JP2691340B2 - 管路の内張り材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス導管、水道管、下
水道管、電力線や通信線の敷設管路、石油パイプライン
等の、主として地中に埋設された管路の内面に内張りす
るための、内張り材に関するものであって、特に筒状の
繊維層の外面に柔軟な気密層を形成してなり、その繊維
層に硬化性樹脂を含浸させておいて、これを流体圧力で
裏返しながら管路内に挿通し、その裏返された内張り材
を前記流体圧力で管路内面に圧着し、前記硬化性樹脂を
硬化させて管路内面に接着することにより、管路内面に
内張り層を形成する方法において適用するに適した内張
り材であり、且つ前記硬化性樹脂が硬化することによ
り、当該内張り層自体が管路内において強固な管を形成
することのできる内張り材に関するものである。

【０００２】かつては管路の内張りは、老朽化した管路
の損傷部分を塞ぎ、内部流体の漏出を防止することを目
的として行われていた。この場合には内張り材は気密
性、水密性を有することは要求されていたが、内張り材
自体の強度や剛性はそれ程問題にされることはなく、何
等かの原因で管路が破断すれば、その内面の内張り層も
当然に破断するものと考えられていた。

【０００３】しかしながら近年、地盤沈下や通行車両の
振動等により水道管や下水道管等の管路が破断する事故
が発生し、さらに一部の都市圏において大地震の発生が
予想されるようになると、単に老朽化した管路を補修す
るだけではなく、新しい管路にも、地震や振動等によっ
て管路が破断したときに備えて予防的に内張りを施すこ
とが行われるようになっている。

【０００４】すなわち、管路内に内張り層によりもう一
つの管を形成して、いわゆるパイプインパイプの構造を
採り、管路が外力により破壊されたときにも、内張り層
は健在であって、内部の流体の漏出を防止すると共に、
当分の間流路を確保することができることが要求されて
いる。

【０００５】かかる構造においては、先ず、外側の管路
が外力により破壊されたときに、内側の内張り層は破壊
されることなく、管路から剥がれて伸びることによりエ
ネルギーを吸収し、ガスや水道水、下水道水等の内部流
体の漏出を防いで、その流路を確保する、いわゆる免震
性を有することが要求される。而して管路が破壊される
状況は、主として管周方向の亀裂、折損及び、継手部分
の離脱であり、内張り材としては長さ方向に十分な強度
を有し、且つ１０〜２０％程度の伸びを有することが要
求される。

【０００６】次に管路が地震等により破壊されたときに
は、外部の地下水や土圧が直接内側の内張り層に作用す
るので、地下水や土圧に対して充分に耐えるだけの強度
を有する、いわゆる外圧保形性が必要である。而してこ
の外圧保形性は、内張り層を形成する内張り材の周方向
の曲げ弾性率に寄与するところが大きく、この曲げ弾性
率が大きい程、外圧保形性は良好になる。

【０００７】また管路内に加圧流体が送られている場合
にあっては、内圧に耐えるだけの耐圧力を有している必
要がある。また内圧による径膨脹率が小さいものである
ことが望ましい。径膨脹率が大きいと、すでに破壊され
ている管路の破壊を進行させることになり、また圧力の
変動により径が変動して、周囲の土を動かして周囲に空
隙を形成することになるので、好ましくない。

【０００８】また内張りされる管路は、すべてが直管部
で構成されていることは極めて希であって、通常はベン
ド部などの曲管部を有している。例えば１５０mmφのガ
ス導管のベンド部は、その曲率半径が約４００mmであっ
て、ベンド部の外側と内側とでは、その長さは約１．５
倍程度の差がある。従ってこのような管路に内張りする
ためにも、内張り材はその長さ方向に伸長性に富むもの
であることが要求されるのである。

【０００９】

【従来の技術】長さ方向に伸長性に富む内張り材として
は、例えば特開昭５９−１９４８０９号公報、実開昭６
０−１３２３２３号公報等に記載されたものが知られて
いる。これらのものは、筒状織布の外面に気密性の皮膜
層を形成したものであって、その筒状織布のたて糸とし
て、ポリウレタン弾性糸にポリエチレンテレフタレート
繊維等の合成繊維糸を巻回した糸条や、ポリブチレンテ
レフタレート繊維糸等を使用するものである。

【００１０】而してこれらの構造におけるたて糸は伸縮
性に富むものであるため、曲管部において曲管の外側に
沿った部分のたて糸が伸長することができ、曲管部を有
する管路にも適切に内張りすることができるのである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの種の
内張り材においては、筒状織布がその長さ方向に伸長さ
れるとその分だけよこ糸の間隔が開き、よこ糸密度が粗
になって筒状織布の耐圧性能が低下する。

【００１２】例えば管路のベンド部においては、その外
側に沿った部分のよこ糸密度が粗くなり、また管路が破
断して内張り材が管路から剥がれたような場合にも、そ
の部分の内張り材が伸長して筒状織布のよこ糸密度が粗
くなる。

【００１３】而して筒状織布のよこ糸密度が部分的に粗
になると、その部分の耐圧性能が低下し、内圧により膨
み易くなる。そのため管路に損傷が生じたような場合に
はその損傷部分を内側から押し拡げるように作用し、損
傷を進行させる恐れがある。また外圧保形性も低下し、
外部から地下水圧や土圧が加わったような場合、これら
の外圧に耐えることができず、潰れる可能性がある。

【００１４】筒状織布のよこ糸の密度を予め密にしてお
き、筒状織布が長さ方向に伸長した状態においても十分
な耐圧性能や外圧保形性を確保し得るようにすることも
考えられるが、よこ糸を密にすればたて糸はある程度伸
長した状態で織込まれることとなり、筒状織物の収縮性
が阻害され、たて糸に伸縮性に富む糸条を使用すること
の意義が失われてしまう。

【００１５】また特開昭５９−２２５９２１号公報や特
開昭５９−２２５９２０号公報に示されるように、内張
り材における繊維層の厚みを増すことにより保形性を確
保し、径膨脹を押えることもできるが、繊維層の厚みの
みにより長さ方向の伸縮性を確保しようとすると、内張
り層の柔軟性が低下し、反転のために大きな流体圧力が
必要となり、内張り作業が困難になると共に、その流体
圧力によりたて糸が伸長され、ベンド部に皺が生じた
り、管路の破断時に免震性が確保できなくなるという欠
点を有している。

【００１６】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、内張り層が必要以上に厚くなることがなく、且
つ内張り材に要求される免震性、外圧保形性及び耐圧力
の諸性能を有し、且つ径膨脹が小さいという特性を満足
させ、さらに管路の曲管部にも適切に内張りすることの
できる、管路の内張り材を提供することを目的とするも
のである。

【００１７】

【課題を解決する手段】而して本発明は、伸縮性に富む
糸条をたて糸とし、該たて糸とよこ糸とを筒状に織成し
て筒状織布を形成し、当該筒状織布の内張り状態におい
て内面に相当する面にゴム又は合成樹脂の気密層を形成
し、前記筒状織布の管路に対向すべき側に、伸縮性に富
む糸条よりなるたて糸と高剛性繊維糸よりなるよこ糸と
を筒状に織成してなる筒状織物を嵌合してなることを特
徴とするものである。

【００１８】また請求項２の発明は、前記内張り材にお
いて、筒状織布と筒状織物との間に筒状不織布を嵌合し
てなることを特徴とするものである。

【００１９】これら請求項１又は２の発明においては、
筒状織物のよこ糸が筒状織布のよこ糸よりも充分に太い
ものであることが好ましい。

【００２０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に従って説明す
る。図１は本発明の内張り材１を示すものであって、当
該内張り材１は繊維層２の外面にゴム又は合成樹脂の気
密層３を形成されている。

【００２１】図２は本発明の請求項１に記載の発明の実
施例を示すものである。この内張り材１における繊維層
２は、たて糸４とよこ糸５とよりなる筒状織布６の内側
に、筒状織物１２が嵌合されている。

【００２２】筒状織布６のたて糸４としては伸縮性に富
むものが使用され、ポリウレタン弾性糸等の弾性を有す
る糸の周囲にポリエステル糸等の合成繊維糸が巻回され
たものを使用するのが好ましい。

【００２３】前記弾性を有する糸としては、ポリウレタ
ン弾性糸の他にゴム糸等を使用しても良いが、ゴム糸は
紫外線や熱等により容易に劣化するので、ポリウレタン
の方が適している。またこの弾性を有する糸に巻回する
合成繊維糸は、たて糸４の収縮力を高めるものであっ
て、合成繊維のフィラメント糸やスパン糸の他、巻縮加
工糸を使用することもできる。

【００２４】また前記たて糸４としては、ポリブチレン
テレフタレート繊維糸を使用するのも好ましい。ポリブ
チレンテレフタレート繊維はそれ自体約３０％の破断時
伸度を有しており、合成繊維糸のなかでは特に伸縮性に
富むものであって、本発明におけるたて糸４として好適
である。さらにポリブチレンテレフタレート繊維の巻縮
加工糸を使用することにより、さらに伸縮性を高めるこ
とができ、より好ましいものとなる。

【００２５】筒状織布６のよこ糸５としては、高剛性繊
維糸やポリエステル繊維糸等を使用することができる。
高剛性繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊
維、アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、超高重
合度ポリエチレン繊維等が挙げられる。

【００２６】この内張り材１を管路の内張りする際には
繊維層２に反応硬化型樹脂を含浸するが、反応硬化型樹
脂としてエポキシ樹脂が最も汎用される。従って、前記
よこ糸５としてはこのエポキシ樹脂との親和性に優れ、
エポキシ樹脂をマトリックスとして弾性率の大きな複合
材を形成するものが好ましく、ガラス繊維又はポリエス
テル繊維が好適である。

【００２７】ポリエステル繊維糸を使用する場合には、
巻縮加工糸であることが好ましく、またポリエステル繊
維のフィラメント糸とスパン糸又は交絡長繊維糸との混
撚り糸を使用するのも好ましい。さらに筒状織布６のよ
こ糸５として、たて糸と同様の伸縮性に富む糸条を使用
することも可能である。

【００２８】またよこ糸５としてガラス繊維を使用する
場合には、単繊維の直径が６μ以下のものが好ましい。
内張り材１の筒状織布２は、織成された後偏平に折畳ま
れて取扱われるが、単繊維の直径が大きいものでは折畳
み耳部において繊維が折損し易く、好ましくない。また
裏返しながら管路に挿通する際にも、単繊維の直径の細
いものを使用することにより、内張り材が柔軟で裏返し
が容易になり、低い圧力で裏返しを進行させることがで
きる。

【００２９】またよこ糸５として高剛性繊維糸を使用す
る場合には、嵩高加工を施したものが好ましい。筒状織
布２は反応硬化型樹脂を充分に含浸する必要があるの
で、高剛性繊維をエアージェット又はスチームジェット
で攪乱して、嵩高加工を施したものを使用するのが望ま
しいのである。

【００３０】筒状織布２の織り組織としては、適宜の組
織を使用することができ、平織り、綾織り、畝織り等が
適当である。

【００３１】また前記筒状織物１２は、これもたて糸１
３とよこ糸１４とを筒状に織成してなっている。そして
この筒状織物１２におけるたて糸１３は、筒状織布６の
たて糸４と同様に伸縮性に富む糸条が使用され、またよ
こ糸１４としては高剛性糸が使用される。この高剛性糸
としては、筒状織布６において述べたと同様にガラス繊
維が適当である。またこのよこ糸１４は、筒状織布６の
よこ糸５よりも充分に太い糸条を使用するのが好まし
い。

【００３２】筒状織物１２の織り組織としても、特に限
定されることはなく適宜の組織を使用することができ、
平織り、綾織り、畝織り等が適当である。またこの筒状
織物１２は、筒状織布６の内側に弛んだ状態で嵌合する
のが好ましい。

【００３３】気密層３の材質は、管路の種類により異な
り、当該管路内に通す流体の種類に応じて耐久性に優れ
たものが使用されるが、汎用されるものとして、熱可塑
性ポリエステル弾性樹脂やポリオレフィン系樹脂等が挙
げられる。

【００３４】次に図３は、請求項２の発明の一実施例を
示すものである。この実施例における繊維層２において
は、先の請求項１の発明における筒状織布６と筒状織物
１２との間に筒状不織布１５が嵌合されている。

【００３５】筒状不織布１５としては、ポリエステル等
の合成繊維糸の不織布を使用することができ、またガラ
ス繊維等の高剛性繊維の不織布を使用することも可能で
ある。またこの筒状不織布１５は、当初より筒状に成形
した不織布を使用することもでき、またシート状に成形
された不織布を丸めて両縁を接合して筒状にしたもので
あってもよい。

【００３６】なお以上の説明においては、内張り材１
は、これを裏返して管路に挿通して内張りする方法にお
いて使用するものとして説明しているので、繊維層２の
外面に気密層３が形成されているものとして説明してい
るが、内張り材１を裏返すことなく管路内に引っ張り込
んで張り付ける方法において使用するものである場合に
は、内外の関係は前述とは全く逆になり、繊維層２の内
面に気密層３が形成されるべきである。

【００３７】また以後の説明においてもこれまでの説明
を踏襲し、裏返して挿通する内張り材として説明する
が、裏返さない内張り材であるにおいては、適宜変更し
て解すべきである。

【００３８】

【作用】本発明においては、繊維層２が硬化性樹脂を含
浸し管路の内面に圧接された状態で樹脂が硬化する。そ
して管路の内側に繊維層２と樹脂とでＦＲＰ構造の管を
形成する。

【００３９】而してこの管路の曲管部においては、内張
り材１における曲管の外側に沿う部分のたて糸４，１３
が伸縮性に富んでいるので、内張り材１が長さ方向に伸
縮して曲管部に適切に沿う。

【００４０】そして管路が地震や振動などにより破断し
たような場合には、内張り材１がその長さ方向に伸長す
ることができるので、管路内に形成された前述のＦＲＰ
管が管路内面から剥がれて、管路内に無傷の流路を確保
し、免震性を有する。さらにこのＦＲＰ管は、繊維層２
のよこ方向に高剛性繊維が配設されているので、十分な
耐圧性能を示すと共に、内圧により過度に径膨脹を生じ
ることがなく、管路の損傷を拡大することがない。

【００４１】さらに繊維層２に反応硬化型樹脂が含浸し
て硬化し、内張り層を形成した状態において、周方向に
高剛性繊維を使用しているため、内張り層の周方向の曲
げ弾性率が高く、ＦＲＰ管が外圧により押し潰されるこ
とがない。従って外圧保形性に優れたものとなる。

【００４２】

【発明の効果】従って本発明によれば、前記管路の内張
り材として要求される免震性、外圧保形性及び径膨脹が
小さいことなどの、各性能をすべて満足させるものであ
る。しかも内張り層の厚みを必要以上に大きくすること
なく、これらの要求を満たすものであるので、その製造
は簡単であると共に、内張り作業も小さい流体圧力で容
易に行うことができるのである。

【００４３】特に周方向に強度の大きい高剛性繊維を使
用しているので、内張り材１が伸長することによりよこ
糸の密度が粗になっても、充分に耐圧性能を確保するこ
とができ、径膨脹を生じて管路の損傷を拡大したり、外
圧により押し潰されたりすることがなく、また繊維層２
のよこ糸を過度に配設する必要がないので、繊維層２の
長さ方向の伸長性を充分に確保できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の内張り材の斜視図

【図２】 請求項１の発明の実施例を示す一部拡大横断
面図

【図３】 請求項２の発明の実施例を示す一部拡大横断
面図 １ 内張り材 ２ 繊維層 ３ 気密層 ４ たて糸 ５ よこ糸 ６ 筒状織布 １２ 筒状織物 １３ 筒状織物のたて糸 １４ 筒状織物のよこ糸 １５ 筒状不織布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 27/12 Ｂ３２Ｂ 27/12 Ｄ０３Ｄ 3/02 Ｄ０３Ｄ 3/02 // Ｂ２９Ｋ 21:00 101:00 105:08 Ｂ２９Ｌ 9:00 23:00 (72)発明者 瀬下 雅博 兵庫県西宮市甲子園口２丁目24番12号 (56)参考文献 実開 昭61−31724（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−40664（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伸縮性に富む糸条をたて糸とし、該たて
   糸とよこ糸とを筒状に織成して筒状織布を形成し、当該
   筒状織布の内張り状態において内面に相当する面にゴム
   又は合成樹脂の気密層を形成し、前記筒状織布の管路に
   対向すべき側に、伸縮性に富む糸条よりなるたて糸と高
   剛性繊維糸よりなるよこ糸とを筒状に織成してなる筒状
   織物を嵌合し、筒状織布と筒状織物との間に筒状不織布
   を嵌合してなることを特徴とする、管路の内張り材
2. 【請求項２】 前記筒状織物のよこ糸が、筒状織布のよ
   こ糸よりも充分に太いものであることを特徴とする、請
   求項１に記載の管路の内張り材