JPH0322225B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として地下に配管されているガス
管等の既設管の管継手部を、埋設状態のまま管内
面からシール性を確実化するよう補修する既設管
の管継手部補修装置に関するものである。

〔従来の技術〕

鋳鉄管を水道型などの管継手により長く接続し
て地下（道路下）に配管したガス等の既設管にお
いては、その継手部の接合部が、配管上を通行す
る車両の荷重や、地震、あるいは経年による地盤
変化等により接合状態が変化して、継手部に間〓
が生じたり、また継手部の構成材が劣化して、ガ
ス漏洩の原因となるところから、近時、その漏洩
修理または予防保全の目的で、既設管の管継手部
を埋設状態のまま管内面から補修することが考え
られている。

この補修方式の１つとして、地下に配管された
既設管を所定長さの補修単位に区切つて、一方の
分離開口部から当該補修区間の既設管内に、管内
面に気密に接して摺動するピグを、ピグの前側に
樹脂を配した状態で挿入し、前記ピグを牽引索に
より牽引して管内を他方の分離開口部に向け移動
して行く過程で、樹脂を、既設管に介在する複数
の管継手部の間〓内に充填する管継手部の補修方
式が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

この補修方式による場合、ピグの前側に配する
樹脂の量は、ピグの牽引によつて樹脂が管の管継
手部の間〓内に確実に充填されるためには、充填
必要量以上の樹脂を供給する必要がある。即ち、
管継手部に樹脂を確実に充填するためには、ある
所定値以上の樹脂圧（0.3〜0.5Kg／cm²）と所定以
上の充填時間が必要である。樹脂圧は、ピグを牽
引することにより、樹脂と管壁との粘性抵抗によ
つて生ずるが、必要に応じて樹脂の前方から空気
圧を加えて補つてもよいものである。管継手部へ
の樹脂の充填必要時間は、ピグおよび樹脂を一定
速度で牽引するとすれば、管内に注入される樹脂
の供給長さによつて定まる。所定長さの樹脂長
は、補修する管の最終端部の管継手部に対しても
必要なので、必然的に樹脂はそれまでの多数の管
継手部に充填する必要量に加えて所定の樹脂供給
長さに相当する樹脂量が必要となる。そして、こ
の樹脂の供給は、所定長さの補修単位に区切られ
た既設管の一方の分離開口部、即ちピグを挿入す
る側の始端部で供給され、余つた分は他方の分離
開口部から排出されるが、この他方の分離開口部
において排出される樹脂はこの樹脂の再利用がむ
ずかしく、通常は破棄されるので可能な限り少い
ことが望ましい。しかし、前述のように、ピグの
移動により他方の分離開口部に近い管継手部まで
確実に樹脂を充填するには、各管継手部に充填す
る実際の量より多量の樹脂を供給せざるを得なか
つた。

本発明は、上記の問題点を解決することを目的
になされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の装置は、地
下に配管された既設管１を、所定長さの補修単位
に区切つて一方の分離開口部から当該補修区間の
既設管１内に、管内面に気密に接して摺動するピ
グ３を、そのピグ３の前側に樹脂Ｄを配した状態
で挿入し、かつピグ３を牽引索４により牽引して
樹脂Ｄを管内に沿つて他方の分離開口部に向け移
動させる過程で、樹脂Ｄを、既設管１に介在する
複数の管継手部の間〓内に充填するものにおい
て、 上記ピグ３から前方の牽引索４の所定長さ範囲
にわたる外周部に、牽引索４の外周を覆つて太径
状にする可撓性材料からなる外被体１４を装着し
たことを特徴とするものである。

〔作用〕

上記の構成によつて、ピグの前側に供給する樹
脂量を少くするようにして樹脂の無駄をなくし、
かつ管継手部への樹脂の充填作業がより確実に行
なわれる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。

第１図は補修施工装置の全体を概略的に示す図
であつて、符号１は地下に配管された補修対象の
既設管であり、これは在来の配管方式により所定
寸法の鋳鉄管（長さ３ｍ程度）を、水道型などの
管継手部１３により接続して長く配管されている
ものである。この既設管１の管継手部１３を補修
するにあたり、本発明においては既設管１を、ま
ず補修に適する長さ（例えば100ｍ）の単位補修
区間Ｌに区切つて（従つて、管継手部１３は30〜
40個程度存在することになる）、その一方の分離
端１１を地上に開口した竪穴Ａに、他方の分離端
１２を同じく地上に開口した竪穴Ｂにそれぞれ露
出し、これら分離端１１，１２に後述のピグ挿入
用導管５、ピグ導出用導管６を接続する。そし
て、一方のピグ挿入用導管５から牽引索４を、既
設管１の管内に通して他方のピグ導出用導管６か
ら引出し、この牽引索４の先端をウインチ９によ
り巻取ることによつて、牽引索４に取付けられた
前後一対のピグ２，３が、その前側ピグ２の前に
例えばエポキシ樹脂またはアクリル樹脂からなる
低粘度樹脂Ｃを、後側ピグ３の前には例えばエポ
キシ樹脂からなる継手部充填用樹脂Ｄを、それぞ
れ配した状態で既設管内に導入され、その管内を
入口側から出口側に向けて牽引、移動される構成
となつている。

上記前側ピグ２および後側ピグ３は、第２図お
よび第４図に示すように、軟質弾性材（例えば硬
度が50度ぐらいの硬質ネオプレンスポンジなど）、
硬質弾性材（例えば硬度が60度ぐらいのネオプレ
ンゴムなど）よりなり、前側ピグ２には外周に複
数（図面では３個）のヒレ片を設け、また、図示
しないが牽引索４に固着される中心部近傍に、前
後方向に貫通する圧力空気の通路が設けられてい
る。後側ピグ３には、樹脂置換機能を具備させる
必要から、その外周部に、進行方向前側に向けて
連通開口する樹脂導入用溝条をピグの左右外周壁
位置に形成しており、また、これに平行するよう
に置換用溝条がピグの上下外周壁位置に形成され
ている。

また、後側ピグ３の前方の牽引索４には、牽引
索４の所定長さ範囲にわたる部分の外周部に、例
えば硬質発泡ウレタン樹脂またはポリエチレン発
泡体のような可撓性合成樹脂体からなる円柱状の
筒体１４が嵌挿され、牽引索４の外周が太くなる
ように形成されている。この筒体１４は、この実
施例においては、既設管１の内径が151.8mmの場
合に外径が110mm、長さが1.8ｍとなつている。こ
の外径（太さ）および長さの設定根拠は、従来
150Aの既設管１の管継手部補修を行う場合に、
終端部においてピグ前側の樹脂長が約1.5ｍない
と良好な補修作業が行われない、というデータ、
経験に基くものであり、筒体１４は、既設管１の
太さ（内径）、継手部シール用樹脂Ｄの種類（粘
度）等によつて、その太さおよび長さを適宜変え
てもよいものである。

また上記筒体１４に代えて、第５図および第６
図に示す第２実施例のように可撓性材料からなる
複数の外被片１４ａを、後側ピグ３の前方の牽引
索４に係止部材１５で締付けて装着し、ピグ２，
３の移動によつて牽引索４の外周を覆つて太径状
になるようにしてもよいものである。

さらに上記筒体１４に代えて、第７図および第
８図に示す第３実施例のような吹流し状の外破片
１４ｂを、後側ピグ３の前方の牽引索４に線材１
６で取付け、ピグ２，３の移動によつて牽引索４
の外周を覆うようにしてもよい。

上記のような構成のピグ２，３は、前述したよ
うに補修区間Ｌの既設管１内に挿入されて低粘度
樹脂Ｃ、継手部充填樹脂Ｄを管内に沿つて移動さ
せ、この移動過程で区間内に介在する複数の管継
手部１３の補修を行なうもので、その管継手部１
３は、例えば一方の管の管端に設けられた大口径
部に、他方の管端が嵌合され、その衝き合せ嵌合
部に通常「麻肌」と称されるシール材が詰込ま
れ、開口部を鉛材で封栓した構造のものである。

上記ピグ挿入用導管５は、第２図に示すように
既設管１の一方の分離端１１の開口部に、クラン
プ５１を介して着脱自在に接続されており、この
ピグ挿入用導管５には、樹脂注入用口部５ａが設
けられ、そこには開閉コツク５２が設けられてい
る。また、それより若干高いレベル位置には排気
用口部５ｂが設けてあり、そこには開閉コツク５
３が設けられている。上記樹脂注入用口部５ａ
は、ホース７ａを介して樹脂注入タンク７と連通
されており、このタンク７への注入圧は、発電機
７ｂの駆動によりコンプレツサ７ｃから与えられ
る。

また、上記ピグ導出用導管６には、第３図に示
すように、残留樹脂を排出する排出用口部６ａが
設けてあり、そこには開閉コツク６１が設けられ
ている。上記排出用口部６ａより上方において、
上記導管６には、空気圧力供給口管６ｂが設けら
れており、この供給口管６ｂは圧力操作ユニツト
１０ａを介してコンプレツサ１０に連通されてい
る。また、導管６を通る牽引索４を導出するガイ
ドプーリー８１を備えた蓋８が、上記導管６の開
口端にクランプ８２によつて着脱可能に取付けら
れている。上記蓋８は、牽引索４の導出部で索の
途中でも脱着できるように半割りの構成になつて
いる。

しかして牽引索４の先端は、ウインチ９のドラ
ム９ａに巻回され、この牽引索４の巻取りによつ
てピグ２，３が上記挿入用導管５を介して既設管
１内へと挿入されるもので、この挿入に際し、ま
ず前側ピグ２が挿入され、その前側に低粘度樹脂
Ｃが約５供給される。次に後側ピグ３が導管５
内に挿入され、前側ピグ２と後側ピグ３との間の
空〓が樹脂注入用口部５ａに対応する状態で、継
手部充填用樹脂Ｄがタンク７よりコンプレツサ７
ｃの圧力で注入される。この時、空〓内の空気を
排出するために、開閉コツク５３が開放され、排
出用口部５ｂにより空気が導出される。樹脂の注
入圧で後側ピグ３が導管５の入口端部から抜け出
すのを防止するためにクロスピン５４を上記導管
５の外端に着脱可能に装着する。ピグ２，３間の
空〓に樹脂Ｄが約50注入された状態で、コツク
５２が閉じられ牽引索４がウインチ９の駆動で引
かれる。

牽引索４の牽引操作で、ピグ２，３は引かれて
行くが、ピグ２の前の樹脂Ｃは既設管１内の塵埃
および管継手部１３の空間にある塵埃に浸透しか
つ既設管１の内周面の潤滑性を良好にして、後続
の樹脂Ｄおよびピグ３の移動がスムーズになる。
このようにして、牽引索４によつてピグ２，３が
引かれる時、ピグ３においては、ピグ３の前側の
牽引索４の外周に筒体１４または外被片１４ａ，
１４ｂが設けられているから、樹脂Ｄが筒体１４
または外被片１４ａ，１４ｂによつて既設管１の
内側で樹脂の長さが長くなるので樹脂の粘性抵抗
が増加し、樹脂圧が高まり、また、樹脂長が大と
なつているので継手部に樹脂が充填される時間も
長くなる。なお、外被片１４ｂを設けた場合に
は、曲管を通過するとき外破片１４ｂが管内面に
直接接触しないので傷つくことがない。

ピグ２，３の牽引により、後側ピグ３が管継手
部１３の位置に到達すると、その後側ピグ３の前
側にある樹脂Ｄは、牽引移動中において筒体１４
または外被片１４ａ，１４ｂにより既設管１内の
樹脂長が増大し、既設管１の内壁との間の粘性抵
抗で樹脂Ｄの後端部に十分な充填圧が生起され、
また、コンプレツサ１０から供給される空気圧が
供給口管６ｂより既設管１の前方に付加されてい
るので、この充填圧および前方空気圧により樹脂
Ｄは、ピグ３の樹脂導入用溝条を介して管継手部
１３の接合空間に充填される。また、筒体１４、
外被片１４ａ，１４ｂにより既設管内の樹脂の長
さが増加するので、樹脂が管継手部１３の接合空
間に充填される時間も十分に長くすることができ
る。一方、管継手部１３の接合空間からは、その
空間およびシール材中に滞留する空気が、上記充
填圧を受けることでピグ３の置換用溝条を介して
後方に自然に押し出される。なお、この際、上記
後側ピグ３の後方空間に負圧を加えて、上記置換
用溝条を介して管継手部１３より吸気の空引排出
を行うようにしてもよい。

当初、管継手部１３への樹脂充填圧は、ピグ３
の前側にある樹脂量が多くて、既設管１の内壁と
の接触面が大きく、粘性抵抗が大きいから、十分
過ぎるほどであり、充填時間が短くてもよいの
で、ピグ３が管継手部１３を通過する牽引速度を
早くしてもよいが、幾つもの管継手部１３への樹
脂充填を行なつて進行する過程で、ピグ３の前側
の樹脂量が減少し、この減少に伴い、既設管１の
内面との接触面積が減少し、粘度抵抗が小さくな
つて、樹脂に生起する充填圧が低下してくること
になる。

そこで本発明では、ピグ３の前側の牽引索４の
外周に筒体１４または外被片１４ａ，１４ｂを設
けているので、これを設けていない従来のものに
比べて、樹脂の量が少なくても樹脂Ｄの充填圧を
高めることができ、当初の樹脂供給量を少くして
もよい。従来の、筒体１４、外被片１４ａ，１４
ｂがない場合には、終端部におけるピグ３前方の
樹脂長を1.5ｍ必要とすると樹脂の量は27.15で
あり、これを筒体１４を設けた場合には樹脂量が
12.89でよいことになり、約53％減らすことが
でき、樹脂Ｄの無駄を省くことができた。また、
筒体１４、外被片１４ａは可撓性を有しているか
ら、例えば第２図に示すような曲管であつてもそ
の彎曲に沿つて支障なく通過することができる。
さらに、外被片１４ａは、筒体１４に比べ牽引索
４への着脱が容易で便利である。

また、牽引索４の牽引速度を、初期段階におい
ては所定速度を維持し、樹脂量が減少した後期段
階では牽引速度を下げるように制御することで、
樹脂充填時間をほぼ均一にすることができる。な
おこの実施例では、コンプレツサ１０の働きで、
圧力操作ユニツト１０ａを介して空気圧が供給口
６ｂより既設管１の前方に導入され、前側ピグ２
を通過して樹脂Ｄに作用させて粘性抵抗の低下に
よる充填圧低下をカバーしている。このようなピ
グの牽引速度、前方供給空気圧の制御に加え、樹
脂の粘度を適度なものに選択して牽引速度に対す
る制約を緩和したり、あるいはピグ３の前側と後
側の差圧、例えば後側ピグ３に吸引負圧をかける
などの制御を行なつても、管継手部１３への樹脂
充填を十分に達成することができる。

後側ピグ３が通過した後では、上記既設管１に
連通する分岐管（供給管）４０の分岐口部に樹脂
Ｄが入り込むが、これに対しては、分岐管４０に
外部から圧力空気を吹き込み、その分岐口部に入
り込んだ樹脂を既設管１内に放出させる。この放
出された樹脂は、後で倣しピグなどを通すこと
で、既設管１内壁に平滑になでつけるとよい。

管継手部１３の補修が終了したならば、クラン
プ８２を外して蓋を取外して２つに分割すると共
に、コツク６１を開いて、まず前側ピグ２の前側
樹脂Ｃを排出し、次いで後側ピグ３を導出する。
そして、前側ピグ２を牽引索４との連着を 解きピグ２をフリーにしてさらにウインチ９で牽
引索４を引くと、前側ピグ２は移動せず、後側ピ
グ３のみが導管６内をせり上つてくる。この時、
残留樹脂Ｄは排出口部６ａより排出され、容器４
１内に回収される。

この場合、蓋８は２つ割りになつているので、
牽引索４がウインチに巻かれていても、ピグ２，
３および筒体１４の取出しの邪魔にはならない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の既設管の管継手部
補修装置によれば、後側ピグ３から前方の牽引索
４の所定長範囲にわたる外周部に、可撓性の筒体
１４または外被片１４ａ，１４ｂを装着したか
ら、樹脂Ｄの既設管１の内側の樹脂長を増大して
樹脂圧を高めることができ、また、樹脂の充填時
間も延長できるので管継手部１３への樹脂の充填
が確実に行うことができると共に、樹脂Ｄの供給
量を減らしても、所定の樹脂圧が得られるから、
余分な樹脂Ｄの供給を行わなくてすみ、樹脂の無
駄を省き、作業能率を向上することができる。さ
らに、筒体１４または外被片１４ａ，１４ｂは既
設管１の径により、その太さ、長さを適宜選択す
ることにより、多種類の管体に適応することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す補修装置全体
の概略側面図、第２図はピグ挿入用導管の部分を
示す概略側面図、第３図はピグ導出用導管の部分
を示す概略側面図、第４図はピグの牽引状態を示
す縦断側面図、第５図は外被体の他の実施例を示
す側面図、第６図は第５図のＥ−Ｅ線に沿う断面
図、第７図は外破片のさらに他の実施例を示す側
面図、第８図は第７図のＦ−Ｆ線に沿う断面図で
ある。 １……既設管、１１，１２……分離端、１３…
…管継手部、２……前側ピグ、３……後側ピグ、
４……牽引索、４０……分岐管、４１……容器、
５……ピグ挿入用導管、５ａ……樹脂注入口部、
５ｂ……排気用口部、５１……クランプ、５２，
５３……コツク、５４……クロスピン、６……ピ
グ導出用導管、６ａ……排出用口部、６ｂ……空
気圧供給口管、６１……開閉コツク、７……樹脂
注入タンク、７ａ……ホース、７ｂ……発電機、
７ｃ……コンプレツサ、８……蓋、８１……ガイ
ドリール、８２……クランプ、９……ウインチ、
９ａ……ドラム、１０……コンプレツサ、１０ａ
……圧力操作ユニツト、１４……筒体、１４ａ，
１４ｂ……外被片、１５……係止部材、１６……
線材、Ａ，Ｂ……竪穴、Ｃ，Ｄ……樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地下に配管された既設管１を、所定長さの補
   修単位に区切つて一方の分離開口部から当該補修
   区間の既設管１内に、管内面に気密に接して摺動
   するピグ３を、そのピグ３の前側に樹脂Ｄを配し
   た状態で挿入し、かつピグ３を牽引索４により牽
   引して樹脂Ｄを管内に沿つて他方の分離開口部に
   向け移動させる過程で、樹脂Ｄを、既設管１に介
   在する複数の管継手部の間〓内に充填するものに
   おいて、 上記ピグ３から前方の牽引索４の所定長さ範囲
   にわたる外周部に、牽引索４の外周を覆つて太径
   状にする可撓性材料からなる外被体１４を装着し
   たことを特徴とする既設管の管継手部補修装置。