JP2011011792A - 帯状部材結束体および帯状部材結束体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】施工現場において施工用治具に帯状部材結束体を収容支持するのに要する作業時間を削減する。
【解決手段】螺旋状に巻回されることにより螺旋管とされる長尺の帯状部材を中空円筒状に巻き重ねた中空円筒状帯状部材の左右の側面、内周面および外周面が周方向に間隔をおいて巻回された複数の結束材によって結束された帯状部材結束体１であって、帯状部材の巻き長さの長短に関係なく外径Ｒｏが一定であることを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、螺旋状に巻回されて螺旋管とされる長尺の帯状部材を輸送するために中空円筒状に巻き重ねた帯状部材結束体およびその製造方法に関するものである。

老朽化した既設管では、帯状部材を螺旋状に巻回して更生管を製管し、製管された更生管によって内周面をライニングすることが行われている。このような既設管のライニング工法では、既設管の内部に帯状部材を送り込むため、施工現場まで長尺の帯状部材を輸送する必要がある。

帯状部材は、通常、輸送用ドラムに巻き重ねられた状態で現場まで輸送される。帯状部材が巻き重ねられる輸送用ドラムは、円板状の一対の側板の中央部間に円筒状の胴体が連結されて構成されており、胴体に長尺の帯状部材が巻き重ねられ、設定された長さの帯状部材が巻き重ねられると、帯状部材が巻き重ねられた状態で胴体が側板から引き抜かれるようになっている。そして、帯状部材が巻き重ねられた輸送用ドラムは施工現場まで輸送されて仮置きされ、帯状部材が輸送用ドラムの内周側から繰り出されて既設管内に送り込まれ、既設管内にて螺旋状に巻回されることにより、更生管が順次製管される（例えば、特許文献１参照）。

輸送用ドラムに巻き重ねられる帯状部材の長さは、一般的には、５００ｍ〜２０００ｍ程度であり、この長さの帯状部材で形成される更生管の長さは、更生管の直径を約２ｍ程度とすれば、約５ｍ〜１２ｍ程度となる。したがって、老朽化した既設管のライニング長さが長い場合は、多数の輸送用ドラムを施工現場に持ち込む必要がある。

輸送用ドラムは、一度で輸送できる帯状部材長さを長く、かつ、トラックなどで輸送可能な最大の大きさに形成される。具体的には、通常、側板の外径３０００ｍｍ、胴体の長さ１２００ｍｍ程度の輸送用ドラムが多用される。したがって、このようなサイズの輸送用ドラムが多数施工現場に持ち込まれて仮置きされると、仮置き期間中、施工現場周辺の交通が渋滞したり、歩行者の通路を塞いだりするという問題がある。

このような問題を避けるために、輸送用ドラムを１個ずつ施工現場に持ち込むようにすると、輸送用ドラムを一時的に保管しておく場所として、別の場所に広大な空間が必要となる。また、帯状部材を製造し、輸送用ドラムに巻き付ける工場では、必要が生じるまでの間多数の輸送用ドラムを保管しておかねばならなくなるが、その保管可能数には限度があり、帯状部材の製造可能長さ以上に消費があれば、時には一時的な帯状部材の供給量不足が発生する可能性も出てくる。

このような問題に対応して、出願人は、輸送用ドラムを用いることなく中空円筒状帯状部材をその解け出しを確実に防止しつつ安定して保管し、輸送することのできる帯状部材結束体を提案するとともに、製造ドラムや巻取り装置を用いて帯状部材結束体を製造する製造方法を提案している（例えば、特許文献２参照）。

なお、帯状部材１０は、図５に示すように、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る。そして、帯状部材１０は、帯板状の基板１１の裏面に複数本の断面Ｔ字状の補強リブ１２が設けられる一方、基板１１の一側縁部の裏面に接合凸部１３が立設され、また、その他側縁部に、接合凸部１３が設けられた基板１１の側縁部が配置されるように、基板１１の厚みだけ裏面側に段落ちした段落ち部１４が形成されるとともに、その段落ち部１４に接合凸部１３が嵌入し得る接合凹部１５が設けられ、さらに、この接合凹部１５に、基板１１から離れるにつれて接合凹部１５の突出側に位置するように傾斜された傾斜リブ１６が形成されている。このような帯状部材１０は、幅ｗおよび高さｈを有している。

特許第３０２２３５３号公報 特開２００９−１０７７２３号公報

ところで、引用文献２に記載された帯状部材結束体の施工用治具は、外周リングおよび内周リング間に複数本の補強桟が周方向に間隔をおいて放射状に連結されて形成された左右の回転体に、周方向に間隔をおいて複数本の連結ロッドを着脱自在に連結して構成されている。そして、左右の回転体間に中空円筒部を左右方向に向けた帯状部材結束体を収容し、その外周側に位置して左右の回転体にわたって複数本の連結ロッドを周方向に間隔をおいて連結するようにしている。

したがって、施工用治具に対して帯状部材結束体を収容し、支持するためには、左右の回転体に半周にわたって複数本の連結ロッドを連結した後、帯状部材結束体を吊り上げて左右の回転体間および複数本の連結ロッドによって形成された空間に落とし込み、左右の回転体に収容された帯状部材結束体の外周面に合わせて、左右の回転体に残りの半周にわたって複数本の連結ロッドを固定する必要がある。

ここで、帯状部材は、更生する既設管の管径に対応して幅および高さの異なるものが使用される。また、工場において、帯状部材を設定された巻き長さ、例えば、１．０ｋｍや０．５ｋｍ巻き重ねて結束することにより帯状部材結束体が製造される。

したがって、製造ドラムや巻取り装置を用いて帯状部材結束体を製造するとき、帯状部材の種類および巻き長さによって帯状部材結束体の外径が変化するものとなる。このため、帯状部材結束体を施工用治具に収容する際、予め帯状部材結束体の外径を計測し、その外径に対応して左右の回転体間に複数本の連結ロッドを調整しつつ連結する必要があることから、作業が煩雑になるとともに、収容作業に多くの時間を必要とするものである。すなわち、施工区間にわたって更生管を製管するには、多数の帯状部材結束体が必要であることから、限定された１日の作業時間に対して、施工用治具に１個の帯状部材結束体を収容支持するのに要する時間および必要とする帯状部材結束体の個数との積によって決定される収容作業に要する時間の割合が大きくなり、製管に割り当てられる作業時間が相対的に減少し、設定された施工区間の製管作業が遅延するおそれがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、施工現場において施工用治具に帯状部材結束体を収容支持するのに要する作業時間を削減することのできる帯状部材結束体およびその製造方法を提供するものである。

本発明の帯状部材結束体は、螺旋状に巻回されることにより螺旋管とされる長尺の帯状部材を中空円筒状に巻き重ねた中空円筒状帯状部材の左右の側面、内周面および外周面が周方向に間隔をおいて巻回された複数の結束材によって結束された帯状部材結束体であって、帯状部材の巻き長さの長短に関係なく外径が一定であることを特徴とするものである。

本発明によれば、帯状部材結束体の外径が、巻き長さの長短に関係なく一定であることから、施工用治具を構成する左右の回転体に対して連結ロッドを帯状部材結束体の外径に対応する位置に予め連結しておくことが可能となり、１個ずつ帯状部材結束体の外径を計測して連結ロッドを左右の回転体に調整しながら連結する場合に比較して、施工用治具に帯状部材結束体を収容し、支持するのに要する作業時間を短縮することができる。

本発明の帯状部材結束体の製造方法は、巻き芯に帯状部材を順に巻き重ね、巻き重ねられた中空円筒状帯状部材の左右の側面、内周面および外周面を周方向に間隔をおいて巻回した複数の結束材によって結束して帯状部材結束体を製造する製造方法において、帯状部材の幅および高さ、その巻き長さ、帯状部材結束体の幅から算出される内径に調整した巻き芯に帯状部材を巻き重ねて一定外径の帯状部材結束体を製造することを特徴とするものである。

本発明によれば、帯状部材の幅および高さ、その巻き長さ、帯状部材結束体の幅から、帯状部材結束体を設定された外径に形成するための内径を算出する。そして、算出された内径に対応して巻き芯の外径を調整した後、その巻き芯に帯状部材を設定された巻き長さだけ順に巻き重ねて一定外径の帯状部材結束体を製造する。

この結果、帯状部材の巻き長さの長短に関係なく一定外径の帯状部材結束体を製造することができ、施工用治具を構成する左右の回転体に対して連結ロッドを連結する際、帯状部材結束体の外径に対応する位置に予め連結しておくことが可能となり、施工用治具に帯状部材結束体を収容し、支持するのに要する作業時間を短縮することができる。

本発明の帯状部材結束体によれば、施工現場において施工用治具に帯状部材結束体を収容支持するのに要する作業時間を削減することができる。

また、本発明の帯状部材結束体の製造方法によれば、施工現場において施工用治具に帯状部材結束体を収容支持するのに要する作業時間を削減することのできる帯状部材結束体を既存の設備を利用して製造することができる。

本発明の帯状部材結束体の一実施形態を一部省略した施工用治具とともに示す正面図である。 帯状部材結束体の一例を施工用治具とともに示す斜視図である。 図２の帯状部材結束体と内径の異なる帯状部材結束体を施工用治具とともに示す斜視図である。 本発明の帯状部材結束体を示す斜視図である。 帯状部材の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明の帯状部材結束体１の一実施形態が施工用治具５とともに示されている。

この帯状部材結束体１は、老朽化した既設管をライニングする更生管を製管する帯状部材１０が巻き重ねられて中空円筒状に形成され、図４に示すように、中空円筒状帯状部材の外周面、内周面および左右の側面にわたってダンボールなどの緩衝材２が周方向に間隔をおいて複数箇所（実施例においては９０度の間隔をおいて４カ所）に巻き回されるとともに、各緩衝材２の周囲に紐や帯などの結束材３が巻き回されて結束されることにより形成されている。

これにより、帯状部材結束体１は、帯状部材１０が巻き重ねられた中空円筒状帯状部材の巻き重ね方向に対して交差する方向に結束材３によって複数箇所が結束されているため、帯状部材１０の解き出しを確実に防止することができる。また、中空円筒部を水平方向に向けて帯状部材結束体１を縦置きして保管する際、直立状態に安定して保管することができる。

なお、帯状部材結束体１０は、結束材２による結束が終了すると、帯状部材結束体１の外周面に保護材としてのダンボールを巻き回して止着した後、ダンボールの雨水などによる破損を防止するためフィルムを積層するとともに、帯状部材結束体１の外周面および左右の側面に遮光シートを被せて紫外線による帯状部材１０の劣化を防止した後、中空円筒部を水平方向に向けて縦置きして保管される
一方、帯状部材結束体１の施工用治具５は、図１乃至図３に示すように、左右一対の回転体６，６と、これらの回転体６，６間に着脱自在に連結可能な複数本の連結ロッド７とから構成されている。

各回転体６は、内周リング６１、外周リング６２およびこれらの内周リング６１および外周リング６２間に周方向に間隔おいて放射状に連結された複数本の補強桟６３（図面では８本）からなり、補強桟６３には、外周リング６２に近接して取付穴６３ａが形成されている。

連結ロッド７は、両端にナット（図示せず）が固定された同一構造の棒状体であって、ボルト８を回転体６における補強桟６３の取付穴６３ａを通して連結ロッド７のナットにねじ込むことにより、回転体６に連結ロッド７を着脱自在に連結することができる。

ここで、連結ロッド７の取付穴６３ａは、後述するように、予め設定された帯状部材結束体１の外径に対応する位置に形成されている。

このように構成された施工用治具５は、左右の回転体６，６における対応する補強桟６３の取付穴６３ａを通してボルト８を差し込み、左右の回転体６，６間に配置された複数本の連結ロッド７のナットにそれぞれねじ込み、各連結ロッド７を左右の回転体６，６にわたって順に連結することにより組み立てられる。

すなわち、施工用治具５に帯状部材結束体１を収容し、支持する場合は、左右の回転体６，６に周方向に間隔をおいて半周にわたって複数本の連結ロッド７を順に連結し、左右の回転体６，６が周方向に間隔おいて複数本の連結ロッド７によって半周だけ連結された施工用治具１を組み立てる。

この場合、左右の回転体６，６が自立するとともに、帯状部材結束体１を支持する強度が確保されるならば、必ずしも半周にわたって複数本の連結ロッド７を左右の回転体６，６に連結する必要はなく、半周未満の範囲にわたって複数本の連結ロッド７を周方向に間隔をおいて連結するようにしてもよい。

次いで、施工現場に輸送され、中空円筒部を水平方向に向けて地上に荷卸しされた帯状部材結束体１（帯状部材結束体１は、輸送に先立って遮光シート、フィルムおよびダンボールが除去されている。）に対して、組み立てられた施工用治具５を帯状部材結束体１に接近させ、その左右の回転体６，６を帯状部材結束体１の左右の側面に略連続するように対向させた後、施工用治具５を回転させ、連結ロッド７が連結されていない半周部分を通して帯状部材結束体１に被せる。次いで、施工用治具５を帯状結束体１とともに回転させ、帯状部材結束体１を収容するとともに、複数本の連結ロッド７にわたって支持した状態に施工用治具５を保持する。そして、回転体６，６に連結された複数本の連結ロッド７のうちの半周を隔てた連結ロッド７間において、左右の回転体６，６における対応する補強桟６３の取付穴６３ａを通してボルト８を差し込み、左右の回転体６，６間に配置された複数本の連結ロッド７のナットにねじ込み、連結ロッド７を左右の回転体６，６にわたって順に連結する。これにより、帯状部材結束体１を施工用治具５に軸芯をほぼ一致させて収容するとともに、その外周面を複数本の連結ロッド７によって支持し、さらに、その左右の側面を左右の回転体６，６によって支持するものである。

次いで、帯状部材結束体１を収容支持した施工用治具５の左右の回転体６，６を図示しない回転台に載置するとともに、結束材３を切断し、帯状部材１０の巻き重ね方向に交差する方向の固定を解除した後、中空円筒状帯状部材の内周側から帯状部材１０の巻き始め端部を引き出し、一方の回転体６の内周リング６１を経て外方に引き出す。これにより、帯状部材１０の一端部を図示しないマンホールを経て既設管内に導くことができる。

ところで、前述した帯状部材結束体１は、詳細には図示しないが、製造ドラムや巻取り装置を利用して製造される。

この帯状部材結束体１の製造に際して、次の式から求められる内径に巻き芯の外径を調整した後、調整した外径の巻き芯に帯状部材１０を設定された巻き長さに達するまで順に巻き重ねるものである。具体的には、
Ｗ：帯状部材結束体１の幅
Ｒｉ：帯状部材結束体１の内径
Ｒｏ：帯状部材結束体１の外径
ｈ：帯状部材１０の高さ
ｗ：帯状部材１０の幅
Ｌ：帯状部材１０の巻き長さ
Ｐ：巻回ピッチ（帯状部材１０の幅ｗ＋隣接する帯状部材１０，１０間の隙間ｐ）
Ｎ：巻き重ねられる層の総数
とすると、
Ｌ（Ｎ）：最内層（第１層）から数えてＮ層目の巻き重ね長さ
＝２π・（Ｒｉ−ｈ／２＋Ｎｈ）・Ｗ／（ｗ＋ｐ）
Ｌ（１〜Ｎ）：最内層（第１層）から数えて第Ｎ層までの巻き長さ合計
＝２π・（Ｒｉ＋ｈ／２）・Ｗ／（ｗ＋ｐ）＋・・・＋２π・（Ｒｉ−ｈ／２＋Ｎｈ）・Ｗ／（ｗ＋ｐ）
となる。そして、Ｎ層巻き重ねて帯状部材１０が全て巻き重ねられることから、Ｌ（Ｎ−１）＜Ｌ＜Ｌ（Ｎ）である。

また、
Ｌ（Ｎ）＝２π（Ｒｏ−ｈ／２）・Ｗ／（ｗ＋ｐ）であるから、
このときの帯状部材結束体１の内径Ｒｉは、
Ｒｉ＝Ｒｏ−Ｎｈとなる。

具体的には、帯状部材１０の巻き長さＬ＝５００ｍ、帯状部材１０の幅ｗ＝１００ｍｍ、帯状部材１０の高さｈ＝２０ｍｍ、帯状部材結束体１の幅Ｗ＝１２００ｍｍ、帯状部材結束体１の外径Ｒ＝１０００ｍｍ、巻回ピッチＰ＝１２０ｍｍの場合、巻き重ねられる帯状部材１０の層の数は９となり、そのときの内径は８２０ｍｍとなる。

したがって、詳細には図示しないが、巻取り装置のように、拡径縮径可能な巻取りドラムに帯状部材１０を巻き重ねて帯状部材結束体１を製造する場合は、拡径位置と縮径位置との間において、求められた内径に対応する外径まで巻取りドラムを縮径させて巻き取りを開始すればよい。

また、製造ドラムのように、左右の回転体に、周方向に間隔をおいて複数本の連結ロッドを連結して巻き芯を形成し、この巻き芯に帯状部材１０を巻き重ねて帯状部材結束体１を製造する場合は、求められた内径に対応する位置に連結ロッドが位置するように、連結ロッドを左右の回転体間に連結すればよい。すなわち、左右の回転体における外周リングおよび内周リング間に周方向に間隔をおいて放射状に連結された複数本の補強桟にそれぞれスリットが形成されていることから、補強桟のスリットの範囲内において、求められた内径に対応する外径に連結ロッドが位置するように、連結ロッドを左右の回転体間に連結し、巻き取りを開始すればよい。

１ 帯状部材結束体
２ 緩衝材
３ 結束材
５ 施工用治具
１０ 帯状部材

Claims (2)

1. 螺旋状に巻回されることにより螺旋管とされる長尺の帯状部材を中空円筒状に巻き重ねた中空円筒状帯状部材の左右の側面、内周面および外周面が周方向に間隔をおいて巻回された複数の結束材によって結束された帯状部材結束体であって、帯状部材の巻き長さの長短に関係なく外径が一定であることを特徴とする帯状部材結束体。
2. 巻き芯に帯状部材を順に巻き重ね、巻き重ねられた中空円筒状帯状部材の左右の側面、内周面および外周面を周方向に間隔をおいて巻回した複数の結束材によって結束して帯状部材結束体を製造する製造方法において、帯状部材の幅および高さ、その巻き長さ、帯状部材結束体の幅から算出される内径に調整した巻き芯に帯状部材を巻き重ねて一定外径の帯状部材結束体を製造することを特徴とする帯状部材結束体の製造方法。

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