JP2007332540A - 下水管修復装置および下水管修復方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 下水本管と取付管との接続部のひび割れ、欠損等を操作が簡単で能率よく補修することのできる下水管修復装置およびその方法を提供する。
【解決の手段】 台車上に搭載される修復ユニットは周辺突出縁部523を有する被覆プレート52と空気圧によって膨らむブラダー54とを備えている。被覆プレート52はピストンによって上昇され下水本管11の内壁に押し付けられ周辺突出縁部523によって充填材圧入空間526が形成される。ブラダー54は取付管12内に挿入され空気圧によって膨大化され取付管の内壁に密着される。この状態で被覆プレート52内に充填材を充填材パイプ522から圧入すると充填材は充填材圧入空間526を介して取付管12と下水本管11との隙間から欠損箇所やひび割れ箇所に侵入してその箇所を補修すると同時に充填材圧入空間526内の充填材は固化して取付管12と水道本管11との接続部に鍔状の補強部17が形成される。
【選択図】 図9
【解決の手段】 台車上に搭載される修復ユニットは周辺突出縁部523を有する被覆プレート52と空気圧によって膨らむブラダー54とを備えている。被覆プレート52はピストンによって上昇され下水本管11の内壁に押し付けられ周辺突出縁部523によって充填材圧入空間526が形成される。ブラダー54は取付管12内に挿入され空気圧によって膨大化され取付管の内壁に密着される。この状態で被覆プレート52内に充填材を充填材パイプ522から圧入すると充填材は充填材圧入空間526を介して取付管12と下水本管11との隙間から欠損箇所やひび割れ箇所に侵入してその箇所を補修すると同時に充填材圧入空間526内の充填材は固化して取付管12と水道本管11との接続部に鍔状の補強部17が形成される。
【選択図】 図9
Description
本発明は下水管、特に下水本管と取付管の接続部分に生じたひび割れや破損箇所を修復するための装置およびその修復方法に関する。
家庭からの下水管が下水本管に接続する部分でひび割れや漏洩が発生した場合、その修復作業は、人が管内に入れない細い下水管では特に難しい。そのようなケースでは、テレビカメラが取り付けられた下水管用の遠隔操作ロボットが使われる。
WO90/05874A1には、遠隔操作ロボットを使用する下水管の修復方法が開示されている。このケースでは、膨張可能なブラダー(風船)が使われ、このブラダーが取付管内に挿入され、そこで膨らまされ、取付管を閉塞する。この状態でカバープレートが取付管の出口の本管内壁に押し当てられる。カバープレートに設けられたパイプから充填剤がカバープレートとブラダーとの間の空間に注入されて、取付管の出口を完全に塞ぐ。充填剤が硬化した後カバープレートを取り外し、取付管の出口を塞いでいる硬化した充填剤をドリルで切削して孔を開ける。
この方法では取付管の出口を一旦充填材で完全に塞いだ後、ドリルで孔を開けるので、作業が複雑で大がかりな装置を必要とする。
この方法では取付管の出口を一旦充填材で完全に塞いだ後、ドリルで孔を開けるので、作業が複雑で大がかりな装置を必要とする。
そこで、ドリルを使用しない方法が提案された(WO91/08417A1参照)。この方法によれば、図10に示されるように1枚の弾性体プレートをその弾性に抗して筒状に巻いてベルトで締め付けて構成した内壁カバー92を膨張可能なブラダー91に被せて取付管内12に挿入する。そして、ピストン94で圧着プレート93を取付管の出口に圧着して出口を塞ぎ、空気圧入パイプ95より圧縮空気をブラダー91に吹き込みブラダー91を膨らませて内壁カバーのベルトを破断させる。内壁カバー92はその弾性で拡張し取付管12の内面に密着する。予め内壁カバー92の表面に接着剤を塗布しておけば、内壁カバー92は取付管12の内面に完全に密着する。この状態で内壁カバーの外側と取付管との隙間、すなわち取付管の欠損部に充填剤16が注入される。なお、18は土壌部である。
WO90/05874A1
WO91/08417A1
WO91/08417A1に開示された方法によれば、内壁カバー92を使用するので取付管内12に充填材が注入されないので、修復後取付管の出口をドリルで切削して穴を開ける手間が省ける。しかし、この方法では不錆性スチール又は合成樹脂製の内壁カバー92を埋め込むのでその分だけコストが高くなる、取付管の内径に応じた内壁カバーを予め用意しなければならないので、その準備に手間と時間がかかる等の欠点がある。
また、取付管12の出口近くの小さな欠損部の場合は注入される充填材16の量が少ないので、強度が弱く、その部分が再度浸食されて漏洩が発生しやすくなるという欠点もある。
また、取付管12の出口近くの小さな欠損部の場合は注入される充填材16の量が少ないので、強度が弱く、その部分が再度浸食されて漏洩が発生しやすくなるという欠点もある。
本発明は、下水本管と取付管との接続部のひび割れ、欠損等を操作が簡単で能率よく補修すると共に補修部分の充填材の厚み厚くし再漏洩の発生を極力防止できる下水管修復装置を提供することを第1の目的とする。
本発明は、下水本管と取付管との接続部のひび割れ、欠損等を操作が簡単で能率よく補修すると共に補修部分の充填材の厚み厚くし再漏洩の発生を極力防止できる下水管修復方法を提供することを第2の目的とする。
本発明の下水管修復装置は、遠隔装置によって下水本管内を走行する駆動車に連結される下水管修復装置であって、走行用の車輪を備えた台車と該台車に下水本管の軸線方向の回転軸周りに回動自在に取り付けられた下水管修復ユニットよりなり、上記下水管修復ユニットは下水本管内壁に密着されて充填材圧入空間を形成するように湾曲した周辺突出縁部を有すると共に充填材を圧入するための充填材圧入パイプを有する被覆プレート、該被覆プレートを昇降させるための昇降手段および該被覆プレートのほぼ中央部を貫通して取付管内に挿入され膨大されて該取付管内面に密着するブラダーとを備えていることを特徴とする。
上記台車には下水管修復ユニットを回転駆動させるための回転駆動手段が備え付けられ、この回転駆動手段によって下水管修復ユニットを下水本管の中心軸方向に軸線を有する回転軸周りに少なくとも180度の範囲で回動させることができる。回転駆動手段の動力源としてはステップモーターが用いられ、モーターの回転力はギヤボックスを介して減速された後、台車の回転軸に伝えられる。台車の回転軸は修復ユニットの固定軸に固着されているので、修復ユニットは台車の回転軸の回転に応じて回動させられる。また、場合によっては回転駆動手段を修復ユニット側に設けてもよい。
被覆プレートの昇降手段としては空気圧または油圧によって駆動されるピストン装置が使用される。空気圧または油圧を発生させるコンプレッサは台車または修復ユニットに搭載してもよいが、基地のコンプレッサで加圧した空気または油をパイプで圧送してもよい。
被覆プレートの周辺突出縁部はゴムまたは軟質合成樹脂等の弾性体で構成されているので、この周辺突出縁部を下水本管の内壁に密着させた場合、下水本管と修復プレートとの間に充填材圧入空間が形成される。
下水管修復ユニットは台車に着脱自在に取り付けられている。両者は回転軸を介して結合されているので、回転軸に着脱機構を設ければ両者は容易に着脱自在に構成される。着脱機構としては、回転軸にジョイントを設けて2つに分割できるようにする。一方に回転軸、他方に軸受けを設け、回転軸と軸受けが分離できるように構成する等各種の従来技術を利用することができる。
ブラダーは天然ゴム、合成ゴム等の膨張可能な素材から形成され、圧縮空気を吹き込むと棒状に細長く伸び、取付管の内壁に密着するサイズを有する。空気を抜いて縮んだブラダーはその基部から巻き取るようにして台車の上の箱内に収容するとよい。また、ブラダーの基部は圧縮空気源に通じるパイプに接続されている。
そして、充填材圧入空間を形成する被覆プレートとこの被覆プレートのほぼ中央部を貫通して取付管内に挿入され膨大されて取付管内面に密着するブラダーとを備えた下水管修復ユニットを回動自在に搭載した台車を遠隔装置によって下水本管内を走行させて修復すべき取付管の位置に誘導する台車誘導工程、下水管修復ユニットを回動させて被覆プレートを修復すべき取付管の方向に対峙させる被覆プレート位置設定工程、修復すべき取付管に対峙した被覆プレートを上昇させて修復すべき取付管を含む下水本管内壁に密着させる被覆プレート固定工程、ブラダーに圧縮空気を圧入してブラダーを膨大させて修復すべき取付管内壁にブラダーを密着固定させるブラダー固定工程、被覆プレートと下水本管の内壁の間に形成される充填材圧入空間内に充填材を圧入して修復すべき箇所に充填材を注入させる充填材注入工程および注入された充填材が固化した後ブラダーおよび被覆プレートを後退させる撤去工程を実行することにより、下水管を効率よく修復することができる。
(1)本発明の下水管修復装置は、下水本管内壁に密着されて充填材圧入空間を形成するように湾曲した周辺突出縁部を有すると共に充填材を圧入するための充填材圧入パイプを有する被覆プレートを使用するので、充填材圧入空間に充填された充填材が固化して下水本管と取付管の接続部に鍔状の補強部が形成され、この修復部から再漏洩が発生するのを極力防止することができる。
(2)本発明の下水管修復ユニットは、走行用の車輪を備えた台車に下水本管の軸線方向の回転軸周りに回動自在に取り付けられ、また、下水本管内壁に密着されて充填材圧入空間を形成するように湾曲した周辺突出縁部を有する被覆プレートは昇降手段によって昇降自在に取り付けてられているので、下水本管のサイズや修復すべき取付管の位置に対応して、自由に被覆プレートの方向や高さを設定することができ、迅速に補修工事を行うことができる。
(3)本発明の下水管修復ユニットは、台車に着脱自在に取り付けられているので、下水管のサイズに応じて最適のものを選択使用することができる。
次に実施例によって本発明の最良の実施形態を説明致します。
図1は、本発明の下水管修復システムの全体像を示すもので、下水管修復装置20はアンテナ21、照明装置22、テレビカメラ23等を搭載した自走車2に誘導繋引されて下水本管内を走行する。下水管修復装置20は台車3に搭載された修復ユニット5より構成されている。下水管修復装置20は基地に置かれたコントロールセンター1からの指令によって自走車2を介し、場合によっては直接操縦される。
先ず、下水本管内を走行する自走車2の照明装置22とテレビ装置23によって取付管の不良箇所を探索しながら下水管修復装置20を現場まで誘導する。コントロールセンター1と自走車2の連絡はアンテナ21を介して無線で行われるが、有線で信号を送ってもよい。コントロールセンター1にあるコントローラ19によって自走車2、台車3および修復ユニット5の作動を制御する。また、修復ユニット5の動作に必要な空気や充填材はコントロールセンター1からパイプラインで送られる。
図2は下水本管11内に導入された下水管修復装置20を示すもので、3は台車、32は車輪、33は台車3と修復ユニット5を結ぶ回転軸、42は自走車に接続するための繋引具である。
修復ユニット5は基台51の上に2つの昇降手段53とブラダー54を収容するブラダーボックス541が搭載されている。52は被覆プレートであって図3に示すように昇降手段53の4つのピストンロッド532によって支持されている。2つの昇降手段53には図4に示すようにそれぞれ2つのピストン531、531が収容されている。
被覆プレート52は図5および図6に示すように、下水本管11の内壁のカーブに合わせて全体が湾曲されている。そしてその周囲には周辺突出縁部523が設けられ、湾曲した皿状をしている。中央にはブラダー54が突き抜ける貫通孔525が設けられている。また、底面には充填材を導入するための充填材圧入パイプ522の出口である圧入孔524が開けられている。
台車3は図2および図5に示されるように、下水本管11に中で4つの車輪32に支えられて静止、または走行している。修復ユニット5は台車3の回転軸33によって支持されている。34は回転軸33を回転させるためのステップモーターである。また、61は充填材パイプ、62は動力線、63は信号線、64は空気パイプでいずれもコントロールセンター1に接続されている。
図7は台車3に設けられた回転軸駆動手段32を示すもので、ステップモーター34の回転はギヤボックス35で減速されて歯車36、37を介して回転軸33に伝えられる。回転軸33は修復ユニット5の固定軸56とカップリング57によって接続される。
固定軸56の先端には角形ロッド59が突出していて、回転軸33の先端に設けられた角形溝39に挿入され、回転軸33の先端に設けた裸子38とカップリング57の内面に設けた裸子溝58を螺合して両者を結合する。なお、43は軸受である。
図8は材料、動力、信号等の流れを示す説明図であって、コントロールセンター1にある充填材タンク15に収容された充填材(セメントモルタル)16はスラリーポンプ17によって充填材パイプ61、電磁弁65、ジョイント67、充填材圧入パイプ522、圧入孔524を経て被覆プレート52に供給される。電磁弁65はコントローラ19によって制御され必要な時期に必要な料の充填材が被覆プレート52に供給される。
電力は電源13から動力線62、スイッチ66を経てステップモーター34に供給される。モーター34はコントローラ19によって制御され、モーターの回転力はギヤボックス35で減速され、回転軸33、カップリング57、固定軸56に伝えられ、図5の矢印に示すように修復ユニット5を取付管12の方向に回転させる。
空気はポンプ14によって空気パイプ64、電磁弁17、ジョイント69を経て修復ユニット5の空気パイプ55に送られる。空気パイプ55から電磁弁72を経て4つのピストン531に送られ、被覆プレート52を上昇させる。その一部は空気パイプ55から分岐したパイプ556、電磁弁73を経てブラダー54に供給される。74は空気放出管557に設けられた電磁弁、75は空気放出管555に設けられた電磁弁である。
19はコントローラで、信号線63を経てモーター34や電磁弁の制御のための制御信号を送る。68は信号線のジョイントである。
テレビカメラと照明装置を備えた自走車によって修復すべき取付管の所に下水管修復装置20を誘導し、回転駆動手段32によって下水管修復ユニット5を回動させて被覆プレート52を修復すべき取付管12の方向に対峙させた後、被覆プレート52を上昇させて修復すべき取付管を含む下水本管内壁に密着させる。次に、ブラダー54に圧縮空気を圧入してブラダーを膨大させて修復すべき取付管内壁にブラダー54を密着固定させる。そして、被覆プレート52と下水本管11の内壁の間に形成される充填材圧入空間526内に充填材16を圧入する。注入された充填材が固化すると図9に示すように取付管12の出口の周囲に鍔状の補強部17が形成される。
この実施例では、電気、、信号、油圧、空気圧を送るための線またはパイプの接続ならびに、充填剤を送るためのパイプの接続は台車側に設けた例を示したが、修復ユニット側に設けても良い。また、修復ユニットを回動させるための回転駆動手段32は台車3側に設けた例を示したが、修復ユニット5側に設けても良い。
修復作業後、充填剤を送るホースはなるべく下水本管11内で水で洗浄される。その結果、被覆プレート52および修復装置20全体も再使用できるよう、同時にきれいに洗浄される。
本実施例では取付管と水道本管との接続部分の補修について説明したが、もっと長いブラダーを使用し、柔らかいモルタルを使用すれば、取付管の途中にできたひび割れや欠損部の補修を行うこともできる。
1 コントロールセンター
2 自走車
3 台車
5 修復ユニット
52 被覆プレート
54 ブラダー
2 自走車
3 台車
5 修復ユニット
52 被覆プレート
54 ブラダー
Claims (8)
- 遠隔装置によって下水本管内を走行する駆動車に連結される下水管修復装置であって、走行用の車輪を備えた台車と該台車に下水本管の軸線方向の回転軸周りに回動自在に取り付けられた下水管修復ユニットよりなり、上記下水管修復ユニットは下水本管内壁に密着されて充填材圧入空間を形成するように湾曲した周辺突出縁部を有すると共に充填材を圧入するための充填材圧入パイプを有する被覆プレート、該被覆プレートを昇降させるための昇降手段および該被覆プレートを貫通して取付管内に挿入され膨大されて該取付管内面に密着するブラダーとを備えていることを特徴とする下水管修復装置。
- 上記台車は上記下水管修復ユニットを回転駆動させるための回転駆動手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の下水管修復装置。
- 上記下水管修復ユニットは上記台車に設けられた回転駆動手段によって下水本管の中心軸方向に軸線を有する回転軸周りに少なくとも180度の範囲で回動可能に支持されていることを特徴とする請求項1または2に記載の下水管修復装置。
- 上記被覆プレートの昇降手段としては空気圧または油圧によって駆動されるピストン装置を使用することを特徴とする請求項1に記載の下水管修復装置。
- 上記被覆プレートの周辺突出縁部はゴムまたは軟質合成樹脂等の弾性体で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の下水管修復装置。
- 上記ブラダーは圧縮空気源に接続するパイプを備えていることを特徴とする請求項1に記載の下水管修復装置。
- 上記下水管修復ユニットは上記台車に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の下水管修復装置。
- 充填材圧入空間を形成する被覆プレートと該被覆プレートのほぼ中央部を貫通して取付管内に挿入され膨大されて該取付管内面に密着するブラダーとを備えた下水管修復ユニットを回動自在に搭載した台車を遠隔装置によって下水本管内を走行させて修復すべき取付管の位置に誘導する台車誘導工程、上記下水管修復ユニットを回動させて被覆プレートを修復すべき取付管の方向に対峙させる被覆プレート位置設定工程、修復すべき取付管に対峙した被覆プレートを上昇させて修復すべき取付管を含む下水本管内壁に密着させる被覆プレート固定工程、ブラダーに圧縮空気を圧入してブラダーを膨大させて修復すべき取付管内壁にブラダーを密着固定させるブラダー固定工程、上記被覆プレートと下水本管の内壁の間に形成される充填材圧入空間内に充填材を圧入して修復すべき箇所に充填材を注入させる充填材注入工程および注入された充填材が固化した後ブラダーおよび被覆プレートを後退させる撤去工程よりなることを特徴とする下水管修復方法。
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JP2006161940A JP2007332540A (ja) | 2006-06-12 | 2006-06-12 | 下水管修復装置および下水管修復方法 |
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JP (1) | JP2007332540A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011102511A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Ryuiki Keikaku Kk | 取付管充填装置及び方法 |
JP2015048590A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 総合開発工事株式会社 | 下水道管における放置取付管周り充填方法 |
JP2021161684A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 東亜グラウト工業株式会社 | 作業台車 |
CN114458857A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-05-10 | 泰州市明新建设工程有限公司 | 一种管道非开挖修复装置及修复方法 |
-
2006
- 2006-06-12 JP JP2006161940A patent/JP2007332540A/ja active Pending
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