JP2013208828A - Lining material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既設管の内面に施して更生するためのライニング材に関する。 The present invention relates to a lining material that is applied to the inner surface of an existing pipe for rehabilitation.
地中に埋設された下水道管、上水道管、農水管などの既設管が老朽化した場合、その管路を掘削することなく、管路の内面にライニング材を施して管路を補修する既設管の更生工法が種々提案されている。 When existing pipes such as sewer pipes, water pipes, and agricultural water pipes buried in the ground are aged, existing pipes are repaired by applying lining material to the inner surface of the pipes without excavating the pipes. Various rehabilitation methods have been proposed.
その更生工法の一つとして、管状のライニング材の内側に流体圧を作用させ、もしくは流体圧により加圧ホースを反転挿入することによって、ライニング材を管路の内周面に押圧し、硬化させて一体化することでライニング層を形成する方法がある。また、ライニング材そのものを反転させながら管路内に挿入し、流体圧により管路の内周面に押圧し、硬化させて一体化する方法もある。このようなライニング材による更生工法は、地中を掘削せずとも、埋設されている管路の補修作業を行うことができる。 As one of the rehabilitation methods, fluid pressure is applied to the inside of the tubular lining material, or the pressure hose is inverted and inserted by the fluid pressure, and the lining material is pressed against the inner peripheral surface of the pipeline and cured. There is a method of forming a lining layer by integrating them. Further, there is a method in which the lining material itself is inserted into the pipeline while being inverted, pressed against the inner peripheral surface of the pipeline by fluid pressure, and cured to be integrated. Such a rehabilitation method using a lining material can repair a buried pipeline without excavating the ground.
例えば特許文献１に記載の更生工法では、管状ライニング材が平坦状に折り畳まれ、密閉容器内に積み重ねられた状態で配備されている。そして、密閉容器に接続された反転ノズルの開口端外周に、前記管状ライニング材を取り付け、密閉容器内に水圧を作用させて、管状ライニング材を管路内に反転挿入する構成とされている。これにより、拡径されたライニング材は、管路内で樹脂吸収基材が管路の内周面に密着し、管路をライニングするものとなる。
For example, in the rehabilitation method described in
また、特許文献１には、ライニング材として、外表面が樹脂フィルム材で被覆された管状樹脂吸収基材に、液状の熱硬化性樹脂を含浸させた管状ライニング材を用いることが開示されている。この種のライニング材は、所定長さの樹脂吸着基材を管状に丸め、両端部を突き合わせて縫い合わせることにより形成されている。
前記ライニング材は、管状樹脂吸収基材として不織布が用いられているが、更生後の管路の強度を上げるために、最近では不織布を重ね合わせて樹脂吸収基材の肉厚を増加させたり、ガラス繊維等の強化繊維材料で補強したりして、複数層の積層構造とされる場合もある。 As the lining material, a nonwoven fabric is used as a tubular resin-absorbing base material.To increase the strength of the pipeline after rehabilitation, recently, the nonwoven fabric is overlapped to increase the thickness of the resin-absorbing base material, In some cases, it is reinforced with a reinforcing fiber material such as glass fiber to form a multi-layer laminated structure.
しかし、積層構造とされたライニング材は、管状に成形されたとき、その厚みから必然的に内周側と外周側とで周長に差を生じる。特に、反転挿入されるライニング材においては、ライニング材の製造時や樹脂含浸時には、最外層の周長が最も長く、内層ほど小さくなる。これとは反対に、ライニング時には、当初の最外層が最も内側に位置し、周長が最小となる。このような周長の変化は、反転作業の前後でライニング材の各層間にずれや縒れをもたらし、ライニング材の内周側に皺や襞を生じる要因となる。また、ライニング材の各層間のずれは、製造時、搬入作業時、既設管内への挿入作業時などにおいても生じやすく、ライニング材に皺や襞があると、液状の母材樹脂が均一に含浸しにくく、未含浸部分（ボイド）ができるおそれがあった。また、そのようなライニング材は、拡径にも十分対応しきれず、ライニング後の管路に平滑な内周面を形成することが困難になるという問題点があった。 However, when the lining material having a laminated structure is formed into a tubular shape, a difference in peripheral length inevitably occurs between the inner peripheral side and the outer peripheral side due to its thickness. In particular, in the case of a lining material that is inverted and inserted, the outermost layer has the longest circumference when the lining material is manufactured or when the resin is impregnated, and the inner layer becomes smaller. On the other hand, at the time of lining, the initial outermost layer is located on the innermost side and the circumference is minimum. Such a change in the circumferential length causes a shift or wrinkle between the layers of the lining material before and after the reversing work, and causes wrinkles or wrinkles on the inner peripheral side of the lining material. In addition, misalignment between each layer of the lining material is likely to occur during manufacturing, carrying-in work, insertion into existing pipes, etc. If there are wrinkles or wrinkles in the lining material, the liquid base resin is uniformly impregnated. There was a possibility that unimpregnated portions (voids) could be formed. Moreover, such a lining material has a problem in that it cannot sufficiently cope with the diameter expansion, and it becomes difficult to form a smooth inner peripheral surface in the pipeline after lining.
本発明は、上記のような従来の問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、更生後の管路に要求される高い強度を確保するとともに、ライニング材に不要な皺や襞を生じさせないように構成して、平滑な内周面を形成し得る信頼性の高いライニング材を提供することにある。 The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and the object of the present invention is to ensure high strength required for the pipeline after rehabilitation and to prevent unnecessary lining material. Another object of the present invention is to provide a highly reliable lining material that can be formed so as not to cause wrinkles and form a smooth inner peripheral surface.
本発明は、既設管の内径より小さい外径の筒状に形成され、既設管内に挿入及び拡径されて、既設管の内周面をライニングする複層構造のライニング材であって、液状の熱硬化性樹脂を主剤とする母材樹脂を含浸する樹脂含浸層と、不透過性材料からなる被覆層とを備え、前記樹脂含浸層は、不織布及び強化繊維材料からなる補強材が積層されて機械的な交絡加工により絡合された複層構造のシート状基材からなり、該シート状基材は既設管の内周長よりも長い総幅寸法を有して、幅方向の端部同士を重ね合わせてオーバーラップ部を有する略筒状とされ、前記オーバーラップ部は接合手段により相互に接合されており、加熱及び拡径によって前記シート状基材の絡合が緩められ、もしくは解除されることを特徴とする。 The present invention is a lining material having a multilayer structure that is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of an existing pipe, inserted into and expanded in the existing pipe, and lining the inner peripheral surface of the existing pipe, A resin-impregnated layer impregnated with a base resin mainly composed of a thermosetting resin; and a coating layer made of an impermeable material. The resin-impregnated layer is formed by laminating a reinforcing material made of a nonwoven fabric and a reinforcing fiber material. It consists of a sheet-like base material having a multilayer structure entangled by mechanical entanglement processing, and the sheet-like base material has a total width dimension longer than the inner peripheral length of the existing pipe, and ends in the width direction The overlap portions are joined to each other by joining means, and the entanglement of the sheet-like base material is loosened or released by heating and expanding the diameter. It is characterized by that.
これにより、樹脂含浸層のシート状基材は、複層構造とされて高強度とすることができ、しかも、絡交加工されていることから、略筒状としても、また、さらに反転させても、層間にずれや縒れを生じにくく、内周側に皺や襞を生じにくいものとなる。また、シート状基材は、加熱されることで繊維が軟化し、拡径の作用と相まって、繊維同士の絡合が少なくとも緩められる。このため、ライニング材に対する加熱及び拡径作用により、樹脂含浸層のシート状基材も円滑に拡径に追従することが可能となる。したがって、ライニング材は、製造から搬入作業時、既設管内への挿入作業時、反転時、及び加熱拡径時に到るまで、複層構造の配置形態を維持して不要な皺や襞を生じることがなく、均一な厚みを有する高い強度のライニング層を形成するものとなる。 As a result, the sheet-like substrate of the resin-impregnated layer can be made into a multi-layer structure and can have high strength, and since it has been entangled, it can be substantially cylindrical and further reversed. However, misalignment and wrinkle are hardly generated between the layers, and wrinkles and wrinkles are hardly generated on the inner peripheral side. In addition, the sheet-like base material is heated to soften the fibers, and coupled with the effect of expanding the diameter, the entanglement between the fibers is at least loosened. For this reason, the sheet-like base material of the resin-impregnated layer can smoothly follow the diameter expansion by the heating and the diameter expansion action on the lining material. Therefore, the lining material maintains an arrangement form of a multilayer structure and generates unnecessary wrinkles and wrinkles from the manufacturing to the carrying-in work, the inserting work into the existing pipe, the turning, and the heating diameter expansion. Thus, a high-strength lining layer having a uniform thickness is formed.
前記ライニング材のより具体的な構成として次のものが挙げられる。先ず、前記シート状基材は、ニードルパンチ法により繊維が絡合されていることが好ましい。 The following is mentioned as a more concrete structure of the said lining material. First, it is preferable that the sheet-like substrate is entangled with fibers by a needle punch method.
これにより、複層構造のシート状基材を、機械的に交絡させて各層の界面にずれや縒れを生じにくくすることができ、母材樹脂の含浸性を阻害することなく繊維密度を高く形成することができる。しかも、シート状基材を加熱することで、かかる絡合を緩めることができる。 As a result, the sheet-like base material having a multilayer structure can be mechanically entangled to make it difficult to cause displacement and twisting at the interface of each layer, and the fiber density can be increased without hindering the impregnation property of the base material resin. Can be formed. Moreover, the entanglement can be relaxed by heating the sheet-like substrate.
また、前記接合手段には、熱可塑性樹脂材料を主成分とするホットメルト接着剤を用いることが好ましい。また、前記ホットメルト接着剤としては、ウェブ状のホットメルトテープが好ましい。 Moreover, it is preferable to use a hot melt adhesive mainly composed of a thermoplastic resin material for the joining means. The hot melt adhesive is preferably a web-like hot melt tape.
また、前記オーバーラップ部は表面材料の熱溶着により接合されてもよく、熱可塑性樹脂からなる係合素子を備えた面ファスナを用いて接合されてもよい。 The overlap portion may be joined by thermal welding of surface materials, or may be joined using a hook and loop fastener provided with an engagement element made of a thermoplastic resin.
これらの構成に係る接合手段は、いずれも、外力が作用する、非加熱状態の運搬時や管路内への挿入・引込み時において、樹脂含浸層におけるシート状基材のオーバーラップ部を接合固定して、略筒状の形状を保持する。また、ライニング材の加熱時や拡径時には、軟化して変形し得るものとなり、オーバーラップ部における拡径にも対応させることができる。 All of the joining means according to these configurations are used to join and fix the overlap portion of the sheet-like base material in the resin-impregnated layer during transportation in an unheated state or insertion / retraction into a pipeline where external force acts. Thus, the substantially cylindrical shape is maintained. Further, when the lining material is heated or expanded in diameter, the lining material can be softened and deformed, and it is possible to cope with the expanded diameter in the overlap portion.
すなわち、母材樹脂を含浸させた樹脂含浸層が既設管内で加熱されると、オーバーラップ部においては、かかる接合手段が軟化する。その結果、オーバーラップ部におけるシート状基材の接合固定が緩められ、樹脂含浸層をより一層拡径させやすく形成することができる。したがって、ライニング材は十分に拡径されて、既設管の内周面に密着するものとなる。 That is, when the resin-impregnated layer impregnated with the base material resin is heated in the existing pipe, the joining means is softened in the overlap portion. As a result, the bonding and fixing of the sheet-like base material in the overlap portion is loosened, and the resin-impregnated layer can be formed more easily. Therefore, the diameter of the lining material is sufficiently expanded and comes into close contact with the inner peripheral surface of the existing pipe.
上述のような本発明のライニング材によれば、ライニング材に要求される高い強度を確保するとともに、略筒状とされた内周面に不要な皺や襞を生じさせないように構成することが可能となる。したがって、ライニング材において液状の母材樹脂を均一に含浸させることが可能となり、拡径に十分対応させて、ライニング後の管路に平滑な内周面を形成し得るので、高い耐圧性能と強度を有するライニング層を形成することが可能となる。 According to the lining material of the present invention as described above, it is possible to secure the high strength required for the lining material and to prevent unnecessary wrinkles and wrinkles from being generated on the inner peripheral surface that is substantially cylindrical. It becomes possible. Therefore, it becomes possible to uniformly impregnate the liquid matrix resin in the lining material, and it is possible to form a smooth inner peripheral surface in the pipe line after lining, sufficiently corresponding to the diameter expansion, so high pressure resistance performance and strength It becomes possible to form a lining layer having
以下、本発明に係るライニング材の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of a lining material according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、ライニング材の一例を示す断面図、図２は、既設管内に反転挿入された状態のライニング材を示す断面図、図３は、ライニング材が被覆された状態の既設管を示す断面図である。また、図４は、図１のライニング材の反転工程を示す説明図であり、図５は、本発明に係るライニング材の加熱拡径工程を示す説明図である。なお、図１〜３においては図面を見やすくするため、樹脂含浸層３の断面を示すハッチングを省略して記載している。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a lining material, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a lining material in a state of being inverted and inserted into an existing pipe, and FIG. 3 is a cross-section showing an existing pipe covered with the lining material. FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing the lining material reversal process of FIG. 1, and FIG. 5 is an explanatory view showing the heating diameter expansion process of the lining material according to the present invention. In FIGS. 1 to 3, hatching indicating a cross section of the resin impregnated
実施形態に係るライニング材の説明に先立って、ライニング材の概略構成及び当該ライニング材を使用して行う既設管の更生工法について説明する。 Prior to the description of the lining material according to the embodiment, a schematic configuration of the lining material and an existing pipe rehabilitation method performed using the lining material will be described.
（ライニング材）
ライニング材１は、補修対象の既設管４の内周面にライニング層を形成するものであり、あらかじめ既設管４の内径より小さい外径の略筒状に形成されている。ライニング材１は被覆層２と樹脂含浸層３とを備えている。
(Lining material)
The
図１に示すように、ライニング材１は、最も外側に被覆層２を有する。被覆層２は、加圧流体の不透過性を有する合成樹脂製フィルム材により筒状に形成されている。具体的には、被覆層２は、ポリエチレンフィルム、ポリウレタンフィルム、又は軟質塩化ビニル樹脂フィルム等によって形成されている。中でも、被覆層２には、０．２〜２．０ｍｍ程度の厚さを有するポリエチレンフィルム材が好適である。このほか、被覆層２には、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、もしくはポリ塩化ビニル等の樹脂フィルム材、又はエラストマーや合成ゴム系材料からなるシート材を用いて形成することも可能である。
As shown in FIG. 1, the
ライニング材１の被覆層２の内側には、樹脂含浸層３が設けられている。樹脂含浸層３は、不織布３１と補強材３２とを含む複合材料からなる。例示の形態では、樹脂含浸層３は、あらかじめ複層構造とされたシート状基材３０からなる。
A resin impregnated
例えば、シート状基材３０は、二層に重ねた不織布３１、３１と、これら不織布３１の間に介装された補強材３２とを積層して形成されている。
For example, the sheet-
不織布３１は、液状の熱硬化性樹脂を主剤とする母材樹脂を含浸する基材であり、可撓性を有し樹脂含浸性に優れた材料からなる。不織布３１としては、ポリエステル製の不織布、あるいは高性能ポリエチレン（ＨＰＰＥ）やポリプロピレンなどの高強度で高弾性材料からなる不織布が好ましい。また、不織布３１の形態は、可撓性を有し多孔質の材料であれば、連続フィラメント又はステープルファイバーを含むフェルト、マット、又はウェブ等のどのような形態からなるものであってもよい。
The
補強材３２は、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維等の強化繊維材料からなるシート状材である。中でも、得られる繊維強化樹脂成形品の強度や価格などを考慮すると、ガラス繊維からなることが好ましい。また、補強材３２を構成する強化繊維材料は、母材樹脂との接着性を高めるため、シランカップリング剤で前処理されていることが好ましい。
The reinforcing
シート状基材３０は、これらの不織布３１及び補強材３２が積層されて、機械的な交絡加工により繊維同士が絡合されて一体化されている。シート状基材３０を交絡する方法としては、特殊形状の針を用いて繊維を交絡させるニードルパンチ法が挙げられる。また、スパンレース法、ステッチボンド法等の他の機械的結合方法であってもよい。
The
また、シート状基材３０は、既設管４の内周長よりも長い総幅寸法を有し、幅方向の端部同士を重ね合わせて略筒状とされている。例えば、樹脂含浸層３は、１枚のシート状基材３０を、略筒状に丸めて両端部を重ね合わせ、端部同士を接合して形成することができる。この場合、１枚のシート状基材３０の幅寸法が既設管４の内周長よりも長いものとされる。
Moreover, the sheet-
なお、樹脂含浸層３は、複数枚のシート状基材３０の幅方向の端部同士を重ね合わせて接合し、略筒状に形成されてもよい。この場合、接合された複数枚のシート状基材３０の総幅寸法が、既設管４の内周長よりも長いものとされる。
The resin-impregnated
図１に示す形態では、被覆層２の内側の樹脂含浸層３は、２枚のシート状基材３０からなり、一方のシート状基材３０の幅方向の端部を隣り合う他のシート状基材３０に一定幅だけ重ね合わせ、ライニング材１の周方向に互いにオーバーラップするように配設されている。２箇所に設けられるオーバーラップ部Ｗは、ライニング材１の周方向に、互いに対向する配置とされる。シート状基材３０のオーバーラップ部Ｗは、接合手段により相互に接合されている。
In the form shown in FIG. 1, the resin-impregnated
接合手段には、ライニング材１が加熱及び拡径されるときに、オーバーラップ部Ｗの接合固定を緩める作用を備えさせてもよい。オーバーラップ部Ｗの接合形態については、後述の実施形態１及び２において説明する。
The joining means may be provided with an action of loosening the joining and fixing of the overlap portion W when the
既設管４の更生工程において、ライニング材１の樹脂含浸層３は、未硬化の状態の母材樹脂を含浸し、図２に示すように反転した状態で既設管４内に配置される。その後、ライニング材１は、図３に示すように、既設管４内で硬化してライニング層を形成する。
In the rehabilitation process of the existing
母材樹脂は、熱硬化性樹脂が主剤とされ、中でも、比較的粘度が低く、硬化後の物性に優れ、低コストであるエポキシ系樹脂を主剤とするエポキシ系樹脂混合物であることが好ましい。また、母材樹脂の主剤としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてもよい。 The base resin is preferably an epoxy resin mixture mainly composed of an epoxy resin having a relatively low viscosity, excellent properties after curing, and low cost. Moreover, as a main ingredient of the base material resin, a thermosetting resin such as an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin, or a melamine resin may be used.
なお、エポキシ系主剤としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などを好適に用いることができる。この種のエポキシ系主剤は非常に高粘度であり、通常、１０℃以下の低温条件下において、２００００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有する。そのため、エポキシ系主剤の低粘度化を、希釈剤を添加したり、低粘度の硬化剤を選択的に添加したりすることによって行うことが好ましい。希釈剤としては、エポキシ系主剤の粘度を低下し得るものであれば特に限定されるものではなく、反応性希釈剤であっても非反応性希釈剤であってもよい。また、両者を併用して用いてもよい。 In addition, as an epoxy-type main ingredient, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, etc. can be used suitably. This type of epoxy-based main agent has a very high viscosity, and usually has a viscosity of 20000 mPa · s or higher under a low temperature condition of 10 ° C. or lower. Therefore, it is preferable to lower the viscosity of the epoxy base agent by adding a diluent or selectively adding a low viscosity curing agent. The diluent is not particularly limited as long as it can lower the viscosity of the epoxy base agent, and may be a reactive diluent or a non-reactive diluent. Further, both may be used in combination.
反応性希釈剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ｐ−第三ブチルフェノール、ｐ−第三アミルフェノール、ヘキシルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、オクタデシルフェノール及びテルペンフェノール等のモノグリシジルエーテルなどの、末端にグリシジルエーテル基を持つもの等を挙げることができる。また、非反応性希釈剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート及びベンジルアルコール等を挙げることができる。さらに、これらの希釈剤から選ばれた１種類を単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。 Examples of reactive diluents include monophenols such as phenol, cresol, ethylphenol, propylphenol, p-tert-butylphenol, p-tert-amylphenol, hexylphenol, octylphenol, nonylphenol, dodecylphenol, octadecylphenol and terpenephenol. Examples thereof include those having a glycidyl ether group at the terminal, such as glycidyl ether. Examples of the non-reactive diluent include dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, and benzyl alcohol. Furthermore, one kind selected from these diluents may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
低粘度の硬化剤としては、特に限定されるものではないが、エポキシ系主剤の粘度を低下させ、適度な硬化速度を確保でき、さらに硬化後に溶出しないものが好ましい。このような性質を具備する硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、及び脂環族ポリアミシ等のアミン系硬化剤を挙げることができる。中でも、非常に低粘度で、硬化後の物性に優れ、しかも安価な脂肪族ポリアミンが好適に用いられる。この脂肪族ポリアミンの具体例としては、ポリオキシプロピレンジアミン、トリメチロールプロパンポリ（オキシプロピレン）トリアミン、メタキシレンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン及びこれらの変性品等を挙げることができる。また、これらの硬化剤から選ばれた１種類を単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as a low viscosity hardening | curing agent, The thing which can reduce the viscosity of an epoxy-type main ingredient, can ensure a moderate hardening rate, and also does not elute after hardening is preferable. Examples of the curing agent having such properties include amine-based curing agents such as aliphatic polyamines, aromatic polyamines, and alicyclic polyamici. Among them, an aliphatic polyamine having a very low viscosity, excellent physical properties after curing, and inexpensive is preferably used. Specific examples of the aliphatic polyamine include polyoxypropylenediamine, trimethylolpropane poly (oxypropylene) triamine, metaxylenediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, and modified products thereof. . One kind selected from these curing agents may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
（既設管の更生工法）
次に、前記ライニング材１を用いた既設管４の更生工法について、図４及び図５を参照しつつ説明する。
(Rehabilitation method for existing pipes)
Next, the rehabilitation method for the existing
既設管４の更生作業に先立ち、既設管４に下水等の流体がある場合には、既設管４内からいったん除去する水抜き作業を行うことが好ましい。図４に示すように、既設管４の管路には、適当な間隔でマンホールＭ１、Ｍ２が設けられており、更生対象範囲のマンホールＭ１、Ｍ２の上流側及び下流側に堰き止め部材５を設ける。堰き止めた下水等の流体は、さらに上流の図示しないマンホールから地上を迂回させ、更生対象範囲の下流側管路へ排出する。また、既設管４内に存在する堆積物や木片等の異物を除去し、高圧水洗浄を行う。
Prior to the rehabilitation work of the existing
ライニング材１は可撓性を有する筒状体であることから、既設管４を更生するに際し、平坦状に折り畳んだコンパクトな状態で施工現場に搬入することができる。また、ライニング材１には、予め樹脂含浸層３に対して母材樹脂を含浸させる。具体的には、図１に示すライニング材１の被覆層２の内部を減圧するとともに樹脂含浸層３の内部を脱気しつつ、被覆層２の内側に未硬化の母材樹脂を注入する。これにより、母材樹脂を樹脂含浸層３に含浸させることができる。シート状基材３０における不織布３１及び補強材３２の繊維間の隙間は、脱気経路として作用するとともに、未硬化の母材樹脂の流路としても作用する。
Since the
次いで、ライニング材１を反転させつつ既設管４内へ挿入する。図４に示すように、地上に設置した反転挿入機６にライニング材１を取り付け、圧縮空気や加熱水などの流体圧をライニング材１の外周側（被覆層２側）から作用させる。ライニング材１は、マンホールＭ１を通り、反転しながら既設管４内に進行する（反転工法）。これにより、ライニング材１は被覆層２が内側となるように裏返りつつ、順次、既設管４内へ挿入されていく。
Next, the
なお、ライニング材１のオーバーラップ部Ｗは、図２に示すように、既設管４の断面に対し左右の内側部に配置されることが好ましい。これにより、ライニング材１の上部側と下部側とに補強材３２が均等に配設され、既設管４に作用する垂直荷重に十分な耐力を発揮させることが可能となる。
In addition, as shown in FIG. 2, it is preferable that the overlap part W of the
反転したライニング材１には、図５に示すように、両端部に閉塞部材７１を取り付ける。また、地上のボイラーユニット７から、ライニング材１に蒸気等の流体圧を供給して、既設管４内で拡径させる。これにより、樹脂含浸層３が既設管４の内壁に密着する（図３参照）。ライニング材１は、樹脂含浸層３に含浸している母材樹脂が硬化することで、既設管４と一体化し、ライニング層を形成する。このライニング層は、被覆層２で覆われた状態となり、既設管４内に平滑な内周面を形成する。ライニング材１は、樹脂含浸層３がオーバーラップ部Ｗを有することにより、ライニング材１の外径を既設管４の内径よりも小径にて形成して、既設管４内への挿入作業を容易にするとともに、既設管４の内部で拡径することが可能となる。
As shown in FIG. 5, closing
既設管４を更生するライニング材１としては、図１に例示した、外層に被覆層２を有し、内層に樹脂含浸層３を有する層構成のものに限定されない。例えば、ライニング材１は、初めから被覆層２が内層として形成され、この被覆層２の外側に樹脂含浸層３を備えた層構成であってもよい。この場合、ライニング材１は、図１とは内周側と外周側とが逆順の積層形態を有する。このようなライニング材１であれば、反転させずに既設管４に挿入し、拡径する手順となる（形成工法）。
The
ライニング材１は、反転工法又は形成工法のいずれの工法で施工された場合も、ライニング層の内周面（すなわち、更生された既設管４の内表面）が被覆層２で覆われた状態となり、表面平滑性に優れ、耐水性及び耐薬品性の高い保護層となる。
The
＜実施形態１＞
次に、実施形態１に係るライニング材について説明する。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、実施形態１に係るライニング材１の一部を示し、既設管の更生過程での樹脂含浸層３の状態を段階的に示した部分断面図である。
<
Next, the lining material according to
なお、図６及び後述する図７においては、簡単のため樹脂含浸層３に含浸する母材樹脂及び被覆層２を省略し、樹脂含浸層３の断面構造を拡大して示している。また、以下では、ライニング材１を反転工法により既設管４内に施工する場合について説明する。
In FIG. 6 and FIG. 7 described later, for simplicity, the base resin impregnated in the resin-impregnated
図６（ａ）に示すように、ライニング材１の樹脂含浸層３は、複層構造のシート状基材３０からなる。シート状基材３０は、外層の不織布３１１、補強材３２、内層の不織布３１２、補強材３２、及び外層の不織布３１１の順に積層されている。シート状基材３０は、これらの繊維層がニードルパンチ法により絡合されて一体に接合されている。
As shown in FIG. 6A, the resin-impregnated
母材樹脂を含浸する主体となる不織布３１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維不織布、又はポリエステル樹脂不織布からなる。補強材３２は、不織布３１２の両面に配設される。補強材３２には、Ｅガラス組成からなるガラスクロスを用いられる。各補強材３２の外面は、外層の不織布３１１で被覆されている。外層の不織布３１１は、補強材３２を保護する目的で積層され、内層の不織布３１２よりも薄いものとされる。この外層の不織布３１１には、比較的薄手で強度を有するスパンボンド不織布が好適である。
The
なお、補強材３２は、シート状の補強材３２を単独で積層するだけでなく、複数枚のシート状の補強材３２を、端部同士を重ね合わせて配設する構成であってもよい。また、図示しないが、シート状基材３０を被覆する被覆層２としては、厚さ約０．７ｍｍのポリエチレン製フィルム材を用いることができる。
The reinforcing
実施形態１に係るライニング材１の樹脂含浸層３は、オーバーラップ部Ｗが、接合手段３３、すなわち熱可塑性樹脂材料を主成分とするホットメルト接着剤により接合されている。ホットメルト接着剤の一例としては、柔軟性、接着性、及び熱安定性等のいずれにも優れたエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）を主成分とする接着剤が好ましい。このほか、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、オレフィン系、合成ゴム系等のホットメルト接着剤も好適に用いることができる。
In the resin-impregnated
オーバーラップ部Ｗの接合手段３３が、このようなホットメルト接着剤であることにより、接合時に気泡を生じるおそれがなく、ホットメルト接着剤の再熱加工性によって加熱拡径時にひび割れやボイド等を生じるおそれもない。 Since the joining means 33 of the overlap portion W is such a hot melt adhesive, there is no possibility of generating bubbles at the time of joining, and cracks, voids, etc. are generated at the time of heat expansion due to the reheat processability of the hot melt adhesive. There is no risk of it occurring.
図６（ａ）に示す形態では、シート状基材３０同士のオーバーラップ部Ｗの幅全体に、ホットメルト接着剤が面状に塗布されている。このような塗布形態は、ホットメルト接着剤を、例えばホットメルトガンもしくはスプレー装置等を用いて塗布することで構成される。
In the form shown in FIG. 6A, the hot melt adhesive is applied in a planar shape over the entire width of the overlap portion W between the sheet-
樹脂含浸層３は、ニードルパンチ加工されたシート状基材３０により構成されているので、図６（ａ）に示すように、既設管４へのライニング材１の施工時には、反転前の内周側に皺や襞を生じることがない。加えて、図６（ｂ）に示すように、ライニング材１の内周側と外周側とが反転されても、その内周側に皺や襞を生じず、シート状機材３０の積層形態及びオーバーラップ部Ｗの接合状態を安定的に保持するものとなる。
Since the resin-impregnated
次いで、図６（ｃ）に示すように、ライニング材１が加熱、拡径されると、ライニング材１に付与された熱、及び母材樹脂の硬化反応による発熱により、シート状基材３０における繊維間の絡合が緩められ、もしくは解除される。これにより、シート状基材３０は、皺や襞を生じることなく拡径し、外層の不織布３１１及び内層の不織布３１２が周方向に引き伸ばされる。拡径作用の度合いによっては、各層間にずれを生じさせて、拡径を許容するものとなる。したがって、シート状基材３０は、管路の内面に接する外周側ほど大きく引き伸ばされて、ライニング材１の拡径に追従する。
Next, as shown in FIG. 6C, when the
また、加熱及び拡径により、オーバーラップ部Ｗの接合固定は緩められる。つまり、シート状基材３０を接合している接合手段３３が軟化し、もしくは破壊される。これにより、シート状器材３０を接合したまま、オーバーラップ部Ｗの変形が許容される。
Further, the joining and fixing of the overlap portion W is loosened by heating and expanding the diameter. That is, the joining means 33 that joins the sheet-
その結果、ライニング材１は十分に拡径され、加熱及び拡径後には、図６（ｄ）に示すように、シート状基材３０に皺や縒れを生じることなく硬化する。これにより、ライニング材１は、管路の内周面に沿った平滑な形状に硬化し、高い耐圧性能と適切な強度確保が可能なものとなる。
As a result, the diameter of the
なお、オーバーラップ部Ｗの接合手段３３には、シート状のホットメルト接着剤を用いてもよい。ホットメルト接着剤には、前記の塗布タイプ（反応性ホットメルト）と、ウェブタイプ（ホットメルトウェブ）とが知られている。ホットメルトウェブは、例えばナイロン系あるいはポリエステル系樹脂などの熱可塑性樹脂材からなる多数の繊維状のホットメルト接着剤であり、網状に構成されるため、通気性を有して軽量である。したがって、母材樹脂を樹脂含浸層３に含浸させるとき、未硬化の母材樹脂の流動を妨げることがなく、ライニング材１に好適に用いることができる。
Note that a sheet-like hot melt adhesive may be used for the joining means 33 of the overlap portion W. As the hot melt adhesive, the above-described application type (reactive hot melt) and the web type (hot melt web) are known. The hot-melt web is a large number of fibrous hot-melt adhesives made of a thermoplastic resin material such as nylon-based or polyester-based resin, and is configured in a net shape so that it has air permeability and is lightweight. Therefore, when the base material resin is impregnated in the resin impregnated
この場合、オーバーラップ部Ｗの接合は、オーバーラップ部Ｗに熱風を供給し、加熱しながら、ローラ等を用いて圧接することにより行うことができる。また、ホットメルトテープ材をオーバーラップ部Ｗに挟み、アイロン等の加熱手段をあてがい、又は熱風を供給して加熱し、オーバーラップ部Ｗを接着してもよい。 In this case, joining of the overlap part W can be performed by supplying hot air to the overlap part W and press-contacting using a roller or the like while heating. Alternatively, the hot melt tape material may be sandwiched between the overlapped portions W, and a heating means such as an iron may be applied, or hot air may be supplied and heated to bond the overlapped portions W.
また、オーバーラップ部Ｗの接合手段３３としては、ホットメルト接着剤に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂からなる係合素子を備えた面ファスナも好適に用いることができる。また、オーバーラップ部Ｗの外層の不織布３１１を熱溶着して相互に接合してもよい。これらの場合にも、ライニング材１の加熱時に接合が緩められるので、ライニング材１の拡径に追従させることができる。
Further, the joining means 33 of the overlap portion W is not limited to the hot melt adhesive, and a hook-and-loop fastener provided with an engagement element made of a thermoplastic resin can also be suitably used. Moreover, the
＜実施形態２＞
次に、実施形態２に係るライニング材について説明する。図７（ａ）〜図７（ｄ）は、実施形態２に係るライニング材を示し、既設管の更生過程でのライニング材の状態を段階的に示した部分断面図である。
<
Next, the lining material which concerns on
この実施形態に係るライニング材は、前記実施形態１に係るライニング材１の構成と接合手段の形態が異なっており、ライニング材のその他の構成については共通である。そこで、この実施形態２では接合手段について詳述し、前記実施形態１と共通する部分については共通符号を用いて重複する説明を省略する。
In the lining material according to this embodiment, the configuration of the
実施形態２に係るライニング材１は、接合手段３３がオーバーラップ部Ｗに線状に設けられている。図７（ａ）に示すように、接合手段３３はシート状基材３０の各端部（幅方向の辺縁部）に沿って線状に設けられている。
In the
接合手段３３としては、前記実施形態１と同様の熱可塑性樹脂材料を主成分とするホットメルト接着剤を用いることができる。この場合、シート状基材３０の端部に対し、ホットメルトガンを用いてホットメルト接着剤が線状に吐出されることが好ましい。かかる接合手段３３は、シート状基材３０同士を線状の形態で接合しうるものであれば、ホットメルト接着剤に限定されるものではなく、例えば、外層の不織布３１１を線状に熱溶着することにより相互に接合することもできる。
As the joining
これにより、樹脂含浸層３のシート状基材３０は、オーバーラップ部Ｗにおいて相互に接合され、全体として略筒状をなす形状とされている。また、シート状基材３０は、繊維が絡合されているので、略筒状とされても内周側に皺や襞を生じることがない。
Thereby, the sheet-
図７（ｂ）に示すように、接合手段３３により接合されたシート状基材３０は、ライニング材１が反転されても接合状態が安定的に維持されるとともに、内周側に皺や襞を生じることなく略筒状を保持する。
As shown in FIG. 7 (b), the sheet-
次いで、図７（ｃ）に示すように、ライニング材１が加熱及び拡径されると、ライニング材１に付与された熱、及び母材樹脂の硬化反応による発熱により、シート状基材３０における繊維間の絡合が緩められ、もしくは解除される。これにより、シート状基材３０は、皺や襞を生じることなく周方向に引き伸ばされ、拡径作用の度合いによっては、各層間にずれを生じさせて、拡径を許容するものとなる。したがって、シート状基材３０は、管路の内面に接する外周側ほど大きく引き伸ばされて、ライニング材１の拡径に追従する。また、シート状基材３０を接合する接合手段３３が軟化し、オーバーラップ部Ｗの接合固定が緩められる。
Next, as shown in FIG. 7 (c), when the
その結果、ライニング材１は十分に拡径され、加熱及び拡径後には、図７（ｄ）に示すように、シート状基材３０に皺や縒れを生じることなく硬化する。これにより、ライニング材１は、管路の内周面に沿った平滑な形状に硬化し、高い耐圧性能と適切な強度確保が可能なものとなる。
As a result, the diameter of the
以上のように構成されるライニング材１は、既設管４の内周面の形状に追従しうる弾性、可撓性、及び柔軟性を有するものとなる。さらに、ライニング材１の外径を既設管４の内径よりも小径にて形成することができるので、既設管４内への挿入を容易にする。また、ライニング材１は補強材３２を含む複層構造であり、強度確保と拡径性とを兼ね備えている。
The
特に、ライニング材１の樹脂含浸層３を構成するシート状基材３０は、交絡加工により絡合されているので、複層構造であるにも関わらず、反転の前後で層間にずれや縒れを生じにくく、均一な積層形態を保持して、十分に母材樹脂を含浸することができる。これにより、既設管４内にライニング材１を配置したとき、内周側に不要な皺や襞を生じることが防がれる。また、シート状基材３０は、加熱されることで繊維が軟化し、繊維の交絡が緩められるので、均一な積層形態を保持したまま拡径に追従させることができる。したがって、既設管４の内周面の凹凸や段差等にライニング材１の形状を追従させることができ、母材樹脂の未含浸部分を生じることなく、高い耐圧性能と強度を有するライニング層を形成することが可能となる。
In particular, since the sheet-
なお、オーバーラップ部Ｗの接合手段３３としては、上記の熱可塑性樹脂材料を含むものに限定されず、熱可塑性樹脂材料を含まない接合手段であってもよい。例えば、オーバーラップ部Ｗを生糸等の一般的な縫合糸により縫製加工して接合したり、面ファスナ、両面テープ、粘着テープ、その他の接合手段により接合したりして、仮止めする構成であってもよい。 In addition, as the joining means 33 of the overlap part W, it is not limited to the thing containing said thermoplastic resin material, The joining means which does not contain a thermoplastic resin material may be sufficient. For example, the overlap portion W may be temporarily fixed by sewing and joining with a general suture such as raw silk or by joining with a hook-and-loop fastener, double-sided tape, adhesive tape, or other joining means. May be.
本発明は、既設管を更生するライニング材に好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used for a lining material for rehabilitating an existing pipe.
１ ライニング材
２ 被覆層
３ 樹脂含浸層
３０ シート状基材
３１ 不織布
３２ 補強材
３３ 接合手段
Ｗ オーバーラップ部
４ 既設管
５ 堰き止め部材
６ 反転挿入機
７ ボイラーユニット
DESCRIPTION OF
Claims (6)
液状の熱硬化性樹脂を主剤とする母材樹脂を含浸する樹脂含浸層と、不透過性材料からなる被覆層とを備え、
前記樹脂含浸層は、不織布及び強化繊維材料からなる補強材が積層されて機械的な交絡加工により絡合された複層構造のシート状基材からなり、該シート状基材は既設管の内周長よりも長い総幅寸法を有して、幅方向の端部同士を重ね合わせてオーバーラップ部を有する略筒状とされ、
前記オーバーラップ部は接合手段により相互に接合されており、
加熱及び拡径によって前記シート状基材の絡合が緩められ、もしくは解除されることを特徴とするライニング材。 It is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the existing pipe, is inserted and expanded in the existing pipe, and is a lining material having a multilayer structure for lining the inner peripheral surface of the existing pipe,
A resin-impregnated layer impregnated with a base resin composed mainly of a liquid thermosetting resin, and a coating layer made of an impermeable material;
The resin-impregnated layer is composed of a sheet-like base material having a multilayer structure in which reinforcing materials made of a nonwoven fabric and a reinforcing fiber material are laminated and entangled by mechanical entanglement processing. It has a total width dimension longer than the circumferential length, and is formed into a substantially cylindrical shape having an overlap part by overlapping end portions in the width direction,
The overlap portions are joined together by joining means,
A lining material, wherein the entanglement of the sheet-like base material is loosened or released by heating and diameter expansion.
前記シート状基材は、ニードルパンチ法により繊維が絡合されていることを特徴とするライニング材。 The lining material according to claim 1,
The lining material, wherein the sheet-like base material is intertwined with fibers by a needle punch method.
前記接合手段は、熱可塑性樹脂材料を主成分とするホットメルト接着剤であることを特徴とするライニング材。 The lining material according to claim 1 or 2,
The lining material, wherein the joining means is a hot melt adhesive mainly composed of a thermoplastic resin material.
前記ホットメルト接着剤はウェブ状のホットメルトテープであることを特徴とするライニング材。 In the lining material according to claim 3,
The lining material, wherein the hot melt adhesive is a web-like hot melt tape.
前記接合手段は、前記オーバーラップ部表面の熱溶着であることを特徴とするライニング材。 The lining material according to claim 1 or 2,
The lining material, wherein the joining means is heat welding of the surface of the overlap portion.
前記接合手段は、熱可塑性樹脂からなる係合素子を備えた面ファスナであることを特徴とするライニング材。 The lining material according to claim 1 or 2,
The lining material, wherein the joining means is a surface fastener provided with an engagement element made of a thermoplastic resin.
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