CN113165258A - 内衬材料的反转装置及方法 - Google Patents

Abstract

反转容器(1)具有开口部(2)和反转喷嘴(12)，开口部(2)形成有内衬材料(60)可以插入并通过的开口(30)，内衬材料的一端气密安装在反转喷嘴(12)上。向反转容器内填充非压缩性的液体(40)至超过开口部的开口的规定液位(40a)，在液体上部形成气密的密闭空间。向气密的密闭空间供给压缩气体，使内衬材反转。供液泵(50)将液槽内的液体供给到反转容器内，以补充受压缩气体的作用从开口部流出的液体，使液体保持在规定液位。压缩气体不会从开口部泄露，可以连续地反转内衬材料。

Description

内衬材料的反转装置及方法

技术领域

本发明涉及将管状内衬材料的一端折回并气密地安装到反转喷嘴，将反转压力施加到反转喷嘴以使内衬材料反转的装置及方法。

背景技术

一直以来，当埋设在地下的下水道管等现有管道老化的情况下，使用在由管状柔软的无纺布构成的树脂吸收材料中浸入固化性树脂的内衬材料，对现有管道内表面进行内衬，对现有管道进行修复。

将内衬材料反转插入或通过拉入来插入现有管道中。在将内衬材料反转插入现有管道中时，使用内衬材料反转装置。下述的专利文献1中记载了一种结构，其将内衬材料卷绕成滚筒状并收纳到密闭的收纳容器中，将其一端折回安装到反转喷嘴中，向收纳容器供给压缩空气使内衬材料反转。

下述专利文献2中记载了一种结构，其将内衬材料的一端折回并安装到反转管的一端，使内衬材料的另一端通过安装在反转管的另一端的密封开口部，向管内供给压缩空气使内衬材料反转。

下述专利文献3中记载了一种结构，其将一定长度的内衬材料拉入具备反转喷嘴和内衬材料的入口和出口的腔室内之后，密闭入口，开放出口，将压缩空气送入腔室内，使内衬材料反转。在该结构中，将一定长度的内衬材料反转插入现有管道内后，密闭出口，开放入口，将新的一定长度的内衬材料拉入腔室内，通过重复上述动作，将内衬材料连续反转并插入到现有管道内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-205722号公报

专利文献2：美国专利第6390795号公报

专利文献3：日本特表2012-516251号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1的结构中，由于只能够反转收纳在收纳容器中的内衬材料，因此存在能够反转的内衬材料的长度受到限定的缺点，并存在想反转长的内衬材料时，需要根据其长度来增大收纳容器的收纳容量的问题。

与此相对，在专利文献2所记载的结构中，可以不限定内衬材料的长度地反转内衬材料。但是，在专利文献2的结构中，使内衬材料反转的压缩空气从密封开口部泄漏，反转效率劣化。若为了防止这种情况而提高密封开口部的密封性，则内衬材料很难通过密封开口部，因此需要提高气压。但是，若提高气压，则存在密封开口部的泄漏进一步加剧，反转效率变差，同时，由于压缩空气的泄漏引起的噪声变得显著的問題。

另一方面，在专利文献3的结构中，通过交替地重复内衬材料的拉入和反转，也可以不限定长度地使内衬材料反转。但是，在专利文献3的结构中存在如下问题：需要一种拉入一定长度的内衬材料的机构，并且需要与内衬材料的拉入和反转的交替动作同步地交替打开或密闭内衬材料的入口和出口，机械负担和能源损失变大。

本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于提供一种反转装置和方法，其能够在减小内衬材料的反转空间同时，使反转内衬材料的压缩气体不会泄漏，能够不限定内衬材料的长度地使内衬材料连续反转。

解决问题的方案

本发明(权利要求1)提供一种将管状的内衬材料的一端气密地安装在反转喷嘴上，使反转压力作用于反转喷嘴使内衬材料反转的装置，其特征在于，包括：

开口部，具有内衬材料接触并可通过的开口；

反转容器，具有气密地安装内衬材料的一端的反转喷嘴，填充非压缩性的液体至超过所述开口的规定液位，在该液体上部形成气密的密闭空间；

压缩气体源，向所述气密的密闭空间供给压缩气体，使安装在反转喷嘴上的内衬材料反转并排出到反转容器外；

液槽，储存所述反转容器中填充的液体；以及

供液设备，将液体供给到反转容器内，以补充受到所述压缩气体的作用而从所述开口与内衬材料之间的间隙流出到反转容器的外部的液体，使反转容器内的液体保持在所述规定液位。

另外，本发明(权利要求10)提供一种使用上述反转装置使内衬材料反转的方法，其特征在于，包括：

将内衬材料从开口部引导至反转喷嘴，将内衬材料的一端气密地安装在反转喷嘴上的工序；

在反转容器中填充非压缩性的液体至超过所述开口部的开口的规定液位为止，在液体上部形成气密的密闭空间的工序；

向所述气密的密闭空间供给压缩气体，使安装在反转喷嘴上的内衬材料反转并排出到反转容器外的工序；以及

将液体供给到反转容器内，以补充受到所述压缩气体的作用而从所述开口流出到反转容器的外部的液体，使反转容器内的液体保持在所述规定液位的工序。

发明效果

本发明中，在反转容器内填充规定液位的非压缩性液体，在该液体上部形成使内衬材料反转的气密的密闭空间。当压缩气体被供给到气密的密闭空间，内衬材料被反转时，即使液体受到压缩气体的作用而从反转容器流出，也会向反转容器内补给液体，使反转容器内一直填充有规定液位的液体。因此，供给到气密的密闭空间的压缩气体不会泄漏，能够连续用于内衬材料的反转，能够不限定内衬材料的长度地连续反转内衬材料。另外，反转容器只需收纳从插入内衬材料的开口部到反转喷嘴为止的内衬材料即可，因此能够显著减少其容积。

附图说明

图1是表示内衬材料的反转装置的外观的立体图。

图2是沿图1的A-A线的反转容器的剖面立体图。

图3是反转容器的侧面图。

图4是反转容器的主视图。

图5是反转容器的后视图。

图6是表示内衬材料反转插入现有管道内的状态的示意图。

图7a是开口部件的主视图。

图7b是沿图7a的B-B线的开口部件的剖面图。

图8a是内衬材料的立体图。

图8b是将内衬材料扁平折叠，沿图8a的C-C线看到的内衬材料的剖面图。

图8c是表示在内衬材料的末端连接有热水软管的状态的示意图。

图9是表示反转容器内的液体维持在规定液位的状态的示意图。

图10是具备第一和第二开口部的反转容器的立体图。

图11是沿图10的D-D线的反转容器的剖面图。

图12是沿图11的E-E线的第一开口部的剖面图。

图13是表示开口扩大的状态的第一开口部的剖面图。

图14a是表示第一开口部的开口部件的主视图。

图14b是表示沿图14a的G-G线的第一开口部的开口部件的剖面图。

图15是沿图11的F-F线的第二开口部的剖面图。

图16是表示开口扩大的状态的第二开口部的剖面图。

图17a是表示第二开口部的开口部件的主视图。

图17b是表示沿图17a的H-H线的第二开口部的开口部件的剖面图。

图18是表示内衬材料、连结件以及热水软管通过第一和第二开口部的状态的示意图。

图19是表示内衬材料、连结件以及热水软管通过第一和第二开口部的状态的示意图。

图20是表示直到液体流入反转喷嘴为止的填充状态的示意图。

图21是内衬材料通过空压和液压而被反转插入到现有管道内的状态的示意图。

图22是表示反转容器的其他实施例的立体图。

图23是表示使用图22的反转容器使内衬材料反转的状态的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。本发明用于反转对老化的下水管等埋设于地下的现有管道进行修复的内衬材料的情况，也可以适用于反转对其他管道进行修复的内衬材料的示例。

实施例1

图1-图6中示出了具有使内衬材料反转的反转容器1的内衬材料的反转装置。反转容器1是金属制的耐压容器，具有中空的圆柱部10。反转喷嘴12经由侧管11安装在反转容器1的上部。通过多个螺栓和螺母(均未图示)的固定装置将反转喷嘴12的法兰盘12a和侧管11的法兰盘11a气密连结来进行反转喷嘴12的安装。此外，各图中在法兰盘或圆盘等上绘制的小圆圈表示穿过螺栓的孔。

以下，通过螺栓和螺母的固定装置将两个部件气密连结固定称为螺栓紧固或被螺栓紧固。为了确保气密连结，有时也介装有垫片部件。由于被螺栓紧固的两个部件通过拆除螺栓和螺母的螺纹连接而分离，因此，也意味着两个部件可拆卸地气密连结。

在反转容器1的与侧管11的相反侧，侧管13在与侧管11相反的方向上延伸，圆盘14被螺栓紧固在该法兰盘13a上。在圆盘14上安装有从后述的压缩气体源供给气体的气体供给口15、在反转作业结束后供给用于使内衬材料固化的热水的热水供给口16、排出热水的热水排出口17。另外，在侧管13的下方安装有将后述的非压缩性的液体供给到反转容器1内的液体供给口18。

在反转容器1的上部，设置了安装管20的圆盘状的盖21被螺栓紧固在圆柱部10的法兰盘10a上，圆盘22被螺栓紧固在安装管20的法兰盘20a上。

在反转容器1的下部设置有开口部2，该开口部2能够插入内衬材料，并具有使内衬材料接触并通过的开口。开口部2具有开口部件30，开口部件30例如由光滑性良好的MC尼龙，或由经抛光而具有良好的光滑性的金属(例如不锈钢)制成。如图7a和7b所示，在开口部件30上形成有狭缝状的开口31，该开口31在与扁平的内衬材料60的截面形状对应的宽度w1和高度h1的水平方向上延伸。

如图8a和8b所示，内衬材料60是将固化性树脂浸入由管状柔软的无纺布构成的树脂吸收材料60a中，并用气密性的塑料薄膜60b涂覆外表面的内衬材料。使用塑料纤维或玻璃纤维等作为无纺布的材质，固化性树脂使用不饱和聚酯树脂、环氧树脂等热固化性树脂、或光固化性树脂、或混合了热固化性树脂和光固化性树脂的树脂。树脂吸收材料60a有时也形成为多层而非一层。

如图8b所示，当使内衬材料60扁平时，内衬材料60的宽度为w2，高度为h2。为了使内衬材料60能够接触并通过开口31，开口31的宽度w1与w2大致相同或略大于w2，另外开口31的高度h1与h2大致相同或略大于h2。

如图8c所示，内衬材料60的末端形成气密密封的密封部60c。由于树脂未浸入该内衬材料60的密封部60c，所以密封部60c的厚度小于h2。另外，在密封部60c上，经由厚度小于h2的连结件62安装直径小于h2的附属件。在内衬材料20中浸入有热固化性树脂的情况下，连结到该内衬材料20的末端的小直径的附属件为软管，该软管供给使该热固化性树脂固化的热介质，以下称为热水软管。热水软管63具有多个喷出孔，随着内衬材料60的反转而被导入现有管道内，通过从喷出孔喷出的热水喷淋使现有管道内的内衬材料60的热固化性树脂固化。

如图7b所示，为了使内衬材料60能够顺利地移动通过狭缝状水平延伸的开口31，从通过的内衬材料的厚度方向看时，开口31的垂直方向的上端和下端在内衬材料的方向上形成为弯曲成圆弧状的弯曲部30a，以使内衬材料60与该开口31的上端和下端线接触地通过。内衬材料60的外周与上端和下端的弯曲部30a线接触地通过开口31，内衬材料60与开口31的接触面积变小。由此，内衬材料60能够顺利地通过开口31。

开口31虽然被设计为与内衬材料的截面形状对应的形状使内衬材料60能够通过，并在内衬材料通过时与内衬材料的外表面(外周面)接触，但开口31和通过开口31的内衬材料60之间会产生不可避免的间隙。如后所述，由于反转容器1中填充有非压缩性的液体，因此，当对液体施加高压力时，液体会经由该间隙或未充分接触的部分从反转容器1流出到外部。为了防止该流出并提高液体密封性，开口31的形状形成为使流过间隙的液体的流路面积尽可能小，即使流路阻力变大的形状。这样，开口部件30具备使内衬材料顺利通过的功能，同时，还具备使液体不经由开口31泄漏的密封功能，也可以称为密封部件。

开口部件可以是一个，但是为了提高密封性并防止内衬材料60的弯折，如图7b所示，在与开口部件30邻接的反转容器1侧设有与开口部件30形状相同的开口部件30’。开口部件30’的开口31’与开口31尺寸相同，并按照与开口31对齐的方式对位。在各开口部件30、30’中，设置有多个螺栓插入孔30b、30b’，另外，在用于安装各开口部件30、30’的安装板32上形成有相同数量的螺栓插入孔32a，并在中心处形成有比开口31大的开口32b。开口部件30、30’按照其开口31、31’与安装板32的开口32b对齐以使内衬材料通过的方式对位并被螺栓紧固。

此外，由于内衬材料60的密封部60c、连结件62、热水软管63的厚度都小于h2，因此能够通过开口部件30、30’的开口31、31’。另外，由于热水软管63由柔软的材质制成并形成为扁平状，因此，也可以使用直径超过h2些许的软管。

开口部2的安装板32被螺栓紧固于在反转容器1内延伸的矩形形状的导管33的法兰盘33a上，内衬材料60通过开口部件30、30’、导管33而被引导至反转容器1内。

如图2、图4所示，在反转容器1的内部设置有引导辊25，其被轴承24、24’轴支承地自由旋转，在反转容器1的下方设置有引导辊27，其被轴承26、26’轴支承地自由旋转。通过开口31、31’的内衬材料60被引导辊27、25引导，其一端60d被折回，并通过带61气密安装在反转喷嘴12上(图6)。

如图1所示，反转容器1配置在液槽41内，该液槽41以垂直竖立的状态存储有非压缩性的液体40，例如水或液压设备所使用的液压油。液槽41内设置有被轴承42，42’轴支承的引导辊43，内衬材料60在被导入液槽41内后，被引导辊43向反转容器1的开口部2的方向引导。另外，在液槽41的下方安装有将液槽内的液体40排出到外部的液体排出口44。

液槽41的外部配置有将液体40供给到反转容器1内的供液设备，例如供液泵50。当液体是水时，供液泵50使用市售的供水泵。供液泵50的喷出口经由管51、接头52与反转容器1的液体供给口18连接，吸入口经由管53、接头54与液槽41的液体排出口44连接。供液泵50通过驱动电动机55，经由液体排出口44、管53汲取液槽41内的液体40，并从喷出口经由管51、液体供给口18将液体供给到反转容器1内。

在液槽41的附近配置有压缩气体源，该压缩气体源供给压缩气体，例如，压缩空气、压缩二氧化碳气体等。在本实施例中，由于对使用压缩空气作为压缩气体的示例进行说明，因此空气压缩机56被用作压缩气体源。空气压缩机56经由管57、接头58、气体供给口15向反转容器1内的液体40的上部供给压缩空气。气体供给口15的上部安装有气压计59，测定被供给的压缩空气的气压。此外，压缩气体也可以不是通过压缩机压缩气体，而是从储存有压缩后的气体的罐、气瓶等供给的气体，因此，压缩气体源也包括储存有压缩后的气体的罐、气瓶等。

反转容器1内安装有测量反转容器1内的液体40的液位的液位计45。图9示出了例如由透明丙烯树脂制成的形成为管45a的形状的液位计45。管45a的一端被气密安装在反转容器1的上部，另一端被气密安装在反转容器1的下部，以在反转容器1内连通。管45a内设置有装有磁铁的浮子45b，管45a的外部安装有磁传感器45c。

在反转容器1中填充液体40至超过开口31、31’的规定液位40a。当内衬开始时，向反转容器1的液体40的上部供给压缩空气，该压缩空气引起的气压作用于液体40，由此，使液体40通过开口部2的开口和内衬材料60之间的间隙从反转容器1流出到液槽41。当液体40由于该流出而低于液位40a时，由磁传感器45c检测其降低，通过驱动电路65驱动电动机55直到液体到达比液位40a高Δh的液位40b。每当液体低于液位40a，则通过驱动电动机55使反转容器1内的液体大致保持在液位40a，能够以液位40a的液体40填充反转容器1。此外，也可以通过控制供液泵50的流量调整阀来调整液体液位。另外，液位计也可以使用电极式液位计，其若接地电极与检测电极间接触液体则有电流流过，以此来检测液体液位。

这样，也可以不是根据液体的液位自动接通断开供液泵50的电动机55，而是操作者用液位计45监测液位，当液体低于液位40a时，则驱动电动机55规定时间，以使液体维持在液位40a。或者，也可以推测液体的流出量(泄漏量)，调节供液泵50的流量调整阀，连续运转供液泵50以补充流出量，使液体大致维持在液位40a。

此外，液槽41构成为，在反转容器1内的液体40维持在液位40a时，能够将与液位40a相同或比其低的液位40c的液体40存储在液槽41内。

接下来，对这样构成的内衬材料的反转装置的动作进行说明。反转容器1、液槽41、供液泵50、空气压缩机56等在图1所示的状态下，搭载在作业车(未图示)的装载台上并被运送到现场，移动作业车至使反转喷嘴12位于与待内衬的现有管道连续的检修孔上的位置。

拆下开口部2的安装板32、盖21(或圆盘22)，另外根据需要拆下圆盘14、反转喷嘴12，如图6所示，将内衬材料60经由引导辊43、27、25引导至反转喷嘴12，将其一端60d折回，并用带61气密地安装在反转喷嘴12上。拆下的部件按原样螺栓紧固使其形成气密状态。

此外，在本发明中，由于能够不限定内衬材料60的长度地连续反转内衬材料而插入现有管道内，因此，将所需的长度的内衬材料卷绕成滚筒状，或折叠起来收纳在收纳容器内，以便将收纳容器搭载在作业车上。若无法搭载在搭载反转容器1等的作业车上，则搭载在别的作业车上。

接着，将液体40供给到液槽41内，驱动供液泵50将液体40供给到反转容器1内，直至达到超过开口部件30、30’的开口31、31’的液位。向反转容器1内的液体供给通过驱动供液泵50、或此外还拆下圆盘22从上部将液体40供给到反转容器1内来进行。此外，为了防止由于意外的液体40的泄漏而使其液位在短时间内低于开口31、31’，压缩空气从开口31、31’泄漏，优选将液体40供给到充分超过开口31、31’的液位。另外，由于若将液体40供给到太高的液位，则液体40可能会流入到反转喷嘴12内，因此，例如，如图6所示，向反转容器1供给液体40至规定液位40a，规定液位40a充分超过了开口31、31’的高度而液体不会流入反转喷嘴12。

由于反转容器1的热水供给口16和热水排水口17在反转内衬材料时不使用，因此预先用盖16a、17a气密地密闭，以防止泄露空气(图6)。反转容器1上螺栓紧固的地方是气密的，在将内衬材料60气密安装在反转喷嘴12上后，反转容器1内被分离为气体空间和液体空间，在液体40的上部形成气密的密闭空间。

在该状态下，驱动空气压缩机56，向反转容器1的气密的密闭空间供给压缩空气。如图6中实线的箭头所示，由于压缩空气作为反转压力作用于反转喷嘴12，因此，安装在反转喷嘴12上的内衬材料60如虚拟线所示那样，反转、排出到反转容器1外，经过检修孔66，被引导至弯曲管69并被插入下水管等现有管道67内。

例如，在反转外径200mm的内衬材料的情况下，如图8b所示，若使内衬材料60形成为扁平形状，则宽度w2约为265mm，高度(厚度)h2约为10mm。在向这样的内衬材料60施加压缩空气而使其反转的情况下，为了使扁平的内衬材料60能够通过开口部2的狭缝状开口31、31’，其宽度w1、高度h1与扁平的内衬材料的宽度w2、高度h2基本相同，或比其略微大一些。例如，在压缩空气压力约为0.7Mpa的情况下，内衬材料60以约3m/分钟的速度从反转容器1反转并插入现有管道67内。此外，通过控制空气压缩机56的流量调整阀，可以将压缩空气压力设定为期望的气压。

由于内衬材料60与开口部2的开口的之间产生微小的间隙，因此，通过压缩空气对液体40的作用，液体40从反转容器1流出，液体40低于液位40a。每当液面低于液位40a时，驱动供液泵50规定时間，如虚线箭头所示，液槽41的液体40被吸出并被补给到反转容器1内，因此，反转容器1内的液体大致保持在液位40a。因此，可以将压缩空气连续地用于内衬材料的反转，并且能够不限定内衬材料的长度地持续反转内衬材料。另外，从开口泄露的仅是液体40，由于反转时流体泄漏而产生的噪声显著减少。另外，通过液体的润滑性或开口31、31’的弯曲部32a、32a’，降低了内衬材料60通过开口31、31’时的摩擦阻力。另外，由于内衬材料60在液槽41内受到浮力，因此，由于重力而挠曲的情况变少，能够顺利地转移。

内衬材料60的反转效率取决于内衬材料60通过开口部2的开口时的平滑性和防止液体40从内衬材料60和该开口之间的间隙流出的密封功能。开口部2的平滑性和密封功能是相反的功能，为了提高平滑性，例如，若使开口变大，则平滑性提高，但间隙变大，密封功能降低。另一方面，若使开口变小，则密封功能提高，但会失去平滑性。

在本实施例中，为了提高平滑性，开口部件30、30’的材质使用光滑性良好的MC尼龙、或经抛光而具有良好的光滑性的金属(例如不锈钢)。另外，在开口31、31’上形成弯曲部30a、30a’，减少内衬材料60在通过开口时的摩擦阻力。

另一方面，为了提高密封功能，不仅设置开口部件30，还设置开口部件30’，将密封功能设为双重。另外，也可以将CMC(羧甲基纤维素)或黄原胶等增稠剂添加到液体40中，以提高液体通过间隙时的粘性阻力。此外，由于若使密封功能加倍，则会失去平滑性，因此，在重视平滑性的情况下，则只设置开口部件30。

内衬材料60的密封部60c通过开口31、31’，后续在热水软管63通过开口31、31’时，漏液变多。这增加了供液泵50的功率，增加了来自供液泵50的供给量以维持液面。在即使供液泵50的功率增加，也无法维持液面的情况下，则如后所述设置开口部，该开口部设置有适合热水软管通过的开口。

另外，压缩空气的气压越高，反转速度越大，这对于内衬材料60的反转是优选的，但是压缩程度越大，从开口31、31’的间隙的液体40的泄漏量越多。因此，在用液位计45测量液面，泄漏量较多时，则通过增加供液泵50的供给量来维持液面。在因供液泵50的功率不足而无法维持液面的情况下，则调整空气压缩机56的压缩程度。

遍及整个长度地使内衬材料60反转，插入待内衬的现有管道的整个区域，在其末端连接的热水软管63的前端从现有管道的前端伸出的阶段，反转作业结束。

在反转作业结束后，进行反转容器1内的液体40的排水，将开口部2用盖(未图示)气密密闭的热水软管63的末端引导至热水供给口16，从热水源向热水软管63内供给热水。另外，此时，从空气压缩机56向反转容器1内供给适度的压缩空气，使反转后的内衬材料60膨胀并将其按压在了现有管道的内壁面上。从热水软管63向内衬材料60喷出热水，内衬材料60固化，内衬作业结束。

在内衬材料上不连接热水软管，不使用热水软管固化内衬材料的情况下，从热水供给口16直接向反转容器1内供给热水，使反转的内衬材料60内被热水充满，使内衬材料固化。

上述内衬材料60的密封部60c、连结件62、热水软管63均为能够通过开口部件30、30’的开口31、31’的形状，但存在具有如下厚度(高度)的内衬材料，该厚度(高度)下，密封部60c和/或连结件62不能通过开口31、31’。另外，在热水软管通过时，热水软管的直径小，从开口31、31’的液体液体泄漏量大，供液泵50的功率可能无法完全弥补泄漏。

图10到图19示出了反转容器70，该反转容器70解决了在内衬材料的末端部或与其连接的软管通过开口时的上述问题。反转容器70除了其开口部以外与反转容器1相同，因此对相同部分赋予相同的符号，并省略其详细说明。

反转容器70在其下方部具有第一开口部71和第二开口部81，第一开口部71具有使内衬材料通过的可变开口，第二开口部81具有使与内衬材料的末端部连接的热水软管通过的可变开口。

图12、图13、图14a、图14b示出第一开口部71的详细结构。第一开口部71具有与开口部2的开口部件30相同材质相同形状的开口部件72。开口部件30是一体式部件，与之相对，如图14a、图14b所示，开口部件72上下对称地被分割成两个半体72a、72b。开口部件72与开口部件30相同，具有狭缝状的开口73，开口73具有与扁平的内衬材料60的截面形状相对应的宽度w1和高度h1且在水平方向上延伸，开口73的垂直方向的上端和下端与开口31同样构成为圆弧状弯曲的弯曲部，以使内衬材料60与其上端和下端线接触地通过。

开口部件72可以是一个，但是为了提高密封性，如图11所示，与开口部件72邻接地在反转容器1侧设置有开口部件72’，开口部件72’具有与开口部件72相同形状的开口73’。各开口73、73’的形状相同，各开口部件72、72’按照各自的开口73、73’对齐的方式对位。开口部件72’如图14b所示，与开口部件72同样被分割成上下对称的两个半体72a’、72b’，安装有开口部件72、72’的具有开口75的安装板74也同样被分割成上下对称的两个半体74a、74b。开口部件72、72’上部的半体72a、72a’安装在安装板74上部的半体74a上，另外，开口部件72、72’下部的半体72b、72b’安装在安装板74下部的半体74b上。

第一开口部71配置在接续于与反转容器70连接的导管90之后的导管91内，第一开口部71的上部配置有螺母76和螺栓77(图11)。螺母76的下端固定在安装板74的半体74a上，螺栓77经由连结件92与手柄93的杆94结合。在这样的结构中，若使手柄93旋转，则螺栓77旋转，向其螺母76的旋入度变化，安装板74的半体74a以及安装在该半体74a上的开口部件72、72’的半体72a、72a’(以下，称为第一开口部71的上部)随手柄93的旋转而在垂直方向上上下移动。

安装板74下部的半体74b固定在插入导管91的连接管95的底部95a上，或者通过自重而着落在导管91的底部并由引导板保持，在旋转手柄93使螺母76上升时，第一开口部71的上部从图11和图12所示的位置上升到图13所示的位置。该上升进行到开口部件72的半体72a与连接管95的上端95b抵接为止，如图13所示，开口部件72、72’的开口73、73’的垂直方向长度扩大到h3。如图19所示，开口73、73’的垂直方向的长度h3比连结内衬材料60和热水软管63的连结件68的垂直方向长度大，且该长度为能够使连结件68无障碍地通过开口73、73’的长度。此外，尽管未示出，用于使第一开口部71的上部的垂直方向移动顺利进行的引导板配置在导管91内。

图15、图16、图17a、图17b示出了第二开口部81的详细结构。第二开口部81与第一开口部71同样具有开口部件82，开口部件82被上下对称地分割成两个半体82a、82b，具有宽度w3、高度h4的在水平方向延伸的狭缝状的开口83，开口83的大小为接触热水软管63并使热水软管63通过的大小。开口部件82可以是一个，但是为了提高密封性，如图17b所示，设置有开口部件82’，开口部件82’具有与开口部件82邻接并与开口部件82形状相同的开口83’。各开口83，83’形状相同，各开口部件82、82’按照各自的开口83，83’对齐的方式对位。开口部件82’与开口部件82同样被上下对称地分割成两个半体82a’、82b’。开口部件82，82’上部的半体82a、82a’安装在具有开口85并同样被分割成两个半体的安装板84上部的半体84a上，另外，开口部件82、82’下部的半体82b、2b’安装在安装板84下部的半体84b上。

第二开口部81配置在接续于连接管95之后的导管96内，第二开口部81的上方部配置有固定于安装板84的半体84a的螺母86和螺栓87(图11)。螺栓87经由连结件92与手柄93的杆94结合。与第一开口部71同样地，若旋转手柄93，安装板84的半体84a以及固定于其上的开口部件82、82’的半体82a、82a’(以下，称为第二开口部81的上部)随手柄93的旋转在垂直方向上上下移动。

由于安装板84下部的半体84b固定在插入导管96的导管97的底部97a上，或者通过自重而着落于导管96的底部并由引导板保持，因此，旋转手柄93使螺母86上升时，第二开口部81的上部从图11、图15所示的位置上升到图16所示的位置。该上升进行到开口部件82的半体82a与导管97的上端97b抵接为止，如图16所示，开口部件82、82’的开口83、83’的垂直方向长度扩大到h5。如图18所示，开口83、83’的垂直方向的长度h5大于内衬材料60、热水软管63、以及连结这两者的连结件68的垂直方向长度。此外，尽管未示出，用于使第二开口部81的上部的垂直方向移动顺利进行的引导板配置在导管96内。

图18和图19是示出了内衬材料60的末端部以及热水软管63通过第一和第二开口部71、81时开口的变化的示意图。在内衬材料60通过第一和第二开口部71、81时，如图18的上半部分所示，第一开口部71的上部下降，成为h1的开口73、73’，第二开口部81的上部上升，成为h5的开口83、83’。在这种状态下，由于连结件68能够通过第二开口部81的开口83、83’，因此，内衬材料60无障碍地被反转。

另一方面，由于连结件68不能通过开口73，因此，在连结件68从图18的下半部分所示的位置到达图19的上半部分所示的位置之前，操作者操作手柄93使第一开口部71的上部上升，使开口73、73’扩大到h3，另外，使第二开口部81的上部下降，使开口83、83’缩小到h4。该手柄操作的时机基于内衬材料60的反转速度与第一和第二开口部71、81之间的距离来决定。如图11所示，由于手柄93位于液槽41内的液面40c以上，因此，操作者可以无困难地操作手柄93。

如图19的下半部分所示，在连结件68通过第一开口部71的开口73、73’后，不改变开口73、73’、开口83、83’的大小，继续反转内衬材料60，在热水软管63的前端从现有管道的前端伸出的阶段，结束反转作业。如图17a所示，开口83、83’是宽度w3、高度h4的小狭缝开口，由于热水软管63是柔软的材质，变扁平后即可通过开口，因此，开口83、83’与热水软管63之间的间隙变的微小。因此，从该间隙的液体泄露量较少，可不增大供液泵50的功率地，维持反转容器70内的液面进而进行反转作业。

这样，通过设置两个开口部并将各开口部的开口设为可变开口，即使在内衬材料的直径或内衬材料的末端部(密封部和/或连结件)大小不同的情况下，也能够进行可靠的内衬材料的反转。

实施例2

在上述实施例1中，能够不限定内衬材料的长度地，使内衬材料反转并插入现有管道内。但是，若插入到现有管道内的内衬材料的全长变长，则内衬材料与现有管道的摩擦阻力增大，同时反转所需的空气量增大，若是小型的空气压缩机，则可能容量不足而导至难以反转。另外，若使用大型的空气压缩机来处理，则容易发生反转失控。

因此，在实施例2中，除了由压缩空气产生的反转压力之外，还将循环的液槽41的液体40注入内衬材料60内，也利用液体40的液压产生的反转压力来进行内衬材料的反转。

如图20所示，控制反转容器1内的液位成为高于反转喷嘴12的液面40d，使液体40从反转喷嘴12溢出，将液体40供给到内衬材料60内。在密闭的反转容器1内，若即使停止空气压缩机56，液量也增加，则能够通过液压进行内衬材料的反转。此外，在进行液压反转时，由于从液槽41消耗了被供给到内衬材料60内的液量的液体40，因此，如图20中的虚线所示，从储存了液体的罐车(未图示)使用供液泵50’来补给液体40，以使液槽41内始终存储超过开口31、31’的液量。另外，设有：流量调整阀50a，调整从供液泵50供给的液量；以及流量调整阀56a，调整来自空气压缩机56的压缩空气的流量。

与空压反转相比，液压反转为低速，因此最初使用空压反转。将内衬材料60引导至反转喷嘴12，将其一端安装至反转喷嘴12后，使流量调整阀50a全开，驱动供液泵50，将液体40供给到液槽41内，以使反转容器1内的液面成为低于反转喷嘴12的液位。在这种状态下，全开流量调整阀56a，驱动空气压缩机56。由于压缩空气作为反转压力作用于安装在反转喷嘴12上的内衬材料60，因此，内衬材料60经过检修孔66，通过弯曲管69插入现有管道67内。

通过空压使内衬材料60从现有管道67的入口插入规定长度，例如，插入数米后，暂时关闭流量调整阀56a，中断空压反转。如图20所示，在流量调整阀50a全开的状态下，使液体40从反转喷嘴12溢出，开始液压反转。接着，打开流量调整阀56a，重新开始空压反转。此外，用于液压反转的供液量，即液体40的溢出量通过流量调整阀50a进行调整，因此，中止图9所示的液面液位控制。

通过用流量调整阀56a调整供气量，能够控制空压引起的内衬材料60的反转速度。在向内衬材料60内的供水量变多，内衬材料内的液位上升的情况下，通过流量调整阀50a来减少供水量，另一方面，在反转速度变快，内衬材料管内的液位降低的情况下，通过流量调整阀50a来增加供水量。

这样，如图21所示，通过调整流量调整阀56a的开度来调整空压引起的反转速度，同时调整流量调整阀50a的开度来调整向内衬材料60内的供液量，进行空压反转和液压反转，以使内衬材料60内的液位40e成为超过地面至反转喷嘴12的下端为止的规定高度H(例如，H＝0-2m)。此外，内衬材料内的液位40e可以通过对地上的内衬材料60的目测、手摸或敲击声来大致掌握。

从图21可知，在除进行空压反转之外还进行液压反转时，空压反转所需的密闭空间减少，即使是全长较长的内衬材料，也能够通过小型的空气压缩机有效地使内衬材料反转。另外，即使在反转全长较长的内衬材料的情况下，也会一边进行供液一边进行反转，因此，能够减轻内衬材料的管内阻力。而且，由于可以使用流量调整阀50a，56a简单地调整供液量、反转速度，因此，简化了反转操作。

在遍及全部长度地使内衬材料60反转并插入待内衬现有管道的整个区域的情况下，停止反转操作。由于内衬材料60内已经填充了液体40，因此将液体40引导至搭载了锅炉的作业车(未图示)，用锅炉加热循环，从而加热、固化内衬材料60。这样，由于在反转结束的同时能够转移到热固化作业，因此能够得到这样的效果：在缩短时间的同时不需要如图8c所示那样，在内衬材料60的末端安装用于热固化的热水软管63。此外，为了使内衬材料内填充的液量成为热固化所需的量，优选在接近反转结束时调整供液量，以使内衬材料内的液面40e成为稍微超过现有管道67的上端的液位。

实施例3

在上述实施例1、2中，反转容器1、70垂直地竖立配置在液槽41内，但在图22、图23中示出了将反转容器倾斜配置在液槽41内的示例。对与各实施例相同的部分赋予相同的符号，并省略其详细内容。

如图22所示，反转容器110具有由金属制成的作为耐压管而构成的圆柱部111和圆锥形的反转喷嘴112。反转喷嘴112通过螺栓紧固其法兰盘112a和圆柱部111的法兰盘111a而安装在圆柱部111上。另外，圆柱部111的底部设有法兰盘111b，该法兰盘111b上螺栓紧固有圆盘114，圆盘114安装有开口部件30、30’。开口部件30、30’和圆盘114构成开口部113。

图23示出了使用图22所示的反转装置来反转内衬材料60的状态。反转容器110以躺卧状态倾斜地布置在液槽41内，以使圆柱部111的下方部抵接于液槽41的底部，且上方部抵接于液槽41的上部。

从圆柱部111拆下反转喷嘴112，经由引导辊114、115将内衬材料60引导至液槽41内，并使其通过开口部件30、30’的开口31、31’。接着，将内衬材料60的一端60d折回，使用带61气密地安装到反转喷嘴112上，将反转喷嘴112螺栓紧固在圆柱部111上。

接下来，向液槽41供给液体40，启动供液泵50，向反转容器110供给液体40，直至反转容器110内的液体成为超过开口31、31’的规定液位40a。

接下来，启动空气压缩机56，向液体40上部的气密的密闭空间供给压缩空气以反转内衬材料60，并将其经由检修孔插入到现有管道内。

在压缩气体作用于液体40，使液体40经由开口31、31’与内衬材料60之间的间隙流出，液面低于液位40a时，驱动供液泵50，使反转容器内的液体维持在液位40a。在液位计45没有检测到液位下降的情况下，调整供液泵50的功率，以返回流出量到反转容器110。另外，由于若压缩气压过高，则液体40的流出量也会变多，因此，用气压计59监测压缩气压，调节空气压缩机56的功率。

在连接到内衬材料60的热水软管插入现有管道内时，反转作业结束。由于在反转容器110内填充有规定液位40a的液体，因此压缩空气不会从开口部113的开口31、31’漏出，而能够连续地用于内衬材料的反转，能够不限定内衬材料的长度地持续使内衬材料反转。在这样的结构中，由于内衬材料60在反转容器110内不是使用导向辊，而是几乎线性地无接触地被引导到反转喷嘴112，因此，内衬材料60顺利地移动。

此外，在使不同直径的内衬材料反转的情况下，根据内衬材料的直径更换为具有不同开口的开口部。具体而言，与开口部件30、30’一起，拆下安装板32或圆盘114，更换为安装了开口部件安装板或圆盘，该开口部件具有能够使不同直径的内衬材料通过的开口。

另外，在上述各实施例中，开口部的开口形成为具有与扁平的内衬材料的宽度和厚度对应的尺寸的狭缝状的开口，但只要是内衬材料能够插入并通过，且与通过的内衬材料之间的间隙非常小的开口即可，可以形成为与通过的内衬材料的截面形状对应的形状。例如，在一部分变厚而使内衬材料折叠的情况下，使用形成了与其折叠的截面形状对应的开口的开口部件。

另外，在上述各实施例中，将反转容器配置在了液槽内，也可以将反转容器配置在液槽外部。此时，从开口漏出来的液体要另外使用回收容器回收。在这种情况下，在液槽41中储存有超过至反转作业结束时预计从开口漏出的液量的液体，或通过供液泵将回收的液体返还到反转容器内。

符号标记说明

1：反转容器

2：开口部

10：圆柱部

12：反转喷嘴

15：气体供给口

16：热水供给口

17：热水排出口

18：液体供给口

30，30’：开口部件

31，31’：开口

40：液体

41：液槽

44：液体排出口

45：液位计

50：供液泵

56：空气压缩机

59：气压计

60：内衬材料

63：热水软管

66：检修孔

67：现有管道

68：连结件

70：反转容器

71：第一开口部

72，72’：开口部件

73，73’：开口

74：安装板

75：开口

81：第二开口部

82，82’：开口部件

83，83’：开口

84：安装板

85：开口

110：反转容器

112：反转喷嘴

113：开口部

Claims (12)

1.一种内衬材料的反转装置，将管状的内衬材料的一端气密安装到反转喷嘴上，使反转压力作用于反转喷嘴，所述内衬材料的反转装置的特征在于，包括：

开口部，具有内衬材料接触并可通过的开口；

反转容器，具有气密地安装内衬材料的一端的反转喷嘴，填充非压缩性的液体至超过所述开口的规定液位，在所述液体上部形成气密的密闭空间；

压缩气体源，向所述气密的密闭空间供给压缩气体，使安装在反转喷嘴上的内衬材料反转并排出到反转容器外；

液槽，储存所述反转容器中填充的液体；以及

供液设备，将液体供给到反转容器内，以补充受到所述压缩气体的作用而从所述开口与内衬材料之间的间隙流出到反转容器的外部的液体，使反转容器内的液体保持在所述规定液位。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反转容器被配置在液槽内，以使从所述开口流出的液体流入液槽内，所述供液设备吸引液槽内的液体，将所吸引的液体供给到反转容器内。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，设置用于测量所述反转容器内的液体液位的液位计，基于测量到的液位，启动供液设备，以使液体保持在所述规定液位。

4.如权利要求1-3中的任一项所述的装置，其特征在于，所述开口部可根据反转的内衬材料的直径更换为具有不同开口的开口部地安装在反转容器上。

5.如权利要求1-4中的任一项所述的装置，其特征在于，所述开口部的开口为大小可变的可变开口。

6.如权利要求1-5中的任一项所述的装置，其特征在于，所述开口部的开口是与扁平的内衬材料的截面形状相对应的狭缝状的开口。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述开口部的开口沿内衬材料的方向弯曲为圆弧状，使得扁平的内衬材料在厚度方向的端部与内衬材料外周面线接触。

8.如权利要求1-7中的任一项所述的装置，其特征在于，所述开口部在所述开口邻接的反转容器侧具有与所述开口对齐地对位配置的与所述开口形状相同的开口。

9.如权利要求1-8中的任一项所述的装置，其特征在于，所述开口部由第一开口部和第二开口部构成，所述第一开口部具有内衬材料接触并通过的开口，所述第二开口部具有连结到内衬材料的末端的附属件接触并通过的开口，第二开口部的开口在内衬材料通过时扩大，以使所述通过能够进行。

10.使用权利要求1-9中的任一项所述的装置反转内衬材料的方法，其特征在于，包括：

将内衬材料从开口部引导至反转喷嘴，将内衬材料的一端气密地安装在反转喷嘴上的工序；

在反转容器中填充非压缩性的液体至超过所述开口部的开口的规定液位为止，在液体上部形成气密的密闭空间的工序；

向所述气密的密闭空间供给压缩气体，使安装在反转喷嘴上的内衬材料反转并排出到反转容器外的工序；以及

将液体供给到反转容器内，以补充受到所述压缩气体的作用而从所述开口流出到反转容器的外部的液体，使反转容器内的液体保持在所述规定液位的工序。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述规定液位为液体不会流入反转喷嘴的液位，通过压缩气体进行反转。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述规定液位为液体流入反转喷嘴的液位，除通过压缩气体进行反转之外，还通过流入的液体进行反转。

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