JP2019094959A - 拡径装置及び弾性スリーブの設置工法 - Google Patents

Abstract

【課題】支持部材を拡径させて弾性を有する弾性スリーブを管路の内壁面に圧接させて設置し得るようにした拡径装置と、拡径装置を用いた弾性スリーブの設置工法を提供する。【解決手段】拡径装置Ａは、管路内を移動可能に構成され、外周部に円弧状の支持部材１を保持する保持部１２を有する台車１０と、保持部に保持された支持部材の対向する端部の間に配置された一対のくさび状部材２を夫々係止する一対の係止部材１９と、一対の係止部材を互いに接近させ又は離隔させるように駆動する駆動部材とを有する。弾性スリーブの設置工法は、保持部１２に端部の間に一対のくさび状部材２を配置した支持部材１を保持させ、該支持部材の外周に弾性スリーブ３を配置し、くさび状部材に係止部材を係止させて弾性スリーブを設置位置まで移動させ、駆動部材によって係止部材を互いに接近させることで、支持部材を拡径し弾性スリーブを設置すべき位置に圧接させて設置する。【選択図】図１

Description

本発明は、弾性スリーブを既設管路に設置する際に用いる拡径装置と、この拡径装置を用いた弾性スリーブの設置工法に関するものである。

既設の下水道用の管路は、地盤沈下や地震等の影響を受けて、或いは長年の使用により管路を構成する管にひび割や管の継ぎ目にずれが生じることで破損することがある。このように、管が破損した管路では、破損部位から地下水や土砂が浸入して本来の流下機能を阻害する虞がある。

特許文献１に記載された技術は、管路の破損部位を補修する際に、板状の部材を湾曲させて対向する端縁に拡径部材を取り付けて円筒状に形成し、この外周に弾性を有する筒状体を取り付けて形成した補修部材を利用するものである。即ち、円筒状の補修部材を目的の補修部位に対向する位置まで移送し、この位置で拡径部材を操作して彎曲させた板状の部材を拡径することで弾性を有する筒状体を管路の内壁面に圧接させ、これにより部分的に補修するようにしている。このため、管路を部分的に補修する必要が生じたときに適用して有利である。

一方、最近では既設管路の耐震性を向上させるために、マンホールの近傍に内周面側から溝を切削して該溝を誘導目地として形成し、地震に際してこの誘導目地を起点として破断させるようにした技術も開発されている（特許文献２参照）。このように誘導目地を形成した既設管路では、地震時には誘導目地を起点として破断して地震力を吸収するため、地震力による管路全体の破断を防ぐことができる。

地震時に管路に形成された誘導目地を起点として管路が破断したとき、この破断部位から地下水や土砂が浸入することとなる。このため、誘導目地を形成した部位には特許文献１に記載した弾性を有する筒状体を配置しておくことが必要となる。

特開２００５−２１４２４６号公報（特許第４５４４８７３号） 特開２００６−１４４２２９号公報（特許第４６９５３８１号）

既設管路の部分的な破損部位を補修して地下水や土砂の浸入を防止したり、耐震性を向上させるために形成した誘導目地が地震時に破損したときに生じる地下水や土砂の浸入を防止したり、或いは組立マンホールに於ける直壁管の継ぎ目からの地下水や土砂の浸入を防止する場合、特許文献１に記載された技術を利用することが有利である。この技術では、円筒状に湾曲させた板状の部材や、この部材の外周部分に取り付けた弾性を有する筒状体を目的の補修部位まで移送するのは人手によることとなる。

しかし、人が入ることができる管路の太さには口径が６００ｍｍという制限があり、この制限された径よりも小さい小口径管路には適用し得ないという問題がある。

特許文献２に記載された誘導目地は、既設管路に於けるマンホールの近傍に形成される。このため、人が入ることのできない小口径管路であっても、マンホール側から何とか特許文献１に記載された技術を適用して該誘導目地に弾性を有する筒状体を配置することができる。

しかし、マンホールに接続した管とマンホールとが外周部分に打設されたコンクリートによって一体化されている構造の既設管路の場合、誘導目地は打設コンクリートを回避し得る位置に形成することとなる。このため、誘導目地を形成した部位の内周面側に特許文献１に記載された技術を適用しようとしても、マンホール側からの作業では弾性を有する筒状体を配置することができないという問題がある。

本発明の目的は、小口径の管路であっても、支持部材を拡径させて弾性を有する弾性スリーブを管路の内壁面に圧接させて設置し得るようにした拡径装置と、この拡径装置を用いた弾性スリーブの設置工法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る代表的な拡径装置は、円弧状の支持部材の対向する端部の間にくさび状部材を圧入することで支持部材を拡径する装置であって、管路内を移動可能に構成され、外周部に円弧状の支持部材を保持する保持部を有する台車と、前記台車に配置され、該台車の保持部に保持された円弧状の支持部材の対向する端部の間に配置された一対のくさび状部材を夫々係止する一対の係止部材と、前記台車に配置され、前記一対の係止部材を互いに接近させ、又は離隔させるように駆動する駆動部材と、を有するものである。

また、本発明に係る第１の弾性スリーブの設置工法は、上記何れかの拡径装置の台車の保持部に、円弧状に形成され且つ対向する端部の間に一対のくさび状部材を配置した支持部材を保持させると共に該支持部材の外周に弾性を有する弾性スリーブを配置し、且つ前記支持部材の対向する端部の間に配置された一対のくさび状部材に夫々係止部材を係止させ、前記台車を管路に於ける前記弾性スリーブを設置すべき位置まで移動させ、前記移動位置で、台車に配置された駆動部材によって前記一対の係止部材を互いに接近させることで、前記支持部材を拡径して該支持部材の外周に配置された弾性スリーブを管路に於ける設置すべき位置に圧接させて設置することを特徴とするものである。

また、本発明に係る第２の弾性スリーブの設置工法は、上記何れかの拡径装置の台車の保持部に、圧力流体によって膨張する膨張部材を配置し、且つ該膨張部材の外周に渦巻状に形成され且つ周方向の一方側で幅方向の両端に一対のくさび状部材を配置した支持部材を支持し、更に該支持部材の外周に弾性を有する弾性スリーブを配置し、前記支持部材の周方向の一方側で幅方向の両端に配置された一対のくさび状部材に夫々係止部材を係止させ、前記台車を管路に於ける前記弾性スリーブを設置すべき位置まで移動させ、前記移動位置で、供給配管を介して前記膨張部材に圧力流体を供給して膨張させることで、前記渦巻状に形成された支持部材を一次拡径させて前記一対のくさび状部材に該支持部材の周方向の他方側で幅方向の両端を係合させ、前記一次拡径が終了した後、台車に配置された駆動部材によって前記一対の係止部材を互いに接近させることで、前記支持部材を更に拡径をさせて該支持部材の外周に配置された弾性スリーブを管路に於ける設置すべき位置に圧接させて設置することを特徴とするものである。

本発明に係る拡径装置では、既設管路（以下単に「管路」という）の径の如何に関わらず支持部材を拡径することができる。即ち、管路内を移動可能に構成された台車を有するので、この台車を構成する保持部の外周に円弧状の支持部材を保持させると共に、支持部材の対向する端部の間に一対のくさび状部材を係止部材によって係止して、目的の位置まで移動させることができる。

そして、目的の位置に到達した後、駆動部材によって係止部材を互いに接近させることで、一対のくさび状部材が接近し、これに伴って支持部材を拡径することができる。このため、支持部材の外周に弾性スリーブを配置しておくことで、支持部材の拡径に伴って該弾性スリーブを管路の内周面側に圧接させることができる。

従って、作業員が直接係止部材を操作することなくくさび状部材を互いに接近させて支持部材を拡径することができる。このため、台車及び保持部の寸法を管路の径に対応させて設定することで、人が入り込むことができない小口径の管路であっても、弾性スリーブを設置することが必要な場合に利用することができる。

また、本発明に係る第１の弾性スリーブの設置工法では、上記の如く構成された拡径装置を用い、該拡径装置を管路に於ける弾性スリーブを設置すべき位置まで移動させた後、駆動部材によって係止部材を互いに接近させることで、支持部材を拡径して弾性スリーブを目的の設置すべき位置に圧接させることで設置することができる。

また、本発明に係る第２の弾性スリーブの設置工法では、上記の如く構成された拡径装置を用い、該拡径装置を管路に於ける弾性スリーブを設置すべき位置まで移動させた後、膨張部材を膨張させて支持部材を一次拡径することができる。次いで、駆動部材によって係止部材を互いに接近させることで、支持部材を拡径して弾性スリーブを目的の設置位置に圧接させて設置することができる。

特に、支持部材が渦巻状に形成されるため、初期の径を小さくすることができ、より小口径の管路に対応させることができる。また、初期の径を小さくすることは、管路内によきせぬ障害が存在するような場合でも対応することができる。

本実施例に係る拡径装置の構成を説明する正面図である。 図１の両側面図及び断面図である。 図１の平面図である。 拡径装置の構成を説明する断面図である。 係止部材を移動させる移動体と接続体の構成を模式的に説明する図である。 支持部材にくさび状部材を配置した初期状態を説明する図である。 支持部材が拡径された状態を説明する図である。 支持部材とくさび状部材の他の例を説明する図である。 管路の目的の位置にを弾性スリーブを設置した構造を説明する図である。 本実施例に係る設置工法の手順を説明する図である。

本発明に係る拡径装置は、例えば特許文献１に記載された技術のように、管路の内部に於ける目的の位置で弾性スリーブを設置する際に、湾曲させた部材を拡径するために有利に利用し得るように構成されている。特に、径が小さく人が内部に入り込んで作業を行うことができないような小口径の管路に適用して有利である。即ち、円弧状の支持部材の対向する端縁にくさび状部材を取り付けると共に外周に弾性を有する弾性スリーブを取り付けておき、目的の設置位置でくさび状部材を操作して支持部材を拡径することで、弾性スリーブを管路の内壁面に圧接させることが可能なように構成されている。

本発明に係る拡径装置は、台車を利用して保持部に保持した支持部材を目的の設置位置まで移送することが可能である。このため、台車の大きさや支持部材を保持する保持部の径などの寸法を目的の管路の径に対応させて設定することで、径の如何に関わらず適用することが可能である。そして、支持部材の外周に配置した弾性スリーブを目的の位置に設置することで、管路の破損部位からの地下水や土砂の浸入を防ぎ、或いは将来破損したときに生じる虞のある地下水や土砂の浸入を防ぐことが可能である。

拡径装置を構成する一対の係止部材は、駆動部材によって駆動され、くさび状部材を互いに接近させることで、支持部材を拡径するものである。一対のくさび状部材が互いに接近する方向に移動したとき、支持部材を保持する保持部と干渉することは好ましくない。このため、係止部材は対向する端部が保持部の中央側に向けて突出して形成されていることが好ましい。

駆動部材は、一対の係止部材を互いに接近させ又は離隔させるように駆動するものである。このため、駆動部材としてはこの機能を有するものであれば良く、駆動方式を限定するものではない。このような駆動部材による係止部材の駆動方式としては、例えばラック、ピニオンによる駆動方式や、回動板とロッドによる駆動方式などがあり、これらを適宜選択することが可能である。

また、本発明に係る弾性スリーブの設置工法は、上記拡径装置を用いて例えば特許文献１に記載された技術のように、既設管路に於ける目的の設置位置に弾性スリーブを設置するための工法である。

本実施例に係る拡径装置Ａの構成について説明するのに先立って、図６〜図８により支持部材とくさび状部材について説明する。尚、図６、図８は支持部材１を拡径する以前の初期状態を説明する図であり、図７は支持部材１を拡径した後の状態を説明する図である。また、図９により弾性スリーブの設置構造について説明する。

図６に示す支持部材１は、弾性スリーブを設置すべき管路の内径と後述する弾性スリーブ３の厚さに対応させた長さを有するシートを円弧状に曲げて略円筒状に形成されている。略円筒状に形成された支持部材１の対向する端部１ａは、管路の敷設方向に沿った両端側（幅方向の両端側）が互いの寸法が小さくなるように傾斜して形成されている。従って、円筒状に形成された支持部材１では、対向する端部１ａどうしの間隔は幅方向の両端側で大きく、中央部分で小さい。

くさび状部材２は図６に示すように、支持部材１の端部１ａの傾斜に沿った傾斜を有する傾斜片２ａと、該傾斜片２ａの厚さ方向の両側に支持部材１の端部１ａに配置されて該端部１ａを厚さ方向に挟みこむ一対の挟持片２ｂと、を有している。くさび状部材２の挟持片２ｂは、支持部材１の拡径を終了したときの直径と略同じ半径を有する円弧状に形成されている。また、一対の挟持片２ｂを貫通して図示しない切断ピンを挿通する孔２ｄが形成されている。

支持部材１を拡径する際には、先ず同図（ａ）、（ｂ）に示すように、円弧状に形成された支持部材１の対向する端部１ａの幅方向の両端側に夫々切断ピンを介してくさび状部材２を取り付ける。そして、くさび状部材２を互いに接近する方向に移動すると、切断ピンが切断されると共に傾斜片２ａが端部１ａを離隔させるように作用し、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部材１を拡径することが可能である。

尚、図８（ａ）、（ｂ）に示す支持部材１は、弾性スリーブを設置すべき管路の内径と後述する弾性スリーブの厚さに対応させた長さを有するシートを湾曲させて渦巻き状に形成されている。従って、支持部材１の初期太さは前述した図６に示す場合よりも小さくなり、小口径の管路や、内部に障害が存在する虞のある管路に適用する際に有利である。

上記支持部材１では、両方の端部１ａは正対することなく僅かな段差が形成されており、くさび状部材２は渦巻き状に形成された支持部材１の大径側の端部１ａに取り付けられている。また、くさび状部材２の小径側の端部１ａに対応する挟持片２ｂには、端部１ａの傾斜と対応した傾斜を持った切欠部２ｃが形成されている。

そして、渦巻き状の支持部材１を円筒形になるように変形させると、小径側の端部１ａは大径側の端部１ａに正対するように位置が変化し、該端部１ａはくさび状部材２の挟持片２ｂに形成された切欠部２ｃに入り込んで、図６（ａ）、（ｂ）と同じ形状となる。以後、この渦巻き状の支持部材１の端部１ａをくさび状部材２に入り込むように変形させることを「一次拡径」という。

その後、くさび状部材２を互いに接近する方向に移動することで、傾斜片２ａが端部１ａを離隔させ、この結果、図７（ａ）、（ｂ）と同じように、支持部材１を拡径（二次拡径）することが可能である。

弾性スリーブの設置構造は、図９に示すように、既設の管路Ｂに形成された割れ目や管のずれ等の破損部位に弾性スリーブ３を設置することで、該破損部位からの地下水や土砂の浸入を防ぐものである。また、管路に形成した誘導目地５と対向する位置に弾性スリーブ３を設置しておき、地震によって誘導目地５が破損したときに該破損部位からの地下水や土砂の浸入を防ぐものである。誘導目地５は、特許文献２に記載されているように、地震時には管路Ｂの破断の起点となるものである。このように、管路Ｂに於ける破断部位を特定することで、管路Ｂの耐震性を向上させることが可能である。

図に示すように、誘導目地５に対向する位置に弾性スリーブ３が配置されており、該弾性スリーブ３は拡径した支持部材１によって管路Ｂの内壁面に圧接されている。従って、誘導目地５を起点として管路Ｂが破断した場合でも、該破断部位は弾性スリーブ３によって管路Ｂの内部とは遮断された状態を保持しており、地下水や土砂の管路Ｂ内への浸入を防ぐことが可能となる。

次に、本実施例に係る拡径装置Ａについて図１〜図５により説明する。図に示す拡径装置Ａは前述の支持部材１を保持して弾性スリーブ３を設置すべき管路（図９の管路Ｂ）の内部を移動し、目的の設置位置で支持部材１を拡径し得るように構成されている。そして、予め支持部材１の外周に弾性スリーブ３を配置しておき、支持部材１の拡径に伴って、弾性スリーブ３を管路Ｂの内周面に圧接させることで、所望の位置に弾性スリーブ３を設置することが可能である。

このため、拡径装置Ａは台車１０を有している。台車１０を構成するフレーム１０ａの長手方向の両端には夫々車輪１１ａ、１１ｂが配置されている。特に、長手方向の一方側（図１の右側）の車輪１１ａは台車１０に設けた保持部１２に対し、該台車１０の移動方向上流側に位置することとなり、保持部１２に支持部材１を保持させる際に作業の障害となる。

このため、フレーム１０ａの長手方向の一方側の端部には、車輪１１ａを取り付けたコ字状の着脱フレーム１０ｂが蝶ねじ１０ｃを介して着脱可能に配置されている。従って、蝶ねじ１０ｃを緩めて、フレーム１０ａから着脱フレーム１０ｂ、車輪１１ａを取り外すことによって、台車１０に設けた保持部１２の端部１２ａから支持部材１及び弾性スリーブ３を挿入して保持させる作業を容易に行うことが可能である。

また、フレーム１０ａの長手方向の両端部には、夫々取っ手１０ｄが設けられており、作業員による搬送を容易に行えるように構成されている。

台車１０の長手方向の略中央には円筒状の保持部１２が配置されており、該保持部１２は図４に示すように、ボルト１２ｂによってフレーム１０ａに固定されている。特に、本実施例では保持部１２の外周には、支持部材１を一次拡径するための膨張部材１３が配置されており、該膨張部材１３の両端部分がバンド１３ａによって保持部１２に固定されている。

膨張部材１３は圧縮空気の供給によって膨張し得るように構成されている。即ち、膨張部材１３は、保持部１２に装着された当初は図４に実線で示すように扁平な状態にあり、圧縮空気が供給されることで、二点鎖線で示すように膨張する。このため、膨張部材１３には、図示しない圧縮空気の供給源に接続されるカプラ１４ａ、リリーフ弁１４ｂ、圧力計１４ｃが配置され、これらが図示しないホースを介して接続されている。

膨張部材１３の構造については特に限定するものではなく、圧力流体例えば圧縮空気の供給によって膨張することが可能で、且つこのときの膨張に伴って外周に配置した支持部材１を拡径することが可能であれば良い。このような膨張部材としては、充分に高い強度を有するゴムや合成樹脂を利用した袋状に形成したものを利用することが可能である。

フレーム１０ａに於ける保持部１２から略等しい距離離隔した位置に夫々スタンド１６が構成されている。夫々のスタンド１６には、フレーム１０ａの上面１０ｅに対し垂直方向に配置された垂直ガイド１７が設けられている。そして、垂直ガイド１７に、片持ち梁状に形成され、フレーム１０ａの長手方向に沿って案内部材１８が設けられている。このため、案内部材１８は、垂直ガイド１７に案内されて垂直方向に上下移動し得るように構成されている。

夫々の案内部材１８は、係止部材１９を支持すると共に移動方向を案内するものである。この案内部材１８はフレーム１０ａの長手方向に沿って対向して一対設けられるため、拡径装置Ａを管路Ｂ内に挿入したとき、該管路Ｂの敷設方向と並行して配置されることとなる。従って、夫々の案内部材１８に支持した係止部材１９を管路Ｂの敷設方向と並行な方向に案内して移動させることが可能である。

夫々の係止部材１９は、くさび状部材２を該くさび状部材の厚さ方向に挟み込んで係止するものであり、後述する駆動部材Ｃに駆動されて該くさび状部材２を互いに接近させて支持部材１を拡径するものである。そして、支持部材１の拡径が終了した後は、駆動部材Ｃによって互いに離隔する方向に駆動されて初期の位置に復帰する。

このため、夫々の係止部材１９は、くさび状部材２を厚さ方向に挟み込むための凹部１９ａが形成された係止片１９ｂと、上部に係止片１９ｂを一体的に接続すると共に下部に駆動部材Ｃを構成するロッド２９が接続された伝導体１９ｃと、を有して構成されている。特に、一対の係止部材１９に設けた係止片１９ｂは、対向した凹部１９ａが互いに接近する方向に伝導体１９ｃから突出して構成されている。また、伝導体１９ｃには、案内部材１８が貫通して構成されている。

上記の如く構成された係止部材１９は、駆動部材Ｃに駆動され、案内部材１８に支持されると共に該案内部材１８によってフレーム１０ａの長手方向に案内されて往復移動することが可能である。また、くさび状部材２による支持部材１の拡径に伴って、案内部材１８は垂直ガイド１７に案内されて上下方向に往復移動することが可能である。従って、係止部材１９は、フレーム１０ａの長手方向（管路Ｂの敷設方向）及び、フレーム１０ａの上面１０ｅに対し垂直方向（管路Ｂの半径方向）に対して往復移動し得るように構成されている。

駆動部材Ｃは、対向して配置された一対の係止部材１９を互いに接近させ、或いは互いに離隔させるように駆動する機能を有するものである。従って、このような機能を有する、例えばラック、ピニオン駆動やターンバックル駆動等の機構であれば利用することが可能である。

本実施例に係る駆動部材Ｃは、図４、図５に示すように、フレーム１０ａに設けた１対のスタンド１６の中間部に起立させた回動軸２５を有している。この軸２５に、下方に配置された下部回動部２６ａと、上方に配置された上部回動部２６ｂと、の上下２層に形成されて移動体となる回動板２６がキー２５ａを介して装着されている。そして、下部回動部２６ａに駆動力を作用させることで、回動軸２５と共に上部回動部２６ｂを回動させて一対の係止部材１９を互いに反対方向移動させるように構成されている。

回動板２６を構成する下部回動部２６ａと上部回動部２６ｂは一体的に回動することが必要である。しかし、一体的に回動させるための構造は限定するものではなく、一枚の板の裏面側に下部回動部２６ａを、表面側に上部回動部２６ｂを構成することで良い。また、下部回動部２６ａと上部回動部２６ｂを異なる部品として形成し、これらの部品をボルトやピンによって一体化し、或いは溶接によって一体化しても良い。

回動板２６を構成する下部回動部２６ａであって中心から所定寸法偏心した位置には、ロッド２７の一方の端部２７ａが回動可能に取り付けられている。また、他方の端部２７ｂは油圧シリンダ２８のシリンダロッド２８ａに取り付けた結合部材２８ｂに回動可能に連結されている。そして、これらのロッド２７と油圧シリンダ２８とによって駆動体が構成されている。従って、油圧シリンダ２８のポート２８ｃ、２８ｄに選択的に圧油を供給してロッド２７を押し出し或いは引き込むことで、回動板２６を軸２５を中心として予め設定された角度で往復回動させることが可能である。

また、回動板２６を構成する上部回動部２６ｂの直径上であって中心から所定寸法離隔した対称位置には、夫々接続体となるロッド２９の一方の端部２９ａが回動可能に取り付けられており、夫々のロッド２９の他方の端部２９ｂが係止部材１９に連結されている。

従って、回動板２６が軸２５を中心として回動したとき、この回動に伴って１対のロッド２９は互いに反対方向に同じ寸法だけ移動する。即ち、図５に示すように、ロッド２７を伸長させて下部回動部２６ａを実線で示す時計方向に回動させると、上部回動部２６ｂも同時に時計方向に回動する。上部回動部２６ｂの時計方向への回動に伴って、各ロッド２９に接続された係止部材１９が互いに接近する。また、ロッド２７を引き込むと下部回動部２６ａ、上部回動部２６ｂが反時計方向に回動し、一対の係止部材１９は互いに離隔する。

特に、くさび状部材２を係止した係止部材１９は、支持部材１の拡径に伴って管路Ｂの内壁面に接近する方向に移動する。即ち、係止部材１９は、垂直ガイド１７に沿ってフレーム１０ａの上面１０ｅに対し垂直方向に移動する。

また、回動板２６を回動させるのに伴って、ロッド２７及びロッド２９には、係止部材１９の伝導体１９ｃとの間に回動が生じる。このため、ロッド２７及びロッド２９の両端部２７ａ、２９ａには、回動を吸収するための機構を設けることが必要である。ロッド２７及びロッド２９の両端部２７ａ、２９ａに設ける回動を吸収するための機構として特に限定するものではない。このような機構としては、ロッド２７と連結部材２８ｂとの連結部及び下部回動部２６ａとの連結部にボールジョイント或いはユニバーサルジョイントを利用する構造がある。同様にロッド２９と上部回動部２８ｂとの連結部及び係止部材１９との連結部にボールジョイント或いはユニバーサルジョイントを利用する構造がある。

上記の如く構成された拡径装置Ａでは、予め保持部１２の外周に配置され、図６（ａ）に示すように、円弧状に形成されて対向する端部１ａどうしをくさび状部材２によって接続した支持部材１を、管路Ｂに於ける目的の位置で拡径することが可能である。

即ち、予め支持部材１の対向する端部１ａどうしを接続したくさび状部材２を係止片１９ｂの凹部１９ａによって挟み込んでおき、油圧シリンダ２８を駆動してロッド２７によって回動板２６を係止部材１９を互いに接近させる方向に回動させる。回動板２６の回動に伴って、一対のロッド２９に連結された夫々の係止部材１９は互いに接近する。係止部材１９の接近によってくさび状部材２は互いに接近する方向に移動し、この移動に伴って支持部材１を拡径させることが可能である。

支持部材１の拡径に伴って、該支持部材１の外周に配置された弾性スリーブ３が管路Ｂの内周面に圧接し、目的の設置位置に弾性スリーブを設置することが可能である。

本実施例では、保持部１２の外周には膨張部材１３が配置されており、該膨張部材１３の外周に支持部材１が配置されている。そして、図示しない供給源から圧縮空気が供給されたとき、膨張部材１３が膨張して支持部材１を拡径（一次拡径）する。この一次拡径は、くさび状部材２による拡径（二次拡径）と比較して拡径寸法が大きい。このため、支持部材１を、端部１ａを対向させることなく、一方の端部１ａが他方の端部１ａの下方に入り込んだ渦巻状に形成しておくことで、初期の太さを小さくすることが可能となる。

特に、支持部材１が渦巻状に形成されていることから、予めくさび状部材２によって支持部材１の端部１ａどうしを接続しておくことができない。このため、傾斜片２ａの一方側の挟持片２ｂには、管路Ｂの中心側に支持部材１の対向する端部１ａの形状に対応した切欠部２ｃが形成されており、この切欠部２ｃが形成されている反対側が切断ピン２ｄを介して支持部材１の一方の端部１ａに取り付けられている。

そして、膨張部材１３の膨張に伴う支持部材１の一次拡径によって、該支持部材１の他方の端部１ａがくさび状部材２に形成された切欠部２ｃと対向して嵌合する。これにより、支持部材１の対向する端部１ａがくさび状部材２によって接続される。

次に、上記拡径装置Ａを用いて管路Ｂの目的の位置に弾性スリーブを設置する工法について図により説明する。

第１の弾性スリーブの設置工法は、対向する端部１ａどうしをくさび状部材２によって接続した支持部材１を利用して目的の位置に弾性スリーブ３を設置する工法である。

この設置工法では、予め拡径装置Ａの保持部１２に円弧状に形成され対向する端部１ａどうしをくさび状部材２によって接続した支持部材１（図６参照）を取り付けると共に、該支持部材１の外周に弾性スリーブ３を取り付ける。保持部１２の外周に支持部材１及び弾性スリーブ３を取り付ける際に、フレーム１０ａの一方側の端部に配置された着脱フレーム１０ｂを取り外しておくことで、作業を容易に行うことが可能である。

その後、フレーム１０ａに着脱フレーム１０ｂを装着して固定し、係止部材１９の凹部１９ａによってくさび状部材２を厚さ方向に挟み込んで係止する。

次いで、拡径装置を、目的の管路Ｂのマンホールに挿入し、該マンホールから管路Ｂに於ける目的の弾性スリーブ３の設置位置まで移動させる。尚、拡径装置Ａを管路Ｂ内で移動させる手段については限定するものではなく、目的の設置位置に隣接するマンホール間に設置したワイヤロープを利用することが可能である。また、設置位置がマンホールに接近しているような場合には、人手によって押し込むことて移動させても良い。

拡径装置Ａが弾性スリーブ３を設置すべき位置に到達した後、油圧シリンダ２８を駆動し、ロッド２７に連結された回動板２６を係止部材１９を互いに接近させる方向に回動させる。この回動板２６の回動に伴って、一対のロッド２９に連結された夫々の係止部材１９は互いに接近し、これに伴ってくさび状部材２が互いに接近する方向に移動する。

くさび状部材２が互いに接近する過程で、傾斜片２ａが支持部材１の端部１ａの傾斜面を押し広げることで、支持部材１を拡径させる。支持部材１の拡径に伴って、弾性スリーブ３は管路Ｂの内周面に接近し、更なる支持部材１の拡径によって圧接される。この結果、管路Ｂに於ける設置すべき位置で、破損部位或いは誘導目地の形成部位を弾性スリーブ３によって覆うと共に、該弾性スリーブ３の圧接状態を支持部材１によって保持することが可能となる。

支持部材１の拡径に伴って、くさび状部材２を係止した係止部材１９は、管路Ｂの敷設方向（管路Ｂの軸と略平行な方向）に互いに接近すると共に内周面側に接近してゆく。即ち、係止部材１９は管路Ｂの敷設方向及び半径方向に移動することになる。係止部材１９のこれらの移動は垂直ガイド１７及び案内部材１８によって案内され、円滑な移動を実現することが可能となる。

支持部材１が拡径して弾性スリーブ３を充分に圧接させることで、該支持部材１に対する拡径が終了（図７参照）する。支持部材１の拡径が終了すると、油圧シリンダ２８を駆動して回動板２６を係止部材１９を離隔させる方向に回動させ、一対の係止部材１９を互いに離隔させる。係止部材１９の離隔に伴って、凹部１９ａがくさび状部材２から離脱し、支持部材１９は自重によりフレーム１０ａに接近する方向に移動する。支持部材１９が互いに離隔する方向への移動、自重によるフレーム１０ａ方向への移動は、案内部材１８及び垂直ガイド１７によって円滑に案内される。

係止部材１９のくさび状部材２からの離脱が終了した後、拡径装置Ａを管路Ｂからマンホールに移動させる。この結果、管路Ｂに於ける目的の設置位置には、支持部材１が弾性スリーブ３の圧接状態を保持して残置され、これにより目的の位置に対する弾性スリーブ３の設置作業が終了する。

次に、第２の弾性スリーブの設置工法について図１０により説明する。この設置工法は、渦巻状に形成した支持部材１を用い、この支持部材１を膨張部材１３によって一次拡径するようにした点で前述の第１の設置工法と異なる。

同図（ａ）に示すように、拡径装置Ａの保持部１２の外周には膨張部材１３が一体的に配置されている。膨張部材１３の外周面に渦巻状に形成され一方の端部１ａにくさび状部材２を配置した支持部材１を巻き付けるようにして配置（図８参照）し、更に、支持部材１の外周に弾性スリーブ３を配置する。このとき、前述したように、フレーム１０ａの端部に配置された着脱フレーム１０ｂを取り外しておき、保持部１２の外周に配置された膨張部材１３に対して支持部材１、弾性スリーブ３を装着する。

その後、フレーム１０ａに着脱フレーム１０ｂを装着して固定し、係止部材１９の凹部１９ａによってくさび状部材２を厚さ方向に挟み込んで係止する。また、油圧シリンダ２８のポート２８ｃ、２８ｄに油圧ホース３５を接続すると共に、カプラ１４ａにエアホース３６を接続して、前述と同様にして管路Ｂ内に挿入し、目的の設置位置まで移動させる。

拡径装置Ａが目的の設置位置に到達した後、図示しない圧縮空気の供給源からエアホース３６を介して膨張部材１３に圧縮空気を供給し、該膨張部材１３を膨張させる。膨張部材１３の膨張に伴って支持部材１が一次拡径し、該支持部材１の一方の端部に取り付けたくさび状部材２に形成された切欠部２ｃに他方の端部１ａが対向して嵌合する。従って、支持部材１の対向する端部１ａがくさび状部材２によって接続されたことになる。支持部材１の対向する端部１ａがくさび状部材２によって接続されたとき、膨張部材１３に対する圧縮空気の供給を停止しても良い。

その後、前述したと同様に、油圧シリンダ２８を駆動し、ロッド２７に連結された回動板２６を係止部材１９を互いに接近させる方向に回動させることで、くさび状部材２が互いに接近する方向に移動する。そして、くさび状部材２の接近に伴って支持部材１が拡径し、この結果、弾性スリーブ３が管路Ｂの内周面に圧接される。従って、管路Ｂに於ける目的の設置位置を弾性スリーブ３によって覆うと共に、該弾性スリーブ３の圧接状態を支持部材１によって保持することが可能となる。

支持部材１の拡径が終了した後、油圧シリンダ２８を駆動して回動板２６を係止部材１９を離隔させる方向に回動させると、係止部材１９の離隔に伴って、凹部１９ａがくさび状部材２から離脱する。そして、係止部材１９のくさび状部材２からの離脱が終了した後、拡径装置Ａを管路Ｂからマンホールに移動させることで、管路Ｂに於ける目的の設置位置には、支持部材１が弾性スリーブ３の圧接状態を保持して残置される。これにより、目的の設置位置に対する弾性スリーブ３の設置作業が終了する。

本発明に係る拡径装置は、既設の管路の径の如何に関わらず、作業員が管路内に入り込むことなく目的の位置に弾性スリーブを設置することが可能となるため、既設の管路の破損部位や誘導目地の形成部位或いは組立マンホールに於ける直壁管の接続部位に弾性スリーブを設置する際に利用して有利である

Ａ 拡径装置
Ｂ 管路
Ｃ 駆動部材
１ 支持部材
１ａ 端部
２ くさび状部材
２ａ 傾斜片
２ｂ 挟持片
２ｃ 切欠部
２ｄ 孔
３ 弾性スリーブ
５ 誘導目地
１０ 台車
１０ａ フレーム
１０ｂ 着脱フレーム
１０ｃ 蝶ねじ
１０ｄ 取っ手
１０ｅ 上面
１１ａ、１１ｂ 車輪
１２ 保持部
１２ａ 端部
１２ｂ ボルト
１３ 膨張部材
１３ａ バンド
１４ａ カプラ
１４ｂ リリーフ弁
１４ｃ 圧力計
１６ スタンド
１７ 垂直ガイド
１８ 案内部材
１９ 係止部材
１９ａ 凹部
１９ｂ 係止片
１９ｃ 伝導体
２５ 回動軸
２５ａ キー
２６ 回動板
２６ａ 下部回動部
２６ｂ 上部回動部
２７、２９ ロッド
２７ａ、２７ｂ、２９ａ、２９ｂ
端部
２８ 油圧シリンダ
２８ａ シリンダロッド
２８ｂ 結合部材
２８ｃ、２８ｄ ポート
３５ 油圧ホース
３６ エアホース

Claims (6)

1. 円弧状の支持部材の対向する端部の間にくさび状部材を圧入することで支持部材を拡径する装置であって、
   管路内を移動可能に構成され、外周部に円弧状の支持部材を保持する保持部を有する台車と、
   前記台車に配置され、該台車の保持部に保持された円弧状の支持部材の対向する端部の間に配置された一対のくさび状部材を夫々係止する一対の係止部材と、
   前記台車に配置され、前記一対の係止部材を互いに接近させ、又は離隔させるように駆動する駆動部材と、
   を有することを特徴とする拡径装置。
2. 前記一対の係止部材は前記くさび状部材を係止するための端部が前記保持部の端部から中央側に向けて突出しており、且つ前記台車には前記一対の係止部材の互いが接近又は離隔する方向への移動を案内する案内部材が管路の敷設方向と並行して配置されていることを特徴とする請求項１に記載した拡径装置。
3. 前記駆動部材は、端部が前記係止部材に接続された一対の接続体と、前記一対の接続体と係合して互いに異なる方向に移動させる移動体と、前記移動体を駆動する駆動体を有することを特徴とする請求項１又は２に記載した拡径装置。
4. 前記台車の保持部の外周に圧力流体によって膨張する膨張部材を配置すると共に、該膨張部材に圧力流体を供給する供給配管を配置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載した拡径装置。
5. 請求項１乃至３の何れかに記載された拡径装置の台車の保持部に、円弧状に形成され且つ対向する端部の間に一対のくさび状部材を配置した支持部材を保持させると共に該支持部材の外周に弾性を有する弾性スリーブを配置し、
   且つ前記支持部材の対向する端部の間に配置された一対のくさび状部材に夫々係止部材を係止させ、
   前記台車を管路に於ける前記弾性スリーブを設置すべき位置まで移動させ、
   前記移動位置で、台車に配置された駆動部材によって前記一対の係止部材を互いに接近させることで、前記支持部材を拡径して該支持部材の外周に配置された弾性スリーブを管路に於ける設置すべき位置に圧接させて設置することを特徴とする弾性スリーブの設置工法。
6. 請求項１乃至３の何れかに記載された拡径装置の台車の保持部に、圧力流体によって膨張する膨張部材を配置し、且つ該膨張部材の外周に渦巻状に形成され且つ周方向の一方側で幅方向の両端に一対のくさび状部材を配置した支持部材を支持し、更に該支持部材の外周に弾性を有する弾性スリーブを配置し、
   前記支持部材の周方向の一方側で幅方向の両端に配置された一対のくさび状部材に夫々係止部材を係止させ、
   前記台車を管路に於ける前記弾性スリーブを設置すべき位置まで移動させ、
   前記移動位置で、供給配管を介して前記膨張部材に圧力流体を供給して膨張させることで、前記渦巻状に形成された支持部材を一次拡径させて前記一対のくさび状部材に該支持部材の周方向の他方側で幅方向の両端を係合させ、
   前記一次拡径が終了した後、台車に配置された駆動部材によって前記一対の係止部材を互いに接近させることで、前記支持部材を更に拡径をさせて該支持部材の外周に配置された弾性スリーブを管路に於ける設置すべき位置に圧接させて設置することを特徴とする弾性スリーブの設置工法。

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