JP7116406B1 - 配管補修装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ライニング材を正確な位置に短時間で効率良く送り込むことができ、配管補修作業の効率を向上させることができる配管補修装置を提供する。【解決手段】本管に挿入され本管と枝管との分岐部を内側から補修する配管補修装置であって、ライニング材を内側から保持して空気の圧力によって膨張収縮するバルーン部材３と、バルーン部材に内嵌されバルーン部材を内側から保持するケーシング２と、ケーシング内に設けられケーシング内の空気を加減圧する圧力調整手段１５と、本管に着脱自在に固定されケーシングを支持する固定装置５と、を有し、ケーシングは、固定装置が本管に固定された状態において本管の内部を移動自在である。これにより、配管補修装置は、本管に挿入されて固定された後に、ケーシングを移動させてライニング材の位置を調整することができる。よって、短時間に高精度な配管補修工事を行うことができる。【選択図】図２

Description

本発明は、集合住宅等の給排水配管等を内部から補修する配管補修装置に関する。

従来、集合住宅や戸建住宅等の一般的な既存の建築物において、老朽化等によって損傷した給排水配管を補修するため、配管の内部に補修用のライニング材を挿入して硬化させることにより配管の内周に新しいライニング層を形成することが知られている。

例えば、特許文献１には、清掃後の埋設管、排水管及び給水管等の配管網にライニング層を施す配管ライニング装置が開示されている。同文献に開示された配管ライニング装置は、配管内の本管と分岐管との接続部分にライニング層を塗装層として形成する接続部塗装具を有する。

この接続部塗装具は、液状の塗料が収容された塗料収容部と、加圧膨張により本管の内周面に圧接して接続部塗装具を位置保持するバルーン部と、を具備し、ワイヤ等の索条体により配管内に吊り下げられる。この接続部塗装具を配管の接続部分の本管内に保持して分岐管内を負圧にすることにより、塗料収容部内の塗料が吐出用開口部から飛散して分岐管の内周面に塗布されてライニング層が形成される。

また例えば、特許文献２には、可撓性の筒胴部と、その外側部に伸縮自在に連結される延出管部と、を備えた施工具を有する配管ライニング装置が開示されている。同文献に開示された配管ライニング方法では、該施工具の延出管部の外周部に、塗料を含浸させた布部材が表裏反転可能に装着される。その施工具が立本管の内部に挿入され、空気圧により筒胴部が膨張すると共に延出管部が横引本管の内部に伸長する。これにより、布部材は反転して横引本管の内壁部に押し付けられ塗料層として付着する。

特開２０１４－４５０５号公報 特開２００６－２６６３２号公報

一般に、老朽化した既設配管が損傷等した際には、短時間に確実な補修ができるよう作業性に優れた効率的な補修方法が求められる。しかしながら、上記した従来技術の配管補修装置では、種々の配管経路に対して迅速に対応して高効率な補修作業を可能とするために改善すべき点があった。

具体的には、従来技術では、補修を必要とする位置に配管補修装置を正確に送り込む作業が容易ではなかった。即ち、配管補修装置を本管から挿入して補修対象の枝管分岐部近傍まで送り込んでも、ライニング材は補修対象位置から本管の前後または周方向に外れた位置に送られてしまい、ライニング材を正確な位置にセットすることが難しかった。

そのため従来は、ライニング材を補修対象の枝管近傍に送るために、配管補修装置を吊り下げるワイヤ等を回動させ周方向の位置を調整しながら、配管補修装置の前進、後退を繰り返して往復移動させていた。そのため、補修対象位置にライニング材を送る作業に時間を要し、作業性が悪く、効率的な補修作業ができなかった。

また、従来技術では、配管補修装置を送り込む距離を、本管の挿入口から補修対象の分岐部までの距離に対応する正確な距離にするために、配管補修装置を吊り下げるワイヤ等の長さを利用して配管補修装置を送り込む距離を把握することが行われていた。

しかしながら、本管が垂直方向に延在する縦管であれば、配管補修装置をワイヤ等で吊り下げることができるが、本管が水平方向に延在する横管である場合には、配管補修装置を吊り下げることができない。そのため、従来技術では、本管が横管である場合、配管補修装置を正確な位置に送り込むことができず、補修工事が困難であった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ライニング材を正確な位置に短時間で効率良く送り込むことができ、配管補修作業の効率を向上させることができる配管補修装置を提供することにある。

本発明の配管補修装置は、本管に挿入され前記本管と枝管との分岐部を内側から補修する配管補修装置であって、ライニング材を内側から保持して空気の圧力によって膨張収縮するバルーン部材と、前記バルーン部材に内嵌され前記バルーン部材を内側から保持するケーシングと、前記ケーシング内に設けられ前記空気を加減圧する圧力調整手段と、前記本管に着脱自在に固定され前記ケーシングを支持する固定装置と、を有し、前記ケーシングは、前記固定装置が前記本管に固定された状態において前記本管の内部を移動自在であって、前記本管の軸方向に延在する支持軸を介して前記固定装置に支持され、前記支持軸に対して軸方向に摺動自在であり、前記固定装置は、前記ケーシングの前方及び後方に一対設けられており、少なくとも一方の前記固定装置には、前記支持軸を回動させる駆動手段が設けられていることを特徴とする。

本発明の配管補修装置によれば、ライニング材を内側から保持して空気の圧力によって膨張収縮するバルーン部材と、バルーン部材に内嵌されバルーン部材を内側から保持するケーシングと、ケーシング内に設けられ空気を加減圧する圧力調整手段と、本管に着脱自在に固定されケーシングを支持する固定装置と、を有し、ケーシングは、固定装置が本管に固定された状態において本管の内部を移動自在である。これにより、配管補修装置は、本管に挿入されて固定された後に、ケーシングを移動させてライニング材の位置を調整することができる。即ち、従来技術のように、ライニング材の位置を調整するために配管補修装置の固定、解除及び移動を繰り返す必要がない。よって、短時間で正確な補修位置にライニング材を送ることができ、配管補修工事の高効率化を図り、作業時間を大幅に短縮することができる。

また、本発明の配管補修装置は、高精度且つ高効率な位置調整が可能であるので、従来技術の配管補修装置では補修が困難であった水平方向に延在する横管を本管とする配管の補修であっても、効率的な補修作業を行うことが可能である。

また、本発明の配管補修装置によれば、前記ケーシングは、前記固定装置が前記本管に固定された状態において前記本管の軸方向を中心として回動自在である。これにより、本管に固定された配管補修装置のケーシングを回動させて、ライニング材の位置を調整することができ、分岐部の正確な位置にライニング材を効率良く送ることができる。

また、本発明の配管補修装置によれば、前記ケーシングは、前記本管の軸方向に延在する支持軸を介して前記固定装置に支持され、前記支持軸に対して軸方向に摺動自在であり、前記固定装置は、前記ケーシングの前方及び後方に一対設けられており、少なくとも一方の前記固定装置には、前記支持軸を回動させる駆動手段が設けられても良い。このような構成により、バルーン部材に保持されたライニング材の位置を高精度且つ高効率に調整することができる。

また、本発明の配管補修装置によれば、前記バルーン部材には、前記枝管の方向に突出し前記枝管の内面を押圧する枝管押圧部が形成されており、前記ケーシングには、一端が前記ケーシングの内部に固定され他端が前記枝管押圧部の端部近傍を支持するスプリングが設けられており、前記スプリングは、前記一端側が大径で前記本管の軸方向に長尺となる楕円錐台状に巻かれていても良い。このような構成により、作業者は、ライニング材を枝管の内部に送り込み、本管と枝管との分岐部を高精度に補修することができる。また、スプリングは、楕円錐台状に巻かれているので、巻き軸方向の寸法が好適に短縮される。よって、配管補修装置を本管の内部に挿入する際や本管から取り出す際には、ケーシングの内部にスプリング及びバルーン部材の枝管押圧部を収容することができ、配管補修装置を効率良く移動させることができる。

また、本発明の配管補修装置によれば、前記スプリングの前記他端側には、前記枝管の位置を検出する撮像装置が設けられても良い。これにより、撮像装置でバルーン部材の位置を正確に把握することができ、ライニング材を正確な位置に効率良く送ることができる。

また、本発明の配管補修装置によれば、前記ケーシングの内部には、前記固定装置が前記本管に固定された状態において前記ケーシングを前記本管の軸方向に送る駆動手段が設けられており、前記固定装置は、前記本管の内面に当接する固定部材と、前記固定部材を前記本管の内面に押圧する固定用圧力手段と、を有しても良い。このような構成により、位置調整のためにケーシングを前後方向に送る空気圧や油圧等を外部から供給する必要がなく、そのための配管等も不要である。また、配管補修装置を本管に固定するための空気を外部から供給するエア配管等も不要である。そのため、配管補修装置を補修対象位置まで送る作業が容易である。

本発明の実施形態に係る配管補修装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置のケーシング内部の概略構成を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置のスプリングの正面図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置のスプリングの平面図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置の固定装置の側面図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置のバルーン部材にライニング材を取り付けた状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置を配管の補修位置近傍に挿入した状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置を配管の補修位置近傍に固定した状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置のライニング材の位置を調整する状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置のライニング材を配管の補修位置に取り付ける状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る配管補修装置を配管から取り出す状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る配管補修装置１を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る配管補修装置１の使用状態の概略を示す正面図である。

図１を参照して、配管補修装置１は、マンション等の集合住宅、戸建住宅及びその他既存の建築物の排水配管または給水配管等である配管３０を内部から補修する装置である。配管３０は、例えば、汚水や雑排水を流す下水管であり、略垂直に延在する縦管または略水平に延在する横管である本管３１と、本管３１に合流する枝管３２と、を有する。配管補修装置１は、配管３０の本管３１に挿入され、本管３１と枝管３２との分岐部３３近傍を補修する際に用いられる。

配管補修装置１は、ライニング材３４を保持するバルーン部材３と、バルーン部材３を内側から保持するケーシング２と、本管３１に着脱自在に固定されケーシング２を支持する固定装置５と、を備えている。

バルーン部材３は、その外周でライニング材３４を内側から保持する保持部材であり、ケーシング２に外嵌されるように設けられている。バルーン部材３は、その直径が本管３１の内径よりも小さくなるよう形成されている。これによりバルーン部材３は、本管３１の内部に挿入可能であり、本管３１内を進行可能となる。

バルーン部材３は、各種の合成ゴム材料等から形成された膨張収縮自在な略円筒容器状の部材である。バルーン部材３は、空気の圧力によって膨張収縮する。配管補修工事においては、バルーン部材３は、ケーシング２内の空気の圧力により膨張してライニング材３４を配管３０の内面に押し付ける。

バルーン部材３の先端近傍及び末端近傍には、バルーン部材３をケーシング２に固定するバルーン固定部材１８が設けられている。バルーン固定部材１８は、例えば、コイルスプリング、ホースバンド、ホースクランプ等であり、バルーン部材３の端部近傍を外周から締め付けてケーシング２に固定する。このような構成により、バルーン部材３の取り付けが容易になる。また、バルーン部材３が損傷した際には、バルーン部材３を容易に取り外して交換することができる。

バルーン部材３には、配管補修工程において枝管３２の方向に突出して枝管３２の内部に挿入される枝管押圧部１７が形成されている。枝管押圧部１７は、ライニング材３４を内側から押圧し、枝管３２の内面を押圧する。これにより、ライニング材３４を枝管３２の内部に送り込み、本管３１と枝管３２との分岐部３３近傍を高精度に補修することができる。

ケーシング２は、バルーン部材３に内嵌されバルーン部材３を内側から保持する部材である。ケーシング２は、例えば、鋼材等から形成され、進行方向（Ｘ方向）、即ち本管３１の軸方向、に延在する略円筒容器状の形態を成す。

ケーシング２の進行方向の前方及び後方には、一対の固定装置５が設けられている。固定装置５は、配管補修装置１を本管３１の内面に固定する装置である。即ち、固定装置５は、本管３１の内面に着脱自在に固定され、ケーシング２を支持する。

詳しくは、固定装置５には、前後方向（Ｘ方向）に延在する支持軸６が設けられている。即ち、ケーシング２は、本管３１の軸方向に延在する支持軸６を介して固定装置５に支持されている。詳細については後述するが、駆動措置が本管３１に固定された状態において、ケーシング２は、進行方向に移動自在且つ本管３１の軸方向を中心として回動自在である。これにより、補修対象位置に合わせるよう、ライニング材３４の位置を効率良く調整することができる。

また、一方の固定装置５には、配管補修装置１を支持するロッド３５が接続される。ロッド３５は、例えば、鋼線等から形成された通線ワイヤ等である。作業者は、ロッド３５を持って配管補修装置１を本管３１の内部に送り込むこと及び本管３１の内部から引き出すことができる。

図２は、配管補修装置１の正面図であり、ケーシング２及びバルーン部材３を断面図として内部の概略構成を示している。
図２を参照して、ケーシング２の外周には、開口部１０が形成されている。具体的には、開口部１０は、ケーシング２の進行方向の略中央の、配管補修工事において枝管３２（図１参照）側を向く位置に形成されている。

ケーシング２には、バルーン部材３を内側から支持するスプリング４が設けられている。スプリング４は、一端がケーシング２の内部に固定され他端がバルーン部材３の枝管押圧部１７の端部近傍を支持するよう設けられている。

スプリング４が設けられていることにより、バルーン部材３の枝管押圧部１７を枝管３２の内部に好適に挿入することができる。よって、ライニング材３４（図１参照）は、枝管３２の内部に好適に挿入され、これにより高精度な配管補修が効率的に行われる。

ケーシング２は、前述のとおり、支持軸６を介して前後一対の固定装置５に支持されている。支持軸６は、一端近傍が固定装置５に回動自在に支持されている。具体的には、支持軸６は、固定装置５に設けられた図示しない軸受に支持されている。

ケーシング２の前後端部近傍には、支持軸６を支持する保持部１１が設けられている。保持部１１には、支持軸６が摺動自在に内嵌される軸孔１３が形成されている。即ち、支持軸６は、保持部１１の軸孔１３を介してケーシング２の内部に挿入されている。軸孔１３には、支持軸６を軸方向、即ち前後方向、に移動自在に支持する軸受が設けられても良い。

ケーシング２の軸孔１３の外側には、支持軸６が内嵌される軸シール１４が設けられている。これにより、支持軸６を摺動自在として支持軸６に対してケーシング２を移動可能とし、且つ、ケーシング２内部からの空気の漏れ及び外部からの空気の進入を抑えることができる。よって、ケーシング２内部の加圧及び減圧が可能となる。

支持軸６のケーシング２側の端部には、フランジ２８が設けられている。フランジ２８は、その外周がケーシング２の内面に当接しても良く、ケーシング２を摺動自在に支持しても良い。

上述の如く、ケーシング２は、支持軸６に対して軸方向に摺動自在である。即ち、ケーシング２は、固定装置５が本管３１（図１参照）に固定された状態において、本管３１の内部を移動自在である。これにより、配管補修装置１は、本管３１に挿入されて固定された後に、ケーシング２を移動させてライニング材３４の位置を調整することができる。

即ち、従来技術のように、ライニング材３４の位置を調整するために配管補修装置１の固定や解除を繰り返して配管補修装置１を何度も移動させる必要がない。よって、短時間で正確な補修位置にライニング材３４を送ることができ、配管補修工事の高効率化を図り、作業時間を大幅に短縮することができる。

また、支持軸６は、固定装置５に対して回動自在である。換言すれば、ケーシング２は、固定装置５が本管３１に固定された状態において、本管３１の軸方向を中心として回動自在である。これにより、本管３１に固定された配管補修装置１のケーシング２を回動させて、ライニング材３４の位置を調整することができ、分岐部３３（図１参照）の正確な位置にライニング材３４を効率良く送ることができる。

少なくとも一方の固定装置５には、支持軸６を回動させる駆動手段としての回動用モータ２７が設けられている。回動用モータ２７は、例えば、電動モータであり、配管３０（図１参照）の外部に設けられる操作用の図示しない制御装置に有線若しくは無線接続されている。このような構成により、固定装置５で配管補修装置１を本管３１の内部に固定した状態で、ケーシング２を回動させることができ、バルーン部材３に保持されたライニング材３４の位置を高精度且つ高効率に調整することができる。

また、電動式の回動用モータ２７が駆動装置の内部に設けられることにより、ケーシング２を回動させるための空気圧や油圧等を外部から供給する必要がなく、そのための配管等も不要である。よって、配管補修装置１を本管３１に挿入して補修対象位置まで送る作業が容易になる。

また、ケーシング２の内部には、前方と後方の支持軸６を連結する連結部材２９が設けられている。これにより、他方の固定装置５には、支持軸６を回動させる駆動手段としての回動用モータ２７が不要になる。よって、一方の固定装置５にのみ回動用モータ２７が設けられ、他方の固定装置５には、駆動手段を有しない軸受が設けられても良い。

このような構成により、制御部品を削減することができ、配管補修装置１の生産性が向上すると共に、制御操作も容易になり、作業性も向上する。なお、前後の支持軸６を連結せず、前後双方の固定装置５に回動用モータ２７が設けられる構成でも良い。

ケーシング２の内部には、支持軸６に対してケーシング２を軸方向に送る直動用モータ１６が設けられている。即ち、直動用モータ１６は、固定装置５が本管３１に固定された状態においてケーシング２を本管３１の軸方向に送る駆動手段である。

直動用モータ１６は、例えば、電動モータであり、配管３０の外部にある操作用の図示しない制御装置に有線若しくは無線接続されている。ケーシング２には、電動モータの動力を伝達してケーシング２を前後方向に送る図示しない動力伝達機構が設けられている。動力伝達機構としては、例えば、ボールねじ、直動ギア、ベルト等を利用した機構を採用し得る。

このような構成により、作業者は、配管補修装置１を本管３１内に挿入して固定装置５によって固定した後、ケーシング２を本管３１の軸方向に送り、バルーン部材３に保持されたライニング材３４の位置を高精度且つ高効率に調整することができる。

また、電動式の直動用モータ１６がケーシング２の内部に設けられることにより、位置調整のためにケーシング２を前後方向に送る空気圧や油圧等を外部から供給する必要がなく、そのための配管等も不要である。よって、配管補修装置１を本管３１に挿入して補修対象位置まで送る作業が容易である。

ケーシング２の内部には、エアポンプ１５が設けられている。エアポンプ１５は、ケーシング２の内部、即ちバルーン部材３の内部、の空気を加減圧する圧力調整手段である。エアポンプ１５は、配管３０の外部にある操作用の図示しない制御装置に有線若しくは無線接続されている。

具体的には、エアポンプ１５は、空気を圧縮して高圧にする加圧ポンプと、空気を減圧して低圧にするための真空ポンプと、の機能を有する。なお、１つのエアポンプ１５が加圧ポンプ及び真空ポンプとして用いられる構成でも良いし、２つのエアポンプ１５が設けられ一方が加圧ポンプ、他方が真空ポンプとして用いられる構成でも良い。

また、圧力調整手段として、加圧と減圧を切り換えて圧力を調整するための切替弁、開閉弁、逆止弁及び流量調整弁等の各種弁機構、並びに圧力センサ、スイッチ、その他加圧手段及び減圧手段等を制御するための各種制御手段を有しても良い。

このように、配管補修装置１は、ケーシング２の内部に空気を加減圧する圧力調整手段としてのエアポンプ１５が設けられることにより、バルーン部材３を膨張収縮させる空気を外部から供給する必要がない。よって、本管３１に通すエア配管等が不要となり、配管補修装置１を補修対象位置まで送る作業が容易になり、作業効率が向上する。

スプリング４の他端側には、枝管３２の位置を検出する撮像装置としてのカメラ２２が設けられている。即ち、スプリング４の上端近傍には、カメラ支持部材２３が設けられており、カメラ支持部材２３の上部にカメラ２２が固定されている。

カメラ２２は、カメラ２２で撮影された画像データを表示する図示しない画像表示装置、その他の画像解析装置等に有線若しくは無線接続されている。画像表示装置は、配管３０の外部に設けられている。また、スプリング４の上端近傍には、カメラ２２の撮像対象に光を照射する図示しない照明装置が設けられても良い。

このように、スプリング４の上端近傍にカメラ２２が設けられることにより、カメラ２２の撮像データからバルーン部材３の位置を正確に把握することができる。そして、撮像データに基づく位置情報を利用してケーシング２の位置調整が行われることにより、ライニング材３４を正確な位置に効率良く送ることができる。

図３は、配管補修装置１の概略構成を示す平面図である。なお、図３においては、バルーン部材３（図２参照）の図示を省略している。
図３に示すように、ケーシング２の外周に形成された開口部１０は、平面視略楕円状の形態を成している。詳しくは、開口部１０は、ケーシング２の進行方向を長尺とする略楕円状に形成されている。

このように開口部１０が略楕円状に形成されることにより、図１を参照して、バルーン部材３の枝管押圧部１７近傍及びライニング材３４は、ケーシング２の内部に入り易くなる。これにより、配管補修装置１を本管３１の内部に挿入して補修対象位置の近傍に送る際には、枝管押圧部１７近傍及びライニング材３４をケーシング２の内部に収納して、配管補修装置１の移動を容易にすることができる。

また、図３を参照して、ケーシング２の開口部１０近傍、即ち進行方向の略中央は、やや小径になるよう凹部１２が形成されている。これのより、図１を参照して、ライニング材３４を保持した状態でライニング材３４近傍の外径寸法を小さくすることができる。よって、補修対象位置の近傍まで配管補修装置１を送り込む工程において、配管補修装置１と本管３１内面との接触抵抗を減らして、配管補修装置１を容易に送ることができる。

図４は、スプリング４の正面図であり、図５は、スプリング４の平面図である。
図４及び図５に示すように、ケーシング２（図２参照）に設けられるスプリング４は、略楕円錐台状に形成されている。

詳しくは、スプリング４は、一端側にケーシング２の内部に固定される径の大きい大端部２１が形成され、他端側にバルーン部材３（図２参照）の枝管押圧部１７（図１参照）に固定される径の小さい小端部２０が形成されている。これにより、スプリング４は、略円錐台状の形態を成す。

そして、大端部２１は、本管３１（図１参照）の軸方向、即ちケーシング２の進行方向（Ｘ方向）が長尺、ケーシング２の径方向（Ｙ方向）が短尺、となる略楕円状に形成されている。これによりスプリング４は、全体として、楕円錐台状に巻かれている。

このように、スプリング４が楕円錐台状に巻かれていることにより、スプリング４の巻き軸方向の寸法、即ちケーシング２に対して径方向（Ｚ方向）の寸法、を好適に短縮することができる。よって、配管補修装置１を本管３１の内部に挿入する際や本管３１から取り出す際には、ケーシング２の内部にスプリング４及びバルーン部材３の枝管押圧部１７を収容することができ、配管補修装置１を効率良く移動させることができる。

なお、スプリング４として引っ張りコイルばねが用いられ、エアポンプ１５（図２参照）による加圧が行われない場合にスプリング４がケーシング２の内部に納まるよう構成されても良い。これにより、何らかの不具合によりエアポンプ１５の制御操作ができなくなった場合には、スプリング４が収縮してバルーン部材３の枝管押圧部１７等をケーシング２の内部に収容することができる。よって、制御装置の故障時等においても、配管補修装置１を本管３１から安全に取り出すことができる。

図６は、固定装置５の側面図である。
図６に示すように、固定装置５は、本管３１の内面に当接する固定部材２４と、固定部材２４を本管３１の内面に押圧するための固定用エアポンプ２６と、固定用エアポンプ２６による空気の圧力を固定部材２４に伝達する固定用バルーン部材２５と、を有する。

固定部材２４は、本管３１の内面に当接して固定装置５に固定するための部材である。
固定用エアポンプ２６は、固定部材２４を押し広げて本管３１の内面に押し当てる固定用圧力手段である。具体的には、固定用エアポンプ２６は、固定装置５の内部、詳しくは固定用バルーン部材２５の内部、の空気を加減圧する。

固定用バルーン部材２５は、各種の合成ゴム材料等から形成された膨張収縮自在な部材である。固定用エアポンプ２６は、配管３０の外部にある操作用の図示しない制御装置に有線若しくは無線接続されている。

固定用バルーン部材２５は、空気の圧力によって膨張収縮する。配管補修工事においては、固定用バルーン部材２５は、固定用エアポンプ２６で加圧された空気の圧力により膨張して固定部材２４を本管３１の内面に押し付ける。これにより、固定装置５が本管３１に固定される。

ここで、固定用エアポンプ２６は、空気を圧縮して高圧にする加圧ポンプと、空気を減圧して低圧にするための真空ポンプと、の２つの機能を有しても良い。なお、１つの固定用エアポンプ２６が加圧ポンプ及び真空ポンプとして用いられる構成でも良いし、２つの固定用エアポンプ２６が設けられ一方が加圧ポンプ、他方が真空ポンプとして用いられる構成でも良い。

また、固定用圧力手段として、加圧と減圧を切り換えて圧力を調整するための切替弁、開閉弁、逆止弁及び流量調整弁等の各種弁機構、並びに圧力センサ、スイッチ、その他加圧手段及び減圧手段等を制御するための各種制御手段を有しても良い。

また、固定装置５には、固定部材２４を固定解除方向に引っ張る図示しないスプリングが設けられても良い。これにより、何らかの不具合が生じて固定用エアポンプ２６が制御不能になった場合であっても、固定装置５の固定を解除して配管補修装置１を本管３１から取り出すことができる。

このように、配管補修装置１は、固定装置５の内部に空気を加減圧する固定用エアポンプ２６が設けられる。そのため、配管補修装置１を本管３１に固定若しくは解除するために固定用バルーン部材２５を膨張収縮させる空気を外部から供給する必要がない。よって、配管補修装置１を固定するための空気を供給するエア配管等が不要であり、配管補修装置１を補修対象位置まで送る作業が容易である。

次に、図７ないし図１１を参照して、配管補修装置１を用いた配管補修方法について詳細に説明する。
図７は、配管補修装置１のバルーン部材３にライニング材３４を取り付けた状態を示す図である。

図７を参照して、配管補修工事では、先ず、ライニング材３４をバルーン部材３の外側に取り付ける工程が行われる。具体的には、ライニング材３４は、バルーン部材３の枝管押圧部１７（図２参照）の外周及びその近傍に取り付けられる。

ライニング材３４は、配管３０（図８参照）の分岐部３３（図８参照）近傍の内周に固定され配管３０の損傷を修復する部材である。ライニング材３４としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ナイロン等の合成繊維、木綿その他繊維材料と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂その他熱硬化性樹脂から成る硬化剤と、から形成される繊維強化樹脂（ＦＲＰ）等の複合材料が用いられる。また、ライニング材３４としては、硬質塩化ビニルその他の各種合成樹脂材料や、その他種々の材料が用いられても良い。

ライニング材３４が取り付けられたバルーン部材３は、エアポンプ１５によるケーシング２内の減圧によって収縮する。開口部１０（図３参照）近傍のライニング材３４は、ケーシング２内の減圧された空気によって吸引され、ケーシング２の内部に収容される。よって、ライニング材３４を含む配管補修装置１全体の径方向寸法は、本管３１の内径よりも小さい。

図８は、配管補修装置１を配管３０の補修位置近傍に挿入した状態を示す図である。
図８を参照して、バルーン部材３の外側にライニング材３４を取り付ける工程が実行された後、ライニング材３４を配管３０内の補修位置近傍に送る工程が行われる。即ち、ライニング材３４は、排水口等や補修のために形成された図示しない配管口から本管３１の内部に挿入される。

ライニング材３４を配管３０内の補修位置近傍に送る工程では、作業者は、ロッド３５を持って、外周にライニング材３４が取り付けられている配管補修装置１を、本管３１の内部の補修位置近傍に送り込む。

配管３０は、集合住宅等の一般的な建築物に設けられている既存の排水管、即ち汚水や雑排水を流す下水管等である。本管３１は、その管径が例えば、φ４０～１００ｍｍであり、略垂直に延在する縦管でも良いし、略水平に延在する横管でも良い。なお、配管３０は、給水管等であっても良い。

また、配管３０の本管３１の内周面には、予め図示しないライニング装置等を用いてライニングが施され、図示しない樹脂層が形成されていても良い。本管３１と枝管３２との境界にも樹脂層が形成され分岐部３３の枝管３２が塞がれた場合には、図示しない穿孔装置のカッタ等を用いて、枝管３２を塞ぐ樹脂層が切断される。

前述のとおり、ライニング材３４が取り付けられた配管補修装置１全体の外径は本管３１の内径よりも小さいので、作業者は、配管補修装置１を本管３１の内部に挿入して本管３１の奥の補修位置近傍まで容易に送ることができる。

配管補修装置１を送り込む距離は、予め設定されたロッド３５の長さ等によって判断されても良い。また、カメラ２２の撮像データを利用して補修位置近傍が判断されても良い。

図９は、配管補修装置１を配管３０の補修位置近傍に固定した状態を示す図である。
図９を参照して、配管補修装置１が本管３１の内部の補修位置近傍まで送り込まれた後、配管補修装置１を配管３０の内周に固定する工程が行われる。

配管補修装置１を固定する工程では、固定用エアポンプ２６によって固定装置５の固定用バルーン部材２５の内部が加圧される。そして、加圧された固定用バルーン部材２５に押圧され、固定部材２４が本管３１の内周に押し付けられる。これにより、固定装置５が本管３１の内周に固定される。

図１０は、配管補修装置１のライニング材３４の位置を調整する状態を示す図である。
図１０を参照して、固定装置５によって配管補修装置１が補修位置近傍に固定されたら、ライニング材３４の位置を調整する工程が行われる。

ライニング材３４の位置を調整する工程では、直動用モータ１６を利用してケーシング２が送られ、ライニング材３４の位置、詳しくは本管３１の軸方向（Ｘ方向）の位置、が調整される。

また、回動用モータ２７を利用してケーシング２を回動させることにより、ライニング材３４の周方向の位置を調整することができる。即ち、ケーシング２の前後位置及び回動角度を高精度に調整することができる。

また、作業者は、カメラ２２の撮像データを利用して、損傷等した補修が必要な分岐部３３の位置を正確に把握することができる。具体的には、図示しないディスプレイ等の表示を見ながらライニング材３４を送り込む位置を調整することができる。

このようなライニング材３４の位置を調整する工程によって、ライニング材３４を送り込む位置を、正確な補修対象位置に調整することができる。その際、従来技術のように、配管補修装置１全体の挿入をやり直す等の作業は不要である。よって、短時間で正確な位置調整が可能となる。

図１１は、配管補修装置１のライニング材３４を配管３０の補修位置に取り付ける状態を示す図である。
図１１を参照して、ライニング材３４の位置が正確に調整された後、エアポンプ１５によってケーシング２の内部が加圧される。即ち、エアポンプ１５によってバルーン部材３の内部が加圧される。そうすると、バルーン部材３が膨張し、枝管押圧部１７は、枝管３２の内部まで進入する。

これにより、バルーン部材３の外側にあるライニング材３４は、膨張するバルーン部材３によって押されて拡大し、枝管３２の内部まで送り込まれる。そして、ライニング材３４は、配管３０の内周、詳しくは、枝管３２の内周及び分岐部３３近傍の本管３１の内周、に押し付けられる。

この状態で、ライニング材３４の硬化剤が硬化し、ライニング材３４は、配管３０の損傷部を塞ぐように配管３０の分岐部３３近傍の内周に固定される。これにより、配管３０の損傷部が補修される。

図１２は、配管補修装置１を配管３０から取り出す状態を示す図である。
図１２を参照して、ライニング材３４が配管３０の内周に固定された後に、バルーン部材３をライニング材３４から分離する工程が実行される。
バルーン部材３をライニング材３４から分離する工程では、エアポンプ１５でケーシング２内の空気が減圧され、バルーン部材３が収縮する。

具体的には、図示しない排気口を介してケーシング２の内部及びバルーン部材３の内部の空気がケーシング２の外部に排出される。これによりバルーン部材３内の空気の圧力が低下し、バルーン部材３は収縮し、配管３０に固定されているライニング材３４から分離する。

次いで、固定用エアポンプ２６によって固定装置５の内部が減圧される。これにより、固定部材２４が本管３１の内周から離れ、固定装置５により配管補修装置１の固定が解除される。

バルーン部材３がライニング材３４から分離し、固定装置５による固定が解除されたら、ライニング材３４が外された配管補修装置１を配管３０から取り出す工程が実行される。具体的には、ロッド３５を引きながら、配管補修装置１が本管３１から引き出される。

以上説明の如く、本実施形態に係る配管補修装置１によれば、ライニング材３４を短時間で正確な補修位置に送ることができ、配管補修工事の高効率化を図り、作業時間を大幅に短縮することができる。

また、従来技術の配管補修装置１では補修が困難であった水平方向に延在する横管を本管３１とする配管３０の補修であっても、高精度且つ高効率な位置調整が可能であり、効率的な補修作業を行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。

１ 配管補修装置
２ ケーシング
３ バルーン部材
４ スプリング
５ 固定装置
６ 支持軸
１０ 開口部
１１ 保持部
１２ 凹部
１３ 軸孔
１４ 軸シール
１５ エアポンプ
１６ 直動用モータ
１７ 枝管押圧部
１８ バルーン固定部材
２０ 小端部
２１ 大端部
２２ カメラ
２３ カメラ支持部材
２４ 固定部材
２５ 固定用バルーン部材
２６ 固定用エアポンプ
２７ 回動用モータ
２８ フランジ
２９ 連結部材
３０ 配管
３１ 本管
３２ 枝管
３３ 分岐部
３４ ライニング材
３５ ロッド

Claims (4)

1. 本管に挿入され前記本管と枝管との分岐部を内側から補修する配管補修装置であって、
   ライニング材を内側から保持して空気の圧力によって膨張収縮するバルーン部材と、
   前記バルーン部材に内嵌され前記バルーン部材を内側から保持するケーシングと、
   前記ケーシング内に設けられ前記空気を加減圧する圧力調整手段と、
   前記本管に着脱自在に固定され前記ケーシングを支持する固定装置と、を有し、
   前記ケーシングは、前記固定装置が前記本管に固定された状態において前記本管の内部を移動自在であって、前記本管の軸方向に延在する支持軸を介して前記固定装置に支持され、前記支持軸に対して軸方向に摺動自在であり、
   前記固定装置は、前記ケーシングの前方及び後方に一対設けられており、
   少なくとも一方の前記固定装置には、前記支持軸を回動させる駆動手段が設けられていることを特徴とする配管補修装置。
2. 前記バルーン部材には、前記枝管の方向に突出し前記枝管の内面を押圧する枝管押圧部が形成されており、
   前記ケーシングには、一端が前記ケーシングの内部に固定され他端が前記枝管押圧部の端部近傍を支持するスプリングが設けられており、
   前記スプリングは、前記一端側が大径で前記本管の軸方向に長尺となる楕円錐台状に巻かれていることを特徴とする請求項１に記載の配管補修装置。
3. 前記スプリングの前記他端側には、前記枝管の位置を検出する撮像装置が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の配管補修装置。
4. 前記ケーシングの内部には、前記固定装置が前記本管に固定された状態において前記ケーシングを前記本管の軸方向に送る駆動手段が設けられており、
   前記固定装置は、前記本管の内面に当接する固定部材と、前記固定部材を前記本管の内面に押圧する固定用圧力手段と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の配管補修装置。

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