービング３３の上側及び下側を交互に通過して編み付けられ、この一つの横ガラスロービング３５と隣接する横ガラスロービング３５は、一つの横ガラスロービング３５と反対に縦ガラスロービング３３の下側及び上側を交互に通過して編み付けられている。したがって、ガラスロービングクロス層２５では、縦ガラスロービング３３が補修材長さ方向に延び、横ガラスロービング３５が縦ガラスロービング３３に編み付けられて補修材周方向に延びている。
【００１６】
地中管補修材１は、例えば、外層用シート材３Ａ及び内層用シート材５Ａに不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させ、環状体に形成された内層用シート材５Ａ、すなわち内側樹脂吸収層５を包み込んで外層用シート材３Ａを筒状体、すなわち外側樹脂吸収層３に形成することにより構成される。なお、内側樹脂吸収層５内のポリエチレン製フィルム層７は、内側樹脂吸収層５を包み込んで外側樹脂吸収層３を形成した後に、内側樹脂吸収層５内に筒状のポリエチレン製フィルムを反転して配置し、構成することができる。
【００１７】
図４は下水管を補修するために地中管補修材１を下水管内に引き込んだ状態を示す図である。
【００１８】
地中管補修材１は下水管３７を全長にわたって補修する長さに形成されていて、長さ方向一端部（先端部）の開口部及び長さ方向他端部（後端部）の開口部にはそれぞれ、栓３９、４１が取り付けられている。地中管補修材１は、先端部が下水管３７の長さ方向一端部に位置し、後端部が下水管３７の長さ方向他端部に位置するように下水管３７内に引き込まれて配置される。
【００１９】
図５は下水管３７の内面に形成されたライニング層を示す図である。
【００２０】
地中管補修材１を下水管３７内に引き込んで配置した後に、地中管補修材１の後端部の栓４１から内側樹脂吸収層５内側の筒状のポリエチレン製フィルム層７内に加圧水を供給する。地中管補修材１の径又は外側樹脂吸収層３の径は下水管３７の内径よりも若干小さく形成され、内側樹脂吸収層５は外側樹脂吸収層３よりも小径の環状体に形成されているが、加圧水に押されてポリエチレン製フィルム層７が膨張し、内側樹脂吸収層５を内側から押圧する。内側樹脂吸収層５は内側からポリエチレン製フィルム層７に押され、オーバーラップ部分２７が短くなるように拡径して膨張する。外側樹脂吸収層３は、拡径する内側樹脂吸収層５に内側から押され、拡径して下水管３７の内面に押し付けられ、地中管補修材１全体が下水管３７の内面に押し付けられる。
【００２１】
地中管補修材１が下水管３７の内面に押し付けられたら、先端部の栓３９から加圧水を排出するとともに、後端部の栓４１から温水を供給して地中管補修材１内の熱硬化性樹脂を硬化させて下水管３７内面にライニング層４３を形成する。
【００２２】
図６は下水管３７の内面に形成されたライニング層４３に押しつぶし力が作用するときの応力状況を説明するための図である。
【００２３】
ここで、下水管３７に例えば下向きの押しつぶし力（矢印Ａ参照）が作用すると、地中管補修材１又はライニング層４３の上側部分では、外周面側に径方向断面に沿って圧縮応力（矢印Ｂ参照）が発生するが、内周面側には径方向断面に沿って引張り応力（矢印Ｃ参照）が発生する。したがって、ガラスロービングクロス層２５が地中管補修材１又はライニング層４３の内周面側に配置され、ガラスロービングクロス層２５の横ガラスロービング３５の高い引張り強度により、地中管補修材１又はライニング層４３の内周面側の引張り強さが大きくなっていれば、地中管補修材１又はライニング層４３は押しつぶし力に対して高い対抗性を有することとなる。地中管補修材１又はライニング層４３では、外側樹脂吸収層３の厚みは５．５ｍｍ以上、内側樹脂吸収層５の厚みは１．０ｍｍ以上であり、例えば内側樹脂吸収層５は外側樹脂吸収層３よりも薄く形成されているので、ガラスロービングクロス層２５は地中管補修材１又はライニング層４３の内周面側に配置されていて、ガラスロービングクロス層２５の縦ガラスロービング３３により高い引張り強度が確保されるだけでなく、横ガラスロービング３５により高い押しつぶし強度が確保されている。
【００２４】
ところで、下水管３７に下向きの押しつぶし力（矢印Ａ参照）が作用すると、地中管補修材１又はライニング層４３の左右両側部分では、内周面側に径方向断面に沿って圧縮応力（矢印Ｂ’参照）が発生するが、外周面側には径方向断面に沿って引張り応力（矢印Ｃ’参照）が発生する。したがって、ガラスロービングクロス層２５を地中管補修材１又はライニング層４３の内周面側ではなく外周面側に配置しても、地中管補修材１又はライニング層４３は押しつぶし力に対して高い対抗性を有することとなる。押しつぶし力に対してより高い対抗性を確保するためには、ガラスロービングクロス層２５を地中管補修材１又はライニング層４３の外周面側及び内周面側にそれぞれ配置する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の地中管補修材は、ガラスロービングクロスを含んでいるために十分な引張り強度及び押しつぶし強度を有し、しかも、適当な流体圧を作用させることにより支障無く地中管内面に押し付けることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地中管補修材の断面図である。
【図２】外層用シート材の構成を示す図である。
【図３】内層用シート材の構成を示す図である。
【図４】下水管を補修するために地中管補修材を下水管内に引き込んだ状態を示す図である。
【図５】下水管の内面に形成されたライニング層を示す図である。
【図６】下水管の内面に形成されたライニング層に押しつぶし力が作用するときの応力状況を説明するための図である。
【符号の説明】
１                地中管補修材
５                内側樹脂吸収層（環状層又は樹脂吸収環状層）
５Ａ              内層用シート材（樹脂吸収性シート）
７                筒状のポリエチレン製フィルム層（筒状の加圧流体不透過性フィルム層）
１３              筒状のポリエチレン製フィルム層（筒状の不透水性フィルム層）
２５              ガラスロービングクロス層（環状層）
２５Ａ            シート状のガラスロービングクロス
２７              オーバーラップ部
２９，３１        内層用シート材の幅方向両端部
３７              下水管（地中管）
４３              ライニング層
【図１】
0004288318.tif 000002
【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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