JP2002181232A

JP2002181232A - 管内のライニング施工法

Info

Publication number: JP2002181232A
Application number: JP2000377464A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sugawara; 宏菅原; Naoki Kitahashi; 直機北橋; Yuzo Yokoyama; 祐三横山
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd; Adachi Construction and Industry Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd; Adachi Construction and Industry Co Ltd
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】上記の拡径ライニング法でライニングを行な
い、そのライニング中に裏込め材の注入施工を良好に行
ない得る管内のライニング施工法を提供する。【解決手段】既設管Ａ内において、製管機Ｂにより両側
縁端部に接合部を有する長尺の帯状部材Ｄを連続的に送
り込んで螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により
接合させて管状体に形成し、製管機Ｂを管状体の形成に
伴い前記帯状部材Ｄの送り力で回転前進させ、この回転
前進に対して制動輪４に制動力を作用させて前記形成さ
れた管状体を拡径させつつ既設管内面に近接させていく
拡径ライニング方法において、裏込め材注入管５を製管
機Ｂに取付け上記拡径中の管状体外面と既設管内面との
間に裏込め材を注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農業用水管、下水
道、上水道、ガス管等の既設管内にライニングを施す方
法に関し、特に、老朽化したこれらの既設管の更生に有
用なものである。

【０００２】

【従来の技術】農業用水管や下水道、上水道、ガス管等
の既設管においては、ひび割れや腐食等による老朽既設
管を更生するために、既設管内をライニングすることが
ある。

【０００３】図５〜図８は、従来の既設管内のライニン
グ施工装置及びその装置を使用したライニング施工法の
一例を示している（例えば、特開平８−２００５４７号
公報参照）。図５の（イ）は管状体に形成される合成樹
脂製帯状部材Ｄ’の一例を示し、図５の（ロ）はその帯
状部材の相接する縁端部の接合状態を示している。図５
において、Ｄ’は帯状部材であり、外面に一定の巾方向
間隔を隔てて長手方向のＴ型リブを成形し、帯状部材の
一方の縁端側のＴ型リブの根元に雌型係止溝ｊ’を成形
し、帯状部材の他方の縁端側に雄型係止凸条ｊ”を成形
してあり、図５の（ロ）に示すように、螺旋状にされた
帯状部材の相接する縁端部間が雌型係止溝ｊ’と雄型係
止凸条ｊ”との嵌合により接合される。

【０００４】図６は製管機を示し、フレーム１’の前後
フレーム１１’，１２’間に所定の相互間隔で案内ロー
ラ３’を軸支し、外面ローラ２１’と内面ローラ２２’
とギャボックス２４’と油圧モータ２５’等からなる接
合機構部をフレーム１’に付設した構成である。図６に
おいて、２３’は油圧モータ２５’の固定配管と油圧ホ
ース２３１’との間を連結するロータリジョイントであ
る。この接合機構部による帯状部材の相接する縁端部間
の接合過程は、図７に示す通りであり、外面ローラ２
１’と内面ローラ２２’との間に油圧モータ２５’の駆
動力で帯状部材Ｄ’が螺旋状に送られ、雌型係止溝と雄
型係止凸条との嵌合により接合された帯状部材螺旋接合
管状体に、最初の接合機構部に供給されてくる帯状部材
Ｄ’が嵌合接合されていく。

【０００５】図８は上記のライニング施工装置を使用し
たライニング施工法を示す説明図であり、Ａ’は既設管
を、Ｍ’は出発側マンホールを、Ｈ’は出発側マンホー
ル上に配設した帯状部材供給ドラムを、Ｂ’は前記した
製管機を、Ｍ”は到達側マンホールを、Ｐは到達側マン
ホール上に配設した油圧ポンプを、Ｐ’は油圧ホースを
それぞれ示している。図８中、製管機Ｂ’において、図
６に示す接合機構部２’の外面ローラ２１’及び内面ロ
ーラ２２’が油圧モータ２５’の駆動で同調回転され、
これらのローラで帯状部材Ｄ’が製管機Ｂ’の案内ロー
ラ３’上に送り込まれて螺旋状に巻回されていくと共に
ドラムＨ’から製管機Ｂ’に供給されてくる帯状部材
Ｄ’の一方の縁端が図７により説明した通り、案内ロー
ラに螺旋状に巻回接合された先の帯状部材の他方の縁端
に前記した嵌合接合構造で接合されていく。この場合、
油圧モータによる接合機構部の帯状部材の送り速度とド
ラムからの帯状部材の供給速度とが平衡され、その送り
速度に平衡した速度で帯状部材螺旋接合管状体が形成さ
れていく。

【０００６】図８において、帯状部材螺旋接合管状体
Ｅ’の出発マンホールＭ’側は既設管Ａ’に実質的に固
定されており、油圧モータにより前記接合機構部の外面
ローラ及び内面ローラに加えられる駆動力が帯状部材に
伝達され、ライニングされた帯状部材螺旋接合管状体が
この伝達力に対して固定であるために製管機が回転前進
されていく。この場合、帯状部材の送り速度をＶ、管状
体の径をｒとすれば、製管機の回転速度が、ほぼＶ／２
πｒで与えられ（帯状部材の巻回方向がほぼ管周方向に
あるため、巻回角を管周方向に対し０としてある）、前
進速度が巻回角をθとしてＶsinθで与えられ、製管機
が到達マンホールに達するとマンホール間の一経間のラ
イニング施工が実質上終了される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ラ
イニング施工装置によるライニング施工では、製管機の
回転前進移動に伴い製管機の後方に繰り出されていく帯
状部材螺旋接合管状体Ｅ’の外径が製管機Ｂ’内の帯状
部材螺旋接合管状体の外径に等しく、その管状体面と既
設管内面との間に、図６に示すように、接合機構部２’
の外面ローラ２１’が配設されているために、製管機
Ｂ’内の帯状部材螺旋接合管状体の外径が既設管内径に
較べて小さくなってライニング外面と既設管内面との間
に図８に示すようにギャップΔＧが残存され、そのライ
ニング内径が前記ギャップが零のときの理想のライニン
グの内径に較べてかなり小さくなり、管路の流路断面積
の相当の低下が避けられない。

【０００８】そこで、本発明者等において、既設管内に
おいて、製管機により両側縁端部に接合部を有する長尺
の帯状部材を連続的に送り込んで螺旋状に巻回し相接す
る接合部間を嵌合により接合させて管状体に形成し、製
管機を管状体の形成に伴い前記帯状部材の送り力で回転
前進させ、この回転前進に対して制動力を作用させて前
記形成された管状体を拡径させつつ既設管内面に近接さ
せていく拡径ライニング方法を提案した。

【０００９】ところで、更生管路においては、裏込め材
によりライニング管と既設管との間を接着一体化してラ
イニング管を土圧等の外圧から保護し、かつ更生管路全
体の強度を確保するため、従来においては、ライニング
後にライニング管と既設管との間に裏込め材を注入して
おり、高い注入圧を必要とし、ライニング管を注入圧力
から保護するために、支保工が不可欠であり、施工に長
期間を要している。

【００１０】本発明の目的は、上記の拡径ライニング法
でライニングを行ない、そのライニング中に裏込め材の
注入施工を良好に行ない得る管内のライニング施工法を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る管内のライ
ニング施工法は、既設管内において、製管機により両側
縁端部に接合部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り
込んで螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により接
合させて管状体に形成し、製管機を管状体の形成に伴い
前記帯状部材の送り力で回転前進させ、この回転前進に
対して制動力を作用させて前記形成された管状体を拡径
させつつ既設管内面に近接させていく拡径ライニング方
法において、裏込め材注入管を製管機に取付け上記拡径
中の管状体外面と既設管内面との間に裏込め材を注入す
ることを特徴とする構成であり、拡径状態を検出し製管
機の制動力または帯状部材の送り速度を制御して拡径状
態を安定化すること、裏込め材注入管の裏込め材出口を
管状体外面と既設管内面とが近接する位置の近傍に配設
し、裏込め材を該近接位置に向けて供給すること、裏込
め材注入管が製管機の回転に伴って管状体外面と既設管
内面とが近接する位置の全周にわたり裏込め材を供給す
ると共に製管機に配設された鏝により供給された裏込め
材を前記近接位置に向けて流動させ、前記近接位置に一
様に裏込め材の溜り部を形成させること、裏込め材注入
管の裏込め材出口を管状体が製管機から出た位置に配設
し、裏込め材を管状体の外面の凹部に充填すること、拡
径中の管状体と既設管内面との間の空間の全周にわたる
環状堰を製管機に取付け、この堰の内側に裏込め材注入
管の裏込め材出口を位置させること、製管機の回転位置
に応じて裏込め材の吐出流量を調節して裏込め材を一様
に散布させること、帯状部材外面のリブに、裏込め材に
対する流通用切欠き溝を形成することができる。

【００１２】本発明に係る他の管内のライニング施工法
は、既設管内において、製管機により両側縁端部に接合
部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り込んで螺旋状
に巻回し相接する接合部間を嵌合により接合させて螺旋
管状体に形成すると共に螺旋管状体の形成速度に平衡す
る速度よりも遅い速度で製管機を回転前進駆動させ、こ
の回転前進中に帯状部材の送り力で螺旋管状体を拡径さ
せて既設管内面に近接させていく拡径ライニング方法に
おいて、裏込め材注入管を製管機に取付け上記拡径中の
管状体外面と既設管内面との間に裏込め材を注入するこ
とを特徴とする構成であり、拡径状態を検出し製管機の
駆動速度または帯状部材の送り速度或いは送り力を制御
して拡径状態を安定化すること、製管機の回転位置に応
じて裏込め材の吐出流量を調節して裏込め材を一様に散
布させること、帯状部材外面のリブに、裏込め材に対す
る流通用切欠き溝を形成することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１の（イ）は請求項１
〜８記載の発明において使用する製管機の一例を示す側
面図、図１の（ロ）は同じく正面図である。図１におい
て、１は円形リング状のフレームであり、例えば、前記
従来例と同様前方フレームと後方フレームとにより構成
してある。２は接合機構部であり、従来例と同様に、帯
状部材外面のＴ型リブを受容する溝及び帯状部材の嵌合
接合部を受容するための溝を備えた外面ローラ２１と内
面ローラ２２とを有し、これらのローラをギャボックス
２３を介して油圧モータ２５に連結した構成（２４はロ
ータリジョイント）であり、図１に示す実施例では、２
組設けてある。３，…は帯状部材螺旋接合管状体を内径
規制のもとでガイドする案内ローラである。４は製管機
を既設管Ａ内に支持して制動するための制動輪であり、
ディスクブレーキを内に配し、制動力を発現する機構で
ある。４１は制動輪を支持するアームであり、コイルバ
ネ４２により制動輪を既設管内に押え付けることがで
き、他の制動手段を用いることもできる。５は製管機の
フレームに取付けた裏込め材注入管であり、モルタルと
硬化剤とを混合して吹付る二重管タイプを使用できる。
５１は裏込め材注入管のロータリージョイントである。
７１は台車、７ａは台車上に載設した裏込め材のＡ液タ
ンク、７１ａはポンプ、７ｂは台車上に載設した裏込め
材のＢ液タンク、７１ｂはポンプである。５２は混合ガ
ンである。

【００１４】上記製管機を用いて本発明により既設管を
ライニングするには、図２に示すように製管機Ｂを既設
管Ａ内に納め、到達側マンホール上の油圧ポンプｐによ
り油圧ホースｐ’を介して製管機Ｂの上記接合機構部２
の外面ローラ２１及び内面ローラ２２を駆動し、出発側
マンホール上のドラムから供給されてくる帯状部材Ｄ
（例えば、図５に示したもの）を接合機構部の外面ロー
ラ及び内面ローラで螺旋状に送ると共に最初の接合機構
部の外面ローラと内面ローラとで既に形成された帯状部
材螺旋接合管状体の縁端の雌型係止溝に最初の接合機構
部に送り込まれてくる帯状部材の一方の縁端の雄型係止
用凸条を嵌合接合し、帯状部材の螺旋方向送り力で製管
機Ｂを回転前進させ、この回転前進に対して前記ブレー
キシユ４１で制動力ｍを作用させて前記形成された管状
体を拡径させつつ既設管Ａの内面に近接させていくと共
に裏込め材注入管５から瞬硬性モルタルを注入してい
く。この場合、既設管内の製管機からある程度離れた個
所の管状体が既設管の内面に実質的に固定されているか
ら、帯状部材の螺旋方向送り力で製管機が前進回転移動
される。上記において、裏込め材を注入するには、図１
においておいて、台車７１を製管機と共に移動させ、Ａ
液とＢ液とを混合ガン５２で混合しつつ注入管５から吐
出していくことができ、この注入方式は、農業用配管の
ようにマンホール間が数１００メートルもの長距離にな
る場合に有利である。また、裏込め材には、セメント１
００重量部に対しベントナイト３〜１５重量部、起泡剤
０．１〜１．０重量部、遅延剤０．５〜２．５重量部、
水８０〜３００重量部からなるＡ液１００重量部および
珪酸ナトリウム水溶液からなるＢ液１〜３０重量部から
なるセメント系組成物を使用でき、更に組成物中に体積
で１０〜５０％気泡を含有させること、ベントナイト及
び水を混合したのちにセメント、起泡剤、遅延剤及び珪
酸ナトリウムを混合すること、珪酸ナトリウム水溶液の
モル比（ＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏ）を３〜４とすること、組成
物の粘度を１０００〜１００００ｃｐｓとすること、こ
の粘度の維持時間を混合から１時間以下とすることがで
きる。

【００１５】上記において、製管機Ｂが前進回転移動さ
れると、製管機から繰り出されてくる管状体に製管機の
制動力ｍが作用して剪断力が発生し、制動力が大きくな
り、この剪断力が管状体の螺旋帯状部材を摺動拡径させ
る大きさになると、製管機から繰り出される管状体が拡
径され、その拡径が既設管内面に達すると、製管機の前
進回転に伴い、既設管内面に拡径管状体がライニングさ
れていく。この状態を、図２の（ロ）により説明する
と、製管機Ｂが帯状部材Ｄの送り速度Ｖで半径ｒの管状
体ｅを製管して繰り出すが、製管機Ｂの回転速度がその
製管速度に平衡する回転速度Ｖ／２πｒよりも低速で回
転（回転速度ｎ）されるにもかかわらず、既設管内径Ｒ
の管状体Ｅ（ライニング管）が帯状部材速度Ｖのもとで
形成される結果、そのライニング管Ｅの形成速度と上記
製管機Ｂの回転速度ｎの低速回転との間での帯状部材の
やり取りの差が、管状体ｅの拡径摺動ｗにより吸収され
ていくのである。現に、後述の実施例により、既設管内
面に臨む拡径終端ｂにおいて、帯状部材が一巻き単位で
既設管内面に拡径摺動により貼付けられ、この一巻きの
貼り付けで製管機がほぼ一回転され（従って、貼り付け
回転速度と製管機の回転速度とがほぼ等しい）、一回転
の貼り付けに費やされる帯状部材長さと製管機の一回転
により繰り出される帯状部材長さとの差が拡径摺動によ
り吸収されていくことを確認した。

【００１６】図２の（ロ）において、ｍを製管機に作用
する制動力、ｒを製管半径、Ｆを帯状部材の送り力、Ｖ
を帯状部材の送り速度、Ｒを既設管の内径とすると、ｍ
＜Ｆｒでは、管状体にＦｒの剪断力が作用するだけであ
る。ｍ＞Ｆｒになると、制動力ｍのために、制動力で規
制される剪断力Ｓが管状体に作用し、拡径部終端ｂに
は、ＳＲ＝ｍを満たす剪断力が作用し、前記した帯状部
材を摺動拡径させるのに要する周長単位長さ当たりの力
（以下、帯状部材嵌合力という）をｆとすると、Ｓ＞２
πＲｆ、すなわち

【数１】ｍ＞２πＲ²ｆ（１）を満たすときに、既設管内面へのライニングが可能とな
る。この場合、拡径終端部で帯状部材が既設管内面に貼
り付けられる回転速度と製管機との回転速度とが実質的
に等しいから、製管機の回転速度ｎは、

【数２】ｎ＝Ｖ／２πＲ（２）で与えられる。図２の（ロ）において、テーパー拡径部
の半径Ｘの位置での剪断力ｓは、

【数３】ｓ＝ｍ／Ｘ（３）で与えられる。

【００１７】而して、前記制動力ｍを大にすると、剪断
力ｍ／２πＸが大になり管単位長さ当たりの拡径度が大
きくなるから、拡径勾配が急峻になり、また剪断力によ
り嵌合接合部が開劈され易くなる。従って、制動力ｍ
は、嵌合接合部の摺動拡径を生じさせ得ることを条件と
して、嵌合接合部の開劈破損を防止し、上記交叉個所を
安定に保持させるために可及的に小さく設定することが
好ましい。この制動力ｍにより拡径部の勾配が左右され
る。また、式（２）からも明らかなように、帯状部材の
送り速度Ｖにより製管機の回転速度ｎが変化され、この
変化により拡径状態が変化される。従って、拡径状態の
変化や製管機の回転速度Ｎの変化を検出信号として制動
力ｍや帯状部材の送り速度Ｖを調節して拡径状態を制御
できる。例えば、制動力ｍを一定として帯状部材の送り
速度Ｖを調節したり、帯状部材の送り速度Ｖを一定とし
て制動力ｍを調節することができる。上記拡径状態の変
化は、図１の（ロ）に示すように製管機の制動部側フレ
ームに連係させた基準定規６（拡径勾配のテーパー角度
に合わせて曲げた棒材を回動支持し、その回動各を検出
信号とする）や基準勾配中の所定位置に配設した接触セ
ンサー等により検出できる。

【００１８】本発明においては、最終仕上げのために、
別途の拡径治具で拡径してライニング管の既設管内面へ
の密接度を高めることができる。また、既設管が非円形
の場合、円形で拡径し、しかるのち、成形治具で非円形
に成形できる。また、管状体の嵌合接合部を摺動させて
拡径する際の剪断力ｍ／Ｘは、管径Ｘが小さいほど、す
なわち製管機に近い初期拡径領域ほど大きくなって過剰
拡径が生じ易いから、初期拡径領域に過剰拡径防止のた
めのテーパーガイドローラを配設することができる。或
いは、製管機の案内ローラをテーパー状に配設すること
ができる。また、式（１）における嵌合接合部の単位長
さ当たりの帯状部材嵌合力ｆを低くして嵌合接合部の摺
動拡径を小さい剪断力で生じさ得れば、上記の過剰拡径
を排除でき、嵌合部に潤滑剤を塗布することが有効であ
る。

【００１９】本発明に係るライニング施工法において
は、製管機に裏込め材注入管を取付け、製管機に裏込め
材注入管を製管機と一体に回転させて裏込め材を注入し
ている。而るに、図２の（ロ）において、裏込め材注入
管５のノズルと拡径中の管状体外面との相対的回転速度
は、拡径終端ｂ（拡径管と既設管内面との交叉個所）
で、０であり、拡径始端ｅでは、製管機の回転速度が式
（２）の通り、Ｖ／２πＲであり、帯状部材の回転速度
がＶ／２πｒであるから、（Ｖ／２πＲ）−（Ｖ／２π
ｒ）である。テーパー拡径部の半径Ｘでの帯状部材の摺
動回転速度がＶ／２πＸであるから、その個所での裏込
め材注入管のノズルと拡径中の管状体外面との相対的回
転速度ΔＮは

【数４】ΔＮ＝Ｖ／２π（１／Ｒ−１／Ｘ）（４）であり、その個所に裏込め材注入管のノズルを位置させ
ると、裏込め材出口から吐出された裏込め材が帯状部材
の上記交叉個所に向かう螺旋方向移動で移送され、交叉
個所で加圧される。

【００２０】上記の拡径始端にノズルを位置させれば、
上記相対的回転速度ΔＮが比較的高速のもとで裏込め材
が吐出されるが、拡径摺動が殆ど開始されていない管状
体外面への吐出しであるから、ノズルと管状体外面との
相対速度が嵌合部の嵌合力に影響されずにほぼ一定であ
るから、リブ間等の凹部へのスムーズな充填が可能とな
り、この充填により裏込め材が拡径摺動により管状体の
下部位置を通過する際でも安定に保持できる。尤も、盛
りつけ状態で吐出し得、最終的に上記交叉個所での裏込
め材の加圧によりリブ間に隙間なく充填できる。この交
叉個所での加圧による充填を全うするために、図３に示
すように、リブｊの表面を曲面にして裏込め材のリブ間
への流入を促すこともできる。また、拡径終端ｂ（拡径
管と既設管内面との交叉個所）では、帯状部材の貼り付
け回転速度と製管機との回転速度が同速度であり、この
個所にノズルを配設する場合は、吐出した裏込め材をそ
の拡径終端ｂに誘導するための鏝を製管機にとりつけ、
鏝で均一な裏込め材の溜り部を形成し、既設管に対する
鏝の回転速度ほぼＶ／２πＲのもとで裏込め材を交叉個
所の隅に擦り込んでいく。また、テーパー拡径管状体と
既設管内面との間の空間の全周にわたる環状堰板を製管
機に支持棒で取付け、裏込め材注入管のノズルをその堰
より奥側に導入し、この堰から交叉個所に至る区画され
た空間に裏込め材を注入するようにしてもよい。また、
製管機にバキューム管を取付け、多過になり溜った裏込
め材を吸引除去して裏込め材の供給量を制御することも
できる。また、裏込め材注入管のノズルから吐出された
裏込め材の流展範囲がノズルの高さ位置により相違し、
上方位置では流展範囲が広く下方位置では流展範囲が狭
くなるので、裏込め材注入管のロータリジョイントの回
転位置に応じて裏込め材の吐出量を調節し、実質的な均
一散布を図ることもできる。更に、帯状部材のリブに切
欠溝を設け、余剰裏込め材の排出流動をその切欠溝を短
絡通路として円滑に行なわせ、上記均一散布の作業性の
向上を図ることもできる。この場合、製管機における外
面規制の案内ロールや接合機構の外面ロール（駆動ロー
ル）が切欠溝で非接触となって空回りするのを防止する
ために、切欠溝を帯状部材の巾方向に対し角度をもたせ
て、すなわち外面ロールに対し非平行にして設けること
が好ましい。

【００２１】上記請求項１〜８記載のライニング施工方
法では、製管機により製管した螺旋管状体を製管機の回
転前進を所定のブレーキ力で制動して既設管内面に接す
るまで拡径しているが、請求項９、１０記載のライニン
グ施工方法では、製管機を所定の速度で回転前進させる
ように製管機を駆動して既設管内面に接するまで拡径し
ている。図４は請求項９及び１０のライニング施工方法
において使用する製管機の一例を示す正面図である。図
４において、１は円形リング状のフレームを、２は接合
機構部を、３，…は案内ローラを、５は製管機のフレー
ムに取付けた裏込め材注入管をそれぞれ示し、これら
は、図１に示した製管機と実質上同じである。４０はフ
レームに取り付けた駆動輪であり、油圧モータ４０１に
よって駆動されるが、その駆動機構の図示は省略してあ
る。４０２，…はフレームに取り付けた従動輪である。

【００２２】上記製管機を用いて本発明により既設管を
ライニングするには、製管機を既設管内に納め、到達側
マンホール上の油圧ポンプにより油圧ホースを介して製
管機の接合機構部の外面ローラ及び内面ローラを駆動
し、出発側マンホール上のドラムから供給されてくる帯
状部材を接合機構部の外面ローラ及び内面ローラで螺旋
状に送ると共に最初の接合機構部の外面ローラと内面ロ
ーラとで既に形成された帯状部材螺旋接合管状体の縁端
の雌型係止溝に最初の接合機構部に送り込まれてくる帯
状部材の一方の縁端の雄型係止用凸条を嵌合接合して螺
旋管状体に形成すると共に製管機を駆動輪の駆動で螺旋
管状体の形成速度に平衡する速度よりも遅い速度で回転
前進駆動させ、この回転前進中に外面ローラ及び内面ロ
ーラの帯状部材の送り力で螺旋管状体を拡径させて既設
管内面に近接させていくと共に裏込め材注入管から瞬硬
性モルタルを注入していく。

【００２３】上記螺旋管状体の製管速度に平衡する製管
機の回転速度Ｎは、帯状部材の送り速度をＶ、製管半径
をｒとすると、Ｖ／２πｒであり、製管機をこの速度で
回転させても螺旋管状体は拡径されない。製管機をこの
回転速度Ｖ／２πｒよりも遅い回転速度で回転駆動する
と、螺旋管状体の形成速度よりも製管機の移動速度が遅
くなり、製管機から繰り出される螺旋管状体に帯状部材
の送り力が作用するようになり、この送り力による捩じ
りモーメント（螺旋をほどく方向の捩じりモーメント）
により螺旋管状体の嵌合接合部に剪断力が作用し、この
剪断力が嵌合接合部の嵌合力に打ち勝つと摺動拡径さ
れ、既設管内面に接触されるようになる。従って、既設
管内面にまで拡径させるための条件は、前記の制動拡径
ライニング方法における、式（１）の制動力ｍを、帯状
部材の送り力Ｆにより拡径前の管状体に作用する捩じり
モーメントＦｒに置き換えることにより

【数５】Ｆｒ／２πＲ²＞ｆ（５）で与えられる。また、製管機の駆動回転速度ｎは、前記
した式（２）で与えられ、半径ｒの製管を行なうときの
回転速度Ｎに対しｎ＝ｒＮ／Ｒ（６）となる。

【００２４】上記において、帯状部材の送り力Ｆを大き
くし過ぎると、剪断力が大になり管単位長さ当たりの拡
径度が大きくなるから、拡径勾配が急峻になると共に剪
断力により嵌合接合部が開劈され易くなりる。従って、
帯状部材の送り力Ｆは、嵌合接合部の摺動拡径を生じさ
せ得ることを条件として、嵌合接合部の開劈破損を防止
し、上記交叉個所を安定に保持させるために可及的に小
さく設定することが好ましい。この帯状部材の送り力Ｆ
や送り速度Ｖや製管機の回転速度ｎにより拡径状態が変
化されるから、拡径状態を検出し、送り力Ｆ、送り速度
Ｖ、製管機の回転速度ｎを調節して拡径状態を制御でき
る。

【００２５】このように製管機を所定の速度で駆動して
拡径ライニングを行なう場合も、拡径中の管状体の外面
に、製管機と一体回転の裏込め材注入管先端より裏込め
材が吐出されていき、ライニングと同時に裏込め施工で
きる。この裏込め施工においても、拡径状態を検出し製
管機の駆動速度または帯状部材の送り速度或いは送り力
を制御して拡径状態を安定化すること、製管機の回転位
置に応じて裏込め材の吐出流量を調節して裏込め材を一
様に散布させること、帯状部材外面のリブに、裏込め材
に対する流通用切欠き溝を形成することができる。

【００２６】

【実施例】帯状部材に巾８０ｍｍの塩化ビニル製プロフ
ァイルを使用し、製管径を８００ｍｍφ、既設管内径を
１１００ｍｍφとした。製管機の制動輪の個数を８箇と
し、一箇当たりのブレーキ力を７０ｋｇに設定した。帯
状部材の送り力は１０００ｋｇ、嵌合接合部の帯状部材
嵌合力は１ｋｇ／ｃｍ以下であり、拡径ライニングを安
定に行ない得た。帯状部材の送り速度５ｍ／分、裏込め
材吐出流量を７リットル／分として裏込め材（セメント
＋水＋硬化剤）を注入しても、上記拡径の安定性を充分
に保持できた。

【００２７】

【発明の効果】請求項１、２に係る管内のライニング施
工法によれば、製管機に取付けた裏込め材注入管により
ライニングと同時に裏込め材をライニング管と既設管内
面との間に充填できる。更に、請求項３に係るライニン
グ施工法によれば、拡径状態の安定化を図り得、裏込め
材の充填精度を向上できる。特に、請求項４、５に係る
ライニング施工法によれば、拡径終端近傍に吐出した裏
込め材を鏝で均一な溜りに形成してランニングの形成と
共に擦り込んでいくことができ、請求項６に係るライニ
ング施工法によれば、拡径摺動がほとんど開始されてい
ない初期拡径領域に裏込め材を吐出できるから、管状体
外面のリブ間の入り隅個所にも裏込め材を隙間なく充填
でき、請求項７に係るライニング施工法によれば、堰に
より裏込め材の流出を防止してスムーズに裏込めを行な
うことができる。

【００２８】また、請求項８に係る管内のライニング施
工法によれば、製管機に取付けた裏込め材注入管により
ライニングと同時に裏込め材をライニング管と既設管内
面との間に充填でき、更に、請求項９に係るライニング
施工法によれば、拡径状態の安定化を図り得、裏込め材
の充填精度を向上できる。更に、請求項１０に係るライ
ニング施工法によれば、ノズル位置により流展性が大き
く異なる裏込め材でも充分一様に充填でき、請求項１１
に係るライニング施工法によれば、裏込め材をリブ間に
安定に充填できる。従って、本発明によれば、管内ライ
ニングと同時に良好な裏込め施工を行なうことができ、
保支工を省略して簡易に短期間で老朽既設管を更生でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において使用する製管機の一例を示す図
面である。

【図２】本発明に係るライニング施工方法を示す図面で
ある。

【図３】本発明に係るライニング施工方法における裏込
め材の充填状態の一例を示す図面である。

【図４】本発明において使用する製管機の一例を示す図
面である。

【図５】ライニング施工法に使用される公知の帯状部材
を示す図面である。

【図６】従来の製管機を示す図面である。

【図７】図６の製管機による帯状部材の管状体形成過程
を示す図面である

【図８】従来のライニング施工方法を示す図面である。

【符号の説明】

１フレーム２接合機構部３ガイドローラ４制動輪５裏込め材注入管Ａ既設管Ｂ製管機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北橋直機京都市南区上鳥羽上調子町２−２積水化学工業株式会社内 (72)発明者横山祐三京都市南区上鳥羽上調子町２−２積水化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4F211 AD05 AD12 AD24 AG03 AG08 AH43 SA15 SC03 SD06 SG07 SJ01 SJ15 SN11 SP43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既設管内において、製管機により両側縁端
部に接合部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り込ん
で螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により接合さ
せて既設管内径よりも小径の管状体に形成し、更に上記
嵌合部間に剪断力を加えて摺動させて管状体を拡径する
ことにより既設管内面に近接させながら連続的にライニ
ング製管すると同時に上記拡径中の管状体外面と既設管
内面との間に裏込め材を注入することを特徴とする管内
のライニング施工法。
【請求項２】既設管内において、製管機により両側縁端
部に接合部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り込ん
で螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により接合さ
せて管状体に形成し、製管機を管状体の形成に伴い前記
帯状部材の送り力で回転前進させ、この回転前進に対し
て制動力を作用させて前記形成された管状体を拡径させ
て既設管内面に近接させていく拡径ライニング方法にお
いて、裏込め材注入管を製管機に取付け上記拡径中の管
状体外面と既設管内面との間に裏込め材を注入すること
を特徴とする管内のライニング施工法。
【請求項３】拡径状態を検出し製管機の制動力または帯
状部材の送り速度を制御して拡径状態を安定化する請求
項２記載の管内のライニング施工法。
【請求項４】裏込め材注入管の裏込め材出口を管状体外
面と既設管内面とが近接する位置の近傍に配設し、裏込
め材を該近接位置に向けて供給する請求項１〜３何れか
記載の管内のライニング施工法。
【請求項５】裏込め材注入管が製管機の回転に伴って管
状体外面と既設管内面とが近接する位置の全周にわたり
裏込め材を供給すると共に製管機に配設された鏝により
供給された裏込め材を前記近接位置に向けて流動させ、
前記近接位置に一様に裏込め材の溜り部を形成させる請
求項４記載の管内のライニング施工法。
【請求項６】裏込め材注入管の裏込め材出口を管状体が
製管機から出た位置に配設し、裏込め材を管状体の外面
の凹部に充填する請求項１〜３何れか記載の管内のライ
ニング施工法。
【請求項７】拡径中の管状体と既設管内面との間の空間
の全周にわたる環状堰を製管機に取付け、この堰の内側
に裏込め材注入管の裏込め材出口を位置させた請求項１
〜３何れか記載の管内のライニング施工法。
【請求項８】既設管内において、製管機により両側縁端
部に接合部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り込ん
で螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により接合さ
せて螺旋管状体に形成すると共に螺旋管状体の形成速度
に平衡する速度よりも遅い速度で製管機を回転前進駆動
させ、この回転前進中に帯状部材の送り力で前記螺旋管
状体を拡径させて既設管内面に近接させていく拡径ライ
ニング方法において、裏込め材注入管を製管機に取付け
上記拡径中の管状体外面と既設管内面との間に裏込め材
を注入することを特徴とする管内のライニング施工法。
【請求項９】拡径状態を検出し製管機の駆動速度または
帯状部材の送り速度或いは送り力を制御して拡径状態を
安定化する請求項８記載の管内のライニング施工法。
【請求項１０】製管機の回転位置に応じて裏込め材の吐
出流量を調節して裏込め材を一様に散布させる請求項１
〜９何れか記載の管内のライニング施工法。
【請求項１１】帯状部材外面のリブに、裏込め材に対す
る流通用切欠き溝を形成した請求項１〜９何れか記載の
管内のライニング施工法。