JP3119843B2 - 管路内周面のライニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中に埋設された埋設
管やトンネル内周面を覆うシールド等の管路の内周面を
ライニングする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば地中に埋設された埋設管等のよう
な管路の内周面をライニングする装置が、特開昭６２−
１６９６２１号公報に開示されている。この公報に開示
された装置では、管路内周面に防食樹脂を吹き付けつ
つ、該樹脂に順次、帯状の合成樹脂シートを圧着するよ
うになっており、管路内周面が合成樹脂シートによって
ライニングされる。

【０００３】また、実公昭４５−２３３４４号公報に
は、管路内周面に軟質合成樹脂シートをローラーで圧接
することにより、管路内面をライニングする装置が開示
されている。

【０００４】さらに、特開昭６２−１５１２２０号公報
には、管路内にて、回転可能に支持されているコイルか
ら合成樹脂製の帯状体を繰り出すことにより、該帯状体
の捻れを防止しつつ螺旋蒋に巻回して螺旋管を菅造し、
製造された螺旋管によって管路をライニングする構成が
開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６２−１６９６
２１号公報、実公昭４５−２３３４４号公報、特開昭６
２−１５１２２０号公報に開示された装置では、製管部
の製管する位置へ帯状体を引き出す手段がないため、製
管部に対して、管路の内径および帯状体の寸法、弾性に
応じて、その距離が適当に調整されず、帯状体のライニ
ング速度に拘らず最適な状態で帯状体をライニングでき
ず、ライニング動作が不安定である。よって、長い管路
の内周面を、管路内周面に円滑にライニングできない。

【０００６】本発明はこのような問題点を解決するもの
であり、その目的は、長い管路の内周面を、管路内周面
に円滑にライニングし得る管路内周面のライニング装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
管路内周面のライニング装置は、管路内を軸方向に走行
し得る走行部と、前記管路内周面に沿って周回移動さ
れ、帯状体を製管する製管部と、を具備するライニング
装置を管路内に配し、帯状体を螺旋状に巻回し螺旋管を
製造して該螺旋管により管路内周面をライニングする管
路内周面のライニング装置において、前記管路内周面に
沿って周回移動され、帯状体を挟み付けて帯状体を引き
出す一対の案内ローラを有することを特徴とし、そのこ
とにより上記目的が達成される。

【０００８】

【作用】本発明の管路内周面のライニング装置では、走
行部が管路内を軸方向に走行する。管路内周面に沿って
周回移動される一対の案内ローラによって、帯状体を挟
み付けて帯状体を引き出す。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。本
発明の管路内周面のライニング装置は、例えば、図１に
示すように、地中に埋設された埋設管20の内周面に合成
樹脂製の帯状体１０をライニングするために使用され
る。本発明の管路内周面のライニング装置は、埋設管２
０内を軸方向に走行する走行部３０と、コイル状に巻回
された帯状体１０を捻れのない状態で順次繰り出すため
の繰出部４０と、帯状体１０を埋設管２０の内周面をラ
イニングする螺旋管とする製管部５０と、螺旋管を管路
内周面に密着するように押さえ付ける押圧部６０とを有
している。

【００１０】走行部３０は、埋設管２０の軸心部に配置
される円筒状の本体部３１と、該本体部３１の外側に該
本体部３１とは適当な間隔を開けた状態で該本体部３１
に支持された台車部３３とを有する。各台車部３３に
は、２対の車輪３４が、埋設管２０の軸方向に間隔をあ
けて設けられており、各車輪３４が、埋設管22内周面に
転接するようになっている。各台車部３３と本体部３１
との間には、本体部３１の軸方向に離れて設けられた一
対のエアースプリング３２および３２が介装されてお
り、各コイルスプリング３２は、台車部３１を本体部３
１から離れるように付勢している。従って、エアースプ
リング３２の伸縮により各車輪３４が埋設管２０の内周
面に圧接されるために、走行部３０は、埋設管２０の湾
曲部分や段差部分でも、支障なく埋設管２０内を軸方向
に走行することができる。

【００１１】本体部３１の軸心部には、該本体部３１と
は同軸状態で、回転駆動軸３５が回転可能に配置されて
おり、該回転駆動軸３５は本体部３１の一方の端部から
外方へ長く延出している。本体部３１内に位置する回転
駆動軸３５には、大径スプロケット３６が固定されてい
る。該大径スプロケット３６と、本体部３１内周面上に
は製管用モーター３７が設けられており、該製管用モー
ター３７には小径スプロケット３７ａが取り付けられて
いる。そして、大径スプロケット３６と小径スプロケッ
ト３７ａとには、チェーンが巻き掛けられている。従っ
て、製管用モーター３７の回転力が小径スプロケット３
７ａ、チェーン、および大径スプロケット３６を介し
て、回転駆動軸３５に伝達されるようになっている。本
体部３１の内周面には、走行部３０を走行させるための
走行用モーター３８が設けられており、該走行用モータ
ー３８が１つの台車３３における一方の車輪３４に連結
されている。製管用モーター３７および走行用モーター
３８の回転速度および回転方向は、図示しない制御装置
により適当に調整される。

【００１２】回転駆動軸３５の一方の端部には、帯状体
１０が巻回された繰出部４０のリール４１が、一対の軸
受け４３および４３によって、各端部が回転可能に支持
されている。リール４１の外周部には、軸方向に延びる
一対の案内ローラー４２および４２が、該リール４１に
巻回された帯状体１０の外方にて、回転可能に設けられ
ている。各案内ローラー４２は、リール４１に巻回され
た帯状体１０の端部を挟み付けており、該帯状体１０が
リール４０から順次繰り出される際に、各案内ローラー
４２間を通過される。

【００１３】リール４０に巻回された帯状体１０は、図
３に示すような断面形状に形成されている。該帯状体１
０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
されている。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。
基板１２の一方の側縁部の背面には、先端部が断面半円
状になった嵌合突条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
側縁部が接続し得るように基板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１
４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が形成されている。

【００１４】このような帯状体１０は、製管部５０によ
り、嵌合突条１３、補強リブ１９、嵌合凹溝１５が立設
された基板１２の背面側が外周側になるように螺旋状に
巻回されて、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、埋設管２０の内周面に密着される
螺旋管とされる。このとき、段落ち部１４における先端
部に形成された接続部１６が、隣接する補強リブ１９に
接続されることにより、螺旋状の巻回された帯状体１０
の側縁部同士は強固に係止され、所定の径に保持され
る。

【００１５】製管部５０は、回転駆動軸３５における繰
出部４０よりもさらに先端側の部分に該回転駆動軸３５
とは一体的に回転するように固定された回転部51を有し
ている。該回転部51は、図２に示すように、放射状に外
方へ突出する３つの突出部51ａが周方向に等しい間隔が
あけて設けられており、各突出部５１ａには、例えば３
つの空気圧シリンダ５２が、埋設管２０の放射方向に伸
縮可能に設けられている。各空気圧シリンダ５２の外側
に位置する先端部には、リール４１から繰り出される帯
状体１０が巻き掛けられる製管ローラー５３ａが設けら
れており、回転部51の回転により、各製管ローラー５３
ａが埋設管２０の内周面に沿って周回移動するようにな
っている。各製管ローラー５３ａは、帯状体１０が所定
の螺旋角によって巻回されるように、それぞれの軸方向
が所定の螺旋角度に設定されている。各製管ローラー５
３ａの螺旋角度は容易に変更できるようになっている。
リール４１から繰り出されて各案内ローラー４２間を通
過した帯状体１０は、案内具５４によって、各案内ロー
ラー４２に近接する１つの製管ローラー５３ａには、帯
状体１０を該製管ローラー５３ａへと案内する案内具５
４が、該製管ローラー５３ａと一体となって設けられて
いる。各製管ローラー５３ａに巻き掛けられた帯状体１
０は、螺旋状態で巻回される。各製管ローラー５３ａ
は、各空気圧シリンダ５２によって外方へ押圧されてお
り、螺旋状に巻回された帯状体１０における嵌合突条１
３を、隣接する嵌合凹溝１５内に嵌合されるように押圧
する。これにより螺旋状に巻回された帯状体１０の隣接
する各側縁部同士が接続されて、螺旋管とされる。

【００１６】回転駆動軸３５は、製管部５０を挿通して
おり、その先端部には、埋設管２０の内周面に圧接され
た帯状体１０を内方から押さえつける押圧部６０が設け
られている。この押圧部６０には、回転駆動軸３５の先
端部に対して回転可能に取り付けられた支持体６１を有
しており、該支持体６１には、放射方向に延びる伸縮可
能な１本の空気圧シリンダ６２が設けられている。空気
圧シリンダ６２の先端部には、埋設管２０の内周面に密
着された帯状体１０の内周面に圧接しつつ転動するよう
に、帯状体１０の幅方向に延びる押圧ローラー６３が回
転可能に支持されている。該押圧ローラー６３は、螺旋
状に巻回されて隣接する側縁部同士が接続された螺旋管
の内周面に転接して、該螺旋管が埋設管２０の内周面に
密着するように押さえ付けている。

【００１７】このような構成の管路内周面のライニング
装置による埋設管２０のライニング方法を説明する。ま
ず、図４に示すように、帯状体１０をライニングすべき
地点に立坑70を形成し、立坑７０内に、本発明の管路内
周面ライニング装置を設置する。そして、立坑７０上に
配置されて長尺の帯状体１０が巻回された原反ドラム71
から管路内面ライニング装置の繰出部４０におけるリー
ル４１に帯状体１０を巻回する。その後に、製管部５０
の各空気圧シリンダ５２を短縮させるように動作させ
て、各製管ローラー５３ａを埋設管２０内周面に対して
十分に離れた状態とする。そして、各製管ローラー５３
ａが所定の螺旋角度となるように調整される。このよう
な状態になると、走行部３０を走行させて埋設管２０の
ライニング開始地点にまで管路内面ライニング装置を移
動させる。

【００１８】次に、繰出部４０のリール４１から各案内
ローラー４２および４２間を経て帯状体１０が引き出さ
れる。引き出された帯状体１０は、製管部５０の案内具
５４を通過して各製管ローラー５３ａと埋設管２０内周
面との間へと導入される。そして、帯状体１０の先端部
が埋設管２０の内面にビス止めされる。この後に、製管
用モーター３７が駆動されて、回転駆動軸３５を回転さ
せることにより、該回転駆動軸３５に連結された製管部
５０の回転部51を１回転させることにより、埋設管２０
の内周面に沿って周回移動する製管ローラー５３ａによ
って、帯状体１０を１周だけ巻回して、製管用モーター
３７の回転を停止させる。これにより、埋設管２０に対
して所定の螺旋角によって１周分だけ巻回された帯状体
１０が、埋設管２０の内周面の複数箇所でビス止めす
る。そして、製管用モーター３７を僅かずつ回転させる
ことにより、螺旋状に巻回された帯状体１０の相互に隣
接する嵌合突条13および嵌合凹溝15が嵌合される位置へ
各製管ローラー５３ａが位置合わせされる。この後に、
製管部５０の各空気圧シリンダ５２が伸長するように動
作されて、各製管ローラー５３ａを外方へと移動させ
て、帯状体１０を内方から押さえ付ける。これにより、
螺旋状に巻回された帯状体１０における相互に隣接する
嵌合突条１３と嵌合凹溝１５とを嵌合させる。このと
き、各空気圧シリンダ５２の押圧力が、嵌合突条が嵌合
凹溝１５内に嵌合されて埋設管２０内周面に密着するよ
うに、適当な押圧力に調整される。

【００１９】このようにして、帯状体１０の嵌合突条１
３および嵌合凹溝１５が嵌合されると、製管用モーター
３７が連続的に駆動されて、製管部５０の回転部５１
が、図２に矢印Ａで示す方向へと回転駆動される。これ
により、各製管ローラー５３ａが埋設管２０の内周面に
沿って周回移動し、各製管ローラー５３ａによって帯状
体１０が繰出部４０のリール４１から順次引き出され
て、螺旋状に巻回される。このとき、製管部５０の回転
に応じて帯状体１０が引き出されることにより、繰出部
４０のリール４１が回転駆動軸３５に対して相対的に回
転される。その結果、リール４１から引き出される帯状
体１０は、各製管ローラー５３ａによって螺旋状に巻回
されても、捻れることなく繰り出される。また、帯状体
１０を埋設管２０内周面に密着するように螺旋状に巻回
することにより、管路内周面のライニング装置には、製
管部５０の巻回動作の反力が作用し、帯状体１０の巻回
分だけ各車輪３４が埋設管２０内面を転動して、管路内
周面ライニング装置全体が図１に矢印Ｂで示す方向へと
順次移動される。螺旋管１０内周面に密着された螺旋管
は、さらに、押圧部６０の押圧ローラー６３により、埋
設管２０の内周面に押圧されて、より確実に、埋設管２
０内周面に圧着される。

【００２０】このようなライニング動作を継続して、繰
出部４０のリール４１に巻回された帯状体１０の全て
が、螺旋管として埋設管２０内周面のライニングに使用
されると、走行用モーター３８が回転されて管路内周面
のライニング装置全体が立坑７０に移動される。そし
て、原反ドラム７１から帯状体１０を引き出して、繰出
部４０のリール４１に巻回した後に、埋設管２０におけ
るすでに螺旋管によってライニングされている位置にま
で管路内周面ライニング装置を移動させる。そして、繰
出部４０のリール４１に巻き取られた帯状体１０の先端
部を埋設管２０をライニングする螺旋管における帯状体
１０の終端部に、重ね合わせた状態で例えば溶着等によ
って連結する。その後に、その連結部が表面仕上げされ
た後に、再び、前述したライニング動作が実施される。

【００２１】図５は、本発明の管路内周面ライニング装
置の別の実施例を示している。この実施例では、回転駆
動軸３５における走行部３０と製管部５０との間の部分
に設けられる繰出部４０が、該回転駆動軸３５に固定さ
れた一対の固定ドラム板４５および４５と、両固定ドラ
ム板４５間に位置されて回転駆動軸３５に対して軸受け
４８によって回転可能に嵌合された回転ドラム４６とを
有している。回転ドラム４６の外周面には、帯状体１０
が順次巻き取られるようになっている。回転ドラム４６
の各端面の方にそれぞれ設けられた円板状の固定ドラム
板４５の外周側の所定位置には、前記実施例と同様に、
一対の案内ローラー４２および４２が回転可能に設けら
れている。各案内ローラー４２は、近接する製管ローラ
ー５３ａに対して、埋設管２０の内径および帯状体１０
の寸法、弾性に応じて、その距離が適当に調整され、帯
状体１０のライニング速度に拘らず最適な状態で帯状体
１０をライニングするように設定されている。また、一
方の固定ドラム板４５と回転ドラム４６との間には、連
結ピン４７が着脱可能に設けられており、連結ピン４７
を装着することにより、固定ドラム板４５と回転ドラム
４６とが一体化されて回転駆動軸３５の回転によって固
定ドラム４５とともに回転ドラム４６が回転される。連
結ピン４７が取り外された状態では、回転ドラム４６が
回転駆動軸３５に対して回転可能な状態になる。

【００２２】このような構成では、原反ドラム７１から
引き出された帯状体１０を回転ドラム４６に巻き取る際
には、連結ピン４７を装着して、固定ドラム板４５と回
転ドラム４６とを連結した状態とする。そして、製管用
モーター３７を回転駆動することにより、回転ドラム４
６が回転駆動軸３５と一体的に回転駆動され、原反ドラ
ム７１に巻回された帯状体１０が回転ドラム４６に巻き
取られる。そして、帯状体１０を埋設管２０内周面にラ
イニングする際には、連結ピン４７が抜き取られること
により、回転ドラム４６が回転駆動軸３５に対して相対
回転自在な状態になる。このような状態で、ライニング
作業を行うと、製管部５０の回転体５１が回転されると
帯状体１０が回転ドラム４６から引き出される。このと
き、回転ドラム４６はローラーベアリング４８により回
転駆動軸３５に対して相対的に回転されるために、製管
部５０にて螺旋状に巻回される帯状体１０は捻れるおそ
れがない。しかも、固定ドラム板45は回転駆動軸３５と
一体的に回転するために、固定ドラム板４５に設けられ
ている各案内ローラー４２および４２と製管部５０の製
管ローラー５３ａとの距離が、常時、一定に保持され、
一層安定したライニング動作が可能になる。

【００２３】図６は、本発明のさらに他の実施例を示し
ている。この実施例では、走行部３０の本体部３１と製
管部５０との間に、帯状体のガイド部８０が設けられて
いる。また、前記各実施例の繰出部４０に替えて、立坑
７０内に走行部３０と別体の繰出部９０が設置されてい
る。回転駆動軸３５は中空になっている。

【００２４】繰出部９０は、一側面が解放された箱状の
ハウジング９１を有しており、該ハウジング９１内に
は、円筒状の回転ドラム９２が埋設管２０の軸方向と同
様の方向となるように配置されている。該回転ドラム９
２は、軸方向に適当な間隔をあけた外周面部分を、自由
回転し得るようにハウジング９１に支持された複数の回
転ローラー９３…および９３…によりそれぞれ支持され
ている。また、回転ドラム９２の各端面は、ハウジング
９１に回転可能に支持された複数の回転ボール９５によ
って支持されており、従って該回転ドラム９２は、回転
駆動軸３５と同期して同一方向に回転駆動されるように
支持されている。

【００２５】回転ドラム９２の内部には、図７に示すよ
うに、回転ドラム９２の軸心方向と直交するように巻取
軸９４が該回転ドラム９２内周面に架設されており、該
巻取軸94には帯状体１０が巻き取られている。繰出部９
０から繰り出される帯状体１０は、回転駆動軸３５の一
方の端面における開口部から該回転駆動軸３５内へ挿入
されている。走行部３０と製管部４０との間に設けられ
た帯状体のガイド部８０は、図８に示すように、回転駆
動軸３５と嵌合される円筒状をしている。なお、回転駆
動軸３５は、該ガイド部８０内によって分離されてお
り、分離されたそれぞの端部同士が該ガイド部８０によ
って連結された状態になっている。一方の回転駆動軸３
５内を挿通した帯状体１０は、ガイド部８０内へと進入
し、該ガイド部８０に設けられた導出部８１内を通って
製管部５０方向へと導出されている。

【００２６】このような構成の管路内周面のライニング
装置では、繰出部９０の回転ドラム９２が回転駆動軸３
５と同期して同一方向に回転される。これにより、製管
部５０にて螺旋状に巻回される帯状体１０は、捻れるこ
となく製管部５０へと供給される。

【００２７】なお、本発明は以上の各実施例に限定され
ず、例えば各エアースプリング３２に替えて、油圧スプ
リング、コイルスプリング等を使用してもよい。また、
車輪３４に替えて、無限軌道等を使用することもでき
る。さらに、空気圧シリンダ５２、空気圧シリンダ６２
の代わりに油圧シリンダ等も使用できる。また、管路内
周面ライニング装置を製管部５０の巻回動作による反力
だけでは移動できない場合には、走行用モーター３８を
動作させてエアースプリング３２を強制的に駆動するよ
うにしてもよい。さらに、図６に示す繰出部９０を走行
部３０に連動して走行させるようにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明の管路内周面のライニング装置
は、管路内周面に沿って周回移動される一対の案内ロー
ラによって、帯状体を挟み付けて帯状体を引き出すた
め、製管部に対して、管路の内径および帯状体の寸法、
弾性に応じて、その距離が適当に調整され、帯状体のラ
イニング速度に拘らず最適な状態で帯状体をライニング
でき、安定したライニング動作が可能である。よって、
長い管路の内周面を、管路内周面に円滑にライニングで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管路内周面のライニング装置の一例を
示す側面図である。

【図２】その管路内周面のライニング装置の正面図であ
る。

【図３】その管路内周面のライニング装置に使用される
帯状体の断面図である。

【図４】その管路内面ライニング装置によるライニング
方法の実施状態の概略説明図である。

【図５】本発明の他の実施例の管路内周面ライニング装
置における要部を示す縦断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例における管路内周面
ライニング装置を示す縦断面図である。

【図７】図６に示す管路内周面ライニング装置における
巻取部の要部を示す斜視図である。

【図８】図６に示すおける管路内周面ライニング装置に
おける帯状体ガイド部の縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 帯状体 ２０ 埋設管 ３０ 走行部 ３２ エアースプリング ３５ 回転駆動軸 ４０ 繰出部 ４１ リール ４２ 案内ローラー ５０ 製管部 ５２ 空気圧シリンダ ５３ａ製管ローラー ５４ 案内具 ６０ 押圧部 ６３ 押圧ローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 63/00 - 63/48 F16L 1/00 F16L 55/16 F16L 58/10 B65H 57/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管路内を軸方向に走行し得る走行部と、
   前記管路内周面に沿って周回移動され、帯状体を製管す
   る製管部と、を具備するライニング装置を管路内に配
   し、帯状体を螺旋状に巻回し螺旋管を製造して該螺旋管
   により管路内周面をライニングする管路内周面のライニ
   ング装置において、前記管路内周面に沿って周回移動さ
   れ、帯状体を挟み付けて帯状体を引き出す一対の案内ロ
   ーラを有することを特徴とする管路内周面のライニング
   装置。