JPH0753417B2

JPH0753417B2 - パイプ構造体，パイプ用のライニングおよびパイプのライニング方法

Info

Publication number: JPH0753417B2
Application number: JP61217378A
Authority: JP
Inventors: フランクリン・トマス・ドライバー
Original assignee: インシチユフオ−ム・グル−プ・リミテツド
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: EP0217189B1; DE3667843D1; HK8192A; EP0217189A1; JPS62122738A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はパイプとパイプの内部に適用されるライニング
との間に形成される空間に沿って流体が飛散または移動
するのを阻止する方法および装置に関する。

パイプラインや通路は時がたつにつれて補修または交換
を必要とする。特に、埋設されたパイプラインや通路の
交換は極めて費用がかかる。したがって、かかるパイプ
ラインや通路を現場でライニングすることがますます普
通になっている。可撓性、剛性および適用時に可撓性で
あるが適用後に剛性となるような種々のタイプのライニ
ングが設けられてきたが、すべての場合においてライニ
ングはパイプラインまたは通路の内面と合致し係合する
ような性質を有することが好ましい。永久にあるいは初
期に可撓性であるライニングの場合、パイプの内面と合
致させ係合させることはライニングに内部から圧力をか
けて行われる（ここで用いられる「パイプ」なる語には
総括的にはすべてのタイプのパイプラインまたは通路が
包含される）。

パイプをライニングする１つの広く実施されている方法
（その特定な態様は「通路のライニング」と題する米国
特許第4,064,211号（1977年12月20日）明細書に開示さ
れている）では、可撓性ライニングチューブが用いられ
ている。これらのチューブは硬化性樹脂を吸収するのに
役立つ樹脂吸収物質を含んでいる。初期に可撓性である
樹脂含浸チューブをパイプに挿入し次いで可撓性チュー
ブに内部から空気圧または液圧によって圧力をかけてパ
イプの内面と合致させて半径方向に外方に押圧させる。
この際、場合によりチューブとパイプとの間な初期空間
を真空にしてもよい。内部から圧力かけた後、チューブ
に含浸された樹脂は硬化してパイプの全内面と理想的に
合致する硬質ライニングがパイプ内部に形成される。し
かしながら、実際には、内圧を解除するとライニングは
収縮してパイプから離れ、小さな環状の隙間（多分、直
径1mのパイプでは数mmの幅）を形成し、この隙間は時に
ライニングパイプの全長またはかなりの部分にわたって
発生することがわかった。この感情の隙間はパイプを通
過する流体が液体でありかつ比較的低い圧力にある下水
管のようなパイプでは問題はないが、ガスパイプライン
のような圧力パイプの場合では環状の隙間が形成すると
ガスがその隙間に接近しそしてその軸方向に移動して逃
散する結果ライニングの効果を無にさせるという点で重
大な問題となる。

この問題を解決する１つの試みはライニングとパイプの
内面との間にある種の接着シールを設けることである
が、この場合通常パイプ表面の十分なクリーニングを必
要とし（特に埋設されたパイプでは実用上の問題となっ
ている）そして200m台または、それ以上の長さのパイプ
ではクリーニングを行ってもライニングとパイプ表面と
の間のシールをパイプの全長に沿って効果的に行うこと
は極めて困難である。さらに、ライニングを割れ目のあ
るパイプに接着剤を用いて結合させた後パイプが割れ目
でずれると接着剤で固定したライニングは破損しやすく
なるが、ライニングを接着剤を用いて固定しない場合は
歪みがパイプのずれが発生する場所に集中するよりもむ
しろライニングのかなりの長さにわたってひろがるので
ライニングは破損しなくなる。

本発明の主な目的は効果的、安価にかつ容易に行われる
ライニングとパイプとの間の空間に流体が通過するのを
阻止することである。

さらに、本発明の目的はパイプのライニングに用いるた
めに特に採用された手段すなわちパイプの内面と係合し
て押圧されそして圧力を解除した後硬化される可撓性ラ
イニングによって上記の結果を達成することである。

さらに、本発明の目的はパイプとパイプライニングとの
間に有効なシールを設けて例えばガスがライニングとパ
イプとの間の環状の隙間（ライニングが収縮してパイプ
の内面から離れて形成される）に沿って流出するのを阻
止することおよび地下水のような外部の流体が隙間に沿
って流入しひいてはライニングの内部に到達するのを阻
止することである。

本発明にしたがって、ライニングをパイプに適用する前
またはその間のいずれかでシーリングリングをパイプの
長さに沿って間隔を置いて配置する。シーリングリング
は、初期可撓性ライニングを用いそしてこのライニング
をパイプの内面に押圧した場合圧縮されそしてライニン
グが収縮してパイプから離れる場合完全には回復しない
でパイプとライニングとの間に円周方向シールを維持す
るような弾性変形可能な物質からなっていることが好ま
しい。この際、軸方向に離隔して設けられた複数個のシ
ーリングリングによって形成された円周方向シールは、
流体がパイプの長さに沿ってシーリングリング間の軸方
向間隔よりも大きな距離で軸方向に移動するのを阻止す
る。それ故、環状の隙間から流入する流体がそこで補足
されて逃散することができない。ライニングを始めから
適用する場合、ゴム状弾性物質を有していてもよいシー
リングリングはライニングの予測される収縮の間回復す
る量より大きい量だけ圧縮されるように設計される。リ
ングは円形のような任意の適当な断面をとってもよくそ
してリングの本体より大きく変形するラビリンスシール
を形成するシーリングリブを設けてもよい。

本発明は米国特許第4,064,211号明細書に開示されたよ
うな初めは可撓性であるがその後剛性となったライニン
グに用いるのに特に適しているが、他のタイプの可撓性
ライニングや圧入される実質的に剛性のライニングにつ
いて適用できることに注目すべきである。

以下の記載から明らかなように、本発明はさらにパイプ
とパイプライニングとの間にシールを設ける方法および
装置に関する。

ライニング10は第２図に基本的に示されている構造の可
撓性の物質から形成されているチューブの形状になって
おり、パイプライン12内への挿入前は、内側フェルトま
たは他の樹脂吸収性物質18とそれを囲む普通はフェルト
層18に結合していて通常合成プラスチックフィルムから
構成される流体不浸透性の膜20からなっている。フェル
ト層18はまだ可撓性である間にライニングをかなりの重
さにする適当な硬化性合成樹脂で含浸される。ライニン
グ10をパイプ12内に挿入するためにライニング10の導入
端11は供給エルボ22を通して挿入され、そして導入端11
はそれ自身の上に折り返され、13におけるように供給エ
ルボの下端に取付けられる。水または他の流体が次に供
給エルボ22の中に圧入されてライニングチューブ10をパ
イプ12内にそれに沿って裏返しさせる。その結果、樹脂
含浸フェルト層18は外層になり、一方流体不浸透性層20
は内層になる。ライニングチューブ10を裏返す流体はま
たライニングの内部に半径方向の圧力を作用させてそれ
を膨張させそしてそれをパイプ12の内側表面に対して押
圧する。ライニングはフェルト層18に含浸している樹脂
が硬化するまでパイプ12と係合状態に維持される。硬化
は、加熱水、誘導加熱または高周波超音波の採用のよう
な適当な手段によって達成されてもよい。樹脂の硬化が
完了したあとに流体がライニング10の内部から除去さ
れ、それによってパイプライン表面に施された硬い剛性
のライニングが残る。

上で示されたように、パイプライニングのこの方法およ
び他の方法と関連して生ずる難点は、ライニングがパイ
プ12の内側表面から収縮して離れる傾向があることであ
る。この傾向は多分樹脂含浸層が用いられる時に顕著で
ある。収縮が生ずるとライニングとパイプとの間に環状
の隙間が形成され、そして特にパイプによってガス、特
に加圧ガスが輸送される場合、環状の隙間がガスの通路
となりガスは隙間に入りそれに沿って漏出する。

本発明によると、この問題はシーリングリング（26で示
される）をライニング10とパイプ12の間に設けることに
よって克服されシーリングリング26はパイプの長さに沿
って間隔をおいて配置される。隣接するシーリングリン
グ26間の軸方向空間については特に臨界はなく、該空間
は、パイプによって運ばれる流体の性質、パイプの状
態、パイプが埋設されている時のマンホール間の距離ま
たは他の横方向の接続、流体がライニングに浸透するこ
とが予期されうる程度に依存して、設備毎に広範囲に変
化するであろう。しかしながら、シーリングリングは特
にパイプを接合するパイプ、例えば分岐管の継ぎ目の向
い合う側に配置されるであろう。なぜならば、そのよう
な継ぎ目は特にそこを通って流体が漏れやすいからであ
る。

典型的なシーリングリング26が第3A,3Bおよび４図に示
されている。それは環状断面を有する弾性物質のリング
からなっている。天然または合成ゴムあるいはそれに匹
敵するプラスチックが使用に適しており、使用される個
々の物質は、それが置かれるであろう状態および使用に
際してそれがさらされるであろう物質に照らし合わせて
選択される。第１図に示されているように、シーリング
リングはライニング10の挿入および硬化前にパイプ12の
内側の位置に置かれる。次に、第3A図に図示されている
ように、最初にライニング10が挿入されるとシーリング
リング26はフェルト層18とパイプ12の間にはさまれ、そ
してライニング10の内側に圧が加えられてパイプの内側
表面に対してライニングを押しつけると、シーリングリ
ング26は第3B図に図示されているようにかなりの割合で
圧縮される。

層18中の樹脂が硬化し、そしてもしライニング10が収縮
してパイプ12の内側表面からある程度分離する傾向があ
るならば、第４図がその部分の関係を図示している。ラ
イニング10のパイプ12からの収縮はライニング10とパイ
プ12の間に環状の隙間28を生じさせそしてシーリングリ
ング26は第3B図に示されている極度に圧縮された状態か
ら幾分膨張する。しかしシーリングリング26は第3A図に
示されている通常の状態に比べてまだ圧縮されている。
このようにそれぞれのシーリングリング26はライニング
10とパイプ12の間に円周状のシールを与え、その結果、
所定の環状の隙間28の中へ入り込んだいかなる流体もパ
イプ12の長さに沿って移動できず、１対の隣接するシー
リングリング26間に閉じ込められる。

第５図と第６図は、各々の別のシーリングリング26aと2
6bの、別の断面形状を図示したものである。リング26a
はリングの半径方向の内側表面上に好ましくはラビリン
スシールを形成するリブ30を有している。リング26bは
広いシーリング表面と係合する扁平な部分32を有してい
る。より広いライニングパイプシーリング表面を望む場
合は、第７図に示されているように、シーリングリング
26は、小さな距離、例えば半インチ互に隔てられている
２つの隣接するシーリングリング26cと26dによって形成
され、それらのリングの空間にはグラウトまたは他のマ
スチック物質26eが充填されており、その結果シーリン
グリング集合体26がパイプの内側表面に対して加圧され
た時にはシーリングリング26cと26dはグラウトまたはマ
スチック物質26eがパイプの内側表面にしっかりと係合
するまで圧縮されて、１個のシーリングリング26の場合
に可能であるよりももっと広い面積にわたってシーリン
グ係合を生ずる。

ライニング10が挿入される前にシーリングリング26がパ
イプ12内に位置決めされることは必ずしも必要でない。
シーリングリング26はライニングチューブ10が挿入され
る前にライニングチューブ10の一部を形成してもよく、
その時にはチューブ10が挿入されるに従ってシーリング
リング26はパイプ12の長さに沿ってその位置へと移動す
る。このためにはリング26は第７および８図に示されて
いるように含浸フェルト層18のもとの内側チューブの表
面に接着剤によって固定されていてもよい。

ここでは本発明の限られた数の態様が示されているだけ
ではあるが、本発明の特許請求の範囲に記載された本発
明の精神からはずれない限りは多くの変形がなされうる
ことが明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプの内面と係合して押圧されかつ硬化され
る可撓性ライニングを用いて米国特許第4,064,211号明
細書に開示されたパイプライニングの原理を説明する断
面図（この断面図には典型的なシーリングリングがライ
ニングの挿入前のパイプ内の適所に示されている）であ
り、第２図は第１図に例示された方法に用いられる可撓
性ライニングチューブを示す断面図であり、第3A図は内
圧をライニングに加える前のライニングとパイプ内面と
シーリングリングとの関係を説明する断面図であり、第
3B図はパイプの内面にライニングを押しつけるようにラ
イニングの内側に圧力を加えた後の部分の関係を示す以
外には第3A図と類似する断面図であり、第４図はライニ
ングが硬化しわずかに収縮してパイプの内面から離れた
部分の関係を示す以外には第3B図と類似する断面図であ
り、第５図、第６図および第７図は別のシーリングリン
グの断面図であり、第８図はライニングを適用する前に
シーリングリングを挿入した場合以外には第２図と類似
する断面図であり、そして第９図は第７図のライニング
の長さ方向の側面図である。 10……ライニング、11……導入端 12……パイプ、13……供給エルボの下端 14,16……マンホール、18……フェルト層 20……流体不浸透性層、22……供給エルボ 26……シーリングリング、28……環状の隙間 30……リブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の長さのパイプと、パイプ内を実質的
にその長さにわたって延びるライニングと、パイプとラ
イニングとの間にシールを形成するように圧縮されてパ
イプとライニングの間の環状隙間を軸方向に中断する圧
縮可能な物質からなるシーリングリングとからなるパイ
プ構造体。
【請求項２】ライニングが剛性である特許請求の範囲第
１項に記載のパイプ構造体。
【請求項３】シーリングリングがパイプの長さの途中の
位置に配置されている特許請求の範囲第１項または第２
項に記載のパイプ構造体。
【請求項４】複数のシーリングリングがその長さに沿っ
て互に間隔を設けて配置されている特許請求の範囲第１
項または第２項に記載のパイプ構造体。
【請求項５】シーリングリングが圧力が加えられた時に
圧縮されることができそして圧力の少なくとも一部が解
除された時に膨張することができる物質から形成されて
いる特許請求の範囲第１項または第２項に記載のパイプ
構造体。
【請求項６】シーリングリングが圧力が加えられた時に
圧縮されることができそして圧力の少なくとも一部が解
除された時に膨張することができる物質から形成されて
おり、そしてシーリングリングがパイプの途中の位置に
配置されている特許請求の範囲第１項または第２項に記
載のパイプ構造体。
【請求項７】シーリングリングが圧力が加えられた時に
圧縮されることができそして圧力の少なくとも一部が解
除された時に膨張することができる物質から形成されて
おり、そして複数のシーリングリングが相互に離間して
配置されている特許請求の範囲第１項または第２項に記
載のパイプ構造体。
【請求項８】シーリングリングが全般的に弓形の外側表
面を有する断面を有する特許請求の範囲第１項または第
２項に記載のパイプ構造体。
【請求項９】シーリングリングがパイプおよびライニン
グの少なくとも１つと係合する外方に延長するリブを備
えた断面を有している特許請求の範囲第１項または第２
項に記載のパイプ構造体。
【請求項１０】シーリングリングがライニングに沿って
互にわずかに隔たっている２つのシーリングリングから
なり、そしてマスチック物質がシーリングリングの間に
収納されており、該マスチック物質はシーリングリング
がパイプに密封係合する時にシーリングリングの間でパ
イプに密封状態で係合する特許請求の範囲第１項または
第２項に記載のパイプ構造体。
【請求項１１】ライニングのためにパイプ内に挿入され
るべく設計された延長した長さの全体的に管状の本体か
らなり、該本体はその長さに沿って間隔を置いて配置さ
れた圧縮可能な物質の複数のシーリングリングを備え、
該シーリングリングは前記本体の軸に対して実質的に直
角に該本体の回りに延びており、そして該本体から半径
方向に延びているパイプ用のライニング。
【請求項１２】（ａ）圧縮可能な物質からなるシーリン
グリングを、パイプの軸線に対して実質的に直角に所定
の長さのパイプの内側周辺に延びるように配置し、（ｂ）硬化性合成樹脂を含浸させた可撓性ライナーを、
パイプとシーリングリングの内側に位置決めし、（ｃ）可撓性ライナーを膨張させてライナーとパイプの
間にあるシーリングリングを圧縮し、そして（ｄ）可撓性ライナーを硬化させ、かくして可撓性ライナーがシーリングリングに近接する
パイプから半径方向に離れた時点でシーリングリングは
パイプとライナーとの間のシールを維持しながら膨張し
てパイプとライナー間の環状の隙間を軸方向に中断する
ことからなる、パイプのライニング方法。
【請求項１３】工程（ａ）が複数のシーリングリングを
パイプ内でその長さに沿って互に間隔を置いて配置する
ことからなる特許請求の範囲第12項に記載の方法。
【請求項１４】工程（ａ）が工程（ｂ）が行われる前に
行われる特許請求の範囲第12項または第13項に記載の方
法。
【請求項１５】工程（ａ）と工程（ｂ）が実質的に同時
に行われる特許請求の範囲第12項または第13項に記載の
方法。
【請求項１６】工程（ａ）と工程（ｂ）がライナーがパ
イプの内側に位置決めされる前にライナー上にシーリン
グリングを予め位置決めすることによって実質的に同時
に行われる特許請求の範囲第12項または第13項に記載の
方法。