JP2003112369A - 管路補修装置、補修材の装着方法及び管路の補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 引き剥がしチューブを用いることのない鍔付
き補修材により補修の行える管路補修装置及び補修方法
を提供する。 【解決手段】 可撓性筒材で形成された筒状部４に鍔部
５を備えた枝管ライニング材１を用いて本管開口部に鍔
部５を押圧させた状態で枝管ライニング材１を反転させ
つつ反転装着するための管路補修装置１００である。鍔
部５を本管開口部の周囲へ押圧するための押圧プレート
２２と、反転部材２４と、押圧プレート２２とは離間し
ているが孔部２２ｃに臨んで支持された孔部２２ｃと略
同径の開口部２８を備えた反転エルボ２３ａと圧力筒部
２３ｂとから構成される誘導圧力部材２３と、筒状部４
及び反転部材２４の本体を圧力筒部２３ｂ内に配置させ
た状態で開口部２８に反転部材２４の開放端２４ａを着
脱自在に密閉固定する環状の固定部材３１と反転部材２
４に流体圧を供給する空気導入パイプ２５とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鍔付き補修材を
用いた枝管等の分岐管の管路を補修するための管路補修
装置、補修材の装着方法及び管路の補修方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に排水管などの管路には、本管の合
流や本管から分岐した枝管（取付管などの分岐管）が形
成されている。その枝管の補修（更生）を行なう補修材
として、図１１に示すような枝管ライニング材１が知ら
れている。この枝管ライニング材１は、内、外面が気密
性の高いフィルム２、３で被覆された筒状部４と、その
一端に外方へ折り返されて形成された鍔部５を備えてい
る。

【０００３】この筒状部４には熱硬化性樹脂が含浸され
ている。また、鍔部５は本管の内周壁の曲率に等しい曲
率で湾曲しており、鍔部５に含浸された硬化性樹脂が硬
化することによって鍔部５は硬化されてその変形が防が
れている。そして、この鍔部５の内面にはリング状の樹
脂吸収材６が接着されている。また、管状ライニング材
１の鍔部５に近い部分には、引き剥しチューブ７の一端
が仮接着され、他端には開放端７ａが形成されている。

【０００４】次に、このような枝管ライニング材１を用
いた枝管のライニング工法を図１０に基づいて説明す
る。この図１０において、符号１０は本管、符号１１は
本管１０から分岐する小径の枝管である。この本管１０
内にはセッティング用のロボット１２、圧力バッグ１３
等が引き込まれ、圧力バッグ１３内には枝管ライニング
材１が挿入されている。

【０００５】また、圧力バッグ１３は、複数の分割片で
構成され、これら分割片はワンタッチ式のジョイント等
によって互いに連結されることにより、長さの異なるも
のに取り替える等をすることによって、圧力バッグ１３
の長さを自在に調整することができる。

【０００６】圧力バッグ１３の両端部にはカップ１４
（片方のみ図示）がそれぞれ取り付けられており、不図
示のカップにはエアーコンプレッサーに接続されたエア
ーホース及び牽引ロープが接続されている。また、カッ
プ１４には引き剥しチューブ７の開放端７ａが取り付け
られている。

【０００７】このロボット１２は、油圧で駆動されてそ
のヘッド１５が進退及び回転するものであって、これに
は牽引ロープ１６（不図示）が結ばれており、その上部
にはモニター用のテレビカメラ１７が設置されている。

【０００８】そして、枝管ライニング材１の鍔部５は、
ヘッド１５に着脱自在に取り付けられたセッティングア
ーム１８に支持されており、この鍔部５とセッティング
アーム１８の間には、エアーマット１９が介設されてい
る。エアーマット１９は、エアーホース１９ａを介して
不図示のエアーコンプレッサーに接続されている。

【０００９】更に、セッティングアーム１８とカップ１
４とはガイドチューブ２０によって連結されており、ガ
イドチューブ２０の長さは引き剥しチューブ７の長さよ
りも短く設定されている。カップ１４の上部にはモニタ
ー用のテレビカメラ２１が設置されている。

【００１０】これにより、牽引ロープを引っ張ることに
よってロボット１２、圧力バッグ１３等は本管１０内を
一体的に移動させつつテレビカメラ１７，２１によって
モニターしながら管状ライニング材１の鍔部５を枝管１
１の開口部に位置決めする。

【００１１】次に、エアーマット１９に圧縮エアーを供
給すると、エアーマット１９は膨張して枝管ライニング
材１の鍔部５は枝管１１の開口部周縁に密着される。ま
た、圧力バッグ１３内に圧縮エアーを供給すると、枝管
ライニング材１は、圧力バッグ１３内に供給されたエア
ーの圧力を受けて反転しながら、矢印ａにて示すよう
に、枝管１１内に挿入されていく。

【００１２】そして、枝管ライニング材１の枝管１１内
への反転、挿入が完了された後、枝管ライニング材１内
に適宜の手法により圧縮エアーが供給されることにより
枝管１１の内周面に押圧した状態で加温されると枝管ラ
イニング材１に含浸された熱硬化性樹脂が硬化してその
内周面がライニングにより補修される。

【００１３】その後、圧力バッグ１３とロボット１２と
を一体的に移動させて枝管ライニング材１に仮接着され
ていた引き剥しチューブ７は仮接着部分から引き剥され
て圧力バッグ１３等と共に本管１０内から取り出され
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装置及び工法では、引き剥がしの際に引き剥
がしチューブ７が破損して本管１０内に残存する場合が
あった。また、この引き剥がしチューブ７は使い捨てで
あり、廃棄物となるという問題点もあった。

【００１５】そこで、この発明は、引き剥がしチューブ
を用いることのない鍔付き補修材により補修の行える管
路補修装置及び補修方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、可撓性筒材で形成された補
修材本体部に鍔部を備えた補修材を用いて分岐管に向け
た本管開口部の周囲に前記鍔部を押圧させた状態で前記
補修材本体部を反転させつつ前記分岐管に反転装着する
ための管路補修装置であって、前記本管開口部と略同径
の孔部を備えて前記鍔部を本管開口部の周囲へ押圧する
ための押圧部材と、前記補修材とは別体で構成されて前
記補修材を内包した状態で自身が流体圧力により反転さ
れることにより前記補修材本体部を前記枝管内に反転挿
入するための反転部材と、前記押圧部材とは離間してい
るが前記孔部に臨んで支持された前記孔部と略同径の開
口部を備えた開口筒状部と該開口筒状部から屈曲して本
管内に配置される本体筒状部とから構成される筒状の誘
導圧力部材と、前記補修材本体部及び前記反転部材の本
体を前記本体筒状部内に配置させた状態で前記開口部に
前記反転部材の一端を着脱自在に密閉固定する環状の固
定部材と、前記誘導圧力部材内に保持される反転部材に
流体圧を供給する流体圧供給手段と、を備えていること
を特徴とする管路補修装置である。

【００１７】請求項２記載の発明は、前記反転部材の他
端は、開閉可能な封鎖手段により封鎖されているととも
に前記誘導圧力部材から前記本管内に導出された牽引手
段を備えていることを特徴とする請求項１記載の管路補
修装置である。

【００１８】請求項３記載の発明は、可撓性筒材で形成
された補修材本体部に鍔部を備えた補修材と、該補修材
とは別体で構成されて前記補修材を内包した状態で自身
が流体圧力により反転されることにより前記補修材本体
部を前記枝管内に反転挿入するための反転部材とを用
い、分岐管に向けた本管開口部の周囲に前記鍔部を押圧
させた状態で前記補修材本体部を反転させつつ前記分岐
管に前記補修材を反転装着する補修材の装着方法であ
る。

【００１９】請求項４記載の発明は、硬化性樹脂を含ん
だ可撓性筒材で形成された補修材本体部に鍔部を備えた
補修材と、該補修材とは別体で構成されて前記補修材を
内包した状態で自身が流体圧力により反転されることに
より前記補修材本体部を前記枝管内に反転挿入するため
の反転部材と、該反転部材が反転された状態で該反転部
材内に導入可能な前記硬化性樹脂を硬化させる硬化手段
とを用い、分岐管に向けた本管開口部の周囲に前記鍔部
を押圧させた状態で前記補修材本体部を反転させつつ前
記分岐管に前記補修材を反転装着し、ついで、該反転部
材が反転された状態で該反転部材内に前記硬化手段を導
入して前記補修材本体部を前記分岐管の内壁に押圧させ
た状態で前記硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする
管路の補修方法である。

【００２０】請求項５記載の発明は、前記硬化性樹脂を
硬化させた後、前記反転部材を取り除くことを特徴とす
る請求項４記載の管路の補修方法である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に示す実施例により説明する。

【００２２】図１〜図８は、この発明の実施の形態を示
すものである。なお、従来例と同一ないし均等な部位部
材については、同一符号を付して説明する。

【００２３】先ず、図１は、この発明の実施の形態に係
る管路補修装置１００の使用状況における全体説明図で
ある。

【００２４】この管路補修装置１００は、鍔付きの枝管
ライニング材（補修材）を用いて枝管を補修するための
装置である。その枝管ライニング材の一例は、例えば、
図２に示すように、筒状に加工された不織布に熱硬化性
樹脂や光硬化性樹脂などを含浸させ内外の表面を樹脂製
のフィルム２，３で被覆して形成された筒状部４と、こ
の筒状部の一端付近に鍔部５を備えている。この鍔部５
は本管１０の上部内周壁１０ａと同形状に成形されたも
のであったり、また、硬化性樹脂が含浸された形態で後
から作業中に本管１０の上部内周壁１０ａに押圧された
状態で熱や光などの硬化手段により硬化されるものであ
ってもよい。

【００２５】管路補修装置１００は、管路内の作業を行
える公知の管内作業用のロボット１２と、そのセッティ
ングアーム１８に固定された押圧プレート（押圧部材）
２２及び誘導圧力部材２３と、この誘導圧力部材２３の
内部に保持可能な反転部材２４と、この反転部材２４に
流体圧を供給する流体圧供給手段としての空気導入パイ
プ２５とから大略構成されている。

【００２６】このセッティングアーム１８はヘッド１５
内に内蔵される駆動ユニット（不図示）等により本管１
０の長手方向に進退可能であり、また本管１０の円周方
向に回転可能に構成されている。さらにこのロボット１
２は位置合わせの為などに用いられるテレビカメラ１７
などを備え、不図示の牽引ロープなどに接続されてお
り、牽引により目的の位置へ移動できるようになってい
る。

【００２７】押圧プレート２２は、例えば、図３、図４
に示すように、セッティングアーム１８に固定された支
持プレート２２ｂを備え、その支持プレート２２ｂの表
面にはゴム製（弾性体）の当接部２２ａが固定され、そ
の当接部２２ａの表面は、図５に示すように、本管１０
の上部内周壁１０ａの形状に沿う形状となっている。ま
た、中央には枝管１１の内径と略等しい口径の孔部２２
ｃが形成されている。なお、この当接部２２ａに代えて
エアマットが固定されていてもよい。

【００２８】反転部材２４は、図６に示すように、流体
不透過性の可撓性を備えたゴム布などの素材から形成さ
れた筒状体（チューブ）であり、その一端は開放端２４
ａとされ、他端は封鎖手段としてのロープなどの締結手
段２６により締結されて封鎖された封鎖端２４ｂとさ
れ、その封鎖端２４ｂには誘導ロープなどの牽引手段２
７が固定されている。

【００２９】また、誘導圧力部材２３は、一端に枝管１
１の内径と略等しい口径の開口部２８を備えた反転エル
ボ２３ａと、その反転エルボ２３ａに接続された圧力筒
部２３ｂとから大略構成されている。この反転エルボ２
３ａと圧力筒部２３ｂとは直接固定されていてもよい
し、また、適宜の箇所で着脱自在に接続されていてもよ
い。また、この誘導圧力部材２３は、不図示の本管１０
の長手方向（前後方向）に延びる位置決めスキーや複数
の車輪などの走行手段により走行が容易に構成されてい
てもよい。

【００３０】開口部２８には、図４及び図７に示すよう
に、フランジ部２８ａが形成されている。また、そのフ
ランジ部２８ａから離間した反転エルボ２３ａの外面に
は補強のためのリング部材２９が設けられている。この
リング部材２９を介してセッティングアーム１８に固定
された複数本の支持アーム１８ａに固定されている。

【００３１】これにより、開口部２８に臨んで孔部２２
ｃが支持され、このフランジ部２８ａと支持プレート２
２ｂとの間には所定の隙間が形成され、フランジ部２８
ａとリング部材２９との間に環状の凹部３０が形成され
る。この凹部３０には、図１の引き出し拡大図に示すよ
うに、反転部材２４の開放端２４ａが反転エルボ２３ａ
の開口部２８から引き出されて反転装着されて適宜の環
状の固定部材３１により周囲から締結される。

【００３２】つぎに、このような管路補修装置１００を
用いた枝管１１の補修の操作について、説明する。

【００３３】被覆すべき長さの筒状部４の一端近傍に鍔
部５を備えた枝管ライニング材１及びその枝管ライニン
グ材１の長さよりも僅かに長い反転部材２４を用意す
る。

【００３４】開放端２４ａに鍔部５を合わせて反転部材
２４内に枝管ライニング材１を入れる。ついで、反転部
材２４の封鎖端２４ｂを締結手段２６により締結し密閉
する。

【００３５】図１に示すように、誘導圧力部材２３の後
端から牽引手段２７が誘導可能に導出された状態で反転
部材をセットする。ついで、開口部２８から開放端２４
ａを引き出してフランジ部２８ａに沿って開放端２４ａ
をリング部材２９近傍まで折り返す。凹部３０の外側か
ら環状の固定部材３１を締め付けて開放端２４ａを閉鎖
する。

【００３６】ついで、内部の枝管ライニング材１の鍔部
５を押圧プレートにセットする。

【００３７】この状態でテレビカメラ２１を見ながら不
図示の牽引ロープを操作して孔部２２ｃが枝管１１の開
口部付近に来るようにロボット１２を移動させる。

【００３８】ついで、ヘッド１５を駆動させ、テレビカ
メラ１７を見ながら孔部２２ｃが枝管１１の開口部に位
置するようセットする。

【００３９】空気導入パイプ２５より空気を誘導圧力部
材２３内に供給すると、図１に示すように、誘導圧力部
材２３と反転部材２４とで密閉されているので、導入さ
れた空気は反転部材２４を枝管１１に向かって押し上げ
る。牽引手段２７を徐々に緩めることにより枝管ライニ
ング材１はスムースに反転されつつ枝管１１内の内壁１
１ａに密着されて装着される。

【００４０】枝管ライニング材１の反転挿入後、反転部
材２４の締結手段２６を解除し、ついで、図８に示すよ
うに、この封鎖端２４ｂにカップ３２を取り付ける。こ
のとき、このカップ３２には牽引手段２７，温水循環の
ための温水パイプ（往復）３３、圧縮空気導入パイプ３
４が取り付けられている。この温水パイプ３３は不図示
の温水源に接続されて反転部材２４内に温水を循環供給
させる。また、圧縮空気導入パイプ３４は不図示のコン
プレッサーに接続されており反転部材２４内に圧縮空気
を導入させ、この反転部材２４内の圧力は圧力計３５に
より計測される。

【００４１】これにより、圧縮空気導入パイプ３４から
反転部材２４内に圧縮エアーを供給し、枝管ライニング
材１を枝管１１の内壁１１ａに押圧した状態で硬化手段
としての温水を注入すると、枝管ライニング材１に含浸
された熱硬化性樹脂が加温されて硬化し、枝管１１は硬
化した枝管ライニング材１によってその内壁１１ａ面が
ライニングされて補修及び補強される。

【００４２】その後、温水を排出した後、温水パイプ３
３，圧縮空気導入パイプ３４及びカップ３２を取り外
し、牽引手段２７により反転部材２４を誘導圧力部材２
３内に引きこむ。この反転部材２４は、ゴム布等により
補強されているので、この作業中に反転部材２４が引っ
かかるなどにより破損することがない。また、この反転
部材２４は、繰り返し使用できる。

【００４３】以上の実施の形態では、補修が行われる本
管１０の状況については特には説明されていないが、こ
の本管１０は、例えば、既に公知の技術により本管１０
の内面がライナーにより補修され、枝管１１との分岐部
分が既に切り開かれたものを用いてもよい。この場合に
は、図９に示されるように、本管１０に施工されたライ
ナー（本管ライニング材８）の内周に鍔部５が密着され
る。

【００４４】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【００４５】例えば、以上の実施の形態では、ロボット
１２と誘導圧力部材２３等が一体に構成されていたが、
このロボット１２等は、適宜の箇所で着脱自在に固定可
能であってもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
引き剥がしチューブを用いることのない鍔付き補修材に
より補修の行える管路補修装置及び補修方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る管路補修装置の使
用状況における全体を説明する断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態に係る鍔付きの補修材の
一例を説明する一部切欠の斜視図である。

【図３】 本発明の実施の形態に係る押圧プレート付近
の平面図である。

【図４】 図３のＸ−Ｘ線で切断した際の断面図であ
る。

【図５】 図４のＹ−Ｙ線で切断した際の断面図であ
る。

【図６】 本発明の実施の形態の反転部材を説明する斜
視図である。

【図７】 本発明の実施の形態に係る誘導圧力部材の反
転エルボのセッティングアームへの接続の状況を説明す
る斜視図である。

【図８】 本発明の実施の形態に係る管路補修装置の使
用状況における全体を説明する断面図である。

【図９】 本発明の実施の形態で補修された状況を説明
する一部切欠斜視図である。

【図１０】 従来の管路補修装置の全体を説明する一部
切欠により説明した側面図である。

【図１１】 図１０で用いられる鍔付きの補修材の一例
を説明する一部切欠の斜視図である。

【符号の説明】

１：枝管ライニング材（補修材） ２：フィルム ３：フィルム ４：筒状部（補修材本体部） ５：鍔部 ６：樹脂吸収材 ７：引き剥がしチューブ ８：本管ライニング材 １０：本管 １０ａ：上部内周壁 １１：枝管（分岐管） １２：ロボット １３：圧力バッグ １４：カップ １５：ヘッド １７：テレビカメラ １８：セッティングアーム １９：エアマット（弾性ゴム） １９ａ：エアーホース ２０：ガイドチューブ ２１：テレビカメラ ２２：押圧プレート（押圧部材） ２２ａ：当接部 ２２ｂ：支持プレート ２２ｃ：孔部 ２３：誘導圧力部材 ２３ａ：反転エルボ（開口筒状部） ２３ｂ：圧力筒部（本体筒状部） ２４：反転部材（チューブ状） ２４ａ：開放端 ２４ｂ：封鎖端 ２５：空気導入パイプ（流体圧供給手段） ２６：締結手段（封鎖手段） ２７：牽引手段 ２８：開口部 ２８ａ：フランジ部 ２９：リング部材 ３０：凹部 ３１：固定部材 ３２：カップ ３３：温水パイプ ３４：圧縮空気導入パイプ ３５：圧力計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D063 EA08 3H025 EA01 EB14 EB21 EC01 ED02 EE01 EE04 4F211 AD05 AD12 AG03 AG08 SA15 SC09 SD04 SD18 SJ22 SP12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可撓性筒材で形成された補修材本体部に鍔
   部を備えた補修材を用いて分岐管に向けた本管開口部の
   周囲に前記鍔部を押圧させた状態で前記補修材本体部を
   反転させつつ前記分岐管に反転装着するための管路補修
   装置であって、 前記本管開口部と略同径の孔部を備えて前記鍔部を本管
   開口部の周囲へ押圧するための押圧部材と、前記補修材
   とは別体で構成されて前記補修材を内包した状態で自身
   が流体圧力により反転されることにより前記補修材本体
   部を前記枝管内に反転挿入するための反転部材と、前記
   押圧部材とは離間しているが前記孔部に臨んで支持され
   た前記孔部と略同径の開口部を備えた開口筒状部と該開
   口筒状部から屈曲して本管内に配置される本体筒状部と
   から構成される筒状の誘導圧力部材と、前記補修材本体
   部及び前記反転部材の本体を前記本体筒状部内に配置さ
   せた状態で前記開口部に前記反転部材の一端を着脱自在
   に密閉固定する環状の固定部材と、前記誘導圧力部材内
   に保持される反転部材に流体圧を供給する流体圧供給手
   段と、を備えていることを特徴とする管路補修装置。
2. 【請求項２】前記反転部材の他端は、開閉可能な封鎖手
   段により封鎖されているとともに前記誘導圧力部材から
   前記本管内に導出された牽引手段を備えていることを特
   徴とする請求項１記載の管路補修装置。
3. 【請求項３】可撓性筒材で形成された補修材本体部に鍔
   部を備えた補修材と、 該補修材とは別体で構成されて前記補修材を内包した状
   態で自身が流体圧力により反転されることにより前記補
   修材本体部を前記枝管内に反転挿入するための反転部材
   とを用い、 分岐管に向けた本管開口部の周囲に前記鍔部を押圧させ
   た状態で前記補修材本体部を反転させつつ前記分岐管に
   前記補修材を反転装着する補修材の装着方法。
4. 【請求項４】硬化性樹脂を含んだ可撓性筒材で形成され
   た補修材本体部に鍔部を備えた補修材と、該補修材とは
   別体で構成されて前記補修材を内包した状態で自身が流
   体圧力により反転されることにより前記補修材本体部を
   前記枝管内に反転挿入するための反転部材と、該反転部
   材が反転された状態で該反転部材内に導入可能な前記硬
   化性樹脂を硬化させる硬化手段とを用い、 分岐管に向けた本管開口部の周囲に前記鍔部を押圧させ
   た状態で前記補修材本体部を反転させつつ前記分岐管に
   前記補修材を反転装着し、ついで、該反転部材が反転さ
   れた状態で該反転部材内に前記硬化手段を導入して前記
   補修材本体部を前記分岐管の内壁に押圧させた状態で前
   記硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする管路の補修
   方法。
5. 【請求項５】 前記硬化性樹脂を硬化させた後、前記反
   転部材を取り除くことを特徴とする請求項４記載の管路
   の補修方法。