JPH07101076B2 - 管路をその内面から部分補修する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、地中に埋設されたガス導管、水道管、或いは
その他の管路を、その内面から部分的に補修する装置に
関するものである。

［従来技術］ ガス導管等において、その一部に腐食が発生したり、漏
洩原因等が発生した場合の補給方法として、管路の内面
に補修材を当てて部分修理する方法（特開昭58−1727
8）が公知である。

この公知例は、補修を必要とする管の内面箇所に接着剤
を噴射して接着材層を形成し、ここに軟化させたリング
状の熱可塑性補修材を拡径して接着するという補修方法
である。

そして上記補修方法には、第６図に示す装置が用いられ
ている。

第６図において、101はリング状のゴム板で、その両端
は、側板102、102′に固定されている。また一方の側板
102には、ゴム板101の外周面に熱風が吹き出すように、
熱風用配管103の出口が取り付けられ、且つゴム板101の
内側に圧縮空気が注入できるように、圧縮空気用配管10
4の先端が接続されている。

而して、ゴム板101の外周面に上述の補修材105が装着さ
れ、熱風用配管103より吹き出す熱風によって補修材105
が軟化され、且つ圧縮空気用配管104より注入される圧
縮空気により補修材105が拡径されるようになってい
る。

［解決しようとする課題］ しかしながらこの公知例では、補修材を軟化させるのに
熱風を用いるため以下の問題がある。

熱風の熱源は地上で発生させて、これを管路内に通じて
補修箇所まで導いているため、熱源と補修箇所が離れて
おり、補修箇所に熱風が到達するまでに温度低下を生じ
てしまう。従って補修材の軟化に時間を要する。

また公知例では、補修材を拡径して管内面に密着する
と、それ以後接着剤層に熱風があたらないため、加熱し
て接着剤の硬化を早めることができない。従って接着剤
が自然硬化するまで、長く補修材を管内に押圧しておか
なければならない。

さらに、補修材を拡径して管内面に密着させると補修材
にも熱風があたらないので、補修材の固化が始まり、補
修材を管内面に充分圧着させておくことができない。そ
のため補修後、管路内面と補修材の間に隙間を生じる恐
れがある。また、熱風は熱風用配管の出口近傍と、この
反対側においては温度勾配ができてしまい、周方向にお
いて均一に加熱できないという問題がある。

本発明は以上の如き点に鑑みて提案されるものであっ
て、管路をその内面から部分補修する装置において、補
修材を用いた補修作業が迅速かつ確実に行なえる装置を
提案するのが目的である。

［問題点を解決する手段］ 本発明は、前記した問題点を解決する手段として、次の
如き構成の装置を提案する。

管路内に挿入できる中空状補修具本体の表面に、通電に
より発熱して外装された補修スリーブの外表面の接着剤
をゲル化するまで加熱することができると共に、気密性
を有する素材で作られていて拡径自在の膨張体を外装
し、且つ前記膨張体の両端を前記補修具本体に結合して
補修具本体と前記膨張体との間に気密空間を構成すると
共に、前記気密空間内に流体を圧送及び流体を排除する
操作流体流路を前記補修具本体に設けて成る管路をその
内面から部分補修する装置。

上記装置において、通電により発熱する膨張体は、捲縮
加工糸で織った布状体であって、この布状体の内面にゴ
ム又は伸縮性樹脂製の気密層を構成し、そして前記布状
体に通電により発熱する塗料を塗布又は含浸させて構成
してもよい。

通電により発熱する塗料の例としては、グラフト重合し
たアセチレンブラックを、媒体樹脂となるウレタン樹脂
に50〜60部添加して混練り後、メチルエチルケトンに溶
かしたものがある。

この発熱塗料は、刷毛を用いて布状体の表面に塗りつけ
てもよいし、ガンを用いて吹き着けてもよい。但し、全
体が均一でないと局部的な熱過剰或いは不足の問題が生
じるので、均一化には細心の注意が必要である。

次に、含浸の手段としては、布状体を直接発熱塗料中に
浸漬してもよいし、浸漬した糸を用いて布状体を織るか
編んでもよい。

布状体は、伸縮性を有することが条件であり、この手段
としては、前記のように捲縮加工糸を用いてもよいし、
糸を編むことにより布状体に伸縮性を付与してもよい。

次に、膨張体の発熱手段としては、上記のように発熱塗
料を布状体に塗布又は含浸させる方法と、通電により発
熱する糸自体を織るか編んで布状体を構成する方法が考
えられる。

このような発熱糸としては、伸縮性を有する樹脂糸の芯
にカーボン系の発熱体を挿入したもの、或いは導電性粒
子を含有している有機繊維糸等が考えられる。

［作用］ 上記装置は、先ず補修スリーブを補修具本体の膨張体の
外に装着し、次に補修スリーブの外面に接着剤を塗布
し、挿入体を用いて補修具本体（補修装置）を管内の補
修個所まで挿入する。次に、操作流体を気密空間内に圧
入し、膨張体及びこの外の補修スリーブを拡径し、補修
個所に補修スリーブを密着させる。

次に、給電装置から膨張体に通電してこの膨張体を発熱
させ、補修スリーブを介して接着剤をゲル化するまで加
熱する。この状態になったなら、給電を停止し、接着剤
を固化させる。この固化は自然冷却を待ってもよいし、
強制的に、例えば気密空間内に冷媒を注入して行うよう
にしてもよい。

補修スリーブが完全に補修個所に接着したなら、気密空
間内から操作流体を排除して膨張体を収径させたのち、
補修具本体を管外に引き出し、作業を終える。

［実施例及び作用］ 以下本発明に係る装置について、その実施例を第１〜５
図に基づき説明する。

符号の１は補修具本体にして、この本体１は内部に入口
２′から出口２″に抜ける貫通穴２を有し、前後にスプ
リング３″により半径方向に作動自在の車輪アーム３′
を介して車輪３を取り付けた構成から成っている。

４は膨張体にして、この膨張体４は前記本体１の胴体部
１′の外周において、その両端５、５′が固定されてお
り、本体１の胴体部１′との間に気密空間４′を形成し
ている。

膨張体４は伸縮可能な樹脂あるいはゴムからなる内面の
気密層６と、捲縮加工糸を用いた筒状織布７とで構成さ
れている。

そして筒状織布７の両端には金属性テープ８、８′が外
周上に巻いてあると共に固定されており、その金属性テ
ープ８、８′にはそれぞれ正負極の電線９を経由して給
電装置（図示せず）から給電される。ところで筒状織布
７の緯糸にはポリウレタン捲縮加工糸にポリエチレンテ
レフタレートの捲縮加工糸を巻きつけたカバードヤーン
を用い、経糸にはポリエチレンテレフタレート捲縮加工
糸を用いている。この筒状織布７は、以下の発熱塗料を
含浸、乾燥させたものである。

発熱塗料はグラフト重合したアセチレンブラックを、媒
体樹脂となるウレタン樹脂に50〜60部添加して混練り
後、メチルエチルケトンに溶かしたものである。

発熱塗料の導電性添加剤として金属粉系とカーボン系が
考えられるが、加工性、コスト、制御性からカーボン系
が良く、中でもグラフト重合したアセチレンブラックが
最適である。このグラフト重合したアセチレンブラック
は、媒体への分散性にすぐれているので加工糸に均一に
付着でき、よって均一な抵抗体が得られ、局部的に過通
電流が流れて加熱されることがないので、燃焼の危険が
なく安全性に富んでいる。

尚、前記筒状織布７としては、予め前記発熱塗料を捲縮
加工糸に含浸し、乾燥させたものを用い、筒状に織成し
たものでも良く、導電性粒子を含有している有機繊維糸
に捲縮加工したものを筒状に織成したものでも良い。

10は操作流体圧注入孔にして、この流体圧注入孔10は前
記本体１の胴体部１′と膨張体４間に形成した気密空間
４′に開孔しており、この注入孔10は流体圧導管11を介
してコンプレッサ（図示せず）に接続されている。

図中12は前記本体１の一端にカップリング13により接続
された挿入体である。

次に上記実施例の装置を用いて行う補修例を説明する。

第３図に示すように管路14の一部にピンホール15が発生
しているとする。

先ず、補修装置の膨張体４の外には管路14の内径よりも
小径の熱可塑性の補修スリーブ16を取り付ける。

次に、補修スリーブ16の外面に接着剤18を塗布し、膨張
体４内の気密空間４′に内圧を少しかけて、この補修ス
リーブ16が膨張体４から外れないようにしておく。

次いで、作業穴を掘削し、この中に管路14を露出させて
切断し、この切断口から挿入体12を利用して補修装置を
挿入する。補修装置は車輪３により管路14内をスムーズ
に移動する。

補修装置がピンホール15の発生箇所まで挿入されたこと
を確認したなら、装置の挿入を停止する。この状況は第
３図に示されている。補修箇所15は予めその位置が検索
されており、このデータに基づいて補修装置は挿入され
る。

その後、流体圧導管11及び注入孔10を介して膨張体４内
の気密空間４′に流体圧操作流体を供給し、膨張体４を
膨張させる。ここで筒状織布７は、捲縮加工糸よりなる
ため気密層６とともに伸縮可能である。このため、膨張
体４は、長手方向に亘って均一な膨張を行う。そして膨
張体４の外に取り付けられている補修スリーブ16も長手
方向に均一に拡径し、やがて管路14の内面であってピン
ホール15の発生箇所に密着する。

次に給電装置から電線９を介して筒状織布７の両端に位
置する金属性テープ８、８′の電極に電圧を加え、筒状
織布７を発熱させる。筒状織布７の温度が上昇してくる
と、その外部に位置する補修スリーブ16の接着剤18が加
熱される。

筒状織布７の発熱による接着剤18の加熱を、接着剤18の
ゲル化時間を超えるまで行う。

接着剤18のゲル化時間を超えたなら、筒状織布７への給
電を停止して発熱を止め、自然冷却又は他の強制冷却手
段により、補修スリーブ16の接着剤18を冷却し、その硬
度を高める。この状況は第４図に示されている。

冷却完了後、流体圧導管11を通して膨張体４内の気密空
間４′から流体圧を排除し、膨張体４を収径させる。

以上のようにして補修スリーブ16を管路14内面のピンホ
ール15に密着させ、膨張体４を収径させたなら、補修装
置を管路14内より回収し、補修作業を修了する。

補修スリーブ16によりピンホール15の部分を補修した状
況は第５図に示されている。

尚、補修スリーブ16に塗布した接着剤18が垂れないよう
に、補修スリーブ16の外周を織布17で包み、この織布17
に接着剤18を含浸させておくと良い。

また、補修スリーブとして、出願人が先に特願昭63−10
7991号の出願で用いた、パイプ状の低融点結晶性の形状
記憶樹脂の外周面にシーリング材を被着させたものや常
温においてゲル状の熱硬化性ガラス繊維強化プラスチッ
クなどを用いてもよい。

先の形状記憶樹脂の場合、補修作業は前記同様に、補修
装置を補修箇所に挿入し、給電装置により給電を行い、
筒状織布７を発熱させ、形状記憶樹脂を融点近くまで熱
して容易に径膨張つまり拡径しやすい状態にしたのち、
コンプレッサにより膨張体４内に流体圧を供給し、この
膨張体４を膨張させ、ピンホール15の発生箇所に密着さ
せる。

［本発明の効果］ 而して本発明の装置において膨張体自体が通電により加
熱するので、直接補修スリーブを加熱することができ、
よって補修箇所と管路切断口の距離に関係なく、補修ス
リーブを効率よく均一に、そして迅速に軟化させること
ができる。

また、膨張体は補修スリーブを拡径しながら加熱できる
ので、管内面に対しての密着度もより高められる。よっ
て接着剤硬化後、補修スリーブが剥がれてくることがな
い。

次に補修装置の挿入具本体を中空にしてあるので、活管
での補修作業が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る補修装置の縦断面図、第２図はａ
−ａ′線断面図、第３図は補修装置を補修箇所まで挿入
した状況の線断面図、第４図は膨張体を膨張させて補修
スリーブを拡径し、管の内面に密着させた状況の縦断面
図、第５図は補修終了状況を示す補修箇所の縦断面図、
第６図は公知例の説明図である。 １……挿入具本体、４……膨張体 ６……流体圧注入孔、７……筒状織布 16……補修スリーブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管路内に挿入できる中空状補修具本体の表
   面に、通電により発熱して外装された補修スリーブの外
   表面の接着剤をゲル化するまで加熱することができると
   共に、気密性を有する素材で作られていて拡径自在の膨
   張体を外装し、且つ前記膨張体の両端を前記補修具本体
   に結合して補修具本体と前記膨張体との間に気密空間を
   構成すると共に、前記気密空間内に流体を圧送及び流体
   を排除する操作流体流路を前記補修具本体に設けて成る
   管路をその内面から部分補修する装置。
2. 【請求項２】上記膨張体は、捲縮加工糸で織った布状体
   の内面にゴム又は伸縮性樹脂製の気密層を形成すると共
   に、前記布状体に通電することにより発熱する塗料を塗
   布又は含浸させたものであることを特徴とする請求項１
   記載の管路をその内面から部分補修する装置。
3. 【請求項３】上記膨張体は、編物により作られた布状体
   の内面にゴム又は伸縮性樹脂製の気密層を形成すると共
   に、前記布状体に通電することにより発熱する塗料を塗
   布又は含浸させたものであることを特徴とする請求項１
   記載の管路をその内面から部分補修する装置。
4. 【請求項４】上記膨張体は、通電により発熱する糸を利
   用して織られるか編まれた構造であって、内面にゴム又
   は伸縮性樹脂から成る気密層を形成して成ることを特徴
   とする請求項１記載の管路をその内面から部分補修する
   装置。