WO2021100344A1

WO2021100344A1 - ライニング材を反転させる装置及び方法

Info

Publication number: WO2021100344A1
Application number: PCT/JP2020/037990
Authority: WO
Inventors: 達人高嶋
Original assignee: 株式会社湘南合成樹脂製作所
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2021-05-27
Also published as: TW202120302A; JPWO2021100344A1

Abstract

反転容器１は、ライニング材２０が通過できる開口を備えた開口部５０を下方部に有し、液体２６で満たされた上部に反転ノズル４を備える。ライニング材を反転させる圧縮気体の作用を受けて開口部から液槽２８に流出する液体は給液ポンプ４２により反転容器内に戻され、ライニング材が連続して反転される。開口部には、ライニング材が通過する開口が形成されたシール部材８３と該シール部材から流出する液体の液圧を受けて変位するシール弁９２が設けられる。ライニング材の終端に連結された小径の付属具がシール部材を通過するとき、シール部材からの液体の流出量が増大して、シール弁が閉じる方向に移動し、シール機能が維持される。

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、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。

　下記特許文献３には、回転ローラー式牽引機構により一定量のライニング材をチャンバー内部に牽引し、チャンバーの入口を密閉するとともにその出口を開放した状態でチャンバー内に高圧流体を注入して、ライニング材を反転させながら既設管内に挿入する構成が記載されている。この構成でも、一定量のライニング材の反転終了後、新たなライニング材の牽引とその反転を交互に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、挿入することができる。

特開２００６－２０５７２２号公報特表２０１２－５１６２５１号公報特表２０１５－５２３２３４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。

　一方、特許文献２、３の構成では、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２、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。

　ライニング材が熱硬化性樹脂を含浸している場合は、ライニング材の終端部に熱硬化性樹脂を硬化させるための熱媒体を供給するライニング材よりも小径のホースなどの付属具が連結される。特許文献２、３の構成では、ホースをチャンバー内に引き込んだ後圧縮空気を供給すると、入口がホース径に合わされていないため、圧縮空気の漏れが激しくなり、ライニング材とホースの既設管内への挿入が困難になる、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、ライニング材の終端部にライニング材よりも小径の付属具が連結されているライニング材をライニング材の長さに限定されず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、
　ライニング材が通過できる開口を備えた開口部を下方部に有し、非圧縮性の液体が該開口を超える所定レベルまで満たされて該液体上部に形成される気密な密閉空間に反転ノズルが取り付けられる反転容器と、
　前記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し、該液体内に反転容器が配置される液槽と、
　前記圧縮気体の作用を受けて前記開口部の開口から液槽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、液槽の液体を反転容器内に供給する給液ポンプと、を備え、
　前記開口部が、ライニング材が通過できる開口を備えたシール部材を有する第１開口部と、該第１開口部に連通し、ライニング材を通過させる開口が形成された第２開口部とを有し、
　前記第２開口部に、第１開口部のシール部材から流出する液体の液圧を受けて第２開口部の開口がシールされる方向に変位するシール弁が設けられることを特徴とする。

　また、本発明（請求項９）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方法であって、
　ライニング材を、ライニング材が通過できる開口を備えた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、
　前記反転ノズルが取り付けられる反転容器に、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部から反転容器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、を備え、
　前記開口部が、ライニング材が通過できる開口を備えたシール部材を有する第１開口部と、該第１開口部に連通し、ライニング材を通過させる開口が形成された第２開口部とを有し、
　前記第２開口部に、第１開口部のシール部材から流出する液体の液圧を受けて第２開口部の開口がシールされる方向に変位するシール弁が設けられることを特徴とする。

　本発明では、非圧縮性液体が満たされた反転容器の気密な空間に、圧縮気体が供給されてライニング材が反転され、圧縮気体の作用を受けて開口部の開口から流出する液体が反転容器内に補充されるので、ランニング材を連続して反転させることができる。また、本発明では、ライニング材が通過できる開口が形成されたシール部材の後に設けられたシール弁は、シール部材から流出する液体の液圧により、シール弁が閉じる方向に変位するので、ライニング材の終端に小径の付属具が連結されていてもシール機能が維持される。

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から液槽を除去したときの反転装置の外観を示す斜視図である。反転容器を背後から見たときの斜視図である。反転容器の断面図である。クランプされた反転ノズルを示す一部断面図である。反転容器の２つの部材を固定するクランプを示す斜視図である。反転容器に接続される開口部を示す斜視図である。反転容器に接続される開口部の断面図である。反転容器に接続される開口部を反転容器側から見たときの斜視断面図である。反転容器に接続される開口部を逆側から見たときの斜視断面図である。反転容器に接続される開口部を構成する部材の分解斜視図である。ライニング材を示す斜視図である。ライニング材を扁平に折り畳み、図１２ａのＡ－Ａ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。第１開口部に設けられるシール部材の正面図である。第２開口部に設けられるシール弁の正面図である。反転装置の動作を説明する説明図である。ライニング材の終端部が開口部を通過するときの状態を説明した説明図である。

　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４には、ライニング材を反転させる反転容器１を備えた反転装置が図示されている。以下に述べる反転装置の各部材は、特に断りがない限りステンレススチールあるいはアルミなどの金属製である。

　反転容器１は中空の円柱部２を有し、その上部には、側管３を介して反転ノズル４が取り付けられる。反転ノズル４の取り付けは、反転ノズル４のフランジと側管３のフランジを、複数のクランプ５で気密に連結することにより着脱自在に行われる。

　クランプ５は、図６に示したように、反転ノズル４のフランジ４ａと側管３のフランジ３ａが挿入される凹溝５ｂを形成した１２０度円弧状の挟持部５ａを有し、その両端に連結板５ｃが固定されている。図５、図６に示したように、各フランジ３ａ、４ａを合わせてクランプ５の凹溝５ｂに挿入し、両フランジを挟持する。各フランジの残り２４０度を、２個のクランプ５（不図示）で挟持して、合計３個のフランジ５を用いて両フランジ３ａ、４ａを挟持し、反転ノズル４を側管３に連結する。各クランプ５は、両端の連結板５ｃをクリップするか、連結板５ｃに形成された穴５ｄを利用して、例えばワイヤーにより相互に連結し、固定することができる。

　このようなクランプ５を用いると、図５で矢印で示したように、反転ノズル４に高い反転圧が作用して反転ノズル４が側管３から離れる方向に力が作用したとき、反転ノズル４のフランジ４ａは、強い力を受けて凹溝５ｂの側壁に強力に密着し、気密性が向上する。

　本実施例では、クランプ５は、側管３と反転ノズル４の連結だけでなく、他の円盤状部材の連結にも利用される。以下、２つの円盤状部材をクランプ５を用いて連結するとは、複数のクランプ５を用い上述した方法で２つの円盤状部材をクランプし、両部材を気密に連結することをいう。なお、図１～図３では、図面が複雑になるのを避けるために、各クランプ部材５の連結は、仮想線でその連結部分を示すだけにとどめている。

　本実施例の反転ノズル４は円柱部２の外部では、円筒形状となっているが、円柱部２内では、図４に示したように、奥に行くほど径が大きくなる円錐部となっている。この円錐部は、レジューサーの機能を持ち、円錐部を反転容器１内に設けたことにより、反転口を短くでき、また大きな耐圧性を必要としないので、反転ノズルの肉厚を薄くすることができる。

　反転容器１の側管３と反対側には、側管６が逆方向に延びており、円盤７が複数のクランプ５で気密に取り付けられる。円盤７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８、反転容器１内の気圧を測定する気圧計９、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。

　反転容器１の上部には、取付管１０が設けられ、取付管１０にはカバー１１がクランプ５を用いて連結される。カバー１１を開けることによりライニング材の装填など反転に必要な作業を上部からできる。なお、このカバー１１に、透明ガラス（不図示）を嵌め込み、この透明ガラスを介して反転容器1内を上部から観察するようにすることもできる。また、円柱部２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の下方部は、一面に開口１２ａが形成された中空の基台１２となっており、基台１２の上部には、中空の円柱部１３が設けられる。円柱部２と円柱部１３はそれぞれのフランジがボルト締めされ、両円柱部２、１３が連結される。基台１２の反転ノズル４と反対側の面には、ライニング材を通過させる開口部５０が連結プレート１４を介して取り付けられる。

　各図で各部材に小さく描かれた円は、ボルトを通す穴を示しており、２つの部材を、ボルトとナットの固定手段で気密あるいは液密に連結することをボルト締め、という。反転装置は、各部材のクランプ５による取り付け、あるいはボルト締めにより全体が気密あるいは液密な構造となっている。

　反転装置１により反転されるライニング材２０は、図１２ａに図示したように、管状の柔軟な不織布あるいはガラス繊維で強化された樹脂吸収材２０ａに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を含浸し、外表面を気密性のプラスチックフィルム２０ｂでコーティングしたライニング材である。樹脂吸収材２０ａ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２０を扁平にすると、図１２ｂに図示したように、ライニング材２０の水平方向幅はｗ１、垂直方向幅はｈ１となる。

　ライニング材２０の終端には、図１２ｃに図示したように、牽引ベルト２０ｄが接続される。牽引ベルト２０ｄには、連結具２０ｅを介して熱硬化性樹脂を硬化させる熱水を供給する熱水ホース２１が取り付けられ、ライニング材２０の終端部は密閉チューブ２０ｃで被覆される。本明細書では、ライニング材２０の終端に取り付けられた牽引ベルト２０ｄ、連結具２０ｅ、熱水ホース２１などを、ライニング材の付属具という。これらの付属具は、いずれも、ライニング材２０より小径となっており、例えば熱水ホース２１は、折り畳まれた状態では、その垂直方向幅ｈ２が、扁平にされたライニング材２０の垂直方向幅ｈ１より小さな値になる。

　熱水ホース２１は多数の噴出孔を有し、ライニング材２０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２０が硬化される。既設管内に熱水を充満させて、ライニング材２０を硬化させる場合には、熱水ホース２１には噴射孔は設けられず、熱水ホース２１の先端から熱水が既設管内に供給される。

　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２６、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２８内に配置される。液槽２８には、フレーム３０に支持されて自在回転するガイドローラー３４並びにフレーム３１に支持されて自在回転するガイドローラー３５が設けられる。また、反転容器１の内部には、同様に自在回転するガイドローラー３７、３８が設けられ、後述する開口部５０内にも自在回転するガイドローラー３６が設けられる。ライニング材２０は、ガイドローラー３４、３５、３６、３７、３８で反転ノズル４に導かれ、その一端が折り返されて反転ノズル４に気密に取り付けられる（図４、図１５）。なお、図１、図２には、ガイドローラー３７、３８を軸受けする軸受け３７’、３８’が図示されている。

　液槽２８の外部には、液体２６を反転容器１内に供給する給液機器が配置される。本実施例では、給液機器として、例えば給液ポンプ４２が用いられる。給液ポンプ４２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４２は、液槽２８内の液体２６を液体排出口４０、パイプ４１を介して汲み出し、吐出口からパイプ３９、液体供給口１８を介して液体２６を反転容器１内に供給する。

　液槽２８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４４が用いられる。エアコンプレッサー４４は、エアーホース４５、気体供給口８を介して反転容器１内の液体２６の上部に圧縮空気を供給する。気体供給口８の近傍には、気圧計９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。圧縮空気圧は、エアコンプレッサー４４の流量調整弁を制御することにより所望の気圧に設定される。

　反転容器１には、反転容器１内の液体２６の液面レベルを測定する電極式液面計４８が取り付けられる。液面計４８は、上端が反転容器１の気体空間に連結され、下端が液体空間に連結された一部が透明になった円柱部に取り付けられ、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が検出される。この液面計４８の電流を検出して給液ポンプ４２のモーター４２ａがオンオフされ、液面が所定レベルに制御される。なお、液体レベルは、給液ポンプ４２の流量調整弁を制御することによっても調整できる。また一部が透明になった部分で液面を目視により観察して手動でモーター４２ａをオンオフして液面を所定レベルに制御することもできる。

　図７から図１１には、反転容器１の底部に連結される開口部５０の構成が図示されている。開口部５０は、扁平にされたライニング材２０が接触して通過する固定開口を備えた第１開口部５１と、開口が可変な第２開口部５２に分かれている（図８）。

　第１開口部５１は、突起枠８０ａが形成されたフレーム８０と、挟持プレート８１、８２間に挟持されたシール部材８３を有し、シール部材８３が挟持プレート８１、８２に挟持された状態でフレーム８０の突起枠８０ａ内に嵌着される。シール部材８３は、例えば、Ｐ型パッキンの構造を有し、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フロロシリコンゴム（ＦＶＭＱ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの水密性の高いゴムから構成され、中央に開口８３ａが形成される。

　シール部材８３の開口８３ａは、図１３に示したように、その水平方向幅ｗ３は、扁平にされたライニング材２０の水平方向幅ｗ１（図１２ｂ）とほぼ同じかそれより僅かに大きく、また垂直方向幅ｈ３は、扁平にされたライニング材２０の垂直方向幅ｈ１とほぼ同じかそれより僅かに大きな、扁平にされたライニング材２０の断面形状に相当するスリット形状をしており、扁平にされたライニング材２０が接触して通過する大きさになっている。開口８３ａの垂直方向上端及び下端は、ライニング材２０と線接触するように、ライニング材２０の方向に円弧状に湾曲した湾曲部８３ｂとなっており、それによりライニング材２０は開口８３ａを円滑に通過することができる。

　しかし、開口８３ａとそれを通過するライニング材２０との間には不可避的な隙間が生じる。反転容器１には、非圧縮性の液体２６、例えば水で満たされるので、液体に高い圧力が作用したとき、液体２６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８３ａ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、シール部材８３は、ライニング材を円滑に通過させる機能と同時に、ライニング材が開口８３ａを通過するとき液体２６がライニング材２０と開口８３ａの隙間を介して漏れないようにする開口シール機能を備えている。また、円弧状に湾曲した部分８３ｂは、第２開口部５２の方向に湾曲してリップ形状に延びているので、リップ式シール部材となっている。

　フレーム８０は、シール部材８３と同様の材質からなるシール部材８４を介してボルト８５（図７）で、後述する開閉式開口部５３を収納した直方体形状のボックス５６に着脱自在に取り付けられる。従って、異なる径のライニング材を反転させる場合には、その扁平にしたライニング材の断面形状に対応した開口を有するシール部材をフレーム８０に装着し、そのフレーム８０をボックス５６に固定することにより、異なる径のライニング材に対応したシール部材に交換できる。

　第２開口部５２は第１開口部５１に連通し、第２開口部は、一面が開放し、他面に中枠９０ａが固定され上部に凹部９０ｂが形成された直方体形状のボックス９０を有する。中枠９０ａと凹部９０ｂにより、ボックス９０には、図１４に図示したように、水平方向幅がｗ４、垂直方向幅がｈ４の矩形状の開口９０ｃが形成される。この開口９０ｃは、シール部材８３の開口８３ａより大きく、扁平にされたライニング材２０が通過できる大きさになっている。

　ボックス９０の開口９０ｃ側には、両側に取り付けられたピン９１（図８）を中心に回動するシール弁が取り付けられる。シール弁は、開口９０ｃを塞ぐことができるように、開口９０ｃより大きな、水平方向幅がｗ５、垂直方向幅がｈ５の矩形状のプレートで構成されるので、以下、シール弁を弁プレート９２として説明する。

　上述したように、シール部材８３とその開口８３ａを通過するライニング材２０間には不可避的な隙間があるので、ライニング材反転時には、シール部材８３から液体２６が流出する。弁プレート９２は、この流出する液体２６の液圧の作用により、開口９０ｃがシールされる方向に変位する。本実施例では、弁プレート９２は、開口９０ｃが開放され最大になる図９に示した水平位置（第１の位置）から開口９０ｃが塞がれ、最小になる図１０に示した垂直位置（第２の位置）間を回動する。このように、弁プレート９２は、ピン９１を中心に回動して流体通路を変化させるので、バタフライ弁と呼ぶこともできる。

　第２開口部５２は、図７に示したように、クランプ部材９５を用いて第１開口部５１に取り付けられる。クランプ部材９５は、ボックス９０の突条９０ｄに取り付けられた固定部材９８に固定される上部アーム９５ａと、固定部材９８と同様な固定部材（不可視）に固定される下部アーム９５ｂを有する。クランプ部材９５は、第１開口部５１のフレーム８０に固定された軸受け９３で軸受けされるボルト９７とナット９５ｃの締め付けにより、第２開口部５２を第１開口部５１にクランプする。第２開口部５２を第１開口部５１から取り外すときは、ボルト９７とナット９５ｃの羅合を外し、上部アーム９５ａと下部アーム９５ｂを固定部材９８から外してから、クランプ部材９５を支軸９６を中心に回動させ仮想線で示した位置に移動させる。

　ライニング材２０が通過する経路、例えば、反転容器１と第１開口部５１間に、ライニング材２０が通過する開口を開閉できる開閉式開口部５３が設けられる。開閉式開口部５３は、図８、図９に示したように、移動プレート６５がボルト締めされた上部ブロック６６と、固定プレート６７がボルト締めされた下部ブロック６８から構成され、保持プレート５５を介して連結プレート１４に取り付けられた中空のボックス５６内に配置される。ボックス５６の後方面には、上述したフレーム８０がシール部材８４を介して取り付けられ、下部ブロック６８は、ボックス５６の底部に取り付けられた底部プレート５９に固定される。

　図８に示したように、ボックス５６の上部には、円柱部７０が取り付けられる。この円柱部７０内には、突起７１に嵌め込まれるハンドル（不図示）を操作することにより回転するロッド７２とロッド７２の回転により昇降する連結プレート７３が収納される。上部ブロック６６は、連結プレート７３の下端に取り付けられており、ハンドルの操作により上下動する連結プレート７３と連動して上部ブロック６６並びに下部ブロック６８に貫通したガイドロッド７４（図９）に沿って上下動する。この上部ブロック６６の上下動により下部ブロック６８との間に可変な開口が形成される。この開閉式開口部５３は、第１開口部５１と第２開口部５２に障害が発生し、液漏れが多くなったときに、手動でその開口を閉じ、液漏れを阻止するために利用される。なお、ボックス５６内には、ライニング材２０を案内するガイドローラー３６が設けられている。

　図１１には、開口部５０を構成する主要な部材が分解して図示されている。各部材は、それぞれに形成された開口の中心が一致し、開口の水平方向並びに垂直方向の辺がそれぞれに整合するように、また非圧縮性の液体が漏れることがないように、取り付けられる。

　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、図１５、図１６を参照して説明する。なお、図１５は、反転装置の動作と機能を説明する図なので、各要素の配置、サイズなどは、他の図面に示したものと、同一でないものがあり、また一部省略されたり、誇張されたりしている。

　反転容器１、液槽２８、給液ポンプ４２、エアコンプレッサー４４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４が、ライニングすべき既設管１１１に連続するマンホール１１０の近傍にくるような位置に移動される。

　ライニング材２０を、ガイドローラー３４、３５を介して開口部５０に導き、第１開口部５１と第２開口部５２を通過させる。このとき、開閉式開口部５３の上部ブロック６６を上昇させ、下部ブロック６８との間にライニング材２０が通過できる開口を形成して置く。続いて、ライニング材２０をガイドローラー３７、３８を介して反転ノズル４に導き、その一端を折り返して反転ノズル４に気密に取り付ける。なお、このとき、カバー１１を取り外すと、反転容器１の上部からライニング材２０をガイドすることができるので、ライニング材２０の反転ノズル４への装填が容易になる。

　続いて、液体２６を液槽２８内に供給し、給液ポンプ４２を駆動して第２開口部５２の開口９０ｃを超え、反転ノズル４に液体２６が流入しない所定レベル２６ａまで液体２６を反転容器１に供給し、液体上部に気密な密閉空間を形成する。なお、このとき、液槽２８内の液体２６がレベル２６ａより低いレベル２６ｂになるように、液体２６の供給が行われる。

　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。ライニング材２０を反転ノズル４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２６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４４を駆動し、反転容器１の密閉空間に圧縮空気を供給する。図１５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４に作用するので、反転ノズル４に取り付けられたライニング材２０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１１０、屈曲管１１２を経て、下水管などの既設管１１１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１２ｂに示したように、ライニング材２０を扁平にすると、幅ｗ１は約２６５ｍｍ、幅（厚み）ｈ１は約１０ｍｍになる。このようなライニング材２０に、例えば、約０．７Ｍｐａの圧縮空気を作用させると、ライニング材２０は約３ｍ／分の速度で反転容器１から反転して既設管１１１内に挿入される。

　扁平にされたライニング材２０とシール部材８３の開口８３ａとの間には、僅かな隙間が発生するので、圧縮空気が液体２６に作用することにより、液体２６がシール部材８３から流出する。この流出する液体２６の液圧と弁プレート９２の自重により、第２開口部５２の弁プレート９２は、図１６の上段に示したように、弁プレート９２の先端９２ａが開口９０ｃを通過するライニング材２０に接触するまで、回動する。

　一方で、弁プレート９２は、開口９０ｃを完全にシールするわけでないので、液体２６が開口９０ｃから反転容器１外に流出して、反転容器１内の液体２６が所定レベル２６ａより低下する。このレベル低下により給液ポンプ４２が作動して、液槽２８の液体２６が反転容器１内に補給されるので、反転容器１内の液体がほぼ所定のレベル２６ａ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２０の反転に利用でき、ライニング材２０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。　ライニング材２０の反転効率は、ライニング材２０がシール部材８３を通過するときの円滑性と、シール部材８３によるシール機能に依存する。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、シール部材８３の開口８３ａを大きくすると、円滑性は高まるが、シール機能が低下する。

　ライニング材２０の反転が続きその終端部がシール部材８３を通過すると、ライニング材２０の終端部に接続された付属具がライニング材２０より小径であるので、シール部材８３からの液体の流出が増大し、流出する液体の液圧が上昇する。この液圧の上昇により、弁プレート９２は、図１６の下段に示したように、垂直位置近傍まで回動する。この位置では、熱水ホース２１はボックス９０の底部に押し付けられ、弁プレート９２の先端９２ａが熱水ホース２１の上部に接触するので、開口９０ｃがシールされた状態となり、開口９０ｃからの液体の漏れが減少する。これにより、小径の熱水ホース２１が開口９０ｃを通過するときのシール機能が維持され、ライニング材２０の終端がライニングすべき既設管の終端に達するまで連続してライニング材２０を反転し続けることができる。

　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２０の反転に好ましいが、圧縮度が大きいほど、開口８３ａ、９０ｃの隙間からの液体２６の漏れ量が多くなり、大型の給液ポンプ４２が必要になる。給液ポンプ４２のパワー不足により所定レベル２６ａの液面が維持できない場合には、エアコンプレッサー４４の圧縮度を調整するようにする。あるいは、給液ポンプを２台にして、別経路で液槽２８内の液体２６を反転容器１に給液するようにすることもできる。

　なお、ライニング材２０の反転中に、シール部材８３が破損したり、弁プレート９２が引っかかって移動しなくなり、シール機能が著しく低下した場合には、開閉式開口部５３の上部ブロック６６を上下させることにより、開閉式開口部５３でシール機能を持たせるようにする。開閉式開口部５３は、反転容器１と第１開口部５１間に配置されているが、他の経路、例えば、第１と第２開口部５２、５３間、あるいは第２開口部５２の後に配置することもできる。

　すべての長さに渡ってライニング材２０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２１の先端が既設管の終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２６が排除され、熱水ホース２１の終端を熱水供給口１６に導き、熱水源から熱水ホース２１内に熱水を供給する。熱水ホース２１から熱水がライニング材２０に噴出され、ライニング材２０が硬化して、ライニング作業が終了する。熱水ホース２１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２０内を熱水で満水させてライニング材を硬化させる。

　１　反転容器
　２　円柱部
　３　側管
　３ａ　フランジ
　４　反転ノズル
　４ａ　フランジ
　５　クランプ
　８　気体供給口
　９　気圧計
　１１　カバー
　１２　基台
　１６　熱水供給口
　１７　熱水排出口
　１８　液体供給口
　２０　ライニング材
　２１　熱水ホース
　２６　液体
　２８　液槽
　４０　液体排出口
　４１　パイプ
　４２　給液ポンプ
　４４　エアコンプレッサー
　４８　液面計
　５０　開口部
　５１　第１開口部
　５２　第２開口部
　５３　開閉式開口部
　８３　シール部材
　８３ａ　開口
　９０　ボックス
　９０ｃ　開口
　９２　弁プレート
　９５　クランプ部材

Claims

　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、
　ライニング材が通過できる開口を備えた開口部を下方部に有し、非圧縮性の液体が該開口を超える所定レベルまで満たされて該液体上部に形成される気密な密閉空間に反転ノズルが取り付けられる反転容器と、
　前記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し、該液体内に反転容器が配置される液槽と、
　前記圧縮気体の作用を受けて前記開口部の開口から液槽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、液槽の液体を反転容器内に供給する給液ポンプと、を備え、
　前記開口部が、ライニング材が通過できる開口を備えたシール部材を有する第１開口部と、該第１開口部に連通し、ライニング材を通過させる開口が形成された第２開口部とを有し、
　前記第２開口部に、第１開口部のシール部材から流出する液体の液圧を受けて第２開口部の開口がシールされる方向に変位するシール弁が設けられることを特徴とするライニング材を反転させる装置。
　前記シール弁は、第２開口部の開口が開く第１の位置と該開口が閉じる第２の位置間を回動する弁プレートとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
　前記弁プレートは、ライニング材が第２開口部の開口を通過するときは、第１と第２の位置の中間位置に回動し、弁プレートの先端が該開口を通過するライニング材に接触することを特徴とする請求項２に記載の装置。
　前記弁プレートは、ライニング材の終端に連結された該ライニング材より小径の付属具が第１開口部の開口を通過したときは、第２の位置近傍まで回動し、弁プレートの先端が第２開口部の開口を通過するライニング材の付属具に接触することを特徴とする請求項２に記載の装置。
　前記第１開口部のシール部材は、使用するライニング材の形状に応じた開口を有するシール部材に交換可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
　ライニング材が通過する経路に、ライニング材が通過する開口を開閉できる開閉式開口部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
　前記開閉式開口部は、反転容器と第１開口部間に配置されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
　前記液体が水であり、圧縮気体が圧縮空気であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
　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方法であって、
　ライニング材を、ライニング材が通過できる開口を備えた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、
　前記反転ノズルが取り付けられる反転容器に、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部から反転容器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、を備え、
　前記開口部が、ライニング材が通過できる開口を備えたシール部材を有する第１開口部と、該第１開口部に連通し、ライニング材を通過させる開口が形成された第２開口部とを有し、
　前記第２開口部に、第１開口部のシール部材から流出する液体の液圧を受けて第２開口部の開口がシールされる方向に変位するシール弁が設けられることを特徴とするライニング材を反転させる方法。