(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本管から分岐する枝管を有する管路を補修する方法であって、前記本管の内面に向けて熱硬化性樹脂を含有する補修材を押圧しつつ該補修材の内部から加熱する管路の補修方法において、
前記補修材を枝管側からのみ加熱することを特徴とする管路の補修方法。
【請求項２】
本管から分岐する枝管を有する管路を補修する方法であって、前記本管の内面に向けて熱硬化性樹脂を含有する補修材を押圧しつつ該補修材の内部から加熱する管路の補修方法において、
前記補修材を前記本管側及び枝管側から加熱することを特徴とする管路の補修方法。
【請求項３】
前記枝管側からの加熱は、水と接触することにより発熱する発熱材を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の管路の補修方法。
【請求項４】
前記発熱材は酸化カルシウムであることを特徴とする請求項３に記載の管路の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は地中に埋設された排水管等の管路をその内面側から熱硬化性樹脂を含有する補修材を押し当てて熱硬化性樹脂を硬化させて管路を補修する管路の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、熱硬化性樹脂を含有する補修材を管路の内面から押圧して硬化させる管路の補修方法が広く知られている。このような管路の補修方法によれば、地中に埋設された排水管等の管路を掘り返すことなくその内面側から補修することができる。
【０００３】
このような管路の補修方法で本管から分岐した枝管がある場合には、その枝管との分岐部を横断して本管の管路を補修する。このような分岐部を横断して管路を補修する場合には、筒状の熱硬化性樹脂を含有する補修材が本管内の分岐部を横断して導入され、本管内部に分岐部を横断した新しい筒状の更生管路が形成される。ついで、この更生管路では分岐部が穿孔されて本管と枝管の管路が繋がる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の管路の補修方法に従えば、分岐部の補修材の肉厚が厚くなる肉厚現象が発生する場合があり、補修後に本管と枝管を繋ぐために更生管路（補修材）の分岐部を穿孔しようとすると、補修材の厚みが厚くて穿孔に多大の労力を必要とする。
【０００５】
この発明は、このような背景に基づいてなされたもので、分岐部を横断して管路を補修した場合に分岐部に穿孔する際の労力を低減できる管路の補修方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明者等が鋭意研究をした結果、この肉厚現象は分岐部での漏水による補修材の温度低下が起因していることが見出され、分岐部の硬化を他の部分の硬化に比べて早めれば、この肉厚現象の発生が解消されることを見出した。
【０００７】
またこの分岐部は枝管により外部と連結されているので、外部からの補助加熱が可能であり、外部から分岐部の補修材を積極的に加熱すれば、分岐部での補修材の硬化の遅延が解消され、場合によっては他の部分に比べて硬化が促進され、これにより、肉厚部の発生が低減され、場合によっては肉厚部が無くなることが見出された。
【０００８】
すなわち、熱硬化性樹脂を含有した補修材を本管内部から枝管を横断して補修する場合、内部から本管壁に向けてこの補修材を押圧しつつ補修材の内部から加熱して熱硬化性樹脂を硬化させている。ここで、この押圧状態で分岐部上部の枝管に漏水があると、この漏水が分岐部の上部に滞留する。この補修材は含浸されている硬化性樹脂を硬化させるために筒状の補修材の内部から加熱しているが、分岐部ではこの滞留水により外部から冷却されるので分岐部（枝管に面した位置）近傍の補修材の温度が所望の温度に上昇せず、この分岐部の補修材の硬化が遅延する。結果として硬化反応の途中段階では分岐部に位置する補修材は他の部分の補修材に比べて硬化の進行が遅くなり、分岐部近傍に位置する補修材が塑性変形を起こし、この分岐部に補修材の厚みが肉厚となる肉厚現象が発生する。
【０００９】
そこで、この分岐部は枝管により外部と連結されているので、外部からの補助加熱が可能である。補助加熱により分岐部近傍の補修材を外部から積極的に加熱すれば、分岐部での補修材の硬化の遅延が解消され、場合によっては他の部分に比べて硬化が促進される。これにより、肉厚部の発生が低減されたり無くなる。
【００１０】
ここで、この分岐部近傍の枝管には漏水が溜まるが、水和熱などのようにその漏水と反応して熱を発生させる発熱材を分岐部に投与すれば、漏水があった場合に効率的に発熱して漏水の温度を上昇させる。これにより、漏水が有った場合に分岐部近傍で漏水による温度低下を避けることができ、場合によっては漏水を加熱媒体として利用することにより分岐部付近の補修材は外部から積極的に加熱されて硬化の遅延が解消され、場合によっては他の部分に比べて硬化が促進される。これにより、肉厚部の発生が低減されたり無くなる。
【００１１】
このような加熱手段として滞留した漏水と接触することにより発熱する発熱材、例えば、酸化カルシウムを枝管側から補修材に向けて投入すれば、漏水と発熱材とが反応して漏水の温度を暖めることができ、漏水による温度の低下、すなわち硬化反応の遅延は避けられる。また、酸化カルシウムは水と接触することにより水の温度を上昇させるので、漏水に限らず、積極的に水を補給しても、酸化カルシウムが投入されていれば、この水は水和熱により加熱されて補修材を外部から加熱することができる。
【００１２】
また、本発明者等は、この水和熱の利用は、熱硬化性樹脂を含有する補修材の内部に充填される加熱媒体としても利用できることを見出した。
【００１３】
すなわち、本発明は、本管から分岐する枝管を有する管路を補修する方法であって、前記本管の内面に向けて熱硬化性樹脂を含有する補修材を押圧しつつ該補修材の内部から加熱する管路の補修方法である。ここで、補修材の加熱は枝管側からのみ行ってもよく、また、枝管側からの加熱に加えて本管側からの加熱を併用してもよい。
【００１４】
この枝管側からの加熱は、水と接触することにより発熱する発熱材を用いることが簡便であり、発熱材を枝管から補修材に向けて投入すればよい。
【００１６】
本発明において、発熱剤として酸化カルシウムが好ましい材料として例示される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る更生方法の更生対象となる地中管１を補修している状況を断面により説明する図である。この地中管１は、枝管（取付管）２と、この枝管２から合流部（分岐部３）にて合流して排水を流す本管４とから構成されている。この本管４は、マンホール５，５を通じて作業用ロボットなどを使用して地上からアクセスできるほど十分に大きい。また、枝管２は、図２に示すように、宅地桝６などを介して各家庭等に接続され、各家庭から排出される排水（又は廃水）を流すためのものであり、例えば、呼び径１００ｍｍ程度と小径である。
【００１９】
これらの本管４及び枝管２を形成する地中管１は、ユニットとなるコンクリート製のヒューム管、陶器製の陶管、樹脂製の塩ビ管等である。また、図示する円形管に限らず、卵型、矩形であってもよい。
【００２０】
ここで、この本管４には、何らかの原因により管路の全体に亘ってひび割れ又は接続部の緩み（不図示）等が発生しており、この発明では、そのひび割れ又は接続部の緩み等を補修部（更生部）として補修（更生）するものとする。また、枝管２も同様に何らかの原因によりひび割れ又は接続部の緩み（不図示）等が生じているものとする。それにより、これらのひび割れ又は接続部の緩み等（以下、ひび割れと略称する。）から雨水などを含む地下水が枝管２内に漏水している。
【００２１】
本管４の全体にひび割れを生じた場合、図３に示すような筒状を呈する長尺の補修材としてのライナー１０を用いる。このライナー１０は、例えば、ベースホース１１及びキャリブレーションホース１２により概略構成され、そのベースホース１１は、外層不透過性フィルム（又はシート）１３とそれに固着された熱硬化性樹脂が含浸された外層樹脂含浸フェルト１４とから構成され、キャリブレーションホース１２は、内層不透過性フィルム（又はシート）１５とそれに固着された熱硬化性樹脂が含浸された内層樹脂吸収フェルト１６とから構成されている。
【００２２】
外層不透過性フィルム１３は、熱硬化性樹脂が透過又は蒸散しないように不透過性を備え、耐久性やコストの観点から適宜な材料を選択することができる。具体的には、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンが例示される。
【００２３】
内層不透過性フィルム１５も熱硬化性樹脂が透過又は蒸散しないように不透過性であり、仕上がりの内面の滑らか性、耐傷性、耐久性等を考慮して適宜の材料が選択される。それらは、たとえば、ポリウレタン、ポリアミド、飽和ポリエステル等が用いられている。
【００２４】
また、熱硬化性樹脂は、ライナー１０の耐久性や力学的性質や取り扱い性、コストなどを考慮して適宜選択され、熱硬化性不飽和ポリエステル樹脂が代表的な樹脂として例示される。
【００２５】
これらの熱硬化性樹脂は、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ビニロン、カーボン繊維、ガラス繊維などの有機又は無機繊維製のフェルト等により含浸されて用いられる。もちろんこれらのフェルトなどの繊維質基材の種類はこれに限定されずに、編織物、不織布、ウエブ、マットなどの布帛又はこれらの積層体であってもよい。ライナー１０は繊維質基材により強化されて曲げ強度、曲げ弾性等の機械的強度が増大される。なお、このライナー１０は熱硬化性樹脂が含浸された状態で可撓性であり、例えば、筒状のライナー１０は偏平に折り畳まれたり巻き込まれて保管可能である。
【００２６】
このようなライナー１０は、たとえば次のようにして調整される。
【００２７】
まず、目的に適合した適宜の材料が準備される。材料としては、施工現場の本管４の口径、形状及び長さによりベースホース１１及びキャリブレーションホース１２の材料が選択され、適宜の長さに切断され、含有されるべきそれぞれの重合開始剤を含有する熱硬化性樹脂が混合調整され、この熱硬化性樹脂は、ベースホース１１及びキャリブレーションホース１２の各フェルト層に含浸される。キャリブレーションホース１２の内外が反転され、ベースホース１１の内側に挿入される。
【００２８】
このライナー１０は、更生材が偏平に折り畳まれ、運搬や施工の容易さのために巻き取られ、又は折り畳まれ、重ねられた状態で施工現場に搬送される。もちろん、熱硬化性樹脂の含浸工程を含めたこれらの一連の作業は作業現場で行われていてもよい。
【００２９】
更生されるべき、本管４内は、予め洗浄され、またテレビカメラによる調査が行われ、補修にそぐわない箇所の有無等が確認されている。ついで、ボイラー７ａを積んだ運搬車（ボイラー車）７からライナー１０がロール等を介してウインチにより本管４内に引き込まれる。このライナー１０は、折り畳まれているので、本管４内に簡単に配設することができる。なお、この折り畳まれる状態は通常は単純に更生材がつぶれて偏平となった状態であるが、三つ折り、多重折りなどでもよい。本管４にライナー１０が誘導されればよく、半ば膨らんだ状態でマンホール５に導入されてもよく、その形態は問わない。これにより、このライナー１０は、図１に示すように、補修すべき本管４内に配設され、先端及び手前端はそれぞれ栓体１７等により気密性が保たれて締め付けられている。
【００３０】
ついで、折り畳まれたライナー１０内に加圧ユニット（調圧装置）８によって水圧を加えてライナー１０を拡径する。
【００３１】
ライナーを拡径した状態で地上から枝管２を通じて分岐部３に向けて加熱材としての酸化カルシウム（ＣａＯ）が宅地桝６などを利用して投入される（図２）。枝管２内に地下水が漏れだすとこの地下水９は分岐部３に滞留するが、酸化カルシウム（ＣａＯ）が地下水９と接触すると地下水９は暖められるので、ライナー１０を外部から冷やすことが無く、逆にライナー１０を外部から暖めてライナー１０内の熱硬化性樹脂の硬化を促進させる。
【００３２】
この酸化カルシウム（ＣａＯ）は、水と接触することにより水和熱を発生することにより発熱する化学物質として知られている。このような化学物質は、多数提案されている。それらは、例えば、酸化物に対する水の添加反応を利用するタイプ、無水塩に対する水の添加反応を利用するタイプである。
【００３３】
本発明においては、どのタイプの発熱材を用いてもよいが、発熱量が大きく廃棄する際にも廃棄上の問題の少ないものがよい。このような観点から、本発明において利用される発熱材は、酸化カルシウム（生石灰：ＣａＯ）を利用するものが好ましい。
【００３４】
酸化カルシウム（ＣａＯ）は水と反応して１モル当たり15.2Kcal、グラム当たりに換算すると271cal/gの水和熱を発生する。これにより、漏水などと反応して漏水の温度を上昇させることができる。用いる酸化カルシウム（生石灰）の粒度は、小さければ小さい程、反応速度は向上するが、本発明では、反応速度はさほど重要性がないので粒度は大きくても小さくてもよい。
【００３５】
発熱材を分岐部３に向けて投入する方法は限定されない。そのまま枝管２の管路に直接投入したり、水を浸透させるネット、不織布、和紙、合成紙等の袋又は容器などに収納（又は充填）して枝管２に投入することができる。
【００３６】
ついで、ボイラー７ａから温水をライナー１０内に供給し、温水が矢印に沿ってライナー１０内に循環される。これによりライナー１０は、本管４の内周面上に押圧された状態で硬化性樹脂の硬化が完了され、ライナー１０はパイプ状の自立管となる。これにより、本管４にひび割れなどがあっても、そのひび割れはライナー１０により密着されてひび割れが本管４内に露出されることはない。
【００３７】
加熱媒体としての温水は冷却されて排水される。その後本管４の管口が仕上げられる。また、枝管２内に滞留する地下水９は強いアルカリ性を呈するので、適宜中和処理がなされる。
【００３８】
ついで、ロボット型の削孔機を本管４内に導入することにより分岐部３が位置するライナー１０を穿孔して枝管２と本管４との分岐部の管路を繋げる。分岐部３近傍の補修材（ライナー１０）は、分岐部３近傍での肉厚部の発生が無くなり、削孔機での穿孔作業がスムースに行える。
【００３９】
つぎに、本発明の参考例を成形用ホースを用いた施工例について説明する。
【００４０】
まず、図４に示すように、発熱材としての酸化カルシウムの所定量を小分けして内包したネットなどの小袋１８を固定した成形用ホース１９を用意する。この成形用ホース１９は、パイプ状の樹脂管体となるフェルトホース２０を内側から既設管に押し付けて成形するためのものである。このフェルトホース２０は外側に不透過性フィルム層、内側に熱硬化性樹脂が含浸されたフェルト層を備えている。このフェルトホース２０は成形用ホース１９内に引き込んだダブルホースとして施工される。
【００４１】
このダブルホース２０は、不図示の反転装置内にセットされ、ホース端を反転装置に固定して反転装置内に送られた圧縮空気によりダブルホース２０は反転されながら枝管２（取付管）内に挿入される。
【００４２】
ついで、成形用ホース１９内に水を注ぎ込むと、図５に示すように、水と小袋１８内の酸化カルシウムが反応して温水となり樹脂の硬化が促進される。樹脂の硬化後、水のＰＨを調整して排水し、成形用ホース１９を撤去する。これにより、ヒータ、ボイラーなどの加熱手段を用いずに、簡易にフェルトホース中の熱硬化性樹脂の硬化を促進させることができる。
【００４３】
なお、図５では枝管に関する補修を示したものであるが、本管４に対しても小袋１８内に酸化カルシウムを挿入して実施することも可能である。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００４５】
たとえば、ライナー１０は、２層のキャリブレーションホースと２層のベースホースとから４層で構成されていたが、たとえば、外表面が気密性の高いプラスチックフィルムで被覆された管状の布帛又は繊維質基材に硬化性樹脂が含浸された３層構成でも良く、また５層以上の多層であっても良い。
【００４６】
また、以上の実施の形態では、既設管の補修を兼ねた例を示しているが、必ずしもこれに限定されずに、補修を必要としない新設管の管路にこの発明の方法を適用してもよい。
【００４７】
なお、この発明の更生とは、ひび割れの補修に限らず、ひび割れが生じていなくて単に老朽化された管路の更生でも、また、何らかの理由により新設管の内面に自立管としてのライナーを設ける場合の更生でもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、分岐部を横断して管路を補修した場合に分岐部に穿孔する際の労力を低減できる管路の補修方法が提供される。
【００４９】
また、本発明によれば、加熱媒体として水と接触することにより発熱する発熱材を用いて温度が高められた温水を用いて熱硬化性樹脂を硬化させる管路の補修方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る更生方法を説明する断面図である。
【図２】図１の枝管２に発熱材を投入する状況を説明する断面図である。
【図３】図１の管路の補修に用いられるライナー１０を一部切欠断面により説明する斜視図である。
【図４】参考例に係る成形用ホースに発熱材の小袋を取り付けた状況を説明する図である。
【図５】参考例に係る更生方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
１：地中管
２：枝管（取付管）
３：分岐部
４：本管
５：マンホール
６：宅地桝
７：運搬車
７ａ：ボイラー
８：加圧ユニット
９：地下水
１０：ライナー（補修材）
１１：ベースホース
１２：キャリブレーションホース
１３：外層不透過性フィルム（又はシート）
１４：外層樹脂含浸フェルト
１５：内層不透過性フィルム（又はシート）
１６：内層樹脂吸収フェルト
１７：栓体
１８：小袋
１９：成形用ホース
２０：フェルトホース（ダブルホース）
【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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