JP2602378B2

JP2602378B2 - 既設管のライニング用ポリエチレン樹脂管

Info

Publication number: JP2602378B2
Application number: JP3210941A
Authority: JP
Inventors: 昭彦津田
Original assignee: 筒中プラスチック工業株式会社
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JPH0550502A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、既設管の内面ライニ
ング用ポリエチレン管、更に詳しくは主として、ガス導
管、上下水道管など地下あるいは建造物躯体内に埋設さ
れた既設管に対し、その補修、補強などのために内面に
爾後的に挿入して内張り状態に設置されるライニング用
ポリエチレン樹脂管に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような既設管は長年月の経過によ
る腐蝕、地下電流による電触等で生じる肉厚の減少等に
基因して不測の亀裂、損傷を生じることがある。例え
ば、地中埋設管にあっては、地下水へのガス漏洩や地下
水の侵入等で本来の輸送管としての性能を著しく阻害す
るおそれがでてくる。しかしながら、実際上例えば地上
の建造物の地下に埋設され、あるいは建造物自体の躯体
内に埋設されているようなこの種の既設管はそれ自体を
取り替える事が施工上困難である。

【０００３】このため近時かかる既設管の補修、補強の
ために、その内側を爾後的に合成樹脂管を挿入し、内面
をライニングする方法が注目されている。このライニン
グ工法は、特開平１−２９５８２８号公報にみられる様
に補修対象とする既設管内に、その内径より外径の小さ
い熱可塑性合成樹脂管を加熱軟化状態にして挿入したの
ち、その樹脂管内にスチ−ムを導入して内圧を加えるこ
とによって、樹脂管を半径方向に膨張させ、既設管路内
面に密着せしめ、その後冷却媒体を用いてそのまま固化
せしめるものである。

【０００４】従来、上記のようなライニング用樹脂管と
しては、材料コスト、耐久性等の諸点から一般的に地中
管路構成材料として広く使用されているような平均重合
度が６５０〜１３００程度の硬質塩化ビニル樹脂管が多
く使用されてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
硬質塩化ビニル樹脂管を使用する場合、次のような問題
を生じることが認識されている。

【０００６】即ち、ライニング用硬質塩化ビニル樹脂管
は、既設管への挿入の際、予め内部にスチ−ム等の加熱
媒体を導通させて全体的に軟化される。このときの温度
は、塩化ビニル樹脂の軟化点以上であり、樹脂管の全体
において約７５℃である。そして、この軟化状態で挿入
始端に牽引索を繋いで既設管内に引き込まれる。このた
め、特にその挿入始端は、常時その自重に対応する引張
牽引力を受け、局所的な軸線方向の伸びが生じる。そし
て、このことが原因となって、挿入後におけるライニン
グ管の軸方向及び周方向に厚みの不均一を生じ、極端な
厚み減少を生じた部分においては加熱膨張時においてバ
−ストと呼ばれるような亀裂破壊を生じるおそれがある
というような問題があった。

【０００７】また、ライニング用樹脂管を、その挿入に
先だって上記のように全体に加熱軟化せしめる必要があ
るため、この加熱に比較的長時間を要し、施工時間が長
くかかるという難点もあった。更には、塩化ビニル樹脂
は、材質上耐食性に劣るため、有機溶媒を含んだ流体、
例えばＬＰガス、都市ガス、その他油類を含んだ流体を
通す管路の場合、樹脂管が侵され、肉厚の減少を招くお
それがあるため、ライニングの目的を十分に達成するこ
とができない、というような本質的な問題点もあった。

【０００８】一方、従来このような問題点を有しない樹
脂管によるライニング施工法として耐溶剤性の高いポリ
エチレン樹脂を主成分とした樹脂管を用いるライニング
工法が提案されている。この工法は特開昭６４−５６５
３１号公報に見られるもので、断面円形に押し出し成形
したポリエチレン樹脂管を、その強度に有害な影響を与
えないような所定の断面形状に強制的に変形させ、これ
によって断面寸法を減少させて既設管内への挿入を可能
なものとすると共に、既設管内への挿入後において、樹
脂管をその形状記憶活性化温度にまで加熱し、かつ内圧
を付与して樹脂管の断面形状をもとの円形に復元せし
め、既設管内面に当接せしめるものである。このポリ
エチエン樹脂管を用いるライニング工法は、本来的に樹
脂管の膨張を伴わないことから、肉厚の不均一、バ−ス
ト等のおそれがない点では有利であるものの、管路に曲
がり部分を有する実際的な既設管のライニング施工にお
いては、その曲管部の曲率半径の小さい内側部分でライ
ニング用樹脂管の内面に皺が発生する一方、同曲管部の
外側部分では、既設管の内面へのライニング用樹脂管の
密着がはかれず、両者間に空間部が存置されるところと
なって、結果的に管路の一部に内径の縮小部分を生じ、
ライニング後の流体輸送効率を低下させるというような
問題があった。

【０００９】そこで、この発明は、上記のような諸問題
を一掃しうるライニング用樹脂管を提供することを目的
としてなされたものである。即ち、施工後においてライ
ニング用樹脂管に肉厚の著しい不均一を生じることがな
く、施工時間を大幅に短縮でき、また、曲管部を有する
ような実用既設管路に適用しても、曲管部において皺や
密着不良を生じるおそれがなく、ひいては輸送効率の低
下を招くことがなく、かつ耐溶剤性にも優れたライニン
グ用樹脂管を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題をを解決するための手段】本発明者は上記目的に
おいて種々実験と研究を鋭意に行った結果、常温におい
て可撓性を有するポリエチレン樹脂に着目し、使用する
ポリエチレン樹脂の分子構造において、従来一般のポリ
エチレン樹脂管に用いられているものと異なり、側鎖に
ブテン−１を主鎖炭素数１０００に対し１１〜１３個を
有する、比重０．９０〜０．９１未満の直鎖ポリエチレ
ンを選択し、かつこれに、機械的に強度を保持させるべ
く、同比重０．９１〜０．９３の直鎖ポリエチレンを併
用したポリエチレン管を用いることにより、加熱軟化状
態にすることが無く巻取りドラムから引き出しながら管
路内に引き込むことができ、かつ内部より加熱膨張させ
ることが可能なことを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【００１１】即ち、本発明は、既設管の補修、補強用の
ライニング用ポリエチレン樹脂管を特定対象物として、
比重０．９０〜０．９１未満の側鎖にブテン−１を主鎖
炭素数１０００個当たり１１〜１３個を有する直鎖ポリ
エチレン樹脂を主成分として、該ポリエチレン樹脂１０
０重量部に対して、比重０．９１〜０．９３の直鎖ポリ
エチレン樹脂２０〜１００重量部配合した樹脂組成物か
らなる事を特徴とするものである。

【００１２】主成分である比重０．９０〜０．９１未満
の直鎖ポリエチレンは、側鎖にブテン−１を有すること
から、本来ポリエチレン樹脂が有しないいわゆる極性基
を含み軟化温度が明確な温度を示さず、ライニング施工
時における半径方向の膨張を容易に行うことが出来る特
徴を有する。しかしながら、上記主成分のみのライニン
グ管は生産する場合においては実際的には、溶融粘度が
低く、管状の保形できる強度まで冷却するのに長時間を
要し、生産性を著しく落とす。ちなみに本発明者の実験
によれば、押出量の低下は、本発明品と比較して２０〜
４０％となるものであった。また、実用的な強度として
も不十分なものとなり、既設管への挿入時に先端部厚み
が減少する傾向を生じる。このような問題点に対して、
比重０．９１〜０．９３の直鎖ポリエチレン樹脂の添加
は、樹脂管の良好な生産性を保持し、施工後の該樹脂管
の強度を保持するために不可欠とするものであり、長期
的なクリ−プ特性を向上させる効果もある。このポリエ
チレン樹脂の配合割合は、主成分の比重０．９０〜０．
９１未満の直鎖ポリエチレン樹脂１００重量部に対し
て、２０重量部未満では樹脂管の実用強度（挿入時の厚
み減少ならびに長期耐久性）が不足し、かつ生産性が不
十分である。しかし１００重量部を越えて添加すると、
ライニング施工とりわけスチ−ムを導入して樹脂管を半
径方向に膨張させる際、膨張時のスチ−ム温度が、軟化
点を越えるために生じる樹脂の溶融現象を誘発し、最終
的には施工内面に凹凸状の斑点を残すことになる。この
斑点はライニング管の表面粗度を大きくさせ、本来ライ
ニング管が具有するべき輸送効率を著しく低下させるの
みならず、外観を阻害させるものである。

【００１３】比重０．９０〜０．９１未満の主成分とす
る直鎖ポリエチレン樹脂１００重量部に対する、比重
０．９１〜０．９３の直鎖ポリエチレン樹脂の最も好適
な配合割合は、概ね４０〜８０重量部の範囲である。

【００１４】その他、本発明によるポリエチレン樹脂組
成分には、通常添加される染顔料等の添加が許容される
ことはいうまでもない。これらの添加剤の種数、配合量
等については特に限定されるものではなく、樹脂管の製
造の常法に従うものとすれば良い。

【００１５】また、この発明に係る樹脂管の製造は通常
の押出成形法に従って行うものとすれば良く、製造条件
等について何ら格別の制限を受けるものではない。

【００１６】

【発明の効果】この発明による前記のような樹脂組成物
からなるポリエチレン樹脂管は、それ自体常温において
可撓性を有し、ライニング施工に際してこれを加熱軟化
せしめることなく、そのまま既設管に挿入することが可
能となる。従って、従来の加熱軟化状態にして挿入操作
を行わなければならなかった熱可塑性合成樹脂管、殊に
硬質塩化ビニル樹脂製のライニング用樹脂管に較べ、挿
入時の加熱軟化処理を省略でき、施工性を向上し、特に
短時間で施工する必要がある既設管の補修に好適性を有
する。かつ挿入時に加熱軟化させる必要がないことによ
り、加熱軟化による引張り強度の著しい低下に基因する
肉厚の不均一の発生を防止できると共に、従来施工が難
しかったような長尺の既設管路へのライニング施行も可
能になる。また、この発明に係るライニング用ポリエチ
レン管は内部から加熱膨張させることが可能である。従
って、既設管への挿入後、加熱膨張させることでその全
体を既設管の内面に確実に密着させることができ、従来
の変形挿入後、断面形状を復元させるポリエチレン樹脂
管のように、曲管部において皺が発生したり、密着不良
を起こして流体輸送効率を低下させるというような問題
点を解消しうる。

【００１７】

【実施例】

実施例１管外径８０ｍｍ、肉厚６．０ｍｍ（バラツキ±５％）、
長さ３０ｍの下記の３種類のライニング用樹脂管を用意
した。

【００１８】本発明品…比重０．９００の直鎖ポリエチ
レン樹脂１００重量部に、比重０．９２５の直鎖ポリエ
チレン樹脂５０重量部を配合した樹脂組成物からなる樹
脂押出成形管。

【００１９】比較品１…平均重合度１２００のポリ塩化
ビニル樹脂からなる押出成形管。

【００２０】比較品２…一般のポリエチレン樹脂押出成
形管（昭和電工株式会社製「ショウレックスＣ４５０
２」（商品名）を原料とした押出成形管）。

【００２１】上記各樹脂管を、図１に示すような内径１
００ｍｍ、全長（Ｌ）２５ｍの鋼管で、両端からの距離
（Ｌ₁）（Ｌ₂）が１０ｍの位置にそれぞれ折れ角度
（θ）が２２．５度の曲管部（１ａ）（１ｂ）を有する
既設管に見立てたライニング対象管（１）に、その一端
から矢印（Ａ）の方向に樹脂管を牽引して挿入し、ライ
ニング施工試験を行った。

【００２２】発明品及び比較品２は、加熱軟化せしめる
ことなく、常温のままで挿入操作を行い、塩化ビニル樹
脂製の比較品１は、スチ−ム（圧力０．３ｋｇ／ｃ
ｍ²）を導入して加熱軟化せしめたのち挿入操作を行っ
た。そして、挿入後、いずれも０．５ｋｇ／ｃｍ²のス
チ−ム圧を付加して膨張させ、対象管（１）の内面に密
着させたのち、次いで０．５ｋｇ／ｃｍ²の空気圧を付
与しながら冷却した。

【００２３】そして上記のライニング施行試験に要した
施工時間を測定したところ、下記表１に示す通りであっ
た。

【００２４】

【表１】

【００２５】上記表１に示すように、本発明品は、硬質
塩化ビニル樹脂製の比較品１に較べ、加熱軟化工程の省
略により大幅な施工時間の短縮をはかりうる。なお、比
較品２は、膨張工程において管壁に破断を生じ、ライニ
ング対象管に密着させることができなかった。

【００２６】次に、本発明品と比較品１につき、挿入前
と挿入後及び膨張後のそれぞれについて、各管の肉厚を
図１に示す（Ｐ₁）（Ｐ₂）（Ｐ₃）の３個所において
かつそれぞれ円周方向に均等に分割した８個所で測定
し、それらの平均、バラツキ（測定点８個所の最大値と
最小値の差）、および保持率（測定位置（Ｐ₁）の平均
厚さに対する測定位置（Ｐ₂）（Ｐ₃）の平均厚さの比
率）を求めたところ、下記表２に示すとおりであった。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２に示すように、本発明品は、従来の硬
質塩化ビニル樹脂からなる比較品１に較べ、挿入後およ
び施工後において、管の肉厚のバラツキが小さく、肉厚
の保持率も高いものであった。

【００２９】実施例２主成分とする直鎖ポリエチレン樹脂と、添加成分とする
相対的に比重の大きい直鎖ポリエチレン樹脂との相対比
重及び配合比の適正範囲を調べるため、表３に示すよう
にそれらを変化させた各種の組合わせにおいて試料Ｎ
ｏ．１〜１０の各種樹脂管を製造した。

【００３０】

【表３】

【００３１】そして上記試料Ｎｏ．１〜１０の各樹脂管
について、前記実施例１の本発明品の場合と同様に、図
１に示すライニング対象管に対してライニング施工試験
を行い、その性能を比較した。結果を表４に示す。な
お、性能は、膨張性、外観、強度について次のとおり評
価した。

【００３２】［膨張性］ ○…対象管（１）の曲管部（１ａ）（１ｂ）においてラ
イニング用樹脂管の良好な密着性が得られたもの。

【００３３】×…上記密着牲が得られなかったもの。

【００３４】［外観］ ○…ライニング用樹脂管の内面に凹凸を生じなかったも
の。 ×…上記凹凸を生じたもの。

【００３５】［強度］ ○…実施例１による肉厚の測定において、厚みのバラツ
キが１０％以内であったもの。

【００３６】×…同上のバラツキが１０％をこえたも
の。

【００３７】

【表４】

【００３８】上記表４に示すように、主成分の直鎖ポリ
エチレン樹脂の比重が０．９０〜０．９１未満であり、
添加成分の直鎖ポリエチレンの比重が０．９１〜０．９
３であって、前者１００重量部に対し後者を２０〜１０
０重量部の範囲で配合した樹脂組成物からなる樹脂管に
おいて、性能的にも良好な結果が得られることを確認し
得た。

【図面の簡単な説明】

【図１】ライニング用樹脂管のライニング施工試験に用
いた対象管の一部破砕側面図である。

【符号の説明】

１…ライニング対象管１ａ，１ｂ…曲管部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】比重０．９０〜０．９１未満の直鎖ポリ
エチレン樹脂を主成分とし、該ポリエチレン樹脂１００
重量部に対し、比重０．９１〜０．９３の直鎖ポリエチ
レン樹脂２０〜１００重量部を配合した樹脂組成物から
なることを特徴とする、既設管のライニング用ポリエチ
レン樹脂管。