JPH07253188A - 管内自動補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 本発明は、埋設された管内に挿入され、補修
部材がセットされた胴部の膨脹と加熱とによって補修部
材を管内壁に貼り付けて回収される管内自動補修装置に
於いて、上記胴部に可撓性を持たせて屈曲自在としたこ
とをことを特徴とする。 【効果】 胴部を自在継手の位置で自在に屈曲させるこ
とができ、曲がりくねった埋設管に補修装置を挿入する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として、下水道管
（管渠）等の埋設管を補修するための管内自動補修装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】埋設管が、老朽化や地盤沈下、或いは、
通行車両の振動等により割れが入ったり、破損したりし
た場合、地上操作によって管内に装置を送り込んで補修
部材を欠損箇所に貼着して補修を行う管内自動補修装置
がある。この管内自動補修装置には、自動走行可能な管
内自動補修装置を地上からの電波によって遠隔操作して
管内に送り込むものや、装置の前後に係止した牽引索条
を用いて管内に送り込んで移動させるて行くもの等があ
る。しかし、問題は、管内自動補修装置（以下、単に補
修装置という）を目的の補修箇所まで、如何にして到達
させるかにある。埋設管は、必ずしも直線的に埋設され
ているのではなく、埋設される箇所の環境に応じて屈曲
した状態であるのが普通である。従って、従来のよう
に、直線的に硬直した構造の補修装置では、この様な屈
曲部を通過させることができなかった。勿論、装置自体
の全長を短くする程、屈曲部の通過は可能とはなる。し
かし、装置が短くなることは、その胴部にセットできる
補修部材も短くなるため、目的箇所の補修を行うのに、
幾度も補修箇所と手元との間に補修装置を往復させねば
ならい。又、多くの埋設管は、地上からの通行車両等に
よる負荷や、地質変動や土圧等による負荷等が掛かって
いるため、管路は必ずしも平坦ではなく、破損による管
壁のカケラの突出、管路の折れ、管継目の位置ズレ、継
目離れ、或るいは、管ないの残留遺物等の障害があるの
が普通である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決する管内自動補修装置の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
め、請求項１の発明は、埋設された管内に挿入され、補
修部材がセットされた胴部の膨脹と加熱とによって補修
部材を管内壁に貼り付けて回収される管内自動補修装置
に於いて、上記胴部の軸に自在継手を介在させて胴部を
屈曲自在の構成ととした。請求項２の発明は、埋設され
た管内に挿入され、補修部材がセットされた胴部の膨脹
と加熱とによって補修部材を管内壁に貼り付けて回収さ
れる管内自動補修装置に於いて、上記胴部の軸に自在継
手を複数介在させて胴部を多段的に屈曲自在の構成とし
た。請求項３の発明は、埋設された管内に挿入され、補
修部材がセットされた胴部の膨脹と加熱とによって補修
部材を管内壁に貼り付けて回収される管内自動補修装置
に於いて、上記胴部の軸として可撓性を有する管を用い
て胴部を屈曲自在の構成とした。請求項４の発明は、胴
部の前後両端側に牽引索条が係止される索条係止部と、
後端側に制御用電気ケーブルやエア管等が接続される制
御用接続部とを有し、当該胴部に補修部材がセットされ
た状態で埋設された管内に前端側の牽引索条による引き
込みで挿入され、胴部の膨脹と加熱とによって補修部材
を管内壁に貼り付けてから後端側の牽引索条による引き
出しで回収される管内自動補修装置に於いて、上記胴部
の軸は自在継手を介在させて屈曲自在に形成し、上記胴
部の前後端側は管口径に相応する径を有し略半球状に膨
らませた形の膨出端部を形成し、上記索条係止部や制御
用接続部は上記膨出端部の所用箇所を窪ませて設けた構
成とした。請求項５の発明は、胴部の前後両端側に牽引
索条が係止される索条係止部と、後端側に制御用電気ケ
ーブルやエア管等が接続される制御用接続部とを有し、
当該胴部に補修部材がセットされた状態で埋設された管
内に前端側の牽引索条による引き込みで挿入され、胴部
の膨脹と加熱とによって補修部材を管内壁に貼り付けて
から後端側の牽引索条による引き出しで回収される管内
自動補修装置に於いて、上記胴部の軸は可撓性を有する
管を用いて屈曲自在に形成し、上記胴部の前後端側は管
口径に相応する径を有し略半球状に膨らませた形の膨出
端部を形成し、上記索条係止部や制御用接続部は上記膨
出端部の所用箇所を窪ませて設けた構成とした。請求項
６の発明は、胴部の前後両端側に牽引索条が係止される
索条係止部と、後端側に制御用電気ケーブルやエア管等
が接続される制御用接続部とを有し、当該胴部に補修部
材がセットされた状態で埋設された管内に前端側の牽引
索条による引き込みで挿入され、胴部の膨脹と加熱とに
よって補修部材を管内壁に貼り付けてから後端側の牽引
索条による引き出しで回収される管内自動補修装置に於
いて、上記胴部の軸は自在継手を介在させて屈曲自在に
形成し、上記胴部の前後端側は管口径に相応する径を有
し略半球状に膨らませた形の膨出端部を形成し、上記索
条係止部や制御用接続部は上記膨出端部の所用箇所を窪
ませて設け、更に、上記の両膨出端部と胴部の自在継手
とには当該装置の軸方向に縦貫する通水路を設けた構成
とした。請求項７の発明は、胴部の前後両端側に牽引索
条が係止される索条係止部と、後端側に制御用電気ケー
ブルやエア管等が接続される制御用接続部とを有し、当
該胴部に補修部材がセットされた状態で埋設された管内
に前端側の牽引索条による引き込みで挿入され、胴部の
膨脹と加熱とによって補修部材を管内壁に貼り付けてか
ら後端側の牽引索条による引き出しで回収される管内自
動補修装置に於いて、上記胴部可撓性を有する管を用い
て屈曲自在に形成し、上記胴部の前後端側は管口径に相
応する径を有し略半球状に膨らませた形の膨出端部を形
成し、上記索条係止部や制御用接続部は上記膨出端部の
所用箇所を窪ませて設け、更に、上記の両膨出端部に
は、胴部の管と連通して当該装置の軸方向に縦貫する通
水路を設けた構成とした。請求項８の発明は、胴部の前
後両端側に牽引索条が係止される索条係止部と、後端側
に制御用電気ケーブルやエア管等が接続される制御用接
続部とを有し、当該胴部に補修部材がセットされた状態
で埋設された管内に前端側の牽引索条による引き込みで
挿入され、胴部の膨脹と加熱とによって補修部材を管内
壁に貼り付けてから後端側の牽引索条による引き出しで
回収される管内自動補修装置に於いて、上記胴部の軸に
可撓性を有する管を用いて屈曲自在に形成し、上記胴部
の前後端側は管口径に相応する径を有し略半球状に膨ら
ませた形の膨出端部を形成し、上記索条係止部や制御用
接続部は上記膨出端部の所用箇所を窪ませて設け、上記
の両膨出端部には胴部の管と連通して当該装置の軸方向
に縦貫する通水路を設けると共に、上記胴部内には、加
熱手段の発熱基板を胴部内壁へ圧接されるよう付勢支持
した構成とした。

【０００５】

【実施例】以下、本発明を実施の一例を示す図面に基づ
いて説明する。図１は、胴部１１の軸１２に可撓性を有
する管１３を介在させて当該胴部１１を屈曲自在に構成
した管内自動補修装置１０の縦断面図である。管１３は
実施例では硬質のゴムチューブを用い、ゴムチューブの
両端に設けた固定用ナットで軸１２に固定している。軸
１２は胴部１１の両端側に位置する端部１４、１５の基
端面の中央から胴部１１の軸方向に延在しており、左右
から延在する軸１２、１２の間、即ち、胴部１１の中央
で上記管１３と接続している。胴部１１は膨脹自在で熱
伝導性の高い耐熱性を有する筒状部材で形成するのが最
良である。胴部１１は、その両端側が端部１４、１５の
基端縁側に固定されている。符号１７は筒状部材を固定
するためそれぞれの端部１４、１５縁側に設けられた押
さえ爪である。この様に、胴部１１はその長手方向の長
さを維持するため筒の中心を通る軸１２を有し、この軸
１２は両端部１４、１５の基端面の中心から胴部１１へ
と延在し、胴部１１の中央で、左右から延在する軸１
２、１２と接続する可撓性の管１３を介在させることに
よって、図２に示すように胴部１１が自在に屈曲でき
る。この胴部１１に管の内壁の破損箇所に貼り付けられ
る補修部材（図示せず）がセット即ち仮に被せられる。

【０００６】この補修部材は、例えば、ゴムを主成分と
する適度な弾性を有する帯状の物で、筒部の胴回りに端
が十分に重なり合うようにして巻装され、胴部１０への
地上からのエアの供給による膨脹圧力によって内壁に圧
接され、圧接された状態で、地上からの制御による胴部
の加熱で、熱変化が促されて内壁へ貼着く。即ち、加熱
により、補修部材を適度に軟弱化させて熱溶着させるの
である。

【０００７】尚、補修部材には、熱変化によらず、接着
剤によって貼り付けられるものもある。この場合は、時
間経過によって硬化する接着剤を胴部にセットされた補
修部材に塗布して管内に挿入し、胴部の膨脹圧力で、接
着剤が適当に硬化するまで破損箇所に圧着し続けるだけ
である。従って、加熱手段は使われない。

【０００８】再び図１において、図中の符号１８は加熱
手段を構成する発熱基板であり、１９は発熱基板１８を
胴部１１の内壁に軽く圧接するように付勢しておくため
の付勢手段としてのスプリングである。実施例では、発
熱基板１８は、可撓性を有する耐熱性の樹脂製で、電熱
線或いはチップ状のセラミック基板等の発熱体が埋設さ
れている。この発熱基板１８はいた状に形成され、胴部
１１の内壁に沿って縦方向に延在するよう軸１２に固定
されたスプリングで付勢支持されている。図３は付勢指
示されている状態を示す横断面図であり、図４は胴部１
１にエアが供給された膨脹時の横断面図、図５はその縦
断面図である。

【０００９】胴部１１が膨脹すると、その内壁に圧接さ
れていた発熱基板１８は、付勢支持されているため図２
の状態から膨脹する胴部１１に追随して行き、膨脹時に
あっても内壁に圧接された状態にある。従って、発熱基
板１８の熱は効率よく胴部１１に巻かれた補修部材へ伝
えられ、熱損失が大幅に軽減できる。エアが抜かれる
と、胴部１１はその弾性力で自力で縮小復帰するが、縮
小の際には付勢部材の付勢力に抗して、発熱基板１８を
軸方向に推して図３の状態に復帰させる。

【００１０】実施例の軸１２、１２は中空の管で、管の
中空は左右の端部１４、１５を貫通して、補修装置の軸
方向に縦貫する通水路１６を形成している。この様な通
水路１６を設けることによって、埋設管に補修装置を挿
入しても、水の流れの障害とならず、完全に水流を止め
なくても補修工事を実行することができる利点がある。

【００１１】図６に於いて、図は胴部１１の後端側拡大
図である。図中の符号２０は補修装置を後方に牽引する
ため端部１５に設けられた牽引索条係止用の索条係止部
である。補修装置の前側の端部にも前方に牽引するため
の索条係止部がある（図示せず）。又、符号２１は補修
装置の後端側に接続されるエア管の接続部である。この
エア管の例に見るように、制御用電気ケーブル等も補修
装置の後端側に接続される（図示せず）。

【００１２】補修装置は、埋設された管内に前端側の牽
引索条による引き込みで挿入され、胴部１１の膨脹と加
熱とによって補修部材を管内壁に貼り付けてから後端側
の牽引索条による引き出しで回収される。図示の補修装
置の端部１４、１５はそれぞれの位置に応じて、前方或
いは後方に略半球状に膨出させた形状、即ち、膨出端部
としている。これは、埋設管内の破損による管壁のカケ
ラの突出、管路の折れ、管継目の位置ズレ、継目離れ、
或るいは、管ないの残留遺物等の障害がある場合、これ
らを強引に突破させるためである。

【００１３】従来のこの種の補修装置は、両端側が筒を
切り落としたような単純な筒端形状を成していたため、
管内の障害によって進退が極めて不自由であった。従っ
て、このような障害を突破さえるためには、両端側が膨
出形状であるのが最良である。例えば、全くの半球であ
る弾丸型に限らず、径に対して長尺となる弾頭形状や、
円錐形状や、円錐形状の先端を切り落とした形状等であ
っても良い。このような形状を維持するため、エア管の
接続部２１や牽引索条用の索条係止部２０等の制御用接
続部は、膨出端部１４、１５の表曲面から窪ませた位置
にその接続部を設けてある。

【００１４】端部１４、１５の膨出形状は、上記例のよ
うに、必ずしも、形状の中身が充実した形状である必要
はない。例えば、図７は、平板状部材３０を十字状に組
んで端部の先端に形成したものであり、図８は図７の十
字に重なり会う部分をカットした形状のもである。又、
図示はしていないが、棒状或いは線状部材をネット状
に、或いは網状に組んで膨出形状を形成しても良い。

【００１５】尚、端部１４、１５のサイズは目的の埋設
管の内径にほぼ相応する径であるのが良く、余りに小さ
過ぎるのは適当でない。又、端部１４、１５の径は胴部
１１にセットされる補修部材の保護、即ち、管内での前
進後退運動時の擦れ防止の機能を担うものであるから、
補修部材が巻かれた状態、即ちセット状態での胴部１１
の外径より大きいことが必要である。

【００１６】次に、補修装置の胴部１１の可撓性を自在
継手で実現した他の例を示す。図９は、球関節型継手３
１を胴部１１の軸の途中に介在させたものである。この
場合、関節部分の１点にて胴部は図示の通り折れ曲が
る。図１０は、球関節型継手３１を２段に設けたもの
で、このように用いた場合には、２つの関節部分で折れ
曲がる。同図は先端側と後端側とが異なる方向に向いた
場合の例で、先端側の中心線と後端側の中心線とが芯ず
れを起こして折れ曲がることができる。勿論、先端側と
後端側とが同方向に向くと２つの関節の２点で折り曲げ
られて、弧状に曲がる。更に、このような関節部分３１
を３個以上他段的に設けると、更にその屈曲度合いを大
きくすることができるであろう。この実施例では、上記
例と同様に、補修装置に縦貫する通水路１６を形成する
ため、関節型の継手は何れも管材を用い、図９の例は自
在パイプ継手となっている。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、胴部を自在継
手の位置で自在に屈曲させることができる。請求項２の
発明によれば、胴部を自在継手が設けられた複数の位置
で自在に屈曲させることができる。特に、胴部の中心線
に芯ずれを起こさせた状態での折り曲げや、同方向に弧
状におり曲げる際には比較的大きな曲率を得ることがで
きる。請求項３の発明によれば、可撓性を有する管を用
いているので、管の長さの何れの点に置いても自在な屈
曲が可能と成る。請求項４の発明によれば、胴部を自在
継手の位置で自在に屈曲させる事ができると共に、埋設
管内に破損内壁の突出や埋設管の継目のズレや開き等の
障害があっても、強制的な且つ強引な前後の牽引操作に
よって障害を越えて補修装置を前進後退させることがで
きる。請求項５の発明によれば、胴部を自在継手の位置
で自在に屈曲させる事ができると共に、埋設管内に破損
内壁の突出や埋設管の継目のズレや開き等の障害があっ
ても、強制的な且つ強引な前後の牽引操作によって障害
を越えて補修装置を前進後退させることができる。請求
項５の発明によれば、胴部を複数の自在継手の位置で自
在に屈曲させる事ができると共に、埋設管内に破損内壁
の突出や埋設管の継目のズレや開き等の障害があって
も、強制的な且つ強引な前後の牽引操作によって障害を
越えて補修装置を前進後退させることができる。請求項
５の発明によれば、胴部を管の長手方向の何れの位置に
おいても滑らかに自在に屈曲させる事ができると共に、
埋設管内に破損内壁の突出や埋設管の継目のズレや開き
等の障害があっても、強制的な且つ強引な前後の牽引操
作によって障害を越えて補修装置を前進後退させること
ができる。請求項６の発明によれば、胴部を自在継手の
位置で自在に屈曲させる事ができると共に、埋設管内に
破損内壁の突出や埋設管の継目のズレや開き等の障害が
あっても、強制的な且つ強引な前後の牽引操作によって
障害を越え、しかも、埋設管内の水の流れを止めること
無く、補修装置を前進後退させて補修作業を行うことが
できる。請求項７の発明によれば、胴部を管の長手方向
の何れの位置においても滑らかに自在に屈曲させる事が
できると共に、埋設管内に破損内壁の突出や埋設ｖ管の
継目のズレや開き等の障害があっても、強制的な且つ強
引な前後の牽引操作によって障害を越え、しかも、埋設
管内の水の流れを止めること無く、補修装置を前進後退
させて補修作業を行うことができる。請求項８の発明に
よれば、胴部を管の長手方向の何れの位置においても滑
らかに自在に屈曲させる事ができると共に、埋設管内に
破損内壁の突出や埋設管の継目のズレや開き等の障害が
あっても、強制的な且つ強引な前後の牽引操作によって
障害を越え、しかも、埋設管内の水の流れを止めること
無く、補修装置を前進後退させて補修作業を行うことが
できる。又、加熱手段の発熱基板が胴部の膨脹にともな
って追随していくので、効率良く加熱することができ、
従来のものに比べて熱損失を大幅に減少させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】胴部の軸に可撓性の管を用いた補修装置の縦断
面図である。

【図２】管を用いた補修装置の屈曲状態を示す縦断面図
である。

【図３】管を用いた補修装置の横断面図である。

【図４】管を用いた補修装置の膨脹時の横断面図であ
る。

【図５】管を用いた補修装置の膨脹時の縦断面図であ
る。

【図６】管を用いた補修装置の後端部の拡大図断面図で
ある。

【図７】膨出端部の他の実施例を示す拡大断面図であ
る。

【図８】膨出端部の更に他の実施例を示す拡大断面図で
ある。

【図９】胴部の軸に自在継手を用いた補修装置の縦断面
図である。

【図１０】胴部の軸に複数の自在継手を用いた補修装置
の縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 補修装置 １１ 胴部 １２ 軸 １３ 管 １４、１５ 端部（膨出端部） １６ 通水路 １８ 発熱基板（加熱手段） １９ スプリング（加
熱手段） ２０ エア管接続部 ２１ 牽引索条接続部 ３１ 球間接継手（自在継手）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埋設された管内に挿入され、補修部材が
   セットされた胴部の膨脹と加熱とによって補修部材を管
   内壁に貼り付けて回収される管内自動補修装置に於い
   て、 上記胴部の軸に自在継手を介在させて胴部を屈曲自在と
   したことをことを特徴とする管内自動補修装置。
2. 【請求項２】 埋設された管内に挿入され、補修部材が
   セットされた胴部の膨脹と加熱とによって補修部材を管
   内壁に貼り付けて回収される管内自動補修装置に於い
   て、 上記胴部の軸に自在継手を複数介在させて胴部を多段的
   に屈曲自在としたことをことを特徴とする管内自動補修
   装置。
3. 【請求項３】 埋設された管内に挿入され、補修部材が
   セットされた胴部の膨脹と加熱とによって補修部材を管
   内壁に貼り付けて回収される管内自動補修装置に於い
   て、 上記胴部の軸として可撓性を有する管を用いて胴部を屈
   曲自在としたことをことを特徴とする管内自動補修装
   置。
4. 【請求項４】 胴部の前後両端側に牽引索条が係止され
   る索条係止部と、後端側に制御用電気ケーブルやエア管
   等が接続される制御用接続部とを有し、当該胴部に補修
   部材がセットされた状態で埋設された管内に前端側の牽
   引索条による引き込みで挿入され、胴部の膨脹と加熱と
   によって補修部材を管内壁に貼り付けてから後端側の牽
   引索条による引き出しで回収される管内自動補修装置に
   於いて、 上記胴部の軸は自在継手を介在させて屈曲自在に形成
   し、 上記胴部の前後端側は略半球状に膨らませた形の膨出端
   部を形成し、 上記索条係止部や制御用接続部は上記膨出端部の所用箇
   所を窪ませて設けたことを特徴とする管内自動補修装
   置。
5. 【請求項５】 胴部の前後両端側に牽引索条が係止され
   る索条係止部と、後端側に制御用電気ケーブルやエア管
   等が接続される制御用接続部とを有し、当該胴部に補修
   部材がセットされた状態で埋設された管内に前端側の牽
   引索条による引き込みで挿入され、胴部の膨脹と加熱と
   によって補修部材を管内壁に貼り付けてから後端側の牽
   引索条による引き出しで回収される管内自動補修装置に
   於いて、 上記胴部の軸は可撓性を有する管を用いて屈曲自在に形
   成し、 上記胴部の前後端側は略半球状に膨らませた形の膨出端
   部を形成し、 上記索条係止部や制御用接続部は上記膨出端部の所用箇
   所を窪ませて設けたことを特徴とする管内自動補修装
   置。
6. 【請求項６】 胴部の前後両端側に牽引索条が係止され
   る索条係止部と、後端側に制御用電気ケーブルやエア管
   等が接続される制御用接続部とを有し、当該胴部に補修
   部材がセットされた状態で埋設された管内に前端側の牽
   引索条による引き込みで挿入され、胴部の膨脹と加熱と
   によって補修部材を管内壁に貼り付けてから後端側の牽
   引索条による引き出しで回収される管内自動補修装置に
   於いて、 上記胴部の軸は自在継手を介在させて屈曲自在に形成
   し、 上記胴部の前後端側は略半球状に膨らませた形の膨出端
   部を形成し、 上記索条係止部や制御用接続部は上記膨出端部の所用箇
   所を窪ませて設け、 更に、上記の両膨出端部と胴部の自在継手とには、当該
   装置の軸方向に縦貫する通水路を設けたこと特徴とする
   管内自動補修装置。
7. 【請求項７】 胴部の前後両端側に牽引索条が係止され
   る索条係止部と、後端側に制御用電気ケーブルやエア管
   等が接続される制御用接続部とを有し、当該胴部に補修
   部材がセットされた状態で埋設された管内に前端側の牽
   引索条による引き込みで挿入され、胴部の膨脹と加熱と
   によって補修部材を管内壁に貼り付けてから後端側の牽
   引索条による引き出しで回収される管内自動補修装置に
   於いて、 上記胴部可撓性を有する管を用いて屈曲自在に形成し、 上記胴部の前後端側は略半球状に膨らませた形の膨出端
   部を形成し、 上記索条係止部や制御用接続部は上記膨出端部の所用箇
   所を窪ませて設け、 更に、上記の両膨出端部には、胴部の管と連通して当該
   装置の軸方向に縦貫する通水路を設けたこと特徴とする
   管内自動補修装置。
8. 【請求項８】 胴部の前後両端側に牽引索条が係止され
   る索条係止部と、後端側に制御用電気ケーブルやエア管
   等が接続される制御用接続部とを有し、当該胴部に補修
   部材がセットされた状態で埋設された管内に前端側の牽
   引索条による引き込みで挿入され、胴部の膨脹と加熱と
   によって補修部材を管内壁に貼り付けてから後端側の牽
   引索条による引き出しで回収される管内自動補修装置に
   於いて、 上記胴部の軸に可撓性を有する管を用いて屈曲自在に形
   成し、 上記胴部の前後端側は略半球状に膨らませた形の膨出端
   部を形成し、 上記索条係止部や制御用接続部は上記膨出端部の所用箇
   所を窪ませて設け、 上記の両膨出端部には胴部の管と連通して当該装置の軸
   方向に縦貫する通水路を設けると共に、 上記胴部内には、加熱手段の発熱基板を胴部内壁へ圧接
   されるよう付勢支持したことを特徴とする管内自動補修
   装置。
9. 【請求項９】 膨出端部は弾頭形状であることを特徴と
   する請求項６、又は、請求項７記載の管内自動補修装
   置。
10. 【請求項１０】 膨出端部は板状部材の組み合わせで形
    成したことを特徴とする請求項６、又は、請求項７記載
    の管内自動補修装置。