JP2009149049A

JP2009149049A - 既設管の更生方法

Info

Publication number: JP2009149049A
Application number: JP2008181396A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nakagaki; 将中垣; Noriyoshi Yamaji; 知徳山路; Toshio Yamane; 俊男山根
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2028-07-11
Also published as: JP5291399B2

Abstract

【課題】曲り部や段差のある既設管や施工距離が長い既設管であっても、既設管との間に隙間のほとんど無い管径の螺旋管をスムーズに製管し、既設管を更生する。
【解決手段】両側縁部に接合部が形成された螺旋状の帯状体を地上側からマンホール内に引き入れて、互いに隣接する帯状体の接合部同士を接合する接合機構を有する製管機によって接合部同士を接合して螺旋管を製管する。そして、マンホール内において製管機を既設管の軸心回りに公転させて螺旋管を形成するとともに、螺旋管を牽引して螺旋管を巻き回さない状態で既設管内に挿入して敷設し、既設管を更生する。
【選択図】図８

Description

本発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管などの既設管の更生方法に関する。

従来より、両側縁部に接合部が形成された帯状体をマンホール内に設置した製管機に供給し、供給された帯状体を製管機によって螺旋状に巻き回して、互いに隣接する接合部同士を接合して螺旋管を製管し、製管された螺旋管を回転させながら既設管内に挿入する既設管の更生方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この更生方法で用いる製管機は、既に形成された螺旋管と新たに供給される帯状体とを接合させる製管ローラが定位置に配置されており、製管された螺旋管は回転しながら既設管内に挿入される。

また、アウターローラとインナーローラとを有する接合機構が取付フレームに設けられた製管機を用い、製管機が既設管内を公転しつつ軸芯方向に移動することにより、接合機構が帯状体を挟着して螺旋管を形成し、製管された螺旋管を既設管内に残置させる既設管の更生方法も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平６−１９０９２２号公報特開平８−２００５４７号公報

上記の特許文献１の製管方法によると、製管された螺旋管が回転しながら既設管内に挿入されることにより、既設管の曲り部に達したり、ある程度の奥行きまで挿入して螺旋管が自重で既設管の内面と摩擦した場合には、回転によって螺旋管における隣合う帯状体同士の接合部が相互に滑るため、螺旋管が拡径して既設管の内周面に押し付けられて、それ以上挿入できなくなることがある。

また、特許文献２の製管方法においては、製管機自体が既設管内を公転しながら進入していくが、既設管の管径が８００ｍｍより小さい場合には、作業者が入ることは危険かつ困難とされており、既設管の途中で製管機が故障した場合には修理することが非常に困難である。また、アウターローラが、製管された螺旋管の外径方向に突出するので、螺旋管と既設管の内周面との間にはアウターローラの可動用の隙間が必要であり、製管できる螺旋管の管径が既設管に比べて小さくならざるを得ないものである。

そこで、本発明は、曲り部や段差のある既設管や施工距離が長い既設管であっても、既設管との間に隙間のほとんど無い螺旋管をスムーズに製管できる既設管の更生方法を提供することを目的とする。

また、製管機が故障しても修理のために既設管内に入る必要がなく、小口径の既設管でも安心して施工できる既設管の更生方法を提供することを本発明の他の目的とする。

本発明の既設管の更生方法は、両側縁部に接合部が形成された螺旋状の帯状体を地上側からマンホール内に引き入れ、互いに隣接する帯状体の接合部同士を接合する接合機構を有する製管機によって接合部同士を接合して螺旋管を製管し、既設管を更生する方法であって、マンホール内において製管機を螺旋管の軸心回りに公転させて螺旋管を製管するとともに、製管機または螺旋管を牽引または押圧して螺旋管を巻き回さない状態で既設管内に挿入することを特徴とするものである。

本発明によれば、螺旋状の帯状体をマンホール内の製管機に導き、マンホール内において製管機を螺旋管の軸心回りに公転させて螺旋管を製管するとともに、製管機または螺旋管を牽引または押圧して螺旋管を巻き回さない状態で既設管内に挿入する。

これにより、螺旋管が既設管の内周面と接触しても周方向への回転力を受けることがないため、螺旋管が拡径するのを防止でき、曲り部や段差部がある既設管や、施工距離が長い既設管であっても、螺旋管を既設管内にスムーズに製管して挿入できる。また、製管機はマンホール内で製管を行うので、作業中に製管機が故障してもマンホール内にて容易に修理作業を行うことができる。

本発明の既設管の更生方法は、両側縁部に接合部が形成された螺旋状の帯状体を地上側からマンホール内に引き入れ、互いに隣接する帯状体の接合部同士を接合する接合機構を有する製管機によって接合部同士を接合して螺旋管を製管し、既設管を更生する方法であって、マンホール内において製管機を螺旋管の軸心回りに公転させて螺旋管を製管するとともに、製管機から螺旋管を取り外さない状態で製管機または螺旋管を牽引または押圧して螺旋管を巻き回さない状態で既設管内に挿入することを特徴とするものである。

本発明によれば、螺旋状の帯状体をマンホール内の製管機に導き、マンホール内において製管機を螺旋管の軸心回りに公転させて螺旋管を製管するとともに、製管機から螺旋管を取り外さない状態で製管機または螺旋管を牽引または押圧して螺旋管を巻き回さない状態で既設管内に挿入する。

これにより、螺旋管が既設管の内周面と接触しても周方向への回転力を受けることがないため、螺旋管が拡径するのを防止でき、曲り部や段差部がある既設管や、施工距離が長い既設管であっても、螺旋管を既設管内にスムーズに製管して挿入できる。また、製管機はマンホール内で製管を行うので、作業中に製管機が故障してもマンホール内にて容易に修理作業を行うことができる。さらに、螺旋管は連続的に製管されることにより、接合部同士の止水性を確保することができる。

本発明において、製管された螺旋管の先頭部に索条体を連結して既設管内に牽引することが好ましい。これにより、マンホール内において、製管機から螺旋管が脱落することを確実に防止して螺旋管を製管しつつ既設管内に挿入することができる。また、螺旋管の先頭部を牽引することにより、既設管の屈曲などに対応し易いものとなる。

本発明において、帯状体には長手方向に連続する金属製の補強材が装着され、補強材を塑性変形させて円弧状の巻き癖をつけながらマンホール内に引き入れることことが好ましい。これにより、補強材が装着されて剛性が大きな補強材付き帯状体であっても、口径の小さなマンホールに容易に引き入れることができるとともに、公転する製管機の軌道に対応してスムーズに接合機構に導いて螺旋管を製管することができる。

本発明において、帯状体を熱変形させて円弧状の巻き癖をつけながらマンホール内に引き入れることが好ましい。これにより、口径の小さなマンホールに帯状体を容易に引き入れることができるとともに、公転する製管機の軌道に対応してスムーズに接合機構に導いて螺旋管を製管することができる。

本発明によれば、製管機で製管した螺旋管を巻き回さない状態で既設管に挿入するため、螺旋管が回転しながら既設管内に挿入される場合と違い、螺旋管が既設管の内面と接触する場合でも周方向への回転力を受けることがない。すなわち、隣合う帯状体同士が接合部において周方向に滑ることがないので、螺旋管が拡径するのを防止でき、曲り部や段差部がある既設管や、施工距離が長い既設管であっても、螺旋管を既設管内にスムーズに挿入して敷設することができる。

また、製管機は既設管内には進入せずにマンホール内で製管を行うので、作業中に製管機が故障してもマンホール内にて容易に修理作業を行うことができる。これに対し、製管機が既設管内に進入しながら螺旋管を残置する方法では、人間が入れないような小口径の既設管の途中で製管機が故障すれば非常に修理作業が難航するが、本発明の更生方法によれば修理し易く、安心して作業を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、本発明の既設管の更生方法を説明するのに先立って、更生方法に使用される補強材付き帯状体および補強材付き帯状体から螺旋管を製管する製管装置について説明する。

補強材付き帯状体（プロファイル）１００は、図１，図２に示すように、帯状体１１０と、該帯状体１１０に装着された補強材１２０とから構成される。

帯状体１１０は、可撓性を有する合成樹脂、例えば、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを押出成形して形成され、帯板状の基板１１１の裏面に複数本（実施例においては２本）の断面Ｔ字状の補強リブ１１２が先端を基板１１１と平行に位置して設けられている。そして、基板１１１の一方の側縁部の裏面には接合部としての接合凸部１１３が立設されている。また、基板１１１の他方の側縁部は、接合凸部１１３が設けられた基板１１１の側縁部が配置されるように、基板１１１の厚みだけ裏面側に段落ちした段落ち部１１４に形成されており、その段落ち部１１４に接合凸部１１３が嵌入し得る接合部としての接合凹部１１５が設けられている。接合凹部１１５には、基板１１１から離れるにつれて接合凹部１１５の突出側に位置するように傾斜された傾斜リブ１１６が形成されており、傾斜リブ１１６の先端が帯状体１１０の一方の側縁部を形成している。

補強材１２０は、長手方向に連続した帯板状の鋼板が断面略Ｗ字状に形成されたものであり、帯状体１００の複数本の補強リブ１１２にわたって装着されている。

このような補強材付き帯状体１００は、ドラムＤに中空円筒状に巻き重ねられ、施工現場に輸送される。そして、施工現場において、補強材付き帯状体１００は、ドラムＤの内周側から引き出され、後述する巻き癖形成装置３を経て、基板１１１の裏面側、すなわち、補強リブ１１２などが立設された側が外周側になるように製管機２に供給され、その接合過程において、図２（ａ），（ｂ）に示すように、互いに隣接する２つの補強材付き帯状体１００，１００のうち、一方の補強材付き帯状体１００の接合凸部１１３に、他方の補強材付き帯状体１００の接合凹部１１５を内側（先行する補強材付き帯状体１００の内周側）から嵌め込むことにより、互いに隣接する補強材付き帯状体１００，１００を相互に接合して所定の管径の螺旋管Ｓ（図８参照）を製管することができる。

この際、先行する補強材付き帯状体１００の接合凸部１１３が設けられた基板１１１の側縁部に後続する補強材付き帯状体１００の段落ち部１１４が配置されるとともに、先行する補強材付き帯状体１００の接合凸部１１３が設けられた側の補強リブ１１２に後続する補強材付き帯状体１００の傾斜リブ１１６が係止される。

一方、製管装置１は、更生対象の既設管Ｋに連通する一方のマンホールＭ１に配置された製管機２と、一方のマンホールＭ１側の地上においてドラムＤの近傍に設置された巻き癖形成装置３とから構成されている。

製管機２は、図３および図４に示すように、所要の幅を有して略円環状をなすとともに、剛性を保持する取付フレーム２１と、取付フレーム２１の外周にかつ円周方向に向けて所定ピッチをもって回転自在に軸支され、螺旋管Ｓの内面に当接する複数の案内ローラ２２と、取付フレーム２１を介して設けられ、既に形成された螺旋管Ｓの接合部と新たに供給される補強材付き帯状体１００の接合部との接合箇所に回転自在に軸支されるとともに、補強材付き帯状体１００を挟着する外面（アウター）ローラ２４および内面（インナー）ローラ２５を有する接合機構２３とを備える。

ここで、外面ローラ２４は、その外周面が補強材付き帯状体１００の隣接する補強リブ１１２，１１２間において、その裏面、すなわち、螺旋管Ｓの外周面となる側の面に接して回転する。この際、外面ローラ２４の外周面にはローレット加工が施されており、補強材付き帯状体１００を滑ることなく送り出すことができる。また、内面ローラ２５は、例えば、鉄やプラスチックなどの比較的硬い素材によって円筒状に形成され、その外周面が補強材付き帯状体１００の平坦な内面、すなわち、螺旋管Ｓの内周面となる側の面に接触して回転する。

この製管機２は、特許文献２で説明する所謂自走式に対応するものであり、マンホールＭ１内において接合機構２３が公転することで螺旋状の補強材付き帯状体１００から螺旋管Ｓを製管し、螺旋管ＳをマンホールＭ１内に残置するものである。

なお、接合機構２３は図４の実施例に限定されず、外面ローラ２４を備えずに、内面ローラ２５と、取付フレーム２１に取り付けられて補強材付き帯状体１００を送る押し込みローラ（図示せず）とを備えるものであってもよい。

巻き癖形成装置３は、図５および図６に示すように、螺旋状に成形された鋼板製の巻き癖ガイド３１と、巻き癖ガイド３１の上流側に配置された第１送りローラ３２と、巻き癖ガイド３１の下流側に配置された第２送りローラ３３とからなり、支持フレーム３４に回転自在に設けられている。具体的には、支持フレーム３４に複数個の支持ローラ３５を介してリング状の回転フレーム３６が回転自在に支持されており、この回転フレーム３６に取付ブラケット３７を介して第１送りローラ３２および第２送りローラ３３が設けられるとともに、これらの第１送りローラ３２および第２送りローラ３３にわたって巻き癖ガイド３１が配設されており、支持フレーム３４に設けられた駆動ローラ３８および駆動モータ３９を介して回転フレーム３６を回転駆動させることができる。

巻き癖ガイド３１は、補強材付き帯状体１００によって製管される螺旋管Ｓの外径と略同等の曲率半径を有して断面略半円状に成形された螺旋板であって、連続的に供給された補強材付き帯状体１００を略半周にわたって螺旋板の内周面に沿わせることにより、補強材付き帯状体１００に巻き癖ガイド３１の曲率半径に相当する曲率半径の巻き癖を形成して螺旋状に塑性変形させるものである。すなわち、補強材付き帯状体１００の補強材１２０が、巻き癖ガイド３１の曲率半径に相当する曲率半径に塑性変形される。

この場合、巻き癖ガイド３１の曲率半径としては、製管される螺旋管Ｓの外径と同等以下の曲率半径であってもかまわない。

第１送りローラ３２は、第１内面ローラ３２２および第１外面ローラ３２３が組になった第１ピンチローラ３２１と、取付ブラケット３７に固定された歯車箱の歯車（図示せず）を介して第１ピンチローラ３２１を回転させる第１油圧モータ３２５とからなり、第１内面ローラ３２２の回転軸および第１外面ローラ３２３の回転軸は、補強材付き帯状体１００を螺旋状に供給するように、補強材付き帯状体１００を供給しようとするリード角に対して軸線方向が直交するように配置されて、第１油圧モータ３２５の出力軸とともにそれぞれ歯車箱３２４に回転自在に軸支されている。そして、第１油圧モータ３２５を回転駆動することにより、その出力軸、第１内面ローラ３２２の回転軸および第１外面ローラ３２３の回転軸にそれぞれ固定されて互いに噛み合う歯車を介して第１内面ローラ３２２および第１外面ローラ３２３を互いに逆方向に回転させ、第１内面ローラ３２２および第１外面ローラ３２３の間に補強材付き帯状体１００を挟み込んで巻き癖ガイド３１に向かって押し込むように送り出す。

ここで、第１内面ローラ３２２は、補強材付き帯状体１００の幅に略相当する幅を有して鉄やプラスチックなどの比較的硬い素材によって円筒状に形成され、その外周面が補強材付き帯状体１００の平坦な内面、すなわち、螺旋管Ｓの内周面となる側の面に接触して回転するように外径が設定されている。

また、第１外面ローラ３２３は、その外周面が補強材付き帯状体１００の隣接する補強リブ１１２，１１２間において、その裏面、すなわち、螺旋管Ｓの外周面となる側の面に接して回転する。

なお、第１外面ローラ３２３の外周面にはローレット加工が施されており、補強材付き帯状体１００を滑ることなく送り出す。

第２送りローラ３３は、第１送りローラ３２と同一の構造を有して巻き癖ガイド３１の下流側に配置されており、第２内面ローラ３３２および第２外面ローラ３３３が組になった第２ピンチローラ３３１と、第２ピンチローラ３３１を回転させる第２油圧モータ３３５とからなり、第２内面ローラ３３２の回転軸および第２外面ローラ３３３の回転軸は帯状体１０を螺旋状に巻回して供給するように、供給しようとするリード角に対して軸線方向が直交するように配置されて、第２油圧モータ３３５の出力軸とともにそれぞれ歯車箱に回転自在に軸支されている。そして、第２油圧モータ３３５を回転駆動することにより、その出力軸、第２内面ローラ３３２の回転軸および第２外面ローラ３３３の回転軸にそれぞれ固定されて互いに噛み合う歯車を介して第２内面ローラ３３２および第２外面ローラ３３３を互いに逆方向に回転させ、第２内面ローラ３３２および第２外面ローラ３３３の間に帯状体１０を挟み込んで巻き癖ガイド３１から引き取るように送り出す。

ここで、第２内面ローラ３３２は、第１内面ローラ３２２と同じ構成であり、第２外面ローラ３３３は、上記第１外面ローラ３２３と同じ形状および構成であり、第２外面ローラ３３３の外周面は、螺旋管Ｓの外周面となる側の面に接して回転する。

したがって、補強材付き帯状体１００を第１送りローラ３２を介して巻き癖ガイド３１に押し込んで、または、補強材付き帯状体１００を第２送りローラ３３を介して巻き癖ガイド３１から引き取って、巻き癖ガイド３１に沿って移動する補強材付き帯状体１００に巻き癖ガイド３１の曲率半径、すなわち、螺旋管Ｓの曲率半径と略同等の曲率半径の円弧状の巻き癖を連続的に形成して螺旋状に塑性変形させることができる。

また、巻き癖形成装置３は、駆動モータ３９が回転駆動すると、駆動ローラ３８が回転駆動し、回転フレーム３６は、支持ローラ３５に支持されて駆動ローラ３８の回転方向とは逆方向に回転する。これにより、回転フレーム３６に取付ブラケット３７を介して設けられた巻き癖ガイド３１、第１送りローラ３２および第２送りローラ３３も同方向に回転する。この場合、回転フレーム３６を補強材付き帯状体１００の供給方向とは反対方向に、かつ、供給速度と同速度で回転させることにより、公転する製管機２によって巻き回されることなく残置されて製管される螺旋管Ｓに対する螺旋状の補強材付き帯状体１００の送り出しに相対的な過不足がなくなり、補強材付き帯状体１００にねじれが発生することを防止できる。

すなわち、製管機２によって螺旋管Ｓを製管する際、回転フレーム３６が回転しないことによって、または、回転が遅すぎることによって、巻き回されることなく残置されて製管される螺旋管Ｓに対して螺旋状の補強材付き帯状体１００が過剰に送り出され、補強材付き帯状体１００にねじれが発生して巻き癖が裏返ったり、逆に回転フレーム３６の回転が早すぎることによって、巻き回されることなく残置されて製管される螺旋管Ｓに対して螺旋状の補強材付き帯状体１００の送り出しが少なくなり、螺旋状の補強材付き帯状体１００の巻き癖径が次第に小さくなって補強材付き帯状体１００が変形することを防止できる。

ここで、ドラムＤの内周側から補強材付き帯状体１００を引き出す際、ドラムＤの配置に伴う回転方向によって補強材付き帯状体１００の供給方向（螺旋方向）が異なるため、ドラムＤから引き出される補強材付き帯状体１００は、一方の送りローラに導かれる。したがって、補強材付き帯状体１００が導かれた入口側となる送りローラが第１送りローラとなる。すなわち、実施例においては、図５、図６の右側の送りローラに補強材付き帯状体１００が導かれることにより、入口側の送りローラ、すなわち、第１送りローラ３２となっている。

なお、このような巻き癖形成装置３において、一方を送りローラ、すなわち、ピンチローラおよびピンチローラを駆動させる油圧モータで構成すれば、他方はピンチローラで対応できる。すなわち、第１ピンチローラ３２１を油圧モータおよび歯車を介して回転駆動させる場合は、第１ピンチローラ３２１に補強材付き帯状体１００を挟み込んで巻き癖ガイド３１に押し込み、また、第２ピンチローラ３３１を油圧モータおよび歯車を介して回転駆動させる場合は、第２ピンチローラ３３１に補強材付き帯状体１００を挟み込んで巻き癖ガイド３１から引き取るものである。これにより、巻き癖ガイド３１に押し込まれた後、第２ピンチローラ３３１を経て巻き癖形成装置３を通過した補強材付き帯状体１００、あるいは、第１ピンチローラ３２１および巻き癖ガイド３１を経て巻き癖ガイド３１から引き取られた補強材付き帯状体１００は、巻き癖ガイド３１の曲率半径、すなわち、螺旋管Ｓの曲率半径と略同等の曲率半径の円弧状の巻き癖が連続的に形成されて螺旋状に塑性変形される。

また、巻き癖形成装置３の油圧モータ３２５，３３５への油圧配管は、ドラムＤの中空円筒部を経てスイベルジョイントを介して接続される。これにより、回転フレーム３６の回転による油圧配管の絡みつきを防止することができる。また、油圧モータに代えて電動モータを利用することもできるが、この場合も、給電ケーブルの絡みつきを防止するため、ドラムＤを中空円筒部を経た後、スイベルジョイントを介して接続される。一方、バッテリ内蔵のモータやパワーユニット付き油圧モータを採用すれば、配線や配管の絡みつきを防止することができる。

このような巻き癖形成装置３によって予め巻き癖をつけておくことにより、製管機２による製管作業がきわめてスムーズとなる。

次に、このように構成された製管装置１を用いて既設管Ｋを更生する施工手順について説明する。

施工対象の既設管Ｋには、所定スパン毎にマンホールが設けられており、施工対象領域の一端に連通する一方のマンホール（以下、発進側マンホールＭ１という。）から他端に連通する他方のマンホール（以下、到達側マンホールＭ２という。）にかけて既設管Ｋに螺旋管Ｓを製管して敷設し、更生するものとする。

更生作業の前作業として、先ず既設管Ｋ内に付着した塊物や取付管の突出部などを除去し、浸入水の仮止水を行う。また、製管機２を公転させるに際して、接合機構２３が接触しないように、発進側マンホールＭ１内をはつる作業も行っておく。

発進側マンホールＭ１側の地上には、補強材付き帯状体１００が中空円筒状に巻き重ねられたドラムＤ（回転台付き）が配置されるとともに、ドラムＤの近傍に巻き癖形成装置３が設置され、さらに、図示しない発電機および油圧ユニットからなる動力ユニットが設置される。また、製管機２が発進側マンホール内にクレーンなどを利用して搬入された後、動力ユニットからの油圧配管を巻き癖形成装置３の各油圧モータ３２５，３３５，３９および製管機２における接合機構２３を駆動する油圧モータにそれぞれ接続する。

一方、到達側マンホールＭ２側の地上には、後述するように、螺旋管Ｓを既設管Ｋ内に牽引するためのウインチ４が設置されており、ウインチドラムに巻き取られたワイヤやロープなどの索条体４１が、発進側マンホールＭ１から到達側マンホールＭ２にかけて挿通された通線材ｒ（図７参照）を利用して発進側マンホールＭ１側に引き込まれている。

準備作業が終了すれば、ドラムＤを軸心回りに回転させながら、補強材付き帯状体１００をその内周側から引き出し、巻き癖形成装置３の第１送りローラ３２、巻き癖ガイド３１、第２送りローラ３３を通して介して巻き癖をつけた後、塑性変形された補強材付き帯状体１００を発進側マンホールＭ１内に引き入れる。次いで、発進側マンホールＭ１の下部において、補強材付き帯状体１００の先端を製管機２の接合機構２３に導入する。

そして、発進側マンホールＭ１内において、製管機２をクレーンなどを利用して吊り上げた状態で、補強材付き帯状体１００を接合機構２３を正回転させて送り出し、約２周巻回した後、製管された螺旋管Ｓの管径を調整するため、補強材付き帯状体１００を絞り込んで案内ローラ２２に抱きつかせる。具体的には、詳細には図示しないが、補強材付き帯状体１００の先端に釘を打ち込んでストッパとし、釘を接合機構２３に当接させて接合機構２３を逆回転させ、製管機２に巻き回した補強材付き帯状体１００を引き絞り、製管機２の取付フレーム２１の外周に対応する内径、すなわち、既設管Ｋの内径よりも若干小径に形成する。次いで、補強材付き帯状体１００をさらに４〜７周ほど製管機２の取付フレーム２１の回りに巻き回して、既設管Ｋの内径よりも僅かに小径の短い螺旋管Ｓを製管する。

また、発進側マンホールＭ１に引き込まれた索条体４１の先端を螺旋管Ｓの先頭部あるいは先頭部の内周面に固定する。例えば、螺旋管Ｓの内周面に２つ以上の玉掛け部材を離間して固定した後、複数本の玉掛け部材を束ねて索条体４１の先端に取り付けたシャックルなどを利用して接続すればよい。この際、螺旋管Ｓの先端に、先端側の外面が球面、円錐面あるいは円錐台面などの曲面に形成された先端キャップ（図示せず）を設けることが好ましい。このような先端キャップを設けることにより、後述するウインチ４による螺旋管Ｓの牽引時において、既設管Ｋに段差などがあっても、先端キャップの先端側外面が既設管Ｋの段差などを乗り越えることができ、螺旋管Ｓを円滑に牽引することができる。

なお、これらの作業は、必ずしも発進側マンホールＭ１内で行う必要はなく、発進側マンホールＭ１の口径によっては、地上で行うこともできる。

次いで、製管機２に巻き回した補強材付き帯状体１００（短い螺旋管Ｓ）の先頭部に索条体４１を連結したならば、短い螺旋管Ｓの先端部を発進側マンホールＭ１内の既設管口に吊り下ろした後（図７参照）、発進側マンホールＭ１内で製管機２の接合機構２３を正回転させる。これにより、製管機２の接合機構２３は、既設管Ｋに支持された短い螺旋管Ｓに対して補強材付き帯状体１００の相対的な送り出し方向となる逆方向に螺旋管Ｓの軸心回りに回転（公転）し、螺旋管Ｓを製管する。この場合、製管機２が螺旋管Ｓを製管する（進行しようとする）方向は、更生対象の既設管Ｋとは反対方向となる。

この製管作業と同時進行にてウインチ４を駆動させ、螺旋管Ｓの軸心方向への形成速さとほぼ同じ速さで、索条体４１により螺旋管Ｓを既設管Ｋ内に牽引する。これにより、製管機２が螺旋管Ｓを取り外さない状態で、かつ、発進側マンホールＭ１内の定位置から移動しないまま、製管された螺旋管Ｓが巻き回されることなく既設管Ｋ内に挿入される（図８参照）。特許文献１について上述したように、螺旋管Ｓが回転しながら既設管Ｋ内に挿入されると、既設管Ｋ内面との接触により接合部同士がずれて拡径してしまい、既設管Ｋの曲り部や段差部などがある場合、あるいは、長い既設管Ｋの更生は困難であるが、螺旋管Ｓは巻き回されることなく既設管Ｋ内に挿入されることにより、この欠点は解消され、例えば、５０ｍ以上の既設管Ｋ内にも螺旋管Ｓを製管して挿入することができる。

また、製管機２が既設管Ｓ内に進入せずに螺旋管Ｓを既設管Ｋ内に挿入できるので、接合機構２３の外面ローラ２４が既設管Ｋの内径よりも突出していても、既設管Ｋに対しほとんど隙間の無い螺旋管Ｓを製管して挿入できる。

しかも、帯状体１１０に長手方向に連続する補強材１２０が装着された補強材付き帯状体１００を用いる場合にであっても、補強材１２０に円弧状の巻き癖をつけながらマンホールＭ１内に引き入れるため、口径の小さなマンホールＭ１にも容易に引き入れることができるとともに、公転する製管機２の接合機構２３の軌道に対応させることができ、製管作業をスムーズに行うことができる。また、補強材１２０によって剛性の大きな螺旋管Ｓを製管できる。

なお、製管機２が螺旋管Ｓを製管する場所である「発進側マンホールＭ１内」とは、製管機２の全体がマンホールＭ１内に配置される場合の他、製管機２が既設管Ｋ内とマンホールＭ１内の両方にわたって配置される場合も含むものとする。

製管機２の接合機構２３が外面ローラ２４を備えていない構造であれば、外径方向に突出する部位がないため、製管する螺旋管Ｓが既設管Ｋとの間にほとんど隙間がなくても、製管機２が既設管Ｋ内に進入することも可能である。

そして、図８の状態からさらに螺旋管Ｓを製管して既設管Ｋ内に挿入し、到達側マンホールＭ２内に達したならば、補強材付き帯状体１００を製管機２の前段側で切断し、その端部処理を行って製管機２を螺旋管Ｓから取り外すとともに、索条体４１を螺旋管Ｓから取り外した後、図９に示すように、既設管Ｋと螺旋管Ｓの両端部との隙間にシール部材１１を巻設して隙間に下水などが浸入しないように密封し、かつ、シール部材１１，１１の夫々にパイプ１２を取り付けて、既設管Ｋ内とマンホールＭ１，Ｍ２とを連通する。一方のパイプ１２は、裏込め材（自立モルタル）を注入するプラント車からの供給配管が接続されて隙間に裏込め材を流入させるためのものであり、他方のパイプ１２は、隙間内の空気抜きをしつつ供給された裏込め材を溢れ出させるためのものである。

次いで、図１０に示すように、螺旋管Ｓが裏込め材による浮力で浮き上がるのを防止するため、螺旋管Ｓにウエイト１３を挿通する。例えば、螺旋管Ｓ内にチェーンを挿入する。さらに、螺旋管Ｓ内に流水を貯えて浮力に抗するため、螺旋管Ｓの下流端には、止水栓１４を装着することが好ましい。この場合、流水が得られない場合には、螺旋管Ｓの両端部に止水栓１４を装着して螺旋管Ｓの内部に流水を貯留するようにすればよい。

従来では、例えば、螺旋管Ｓの中間部位を穿孔し、螺旋管Ｓの内部を通るような支持棒を孔に差し込んで既設管Ｋに支持して浮上防止を行っていたが、小口径の螺旋管Ｓの場合は内部に入ることができない。これに対し、このウエイト１３は螺旋管Ｓの端部から挿入し、取り外すことを容易に行うことができ、しかも、穿孔作業などが不要であり作業性がよい。

次に、図１１に示すように、プラント車から注入配管と注入用のパイプ１２を介して既設管Ｋと螺旋管Ｓの隙間に裏込め材を注入し、充填し終えたらパイプ１２を取り外す。そして、裏込め材が固化して形成された充填体１５により螺旋管Ｓが既設管Ｋ内で固定されたならば、螺旋管Ｓのうち，マンホールＭ１，Ｍ２内への突出部分を切除して作業完了となる（図１２参照）。

前述した実施形態においては、ウインチ４を利用して螺旋管Ｓを索条体４１で牽引し、既設管Ｋ内に挿入する場合を例示したが、設計変更自由である。

例えば、発進側マンホールＭ１内に、製管中の製管機２を更生対象の既設管Ｋの方向へ押圧する装置を設置する。そして、製管機２が公転しながら螺旋管Ｓを形成する間中この製管機２を既設管Ｋ内へと押圧することで、製管機２はマンホールＭ１内の定位置を動かずに、形成された螺旋管Ｓのみを既設管Ｋ内に挿入できる。あるいは、マンホールＭ１内において、製管機２で形成された螺旋管Ｓを既設管Ｋ内に押圧しながら挿入してもよい。

また、図１０で説明した螺旋管Ｓの浮上防止については、ウエイト１３によるものに限定されない。例えば、図１３に示すように、螺旋管Ｓの挿入に先立って施工区間にわたって既設管Ｋの管頂部に筒状部材１６を配置した後、螺旋管Ｓを製管しつつ挿入し、次いで、筒状部材１６にセメント系材料を注入して固化させ、セメント系材料が固化した拡径状態の筒状部材１６によって螺旋管Ｓを既設管Ｋの管底部に接触するように支持した後、既設管Ｋと螺旋管Ｓとの隙間に裏込め材を充填する。この際、裏込め材の充填による螺旋管Ｓの浮き上がりをセメント系材料が固化した拡径状態の筒状部材１６を介して既設管Ｋに支持することで防止する。裏込め材としての自立モルタルが比重が大きいため、上述したウエイト１３としてのチェーンでは浮上を防止できない場合に有効である。

また、製管機２としては、螺旋管Ｓを既設管Ｋに支持することで、マンホール内に宙に浮いた状態（マンホールＭ１内に設置されない状態）で製管する実施例のものに限定されず、接合機構を固定基台に回転可能に枢支した構成として、固定基台をマンホールＭ１内に設置した状態で製管するのもよい。

巻き癖形成装置３を使用せずに、ドラムＤから引き出した補強材付き帯状体１００を製管機２に直接送って製管作業を行うことも可能であるが、補強材付き帯状体１００には補強材１２０が装着されており、剛性が大きくマンホールＭ１内にて製管機２のみで螺旋状に製管するのが困難なので、上述のように、ドラムＤから引き出した補強材付き帯状体１００に、目標とする管径の螺旋管Ｓに対応する曲率半径の巻き癖を予め付けることにより、マンホールＭ１内での製管機２による製管作業をスムーズに行うことができる。

また、補強材付き帯状体１００を用いて螺旋管Ｓを製管する場合を説明したが、補強材１２０が装着されていない帯状体１１０のみを用いて螺旋管を製管することもできる。この場合、既設管Ｋの口径によって巻き癖を形成する必要があるときには、帯状体１１０を加熱して巻き癖を賦形すればよい。例えば、帯状体１１０を蒸気などにより加熱して軟化させ、所定の曲率半径の円弧状に変形させた後、冷却することで巻き癖を形成するようにすればよい。

さらに、補強材付き帯状体１００の帯状体としては、図１に示したものに限定されない。例えば、図１４に示すように、帯状体は、主材（主帯状体）１３０と嵌合材１４０との組み合わせよりなり、隣接する主帯状体１３０，１３０が嵌合材１４０を介して接合されるものであってもかまわない。

主帯状体１３０は複数本の突条１３１を有し、その両端部には接合部１３２Ａ，１３２Ｂが形成され、該接合部１３２Ａ，１３２Ｂに嵌合溝１３３が形成されている。また、嵌合材１４０は主帯状体１３０の嵌合溝１３３に嵌まり込む嵌合突条１４１を有している。そして、接合時において、相並べられた主帯状体１３０，１３０の接合部１３２Ａ，１３２Ｂ間に跨って嵌合材１４０が接合される。

また、前述した製管装置１に代えて、図１５に示す製管装置１を用いて螺旋管Ｓを製管し、既設管Ｋを更生するようにしてもよい。具体的には、製管装置１は、支持架台５に巻き癖装置３および製管機６を一体に設けて構成されているものである。

なお、巻き癖形成装置３については、前述したものと同一であり、同一の部材に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

ただし、この場合、巻き癖形成装置３は、製管機６と一体に設けられることから、補強材付き帯状体１００を巻き癖ガイド３１に向かって押し込む第１送りローラ３２、または、補強材付き帯状体１００を巻き癖ガイド３１から引き取る第２送りローラ３３のいずれか一方が設けられればよい。

また、巻き癖ガイド３１として、弧状の螺旋板で例示したが、螺旋板に限定するものではなく、例えば、詳細には図示しないが、螺旋管Ｓの曲率半径と略同等もしくは同等以下の曲率半径の弧状の螺旋面または円筒面に外接する複数個の回転ローラを螺旋方向あるいは円周方向に間隔をおいて回転自在に軸支して巻き癖ガイド３１を形成してもよい。

製管機６は、補強材付き帯状体１００を軸心が略水平となるように連続的に螺旋状に巻き回すとともに、互いに隣接する補強材付き帯状体１００の幅方向の側縁部同士を接合させて、連続的に螺旋管Ｒを製管するものであり、製管された螺旋管Ｓは、支持架台５に対し相対的に回転しつつ軸心方向に押し出される。

製管機６は、隣接する螺旋状の補強材付き帯状体１００，１００を互いに接合する接合機構６１と、隣接する螺旋状の補強材付き帯状体１００，１００が接合機構６１によって互いに接合されて製管された螺旋管Ｓを案内するガイドフレーム６２とから構成され、前述した巻き癖形成装置３の後段に配設されている。

接合機構６１は、製管ローラ６４および駆動ローラ６５が組になったピンチローラ６３と、支持架台５に固定された歯車箱６６の歯車（図示せず）を介してピンチローラ６３を回転させる油圧モータ６７とからなり、製管ローラ６４の回転軸および駆動ローラ６５の回転軸は、螺旋管Ｓのリード角に対して軸線方向が直交するように配置されて、油圧モータ６７の出力軸とともにそれぞれ歯車箱６６に回転自在に軸支されている。そして、油圧モータ６７を回転駆動することにより、その出力軸、製管ローラ６４の回転軸および駆動ローラ６５の回転軸にそれぞれ固定されて互いに噛み合う歯車を介して製管ローラ６４および駆動ローラ６５を互いに逆方向に回転させ、製管ローラ６４および駆動ローラ６５の間に補強材付き帯状体１００を挟み込んでガイドフレーム６２に向かって送り出す。

なお、駆動ローラ６５の外周面には、ローレット加工が施されており、接合された一対の補強材付き帯状体１００，１００を滑ることなく送り出す。

ガイドフレーム６２は、一対のリンク部材が連結軸を介して回動自在に連結された複数個のリンク体６８と、各リンク体６８の連結軸にそれぞれ回転自在に設けられた案内ローラ６９と、からなり、これらの案内ローラ６９を設けた複数個のリンク体６８が相互に連結されて略環状に形成されている。

次に、この製管装置１を用いた既設管の更生方法について説明する。

発進側マンホールＭ１の近傍の地上に設置したドラムＤから引き出した補強材付き帯状体１００をマンホールＭ１内に引き入れる。そして、マンホールＭ１の下部に設置した図示省略の回転付与機に製管装置１の支持架台５を据え付け、製管装置１自体を既設管Ｋの軸心回りに回転可能に保持する。そして、引き入れた補強材付き帯状体１００を巻き癖形成装置３を介して巻き癖をつけるとともに、製管機６によって螺旋管Ｓを形成しつつ順次回転しつつ既設管Ｋ内へと挿入する。螺旋管Ｓの回転は支持架台５に対し相対的な回転である。

この製管作業と同時進行にて、回転付与機によって、製管装置１（支持架台５）を、螺旋管Ｓの回転方向とは反対向きに，かつ，同じ回転速度で回転するように回転させる。これにより、製管装置１から送り出された螺旋管Ｓを既設管Ｋに対して相対的に巻き回さない状態で挿入できる。

以上のように、本発明に係る既設管の更生方法は、両側縁部に接合部が形成された螺旋状の補強材付き帯状体１００を地上側から発進側マンホールＭ１内に引き入れて、補強材付き帯状体１００を接合する接合機構２３を有する製管機２によって、補強材付き帯状体１００の接合部同士を接合させて螺旋管Ｓを形成する既設管の更生方法であって、マンホールＭ１内において、製管機２の接合機構２３を螺旋管Ｓの軸心回りに公転させ、螺旋管Ｓを製管して、製管機２から螺旋管Ｓを取り外さない状態で、螺旋管Ｓを牽引して螺旋管Ｓを巻き回さない状態で既設管Ｋ内に挿入するため、螺旋管Ｓが回転しながら既設管Ｋ内に押し出される場合と異なり、螺旋管Ｓが既設管Ｋの内周面と接触する場合でも周方向への回転力を受けることがない。すなわち、隣合う補強材付き帯状体１００，１００同士が接合部において周方向に滑ることがないので、螺旋管Ｓが拡径するのを防止でき、曲り部や段差部がある既設管Ｋや、施工距離が長い既設管Ｋであっても、螺旋管Ｓをスムーズに製管して既設管Ｋ内に挿入できる。

また、製管機２は既設管Ｋ内には進入せずに発進側マンホールＭ１内で製管作業を行うので、作業中に製管機２が故障してもマンホールＭ１内にて容易に修理作業を行うことができる。これに対し、製管機が既設管Ｋ内に進入しながら螺旋管Ｒを残置する方法では、人間が入れないような小口径の既設管Ｋの途中で製管機が故障すれば非常に修理作業が難航するが、本発明の更生方法によれば修理し易く、安心して作業を行うことができる。

さらに、製管された螺旋管Ｓの先頭部に、索条体４１を連結して既設管Ｋ内に牽引するため、螺旋管Ｓをスムーズに既設管Ｋ内に挿入でき、作業性が非常によい。

さらにまた、補強材付き帯状体１００は、長手方向に連続する金属製の補強材１２０が装着され、補強材１２０を塑性変形させて円弧状の巻き癖をつけながらマンホールＭ１内に引き入れるため、剛性が大きな補強材付き帯状体１００であっても製管機２による製管作業をスムーズに行うことができるとともに、補強材１２０によって剛性の大きな螺旋管Ｓを製管できる。

なお、図１６に示すように、製管機２の接合機構２３の前方（接合機構２３の正回転による補強材付き帯状体１００の送り込み方向の上流側）に位置して、補強材付き帯状体１００を接合機構２３に同一角度で導く入口ガイド２６および入口ガイド２６に補強材付き帯状体１００を案内するガイドローラ２７が設けられている。

入口ガイド２６は、製管機２の接合機構２３に固定された取付材２６１に、ローラ２６２ａを回転自在に軸支するアーム２６２が回動自在に連結されて構成され（図１７参照）、接合機構２３に導かれる直前の補強材付き帯状体１００の裏面側を押さえ込むことにより、補強材付き帯状体１００を接合機構２３に同一の曲率半径で導くことができる。

また、ガイドローラ２７は、図１８に示すように、接合機構２３の前方に周方向に一定間隔（実施例においては、９０度の間隔）をおいて製管機２の取付フレーム２１に取付ステー２７１を介して固定された取付材２７２の上下および左側端（補強材付き帯状体１００の送り込み方向の上流側から見て左側）にそれぞれ回転ローラ２７３を回転自在に軸支して構成され、巻き癖形成装置３を経て導かれる螺旋状の補強材付き帯状体１００の外側端縁、表面および裏面をそれぞれ各回転ローラ２７３によって規制することにより、補強材付き帯状体１００を接合機構２３の前段に配置された入口ガイド２６へと安定した姿勢で導くことができる。

一方、巻き癖形成装置３においても、補強材付き帯状体１００を第１送りローラ３２に円滑に導くため、第１送りローラ３２に入口ガイド３２６が設けられるとともに、第２送りローラ３３によって引き取られる補強材付き帯状体１００の巻き癖径を調整するため、第２送りローラ３３に巻き癖調整機構３３６が設けられている。具体的には、入口ガイド３２６は、図１８に示すように、第１送りローラ３２の入口側において、補強材付き帯状体１００を挟み込んでピンチローラ３２１に導く一対のローラ３２７が取付板３２８に回転自在に軸支されて構成され、補強材付き帯状体１００は、一対のローラ３２７を経て第１ピンチローラ３２１に導かれる。したがって、ドラムＤから引き出された補強材付き帯状体１００は、入口ガイド３２６の一対のローラ３２７を経てピンチローラ３２１に導かれるため、第１ピンチローラ３２１の損傷を防止してスムーズに導くことができる。

また、巻き癖調整機構３３６は、図２０に示すように、第２送りローラ３２の出口側において、取付材３３７に連結され、先端に押圧ローラ３３８ａを回転自在に軸支する回動プレート３３８と、取付材３３７に設けられ、回動プレート３３８を押圧して撓ませる調整ボルト３３９とから構成され、調整ボルト３３９をねじ込み、あるいは、緩めることにより、取付材３３７に対して回動プレート３３８を弾性力に抗して押圧し、押圧ローラ３３８ａの位置を調整することができる。例えば、調整ボルト３３９をねじ込むことにより、取付材３３７に対して回動プレート３３８を弾性力に抗して撓ませることができ、第２送りローラ３３により引き取られて巻き癖が形成された補強材付き帯状体１００を押圧してスプリングバックを矯正し、補強材付き帯状体１００の巻き癖の曲率半径を目標の曲率半径に近づくように調整することができる。同様に、調整ボルト３３９を緩めることにより、取付材３３７に対して回動プレート３３８を弾性力により復元するように立ち上げることができ、第２送りローラ３３により引き取られて巻き癖が形成された補強材付き帯状体１００に対する押圧を弱めてスプリングバックを矯正し、補強材付き帯状体１００の巻き癖の曲率半径を目標の曲率半径に近づくように調整することができる。

本発明の既設管の更生方法に用いられる補強材付き帯状体の一例を示す断面図である。図１に示す補強材付き帯状体の接合過程を示す断面図である。本発明の既設管の更生方法に用いる製管装置を構成する製管機の一例を示す平面図である。図３の製管機の正面図である。本発明の既設管の更生方法に用いる製管装置を構成する巻き癖形成装置の一例を示す正面図である。図５の巻き癖形成装置の側面図である。本発明の既設管の更生方法の一実施形態を示し、補強材付き帯状体を取り付けた製管機をマンホール内に設置した状態を説明する工程図である。製管された螺旋管を既設管内に挿入している状態を説明する工程図である。螺旋管を既設管に挿入した状態を説明する工程図である。螺旋管に止水栓とウエイトを取り付けた状態を説明する工程図である。既設管と螺旋管との隙間に裏込め材を注入する状態を説明する工程図である。更生作業完了の状態を示す地中管路の断面図である。螺旋管の浮上防止の他の例を示す縦断面図である。帯状体の他の例を示し、（ａ）は断面図で、（ｂ）は要部斜視図である。本発明に係る既設管の更生方法に用いる他の製管装置を示す側面図である。入口ガイドおよびガイドローラを設けた製管機の正面図である。図１６の入口ガイドを一部省略した接合機構とともに示す側面図である。図１６のガイドローラを拡大して示す正面図および平面図である。入口ガイドを設けた巻き癖形成装置を一部省略して示す平面図および正面図である。巻き癖調整機構を設けた巻き癖形成装置を一部省略して示す平面図および正面図である。

符号の説明

１製管装置
２，６製管機
２３，６１接合機構
３巻き癖形成装置
４ウインチ
４１索条体
１００補強材付き帯状体
１１０帯状体
１２０補強材
Ｋ既設管
Ｍ１，Ｍ２マンホール
Ｓ螺旋管

Claims

両側縁部に接合部が形成された螺旋状の帯状体を地上側からマンホール内に引き入れ、互いに隣接する帯状体の接合部同士を接合する接合機構を有する製管機によって接合部同士を接合して螺旋管を製管し、既設管を更生する方法であって、マンホール内において製管機を螺旋管の軸心回りに公転させて螺旋管を製管するとともに、製管機または螺旋管を牽引または押圧して螺旋管を巻き回さない状態で既設管内に挿入することを特徴とする既設管の更生方法。
両側縁部に接合部が形成された螺旋状の帯状体を地上側からマンホール内に引き入れ、互いに隣接する帯状体の接合部同士を接合する接合機構を有する製管機によって接合部同士を接合して螺旋管を製管し、既設管を更生する方法であって、マンホール内において製管機を螺旋管の軸心回りに公転させて螺旋管を製管するとともに、製管機から螺旋管を取り外さない状態で製管機または螺旋管を牽引または押圧して螺旋管を巻き回さない状態で既設管内に挿入することを特徴とする既設管の更生方法。
請求項１または２記載の既設管の更生方法において、製管された螺旋管の先頭部に索条体を連結して既設管内に牽引することを特徴とする既設管の更生方法。
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の既設管の更生方法において、帯状体には長手方向に連続する金属製の補強材が装着され、補強材を塑性変形させて円弧状の巻き癖をつけながらマンホール内に引き入れることを特徴とする既設管の更生方法。
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の既設管の更生方法において、帯状体を熱変形させて円弧状の巻き癖をつけながらマンホール内に引き入れることを特徴とする既設管の更生方法。