JP2008173929A - 螺旋巻き製管装置及びその製管方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
帯状部材を螺旋状に捲回して管状体を形成し、該形成された管状体の後方に新たに供給される帯状部材をもって該管状体を送出し形成する元押し式の製管において、外周規制方式を採り、機構の簡素化をなすとともに管状体の径を一定となすことができ、かつ機枠の軽量化を図ること。
【解決手段】
帯状部材１００の閉合部位に外面ローラ２と内面ローラ３とからなる接合ローラ部４を配して管状体を成形し、該外面ローラ２に跨がり、該接合ローラ部４を保持する機枠１に固定され、新たに供給される帯状部材１００に沿って最初に閉合する部位に至る螺旋状に１回周し、かつ管状体の外周長を規制する外周規制枠体を配してなること。
【選択図】 図１

Description

この発明は、長尺の板状の帯状部材を螺旋状に捲回して管状体を形成し、該形成された管状体の後方に新たに供給される帯状部材をもって該管状体を送出し形成するいわゆる元押し式螺旋巻き製管装置及びその成形方法に関し、特には、下水道管、上水道管及びガス管等の既設の管渠において、その管渠の内面に管状体を挿入し、ライニング層を施工するための管渠用ライニング施工装置並びにその施工方法に関する。

管渠内へのライニング施工において、当該管渠が下水道管路の場合、人孔内の底部に製管装置を設置し、その製管装置により地上部より供給される帯状部材を螺旋状に捲回して管状体を形成し、該管状体を管渠内に送り込んでゆく工法、いわゆる「元押し式工法」は公知である。当該帯状部材は長尺体をなすとともに両側縁部に継手が形成され、連続的に供給される帯状部材の相接する継手相互を係合させて管状体が形成されるものである。
図１９はこの元押し式工法に使用される従来の製管装置いわゆるライニング施工装置の概略構成を示す。
図において、Ａはローラａ，ｂよりなる接合機構部、Ｂはローラｃ，ｄよりなる挟着機構部、ｅは案内ローラ、Ｃはローラｆ，ｇよりなる送り機構部である。これらは機枠（図示せず）に取り付けられ、かつ油圧をもって駆動される。なお、ａ，ｃ，ｆは外面ローラ，ｂ，ｄ，ｇは内面ローラである。
しかして、この元押し式製管装置においては、接合機構部Ａで上方すなわち地上部から送り込まれてくる帯状部材１００が先に製管された部分に外側から重ねられて被さる態様を採るものであり、製管される管の径が先に行くにつれ漸次拡径し、一定径の製管が得られず、更にまた、一定径の製管を得るため帯状部材の係合を接合機構部Ａで強固になすと応力が次第に累積され、過大な応力となり、帯状部材の破損あるいは装置の故障を引き起し、製管に不具合な現象が生じるものである。
これを防止するため、送り機構部Ｃによりローラｆ，ｇの回転を接合機構部Ａのローラａ，ｂの回転よりも減速して制動を効かせ、径の絞り込みをなすようにしている。
しかし、この減速調整機構は特別な油圧制御回路を要し、ローラの回転調整に手間が懸かるばかりでなく、構造が複雑となり、製造費用のかかるものである。
特開昭６２−２０９８７号公報 特開昭６２−１０３１２７号公報 特開昭６３−３０１１６号公報 特開平６−１５４８４６号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、この種の元押し式の管状体の形成において、従来の製管機の機構を抜本的に見直し、簡単な構造にしてより効率的な製管作用をなし得る新規な製管装置並びに製管方法を得ることを目的とする。
本発明は更に、この製管装置をもって管渠のライニング施工にも適用できるライニング施工装置並びに施工方法を得ることも他の目的とする。
本発明はこのため、外面ローラと内面ローラとの挟着駆動よりなる接合機構部・挟着機構部・送り機構部並びに減速調整機構を主要構成とする従来の製管機において、接合機構部及び挟着機構部に改変を加えることにより、送り駆動部を廃することができるばかりでなく、一定径を得る製管制御がより容易になしえるとの知見のもとになされたものである。
すなわち、新たに供給される帯状部材の接合機構部での閉合に臨んで、屈撓自在の枠体をもって成形される管状体の外周を少なくとも螺旋状に１回周り、該成形される管状体の外周を規制することによりこの目的を達成し得るとの知見を得たものである。

本発明は具体的には以下の構成を採る。
本発明の第１は螺旋巻き製管装置であって、請求項１に記載のとおり、
両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて管状体を形成し、前記形成された管状体の後方に新たに供給される前記帯状部材をもって該管状体を送出し形成する製管装置であって、少なくとも、
前記形成される管状体と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配され、該帯状部材を挟着かつ駆動する外面ローラと内面ローラとからなる接合ローラ部と、
前記外面ローラに跨がり、かつ前記接合ローラ部を保持する機枠に固定され、新たに供給される帯状部材に沿って該帯状部材の最初に閉合する部位に至る螺状に実質的に１回周して配され、該成形される管状体の外周長を規制する外周規制枠体と、
を有してなることを特徴とする。
本第１発明は以下に開示される実施形態から把握・抽出される発明思想である。

上記において、「新たに供給される帯状部材」とは、連続的に供給される長尺の帯状部材につき、接合ローラ部に送り込まれ状態の帯状部材をいう。
また、「最初に閉合される部位」とは、当該送り込まれる帯状部材の前端の継手と該帯状部材が１回周してその後端の継手とが係合する部位をいう。
本発明の帯状部材は所定の厚み・剛性をもって耐座屈性及び耐引張り性を有し、弾性あるいは塑性を有するものが使用され、また、その継手構成は以下の実施の形態で示されるものに限定されず、該帯状部材の縁部に沿って係合構造を有する一般のものを除外するものではない。
本発明の各機構は適宜機枠に配されるが、機枠の構造に限定されるものではなく、更には、帯状部材の送りを補助する案内機構部及び又は製管される管状体の中心出しを補助する頂部ローラ部も適宜に配されるが、該案内機構部及び又は該頂部ローラ部は特には必要がなく、かつ以下の実施の形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
上記第１発明の構成において、
1)捲回される管状体の外周規制枠体は、外面に当接され回転自在のローラを保持し、リンク列による屈撓自在であること、
2)リンク列に周長調整機構が介装されてなること、
は適宜採択される選択的事項である。
以上の事項はすべて、以下の第２、第３、第４発明に適用される。

（作用）
新たに供給される帯状部材は、いわゆる外張り式として、螺旋状に捲回されて形成される管状体に対して外側面から供給され、先行する管状体の帯状部材と接合ローラ部で係合する。
新たに供給される帯状部材は接合ローラ部へ送り込まれ、１回周して再び接合ローラ部で最初の閉合部位で係合される。
帯状部材はこの１回周において外周規制枠体により外周が拘束され、管状体の成形に伴う膨径を阻止する。
この膨径阻止作用は、実質的に閉合する環状の当該外周規制枠体内のみでなされ、該阻止作用に伴う反力は相殺されて過大な外力とはならない。
これにより、接合ローラ部の定常駆動により、所定の一定径の管状体を形成してゆく。
運転中、周長調整機構の長さを変化させ、径の調整をなす。

本発明の第２は管渠内用ライニング施工装置であって、請求項４に記載のとおり、
両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて管状体を形成し、前記形成された管状体の後方に新たに供給される前記帯状部材をもって該管状体を送出し形成する製管方法であって、少なくとも、
前記形成される管状体と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配され、該帯状部材を挟着かつ駆動する外面ローラと内面ローラとからなる接合ローラ部と、
前記外面ローラに跨がり、かつ前記接合ローラ部を保持する機枠に固定され、新たに供給される帯状部材に沿って該帯状部材の最初に閉合する部位に至る螺状に実質的に１回周して配され、該成形される管状体の外周長を規制する外周規制枠体と、を有し、
新たに供給される帯状部材を成形される管状体の外面側より供給しつつ、前記外周規制枠体により最初に閉合する部位に至るまで外周拘束をなして管状体を成形する、
ことを特徴とする。
本第２発明は以下に開示される実施形態に則した発明思想である。
その作用は第１発明に準じる。

本発明の第３は螺旋巻き管状体の製管方法であって、請求項５に記載のとおり、
両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて管状体を形成し、前記形成された管状体の後方に新たに供給される前記帯状部材をもって該管状体を送出し形成する製管方法であって、少なくとも、
前記形成される管状体と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配され、該帯状部材を挟着かつ駆動する外面ローラと内面ローラとからなる接合ローラ部と、
前記外面ローラに跨がり、かつ前記接合ローラ部を保持する機枠に固定され、新たに供給される帯状部材に沿って該帯状部材の最初に閉合する部位に至る螺状に実質的に１回周して配され、該成形される管状体の外周長を規制する外周規制枠体と、を有し、
新たに供給される帯状部材を成形される管状体の外面側より供給しつつ、前記外周規制枠体により最初に閉合する部位に至るまで外周拘束をなして管状体を成形する、
ことを特徴とする。
本第３発明は、第１発明に対応する方法としての発明思想である。
その作用は第１発明の装置の使用並びに操作として現われる。

本発明の第４は管渠内のライニング施工方法であって、請求項６に記載のとおり、
管渠内の定位置において、両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて管状体を形成し、前記形成された管状体の後方に新たに供給される前記帯状部材をもって該管状体を送出し形成するライニング施工方法であって、少なくとも、
前記形成される管状体と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配され、該帯状部材を挟着かつ駆動する外面ローラと内面ローラとからなる接合ローラ部と、
前記外面ローラに跨がり、かつ前記接合ローラ部を保持する機枠に固定され、新たに供給される帯状部材に沿って該帯状部材の最初に閉合する部位に至る螺状に実質的に１回周して配され、該成形される管状体の外周長を規制する外周規制枠体と、を有し、
新たに供給される帯状部材を成形される管状体の外面側より供給しつつ、前記外周規制枠体により最初に閉合する部位に至るまで外周拘束をなして管状体を成形する、
ことを特徴とする。
本第４発明は、第２発明に対応する方法としての発明思想である。
その作用は第２発明の装置の使用並びに操作として現われる。

本第１ないし第４発明に共通して、元押し式の管状体の形成において、従来の送り機構部を含む複雑な機構が簡素化され、簡単な機構をもって一定径の管状体が得られる。これにより、制御性の容易化を図ることができる。
また、外周規制枠体による管状体の成形に伴う膨径の阻止作用は、実質的に閉合する環状の当該外周規制枠体内のみでなされ、該阻止作用に伴う反力は相殺されて過大な外力とはならず、機枠は少なくともこの外周規制枠体及び接合ローラ部を固定すれば足り、機枠の軽量化が図られる。これにより、装置の小型化が一層容易となる。
本第２及び第４発明では、管渠内での施工において装置の小型化ないしは軽量化により、施工の容易化が一層図られ、大きな利便性を得ることができる。
しかして、本発明では一定径の管状体の成形が精確かつ容易になされ、画期的である。

本発明の管渠におけるライニング用管状体の製管装置及びその製管方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図１６は本発明の一実施形態の管渠用ライニング施工装置Ｓを示す。
すなわち、図１〜図５は本ライニング施工装置Ｓの全体の概略構成を示し、図６〜図１５は本実施形態の特徴的構成部分を示す。また、図１７は帯状部材の一態様を示し、図１８はライニング施工要領を示す。
なお、本管渠用ライニング施工装置Ｓは管状体の成形に特定すると、製管機と同等であり、ライニングに特定されない。
これらの図において、Ｐは円形断面をなす管渠、Ｒは本ライニング施工装置Ｓによって製管されたライニング管を示す。なお、本装置Ｓによって製管されるライニング管Ｒの進行方向（矢印イ）をもって、前部、後部とする。

帯状部材１００（図１７参照）
本施工装置Ｓの構成の説明に先立って、本施工装置Ｓに適用される帯状部材について説明する。
図１７は本実施形態のライニング施工装置Ｓに適用される帯状部材の一例を示す。
帯状部材１００は本体が一定厚さの平板状をなし、その外面の長手方向に適宜数（図例では７）の突条（リブ）１０２が連続的に縦設される。突条１０２に先端部にはフランジ１０２ａが形成される。突条１０２の相互間は溝１０４もしくは溝空間を形成する。内面１０６は実質的に平滑に形成される。
帯状部材１００の両側には互いに内外に重合して係合する接合部１００Ａ，１００Ｂが形成される。すなわち、前縁側接合部１００Ａはその前端部の突条１０２Ａの基部が膨径され、その内面側より凹溝１１０が縦設され、更にこの突条１０２Ａより張出し部１１２が連設される。後縁側接合部１００Ｂは後端部の突条１０２Ｂより張出し部１１４が張設され、該張出し部１１４の端部寄りに前記前縁側接合部１００Ａの凹溝１１０に係合する凸条１１６が縦設される。
接合時において、相隣れる帯状部材１００の前縁部と後縁部とが重なり合い、前縁側接合部１００Ａに後縁側接合部１００Ｂが後記する駆動機構部４, ７の外面ローラと内面ローラとの挟着作用を受けて、凹溝１１０内に凸条１１６が、また、突条１０２Ｂのフランジ１０２ａ内に張出し部１１２の端部がそれぞれ嵌り込み、接合される。この場合、主たる係合（主係合）は凹溝１１０と凸条１１６とによりなされ、張出し部１１２と突条１０２Ｂとは従たる係合（副係合）をなすものであり、従って、場合によっては従たる係合は省略されうる。
更に、本実施形態では張出し部１１２，１１４の当接部分にはシール材１１８が介装され、接合性を高める。なお、接合部１００Ａ，１００Ｂにおける嵌合係合で十分であれば、当該シール材１１８を省略することができる。
帯状部材は合成樹脂の素材をもって作成され、特に成形性の観点から押出し形成により連続的に成形できる塩化ビニール（ＰＶＣ）樹脂が好適である。
しかし、該帯状部材１００の素材は限定されず、弾性、塑性の如何ようにも適用される。なお、弾性素材に塑性を与えるため、金属製帯を上記の突条（リブ）１０２間に装着することによっても得られる。

ライニング施工装置Ｓ（図１〜図１６参照）
図１〜図５に示されるように、このライニング製管装置Ｓは、鋼製のアングル材もしくは板状体をもって構成され、四角箱状をなす機枠（フレーム）１と、該機枠１を介して取り付けられ、外面ローラ２と内面ローラ３とからなる接合ローラ部４を有しこれらのローラ２，３を保持するとともに作動流体をもって駆動する接合機構部５と、外面ローラ２部から成形される管状体Ｒの外周を周り、成形される管状体Ｒの外周を規制する外周規制枠体６とを含む。更には、機枠１の上部に配される案内機構部７及び機枠１の前部に配される頂部ローラ部８を含む。
本発明において、案内機構部７及び頂部ローラ部８は本質的事項ではなく、また、接合機構部５の公知部分も本質的事項ではない。換言すれば、機枠１はその軽量性を保持することから本質的事項と言えるものである。

以下、各部の構成につき詳述する。
機枠１（図１〜図５参照）
機枠１は鋼製のアングル材もしくは板状体（本図例では板状体を示す。）をもって構成され、四角箱状をなし、前後は開放される。
詳しくは、該機枠１は、上下に上面板１０及び底板１１を有し、両側部には側板１２をもって構成される。該機枠１の後部には２本の柱材１３が介装され、接合機構部５は後述するようにこの柱材１３を介して支持される。
上面板１０には帯状部材１００の通過する開口１５が開設され、該開口１５の上位には帯状部材１００を案内する案内機構部７が取り付けられる。該案内機構部７は２つの案内ローラ７ａ，７ｂにより帯状部材１００を挟み付け、帯状部材１００の捩れを補正し、接合機構部５への送込みを案内する。各案内ローラ７ａ，７ｂはスタンド１６をもって上面板１０上に立設される。
また、上面板１０の前部には頂部ローラ部８が後記するように調整部を介して取り付けられる。
なお、該底板１１は人孔の底面部に載置される。

接合機構部５（図１〜図５参照）
接合機構部５は、外面ローラ２と内面ローラ３とからなる接合ローラ部４を有し、また、それらの保持機構及び回転連動機構も含む。
外面ローラ２と内面ローラ３とは、送り込まれる帯状部材１００と既に成形された管状体Ｒとの閉合部位に配され、帯状部材１００を挟着するものである。そして、外面ローラ２は接合に対して主動となり、硬質素材（一般に金属）よりなる。内面ローラ３は接合に対し従動的であって、軟質素材（一般に硬質ゴム）を採る。外面ローラ２と内面ローラ３との径は格別規定されるものではなく、同径でもよいが、本実施形態では内面ローラ３が外面ローラ２よりも大径となっている。
しかして、外面ローラ２と内面ローラ３とは取付け箱体１８によって所定の間隔を保って相平行して、かつ回転可能に保持される。外面ローラ２と内面ローラ３とは取付け箱体１８内それらの回転軸２ａと回転軸３ａとに装着された歯車機構１９をもって連動する。

（外面ローラ２・内面ローラ３、接合ローラ部４）（図６、図７参照）
該接合機構部５の外面ローラ２と内面ローラ３とは接合ローラ部４を構成し、両ローラ２，３の間に帯状部材１００が挿通されるとともに、相隣れる帯状部材１００に少なくとも１巻目及び２巻目に跨って配され、帯状部材１００が送り込まれ、１回周した帯状部材１００を挟着し、管状に接合する。
なお、外面ローラ２と内面ローラ３すなわち接合ローラ部４は成形される管状体Ｒの管軸に対し傾斜角α（図２参照）をなす。
図７により、接合ローラ部４と帯状部材１００との関係を示す。
送り込まれてくる帯状部材１００ａの前端の継手は先に捲回成形された管状体Ｒの帯状部材１００ｂの後端の継手に係合し、ここで最初の係合部Ｈとして嵌合される。その嵌合動作のために外面ローラ２には若干の遊びを有する。その後の捲回される帯状部材１００はこの接合ローラ部４において、係合部Ｉ，Ｊをなし、その挟着作用をもって管状体Ｒの成形を保持し、敢えて図７の例示のように３巻目を設ける必要はなく、省略してもよい。

((外面ローラ２))（図６、図７、図１１参照）
外面ローラ２は、該外面ローラ２の回転軸２ａに円筒本体２ｂが一体に嵌装されてなり、該円筒本体２ｂに所定間隔をもって複数の輪状鍔部２１が形成され、これらの輪状鍔部２１は帯状部材１００の突条１０２間の溝１０４に嵌まり込む。また、円筒本体２ｂの外周は帯状部材１００の突条１０２の外面に圧接される。該円筒本体２ｂの外面にはローレット加工Ｋが施され、帯状部材１００との滑りを防ぐ。また、その一部すなわち最初の閉合部Ｈに対応する部分２２は更に小径かつ平滑面にされ、帯状部材１００との間に遊びを有し、突条１０２から外れ、該遊びにより突条１０２の押込み作用をなす。
輪状鍔部２１に付き、閉合部Ｈ，Ｉ，Ｊに対応する２個一対の輪状鍔部２１ａの径は他の輪状鍔部２１より小径とされ、特に閉合部Ｈの鍔状鍔部２１ａは他の閉合部Ｉ，Ｊに対応する鍔状鍔部２１ａよりも更に小径にされる。
((内面ローラ３))（図６、図７参照）
内面ローラ３はその回転軸３ａに円筒体３ｂが一体に嵌装され、帯状部材１００の内面に密接し、閉合部Ｈを含め、外面ローラ２をもって外方から管軸方向の内方へ押圧される帯状部材１００を支持する。該内面ローラ３は本実施形態では外面ローラ２よりも大径を採るが、その径に格別規定されるものではない。

（取付け箱１８・歯車機構１９・油圧モータ２５）（図１〜図３、図５、図６、図８、図９参照）
取付け箱１８は、外面ローラ２と内面ローラ３とを回転可能に支持するとともに、内部に歯車機構１９を内蔵する。歯車機構１９は油圧モータ２５に連動し、該油圧モータ２５の駆動により歯車機構１９を介して外面ローラ２と内面ローラ３とは回転する。

((取付け箱１８))（図６参照）
取付け箱１８は、前後及び上下の壁体より剛性の箱状体を形成し、その前後壁に開設された軸孔に軸受２７を介して外面ローラ２、内面ローラ３、油圧モータ２５の各回転軸２ａ，３ａ，２５ａを保持する。

((歯車機構１９))（図６参照）
歯車機構１９は、外面ローラ２、内面ローラ３、油圧モータ２５の各回転軸２ａ，３ａ，２５ａに歯車２９，３０，３１が固設されて、歯車列を構成する。そして、これらの歯車２９，３０，３１の噛み合わせにより、油圧モータ２５の回転軸２５ａの回転に対して内面ローラ３の回転軸３ａは逆方向に、外面ローラ２の回転軸２ａは順方向に回転し、ひいては外面ローラ２と内面ローラ３とは互いに逆回転となる。なお、これらの歯数を調整することにより軸部２ａ，３ａの回転数、ひいてはローラ２，３の回転数を調整することができる。

((油圧モータ２５))（図６参照）
油圧モータ２５は、その駆動軸を回転軸２５ａに連結して箱体１８の前面に取り付けられる。
該油圧モータ２５には、該油圧モータ２５に油を送るイン側配管３３ａと、該油圧モータ２５から油を排出するアウト側配管３３ｂとが接続される。
なお、以上の取付け箱１８・歯車機構１９・油圧モータ２５は公知であり、図例に限定されるものではない。

接合機構部４の取付け（図１〜図３、図５、図８、図９参照）
接合機構部４はその歯車箱１８を柱材１３に取り付けられる。本実施形態では、歯車箱１８の上下に剛接された取付けリブ３５，３６を介して柱材１３に固定されるが、該歯車箱１８を柱材１３に直接固定することを除外するものではない。
本実施形態では、上下の取付けリブ３５，３６は互いに水平投影面に位相をずらされて歯車箱１８に溶接等により剛接され、相並ぶ２本の柱材１３（１３Ａ，１３Ｂ）に各々が固定ボルト・ナット３７の締め付けにより位置調整可能に固定される。すなわち、柱材１３の長孔３８と取付けリブ３５，３６のボルト挿通孔３９とに固定ボルト３７ａを装着し、ナット３７ｂを締め込んで歯車箱１８を所定の姿勢で固定する。これにより、接合機構部４ひいては接合ローラ部は歯車箱１８を介して所定の傾斜角度α（図２、図８参照）に設定して固定される。

頂部ローラ部８（図１〜図４、図１０、図１１参照）
頂部ローラ部８は、機枠１の前部に配され、頂部ローラ８ａを主体とし、
該頂部ローラ８ａを位置決めする調整部からなる。
頂部ローラ部８の調整部は機枠１の上面板１０を介して取り付けられる。すなわち、機枠１の上面板１０に載置されるガイド板４１は底板４１ａと立壁板４１ｂとからなり、底板４１ａには長孔４１ｃが、立壁板４１ｂにはボルト挿通孔４１ｄがそれぞれ開設される。長孔４１ｃには上面板１０に植設された固定ボルト４２を受け入れ、ナット４３を締め込んで固定される。これにより、ガイド板４１は長孔４１ｃ方向に位置調整される。
ガイド板４１に対して上下動板４５が上下動可能に固定される。すなわち、上下動板４５には長孔４５ａが開設され、ガイド板４１のボルト挿通孔４１ｄの長孔４５ａとに固定ボルト・ナット４６が装着され、そのナットを締め込んで固定される。これにより、上下動板４５は長孔４５ａ方向に位置調整される。上下動板４５の下端部には頂部ローラ８ａの回転軸８ｂが固定される。
しかして、ガイド板４１はその長孔４１ｃ方向に、また上下動板４５はその長孔４５ａ方向に位置調整され、自在に位置が調整される。

外周規制枠体６・囲繞箱体５０（図１２〜図１６参照）
外周規制枠体６は、本発明における特徴部分をなし、外面ローラ２の近傍部から成形される管状体Ｒの最初の係合部位から次の係合部位に至る外周を送り込まれる帯状部材１００に沿って螺旋状に周り、成形される管状体Ｒの外周長を規制するものである。
ここに、成形される管状体Ｒの「最初の係合部位」とは、送り込まれる帯状部材１００の前端の継手と該帯状部材１００が１回周して該帯状部材１００の後端の継手とが係合する部位であり、当該外周規制枠体６は、帯状部材１００に沿って螺旋状に１回周するものである。
しかして、該外周規制枠体６は、接合機構部５の外面ローラ２を囲みかつ取付け箱体１８に固設される囲繞箱体５０を介して取り付けられる。

囲繞箱体５０（図１２参照）
囲繞箱体５０は、上板５１、下板５２、軸受の組み込まれた端板部５３からなる。上板５１は外面ローラ２の上部に配され、下板５２は外面ローラ２の下部に配され、端板部５３は外面ローラ２の先端に配されるとともに上下板５１，５２に固定ボルト５５をもって固定され、該外面ローラ２の先端回転軸２ａ’を保持する軸受５６が組み込まれる。そして、これらの部材５１，５２，５３は硬質素材（通常には鋼製）よりなり、これらの部材５１，５２，５３は一体に組み立てられ剛性の箱体が形成される。この剛性の囲繞箱体５０は、上下板５１，５２の基端に固定ボルト５７をもって取付け箱体１８に固定される。
なお、該囲繞箱体５０は外周規制枠体６を支持する機能を担うが、外周規制枠体６からの過大な力を受けることはない。
((上板５１・下板５２))
上板５１・下板５２は、先端と基端とに鍔を有し、先端鍔に固定ボルト５５により端板部５３が固定され、基端鍔には固定ボルト５７により取付け箱体１８に固定される。
なお、上板５１には、外周規制枠体６の終端金具６１Ｂが固定され、下板５２には、外周規制枠体６の始端金具６１Ａがそれぞれ固定ボルト５８をもって固定される。
((端板部５３))
端板部５３は、上下板５１，５２と等幅をなし、上下板５１，５２の端部において取付けボルト５５をもって固定される。該端板部５３の中央には円孔５３ａが開設され、該円孔５３ａには外面ローラ２の回転軸の先端部２ａ’を回転自在に受け入れる軸受５６を介して支持する。
なお、外面ローラ２は先端部２ａ’が支持されるものであるので、近東に支持され、外面ローラ２の円滑な回転に寄与する。

外周規制枠体６（図１２〜図１６参照）
外周規制枠体６は、ローラ６０を保持する屈撓自在のリンク体の連なりよりなり、両端部に端部金具６１（６１Ａ，６１Ｂ）を有し、またその適宜位置に長さ調整機構６２が介装されてなる。
詳しくは、該外周規制枠体６は、所要の幅をもって横剛性を有し、全体がリンク機構をもって屈撓自在となっており、その両端部は囲繞箱体５０へ接続される。すなわち、該外周規制枠体５は、複数のリンク体６４が軸部６５を介して連なったリンク連鎖をなし、該軸部６５にローラ６０が装着される。
該外周規制枠体６はねじれ作用を受けて螺旋状に帯状部材１００に沿って１回周するが、横剛性は保持する。

端部金具６１（図１２〜図１４参照）
端部金具６１は、外周規制枠体５の両端部に配され、始端部金具６１Ａと終端部端部金具６１Ｂとを有する。該端部金具６１の本体は底板６１ａと側板６１ｂとからなり、該側板６１ｂには軸孔が開設され、該軸孔を介して軸部６５が支持される。軸部６５にローラ６０が装着される。また、底板６１ａには相並んで長孔６１ｃが開設され、囲繞箱体５０への取付けに供される。

リンク体６４・ローラ６０（図１３、図１４参照）
リンク体６４は、本実施形態では図１３、図１４に示されるように、外側リンク体６４Ａと内側リンク体６４Ｂとが交互に配される。
外側リンク体６４Ａと内側リンク体６４Ｂとは、それらの２対の側板６７相互が軸部６５をもって回動自在とされる。軸部６５の取付けは側板６７の軸孔内に固定保持された軸受（図示せず）を介し、もしくは介さずしてなされる。
ローラ６０は、リンク体６４Ａ，６４Ｂのリンク連鎖の軸部６５に回転自在に装着される。ローラ６０は硬質素材よりなり、成形される管状体Ｒに押し付けられる。
なお、図例では端部金具６１のローラ６５Ａ以外のローラ６５Ｂはローラ６５Ａよりも小径にされるが、その大小には限定されない。

長さ調整機構６２（図１５、図１６参照）
長さ調整機構６２は、リンク連鎖の途中に介装され、所定の操作をもって外周規制枠体６の周長を調整する。
本実施形態では、リンク連鎖の軸部６５を両端部で共有し、２枚１対の立上り側板６９が前後に相隔ててＶ字状に配され、Ｖ字状の交点はピン軸７０により回転自在に軸支される。これらの立上り側板６９の中間部には、前後部の立上り側板６９にわたって回動軸７２が回動自在に相平行して横架され、それらの回動軸７２の中央部には、一方の回動軸７２にはボルト挿通孔７２ａが、他方の回動軸７２にはねじ孔７２ｂがそれぞれ開設される。そして、これらの回動軸７２間にわたって頭部７３ａとボルト杆７３ｂとからなる調整ボルト７３が装着される。該調整ボルト７３は一方の回動軸７２のボルト挿通孔７２ａから差し込まれ、該ボルト杆７３ｂのねじ部を他方の回動軸７２のねじ孔７２ｂに螺合されてなる。なお、ピン軸７０は、相接する立上り側板６９間のみに装着されても、あるいは相隔てる一対の立上り側板６９間にわたって装着されてもよい。
これにより、調整ボルト７３の回動により、その締込み回動により相平行する２つの回転軸７２は互いに近接し、ひいては立上り側板６９相互はその幅を縮める。また、該調整ボルト７３の逆回動により、相平行する２つの回転軸７２は離反し、ひいては立上り側板６９相互はその幅を拡大する。

組立て
本施工装置Ｓは、人孔内に設置されるものであるので、人孔内の搬入を容易とするため、各部は分割可能され、組立て可能となっている。

諸元
本施工装置Ｓの主たる諸元の一例を示す。
接合ローラ部４において、外面ローラ２の輪状部を含む最大外径は６４ｍｍ、本体外径は５６ｍｍを採り、内面ローラ３の外径は８０ｍｍを採る。また、外周規制枠体６において、端部金具６１のローラ径は３０ｍｍ、リンク列のローラ径は２０ｍｍを採り、ローラ間隔は５０ｍｍを採る。

［製管作用］
留意すべきは、この製管において、新たに供給される帯状部材１００すなわち１巻目の帯状部材１００は先行の２巻目の帯状部材１００の外側面から供給されることである。換言すれば、成形される管状体Ｒは新たに供給される帯状部材１００の内面側から嵌合されてゆくものである。
この成形方法によれば、成形される管状体Ｒは先に行くに従い、膨径する傾向にある。
機枠１の上方から送り込まれる帯状部材１００は接合ローラ部４で該帯状部材１００の前端（幅方向）の継手１００Ａが螺旋状に１回周してその後端の継手１００Ｂと係合するが、その１回周において外周規制枠体６により外周長が拘束され、所定径の管状体Ｒが形成される。そして、１回周目以降に成形される管状体Ｒは所定の一定径を保持して製管されてゆくものである。
更には、外周規制枠体６の支持は囲繞箱体５０を介して機枠１に固定されるが、該外周規制枠体６による成形される管状体Ｒの膨径阻止作用の反力は該外周規制枠体６自体により相殺され、過大なものとはならず、その反力は機枠１へは伝達されない。
なお、帯状部材１００の送込み角度αは、帯状部材１００の幅及び管状体Ｒの口径により変化するが、本実施形態に定めるとおり製管される管状体Ｒは機枠１に対して直角に送り出される。

ライニング施工
本ライニング施工装置Ｓを使用してなされる管渠内でのライニング施工について説明する。
図１８は下水道管渠における施工例の概要を示す。
図において、Ｑは人孔、Ｐは円形管渠を示す。また、Ｅは地盤、Ｔは地上部の路面を示す。
地上部において、帯状部材１００の繰出し装置（図示せず）が設置され、帯状部材１００はこの繰出し装置により人孔Ｑの開口Ｏより人孔Ｑ内に設置された本ライニング施工装置Ｓに連続的に供給される。また、２００は油圧源である。

ライニング施工は以下の手順に基づいてなされる。
(1) 本ライニング施工装置Ｓを人孔Ｑ内に搬入し、人孔Ｑの底部に設置する。
この設置において、地上に配した油圧駆動源２００より油圧配管３３を介して本施工装置Ｓの油圧モータ２５に接続する。

(2) 地上から繰り出された帯状部材１００を本ライニング施工装置Ｓの案内機構部７を経て、接合機構部５の接合ローラ部４に導入し、該接合機構部５の接合ローラ部４の初動操作をもって該帯状部材１００を更に送り込み、頂部ローラ８ａを介して再び接合ローラ部４にまで送り、最初の閉合部位Ｈで継手１００Ａ，１００Ｂ相互を係合させ、初期管状体Ｒｏを形成する。このとき、頂部ローラ８ａにより成形される管状体Ｒの中心を出す。この初期管状体Ｒｏは１回周あるいは２回周なされる。
頂部ローラ８ａを保持する頂部ローラ部８は、ガイド板４１、上下動板４５を適宜に位置調整することにより位置決めされ、自由な管状体Ｒの径を選定する。

(3) 次いで、外周規制枠体６を初期管状体Ｒｏの外周に装着する。
すなわち、外周規制枠体６は周長が所定の長さを保持し、送り込まれる帯状部材１００の最初の係合部位Ｈに至る１回周の外周に沿って螺旋状に配され、そのローラ６０をもって初期管状体Ｒｏの外周を均等に拘束する。
初期管状体Ｒｏの径を更に精確に決めるため、外周規制枠体６の長さ調整機構６２を操作して外周規制枠体６の長さを調整する。すなわち、その調整ボルト７３の締込み回動、緩め回動により、長さ調整機構６２の広がりを調整し、ローラ６０間の距離を調整し、ひいては外周規制枠体６の長さを調整する。

(4) 初期管状体Ｒｏが形成された後、引き続き、順次地上より供給される帯状部材１００を本ライニング施工装置Ｓを定常駆動し、接合機構部５を駆動する。これにより、外面ローラ２と内面ローラ３との帯状部材１００の挟着接合作用により螺旋管状体Ｒが形成され、かつ、外周規制枠体６の拘束作用により本施工装置Ｓは上述した所期の機能により一定径の管状体Ｒが形成され、管渠Ｐ内に管状体Ｒが進行してゆく。

(5) 管状体Ｒが次の人孔Ｑ（図示せず）に到達すれば、本施工装置Ｓの駆動を停止し、本施工装置Ｓを解体・撤去するとともに、各人孔Ｑ内に突出した管状体Ｒを切除する。

(6) 各人孔Ｑにおいて管渠Ｐと管状体Ｒとの間を密封し、管渠Ｐの全長において管渠Ｐと管状体Ｒとの間隙部に固結性の裏込め材２１０を注入し、その固結を待って、ライニング施工は完了する。

（本実施形態の効果）
この実施の形態の管渠内でのライニング施工によると、簡単な機構により一定径のライニング管が得られ、かつ、操作も容易であり、製作並びに運用費用の低減を図ることができる。併せて、本施工装置Ｓは従来のものよりも機構が簡単であることから小型化が達成され、狭隘な下水人孔に好適である。
更に、外周規制枠体６に生じる反力は該外周規制枠体６自体で相殺され、過大な力が作用せず、従来装置の重量化に比べ、機枠の軽量化を図ることができ、狭隘な人孔内への設置の利便性に寄与する。

本発明は叙上の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技術的範囲内に包含される。
1)駆動源につき、本実施形態では油圧式を持ったが、空気圧あるいは電力をもって駆動されてもよい。

本発明の管渠用ライニング施工装置の一実施形態を示す正面図（図２、図４、図５の１方向矢視図）。 本装置の側断面図（図１の２−２線断面図）。 本装置の背面図（図２、図４、図５の３方向矢視図）。 本装置の上面図（図１〜図３の４方向矢視図）。 本装置の平断面図（図３の５−５線断面図）。 接合機構部の詳細構成図。 接合ローラ部の詳細構成図。 接合機構部の機枠への取付け図。 図８の９−９線断面図。 頂部ローラ部の断面構成図（図１１の１０−１０線断面図）。 図１０の１１方向矢視図。 外面ローラ周りの詳細図。 外周規制枠体の展開平面図。 図１３の側面図。 周長調整機構部の側面図。 周長調整機構部の構造を示す一部断面平面図。 (a）図は本発明で使用される帯状部材の一態様を示す断面図。 (b) 図はこの帯状部材相互の接合関係を示す断面図。 管渠内のライニング施工の要領図。 従来のライニング施工装置の機構要領図。

符号の説明

Ｓ…ライニング施工装置、Ｐ…管渠、Ｒ…管状体（ライニング管）、１…機枠、２…外面ローラ、３…内面ローラ、４…接合ローラ部、５…接合機構部、６…外周規制枠体、７…案内機構部、８…頂部ローラ、５０…囲繞箱体、６０…ローラ、６２…長さ調整機構、１００…帯状部材、１００Ａ, １００Ｂ…接合部（継手）

Claims (6)

1. 両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて管状体を形成し、前記形成された管状体の後方に新たに供給される前記帯状部材をもって該管状体を送出し形成する製管装置であって、少なくとも、
   前記形成される管状体と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配され、該帯状部材を挟着かつ駆動する外面ローラと内面ローラとからなる接合ローラ部と、
   前記外面ローラに跨がり、かつ前記接合ローラ部を保持する機枠に固定され、新たに供給される帯状部材に沿って該帯状部材の最初に閉合する部位に至る螺状に実質的に１回周して配され、該成形される管状体の外周長を規制する外周規制枠体と、
   を有してなることを特徴とする螺旋巻き製管装置。
2. 捲回される管状体の外周規制枠体は、外面に当接され回転自在のローラを保持し、リンク列による屈撓自在である請求項１に記載の螺旋巻き製管装置。
3. リンク列に周長調整機構が介装されてなる請求項２に記載の螺旋巻き製管装置。
4. 管渠内において、両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて管状体を形成し、前記形成された管状体の後方に新たに供給される前記帯状部材をもって該管状体を送出し形成するライニング施工に使用される装置であって、少なくとも、
   前記形成される管状体と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配され、該帯状部材を挟着かつ駆動する外面ローラと内面ローラとからなる接合ローラ部と、
   前記外面ローラに跨がり、かつ前記接合ローラ部を保持する機枠に固定され、新たに供給される帯状部材に沿って該帯状部材の最初に閉合する部位に至る螺状に実質的に１回周して配され、該成形される管状体の外周長を規制する外周規制枠体と、
   を有してなることを特徴とする管渠内のライニング施工装置。
5. 両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて管状体を形成し、前記形成された管状体の後方に新たに供給される前記帯状部材をもって該管状体を送出し形成する製管方法であって、少なくとも、
   前記形成される管状体と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配され、該帯状部材を挟着かつ駆動する外面ローラと内面ローラとからなる接合ローラ部と、
   前記外面ローラに跨がり、かつ前記接合ローラ部を保持する機枠に固定され、新たに供給される帯状部材に沿って該帯状部材の最初に閉合する部位に至る螺状に実質的に１回周して配され、該成形される管状体の外周長を規制する外周規制枠体と、を有し、
   新たに供給される帯状部材を成形される管状体の外面側より供給しつつ、前記外周規制枠体により最初に閉合する部位に至るまで外周拘束をなして管状体を成形する、
   ことを特徴とする螺旋巻き製管方法。
6. 管渠内の定位置において、両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて管状体を形成し、前記形成された管状体の後方に新たに供給される前記帯状部材をもって該管状体を送出し形成するライニング施工方法であって、少なくとも、
   前記形成される管状体と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配され、該帯状部材を挟着かつ駆動する外面ローラと内面ローラとからなる接合ローラ部と、
   前記外面ローラに跨がり、かつ前記接合ローラ部を保持する機枠に固定され、新たに供給される帯状部材に沿って該帯状部材の最初に閉合する部位に至る螺状に実質的に１回周して配され、該成形される管状体の外周長を規制する外周規制枠体と、を有し、
   新たに供給される帯状部材を成形される管状体の外面側より供給しつつ、前記外周規制枠体により最初に閉合する部位に至るまで外周拘束をなして管状体を成形する、
   ことを特徴とする管渠内のライニング施工方法。

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