JP2513448B2 - ライニングホ―ス内の雰囲気温度の制御方法 - Google Patents

ライニングホ―ス内の雰囲気温度の制御方法

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JP2513448B2
JP2513448B2 JP6290963A JP29096394A JP2513448B2 JP 2513448 B2 JP2513448 B2 JP 2513448B2 JP 6290963 A JP6290963 A JP 6290963A JP 29096394 A JP29096394 A JP 29096394A JP 2513448 B2 JP2513448 B2 JP 2513448B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、既設のパイプライン、
例えば地中に埋設された水道管や下水管を放射線硬化性
樹脂材料からなるフレキシブル(可撓性)ホースでライニ
ングする際に、当該ホース内の雰囲気温度をコントロー
ルする方法に関する。かかるホースは、ライニングすべ
き既設管内に、当該硬化性樹脂が未硬化の状態で導入
し、次いで当該ホースを構成する硬化性樹脂材料を硬化
させて安定化状態にさせる。
【０００２】
【従来の技術】一般に、水道管や下水管などの地中に埋
設されたパイプラインは、破損したり、損傷したり、腐
食物質で脆くなったりする。かかるパイプラインを補修
するには、予め、パイプラインの損傷部分を掘り起こす
必要があり、これを、新たなパイプ部分で置換してい
る。この作業は、厄介で時間を浪費しかつ多数の装置を
要し、しかもコストがかかる。そのため、地中に敷設し
た既設のパイプラインの修復法につき、掘削が不要であ
って、修復を要するパイプラインの部分や別の部分を外
部から剥がすことの必要がないような、簡単でより効率
的な方法の開発が、この１０年の間に試みられてきた。
現在では、種々の方法が開発されている。例えば、セメ
ント注入法は、部分的に広範囲の漏れを伴うが他の箇所
では良好な状態であるような、自然に傾斜する管に適す
るものである。また、既設管にパネルをライニングした
り、新たな管を設置する方法もあるが、この方法には、
既設管の断面積の著しい減少を伴うので、大口径の管の
みに適しており、その容積が充分には利用されていな
い。
【０００３】上記した公知の修復法は、限られた範囲の
みで使用可能であるため、さらに、修復法の開発につき
種々の試みがなされている。これらの方法の原理は、ポ
リエステル・コンパウンドをパイプの形態に成形したテ
リレン・フェルトに浸漬し、次いでこれを積層体として
未硬化状態で修復されるパイプライン内に、水や空気な
どの加圧媒体により導入することである。積層体をパイ
プライン内に配置させたのち、熱水や加熱空気をポンプ
で加圧して供給し、これによりポリエステル積層体をパ
イプライン内周に膨張状態に維持させながら硬化させ
る。これにより、積層体は、硬化後にパイプラインの内
方において緊密な内方表面層を形成する。しかしなが
ら、このタイプの修復法は、ある種の利点を有するもの
の、数年の間の開発実験にも拘わらず、積層体の硬化が
不完全であって、種々の不都合を惹起する欠点を有す
る。すなわち、かかる方法は、冷却の影響について全く
考慮に入れておらず、とくに冬季ではパイプラインの周
囲や当該パイプライン周囲の土壌や冷たい地下水や表面
水の流動が樹脂の硬化に大きな影響を与える。これまで
使用されてきた硬化法、すなわち、熱水や加熱空気を、
既設管内に適用した積層体を介して循環させる方法で
は、パイプラインの全長にわたり満足のゆく硬化を達成
することや、硬化の過程やその結果を検査することは、
非常に困難である。また、熱水や加熱空気を適用するか
かる硬化法は、常に冷却雰囲気にあるため、比較的長い
期間がかかり、また多量のエネルギーが必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、パイ
プラインをホースまたは筒状体からなるフレキシブルな
硬化性樹脂でライニングする際に当該ホース内の雰囲気
温度を制御する方法を提供することであり、かかる方法
によれば、前記した欠点および難点を伴わずかつ比較的
少ないエネルギー消費で当該硬化性樹脂の有効な硬化が
可能である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的は、請求の範
囲記載の本発明の構成により得られる本発明の方法によ
って、達成することができる。
【０００６】次に、添付の図面を参照しながら、本発明
をさらに詳しく説明する。図１および図２は、各々、押
圧または非押圧状態の、地中に配設されたパイプライン
1と共にホース4および成端手段(端子手段)5を示す長手
軸方向の模式的断面図、図３は、成端手段5の拡大部分
的断面図、図４は、押圧ホース4内への導入前の位置に
おける硬化機構の模式的断面図、および図５は、ホース
4内に導入した硬化の間の硬化機構の模式図である。
【０００７】図面中、参照番号1はパイプラインを示
す。パイプライン1は、地中に配設されており、その非
被覆端部2と3の間において硬化性樹脂製フレキシブルホ
ース4によりライニングされるべきものである。なお、
ホース4は、パイプライン1内において未硬化の状態で適
用される。図１において、ホース4は、未硬化状態でパ
イプライン１内に引き込まれた状態で示され、その端部
で成端手段5を備える。これら各成端手段5は、硬質のパ
イプ6を備えると共に、クリップ7により外方に付設され
たゴム製の空気袋8を有する(図３参照)。この空気袋8
は、圧縮空気により膨張して、ホース4をパイプライン1
に付着させて当該パイプライン1をシールすることがで
きる。成端手段5の各パイプ6は、空気袋8と対向する端
部にて、中央配置の通路10を有する停止スリーブ9など
でシールされる。またパイプ6は、圧縮空気ライン13,14
用の2つの空気連結部11,12を備える。かかるライン13,1
4により、空気をホース4へ給気したり当該ホース4から
排気して、当該ホース4を、硬化前にパイプライン1に対
し押圧して硬化の間に押圧した当該位置に維持したり、
また、圧縮空気をゴム製の空気袋8に、パイプ6内に配置
した管15を介して供給する。圧縮空気用の管13は、圧縮
空気ライン14と同様に圧縮空気源16(図５)に連結されて
おり、この管13は、2つの成端手段5を相互に連結させ
て、ホース4と共に空気循環ラインを形成する。
【０００８】加えて、圧縮空気でパイプライン1まで膨
張させたホースの樹脂の硬化開始の位置(図２参照)にお
いて、硬化機構18は一方の成端手段5のパイプ6内に配置
される。硬化機構18(図４参照)は、照射源19およびこれ
を支持するためのキャリッジ20を備え、このキャリッジ
20は、他方の成端手段5の中央配置の通路10を通って伸
張する牽引ロープ21に連結する。この牽引ロープ21は、
駆動モーター22に連結し、また、当該モーター22の後段
に配置の駆動ドラム23上で巻き取るべく配置する。
【０００９】硬化機構のキャリッジ20は、単に一具体例
としてのみ図示したものでは、前端域24および後端域25
を備え、これらの間に放射源(照射源)19を配置する。さ
らに詳しくは、この放射源19は、各域24,25に位置する
端部シールド26各々の端部に付設され、各シールド26
は、少なくとも2つの手段により、好ましくは、当該シ
ールド26の各端部に配置したねじ山付端部や止めナット
28などを有する4本のバー27のうち少なくとも2本、好ま
しくは3本のバー27により、往復運動自在に固定する。
この配置により、放射源の交換を簡単な方法で行うこと
ができ、またシールド26間の距離が調節可能なので、種
々の長さの放射源をキャリッジ20内に配置することがで
きる。
【００１０】キャリッジ20の前端域24は、シールド26に
連結した牽引バー29、当該牽引バー29に付設した牽引ロ
ープ21、および角度をつけて配置した脚部(少なくとも2
本、好ましくは3本または4本、より好ましくは6本)から
なり、各脚部は、好ましくはダブル・タイプの車輪31を
備え、また牽引バー29に付設したホルダー32上に載置さ
れる。図４において、脚部30は、バー29に抗した状態で
あって、当該脚部30を揺動させる傾向を示すスプリング
力の影響下に置かれるが、これは、パイプ6を図４に図
示の位置に配置させることで防止している。他方、脚部
30が車輪31と共に成端手段5のパイプ6から離れると、当
該脚部30は、直ちにスプリング力の低下により揺動して
パイプライン1に対して膨張したホース4を支持して、ホ
ース4とパイプライン1を接触状態に維持し、これによ
り、脚部30は、偶発的に別の障害物に遭遇した場合で
も、過剰の大きな抵抗力を伴うことなくスプリングを内
方に移動させることができる。図示した具体例では、か
かるスプリング力は、牽引バー29の周囲に配置したスプ
リング33で形成されるが、このスプリング33は、その一
端ではバー29に固定した支持体(スプリング力調節部材)
35に抗して存在し、かつその他端では牽引バー29上にス
ライド自在に配置した好ましくは先細形の圧力リングま
たはスリーブ34に連結、支持され、そして締め付けられ
た当該スプリングによって全ての脚部30と接触した状態
に保持され、これにより、かかる脚部がパイプ6から離
れたときに同時に揺動することができる。
【００１１】キャリッジ20の後端域25は、前端域24と同
様な構成を有し、かつ作用する。そのため、詳細には説
明しないが、その部分は、前端域24の対応部分と同じ番
号を付し、さらに「'」を付した。ただし、図示した具
体例は、後端域25の脚部30'がシールド26にピボット運
動自在に載置されている点、および後端域の中空ロッド
29'が、マルチ導体ケーブル36用のケーシングとして機
能する点で異なっている。かかるケーブル36は、電源37
から放射源19へ給電し(図５参照）、それらの接地を行
い、また、域24,25における1またはそれ以上の脚部30,3
0'または他の適切な場所に設置した温度センサー38から
の制御信号を制御装置39に伝送する。なお、温度センサ
ー38は、硬化工程におけるホース内部の温度を検出しう
る位置に配置する。マルチ導体ケーブル36は、キャリッ
ジ20から成端手段5の中央通路10を通って電源37へ延在
し、さらにライニング長さよりも過剰な長さの信号伝送
部分36'を有する制御装置39に延在する。この過剰な長
さ部分は、ドラム40上に巻き取ることができ(これは、
非巻き取り部分に対し殆ど負荷抵抗を与えないタイプの
ものである。)、また、ここから、当該ケーブルは、成端
手段の中央通路内に、この方向に先細の制御パイプを介
して延在する。このパイプは、図面の明確化のために詳
細には図示しない。
【００１２】図示してはいないが、域24,25の脚部30,3
0'は、各々独立して、バー29,29'の間に配置したそれら
の各スプリングにより作用することができる。すなわ
ち、各脚部30,30'は、各々独立した弾性力を発揮する作
用を示すため、パイプライン1内で他の脚部から独立し
て発生しうる不規則な状態に従い、それ自体、調節する
ことができる。ただし、脚部30,30'配置の目的は、キャ
リッジをパイプライン1内に引き入れて硬化性樹脂製ホ
ースを硬化させこれにより当該ホースを安定化させる際
に放射源19を常にパイプライン1の中央位置に維持させ
ることである。
【００１３】硬化機構18に設けられる放射源19は、ホー
ス中に含まれている、硬化により形状が安定化される樹
脂のタイプに応じて、赤外線ランプ、ＵＶ(紫外線)ラン
プ、赤外線ヒーターなどを使用する。
【００１４】とくに、ホース4は、パイプライン1に押し
付けた際に僅かに収縮するため、その両端は余裕を持た
せて余分に当該ラインに適用すべきである。これは、と
りわけスエーデン公開公報第7701289-6号に記載のタイ
プのものに適用され、また当該目的に使用される市販の
他のホースについても好ましいことである。なぜなら、
かかる余分な被覆により、ホースを膨張させてそれ自体
をパイプラインに結合させることができ、また硬化状態
のホースが、当該目的のために市販のタイプの他のホー
スで達成可能なものよりも実質的により高い強度を達成
できるからである。
【００１５】ホース4をパイプライン1に押圧すると共に
成端手段のゴム製空気袋を膨張させた後、駆動モーター
22を始動させて、硬化機構18を成端手段のパイプ6を介
してホース4内に引き込む。前端域24の脚部30は、パイ
プ6から離れると、直ちにスプリング33により揺動し、
同様に、後端域25の脚部30'もパイプ6'から離れると揺
動する。その後、脚部30,30'は、放射源19をパイプライ
ン1内の中央に保持する。放射源19が成端手段のパイプ6
から完全にまたは部分的に離れると、放射源19をエネル
ギー源に連結させ、次いで樹脂の意図する形態への硬化
に要するエネルギーを照射する一方、放射源19を、その
キャリッジ20ごと、定位されているホース4内に駆動モ
ータ22により引き入れ、ホース４をパイプライン1に対
し循環圧縮空気で押圧する。なお、この圧縮空気は、図
１に図示の状態から図２に図示の状態に使用されるホー
ス4の押圧用の圧力よりも、実質的により低い圧力とす
ることができる。次いで、空気を冷媒として用いて、ホ
ース4の内部温度を使用したホースの規格上限温度内に
維持する。ホース4の内部温度を温度センサー38で連続
的に感知し、かかる温度が予め定めた上限温度以上に上
昇するかまたは予め定めた下限温度以下に下降する傾向
を示したら、直ちにこの傾向を温度センサー38が記録
し、次いで制御信号を制御装置39を介して圧縮空気用の
管13内に配置した調節バルブ41に送り、これにより、空
気量を、各々増加および減少させて、圧縮空気をホース
4内へ流動させる。この方法により、温度は常に許容値
内に維持される。また、本発明の技術的範囲において、
駆動モーター22をホース4の内周域の温度に応じてコン
トロールし、これにより各々硬化機構の駆動速度を温度
上昇時には増加させ、また温度下降時には減少させる。
これは、前記したホース4を介する風量の調節と共に、
行うことができる。
【００１６】硬化機構18のホース4内の通過後その硬化
が終了した際、放射源19を断ち、硬化機構を成端手段の
パイプ6内に引き込むが、これは、脚部30,30の傾斜によ
って行うことができる。硬化機構のホース内での移動に
必要な牽引力が通常のものよりも大である場合、これ
は、モーター22に接続した負荷感知手段42(図５参照)に
より記録される。かかる牽引力が所定の最大値を越えた
場合や、例えば牽引ロープ21が破断して牽引力が完全に
消失したときには、上記負荷感知手段42により、放射源
19の電流を断ち、樹脂の過熱による損傷を防止すること
ができる。
【００１７】本発明は、本明細書および添付の図面に記
載の事項には制限されるものではなく、請求の範囲に記
載の本発明の範囲内で種々の変形および改良をなすこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 非押圧状態の地中に配設されたパイプライン
1と共にホース4および成端手段5を示す長手軸方向の模
式的断面図
【図２】 押圧状態の地中に配設されたパイプライン1
と共にホース4および成端手段5を示す長手軸方向の模式
的断面図
【図３】 成端手段5の拡大部分的断面図
【図４】 押圧ホース4内への導入前の位置における硬
化機構の模式的断面図
【図５】 ホース4内に導入した硬化の間の硬化機構の
模式図
【符号の説明】
１:パイプライン ４:ホース １８:硬化機構 １９:照射源または放射源 ２０:キャリッジ ２１:ロープ ２２:モーター ２３:ドラム ３６:ケーブル ３８:温度センサー ３９:制御装置

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 既設管の内部においてガス流により膨張
    させた筒状の紫外線硬化性樹脂含有ライニングホース
    を、当該ホース内に導入した照射源を備える硬化機構に
    より硬化させる際に、当該ホース内の温度を制御するに
    あたり、 ホース内を移動する硬化機構の移動速度を調節すること
    によって未硬化の紫外線硬化性樹脂に照射すべき単位時
    間当たりの紫外線照射量を増減させ、これにより紫外線
    硬化性樹脂の発熱量を制御して当該ホース内の雰囲気温
    度を調節することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 硬化機構の移動速度を、ホース4外部の
    モーター22にケーブルを介して連結した制御装置39によ
    って調節する請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 ホース4内の雰囲気温度を、硬化機構18
    に付設した温度センサー38によって測定する請求項１記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 ホース4内の雰囲気温度をセンサー38に
    よって測定し、測定した信号をケーブルを介して制御装
    置39へ送り、次いで、制御装置39による制御信号をケー
    ブルを介してモーター22に送って当該モーターをコント
    ロールし、これにより、当該モーター22と硬化機構18の
    間を連結しているロープ21の巻取り速度を調節して、硬
    化機構18の移動速度を調節する請求項２または３記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 モーター22に接続した負荷感知手段42に
    より、硬化機構18の放射源19の電流を断ち、これにより
    樹脂の過熱によるホースの損傷を防止する請求項２〜４
    の１つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 既設管が地中に配置されている請求項１
    記載の方法。
  7. 【請求項７】 硬化機構が紫外線照射源として紫外線ラ
    ンプを備える請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 硬化機構をホース内に導入したのちに、
    ホース膨張用のガス流の流入を続けることにより当該ホ
    ース内の温度を一定範囲内に保持する請求項１記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 ガス流が空気流である請求項８記載の方
    法。
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