JP2008133910A - 管路内面補修用加圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬入、取り出しが容易な管路内面、特に大口径の管路内面補修用加圧装置を提供する。
【解決手段】膨らむことのでき、膨らむ際にその外周と内周の間の内部巾と圧力が一定のものからなる型状を有する弾性体からなる筒状支持体と、該筒状支持体の外周に載置された補修材からなり、該筒状支持体を流体により膨らませ、該補修材を管路内面に圧着することからなる管路内面補修用加圧装置において、該筒状支持体がその外周と内周との内部巾と圧力を一定に保つために、該外周と内周との間に複数の引き合材（リブ）つり布が設けられたものからなるものである管路内面補修用加圧装置。
【選択図】図１

Description

本発明は管路内面に発生した亀裂や孔等を管路内面から補修する装置に関する。

従来、地中に埋設してある電線管や小型の下水管等に亀裂や孔等が開き浸入水が発生した場合には、地表より掘削して不良個所を探し、管路の修理や交換等をしていた。
又、最近は小型テレビカメラを管路内にマンホールより挿入して内面から不良個所を発見する技術が開発され、この技術により不良個所の発見と不良状態の検査が可能となっており、又、管路内面からの修理技術も開発されている。
大口径の管路内の補修では、図９に示すような「膨らむことのできる弾性体からなる筒状支持体２２と、該筒状支持体の外周に設置された膨らみ可能な帯状袋状体２３又はガードスポンジとからなり、該筒状支持体２２と該帯状袋状体２３を流体により膨らませ、該帯状袋状体及びガードスポンジ上に載置した補修材２４を管路内面に圧着するようにすることからなり、該筒状支持体の中心部に剛性の管状体２５を設けてなる管路内面の補修装置２１」がある（引用文献１及び引用文献２）。又、（１）膨らむことのでき、膨らむ際にその外周と内周の内部巾が一定の巾を有する弾性体からなる筒状支持体と、該筒状支持体の外周に載置された補修材からなり、該筒状支持体を流体により膨らませ、該補修材を管路内面に圧着することからなる管路内面の補修装置、（２）筒状支持体が円形又は多角形の断面形状を有するものである（１）記載の管路内面の補修装置、（３）筒状支持体がその外周内部と内周内部に複数の吊り糸が設けられた高硬度の高分子弾性体又は強化高分子弾性体からなるものである（１）又は（２）記載の管路内面の補修装置、（４）筒状支持体はその表面が高硬度のものである（１）、（２）又は（３）記載の管路内面の補修装置が提案されている（引用文献３）。
特願平８−９２２６５号 特開平９−７２４８５号公報 特開２００２−９６３８９

上記の工法による膨張圧着方式の補修方法は非常に簡便で仕上がりもよい管路補修方法であるが、補修装置が一体的に固定されたものであるため、補修装置をマンホールより管内に挿入する場合、滑走用材がマンホール内や管路内につっかえて挿入できない場合が生じたり、補修完了後、管径がせまくなるため同様に滑走用材がつっかえて装置を取り出せなくなる等の不便が生ずる。そして大口径用として用いられる前記の補修装置は、補修材の圧着のため、筒状体の外周に更に圧着用の帯状体を設ける等するので装置自体が複雑なものであり、又その筒状体の中心部には貫通する剛性の管状体が設けられ、作業員が補修装置の両側に行来できるようにしているが、剛性の管状体をマンホールより挿入するには、その大きさ及びその安全性の点で問題がある他、この管状体が圧力限界を超えた場合破損して通過中の人体に重大な損傷を与えるという問題が生じる恐れがある等の問題を残すものであった。更に特開２００２−９６３８９号のものでは外周部と内周部との間の内部巾を一定に保つために複数の吊り糸によって行なうものであるが、吊り糸で製作されたものは、糸によっては充分に外周と内周の内部巾と圧力を一定に保つことができず、補修の目的が充分に達成できないものであった。

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、膨らむことのでき、その際その外周と内周の内部巾が一定の巾のものである弾性体からなる筒状支持体を用いた補修装置において、外周と内周の巾を一定に保つ手段として、該外周と内周との間に引き合材（リブ）つり布を設け製造する時にこのつり布の巾をできる限り薄くする手段を開発し、筒状支持体の外周に形状安定用シート又はチューブを取り付ける等によってつり布と圧力によって生じる段差をなくし、平面に保つように工夫され、前記の課題を一挙に解決し得ることを見出し、本願発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、（１）膨らむことのでき、膨らむ際にその外周と内周の間の内部巾と圧力が一定のものからなる型状を有する弾性体からなる筒状支持体と、該筒状支持体の外周に載置された補修材からなり、該筒状支持体を流体により膨らませ、該補修材を管路内面に圧着することからなる管路内面補修用加圧装置において、該筒状支持体がその外周と内周との内部巾と圧力を一定に保つために、該外周と内周との間に複数の引き合材（リブ）つり布が設けられたものからなるものである管路内面補修用加圧装置、（２）筒状支持体に設けられる引き合材（リブ）つり布が工字型、コ字型またはＺ字型のものである（１）記載の管路内面補修用加圧装置、（３）筒状支持体の外周と内周との内部間に設けられる引き合材（リブ）つり布の両端の接続面はその内面の接着接続面より外面の接着接続面が短いものからなるものである（１）又は（２）記載の管路内面補修用加圧装置、（４）筒状支持体が高硬度の高分子弾性体又は強化高分子弾性体からなるものである（１）（２）又は（３）記載の管路内面補修用加圧装置、（５）筒状支持体はその表面が更に高硬度のものとされている（１）（２）（３）又は（４）記載の管路内面補修用加圧装置、（６）筒状支持体の外周に形状安定用シート又はチューブを設けたものからなる（１）（２）（３）（４）又は（５）記載の管路内面補修用加圧装置、（７）筒状支持体の両端が平面接着型である（１）（２）（３）（４）（５）又は（６）記載の管路内面補修用加圧装置、に関する。

支持体が、膨らむことができ、膨らむ際にその外周と内周との内部の巾が一定の巾及び圧力を有するものであり、その表面が硬度の高い弾性体からなる筒状支持体において、該一定の内部巾を保持する手段として特定の引き合材（リブ）つり布を該外周と内周との間に設けたものからなり、このつり布を筒状支持体の内面に接着取付ける場合、これまでの接着方法ではつり布の両端を手で接着するためのある程度以上の巾（約１５ｃｍ以上）が必要であったが、つり布の両端接着しろの間のつり布材を中心で折り、両端接着しろで接着し、その中心で折られたつり布材からなる引き合材つり布の中心部を切断しやすい糸で固定することにより、極薄の接着固定が可能となり、又、このつり布の両端の上下布を筒状支持体の内面の接着接続面より外面の接着接続面を短いものとすることにより、空気を入れたとき筒状支持体の外周の圧力面に隙間がなくなり、該外周に段差取り定圧用二重平面チューブを取り付けたことにより、均一に且つ確実に管路内面の補修ができる上に、装置自体が極めて簡単な構成からなり、折畳みができ、軽量であり、又マンホールからの装置の管路内への挿入及び取り出し及び組立てが極めて容易となる。又この筒状支持体は開放された大きな口径を有するものであるので、下水を止める必要なく、該補修装置の反対側への作業員の行き来が自由且つ容易で安全であり、小口径から大口径の管路内面の補修が極めて簡単、容易に且つ安全に行なうことができるという作用効果も合わせて有し、極めてすぐれた効果を有するものである。

本発明は管路内面の損傷、即ち、亀裂や孔等が生じた場合、これを補修するものであり、マンホールより本発明装置を管路内に挿入し、補修が行なわれるものである。
本発明の膨らむことのできる弾性体からなる筒状支持体は空気等の流体を導入しないときは縮んだ状態であり、該流体を導入すると膨らんで筒状体となるものである。マンホールからの挿入及び取り出しは流体を導入していない縮んだ状態で行なわれ、マンホールからの挿入及び取り出しが極めて容易なものとなる。本発明の補修装置はマンホールから管路内に挿入され、管路内で該筒状支持体が空気等の流体を導入されて膨らませられ、補修作業が行なわれる。

本発明を図面により説明する。
図１〜２は本発明の補修装置１の模式図であり、図１は流体（空気等）により膨らまされた状態の、筒状支持体の外周上に補修材を載置した状態を示す補修装置の斜視模式図、図２は空気を注入されたときの本発明の補修装置の平面の断面構造模式図であり、形状安定用シートが外周に設けられたものである。図３は本発明の補修装置の空気注入前の畳まれた状態を示す斜視模式図である。図４は本発明の補修装置１の断面を示す構造模式図であり、図５は本発明の補修装置１の筒状支持体の外周と内周との間に取付けられる引き合材（リブ）つり布の構造模式図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は工字型つり布を示し、（Ａ）は上下布の接着面４’の大きさが同一のもの、（Ｂ）は上下布の接着面４’が 外周側の接着面が内周側の接着面より小さい構造のもを示し、（Ｃ）はＺ字型、（Ｄ）はコ字型のものの断面模式図である。図６は本発明の引き合材（リブ）つり布の外周と内周との間に取付けられる状態を示す模式図であり、（Ａ）は工字型つり布を外周と内周との内部に取り付けた状態を示す断面模式図、（Ｂ）はつり布を折って外周及び内周の接着面に接着した状態図、（Ｄ）及び（Ｅ）は筒状支持体につり布を取り付けたであって、（Ｄ）は空気を入れて膨らました状態図、（Ｅ）は空気を入れていないときの状態図である。図７は本発明の引き合材（リブ）つり布の取付けられた円筒体の空気を膨らませたときの状態を示す模式図であり、（Ａ）はつり布により形成される内部の膨らみ状態を示す一部断面の状態図、（Ｂ）は筒状支持体の内部膨らみ状態を示す断面の状態図、（Ｃ）は筒状支持体の膨らんだときの外周の表面状態図である。図８は形状安定用シートの内部構造を示す模式図である。図中、１は本発明の補修装置、２は筒状支持体であり、２’は筒状支持体の内周面、２’’は筒状支持体の外周面である。３は筒状支持体の外周の形状安定用シート又はチューブであり、３’は形状安定用シートの外周部、３’’は形状安定用シート内周部、３’’’は形状安定用シートの中間部、４は筒状支持体の外周と内周の内部巾を一定に保つための引き合材（リブ）つり布である。５は空気注入口、６は補修材、７は接着面、８は糸、９はつり布の接着面である。又ａは膨らみ、ｂは段差である。
この装置では小口径から大口径の管路内面の補修を安全且つ容易に行なうことができる。

図１〜２に示すように本発明の筒状支持体２は、膨らむことができ、膨らんだときその外周の内面と内周の内面とで形成される内部巾が一定の巾を有する弾性体からなるものである。その巾は好ましくは適宜に選択採用できるが、外周の径の大きさは２００〜３０００ｍｍであり、その内部巾の大きさは通常２０〜５００ｍｍであることができ、その長さ（横の大きさ）は８００〜３０００ｍｍである。弾性体の素材は各種高分子弾性体又は強化高分子弾性体と強化繊維からなるものが好ましく、例えば軟性プラスチック、天然ゴム、各種合成ゴム、またはゴム状エラストマーとの素材からなることができ、これらのゴム或いはゴム弾性体は補強材或いは補強層を埋没し、内圧に対して耐圧性のものとすることもできる。
又、筒状支持体２の内側は開放されており、その口径は大きく、管路内の水を通すことができ、又補修装置の両側に作業員が自由に且つ安全に行来でき、補修作業を極めて容易且つ安全に行なうことができる。そして、本発明の筒状支持体は、流体例えば空気が導入されていないときは、しぼんで、小さく畳むことができるので、マンホールからの挿入、取り出しが、極めて容易である。
本発明の補修装置の両端は、図２に示すような平面接着型のものであることができる。
筒状支持体は図１〜２及び４に示すように、外周と外周の内部巾と圧力を一定に保つために外周内面と内周外面とに複数個（通常は１０〜３０）の引き合材（リブ）つり布４が設けられる。この引き合材（リブ）つり布４は図５に示すような形状であることができ、これが外周と内周の内面及び外面にそれぞれ一定間隔で取り付けられ、これにより筒状支持体の外周と内周の内部巾が一定に保つものとなる。引き合材（リブ）つり布４は上下の布４’の中間部に中間布４’’を設けた工字型のもの、コ字型のもの或いはＺ字型のものであることができ、この引き合材（リブ）つり布４の上下布４’を筒状支持体の外周内面及び内周外面にそれぞれ取り付けるものである。これにより該筒状体が膨らませられたとき、その外周と内周との内部間でつり布が牽引されその外周及び内周面が強固に全面均一に張られ、内部巾が一定の巾となると共に硬度を増した表面が形成される。引き合材（リブ）つり布４の筒状支持体への取付けは、図６に示すように、引き合材（リブ）つり布４の両端の上下布４’及び４’を（Ａ）に示すようにそれぞれ筒状支持体２の内周面２’及び外周面２’’に手で押しつけて接着する方法の外に、本発明では（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、つり布４の中心部４’’の部分で折り両端の上下布４’を筒状支持体の内周面２’と外周面２’’とにそれぞれ接着し、ついで糸８でこれを固定したもの、即ち引き合材（リブ）つり布４を筒状支持体の内周面２’と外周面２’’にあらかじめ接着固定したものを用いて筒状支持体を製作する。これにより筒状支持体の外周と内周との間の内部巾の小さいものから大きいものまで自由に且つ容易に所望に応じて作製することができるものである。引き合材（リブ）つり布４を設けたものではその表面はつり布により段差のあるものとなる。本発明の引き合材（リブ）つり布４は図５（Ｂ）に示すように、筒状支持体４の外周面に接着される端部４’が内周面と接着される端部４’よりも短く設計されてなるものが好ましく用いられる。これにより、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように筒状支持体の端部ａが膨らみ、これにより（Ｃ）に示すように段差ｂの小さいものとなるのである。又この段差を更に小さくするために、その外周の素材として硬度の高いものを選択するものであり、更に該外周の上に形状安定用シート又はチューブを設ける。形状安定用シート又はチューブは図８に示すように一定の厚さを保つ材料、ウレタン、エアパッキング又はスポンジを中に密閉した構造の布状物又はチューブからなる。
この引き合材（リブ）つり布４の素材は各種高分子弾性体又は強化高分子弾性体と強化繊維からなるものが好ましく、例えば軟性プラスチック、天然ゴム、各種合成ゴム、またはゴム状エラストマーであることができる。
本発明の補修装置の筒状支持体２が膨らませられたときの一定の巾はその外周と内周との内部間に設けられる複数の合材つり布４の縦４’’の長さにより、任意に調整でき、通常は例えば２０〜５００ｍｍであることができる。これにより、管路内の水の流通が可能であり、又作業員の補修装置の反対側への行き来が自由に且つ安全に行なわれるものである。
筒状支持体２は、硬度の高い（硬度６０〜１２０）高分子弾性体又は強化高分子弾性体からなり、例えば天然ゴム、各種合成ゴム、またはゴム状エラストマー等であることができ、それらのゴム或いはゴム弾性体は補強材或いは補強層を埋設し、空気等を導入して膨らませる際に、その内圧に対して耐圧力を増すようにすることができる。

筒状支持体２の外周上には図１、２又は図４に示すように、該筒状支持体２に設けられた引き合材（リブ）つり布４によって生ずる外周の段差を取り除くため、形状安定用シート又はチューブ３が設けられ、これにより補修材６を確実に管路内面に圧着できるものとすることができる。形状安定用シート又はチューブ３の素材は硬度の高い高分子弾性体又は強化高分子弾性体からなるものであることができる。

本発明で用いられる補修材はガラス繊維、その他カーボン繊維、ケプラー繊維等の強化材に、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エマルジョン系樹脂等エンジニアプラスチック樹脂である樹脂バインダー、特に水路での補修は水中硬化性樹脂バインダーを含浸させてマット状となしたもので、方向性に対して強度が一定の合成樹脂製品である。補修材は対象となる欠陥の大きさ、強さに応じて種々のものを組合わせることができる。この補修材は１枚或いは複数枚を重ねて用いるが、その欠陥の大きさによって枚数を調節する。その例としては通常のガラスクロス４〜５枚、ロービングクロス２〜３枚と真面状のガラスクロス（止水マット）２枚を交互に重ねたものを１組として用いるものなどが挙げられる。
又、これら複数のクロスからなるものはその中央部に金属板例えば金属メッシュ、金属孔あき板、或いはプラスチックメッシュ等を挿入して剛性を付与した補修材を用いることができる。

次に図面を用いて、本発明の補修装置について更に具体的に説明するが、これが本発明を限定するものでないことは云うまでもない。
実施例１
図１に示す本発明の管路内面補修用加圧装置１において、円筒状支持体２は高分子弾性体又は強化高分子弾性体からなり、例えば天然ゴム、各種合成ゴム、またはゴム状エラストマーからなるものであり、又それらの強化ゴムからなるものである。強化ゴムは通常用いられる各種補強繊維等で補強されたものである。円筒状支持体２の大きさは例えば外周の径約２００〜３０００ｍｍ、長さ８００〜３０００ｍｍのものである。
円筒状支持体２は、図１及び２に示すように、空気等の流体を導入することにより膨らむことができ、補修作業時には膨らませられる。又円筒状支持体２は図３に示す通り、空気等の流体を導入しないときには、膨らみがなく、折り畳まれた状態となる。この折り畳まれた状態でマンホールからの挿入及び取り出しが行なわれ、装置自体は大きなものであるにも拘らず、マンホールからの挿入及び取り出しが容易なものとなるのである。
この円筒状支持体２は図１に示すように空気を導入して膨らませたとき、その厚み、即ち外周の径と内周の径との内部巾が全体に均一一定となるものとされる。円筒状支持体の外周の径が２００〜８００ｍｍであるとき、円筒状支持体の厚みが２０〜５００ｍｍとなるよう、その内周の径を選択する。この内部巾を均一一定とするためにこの筒状支持体２の外周と内周との間に多数（２０〜２５）の図５に示す断面工字型、コ字型又はＺ字型の引き合材（リブ）つり布４を設ける。この引き合材（リブ）つり布４の大きさは、横は筒状支持体の横の長さよりつり布の縦の長さ分を両端で短くし、筒状支持体の両端が接着されたとき該筒状支持体の両端に空間ができるようにし、縦は内部巾の１／２以下とし、つり布が重ならないようにする。つり布４により、筒状支持体が膨らませられたとき外周と内周との間に設けられたつり布４が引き合って、内部巾が一定の筒状支持体２となる。つり布４は例えば図５に示す工字型の場合その両端は筒状支持体の外周と内周との内部巾における内面より外面の接着接続面が短く設計されたものが好ましく、これにより、つり布による段差が小さいものとなる。
この筒状支持体２は図１、２又は図４に示すようにその外周に段差を生じるが、この段差を取るためその外周上に形状安定用シート又はチューブ３を設ける。この形状安定用シート又はチューブは図２に示すように平面接着型の補修装置では外周部の中央部のみに設けられる他に外周の全域に設けることができ、このシート又はチューブは外周に１体として接着して取付けられるものと外周に巻き付けて着脱自在にするものとがある。この形状安定用シート又はチューブ３は図８に示すような一定の厚さを保つ素材ウレタン、エアパッキング又はスポンジを中に密閉した構造のものからなる布状物又はチューブからなり、これを筒状支持体の外周に巻きつけ或いははめ込んで設けられる。これにより補修材６の管路内面への圧着が円滑にできるようにするものである。
筒状支持体２の外周には図１、２に示すように補修材６が載置されており、空気が導入されて膨らませられたとき、該補修材６が管路内面の損傷部分に強く圧着され補修される。補修作業終了後は、円筒状支持体２より空気等の流体を抜き、膨らみのないものとし、これをマンホールより取り出す。

本発明の管路内面補修用加圧装置は小口径から大口径の管路内面の補修に用いてその取り入れ、取り出しが自由に容易にでき且つその操作が簡単で、着実に管路内面の補修ができ、極めて有用性の高いものである。

本発明の空気により膨らまされたときの管路内面補修用加圧装置の斜視模式図である。 本発明の補修装置に空気が注入されたときの装置内部の平面断面構造模式図である。 本発明の空気注入前の折り畳まれた管路内面補修用加圧装置の斜視模式図である。 本発明の管路内面補修用加圧装置の断面構造模式図である。 本発明の引き合材（リブ）つり布の構造模式図である。 本発明の引き合材（リブ）つり布の外周と内周の間に取付けられる状態を示す模式図である。 本発明の引き合材（リブ）つり布の取付けられた筒状支持体の空気で膨らませたときの状態を示す模式図である。 本発明の形状安定用シートの内部構造を示す模式図である。 従来の大口径用管路内面補修装置の斜視模式図である。

符号の説明

１ 本発明の補修用加圧装置
２ 筒状支持体
３ 形状安定用シート又はチューブ
４ 引き合材（リブ）つり布
５ 空気注入口
６ 補修材
７ 接着面
８ 糸
９ つり布の接着面
ａ 膨らみ
ｂ 段差
２１ 従来の補修装置
２２ 筒状支持体
２３ 帯状支持体
２４ 補修材
２５ 剛性管状体

Claims (7)

1. 膨らむことのでき、膨らむ際にその外周と内周の間の内部巾と圧力が一定のものからなる型状を有する弾性体からなる筒状支持体と、該筒状支持体の外周に載置された補修材からなり、該筒状支持体を流体により膨らませ、該補修材を管路内面に圧着することからなる管路内面補修用加圧装置において、該筒状支持体がその外周と内周との内部巾と圧力を一定に保つために、該外周と内周との間に複数の引き合材（リブ）つり布が設けられたものからなるものである管路内面補修用加圧装置。
2. 筒状支持体に設けられる引き合材（リブ）つり布が工字型、コ字型またはＺ字型のものである請求項１記載の管路内面補修用加圧装置。
3. 筒状支持体の外周と内周との内部間に設けられる引き合材（リブ）つり布の両端の接続面はその内面の接着接続面より外面の接着接続面が短いものからなるものである請求項１又は２記載の管路内面補修用加圧装置。
4. 筒状支持体が高硬度の高分子弾性体又は強化高分子弾性体からなるものである請求項１、２又は３記載の管路内面補修用加圧装置。
5. 筒状支持体はその表面が更に高硬度のものとされている請求項１、２、３又は４記載の管路内面補修用加圧装置。
6. 筒状支持体の外周に形状安定用シート又はチューブを設けたものからなる請求項１、２、３、４又は５記載の管路内面補修用加圧装置。
7. 筒状支持体の両端が平面接着型である請求項１、２、３、４、５又は６記載の管路内面補修用加圧装置。

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