JP3424034B2 - 分岐管接続部の樹脂被覆式管内面補修方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本願発明は、外面からの点検修理
が困難な小口径の下水道管やその他の地中管について、
本管と分岐管（枝管）との接続部における破損、亀裂や
接合不良等の補修技術に関するものである。より詳しく
は、本管と分岐管（枝管）との接続部の管路内面の補修
を管路内面から樹脂被覆修理する技術に関するものであ
る。 【０００２】 【従来技術】この種の管路内面から樹脂被覆修理の技術
に関し、特開平３−１７８４２５号「管内面の硬質チュ
ーブライニング工法」が公知である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記の公知技術は、管
路内に樹脂チューブ挿入し加圧膨張させて管路内面に圧
着し加熱硬化し補修するもので、管路内全体を補修する
には適するものであるが、限定された局部の補修には経
済的に適切でない問題点がある。上記の課題を解決する
発明として、本願出願人は、平成４年１２月２９日付け
出願の特願平４−３６１０５１号「樹脂被覆式管内面補
修方法および樹脂被覆式管内面補修装置」を出願してい
る。該先願発明においては、補修箇所の管路内壁に補修
材を対接させたのち、筒状のゴム管体に加圧空気を供給
してゴム管体を膨張させることにより、補修材を管路内
面に圧接している。 【０００４】更に、上記先願発明を、本管と分岐管（枝
管）との接続部（管路分岐部）の管路内面の補修箇所に
対し適用することを目的として、本願出願人は、平成５
年３月２９日付け出願の特願平５−９３６６２号「分岐
管接続部の樹脂被覆式管内面補修方法、分岐管接続部の
樹脂被覆式管内面補修装置および分岐接続部用補修材」
を出願している。該先願発明においては、「円筒状のゴ
ム管体を回動させて補修材の変形エリヤを分岐管との対
向位置に移動させたのち、加圧空気の供給でゴム管体を
膨張させることにより補修材を管路内面に圧接させると
ともに、補修材の変形エリヤに接するゴム管体の分岐管
路内への膨張により、補修材の変形エリヤを分岐管路側
へ突出させて屈曲状態で本管と分岐管との接続部の管路
内壁へ圧接させ、管路分岐部を樹脂被膜する管路分岐部
の樹脂被覆補修方法」を開示している。 【０００５】該先願発明は、本管と分岐管との接続部の
管路内壁を、分岐管側へ彎曲した補修材の変形エリヤで
樹脂被膜して、管路内壁の接続部を完全に樹脂被覆して
管路内壁補修を完全にする効果を有するものであるが、
ゴム管体の分岐管路内への膨出により、補修材の変形エ
リヤを分岐管路側へ突出させて屈曲状態で本管と分岐管
との接続部の管路内壁へ圧接させ樹脂被膜するものであ
るため、ゴム管体に残留歪を生じゴム管体の耐久性が低
下する問題点がある。よって、本発明は、補修材の変形
エリヤに対向するゴム管体の膨出変形による残留歪を低
減することを課題とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の特願
平４−３６１０５１号の先願発明において、管路補修箇
所への移動に先立って、円筒状のゴム管体にニット構造
のプロテクタを巻付け、該プロテクタにより、補修材の
変形エリヤに対向するゴム管体の膨出変形を一定限度に
規制する。 【０００７】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。本願発明の説明に先立って、先願発明を説明す
る。図５ないし図８は、管路内壁補修具Ａを示し、内円
筒２と外円筒３との二重円筒構造の円筒体１のの両端に
円板４、４を溶接等により固定して内円筒２と外円筒３
との間に環状室Ｃを形成し内円筒２の内心側に貫通室Ｄ
を形成し、前記円筒体１の円板４、４にゴム管体５をバ
ンド６による緊締取付け等の固定手段により密封状態で
ゴム管体５を円筒体１と一体化してゴム管体５を円筒体
１の外円筒３との間に加圧室Ｅを形成し、外円筒３の外
周面に加熱用ヒーター７を巻回して加圧室Ｅを加熱自在
とし、環状室Ｃに温度センサー８を内装する。なお、上
記の実施例では、温度センサー８を環状室Ｃに内装した
が、内円筒２に固定するか、加圧室Ｅに内装して、内円
筒２または加圧室Ｅの温度を測定することで、補修材Ｍ
の温度を知ることもできることは勿論である。更に、補
修材Ｍと接触するゴム管体５の内面側に温度センサー８
を固定して、補修材Ｍの温度をゴム管体５を介して直接
的に測定してもよい。 【０００８】円筒体１の円板４、４を軸受２１を介して
支軸２２で軸支して支軸２２を中心として円筒体１、ゴ
ム管体５および補修材Ｍを回動自在とし、支軸２２を走
行輪２３で支持される脚２４に固定し、環状室Ｃに内装
したモータ２５の出力軸に固定したギヤー２６と支軸２
２に固定したギヤー２７とを噛合わせて、モータ２５の
起動で円筒体１、ゴム管体５および補修材Ｍを走行輪２
３で支持される脚２４に対し任意の相対角度に変更自在
とした。２８はリミットスイッチである。円板４に牽引
金具９を固定し、牽引金具９に一端に接続したワイヤー
１０をウインチ等による牽引で管路内を移動自在とす
る。また、円板４には加圧空気供給口１１が設けらてお
り、前記加圧空気供給口１１に接続したエヤーホース１
２より加圧空気を供給することで、ゴム管体５を膨らま
せ加圧室Ｅを拡大させ、ゴム管体５を管路１３の内面に
圧接自在とする。 【０００９】管路内壁補修具Ａの温度センサー８は、地
上の外部制御装置Ｂと、５芯コード１４で接続し、三線
を温度センサー測定用として温度センサーの一端から二
線他端から１線の三線コード方式（制御装置Ｂと測定位
置間のコードの抵抗による測定誤差を、温度センサーに
接続しない一線を、温度センサーの両端に接続した二線
に負荷することで防ぐ）で制御装置Ｂに接続し、残り二
線を加熱用ヒーター７に対するヒーター給電用とする。
なお、実施例では、加熱ヒータへの給電をＡＣ１００Ｖ
またはＡＣ２２０Ｖ配線としたが、低電圧配線が要求さ
れる場合には、ＤＣ２４Ｖ、ＤＣ１２Ｖ等の他の配電方
式を適用できるものである。 【００１０】つぎに、管路内壁の補修に使用する補修材
は、ガラス繊維やカーボン繊維を芯材に、不飽和ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、リポキシ樹脂のバインダー
を均等に含浸してマット状とした合成樹脂製品である。
補修材Ｍの強度や厚さは、芯材および含浸する樹脂の量
により調整する。 【００１１】図１１は、本発明の実施にあたり使用する
分岐接続部用補修材Ｍを示し、中央部に変形エリヤ２０
が存在する。変形エリヤ２０は、図１１の(ａ)の実施例
では、中央部に複数個の切断線２１が形成されて、分岐
接続部用補修材Ｍの中央部を前面側または後面側へ折曲
自在とする。図１１の(ｂ)の実施例では、中央部に中心
貫通孔２２を形成するとともに、該中心貫通孔２２の周
囲の肉薄または軟質の変形部２３を形成することで、変
形エリヤ２０を構成する。図１１の(ｃ)の実施例では、
中央部に中心貫通孔２２を形成するとともに、該中心貫
通孔２２の周囲に放射方向に形成された複数本の肉薄ま
たは軟質の破断線部２４を形成することで、変形エリヤ
２０を構成する。なお、図１２の（ａ）（ｂ）（ｃ）に
示すごとく、変形エリヤ２０を筒状に突出させた帽子形
型補修材Ｍを使用することもできる。 【００１２】管路内壁の分岐管接続部の補修作業にあた
っては、上記のマット状の分岐接続部用補修材Ｍをゴム
管体５の外周に巻付けるが、ゴム管体５への補修材Ｍの
巻付けにあたり、ゴム管体５の表面には分岐接続部用補
修材Ｍの付着を防ぐためのにグリース（油脂類）、付着
防止シート等をゴム管体５と分岐接続部用補修材Ｍとの
間に介在させる。図９を参照して、ゴム管体５の外周に
分岐接続部用補修材Ｍを巻付けたのち、管路内壁補修具
Ａを管路１３内に引込み、ワイヤー１０をウインチ等１
９により牽引して不良箇所まで管路１３内を移動させ
る。この際、管路内壁を監視するＴＶカメラ１６からの
映像信号にもとづき地上の作業監視車１４内のモニター
テレビ１５で管路内壁の補修箇所を検知して地上の内面
作業車１８のウインチ等１７による牽引を指示すること
で、管路内壁補修具Ａが所定の管路内壁不良箇所（補修
箇所）まで牽引されることにより、管路内壁補修具Ａを
遠隔操作で管路内を走行移動させる。 【００１３】管路内壁補修は、分岐管接続部を対象する
ものであるから、上記の方法で管路内壁補修具Ａを補修
箇所の分岐管接続部まで移動させる。補修箇所の分岐管
接続部の分岐管２５にモニターテレビ２６を挿入する
（図１のａ参照）。モニターテレビ２６で分岐管２５の
端部に対向する補修材Ｍの表面を視認しつつ、モータ２
５に通電して管路内壁補修具Ａの円筒体１を回動させ、
補修材Ｍの変形エリヤ２０を分岐管２５と対向位置とす
る（図１０のａ参照）。 【００１４】管路内の破損箇所の分岐管接続部の分岐管
２５に、補修材Ｍの変形エリヤ２０が対向したことをモ
ニターテレビ２６で確認したのち、管路内壁補修具Ａの
加圧室Ｅに加圧空気を送込む。加圧空気の加圧室Ｅへの
送込を継続して、ゴム管体５が管路１３の内面に圧接す
るまで膨らませ、更に加圧室Ｅへ加圧空気を送込むこと
により、分岐管２５と対向位置のゴム管体５は分岐管２
５内へ突出する。ゴム管体５の分岐管２５内へ突出によ
り、補修材Ｍの変形部２０は分岐管２５内へ押出されて
変形し、変形部２０の中心部は開口（または、中心貫通
孔２２が拡大）し、変形部２０の周辺部は分岐管２５と
対向するように変形部２０は屈曲する（図１のｂおよび
図１０のｂ参照）。 【００１５】更に、更に加圧室Ｅへ加圧空気を送込むこ
とで、分岐管２５内へのゴム管体５の突出量は増大する
ことにより、補修材Ｍの変形部２０の分岐管２５側へ屈
曲は増大し、最後には、補修材Ｍの変形部２０は、ゴム
管体５と分岐路２６の内面との間に押し付けられ、分岐
管２５の内面に密着状態となる（図１０のｃ参照）。 【００１６】この状態で一定時間保持すれば補修材Ｍは
硬化するが、このとき周囲温度が低い場合は硬化時間が
長くなり不安定になるので、加熱用ヒーター７の通電に
より補修材Ｍを加熱し硬化の安定化と硬化時間の短縮を
はかる。温度センサー８による環状室Ｃ、ゴム管体５、
補修材Ｍ等の温度の計測により制御装置Ｂを介して、加
熱用ヒーター７による加熱を遠隔操作して、補修材Ｍを
所定温度範囲に維持する。所定時間の経過により補修材
Ｍが硬化することで、補修材Ｍは管路１３の内壁および
分岐管２５に密着して、分岐管接続部に対する管路内壁
補修作業が完了する。 【００１７】所定の補修箇所の補修作業の完了ののち、
加熱用ヒーター７に対する通電を停止するとともに、加
圧室Ｅの加圧空気を抜きゴム管体５を収縮させゴム管体
５の表面を管路１３の内面より離脱させ、管路内壁補修
具Ａの移動を自在とする。ワイヤーをウインチ等により
牽引して次の管路内壁の不良箇所まで管路内壁補修具Ａ
の移動させて、管路内壁補修作業を継続するか、管路内
壁補修具Ａを地上に引上げて補修作業を完了する。 【００１８】管路内壁補修作業にあたり、補修材の近傍
温度を最適温度範囲（例えば、２０℃ないし７０℃）に
維持して樹脂を硬化させることで、補修箇所の管路周囲
の温度に関係なく、補修材を確実に硬化させ完全な樹脂
被覆補修を行うことができ、また、最高温度を規制する
ことで、ゴム管体５のゴム劣化を防止する。貫通室Ｄの
存在により通水状態で補修作業を行うことができるとと
もに、管路周囲の地中温度の高い箇所の管路内壁補修作
業にあたり、貫通室Ｄに冷却空気、冷却水を通過させる
ことで、環状室Ｃ、加圧室Ｅの温度を下げることで（例
えば２０℃以下）、管路内壁補修具の移動中（補修材の
管路内壁補修箇所へセット作業中）における補修材の効
果を阻止することができる。管路内壁補修具は、実施例
では、牽引ワイヤー方式で移動させたが、遠隔制御の自
走式（ロボット式）としてもよいものである。 【００１９】本発明は、上記の管路内壁補修具Ａの円筒
状のゴム管体５の外周面に、円筒状またはシート状のニ
ット構造のプロテクターＰを装着して、樹脂被膜用の補
修材Ｍとゴム管体５との間にプロテクターＰを介装した
のち、管路内へ管路内壁補修具Ａを引込み、補修箇所へ
移動する。プロテクターＰは、ゴム管体５の膨出限界を
規制する膨出規制寸法に適した長さ方向、径方向の伸張
を充分に計算した編物設計によるニット構造とする。 【００２０】実施例の一例を示すと、素材：ナイロン１
００パーセント、組織：スムース編で円筒形状（ナイロ
ン７０デニール双糸使用）、目付：２００ｇ／ｍ²で、
装着対象のゴム管体５の外径にほぼ等しい径とした。な
お、プロテクターＰを、ゴム管体５の外形よりやや小さ
い円筒形状（自然形状）とし、ゴム管体５への装着に際
しゴム管体５の外形よりやや大きい円筒形状に素材の弾
性によりまたは編組構造により拡大する構成とすると、
プロテクターＰはゴム管体５の外周面への密着性がよ
く、ゴム管体５への着脱操作が容易で好都合である。ま
た、補修材Ｍによる補修作業後に管路内壁補修具Ａを移
動した際に、プロテクターＰがゴム管体５と密着状態で
ゴム管体５と一体化して移動し、管路壁内面と一体化し
た補修材Ｍよりの離脱が確実容易である。 【００２１】図２は、ゴム管体５が円筒形状である状
態、即ちゴム管体５の局部膨出前の状態におけるプロテ
クターＰを平面状に展開して示す。ゴム管体５の局部膨
出により、図３のごとくゴム管体５の局部膨出部分がＰ
1よりＰ2に変る。この際の変形は、素材の伸張限界およ
びニット組織に規制される素材の中央変形部分への移動
量の規制等により制限される。このプロテクターＰの変
形限界により、ゴム管体５の局部膨出に対し、ゴム管体
５の局部膨出限界が設定されることとなる。 【００２２】図４は、プロテクターＰの周辺に周縁テー
プＮを縫着した実施例を示し、素材の中央変形部分への
移動を阻止し、素材の伸張により中央変形部分の変形を
許容するものである。 【００２３】先願発明においても、ゴム管体５を回転さ
せることで、分岐管と対向する位置を変更できるので、
ゴム管体５の局部膨出による残留歪を平均化することも
できるが、本発明によりプロテクターＰの存在により、
局部膨出限界を規制することで、残留歪を減少させゴム
管体５の耐久性を増大する。実施例では、先願発明によ
るゴム管体５の残留歪の約５分の１となり、膨出部断面
も先願発明の不同厚に対して均厚となった。 【００２４】 【効果】本発明は、ニット構造のプロテクタが、補修材
の変形エリヤに対向するゴム管体の膨出変形を一定限度
に規制することで、ゴム管体の膨出限界の規制で補修作
業性が安定するとともに、ゴム管体の残留歪を低減して
耐久性を高め、管路分岐部の樹脂被覆補修コストを低減
する

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による管路内壁補修作業時のゴム管体、
プロテクタおよび補修材の変形を示す、管路の管路長手
方向の縦断面図で、ａ図は変形前、ｂ図は変形中を示
す。 【図２】図１のａ図におけるプロテクタを示し、ａ図は
展開平面図、ｂ図はａ図中心線による縦断面図。 【図３】図１のｂ図におけるプロテクタを示し、ａ図は
展開平面図、ｂ図はａ図中心線による縦断面図。 【図４】本発明によるプロテクタの他の実施例を示し、
ａ図は図３のａ図と同様の展開平面図、ｂ図は図３のｂ
図と同様の縦断面図。 【図５】本発明の管路内壁補修具の縦断面図で、左半図
はゴム管体を加圧しない状態、右半図はゴム管体を加圧
する状態を示す。 【図６】同じくエヤー供給構造を示す部分縦断面図。 【図７】同じく正面図 【図８】同じく側面図 【図９】管路内壁補修作業の説明する管路の管路長手方
向の縦断面図 【図１０】本発明による管路内壁補修作業時のゴム管
体、プロテクタおよび補修材の変形を示す、管路の管路
横断方向の縦断面図で、ａ図は変形前、ｂ図は変形中、
ｃ図は変形後（補修作業完了後）を示す。 【図１１】平板状の樹脂被膜補修材の斜視図 【図１２】帽子状立体形状の樹脂被膜補修材の斜視図 【符号の説明】 Ａ 管路内壁補修具 Ｍ 補修材 Ｐ プロテクタ ５ ゴム管体 １３ 管路

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 51/00 - 55/24 E03F 3/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】管路内の破損箇所の樹脂被覆を行う樹脂被
   覆式管内面補修作業に際し、加圧空気の供給により拡大
   してその周面が管路内面に圧着させ得るゴム管体を装備
   し管路内を移動自在である管路内壁補修具を使用し、前
   記管路内壁補修具のゴム管体の外周面に補修材を取付け
   たのち管路内を遠隔走査で管路内の樹脂被覆作業箇所へ
   前記管路内壁補修具を移動させ、ゴム管体に加圧空気を
   供給してゴム管体を膨張させてゴム管体の外周面を破損
   箇所の管路内壁に圧接させ補修材を所望の補修箇所の管
   路内壁に圧接させたのち、所定時間補修材を加熱するこ
   とにより、補修材を所望の補修箇所の管路内壁に圧接さ
   た状態で硬化させて、樹脂被覆式管内面補修作業を完了
   する樹脂被覆式管内面補修方法において、 前記管路内壁補修具の円筒状のゴム管体の外周面に補修
   材を取付けるにあたり、一部に変形エリヤを形成した補
   修材を使用するとともに、遠隔操作で回転自在とした回
   転自在とした管路内壁補修具を使用し、 補修材とゴム管体との間にニット構造のプロテクターを
   介装し、 補修材の変形エリヤに接するゴム管体の分岐管路内への
   膨張により、補修材の変形エリヤを分岐管路側へ突出さ
   せて屈曲状態で、本管と分岐管との接続部の管路内壁へ
   圧接させ樹脂被膜し、且つ、ニット構造のプロテクタ
   が、補修材の変形エリヤに対向するゴム管体の膨出変形
   を一定限度に規制することを特徴とする分岐管接続部の
   樹脂被覆式管内面補修方法。