JP6144115B2

JP6144115B2 - 管ライニング材の製造方法

Info

Publication number: JP6144115B2
Application number: JP2013111982A
Authority: JP
Inventors: 島康弘横
Original assignee: 有限会社横島
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2033-05-28
Also published as: JP2014231154A

Description

本発明は、管ライニング材の製造方法に係り、より詳しくは、液状の硬化性樹脂を含浸させ、既設管路内に挿入して管路壁面に加圧貼付けて硬化させることにより老朽水道管、農業用水管及び下水管を修復することができる管ライニング材の製造方法に関する。

従来、農業用水路、下水管、水道管等の修復には、ガラス繊維やポリエステル繊維をニードルパンチにより不織布にした繊維層である樹脂吸着材を使用しており、特許文献１には、ガラス繊維と樹脂の不織布を用いて管ライニング時の強度と伸縮性が確保できる管ライニング材及び管ライニング材用樹脂吸着材に関する技術が公開されている。このように、管ライニング材の強度を改善するには、ガラス繊維を採用して曲げ弾性率や引張強度を向上させる方法や織布を用いて引張強度を向上させる方法が知られる。

ガラス繊維を用いた管ライニング材の硬化法は、曲げ弾性率と引張強度の両方を向上させる特徴があり、織布を用いる方法は、管ライニング材の引張強度を向上させる特徴がある。これらは、高い引張強度が要求される内圧の高い管路では安価な材料として重用されていた。しかしながら、含浸樹脂の伸び率と織布の伸び率の相性が悪い場合、その効果を発揮させることができなかった。織布の効果を発揮させるには、含浸樹脂の伸び率と、織布の伸び率と織布の寸法を適正に定め複合させて、引張強度を向上させるとの課題があった。

特開２０１３−８２１４４号公報

本発明の目的は、引張強度を向上させることができる管ライニング材の製造方法を提供することにある。

本発明は、管ライニング材を加圧することにより補修管路の内壁面に貼り付け、この状態を保って硬化性樹脂を硬化させることにより、補修管の内部に樹脂管を製造する管ライニング材の製造方法であって、
前記硬化性樹脂は、液状で硬化後の樹脂単体での引張伸び率が３．０％以上であり、引込みライナーと反転ライナーに含浸されると共に、
織布と不織布を複合させた帯状の補強フェルトの幅方向の端部を接合することにより管状に加工した伸び率が１０〜３０％の引込みライナーを、補修管内に引き込んで配置し、
その引込みライナーの内側に樹脂フィルムで覆った管状の伸び率が６０％以上の不織布からなる反転ライナーを反転挿入し、反転ライナー及び引込みライナーを共に加圧し、共に１〜８％引き伸ばした状態で前記硬化性樹脂を硬化させ、補修管の内部で引込みライナーと反転ライナーを合体させることを特徴とする。

前記引込みライナーは、補強フェルトの幅方向端部の接合部が、織布又は補強フェルトリボンテープを接着して補強されることを特徴とする。

前記引込みライナーは、幅方向端部の接合部が重ね合わせて縫合されることを特徴とする。

前記引込みライナーは、加圧前の周長が、加圧されて補修管の内壁面に貼り付いた状態の寸法に対し、９２〜９９％の範囲で小さく設定されることを特徴とする。

前記反転ライナーは、加圧前の周長が、加圧されて補修管の内壁面に貼り付いた状態の寸法に対し、８５〜９５％の範囲で小さく設定されることを特徴とする。

前記引込みライナーは、外表面が樹脂フィルム又は樹脂フィルムコーティングフェルトで覆われることを特徴とする。

前記引込みライナーは、硬化性樹脂を含浸させた後、補修管に挿入されることを特徴とする。

前記引込みライナーは、補修管に挿入された後、硬化性樹脂を含浸させることを特徴とする。

本発明による管ライニング材の製造方法によれば、引込みライナーの補強フェルトが、引張伸び率が３０％以下の織布に不織布をニードルパンチング加工により接合させて製作されるので、硬化性樹脂と織布が緊密に絡み合って引張強度を確実に向上させることができる。また、伸びが１０〜３０％の織布を硬化時、１〜８％引伸ばし緊張させた状態で硬化性樹脂と複合させて硬化させたので、硬化材をより高強度とすることができる。さらに、硬化性樹脂は、硬化後の単体での引張伸び率が３．０％以上のものを使用したので、補強フェルト内の織布の伸びに追従させ、引張強度を向上させることができる。また、反転ライナーの織布の伸びを６０％と大きくして弾性率が大きな不織布を使用したので、内面に発生する「しわ」を防止出来る効果がある。

本発明による引込みライナーの第１例（３ａ）を示す図である。本発明による引込みライナーの第２例（３ｂ）を示す図である。本発明による引込みライナーの第３例（３ｃ）を示す図である。本発明による引込みライナーの第４例（３ｄ）を示す図である。図１、４の接合部Ａの詳細を示す図である。図２、３の接合部Ｂの詳細を示す図である。本発明による反転ライナーを示す図である。本発明による管ライニング材の製造状況を示す図である。本発明による管ライニング材の製造状況を示す図である。

以下、本発明について、図面を参照して詳しく説明する。

はじめに全体を説明すると、管ライニング材１は、引込みライナー３と反転ライナー４からなる。（１）まず樹脂製の織布と樹脂製の不織布を複合させた帯状の補強フェルト２を製作し、補強フェルト２の両側辺を接合して管状に加工し、硬化性樹脂を含浸させた後、管表面を樹脂フィルムコーティングフェルト５で覆って引込みライナー３を製作する。（２）これとは別に、不織布の幅方向の対向する側辺を接合して管状に加工し、表面を樹脂フィルム７で覆い、樹脂フィルムコーティングフェルト５として、管状の反転ライナー４を製作する。内部には硬化性樹脂を含浸させる。（３）次に、管状の引込みライナー３を補修管１０内に挿入し、補修管１０内に挿入された引込みライナー３内部に、反転ライナー４を反転挿入して、引込みライナー３と反転ライナー４を合体させる。このように、管ライニング材１は、補修管１０内で製造される。

図１〜図４は、本発明による引込みライナーの４つの例を示す図である。図１の引込みライナー３ａは、内側に帯状の補強フェルト２の管状体を設け、外側に樹脂フィルムコーティングフェルト５の管状体を設けたものである。帯状の補強フェルト２は、接合部Ａに示すように、管状とするため両端が縫合あるいは補強フェルトリボンテープ６ａで接合される。樹脂フィルムコーティングフェルト５の幅方法の両端は、縫合されシールリボンテープ６ｂで密封される。

図２の引込みライナー３ｂは、内側に帯状の補強フェルト２の管状体を設け、外側に樹脂フィルムコーティングフェルト５の管状体を設けたものである。図１とは接合の仕方が異なる。引込みライナー３ｂの補強フェルト２は、管状とするため接合部Ｂに示すように折り重ねて接着あるいは縫合により接合される。また、樹脂フィルムコーティングフェルト５の幅方向の両端は、シールリボンテープ６ｂと不織布リボンテープ６ｃの２つで両側から挟むように接合される。不織布リボンテープ６ｃを使用しない場合は、縫合してもよい。

図３の引込みライナー３ｃは、内側に帯状の補強フェルト２の管状体を設け、外側に樹脂フィルム７の管状体を設けたものである。補強フェルト２の両端は、管状とするため接合部Ｂに示すように接合される。接合方法は、接着、密着、縫合のいずれかで行なう。

図４の引込みライナー３ｄは、内側に不織布８の管状体が設けられ、その外側には補強フェルト２の管状体が設けられ、さらのその外側に樹脂フィルムコーティングフェルト５の管状体を設けたものである。不織布８の幅方向の両端は縫合され不織布リボンテープ６ｃで補強され、帯状の補強フェルト２の両端は、接合部Ａに示すように接合される。樹脂フィルムコーティングフェルト５の幅方向の両端は縫合され、シールリボンテープ６ｂで密封される。

図５は、図１及び図４の接合部Ａの詳細を示す図である。補強フェルト２の両端はロック縫いされ、補強フェルトリボンテープ６ａで接合される。図６は、図２及び図３の接合部Ｂの詳細を示す図である。補強フェルト２の両端は重ね縫合される。

「引込みライナー３の製作」
補強フェルト２は、織布と不織布を使用して次のように製作する。まず、ポリエステル、ポリアミド（ナイロン）、ビニロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等を織り込んで織布を製作する。織布の厚さは、０．１０〜３．０ｍｍである。織布の引張伸び率は、縦方向と横方向共に３０％以下であることが好ましい。引張強度と引張伸び率は、縦方向と横方向では同等か少なくとも３０％以内の差に入ることが好ましい。不織布は、２〜１０デニールの太さのもので、ポリエステル、ポリアミド（ナイロン）、ポリプロピレン等のプラスチック繊維が使用される。目付は１００〜３００ｇ／ｍ^２とする。不織布は、ニードルパンチ又はスパンボンド加工法で製作する。織布を二枚の不織布でサンドイッチ状に挟み込み、ニードルパンチにより不織布をしっかりと織布にからめ込むようにして製作する。このようにして、幅が１０００〜２３００ｍｍの帯状の補強フェルト２が製作される。

補強フェルト２は、引込みライナーを加圧し、補修管１０の管路壁面に貼り付いた状態の寸法に対し、９２〜９９％の範囲で小さく周長を設定する。この周長の設定は、使用する織布の伸び率により変化させる。織布の伸び率はできるだけ小さい方が効果的であるが、小さすぎると既設管路の管径誤差及び管路曲りの追従性を考慮すると、１０〜３０％の伸び率を有することが好ましい。ただし、不織布を複合するニードルパンチング加工により、織布の糸が傷つけられるため補強フェルト２の伸びは、不規則に変化する場合がある。また、引張強度を最大に発揮させるためには、硬化時に織布をできるだけ緊張させた状態に維持することがよい。

周長が設定されると、設定された寸法に補強フェルト２を裁断する。この時、管状に加工する工程で縫い代が必要と判断した場合は、縫い代を３０〜１５０ｍｍ程度確保する。裁断された補強フェルト２の幅方向端部をロック縫合した後、縫合部を幅３０〜２００ｍｍに裁断した補強フェルトリボンテープで補強する。また、この補強は織布で実施してもよい。補強フェルトリボンテープは、接着材で接着することで縫合により管状に加工された補強フェルトの縫合部の補強と管状の補強フェルトの伸びに追従できる。また、硬化時に緊張させることが望ましい。（図５参照）

他の方法として、縫い代を３０〜１５０ｍｍとって、幅方向両端部を重ね縫いして縫合してもよい。この時、重ね縫いの縫い数は、複数、３本以上が望ましい。（図６参照）

補強フェルト２が１０％伸びた時に作用する力は、織布の引張強度の３０〜６０％が好ましい。硬化時の加圧よる伸張率は１〜８％が好ましい。補強フェルト２を管状に加工した後、外表面に樹脂フィルムをコーティングするか、あるいは、不織布に樹脂フィルムをコーティングした帯状の樹脂フィルムコーティングフェルトで覆い、引込みライナーを製作する。引込みライナーの板厚を厚くしたい場合は、補強フェルトを多層としてもよい。ポリエステルフェルト１００％の不織布又は及びグラスファイバー複合フェルト層を追加し、補強フェルトと同様に幅方向端部を接合し、管状に加工し層状に重ね合わせる。

図７は、本発明による反転ライナーを示す図である。樹脂フィルムコーティングフェルト５の両端を接合し、管状に加工したものである。

「反転ライナー４の製作」
反転ライナー４は、管ライニング材１に気密性または流体のシール性をもたせ、内表面を滑らかに仕上げ、肉厚を増やすためのものである。反転ライナー４は、気密性または流体のシール性をもたせるために０．１５〜２．０ｍｍのポリエチレン、ポリウレタン、塩化ビニール、ポリプロピレン等の樹脂フィルムを用いる。これらの樹脂フィルムは、不織布にコーティングされ、樹脂フィルムコーティングフェルト５として使用する。

管ライニング材１の「しわ」の発生を防止し、内面を滑らかに仕上げるには、小径の反転ライナー４を引き伸ばす方法が一般的である。しかし、単に伸びやすい材料を伸ばすだけでは「しわ」を防止することは困難である。引張弾性率が高く伸びの大きい材料が必要である。そこで、ニードルパンチング加工したポリエステルフェルトの目付が５００〜１２００ｇ／ｍ^２、幅方向の伸び率が６０％以上、かつ、高い引張弾性率を有する不織布に樹脂フィルムをコーティングした樹脂フィルムコーティングフェルト５の周長を、管ライニング材１が補修管１０の壁に張り付いた状態の８０〜９５％と小さく設定し、加工時にこれを引き伸ばすことにより「しわ」を防止する。

樹脂フィルムコーティングフェルト５を設計周長に裁断し、帯状の両端部を縫合して管状にする。次に、縫合部は、シールリボンテープ６ｂでシールして気密状態とし、反転ライナー４を製作する。反転ライナー４は、コーティングフェルト単独で使用してもよく、また、板厚を厚くしたい場合は、不織布のみを管状に加工して使用してもよい。

「硬化性樹脂について」
液状の硬化性樹脂としては、主に不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、あるいは、ビニールエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を使用する。織布と不織布を複合した補強フェルト２の効果を十分に発揮させ、硬化材の強度を向上させるには型板状の硬化性樹脂単体（注型板）の引張伸び率を３．０％以上として織布の伸びに追従できるものとし、硬化樹脂及び織布の複合材である補強フェルト２の引張強さを向上させることが必要である。しかし、硬化性樹脂は、引張りの伸びを大きくすると弾性率が低下し、管状の引込みライナー３の剛性が低下するため、引張りの伸びは大きいほどよいが、曲げ弾性率は１５００ＭＰａ以上とする必要がある。

図８、図９は、本発明による管ライニング材の製造状況を示す図である。図８に示すように、補修管１０に引込みライナー３を通し、一端がフックベルト１４に固定される。引込みライナー３の他端に反転ライナー４を挿入する。引込みライナー３の内部には、給水ホース１３で水が注入される。図９に示すように、注入された水は、ボイラー９で加熱され、ポンプ１１で反転ライナー４に戻される。ライナーエンド１２まで伸びたホースから噴き出した温水の熱により、熱硬化性樹脂が硬化し、管ライニング材１を補修管１０に貼り付けることができる。

管ライニング材１の製作は、まず引込みライナー３を補修管１０内に挿入する。次に、樹脂単体での硬化後の引張伸び率が３％以上の硬化性樹脂を引込みライナー３に含浸させるが、硬化性樹脂は、補修管１０内に挿入する前に引込みライナー３に含浸させてもよく、補修管１０内に挿入した後に含浸させてもよい。硬化性樹脂を引込みライナー３に含浸させた後、引込みライナー３に水圧をかけて補修管１０の内壁に貼り付ける。補修管１０内への引込みライナー３の貼り付けが完了した後、引込みライナー３の開口部から反転ライナー４を反転挿入して管ライニング材１とする。

補修管１０内で管ライニング材１の製作が完了すると、管ライニング材１の内部に再度空気圧または水圧をかけて補修管１０の内壁に貼り付け、その状態を維持しながらスチーム加熱、温水または温水シャワー加熱、あるいは常温で硬化性樹脂を硬化させ、補修管１０内に樹脂製の管ライニング材１を形成する。これが樹脂の硬化養生にあたる。

１管ライニング材
２補強フェルト
３引込みライナー
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ引込みライナー
４反転ライナー
５樹脂フィルムコーティングフェルト
６リボンテープ
６ａ補強フェルトリボンテープ
６ｂシールリボンテープ
６ｃ不織布リボンテープ
７樹脂フィルム
８不織布
９ボイラー
１０補修管
１１ポンプ
１２ライナーエンド
１３給水ホース
１４フックベルト

Claims

管ライニング材を加圧することにより補修管路の内壁面に貼り付け、この状態を保って硬化性樹脂を硬化させることにより、補修管の内部に樹脂管を製造する管ライニング材の製造方法であって、
前記硬化性樹脂は、液状で硬化後の樹脂単体での引張伸び率が３．０％以上であり、引込みライナーと反転ライナーに含浸されると共に、
織布と不織布を複合させた帯状の補強フェルトの幅方向の端部を接合することにより管状に加工した伸び率が１０〜３０％の引込みライナーを、補修管内に引き込んで配置し、
その引込みライナーの内側に樹脂フィルムで覆った管状の伸び率が６０％以上の不織布からなる反転ライナーを反転挿入し、反転ライナー及び引込みライナーを共に加圧し、共に１〜８％引き伸ばした状態で前記硬化性樹脂を硬化させ、補修管の内部で引込みライナーと反転ライナーを合体させることを特徴とする管ライニング材の製造方法。
前記引込みライナーは、補強フェルトの幅方向端部の接合部が、織布又は補強フェルトリボンテープを接着して補強されることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材の製造方法。
前記引込みライナーは、幅方向端部の接合部が重ね合わせて縫合されることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材の製造方法。
前記引込みライナーは、加圧前の周長が、加圧されて補修管の内壁面に貼り付いた状態の寸法に対し、９２〜９９％の範囲で小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材の製造方法。
前記反転ライナーは、加圧前の周長が、加圧されて補修管の内壁面に貼り付いた状態の寸法に対し、８５〜９５％の範囲で小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材の製造方法。
前記引込みライナーは、外表面が樹脂フィルム又は樹脂フィルムコーティングフェルトで覆われることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材の製造方法。
前記引込みライナーは、硬化性樹脂を含浸させた後、補修管に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材の製造方法。
前記引込みライナーは、補修管に挿入された後、硬化性樹脂を含浸させることを特徴とする請求項１に記載の管ライニング材の製造方法。