(57)【要約】【課題】風船体に線材を固定して中空パイプ内に押し入れ、所定位置で膨らませて固定する中空パイプ内部固定装置において、風船体を押し入れる際に、風船体が中空パイプ内部で傾き難くくし、さらに、線材の湾曲も抑制できるような構造を提供する。【解決手段】中空パイプ内部固定装置として、上面が閉じた管体からなる芯部材と、上部と下部とが開口した風船体であって、前記芯部材が当該両開口を介して内部を貫くように設けられるとともに、両開口内面と前記芯部材外面とは気密的に封止され、外表面に空気流入バルブが設けられる風船体とを設ける。【選択図】  図１
2013130026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が閉じた管体からなる芯部材と、
上部と下部とが開口した風船体であって、前記芯部材が当該両開口を介して内部を貫くように設けられるとともに、両開口内面と前記芯部材外面とは気密的に封止され、外表面に空気流入バルブが設けられる風船体と
を有する中空パイプ内部固定装置。
【請求項２】
前記風船体を内部に収納する袋体であって、前記芯部材に固定され、表面に重量物を吊り下げる荷重支持手段が形成される袋体を有する請求項１に記載の中空パイプ内部固定装置。
【請求項３】
前記空気流入バルブは前記風船体の外表面から突出する筒体の先端に形成され、当該筒体は前記袋体に設けられた当該筒体を通すための貫通孔であるバルブ孔から前記袋体の外部に表出するものであって、当該筒体の前記バルブ孔を通る位置の外表面には硬質パイプが設けられる請求項２に記載の中空パイプ内部固定装置。
【請求項４】
前記袋体は布により形成されるものである請求項２又は３に記載の中空パイプ固定装置。
【請求項５】
前記袋体の外表面は滑り止め加工が施されるものである請求項２から４のいずれか１項に記載の中空パイプ内部固定装置。
【請求項６】
前記風船体の開口の少なくとも一つは前記芯部材の外周形状に合致する内周形状を有する筒状に形成され、当該筒状部分の外周を締結バンドで締め付けることで当該開口内面と前記芯部材外面とは気密的に封止されるものであって、前記芯部材の前記筒状部分先端に接触する位置又は重なる位置に外方に突出する突出部が形成される
請求項１から５のいずれか１項に記載の中空パイプ内部固定装置。
【請求項７】
前記芯部材の長さは少なくとも固定する中空パイプの内径よりも長く形成されるものである請求項１から６のいずれか１項に記載の中空パイプ内部固定装置。
【請求項８】
前記空気流入バルブは虫ゴムにより空気の逆流を防止するよう形成されるものである請求項１から７のいずれか１項に記載の中空パイプ内部固定装置。
【請求項９】
前記中空パイプ内部固定装置は、前記風船体が収縮し、前記芯部材以外の部分が前記芯部材の回りに細長くまとまった状態において、最外周面を紐状の締結部材で締結することで細長くまとまった状態に保持されるものであって、当該締結部材は前記風船体が膨らみ内側から押圧されることで締結が解けるように形成されるものである請求項１から８のいずれか１項に記載の中空パイプ内部固定装置。
【請求項１０】
前記袋体の前記荷重支持手段に代えて、若しくは、前記袋体の前記荷重支持手段に加えて、前記芯部材に重量物を吊り下げるための第二荷重支持手段が設けられる請求項１から９のいずれか１項に記載の中空パイプ内部固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電柱、鉄塔、気体用又は液体用の配管などの中空パイプ体に対して、当該中空パイプの側面に設けた貫通孔から挿入して中空パイプ内部に固定する装置であって、前記貫通孔から当該中空パイプ内部に補強シートを挿入して貼り付けるために使用するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、老朽化した電柱などを補強するために、電柱内部に鉄筋を入れモルタルを打設することなどが行なわれている。しかし、鉄筋を入れてモルタルを打設する方法は通常、電柱の頂上部に孔を開けて、この孔から鉄筋を挿入する工程が必要であり、作業性が悪く、危険も大きい。これに対して、下記特許文献において鉄筋に変えて筒状の補強シートを電柱の側面に設けた孔から挿入して電柱の内壁に貼りつける工法を提示されている。
図６を参照しながら、この工法の手順の概要を以下に説明する。まず、最初に電柱Ｔの側面に孔を開け、図６（ａ）に示すように、この孔を介して、風船体により電柱Ｔ内壁に係合する中空パイプ内部固定装置Ｂを電柱Ｐ内壁の上部にエアパイプを兼ねる線材Ａを用いて押し入れる。中空パイプ内部固定装置ＢにはワイヤーＷが掛けられており、ワイヤーＷの両端は前記孔から表出している。次に、図６（ｂ）に示すように中空パイプ内部固定装置Ｂの風船体内部に空気を入れることで中空パイプ内部固定装置Ｂを電柱Ｔ内壁に固定する。そして、ワイヤーＷの一端に、内部に長尺の風船体を入れた筒状の補強シートＳの上端を結び付けて、ワイヤーＷの他端を引っ張ることで、補強シートＳを電柱Ｔ内に挿入していく。なお、補強シートＳには予め接着剤を含浸しておくか、または、予め前記ワイヤーＷに接着剤噴射ノズルを固定して電柱T内壁に接着剤を塗布しておく。図６（ｃ）に示すように補強シートＳが電柱Tの所望の位置に位置づけられたら、図６（ｄ）に示すように補強シートＳ内の長尺の風船体に空気を入れて膨らませることで補強シートＳ外周面を電柱T内壁に押し付け補強シートＳを電柱Ｔに貼り付ける。
このように、中空パイプ内部固定装置を用いることで、電柱側面の低い位置にある孔からの操作で、補強シートを電柱内部の高い位置に吊り下げることができ、補強シートを電柱内部上方に貼り付けることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１５７１４９号公報
【特許文献２】特開２０１１−９９２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の中空パイプ内部固定装置は、中空パイプ内に押し入れるための線材を風船体の下部に固定する構造を有していた。このため、風船体が内部で傾いたり、風船体と線材の接続点で線材が湾曲したりするという問題が生じていた。
本願発明はこのような問題に鑑みて、風船体に線材を固定して中空パイプ内に押し入れ、所定位置で膨らませて固定する中空パイプ内部固定装置において、風船体を押し入れる際に、風船体が中空パイプ内部で傾き難くくし、さらに、線材の湾曲も抑制できるような構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有する。
請求項１に記載の発明は、上面が閉じた管体からなる芯部材と、上部と下部とが開口した風船体であって、前記芯部材が当該両開口を介して内部を貫くように設けられるとともに、両開口内面と前記芯部材外面とは気密的に封止され、外表面に空気流入バルブが設けられる風船体とを有する中空パイプ内部固定装置である。
請求項２に記載の発明は、前記中空パイプ内部固定装置において、前記風船体を内部に収納する袋体であって、前記芯部材に固定され、表面に重量物を吊り下げる荷重支持手段が形成される袋体を有するものである。なお、荷重支持手段は、重量物に連結されたワイヤーを通したり、フックを掛けたりできる貫通孔やリング、重量物を吊り下げるフック、重量物を結ぶためのワイヤーなどが例示される。また、袋体の前記芯部材への固定は、介在物を挟んで固定される場合等、間接的に固定される場合が含まれる。さらに、袋体は穴が開いていてもよく、ネットなどで形成される場合も含まれる。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の中空パイプ内部固定装置において、前記空気流入バルブは前記風船体の外表面から突出する筒体の先端に形成され、当該筒体は前記袋体に設けられた当該筒体を通すための貫通孔であるバルブ孔から前記袋体の外部に表出するものであって、当該筒体の前記バルブ孔を通る位置の外表面には硬質パイプが設けられるものである。
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の中空パイプ固定装置において、前記袋体は布により形成されるものである。
請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれかに記載の中空パイプ内部固定装置において、前記袋体の外表面は滑り止め加工が施されるものである。滑り止め加工には、外表面に摩擦係数が高くなるような物質を塗布したり、硬質の突起を多数外表面に設けたりすること等が例示される。
【０００７】
請求項６に記載の発明は、前記中空パイプ内部固定装置において、前記風船体の開口の少なくとも一つは前記芯部材の外周形状に合致する内周形状を有する筒状に形成され、当該筒状部分の外周を締結バンドで締め付けることで当該開口内面と前記芯部材外面とは気密的に封止されるものであって、前記芯部材の前記筒状部分先端に接触する位置又は重なる位置に外方に突出する突出部が形成されるものである。
請求項７に記載の発明は、前記中空パイプ内部固定装置において、前記芯部材の長さは少なくとも固定する中空パイプの内径よりも長く形成されるものである。
請求項８に記載の発明は、前記中空パイプ内部固定装置において、前記空気流入バルブは虫ゴムにより空気の逆流を防止するよう形成されるものである。
【０００８】
請求項９に記載の発明は、前記中空パイプ内部固定装置において、前記風船体が収縮し、前記芯部材以外の部分が前記芯部材の回りに細長くまとまった状態において、最外周面を紐状の締結部材で締結することで前記中空パイプ内部固定装置全体が細長くまとまった状態に保持されるものであって、当該締結部材は前記風船体が膨らみ内側から押圧されることで締結が解けるように形成されるものである。
請求項１０に記載の発明は、前記中空パイプ内部固定装置において、前記袋体の荷重支持手段に代えて、若しくは、前記袋体の荷重支持手段に加えて、前記芯部材の表面に重量物を吊り下げるための第二荷重支持手段が設けられるものである。第二荷重支持手段も袋体の荷重支持手段と同様に、貫通孔、リング、フック、ワイヤーなどが例示される。
【発明の効果】
【０００９】
上記のような構成により本願発明は以下のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明は、中空パイプ内部固定装置を中空パイプ内に押し入れる線材を芯部材内部を通し芯部材の先端で荷重を受けるようにして使用する。これにより、中空パイプ内部固定装置の重心は線材により押される位置より下方に存することとなるので、中空パイプ内部固定装置が線材に押される過程で傾きにくくすることができる。また、従来の中空パイプ内部固定装置のように線材の先端のみで中空パイプ内部固定装置の荷重を支持する場合に比較して、線材を曲げようとするモーメントが集中しにくく、線材が中空パイプ内部で湾曲することを抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、中空パイプ内部固定装置に重量物を吊り下げる際に、風船体を包む袋体が荷重を受けるので、伸縮性の高い材質で形成される風船体に荷重支持手段を設けて風船体が部分的な荷重により引張られて破損することを避けることができる。
請求項３に記載の発明は、空気流入バルブに繋がる筒体の回りに硬質パイプが通されているので、風船体を膨らませたときに筒体内にも空気が流入して膨らもうとするが、硬質パイプの位置からは膨らむことができず、筒体部分の膨張による破損を抑制することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、袋体を布で形成することで、簡易に袋状に形成できるとともに、ほとんど伸びないので荷重支持手段による荷重をしっかりと受けることができ、また、適当な大きさに形成することで風船体の過剰な膨張によりパイプ体内部に不必要に過大な荷重がかかることを抑制できる。
請求項５に記載の発明は、袋体の外表面が滑りにくくなるので、風船体による中空パイプ体内部への押圧力を下げても必要な係止力を得ることが可能となり、中空パイプ体内部に不必要に過大な荷重が掛かることを抑制することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、風船体の開口を芯部材の外周形状に合致する筒状とすることで、一定の面積で芯部材と密着するので気密性を高くできるとともに、締結バンドで締め付けることが可能となる。そして、芯部材の筒状部先端近傍位置に突出部を形成することで、風船体が膨張することで筒状部分が膨らんでも締結バンドが当該突出部に引っ掛かって抜けることがないので、風船体の気密状態を維持することができる。
請求項７に記載の発明は、芯部材の長さを中空パイプの内径よりも長く形成することで、中空パイプ内部固定装置が中空パイプ内で反転することを防止することができる。
請求項８に記載の発明は、空気流入バルブとして虫ゴムを用いるので、エアホース先端に設けた当該虫ゴムに対応した空気入れ針を虫ゴムに指すことで、エアホースと風船体内部とを連結固定できるとともに、エアホースを引張ることで空気入れ針を引き抜けば風船体からエアホースを簡易に脱離させることができる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、中空パイプ内部固定装置を中空パイプ側面に設けた孔から挿入する際に、細長くまとまった状態に保持されるので、挿入作業をやりやすくでき、中空パイプ内部もスムーズに移動させることができる。そして、所望のタイミングで風船体に空気を入れることで締結部材による締結を中空パイプの外から解くことができる。
請求項１０に記載の発明は、中空パイプ内部固定装置に重量物を吊り下げる際に、芯部材が荷重を受けるので、請求項２に記載の発明と同様に、風船体に直接部分的に大きな荷重がかかり破損することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る中空パイプ内部固定装置の一部破断斜視図である。
【図２】実施形態に係る中空パイプ内部固定装置の縦断面図である。
【図３】風船体の横断面図である。
【図４】実施形態に係る中空パイプ内部固定装置の細くまとめた状態を示す斜視図である。
【図５】実施形態に係る中空パイプ内部固定装置が中空パイプ内で固定された状態を示す縦断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は中空パイプ内部固定装置を用いた中空パイプへの補強シートの貼付工法の工程を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に本実施形態に係る中空パイプ内部固定装置Ｘの一部破断斜視図を示し、図２に中空パイプ内部固定装置Ｘの縦断面図を示す。中空パイプ内部固定装置Ｘは、風船体１０、芯部材２０、袋体３０から形成される。
風船体１０はゴムにより形成され、上部と下部にそれぞれ円筒状の内外を連通する開口部１１、１２が設けられる。また、風船体１０には、側面下方に内部と連通する筒体１３が突出するように設けられ、筒体１３の先端部には虫ゴムからなる空気流入バルブ１４が固定されている。さらに、筒体１３の基端側の外周には、基端側にフランジ１５ａが形成された硬質パイプ１５が装着されている。風船体１０の空気が入っていない状態における中央部分の横断面図を図３に示す。図に示すように、風船体１０は空気が入っていない状態では扁平体であり扁平体の両側面が内側に屈曲することで小さく折りたためるように形成される。
【００１６】
芯部材２０は、前記風船体１０の開口部１１、１２の内径にきつく嵌合する程度の外径を有するパイプ体であって、風船体１０の開口部１１、１２を介して風船体１０内部を貫くように設けられる。芯部材２０の上端部には上部が閉じられたパイプ体からなるキャップ２１が接着固定されるとともに、下端部には芯部材２０に嵌る大きさのパイプ体からなる突出体２２が接着固定されている。芯部材２０の長さは挿入する中空パイプの内径よりも長くなり、さらに、図２に示すように、キャップ２１の下端と風船体１０の上部の開口部１１の上端とが接触し、突出体２２の上端と風船体１０の下部の開口部１２の下端とが接触するように設定される。
【００１７】
袋体３０は、厚手の布を上下を絞った円筒体に形成したものであり、中央部の円筒体の外径は固定する中空パイプの内径よりもやや大きく形成され、長さは芯部材２０よりやや長く形成される。袋体３０の外表面には滑り止め加工として滑り止め剤が塗布されている。袋体３０は上部と下部において、それぞれ風船体１０の上下の開口部１１、１２を取り囲む部分に、ホースバンド３１、３２が嵌められ、締め付けられることで風船体１０及び芯部材２０に固定される。なお、上部のホースバンド３１は芯部材２０のキャップ２１により上方への移動が規制され、下部のホースバンド３２は芯部材２０の突出体２２により下方への移動が規制されるので、風船体１０に空気が入り開口部１１、１２が基端側から膨張してもホースバンド３１、３２は外れることがない。また、袋体３０の下端近傍には、重量物を吊り下げて支持するため荷重支持手段となる、ハトメが嵌められた貫通孔３３が互いに向かい合うように設けられている。さらに、袋体３０の側面下部の、風船体１０の空気流入バルブ１４が設けられた筒体１３が重なる位置には、ハトメが嵌められた貫通孔であるバルブ孔３４が設けられ、筒体１３及びこれに嵌められた硬質パイプ１５がこのバルブ孔３４から表出するようになっている。バルブ孔３４は硬質パイプ１５は通ることができるが、硬質パイプ１５の基端に設けられたフランジ１５ａは通ることが出来ない大きさに形成されており、硬質パイプ１５がバルブ孔３４から外側へは抜けないようになっている。
【００１８】
次に、以上のような構成を有する中空パイプ内部固定装置Ｘの使用方法について説明する。ここでは、中空パイプとして電柱を用い、補強シートを内部に貼り付けるものとする。まず、図４に示すように風船体１０及び袋体３０を芯部材２０に巻きつけて細くまとめ、両端が面ファスナーにより互いに締結可能なベルトからなる締結部材４０で締結することで細くまとめた状態に保持する。また、袋体３０下端の貫通孔３３にシャックルＳを介してワイヤーＷを掛けた滑車Ｐを固定し、先端に空気入れ針が固定されたエアホースＡを、空気入れ針を空気流入バルブ１４を構成する虫ゴムに指すことで、空気流入バルブ１４に連結する。さらに、芯部材２０内部に下端側から可撓性のある線材Ｒの先端を通しておく。
【００１９】
この状態で、電柱の側面に設けた孔へ、中空パイプ内部固定装置Ｘを先端側からやや上方に向けて挿入し線材Ｒを押し入れることで、中空パイプ内部固定装置Ｘを上方に移動させていく。この際、線材Ｒの先端は芯部材２０のキャップ２１の上部裏面に当接して中空パイプ内部固定装置Ｘを押し上げるので、押し上げる力が作用する力点が中空パイプ内部固定装置Ｘの重心よりも高くなるので、中空パイプ内部固定装置Ｘは先端からぶら下がる状態となって姿勢が安定する。また、芯部材２０は電柱内径よりも長いので、中空パイプ内部固定装置Ｘが電柱内部で転倒することがなく、中空パイプ内部固定装置Ｘをスムーズに上方へと移動させることができる。
【００２０】
芯部材２０のキャップ部２１が電柱の上端に達したら線材Ｒを固定し、この状態でエアホースＡからエアポンプにより空気を入れて風船体１０を膨らませる。中空パイプ内部固定装置Ｘは締結部材４０により細い状態に保持されているが、面ファスナーによる締結であるので、風船体１０の内圧が高まり一定の大きさに膨らむと、締結部材４０の締結は解け、風船体１０及び袋体３０は制限無く膨らむことができる。風船体１０が十分に膨らみ、袋体３０外面が電柱内壁を押圧し、適当な摩擦係合力で電柱内壁に固定できれば、エアホースＡからの空気の注入を停止する。図５に中空パイプ内部固定装置Ｘが電柱Ｔ内部に係合した状態を表す縦断面図を示す。なお、袋体３０の外表面には滑り止め加工が施されているので、風船体１０による押圧力を抑えることができ、さらに、袋体３０の最大外径も電柱Ｔ内径よりやや大きい程度に設定されているので、風船体１０の過大な押圧力によって電柱Ｔが内部から破損することを防止することができる。また、空気が十分注入されると空気注入バルブ１４が設けられている筒体１３も基端側から膨らもうとするが、筒体１３には硬質パイプ１５が装着されているので、この部分は膨らむことがなく、また、硬質パイプ１５はフランジ部１５ａにより袋体２０のバルブ孔３４から抜けないので筒体１３全体が膨んで破損することが抑制される。
【００２１】
その後、エアホースＡを引っ張ることで空気入れ針を空気流入バルブ１４から離脱させる。この際、空気流入バルブ１４は虫ゴムにより形成され、空気入れ針は当該虫ゴムに刺さっているだけなので、引っ張ることで簡易に離脱させることができる。さらに、線材Ｒを引き出すことで芯部材２０から脱離させ、エアホースＡとともに線材Ｒも電柱Ｔ内部から取り出す。なお、空気流入バルブ１４から空気入れ針を引き抜く際に、筒体１３は硬質パイプ１５のフランジ１５ａにより移動が規制されるので、たとえ空気入れ針が虫ゴムにきつく係合していても、筒体１３が無制限に引張られることがなく、これによる筒体１３及び風船体１０の変形や破損が抑制される。
次に、ワイヤーＷの一端に接着剤を含浸させた内部に長尺の風船を入れた筒状の補強シートの先端を固定し、ワイヤーＷの他端を引っ張ることで補強シートを電柱Ｔ内に入れていく。この際、ワイヤーＷが滑車Ｐが引っ張られ、袋体３０の貫通孔３３部分に大きな荷重がかかるが、袋体３０はホースバンド３１、３２により芯部材２０に間接的に固定されており、風船体１０に直接荷重がかからないので、風船体１０が荷重により変形したり、破損したりすることがない。補強シートが上方の所定位置に達したらエアポンプにより補強シート内部の長尺の風船に空気を入れ補強シートを電柱Ｔ内壁に接着させる。その後、長尺の風船を取り出し、側面の孔を塞いで作業補強作業が完了する。
【００２２】
なお、本実施形態においては、中空パイプ体として電柱を例示したが、鉄塔や配管などの中空パイプ体にも用いることができる。また、補強シートを貼り付ける接着剤を中空パイプに先に塗布しておいたり、長尺の袋に入れた補強シートを袋体ごと中空パイプ内に入れた後に、袋内に接着剤を流入させることで接着剤を補強シートに含浸させたりするといったように、補強シートの貼り付け方は適宜変更が可能である。
また、上記実施形態では、締結部材として面ファスナーで両端を締結できるベルトを用いたが、風船体の膨張力で切れる強度を有する紐で縛ってもよい。また、締結部材を袋体に縫い付ける等して固定しておいてもよく、この場合は締結部材は必ずしも細くした袋体外周に達する長さを有する必要はない。
そして、上記実施形態では、風船体１０の空気流入バルブ１４が設けられる筒体１３に硬質パイプ１５を装着しているが、硬質パイプ１５は筒体１３と一体に形成してもよく、接着剤などで固定してもよい。この場合、硬質パイプ１５基端側のフランジ１５ａは省略することができる。さらに、筒体１３内壁を十分に肉厚にすることで筒体１３を膨らみにくくしてもよい。
さらに、上記実施形態では、荷重を支持するための貫通孔３３を袋体に設けたが、芯部材２０の下端を伸延して、この部分に設けるようにしてもよい。この場合、袋体の貫通孔３３の代わりに設けてもよく、また、貫通孔３３と重なる位置に設けることで、一緒に荷重を支持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
Ｘ  中空パイプ内部固定装置
１０  風船体
１１、１２  開口部
１３  筒体
１４  空気流入バルブ
１５  硬質パイプ
１５ａ  フランジ
２０  芯部材
２１  キャップ
２２  突出体
３０  袋体
３１、３２  ホースバンド
３３  貫通孔
３４  バルブ孔
４０  締結部材
Ｔ  電柱
Ｗ  ワイヤー
Ｐ  滑車
Ａ  エアホース
【図１】
2013130026.tif 000003
【図２】
2013130026.tif 000004
【図３】
2013130026.tif 000005
【図４】
2013130026.tif 000006
【図５】
2013130026.tif 000007
【図６】
2013130026.tif 000008