JP2005201406A - 配管の補修装置及びそれを用いた配管の補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 配管に生じた亀裂等の欠陥部を、長期的に漏洩を再発させることなく確実に補修できる配管補修装置、及びこの配管補修装置を用いて簡易に配管を補修できる方法を提供する。
【解決手段】 片端を封止し且つその端部側面に孔を有する中空管と、該中空管の封止側の端部に設置して開閉自在にした弾性体の傘状部材と、前記中空管の中間部に傘状部材の方向に向かって開口して嵌合したカップ状部材とを備えた配管の補修装置。また、前記傘状部材の先端にさらに配管開口部材を備えていることを特徴とする。また補修方法として、配管補修装置の傘状部材を配管の被補修部より配管内部に挿入した後で傘状部材を開き、カップ状部材及び傘状部材のそれぞれ外縁を被補修配管の外側と内側から挟み込み空間部を形成させた後、中空管の孔より充填剤を前記空間部に装入することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、配管に生じた亀裂等の漏洩部を補修するために使用する配管の補修装置、およびそれを用いた配管の補修方法に関するものである。

従来、配管に生じた腐食や亀裂等の欠陥部を補修する技術として、以下のような発明が提案されている。
例えば特許文献１においては、管路内面に密着して漏洩部分を覆うことのできる柔軟性と伸縮性を有する被覆用シートと、該被覆用シートを管路内面に拡張圧接するために拡大でき、又管路内面から収縮剥離するため縮小できる複数枚の裏当て板と、該裏当て板を作動させるための動力作動機構と、前記被覆用シート、前記裏当て板、前記動力作動機構を載荷し、管路中を移動することのできる移動架台と、及び前記被覆用シートのほぼ中央部分を貫通してグラウト剤を外部へ送り出すことのできるパイプとを備え、配管内側から欠陥部を補修して、配管からの流体の漏出を防止することが開示されている。

また特許文献２においては、図１に示すように配管の漏洩部を覆うように固着されるパッチ当て部材１２と、このパッチ当て部材から漏洩ガスを排出するための短管１３と、この短管１３に介設された開閉弁１４とを備えている配管補修部材を、配管の外側から欠陥部を覆うように装着することによって、配管からの流体の漏出を防止することが開示されている。

一方、特許文献３においては、図２に示すように心棒２１の突端に設けた開閉自在コーン部材２２を配管内に装入した後で開拡して配管内壁に押付け、流体の漏出を一時的に防止した後、ガイド２３を取り外して、外側から封止用の板２４を配管と溶接することによって流体の漏出を防止することが開示されている。
特開昭５７−１８８９４号公報 特開平８−２７０８８０号公報 実開昭５９−１５８８９号公報

ところが従来の配管補修技術においては以下のような問題がある。
即ち、特許文献１では漏洩部の被覆用シート及びその中央部にグラウト注入用パイプを有する補修装置であるが、この補修装置は配管内部からのみ補修可能であり、配管内で補修装置を移動させることが必要であり、操業を停止しなければ補修することができないという問題がある。

さらに特許文献２においては、配管の外側から欠陥部を覆うようにパッチ当て部材１２を装着することで流体の漏出を短期的には防止できるものの、配管欠陥部の内側は何も処置がなされていないため、長期的には内側から欠陥部の亀裂や腐食が徐々に拡大して、最終的には欠陥部から配管内の流体の漏出が再発してしまう恐れがある。

また特許文献３においても、開閉自在コーン部材２２を配管内に装入した後、開閉自在コーン部材２２を配管内に装入した後で開拡して配管内壁に押付け、流体の漏出を配管の内側から一時的に防止することは可能であるが、恒久的な流体の漏出を防止するために、やはり配管の外側からのみ当て板２４によって配管の欠陥部を防止せざるをえず、長期的には内側から欠陥部の亀裂や腐食が徐々に拡大して、最終的には欠陥部から漏出が再発してしまう恐れがあり、抜本的に解決しない可能性がある。

そこで本発明の目的は、上記課題に鑑み、配管に生じた亀裂等の欠陥部を、長期的に漏洩を再発させることなく確実に補修することができる配管補修装置、及びこの配管補修装置を用いて簡易に配管を補修することができる方法を提供することにある。

上記目的を達成すべく、配管の欠陥個所を必要最小限の部分のみの配管の内側と外側から確実、且つ簡易に補修できるようにするものであり、以下にその特徴を示す。
（１）片端を封止し且つその端部側面を孔を有する中空管と、該中空管の封止側の端部に設置して開閉自在にした弾性体の傘状部材と、前記中空管の中間部に傘状部材の方向に向かって開口して嵌合したカップ状部材とを備えていることを特徴とする配管の補修装置。（２）傘状部材の先端には配管開孔用キリ部材を備えていることを特徴とする前記（１）記載の配管の補修装置。
（３）前記（１）または（２）記載の配管補修装置を用いて配管を補修する際に、配管補修装置の傘状部材を配管の被補修部より配管内部に挿入した後で傘状部材を開き、カップ状部材及び傘状部材のそれぞれ外縁を被補修配管の外側と内側から挟み込み空間部を形成させた後、中空管の孔より硬化性充填剤を前記空間部に挿入することを特徴とする配管の補修方法。

本発明によれば、配管の欠陥個所を必要最小限の部分のみを配管の内側と外側から確実、且つ簡易に補修できるようになり、長期的にも漏洩再発を起こす可能性がなく、経済的である。

本発明者らは、まず長期的にも漏洩再発を起こすことなく安定して欠陥部の補修するには、配管の欠陥部の配管内側及び外側の両方から欠陥部を覆うようにすることが重要であるとの認識から、両方同時に補修可能な手段の検討を行った。但し、前記特許文献１のような欠陥部の配管内側から補修する装置では、配管内に補修装置を挿入して作業する必要があり、装置自体が複雑で且つ作業も長時間要するものとなってしまい、地下埋設配管なら兎も角、地上設置の配管では必ずしも現実的でない。

そこで欠陥部の配管外側から補修作業が可能で、しかも配管内側からも欠陥部を同時に補修できるように、本発明補修装置の構造に至ったのであり、以下に図を用いて詳細に説明する。
図３は本発明の補修装置の外観図であり、図４（ａ）〜（ｃ）は本補修装置を用いた一連の補修工程を示す図である。図３に示すように、片端を封止し且つその端部側面を孔８を有する中空管１と、該中空管１の封止側の端部に設置して開閉自在にした弾性体の傘状部材２と、前記中空管１の中間部に傘状部材２の方向に向かって開口して嵌合したカップ状部材３とを備えていることに大きな特徴を有する。

図４（ａ）に示すように、配管４外側から欠陥部５の孔５ａを通して配管内側まで補修できるように、弾性体の傘状部材２を用いた。図４（ｂ）に示すように、傘状部材２は弾性体であるため、欠陥部５から配管４内側に挿入する際には、傘状部材２を小さく閉じた状態で必要最小限の小さな欠陥部５の孔８から内部に挿入することができ、しかも挿入後に傘状部材２は、図４（ｃ）に示すように自分で拡大状態に戻ることが可能になるような構造となっている。
この状態で中空管１を配管４の外側に引き出せば、傘状部材２によって配管４内側の欠陥部５を覆うように空間（空隙）６が形成される。なお、傘状部材２はゴムやテフロン（登録商標）等の弾性体であれば良いが、特にニトリルゴムは耐熱性に優れて特に望ましい。また傘状部材２の縁外周径φ１は欠陥部の孔径５ａに対して２〜４倍程度が望ましい。

一方、配管４の外側には、中空管１の中間部に傘状部材２の方向に向かって開口して嵌合したカップ状部材３を備えることで、配管４外側の欠陥部５を覆うように空間（空隙）７を形成させることができる。カップ状部材３の断面径φ２は、前記傘状部材３の縁外周径φ１と同じく欠陥部の孔径５ａに対して２〜４倍程度が望ましく、しかも傘状部材３の縁外周径φ１と略同じものが望ましい。

前記の如く配管欠陥部５を挟み空間６と空間７が形成されるが、このままでは配管４内側の傘状部材２が弾性体であったとしても密閉されないため、配管内部の流体は外部に漏洩してしまう。そこで、効率よく短時間で欠陥部５を密閉できるように、液状の充填剤を前記空間６及び７に注入できるようにするため、本補修装置では傘状部材２とカップ状部材３を連結する心棒として、片端を封止し且つその傘状部材２側の端部側面に孔８を有する中空管１を用いる。

ここで、中空管１の封止した端部の反対側の端部に、例えば図４（ｃ）に示すように押し出し式充填剤注入器９を連結した後、該注入器９内の充填剤（硬化性樹脂等）を中空管１に注入すれば、封止した端部側面の孔８から前記空間６及び７に順に充填剤を注入することができ、この充填剤が硬化することによって欠陥の配管４内側と外側の両方から補修装置を密閉保持することが可能になる。

さらに、配管欠陥部５が開口していない場合には、傘状部材２の先端にキリ等の配管開孔部材１０を備えておけば、欠陥部５を開口して迅速に傘状部材２と中空管１を配管４内部に挿入できるようになるため、作業環境の面で好都合である。
また、カップ状部材３には空気抜き管１１を取り付けておけば、充填剤挿入時に空間６及び７の中の空気を迅速に外部に排出できるようになるためより望ましい。
なお、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えることは勿論可能である。

本発明による補修装置及び従来の補修装置を用いて、人工的に腐食亀裂（欠陥）を生じさせた模擬配管に対して補修を実施し、その後半年間の耐用性評価を行った。耐用性評価としては配管補修部を切断し、腐食発生の有無を目視評価した。

なお、本発明では一端を封止し且つその端部側面を開口した中空管と、該中空管の封止側の端部に設置して開閉自在にした弾性体の傘状部材と、前記中空管の中間部に傘状部材の方向に向かって開口して嵌合したカップ状部材と、傘状部材の先端にさらにキリ部材を備えている補修装置を用い、傘状部材を配管の被補修部から配管内部に挿入した後で傘状部材を開き、カップ状部材及び傘状部材のそれぞれ外縁を被補修配管の外側と内側から挟み込み空間部を形成させた後、中空管の孔から硬化性充填剤を前記空間部に挿入して配管の補修を行った。

従来方法としては、配管の外側から欠陥部を覆うようにパッチ当て部材を装着する補修と、心棒の突端に設けた開閉自在コーン部材を配管内に装入した後で開拡して配管内壁に押付け、流体の漏出を一時的に防止した後、外側から封止用の板を配管と溶接した補修の場合の２種類を実施した。
その結果、本発明の場合では欠陥部の配管内側及び外側からも腐食の再発進行は見られなかった。一方、従来方法では何れも欠陥の配管外側からは外観的には変化がなかったものの、配管内側の欠陥部からは腐食が再発していることが確認できた。

従来の配管補修装置の外観図。 従来の別の補修装置の外観図。 本発明の配管補修装置の外観図。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の配管補修装置を用いた補修工程を段階的に示す補修部断面図。

符号の説明

１：中空管
２：弾性体の傘状部材
３：カップ状部材
４：配管
５：欠陥部
６、７：空間部
８：孔
９：充填材注入器
１０：配管開孔部材
１１：空気抜き管
１２：パッチ当て部材
１３：短管
１４：開閉弁
２１：心棒
２２：開閉自在コーン部材
２３：ガイド
２４：封止用の板

Claims (3)

1. 片端を封止し且つその端部側面に孔を有する中空管と、該中空管の封止側の端部に設置して開閉自在にした弾性体の傘状部材と、前記中空管の中間部に傘状部材の方向に向かって開口して嵌合したカップ状部材とを備えていることを特徴とする配管の補修装置。
2. 傘状部材の先端にさらに配管開孔部材を備えていることを特徴とする請求項１記載の配管の補修装置。
3. 請求項１または２記載の配管補修装置を用いて配管を補修する際に、配管補修装置の傘状部材を配管の被補修部より配管内部に挿入した後で傘状部材を開き、カップ状部材及び傘状部材のそれぞれ外縁を被補修配管の外側と内側から挟み込み空間部を形成させた後、中空管の孔より充填剤を前記空間部に装入することを特徴とする配管の補修方法。
   

Images