JP2000094517A5 - - Google Patents
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Description
【書類名】 明細書
【発明の名称】 既設管におけるライニング施工方法及びその施工装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円形断面の既設管内において、可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を、周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性を有する規制フレームの規制を受けて螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して周方向の一部が凹状に窪んだ管状体を形成するとともに、
前記管状体の凹状部を突出させ、該管状体の断面を円形状とし、前記既設管の内周に密着させてなる、
ことを特徴とする既設管内のライニング施工方法。
【請求項2】
帯板状部材は弾性を有し、管状体の成形過程において成形された凹状部は、該管状体自体の復元力によって突出される請求項1に記載の既設管内のライニング施工方法。
【請求項3】
帯板状部材は塑性もしくは弾性を有し、管状体の成形過程において成形された凹状部は、該管状体内に配置された復元装置によって突出される請求項1に記載の既設管内のライニング施工方法。
【請求項4】
可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して管状体を形成するとともに、該管状体の周方向の一部を凹状に形成し、既設管内に管状体を施工する既設管のライニング施工装置であって、
周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性を有する規制フレームと、
前記規制フレームの外周面に沿って移動し、支持軸を介して屈曲可能になったリング状の成形フレームと、
前記規制フレームの外周面を該規制フレームの規制を受けて転動し、前記成形フレームに周方向に等しい間隔をあけて相互に平行に前記支持軸回りに回動自在に取り付けられた複数の案内ローラーと、
前記案内ローラーのいずれか1つを回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段によって回転される案内ローラーとは、螺旋状に巻回される帯板状部材が通過し得る間隔を保持して平行に配置されており、該案内ローラーとの間を通過する帯板状部材の隣接する側縁部同士を相互に接合する接合ローラーと、
を具備することを特徴とする既設管内のライニング施工装置。
【請求項5】
可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して管状体を形成するとともに、該管状体の周方向の一部を凹状に形成し、既設管内に管状体を施工する既設管のライニング施工装置において、
前記ライニング施工装置は、
a.周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性体の規制フレームと、
b.前記規制フレームの外周面に沿って移動し、支持軸を介して屈曲可能になったリング状の成形フレームと、
c.前記規制フレームの外周面を該規制フレームの規制を受けて転動し、前記成形フレームに周方向に等しい間隔をあけて相互に平行に前記支持軸回りに回動自在に取り付けられた複数の案内ローラーと、
d.前記案内ローラーのいずれか1つを回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段によって回転される案内ローラーとは、螺旋状に巻回される帯板状部材が通過し得る間隔を保持して平行に配置されており、該案内ローラーとの間を通過する帯板状部材の隣接する側縁部同士を相互に接合する接合ローラーと、
を具備し、
前記ライニング施工装置の後方に、周方向の一部が凹状に形成された管状体の断面を円形状に復元させる復元装置が配されてなる、
ことを特徴とする既設管内のライニング施工装置と復元装置との組合せ構造。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、老朽化した下水管等の地下に埋設された既設管を、可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材いわゆるプロファイルを螺旋状に巻回して製造される管状体によって更生する既設管内のライニング施工方法、並びにそのライニング施工方法を実施する際に管状体を製造するために使用されるライニング施工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
下水管等の既設の地下埋設管が老朽化すると、新たな下水管を築造することなく、下水管の内周面を合成樹脂等によってライニングすることによって更生することが実施されている。このような下水管の更生方法としては、合成樹脂製の帯板状部材を螺旋状に巻回して製造される螺旋管状体を、順次、下水管内に挿入するライニング施工方法がある。
そして、このようなライニング施工方法では、製造される螺旋管状体を下水管内に挿通させなければならないために、製造される螺旋管状体の口径を下水管の口径よりも一回り小さくする必要がある。そのために、螺旋管状体を下水管内に挿通させた後に、下水管と螺旋管状体との間隙部に多量の裏込め材を充填しなければならず、作業性および経済性に問題がある。
【0003】
このようなライニング施工方法に対して、下水管内に挿通された螺旋管を拡径して、当該下水管に密着させるライニング工法(第1工法)も開発されている。この第1工法は、帯板状部材を螺旋状に巻回した際に相互に接合される各側縁部の間に線材を介在させて、接合された各側縁部が滑動しない状態で螺旋管状体を製造して下水管内に挿入し、しかる後、線材を取り除いて、各接合された各側縁部同士を相互に滑動させることによって、螺旋管状体を拡径するようになっている。拡径された螺旋管状体は、下水管の内周面に密着した状態になるために、螺旋管状体と下水管との間隙部に多量の裏込め材を充填する必要がない。
【0004】
しかしながら、該第1工法においては、接合される帯板状部材の各側縁部に線材を介在させなければならないために、その作業が煩わしいという問題がある。しかも、適当な距離にわたって螺旋管状体が形成されると、その長さにわたって線材を除去して螺旋管状体を拡径しなければならず、作業性が悪いという問題もある。更には、相互に滑動される帯板状部材の側縁部間の止水性を確保するために、各側縁部同士が滑動した後に硬化するような遅延性硬化材等を塗布する必要もある。この場合には、螺旋管状体の拡径が終了した後に硬化材が硬化しなければならず、螺旋管状体の拡径作業、下水管内の気温等に十分に注意する必要があり、作業性に問題がある。
【0005】
帯板状部材を螺旋状に巻回して製造される螺旋管状体によって下水管内をライニングする上記第1工法に替えて、周方向の一部が凹状に窪んだ弾性体製の内挿管を工場にて製造して、製造された内挿管を下水管内に挿入した後に、内挿管を加熱したり、内挿管の内部を蒸気によって加圧することにより、凹状に窪んだ部分を外方に突出させて断面円形状に復元して、内挿管全体を下水管の内周面に密着させる工法(第2工法)も開発されている。
【0006】
しかしながら、当該第2工法では、予め所定の形状に製造された長尺の内挿管を現場に搬入することが容易ではなく、長尺の内挿管を下水管内に挿入する際に、内挿管の挿入抵抗が大きいという問題がある。特に、下水管の口径が大きい場合には、内挿管の挿入抵抗が更に大きくなる。
また、内挿管を断面円形状にするために、加熱したり蒸気によって加圧しなければならず、その作業も容易ではない。下水管の口径が大きい場合には、内挿管全体を加熱したり、蒸気加圧することは容易でなく、作業性が著しく損なわれる。下水管内に下水が通流していると、内挿管を加熱して断面円形状に復元することが更に困難になる。
【0007】
更に、下水管内に挿入される内挿管の挿入抵抗および断面円形状への復元性を考慮すると、材料強度を小さくする必要があるが、下水管内周面をライニングした際の剛性を考慮すると、材料強度が大きくすることが好ましく、適切な材料強度を有する内挿管を製造することは容易ではない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解決するものであり、下水管等の既設管内に容易に搬入することができる螺旋管状体を利用し、該螺旋管状体を既設管の内周面に容易に密着させることができる既設管のライニング施工方法を提供することを目的とする。
本発明は更に、その既設管のライニング施工方法に使用されるライニング施工装置を提供することを他の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1は既設管内のライニング施工方法であって、可撓性を有する帯板状部材を螺旋状に巻回した際に隣接する側縁部同士を相互に接合して、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体を既設管内にて形成する工程と、既設管の内周面に密着する断面円形状になるように、形成された管状体の凹状に窪んだ部分を突出させる工程と、を包含する。
本第1発明は更に詳細には、円形断面の既設管内において、可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を、周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性を有する規制フレームの規制を受けて螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して周方向の一部が凹状に窪んだ管状体を形成するとともに、前記管状体の凹状部を突出させ、該管状体の断面を円形状とし、前記既設管の内周に密着させてなる、ことを特徴とする。
【0010】
前記管状体における凹状に窪んだ部分は、管状体自体の復元力によって突出される。
前記管状体における凹状に窪んだ部分は、管状体内に配置された復元装置によって突出される。
【0011】
本発明の第2はライニング施工装置であって、可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して管状体を形成するとともに、該管状体の周方向の一部を凹状に形成し、既設管内に管状体を施工する既設管のライニング施工装置であって、
周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性体の規制フレームと、
前記規制フレームの外周面に沿って移動し、支持軸を介して屈曲可能になったリング状の成形フレームと、
前記規制フレームの外周面を該規制フレームの規制を受けて転動し、前記成形フレームに周方向に等しい間隔をあけて相互に平行に前記支持軸回りに回動自在に取り付けられた複数の案内ローラーと、
前記案内ローラーのいずれか1つを回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段によって回転される案内ローラーとは、螺旋状に巻回される帯板状部材が通過し得る間隔を保持して平行に配置されており、該案内ローラーとの間を通過する帯板状部材の隣接する側縁部同士を相互に接合する接合ローラーと、
を具備することを特徴とする。
【0012】
本発明は更に、既設管内のライニング施工装置と復元装置との組合せ構造であって、
可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して管状体を形成するとともに、該管状体の周方向の一部を凹状に形成し、既設管内に管状体を施工する既設管のライニング施工装置において、
前記ライニング施工装置は、
a.周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性体の規制フレームと、
b.前記規制フレームの外周面に沿って移動し、支持軸を介して屈曲可能になったリング状の成形フレームと、
c.前記規制フレームの外周面を該規制フレームの規制を受けて転動し、前記成形フレームに周方向に等しい間隔をあけて相互に平行に前記支持軸回りに回動自在に取り付けられた複数の案内ローラーと、
d.前記案内ローラーのいずれか1つを回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段によって回転される案内ローラーとは、螺旋状に巻回される帯板状部材が通過し得る間隔を保持して平行に配置されており、該案内ローラーとの間を通過する帯板状部材の隣接する側縁部同士を相互に接合する接合ローラーと、
を具備し、
前記ライニング施工装置の後方に、周方向の一部が凹状に形成された管状体の断面を円形状に復元させる復元装置が配されてなる、
ことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の既設管におけるライニング施工方法及びその施工装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
すなわち、図1は本発明の既設管のライニング施工方法を下水管へ適用した一実施形態を示し、図3、図6〜図8はその施工工程を示し、図2〜図5,図9は本発明方法の実施に使用される装置並びに部材を示す。
【0014】
図1において、既設管としての下水管20は、例えばヒューム管(コンクリート製管)が使用され、一対のマンホール28および29間の土中に埋設されている。下水管20の内部には、合成樹脂製の帯板状をした帯板状部材(プロファイル)10を螺旋状に巻回して管状体を製造する製管機すなわちライニング施工装置40が配置されている。ライニング施工装置40に供給される帯板状部材10は、巻回されてコイル10aとされており、一方のマンホール29から下水管20内に搬入される。マンホール29内に搬入される帯板状部材10のコイル10aは、マンホール29内に配置された台車22に載せられて、台車22が、下水管20内に設けられたレール23上を走行されることによって、下水管20内のライニング施工装置40近傍に配置される。台車22に載せられたコイル10aは、帯板状部材10が順次引き出されるように、回転可能に支持されている。
【0015】
ライニング施工装置40は、帯板状部材10のコイル10aが搬入されるマンホール29とは別のマンホール28に近接した下水管20の端部に配置され、台車22上のコイル10aから引き出される帯板状部材10が該ライニング施工装置40に順次供給される。ライニング施工装置40は、下水管20内を移動する間に、供給される帯板状部材10を螺旋状に巻回して、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bを形成するものである。
【0016】
図2は、本実施形態のライニング施工方法に使用される帯板状部材10の断面構造を示す。この帯板状部材10は、厚さが2〜4mm程度の帯板状をした基板部11を有している。この基板部11の長手方向に沿って延びる一方の側縁部には、基板部11の厚さに相当する段差が形成された段差部12が設けられており、この段差部12には、一方の表面に突出する半円筒状のソケット13が、基板部11の長手方向に沿って連続的に設けられている。このソケット13は、基板部11の裏面に開口している。
【0017】
ソケット13の内部は、開口側部分が狭く、内奥側が円弧状に広がっている。ソケット13における開口部の一方の内面には、開口部内に突出した抜け止め部13aが長手方向に連続して形成されている。半円筒状のソケット13の外側の周面には、段差部12と平行になったフランジ部13bが長手方向に連続して設けられている。
【0018】
ソケット13の側方には、段差部12の一部を構成する平坦部12bが連続しており、その平坦部12bの側縁部、すなわち、基板部11の側縁部には、ソケット13の突出側方向の外方に向かって傾斜状態で延出する係止リブ14が長手方向に連続して設けられている。
【0019】
基板部11は、ソケット13、斜め係止リブ14等が設けられた表面が外周側になるように螺旋状に巻回される。
【0020】
基板部11の斜め係止リブ14が設けられた側縁部とは反対側に位置する側縁の近傍部分の表面には、基板部11に対してソケット13の突出方向と同方向に垂直に立ち上げられた嵌合突条15が、長手方向に連続して設けられている。嵌合突条15の先端部には、断面円形状の嵌合部15aが設けられている。嵌合部15aは、段差部12に設けられたソケット13の中空の断面と整合した断面形状をしており、ソケット13の内周面に設けられた抜け止め部13aに係止する段部が設けられている。
【0021】
基板部11の表面には、嵌合突条15に近接して、エラストマー等の軟質弾性体によって構成されたシール材16が基板部11に一体的に取り付けられている。シール材16は、厚さが1.5mm程度の帯状をしており、基板部11の長手方向に連続して取り付けられている。
【0022】
基板部11の表面には、嵌合突条15に対して適当な間隔をあけて、嵌合突条15と同方向に突出する係合リブ17が設けられている。この係合リブ17は、基板部11から垂直に立ち上がった支柱部17a、この支柱部17aの先端部にて、各側方に延出した断面T字状に構成され、嵌合突条15側に突出した係合部17bを有している。
【0023】
図2に二点鎖線で示すように、この係合リブ17の係合部17bと支柱部17aとの間のコーナー部には、基板部11が螺旋状に巻回されてソケット13内に嵌合突条15が嵌合された際に、斜め係止リブ14の先端部が係合されるようになっている。
【0024】
基板部11におけるこの係合リブ17と段差部12との間には、補強リブ18が長手方向に連続して設けられている。この補強リブ18は、係合リブ17とほぼ同様に、基板部11から垂直に立ち上がった支柱部18aと、この支柱部18aの先端部にて支柱部18aの各側方に延出した張出部18bとによって、断面T字状に構成されている。
【0025】
このような構成の帯板状部材10は、基板部11、段差部12、ソケット13、斜め係止リブ14、嵌合突条15、係合リブ17および補強リブ18が、可撓性を有するポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、繊維強化プラスチック等の合成樹脂によって一体的に成形されている。また、シール材16は、基板部11等を合成樹脂によって押出成形する際に、合成樹脂と一体的に押し出すことによって、基板部11の表面に一体的に設けられる。
【0026】
なお、このようなシール材16を設ける構成に替えて、例えば、管状体10bが製造される下水管20の内部が、下水の流れを規制して乾燥した状態になっている場合には、ホットメルト系接着剤、溶剤系接着剤を現場において塗布するようにしてもよい。
【0027】
帯板状部材10は、下水管20内に配置されたライニング施工装置40によって、周方向の一部が凹状に窪んだ状態で螺旋状に巻回されて、図2に二点鎖線で示すように、段差部12に設けられたソケット13内に嵌合突条15が嵌合されるとともに、斜め係止リブ14の先端部が、係合リブ17の係合部17bと支柱部17aとの間のコーナー部に係合されて管状体10bとされる。ソケット13内に嵌合された嵌合突条15は、ソケット13の抜け止め部13aに係止して抜け止めされる。
【0028】
管状体10bとしての剛性を高めるために、例えば、係合リブ17と補強リブ18との間に、図2に一点鎖線で示すように、断面W状をした線状の補強材19を設けるようにしてもよい。このような補強材としては、耐蝕性を有する金属、樹脂等によって構成されていることが好ましい。
【0029】
図3は下水管20内に配置されたライニング施工装置40の断面構成を示し、図4はそのライニング施工装置40の正面構成を示す。
図3、図4に示されるように、ライニング施工装置40は、下水管20の内径よりも若干小さなリング状であって、周方向の一部が凹状に窪んだ剛性体の規制フレーム41と、該規制フレーム41の外周面を転動する複数の案内ローラー42と、各案内ローラー42を規制フレーム41の外周面に沿って案内するように、各案内ローラー42が回転可能に支持する一対のリング状の成形フレーム43とを有している。
【0030】
規制フレーム41は、剛性体を保持するものであり、下水管20内を軸方向に沿って移動し得るようになっている。
【0031】
各案内ローラー42の軸心部には、支持軸42aが、それぞれ一体的に挿通した状態になっている。各案内ローラー42は、周方向に等しい間隔をあけて、それぞれが相互に平行になるように配置されて、それぞれの支持軸42aの各端部が、各成形フレーム43に回転可能に支持されている。
【0032】
各成形フレーム43は、隣接する一対の案内ローラー42の支持軸42aを、それぞれ相互に連結する複数のリンクエレメント43aによってそれぞれ構成されている。各リンクエレメント43aは、支持軸42aに対してそれぞれ回動可能に取り付けられており、従って各成形フレーム43は、屈曲可能なリング状に構成されている。そして、各成形フレーム43は、各案内ローラー42が規制フレーム41の外周面を転動し得るように、規制フレーム41の外周面に沿った周方向長さにそれぞれ構成されている。
【0033】
図3に示すように、帯板状部材10の供給側とは反対側に位置する一方の成形フレーム43には、油圧モーター45が取り付けられており、その出力軸が、1つの案内ローラー42の支持軸42aの端部に連結されている。従って、油圧モーター45に連結された案内ローラー42が、油圧モーターによって回転されるようになっている。また、他方の成形フレーム43には、油圧モーター45によって回転される案内ローラー42の支持軸42aの他方の端部が挿入されたギアボックス46が取り付けられている。
【0034】
図5は、成形フレーム43に取り付けられたギアボックス46の断面構成を示す。
油圧モーター45(図3参照)によって回転される案内ローラ42の外方側には、接合ローラー47が案内ローラー42とは適当な間隔を保持して平行に配置されている。この接合ローラー47は、案内ローラー42に対して接離可能に支持されている。ギアボックス46の内部には、案内ローラー42の支持軸42aの端部および接合ローラー47の支持軸47aの端部がそれぞれ挿入されており、各支持軸42aおよび47aに相互に噛み合ったギア42bおよび47bがそれぞれ取り付けられている。従って、油圧モーター45によって案内ローラー42の支持軸42aが回転されると、接合ローラー47の支持軸47aが案内ローラー42の回転方向とは反対方向に回転される。
【0035】
油圧モーター45によって回転される案内ローラー42は、規制フレーム41の外周面を転接する。これにより、案内ローラー42の各端部が取り付けられた各成形フレーム43がそれぞれ周回移動して、両成形フレーム43の間にそれぞれ架設された全ての案内ローラー42が、規制フレーム41の外周面を転接することになる。
【0036】
接合ローラー47は、その周面に軸方向に適当な間隔をあけて複数のフィン47cが設けられており、そのフィン47cの外周面と案内ローラー42との間に、帯板状部材10が、螺旋状に巻回されて、段差部12に設けられたソケット13内に嵌合突条15が嵌合されるとともに、斜め係止リブ14の先端部が、係合リブ17の係合部17bと支柱部17aとの間に係合された状態で、導入されるようになっている。接合ローラー47の各フィン47cは、案内ローラー42との間に導入される帯板状部材10における基板部11から突出した係合リブ17、補強リブ18等の間に嵌入して、各フィン47cが基板部11の表面を圧接するようになっている。
【0037】
接合ローラー47の各フィン47cによって帯板状部材10が押し付けられる案内ローラー42は、ゴム等の摩擦抵抗の大きな材質によって表面が円滑に構成されている。
【0038】
図1に示すように、案内ローラー42を回転させる油圧モーター45は、下水管20内を走行される台車25上に設けられた油圧ユニット24から圧油が供給されて駆動されるようになっており、また、油圧ユニット24は、自走式の電源車26から供給される電源によって駆動されるようになっている。
【0039】
ライニング施工方法
このような構成のライニング施工装置40によって、本発明の既設管におけるライニング施工方法は、以下のようにして実施される。図1,図6〜図8,図9は、その施工過程を示す。
マンホール28に近接した下水管20の端部内にライニング施工装置40が配置されると、帯板状部材10のコイル10aが、台車22に載せられて、ライニング施工装置40の近傍に配置される。そして、コイル10aから帯板状部材10を順次引き出して、ライニング施工装置40の接合ローラー47と、その接合ローラー47に対向した案内ローラー42との間に帯板状部材10を挿入する。接合ローラー47と案内ローラー42との間に挿入された帯板状部材10は、下水管20の内周面に沿って螺旋状に巻回されて、隣接する帯板状部材10の一方に設けられた段差部12のソケット13内に嵌合突条15を嵌合させるとともに、斜め係止リブ14の先端部を、係合リブ17の係合部17bと支柱部17aとの間のコーナー部に係合させ、断面円形状の管状体10bとする。
【0040】
このようにして、適当な長さにわたって断面円形状の管状体10bが製造されると、製造された管状体10bを、下水管20に固定する。管状体10bは、アンカー等によって、あるいは、管状体10bの内部に重りを載せることによって、下水管20内に固定される。
【0041】
このような状態になると、ライニング施工装置40の油圧モーター45が駆動されて、全ての案内ローラー42が、規制フレーム41の外周面を転動して、規制フレーム41に沿って、すなわち該規制フレームの規制を受けて周回移動する。これとともに、規制フレーム41もマンホール28から離れる方向に移動され、また、帯板状部材10のコイル10aが載せられた台車22も、レール23とともに、マンホール28から離れる方向に移動させる。これにより、油圧モーター45によって回転駆動されて規制フレーム41の外周面に沿って該規制フレーム41の規制を受けて周回移動している案内ローラー42と、その案内ローラー42に対向して配置された接合ローラー47との間に、コイル10aから引き出される帯板状部材10が順次導入されて、下水管20に固定された管状体10bのソケット13に嵌合突条15が順次嵌合され、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bが順次形成される。
【0042】
このようにして、適当な長さにわたって、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bが形成されると、凹状に窪んだ部分は、下水管20に固定された断面円形状の管状体10b部分からの復元力によって外方に突出し、管状体10bの全体が下水管20の内周面に圧接される。以後、図6に示すように、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10が順次形成されると、その凹状に窪んだ部分が、マンホール28側から順次外方に突出されて、下水管20の内周面に圧接される。
【0043】
なお、コイル10aから全ての帯板状部材10が繰り出されると、新たな帯板状部材10のコイル10aがマンホール29から搬入されて、台車22に載せられて下水管20内に搬入される。
【0044】
このようにして、図7に示すように、ライニング施工装置40がマンホール29内に到達して、下水管20の全長にわたって下水管20の内周面に管状体10bが密着した状態になる。次いで図8に示すように、下水管20の内周面に密着した断面円形状の管状体10b部分を残し、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10b部分を切断して、該切断部分並びにライニング施工装置40等をマンホール29を通って地上に搬出される。これにより、下水管20の内周面が、全周にわたって密着した管状体10bによってライニングされる。
【0045】
なお、管状体10bは、下水管20の内周面に密着した状態になっているが、必要に応じて、管状体10bを構成する帯板状部材10の補強リブ18および係合リブ17と、下水管20内周面との間に形成される空間内に、セメントミルク等の裏込め材を注入するようにしてもよい。この場合、管状体10bが座屈破壊等を招来するおそれがあれば、管状体10bの内部に、適当な支保工等が設けられる。
【0046】
また、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bを下水管20に密着させるために、管状体10b自体の復元力だけでなく、例えば、図9に示す復元装置50を利用するようにしてもよい。この復元装置50は、断面円形状になった管状体10bの内周面を転動する複数の案内ローラー52と、各案内ローラー52を管状体10bの内周面に沿って案内するように、各案内ローラー52のそれぞれの端部を支持する一対の円形リング状の成形フレーム53とを有している。
【0047】
各案内ローラー52は、周方向に等しい間隔をあけて、それぞれが相互に平行に配置されており、各案内ローラー52の軸心部には支持軸52aがそれぞれ一体的に挿通している。
【0048】
各成形フレーム53は、隣接する一対の案内ローラー52の支持軸52aを、それぞれ相互に連結する複数のリンクエレメント53aによってそれぞれ構成されている。
【0049】
このような構成の復元装置50は、ライニング施工装置40に対してライニング施工装置40の移動方向とは反対方向に適当な間隔をあけた管状体10b内に配置されて、ライニング施工装置40と同様の速度で、管状体10b内を軸方向に移動される。従って、ライニング施工装置40によって、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bは、復元装置50の各案内ローラー52が内周面転接することによって、強制的に外方に突出され、下水管20の内周面に密着するように断面変形状に復元される。各案内ローラー52は、それぞれがリング状をした一対の成形フレーム43間に回転可能に架設されているために、周方向に回転している管状体10bの内周面を円滑に転動することになる。
【0050】
なお、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bを断面円形状に復元する復元装置50としては、このような構成に限らず、エアーバッグ、水圧パッカー等のように、流体によって、管状体10bの内周面を内部から押圧するようにしてもよく、また、油圧ピストンを利用して管状体10bの内周面を押圧するようにしてもよい。
【0051】
管状体10bとされる帯板状部材10としては、螺旋状に巻回された際に隣接する各側縁部同士を、直接、相互に係合させて相互に接合させる構成に限らず、帯板状部材10とは別体になった線状に延びる係合部材によって、各側縁部同士を相互に接合するようにしてもよい。
【0052】
【発明の効果】
本発明の既設管のライニング施工方法は、長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回して周方向の一部が凹状に窪んだ管状体を既設管内にて製造して、凹状に窪んだ部分を外方に突出させて断面円形状に復元するものであるので、管状体を既設管の内周面に密着させることができ、距離的制約を受けず、既設管内周面のライニングを効率よく実施することができる。そして、ライニング層となる管状体は、既設管の内周面に密着しているために、既設管の空間部分が小径化することが抑制され、ライニング後における流量が低下するおそれがない。しかも、管状体と既設管の内周面とが密着した状態になっているために、管状体と既設管との間に裏込め材を全く充填することなく、あるいは、少量の裏込め材によって、管状体が既設管に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の既設管のライニング施工方法の実施工程の一例(初期工程)を示す概略図である。
【図2】
本発明の既設管のライニング施工方法に使用される帯板状部材の一例を示す断面図である。
【図3】
そのライニング施工方法に使用されるライニング施工装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図4】
そのライニング施工装置の正面図である。
【図5】
そのライニング施工装置の要部の断面図である。
【図6】
本発明の既設管のライニング施工方法の実施工程の他の例(中間工程)を示す概略図である。
【図7】
本発明の既設管のライニング施工方法の実施工程の更に他の例(最終工程)を示す概略図である。
【図8】
本発明の既設管のライニング施工方法の実施工程の更に他の例(終了工程)を示す概略図である。
【図9】
そのライニング施工方法に使用される復元装置の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
10…帯板状部材、10a…コイル、10b…管状体、11…基板部、13…ソケット、15…嵌合突条、20…下水管、40…ライニング施工装置、41…規制フレーム、42…案内ローラー、43…成形ローラー、45…油圧モーター、47…接合ローラー
【発明の名称】 既設管におけるライニング施工方法及びその施工装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円形断面の既設管内において、可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を、周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性を有する規制フレームの規制を受けて螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して周方向の一部が凹状に窪んだ管状体を形成するとともに、
前記管状体の凹状部を突出させ、該管状体の断面を円形状とし、前記既設管の内周に密着させてなる、
ことを特徴とする既設管内のライニング施工方法。
【請求項2】
帯板状部材は弾性を有し、管状体の成形過程において成形された凹状部は、該管状体自体の復元力によって突出される請求項1に記載の既設管内のライニング施工方法。
【請求項3】
帯板状部材は塑性もしくは弾性を有し、管状体の成形過程において成形された凹状部は、該管状体内に配置された復元装置によって突出される請求項1に記載の既設管内のライニング施工方法。
【請求項4】
可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して管状体を形成するとともに、該管状体の周方向の一部を凹状に形成し、既設管内に管状体を施工する既設管のライニング施工装置であって、
周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性を有する規制フレームと、
前記規制フレームの外周面に沿って移動し、支持軸を介して屈曲可能になったリング状の成形フレームと、
前記規制フレームの外周面を該規制フレームの規制を受けて転動し、前記成形フレームに周方向に等しい間隔をあけて相互に平行に前記支持軸回りに回動自在に取り付けられた複数の案内ローラーと、
前記案内ローラーのいずれか1つを回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段によって回転される案内ローラーとは、螺旋状に巻回される帯板状部材が通過し得る間隔を保持して平行に配置されており、該案内ローラーとの間を通過する帯板状部材の隣接する側縁部同士を相互に接合する接合ローラーと、
を具備することを特徴とする既設管内のライニング施工装置。
【請求項5】
可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して管状体を形成するとともに、該管状体の周方向の一部を凹状に形成し、既設管内に管状体を施工する既設管のライニング施工装置において、
前記ライニング施工装置は、
a.周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性体の規制フレームと、
b.前記規制フレームの外周面に沿って移動し、支持軸を介して屈曲可能になったリング状の成形フレームと、
c.前記規制フレームの外周面を該規制フレームの規制を受けて転動し、前記成形フレームに周方向に等しい間隔をあけて相互に平行に前記支持軸回りに回動自在に取り付けられた複数の案内ローラーと、
d.前記案内ローラーのいずれか1つを回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段によって回転される案内ローラーとは、螺旋状に巻回される帯板状部材が通過し得る間隔を保持して平行に配置されており、該案内ローラーとの間を通過する帯板状部材の隣接する側縁部同士を相互に接合する接合ローラーと、
を具備し、
前記ライニング施工装置の後方に、周方向の一部が凹状に形成された管状体の断面を円形状に復元させる復元装置が配されてなる、
ことを特徴とする既設管内のライニング施工装置と復元装置との組合せ構造。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、老朽化した下水管等の地下に埋設された既設管を、可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材いわゆるプロファイルを螺旋状に巻回して製造される管状体によって更生する既設管内のライニング施工方法、並びにそのライニング施工方法を実施する際に管状体を製造するために使用されるライニング施工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
下水管等の既設の地下埋設管が老朽化すると、新たな下水管を築造することなく、下水管の内周面を合成樹脂等によってライニングすることによって更生することが実施されている。このような下水管の更生方法としては、合成樹脂製の帯板状部材を螺旋状に巻回して製造される螺旋管状体を、順次、下水管内に挿入するライニング施工方法がある。
そして、このようなライニング施工方法では、製造される螺旋管状体を下水管内に挿通させなければならないために、製造される螺旋管状体の口径を下水管の口径よりも一回り小さくする必要がある。そのために、螺旋管状体を下水管内に挿通させた後に、下水管と螺旋管状体との間隙部に多量の裏込め材を充填しなければならず、作業性および経済性に問題がある。
【0003】
このようなライニング施工方法に対して、下水管内に挿通された螺旋管を拡径して、当該下水管に密着させるライニング工法(第1工法)も開発されている。この第1工法は、帯板状部材を螺旋状に巻回した際に相互に接合される各側縁部の間に線材を介在させて、接合された各側縁部が滑動しない状態で螺旋管状体を製造して下水管内に挿入し、しかる後、線材を取り除いて、各接合された各側縁部同士を相互に滑動させることによって、螺旋管状体を拡径するようになっている。拡径された螺旋管状体は、下水管の内周面に密着した状態になるために、螺旋管状体と下水管との間隙部に多量の裏込め材を充填する必要がない。
【0004】
しかしながら、該第1工法においては、接合される帯板状部材の各側縁部に線材を介在させなければならないために、その作業が煩わしいという問題がある。しかも、適当な距離にわたって螺旋管状体が形成されると、その長さにわたって線材を除去して螺旋管状体を拡径しなければならず、作業性が悪いという問題もある。更には、相互に滑動される帯板状部材の側縁部間の止水性を確保するために、各側縁部同士が滑動した後に硬化するような遅延性硬化材等を塗布する必要もある。この場合には、螺旋管状体の拡径が終了した後に硬化材が硬化しなければならず、螺旋管状体の拡径作業、下水管内の気温等に十分に注意する必要があり、作業性に問題がある。
【0005】
帯板状部材を螺旋状に巻回して製造される螺旋管状体によって下水管内をライニングする上記第1工法に替えて、周方向の一部が凹状に窪んだ弾性体製の内挿管を工場にて製造して、製造された内挿管を下水管内に挿入した後に、内挿管を加熱したり、内挿管の内部を蒸気によって加圧することにより、凹状に窪んだ部分を外方に突出させて断面円形状に復元して、内挿管全体を下水管の内周面に密着させる工法(第2工法)も開発されている。
【0006】
しかしながら、当該第2工法では、予め所定の形状に製造された長尺の内挿管を現場に搬入することが容易ではなく、長尺の内挿管を下水管内に挿入する際に、内挿管の挿入抵抗が大きいという問題がある。特に、下水管の口径が大きい場合には、内挿管の挿入抵抗が更に大きくなる。
また、内挿管を断面円形状にするために、加熱したり蒸気によって加圧しなければならず、その作業も容易ではない。下水管の口径が大きい場合には、内挿管全体を加熱したり、蒸気加圧することは容易でなく、作業性が著しく損なわれる。下水管内に下水が通流していると、内挿管を加熱して断面円形状に復元することが更に困難になる。
【0007】
更に、下水管内に挿入される内挿管の挿入抵抗および断面円形状への復元性を考慮すると、材料強度を小さくする必要があるが、下水管内周面をライニングした際の剛性を考慮すると、材料強度が大きくすることが好ましく、適切な材料強度を有する内挿管を製造することは容易ではない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解決するものであり、下水管等の既設管内に容易に搬入することができる螺旋管状体を利用し、該螺旋管状体を既設管の内周面に容易に密着させることができる既設管のライニング施工方法を提供することを目的とする。
本発明は更に、その既設管のライニング施工方法に使用されるライニング施工装置を提供することを他の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1は既設管内のライニング施工方法であって、可撓性を有する帯板状部材を螺旋状に巻回した際に隣接する側縁部同士を相互に接合して、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体を既設管内にて形成する工程と、既設管の内周面に密着する断面円形状になるように、形成された管状体の凹状に窪んだ部分を突出させる工程と、を包含する。
本第1発明は更に詳細には、円形断面の既設管内において、可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を、周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性を有する規制フレームの規制を受けて螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して周方向の一部が凹状に窪んだ管状体を形成するとともに、前記管状体の凹状部を突出させ、該管状体の断面を円形状とし、前記既設管の内周に密着させてなる、ことを特徴とする。
【0010】
前記管状体における凹状に窪んだ部分は、管状体自体の復元力によって突出される。
前記管状体における凹状に窪んだ部分は、管状体内に配置された復元装置によって突出される。
【0011】
本発明の第2はライニング施工装置であって、可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して管状体を形成するとともに、該管状体の周方向の一部を凹状に形成し、既設管内に管状体を施工する既設管のライニング施工装置であって、
周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性体の規制フレームと、
前記規制フレームの外周面に沿って移動し、支持軸を介して屈曲可能になったリング状の成形フレームと、
前記規制フレームの外周面を該規制フレームの規制を受けて転動し、前記成形フレームに周方向に等しい間隔をあけて相互に平行に前記支持軸回りに回動自在に取り付けられた複数の案内ローラーと、
前記案内ローラーのいずれか1つを回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段によって回転される案内ローラーとは、螺旋状に巻回される帯板状部材が通過し得る間隔を保持して平行に配置されており、該案内ローラーとの間を通過する帯板状部材の隣接する側縁部同士を相互に接合する接合ローラーと、
を具備することを特徴とする。
【0012】
本発明は更に、既設管内のライニング施工装置と復元装置との組合せ構造であって、
可撓性を有し一定幅の長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回し、該帯板状部材の互いに隣接する側縁部同士を相互に接合して管状体を形成するとともに、該管状体の周方向の一部を凹状に形成し、既設管内に管状体を施工する既設管のライニング施工装置において、
前記ライニング施工装置は、
a.周方向の一部が凹状に窪んだリング状の剛性体の規制フレームと、
b.前記規制フレームの外周面に沿って移動し、支持軸を介して屈曲可能になったリング状の成形フレームと、
c.前記規制フレームの外周面を該規制フレームの規制を受けて転動し、前記成形フレームに周方向に等しい間隔をあけて相互に平行に前記支持軸回りに回動自在に取り付けられた複数の案内ローラーと、
d.前記案内ローラーのいずれか1つを回転させる回転駆動手段と、該回転駆動手段によって回転される案内ローラーとは、螺旋状に巻回される帯板状部材が通過し得る間隔を保持して平行に配置されており、該案内ローラーとの間を通過する帯板状部材の隣接する側縁部同士を相互に接合する接合ローラーと、
を具備し、
前記ライニング施工装置の後方に、周方向の一部が凹状に形成された管状体の断面を円形状に復元させる復元装置が配されてなる、
ことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の既設管におけるライニング施工方法及びその施工装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
すなわち、図1は本発明の既設管のライニング施工方法を下水管へ適用した一実施形態を示し、図3、図6〜図8はその施工工程を示し、図2〜図5,図9は本発明方法の実施に使用される装置並びに部材を示す。
【0014】
図1において、既設管としての下水管20は、例えばヒューム管(コンクリート製管)が使用され、一対のマンホール28および29間の土中に埋設されている。下水管20の内部には、合成樹脂製の帯板状をした帯板状部材(プロファイル)10を螺旋状に巻回して管状体を製造する製管機すなわちライニング施工装置40が配置されている。ライニング施工装置40に供給される帯板状部材10は、巻回されてコイル10aとされており、一方のマンホール29から下水管20内に搬入される。マンホール29内に搬入される帯板状部材10のコイル10aは、マンホール29内に配置された台車22に載せられて、台車22が、下水管20内に設けられたレール23上を走行されることによって、下水管20内のライニング施工装置40近傍に配置される。台車22に載せられたコイル10aは、帯板状部材10が順次引き出されるように、回転可能に支持されている。
【0015】
ライニング施工装置40は、帯板状部材10のコイル10aが搬入されるマンホール29とは別のマンホール28に近接した下水管20の端部に配置され、台車22上のコイル10aから引き出される帯板状部材10が該ライニング施工装置40に順次供給される。ライニング施工装置40は、下水管20内を移動する間に、供給される帯板状部材10を螺旋状に巻回して、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bを形成するものである。
【0016】
図2は、本実施形態のライニング施工方法に使用される帯板状部材10の断面構造を示す。この帯板状部材10は、厚さが2〜4mm程度の帯板状をした基板部11を有している。この基板部11の長手方向に沿って延びる一方の側縁部には、基板部11の厚さに相当する段差が形成された段差部12が設けられており、この段差部12には、一方の表面に突出する半円筒状のソケット13が、基板部11の長手方向に沿って連続的に設けられている。このソケット13は、基板部11の裏面に開口している。
【0017】
ソケット13の内部は、開口側部分が狭く、内奥側が円弧状に広がっている。ソケット13における開口部の一方の内面には、開口部内に突出した抜け止め部13aが長手方向に連続して形成されている。半円筒状のソケット13の外側の周面には、段差部12と平行になったフランジ部13bが長手方向に連続して設けられている。
【0018】
ソケット13の側方には、段差部12の一部を構成する平坦部12bが連続しており、その平坦部12bの側縁部、すなわち、基板部11の側縁部には、ソケット13の突出側方向の外方に向かって傾斜状態で延出する係止リブ14が長手方向に連続して設けられている。
【0019】
基板部11は、ソケット13、斜め係止リブ14等が設けられた表面が外周側になるように螺旋状に巻回される。
【0020】
基板部11の斜め係止リブ14が設けられた側縁部とは反対側に位置する側縁の近傍部分の表面には、基板部11に対してソケット13の突出方向と同方向に垂直に立ち上げられた嵌合突条15が、長手方向に連続して設けられている。嵌合突条15の先端部には、断面円形状の嵌合部15aが設けられている。嵌合部15aは、段差部12に設けられたソケット13の中空の断面と整合した断面形状をしており、ソケット13の内周面に設けられた抜け止め部13aに係止する段部が設けられている。
【0021】
基板部11の表面には、嵌合突条15に近接して、エラストマー等の軟質弾性体によって構成されたシール材16が基板部11に一体的に取り付けられている。シール材16は、厚さが1.5mm程度の帯状をしており、基板部11の長手方向に連続して取り付けられている。
【0022】
基板部11の表面には、嵌合突条15に対して適当な間隔をあけて、嵌合突条15と同方向に突出する係合リブ17が設けられている。この係合リブ17は、基板部11から垂直に立ち上がった支柱部17a、この支柱部17aの先端部にて、各側方に延出した断面T字状に構成され、嵌合突条15側に突出した係合部17bを有している。
【0023】
図2に二点鎖線で示すように、この係合リブ17の係合部17bと支柱部17aとの間のコーナー部には、基板部11が螺旋状に巻回されてソケット13内に嵌合突条15が嵌合された際に、斜め係止リブ14の先端部が係合されるようになっている。
【0024】
基板部11におけるこの係合リブ17と段差部12との間には、補強リブ18が長手方向に連続して設けられている。この補強リブ18は、係合リブ17とほぼ同様に、基板部11から垂直に立ち上がった支柱部18aと、この支柱部18aの先端部にて支柱部18aの各側方に延出した張出部18bとによって、断面T字状に構成されている。
【0025】
このような構成の帯板状部材10は、基板部11、段差部12、ソケット13、斜め係止リブ14、嵌合突条15、係合リブ17および補強リブ18が、可撓性を有するポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、繊維強化プラスチック等の合成樹脂によって一体的に成形されている。また、シール材16は、基板部11等を合成樹脂によって押出成形する際に、合成樹脂と一体的に押し出すことによって、基板部11の表面に一体的に設けられる。
【0026】
なお、このようなシール材16を設ける構成に替えて、例えば、管状体10bが製造される下水管20の内部が、下水の流れを規制して乾燥した状態になっている場合には、ホットメルト系接着剤、溶剤系接着剤を現場において塗布するようにしてもよい。
【0027】
帯板状部材10は、下水管20内に配置されたライニング施工装置40によって、周方向の一部が凹状に窪んだ状態で螺旋状に巻回されて、図2に二点鎖線で示すように、段差部12に設けられたソケット13内に嵌合突条15が嵌合されるとともに、斜め係止リブ14の先端部が、係合リブ17の係合部17bと支柱部17aとの間のコーナー部に係合されて管状体10bとされる。ソケット13内に嵌合された嵌合突条15は、ソケット13の抜け止め部13aに係止して抜け止めされる。
【0028】
管状体10bとしての剛性を高めるために、例えば、係合リブ17と補強リブ18との間に、図2に一点鎖線で示すように、断面W状をした線状の補強材19を設けるようにしてもよい。このような補強材としては、耐蝕性を有する金属、樹脂等によって構成されていることが好ましい。
【0029】
図3は下水管20内に配置されたライニング施工装置40の断面構成を示し、図4はそのライニング施工装置40の正面構成を示す。
図3、図4に示されるように、ライニング施工装置40は、下水管20の内径よりも若干小さなリング状であって、周方向の一部が凹状に窪んだ剛性体の規制フレーム41と、該規制フレーム41の外周面を転動する複数の案内ローラー42と、各案内ローラー42を規制フレーム41の外周面に沿って案内するように、各案内ローラー42が回転可能に支持する一対のリング状の成形フレーム43とを有している。
【0030】
規制フレーム41は、剛性体を保持するものであり、下水管20内を軸方向に沿って移動し得るようになっている。
【0031】
各案内ローラー42の軸心部には、支持軸42aが、それぞれ一体的に挿通した状態になっている。各案内ローラー42は、周方向に等しい間隔をあけて、それぞれが相互に平行になるように配置されて、それぞれの支持軸42aの各端部が、各成形フレーム43に回転可能に支持されている。
【0032】
各成形フレーム43は、隣接する一対の案内ローラー42の支持軸42aを、それぞれ相互に連結する複数のリンクエレメント43aによってそれぞれ構成されている。各リンクエレメント43aは、支持軸42aに対してそれぞれ回動可能に取り付けられており、従って各成形フレーム43は、屈曲可能なリング状に構成されている。そして、各成形フレーム43は、各案内ローラー42が規制フレーム41の外周面を転動し得るように、規制フレーム41の外周面に沿った周方向長さにそれぞれ構成されている。
【0033】
図3に示すように、帯板状部材10の供給側とは反対側に位置する一方の成形フレーム43には、油圧モーター45が取り付けられており、その出力軸が、1つの案内ローラー42の支持軸42aの端部に連結されている。従って、油圧モーター45に連結された案内ローラー42が、油圧モーターによって回転されるようになっている。また、他方の成形フレーム43には、油圧モーター45によって回転される案内ローラー42の支持軸42aの他方の端部が挿入されたギアボックス46が取り付けられている。
【0034】
図5は、成形フレーム43に取り付けられたギアボックス46の断面構成を示す。
油圧モーター45(図3参照)によって回転される案内ローラ42の外方側には、接合ローラー47が案内ローラー42とは適当な間隔を保持して平行に配置されている。この接合ローラー47は、案内ローラー42に対して接離可能に支持されている。ギアボックス46の内部には、案内ローラー42の支持軸42aの端部および接合ローラー47の支持軸47aの端部がそれぞれ挿入されており、各支持軸42aおよび47aに相互に噛み合ったギア42bおよび47bがそれぞれ取り付けられている。従って、油圧モーター45によって案内ローラー42の支持軸42aが回転されると、接合ローラー47の支持軸47aが案内ローラー42の回転方向とは反対方向に回転される。
【0035】
油圧モーター45によって回転される案内ローラー42は、規制フレーム41の外周面を転接する。これにより、案内ローラー42の各端部が取り付けられた各成形フレーム43がそれぞれ周回移動して、両成形フレーム43の間にそれぞれ架設された全ての案内ローラー42が、規制フレーム41の外周面を転接することになる。
【0036】
接合ローラー47は、その周面に軸方向に適当な間隔をあけて複数のフィン47cが設けられており、そのフィン47cの外周面と案内ローラー42との間に、帯板状部材10が、螺旋状に巻回されて、段差部12に設けられたソケット13内に嵌合突条15が嵌合されるとともに、斜め係止リブ14の先端部が、係合リブ17の係合部17bと支柱部17aとの間に係合された状態で、導入されるようになっている。接合ローラー47の各フィン47cは、案内ローラー42との間に導入される帯板状部材10における基板部11から突出した係合リブ17、補強リブ18等の間に嵌入して、各フィン47cが基板部11の表面を圧接するようになっている。
【0037】
接合ローラー47の各フィン47cによって帯板状部材10が押し付けられる案内ローラー42は、ゴム等の摩擦抵抗の大きな材質によって表面が円滑に構成されている。
【0038】
図1に示すように、案内ローラー42を回転させる油圧モーター45は、下水管20内を走行される台車25上に設けられた油圧ユニット24から圧油が供給されて駆動されるようになっており、また、油圧ユニット24は、自走式の電源車26から供給される電源によって駆動されるようになっている。
【0039】
ライニング施工方法
このような構成のライニング施工装置40によって、本発明の既設管におけるライニング施工方法は、以下のようにして実施される。図1,図6〜図8,図9は、その施工過程を示す。
マンホール28に近接した下水管20の端部内にライニング施工装置40が配置されると、帯板状部材10のコイル10aが、台車22に載せられて、ライニング施工装置40の近傍に配置される。そして、コイル10aから帯板状部材10を順次引き出して、ライニング施工装置40の接合ローラー47と、その接合ローラー47に対向した案内ローラー42との間に帯板状部材10を挿入する。接合ローラー47と案内ローラー42との間に挿入された帯板状部材10は、下水管20の内周面に沿って螺旋状に巻回されて、隣接する帯板状部材10の一方に設けられた段差部12のソケット13内に嵌合突条15を嵌合させるとともに、斜め係止リブ14の先端部を、係合リブ17の係合部17bと支柱部17aとの間のコーナー部に係合させ、断面円形状の管状体10bとする。
【0040】
このようにして、適当な長さにわたって断面円形状の管状体10bが製造されると、製造された管状体10bを、下水管20に固定する。管状体10bは、アンカー等によって、あるいは、管状体10bの内部に重りを載せることによって、下水管20内に固定される。
【0041】
このような状態になると、ライニング施工装置40の油圧モーター45が駆動されて、全ての案内ローラー42が、規制フレーム41の外周面を転動して、規制フレーム41に沿って、すなわち該規制フレームの規制を受けて周回移動する。これとともに、規制フレーム41もマンホール28から離れる方向に移動され、また、帯板状部材10のコイル10aが載せられた台車22も、レール23とともに、マンホール28から離れる方向に移動させる。これにより、油圧モーター45によって回転駆動されて規制フレーム41の外周面に沿って該規制フレーム41の規制を受けて周回移動している案内ローラー42と、その案内ローラー42に対向して配置された接合ローラー47との間に、コイル10aから引き出される帯板状部材10が順次導入されて、下水管20に固定された管状体10bのソケット13に嵌合突条15が順次嵌合され、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bが順次形成される。
【0042】
このようにして、適当な長さにわたって、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bが形成されると、凹状に窪んだ部分は、下水管20に固定された断面円形状の管状体10b部分からの復元力によって外方に突出し、管状体10bの全体が下水管20の内周面に圧接される。以後、図6に示すように、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10が順次形成されると、その凹状に窪んだ部分が、マンホール28側から順次外方に突出されて、下水管20の内周面に圧接される。
【0043】
なお、コイル10aから全ての帯板状部材10が繰り出されると、新たな帯板状部材10のコイル10aがマンホール29から搬入されて、台車22に載せられて下水管20内に搬入される。
【0044】
このようにして、図7に示すように、ライニング施工装置40がマンホール29内に到達して、下水管20の全長にわたって下水管20の内周面に管状体10bが密着した状態になる。次いで図8に示すように、下水管20の内周面に密着した断面円形状の管状体10b部分を残し、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10b部分を切断して、該切断部分並びにライニング施工装置40等をマンホール29を通って地上に搬出される。これにより、下水管20の内周面が、全周にわたって密着した管状体10bによってライニングされる。
【0045】
なお、管状体10bは、下水管20の内周面に密着した状態になっているが、必要に応じて、管状体10bを構成する帯板状部材10の補強リブ18および係合リブ17と、下水管20内周面との間に形成される空間内に、セメントミルク等の裏込め材を注入するようにしてもよい。この場合、管状体10bが座屈破壊等を招来するおそれがあれば、管状体10bの内部に、適当な支保工等が設けられる。
【0046】
また、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bを下水管20に密着させるために、管状体10b自体の復元力だけでなく、例えば、図9に示す復元装置50を利用するようにしてもよい。この復元装置50は、断面円形状になった管状体10bの内周面を転動する複数の案内ローラー52と、各案内ローラー52を管状体10bの内周面に沿って案内するように、各案内ローラー52のそれぞれの端部を支持する一対の円形リング状の成形フレーム53とを有している。
【0047】
各案内ローラー52は、周方向に等しい間隔をあけて、それぞれが相互に平行に配置されており、各案内ローラー52の軸心部には支持軸52aがそれぞれ一体的に挿通している。
【0048】
各成形フレーム53は、隣接する一対の案内ローラー52の支持軸52aを、それぞれ相互に連結する複数のリンクエレメント53aによってそれぞれ構成されている。
【0049】
このような構成の復元装置50は、ライニング施工装置40に対してライニング施工装置40の移動方向とは反対方向に適当な間隔をあけた管状体10b内に配置されて、ライニング施工装置40と同様の速度で、管状体10b内を軸方向に移動される。従って、ライニング施工装置40によって、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bは、復元装置50の各案内ローラー52が内周面転接することによって、強制的に外方に突出され、下水管20の内周面に密着するように断面変形状に復元される。各案内ローラー52は、それぞれがリング状をした一対の成形フレーム43間に回転可能に架設されているために、周方向に回転している管状体10bの内周面を円滑に転動することになる。
【0050】
なお、周方向の一部が凹状に窪んだ管状体10bを断面円形状に復元する復元装置50としては、このような構成に限らず、エアーバッグ、水圧パッカー等のように、流体によって、管状体10bの内周面を内部から押圧するようにしてもよく、また、油圧ピストンを利用して管状体10bの内周面を押圧するようにしてもよい。
【0051】
管状体10bとされる帯板状部材10としては、螺旋状に巻回された際に隣接する各側縁部同士を、直接、相互に係合させて相互に接合させる構成に限らず、帯板状部材10とは別体になった線状に延びる係合部材によって、各側縁部同士を相互に接合するようにしてもよい。
【0052】
【発明の効果】
本発明の既設管のライニング施工方法は、長尺の帯板状部材を螺旋状に巻回して周方向の一部が凹状に窪んだ管状体を既設管内にて製造して、凹状に窪んだ部分を外方に突出させて断面円形状に復元するものであるので、管状体を既設管の内周面に密着させることができ、距離的制約を受けず、既設管内周面のライニングを効率よく実施することができる。そして、ライニング層となる管状体は、既設管の内周面に密着しているために、既設管の空間部分が小径化することが抑制され、ライニング後における流量が低下するおそれがない。しかも、管状体と既設管の内周面とが密着した状態になっているために、管状体と既設管との間に裏込め材を全く充填することなく、あるいは、少量の裏込め材によって、管状体が既設管に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の既設管のライニング施工方法の実施工程の一例(初期工程)を示す概略図である。
【図2】
本発明の既設管のライニング施工方法に使用される帯板状部材の一例を示す断面図である。
【図3】
そのライニング施工方法に使用されるライニング施工装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図4】
そのライニング施工装置の正面図である。
【図5】
そのライニング施工装置の要部の断面図である。
【図6】
本発明の既設管のライニング施工方法の実施工程の他の例(中間工程)を示す概略図である。
【図7】
本発明の既設管のライニング施工方法の実施工程の更に他の例(最終工程)を示す概略図である。
【図8】
本発明の既設管のライニング施工方法の実施工程の更に他の例(終了工程)を示す概略図である。
【図9】
そのライニング施工方法に使用される復元装置の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
10…帯板状部材、10a…コイル、10b…管状体、11…基板部、13…ソケット、15…嵌合突条、20…下水管、40…ライニング施工装置、41…規制フレーム、42…案内ローラー、43…成形ローラー、45…油圧モーター、47…接合ローラー
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