JPS62501968A - パイプの高速ライニング法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ヌ浬Ｉどえ量 本発明は一般に中空状物体の内側をライニング又はコーティングする方法並びに 装置に関するものであり、特に鋳鉄管等をコンクリートでライニングすることに 関する。

腐食やさびつきや、中に入れる水による望ましからざる汚染を防止するために金 属パイプの内面にコンクリート等の耐蝕性ライニングを施すことが一般に行われ ている。このようなライニングを行う最も実用的な方法はライニング材料をパイ プの中に入れ且つパイプをその長手方向軸線を中心にして回転させる遠心力方法 を使用することである。回転によってライニング材料をパイプの内面に分布させ 且つ詰め固めて比較的なめらかなコーティングを該内面に作り出す。

しかしながら、大径例えば４０インチ（１０１，６Ｃ１１）直径のパイプの特に 長い区画例えば２０フイート（６００ｃｍ）の区画に満足なコンクリートライニ ングを施すに際し相当な困難性に直面する。この原因の１部は収縮をできるだけ 少くして空洞その他の欠陥を発生しないようにするためコンクリートをぎっしり と詰め固めることができるほどの高速度でパイプを回転することができない事に 在る。コンクリートが固まるとき収縮によってライニングを内面から部分的に分 離し且つライニング内に空洞やストレスの集中を発生して破かいし易くする。通 常パイプが静止しているときコンクリートは投げ入れ器によって該パイプの中に 導入される。

そのためには濃厚であって流動性が良すぎないような、すなわち乾燥していてコ ンクリートがパイプ壁にくっつくようなコンクリート混合物を使用することが必 要である。次にパイプはコンクリートの表面を滑めらかにできる程度に高速度で あるが、コンクリ−トから余分の水を除去できないほどの低速度で短時間回転さ せられる。若しあまり多くの水が除かれるとコンクリートはうまく固まらず、そ の結果でき上ったライニングは脆くなる。

従来の遠心式ライニング装置は相へだたった組ローラ上にパイプ区画を支持して いる。このローラはパイプの外周面と接触し且つパイプに回転を与えるため駆動 させられる。しかし完全に丸くて均衡のとれたパイプを作り出すことは実際上不 可能である。真円度が少しでも悪いときパイプの重心を回転中心からずらし、パ イプが回転すると該パイプをローラから持ち上げようとする力を生ずる。パイプ をローラに接触させ続けるためには例えば引き下げローラを使用してパイプの上 部に下向きの力を作用させる必要がある。たとえ引き下げローラを使用してもパ イプの速度が増大すると、真円度の悪いのが原因となってパイプの振動と運動と が非常に大きくなる。若し振動が過大となれば装置を大破させるかもしれない。

しかもローラにパイプを保持しておくために必要な力が急速にパイプのリムの強 度を超過するようになる。加えて、パイプが受ける横方向の振動とはねかえりに よってパイプ内面におけるコンクリート混合物の均一円滑な分布の可能性を邪魔 し且つでき上るライニングに有害となる。その結果パイプを回転する最高速度は ぎっしり詰め固めたコンクリートを作るのに必要な速度より相当おそくなる。

このような従来の方法と装置の欠点及びその他の欠点を排除できるバイプライニ ング装置及び方法を提供することが望ましく、本発明の目的はこの点に在る。

又里皇！旌 本発明はパイプを急速且つ効果的にライニングすることができ、且つ円滑、均一 でよく詰め固められていて空洞や欠陥が殆んどないライニングを作ることができ る。パイプ高速ライニング法並びに装置を提供する。作り出されたライニングは 頑丈で耐久性があり、且つ本発明に基づいてライニングしたパイプは従来の方法 ・装置によってライニングしたパイプを扱うときに必要であった過度の注意を要 することなく直ちに扱うことができる。

簡単に言えば、本発明においてライニングすべき一定長さのパイプの両端は、該 パイプの長手方向軸線と一致する軸線を中心にして回転す乞よう形成された機構 によって支持されている。前記パイプは先づ初めにその長手方向軸線を中心にし て低速度で回転され、その間に該パイプの内部に予定量のライニング材料がパイ プの長さに沿って均等に載置され、その回転速度はライニング材料が均等にパイ プの内面に拡がるようにえらばれる。次にパイプの回転速度を相当の高速まで増 大し、該パイプはその長手方向軸線に平行な方向に振動を受けてライニング材料 を詰め固める。

またパイプを支持し且つ回転させる機構は該パイプの端部と係合してこれを弾性 的に支持する可動軸を含む旋盤型機構である。

前記パイプの１端に軸方向に挿入されるようになったといすなわち細長箱によっ てライニング材料がパイプの内部に載置される。

ライニング材料を載置しているときのパイプの回転速度はなるべく　１０−１５ Ｇ程度の遠心力を与えるようになっている。前記細長箱をパイプから取り除き、 回転速度を上げて３５−５０Ｇ程度の遠心力を出すようにする。パイプに高速回 転中に与えられる長手方向の振動は軸の一つに支持された叩き部材によって与え られ、該叩き部材は前記軸によって支持されたパイプの端部を繰り返えし叩くよ うに配置されている。約３０−６０秒高速回転と振動を与えてのち、振動は停止 され且つパイプはゆっくりと静止させられる。

前記ライニング材料はなるべく空隙ならし砂（ｇａｐ−ｇｒａｄｅｄｓａｎｄ） で作られるコンクリートである。この砂は凡そ等量の微細粒子と粗目粒子とを含 み、その粒子の直径は８：１程度の割合である。前記空隙ならし砂は非空隙なら し砂の場合に必要な水の量より少ない水でコンクリート混合物に一定の流動性を 与えることができ、且つ本発明の場合に得られる相当高い回転速度によって良く しまったコンクリートを作り出し且つなめらかなライニング表面を作り出すこと ができる。また高速回転によってコンクリート混合物から相当量の水を除去する ので、混合物がパイプに入れられた時に流動性がありすぎても、回転後にコンク リートはかなりかたくなる。高速回転中にパイプに与えられる長手方向の振動に よってコンクリート中の微細粒子と粗目粒子を完全に混合させ、粗目粒子と粗目 粒子の間の隙間に微細粒子を充満させる。このことはコンクリート内のすべての 空洞を除去し、稠密で一層しまつたコンクリートを作り出す。

本発明のその他の特徴と効果は次の説明から明らかとなる。

皿皿生囚単芽脱里 第１図は本発明に係るパイプ高速ライニング装置の１部を断面にし１部を除去し た正面図、 第２図は第１図のパイプ高速ライニング装置の駆動軸装置の長手方向断面図、 第３図は第２図の駆動軸装置の１部の部品を除去した側面図、第４図は第１図の パイプ高速ライニング装置の後部軸装置の長手方向断面図、 第５図は第１図のパイプ高速ライニング装置においてパイプの内部にライニング 材料を施すための細長箱の１部分を除去した外観図である。

゛な　の１部日 本発明は特に大径鋳鉄製パイプ等の長い区画にコンクリートライニングを施すの にうまく適合でき、この関係について説明する。

しかし、これは本発明の単なる１実施例の説明にすぎないことが明らかとなるで あろう。例えば本発明はまたその他の物体にライニングを施すことができ、同様 に遠心式モールディング作業にも応用できる。

第１図はパイプ１０の全長又は１区画の内部にライニングを施すための本発明の パイプ高速ライニング装置を示す。図に示すように、前記装置はパイプ１０の両 端と係合してこれらを支持し且つ該パイプをその長手方向の軸線を中心にして回 転させるようになった駆動軸装置１２と後部軸装置１４とを備えた旋盤型機構を 包含している。前記軸装置はそれぞれ、適当なサポート２０に取付られている案 内軸１８をパイプ１０の軸線方向に移動できるよう支持された軸フレーム１６を 包含している。モータ２４によって回転させられるようになった主軸２２が前記 駆動軸装置の軸フレームの内部に回転自在に支持されている。前記駆動軸２２が 前記パイプの軸線に対応する長手方向軸線を中心にしてベルト２６を駆動する。

前記駆動軸は前記パイプのベル形端部又は鐘形端部３０を入れるように形成され た軸延長部２８を包含している。

前記軸延長部２８は前記パイプに長手方向の振動を与えるため前記パイプのベル 形端部を繰り返えし叩くようになった叩き部材３２を備えている。あとで詳細に 述べるように前記叩き部材はスライド台３６に取付けられたラム３４によって駆 動される。

前記後部軸フレームは同じように後部軸４０を回転自在に担持している。該後部 軸４０は、前記パイプのベル形端部３０に類領し且つ前記パイプの後端４４を収 容するようになった栓形端板４２を備えている。

ライニングを施す前記パイプの区画は相へだたった１＆Ｉｌのレール５０上でこ ろがされる。前記レール５０は適当な台５２に支持されていて、前記パイプの長 手方向軸線に対し直角（図面の表面に対し直角）に延びて前記駆動軸装置１２と 後部軸装置１４との間に存在する。つぎに前記バイブ区画は１対の■形（前記長 手方向軸線に直角な平面上において）のバイブ揚起装置５４によって持ち上げら れる。前記パイプ揚起装置は適当な水圧式又は空気圧式又はその他の作動機構５ ６によって作動させられる。前記■形パイプ揚起装置は前記軸２２．４４に対し 前記パイプを横方向（図面の表面に垂直方向）に位置決めし、且つ前記パイプを 揚起してその長手方向軸線を前記軸２２．４４の長手方向軸線に大体一致させる 。つぎに前記軸フレームは後述するように軸方向に互に近づけられて、前記両軸 がパイプの両端と係合する。つぎにパイプ揚起装置が降下され、前記パイプ区画 は前記軸に支持されたままである。

片持梁状のとい、すなわち細長箱５８を後部軸４０を通じて前記パイプの中に挿 入することによってコンクリートのライニング材料が前記パイプ区画の内部に導 入される。前記パイプの長手方向軸線に平行に延在する軌条６２に乗っている可 動式のとい車６０に前記細長箱が載っている。前記細長箱はなるべく適当な回転 サポート６４によって前記とい車６０に回転支持され、且つ前記細長箱をその長 手方向軸線を中心にして回転させる回転作動機６６に前記細長箱が連結されてい る。前記回転作動機は例えば前記とい車に装着された液圧式動力装置６８によっ て動力を与えられる液圧式作動機である。前記とい車は例えば電動機（図示せず ）によって前記軌条に沿って前後に移動させられる。コンクリート糟７０から配 管７２を通ってコンクリートをポンプで送り出すことによって予定量の・コンク リートのライニング材料が前記細長箱に装入される。前記細長箱に装入されるコ ンクリートの量は予定のライニング厚さになるようパイプの寸法によって計算さ れ、且つコンクリートは細長箱の内部にその長さにそって均等に分配される。

間もなく詳細に説明するが、パイプを軸に載せ、細長箱にコンクリートを装入す るとモータ２４が始動して前記駆動軸とパイプを回転させ−始め、前記後部軸は 前記パイプと係合しておることによって回転し、前記細長箱が軸方向に前記パイ プの内部に装入される。前記パイプが例えば１０−１５Ｇの遠心力を与えるほど の第１低速度で回転すると、前記細長箱は作動機６６によってゆっくりと回転さ せられコンクリートを回転中のパイプの内側に吐き出す。前記細長箱の長さに沿 って均等に分配されているコンクリートはパイプの長さに沿って均等に吐き出さ れ、且つ遠心力によってコンクリートを流動させてパイプの内面に均等に拡布さ せる。

前記細長箱をパイプから除去し且つ該パイプの回転速度を例えば３５−５０Ｇの 遠心力を充分与えることができる程度の第２高速度に上昇する。高速で回転して いるときにラム３４を作動するとストライカ−すなわち叩き部材３２が急速にし かも繰返えし前記パイプのベル形端部を叩いて該パイプの長手方向の振動を発生 する。パイプの高速回転と振動は予定時間例えば３０秒乃至６０秒続けられ、そ の後に徐々におそくして自然に休止させられる。つぎにパイプ揚起装置を上昇し て前記パイプを支え且つ前記軸をパイプ端部から後退させると該パイプは軌条上 に降下し、かくしてころがり出て次のパイプの入る場所を作るようになる。つぎ にコンクリートライニングはなるべく蒸気釜の中で硬化される。これによって高 速回転中に除去されたい（らかの温気をコンクリートの中に戻し、コンクリート を水和させるに充分な温気を与えて適正に硬化できるようにする。

本発明を使用することによって驚くべき結果が得られた。本装置からパイプ区画 を取り外した直後、コンクリートライニングは非常になめらかで均一で且つ非常 に硬いことが判明した。この原因の一端は次のようである。すなわちパイプの外 周面と係合するローラを使用している従来の装置における回転速度よりも遥かに 速い高速回転をライニング作業中にパイプに与えることに起因している。その結 果非常に高い遠心力がコンクリートに加えられ、それによってコンクリート中の 重い粒子はパイプの壁の方に移動し、またセメントのような微細粒子はライニン グの内側に押しやられる。このためコンクリートのしまり具合が良好となり且つ 円滑な表面を持ったライニングを作り出す。更にコンクリートの大部分の水分が 遠心力作用によって除かれる。（軸から外したときパイプの座に集められた水は 床に流出する。）その結果でき上ったコンクリートは緻密で硬く良くしまってい る。したがって従来のライニング装置で作ったライニングのようにもろくない。

したがってパイプを直ちに扱っても良く、未硬化のライニングに損傷を与えない ために従来必要としていた程度の注意を佛はなくても良い。

第２図並びに第３図は本発明の駆動軸装置を更に詳細に図示する。図示の如く前 記駆動軸フレーム１６は大体三角形（第３図）で横方向に延在する１対の前部ブ ラケット８２と後部ブラケット８４に連結された中空状の中央円筒部材８０を備 えている。前記両ブラケットの下端はガイドシャツ）１８上に摺動自在に配置さ れている円筒８６によって連結され、また支詩板８８が前記両ブラケットの間及 び円筒部材８０と円筒８６の間に延在している。

第２０に最良に示す如くガイドシャフト１８はその前端と後端を、サポート２０ に取付けられた軸受９０によって支持されている。

後部作動機９２を１個のサポート例えば後部サポートにとりつけ、またその可動 軸９４は軸フレームの前部ブラケット８２の下端に取付けた耳部９６に連結され ている。液圧式又は空気圧式又は電動式のいづれでも良い作動機９２は前記軸フ レームをガイドシャフト１８上で軸方向に前後に移動させて前記駆動軸をパイプ のベル形端部に係合させたり外したりする。

更に第２図に図示されているように、前記駆動軸２２はまた中空円筒部材を備え ており、この中空円筒部材はテーパローラベアリング１００によって前記軸フレ ームの円筒部材８０の中に回転自在に支持されている。前記駆動軸をモータ２４ によって回転させるため後端板１０４０近くで軸２２の外周に複数溝の網車１０ ２が配置されている。この綱車１０２は複数本のＶベルト２６によってモータ軸 １０８に設けた複数溝の傾斜孔の網車１０６に連結されている。モータ２４は台 １１０に取付けられ、前記台の片側は位置１１２において軸ブラケット８２．８ ４の上部に枢動連結され且つ前記台の反対側はボルト・す７）装置を含む調節機 構１１４　（第３図に示す）によって軸ブラケットに連結されていて前記Ｖベル トの張りを調節できる。前記駆動軸の前端板１１６に連結される軸延長部２８は 、後部フランジ１１８（端板１１６に連結するための）と、第２図に示すように パイプのベル形端部３０の中に嵌合できる大きさを持ちこれを支持する環状皿形 前部部材１２０と、を備えた環状部材である。

前記駆動軸と前記軸延長部はそれらの内側に横方向の円板１２４を収容している 。この円板１２４は叩き部材３２と係合するようになった同心の叩き棒１２６を 摺動自在に支持している。

図面に示すように細長い矩形棒を備えた前記叩き部材は前記軸延長部の内径を横 切って放射状に延在し且つ該軸延長部の壁に直径方向に向き合って長手方向に延 びている１対の細孔を通って延在する。前記叩き部材は前記軸延長部の外面を超 えて延びパイプの端部と保合できる長さを備えるようにえらばれ且つ第３図に最 良に示すように前記叩き部材の両側にボルトしめされている軸延長部の内径に一 敗する長さを持った１対の板１３２によって前記叩き部材は軸の回転中細孔１３ ０の中に保持されている。また前記叩き部材は該部材と軸延長部のフランジ１１ ８との間に在る調節式スプリング装置１３４によってパイプの端部と係合する方 向に引張られている。また前記スプリング装置１３４はバ苓プの長手方向の振動 中に叩き部材にかかる反動力を吸収する。

前に述べたように叩き部材３２はラム３４によって駆動される。

第２図に示すように前記ラムを駆動軸の後端部内に同心に挿入して叩き棒１２６ と係合できるよう形成されているサポート１３３に摺動台３６が取付けられてい る。サポート１３３と前記摺動台との間に連結されている例えば液圧シリンダを 含む位置決め機構１３６によって前記ラム３４が前記駆動軸に入ったり出たりす る。

標準型のコンクリートブレーカにＩ（Ｉ］したラム３４はなるべく液圧で作動さ れ、例えば１打撃当り４１０フートボンド（１３，５ｃｏ＋・ｋｇ）の力で毎分 １２００打撃を与えることができる。Ｋｓｎｔ型ＫＨＢ−３０２液圧ラムである 。ラムを叩き棒１２６と係合させて作動させると該ラムのラムロフト１４０は毎 分１２００サイクルで軸方向に往復動じ、そのため叩き部材３２が（中間の叩き 棒１２６を介して）くりかえしパイプのベル形端部をたたきパイプに高振幅の軸 方向振動を与える。その周波数はコンクリートに良好なしまりすなわち密集性を 与える際の振動の振幅はど重要でないことが分った。パイプに与える振動の振幅 はラムの１打撃当りの衝撃力の函数であり、それはラムに与えられる液圧を調節 することによって幾分は制御できる。一般的に高い振幅によって良い結果が得ら れる。叩き部材３２と叩き棒１２６は駆動軸と共に回転する。しかしラムは回転 しない。

後部軸装置は大体駆動軸装置と類似であり、第４回に示すように駆動軸装置に類 似の部品を示すため同一の参照番号を使用している。後部軸’４１は後部軸フレ ーム１６の管状円筒部材８ｏ内にテーバローラベアリング１００によって回転自 在に支持された中空円筒部材４０を包含している。前記軸フレームは駆動軸フレ ームに使用した類似のフレーム移動機構９２によってガイド軸１８上を軸方向に 前後に移動される。後部軸は駆動軸とは異っていて、駆動軸を駆動するようには 形成してなく単に軸フレーム内で自由に回転するのみである。軸端板４２はコン ブ状の環状端部材１４４を備えている。この端部材１４４はパイプの後端部４４ を収容するよう且つパイプのベル形端部の内側形状をまねて作っである。

第２図を参照すれば、本発明に使用する標準型のパイプのベル形端部の内面には 隣接するパイプ区画とパイプ区画とめ連結部を密封するための例えばゴム製の弾 性ガスケットを収容する円形溝を備えている。第４図に示すように第１環状ガス ケ７ト１４８を後部軸の環状端部部材１４４の溝に配置して、前記端部部材の中 に収容したパイプ区画１０の後部端４４の外周面と係合させ、且つ第２環状ガス ケント１５０を前記端部部材の中に配置して前記パイプ区画の後端の円形端壁と 係合させている。Ｒ似のガスケット１４８．１５０はなるべく　（第２図に示す ようにライニングを行うパイプのベル形端部３０の中に配置される。これらのガ スケットはパイプを駆動軸と後部軸上に、特に長手方向に弾性的に支持し、且つ ライニング作業中に前記軸に与えられる振動を減少させるのに役立つ。第２図並 びにに第４図に示すガスケット１５０はパ、イブの内径より小さい内径を有し、 またパイプ内に付着されたコンクリートライニング５２の端部停止部材として作 用し、且つ該コンクリートライニングの両端が真直ぐで且つ均一になるのを助け る。

第１図と第５図を参照すれば、コンクリートのライニング材料をパイプの内部に 付着するために使用される細長箱５８は、その自由ａ　１６２からその後端（と い車６０に近い端部）に向ってライニングすべきパイプ区画の長さに相当する距 離のびている長手方向の細長い孔１６０を持った細長い管状部材を包含している 。

第１図に最良に示すように前記管状細長箱の壁はなるべく傾斜がついていて、壁 の厚さが後端から自由端にかけて薄くなっている。

このことは前記細長箱の重量を減らし且つその強さを増大し、前記細長箱にコン クリートライニング材料を入れたときの垂直方向の撓みを最少にする。前記細長 箱の長さに沿ってコンクリートライニング材料を均一に分配するのを助けるため に、細長い直立状のそらせ板１６４を、図示のように、前記細長箱の中に配置し τも良い。このそらせ板は細長箱の自由端から第１横そらせ板１６６まで長手方 向にのびていて、必要なライニング厚さを得るに必要な予定コンクリート量のレ ベルに一致する高さを持つようにえらばれ、且つ該そらせ板の頂部は予定量のコ ンクリートを細長箱に入れるための基準レベルとして使用され且つ細長箱の長さ に沿ってコンクリートを確実に均一に分配するための基準レベルとして使用され る。

前記細長箱を長さの違うパイプのライニング作業に使用できるようにするため、 均一に予定距離はなれた横向きの付加そらせ板１６８を前記細長箱の中に配置し ても良い、そらせ板１６６は細長箱の自由端から例えば標準パイプ長さに一致す る１８フイート（５４０ｃｍ）の点に置き、そらせ板１６８は例えば別の標準パ イプ長さに一致する２０フイート（６００ａ＋＋）にわたり６インチ（１５，２ ｃｍ）間隔で設けても良い。ライニングしようとするパイプの長さに応じて前記 そらせ板とそらせ板の間の適当数の区画にコンクリートをみたす。勿論細長箱に 入れるコンクリートの量は予定所要量のコンクリートを使用できるように計量さ れる。所要量はパイプの寸法と形成するライニングの厚さから容易に計算できる 。

本発明の作動はすでに説明した。本発明により得られる驚くべき結果に寄与する 数個の因子が存在する。その中にはライニング作業中パイプに与えられる高回転 速度と軸方向の振動がある。これらの因子はコンクリートの良好な詰め込みを生 じ、したがって稠密で硬く円滑なライニングを作り出す。パイプの高速回転と振 動は満足なライニングを作るが、完成するライニングの品質は使用するコンクリ ート混合物によってえいきょうされる。明確に大きさの異なる少数範囲内にある 大きさの粒子例えば粗目粒子と微細粒子からなる砂、すなわち空隙ならし砂を含 むコンクリート混合物を使用すると顕著な効果が得られることが判明した。パイ プの回転中にコンクリート混合物に与えられる遠心力は該混合物の中の重い成分 を振り飛ばしてパイプの壁に近づけ、セメントや水のような軽い成分はバイプラ イニングの内側の方に移動させる。

前述の空隙ならし砂を使用すると、高速回転中にパイプに与えられる軸方向の振 動によって砂の粒子を互にばらまき、微少粒子を粗目粒子の間のすき間に満たず 。これによってコンクリート混合物から付加的な水とセメントを押し出して、よ りなめらかにしてより稠密に詰まったライニングを作り出す。

空隙ならし砂を使用したときの別の効果はコンクリート混合物に必要な水とセメ ントが少くて良いことである。空隙ならし砂の場合に砂粒子間の空隙のパーセン テージは小さく、これらの空隙をみたすのに必要な砂とセメントは少しで良い。

また少い水によって必要な流動性が得られる。最初にパイプ内に入れたコンクリ ート混合物は充分に流動性があり、高速回転前にパイプの中に均等に分布する必 要がある。本発明に全く成功裏に使用されてきた好適なコンクリート混合物は凡 そ等量の粗目粒子と微細粒子からなる空隙ならし砂を含んでおり、その粗目粒子 と微細粒子の直径の比率は８：１程度であり、砂対セメントの比率は３．５−４ ．１程度であり、３．６５：Ｉが好まれ且つ含灘分は１２％程度である。

コンクリート混合物を入れるときのパイプの最初の回転速度は前に述べたように １０−１５Ｇ程度であって、１５Ｇが好まれる。

これ位の速度ではコンクリート混合物をパイプに入れたとき成る程度の詰め込み はできるが、この速度はコンクリートをパイプの内部に均等に分布させコンクリ ートの成分をうまく組み合せるには低速すぎる。コンクリート混合物はその流動 性のゆえに、凡そ５Ｇ以下の速度ではパイプの壁にうまくとどまらない。凡そ２ ０Ｇ以上の速度ではコンクリート混合物が低速度の場合と同じように均一にまた 滑らかに分布しない。一定の良好な結果を得るには１５Ｇが良いことが判明した 。

同じように３５−５０Ｇ程度の力を作り出す高回転速度によってコンクリートを 良好に詰め込みなめらかな頑丈なライニングを作ることが判明した。パイプを高 速で回転させ且つ振動させる時間が特に重要かどうかは分らないが、それはおそ ら＜３０−６０秒程度であり４５秒が好まれている。

上述の数値は長さ２０フイート（６０ｏ■）直径１０００１ｍのパイプ区画に本 発明によって３／８インチ（９，５ｍｍ）厚さのコンクリートライニングを施し て得られたものであり、これらの数値は成る程度パイプの寸法によって変化する 。

ライニング作業中に与えられるＧの力は次の式により回転速度ＲＰＭとパイプの 直径インチに関連している。

（パイプＲＰＭ）　２Ｘ直径＝７０４００ＸＧ１０００＋ｓｍ径のパイプをライ ニングするとき駆動軸は外径が３２インチ（８１，３Ｃｍ）程度であり、納車の 外径は３６インチ（９１，４ｃｍ）程度であり、モータの綱車の外径は１４イン チ（３５，６ｃｍ）程度である。モータ２４は１００馬力の交流モータで定格が 全負荷で１１５ＯＲＰＭ、２３０ＶＤＣ，３５６Ａである。これは最高駆動軸回 転速度が４４７ＰＰＭ程度であり、その場合１０００ｍｍのパイプに対し１００ ０程度の最高遠心力を発生する。本発明の旋盤状の軸回転装置はパイプをしっか りと保持し且つそれをその長手方向軸線を中心にして回転させ、パイプの非円心 変は本発明によって得られる回転速度を殆んど制限しない。

以上の説明から分るように本発明はパイプにコンクリートライニングを施すため の非常に効果的な方法並びに装置を作り出す。

゛例えば直径が１８インチ（４４，７ｃｍ）乃至７２インチ（１８３ｃ＋ｎ）の パイプ、同様に長さの異なるパイプをライニングをする際にも本発明を容易に利 用できることが分る。実際問題として草に駆動軸延長部２８と後部軸端板４２を 適当に変えることによって直径の異なるパイプを容易に収容できる。本発明の装 置を使用すれば２分乃至３分程度でパイプにコンクリートライニングを施すこと ができる。

本発明の好適な実施例について図示し説明したけれども本発明の原理並びにに思 想から逸脱することなく当業者は容易に変更を行うことができ、本発明の範囲は 請求の範囲に限定されている。

ｌ玩７３ 手続補正帯 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示　ＰＣＴ／ＵＳ　８６１００４７１、発明の名称　バイブの高速 ライニング法並びに装置 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 ５、補正命令の日付　自　発 ６、補正の対象　明細書の請求の範囲の欄７、補正の内容　別紙のとおり 請求の範囲 １．　内面に均等にライニング材料を分布できるように選んだ第１速度で一定長 さのパイプをその長手方向軸線を中心にして回転しながら所定量のライニング材 料を該パイプの長さに沿ってその内部に均等に載置する工程と、前記パイプの回 転速度を前記第１速度より実質的に速い第２速度に増速する工程と、前記パイプ を第２速度で回転させながら同時に所定時間前記パイプの一端を繰り返し叩いて 該パイプにその長手方向軸線に平行な方向の振動を与え前記ライニング材料を詰 め固まらせる工程と、を有することを特徴とするパイプのライニング方法。

２、請求の範囲第１項記載の方法において、前記載置する工程が予定量のライニ ング材料を入れた細長箱を前記パイプの一端から軸方向に挿入する工程を包含し 、前記ライニング材料は前記パイプの長さに等しい前記細長箱の長さをすべてに ねたり該箱内に分配され、且つ前記細長箱をその長手方向軸線を中心にしてゆっ くりと回１５表口Ｈ６２−５０１９６８（８） 転させ前記ライニング材料を前記パイプの内部に排出する工程を包含することを 特徴とする方法。

３、請求の範囲第２項記載の方法において、前記パイプの回転速度を前記第２回 転速度に増大する前に前記細長箱を前記パイプの内部から完全に除去する工程を 更に包含することを特徴とする方法。

４、請求の範囲第２項記載の方法において、前記回転段階が前記パイプを支持し 且つ該パイプの長手方向軸線に対応する軸線を中心にして回転するように形成さ れた機構に前記パイプの端部を係合させる工程を含み、且つ前記機構において前 記パイプの端部を弾性的に支持する工程を更に包含することを特徴とする方法。

５、請求の範囲第１項記載の方法において、前記第１速度が１０−１５Ｇ程度の 力を提供するように選ばれ、且つ前記第２速度が３５−５０Ｇ程度の力を提供す るように選ばれることを特徴とする方法。

６、請求の範囲第１項記載の方法において、前記振動が高振幅の振動を包含する ことを特徴とする方法。

７、請求の範囲第１項記載の方法において、前記ライニング材料が空隙ならし砂 であることを特徴とする方法。

８、請求の範囲第７項記載の方法において、前記砂が大体等量の粗目粒子と微細 粒子を含み、その直径が８：工程度の比率であることを特徴とする方法。

９、請求の範囲第７項記載の方法において、前記コンクリート混合物の砂対セメ ントの比率が３、５−４．０程度であり２．１２％程度の水分を含むことを特徴 とする方法。

１０、請求の範囲第７項記載の方法において、前記コンクリートライニングを蒸 気で硬化する工程を含むことを特徴とする方法。

１１、請求の範囲第１項記載の方法において、前記パイプを第２速度で回転する 予定時間は３０−６０秒程度であることを特徴とする方法。

１２、ライニングを施すべき所定長のパイプの両端と係合するように移動して間 に該パイプを支持する第１軸装置並びに第２軸装置と、該パイプの長手方向軸線 に相当する軸線を中心にして前記軸装置を第１速度並びに該第１速度より実質的 に速い第２速度で回転させる装置と、前記パイプの内面にライニング材料を均等 に分布できるようにえらんだ第１速度で該パイプを回転させながら所定量のライ ニング材料を該パイプの内部にその長さに沿って均一に載置する装置と、前記ラ イニング材料を詰め固めることができるように第２速度で前記パイプを回転しな がら前記パイプの長手方向軸線に平行な方向に前記パイプに振動を与えるために 前記パイプの一端を繰り返して叩く装置とを備えていることを特徴とするパイプ のライニング装置。

１３、請求の範囲第１２項記載の装置において、前記軸装置が前記パイプを長手 方向に弾性的に支持する装置を包含することを特徴とする装置。

１４、請求の範囲第１３項記載の装置において、前記第一、第二の軸装置がそれ ぞれ前記パイプのベル形端部を入れるように形成した駆動軸と前記パイプの反対 端部を収容するように形成した後部軸とを含み、前記弾性装置が前記軸と前記パ イプの端部との間に配置された弾性部材を含むことを特徴とする装置。

１５、請求の範囲第１２項記載の装置において、前記駆動軸と後部軸を軸方向に 移動させて前記パイプの端部と係合させる装置を含むことを特徴とする装置。

１６、請求の範囲第１４項記載の装置において、前記振動装置が前記駆動軸に支 持され且つ軸方向に移動して前記パイプのベル形端部と係合できる叩き部材と、 前記叩き部材に該パイプのベル形端部を打撃させるため繰り返し該叩き部材に力 を与えるための装置と、を包含することを特徴とする装置。

１７、請求の範囲第１６項記載の装置において、前記力を与える装置が前記叩き 部材と保合できるよう前記駆動軸によって同心に担持された叩き１８表昭６２− ５０１９６８　（９） 棒と、前記叩き棒を打つことができるよう移動式摺動台に載置された自動式ラム と、を包含することを特徴とする装置。

１８、請求の範囲第１６項記載の装置において、前記叩き部材が前記駆動軸を横 切って放射状にのび且つ前記駆動軸に直径方向に相対して軸方向にのびた細孔の 中をのびる棒と、前記棒を押圧して前記パイプのベル形端部に係合させる装置と 、を包含することを特徴とする装置。

１９、請求の範囲第１２項記載の装置において、前記載置装置が前記パイプの１ 端中に軸方向に移動できる細長箱を含み、該細長箱が前記パイプの長さに一致す る細長箱の長さに沿って均一に分布される予定量のライニング材料を収容できる よう形成されていることを特徴とする装置。

２０、請求の範囲第１９項記載の装置において、前記細長箱が可動車に対し片持 梁状をなし、したがって前記車が移動することによって前記細長箱を前記パイプ の内部に軸方向に挿入させることができ、前記細長箱をその長手方向軸線を中心 にして回転させライニング材料をパイプの内部に排出させる装置により前記細長 箱が前記車に支持されていることを特徴とする装置。

２１、請求の範囲第２０項記載の装置において、前記細長箱が傾斜状厚さの壁を 備え、その壁の厚さは該細長箱の自由端に向って減少し、該細長箱の垂直方向の 撓みを減少させることができるようになっていることを特徴とする装置。

２２、請求の範囲第２１項記載の装置において、前記細長箱がその底部に軸方向 に延びたそらせ板を配置し、そのそらせ板は前記細長箱の中の予定量のライニン グ材料のレベルに一致する高さを備えたことを特徴とする装置。

２３、請求の範囲第２１項記載の装置において、前記細長箱がライニングしよう とする色々な長さのパイプに対応する予定の距離該細長箱の自由端から離れて配 置され横方向に延在するｌ対のそらせ板を含むことを特徴とする装置。

２４、請求の範囲第１２項記載の装置において、前記ライニング材料が微細粒子 と粗目粒子からなる空隙ならし砂を含むコンクリート混合物であることを特徴と する装置。

２５、請求の範囲第２４項記載の装置において、前記粗目粒子と微細粒子の直径 の比率が約８：１であることを特徴とする特許 Ｉｓ嘩−−？１へＳ嘗１・−ｎｌム・−一一番（Ｉｌ＋・−、Ｎ＊、ＰＣＴ／Ｉ ＪＳ８６１００４７１２ＡＮＮＥＸτＯＴ：：ＥＩＮＴＥＲＮＡＴＺＯＮＡＬ　 ５ＥＡＲＣ”！　：’ＬＥ：’ＯＲＴ　０ＮＩＮＴＩＥＲＮＡＴ工０ＮＡｆ、Ａ ＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、　ＰＣＴ／ＵＳ　５１６１００４７１　（ＳＡ　 １２５３４）ｅｐｏｒｔ

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．内面に均等にライニング材料を分布できるように選んだ第１速度で一定長さ のパイプをその長手方向軸線を中心にして回転しその間予定量のライニング材料 を該パイプの長さに沿ってその内部に均等に載置する工程と、前記パイプの回転 速度を前記第１速度より相当速い第２速度に増大する工程と、前記パイプを第２ 速度で回転しながら同時に該パイプに予定時間その長手方向軸線に平行な方向に 振動を与えて前記ライニング材料を詰め固まらせる工程と、を有することを特徴 とするパイプのライニング方法。
2. ２．請求の範囲第１項記載の方法において、前記載置する工程が予定量のライニ ング材料を入れた細長箱を前記パイプの１端から軸方向に挿入する工程を包含し 、前記ライニング材料は前記パイプの長さに等しい前記細長箱の長さをすべてに わたり該箱内に分配され、且つ前記細長箱をその長手方向軸線を中心にしてゆっ くりと回転させ前記ライニング材料を前記パイプの内部に排出する工程を包含す ることを特徴とする方法。
3. ３．請求の範囲第２項記載の方法において、前記パイプの回転速度を前記第２回 転速度に増大する前に前記細長箱を前記パイプの内部から完全に除去する工程を 更に包含することを特徴とする方法。
4. ４．請求の範囲第１項記載の方法において、前記回転段階が前記パイプを支持し 且つ該パイプの長手方向軸線に対応する軸線を中心にして回転するように形成さ れた機構に前記パイプの端部を係合させる工程を含み、且つ前記機構において前 記パイプの端部を弾性的に支持する工程を更に包含することを特徴とする方法。
5. ５．請求の範囲第１項記載の方法において、前記第１速度が１０−１５Ｇ程度の 力を提供するように選ばれ、且つ前記第２速度が３５−５０Ｇ程度の力を提供す るように選ばれることを特徴とする方法。
6. ６．請求の範囲第１項記載の方法において、前記パイプに振動を与える段階が前 記パイプの１端を繰り返えし叩く工程を包含することを特徴とする方法。
7. ７．請求の範囲第６項記載の方法において、前記振動が高振幅の振動を包含する ことを特徴とする方法。
8. ８．請求の範囲第１項記載の方法において、前記ライニング材料が空隙ならし砂 であることを特徴とする方法。
9. ９．請求の範囲第８項記載の方法において、前記砂が大体等量の粗目粒子と微細 粒子を含み、その直径が８：１程度の比率であることを特徴とする方法。
10. １０．請求の範囲第８項記載の方法において、前記コンクリート混合物の砂対セ メントの比率が３．５−４．０程度であり、１２％程度の水分を含むことを特徴 とする方法。
11. １１．請求の範囲第８項記載の方法において、前記コンクリートライニングを蒸 気で硬化する工程を含むことを特徴とする方法。
12. １２．請求の範囲第１項記載の方法において、前記パイプを第２速度で回転する 予定時間は３０−６０秒程度であることを特徴とする方法。
13. １３．ライニングを施すべき或る長さのパイプを両端部間に支持するため移動し て前記両端部に係合する第１軸装置並びに第２軸装置と、該パイプの長手方向軸 線に一致する軸線を中心にして前記軸装置を第１速度並びに該第１速度より相当 速い第２速度で回転させる装置と、前記パイプの内面にライニング材料を均等に 分布できるようにえらんだ第１速度で該パイプを回転させながら予定量のライニ ング材料を該パイプの内部にその長さに沿って均一に載置する装置と、前記ライ ニング材料を詰め固めることができるような第２速度で前記パイプを回転しなが ら前記パイプの長手方向軸線に平行な方向に前記パイプに振動を与える装置とを 備えていることを特徴とするパイプのライニング装置。
14. １４．請求の範囲第１３項記載の装置において、前記軸装置が前記パイプを長手 方向に弾性的に支持する装置を包含することを特徴とする装置。
15. １５．請求の範囲第１４項記載の装置において、前記第一、第二の軸装置がそれ ぞれ前記パイプのベル形端部を入れるよう形成した駆動軸と前記パイプの反対端 部を収容するように形成した後部軸とを含み、前記弾性装置が前記軸と前記パイ プの端部との間に配置された弾性部材を含むことを特徴とする装置。
16. １６．請求の範囲第１５項記載の装置において、前記駆動軸と後部軸を軸方向に 移動させて前記パイプの端部と係合させる装置を含むことを特徴とする装置。
17. １７．請求の範囲第１５項記載の装置において、前記振動装置が前記パイプの１ 端に繰り返えし力を加える装置を包含することを特徴とする装置。
18. １８．請求の範囲第１７項記載の装置において、前記振動装置が前記駆動軸に支 持され且つ軸方向に移動して前記パイプのベル形端部と係合できる叩き部材と、 前記叩き部材に該パイプのベル形端部を打撃させるため繰り返えし該叩き部材に 力を与えるための装置と、を包含することを特徴とする装置。
19. １９．請求の範囲第１８項記載の装置において、前記力を与える装置が前記叩き 部材と係合できるよう前記駆動軸によって同心に担持された叩き棒と、前記叩き 棒を打つことができるよう移動式摺動台に載置された自動式ラムと、を包含する ことを特徴とする装置。
20. ２０．請求の範囲第１７項記載の装置において、前記叩き部材が前記駆動軸を横 切って放射状にのび且つ前記駆動軸に直径方向に相対して軸方向にのびた細孔の 中をのびる棒と、前記棒を押圧して前記パイプのベル形端部に係合させる装置と 、を包含することを特徴とする装置。
21. ２１．請求の範囲第１３項記載の装置において、前記載置装置が前記パイプの１ 端中に軸方向に移動できる細長箱を含み、該細長箱が前記パイプの長さに一致す る細長箱の長さに沿って均一に分布される予定量のライニング材料を収容できる よう形成されていることを特徴とする装置。
22. ２２．請求の範囲第２１項記載の装置において、前記細長箱が可動車に対し片持 梁状をなし、したがって前記車が移動することによって前記細長箱を前記パイプ の内部に軸方向に挿入させることができ、前記細長箱をその長手方向軸線を中心 にして回転させライニング材料をパイプの内部に排出させる装置により前記細長 箱が前記車に支持されていることを特徴とする装置。
23. ２３．請求の範囲第２２項記載の装置において、前記細長箱が傾斜状厚さの壁を 備え、その壁の厚さは該細長箱の自由端に向って減少し、該細長箱の垂直方向の 撓みを減少させることができるようになっていることを特徴とする装置。
24. ２４．請求の範囲第２３項記載の装置において、前記細長箱がその底部に軸方向 に延びたそらせ板を配置し、そのそらせ板は前記細長箱の中の予定量のライニン グ材料のレベルに一致する高さを備えたことを特徴とする装置。
25. ２５．請求の範囲第２３項記載の装置において、前記細長箱がライニングしょう とする色々な長さのパイプに対応する予定の距離該細長箱の自由端から離れて配 置され横方向に延在する１対のそらせ仮を含むことを特徴とする装置。
26. ２６．請求の範囲第１３項記載の装置において、前記ライニング材料が微細粒子 と粗目粒子からなる空隙ならし砂を含むコンクリート混合物であることを特徴と する装置。
27. ２７．請求の範囲第２６項記載の装置において、前記粗目粒子と微細粒子の直径 の比率が約８：１であることを特徴とする装置。