JP3681233B2 - 既設管路の更生修理工法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス管などの既設配管に対して保全目的から行われる更生修理工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既設配管を敷設状態のまま非掘削により更生修理する技術は、これまでに種々の工法が開発提案されている。例えば最近、非掘削技術による既設管路の樹脂ライニング工法が用いられている。現在この工法は、すでに既設管路の老朽化に対する有効な修理技術として認められるようになった。
【０００３】
上述のようなライニング工法として、本出願人は、特開平４−１１４７７３号公報に記載されているような更生修理工法を提案している。
【０００４】
この更生修理工法では、道路下に敷設されている本支管より需要先に向けて分岐された供給管を補修の対象としている。供給管の末端側に備えたメータを外してこれを地上開口部とし、この地上開口部より、供給管の管内をライニングするのに必要量の液状樹脂を、第１工程では管内にプラグ状に導入して、そして管内に圧入される液体流により樹脂プラグの全量を本支管側の分岐位置まで圧送し、第２工程では地上開口部に接続された吸引手段により液体流を吸引排出させ、その吸引力で供給管の末端側に引き戻される樹脂プラグの流動により管内面に樹脂を塗布して所要のライニング膜を形成させるようにしている。
【０００５】
上記した工法は例えば、図８に示すように、供給管３の地上開口部３１より、ライニングピグ１５と、ライニング樹脂Ａと、樹脂搬送ピグ５と、吸液剤６と、遮液ピグ７とを管内に導入し、次いで所定量の液体流Ｂを管内に注入することで樹脂プラグＡの全量を本支管１側のサービスチー２の手前まで圧送している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した既設管路の更生修理工法では、次に述べるような問題点がある。
【０００７】
すなわち、上記第１工程で管内に注入される圧送用液体Ｂの必要量は、供給管３の長さとその口径、さらにライニング樹脂Ａの体積などを考慮した上で算出されている。ここで供給管３の長さは、供給管の地上開口部３１から本支管側のサービスチー２までとされて、音波測長器により予め測定されている。しかし、樹脂ライニングを行う配管中にベンドやエルボやソケットなどの配管口径の変化する部分（および配管口径の誤差）がどの程度存在するかは予め知ることができないので、配管にベンド等が一切存在せず配管全長にわたり同口径であるという仮定をするのが普通である。
このような仮定に基づいて算出された液体は、エルボやソケットのような拡径部が存在する管路内に注入されると、これら拡径部の影響で圧送用液体Ｂの量が不足する。圧送用液体量の不足に起因して、供給管３内に注入されたプラグ状の樹脂Ａが本支管側の目標位置まで到達できなくなり、目標位置までの樹脂ライニングができなくなる。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、目標位置までの樹脂ライニングが確実にできる既設配管の更生修理工法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明は、施工対象管内面をライニングするに必要な液状樹脂を、第１工程では施工管の開口部より管内にプラグ状に導入して、後方から圧入する液体流により樹脂プラグの全量を本支管側の分岐位置まで移送し、第２工程では施工管の開口部に接続された吸引手段により管内の液体流を吸引排出させ、その吸引力で施工管の開口部へ引き戻される樹脂プラグの流動により管内面に樹脂を塗布してライニング膜を形成させる既設管路の更生修理工法において、
上記第１工程の準備工程として、施工管の開口部より、樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを管内に導入し、次いで所要量の液体流を管内に注入することで前記樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを管内の所定位置へ圧送し、その後、施工管の開口部より音波を管内の液体流に発射し、遮液ピグからの反射波を受信することで、施工管の開口部から遮液ピグまでの距離を測定し、測定結果を遮液ピグの管内到達予定距離に比較し、遮液ピグの実際位置が予定位置に到達してないと判断した場合に、前記遮液ピグが到達予定位置まで到達できるように液体の量を調整し、
次に管内に滞留する液体Ｖを管外へ排出させ、上記第１工程施工時に、樹脂プラグと液体流の全量を前記液体Ｖの量と同量にして施工することを特徴とする。
【００１１】
また装置としては、上記施工管に連通され該施工管内に上記液体を注入する液体注入装置と、上記施工管に連通され注入された上記液体を吸引する吸引装置と、上記施工管に連通され、該施工管内に樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを所定量の液体で圧送した状態で該遮液ピグまでの距離を測定する音波測長手段と、上記液体注入装置に連通して配設され上記液体注入装置によって注入される液体の量を測定する流量測定手段と、上記液体注入装置と吸引装置と音波測長手段と流量測定手段とを制御する制御部とを有し、上記制御部は、上記施工管内に上記樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを上記液体注入装置で注入した液体で圧送した状態で、上記音波測長手段によって測定された遮液ピグまでの距離が管内到達予定距離より手前だと判断された場合に、遮液ピグが該管内到達予定距離に到達するまで所要量の液体を上記液体注入装置によって注入し、上記流量測定手段で測定された全液体流量を記憶して、上記吸引装置を駆動することを特徴とする。
【００１２】
上記施工管が直線の場合に、上記音波測長手段に換えて光学式測長手段を用いているか、また、音波測長と光学式測長の双方の機能を兼ね備えている測長手段を用いてなることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、施工管を正確にライニングする準備工程として、まず施工管の開口部より、樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを管内に導入し、次いで所要量，すなわち管長により計算された量の液体流Ｖ１を管内に注入することで前記樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを管内の所定位置，すなわち本支管との分岐部手前まで圧送する。そして次に、施工管の開口部より音波測長機等を用いて音波を管内の液体流に発射し、遮液ピグからの反射波を受信することで、施工管の開口部から遮液ピグまでの距離を測定する。この時施工管途中に、エルボ，ソケット等の拡径部が存在しない場合には、遮液ピグは到達予定位置まで圧送されるが、拡径部が介在すると、該拡径部に液体が充填されることで、その分容量ロスが派生し、遮液ピグは到達予定位置より手前までしか圧送されなくなる。
【００１４】
そこで次工程として、液体を追加注入（必要に応じて複数回）して再び音波により測定しながら、または測長・液体注入を交互に繰り返しながら遮液ピグを到達予定位置まで圧送する。この時追加注入した液体量をＶ２とする。
そして管内に滞留する液体Ｖ（Ｖ＝Ｖ１＋Ｖ２）を排出し、計算された量の樹脂プラグと液体との合計容量をＶとして前記樹脂プラグを搬送させる。
その結果、樹脂プラグの先端がライニング開始位置（本支管側の分岐位置）まで正確に搬送されるようになる。
【００１６】
請求項２記載の本発明によると、樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを施工管内に圧送し、前記施工管開口部より前記遮液ピグまでの距離を測定する装置として、液体注入装置と，吸引装置と，音波測長手段と，流量測定手段と，制御部とを備えている。そして、まず液体注入装置を稼働させて、所要量の液体を施工管内に注入する。次に音波測長手段により、前記遮液ピグまでの距離を測定する。そして制御部により、遮液ピグの圧送位置が到達予定位置に届かないと判断された場合に、再度液体注入装置により施工管内に液体を追加注入する。このように測長と液体注入とを繰り返しながら遮液ピグを到達予定位置まで圧送する。
【００１７】
次に、吸引装置を稼働させて施工管内に滞留する液体を吸引させ、樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを一旦回収する。ここで前記液体注入装置に設けられている流量測定手段よって、管内に注入された全液体流量Ｖを検出しておく。
そして、計算された量の樹脂プラグと液体との合計容量をＶとして前記樹脂プラグを搬送させる。その結果、樹脂プラグの先端がライニング開始位置（本支管側の分岐位置）まで正確に搬送されるようになる。
【００１８】
請求項３，４記載の本発明によると、施工対象管が直線の場合に、音波測長手段に換えて光学式測長手段を用いた場合、あるいは音波測長と光学式測長の双方の機能を兼ね備えている測長手段を用いた場合、上述と同様な結果が得られる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の第１実施例を図面を用いて説明する。
図１に示すように、本発明の更生修理工法を施工する対象管は、道路下に埋設されている本支管１よりサービスチー２を介して分岐される供給管３で、該供給管３には、途中ソケット３ａ，３ｂ，３ｄ及びエルボ３ｃのような管継手、いわゆる拡径部が介在している。
【００２０】
上記供給管３を更生修理する前段階として、まず該供給管３の地上開口部３１に送波器４及び受波器４１を装着し、供給管３の地上開口部３１より可聴周波数程度の音波を管内に発射する。また、受波器４１を用いて、サービスチー２からの反射波を受波して、供給管３の地上開口部３１からサービスチー２までの距離を測定する。
【００２１】
次に、図２に示すように、樹脂搬送（後述する第１工程）の準備工程として、樹脂搬送ピグ５，吸液剤６，遮液ピグ７を液体圧送する。この際、上記測長により得られた管長と管口径とから供給管３内の体積を算出し、樹脂搬送ピグ５，吸液剤６，遮液ピグ７の体積分を差引いた容量Ｖ１の液体を供給管３内に注入する。
供給管３の地上開口部３１より導入される液体流の注入手段としては、液体タンク８と、送液ポンプ１０と、該ポンプ１０から送液される液体流の制御装置１２とを有して、これらはホース９、１１および１３を介して管路側へ直列に接続されている。
【００２２】
そして次に、図３に示すように、供給管３の地上開口部３１より送波器４及び受波器４１を用いて、遮液ピグ７までの距離を測定する。
この際、前記供給管３には、途中ソケット３ａ，３ｂ，３ｄ及びエルボ３ｃの拡径部が介在している。そのため、図３の拡大図に示すように、拡径部において斜線部で示した部分の容積ロスが生じる。そのため、樹脂搬送ピグ５，吸液剤６，遮液ピグ７は、容積ロス分（Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｄ＋Ｖｃ）だけ、予定位置に到達できず、手前までしか圧送されない。
【００２３】
そこで次に、図４に示すように、再び、送液ポンプ１０等を用いて、供給管３内に液体量を調整しながら再注入して、遮液ピグ７を到達予定位置まで搬送する。そして図示しないが、送波器４及び受波器４１を用いて、遮液ピグ６の搬送位置が、到達予定位置にあるか確認する。また、必要に応じて、再注入作業を数回に分けて行う。そして到達を確認した後に、供給管３内に滞留する液体を管外へ排出させ、樹脂搬送ピグ５，吸液剤６，遮液ピグ７を回収する。ここで、再注入した液体の容量をＶ２とする。（基本的にはＶ２＝Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｄ＋Ｖｃとなる）
【００２４】
上述の準備工程を完了させた後に、図５に示すように、第１工程として、プラグ樹脂Ａを搬送する。その手段として、まず、ライニングピグ１５を供給管３に導入し、ライニング膜圧より決定される所定量Ｖ３のプラグ樹脂を樹脂注入装置１４を使用して、送液ポンプ１０の作動により得られた液圧で樹脂Ａを供給管の地上開口部３１より管内に注入する。その後、ピグカセット１６を使って液体の液圧で樹脂搬送ピグ５、吸液剤６および遮液ピグ７を管内に導入する。この際、注入する液体は、前記Ｖ１とＶ２との合計容量より、前記プラグ樹脂Ｖ３の容量を差し引いた容量を注入する。その結果、前記Ｖ１＋Ｖ２は、供給管３の総容量より、樹脂搬送ピグ５，吸液剤６，遮液ピグ７の容量を差し引いた容量になることから、ライニングピグ１５はライニング目標位置まで正確に搬送されるようになる。
【００２５】
次に第２工程として、図６に示すように、吸引ライニングを施工する。その手段として、ピグ止め装置１９と、液体回収タンク１８と、吸引ポンプ１７とを直列に接続する。前記吸引ポンプ１７の作動により供給管３内の液体流を吸引排出させ、該吸引力で樹脂搬送ピグ５，吸液剤６，遮液ピグ７及びプラグ樹脂Ａとライニングピグ１５とを供給管３の地上開口部３１側に移動させる。
このとき、ライニングピグ１５はライニング目標位置（サービスチー２の手前）まで正確に搬送（圧送）されていたことから、ライニングは該ライニング目標位置から行なわれ、供給管内壁面に均一なライニング膜が形成されるようになる。
【００２６】
また、図６において符号２０は、液体回収タンク１８内に設けられている樹脂分離手段を示している。回収される液体に混入している少量の樹脂が該樹脂分離手段１９で分離されるようになっている。
【００２７】
このように第１工程の準備工程として、注入液体を調整して、遮液ピグ７を到達予定位置まで正確に搬送することで、供給管３内の容量（容積）を把握でき、ライニングピグ１５をライニング目標位置まで正確に搬送することができる。その結果、特に、腐食の進行が著しい分岐部手前（本実施例の場合サービスチー２の手前）を含む供給管３内を正確にライニングすることができるようになる。
【００２８】
本第１実施例において、管長測長手段として、音波（送波器４）を用いて説明したが、これに限らず、施工対象管が直線の場合に、光学式測長器を用いても良い。
【００２９】
次に本発明の第２実施例を図７を用いて説明する。本第２実施例は、遮液ピグ７の位置を音波測長手段で確認しつつ遮液ピグ７を液体で圧送する装置構成に関するもので、第１実施例と同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
図７に示すように、供給管３の地上開口部３１には測長管２１が連通されており、該測長管２１の端部には送波器４及び受波器４１が装着されている。
また、前記測長管２１には、開口部２１ａ，２１ｂが設けられており、前記開口部２１ａには、電磁バルブ２２を介して流量測定装置２３及び圧送ポンプを内蔵した液体注入装置２４が連通されている。さらに前記開口部２１ｂには、電磁バルブ２５を介して吸引ポンプ２６が連通されている。
そして前記送波器４，電磁バルブ２２，流量測定装置２３，液体注入装置２４，電磁バルブ２５，吸引ポンプ２６は制御部２７により制御されるように構成されている。
【００３１】
上記構成により、供給管３内に、樹脂搬送ピグ５と吸液剤６と遮液ピグ７とを導入した後、電磁バルブ２２を開いて予め計算された所要量の液体を液体注入装置２４より測長管２１内へ注入し、前記樹脂搬送ピグ５と吸液剤６と遮液ピグ７とを供給管３の所要位置まで圧送する。この際、注入した液体の流量を流量測定装置２３により確認し、そのデータを制御部２７にインプットしておく。
次に送波器４から供給管３内に音波を送波し、遮液ピグ７の位置を検出する。そして制御部２７により遮液ピグ７の位置が到達予定位置より手前だと判断された場合に、再度所要量の液体を液体注入装置２４より測長管２１内へ注入し、樹脂搬送ピグ５と吸液剤６と遮液ピグ７とを再圧送する。このように音波により遮液ピグ７の位置を確認しながら液体を追加注入することを繰り返し、遮液ピグ７を到達予定位置まで正確に圧送する。この際、液体注入装置２４より再注入した液体の流量は流量測定装置２３により確認し、液体注入装置２４より注入された全流量Ｖを制御部２７にインプットしておく。
【００３２】
次に電磁バルブ２２を閉じ、換わりに電磁バルブ２５を開き、吸引ポンプ２６を駆動し、供給管３内の液体を排出し、樹脂搬送ピグ５と吸液剤６と遮液ピグ７とを一旦取り出す。そして第１工程として、まず、ライニングピグ１５を供給管３に導入し、ライニング膜圧より決定される所定量のプラグ樹脂を供給管３内に注入した後、樹脂搬送ピグ５、吸液剤６および遮液ピグ７を管内に導入する。
そして液体を供給管３内に注入することで樹脂を搬送させる。この際注入する液体の流量は、制御部２７にインプットされている全液体流量Ｖから注入した樹脂の流量を差し引いた流量とする。
その結果、樹脂プラグの先端をライニング開始位置（本支管側の分岐位置）まで正確に搬送することができるようになる。
【００３３】
尚、装置構成として、液体注入装置２４と吸引ポンプ２６とをそれぞれ独立した機器構成として説明したが、これに限らずポンプを正・逆転させて１つの機器で併用してもよい。
さらに、管長測長手段として、音波（送波器４）を用いて説明したが、これに限らず、施工対象管が直線の場合に、光学式測長器または音波測長と光学式測長の双方の機能を兼ね備えている測長手段を用いても良い。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、施工対象管内の容量（容積）を把握することで、樹脂プラグの先端をライニング開始位置（本支管側の分岐位置）まで正確に搬送できるようになる。
その結果、施工対象管の全長に亘って適正にライニング膜を形成することができ、確実な既設管路の更生修理工法が施工できるようなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例に係る供給管の測長方法を示す説明図である。
【図２】 本発明の第１実施例に係る準備工程を示す説明図である。
【図３】 本発明の第１実施例に係る測長方法を示す説明図である。
【図４】 本発明の第１実施例に係る液体再注入工程を示す説明図である。
【図５】 本発明の第１実施例に係る第１工程を示す説明図である。
【図６】 本発明の第１実施例に係る第２工程を示す説明図である。
【図７】 本発明の第２実施例の装置構成を示す説明図である。
【図８】 従来の既設配管更生修理工法の第１工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 本支管
２ サービスチー
３ 供給管
３１ 地上開口部
４ 送波器
４１ 受波器
５ 樹脂搬送ピグ
６ 吸液剤
７ 遮液ピグ
８ 液体タンク
９ ホース
１０ 液体ポンプ
１１ ホース
１２ 制御装置
１３ ホース
１４ 樹脂注入装置
１５ ライニングピグ
１６ ピグカセット
１７ 吸引ポンプ
１８ 液体回収タンク
１９ 樹脂分離手段
２０ ピグ止め装置
２１ 測長管
２１ａ 開口部
２１ｂ 開口部
２２ 電磁バルブ
２３ 流量測定装置
２４ 流体注入装置
２５ 電磁バルブ
２６ 吸引ポンプ
２７ 制御部
Ａ ライニング樹脂

Claims (4)

1. 施工対象管内面をライニングするに必要な液状樹脂を、第１工程では施工管の開口部より管内にプラグ状に導入して、後方から圧入する液体流により樹脂プラグの全量を本支管側の分岐位置まで移送し、第２工程では施工管の開口部に接続された吸引手段により管内の液体流を吸引排出させ、その吸引力で施工管の開口部へ引き戻される樹脂プラグの流動により管内面に樹脂を塗布してライニング膜を形成させる既設管路の更生修理工法において、
   上記第１工程の準備工程として、施工管の開口部より、樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを管内に導入し、次いで所要量の液体流を管内に注入することで前記樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを管内の所定位置へ圧送し、その後、施工管の開口部より音波を管内の液体流に発射し、遮液ピグからの反射波を受信することで、施工管の開口部から遮液ピグまでの距離を測定し、測定結果を遮液ピグの管内到達予定距離に比較し、遮液ピグの実際位置が予定位置に到達してないと判断した場合に、前記遮液ピグが到達予定位置まで到達できるように液体の量を調整し、次に管内に滞留する液体Ｖを管外へ排出し、上記第１工程施工時に、樹脂プラグと液体流の全量を前記液体Ｖの量と同量にして施工することを特徴とする既設管路の更正修理工法。
2. 施工管の開口部より、樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを注入された液体で圧送し、この圧送された遮液ピグの位置を測定する既設管路の更生修理装置において、
   上記装置は、上記施工管に連通され該施工管内に上記液体を注入する液体注入装置と、上記施工管に連通され注入された上記液体を吸引する吸引装置と、上記施工管に連通され、該施工管内に樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを所定量の液体で圧送した状態で該遮液ピグまでの距離を測定する音波測長手段と、上記液体注入装置に連通して配設され上記液体注入装置によって注入される液体の量を測定する流量測定手段と、上記液体注入装置と吸引装置と音波測長手段と流量測定手段とを制御する制御部とを有し、
   上記制御部は、上記施工管内に上記樹脂搬送ピグと吸液剤と遮液ピグとを上記液体注入装置で注入した液体で圧送した状態で、上記音波測長手段によって測定された遮液ピグまでの距離が管内到達予定距離より手前だと判断された場合に、遮液ピグが該管内到達予定距離に到達するまで所要量の液体を上記液体注入装置によって注入し、上記流量測定手段で測定された全液体流量を記憶して、上記吸引装置を駆動することを特徴とする既設管路の更正修理装置。
3. 上記施工管が直線の場合に、上記音波測長手段に換えて光学式測長手段を用いてなることを特徴とする請求項２記載の既設管路の更生修理装置。
4. 上記施工管が直線の場合に、音波測長と光学式測長の双方を兼ね備えている測長手段を用いてなることを特徴とする請求項２記載の既設管路の更生修理装置。

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