(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性付着剤が外面に塗布された補修材を仮止めするための伸縮性のゴムスリーブと、このゴムスリーブの両端を各々密閉状態で保持する一対の保持機構と、これら一対の保持機構をゴムスリーブの内側で連結する連結材と、ゴムスリーブの内側に近接して設けられるラバーヒータと、一方の保持機構に設けられゴムスリーブを膨脹させるためのエアーを導くエアーカプラと、一方の保持機構に設けられ前記ラバーヒータに通電するためのソケットと、を有する管内補修機において、
ゴムスリーブは、略円形断面を有し、岐管との境目を補修するために岐管の方向にも伸縮する岐管スリーブを分岐して有し、ゴムスリーブと岐管スリーブとが重ね合わされて固着される境目は、ゴムスリーブの軸方向に長い略楕円形状をなしていることを特徴とする管内補修機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地中に埋設された下水道などの管を内部から補修することができる管内補修機の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中に埋設された下水道の本管などの管には、陶管、コンクリート性のヒューム管、合成樹脂からなる塩ビ管が使用されているが、これらの管は老朽化、または地下地盤の沈下や地上圧力の変動によって、亀裂、破損、接続部の分離などの故障が発生する。
【０００３】
このような故障箇所を修理する場合、例えばガラスクロスと不織布を積層した伸縮性を有する補修材を用いて、この補修材を巻き付けて仮止めした管内補修機をマンホールから管の補修箇所まで導入して、故障部の内周面に付着剤を用いて圧着するＦＲＰ工法と呼ばれる補修施工法が開発されている。
【０００４】
図９に、従来の管内補修機の外観図を示す。
【０００５】
この管内補修機１０１は、内部の長手方向に設けられる図示しない連結材の前後端に固定した前後の図示しない保持機構に対して、伸縮性を有する円筒状のゴムスリーブ１０２の両端部を固定する。ゴムスリーブ１０２の内側には、図示しないヒータが設けられ、更に保持機構の下部には機体を支持し得る走行車輪１０３が設けられる。また前後の保持機構には牽引金具１０５が設けられる。
【０００６】
このような管内補修機１０１を使用する際には、ゴムスリーブ１０２の外周に図示しない補修材を巻き付けておき、ゴムスリーブ１０２を収縮させた状態で管の内部へ挿入すると共に、前後の走行車輪１０３、１０３を管の内部底面に接触させ、牽引金具１０５に連結したワイヤ１０７を地上から所望方向に牽引することにより、管内補修機１０１を管の故障箇所まで移動する。
【０００７】
そして、ゴムスリーブ１０２に対し地上からエアーを供給し、ゴムスリーブ１０２全体を膨脹させ、補修材を管の内周面に圧接すると共にヒータに送電し、ヒータの発熱によりゴムスリーブ１０２全体を加熱し、これにより補修材の外面に塗布した熱硬化性付着剤を熱硬化して、補修材を管の内周面に固着させ、補修を行うものである。
【０００８】
ゴムスリーブ１０２は、略円形断面を有し、岐管との境目を補修するために岐管スリーブ１０９を分岐して有する。岐管スリーブ１０９は、岐管の方向にも岐管の半径方向にも伸縮する。
【０００９】
ゴムスリーブ１０２と岐管スリーブ１０９とは、例えば同質の材料で別々に製作し、境目１１１で重ね合わされて固着されてる。この境目１１１は、ゴムスリーブ１０２の円周方向に長い略楕円形状をなしている
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、このような管内補修機は、補修を行う管の内径一杯の寸法を有し、具体的には前記保持機構やゴムスリーブ１０２の外径は、管の内径に近い寸法となっている。ところが、境目１１１はゴムが重ね合わされているために、半径方向の寸法が大きくなりがちであり、よって、この境目１１１付近が管の内壁と擦れて熱硬化性付着剤が落ちてしまう不具合が発生しやすかった。
【００１１】
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ゴムスリーブと岐管スリーブとの境目付近が管の内壁と擦れて熱硬化性付着剤が落ちてしまう不具合が生じない管内補修機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、熱硬化性付着剤が外面に塗布された補修材を仮止めするための伸縮性のゴムスリーブと、このゴムスリーブの両端を各々密閉状態で保持する一対の保持機構と、これら一対の保持機構をゴムスリーブの内側で連結する連結材と、ゴムスリーブの内側に近接して設けられるラバーヒータと、一方の保持機構に設けられゴムスリーブを膨脹させるためのエアーを導くエアーカプラと、一方の保持機構に設けられ前記ラバーヒータに通電するためのソケットと、を有する管内補修機において、ゴムスリーブは、略円形断面を有し、岐管との境目を補修するために岐管の方向にも伸縮する岐管スリーブを分岐して有し、ゴムスリーブと岐管スリーブとが重ね合わされて固着される境目は、ゴムスリーブの軸方向に長い楕円形状をなしていることを特徴とする管内補修機である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態に係る管内補修機を図１乃至図８において説明する。
【００１４】
管内補修機の機体１の最外周に設けられるゴムスリーブ３は、円筒状をしており、伸縮性を有し、エアーなどの注入により膨脹収縮が行える。このゴムスリーブ３は、図示しない補修材を巻き付けて仮止めするためのものであり、補修材の外面には熱硬化性付着剤が塗布される。ゴムスリーブ３の外形断面は、円形を成す。
【００１５】
また、この管内補修機１は、図１に示すように下水道の本管７と岐管９との境目を補修するためのものであり、ゴムスリーブ３の中央には岐管９の方向にも伸縮する岐管スリーブ１１が分岐して設けられている。ゴムスリーブ３と岐管スリーブ１１とが重ね合わされて固着される境目１２は、ゴムスリーブ３の軸方向に長い楕円形状をなしている。これにより、岐管スリーブ１１が縮んだ状態（図６）で、境目１２は、縮みによってゴムスリーブ３に形成される凹部３Ａの内側に位置する。
【００１６】
ゴムスリーブ３の両端は、各々の一対の保持機構１３により密閉状態で保持される。これら保持機構１３は、連結材１５で連結される。この連結材１５はゴムスリーブ３の内側に配置される。この連結材１５の長手方向中央には、ラバーヒータ１７（２点鎖線で示す）がゴムスリーブ３の内側（図ではゴムスリーブ３の外側になっているが実際には内側である）に近接してヒータバネ１９を介して設けられる（よって実際には、このヒータバネ１９とラバーヒータ１７はゴムスリーブ３を図示の状態より膨らませた状態にすることになる）。
【００１７】
各保持機構１３は、ゴムスリーブ３の端を密閉状態で保持するための保持部材２１を有する。すなわち、この保持部材２１は短円柱形状を有し、外周にゴムスリーブ３の端が被せられクルップ２３によって止められた後、１度折り返され、その上からキャップ状のラバー押さえ２５が被せられボルト２７により保持部材２１に止められる。
【００１８】
このうち一方の保持機構１３の保持部材２１（図１中右側、図３）には、回転シャフト２９が貫通して設けられる。この貫通は気密的に行われ、回転シャフト２９は回転可能であると共に、ゴムスリーブ３を膨脹させるためのエアーを通すパイプを兼ねる。この回転シャフト２９の貫通した先端側、すなわち図中右側の端には、フランジ部３１が形成され、このフランジ部３１に、更にドーナツ状の円板３３がボルト３４で止められ、この円板３３に対しエアーカプラ３５がボルト３７で取り付けられる。このエアーカプラ３５には、エアーを導くためのエアー導口３９が取り付けられ、前記パイプを兼ねる回転シャフト２９の外側の口に対向している。また、エアーカプラ３５にはラバーヒータ１７や後述するモータなどに通電を行うためのソケット４１が設けられる。  このエアーカプラ３５には、カバー３６がボルト３６Ａによって取り付けられている。カバー３６の外形は、機体１の端部外側に向かってテーパー状となったた弾丸形状をしており、走行が容易になる。
【００１９】
また、円板３３には、ボルト４２によって取り付けられた部材４３を介して走行車輪４５およびＵシャックル４７が設けられる。Ｕシャックル４７は、牽引を行うための図示しないワイアなどを係止する。
【００２０】
なお、前記一方の保持機構１３（図１中右側）では、保持部材２１に貫通状態で保持された回転シャフト２９および円板３３が固定側で、この円板３３に走行車輪４５が取り付けられるものであるが、他方の保持機構１３（図１中左側）では、保持部材２１に形成されたボス部２１Ａから突出する回転軸４８回りに回転可能に連結された自走装置４９が固定側で、この自走装置４９に駆動車輪５０が取り付けられたものとなる。
【００２１】
自走装置４９には、弾丸形状のカバー３６がボルト３６Ａによって取り付けられている。
【００２２】
回転シャフト２７はベアリングを介して前記保持部材２１に貫通状態で保持されており、機体１内部側の端にギア５１が同心状に設けられ、このギア５１に噛み合うモータ５３により回転可能な構成になっている。
【００２３】
図２に示すように、前記岐管スリーブ１１の先端には、ウィンドウガラス５５が設けられ、ウィンドウガラス５５の内側には、補修をする岐管９（図１参照）の位置を確認するためのモニターカメラユニット５７が設けられる。さらに、モニターカメラユニット５７の近くには、ウィンドウガラス５５を介して外部を照明するためのハロゲンランプ５８などが取り付けられている（図６）。
【００２４】
この岐管スリーブ１１は、巻き付けられ仮止めされた補修材（図示せず）を岐管９の内周面に圧接するため、岐管の半径方向に膨脹すると共に、岐管の長手方向にも伸縮できるよう蛇腹状になっている。
【００２５】
蛇腹状となった岐管スリーブ１１は常に岐管９の長手方向に伸長しようとするが、通常はぜんまいバネ装置５９により引っ張られ収縮した状態に保持される。このぜんまいバネ装置５９は、次のように構成される。すなわち、枝管スリーブ１１の先端内側の４隅に取り付けられた合計４本のワイヤ６０が、収縮方向（図中下方向）に引っ張られ、４個のプーリ６１によって各々水平方向に向きを変え、ひとつのスライダ６３に固定されている。このスライダ６３は前記連結材１５の長手方向に設けられたレール６５の上をスライドできる構成となっている。このスライダ６３はさらに、巻き出されたぜんまいバネ６７により引き付けられ、収縮状態位置に保持されている。このぜんまいバネ６７の力は、エアーカプラ３５により導かれたエアーにより岐管スリーブ１１が膨脹しようとする力に負け、スライダ６３を図中右方向へスライドさせてしまう力に設定されている。
【００２６】
以下、この実施形態に係る管内補修機１による補修の手順を説明する。
【００２７】
すなわち、この管内補修機は、作業者などによって現場に運ばれ、両方の保持機構１３のいずれか一方、あるいは双方のＵシャックル４７に図示しないワイヤを係止し、補修を行う下水管７に降ろす。そして、ワイヤを引っ張りながら、あるいは自走装置４９の駆動車輪５０による走行を行いながら、モニターカメラユニット５７から送られてくる画像を地上のモニター受像機で見て、補修を行なう目的とする岐管９（図１）を探す。この時、管内補修機１には、エアーカプラ３５へエアーを送るためのエアーホース、ソケット４１へ通電するための通電ケーブル、モニターカメラユニット５７からの画像信号を取り出す信号ケーブル等が取り付けられ、地上と接続した状態で作業が行われる。
【００２８】
そして、機体１の両端に設けられたカバー３６の外形は、テーパー状となったた弾丸形状をしているために、管７内部のごみや段差を乗り越えやすく、走行が容易になる。
【００２９】
さらに、ゴムスリーブ３と岐管スリーブ１１との境目１２は、ゴムスリーブ３の軸方向に長い楕円形状をなし、岐管スリーブ１１が縮んだ状態（図６）で、境目１２は、凹部３Ａの内側に位置するので、半径方向左右の寸法が大きくなることを防止できる。したがって、この境目１２付近が管７の内壁と擦れて熱硬化性付着剤が落ちてしまう不具合が防止できる。
【００３０】
さて、モニターカメラユニット５７により岐管９の位置を確認する際には、モータ５３を回転させ、ベアリング回りの回転を行わせる。すなわち、両方の保持機構１３において、走行車輪４５に対しベアリング回りで連結材１５やゴムスリーブ３を、管７の長手軸方向回りに回転させ、モニターカメラのねらいを調整し岐管９の位置を確認する。この回転は、例えば左右方向にそれぞれ１６５度行われる（図８）。
【００３１】
岐管９の位置が確認されると、その位置で管内補修機１の走行やモータ５３の回転を停止させ、地上からエアーを圧送し、エアーカプラ３５およびパイプを兼ねる回転シャフト２９を介して、ゴムスリーブ３の内部にエアーを送る。これにより、ゴムスリーブ３は半径方向に膨脹を開始する。同時に、岐管スリーブ１１は、半径方向の膨脹のみならず岐管９の長手方向の伸長も行う。これは、エアーによって岐管スリーブ１１が伸長しようとする力に負けたぜんまいバネ６７が送り出されてスライダ６３がスライドし、ワイヤ６０が岐管スリーブ１１を収縮した状態に維持できなくなるためである。
【００３２】
このような膨脹や伸長が十分に行われると、ゴムスリーブ３および岐管スリーブ１１の外周に巻き付けられ仮止めされていた補修材が、下水道の本管７および岐管９の内周面に圧接される。
【００３３】
このとき、シリコンラバーヒータ１７は、それまでゴムスリーブ３の縮もうとする力により、ゴムスリーブ３の半径方向内側へ押され、ゴムスリーブ３の内側に近接した状態に位置していたが、エアーによりゴムスリーブ３が膨脹すれば、ヒータバネ１９の伸びようとする力によりゴムスリーブ３と共に半径方向外側に移動する。これにより、シリコンラバーヒータ１７はゴムスリーブ３の内側に近接した状態を維持する。
【００３４】
このシリコンラバーヒータ１７に通電が行われ、ゴムスリーブ３ごしに補修材が加熱され、補修材の外面に塗布された熱硬化性被着材が熱硬化する。それによって補修材が管の内周面に固着する。
【００３５】
補修材が管７、９の内周面に固着された後は、エアーがゴムスリーブ３から抜かれる。これにより、それまでエアーにより膨脹しようとするゴムスリーブの力に負けていたぜんまいバネ６７は再び元の状態に戻り、スライド６３は図中左方向にスライドし、枝管スリーブ１１は収縮する。また、シリコンラバーヒータ１７は半径内側方向へ戻る。このようにして、管内補修機１は再び管７、９の内周面から離れ、走行が可能となり、地上にワイヤや自走装置４９によって引き戻される。
【００３６】
なお、以上の実施形態では、走行車輪４５や自走装置４９が設けられていたが、他の実施形態では走行車輪４５や自走装置４９を設けず、ワイヤで機体１を移動させる事もできる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の管内補修機によれば、ゴムスリーブと岐管スリーブとが重ね合わされて固着される境目は、ゴムスリーブの軸方向に長い楕円形状をなしていることから、半径方向の寸法が大きくなることを防げ、境目付近が管の内壁と擦れて熱硬化性付着剤が落ちてしまう不具合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る管内補修機の全体縦断面図である。
【図２】図１の左半分を示す拡大断面図である。
【図３】図１の右半分を示す拡大断面図である。
【図４】図１のカバーを外して左方向から見た正面図である。
【図５】図１のカバーを外して右方向から見た正面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】図１の中央部の外観斜視図である。
【図８】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】従来の管内補修機を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
１  管内補修機の機体                ３  ゴムスリーブ
１１  岐管スリーブ                  １２  境目
１３  保持機構                      １５  連結材
１７  ラバーヒータ                  １９  ヒータバネ
２１  保持部材                      ２９  回転シャフト
３１  フランジ部                    ３３  円板
３５  エアーカプラ                  ３６  カバー
４１  ソケット                      ４５  走行車輪
４９  自走装置                      ５３  モータ
５７  モニターカメラユニット        ６３  スライダ
６５  レール                        ６７  ぜんまいバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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