JP2024508679A - 中空積層体用移動照射プラットフォームおよび中空積層体の硬化方法 - Google Patents

Abstract

シャーシ（１１）と、シャーシ（１１）に取り付けられ、放射エネルギを放出するように構成され、移動照射プラットフォーム（１００）の長手方向範囲に対して半径方向に延びる放射方向を有する１つ以上の照射装置（１２）と、シャーシ（１１）に関節接続され、中空体（１）の内部においてシャーシ（１１）を中心に支持するように設計された複数の安定化アーム（１３）と、複数の安定化アーム（１３）のうちの１つのシャーシから離れた端部に取り付けられ、安定化アーム（１３）の周囲における誘電特性の変化を検出するように設計された少なくとも１つの誘電センサ（１５）と、を備える、移動照射プラットフォーム、特に、下水道またはマンホールの改修のための配管内張処理において使用するための移動照射プラットフォームである。【選択図】図１

Description

本発明は、中空体壁の積層体を硬化させるために可撓性を有する中空体の内部に配置可能な、放射エネルギ源を備える移動照射プラットフォームに関する。さらに、本発明は、移動照射プラットフォームから導入される放射エネルギによって、中空体壁を形成する積層体を硬化させる方法に関する。

パイプラインシステム、すなわち、配管システム、ダクトシステムまたはマンホールシステムのような隣接する中空体からなるネットワークは、パイプライン壁に欠陥、破損または穴が生じた場合に補修されなければならない。特に、地下に敷設されたシステムのように、手が届きにくい配管システムの場合には、補修は困難なことが多く、補修の結果が、可能な限り恒久的かつ信頼できるものでなければならないため、なおさらである。

例えば、下水道においては、補修された下水道システムの一部または部品の目標状態が、少なくとも新しく建設される下水道システムの要件を満たしていることを保証するために、徹底した品質保証が必要である。下水道システムの改修には、開削工法または非開削工法における更新工法に加えて、改修工法、いわゆる内張工法も使用できる。このような工法には、理想的には地表の掘削または地下への介入なしに完全に実施できるという利点がある。内張工法は、特定の箇所だけでなく全長にわたるパイプライン部分を一度の作業で補修することができる。内張工法では、いわゆるインライナ（内側から既存のパイプライン部分に設置され、設置後に既存の下水道部分の新しい内壁を形成する内張積層体）を使用する。

下水道システムの種類、構造および配置によって、内張工法は、管列内張、螺旋巻き内張、配管部分内張、密着内張および配管内張に細かく分類される。配管内張は、現在最も適切な方法の一つであり、担体材料で作られた可撓性を有する配管に反応性樹脂を含浸させる。パイプライナとも呼ばれるこの可撓性を有する配管は、柔軟な状態で補修対象のパイプライン部分内に配置され、空気圧または油圧によって既存のパイプラインの内壁に強く押し付けられる。反応性樹脂は局所的なエネルギ入力によって硬化させることができ、それによって硬化後のパイプライナは、既存の（欠陥のある）配管の新しい内張として、担体材料によって補強されたソケットレスの樹脂配管を形成する。

一般的なパイプライナは通常、多層壁構造を有し、異なる層の積層体として形成することができる。任意にスチレンで補強された高密度ポリエチレンまたはポリウレタン製の（オプションの）内側フィルム、スチレンバリア付きまたはスチレンバリア無し、布補強付きまたは布補強無しの１以上の外側フィルムに加えて、積層体の中間層が、エネルギ入力によって架橋し、配管壁を形成する実際の複合材料層である。通常、硬化性樹脂系と担体材料との組み合わせが複合材料として使用される。使用される硬化系、施工方法、および基材に応じて、複合材料に他の成分、例えば、有機または無機充填材、腐食防止剤、補強材、および／またはパイプライナにエネルギが導入されたときに樹脂系の硬化連鎖反応（例えば、ラジカル重合またはカチオン重合）を開始する際に反応種を形成する開始剤を配置することができる。

ドイツ特許出願公開第１０２０１５１２２３１３号は、パイプラインの内張ホースの硬化可能な層を硬化させるための硬化装置が、硬化可能な層の外側において測定された温度の関数として制御される、パイプラインの修復方法を開示している。ドイツ特許出願公開第１０２０１６１２４１１６号は、樹脂含浸内張ホースを高エネルギ放射線を用いて硬化させるための装置を開示し、この装置においては、紫外線放射源の実際の吸収電力が測定され、電力補正によって目標範囲内に維持される。

配管内張処理において、硬化処理中に硬化がどの程度進行したかを十分な確実性をもって判断することは、依然として問題である。処理の安全性および品質要求の理由から、実際に必要な照射時間を超えても、可能な限り長い照射時間と照射強度が望ましい。一方、照射に必要なエネルギの削減および人員の効率的な活用により、可能な限り処理コストを低く抑える必要性など、経済的な考慮もある。また、豪雨や雪解けのような、修復作業の成功に不利な気象条件が発生する可能性があるため、修復作業を完了するまでの処理時間をできるだけ短くすることの意義も有益である。

したがって、本発明の課題の１つは、使用されるパイプライナの現場における硬化を含む、より効率的かつ信頼性の高い配管内張方法の解決策を提供することである。

これらの課題および他の課題は、請求項１の特徴を有する移動照射プラットフォーム、請求項８の特徴を有する下水道改修システム、および請求項９の特徴を有する方法によって解決される。

本発明の第１の態様によれば、特に下水道またはマンホールの改修のための配管内張処理において使用するための移動照射プラットフォームは、シャーシと、シャーシに取り付けられ、放射エネルギを放出するように構成され、照射プラットフォームの長手方向範囲に対して半径方向に延びる放射方向を有する１以上の照射装置と、シャーシに関節接続され、シャーシを中空体内において中心に支持するように設計された複数の安定化アームと、複数の安定化アームのうちの１つのシャーシから離れた端部に取り付けられ、安定化アームの周囲における誘電特性の変化を検出するように設計された少なくとも１つの誘電センサとを備える。

本発明の第２の態様によれば、下水道改修システムは、紫外線硬化性の複合材料層を有する中空積層体によって壁が形成されているパイプライナと、照射装置として紫外線源を有し、改修されるべき下水道の内張を形成する中空体に、パイプライナの中空積層体の複合材料層を内側から外側に向かって硬化させるように設計された、本発明の第１の態様に係る少なくとも１つの移動照射プラットフォームとを備える。

本発明の第３の態様は、中空積層体の硬化方法、特に下水道またはマンホールの改修のための配管内張方法において使用するための方法であって、放射エネルギを用いて硬化される複合材料層を有する中空積層体の内部に移動照射プラットフォームを配置するステップと、照射プラットフォームのシャーシに関節接続された安定化アームを用いて、中空積層体の内壁に対して移動照射プラットフォームを支持するステップと、シャーシに取り付けられた、例えば、紫外線源のような照射装置から放射エネルギを中空積層体に照射するステップと、安定化アームの１つのシャーシから離れた端部に取り付けられた誘電センサによって、安定化アームの周囲における中空積層体の誘電特性の変化を検出するステップとを含む。

本発明の主なアイデアの１つは、移動プラットフォームとともに搬送されるセンサによって、現場において移動プラットフォームにより硬化される中空積層体の照射中の硬化処理の進行状況をリアルタイムで監視することである。この目的には誘電分析が適しており、誘電センサによって、中空積層体の誘電特性および硬化処理中のその変化を非接触で測定することができる。この目的のために、誘電センサは、形成される中空体壁の近傍に取り付けられ、照射装置と同期した送り運動により、照射の効果に関する直接的かつ即時的な情報を与える測定パラメータを提供することができる。

有利な実施形態および他の実施形態は、図面を参照した説明と同様に、さらなる下位請求項からもたらされる。

いくつかの実施形態によれば、移動照射プラットフォームは、さらに、シャーシに取り付けられた処理制御装置を備えていてもよい。この処理制御装置は、いくつかの実施形態において、誘電センサによって検出された安定化アームの周囲における誘電特性に応じて、中空積層体内の送り速度または照射装置の照射強度のような照射プラットフォームの動作パラメータを動的に調整するように構成されてもよい。これにより、有利なことに、内張処理を一般的な環境条件に適合させることができ、その結果、照射手順をより効率的かつ時間節約的な方法で、信頼性および製品品質を損なうことなく、移動照射プラットフォームによって実施することができる。

いくつかの他の実施形態によれば、移動照射プラットフォームは、シャーシに取り付けられたプラットフォーム制御装置をさらに備えていてもよい。プラットフォーム制御装置は、いくつかの実施形態において、誘電センサによって取得された測定データを収集および分析するように構成されていてもよい。特に、複数の誘電センサの場合には、測定データを移動プラットフォームにおいて集中的に収集し、同期され、かつ／または空間的に分解されたデータ分析を可能にするという利点がある。これにより、特に、複数の移動照射プラットフォームが連続して使用されるプラットフォームトレインを使用する場合に、硬化処理の進行状況をさらに詳しく把握することができる。

いくつかの他の実施形態によれば、移動照射プラットフォームは、プラットフォーム制御装置に結合されたデータインタフェースをさらに備えていてもよい。データインタフェースは、プラットフォーム制御装置によって収集された誘電センサからの測定データを、プラットフォーム外部の装置、例えば、下水道改修システムの外部作業コンピュータに送信することを可能にしてもよい。これは、移動照射プラットフォームのユーザが、より良く、より便利なリアルタイムの監視を利用することを可能にし、標準からの逸脱が発生した場合に、手動で照射処理に適切な修正を加えることができ、または現場で発生したエラーをより迅速に解消することができるという利点を有する。いくつかの実施形態において、データインタフェースは、無線通信モジュールを含んでいてもよく、それにより、移動照射プラットフォームの外部装置への無線接続性を提供する。

いくつかの他の実施形態によれば、移動照射プラットフォームは、複数の安定化アームのシャーシから離れた端部に取り付けられたキャスタをさらに備えていてもよい。これにより、中空積層体の内部に移動照射プラットフォームを前進させることが、容易に、エネルギ効率よく、かつ積層体を損傷することなく行うことができるという利点が得られる。

本方法のいくつかの実施形態によれば、本方法は、誘電センサによって検出された安定化アームの周囲における中空積層体の誘電特性の変化に応じて、照射プラットフォームの動作パラメータを動的に調整するステップをさらに含んでいてもよい。例えば、照射効率の向上および中空積層体の硬化に必要な時間の短縮を有利に達成しつつ、同時に、高品質の中空体を製造するための硬化処理の品質および信頼性を損なわないように、移動照射プラットフォームの送り速度、照射装置の照射強度、または照射プラットフォームの他の照射関連パラメータを調整することができる。

本方法のいくつかの他の実施形態によれば、本方法は、誘電センサによって検出された測定データを、移動照射プラットフォームのデータインタフェースを介して、中空積層体内部の外部にある外部装置に無線送信するステップをさらに含んでいてもよい。

上記実施形態および他の実施形態は、適切な場合には、任意の形態で互いに組み合わせることができる。本発明の他の可能な実施形態、発展形態および実施態様には、例示的な実施形態に関して、上述または以下に記載された本発明の特徴の明示的に言及されない組合せも含まれる。特に、当業者は、それにより、本発明のそれぞれの基本形態に対する改良または補足として個々の態様を追加するであろう。

以下、概略図に示した実施形態を参照して、本発明をより詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る照射装置を有する移動プラットフォームの例を示す透視図である。 本発明の他の実施形態に係る、中空積層体内部において使用される照射装置を有する移動プラットフォームを示す概略ブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る、図１または図２による移動プラットフォームにおいて使用するための誘電センサの回路を示す概略ブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る中空積層体を硬化させるための処理を示すフローチャートである。

添付の図面は、本発明の実施形態のさらなる理解を提供することを意図している。これらの図面は、実施形態を例示し、本発明の原理および概念を説明する説明と併せて使用される。他の実施形態および引用された利点の多くは、図面を参照することにより明らかになるであろう。図面の要素は、必ずしも互いに対して縮尺通りに示されていない。「上部」、「下部」、「左側」、「右側」、「上方」、「下方」、「水平」、「垂直」、「前方」、「後方」などの方向を示す用語は、単に説明のために使用されるものであり、図に示されるような特定の実施形態に一般性を限定することを意図するものではない。

図面において、同一の機能および同一の効果を有する同一の要素、特徴および構成要素には、特に説明がない限り、それぞれ同一の参照符号が付されている。

本発明の意味における中空積層体は、少なくとも片側が開口した円周シェル面に形成された層系を備え、内腔を囲む細長い中空体の中空体壁を形成する。中空積層体は、例えば、中空円筒、中空梁または管の形態で形成することができる。特に、中空積層体は、層系の材料の選択により、初期形態において少なくとも部分的に可撓性を有する、すなわち、少なくとも部分的に可撓性を有する管壁を有する管を形成することができる。中空積層体によって形成される中空体の横断面形状は、任意の形状、特に円形、長円形、楕円形、または角を丸めた凸多角形の形状をとることができる。中空積層体によって形成された中空体の横断面形状は、中空体の長手方向の範囲に沿って変化させることもでき、例えば、平均して大きくなったり小さくなったり、断面が変化する段差を有していてもよい。特に、中空積層体によって形成される中空体の横断面形状は、中空積層体が配置されて内張りされる既存の配管の横断面形状によって規定されてもよい。

図１は、照射装置１２を有する移動プラットフォーム１００の例示的な透視図である。中空積層体２の内部で動作するこのような移動プラットフォーム１００の対応する概略ブロック図が図２に示されている。１つ以上の照射装置を備えた本発明で定義される移動プラットフォーム１００は、移動照射プラットフォームとも呼ばれる。

図２に例示的に示されるように、地下下水道システムＡの下水道またはマンホールの改修における配管内張処理において使用するためのパイプライナのような中空積層体２は、エネルギ入力を伴う照射によって硬化して中空体１を形成する多層壁構造を有していてもよい。硬化後、このようにして形成された中空体１は、地下下水道システムＡのような配管系の既存の部分のための新しい内張として、ソケットレスの強化樹脂配管を構成する。いくつかの変形例では、このようにして形成された中空体１の壁の厚さは、約２ｍｍから１５ｍｍの間であってもよく、公称幅は、約１００ｍｍから６００ｍｍの間であってもよい。

中空積層体２の中空体壁の内側には、任意の内側フィルム５が取り付けられてもよい。内側フィルム５は、例えば、高密度ポリエチレンまたはポリウレタンから形成されてもよく、任意にスチレンによって被覆されてもよい。内側フィルム５は、積層体の硬化中に加工水や水蒸気との接触を防ぐ役割を果たす。配管の内張の完成後、内側フィルム５は中空体１内に管内壁として残すことができる。あるいは、硬化処理後に内側フィルム５は除去されてもよい。

複合材料層３は、外側フィルム４と内側フィルム５との間に挟まれている。複合材料層３は、中空積層体２の中心層を形成する。複合材料層３は、硬化性樹脂系と担体材料との組み合わせから構成されていてもよい。例えば、樹脂系は、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、シリケート樹脂またはエポキシ樹脂からなっていてもよい。担体材料は、例えば、ポリアミド、アクリロニトリルポリマ、ポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンなどの耐腐食性合成繊維またはポリマ繊維から構成されていてもよい。この処理において、大面積のニードルフェルトウェブを突き合わせまたは重ね合わせ、パイプライナを形成することができる。あるいは、強化ガラス繊維入りＥ－ＣＲ（ケイ酸カルシウムアルミニウム）ガラスなどのガラス繊維スクリムまたは織物に耐食性ガラス繊維を使用することもできる。強度および剛性を高めるために、ガラス繊維を撚った繊維またはガラス繊維でできた織布を重なり合った層で接合してパイプライナを形成することもできる。また、合成繊維とガラス繊維との混合系、いわゆるサンドイッチ系を使用して、パイプライナの強度および剛性を領域または部分ごとに選択的に調整できるようにすることもできる。

樹脂系および担体材料に加えて、任意に他の成分、例えば有機または無機充填材、腐食防止剤および／または補強材を複合材料層３に配置することができる。担体材料は、使用される樹脂系で含浸され、樹脂系によっては、冷却および／または不透明包装され、樹脂系を活性化するために下水道改修中に現場でのみ放出される。樹脂系は、パイプライナにエネルギが導入されると反応種を形成するさまざまな開始剤によって硬化させることができる。硬化方法としては、熱や光による開始を用いることができる。照射エネルギ源は、この目的のために用いることができ、例えば、赤外線放射および／または紫外線放射を複合材料層３に、制御可能かつ局所的に注入することができる。熱硬化の場合には、例えば７０℃～１００℃の熱により硬化連鎖反応が開始され、その結果（使用される熱開始剤に依存するが）ラジカル重合またはカチオン重合が起こり、複合材料層３、ひいては中空積層体２が完全に硬化する。同様に、複合材料層３に光重合開始剤が埋め込まれている場合には、紫外線放射エネルギの入力により、ラジカル重合またはカチオン重合が起こり、その後、中空積層体２が硬化する。通常の硬化時間は数分、例えば約２～１５分、特に約４～１０分である。

中空積層体２の中空体壁の外側に外側フィルム４を施してもよい。外側フィルム４は、例えば、高密度ポリエチレンまたはポリウレタンから形成され、任意に布補強材を有することもできる。外側フィルム４は、余分な複合材料層３が中空積層体２から周囲に漏出するのを防止すると同時に、修復される配管系内に輸送される流体および固形物の残留物による物理的および化学的影響から複合材料層３を保護する役割を果たす。

布補強された光保護フィルム６を、最外層として外側フィルム４の周囲に任意に適用することができる。この光保護フィルム６は、特に紫外線活性化可能な複合材料層３の場合、周囲光による複合材料層３の早期活性化を防止することができる。これにより、保管、輸送、および修復されるパイプラインへの配置が大幅に簡素化される。

移動プラットフォーム１００は、取り付けフレームまたは支持フレームとも呼ばれる中央のシャーシ１１を備える。１つ以上の照射装置１２がシャーシ１１に収容または装着され、シャーシ１１から放射エネルギＢを外部に放出するように設計されている。特に、放射エネルギＢは、照射装置１２から半径方向外向きに、かつ、中空積層体２に対して実質的に垂直に入射するように放射されてもよい。照射装置１２は、中空積層体２の内部、例えば、パイプライナの内部への移動プラットフォーム１００の配置後に起動され、中空積層体２の複合材料層３へのエネルギの局所的な印加による硬化反応を誘発することができる。使用される樹脂系および複合材料層３中に存在する開始剤がある場合にはその種類に応じて、様々な照射装置１２－熱放射源、赤外線ランプ、あるいは、例えば、紫外線レーザダイオード、紫外線発光ダイオード、紫外線冷陰極管、ブラックライトランプ、あるいは、例えば、高圧金属蒸気ランプまたは低圧金属蒸気ランプ（例えば、ナトリウム、カドミウム、水銀または他の金属ハロゲン化物をベースとする）などのガス放電ランプのような紫外光源を使用することができる。照射装置１２の数、種類、組み合わせは原則として限定されず、同一または異なる設計の複数の照射装置１２を使用することも可能である。特に、パイプライナ用の移動プラットフォーム１００の場合には、複数の照射装置１２を、中空積層体２の長手方向に延びる移動プラットフォーム１００の軸方向の周囲に一様に配置することが可能であり、それにより、中空積層体２の半径方向に均一な照射を達成することができる。

シャーシ１１には、照射装置１２を作動させるための対応する電子回路（図１および図２には明示されていない）、電源および／または制御装置を収容することもできる。また、移動プラットフォーム１００が、電気配線を介して、発電機または電力網のような、中空積層体２の外部の電源、特に、修復される導管システムの外部の電源に接続されることも可能であり得る。

安定化アーム１３は、シャーシ１１上に配置され、それらの端部には、例えば、車輪またはキャスタ１４が取り付けられている。安定化アーム１３は、特にシャーシ１１に対して移動可能であるようにシャーシ１１に関節接続されていてもよく、移動プラットフォーム１００を、中空積層体２によって画定される導管、下水道、マンホールまたは他の空洞の内壁に対して支持するために使用することができる。安定化アーム１３を適宜調整することにより、中央のシャーシ１１を、好ましくは、中空積層体２の内部の中央、かつ制御可能な位置に維持することができる。これにより、照射装置１２による中空積層体２の周方向にわたる均一な照射が可能になる。

キャスタ１４によって、移動プラットフォーム１００を軸方向に沿って中空積層体２の内部において移動させることができる。この目的のために、移動プラットフォーム１００は、それ自体の駆動部を有していてもよく、あるいは、外部からの力の印加によって中空積層体２の内部を通って押されたり引かれたりしてもよい。キャスタ１４の代替として、安定化アーム１３の他の移動伝達端部要素、例えば低摩擦コーティングされたスライディングシューまたはスプロケットを設けることもできる。

図１に例示されるように、複数の移動プラットフォーム１００を連結してプラットフォームトレインを形成することができる。図１は、プラットフォームトレイン内の２つの移動プラットフォーム１００を概略的に示しているが、プラットフォームトレイン内の２つよりも多い移動プラットフォーム１００も可能である。プラットフォームトレインの移動プラットフォーム１００は、牽引ケーブル１８を介して互いに連結されていてもよい。牽引ケーブル１８は、個々の移動プラットフォーム１００の機械的結合を提供するだけでなく、個々の移動プラットフォーム１００間で制御信号または電力を受け渡すための電気接続線も提供してもよい。

誘電センサ１５は、シャーシ１１から最も遠い端部（すなわち、安定化アーム１３が展開された後にシャーシ１１から最も離れた端部）の安定化アーム１３の１つ、いくつか、またはすべてに設けられていてもよい。例として、図１および図２はそれぞれ、誘電センサ１５が取り付けられた移動プラットフォーム１００の安定化アーム１３の４つを示すが、他の数の誘電センサ１５も可能であることは明らかである。誘電センサ１５は、センサハウジング（明示的に図示せず）およびアクティブセンサ部品を備え、その電気回路は図３の例示的なブロック図により詳細に図示されている。

誘電センサ１５は、測定用コンデンサＣの反射率を測定し、測定用コンデンサＣの周囲における誘電特性の変化により反射率を変化させる原理で動作する。測定用コンデンサＣの静電容量は、コンデンサの幾何学的寸法と真空中の誘電率だけでなく、コンデンサの周囲における誘電率にも依存する。特に、電極が蓄電板の延長面内において千鳥状に配置されたプレート型コンデンサでは、境界電界が蓄電板から周囲に広がる。誘電センサ１５のアクティブな測定面から典型的な距離ｄだけ離れた周囲の誘電特性が変化すると、測定用コンデンサＣにおける電気交流電圧の反射挙動も変化する。測定用コンデンサＣとして平面電極構成を使用することができ、これは部分的に単電極構造に基づいており、より大きな距離でも誘電率の変化を確実に検出できるように、大きな電極距離によって特徴付けられる。

ある周波数および振幅の交流電圧Ｆが、センサ制御装置Ｐによって測定用コンデンサＣに印加される。実際の交流電圧出力は、センサインタフェースＳの入力方向性カプラＳＥを介して測定され、その周波数および振幅はセンサ制御装置Ｐにおいて決定される。測定用コンデンサＣにおいて交流電圧波が反射された後、交流電圧波の戻り、すなわち反射された部分もセンサインタフェースＳの出力方向性カプラＳＲを介して測定され、その周波数および振幅がセンサ制御装置Ｐにおいて決定される。入射交流電圧波と帰還交流電圧波との間の比は、時間分解測定パラメータとしてセンサ制御装置Ｐによって決定される。

中空積層体２は、柔軟な初期状態では一定の粘性を有している。樹脂系のモノマーの末端基など、複合材料層３に含まれる双極子は、電界中である程度整列することができる。温度が上昇すると、例えば、照射装置１２によって照射されると、イオン移動度と双極子の整列の程度が最初に増加する。ラジカル架橋またはカチオン架橋による重合が始まると、イオン移動度は再び低下し、双極子の整列の可能性は大幅に制限される。したがって、完全架橋状態では、イオン粘性が大幅に増加し、双極子の整列が大幅に減少する。

センサ制御装置Ｐは、例えば、ソフトウェア無線（ＳＤＲ）システムとして実装することができ、このシステムには、入射および帰還する交流電圧波を特性評価するためのハードウェアとして、増幅器、ダウンサンプラ、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）が含まれる。例えば、周波数が数百ＭＨｚから数ＧＨｚの範囲であり得る高周波交流電圧波は、数ｋＨｚの範囲のベースバンドにダウンサンプリングされ、デジタル化される。センサ制御装置Ｐは、ＡＳＩＣやＦＰＧＡのような信号処理装置をさらに備え、アプリケーションプログラムによって、デジタル化されたベースバンド測定信号のデジタル評価が行われる。

反射率は、戻ってくる交流電圧波と入ってくる交流電圧波の間の比率として形成され、特に適した測定パラメータである。硬化処理の開始後、複合材料層３の加熱により粘性が低下するため、反射率は低下する。その後、反射率が最小になった後、硬化反応が始まると反射率が上昇する。ある時点が経過すると、複合材料層３の完全な硬化が完了するため、反射率が変化しなくなるか、少なくとも大きな変化がなくなるプラトー領域に達する。

安定化アーム１３の積層体側の端部に配置され、したがって中空積層体２からわずかな測定距離ｄだけ離れている誘電センサ１５を介して、照射装置１２による照射の結果としての硬化反応の進行の時間分解評価を行うことができる。特に、反射率の変化の閾値をセンサ制御装置Ｐに設定することができ、この閾値を下回ることは、中空体１を形成するための複合材料層３ひいては中空積層体２の硬化が十分に完了したことを示す。

この場合には、誘電センサ１５の測定パラメータは、誘電センサ１５自体、シャーシ１１に配置されたプラットフォーム制御装置１６、または移動配管改修システムの作業用ＰＣのような移動プラットフォーム１００の外部に配置された測定用コンピュータのいずれかにおいて、現場で処理および評価することができる。このため、プラットフォーム制御装置１６は、プラットフォーム１００の個々の誘電センサ１５からの測定データを収集し、外部データインタフェース１９を介して配管システムの外部に出力することができる。外部データインタフェース１９は、例えば、有線であってもよい。代替的または追加的に、外部データインタフェース１９として無線通信モジュールを使用することも可能であり、これを介して、測定データをプラットフォーム制御装置１６から、例えば、ＷＬＡＮまたは無線接続を介して、外部の作業用ＰＣに無線送信することができる。特に、デジタル信号が送信されると、例えば、電力供給または照射装置１２の制御に関して、電磁互換性および干渉からの自由度が向上するので、プラットフォーム制御装置１６は、アナログ測定データのデジタル測定信号への変換を実行することもできる。

移動プラットフォーム１００は、シャーシ１１に取り付けられ、プラットフォーム制御装置１６に結合された処理制御装置１７を備えていてもよい。処理制御装置１７は、例えば、誘電センサ１５によって決定された中空積層体２の硬化の程度に応じて、移動プラットフォーム１００の前進、照射装置１２の瞬間照射量、または中空積層体２の照射に関連する他のパラメータを動的に調整することができる。例えば、実際に計画された移動プラットフォームのさらなる移動の前に、中空積層体２の硬化が局所的に完了している場合には、移動プラットフォーム１００の移動速度を増加させることが可能であってもよい。また、誘電センサ１５の測定によって決定された局所的な硬化速度に応じて、照射装置１２の照射量を増減させることも可能であってもよい。さらに、検出された誘電センサ１５の測定パラメータは、品質保証のために使用することができ、例えば、中空積層体２の硬化中に規格に準拠していることの証明を提供することができる。

また、誘電センサ１５の測定パラメータの評価および移動プラットフォーム１００の制御を、配管システムの完全な外部で実施することも可能である。この目的のために、移動プラットフォーム１００の移動および動作特性は、誘電センサ１５によって決定された中空積層体２の硬化の程度の関数として、対応する制御信号を介して中空積層体２の外部に配置された制御コンピュータから動的に調整することができる。

図４は、中空積層体２を硬化させるための、特に、パイプラインシステムＡの改修工事において使用するための方法Ｍのフローチャートを示している。方法Ｍは、例えば、下水道またはマンホールの改修工事における配管内張処理の一部として使用することができる。方法Ｍは、例えば、移動プラットフォーム１００のような移動プラットフォーム、または図１、図２および図３に関連して図示および説明されたプラットフォームトレインを使用して実行することができる。

まず、図１および図２に関連して説明した中空積層体２のような照射反応性複合材料層を有する中空積層体を、移動照射プラットフォーム１００の配置のために準備する。例えば、パイプライナは、下水道改修手順の過程で改修される配管内に配置されることがある。これは、引き込み工程、反転工程、または前述の２つの工程の組み合わせによって行われる。引き込み工程においては、ケーブルウインチによって、中空積層体２が、改修すべきパイプライン内に外側から引き込まれる。この場合には、引き込み工程の前に、配管の底部に保護用スライドフィルムを設置することができる。引き込み後、改修すべき配管の内壁に押し付けられた管腔を中空積層体２の内側に形成するために、中空積層体２が油圧または空気圧で加圧される。一方、反転工程においては、中空積層体２の初期片を改修すべき配管の開口部に圧着し、油圧または空気圧の過圧によって配管内に圧着することができる。

配置方法にかかわらず、中空積層体２が準備された後、方法Ｍの第１ステップＭ１において、移動照射プラットフォーム１００、または複数の移動照射プラットフォーム１００からなるプラットフォームトレインが、中空積層体２の内腔に配置される。これは、例えば、ケーブルウインチを用いて行うこともできる。第２ステップＭ２において、移動照射プラットフォーム１００は、照射プラットフォーム１００のシャーシ１１に関節接続された安定化アーム１３を介して中空積層体２の内壁に支持される。この目的のために、任意にキャスタ１４を備える安定化アーム１３は、シャーシ１１から離れるように折り畳まれ、シャーシから離れた端部において中空積層体２の内壁に接触させられる。これにより、シャーシ１１を中空積層体２の内腔のほぼ中央に位置決めし、安定させることができる。

移動照射プラットフォーム１００の正しい位置決めの後、第３ステップＭ３において、シャーシ１１に組み込まれた照射装置１２からの放射エネルギを中空積層体２に照射することができる。例えば、照射装置１２は、配管の半径方向外向きに紫外線を放射する紫外光源を備えていてもよい。放射エネルギは、中空積層体２の複合材料層３における局所的な硬化反応の開始を引き起こす。方法Ｍの第４ステップＭ４において、安定化アーム１３の周囲における中空積層体２の誘電特性の変化が検出される。これは、シャーシ１１から離れた（すなわち、安定化アーム１３が展開された後にシャーシ１１から最も離れた）安定化アーム１３の１つまたは複数の端部に取り付けられた１以上の誘電センサ１５によって行われる。誘電センサ１５は、例えば、図３に関連して説明した構造および対応する動作を有していてもよい。中空積層体２の誘電特性の時間分解局所測定は、中空積層体２がどの硬化段階にあるかを決定するために使用することができる。

誘電センサ１５によって検出された中空積層体２の誘電特性の変化に基づいて、照射装置１２の前進速度または照射強度などの照射プラットフォーム１００の動作特性を、決定された硬化挙動に動的に調整することもできる。１以上の誘電センサ１５のからの検出された測定データは、中空積層体２内の外部にある外部装置に送信することができる。この目的のために、例えば、移動照射プラットフォーム１００のデータインタフェース１９を介した有線伝送または無線伝送を行うことができる。送信された測定データは、例えば、修復プロセスのリアルタイムモニタリングのため、および／または品質保証の一環としての文書化の目的のために使用することができる。

先の詳細な説明では、より説得力のある表現を提供するために、様々な特徴を１つ以上の例で要約した。しかしながら、上記の説明は例示に過ぎず、決して限定的なものではないことは明らかである。これは、様々な特徴および実施形態の全ての代替、修正および等価物を網羅することを意図している。他の多くの実施例は、上記の説明を考慮すれば、当業者にとって、その技術的知識に基づいて直ちに明らかであろう。

実施形態例は、本明細書の開示の基礎となる原理および実際に可能なその応用をできるだけ明確に示すことができるように選択され、記載されている。これにより、当業者は、意図された用途に関して本発明およびその様々な実施形態を最適に変更して使用することができる。特許請求の範囲および明細書において、用語「含む」および「備える」は、対応する用語「からなる」に対する言語学的に中立な用語として使用される。さらに、「１つ」という用語の使用は、原則として、そのような複数の記載された特徴および構成要素を除外することを意図するものではない。

Claims (12)

1. 移動照射プラットフォーム（１００）であって、
   シャーシ（１１）と、
   該シャーシ（１１）に取り付けられ、放射エネルギを放出するように構成され、照射方向が前記移動照射プラットフォーム（１００）の長手方向に対して半径方向に延びる１つ以上の照射装置（１２）と、
   前記シャーシ（１１）に関節結合され、前記シャーシ（１１）を中空体（１）の内部において中心位置に支持するように設計された複数の安定化アーム（１３）と、
   該複数の安定化アーム（１３）のうちの１つのシャーシから離れた端部に取り付けられ、前記安定化アーム（１３）の周囲における誘電特性の変化を検出するように設計された少なくとも１つの誘電センサ（１５）とを備える移動照射プラットフォーム（１００）。
2. 前記シャーシ（１１）に取り付けられ、前記誘電センサ（１５）によって検出された前記安定化アーム（１３）の前記周囲における前記誘電特性に依存して、前記移動照射プラットフォーム（１００）の動作パラメータを動的に調整するように設計された処理制御装置（１７）をさらに備える請求項１に記載の移動照射プラットフォーム（１００）。
3. 前記シャーシ（１１）に取り付けられ、前記誘電センサ（１５）によって検出された測定データを収集しかつ評価するように設計されたプラットフォーム制御装置（１７）をさらに備える請求項１または請求項２に記載の移動照射プラットフォーム（１００）。
4. 前記プラットフォーム制御装置（１７）に結合され、該プラットフォーム制御装置（１７）によって収集された前記誘電センサ（１５）の前記測定データを前記プラットフォームの外部の装置に送信するように設計されたデータインタフェース（１９）をさらに備える請求項３に記載の移動照射プラットフォーム（１００）。
5. 前記データインタフェース（１９）が無線通信モジュールを備える請求項４に記載の移動照射プラットフォーム（１００）。
6. 前記複数の安定化アーム（１３）のシャーシから離れた端部に取り付けられたキャスタ（１４）をさらに備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の移動照射プラットフォーム（１００）。
7. 前記１つ以上の照射装置（１２）が、紫外光源を備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の移動照射プラットフォーム（１００）。
8. 紫外線硬化性の複合材料層（３）を有する中空積層体（２）によって壁が形成されているパイプライナと、
   請求項７に記載の少なくとも１つの移動照射プラットフォーム（１００）であって、前記パイプライナの前記中空積層体（２）の複合材料層（３）を、改修される下水道の内張を形成する中空体（１）に内側から外側に向かって硬化させるように設計されている移動照射プラットフォーム（１００）とを備える下水道改修システム。
9. 放射エネルギを用いて硬化された複合材料層（３）を有する中空積層体（２）の内部に、移動照射プラットフォーム（１００）を配置する（Ｍ１）ことと、
   該移動照射プラットフォーム（１００）のシャーシ（１１）に関節接続された安定化アーム（１３）を用いて、中空積層体（２）の内壁に対して前記移動照射プラットフォーム（１００）を支持する（Ｍ２）ことと、
   前記シャーシ（１１）に取り付けられた照射装置（１２）から放射エネルギを中空積層体（２）に照射する（Ｍ３）ことと、
   前記安定化アーム（１３）の一方のシャーシから離れた端部に取り付けられた誘電センサ（１５）により、前記安定化アーム（１３）の周囲における前記中空積層体（２）の誘電特性の変化を検出する（Ｍ４）こととを含む中空積層体（２）の硬化方法（Ｍ）。
10. 誘電センサ（１５）によって検出された前記安定化アーム（１３）の周囲における前記中空積層体（２）の誘電特性の変化に応じて、前記移動照射プラットフォーム（１００）の動作パラメータを動的に調整することをさらに含む請求項９に記載の方法（Ｍ）。
11. 前記誘電センサ（１５）によって検出された測定データを、前記移動照射プラットフォーム（１００）のデータインタフェース（１９）を介して、前記中空積層体（２）内の外部にある外部装置に無線送信することをさらに含む請求項９または請求項１０に記載の方法（Ｍ）。
12. 前記照射装置（１２）が紫外光源を備える請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の方法（Ｍ）。
    

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