JP2014136316A - 更生管の製管装置及びその製管方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既設管の湾曲部等に対応して既設管の軸心に一致するように傾きを調整して更生管を製管する。
【解決手段】製管される更生管の周長に対応する周長を有する成形フレーム３と、成形フレーム３にそれぞれ回転自在に支持された複数個の案内ローラ４と、成形フレーム３に設けられ、ピンチローラを有して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合する接合機構５と、成形フレーム３の内方に配置され、既設管の断面形状に対応するガイド溝を有して成形フレーム３の周回移動を規制する規制フレーム６とからなる製管機２において、製管機２を支持する支持部材１５及び製管機２の傾きを調整する調整機構１６を備えて既設管内を移動可能な台車１０を設ける。そして、台車１０に支持部材１５を介して支持された製管機２の傾きを調整機構１６を介して調整する。
【選択図】図１

Description

この発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管等の既設管を更生する更生管の製管装置及びその製管方法に関するものである。

従来より、老朽化した既設管を更生するため、両側縁部に接合部が形成された帯状部材を既設管内に引込み、螺旋状に巻き回して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管するとともに、回転することなく製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成することが実施されている。例えば、特許文献１に記載されるように、帯状部材を中空円筒状に巻き重ねた輸送ドラムを地上に設置するとともに、既設管内に製管機を配置し、輸送ドラムから螺旋状に引き出された帯状部材を既設管内の製管機に導入し、製管機を既設管の軸心回りに回転させて隣接する帯状部材の接合部同士を接合して更生管を製管し、製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成することが行われている。

なお、図１３に示すように、帯状部材１００は、可撓性を有する合成樹脂、例えば、硬質塩化ビニルを押出成形して形成され、帯板状の基板１０１の裏面に複数本（実施例においては３本）の断面Ｔ字状の補強リブ１０２が先端を基板１０１と平行に位置して設けられている。そして、基板１０１の一方の側縁部の裏面に接合凸部１０３が立設され、その他方の側縁部が接合凸部１０３が設けられた基板１０１の側縁部が配置されるように、基板１０１の厚みだけ裏面側に段落ちした段落ち部１０４に形成され、該段落ち部１０４に接合凸部１０３が嵌入し得る接合凹部１０５が設けられている。また、接合凹部１０５に基板１０１から離れるにつれて接合凹部１０５の突出側に位置するように傾斜された傾斜リブ１０６が形成されており、傾斜リブ１０６の先端が帯状部材１００の他方の側縁部を形成している。

このような帯状部材１００は、中空円筒状に巻き重ねられて現場に輸送された輸送ドラムの中心部側から引き出され、基板１０１の裏面側、すなわち、補強リブ１０２等が立設された側が外周側になるように既設管内に配置された製管機に供給され、その接合過程において、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、互いに隣接する２つの帯状部材１００，１００のうち、一方の帯状部材１００の接合凸部１０３を他方の帯状部材１００の接合凹部１０５に内側（先行する帯状部材１００の内周側）から嵌め込むことにより、隣接する帯状部材１００，１００を相互に接合して所定の管径の更生管を製管することができる。

この際、後続する帯状部材１００の接合凸部１０３を設けた基板１０１の側縁部が先行する帯状部材１００の段落ち部１０４に配置されるとともに、後続する帯状部材１００の接合凸部１０３を設けた側の補強リブ１０２に先行する帯状部材１００の傾斜リブ１０６が係止される。

また、特許文献２に記載されるように、既設管を更生管によって更生する場合において、製管機に自走台車を付設し、自走台車を介して製管機を移動させながら更生管を製管することも提案されている。

特開平９−３２９６８号公報 特許第３１１９８４３号公報

ところで、前述した自走台車を備えた製管機においては、先行する自走台車に対して後続する製管機が回転駆動軸を介して一体に設けられている。したがって、既設管に湾曲部や凹凸部が存在する場合、先行する自走台車が既設管の湾曲部等に達した際、後続する製管機は湾曲部に達していないにも関わらず、湾曲部等に対応するように既設管の軸心に対してその軸心が傾いた状態で更生管を製管する。この結果、既設管の軸心に対して軸心が傾いた製管機によって製管された更生管が既設管の内周面と接触し、製管された更生管の帯状部材における接合部同士の接合を引き離して製管不良を発生させるとともに、製管機が既設管と接触して損傷させるおそれがある。

特に、口径が大きくなると、製管機自体も大きく、かつ、重くなることから、製管機や帯状部材が損傷し易くなる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、既設管の湾曲部等に対応して既設管の軸心に軸心が一致するように製管機の傾きを調整して更生管を製管することのできる更生管の製管装置及びその製管方法を提供するものである。

本発明の更生管の製管装置は、両側縁部に接合部が形成された帯状部材を既設管内に引き込み、螺旋状に巻き回して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管し、製管された更生管を残置するとともに、製管された更生管の前方に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成する更生管の製管機において、前記製管機が、製管される更生管の周長に対応する周長を有する成形フレームと、成形フレームにそれぞれ回転自在に支持された複数個の案内ローラと、成形フレームに設けられ、隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合する１個又は複数個の接合機構と、成形フレームの内方に配置され、既設管の断面形状に対応するガイド溝を有して成形フレームの周回移動を規制する規制フレームとからなり、また、前記製管機を支持する支持部材及び製管機の傾きを調整する調整機構を備えて既設管内を移動可能な台車を設け、台車に支持部材を介して支持された製管機の傾きを調整機構を介して調整することを特徴とするものである。

本発明によれば、両側縁部に接合部が形成された帯状部材を既設管内に引き込み、螺旋状に巻き回して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管するとともに、製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成する更生管の製管機を、既設管内を移動可能な台車に設けた支持部材を介して既設管の軸心高さに製管機の軸心高さが一致するように支持するとともに、調整機構を介して既設管の軸心に対する製管機の軸心の傾きを調整することができる。したがって、製管機を既設管の内周面に対して一定間隙をおいて支持することができ、既設管に凹凸や補強鉄筋等の障害物があったとしても、干渉することなく更生管を製管することができる。また、既設管に湾曲部等が存在する場合において、調整機構を介して既設管の軸心に製管機の軸心が一致するように、製管機の傾きを調整することができる。

この結果、既設管の軸心に製管機の軸心を一致させて更生管を製管することができ、更生管が既設管の内周面や障害物等に接触することによる製管不良の発生を確実に防止することができるとともに、帯状部材や製管機の損傷を可及的に抑制することができる。

本発明において、前記支持部材は上端部に球面軸受を備え、該球面軸受が規制フレームの頂部に連結され、また、調整機構は、台車の左右にそれぞれ設けられたナット部材及び各ナット部材にそれぞれ進退自在にねじ結合された連結ロッドからなり、各連結ロッドの先端部にそれぞれ球面軸受が設けられ、各球面軸受が規制フレームの左右各側部にそれぞれ連結されることが好ましい。これにより、台車に対して規制フレーム、すなわち、製管機を球面軸受を介して直交する３軸の各軸回りに回動自在に支持することができる。そして、左右のナット部材に対する各連結ロッドの選択的な進退によって、既設管の軸心に対する製管機の軸心の傾きを、左右方向に延びる水平軸回りの回動又は垂直軸回りの回動で、あるいは、両方の回動を組み合わせて簡単に調整することができる。

本発明において、前記支持部材の球面軸受及び調整機構の球面軸受がボールジョイントであることが好ましい。これにより、直交する３軸の各軸回りに回動自在な球面軸受を安価に得ることができる。

本発明において、前記台車に製管機の重量に対応するカウンタウエイトを搭載することが好ましい。これにより、台車を１軸の車輪で移動する場合においても、製管機による回転モーメントとカウンタウエイトによる回転モーメントを均衡させて既設管の軸心に対して製管機の軸心が一致するように、すなわち、既設管の内周面から一定の間隙を有する状態に継続して支持することができる。この場合、製管装置の重心上に車輪の回転軸が位置するように設定する。

本発明の更生管の製管方法は、両側縁部に接合部が形成された帯状部材を既設管内に引き込み、螺旋状に巻き回して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管し、製管された更生管を残置するとともに、製管された更生管も前方に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成する更生管の製管方法において、更生管を製管する製管機をその軸心高さが既設管の軸心高さと一致するように支持するとともに、既設管の湾曲部等に対応して既設管の軸心と製管機の軸心が一致するように傾きを調整して更生管を製管することを特徴とするものである。

本発明によれば、更生管の製管機をその軸心高さが既設管の軸心高さと一致するように支持するとともに、既設管の湾曲部等に対応して既設管の軸心と製管機の軸心が一致するように傾きを調整して更生管を製管することができる。

この結果、既設管の軸心に製管機の軸心を一致させて更生管を製管することができ、更生管が既設管の内周面や障害物等に接触することによる製管不良の発生を確実に防止することができるとともに、帯状部材や製管機の損傷を可及的に抑制することができる。

本発明によれば、既設管の湾曲部等に対応して既設管の軸心に軸心が一致するように製管機の傾きを調整して更生管を製管することができる。

本発明の更生管の製管装置の一実施形態を示す正面図である。 図１の製管装置を一部省略して示す側面図である。 図１の製管装置を一部省略して示す平面図である。 図１の製管装置を構成する製管機の成形フレームのリンク体を説明する正面図及び平面図である。 製管機の接合機構が取り付けられた成形フレームのリンク体を一部省略して示す平面図である。 製管機の接合機構を一部破断して示す側面図である。 製管機の規制フレームを案内部材とともに示す断面図である。 製管装置を構成する台車と製管機の規制フレームとの支持部材の連結状態を分解して示す斜視図である。 製管装置を構成する台車と製管機の規制フレームとの調整機構の連結状態を示す斜視図である。 図１の製管装置による更生管の製管要領を示す地中管路断面図である。 図１の製管装置による更生管の他の製管要領を示す地中管路断面図である。 既設管に対して調整機構を介して製管装置の傾きを調整する状態を説明する平面図である。 更生管を形成する帯状部材の一例の接合工程を説明する断面図である。 帯状部材の変形例を示す断面図である。 帯状部材の他の変形例を示す断面図である。 帯状部材のもう一つの他の変形例を示す断面図及び接合状態を一部省略して示す分解斜視図である。

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乃至図３には、本発明の更生管の製管装置１の一実施形態が示されている。

この製管装置１は、前述した帯状部材１００を螺旋状に巻き回して更生管Ｓを製管する製管機２と、製管機２を支持して既設管Ｋ内を移動可能な台車１０とから構成される。

製管機２は、帯状部材１００を螺旋状に案内する成形フレーム３と、成形フレーム３に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ４と、成形フレーム３に取り付けられ、隣接する螺旋状の帯状部材１００，１００を互いに接合する接合機構５と、成形フレーム３の内方に設定間隔をおいて配置された、既設管Ｋの断面形状に対応する形状（実施例においては矩形状）の規制フレーム６と、成形フレーム３及び規制フレーム６とに配設された案内部材７とを主要部として備えている。

成形フレーム３は、図４に示すように、内方リンクフレーム３２及び外方リンクフレーム３３を連結軸３４を介して回動自在に連結してリンク体３１を形成し、複数個のリンク体３１を順に連結して環状に形成したものである。

ここで、各リンク体３１を構成する内方リンクフレーム３２及び外方リンクフレーム３３は、前後に対向する一対のリンクプレート３２１，３３１と、これらの対向する一対のリンクプレート３２１，３３１の一端部間に架設された連結プレート３２２，３３２とからコ字状に形成されている。そして、内方リンクフレーム３２における一対のリンクプレート３２１，３２１の各他端部に、外方リンクフレーム３３における一対のリンクプレート３３１，３３１の各他端部をそれぞれ重ね合わせ、それらを連結軸３４を介して回転自在に連結することにより、リンク体３１が形成される。

また、隣接するリンク体３１，３１は、内方リンクフレーム３２，３２の連結プレート３２２，３２２及び外方リンクフレーム３３，３３の連結プレート３３２，３３２を適宜突き合わせ、ボルトナットを介して着脱自在に連結される。

ただし、成形フレーム３を直線状に形成できるように、特定の隣接する一対のリンク体３１，３１間が着脱できるならば、残りの連結プレート３２２，３３２については、溶接等によって着脱不能に固定しても構わない。

また、内方リンクフレーム３２の一対のリンクプレート３２１，３２１の各他端部には、回動規制片３６が設けられ、また、外方リンクフレーム３３の一対のリンクプレート３３１，３３１の各他端部には、前述した回動規制片３６に対応する切欠部３７が連結軸３４の回転中心を中心とする設定半径上の一定範囲にわたって形成されている。これにより、内方リンクフレーム３２に対する外方リンクフレーム３３の回動が、内方リンクフレーム３２の回動規制片３６と外方リンクフレーム３３の切欠部３７とが当接するまでの設定角度範囲に規制される。すなわち、リンク体３１の内方リンクフレーム３２及び外方リンクフレーム３３が内方あるいは外方に必要以上に屈曲することを防止できる。

案内ローラ４は、各リンク体３１の連結軸３４にそれぞれ回転自在に設けられている。ここで、案内ローラ４は、合成樹脂又は金属よりなり、軸受３５を介して連結軸３４回りに回転自在に支持され、帯状部材１００の平坦な表面、すなわち、更生管Ｓの内周面に接触して回転する。

なお、製管機２の回転方向に対して接合機構５の前方に位置する案内ローラ４については、帯状部材１００の供給に際して干渉しないように、帯状部材１００の幅だけ短小な長さに形成されて更生管Ｓの付加形成方向とは反対方向に偏位されている（図５参照）。また、接合機構５が取り付けられるリンク体３１には、案内ローラ４に代えて後述する内面ローラ５２が設けられている。

接合機構５は、図６に示すように、内面ローラ５２及び外面ローラ５３が組になったピンチローラ５１と、成形フレーム３におけるリンク体３１の外方リンクフレーム３３に固定された歯車箱５４と、歯車箱５４の歯車５４１，５４２，５４３を介してピンチローラ５１を回転させる油圧モータ５５と、外面ローラ５３の外径よりも若干大きな外径を有し、外面ローラ５３の回転軸に回転自在に支持された送りローラ５６とからなり、内面ローラ５２の回転軸及び外面ローラ５３の回転軸は、油圧モータ５５の出力軸とともにそれぞれ歯車箱５４に回転自在に支持されている。そして、油圧モータ５５を回転駆動することにより、その出力軸、内面ローラ５２の回転軸及び外面ローラ５３の回転軸にそれぞれ固定されて互いに噛み合う歯車５４１，５４２，５４３を介して内面ローラ５２及び外面ローラ５３を互いに逆方向に回転させる。この際、内面ローラ５２及び外面ローラ５３の間に帯状部材１００を挟み込んで送り出すように、油圧モータ５５の回転方向が設定されている。また、送りローラ５６及び内面ローラ５２の回転軸には、チェーンスプロケットが巻回されており、油圧モータ５５の回転駆動によって送りローラ５６は、その外周面が既設管Ｋの内周面に接触して内面ローラ５２の回転方向と同方向に回転し、その反作用によって既設管のＫの内周面を転動する。

ここで、内面ローラ５２は、帯状部材１００の幅寸法のほぼ２倍程度の長さを有して鋼等によって円筒状に形成され、先行する螺旋状の帯状部材１００（更生管Ｓの最下流側の帯状部材１００）と、後続する螺旋状の帯状部材１００とが接合されて互いに隣接する帯状部材１００，１００による更生管Ｓの平滑な内周面に外周面が接触して回転するように外径が設定されている。

また、外面ローラ５３は、先行する螺旋状の帯状部材１００と、後続する螺旋状の帯状部材１００とが接合されて互いに隣接する帯状部材１００，１００による更生管Ｓにおいて、帯状部材１００の各補強リブ１０２の先端を支持する複数個の小径ローラ５３１を有するとともに、各帯状部材１００の補強リブ１０２，１０２間に配置されるように、帯状部材１００の隣接する補強リブ１０２，１０２間に挿入可能な幅の複数個の大径ローラ５３２を有し、小径ローラ５３１の外周面には、ローレット加工が施されている。これにより、外面ローラ５３の小径ローラ５３１は、接合された隣接する帯状部材１００，１００の各補強リブ１０２に対して滑ることなく回転する。すなわち、外面ローラ５３は、互いに接合された隣接する帯状部材１００，１００による更生管Ｓの外周面となる側の帯状部材１００の裏面に接して回転する。

さらに、油圧モータ５５は、発電機、電動モータ及び油圧ポンプからなる油圧パワーユニットＰから圧油ホースを介して供給される圧油によって駆動される（図１０参照）。この場合、油圧パワーユニットＰから延びる圧油ホースは、回転継手を介して油圧モータ５５に接続されており、製管機２の周回移動（公転）に影響なく圧油を供給することができる。

規制フレーム６は、断面略Ｈ字状の鋼材によって既設管Ｋの断面形状に対応する矩形形状に形成され、その外周側空間がガイド溝６１に形成されている。一方、規制フレーム６のガイド溝６１には、案内部材７のローラ７３が転動可能に収容されている。すなわち、案内部材７は、一端に軸７２を連結したステー７１及び軸７２の左右各端部に回転自在に支持されたローラ７３からなり（図７参照）、ステー７１の他端が、成形フレーム３の内方リンクフレーム３２の連結プレート３２２及び外方リンクフレーム３３の連結プレート３３２に連結されている。これにより、成形フレーム３は、規制フレーム６に沿って略矩形に規制されるとともに、接合機構５が駆動すると、規制フレーム６に沿って周回移動する。この際、案内部材７のローラ７３がガイド溝６１内を転動する。

なお、規制フレーム６の外周縁には、内方に向かう規制片６１１が設けられており、案内部材７のローラ７３がガイド溝６１から脱落するのを防止している。また、規制フレーム６は分割構造であり、適宜分割されて既設管Ｋ内に搬入され、組み立てられる。

台車１０は、一端部にカウンタウエイトＷ（図１０参照）のトレイ１２を設けたメインビーム１１に調整材１３を介してクロスビーム１４が連結され、クロスビーム１４に車輪１５を回転自在に支持して構成され、既設管Ｋ内を車輪１５が転動することで移動することができる。そして、台車１０には、製管機２を支持する支持部材１６が設けられるとともに、支持部材１６を介して支持された製管機２の傾きを調整する調整機構１７が設けられている。

支持部材１６は、メインビーム１１の他端部に立設され、その上端部に球面軸受１８、具体的には、ボールジョイントが連結されて構成されている。この支持部材１６の球面軸受１８が規制フレーム６の頂部から垂設された連結部６２に前後方向に延びるボルト及びナットを介して連結されている（図８参照）。これにより、規制フレーム６、すなわち、製管機２は、支持部材１６の球面軸受１８によって直交する３軸回りにそれぞれ回動自在に支持される。

この場合、支持部材１６は、予め既設管Ｋの軸心高さに製管機２の軸心高さが一致するように高さが設定されている。

調整機構１７は、クロスビーム１４に固定されたナット部材１７１及びナット部材１７１にねじ結合された連結ロッド１７２からなり、連結ロッド１７２の先端部に球面軸受１８、具体的には、ボールジョイントが連結されている。この連結ロッド１７２の球面軸受１８が、規制フレーム６の左右各側部に設けた取付プレート６３の連結片６３１に左右方向に延びるボルト及びナットを介して連結されている（図９参照）。これにより、ナット部材１７１に対して連結ロッド１７２を回転させて進退させることにより、台車１０に対して規制フレーム６、すなわち、製管機２を支持部材１６の球面軸受１８を介して左右方向に延びる水平軸回り及び垂直軸回りに回動させ、傾斜させることができる。

例えば、左右の連結ロッド１７２をナット部材１７１に対して同量だけ進出させると、規制フレーム６をその連結部６２に連結された球面軸受１８を介して左右方向に延びる水平軸回りに回動させ、側方より見て規制フレーム６を頂部よりも底部が突出する状態に傾斜させることができ、また、左右の連結ロッド１７２をナット部材１７１に対して同量だけ後退させると、規制フレーム６をその連結部６２に連結された球面軸受１８を介して左右方向に延びる水平軸回りに回動させ、側方より見て規制フレーム６を底部よりも頂部が突出する状態に傾斜させることができる。この際、連結ロッド１７２の進退に伴う取付プレート６３の連結片６３１との角度変化は、球面軸受１８によって吸収される。

また、左右一方、例えば、製管方向に向かって右方の連結ロッド１７２をナット部材１７１に対して設定長さ進出させるとともに、左方の連結ロッド１７２をナット部材１７１に対して同量だけ後退させると、規制フレーム６をその連結部６２に連結された球面軸受１８を介して垂直軸に関して時計回り方向に回動させ、上方より見て規制フレーム６を右方よりも左方が製管方向に突出するように傾斜させることができる。逆に、左方の連結ロッド１７２をナット部材１７１に対して設定長さ進出させるとともに、右方の連結ロッド１７２をナット部材１７１に対して同量だけ後退させると、規制フレーム６をその連結部６２に連結された球面軸受１８を介して垂直軸に関して反時計回り方向に回動させ、上方より見て規制フレーム６を左方よりも右方が製管方向に突出するように傾斜させることができる。この際、連結ロッド１７２の進退に伴う取付プレート６３の連結片６３１との角度変化は、球面軸受１８によって吸収される。

なお、メインビーム１１のトレイ１２には、車輪１５を中心として、メインビーム１１に作用する製管機２による回転モーメントを打ち消すような回転モーメントを発生させる重量のカウンタウエイトＷが搭載される。この場合、製管装置１の重心上に車輪１５の回転軸が位置するように設定される。

また、詳細には図示しないが、移動時の安定性を確保するため、トレイ１２に車輪を回転自在に設け、前後の車輪によって支持することもできる。

さらに、メインビーム１１及びクロスビーム１４は、Ｉ形鋼から形成され、メインビーム１１には、その長さ方向に設定間隔をおいて、フランジ及びウエブによって形成される左右の空間に上下のフランジにわたって複数枚の補強材１１ａが連結されている。

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を更生する更生管Ｓの製管施工手順について説明する。

まず、既設管Ｋには所定スパンごとにマンホールＭ、Ｍが設けられており、この例では、施工対象領域（更生領域）の上流側のマンホールを発進側マンホールＭ１、下流側のマンホールを到達側マンホールＭ２とし、これらのマンホールＭ１，Ｍ２を利用して既設管Ｋ内に更生管Ｓを製管する。更生管Ｓの製管は既設管Ｋの発進側マンホールＭ１から到達側マンホールＭ２に向けて行う。

施工前の準備として、更生管Ｓの製管には、帯状部材１００を巻き重ねたドラムＤ（回転台付き）、製管装置１、油圧パワーユニットＰを用意し、図１０に示すように、ドラムＤを発進側マンホールＭ１側の地上に設置する一方、油圧パワーユニットＰを到達側マンホールＭ２側の地上に設置する。また、製管装置１の製管機２は、案内ローラ４及び案内部材７を設けた成形フレーム３、接合機構５、規制フレーム６に分解し、進側マンホールＭ１を通して更生対象となる既設管Ｋ内の上流側端部に搬入しておく。同様に、台車１０も、メインビーム１１、クロスビーム１４、車輪１５に分解して搬入する。

なお、成形フレーム３については、隣接する一対のリンク体３１，３１の連結部の連結を外し、複数個のリンク体３１を１本の列にして搬入した後、既設管Ｋの内周面の周長よりも若干短小な更生管Ｓの周長に対応して、成形フレーム３の周長（リンク体３１の数）を調整する。また、規制フレーム６についても、分解して搬入する。

このような準備作業が完了すれば、地上に配置したドラムＤの内周側から帯状部材１００を順に引き出して発進側マンホールＭ１を通して既設管Ｋ内に引き込み、詳細には図示しないが、成形フレーム３に対応する大きさのダミーの回りに帯状部材を複数回巻き回し、開始用更生管Ｓａを製管する。すなわち、図示しないダミーの回りに帯状部材１００を巻き回し、先行する螺旋状の帯状部材１００の接合凹部１０５に、後続する螺旋状の帯状部材１００の接合凸部１０３を内周側から嵌入するとともに、先行する螺旋状の帯状部材１００の段落ち部１０４に、後続する螺旋状の帯状部材１００の接合凸部１０３が設けられた基板１０１の側縁部を配置し、さらに、先行する螺旋状の帯状部材１００の傾斜リブ１０６に、後続する螺旋状の帯状部材１００の接合凸部１０３が設けられた側の補強リブ１０２を係止させて、隣接する螺旋状の帯状部材１００，１００を互いに接合し、開始用更生管Ｓａを製管する。

次いで、製管された開始用更生管Ｓａの最下流側の帯状部材１００を接合機構５の内面ローラ５２及び外面ローラ５３で挟み込んだ後、開始用更生管Ｓａの内方に成形フレーム３を配置し、隣接する一対のリンク体３１，３１の連結部を連結して環状に形成するとともに、成形フレーム３に接合機構５を連結する。さらに、環状の成形フレーム３の内方において、規制フレーム６を矩形に組み立てる。この際、成形フレーム３に連結された案内部材７のローラ７３を、規制フレーム６のガイド溝６１に収容する。

一方、クロスビーム１４に車輪１５を取り付けるとともに、クロスビーム１４にメインビーム１１を連結して台車１０を組み立てた後、予め既設管Ｋの軸心高さに製管機２の軸心高さが一致するように高さが設定された支持部材１６の球面軸受１８を規制フレーム６の連結部６２にボルトナットを介して連結する。また、台車１０のトレイ１２に製管機２の重量に対応して必要な重量のカウンタウエイトＷを搭載する。さらに、台車１０のクロスビーム１４に設けたナット部材１７１に連結ロッド１７２をねじ結合した後、既設管Ｋの軸心と製管機２の軸心が一致するように、連結ロッド１７２の球面軸受１８を規制フレーム６に固定した取付プレート６３の連結片６３１にボルトナットを介して連結する。これにより、製管機２の軸心が既設管Ｋの軸心に一致するように支持するとともに、その状態に保持することができる。すなわち、既設管Ｋの内周面に対して製管機２は、その外周面（案内ローラ４の最外周を結ぶ曲面）がほぼ一定の間隙をおいた状態に保持される。

開始用更生管Ｓａに製管機２を配設したならば、油圧パワーユニットＰからの圧油ホースを回転継手を介して接合機構５の油圧モータ５５に接続した後、接合機構５の油圧モータ５５を回転駆動させ、ピンチローラ５１を回転させる。これにより、内面ローラ５２及び外面ローラ５３が帯状部材１００を挟み込んで回転し、その反作用によって開始用更生管Ｓａに沿って周回移動する。この際、送りローラ５６は、その外周面が既設管Ｋの内周面に接触して内面ローラ５２の回転方向と同方向に回転し、その反作用によって既設管Ｋの内周面を転動する。すなわち、接合機構５が駆動するとき、接合機構５を備えた成形フレーム３は、案内部材７を介して規制フレーム６のガイド溝６１に沿って既設管Ｋの軸心を中心として周回移動（公転）する。

この際、ピンチローラ５１の回転によって開始用更生管Ｓａに隣接するように送り込まれた帯状部材１００は、その接合凸部１０３を開始用更生管Ｓａの帯状部材１００の接合凹部１０５に内周側から嵌入させるとともに、開始用更生管Ｓａの帯状部材１００の段落ち部１０４に後続の帯状部材１００の後端側側縁部を配置し、さらに、開始用更生管Ｓａの帯状部材１００の傾斜リブ１０６に後続の帯状部材１００の後端側の補強リブ１０２を係止させて隣接する螺旋状の帯状部材１００，１００を互いに接合し、開始用更生管Ｓａに連続して更生管Ｓを製管する（図１０参照）。

このように、接合機構５のピンチローラ５１は、先行する螺旋状の帯状部材１００（更生管Ｓ）に後続する螺旋状の帯状部材１００を接合して更生管Ｓを製管しつつ既設管Ｋの内周面に沿って周回移動するとともに、送りローラ５６が既設管Ｋの内周面を転動して周回移動することから、結局、製管装置１は、帯状部材１００を更生管Ｓに製管するとともに、到達側マンホールＭ２に向けて既設管Ｋ内を移動する。

すなわち、接合機構５のピンチローラ５１によって隣接する帯状部材１００，１００が互いに接合されて更生管Ｓに製管されるとともに、製管された更生管Ｓは回転することなく既設管Ｋに配置され、その更生管Ｓの到達側マンホールＭ２側に新たに螺旋状の帯状部材１００が供給されて更生管Ｓが到達側マンホールＭ２に向けて付加形成され、それに伴って台車１０を介して製管機２が到達側マンホールＭ２に向かって移動する。

この際、既設管Ｋに凹凸や補強鉄筋等の障害物があったとしても、製管機２は、既設管Ｋの内周面に対して一定間隙をおいて支持されていることから、障害物に干渉することはなく、更生管Ｓを円滑に製管することができる。

なお、更生管Ｓの製管に際しては、製管装置１の向きを図１０とは逆に、台車１０を更生管Ｓ内に収容した状態で製管することもできる（図１１参照）。

ところで、製管装置１が既設管Ｋ内において更生管Ｓを製管しつつ移動する際、既設管Ｋが移動方向に向かって左右方向や上下方向に湾曲している場合、先行する台車１０が湾曲部に達すると、台車１０に対して調整機構１７を介して既設管Ｋの軸心及び製管機２の軸心（更生管Ｓの軸心）が一致するように保持された製管機２は、湾曲部に達した台車１０に合わせて湾曲部に対応する更生管Ｓを製管しようとする。すなわち、湾曲部に到達していない製管機２は、その軸心が既設管Ｋの軸心に対して傾斜することになる。

このため、調整機構１７を介して、湾曲部に到達していない製管機２をその軸心が既設管の軸心に一致するように、傾きを調整する必要がある。例えば、更生管Ｓの製管方向に向かって既設管Ｋが右方に湾曲している場合、台車１０に支持された製管機２は既設管Ｋの軸心に対して左方が右方よりも先行するように傾斜することから（図１２実線状態参照）、更生管Ｓの製管方向に向かって左方の連結ロッド１７２をナット部材１７１に対して設定長さ進出させるともに、右方の連結ロッド１７２を同量だけ後退させ、上方より見て規制フレーム６をその連結部６２に連結された球面軸受１８を介して垂直軸に関して反時計回り方向に回動させ、規制フレーム６の軸心が既設管Ｋの軸心に一致するように製管機２の傾きを調整する（図１２鎖線状態参照）。これにより、既設管Ｋの軸心に軸心を一致させて更生管Ｓを製管することができる。

同様に、更生管Ｓの製管方向に向かって既設管Ｋが左右方向や上下方向に湾曲している場合は、湾曲部に合わせて、一方の連結ロッド１７２を進出させるとともに、他方の連結ロッド１７２を後退させ、あるいは、両方の連結ロッド１７２を進出させるか、後退させることにより、既設管Ｋの軸心に製管機２の軸心を一致させることができる。

この結果、更生管Ｓの製管に際して、製管機２は台車１０に支持されて移動することにより、製管機２や製管機２に巻き回される帯状部材１００が既設管Ｋの内周面に衝突して損傷する等の事態を確実に防止することができる。特に、口径の大きな既設管Ｋに対応する更生管Ｓを製管するときに有用である。また、既設管Ｋに湾曲部が存在する場合においても、調整機構１７を介して製管機２をその軸心が既設管Ｋの軸心に一致するように、垂直軸回りに回動させ、あるいは、左右方向に延びる水平軸回りに回動させて傾きを調整するすることができ、湾曲部における既設管Ｋの内周面と更生管Ｓ（帯状部材１００）及び製管機２との衝突を回避しつつ更生管Ｓを製管することができる。

ただし、既設管Ｋの湾曲部に更生管Ｓを製管する場合は、図１４に示す帯状部材１００Ａを採用する。すなわち、この帯状部材１００Ａは、その幅方向に伸張及び収縮し得るように、帯板状の基板１０１に山形に屈曲させた１個又は複数個の伸縮部１０７を形成したものであって、既設管Ｋの湾曲部に追従して伸縮部１０７を伸張、あるいは、収縮させることができる。これにより、既設管Ｋの湾曲部に合わせて帯状部材１００Ａを変形させて更生管Ｓを製管することができる。

なお、帯状部材１００Ａの伸縮部１０７を除く構成は、図１３に示した帯状部材１００と同一であり、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

既設管Ｋの施工対象領域の全長にわたって更生管Ｓの製管が終了すれば、更生管Ｓの管端部の帯状部材１００を切断し、次いで、製管装置１を分解し、製管装置１及び油圧パワーユニットＰ等を撤去すればよい。

なお、前述した実施形態においては、矩形断面の既設管Ｋに対応して矩形状の規制フレーム６を備えた製管装置１を例示したが、馬蹄形断面の既設管に断面馬蹄形の更生管を製管する場合は、馬蹄形状の規制フレームを、円形断面の既設管に断面円形の更生管を製管する場合は、円形状の規制フレームをそれぞれ用いるなど、既設管の断面形状に対応する形状の規制フレームを採用すればよい。

また、前述した実施形態においては、成形フレーム３に１個の接合機構５を設けた場合を例示したが、口径が大きくなって必要とする動力が不足するときには、必要に応じて複数個の接合機構５を設ければよい。

さらに、接合機構５として、内面ローラ５２及び外面ローラ５３が組になったピンチローラ５１を設け、隣接する螺旋状の帯状部材１００，１００を互いに接合して更生管Ｓを製管する場合を説明したが、ピンチローラ５１に限定されない。例えば、帯状部材を駆動ユニットを介して強制的に送り出し、その反力によって送り出し方向とは逆方向に周回移動する製管機の最初の案内ローラと既設管の内周面との間において製管された更生管（帯状部材）と互いに接合させるようにしてもよい。

さらに、更生管Ｓを製管する帯状部材１００としては、補強リブ１０２，１０２間にわたって鋼板等の金属製補強材を装着した補強材付き帯状部材１００Ｂ（図１５参照）であってもよく、また、このような帯状部材１００に限定されるものではない。例えば、図１６に示すように、帯状体１１０と、隣接する帯状体１１０，１１０を接合するコネクタ１２０とからなる帯状部材１００Ｃであってもよい。

すなわち、帯状体１１０は、可撓性を有する合成樹脂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の両側縁部には、それぞれ接合凹溝１１３が長手方向に沿って連続的に形成されている。

一方、コネクタ１２０は、隣接する帯状体１１０，１１０が突き合わされた両側縁部の接合凹部１１３，１１３に接合可能な一対の接合凸部１２１が長手方向に沿って連続的に形成されている。

これにより、互いに隣接する帯状体１１０，１１０の前端縁部と後端縁部が突き合わされた状態で、先行する帯状体１１０の後縁側接合凹部１１３及び後続する帯状体１１０の前縁側接合凹部１１３に跨がってコネクタ１２０を帯状体１１０の内周側から嵌め込んで接合することにより、互いに隣接する帯状体１１０，１１０をコネクタ１２０を介して接続することができる。

１ 製管装置
２ 製管機
３ 成形フレーム
４ 案内ローラ
５ 接合機構
５１ ピンチローラ
６ 規制フレーム
６１ ガイド溝
７ 案内部材
１０ 台車
１６ 支持部材
１７ 調整機構
１７１ ナット部材
１７２ 連結ロッド
１８ 球面軸受（ボールジョイント）
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 帯状部材
Ｓ 更生管
Ｋ 既設管

Claims (5)

1. 両側縁部に接合部が形成された帯状部材を既設管内に引き込み、螺旋状に巻き回して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管し、製管された更生管を残置するとともに、製管された更生管の前方に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成する更生管の製管機において、前記製管機が、製管される更生管の周長に対応する周長を有する成形フレームと、成形フレームにそれぞれ回転自在に支持された複数個の案内ローラと、成形フレームに設けられ、隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合する１個又は複数個の接合機構と、成形フレームの内方に配置され、既設管の断面形状に対応するガイド溝を有して成形フレームの周回移動を規制する規制フレームとからなり、また、前記製管機を支持する支持部材及び製管機の傾きを調整する調整機構を備えて既設管内を移動可能な台車を設け、台車に支持部材を介して支持された製管機の傾きを調整機構を介して調整することを特徴とする更生管の製管装置。
2. 請求項１に記載の更生管の製管装置において、前記支持部材は上端部に球面軸受を備え、該球面軸受が規制フレームの頂部に連結され、また、調整機構は、台車の左右にそれぞれ設けられたナット部材及び各ナット部材にそれぞれ進退自在にねじ結合された連結ロッドからなり、各連結ロッドの先端部にそれぞれ球面軸受が設けられ、各球面軸受が規制フレームの左右各側部にそれぞれ連結されることを特徴とする更生管の製管装置。
3. 請求項２に記載の更生管の製管装置において、前記支持部材の球面軸受及び調整機構の球面軸受がボールジョイントであることを特徴とする更生管の製管装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一つに記載の更生管の製管装置において、前記台車に製管機の重量に対応するカウンタウエイトを搭載することを特徴とする更生管の製管装置。
5. 両側縁部に接合部が形成された帯状部材を既設管内に引き込み、螺旋状に巻き回して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管し、製管された更生管を残置するとともに、製管された更生管も前方に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成する更生管の製管方法において、更生管を製管する製管機をその軸心高さが既設管の軸心高さと一致するように支持するとともに、既設管の湾曲部等に対応して既設管の軸心と製管機の軸心が一致するように傾きを調整して更生管を製管することを特徴とする更生管の製管方法。

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