JP2636874B2 - 管のライニング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、管内にライニングホースを圧縮気体を用い
て反転走行するとともに、このライニングホースを、管
内に予め挿通してある索条によつて引張りつつライニグ
を行う管のライニング方法に関し、もつと詳しくは、エ
ルボなどが設けられた管曲り部において、ライニングホ
ースを円滑に反転走行させてライニングを行う管のライ
ニング方法に関する。

従来の技術 典型的な先行技術では、圧縮気体を用いて反転走行さ
せるライニングホースには、ライニングホース走行方向
下流側に延びる引張り用索条のほかに、上流側に延びる
暴走防止用索条を設け、ライニングホースの暴走を抑制
している。ライニングホースの管内ライニング中におい
て、ライニングホースの反転した先端部分が管の曲り部
で停止してしまつたときには、まず（ａ）圧縮気体の圧
力を低下させ、（ｂ）次にライニングホース走行方向上
流側で暴走防止用索条を引張つてライニングホースの先
端部分を、その停止位置からたとえば数10cm引戻し、
（ｃ）その後、圧縮気体の圧力を上昇させるとともに、
（ｄ）ライニングホース走行方向下流側から索条を引張
つてライニングホースを反転走行させる。

このような先行技術では、ライニングホースの先端部
分を引戻す際に、ライニングホース走行方向上流側の暴
走防止用索条と下流側の引張り用索条との引張力の平衡
をくずしやすく、これによつて、ライニングホース走行
方向下流側の引張り用索条がたわんだ場合には、その索
条がたとえば金属製ベルトなどであるとき、捩れて螺旋
状の形状になつてしまい、平坦な形状に復帰させること
ができなくなる。この状態でライニングホース走行方向
下流側で索条を引張ると、その索条が折れて破断してし
まう。あるいはまたライニングホースの外周面と管の内
周面との間に索条が介在されて、いわゆるベルト敷を生
じることもある。

さらにまたこの先行技術では、管の曲り部にライニン
グホースを挿通させることが困難な場合が多く、上述の
動作ステツプ（ａ）〜（ｄ）をこの順序で繰返し行わな
ければならない。

他の先行技術では、ライニングホースの反転した先端
部分が管の曲り部で停止してしまつたときには、ライニ
ングホースがその曲り部を通過することができるまで、
索条の引張り荷重を上昇させる。

このよう先行技術では、索条の引張力を大きくし過る
と、索条と、管の曲り部における内周面との間で、ライ
ニングホースが挟圧され、ライニングホースが損傷する
おそれがある。特に管の曲り部において、管の切断時な
どに生じて残存しているバリなどの鋭い突起があるとき
には、ライニングホースが索条によつて、そのバリに押
し付けられてライニングホースが容易に損傷する。

さらにまたこの先行技術では、索条の引張り荷重を上
昇する際に、そのライニングホースの反転した先端部分
が進行していないにもかかわらずライニングホースが過
度に供給されると、前記先端部分付近でライニングホー
スが折曲つて詰つてしまうことがある。

発明が解決すべき課題 本発明の目的は、管の曲り部においてライニングホー
スを円滑に挿通してライニングすることができる管のラ
イニング方法を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、ライニングホースを、管内に反転して挿入
し、ライニングホースの反転走行方向上流側から、圧縮
気体を供給し、管内に予め挿通してある索条によつてラ
イニングホースを走行方向下流側に引張りつつ、管内に
ライニングホースをライニングする管のライニング方法
において、 ライニグホースの反転した先端部分が、管の曲り部で
停止したとき、索条を予め定める一定の引張力で引張つ
たままとした状態で、圧縮気体の供給圧力を増加および
減少することを特徴とする管のライニング方法である。

また本発明は、引張力は、ライニングホースが損傷す
る予め定めた最大牽引荷重Wmax未満の範囲に設定される
ことを特徴とする。

また本発明は、引張力は、予め定めた最小牽引荷重Wm
in以上の範囲に設定されることを特徴とする。

また本発明は、圧縮気体の圧力は、圧縮機からの気体
を２次圧可変の減圧弁を用いて増加および減少すること
を特徴とする。

さらに本発明は、管の曲り部１個あたり、索条を引張
つて挿通するに必要な挿通荷重をw0とし、 索条を引張りつつライニングホースを管内で反転走行
させる際に管の曲り部でライニングホースが索条によつ
て損傷する最小の引張力である損傷限界荷重をw1とし、 ライニングすべき管内に挿通した索条を、ライニング
ホース走行方向上流側で挿通荷重がw0となるようにし
て、ライニングホース走行方向下流側で引張るに必要な
牽引側荷重をw2とするとき、 官の抵抗倍率Ｆを、 とし、管の曲り部の総数をｎとし、均等倍率F1を、 とし、 ライニングホース走行方向下流側から数えた管の曲り
部の数をｍとするとき、 前記最大牽引荷重Wmaxは、 Wmax＝｛１＋（ｍ−１）・F1｝w1 に定めることを特徴とする。

また本発明は、管の曲り部１個あたり、索条を引張つ
て挿通するに必要な挿通荷重をw0とし、 索条を引張りつつライニングホースを管内で反転走行
させる際に、管の曲り部でライニングホースが索条によ
つて損傷する最小の引張力である損傷限界荷重w1とし、 ライニングすべき管内に走行した索条を、ライニング
ホース走行方向上流側で挿通荷重がw0となるようにし
て、ライニングホース走行方向下流側で引張るに必要な
牽引側荷重w2とするとき、 管の抵抗倍率Ｆを、 とし、管の曲り部の総数をｎとし、均等倍率F1を、 とし、 ライニングホース走行方向下流側から数えた管の曲り
部の数をｍとするとき、 前記最小牽引荷重Wminは、 Wmin＝｛１＋（ｍ−１）・F1｝w0 に定めることを特徴とする。

作 用 本発明に従えば、管の曲り部で、ライニングホースが
反転した先端部分が停止したときには、ライニングホー
ス走行方向下流側で予め定める一定の引張力で引張つた
ままの状態とし、この状態で、圧縮気体の供給圧力を増
加および減少し、このような動作を繰返すことによつ
つ、ライニングホースの反転した先端部分がごく僅かず
つ管の曲り部内を進行してゆく。すなわち圧縮気体の圧
力を減少することによつて、ライニングホースの先端部
分の外径が小さくなり、このとき索条は引張られた状態
のままであるので、その先端部分が走行方向下流側に移
動する。次に圧縮気体の圧力を上昇することによつて、
ライニングホースが反転しつつ、その曲り部を移動し、
またこのときその先端部分が曲り部を通過できないとき
には、再び圧縮気体の圧力を低下して僅かに前進させ
る。このような動作を繰返すことによつてライニングホ
ースの反転した先端部分を曲り部に確実にかつそのライ
ニングホースを損傷することなく円滑に走行させること
が可能になる。

実施例 第１図は本発明の一実施例の断面図である。地面１に
埋設されている管２は、建物３内に導かれており、この
管２内にライニングを行うにあたつては、地面１に竪坑
４を掘削してその竪坑４に露出している管２の部分を切
断するとともに、建物３内で管２の端部を切断する。

第２図は、管２内にライニングホース５を反転して走
行ライニングする動作を示す断面図である。ライニング
ホース５は、反転されて管２の内周面に接着された状態
において、半径方向外周側の層はたとえばポリエステル
繊維から成り、半径方向内方の層は気密性を有するポリ
エステルエラストマなどの材料から成り、可撓性を有す
る。このようなライニングホース５は、ライニングホー
ス供給機６内で供給リール７に巻付けられており、ライ
ニングホース５の端部はそのライニングホース供給機６
の接続管８に固定される。ライニングホース供給機６の
リール７が収納されている部屋９は気密性を有し、この
部屋９には圧縮機10からの圧縮空気が管11から減圧弁12
を介して、さらに管13を介して供給される。ライニング
ホース供給機６の接続管８には、可撓性を有する案内管
14が接続され、この案内管14は管２の竪坑４に露出した
端部2aに接続されている案内管15に連結される。ライニ
ングホース５の反転されていない部分の端部には、可撓
性を有するたとえば金属製ベルトなどのような引張り用
索条16の一端部が連結される。この索条16は、管２内に
ライニングするに先立つて挿通される。索条16は第１図
において、管２の建物３内における他端部2bから取出さ
れる。管２は、曲り部A1〜A3を有する。

建物３の床には基体46が設置され、この基体46上には
ウインチ17が固定される。基体46上には第１ローラ18が
設けられ、基体46に立設された支柱19の遊端部には第２
ローラ20が取付けられる。支柱19は管２の端部2bを支持
する。索条16は第２ローラ20から第１ローラ18に巻き掛
けられ、ウインチ17の巻胴21に巻回されて引張られる。
巻胴21は、モータ22によつて駆動される。このモータ22
は、制御装置23によつて制御される。制御装置23に設け
られている可変抵抗器24を操作することによつて、モー
タ22の出力トルクを調整することができ、この可変抵抗
器24によつて設定したモータ22の出力トルクを超える負
荷が生じるとき、モータ22は回転を停止する。

減圧弁12はその２次圧、すなわちライニングホース供
給機６の部屋９の圧力を、作業者の操作によつて調整す
ることができる。

第３図は、ライニングホース５が管２の曲り部A2を反
転しつつ進行する状態を示す断面図である。管２の曲り
部A2はエルボ26によつて形成される。管２には、このよ
うな曲り部A1〜A3が複数箇所（この実施例では３）前述
のように設けられる。

ライニングホース５にはまた、ライニングホース５の
反転していない端部で暴走防止用の索条27が連結されて
おり、この索条27はライニングホース５の走行方向28の
上流側に延び、ライニングホース５が走行方向28の下流
側にむやみに供給されて暴走するのを防ぐ。

第４図は、索条16のウインチ17による引張り荷重の上
限値および下限値を示すグラフである。管２には、前述
のように、ライニングホース走行方向28上流側から下流
側の順に、曲り部A1,A2,A3が設けられており、第１の曲
り部A1は案内管15である。ライニングホース５の反転し
た先端部分29（第３図参照）が、これらの曲り部A1,A2,
A3にあるときに、索条16は最大牽引荷重Wmaxを表わす上
限値のラインl1と、最小牽引荷重Wminを示す下限値のラ
イニングl2との間となるように、ウインチ17による索条
16の引張力が定められる。暴走防止用索条27は、ライニ
ングホース５の走行と同一速度で供給され、この速度が
むやみに大きくなつたときに索条27の供給が停止され
る。したがつて暴走防止用索条27は、索条16の引張力を
増大させることはない。

最大牽引荷重Wmaxは後述のように定められ、この最大
牽引荷重Wmax未満で索条を引張ることによつて、ライニ
ングホース５が損傷することが防がれる。ライニングホ
ースが曲り部A1〜A3において損傷する原因は、索条16と
曲り部A1〜A3における管２の内周面との間にライニング
ホース５が挟圧された状態が生じるからである。この索
条16の引張力を前述のように最大牽引荷重Wmax未満とす
ることによつて、ライニングホース５の曲り部A1〜A3に
おける損傷を防ぐことができる。

索条16の最小牽引荷重Wminは、ライニングホース５の
反転走行時において、その先端部分29の走行速度と同一
速度で索条16を引張る際に必要な最小値である。

管２内にライニングホース５をライニングするにあた
つては、圧縮機10を運転してライニングホース供給機６
の部屋９内に減圧弁12によつて減圧した圧縮空気を供給
し、索条16によつてライニングホース５の走行方向28下
流側に引張るとともに、索条27によつてライニングホー
ス５の暴走を防止する。このときにおける減圧弁12の２
次圧は、ライニングホース５が管２の内周面にぴつたり
と適合して接着されることができるに充分な最低値以上
であつて、かつそのライニングホース５が管２の内周面
に皺を生じることなしに接着される最大値未満の値の範
囲に定められる。圧縮空気の圧力を増加し過ぎると、ラ
イニングホース５がその圧縮空気の圧力によつて膨張
し、この膨張した状態で管２の内周面にライニングホー
ス５が接着されると、ライニングホース５に皺を生じて
しまう。圧力の前記最大値は、このような皺が生じない
値に定められている。

索条16は、最小牽引荷重Wmin以上であつてかつ最大牽
引荷重Wmax未満の範囲でウインチ17によつて引張る。管
２の端部2bは、支柱19によつて支えられ、索条16はロー
ラ18,20に巻き掛けられているので、管２の端部2bにお
いてはその管軸方向の引張力のみが作用し、管２の端部
2bに曲げ応力が作用することはない。したがつて管２に
ねじ管継手が用いられているときに、そのねじが緩むこ
とはなく、また管２が曲げ応力によつて損傷することが
防がれる。

ライニングホース５の反転した先端部分29がたとえば
管２の曲り部A2において停止したときに、この曲り部A2
にライニングホース５を挿通するための動作を説明す
る。このときには、まず索条16の引張力を、ウインチ17
の可変抵抗器24の操作によつて、第５図（１）の時刻t1
以前において、増大してゆく。この索条16の引張力の増
大時にラインニングホース５の先端部分29が曲りA1を通
過しないときには、この引張力が最大牽引荷重Wmax未満
の範囲で、その引張力を参照符W1（＞Wmax）の一定値
に、時刻t1以降において保つ。

この状態で、減圧弁12を操作し、ライニングホース供
給機６の部屋９内の圧力を第５図（２）で示されるよう
にP1からP2に減少する。これによつてライニングホース
５の先端部分29は、縮小される。索条16は前述のように
引張力W1で引張られたままである。これによつて先端部
分29は第３図の参照符29aで示されるように縮小し、か
つ僅かに前進する。

次に減圧弁12を操作してライニングホース供給機６の
部屋９内の圧力を増加する。これによつてライニングホ
ース５は管２の曲り部A2における内周面に密着した状態
となつてさらに僅かに前進し、参照符29bの状態とな
る。このようにして圧縮空気の圧力を増加および減少し
て繰返すことによつて、索条16によつて引張られた状態
にあるライニングホース５を曲り部A2において少しずつ
前進させることが可能になる。こうして時刻t2では、ラ
イニングホース５の先端部分29が曲がり部A2を通過す
る。圧縮空気の圧力は時刻t1では、P1＝1.0kg/cm²であ
り、時刻t1〜時刻t2の期間では減少時においてP2＝0.5k
g/cm²であり、増加時にP3＝1.6kg/cm²であつてもよい。
上述の実施例では圧力を先ず減少した後に増大したけれ
ども、その逆に、先ず増大した後に減少してもよい。

次に最大牽引荷重Wmaxと最小牽引荷重Wminの定める手
順について説明する。第６図を参照して、先ず、前述の
管２の曲り部A1〜A3と同様な管の曲り部30は、たとえば
エルボによつて実現され、実現のためにこの曲り部30に
長さ1mの管31,32を連結する。一方の管31からライニン
グホース33を、圧縮空気によつて反転走行させ、このラ
イニングホース33には、索条16と同様な引張り用索条34
と暴走防止用索条35とを連結する。こうしてライニング
ホース33が曲り部30を通過するに必要な索条34の引張
力、すなわち挿通荷重w0（kg）を測定する。

またこの第６図において索条34と曲り部30の内周面と
の間にライニングホース33が挟圧されたときに、索条35
によつてライニングホース33が損傷する最小の引張力で
ある損傷限界荷重w1（kg）を定める。

そこで次にライニングすべき管２の抵抗倍率Ｆを、第
１式に基づいて演算して求める。

ここでw2は、第１図のようにライニングすべき管２の
一方の端部において、作業者36がばね秤37を用いて索条
16を支持し、管２の端部2bにおいてウインチ17を用いて
索条16を引張つたときにおいて、ばね秤37によつて計測
される引張力が挿通荷重w0となる状態におけるウインチ
17によつて引張る索条16の牽引側荷重である。

管２の曲り部A1,A2,A3の総数をｎとするとき、第２式
によつて均等倍率F1を求める。ｎは前述の実施例では３
である。

ライニングホース走行方向28下流側、すなわち第１図
の管２の端部2b側から数えたライニングホース５の反転
した先端部分29の位置までの管の曲り部の数をｍとす
る。たとえばライニングホース５の先端部分29がライニ
ングホース走行方向28上流側の第１番目の曲り部A1にお
いて停止しているときにはｍ＝１であり、その先端部分
29が曲り部A2で停止しているときにはｍ＝２であり、そ
の先端部分29が曲り部A3において停止しているときには
ｍ＝１である。

これによつて最大牽引荷重Wmaxおよび最小牽引荷重Wm
inを第３式および第４式に従つて求める。

Wmax＝｛１＋（ｍ−１）・F1｝w1 …（３） Wmin＝｛１＋（ｍ−１）・F1｝w0 …（４） ウインチ17による索条16の引張力、すなわち牽引荷重
は、前述のように最大牽引荷重Wmax未満であつてかつ最
小牽引荷重Wmin以上の範囲に定められ、これによつてラ
イニングホース５の損傷を未然に防ぐことができる。

本件発明者の実験結果を述べる。第７図に示されるよ
うに、曲り部A11〜A19を有する管内にライニングホース
を、前述の実施例と同様にして反転走行してライニング
を行つた。第７図に示される数字は管の長さ（mm）を示
しており、管径は呼び径100Aであり、全長は13mであ
り、曲り部A11〜A19の数は９個であり、そのうち、曲り
部A12〜A18はエルボであり、曲り部A11,A19は90度ベン
ド管である。次の第１表には抵抗倍率Ｆ最大牽引荷重Wm
ax、最小牽引荷重Wminおよび実測値を示し、この結果を
第８図に示す。

第８図において、ラインl3は最大牽引荷重Wmaxであ
り、ラインl4は最小牽引荷重Wminであり、ラインl5は実
測値を示す。こうして索条の引張力を最大牽引荷重Wmax
を超えることなく、全ての曲り部A11〜A19にライニング
ホースを反転して走行させることが可能になつた。

これに対して比較のために示す第９図では、索条16の
引張力のみによつて曲り部A11〜A19を挿通させ、このと
き索条の引張り荷重l5は、ラインl3で示す最大牽引荷重
Wmaxを超える場合が生じた。これによつて第９図の先行
技術では、ライニングホースの損傷を生じることになつ
た。本発明はこのような問題を解決することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、管内にライニングホー
スを反転走行してライニングを行う際に、管の曲り部に
おいて円滑にライニングホースの反転した先端部分を挿
通させることができ、ライニングホースの損傷を防ぎ、
作業性が向上される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図はライニン
グホース５を管２内に挿通する動作を説明するための簡
略化した断面図、第３図はライニングホース５を管２の
曲り部A2を挿通する状態を示す断面図、第４図は索条16
の最大牽引荷重Wmaxと最小牽引荷重Wminとを示すグラ
フ、第５図は曲り部A2をライニングホース５の先端部分
28が挿通するときの動作を説明するための図、第６図は
曲り部１個あたりの挿通荷重を測定するための動作を説
明する側面図、第７図は本件発明者の実験において用い
た管の斜視図、、第８図は本件発明者の実現結果を示す
グラフ、第９図は比較のために示す実験結果を示すグラ
フである。 ２……管、A1〜A3,A11〜A19……曲り部、５……ライニ
ングホース、６……ライニングホース供給機、10……圧
縮機、12……減圧弁、16……索条、17……ウインチ、27
……暴走防止用索条

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ライニングホースを、管内に反転して挿入
   し、ライニングホースの反転走行方向上流側から、圧縮
   気体を供給し、管内に予め挿入してある索条によつてラ
   イニングホースを走行方向下流側に引張りつつ、管内に
   ライニングホースをライニングする管のライニング方法
   において、 ライニングホースの反転した先端部分が、管の曲り部で
   停止したとき、索条を予め定める一定の引張力で引張つ
   たままとした状態で、圧縮気体の供給圧力を増加および
   減少することを特徴とする管のライニング方法。
2. 【請求項２】引張力は、ライニングホースが損傷する予
   め定めた最大牽引荷重Wmax未満の範囲に設定されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の管のライニン
   グ方法。
3. 【請求項３】引張力は、予め定めた最小牽引荷重Wmin以
   上の範囲に設定されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の管のライニング方法。
4. 【請求項４】圧縮気体の圧力は、圧縮機からの気体を２
   次圧可変の減圧弁を用いて増加および減少することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の管のライニング方
   法。
5. 【請求項５】管の曲り部１個あたり、索条を引張つて挿
   通するに必要な挿通荷重をw0とし、 索条を引張りつつライニングホースを管内で反転走行さ
   せる際に管の曲り部でライニングホースが索条によつて
   損傷する最小の引張力である損傷限界荷重をw1とし、 ライニングすべき管内に挿通した索条を、ライニングホ
   ース走行方向上流側で挿通荷重がw0となるようにして、
   ライニングホース走行方向下流側で引張るに必要な牽引
   側荷重をw2とするとき、 管の抵抗倍率Ｆを、 とし、管の曲り部の総数をｎとし、均等倍率F1を、 とし、 ライニングホース走行方向下流側から数えた管の曲り部
   の数をｍとするとき、 前記最大牽引荷重Wmaxは、 Wmax＝｛１＋（ｍ−１）・F1｝w1 に定めることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   管のライニング方法。
6. 【請求項６】管の曲り部１個あたり、索条を引張つて挿
   通するに必要な挿通荷重をw0とし、 索条を引張りつつライニングホースを管内で反転走行さ
   せる際に、管の曲り部でライニングホースが索条によつ
   て損傷する最小の引張力である損傷限界荷重をw1とし、 ライニングすべき管内に走行した索条を、ライニングホ
   ース走行方向上流側で挿通荷重がw0となるようにして、
   ライニングホース走行方向下流側で引張るに必要な牽引
   側荷重w2とするとき、 管の抵抗倍率Ｆを、 とし、管の曲り部の総数をｎとし、均等倍率F1を、 とし、 ライニングホース走行方向下流側から数えた管の曲り部
   の数をｍとするとき、 前記最小牽引荷重Wminは、 Wmin＝｛１＋（ｍ−１）・F1｝w0 に定めることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   管のライニング方法。