JP2812857B2

JP2812857B2 - 管内補修装置

Info

Publication number: JP2812857B2
Application number: JP5156169A
Authority: JP
Inventors: 史人日沼
Original assignee: 東亜グラウト工業株式会社
Priority date: 1993-06-02
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH06341163A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として埋設された硬
質塩化ビニール管やヒューム管、鋼管等の下水道管の亀
裂部や、その本管と支管との継目部分を内面側から補修
するための装置に係り、特に補修材を効率良く加熱して
接着するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】埋設された本管と支管との継目部分その
他は、老朽化や地盤沈下或いは交通車両の振動等により
亀裂が生じたり破損することがある。従来、係る破損に
対しては、開削工事によってその部分を露出させ、下水
管の外面側から補修作業が行われるものが一般的であっ
た。次にこのような下水管において、管の内面側から補
修装置により補修作業が行われるものが知られている。
これは、軸の両端部に一対の円板状の側蓋を配置し、両
円板の外周間に筒状のゴム材を気密に被着すると共に、
軸の中間部にヒータを設けゴム性筒体の内部に圧縮空気
を送りこんで、そのゴム筒体を拡縮自在に構成したもの
である。そして、そのゴム筒体外周に熱硬化性水封剤
（作業時に硬化剤及び促進剤等が混入される）付き補強
布を補修材として被着し、亀裂の生じている配管内部に
その補修装置を挿入し、筒体内に圧縮空気を送り込んで
筒体外周を拡張させ、加熱された補修材表面の熱硬化性
水封剤を下水管の内面に補強布と共に接着させるもので
あった。このときのヒータによる加熱は、熱硬化性水封
剤の硬化を促進するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者の開削工事を行う
方法は、工事が大掛かりになり面倒である欠点があっ
た。又、管の内面側から行う従来の装置は、次の欠点が
あった。 (1) 補修材接着のための加熱装置を軸部に設けざるを得
ないが、補修材が被着されるゴム筒体は補修の際膨張し
て下水管の内面に接触する。すると、ヒータとゴム筒体
との間隔が広がり、補修材を効率良く加熱することがで
き難い。特に、補修材が被補修用管内面に接触すると、
折角加熱された補修材が冷却されそれを管内面に接着し
難い欠点があった。即ち、接着の信頼性及び補修作業の
迅速性に欠ける欠点があった。 (2) さらに、排水が流通する下水管をその流通状態で補
修できない欠点があった。 (3) 又、ゴム筒体の外周に設けられた補修材を下水管の
破損箇所に整合させるためのゴム筒体駆動部を、装置本
体の外側に配置せざるを得なかった。そのため、装置全
体が長くなりコンパクト性に欠ける欠点があった。又、
下水管内の排水等の漏洩によりその駆動部が故障する虞
があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、以上の
課題を解決するため次の構成をとる。本発明の管内補修
装置は、軸方向に互いに離間して配置された一対の環状
支持面１，１を有する本体２と、軸方向両端部が前記本
体２の前記環状支持面１に気密に固定され、半径方向に
拡縮自在に膨張するゴム筒体３と、前記ゴム筒体３に、
該筒体３が前記半径方向に拡縮自在となるように埋設ま
たは接合された板状の可撓性ヒータ４と、前記ゴム筒体
３と前記本体２との間に出入り自在に気体を供給して、
前記ゴム筒体３を前記半径方向に膨張させる気体圧入手
段５と、を具備し、前記ゴム筒体３の外周に着脱自在に
被着された補修材が前記ヒータ４により加熱されて被補
修管の内面に接着されるように構成したものである。

【０００５】更に本発明による装置は、一端から他端
に被補修管内の液体が流通できる中空管部６を有し、そ
の中空管部の両端部に半径方向に一対のフランジ７、７
が突設され、両フランジ７、７間に位置して、前記中空
管部６の軸線の回りに一対の側蓋８、８が回動自在に設
けられ、夫々の前記側蓋８の外周に環状支持面１が形成
された本体２と、軸方向両端部が前記本体２の前記環状
支持面１に気密に固定され、半径方向に拡縮自在膨張す
るゴム筒体３と、前記ゴム筒体３に、該筒体３が前記半
径方向に拡縮自在となるように埋設または接合された板
状の可撓性ヒータ４と、前記ゴム筒体３と前記本体２と
の間に出入り自在に気体を供給して、前記ゴム筒体３を
前記半径方向に膨張させる気体圧入手段５と、前記一対
の側蓋８、８間で前記中空管部６に取付けられ、夫々の
前記側蓋８、８を同時に可逆回転駆動する側蓋駆動モー
タ９と、を具備し、前記ゴム筒体３の外周に着脱自在に
被着された補修材が前記ヒータ４により加熱されて被補
修管の内面に接着されるように構成したものである。

【０００６】

【作用】上記の構成によれば、表面に熱硬化性水封剤を
施した補強布からなる補修材をゴム筒体３に被着させた
状態で、図８の如く被補修管３０に挿入し、可撓性ヒー
タ４によりゴム筒体３を介して補修材３４の熱硬化性水
封剤を加熱すると共に、ゴム筒体３を半径方向に膨張さ
せ補修材３４を被補修管３０内面に接触させる。そし
て、可撓性ヒータ４の加熱により補修材３４の熱硬化性
水封剤の硬化を迅速に促進させ、補修材３４を被補修管
３０内面に接着させるものである。そして、ゴム筒体３
内部に設けられた側蓋駆動モータ９により補修材３４を
被補修管３０の被損箇所に整合するようにゴム筒体３を
回動させることができる。この側蓋駆動モータ９はゴム
筒体３内に設けられているため、全体として装置がコン
パクトになる。このとき、被補修管３０内に流通する排
水３７は図１の如く、中空管部６の内部を流通して一方
から他方に排出される。

【０００７】

【実施例】次に図面に基づいて、本発明の実施例につき
説明する。図１は本装置の一部を省略した軸断面図であ
り、図２は図１のII−II矢視図、図３は図１の左側面
図、図４は同図１の右側面図である。又、図５は図１の
Ｖ−Ｖ矢視図、図６は図５のVI−VI矢視図、図７（Ａ）
は図６の平面図、同（Ｂ）はその検出板24の説明図であ
る。さらに、図８は本装置の使用状態を示す説明図であ
る。この装置は、図１に示す如く中心に中空管部６が設
けられ、その両端に一対の円板状のフランジ７がカシメ
又は溶接等の固定手段により接続されている。なお、フ
ランジ７の短管状ボス部内面には環状溝が形成され、そ
こに気密性を保持するＯリング35が配置されている。フ
ランジ７の外周には、互いに離間して放射方向に三つの
車輪11〜13が突設されている。下側に位置する一つの車
輪11，12はその車輪支持用の丈夫なブラケットがフラン
ジ７に確固に取り付けられている。また、頂部に位置す
る車輪13はそれを支持する比較的脆弱な板材からなるブ
ラケットがフランジ７に固定され、その取り付け部に脆
弱部14が形成されている。

【０００８】この脆弱部14は頂部の車輪13に大きな外力
が加わったとき、その車輪13が脆弱部14から破損又は容
易に変形するように形成されている。これは、本装置が
補修しようとする下水管内部で管内の突起部等の障害物
に係止されたとき、装置を強く引っ張ることにより車輪
13を破損させ、装置を無理に管内から取り出すことがで
きるようにするための安全対策である。なお、下側の一
対の車輪11にはＵシャックル19が軸線方向に突出されて
いる。このＵシャックル19にはワイヤーが係止され、装
置を軸線方向に抜き出すためのものである。又、一対の
フランジ７には夫々制御ケーブル17を挿通するための孤
状スリット20が図４の如く形成されている。これは、フ
ランジ７に対して相対的にその軸線の周りに回動する制
御ケーブル17（エアホース18を含む）の移動軌跡に沿っ
て形成されている。

【０００９】次に、図１及び図２に示す如く一対のフラ
ンジ７に隣接して、その内側に一対の側蓋８が軸受け15
を介して回動自在に取り付けられている。なお、側蓋８
の中心孔内面には複数の環状溝が形成され、その環状溝
にＯリング35が配置され、フランジ７のボス部との間を
気密に形成している。側蓋８は合成樹脂材等から製作す
ることができ、その外周面に浅い溝状の環状支持面１が
形成されている。又、一対の側蓋８，８には互いに周方
向に離間した一対の補強シャフト26の両端が固定され、
両側蓋が同期して中空管部６の周りに回動し得るように
構成されている。次に、一対の側蓋８，８間の外周には
ゴム筒体３が被着され、その両端部が夫々金属バンド23
により側蓋８の環状支持面１に気密に被着される。ゴム
筒体３は耐熱性材料からなり、半径方向に拡縮自在に形
成されている。ゴム筒体３の内面には、複数の可撓性ヒ
ータ４が接着剤を介して接合されている。

【００１０】その可撓性ヒータ４は、平面的に配置した
電熱用抵抗線が、所定の形状にカットされたガラス繊維
で補強された薄い二枚のシリコンラバー間にセットさ
れ、それらを加硫圧着して一体的に形成し、薄く柔軟性
にとんだ耐熱絶縁層を電熱線の外周に被着したものであ
る。このような可撓性の板状ヒータは既に市販されてお
り、その厚さが 0.7mm〜 1.4mmでワイヤリングタイプと
エッチングタイプとが存在し、最大使用温度２６０℃程
度のものが一例として、商品名シリコンラバーヒータ，
坂口伝熱株式会社から発売されている。この実施例で
は、そのような板状の可撓性ヒータ４を複数、中空管部
６の軸線方向に接着剤を介してゴム筒体３の内面に接合
している。このとき、可撓性ヒータ４はその幅方向中央
部が接着部29となるように線状または点線状に接合され
る。なお、この可撓性ヒータ４はある程度の剛性を有
し、その幅方向中央部のみに接着部29を設けてゴム筒体
３の内面に貼着すれば、その接着部分以外の部分もゴム
筒体３内面に接触する。なお、接着部29をこのように線
状に設けたのは、ゴム筒体３が半径方向に自由に拡縮で
きるようにするためである。

【００１１】また、この実施例では板状の可撓性ヒータ
４を中空管部６の軸線方向に貼着したが、それにかえて
可撓性ヒータ４をゴム筒体３内面に孤状に適宜間隔で貼
着してもよい。このとき軸方向に隣接する孤状の各可撓
性ヒータ４は、周方向に位置ずれして千鳥状等に配置す
ることが好ましい。これらの可撓性ヒータ４は、図示し
ない温度検出用サーモカップルシートと共にゴム筒体３
に貼着される。この実施例では検出器の温度を一例とし
て、６０℃位に設定している。そして、夫々のリード線
が側蓋８を液密に貫通した制御ケーブル17により外部に
導かれる。次に一方の側蓋８の内面には従動歯車22が固
定されている。この従動歯車22は、駆動歯車21に歯合さ
れる。駆動歯車21は、側蓋駆動モータ９の軸28に固定さ
れている。その側蓋駆動モータ９のケーシングは、中空
管部６外周に締結ボルト32を介して固定されたブラケッ
ト16に取り付けられる。又、側蓋駆動モータ９は内部に
減速装置を有するギヤードモータからなり可逆転自在で
ある。この側蓋駆動モータ９に接続されたリード線は、
前記制御ケーブル17により側蓋８を貫通して外部に導か
れる。そして側蓋駆動モータ９を駆動することにより、
一対の側蓋８を中空管部６の回りに所定角度の範囲で回
転させるものである。

【００１２】次に、この側蓋８の回転角が所定以上とな
らないように、中空管部６外周にはゴム筒体３の内部で
検出板24がビス止め等の手段により固定されている。こ
の検出板24は、図６及び図７の如く形成されている。図
７（Ｂ）はその平面的な説明図であり、周縁には頂部及
びその頂部から右回り及び左回りに１００°の角度で夫
々スリット33が欠切されている。そして、夫々垂直線か
ら左右に１００°の角度位置に一対の限界回転角検出器
25が配置され、そのスリット33を検出している。なお、
この限界回転角検出器25は側蓋８の内面にビス止め等の
手段より固定され、側蓋８と共に回動する。そして側蓋
８が重力方向の垂直線から、この実施例では１００°回
動すると、一対の限界回転角検出器25のうち一方のそれ
が一つのスリット33のみを検出することにより、側蓋８
が所定角度回動したことを検知し、側蓋駆動モータ９が
それ以上回転しないように制御するものである。また、
両限界検出器25が夫々スリット33を検知したとき、側蓋
が原点復帰したことを検出する。なお、限界回転角検出
器25のリード線も他のリード線同様に制御ケーブル17を
介して外部に導かれる。

【００１３】次に、この実施例では図１及び図３に示す
如く装置の前端に、走行手段10が設けられている。この
走行手段10は、その上下に突設したボス部36を介し、前
端側のフランジ７の一端面に固定されている。そして、
内部に図示しないギヤードモータが可逆転自在に内装さ
れ、外側に突出した一対の駆動車輪27にその回転軸が連
結されている。なお、駆動車輪27の回転軸は夫々被補修
管30の直径に応じて軸方向に突出する量が変化できるよ
うに構成されている。なお、走行手段10の制御ケーブル
17は図１においてボス部36内を通り、左側の側蓋８を液
密に貫通し、さらに右側の側蓋８を貫通して外部に導か
れる。次に、ボス部36には夫々Ｕシャックル19が突設さ
れている。

【００１４】

【使用方法】このようにしてなる本装置の使用方法につ
き説明する。先ず、走行手段10の一対の駆動車輪27の軸
部突出量を被補修管30の直径に応じて調節する。そし
て、図１の右側の側蓋８に液密に貫通された制御ケーブ
ル17を電源を有する制御装置に接続する。また、その側
蓋８には図４に示す気体圧入手段５のエアホース18の一
端が気密に連通すると共に、エアホース18の他端がコン
プレッサーに連結される。それと共に、装置の軸方向前
端及び後端に配置されたＵシャックル19にワイヤの端部
を係止させる。そして、ゴム筒体３の外周に予め剥離用
のカバーを被着した上に、図８の如く補修材34を被着さ
せる。この補修材34は補強布とその両面に塗布された熱
硬化性水封剤とからなる。補強布は、ガラス繊維の織布
と不織布を重ね合わせたものからなる。熱硬化性水封剤
は主剤と硬化剤と促進剤とからなる。このように準備さ
れた本装置を被補修管30内に挿入する。図８は、支管31
の分岐部を補修する例を示すものである。走行手段10の
駆動車輪27を回転し、装置の長手方向の中心部が支管31
に位置するように配置する。そのためには支管31の開口
から図示しないテレビカメラ等を挿入して、モニターし
ながら駆動車輪27の回転を制御すればよい。

【００１５】次に、側蓋駆動モータ９を回動させ補修材
34の中央に設けた開口部が支管31の開口に整合するよう
に側蓋駆動モータ９を回動させる。そこで、ゴム筒体３
内部の可撓性ヒータ４を加熱すると共に、コンプレッサ
ーを駆動しゴム筒体３を半径方向に図８の如く膨張させ
る。そして、補修材34を被補修管30内面に圧接する。そ
して、補修材34の熱硬化性水封剤が可撓性ヒータ４の加
熱によりその硬化を促進され、補修材34を被補修管30内
面に接着する。なお、この実施例では支管31の内面に接
合される補修材34を予め接着した後に、その補修材34の
端部が重なるように新たな補修材34を被補修管30の内面
に接着固定する方法をとっている。

【００１６】しかしながらこれにかえて、支管31及び被
補修管30の各内面に被着される補修材34を同時にそれら
に接合する方法をとることができる。そのためには、こ
の実施例の装置に支管用の支持部をゴム筒体の延長とし
て付加すると共に、その部分にヒータを設ければよい。
なお、ゴム筒体３は図８に示す如くその軸方向両端部が
軸方向に容易に伸長するように、その両端部にはゴム筒
体３が貼着されていない。又、周方向にはゴム筒体３が
自由に拡縮できるように可撓性ヒータ４は接着部29が線
状に図１の如く設けられている。

【００１７】

【発明の効果】本発明の管内補修装置は、ゴム筒体３の
外周に着脱自在に被着された補修材34が加熱されて、そ
れが被補修管30の内面に接着されるものにおいて、ゴム
筒体３が半径方向に拡縮自在になるように、そのゴム筒
体３に板状の可撓性ヒータ４が埋設又は接合されたもの
である。従って、補修材34に近接されたヒータ４により
補修材が効果的に加熱され、確実且つ迅速に補修材34を
被補修管30に接合することが可能となる。次に請求項３
記載の本発明の装置によれば、ゴム筒体３内で中空管部
６に側蓋駆動モータ９が設けられ、それにより側蓋８，
８を同時に可逆転駆動できるように構成したから、被補
修管30内面の補修位置に補修材34の位置を正確に整合さ
せることができ、しかもその駆動部である側蓋駆動モー
タ９がゴム筒体３の内側に配置されることで、装置全体
がコンパクトとなり、取扱い易いものとなる。しかも、
この装置は一端から他端に管内の液体が流通できる中空
管部６を有するため、排水等が流通する被補修管30内を
その排水の流通状態で補修するこが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管内補修装置の一部を省略した縦断面
図。

【図２】図１のII−II矢視断面図。

【図３】図１の左側面図。

【図４】図１の右側面図。

【図５】図１のＶ−Ｖ矢視図。

【図６】図５のVI−VI矢視図。

【図７】図６の VII− VII矢視図及び検出板24の説明
図。

【図８】本発明の管内補修装置の使用状態を示す説明
図。

【符号の説明】１環状支持面２本体３ゴム筒体４可撓性ヒータ５気体圧入手段６中空管部７フランジ８側蓋９側蓋駆動モータ 10 走行手段 11 車輪 12 車輪 13 車輪 14 脆弱部 15 軸受け 16 ブラケット 17 制御ケーブル 18 エアホース 19 Ｕシャックル 20 孤状スリット 21 駆動歯車 22 従動歯車 23 金属バンド 24 検出板 25 限界回転角検出器 26 補強シャフト 27 駆動車輪 28 軸 29 接着部 30 被補修管 31 支管 32 締結ボルト 33 スリット 34 補修材 35 Ｏリング 36 ボス部 37 排水

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一端から他端に管内の液体が流通できる
中空管部６を有し、その中空管部の両端部に半径方向に
一対のフランジ７、７が突設され、両フランジ７、７間
に位置して、前記中空管部６の軸線の回りに一対の側蓋
８、８が回動自在に設けられ、夫々の前記側蓋８の外周
に環状支持面１が形成された本体２と、軸方向両端部が前記本体２の前記環状支持面１に気密に
固定され、半径方向に拡縮自在に膨張するゴム筒体３
と、前記ゴム筒体３に、該筒体３が前記半径方向に拡縮自在
となるように埋設または接合された板状の可撓性ヒータ
４と、前記ゴム筒体３と前記本体２との間に出入り自在に気体
を供給して、前記ゴム筒体３を前記半径方向に膨張させ
る気体圧入手段５と、前記ゴム筒体３の内側で前記中空管部６に取付けられ、
夫々の前記側蓋８、８を同時に可逆回転駆動する側蓋駆
動モータ９と、を具備し、前記ゴム筒体３の外周に着脱自在に被着され
た補修材が前記ヒータ４により加熱されて被補修管の内
面に接着されるように構成した管内補修装置。
【請求項２】請求項１において、一方の前記フランジ７
に前記本体２をその軸線方向に走行させる走行手段１０
が設けられた管内補修装置。
【請求項３】請求項１において、夫々の前記フランジ
７の外周に少なくとも三つの車輪１１、１２、１３が互
いに離間して突設され、それらの車輪のうち少なくとも
一つが他の車輪より前記フランジ７に対して容易に分離
または変形し易くなるように、該一つの車輪の付け根に
脆弱部１４が形成された管内補修装置。