(57)【要約】【課題】ピグの移動速度を極力一定に維持して、既設管の内面全体にわたってほぼ均一なライニングを行うことのできる管内ライニング用ピグの速度制御方法。【解決手段】ピグ１の移動方向の後方側から流体による背圧を作用させてピグ１を移動させて、既設管Ｐの内面に未硬化樹脂Ｒを塗布してライニングする管内ライニング用ピグの速度制御方法で、ピグ１に向けて音波を発信し、ピグ１からの反射波によりピグ１の位置を計測し、単位時間当たりの位置変化に基づいてピグ１の移動速度を算出して、流体による背圧の調整でピグ１の移動速度が一定になるように、または、既設管Ｐ内に供給する空気の圧力と流量によりピグ１の位置を計測し、単位時間当たりの位置変化に基づいてピグ１の移動速度を算出して、空気による背圧の調整でピグ１の移動速度が一定になるように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管内にライニング用の未硬化樹脂を充填するとともに、管内ライニング用のピグを挿入し、そのピグの移動方向の後方側から流体による背圧を作用させて前記ピグを移動させ、そのピグの移動によって前記既設管の内面に前記未硬化樹脂を塗布してライニングする管内ライニング用ピグの速度制御方法であって、
前記既設管内を移動するピグに向けて音波を発信し、その音波の前記ピグからの反射波により前記ピグの位置を計測しながら、そのピグの単位時間当たりの位置変化に基づいてピグの移動速度を算出するとともに、前記流体による背圧の調整によって前記ピグの移動速度が一定になるように制御する管内ライニング用ピグの速度制御方法。
【請求項２】
前記ピグに向けて特定周波数の音波を発信し、その特定周波数の音波が前記ピグから反射してくるまでの時間により前記ピグの位置を計測する請求項１に記載の管内ライニング用ピグの速度制御方法。
【請求項３】
前記ピグに向けて発信する音波の周波数を変えながら、前記ピグから反射してくる反射波との共鳴周波数により前記ピグの位置を計測する請求項１に記載の管内ライニング用ピグの速度制御方法。
【請求項４】
既設管内にライニング用の未硬化樹脂を充填するとともに、管内ライニング用のピグを挿入し、そのピグの移動方向の後方側から流体による背圧を作用させて前記ピグを移動させ、そのピグの移動によって前記既設管の内面に前記未硬化樹脂を塗布してライニングする管内ライニング用ピグの速度制御方法であって、
前記既設管内に前記流体としての空気を供給し、その空気の圧力と流量により前記ピグの位置を計測しながら、そのピグの単位時間当たりの位置変化に基づいてピグの移動速度を算出するとともに、前記空気による背圧の調整によって前記ピグの移動速度が一定になるように制御する管内ライニング用ピグの速度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設管内にライニング用の未硬化樹脂を充填するとともに、管内ライニング用のピグを挿入し、そのピグの移動方向の後方側から流体による背圧を作用させて前記ピグを移動させ、そのピグの移動によって前記既設管の内面に前記未硬化樹脂を塗布してライニングする管内ライニング用ピグの速度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような管内ライニング用ピグの速度制御方法としては、従来、ピグの移動方向の後方側から流体によりほぼ一定の背圧を作用させて移動させていたのが一般的である。
すなわち、ピグの移動速度があまり遅すぎると、ライニングに要する時間がかかりすぎるばかりか、ライニングにムラが生じる原因ともなり、あまり速すぎると、未硬化樹脂の塗布によるライニングが不十分となる。
したがって、ピグの移動速度には、ライニングに適した一定の速度があり、その一定の速度で移動させるのが望ましく、従来では、ピグの背圧を一定に維持することで、ピグの速度が一定に維持されるものと考えられていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ピグの背圧を一定に維持する従来の方法では、例えば、ライニング開始直後では、ピグの前方に多量の未硬化樹脂が存在するため、ピグは比較的ゆっくりと移動し、ライニング終了直前では、ピグの前方に少量の未硬化樹脂しか存在しないため、比較的速く移動することになる。つまり、ピグの背圧を一定に維持する方法では、必ずしもピグを一定の速度で移動させることにはならず、それが原因となってライニングにムラが生じるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、ピグの移動速度を極力一定に維持して、既設管の内面全体にわたってほぼ均一なライニングを行うことのできる管内ライニング用ピグの速度制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の特徴構成は、既設管内にライニング用の未硬化樹脂を充填するとともに、管内ライニング用のピグを挿入し、そのピグの移動方向の後方側から流体による背圧を作用させて前記ピグを移動させ、そのピグの移動によって前記既設管の内面に前記未硬化樹脂を塗布してライニングする管内ライニング用ピグの速度制御方法であって、前記既設管内を移動するピグに向けて音波を発信し、その音波の前記ピグからの反射波により前記ピグの位置を計測しながら、そのピグの単位時間当たりの位置変化に基づいてピグの移動速度を算出するとともに、前記流体による背圧の調整によって前記ピグの移動速度が一定になるように制御するところにある。
【０００６】
本発明の第１の特徴構成によれば、既設管内を移動するピグに向けて音波を発信し、その音波のピグからの反射波によりピグの位置を計測しながら、そのピグの単位時間当たりの位置変化に基づいてピグの移動速度を算出するとともに、流体による背圧の調整によってピグの移動速度が一定になるように制御するので、ピグの前方に存在する未硬化樹脂の量の多少に関係なく、ピグはほぼ一定の速度で移動することになる。
したがって、未硬化樹脂の塗布によるライニングは、既設管の内面全体にわたってほぼ均一に行われる。
【０００７】
本発明の第２の特徴構成は、上述した第１の特徴構成において、前記ピグに向けて特定周波数の音波を発信し、その特定周波数の音波が前記ピグから反射してくるまでの時間により前記ピグの位置を計測するところにある。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成によれば、ピグに向けて特定周波数の音波を発信し、その特定周波数の音波がピグから反射してくるまでの時間によりピグの位置を計測するので、例えば、特定周波数の音波を発信する発信機能と、その反射波を受信する受信機能を兼ね備えた音響ヘッドを使用して、ピグの位置を正確に計測することができ、その結果、ピグの正確な移動速度を算出することが可能となる。
【０００９】
本発明の第３の特徴構成は、上述した第１の特徴構成において、前記ピグに向けて発信する音波の周波数を変えながら、前記ピグから反射してくる反射波との共鳴周波数により前記ピグの位置を計測するところにある。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成によれば、ピグに向けて発信する音波の周波数を変えながら、ピグから反射してくる反射波との共鳴周波数によりピグの位置を計測するので、例えば、発信する音波の周波数を変えることができ、かつ、ピグから反射してくる反射波との共鳴周波数を感知することのできる音響ヘッドを使用して、ピグの位置を正確に計測することができ、その結果、ピグの正確な移動速度を算出することが可能となる。
【００１１】
本発明の第４の特徴構成は、既設管内にライニング用の未硬化樹脂を充填するとともに、管内ライニング用のピグを挿入し、そのピグの移動方向の後方側から流体による背圧を作用させて前記ピグを移動させ、そのピグの移動によって前記既設管の内面に前記未硬化樹脂を塗布してライニングする管内ライニング用ピグの速度制御方法であって、前記既設管内に前記流体としての空気を供給し、その空気の圧力と流量により前記ピグの位置を計測しながら、そのピグの単位時間当たりの位置変化に基づいてピグの移動速度を算出するとともに、前記空気による背圧の調整によって前記ピグの移動速度が一定になるように制御するところにある。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成によれば、既設管内に流体としての空気を供給し、その空気の圧力と流量によりピグの位置を計測しながら、つまり、空気の圧力と流量により既設管内の空気の体積を算出し、その空気の体積を既設管の断面積で除すことによりピグの位置を計測しながら、そのピグの単位時間当たりの位置変化に基づいてピグの移動速度を算出するとともに、空気による背圧の調整によってピグの移動速度が一定になるように制御するので、ピグの前方に存在する未硬化樹脂の量の多少に関係なく、ピグはほぼ一定の速度で移動し、したがって、未硬化樹脂の塗布によるライニングは、既設管の内面全体にわたってほぼ均一に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明による管内ライニング用ピグの速度制御方法につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明方法は、例えば、土中に埋設された都市ガス用の既設管の内面をライニングする際に実施されるもので、図１または図３に示すように、土中に埋設された既設管Ｐに曲管Ｐ１を介してライニング用の補助管Ｐ２を接続し、その補助管Ｐ２側からライニング用の未硬化樹脂Ｒを既設管Ｐ内に充填し、さらに、補助管Ｐ２側から管内ライニング用のピグ１を既設管Ｐ内に挿入し、補助管Ｐ２に接続したコンプレッサ２から流体の一例である圧縮空気を送り込み、ピグ１の移動方向の後方側から空気による背圧を作用させてピグ１を移動させ、そのピグ１の移動によって既設管Ｐの内面に未硬化樹脂Ｒを塗布してライニングする際のピグ１の速度制御方法に関する。
【００１４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態では、図１に示すように、圧縮空気を送り込むコンプレッサ２が、電磁弁を内装したレギュレータ３を介して補助管Ｐ２に接続され、その補助管Ｐ２の端部には、ピグ１の位置を音波で計測するための音響ヘッド４が取り付けられる。
その音響ヘッド４には、制御手段としてのコンピュータ５が接続され、そのコンピュータ５にレギュレータ３に内装の電磁弁が接続されていて、音響ヘッド４からの信号がコンピュータ５に入力され、その入力信号に基づいて、コンピュータ５がレギュレータ３の電磁弁を制御するように構成されている。
【００１５】
ピグ１の位置を計測する音響ヘッド４としては、例えば、異なる機能を有する２種類の音響ヘッドが使用可能である。
第１の音響ヘッド４は、特定周波数の音波を発信する発信機能と、その発信した音波の反射波を受信する受信機能を兼ね備えたもので、既設管Ｐ内を移動するピグ１に向けて特定周波数の音波を発信し、その特定周波数の音波がピグ１から反射してくるまでの時間によりピグ１の位置を計測するタイプの音響ヘッドである。
第２の音響ヘッド４は、発信する音波の周波数を自由に変えることができるもので、既設管Ｐ内を移動するピグ１に向けて発信する音波の周波数を変えながら、そのピグ１から反射してくる反射波との共鳴周波数によりピグ１の位置を計測するタイプの音響ヘッドである。
【００１６】
つぎに、このような２種類の音響ヘッド４を使用して、ピグ１の移動速度を制御する方法について説明する。
第１の音響ヘッド４を使用する場合であれば、音響ヘッド４が、既設管Ｐ内を移動するピグ１に向けて特定周波数の音波を定期的に発信し、ピグ１から反射してくる特定周波数の音波を受信する。
コンピュータ５は、音響ヘッド４からの発信時間と受信時間に基づいてピグ１の位置を定期的に計測し、さらに、ピグ１の単位時間当たりの位置変化に基づいてピグ１の移動速度と加速度を算出する。そして、ピグ１の移動速度ができるだけ一定になり、かつ、ピグ１の加速度ができるだけ一定、つまり、「ゼロ」になるように、レギュレータ３の電磁弁の開度を制御するのである。
【００１７】
ただし、音響ヘッド４から特定周波数の音波を発信しても、その音波はピグ１からのみ反射してくるとは限らず、例えば、既設管Ｐの分岐部分や既設管Ｐを接続する継手部分からも反射し、その反射波は、当然、音響ヘッド４が受信することになる。したがって、受信した種々の反射波の中から、ピグ１からの反射波のみを取り出すための処理が必要で、その処理の一例を図２に基づいて説明する。
例えば、Ｓｎ（ｔ）で示す反射波形において、Ａが分岐部分からの反射波、Ｂが継手部分からの反射波、Ｃがピグ１からの反射波とすれば、Ｓｎ＋１（ｔ）で示す反射波形においても、分岐部分からの反射波Ａと継手部分からの反射波Ｂは同じ位置にあり、ピグ１からの反射波Ｃのみが移動することになる。
したがって、反射波形Ｓｎ（ｔ）とＳｎ＋１（ｔ）の差分波形、[Ｓｎ＋１（ｔ）]−Ｓｎ（ｔ）を抽出することにより、ピグ１の位置を正確に計測することができ、このような処理もコンピュータ５が行うことになる。
【００１８】
そして、ディスプレイ６には、リアルタイムの反射波形、差分波形、ピグ１の速度変化などの必要な情報が波形で表示され、ピグ１の移動距離（ライニング施工距離）、および、ピグ１の移動速度や加速度などが数値で表示される。
さらに、ピグ１の移動速度に予め上下限を設定しておいて、その上下限を逸脱したとき、必要に応じて、ディスプレイ６に異常事態の発生を表示するなど、実際の実施に際しては、種々の表示が可能である。
【００１９】
第２の音響ヘッド４を使用する場合であれば、音響ヘッド４が、既設管Ｐ内を移動するピグ１に向けて発信する音波の周波数を変えながら、そのピグ１から反射してくる反射波との共鳴周波数を感知する。
コンピュータ５は、音響ヘッド４からの共鳴周波数情報に基づいてピグ１の位置を定期的に計測し、さらに、ピグ１の単位時間当たりの位置変化に基づいてピグ１の移動速度と加速度を算出する。そして、上述した第１の音響ヘッドの場合と同様に、ピグ１の移動速度ができるだけ一定になり、かつ、ピグ１の加速度ができるだけ「ゼロ」になるように、レギュレータ３の電磁弁の開度を制御するとともに、必要な情報をディスプレイ６に表示するのである。
【００２０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態では、図３に示すように、圧縮空気を送り込むコンプレッサ２が、電磁弁を内装したレギュレータ３、圧力センサ７、および、流量計８を介して補助管Ｐ２に接続され、流量計８の近傍には、圧縮空気の温度を測定する温度センサ９が配置される。
その圧力センサ７、流量計８、および、温度センサ９は、制御手段としてのコンピュータ５に接続され、そのコンピュータ５にレギュレータ３に内装の電磁弁が接続されていて、圧力センサ７、流量計８、および、温度センサ９からの信号がコンピュータ５に入力され、その入力信号に基づいて、コンピュータ５がレギュレータ３の電磁弁を制御するように構成されている。
【００２１】
この第２の実施形態の場合には、コンピュータ５は、既設管Ｐの断面積、および、圧力センサ７からの空気圧と流量計８からの空気量を基にして既設管Ｐ内における空気の体積を算出し、必要に応じて、温度センサ９からの温度情報に基づいて補正を加える。それによって、ピグ１の位置を定期的に計測し、さらに、ピグ１の単位時間当たりの位置変化に基づいてピグ１の移動速度と加速度を算出する。そして、第１の実施形態の場合と同様に、ピグ１の移動速度ができるだけ一定になり、かつ、ピグ１の加速度ができるだけ一定、つまり、「ゼロ」になるように、レギュレータ３の電磁弁の開度を制御するとともに、必要な情報をディスプレイ６に表示するのである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態による管内ライニング用ピグの速度制御方法の実施状態を示す概略構成図
【図２】第１の実施形態における反射波形処理の説明図
【図３】第２の実施形態による管内ライニング用ピグの速度制御方法の実施状態を示す概略構成図
【符号の説明】
【００２３】
１        ピグ
Ｐ        既設管
Ｒ        未硬化樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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