JP6713221B2 - 配管及び配管に接続する分岐管の更生方法及びその装置 - Google Patents

配管及び配管に接続する分岐管の更生方法及びその装置 Download PDF

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Description

この発明は、既設の排水管や埋設管等の配管内及び該配管に接続する分岐管の接続部の内壁面を更生する配管及び配管に接続する分岐管の更生方法及びその装置に関するものである。
一般に、既存の集合住宅及び管理ビルに配置された排水管や埋設管等の配管内には、長年の使用により食物の残渣,油脂、洗剤等の異物が付着し、また、排水中に溶解した物質による水垢が付着して、配管内に錆が生じ腐食する。この問題は、主管となる配管内のみならず配管に接続する分岐管の接続部の内壁面にも生じる。
そのため、老朽化した配管の維持を図るために配管内に付着する水垢等を除去して、配管を更生する必要がある。
従来、配管の更生する技術として、紫外線硬化樹脂をアウターフィルム及びインナーフィルムで内包してなるライニング材を配管内に挿入し、圧縮空気を供給して膨張させて配管内壁面に密着させ、この状態でライニング材内に複数の紫外線ランプを相互に連結してなる紫外線照射機器を挿入して、紫外線硬化樹脂を硬化させるライニング方法(装置)が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の発明によれば、ライニング材を配管内に密着させた後、カメラによってライニング材内を調査し、インナーフィルムの損傷、インナーフィルム損傷部を通しての紫外線硬化樹脂層からの樹脂漏れ、インナーフィルムの垂れ下がり、極端な凹凸等が紫外線ランプの高温部に接触して着火を引き起こす異常のないことを確認した後に、ライニング材内に紫外線照射機器を挿入し、ライニング材に紫外線を照射してライニング材を硬化することができる。これにより、配管の内壁面には紫外線硬化樹脂をアウターフィルム及びインナーフィルムで内包してなるライニング材の更生膜が形成される。
一方、配管に接続する分岐管の接続部の内壁面を更生する技術として、配管と分岐管との境界部(接続部)に形成された塗装膜部を切除するカッターと、塗装膜部の切除後、分岐管の内壁部に塗料層を形成する施工具とを有する配管ライニング装置(方法)が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特許文献2に記載の技術において、カッターは、配管に平行に挿入される軸部材の側部に装着される回転可能な刃部を、配管と分岐管との境界部に形成された塗装膜部に対して進退変位して塗装膜部を穿孔する構造である。
また、施工具は、配管に挿入される可撓性の筒胴部と、筒胴部の外側部に一体的に形成されて空気圧により伸縮可能に連結され、塗料を含浸させた環状の布部材を外周部に挿入させて布部材とともに筒胴部内に表裏反転されて収納された延出管部とを備え、塗装時、空気圧により延出管部を筒胴部内から外部に伸張させて、延出管部とともに、布部材を反転させながら分岐管の内壁部に押付けて付着させた状態で、乾燥用の熱風を筒胴部内に供給して、熱風を布部材に均等に吹き付ける構造である。
特許第3005208号公報 特許第4611779号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術においては、配管の更生処理後に紫外線硬化樹脂の内方側にインナーフィルムが被着された状態で残る。このインナーフィルムは未硬化の紫外線硬化樹脂の粘着力によって被着されているため、硬化後の紫外線硬化樹脂との粘着力は弱くなり、排水による食物の残渣,油脂、洗剤等の異物が接触して傷や亀裂等が生じて紫外線硬化樹脂から剥離し、剥離した箇所に食物の残渣,油脂、洗剤等の異物が付着する懸念がある。
また、ライニング材内に紫外線照射機器を挿入し、紫外線照射機器を移動してライニング材に紫外線を照射する際、照射後にライニング材内から紫外線照射機器を取り出す際に、紫外線照射機器がインナーフィルムに接触してインナーフィルムに傷や亀裂等が生じる虞がある。インナーフィルムに傷や亀裂が生じた状態で排水すると、剥離した箇所に食物の残渣,油脂、洗剤等の異物が付着する懸念がある。
また、特許文献1に記載の技術は、配管の内壁面にライニング材の更生膜を形成して配管内を更生するため、配管に接続する分岐管の接続部の内壁面を更生する場合には、配管と分岐管との接続部に形成されたライニング材の更生膜を穿孔して、接続部の内壁面を更生する必要がある。
一方、特許文献2に記載の技術においては、配管と分岐管との境界部(接続部)に形成された塗装膜部をカッターで切除した後、境界部(接続部)の内壁面に塗装膜を形成することができる。しかし、カッターの刃部は、配管に平行に挿入される軸部材の側部に突出した状態に装着されているため、カッターを配管内に挿入する際に、刃部が配管に当たらないように注意する必要がある。
また、塗装膜部をカッターで切除する場合、カメラで配管と分岐管との境界部(接続部)の切除位置を確認する必要があるが、特許文献2に記載のものにおいては、カメラの設置場所については言及されていない。
カメラの設置場所がカッターと別の場所やカッターから離れた位置にあると、カッターと該カッターの駆動用及び制御用モータ等を含む穿孔機器が大型になり、配管内への挿入及び配管内での移動に手間を要し、配管に複数の分岐管が接続されている場合においては、配管と分岐管との境界部(接続部)の更生作業の効率が低下する懸念がある。
また、配管と分岐管との境界部(接続部)の切除位置を正確に確認するためには、カッターに近い位置にカメラを設置するのが有利と考えられるが、この場合においては、穿孔作業時にカメラの撮像面(レンズ面)に切り屑やゴミ等の塵埃が付着し、切除位置(穿孔位置)の確認の正確性が損なわれ更生作業の効率の低下を招く懸念がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、配管内及び配管に接続する分岐管の接続部の内壁面の更生作業効率の向上が図れると共に、更生後の寿命の増大が図れる配管及び配管に接続する分岐管の更生方法及びその装置を提供するものである。
上記課題を達成するために、この発明の更生方法は、配管内及び配管に接続する分岐管の接続部内を更生する配管及び配管に接続する分岐管の更生方法であって、 光硬化樹脂を含浸した筒状の樹脂吸収材の両面にインナーフィルムとアウターフィルムを積層したライニング材を、上記配管の一端から他端に向かって挿入する挿入工程と、 上記配管内に挿入された上記ライニング材内に圧縮空気を供給して膨張させて、上記配管の内壁面に上記ライニング材を圧接する圧接工程と、 上記ライニング材内に挿入される光照射機器による光照射によって上記光硬化樹脂を硬化させる上記樹脂吸収材の硬化工程と、 上記樹脂吸収材の硬化後、上記インナーフィルムを上記樹脂吸収材から剥離して除去するインナーフィルム除去工程と、 上記インナーフィルムの除去後、穿孔用機器に設けられたカメラによって穿孔位置を確認した後、上記分岐管に向かって進退移動する回転駆動刃によって上記配管と分岐管の接続部を塞ぐ上記アウターフィルムと樹脂吸収材を穿孔し、この際、送風によって上記カメラの撮像面に付着する塵埃を除去する接続部穿孔工程と、 光硬化樹脂を含浸させた補修材を外面に装着した可撓性を有する伸縮体を取り付けた補修膜形成機器を、上記分岐管が接続する上記配管内に挿入し、圧縮空気の供給により上記伸縮体を膨張させて上記配管と分岐管の接続部の内壁面に上記補修材を圧接させた状態で、光照射によって上記光硬化樹脂を硬化させて補修膜を形成する補修膜形成工程と、を含むことを特徴とする(請求項1)。
この発明において、上記樹脂吸収材の硬化工程は、電源ケーブルに接続される複数のLEDランプを上記配管の長さ方向に等間隔に列設した上記光照射機器を上記ライニング材内に挿入し、所定時間光照射を行った後、上記光照射機器を上記LEDランプの間隔分移動し、所定時間光照射を行うのが好ましい(請求項2)。この場合、更に上記LEDランプの全長分移動し、所定時間光照射を行った後、上記光照射機器を上記LEDランプの間隔分移動し、所定時間光照射を行い、以後、上記配管の施工長分上記LEDランプの全長分移動、LEDランプの間隔分移動、光照射を繰り返して行うのが好ましい(請求項3)。
また、この発明において、上記樹脂吸収材の硬化工程は、電源ケーブルに接続される複数のLEDランプを上記配管の長さ方向に等間隔に列設した上記光照射機器を上記配管の一端側から上記ライニング材内に挿入して、光照射を行いつつ上記配管の他端側に移動して行うようにしてもよい(請求項4)。
また、この発明において、上記インナーフィルムの除去工程は、上記配管の他端側に位置する上記ライニング材のインナーフィルムに繋着されるロープを上記配管の一端側から引き寄せて上記インナーフィルムを上記樹脂吸収材から剥離して行うのが好ましい(請求項5)。
また、この発明において、上記接続部穿孔工程は、上記配管に接続する上記分岐管が複数ある場合は、上記分岐管における上記配管の一端側から他端側に順に行われるのが好ましい(請求項6)。
また、この発明において、上記接続部穿孔工程は、上記穿孔用機器の上記配管内への挿入時には、穿孔用機器のヘッド部に位置する旋回及び揺動可能な少なくとも先端側が略球状の上記回転駆動刃が、上記分岐管に向かって斜め方向から進退移動しつつ回転して、上記アンダーフィルムと樹脂吸収材を穿孔するのが好ましい(請求項7)。
加えて、この発明において、上記補修膜形成工程は、筒状部の一側に中空凸状部を有する上記伸縮体の上記中空凸状部に装着される補修材本体と、該補修材本体に一体に形成され、上記胴部の外周面に装着される補助補修材が、上記配管と分岐管の接続部内面に圧接された状態で、上記伸縮体内に挿入される補修膜形成用光照射機器による光照射によって上記光硬化樹脂を硬化させて補修膜を形成するのが好ましい(請求項8)。
また、請求項9に記載の発明は、請求項1に記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生方法を具現化するもので、配管内及び配管に接続する分岐管の接続部内を更生する配管及び配管に接続する分岐管の更生装置であって、 光硬化樹脂を含浸した筒状の樹脂吸収材の両面にインナーフィルムとアウターフィルムを積層したライニング材が上記配管の一端から他端に向かって挿入される際又は挿入後に上記ライニング材内に圧縮空気を供給するエアーコンプレッサと、 上記ライニング材内に挿入される電源ケーブルに接続されると共に、複数のLEDランプを上記配管の長さ方向に等間隔に列設してなる光照射機器と、 上記配管の他端側に位置する上記ライニング材の上記インナーフィルムに繋着され、上記インナーフィルムを上記樹脂吸収材から剥離すべく上記配管の一端側から引き寄せられるインナーフィルム剥離用ロープと、 上記配管と分岐管の接続部を塞ぐ上記ライニング材を穿孔すべく上記分岐管に向かって進退移動及び回転自在な回転駆動刃を有し、上記配管と分岐管の接続部を確認するカメラを設けると共に、上記カメラの撮像面に付着する塵埃を除去する送風手段を有する穿孔用機器と、 光硬化樹脂を含浸させた補修材を外面に装着した筒状部と、該筒状部に連通する中空凸状部とからなる可撓性を有する伸縮体を装着してなり、圧縮空気の供給により上記伸縮体を膨張させて上記配管と分岐管の接続部の内壁面に上記補修材を圧接させた状態で、光照射によって上記光硬化樹脂を硬化させて補修膜を形成する補修膜形成機器と、を具備することを特徴とする。
請求項9に記載の発明において、上記配管内に挿入された上記ライニング材の両端部にそれぞれ装着される上部及び下部管端プラグを具備し、上記両管端プラグは、上記ライニング材内と連通する連通口を有し、上記上部管端プラグに、上記ライニング材の挿入口,エアーホース挿入口,上記光照射機器の挿入口及び圧力ゲージ接続口が設けられ、上記エアーホース挿入口に挿入されるエアーホースに開閉バルブ,エアレギュレータ及び圧力ゲージを介して上記エアーコンプレッサが接続され、上記下部管端プラグに、上記ライニング材に接続するロープの挿入口と圧力ゲージ接続口が設けられているのが好ましい(請求項10)。
また、この発明において、上記光照射機器はコントローラに電気的に接続されており、上記コントローラによって、上記ライニング材内に挿入された状態で、上記LEDランプが所定時間照射した後、上記LEDランプの間隔分移動した状態で、上記LEDランプが所定時間照射されるように形成されているのが好ましい(請求項11)。この場合、上記コントローラによって、上記光照射機器は、上記ライニング材内に挿入された状態で、上記LEDランプの全長分移動し、上記LEDランプが所定時間照射した後、上記LEDランプの間隔分移動した状態で、上記LEDランプが所定時間照射され、以後、上記配管の施工長分上記LEDランプの全長分移動、LEDランプ間隔分移動、光照射を繰り返し行うように形成されているのが好ましい(請求項12)。
また、この発明において、上記光照射機器に電気的に接続されるコントローラによって、上記LEDランプが照射しつつ上記配管の一端側から他端側に移動されるように形成されていてもよい(請求項13)。
また、この発明において、上記穿孔用機器は、上記配管内に挿入される軸本体と、上記軸本体の一端部に旋回可能に連結される回転軸部と、上記回転軸部の先端側に揺動可能に突設されると共に、上記配管内への挿入時には上記軸本体の外面より内側に位置するヘッド部を有する揺動アームと、上記揺動アームのヘッド部に回転可能に突設される少なくとも先端側が略球状の上記回転駆動刃と、上記ヘッド部に設けられる上記カメラと、上記ヘッド部における上記カメラの撮像面の前方に設けられる複数の送風孔からなる上記送風手段と、上記軸本体に装着される伸縮可能な外装筒状体と、を具備し、上記回転駆動刃の回転駆動部と送風手段及び外装筒状体は、エアーコンプレッサに接続され、上記エアーコンプレッサに電気的に接続するコントローラに、上記回転駆動刃の旋回・揺動駆動部及び上記カメラが電気的に接続され、上記コントローラによって、上記外装筒状体の膨張による上記配管内の固定と、上記回転駆動刃の旋回・揺動及び回転駆動と、上記送風手段が制御されるように形成されているのが好ましい(請求項14)。
加えて、この発明において、上記補修膜形成機器は、エアーホースを介してエアーコンプレッサに接続され、かつ、側部に連通口を有する上記配管の軸中心に対して回転可能な筒状体と、該筒状体を回転可能に連結する筒状本体を具備し、上記補修材は、上記伸縮体の上記中空凸状部に装着される補修材本体と、該補修材本体と一体に形成され、上記伸縮体の筒状部の外周面に装着される補助補修材とからなり、上記筒状体に、上記補修材本体と補助補修材を装着した上記伸縮体が上記連通口を介して収納可能に装着され、上記筒状本体に補修膜形成機器を上記配管内の所定位置に固定する伸縮自在な外装筒状体が装着され、上記エアーコンプレッサから供給される圧縮空気が上記外装筒状体を膨張させると共に、上記筒状体の連通口を介して上記伸縮体内に供給されて伸縮体の上記筒状部と中空凸状部を膨張させるのが好ましい(請求項15)。この場合、上記伸縮体内に上記補修膜形成用光照射機器が収納可能に挿入されているのが好ましい(請求項16)。
(1)請求項1,5,9,10に記載の発明によれば、配管内にアウターフィルムを圧接した状態で樹脂吸収材を硬化した後、インナーフィルムを樹脂吸収材から剥離して配管内を更生することができる。また、配管と分岐管の接続部におけるアウターフィルムと樹脂吸収材の穿孔時に生じる塵埃がカメラの撮像面に付着するのを防止することで、穿孔用機器の回転駆動刃の位置決めを正確にして穿孔作業を行うことができる。
(2)請求項2〜4,11〜13に記載の発明によれば、複数のLEDランプを配管の長さ方向に等間隔に列設した光照射機器のLEDランプからの光照射とLEDランプの移動を調整することで、樹脂吸収材に満遍なく光照射して硬化することができる。
(3)請求項6に記載の発明によれば、配管と分岐管の接続部におけるアウターフィルムと樹脂吸収材の穿孔を、配管に接続する分岐管における配管の一端側から他端側に順に行うことで、複数の配管と分岐管の接続部の穿孔作業を短時間に行うことができる。
(4)請求項7,14に記載の発明によれば、穿孔用機器の配管内への挿入時には、穿孔用機器のヘッド部に位置する旋回及び揺動可能な少なくとも先端側が略球状の回転駆動刃が、分岐管に向かって斜め方向から進退移動しつつ回転して、アンダーフィルムと樹脂吸収材を穿孔することで、穿孔用機器を小型にすることができると共に、穿孔作業を容易にすることができる。
(5)請求項8,15,16に記載の発明によれば、伸縮体内に挿入される補修膜形成用光照射機器による光照射によって光硬化樹脂を硬化させることで、補修膜を均一かつ容易に形成することができる。
この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
(1)請求項1,5,9,10に記載の発明によれば、配管内にアウターフィルムを圧接した状態で樹脂吸収材を硬化した後、インナーフィルムを樹脂吸収材から剥離して配管内を更生することで、食物の残渣,油脂、洗剤等の異物が付着するのを防止することができるので、配管の寿命の増大が図れる。
また、配管と分岐管の接続部の穿孔時に生じる塵埃がカメラの撮像面に付着するのを防止することで、穿孔用機器の回転駆動刃の位置決めを正確にすることができるので、更生作業効率の向上が図れる。
(2)請求項2〜4,11〜13に記載の発明によれば、樹脂吸収材に満遍なく光照射して硬化することができるので、上記(1)に加えて、更に樹脂吸収材の硬化の均一化が図れると共に、配管の寿命の増大が図れる。
(3)請求項6に記載の発明によれば、複数の配管と分岐管の接続部の穿孔作業を短時間に行うことができるので、上記(1)に加えて、更に更生作業効率の向上が図れる。
(4)請求項7,14に記載の発明によれば、穿孔用機器を小型にすることができると共に、穿孔作業を容易にすることができるので、上記(1)〜(3)に加えて、更に更生作業効率の向上が図れる。
(5)請求項8,15,16に記載の発明によれば、伸縮体内に挿入される補修膜形成用光照射機器による光照射によって光硬化樹脂を硬化させることで、補修膜を均一かつ容易に形成することができるので、上記(1)〜(4)に加えて、更に更に更生作業効率の向上が図れると共に、配管及び配管と分岐管の接続部の寿命の向上が図れる。
この発明に係る配管及び配管に接続する分岐管の更生方法のフローチャートである。 この発明における樹脂吸収材の硬化工程を示すフローチャートである。 この発明における樹脂吸収材の別の硬化工程を示すフローチャートである。 この発明における配管と分岐管の一例を示す概略断面図である。 この発明におけるライニング材を配管内に挿入した状態を示す概略断面図である。 この発明における上部及び下部管端プラグの側面図である。 この発明における上部管端プラグの正面図(a)及び下部管端プラグの正面図(b)である。 この発明における光照射機器を配管内に挿入する状態を示す概略断面図である。 配管内にライニング材が圧接・固定された状態を示す拡大断面図である。 上記光照射機器の一部を断面で示す斜視図である。 上記光照射機器による光照射状態を示す概略断面図である。 この発明における樹脂吸収材の硬化工程の第1段階を示す概略断面図である。 この発明における樹脂吸収材の硬化工程の第2段階を示す概略断面図である。 この発明における樹脂吸収材の硬化工程の第3段階を示す概略断面図である。 この発明における樹脂吸収材の硬化工程の第4段階を示す概略断面図である。 この発明におけるインナーフィルムの剥離状態を示す断面図である。 この発明における穿孔用機器を示す側面図(a)、拡大正面図(b)及び(a)のI−I線に沿う拡大断面図(c)である。 上記穿孔用機器を示す斜視図である。 上記穿孔用機器による穿孔状態を示す断面図である。 この発明における補修膜形成機器とガイドロープ及び伸縮体を示す分解側面図である。 この発明における補修材本体の斜視図(a)、補助補修材の平面図(b)及び補修材本体と補助補修材を一体化した補修材を示す斜視図(c)である。 上記補修膜形成機器に伸縮体を装着した状態のガイドロープ部の側面図(a)、補修膜形成用光照射機器を装着した状態の一部断面側面図(b)及び(a)の拡大正面図(c)である。 上記伸縮体に補修材を装着した状態を示す側面図である。 上記補修材を装着した伸縮体を収縮させる状態を示す側面図である。 上記補修材を装着した伸縮体を補修膜形成機器に収納した状態を示す側面図(a)及びその平面図(b)である。 上記補修膜形成機器を配管内に挿入する状態を示す断面図である。 上記伸縮体を膨張して補修材を圧接した状態を示す断面図である。 補修膜形成用光照射機器の光照射状態を示す断面図である。 補修膜形成後に補修膜形成機器を回収する状態を示す断面図(a)及び補修膜形成状態を示す要部断面図(b)である。
以下に、この発明の実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、図2に示すように、鉛直方向に配置された配管1に複数の分岐管2が等間隔に接続された配管構造に適用する場合について説明する。なお、配管1及び配管1に接続する分岐管2の接続部を更生する前に、配管1内及び分岐管2の接続部内の付着物・錆を除去し、洗浄処理しておく。
まず、この発明におけるライニング材について説明する。ライニング材3は、図7に示すように、光硬化樹脂を含浸した筒状の樹脂吸収材3aの両面にインナーフィルム3bとアウターフィルム3cを積層した三層構造に形成されている。この場合、樹脂吸収材3aは、例えばポリエステル不織布にビニルエステル光硬化性樹脂を含浸させたものにて形成されている。また、インナーフィルム3bとアウターフィルム3cは、例えばポリアミド樹脂又はポリウレタン樹脂複合フィルムにて形成されている。
この発明に係る配管及び配管に接続する分岐管の更生方法は、配管1内及び配管1に接続する複数の分岐管2の接続部内を更生するにあたって、図1に示す作業手順(工程)で行われる。
<ライニング材挿入工程>
筒状の樹脂吸収材3aの両面にインナーフィルム3bとアウターフィルム3cを積層したライニング材3を、配管の一端(上端)から他端(下端)に向かって挿入する(ステップS−1:図3参照)。この場合、ライニング材3の挿入終端部に繋いだガイドロープ4を引っ張りながら配管1内に挿入する。なお、ライニング材3は挿入直前まで遮光フィルム(図示せず)で覆われている。
この場合、ライニング材3の一端(上端)は上部管端プラグ5Aが締結バンド6で固定され、他端(下端)は下部管端プラグ5Bが締結バンド6で固定されている。上部管端プラグ5は、一端にライニング材3内と連通する連通口5aが設けられ、他端には、ガイドロープ4の挿入口7aが中心部に設けられ、同心円上に後述する光照射機器10の電源ケーブル11の挿入口7bと、エアーホース8の挿入口7c及び圧力ゲージ接続口7dが設けられている(図5(a)参照)。また、下部管端プラグ5Bは、一端にライニング材3内と連通する連通口5aが設けられ、他端には、ガイドロープ4の挿入口7eが中心部に設けられ、外周側に圧力ゲージ接続口7fが設けられている(図5(b)参照)。
<ライニング材圧接工程>
配管1内に挿入されたライニング材3内に圧縮空気を供給して膨張させて、配管1の内壁面にライニング材3を圧接する(ステップS−2)。
この場合、エアーホース8は、開閉バルブV,エアレギュレータR及び圧力ゲージGを介してエアーコンプレッサ9が接続されている(図6参照)。なお、ライニング材3内に供給される圧縮空気の空気圧は、圧力ゲージ接続口7d,7fに接続される圧力ゲージ(図示せず)によって調整される。
<樹脂吸収材の硬化工程>
次に、膨張して配管1の内壁面に圧接されたライニング材3内に光照射機器10を挿入し、光照射機器10による光照射によって光硬化樹脂を含浸した樹脂吸収材3aを硬化させる(ステップS−3:図6,図9参照)。
この場合、図6,図8及び図9に示すように、光照射機器10は、電源ケーブル11に接続される複数のLEDランプ12を等間隔に列設してなる。LEDランプ12は、図8に示すように、六角筒状体12aの側面に多数のLED12bを設けたランプ本体12cの外面を透明性の上下端がキャップ12dで塞がれた透光性の筒状ガイド12eで被覆してなる。
光照射機器10は収納部13から繰り出されるようになっており、また、光照射機器10はコントローラ14に電気的に接続されており、コントローラ14を介して発電機15に接続されている。コントローラ14による自動又は手動操作によって、LEDランプ12が所定時間照射した後、LEDランプ12の間隔分移動した状態で、LEDランプ12が所定時間照射されるように形成されている。
なお、LED12Bの波長は、光硬化樹脂を硬化させるに十分な可視光領域380〜750nmである。また、この場合、LEDランプ12の高さ(H)は8cm、LEDランプ12の間隔(P)は7cm、LEDランプ12の全長(L)すなわち光照射機器10の照射領域は4.5mに設定されている。
なお、LEDランプ12の高さ(H)、間隔(P)、全長(L)は、必ずしも上記数値に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
樹脂吸収材の硬化工程は、具体的には、まず、電源ケーブルに接続される複数のLEDランプ12を等間隔に列設した光照射機器10をライニング材3内に挿入し、所定時間光照射を行った後、光照射機器10をLEDランプ12の間隔(P)分移動する(ステップS−3a:図10B参照)。この状態で所定時間(例えば、7分)照射を行う(ステップS−3b)。
次に、光照射機器10をLEDランプ12の全長(L)分移動(ステップS−3c:図10C参照)し、所定時間(例えば、7分)照射を行う(ステップS−3d:図10D参照)。その後、LEDランプ12をLEDランプの間隔(P)分移動し、所定時間光照射を行い、以後、配管1の施工長分LEDランプ12の全長(L)分移動、LEDランプ12の間隔(P)分移動、光照射を繰り返して樹脂吸収材3aを硬化させる。
なお、上記樹脂吸収材の硬化工程(ステップS−3;S−3a〜S−3d)に代えて、光照射機器10を配管1の一端(上端)側からライニング材3内に挿入して、光照射を行いつつ配管1の他端(下端)側に移動して行うようにしてもよい(ステップS−3A:図1B参照)。
<インナーフィルム除去工程>
上記のようにして、樹脂吸収材3aを硬化した後、インナーフィルム3bを樹脂吸収材3aから剥離して除去する(図11参照)。この場合、ライニング材3の上下両端の上部管端プラグ5A、下部管端プラグ5Bを取り外した後、ライニング材3の他端(下端)側のインナーフィルム3bにインナーフィルム剥離用のガイドロープ4Aを繋いでガイドロープ4Aを上方へ引き上げてインナーフィルム3bを硬化した樹脂吸収材3aから剥離する。
<接続部穿孔工程>
インナーフィルム3bの除去後、穿孔用機器20に設けられたカメラ21によって穿孔位置を確認した後、分岐管2に向かって進退移動する回転駆動刃22によって配管1と分岐管2の接続部を塞ぐアウターフィルム3cと樹脂吸収材3aを穿孔する。この際、送風によってカメラ21の撮像面(レンズ面)に付着する塵埃を除去する(図13参照)。この接続部穿孔工程は、配管の一端(上端)側から他端(下端)側に向かって順に行われる。
図12及び図12Aに示すように、穿孔用機器20は、配管1内に挿入される軸本体23と、軸本体23の一端部に旋回可能に連結される回転軸部24と、回転軸部24の先端側に揺動可能に突設されると共に、配管1内への挿入時には軸本体23の外面より内側に位置するヘッド部25aを有する揺動アーム25と、揺動アーム25のヘッド部25aに回転可能に突設される略球状の回転駆動刃22と、ヘッド部25aに設けられるカメラ21と、ヘッド部25aにおけるカメラ21の撮像面(レンズ面)の前方に設けられる送風手段26と、軸本体23に装着される伸縮可能な外装筒状体27と、を具備している。この場合、ヘッド部25aにおけるカメラ21の両側にはライト28が設けられている。
なお、回転軸部24は軸本体23の軸中心に関して旋回可能に形成されており、揺動アーム25は軸方向と交差する方向に揺動可能に形成されている。また、回転駆動刃22は、略球状の本体22aの表面に多数のチップ刃22bを有する構造になっている。なお、回転駆動刃22は必ずしも全体が球状である必要はなく、少なくとも先端側が半球状であってもよい。
送風手段26は、ヘッド部25aの先端側に突設される先端筒状部25bにおけるカメラ21が位置する上方側の半周部に適宜間隔をおいて設けられた複数の送風孔26aにて形成されている(図12(b)参照)。この場合、送風孔26aは、先端筒状部25bの軸方向に2列に設けられており、各列の送風孔26aが千鳥状に設けられている。
上記回転駆動刃22の回転駆動モータ29と送風手段26及び外装筒状体27は、エアーコンプレッサ9に接続され、エアーコンプレッサ9に電気的に接続するコントローラ30に、回転駆動刃22の旋回・揺動駆動部(図示せず)及びカメラ21が電気的に接続され、コントローラ30によって、外装筒状体27の膨張による配管1内の固定と、回転駆動刃22の旋回・揺動及び回転駆動と、送風手段26(送風孔26a)の送風のタイミング及び風量が制御されるよう形成されている。なお、カメラ21によって回転駆動刃22の位置がコントローラ30に接続されたモニタ31によって確認できるようになっている。
上記のように構成される穿孔用機器20によれば、揺動アーム25を旋回・揺動させて回転駆動刃22を配管1と分岐管2の接続部を塞ぐアウターフィルム3cと樹脂吸収材3aの位置に合わせ、回転駆動刃22を回転しつつ分岐管2側に向かって斜め方向から進退移動させて、アウターフィルム3cと樹脂吸収材3aを穿孔することができる。
また、回転駆動刃22による穿孔の際に送風孔26aからカメラ21の撮像面(レンズ面)の前方にエアーが噴射されているので、穿孔により生ずる切り屑やゴミ等の塵埃がカメラ21の撮像面(レンズ面)に付着するのを防止することができる。
<補修膜形成工程>
穿孔作業の後、光硬化樹脂を含浸させた補修材41を外面に装着した可撓性を有する伸縮体42を取り付けた補修膜形成機器40を、配管1内に挿入し、圧縮空気の供給により伸縮体42を膨張させて配管1と分岐管2の接続部の内壁面に補修材41を圧接させた状態で、補修材41内に挿入された補修膜形成用光照射機器10Aによる光照射によって光硬化樹脂を硬化させて補修膜を形成する(ステップS−6:図21及び図22参照)。
この場合、補修膜形成機器40は、図14に示すように、エアーホース46を介してエアーコンプレッサ(図示せず)に接続され、かつ、側部に連通口43aを有する筒状体43と、筒状体43を回転可能に連結する筒状本体44を具備する。この場合、筒状本体44内には筒状体43を回転するモータ(図示せず)が内蔵されている。また、筒状体43における筒状本体44側の側面には位置合わせ用のカメラ50が設けられている。なお、筒状体43の端面には、エアーホース46が着脱可能なエアーカプラ47が中心部に設けられ、外周側の2箇所には、ガイドロープ挿入口48と光照射機器挿入口49が設けられている(図15(c)参照)。
筒状体43には、光硬化樹脂を含浸させた補修材41を外面に装着した筒状部42aと、筒状部42aに連通する中空凸状部42bとからなる可撓性を有する伸縮体42が装着されている。また、筒状本体44には、補修膜形成機器40を配管1内の所定位置に固定する伸縮自在な外装筒状体43が装着されている。外装筒状体43には、コンプレッサ(図示せず)に接続されたエアーホース46を介して圧縮空気が供給される。
なお、伸縮体42の中空凸状部42bの先端閉塞部に一端が繋着されるガイドロープ42cは、伸縮体42(中空凸状部42b,筒状部42a)及び筒状体43内からガイドロープ挿入口48を介して外部に引き出されており、他端側を引っ張ることで、伸縮体42は、連通口43aを介して筒状体43内に収納可能になっている。なお、ガイドロープ42cの他端側には、ガイドロープ挿入口48に係止するストッパ部42dが設けられている。このストッパ部42dがガイドロープ挿入口48に係止することによって伸縮体42の膨張が維持される。
また、補修膜形成用光照射機器10A(以下に光照射機器10Aという)は、上記光照射機器10と同様に、電源ケーブル11Aに接続される複数のLEDランプ12Aを等間隔に列設してなる。光照射機器10Aは一端が伸縮体42の中空凸状部42bの先端閉塞部に繋着され、伸縮体42(中空凸状部42b,筒状部42a)及び筒状体43内から光照射機器挿入口49を介して外部に引き出されている。したがって、光照射機器10Aは伸縮体42内に挿入され、伸縮体42と共に筒状体43内に収納される。
なお、上記筒状本体44内に内蔵されるモータ,カメラ50,コンプレッサ及び光照射機器10Aは、図示しないコントローラによって自動又は手動で制御されるようになっている。
補修材41は、伸縮体42の中空凸状部42bに装着される例えばガラス繊維製の補修材本体41aと、補修材本体41aと一体に形成され、伸縮体42の筒状部42aの外周面に装着される例えばポリエステル繊維製の補助補修材41とからなる(図14A参照)。
伸縮体42に補修材41を装着させて筒状体43内に収納させる場合は、図16に示すように、伸縮体42の中空凸状部42bと筒状部42aに補修材41を装着させた状態でエアーコンプレッサから供給される圧縮空気を伸縮体42内に供給して伸縮体42を膨張させる。その後、図17に示すように、伸縮体42の空気を排出すると共に、ガイドロープ42cを引っ張って伸縮体42の中空凸状部42bを連通口43aより筒状体43内に収納する(図18(a),(b)参照)。
配管1と分岐管2の接続部に補修膜を形成する場合は、まず、上記のようにして、補修材41を装着した伸縮体42を収納した状態の補修膜形成機器40を配管1内に挿入し、カメラ50によって確認しつつ筒状体43を回転して分岐管2の接続部に伸縮体42の中空凸状部42bが収納されている面側を位置合わせする(図19参照)。
次に、エアーコンプレッサから供給される圧縮空気を伸縮体42内に供給して伸縮体42を膨張させて中空凸状部42bを分岐管2内に圧接すると共に、筒状部42aを配管1内に圧接する。これにより、補修材41が配管1と分岐管2の接続部に圧接される(図20参照)。なお、この際、エアーコンプレッサから供給される圧縮空気を外装筒状体43内に供給して外装筒状体43を配管1の内壁に圧接して、補修膜形成機器40を固定する。
次に、伸縮体42内に挿入されている光照射機器10Aからの光照射によって補修材41に含浸されている光硬化樹脂を硬化させて補修膜を形成する(図21参照)。
補修膜を形成した後、伸縮体42内の空気を抜くと同時に、ガイドロープ42cを引っ張って伸縮体42の中空凸状部42bを筒状体43内に収納する(図22(a)参照)。そして、補修膜形成機器40を配管1内から取り出して作業が終了する(図22(b)参照)。
上記のように構成される実施形態の更生方法(構成装置)によれば、配管1内にアウターフィルム3cを圧接した状態で樹脂吸収材3aを硬化した後、インナーフィルム3bを樹脂吸収材3aから剥離して配管1内を更生することで、食物の残渣,油脂、洗剤等の異物が付着するのを防止することができるので、配管1の寿命の増大が図れる。
また、配管1と分岐管2の接続部の穿孔時に生じる塵埃がカメラ21の撮像面に付着するのを防止することで、穿孔用機器20の回転駆動刃22の位置決めを正確にすることができるので、更生作業効率の向上が図れる。
また、ライニング材3の樹脂吸収材3a及び補修材41の光硬化樹脂に満遍なく光照射して硬化することができるので、更に樹脂吸収材3aと光硬化樹脂の硬化の均一化が図れると共に、配管1及び配管1と分岐管2の接続部の寿命の増大が図れる。
また、穿孔用機器20を小型にすることができると共に、複数の配管1と分岐管2の接続部の穿孔作業を短時間に行うことができるので、更に更生作業効率の向上が図れる。
なお、上記実施形態では、鉛直方向に配置された配管1に複数の分岐管2が等間隔に接続された配管構造に適用する場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、鉛直方向以外に配置された配管1に分岐管2を接続した配管構造や排水管以外の排気ダクト等の配管構造にも適用できるものである。
1 配管
2 分岐管
3 ライニング材
3a 樹脂吸収材
3b インナーフィルム
3c アウターフィルム
4A インナーフィルム剥離用ガイドロープ
5A 上部管端プラグ
5B 下部管端プラグ
5a 連通口
7a,7e ガイドロープ挿入口
7b 電源ケーブル挿入口
7c エアーホース挿入口
7d,7f 圧力ゲージ接続口
9 エアーコンプレッサ
10,10A 光照射機器
11,11A 電源ケーブル
12,12A LEDランプ
14 光照射機器用コントローラ
20 穿孔用機器
21 カメラ
22 回転駆動刃
23 軸本体
24 回転軸部
25 揺動アーム
25a ヘッド部
25b 先端筒状部
26 送風手段
26a 通風孔(送風手段)
27 外装筒状体
30 穿孔機器用コントローラ
40 補修膜形成機器
41 補修材
41a 補修材本体
41b 補助補修材
42 伸縮体
42a 筒状部
42b 中空凸状部
43 筒状体
43a 連通口
44 筒状本体
45 外装筒状体
46 エアーホース

Claims (16)

  1. 配管内及び配管に接続する分岐管の接続部内を更生する配管及び配管に接続する分岐管の更生方法であって、
    光硬化樹脂を含浸した筒状の樹脂吸収材の両面にインナーフィルムとアウターフィルムを積層したライニング材を、上記配管の一端から他端に向かって挿入する挿入工程と、
    上記配管内に挿入された上記ライニング材内に圧縮空気を供給して膨張させて、上記配管の内壁面に上記ライニング材を圧接する圧接工程と、
    上記ライニング材内に挿入される光照射機器による光照射によって上記光硬化樹脂を硬化させる上記樹脂吸収材の硬化工程と、
    上記樹脂吸収材の硬化後、上記インナーフィルムを上記樹脂吸収材から剥離して除去するインナーフィルム除去工程と、
    上記インナーフィルムの除去後、穿孔用機器に設けられたカメラによって穿孔位置を確認した後、上記分岐管に向かって進退移動する回転駆動刃によって上記配管と分岐管の接続部を塞ぐ上記アウターフィルムと樹脂吸収材を穿孔し、この際、送風によって上記カメラの撮像面に付着する塵埃を除去する接続部穿孔工程と、
    光硬化樹脂を含浸させた補修材を外面に装着した可撓性を有する伸縮体を取り付けた補修膜形成機器を、上記分岐管が接続する上記配管内に挿入し、圧縮空気の供給により上記伸縮体を膨張させて上記配管と分岐管の接続部の内壁面に上記補修材を圧接させた状態で、光照射によって上記光硬化樹脂を硬化させて補修膜を形成する補修膜形成工程と、
    を含むことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生方法。
  2. 請求項1に記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生方法において、
    上記樹脂吸収材の硬化工程は、電源ケーブルに接続される複数のLEDランプを上記配管の長さ方向に等間隔に列設した上記光照射機器を上記ライニング材内に挿入し、所定時間光照射を行った後、上記光照射機器を上記LEDランプの間隔分移動し、所定時間光照射を行う、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生方法。
  3. 請求項2に記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生方法において、
    上記樹脂吸収材の硬化工程は、更に上記LEDランプの全長分移動し、所定時間光照射を行った後、上記光照射機器を上記LEDランプの間隔分移動し、所定時間光照射を行い、以後、上記配管の施工長分上記LEDランプの全長分移動、LEDランプの間隔分移動、光照射を繰り返す、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生方法。
  4. 請求項1に記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生方法において、
    上記樹脂吸収材の硬化工程は、電源ケーブルに接続される複数のLEDランプを上記配管の長さ方向に等間隔に列設した上記光照射機器を上記配管の一端側から上記ライニング材内に挿入して、光照射を行いつつ上記配管の他端側に移動して行う、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生方法。
  5. 請求項1ないし4のいずれかに記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生方法において、
    上記インナーフィルムの除去工程は、上記配管の他端側に位置する上記ライニング材のインナーフィルムに繋着されるロープを上記配管の一端側から引き寄せて上記インナーフィルムを上記樹脂吸収材から剥離して行う、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生方法。
  6. 請求項1ないし5のいずれかに記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生方法において、
    上記接続部穿孔工程は、上記配管に接続する上記分岐管における上記配管の一端側から他端側に順に行われる、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生方法。
  7. 請求項1ないし6のいずれかに記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生方法において、
    上記接続部穿孔工程は、上記穿孔用機器の上記配管内への挿入時には、穿孔用機器のヘッド部に位置する旋回及び揺動可能な少なくとも先端側が略球状の上記回転駆動刃が、上記分岐管に向かって斜め方向から進退移動しつつ回転して、上記アンダーフィルムと樹脂吸収材を穿孔する、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生方法。
  8. 請求項1ないし7のいずれかに記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生方法において、
    上記補修膜形成工程は、筒状部の一側に中空凸状部を有する上記伸縮体の上記中空凸状部に装着される補修材本体と、該補修材本体に一体に形成され、上記胴部の外周面に装着される補助補修材が、上記配管と分岐管の接続部内面に圧接された状態で、上記伸縮体内に挿入される補修膜形成用光照射機器による光照射によって上記光硬化樹脂を硬化させて補修膜を形成する、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生方法。
  9. 配管内及び配管に接続する分岐管の接続部内を更生する配管及び配管に接続する分岐管の更生装置であって、
    光硬化樹脂を含浸した筒状の樹脂吸収材の両面にインナーフィルムとアウターフィルムを積層したライニング材が上記配管の一端から他端に向かって挿入される際又は挿入後に上記ライニング材内に圧縮空気を供給するエアーコンプレッサと、
    上記ライニング材内に挿入される電源ケーブルに接続されると共に、複数のLEDランプを上記配管の長さ方向に等間隔に列設してなる光照射機器と、
    上記配管の他端側に位置する上記ライニング材の上記インナーフィルムに繋着され、上記インナーフィルムを上記樹脂吸収材から剥離すべく上記配管の一端側から引き寄せられるインナーフィルム剥離用ロープと、
    上記配管と分岐管の接続部を塞ぐ上記ライニング材を穿孔すべく上記分岐管に向かって進退移動及び回転自在な回転駆動刃を有し、上記配管と分岐管の接続部を確認するカメラを設けると共に、上記カメラの撮像面に付着する塵埃を除去する送風手段を有する穿孔用機器と、
    光硬化樹脂を含浸させた補修材を外面に装着した筒状部と、該筒状部に連通する中空凸状部とからなる可撓性を有する伸縮体を装着してなり、圧縮空気の供給により上記伸縮体を膨張させて上記配管と分岐管の接続部の内壁面に上記補修材を圧接させた状態で、光照射によって上記光硬化樹脂を硬化させて補修膜を形成する補修膜形成機器と、
    を具備することを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生装置。
  10. 請求項9に記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生装置において、
    上記配管内に挿入された上記ライニング材の両端部にそれぞれ装着される上部及び下部管端プラグを具備し、上記両管端プラグは、上記ライニング材内と連通する連通口を有し、上記上部管端プラグに、上記ライニング材の挿入口,エアーホース挿入口,上記光照射機器の挿入口及び圧力ゲージ接続口が設けられ、上記エアーホース挿入口に挿入されるエアーホースに開閉バルブ,エアレギュレータ及び圧力ゲージを介して上記エアーコンプレッサが接続され、上記下部管端プラグに、上記ライニング材に接続するロープの挿入口と圧力ゲージ接続口が設けられている、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生装置。
  11. 請求項9又は10に記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生装置において、
    上記光照射機器はコントローラに電気的に接続されており、上記コントローラによって、上記ライニング材内に挿入された状態で、上記LEDランプが所定時間照射した後、上記LEDランプの間隔分移動した状態で、上記LEDランプが所定時間照射されるように形成されている、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生装置。
  12. 請求項11に記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生装置において、
    上記コントローラによって、上記光照射機器は、上記ライニング材内に挿入された状態で、上記LEDランプの全長分移動し、上記LEDランプが所定時間照射した後、上記LEDランプの間隔分移動した状態で、上記LEDランプが所定時間照射され、以後、上記配管の施工長分上記LEDランプの全長分移動、LEDランプ間隔分移動、光照射を繰り返し行うように形成されている、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生装置。
  13. 請求項9又は10に記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生装置において、
    上記光照射機器はコントローラに電気的に接続されており、上記コントローラによって、上記LEDランプが照射しつつ上記配管の一端側から他端側に移動されるように形成されている、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生装置。
  14. 請求項9ないし13のいずれかに記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生装置において、
    上記穿孔用機器は、上記配管内に挿入される軸本体と、上記軸本体の一端部に旋回可能に連結される回転軸部と、上記回転軸部の先端側に揺動可能に突設されると共に、上記配管内への挿入時には上記軸本体の外面より内側に位置するヘッド部を有する揺動アームと、上記揺動アームのヘッド部に回転可能に突設される略球状の上記回転駆動刃と、上記ヘッド部に設けられる上記カメラと、上記ヘッド部における上記カメラの撮像面の前方に設けられる複数の送風孔からなる上記送風手段と、上記軸本体に装着される伸縮可能な外装筒状体と、を具備し、上記回転駆動刃の回転駆動部と送風手段及び外装筒状体は、エアーコンプレッサに接続され、上記エアーコンプレッサに電気的に接続するコントローラに、上記回転駆動刃の旋回・揺動駆動部及び上記カメラが電気的に接続され、上記コントローラによって、上記外装筒状体の膨張による上記配管内の固定と、上記回転駆動刃の旋回・揺動及び回転駆動と、上記送風手段が制御される、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生装置。
  15. 請求項9ないし14のいずれかに記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生装置において、
    上記補修膜形成機器は、エアーホースを介してエアーコンプレッサに接続され、かつ、側部に連通口を有する上記配管の軸中心に対して回転可能な筒状体と、該筒状体を回転可能に連結する筒状本体を具備し、上記補修材は、上記伸縮体の上記中空凸状部に装着される補修材本体と、該補修材本体と一体に形成され、上記伸縮体の筒状部の外周面に装着される補助補修材とからなり、上記筒状体に、上記補修材本体と補助補修材を装着した上記伸縮体が上記連通口を介して収納可能に装着され、上記筒状本体に補修膜形成機器を上記配管内の所定位置に固定する伸縮自在な外装筒状体が装着され、上記エアーコンプレッサから供給される圧縮空気が上記外装筒状体を膨張させると共に、上記筒状体の連通口を介して上記伸縮体内に供給されて伸縮体の上記筒状部と中空凸状部を膨張させる、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生装置。
  16. 請求項9ないし15のいずれかに記載の配管及び配管に接続する分岐管の更生装置において、
    上記伸縮体内に上記補修膜形成用光照射機器が収納可能に挿入されている、ことを特徴とする配管及び配管に接続する分岐管の更生装置。
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