JP2891536B2 - ライニング管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、老朽化した既設管を更生する際、あるいは
新設管を敷設する際に実施されるライニング管の製造方
法に関する。さらに詳述すれば、合成樹脂製の帯状体を
螺旋状に巻回して製造される螺旋管を、既設管あるいは
新設管における一次ライニング管の内周面に密着したラ
イニング管を製造する方法に関する。

（従来の技術） 上水道や下水道として使用される埋設管には、古くか
ら金属管やヒューム管が採用されている。このような埋
設管は、長期の仕様によって老朽化し、割れや腐蝕が生
じて漏水するおそれがある。このため、最近では、老朽
化した埋設管等の既設管の内周面を合成樹脂製のライニ
ング管によりライニングすることが行われている。

既設管のライニング工法の一つに、合成樹脂製の帯状
体を螺旋状に巻回することにより製造される螺旋管によ
り既設管をライニングする方法がある。この方法は、例
えば特開昭61−48690号公報に開示されている。該公報
に開示された方法は、既設管の端部開口に対向させて、
螺旋管を製造し得る製管機を設置して実施される。該製
管機には、各側縁部同士が相互に係合し得る合成樹脂製
の帯状体が順次供給され、製管機は該帯状体を螺旋状に
巻回すると共に、その巻回により相互に隣り合った帯状
体の側縁部同士を係合させることにより、順次螺旋管を
製造する。製造される螺旋管は、順次、回転しつつ製管
機から導出される。そして、該製管機から導出される螺
旋管は、直接、既設管内へ導入され、該既設管内を回転
しつつ推進される。既設管の略全域にわたって螺旋管が
挿入されると、該螺旋管と既設管の間にセメントモルタ
ル等の裏込め材が充填されて該螺旋管が既設管内に固定
される。これにより、既設管が該螺旋管にてライニング
される。

このようなライニング工法では、製造された螺旋管を
既設管内に円滑に推進させるためには、小径の螺旋管を
製造しなければならない。その結果、ライニング管の内
径が既設管の内径よりも著しく小さくなり、既設管をラ
イニングする螺旋管内の流量が、ライニング前の既設管
の流量に対して、著しく低減されるという問題がある。

特開昭62−151220号公報には、既設管内に製管機を配
置して、該製管機により、既設管の端部から、順次、螺
旋管を製造し、その螺旋管により直接既設管をライニン
グする方法が開示されている。この方法では、製造され
た螺旋管を既設管に固定した状態で、製管機を既設管の
軸方向に移動させつつ、該製管機により、固定された螺
旋管の周囲に帯状体を螺旋状に周回移動させなければな
らない。固定された螺旋管に対して、帯状体を該螺旋管
の周囲に周回移動させるためには、製管機は、螺旋管の
軸心回りに自転する器具が必要になり、その結果、製造
される螺旋管は、既設管の内周面に密着するような大き
さには製造することができず、螺旋管の内径が既設管の
内径よりも小さくなり、ライニング前の既設管の流量に
対して、ライニング後の螺旋管の流量が低下する。

これに対して、特開昭63−503238号公報には、帯状体
を螺旋管に巻回する際に、帯状体の係合される側縁部間
に、線材を係止させて、係合された帯状体の側縁部間の
抵抗を増加させる方法が開示されている。このようにし
て、螺旋管を製造すれば、螺旋管を構成する帯状体の側
縁部間の抵抗が線材により増加するため、小径の螺旋管
が製造される。そして、既設管内に、このような小径の
螺旋管を挿通させた後に、螺旋管を製造する場合と同様
に帯状体を供給することにより螺旋管を構成する帯状体
に推進力を付与しつつ、線材を帯状体の側縁部間から離
脱させることにより、線材が離脱された部分から、順
次、各帯状体の側縁部同士が滑動されて、螺旋管が拡径
される。このライニング工法では、拡径された螺旋管
は、既設管内周面にほぼ接した状態になるために、ライ
ニング後の流量が低下するおそれがない。

（発明が解決しようとする課題） このようなライニング工法では、螺旋管を拡径させる
ためには、拡径されない部分が生じないように、製管機
により製造された螺旋管の先端部から、順次、線材を離
脱させる必要がある。そのためには、特別な器具が必要
であったり、螺旋管から線材が離脱された後に、螺旋管
を構成する帯状体の各側縁部同士が円滑に滑動するよう
な特殊な加工が必要となる。

特に長い螺旋管を製造する場合や製造される螺旋管の
径が大きい場合には、該螺旋管を拡径させる際に製管機
に大きな負荷が加わり、十分に拡径ができないという問
題がある。

新設管を敷設する場合において、トンネル内壁を被覆
する管状のシールド内周面をライニングする場合にも同
様の問題がある。

本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、そ
の目的は、大径や長い既設管を、その内周面に螺旋管を
確実に密着させてライニングし得るライニング管の製造
方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のライニング管の製造方法は、 各側縁部が相互に係合し得る帯状体を、製管機により
螺旋状に巻回して、帯状体の相互に隣接する各側縁部同
士を係合させた螺旋管を製造し、製造された螺旋管をラ
イニングすべき管内の全長にわたって挿通させる工程
と、 該螺旋管の先端部をライニングすべき管の端部に固定
する工程と、 螺旋管をクランプして該螺旋管に回転力を付与しつつ
ライニングすべき管内に移動し得る回転駆動機により螺
旋管をクランプした状態で、前記製管機により螺旋管を
製造しつつ、前記回転駆動機にて、該製管機に同調させ
て該螺旋管に回転力を付与することにより、該螺旋管に
おける先端側部分を所定長さにわたって拡径してライニ
ングすべき管内周面に密着させる拡径工程と、 拡径された部分から所定の長さだけ離れた螺旋管の拡
径されていない部分を前記回転駆動機によりクランプす
るクランプ工程と、前記拡径工程とを繰り返してライニ
ングすべき管の全長にわたって螺旋管を拡径する工程
と、を包含してなり、そのことにより上記目的が達成さ
れる。

（作用） 本発明のライニング管の製造方法では、螺旋状に巻回
された場合に相互に隣接する側縁部同士が係合状態とさ
れる帯状体と、該帯状体を螺旋管とする製管機と、該製
管機により製造される螺旋管をクランプして、該螺旋管
に回転力を付与する回転駆動機と、が使用される。該製
管機は、ライニングすべき管内に製造される螺旋管を挿
入し得るように配置される。そして、ライニングすべき
管内に所定の小口径の螺旋管が全長にわたって挿通され
る。このような状態で、螺旋管の先端部をライニングす
べき管に固定して、製管機を駆動するとともに、回転駆
動機により、螺旋管に製管機に同調して回転力を付与す
る。これにより、螺旋管を構成する帯状体に推進力が付
与されて、該螺旋管は先端部側から順次拡径される。こ
のような動作が繰り返されることにより、螺旋管が拡径
されてライニングすべき管の内周面に密着したライニン
グ管が製造される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

本発明のライニング管の製造方法は、例えば、老朽し
た既設管であるコンクリート製の下水管をライニングす
る際、あるいは敷設された新設管をライニングする際に
実施される。本実施例では、第１図に示すように、既設
下水管81を更生する場合について説明する。本実施例の
ライニング管の製造方法では、まず、更生される下水管
81が接続されたマンホール82内に、製管機20が、下水管
81の開口部に対向して配置される。そして、該製管機20
に、地上に配置された帯状体ロール83から繰り出される
帯状体10が、マンホール82を介して、順次、製管機20に
送給される。製管機20は、内部に順次導入される帯状体
10を、所定の螺旋角を有して円筒周面上に配設された製
管ローラにより強制的に屈曲して、該帯状体10を螺旋状
に巻回する。

製管機20に導入される帯状体10は、第２図に示すよう
な断面形状をしている。該帯状体10は、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、あるいはこれらの樹脂をガラス繊維
で補強した樹脂等の材料により成形される。

該帯状体10は、帯板状の基板12の背面に多数の断面Ｔ
字状の補強リブ19が設けられている。該基板12の一方の
側縁部の背面には、嵌合突条13が立設されている。基板
12の他方の側縁部は、嵌合突条13が設けられた基板12の
側縁部が係合し得るように基板12の厚みだけ背面側に段
落ちした段落ち部14になっており、その段落ち部14に
は、嵌合突条13が若干の間隙を有した状態で嵌入し得る
嵌合凹溝15が設けられている。

このような帯状体10は、前記製管機20により、嵌合突
条13は、補強リブ19、嵌合凹溝15が立設された基板12背
面側が外周側になるように、螺旋状に巻回され、嵌合突
条13が嵌合凹溝15内の空間に嵌合されることにより所定
径の螺旋管とされる。このとき、段落ち部14における側
縁部16が、隣接する補強リブ19に係止される。これによ
り、螺旋状に巻回された帯状体10の側縁部同士は強固に
係止され、所定の径を保持する。

製管機20により製造された螺旋管10′は、第１図
（ｂ）に示すように、順次、更生すべき下水管81内へ挿
入される。

下水管81内には、回転駆動機30が予め配置されてお
り、該回転駆動機30内を下水管81内に挿入された螺旋管
10′が挿通する。回転駆動機30は、螺旋管10′をクラン
プして、該螺旋管10′に回転力を付与するようになって
いる。該回転駆動機30は、第３図および第４図に示すよ
うに、下水管81内を軸心方向に移動し得る自走式の台車
31と、該台車31上に配設されて螺旋管10′をクランプす
るクランプ機構32とを有している。

台車31は、一対の車輪31aおよび31aが、移動方向の各
側部にそれぞれ設けられており、一方の側部における一
対の車輪31aが走行用モーター31bにより回転駆動され
る。

該台車31上に配設されたクランプ機構32は、台車31に
おける走行方向の各側部に、下水管81内に挿入された螺
旋管10′の下部を取り囲むように設けられたブラケット
32bおよび32bを有している。両ブラケット32bの下部間
には、駆動プーリ32cが水平状態で回転可能に支持され
ており、該駆動プーリ32cが、台車31上に配設された駆
動モーター32dによって回転駆動される。また、螺旋管1
0′の各側部の外方に位置する各ブラケット32bのそれぞ
れの上部間には、支持ローラ32eおよび32eが水平状態で
回転可能に支持されている。両支持ローラ32eおよび32e
は、下水管81内に挿入される螺旋管10′の外径よりも若
干小さい間隔をあけた状態になっている。そして、下側
の駆動プーリ32cに、無端状のクランプベルト32aが巻き
掛けられた状態になっており、該クランプベルト32a内
に、螺旋管10′が挿入される。クランプベルト32a内に
螺旋管10′が挿入された状態になると、下側の駆動プー
リ32cおよび該螺旋管10′にクランプベルト32aが緩やか
な状態で巻き掛けられる。上側の各支持ローラ32eは、
このような状態で螺旋管10′をクランプベルト32aを介
して支持する。

台車31上の幅方向の一方の側部にはテンションローラ
32fが回転可能に配設されており、下側の駆動プーリ32c
および螺旋管10′に巻き掛けられたクランプベルト32a
の外周面が、該テンションプーリ32fにより押圧され
る。また、台車31における該テンションプーリ32fに対
向する位置には、油圧シリンダー32gが配設されてい
る。この油圧シリンダー32gのピストンロッド32hは、ク
ランプベルト32aに向かって斜め上方へ進出するように
なっており、該ピストンロッド32hの先端に、テンショ
ンローラ32kが回転可能に支持されている。そして、油
圧シリンダー32gのピストンロッド32hが進出すると、該
ピストンロッド32g先端に支持されたテンションローラ3
2kが、クランプベルト32aの外周面に圧接され、該クラ
ンプベルト32aにテンションを付与する。

このような構成の回転駆動機30は、下水管81をライニ
ングする際には、第１図（ａ）に示すように、予め、下
水管81内に位置される。そして、製管機20により製造さ
れる螺旋管10′が、下水管81内に挿入されると、回転駆
動機30のクランプベルト32aにテンションが付与されな
いように、油圧シリンダー32gのピストンロッド32hを退
入させておいて、該クランプベルト32a内に螺旋管10′
の先端部を挿入する。このような状態で、さらに、製管
機20により螺旋管10′を製造して、第１図（ｂ）に示す
ように、該螺旋管10′を下水管81内へ所定の長さだけ推
進させる。

このようにして、回転駆動機30から螺旋管10′が所定
の長さＳ（例えば4m程度）だけ延出した状態になると、
該回転駆動機30におけるクランプ機構32の油圧シリンダ
ー32gが駆動され、そのピストンロッド32hが進出する。
これにより、該ピストンロッド32h先端に取り付けられ
たテンションローラ32kが、螺旋管10′が内部を挿通す
るクランプベルト32aの外周面を押圧し、該クランプベ
ルト32aにテンションが付与される。そして、クランプ
ベルト32aは、螺旋管10′先端部に強く巻き付いたクラ
ンプ状態になる。

回転駆動機構30のクランプ機構32により螺旋管10′が
クランプされた状態になると、製管機20が駆動されて、
再度、螺旋管10′が、順次、製造される。同時に、回転
駆動機構30におけるクランプ機構32の駆動モーター32d
が、製管機20に同調して駆動され、螺旋管10′の回転速
度と同様の速度で、螺旋管10′をクランプするクランプ
ベルト32aが周回移動される。その結果、クランプベル
ト32aは、クランプした螺旋管10′に回転力を付与す
る。しかも、台車31の走行モーター31bが駆動されて、
螺旋管10′の推進に同調して台車31が下水管81内を走行
される。このようにして、製管機20が駆動されると、該
製管機20により製造される螺旋管10′は、その先端部を
回転駆動機30により回転力を付与されつつ下水管81内を
推進されるために、製造される螺旋管10′が長くなって
も、支障なく製造し得る。このようにして、第１図
（ｃ）に示すように、下水管81の全長にわたって螺旋管
10′が製造される。

下水管81の端部まで螺旋管10′が製造されると、製管
機20による螺旋管10′の製造が、一旦、停止されるとと
もに、回転駆動機30の走行およびクランプベルト32aの
周回移動が停止される。そして、螺旋管10′の先端部が
下水管81に固定される。その後に、回転駆動機構30にお
けるクランプ機構32による螺旋管10′のクランプを保持
した状態で、製管機20を再度、駆動するとともに、回転
駆動機30のクランプベルト32を、製管機20に同調させて
周回移動させる。従って、螺旋管10′には、帯状体10が
順次送給され、その送り込み速度と同様の速度で螺旋管
10′は、クランプベルト32aにより回転される。これに
より、螺旋管10′における回転駆動機30から延出した先
端側部分の螺旋管10′を構成する帯状体10に推進力が付
与される。このとき、螺旋管10′の先端部は下水管81に
固定された状態になっているために、螺旋管10′の先端
部分における帯状体10に推進力が付与され、第１図
（ｄ）に示すように、螺旋管10′は、その先端から順次
拡径される。この場合、回転駆動機30は、螺旋管10′の
先端側部分が拡径することにともなって、螺旋管10′先
端側部分の軸方向長さが短くなることを補正するため
に、製管機20から離れる方向へと移動される。螺旋管1
0′が拡径されると、その拡径部分は、下水管81内周面
に密着した状態になる。

このようにして、回転駆動機30から延出した先端側部
分が順次拡径され、その拡径部と拡径されていない部分
とを連続するテーパー状部分が該回転駆動機30の近傍に
まで達すると、螺旋管10′の拡径に要する力が増加し、
回転駆動機30におけるクランプベルト32aを駆動する駆
動モーター32dの負荷、および製管機20における帯状体1
0に推進力を付与するモーターの負荷が増大する。両モ
ーターの負荷が増大した状態になると、両モーターの駆
動が停止されるとともに、回転駆動機30におけるクラン
プベルト32による螺旋管10′のクランプを解除するべ
く、油圧シリンダー32gが駆動される。そして、該回転
駆動機30の台車31が、第１図（ｅ）に示すように、製管
機20に接近する方向へ所定距離Ｓだけ移動される。回転
駆動機30が所定距離Ｓだけ移動されると、クランプ機構
32のクランプベルト32により螺旋管10′をクランプする
べく、油圧シリンダー32gが駆動される。そして、該ク
ランプベルト32aにより螺旋管10′がクランプされた状
態になると、該回転駆動機30から延出した螺旋管10′の
先端側部分における拡径されていない部分を拡径するべ
く、前述の動作と同様に、製管機20のモーターと回転駆
動機30の駆動モーター32gを同調させて駆動させるとと
もに、回転駆動機30の走行モーター32dを駆動し、第１
図（ｆ）に示すように、螺旋管10′における先端側部分
の帯状体10に推進力を付与する。これにより、螺旋管1
0′は、拡径されて下水管81内周面に密着した状態にな
る。

このような動作を順次繰り返すことにより、螺旋管1
0′は、先端側部分から順次拡径され、第１図（ｇ）に
示すように、拡径部がマンホール82近傍にまで達する。
このような状態になると、回転駆動機30が下水管81から
撤去される。回転駆動機30の撤去は、例えば、クランプ
ベルト32aを分離および結合可能に構成しておくことに
より、容易にできる。

回転駆動機30を下水管81から撤去した後は、製管機20
によってのみ帯状体10を螺旋管10′に供給することによ
り、該螺旋管10′を拡径させる。この場合は、螺旋管1
0′における拡径すべき部分の軸方向長さが短いため
に、製管機20により帯状体10を供給することによって、
螺旋管10′を確実に拡径し得る。このようにして下水管
81の全長にわたって、螺旋管10′がその内周面に密着し
た状態になると、螺旋管10′に連続する帯状体10が切断
される。これにより、下水管81内周面にその全長にわた
って密着したライニング管が形成される。

上述した実施例では、ライニングすべき管内に所定の
小口径の螺旋管を全長にわたって挿通させる際に、その
挿通を補助する回転進行補助手段として、回転駆動機が
使用されているが、本発明ではこのような回転駆動機を
常に使用する必要はない。つまり、使用される製管機が
ライニングすべき管の全長にわたって所定の小口径の螺
旋管を挿通させることができる製管力を有している場合
には、回転進行補助手段としての回転起動機を使用する
必要は必ずしもなく、かかる小口径の螺旋管がライニン
グすべき管内を進行する際に管内壁面から抵抗を受ける
ような状況下では、上述した回転駆動機以外の任意の回
転進行補助手段を用いればよい。このように、回転駆動
機は、小口径の螺旋管をライニングすべき管の全長にわ
たって挿通させる際には必須の装置ではなく、この場
合、該回転駆動機は、例えば、下水管81内における螺旋
管の到達端部近傍に予め設置しておけばよい。

なお、上記実施例では、下水管81の内周面をライニン
グするライニング管について説明したが、本発明はこの
ような既設管のライニング管を製造する場合に限らず、
例えば、新設管を敷設する場合において、トンネル内壁
を被覆する管状のシールドをライニングするライニング
管を製造する場合にも適用できる。

（発明の効果） 本発明のライニング管の製造方法は、このように、ラ
イニングすべき管内の螺旋管が、製管機および回転駆動
機により回転力を付与されて拡径されるために、ライニ
ングすべき管が大口径であっても、その管内周面に密着
し得るように確実に拡径することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ本発明のライニング
管の製造方法の一例を示す工程図、第２図は本発明のラ
イニング管の製造方法の実施に使用される帯状体の断面
図、第３図は回転駆動機の側面図、第４図は第３図のIV
−IV線における断面図である。 10……帯状体、10′……螺旋管、12……基板、13……嵌
合突条、15……嵌合凹条、20……製管機、30……回転駆
動機、31……台車、31b……走行モーター、32……クラ
ンプ機構、32a……クランプベルト、32c……駆動プー
リ、32g……油圧シリンダー、32k……テンションロー
ラ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各側縁部が相互に係合し得る帯状体を、製
   管機により螺旋状に巻回して、帯状体の相互に隣接する
   各側縁部同士を係合させた螺旋管を製造し、製造された
   螺旋管をライニングすべき管内の全長にわたって挿通さ
   せる工程と、 該螺旋管の先端部をライニングすべき管の端部に固定す
   る工程と、 螺旋管をクランプして該螺旋管に回転力を付与しつつラ
   イニングすべき管内に移動し得る回転駆動機により螺旋
   管をクランプした状態で、前記製管機により螺旋管を製
   造しつつ、前記回転駆動機にて、該製管機に同調させて
   該螺旋管に回転力を付与することにより、該螺旋管にお
   ける先端側部分を所定長さにわたって拡径してライニン
   グすべき管内周面に密着させる拡径工程と、 拡径された部分から所定の長さだけ離れた螺旋管の拡径
   されていない部分を前記回転駆動機によりクランプする
   クランプ工程と、前記拡径工程とを繰り返してライニン
   グすべき管の全長にわたって螺旋管を拡径する工程と、 を包含するライニング管の製造方法。