JP2003039552A - 管内のライニング施工法およびこれに用いられるライニング製管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】螺旋管状体の拡径開始部位への過大な応力集中
を緩和し、接合部での開劈損傷を確実に防止することが
できる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1により、両側
縁端部に接合部を有する長尺のプロファイルP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螺旋管状体PPに
形成し、その接合部同士を剪断力により摺動させて螺旋
管状体を拡径させて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ものにおいて、製管機をプロファ
イルの送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度で自
走させながら、螺旋管状体の拡径角度に基づいてプロフ
ァイルの送り込み速度を制御する。既設管に対する接触
により製管機を回転前進させるように駆動輪41および従
動輪42を配置する。

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
法およびこれに用いられるライニング製管装置に関し、
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】一般に、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
ることが行われている。

【０００３】例えば、図１１〜図１４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８−２
００５４７号公報参照）。

【０００４】図１１の（イ）は管状体に形成される合成
樹脂製帯状部材Ｐ′の一例を示し、図１１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。

【０００５】図１１において、Ｐ′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
型係止構Ｐａ′を成形し、帯状部材Ｐ′の他方の縁端側
に雄型係止凸条Ｐｂ′を成形してあり、図１１の（ロ）
に示すように、螺旋状にされた帯状部材Ｐ′の相接する
縁端部間が雌型係止溝Ｐａ′と雄型係止凸条Ｐｂ′との
嵌合により接合される。

【０００６】図１２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２
２′とギヤボックス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
１２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。

【０００７】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１３に示す通りであり、外面
ローラ２１′と内面ローラ２２′との間に油圧モータ２
５′の駆動力で帯状部材Ｐ′が螺旋状に送られ、雌型係
止溝Ｐｂ′と雄型係止凸条Ｐａ′との嵌合により接合さ
れた帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′に、最初の接合機構
部に供給されてくる帯状部材Ｐ′が嵌合接合されてい
く。

【０００８】図１４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、Ｑ１′は出発側マンホールを、Ｄ′は出発側マン
ホールＱ１′上に配設した帯状部材供給ドラムを、１′
は前記した製管機を、Ｑ２′は到達側マンホールを、
Ｙ′は到達側マンホールＱ２′上に配設した油圧ポンプ
を、Ｙ１′は油圧ホースをそれぞれ示している。

【０００９】図１４中、製管機１′において、図１２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Ｐ′が製管機１′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Ｄ′から製管機１′に供給されてくる帯状部材Ｐ′
の一方の縁端が図１３により説明した通り、案内ローラ
３′に螺旋状に巻回接合された先の帯状部材Ｐ′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。

【００１０】この場合、油圧モータ２５′による接合機
構部２′の帯状部材Ｐ′の送り速度とドラムＤ′からの
帯状部材Ｐ′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ＰＰ′が形成さ
れていく。

【００１１】図１４において、帯状部材螺旋接合管状体
ＰＰ′の出発マンホールＱ１′側は既設管Ａ′に実質的
に固定されており、油圧モータＹ′により前記接合機構
部２′の外面ローラ２１′及び内面ローラ２２′に加え
られる駆動力が帯状部材Ｐ′に伝達され、ライニングさ
れた帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′がこの伝達力に対し
て固定であるために製管機１′が回転前進されていく。
この場合、帯状部材Ｐ′の送り速度をＶ、管状体ＰＰ′
の半径をｒとすれば、製管機１′の回転速度が、ほぼＶ
／２πｒで与えられ（帯状部材Ｐ′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１′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。

【００１２】

【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
１′の回転前進移動に伴い製管機１′の後方に繰り出さ
れていく帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′の外径が製管機
１′内の帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′の外径に等し
く、その管状体ＰＰ′の外面と既設管Ａ′の内面との間
に、図１２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１′内の帯状部
材螺旋接合管状体ＰＰ′の外径が既設管Ａの内径に較べ
て小さくなってライニング外面と既設管Ａの内面との間
に図１４に示すようにギャップ△Ｇが残存され、そのラ
イニング内径が、前記ギャップ△Ｇ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。

【００１３】そこで、本発明者等は、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既設管の内径よりも小
径の管状体に形成し、この管状体の形成に伴い回転前進
する製管機の回転前進速度と上記帯状部材の送り込み速
度との間に生じる差、具体的には、帯状部材の送り力で
回転前進する製管機に制動力を作用させて帯状部材の送
り込み速度との間の差によって、上記接合部同士を剪断
力により摺動させることで、管状体を拡径させて既設管
内面に近接させながら連続的にライニング製管するよう
にしたライニング施工法を提案している。

【００１４】ところで、帯状部材の送り力で回転前進す
る製管機に対し制動力を作用させて帯状部材の送り込み
速度に対し差を生じさせている場合、製管機の制動力に
よって帯状部材の送り込み速度が無理に制限されるた
め、一方的に送り込もうとする帯状部材に対し制動が掛
かる管状体の拡径開始部位に過大な応力が作用し、この
拡径開始部位において相接する接合部が開劈するおそれ
があり、管状体の拡径状態を安定させることができな
い。

【００１５】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、管状体の拡径開始部
位への過大な応力集中を緩和し、接合部での開劈損傷を
確実に防止することができるライニング施工法およびこ
れに用いられるライニング製管装置を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係わる発明が講じた解決手段は、管内の
ライニング施工法として、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既設管内径よりも小径の管状体に形
成し、この管状体の形成に伴い回転前進する製管機の回
転前進速度と上記帯状部材の送り込み速度との間に生じ
る差によって上記接合部同士を剪断力により摺動させて
管状体を拡径させて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ようにしたライニング施工法を前
提とし、上記製管機を一定の回転前進速度で自走させな
がら、管状体の拡径角度に基づいて帯状部材の送り込み
速度を制御するようにしている。

【００１７】この特定事項により、製管機の自走による
一定の回転前進速度と帯状部材の送り込み速度との間に
生じる差によって、接合部同士を剪断力により摺動さ
せ、管状体を拡径させて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ことが行われる。このため、
製管機の制動力によって帯状部材の送り込み速度を無理
に制限しているもののように、製管機に対し帯状部材が
一方的に送り込まれることがない。これによって、一定
の回転前進速度で自走する製管機に対して送り込まれる
帯状部材の一方的な送り込み速度が相対的に減速され、
管状体の拡径開始部位に作用する過大な応力集中が緩和
されて、拡径開始部位において相接する接合部での開劈
損傷を防止し、管状体の拡径状態を安定させることが可
能となる。

【００１８】また、請求項２に係わる発明が講じた解決
手段は、既設管に対する接触により製管機を回転前進さ
せるように駆動ロールを配置し、帯状部材の送り込み速
度よりも遅い速度で製管機を回転前進させるようにして
いる。

【００１９】この特定事項により、製管機は、既設管に
対して接触する駆動ロールによって回転前進（自走）す
るので、帯状部材の送り込み力によって製管機を強制的
に回転前進させていたもののように、管状体の拡径開始
部位に多大な応力が集中することを効果的に防止し、安
定して回転前進させることが可能となる。しかも、帯状
部材の送り込み速度よりも遅い速度で回転前進する製管
機は、帯状部材の送り込み力による一方的な回転前進が
なくなって、帯状部材が製管機に対し引っ張られるよう
に送り込まれることになり、管状体の拡径開始部位に作
用する過大な応力集中が抑制され、拡径開始部位におい
て相接する接合部での開劈損傷を確実に防止して、管状
体の拡径状態を効果的に安定させることが可能となる。

【００２０】そして、請求項３のもののように、製管機
の構成部材の後端を同一の鉛直平面上に位置付けている
場合には、製管機の直後方より拡径する管状体が構成部
材の後端に対し干渉することが回避され、管状体を製管
機の直後方における同一の鉛直平面上において円滑に拡
径させることが可能となる。

【００２１】また、請求項４のもののように、製管機に
裏込め材注入管を具備し、管状体のライニング製管と同
時に、その拡径中の管状体外面と既設管内面との間に裏
込め材注入管より裏込め材を注入している場合には、裏
込め材注入管より注入される裏込め材は、一定の回転前
進速度で自走する製管機によって拡径中の管状体外面と
既設管内面との間に周方向から満遍なく一様に散布され
ることになる。

【００２２】更に、請求項５のもののように、接合部を
シールするシール材を備え、このシール材を、帯状部材
の長手方向に延びる複数条の断面略三角形状の凸部によ
り構成し、この各凸部間を帯状部材の長手方向に延びる
溝内に滑剤を塗布している場合には、管状体の相接する
接合部間に十分な滑りが生じ、その滑りを逃がす方向に
管状体が拡径変形し、管状体の拡径状態を効果的に安定
させることが可能となる。しかも、複数条の凸部よりな
るシール材によって、管状体の内部を流れる水に対する
接合部でのシール面積が確保され、シール性を図る上で
も有利なものとなる。

【００２３】そして、請求項６に係わる発明が講じた解
決手段は、管内のライニング製管装置として、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既設管内径より
も小径の管状体に形成し、この管状体の形成に伴い回転
前進する製管機の回転前進速度と上記帯状部材の送り込
み速度との間に生じる差によって上記接合部同士を剪断
力により摺動させて管状体を拡径させて既設管内面に近
接させながら連続的にライニング製管するものを前提と
し、上記製管機は、既設管の内面に対し接触によって製
管機を一定の回転前進速度で自走させる駆動ローラを備
え、この駆動ローラにより製管機を帯状部材の送り込み
速度よりも遅い一定の回転前進速度で自走させた状態
で、管状体の拡径角度に基づいて帯状部材の送り込み速
度を制御する制御手段を備えている。

【００２４】この特定事項により、製管機の自走による
帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度
と帯状部材の送り込み速度との間に生じる差によって、
接合部同士を剪断力により摺動させ、管状体を拡径させ
て既設管内面に近接させながら連続的にライニング製管
することが行われる。このため、帯状部材の送り込み速
度よりも遅い一定の回転前進速度で自走する製管機に対
して帯状部材の送り込み速度が効果的に減速され、管状
体の拡径開始部位に作用する過大な応力集中を緩和させ
て、拡径開始部位において相接する接合部での開劈損傷
を確実に防止し、管状体の拡径状態を安定して行わせる
ことが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２６】図１は既設管内を製管する際に用いられる
ライニング製管装置の一例を示す正面図、図２は同じく
側面図である。

【００２７】図１および図２において、１は製管機であ
って、この製管機１は、後述する既設管Ａの長手方向後
側（図２では右側）から連続的に送り込まれる長尺な帯
状部材としてのプロファイルＰを相接する縁端縁間で接
合しつつ既設管Ａの長手方向前側（図２では左側）に螺
旋状に巻回させて螺旋管状体ＰＰを形成するようになさ
れている。上記製管機１は、前後一対のフレーム１１，
１２を備え、各フレーム１１，１２間に跨るように接合
機構部２が設けられている。接合機構部２は、プロファ
イルＰ外面のＴ型リブを受容する溝およびプロファイル
Ｐ両側端縁の嵌合接合部を受容するための溝を備えた構
成部材としての外面ローラ２１と、内面ローラ２２とを
備えている。接合機構部２は、これらの内外面ローラ２
１，２２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、周
方向に２組設けられている。そして、上記内外面ローラ
２１，２２は前後のフレーム１１，１２に支持され、ギ
ャボックス２３、ロータリジョイント２４および油圧モ
ータ２５は前側のフレーム１１に支持されている。更
に、前後のフレーム１１，１２間には、螺旋管状体ＰＰ
を内径規制のもとで半径方向外方からガイドする構成部
材としての案内ローラ３，…が回転自在に支持されてい
る。

【００２８】また、図３にも示すように、前側のフレー
ム１１には、その周方向所定間隔おきに駆動輪４１，…
（駆動ローラ）および従動輪４２，…が交互に配され、
この各駆動輪４１および従動輪４２は、それぞれアーム
４３，…を介して支持されている。上記各アーム４３
は、コイルバネ４４によって各駆動輪４１および各従動
輪４２を既設管Ａの内周面Ａａに押え付けるようになさ
れている。上記各駆動輪４１は、図４にも示すように、
油圧モータ４１１によって駆動されるようになってい
る。そして、後側のフレーム１２には、その周方向所定
間隔おきに従動ローラ４６，…が回転自在に支持され、
この各従動ローラ４６が既設管Ａの内周面Ａａ上におい
て転動するようになされている。

【００２９】図５に示すように、上記各駆動輪４１およ
び各従動輪４２の軸芯ｎ，…（図５では駆動輪４１の軸
芯ｎのみ示す）は、既設管Ａの内周面Ａａ上での転動に
よって製管機１が回転前進するように、既設管Ａの出発
側マンホールＱ１と到達側マンホールＱ２とを繋ぐ方向
（前後方向）へ延びる軸芯ｍに対しそれぞれ非平行、つ
まり螺旋管状体ＰＰにおけるプロファイルＰの短手方向
の向きと平行となるようにα゜だけ傾斜して配置されて
いる。また、製管機１の後端に位置する各案内ローラ３
の後端は、それぞれ同一の鉛直面Ｗ上に位置している。
そして、上記製管機１は、各駆動輪４１、各従動輪４２
および各従動ローラ４６による既設管Ａ内周面Ａａ上で
の転動によって一定の回転前進速度で移動するようにな
っている。

【００３０】更に、図３に示すように、製管機１の前後
のフレーム１１，１２には裏込め材注入用ホースとして
の裏込め材注入管５が取り付けられている。この裏込め
材注入管５としては、モルタルと硬化剤とを混合して吹
付る二重管タイプのものが適用されている。そして、プ
ロファイルＰよりなる螺旋管状体ＰＰと既設管Ａの内周
面Ａａとの近接部間に上記裏込め材注入管５を介して裏
込め材が充填されるようになっている。なお、５１は裏
込め材注入管のロータリージョイント、５２はレールＲ
上を移動する台車、５３は台車５２上に載設した裏込め
材のＡ液タンク、５４はＡ液タンク用のポンプ、５５は
台車５２上に載設した裏込め材のＢ液タンク、５６はＢ
液タンク用のポンプ、５７は混合ガンである。

【００３１】上記製管機１を用いて既設管Ａをライニン
グするには、図６に示すように、製管機１を既設管Ａ内
に納め、到達側マンホールＱ２（図６では左側）上の油
圧ポンプＹにより油圧ホースＹ１を介して製管機１の接
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Ｑ１（図６では右側）上のドラム
Ｄから供給されてくるプロファイルＰ（例えば、図７に
示したもの）を接合機構部２の外面ローラ２１及び内面
ローラ２２で螺旋状に送ると共に最初の接合機構部２の
外面ローラ２１と内面ローラ２２とで既に形成された螺
旋管状体ＰＰの前縁端にある雌型係止溝Ｐａに最初の接
合機構部２に送り込まれてくるプロファイルＰの後縁端
の雄型係止用凸条Ｐｂを嵌合により接合し、製管機１を
駆動輪４１の駆動力により一定の回転前進速度で自走さ
せてプロファイルＰを螺旋方向に引き込み、上記形成さ
れた螺旋管状体ＰＰを拡径させつつ既設管Ａの内周面Ａ
ａ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。そして、上記製管機１は、駆
動輪４１の駆動力によって、螺旋管状体ＰＰの形成速度
に平衡する速度よりも遅い一定速度で回転前進し、１回
転でプロファイルＰ一巻き分程度前進するようになされ
ている。この場合、回転前進する製管機１の回転前進速
度と、外面ローラ２１及び内面ローラ２２によるプロフ
ァイルＰの送り込み速度との間には差が生じており、こ
の製管機１の回転前進速度よりも速い送り込み速度とな
るプロファイルＰの送り込み力によって、螺旋管状体Ｐ
Ｐの雌型係止溝Ｐａと雄型係止用凸条Ｐｂとをその接合
部間に生じる剪断力により摺動させ、筒状管状体ＰＰを
拡径させて既設管Ａの内周面Ａａに近接させるようにな
されている。

【００３２】上記において、裏込め材を注入するには、
図３において、台車５２を製管機１と共に移動させ、Ａ
液とＢ液とを混合しつつ裏込め材注入管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。

【００３３】また、裏込め材には、セメント１００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。

【００３４】次に、製管機１による既設管Ａ内のライニ
ング施工法の一例について説明する。

【００３５】まず、図３に示すように製管機１を既設管
Ａ内に納め、到達側マンホールＱ２上の油圧ポンプＹに
より油圧ホースＹａを介して製管機１の上記接合機構部
２の外面ローラ２１および内面ローラ２２を駆動させ、
出発側マンホールＱ１上のドラムＤから供給されてくる
プロファイルＰ（例えば、図７に示したもの）を接合機
構部２の外面ローラ２１および内面ローラ２２で螺旋状
に送ると共に最初の接合機構部２の外面ローラ２１と内
面ローラ２２とで既に形成された螺旋管状体ＰＰの前縁
端の雌型係止溝Ｐａに最初の接合機構部２に送り込まれ
てくるプロファイルＰの後縁端の雄型係止用凸条Ｐｂを
嵌合接合して螺旋管状体ＰＰに形成すると共に、製管機
１を駆動輪４１の駆動力でもってプロファイルＰの送り
出し速度よりも遅い速度で回転前進させ、この回転前進
中に外面ローラ２１および内面ローラ２２によるプロフ
ァイルＰの送り力で螺旋管状体ＰＰを拡径させて既設管
Ａの内周面Ａａに近接させる。このとき、つまり製管機
１の到達側マンホールＱ２側への回転前進中に螺旋管状
体ＰＰを拡径させて既設管Ａの内周面Ａａに近接させて
いく際に、その既設管Ａと螺旋管状体ＰＰとの近接部間
に裏込め材注入管５より瞬硬性モルタルを注入してい
く。そして、既設管Ａ全長に亘った内周面Ａａへの螺旋
管状体ＰＰのライニングを完了する。

【００３６】上記螺旋管状体ＰＰの製管速度に平衡する
製管機１の回転速度Ｎは、プロファイルＰ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
１をこの速度で回転させても螺旋管状体ＰＰは拡径され
ない。

【００３７】製管機１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ＰＰの形成
速度よりも製管機１の移動速度が遅くなり、製管機１か
ら繰り出される螺旋管状体ＰＰにプロファイルＰの送り
力が作用するようになり、この送り力による涙じりモー
メント（螺旋をほどく方向の涙じりモーメント）により
螺旋管状体ＰＰの接合部に剪断力が作用し、この剪断力
が接合部の剪断力に打ち勝つと摺動拡径され、既設管Ａ
の内周面Ａａに接触されるようになる。

【００３８】この状態を、図８により説明すると、製管
機１がプロファイルＰの送り込み速度Ｖで半径ｒの螺旋
管状体ＰＰを製管して繰り出すが、製管機１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
Ａの内径Ｒの螺旋管状体ＲＲ（ライニング管）がプロフ
ァイルＰの送り込み速度Ｖのもとで形成される結果、そ
の螺旋管状体ＰＰの形成速度と上記製管機１の回転速度
ｎの低速回転との間でのプロファイルＰのやり取りの差
が、螺旋管状体ＰＰの拡径摺動ｗにより吸収されていく
のである。

【００３９】現に、既設管Ａの内周面Ａａに臨む拡径終
端ｂにおいて、プロファイルＰが一巻き単位で既設管Ａ
の内周面Ａａ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１がほぼ一回転され（従って、貼り
付け回転速度と製管機１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プロファイルＰの長さと
製管機１の一回転により繰り出されるプロファイルＰの
長さとの差が拡径摺動により吸収されていくことが確認
されている。

【００４０】図８において、ｒを拡径前の螺旋管状体Ｐ
Ｐの製管半径、ＦをプロファイルＰの送り込み力、Ｖを
プロファイルＰの送り込み速度、Ｒを既設管Ａの内径と
すると、プロファイルＰの送り込み力Ｆにより拡径前の
螺旋管状体ＰＰに作用する捩じりモーメントＦｒは、 Ｆｒ／２πＲ²＞ｆ で与えられる。

【００４１】この場合、拡径終端部でプロファイルＰが
既設管Ａの内周面Ａａに貼り付けられる回転速度と製管
機１の回転速度とが実質的に等しいから、製管機１の回
転速度ｎは、 ｎ＝ｒＮ／Ｒ となる。

【００４２】上記において、プロファイルＰの送り込み
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接合部が開劈され易くなる。従っ
て、プロファイルＰの送り込み力Ｆは、接合部の摺動拡
径を生じさせ得ることを条件として、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。

【００４３】このプロファイルＰの送り力Ｆや送り速度
Ｖや製管機１の回転速度により拡径状態が変化するか
ら、製管機１の回転速度ｎを一定とすることで、拡径状
態を検出しながら、プロファイルＰの送り込み力Ｆおよ
び送り込み速度Ｖを調節して、螺旋管状体ＰＰの拡径状
態を制御することが可能となる。

【００４４】従って、本実施形態では、製管機１の自走
による一定の回転前進速度とプロファイルＰの送り込み
速度と、このプロファイルＰの送り込み速度よりも遅い
速度で回転前進する製管機１の回転前進速度との間に生
じる差によって、接合部同士を剪断力により摺動させ、
螺旋管状体ＰＰを拡径させて既設管Ａの内周面Ａａに近
接させながら連続的にライニング製管することが行われ
る。このため、製管機の制動力によってプロファイル
（帯状部材）の送り込み速度を無理に制限しているもの
のように、製管機１に対しプロファイルＰが一方的に送
り込まれることがない。これによって、一定の回転前進
速度で自走する製管機１に対してプロファイルＰが引っ
張られるように送り込まれることになり、プロファイル
Ｐの一方的な送り込み速度が相対的に減速され、螺旋管
状体ＰＰの拡径開始部位に作用する過大な応力集中が緩
和されて、拡径開始部位において相接する接合部での開
劈損傷を確実に防止し、螺旋管状体ＰＰの拡径状態を安
定させることができる。

【００４５】また、製管機１は、既設管Ａの内周面Ａａ
に対して接触する駆動輪４１の駆動力によって回転前進
（自走）するので、プロファイルの送り込み力によって
製管機を強制的に回転前進させていたもののように、螺
旋管状体ＰＰの拡径開始部位に多大な応力が集中するこ
とを効果的に防止し、安定して回転前進させることがで
きる。

【００４６】しかも、製管機１の外面ローラ２１および
案内ローラ３の後端が同一の鉛直平面上に位置付けられ
ているので、製管機１の直後方より拡径する螺旋管状体
ＰＰが外面ローラ２１および案内ローラ３の後端に対し
干渉することが回避され、螺旋管状体ＰＰを製管機１の
直後方における同一の鉛直面Ｗ上において円滑に拡径さ
せることができる。

【００４７】更に、製管機１に裏込め材注入管５が設け
られているので、螺旋管状体ＰＰのライニング製管と同
時にその拡径中の螺旋管状体ＰＰの外面と既設管Ａの内
周面Ａａとの間に裏込め材注入管５より瞬硬性モルタル
が注入され、一定の回転前進速度で自走する製管機１に
よって拡径中の螺旋管状体ＰＰの外面と既設管Ａの内周
面Ａａとの間に周方向から満遍なく一様に瞬硬性モルタ
ルを散布することができる。しかも、一定の回転前進速
度で自走する製管機１によって、裏込め材注入管５より
注入される瞬硬性モルタルの注入量が規定され、瞬硬性
モルタルの注入量を最適にすることもできる。

【００４８】（他の実施の形態）上記実施形態では、螺
旋管状体ＰＰの雌型係止溝Ｐａと雄型係止用凸条Ｐｂと
をその接合部間に生じる剪断力により摺動させたが、図
９の（イ）および（ロ）に示すように、外面の短手方向
所定間隔おきに突設された突状リブ６１，…を有するプ
ロファイル６の一縁端に雄型嵌合接合部としての係止凸
条６２を成形する一方、他縁端に雌型嵌合接合部として
の係止溝６３を備えたリブ６４を成形し、この係止凸条
６２と係止溝６３とによって接合部６０を構成すると共
に、プロファイル６外面の一縁端側（係止凸条６２より
も他縁端側）にシール材６５を設け、相接する帯状部材
縁端部間での係止凸条６２と係止溝６３との嵌合時に、
相接するプロファイル６外面の一縁端側に対し接触する
プロファイル６外面の他縁端（係止溝６２よりも他縁端
側）、つまり嵌合接合界面をシール材６５でもってシー
ルするようにしてもよい。このシール材６５は、図１０
に示すように、プロファイル６の長手方向に延びる３条
の断面略三角形状の突部６５ａ，…よりなり、この各突
部６５ａ間をプロファイル６の長手方向に延びる２条の
溝６５ｂ，６５ｂ内に、それぞれグリースなどの滑剤６
６を塗布している。この場合、プロファイル６の長手方
向に延びる３条の断面略三角形状の突部６５ａよりなる
シール材６５の各突部６５ａ間の溝６５ｂ内に塗布され
た滑剤６６によって、回転固定されたライニング済みの
螺旋管状体ＰＰと製管機１との間の管状体部分のプロフ
ァイル６のスライド可能界面に十分なすべりを生じさせ
ることができ、そのすべりを逃がす方向に製管機１直後
の螺旋管状体ＰＰを円滑に変形させることができる。し
かも、各突部６５ａよりなるシール材６５によって、螺
旋管状体ＰＰの内部を流れる水に対する接合部６０での
シール面積が確保され、シール性を十分に図ることがで
きる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係る
管内のライニング施工法によれば、製管機を一定の回転
前進速度で自走させながら、管状体の拡径角度に基づい
て帯状部材の送り込み速度を制御することで、一定の回
転前進速度で自走する製管機に対する帯状部材の一方的
な送り込み速度を相対的に減速させ、管状体の拡径開始
部位に作用する過大な応力集中を緩和して、拡径開始部
位において相接する接合部での開劈損傷を防止し、管状
体の拡径状態を安定させることができる。

【００５０】また、本発明の請求項２に係わる管内のラ
イニング施工法によれば、既設管に対する接触により製
管機を回転前進させるように駆動ロールを配置し、帯状
部材の送り込み速度よりも遅い速度で製管機を回転前進
させることで、管状体の拡径開始部位への多大な応力集
中を効果的に防止し、製管機を安定して回転前進させる
ことができる。しかも、帯状部材の送り込み力による一
方的な製管機の回転前進をなくし、帯状部材を製管機に
対し引っ張るように送り込んで管状体の拡径開始部位に
作用する過大な応力集中を抑制し、拡径開始部位におい
て相接する接合部での開劈損傷を確実に防止して、管状
体の拡径状態を効果的に安定させることができる。

【００５１】そして、本発明の請求項３に係る管内のラ
イニング施工法によれば、製管機の構成部材の後端を同
一の鉛直平面上に位置付けることで、製管機の直後方よ
り拡径する管状体の構成部材後端に対する干渉を回避さ
せ、管状体を製管機の直後方における同一の鉛直平面上
において円滑に拡径させることができる。

【００５２】また、本発明の請求項４に係わる管内のラ
イニング施工法によれば、管状体のライニング製管と同
時に、その拡径中の管状体外面と既設管内面との間に製
管機に具備した裏込め材注入管より裏込め材を注入する
ことで、裏込め材注入管より注入される裏込め材は、一
定の回転前進速度で自走する製管機によって拡径中の管
状体外面と既設管内面との間に周方向から満遍なく一様
に裏込め材を散布することができる。

【００５３】更に、本発明の請求項５に係わる管内のラ
イニング施工法によれば、接合部をシールするシール材
を複数条の断面略三角形状の凸部により構成し、この各
凸部間の溝内に滑剤を塗布することで、管状体の相接す
る接合部間に十分な滑りを生じさせ、その滑りを逃がす
方向に管状体を拡径変形させて、管状体の拡径状態を効
果的に安定させることができる。しかも、複数条の凸部
よりなるシール材によってシール面積を確保し、シール
性を向上させることができる。

【００５４】そして、本発明の請求項６に係わる管内の
ライニング製管装置によれば、駆動ローラにより製管機
を帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速
度で自走させた状態で、管状体の拡径角度に基づいて帯
状部材の送り込み速度を制御することで、帯状部材の送
り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度で自走する製
管機に対して帯状部材の送り込み速度を効果的に減速さ
せ、管状体の拡径開始部位への過大な応力集中を緩和さ
せて、拡径開始部位において相接する接合部での開劈損
傷を確実に防止し、管状体の拡径状態を安定して行わせ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わる管路のライニング施
工法において使用す製管機の正面図である。

【図２】製管機の拡大側面図である。

【図３】製管機の側面図である。

【図４】駆動輪の断面図である。

【図５】螺旋管状体の軸芯に対して傾斜状態で配置され
る駆動輪の拡大側面図である。

【図６】既設管に対するライニング施工法を説明する説
明図である。

【図７】（イ）はライニング施工法に使用される長手方
向から見たプロファイルを示す図面である。（ロ）はプ
ロファイルの接合状態を示す斜視図である。

【図８】製管機による螺旋管状体のライニング施工状態
を説明する説明図である。

【図９】（イ）は本発明の変形例に係わるシール材を備
えたプロファイルを示す図である。（ロ）はプロファイ
ルの接合状態を示す図である。

【図１０】同じく図９におけるシール材の拡大図であ
る。

【図１１】（ａ）はライニング施工方法に使用される公
知の帯状部材を示す図面である。（ｂ）は帯状部材の接
合状態を示す斜視図である。

【図１２】従来の製管機の側面図である。

【図１３】同じく製管機による帯状部材の管状体形成過
程を示す説明図である。

【図１４】同じく既設管に対するライニング施工方法を
説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 製管機 ２１ 外面ローラ（構成部材） ３ ガイドロール（構成部材） ４１ 駆動輪（駆動ローラ） ５，６ 裏込め材注入管 ６０ 接合部 ６５ シール材 ６５ａ 凸部 ６５ｂ 溝 ６６ 滑剤 Ａ 既設管 Ａａ 内周面（内面） Ｆ プロファイルの送り込み速度Ｖ Ｐ プロファイル（帯状部材） ＰＰ 螺旋管状体 Ｗ 鉛直面 ｎ 製管機の回転速度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 今川 明 滋賀県栗太郡栗東町野尻75 積水化学工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 4F211 AD05 AD08 AD12 AG03 AG08 AH43 AR08 AR09 SA05 SC03 SD06 SH18 SJ01 SJ13 SJ15 SJ29 SP04 SP43

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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、この
   管状体の形成に伴い回転前進する製管機の回転前進速度
   と上記帯状部材の送り込み速度との間に生じる差によっ
   て上記接合部同士を剪断力により摺動させて管状体を拡
   径させて既設管内面に近接させながら連続的にライニン
   グ製管するようにしたライニング施工法において、 上記製管機を一定の回転前進速度で自走させながら、管
   状体の拡径角度に基づいて帯状部材の送り込み速度を制
   御していることを特徴とする管内のライニング施工法。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の管内のライニング
   施工法において、 既設管に対する接触により製管機を回転前進させるよう
   に配置された駆動ロールを備え、 帯状部材の送り込み速度よりも遅い速度で製管機を回転
   前進させるようにしていることを特徴とする管内のライ
   ニング施工法。
3. 【請求項３】 上記請求項１または請求項２に記載の管
   内のライニング施工法において、 製管機の構成部材の後端は、同一の鉛直平面上に位置し
   ていることを特徴とする管内のライニング施工法。
4. 【請求項４】 上記請求項１〜請求項３のいずれか１つ
   に記載の管内のライニング施工法において、 製管機に裏込め材注入管を具備し、 管状体のライニング製管と同時に、その拡径中の管状体
   外面と既設管内面との間に裏込め材注入管より裏込め材
   を注入していることを特徴とする管内のライニング施工
   法。
5. 【請求項５】 上記請求項１〜請求項４のいずれか１つ
   に記載の管内のライニング施工法において、 接合部をシールするシール材を備え、 このシール材は、帯状部材の長手方向に延びる複数条の
   断面略三角形状の凸部よりなり、 この各凸部間を帯状部材の長手方向に延びる溝内には、
   滑剤が塗布されていることを特徴とする管内のライニン
   グ施工法。
6. 【請求項６】 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、この
   管状体の形成に伴い回転前進する製管機の回転前進速度
   と上記帯状部材の送り込み速度との間に生じる差によっ
   て上記接合部同士を剪断力により摺動させて管状体を拡
   径させて既設管内面に近接させながら連続的にライニン
   グ製管するライニング製管装置であって、 上記製管機は、既設管の内面に対し接触によって製管機
   を一定の回転前進速度で自走させる駆動ローラを備え、 この駆動ローラにより製管機を帯状部材の送り込み速度
   よりも遅い一定の回転前進速度で自走させた状態で、管
   状体の拡径角度に基づいて帯状部材の送り込み速度を制
   御する制御手段を備えていることを特徴とする管内のラ
   イニング製管装置。