JPH1038188A

JPH1038188A - 管内面補修用装置

Info

Publication number: JPH1038188A
Application number: JP19051996A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kimura; 康夫木村; Minoru Tazawa; 稔田澤
Original assignee: Fujikura Rubber Ltd
Current assignee: Fujikura Composites Inc
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1998-02-13
Anticipated expiration: 2016-07-19
Also published as: JP3588733B2

Abstract

(57)【要約】【課題】縮径時の直径に対する拡径時の直径の比率が
大きいシート体を具え、シート体を周方向において均一
に拡径させることができ、シート体を長さ方向における
中央部分から徐々に両端部に向かって拡径させることが
でき、大きい内径を有する地中埋設管に対して好適な管
内面補修用装置を提供すること。【解決手段】筒部材10と、筒部材10の外周面13を取り
囲むよう配置され、筒部材10との間に気密空間Ｓを形成
することができ、かつ、補修材25を支持する外周面21を
有する、ゴム引布よりなるシート体20と、シート体20と
筒部材10との間の気密空間Ｓに空気を供給してシート体
20を膨張させる空気供給手段30と、シート体20に、その
長さ方向に各々伸び、その周方向に互いに等間隔となる
よう固着された複数の可撓性ビーム40と、シート体20の
両端において、可撓性ビーム40の端部が位置するそれぞ
れの個所を、筒部材10の中心軸方向に引っ張る引張手段
50とを有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば地中埋設管
（例えば上水道管、下水道管、ガス管、電線管など）を
当該埋設管の内部から補修するために用いられる管内面
補修用装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地面を開削することなく地中埋設管を内
部から補修する工法として、伸縮性材料からなる円筒状
の成形体を具えた管内面補修用装置を、当該装置におけ
る成形体の外周面の中央部分にシート状の硬化性の補修
材を巻付けた状態で、地中埋設管内における補修個所に
配置し、次いで、前記成形体の内部に空気を供給して当
該成形体を拡径（膨張）させ、これにより、補修材を管
内面に押圧して密着させ、この状態で硬化させる工法が
知られている（例えば特開平７−２３８５２７号公報参
照）。ここで、管内面補修用装置における成形体を形成
する伸縮性材料としては、一般に成型により製造される
管状のゴム材が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

（１）しかしながら、ゴム製の成形体を具えた従来の管
内面補修用装置においては、当該成形体における拡径
（膨張）および縮径（収縮）が、ゴム材自体の弾性を利
用するものであるために、下記のような問題点がある。

【０００４】このような用途に使用されているゴム
材に対して３０％以上の伸びを与えると、負荷を解除し
た後における当該ゴム材に残留ひずみが発生する。従っ
て、ゴム製の成形体を拡径させる場合には、縮径時にお
ける成形体の直径（ｄ）に対する拡径時における成形体
の直径（Ｄ）の比率（Ｄ／ｄ）は１．３を超えることが
禁止される。一方、下水道管内面を補修する場合におい
て、管内面補修用装置における成形体は、通常、マンホ
ールから下水道管内に搬入される。ここで、標準的なマ
ンホールの径は例えば６００ｍｍとされている（ＪＩＳ
Ａ５５０６）。これらのことから、マンホールから
搬入可能な成形体を具えた管内面補修用装置では、例え
ば８００ｍｍ（＞６００×１．３）程度の内径を有する
下水道管内面を補修することはできない。

【０００５】ゴム製の成形体の直径を１．３倍程度
になるよう拡径させるためには、強度等を確保するなど
の観点から、成形体を構成するゴム材の厚みを６〜７ｍ
ｍ程度に設定する必要がある。このため、このようなゴ
ム材よりなる成形体を具えた管内面補修用装置は、極め
て重いものとなり、作業性の観点から好ましくない。

【０００６】ゴム製の成形体を作製（成形）するた
めには、成形用金型を用いてゴム材料を加硫（いわゆる
巻蒸加硫）することが必要であり、装置の生産効率の観
点から好ましくない。

【０００７】上記のような問題点を解決するため、本発
明者らは、ゴム材よりなる成形体の代わりにゴム引布よ
りなる袋状のシート体を使用し、このシート体における
拡径および縮径を、ゴム引布の伸縮性（ゴム引布の伸び
は３〜５％程度である。）を利用するのではなく、ゴム
引布のシート形状を変形させること、換言すれば、ゴム
引布を折り畳むこと（若しくは「皺」を発生させるこ
と）により行なうことを考えた。この場合には、マンホ
ールから搬入可能で、しかも、８００ｍｍ程度の内径を
有する下水道管であってもその内面を補修することが可
能である。

【０００８】（２）しかしながら、ゴム引布よりなる袋
状のシート体を具えた管内面補修用装置においては、下
記のような新たな問題を有することが判明した。管内面を補修するに際して、管内面補修用装置にお
けるシート体は、その周方向において例えば略円形の輪
郭形状（横断面形状）が保持された状態で均一に拡径す
るものであることが肝要である。シート体の周方向にお
いて拡径の程度にバラツキがあると、当該シート体の外
周面によって支持されている補修材を、補修すべき管内
面に均一な押圧力で密着させることができず、補修材に
皺が発生するなどの施工不良を招くからである。しかし
ながら、ゴム引布よりなるシート体を例えば水平方向に
配置した状態で、その内部に空気を供給すると、重力の
作用によって、当該シート体は、その周方向において輪
郭形状が保持されず、下側の部分が上側の部分より膨張
しやすくなるという傾向がある。そのため、ゴム引布よ
りなるシート体を周方向において均一に拡径させること
は困難である。また、ゴム引布よりなるシート体におい
ては、その縮径時に局部的に皺が発生するため、この皺
の発生状態によっては周方向における拡径の不均一性が
更に顕著なものとなる。

【０００９】管内面を補修するに際して、管内面補
修用装置におけるシート体は、その長さ方向において、
補修材が支持されている長さ方向の中央部分が先行して
拡径し、その後、当該中央部分から徐々に端部に向かっ
て拡径していくことが肝要である。シート体の端部から
拡径する場合には、当該シート体の外周面に支持されて
いる補修材に皺が発生しやすくなり、補修材と管内面と
の間に空気が残留するなどの施工不良を招くからであ
る。しかしながら、ゴム引布よりなるシート体は、その
長さ方向における両端部が先行して拡径することが多
く、シート体を中央部分から両端部に向かって拡径させ
ることができるようなシート体の拡径におけるコントロ
ール手段が望まれていた。

【００１０】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものである。本発明の第１の目的は、縮径時の直
径（ｄ）に対する拡径時の直径（Ｄ）の比率（Ｄ／ｄ）
が大きいシート体を具えた管内面補修用装置を提供する
ことにある。本発明の第２の目的は、シート体を周方向
において均一に拡径させることのできる管内面補修用装
置を提供することにある。本発明の第３の目的は、シー
ト体を長さ方向における中央部分から徐々に両端部に向
かって拡径させることのできる管内面補修用装置を提供
することにある。本発明の第４の目的は、大きい内径を
有する地中埋設管に対しても好適に使用することができ
る管内面補修用装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の管内面補修用装
置は、筒部材（１０）と、この筒部材（１０）の外周面
（１３）を取り囲むよう配置され、当該筒部材（１０）
との間に気密空間（Ｓ）を形成することができ、かつ、
補修材（２５）を支持する外周面（２１）を有する、ゴ
ム引布よりなるシート体（２０）と、このシート体（２
０）と前記筒部材（１０）との間の気密空間（Ｓ）に空
気を供給して当該シート体（２０）を膨張させる空気供
給手段（３０）と、前記シート体（２０）に、その長さ
方向に各々伸び、その周方向に互いに等間隔となるよう
固着された複数の可撓性ビーム（４０）と、前記シート
体（２０）の両端において、前記可撓性ビーム（４０）
の端部が位置するそれぞれの個所を、前記筒部材（１
０）の中心軸方向に引っ張る引張手段（５０）とを有し
てなることを特徴とする。

【００１２】本発明の管内面補修用装置においては、補
修すべき管内部を移動させるための移動用走行手段（６
０）が、筒部材（１０）の内部に収納可能に設けられて
いることが好ましい。本発明の管内面補修用装置は、地
中埋設管の管内面を補修するために好適に使用すること
ができる。

【００１３】

【作用】

（１）ゴム引布よりなるシート体は、それ自体の自己形
状保持性が小さくて容易に変形する袋状のものであるの
で、筒部材の外周面とシート体の内面との間の気密空間
に空気供給手段から空気が供給されることにより、当該
空気の供給量の増加に伴って拡径し、筒部材の外周面と
シート体の内面との間の気密空間から空気が抜かれるこ
とにより、当該シート体に皺などによる変形が生じて縮
径する。このように、シート体を構成するゴム引布の弾
性に依存することなく、当該シート体の直径を調整する
ことができるので、シート体における縮径時の直径
（ｄ）に対する拡径時の直径（Ｄ）の比率（Ｄ／ｄ）を
大きくすることができる。

【００１４】（２）シート体には、複数の可撓性ビーム
が当該シート体の周方向に等間隔で配置された状態で長
さ方向に伸びるよう固着されているため、シート体を縮
径させるときには、可撓性ビームによって分割された領
域が単位となって縮径するので、当該分割された領域の
各々において均等に皺が発生するようになり、しかも、
シート体を拡径させるときには、発生した皺の状態が可
撓性ビームの各々によって規制されるので、シート体を
その周方向において均一に拡径させることができる。

【００１５】（３）シート体の両端においては、可撓性
ビームの端部の位置する個所が、引張手段によって筒部
材の中心軸方向に引っ張られているため、当該シート体
の長さ方向の中央部分が先行して拡径し、更に当該中央
部分から徐々に端部に向かって拡径する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の管内面補修用装置
について詳細に説明する。図１および図２は、本発明の
管内面補修用装置の一例における構成を示す説明用断面
図であって、図１は側面方向から見た断面図、図２は正
面方向（軸方向）から見た断面図であり、それぞれ後述
するシート体２０が拡径された状態を示している。この
管内面補修用装置は、例えば下水道管の内面を補修する
ために用いられるものである。

【００１７】図１および図２において、１０は、気密な
周壁１１を有する円筒形の筒部材であって、その両端に
は外方に突出するフランジ１２が形成されている。２０
は、ゴム引布よりなるシート体であって、筒部材１０の
外周面１３を取り囲む袋状に配置されており、このシー
ト体２０の外周面２１には、シート状の補修材２５が巻
き付けられた状態で配置されている。

【００１８】このシート体２０を構成するゴム引布は、
例えば合成繊維よりなる布材とゴム材とよりなるもので
ある。ゴム引布を構成する布材としては、特に限定され
るものではなく、例えばナイロン、ポリエステルなどよ
りなるものを用いることができる。また、ゴム引布を構
成するゴム材としても、例えば天然ゴム、クロロプレン
ゴムなどの種々のものを用いることができる。また、シ
ート体２０を構成するゴム引布としては、その厚みが例
えば０．４〜２ｍｍで極めて容易に変形するものが用い
られる。また、シート体２０の拡径およひ縮径がゴム引
布の弾性に依存するものではないことから、ゴム引布そ
れ自体の収縮性は小さくてもよく、例えば３〜５％とさ
れる。

【００１９】補修材２５としては、特に限定されるもの
ではなく、ガラス繊維、カーボン繊維、ケプラー繊維な
どよりなる強化繊維材および／または不織布に、或いは
それらの積層体に不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、エマルジョン系樹脂などの熱硬化性樹脂が含浸され
た公知のものを用いることができる。

【００２０】筒部材１０の外周面１３とシート体２０の
内周面２２との間には、気密空間Ｓが形成されている。
具体的に説明すると、シート体２０の内面と筒部材１０
の外周面との間には、多数の貫通孔１７が形成された周
壁１６を有する円筒形の多孔管１５が、筒部材１０の筒
軸に沿って当該筒部材１０の外周面を取り囲むよう配置
され、筒部材１０のフランジ１２と、多孔管１５の両端
に形成された内方に突出するフランジ１８とによって、
シート体２０の両端が気密に挟持され、この状態で、筒
部材１０のフランジ１２と多孔管１５のフランジ１８と
が、例えばボルト（図示省略）により固定されている。

【００２１】３０は、筒部材１０の外周面１３とシート
体２０の内周面２２との間の気密空間Ｓに空気を供給し
てシート体２０を拡径させる空気供給手段であって、筒
部材１０のフランジ１１を貫通して設けられた通気管３
１に接続されている。３５は、補修材２５を加熱して硬
化を促進させるための複数のヒータであって、多孔管１
５の内面に、その周方向に等間隔で軸方向に伸びるよう
配置されている。

【００２２】４０は、例えば硬質塩化ビニル樹脂、アク
リル系樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタールなどの
合成樹脂製のパイプよりなる複数の可撓性ビームであ
る。これら可撓性ビーム４０は、それぞれシート体２０
の内周面２２に、その周方向に等間隔で配置された状態
で当該シート体２０の長さ方向に伸びるよう全長にわた
って接着剤などにより固着されている。

【００２３】５０は、シート体２０の両端において、可
撓性ビーム４０の端部上に位置する個所を、筒部材１０
の中心軸方向に引っ張る引張手段であって、図３にも示
すように、シート体２０の外周面２１における可撓性ビ
ーム４０の両端に対応する位置の各々に設けられた複数
のフック５１と、これらフック５１の各々に挿通された
リング状のゴムバンド５２とにより構成されている。

【００２４】６０は、補修すべき下水道管内において当
該管内面補修用装置を移動させるための移動用走行手段
であって、棒状の脚部６１と、この脚部６２の先端に設
けられた車輪６２とにより構成されている。この移動用
走行手段６０においては、脚部６１の基端が筒部材１０
のフランジ１２に固定された支持部材６３により回転可
能に支持されており、車輪６２が、筒部材１０のフラン
ジ１２における外周面より外方に位置される動作位置
と、筒部材１０内に収納される収納位置（図１において
破線で示す）との両方において固定可能であり、かつ、
動作位置および収納位置の間を変位可能に設けられてい
る。

【００２５】上記の管内面補修用装置によれば、次のよ
うにして下水道管の内面が補修材によって補修される。
図４に示すように、筒部材１０の外周面１３とシート体
２０の内周面２２との間の気密空間Ｓ内における空気を
十分に抜くことにより、シート体２０を縮径させると共
に、移動用走行手段６０の車輪６２を収納位置に位置さ
せる。そして、図５に示すように、当該管内面補修用装
置を、マンホール１から下水道管２内に搬入し、その
後、移動用走行手段６０の車輪６２を動作位置に変位さ
せ、当該移動用走行手段６０により、下水道管２内にお
ける補修個所にまで移動させる。

【００２６】次いで、空気供給手段（図示省略）を作動
させて、筒部材１０とシート体２０との間の気密空間に
例えば１．３ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力の空気を供給する
ことにより、シート体２０を拡径させる。以上におい
て、シート体２０を縮径させた状態においては、図６に
模式的に示すように、シート体２０の内面に固着された
複数の可撓性ビーム４０によって、シート体２０におけ
る隣り合う可撓性ビーム４０の間の領域すなわち可撓性
ビーム４０によって分割された領域の各々間において均
等に皺Ｗが発生する。換言すれば、可撓性ビーム４０に
よって、シート体２０が多数の面領域に分割されて、連
続する大面積領域が存在しないので、大きな皺が局部的
に生ずることがない。そして、シート体２０は、可撓性
ビーム４０の各々によって皺Ｗの状態が規制されながら
拡径する。また、引張手段５０によって、シート体２０
の周方向における可撓性ビーム４０の両端に位置する個
所が、筒部材１０の中心軸方向に引っ張られているた
め、筒部材１０とシート体２０との間の気密空間に空気
を供給すると、図７に示すように、可撓性ビーム４０が
撓むことにより、シート体２０は、長さ方向の中央部分
が先行して拡径し、更に当該中央部分から徐々に端部に
向かって拡径していく。

【００２７】そして、シート体２０が拡径されることに
より、当該シート体２０の外周面２１に配置された補修
材２５がシート体２０の膨張による押圧力によって下水
道管２の内面に圧着され、この状態で、当該補修材２５
をヒータ３５によって加熱して硬化させることにより、
下水道管２の内面が補修される。

【００２８】上記の管内面補修用装置によれば、ゴム引
布よりなるシート体２０は、自己形状保持性が小さくて
容易に変形するものであるので、筒部材１０の外周面と
シート体２０の内面との間の気密空間Ｓに空気供給手段
３０から空気が供給されることにより、当該空気の供給
量の増加に伴って拡径し、筒部材１０の外周面とシート
体２０の内面との間の気密空間Ｓから空気が抜かれるこ
とにより、シート体２０に皺などによる変形が生じて縮
径する。従って、シート体２０における縮径時の直径
（ｄ）に対する拡径時の直径（Ｄ）の比率（Ｄ／ｄ）を
大きくすることができるので、大きい内径を有する下水
道管２の管内面を補修するために好適である。

【００２９】また、複数の可撓性ビーム４０が、シート
体２０の周方向に等間隔で配列された状態で長さ方向に
伸びるよう固着されているため、シート体２０を縮径さ
せるときには、可撓性ビーム４０によって分割された領
域が単位となって縮径するので、当該分割された領域の
各々間において均等に皺Ｗが発生するようになり、一
方、シート体２０を拡径させるときには、発生した皺Ｗ
の状態が可撓性ビーム４０の各々によって規制されるの
で、シート体２０をその周方向において均一に拡径させ
ることができ、その結果、補修材２５に悪影響を与える
ことなく、当該補修材２５を下水道管２の内面に圧着さ
せることができる。

【００３０】更に、シート体２０には、その両端におい
て、可撓性ビーム４０の端部の位置する個所を筒部材１
０の中心方向に引っ張る引張手段５０が設けられている
ため、可撓性ビーム４０が撓むことにより、シート体２
０の中央部分が拡径し、更に当該中央部分から徐々に端
部に向かって拡径するので、これにより、補修材２５と
管内面との間に空気が残留することなく、補修材２５を
確実に下水道管１の内面に圧着させることができる。

【００３１】また、筒部材１０のフランジ１２には、車
輪６２を有する移動用走行手段６０が設けられているた
め、当該管内面補修用装置を下水道管２内において容易
に移動させることができる。しかも、車輪６２は、筒部
材１０内に収納される収納位置に変位可能に設けられて
いるため、当該管内面補修用装置をマンホール１から搬
入する際に障害となることがない。

【００３２】本発明は、上記の管内面補修用装置に限定
されず、種々の変更を加えることができる。（１）多孔管１５は必須のものではなく、シート体２０
の両端が他の手段により筒部材１０に固定されていても
よい。（２）シート体２０の外周面２１に配置される補修材２
５は熱硬化性のものに限定されず種々のものを用いるこ
とができる。従って、ヒータ３５は必須のものではな
い。（３）筒部材１０の周壁１１またはシート体２０に通気
孔を形成し、この通気孔を介して空気供給手段３０から
の空気が筒部材１０とシート体２０との間の気密空間Ｓ
に供給される構成であってもよい。（４）可撓性ビーム４０は、シート体２０の外面に固着
されていてもよい。この場合には、可撓性ビーム４０の
両端部を筒部材１０の中心軸方向に引っ張ることが好ま
しい。また、可撓性ビーム４０は、可撓性を有するもの
であれば特に限定されるものではなく、例えばバネ板に
より構成されていてもよい。（５）引張手段６０は、シート体２０の両端における可
撓性ビーム４０の端部が位置するそれぞれの個所を、筒
部材１０の中心方向に引っ張るものであれば、種々の構
成を採用することができる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に記載の管内面補修用装置によ
れば、ゴム引布よりなるシート体は、皺などによる変形
が生じて縮径するものであるので、当該シート体におけ
る縮径時の直径（ｄ）に対する拡径時の直径（Ｄ）の比
率（Ｄ／ｄ）を大きくすることができる。従って、例え
ば大きい内径を有する下水道管の管内面を補修するため
に好適である。

【００３４】また、複数の可撓性ビームが、シート体の
周方向に等間隔で配列された状態で長さ方向に伸びるよ
う固着されているため、シート体を縮径させるときに
は、可撓性ビームによって分割された領域が単位となっ
て縮径するので、当該分割された領域の各々間において
均等に皺が発生するようになり、一方、シート体を拡径
させるときには、発生した皺の状態が可撓性ビームの各
々によって規制されるので、シート体をその周方向にお
いて均一に拡径させることができ、その結果、補修材に
悪影響を与えることなく、当該補修材を補修すべき管の
内面に圧着させることができる。

【００３５】更に、シート体には、その両端において、
可撓性ビームの端部の位置する個所を筒部材の中心軸方
向に引っ張る引張手段が設けられているため、可撓性ビ
ームが撓むことにより、シート体の長さ方向の中央部分
が先行して拡径し、更に当該中央部分から徐々に端部に
向かって拡径するのでこれにより、補修材と管内面との
間に空気が残留することなく、補修材を補修すべき管内
面に確実に圧着させることができる。

【００３６】請求項２に記載の管内面補修用装置によれ
ば、補修すべき管内部を移動させるための移動用走行手
段が筒部材の内部に収納可能に設けられているため、当
該管内面補修用装置を補修すべき管内において容易に移
動させることができると共に、例えば下水道管の管内面
を補修する場合には、移動用走行手段を筒部材の内部に
収納することにより、当該管内面補修用装置をマンホー
ルから容易に搬入することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管内面補修用装置の一例における構成
をシート体が拡径した状態で示す説明用側面断面図であ
る。

【図２】図１に示す管内面補修用装置を正面から見た説
明用断面図である。

【図３】図１に示す管内面補修用装置の説明用正面図で
ある。

【図４】図１に示す管内面補修用装置におけるシート体
が縮径した状態を示す説明用側面断面図である。

【図５】図１に示す管内面補修用装置をマンホールから
下水道管内に搬入した状態を示す説明図である。

【図６】シート体の縮径時に発生する皺の状態を示す説
明図である。

【図７】シート体の中央部分が先行して拡径した状態を
示す説明図である。

【符号の説明】

１マンホール２下水道管１０筒部材１１周壁１２フランジ１３外周面１５多孔管１６周壁１７貫通孔１８フランジ２０シート体２１外周面２２内周面２５補修材３０空気供給手段３１通気管３５ヒータ４０可撓性ビーム５０引張手段５１サック５２ゴムバンド６０移動用走行手段６１脚部６２車輪６３支持部材Ｗ皺

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒部材（１０）と、この筒部材（１０）の外周面（１３）を取り囲むよう配
置され、当該筒部材（１０）との間に気密空間（Ｓ）を
形成することができ、かつ、補修材（２５）を支持する
外周面（２１）を有する、ゴム引布よりなるシート体
（２０）と、このシート体（２０）と前記筒部材（１０）との間の気
密空間（Ｓ）に空気を供給して当該シート体（２０）を
膨張させる空気供給手段（３０）と、前記シート体（２０）に、その長さ方向に各々伸び、そ
の周方向に互いに等間隔となるよう固着された複数の可
撓性ビーム（４０）と、前記シート体（２０）の両端において、前記可撓性ビー
ム（４０）の端部が位置するそれぞれの個所を、前記筒
部材（１０）の中心軸方向に引っ張る引張手段（５０）
とを有してなることを特徴とする管内面補修用装置。
【請求項２】補修すべき管内部を移動させるための移
動用走行手段（６０）が、筒部材（１０）の内部に収納
可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載
の管内面補修用装置。
【請求項３】地中埋設管の管内面を補修するための請
求項１または請求項２に記載の管内面補修用装置。