特許 7125419 螺旋巻きされるパイプライン、螺旋巻きされるパイプラインの巻取機及び巻取方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】螺旋巻きされるパイプライン、螺旋巻きされるパイプラインの巻取機及び巻取方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 9/22 20060101AFI20220817BHJP

   B29C 53/58 20060101ALI20220817BHJP

   E21D 11/04 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

F16L9/22

B29C53/58

E21D11/04 Z

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2019554392

(86)(22)【出願日】2018-03-23

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-05-28

(86)【国際出願番号】 CN2018080249

(87)【国際公開番号】W WO2018177215

(87)【国際公開日】2018-10-04

【審査請求日】2020-07-27

(31)【優先権主張番号】201710192176.5

(32)【優先日】2017-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201720310857.2

(32)【優先日】2017-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201710547452.5

(32)【優先日】2017-07-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201720813715.8

(32)【優先日】2017-07-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519347513

【氏名又は名称】李 莉

【氏名又は名称原語表記】ＬＩ，Ｌｉ

【住所又は居所原語表記】Ｆ２１－４，Ｕｎｉｔ ２，Ｎｏ．８，Ｏｎｅ Ｂｒａｎｃｈ，Ｊｉａｎｘｉｎｂｅｉ Ｒｏａｄ，Ｊｉａｎｇｂｅｉ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００２０，Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】李 莉

(72)【発明者】

【氏名】陳 儀清

(72)【発明者】

【氏名】鄒 勝斌

(72)【発明者】

【氏名】李 思怡

(72)【発明者】

【氏名】馮 巧曦

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－３０４１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２２７２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８９１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８７５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３４６６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３５３４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０９３６７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－２５４０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２８５１７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ９／２２

Ｂ２９Ｃ ５３／５８

Ｅ２１Ｄ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パイプラインの周方向に延伸する複数のモジュールユニット（１）同士の前記周方向の頭部と前記周方向の尾部とが相互に係止され、且つ前記モジュールユニットの側辺同士が相互に係止されて形成されて、螺旋巻きされた円柱形のパイプラインであって、前記モジュールユニットはパイプラインの軸方向に沿って螺旋巻きされることにより、該モジュールユニットが隣接する前記複数のモジュールユニットによる軌道相互間で互い違いになるように配列されており、
前記モジュールユニット（１）は、アーチ型モジュールであり、各前記モジュールユニット（１）の中には、前記軸方向に沿って複数の層構造を有する補強筋構造が設置されており、
前記モジュールユニット（１）の側辺には、螺旋巻きされた側辺同士が前記軸方向で相互固定するための係止装置が設置され、且つ前記モジュールユニット（１）の前記周方向の両端には、前記周方向の頭部と前記周方向の尾部とを相互に固定するための固定装置が設置されていることを特徴とする螺旋巻きされるパイプライン。

【請求項2】

前記固定装置は、突出部（３１）、凹形溝（３２）及び固定穴（９）を備え、前記突出部（３１）は、前記モジュールユニット（１）のいずれか一端の側面に設置され、前記凹形溝（３２）は、前記モジュールユニット（１）の他の一端の側面に対向して設置され、
前記凹形溝（３２）は、前記固定穴（９）に継手ピンを挿入することにより他のモジュールユニット（１）の突出部（３１）と固定される、
ことを特徴とする請求項１に記載のパイプライン。

【請求項3】

前記固定穴（９）は、複数個形成され、且つ前記モジュールユニット（１）の前記軸方向の幅の半分を超える深さまで前記軸方向の内側に向かって延伸して形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載のパイプライン。

【請求項4】

前記係止装置は、左上係合溝（４１）、左下係合溝（４２）、右上係合溝（４３）及び右下係合溝（４４）を備え、前記左上係合溝（４１）は、他のモジュールの右上係合溝（４３）に螺旋巻きして係止され、且つ、前記左下係合溝（４２）は、他のモジュールの右下係合溝（４４）に螺旋巻きして係止されることにより、前記モジュールユニット（１）の側辺同士が前記軸方向に固定される
ことを特徴とする請求項１に記載のパイプライン。

【請求項5】

前記モジュールユニット（１）は、アーチ型の形状を有し、ｎ等分され且つ一等分の１／２をさらに加える形に配列して螺旋巻管を形成することを特徴とする請求項１に記載のパイプライン。

【請求項6】

前記補強筋構造は、前記軸方向に沿って複数の層構造を備え、パイプラインの外側から内側に向かって開閉可能な円形穴（７）が形成され、
前記モジュールユニット（１）の両側辺には、それぞれ、第一摩擦面（２１）と第二摩擦面（２２）が設置され、前記第一摩擦面（２１）と他のモジュールの第二摩擦面（２２）を貼着することによりモジュール同士間の支持力を増大する
ことを特徴とする請求項１に記載のパイプライン。

【請求項7】

前記円柱形のパイプラインは、直径が６００－６０００ｍｍであり、直径が２５００ｍｍ以上の場合、前記パイプラインは人が通行できる通路となり、前記通路の中にケーブル、排水管及び支持枠を置き、前記通路の底部では、雨水を貯蔵及び排出することが可能であることを特徴とする請求項１、２、３、及び４のいずれか一項に記載のパイプライン。

【請求項8】

前記開閉可能な円形穴（７）の外には、雨水を吸収するための海綿が設置され、
前記開閉可能な円形穴（７）は、降雨時には開になり、雨水が前記開閉可能な円形穴（７）から吸収されて通路の底部に流れ込むように制御し、非降雨時には閉となることを特徴とする請求項６に記載のパイプライン。

【請求項9】

各前記円柱形のパイプラインの中央部位置又は底部位置における前記モジュールユニット（１）の中には、漏水検知チップ及び湿気診断装置が置いてあって、漏水時又は湿気がある時に振動音響信号を電気信号に転換して、中央制御室に伝送し、波形図の変化を観測することで漏水の有無を判断することを特徴とする請求項１、２、３、及び４のいずれか一項に記載のパイプライン。

【請求項10】

フレーム及び垂直に設置した作業板（１０１）を備え、前記作業板（１０１）の正面に弧形滑り溝軌道（１０５）が設置され、前記弧形滑り溝軌道（１０５）上に少なくとも１対の材料伝送ローラー（１０７）が設置されている螺旋巻きされるパイプラインの巻取機であって、
ロック装置（１０８）をさらに備え、
前記作業板（１０１）の頂上には平行揺動装置（１０６）が設置され、
前記弧形滑り溝軌道（１０５）にパイプラインの周方向の頭部とパイプラインの周方向の尾部とが接合し、それぞれ、軸方向に沿って複数の層構造を有する補強筋構造を備える複数のモジュールユニット（１）を配置して、前記ロック装置（１０８）を通過する際に前記頭部と尾部とが接合したモジュールユニット（１）に対しロックを行い、前記材料伝送ローラー（１０７）によって半円環パイプを形成して、前記平行揺動装置（１０６）によって前記半円環パイプに対し平行揺動を行うことで軌道を変更し、
前記作業板（１０１）の裏面には少なくとも１対の押付けローラー（１０２）が設置されて、前記モジュールユニット（１）を押付けて作動させるために使われ、前記モジュールユニット（１）は円弧上の前記押付けローラー（１０２）に位置決めされて、一周回転されると、前記モジュールユニット（１）はパイプラインの軸方向に係止し押付けされ、前記モジュールユニット（１）は、前記パイプラインの軸方向に沿って螺旋巻きされることにより、該モジュールユニットが隣接する前記複数のモジュールユニットによる軌道相互間で互い違いになるように配列されて螺旋巻管を形成することを特徴とする螺旋巻きされるパイプラインの巻取機。

【請求項11】

前記ロック装置（１０８）は、ボルトにより前記頭部と尾部とが接合したモジュールユニット（１）同士を固定しロックすることを特徴とする請求項１０に記載のパイプラインの巻取機。

【請求項12】

前記平行揺動装置（１０６）による平行揺動は、気動装置、電動装置、又は手動装置を使って軌道変更することを特徴とする請求項１０に記載のパイプラインの巻取機。

【請求項13】

前記弧形滑り溝軌道（１０５）の軌道は、前記モジュールユニット（１）の弧形の大きさに基づいて調整され、前記弧形滑り溝軌道（１０５）と、前記作業板（１０１）の裏面の円弧上の前記押付けローラー（１０２）は、等しい弧で変動し、
前記弧形滑り溝軌道（１０５）の軌道弧形と前記作業板（１０１）の円弧は、同じ中心軸を有することを特徴とする請求項１０に記載のパイプラインの巻取機。

【請求項14】

前記モジュールユニット（１）の弧長は、下記式に基づいて、管径により計算し、
弧長＝管径／ｎ＋ｙ
ここで、ｎｙは管径／２ｎより大きいか同じであり、ｎは管径の等分数を示し、管径は既知数であり、ｙは弧長転位添加値を示す
ことを特徴とする請求項１０～１３のいずれか一項に記載のパイプラインの巻取機。

【請求項15】

複数の前記押付けローラー（１０２）が設置され、前記押付けローラー（１０２）上には位置決めリング（１０３）が、螺旋に沿ってパイプラインの軸方向の異なる位置に配列されることを特徴とする請求項１０に記載のパイプラインの巻取機。

【請求項16】

前記押付けローラー（１０２）に動力を提供するための動力装置（１０４）をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のパイプラインの巻取機。

【請求項17】

弧形滑り溝軌道（１０５）にパイプラインの周方向の頭部とパイプラインの周方向の尾部とが接合し、それぞれ、軸方向に沿って複数の層構造を有する補強筋構造を備えた複数のモジュールユニット（１）を設置するステップと、
ロック装置（１０８）を通る際、前記頭部と尾部とが接合したモジュールユニット（１）をロックするステップと、
材料伝送ローラー（１０７）によって半円環パイプを形成して、平行揺動装置（１０６）によって前記半円環パイプに対し平行揺動を行って軌道変更するステップと、
前記モジュールユニット（１）を、円弧上の押付けローラー（１０２）に位置決めさせるステップと、
一周回転後の前記モジュールユニット（１）がパイプラインの軸方向に係止してロックされ、前記モジュールユニット（１）により、該モジュールユニットが隣接する前記複数のモジュールユニットによる軌道相互間で互い違いになるように、螺旋巻管を形成するステップとを含む
ことを特徴とする螺旋巻きされるパイプラインの巻取方法。

【請求項18】

前記平行揺動装置（１０６）により前記半円環パイプに対し平行揺動して軌道変更を行った後、前記モジュールユニット（１）を一周回転することでパイプラインを形成し、パイプラインの内層又はパイプラインの外層として、他のプラスチック材を巻き付いて複数層のパイプラインを形成することを特徴とする請求項１７に記載のパイプラインの巻取方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラスチックパイプライン特に大型のプラスチックパイプラインの製作設備分野に属し、詳しくは、インテリジェントモジュールパイプライン、インテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機及び巻取方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の技術分野には、埋め込まれたプラスチックパイプの種類がさまざまあり、大口径螺旋巻管、ＰＶＣ、ＰＥ管など世界中のプラスチック製パイプラインは全て押出成形により作られ、輸送的にも、工事的にもとても煩わしい。特に、大口径パイプはリング剛性の向上が難しくなっている。これに比べ、本発明ではモジュール化を実現し、工場で射出成形又は押出圧縮成形により製造して、現場で積木のように組み立てて、手動又は自動の形式でパイプラインを形成する。

【0003】

また、従来では、パイプラインを土に埋め込むので、例え水漏れ問題があっても、何処に不具合が発生したかを迅速に検査することができない。このため、水漏れ警報及びモジュール化の組立が可能なパイプラインを提供することが非常に急迫している。「中央都市化工作会議」でも強調したように、都市排水システムを設計するとき、限りある雨水を溜めておくことを優先とし、もっと自然の力を利用する排水を優先的に考え、自然貯留、自然浸透、自然浄化の「海綿都市」を建設しなければならない。ここで、「海綿都市」（スポンジシティ）とは、新世代都市雨水管理のコンセプト、国際的にも通用している言葉、低影響開発雨水システムの構築であって、都市は環境変化への適応及び雨水による自然災害への対応などの面において、より良好な弾性を有する。豪雨時に局部道路で滞水しやすくなる問題に対して、道路両側の排水パイプの排水面積に限りがあって、雨水の排水能力が足りないため、都市の湛水現象は世界中の課題となっている。

【0004】

本発明はこのような課題を鑑みて、パイプラインの機能を確保する上で、パイプラインの両側面にモジュール化したスポンジ穴を設置し、降雨時に開けることで、雨水が収集されて、パイプラインの両側の壁面から底部の雨水収集槽に流れ込むようになる。雨水の収集量が一定量を超えた場合は、専用の雨水タンクに流れ込まれるので、水資源を大量に節約することができる。

【0005】

本発明と同一出願人による特許文献１によるＰＶＣモジュール化の高リング剛性螺旋巻管及びそれまでの全てのパイプラインは押出成形により作られ、モジュール化は二次加工が必要となるため、全体化が形成できず、フレームで巻き付くことなどでパイプラインが形成される。また、手作業組立ができないため、フレームを板材で巻く必要があり、コストが高くなる。

【0006】

従来の技術分野には、埋め込まれたプラスチックパイプの種類がさまざまあり、大口径螺旋巻管、ＰＶＣ、ＰＥ管など世界中のプラスチックパイプは全て押出成形により作られ、輸送的にも、工事的にもとても煩わしい。特に、大口径パイプはリング剛性の向上が難しくなっている。本発明は、パイプラインのモジュール化を実現し、インテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機を提供する。

【0007】

本願と同一出願人による多機能螺旋管の巻取機（特許文献２）では円弧軌道により管径を決めるが、本発明では、射出成形又は押出圧縮成形により作られたインテリジェントモジュールの弧形を組み合わせて円弧（特許文献３を参照、発明名称：モジュール・インテリジェント化パイプライン、２０１７年３月２８日出願）で元の軌道を取り替え、アーチ型のモジュールユニットの頭部と尾部とを接合して円弧を形成して機械上の円の軌道を取り替えることで、巻取機によりつまり一つのローラーによりパイプを巻くことができて、パイプの最終目標を達成し、すなわち、インターネットを通じて図面通りに、積木を組み立てるようにモジュール化を実現してパイプを巻く。従来技術にはそのパイプを生産する類似機械がまだない。インテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機は体積が小さく、コストが低く、且つ現場での施工が便利であるため、生産効率及び生産コストを高めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】中国特許出願番号２０１６２１０９０６０９．３

【文献】中国特許出願番号ＣＮ０２１３３７５５．１

【文献】中国特許出願番号２０１７１０１９２１７６５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

以上のような従来技術における不足点を解決するために、本発明の目的は、大口径の高いリング剛性を有するパイプラインを提供し、コストの減少及びインテリジェント測定制御が可能で、生産効率を向上させ、生産コストが低減できるインテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機及び巻取方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明によるインテリジェントモジュールパイプラインは、切断面が複数のインテリジェントモジュールユニット同士が上下に係止し螺旋巻きして円形のパイプラインを直接形成し、前記インテリジェントモジュールユニットは、射出成形は押出圧縮成形によって形成されたアーチ型モジュールであり、複数のインテリジェントモジュールの軸方向同士の転位螺旋巻きにより円柱形のパイプラインを形成し、そのうち、各インテリジェントモジュールの中には補強筋構造が設置され、インテリジェントモジュールの側面には、左右に相互固定して係止するための固定装置が設置され、インテリジェントモジュールの縁部には、上下に相互固定して係止するための係止装置が設置されている。

【0011】

また、前記固定装置は、突出部、凹形溝及び固定穴を備え、前記突出部は、前記インテリジェントモジュールのいずれか一端の側面に設置され、前記凹形溝は、前記インテリジェントモジュールの他の一端の側面に対向して設置され、前記凹形溝は、前記固定穴に継手ピンを挿入して他のインテリジェントモジュールの突出部と固定される。

【0012】

さらに、前記固定穴は、上下に２対形成され、且つ前記インテリジェントモジュールの長さの半分を超える深さまで内側に延伸して形成されている。

【0013】

また、前記係止装置は、左上係合溝、左下係合溝、右上係合溝及び右下係合溝を備え、前記左上係合溝は、他のインテリジェントモジュールの右上係合溝に螺旋巻きして係止され、且つ、前記左下係合溝は、他のインテリジェントモジュールの右下係合溝に螺旋巻きして係止されることにより、前記インテリジェントモジュール同士が上下に固定される。

【0014】

また、前記インテリジェントモジュールは、アーチ型の形状を有し、転位配列した前記インテリジェントモジュールのモジュール数は、８．５個、１６．５個、２２．５個であって、ｎ等分してからその一等分の１／２以上をさらに加える形に転位配列して螺旋巻管を形成する。

【0015】

また、前記補強筋構造は、外から内に向かって、第一格子層、螺旋半弧形層、方形溝付き螺旋板層及び第二格子層を備え、前記螺旋半弧形層と前記方形溝付き螺旋板層の間には開閉可能な円形穴が形成され、前記第一格子層の側面には第一摩擦面が設置され、前記第二格子層の側面には第二摩擦面が設置され、前記第一摩擦面と他のインテリジェントモジュールの第二摩擦面は貼着することでモジュール同士間の支持力を増大する。

【0016】

また、前記円形のパイプラインは、直径が６００－６０００ｍｍであり、直径が２５００ｍｍ以上の場合、前記パイプラインは人が通行できる通路となり、前記通路の中にケーブル、排水管及び支持枠が置け、前記通路の底部では、雨水を貯蔵及び排出することが可能である。

【0017】

また、前記通路中の開閉可能な円形穴の外には、雨水を吸収するための海綿が設置され、降雨時には前記円形穴を開にして、雨水が吸収されて通路の底部に流れ込むように制御し、非降雨時は閉とする。

【0018】

各本の前記円形のパイプラインの中央部位置又は底部位置における前記インテリジェントモジュールの中には、漏水検知チップ及び湿気診断装置が置いてあって、漏水時又は湿気がある時に振動音響信号を電気信号に転換して、中央制御室に伝送し、波形図の変化を観測することで漏水の有無を判断する。

【0019】

また、前記パイプラインの複数の前記インテリジェントモジュールが螺旋巻きして形成される円形のパイプラインは、自動又は手動により組立され、前記パイプラインを地下に埋めない場合、前記方形溝付き螺旋板層は、他のインテリジェントモジュールの方形溝付き螺旋板層と螺旋巻きされて等距離軌跡を形成し、前記パイプラインの内外部が滑らかになるよう、ＰＶＣ型材を前記等距離軌跡の中に嵌入して、螺旋巻きして係止させ、前記パイプラインを養生室として使う場合、前記螺旋半弧形層をパイプラインに螺旋巻きすることができ、外部に送水ポンプを接続して磁性流体を入れることが可能であり、前記パイプラインの内外部が滑らかになるよう、再びＰＶＣ型材を前記等距離軌跡の中に嵌入して、螺旋巻きして係止させ、前記パイプラインの中央部では循環動磁場を有する。

【0020】

本発明によるインテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機は、フレーム及び垂直に設置した作業板を備え、前記作業板の正面に弧形滑り溝軌道が設置され、前記弧形滑り溝軌道上に少なくとも１対の材料伝送ローラーが設置されており、インテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機はロック装置をさらに備え、前記作業板の頂上には平行揺動装置が設置されて、前記弧形滑り溝軌道に頭部と尾部とが接合した同じインテリジェントモジュールユニットを置いて、前記ロック装置を通過する際に前記頭部と尾部とが接合した同じインテリジェントモジュールユニットに対しロックを行い、前記材料伝送ローラーによって半円環パイプを形成して、前記平行揺動装置によって前記半円環パイプに対し平行揺動を行うことで軌道を変更し、転位配列して螺旋巻管を形成する。

【0021】

また、前記ロック装置は、ボルトで頭部と尾部とが接合した両インテリジェントモジュールユニット上の穴を固定してロックする。

【0022】

また、前記平行揺動装置による平行揺動は、気動装置、電動装置、手動装置を使って軌道変更する。

【0023】

また、前記弧形滑り溝軌道の軌道は、前記インテリジェントモジュールユニットの弧形の大きさに基づいて調整され、前記弧形滑り溝軌道と前記作業板の裏面の円弧上の前記押付けローラーは、等しい弧で変動し、前記弧形滑り溝軌道の軌道弧形と前記作業板の円弧は、同じ中心軸を有する。

【0024】

また、前記平行揺動装置にはエアシリンダーが設置され、前記半円環パイプの頂部に外力を印加することで軌道を変更する。

【0025】

また、前記作業板の裏面には少なくとも１対の押付けローラーが設置されて、前記インテリジェントモジュールユニットを押付けるために使われる。

【0026】

また、前記押付けローラーには前記インテリジェントモジュールユニットの位置決めを行うための位置決めリングが設置されている。

【0027】

また、インテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機は前記押付けローラーに動力を提供するための動力装置をさらに備える。

【0028】

本発明によるインテリジェントモジュールパイプラインの巻取方法は、インテリジェントモジュールパイプラインを巻き取る際、弧形滑り溝軌道に頭部と尾部とが接合した同じインテリジェントモジュールユニット設置するステップと、ロック装置を通る際、前記頭部と尾部とが接合したインテリジェントモジュールユニットをロックするステップと、材料伝送ローラーによって半円環パイプを形成してから、平行揺動装置によって前記半円環パイプに対し平行揺動を行って軌道変更するステップと、転位巻きして螺旋巻管を形成するステップとを含む。

【発明の効果】

【0029】

本発明によるパイプモジュールは、アーチ型の圧縮した有限要素ソフトウェアモデリング及び実際の解析を行い、異なるパイプラインのリング剛性の高さは、異なるアーチ型モジュールの大きさにより決められ、本発明によるインテリジェントモジュールは、標準化の射出成形又は押出圧縮成形により作られ、材質としてプラスチック又は圧縮抵抗性材を使う。また、インテリジェントモジュールの両側面に暗い縞模様の摩擦面を設置して接触面の摩擦力を増え、且つ、モジュール両端に突出部、凹形溝及び固定穴を設置してリベット固定を行う。また、ｎ等分し一等分の１／２以上のインテリジェントモジュールをさらに加えて各層で螺旋巻きの転位接続を実現し、モジュールの側面に上下に弧形係合溝構造を設置して上下固定することで、パイプライン全体を固定する。アーチ型の圧縮を克服して外に向かう推力を形成することで、パイプラインが大重量を支持することができるようにして、パイプラインのリング剛性を大幅に高める。また、パイプラインは内壁が滑らかで外側が土と結合して、パイプと土の共存を実現し、パイプラインの変位抵抗性をよくする。そして、インテリジェントモジュールを包装して施工現場まで運搬して、設計図通りにモジュールの順番を配列し、手動又は自動に螺旋巻きを行い、従って、運搬費が大幅に低減でき、使用期間を長くすることができる。

【0030】

本発明は大型の配管通路にも、小型のパイプラインにも適用でき、標準化の射出成形又は押出圧縮成形により製造されて、現場で組み立てることができる。インテリジェントモジュールを設置し、且つ水漏れ検知チップを設置することで、音信号を電気信号に変換してセンター制御室に遠距離転送し、波形変化を観測することで漏水の有無を判断できる。従って、地下に埋められたパイプラインに故障が発生しても見つかりにくい問題を解決し、率先してインテリジェント検測装置を地下パイプラインに応用し、スポンジシティの雨水収集が実現できる。

【0031】

本発明の機械は構造が簡単で、弧形の滑り溝軌道上に頭部と尾部とが接合したインテリジェントモジュールユニットを配置し、インテリジェントモジュールユニットに貫通穴を形成して、ロック装置を頭部と尾部とが接合したインテリジェントモジュールユニットの貫通穴に貫通することで、隣接する二つのインテリジェントモジュールの固定を実現して、半円環パイプを形成する。そして、平行揺動装置によって平行軌道変更を行うが、これは従来の円弧軌道により円環を形成する技術と違って、インテリジェントモジュールの弧形を利用するので、従来の機械での円弧軌道を円で取り替えることができ、パイプラインの巻きを行うことができる。また、本発明において、各インテリジェントモジュールの弧長は管径によって、公式：弧長＝管径／ｎ＋ｙに従って計算することができ、ここで、ｎｙは管径／２ｎより大きいか同じであり、ｎは管径の等分数を示し、管径は既知数であり、ｙは弧長転位添加値を示す。特に、弧長転位添加値が重要で、実験証明によると、弧長転位添加値を利用せず、ｎ等分管径のみ使えば転位巻きが実現できなくなる。発明者の無意識の発見によれば、弧長転位値を添加することで転位巻きが実現できて、パイプラインのリング剛性を大幅に高めることができる。さらに、本発明では、弧形滑り溝軌道を設置して可変円弧としたので、円環が圧縮される際に発生する外向きの推力を克服し、現場でサイズが異なるパイプを加工することができて、パイプラインのモジュール化、インテリジェント化を実現し、積木を組み立てるように、いろんな種類のパイプラインを生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の好ましい実施形態によるインテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機の正面構造を示す模式図である。

【図2】本発明の好ましい実施形態によるインテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機の裏面構造を示す模式図である。

【図3】本発明の好ましい実施形態によるインテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機の側面構造を示す模式図である。

【図4】本発明の好ましい実施形態によるインテリジェントモジュールユニットの構造を示す模式図である。

【図5】本発明の好ましい実施形態によるインテリジェントモジュールを組み立てて形成した円管の構造を示す模式図である。

【図6】本発明の好ましい実施形態によるインテリジェントモジュールの組立模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、図面を参照し、実施形態に基づいて、本発明を分かりやすく詳細に説明する。もちろん、以下の実施形態は本発明を詳しく説明するためであり、本発明を限定するものではない。

【0034】

まず、図４～６に示すように、本実施形態によるインテリジェントモジュールパイプラインは、切断面が複数のインテリジェントモジュール１同士が上下に係止し螺旋巻きして円形のパイプラインを形成し、インテリジェントモジュール１は、射出成形は押出圧縮成形によって形成されたアーチ型モジュールであり、複数のインテリジェントモジュールの軸方向同士の転位螺旋巻きにより円柱形のパイプラインを形成する。ここで、各インテリジェントモジュール１の中には補強筋構造が設置され、インテリジェントモジュール１の側面には、左右に相互固定して係止するための固定装置が設置され、インテリジェントモジュール１の縁部には、上下に相互固定して係止するための係止装置が設置されている。

【0035】

好ましくは、固定装置は、突出部３１、凹形溝３２及び固定穴９を備え、突出部３１は、インテリジェントモジュール１のいずれか一端の側面に設置され、凹形溝３２は、インテリジェントモジュール１の他の一端の側面に対向して設置され、凹形溝３２は、固定穴９に継手ピンを挿入することにより突出部３１を固定する。

【0036】

好ましくは、固定穴９は、上下に２対形成され、且つインテリジェントモジュール１の長さの半分を超える深さまで内側に延伸して形成されている。

【0037】

好ましくは、係止装置は、左上係合溝４１、左下係合溝４２、右上係合溝４３及び右下係合溝４４を備え、左上係合溝４１は、他のインテリジェントモジュールの右上係合溝４３に螺旋巻きして係止され、且つ、左下係合溝４２は、他のインテリジェントモジュールの右下係合溝４４に螺旋巻きして係止される。これにより、インテリジェントモジュール１同士が上下に固定できる。

【0038】

好ましくは、インテリジェントモジュール１は、アーチ状を呈し、転位配列したインテリジェントモジュール１のモジュール数は、８．５個、１６．５個、２２．５個であって、ｎ等分してから一等分の１／２以上をさらに加える形に転位配列して螺旋巻管を形成する。ここで、１／２個のインテリジェントモジュールの場合のみモジュール同士の螺旋巻きが実現できる。

【0039】

好ましくは、補強筋構造は、外から内に向かって、第一格子層５、螺旋半弧形層６、方形溝付き螺旋板層８及び第二格子層１０を備え、螺旋半弧形層６と方形溝付き螺旋板層８の間には開閉可能な円形穴７が形成され、第一格子層５の側面には第一摩擦面２１が設置され、第二格子層１０の側面には第二摩擦面２２が設置され、第一摩擦面２１と他のインテリジェントモジュールの第二摩擦面２２が貼着することでモジュール同士間の支持力を増大する。

【0040】

好ましくは、円形のパイプラインは、直径が６００－６０００ｍｍであり、直径が２５００ｍｍ以上の場合、パイプラインは人が通行できる通路となり、通路の中にケーブル、排水管及び支持枠を置くことができ、通路の底部では、雨水を貯蔵及び排出することもできる。

【0041】

好ましくは、通路中の開閉可能な円形穴７の外には、雨水を吸収するための海綿が設置され、開閉可能な円形穴７は、降雨時には開になるように制御され、雨水が開閉可能な円形穴７から吸収されて通路の底部に流れ込み、非降雨時には閉になるように制御される。

【0042】

好ましくは、各円形のパイプラインの中央部位置又は底部位置におけるインテリジェントモジュール１の中には、漏水検知チップ及び湿気診断装置が配置されて、漏水時又は湿気がある時に振動音響信号を電気信号に転換して、中央制御室に伝送し、波形図の変化を観測することで漏水の有無を判断する。

【0043】

好ましくは、パイプラインの複数の前記インテリジェントモジュール１が螺旋巻きして形成される円形のパイプラインは、自動又は手動により組立され、パイプラインを地下に埋めない場合、方形溝付き螺旋板層８は、他のインテリジェントモジュール１の方形溝付き螺旋板層８と螺旋巻きされて等距離軌跡を形成し、パイプラインの内外部が滑らかになるよう、ＰＶＣ型材を前記等距離軌跡の中に嵌入して、螺旋巻きして係止させ、パイプラインを養生室として使う場合、螺旋半弧形層６をパイプラインに螺旋巻きすることができ、外部に送水ポンプを接続して磁性流体を入れることが可能であり、パイプラインの内外部が滑らかになるよう、再びＰＶＣ型材を前記等距離軌跡の中に嵌入して、螺旋巻きして係止させ、前記パイプラインの中央部では循環動磁場を有する。

【0044】

作業原理：本発明の機械は構造が簡単で、弧形の滑り溝軌道上に頭部と尾部とが接合したインテリジェントモジュールユニットを配置し、インテリジェントモジュールユニットに貫通穴を形成して、ロック装置を頭部と尾部とが接合したインテリジェントモジュールユニット貫通穴に貫通することで、隣接する二つのインテリジェントモジュールの固定を実現して、半円環パイプを形成する。そして、平行揺動装置によって平行軌道変更を行うが、これは従来の円弧軌道により円環を形成する技術と違って、インテリジェントモジュールの弧形を利用するので、従来の機械での円弧軌道を円で取り替えることができ、パイプラインの巻きを行うことができる。また、本発明において、各インテリジェントモジュールの弧長は管径によって、公式：弧長＝管径／ｎ＋ｙに従って計算することができる。ここで、ｎｙは管径／２ｎより大きいか同じであり、ｎは管径の等分数を示し、管径は既知数であり、ｙは弧長転位添加値を示す。特に、弧長転位添加値が重要で、実験証明によると、弧長転位添加値を利用せず、ｎ等分管径のみ使えば転位巻きが実現できなくなる。発明者の無意識の発見によれば、弧長転位値を添加することで転位巻きが実現できて、パイプラインのリング剛性を大幅に高めることができる。さらに、本発明では、弧形滑り溝軌道を設置して可変円弧としたので、円環が圧縮される際に発生する外向きの推力を克服し、現場でサイズが異なるパイプを加工することができて、パイプラインのモジュール化、インテリジェント化を実現し、積木を組み立てるように、いろんな種類のパイプラインを生産することができる。

【0045】

本発明は大型の配管通路にも、小型のパイプラインにも適用でき、標準化の射出成形又は押出圧縮成形により製造されて、現場で組み立てることができる。インテリジェントモジュールを設置し、且つ水漏れ検知チップを設置することで、音信号を電気信号に変換してセンター制御室に遠距離転送し、波形変化を観測することで漏水の有無を判断できる。従って、地下に埋められたパイプラインに故障が発生しても見つかりにくい問題を解決し、率先してインテリジェント検測装置を地下パイプラインに応用し、スポンジシティの雨水収集が実現できる。

【0046】

図１～３に示すインテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機は、フレーム及び垂直に設置した作業板１０１を備える。作業板１０１の正面に弧形滑り溝軌道１０５が設置され、弧形滑り溝軌道１０５上に少なくとも１対の材料伝送ローラー１０７が設置されており、インテリジェントモジュール螺旋パイプラインの巻取機はロック装置１０８をさらに備え、作業板１０１の頂上には平行揺動装置１０６が設置され、弧形滑り溝軌道１０５に頭部と尾部とが接合した同じインテリジェントモジュールユニット１を配置して、ロック装置１０８を通過する際に頭部と尾部とが接合したインテリジェントモジュールユニット１に対しロックを行い、材料伝送ローラー１０７によって半円環パイプを形成して、平行揺動装置１０６によって半円環パイプに対し平行揺動を行うことで軌道を変更し、作業板１０１の裏面には少なくとも１対の押付けローラー１０２が設置されて、インテリジェントモジュールユニット１を押付けて作動させ、インテリジェントモジュールユニット１は円弧上の押付けローラー１０２に位置決めされて、インテリジェントモジュールユニット１を一周回転して左右に係止し押付けして、インテリジェントモジュールユニット１が転位配列して螺旋巻管を形成する。

【0047】

好ましくは、ロック装置１０８は、ボルトにより頭部と尾部とが接合したインテリジェントモジュールユニット１上の穴を固定しロックする。

【0048】

好ましくは、平行揺動装置１０６による平行揺動は、気動装置、電動装置、手動装置を使って軌道変更する。

【0049】

好ましくは、弧形滑り溝軌道１０５の軌道は、インテリジェントモジュールユニット１の弧形の大きさに基づいて調整され、弧形滑り溝軌道１０５と、作業板１０１の裏面の円弧上における押付けローラー１０２は、等しい弧で変動し、弧形滑り溝軌道１０５の軌道弧形と作業板１０１の円弧は、同じ中心軸を有する。

【0050】

好ましくは、インテリジェントモジュールユニット１の弧長は、下記式に基づいて、管径により計算し、
弧長＝管径／ｎ＋ｙ
ここで、ｎｙは管径／２ｎより大きいか同じであり、ｎは管径の等分数を示し、管径は既知数であり、ｙは弧長転位添加値を示す。

【0051】

好ましくは、押付けローラー１０２上の位置決めリング１０３は、螺旋に沿って上昇配列する。

【0052】

好ましくは、押付けローラー１０２に動力を提供するための動力装置１０４をさらに備える。

【0053】

本発明によるインテリジェントモジュールパイプラインの巻取方法は、弧形滑り溝軌道１０５に頭部と尾部とが接合した同じインテリジェントモジュールユニット１を設置するステップと、ロック装置１０８を通る際、頭部と尾部とが接合したインテリジェントモジュールユニット１をロックするステップと、材料伝送ローラー１０７によって半円環パイプを形成して、平行揺動装置１０６によって半円環パイプに対し平行揺動を行って軌道変更するステップと、インテリジェントモジュールユニット１を、円弧上の前記押付けローラー１０２に位置決めさせるステップと、一周回転後のインテリジェントモジュールユニット１が左右に係止してロックされ、インテリジェントモジュールユニット１により螺旋巻管を転位形成するステップとを含む。

【0054】

好ましくは、平行揺動装置１０６により半円環パイプに対し平行揺動して軌道変更を行った後、インテリジェントモジュールユニット１を一周回転することでパイプラインを形成し、パイプラインの内層又はパイプラインの外層として、他のプラスチック材を転位して巻き付いて複数層のパイプラインを形成する。好ましくは、平行揺動装置１０６の平行揺動角度は５度又は１０度（詳しくは、管径により調整できる）であり、転位巻きして螺旋巻きパイプを形成する。

【0055】

以上のような実施形態は、本発明を説明するのみに用いられ、本発明はこれらの実施形態に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱しない限り、その趣旨に基づいて変更、均等置換または改善することができ、いずれも本発明の保護範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】