JPH075999Y2 - 管内面ライニングチューブの開孔装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、分岐管が取付けられた本管の内面にプラスチ
ック製のチューブをライニングすることによって閉塞さ
れた分岐管の分岐開口部を開孔するための装置に関す
る。

（従来の技術） 地中に埋設された水道管、下水管あるいはガス管は、長
年に亘る使用によって、管内面に錆瘤を生じて赤水の発
生や流体の流通不能を来たし、また管継目がずれてその
隙間から漏水を発生するなど問題が生じてくる。

このように管が所謂老朽化した場合には、新しい管と取
り替えることが望まれるが、その取替えに要する費用が
膨大となることや、近年の複雑な道路交通事情からし
て、管そのものの取替えは非常に困難となっている。

そこで、管を取り換えることなく、地中に埋設された状
態のまま、錆瘤や付着物等を除去するなどして管内面を
清浄化した後、その管内面にプラスチック製のチューブ
をライニングする所謂既設管の更生工法が現在開発さ
れ、実施されている。この更生方法は、プラスチック製
チューブを管内に引き込んで空気で膨脹させ、常温のま
ま、あるいは蒸気を導入して加熱、加圧し、管内面に接
着させ、その後定着させるようにしたものである。この
場合に、主管から分岐管が設けられているところでは、
分岐管の分岐開口部がプラスチックチューブで閉塞され
るため、その部分を開孔する必要がある。

従来、上記のように主管内をプラスチックチューブでラ
イニングした後の分岐管の分岐開口部を開孔する装置と
しては、実開昭59-8800号公報に提案されたものがあ
る。即ち、この装置は、プラスチックチューブでライニ
ングされた主管内を走行する走行体に超高圧水を半径方
向に噴射する噴射装置を設け、この噴射装置を回転駆動
手段によって周方向に回転させると同時に、別の駆動手
段によって該噴射装置を軸方向に移動させ、この両駆動
機構の周方向と軸方向との移動による噴射装置の２次元
移動操作によって、主管に分岐してある分岐管を塞ぐチ
ューブを噴射装置から噴射される超高圧水によって切断
するようにしたものである。

（考案が解決しようとする課題） この従来装置によれば、狭い主管内を走行する走行体
に、少なくとも噴射装置の周方向駆動手段と軸方向駆動
手段の２つの駆動手段を設けなければならず、当然に構
造が複雑になるだけでなく、分岐管の略円形開口部を塞
ぐチューブを切断するためには、上記両駆動手段を周方
向と軸方向の複雑な制御を行わなって、該略円形開口部
の円縁に沿って噴射装置のノズルを移動させなければな
らない。このような複雑な制御を遠隔操作によって行う
ことは非常に困難であり、また手間のかかることにな
る。

本考案は、上記従来技術に鑑み、狭い主管内を走行する
走行体に、何らの駆動手段を設けることなく、即ち、何
らの制御操作を行うことなく走行体に設けた噴射手段に
よって上記分岐管を塞ぐチューブを確実に切断すること
を目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本考案による開孔装置は、牽引手段または自走手段によ
って本管内をその長手方向に走行可能な走行体と、該走
行体の所要部に設けられ、これより噴射する高圧噴射水
によって前記プラスチック製チューブを破断し分岐管の
分岐開口部を開孔する旋回ノズルとからなり、前記旋回
ノズルは、前記走行体の走行方向と直交する旋回軸線を
有すると共に、該旋回軸線の周囲に前記旋回軸線に対し
鋭角を成すと共に、該旋回軸線に対して僅かにねじり角
度をもつ方向に開孔する複数個の噴射孔を有して、高圧
水供給口より供給される高圧水を各噴射孔より噴射しつ
つその噴射水の反動力とねじり作用とにより前記旋回軸
線を中心に高速旋回するように構成されてなるものであ
る。

（作用） 本考案の開孔装置は、高圧水を旋回軸線に対して鋭角を
成すと共に、該旋回軸線に対して僅かにねじり角度をも
つ方向に噴射しつつその噴射水の反動力とねじり作用と
により旋回軸線を中心に高速旋回する旋回ノズルを備え
たものであるため、旋回ノズルの噴射孔からの高圧水は
該ノズルの旋回によって旋回しながら末広がり円錐状を
成して噴射され、従って予め噴射水が分岐開口部の周縁
に向かうように旋回ノズルの取付位置を設定しておけ
ば、ノズルの旋回に伴って高速旋回する高圧噴射水によ
ってライニングチューブを切断する作用が働き、これに
より分岐開口部は瞬時に開孔される。

（実施例） 実施例について図面を参照して説明すると、第１図は、
下水管の本管Ａ内面にプラスチック製チューブＰがライ
ニングされることにより閉塞される分岐管Ｂの分岐開口
部Ｃを開孔するための開孔装置を示しており、この図に
おいて１は本管Ａ内を走行可能な走行体、２は走行体１
の前端部側に装備された旋回ノズルである。

前記走行体１は、単動水圧シリンダ３と、このシリンダ
３の前後両端部にそれぞれ放射状に配設さた前端部側リ
ンク４群及び後端部側リンク５群を介して枢支連結され
た複数の走行ガイドロッド６とにより構成され、単動水
圧シリンダ３はシリンダ本体７とその内部を摺動するラ
ム８とからなり、シリンダ本体７の側壁には高圧水供給
ポート９が開設され、ラム８の後端部にはディスク状の
リンク駆動板10が突設されている。

前記各前端部側リンク４は第１図、第２図から明らかな
ように、その内端部がシリンダ本体７の前端部に固着さ
れた略十字形ブラケット11の各二股状突出端部に枢着さ
れ、外端部は二股状に形成されていて、各走行ガイドロ
ッド６の前端部に取着された取付部片12に枢着されてい
る。また、各後端部側リンク５は前記各前端部側リンク
４と前記シリンダ３の軸方向に相対向する位置に配置さ
れ、そして第１図、第３図及び第４図から明らかなよう
に各後端部側リンク５の内端部は、前記シリンダ本体７
の後端部に同軸状に一体連結された中空筒状体13の各ス
リット部14に挿入され且つ筒状体13に対し枢着されてお
り、外端部は二股状に形成されていて、各走行ガイドロ
ッド６の前端部に取着された取付部片15に枢着されてい
る。ここで、前記シリンダ３と前後両端部側リンク4,5
と走行ガイドロッド６とは平行四節リンク機構を構成し
ており、従ってシリンダ３を固定節とし、リンク５を回
動させると、走行ガイドロッド６はシリンダ３と平行運
動することになる。

前記中空筒状体13はラム８後端部のリンク駆動板10が往
復動しうる中空部16を有し、そしてこの中空筒状体13の
後端部には、高圧水流入孔17及び高圧水分配ポート18,1
9を有する軸体20がその先端フランジ部21を介してボル
ト22により同軸状に連結されている。この軸体20の高圧
水流入孔17には高圧ホースＨが接続具23を介して接続さ
れ、一方の高圧水分配ポート18と前記シリンダ本体７の
高圧水供給ポート９とが分配管24によって連通連結さ
れ、また他方の高圧水分配ポート19は、シリンダ本体７
前端部のブラケット11に固着してある旋回ノズル取付台
25の高圧水供給口26に、分配管27を介して連通連結され
ている。

従って、前記高圧ホースＨからの高圧水が軸体20の高圧
水分配ポート18から分配管24を経て高圧水供給ポート９
よりシリンダ本体７の内部に供給されると、ラム８が後
方へ移動して、第１図の実線図示のようにリンク駆動板
10により後端部側リンク５群及び前端部側リンク４群が
前記シリンダ３と直交状態に直立すると共に、各走行ガ
イドロッド６が前記シリンダ３の外周面から遠ざかる方
向に平行移動し、実線図示の状態となる。このとき、後
端部側リンク５群の各内端部がリンク駆動板10と前記軸
体20のフランジ部21とに挟み付けられた状態となるた
め、前端部側リンク４群及び後端部側リンク５群の直立
状態が維持される。またこの状態において各走行ガイド
ロッド６が下水管本管Ａにライニングされたライニング
チューブＰの内周面に接当支持され、それによって走行
体１が固定されることになる。また、前記シリンダ本体
７内部への高圧水の供給が絶たれると、そのままではラ
ム８は直ちに復動しえないが、シリンダ３自体を前方へ
移動させることにより、リンク4,5群が傾動し、それに
伴いラム８が前方へ押され、各走行ガイドロッド６は本
管Ａ側から離れ、第１図の一点鎖線図示のように折畳ま
れた状態となる。

更に、旋回ノズル２の構造について説明すると、この旋
回ノズル２は、第１図及び第５図に示されるように、旋
回ノズル取付台25上に前記シリンダ３の軸方向と直交方
向に立設された支軸28に回転自在に支持されている。こ
の旋回ノズル２は回転軸線29（支軸28の中心軸線でもあ
る）に対して所要の鋭角度θ（例えば45°）を成す方向
に沿って形成された例えば二個の噴射孔30,30を有し、
これらの噴射孔30,30は回転軸線29を挟んで対称位置に
設けてあると共に、この回転軸線29に対して互いに僅か
のねじり角度をもつように形成されている。またこれら
の噴射孔30,30は旋回ノズル２の内周面に形成された環
状流路31に開口しており、この環状通路31は、旋回ノズ
ル取付台25の高圧水供給口26から支軸28の中心軸線沿い
に延びて先端部で該中心軸線と直交するように二股に分
岐しているＴ字状流路32と連通している。そしてこの旋
回ノズル２は支軸28の先端部に同軸に螺着されたボルト
33によりワッシャー34を介して回転自在に保持されてい
る。尚、第５図には噴射孔30の中心軸線を35で示してい
る。

上記のような構造の旋回ノズル２によれば、前記高圧ホ
ースＨからの高圧水が前記軸体20の高圧水分配ポート19
から分配管27を経由し旋回ノズル取付台25の高圧水供給
口26よりＴ字状流路32を通って旋回ノズル２の環状流路
31に流入されることによって、噴射孔30,30から高圧水
が噴射され、この噴射水の反動力とねじり作用とによっ
て旋回ノズル２が旋回軸線29を中心に高速旋回すること
になる。

前記旋回ノズル取付台25の前端にはケーブル取付用のリ
ング35が取付けてあり、このリング35には牽引手段たる
ウインチ（図示省略）で巻き取られるケーブルＬが取付
けられる。

次に、上述したような構成を有する開孔装置を使用し
て、既設下水管のライニングチューブを開孔する方法に
つき第６図に従って説明する。ここで下水管の本管Ａの
内径を250mm、分岐管Ｂの内径を150mm、またライニング
チューブＰの厚みは2mmとする。

先ず地上においてコンプレッサー搭載車Ｓから延びる高
圧ホースＨの先端を走行体１の後端部に接続し、この状
態で走行体１を一方のマンホールM₁から下水管の本管Ａ
内に挿入し、他方のマンホールM₂から同本管Ａ内に挿入
した牽引用のケーブルＬを、走行体１の前端部に接続す
る。このとき走行体１は第１図の一点鎖線図示のように
折畳まれた状態にある。そしてウインチによりケーブル
Ｌを引張して走行体１を走行させせながら、走行体１に
設置したテレビカメラ（図示省略）で分岐管Ｂの分岐開
口部Ｃの位置を検出する。こうして走行体１が分岐開口
部Ｃ近傍に位置し、旋回ノズル２が分岐開口部Ｃとほぼ
同軸上に対向位置したことを確認したならば、コンプレ
ッサーを作動して300〜350kg/cm²の超高圧水を高圧ホー
スＨにより供給する。高圧ホースＨからの高圧水は軸体
20の高圧水分配ポート18,19より分配管24,27を通じてシ
リンダ本体７内部と旋回ノズル２内部とに同時に供給さ
れ、それにより走行体１の各走行ガイドロッド６が第１
図の一点鎖線図示位置から実線図示位置へと平行移動し
て拡径し、本管Ａにライニングされているライニングチ
ューブＰ内周面に接当し、走行体１が固定される一方、
旋回ノズル２は各噴射孔30より高圧水を噴射しながら例
えば毎分2000〜3000回の高速で旋回する。この高圧噴射
水はノズル２の旋回によって高速旋回しながら末広がり
円錐状を成して分岐開口部Ｃの周縁に噴射され、しかし
てこの高速旋回する超高圧噴射水によってライニングチ
ューブＰを分岐開口部Ｃの周縁に沿って破断する作用が
働き、これによって分岐開口部Ｃがわずか２〜３秒で開
孔される。その開孔縁を第１図にＦで示す。

コンプレーッサーの作動を停止して高圧水の供給を停止
した後、ケーブルＬを介してシリンダ３を前方へ若干引
張することにより、リンク4,5群の各内端部が前方へ押
動されることによって、これらリンク4,5群及び走行ロ
ッド６が折畳まれた状態となる。

前記旋回ノズル２は噴射孔30から噴射される噴射水が分
岐開口部Ｃの周縁に当たるようにその取付位置を設定し
ておけばよい。また、旋回ノズルを径の異なる分岐開口
部に対応させるには、旋回ノズルの取付位置を回転軸線
方向に移動調整できるようにしたり、あるいは分岐開口
部の径に見合った傾斜角度（回転軸線に対する噴射孔の
傾斜角度）を有する旋回ノズルを選定して使用すればよ
い。

また、実施例では、走行体をウインチによる牽引手段を
進行させるようにしているが、走行体に車輪を取付けて
これをモータで駆動させるようにした自走手段によっ
て、走行体を走行させるようにしてもよい。

（考案の効果） 本考案によれば、高圧水を旋回軸線に対して鋭角を成す
と共に、該旋回軸線に対して僅かにねじり角度をもつ方
向に噴射しつつその噴射水の反動力とねじり作用とによ
り旋回軸線を中心に高速旋回する旋回ノズルを走行体に
備えたものであるから、旋回ノズルを旋回させるための
駆動手段を全く必要とせず、それだけ構成が簡単であ
り、また旋回ノズルの噴射孔からの高圧水は該ノズルの
旋回によって旋回しながら末広がり円錐状を成して噴射
され、従って予め噴射水が分岐開口部の周縁に向かうよ
うに旋回ノズルの取付位置を設定しておけば、ノズルの
旋回に伴って高速旋回する高圧噴射水によってライニン
グチューブを切断する作用が働き、これにより分岐開口
部は瞬時に開孔されることになり、旋回ノズルを旋回さ
せるための制御も何ら必要でないから、開孔させるため
の操作が極めて容易であり、また開孔作業を迅速に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る開孔装置の一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図のII-II線断面図、第３図は第１図
のIII-III線断面図、第４図は同上の開孔装置における
走行体の後端部を一部分解して示す斜視図、第５図は旋
回ノズルの縦断面図、第６図は本考案による開孔装置の
使用方法を説明する概略説明図、第７図は従来の開孔装
置を示す説明図である。 Ａ……本管、Ｂ……分岐管、Ｃ……分岐開口部、Ｐ……
ライニングチューブ、１……走行体、２……旋回ノズ
ル、26……高圧水供給口、30……噴射孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】分岐管が取付けられた本管の内面にプラス
   チック製チューブをライニングすることによって閉塞さ
   れた分岐管の分岐開口部を開孔する装置であって、牽引
   手段または自走手段によって本管内をその長手方向に走
   行可能な走行体と、該走行体の所要部に設けられ、これ
   より噴射する高圧噴射水によって前記プラスチック製チ
   ューブを破断し分岐管の分岐開口部を開孔する旋回ノズ
   ルとからなり、前記旋回ノズルは、前記走行体の走行方
   向と直交する旋回軸線を有すると共に、該旋回軸線の周
   囲に前記旋回軸線に対し鋭角を成すと共に、該旋回軸線
   に対して僅かにねじり角度をもつ方向に開孔する複数個
   の噴射孔を有して、高圧水供給口より供給される高圧水
   を各噴射孔より噴射しつつその噴射水の反動力とねじり
   作用とにより前記旋回軸線を中心に高速旋回するように
   構成されている管内面ライニングチューブの開孔装置。