JP3949614B2 - 管渠内用ライニング施工装置及びそのライニング施工方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、下水道管、上水道管及びガス管等の既設の管渠において、その管渠の内面にライニング層を施工するための管渠内ライニング施工装置並びに施工方法に関し、更に詳しくは、長尺の板状体よりなる帯状部材を螺旋状に捲回して形成された管状体いわゆるライニング管を管渠内に挿入してなされるライニング施工を実施する管渠内ライニング施工装置並びに施工方法に関する。
本発明は特には、小径の管渠用として好適なライニング施工装置並びにその施工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
管渠内において、自転動をもって自己推進する製管装置を用いて、両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を製管装置の成形フレーム周りに螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて管状体を形成するとともに該管状体を残置し、この既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工技術は、既に提案され、公知となっている。
すなわち、特開平8−261363号公報に開示された技術は、成形フレームを屈撓自在となし、円形断面の管渠に限定されず矩形断面の管渠にも適用され、かつ、弾性状のライニング管を管渠の断面に可及的に近づけて成形しうるものである。しかしながら、この先行技術にあっては、成形されるライニング管は密着状態を保持することは困難で多少なりとも縮径するものであり、断面損失は避けられない。
また、特開2003−33969は、中折れが規制され屈撓自在の成形フレームを使用し、この成形フレームに油圧をもって駆動される接合機構部を取り付けるとともに、この接合機構部の取付け部の中折れ規制を解除し、更に該接合機構部に相並んで固結材の注入管を配するライニング施工装置を開示する。しかして、当該接合機構部でのライニング管を内方に折り込みつつライニング管を形成し、同時に該接合機構部に相並んで配された固結材の注入管より固結材を注入し、当該部分を過ぎたライニング管はその弾性をもって外方へ復元し、結果として可及的に管渠の断面一杯にライニング管を形成し、断面損失を生じさせず、かつ同時に充填固結材の裏込めをなすものである。この先行技術においては、油圧系と固結材系との管路は、特別に工夫された単一の回転継手の使用をもって設置空間の節約が図られる。
しかしながら、この先行技術の回転継手にあっては、油圧通路並びに固結材用通路とが同等の構成であるので、固結材用通路の断面径が要求される流量に比べて小さく、固結材の流れに円滑性を欠くという不具合がある。更には、ランニング施工の終了後において、固結材系に残存する固結材の固結が始まる虞があり、施工装置の分解に先立って、固結材系を迅速に洗浄する必要がある。
特開2003−42345は、先の特開2003−33969の技術を改良し、油圧用回転継手部の中心に貫通して充填材用回転継手部を配してなる新規な回転継手部が開示されている。
【0003】
しかしながら、これらの先行技術のライニング施工の作業過程において、ライニング施工装置の主体をなす成形フレームの組立て・解体作業が大きな比重を占め、作業効率を決める大きな要因となっている。
すなわち、これらの成形フレームの組立て・解体作業は、人孔等の狭隘な場所で、成形フレームを構成するリンク体相互のボルト・ナットの取付け・取外しによってなされるので、多数のボルト・ナットにより取付け・取外し手間が煩雑となり、かつ、迅速性に劣るものである。
また、上記技術に使用される回転継手においては、ライニング施工装置の回転動に伴う伴回りが生じ、作業者による随時の制動作業が必要であり、施工効率を悪化させる要因をもなっている。
更に、小径管での施工が図られる場合、施工途中での製管作用の停止に伴うライニング施工装置の解体をなすことが不可能、もしくは極めて困難な事態に立ち至ることとなる。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−261363号公報
【特許文献2】
特開2003−33969
【特許文献3】
特開2003−42345
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の管渠内のライニング施工技術の実情に鑑みてなされたものであり、人孔更には管渠内の狭隘な場所においても当該ライニング施工装置を構成する成形フレームの組立て・解体が容易になされ、管渠内・外でのライニング施工作業の効率化を図りうるライニング施工装置並びにその施工方法を提供することを目的とする。
本発明はまた、回転継手の伴回りによる作業者の作業手間をなくし、省力化を図りうるライニング施工装置並びにその施工方法を提供することを他の目的をする。
本発明は併せて、作業者の作業が困難な小径管での施工に好適なライニング施工装置並びにその施工方法を提供することも他の目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の管渠内のライニング施工装置並びにその施工方法は具体的には以下の構成を採る。
(第1発明)
すなわち、第1番目の発明は管渠内のライニング施工装置に係り、請求項1に記載のとおり、
管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工に使用される装置であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなる接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
を少なくとも備え、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続されてなる、
ことを特徴とする。
本第1発明は以下の実施形態における「当接ローラ部(送りローラ部)での中折れ規制の解除」「充填材注入管」「回転継手装置」を除いたものであって、1つの発明思想を構成する。
上記構成において、止めピンの挿脱される枠体部位は以下の実施形態で示される「脱着継手」をいう(以下の第2番目、第3番目、第4番目の発明に付いても同様である)。
また、上記構成において、
▲1▼止めピンに対して抜出し阻止手段が付加されること、
▲2▼脱着継手において、対向する背板に互いに嵌り合う凹凸部が形成されてなること、
▲3▼上記▲2▼において、該凹凸部は半円形をなすこと、あるいは矩形状をなすこと、
▲4▼上記▲3▼において、半円形の凹凸部に止めピンの挿通孔が形成されること、
は適宜採択される選択的事項である。
【0007】
(作用)
成形フレームの組立て・解体は止めピンの挿脱によってなされる。
また、該止めピンの挿脱方向は環状の成形フレームの軸方向を採り、管渠内での止めピンの引抜きにおいて障害なく引き出される。
止めピンの組込みによりリンク体の枠体は剛性を確保する。
管渠内に設置された本ライニング施工装置により、連続的に供給される長尺の帯状部材は、その弾性をもって接合機構部により本成形フレームの案内ロール回りに捲回されて連続的に管状体を形成し、管渠内にライニング層を形成してゆく。
管渠内において、施工途中で本ライニング施工装置を停止し、本施工装置を解体する場合、止めピンの引き抜きにより容易になされる。
【0008】
(第2発明)
第2番目の発明は別な管渠内のライニング施工装置に係り、請求項3に記載のとおり、
管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工に使用される装置であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、かつ、該リンク列には前記リンク体相互の中折れ規制をなす中折れ防止機構が配され、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなる接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
を少なくとも備え、
前記接合機構部の取り付けられる成形フレームのリンク体の中折れ規制は解除され、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続されてなる、
ことを特徴とする。
本第2発明は以下の実施形態における「充填材注入管」「回転継手装置」を除いたものであって、1つの発明思想を構成する。
上記構成において、
(1)止めピンに対して抜出し阻止手段が付加されること、
(2)脱着継手において、対向する背板に互いに嵌り合う凹凸部が形成されてなること、
(3)上記(2)において、該凹凸部は半円形をなすこと、あるいは矩形状をなすこと、
(4)上記(3)において、半円形の凹凸部に止めピンの挿通孔が形成されること、
(5)当接ローラは以下の実施の形態で示されるように、接合機構部に連動して配され、その外面が最外方へ突出し、帯状部材の螺旋捲回される方向へ送り駆動力を付与する送りローラであること、
(6)当接ローラは以下の実施の形態で示されるように、スペーサローラであること、
は適宜採択される選択的事項である。
【0009】
(作用)
成形フレームの組立て・解体は止めピンの挿脱によってなされる。
また、該止めピンの挿脱方向は環状の成形フレームの軸方向を採り、管渠内での止めピンの引抜きにおいて障害なく引き出される。
止めピンの組込みによりリンク体の枠体は剛性を確保する。
管渠内に設置された本ライニング施工装置により、連続的に供給される長尺の帯状部材は、その弾性をもって接合機構部により本成形フレームの案内ロール回りに捲回されて連続的に管状体を形成し、管渠内にライニング層を形成してゆく。
接合機構部に取り付けられる成形フレームのリンク体は、管壁に当接する当接ローラを介して中心方向への押圧力を受け、中折れ状態となる。成形フレーム回りに捲回されるライニング管は接合機構部の取付け部のリンク部のみ管壁から離れ、その余の部分は帯状部材の弾性をもって外方へ広がり管壁と密着状態を保つ。
ライニング管の形成の進行に伴い、接合機構部より後方のライニング管は漸次凹断面より凸断面に復帰し、全周にわたって管壁に密接する。
管渠内において、施工途中で本ライニング施工装置を停止し、本施工装置を解体する場合、止めピンの引き抜きにより容易になされる。
【0010】
(第3発明)
第3番目の発明は更に別な管渠内のライニング施工装置に係り、請求項4に記載のとおり、
管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工に使用される装置であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、かつ、該リンク列には前記リンク体相互の中折れ規制をなす中折れ防止機構が配され、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなる接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
前記接合機構部の外面ローラに隣り合い、該接合機構部の進行後方に配され、少なくとも該外面ローラの奥方に充填材の吐出口を有する充填材注入管;
を少なくとも備え、
前記接合機構部の取り付けられる成形フレームのリンク体の中折れ規制は解除され、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続されてなる、
ことを特徴とする。
本第3発明は以下の実施形態における「回転継手装置」を除いたものであって、1つの発明思想を構成する。
上記構成において、
(1)止めピンに対して抜出し阻止手段が付加されること、
(2)脱着継手において、対向する背板に互いに嵌り合う凹凸部が形成されてなること、
(3)上記(2)において、該凹凸部は半円形をなすこと、あるいは矩形状をなすこと、
(4)上記(3)において、半円形の凹凸部に止めピンの挿通孔が形成されること、
(5)充填材は以下の実施の形態で示されるように、セメントペースト、モルタル、コンクリート、発泡性合成樹脂材の固結材のいずれか1つが選択されること、
(6)当接ローラは以下の実施の形態で示されるように、接合機構部に連動して配され、その外面が最外方へ突出し、帯状部材の螺旋捲回される方向へ送り駆動力を付与する送りローラであること、
(7)当接ローラは以下の実施の形態で示されるように、スペーサローラであること、
は適宜採択される選択的事項である。
【0011】
(作用)
成形フレームの組立て・解体は止めピンの挿脱によってなされる。
また、該止めピンの挿脱方向は環状の該成形フレームの軸方向を採る。
管渠内に設置された本ライニング施工装置により、連続的に供給される長尺の帯状部材は、その弾性をもって接合機構部により本成形フレームの案内ロール回りに捲回されて連続的に管状体を形成し、管渠内にライニング層を形成してゆく。
接合機構部に取り付けられる成形フレームのリンク体は、管壁に当接する当接ローラを介して中心方向への押圧力を受け、中折れ状態となる。成形フレーム回りに捲回されるライニング管は接合機構部の取付け部のリンク部のみ管壁から離れ、その余の部分は帯状部材の弾性をもって外方へ広がり管壁と密着状態を保つ。
ライニング管の形成の進行に伴い、接合機構部より後方のライニング管は漸次凹断面より凸断面に復帰し、全周にわたって管壁に密接する。
また同時に、このライニング管の形成過程において、充填材注入管の先端注入部よりセメントペースト、セメントモルタル、発泡性合成樹脂材等の固結性の充填材を所定量注入する。
注入された固結性の充填材は、管渠と製管されたライニング管との間に充填され、その固結により、所要の強度を発現し、該固結性の充填材を介してライニング管と管渠との一体化がなされる。
管渠内において、施工途中で本ライニング施工装置を停止し、本施工装置を解体する場合、止めピンの引き抜きにより容易になされる。
【0012】
(第4発明)
第4番目の発明は更に別な管渠内のライニング施工装置に係り、請求項5に記載のとおり、
管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工に使用される装置であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、かつ、該リンク列には前記リンク体相互の中折れ規制をなす中折れ防止機構が配され、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなり、かつ該外面ローラ及び又は内面ローラは作動圧力流体の圧力によって駆動される作動モータからの駆動力を受けて回転駆動する接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
前記接合機構部の外面ローラに隣り合い、該接合機構部の進行後方に配され、少なくとも該外面ローラの奥方に充填材の吐出口を有する充填材注入管;
を備え、
前記接合機構部の取り付けられる成形フレームのリンク体の中折れ規制は解除され、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続されてなる、
前記接合機構部への作動圧力流体系路中の作動流体用回転継手の軸中心に、前記充填材用注入管に連通する注入継ぎ管を挿脱自在に配し、前記充填材用注入管と前記注入継ぎ管との間に充填材用回転継手を介装させてなる、
ことを特徴とする。
上記記述において、「凸に開く閉合断面」は円形断面並びに該円形断面に近似する楕円形(卵形)断面、馬蹄形断面を含め、更には短形断面(正方形、長方形)を含めるものであって、別の観点から言えば、接線が外方に向く(内方に向かない)断面形状と定義できる。
本第4発明は以下の実施形態に示されるものであって、1つの発明思想を構成する。
上記構成において、
(1)止めピンに対して抜出し阻止手段が付加されること、
(2)脱着継手において、対向する背板に互いに嵌り合う凹凸部が形成されてなること、
(3)上記(2)において、該凹凸部は半円形をなすこと、あるいは矩形状をなすこと、
(4)上記(3)において、半円形の凹凸部に止めピンの挿通孔が形成されること、
(5)充填材は以下の実施の形態で示されるように、セメントペースト、モルタル、コンクリート、発泡性合成樹脂材の固結材のいずれか1つが選択されること、
(6)当接ローラは以下の実施の形態で示されるように、接合機構部に連動して配され、その外面が最外方へ突出し、帯状部材の螺旋捲回される方向へ送り駆動力を付与する送りローラであること、
(7)当接ローラは以下の実施の形態で示されるように、スペーサローラであること、
(8)接合機構部に供給される作動圧力流体は作動油(油圧)あるいは作動空気(圧縮空気)であること、
は適宜採択される選択的事項である。
【0013】
(作用)
成形フレームの組立て・解体は止めピンの挿脱によってなされる。
また、該止めピンの挿脱方向は環状の該成形フレームの軸方向を採る。
管渠内に設置された本ライニング施工装置により、連続的に供給される長尺の帯状部材は、その弾性をもって接合機構部により本成形フレームの案内ロール回りに捲回されて連続的に管状体を形成し、管渠内にライニング層を形成してゆく。
接合機構部に取り付けられる成形フレームのリンク体は、管壁に当接する当接ローラを介して中心方向への押圧力を受け、中折れ状態となる。成形フレーム回りに捲回されるライニング管は接合機構部の取付け部のリンク部のみ管壁から離れ、その余の部分は帯状部材の弾性をもって外方へ広がり管壁と密着状態を保つ。
ライニング管の形成の進行に伴い、接合機構部より後方のライニング管は漸次凹断面より凸断面に復帰し、全周にわたって管壁に密接する。
また同時に、このライニング管の形成過程において、充填材注入管の先端注入部よりセメントペースト、セメントモルタル、発泡性合成樹脂材等の固結性の充填材を所定量注入する。
注入された固結性の充填材は、管渠と製管されたライニング管との間に充填され、その固結により、所要の強度を発現し、該固結性の充填材を介してライニング管と管渠との一体化がなされる。
作動流体系及び充填材系の回転継手は共軸となっているので、本施工装置の回転動において支障はない。
管渠内において、施工途中で本ライニング施工装置を停止し、本施工装置を解体する場合、止めピンの引き抜きにより容易になされる。
【0014】
(第5発明)
上記第4発明において、その作業流体用回転継手はリンク体を介して成形クレームに揺動自在に取り付けられ、かつ、該作業流体用回転継手は管渠の軸方向への移動のみを許容する伴回り防止機構をもって管渠の中心に保持される管渠内のライニング施工装置は、更に別な発明(第5発明)を構成する。
【0015】
(第6発明)
第6番目の発明は、上記第5発明のライニング施工装置を使用してなされるライニング施工方法に係り、請求項7に記載のとおり、
管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工方法であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、かつ、該リンク列には前記リンク体相互の中折れ規制をなす中折れ防止機構が配され、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなり、かつ該外面ローラ及び又は内面ローラは作動圧力流体の圧力によって駆動される作動モータからの駆動力を受けて回転駆動する接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
前記接合機構部の外面ローラに隣り合い、該接合機構部の進行後方に配され、少なくとも該外面ローラの奥方に充填材の吐出口を有する充填材注入管;
を備え、
前記接合機構部の取り付けられる成形フレームのリンク体の中折れ規制は解除され、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続され、
前記接合機構部への作動圧力流体系路中の作動流体用回転継手の軸中心に、前記充填材用注入管に連通する注入継ぎ管を挿脱自在に配し、前記充填材用注入管と前記注入継ぎ管との間に充填材用回転継手が介装され、
前記作業流体用回転継手はリンク体を介して前記成形クレームに揺動自在に取り付けられ、かつ、該作業流体用回転継手は管渠の軸方向への移動のみを許容する伴回り防止機構をもって管渠の中心に保持する、
ことを特徴とするライニング施工装置を使用し、
小径管内に前記ライニング装置を配し、前記作動流体用回転継手を介して作動流体を送り、前記充填材用回転継手を介して充填材を送り、帯状部材を該ライニング施工装置の接合機構部を介して成形フレーム回りに捲回する、
ことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の管渠内用ライニング施工装置及びその施工方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図27は本発明の管渠用ライニング施工装置の一実施形態を示す。すなわち、図1及び図2は本ライニング施工装置Sの全体の概略を示し、図3〜図27は本ライニング施工装置Sの各部の構成を示す。また、図28〜図30は本施工装置の他の態様を示し、図31〜図34は本施工装置を使用してなされる施工工事の態様を示し、更には図35は帯状部材の一態様を示す。
これらの図において、Pは円形断面をなす管渠、Rはライニング管を示す。なお、本装置Sの進行方向(矢印イ)をもって、前部、後部とする。
【0017】
帯状部材100(図35参照)
図35は本実施形態のライニング施工において使用される帯状部材の一例を示す。
図35は本実施形態のライニング施工において使用される帯状部材の一例を示す。
帯状部材100は本体が一定厚さの平板状をなし、その外面の長手方向に適宜数(図例では7)の突条102が連続的に縦設される。突条102に先端部にはフランジ102aが形成される。突条102の相互間は溝104もしくは溝空間を形成する。内面106は実質的に平滑に形成される。
帯状部材100の両側には互いに内外に重合して係合する接合部100A,100Bが形成される。すなわち、前縁側接合部100Aはその前端部の突条102Aの基部が膨径され、その内面側より凹溝110が縦設され、更にこの突条102Aより張出し部112が連設される。後縁側接合部100Bは後端部の突条102Bより張出し部114が張設され、該張出し部114の端部寄りに前記前縁側接合部100Aの凹溝110に係合する凸条116が縦設される。
接合時において、相隣れる帯状部材100の前縁部と後縁部とが重なり合い、前縁側接合部100Aに後縁側接合部100Bが後記する接合ローラ部の外面ローラと内面ローラとの挟着作用を受けて、凹溝110内に凸条116が、また、突条102Bのフランジ102a内に張出し部112の端部がそれぞれ嵌り込み、接合される。この場合、主たる係合は凹溝110と凸条116とによりなされ、張出し部112と突条102Bとは従たる係合をなすものであり、従って、場合によっては従たる係合は省略されうる。
更に、本実施形態では張出し部112,114の当接部分にはシール材118が介装され、接合性を高める。なお、接合部100A,100Bにおける嵌合係合で十分であれば、当該シール材118を省略することができる。
帯状部材は合成樹脂の素材をもって作成され、特に成形性の観点から押出し形成により連続的に成形できる塩化ビニール(PVC)樹脂が好適である。しかし金属製による成形を妨げるものではない。
【0018】
ライニング施工装置S(図1〜図27参照)
図1〜図27を参照して、本実施形態のライニング施工装置Sの構成を説明する。
図1及び図2に示されるように、このライニング施工装置Sは、所定幅を有し複数のリンク体により構成されるリンク機構をもって屈撓自在の環状体をなす成形フレーム1、この成形フレーム1に介装される周長調整部2(間隔調整機構2Aとこの間隔調整機構2Aに併設される間隔保持機構2Bとからなる)、前記成形フレーム1に前記周長調整部2と位置を違えて介装される離脱継手3、該成形フレーム1のリンク機構の各軸部に配される複数の案内ローラ4、該成形フレーム1に取り付けられ、内面ローラ5と外面ローラ6とを含む接合機構部7、更には接合機構部7に隣り合って配される充填材注入機構部8の主要部からなる。なお、間隔保持機構2Bは省略できるものであり、場合によっては周長調整機構2Aも省略できる。
【0019】
以下、各部の細部構造を説明する。
成形フレーム1(図1〜図13参照)
成形フレーム1は、所要の幅をもって環状体をなし、全体がリンク機構をもって外径方向へは屈撓自在となっており、かつ横剛性を有し、その一部は接合機構部7の取付け部となる。すなわち、この環状体の屈撓性は複数の剛性を有し枠体をなすリンク体10が回り軸部11を介して揺動自在に連なったリンク連鎖もしくはリンク列より得られる。
【0020】
(リンク機構)(図3・図4参照)
リンク体10は、本実施形態では、図3・図4に示されるように、外側リンク体10Aと、内側リンク体10Bとの2態様の枠体を採り、交互に配される。
外側リンク体10Aは、全体としてH形をなし、相平行する側板12とこれらの中央部においてこれらを剛的に繋ぐ連結板13とからなる。側板12の両側には円形の軸孔14が開設される。
内側リンク体10Bは、コ字形をなす2つの同形の分割体10a,10bより組み立てられて全体として外側リンク体10Aと同形のH形をなす。すなわち、この分割体10bは、短側板16と背板17とからなるコ字体をなし、背板17相互を対接してボルト・ナット(図示せず)により剛結され、H形体として一体的に組み立てられる。短側板16には外側リンク体10Aの側板12の軸孔14に対応して円形の軸孔18が開設される。分割体10a,10bは同形をなし、それらが互いに入れ替っても何ら問題はない。
しかして、外側リンク体10Aと内側リンク体10Bとは、外側リンク体10Aの側板12の内側に内側リンク体10Bの短側板16を重ねるとともに、それらの軸孔14,18の軸心を一致させ、該軸孔14,18内に固定保持された軸受20を介して軸部11が挿通され、リンク機構を構成する。
上記の構成において、外側リンク体10Aは単一体、内側リンク体10Bは分割体の態様をとるが、これらを逆の態様、すなわち外側リンク体10Aを分割体、内側リンク体10Bを単一体の態様とすることができる。あるいは又、リンク体のすべてを分割体としてもよい。
なお、リンク機構は上記の構成を基本とするが、2つのコ字状の組合せ体(分割体)よりなるリンク体の全てにおいて、後記する脱着継手3を設けてもよい。
【0021】
(中折れ防止機構)(図4・図5参照)
リンク体10の相互は180°を基準に、外折れが可能とされるが、中折れは防止される。但し、後記するように取付け部はこれに該当しない。
このため、中折れ防止機構が設けられるものであって、図4及び図5にその一例を示す。すなわち、一方のリンク体10(I)の側板の端部にはストッパー用の凹部22が凹設され、他のリンク体10(II)の側板には先のリンク体10(I)側に突設するストッパー23が固設されてなり、ストッパー23がストッパー凹部22の一方の端面22aに当接することにより中折れが阻止される。また、ストッパー23はストッパー凹部22の他方の端面22bに当接するまで外折れが可能である。凹部22の開き角度(α、例えば30°)が揺動幅となる。すなわち、その一態様として180°を限度に150°まで外折れ可能となる。
【0022】
(取付け部)(図6・図7参照)
成形フレーム1は取付け部を有し、該取付け部を介して接合機構部7が取り付けられる。
取付け部も成形フレーム1の一部を構成し、リンク体を構成する。すなわち、取付け部は図6・図7に示すように、内面ローラ5を抱持し、該内面ローラ5の軸部11をもって揺動する2つの分割体25,26からなり、外側の分割体26は接合機構部7との取付けに供される。該取付け部の回転方向のリンク体10b’は、その前側板を後方へ後退され、細幅状をなす。その後退幅は帯状部材100を受け入れるに十分な幅とされる。
【0023】
しかして、該取付け部においては、中折れ防止機構とは逆の態様の、外折れが防止され一定の角度の中折れが許容される中折れ機構が設けられる。
すなわち、図7に示されるように、分割体26の側板の端部には回転軸周りに凹部27が形成され、分割体25の側板には凹部27内に嵌まり込むストッパー28が固設され、該ストッパー28は凹部27の端面27a,27bに当接して凹部27の広がり角度β(例えば60°)の範囲にわたって中折れを許容する。図例ではストッパー28は凹部27の端面27aに当接して180°を保持し、これより240°まで内折れが可能となる。勿論、この中折れ角度は成形フレーム1の周長に応じて適宜に決められる。中折れ角度は、180°の直線状態を対称軸(y)として管渠Pの内壁面の円弧形と対称となる円弧の角度を採る(図33参照)。
本実施の形態の成形フレーム1においては、17個のリンク体より構成されているが、これを減少させることも、あるいは増加させることも自由である。要は、施工対象となる管渠の径に合わせて増減される。
【0024】
周長調整部2(図2、図8〜図11参照)
周長調整部2は周長調整機構2Aと間隔保持機構2Bとからなり、成形フレーム1のリンク機構の適宜箇所に配され、当該成形フレーム1の周長を調整し、かつその間隔を剛的に保持する。
(周長調整機構2A)(図2、図8・図9参照)
図8及び図9に示されるように、本周長調整機構2Aは、本実施形態では内側リンク体10Bに装着され、更に具体的には当該分割体10bの背板17間に装着される。
しかして、この周長調整機構2は、相対向する背板17に固設されたナット体30と、このナット体30間に螺装され回動部32を有する調整ボルト31とからなる。
【0025】
以下、更に詳しくその構成を述べる。
分割体10bの背板17には、本機構2Aの取付け位置に対応して下方に張出し部が延設され、この張出し部を利用して調整ボルト31の遊挿されるボルト挿通孔33が開設される。なお、背板17の高さが十分であれば、張出し部は必要でないことは勿論である。ナット体30は、その内部に貫通状にねじ孔34を有する円筒体をなし、このボルト挿通孔33に臨んで背板17に溶接をもって強固に固設される。なお、対となるナット体30のねじ孔34a,34bのねじは互いに逆に切られている。
調整ボルト31は、十分な強度を持ち、中央の回動部32を挟んで両端部に向けて互いに逆方向にねじが切られたねじ部31a,31bを有し、それらのねじ部31a,31bを対応するナット体30のねじ孔34a,34bに螺合される。回動部32は調整ボルト31に一体的に形成され、外面が6角ナット状をなし、スパナ等の回動手段が把持され回動操作を受ける。
本実施形態の周長調整機構2Aは、1つの内側リンク体10Bにおいて幅方向に2つ設けられているが、3つ以上であってもよく、その数に限定されない。また、図2に示されるように、形成フレーム1の2箇所に配されているが、配置箇所は適宜に決められ、その数に限定されない。
しかして、調整ボルト31の回動により、そのねじ部31a,31bに螺合された相対向するナット体30は、互いに引き寄せられる方向あるいは離れる方向に移動し、これにより一対となった分割体10bの背板15間の距離γを自在に調整する。
【0026】
(間隔保持機構2B)(図2、図10・図11参照)
間隔保持機構2Bは周長調整機構2Aに併設され、本実施形態では内側リンク体10Bの両端部に同一構成をもって配される。
すなわち、図10及び図11に示されるように、本間隔保持機構2Bは、分割体10bの相対向する背板15に固設されるテーパー板35と、これらの両テーパー板に挟着される内方及び外方間隔保持体36,37と、これらの間隔保持体36,37間に装着されるボルト38とからなり、更には外方間隔保持体37間に架け渡される連結板39を含む。
(テーパー板35)
テーパー板35は一定幅をなし、中央部より内方及び外方へ向けて厚さの低減するテーパー面35aが形成される。該テーパー板35の幅方向の両端部あるいは一端部にはガイド壁35bが形成されるが、該ガイド壁35bは適宜省略可能である。2つのテーパー板35は相対向して、分割体10bの背板17に溶接あるいはビスをもって固定される。
(内方・外方間隔保持体36,37)
内方間隔保持体36は一定幅をなし、厚さにおいて内方から外方へ向けて、テーパー板35のテーパー面35aに合致するテーパー面36aが形成される。該内方間隔保持体36の中央にはボルト38のボルト杆を受け入れるボルト挿通孔40が貫通状に開設される。
外方間隔保持体37は、幅及び厚さにおいて内方間隔保持体36と構成を同じくし、その中央にはボルト38のボルト杆のねじ部と螺合するねじ孔41が開設される。
(ボルト38)
ボルト38は、ボルト頭部38aとボルト杆部38bとからなり、ボルト杆部38bにはねじ部38cが形成される。該ボルト38は、ボルト杆部38bが内方間隔保持体36のボルト挿通孔40に遊挿され、ねじ部38cが外方間隔保持体37のねじ孔41に螺合する。
(連結板39)
連結板39は、細長の平板体からなり、両側に配される外方間隔保持体37を繋ぐべく、その上面に固設される。該連結板39にはボルト挿通孔42が開設され、外方間隔保持体37の進退動に伴うボルト38の抜差しを許容する。
図10・図11は、周長調整機構2Aが収縮されて、内側リンク体10Bの相互が狭まった状態(間隔a)における間隔保持機構2Bの状態を示す。周長調整機構2Aが伸長されたとき、間隔保持機構2Bは、内側リンク体10Bの相互が広まった状態(間隔b、図示せず)を採る。
【0027】
脱着継手3(図2、図12〜図20参照)
脱着継手3は、成形フレーム1において周長調整部2とは別位置でリンク機構の適宜箇所に配され、当該成形フレーム1の剛性の保持並びに組立て・解体をなす。
図12〜図17に示されるように、本脱着継手3は、本実施形態では内側リンク体10Bに装着され、更に具体的には当該分割体10bの背板17間に装着される。
しかして、この脱着継手3は、相対向する背板17に設けられた凹凸部(43,44,45,46)と、この凹凸部間に挿通される止めピン(47)とからなる。
【0028】
以下、更に詳しく述べる。
(凹凸部43,44,45,46)
本脱着継手3は、2つの分割体10bの間に介装されるものであり、これを第1部材H、第2部材Iとし、第1部材Hの背板17の対向側面には2つの第1の半円筒状の凸部(第1凸部)43と2つの第1の矩形状の凹部(第1凹部)44が横一列に、かつ交互に形成される。また、第2部材Iの背板17の対向する側面には2つの第2の半円筒状の凸部(第2凸部)45と2つの第2の矩形状の凹部(第2凹部)46が横一列に、かつ交互に形成される。しかして、第1凸部43と第1凹部44、第2凸部45と第2凹部46とは位相を逆にして配されるものであり、上記第1凸部43は第2凹部46に、第2凸部45は第1凹部44に嵌まり込み、定位置を採る。第1凸部43、第2凸部45にはその半円中心に、それらの低位置で止めピン47を挿通するピン孔43a,45aが開設される。ピン孔43a,45aの径は止めピン47のピン軸部(47b)の径と実質的に(すなわち嵌入可能に)等しい。
本実施形態では、第1凸部43と第1凹部44とは等間隔を採り、また第2凸部45と第2凹部46とはそれに対応して等間隔を採るが、格別等間隔をなす必要もなく、より本質的なことは、第1凸部43は第2凹部46に、第2凸部45は第1凹部44に嵌まり込むことである。
従って、これらが互いに嵌合する関係を採るとき、その数(本実施形態では2)にも限定されない。
凹部44,46は矩形断面空間を採るが、凸部45,43を受け入れることができれば他の形状、例えば凸部45,43に合致する半円形状が採用される。
背板17の対向側面には更に、両端にピン孔43a,45aに連続して半円溝48が形成される。
背板17の対向側面は、これらの凹凸部43,44,45,46及び半円溝48以外は平坦面17aをなす。
【0029】
(止めピン47)
止めピン47は鋼製よりなり、ピン頭部47a、ピン軸部47b、ピン先部47cからなる。ピン軸部47bは丸棒をなし、長さは部材H,Iの幅すなわち背板17の長さより若干長くされ、かつ、その径はピン孔43a,45aの径に等しい。ピン先部47cは先細(テーパー)形状をなし、ピン頭部47aは円柱状をなし、その径はピン軸部47bより太径をなす。ピン頭部47aは円柱状に限らず多角形状(6角形、8角形)を採りうる。47dはピン頭部47aの径方向に慣通状に開設された係合孔である。
該止めピン47は、ピン先部47cからピン孔43a,45aに差し込まれ、ピン頭部47aが分割体10bの部材H,I側の側面すなわち板16に当接し、その挿入が止まる。
止めピン47の引抜きには、ピン頭部47aの係合孔47dに治具が装着され、工具もしくは機械力をもって引き抜かれる。
【0030】
(本脱着継手3の定位置)
本脱着継手3の定位置として、第1部材Hと第2部材Iとの背板17相互が対接され、それらの凸部43,45と凹部44,46とが互いに嵌り合い、連接された凸部43,45のピン孔43a,45aに止めピン47が挿通され、背板17相互の対向側面17aは密着する。
これにより、第1部材Hと第2部材Iとの相互は剛的に接続される。
【0031】
(本脱着継手3の配置)
本脱着継手3は本実施形態では成形フレーム1の対称位置に2箇所配されてなるが、図2に(3) で示すように更に3箇所に配し、5個所に配してもよい。更には、全てのリンク体10に配することも可能である。
【0032】
本脱着継手3を使用することにより、成形フレーム1の組立てにおいて、凹凸の嵌合すなわち43と46、44と45の嵌合、をもって位置決めが同時的になされ、かつ、止めピン47の挿し込み操作により簡単になされる。また、止めピン47の引抜きにより成形フレーム1の解体も簡単になされる。
これらの操作は狭隘な場所での作業性に便利である。すなわち、人孔での操作は勿論、作業者の立ち入りが困難な小径管内での作業、特には解体作業に便利である。
【0033】
この態様に属するもの、すなわちピン断面形状と孔(溝)のみでは係合作用がないもの(四角形、多角形、円形断面など)は、凹凸部43,44,45,46にピン孔の形成が必要である。
【0034】
(他の態様)
止めピン47は通常には容易には抜け出さないものであるが、場合によっては抜出し阻止手段を講じることもできる。
図18・図19は抜出し阻止手段49の一例を示す。この抜出し阻止手段49は、一方の分割体10b(H)の短側板16は厚手16aとされ、該部16aに形成された半円溝48に臨み、かつ該半円溝48に直交して円孔49aが穿設され、該円孔49a内に球体49bが収容され、ばね49cをもって保持されてなる。球体49bは常時においてばね49cにより円孔49aよりわずかに突出する。なお、他方の分割体10b(I)にも同様に阻止手段49が設けられるが、省略してもよい。
一方、止めピン47には、その先端部47cの近傍において、装着定位置で前記した円孔49aに対応する位置に、球体49bを受け入れる凹溝47eが円周方向に凹設されてなる。
止めピン47の挿入により、球体49bは一旦は円孔49a内に押し込められ、止めピン47の凹溝47eがくると突出し、該凹溝47eに嵌り込む。これにより止めピン47は容易には抜け出ない。止めピン47に所定の引抜き力を加えると球体49bは凹溝47eより外れ、止めピン47は取り出される。
【0035】
図20は他の脱着継手の態様を示す。
図20(a) に示す脱着継手3Aは、対面する背板17にアリ断面溝17bが形成され、かつ相互に嵌り合う案内凹凸部(17c,17d)が形成され、背板17相互を当接した状態でアリ状断面の止めピン47Aを挿し込んで両部材H,Iを接続する。
図20(b) に示す脱着継手3Bは、対面する背板17にT形断面溝17eが形成され、同じく相互に嵌り合う案内凹凸部(17c,17d)が形成され、背板17相互を当接した状態でH型断面の止めピン47Bを挿し込んで両部材H,Iを接続する。
この態様に属するもの、すなわちピン断面形状と孔(溝)のみで離脱が阻止されるもの(アリ形状、H形形状)は、案内凹凸部にピン孔の形成は必要がない。
【0036】
案内ローラ4(図1〜図4、図6〜図9参照)
案内ローラ4は、成形フレーム1の各軸部11に回転自在に装着される。該案内ローラ4は本実施例では軸部11に一体に取り付けられたものとなっているが、軸受を介して取り付ける態様もある。ローラ本体は硬質の合成樹脂体あるいは金属体よりなり、帯状部材100の内面に当接する。標準の案内ローラ4(4a)はリンク体10の内幅一杯の長さを有するが、後記する接合機構部7の所要数(通常は1)の前方部の案内ローラ4(4b)は帯状部材100の幅だけ短くされる(図6・図7参照)。
【0037】
接合機構部7(図1・図2、図6、図21〜図23参照)
接合機構部7は、成形フレーム1の取付け部に装着される。
該接合機構部7は、内面ローラ5と外面ローラ6とが組となった接合ローラ部50を主体とし、かつ、これらのローラ5,6の同期回転を図る歯車機構51を収めるとともに、該歯車機構51に連動する送り機構52を保持する箱体53、及び該箱体53に取り付けられローラ5,6の回転駆動源としての油圧モータ54を含む。そして、該接合機構部7は螺旋状に捲回される帯状部材100の接合部、すなわち当該帯状部材100が最初に閉合する位置に対応して配される。
【0038】
(箱体53)
箱体53は、図21・図22に示されるように、上部分53Aと下部分53Bとに分かれ、上部分53Aはピン軸56回りに開放可能とされ、閉合装置57をもって上部分53Aを下部分53Bへ閉合する。
箱体53は上下部分53A,53Bにわたってその前後面により歯車機構51の軸部の保持をなす。また、箱体53の下部分53Bにおいて、前面部は油圧モータ54の取付け部に供され、後面部は成形フレーム1の取付け部のリンク体に取り付けられる。
箱体53の他の側面には上部分53Aを下部分53Bへ閉合する閉合装置57が取り付けられる。図示するものはその一例であって、上部分53Aから突設されたリブ58に連結棒59が枢着され、また、下部分53Bにはリブ58と同位相で二又状の受棚60が突設され、連結棒59はこの受棚60の凹部に入り込む。連結棒59にはコイルばね61及びその下部のねじ部に螺合するナット62が順次装着され、ナット62の締込みをもってコイルばね61を受棚60の下面に押し付けるようにされている。これにより、コイルばね61の弾性により上部分52Aの締付け力が適宜に調整される。
【0039】
(歯車機構51)
歯車機構51は、図22に示されるように、箱体53の前後壁にわたって下方より順次、回転自在に架け渡された3つの軸部64,65,66を有し、各軸部59,60,61に歯車67,68,69が固設される。そして、第2の軸部65には内面ローラ5が連結され、第3の軸部66には外面ローラ6が連結される。図示されるように、第1の軸部64の回転に対して第2軸部65は逆方向に、第3軸部66は順方向に回転し、ひいては内面ローラ5と外面ローラ6とは互いに逆回転となる。なお、これらの歯数を調整することにより軸部65,66の回転数、ひいてはローラ5,6の回転数を調整することができる。更に、第3の軸部66に間隔保持用のスペーサローラ70が回転自在に取り付けられる。該スペーサローラ70は後記する送りローラ73と実質的に同径(小径を含む)とされ、その外周を管渠Pの内壁面に当接する。なお、該スペーサローラ70は適宜省略されうる。
本実施形態では3つの軸部64,65,66は回転軸受をもって支持固定されてなるが、すべり軸受を用いることは自由である。
この歯車機構51・油圧モータ54により、油圧モータ54の駆動力は第1の軸部64に伝達され、かつ、歯車機構51を介して第2・第3の軸部65,66に伝達される。第2軸部65と第3軸部66とは互いに逆回転となる。
【0040】
(送り機構52)
送り機構52は、箱体53の外部において第2の軸部60に固設される駆動スプロケット72、第3の軸部61に回転自在に装着されるスプロケット付き送りローラ73(73aはその送りローラ部、73bはそのスプロケット部)及びチェーン74からなる。もっと詳しくは、駆動スプロケット72は、その外周に歯車歯72aを有し、キーを介して、もしくはスプライン係合をもって第2の軸部65に固定され、該軸部65と一体に回転する。
スプロケット付き送りローラ73は、小径部のスプロケット部73bと大径部の送りローラ部73aとからなり、軸受を介して第3の軸部66に回転自在に装着される。スプロケット部73bはその外周に歯車歯を有する。送りローラ部73aは、本実施形態では鋼製素材よりなるが、適宜、その外周に帯状の弾性輪(図示せず)を装着されうる。
チェーン69は、駆動スプロケット72とスプロケット付き送りローラ73のスプロケット部73bとに巻き掛けられ、駆動スプロケット72の駆動力をスプロケット付き送りローラ73に伝達する。
しかして、送りローラ73の回転は管渠Pの管壁に当接し、その回転をもって本装置Sの回転速度を決めるが、その速度は後述する接合ローラ部50により製管されるライニング管Rの成形速度に同期する。
本装置Sにおいて、自然状態すなわち非拘束状態において、この送り機構52の送りローラ73を含む差し渡し寸法が最大径をなす。
本送り機構52とスペーサローラ70との関係に付いては、本実施の形態においては両者は併設されたものであるが、どちらか一方を省略してもよく、更には、送りローラ73の駆動系を省いて該送りローラ73にスペーサローラの機能を持たせることもできる。
【0041】
(油圧モータ54)
油圧モータ54は図22に示されるように、その駆動軸54aを第1の軸部64に連結して箱体53の前面に取り付けられる。
該油圧モータ54には、該油圧モータ54に油を送るイン側配管76aと、該油圧モータ54から油を排出するアウト側配管76bとが接続される。更に、これらの配管76は、箱体53あるいは成形フレーム1の適宜位置に取り付けられる回転継手装置9の油圧用回転継手部9Aに接続され、該回転継手装置9を介して外部の圧力源に連なる油圧用配管(外部配管)77が接続される。
【0042】
(接合ローラ部50)
接合機構部7の接合ローラ部50は、図23に示すように、内面ローラ5と外面ローラ6とが互いに管軸方向に相並んで、かつ、両ローラ5,6の間に帯状部材100を挟着するように所定の間隔を保って配される。
そして、前記したように、内面ローラ5は第2の軸部65に直結的に取り付けられ、外面ローラ6は第3の軸部66に直結的に取り付けられる。
【0043】
図23は接合ローラ部50の詳細構造を示す。
図23は接合ローラ部50の内面及び外面の2つのローラ5,6を拡大して示すとともに、これらのローラ5,6と帯状部材100との対応関係を示す。図示されるように、本実施形態ではこれらのローラ5,6は帯状部材100の複数(本実施形態では3)スパンにわたって配される。また、Hは帯状部材100相互の最初の閉合部を示す。
【0044】
内面ローラ5は円筒状をなし、帯状部材100の内面に密着し、閉合部Hを含め、外面ローラ6をもって外方から押圧される帯状部材100を支持する。なお、内面ローラ5の前端部には拡径部5aが形成され、かつ該拡径部5aに帯状部材100の内面の溝110に係合する鍔5bが突設されるものであるが、適宜省略されうる。
【0045】
外面ローラ6は円筒本体6aに所定間隔をもって複数の輪状鍔部6bが形成されてなり、これらの輪状鍔部6bは帯状部材100の突条102間の溝104に嵌まり込む。また、円筒本体6aの外周は帯状部材100の突条102の外面に圧接される。該円筒本体6aの外面にはローレット加工が施され、帯状部材100との滑りを防ぐ。また、その一部6a’は小径にされ、突条102から外れる。
輪状鍔部6bに付き、閉合部Hに対応する2個一対の輪状鍔部6b’はその周側部が帯状部材100に当接する。他の輪状鍔部6bについては格別当接する必要はなく、突条102間の溝104に嵌まり込むことが肝要である。
【0046】
この接合機構部7のライニング管Rへの取付けは、箱体53の上部分53Aを開放し、外面ローラ6の輪状鍔部6bを帯状部材100の突条102のピッチに合致させ、かつ、閉合部Hに輪状鍔部6b’を位置させ、しかる後、上部分53Aを下部分53Bに閉合し、閉合装置57を閉鎖し、そのナット62を締め込んでなす。
【0047】
回転継手装置9(図1、図24、図25参照)
本回転継手装置9は、油圧用回転継手部9Aと、該油圧用回転継手部9Aの中心部に貫通して配される充填材用回転継手部9Bとの組み合わせからなる。
(油圧用回転継手部9A)
油圧用回転継手部9Aは、円筒状の固定体79と、該固定体79に回転自在に嵌まり込む円柱状の回転体80との組合せよりなり、該回転体80の軸中心には比較的大径の円孔81が貫通状に開設される。固定体79にはインポートaとアウトポートbとが開設され、それぞれに連通して接続管79A,79Bが固設され、インポートaは接続管79Aを介して配管76のイン側配管76aに接続され、アウトポートbは接続管79Bを介して配管76のアウト側配管76bに接続される。回転体80は固定体79内に液密を保って回転自在に嵌合され、その端面に2つの接続口c,dを有する。回転体80内には、この2つの接続口c,d(イン用接続口c,アウト用接続口d)に連通する油圧通路e,fが穿設され、それぞれは連通孔g,hを介して該回転体80の周面の円周方向に凹設された油溝i,jに連通する。油溝iはインポートaに連通し、油溝jはアウトポートbに連通する。
固定体79と回転体80との液密を保障すべく、各油溝i,jの両側部にOリングが装着される。
更に、固定体79の外側に箱体53ひいては成形フレーム1への取付けに供される取付け板82が固設され、該取付け板82に穿設されたボルト孔を箱体53のボルト孔と対応させ、両ボルト孔に挿通した締付け具(ボルト・ナット、図示せず)により固定する。
しかして、該油圧用回転継手部9Aのイン用接続口cに外部配管77のイン側77aが接続され、該油圧用回転継手部9Aのアウト用接続口dに外部配管77のアウト側77bが接続される。更にまた、外部配管77は油圧駆動源Gに接続される。
この油圧用回転継手部9Aを介することにより、回転動作を伴う油圧モータ54側の配管76と、回転動作のない外部側配管77との間の作動流体の授受をなす。
【0048】
(充填材用回転継手部9B)
充填材用回転継手部9Bは、油圧用回転継手部9Aの円孔81に挿通される注入継ぎ管83と、該注入継ぎ管83の前端部に装備される回転継手84との主要部からなる。
もっと詳しくは、注入継ぎ管83は比較的短い一定長さの円管状をなし、その外径を油圧用回転継手部9Aの円孔81内に挿通可能にされ、所定位置に挿通されたとき、前後部において所定の突出長さを保持する。該注入継ぎ管83の内径は十分に大きく採られ、充填材の流通に支障を与えない。該注入継ぎ管83の前端部の外周にはねじが螺設される。
回転継手84は、短管85と、該短管85に回転自在に被嵌される円環体86とからなる。短管85は一端(後端)が閉塞蓋により閉塞される。短管85の中央部付近において、同一円周上に所定の間隔を保って複数の排出ポートが開設される。円環体86は、短管85の排出ポートに臨んで、該短管85回りに回転自在に、かつ液密に装着される。円環体86の排出ポートに臨む内周面には幅広の溝が連続的に形成され、また、該円環体86の1箇所に該溝に連通する吐出ポートが開設される。該吐出ポートに連通して該円環体86の外側に吐出管87が固設される。
【0049】
(回転継手装置9の取付け・取外し)
取付け
回転継手装置9の組み付けは、先ず、油圧用回転継手部9Aを箱体53に取り付け、次いで充填材用回転継手部9Bに付き、その注入継ぎ管83を油圧用回転継手部9Aの円孔81に挿通し、所定位置で固定する。しかる後、回転継手84の短管85を注入継ぎ管83に螺合して装着する。
取外し
取外しは上記取付け手順の逆となる。すなわち、充填材用回転継手部9Bに付き、回転継手84を逆回動して注入継ぎ管83より取り外し、しかる後注入継ぎ管83を油圧用回転継手部9Aより取り外す。
あるいは、その全体に付き油圧用回転継手部9Aを箱体53から取り外し、しかる後充填材用回転継手部9Bを分解する手順を採ることもできる。
製管途中において、本施工装置Sを停止し、充填作業を停止する場合においては、回転継手装置9から充填材用回転継手部9Bのみを取り外す。
【0050】
充填材注入機構部8(図26参照)
充填材注入機構部8は、1本の注入管88を主体とし、その先端に注入口88aを有し、基端は前記回転継手部9、特には充填材用回転継手部9Bに接合される。そして、充填材注入機構部8は接合機構部7に隣り合い、かつその回転後方部に配される。
【0051】
注入管88は、剛性を有する折り曲げ管よりなり、接合機構部7の箱体53の側面に固定された支持金具89を介して固定把持され、所定の位置状態を保持する。すなわち、該注入管88は各屈曲部を介し、接合ローラ部50の外面ローラ6に平行する水平部、箱体53の側面に沿う鉛直部、該鉛直部より回転継手部9Bに向かう取付け部よりなる。
注入口88aは、注入管88の水平部の先端部において、接合ローラ部50の外面ローラ6の先端より更に奥方の部分に配され、管径方向に付き管中心方向に向けて、かつ接合機構部7の進行後方へ向けて、単一の注入口をもって開設されている。該注入口88aは複数の注入口を所定間隔を保って開設する態様を採ることもできる。
【0052】
しかして、注入管88の基端は前記した回転継手装置9の充填材用回転継手部9Bの吐出管87に接続され、注入継ぎ管83の後端に充填材供給管90が接続される(図1参照)。充填材供給管90は具体的には可撓性管いわゆるホースが使用される。充填材供給管90を介して送り込まれる流動状もしくは液状の充填材は、充填材用回転継手部9Bの注入継ぎ管83の管路を通り、回転継手84に導かれ、しかる後吐出管87より流出する。吐出管87より充填材注入機構部8の注入管88を通って注入口88aより吐出される。
充填材供給管90の他端には、この充填材供給管90に裏込め充填材を送り込む充填材供給装置J,Kが配される。
【0053】
充填材供給装置J(図27参照)
充填材供給装置Jは、本実施形態では、流動状もしくは液状の裏込め充填材を回転継手装置9、更には充填材用回転継手部9Bを介して充填材注入機構部8の注入管88に所定の圧力で供給する機能を有し、少なくともポンプ機能を備える。
図27に示す充填材供給装置Jはセメントペースト・セメントモルタル用であり、圧送装置150は、ホッパー152を介して供給されるセメントペースト・セメントモルタルを電動モータMによって駆動されるセメントポンプ154により供給管90に送り出す。セメントポンプ154はその螺旋翼156の送り作用により吐出圧力を得る。なお、セメントポンプ154はこの形式に限定されず、他の形式(例えばプランジャー式、など)を採用することは自由である。該圧送装置150は車輪160をもって移動可能な台車162上に載置され、本製管装置Sの進行とともに前進する。該台車162は一般に牽引式を採るが、自走式を採ることを妨げるものではない。
【0054】
充填材
本発明のライニング施工方法の実施に使用される充填材はセメントペースト、セメントモルタル、接着性合成樹脂材(液状)が使用される。
セメントペーストとしての充填材は、セメント材・水を主体として他に適宜の混和材料、特には発泡性を発揮する発泡剤・ガス発生剤(例えばアルミ粉末等)等が添加されるとともに、適当な自己保持力を有するように粘度が調整される。あるいは又、セメントペースト材に細砂を加え、モルタルを使用することもできる。この場合においても、適宜に同様の混和材料が添加される。
合成樹脂素材の充填材はいわゆる発泡性合成樹脂が使用される。
本発泡性合成樹脂充填材は未硬化状において粘着性を有し、液状体をなす。また、硬化後において所要の強度を発揮する。
【0055】
回転継手伴回り防止機構K(図28〜図30参照)
図28〜図30は、充填材注入機構部8及び接合機構部7の油圧モータ54に連動する回転継手部9の別な態様を示す。
この態様においては、回転継手装置9は接合機構部7の箱体53への固着態様を採らず、箱体53にリンク165を介して固定され、該接合機構部7とは可動態様を採る。更には、回転継手部9には伴回り防止機構Kが付加される。
充填材注入機構部8は前記した構造と変わりはないので、同一の符号をもって説明を省略する。また、回転継手装置9の油圧用継手部9Aはその胴部が長くされているが、実質的に前記した構造と変わりはないので、同一の符号をもって説明を省略する。
(リンク165)
リンク165は剛性体よりなり、接合機構部7の箱体53と回転継手部9とに、かつそれら53,9との両側に、それぞれピン166,167を介して取り付けられる。これらにより、回転継手部9はリンク165のリンク長をもって揺動自在となる。該リンク165は接合機構部7ひいては成形フレーム1の回転動を回転継手装置9に伝える。換言すれば、成形フレーム1と回転継手装置9とは一体となって回転する。
【0056】
回転伴回り防止機構Kは、回転継手装置9の前端部に取外し自在に装着される。
もっと詳しくは、該回転回り防止機構Kは、回転継手装置9の回転体80の前端部に取外し自在に装着される円筒部170と、該円筒部170の外周面に放射状に延設される複数のリブ部172と、該リブ部172にその基部をピン174aをもって枢着されるとともに先端部は二又部174bに形成され管径方向に延設される2個一対の脚174と、該脚174の先端に装着される車輪176と、脚174の一対の相互に装着されるコイルばね178と、からなる。
(円筒体170)
円筒体170は、円筒体本体170aを主体とし、後部内周170bは回転継手装置9の油圧用継手部9Aの回転体80の外周に挿入嵌合され、その段部170cで挿入位置が決まる。前部内周170dは拡径されており、油圧用配管77及び注入継ぎ管83の装着の妨げとならない。
円筒体本体170aは回転継手装置9の回転体80に適宜の固定手段(例えば取付けボルト180)をもって取外し可能に固定される。
(リブ部172/脚174)
リブ部172は2枚1組となり、円筒体170の外周に放射状に複数箇所(本実施形態では3)に固定される。
脚174は2箇一対(前部脚174A、後部脚174B)となり、それぞれの基部はリブ部172にピン174aをもって枢着され、その先端は二又部174bとなる。脚174A,174Bは全て等長をなすが、前部脚174Aの全てと後部脚174Bの全てとが等長であってもよい。要は後述するように、円筒体170を管渠Pの中心に保持できればよい。
(車輪176/コイルばね178)
車輪176は脚174の二又部174bに軸部176aをもって回転自在に枢着される。車輪176は外周縁176bが鋭角状となり、管渠Pの壁面に食い込み状となり、管渠Pの円周方向には容易に滑らない。
コイルばね178はいわゆる引張りコイルばね態様を採り、前部脚174Aと後部脚174Bとの間に介装され、両脚174A,174Bの開きに応じて引張力が導入され、常時において引戻し力が付勢される。
【0057】
(機能)
本回転伴回り防止機構Kを回転継手装置9の回転体80の前端部に嵌合固定し、管渠P内に配する。脚174の前後脚174A,174Bは互いに開き、コイルばね178により引戻し力を受け拘束状態となる。放射状に配される3つの脚174により本回転伴回り防止機構Kの円筒体170は管渠Pの中心に据えられ、ひいては回転継手装置9を管渠Pの中心に保持する。
本回転伴回り防止機構Kはその車輪176の作用により前後に移動自在で、円周方向の回転動は阻止される。これにより、回転継手装置9の回転体80は回転が阻止される。
製管作用とともに成形フレーム1、接合機構部7、充填材注入機構部8は一体となって回転するものであるが、回転継手装置9の固定体79は接合機構部7の箱体53にリンク165を介して連動し、これらの回転とともに回転する。
この回転伴回り防止機構Kを使用することにより、先に示した回転継手装置9では多少の伴回りが生じ、作業者を介して伴回りを阻止する操作が必要であるが、作業者を介する必要がなくなり、省力化する。更にまた、作業者の立入りが困難な小径管でのライニング施工が実施される。
【0058】
(他の態様)
回転継手装置9及び該回転継手装置9に装着される伴回り防止機構Kは叙上のものに限定されず、同等の機能を発揮する他の構成を叙上するものではない。要は、回転継手装置9は成形フレーム1とリンクで連結されること、伴回り防止機構Kは管軸に前後動自在で円周方向への移動は阻止されるものであればよい。すなわち、ソリ形状を除外しない。
【0059】
ライニング施工方法
叙上のライニング施工装置Sは以下のように管渠内のライニング施工に適用され、操作される。
図31〜図33はその一態様のライニング施工工事の概要を示す。この施工工事では地下埋設管渠として円形断面をなす下水道管渠Pへの適用例を示す。図において、Q1は上流側人孔、Q2は下流側人孔である。
図31に示されるように、地上部においては、上流側人孔Q1側では帯状部材100を巻き付けた回転台付き巻出し装置Tが配され、下流側人孔Q2側では油圧駆動源Gが配される。工事は上流側から下流側に沿ってなされる。
また、充填材供給装置Jは図例では前記したように本ライニング施工装置Sの前方近傍に配されるが、配管90を長く採って下流側人孔Q1側に配されてもよい。
【0060】
本ライニング施工装置Sの管渠P内への搬入
本ライニング施工装置Sを人孔Q1を介して更生の対象となる管渠P内に搬入する。搬入に先立って、本ライニング施工装置Sの躯体部が組み立てられる。成形フレーム1の組立ては、リンク体の脱着継手3の止めピン47の装着により迅速かつ容易になされる。
本施工装置Sの人孔Q1内への搬入において、人孔Qの開口部は小さいが、成形フレーム1の一箇所の止めピン47を未装着として、成形フレーム1を直列状とし、人孔Q内へ搬入される。搬入後、人孔Q内において未装着のピン47を装着して成形フレーム1を環状をなす。
更に、接合機構部7も成形フレーム1に取り付けられ、充填材注入機構部8及び回転継手装置9も装着される。
作動圧力流体系としての油圧系に付いては、回転継手装置9の油圧用回転継手部9Aを介して油圧配管77が接続され、更に該油圧配管77は地上部での油圧駆動源Gに接続される。
充填材系に付いては、その充填材注入機構部8の注入管88の端末は充填材用回転継手部9Bに接続される。充填材供給装置Jからの裏込め注入材の供給はない。
【0061】
成形フレーム1の周長の調整
本施工装置Sにおける成形フレーム1の周長を調整する。すなわち、該成形フレーム1の周長調整機構2Aの調整ボルト31を回動し、その間隔γを調整する。これにより、成形されるライニング管Rの周長を規定する。また、間隔保持機構2Bの内方及び外方間隔保持体36,37は互いに可及的離れた状態とされる。
なお、成形フレーム1の周長、詳しくは接合機構部7の送りローラ73を含む案内ローラ4の外方包絡線の長さを管渠Pの内径の周長に可及的一致させる。
周長調整機構2Aの調整が終了すれば、間隔保持機構2Bにおけるボルト38を回動し、内方及び外方間隔保持体36,37を互いに引き寄せ、テーパー板35のテーパー面35aに当接させる。これにより、成形フレーム1の横方向剛性が保持される。
【0062】
ライニング施工
ライニング施工は以下の手順に基づいてなされる。
(1) 帯状部材100を人孔Q1内に引き込み、人孔Q1内において予め組み立てた本施工装置Sを駆動し、該帯状部材100を接合機構部7の駆動とともに、その成形フレーム1 回りに帯状部材100を数回(3回程度)捲回し、ライニング管(これを開始用ライニング管という)Roを作製する。この開始用ライニング管Roの内面の周長は本施工装置Sの周長に等しい。また、この開始用ライニング管Roは帯状部材100の弾性により拘束力の加わらない自然状態で円形を保持する。
【0063】
(2) 人孔Q内において、上記の状態の開始用ライニング管Roを組み付けた本施工装置Sに付き、接合機構部7を取り付けた成形フレーム1の取付け部をそのリンクを介して中折れ状態とし、接合機構部7を開始用ライニング管Roとともに半径方向に引き込む。このとき、該接合機構部7の送りローラ73の外端を自然状態での開始用ライニング管Roの円周上に置く、もしくは円周上よりわずかに外方へ突出するようになす。
このようにして、管渠P内に挿入する前段階としてのライニング管(これを初期ライニング管という)Riを形成する。
この取付け部の引込み操作において、保形用具等の適宜の冶具を使用すると便利である。
【0064】
(3) この状態の本施工装置Sを管渠P内に引き入れ、管渠Pの適宜位置(通常は管渠の入り口端部)に仮固定する。
この引き入れに際し、初期ライニング管Riを含め、本施工装置Sの全ては管渠Pの内径に収まる状態となっている。
次いで、充填材注入機構部8に付き、充填材用回転継手部9Bを介して充填材供給装置Jとの接続をなし、充填材の供給に備える。
【0065】
(4) 本施工装置Sを駆動し、ライニング管Rを製管する。
すなわち、送り機構52の送りローラ73は管渠Pの管壁に当接し、管壁からの反作用を受けて本施工装置Sを回転駆動させる。また、接合機構部7の内外面ローラ5,6を回転駆動し、内面ローラ5と外面ローラ6との挟着力をもって、帯状部材100の閉合部Hにおいて、その継手構造により初期ライニング管Riに連なって新たに供給される帯状部材100は接合される。成形フレーム1は成形されたライニング管Rの内面を案内ローラ4の回転をもって移動してゆく。これにより帯状部材100は螺旋状に捲回され、ライニング管Rが製管される。
そして、形成されたライニング管Rは残置され、本施工装置Sの全体は管周方向に公転するとともに、新たな帯状部材100が付加されつつ管軸方向に前進する。
【0066】
(4A)この工程において、本施工装置Sの接合機構部7においてはライニング管Rは内方に折れて凹曲面となり、該接合機構部7の通過とともに円形すなわち凸曲面に復帰し、更には後方に残置されたランニング管Rはその弾性により円形状に復帰する。
すなわち、図32・図33に示されるように、接合機構部7に把持されるライニング管Rの部位においては、送りローラ73・接合機構部7を介して中心方向への押圧力を受け、凹曲面(A)となっているが、接合機構部7より周方向並びに奥行き(軸)方向に遠ざかるにつれ、ライニング管Rの弾性により漸次凸曲面(B)となる。
【0067】
(4B)また同時に、この工程において、充填材供給装置Jを駆動し、圧送装置150を作動してホッパー152から供給される裏込め充填材すなわちセメントペースト(又はモルタル)を供給管90を介して送り出し、回転継手装置9を介し、充填材注入機構部8の注入管88の注入部88aよりセメントペーストを所定量注入する。
流動状の充填材は接合機構部7の外面ローラ6の奥方におけるライニング管Rの凹曲面(A)の空間部に吐出され、接合機構部7の進行に伴い該凹曲面(A)は次第に凸曲面(B)に変じ、壁面に密着し、これにより該充填材は幅広に広がり、かつ帯状部材100の溝部104内に入り込む。
【0068】
(4C)また、この工程において、帯状部材100は地上部に配された巻出し装置Tより順次供給される。該巻出し装置Tは、図31にその構成の一例を示すように、人孔Q1の開口部周りに配された円形軌状200上に転子202を介して回転台204が回転自在に配備され、この回転台204に帯状部材100を繰出し自在に巻き付けた巻胴206が回転自在に支持されてなる。これにより、円形軌条200に沿う回転台204の水平面での回転と巻胴206の鉛直面での回転とが合成される。
製管動作に伴い帯状部材100はねじれ回転をなすが、巻出し装置Tにおいてはこの回転に同期して回転台204をもってこれに追従する。
【0069】
(5) 注入された充填材(セメントペースト・セメントモルタル)は、管渠Pと製管されたライニング管Rとの間に充填され、その発泡とともに固結により、所要の強度を発現し、該充填材を介してライニング管Rと管渠Pとの一体化がなされる。
【0070】
(6) 管渠Pの所定長(通常には人孔Q1からQ2までの全長区間)にわたってライニング管Rが施工されると、本施工装置Sが取り外される。
(6a)本施工装置Sの取外しに先立って、回転継手装置9より充填材用回転継手部9Bの取外しがなされる。すなわち、注入管88を充填材用回転継手部9Bから切り離し、充填材用回転継手部9Bにおいて回転継手84を逆回動をもってねじを緩め、該回転継手84を注入継ぎ管83より取り外す。しかる後、注入継ぎ管83を回転継手装置9から引き抜く。充填材系は可及的速やかに洗浄される。
更に、作動圧力流体系(油圧系)に付いても、回転継手装置9より配管77が取り外される。
【0071】
(6b)次いで、本ライニング施工装置Sの全体の取外しがなされる。
すなわち、本施工装置Sより接合機構部7が取り外され、脱着継手3により止めピン47が引き抜かれ成形フレーム1の解体がなされる。
これらは人孔Qを介して外部へ搬出される。
以上をもって、本実施形態の施工工事は完了する。
【0072】
このライニング施工の途中において、ライニング管Rの製管作用を停止させ、かつ当該ライニング施工装置Sを解体させる必要がある場合、脱着継手3の止めピン47を引き抜くことにより、成形フレーム1が解体され、本ライニング施工装置Sの解体は容易に実施できる。
【0073】
(本実施形態の効果)
以上のように、この実施の形態のライニング施工によると、ライニング管Rの成形の進行とともに管渠Pの断面一杯にライニング管Rを形成することができるものであり、断面損失を生じることなく、かつ同時に注入された充填材の固結による管渠Pとライニング管Rとの一体化による複合管が得られ、全体として経済的な施工を達成しえる。
また、回転継手装置9によれば、作動圧力流体系(油圧系)と充填材系とが共軸構造を採るので、回転継手装置の小型化がなされ、設置空間の縮小化がなされ、充填材系の注入継ぎ管83が油圧用回転継手部9Aの軸中心を通ることにより可及的大径の流路断面を確保でき、大量の充填材の供給をなすことができる。
なお、該回転継手装置9によれば、ライニング施工装置Sの回転に伴う捩れが若干とも伴い、作業者はこの捩れを可能な限り防止する必要がある。
更に、成形フレーム1に介装された脱着継手3により、その止めピン47の挿脱により成形フレーム1の組立て・解体が容易になされ、ライニング施工の効果が飛躍的に向上する。また、止めピン47の挿脱は狭隘な場所においても容易であり、人孔内での組立て・解体作業に効果を発揮する。この効果は、管渠の途中のライニング施工の停止に付いて大きな利便性がある。
【0074】
別なライニング施工
叙上の実施形態の円形断面管渠Pへのライニング施工において、回転継手装置9に替え、伴回り防止機構Kを使用したライニング施工態様を採ることができる(図28〜図30参照)。
この施工態様においては、回転継手装置9は伴回りを起さず、作業者の監視・手間が不要である。
このため、ライニング施工装置Sの自動運転が可能となり、施工の効率化を図ることができる。
【0075】
叙上のライニング施工では、円形断面の管渠への適用を示したが、卵形断面、馬蹄形断面の管渠への適用は上記に準じて施工される。また、伴回り防止機構Kを適用するとき、リンク165の揺動作用により断面形状に追従することになる。
【0076】
矩形断面の管渠に付いても本ライニング施工は適用される(図34参照)。
施工装置Sに付いては実質的な変更はない。
施工に当たっては、管渠への装入に先立って、成形フレーム1回りに帯状部材100を巻き付け、しかる後、この初期ライニング管を管渠内へ引き入れ、前述に準じて施工を行う。
接合機構部7が角部に至るとき、成形フレーム1の取付け部のリンクは形状に沿って角部の変化に追従する。
この場合、伴回り防止機構Kは適用できない。
【0077】
小断面管渠の施工
小断面管渠(作業者の立入りが困難な管渠を称する。)へのライニング施工においては、ライニング施工装置Sは脱着継手3及び伴回り防止機構Kの適用を必須とする。更にまた、充填材供給装置Jは適宜省略され、地上からの供給となる。伴回り防止機構Kにおいて、リンク165は可及的に短尺とされる。
このライニング施工において、回転継手装置9は伴回りを生ぜず、作業者の介入が不要であり、従来の装置ではできなかった小径管の施工が可能となる。更に、管渠の途中で施工が停止したとき、止めピンの引抜きにより解体されるので、小径管での施工が保障される。
【0078】
本発明は叙上の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技術的範囲内に包含される。
▲1▼帯状部材は図例のものに限定されない。要は弾性を有し、両側縁部が嵌合状に係合するものであればよい。
▲2▼接合機構部7において、油圧駆動に限定されるものではなく、空気圧モータを採用することができる。
【0079】
【発明の効果】
本発明のライニング施工装置によれば、その実施されるライニング施工は、成形フレームに介装された脱着継手により、その止めピンの挿脱により成形フレームの組立て・解体が容易になされ、ライニング施工の効率が飛躍的に向上する。また、止めピンの挿脱は狭隘な場所においても容易であり、人孔内での組立て・解体作業に効果を発揮する。この効果は、管渠の途中のライニング施工の停止に付いて大きな利便性がある。
また、屈撓性を有する成形フレームを使用することにより、特別な拡径操作を伴うことなく、ライニング管の成形の進行とともに管渠の断面一杯にライニング管を形成することができるものであり、断面損失を生じることなく、かつ同時に注入された固結性の充填材の固結による管渠とライニング管との一体化による複合管が得られ、全体として経済的な施工を達成しえる。
更に、本発明における回転継手装置によれば、作動圧力流体系(油圧系)と充填材系とが共軸に配されるので、回転継手装置の小型化が図られ、設置場所を取らず、かつ取付けが容易となる。また、充填材系の注入継ぎ管が作動圧力流体(油圧)用回転継手部の軸中心を通ることにより可及的大径の流路断面を確保でき、大量の充填材の供給をなすことができる。
更にまた、充填材用回転継手部は回転継手装置より簡単に取外しができるので、ライニング施工の終了後あるいは施工途中の中断において、固結性の充填材に対し迅速な洗浄作業を行うことができ、施工効率の向上に貢献する。
回転継手装置に伴回り防止機構を付加したライニング施工態様を採るとき、回転継手装置は伴回りを起さず、作業者の監視・手間が不要である。このため、ライニング施工装置の自動運転が可能となり、省力化、施工の効率化を図ることができる。
脱着継手及び伴回り防止機構を有するライニング施工装置によれば、小径断面管渠(作業者の立入りが困難な管渠)へのライニング施工が可能となる。この場合、回転継手装置は伴回りを生ぜず、作業者の介入が不要であり、従来での装置ではできなかった小径管の施工が可能となる。更に、管渠の途中で施工が停止したとき、脱着継手の止めピンの引抜きにより解体されるので、小径管での施工が保障される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の管渠内のライニング施工装置の一実施形態の全体を示す縦断面図。
【図2】本ライニング施工装置の一部を省略した正面図。
【図3】ライニング施工装置を構成する成形フレームの一部断面平面図(図4の3方向矢視図)。
【図4】成形フレームの一部断面側面図(図3の4方向矢視図)。
【図5】成形フレームの中折れ防止機構を示す図。
【図6】成形フレームの取付け部の側面図。
【図7】成形フレームの取付け部の平面図(図6の7−7線方向矢視図)。
【図8】成形フレームに配された周長調整機構及び間隔保持機構の一部断面平面図。
【図9】図8の9−9線断面図。
【図10】間隔保持機構の拡大断面図(図11の10−10線断面図)。
【図11】図10の11−11線断面図。
【図12】成形フレームに配された脱着継手の一部断面平面図。
【図13】図12の13方向矢視図。
【図14】止めピンを省略した脱着継手の分解平面図。
【図15】図14の15−15線断面図。
【図16】図14の16−16線断面図。
【図17】図14の止めピンを付加した17方向矢視図。
【図18】抜出し阻止手段を付加した脱着継手の構成の一例を示す部分断面図。
【図19】抜出し阻止手段の作動状態を示す構造図。
【図20】脱着継手の更に他の態様を示す図。
【図21】接合機構部の正面図(図22の21−21線断面図)。
【図22】接合機構部の縦断面図(図21の22−22線断面図)。
【図23】接合機構部の接合ローラの構成図。
【図24】回転継手の構成を示す断面図。
【図25】図24の25方向矢視図。
【図26】充填材注入機構部の構成を示す側面図。
【図27】充填材供給装置の一例示図。
【図28】回転継手伴回り防止機構の構成を示す側面図。
【図29】図28の29方向矢視図。
【図30】図28の部分拡大断面図。
【図31】ライニング施工工事の一態様の全体を示す概要図。
【図32】ライニング施工工事(円形断面管渠)の要領図。
【図33】接合機構部回りのライニング管の状態を示す図。
【図34】ライニング施工工事(矩形断面管渠)の他の要領図。
【図35】 (a) 図は本発明で使用される帯状部材の一態様を示す断面図。
(b) 図はこの帯状部材相互の接合関係を示す断面図。
【符号の説明】
P…管渠、R…ライニング管、S…ライニング施工装置、J…充填材供給装置、K…回転継手伴回り防止機構、1…成形フレーム、2A…周長調整機構、2B…間隔保持機構、3…脱着継手、4…案内ローラ、5…内面ローラ、6…外面ローラ、7…接合機構部、8…充填材注入機構部、9…回転継手装置、9A…作動圧力流体用回転継手部、9B…充填材用回転継手部、10,10A,10B…リンク体、11…回り軸部、17…背板、47…止めピン、49…抜出し阻止手段、73…送りローラ、83…注入継ぎ管、88…注入管、100…帯状部材、104…凹溝
Claims (7)
- 管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工に使用される装置であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなる接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
を少なくとも備え、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続されてなる、
ことを特徴とする管渠内のライニング施工装置。 - 請求項1において、止めピンに対し抜出し阻止手段が付加されてなることを特徴とする管渠内のライニング施工装置。
- 管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工に使用される装置であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、かつ、該リンク列には前記リンク体相互の中折れ規制をなす中折れ防止機構が配され、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなる接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
を少なくとも備え、
前記接合機構部の取り付けられる成形フレームのリンク体の中折れ規制は解除され、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続されてなる、
ことを特徴とする管渠内のライニング施工装置。 - 管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工に使用される装置であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、かつ、該リンク列には前記リンク体相互の中折れ規制をなす中折れ防止機構が配され、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなる接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
前記接合機構部の外面ローラに隣り合い、該接合機構部の進行後方に配され、少なくとも該外面ローラの奥方に充填材の吐出口を有する充填材注入管;
を少なくとも備え、
前記接合機構部の取り付けられる成形フレームのリンク体の中折れ規制は解除され、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続されてなる、
ことを特徴とする管渠内のライニング施工装置。 - 管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工に使用される装置であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、かつ、該リンク列には前記リンク体相互の中折れ規制をなす中折れ防止機構が配され、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなり、かつ該外面ローラ及び又は内面ローラは作動圧力流体の圧力によって駆動される作動モータからの駆動力を受けて回転駆動する接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
前記接合機構部の外面ローラに隣り合い、該接合機構部の進行後方に配され、少なくとも該外面ローラの奥方に充填材の吐出口を有する充填材注入管;
を備え、
前記接合機構部の取り付けられる成形フレームのリンク体の中折れ規制は解除され、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続され、
前記接合機構部への作動圧力流体系路中の作動流体用回転継手の軸中心に、前記充填材用注入管に連通する注入継ぎ管を挿脱自在に配し、前記充填材用注入管と前記注入継ぎ管との間に充填材用回転継手を介装させてなる、
ことを特徴とする管渠内のライニング施工装置。 - 請求項5において、その作業流体用回転継手はリンク体を介して成形フレームに揺動自在に取り付けられ、かつ、該作業流体用回転継手は管渠の軸方向への移動のみを許容する伴回り防止機構をもって管渠の中心に保持されることを特徴とする管渠内のライニング施工装置。
- 管渠内において、その両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の弾性を有する帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工方法であって、
複数の剛性を有し枠体をなすリンク体相互が回り軸部を介して揺動自在に連結されて構成されリンク列により屈撓自在とされ、かつ、該リンク列には前記リンク体相互の中折れ規制をなす中折れ防止機構が配され、所定の幅と横剛性を有する環状の成形フレーム;
前記成形フレーム回りにかつ前記軸部に回転自在に装着され、前記帯状部材を螺旋状に捲回して形成されるライニング管の内面に当接する複数の案内ローラ;
前記成形フレームを介して取り付けられ、前記既に形成されたライニング管と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着・接合する外面ローラと内面ローラとからなり、かつ該外面ローラ及び又は内面ローラは作動圧力流体の圧力によって駆動される作動モータからの駆動力を受けて回転駆動する接合機構部;
前記接合機構部に配され、その外面が最外方へ突出して管渠の壁面に当接する回転自在の当接ローラ;
前記接合機構部の外面ローラに隣り合い、該接合機構部の進行後方に配され、少なくとも該外面ローラの奥方に充填材の吐出口を有する充填材注入管;
を備え、
前記接合機構部の取り付けられる成形フレームのリンク体の中折れ規制は解除され、
前記成形フレームのリンク体の枠体の少くとも1つは、互いに当接する背板を介して分割されるとともに、該背板相互を環状の軸方向に挿脱自在に挿通される単一の止めピンをもって接続され、
前記接合機構部への作動圧力流体系路中の作動流体用回転継手の軸中心に、前記充填材用注入管に連通する注入継ぎ管を挿脱自在に配し、前記充填材用注入管と前記注入継ぎ管との間に充填材用回転継手が介装され、
前記作業流体用回転継手はリンク体を介して前記成形フレームに揺動自在に取り付けられ、かつ、該作業流体用回転継手は管渠の軸方向への移動のみを許容する伴回り防止機構をもって管渠の中心に保持する、
ことを特徴とするライニング施工装置を使用し、
小径管内に前記ライニング装置を配し、前記作動流体用回転継手を介して作動流体を送るとともに、前記充填材用回転継手を介して充填材を送り、帯状部材を該ライニング施工装置の接合機構部を介して成形フレーム回りに捲回する、
ことを特徴とするライニング施工方法。
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