WO2020116097A1 - ライニング材を反転させる装置及び方法 - Google Patents

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WO2020116097A1
WO2020116097A1 PCT/JP2019/044189 JP2019044189W WO2020116097A1 WO 2020116097 A1 WO2020116097 A1 WO 2020116097A1 JP 2019044189 W JP2019044189 W JP 2019044189W WO 2020116097 A1 WO2020116097 A1 WO 2020116097A1
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liquid
lining material
reversing
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達人 高嶋
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株式会社湘南合成樹脂製作所
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    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/165Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section
    • F16L55/1651Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section the flexible liner being everted
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
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    • B29C63/34Lining or sheathing of internal surfaces using tubular layers or sheathings
    • B29C63/36Lining or sheathing of internal surfaces using tubular layers or sheathings being turned inside out
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
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    • F16L55/18Appliances for use in repairing pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L2101/00Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/10Treating the inside of pipes
    • F16L2101/18Lining other than coating

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for reversing one end of a tubular lining material, airtightly attaching the tubular lining material to a reversing nozzle, and applying a reversing pressure to the reversing nozzle to reverse the lining material.
  • Lining material is inserted by reversing it into the existing pipe or by pulling it in.
  • a lining material reversing device is used.
  • the lining material is wound into a roll and stored in a closed storage container, one end of which is folded back and attached to a reversing nozzle, and compressed air is supplied to the storage container to reverse the lining material. The configuration is described.
  • Patent Document 2 one end of a lining material is folded back and attached to one end of an inversion tube, the other end of the lining material is passed through a seal opening attached to the other end of the inversion tube, and compressed air is supplied into the tube. Then, the configuration in which the lining material is inverted is described.
  • Patent Document 3 after a certain length of lining material is drawn into a chamber provided with a reversing nozzle and an inlet and an outlet for the lining material, the inlet is closed and the outlet is opened to let compressed air into the chamber. A structure for feeding and reversing the lining material is described. In this configuration, after lining the fixed length of lining material and inserting it into the existing pipe, the outlet is sealed, the inlet is opened, and a new fixed length of lining material is drawn into the chamber, and the above-mentioned operation is performed. By repeating this, the lining material is continuously inverted and inserted into the existing pipe.
  • Patent Document 1 since only the lining material stored in the storage container can be reversed, there is a disadvantage that the length of the lining material that can be reversed is limited. There is a problem that it is necessary to increase the storage volume of the storage container according to this.
  • the lining material can be inverted without being limited to the length of the lining material.
  • compressed air for reversing the lining material leaks from the seal opening, and the reversal efficiency deteriorates.
  • the sealing property of the seal opening is increased, it becomes difficult for the lining material to pass through the seal opening, and thus the air pressure needs to be increased.
  • the air pressure is increased, there is a problem that leakage from the seal opening portion further progresses, the reversal efficiency deteriorates, and noise due to leakage of compressed air becomes remarkable.
  • the lining material can be inverted without being limited in length by alternately repeating pulling and inversion of the lining material.
  • a mechanism for pulling the lining material of a certain length is required, and the inlet and the outlet of the lining material are alternately opened or closed in synchronization with the alternating operation of pulling and reversing the lining material. Therefore, there is a problem that mechanical load and energy loss increase.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and can reduce the inversion space of the lining material, and there is no leakage of the compressed gas that inverts the lining material, and the lining material is not limited to the length of the lining material.
  • An object of the present invention is to provide a reversing device and method capable of continuously reversing a material.
  • the present invention (Claim 1) is A device for airtightly attaching one end of a tubular lining material to a reversing nozzle, and applying a reversing pressure to the reversing nozzle to reverse the lining material, An opening provided with an opening through which the lining material can contact and pass, A reversing container having a reversing nozzle to which one end of the lining material is attached in an airtight manner, and an incompressible liquid is filled to a predetermined level beyond the opening to form an airtight closed space above the liquid, A compressed gas source that supplies compressed gas to the airtight closed space, inverts the lining material attached to the inversion nozzle to the outside of the inversion container, and discharges the gas.
  • a liquid tank for storing the liquid filled in the inversion container In order to keep the liquid in the reversing container at the predetermined level by supplementing the liquid flowing out of the reversing container from the gap between the opening and the lining material under the action of the compressed gas, the liquid is placed in the reversing container.
  • Supplying liquid supply device It is characterized by including.
  • the present invention (claim 10) is A method of reversing a lining material using the reversing device, Guiding the lining material from the opening to the reversing nozzle and air-tightly attaching one end of the lining material to the reversing nozzle; Filling the inversion container with a non-compressible liquid to a predetermined level exceeding the opening of the opening, and forming an airtight closed space above the liquid; Supplying compressed gas to the airtight closed space, inverting the lining material attached to the reversing nozzle to the outside of the reversing container, and discharging, Supplying liquid into the reversing container so that the liquid in the reversing container is kept at the predetermined level by compensating for the liquid flowing out of the reversing device from the opening under the action of the compressed gas; It is characterized by having.
  • the inversion container is filled with a predetermined level of incompressible liquid, and an airtight closed space for inverting the lining material is formed above the liquid.
  • compressed gas is supplied to the airtight closed space and the lining material is inverted, even if the liquid flows out of the inversion container under the action of compressed gas, the liquid is replenished in the inversion container and Is always filled with a predetermined level of liquid. Therefore, the compressed gas supplied to the airtight closed space can be continuously used for inverting the lining material without leaking, and the lining material can be continuously inverted without being limited by the length of the lining material. Further, since the reversing container only needs to store the lining material from the opening portion into which the lining material is inserted to the reversing nozzle, the volume thereof can be significantly reduced.
  • FIG. 2 is a sectional perspective view of the reversal container taken along the line AA of FIG. 1. It is a side view of an inversion container. It is a front view of an inversion container. It is a rear view of an inversion container. It is an explanatory view showing the state where the lining material is inverted and inserted into the existing pipe. It is a front view of an opening member. 7b is a cross-sectional view of the opening member taken along the line BB of FIG. 7a. FIG. It is a perspective view of a lining material. Fig. 8b is a cross-sectional view of the lining material, taken along the line CC in Fig.
  • FIG. 8a when the lining material is folded flat. It is explanatory drawing which shows the state which a hot-water hose is connected to the terminal end of a lining material. It is explanatory drawing which shows the state in which the liquid in an inversion container is maintained at a predetermined level. It is a perspective view of the inversion container provided with the 1st and 2nd opening.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the inversion container taken along the line DD of FIG. 10.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the first opening taken along the line EE of FIG. 11. It is sectional drawing of the 1st opening part which shows the state which the opening expanded. It is a front view which shows the opening member of a 1st opening part.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the inversion container taken along the line DD of FIG. 10.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the first opening taken along the line EE of FIG. 11.
  • FIG. 14B is a cross-sectional view showing the opening member of the first opening taken along line GG of FIG. 14a.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the second opening taken along line FF of FIG. 11. It is sectional drawing of the 2nd opening part which shows the state which the opening expanded. It is a front view which shows the opening member of a 2nd opening part.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view showing the opening member of the second opening taken along the line HH of FIG. 17a. It is explanatory drawing which shows the state which a lining material, a connection tool, and a hot-water hose pass a 1st and 2nd opening part.
  • the present invention is used when reversing a lining material that repairs an existing pipe buried in the ground such as an aged sewer pipe, but can also be applied to an example of reversing a lining material that repairs other pipelines. ..
  • FIG. 1 to 6 show a lining material reversing device including a reversing container 1 for reversing the lining material.
  • the reversal container 1 is a metal pressure resistant container and includes a hollow columnar portion 10.
  • a reversing nozzle 12 is attached to the upper part of the reversing container 1 via a side tube 11.
  • the reversing nozzle 12 is mounted by air-tightly connecting the flange 12a of the reversing nozzle 12 and the flange 11a of the side tube 11 with a plurality of bolts and nuts (not shown) fixing means.
  • a small circle on a flange or a disk indicates a hole through which a bolt is inserted.
  • two members are bolted or bolted to airtightly connect and fix them with a bolt and nut fixing means.
  • a packing member may be interposed to ensure a tight connection. Since the two members fastened by bolts are separated by removing the combination of the bolt and the nut, it also means that the two members are detachably and airtightly connected.
  • a side tube 13 extends in the opposite direction to the side tube 11, and a disk 14 is bolted to the flange 13a.
  • the disk 14 has a gas supply port 15 for supplying a gas supplied from a compressed gas source, which will be described later, a hot water supply port 16 for supplying hot water for curing the lining material after the inversion work, and a discharge of hot water.
  • a hot water outlet 17 is attached.
  • a liquid supply port 18 for supplying an incompressible liquid described later into the reversal container 1 is attached.
  • a disc-shaped cover 21 provided with a mounting tube 20 is bolted to the flange 10a of the columnar portion 10 on the upper portion of the reversal container 1, and a disc 22 is bolted to the flange 20a of the mounting tube 20.
  • an opening 2 having an opening through which the lining material can be inserted and which the lining material contacts and passes through is provided.
  • the opening 2 has an opening member 30 made of, for example, MC nylon having good sliding property, or metal (for example, stainless steel) polished to have good sliding property.
  • the opening member 30 is provided with a slit-shaped opening 31 having a width w1 and a height h1 corresponding to the cross-sectional shape of the flattened lining material 60 and extending in the horizontal direction. ..
  • the lining material 60 is a lining material in which a curable resin is impregnated into a resin absorbent material 60a made of a tubular flexible nonwoven fabric, and the outer surface is coated with an airtight plastic film 60b. is there.
  • a curable resin is impregnated into a resin absorbent material 60a made of a tubular flexible nonwoven fabric, and the outer surface is coated with an airtight plastic film 60b. is there.
  • the material of the non-woven fabric plastic fiber or glass fiber is used, and as the curable resin, thermosetting resin such as unsaturated polyester resin and epoxy resin, or photocurable resin, or thermosetting resin and photocurable resin Resin mixed with resin is used.
  • the resin absorbent 60a may be formed in multiple layers instead of one layer.
  • the width of the lining material 60 is w2 and the height thereof is h2, as shown in FIG. 8b.
  • the width w1 of the opening 31 is substantially the same as or slightly larger than w2, and the height h1 of the opening 31 is substantially the same as h2. Alternatively, it is set slightly larger.
  • the end of the lining material 60 forms a hermetically sealed part 60c. Since the sealing portion 60c of the lining material 60 is not impregnated with resin, the thickness of the sealing portion 60c is smaller than h2. Further, an accessory having a diameter smaller than h2 is attached to the sealing portion 60c via a connector 62 having a thickness smaller than h2.
  • the accessory having a small diameter connected to the end of the lining material 20 is a hose that supplies a heat medium for curing the thermosetting resin. It is called a hot water hose.
  • the hot water hose 63 has a large number of ejection holes, is guided into the existing pipe when the lining material 60 is reversed, and the hot water shower ejected from the ejection holes cures the thermosetting resin of the lining material 60 in the existing pipe.
  • the vertical upper end of the opening 31 when viewed in the thickness direction of the passing lining material.
  • the lower end and the lower end are curved portions 30a curved in an arc shape in the direction of the lining material so that the lining material 60 passes through the upper end and the lower end in line contact therewith.
  • the outer periphery of the lining material 60 makes line contact with the curved portions 30a at the upper and lower ends and passes through the opening 31, so that the contact area between the lining material 60 and the opening 31 becomes small. As a result, the lining material 60 can smoothly pass through the opening 31.
  • the opening 31 is designed in such a shape that the lining material 60 can pass in a shape corresponding to the cross-sectional shape of the lining material, and when the lining material passes, the opening 31 is in contact with the outer surface (outer peripheral surface) of the lining material. There is an unavoidable gap between the lining material 60 and the lining material 60 passing through it.
  • the reversal container 1 is filled with an incompressible liquid, and thus when the liquid is subjected to a high pressure, the liquid is discharged from the reversal container 1 to the outside through this gap or a portion that is not in sufficient contact. leak.
  • the opening 31 is shaped so that the flow passage area of the liquid flowing through the gap is as small as possible, that is, the flow passage resistance is large.
  • the opening member 30 has a function of smoothly passing the lining material and a sealing function of preventing the liquid from leaking through the opening 31, and can also be called a sealing member.
  • the number of the opening member may be one, but in order to improve the sealing property and prevent the lining material 60 from meandering, as shown in FIG.
  • An opening member 30′ having the same shape as the opening member 30 is provided.
  • the opening 31 ′ of the opening member 30 ′ has the same size as the opening 31 and is aligned so as to be aligned with the opening 31.
  • Each opening member 30, 30' is provided with a plurality of bolt insertion holes 30b, 30b', and the mounting plate 32 for mounting each opening member 30, 30' has the same number of bolt insertion holes 32a.
  • An opening 32b larger than the opening 31 is formed at the center.
  • the opening members 30, 30 ′ are aligned and bolted such that the openings 31, 31 ′ and the opening 32 b of the mounting plate 32 are aligned and the lining material passes through.
  • the sealing portion 60c of the lining material 60, the connector 62, and the hot water hose 63 all have a thickness smaller than h2, they can pass through the openings 31, 31' of the opening members 30, 30'. Further, since the hot water hose 63 is made of a flexible material and has a flat shape, it is possible to use a hose having a diameter slightly exceeding h2.
  • the mounting plate 32 of the opening 2 is bolted to the flange 33a of the rectangular conduit 33 extending into the reversing container 1, and the lining material 60 passes through the opening members 30, 30' and the conduit 33 to enter the reversing container 1. Be guided.
  • a guide roller 25 which is rotatably supported by bearings 24 and 24 ′ and below which is supported bearings 26 and 26 ′.
  • a guide roller 27 that rotates freely is provided inside the inversion container 1.
  • the lining material 60 passing through the openings 31 and 31' is guided to the guide rollers 27 and 25, one end 60d thereof is folded back, and airtightly attached to the reversing nozzle 12 by the band 61 (FIG. 6).
  • the reversal container 1 is placed in a liquid tank 41 that stores an incompressible liquid 40, such as water or hydraulic oil used for hydraulic equipment, in a vertically standing state.
  • a guide roller 43 supported by bearings 42 and 42 ′ is provided in the liquid tank 41, and the lining material 60 is introduced into the liquid tank 41 and then guided by the guide roller 43 at the opening 2 of the reversing container 1. Be guided in the direction.
  • a liquid discharge port 44 for discharging the liquid 40 in the liquid tank to the outside is attached to the lower portion of the liquid tank 41.
  • a liquid supply device for supplying the liquid 40 into the reversal container 1, for example, a liquid supply pump 50 is arranged outside the liquid tank 41.
  • a liquid supply pump 50 when the liquid is water, a commercially available water supply pump is used.
  • the liquid supply pump 50 has its discharge port connected to the liquid supply port 18 of the reversal container 1 via a pipe 51 and a joint 52, and its suction port to the liquid discharge port 44 of the liquid tank 41 via a pipe 53 and a joint 54. Connected.
  • the liquid supply pump 50 drives the motor 55 to pump out the liquid 40 in the liquid tank 41 through the liquid discharge port 44 and the pipe 53, and invert the liquid from the discharge port through the pipe 51 and the liquid supply port 18. Supply into the container 1.
  • a compressed gas source for supplying compressed gas, such as compressed air or compressed carbon dioxide gas, is arranged.
  • compressed gas such as compressed air or compressed carbon dioxide gas
  • the air compressor 56 is used as the compressed gas source.
  • the air compressor 56 supplies compressed air to the upper portion of the liquid 40 in the reversal container 1 via the pipe 57, the joint 58, and the gas supply port 15.
  • a barometer 59 is attached to the upper part of the gas supply port 15 to measure the pressure of the compressed air supplied.
  • compressed gas can be supplied from a tank, a cylinder, or the like that stores the compressed gas, instead of compressing the gas with a compressor, so the compressed gas source can also be a tank, the cylinder, or the like that stores the compressed gas. It includes.
  • a liquid level gauge 45 for measuring the level of the liquid 40 in the reversing container 1 is attached to the reversing container 1.
  • FIG. 9 shows a liquid level gauge 45 in the form of a pipe 45a, for example made of transparent acrylic resin.
  • One end of the pipe 45a is attached to the upper portion of the reversing container 1 and the other end thereof is attached to the lower portion thereof in an airtight manner so as to communicate with the inside of the reversing container 1.
  • a float 45b to which a magnet is attached is provided inside the pipe 45a, and a magnetic sensor 45c is attached to the outside of the pipe 45a.
  • the inversion container 1 is filled with the liquid 40 up to a predetermined level 40a that exceeds the openings 31 and 31'.
  • compressed air is supplied to the upper portion of the liquid 40 in the reversal container 1, and the pressure of the compressed air acts on the liquid 40 to cause the liquid 40 to leave a gap between the opening of the opening 2 and the lining material 60.
  • the reversal container 1 to the liquid tank 41.
  • the liquid 40 falls below the level 40a due to this outflow, the decrease is detected by the magnetic sensor 45c, and the motor 55 is driven via the drive circuit 65 until the liquid reaches the level 40b higher by ⁇ h than the level 40a.
  • the motor 55 is driven to keep the liquid in the reversal container 1 at approximately the level 40a, and the reversal container 1 can be filled with the liquid 40 at the level 40a.
  • the liquid level can also be adjusted by controlling the flow rate adjusting valve of the liquid supply pump 50.
  • an electrode type liquid level gauge may be used which detects a liquid level by causing an electric current to flow when the ground electrode and the detection electrode come into contact with the liquid.
  • the operator monitors the level with the liquid level gauge 45, and when the liquid drops below the level 40a, The motor 55 may be driven for a predetermined time to maintain the liquid at the level 40a.
  • the outflow amount (leakage amount) of the liquid is estimated, the flow rate adjustment valve of the liquid supply pump 50 is adjusted, and the liquid supply pump 50 is continuously operated so that the outflow amount is compensated, and the liquid is brought to approximately the level 40a. You may keep it.
  • the liquid tank 41 has such a structure that when the liquid 40 in the reversal container 1 is maintained at the level 40a, the liquid 40 having the same or lower level 40c as the level 40a can be stored in the liquid tank 41. Is becoming
  • the reversing container 1, the liquid tank 41, the liquid supply pump 50, the air compressor 56, etc. are mounted on the bed of a work truck (not shown) and transported to the site in the state shown in FIG. 12 is moved to a position such that it is on a manhole which is continuous with the existing pipe to be lined.
  • the mounting plate 32 of the opening 2 and the cover 21 (or the disc 22) are removed, and the disc 14 and the reversing nozzle 12 are removed as necessary, and the lining material 60 is attached to the guide rollers 43 and 27 as shown in FIG. , 25 to the reversing nozzle 12, one end 60d thereof is folded back, and the band 61 is airtightly attached to the reversing nozzle 12.
  • the removed member is bolted back to the original state to make it airtight.
  • the length of the lining material 60 is not limited, and the lining material can be continuously inverted and inserted into the existing pipe.
  • the liquid 40 is supplied into the liquid tank 41, and the liquid supply pump 50 is driven to supply the liquid 40 to the reversal container 1 to a level exceeding the openings 31, 31' of the opening members 30, 30'.
  • the liquid is supplied into the reversal container 1 by driving the liquid supply pump 50 or by removing the disk 22 and supplying the liquid 40 into the reversal container 1 from above.
  • the level of which falls below the openings 31, 31 ′ in a short time due to an unexpected leakage of the liquid 40 and sufficiently exceeds the openings 31, 31 ′. It is preferable to supply the liquid 40 to the level.
  • the liquid 40 may flow into the reversing nozzle 12, and therefore, for example, as shown in FIG.
  • the liquid 40 is supplied to the reversal container 1 up to a predetermined level 40 a at which the liquid does not flow into 12.
  • the hot water supply port 16 and the hot water drainage port 17 of the reversal container 1 are not used when the lining material is reversed, so that the caps 16a and 17a are hermetically closed to prevent air from leaking (FIG. 6). ..
  • the place to be bolted in the reversing container 1 is airtight, and after the lining material 60 is airtightly attached to the reversing nozzle 12, the inside of the reversing container 1 is separated into a gas space and a liquid space, which is above the liquid 40. An airtight closed space is formed in.
  • the air compressor 56 is driven to supply compressed air to the airtight closed space of the inversion container 1.
  • the compressed air acts as the reversing pressure on the reversing nozzle 12, so that the lining material 60 attached to the reversing nozzle 12 is outside the reversing container 1 as shown by the phantom line. It is reversed and discharged, and is guided through a manhole 66 to a bent pipe 69 and inserted into an existing pipe 67 such as a sewer pipe.
  • the width w2 is about 265 mm and the height (thickness) h2 is about 10 mm.
  • the flattened lining material 60 has a width w1 and a height h1 so that the flattened lining material 60 can pass through the slit-shaped openings 31, 31′ of the opening 2. Is approximately the same as or slightly larger than the width w2 and the height h2 of the flattened lining material.
  • the lining material 60 is inverted from the reversal container 1 and inserted into the existing pipe 67 at a speed of about 3 m/min.
  • the compressed air pressure can be set to a desired atmospheric pressure by controlling the flow rate adjusting valve of the air compressor 56.
  • the compressed air acts on the liquid 40 so that the liquid 40 flows out of the reversal container 1 and the liquid 40 falls below the level 40a.
  • the liquid supply pump 50 is driven for a predetermined time, and the liquid 40 in the liquid tank 41 is sucked and replenished in the reversal container 1 as indicated by the dotted arrow.
  • the liquid in the inversion container 1 is kept at the level 40a. Therefore, the compressed air can be continuously used for inverting the lining material, and the lining material can be continuously inverted without being limited by the length of the lining material.
  • the lubricity of the liquid or the curved portions 32a and 32a' of the openings 31 and 31' reduce the frictional resistance when the lining material 60 passes through the openings 31 and 31'. Further, since the lining material 60 receives buoyancy in the liquid tank 41, it is less likely to be bent by gravity, and smooth transfer is possible.
  • the reversal efficiency of the lining material 60 depends on the smoothness when the lining material 60 passes through the opening of the opening 2 and the sealing function that prevents the liquid 40 from flowing out from the gap between the lining material 60 and the opening. ..
  • the smoothness and the sealing function of the opening 2 are contradictory functions. For example, if the opening is enlarged to improve the smoothness, the smoothness is increased, but the gap is increased and the sealing function is deteriorated. On the other hand, if the opening is made smaller, the sealing function is improved but the smoothness is lost.
  • the material of the opening members 30 and 30' is MC nylon having good sliding property, or metal (for example, stainless steel) polished to have good sliding property is used.
  • metal for example, stainless steel
  • the curved portions 30a and 30a' are formed in the openings 31 and 31' to reduce the frictional resistance when the lining material 60 passes through the openings.
  • the opening member 30 in order to enhance the sealing function, not only the opening member 30 but also the opening member 30' is provided to double the sealing function. Further, a thickener such as CMC (carboxymethyl cellulose) or xanthan gum may be added to the liquid 40 to increase the viscous resistance when the liquid passes through the gap. Note that if the sealing function is doubled, smoothness is lost. Therefore, when importance is attached to smoothness, only the opening member 30 is used.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • the higher the pressure of the compressed air the higher the reversing speed, which is preferable for reversing the lining material 60.
  • the higher the degree of compression the greater the amount of leakage of the liquid 40 from the gap between the openings 31 and 31 ′. Therefore, the liquid level is measured by the liquid level gauge 45, and when the leak amount is large, the supply amount by the liquid supply pump 50 is increased to maintain the liquid level.
  • the compression degree of the air compressor 56 is adjusted.
  • the lining material 60 is inverted over the entire length and inserted over the entire area of the existing pipe to be lined, and is inverted when the tip of the hot water hose 63 connected to the end of the lining material 60 protrudes from the tip of the existing pipe.
  • the liquid 40 in the reversing container 1 is drained, the opening 2 is hermetically closed by a cover (not shown), the end of the hot water hose 63 is guided to the hot water supply port 16, and Hot water is supplied into the hot water hose 63 from a water source.
  • an appropriate amount of compressed air is supplied from the air compressor 56 into the reversing container 1 to expand the reversed lining material 60 and press it against the inner wall surface of the existing pipe.
  • Hot water is jetted from the hot water hose 63 to the lining material 60, the lining material 60 is hardened, and the lining work is completed.
  • the hot water is directly supplied from the hot water supply port 16 into the reversing container 1 and is inverted.
  • the interior of the lining material 60 is filled with hot water to cure the lining material.
  • the sealing portion 60c of the lining material 60, the connecting tool 62, and the hot water hose 63 described above are all shaped so as to be able to pass through the openings 31, 31' of the opening members 30, 30'.
  • the reversing container 70 is the same as the reversing container 1 except for its opening, and therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • the reversing container 70 has a first opening 71 provided at a lower portion thereof with a variable opening through which a lining material passes, and a second opening provided with a variable opening through which a hot water hose connected to an end portion of the lining material passes. It has a part 81.
  • the first opening 71 has an opening member 72 made of the same material and having the same shape as the opening member 30 of the opening 2. While the opening member 30 is an integral member, the opening member 72 is vertically divided into two halves 72a and 72b as shown in FIGS. 14a and 14b. Like the opening member 30, the opening member 72 has a slit-shaped opening 73 having a width w1 and a height h1 corresponding to the cross-sectional shape of the flattened lining material 60 and extending in the horizontal direction. Similar to the opening 31, the upper end and the lower end are curved portions that are curved in an arc shape so that the lining material 60 passes through the upper end and the lower end in line contact therewith.
  • the number of the opening member 72 may be one, but in order to improve the sealing property, as shown in FIG. 11, an opening 73′ having the same shape as the opening member 72 is formed adjacent to the opening member 72 on the side of the reversal container 1.
  • An opening member 72' is provided with which it is provided.
  • Each opening 73, 73' has the same shape and each opening member 72, 72' is aligned such that the respective openings 73, 73' are aligned.
  • the opening member 72 ′ is vertically divided into two halves 72 a ′ and 72 b ′ in the same manner as the opening member 72, and an opening 75 for attaching the opening members 72 and 72 ′ is formed.
  • the mounting plate 74 provided with is vertically divided into two halves 74a and 74b.
  • the upper halves 72a, 72a' of the opening members 72, 72' are attached to the upper half 74a of the mounting plate 74, and the lower halves 72b, 72b' of the opening members 72, 72' are of the mounting plate 74. It is attached to the lower half 74b.
  • the first opening 71 is arranged in a conduit 91 that follows the conduit 90 connected to the reversal container 70, and a nut 76 and a bolt 77 are arranged above the first opening 71 (FIG. 11). ..
  • the lower end of the nut 76 is fixed to the half 74a of the mounting plate 74, and the bolt 77 is coupled to the rod 94 of the handle 93 via the connector 92.
  • the lower half 74b of the mounting plate 74 is fixed to the bottom portion 95a of the connecting pipe 95 inserted into the conduit 91, or is seated on the bottom portion of the conduit 91 by its own weight and held by the guide plate.
  • the nut 76 is rotated by rotating, the upper portion of the first opening 71 is moved from the position shown in FIGS. 11 and 12 to the position shown in FIG. This rise is performed until the half 72a of the opening member 72 contacts the upper end 95b of the connecting pipe 95, and as shown in FIG. 13, the openings 73 and 73' of the opening members 72 and 72' have a vertical length. Is expanded to h3.
  • the vertical length h3 of the openings 73 and 73' is larger than the vertical length of the connector 68 that connects the lining material 60 and the hot water hose 63, as shown in FIG. It is long enough to pass 73, 73'.
  • a guide plate for smoothly moving the upper portion of the first opening 71 in the vertical direction is arranged in the conduit 91.
  • FIG. 15, FIG. 16, FIG. 17a, and FIG. 17b show the detailed configuration of the second opening 81.
  • the second opening 81 includes a slit-shaped opening 83 that is horizontally symmetrically divided into two halves 82a and 82b and has a width w3 and a height h4 that extend in the horizontal direction. It has an opening member 82, and the opening 83 is sized to contact the hot water hose 63 and allow the hot water hose 63 to pass through.
  • the number of the opening member 82 may be one, as shown in FIG. 17b, an opening member 82′ having an opening 83′ adjacent to the opening member 82 and having the same shape as the opening member 82 is provided in order to improve the sealing property.
  • the openings 83, 83' have the same shape, and the opening members 82, 82' are aligned so that the openings 83, 83' are aligned.
  • the opening member 82' is vertically divided into two halves 82a' and 82b'.
  • the upper halves 82a, 82a' of the opening members 82, 82' are attached to the upper halves 84a of a similarly divided mounting plate 84 with openings 85, and also under the opening members 82, 82'.
  • the halves 82b, 82b' are attached to the halves 84b below the mounting plate 84.
  • the second opening 81 is arranged in the conduit 96 following the connecting pipe 95, and the nut 86 and the bolt 87 fixed to the half body 84 a of the mounting plate 84 are arranged above the second opening 81. (FIG. 11).
  • the bolt 87 is coupled to the rod 94 of the handle 93 via the connector 92. Similar to the first opening 71, when the handle 93 is rotated, the half 84a of the mounting plate 84 and the half 82a, 82a' of the opening members 82, 82' fixed thereto (hereinafter, referred to as the second opening 81). The upper part) moves vertically in response to the rotation of the handle 93.
  • the lower half 84b of the mounting plate 84 is fixed to the bottom 97a of the conduit 97 inserted into the conduit 96, or is seated on the bottom of the conduit 96 by its own weight and held by the guide plate.
  • the nut 86 is rotated and raised, the upper portion of the second opening 81 rises from the position shown in FIGS. 11 and 15 to the position shown in FIG. 16. This rise is performed until the half body 82a of the opening member 82 contacts the upper end 97b of the conduit 97, and as shown in FIG. 16, the openings 83, 83' of the opening members 82, 82' have a vertical length. Expanded to h5.
  • the vertical length h5 of the openings 83, 83' is larger than the vertical length of the lining material 60, the hot water hose 63, and the connecting tool 68 connecting them, as shown in FIG.
  • a guide plate for smoothly moving the upper portion of the second opening 81 in the vertical direction is arranged in the conduit 96.
  • FIGS. 18 and 19 are explanatory views showing changes in the opening when the terminating end of the lining material 60 and the hot water hose 63 pass through the first and second openings 71 and 81.
  • the upper portion of the first opening 71 descends to become the openings 73, 73' of h1, as shown in the upper part of FIG.
  • the upper portion of the second opening 81 rises to become openings 83 and 83' of h5.
  • the connector 68 can pass through the openings 83 and 83' of the second opening 81, so that the lining material 60 is inverted without any trouble.
  • the operator since the connector 68 cannot pass through the opening 73, the operator operates the handle 93 to operate the handle 93 until the connector 68 reaches the position shown in the upper part of FIG. 19 from the position shown in the lower part of FIG.
  • the upper portion of the portion 71 is raised to enlarge the openings 73 and 73′ to h3, and the upper portion of the second opening portion 81 is lowered to reduce the openings 83 and 83′ to h4.
  • the timing of this handle operation is determined based on the reversing speed of the lining material 60 and the distance between the first and second openings 71 and 81.
  • the handle 93 since the handle 93 is located above the liquid surface 40c in the liquid tank 41, the operator can operate the handle 93 without difficulty.
  • the openings 83, 83′ are small slit openings having a width w3 and a height h4, and since the hot water hose 63 is made of a flexible material, it can be flattened and pass through the openings.
  • the gap between the openings 83, 83' and the hot water hose 63 is very small. Therefore, the amount of liquid leaking from the gap is small, and the reversing operation can be performed while maintaining the liquid level in the reversing container 70 without increasing the power of the liquid supply pump 50.
  • the diameter of the lining material or the end portion (sealing portion and/or connector) of the lining material is different in size.
  • the length of the lining material is not limited, and the lining material can be inverted and inserted into the existing pipe.
  • the friction resistance between the lining material and the existing pipe increases and the amount of air required for reversal increases, making it difficult to reversal due to insufficient capacity in a small air compressor. become.
  • reversal runaway is likely to occur.
  • the liquid 40 in the circulating liquid tank 41 is injected into the lining material 60 and the inversion pressure by the liquid pressure of the liquid 40 is also used to invert the lining material. Try to do it.
  • the liquid level in the reversing container 1 is controlled so as to become a liquid level 40d higher than that of the reversing nozzle 12, and the liquid 40 overflows from the reversing nozzle 12 to cause the liquid 40 to flow in the lining material 60.
  • the closed reversal container 1 even if the air compressor 56 is stopped, if the liquid amount increases, the lining material can be reversed by the liquid pressure. Note that, when the liquid pressure is reversed, the liquid 40 is consumed from the liquid amount separating tank 41 supplied into the lining material 60. Therefore, as shown by the phantom line in FIG.
  • the liquid 40 is replenished from (not shown) using a liquid supply pump 50' so that the liquid tank 41 always stores a liquid amount exceeding the openings 31, 31'. Further, a flow rate adjusting valve 50a for adjusting the amount of liquid supplied from the liquid supply pump 50 and a flow rate adjusting valve 56a for adjusting the flow rate of the compressed air from the air compressor 56 are provided.
  • ⁇ Liquid pressure reversal is slower than pneumatic pressure reversal, so initially use pneumatic reversal.
  • the flow rate adjusting valve 50a is fully opened to drive the liquid supply pump 50, and the liquid level in the reversing container 1 is lower than that of the reversing nozzle 12.
  • the liquid 40 is supplied into the liquid tank 41 so as to reach the level.
  • the flow rate adjusting valve 56a is fully opened to drive the air compressor 56. Since the compressed air acts as a reversing pressure on the lining material 60 attached to the reversing nozzle 12, the lining material 60 is inserted into the existing pipe 67 via the manhole 66 and the bending pipe 69.
  • the flow rate adjusting valve 56a is temporarily closed to interrupt the air pressure reversal.
  • the flow rate adjusting valve 50a fully opened, as shown in FIG. 20, the liquid 40 overflows from the reversing nozzle 12 to start the hydraulic pressure reversal.
  • the flow rate adjusting valve 56a is opened and the air pressure reversal is restarted. Since the liquid supply amount for reversing the hydraulic pressure, that is, the overflow amount of the liquid 40 is controlled by the flow rate adjusting valve 50a, the liquid level control shown in FIG. 9 is stopped.
  • the inversion speed of the lining material 60 due to air pressure can be controlled by adjusting the supply air amount with the flow rate adjusting valve 56a.
  • the water supply amount is reduced by the flow rate adjusting valve 50a, while the reversal speed increases and the liquid level in the lining material pipe decreases. In that case, the water supply amount is increased by the flow rate adjusting valve 50a.
  • the opening degree of the flow rate adjusting valve 56a to adjust the reversal speed by air pressure
  • adjusting the opening degree of the flow rate adjusting valve 50a to adjust the liquid supply amount into the lining material 60.
  • the liquid level 40e in the lining material can be roughly grasped by visual inspection, tentacles, or tapping sounds of the lining material 60 on the ground.
  • the fluid pressure inversion when the fluid pressure inversion is performed in addition to the air pressure inversion, the closed space required for the air pressure inversion is reduced, and even a lining material having a long overall length is effective with a small air compressor.
  • the lining material can be inverted. Further, even when the lining material having a long overall length is inverted, the inversion is performed while the liquid is being supplied, so that the resistance of the lining material in the pipe can be reduced. Further, since the liquid supply amount and the reversing speed can be easily adjusted by using the flow rate adjusting valves 50a and 56a, the reversing operation can be simplified.
  • the inversion operation is stopped. Since the liquid 40 has already been filled in the lining material 60, the liquid 40 is guided to a work truck (not shown) equipped with a boiler and heated and circulated by the boiler to heat and cure the lining material 60. .. In this way, since it is possible to shift to the thermosetting work at the same time as the end of the inversion, it is possible to shorten the time and to attach the hot water hose 63 for thermosetting to the end of the lining material 60 as shown in FIG. There is no effect.
  • the liquid level 40e in the lining material slightly exceeds the upper end of the existing pipe 67 when the reversal ends. It is preferable to adjust the liquid supply amount so that
  • the reversing container 110 has a cylindrical portion 111 made of metal as a pressure resistant tube and a conical reversing nozzle 112.
  • the reversing nozzle 112 is attached to the column portion 111 by bolting the flange 112a and the flange 111a of the column portion 111.
  • a flange 111b is provided on the bottom of the columnar portion 111, and a disk 114 having the opening members 30, 30' attached thereto is bolted to the flange 111b.
  • the opening members 30, 30 ′ and the disk 114 form an opening 113.
  • FIG. 23 shows a state in which the lining material 60 is inverted using the inversion device shown in FIG.
  • the reversal container 110 is diagonally arranged in the liquid tank 41 in a lying state such that the lower portion of the columnar portion 111 hits the bottom portion of the liquid tank 41 and the upper portion hits the upper portion of the liquid tank 41.
  • the reversing nozzle 112 is removed from the column portion 111, the lining material 60 is guided into the liquid tank 41 through the guide rollers 114 and 115, and is passed through the openings 31 and 31' of the opening members 30 and 30'. Subsequently, one end 60 d of the lining material 60 is folded back and airtightly attached to the reversing nozzle 112 using the band 61, and the reversing nozzle 112 is bolted to the columnar portion 111.
  • the liquid 40 is supplied to the liquid tank 41, the liquid supply pump 50 is operated, and the liquid 40 is supplied to the reversing container 110 until the liquid in the reversing container 110 reaches a predetermined level 40a exceeding the openings 31 and 31′. ..
  • the air compressor 56 is operated to supply compressed air to the airtight closed space above the liquid 40 to invert the lining material 60 and insert it into the existing pipe through the manhole.
  • the liquid supply pump 50 When the compressed gas acts on the liquid 40 and the liquid 40 flows out through the gaps between the openings 31 and 31 ′ and the running material 60 and the liquid level falls below the level 40 a, the liquid supply pump 50 is driven and the reversing container. The liquid inside is maintained at level 40a.
  • the liquid level meter 45 is a liquid level meter that does not detect the level drop, the power of the liquid supply pump 50 is adjusted so that the outflow is returned to the reversal container 110. Further, if the compressed atmospheric pressure is too high, the outflow amount of the liquid 40 also increases. Therefore, the compressed atmospheric pressure is monitored by the barometer 59 and the power of the air compressor 56 is adjusted.
  • the reversing work ends. Since the reversal container 110 is filled with the liquid of the predetermined level 40a, the compressed air can be continuously used for reversing the lining material without leaking from the openings 31 and 31' of the opening 113, and the length of the lining material can be increased. The lining material can continue to be turned over without being limited thereto. In such a configuration, the lining material 60 is guided to the reversing nozzle 112 in a substantially linear manner without using a guide roller in the reversing container 110, so that the lining material 60 moves smoothly.
  • the mounting plate 32 or the disc 114 is removed together with the opening members 30 and 30', and the mounting plate or the disc having the opening member having the opening through which the lining material having a different diameter can be attached is replaced with the mounting plate or the disc.
  • the opening of the opening is a slit-shaped opening having dimensions corresponding to the width and thickness of the flattened lining material, but the lining material can be inserted and passed, It is sufficient that the opening has a small gap with the passing lining material, and a shape corresponding to the cross-sectional shape of the passing lining material can be obtained.
  • an opening member having an opening corresponding to the folded cross-sectional shape is used.
  • the reversing container is arranged inside the liquid tank, but the reversing container may be arranged outside the liquid tank.
  • the liquid leaking from the opening is separately collected by using a collecting container.
  • the liquid tank 41 stores a liquid in excess of the amount expected to leak from the opening before the inversion work is completed, or the recovered liquid is returned to the inversion container by a liquid supply pump. Good.

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Abstract

反転容器1は、ライニング材60が挿入され通過できる開口30が形成された開口部2とライニング材の一端が気密に取り付けられる反転ノズル12を有する。反転容器には、非圧縮性の液体40が開口部の開口を超える所定レベル40aまで満たされ、液体上部に気密な密閉空間が形成される。気密な密閉空間に圧縮気体が供給され、ライニング材が反転される。給液ポンプ50は、圧縮気体の作用を受けて開口部から流出する液体を補って液体が所定レベルに保たれるように、液槽内の液体を反転容器内に供給する。圧縮気体は開口部から漏れることなく、ライニング材を連続的に反転させることができる。

Description

ライニング材を反転させる装置及び方法
 本発明は、管状のライニング材の一端を折り返して反転ノズルに気密に取り付け、反転圧を反転ノズルに作用させてライニング材を反転させる装置及び方法に関する。
 従来、地中に埋設された下水道管などの既設管が老朽化した場合に、既設管内面を、管状の柔軟な不織布からなる樹脂吸収材に硬化性樹脂を含浸したライニング材を用いてライニングし、既設管を更生することが行われている。
 ライニング材は既設管に反転して挿入するか、引き込むことにより挿入される。ライニング材を反転して既設管に挿入する場合には、ライニング材反転装置が使用される。下記の特許文献1には、ライニング材をロール状に巻き取って密閉された収納容器に収納し、その一端を反転ノズルに折り返して取り付け、収納容器に圧縮空気を供給してライニング材を反転させる構成が記載されている。
 下記特許文献2には、ライニング材の一端を折り返して反転チューブの一端に取り付け、ライニング材の他端を反転チューブの他端に取り付けられたシール開口部を通過させ、チューブ内に圧縮空気を供給してライニング材を反転させる構成が記載されている。
 下記特許文献3には、反転ノズルとライニング材の入口と出口を備えたチャンバー内に、一定長さのライニング材を引き込んだ後、入口を密閉し、出口を開放して圧縮空気をチャンバー内に送りこみ、ライニング材を反転させる構成が記載されている。この構成では、一定長さのライニング材を反転させて既設管内に挿入した後、出口を密閉し、入口を開放して、チャンバー内に新たな一定長さのライニング材を引き込み、上述した動作を繰り返すことによりライニング材を既設管内に連続的に反転、挿入している。
特開2006-205722号公報 米国特許第6390795号公報 特表2012-516251号公報
 特許文献1の構成では、収納容器に収納されたライニング材だけしか反転できないので、反転できるライニング材の長さが限定される、という欠点があり、長いライニング材を反転したい場合には、その長さに応じて収納容器の収納容積を大きくする必要がある、という問題がある。
 これに対して、特許文献2に記載された構成では、ライニング材の長さに限定されずライニング材を反転させることができる。しかし、特許文献2の構成では、ライニング材を反転させる圧縮空気がシール開口部から漏洩し、反転効率が劣化する。これを防止するために、シール開口部の密封性を高めると、ライニング材がシール開口部を通過しにくくなるので、空気圧を高める必要がある。しかし、空気圧を高めると、シール開口部からの漏洩がさらに進み、反転効率が悪くなるとともに、圧縮空気の漏洩による騒音が顕著になる、という問題がある。
 一方、特許文献3の構成でも、ライニング材の引き込みと反転を交互に繰り返すことにより長さに限定されることなくライニング材を反転させることができる。しかし、特許文献3の構成では、一定長さだけのライニング材を引き込む機構が必要になるとともに、ライニング材の引き込みと反転の交互動作に同期してライニング材の入口と出口を交互に開放ないし密閉させることが必要になり、機械的負担とエネルギー損失が大きくなる、という問題がある。
 本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ライニング材の反転空間を小さくできるとともに、ライニング材を反転させる圧縮気体の漏洩がなくライニング材の長さに限定されずライニング材を連続して反転させることが可能な反転装置及び方法を提供することを課題とする。
 本発明(請求項1)は、
 管状のライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付け、反転圧を反転ノズルに作用させてライニング材を反転させる装置であって、
 ライニング材が接触して通過できる開口を備えた開口部と、
 ライニング材の一端が気密に取り付けられる反転ノズルを有し、非圧縮性の液体が前記開口を超える所定レベルまで満たされて該液体上部に気密な密閉空間が形成される反転容器と、
 前記気密な密閉空間に圧縮気体を供給し、反転ノズルに取り付けられたライニング材を反転容器外に反転、排出させる圧縮気体源と、
 前記反転容器に満たされる液体を貯蔵する液槽と、
 前記圧縮気体の作用を受けて前記開口とライニング材間の隙間から反転容器の外部に流出する液体を補って反転容器内の液体が前記所定レベルに保たれるように、液体を反転容器内に供給する給液機器と、
 を備えることを特徴とする。
 また、本発明(請求項10)は、
 上記反転装置を用いてライニング材を反転させる方法であって、
 ライニング材を開口部から反転ノズルに導いてライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付ける工程と、
 反転容器に、前記開口部の開口を超える所定レベルまで非圧縮性の液体を満たし、液体上部に気密な密閉空間を形成する工程と、
 前記気密な密閉空間に圧縮気体を供給し、反転ノズルに取り付けられたライニング材を反転容器外に反転、排出させる工程と、
 前記圧縮気体の作用を受けて前記開口から反転装置外に流出する液体を補って反転容器内の液体が前記所定レベルに保たれるように、液体を反転容器内に供給する工程と、
 を有することを特徴とする。
 本発明では、反転容器内には所定レベルの非圧縮性液体が満たされ、その液体上部にライニング材を反転させる気密な密閉空間が形成される。気密な密閉空間に圧縮気体が供給されてライニング材が反転されるとき、液体が圧縮気体の作用を受けて反転容器から流出しても、反転容器内に液体が補給されて、反転容器内には常に所定レベルの液体が満たされる。従って、気密な密閉空間に供給される圧縮気体は漏れることなく連続してライニング材の反転に利用でき、ライニング材の長さに限定されることなくライニング材を反転し続けることができる。また、反転容器は、ライニング材が挿入される開口部から反転ノズルまでのライニング材を収納するだけでよいので、その容積を顕著に減少させることができる。
ライニング材の反転装置の外観を示す斜視図である。 図1のA-A線に沿った反転容器の断面斜視図である。 反転容器の側面図である。 反転容器の正面図である。 反転容器の背面図である。 ライニング材が反転されて既設管内に挿入される状態を示す説明図である。 開口部材の正面図である。 図7aのB-B線に沿った開口部材の断面図である。 ライニング材の斜視図である。 ライニング材を扁平に折り畳み、図8aのC-C線に沿って見たライニング材の断面図である。 ライニング材の終端に熱水ホースが接続される状態を示す説明図である。 反転容器内の液体が所定レベルに維持される状態を示す説明図である。 第1と第2開口部を備えた反転容器の斜視図である。 図10のD-D線に沿った反転容器の断面図である。 図11のE-E線に沿った第1開口部の断面図である。 開口が拡大した状態を示す第1開口部の断面図である。 第1開口部の開口部材を示す正面図である。 図14aのG-G線に沿った第1開口部の開口部材を示す断面図である。 図11のF-F線に沿った第2開口部の断面図である。 開口が拡大した状態を示す第2開口部の断面図である。 第2開口部の開口部材を示す正面図である。 図17aのH-H線に沿った第2開口部の開口部材を示す断面図である。 ライニング材、連結具並びに熱水ホースが第1と第2開口部を通過する状態を示す説明図である。 ライニング材、連結具並びに熱水ホースが第1と第2開口部を通過する状態を示す説明図である。 液体が反転ノズルに流入されるまで満たされる状態を示した説明図である。 ライニング材が空圧と液圧により反転されて既設管内に挿入される状態を示した説明図である。 反転容器の他の実施例を示す斜視図である。 図22の反転容器を用いてライニング材を反転させる状態を示す説明図である。
 以下、添付図を参照して本発明の実施例を説明する。本発明は、老朽化した下水管などの地中に埋設された既設管を補修するライニング材を反転する場合に用いられるが、その他の管路を補修するライニング材を反転させる例にも適用できる。
 図1~図6には、ライニング材を反転させる反転容器1を備えたライニング材の反転装置が図示されている。反転容器1は、金属製耐圧容器で中空の円柱部10を備えている。反転容器1の上部には、側管11を介して反転ノズル12が取り付けられる。反転ノズル12の取り付けは、反転ノズル12のフランジ12aと側管11のフランジ11aを、複数のボルトとナット(いずれも不図示)の固定手段で気密に連結することにより行われる。なお、各図でフランジあるいは円盤などに小さく描かれた円は、ボルトを通す穴を示している。
 以下、2つの部材を、ボルトとナットの固定手段で気密に連結し固定することをボルト締め、あるいはボルト締めされる、という。気密な連結を確実にするために、パッキング部材を介在させることもある。ボルト締めされた2つの部材は、ボルトとナットの羅合を外すことにより分離されるので、2つの部材は、着脱自在に気密に連結されることも意味している。
 反転容器1の側管11と反対側には、側管13が側管11と逆方向に延びており、そのフランジ13aには、円盤14がボルト締めされる。円盤14には、後述する圧縮気体源から供給される気体を供給する気体供給口15、反転作業終了後ライニング材を硬化させるための熱水を供給する熱水供給口16、熱水を排出させる熱水排出口17が取り付けられる。また、側管13の下方には、後述する非圧縮性の液体を反転容器1内に供給する液体供給口18が取り付けられる。
 反転容器1の上部には、取付管20を設けた円盤状のカバー21が円柱部10のフランジ10aにボルト締めされており、取付管20のフランジ20aに円盤22がボルト締めされる。
 反転容器1の下部には、ライニング材が挿入でき、ライニング材が接触して通過する開口を備えた開口部2が設けられる。開口部2は、例えば、滑りが良好なMCナイロン、あるいは滑りが良好になるように研磨された金属(例えばステンレススチール)でできた開口部材30を有する。開口部材30には、図7a、図7bに図示したように、扁平にされたライニング材60の断面形状に対応した幅w1と高さh1の水平方向に延びるスリット状の開口31が形成される。
 ライニング材60は、図8a、図8bに図示したように、管状の柔軟な不織布からなる樹脂吸収材60aに硬化性樹脂を含浸し、外表面を気密性のプラスチックフィルム60bでコーティングしたライニング材である。不織布の材質としては、プラスチック繊維あるいはガラス繊維等が用いられ、硬化性樹脂としては不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは光硬化性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂を混合した樹脂が用いられる。樹脂吸収材60aは、一層でなく多層に形成される場合もある。
 ライニング材60を扁平にすると、図8bに図示したように、ライニング材60の幅はw2、高さはh2となる。ライニング材60が開口31に接触して通過できるようにするために、開口31の幅w1はw2とほぼ同じかあるいは僅かにそれより大きくされ、また開口31の高さh1はh2とほぼ同じかあるいは僅かにより大きく設定される。
 図8cに示したように、ライニング材60の終端は気密に封止された封止部60cを形成している。このライニング材60の封止部60cには樹脂が含浸されていないので、封止部60cの厚さはh2より小さくなっている。また、封止部60cには、厚みがh2より小さな連結具62を介して径がh2より小さな付属具が取り付けられる。このライニング材20の終端に連結される小径の付属具は、ライニング材20に熱硬化性樹脂が含浸されている場合は、該熱硬化性樹脂を硬化させる熱媒体を供給するホースであり、以下熱水ホースという。熱水ホース63は多数の噴出孔を有し、ライニング材60の反転にともなって既設管内に導かれ、噴出孔から噴出される熱水シャワーにより既設管内のライニング材60の熱硬化性樹脂を硬化させる。
 ライニング材60がスリット状に水平に延びる開口31を円滑に移動できるようにするために、図7bに示したように、通過するライニング材の厚さ方向に見みたときの開口31の垂直方向上端及び下端は、ライニング材60がその上端と下端と線接触して通過するように、ライニング材の方向に円弧状に湾曲した湾曲部30aとなっている。ライニング材60はその外周が上端及び下端の湾曲部30aと線接触して開口31を通過し、ライニング材60と開口31の接触面積は小さくなる。これにより、ライニング材60は開口31を円滑に通過できるようになる。
 開口31は、ライニング材の断面形状に対応した形状でライニング材60が通過でき、ライニング材が通過するときライニング材の外表面(外周面)と接触するような形状に設計されるが、開口31とそれを通過するライニング材60との間には不可避的な隙間が生じる。反転容器1は、後述するように、非圧縮性の液体で満たされるので、液体に高い圧力が作用したとき、液体がこの隙間あるいは十分に接触していない部分を介して反転容器1から外部に流出する。この流出を防止して液体シール性を高めるために、開口31は隙間を流れる液体の流路面積が可能な限り小さくなるような、つまり流路抵抗が大きくなるような形状にされる。このように、開口部材30は、ライニング材を円滑に通過させる機能と同時に、液体が開口31を介して漏れないようにするシール機能も備えており、シール部材とよぶこともできる。
 開口部材は、一つでもよいが、シール性を高めるために、またライニング材60の蛇行を防止するために、図7bに示したように、開口部材30に隣接して反転容器1側に、開口部材30と同形状の開口部材30’が設けられる。開口部材30’の開口31’は、開口31と同じ大きさで、開口31に整合するように位置合わせされる。各開口部材30、30’には、ボルト挿入穴30b、30b’が複数設けられており、また、各開口部材30、30’を取り付けるための取付板32には、同数のボルト挿入穴32aと中心に開口31より大きな開口32bが形成される。開口部材30、30’は、その開口31、31’と取付板32の開口32bが整合してライニング材が通過するように位置合わせされ、ボルト締めされる。
 なお、ライニング材60の封止部60c、連結具62、熱水ホース63は、いずれも厚さがh2より小さいので、開口部材30、30’の開口31、31’を通過することができる。また熱水ホース63は柔軟な材質でできていて扁平になるので、h2を幾分か超える径のものも使用することができる。
 開口部2の取付板32は、反転容器1内に延びる矩形状の導管33のフランジ33aにボルト締めされ、ライニング材60は開口部材30、30’、導管33を通過して反転容器1内に導かれる。
 図2、図4に図示したように、反転容器1の内部には、軸受24、24’で軸受されて自在回転するガイドローラー25が設けられ、その下方に軸受26、26’で軸受されて自在回転するガイドローラー27が設けられる。開口31、31’を通過するライニング材60は、ガイドローラー27、25に導かれてその一端60dが折り返されてバンド61により反転ノズル12に気密に取り付けられる(図6)。
 反転容器1は、図1に示したように、垂直に立てられた状態で非圧縮性の液体40、例えば水あるいは油圧機器に使用される作動油を貯蔵した液槽41内に配置される。液槽41内には、軸受42、42’で軸受されたガイドローラー43が設けられ、ライニング材60は、液槽41内に導入された後、ガイドローラー43で反転容器1の開口部2の方向に導かれる。また、液槽41の下方部には、液槽内の液体40を外部に排出する液体排出口44が取り付けられる。
 液槽41の外部には、液体40を反転容器1内に供給する給液機器、例えば給液ポンプ50が配置される。給液ポンプ50は、液体が水である場合は、市販されている給水ポンプが利用される。給液ポンプ50は、その吐出口がパイプ51、継手52を介して反転容器1の液体供給口18に接続され、吸入口がパイプ53、継手54を介して液槽41の液体排出口44に接続される。給液ポンプ50は、モーター55を駆動することにより、液槽41内の液体40を液体排出口44、パイプ53を介して汲み出し、吐出口からパイプ51、液体供給口18を介して液体を反転容器1内に供給する。
 液槽41の近傍には、圧縮気体、例えば、圧縮空気、圧縮炭酸ガスなどを供給する圧縮気体源が配置される。本実施例では、圧縮気体として圧縮空気を用いる例を説明するので、圧縮気体源としてエアコンプレッサー56が用いられる。エアコンプレッサー56は、パイプ57、継手58、気体供給口15を介して反転容器1内の液体40の上部に圧縮空気を供給する。気体供給口15の上部には、気圧計59が取り付けられており、供給される圧縮空気の気圧が測定される。なお、圧縮気体は、コンプレッサーで気体を圧縮するのではなく、圧縮された気体を貯蔵するタンク、ボンベなどからも供給できるので、圧縮気体源は、圧縮された気体を貯蔵するタンク、ボンベなども含むものである。
 反転容器1には、反転容器1内の液体40のレベルを計測する液面計45が取り付けられる。図9は、例えば透明なアクリル樹脂からできたパイプ45aの形をした液面計45を示す。パイプ45aの一端は反転容器1の上部に、また他端はその下部に、反転容器1内に連通するように、気密に取り付けられる。パイプ45a内には、マグネットを取り付けたフロート45bが設けられており、パイプ45aの外部には、磁気センサー45cが取り付けられる。
 反転容器1には、開口31、31’を超える所定レベル40aまで液体40が満たされる。ライニングが開始されると、反転容器1の液体40の上部に圧縮空気が供給され、この圧縮空気による気圧が液体40に作用することにより液体40が開口部2の開口とライニング材60間の隙間を通って反転容器1から液槽41に流出する。この流出により液体40がレベル40aを下回ると、磁気センサー45cによりその低下が検出され、駆動回路65を介して液体がレベル40aよりΔh高いレベル40bになるまでモーター55が駆動される。液体がレベル40aを下回るごとに、モーター55を駆動することにより反転容器1内の液体をほぼレベル40aに保ち、反転容器1をレベル40aの液体40で満たすことができる。なお、液体レベルは、給液ポンプ50の流量調整バルブを制御することによっても調整できる。また、液面計として、アース電極と検出電極間が液体に接触すると電流が流れて液体レベルを検出する電極式液面計を用いるようにしてもよい。
 このように、給液ポンプ50のモーター55を液体のレベルに応じて自動的にオンオフさせるのではなく、作業者が液面計45でレベルを監視し、液体がレベル40aより低下した場合は、モーター55を所定時間駆動して液体をレベル40aに維持するようにしてもよい。あるいは液体の流出量(漏れ量)を推定して、給液ポンプ50の流量調整バルブを調節し、流出分が補われるように、給液ポンプ50を連続運転して、液体をほぼレベル40aに維持するようにしてもよい。
 なお、液槽41は、反転容器1内の液体40がレベル40aに維持されているとき、レベル40aと同じかあるいはそれより低いレベル40cの液体40を液槽41内に貯蔵できるような構造になっている。
 次に、このように構成されたライニング材の反転装置の動作を説明する。反転容器1、液槽41、給液ポンプ50、エアコンプレッサー56などは、図1に図示した状態で、作業トラック(不図示)の荷台に搭載されて現場に搬送され、作業トラックは、反転ノズル12が、ライニングすべき既設管に連続するマンホール上にくるような位置に移動される。
 開口部2の取付板32、カバー21(あるいは円盤22)を取り外し、また必要に応じて円盤14、反転ノズル12を取り外し、図6に示したように、ライニング材60を、ガイドローラー43、27、25を介して反転ノズル12に導き、その一端60dを折り返してバンド61で反転ノズル12に気密に取り付ける。取り外した部材は元通りボルト締めすることにより気密状態にする。
 なお、本発明では、ライニング材60の長さに限定されず、連続してライニング材を反転し既設管内に挿入できるので、ライニング材を必要な長さだけロール状に巻き取って、あるいは折りたたんで収納容器に収納し、その収納容器を作業トラックに搭載するようにする。反転容器1などを搭載する作業トラックに搭載できない場合には、別の作業トラックに搭載するようにする。
 続いて、液体40を液槽41内に供給し、給液ポンプ50を駆動して開口部材30、30’の開口31、31’を超えるレベルまで液体40を反転容器1に供給する。反転容器1内への液体供給は、給液ポンプ50を駆動するか、それに加えて円盤22を取り外して上部から液体40を反転容器1内に供給することにより行われる。なお、予期しない液体40の漏れにより、そのレベルが短時間に開口31、31’より低くなって圧縮空気が開口31、31’から漏れるのを防止するために、開口31、31’を充分超えるレベルまで液体40を供給するのが好ましい。また、液体40をあまり高いレベルまで供給すると、液体40が反転ノズル12内に流れ込む恐れがあるので、例えば、図6に示したように、開口31、31’の高さを充分超え、反転ノズル12に液体が流れ込まない所定レベル40aまで、反転容器1に液体40を供給する。
 反転容器1の熱水供給口16と熱水排水口17は、ライニング材を反転する時は使用しないので、空気が漏れないように、キャップ16a、17aで気密に閉鎖しておく(図6)。反転容器1でボルト締めされるところは気密になっており、ライニング材60を反転ノズル12に気密に取り付けた後は、反転容器1内は、気体空間と液体空間に分離され、液体40より上部には気密な密閉空間が形成される。
 この状態で、エアコンプレッサー56を駆動し、反転容器1の気密な密閉空間に圧縮空気を供給する。図6で実線の矢印で示したように、圧縮空気が反転圧として反転ノズル12に作用するので、反転ノズル12に取り付けられたライニング材60は、仮想線で示したように、反転容器1外に反転、排出され、マンホール66を経て、屈曲管69に案内されて下水管などの既設管67内に挿入される。
 例えば、外径200mmのライニング材を反転させる場合、図8bに示したように、ライニング材60を扁平にすると、幅w2は約265mm、高さ(厚み)h2は約10mmになる。このようなライニング材60に圧縮空気を作用させて反転させる場合に、扁平にされたライニング材60が開口部2のスリット状開口31、31’を通過できるように、その幅w1、高さh1は、扁平にされたライニング材の幅w2、高さh2とほぼ同じか、あるいは僅かに大きくされる。例えば、圧縮空気圧が約0.7Mpaの場合は、ライニング材60は約3m/分の速度で反転容器1から反転して既設管67内に挿入される。なお、圧縮空気圧は、エアコンプレッサー56の流量調整バルブを制御することにより所望の気圧に設定することができる。
 ライニング材60と開口部2の開口の間には、僅かな隙間が発生するので、圧縮空気が液体40に作用することにより、液体40が反転容器1から流出し、液体40がレベル40aより低下する。液面がレベル40aを下回るごとに、給液ポンプ50が所定時間駆動され、点線の矢印で示したように、液槽41の液体40が吸い出されて反転容器1内に補給されるので、反転容器1内の液体がほぼレベル40aに保たれるようになる。従って、圧縮空気を連続してライニング材の反転に利用でき、ライニング材の長さに限定されることなくライニング材を反転し続けることができる。また、開口から漏れるのは液体40だけで、反転時流体が漏れることによる騒音が顕著に少なくなる。また、液体の潤滑性あるいは開口31、31’の湾曲部32a、32a’により、ライニング材60が開口31、31’を通過するときの摩擦抵抗が低減される。また、ライニング材60は液槽41内で浮力を受けるので、重力で撓むことが少なくなり、円滑な移送が可能になる。
 ライニング材60の反転効率は、ライニング材60が開口部2の開口を通過するときの円滑性と、液体40がライニング材60と該開口間の隙間から流出するのを防止するシール機能に依存する。開口部2の円滑性とシール機能は相反する機能で、円滑性を高めるために、例えば、開口を大きくすると、円滑性は高まるが、隙間が大きくなりシール機能が低下する。一方、開口を小さくすると、シール機能は向上するが円滑性が失われる。
 本実施例では、円滑性を高めるために、開口部材30、30’の材質に、滑りが良好なMCナイロン、あるいは滑りが良好になるように研磨された金属(例えばステンレススチール)を使用している。また、開口31、31’に湾曲部30a、30a’を形成し、ライニング材60の開口通過時の摩擦抵抗を少なくしている。
 一方、シール機能を高めるために、開口部材30だけでなく、開口部材30’を設け、シール機能を2重にしている。また、CMC(カルボキシメチルセルロース)やキサンタンガムなどの増粘剤を液体40に添加して液体が隙間を通過するときの粘性抵抗を高めるようにしてもよい。なお、シール機能をダブルにすると、円滑性が失われるので、円滑性を重視する場合には、開口部材30だけにする。
 ライニング材60の封止部60cが開口31、31’を通過し、続く熱水ホース63が開口31、31’を通過するときは、液漏れが多くなる。これは、給液ポンプ50のパワーを増加させ、給液ポンプ50からの供給量を多くして液面を維持するようにする。給液ポンプ50のパワーを増大しても、液面を維持できない場合は、後述するように、熱水ホースの通過に適した開口を設けた開口部を設けるようにする。
 また、圧縮空気の気圧が高いほど、反転速度が大きくなり、ライニング材60の反転に好ましいが、圧縮度が大きいほど、開口31、31’の隙間からの液体40の漏れ量が多くなる。そこで、液面計45で液面を測定し、漏れ量が多い場合には、給液ポンプ50による供給量を多くして液面を維持するようにする。 給液ポンプ50のパワー不足により液面が維持できない場合には、エアコンプレッサー56の圧縮度を調整するようにする。
 すべての長さに渡ってライニング材60が反転してライニングすべき既設管の全域に渡って挿入され、その終端に接続された熱水ホース63の先端が既設管の先端からはみ出した段階で反転作業は終了する。
 反転作業が終了すると、反転容器1内の液体40の排水が行われ、開口部2がカバー(不図示)により気密に閉鎖される熱水ホース63の終端を熱水供給口16に導き、熱水源から熱水ホース63内に熱水を供給する。なお、このときエアコンプレッサー56から適度な圧縮空気を反転容器1内に供給して反転したライニング材60を膨張させ、既設管の内壁面に押し当てておく。熱水ホース63から熱水がライニング材60に噴出され、ライニング材60が硬化して、ライニング作業が終了する。
 ライニング材に熱水ホースが接続されず、熱水ホースを用いないで、ランニング材を硬化させる場合には、熱水供給口16から直接反転容器1内に熱水を供給し、反転されているライニング材60内を熱水で満水させてライニング材を硬化させる。
 上述したライニング材60の封止部60c、連結具62、熱水ホース63は、いずれも開口部材30、30’の開口31、31’を通過することができるような形状であったが、封止部60c及び/又は連結具62が、開口31、31’を通過することができない厚さ(高さ)を有するライニング材がある。また、熱水ホースが通過するとき、熱水ホースの径が小さく、開口31、31’からの液体漏れが多量になって給液ポンプ50のパワーでは、その漏れを補いきれない場合がある。
 図10から図19には、ライニング材の終端部あるいはそれに接続されたホースが開口を通過するときの上述した問題を解決した反転容器70が図示されている。反転容器70は、その開口部を除き、反転容器1と同様であるので、同じ部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
 反転容器70は、その下方部に、ライニング材を通過させる可変開口を備えた第1開口部71と、ライニング材の終端部に接続された熱水ホースを通過させる可変開口を備えた第2開口部81を有する。
 図12、図13、図14a、図14bは、第1開口部71の詳細な構成を示す。第1開口部71は、開口部2の開口部材30と同じ材質で同じ形状の開口部材72を有する。開口部材30が一体部材であるのに対して、開口部材72は、図14a、図14bに図示したように、上下対称に2つの半体72a、72bに2分割されている。開口部材72は、開口部材30と同様に、扁平にされたライニング材60の断面形状に対応した幅w1と高さh1の水平方向に延びるスリット状の開口73を有し、開口73の垂直方向上端及び下端は、開口31と同様に、ライニング材60がその上端と下端と線接触して通過するように、円弧状に湾曲した湾曲部となっている。
 開口部材72は、一つでもよいが、シール性を高めるために、図11に示したように、開口部材72に隣接して反転容器1側に、開口部材72と同形状の開口73’を備えた開口部材72’が設けられる。各開口73、73’は同形状で、各開口部材72、72’はそれぞれの開口73、73’が整合するように位置合わせされている。開口部材72’は、図14bに図示したように、開口部材72と同様に、上下対称に2つの半体72a’、72b’に2分割されており、開口部材72、72’を取り付ける開口75を備えた取付板74も、同様に上下対称に2つの半体74a、74bに2分割されている。開口部材72、72’の上の半体72a、72a’は取付板74の上の半体74aに取り付けられ、また開口部材72、72’の下の半体72b、72b’は取付板74の下の半体74bに取り付けられる。
 第1開口部71は、反転容器70に接続された導管90に続く導管91内に配置されており、第1開口部71の上部には、ナット76とボルト77が配置される(図11)。ナット76の下方端は取付板74の半体74aに固定されており、ボルト77は、連結具92を介してハンドル93のロッド94と結合される。このような構成で、ハンドル93を回転させると、ボルト77が回転してそのナット76への侵入度が変化し、取付板74の半体74a並びに該半体74aに取り付けられた開口部材72、72’の半体72a、72a’(以下、第1開口部71の上部という)がハンドル93の回転に応じて垂直方向に上下する。
 取付板74の下の半体74bは、導管91に内挿される接続管95の底部95aに固定されるか、あるいは自重により導管91の底部に着座してガイド板で保持されるので、ハンドル93を回転させて、ナット76を上昇させると、第1開口部71の上部は、図11、図12に示した位置から図13に示した位置に上昇する。この上昇は、開口部材72の半体72aが接続管95の上端95bに当接するまで行われ、図13に示したように、開口部材72、72’の開口73、73’は垂直方向長さがh3に拡大される。開口73、73’の垂直方向の長さh3は、図19に示したように、ライニング材60と熱水ホース63を連結する連結具68の垂直方向長さより大きく、連結具68が支障なく開口73、73’を通過できる長さになっている。なお、図示されていないが、第1開口部71の上部の垂直方向移動が円滑に行うためのガイド板が導管91内に配置されている。
 図15、図16、図17a、図17bは、第2開口部81の詳細な構成を示す。第2開口部81は、第1開口部71と同様に、上下対称に2つの半体82a、82bに2分割された幅w3と高さh4の水平方向に延びるスリット状の開口83を備えた開口部材82を有し、開口83は熱水ホース63に接触して熱水ホース63を通過させる大きさになっている。開口部材82は、一つでもよいが、シール性を高めるために、図17bに示したように、開口部材82に隣接して開口部材82と同形状の開口83’を備えた開口部材82’が設けられる。各開口83、83’は同形状で、各開口部材82、82’はそれぞれの開口83、83’が整合するように位置合わせされている。開口部材82’は、開口部材82と同様に、上下対称に2つの半体82a’、82b’に2分割されている。開口部材82、82’の上の半体82a、82a’は、開口85を備え同様に2分割された取付板84の上の半体84aに取り付けられ、また開口部材82、82’の下の半体82b、82b’は取付板84の下の半体84bに取り付けられる。
 第2開口部81は、接続管95に続く導管96内に配置されており、第2開口部81の上方部には、取付板84の半体84aに固定されたナット86とボルト87が配置される(図11)。ボルト87は、連結具92を介してハンドル93のロッド94と結合される。第1開口部71と同様に、ハンドル93を回転させると、取付板84の半体84a並びにそれに固定された開口部材82、82’の半体82a、82a’(以下、第2開口部81の上部という)がハンドル93の回転に応じて垂直方向に上下する。
 取付板84の下の半体84bは、導管96に内挿される導管97の底部97aに固定されるか、あるいは自重により導管96の底部に着座してガイド板で保持されるので、ハンドル93を回転させて、ナット86を上昇させると、第2開口部81の上部は、図11、図15に示した位置から図16に示した位置に上昇する。この上昇は、開口部材82の半体82aが導管97の上端97bに当接するまで行われ、図16に示したように、開口部材82、82’の開口83、83’は垂直方向長さがh5に拡大される。開口83、83’の垂直方向の長さh5は、図18に示したように、ライニング材60、熱水ホース63、並びにこれらを連結する連結具68の垂直方向長さより大きくなっている。なお、図示されていないが、第2開口部81の上部の垂直方向移動を円滑に行うためのガイド板が導管96内に配置されている。
 図18、図19は、ライニング材60の終端部並びに熱水ホース63が第1と第2開口部71、81を通過するときの開口の変化を示した説明図である。ライニング材60が第1と第2開口部71、81を通過するときは、図18の上段に示したように、第1開口部71の上部は下降して、h1の開口73、73’となり、第2開口部81の上部は、上昇してh5の開口83、83’となっている。この状態では、連結具68は、第2開口部81の開口83、83’を通過できるので、ライニング材60は支障なく反転されていく。
 一方、連結具68は開口73を通過できないので、連結具68が図18の下段に示した位置から図19の上段に示す位置に達するまでに、作業者はハンドル93を操作して第1開口部71の上部を上昇させて、開口73、73’をh3になるまで拡大させ、また、第2開口部81の上部を下降させ、開口83、83’をh4に縮小させる。このハンドル操作のタイミングは、ライニング材60の反転速度と第1と第2開口部71、81間の距離に基づいて決められる。ハンドル93は、図11に示したように、液槽41内の液面40cより上部に位置するので、作業者はハンドル93を困難なく操作することができる。
 図19の下段に示したように、連結具68が第1開口部71の開口73、73’を通過後は、開口73、73’、開口83、83’の大きさを変化させることなく、ライニング材60の反転を続け、熱水ホース63の先端が既設管の先端からはみ出した段階で反転作業を終了させる。開口83、83’は、図17aに示すように、幅w3、高さh4の小さなスリット開口で、熱水ホース63が柔軟な材質であることから扁平になって開口を通過することができるので、開口83、83’と熱水ホース63との隙間は微小になる。従って、この隙間から液体の漏れ量は少なく、給液ポンプ50のパワーを増大させることなく、反転容器70内の液面を維持して反転作業を進めることができる。
 このように、2つの開口部を設け、各開口部の開口を可変開口とすることにより、ライニング材の径あるいはライニング材の終端部(封止部及び/又は連結具)が異なる大きさの場合でも、確実なライニング材の反転が可能になる。
 上述した実施例1では、ライニング材の長さに限定されることなく、ライニング材を反転させて既設管内に挿入することができる。しかし、既設管内に挿入するライニング材の全長が長くなると、ライニング材の既設管との摩擦抵抗が増大するとともに、反転に要する空気量が増大し、小型のエアコンプレッサーでは、容量不足で反転が困難になる。また、大型のエアコンプレッサーを用いて、対処しようとすると、反転暴走が起きやすくなる。
 そこで、実施例2では、圧縮空気による反転圧に加えて、循環する液槽41の液体40をライニング材60内に注入して液体40の液圧による反転圧も利用してライニング材の反転を行うようにする。
 図20に図示したように、反転容器1内の液位が反転ノズル12より高い液面40dとなるように、制御し、液体40を反転ノズル12からオーバーフローさせて、液体40をライニング材60内に供給する。密閉された反転容器1内では、エアコンプレッサー56を停止しても、液量が増加すると、液圧によるライニング材の反転を行うことができる。なお、液圧反転を行うときは、ライニング材60内に供給された液量分液槽41から液体40が消費されるので、図20で仮想線で示したように、液体を貯蔵したタンク車(不図示)から給液ポンプ50’を用いて液体40を補給し、液槽41内に常時開口31、31’を超える液量が貯蔵されるようにする。また、給液ポンプ50から供給される液量を調整する流量調整バルブ50aと、エアコンプレッサー56からの圧縮空気の流量を調整する流量調整バルブ56aを設ける。
 液圧反転は、空圧反転に比較して低速であるので、最初は、空圧反転を利用する。ライニング材60を反転ノズル12に導き、その一端を反転ノズル12に取り付けたあと、流量調整バルブ50aを全開にして給液ポンプ50を駆動し、反転容器1内の液面が反転ノズル12より低いレベルになるように、液体40を液槽41内に供給する。この状態で、流量調整バルブ56aを全開にしてエアコンプレッサー56を駆動する。圧縮空気が反転圧として反転ノズル12に取り付けられたライニング材60に作用するので、ライニング材60は、マンホール66を経て、屈曲管69を介し既設管67内に挿入される。
 空圧によりライニング材60が既設管67の入口から所定長さ、例えば、数メートル挿入された後、一旦流量調整バルブ56aを閉じて空圧反転を中断する。流量調整バルブ50aを全開にしたまま、図20に示したように、液体40を反転ノズル12からオーバーフローさせて、液圧反転を開始する。続いて、流量調整バルブ56aを開き、空圧反転を再開する。なお、液圧反転のための給液量、つまり液体40のオーバーフロー量は、流量調整バルブ50aで行うので、図9に図示した液面レベル制御は中止するようにする。
 空圧によるライニング材60の反転速度は、流量調整バルブ56aで給気量を調整することにより制御することができる。ライニング材60内への給水量が多くなりライニング材内の液位が上昇する場合には、流量調整バルブ50aで給水量を減少させ、一方反転速度が速くなってライニング材管内の液位が低下する場合は、流量調整バルブ50aで給水量を増加させる。
 このように、流量調整バルブ56aの開度を調整して空圧による反転速度を調整するとともに、流量調整バルブ50aの開度を調整してライニング材60内への給液量を調整することにより、図21に示したように、ライニング材60内の液位40eが、地面を超え反転ノズル12の下方端までの所定の高さH(例えば、H=0から2m)になるように、空圧反転と液圧反転を行う。なお、ライニング材内の液位40eは、地上のライニング材60の目視、触手、あるいは打音でその概略を把握することができる。
 図21から明らかなように、空圧反転に加えて液圧反転を行うと、空圧反転に必要な密閉空間が減少し、全長が長いライニング材であっても、小型のエアコンプレッサーで効果的にライニング材を反転させることができる。また、全長が長いライニング材を反転する場合でも、給液を行いながら反転が行われるので、ライニング材の管内抵抗を軽減させることができる。更に流量調整バルブ50a、56aを用いて給液量、反転速度を簡単に調整できるので、反転操作が簡易化される。
 すべての長さに渡ってライニング材60が反転してライニングすべき既設管の全域に渡って挿入されると、反転操作を停止する。既に、ライニング材60内には、液体40が満たされているので、液体40をボイラーを搭載した作業トラック(不図示)に導き、ボイラーで加熱、循環して、ライニング材60を加熱、硬化させる。このように、反転終了と同時に熱硬化作業に移行できるので、時間短縮になるとともに、ライニング材60の終端に、図8cに示したような、熱硬化のための熱水ホース63を取る付ける必要がない、という効果が得られる。なお、ライニング材内に満たされる液量を、熱硬化に必要な量とするために、反転終了近くになったとき、ライニング材内の液面40eが既設管67の上端を少し超えるようなレベルになるように、給液量を調整するのが好ましい。
 上述した実施例1、2では、反転容器1、70は垂直に立てて液槽41内に配置したが、反転容器を傾斜して液槽41内に配置する例が、図22、図23に図示されている。各実施例と同一部分には、同一の符号が付され、その詳細は省略する。
 図22に示したように、反転容器110は、金属製で耐圧管として構成された円柱部111と円錐形の反転ノズル112を有する。反転ノズル112はそのフランジ112aと円柱部111のフランジ111aをボルト締めすることにより円柱部111に取り付けられる。また、円柱部111の底部にはフランジ111bが設けられており、このフランジ111bに、開口部材30、30’を取り付けた円盤114がボルト締めされる。開口部材30、30’、円盤114は開口部113を構成している。
 図23は、図22に示す反転装置を用いてライニング材60を反転させる状態を示している。反転容器110は、円柱部111の下方部が液槽41の底部に、上方部が液槽41の上部に当たるように、寝かせる状態で液槽41内に斜めに配置される。
 反転ノズル112を円柱部111から取り外し、ライニング材60をガイドローラー114、115を介して液槽41内に導き、開口部材30、30’の開口31、31’を通過させる。続いて、ライニング材60の一端60dを折り返してバンド61を用いて反転ノズル112に気密に取り付け、反転ノズル112を円柱部111にボルト締めする。
 続いて、液槽41に液体40を供給し、給液ポンプ50を作動させ、反転容器110内の液体が開口31、31’を超える所定レベル40aになるまで反転容器110に液体40を供給する。
 続いて、エアコンプレッサー56を作動して、液体40の上部の気密な密閉空間に圧縮空気を供給してライニング材60を反転し、マンホールを介して既設管内に挿入する。
 圧縮気体が液体40に作用して、液体40が開口31、31’とランニング材60間の隙間を介して流出し液面がレベル40aより低下すると、給液ポンプ50が駆動されて、反転容器内の液体がレベル40aに維持される。液面計45がレベル低下を検知しない液面計の場合には、流出分を反転容器110に戻すように、給液ポンプ50のパワーを調整する。また、圧縮気圧が高すぎると、液体40の流出量も多くなるので、気圧計59で圧縮気圧を監視し、エアコンプレッサー56のパワーを調節する。
 ライニング材60に接続された熱水ホースが既設管内に挿入されると、反転作業は終了する。反転容器110内には、所定レベル40aの液体が満たされるので、圧縮空気は、開口部113の開口31、31’から漏れることなく、連続してライニング材の反転に利用でき、ライニング材の長さに限定されることなくライニング材を反転し続けることができる。このような構成では、ライニング材60は、反転容器110内ではガイドローラーを用いることなく、ほぼ直線的に無接触で反転ノズル112に導かれるので、ライニング材60の移動が円滑になる。
 なお、異なる径のライニング材を反転させる場合には、ライニング材の径に応じて異なる開口を備えた開口部に交換する。具体的には、開口部材30、30’とともに取付板32、あるいは円盤114を取り外し、異なる径のライニング材が通過できる開口を有する開口部材を取り付けた取付板あるいは円盤と交換する。
 また、上述した各実施例では、開口部の開口は、扁平にされたライニング材の幅と厚さに対応した寸法を有するスリット状の開口となっているが、ライニング材が挿入され通過でき、通過するライニング材との隙間が僅かであるような開口であればよく、通過するライニング材の断面形状に対応した形状にすることができる。例えば、一部が厚くなってライニング材が折り畳まれるような場合には、その折り畳まれた断面形状に対応した開口が形成された開口部材を用いるようにする。
 また、上述した各実施例では、反転容器を液槽内に配置しているが、反転容器を液槽外部に配置するようにしてもよい。このとき、開口から漏れる液体は別途回収容器を用いて回収するようにする。この場合、液槽41には、反転作業を終了するまでに開口から漏れると予想される液量を超える液体を貯蔵するか、あるいは回収した液体を給液ポンプで反転容器内に戻すようにしてもよい。
 1 反転容器
 2 開口部
 10 円柱部
 12 反転ノズル
 15 気体供給口
 16 熱水供給口
 17 熱水排出口
 18 液体供給口
 30 30’ 開口部材
 31 31’ 開口
 40 液体
 41 液槽
 44 液体排出口
 45 液面計
 50 給液ポンプ
 56 エアコンプレッサー
 59 気圧計
 60 ライニング材
 63 熱水ホース
 66 マンホール
 67 既設管
 68 連結具
 70 反転容器
 71 第1開口部
 72、72’ 開口部材
 73、73’ 開口
 74 取付板
 75 開口
 81 第2開口部
 82、82’ 開口部材
 83、83’ 開口
 84 取付板
 85 開口
 110 反転容器
 112 反転ノズル
 113 開口部

Claims (12)

  1.  管状のライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付け、反転圧を反転ノズルに作用させてライニング材を反転させる装置であって、
     ライニング材が接触して通過できる開口を備えた開口部と、
     ライニング材の一端が気密に取り付けられる反転ノズルを有し、非圧縮性の液体が前記開口を超える所定レベルまで満たされて該液体上部に気密な密閉空間が形成される反転容器と、
     前記気密な密閉空間に圧縮気体を供給し、反転ノズルに取り付けられたライニング材を反転容器外に反転、排出させる圧縮気体源と、
     前記反転容器に満たされる液体を貯蔵する液槽と、
     前記圧縮気体の作用を受けて前記開口とライニング材間の隙間から反転容器の外部に流出する液体を補って反転容器内の液体が前記所定レベルに保たれるように、液体を反転容器内に供給する給液機器と、
     を備えることを特徴とするライニング材を反転させる装置。
  2.  前記反転容器は、前記開口から流出する液体が液槽内に流れ込むように、液槽内に配置され、前記給液機器は液槽内の液体を吸引して、吸引された液体を反転容器内に供給することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3.  前記反転容器内の液体レベルを測定する液面計が設けられ、測定されたレベルに基づいて液体が前記所定レベルに保たれるように、給液機器が作動されることを特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
  4.  前記開口部は、反転されるライニング材の径に応じて異なる開口を備えた開口部と交換可能に反転容器に取り付けられることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の装置。
  5.  前記開口部の開口は、その大きさが可変な可変開口であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の装置。
  6.  前記開口部の開口は、扁平にされたライニング材の断面形状に対応したスリット状の開口であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の装置。
  7.  前記開口部の開口は、扁平にされたライニング材の厚さ方向の端部が、ライニング材外周面と線接触するように、ライニング材の方向に円弧状に湾曲していることを特徴とする請求項6に記載の装置。
  8.  前記開口部は、前記開口に隣接して反転容器側に、該開口に整合するように位置合わせされて配置された該開口と同形状の開口を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の装置。
  9.  前記開口部は、ライニング材が接触して通過する開口を備えた第1開口部と、ライニング材の終端に連結された付属具が接触して通過する開口を備えた第2開口部から構成され、第2開口部の開口は、ライニング材が通過するときは、該通過が可能になるように、拡大されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の装置。
  10.  請求項1から9のいずれか1項に記載の装置を用いてライニング材を反転させる方法であって、
     ライニング材を開口部から反転ノズルに導いてライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付ける工程と、
     反転容器に、前記開口部の開口を超える所定レベルまで非圧縮性の液体を満たし、液体上部に気密な密閉空間を形成する工程と、
     前記気密な密閉空間に圧縮気体を供給し、反転ノズルに取り付けられたライニング材を反転容器外に反転、排出させる工程と、
     前記圧縮気体の作用を受けて前記開口から反転装置外に流出する液体を補って反転容器内の液体が前記所定レベルに保たれるように、液体を反転容器内に供給する工程と、
     を有することを特徴とするライニング材を反転させる方法。
  11.  前記所定レベルは、液体が反転ノズルに流入しないレベルであり、圧縮気体による反転が行われることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12.  前記所定レベルは、液体が反転ノズルに流入するレベルであり、圧縮気体による反転の他に、流入した液体による反転が行われることを特徴とする請求項10に記載の方法。
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