JP6885793B2 - 更生管の予備加熱方法及び予備加熱装置 - Google Patents
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Description
更生管巻付け体をトラックなどの貨物自動車の荷台に積んで更生施工現場まで運搬する。運搬時の更生管巻付け体には、ポリエチレン等の樹脂製のカバーシートを被せる。
更生施工現場に到着したら、別途、ボイラ車を配車し、ボイラで生成した蒸気を、ホースを介してカバーシートの内部に導入する。これによって、カバーシート内の更生管を例えば50℃〜70℃程度の予備加熱温度に予備加熱して軟らかくする。そのうえで、更生管をドラムから順次繰り出し、発進マンホール経由で埋設管内に挿し入れる。かつ、到達マンホール側からウインチで更生管を引き込む。
その後、埋設管内の更生管を高温蒸気等によって例えば70℃程度以上の、前記予備加熱温度より高温になるよう加熱する。すると、更生管が円形断面に戻る。この性質を形状回復性と称す。前記温度を形状回復温度と称す。円形断面に戻った更生管内に圧縮空気を入れることで、更生管を膨張させて埋設管の内壁に密着させることができる。
更に、予備加熱用のボイラは積載スペース及び重量が嵩むために、更生管巻付け体と同じ貨物自動車に搭載することができず、別途、予備加熱用のボイラ車を用意する必要があった。一方、例えば予備加熱装置が発電機を含む熱風吹き出し式であれば、コンパクト化して更生管巻付け体と同じ貨物自動車に搭載可能であるが、運搬走行中に予備加熱を行なうと、走行時の振動で発電機が故障するおそれがある。
本発明は、かかる事情に鑑み、形状回復性を有する熱可塑性樹脂製の更生管を既設の埋設管の内壁にライニングして更生するに際し、施工現場での予備加熱の所要時間を短縮し、かつ更生管の予備加熱の効率を高めることを目的とする。
前記更生管をドラムに巻き付けてなる更生管巻付け体を、貨物自動車の荷台の箱型のコンテナに収容した状態で、前記既設管の更生施工現場への運搬前又は到着前かつ前記貨物自動車の停車時に、前記荷台に設けられた加熱手段によって事前の予備加熱を行ない、
前記更生施工現場に到着後、前記加熱手段によって再度の予備加熱を行なうことを特徴とする。
当該方法によれば、運搬前又は更生施工現場到着前に事前に予備加熱しておくことで、更生施工現場での再度の予備加熱の所要時間を短縮できる。例えば、更生施工現場における再度の予備加熱以外の、保安設置、管路洗浄、TVカメラ調査、機材設置その他の準備作業中、併行して再度の予備加熱を行なうことで、前記準備作業が完了する頃には、更生管を予備加熱温度まで十分に昇温させておくことができる。したがって、前記準備作業が完了したら、すぐに更生管の引き込み作業を開始できる。この結果、更生施工時間を短縮できる。
ちなみに、前記準備作業の所要時間は、通常1時間程度である。
コンテナ内で加熱することによって、加熱効率及び保温性を高めることができる。
また、加熱手段を貨物自動車の荷台に設置しておくことで、別途、予備加熱用のボイラ車を配車したり、施工現場に加熱手段を用意したりする必要が無い。停車時に予備加熱を行なうことによって、走行中は加熱手段を停止させておくことができ、加熱手段の故障を防止できる。
これによって、更生管を確実に加熱できる。熱風発生機は電力で駆動できる。前記貨物自動車には前記熱風発生機用の発電機を搭載することが好ましい。停車時に予備加熱を行なうことによって、発電機が振動等で故障するのを防止できる。
予備加熱用ボイラや排水用ドレインは不要であり、ボイラ車を伴走させる必要が無い。
これによって、更生管における一部分だけが熱風の吹付によって局所的に加熱されるのを防止できる。コンテナ内の全域が熱風によって均一に加温されることで、更生管を万遍なく均一に昇温させることができる。
貨物自動車の荷台に設けられ、前記更生管をドラムに巻き付けてなる更生管巻付け体を収容して閉鎖可能な箱型のコンテナと、
前記荷台に設けられ、前記既設管の更生施工現場への運搬前又は到着前かつ前記貨物自動車の停車時、及び前記更生施工現場に到着後に駆動されることによって前記予備加熱を行なう加熱手段と、
を備えたことを特徴とする。
本発明装置によれば、閉鎖したコンテナ内で予備加熱を行なうことによって、加熱効率及び保温性を高めることができる。また、運搬前又は更生施工現場到着前の事前の予備加熱によって、更生施工現場での再度の予備加熱時間を短縮できる。これによって、予備加熱以外の準備作業の完了後、更生管の引き込み作業を短時間で開始できる。ひいては、更生施工時間を短縮できる。
停車時に予備加熱を行ない、走行中は加熱手段を停止させておくことで、加熱手段の故障を防止できる。
加熱手段を貨物自動車の荷台に設置しておくことで、別途、予備加熱用のボイラ車を配車したり、施工現場に加熱手段を用意したりする必要が無い。
前記熱風発生機によって空気を加熱して熱風を発生させ、該熱風を吹出部材からコンテナ内に吹き出す。これによって、更生管を確実に予備加熱できる。このとき、好ましくはコンテナを閉鎖することによって、加熱空気がコンテナの外部に漏れたり、低温の外気がコンテナ内に入り込んだりするのを防止でき、加熱効率及び保温効率を高めることができる。停車時に予備加熱を行なうことによって、熱風発生機の発電機が振動等で故障するのを防止できる。
これによって、熱風発生機とコンテナとの間で空気を循環させることができる。つまり、コンテナ内の空気を熱風発生機で加熱して熱風化し、コンテナに再導入できる。そうすることで、外部の空気を取り込んで加熱するよりも熱風発生機における所要熱量を小さくでき、加熱効率を高めることができる。
これによって、コンテナからの放熱を抑えることができ、加熱効率及び保温性を高めることができる。特に、事前の予備加熱後、再度の予備加熱までの間、更生管からの放熱を抑制でき、再度の予備加熱の負荷を低減できるとともに、再度の予備加熱の所要時間を確実に短縮できる。
例えば、前記検知温度が所望温度範囲より低温のときは加熱手段をON状態にする。前記検知温度が所望温度範囲より高温のときは加熱手段をOFF状態にする。これによって、更生管の温度又はコンテナの室温が確実に所望温度範囲になるように調節できる。前記所望温度範囲は、常温より高温、好ましくは更生管の軟化下限温度以上であり、かつ更生管の形状回復温度より低いことが好ましい。これによって、更生管を確実に軟らかくでき、かつ更生管の形状回復性が発現するのを防止できる。
前記所望温度範囲は、好ましくは50℃〜70℃程度、より好ましくは60℃〜70℃程度である。
前記温度センサは、更生管の表面温度を測定可能な熱電対であることが好ましい。
<第1実施形態>
図11に示すように、本発明形態に係る更生管3は、老朽化した埋設管1の更生に用いられる。更生対象の埋設管1は、既設の下水道管である。なお、埋設管1は、下水道管に限られず、上水道管、農業用水管、ガス管等であってもよい。埋設管1の内壁に更生管3がライニングされている。図12に示すように、更生管3は、断面円形をなして埋設管1の内壁に密着されている。これによって、埋設管1が更生されている。更生管3の材質は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂、その他の熱可塑性樹脂である。
更生管3は、予備加熱温度より高温の形状回復温度(例えば70℃程度以上)において円形断面の所定形状に戻る形状回復性を有している。
支持台部33,34は、互いに分離可能であり、かつ荷台11に対してそれぞれボルトやロープ等の固定手段(図示省略)を介して着脱可能に固定されている。ひいては、レール部35,36が、互いに分離可能、かつ荷台11に対してそれぞれ着脱可能になっている。
図3に示すように、後側支持台部34の後側の壁板34dは、上下に抜き差し可能になっている。図6に示すように、運搬時の後側壁板34dは、後側支持台部34の本体に装着されている。
回転ストッパ43は、回転阻止位置(図6の実線)と回転許容位置(図6の仮想線)との間で進退可能である。運搬時における回転ストッパ43は、回転阻止位置になり、ロール42の周面に押し当てられている。これによって、ロール42の回転が阻止されている。
図6の仮想線に示すように、回転許容位置における回転ストッパ43は、ロール42から離れることで、ロール42の自由回転を許容する。
回転ストッパ43を回転許容位置(図6の仮想線)にしてロール42の回転を許容し、かつ後述するターンバックル56cを解除すると、更生管巻付け体3Xがドラム50の軸線まわりに回転可能となる。
後記の事前予備加熱時及び運搬時における扉23,24は閉じられている。これによって、コンテナ20が閉鎖されている。
図9(a)に示すように、積み降ろし時においては、コンテナ20が荷台11の前側部11aに配置され、後側支持台部34が開放される。
なお、送出ポート61c及び送風ダクト62の数は、2つに限られず、3つ以上でもよく、1つだけでもよい。還流ポート61d及び還流ダクト64の数も同様である。
ここでは、2つの送風ダクト62は、四角環状の吹出部材63の一辺の両端部に接続されているが、これに限られず、四角環状の吹出部材63の互いに対角となる位置に接続されていてもよく、四角環状の吹出部材63の互いに対辺をなす部分の中央部に接続されていてもよい。
吹出口63bは、吹出部材63における更生管巻付け体3Xを向く側部(図8において左側)から下側へ例えば45°程度ずれた角度に配置されている。詳細な図示は省略するが、複数の吹出口63bが、吹出部材63の延び方向に間隔を置いて一列に並べられている。
なお、吹出口63a,63bの向き(角度)は、更生管巻付け体3Xから外れている範囲で適宜改変できる。
なお、温度センサ66の配置場所は適宜設定できる。例えば、温度センサ66が、コンテナ20内における更生管巻付け体3Xから離れた場所に配置され、コンテナ20内の室温を検出するようになっていてもよい。
温度センサ66として熱電対以外の温度センサを用いてもよい。温度センサ66として、非接触式の温度センサを用いることが好ましい。
好ましくは、断熱材67は、コンテナ20の内面のほぼ全域に設けられている。具体的には、断熱材67は、コンテナ本体21における一対の側壁21b,21bの内側面、天板21cの天井面(下面)、及び扉23,24の内側面に設けられている。更に好ましくは、コンテナ20の下側部を構成する後側支持台部34の前後左右の側壁の内側面にも、断熱材67が設けられている。更に、荷台11の上面又は後側支持台部34の底面にも断熱材67を設けてもよい。
<更生管巻付け体3Xのコンテナ収容(積込み)工程>
図9に示すように、更生管巻付け体3Xの保管場所(積込み現場)に貨物自動車10を配車する。荷台11には、更生管予備加熱装置2を搭載しておく。
図9(a)に示すように、コンテナ20は、荷台11の前側部11aに配置する。これによって、荷台11の後側部11b(第2側部)のドラム架台40が上方へ開放される。好ましくは、アオリ13を倒しておく。
続いて、更生管巻付け体3Xをクレーンやフォークリフトで吊り上げたり持ち上げたりして、ドラム架台40上に載せる。
次に、固定治具56によってドラム50とドラム架台40とを連結し、ターンバックル56cを締め付ける。また、回転ストッパ43をロール42に押し当てることで、ロール42を回転止めする。これによって、更生管巻付け体3Xを荷台11に固定することができる。
このようにして、更生管巻付け体3Xを相対的にコンテナ20に容易に出し入れできる。
また、扉23,24を閉じる。扉23,24を観音開きにすることで、高さ方向や幅方向に余裕があまりなくても確実に開閉できる。
扉23,24を閉じることで、コンテナ20内を密閉(閉鎖)できる。なお、密閉状態のコンテナ20は、必ずしも気体の出入りを完全に阻止する程度の気密性を有している必要は無く、気体の出入りをある程度制限するものであればよい。
このようにして、更生管巻付け体3Xの保管場所において貨物自動車10のコンテナ20に更生管巻付け体3Xを収容した後、運搬開始前に、貨物自動車10を停車させたままで、事前の予備加熱を行なう。
詳しくは、発電機65を駆動することによって熱風発生機61の空気加熱部61aにおいて空気を加熱し、更に送風部61bで風を起こすことによって熱風化する。この熱風(加熱空気の流れ)を、送風ダクト62を経て、吹出部材63の吹出口63a,63bからコンテナ20の室内に吹き出す。この熱風によって、コンテナ20の内部ひいては更生管3を予備加熱できる。
図8に示すように、吹出口63a,63bからの熱風は、更生管3に直接当たらないように吹き出される。したがって、更生管3の一部分だけが熱風の吹付によって局所加熱されるのを防止できる。熱風はコンテナ20内の全域に回り、コンテナ20内の全域が均一に加温される。これによって、更生管3を万遍なく昇温させることができる。
予備加熱された更生管3は軟質状態になる。
温度センサ66によって更生管3の温度又はコンテナ20の室温を検知して熱風発生機61のコントローラ(図示省略)にフィードバックする。
コントローラは、温度センサ66による検知温度に基づいて、熱風発生機60の出力を調節する。例えば、検知温度が所望温度範囲を下回っているとき(60℃未満のとき)は、空気加熱部61aをON状態にする。また、検知温度が所望温度範囲を上回っているとき(70℃超のとき)は、空気加熱部61aをOFF状態にする。これによって、更生管3の温度又はコンテナ20の室温が所望温度(60℃〜70℃程度)になるように調節できる。送風部61bは、検知温度にかかわらず常時運転してもよく、空気加熱部61aと同期してON、OFFしてもよい。
コンテナ20を閉鎖(密閉)することによって、加熱空気がコンテナ20の外部に漏れたり、低温の外気がコンテナ20内に入り込んだりするのを防止できる。したがって、加熱効率を高めることができる。
予備加熱が終了したら、発電機65を停止する。ひいては、加熱手段60を停止する。
その後、貨物自動車10を埋設管1の更生施工現場まで運転する。これによって、更生管巻付け体3Xをコンテナ20に収容した状態で更生施工現場まで運搬できる。
貨物自動車10の走行中は加熱手段60の特に発電機65を停止させておくで、発電機65が振動によって故障するのを防止できる。
コンテナ20を閉鎖(密閉)し、更に断熱材67によって放熱を抑えることで、コンテナ20の保温性を確保できる。したがって、更生管3を予備加熱温度付近に維持できる。少なくとも更生管3が常温まで冷め切るのを防止できる。
図10に示すように、埋設管1の更生施工現場に到着したら、貨物自動車10を発進マンホール4の直近に配車する。別途、予備加熱用のボイラ車を配車する必要は無い。
更生施工現場においては、保安設置、管路洗浄、TVカメラ調査、機材設置その他の準備作業を行なう。これら予備加熱以外の準備作業の所要時間は、通常1時間程度である。
前記準備作業と併行して、再度の予備加熱を行なう。予備加熱方法の詳細は、前述した事前の予備加熱と同様である。
更生管3には事前予備加熱による熱が残っているから、再度の予備加熱は長時間を要しない。前記準備作業が完了する頃には、更生管3を予備加熱温度まで十分に昇温させることができ、再度予備加熱工程を終了することができる。
したがって、前記準備作業が完了したら、すぐに、以下のライニング工程を開始できる。
すなわち、後側扉24を開け、後側壁板34dを取り外す。更生管巻付け体3Xを荷台11から降ろす必要はない。そして、回転ストッパ43を回転許容位置にし、更生管3をドラム50から順次繰り出す。
繰り出した更生管3を、発進マンホール4経由で埋設管1内に挿し入れる。かつ、到達マンホール4B側からウインチ5及びワイヤー5wで更生管3を引き込む。これによって、更生管3を埋設管1の全長にわたって挿入配置する。
その後、高温蒸気等によって更生管3を形状回復温度(例えば70℃程度以上)まで加熱する。すると、図11及び図12に示すように、更生管3の形状回復性が発現し、更生管3が円形断面に戻る。更に、更生管3を圧縮空気で膨張させて埋設管の内壁に密着させる。これによって、埋設管1の内壁に更生管3がライニングされることで、埋設管1を更生できる。
前述したように、更生施工現場での予備加熱時間を短縮でき、更生施工現場に到着後、短時間でライニング作業を開始できるから、更生施工時間を短縮できる。
<第2実施形態>
図14は、本発明の第2実施形態を示したものである。第2実施形態では、第1実施形態よりも小型の貨物自動車10Bが用いられている。ここででは、例えば2tトラックが用いられている。
図14(b)に示すように、伸長位置においては、コンテナ体71,72,73どうしが車長方向Lに一列に並び、コンテナ70の長さが、3つのコンテナ体71,72,73の合計長さ程度になる。
なお、図示は省略するが、伸長位置のとき車長方向Lの両端部に位置するコンテナ体71,73には扉が設けられている。該扉を閉じることで、コンテナ70を閉鎖(密閉)可能である。
例えば、積込み現場から更生施工現場まで運搬する途中、信号待ちや休憩で停車したときに、事前予備加熱を行なうことにしてもよい。
吹出部材63の吹出口は、多数の小孔63a,63bに限られず、スリット状であってもよい。
加熱手段60として、輻射ヒータをコンテナ20内に設置して、更生管3を輻射加熱してもよい。加熱手段60として、ボイラを荷台11に設け、更生管3を蒸気加熱してもよい。
コンテナ20,70内に扇風機やエアサーキュレータを設けることで、熱風が更生管巻付け体3Xのまわりを廻るように流動させてもよい。
レール31(35,36)の断面形状及びコンテナ車輪25の形状は適宜改変できる。例えば、レール31(35,36)を一般的な電車用のH形断面とし、コンテナ車輪25を前記H形断面のレールに対応する一般的な電車の車輪の形状としてもよい。
2 更生管予備加熱装置
3 更生管
3X 更生管巻付け体
10,10B 貨物自動車
11 荷台
20 コンテナ
50 ドラム
60 加熱手段
61 熱風発生機
61d 還流ポート(空気導入ポート)
62 送風ダクト
63 吹出部材
63a,64a 吹出口
64 還流ダクト
65 発電機
66 温度センサ
67 断熱材
70 コンテナ
71,72,73 コンテナ体
Claims (7)
- 形状回復温度において所定形状に形状回復可能な熱可塑性樹脂からなり、既設の埋設管の内壁にライニングされる更生管を、前記形状回復温度より低温かつ常温より高温の予備加熱温度になるように予備加熱する方法であって、
前記更生管をドラムに巻き付けてなる更生管巻付け体を、貨物自動車の荷台の箱型のコンテナに収容した状態で、前記既設管の更生施工現場への運搬前又は到着前かつ前記貨物自動車の停車時に、前記荷台に設けられた加熱手段によって事前の予備加熱を行ない、
前記更生施工現場に到着後、前記加熱手段の熱風発生機によって空気を加熱して熱風を発生させ、前記熱風を前記コンテナ内に吹き出すことによって再度の予備加熱を行ない、かつ前記熱風を前記更生管に直接当たらないように吹き出すことを特徴とする更生管の予備加熱方法。 - 形状回復温度において所定形状に形状回復可能な熱可塑性樹脂からなり、既設の埋設管の内壁にライニングされる更生管を、前記形状回復温度より低温かつ常温より高温の予備加熱温度になるように予備加熱する装置であって、
貨物自動車の荷台に設けられ、前記更生管をドラムに巻き付けてなる更生管巻付け体を収容して閉鎖可能な箱型のコンテナと、
前記荷台に設けられ、前記既設管の更生施工現場への運搬前又は到着前かつ前記貨物自動車の停車時、及び前記更生施工現場に到着後に駆動されることによって前記予備加熱を行なう加熱手段と、
を備え、前記加熱手段が、空気を加熱して熱風化する熱風発生機と、前記熱風発生機に接続されるとともに前記コンテナの内部に臨む吹出部材とを含み、前記吹出部材の吹出口が、前記更生管から外れるように向けられていることを特徴とする更生管の予備加熱装置。 - 前記吹出部材が、平面視で前記更生管巻付け体を囲む環状になっていることを特徴とする請求項2に記載の予備加熱装置。
- 前記熱風発生機の空気導入ポートと前記コンテナとが還流ダクトを介して接続されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の予備加熱装置。
- 前記コンテナの内面に断熱材が設けられていることを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載の予備加熱装置。
- 前記加熱手段が、前記更生管の温度又はコンテナ内の温度を検知する温度センサを更に備え、前記温度センサによる検知温度に基づいて予備加熱出力が調節されることを特徴とする請求項2〜5の何れか1項に記載の予備加熱装置。
- 形状回復温度において所定形状に形状回復可能な熱可塑性樹脂からなり、既設の埋設管の内壁にライニングされる更生管を、前記形状回復温度より低温かつ常温より高温の予備加熱温度になるように予備加熱する装置であって、
貨物自動車の荷台に設けられ、前記更生管をドラムに巻き付けてなる更生管巻付け体を収容して閉鎖可能な箱型のコンテナと、
前記荷台に設けられ、前記既設管の更生施工現場への運搬前又は到着前かつ前記貨物自動車の停車時、及び前記更生施工現場に到着後に駆動されることによって前記予備加熱を行なう加熱手段と、
を備え、前記コンテナが、互いに大きさが異なる複数の門型のコンテナ体を有し、これらコンテナ体が、前記荷台の車長方向に互いに相対スライドされることによって、入れ子状に重なった収縮位置と、前記荷台の車長方向に一列に並んだ伸長位置との間で変位可能であることを特徴とする予備加熱装置。
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