管状ライニング材及び既設管の更生方法
【課題】 熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントの複合材料からなるライナー基材に対し、加熱の不均一化を解消することができるライニング材及びそのライニング材を使用した既設管の更生方法を提供する。
【解決手段】 一実施形態では、ライニング材１は、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなるライナー基材２と、ライナー基材の外側に配設される外面被覆材層３ａとからなる。外面被覆材層３ａは、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料により形成される。既設管５の更生は、外面被覆材層３ａの熱可塑性材料の融点未満の温度でライナー基材２を加熱して軟化させ、拡径手段により内側から加圧し、ライニング材１を既設管５の内周面に沿う管状に成形してライニングする。
【解決手段】 一実施形態では、ライニング材１は、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなるライナー基材２と、ライナー基材の外側に配設される外面被覆材層３ａとからなる。外面被覆材層３ａは、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料により形成される。既設管５の更生は、外面被覆材層３ａの熱可塑性材料の融点未満の温度でライナー基材２を加熱して軟化させ、拡径手段により内側から加圧し、ライニング材１を既設管５の内周面に沿う管状に成形してライニングする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状ライニング材及びその管状ライニング材を使用した既設管の更生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下水道管等の地中埋設管を開削せずに更生する方法として、未硬化のＦＲＰ筒状体を管路内に挿入する方法や、熱可塑性樹脂製の管状のライニング材（以下、ライナーと呼ぶ場合もある）を既設管に挿入して既設管の内面に貼り付けることにより、この既設管内面をライニングする方法などがあり、実用化されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されているように、既設管の内径よりも小径であって、形状記憶温度において管状に形状回復するライニング材を既設管内に挿入し、ライニング材を加熱して形状回復させた後、加圧して膨張拡径させ、既設管の内周面に密着させてライニングする更生方法がある。
【０００４】
また、最近では、特許文献２や特許文献３に記載されているように、繊維で補強された熱可塑性複合材料からなるライナーをダクト内に挿入し、そのライナーを加熱するとともに圧力を加え、既設管に接触させてライニングする方法が提案されている。
【０００５】
この特許文献２や特許文献３に開示されているライナーは、加熱される前段階では、熱可塑性プラスチック材料からなる熱可塑性フィラメントと、ガラス繊維からなる補強繊維フィラメントとの複合材料によって略筒型に形成されている。このライナーを使用した既設管の更生方法としては、ダクト内に前記ライナーを挿入した後、加熱手段によってライナーを加熱することで、前記熱可塑性フィラメントを溶融させる。これにより、溶融したプラスチック材料の中に補強繊維フィラメントが分散される。その後、ライナー内側に圧力を加えて拡径させると共にプラスチック材料を冷却固化させることで、補強繊維フィラメントで補強された強固な複合ライニング材が成形され、この複合ライニング材によって既設管が更生されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２３０４１２号公報
【特許文献２】特許第４０７６１８８号公報
【特許文献３】特表２００４−５０８９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記特許文献２や特許文献３に開示されているような繊維強化複合材料からなるライニング材を使用したライニング方法にあっては、以下に述べるような課題があり、実用化を図るためには未だ改良の余地があった。
【０００８】
先ず、既設管の更生作業において、熱可塑性フィラメントを構成しているプラスチック材料の溶融に比較的長い時間を要することが挙げられる。例えば、老朽化した既設管に生じた亀裂等の損傷箇所から地中水が既設管内部に浸入している場合、その部分では浸入水によってライニング材が冷やされてしまう。また、地下水の浸入がなくとも、既設管内は比較的低温であるため、ライニング材が冷やされてしまい、プラスチック材料の加熱溶融を迅速に行うことが困難な環境にある。
【０００９】
また、特許文献２には、ライナーの内表面にポリエチレン等のプラスチック材料からなるバリア層を設ける例が挙げられているが、熱可塑性フィラメントを構成しているプラスチック材料を内側から加熱して溶融させる前に、内表面のバリア層が溶融して流動したり、プラスチック材料に対する熱伝達をバリア層が阻害したりするおそれがある。このような場合にも、プラスチック材料の溶融が迅速に行えない状況となる。
【００１０】
その結果、熱可塑性フィラメント全体を溶融させるのに比較的長い時間を要したり、加熱が不均一になったりして、施工時間の長期化に繋がってしまう。
【００１１】
また、このようなライニング材に対する加熱が不均一になると、熱可塑性フィラメントに溶け残りが発生しやすくなってしまう。溶け残りが発生すると、その部分では、プラスチック材料の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成が得られなくなり、ライニング材の強度の不均一化を招いてしまうことになり好ましくない。
【００１２】
このような溶け残りの発生を回避するべく、プラスチック材料に対する加熱温度を高く設定したり、加熱時間を長く設定したりすることも考えられる。しかしながら、これでは、部分的に加熱が過剰となる可能性があり、この加熱過剰箇所にあってはプラスチック材料の一部分が流動して、ライニング材に偏肉が発生してしまう可能性がある。偏肉が発生した場合にも、その部分では、プラスチック材料の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成が得られなくなり、ライニング材の強度の不均一化を招くおそれがある。
【００１３】
本発明は、このような事情にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントの複合材料を含むライニング材を保護しつつ加熱の均一化を図り、十分な強度を発揮させることのできる管状ライニング材、及びそのライニング材を使用した既設管の更生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、既設管の内壁をライニングする管状ライニング材を前提とする。この管状ライニング材に対し、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなる筒状布帛のライナー基材と、このライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有する被覆層とを備えさせている。
【００１５】
この特定事項により、既設管の内部に管状ライニング材を挿入した後に、この管状ライニング材を加熱する際、管状ライニング材に与えた熱で、ライナー基材に含む熱可塑性フィラメントを溶融してライナー基材を軟化させるが、その間、ライナー基材を被覆している被覆層については溶融させないようにすることが可能となる。このため、ライナー基材を被覆層で保護した状態で、熱可塑性フィラメントの略全体を十分に加熱することができる。その結果、管状ライニング材に対する加熱の不均一化を解消することが可能となり、比較的短時間で、熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることができる。
【００１６】
これにより、熱可塑性材料の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成、つまり、溶融した熱可塑性材料が補強繊維フィラメントを包囲した構成を管状ライニング材の全体に亘って得るための施工時間を短縮することができる。また、管状ライニング材に対する加熱が均一化されることにより、熱可塑性フィラメントに溶け残りを生じることがなくなり、また、熱可塑性フィラメントの一部分が過剰加熱されて流動してしまうといったことも回避できる。
【００１７】
前記被覆層は、ライナー基材に外装させる構成であってもよいし、また、ライナー基材に内装させる構成であってもよい。
【００１８】
先ず、前記被覆層をライナー基材に外装させる構成の場合、被覆層として、既設管の内径よりも小さい外径を有する筒状の外面被覆材層を備えさせる。これにより、外面被覆材層が既設管とライナー基材との間に介在し、既設管内の低温環境下でライナー基材が冷やされるのを抑え、熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料を十分に昇温させることが可能となる。
【００１９】
具体的には、前記外面被覆材層は、複数の層が一体化された複層構造であり、前記熱可塑性材料により形成されて断熱性を有する内側断熱層と、この内側断熱層の外周側に形成されて不透水性材料からなる外側遮水層とを含むことが好ましい。
【００２０】
このような構成により、内側断熱層は、浸入水等の存在する既設管内の低温環境によりライナー基材が冷やされるのを防ぐとともに加熱の際の熱損失を防ぎ、外側遮水層は、ライナー基材が浸入水等に接触するのを防ぐ。かかる外面被覆材層の断熱性能と遮水性能とによって、既設管内での管状ライニング材に対する加熱の不均一化を解消することができる。
【００２１】
また、前記外面被覆材層は、前記内側断熱層が織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなるものが好ましい。
【００２２】
これにより、筒状布帛からなるライナー基材の外面に追従させた形状でライナー基材を被覆することができ、ライナー基材と外面被覆材層とを縫い合わせておくこともでき、取り扱いが容易となる。また、外面被覆材層として必要な断熱性能に合わせ、枚数を重ね合わせることで容易に肉厚を調整することもできる。
【００２３】
前記内側断熱層を構成する熱可塑性材料は、ライナー基材の熱可塑性フィラメントを構成する熱可塑性材料により選択されるが、全般的に高融点であるポリエチレンテレフタレート繊維又は酢酸セルロース繊維を用いることで、ライナー基材と内側断熱層との溶融するタイミングをずらすことができる。
【００２４】
また、前記外面被覆材層は、前記内側断熱層が独立気泡を有する発泡成形体であってもよい。これにより、内側断熱層に対して、高い断熱性、保温性、及び軽量性を備えさせることが可能となる。
【００２５】
また、前記外面被覆材層は、前記外側遮水層を、柔軟性を有する不透水性フィルム材から構成することが好ましい。また、前記外側遮水層を、常温で低弾性率である合成樹脂系材料により形成する構成であってもよい。
【００２６】
かかる外側遮水層としては、例えば、薄膜状のポリエチレンやＥＶＡ樹脂材等を用いることができる。これにより、外側遮水層は、ライナー基材の外面に追従した形状で好適に被覆するものとなり、既設管内の浸入水等とライナー基材との接触を防ぐことができる。
【００２７】
また、前記外面被覆材層は、水と反応する発熱剤を含有する発熱管状体であって、既設管とライナー基材との間で発熱し、前記ライナー基材を加熱する構成であってもよい。
【００２８】
ここで、水と反応する発熱剤には、例えば塩化カルシウム等を用いることができる。これにより、外面被覆材層が既設管内の地下水や流水に接触して発熱し、ライナー基材の外面側からライナー基材を補助的に加熱することができる。
【００２９】
より具体的には、前記外面被覆材層としての発熱管状体は、発熱剤を均一に分散させた織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなる層を含む構成であることが好ましい。
【００３０】
これにより、発熱剤を均一に含有させた発熱管状体とすることができ、均一な発熱性を備えさせることが可能になる。また、発熱管状体をライナー基材の形状に追従させて形成することも容易となり、ライナー基材の外面を均等に加熱することが可能となる。
【００３１】
また、前記被覆層をライナー基材に内装させる構成とする場合、被覆層としてライナー基材の内面に、間隙又は開孔を備えて通気性を有する一方、加熱溶融により前記間隙又は開孔が閉塞されうる筒状の内面被覆材層を備えさせる。
【００３２】
これにより、管状ライニング材を内面側から加熱する際、管状ライニング材に与えた熱で先ずライナー基材を溶融させ、その後、ライナー基材の内面を被覆している内面被覆材層を溶融させることが可能となる。このとき、内面被覆材層は、間隙又は開孔を備えて通気性を有するので、ライナー基材に対する加熱作用を妨げることがない。その結果、熱可塑性フィラメントの略全体を十分に加熱することができ、管状ライニング材に対する加熱の不均一化が解消されて、比較的短時間で、熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることが可能になる。
【００３３】
また、ライナー基材が溶融した後、内面被覆材層が溶融して前記間隙又は開孔が閉塞されるので、溶融した内面被覆材層がライナー基材の内面を覆って保護する。これにより、更生された既設管は、ライナー基材によるライニング層が露出せず、管内の流体に曝されることがない。したがって、かかる管状ライニング材により更生された既設管は、下水等の酸性成分を含有する流体に対する耐腐食性が高められ、腐食による強度低下のおそれがなくなり、更生後の管内を長期的に良好な状態で維持することが可能となる。
【００３４】
具体的には、前記内面被覆材層は、織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなることが好ましい。これにより、筒状布帛からなるライナー基材の内面に追従させた形状でライナー基材の内面を被覆することができ、取り扱いも容易であり、また必要な内面保護性能に合わせて枚数を重ねることで容易に肉厚を調整することもできる。
【００３５】
また、前記内面被覆材層は、有孔シート材又は有孔フィルム材からなる構成であってもよい。この場合、内面被覆材層を比較的薄く形成することができるので、内径寸法を大きく狭めることなくライナー基材の内面を覆うことが可能となる。
【００３６】
また、管状ライニング材を内面側から加熱する際、内面被覆材層の通気度が小さすぎると、自然な空気の出入りが困難となり、ライナー基材に対する加熱を阻害するおそれがある。一方、内面被覆材層の通気度が大きすぎると、空隙部が大きくなりライナー基材に対する保護作用が低下する。そこで、好ましくは、前記内面被覆材層における加熱溶融前のフラジール通気度を、１０００〜３００００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとすることである。ここで、フラジール通気度は、ＪＩＳ Ｌ １０９６に規定されるフラジール形試験法により測定される通気性の評価値をいう。
【００３７】
さらに、管状ライニング材を加熱後、ライナー基材によるライニング層を内面被覆材層により保護して水密性や耐腐食性を好適に得るため、加熱溶融後の単位面積当たりの体積が０．００３〜０．０５ｃｍ3／ｃｍ2となる内面被覆材層とすることが好ましい。これにより、内面被覆材層に欠損を生じたり、逆に樹脂だまりを生じたりさせることなく、均一にライナー基材を被覆させることが可能となる。
【００３８】
以上のような被覆層を管状ライニング材に備えさせることにより、ライナー基材に対する均一な加熱と十分な溶融が可能となり、部分的な溶け残りを生じないようにすることができる。その結果、十分な強度を維持して高い耐久性を備えた状態で既設管を更生することが可能となる。なお、管状ライニング材に設ける被覆層として、前記ライナー基材に対し、外面被覆材層と内面被覆材層との両方を備えさせた構成であってもよい。
【００３９】
また、上述した各解決手段に係る管状ライニング材を使用した既設管の更生方法も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、既設管の内壁に管状ライニング材によるライニング層を形成して更生する既設管の更生方法を前提とする。また、前記管状ライニング材に、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなるライナー基材と、このライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有してなる被覆層とを備えさせる。そして、更生方法として、管状ライニング材を既設管内の補修対象箇所に挿入して配置する挿入工程と、前記管状ライニング材の内側若しくは外側、又は内外両側に加熱手段を配設し、加熱手段を移動させつつ前記管状ライニング材を加熱して軟化又は溶融させる加熱工程と、軟化又は溶融した管状ライニング材を拡径手段により内側から加圧して拡径させ、前記ライナー基材と被覆層とが一体化したライニング層を成形する拡径工程と、成形したライニング層を冷却して既設管の内周面に沿って硬化させる工程とを備えさせる。
【００４０】
このような更生方法により、管状ライニング材に与えた熱が、先ずライナー基材に含まれる熱可塑性フィラメントを溶融してライナー基材を軟化させ、その後、ライナー基材を被覆している被覆層を溶融又は軟化する。これにより、管状ライニング材を略均一に加熱することが可能となり、比較的短時間で、熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることができる。そして、略均一に加熱溶融した状態で管状ライニング材を拡径してライニング層を形成するので、補強繊維フィラメントで補強された強固な複合ライニング管を既設管内に形成することが可能となる。
【００４１】
具体的には、前記加熱工程では、前記被覆層の熱可塑性材料の融点未満の温度で加熱して前記ライナー基材を軟化させた後、加熱温度を上げて前記被覆層を溶融又は軟化させる。これにより、ライナー基材と被覆層とのそれぞれの作用を発揮させつつライナー基材と被覆層とが一体のライニング層を形成することができる。
【００４２】
また、前記既設管の更生方法において、前記管状ライニング材は、前記被覆層をライナー基材に内装させた構成とし、前記挿入工程では、先ず前記ライナー基材を既設管内に配置し、その後、前記被覆層に流体圧を作用させて、当該被覆層の内周面が外周側となるように反転させながら既設管内のライナー基材の内側へ挿入するようにしてもよい。
【００４３】
これにより、管状ライニング材のライナー基材と被覆層とを個別に用意し、補修対象箇所で組み合わせることができ、多様な既設管に対応させて施工性を高めることができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明では、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなる筒状布帛のライナー基材と、前記ライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有してなる被覆層とを備えさせ、管状ライニング材を加熱する際に、被覆層は溶融させずに、ライナー基材だけを溶融させるようにして既設管の更生を行う。これにより、管状ライニング材に対する加熱を均一に行うことが可能となり、また、ライナー基材を加熱する間の被覆層の作用を十分に発揮させることが可能となって、老朽化した既設管を短時間で好適に更生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態１に係る管状ライニング材を示す断面図である。
【図２】実施形態１に係る管状ライニング材を使用した既設管の更生方法を示す説明図である。
【図３】実施形態１に係る管状ライニング材を用いてライニングした状態を示す断面図である。
【図４】実施形態１に係る管状ライニング材の変形例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る管状ライニング材を示す断面図である。
【図６】実施形態２に係る管状ライニング材を用いてライニングした状態を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る管状ライニング材を示す断面図である。
【図８】実施形態３に係る管状ライニング材を用いてライニングした状態を示す断面図である。
【図９】実施形態３に係る管状ライニング材を使用した既設管の更生方法を示す説明図である。
【図１０】実施形態３に係る管状ライニング材の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の実施の形態に係る管状ライニング材及びこの管状ライニング材を用いた既設管の更生方法について説明する。
【００４７】
管状ライニング材は、既設管の内壁をライニングする部材であって、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなる筒状布帛のライナー基材と、このライナー基材を被覆し、熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有してなる被覆層とを備えている。被覆層は、ライナー基材の外面若しくは内面を被覆し、又はライナー基材の外面及び内面の双方を被覆する。このような管状ライニング材の実施形態としては、ライナー基材と被覆層とのそれぞれの構成、材料、及びその組み合わせ方によって多様なバリエーションがある。以下の実施形態では、そのうちのいくつかについて図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００４８】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係る管状ライニング材その管状ライニング材を使用した既設管の更生方法について図面を参照しつつ説明する。
【００４９】
図１は、実施形態１に係る管状ライニング材を示す断面図である。
【００５０】
管状ライニング材１（以下、ライニング材１という。）は、ライナー基材２と、ライナー基材２を被覆する被覆層３とを備えている。
【００５１】
これらのうち、ライナー基材２は、熱可塑性フィラメントと補強繊維フィラメントとを含む繊維強化複合材料からなる可撓性を有する筒状布帛である。また、被覆層３は、ライナー基材２に含まれる熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料からなる層を含有している。
【００５２】
実施形態１では、被覆層３は、ライナー基材２に外装されてライナー基材２の外面を被覆する筒状の外面被覆材層３ａとされている。この外面被覆材層３ａは、熱可塑性フィラメントの構成材料より高融点の熱可塑性材料を含有する層を含み、複数の層からなる複層構造とされている。
【００５３】
（既設管の更生方法）
ここで、ライニング材１の具体的な説明に先立って、ライニング材１を用いて既設管５の内壁をライニングする更生方法について説明する。
【００５４】
図２は、管状ライニング材１を用いて既設管５の内壁をライニングする更生方法を模式的に示した説明図である。
【００５５】
図示するように、ライニング材１は、既設管５の補修対象箇所に挿入して管路の更生に使用される。更生作業に先立ち、既設管５に下水等の流下水がある場合には、この流下水を管路からいったん除去する。既設管５の管路には、適当な間隔を設けてマンホールＭ１、Ｍ２が設けられており、近傍のマンホールの上流側に堰き止め部材７を設ける。堰き止めた流下水は、マンホールＭ１、Ｍ２を通して排水ポンプから汲み取り、地上に配設した図示しない排水ホース等を迂回させて下流側へ放出する。さらに、既設管５内に存在する堆積物や木片等の異物を除去し、高圧水洗浄を行ってから管内の更生作業に入る。
【００５６】
更生作業としては、先ず、マンホールＭ１、Ｍ２を通してライニング材１を既設管５に挿入する（挿入工程）。ライニング材１の既設管５への挿入作業は、ライナー基材２と外面被覆材層３ａとを組み合わせた状態で既設管５内に同時に引き込むようにしても、また、先に外面被覆材層３ａを既設管５内に配置し、その内側へライナー基材２を挿入するようにしてもよい。
【００５７】
ライニング材１は、例えば、発進側マンホールＭ１と到達側マンホールＭ２との間の長さに余裕長さを加えた長さで用意されている。また、到達側マンホールＭ２側の地上に牽引ワイヤ９１を巻き取るウィンチ９等の機器を設置する。牽引ワイヤ９１は、到達側マンホールＭ２から既設管５内に挿通されており、ライナー基材２の内側に配備された加熱装置（加熱手段）６を、発進側マンホールＭ１から到達側マンホールＭ２方向に牽引する。
【００５８】
挿入工程を経て既設管５に配置されたライニング材１には、内側に前記加熱装置６が設置される。この加熱装置６は、図２に示すように、ライナー基材２を内外両面から加熱するようになっている。
【００５９】
この加熱装置６は、ライニング材１の内周面に沿う円筒状の外形を有するライニング用ピグ６１と、ライナー基材２に対して外装される筒状の補助用ピグ６２とを備えている。ライニング用ピグ６１は、ライニング材１の内周側から加熱蒸気等により加熱して、ライニング材１に含まれる熱可塑性材料を溶融する。また、補助用ピグ６２は、ライナー基材２の外周面を加熱し、外周側から熱可塑性フィラメントの溶融を補助する（加熱工程）。
【００６０】
図２に示すように、加熱装置６のライニング用ピグ６１は、後方部分が拡径したテーパー形状とされており、ライニング材１を加熱しつつ前進することで、ライニング材１が軟化されて徐々に拡径するように作用する。
【００６１】
この加熱工程では、ライニング材１における外面被覆材層３ａの熱可塑性材料の融点未満の温度で加熱する。この加熱により、外面被覆材層３ａの熱可塑性材料が溶融しない状態であるのに対し、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントは溶融する。そして、ライナー基材２が補強繊維フィラメントを混合した繊維強化樹脂材からなるライニング層を形成するものとなる。
【００６２】
ライニング材１は、加熱工程を経た段階では未だ完全に拡径、硬化した状態ではなく、また、ライナー基材２と外面被覆材層３ａが密着した状態とはなっていない。図２に示すように、加熱装置６の後方には拡径手段が配備されている。
【００６３】
加熱工程を経たライニング材１は拡径手段により内側から加圧されて既設管５の内周面に沿う管状に拡径される（拡径工程）。図２に例示する拡径手段は、反転機８が地上に設置され、先端側から反転させつつ導入される拡径用チューブ８１を備えている。
【００６４】
拡径用チューブ８１は、内圧により十分に拡径することが可能であり、かつ拡張に際して十分な強度を有する拡張性及び耐熱性に優れたエラストマーなどを材料として形成されている。また、拡径用チューブ８１は、拡径後にも拡径用チューブ８１とライナー基材２とが接着しない材質により形成されている。拡径用チューブ８１の外径は、最大拡張時にライニング材１を内側から既設管５の内周面に押圧し得る大きさで確保されている。
【００６５】
拡径用チューブ８１は、発進側マンホールＭ１側の地上に設置された反転機８に接続され、拡張していない状態でライナー基材２の内側に導入されている。そして、その後、拡径用チューブ８１には、反転機８から加圧気体が供給されて、加熱装置６の後方部分に追従しながら内周面が外周側に反転しつつ拡張していく。これに伴って、ライニング材１は、加熱装置６を経て軟化した部分から順に、拡径用チューブ８１によって内側から押圧されて拡径する。ライニング材１の拡径した部分は、既設管５の内周面に密着する。加熱装置６が前進することにより、拡径用チューブ８１の拡張範囲も前方へ広げられ、ライニング材１と既設管５との密着状態はそのまま維持されて、広範囲で均一な力を付与することができ、略均一に成形される。
【００６６】
既設管５の補修対象箇所の全域にわたってライニング材１が拡径されたならば、冷却及び硬化させ（冷却工程）、これにより、既設管５の内周面がライニング材１により更生される。図３は、既設管５の内周面が、ライナー基材２とその外側の外面被覆材層３ａとからなるライニング材１によりライニングされた状態を示している。
【００６７】
このように、ライニング材１がライナー基材２に外面被覆材層３ａを外装させた構成である場合、外面被覆材層３ａが既設管５とライナー基材２との間に介在し、既設管５内の低温環境下でライナー基材２が冷やされるのを抑える。よって、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料を十分に加熱溶融することができる。
【００６８】
（管状ライニング材）
次に、前記既設管の更生方法において用いる管状ライニング材の具体的な形態について、図１〜図３を参照しつつ説明する。
【００６９】
図１に示したように、ライニング材１は、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む繊維強化複合材料からなるライナー基材２と、このライナー基材２を外装する外面被覆材層３ａとを備えている。
【００７０】
ライナー基材２は、可撓性を有する筒状布帛であり、熱可塑性のフィラメント及び強化繊維のフィラメントからなる複合材料により形成されている。複合材料の母材である熱可塑性フィラメントの樹脂と、強化材である強化繊維フィラメントとの組合せは、多種多様である。代表的な熱可塑性フィラメントの樹脂材料には、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、又はポリブチルテレフタレート等があげられる。また、強化繊維フィラメントとしては、ガラス繊維、炭素繊維等が好ましい。
【００７１】
ライナー基材２は、このような熱可塑性フィラメントを母材樹脂として繊維形態で強化繊維フィラメント束内に配置させた繊維束によって構成されており、編物若しくは織物とされて縫合等により筒状に形成されている。また、ライナー基材２は、かかる繊維強化複合材料により形成された布帛そのものの厚みで構成するだけでなく、複数枚の布帛を重ね合わせて、所定の厚みを確保することにより構成されてもよい。
【００７２】
外面被覆材層３ａは、既設管５の内径より小さい外径を有する。また、外面被覆材層３ａは、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを構成する熱可塑性材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料からなる層を有する。
【００７３】
例示の形態では、外面被覆材層３ａは二層構造とされており、熱可塑性フィラメントの熱可塑性材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料により形成された内側断熱層３１と、この内側断熱層３１の外周側に形成されて不透水性材料からなる外側遮水層３２とを有する。
【００７４】
二層構造とされた外面被覆材層３ａは、既設管５とライナー基材２との間で、内側断熱層３１が既設管５内の低温環境に対する断熱作用をもたらし、外側遮水層３２が既設管５内の浸入水等に対する遮水作用をなす。内側断熱層３１に用いる熱可塑性材料は、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを構成する熱可塑性材料の融点よりも高融点であれば、どのような熱可塑性材料であってもよい。例えば、高密度若しくは低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、ポリブデン、又はポリエチレンテレフタレート等の様々な樹脂材料を用いることが可能である。
【００７５】
例示すると、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントがポリプロピレン（融点は１７０℃以下）からなる場合、内側断熱層３１には融点が２３０℃以上であるポリエチレンテレフタレートを採用することができる。また、この場合、内側断熱層３１には、ポリエチレンテレフタレート繊維を用いた織布、組布、編布、フェルト、又は不織布などにより形成することができる。
【００７６】
ここで、一般的なポリプロピレンの融点は１６０〜１７０℃であるのに対し、一般的なポリエチレンテレフタレートの融点は２６５℃程度である。したがって、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも、外面被覆材層３ａの内側断熱層３１の構成材料の融点の方が高いものとなる。また、既設管５の更生過程で用いる上述の加熱装置６は、加熱温度が最大で２３０℃程度であり、通常使用時で２００〜２２０℃となることから、この加熱温度よりも高い融点であるポリエチレンテレフタレートは内側断熱層３１の構成材料として好適である。
【００７７】
また、例えば、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントが、高密度又は低密度ポリエチレン（融点は１４０℃）からなる場合も同様に、内側断熱層３１には融点が２３０℃以上であるポリエチレンテレフタレートを採用することができる。この場合には、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの融点が、前記ポリプロピレンよりも低いので、熱可塑性フィラメントに対する加熱温度をより低い温度とすることができ、加熱工程での加熱温度を下げることができるため、作業安全性も高められる。
【００７８】
また、例えば、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントがポリエチレンテレフタレート（融点は２６０℃以下）からなる場合、内側断熱層３１には融点が２８０℃以上である酢酸セルロース繊維からなる織布又は不織布等により形成することができる。
【００７９】
かかる内側断熱層３１の外層となる外側遮水層３２は、不透水性材料で形成されており、さらに、既設管５の屈曲部における曲率半径の差に追従しうるように、柔軟性を備えたものとされている。外側遮水層３２の構成材料は、不透水性及び柔軟性を有する材料であれば特に限定されず、フィルム材やシート材であることが好ましい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、エラストマー、若しくは合成ゴム等、又は２５〜３０℃の常温で低弾性率を示す合成樹脂系材料を外側遮水層３２の構成材料として用いることができる。
【００８０】
ライニング材１は、補修対象箇所の直近のマンホールＭ１、Ｍ２の間隔が短い場合には、ライナー基材２の外面側に外面被覆材層３ａを配置させて、ライナー基材２と外面被覆材層３ａとを組み合わせた状態で既設管５内に挿入することが可能である。また、マンホールＭ１、Ｍ２の間隔が長い場合には、既設管５内へ外面被覆材層３ａを挿入後、ライナー基材２を既設管５及び外面被覆材層３ａの内側へ挿入することが好ましく、適正な位置にそれぞれを配置することができる。
【００８１】
このようなライニング材１において、ライナー基材２及び外面被覆材層３ａが上記構成とされることにより、老朽化した既設管５を好適にライニングすることが可能となる。つまり、内側断熱層３１は、浸入水等の存在する既設管５内の低温環境によってライナー基材２が冷やされるのを防ぐとともに加熱の際の熱損失を防ぎ、ライナー基材２を十分に昇温させることを可能にする。また、外側遮水層３２は、ライナー基材２が浸入水等に接触して冷やされるのを防ぐ。よって、加熱工程においては、外面被覆材層３ａが断熱性能と遮水性能との両方を発揮することで、ライナー基材２を構成している熱可塑性フィラメントの略全体を略均一に加熱することができる。
【００８２】
その結果、ライニング材１に対する加熱が均一化され、比較的短時間で、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることが可能になり、熱可塑性材料（プラスチック材料）の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成をライニング材１の全体に亘って得るための施工時間（加熱時間）の短縮化を図ることができる。また、ライニング材１に対する加熱の均一化により、熱可塑性フィラメントに溶け残りが生じることがなくなり、また、熱可塑性フィラメントの一部分が過剰加熱されて流動してしまうといったことも回避できる。
【００８３】
なお、外面被覆材層３ａは、熱可塑性フィラメントを構成する熱可塑性材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料からなる内側断熱層３１と、この内側断熱層３１の外周側に形成されて不透水性材料からなる外側遮水層３２とを含む構成であれば、上記のように二層構造に限らず、三層以上の層が形成されたものであってもよい。また、外面被覆材層３ａは、ライナー基材２に対する断熱層を外側に設け、遮水層を内側に設ける構成であってもよい。また、外面被覆材層３ａに、既設管５とライナー基材２との間の断熱及び遮水作用を持たせることにより、加熱装置６の補助用ピグ６２を用いなくとも、十分にライナー基材２を加熱することも可能である。
【００８４】
また、図４に示すように、ライニング材１には、ライナー基材２の内面に熱可塑性樹脂フィルム等からなる被覆層２１が設けられてもよい。図４は、上記のライニング材１の変形例であり、被覆層２１が設けられた例を示す断面図である。
【００８５】
この場合、被覆層２１は、筒状に形成されて、ライナー基材２の内周面にあらかじめ挿入される。ライナー基材２に被覆層２１を挿入した状態で加熱工程および拡径工程を経ることによって、被覆層２１は、ライナー基材２の内周面に融着して一体化される。被覆層２１は、ライナー基材２の内周面を被覆して平滑面を形成し、遮水性及び流水性を高める。
【００８６】
なお、このような被覆層２１をライナー基材２に一体化させる方法として、ライニング材１の拡径手段である拡径用チューブ８１に代えて、チューブ状に形成した被覆層２１を用い、拡径工程を兼ねた方法をとることも可能である。すなわち、被覆層２１としてチューブ状に形成した内面被覆材を、流体圧により内面被覆材の内周面が外周側となるように反転させつつライナー基材２の内面に挿入していき、これを拡径させることにより、ライナー基材２に対して一体化する。これにより、拡径工程を行うと同時に、ライナー基材２の内周面に被覆層２１を形成することが可能となる。
【００８７】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２に係る管状ライニング材について説明する。図５は、実施形態２に係るライニング材１を示す断面図であり、図６は実施形態２に係るライニング材１を用いて既設管５をライニングした状態を示す断面図である。
【００８８】
前記実施形態１では、ライニング材１において二層構造からなる外面被覆材層３ａについて示したが、本実施形態では外面被覆材層３ａが単層からなる例を示す。なお、ライニング材１のライナー基材２の構成については、前記実施形態１と同様であるため、実施形態１と同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００８９】
図５に示すように、ライニング材１の外面被覆材層３ａは、単層からなる管状体で構成されている。この外面被覆材層３ａは、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高融点の熱可塑性材料からなる熱可塑性樹脂層３３を備える。
【００９０】
熱可塑性樹脂層３３の構成材料には、断熱効果の高い塩化ビニル樹脂や、ウレタン樹脂などの独立気泡を有する発泡成形体を用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シート材が好ましい。このポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シート材の場合、融点が２４０℃であり、熱伝導率が０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。熱可塑性樹脂層３３としては、０．９ｍｍの厚さを有するポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シート材を用いることができる。
【００９１】
図６は、ライニング材１の加熱工程及び拡径工程を経た状態を示す。このような熱可塑性樹脂層３３からなる外面被覆材層３ａは、内装されたライナー基材２の加熱工程においても溶融することがなく、ライナー基材２に対する既設管５内の低温環境からの影響を遮断して、十分な加熱及び昇温を可能にする。また、外面被覆材層３ａそのものが遮水性を有するため、既設管５に浸入水等が存在するような場合でも、浸入水等が外面被覆材層３ａの内側へ浸入するのを防ぐ。
【００９２】
その結果、ライニング材１により、加熱工程においてはライナー基材２を構成している熱可塑性フィラメントの略全体を略均一に加熱することができ、比較的短時間で、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることが可能になり、熱可塑性材料の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成をライニング材１の全体に亘って得るための施工時間の短縮化を図ることができる。また、外面被覆材層３ａは単層で構成されるので、材料の成形性がよく、取り扱いも容易であり、生産性も高めることができる。
【００９３】
さらに、外面被覆材層３ａの変形例として、水と反応して発熱する発熱剤を含有する材料からなる熱可塑性樹脂層３３を備えさせてもよい。この場合、外面被覆材層３ａは、既設管５とライナー基材２との間で発熱することで、ライナー基材２を加熱することが可能である。水と反応する発熱剤には、例えば塩化カルシウム等を用いることができる。
【００９４】
この場合、発熱剤を均一に分散させた熱可塑性材料からなる不織布を用いて外面被覆材層３ａを筒状に形成する。さらに、かかる外面被覆材層３ａの表裏両面に低強度かつ低融点の薄膜フィルムが積層されていることが好ましい。これにより、外面被覆材層３ａの発熱性、及び既設管５への施工容易性を確保するとともに、積層された薄膜フィルムが遮水性を発揮して作業性を低下させることなく好適に既設管５を更生することができる。また、外面被覆材層３ａによりライナー基材２を外周面側からも加熱することができ、老朽化した既設管５を安全かつ効率よく更生することができる。
【００９５】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３に係る管状ライニング材について説明する。図７は実施形態３に係るライニング材１を示す断面図であり、図８は、図７のライニング材１を用いて既設管５をライニングした状態を示す断面図である。図９は、図７のライニング材１を用いて既設管５の内壁をライニングする更生方法を模式的に示した説明図である。
【００９６】
前記実施形態１、２では、ライニング材１のライナー基材２に外面被覆材層３ａを外装させた構成について示したが、本実施形態ではライナー基材２の内面に被覆層３である内面被覆材層３ｂを設けた例について示す。なお、ライニング材１のライナー基材２の構成については、前記実施形態１と同様であるため、実施形態１と同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００９７】
図７に示すように、ライニング材１は、被覆層３として内面被覆材層３ｂを備える。内面被覆材層３ｂは、ライナー基材２に内装される筒状体であり、ライナー基材２の内面を被覆し、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料からなる。これにより、ライニング材１の加熱工程では、ライニング材１に加えられた熱でライナー基材を溶融させ、その後、ライナー基材２に内装された内面被覆材層３ｂを溶融又は軟化させることが可能となる。ライナー基材２と内面被覆材層３ｂとは、必ずしも一体化されている必要はなく、適宜組み合わせられて、加熱工程及び拡径工程により溶融されて一体化される。
【００９８】
内面被覆材層３ｂはまた、通気性を有する。内面被覆材層３ｂに通気性を備えさせるため、織布、組布、編布、フェルト、又は不織布等の多孔体を用いて内面被覆材層３ｂを形成することが好ましい。これにより、内面被覆材層３ｂは、織布等の織り目や繊維の間隙を通して、熱・空気・水分等を通過させることができる。この場合、内面被覆材層３ｂは、筒状布帛であるライナー基材２の内面に縫合して固定することが可能である。
【００９９】
このような内面被覆材層３ｂは、ライニング材１の加熱工程において、ライナー基材２に対する加熱作用を妨げない。すなわち、ライニング材１の内面側から作用させる加熱蒸気等が内面被覆材層３ｂを通過してライナー基材２をも加熱する。このとき、加熱温度をライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料に対応させて設定することで、ライナー基材２の熱可塑性材料だけを溶融させることができる。また、ライナー基材２の熱可塑性材料を溶融後、さらに加熱温度を上げることで、続いて内面被覆材層３ｂを溶融又は軟化させることができ、この加熱により内面被覆材層３ｂの間隙が閉塞されてライナー基材２を覆うものとなる。
【０１００】
内面被覆材層３ｂは、多数の開孔を有する、有孔シート材又は有孔フィルム材から構成されてもよい。この場合、内面被覆材層３ｂは、多数の開孔を通して、熱・空気・水分等を通過させることが可能であるので、ライナー基材２に対する加熱を阻害しない。また、加熱工程にて内面被覆材層３ｂを溶融させることにより、内面被覆材層３ｂの開孔が閉塞されてライナー基材２を覆うものとなる。
【０１０１】
かかる内面被覆材層３ｂは、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料であって通気性を備えた構成であれば、プラスチック材料に限定されず、例えばゴム等のエラストマーも構成材料として採用することができる。
【０１０２】
ライニング材１を内面側から加熱する際、内面被覆材層３ｂの通気度が小さすぎると、自然な空気の出入りが困難となり、ライナー基材２に対する加熱を阻害するおそれがあるが、内面被覆材層３ｂの通気度が大きすぎると、空隙部が大きくなりライナー基材２に対する保護作用が低下する。そこで、このような内面被覆材層３ｂに求められる通気性として、ＪＩＳ Ｌ １０９６に規定されるフラジール形試験法により測定される加熱溶融前のフラジール通気度が、１０００〜３００００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎであることが望ましい。
【０１０３】
また、内面被覆材層３ｂによりライナー基材２によるライニング層を好適に被覆し、水密性や耐腐食性を確保するため、内面被覆材層３ｂは、加熱溶融後の単位面積当たりの体積が０．００３〜０．０５ｃｍ３／ｃｍ２であることが望ましい。
【０１０４】
ライニング材１におけるライナー基材２と内面被覆材層３ｂとの構成例を以下に示す。
【０１０５】
（構成例１）
ライナー基材２は、ポリプロピレン（融点１６０℃）からなる熱可塑性フィラメントと、強化材としてのガラス繊維フィラメントとの複合材料で構成される。
【０１０６】
これに対し、内面被覆材層３ｂは、ポリエチレンテレフタレート不織布を用いて形成され、厚さが０．５ｍｍ、通気度が３０００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとされる。ポリエチレンテレフタレートの融点は、概ね２５０〜２６０℃であり、ライナー基材２の熱可塑性材料よりも高融点である。
【０１０７】
（構成例２）
ライナー基材２は、構成例１と同様に、ポリプロピレン（融点１６０℃）からなる熱可塑性フィラメントと、ガラス繊維フィラメントとの複合材料で構成される。
【０１０８】
これに対し、内面被覆材層３ｂは、ポリプロピレンの平織り織布を用いて形成される。ここで、内面被覆材層３ｂの構成材料は、ライナー基材２の熱可塑性材料（ポリプロピレン）と同じ材料であっても、融点を１６５〜１７０℃と、ライナー基材２の熱可塑性材料よりも高いポリプロピレンを選択すればよい。この内面被覆材層３ｂは、厚さが０．８ｍｍ、通気度が２００００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとされる。
【０１０９】
（構成例３）
ライナー基材２は、構成例１と同様に、ポリプロピレン（融点１６０℃）からなる熱可塑性フィラメントと、ガラス繊維フィラメントとの複合材料で構成される。
【０１１０】
これに対し、内面被覆材層３ｂは、ポリプロピレン（融点１６５〜１７０℃）の繊維束材料を用いて形成される。この内面被覆材層３ｂは、厚さが０．８３ｍ、通気度が５０００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとされる。
【０１１１】
（構成例４）
ライナー基材２は、構成例１と同様に、ポリプロピレン（融点１６０℃）からなる熱可塑性フィラメントと、ガラス繊維フィラメントとの複合材料で構成される。
【０１１２】
これに対し、内面被覆材層３ｂは、ナイロン６（融点２２０〜２２５℃）の穴あきシート材を用いて形成される。この内面被覆材層３ｂは、厚さが０．６ｍ、通気度が１００００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとされる。
【０１１３】
このように構成されるライニング材１により、更生後の既設管５は、下水等の酸性成分を含有する流体に対する耐腐食性が高められ、腐食による強度低下のおそれがなくなり、更生後の管内を長期的に良好な状態で維持することが可能となる。
【０１１４】
（既設管の更生方法）
実施形態３に係るライニング材１を用いて既設管５を更生する方法も、前記実施形態１で説明した各工程を経て同様に行われる。つまり、図９に示すように、ライニング材１を、既設管５の補修対象箇所に挿入し、加熱手段としての加熱装置６が設置される。
【０１１５】
この場合、加熱装置６を、ライニング材１に対して内外両面から加熱するよう配置する。すなわち、ライニング用ピグ６１を内面被覆材層３ｂの内側に配置し、筒状の補助用ピグ６２をライナー基材２の外側に配置する。ライニング用ピグ６１は、内面被覆材層３ｂの内周側から加熱蒸気等によりライニング材１を加熱し、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを溶融する。また、補助用ピグ６２は、ライナー基材２の外周面を加熱し、外周側から熱可塑性フィラメントの溶融を補助する（加熱工程）。加熱手段としては、これに限定されず、加熱ガス、蒸気、赤外線等による加熱や、加熱及び膨張するバッグ材等の各種の加熱手段を用いることができる。
【０１１６】
この加熱工程では、ライニング材１における内面被覆材層３ｂの熱可塑性材料の融点未満の温度で加熱する。これにより、内面被覆材層３ｂを溶融させない状態で、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを溶融させることができる。そして、ライナー基材２が補強繊維フィラメントを混合した繊維強化樹脂層を形成するものとなる。
【０１１７】
次いで、加熱温度を上げ、内面被覆材層３ｂを構成する熱可塑性材料の融点以上の温度で加熱する。これにより、内面被覆材層３ｂは溶融する。内面被覆材層３ｂが溶融すると、内面被覆材層３ｂの間隙又は開孔が閉塞されるので、溶融した内面被覆材層３ｂがライナー基材２の内面を覆って保護するものとなる。
【０１１８】
また、このような加熱工程により、ライナー基材２を構成している熱可塑性フィラメントの略全体を略均一に加熱することができる。その結果、ライニング材１に対する加熱が均一化され、比較的短時間で、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることが可能になり、熱可塑性材料（プラスチック材料）の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成をライニング材１の全体に亘って得るための施工時間（加熱時間）の短縮化を図ることができる。また、ライニング材１に対する加熱の均一化により、熱可塑性フィラメントに溶け残りが生じることがなくなり、また、熱可塑性フィラメントの一部分が過剰加熱されて流動してしまうといったことも回避できる。
【０１１９】
ライニング材１は、加熱工程の後、前記拡径工程及び冷却工程を経て、既設管５の内壁をライニングするものとなる。更生された既設管５は、ライナー基材２によるライニング層が内面被覆材層３ｂに覆われて露出せず、管内の流体に曝されることがない。したがって、かかるライニング材１により更生された既設管５は、下水等の酸性成分を含有する流体に対する耐腐食性が高められ、摩耗や腐食による強度低下のおそれがなくなり、更生後の管内を長期的に良好な状態で維持することが可能となる。
【０１２０】
なお、本発明に係る管状ライニング材１、及び既設管の更生方法は、上記の実施形態以外にも他の様々な形で実施することができる。例えば、ライニング材１における外面被覆材層３ａは上記実施形態に限定されるものではなく、単層であっても、二層、三層以上の複層構造であってもよい。また、内面被覆材層３ｂは、構成材料が、２種類以上の熱可塑性材料の混合物であってもよく、熱可塑性材料と無機材料の複合材料であってもよい。また、図１０に示すように、ライニング材１は、ライナー基材２の被覆層３として、外面被覆材層３ａと内面被覆材層３ｂとの両方を備えた構成であってもよい。そのため、上記の実施形態はあくまでも例示であって、限定的なものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、既設管の内面をライニングして更生する場合に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 管状ライニング材
２ ライナー基材
３ 被覆層
３ａ 外面被覆材層
３１ 内側断熱層
３２ 外側遮水層
３３ 熱可塑性樹脂層
３ｂ 内面被覆材層
５ 既設管
６ 加熱装置
６１ ライニング用ピグ
６２ 補助用ピグ
８ 反転機
８１ 拡径用チューブ
９ ウィンチ
９１ 牽引用ワイヤ
Ｍ１、Ｍ２ マンホール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状ライニング材及びその管状ライニング材を使用した既設管の更生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下水道管等の地中埋設管を開削せずに更生する方法として、未硬化のＦＲＰ筒状体を管路内に挿入する方法や、熱可塑性樹脂製の管状のライニング材（以下、ライナーと呼ぶ場合もある）を既設管に挿入して既設管の内面に貼り付けることにより、この既設管内面をライニングする方法などがあり、実用化されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されているように、既設管の内径よりも小径であって、形状記憶温度において管状に形状回復するライニング材を既設管内に挿入し、ライニング材を加熱して形状回復させた後、加圧して膨張拡径させ、既設管の内周面に密着させてライニングする更生方法がある。
【０００４】
また、最近では、特許文献２や特許文献３に記載されているように、繊維で補強された熱可塑性複合材料からなるライナーをダクト内に挿入し、そのライナーを加熱するとともに圧力を加え、既設管に接触させてライニングする方法が提案されている。
【０００５】
この特許文献２や特許文献３に開示されているライナーは、加熱される前段階では、熱可塑性プラスチック材料からなる熱可塑性フィラメントと、ガラス繊維からなる補強繊維フィラメントとの複合材料によって略筒型に形成されている。このライナーを使用した既設管の更生方法としては、ダクト内に前記ライナーを挿入した後、加熱手段によってライナーを加熱することで、前記熱可塑性フィラメントを溶融させる。これにより、溶融したプラスチック材料の中に補強繊維フィラメントが分散される。その後、ライナー内側に圧力を加えて拡径させると共にプラスチック材料を冷却固化させることで、補強繊維フィラメントで補強された強固な複合ライニング材が成形され、この複合ライニング材によって既設管が更生されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２３０４１２号公報
【特許文献２】特許第４０７６１８８号公報
【特許文献３】特表２００４−５０８９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記特許文献２や特許文献３に開示されているような繊維強化複合材料からなるライニング材を使用したライニング方法にあっては、以下に述べるような課題があり、実用化を図るためには未だ改良の余地があった。
【０００８】
先ず、既設管の更生作業において、熱可塑性フィラメントを構成しているプラスチック材料の溶融に比較的長い時間を要することが挙げられる。例えば、老朽化した既設管に生じた亀裂等の損傷箇所から地中水が既設管内部に浸入している場合、その部分では浸入水によってライニング材が冷やされてしまう。また、地下水の浸入がなくとも、既設管内は比較的低温であるため、ライニング材が冷やされてしまい、プラスチック材料の加熱溶融を迅速に行うことが困難な環境にある。
【０００９】
また、特許文献２には、ライナーの内表面にポリエチレン等のプラスチック材料からなるバリア層を設ける例が挙げられているが、熱可塑性フィラメントを構成しているプラスチック材料を内側から加熱して溶融させる前に、内表面のバリア層が溶融して流動したり、プラスチック材料に対する熱伝達をバリア層が阻害したりするおそれがある。このような場合にも、プラスチック材料の溶融が迅速に行えない状況となる。
【００１０】
その結果、熱可塑性フィラメント全体を溶融させるのに比較的長い時間を要したり、加熱が不均一になったりして、施工時間の長期化に繋がってしまう。
【００１１】
また、このようなライニング材に対する加熱が不均一になると、熱可塑性フィラメントに溶け残りが発生しやすくなってしまう。溶け残りが発生すると、その部分では、プラスチック材料の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成が得られなくなり、ライニング材の強度の不均一化を招いてしまうことになり好ましくない。
【００１２】
このような溶け残りの発生を回避するべく、プラスチック材料に対する加熱温度を高く設定したり、加熱時間を長く設定したりすることも考えられる。しかしながら、これでは、部分的に加熱が過剰となる可能性があり、この加熱過剰箇所にあってはプラスチック材料の一部分が流動して、ライニング材に偏肉が発生してしまう可能性がある。偏肉が発生した場合にも、その部分では、プラスチック材料の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成が得られなくなり、ライニング材の強度の不均一化を招くおそれがある。
【００１３】
本発明は、このような事情にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントの複合材料を含むライニング材を保護しつつ加熱の均一化を図り、十分な強度を発揮させることのできる管状ライニング材、及びそのライニング材を使用した既設管の更生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、既設管の内壁をライニングする管状ライニング材を前提とする。この管状ライニング材に対し、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなる筒状布帛のライナー基材と、このライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有する被覆層とを備えさせている。
【００１５】
この特定事項により、既設管の内部に管状ライニング材を挿入した後に、この管状ライニング材を加熱する際、管状ライニング材に与えた熱で、ライナー基材に含む熱可塑性フィラメントを溶融してライナー基材を軟化させるが、その間、ライナー基材を被覆している被覆層については溶融させないようにすることが可能となる。このため、ライナー基材を被覆層で保護した状態で、熱可塑性フィラメントの略全体を十分に加熱することができる。その結果、管状ライニング材に対する加熱の不均一化を解消することが可能となり、比較的短時間で、熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることができる。
【００１６】
これにより、熱可塑性材料の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成、つまり、溶融した熱可塑性材料が補強繊維フィラメントを包囲した構成を管状ライニング材の全体に亘って得るための施工時間を短縮することができる。また、管状ライニング材に対する加熱が均一化されることにより、熱可塑性フィラメントに溶け残りを生じることがなくなり、また、熱可塑性フィラメントの一部分が過剰加熱されて流動してしまうといったことも回避できる。
【００１７】
前記被覆層は、ライナー基材に外装させる構成であってもよいし、また、ライナー基材に内装させる構成であってもよい。
【００１８】
先ず、前記被覆層をライナー基材に外装させる構成の場合、被覆層として、既設管の内径よりも小さい外径を有する筒状の外面被覆材層を備えさせる。これにより、外面被覆材層が既設管とライナー基材との間に介在し、既設管内の低温環境下でライナー基材が冷やされるのを抑え、熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料を十分に昇温させることが可能となる。
【００１９】
具体的には、前記外面被覆材層は、複数の層が一体化された複層構造であり、前記熱可塑性材料により形成されて断熱性を有する内側断熱層と、この内側断熱層の外周側に形成されて不透水性材料からなる外側遮水層とを含むことが好ましい。
【００２０】
このような構成により、内側断熱層は、浸入水等の存在する既設管内の低温環境によりライナー基材が冷やされるのを防ぐとともに加熱の際の熱損失を防ぎ、外側遮水層は、ライナー基材が浸入水等に接触するのを防ぐ。かかる外面被覆材層の断熱性能と遮水性能とによって、既設管内での管状ライニング材に対する加熱の不均一化を解消することができる。
【００２１】
また、前記外面被覆材層は、前記内側断熱層が織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなるものが好ましい。
【００２２】
これにより、筒状布帛からなるライナー基材の外面に追従させた形状でライナー基材を被覆することができ、ライナー基材と外面被覆材層とを縫い合わせておくこともでき、取り扱いが容易となる。また、外面被覆材層として必要な断熱性能に合わせ、枚数を重ね合わせることで容易に肉厚を調整することもできる。
【００２３】
前記内側断熱層を構成する熱可塑性材料は、ライナー基材の熱可塑性フィラメントを構成する熱可塑性材料により選択されるが、全般的に高融点であるポリエチレンテレフタレート繊維又は酢酸セルロース繊維を用いることで、ライナー基材と内側断熱層との溶融するタイミングをずらすことができる。
【００２４】
また、前記外面被覆材層は、前記内側断熱層が独立気泡を有する発泡成形体であってもよい。これにより、内側断熱層に対して、高い断熱性、保温性、及び軽量性を備えさせることが可能となる。
【００２５】
また、前記外面被覆材層は、前記外側遮水層を、柔軟性を有する不透水性フィルム材から構成することが好ましい。また、前記外側遮水層を、常温で低弾性率である合成樹脂系材料により形成する構成であってもよい。
【００２６】
かかる外側遮水層としては、例えば、薄膜状のポリエチレンやＥＶＡ樹脂材等を用いることができる。これにより、外側遮水層は、ライナー基材の外面に追従した形状で好適に被覆するものとなり、既設管内の浸入水等とライナー基材との接触を防ぐことができる。
【００２７】
また、前記外面被覆材層は、水と反応する発熱剤を含有する発熱管状体であって、既設管とライナー基材との間で発熱し、前記ライナー基材を加熱する構成であってもよい。
【００２８】
ここで、水と反応する発熱剤には、例えば塩化カルシウム等を用いることができる。これにより、外面被覆材層が既設管内の地下水や流水に接触して発熱し、ライナー基材の外面側からライナー基材を補助的に加熱することができる。
【００２９】
より具体的には、前記外面被覆材層としての発熱管状体は、発熱剤を均一に分散させた織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなる層を含む構成であることが好ましい。
【００３０】
これにより、発熱剤を均一に含有させた発熱管状体とすることができ、均一な発熱性を備えさせることが可能になる。また、発熱管状体をライナー基材の形状に追従させて形成することも容易となり、ライナー基材の外面を均等に加熱することが可能となる。
【００３１】
また、前記被覆層をライナー基材に内装させる構成とする場合、被覆層としてライナー基材の内面に、間隙又は開孔を備えて通気性を有する一方、加熱溶融により前記間隙又は開孔が閉塞されうる筒状の内面被覆材層を備えさせる。
【００３２】
これにより、管状ライニング材を内面側から加熱する際、管状ライニング材に与えた熱で先ずライナー基材を溶融させ、その後、ライナー基材の内面を被覆している内面被覆材層を溶融させることが可能となる。このとき、内面被覆材層は、間隙又は開孔を備えて通気性を有するので、ライナー基材に対する加熱作用を妨げることがない。その結果、熱可塑性フィラメントの略全体を十分に加熱することができ、管状ライニング材に対する加熱の不均一化が解消されて、比較的短時間で、熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることが可能になる。
【００３３】
また、ライナー基材が溶融した後、内面被覆材層が溶融して前記間隙又は開孔が閉塞されるので、溶融した内面被覆材層がライナー基材の内面を覆って保護する。これにより、更生された既設管は、ライナー基材によるライニング層が露出せず、管内の流体に曝されることがない。したがって、かかる管状ライニング材により更生された既設管は、下水等の酸性成分を含有する流体に対する耐腐食性が高められ、腐食による強度低下のおそれがなくなり、更生後の管内を長期的に良好な状態で維持することが可能となる。
【００３４】
具体的には、前記内面被覆材層は、織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなることが好ましい。これにより、筒状布帛からなるライナー基材の内面に追従させた形状でライナー基材の内面を被覆することができ、取り扱いも容易であり、また必要な内面保護性能に合わせて枚数を重ねることで容易に肉厚を調整することもできる。
【００３５】
また、前記内面被覆材層は、有孔シート材又は有孔フィルム材からなる構成であってもよい。この場合、内面被覆材層を比較的薄く形成することができるので、内径寸法を大きく狭めることなくライナー基材の内面を覆うことが可能となる。
【００３６】
また、管状ライニング材を内面側から加熱する際、内面被覆材層の通気度が小さすぎると、自然な空気の出入りが困難となり、ライナー基材に対する加熱を阻害するおそれがある。一方、内面被覆材層の通気度が大きすぎると、空隙部が大きくなりライナー基材に対する保護作用が低下する。そこで、好ましくは、前記内面被覆材層における加熱溶融前のフラジール通気度を、１０００〜３００００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとすることである。ここで、フラジール通気度は、ＪＩＳ Ｌ １０９６に規定されるフラジール形試験法により測定される通気性の評価値をいう。
【００３７】
さらに、管状ライニング材を加熱後、ライナー基材によるライニング層を内面被覆材層により保護して水密性や耐腐食性を好適に得るため、加熱溶融後の単位面積当たりの体積が０．００３〜０．０５ｃｍ3／ｃｍ2となる内面被覆材層とすることが好ましい。これにより、内面被覆材層に欠損を生じたり、逆に樹脂だまりを生じたりさせることなく、均一にライナー基材を被覆させることが可能となる。
【００３８】
以上のような被覆層を管状ライニング材に備えさせることにより、ライナー基材に対する均一な加熱と十分な溶融が可能となり、部分的な溶け残りを生じないようにすることができる。その結果、十分な強度を維持して高い耐久性を備えた状態で既設管を更生することが可能となる。なお、管状ライニング材に設ける被覆層として、前記ライナー基材に対し、外面被覆材層と内面被覆材層との両方を備えさせた構成であってもよい。
【００３９】
また、上述した各解決手段に係る管状ライニング材を使用した既設管の更生方法も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、既設管の内壁に管状ライニング材によるライニング層を形成して更生する既設管の更生方法を前提とする。また、前記管状ライニング材に、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなるライナー基材と、このライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有してなる被覆層とを備えさせる。そして、更生方法として、管状ライニング材を既設管内の補修対象箇所に挿入して配置する挿入工程と、前記管状ライニング材の内側若しくは外側、又は内外両側に加熱手段を配設し、加熱手段を移動させつつ前記管状ライニング材を加熱して軟化又は溶融させる加熱工程と、軟化又は溶融した管状ライニング材を拡径手段により内側から加圧して拡径させ、前記ライナー基材と被覆層とが一体化したライニング層を成形する拡径工程と、成形したライニング層を冷却して既設管の内周面に沿って硬化させる工程とを備えさせる。
【００４０】
このような更生方法により、管状ライニング材に与えた熱が、先ずライナー基材に含まれる熱可塑性フィラメントを溶融してライナー基材を軟化させ、その後、ライナー基材を被覆している被覆層を溶融又は軟化する。これにより、管状ライニング材を略均一に加熱することが可能となり、比較的短時間で、熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることができる。そして、略均一に加熱溶融した状態で管状ライニング材を拡径してライニング層を形成するので、補強繊維フィラメントで補強された強固な複合ライニング管を既設管内に形成することが可能となる。
【００４１】
具体的には、前記加熱工程では、前記被覆層の熱可塑性材料の融点未満の温度で加熱して前記ライナー基材を軟化させた後、加熱温度を上げて前記被覆層を溶融又は軟化させる。これにより、ライナー基材と被覆層とのそれぞれの作用を発揮させつつライナー基材と被覆層とが一体のライニング層を形成することができる。
【００４２】
また、前記既設管の更生方法において、前記管状ライニング材は、前記被覆層をライナー基材に内装させた構成とし、前記挿入工程では、先ず前記ライナー基材を既設管内に配置し、その後、前記被覆層に流体圧を作用させて、当該被覆層の内周面が外周側となるように反転させながら既設管内のライナー基材の内側へ挿入するようにしてもよい。
【００４３】
これにより、管状ライニング材のライナー基材と被覆層とを個別に用意し、補修対象箇所で組み合わせることができ、多様な既設管に対応させて施工性を高めることができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明では、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなる筒状布帛のライナー基材と、前記ライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有してなる被覆層とを備えさせ、管状ライニング材を加熱する際に、被覆層は溶融させずに、ライナー基材だけを溶融させるようにして既設管の更生を行う。これにより、管状ライニング材に対する加熱を均一に行うことが可能となり、また、ライナー基材を加熱する間の被覆層の作用を十分に発揮させることが可能となって、老朽化した既設管を短時間で好適に更生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態１に係る管状ライニング材を示す断面図である。
【図２】実施形態１に係る管状ライニング材を使用した既設管の更生方法を示す説明図である。
【図３】実施形態１に係る管状ライニング材を用いてライニングした状態を示す断面図である。
【図４】実施形態１に係る管状ライニング材の変形例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る管状ライニング材を示す断面図である。
【図６】実施形態２に係る管状ライニング材を用いてライニングした状態を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る管状ライニング材を示す断面図である。
【図８】実施形態３に係る管状ライニング材を用いてライニングした状態を示す断面図である。
【図９】実施形態３に係る管状ライニング材を使用した既設管の更生方法を示す説明図である。
【図１０】実施形態３に係る管状ライニング材の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の実施の形態に係る管状ライニング材及びこの管状ライニング材を用いた既設管の更生方法について説明する。
【００４７】
管状ライニング材は、既設管の内壁をライニングする部材であって、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなる筒状布帛のライナー基材と、このライナー基材を被覆し、熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有してなる被覆層とを備えている。被覆層は、ライナー基材の外面若しくは内面を被覆し、又はライナー基材の外面及び内面の双方を被覆する。このような管状ライニング材の実施形態としては、ライナー基材と被覆層とのそれぞれの構成、材料、及びその組み合わせ方によって多様なバリエーションがある。以下の実施形態では、そのうちのいくつかについて図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００４８】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係る管状ライニング材その管状ライニング材を使用した既設管の更生方法について図面を参照しつつ説明する。
【００４９】
図１は、実施形態１に係る管状ライニング材を示す断面図である。
【００５０】
管状ライニング材１（以下、ライニング材１という。）は、ライナー基材２と、ライナー基材２を被覆する被覆層３とを備えている。
【００５１】
これらのうち、ライナー基材２は、熱可塑性フィラメントと補強繊維フィラメントとを含む繊維強化複合材料からなる可撓性を有する筒状布帛である。また、被覆層３は、ライナー基材２に含まれる熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料からなる層を含有している。
【００５２】
実施形態１では、被覆層３は、ライナー基材２に外装されてライナー基材２の外面を被覆する筒状の外面被覆材層３ａとされている。この外面被覆材層３ａは、熱可塑性フィラメントの構成材料より高融点の熱可塑性材料を含有する層を含み、複数の層からなる複層構造とされている。
【００５３】
（既設管の更生方法）
ここで、ライニング材１の具体的な説明に先立って、ライニング材１を用いて既設管５の内壁をライニングする更生方法について説明する。
【００５４】
図２は、管状ライニング材１を用いて既設管５の内壁をライニングする更生方法を模式的に示した説明図である。
【００５５】
図示するように、ライニング材１は、既設管５の補修対象箇所に挿入して管路の更生に使用される。更生作業に先立ち、既設管５に下水等の流下水がある場合には、この流下水を管路からいったん除去する。既設管５の管路には、適当な間隔を設けてマンホールＭ１、Ｍ２が設けられており、近傍のマンホールの上流側に堰き止め部材７を設ける。堰き止めた流下水は、マンホールＭ１、Ｍ２を通して排水ポンプから汲み取り、地上に配設した図示しない排水ホース等を迂回させて下流側へ放出する。さらに、既設管５内に存在する堆積物や木片等の異物を除去し、高圧水洗浄を行ってから管内の更生作業に入る。
【００５６】
更生作業としては、先ず、マンホールＭ１、Ｍ２を通してライニング材１を既設管５に挿入する（挿入工程）。ライニング材１の既設管５への挿入作業は、ライナー基材２と外面被覆材層３ａとを組み合わせた状態で既設管５内に同時に引き込むようにしても、また、先に外面被覆材層３ａを既設管５内に配置し、その内側へライナー基材２を挿入するようにしてもよい。
【００５７】
ライニング材１は、例えば、発進側マンホールＭ１と到達側マンホールＭ２との間の長さに余裕長さを加えた長さで用意されている。また、到達側マンホールＭ２側の地上に牽引ワイヤ９１を巻き取るウィンチ９等の機器を設置する。牽引ワイヤ９１は、到達側マンホールＭ２から既設管５内に挿通されており、ライナー基材２の内側に配備された加熱装置（加熱手段）６を、発進側マンホールＭ１から到達側マンホールＭ２方向に牽引する。
【００５８】
挿入工程を経て既設管５に配置されたライニング材１には、内側に前記加熱装置６が設置される。この加熱装置６は、図２に示すように、ライナー基材２を内外両面から加熱するようになっている。
【００５９】
この加熱装置６は、ライニング材１の内周面に沿う円筒状の外形を有するライニング用ピグ６１と、ライナー基材２に対して外装される筒状の補助用ピグ６２とを備えている。ライニング用ピグ６１は、ライニング材１の内周側から加熱蒸気等により加熱して、ライニング材１に含まれる熱可塑性材料を溶融する。また、補助用ピグ６２は、ライナー基材２の外周面を加熱し、外周側から熱可塑性フィラメントの溶融を補助する（加熱工程）。
【００６０】
図２に示すように、加熱装置６のライニング用ピグ６１は、後方部分が拡径したテーパー形状とされており、ライニング材１を加熱しつつ前進することで、ライニング材１が軟化されて徐々に拡径するように作用する。
【００６１】
この加熱工程では、ライニング材１における外面被覆材層３ａの熱可塑性材料の融点未満の温度で加熱する。この加熱により、外面被覆材層３ａの熱可塑性材料が溶融しない状態であるのに対し、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントは溶融する。そして、ライナー基材２が補強繊維フィラメントを混合した繊維強化樹脂材からなるライニング層を形成するものとなる。
【００６２】
ライニング材１は、加熱工程を経た段階では未だ完全に拡径、硬化した状態ではなく、また、ライナー基材２と外面被覆材層３ａが密着した状態とはなっていない。図２に示すように、加熱装置６の後方には拡径手段が配備されている。
【００６３】
加熱工程を経たライニング材１は拡径手段により内側から加圧されて既設管５の内周面に沿う管状に拡径される（拡径工程）。図２に例示する拡径手段は、反転機８が地上に設置され、先端側から反転させつつ導入される拡径用チューブ８１を備えている。
【００６４】
拡径用チューブ８１は、内圧により十分に拡径することが可能であり、かつ拡張に際して十分な強度を有する拡張性及び耐熱性に優れたエラストマーなどを材料として形成されている。また、拡径用チューブ８１は、拡径後にも拡径用チューブ８１とライナー基材２とが接着しない材質により形成されている。拡径用チューブ８１の外径は、最大拡張時にライニング材１を内側から既設管５の内周面に押圧し得る大きさで確保されている。
【００６５】
拡径用チューブ８１は、発進側マンホールＭ１側の地上に設置された反転機８に接続され、拡張していない状態でライナー基材２の内側に導入されている。そして、その後、拡径用チューブ８１には、反転機８から加圧気体が供給されて、加熱装置６の後方部分に追従しながら内周面が外周側に反転しつつ拡張していく。これに伴って、ライニング材１は、加熱装置６を経て軟化した部分から順に、拡径用チューブ８１によって内側から押圧されて拡径する。ライニング材１の拡径した部分は、既設管５の内周面に密着する。加熱装置６が前進することにより、拡径用チューブ８１の拡張範囲も前方へ広げられ、ライニング材１と既設管５との密着状態はそのまま維持されて、広範囲で均一な力を付与することができ、略均一に成形される。
【００６６】
既設管５の補修対象箇所の全域にわたってライニング材１が拡径されたならば、冷却及び硬化させ（冷却工程）、これにより、既設管５の内周面がライニング材１により更生される。図３は、既設管５の内周面が、ライナー基材２とその外側の外面被覆材層３ａとからなるライニング材１によりライニングされた状態を示している。
【００６７】
このように、ライニング材１がライナー基材２に外面被覆材層３ａを外装させた構成である場合、外面被覆材層３ａが既設管５とライナー基材２との間に介在し、既設管５内の低温環境下でライナー基材２が冷やされるのを抑える。よって、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料を十分に加熱溶融することができる。
【００６８】
（管状ライニング材）
次に、前記既設管の更生方法において用いる管状ライニング材の具体的な形態について、図１〜図３を参照しつつ説明する。
【００６９】
図１に示したように、ライニング材１は、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む繊維強化複合材料からなるライナー基材２と、このライナー基材２を外装する外面被覆材層３ａとを備えている。
【００７０】
ライナー基材２は、可撓性を有する筒状布帛であり、熱可塑性のフィラメント及び強化繊維のフィラメントからなる複合材料により形成されている。複合材料の母材である熱可塑性フィラメントの樹脂と、強化材である強化繊維フィラメントとの組合せは、多種多様である。代表的な熱可塑性フィラメントの樹脂材料には、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、又はポリブチルテレフタレート等があげられる。また、強化繊維フィラメントとしては、ガラス繊維、炭素繊維等が好ましい。
【００７１】
ライナー基材２は、このような熱可塑性フィラメントを母材樹脂として繊維形態で強化繊維フィラメント束内に配置させた繊維束によって構成されており、編物若しくは織物とされて縫合等により筒状に形成されている。また、ライナー基材２は、かかる繊維強化複合材料により形成された布帛そのものの厚みで構成するだけでなく、複数枚の布帛を重ね合わせて、所定の厚みを確保することにより構成されてもよい。
【００７２】
外面被覆材層３ａは、既設管５の内径より小さい外径を有する。また、外面被覆材層３ａは、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを構成する熱可塑性材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料からなる層を有する。
【００７３】
例示の形態では、外面被覆材層３ａは二層構造とされており、熱可塑性フィラメントの熱可塑性材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料により形成された内側断熱層３１と、この内側断熱層３１の外周側に形成されて不透水性材料からなる外側遮水層３２とを有する。
【００７４】
二層構造とされた外面被覆材層３ａは、既設管５とライナー基材２との間で、内側断熱層３１が既設管５内の低温環境に対する断熱作用をもたらし、外側遮水層３２が既設管５内の浸入水等に対する遮水作用をなす。内側断熱層３１に用いる熱可塑性材料は、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを構成する熱可塑性材料の融点よりも高融点であれば、どのような熱可塑性材料であってもよい。例えば、高密度若しくは低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、ポリブデン、又はポリエチレンテレフタレート等の様々な樹脂材料を用いることが可能である。
【００７５】
例示すると、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントがポリプロピレン（融点は１７０℃以下）からなる場合、内側断熱層３１には融点が２３０℃以上であるポリエチレンテレフタレートを採用することができる。また、この場合、内側断熱層３１には、ポリエチレンテレフタレート繊維を用いた織布、組布、編布、フェルト、又は不織布などにより形成することができる。
【００７６】
ここで、一般的なポリプロピレンの融点は１６０〜１７０℃であるのに対し、一般的なポリエチレンテレフタレートの融点は２６５℃程度である。したがって、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも、外面被覆材層３ａの内側断熱層３１の構成材料の融点の方が高いものとなる。また、既設管５の更生過程で用いる上述の加熱装置６は、加熱温度が最大で２３０℃程度であり、通常使用時で２００〜２２０℃となることから、この加熱温度よりも高い融点であるポリエチレンテレフタレートは内側断熱層３１の構成材料として好適である。
【００７７】
また、例えば、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントが、高密度又は低密度ポリエチレン（融点は１４０℃）からなる場合も同様に、内側断熱層３１には融点が２３０℃以上であるポリエチレンテレフタレートを採用することができる。この場合には、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの融点が、前記ポリプロピレンよりも低いので、熱可塑性フィラメントに対する加熱温度をより低い温度とすることができ、加熱工程での加熱温度を下げることができるため、作業安全性も高められる。
【００７８】
また、例えば、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントがポリエチレンテレフタレート（融点は２６０℃以下）からなる場合、内側断熱層３１には融点が２８０℃以上である酢酸セルロース繊維からなる織布又は不織布等により形成することができる。
【００７９】
かかる内側断熱層３１の外層となる外側遮水層３２は、不透水性材料で形成されており、さらに、既設管５の屈曲部における曲率半径の差に追従しうるように、柔軟性を備えたものとされている。外側遮水層３２の構成材料は、不透水性及び柔軟性を有する材料であれば特に限定されず、フィルム材やシート材であることが好ましい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、エラストマー、若しくは合成ゴム等、又は２５〜３０℃の常温で低弾性率を示す合成樹脂系材料を外側遮水層３２の構成材料として用いることができる。
【００８０】
ライニング材１は、補修対象箇所の直近のマンホールＭ１、Ｍ２の間隔が短い場合には、ライナー基材２の外面側に外面被覆材層３ａを配置させて、ライナー基材２と外面被覆材層３ａとを組み合わせた状態で既設管５内に挿入することが可能である。また、マンホールＭ１、Ｍ２の間隔が長い場合には、既設管５内へ外面被覆材層３ａを挿入後、ライナー基材２を既設管５及び外面被覆材層３ａの内側へ挿入することが好ましく、適正な位置にそれぞれを配置することができる。
【００８１】
このようなライニング材１において、ライナー基材２及び外面被覆材層３ａが上記構成とされることにより、老朽化した既設管５を好適にライニングすることが可能となる。つまり、内側断熱層３１は、浸入水等の存在する既設管５内の低温環境によってライナー基材２が冷やされるのを防ぐとともに加熱の際の熱損失を防ぎ、ライナー基材２を十分に昇温させることを可能にする。また、外側遮水層３２は、ライナー基材２が浸入水等に接触して冷やされるのを防ぐ。よって、加熱工程においては、外面被覆材層３ａが断熱性能と遮水性能との両方を発揮することで、ライナー基材２を構成している熱可塑性フィラメントの略全体を略均一に加熱することができる。
【００８２】
その結果、ライニング材１に対する加熱が均一化され、比較的短時間で、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることが可能になり、熱可塑性材料（プラスチック材料）の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成をライニング材１の全体に亘って得るための施工時間（加熱時間）の短縮化を図ることができる。また、ライニング材１に対する加熱の均一化により、熱可塑性フィラメントに溶け残りが生じることがなくなり、また、熱可塑性フィラメントの一部分が過剰加熱されて流動してしまうといったことも回避できる。
【００８３】
なお、外面被覆材層３ａは、熱可塑性フィラメントを構成する熱可塑性材料の融点よりも高い融点の熱可塑性材料からなる内側断熱層３１と、この内側断熱層３１の外周側に形成されて不透水性材料からなる外側遮水層３２とを含む構成であれば、上記のように二層構造に限らず、三層以上の層が形成されたものであってもよい。また、外面被覆材層３ａは、ライナー基材２に対する断熱層を外側に設け、遮水層を内側に設ける構成であってもよい。また、外面被覆材層３ａに、既設管５とライナー基材２との間の断熱及び遮水作用を持たせることにより、加熱装置６の補助用ピグ６２を用いなくとも、十分にライナー基材２を加熱することも可能である。
【００８４】
また、図４に示すように、ライニング材１には、ライナー基材２の内面に熱可塑性樹脂フィルム等からなる被覆層２１が設けられてもよい。図４は、上記のライニング材１の変形例であり、被覆層２１が設けられた例を示す断面図である。
【００８５】
この場合、被覆層２１は、筒状に形成されて、ライナー基材２の内周面にあらかじめ挿入される。ライナー基材２に被覆層２１を挿入した状態で加熱工程および拡径工程を経ることによって、被覆層２１は、ライナー基材２の内周面に融着して一体化される。被覆層２１は、ライナー基材２の内周面を被覆して平滑面を形成し、遮水性及び流水性を高める。
【００８６】
なお、このような被覆層２１をライナー基材２に一体化させる方法として、ライニング材１の拡径手段である拡径用チューブ８１に代えて、チューブ状に形成した被覆層２１を用い、拡径工程を兼ねた方法をとることも可能である。すなわち、被覆層２１としてチューブ状に形成した内面被覆材を、流体圧により内面被覆材の内周面が外周側となるように反転させつつライナー基材２の内面に挿入していき、これを拡径させることにより、ライナー基材２に対して一体化する。これにより、拡径工程を行うと同時に、ライナー基材２の内周面に被覆層２１を形成することが可能となる。
【００８７】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２に係る管状ライニング材について説明する。図５は、実施形態２に係るライニング材１を示す断面図であり、図６は実施形態２に係るライニング材１を用いて既設管５をライニングした状態を示す断面図である。
【００８８】
前記実施形態１では、ライニング材１において二層構造からなる外面被覆材層３ａについて示したが、本実施形態では外面被覆材層３ａが単層からなる例を示す。なお、ライニング材１のライナー基材２の構成については、前記実施形態１と同様であるため、実施形態１と同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００８９】
図５に示すように、ライニング材１の外面被覆材層３ａは、単層からなる管状体で構成されている。この外面被覆材層３ａは、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高融点の熱可塑性材料からなる熱可塑性樹脂層３３を備える。
【００９０】
熱可塑性樹脂層３３の構成材料には、断熱効果の高い塩化ビニル樹脂や、ウレタン樹脂などの独立気泡を有する発泡成形体を用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シート材が好ましい。このポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シート材の場合、融点が２４０℃であり、熱伝導率が０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。熱可塑性樹脂層３３としては、０．９ｍｍの厚さを有するポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シート材を用いることができる。
【００９１】
図６は、ライニング材１の加熱工程及び拡径工程を経た状態を示す。このような熱可塑性樹脂層３３からなる外面被覆材層３ａは、内装されたライナー基材２の加熱工程においても溶融することがなく、ライナー基材２に対する既設管５内の低温環境からの影響を遮断して、十分な加熱及び昇温を可能にする。また、外面被覆材層３ａそのものが遮水性を有するため、既設管５に浸入水等が存在するような場合でも、浸入水等が外面被覆材層３ａの内側へ浸入するのを防ぐ。
【００９２】
その結果、ライニング材１により、加熱工程においてはライナー基材２を構成している熱可塑性フィラメントの略全体を略均一に加熱することができ、比較的短時間で、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることが可能になり、熱可塑性材料の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成をライニング材１の全体に亘って得るための施工時間の短縮化を図ることができる。また、外面被覆材層３ａは単層で構成されるので、材料の成形性がよく、取り扱いも容易であり、生産性も高めることができる。
【００９３】
さらに、外面被覆材層３ａの変形例として、水と反応して発熱する発熱剤を含有する材料からなる熱可塑性樹脂層３３を備えさせてもよい。この場合、外面被覆材層３ａは、既設管５とライナー基材２との間で発熱することで、ライナー基材２を加熱することが可能である。水と反応する発熱剤には、例えば塩化カルシウム等を用いることができる。
【００９４】
この場合、発熱剤を均一に分散させた熱可塑性材料からなる不織布を用いて外面被覆材層３ａを筒状に形成する。さらに、かかる外面被覆材層３ａの表裏両面に低強度かつ低融点の薄膜フィルムが積層されていることが好ましい。これにより、外面被覆材層３ａの発熱性、及び既設管５への施工容易性を確保するとともに、積層された薄膜フィルムが遮水性を発揮して作業性を低下させることなく好適に既設管５を更生することができる。また、外面被覆材層３ａによりライナー基材２を外周面側からも加熱することができ、老朽化した既設管５を安全かつ効率よく更生することができる。
【００９５】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３に係る管状ライニング材について説明する。図７は実施形態３に係るライニング材１を示す断面図であり、図８は、図７のライニング材１を用いて既設管５をライニングした状態を示す断面図である。図９は、図７のライニング材１を用いて既設管５の内壁をライニングする更生方法を模式的に示した説明図である。
【００９６】
前記実施形態１、２では、ライニング材１のライナー基材２に外面被覆材層３ａを外装させた構成について示したが、本実施形態ではライナー基材２の内面に被覆層３である内面被覆材層３ｂを設けた例について示す。なお、ライニング材１のライナー基材２の構成については、前記実施形態１と同様であるため、実施形態１と同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００９７】
図７に示すように、ライニング材１は、被覆層３として内面被覆材層３ｂを備える。内面被覆材層３ｂは、ライナー基材２に内装される筒状体であり、ライナー基材２の内面を被覆し、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料からなる。これにより、ライニング材１の加熱工程では、ライニング材１に加えられた熱でライナー基材を溶融させ、その後、ライナー基材２に内装された内面被覆材層３ｂを溶融又は軟化させることが可能となる。ライナー基材２と内面被覆材層３ｂとは、必ずしも一体化されている必要はなく、適宜組み合わせられて、加熱工程及び拡径工程により溶融されて一体化される。
【００９８】
内面被覆材層３ｂはまた、通気性を有する。内面被覆材層３ｂに通気性を備えさせるため、織布、組布、編布、フェルト、又は不織布等の多孔体を用いて内面被覆材層３ｂを形成することが好ましい。これにより、内面被覆材層３ｂは、織布等の織り目や繊維の間隙を通して、熱・空気・水分等を通過させることができる。この場合、内面被覆材層３ｂは、筒状布帛であるライナー基材２の内面に縫合して固定することが可能である。
【００９９】
このような内面被覆材層３ｂは、ライニング材１の加熱工程において、ライナー基材２に対する加熱作用を妨げない。すなわち、ライニング材１の内面側から作用させる加熱蒸気等が内面被覆材層３ｂを通過してライナー基材２をも加熱する。このとき、加熱温度をライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料に対応させて設定することで、ライナー基材２の熱可塑性材料だけを溶融させることができる。また、ライナー基材２の熱可塑性材料を溶融後、さらに加熱温度を上げることで、続いて内面被覆材層３ｂを溶融又は軟化させることができ、この加熱により内面被覆材層３ｂの間隙が閉塞されてライナー基材２を覆うものとなる。
【０１００】
内面被覆材層３ｂは、多数の開孔を有する、有孔シート材又は有孔フィルム材から構成されてもよい。この場合、内面被覆材層３ｂは、多数の開孔を通して、熱・空気・水分等を通過させることが可能であるので、ライナー基材２に対する加熱を阻害しない。また、加熱工程にて内面被覆材層３ｂを溶融させることにより、内面被覆材層３ｂの開孔が閉塞されてライナー基材２を覆うものとなる。
【０１０１】
かかる内面被覆材層３ｂは、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの構成材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料であって通気性を備えた構成であれば、プラスチック材料に限定されず、例えばゴム等のエラストマーも構成材料として採用することができる。
【０１０２】
ライニング材１を内面側から加熱する際、内面被覆材層３ｂの通気度が小さすぎると、自然な空気の出入りが困難となり、ライナー基材２に対する加熱を阻害するおそれがあるが、内面被覆材層３ｂの通気度が大きすぎると、空隙部が大きくなりライナー基材２に対する保護作用が低下する。そこで、このような内面被覆材層３ｂに求められる通気性として、ＪＩＳ Ｌ １０９６に規定されるフラジール形試験法により測定される加熱溶融前のフラジール通気度が、１０００〜３００００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎであることが望ましい。
【０１０３】
また、内面被覆材層３ｂによりライナー基材２によるライニング層を好適に被覆し、水密性や耐腐食性を確保するため、内面被覆材層３ｂは、加熱溶融後の単位面積当たりの体積が０．００３〜０．０５ｃｍ３／ｃｍ２であることが望ましい。
【０１０４】
ライニング材１におけるライナー基材２と内面被覆材層３ｂとの構成例を以下に示す。
【０１０５】
（構成例１）
ライナー基材２は、ポリプロピレン（融点１６０℃）からなる熱可塑性フィラメントと、強化材としてのガラス繊維フィラメントとの複合材料で構成される。
【０１０６】
これに対し、内面被覆材層３ｂは、ポリエチレンテレフタレート不織布を用いて形成され、厚さが０．５ｍｍ、通気度が３０００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとされる。ポリエチレンテレフタレートの融点は、概ね２５０〜２６０℃であり、ライナー基材２の熱可塑性材料よりも高融点である。
【０１０７】
（構成例２）
ライナー基材２は、構成例１と同様に、ポリプロピレン（融点１６０℃）からなる熱可塑性フィラメントと、ガラス繊維フィラメントとの複合材料で構成される。
【０１０８】
これに対し、内面被覆材層３ｂは、ポリプロピレンの平織り織布を用いて形成される。ここで、内面被覆材層３ｂの構成材料は、ライナー基材２の熱可塑性材料（ポリプロピレン）と同じ材料であっても、融点を１６５〜１７０℃と、ライナー基材２の熱可塑性材料よりも高いポリプロピレンを選択すればよい。この内面被覆材層３ｂは、厚さが０．８ｍｍ、通気度が２００００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとされる。
【０１０９】
（構成例３）
ライナー基材２は、構成例１と同様に、ポリプロピレン（融点１６０℃）からなる熱可塑性フィラメントと、ガラス繊維フィラメントとの複合材料で構成される。
【０１１０】
これに対し、内面被覆材層３ｂは、ポリプロピレン（融点１６５〜１７０℃）の繊維束材料を用いて形成される。この内面被覆材層３ｂは、厚さが０．８３ｍ、通気度が５０００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとされる。
【０１１１】
（構成例４）
ライナー基材２は、構成例１と同様に、ポリプロピレン（融点１６０℃）からなる熱可塑性フィラメントと、ガラス繊維フィラメントとの複合材料で構成される。
【０１１２】
これに対し、内面被覆材層３ｂは、ナイロン６（融点２２０〜２２５℃）の穴あきシート材を用いて形成される。この内面被覆材層３ｂは、厚さが０．６ｍ、通気度が１００００ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎとされる。
【０１１３】
このように構成されるライニング材１により、更生後の既設管５は、下水等の酸性成分を含有する流体に対する耐腐食性が高められ、腐食による強度低下のおそれがなくなり、更生後の管内を長期的に良好な状態で維持することが可能となる。
【０１１４】
（既設管の更生方法）
実施形態３に係るライニング材１を用いて既設管５を更生する方法も、前記実施形態１で説明した各工程を経て同様に行われる。つまり、図９に示すように、ライニング材１を、既設管５の補修対象箇所に挿入し、加熱手段としての加熱装置６が設置される。
【０１１５】
この場合、加熱装置６を、ライニング材１に対して内外両面から加熱するよう配置する。すなわち、ライニング用ピグ６１を内面被覆材層３ｂの内側に配置し、筒状の補助用ピグ６２をライナー基材２の外側に配置する。ライニング用ピグ６１は、内面被覆材層３ｂの内周側から加熱蒸気等によりライニング材１を加熱し、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを溶融する。また、補助用ピグ６２は、ライナー基材２の外周面を加熱し、外周側から熱可塑性フィラメントの溶融を補助する（加熱工程）。加熱手段としては、これに限定されず、加熱ガス、蒸気、赤外線等による加熱や、加熱及び膨張するバッグ材等の各種の加熱手段を用いることができる。
【０１１６】
この加熱工程では、ライニング材１における内面被覆材層３ｂの熱可塑性材料の融点未満の温度で加熱する。これにより、内面被覆材層３ｂを溶融させない状態で、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントを溶融させることができる。そして、ライナー基材２が補強繊維フィラメントを混合した繊維強化樹脂層を形成するものとなる。
【０１１７】
次いで、加熱温度を上げ、内面被覆材層３ｂを構成する熱可塑性材料の融点以上の温度で加熱する。これにより、内面被覆材層３ｂは溶融する。内面被覆材層３ｂが溶融すると、内面被覆材層３ｂの間隙又は開孔が閉塞されるので、溶融した内面被覆材層３ｂがライナー基材２の内面を覆って保護するものとなる。
【０１１８】
また、このような加熱工程により、ライナー基材２を構成している熱可塑性フィラメントの略全体を略均一に加熱することができる。その結果、ライニング材１に対する加熱が均一化され、比較的短時間で、ライナー基材２の熱可塑性フィラメントの全体を溶融させることが可能になり、熱可塑性材料（プラスチック材料）の中に補強繊維フィラメントを分散させた構成をライニング材１の全体に亘って得るための施工時間（加熱時間）の短縮化を図ることができる。また、ライニング材１に対する加熱の均一化により、熱可塑性フィラメントに溶け残りが生じることがなくなり、また、熱可塑性フィラメントの一部分が過剰加熱されて流動してしまうといったことも回避できる。
【０１１９】
ライニング材１は、加熱工程の後、前記拡径工程及び冷却工程を経て、既設管５の内壁をライニングするものとなる。更生された既設管５は、ライナー基材２によるライニング層が内面被覆材層３ｂに覆われて露出せず、管内の流体に曝されることがない。したがって、かかるライニング材１により更生された既設管５は、下水等の酸性成分を含有する流体に対する耐腐食性が高められ、摩耗や腐食による強度低下のおそれがなくなり、更生後の管内を長期的に良好な状態で維持することが可能となる。
【０１２０】
なお、本発明に係る管状ライニング材１、及び既設管の更生方法は、上記の実施形態以外にも他の様々な形で実施することができる。例えば、ライニング材１における外面被覆材層３ａは上記実施形態に限定されるものではなく、単層であっても、二層、三層以上の複層構造であってもよい。また、内面被覆材層３ｂは、構成材料が、２種類以上の熱可塑性材料の混合物であってもよく、熱可塑性材料と無機材料の複合材料であってもよい。また、図１０に示すように、ライニング材１は、ライナー基材２の被覆層３として、外面被覆材層３ａと内面被覆材層３ｂとの両方を備えた構成であってもよい。そのため、上記の実施形態はあくまでも例示であって、限定的なものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、既設管の内面をライニングして更生する場合に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１ 管状ライニング材
２ ライナー基材
３ 被覆層
３ａ 外面被覆材層
３１ 内側断熱層
３２ 外側遮水層
３３ 熱可塑性樹脂層
３ｂ 内面被覆材層
５ 既設管
６ 加熱装置
６１ ライニング用ピグ
６２ 補助用ピグ
８ 反転機
８１ 拡径用チューブ
９ ウィンチ
９１ 牽引用ワイヤ
Ｍ１、Ｍ２ マンホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管の内壁をライニングする管状ライニング材であって、
熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなる筒状布帛のライナー基材と、
前記ライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有する被覆層とを備えることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項２】
請求項１に記載の管状ライニング材において、
前記被覆層は、
前記ライナー基材に外装され、既設管の内径よりも小さい外径を有する筒状の外面被覆材層であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項３】
請求項２に記載の管状ライニング材において、
前記外面被覆材層は、複数の層が一体化された複層構造であり、
前記熱可塑性材料により形成されて断熱性を有する内側断熱層と、この内側断熱層の外周側に形成されて不透水性材料からなる外側遮水層とを含むことを特徴とする管状ライニング材。
【請求項４】
請求項３に記載の管状ライニング材において、
前記外面被覆材層は、前記内側断熱層が織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項５】
請求項４に記載の管状ライニング材において、
前記内側断熱層は、ポリエチレンテレフタレート繊維又は酢酸セルロース繊維からなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項６】
請求項３に記載の管状ライニング材において、
前記外面被覆材層は、前記内側断熱層が独立気泡を有する発泡成形体であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか一つの請求項に記載の管状ライニング材において、
前記外面被覆材層は、前記外側遮水層が柔軟性を有する不透水性フィルム材からなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項８】
請求項７に記載の管状ライニング材において、
前記外側遮水層は、常温で低弾性率である合成樹脂系材料により形成されていることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項９】
請求項２に記載の管状ライニング材であって、
前記外面被覆層は、水と反応する発熱剤を含有する発熱管状体であって、既設管とライナー基材との間で発熱し、前記ライナー基材を加熱することを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１０】
請求項９に記載の管状ライニング材において、
前記発熱管状体は、発熱剤を均一に分散させた発熱剤を均一に分散させた織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなる層を含むことを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１１】
請求項１に記載の管状ライニング材であって、
前記被覆層は、
前記ライナー基材に内装され、間隙又は開孔を備えて通気性を有する一方、加熱溶融により前記間隙又は開孔が閉塞されうる筒状の内面被覆材層であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１２】
請求項１１に記載の管状ライニング材において、
前記内面被覆材層は、織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１３】
請求項１１に記載の管状ライニング材において、
前記内面被覆材層は、有孔シート材又は有孔フィルム材からなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一つの請求項に記載の管状ライニング材において、
前記内面被覆材層は、加熱溶融前のフラジール通気度が１０００〜３００００ｃｍ３／ｃｍ２・秒であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか一つの請求項に記載の管状ライニング材において、
前記内面被覆材層は、加熱溶融後の単位面積当たりの体積が０．００３〜０．０５ｃｍ３／ｃｍ２であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１６】
既設管の内壁に管状ライニング材によるライニング層を形成して更生する既設管の更生方法であって、
前記管状ライニング材は、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなるライナー基材と、このライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有してなる被覆層とを備え、
この管状ライニング材を既設管内の補修対象箇所に挿入して配置する挿入工程と、
前記管状ライニング材の内側若しくは外側、又は内外両側に加熱手段を配設し、加熱手段を移動させつつ前記管状ライニング材を加熱して軟化又は溶融させる加熱工程と、
軟化又は溶融した管状ライニング材を拡径手段により内側から加圧して拡径させ、前記ライナー基材と被覆層とが一体化したライニング層を成形する拡径工程と、
成形したライニング層を冷却して既設管の内周面に沿って硬化させる工程とを有することを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の既設管の更生方法において、
前記加熱工程では、前記被覆層の熱可塑性材料の融点未満の温度で加熱して前記ライナー基材を軟化させた後、加熱温度を上げて前記被覆層を溶融又は軟化させることを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の既設管の更生方法において、
前記管状ライニング材は、前記被覆層をライナー基材に内装させる構成であり、
前記挿入工程では、先ず前記ライナー基材を既設管内に配置し、その後、前記被覆層に流体圧を作用させて、当該被覆層の内周面が外周側となるように反転させながら既設管内のライナー基材の内側へ挿入することを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項１】
既設管の内壁をライニングする管状ライニング材であって、
熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなる筒状布帛のライナー基材と、
前記ライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有する被覆層とを備えることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項２】
請求項１に記載の管状ライニング材において、
前記被覆層は、
前記ライナー基材に外装され、既設管の内径よりも小さい外径を有する筒状の外面被覆材層であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項３】
請求項２に記載の管状ライニング材において、
前記外面被覆材層は、複数の層が一体化された複層構造であり、
前記熱可塑性材料により形成されて断熱性を有する内側断熱層と、この内側断熱層の外周側に形成されて不透水性材料からなる外側遮水層とを含むことを特徴とする管状ライニング材。
【請求項４】
請求項３に記載の管状ライニング材において、
前記外面被覆材層は、前記内側断熱層が織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項５】
請求項４に記載の管状ライニング材において、
前記内側断熱層は、ポリエチレンテレフタレート繊維又は酢酸セルロース繊維からなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項６】
請求項３に記載の管状ライニング材において、
前記外面被覆材層は、前記内側断熱層が独立気泡を有する発泡成形体であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか一つの請求項に記載の管状ライニング材において、
前記外面被覆材層は、前記外側遮水層が柔軟性を有する不透水性フィルム材からなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項８】
請求項７に記載の管状ライニング材において、
前記外側遮水層は、常温で低弾性率である合成樹脂系材料により形成されていることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項９】
請求項２に記載の管状ライニング材であって、
前記外面被覆層は、水と反応する発熱剤を含有する発熱管状体であって、既設管とライナー基材との間で発熱し、前記ライナー基材を加熱することを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１０】
請求項９に記載の管状ライニング材において、
前記発熱管状体は、発熱剤を均一に分散させた発熱剤を均一に分散させた織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなる層を含むことを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１１】
請求項１に記載の管状ライニング材であって、
前記被覆層は、
前記ライナー基材に内装され、間隙又は開孔を備えて通気性を有する一方、加熱溶融により前記間隙又は開孔が閉塞されうる筒状の内面被覆材層であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１２】
請求項１１に記載の管状ライニング材において、
前記内面被覆材層は、織布、組布、編布、フェルト、又は不織布のいずれかからなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１３】
請求項１１に記載の管状ライニング材において、
前記内面被覆材層は、有孔シート材又は有孔フィルム材からなることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一つの請求項に記載の管状ライニング材において、
前記内面被覆材層は、加熱溶融前のフラジール通気度が１０００〜３００００ｃｍ３／ｃｍ２・秒であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか一つの請求項に記載の管状ライニング材において、
前記内面被覆材層は、加熱溶融後の単位面積当たりの体積が０．００３〜０．０５ｃｍ３／ｃｍ２であることを特徴とする管状ライニング材。
【請求項１６】
既設管の内壁に管状ライニング材によるライニング層を形成して更生する既設管の更生方法であって、
前記管状ライニング材は、熱可塑性フィラメント及び補強繊維フィラメントを含む複合材料からなるライナー基材と、このライナー基材を被覆し、前記熱可塑性フィラメントを構成している熱可塑性材料の融点よりも高融点である熱可塑性材料を含有してなる被覆層とを備え、
この管状ライニング材を既設管内の補修対象箇所に挿入して配置する挿入工程と、
前記管状ライニング材の内側若しくは外側、又は内外両側に加熱手段を配設し、加熱手段を移動させつつ前記管状ライニング材を加熱して軟化又は溶融させる加熱工程と、
軟化又は溶融した管状ライニング材を拡径手段により内側から加圧して拡径させ、前記ライナー基材と被覆層とが一体化したライニング層を成形する拡径工程と、
成形したライニング層を冷却して既設管の内周面に沿って硬化させる工程とを有することを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の既設管の更生方法において、
前記加熱工程では、前記被覆層の熱可塑性材料の融点未満の温度で加熱して前記ライナー基材を軟化させた後、加熱温度を上げて前記被覆層を溶融又は軟化させることを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の既設管の更生方法において、
前記管状ライニング材は、前記被覆層をライナー基材に内装させる構成であり、
前記挿入工程では、先ず前記ライナー基材を既設管内に配置し、その後、前記被覆層に流体圧を作用させて、当該被覆層の内周面が外周側となるように反転させながら既設管内のライナー基材の内側へ挿入することを特徴とする既設管の更生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２５６７５（Ｐ２０１１−２５６７５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３５２５８（Ｐ２０１０−１３５２５８）
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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