JPH0160720B2 - - 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
のガス管等の管継手部を、埋設状態のまま管内面
からシール性を確保するように補修する既設管の
管継手部補修装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、ガス管、水道管などの地下に埋設された
既設管を、埋設状態のまま腐蝕などに対して管を
再生させるように内面から補修する方法が種々提
案されている。特に、地下に埋設された既設のガ
ス管で、鋳鉄管を水道型継手あるいはＧ型継手に
より接続した形態のものでは、その管継手部のシ
ール性が劣化し、その補修の必要が生じている。
すなわち、近時、都市ガスは古くから使用されて
いた石炭ガスに代つて乾燥した天然ガスとなつて
おり、従来の石炭ガスの場合、ガス中のタール成
分が管継手部に介装された「麻肌」と称されるシ
ール材中に浸透することからシール性の劣化は特
に問題とならなかつたが、乾燥した天然ガスの場
合は、シール材が乾燥、収縮することから空〓が
生じ、シール性が劣化してガス洩れの原因となる
ことから、その管継手部のシール性を確実化し、
以後、シール劣化を起さないような補修を行う必
要が生じている。

しかし、既設のガス管で管径が中口径管や小口
管径の場合は、大口径管のように作業者が管内に
入つて管継手部の内面補修作業を行うことができ
ないので、補修作業の施工が大変であり、埋設状
態で管の継手部を、作業者が外部にいて内面補修
する施工法が望まれている。

この施工法に関して、本発明者は、既設管の管
内に、牽引ロープにより牽引され、管内面に気密
に接して摺接移動するピグを介して樹脂を管内に
移動させる手段を備え、この移動過程で、ピグが
管継手部を通る時、第１段階では低粘度樹脂の浸
透剤を継手部の間〓からシール材中に加圧浸透さ
せ、第２段階では同継手部の間〓に高粘度樹脂の
パテ剤を充填する補修方法を開発した。

〔発明が解決しようとする課題〕

この補修方法によれば、作業者が外部にいて、
埋設状態で管の継手部を内面補修することができ
るばかりでなく、シール材中に加圧含浸された浸
透剤によりシール材の乾燥、収縮による微細孔が
塞がれてシール効果が高められ、しかも、第１段
階で行なわれた間〓への浸透剤が、第２段階のパ
テ剤の充填に対して潤滑の役目を果すことから、
管継手部の間〓表面が凹凸状態の粗面であつて
も、パテ剤の充填密着性がよく、浸透剤とパテ剤
との二重の気密性によりシール効果の高い補修が
達成されるが、ピグは一度に一回の樹脂充填を行
う構造であり、一回で十分な作業が行われるとは
限らないという問題点があつた。

本発明は、上述の補修方法の実施に用いられる
補修装置として、ピグを介して樹脂を管内で移動
させる際、樹脂が管継手部のシール材内部に確実
に浸透し、管継手部間〓へのパテ剤充填も確実に
行えるように、前後のピグ通過でそれぞれ樹脂充
填作業ができるように工夫された既設管の管継手
部補修装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、既設管の管
内に、牽引ロープにより牽引され、管内面に気密
に接して摺接移動する少なくとも前後一対のピグ
を設け、このピグ間に樹脂を充填して、少なくと
も管継手部において充填圧が加わるようにしたも
のであつて、上記両ピグは、それぞれの外周に、
端部が移動方向の前方に開放する溝条と、後方へ
開放する溝条とを、円周方向には互いに連通しな
いように位相をずらし、かつ移動方向には両溝条
の対向端部がオーバラツプするように形成すると
共に、両ピグが相互に接近する方向に作用する圧
縮ばねで連結したことを特徴とするものである。

〔作用〕

上記の構成により、管継手部に対し、前側のピ
グでは管継手部空間の置換物を前方に逃出させ、
また、後側のピグでは置換物を後方に逃出させて
樹脂を浸透または充填する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図
を参照して具体的に説明する。

図において、符号１は牽引ピグとなる後側ピグ
であり、牽引ロープ２で前方に引かれるようにな
つている。また、上記牽引ロープ２を液密にかつ
摺動自在に挿通させた前側ピグ３は可動ピグであ
り、後側ピグ１との相対距離を可変できるもので
あり、後述するように両ピグ１および３間に、浸
透剤、パテ剤などの樹脂が充填される。これらの
ピグ１および３は、補修対象の既設管Ａの管内径
に対応して当該既設管Ａの管内面に気密に接して
摺動移動し得る外径をもつた円柱状のもので、両
ピグ１および３は、後述する機能をもたせる意図
から、移動方向後側に開口する溝条４ａ，４
a′と、移動方向前側に開口する溝条４ｂ，４b′と
をその外周に設けてある。上記溝条４a′および４
ｂは樹脂充填用の溝条であり、上記溝条４b′およ
び４ａは置換物逃出用溝条であつて、各溝条４ａ
と４ｂおよび４a′と４b′とは、軸方向には互いの
対向端部がオーバラツプする関係で、かつ円周方
向には両溝条４ａ，４ｂが、また４a′，４b′が互
いに通しないように位置を変えて形成してある
（第２図参照）。

また上記両ピグ１および３間には、充填圧調整
のための圧縮コイルスプリング５が介装してあ
り、またピグ１の後方には、測長を兼ねる牽引ロ
ープ６が連結されている。そして、上記ピグ３の
前側には、磁気センサ７を有するブロツク８が所
定距離を保つて取付けてあり、上記磁気センサ７
は、上記ブロツク８の周囲に均等の配置で複数個
設置されいる。

上記ピグ３は、管内移動時に、管内面との摺接
により生ずる抵抗を利用して、両ピグ１および３
の間に介装される樹脂（後述の浸透剤Ｘあるいは
パテ剤Ｙ）に所要の浸透圧、充填圧を加えるもの
である。

このような構成の補修装置は、既設管Ａの内面
補修のため、次のように使用される。ここで地下
に埋設された既設管Ａは、在来の配管方式により
鋳鉄管を、水道型等の管継手部Ｂ，Ｃを介して長
く接続されているものである。この既設管Ａの管
継手部Ｂ，Ｃの補修にあたり、本発明では、既設
管Ａを補修に適する長さ単位に区切つて、その区
間内に介在する複数の管継手部Ｂ，Ｃの補修を行
うもので、その管継手部Ｂは、従来周知のよう
に、例えば一方の管の管端に設けられた大口径管
B₁に、他方の管端B₂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
Ｄが詰込まれ、開口部を鉛材Ｅで封栓してなる接
続構造のものである。

上記補修対象の既設管Ａに対し、その一方の開
口部より、前記ピグ１，３が、両ピグ１，３の対
向空間に、樹脂を充填した状態で導入される。こ
こに充填される樹脂は、第１段階では、例えば、
エポキシ樹脂のような硬化性を有する低粘度樹脂
（100cps〜1000cps）の浸透剤Ｘが、また第２段階
では高粘度樹脂（例えば１万cps〜30万cps）のパ
テ剤Ｙが充填されて、牽引ロープ２の牽引により
既設管Ａの内部を移動される。この移動に際し、
ピグ１の後方の既設管Ａ内に加圧空気を送り込ん
で、ロープ２による牽引作用と空気圧作用の併用
によりピグの移動を行つてもよい。第２図中符号
９は牽引ロープ２を巻取るウインチである。

いま、その施工例を具体的に説明すると、第１
段階では第２図にみられるようにピグ１，３間に
は浸透剤Ｘが充填されて矢印方向に移動される。
この移動時、前側ピグ３は、管内面との摺接によ
り生じる移動抵抗が生起することから、浸透剤Ｘ
に対して後方への押圧力が作用し、一方、浸透剤
Ｘは、後側ピグ１が牽引ロープ２により後方から
前方へ向けて引かれることで、浸透剤Ｘには所要
の樹脂押し出し圧力が生起する。

しかして管内移動により、磁気センサ７が管継
手部Ｂ（あるいはＣ）の位置を検知すると、その
後、所定距離の移動でピグ３が管継手部Ｂ（ある
いはＣ）に到達することがわかる。ここで牽引ロ
ープ２の牽引を停止するか、低速にする。前側ピ
グ３が第４図に示すように管継手部Ｂ（あるいは
Ｃ）の位置に移動すると、ピグ３の外周に形成さ
れた樹脂充填用溝条４a′が管継手部Ｂの間〓B₃に
通じることから、浸透剤Ｘはその溝条４a′を介し
て管継手部Ｂへ圧送され、継手部間〓B₃を通つ
てシール材中に浸透される。

この時、管継手部Ｂ（あるいはＣ）に空気洩れ
が起きていると、浸透剤Ｘはシール材Ｄ中の残留
空気を外部に押し出すようにして浸透し、また、
空気洩れが生じていない場合は、浸透剤Ｘの加圧
浸透によりシール材Ｄ中の残留空気は封じ込まれ
るような現象を起すことになるが、この場合、ピ
グ３の外周には前方へ開口する溝条４b′があり、
シール材Ｄ中の残留空気は、第４図に示すように
浸透剤Ｘの加圧浸透による押し出し作用で間〓
B₃から管周方向に回り、溝条４b′を通つてピグ３
の前方空間に逃出されるから、空気と浸透剤Ｘの
置換作用が確実に行われて浸透剤Ｘは、シール材
Ｄ中の全域に深く浸透される。この浸透時にはピ
グ１の移動を一時停止あるいは低速状態に速度制
御すると、圧縮コイルスプリング５の作用により
ピグ３がピグ１側に接近しつつ浸透剤Ｘを加圧し
てシール材Ｄ中にゆつくり浸透させ、その浸透作
業がより確実に行われるようになる。

また、ピグ１が管継手部Ｂ（あるいはＣ）を通
過する時には、逆に、ピグ１の前方から溝条４ｂ
を介して再度管継手部Ｂの間〓B₃に浸透剤の充
填がなされ、置換空気があれば、これは溝条４ａ
を介して後方へと放出される。これによつて一対
のピグ１，３を通す間に２回の浸透剤充填が行わ
れることになる。

１個の管継手部Ｂ（あるいはＣ）に対する浸透
剤Ｘの含浸作用が終ると、再びピグ１，３を、前
述のロープ２の牽引により既設管Ａ内で移動させ
る。

このような過程を経て、各管継手毎に、浸透剤
Ｘのシール材Ｄに対する充填がなされるが、この
間に、残留浸透剤Ｘの量が減少し、ピグ１とピグ
３との間が移動抵抗および圧縮コイルバネ５の作
用で接近する。

このようにして、第１段階の浸透剤Ａの浸透作
用が終ると、次いで第２段階として、第６図およ
び第７図に示すようにピグ１，３の対向空間に高
粘度樹脂のパテ剤Ｙを充填して、これを前述の要
領で既設管Ａ内で移動させ、磁気センサ７の検知
により位置確認した後、管継手部Ｂ（あるいはＣ）
に対してピグ１，３が第６図の関係位置に移動し
た時、ここで移動を一時停止または低速状態にし
て、ピグ１を牽引ロープ２で牽引し、さらにはそ
の後方空間に加圧空気を与え、パテ剤Ｙに充填圧
を加える。この場合、間〓B₃には先の浸透剤Ｘ
の余剰分が残留しているが、溝条４a′を介してピ
グ３の前方から吸引力が作用し、また溝条４a′を
介して充填圧が加わつているので、これが引かれ
て代りにパテ剤Ｙが充填され、置換が実現でき
る。

そして更に、牽引ロープ２の牽引で管継手部Ｂ
（あるいはＣ）にピグ１が対応する時、溝条４ｂ
を介してパテ剤Ｙが、充填圧を間〓B₃に加えた
状態で、溝条４ａが間〓B₃に対応するために、
再度浸透剤Ｘとの置換が達成され、二度目の置
換、充填がなされる。

なおこのような施工法では、第１段階で加圧浸
透される浸透剤Ｘが、第２段階のパテ剤Ｙの充填
に対して潤滑の役目を果すから、パテ剤Ｙが高粘
度の樹脂であつても、樹脂充填を確実に達成で
き、それも二度にわたつて置換、充填がなされる
ので、充分な樹脂充填となる。また、管継手部の
間〓表面が凹凸状態の粗面であつてもパテ剤Ｙの
密着性がよく、浸透剤Ｘとパテ剤Ｙの二重の気密
性によりシール効果の高い補修が達成される。

なお、第８図にみられるようにピグ３にも後方
へ延びる牽引ロープ１０を設けて、ピグ１を貫通
して後方へ伸ばすことにより、上記牽引ロープ１
０の牽引で、両ピグ１，３間の充填圧を高めるこ
ともできる。

上記実施例では、牽引ロープ２による牽引作用
と、ピグ３の既設管Ａの内壁に対する摺動摩擦を
利用して、充填圧を高めるようにしたが、他の手
段で上記ピグ１，３間の樹脂に対する充填圧を上
げるようにしてもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は、以上詳述したようになるので、両ピ
グの溝条を介して樹脂と管継手部内の空気との置
換、あるいはパテ剤との置換が達成され、それも
前後ピグのそれぞれにおいて二度にわたり達成で
き、樹脂の浸透、充填作用を的確に行なうことが
できる。さらに補修の進行により、ピグ間の樹脂
が減少しても、その減少に対応してピグ間隔を近
づけることができ、常に樹脂を所要の浸透圧、充
填圧をもつて管継手部のシール材内部への加圧浸
透、あるいは継手部間〓への樹脂充填を行うこと
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断側面図、
第２図はピグの構造およびその使用態様を示す斜
視図、第３図ないし第５図は浸透剤充填の状況を
示す一部拡大縦断面図、第６図および第７図はパ
テ剤充填の状況を示す一部拡大縦断面図、第８図
は別の実施例を示す縦断側面図である。 １……後側ピグ、２……牽引ロープ、３……前
側ピグ、４ａ，４a′，４ｂ，４b′……溝条、５…
…圧縮コイルスプリング、６……牽引ロープ、７
……磁気センサ、８……ブロツク、９……ウイン
チ、１０……牽引ロープ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 既設管の管内に、牽引ロープにより牽引さ
   れ、管内面に気密に接して摺接移動する少なくと
   も前後一対のピグを設け、このピグ間に樹脂を充
   填して、少なくとも管継手部において充填圧が加
   わるようにしたものであつて、 上記両ピグは、それぞれの外周に、端部が移動
   方向の前方に開放する溝条と、後方へ開放する溝
   条とを、円周方向には互いに連通しないように位
   相をずらし、かつ移動方向には両溝条の対向端部
   がオーバラツプするように形成すると共に、両ピ
   グが相互に接近する方向に作用する圧縮ばねで連
   結したことを特徴とする既設管の管継手部補修装
   置。 ２ 上記ピグのうち、後側ピグは牽引ロープで前
   方に牽引され、前側ピグは上記牽引ロープに対し
   て液密で前後移動自在な可動ピグであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の既設管の管
   継手部補修装置。 ３ 上記ピグはそれぞれ、前側ピグは後方牽引ロ
   ープに、後側ピグは前方牽引ロープによつて牽引
   されるように構成され、相対的に可動であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の既設管の管継手部補修装置。