JPH1038182A - 管内補修機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】埋設された管７、９の内部から補修を行う管内
補修機１において、円形管のみならず卵形管の補修も行
えるようにする。 【解決手段】補修すべき管７、９の内周面に固着するた
め熱硬化性付着材が外面に塗布された補修材を巻き付け
るためのゴムスリーブ５の両端は、それぞれ保持機構１
３に保持される。この保持機構１３に卵形アダプタ３が
ボルトナット４３により着脱可能に設けられる。卵形ア
ダプタ３の周囲には３箇所に走行車輪４３が設けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地中に埋設され
た下水道などの管を内部から補修することができる管内
補修機の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中に埋設された下水道の本管な
どの管には、陶管、コンクリート性のヒューム管、合成
樹脂からなる塩ビ管が使用されているが、これらの管は
老朽化、または地下地盤の沈下や地上圧力の変動によっ
て、亀裂、破損、接続部の分離などの故障が発生する。

【０００３】このような故障箇所を修理する場合、例え
ばガラスクロスと不織布を積層した伸縮性を有する補修
材を用いて、この補修材を巻き付けて仮止めした管内補
修機をマンホールから管の補修箇所まで導入して、故障
部の内周面に付着材を用いて圧着するＦＲＰ工法と呼ば
れる補修施工法が開発されている。

【０００４】図８に、従来の管内補修機の断面図を示
す。

【０００５】この管内補修機１０１は、連結材１０５の
前後端に固定した前後の保持板１０４、１０４に対して
伸縮性を有する円筒状のゴムスリーブ１０２の両端部を
固定して本体を構成する。ゴムスリーブ１０２の内側に
は、ヒータ１０６が設けられ、更に保持板１０４の下部
には機体を支持し得る走行車輪１０８が設けられる。ま
た前後の保持板１０４には牽引金具１０７が設けられ
る。

【０００６】このような管内補修機１０１を使用する際
には、ゴムスリーブ１０２の外周に補修材１１０を巻き
付けておき、ゴムスリーブ１０２を収縮させた状態で管
１１１の内部へ挿入すると共に、前後の走行車輪１０
８、１０８を管１１１の内部底面に接触させ、牽引金具
１０７に連結したワイヤ１０９を地上から所望方向に牽
引することにより、管内補修機１０１を管１１１の故障
箇所まで移動する。

【０００７】そして、ゴムスリーブ１０２に対し地上か
らエアーを供給し、ゴムスリーブ１０２全体を膨脹さ
せ、補修材１１０を管１１１の内周面に圧接すると共に
ヒータ１０６に送電し、ヒータ１０６の発熱によりゴム
スリーブ１０２全体を加熱し、これにより補修材１１０
の外面に塗布した熱硬化性付着材を熱硬化して、補修材
１１０を管１１１の内周面に固着させ、補修を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そして一般に、補修を
行う通常の管は円形断面のもの（以下、円形管という）
であるために、管内補修機の外形断面も略円形を有して
いた。しかし、補修を行わねばならない管には断面が卵
形のもの（以下、卵形管という）が存在する。卵形とす
ることにより、管内の下水の水量が少なくなくてもある
程度の流速を維持し、流れが滞らないようにするためで
ある。この卵形管を補修する管内補修機は、外形断面が
卵形のものが用意される。

【０００９】その理由は、円形管のための外形断面が円
形を有する管内補修機では、走行車輪が卵形管の内面に
接することができず、走行が不可能となってしまうこ
と、ゴムスリーブが膨脹する際に卵形管の中心と機体の
中心が上下方向にずれてしまい、よって膨脹が偏って行
われ、ひいては補修がうまくいかない恐れが生ずるため
である。

【００１０】しかしながら、このような外形断面が卵形
の管内補修機は、円形管の補修には用いることができ
ず、また外形断面が円形の管内補修機は、卵形管の補修
には用いることができなかった。よって、従来は、外形
断面が円形の管内補修機と、外形断面が卵形の管内補修
機とを、常に備えて置かねばならず、不経済であった。
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、同じ管内補修機により、円形管の補修にも卵形管
の補修にも使用することができる管内補修機を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、熱硬化性付着剤が外面に塗布
された補修材を仮止めするための伸縮性のゴムスリーブ
と、このゴムスリーブの両端を各々密閉状態で保持する
一対の保持機構と、これら一対の保持機構をゴムスリー
ブの内側で連結する連結材と、ゴムスリーブの内側に近
接して設けられるラバーヒータと、一方の保持機構に設
けられゴムスリーブを膨脹させるためのエアーを導くエ
アーカプラーと、一方の保持機構に設けられ前記ラバー
ヒータに通電するためのソケットと、両方の保持機構に
着脱可能に設けられ補修を行う卵形管の断面に略類似の
卵形アダプタと、卵形アダプタの周囲に設けられた走行
車輪と、を有することを特徴とする管内補修機である。

【００１２】また請求項２の発明は、ゴムスリーブと保
持機構の外形は略同一の円形をなし、岐管との境目を補
修するためにゴムスリーブは岐管の方向にも伸縮する岐
管スリーブを分岐して有し、岐管スリーブの先端内部に
は岐管の位置を確認するためのモニターカメラを有し、
保持機構は、ゴムスリーブの端を密閉状態で保持する保
持部材と、この保持部材を気密的に回転可能に貫通し前
記エアーを通すパイプを兼ねる回転シャフトと、この回
転シャフトの前記貫通した側に設けられ前記エアーカプ
ラ、ソケット、および卵形アダプタが取り付けられるフ
ランジ部と、前記保持部材の側に設けられ前記回転シャ
フトを回転するモータと、を備えたことを特徴とする請
求項１記載の管内補修機である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態に係
る管内補修機を図１乃至図７において説明する。

【００１４】この管内補修機１の全体の形状は、細長い
円筒形状をしており、両端に卵形アダプタ３が着脱可能
に設けられる。

【００１５】以下詳しく説明する。機体１の最外周に設
けられるゴムスリーブ５は、円筒状をしており、伸縮性
を有し、エアーなどの注入により膨脹収縮が行える。こ
のゴムスリーブ５は、図示しない補修材を巻き付けて仮
止めするためのものであり、補修材の外面には熱硬化性
付着材が塗布される。ゴムスリーブ５の外形断面は、円
形を成す（図７参照）。また、この管内補修機１は、下
水道の本管７と岐管９との境目を補修するためのもので
あり、ゴムスリーブ５の中央には岐管９の方向にも伸縮
する岐管スリーブ１１が分岐して設けられている。

【００１６】ゴムスリーブ５の両端は、各々の一対の保
持機構１３により密閉状態で保持される。これら保持機
構１３は、連結材１５で連結される。この連結材１５は
ゴムスリーブ５の内側に配置される。この連結材１５の
長手方向中央には、ラバーヒータ１７（２点鎖線で示
す）がゴムスリーブ５の内側（図ではゴムスリーブ５の
外側になっているが実際には内側である）に近接してヒ
ータバネ１９を介して設けられる（よって実際には、こ
のヒータバネ１９とラバーヒータ１７はゴムスリーブ５
を図示の状態より膨らませた状態にすることになる）。

【００１７】各保持機構１３は、ゴムスリーブ５の端を
密閉状態で保持するための保持部材２１を有する。すな
わち、この保持部材２１は短円柱形状を有し、外周にゴ
ムスリーブ５の端が被せられクルップ２３によって止め
られた後、１度折り返され、その上からキャップ状のラ
バー押さえ２５が被せられボルト２７により保持部材２
１に止められる。

【００１８】このうち一方の保持機構１３の保持部材２
１（図中右側）には、回転シャフト２９が貫通して設け
られる。この貫通は気密的に行われ、回転シャフト２９
は回転可能であると共に、ゴムスリーブ５を膨脹させる
ためのエアーを通すパイプを兼ねる。この回転シャフト
２９の貫通した先端側、すなわち図中右側の端には、フ
ランジ部３１が形成され、このフランジ部３１に、更に
ドーナツ状の円板３３がボルトで止められ、この円板３
３に対しエアーカプラー３５がボルト３７で取り付けら
れる。このエアーカプラー３５には、エアーを導くため
のエアー導口３９が取り付けられ、前記パイプを兼ねる
回転シャフト２９の外側の口に対向している。また、エ
アーカプラー３５にはラバーヒータ１７や後述するモー
タなどに通電を行うためのソケット４１が設けられる。

【００１９】このエアーカプラー３５が取り付けられる
以前の状態において、円板３３に対しボルト４３により
卵形アダプタ３が取り付けられる。この卵形アダプタ３
の周囲には、３個の走行車輪４５が設けられる。すなわ
ち卵形管７の内部の底面に接触する走行車輪４５と、卵
形管７の内部の側面に接触する２つの走行車輪４５とで
ある。卵形アダプタ３の中央には、前記エアーカプラー
３５が取り付けるための窓４７（図５）が形成されてい
る。また、卵形アダプタ３には、牽引を行うための図示
しないワイヤなどを係止するためのＵシャックル４８が
設けられている。

【００２０】なお、前記一方の保持機構１３（図１中右
側）では、保持部材２１に貫通状態で保持された回転シ
ャフト２９および円板３３が固定側で、この円板３３に
卵形アダプタ３が取り付けられるものであるが、他方の
保持機構１３（図１中左側）では保持部材２１に形成さ
れたボス部２１Ａに対し、ベアリング４９を介して設け
られた円板３３が固定側で、この円板３３に卵形アダプ
タ３が取り付けられる。

【００２１】回転シャフト２７はベアリング４９を介し
て前記保持部材２１に貫通状態で保持されており、機体
１内部側の端にギア５１が同心状に設けられ、このギア
５１に噛み合うモータ５３により回転可能な構成になっ
ている。

【００２２】図２に示すように、前記岐管スリーブ１１
の先端には、ウィンドウガラス５５が設けられ、ウィン
ドウガラス５５の内側には、補修をする岐管９（図１参
照）の位置を確認するためのモニターカメラユニット５
７が設けられる。さらに、モニターカメラユニット５７
の近くには、ウィンドウガラス５５を介して外部を照明
するためのハロゲンランプ５８などが取り付けられてい
る（図６）。

【００２３】この岐管スリーブ１１は、巻き付けられ仮
止めされた補修材（図示せず）を岐管９の内周面に圧接
するため、岐管の半径方向に膨脹すると共に、岐管の長
手方向にも伸縮できるよう蛇腹状になっている。

【００２４】蛇腹状となった岐管スリーブ１１は常に岐
管９の長手方向に伸長しようとするが、通常はぜんまい
バネ装置５９により引っ張られ収縮した状態に保持され
る。このぜんまいバネ装置５９は、次のように構成され
る。すなわち、枝管スリーブ１１の先端内側の４隅に取
り付けられた合計４本のワイヤ６０が、収縮方向（図中
下方向）に引っ張られ、４個のプーリ６１によって各々
水平方向に向きを変え、ひとつのスライダ６３に固定さ
れている。このスライダ６３は前記連結材１５の長手方
向に設けられたレール６５の上をスライドできる構成と
なっている。このスライダ６３はさらに、巻き出された
ぜんまいバネ６７により引き付けられ、収縮状態位置に
保持されている。このぜんまいバネ６７の力は、エアー
カプラー３５により導かれたエアーにより岐管スリーブ
１１が膨脹しようとする力に負け、スライダ６３を図中
右方向へスライドさせてしまう力に設定されている。

【００２５】以下、この実施形態に係る管内補修機１に
よる補修の手順を説明する。

【００２６】すなわち、この管内補修機は、作業者など
によって現場に運ばれるが、その際にエアーカプラー３
５などは取り外され、エアーを送るエアー圧送機などと
は分離して運ばれる。現場においては、まず、補修を行
う卵形管７の大きさ寸法に応じて、所定の卵形アダプタ
３（図６に示すように複数のものが用意される）を選択
し、その卵形アダプタ３を両方の保持機構１３の円板３
３に対しボルト４３により取り付ける。そして、図中右
側の保持機構１３の円板３３に対してはエアーカプラー
３５をボルト３７により取り付ける。このエアーカプラ
ー３５にはソケット４１が予めセットされている。

【００２７】次に、両方の保持機構１３のいずれか一
方、あるいは双方のＵシャックル４８に図示しないワイ
ヤを係止し、補修を行う下水管（卵形管７）に降ろす。
そして、ワイヤを引っ張りながらモニターカメラ５７か
ら送られてくる画像を地上のモニター受像機で見なが
ら、補修を行なう目的とする岐管９を探す。この時、管
内補修機１には、エアーカプラー３５へエアーを送るた
めのエアーホース、ソケット４１へ通電するための通電
ケーブル、モニターカメラユニット５７からの画像信号
を取り出す信号ケーブル等が取り付けられ、地上と接続
した状態で修理が行われる。

【００２８】モニターカメラユニット５７により岐管９
の位置を確認する際には、モータ５３を回転させ、ベア
リング４９回りの回転を行わせる。すなわち、両方の保
持機構１３において、走行車輪４５に対しベアリング４
９回りで連結材１５やゴムスリーブ５を、卵形管７の長
手軸方向回りに回転させ、モニターカメラのねらいを調
整し岐管の位置を確認する。この回転は、例えば左右方
向にそれぞれ１６５度行われる（図７）。

【００２９】岐管の位置が確認されると、その位置で管
内補修機１の走行やモータ５３の回転を停止させ、地上
からエアーを圧送し、エアーカプラー３５およびパイプ
を兼ねる回転シャフト２９を介して、ゴムスリーブ５の
内部にエアーを送る。これにより、ゴムスリーブ５は半
径方向に膨脹を開始する。同時に、岐管スリーブ１１
は、半径方向の膨脹のみならず岐管９の長手方向の伸長
も行う。これは、エアーによって岐管スリーブ１１が伸
長しようとする力に負けたぜんまいバネ６７が送り出さ
れてスライダ６３がスライドし、ワイヤ６０が岐管スリ
ーブ１１を収縮した状態に維持できなくなるためであ
る。

【００３０】このような膨脹や伸長が十分に行われる
と、ゴムスリーブ５および岐管スリーブ１１の外周に巻
き付けられ仮止めされていた補修材が、下水道の本管
（卵形管７）および枝管１１の内周面に圧接される。

【００３１】このゴムスリーブ５の膨脹の際に、卵形ア
ダプタ３が働き、偏った膨脹を防止する。すなわち、卵
形アダプタ３は卵形管７の断面に略類似の形状を有し、
ゴムスリーブ５が偏った膨脹をしようとしても、卵形管
７の内周面に接触して、これを防止する。よって、断面
における卵形管７の中心と機体１の中心との相対的なず
れを防止する。よって、ゴムスリーブ５は偏らず均一な
状態で膨脹でき、補修材も偏らずに圧接される。

【００３２】このとき、シリコンラバーヒータ１７は、
それまでゴムスリーブ５の縮もうとする力により、ゴム
スリーブ５の半径方向内側へ押され、ゴムスリーブ５の
内側に近接した状態に位置していたが、エアーによりゴ
ムスリーブ５が膨脹すれば、ヒータバネ１９の伸びよう
とする力によりゴムスリーブ５と共に半径方向外側に移
動する。これにより、シリコンラバーヒータ１７はゴム
スリーブ５の内側に近接した状態を維持する。

【００３３】このシリコンラバーヒータ１７に通電が行
われ、ゴムスリーブ５ごしに補修材が加熱され、補修材
の外面に塗布された熱硬化性被着材が熱硬化する。それ
によって補修材が管の内周面に固着する。

【００３４】補修材が管７、９の内周面に固着された後
は、エアーがゴムスリーブ５から抜かれる。これによ
り、それまでエアーにより膨脹しようとするゴムスリー
ブの力に負けていたぜんまいバネ６７は再び元の状態に
戻り、スライド６３は図中左方向にスライドし、枝管ス
リーブ１１は収縮する。また、シリコンラバーヒータ１
７は半径内側方向へ戻る。このようにして、管内補修機
１は再び管７、９の内周面から離れ、走行が可能とな
り、地上にワイヤによって引き戻される。

【００３５】この実施形態に係る管内補修機１では、ア
ダプタ３はエアーカプラー３５を取り付ける前の状態
で、円形管用か、卵形管用かの用途によって着脱可能で
あり、改めて円形アダプタを取り付け、円形アダプタの
周囲に設けられた走行車輪で円形管を走行し、円形管の
補修をすることも可能である。また、同じ卵形管であっ
ても卵形管７のサイズに応じた大きさの卵形アダプタ３
に取り替えることができる。

【００３６】なお、以上の実施形態では、アダプタ３に
は走行車輪４５が設けられていたが、他の実施形態では
走行車輪４５を設けないものとすることもできる。

【００３７】また、以上の実施形態では、ワイヤで牽引
することで機体１を走行させるものであったが、他の実
施形態では、ワイヤで牽引するのではなく、モータによ
って自走する自走車を機体１に連結するものであっって
も良い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の管内補
修機によれば、着脱可能に設けられた卵形アダプタを取
り付けることで、この卵形アダプタの周囲に設けられた
走行車輪により卵形管を走行することができ、ゴムスリ
ーブの膨脹の偏りを防止できる。よって、同じ管内補修
機により、円形管の補修にも卵形管の補修にも使用する
ことができるまた、卵形アダプタを取り外せば、請求項
２の管内補修機のように外形が予め円形を成すものであ
れば、通常の円形管の補修が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る管内補修機の全体
縦断面図である。

【図２】図１の左半分を示す拡大断面図である。

【図３】図１の右半分を示す拡大断面図である。

【図４】図１の左方向から見た卵形アダプタの正面図で
ある。

【図５】図１の右方向から見た卵形アダプタの正面図で
ある。

【図６】図１のＶＩ−ＶＩ断面図（交換され得る卵形ア
ダプタの外形寸法を共に示した図）である。

【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

【図８】従来の管内補修機を示す全体縦断面図である。

【符号の説明】

３ 卵形アダプタ ５ ゴムスリー
ブ １１ 岐管スリーブ １３ 保持機構 １５ 連結材 １７ ラバーヒ
ータ １９ ヒータバネ ２１ 保持部材 ２９ 回転シャフト ３１ フランジ
部 ３３ 円板 ３５ エアーカ
プラー ４１ ソケット ４５ 走行車輪 ４９ ベアリング ５３ モータ ５７ モニターカメラユニット ６３ スライダ ６５ レール ６７ ぜんまい
バネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱硬化性付着剤が外面に塗布された補修材
   を仮止めするための伸縮性のゴムスリーブと、このゴム
   スリーブの両端を各々密閉状態で保持する一対の保持機
   構と、これら一対の保持機構をゴムスリーブの内側で連
   結する連結材と、ゴムスリーブの内側に近接して設けら
   れるラバーヒータと、一方の保持機構に設けられゴムス
   リーブを膨脹させるためのエアーを導くエアーカプラー
   と、一方の保持機構に設けられ前記ラバーヒータに通電
   するためのソケットと、両方の保持機構に着脱可能に設
   けられ、補修を行う卵形管の断面に略類似の卵形アダプ
   タと、卵形アダプタの周囲に設けられた走行車輪と、を
   有することを特徴とする管内補修機。
2. 【請求項２】ゴムスリーブと保持機構の外形は略同一の
   円形をなし、岐管との境目を補修するためにゴムスリー
   ブは岐管の方向にも伸縮する岐管スリーブを分岐して有
   し、岐管スリーブの先端内部には岐管の位置を確認する
   ためのモニターカメラを有し、保持機構は、ゴムスリー
   ブの端を密閉状態で保持する保持部材と、この保持部材
   を気密的に回転可能に貫通し前記エアを通すパイプを兼
   ねる回転シャフトと、この回転シャフトの前記貫通した
   側に設けられ前記エアーカプラー、ソケット、および卵
   形アダプタが取り付けられるフランジ部と、前記保持部
   材の側に設けられ前記回転シャフトを回転するモータ
   と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の管内補修
   機。