JP2020143710A - 既設管更生構造及び既設管更生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】螺旋管状の更生管によって既設管を更生するにあたり、帯状部材の無駄を省く。【解決手段】帯状部材１０を既設管１の内周に沿って螺旋状に巻回して螺旋管状の更生管３を製管する。更生管３には周長が相対的に大きい大周長部３ａと、周長が相対的に小さい小周長部３ｂとを管軸方向に並べて形成する。大周長部３ａを、小周長部３ｂよりも周方向の広範囲又は多数箇所において、既設管１の内周面と接触させる。【選択図】図１

Description

本発明は、老朽化した既設管を更生してなる既設管更生構造及び既設管更生方法に関し、特に既設管の内周に沿う螺旋管状の更生管を備えた既設管更生構造及び既設管更生方法に関する。

老朽化した下水道管等の既設管の内周面に沿って帯状部材を巻回して螺旋管状の更生管を製管することによって、前記既設管を更生する方法は公知である。
例えば特許文献１においては、螺旋管状の更生管を全長にわたって既設管の内径よりも小径に製管した後、円錐形の管拡張器を更生管の一端部から更生管の内部に挿し入れることによって、更生管の周長すなわち帯状部材のひと巻き分の長さを順次拡張させている。

特許第２５２９３２０号公報

前掲特許文献１の工法においては、更生管が管軸方向の全長にわたって拡張されて全体的に既設管の内壁と係合される。このため必ずしも拡張させなくてもよい箇所においても拡張されることになり帯状部材の無駄が多い。
本発明は、かかる事情に鑑み、螺旋管状の更生管によって既設管を更生するにあたり、帯状部材の無駄を省くことを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明構造は、既設管の内周に沿う螺旋管状の更生管を備え、前記更生管が、螺旋状に巻回されて帯幅方向の両縁部の互いに一周ずれて隣接する縁部分どうしが接合された帯状部材によって構成された既設管更生構造であって、
前記更生管には、周長が相対的に大きい大周長部と、周長が相対的に小さい小周長部とが管軸方向に並んで設けられており、
前記大周長部が、前記小周長部よりも周方向の広範囲又は多数箇所において前記既設管の内周面と接していることを特徴とする。
必要箇所だけを大周長部とし、それ以外の箇所は小周長部とする。小周長部は大周長部よりも一周あたりの帯状部材の長さが短い。したがって、帯状部材の無駄を省ける。

前記大周長部の外周長が、前記既設管の内周長と実質等大であり、前記小周長部の外周長が、前記既設管の内周長より小さいことが好ましい。
前記大周長部は、全周にわたって既設管の内周に接することが好ましい。大周長部を既設管に対して拘束状態にしてもよい。
小周長部は、既設管の内周面と接しないようにしてもよい。小周長部を既設管に対して非拘束状態又は弱拘束状態にしてもよい。

前記更生管における前記既設管の端部に設けられた部分が、前記大周長部となっていることが好ましい。
これによって、更生管と既設管の端部どうしを強く拘束できる。

前記更生管における前記既設管の枝管との接続部に設けられた部分が、前記大周長部となっていることが好ましい。
これによって、更生管と枝管との接続、連通作業を容易化できる。
前記枝管としては、既設管が下水道管である場合の取付管が挙げられる。

本発明方法は、既設管を螺旋管状の更生管によって更生する方法であって、
帯状部材を前記既設管の内周に沿って螺旋状に巻回して、前記帯状部材の帯幅方向の両縁部の互いに一周ずれて隣接する縁部分どうしを接合することによって前記更生管を製管し、
前記更生管には周長が相対的に大きい大周長部と、周長が相対的に小さい小周長部とを管軸方向に並べて形成し、
前記大周長部を、前記小周長部よりも周方向の広範囲又は多数箇所において前記既設管の内周面と接触させることを特徴とする。

前記大周長部とすべき部分を前記小周長部と同じ周長となるよう製管し、その後、前記大周長部とすべき部分の周長すなわち帯状部材のひと巻き分の長さを拡張（増大）させることが好ましい。そうすることで、製管時には更生管の全体を一様な周長にでき、製管作業を容易化できる。
なお、製管しながら周長調整することで大周長部と小周長部を作成してもよい。

前記大周長部とすべき部分における前記隣接する縁部分どうしの接合力を、前記更生管における前記大周長部とすべき部分より管軸方向の一端側の管部分における前記隣接する縁部分どうしの接合力より弱くし、
前記一端側の管部分を、前記大周長部とすべき部分の周長が拡張される向きに捩じることが好ましい。
これによって、前記捩じり工程の際、前記一端側の管部分においては前記隣接する縁部分どうしが滑ることなく、前記一端側の管部分の周長が拡張されるのを防止できる。捩じり力は、前記一端側の管部分を介して、前記大周長部とすべき部分に伝わる。前記大周長部とすべき部分においては、前記隣接する縁部分どうしの接合力が弱くなっているために、前記捩じり力によって前記隣接する縁部分どうしが滑り、周長が拡張される。

前記製管後、前記更生管の管軸方向の前記一端側とは反対側の端部から、前記大周長部とすべき部分と前記一端側の管部分との間までの前記隣接する縁部分どうしの接合力を製管時より弱めることが好ましい。
これによって、製管時には、大周長部とすべき部分か否かの区別無く、隣接する縁部分どうしを強く接合させることができ、安定して確実に製管できる。その後、前記接合力を弱めることで、前記大周長部とすべき部分の周長を拡張させやすくなる。
前記大周長部とすべき部分の製管時に、該大周長部とすべき部分における前記隣接する縁部分どうしの接合力を、小周長部とすべき部分における前記隣接する縁部分どうしの接合力より弱くしてもよい。

前記隣接する縁部分どうしを互いの間に線状部材が挟み込まれるように凹凸嵌合させながら前記製管を行ない、その後、前記更生管の前記反対側の端部から、前記大周長部とすべき部分と前記一端側の管部分との間まで前記線状部材を引き抜き、前記一端側の管部分における前記隣接する縁部分どうし間には前記線状部材を残置させた状態で前記一端側の管部分を捩じることが好ましい。
これによって、製管時における隣接する縁部分どうしの接合力を高くできる。その後、前記大周長部とすべき部分における隣接する縁部分どうしの接合力を確実に弱めることで、前記大周長部とすべき部分の周長を拡張させやすくなる。

前記大周長部とすべき部分の全体の周長が拡張され、かつ前記大周長部とすべき部分より前記反対側の部分までは拡張が及んでいない時点で前記捩じり工程を終えることが好ましい。
これによって、大周長部とすべき部分の周長だけを拡張できる。

本発明によれば、更生管となる帯状部材の無駄を省くことができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る更生済管（既設管更生構造）の側面断面図である。 図２は、前記更生済管の更生管を構成する帯状部材の断面図である。 図３は、前記更生管における帯状部材の第１嵌合部及び第２嵌合部どうしの接合部分を示し、図１の円部ＩＩＩの断面図である。 図４は、前記更生管における取付管との接続構造を示し、図１の円部ＩＶの断面図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う、前記更生管の中間部分の平面図である。 図６は、前記更生管の製管工程を示す断面図である。 図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う、前記製管に用いる元押し式製管機の正面図である。 図８（ａ）は、製管時の前記接合部分を示す断面図である。図８（ｂ）は、接合力弱化時の前記接合部分を示す断面図である。 図９は、前記更生管の到達側端部の固定工程を示す断面図である。 図１０は、前記更生管の到達側管端領域の前記接合部分の接合力弱化工程を示す断面図である。 図１１は、前記到達側管端領域の拡張工程を示す断面図である。 図１２は、前記更生管の到達側から中間の接続領域までの前記接合部分の接合力弱化工程を示す断面図である。 図１３は、前記接続領域の拡張工程を示す断面図である。 図１４は、前記更生管の中間から発進側端部までの前記接合部分の接合力弱化工程を示す断面図である。 図１５は、前記更生管の発進側管端領域の拡張工程を示す断面図である。 図１６は、本発明の第２実施形態に係る帯状部材の断面図である。 図１７（ａ）は、前記第２実施形態における製管時の帯状部材の第１嵌合部及び第２嵌合部の接合部分を示す断面図である。図１７（ｂ）は、接合力弱化時の前記接合部分を示す断面図である。 図１８は、本発明の第３実施形態に係る帯状部材の断面図である。 図１９は、前記第３実施形態の更生済管における大周長部の断面図である。 図２０は、前記第３実施形態において、自走式製管機によって更生管を製管する様子を更生管の延伸方向前方から見た解説側面図である。 図２１は、前記第３実施形態において、自走式製管機によって更生管を製管する様子を概略的に示す斜視図である。 図２２は、本発明の第４実施形態に係る帯状部材の断面図である。 図２３は、本発明の第５実施形態に係る帯状部材の断面図である。 図２４は、本発明の第６実施形態に係る帯状部材の断面図である。 図２５は、前記第６実施形態の更生済管における大周長部の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る更生済管１Ａ（既設管更生構造）を示したものである。更生済管１Ａは、既設管１と、更生管３を備えている。老朽化した既設管１の内周に更生管３がライニングされることによって、既設管１が更生されている。更生対象の既設管１は、例えば地中に埋設された下水道管である。既設管１の中間部には、１又は複数（図では１つだけ図示）の取付管２（枝管）が接続されている。
なお、本発明の既設管は、下水道管に限定されず、上水道管、農業用水管、ガス管、水力発電導水管などであってもよい。

更生管３の断面形状は、円形（真円）でもよく、四角形その他の多角形でもよく、馬蹄形などの異形状でもよい。
更生管３は、帯状部材１０によって構成されている。帯状部材１０が、既設管１の内周に沿って螺旋状に巻回され、螺旋管状の更生管３に製管されている。

図２に示すように、帯状部材１０は、平帯部１１と、嵌合部１３，１４と、リブ１２を含み、一定の断面形状に形成されて、同図の紙面と直交する帯長方向へ延びている。帯状部材１０の材質は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの合成樹脂である。平坦な平帯部１１における帯幅方向（図２（ａ）において左右）の一方側の縁部に２つ（複数列）の凹溝１３ｃ，１３ｄを含む第１嵌合部１３が形成され、他方側の縁部に２つ（複数列）の凸条１４ｃ，１４ｄを含む第２嵌合部１４が形成されている。平帯部１１の帯幅方向の中間部には３つ（複数）のリブ１２が設けられている。

図３に示すように、帯状部材１０を螺旋状に巻回してなる更生管３においては、第１嵌合部１３と第２嵌合部１４との互いに一周ずれて隣接する部分（縁部分）どうしが接合されている。詳しくは、互いに対応する凸条１４ｃ及び凹溝１３ｃどうし、並びに凸条１４ｄ及び凹溝１３ｄどうしが嵌合（接合）されている。リブ１２は、更生管３の外周側（図３において上側）へ突出されている。

さらに、図３に示すように、更生管３においては、２つ（複数列）の凸条１４ｃ，１４ｄのうち、帯幅方向の外側（一部）の凸条１４ｃは、根元部分において切断され、平帯部１１から分離されている。残りの凸条１４ｄは、平帯部１１と一体に連なっている。

図２２に示すように、凹溝１３ｃの内周面と凸条１４ｃとの間には、接着剤５１が設けられている。接着剤５１を介して、凸条１４ｃが凹溝１３ｃひいては第１嵌合部１３と強固に接合されている。接着剤５１としては、例えばホットメルト接着剤が用いられている。
凹溝１３ｄと凸条１４ｄとの間には、滑り性シール剤５２が設けられている。滑り性シール剤５２を介して凸条１４ｄが凹溝１３ｄひいては第１嵌合部１３と接合されている。滑り性シール剤５２は、凸条１４ｄが凹溝１３ｄに沿って滑るのを許容する。滑り性シール剤５２としては、例えばシリコーンシーラントなどの湿気硬化型接着剤が用いられている。

図１に示すように、更生管３には、大周長部３ａと、小周長部３ｂとが管軸方向に並んで設定されている。大周長部３ａは、周長すなわち帯状部材１０の一巻き分の長さが相対的に大きい。小周長部３ｂは、周長が相対的に小さい。更生管３が円形断面の場合、大周長部３ａは大径であり、小周長部３ｂは小径である。

大周長部３ａは、小周長部３ｂよりも周方向の広範囲又は多数箇所において既設管１の内周面と接している。好ましくは、大周長部３ａは、全周にわたって既設管１の内周に接している。大周長部３ａの外周長が、既設管１の内周長と実質的に同じ大きさになっている。より好ましくは、大周長部３ａは既設管１の内周面に強く押し当てられることで既設管１に対して拘束状態になっている。

これに対して、小周長部３ｂの外周長は既設管１の内周長より小さい。小周長部３ｂは全域にわたって既設管１の内周面と殆ど接していない。或いは、小周長部３ｂの底部だけが既設管１の底部と接していてもよい。小周長部３ｂは、既設管１に対して非拘束状態であるか、又は大周長部３ａよりも弱く拘束された弱拘束状態となっている。

図１に示すように、具体的には、更生管３における両側の管端領域３１，３９及び中間の接続領域３２が、それぞれ大周長部３ａとなっている。管端領域３１，３９は、既設管１の端部１ｅに設けられた部分に該当する。接続領域３２は、既設管の枝管との接続部に設けられた部分に該当する。

図４及び図５に示すように、接続領域３２の中央部には、取付管２に連なる連通口３２ｃが形成されている。連通口３２ｃの周辺における既設管１と更生管３との間には封止材５が充填されて封止されている。

図１に示すように、一方の管端領域３１と接続領域３２との間の中間領域３３Ａ、及び接続領域３２と他方の管端領域３９との間の中間領域３３Ｂが、それぞれ小周長部３ｂとなっている。
更生管３における各大周長部３ａ（３１，３９，３２）と小周長部３ｂ（３３Ａ，３３Ｂ）との間の部分は、小周長部３ｂへ向かって縮径するテーパ部３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとなっている。

図１に示すように、大周長部３ａ（３１，３９，３２）と小周長部３ｂは、互いにヘリカル状態（リード角、ピッチなど）が異なっている。大周長部３ａにおける螺旋のリード角θ_３ａは、小周長部３ｂにおける螺旋のリード角θ_３ｂより小さい（θ_３ａ＜θ_３ｂ）。大周長部３ａにおける螺旋のピッチＰ_３ａは、小周長部３ｂにおける螺旋のピッチＰ_３ｂより小さい（Ｐ_３ａ＜Ｐ_３ｂ）。

前記の更生管３は次のようにして作成される。ひいては前記老朽化した既設管１が次のようにして更生される。
＜製管工程＞
図６及び図７に示すように、元押し式製管機２０を用意し、該製管機２０を発進側の人孔４の底部に設置する。地上の巻取りドラム（図示省略）から帯状部材１０を順次繰り出して製管機２０に供給する。製管機２０において、帯状部材１０を螺旋状に巻回し、嵌合部１３，１４の互いに一周ずれて隣接する部分どうしを嵌合することで、更生管３を順次製管する。
製管時の更生管３の外径（製管径）は、既設管１の内径より小さくする。好ましくは、製管径は、小周長部３ｂの所望外径に合わせる。
好ましくは、前記の製管工程前に予め嵌合部１３の凹溝１３ｃにはホットメルト性の接着剤５１を設けておき、かつ凹溝１３ｄにはシール剤５２を設けておく。そして、対応する凸条１４ｃ，１４ｄ及び凹溝１３ｃ、１３ｄどうしの嵌合と前後して接着剤５１を加熱溶融することによって、凸条１４ｃと凹溝１３ｃひいては嵌合部１３，１４どうしを接着剤５１によって接着する。
製管された更生管３を元押し式製管機２０によって既設管１の内部へ向けて順次押し出す。
図示は省略するが、元押し式に代えて、牽引式の製管機を用いて、更生管３を既設管１の反対側からウインチで引き寄せてもよい。

図６に示すように、前記帯状部材１０の繰り出しと併行して、ワイヤ４１（線状部材）をワイヤ繰出リール４２から繰り出して製管機２０に導入する。図８（ａ）に示すように、製管機２０において嵌合部１３，１４どうしを嵌合させる際、ワイヤ４１を嵌合部１３，１４（隣接する縁部分）どうしの間に挟み込む。具体的には、第２嵌合部１４の凸条１４ｃ，１４ｄの間の部分と、第１嵌合部１３との間にワイヤ４１を挟み付ける。好ましくは、第１嵌合部１３には半円状断面の保持溝１３ｆを形成しておく。該保持溝１３ｆにワイヤ４１を嵌めて保持する。ワイヤ４１は、凸条１４ｃの根元部分の側部に配置される。

図９に示すように、更生管３の到達側端部３ｅが到達側人孔４Ｂまで達することで、製管工程が終了する。この時点の更生管３は、全域にわたって既設管１より小径の均一径（均一周長）になっている。大周長部３ａとなるべき管端領域３１，３９及び接続領域３２についても、小周長部３ｂとなる中間領域３３Ａ，３３Ｂと同じ小径（小周長）になっている。

図９に示すように、製管工程の終了時におけるワイヤ４１は、更生管３の全域にわたって螺旋状に巻かれている。該ワイヤ４１を、到達側端部３ｅの近くから引き出して折り返す。該折り返し部４１ｃより先のワイヤ４１を更生管３の内部空間に通すとともに、製管機２０の側部のワイヤ巻取リール４３に巻き付けておく。

図９に示すように、好ましくは、到達側端部３ｅを固定冶具８によって既設管１に対して固定（回転止め）する。固定冶具８としては、例えば更生管３を直径方向に貫く棹部材を用いることができる。
なお、到達側端部３ｅは必ずしも既設管１に対して固定する必要がなく、固定冶具８を省略してもよい。

図７に示すように、発進側の人孔４の底部には、ガイドレール２５を設置する。ガイドレール２５の延び方向を、更生管３及び既設管１の管軸方向（図７の紙面直交方向）へ向ける。元押し製管機２０の底部にはスライドガイド２６を設け、該スライドガイド２６をガイドレール２５にスライド可能に嵌合させる。これによって、元押し製管機２０をガイドレール２５の延び方向（前記管軸方向）へスライド可能にしておく。

＜接合力弱化工程＞
そして、図１０に示すように、ワイヤ巻取リール４３によって、ワイヤ４１を巻き取りながら管軸方向に引っ張る。これによって、ワイヤ４１の折り返し部４１ｃが、到達側端部３９から元押し側へ向けて螺旋状に移行される。このとき、図８（ｂ）に示すように、未拡張の到達側管端領域３９における凸条１４ｃ，１４ｄのうち一部の凸条１４ｃの根元部分が、前記ワイヤ４１の折り返し部４１ｃによって切断される。このため、到達側管端領域３９における嵌合部１３，１４どうしの接合力が、製管時よりも弱められる。切断後の凸条１４ｃは、凹溝１３ｃ内に嵌った状態で残置される。

図１０に示すように、ワイヤ４１の折り返し部４１ｃが、大周長部３ａとすべき到達側管端領域３９を超えて、該管端領域３９より少し発進側（図１０において左側）の位置（管端領域３９と管部分３５との間）に達したとき、ワイヤ４１の巻き取りを一旦停止する。これによって、到達側端部３ｅから前記折り返し部４１ｃの位置までの部分における嵌合部１３，１４どうしの接合力が、更生管３における前記折り返し部４１ｃの位置より発進側（管軸方向の一端側、図１０において左側）の管部分３５における嵌合部１３，１４どうしの接合力より弱くなる。

＜拡張工程＞
続いて、図１１に示すように、元押し製管機２０を再駆動して、該元押し製管機２０によって管部分３５を、帯状部材１０の一巻き分の長さ（周長）が拡張される向きａに捩じる。つまり、管部分３５をａ方向へ回転させながら到達側管端領域３９へ向けて押し込む。好ましくは、図１１の矢印線ａ_１８にて示すように、元押し製管機２０によって、帯状部材１０における未製管の帯部分１８を管部分３５に向けて送り込んで、捩じり力を発生させる。

管部分３５においては嵌合部１３，１４どうしの接合力が製管時のまま高く維持されているから、前記捩じり操作によって、管部分３５の全体が一体となって回転される。このため、管部分３５における帯状部材１０の一巻き分の長さ（周長）は拡張されず、管部分３５は拡径されない。前記捩じり力は、管部分３５を介して到達側管端領域３９に伝わる。

到達側管端領域３９においては、嵌合部１３，１４どうしの接合力が弱められているために、管部分３５から伝わった捩じり力Ｆ_３９が帯状部材１０の巻き方向に加わることで、嵌合部１３，１４どうしが前記巻き方向に沿って互いにずれるように滑る。これによって、到達側管端領域３９における帯状部材１０の一巻き分の長さが拡張され、到達側管端領域３９が大周長部３ａとなる。該拡張現象は、到達側管端領域３９における管部分３５側の部分から到達側端部３ｅへ向かって順次波及していく。拡張済の到達側管端領域３９と管部分３５との間にはテーパ部３４Ｄが形成される。

到達側管端領域３９のヘリカル形状は、前記拡張に伴ってリード角θ_３ａが小さくなり、ピッチＰ_３ａが小さくなるように変化する。このため、到達側管端領域３９の軸長が縮み、到達側管端領域３９における管部分３５側の端部が、到達側端部３ｅへ向けてずれる。これに伴って、管部分３５が全体的に到達側管端領域３９へ向けてずれる。更に、図１１の矢印線ａ_２０に示すように、元押し製管機２０が、管部分３５に引っ張られることで、ガイドレール２５に沿って到達側管端領域３９側すなわち押し込み側へスライドされる。
逆に言うと、元押し製管機２０のスライドによって、管部分３５の到達側管端領域３９側への位置ずれを許容でき、到達側管端領域３９のヘリカル形状の変化を許容できる。したがって、到達側管端領域３９を円滑に拡径させることができ、拡径時に元押し製管機２０が抵抗となって嵌合部１３，１４が外れるのを防止できる。
拡径された到達側管端領域３９が、既設管１の内周面に全周にわたって押し当てられることで、既設管１に拘束される。
到達側管端領域３９の全体が既設管１の内周面に押し当てられて拘束されたら、製管機２０を停止する。
なお、到達側管端領域３９の全域を一工程で拡張させるのに代えて、ワイヤ４１を複数回に分けて到達側端部３ｅから段階的に巻き取り、一回あたりの巻き取った部分ごとに順次拡張させてもよい。

次に、図１２に示すように、再びワイヤ巻取リール４３によって、ワイヤ４１を巻き取りながら管軸方向に引っ張り、折り返し部４１ｃを未拡径の接続領域３２より少し発進側（図１２において左側）の位置（接続領域３２と管部分３６との間）まで移行させる。該位置までの凸条１４ｃの根元部分が、ワイヤ４１によって新たに切断される（図８（ｂ）参照）。したがって、当該新たに切断された部分の嵌合部１３，１４どうしの接合力が製管時よりも弱められる。更生管３全体としては、到達側端部３ｅから接続領域３２より少し発進側の位置までにおける嵌合部１３，１４どうしの接合力が製管時よりも弱くなる。
元押し製管機２０は、ガイドレール２５に沿って押し込み側とは逆側（図１２において左側）の初期位置に戻しておく。

次に、図１３に示すように、元押し製管機２０を再度駆動して、未製管の帯部分１８を送り込み、該送り込む力によって、接続領域３２より発進側の管部分３６を拡張方向ａへ捩じる。管部分３６においては、嵌合部１３，１４どうしの接合力が製管時のまま高く維持されているために、前記捩じり操作による拡張は起きず、管部分３６の全体が一体的に回転される。該管部分３６を介して、接続領域３２に捩じり力Ｆ_３２が加わり、接続領域３２における嵌合部１３，１４どうしが巻き方向に沿って互いにずれるように滑り、接続領域３２における帯状部材１０の一巻き分の長さが拡張される（拡張工程）。拡張された接続領域３２が、既設管１の内周面の全周にわたって押し当てられて拘束される（拘束工程）。接続領域３２のヘリカル形状は、拡張（拡径）に伴ってリード角θ_３ａ及びピッチＰ_３ａが小さくなるように変化し、接続領域３２の軸長が縮む。このとき、元押し製管機２０が押し込み側（図１３において右側）へスライドされることで、接続領域３２を円滑に拡径させることができる。

該拡張現象は、接続領域３２における発進側（図１３において左側）の部分から到達側（図１３において右側）の部分へ順次波及していく。接続領域３２の全域が拡張され、かつ中間領域３３Ｂには拡張が及んでいないとき、元押し製管機２０を停止させる。
接続領域３２の管軸方向の両側部分にはそれぞれテーパ部３４Ｂ，３４Ｃが形成される。中間領域３３Ｂは、拡張（拡径）されることなく、小周長部３ｂとなる。
なお、接続領域３２の全域を一工程で拡張させるのに代えて、接続領域３２からワイヤ４１を複数回に分けて段階的に巻き取り、一回あたりの巻き取った部分ごとに順次拡張させてもよい。

次に、図１４に示すように、ワイヤ巻取リール４３によって、ワイヤ４１を管軸方向に引っ張りながら、ほぼ全部を巻き取る。このとき、管部分３６における凸条１４ｃの根元部分が、ワイヤ４１の折り返し部４１ｃによって切断される（図８（ｂ）参照）。したがって、管部分３６の嵌合部１３，１４どうしの接合力が製管時よりも弱められる。更生管３Ｅ全体の凸条１４ｃが切断された状態になる。
元押し製管機２０は、ガイドレール２５に沿って押し込み側とは逆側（図１４において左側）の初期位置に戻しておく。

次に、図１５に示すように、元押し製管機２０を再度駆動して、未製管帯部分１８を送り込むことによって、発進側管端領域３１を拡張方向へ捩じる。該捩じり力Ｆ_３１によって、発進側管端領域３１における嵌合部１３，１４どうしが巻き方向に沿って互いにずれるように滑り、発進側管端領域３１の周長が拡張される。拡張された発進側管端領域３１が、既設管１の内周面の全周にわたって押し当てられて拘束される。発進側管端領域３１のヘリカル形状は、拡張に伴ってリード角θ_３ａ及びピッチＰ_３ａが小さくなるように変化し、発進側管端領域３１の軸長が縮む。このとき、元押し製管機２０が押し込み側（図１５において右側）へスライドされることで、発進側管端領域３１を円滑に拡径させることができる。

前記発進側管端領域３１の拡張現象は、更生管３の発進側の部分から到達側（図１５において右側）の部分へ順次波及していく。発進側管端領域３１の全域が拡張され、かつ中間領域３３Ａには拡張が及んでいないとき、元押し製管機２０を停止させる。
中間領域３３Ａは、小周長部３ｂのまま残される。拡張された発進側管端領域３１との中間領域３３Ａとの間には、テーパ部３４Ａが形成される。
なお、発進側管端領域３１の全域を一工程で拡張させるのに代えて、発進側管端領域３１からワイヤ４１を複数回に分けて段階的に巻き取り、一回あたりの巻き取った部分ごとに順次拡張させてもよい。

このようにして、更生済管１Ａが構築される。
更生済管１Ａによれば、更生管３における両側の端領域３１，３９及び中間の接続領域３２を大周長部３ａとして既設管１に拘束することによって、更生管３が既設管１に対して位置ずれを起こすのを防止できる。
図４及び図５に示すように、接続領域３２には連通口３２ｃを削孔し、連通口３２ｃを介して取付管２と更生管３とを連通させる。接続領域３２を大周長部３ａとして既設管１の内周面に密着させておくことによって、取付管２と更生管３との連通作業を容易化できる。
更生済管１Ａにおいては必要箇所だけを大周長部３ａとし、それ以外の箇所は小周長部３ｂとしている。小周長部３ｂは大周長部３ａよりも一周あたりの帯状部材１０の長さが短い。したがって、帯状部材１０の無駄を省くことができる。

次に本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
帯状部材の断面形状は種々の態様を採用可能である。
＜第２実施形態＞
図１６に示す第２実施形態の帯状部材１０Ｂにおいては、帯状部材１０Ｂの平帯部１１が凸状の第２嵌合部１４よりも帯幅方向の外方へ延び出ることによって、延出部１１ｅが形成されている。延出部１１ｅに保持溝１１ｆが形成されている。平帯部１１における第１嵌合部１３側の部分は、外周側（図１６において上側）へ段差状に隆起され、隆起部分１１ｄとなっている。

図１７（ａ）に示すように、更生管３の製管時には、保持溝１１ｆにワイヤ４１が収容される。そして、第２嵌合部１４が一周違いに隣接する第１嵌合部１３に嵌合されるとともに、延出部１１ｅが隆起部分１１ｄに嵌る。しかも、延出部１１ｅにおける保持溝１１ｆより先端側部分と隆起部分１１ｄとの間には接着剤５１が設けられる。保持溝１１ｆより第２嵌合部１４側の部分と隆起部分１１ｄとの間には、滑り性のシール剤５２が設けられる。接着剤５１によって延出部１１ｅと隆起部分１１ｄが接着されることによって、安定的に製管できる。

図１７（ｂ）に示すように、製管後の拡張工程では、ワイヤ４１によって延出部１１ｅが保持溝１１ｆにおいて分断される。これによって、嵌合部１３，１４どうしが巻回方向に沿って互いにずれるように滑ることで大周長部３ａを形成できる。

＜第３実施形態＞
図１８〜図２１は、本発明の第３実施形態を示したものである。第３実施形態の帯状部材１０Ｃにおいては、帯幅方向（図１８において左右）の一方側（図１８において左側）の縁部に複数列の凹溝１３ａ及び凸条１３ｂを含む第１嵌合部１３Ｃが形成されている。帯状部材１０Ｃにおける帯幅方向の他方側（図１８において右側）の縁部には、複数列の凸条１４ａ及び凹溝１４ｂを含む第２嵌合部１４Ｃが形成されている。帯状部材１０Ｃにおける第１嵌合部１３Ｃ及び第２嵌合部１４Ｃの断面形状は互いに相補形状になっている。
図１９に示すように、帯状部材１０Ｃを螺旋状に巻回してなる更生管３においては、対応する凹溝１３ａと凸条１４ａどうしが嵌合されるとともに、対応する凸条１３ｂと凹溝１４ａどうしが嵌合されている。

図２０及び図２１に示すように、第３実施形態の製管工程においては、元押し式製管機２０に代えて、自走式の製管機２０Ｃが用いられている。製管機２０Ｃが既設管１の内周に沿って螺旋状に自走しながら、帯状部材１０Ｃから更生管３を形成する。

自走式の製管機２０Ｃは、本体フレーム２９と、駆動部２１と、ガイド２２，２３，２４を備えている。本体フレーム２９は、製管途中の更生管３の延伸方向の先端部（延伸端部３ｆ）における周方向の一箇所に配置される。本体フレーム２９の上部に駆動部２１が設けられている。駆動部２１は、一対の駆動ローラ２１ａを有している。
駆動ローラ２１ａによって、帯状部材１０Ｃにおける未製管の帯部分１８が、延伸端部３ｆへ向けて押し出されて更生管３に組み込まれる。このとき、推進反力が生じ、製管機２０Ｃが図２０において矢印ｃにて示す方向（図２１の時計回り）に推進（自走）される。

本体フレーム２９の底部には、推進方向に互いに離れて複数のガイド２２，２３，２４が設けられている。これらガイド２２，２３，２４が、更生管３の延伸端部３ｆに対して前記推進方向へ摺動可能又は転動可能に係止されている。
ガイド２２の一対の摺動ガイド部材２２ａ，２２ｂによる更生管３に対する挟み付け力（推進抵抗力）を調節したり、製管機２０Ｃを推進方向に沿う軸線まわりに傾斜させたり、駆動部２１による押し込み力を調節したりすることで、更生管３の製管径を調整できる。これによって、製管と同時に大周長部３ａ及び小周長部３ｂを形成できる。

＜第４実施形態（帯状部材の変形態様）＞
図２２に示す第４実施形態の帯状部材１０Ｄにおいては、第３実施形態（図１８）と同じ断面形状の合成樹脂製の帯本体１９の外周側部（更生管３となったときに外周側を向く側部）に補強帯材１５が付設されている。補強帯材１５は、スチールなどの金属によって構成され、概略Ｍ字状の断面形状に形成されている。該補強部材１５が、帯本体１９の一対のリブ１２を跨いで挟み付けている。補強部材１５の斜めをなす両端部が、嵌合部１３Ｃ，１４Ｃから突出された係止突起１３ｈ，１４ｈに係止されている。補強帯材１５によって、帯状部材１０Ｄひいては更生管３の強度が高まる。

＜第５実施形態（帯状部材の変形態様）＞
図２３に示す第５実施形態の帯状部材１０Ｅにおいては、合成樹脂製の帯本体１９に伸縮可能部１６が設けられている。伸縮可能部１６は、ベローズ１６ａと、易切断部１６ｂとを含む。
当該帯状部材１０Ｅによって構築された更生管３においては、地震動が起きたとき、易切断部１６ｂが切断されて、ベローズ１６ａが帯幅方向（図２３において左右方向）に伸縮変形でき、更には更生管３が伸縮できる。これによって、地震動のエネルギーを吸収できるとともに、嵌合部１３Ｃ，１４Ｃどうしの嵌合状態を保持することで、更生管３の水密性が保たれる。
好ましくは、更生管３の大周長部３ａ及び小周長部３ｂのうち小周長部３ｂだけが伸縮可能である。大周長部３ａは既設管１に拘束されることで伸縮されることがない。
なお、帯状部材１０Ｅにおいて、補強帯材１５を省略してもよい。
大周長部３ａ及び小周長部３ｂのうち小周長部３ｂを構成する帯状部材１０Ｅだけが、伸縮可能部１６を有していてもよい。大周長部３ａにおける帯状部材は、伸縮可能部１６を有していなくてもよい。

＜第６実施形態（帯状部材の変形態様）＞
図２４に示す帯状部材１０Ｆにおいては、合成樹脂製の帯本体１９Ｆの平帯部１１における帯幅方向の一方側（図２４において左側）の縁部に、凹溝状の第１嵌合部１３Ｆが形成されている。該第１嵌合部１３Ｆから斜め外側へサブロック片１７が延びている。平帯部１１における帯幅方向の他方側（図２４において右側）の縁部には、凸状の第２嵌合部１４Ｆが形成されている。
なお、帯状部材１０Ｆにおいて、補強帯材１５を省略してもよい。

図２５に示すように、帯状部材１０Ｆからなる更生管３においては、螺旋状をなす帯状部材１０Ｆにおける一周違いに隣接する嵌合部１３Ｆ，１４Ｆどうしが嵌合されるとともに、サブロック片１７の先端部が、一周違いに隣接するリブ１２の先端の係止突起１２ｆに係止されている。

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、更生管３の大周長部３ａと既設管１の内周面との間には、シリコーン、モルタル、セメントミルク、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ホットメルト接着剤等の裏込め材を充填してもよい。大周長部３ａが、裏込め材を介して既設管１と接着されることで拘束されてもよい。更生管３の製管後に裏込め材を注入してもよく、製管前の帯状部材における大周長部３ａとなる部分の外周部に裏込め材を予め配置しておいてもよい。帯状部材における大周長部３ａとなる部分に注入孔付きの注入チューブを設けておき、製管後に注入孔から裏込め材を大周長部３ａと既設管１との間に注入してもよい。
大周長部３ａを既設管１に対して拘束する拘束手段として、アンカーボルトを大周長部３ａの内周側から既設管１に打ち込んでもよい。
第１実施形態等の製管工程においては、到達人孔４Ｂに製管機２０を設置して、拡張工程を行ってもよい。
製管機２０によらずに人力で更生管を捩じって拡張させてもよい。
エアパッカーなどの膨張体を大周長部３ａとなる部分の内部に配置して、前記膨張体を膨張させることによって、大周長部３ａを拡張させてもよい。
更生管３が、複数条の帯状部材（例えば主帯体（ストリップ）と副帯体（ジョイナー））から構成されていてもよい。螺旋状に巻回された主帯体における一周違いに隣接する縁部どうしが、螺旋状に巻回された副帯体を介して接続されていてもよい。

本発明は、例えば老朽化した下水道管の更生技術に適用できる。

１Ａ 更生済管（既設管更生構造）
１ 既設管
２ 取付管（枝管）
３ 更生管
３ａ 大周長部
３ｂ 小周長部
３ｅ 到達側端部（更生管の反対側の端部）
１０ 帯状部材
１０Ｂ〜１０Ｆ 帯状部材
１３ 第１嵌合部
１３Ｃ，１３Ｆ 第１嵌合部
１４ 第２嵌合部
１４Ｃ，１４Ｆ 第２嵌合部
２０ 元押し式製管機
２０Ｃ 自走式製管機
３１ 発進側管端領域（既設管の端部に設けられた部分、大周長部）
３２ 接続領域（既設管の枝管との接続部に設けられた部分、大周長部）
３３Ａ，３３Ｂ 中間領域（小周長部）
３５，３６ 一端側の管部分
３９ 到達側管端領域（既設管の端部に設けられた部分、大周長部）
４１ ワイヤ４１（線状部材）

Claims (10)

1. 既設管の内周に沿う螺旋管状の更生管を備え、前記更生管が、螺旋状に巻回されて帯幅方向の両縁部の互いに一周ずれて隣接する縁部分どうしが接合された帯状部材によって構成された既設管更生構造であって、
   前記更生管には、周長が相対的に大きい大周長部と、周長が相対的に小さい小周長部とが管軸方向に並んで設けられており、
   前記大周長部が、前記小周長部よりも周方向の広範囲又は多数箇所において前記既設管の内周面と接していることを特徴とする既設管更生構造。
2. 前記大周長部の外周長が、前記既設管の内周長と実質等大であり、前記小周長部の外周長が、前記既設管の内周長より小さいことを特徴とする請求項１に記載の既設管更生構造。
3. 前記更生管における前記既設管の端部に設けられた部分が、前記大周長部となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の既設管更生構造。
4. 前記更生管における前記既設管の枝管との接続部に設けられた部分が、前記大周長部となっていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の既設管更生構造。
5. 既設管を螺旋管状の更生管によって更生する方法であって、
   帯状部材を前記既設管の内周に沿って螺旋状に巻回して、前記帯状部材の帯幅方向の両縁部の互いに一周ずれて隣接する縁部分どうしを接合することによって前記更生管を製管し、
   前記更生管には周長が相対的に大きい大周長部と、周長が相対的に小さい小周長部とを管軸方向に並べて形成し、
   前記大周長部を、前記小周長部よりも周方向の広範囲又は多数箇所において前記既設管の内周面と接触させることを特徴とする既設管更生方法。
6. 前記大周長部とすべき部分を前記小周長部と同じ周長となるよう製管し、その後、前記大周長部とすべき部分の周長を拡張させることを特徴とする請求項５に記載の既設管更生方法。
7. 前記大周長部とすべき部分における前記隣接する縁部分どうしの接合力を、前記更生管における前記大周長部とすべき部分より管軸方向の一端側の管部分における前記隣接する縁部分どうしの接合力より弱くし、
   前記一端側の管部分を、前記大周長部とすべき部分の周長が拡張される向きに捩じることを特徴とする請求項６に記載の既設管更生方法。
8. 前記製管後、前記更生管の管軸方向の前記一端側とは反対側の端部から、前記大周長部とすべき部分と前記一端側の管部分との間までの前記隣接する縁部分どうしの接合力を製管時より弱めることを特徴とする請求項７に記載の既設管更生方法。
9. 前記隣接する縁部分どうしを互いの間に線状部材が挟み込まれるように凹凸嵌合させながら前記製管を行ない、その後、前記更生管の前記反対側の端部から、前記大周長部とすべき部分と前記一端側の管部分との間まで前記線状部材を引き抜き、前記一端側の管部分における前記隣接する縁部分どうし間には前記線状部材を残置させた状態で前記一端側の管部分を捩じることを特徴とする請求項８に記載の既設管更生方法。
10. 前記大周長部とすべき部分の全体の周長が拡張され、かつ前記大周長部とすべき部分より前記反対側の部分までは拡張が及んでいない時点で前記捩じりを終えることを特徴とする請求項６〜９の何れか１項に記載の既設管更生方法。

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