JP2006150703A - Lining structure of inner surface of pipe line and lining method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排水管、特に地中埋設管路を補修する管路内面のライニング構造及びライニング方法に関するものである。 The present invention relates to a lining structure and a lining method for an inner surface of a pipe for repairing a drain pipe, particularly an underground pipe.
前記管路のライニング構造としては、補修すべき管路内に、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂を繊維材料に含浸した管状体を管路の内面に反転しながら挿入し、その後樹脂を硬化させる方法が知られている。(特開昭62−122738号公報) As the lining structure of the pipeline, a method of inserting a tubular body impregnated with a curable resin such as an epoxy resin into the pipeline to be repaired while inverting the inner surface of the pipeline and then curing the resin It has been known. (Japanese Patent Laid-Open No. 62-122738)
また、樹脂として線状ポリエステルフィルムよりなる基材の外周面に硬化性ポリエステル樹脂含浸フェルト層を設けた管状体を、一端から反転挿入し、該硬化性ポリエステル樹脂を硬化させるライニングする方法が知られている。(特開昭62−122738号公報) Also known is a lining method in which a tubular body provided with a curable polyester resin-impregnated felt layer on the outer peripheral surface of a substrate made of a linear polyester film as a resin is inverted and inserted from one end to cure the curable polyester resin. ing. (Japanese Patent Laid-Open No. 62-122738)
特開昭62−122738号公報によるものは、管路内にライニング用チューブを流体圧により反転挿入するが、樹脂を硬化させた際にライニング用チューブが収縮して、管路内面との間に隙間を生じ、管路が排水管の場合、継手や管路に生じた割れ目などから埋設の周辺水が流入して、ライニング不良を起こすおそれがある。特開平1−148530号公報による方法も同様な問題がある。 According to Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-1222738, a lining tube is inverted and inserted into a pipe line by fluid pressure. However, when the resin is cured, the lining tube shrinks and is formed between the pipe inner surface. When a gap is formed and the pipe is a drain pipe, there is a risk that the embedded surrounding water may flow in from a joint or a crack formed in the pipe, resulting in a lining failure. The method according to JP-A-1-148530 has the same problem.
特開平5−16238号公報に記載の方法は、管路に筒状樹脂フィルムを挿入し、一端を封止した未硬化樹脂含浸チューブを反転挿入するが、代表的技術はは繊維基材にポリエステル樹脂を含浸したものをチューブとして用い、紫外線硬化させる方法であり、加温圧力水により硬化させるには不適当な構造で、材料の強度、硬化性、硬化手法等にも改良が要求される。 In the method described in JP-A-5-16238, a tubular resin film is inserted into a pipe line, and an uncured resin-impregnated tube with one end sealed is inverted, but a typical technique is polyester as a fiber base material. This is a method in which a tube impregnated with a resin is used and cured by ultraviolet rays. The structure is unsuitable for curing with heated pressure water, and improvements in material strength, curability, curing method, etc. are required.
特開平6−114939号公報による方法は、気密性の高い合成繊維不織布の外周面に気密性のプラスチックフィルムで被覆したものを反転挿入してライニングする方法であるが、その構成材料から見て、外圧によるライニング強度保持や、好ましい硬化樹脂及び硬化方法については明らかにされていない。 The method according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-114939 is a method of lining by inverting and inserting a gas-tight plastic film coated on the outer peripheral surface of a highly air-tight synthetic fiber nonwoven fabric. The lining strength retention by external pressure and the preferable cured resin and curing method are not clarified.
特開2003−236934号公報は、熱硬化性樹脂組成物を内張材として管路にライニングし、硬化させる方法が記載されているが、管路外面からの注入水に対する配慮及び温水硬化法に対する配慮がなされておらず、常温硬化剤を用いることに制限され、硬化方法としては一般的ではない。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-236934 describes a method of lining and curing a thermosetting resin composition as a lining material on a pipe line. There is no consideration, and it is limited to using a room temperature curing agent, and is not a general curing method.
特開2003−165138号公報には外側が気密性のプラスチックフィルムで被覆された、硬化性樹脂含浸吸収材を管ライニング材としたものを反転工法でライニングしたものであるが、ライニング材の強度が不十分であり、管の外表面からの浸入水の影響による管との空隙生成が懸念され、ライニング後の使用状態における排水の長期円滑性に不安がある。 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-165138 discloses a lining resin impregnated absorbent material coated with an airtight plastic film and lined with a reverse lining method. However, the strength of the lining material is This is insufficient, and there is concern about the formation of a gap with the pipe due to the influence of intrusion water from the outer surface of the pipe, and there is concern about the long-term smoothness of drainage in the used state after lining.
特開2004−148512号公報、及び特開2004−148515号公報に記載の方法は、管状樹脂吸着材の一端を取付けるためのフランジを必要とするもので、通常の埋設管のライニングには使用することができない。 The methods described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-148512 and 2004-148515 require a flange for attaching one end of a tubular resin adsorbent, and are used for the lining of ordinary buried pipes. I can't.
なお、上記の各種ライニング方法では不飽和ポリエステル樹脂を熱硬化性樹脂として用いる場合、環境ホルモンが懸念されるスチレンモノマーの揮発が考慮されておらず、ライニング処理中の作業者及び住民への配慮、並びに処理後の管路周辺の汚染に対する配慮がなされていないという問題がある。 In addition, when the unsaturated polyester resin is used as the thermosetting resin in the various lining methods described above, volatilization of the styrene monomer, which is a concern for environmental hormones, is not taken into consideration, consideration for workers and residents during the lining process, In addition, there is a problem that consideration is not given to contamination around the pipeline after treatment.
解決しようとする問題点は、従来のライニング構造及び方法における種々の問題を解決し、スチレンモノマーなどの環境上問題のある物質の発生を防止し、かつライニング構造が、機械的に強靭で、内部に酸性やアルカリ性の排水が流れた場合も侵されることなく、さらに発生する硫化水素で侵されるおそれがなく、ライニング中に地中から滲出してくる水によりライニングが妨げられず、かつ、ライニング構造に歪みを発生することがない、新規なライニング構造及びライニング方法を提供するものである。 The problems to be solved are to solve various problems in the conventional lining structure and method, to prevent the generation of environmentally problematic substances such as styrene monomer, and the lining structure is mechanically tough, Even when acidic or alkaline wastewater flows into the lining, it is not affected by hydrogen sulfide that is generated, and the lining is not hindered by water oozing from the ground during lining, and the lining structure The present invention provides a novel lining structure and lining method that do not cause distortion.
本発明は、上記の目的を達成するためになされたもので、
請求項1の発明は、管路の内面に密接する非透水性のプラスチックフィルムを主材とするアウターフィルム管状体と、該アウターフィルム管状体の内面に密接する繊維・プラスチック複合管状体とよりなり、該繊維プラスチック複合管状体は、外周側が炭素繊維を主材とした繊維層にエポキシ樹脂を含浸してなる樹脂含浸繊維層で形成され、内面側がプラスチックインナーフィルム層であることを特徴とする管路内面のライニング構造であり、
請求項2の発明は、樹脂含浸繊維層が、炭素繊維を主材とした繊維層と、チョップドストランドマットを積層した複合繊維層にエポキシ樹脂を含浸したものであることを特徴とする、請求項1に記載の管路内面のライニング構造であり、
請求項3の発明は、樹脂含浸繊維層が、炭素繊維を分散したチョップドストランドマットにエポキシ樹脂を含浸したものであることを特徴とする請求項1に記載の管路内面のライニング構造であり、
請求項4の発明は、繊維・プラスチック複合管状体は、ニードルパンチング加工により一体化されていることを特徴とする、請求項1、2もしくは3に記載の管路内面のライニング構造であり、
請求項5の発明は、プラスチックインナーフィルム層が、ポリウレタンフィルム層であることを特徴とする、請求項1、2、3もしくは4のいずれかに記載の管路内面のライニング構造であり、
請求項6の発明は、非透水性のプラスチックを主材とするアウターフィルム管状体が、外側の非透水性のプラスチックフィルムと、内側の合成繊維の基布とを接合したものであることを特徴とする、請求項1、2、3、4もしくは5のいずれかに記載の管路内面のライニング構造である。
The present invention has been made to achieve the above object,
The invention of
The invention of
The invention of
The invention of
Invention of
The invention according to claim 6 is characterized in that the outer film tubular body mainly composed of water-impermeable plastic is obtained by joining an outer water-impermeable plastic film and an inner synthetic fiber base fabric. The lining structure of the pipe inner surface according to any one of
請求項7の発明は、管路の内部に非透水性プラスチックフィルムを主材とするアウターフィルム管状体を挿入する工程と、外周側が炭素繊維を主材とした繊維層にエポキシ樹脂を含浸した未硬化エポキシ樹脂含浸炭素繊維層で、内周側がプラスチックインナーフィルム層を有する繊維・プラスチック複合繊維層で形成された繊維・プラスチック管状体を挿入する工程と、プラスチックインナーフィルム層の内部に加圧水を温度を制御して順次温度を上昇させながら注入し、該繊維・プラスチック管状体の中の未硬化エポキシ樹脂を硬化させた後加圧水の温度を徐冷して、各管状体を拡径して管路内面の密着させる工程とよりなることを特徴とする管路内面のライニング方法であり、
請求項8の発明は、管路の内部に非透水性プラスチックフィルムを主材とする管状体を挿入する工程と、外周側が炭素繊維を主剤とした繊維層にエポキシ樹脂を含浸したエポキシ樹脂含浸炭素繊維層と、内周側がプラスチックインナーフィルム層を有する繊維・プラスチック管状体を、その内部に一端より流体を充填加圧して、該管状体を反転させながら挿入する工程と、該反転挿入後、インナーフィルム層の内部に加圧水を順次温度を制御して温度を上昇させながら注入し、該繊維・プラスチック管状体中の未硬化エポキシ樹脂を硬化させた後加圧水の温度を徐冷して、各管状体を拡径して管路内面に密接させる工程とよりなることを特徴とするの管路内面のライニング方法であり、
請求項9の発明は、反転する繊維・プラスチック管状体の端末に耐熱性ホースを接続しておき、該繊維・プラスチック管状体の反転時に、その中に挿入し、そして水の吐出圧力にて繊維・プラスチック管状体内の水の攪拌を行い、吐出された水量と同じ水量を別に並行に設けたサクションホースで吸い込み、外部に設置された温水ボイラーで加熱し、循環ポンプに再度配水する方法であって、温水ボイラーと感温センサーの連動により段階的温度管理をするようにしてあり、耐熱性ホースの管壁に5〜6mmの穴を一定長毎に設けて、繊維・プラスチック管状体の中の温水に対流生させることを特徴とする請求項8に記載の管路内面のライニング方法である。
The invention of claim 7 includes a step of inserting an outer film tubular body mainly made of a water-impermeable plastic film into the inside of a pipe line, and a fiber layer whose outer peripheral side is mainly made of carbon fiber and impregnated with an epoxy resin. Inserting a fiber / plastic tubular body made of a cured epoxy resin-impregnated carbon fiber layer with a fiber / plastic composite fiber layer with a plastic inner film layer on the inner periphery, and pressurizing water into the plastic inner film layer Inject while increasing the temperature sequentially by controlling, cure the uncured epoxy resin in the fiber / plastic tubular body, gradually cool the temperature of the pressurized water, expand the diameter of each tubular body, and the inner surface of the pipeline A method for lining the inner surface of a pipe line, characterized in that
The invention of claim 8 includes a step of inserting a tubular body mainly composed of a water-impermeable plastic film into the inside of a conduit, and an epoxy resin-impregnated carbon in which an outer peripheral side is impregnated with an epoxy resin in a fiber layer mainly composed of carbon fibers. A step of inserting a fiber layer and a fiber / plastic tubular body having a plastic inner film layer on the inner peripheral side by filling and pressurizing fluid from one end of the fiber / plastic tubular body while inverting the tubular body; Pressurized water is injected into the film layer while controlling the temperature sequentially to increase the temperature, and after curing the uncured epoxy resin in the fiber / plastic tubular body, the temperature of the pressurized water is gradually cooled to each tubular body. A method of lining the inner surface of the pipe, characterized in that it comprises a step of expanding the diameter of the pipe and bringing it into close contact with the inner face of the pipe.
In the invention of
本発明では、管路に接するアウターフィルムとして、非透水性のプラスチックフィルムを主体とする管状体を用いるので、地中埋設管の外部からの浸入水を遮断する効果がある。
特に、通常ターポリンと称する、例えば非透水性のプラスチックフィルムに繊維を含有せしめた、繊維基布に合成繊維層を設けたシートが強度も強く好ましい。
In the present invention, a tubular body mainly composed of a water-impermeable plastic film is used as the outer film in contact with the pipeline, so that there is an effect of blocking intrusion water from the outside of the underground pipe.
In particular, a sheet usually referred to as tarpaulin, for example, a fiber base fabric provided with a synthetic fiber layer in which fibers are contained in a water-impermeable plastic film is preferable because of its high strength.
上記アウターフィルムの内側に構成される管は、樹脂吸収層として炭素繊維というフェルト等より遥かに機械的強度があり、耐酸、耐アルカリ性の繊維を主材とするものであり、これに若干量のフェルトを添加して用いることができる。これにポリエステル樹脂などの環境に悪影響のあるスチレンモノマー生成のおそれのないエポキシ樹脂を含浸して構成されるので完全なバリアー性があり、修復された管内を流通する排水の酸性、アルカリ性により侵されることない。更にこの炭素繊維を主材とする繊維にエポキシ樹脂を含浸した層は一層でも数層を複合させてもよい。 The tube constructed inside the outer film has a mechanical strength far more than a felt such as carbon fiber as a resin absorption layer, and is mainly composed of acid- and alkali-resistant fibers. Felt can be added and used. It is impregnated with an epoxy resin that has no adverse effect on the environment such as polyester resin, which does not cause the generation of styrene monomer, so it has a complete barrier property, and it is affected by the acidity and alkalinity of the wastewater flowing through the repaired pipe. Nothing. Furthermore, the layer in which the fiber mainly composed of carbon fiber is impregnated with epoxy resin may be a single layer or a combination of several layers.
又、更に上記炭素繊維を主材とした繊維層にチョップドストランドマットを積層した複合繊維層にエポキシ樹脂を含浸してなる樹脂含浸層は、管の完全なライニングをするものであり、チョップドストランドマットの性質により、いかなる方向にも優れた機械的強度あるので前記炭素繊維と共働してライニングの強度を保障するものである。
又、炭素繊維を分散したチョップドストランドマットを用いれば、炭素繊維を主材とした繊維層にチョップドストランドマットを積層したものと同様な効果を奏しながら薄くてライニングの目的を達成することが出来る。
Further, a resin impregnated layer obtained by impregnating an epoxy resin into a composite fiber layer obtained by laminating a chopped strand mat on a fiber layer mainly composed of the above-mentioned carbon fiber is used for complete lining of a pipe. Due to the nature of the material, it has excellent mechanical strength in any direction, so that it cooperates with the carbon fiber to ensure the strength of the lining.
If a chopped strand mat in which carbon fibers are dispersed is used, the purpose of the lining can be achieved while achieving the same effect as that obtained by laminating a chopped strand mat on a fiber layer mainly composed of carbon fibers.
繊維プラスチック管状体の内面側のプラスチックインナーフィルム層は、ライニング処理後の管路内に流れる水等の排水等と接したときに安全性を維持するものであり、内部のライニング構造を保護し、又、粗度係数を向上させ、口径縮小分の流下損失分を回復させるのに効果がある。
特にポリウレタンフィルムをプラスチックインナーフィルムとして用いるときは、摩擦、引張り等に強く、弱酸性、弱アルカリ性に耐え、汚水に含まれる、有機、無機の沈殿もしくは析出凝固物が付着するのを防止することができる。
The plastic inner film layer on the inner surface side of the fiber plastic tubular body maintains safety when it comes into contact with drainage such as water flowing in the pipeline after the lining treatment, protects the internal lining structure, Further, it is effective in improving the roughness coefficient and recovering the flow loss due to the reduced diameter.
Especially when polyurethane film is used as plastic inner film, it is resistant to friction, tension, etc., withstands weak acidity and weak alkalinity, and prevents organic and inorganic precipitates or precipitated solidified substances contained in sewage from adhering. it can.
エポキシ樹脂を含浸する繊維層として、チョップドストランドマットを炭素繊維でサンドイッチ状に挟み、積層構造とし、ニードルパンチングで一体化させ、エポキシ樹脂を含浸することにより得られたものを管状にしたものは、外圧に非常に強く、より強度を高めたものが要求される場合は、この積層構造を反復する多層構造とすることが好ましい。
なお、炭素繊維分散チョップドストランドマットを用いる場合も上記と同様な効果があり、管径にもよるがニードルパンチング加工は必ずしも必要ではないことが認められた。
As a fiber layer impregnated with an epoxy resin, a chopped strand mat sandwiched between carbon fibers in a sandwich structure, laminated by needle punching, and what is obtained by impregnating an epoxy resin into a tubular shape, In the case where a material that is very strong against external pressure and has higher strength is required, a multilayer structure in which this laminated structure is repeated is preferable.
In addition, when using a carbon fiber dispersion | distribution chopped strand mat, it was recognized that there exists an effect similar to the above, and needle punching processing is not necessarily required depending on a pipe diameter.
本発明では、炭素繊維を主として用い、ているので、従来のように単にフェルトを樹脂含浸材料として使用するものより遥かに優れている。なお、これに他の繊維、例えばフェルトを若干量含有するものを使用することも可能であるので、コスト面での配慮をすることも可能である。
又、チョップドストランドマットを併用する場合には、繊維に方向性がなく、無指向あり、ガラス繊維マットが縦横の十字方向にのみ強度があるのに比べて一層強度が優れているものであるから、ライニングに強度の大きいものが期待できる。
In the present invention, since carbon fiber is mainly used, it is far superior to the conventional one in which felt is simply used as a resin-impregnated material. In addition, since it is possible to use other fibers such as those containing a slight amount of felt, it is possible to consider the cost.
In addition, when the chopped strand mat is used in combination, the fibers have no directionality, are omnidirectional, and the glass fiber mat has higher strength than the longitudinal and horizontal cross directions only. The lining can be expected to have high strength.
又、これに含浸される樹脂としてエポキシ樹脂を用いることは、従来用いられていた硬化性ポリエステル樹脂より無収縮性であり、硬化後のライニング管と在来管の密着性に優れており、かつ又、排水中に生じ易い硫酸に耐性があり、硫化水素にも侵されない特徴が有る。
即ち、エポキシ樹脂含浸繊維でライニングされることにより補修された管路は、耐水、耐薬品性に富み、機械的強度も大きい。
In addition, the use of an epoxy resin as the resin impregnated therein is more non-shrinkable than a conventionally used curable polyester resin, has excellent adhesion between a cured lining pipe and a conventional pipe, and In addition, it is resistant to sulfuric acid that is easily generated in waste water, and is not affected by hydrogen sulfide.
That is, a pipe line repaired by lining with an epoxy resin-impregnated fiber is rich in water resistance and chemical resistance and has high mechanical strength.
アウターフィルムもインナーフィルムも非透水性プラスチックフィルムが用いられる。ここに非透水性プラスチックとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート等公知のものが挙げられるが、ポリエチレン、ポリプロピレンは廉価ではあるが、低融点であるので、エポキシ樹脂の硬化の際に200℃前後の発熱があるため、溶融してブロック状に固まることが懸念されるが、ナイロンやポリエチレンテレフタレートは融点(軟化点)が高く、180℃や250℃に達するものもあるので、エポキシ樹脂の硬化作業を有利に行うことが出来る。インナーフィルムとしては、アウターフィルムと同様なフィルムでもよいが、ポリウレタンフィルムが強度もあり、特に水で破壊されず、補修完成後は汚水の排水で侵されず、汚染物が付着し難いという効果がある。特に粗度係数が上昇し、口径縮小分の流下損失分を回復させることができるので好ましい。 A water-impermeable plastic film is used for both the outer film and the inner film. Examples of the water-impermeable plastic include polyethylene, polypropylene, nylon, polyethylene terephthalate and the like, but polyethylene and polypropylene are inexpensive, but have a low melting point. However, nylon and polyethylene terephthalate have a high melting point (softening point) and may reach 180 ° C or 250 ° C. Can be advantageously performed. The inner film may be the same film as the outer film, but the polyurethane film is also strong, and it is not particularly destroyed by water. is there. In particular, the roughness coefficient is increased, and the flow loss due to the reduced diameter can be recovered, which is preferable.
本発明の実施に際しては、樹脂含浸繊維層とインナーフィルム層とをニードルパンチング加工で一体化する場合、その際に円筒状に保持できるようにテープ状のものを丸めた端縁部分にパンチングすることが形状保持の点で好ましい。しかし、前記したように炭素繊維分散チョップドストランドマットを用いる場合、管径にもよるがニードルパンチング加工は必ずしも必要ではないことが認められた。
又、アウターフィルムは管の外部からの浸入水を防止し、ライニングの主材であるエポキシ樹脂の硬化不良を防止し、かつエポキシ樹脂の外部への流出を防止できるので、土壌汚染や環境汚染を防止することができる。
In carrying out the present invention, when the resin-impregnated fiber layer and the inner film layer are integrated by needle punching, punching is performed on the rounded edge portion so that the cylindrical shape can be held at that time. Is preferable in terms of shape retention. However, as described above, when the carbon fiber dispersed chopped strand mat is used, it was recognized that the needle punching process is not necessarily required although it depends on the tube diameter.
In addition, the outer film prevents intrusion water from the outside of the pipe, prevents poor curing of the epoxy resin, which is the main material of the lining, and prevents the epoxy resin from flowing out to the outside. Can be prevented.
本発明では、エポキシ樹脂含浸繊維層とインナーフィルムとの一体化されたいわゆるライナーは、内部に流体(好ましくは水)の加圧により膨張し、アウターフィルムによる管状体を補修すべき管の内壁に密着させて、これと隙間のないライニングを形成することができ、その際、水の温度条件を段階的に昇温させて、かつ徐冷することにより構成材料特にエポキシ樹脂含浸繊維層に歪を生じないという効果を奏することができる。 In the present invention, the so-called liner in which the epoxy resin-impregnated fiber layer and the inner film are integrated expands by pressurizing a fluid (preferably water) inside, and the tubular body by the outer film is formed on the inner wall of the pipe to be repaired. It is possible to form a lining without any gaps between them, in which case the temperature condition of the water is gradually raised and gradually cooled to distort the constituent materials, particularly the epoxy resin-impregnated fiber layer. There is an effect that it does not occur.
本発明による管路の内面のライニング構造は、アウターフィルム、繊維・プラスチック複合体と、インナーフィルムとを重ねた合理的な材料構成によってなるので、ライニングされた補修管の強度及び排水による悪影響を生じることがない。
又、ライニング方法の観点から見ても、繊維・プラスチック複合管状体がエポキシ樹脂を主体に形成されていること等により環境への安全性を保ち、しかも温水により完全に硬化し、補修後の熱収縮も少ない補修管を提供することができる。
The lining structure of the inner surface of the pipe line according to the present invention has a rational material structure in which the outer film, the fiber / plastic composite, and the inner film are overlapped. Therefore, there is an adverse effect due to the strength of the lining repair pipe and drainage. There is nothing.
Also, from the viewpoint of the lining method, the fiber / plastic composite tubular body is mainly composed of epoxy resin, so it maintains safety to the environment, and it is completely cured by hot water, and the heat after repair A repair tube with less shrinkage can be provided.
本発明で用いられる炭素繊維は、耐酸、耐アルカリ性が優れており、強度も従来樹脂含浸繊維材料として用いられていたフェルトに比べて非常に優れている。
従って、炭素繊維を主とし、これに配合される他の繊維として例えば、従来から多く用いられているフェルトは、少ないほどよいが、配合しただけ、強度が低下するほか、酸、アルカリに対する抵抗性も低下する。通常は炭素繊維100重量部に対して30重量部以下の範囲にとどめ強度、酸、アルカリする抵抗性を保持することが望ましい。
The carbon fiber used in the present invention is excellent in acid resistance and alkali resistance, and the strength is very superior to the felt conventionally used as a resin-impregnated fiber material.
Therefore, carbon fiber is the main, and as other fibers blended in it, for example, the fewer felts that have been used in the past, the better. However, just blending reduces the strength and resistance to acids and alkalis. Also decreases. Usually, it is desirable to keep the strength, acid and alkali resistance within the range of 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the carbon fiber.
また、チョップドストランドマットは、繊維の方向性がなく、無指向性である点ガラス繊維マットとは異なる。従ってこのチョップドストランドマットを併用することにより、炭素繊維を主とする繊維では得られない各方向への強度を補強することができる。
すなわち、これらを複合させてエポキシ樹脂を含浸したものをライニング材として用いることにより、補修された管路の機械的強度と、耐水、耐アルカリ性を保障することができる。
The chopped strand mat is different from a glass fiber mat in that it has no fiber orientation and is non-directional. Therefore, by using this chopped strand mat in combination, it is possible to reinforce strength in each direction that cannot be obtained with fibers mainly composed of carbon fibers.
That is, by using a composite material that is impregnated with an epoxy resin as a lining material, the mechanical strength, water resistance, and alkali resistance of the repaired pipe line can be ensured.
また、アウターフィルムには非透水性のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、アクリル系樹脂などの200μm〜1000μm程度の厚さのフィルムの管状体が用いられ、地中埋設管路の外部から水が浸入してくるの防止し、かつ内部のエポキシ樹脂含浸繊維材料におけるエポキシ樹脂の硬化を妨げないようにする機能がある。又、エポキシ樹脂自体が外部に流出することなく硬化されるので、土壌の汚染の問題を生じない。 The outer film is a tubular body of a film having a thickness of about 200 μm to 1000 μm, such as non-permeable polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, nylon, acrylic resin, etc., and water is supplied from the outside of the underground conduit. It has a function of preventing intrusion and preventing the epoxy resin from being cured in the internal epoxy resin-impregnated fiber material. Moreover, since the epoxy resin itself is cured without flowing out, there is no problem of soil contamination.
更に又、インナーフィルムも非透水性のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンなどを用いることが出来るが、ポリウレタンフィルムが、ライニングによる管路の補修の際に内部に水圧を掛けながら加温してエポキシ樹脂を硬化させる必要があるが、十分この水圧及び温度変化に耐え、ライニング完成後の排水時にも、酸アルカリの犯されず、又汚物の付着がしがたい特徴があり、粗度係数が上昇し、口径縮小分の流下損失分を回復させることができる。 Furthermore, the inner film can be made of water-impermeable polyethylene, polypropylene, polyester, nylon, etc., but the polyurethane film is heated by applying water pressure to the interior when repairing the pipeline by lining, and epoxy resin. It is necessary to cure the water pressure and temperature sufficiently, and even when draining after completion of the lining, there is a feature that acid alkali is not violated, and dirt is difficult to adhere, the roughness coefficient increases, The flow loss due to the reduced diameter can be recovered.
なお、エポキシ樹脂について説明すれば、エポキシ樹脂は、硬化剤との反応に時間調整が難しいとされていたが、本発明のように、段階的に加温した温水で架橋し、その後徐冷することによりこの問題は解決され、比較的容易に歪みのない硬化を行うことができる。
徐々に昇温した水を管路のインナーフィルム内に注入して加圧する場合、反転法でない場合は温度制御された加温水を所定の圧力で注入し、加温装置に循環させればよいが、反転法でライニングを行う場合には、反転ライナーの末尾に耐熱性ホースを接続させておき、ライナーの反転時に同時に挿入することにより行うことができる。
耐熱性ホースには等間隔に温水吐き出し穴を開けておき、1スパン内全域で温水が出るように耐熱性ホースを配する。吐出された水量を並行に設けられたサクションホースで吸い込み、温水ボイラーで、加熱して循環ポンプで再度配水するが、段階的温度管理は、温水ボイラーと感温センサーの連動により設定することができる。
従来は、水蒸気加熱で、樹脂を架橋硬化することが考えられていたが、水蒸気加熱は、温度調整が出来ないために、エポキシ樹脂が歪を生じて硬化したり、或いは十分に硬化することが出来ない。
本発明では段階的に水を昇温させるために完全な硬化が達成できるが、特別な攪拌装置を用いなくても、例えば耐熱性ホースの管壁に5〜6mm程度の穴を1m毎に開けて、循環ポンプにて圧送された温水で対流を発生させてライニング中の管内の温度を一定にすることが出来るので、エポキシ樹脂の硬化には非常に有利である。
As for the epoxy resin, the epoxy resin was said to be difficult to adjust the time for the reaction with the curing agent, but as in the present invention, it is crosslinked with warm water heated stepwise and then slowly cooled. This solves this problem and makes it possible to cure without distortion relatively easily.
In the case of injecting pressurized water into the inner film of the pipeline and pressurizing it, if it is not the reversal method, the temperature-controlled warming water may be injected at a predetermined pressure and circulated to the heating device. When lining is performed by the reversal method, a heat-resistant hose is connected to the end of the reversing liner, and can be inserted simultaneously with reversing the liner.
A hot water discharge hole is opened in the heat resistant hose at equal intervals, and the heat resistant hose is arranged so that the hot water comes out in the entire span. The amount of discharged water is sucked in with a suction hose provided in parallel, heated with a hot water boiler and distributed again with a circulation pump, but stepwise temperature control can be set by interlocking the hot water boiler and temperature sensor .
Conventionally, it has been considered that the resin is crosslinked and cured by steam heating. However, since the temperature cannot be adjusted by steam heating, the epoxy resin may be distorted and cured or sufficiently cured. I can't.
In the present invention, since the temperature of the water is raised stepwise, complete curing can be achieved. However, without using a special stirring device, for example, a hole of about 5 to 6 mm is made in the tube wall of a heat-resistant hose every 1 m. Thus, convection can be generated by the hot water pumped by the circulation pump to make the temperature in the pipe during lining constant, which is very advantageous for curing the epoxy resin.
本発明による修復した排水管の構造は、図1の横断面図に示すように、管路1の内面に密接して非透水性のプラスチックフィルムを取材とするアウターフィルム管状体2を設け、その内側に密接して、繊維・プラスチック複合管状体3を設ける。繊維・プラスチック複合管状体3は、その外側が炭素繊維を主材とする繊維層にエポキシ樹脂を含浸してなる樹脂含浸繊維層4であり、その内表面側に、プラスチックのインナーフィルム層5が設けられている。プラスチックインナーフィルム層5としては好ましくはポリウレタンフィルムが用いられることは先に述べたとおりである。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 1, the repaired drain pipe structure according to the present invention is provided with an outer film
樹脂含浸繊維層4の具体例を図2により説明すれば、炭素繊維にを主材とする繊維にエポキシ樹脂を含浸しただけのものでもよいが、より強度を要求されるものにあっては、前記樹脂含浸層4aとチョップドストランドマット4bとを交互に積層したものが用いられ、更に強度を要求されるものにあっては、図示してないが、樹脂含浸層4aとチョップドストランドマット4bとを交互に所要複数積層したものが用いられる。5はインナーフィルム層であり、樹脂含浸繊維層4に予めもしくは該層形成後密着して設けられる。
又、樹脂含浸繊維層4の他の具体例を図3により説明すれば、全体が炭素繊維分散チョップドストランドマット4cで構成され、これに、エポキシ樹脂を含浸しただけのものであり、前記図2示したものと実質的に同様な硬化を発揮することが出来る。
本発明において、炭素繊維を主材とする繊維とは、実質的に炭素繊維の有する耐酸、耐アルカリ性の硬化を発揮できるものを意味するものである。
本発明は、このような層構成でライニングしたのち、インナーフィルム層の内側の管路に温水の熱でエポキシ樹脂を硬化させ、完全なライニング構造とするものである。
インナーフィルムとしては好ましくはポリウレタンフィルムが用いられることは先に述べたとおりである。
A specific example of the resin-impregnated
Further, another specific example of the resin-impregnated
In the present invention, the fiber mainly composed of carbon fiber means a fiber that can substantially exhibit the acid resistance and alkali resistance curing of the carbon fiber.
In the present invention, after lining with such a layer structure, the epoxy resin is cured by heat of hot water on the pipe line inside the inner film layer to form a complete lining structure.
As described above, a polyurethane film is preferably used as the inner film.
本発明によるライニング方法のうち、請求項6に対応するものの具体例を図4乃至6により説明すれば、図4は当初工程の縦断面図、図5は図4のX−X線横断面図、図6は図4のY−Y線横断面図である。
図4に示すように、管路1の内部にアウターフィルム層2を有する管状体を挿入し、次にエポキシ樹脂含浸繊維層4を有する管状体の内表面となる側にポリウレタンの如きインナーフィルム層5を一体化した繊維・プラスチック複合管状体3を挿入する。この管路1の内部への各管状体の挿入は、該管路1が短ければ一端より差込し、また長ければ一端より差込し他端よりワイヤー等により牽引して行う。これにより各管状体の状態は図5の状態から図6の状態に変化し、管路の内面上部側に若干の空隙を有した状態になる。
インナーフィルム層5を有するエポキシ樹脂含浸繊維層4を有する繊維・プラスチック複合管状体3の中に、水を常温より段階的に昇温させたものを注入し加圧してエポキシ樹脂を硬化させ、次いで、水を注入して徐冷することにより歪のない硬化を達成することができる。
A specific example of the lining method according to the present invention corresponding to claim 6 will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the initial process, and FIG. 5 is a transverse sectional view of FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line YY of FIG.
As shown in FIG. 4, a tubular body having an
Into the fiber / plastic composite
本発明によるライニング法のうち、請求項7に対応する方法の具体例を図7の縦断面図により説明すれば、管路1の内部にアウターフィルム層2を有する管状体を挿入し、次にエポキシ樹脂含浸繊維層4を有する片面(内表面となる)にポリウレタン製インナーフィルム層5を一体化した繊維・プラスチック複合管状体3を流体(多くは空気)圧を加えながら反転挿入させる。次にこの管路の内面、すなわちインナーフィルム層5で形成された管路内面に水圧を加える。水は常温より段階的に昇温させてエポキシ樹脂を硬化させ、温水を徐冷水に切り替えて歪のない硬化を達成する。
Of the lining method according to the present invention, a specific example of a method corresponding to claim 7 will be described with reference to the longitudinal sectional view of FIG. 7. A tubular body having an
エポキシ樹脂含浸層は当初未硬化であり、硬化剤を所定量混合しておくものであるが、好ましい硬化は例えば常温25℃の温水加圧を30分間行い、次に30℃の温水加圧を30分間行い、更に40℃の温水加圧を30分間行う。この温度と時間は樹脂や硬化剤の種類とライニングをする層圧により適宜定められる。 The epoxy resin-impregnated layer is initially uncured and is mixed with a predetermined amount of a curing agent. Preferred curing is, for example, hot water pressurization at room temperature of 25 ° C for 30 minutes, and then hot water pressurization at 30 ° C. 30 minutes, followed by pressurization with hot water at 40 ° C. for 30 minutes. The temperature and time are appropriately determined depending on the type of resin and curing agent and the layer pressure for lining.
本発明によるライニング法のうち、請求項8に対応する方法の具体例は、図8の縦断面図により説明すれば、上述の如く管路1の内部に繊維・プラスチック複合管状体3を反転挿入する際に、該繊維・プラスチック複合管状体3の端末に耐熱性ホース6を接続してその内部に挿入し、該耐熱性ホース6の吐出口より吐出して注入する水によりエポキシ樹脂を硬化させる。
この耐熱性ホース6の吐出口は所定間隔に管壁に穿孔してなり、該吐出口より吐出される水の吐出圧力により該繊維・プラスチック複合管状体3の内部の水を攪拌して均一な温度とし、エポキシ樹脂の硬化を均一に進行させる。
Of the lining method according to the present invention, a specific example of the method corresponding to claim 8 will be described with reference to the longitudinal sectional view of FIG. 8. As described above, the fiber / plastic composite
The discharge port of the heat-resistant hose 6 is perforated on the tube wall at a predetermined interval, and the water inside the fiber / plastic composite
又、耐熱性ホース6より注入する水は、これと別に設けられたサクションホース7より該耐熱性ホース6よりの注入量と同等量を並行して吸出された水であり、該水は循環ポンプ8により繊維・プラスチック複合管状体3の内部と外部の循環経路を循環し、その循環経路に設けられた温水ボイラー9により感温センサーに連動して段階的温度管理をするようにしてある。耐熱性ホース6及びサクションホース7を包被し、補修する管路に接続する管を設置するのは図示の一例により理解できるであろう。
The water injected from the heat-resistant hose 6 is water sucked out in parallel from the suction hose 7 provided separately from the heat-resistant hose 6, and the water is a circulation pump. 8 is used to circulate the inside and outside of the fiber / plastic composite
1 管路
2 アウターフィルム層
3 繊維・プラスチック管状体
4 エポキシ樹脂含浸繊維層
4a エポキシ樹脂含浸繊維層
4b エポキシ樹脂含浸チョップドストランド層
4c エポキシ樹脂含浸炭素繊維分散チョップドストランド層
5 インナーフィルム層
6 耐熱性ホース
7 サクションホース
8 循環ポンプ
9 温水ボイラー
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該アウターフィルム管状体の内面に密接する繊維・プラスチック複合管状体とよりなり、
該繊維プラスチック複合管状体は、外周側が炭素繊維を主材とした繊維層にエポキシ樹脂を含浸してなる樹脂含浸繊維層で形成され、内面側がプラスチックインナーフィルム層であることを特徴とする管路内面のライニング構造。 An outer film tubular body mainly composed of a water-impermeable plastic film in close contact with the inner surface of the pipe;
It consists of a fiber / plastic composite tubular body in close contact with the inner surface of the outer film tubular body,
The fiber-plastic composite tubular body is characterized in that the outer peripheral side is formed of a resin-impregnated fiber layer formed by impregnating a fiber layer mainly composed of carbon fiber with an epoxy resin, and the inner surface side is a plastic inner film layer Inner lining structure.
外周側が炭素繊維を主材とした繊維層にエポキシ樹脂を含浸した未硬化エポキシ樹脂含浸炭素繊維層で、内周側がプラスチックインナーフィルム層を有する繊維・プラスチック複合繊維層で形成された繊維・プラスチック管状体を挿入する工程と、
プラスチックインナーフィルム層の内部に加圧水を温度を制御して順次温度を上昇させながら注入し、該繊維・プラスチック管状体の中の未硬化エポキシ樹脂を硬化させた後加圧水の温度を徐冷して、各管状体を拡径して管路内面の密着させる工程とよりなることを特徴とする管路内面のライニング方法。 Inserting an outer film tubular body mainly composed of a water-impermeable plastic film into the inside of the pipeline;
A fiber / plastic tube formed by a fiber / plastic composite fiber layer with an inner peripheral side having an uncured epoxy resin-impregnated carbon fiber layer with an epoxy resin impregnated into a fiber layer mainly composed of carbon fiber on the outer peripheral side Inserting the body;
Inject the pressure water into the plastic inner film layer while controlling the temperature to increase the temperature sequentially, cure the uncured epoxy resin in the fiber / plastic tubular body, and gradually cool the temperature of the pressure water, A method for lining a pipe inner surface, comprising the step of expanding the diameter of each tubular body and bringing the pipe inner surface into close contact.
外周側が炭素繊維を主剤とした繊維層にエポキシ樹脂を含浸したエポキシ樹脂含浸炭素繊維層と、内周側がプラスチックインナーフィルム層を有する繊維・プラスチック管状体を、その内部に一端より流体を充填加圧して、該管状体を反転させながら挿入する工程と、
該反転挿入後、インナーフィルム層の内部に加圧水を順次温度を制御して温度を上昇させながら注入し、該繊維・プラスチック管状体中の未硬化エポキシ樹脂を硬化させた後加圧水の温度を徐冷して、各管状体を拡径して管路内面に密接させる工程とよりなることを特徴とする管路内面のライニング方法。 Inserting a tubular body mainly composed of a water-impermeable plastic film into the inside of the pipeline;
A fiber / plastic tubular body having an epoxy resin-impregnated carbon fiber layer with an epoxy resin impregnated into a fiber layer with carbon fiber as the main component on the outer peripheral side and a fiber / plastic tubular body having a plastic inner film layer on the inner peripheral side is filled with fluid from one end and pressurized. And inserting the tubular body while inverting it,
After the reverse insertion, pressurized water is injected into the inner film layer while sequentially controlling the temperature to increase the temperature, and after curing the uncured epoxy resin in the fiber / plastic tubular body, the temperature of the pressurized water is gradually cooled. A method for lining the inner surface of a pipe line, comprising the steps of expanding the diameter of each tubular body and bringing it into close contact with the inner face of the pipe line.
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2004
- 2004-11-29 JP JP2004343224A patent/JP2006150703A/en active Pending
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