JP7422376B1 - 配管ライニング装置、及び配管ライニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に既設管を更正することを可能にして施工効率を向上させることを課題とする。【解決手段】既設管Ｐ内壁をライニング材Ｌで覆うことが可能な配管ライニング装置であって、前記既設管内を自在に移動可能な移動車両７と、帯状の前記ライニング材を前記移動車両に搭載可能なライニング材収納部１０と、前記ライニング材収納部から前記ライニング材を引出して前記既設管内壁に溶着可能な溶着部１１と、を備えたことを特徴とする配管ライニング装置１００とした。【選択図】図１

Description

本発明は、既設管の内壁に帯状ライニング材を溶着して更正する配管ライニング装置、及び配管ライニング方法に関するものである。

道路等の地中には、水道やガス等の配管が埋設されている。こうした既設管がひび割れや腐食を生じたり、老朽化したりした場合の対策の一つとして、その既設管を掘削することなく地中に埋設された状態で配管の内壁にライニング材を施し補修する工法が広く実用化されている。

特許文献１には、熱可塑性樹脂からなる管状のライニング材を既設管に挿入するとともに、ライニング材の内部に加熱装置を牽引する。そして、加熱装置によりライニング材を加熱し繊維強化樹脂層を形成する構成が記載されている。

特許文献１：特開２０１１－１２１２８２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、施工現場における装置の占有面積が大きく、例えば、配管系統が複雑に入り込んでいる施工現場では設置が困難な場合が発生するという問題があった。また、搬送や現場搬入コストも増加する傾向があるとともに、ライニング材の既設管への挿入においては距離が長くなって既設管との摩擦等の抵抗により挿入が困難になるという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決して、簡便に既設管を更正することを可能にし、施工効率のよい配管ライニング装置、及び配管ライニング方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明は、既設管内壁をライニング材で覆うことが可能な配管ライニング装置であって、
前記既設管内を自在に移動可能な移動車両と、
帯状の前記ライニング材を巻回した状態で前記移動車両に搭載可能なライニング材収納部と、
前記ライニング材収納部から前記ライニング材を引出して前記既設管内壁に溶着可能な溶着部と、を備え、
前記移動車両は、駆動部を含み、前記既設管内を一方の方向又は他方の方向に自在に移動可能であることを特徴とする配管ライニング装置を提供するものである。

この構成により、簡便に既設管を更正することを可能にして施工効率を向上させることができる。また、必要な箇所に自在に移動可能であることから、部分的な補修も可能である。

配管ライニング装置であって、前記溶着部は、超音波振動により前記ライニング材を前記既設管内壁に溶着可能な構成としてもよい。

この構成により、簡便な構成して効率よくライニング材を連続的に溶着することができる。

配管ライニング装置であって、前記移動車両は、車輪押圧部により車輪を前記既設管の内壁に押し付けて一方の方向又は他方の方向に移動する構成としてもよい。

この構成により、配管内の必要位置に素早く移動することができる。

また、上記課題を解決するために本発明は、既設管内壁をライニング材で覆う配管ライニング方法であって、
前記既設管内を移動車両が一方又は他方の方向に移動しながら、帯状の前記ライニング材を前記既設管内壁に螺旋状に溶着することを特徴とする配管ライニング方法を提供するものである。

この構成により、簡便に既設管を更正することを可能にして施工効率を向上させることができる。

本発明の配管ライニング装置、及び配管ライニング方法により、簡便に既設管を更正することを可能にして施工効率を向上させることができる。

本発明の実施例１における配管ライニング装置を説明する図である。 本発明の実施例１における配管ライニング装置のＡ－Ａ´断面図である。 本発明の実施例１における配管ライニング装置のＢ－Ｂ´断面図である。 本発明の実施例１における配管ライニング装置のＣ－Ｃ´断面図である。

本発明の実施例１について、図１～図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１における既設管内に配置された配管ライニング装置を説明する図である。図２は、本発明の実施例１における配管ライニング装置のＡ－Ａ´断面図である。図３は、本発明の実施例１における配管ライニング装置のＢ－Ｂ´断面図である。図４は、本発明の実施例１における配管ライニング装置のＣ－Ｃ´断面図である。

（配管ライニング装置）
本発明の実施例１における配管ライニング装置１００は、既設管Ｐを掘削することなく地中に埋設された状態で配管の内壁にライニング材を施し補修する装置である。すなわち、搬入口から既設管Ｐ内に配管ライニング装置１００を挿入し、補修箇所に自ら移動して搭載している帯状のライニング材を既設管Ｐの内壁に溶着するものである。

配管ライニング装置１００は、自ら移動するための駆動部１（１ａ、１ｂ）、車輪２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ）、及び車輪押圧部９を備えた移動車両７を有している。駆動部１ａは、配管ライニング装置１００の一方の端部付近に設けられ、駆動部１ｂは、移動車両７の他方の端部付近に設けられている。一方の４つの車輪２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、駆動部１ａにより駆動され、他方の４つの車輪２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈは、駆動部１ｂにより駆動される。また、車輪２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ）はそれぞれに設けた油圧シリンダからなる車輪押圧部９により既設管Ｐの内壁に押し付けられ、車輪２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ）が回転するように駆動されることで移動車両７は既設管Ｐ内を一方の方向又は他方の方向に自在に移動することができる。

駆動部１（１ａ、１ｂ）の駆動は、図示しないコントローラで駆動、停止や移動速度の調整を行う。コントローラは、駆動部１（１ａ、１ｂ）に対して有線又は無線で電気的に接続される。

配管ライニング装置１００の移動車両７は、樹脂素材からなるライニング材Ｌを巻回した状態で搭載するライニング材収納部１０を有している。そして、このライニング材Ｌを巻き出して引出しながら、既設管Ｐの内壁に後述のように超音波溶着することができる。

ライニング材Ｌを既設管Ｐの内壁に溶着するために、移動車両７には、超音波発振部３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、ロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、及びロータリーホーン押圧部８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）からなる溶着部１１を搭載している。超音波発振部３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）は超音波振動を発振するとともに、ロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を回転させることができる。ロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、超音波発振部３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）が発振した超音波振動をライニング材Ｌ及び既設管Ｐ内壁に伝達する。

ロータリーホーン押圧部８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）が、ロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を油圧シリンダにより既設管Ｐの内壁に押しつけることで、ライニング材Ｌを既設管Ｐ内壁に溶着する。ロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は既設管Ｐ内壁の内周に沿って回転しながら伝達された超音波振動により巻きだされるライニング材Ｌの短手方向端部を連続的に既設管Ｐの内壁に溶着することができる。

このとき、移動車両７が一方の方向又は他方の方向に移動することで、既設管Ｐの内壁に押し付けられたロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）によりライニング材Ｌを溶着後の隣接するライニング材Ｌに短手方向の端部を重ねて螺旋状に既設管Ｐの内壁に溶着することができる。このとき、移動車両７の移動速度は、ロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が既設管Ｐ内周を１回転する時間に一定の距離を一定の所定速度で移動するとライニング材Ｌを一定のピッチで螺旋状に溶着することができる。

また、ロータリーホーン４ａ、４ｃが巻き出して引出されたライニング材Ｌの一方の短手方向端部付近に位置し、ロータリーホーン４ｂ、４ｄが巻き出されたライニング材Ｌの他方の短手方向端部付近に位置することで、ライニング材Ｌの短手方向両端部を途切れなく既設管Ｐの内壁に溶着することができる。

なお、実施例１においては、移動車両７が一定の所定速度で移動しながら、ロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）によりライニング材Ｌを螺旋状に既設管Ｐの内壁に溶着するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、移動車両７は移動せず停止した状態でライニング材Ｌを既設管Ｐの所定の内壁に溶着するようにしてもよい。

また、実施例１においては、４つのロータリーホーンによりライニング材Ｌを既設管Ｐの内壁に溶着するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、２つか３つのロータリーホーンでライニング材Ｌを既設管Ｐの内壁に溶着するようにしてもよいし、５つ以上のロータリーホーンでライニング材Ｌを既設管Ｐの内壁に溶着するようにしてもよい。

移動車両７には、切断刃５が設けられており、ライニング材Ｌを切断することができる。これにより、既設管Ｐ内壁の補修箇所のライニングを完了した際にライニング材Ｌを切断することができる。

なお、実施例１においては、ライニング材Ｌを巻回した状態で移動車両７に搭載するように構成したが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、折り畳んだ状態で移動車両７に搭載するように構成するようにしてもよい。いずれの場合もライニング材Ｌを引出して既設管Ｐの内壁に溶着すればよい。

また、実施例１においては、ライニング材Ｌを樹脂素材からなるものとしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、ゴム素材からなるものとしてもよいし、ガラス素材からなるものとしてもよく、既設管Ｐの特徴に合わせて選択すればよい。

（配管ライニング方法）
まず、搬入口から既設管Ｐ内にクレーン等を用いて、配管ライニング装置１００を挿入する。そして、図示しないコントローラを操作して、車輪押圧部９の油圧シリンダを伸長させて車輪２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ）を既設管Ｐ内壁に押し付け、駆動部１（１ａ、１ｂ）を駆動させる。そして、移動車両７を補修開始位置まで移動させ、ロータリーホーン押圧部８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）の油圧シリンダを伸長させてロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を既設管Ｐ内壁に押し付ける。次に、超音波発振部３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）を発振させて超音波振動をロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）に伝達するとともに、移動車両７を一方の方向又は他方の方向に所定速度で移動させながら、ライニング材Ｌを引出してその短手方向両端を既設管Ｐ内壁に螺旋状に超音波で溶着する。

このとき、ロータリーホーン４ａ、４ｃが巻き出して引出されたライニング材Ｌの一方の短手方向端部付近に位置し、ロータリーホーン４ｂ、４ｄが巻き出されたライニング材Ｌの他方の短手方向端部付近に位置することで、ライニング材Ｌの短手方向両端部を既設管Ｐの内壁に溶着することができる。

補修箇所の補修が完了したら、ライニング材Ｌを切断刃５で切断する。そして、移動車両７の移動を停止するとともに、超音波発振部３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）の発振を止め、ロータリーホーン押圧部８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）の油圧シリンダを収縮させてロータリーホーン４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を既設管Ｐの内壁から引き離す。

そして、移動車両７を移動させて搬出口からクレーン等を用いて搬出することで、既設管Ｐの内壁の更正が完了する。

なお、実施例１においては、移動車両７を移動させながらライニング材Ｌを螺旋状に既設管Ｐ内壁に溶着するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、移動車両７を移動させず停止させてライニング材Ｌを既設管Ｐの所定の内壁に溶着するようにしてもよい。

このように、実施例１においては、既設管内壁をライニング材で覆うことが可能な配管ライニング装置であって、
前記既設管内を自在に移動可能な移動車両と、
帯状の前記ライニング材を前記移動車両に搭載可能なライニング材収納部と、
前記ライニング材収納部から前記ライニング材を引出して前記既設管内壁に溶着可能な溶着部と、
を備えたことを特徴とする配管ライニング装置により、簡便に既設管を更正することを可能にして施工効率を向上させることができる。

また、既設管内壁をライニング材で覆う配管ライニング方法であって、
前記既設管内を移動車両が一方の方向に移動しながら、帯状の前記ライニング材を前記既設管内壁に螺旋状に溶着することを特徴とする配管ライニング方法により、簡便に既設管を更正することを可能にして施工効率を向上させることができる。

本発明における配管ライニング装置、及び配管ライニング方法は、既設管の更正の分野に広く用いることができる。

１（１ａ、１ｂ）：駆動部
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ）：車輪
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）：超音波発振部
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）：ロータリーホーン
５：切断刃
６：カバー
７：移動車両
８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）：ロータリーホーン押圧部
９：車輪押圧部
１０：ライニング材収納部
１１：溶着部
１００：配管ライニング装置
Ｌ：ライニング材
Ｐ：既設管

Claims (4)

1. 既設管内壁をライニング材で覆うことが可能な配管ライニング装置であって、
   前記既設管内を自在に移動可能な移動車両と、
   帯状の前記ライニング材を巻回した状態で前記移動車両に搭載可能なライニング材収納部と、
   前記ライニング材収納部から前記ライニング材を引出して前記既設管内壁に溶着可能な溶着部と、を備え、
   前記移動車両は、駆動部を含み、前記既設管内を一方の方向又は他方の方向に自在に移動可能であることを特徴とする配管ライニング装置。
2. 前記溶着部は、超音波振動により前記ライニング材を前記既設管内壁に溶着可能であることを特徴とする請求項１に記載の配管ライニング装置。
3. 前記移動車両は、車輪押圧部により車輪を前記既設管の内壁に押し付けて一方の方向又は他方の方向に移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の配管ライニング装置。
4. 既設管内壁をライニング材で覆う配管ライニング方法であって、
   前記既設管内を移動車両が一方又は他方の方向に移動しながら、帯状の前記ライニング材を前記既設管内壁に溶着することを特徴とする配管ライニング方法。