特開 2021-171956 ライニング材を反転させる装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-171956(P2021-171956A)

(43)【公開日】2021年11月1日

(54)【発明の名称】ライニング材を反転させる装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 63/36 20060101AFI20211004BHJP

   F16L 1/00 20060101ALI20211004BHJP

   F16L 55/163 20060101ALI20211004BHJP

   F16L 55/18 20060101ALI20211004BHJP

【ＦＩ】

   B29C63/36

   F16L1/00 K

   F16L55/163

   F16L55/18 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-75776(P2020-75776)

(22)【出願日】2020年4月22日

(71)【出願人】

【識別番号】592057385

【氏名又は名称】株式会社湘南合成樹脂製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100108833

【弁理士】

【氏名又は名称】早川 裕司

(74)【代理人】

【識別番号】100075292

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 卓

(74)【代理人】

【識別番号】100162156

【弁理士】

【氏名又は名称】村雨 圭介

(72)【発明者】

【氏名】高嶋 達人

【テーマコード（参考）】

3H025

4F211

【Ｆターム（参考）】

3H025EB21

3H025EC01

3H025ED02

3H025EE04

4F211AR02

4F211AR08

4F211SA13

4F211SC03

4F211SD04

4F211SJ16

4F211SP12

(57)【要約】

【課題】ライニング材を一定の送り速度で送り出すことができ、反転暴走を防止する。
【解決手段】反転容器１は、ライニング材２０が通過できる開口を備えた開口部５０を下方部に有し、液体２６で満たされた上部に反転ノズル４を備える。反転容器内に、ライニング材を上方に導く第１ガイドローラー３７と、第１ガイドローラーで導かれたライニング材を反転ノズルに導く第２ガイドローラー３８が設けられる。第１と第２ガイドローラーは同一径で同一材質からできている。第２ガイドローラーが駆動モーター１００により駆動されて、第１と第２ガイドローラーが互いに逆方向に同一速度で同期回転され、ライニング材を一定の送り速度で送り出す。
【選択図】図１３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

管状のライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付け、反転圧を反転ノズルに作用させてライニング材を反転させる装置であって、
ライニング材が通過できる開口を備えた開口部を下方部に有し、非圧縮性の液体が該開口を超える所定レベルまで満たされて該液体上部に形成される気密な密閉空間に反転ノズルが取り付けられる反転容器と、
前記密閉空間に圧縮気体を供給し、反転ノズルに取り付けられたライニング材を反転容器外に反転、排出させる圧縮気体源と、
前記反転容器に満たされる液体を貯蔵し、該液体内に反転容器が配置される液槽と、
前記圧縮気体の作用を受けて前記開口部の開口から液槽に流出する液体を補って反転容器内の液体が前記所定レベルに保たれるように、液槽の液体を反転容器内に供給する給液ポンプと、を備え、
前記反転容器内に、前記開口を通過したライニング材を上方に導く第１ガイドローラーと、該第１ガイドローラーで導かれたライニング材を反転ノズルに導く、第１ガイドローラーと同径、同材質の第２ガイドローラーとが設けられ、
前記第２ガイドローラーが駆動モーターにより駆動されて、第１と第２ガイドローラーが互いに逆方向に同一速度で同期回転されることを特徴とするライニング材を反転させる装置。

【請求項2】

第２ガイドローラーにワンウェイクラッチが設けられ、ライニング材が反転する方向には、該第２ガイドローラーがフリーに回転し、逆方向のみに駆動モーターのトルクが第２ガイドローラーに伝達されることを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項3】

反転圧による反転速度と、駆動モーターよる送り速度がほぼ同じになるように、圧縮気体圧又は駆動モーターの回転数、あるいはその両方を制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記第１と第２ガイドローラーの軸心が同一垂直面に位置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。

【請求項5】

第１と第２ガイドローラーの表面がウレタンで焼付塗装されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。

【請求項6】

管状のライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付け、反転圧を反転ノズルに作用させてライニング材を反転させる方法であって、
ライニング材が通過できる開口を備えた開口部を下方部に有し、上方部に反転ノズルを取り付けた反転容器内に、該開口を通過したライニング材を上方に導く第１ガイドローラーと、該第１ガイドローラーで導かれたライニング材を反転ノズルに導く第２ガイドローラーとを設け、反転ノズルに導かれたライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付ける工程と、
前記反転容器内に前記開口を超える所定レベルまで非圧縮性の液体を満たし、液体上部に気密な密閉空間を形成する工程と、
前記気密な密閉空間に圧縮気体を供給し、反転ノズルに取り付けられたライニング材を反転容器外に反転、排出させる工程と、
前記圧縮気体の作用を受けて前記開口部から反転容器外に流出する液体を補って反転容器内の液体が前記所定レベルに保たれるように、液体を反転容器内に供給する工程と、を備え、
前記第１と第２ガイドローラーが同一径で同一材質からできており、第２ガイドローラーが駆動モーターにより駆動されて、第１と第２ガイドローラーが互いに逆方向に同一速度で同期回転されることを特徴とするライニング材を反転させる方法。

【請求項7】

第２ガイドローラーにワンウェイクラッチが設けられ、ライニング材が反転する方向には、該第２ガイドローラーがフリーに回転し、逆方向のみに駆動モーターのトルクが第２ガイドローラーに伝達されることを特徴とする請求項６に記載の方法。

【請求項8】

反転圧による反転速度と、駆動モーターよる送り速度がほぼ同じになるように、圧縮気体圧又は駆動モーターの回転数、あるいはその両方を制御することを特徴とする請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記第１と第２ガイドローラーの軸心が同一垂直面に位置することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

第１と第２ガイドローラーの表面がウレタンで焼付塗装されることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管状のライニング材の一端を折り返して反転ノズルに気密に取り付け、反転圧を反転ノズルに作用させてライニング材を反転させる装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、地中に埋設された下水道管などの既設管が老朽化した場合に、既設管内面を、管状の柔軟な不織布からなる樹脂吸収材に硬化性樹脂を含浸したライニング材を用いてライニングし、既設管を更生することが行われている。

【0003】

ライニング材は既設管に反転して挿入するか、引き込むことにより挿入される。ライニング材を反転して既設管に挿入する場合には、ライニング材反転装置が使用される。下記の特許文献１には、ライニング材をロール状に巻き取って密閉された収納容器に収納し、その一端を反転ノズルに折り返して取り付け、収納容器に圧縮空気を供給してライニング材を反転させる構成が記載されている。

【0004】

下記特許文献２には、反転ノズルとライニング材の入口と出口を備えたチャンバー内に、一定長さのライニング材を引き込んだ後、入口を密閉し、出口を開放して圧縮空気をチャンバー内に送りこみ、ライニング材を反転させる構成が記載されている。この構成では、一定長さのライニング材を反転させて既設管内に挿入した後、出口を密閉し、入口を開放して、チャンバー内に新たな一定長さのライニング材を引き込み、上述した動作を繰り返すことによりライニング材を既設管内に連続的に反転、挿入している。

【0005】

下記特許文献３には、回転ローラー式牽引機構により一定量のライニング材をチャンバー内部に牽引し、チャンバーの入口を密閉するとともにその出口を開放した状態でチャンバー内に高圧流体を注入して、ライニング材を反転させながら既設管内に挿入する構成が記載されている。この構成でも、一定量のライニング材の反転終了後、新たなライニング材の牽引とその反転を交互に繰り返すことによりライニング材を既設管内に連続的に反転、挿入することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−２０５７２２号公報

【特許文献2】特表２０１２−５１６２５１号公報

【特許文献3】特表２０１５−５２３２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献に記載されたいずれのタイプの反転装置でも、反転効率を高めるためには、反転圧を上昇させる必要がある。しかしながら、反転圧を上昇させることは、反転容器の耐圧性を必要とし、またライニング材が反転暴走して極めて危険な状態をもたらす、という問題がある。

【0008】

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ライニング材を一定の送り速度で送り出すことができ、反転暴走を防止することができるライニング材の反転装置及び方法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】

【0009】

本発明（請求項１）は、
管状のライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付け、反転圧を反転ノズルに作用させてライニング材を反転させる装置であって、
ライニング材が通過できる開口を備えた開口部を下方部に有し、非圧縮性の液体が該開口を超える所定レベルまで満たされて該液体上部に形成される気密な密閉空間に反転ノズルが取り付けられる反転容器と、
前記密閉空間に圧縮気体を供給し、反転ノズルに取り付けられたライニング材を反転容器外に反転、排出させる圧縮気体源と、
前記反転容器に満たされる液体を貯蔵し、該液体内に反転容器が配置される液槽と、
前記圧縮気体の作用を受けて前記開口部の開口から液槽に流出する液体を補って反転容器内の液体が前記所定レベルに保たれるように、液槽の液体を反転容器内に供給する給液ポンプと、を備え、
前記反転容器内に、前記開口を通過したライニング材を上方に導く第１ガイドローラーと、該第１ガイドローラーで導かれたライニング材を反転ノズルに導く、第１ガイドローラーと同径、同材質の第２ガイドローラーとが設けられ、
前記第２ガイドローラーが駆動モーターにより駆動されて、第１と第２ガイドローラーが互いに逆方向に同一速度で同期回転されることを特徴とする。

【0010】

本発明（請求項６）は、
管状のライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付け、反転圧を反転ノズルに作用させてライニング材を反転させる方法であって、
ライニング材が通過できる開口を備えた開口部を下方部に有し、上方部に反転ノズルを取り付けた反転容器内に、該開口を通過したライニング材を上方に導く第１ガイドローラーと、該第１ガイドローラーで導かれたライニング材を反転ノズルに導く第２ガイドローラーとを設け、反転ノズルに導かれたライニング材の一端を反転ノズルに気密に取り付ける工程と、
前記反転容器内に前記開口を超える所定レベルまで非圧縮性の液体を満たし、液体上部に気密な密閉空間を形成する工程と、
前記気密な密閉空間に圧縮気体を供給し、反転ノズルに取り付けられたライニング材を反転容器外に反転、排出させる工程と、
前記圧縮気体の作用を受けて前記開口部から反転容器外に流出する液体を補って反転容器内の液体が前記所定レベルに保たれるように、液体を反転容器内に供給する工程と、を備え、
前記第１と第２ガイドローラーが同一径で同一材質からできており、第２ガイドローラーが駆動モーターにより駆動されて、第１と第２ガイドローラーが互いに逆方向に同一速度で同期回転されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明では、反転容器内の内圧によりライニング材に送り方向と逆方向に引張り力が働き、この引張り力によりガイドローラーには、内圧に比例したテンションが法線方向にかかって、ガイドローラーの摩擦力が増大する。これにより、ライニング材は、ガイドローラーの回転数に応じた所定の送り速度で送り出される。反転速度が上昇すると、ライニング材が屈曲する箇所でのベンド抵抗値が上昇して、ライニング材に制動がかかるので、反転暴走を抑止することができ、ライニング材を送り速度優先で安定して反転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】ライニング材の反転装置の外観を示す斜視図である。

【図2】図１から液槽を除去したときの反転装置の外観を示す斜視図である。

【図3】反転容器を背後から見たときの斜視図である。

【図4】反転容器の断面図である。

【図5】反転容器の背後から見たライニング材の送り機構を示す構成図である。

【図6】反転容器に接続される開口部を示す断面図である。

【図7】反転容器に接続される開口部を反転容器側から見たときの斜視断面図である。

【図8】反転容器に接続される開口部を逆側から見たときの斜視断面図である。

【図9a】ライニング材を示す斜視図である。

【図9b】ライニング材を扁平に折り畳み、図９ａのＡ−Ａ線に沿って見たライニング材の断面図である。

【図9c】ライニング材の終端に熱水ホースが接続される状態を示す説明図である。

【図10】第１開口部に設けられるシール部材の正面図である。

【図11】第２開口部に設けられるシール弁の正面図である。

【図12】反転装置の動作を説明する説明図である。

【図13】ライニング材反転時、ライニング材に作用する力を示した説明図である。

【図14】ライニング材の終端部が開口部を通過するときの状態を説明した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図を参照して本発明の実施例を説明する。本発明は、老朽化した下水管などの地中に埋設された既設管を補修するライニング材を反転する場合に用いられるが、その他の管路を補修するライニング材を反転させる例にも適用できる。

【実施例】

【0014】

図１〜図５には、ライニング材を反転させる反転容器１を備えた反転装置が図示されている。以下に述べる反転装置の各部材は、特に断りがない限りステンレススチールあるいはアルミなどの金属製である。

【0015】

反転容器１は中空の円柱部２を有し、その上部には、側管３を介して反転ノズル４が取り付けられる。反転ノズル４の取り付けは、反転ノズル４のフランジと側管３のフランジを、複数のクランプ５で挟んで気密に連結することにより着脱自在に行われる。図１〜図３では、図面が複雑になるのを避けるために、クランプ５の連結は、仮想線でその連結部分を示すだけにとどめている。本実施例では、フランジあるいは円盤状部材の連結はクランプ５を用いて行われるが、ボルト／ナットを用いてボルト締めにより行うこともできる。

【0016】

反転ノズル４は円柱部２の外部では、円筒形状となっているが、円柱部２内では、図４に示したように、奥に行くほど径が大きくなる円錐部となっている。この円錐部は、レジューサーの機能を持ち、円錐部を反転容器１内に設けたことにより、反転口を短くでき、また大きな耐圧性を必要としないので、反転ノズル４の肉厚を薄くすることができる。

【0017】

反転容器１の側管３と反対側には、側管６が逆方向に延びており、円盤７が気密に取り付けられる。円盤７には、後述する圧縮気体源から供給される気体を供給する気体供給口８、反転容器１内の気圧を測定する気圧計９、反転作業終了後ライニング材を硬化させるための熱水を供給する熱水供給口１６、熱水を排出させる熱水排出口１７が取り付けられる。

【0018】

反転容器１の上部には、取付管１０が設けられ、取付管１０には、強化ガラス１１ａを設けたカバー１１が連結される。カバー１１を開けることによりライニング材の装填など反転に必要な作業を上部から行ったり、あるいは強化ガラス１１ａを通して、反転作業を観察することができる。また、円柱部２には、後述する非圧縮性の液体を反転容器１内に供給する液体供給口１８が取り付けられる。

【0019】

反転容器１の下方部は、一面に開口が形成された中空の基台１２となっており、基台１２の上部には、中空の円柱部１３が設けられる。円柱部２と円柱部１３はそれぞれのフランジがボルト締めされ、両円柱部２、１３が連結される。基台１２の反転ノズル４と反対側の面には、ライニング材を通過させる開口部５０（図６）が連結プレート１４を介して取り付けられる。

【0020】

反転装置１により反転されるライニング材２０は、図９ａに図示したように、管状の柔軟な不織布あるいはガラス繊維で強化された樹脂吸収材２０ａに不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸し、外表面を気密性のプラスチックフィルム２０ｂでコーティングしたライニング材である。樹脂吸収材２０ａは、一層でなく多層に形成される場合もある。ライニング材２０を扁平にすると、図９ｂに図示したように、ライニング材２０の水平方向幅はｗ１、垂直方向幅はｈ１となる。

【0021】

ライニング材２０の終端には、図９ｃに図示したように、牽引ベルト２０ｄが接続される。牽引ベルト２０ｄには、連結具２０ｅを介して熱硬化性樹脂を硬化させる熱水を供給する熱水ホース２１が取り付けられ、ライニング材２０の終端部は密閉チューブ２０ｃで被覆される。本明細書では、ライニング材２０の終端に取り付けられた牽引ベルト２０ｄ、連結具２０ｅ、熱水ホース２１などを、ライニング材の付属具という。これらの付属具は、いずれも、ライニング材２０より小径となっており、例えば熱水ホース２１は、折り畳まれた状態では、その垂直方向幅ｈ２が、扁平にされたライニング材２０の垂直方向幅ｈ１より小さな値になる。

【0022】

熱水ホース２１は多数の噴出孔（不図示）を有し、ライニング材２０の反転にともなって既設管内に導かれ、噴出孔から噴出される熱水シャワーにより既設管内のライニング材２０が硬化される。既設管内に熱水を充満させて、ライニング材２０を硬化させる場合には、熱水ホース２１には噴射孔は設けられず、熱水ホース２１の先端から熱水が既設管内に供給される。

【0023】

反転容器１は、図１に示したように、垂直に立てられた状態で非圧縮性の液体２６、例えば水あるいは油圧機器に使用される作動油を貯蔵した液槽２８内に配置される。液槽２８には、フレーム３０に支持されて自在回転するガイドローラー３４並びにフレーム３１に支持されて自在回転するガイドローラー３５が設けられる。また、開口部５０内にも自在回転するガイドローラー３６が設けられる。

【0024】

基台１２の内部には、図５に図示したように、後述する開口部の開口を通過したライニング材２０と摩擦接触してライニング材２０を上方に導くガイドローラー３７と、該ガイドローラー３７で導かれたライニング材２０と摩擦接触してライニング材を反転ノズル４に導くガイドローラー３８が設けられる。ガイドローラー３７、３８は、それぞれ同径で、例えば、摩擦係数の高いゴムなどの同一材質でできており、その表面は、摩擦力を高めるために、それぞれウレタンが焼付塗装されている。また、ガイドローラー３７、３８は、図４で見て反転容器１の左右方向のほぼ中心で、その軸３８ａ、３７ａの中心が同一垂直面に位置するように、配置される。

【0025】

図５は、反転ノズル４と反対側から反転容器１の内部を見た図で、ギアボックス１２０、１３０は、内部が可視化できるように、図示されている。仮想線で示す反転容器１には、上部左右にフランジ１０２、１０３が取り付けられ、基台１２の左右にフランジ１０４、１０５が取り付けられる。各フランジ１０２−１０５には、それぞれボス１１２−１１５が固定され、それぞれのボスに滑り軸受けが圧入されて、ガイドローラー３８、３７の軸３８ａ、３７ａ（図４）が軸受けされる。

【0026】

上方のガイドローラー３８の軸３８ａの一端は、例えば、中空ギアボックス付きインバーターモーターとして構成される駆動モーター１００の回転軸に結合され、他端はギアボックス１２０内のベベルギヤ１２１に結合される。一方、下方のガイドローラー３７の他端はギアボックス１３０内のベベルギヤ１３１に結合される。ベベルギヤ１２１は、ロッド１２３に連結されたベベルギヤ１２２と噛み合い、ベベルギヤ１３１は、ロッド１３３に連結されたベベルギヤ１３２と噛み合う。ロッド１２３、１３３は、カプラー１４０で継手される。なお、ギアボックス１２０、１３０でのギア比は、ガイドローラー３７、３８が同一回転数で逆方向に同期回転するように、設定される。駆動モーター１００が駆動されると、ガイドローラー３８が回転し、ベベルギヤ１２１、１２２、ロッド１２３、１３３、ベベルギヤ１３１、１３２を介してトルクが伝達され、ガイドローラー３７がガイドローラー３８と同期して同一速度で逆方向に従動回転する。

【0027】

液槽２８の外部には、液体２６を反転容器１内に供給する給液機器が配置される。本実施例では、給液機器として、例えば給液ポンプ４２が用いられる。給液ポンプ４２は、液体が水である場合は、市販されている給水ポンプが利用される。給液ポンプ４２は、液槽２８内の液体２６を液体排出口４０、パイプ４１を介して汲み出し、吐出口からパイプ３９、液体供給口１８を介して液体２６を反転容器１内に供給する。

【0028】

液槽２８の近傍には、圧縮気体、例えば、圧縮空気、圧縮炭酸ガスなどを供給する圧縮気体源が配置される。本実施例では、圧縮気体として圧縮空気を用いる例を説明するので、圧縮気体源としてエアコンプレッサー４４が用いられる。エアコンプレッサー４４は、エアーホース４５、気体供給口８を介して反転容器１内の液体２６の上部に圧縮空気を供給する。気体供給口８の近傍には、気圧計９が取り付けられており、供給される圧縮空気の気圧が測定される。圧縮空気圧は、エアコンプレッサー４４の流量調整弁を制御することにより所望の気圧に設定される。

【0029】

反転容器１には、反転容器１内の液体２６の液面レベルを測定する電極式液面計４８が取り付けられる。液面計４８は、上端が反転容器１の気体空間に連結され、下端が液体空間に連結された一部が透明になった円柱部に取り付けられ、アース電極と検出電極間が液体に接触すると電流が流れて液体レベルが検出される。この液面計４８の電流を検出して給液ポンプ４２のモーター４２ａがオンオフされ、液面が所定レベルに制御される。なお、液体レベルは、給液ポンプ４２の流量調整弁を制御することによっても調整できる。また一部が透明になった部分で液面を目視により観察して手動でモーター４２ａをオンオフして液面を所定レベルに制御することもできる。

【0030】

図６から図８には、反転容器１の底部に連結される開口部５０の構成が図示されている。開口部５０は、扁平にされたライニング材２０が接触して通過する固定開口を備えた第１開口部５１と、開口が可変な第２開口部５２に分かれている（図６）。

【0031】

第１開口部５１は、突起枠８０ａが形成されたフレーム８０と、挟持プレート８１、８２間に挟持されたシール部材８３を有し、シール部材８３が挟持プレート８１、８２に挟持された状態でフレーム８０の突起枠８０ａ内に嵌着される。シール部材８３は、例えば、Ｐ型パッキンの構造を有し、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フロロシリコンゴム（ＦＶＭＱ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などの水密性の高いゴムから構成され、中央に開口８３ａが形成される。

【0032】

シール部材８３の開口８３ａは、図１０に示したように、その水平方向幅ｗ３が、扁平にされたライニング材２０の水平方向幅ｗ１（図９ｂ）とほぼ同じかそれより僅かに大きく、また垂直方向幅ｈ３は、扁平にされたライニング材２０の垂直方向幅ｈ１とほぼ同じかそれより僅かに大きくなっている。従って、開口８３ａは、扁平にされたライニング材２０の断面形状に相当するスリット形状をしており、扁平にされたライニング材２０が接触して通過できる大きさになっている。開口８３ａの垂直方向上端及び下端は、ライニング材２０と線接触するように、ライニング材２０の方向に円弧状に湾曲した湾曲部８３ｂとなっており、それによりライニング材２０は開口８３ａを円滑に通過することができる。

【0033】

しかし、開口８３ａとそれを通過するライニング材２０との間には不可避的な隙間が生じる。反転容器１には、非圧縮性の液体２６、例えば水で満たされるので、液体に高い圧力が作用したとき、液体２６がこの隙間あるいは十分に接触していない部分を介して反転容器１から外部に流出する。この流出を防止して液体シール性を高めるために、開口８３ａは隙間を流れる液体の流路面積が可能な限り小さくなるような、つまり流路抵抗が大きくなるような形状にされる。

【0034】

このように、シール部材８３は、ライニング材を円滑に通過させる機能と同時に、ライニング材が開口８３ａを通過するとき液体２６がライニング材２０と開口８３ａの隙間を介して漏れないようにする開口シール機能を備えている。また、円弧状に湾曲した部分８３ｂは、第２開口部５２の方向に湾曲してリップ形状に延びているので、リップ式シール部材となっている。

【0035】

フレーム８０は、シール部材８３と同様の材質からなるシール部材８４を介して、後述する開閉式開口部５３を収納した直方体形状のボックス５６に着脱自在に取り付けられる。従って、異なる径のライニング材を反転させる場合には、その扁平にしたライニング材の断面形状に対応した開口を有するシール部材をフレーム８０に装着し、そのフレーム８０をボックス５６に固定することにより、異なる径のライニング材に対応したシール部材に交換できる。

【0036】

第２開口部５２は、クランプ機構（不図示）を介して第１開口部５１に取り付けられる。第２開口部５２は、第１開口部５１に連通し、一面が開放し、他面に中枠９０ａが固定され上部に凹部９０ｂが形成された直方体形状のボックス９０を有する。中枠９０ａと凹部９０ｂにより、ボックス９０には、図１１に図示したように、水平方向幅がｗ４、垂直方向幅がｈ４の矩形状の開口９０ｃが形成される。この開口９０ｃは、シール部材８３の開口８３ａより大きく、扁平にされたライニング材２０が通過できる大きさになっている。

【0037】

ボックス９０の開口９０ｃ側には、両側に取り付けられたピン９１（図６）を中心に回動するシール弁が取り付けられる。シール弁は、開口９０ｃを塞ぐことができるように、開口９０ｃより大きな、水平方向幅がｗ５、垂直方向幅がｈ５の矩形状のプレートで構成されるので、以下、シール弁を弁プレート９２として説明する。

【0038】

上述したように、シール部材８３とその開口８３ａを通過するライニング材２０間には不可避的な隙間があるので、ライニング材反転時には、シール部材８３から液体２６が流出する。弁プレート９２は、この流出する液体２６の液圧の作用により、開口９０ｃがシールされる方向に変位する。本実施例では、弁プレート９２は、開口９０ｃが開放され最大になる図７に示した水平位置（第１の位置）から開口９０ｃが塞がれ、最小になる図８に示した垂直位置（第２の位置）間を回動する。このように、弁プレート９２は、ピン９１を中心に回動して流体通路を変化させるので、バタフライ弁と呼ぶこともできる。

【0039】

ライニング材２０が通過する経路、例えば、反転容器１と第１開口部５１間に、ライニング材２０が通過する開口を開閉できる開閉式開口部５３が設けられる。開閉式開口部５３は、図６に示したように、移動プレート６５がボルト締めされた上部ブロック６６と、固定プレート６７がボルト締めされた下部ブロック６８から構成され、保持プレート５５を介して連結プレート１４に取り付けられる中空のボックス５６内に配置される。ボックス５６の後方面には、上述したフレーム８０がシール部材８４を介して取り付けられ、下部ブロック６８は、ボックス５６の底部に取り付けられた底部プレート５９に固定される。

【0040】

ボックス５６の上部には、円柱部７０が取り付けられる。この円柱部７０内には、突起７１に嵌め込まれるハンドル（不図示）を操作することにより回転するロッド７２とロッド７２の回転により昇降する連結プレート７３が収納される。上部ブロック６６は、連結プレート７３の下端に取り付けれられており、ハンドルの操作により上下動する連結プレート７３と連動して上部ブロック６６並びに下部ブロック６８に貫通したガイドロッド７４（図７）に沿って上下動する。この上部ブロック６６の上下動により下部ブロック６８との間に可変な開口が形成される。この開閉式開口部５３は、第１開口部５１と第２開口部５２に障害が発生し、液漏れが多くなったときに、手動でその開口を閉じ、液漏れを阻止するために利用される。なお、ボックス５６内には、ライニング材２０を案内するガイドローラー３６が設けられている。

【0041】

次に、このように構成されたライニング材の反転装置の動作を、図１２から図１４を参照して説明する。なお、図１２、図１３は、反転装置の動作と機能を説明する図なので、各要素、部材の配置、サイズなどは、他の図面に示したものと、同一でないものがあり、また一部省略されたり、誇張されたりしている。

【0042】

反転容器１、液槽２８、給液ポンプ４２、エアコンプレッサー４４などは、図１に図示した状態で、作業トラック（不図示）の荷台に搭載されて現場に搬送され、作業トラックは、反転ノズル４が、ライニングすべき既設管９５に連続するマンホール９４の近傍にくるような位置に移動される。

【0043】

ライニング材２０を、ガイドローラー３４、３５を介して開口部５０に導き、第１開口部５１と第２開口部５２を通過させる。このとき、開閉式開口部５３の上部ブロック６６を上昇させ、下部ブロック６８との間にライニング材２０が通過できる開口を形成して置く。続いて、ライニング材２０をガイドローラー３７、３８を介して反転ノズル４に導き、その一端を折り返して反転ノズル４に気密に取り付ける。なお、このとき、カバー１１を取り外すと、反転容器１の上部からライニング材２０をガイドすることができるので、ライニング材２０の反転ノズル４への装填が容易になる。

【0044】

続いて、液体２６を液槽２８内に供給し、給液ポンプ４２を駆動して第２開口部５２の開口９０ｃを超え、反転ノズル４に液体２６が流入しない所定レベル２６ａまで液体２６を反転容器１に供給し、液体上部に気密な密閉空間を形成する。なお、このとき、液槽２８内の液体２６がレベル２６ａより低いレベル２６ｂになるように、液体２６の供給が行われる。

【0045】

熱水供給口１６と熱水排水口１７は、ライニング材を反転する時は使用しないので、空気が漏れないように、キャップ１６ａ、１７ａで気密に閉鎖しておく。ライニング材２０を反転ノズル４に気密に取り付けた後は、反転容器１内は、気体空間と液体空間に分離され、液体２６より上部には気密な密閉空間が形成される。

【0046】

この状態で、エアコンプレッサー４４を駆動し、反転容器１の密閉空間に圧縮空気を供給する。図１２で実線の矢印で示したように、圧縮空気が反転圧として反転ノズル４に作用するので、反転ノズル４に取り付けられたライニング材２０は、仮想線で示したように、反転容器１外に反転、排出され、マンホール９４、屈曲管９６を経て、下水管などの既設管９５内に挿入される。

【0047】

ライニング材２０に圧縮空気による反転圧が作用すると、図１３に図示したように、ライニング材２０には、反転推力Ｆ１が発生し、反転容器１の内圧により下方部のライニング材２０には、引張り力Ｆ２が発生する。この引張り力Ｆ２により、内圧に比例してガイドローラー３７、３８に法線方向にテンションＴがかかるので、ガイドローラー３７、３８の摩擦力が増大する。

【0048】

そこで、本実施例では、駆動モーター１００を停止させた（ブレーキ状態）状態で、エアコンプレッサー４４を駆動し、反転容器１の密閉空間に圧縮空気を供給して、適正反転圧（例えば０．０６Ｍｐａ）まで上昇させる。この時ガイドローラー３７、３８の摩擦力が増大すると共に、ライニング材２０が屈曲する箇所でのベンド抵抗値が上昇して、ライニング材２０に制動がかかるので、ライニング材２０は反転しない。続いて、適正反転圧（例えば０．０６Ｍｐａ）を保った状態で、駆動モーター１００を作動させて、ガイドローラー３７、３８を同期回転する。上述したように、内圧に比例したガイドローラー３７、３８へのテンションＴにより、ライニング材２０とガイドローラー３７、３８との摩擦力が増大しているので、ガイドローラー３７、３８を同期回転するとライニング材２０は、ガイドローラー３７、３８の回転数に応じた送り速度で送り出すことができる。なお、駆動モーター１００はブレーキ付きであるのが好ましく、またギア比を高く（例えば、１／２００）している。

【0049】

例えば、外径２００ｍｍのライニング材を反転させる場合、図９ｂに示したように、ライニング材２０を扁平にすると、幅ｗ１は約２６５ｍｍ、幅（厚み）ｈ１は約１０ｍｍになる。例えば、約０．０６Ｍｐａの圧縮空気を作用させ、ガイドローラー３７、３８の直径を約１００ｍｍとして、駆動モーター１００により、ガイドローラー３７、３８を７ｒｐｍの回転数で同期回転させると、ライニング材２０は、ガイドローラー３７、３８の回転数に応じた送り速度、約２ｍ／分で反転容器１から反転して既設管９５内に挿入され、駆動モーター１００を停止させると、ライニング材２０の反転は停止する。

【0050】

なお、駆動モーター１００には、インバーターが付いているので、インバーターで駆動モーター１００並びにガイドローラー３７、３８の回転数を制御することができる。従って、反転圧による反転速度と、駆動モーター１００による送り速度がほぼ同じになるように、圧縮気圧及び／又は駆動モーター１００の回転数を制御する。

【0051】

また、ガイドローラー３８にワンウェイクラッチを設け、推進方向には、ガイドローラー３８がフリーに回転し、引張り方向のみに駆動モーター１００のトルクがガイドローラー３８に伝達されるようにすることもできる。このように、ワンウェイクラッチを設けると、反転速度が駆動モーター１００による送り速度を超える場合には、ワンウェイクラッチによりブレーキなしで当該送り速度を超えて反転することができる。

【0052】

ライニング材２０が反転していくとき、反転容器１の内圧により液体２６がライニング材２０とシール部材８３、弁プレート９２間の隙間より反転容器１外に流出して、反転容器１内の液体２６が所定レベル２６ａより低下する。このレベル低下により給液ポンプ４２が作動して、液槽２８の液体２６が反転容器１内に補給されるので、反転容器１内の液体が継続的にほぼ所定のレベル２６ａに保たれるようになる。従って、ライニング材２０の長さに限定されることなくライニング材を反転し続けることができる。

【0053】

ライニング材２０の反転が続きその終端部がシール部材８３を通過すると、ライニング材２０の終端部に接続された付属具がライニング材２０より小径であるので、シール部材８３からの液体の流出が増大し、流出する液体の液圧が上昇する。この液圧の上昇により、弁プレート９２は、図１４の上段に示した位置から下段に示した垂直位置近傍まで回動する。この位置では、熱水ホース２１はボックス９０の底部に押し付けられ、弁プレート９２の先端９２ａが熱水ホース２１の上部に接触するので、開口９０ｃがシールされた状態となり、開口９０ｃからの液体の漏れが減少する。これにより、小径の熱水ホース２１が開口９０ｃを通過するときのシール機能が維持され、ライニング材２０の終端がライニングすべき既設管の終端に達するまで連続してライニング材２０を反転し続けることができる。

【0054】

すべての長さに渡ってライニング材２０が反転してライニングすべき既設管の全域に渡って挿入され、その終端に接続された熱水ホース２１の先端が既設管の終端からはみ出した段階で反転作業は終了する。

【0055】

反転作業が終了すると、熱水ホース２１の終端を熱水供給口１６に導き、熱水排出口１７に取り付けた耐圧ホース（不図示）をライニング材２０の管底まで挿管する。エアコンプレッサー４４を駆動し、反転容器１の密閉空間に圧縮空気を供給して、内圧を保ちながら、熱水源から熱水ホース２１内に熱水を供給すると、熱水ホース２１から熱水がライニング材２０に噴出され、噴出後に冷えた水は耐圧ホースを通り、反転容器１外に排出される。熱水の一定時間の供給によりライニング材２０が硬化して、ライニング作業が終了する。熱水ホース２１を用いないで、ランニング材を硬化させる場合には、熱水供給口１６から直接反転容器１内に熱水を供給し、反転されているライニング材２０内を熱水で満水させてライニング材を硬化させることもできる。

【符号の説明】

【0056】

１ 反転容器
４ 反転ノズル
８ 気体供給口
９ 気圧計
１１ カバー
１２ 基台
１６ 熱水供給口
１７ 熱水排出口
１８ 液体供給口
２０ ライニング材
２１ 熱水ホース
２６ 液体
２８ 液槽
３７、３８ ガイドローラー
４０ 液体排出口
４２ 給液ポンプ
４４ エアコンプレッサー
４８ 液面計
５０ 開口部
５１ 第１開口部
５２ 第２開口部
５３ 開閉式開口部
８３ シール部材
８３ａ 開口
９０ ボックス
９０ｃ 開口
９２ 弁プレート
１００ 駆動モーター
１２０、１３０ ギアボックス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9a】

【図9b】

【図9c】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】