JPS6316181B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として地下に埋設されている既設
管の管継手部を補修する際、樹脂を管内に沿つて
移動させ、かつ管継手部の間〓内に樹脂を充填す
るよう補修する管継手部補修用の樹脂搬送ピグに
関するものである。

〔従来の技術〕

鋳鉄管を水道型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、その管継手部の接合部が、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漏洩の原因となるところから
近時、その漏洩修理また予防保全の目的で、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。

この補修方式の一種として、地下に配管された
既設管の管内に、管内面に内接状態で移動するピ
グと、樹脂とを導入し、ピグの牽引により樹脂を
管内に沿つて移動する行程で、樹脂を既設管の管
継手部の間〓内に充填するよう補修する管継手部
の補修方式が提案されている。

また上記の補修方式に関連して、樹脂を管内に
沿つて移動させるピグに関し、そのピグの周面に
樹脂導入用溝と置換用溝とを設け、この両溝を介
して管内に導入された樹脂を、管継手部の間〓内
に滞留する空気と置換させつつ充填するようにし
たピグ（置換ピグ）が特開昭54―132986号公報に
よつて提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記補修方式において問題となるのは、ピグは
管内を牽引されて管継手部の位置を通過する時、
そのピグ周面に形成される置換用溝が、樹脂導入
用溝を介して管継手部の間〓内に樹脂充填が行わ
れる間、その管継手部の間〓と対向するよう開放
されていなければならないことで、このため牽引
速度を考慮してピグ自体が、相当の長さを持つた
円柱形状に形成されていなければならない。しか
しこのピグは、既設管の曲つた部分も通らなけれ
ばならないため、比較的に可撓性の優れた材料を
もつて作られ、牽引索による牽引によつて管の曲
管部でも円滑に通行できるものが要求される。

このような要求を満足する上述の樹脂搬送ピグ
は、牽引索で引かれる時、既設管内壁との間で摩
擦抵抗を受けるので、牽引索に対して、前端側を
固定すると、ピグ全体が伸長されて径が小さくな
ることから管内面との気密性が損われて樹脂の搬
送に支障を起し、また後端側を固定すると、牽引
の際、摩擦抵抗で前半部に圧縮作用が起ることよ
り径が大きくなつて摺動抵抗を著しく増大する。
そこで前後両端を牽引索に固着することが考えら
れるが、この場合も、やはり摩擦抵抗により前半
外周部は後方に引かれて径小となり、逆に後半部
側では圧縮作用を受けて径大となることから具合
が悪い。特にピグは、その前側に樹脂を配して管
内を前進するために、前側の径小となつた部分に
樹脂が入り込み、管継手部における置換性が低下
される。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述の問題点を課題として提案され
たもので、ピグを管内移動する時、前側では若干
の圧縮力を働かせて気密性を維持し、後側では後
方への伸びを抑える構成にして実質的な気密性を
保ちつつ摺動抵抗の少ない状態でピグを管内牽引
できる構造の樹脂搬送ピグを提供することを目的
とするものである。

この目的を達成するため、本発明による樹脂搬
送ピグは、 (A) 円柱状をなす胴部の前端および後端に支持円
板を設けて、該支持円板間における胴部の中心
部には硬質材料からなる芯部材を配し、外周部
には可撓性軟質材料で構成された胴部を本体側
胴部片と先端側胴部片とに分けてその中間に埋
込み円板を介在させた連着構成としたこと、 (B) 且つ上記ピグ胴部の中心部に牽引索を貫通挿
通して、該牽引索と上記埋込み円板とを固着し
てピグの中間部で牽引索と連着したこと、 (iii) さらに牽引索の回りに円形配列で複数本のワ
イヤをピグ胴部内に挿通し、該ワイヤの両端部
に具備したボルト部により前後の支持円板間を
締付けて上記胴部を一体に圧着支持すると共
に、特にそのワイヤの先端側にけるボルト部
を、前側の支持円板と埋込み円板とに跨つて両
円板の間隔を規制できるように固着しているこ
と、を特徴とするものである。

〔作 用〕

このような構成では、ピグは、その胴部の中間
部に介在された埋込み円板を介して牽引索と連着
固定され、この連着個所より前側は、胴部に挿通
されたワイヤの端部に備えるボルト部により前側
の支持円板と埋込み円板との間隔が規制されてい
ることで、ピグ前側では若干の圧縮力を働かせて
充分な気密性を維持でき、また、上記連着個所よ
り後側では、芯部材を介して胴部が複数のワイヤ
により一体に圧着支持されていることで、後方へ
の伸びが抑えられて実質的な気密性を保ち、かく
して全長が径に対して相対的に長く形成されてい
ても、摺動抵抗が少なく胴部のフレキシビリテイ
が確保されて曲管部分での通過抵抗を小さく構成
できるようになる。

〔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図は本発明のピグが用いられる補修施工装
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る。これは
在来の配管方式により所定寸法の鋳鉄管を水道型
継手と称される管継手部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を補修するに際し
て既設管１を、まず補修に適する適当長さ（例え
ば100ｍ）の単位の補修区間Ｌに区切つて、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、ピグ挿入用導管５およびピグ導出用導管６が
接続される。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、他方のピ
グ導出用導管６から引き出してその先端をウイン
チ９により巻取ることによつて、牽引索４に取付
られた一対の先頭ピグと後側の樹脂搬送ピグ３と
が、その先頭ピグ２の前には低粘度樹脂Ｃを、樹
脂搬送ピグ３の前には継手部シール用樹脂Ｄを、
それぞれ配した状態で既設管１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
れるようにしている。

上記先頭ピグ２は、第５図に拡大断面図で示さ
れているように、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）よりなる
複数の胴部片２１と、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）よりなる複数
のヒレ片２２とを、交互に接合すると共に、その
進行方向前側に前記硬質弾性材と同質の材料から
なる截頭円錐状の頭部片２３を配置し、かつその
前後に金属製の支持円板２４，２５を配置させ
て、これら前後の支持円板２４，２５間に跨つて
スタツドボルト２６を貫通してなる構造のもので
あり、スタツドボルト２６の締め付けにより胴部
片２１、ヒレ片２２、頭部片２３がタンデムに一
体連着されて各部片が長手方向に伸びないような
構造にしている。

そして中央には牽引索４を通す孔２７が穿設さ
れており、先頭ピグ２と牽引索４は、先頭ピグ２
の前後に装備されたクランプ付カラー２８，２９
によつて連着されている。上記クランプ付カラー
２８，２９はそれぞれボルト２８ａ，２９ａと、
これに対向してカラー２８，２９に設けた受け座
２８ｂ，２９ｂとの間の締付けで牽引索４に固着
される構造であり、このクランプ付カラー２８，
２９は前記孔２７内に挿入した可撓性のパイプの
両端に設けられるとよい。上記パイプは牽引索４
を通す機能と共に、前方から後方への圧力空気の
供給通路としても機能する。

また後側の樹脂搬送ピグ３は、本発明にかかる
ものであつて、第６，７，８図に拡大して示され
るように、進行方向先端側に硬質弾性材（例えば
硬度が60度ぐらいのネオプレンゴムなど）よりな
る截頭円錐状の頭部片３１と、その直後に連接さ
れる軟質弾性材（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）よりなる截頭円錐状の
先端側胴部片３２と、これに続く円柱状の本体側
胴部片３３とを接続すると共に、その後部に前記
軟質弾性材と同材質の後部胴部片３４と、前記硬
質弾性材と同材質のヒレ片３５とを、交互にタン
デムに連接した構造になつており、前後端に設け
た支持円板３６，３７の間に全体が挟持されてい
る。

そして、本発明では、特に上記の軟質弾性材で
構成される本体側胴部片３３（ピグ全長のほとん
どを占める長さの胴部片）には、その中心部に比
較的硬質のゴム質よりなる芯部材３ａが配置され
ており、この芯部材３ａは、曲げに対しては適度
の追従性を有するが、伸びに対しては充分な抗力
のあるものが選ばれる。また本体側胴部片３３の
進行方向前側すなわち本体側胴部片３３と先端側
胴部片３２との中間に埋込み円板３９が介装さ
れ、ピグ中心部に貫通された牽引索４に対して上
記埋込み円板３９が固着されて、ピグ３がその胴
部の中間位置で牽引索４に連着固定される構造と
している。またさらにピグ胴部には、牽引索４の
回りに円形配列で複数本のワイヤ３８が挿通さ
れ、このワイヤ３８の両端部に装備されたボルト
部３８ａ，３８ｂに対して各ナツト３８ｃ，３９
ｂにより前記前後の支持円板３６，３７が互いに
接近する方向に締付けられて上記各片の頭部片３
１および胴部片３２，３３，３４が一体に圧着支
持されるようにしてあり、特にワイヤ３８の先端
側におけるボルト部３８ａは、前側の支持円板３
６と埋込み円板３９とに跨つてそのボルト部３８
ａにナツト３９ａを介して上記埋め込み円板３９
が固着され、これにより前側の支持円板３６と埋
め込み円板３９との間隔が規制されて頭部片３１
および先端側胴部片３２が必要以上に圧縮変形さ
れるのを防止している。なお後側の支持円板３７
は適当な手段、例えばクランプ手段などで牽引索
４に固着されている。

なお上記樹脂搬送ピグ３は、後述の管継手部１
３に対する樹脂充填の際、管継手部１３の間〓内
に滞留する空気と樹脂との置換機能を具備させる
必要から、その本体側胴部片３３の外周面には、
進行方向前側のピグ前端に向けて開通する樹脂導
入用溝１７がその周面の左右位置に形成してお
り、またこれに平行するように本体側胴部片３３
の外周面には置換用溝１８がその周面の上下位置
に形成されている。そしてこれらの樹脂導入用溝
１７と置換用溝１８は、円周方向には左右位置、
上下位置に位相をずらして形成されているが、軸
方向には両溝１７，１８の端部が互いにオーバラ
ツプするように形成されてあり、またこれら両溝
１７，１８は、進行方向の各後端壁が後方へ向け
て斜めに傾斜するテーパ端壁１７ａ，１８ａに形
成されてあり、また上記置換用溝条１８は、樹脂
搬送ピグ３の後端に開通するようにピグ内に埋設
した例えばポリエチレンチユーブなどの通路１９
により連通されてピグ後端に開放されている。

上述の樹脂搬送ピグ３は、その前側に配置され
た樹脂Ｄを管内に沿つて移動させる行程で管路に
介在する複数の管継手部１３の間〓内に樹脂Ｄを
置換充填するように補修を行うものであるが、そ
の管継手部１３は、第４図および第９図にみられ
るように、例えば一方の管の管端に設けられた大
口径部１３ａに、他方の管端１３ｂが衝き合わさ
れ、その衝き合せ嵌合部に通常「麻肌」と称され
るシール材１４が詰込まれ、開口部を鉛材１５で
封栓してなる構造のものである。

また上記補修対象の既設管１には、前記したよ
うに一方の分離端１１にピグ挿入用導管５が、他
方の分離端１２にピグ導出用導管６が、それぞれ
接続されるが、これらの導管５，６は第２図、第
３図に拡大して示されている。

まずピグ挿入用導管５は、第２図に示されるよ
うに既設管１の一方の分離端１１の開口部にクラ
ンプ５１で着脱自在に接続されてあり、この導管
５には樹脂充填用口部５ａが設けてあり、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５３が設けられてい
る。また上記開閉コツク５２を介して樹脂充填用
口部５ａには、樹脂充填タンク７がホース７ａを
介して連通され、上記タンク７への充填圧は発電
機７ｂの駆動により小型コンプレツサ７ｃから与
えられる。

またピグ導出用導管６には、第３図に示される
ように残留樹脂の排出用口部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。また
上記排出用口部６１より上方において、上記導管
６には空気圧力の供給口管６ｂが設けられてい
る。また導管６内を通る牽引索４を導出するガイ
ドリール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、そ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、先ず先頭ピグ２
が挿入され、その前側に樹脂Ｃが導入される。次
に後側の樹脂搬送ピグ３が導管５内に挿入され、
先頭ピグ２と樹脂搬送ピグ３との間の対向空間が
樹脂充填用口部５ａに対応する状態で樹脂Ｄがタ
ンク７よりコンプレツサ７ｃの圧力で充填され
る。この時、対向空間内の空気を排出するため
に、開閉コツク５３が開放されて排出用口部５ｂ
により空気が導出される。充分にピグ２，３間の
対向空間内に樹脂Ｄが充填された状態で、牽引索
４がウインチ９の駆動で引かれ、また樹脂充填の
完了でコツク５２が閉じられる。

牽引索４の牽引操作によりピグ２，３は引かれ
て行くが、ピグ２の前の樹脂Ｃは、既設管１内に
散在する塵埃および管継手部１３の空〓内に滞留
する塵埃を、それ自体が持つ粘着性で付着して取
去る作用をする。

またピグ２，３の牽引により後側の樹脂搬送ピ
グ３が管継手部１３の位置を通過するとき（第９
図参照）、そのピグ３の前側にある樹脂Ｄは、牽
引移動中において既設管１の内壁との間の粘性抵
抗により樹脂Ｄの後端部に充分な充填圧が生起す
るので、この充填圧により樹脂Ｄは、樹脂導入用
溝１７を介して管継手部１３の空〓内に流入さ
れ、一方この樹脂の流入により管継手部１３の空
〓内に滞留する空気は充填圧を受けて置換用溝１
８から後方へ自然に押し出され、管継手部１３の
空〓内に樹脂Ｄが置換充填されるように補修が行
なわれる。

この補修時において、牽引索４により樹脂搬送
ピグ３が引かれる時、そのピグ３と牽引索４との
連着個所は埋込み円板３９の個所であり、したが
つて埋込み円板３９と前側の支持円板３６との間
で圧縮作用が起るが、しかし、この連着個所より
ピグ前側においては、胴部に挿通されたワイヤ３
８の前側端部に備えるボルト部３８ａにより前側
の支持円板３６と埋込み円板３９との間隔が規制
されていることで、上述の圧縮作用による径の大
きな増大は回避され、若干の圧縮力を働かせて充
分な気密性を維持しつつ樹脂Ｄの確実に管内移動
できる。

一方、牽引索４による牽引により上記埋込み円
板３９と後端の支持円板３７との間の胴部では管
内面との摩擦抵抗により伸長作用が起るが、しか
しピグ胴部は、その中心部に硬質材料からなる芯
部材３ａが配置され、且つ芯部材３ａを介して牽
引索４の周囲に円形配列で挿通された複数本のワ
イヤ３８により胴部が前後の支持円板３６，３７
間で一体に圧着支持されるように締付けられてい
ることで、後方への伸びが抑えられて実質的な気
密性を保ちながら管内移動する。

かくして樹脂搬送ピグ３は、確実な樹脂の置換
機能を具備させる必要からその全長が径に対して
相対的に長く形成されていても、摺動抵抗が少な
く胴部のフレキビリテイが適度に確保されて直管
部分は勿論のこと曲管部分においても円滑に通行
できるようになる。

なお上述の管継手部補修の過程で、既設管１内
を通る際に、樹脂搬送ピグ３が何等かの事情で強
力な抵抗を受け、牽引索４と埋込み円板３９との
連着が破断されることが予測されるが、この場合
を考慮して、前記したようにクランプ手段などに
より後側の支持円板３７を牽引索４に連着できる
構成としていれば、上述の破断が起きても既設管
１からピグ３を安全に引出すことができる。

なおこの実施例では、後側の樹脂搬送ピグ３に
ついて本発明の構成を適用したが、比較的全長が
長いピグ構造を必要とするものならば、通常の通
しピグにおいても、この構成を適用できること勿
論である。

〔発明の効果〕

本発明は、以上に説明したように、牽引索４に
より樹脂搬送ピグ３が牽引される時、ピグ３と牽
引索４との連着個所を胴部中間に介在した埋込み
円板３９の個所とし、この連着個所よりピグ前側
においては、胴部に挿通されたワイヤ３８の端部
に備えるボルト部３８ａにより前側の支持円板３
６と埋込み円板３９との間隔を規制して圧縮作用
による径の増大を避け、また、連着個所より後側
のピグ胴部では、中心部に配置した硬質材料から
なる芯部材を介して胴部をワイヤ３８により一体
に圧着支持して後方への伸長を抑制した構成とし
たから、ピグと管内面との間に適度の気密性が確
保されて樹脂の管内移動を確実に行なうことがで
き、よつて樹脂搬送ピグを、その全長が径に対し
て相対的に長く形成しても、摺動抵抗が少なく、
しかも胴部のフレキシビリテイが適度に確保され
て直管部分は勿論のこと、曲管部分においても円
滑に樹脂を管内に沿つて移動させることができる
という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す施工装置全体
の概略図、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図は先頭ピグの半断面側面図、第
６図は本発明にかかる樹脂搬送ピグの斜視図、第
７図は同半断面側面図、第８図は同正面図、第９
図は樹脂の充填状況を示す要部の拡大断面図であ
る。 １……既設管、１１，１２……分離端、１３…
…管継手部、１３ａ……大口径部、１３ｂ……管
端、１４……シール材、１５……鉛材、１７……
樹脂導入用溝、１８……置換用溝、１７ａ，１８
ａ……テーパ端壁、１９……通路、２……先頭ピ
グ、２１……胴部片、２２……ヒレ片、２３……
頭部片、２４，２５……支持円板、２６……スタ
ツドボルト、２７……孔、２８，２９……カラ
ー、２８ａ，２９ａ……ボルト、２８ｂ，２９ｂ
……受け座、３……樹脂搬送ピグ、３ａ……芯部
材、３ｂ……スポンジ材料、３１……頭部片、３
２……先端側胴部片、３３……本体側胴部片、３
４……後部胴部片、３５……ヒレ片、３６，３７
……支持円板、３８……ワイヤ、３８ａ，３８ｂ
……ボルト部、３８ｃ，３８ｄ……ナツト、３９
……埋込み円板、３９ａ……ナツト、４……牽引
索、４０……供給管、４１……容器、５……ピグ
挿入用導管、５ａ……樹脂充填口、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
管、６１……開閉コツク、７……樹脂充填タン
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、Ａ，Ｂ……竪穴、Ｃ，Ｄ……樹
脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 既設管１の管内に、管内面に内接状態で移動
   するピグ３と樹脂Ｄとを導入し、ピグ３の牽引に
   より樹脂Ｄを管内に沿つて移動させる行程で樹脂
   Ｄを管継手部１３の間〓内に充填するよう補修す
   る樹脂搬送ピグ３において、 上記樹脂搬送ピグ３は、円柱状をなす胴部の前
   端および後端に支持円板３６，３７を有し、この
   支持円板３６，３７間における胴部の、中心部に
   は硬質材料からなる芯部材３ａを配し、外周部に
   は可撓性軟質材料で構成された胴部を本体側胴部
   片３３と先端側胴部片３２とに分けてその中間に
   埋込み円板３９を介在させた連着構成とし、 且つ上記ピグ胴部の中心部に牽引索４を貫通挿
   通して該牽引索４と上記埋込み円板３９とを固着
   させ、また該牽引索４の回りに円形配列で複数本
   のワイヤ３８を胴部内に挿通し、該ワイヤの前後
   両端部に設けたボルト部３８ａ，３８ｂにより前
   後の支持円板３６，３７間を締付けて胴部を一体
   に圧着支持すると共に、特に上記ワイヤ３８の先
   端側におけるボルト部３８ａは前側の支持円板３
   ６と埋込み円板３９とに跨つて両円板の対向間隔
   を規制できるように固着されていることを特徴と
   する既設管の管継手部補修用樹脂搬送ピグ。