JP2015016580A - 製管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロファイルを適正な螺旋ピッチにて巻回して精度よく円滑に更生管を形成することを可能にし、また、必要に応じてプロファイルの嵌合状態の調整作業を短時間で簡単に行うことを可能にする。
【解決手段】 製管装置１のフレーム体２は、リンク体２１にリンクローラ３を備え、巻回されたプロファイル１００の先行部分と後続部分との嵌合領域に配置される嵌合ローラ８を備えている。フレーム体２は、少なくとも一組の隣り合うリンク体２１の連結部６に、プロファイル調整手段としてのひねり量調整部７を備えている。フレーム体２は、ひねり量調整部７によりリンクローラ３の配設位置が調整されるので、プロファイル１００の螺旋経路が規制される。フレーム体２の外周に巻回されるプロファイル１００は、更生管１２０の所定の螺旋ピッチに対して好適な螺旋形状に巻回される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管等の既設管を更生する更生管を形成する製管装置に関する。

老朽化した既設管に対し、プロファイルと呼ばれる長尺帯状のライニング材を用いてその内周面を更生する方法が広く行われている。この方法では、プロファイルを既設管内で螺旋状に巻回し、プロファイルの嵌合部同士を嵌合し、既設管内に新たな管状体を形成する。

例えば、特許文献１、２等に開示された製管装置は、図１５に示すように、略環状の成形フレーム３０１、回転自在とされた複数の案内ローラ３０２、複数のリンク体３０３、屈折リンク３０４、および駆動ユニット３０５等を備えて構成されている。駆動ユニット３０５には、箱体３０６と、箱体３０６に取り付けられた油圧モータ３０７と、内面ローラ３０８および外面ローラ３０９が組になったピンチローラ３１０と、箱体３０６に軸支されたガイドローラ３１１とが備えられている。箱体３０６は、内部に、内面ローラ３０８および外面ローラ３０９を同期回転させる歯車機構を備えている。

このような製管装置３００では、供給するプロファイル１００にバックテンション（供給方向とは逆向きの力）を作用させながら、プロファイル１００の嵌合部同士を内周側から押しつけて嵌合させ、更生管１２０が形成される。また、製管装置３００は、螺旋状としたプロファイル１００を常に巻き絞るように供給しつつ製管するので、形成する更生管の口径を一定に維持することができる。

供給するプロファイル１００にバックテンションを作用させていることにより、プロファイル１００の外周側に配設されるローラ（アウターローラ）が不要な構造とされている。これにより、外側から反力が得られない場合や、既設管の内面に凹凸を生じている場合であっても、そのような状況に関係なく円滑に製管することが可能とされている。

特許第４６７４０８２号公報 特許第５１６６８９６号公報

前記従来の製管装置にあっては、成形フレームが略環状とされていることから、既設管の更生作業を、管路内に流体を流通させた状態であっても実施することができる。このため、管路内の流体を堰き止めたり迂回させたりせずとも更生作業を行うことができ、周辺の建物や地上の交通への影響を最小限に抑えることが可能とされている。しかしながら、管路内に流体が流通していると、製管装置や形成された更生管は、その水勢によって押され、管軸方向にずれてしまったり、また、プロファイルの嵌合部の嵌合が外れてしまったりするという問題が発生する。

このような場合、製管作業を一旦停止し、製管装置や更生管がずれたことによる不具合を修正したり、プロファイルの嵌合部の嵌合状態を確認して、手作業で嵌合を修正したりしなければならなかった。特に、製管装置が水勢によって管軸方向に押されると、その分、プロファイルも管軸方向にずれて巻回され、適正な螺旋ピッチを維持することができなくなるという不都合があった。また、場合によっては、プロファイルの嵌合を外して巻き直さなければならず、プロファイルの側縁部が変形したり損傷したりするおそれがあった。

本発明は、このような従来の問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、プロファイルを適正な螺旋ピッチにて巻回して精度よく円滑に更生管を形成することを可能にし、また、必要に応じてプロファイルの嵌合状態の調整作業を短時間で簡単に行うことを可能にして、既設管の更生作業に要する期間を短縮化し、製管開始時から完了時まで一貫して精度の高い更生管を効率よく形成することのできる製管装置を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、長尺のプロファイルを螺旋状に巻回しつつ、先行するプロファイルの嵌合部に対して後続するプロファイルの嵌合部を内周側から押しつけて嵌合し、所定の螺旋ピッチを有する更生管を形成する製管装置を前提としている。この製管装置に対し、相互に連結された複数のリンク体を有して既設管内で回転する略環状のフレーム体を備えさせ、前記フレーム体に、各リンク体に設けたリンクローラと、巻回したプロファイルの先行部分と後続部分との嵌合領域の内周側に配置される嵌合ローラとを含む、複数のローラ部材を備えさせた構成とする。そして、少なくとも一組の隣り合うリンク体の連結部を、軸線方向に相互にずらして連結し、前記フレーム体を更生管の螺旋ピッチに対応するひねり量を有するように形成する。また、前記フレーム体の外周に巻回されるプロファイルが、前記螺旋ピッチよりも拡張または収縮された螺旋ピッチで巻回されないように規制するプロファイル調整手段を備えさせている。

このような特定事項により、前記フレーム体は、更生管の螺旋ピッチに対応する所定のひねり量を有して形成されているので、螺旋状とされるプロファイルの長手方向に対して略直交する方向に複数のローラ部材の回転軸が配設される。また、前記プロファイル調整手段により、フレーム体の外周に巻回されるプロファイルの螺旋経路が規制され、終始、プロファイルが適正な螺旋ピッチで巻回されて、プロファイルの嵌合部同士が良好に嵌合される。その結果、精度の高い更生管を短時間で効率よく形成することができる。

前記製管装置の具体的な構成として次のものが挙げられる。すなわち、前記プロファイル調整手段を、前記リンク体の連結部に設けて、隣り合うリンク体の双方のリンクローラを軸線方向に相互にずらして配設することにより、プロファイルの螺旋経路を規制することが好ましい。

これにより、プロファイルは、前記リンクローラの外周面に案内されて、その螺旋経路が規制されながらフレーム体の外周に巻回される。プロファイルは更生管の螺旋ピッチに対して好適に巻回されるので、嵌合部同士が良好に嵌合され、精度の高い更生管を形成することができ、手間と時間のかかる嵌合部の修正作業を不要とすることができる。

また、前記プロファイル調整手段の構成として、一方のリンク体の軸線方向に形成された溝と、他方のリンク体に突設されて前記溝に係合する摺動部とを備えさせ、前記溝に対して摺動部を摺動させて相互のリンクローラを調整することが好ましい。

これにより、リンク体の連結部において、摺動部を溝に沿って軸線方向に摺動させる簡単な操作によって、プロファイルの螺旋経路を調整することができる。そのため、製管開始時の作業としてだけでなく、製管作業中にあっても、必要に応じてプロファイルの調整作業を容易に行うことができ、施工期間の長期化を招くことなく、精度の高い更生管を効率よく形成することが可能となる。

また、前記プロファイルは、前記嵌合部として幅方向の一方の側縁部に嵌合凹部を備えるとともに、他方の側縁部に前記嵌合凹部に嵌り合う形状の嵌合凸部を備えた構成とされ、前記プロファイル調整手段として、前記ローラ部材に、プロファイルの嵌合凹部に嵌入する鍔部を備えさせ、プロファイルの内周側から前記嵌合凹部の螺旋経路を規制するように構成してもよい。

これにより、プロファイルは、前記ローラ部材の外周面に接触して巻回され、その際、ローラ部材の鍔部にプロファイルの嵌合凹部が嵌入されて、螺旋経路が規制される。プロファイルは、更生管の螺旋ピッチに対応した好適な螺旋経路により巻回されるので、嵌合部同士が良好に嵌合されて、精度の高い更生管を形成することができる。

本発明では、フレーム体の隣り合うリンク体の連結部において、軸線方向に相互にずらして連結され、フレーム体の外周に巻回されるプロファイルの螺旋経路を規制するプロファイル調整手段を備えて構成されることから、プロファイルを適正な螺旋ピッチにて巻回することができ、精度の高い更生管を円滑に形成することが可能となる。また、必要に応じて、プロファイルの調整作業を、比較的簡単に行うことができるので、既設管の更生作業に要する期間を短縮化し、精度の高い更生管を効率よく形成することが可能となる。

本発明の実施形態に係る製管装置を示す正面図である。 前記製管装置におけるリンク体を示し、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は一部破断して示す平面図である。 前記製管装置における駆動ユニットを一部破断して示す側面図である。 前記製管装置におけるプロファイルの嵌合領域およびその前段部をフレーム体の内周側から見た平面図である。 前記製管装置におけるプロファイル調整手段が設けられた連結部分を示す拡大正面図である。 図５のプロファイル調整手段をフレーム体の外周側から見た平面図である。 前記プロファイル調整手段を示す斜視図である。 前記プロファイル調整手段による調整例を示す説明図である。 前記プロファイル調整手段による他の調整例を示す説明図である。 前記製管装置におけるプロファイル調整手段の他の形態を示す説明図である。 前記製管装置におけるプロファイル調整手段のさらに他の形態を示す説明図である。 本発明に係る製管装置を用いた既設管の更生方法を示す説明図である。 プロファイルの一例を示し、図１３（ａ）はプロファイルを接合する様子を示す説明図、図１３（ｂ）は接合した状態を示す説明図である。 プロファイルの他の例を示し、図１４（ａ）はプロファイルを接合する様子を示す説明図、図１４（ｂ）は接合した状態を示す説明図である。 従来の製管装置を示す正面図である。

以下、本発明に係る製管装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、一実施形態に係る製管装置１の正面図である。図２は、製管装置１におけるリンク体２１を示し、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）はリンクローラ３を一部破断して示した平面図である。

なお、以下の説明においては、製管装置１により更生管１２０を形成する際の既設管２００内における製管装置１の進行方向を前方、その反対方向を後方と位置づけて説明する。

製管装置１は、長尺帯状のプロファイル１００を既設管２００内に連続的に引き込み、螺旋状に巻回して管状に形成する装置である。プロファイル１００は、その先行する部分と後続する部分とが、製管装置１の外周部に隣接して配置され、プロファイル１００に設けられている嵌合部が相互に嵌合される。これにより、プロファイル１００は管状となり、既設管２００内に残置される。また、製管装置１は、既設管２００の内壁に沿って周方向に回転ながら、既設管２００の軸方向へ進行するので、更生管１２０が付加的に形成される。

例示の形態に係る製管装置１は、円形断面の更生管１２０の施工に用いる自走式の製管装置であって、フレーム体２、フレーム体２に軸支された複数のリンクローラ３、フレーム体２の内周側からプロファイル１００を供給する駆動ユニット４、およびプロファイル１００の嵌合部を内周側から押圧する嵌合ローラ８を備えている。

・リンク体（図１、図２）
図１に示すように、フレーム体２は、複数のリンク体２１を相互に連結したリンク機構が、プロファイル１００を供給する駆動ユニット４、およびプロファイル１００を管状に嵌合する嵌合ローラ８等の各部材と相互に連結され、略環状に形成されている。

リンク体２１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、一組のリンク部材２２、２３が連結軸２４を介して回転自在に連結して形成されている。図２（ｂ）に示すように、一方のリンク部材（第１リンク部材）２２は、対向する一対の第１リンクプレート２２１と、これらの第１リンクプレート２２１を対向させた状態に結合する第１連結プレート２２２とを備えて構成される。他方のリンク部材（第２リンク部材）２３は、対向する一対の第２リンクプレート２３１と、これらの第２リンクプレート２３１を対向させた状態に結合する第２連結プレート２３２とを備えて構成される。

リンク体２１は、第１リンク部材２２における一対の第１リンクプレート２２１の各端部に、第２リンク部材２３における一対の第２リンクプレート２３１の各端部を、それぞれ重ね合わせ、連結軸２４を介して回転自在に連結して形成されている。リンク体２１は、一つのリンク体２１における第１連結プレート２２２に、他のリンク体２１における第１連結プレート２２２を突き合わせて接合されている。また、一つのリンク体２１における第２連結プレート２３２に、更に他のリンク体２１の第２連結プレート２３２を突き合わせて接合されている。これにより複数のリンク体２１が相互に連結されている。

図２（ａ）に示すように、第１リンク部材２２におけるリンクプレート２２１の表面には、連結軸２４を中心として回動規制片２１１が設けられている。第２リンク部材２３のリンクプレート２３１の端部には、この回動規制片２１１に対応する切欠部２１２が設けられている。切欠部２１２は、連結軸２４の回動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、一組のリンク部材２２、２３の相互の回動動作を、回動規制片２１１と切欠部２１２とが当接するまでの角度範囲に規制し、リンク体２１が内方又は外方へ極端に屈曲することを防止している。

隣接するリンク体２１は、各リンク部材２２、２３の連結プレート（第１連結プレート２２２同士、または第２連結プレート２３２同士）を組み合わせて、ボルトナット等（図示せず）を介して着脱自在に連結されている。フレーム体２を直線状に形成できるように、特定の隣接するリンク体２１間において着脱自在となされるならば、残りのリンク体２１については溶接などによって着脱不能に形成されてもよい。

リンク体２１の連結軸２４には、リンクローラ３が設けられている。リンクローラ３は、合成樹脂製又は金属製の円筒体であり、軸受２５を介して連結軸２４の軸回りに回転自在に支持されている。リンクローラ３は、軸方向の長さが、プロファイル１００の幅と同等以上の長さをもって形成されている。フレーム体２の外周にはプロファイル１００が螺旋状に巻回される。リンクローラ３は、更生管１２０を形成する際に、プロファイル１００の内面に接触して回転し、プロファイル１００を螺旋状に案内する。

・プロファイル（図１３）
ここで、プロファイル１００は、図１３（ａ）に示すように、帯板状の基板１０１に複数本の断面Ｔ字状のリブ１０２が立設された形状とされている。基板１０１の一方の側縁部には、嵌合部として嵌合凸部１０３が立設されている。基板１０１の他方の側縁部には、基板１０１の厚み分の段部１０４が形成され、嵌合部として嵌合凹部１０５が設けられている。図１３（ｂ）に示すように、段部１０４には、基板１０１の嵌合凸部１０３側の側縁部が納まる。また、嵌合凸部１０３は、隣り合ったプロファイル１００の嵌合凹部１０５に嵌入される。かかるプロファイル１００は、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂材により長尺状に成形される。

また、プロファイル１００には、金属製の補強材１０６が装着されている。例示する補強材１０６は、帯板状の鋼板を断面略Ｗ字状に折曲して形成されている。補強材１０６はプロファイル１００の隣り合うリブ１０２間に嵌め込まれ、左右の傾斜部分の先端がそれぞれリブ１０２のＴ字部に係止されている。これにより、補強材１０６は、プロファイル１００の長手方向に連続的に配設されている。

プロファイル１００は、製管過程で螺旋状に巻回され、図１３（ａ）に示すように、先行する部分と後続する部分とが互いに隣接する。そして、プロファイル１００の先行部分の嵌合凹部１０５に対し、後続部分の嵌合凸部１０３が内面側（既に巻回されているプロファイル１００の内周側）から嵌め込まれ、相互に接合される。

・ピンチローラ（図３）
フレーム体２には、プロファイル１００を引き込み、送り出すための駆動ユニット４が設けられている。図３は、駆動ユニット４を一部破断して、外面ローラ４２と内面ローラ４３とを示した側面図である。

駆動ユニット４は、プロファイル１００を挟んで回転駆動する外面ローラ４２と内面ローラ４３との対からなる、少なくとも一組のピンチローラ４１を備えている。ケーシング４５の内部には、外面ローラ４２がフレーム体２の外周側に配置され、内面ローラ４３がその内周側に配置されている。例示の形態では、図１に示されるように、駆動ユニット４には、ピンチローラ４１が２組備えられている。これらの２組のピンチローラ４１は、プロファイル１００の供給ラインに沿って、フレーム体２の内周側に配設されている。

駆動ユニット４には、外面ローラ４２と内面ローラ４３とを回転駆動させる駆動モータ４６が備えられている。外面ローラ４２と内面ローラ４３とは、減速機（例えば、歯車機構４４の各歯車）を介して、互いに反対方向に回転駆動されている。

駆動モータ４６は、例えば、図１２に示される油圧ユニット９３から油圧ホースを介して供給される圧油によって駆動し、油圧ユニット９３は、発電機９２から供給される電力によって駆動するように構成される。この場合、油圧ユニット９３から延びる油圧ホースは、回転継手４７を介して駆動モータ４６に接続され、製管装置１の回転に影響なく圧油を供給する。

駆動モータ４６の駆動力は、歯車機構４４を介して各ローラの回転軸に伝動され、外面ローラ４２および内面ローラ４３を適宜減速して回転させる。ピンチローラ４１は、外面ローラ４２および内面ローラ４３の間にプロファイル１００を挟み込んで送り出すように回転方向が設定されている。

外面ローラ４２は、大径ローラ４２１、補強材用大径ローラ４２２、および小径ローラ４２３を備えている。大径ローラ４２１は、プロファイル１００の隣接するリブ１０２間に挿入可能な幅で形成されている。また、補強材用大径ローラ４２２は、複数備えられ、それぞれ、プロファイル１００に装着された補強材１０６の略Ｖ字状の溝に挿入可能な鍔状に形成されている。小径ローラ４２３は、複数備えられ、プロファイル１００のリブ１０２の先端部に接触して回転するよう、大径ローラ４２１および補強材用大径ローラ４２２よりも小径にて形成されている。これにより、外面ローラ４２は、プロファイル１００の外面（リブ１０２の立設された面）に接触しながら滑ることなく回転する。

内面ローラ４３は、合成樹脂製又は金属製の円筒体からなり、その軸方向の長さがプロファイル１００の幅寸法に相当する長さよりも長くなるように形成されている。内面ローラ４３は、プロファイル１００の内面（リブ１０２の立設されていない面）に接触しながら回転する。

互いに逆方向に回転するピンチローラ４１（外面ローラ４２および内面ローラ４３）は、プロファイル１００を両面から挟み込み、図１に示すように、フレーム体２の内周側から引き込む。２組のピンチローラ４１によって、プロファイル１００は、既に巻回されたプロファイル１００の先行部分に並列するように、連続的にフレーム体２の外周側へ送り出される。

駆動ユニット４は、リンク体２１に連結用のリンク部材２６を介して設けられている。図５に示すように、リンク部材２６の外面側には、連結軸４８の外周部に、回動規制片２６１と切欠部２６２とが備えられている。切欠部２６２は、連結軸４８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、駆動ユニット４とリンク部材２６との相互の回動動作を、回動規制片２６１と切欠部２６２とが当接する角度範囲に規制し、内方又は外方へ極端に屈曲することを防止している。

また、図６に示すように、駆動ユニット４の連結軸４８には、これを回転軸とする段付きローラ５が設けられている。段付きローラ５は、円筒状の本体部５１と、本体部５１よりも大径の円筒状とされた大径部５２とを備えている。段付きローラ５の本体部５１と大径部５２との間の段部は、プロファイル１００の側縁部に接触して回転する。これにより、プロファイル１００の経路が規制されるとともに、フレーム体２が製管方向に進行する。

・嵌合ローラ（図４）
駆動ユニット４によるプロファイル１００の送り出し方向の先方には、嵌合ローラ８が配設されている。図４は、図１に示す製管装置１において、嵌合ローラ８およびその前段部を、フレーム体２の内周側から見た平面図である。なお、図４において、図中の上方は製管装置１の前方となり、同下方は製管装置１の後方となる。

嵌合ローラ８は、フレーム体２における駆動ユニット４の後段部に、回転自在に軸支されている。嵌合ローラ８は、既設管２００内において、螺旋状に巻回されたプロファイル１００を、先行するプロファイル１００の側縁部に押さえつけ、嵌合凸部１０３と嵌合凹部１０５とを嵌合させる作用をなす。

例示の形態では、嵌合ローラ８は、円筒状の本体部８１と、円板状の鍔部８２と、本体部８１よりも外径が大きい円筒状の大径部８３とを有する。嵌合ローラ８の本体部８１は、フレーム体２に設けられたリンクローラ３とほぼ同等の外径により形成されている。これに対し、大径部８３は、リンクローラ３よりも外径が大きい円筒状に形成されている。

大径部８３は、後続するプロファイル１００の嵌合部、または少なくとも先行するプロファイル１００と後続するプロファイル１００との嵌合部に接触しうる範囲に形成されている。大径部８３は、嵌合ローラ８の軸方向の略中央部に配設され、プロファイル１００の側縁部同士が並列する部分に対応して設けられている。

嵌合ローラ８の鍔部８２は、大径部８３とほぼ同等の外径を有する円板状に形成され、嵌合ローラ８の軸方向の端部に一体に配設されている。嵌合ローラ８は、プロファイル１００の内面に接触して回転する。そのため、鍔部８２は、プロファイル１００の一方の側縁部に当接して、プロファイル１００の経路を規制する。

嵌合ローラ８は、更生管１２０を構成するプロファイル１００の長手方向またはプロファイル１００の供給方向に対して、直交する向きとなるように配設されている。嵌合ローラ８をかかる直交方向に配設する方法としては、例えば、図４に示すように、フレーム体２の少なくとも一組の隣り合うリンク体２１とリンク部材２６との連結部６において、一方のリンク体２１を、他方のリンク部材２６に対して、管軸方向に移動させて、その移動させた状態で固定することが好ましい。

これにより、フレーム体２は、管軸方向に対して一定量だけひねられた状態で環状に連結され、形成する更生管１２０の螺旋ピッチに対応させたひねり量を有するものとされている。嵌合ローラ８に加えて、フレーム体２に設けられた複数のリンクローラ３は全て、回転中心の連結軸２４が、螺旋状に巻回されるプロファイル１００の長手方向に対して略直交する方向に配設される。

・外面ガイド（図１）
駆動ユニット４と嵌合ローラ８との間には、プロファイル１００が外周側へ必要以上に膨らまないように押さえる外面ガイド８５が設けられている。図１に示されるように、外面ガイド８５は、プロファイル１００の内面を案内する小径のガイドローラ８６と、プロファイル１００の外面より外周側に配設されたガイド板８７とを備える。ガイドローラ８６はフレーム体２に回転自在に支持されて、プロファイル１００の内面に接触して回転する。ガイド板８７は、フレーム体２にボルト固定された支持アーム８８を介して固定されている。

ガイドローラ８６とガイド板８７とはプロファイル１００を挟んで対向配置され、プロファイル１００を駆動ユニット４から嵌合ローラ８へと案内する。

・プロファイル調整手段（図５〜図１１）
フレーム体２に供給されたプロファイル１００は、フレーム体２の外周側に導かれて、リンクローラ３に案内されつつ螺旋状に巻回される。製管装置１のフレーム体２の連結部６には、プロファイル１００が所定の螺旋ピッチで巻回されるよう規制する、プロファイル調整手段が設けられている。

例示の形態では、フレーム体２の連結部６に、プロファイル調整手段としてのひねり量調整部７が設けられている。図５は、連結部６に設けられたひねり量調整部７を示す拡大正面図であり、図６は、図５の連結部６をフレーム体２の外周側から見た平面図であり、図７は、ひねり量調整部７の構造を示す斜視図である。

図示するように、ひねり量調整部７は、連結部６のリンク体２１における、一方のリンク部材２２と、これに隣り合うリンク部材２６との間に備えられている。前記のとおり、リンク部材２２は、軸方向に連結プレート２２２を備えている。図７に示すように、連結プレート２２２の外面には、軸方向に長い摺動部７１が突設されている。摺動部７１は、連結プレート２２２に一体に結合されている。

また、他方のリンク部材２６には、摺動部７１が係合される溝７２が、連結プレート２６４の軸方向に形成されている。溝７２は、摺動部７１の軸方向の長さよりも長い長さを有する開口部とされている。連結プレート２６４は、内側にフランジ２６５が設けられて剛性が確保されている。フランジ２６５には、摺動部７１を挿通させる開口部２６６が形成されている。

リンク部材２６には調整ねじ７４が取り付けられている。摺動部７１には、リンク部材２６の内側に突設して、調整ねじ７４のホルダ７３が備えられている。ホルダ７３には、内周に雌ねじを有する貫通孔が設けられ、調整ねじ７４の軸部７４１が嵌挿されている。調整ねじ７４の軸部７４１には、貫通孔の雌ねじに螺合する、図示しない雄ねじが設けられている。

また、調整ねじ７４は、スラストベアリング７５を介してリンク部材２６に連結されている。スラストベアリング７５は、調整ねじ７４を回転自在に保持し、軸方向の荷重を受ける。

ひねり量調整部７は、このように構成されることで、調整ねじ７４を締め込み、または緩めることで、摺動部７１を溝７２に沿って軸方向に移動させることができる。これにより、一方のリンク部材２２を、他方のリンク部材２６に対して軸方向に容易にずらすことができる。リンク部材２２が軸方向に移動することで、このリンク体２１に設けられたリンクローラ３は、軸方向の位置が調整される。リンクローラ３は、その外周面に沿わせてプロファイル１００を送る作用をなすので、位置調整されたリンクローラ３に対応して、プロファイル１００の螺旋経路も調整される。

図８および図９は、上記プロファイル調整手段による調整例を示す説明図である。なお、これらの図面において、図中の上方は既設管２００の下流側を示し、矢符Ａ方向は更生管１２０の製管方向であり、既設管２００内の水流の方向に合致している。

例えば、図６に示した連結部６の形態から、ひねり量調整部７を調整して図８に示すような形態とする。この場合、ひねり量調整部７の調整ねじ７４を緩め、リンクローラ３を段付きローラ５に対して矢符Ａ方向に移動させる。これにより、プロファイル１００は螺旋ピッチが狭められた状態となり、かかる螺旋経路となるように規制されて巻回される。

これとは逆に、図９に示すように、ひねり量調整部７の調整ねじ７４を締め込み、リンクローラ３を段付きローラ５に対して矢符Ａの反対方向に移動させる。この場合には、プロファイル１００は螺旋ピッチが拡げられ、１周目と２周目のプロファイル１００の間に隙間ができる状態となるように規制されて巻回される。

製管過程で、製管装置１が水流の影響を受けて矢符Ａ方向にずれ、プロファイル１００の螺旋ピッチにずれを生じた場合には、このように、ひねり量調整部７においてプロファイル１００の螺旋経路を適宜調整することができる。これにより、プロファイル１００のずれが修正され、製管装置１のずれを許容することができる。

製管装置１において、プロファイル調整手段としては、フレーム体２に設けられた段付きローラ５に、鍔部５３が設けられた構成であってもよい。図１０は、鍔部５３を有する段付きローラ５の一例を示す平面図である。

プロファイル調整手段としての段付きローラ５における鍔部５３は、本体部５１の外周面に環状に突設されている。段付きローラ５の大径部５２は、プロファイル１００の側縁部（前端部）が当接する。これに対し、鍔部５３は、プロファイル１００の嵌合凹部１０５に嵌入するように本体部５１に配設されている。

プロファイル１００は、嵌合凹部１０５が鍔部５３に係合しつつ供給方向の前方へ送られる。プロファイル１００は、内周側から嵌合凹部１０５が鍔部５３に案内されてその経路が規制され、一定の螺旋経路に保持される。したがって、プロファイル１００は所定の螺旋ピッチにより螺旋状に巻回されるとともに、製管装置１は所定のピッチで製管方向に進行するものとなる。

かかる鍔部５３は、段付きローラ５に対してだけでなく、リンクローラ３等の、フレーム体２に備えられる他のローラ部材に同様に形成されていてもよい。これによっても、プロファイル１００の螺旋経路が規制されるので、プロファイル１００は所定の螺旋ピッチにより螺旋状に巻回されることとなる。

なお、製管装置１は、プロファイル調整手段として、前記ひねり量調整部７または鍔部５３を設けた構成とされるほか、図１１に示すように、鍔部５３とひねり量調整部７との両方を備えた構成であっていてもよい。図１１に示す形態では、段付きローラ５の本体部５１に鍔部５３が設けられ、隣接するリンク体２１との連結部６にひねり量調整部７が設けられている。これにより、プロファイル１００は鍔部５３に嵌合凹部１０５が係合案内されて、螺旋経路が規制される。水流の影響を受けて製管装置１にずれを生じた場合には、ひねり量調整部７の調整ねじ７４を回して、リンクローラ３の配設位置を軸方向に調整し、プロファイル１００の螺旋経路を調整することができる。また、前記ひねり量調整部７は、さらに嵌合ローラ８を連結するリンク部材２６とリンク体２１との間にも設けられた構成であってもよい。

製管装置１は、このようなプロファイル調整手段を備えることにより、フレーム体２の外周に巻回されるプロファイル１００の螺旋経路が規制され、製管開始時から完了時まで、プロファイル１００が適正な螺旋ピッチの螺旋状に巻回される。したがって、プロファイル１００の嵌合凹部１０５と嵌合凸部１０３とが良好に嵌合され、精度の高い更生管１２０を短時間で効率よく形成することができる。

（既設管の更生方法）
次に、上述の製管装置１を用いて既設管２００を更生する施工手順について説明する。図１２は、既設管２００の更生方法を示す説明図である。

既設管２００の更生に用いるプロファイル１００は、ドラム９１に巻き取られて施工現場に搬送される。既設管２００の更生に際しては、所定スパンごとに設けられたマンホール２０１、２０２を利用し、プロファイル１００等を既設管２００内に導入して製管していく。更生管１２０の施工は、既設管２００の上流側から下流側に向けて行う。

図１２に示すように、上流側マンホール２０１の地上には、プロファイル１００を巻き重ねた回転台付きドラム９１を設置する。下流側マンホール２０２の地上には、発電機９２を設置する。既設管２００内には、製管装置１および油圧ユニット９３を搬入する。

製管装置１は、フレーム体２が分解可能かつ組み立て可能であることから、上流側マンホール２０１内へ容易に搬入し、組み立てることができる。形成する更生管１２０の口径に合わせて、製管装置１の周長をリンク体２１の個数を増減することにより調整しておく。また、製管装置１のフレーム体２を、既設管２００の内径および使用するプロファイル１００の幅に対応するように調整する。駆動ユニット４や外面ガイド８５はリンク体２１に後付け可能であるので、リンク体２１とは別体でマンホール２０１内へ搬入した後、リンク体２１に組み付けてもよい。

製管装置１の組み立て作業が完了すると、地上のドラム９１からプロファイル１００をマンホール２０１内へ引き込む。そして、プロファイル１００を、製管装置１のフレーム体２の内周側から、駆動ユニット４のピンチローラ４１（外面ローラ４２および内面ローラ４３）に挟み、挿通させる。

次いで、プロファイル１００をフレーム体２の外周側へ送り出す。また、製管装置１を軸心回りに回転させ、送り出したプロファイル１００をフレーム体２の外周面に２〜３周分、巻回する。これにより、製管開始用の更生管１２０を形成する。

次いで、製管装置１の駆動ユニット４を駆動し、ピンチローラ４１を回転させる。ピンチローラ４１は、プロファイル１００を挟み込んで引き込む。プロファイル１００は、ピンチローラ４１の外面ローラ４２および内面ローラ４３に挟まれて、フレーム体２の内周側から引き込まれ、送り出される。プロファイル１００には、その送り出し方向とは逆向きの力（バックテンション）が作用する。また、ピンチローラ４１にてプロファイル１００を送り込んだ際の反力によって、製管装置１は既に巻かれた更生管１２０の内周面に沿って、送り込み方向とは逆方向に周回移動（公転）する。

ピンチローラ４１により駆動ユニット４に引き込まれたプロファイル１００は、外面ガイド８５を経て、プロファイル１００の嵌合領域に配設された嵌合ローラ８に到達する。ここで、既に巻回され張力が付与されているプロファイル１００の先行部分に対し、プロファイル１００の後続部分が嵌合ローラ８の外周面に接触し、内周側から押しつけられる。プロファイル１００は、段付きローラ５の鍔部５３に係合案内されて、安定した螺旋経路により巻回され、プロファイル１００の後続部分の嵌合凸部１０３と、プロファイル１００の先行部分の嵌合凹部１０５とが良好に隣接して配置される。これらの嵌合凸部１０３と嵌合凹部１０５は、嵌合ローラ８の大径部８３に押圧される。これにより、プロファイル１００の先行部分と後続部分とが嵌合されて管状となる（図１３参照）。

駆動ユニット４は、フレーム体２に巻かれたプロファイル１００の内周を周回移動しつつ、プロファイル１００の嵌合凹部１０５に、後続するプロファイル１００の嵌合凸部１０３を送り込む。また、嵌合ローラ８の押圧作用によってこれらを順次嵌合して、更生管１２０を付加的に形成する。

製管装置１は、フレーム体２の外周側にローラ部材を有していないため、既設管２００の内周面に隙間なく更生管１２０を付加形成することができる。また、製管装置１は略環状の構造を有しているので、製管装置１が既設管２００の内部を塞いでしまうことがなく、既設管２００が通水状態であっても更生管１２０を形成することができる。

この場合、既設管２００内の水流の影響を考慮して、あらかじめ、プロファイル１００に生じうるずれを許容するように、フレーム体２のひねり量を調整することが好ましい。すなわち、図８または図９に示すように、リンク体２１の連結部６に設けられたひねり量調整部７において、調整ねじ７４を回して、リンクローラ３の配置形態を調整し、プロファイル１００の螺旋経路を規定する。

例えば、幅が８０ｍｍであるプロファイル１００であれば、水流の影響等がなければ、８０ｍｍの螺旋ピッチで螺旋状に巻回されることにより、嵌合部が良好に嵌合されるものとなる。これに対し、図８に示すように、製管方向に水流の影響を受ける場合であれば、プロファイル１００の螺旋ピッチを、所定の螺旋ピッチよりも１０ｍｍ程度狭めて設定する。これにより、プロファイル１００は、先行部分と後続部分とが密接せずに巻回され、水流の影響を受けたときの「ずれしろ」を設けておくことができる。したがって、製管装置１において多少のずれが生じても、プロファイル１００の螺旋経路には影響を及ぼさず、適正な螺旋状にプロファイル１００が巻回されることとなる。

また、製管作業中に、プロファイル１００の嵌合状態に不良を生じたり、プロファイル１００に変形を生じたりした場合には、製管装置１の駆動モータ４６を一旦、停止させ、その修正作業を行う。

この場合、プロファイル１００の嵌合領域の状況に合わせて、ひねり量調整部７を調整し、リンクローラ３を軸方向に移動させ、フレーム体２のひねり量を調整する。例えば、図９に示したように、プロファイル１００の螺旋ピッチを、所定の螺旋ピッチよりも１０ｍｍ程度拡げて設定する。

また、駆動モータ４６を逆回転させて、外面ローラ４２と内面ローラ４３とを反対方向に回転駆動させる。これにより、製管装置１を逆方向に回転させ、プロファイル１００の供給方向とは反対方向に駆動させることができる。同時に、フレーム体２に巻回されているプロファイル１００は、修正されたフレーム体２のリンクローラ３に沿って案内されるので、適正な螺旋ピッチからなる螺旋経路に修正される。

プロファイル１００の螺旋経路を修正し終えたら、駆動モータ４６を停止し、ひねり量調整部７を再度調整して、プロファイル１００の螺旋経路を調整し直す。次いで、駆動モータ４６を正回転させて、製管装置１を正方向に回転駆動させる。これにより、プロファイル１００が適正な螺旋経路に規制されて巻回されることとなり、プロファイル１００の嵌合不良等を迅速に修正することができる。

このような作業は、既設管２００内の狭いスペースであっても、プロファイル１００の嵌合状態に応じて迅速に実施することができる。そのため、プロファイル１００の嵌合不良を修正したり、不具合を直したりする作業を短時間で容易に行うことができ、施工期間の長期化を招くことなく、精度の高い更生管１０を効率よく形成することが可能となる。

更生管１２０の前端部が下流側マンホール２０２に到達すると、製管装置１の駆動を停止する。そして、製管装置１を解体し、フレーム体２を分解した状態で下流側マンホール２０２から搬出する。更生管１２０と既設管２００との間隙には、硬化性モルタル等の裏込め材を注入し、硬化させることで、既設管２００の更生が完了する。

・その他の形態
なお、本発明に係る製管装置１は、上記実施形態以外にも他の様々な形で実施することができる。そのため、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、プロファイル調整手段としてのひねり量調整部７は、隣り合うリンク体２１のリンクローラ３を、軸線方向に相互にずらして配設しうる機構を備えた構成であれば、他のどのような構成であってもよい。また、駆動ユニット４にあっては、２組のピンチローラ４１を備える構成に限らず、少なくとも１組のピンチローラ４１を備えるものであればよい。ピンチローラ４１を回転させる駆動源は、油圧モータのほか、電動モータ、エアモータ、又は水圧モータ等であってもよく、減速機としては、歯車以外に、チェーンスプロケット等を利用してもよい。

また、本発明において、更生管１２０を構成するプロファイル１００は、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示したプロファイル１００に限定されず、補強材１０６が装着されないプロファイルであっても、また他の形状の補強材が装着された構成であってもよい。また、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、隣接する主部材１１１を、長尺帯状の嵌合部材１１５により接合し、更生管１２０を形成する構成のプロファイル１１０であってもよい。主部材１１１は、基板１１２に複数の断面Ｔ字状のリブ１１３を有し、基板１１２の両端部に嵌合溝１１４が形成されている。嵌合部材１１５は、隣接した主部材１１１双方の嵌合溝１１４に嵌め込まれる２条の凸部１１６を有する。このようなプロファイル１１０にあっても、上記と同様の金属製の補強材が装着されてもよい。

本発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管などの既設管を、帯状部材を用いて更生するための製管装置として好適に利用することができる。

１ 製管装置
２ フレーム体
２１ リンク体
２１１ 回動規制片
２１２ 切欠部
２２ 第１リンク部材
２３ 第２リンク部材
２６ リンク部材
３ リンクローラ
４ 駆動ユニット
４１ ピンチローラ
４２ 外面ローラ
４３ 内面ローラ
４４ 歯車機構
４６ 駆動モータ
５ 段付きローラ
５３ 鍔部
６ 連結部
６１ 内面ローラ
７ ひねり量調整部
７１ 摺動部
７２ 溝
７３ ホルダ
７４ 調整ねじ
８ 嵌合ローラ
８５ 外面ガイド
１００ プロファイル
１２０ 更生管
２００ 既設管

Claims (5)

1. 長尺のプロファイルを螺旋状に巻回しつつ、先行するプロファイルの嵌合部に対して後続するプロファイルの嵌合部を内周側から押しつけて嵌合し、所定の螺旋ピッチを有する更生管を形成する製管装置であって、
   相互に連結された複数のリンク体を備えて既設管内で回転する略環状のフレーム体を有し、前記フレーム体には、各リンク体に設けられたリンクローラと、巻回されたプロファイルの先行部分と後続部分との嵌合領域の内周側に配置される嵌合ローラとを含む、複数のローラ部材が備えられ、
   前記フレーム体は、少なくとも一組の隣り合うリンク体の連結部が、軸線方向に相互にずらして連結されて、前記螺旋ピッチに対応するひねり量を有して形成されるとともに、
   当該フレーム体の外周に巻回されるプロファイルが、前記螺旋ピッチよりも拡張または収縮された螺旋ピッチで巻回されるのを規制するプロファイル調整手段を備えていることを特徴とする製管装置。
2. 請求項１に記載の製管装置において、
   前記プロファイル調整手段は、前記リンク体の連結部に設けられ、隣り合うリンク体双方のリンクローラを軸線方向に相互にずらして配設することにより、プロファイルの螺旋経路を規制することを特徴とする製管装置。
3. 請求項２に記載の製管装置において、
   前記プロファイル調整手段は、一方のリンク体の軸線方向に形成された溝と、他方のリンク体に突設されて前記溝に係合する摺動部とを備えて、前記溝に対して摺動部を摺動させて相互のリンクローラを調整することを特徴とする製管装置。
4. 請求項２または３に記載の製管装置において、
   前記プロファイルは、前記嵌合部として幅方向の一方の側縁部に嵌合凹部を備えるとともに、他方の側縁部に前記嵌合凹部に嵌り合う形状の嵌合凸部を備え、
   前記プロファイル調整手段として、さらに、前記ローラ部材に、プロファイルの嵌合凹部に嵌入する鍔部を備え、プロファイルの内周側から前記嵌合凹部の螺旋経路を規制することを特徴とする製管装置。
5. 請求項１に記載の製管装置において、
   前記プロファイルは、前記嵌合部として幅方向の一方の側縁部に嵌合凹部を備えるとともに、他方の側縁部に前記嵌合凹部に嵌り合う形状の嵌合凸部を備え、
   前記プロファイル調整手段は、前記ローラ部材に設けられ、プロファイルの嵌合凹部に嵌入する鍔部を備えて、プロファイルの内周側から前記嵌合凹部の螺旋経路を規制することを特徴とする製管装置。

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