JP2007283572A - 管ライニング工法 - Google Patents

Abstract

【課題】枝管ライニング材と本管ライニング材を確実に結合させることが可能な管ライニング工法を提供する。
【解決手段】枝管ライニング終了後、本管３にスタートライナー５を施し本管ライニング材１を反転挿入する。枝管ライニング材６の挿入時あるいは挿入終了後、枝管ライニング材のつば部７の本管中心部に向かう面にスタートライナーを溶融させる加熱線７ａを貼り付け、加熱線を発熱させることによりスタートライナーを溶融し、本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂と枝管ライニング材のつば部を接触させながら、本管ライニング材を硬化させる。本管ライニング材の硬化により、本管ライニング材と枝管ライニング材のつば部が一体化するので、枝管ライニング材と本管ライニング材を確実に結合させることが可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、管ライニング工法、さらに詳細には、枝管ライニングを行った後、本管にスタートライナーを施し本管をライニングする管ライニング工法に関する。

地中に埋設された下水管等の管路が老朽化した場合、該管路を掘出することなく、その内周面にライニングを施して当該管路を更生する管路更生工法が知られている。

この工法では、外周面が気密性の高いフィルムで被覆された管状不織布に硬化性樹脂を含浸せしめて成る管ライニング材を流体圧によって管路内に反転させながら挿入するとともに、これを管路の内周面に押圧し、この状態を保ったまま管ライニング材を加温等してこれに含浸された硬化性樹脂を硬化させることによって、管路の内周面にライニングを施している。

ところで、下水管等の管路（本管）には複数本の枝管が合流しており、これらの枝管に対しても前記と同様の工法によってライニングを施すことができる。即ち、一端が硬化したつば部を有し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樹脂吸着材に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめて成る枝管ライニング材を本管内に導入し、該枝管ライニング材のつば部を本管の枝管開口部周縁に密着させた状態で枝管ライニング材を流体圧によって枝管内に本管側から地上に向かって反転挿入し、該枝管ライニング材を枝管の内壁に押圧したまま、これに含浸された硬化性樹脂を硬化させて枝管をライニングすることが行われている（特許文献１）。

通常、上記の枝管ライニングは、本管ライニングの前に行われ、枝管ライニングを行った後、本管内に、管状のスタートライナーを反転挿入し、続いてスタートライナーの末端部に取り付けられた管状のライニング材が、スタートライナー内に反転挿入され、本管がライニングされる（特許文献２）。このスタートライナーは、主に本管ライニング時、本管内に地下水や下水が漏水するのを防止し、本管でのライニング工事を確実にかつ容易にするために用いられる。
特開２０００−１２７２４１号公報 特開平８−２１６２５６号公報

従来では、枝管ライニングが終了した後では、枝管ライニング材のつば部が本管の枝管開口部周縁に密着した状態で硬化して取り付けられるので、スタートライナーを施したあと本管ライニングを行うと、スタートライナーにより本管ライニング材と枝管ライニング材のつば部の結合が妨げられ、本管ライニング材と枝管ライニング材が良好に接続されず、その接続不良部分から浸水が起こり、ライニング不良が発生する、という問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、枝管ライニングを行った後、本管にスタートライナーを施して本管をライニングする場合、枝管ライニング材と本管ライニング材とを確実に結合させることが可能な管ライニング工法を提供することを課題とする。

本発明は、
本管と交差する枝管をライニングした後、本管にスタートライナーを施し本管をライニングする管ライニング工法であって、
一端につば部を有し未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめてなる管状の枝管ライニング材を、該枝管ライニング材のつば部を本管の枝管開口部周縁に密着させた状態で枝管内に本管側から挿入し、続いて枝管ライニング材を枝管の内壁に押圧したまま、これに含浸された硬化性樹脂を硬化させて枝管をライニングし、
前記枝管ライニング中、あるいは枝管ライニング終了後、前記つば部の本管中心部に向かう面にスタートライナーを溶融させる溶融手段を取り付け、
本管内に管状のスタートライナーを前記つば部が密着している枝管開口部を超えて挿入し、
前記本管に挿入されたスタートライナー内に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめてなる管状の本管ライニング材を前記つば部が密着している枝管開口部を超えて挿入し、
本管ライニング材内に流体圧を作用させてスタートライナーと本管ライニング材を、本管の内周壁並びに枝管ライニング材のつば部に押圧した状態で、本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させて本管をライニングし、
前記本管ライニング時、枝管ライニング材のつば部に取り付けた溶融手段によりスタートライナーを溶融して本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂と枝管ライニング材のつば部を接触させながら、本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させ、本管ライニング材と枝管ライニング材のつば部を一体化することを特徴とする。

また、本発明では、溶融手段を、前記枝管のライニング中、あるいはライニング終了後ではなく、予め枝管ライニング材のつば部の本管中心部に向かう面に取り付け、枝管ライニングを行うようにしている。

本発明では、枝管ライニング材のつば部の本管中心部に向かう面にスタートライナーを溶融させる溶融手段が取り付けられるので、本管ライニング時、溶融手段によりスタートライナーを溶融することにより本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂と枝管ライニング材のつば部を接触させることができ、本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂の硬化により、本管ライニング材と枝管ライニング材のつば部を一体化することが可能となる。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１には、下水管などの本管３をライニングするための本管ライニング材１並びにスタートライナー５を反転させる反転機１０が、トラック１１の荷台に支持板１２と上下調節機構１３、１４を介して取り付けられ、マンホール２のある作業現場に移動される状態が図示されている。反転機１０は、スタートライナー５及びその終端に連結された本管ライニング材１を収納する気密な密閉構造の収納容器２０を有しており、この収納容器２０には、複数のガイドローラー２１を有するガイド部２２を介して取付管６０が着脱可能に取り付けられる。取付管６０には、円柱状の先端が開放したノズル開口部３０ａを有する反転ノズル３０がマンホール２に臨むように着脱可能に取り付けられる。

取付管６０の側部には、熱媒供給ホース、熱媒排出ホース、圧縮空気を供給するエア供給ホース、エアを排出するエア排出ホースを取付ける取付穴が形成される。本管ライニング材１が本管３に反転挿入し終わったときには、取付管６０と収納容器２０（ガイド部２２も収納容器２０の一部とする）が切り離され、そのときには、取付管６０の上部に圧力蓋７２（図５）が気密に取り付けられる。

マンホール２内で反転ノズル３０の下方には、反転ノズル３０により反転した本管ライニング材１を屈曲させ本管３内に導く布などからなるガイドチューブ３２が配置される。ガイドチューブ３２のマンホール側端部並びに本管側端部は、それぞれ機械式の金属バンド３５、３６により取付パイプ３３、３４に固定されている。ガイドチューブ３２は布でできているので、折り曲げ自在であり、簡単にマンホール２から挿入して屈曲させてマンホール底部に配置することができる。

反転ノズル３０、取付管６０、ガイド部２２、並びに収納容器２０からなる全体は、ノズル開口部３０ａが開放している以外は、気密な密閉構造となっている。

収納容器２０の両側部には、リール２４を回転自在に軸承する軸受け部２５が取り付けられる。リール２４は、スタートライナー５とその終端部に連結された本管ライニング材１を電動モータ（不図示）により本管ライニング材からロール状に巻き取るために使用される。リール２４に巻き取られているスタートライナー５と本管ライニング材１が、後述するように、収納容器２０から引き出される場合には、リール２４に作用するトルクによりリール２４が逆回転し、電動モータを回転させて発電機として動作させ、引き出しに制動がかかるようになっている。

また、収納容器２０には、スタートライナー５と管ライニング材１を反転させるための流体圧（圧縮空気）を収納容器２０に送り込むためのダクト２６が取り付けられる。

リール２４に巻き取られるスタートライナー５は、公知の管状のスタートライナーであり、ポリエステル、ナイロン、アクリル等の織布又は不織布で管状に加工されたものの外表面にポリエチレン、塩化ビニール等の気密性の高いプラスチックフィルムを被覆して厚さ０．１ｍ／ｍ〜１５ｍ／ｍ程度に構成され、或はプラスチックフィルムのみで管状に成形される。

また、本管ライニング材１も、公知の管状の管ライニング材であり、外表面がプラスチックフィルムで気密的に被覆された管状樹脂吸収材に未硬化の液状熱硬化性樹脂を含浸せしめて構成される。尚、プラスチックフィルムとしてはポリエチレン、塩化ビニル、ビニロン、ポリウレタン、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン−ナイロン共重合体等のフィルムが用いられ、管状樹脂吸収材としてはポリエステル、ナイロン、アクリル、ビニロン等の不織布が用いられる。又、管状樹脂吸着材に含浸される未硬化の液状硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。

通常、本管３に枝管４が交差している場合には、枝管４からライニングが行われる。枝管ライニングでは、一端が硬化したつば部７を有し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樹脂吸着材に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめて成る枝管ライニング材６がロボットなどを用いて本管３内に導入され、該枝管ライニング材６のつば部７を本管３の枝管開口部周縁に密着させた状態で枝管ライニング材６が流体圧によって枝管４内に本管側から地上のます５０に向かって反転挿入され、枝管ライニング材６を枝管の内壁に押圧したまま、これに含浸された硬化性樹脂を硬化させて枝管のライニングが行われる。なお、後述するように、枝管ライニング材の本管側端部には、穿孔機の穿孔刃と枝管ライニング材が接触して枝管ライニング材が損傷するのを防止する金属カラー８が取り付けられる。

本発明では、枝管ライニング中、あるいは枝管ライニングが終了後、たとえば枝管ライニング６を枝管４に反転挿入するとき、あるいは枝管ライニング材の硬化後、あるいは遅くともスタートライナー５を本管３に挿入する前に、図３、図４に示したように、枝管ライニング材６のつば部７の本管３の中心部に向かう面に、網状の加熱線（ニクロム線）７ａなどからなる溶融手段が貼り付けられる。この加熱線７ａには、地上に導かれるリード線７ｂ、７ｃが接続されており、このリード線を介して加熱線７ａに電流を流すことにより、加熱線７ａが発熱して、加熱線に接触するスタートライナー５が溶融する。また、スタートライナー５が溶けるころに、加熱線７ａの一部が熔け、加熱線７ａが断線して電流が流れなくなるようになっている。なお、加熱線などの溶融手段は、複雑さを避けるために、図１並びに図５には、その図示が省略されている。

ライニング工事は、上述したように、枝管４のライニングから開始され、枝管４のライニングが終了し、加熱線７ａがつば部７に取り付けられているのを確認後、図１に示したように、取付管６０に反転ノズル３０を取り付けた反転機１０を、反転ノズル３０がマンホール２上にくるように移動して、足場４０で反転機を支持して、反転ノズル３０のノズル開口部３０ａをマンホール２に臨ませる。

続いて、ガイドチューブ３２がマンホール２から挿入されマンホール底部に配置され、収納容器２０のリール２４に巻き取られているスタートライナー５の先端が、反転ノズル３０のノズル開口部３０ａに導びかれ、外側に折り返えされて、ノズル開口部３０ａの外周に気密に取り付けられる。そして、圧縮空気がダクト２６を介して収納容器２０内に圧縮空気が供給され、それにより、スタートライナー５は、リール２４から巻き戻されて収納容器２０から引き出され、ガイドチューブ３２にガイドされて本管内に反転挿入される。このとき、電動モータは発電機として動作し、リール２４の逆回転、すなわち、スタートライナー５の引き出しに制動がかかるようになる。このスタートライナー５は、本管３内に挿入し終わると、その後端（図１で左側）が切断されて本管３を内側から覆うようになり、本管内に地下水や下水が浸水するのを防止する。

スタートライナー５が本管３に施された後、スタートライナー５の終端に連結してリール２４に巻き取られている本管ライニング材１が収納容器２０から引き出され、スタートライナー５と同様に、本管ライニング材１の先端１ａが、反転ノズル３０のノズル開口部３０ａに導びかれ、外側に折り返えされて、ノズル開口部３０ａの外周に気密に取り付けられる。圧縮空気がダクト２６を介して収納容器２０内に圧縮空気を供給すると、本管ライニング材１は、収納容器２０から引き出され、ガイドチューブ３２にガイドされてすでに本管３に挿入されているスタートライナー５内に反転されながら挿入されていく。この状態が図１に示されており、また斜視図として図２にも図示されている。

本管ライニング材１が枝管４と交差するところを越えて本管３内に所定の長さに渡って反転挿入されたら、取付管６０と収納容器２０を切り離し、図５に示したように、取付管６０の上部を圧力蓋７２で密閉した後、取付管６０の側部にエア供給ホース７１を取り付けて、反転した本管ライニング材１内に圧縮空気を供給する。これにより、スタートライナー５と管ライニング材１は膨張して本管３の内壁面に押し付けられた状態になるので、蒸気あるいは温水ホース７０を取付管６０の側部から本管ライニング材１内に挿入して、蒸気あるいは温水をホース７０に設けた多数の噴出口７０ａからミスト状態にして噴出させ、本管ライニング材１に含浸された硬化性樹脂を硬化させる。

この本管ライニング材１の樹脂を硬化させるとき、図４に示したように、リード線７ｂ、７ｃを介して加熱線７ａに電流を流し、加熱線７ａを発熱させて、加熱線７ａに接触するスタートライナー５を溶融させる。スタートライナー５が溶けると、本管ライニング材１の硬化性樹脂の一部が溶けたスタートライナー５から浸透して枝管ライニング材６のつば部７に接触し付着するようになる。したがって、本管ライニング材１の樹脂硬化により、本管ライニング材１と枝管ライニング材６のつば部７が一体化し、それにより本管ライニング材１と枝管ライニング材６が確実に結合されるようになる。

なお、加熱線７ａが断線せず発熱を続けると、本管ライニング材が損傷する恐れがあるので、加熱線に電流を流してから所定時間経過したらスイッチなどにより電源をオフにして加熱線に電流を流すのを遮断するようにする。

また、加熱線７ａに代えて、スタートライナー５を溶かすことができる溶剤をつば部７の本管中心部に向かう面に塗布するようにしても、同様な効果を得ることができる。

また、加熱線あるいは溶剤などの溶融手段を、上述したように、枝管ライニング中あるいはその終了後に取り付けるのではなく、枝管ライニング材の製造時に、あるいは枝管ライニング前に予めそのつば部７の本管中心部に向かう面に取り付けたり、塗布したりするようにしてもよい。

上述したように、本管ライニング材１が硬化し、本管３のライニングが終了すると、図６に示したように、穿孔機８０をます５０から枝管４内に挿入して、枝管開口部を塞いでいるスタートライナー５と本管ライニング材１を穿孔する。

穿孔機８０は、図７（Ａ）、（Ｂ）に図示したように、先端錐８１とほぼ直角に湾曲した穿孔刃８２、８３を有し、先端錐８１は回転軸８５に固定された回転盤８４に固定される。また、穿孔刃８２、８３は、その刃先８２ａ、８３ａと反対側端部８２ｂ、８３ｂが、円柱状の回転ロッド８６、８７に取り付けられる（図８）。回転ロッド８６、８７は支持ボックス８８内に形成されたスペース内で紙面に垂直な線を中心に、図７（Ａ）と（Ｂ）に示した位置間で回動できるようになっており、常態では回転ロッド８６、８７が図７（Ａ）になるように、不図示のばねによりばね付勢されている。また、回転軸８５と支持ボックス８８は、軸方向に互いにスライドでき、また回転軸８５が回転すると、支持ボックス８８も回転軸８５の軸心を中心に回転できるように構成されている。

穿孔機８０の回転軸８５は、可撓性のフレキシブルシャフト９１、ジョイント９２、９３を介して地上のモータ９０に接続され、モータ９０を駆動することにより回転される。また、支持ボックス８８を固定してフレキシブルシャフト９１を地上に向けて引くことにより回転軸８５を支持ボックス８８に対してスライドさせ、上方に移動させることができる。

穿孔機８０は、図７（Ａ）に示したように、穿孔刃８２、８３が折りたたまれた状態で枝管開口部まで導かれる。このとき、仮想線で示した重り９４、９５により支持ボックス８８に重力をかけると、穿孔機の導入が円滑に行われる。

スタートライナー５と本管ライニング材１の穿孔時、穿孔機８０が枝管開口部近くまで挿入されると、支持ボックス８８を手あるいは適当な固定手段で枝管４に対して固定してフレキシブルシャフト９１をます５０方向に引くことにより、回転軸８５を支持ボックス８８に対して軸方向にスライドさせ、回転盤８４が支持ボックス８８に当接するまで持ち上げる。回転盤８４の上方移動により、穿孔刃８２、８３も、図７（Ｂ）に図示したように、上方に移動し、これにより穿孔刃８２、８３はその刃先８２ａ、８３ａが、枝管開口部を塞いでいるスタートライナー５と本管ライニング材１に向かうようになる。なお、この状態で回転盤８４と支持ボックス８８は不図示の係止手段で係止され、穿孔刃８２、８３は図７（Ｂ）の状態に保持される。

この状態で、モータ９０を駆動すると、回転軸８５が回転し、先端錐８１が回転するとともに、支持ボックス８８も回転し、それにより穿孔刃８２、８３が回転軸８５を中心に回転する。この状態で、穿孔機全体を更に本管側に移動させることにより、枝管開口部を塞いでいるスタートライナー５と本管ライニング材１を穿孔する。

枝管開口部が穿孔により開放すると、本管ライニング材１の本管よりはみ出している先端が切断され、管ライニング工事が完了する。

なお、穿孔機８０の穿孔刃は、上から見て互いに１８０度ずらして配置された２枚の穿孔刃で構成されているが、それぞれ９０度ずらして配置された４枚の穿孔刃で構成するようにしてもよい。

また、上述した実施例では、スタートライナー５並びに本管ライニング材１は、本管３に反転挿入されたが、反転させず引き込みにより本管に挿入する管ライニング工事にも本発明を適用することができる。

本管ライニング材をマンホールから本管に反転挿入する状態を示した説明図である。 反転挿入されたスタートライナー並びに本管ライニング材を示す斜視図である。 つば部を備えた枝管ライニング材の斜視図である。 本管ライニング材が挿入されたときの枝管開口部近辺の断面図である。 本管ライニング材を硬化させる状態を示した説明図である。 枝管開口部を塞ぐスタートライナー並びに本管ライニング材を穿孔する状態を示す説明図である。 （Ａ）は穿孔機の穿孔刃が折りたたまれたときの正面図、（Ｂ）は穿孔刃が広げられたときの平面図である。 穿孔刃の斜視図である。

符号の説明

１ 本管ライニング材
２ マンホール
３ 本管
４ 枝管
５ スタートライナー
６ 枝管ライニング材
７ つば部
８ カラー
２０ 収納容器
３０ 反転ノズル
３２ ガイドチューブ
８０ 穿孔機
８１ 先端錐
８２、８３ 穿孔刃
８５ 回転軸

Claims (8)

1. 本管と交差する枝管をライニングした後、本管にスタートライナーを施し本管をライニングする管ライニング工法であって、
   一端につば部を有し未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめてなる管状の枝管ライニング材を、該枝管ライニング材のつば部を本管の枝管開口部周縁に密着させた状態で枝管内に本管側から挿入し、続いて枝管ライニング材を枝管の内壁に押圧したまま、これに含浸された硬化性樹脂を硬化させて枝管をライニングし、
   前記枝管ライニング中、あるいは枝管ライニング終了後、前記つば部の本管中心部に向かう面にスタートライナーを溶融させる溶融手段を取り付け、
   本管内に管状のスタートライナーを前記つば部が密着している枝管開口部を超えて挿入し、
   前記本管に挿入されたスタートライナー内に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめてなる管状の本管ライニング材を前記つば部が密着している枝管開口部を超えて挿入し、
   本管ライニング材内に流体圧を作用させてスタートライナーと本管ライニング材を、本管の内周壁並びに枝管ライニング材のつば部に押圧した状態で、本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させて本管をライニングし、
   前記本管ライニング時、枝管ライニング材のつば部に取り付けた溶融手段によりスタートライナーを溶融して本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂と枝管ライニング材のつば部を接触させながら、本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させ、本管ライニング材と枝管ライニング材のつば部を一体化することを特徴とする管ライニング工法。
2. 本管と交差する枝管をライニングした後、本管にスタートライナーを施し本管をライニングする管ライニング工法であって、
   本管中心部に向かう端面にスタートライナーを溶融させる溶融手段を取り付けたつば部を有し未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめてなる管状の枝管ライニング材を、該枝管ライニング材のつば部を本管の枝管開口部周縁に密着させた状態で枝管内に本管側から挿入し、続いて枝管ライニング材を枝管の内壁に押圧したまま、これに含浸された硬化性樹脂を硬化させて枝管をライニングし、
   本管内に管状のスタートライナーを前記つば部が密着している枝管開口部を超えて挿入し、
   前記本管に挿入されたスタートライナー内に未硬化の硬化性樹脂を含浸せしめてなる管状の本管ライニング材を前記つば部が密着している枝管開口部を超えて挿入し、
   本管ライニング材内に流体圧を作用させてスタートライナーと本管ライニング材を、本管の内周壁並びに枝管ライニング材のつば部に押圧した状態で、本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させて本管をライニングし、
   前記本管ライニング時、枝管ライニング材のつば部に取り付けた溶融手段によりスタートライナーを溶融して本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂と枝管ライニング材のつば部を接触させながら、本管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させ、本管ライニング材と枝管ライニング材のつば部を一体化することを特徴とする管ライニング工法。
3. 前記溶融手段が、前記つば部の本管中心部に向かう面に貼り付けられる網状の加熱線であることを特徴とする請求項１又は２に記載の管ライニング工法。
4. 前記溶融手段が、前記つば部の本管中心部に向かう面に貼り付けられたスタートライナーを溶かすことが可能な溶剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の管ライニング工法。
5. 前記スタートライナー及び本管ライニング材は、マンホールに臨むように取り付けた反転ノズルにより反転されてマンホールに挿入され、屈曲自在な湾曲したガイドチューブに案内されて本管内に反転挿入されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の管ライニング工法。
6. 前記本管のライニングが終了した後、枝管内に本管に向けて穿孔機を挿入し、枝管開口部を塞いでいるスタートライナー並びに本管ライニング材を穿孔することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の管ライニング工法。
7. 前記穿孔機は、枝管開口部に挿入されるまでは折りたたまれ、枝管開口部まで挿入されたときにスタートライナーと本管ライニング材に向けて拡げられる穿孔刃を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の管ライニング工法。
8. 前記穿孔刃が拡げられる枝管ライニング材部分に、穿孔刃と枝管ライニング材の接触を防ぐ金属カラーが配置されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の管ライニング工法。

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