(57)【要約】この発明は液体を送るライニングされたホストパイプの孔内からサービスラインのフルールへの再接続を施す方法であって、ホストパイプにライナをライニングし、ライニングされたホストパイプ内からフェルールを位置決めし、ライナからフェルールへの流体の通路を形成し、システムによってライナのシールを形成し、ライナとホストパイプ間の流体の洩れを防止することを特徴とする方法に関する。【選択図】図３Ｆ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を送るライニングされたホストパイプの孔内からサービスラインのフェルールへの再接続を施す方法であって、ホストパイプにライナをライニングし、ライニングされたホストパイプ内からフェルールを位置決めし、ライナからフェルールへの流体の通路を形成し、システムによってライナのシールを形成し、ライナとホストパイプ間の流体の洩れを防止することを特徴とする方法。
【請求項２】
流体を送るライニングされたホストパイプの孔内からサービスラインのフェルールへの再接続を施す方法であって、フェルール／ホストパイプシステムの部材の孔を局部的に拡大し、ホストパイプにライナをライニングし、ライニングされホストパイプ内からフェルールを位置決めし、ライナからフェルールへの流体の通路を形成し、システムによってライナのシールを形成し、ライナとホストパイプ間の流体の洩れを防止することを特徴とする方法。
【請求項３】
フェルール／ホストパイプシステムの部材を拡大する工程はフェルールの孔の直径を増大させる工程からなることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
フェルールの孔の直径を増大させる工程はホストパイプからフェルールの長さの一部の直径を増大させ、これによってフェルールを通る段付き孔を提供する工程からなることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
増大した直径の孔が標準直径に形成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
孔の直径を増大させる工程はリーマ通し工程からなることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
フェルールを位置決めする工程はホストパイプの内面に近接した電気コイルの電気インピーダンスの変化をモニタリングする工程からなることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
シールを形成する工程はコネクタ装置を提供し、前記装置をホストパイプの内側からフェルールに挿入し、それをフェルールに固定し、これによってライナを適所にシールする工程からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
ライナを通る通路を形成する工程は接続装置を提供し、前記接続装置をライナからフェルールの孔の拡大された部分に挿入し、これによってライナを接続装置とフェルール間に係合させる工程からなることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
ライナの孔を通る通路を形成する工程は挿入装置上の接続装置を提供し、ライナを貫通させ、前記通路を開口させることによって挿入装置を孔内に挿入し、接続装置を孔内に固定し、ライナがホストパイプおよびフェルールに固定されるようにする工程からなることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
接続装置が押し込み接続装置として設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
押し込み接続装置に締め付け手段が設けられ、それがフェルールの孔の拡大された部分に保持されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
締め付け手段は押し出されたライナ部分からなり、ライナが押し込まれるとき、ライナ部分がフェルールに形成された溝に入ることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
挿入装置は尖端および尖端の反対側の先端の環状シートを有し、接続装置を挿入装置上に通し、ライナの貫通前、それを環状シーリングに支持することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
フェルール／ホストパイプシステムは複数のフェルールからなり、各フェルールに再接続を施す工程を備えたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
フェルール／ホストパイプシステムの各部材の孔を局部的に同程度拡大する工程を備えたことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
ホストパイプにライナをライニングした後、ホストパイプに挿入されたロボットによって遠隔操作することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シーリング方法、特に、ライニングされたホストパイプの孔内からサービスラインのフェルールへの再接続を施す方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ライナはポリエチレンチューブからなり、長さ方向軸に沿って裏返され、ホストパイプ内に挿入される。ライナが圧力によって円形状断面に裏返され、ホストパイプがライニングされる。水、オイルまたはガスのホストパイプまたはメイン（主管）は所有地または住宅へのブランチまたはサービスラインを提供する。
【０００３】
最近、サービスラインは鋳鉄のホストパイプの壁にねじ込まれるテーパねじのあるチューブからなるフェルールと呼ばれる要素を使用してホストパイプに接続されている。フェルールのパイプは所有地への供給パイプに接続される。フェルールはホストパイプの孔内に突出する。
【０００４】
ホストパイプはしばしば腐食し、改装が要求される。これまで、メインのまわりの地面を掘削し、それを取り外し、中継していた。これは時間を消費し、高価であるため、掘削せず、現地でパイプにライナを再ライニングする技法が開発された。これは掘削することよりも高価ではないが、フェルールが被覆されるという問題があり、通路をライニングされたパイプからフェルールに開口せねばならない。
【０００５】
この発明の目的は、ライニングされたホストパイプからフェルールを介してサービスラインを再接続する方法を提供することにある。
【発明の開示】
【０００６】
この発明の第１特徴によれば、流体を送るライニングされたホストパイプの孔内からサービスラインのフェルールへの再接続を施す方法であって、ホストパイプにライナをライニングし、ライニングされたホストパイプ内からフェルールを位置決めし、ライナからフェルールへの流体の通路を形成し、システムによってライナのシールを形成し、ライナとホストパイプ間の流体の洩れを防止する方法が提供される。
【０００７】
この発明の第２の特徴によれば、流体を送るライニングされたホストパイプの孔内からサービスラインのフェルールへの再接続を施す方法であって、フェルール／ホストパイプシステムの部材の孔を局部的に拡大し、ホストパイプにライナをライニングし、ライニングされたホストパイプ内からフェルールを位置決めし、ライナからフェルールへの流体の通路を形成し、システムによってライナのシールを形成し、ライナとホストパイプ間の流体の洩れを防止する方法が提供される。
【０００８】
フェルール／ホストパイプシステムの部材を拡大する工程はフェルールの孔の直径を増大する工程であってもよい。これは実質上洩れを防止する再接続の方法である。
【０００９】
フェルールの孔の直径を増大させる工程はホストパイプからフェルールの長さの一部の直径を増大させ、フェルールを通る段付き孔を提供する工程であってもよい。
【００１０】
増大した直径の孔を標準直径に形成してもよく、それをリーマ通し工程によって達成してもよい。
【００１１】
フェルールを位置決めする工程はホストパイプの内面に近接した電気コイルの電気インピーダンスをモニタリングする工程であってもよい。
【００１２】
シールを形成する工程はコネクタ装置を提供し、前記装置をホストパイプの内側からフェルールに挿入し、それをフェルールに固定し、ライナを適所にシールする工程であってもよい。
【００１３】
ライナを通る通路を形成する工程は接続装置を提供し、前記接続装置をライナからフェルールの孔の拡大された部分に挿入し、ライナを接続装置とフェルール間に係合させる工程であってもよい。
【００１４】
さらに、ライナの孔を通る通路を形成する工程は挿入装置上の接続装置を提供し、ライナを貫通させ、前記通路を開口することによって挿入装置を孔内に挿入し、接続装置を孔内で固定し、ライナがホストパイプおよびフェルールに固定されるようする工程であってもよい。
【００１５】
接続装置を押し込み接続装置として設けてもよい。
【００１６】
押し込み接続装置に締め付け手段を設け、それがフェルールの孔の拡大された部分に保持されるようにしてもよい。
【００１７】
締め付け手段は傾斜したバーブ手段であってもよい。
【００１８】
これに代えて、締め付け手段はライナをフェルールに生じるキャビティ内に突出させる補強手段であってもよい。
【００１９】
挿入装置は尖端および尖端の反対側の先端の環状シーリングを有し、方法は接続装置を挿入装置上に通し、ライナの貫通前、それを環状シーリング上に支持するものであってもよい。
【００２０】
フェルールを位置決めする工程はホストパイプの内面に近接して電気コイルの電気インピーダンスをモニタリングする工程であってもよい。
【００２１】
この発明の第３特徴によれば、前述した方法が提供され、フェルール／ホストパイプシステムは複数のフェルールからなり、方法は各フェルールの再接続を施す工程からなるものであってもよい。
【００２２】
方法はフェルール／ホストパイプシステムの各部材の孔を局部的に同程度拡大させる工程からなるものであってもよい。
【００２３】
方法はホストパイプにライナをライニングした後、ホストパイプに挿入されたロボットによって遠隔操作するものであつてもよい。
【００２４】
この発明を具体化した方法が図面を参照して後述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図面を参照すると、同一の部品に同一の符号が付され、フェルール／ホストパイプシステム１、４の部材の孔２または３を局部的に拡大し、ホストパイプにライナ５をライニングし、フェルール１１をライニングされたホストパイプ４内から位置決めし、ライナ５からフェルール１への流体の通路を形成し、システムによってシールを形成し、これによってライナとホストパイプ間の流体の洩れを防止することを特徴とする流体を送るライニングされたホストパイプ４の孔３内からフェルール１の孔２を介してサービスラインのフェルール１への再接続を施す方法が示されている。
【００２６】
すべての実施例において、ホストパイプ４は水、オイルまたはガスメインなどのメインであってもよく、サービスラインは水をホストパイプ４から住宅などのビルディングに送るブランチパイプであってもよい。
【００２７】
実際には、ホストパイプ４またはメインは特定の住宅に供給するいくつかのサービスラインまたはブランチをもち、それはフェルール１などの普通に知られているフィッティングによってホストパイプに接続される。ホストパイプ４は普通は鉄製であり、フェルールは普通は非鉄製であり、真鍮で製造される。ホストパイプ４は時間、地面沈下（ホストパイプおよびサービスラインが埋められる）または腐食によって劣化する。それを修理し、その寿命を長くするため、それに普通はポリエチレンライナ５がライニングされ、ライナは裏返され、ホストパイプ内に挿入され、引張られ、内部供給される圧力によって、普通は水を裏返られたライナに通すことによってもとの円筒状に復元される。この結果、ライナがホストパイプにライニングされ、ホストパイプの内面に堅固に張り付けられる。ライナは連続のもので、フェルールを被覆し、ホストパイプからサービスラインへの流体の流れを遮断する。
【００２８】
この発明を具体化した方法では、通路がホストパイプ４からライナ５を介してフェルール１に開かれ、サービスラインに開かれる。これは図１Ａ〜２Ｂの実施例では、ホストパイプ４にライナ５をライニングする前、フェルール１の孔２を局部的に拡大されることによって達成される。
【００２９】
すべての実施例において、フェルール／ホストパイプシステムの標準大きさの局部的拡大を施すことができる。これは均一性を保証し、フェルールの孔の局部的拡大が使用されるとき、どのような大きさのフェルールがホストパイプに挿入されても、単一の操作を使用することができる。したがって、異なる大きさのフェルールがホストパイプの長さ方向の互いに近接した位置に使用されることがある。
【００３０】
この発明を具体化した方法を使用すると、単一の拡大装置を使用し、均一の孔の拡大を施すことができ、後述するように、標準コネクタ装置を使用することができる。
【００３１】
図１Ａおよび１Ｂを参照すると、図１Ａは貫通孔２の局部的拡大前、ホストパイプ４内に挿入されたフェルール１を示す。フェルールは標準テーパねじを使用してホストパイプの壁にねじ込まれる。最初の工程において、ホストパイプが普通はクリーニングされ、フェルールをホストパイプ内にその内面を越えて突出させることができ、フェルールは研削などによってホストパイプ４の孔３の内面と実質上同一面に配置されるよう加工されている。その後、フェルールの孔が図１Ｂに示されているように拡大され、標準直径の拡大された孔が提供され、ホストパイプに挿入され、フェルールの下方に位置決めされたロボット装置６に取り付けられたリーマ通し装置が使用され（図３Ａ〜５Ｃ）、リーマ通しによって拡大が施され、位置決めはロボット装置６に支持されたテレビジョンカメラなどのビジュアル手段または渦電流手段などの磁気誘導手段によってなされ、それ自体はリモートコントロールされ、ホストパイプ４に沿って進行することができ、フェルール１の下方の望ましい位置に配置することができる。
【００３２】
図１Ａおよび１Ｂに示されているように、ホストパイプの長さ方向にフェルールが準備された後、図１０に示されているように、ホストパイプにライナ５がライニングされ、それが水圧を使用して円形状断面に復元され、これに使用される水がライナから排出される。その後、ロボット装置６がライニングされたパイプ４に挿入され、フェルール１の位置が渦電流を使用する電磁技術を使用して決定され、渦電流技術が検査面、この場合はフェルール／ホストパイプシステム１、４に近接した電気コイルのインピーダンスをモニタリングする。本質的にコイルを有する装置が特定のフェルールの位置に接近すると、非鉄フェルールによって生じるインピーダンスの変化が検出される。遠隔位置での読み取りはフェルールのセンターラインを＋／−０．５ｍｍよりも良好に指示する。センサはフェルールの周方向および軸方向位置を検出することができる。
【００３３】
図２Ａ〜２Ｂを参照すると、ライナ材料のディスクを取り外さなくても、ライナ５からフェルール１への通路を提供することができるこの発明を具体化した方法が示されている。この場合、通路が押し込みまたは穿孔方法工程によって形成される。この実施例では、フェルールの孔拡大工程およびパイプライニング工程後、コネクタ装置がライナからフェルール１内に押し込まれる挿入装置２３に取り付けられることによってフェルール１の拡大された孔内に挿入され、図２Ｂの２４で示されているように、この動作はライナ５をコネクタ装置１６とフェルールの拡大された孔間に押し出し、図４Ａはロボット装置を介して下方から準備されたフェルール内に押し込まれるコネクタ装置を示す。
【００３４】
挿入フィンガ２３が後退したとき、コネクタ１６はフェルール１内で固定され、流体式シールがそれとフェルールとライナ間に形成され、これによってホストパイプとフェルール間の流体の通路が開かれる。
【００３５】
図３Ａ〜３Ｃはワークステーションを提供するロボット６の一つの形式の平面図、端面図および部分断面図であり、それはロボットをパイプの長さ方向に移動させるためのパイプ４の内壁に沿ってのびる各端の等角度間隔を置いて配置されたボギーまたはホイール３６を有する。図３ＣのＸで示されているように、ツール２８を上昇、および下降させることができるクラウンホイールおよびピニオンからなるベアリング装置３７がある。
【００３６】
この方法を使用すると、二つの分離された補完的プロセスが提供される。
【００３７】
第１方法はポリエチレンライナの挿入前、知られている制御される直径の丸い孔をフェルールに生じさせるフェルールの孔の拡大による準備を含む。パイプの孔に沿って進行し、各フェルールでセラミックカッタを使用してこのプロセスを達成するロボットが開発された（図３Ｄ）。
【００３８】
ライナが挿入され、もとのメインの孔に適合するよう復元した後、第２方法が実施される。ロボットがライナの孔に沿って進行し、各フェルールの位置でフィンガをフェルールの孔内に押し上げ、ライナの壁を貫通させる。フィンガはコネクタとして前述した知られている長さおよび直径の短いチューブを支持し、これがフィンガによってフェルールの孔に押し込まれると、ポリエチレンライナがコネクタとフェルールの孔間の円筒状キャビティ内に突出する。規定された挿入深さにおいて、フィンガが停止し、後退し、コネクタおよび突出したポリエチレンがフェルールの孔内に残される（図３Ｆおよび３Ｇ）。
【００３９】
この組立体はライナの孔とフェルール間の即座の耐久防水接続を生じさせる。
【００４０】
この接続は生じ得る部分的真空状態に耐えることができるフェルールへのライナの強い張力の接続を提供する。これはみぞをフェルールの準備された孔およびコネクタの外面に生じさせることによって高められ、ポリエチレンが突出するとき、それが流れ、キャビティを充填し、ライナまたはコネクタがフェルールから後退することを防止する“バール”または“ラッチ”効果が生じる（図３Ｈ）。
【００４１】
図４Ａ〜４Ｃはコネクタを３インチの直径のパイプ内に取り付けるロボットアームを含むロボットの一部を示し、上昇および下降動作および後退動作を生じさせる復動液圧シリンダおよびピストン装置があり、図４Ｃは一部断面図であり、回転のとき、挿入フィンガが孔内に上昇すると、ボール１１が半径方向外方に押され、接続装置１６の壁を変形させ、フェルール１の壁の地面外側部分を係合させる装置を示す。
【００４２】
図５Ａ〜５Ｃは図４Ａ〜４Ｃのロボットの実施例の変形例を示し、接続エレメントが取り付けられた貫通装置または挿入フィンガが示され、その内部に等角度間隔を置いて配置された孔があり、挿入フィンガの回転のとき、それがフェルール内への上昇を続けると、孔がテーパ面によって外方に押され、接続エレメントの壁を膨張させ、その壁を転倒させ、それを機械的にフェルールの予め穿孔された壁にロックする。図６に示されている実施例では、接着剤５を使用した“ソフト”挿入ライニング方法による水分布システムの復元方法が示されている。この実施例では、沈着物が現存のホストパイプまたはメイン４の内壁から取り除かれ、円滑な腐食抵抗、洩れ防止ライニングまたは構造的ライニング５が提供され、ライニング５がパイプ４に裏返され、引き込まれ、そのライニングは水圧または圧縮エアの圧力を使用して裏返されたライニングをホストパイプに押し込むことによって裏返される。ライニングに適宜の樹脂がコーティングまたは含浸され、樹脂はエポキシまたはポリエステル樹脂を含む。ライニングの設置後、樹脂を周囲温度で硬化させることができ、熱性、蒸気または入射紫外線などの方法で供給される熱によって硬化することもできる。これはホストパイプ壁の緊密接触を保証し、ライニングによってメイン内の水が移動する。この場合、最大流量を得ることができる。たとえば、下水管のライニングの場合、ライニングは繊維強化樹脂からなり、ガスメインのライニングは樹脂を添加しない圧力定格ホースである。樹脂が使用される場合、それはパイプ壁への裏返されたパイプの固定に使用される。たとえば、地盤移動によってホストパイプが破損すると、樹脂が破損箇所のまわりに局部的に密着し、ホースをきわめて大きい角度および長さ方向移動に適合させることができ、圧力を保ち、ホストパイプの構造的機能を維持することができる。外部腐食によってホストパイプに形成された孔もブリッジされ、ホストパイプの寿命をのばすことができる。どのような材料のメインまたはホストパイプであっても、それに７５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の直径のシステムをライニングすることができる。
【００４３】
したがって、図面の実施例を使用すると、ライナのあるホストパイプを現存のサービスラインに接続し、現存のフェルールによって取り外すことができ、洩れは生じず、１６ｂａｒまでの作用圧力が生じ、ホストパイプの外面に接近することは要求されず、地面の上方から掘削する必要はない。さらに、使用される接続装置によってライナのための強い機械的サポートが提供され、パイプ内から、したがって、ライナ内から操作されるロボット装置によって遠隔設置することができ、ベースステーションから遠く離れたフェルールでライナの貫通を生じさせることができる。
【００４４】
すべての実施例において、この方法はフェルール／パイプシステムのフェルールだけを拡大させるものであってもよい。
【００４５】
さらに、フェルールを切断／拡大させるロボットツールはフェルール付近の複数の拡大を生じさせることができるマルチショット装置であってもよく、フェルールを拡大させる装置もねじまたは環状溝だけを生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】ホストパイプに取り付けられたフェルールを示す。
【図１Ｂ】この発明の方法の工程後のフェルールを示す。
【図２Ａ】この発明のライナを通る通路を提供する方法の他の実施例の他の工程を示す。
【図２Ｂ】この発明のライナを通る通路を提供する方法の他の実施例の他の工程を示す。
【図３Ａ】この発明の方法に使用されるロボット装置を拡大して示す。
【図３Ｂ】この発明の方法に使用されるロボット装置を拡大して示す。
【図３Ｃ】この発明の方法に使用されるロボット装置を拡大して示す。
【図３Ｄ】この発明の方法に使用されるロボット装置を拡大して示す。
【図３Ｅ】この発明の方法に使用されるロボット装置を拡大して示す。
【図３Ｆ】この発明の方法に使用されるロボット装置を拡大して示す。
【図３Ｇ】この発明の方法に使用されるロボット装置を拡大して示す。
【図３Ｈ】この発明の方法に使用されるロボット装置を拡大して示す。
【図４Ａ】ロボット装置の他の実施例の一部を示す。
【図４Ａ】ロボット装置の他の実施例の一部を示す。
【図４Ａ】ロボット装置の他の実施例の一部を示す。
【図５Ａ】図４Ａの実施例の変形例を示す。
【図５Ｂ】図４Ｂの実施例の変形例を示す。
【図５Ｃ】図４Ｃの実施例の変形例を示す。
【図６】ホストパイプへのライナの挿入状態を示す。
【図３Ｇ】
2004529293.tif 000003
【図３Ｈ】
2004529293.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004529293.tif 000005
2004529293.tif 000006
2004529293.tif 000007
2004529293.tif 000008
2004529293.tif 000009
2004529293.tif 000010
2004529293.tif 000011
2004529293.tif 000012
2004529293.tif 000013
2004529293.tif 000014
2004529293.tif 000015
2004529293.tif 000016
2004529293.tif 000017
2004529293.tif 000018
2004529293.tif 000019
2004529293.tif 000020
2004529293.tif 000021
2004529293.tif 000022
2004529293.tif 000023
2004529293.tif 000024
2004529293.tif 000025
2004529293.tif 000026
2004529293.tif 000027
2004529293.tif 000028
2004529293.tif 000029
【国際調査報告】
2004529293.tif 000030
2004529293.tif 000031
2004529293.tif 000032