JP5082014B2

JP5082014B2 - 管路補修用チューブ材の反転装置

Info

Publication number: JP5082014B2
Application number: JP2011547831A
Authority: JP
Inventors: ジャン，チュン−ギ
Original assignee: バンドーコンストラクションカンパニーリミテッド
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2030-07-16
Also published as: JP2012516251A; CN102207236A; EP2502724A1; CN102207236B; KR100951450B1; CA2781171A1; WO2011062347A1; EP2502724A4; US20130014847A1

Description

本発明は、非掘削式管路補修用チューブ材の反転装置に係り、特に、非掘削式管路補修作業用チューブを反転させて前進移送させる反転装置に関する。

地中に埋設された下水管、上水管、通信ケーブル管、電力ケーブル管などの既存埋設管が老朽化した場合、その既存埋設管を地中から掘り出すことなく、その内面に補修用ライニングチューブを接合して補修する非掘削式管路補修ライニング工法が知られている。

前記管路補修ライニング工法の一例として、外側表面にプラスチックフィルムで気密的に被覆した管状の樹脂吸着材に、硬化していない液状硬化性樹脂を含浸させて作ったチューブ材を用いて管路の内壁を補修する工法が知られている。この工法においては、チューブ材反転装置を用いてチューブ材を空気圧によって管路内に反転挿入した後、このチューブ材を空気圧で膨張させて管路の内面に圧着させた状態で、チューブ材に含浸させた硬化性樹脂を硬化させる。

前記非掘削式管路補修ライニング工法にはチューブ材反転装置が使用される。このチューブ材反転装置としては特許文献１に開示されたようなものが知られている。
ところが、前記従来のチューブ材反転装置は、チャンバー内に無限軌道式移送ベルトから構成されるチューブ材移送装置であって、チューブ材を前方に移送させて供給しながらチャンバーを介して圧縮空気を注入し、その圧縮空気の力によってチューブ材を反転させながら作業位置に移送させるようになっている。
しかし、上述した従来のチューブ材反転装置は、チューブ材を移送させる圧縮空気の一部がチャンバーの入口を介して漏洩してしまうので、チューブ材を移送させる力が不十分であってチューブ材を反転移送させることが難しいという欠点があった。

韓国特許第５４５４８３号

そこで、本発明は、上述した従来のチューブ材反転装置の欠点を解消するために考案されたもので、その目的は、チューブ材の移送量を一定かつ正確に確保し、チューブ材の移送を円滑にする、チューブ材反転装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、チューブ材が引き込まれる入口、内部空間、およびチューブ材が引き出される出口を備えた主チャンバーと、前記主チャンバーの出口に連通して延長され、前方先端には前記主チャンバーの出口と内部空間を通過したチューブ材の先端を外側で反転させて固定した固定部を備えた反転用補助チャンバーと、前記主チャンバーの入口を選択的に開閉する入口開閉弁と、前記主チャンバーの出口を選択的に開閉する出口開閉弁と、前記主チャンバーの内部空間内に位置したチューブ材が前記チューブ材を反転させるための媒体によって出口の外側へ移送される前に、チューブ材を移送されるべき距離の分だけ余分で主チャンバーの内部空間内に引き込んで確保するチューブ材牽引機構と、前記主チャンバーの内部空間内に流入して前記主チャンバーの出口を介して前記補助チャンバー内へ排出されながら、前記チューブ材牽引機構によって前記主チャンバーの内部空間内に牽引されてきたチューブ材を前方に移送させる前記媒体とを含んでなる、チューブ材反転装置を提供する。

前記チューブ材牽引機構は、前記主チャンバーの内部空間に配置されたチューブ材の底面を支持して前記チューブ材が下方に垂れずに移送されるよう、前記主チャンバーの両側の側壁に両端が自由に回転可能に設置された複数の支持ローラーと、前記チューブ材の上側に水平方向に一列に配置されるが、前記支持ローラーの間ごとに１つずつ配置され、互いに上下方向に共に連動するように左／右側の先端がそれぞれ１つのブラケットで連結された複数の稼動ローラーと、前記複数の稼動ローラーを連結したブラケットをスライド可能に支持する複数の上下案内棒と、伸縮作動しながら前記ブラケットを下方に移動させ、前記複数の支持ローラーに支持されたチューブ材を下方に下降させることにより、前記チューブ材を主チャンバー内に引き込むローラー昇降シリンダーとから構成される。

前記稼動ローラーが下降するとき、前記主チャンバーの入口開閉弁は開放位置に転換され、前記主チャンバーの出口開閉弁は閉鎖位置に転換されることにより、前記チューブ材は入口を介して主チャンバー内に引き込まれる。

前記稼動ローラーが上昇した位置で、前記主チャンバーの入口開閉弁は閉鎖位置に転換
されて入口が遮断され、前記主チャンバーの出口開閉弁は開放位置に転換されることによ
り、前記主チャンバー内に流入する媒体が主チャンバーの出口を介して補助チャンバ
ーへ排出されながら前記主チャンバーの内部空間のチューブ材を出口を介して補助チャン
バー内に移送させる。

前記主チャンバー内に供給される媒体は、分岐されて前記補助チャンバーの内部空間内に供給され、前記補助チャンバーの内部空間のチューブ材を外側に膨張させながら反転させる。

本発明のチューブ材反転装置は、前記チューブ材の後端に連結され、前記チューブ材の後端が前記主チャンバーの入口を通過する時点から最終反転する位置に到達するまで前記チューブ材の後端を支持する支持バンドと、該支持バンドを巻き取るための巻取ロールとをさらに含む。

前記チューブ材反転装置は、車両に搭載され、一体として作業場所へ移動できる。

上述したように構成された本発明の反転装置によれば、チューブ材が反転する前に、牽引機構によって予め一定の長さの分だけ主チャンバー内に牽引されて確保されるので、反転移送量を一定にすることができるとともに、チューブ材の反転移送の際に入口側への圧縮空気の漏洩を確実に遮断することにより主チャンバー内の圧力損失を防止してチューブ材を正確且つ効率的に移送および反転させることができる。

図１は本発明に係るチューブ材反転装置の結合断面図である。
図２は本発明に係るチューブ材反転装置の作動状態図であって、チューブ材を反転装置の固定ローラーと稼動ローラーとの間に通過させて前方先端を補助チャンバーの外側で反転させて固定した状態の図である。
図３は図２の状態で主チャンバーの入口を開放し且つ主チャンバーの出口を閉鎖した状態で、本発明の牽引装置の稼動ローラーを下降させてチューブ材を主チャンバー内に一定の長さの分だけ牽引した状態を示す図である。
図４は本発明の主チャンバーの入口を閉鎖し且つ主チャンバーの出口を開放してから、主チャンバー内に圧縮空気を注入してチューブ材を補助チャンバーの外部へ送り出させながら反転させる状態を示す図である。
図５は本発明の反転装置を用いてチューブ材を反転させながら地中の管路内に補修管路の長さの半分程度挿入した段階の概略図である。
図６はチューブ材が後端まで反転して補修管路に挿入された状態の図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る管路補修用チューブ材の反転装置の好適な実施例を詳細に説明する。

図１は本発明に係るチューブ材反転装置の全体的な構造を概略的に示す結合断面図である。図１を参照すると、本発明に係るチューブ材反転装置は、チューブ材Ｔが引き込まれる入口１０１、内部空間１０２、およびチューブ材Ｔが引き出される出口１０３を備えた主チャンバー１００と、前記主チャンバー１００の出口１０３に連通して延長され、前方先端には前記主チャンバー１００の出口１０３と内部空間１０２を通過したチューブ材Ｔの先端を外側で反転させて固定した固定部１１２を備えた反転用補助チャンバー１１０とを含んでなる。

チューブ材Ｔが反転する前に、内側面Ｔｉと外側面Ｔｏは、チューブ材Ｔが補助チャンバー１１０の出口１１３の外側でそれぞれチューブ材Ｔの外側面と内側面に反転する。以下、便宜上、チューブ材の「内側面」と「外側面」は反転する前の状態の内側面と外側面を意味することにする。

図２に示すように、チューブ材Ｔは、前記主チャンバー１００の入口１０１、内部空間１０２および出口１０３を順次貫通して先端が補助チャンバー１１０の外部で反転して固定部１１２に固定される。
前記主チャンバー１００の内部空間１０２には、主チャンバー１００の内部空間１０２内に牽引する牽引機構２００が備えられる。前記チューブ材牽引機構２００は、前記主チャンバー１００の内部空間１０２に配置されたチューブ材Ｔの底面を支持して前記チューブ材Ｔが下方に垂れずに移送されるよう、前記主チャンバー１００の両側の側壁に両端が自由に回転可能に設置された複数の支持ローラー２０１と、前記チューブ材Ｔの上側に水平方向に一列に配置されるが、前記支持ローラー２０１の間ごとに１つずつ配置され、互いに上下方向に共に連動するように左／右側の先端がそれぞれ１つのブラケット２０２で連結された複数の稼動ローラー２０３と、前記複数の稼動ローラー２０３を連結したブラケット２０２をスライド可能に支持する複数の上下案内棒２０４と、前記ブラケット２０２を下方に移動させ、前記複数の支持ローラー２０１に支持されたチューブ材Ｔを下方に下降させることにより、前記チューブ材Ｔを主チャンバー１００内に引き込むローラー昇降シリンダー２０５とから構成される。

前記主チャンバー１００の入口１０１には、シリンダー１０４の伸縮作動によって下降／上昇しながら入口１０１を開閉する入口開閉弁１０５が設置される。また、前記主チャンバー１００の出口１０３には、シリンダー１０６の伸縮作動によって下降／上昇しながら出口１０３を開閉する出口開閉弁１０７が設置される。

図３に示すように、入口開閉弁１０５のシリンダー１０４を収縮作動させて入口開閉弁１０５を上昇させることにより入口１０１を開放し、逆に、主チャンバー１００の出口開閉弁１０７をシリンダー１０６によって下降させて出口１０３を閉鎖することにより、出口側でチューブ材Ｔが動かないように固定する。

この状態でローラー昇降シリンダー２０５を下方に伸長作動させて、主チャンバー１００内のチューブ材Ｔの上側に配置された稼動ローラー２０３を下降させると、稼動ローラー２０３は下降しながらチューブ材Ｔを下方に引き下げる。これにより、チューブ材Ｔを入口１０１を介して一定の長さの分だけ主チャンバー１００の内部空間１０２内に牽引させる。

その後、ローラー昇降シリンダー２０５を収縮させて稼動ローラー２０３を元の位置に上昇させてチューブ材Ｔを主チャンバー１００の内部空間１０２内に一定の長さだけ緩く繰り出しておき、この状態で主チャンバー１００の入口１０１を入口開閉弁１０５で遮断し、出口開閉弁１０７を上昇させて出口１０３を開放する。

しかる後に、圧縮空気発生装置Ｃで発生させた圧縮空気を導管Ｌ１を介して前記主チャンバー１００の内部空間１０２内に注入すると同時に、別途の導管Ｌ２を介して補助チャンバー１１０の内部空間１１１内に注入すると、図４に示すように、導管Ｌ１を介して主チャンバー１００の内部空間１０２内に流入した圧縮空気は、主チャンバー１００の出口１０３を介して補助チャンバー１１０内に排出されながら主チャンバー１００の内部空間１０２内のチューブ材Ｔを補助チャンバー１１０内に移送させ、次いでチューブ材Ｔを補助チャンバー１１０の出口１１３の外側に膨張させて押し出す。前記チューブ材Ｔの先端が固定部１１２に固定されているので、チューブ材Ｔの内側面Ｔｉが外側に向け、逆に外側面Ｔｏは内側に向けるように反転しながら、補助チャンバー１１０の出口１１３の外側に延長される。

前述したような反転作動を繰り返し行うと、チューブ材Ｔは反転しながら地中の管路Ｐの内部に挿入される（図５）。

そして、別途の導管Ｌ２を介して補助チャンバー１１０の内部空間１１１内に注入される圧縮空気は、補助チャンバー１１０の出口の外側に反転して補修管路Ｐの内部に挿入されたチューブ材Ｔが膨張状態を保つように、反転したチューブ材Ｔの内部圧力を一定に維持させる役目をする。このように内側面Ｔｉに樹脂が含浸されたチューブ材Ｔは反転して管路Ｐの内壁に密着する。

未説明の図面符号１、２は、開閉弁作動用シリンダー１０４、１０６およびローラー昇降シリンダー２０５を作動させるための油圧ポンプと油圧タンクをそれぞれ示す。
図５に示すように、前述したように反転しながら管路Ｐ内に前進移動するチューブ材Ｔの端部が、補修する管路Ｐの補修すべき長さの略半分程度に到達し、チューブ材Ｔの後端が主チャンバー１００の入口１０１付近まで到達すると、圧縮空気の注入を中止してチューブ材Ｔの反転移動を停止させる。

その後、チューブ材Ｔの後端を支持バンドＢで連結し、この支持バンドＢを巻き取った巻取ロールＲの回転速度を減速器３によって適切に減速制御し、チューブ材Ｔが一定の速度で反転移送されるようにチューブ材Ｔの後端を支持する。前述した反転作動過程を繰り返し行うと、チューブ材Ｔは後端まで反転することになる（図６）。

このように反転して管路Ｐの内部に挿入されたチューブ材Ｔの内部に圧縮空気を注入して膨張させることにより、チューブ材の外側面が管路Ｐの内壁に圧着させる。この状態でチューブ材Ｔの内部に高温の蒸気を注入すると、チューブ材Ｔの外側面に含浸された樹脂は溶融して管路内部の補修部位に浸透して硬化することにより、管路の内壁に設けられた亀裂や孔などが樹脂で補修される。

以上、チューブ材を反転させるために使用される媒体として圧縮空気についてのみ説明したが、この媒体は圧縮空気に限定されるものではなく、水などの液体も適用可能である。

Ｔ：チューブ材
Ｔｉ：チューブ材の内側面
Ｔｏ：チューブ材の外側面
Ａ：本発明に係るチューブ材反転装置
Ｂ：支持バンド
Ｃ：圧縮空気発生装置
１：油圧ポンプ
２：油圧タンク
３：減速器
１００：主チャンバー
１０１：入口
１０２：内部空間
１０３：出口
１０４：シリンダー
１０５：入口開閉弁
１０６：シリンダー
１０７：出口開閉弁
１１０：補助チャンバー
１１１：補助チャンバーの内部空間
１１２：固定部
１１３：補助チャンバーの出口
２００：チューブ材牽引機構
２０１：支持ローラー
２０２：ブラケット
２０３：稼動ローラー
２０４：案内棒
２０５：ローラー昇降シリンダー

Claims

地中に埋設された管路内にチューブ材を反転させるための媒体で膨張させながら反転させるチューブ材反転装置であって、
チューブ材が引き込まれる入口（１０１）、内部空間（１０２）、およびチューブ材（Ｔ）が引き出される出口（１０３）を備えた主チャンバー（１００）と、
前記主チャンバー（１００）の出口（１０３）に連通して延長され、前方先端には前記主チャンバー（１００）の出口（１０３）と内部空間（１０２）を通過したチューブ材（Ｔ）の先端を外側で反転させて固定した固定部（１１２）を備えた反転用補助チャンバー（１１０）と、
前記主チャンバー（１００）の入口（１０１）を選択的に開閉する入口開閉弁（１０５）と、
前記主チャンバー（１００）の出口（１０３）を選択的に開閉する出口開閉弁（１０７）と、
前記主チャンバー（１００）の内部空間（１０２）内に位置したチューブ材（Ｔ）が前記媒体によって出口（１０３）の外側へ移送される前に、チューブ材を移送されるべき距離の分だけ余分で主チャンバー（１００）の内部空間（１０２）内に引き込んで確保するチューブ材牽引機構（２００）と、
前記主チャンバー（１００）の内部空間（１０２）内に流入して前記主チャンバー（１００）の出口（１０３）を介して前記補助チャンバー（１１０）内に流出されながら、前記チューブ材牽引機構（２００）によって前記主チャンバー（１００）の内部空間（１０２）内に牽引されてきたチューブ材（Ｔ）を前方に移送させる前記媒体とを含んでなるチューブ材反転装置において、
前記チューブ材牽引機構（２００）が、
前記主チャンバー（１００）の内部空間（１０２）に配置されたチューブ材（Ｔ）の底面を支持して前記チューブ材（Ｔ）が下方に垂れずに移送されるよう、前記主チャンバー（１００）の両側の側壁に両端が自由に回転可能に設置された複数の支持ローラー（２０１）と、
前記チューブ材（Ｔ）の上側に水平方向に一列に配置されるが、前記支持ローラー（２０１）の間ごとに１つずつ配置され、互いに上下方向に共に連動するように左／右側の先端がそれぞれ１つのブラケット（２０２）で連結された複数の稼動ローラー（２０３）と、
前記複数の稼動ローラー（２０３）を連結したブラケット（２０２）をスライド可能に支持する複数の上下案内棒（２０４）と、
前記ブラケット（２０２）を下方に移動させ、前記複数の支持ローラー（２０１）に支持されたチューブ材（Ｔ）を下方に下降させることにより、前記チューブ材（Ｔ）を主チャンバー（１００）内に引き込むローラー昇降シリンダー（２０５）とから構成されることを特徴とするチューブ材反転装置。
前記稼動ローラー（２０３）が下降するとき、前記主チャンバー（１００）の入口開閉弁（１０５）は開放位置に転換され、前記主チャンバー（１００）の出口開閉弁（１０７）は閉鎖位置に転換されることにより、前記チューブ材（Ｔ）は入口（１０１）を介して主チャンバー（１００）内に引き込まれることを特徴とする、請求項１に記載のチューブ材反転装置。
前記稼動ローラー（２０３）が上昇した位置で、前記主チャンバー（１００）の入口開閉弁（１０５）は閉鎖位置に転換されて入口（１０１）が遮断され、前記主チャンバー（１００）の出口開閉弁（１０７）は開放位置に転換されることにより、前記主チャンバー（１００）内に流入する前記媒体が主チャンバー（１００）の出口（１０３）を介して補助チャンバー（１１０）へ排出されながら、前記主チャンバー（１００）の内部空間（１０２）のチューブ材（Ｔ）を出口（１０３）を経て補助チャンバー（１１０）内に移送させることを特徴とする、請求項１に記載のチューブ材反転装置。
前記チューブ材（Ｔ）の後端に連結され、前記チューブ材（Ｔ）の後端が前記主チャンバー（１００）の入口（１０１）を通過する時点から最終反転する位置に到達するまで前記チューブ材（Ｔ）の後端を支持する支持バンド（Ｂ）と、該支持バンド（Ｂ）を巻き取るための巻取ロール（Ｒ）と、前記支持バンド（Ｂ）の繰り出し速度を減速するために巻取ロール（Ｒ）を減速回転させる減速器（３）とをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のチューブ材反転装置。