JP5485786B2

JP5485786B2 - 製管装置用帯状部材の供給装置およびその供給方法

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Publication number: JP5485786B2
Application number: JP2010115759A
Authority: JP
Inventors: 順津田; 俊男山根
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-05-19
Also published as: JP2011240634A

Description

この発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管などの既設管を更生する更生管を製管装置によって製管する際、帯状部材を製管装置に供給する供給装置および供給方法に関するものである。

従来より、老朽化した既設管を更生するため、両側縁部に接合部が形成された螺旋状の帯状部材を既設管内に引込み、隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管するとともに、回転することなく製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成することが実施されている。例えば、特許文献１，２に記載されるように、帯状部材を中空円筒状に巻き重ねた輸送ドラムを地上に設置するとともに、既設管内に製管装置を配置し、輸送ドラムから螺旋状に引き出された帯状部材を既設管内の製管装置に導入し、製管装置を既設管の軸心回りに回転させて隣接する帯状部材の接合部同士を接合して更生管を製管し、回転することなく製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成することが行われている。

例えば、製管装置１は、図１２に示すように、一対のリンク部材が連結軸を介して回転自在に連結されたリンク体２１を複数個順に連結して略環状に形成された成形フレーム２と、成形フレーム２の各リンク体２１の連結軸にそれぞれ回転自在に支持された複数個の案内ローラ３と、成形フレーム２に設けられ、内面ローラ（図示せず）および外面ローラ４３を有して隣接する帯状部材１００の接合部同士を接合する接合機構４とから構成されている。そして、接合機構４は、油圧モータ４５の駆動によって内面ローラおよび外面ローラ４３が帯状部材１００を挟み込んで回転し、その際の反作用で更生管Ｓに沿って周回移動することにより、製管装置１が更生管Ｓの軸心を中心として公転するものである。

特開平９−３２９６８号公報特開平１０−１４６８９３号公報

ところで、前述した製管装置においては、輸送ドラムから引き出された螺旋状の帯状部材を螺旋の径およびピッチを一定に維持して供給する必要がある。すなわち、輸送ドラムから引き出された螺旋状の帯状部材が製管装置によって更生管を製管することで消費され、その分製管装置への帯状部材の供給が不足すると、螺旋状の帯状部材の径が徐々に小さくなるとともに、ピッチが大きくなり、ついには、帯状部材が伸びきって折損する事態を招来する。また、製管装置への螺旋状の帯状部材の供給が製管装置によって更生管の製管に費やされた量よりも過剰になると、螺旋状の帯状部材の径が徐々に大きくなり、ついには、帯状部材が裏返る事態を招来する。このような事態が発生すると、帯状部材を元の状態に復旧させなければならず、作業効率が著しく低下するものとなる。

このため、マンホールを臨む地上に作業者を配置し、作業者が輸送ドラムから引き出された螺旋状の帯状部材の流れを観察し、帯状部材の螺旋径および螺旋ピッチを略一定に維持するように調整しながら帯状部材をマンホールに供給するようにしている。同様に、マンホール底部に作業者を配置し、マンホール底部から既設管の軸心方向に螺旋状の帯状部材を供給する際、作業者が螺旋状の帯状部材の流れを観察し、帯状部材の螺旋径および螺旋ピッチを略一定に維持するように調整しながら帯状部材を製管装置に供給するようにしている。また、更生管が製管されると、更生管内に設定スパンをおいて作業者を配置し、各作業者が前段の作業者によって供給された螺旋状の帯状部材の流れを把握し、帯状部材の螺旋径および螺旋ピッチを維持するように調整しつつ順次帯状部材を製管装置に向けて供給するようにしている。

この結果、更生管の製管作業に際して多数の作業者が必要となり、コストを増加させる他、既設管の径が一定以下の場合、作業者が内部で作業することができず、更生管を製管することができないという欠点があった。

また、作業者に代えて帯状部材を供給することを想定すると、製管装置によって製管した更生管内に随時設置することができるとともに、輸送用ドラムから引き出されてマンホールを経て製管装置に連続的に供給されている螺旋状の帯状部材を新たにつかんで製管装置に向けて送り出す必要がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、製管された更生管内に随時設置されて、連続する帯状部材を切断することなく作業者に代わって製管装置へ自動的に供給することのできる製管装置用帯状部材の供給装置およびその供給方法を提供するものである。

本発明の製管装置用帯状部材の供給装置は、両側縁部に接合部が形成された螺旋状の帯状部材を既設管内に引込み、隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管するとともに、回転することなく製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成する更生管の製管装置に螺旋状の帯状部材を供給する供給装置であって、該供給装置は、架台に設けられた支持フレームと、支持フレームの内周側に回転自在に支持された環状の回転フレームと、回転フレームに回転自在に支持された送りローラと、支持フレームに設けられて回転フレームを回転させる回転用モータと、支持フレームに設けられて送りローラを回転させる送り用モータとから構成され、回転フレームが複数個に分割可能に連結されるとともに、送りローラが回転フレームに対して着脱自在に連結されることを特徴とするものである。

本発明によれば、回転用モータを駆動すれば、回転フレームが回転し、また、送り用モータを駆動すれば、回転フレームの送りローラが回転する。ここで、帯状部材は、送りローラに挿通されて挟み込まれていることから、回転用モータを介して回転フレームが回転し、また、送り用モータを介して送りローラが回転すると、周回移動しつつ回転する送りローラによって帯状部材を挟み込んで送り出すことができ、帯状部材を製管装置に向けて螺旋状に供給することができる。すなわち、これまで作業者が担ってきた螺旋状の帯状部材の製管装置への供給を供給装置によって代行することができる。

ここで、回転フレームが複数個に分割可能に連結されるとともに、送りローラが回転フレームに対して着脱自在に連結されることから、螺旋状の帯状部材が既設管内に引き込まれて製管装置に連続的に供給されて更生管を製管する際、製管された更生管内に供給装置を搬入し、回転フレームを分割するとともに、送りローラを離脱させることにより、帯状部材を送りローラ上に配置することができる。そして、送りローラを装着して帯状部材を挟み込んだ後、回転フレームを連結すれば、供給装置を組み立てることができ、供給装置によって帯状部材を製管装置に向けて供給することができる。すなわち、製管された更生管内に新たに供給装置を随時設置し、連続する帯状部材を切断することなく供給装置によって製管装置に供給することができるものとなる。

本発明において、前記架台に複数個の回転自在な走行車輪を設けることが好ましい。これにより、走行車輪を利用して更生管内を移動することができ、更生管内に供給装置を設置することが容易となる。

本発明の製管装置用帯状部材の供給方法は、製管装置によって更生管を製管する際、分割された回転フレームの内側に帯状部材がくるように連結して更生管内に請求項１または２に記載の製管装置用帯状部材の供給装置を設定間隔をおいて順に設置し、各供給装置から螺旋状の帯状部材を前方の供給装置または製管装置に向けてそれぞれ送り出すことを特徴とするものである。

本発明によれば、製管装置によって更生管が製管され、更生管の長さが設定長さに達した場合、あるいは、先に設置した供給装置からさらに設定長さの更生管が製管された場合、設定長さ隔てた更生管内に請求項１または２に記載の製管装置用帯状部材の供給装置を設置する。そして、分割された回転フレームの内側に帯状部材がくるように連結した後、各供給装置を作動させて、螺旋状の帯状部材を前方の供給装置または製管装置に向けてそれぞれ送り出す。

この結果、更生対象の既設管の長さが長くなっても、各供給装置によって帯状部材を製管装置に順次供給することができる。

本発明によれば、製管された更生管内に随時設置されて、連続する帯状部材を切断することなく作業者に代わって製管装置へ自動的に供給することができる。

本発明の製管装置用帯状部材供給装置の一実施形態を一部省略して示す正面図である。図１のＸ−Ｘ線断面図である。図１のＹ−Ｙ線断面図である。図１の供給装置を構成する支持フレームおよび回転フレームを一部省略して示す分解斜視図である。図１の供給装置の動力伝動機構を一部省略して示す拡大斜視図である。図１の供給装置を製管装置とともに示す更生管製管時の地中管路断面図である。図６の製管装置を示す正面図である。図７の製管装置を構成する接合機構を拡大して示す正面図である。図８の接合機構の側面図である。図１の供給装置を複数個設置して製管装置とともに示す更生管製管時の地中管路断面図である。更生管を製管する帯状部材の接合工程を説明する断面図である。従来の更生管の製管装置を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１乃至図５には、本発明の製管装置用帯状部材供給装置１０の一実施形態が示されている。

この供給装置１０は、後述する製管装置１に向けて帯状部材１００を供給するものであって、回転自在な走行車輪１１ｗを設けた架台１１と、架台１１に固定された環状の支持フレーム１２と、支持フレーム１２の内周側に回転自在に支持された環状の回転フレーム１３と、回転フレーム１３に取付ブラケット１４を介して回転自在に支持された送りローラ１５および帯状部材１００を案内するガイドトラフ１５１と、取付ブラケット１４に着脱自在に設けられる案内部材１６と、支持フレーム１２に設けられて回転フレーム１３を回転させる回転用モータＭ１と、支持フレーム１２に設けられて送りローラ１５を回転させる送り用モータＭ２とから構成されている。

支持フレーム１２は、内周面側を開口した断面溝形状に形成され、その内方下部に駆動ローラ１２１および駆動スプロケット１２３が回転自在に支持されるとともに、複数個の支持ローラ１２２が周方向に間隔をおいて回転自在に支持されており、回転する回転フレーム１３の外周面を支持するように配置されている。そして、駆動ローラ１２１および各支持ローラ１２２は、回転フレーム１３の幅に対応するフランジを前後各端部に有し、回転フレーム１３が駆動ローラ１２１および各支持ローラ１２２に支持されて回転するとき、脱落を防止する。また、支持フレーム１２には、その前面側に回転用モータＭ１および送り用モータＭ２を固定したブラケット１２４が連結されており、回転用モータＭ１の出力軸が駆動ローラ１２１の回転軸に連結され、送り用モータＭ２の出力軸が駆動スプロケット１２３の回転軸に連結されている。これにより、回転用モータＭ１が駆動するとき、駆動ローラ１２１が回転し、また、送り用モータＭ２が駆動するとき、駆動スプロケット１２３が回転する。ここで、駆動スプロケット１２３は、回転フレーム１３が支持フレーム１２の駆動ローラ１２１および各支持ローラ１２２に支持された際、その歯が後述する回転フレーム１３の外周面に張設したベルトチェーン１３２の噛み合い穴１３２ａに噛み合うように設定されている。

なお、支持フレーム１２の頂部には、支持プレート１２５がねじを利用して昇降自在に設けられており、ハンドルを回転操作して支持プレート１２５を上昇させることにより、更生管Ｓの管頂部に突き当てることができ、走行車輪１１ｗの図示しないブレーキ操作と併用して、更生管Ｓに対して供給装置１０が移動しないように停止することができる。また、支持プレート１２５を下降させて更生管Ｓの管頂部から離脱させることにより、走行車輪１１ｗを利用して更生管Ｓ内を移動させることができる。

また、支持フレーム１２は、図４に示すように、架台１１に固定された下半部１２Ａと、該下半部１２Ａに連結可能な上半部１２Ｂとから二つ割り可能に形成されており、フック金具などの連結金具１８を取り外すことにより、上半部１２Ｂを下半部１２Ａから離脱させ、あるいは、下半部１２Ａに上半部１２Ｂを突き合わせて連結金具１８で連結し、環状に形成することができる。

回転フレーム１３は、内周面側を開口した断面溝形状に形成され、内部には周方向に間隔をおいて複数枚の補強板１３１が配設されている。また、回転フレーム１３には、設定間隔をおいて噛み合い穴１３２ａを形成したベルトチェーン１３２が周方向に移動自在に張設されるとともに、従動スプロケット１３３および傘歯車１３４が同一軸心上に回転自在に支持されており、従動スプロケット１３３の歯がベルトチェーン１３２の噛み合い穴１３２ａと噛み合うように設定されている。また、回転フレーム１３には、送りローラ１５を回転自在に支持する取付ブラケット１４が固定されるとともに、傘歯車１３４と噛み合う従動傘歯車１３５の回転軸を回転自在に支持する軸受１３６が固定されている。そして、送りローラ１５の回転軸および従動傘歯車１３５の回転軸は、ユニバーサルジョイント１３７によって連結されている（図５参照）。

したがって、前述した送り用モータＭ２が駆動して駆動スプロケット１２３が回転するとき、駆動スプロケット１２３を介してベルトチェーン１３２を駆動スプロケット１２３の回転方向と同じ方向に回転フレーム１３の外周面に沿って周回移動させる。そして、ベルトチェーン１３２の周回移動は、ベルトチェーン１３２の噛み合い穴１３２ａと噛み合う従動スプロケット１３３を回転させるとともに、傘歯車１３４を回転させ、さらに、傘歯車１３４と噛み合う従動傘歯車１３５を回転させ、ユニバーサルジョイント１３７を介して送りローラ１５を回転させることができる。これらの駆動スプロケット１２３、ベルトチェーン１３２、従動スプロケット１３３、傘歯車１３４、従動傘歯車１３５およびユニバーサルジョイント１３７は、送り用モータＭ２の動力を送りローラ１５に伝動する動力伝動機構１７を構成している。

なお、回転フレーム１３は、図４に示すように、動力伝動機構１７が設けられた半周状の一半部１３Ａおよび該一半部１３Ａの一端部に対して一端部が連結軸１３ａを介して回動自在に連結された半周状の他半部１３Ｂから形成されており、連結軸１３ａと１８０度隔てて対向する一半部１３Ａの他端部および他半部１３Ｂの他端部がフック金具などの連結金具１８を介して連結されている。このため、連結金具１８を外すことにより、一半部１３Ａに対して他半部１３Ｂを連結軸１３ａ回りに回動して一半部１３Ａに並設することができ（図４鎖線状態参照）、また、一半部１３Ａに対して他半部１３Ｂを連結軸１３ａ回りに回動し、他端部同士を突き合わせ、連結金具１８で連結することにより、環状に形成することができる。

一方、取付ブラケット１４には、送りローラ１６１の回転軸および送りローラ１６１（図１参照）を挟んで前後一対のガイドローラ１６２の回転軸をそれぞれ回転自在に支持する案内部材１６が着脱自在に設けられている。具体的には、取付ブラケット１４に立設された連結ボルト１４１に対応して案内部材１６には挿通穴１６ａが形成されており、案内部材１６を挿通穴１６ａを通して取付ブラケット１４の連結ボルト１４１に挿入し、蝶ナット（図示せず）を連結ボルト１４１にねじ込んで締め付けることにより、あるいは、蝶ナットを弛めて連結ボルト１４１から離脱させることにより、案内部材１６を取付ブラケット１４から抜き出すことができる。

ここで、取付ブラケット１４に案内部材１６を連結することにより、送りローラ１５の上方に帯状部材１００の厚みに相当する間隔をおいて送りローラ１６１が対向する。したがって、前述したように、送り用モータＭ２の動力が動力伝動機構１７を介して送りローラ１５に伝動されるとき、送りローラ１５が設定方向に回転し、送りローラ１６１との間で帯状部材１００を挟み込んで送り出し、あるいは、逆方向に引き込むことができる。この際、ガイドトラフ１５１の上方にガイドローラ１６２が対向し、帯状部材１００をガイドトラフ１５１を経て送りローラ１５に向けて送り出すことができるとともに、送りローラ１５，１６１の間から帯状部材１００をガイドトラフ１５１およびガイドローラ１６２を経て送り出すことができる。

なお、送りローラ１５は、帯状部材１００の隣接するリブ１０２，１０２間に挿入可能な幅を有して補強リブ１０２，１０２間に配置され、ローレット加工された外周面を有する複数の大径部を軸部に設けて形成され、ローレット加工された大径部の外周面が更生管Ｓの外周面となる側の帯状部材１００の裏面に接することにより、帯状部材１００を円滑に送り出し、あるいは、引き込むことができる。

また、取付ブラケット１４は、水平面において、回転フレーム１３の軸心に対して設定角度首を振るように傾斜角度を変更可能に固定されている（図１においては、送りローラ１５の軸心が上方から見て回転フレーム１３の軸心と直交する位置におかれている状態を示している。）。これにより、供給装置１０から送り出される帯状部材１００の螺旋のリード角などを調整することができる。

ところで、前述した実施形態においては、架台１１に支持フレーム１２の下半部１２Ａを一体に固定した場合を例示したが、マンホールの底部に供給装置１０を設置するとき、地上からマンホール内に引き込まれた帯状部材１００を製管装置に向けて既設管の軸心方向に導く必要がある。このため、マンホールに設置する供給装置１０は、帯状部材１００を垂直方向から水平方向に円滑に送り出すことができるように、支持フレーム１２を架台１１に対して水平軸回りに回動できるように連結することが好ましい。

具体的には、図６に示すように、架台１１に支持フレーム１２を水平軸１１ａを介して回動自在に連結する一方、架台１１に支持フレーム１２を挟み込むポスト１１１を立設するとともに、ポスト１１１に水平軸１１ａを中心とする円弧状の案内溝１１２ａを形成したガイド板１１２を固定する。これにより、ガイド板１１２の案内溝１１２ａを通して固定ボルト（図示せず）を支持フレーム１２にねじ込んで突き当てることにより、支持フレーム１２を水平軸１１ａ回りに回動させて、任意の回動角度位置に固定することができる。したがって、マンホールＭＨに引き込まれた帯状部材１００を緩やかな角度で既設管Ｋ内に導くことが可能となる。

また、前述した実施形態においては、支持フレーム１２に駆動ローラ１２１を回転自在に設け、回転用モータＭ１によって回転する駆動ローラ１２１を介して回転フレーム１３を回転させる場合を説明したが、ローラ伝動に限定するものではない。例えば、詳細には図示しないが、回転フレーム１３の側面にリング状の歯車を設ける一方、回転用モータＭ１の出力軸に連結された回転軸に回転フレーム１３に設けた歯車と噛み合う歯車を設け、歯車伝動によって回転フレーム１３を回転させることもできる。

さらに、環状の支持フレーム１２を例示したが、回転フレーム１３を回転自在に支持すればよく、例えば、下半部１２Ａのみの略Ｃ字状に形成してもよい。

このように構成された供給装置１０は、製管装置１の製管作業に同期して駆動される。すなわち、製管装置１によって更生管Ｓが製管されると、更生管Ｓの製管に消費された帯状部材１００に相当する長さの帯状部材１００が供給装置１０から製管装置１に向けて供給される。例えば、製管装置１の既設管Ｋの軸心回りの公転によって更生管Ｓが製管されると、更生管Ｓを製管することに消費された長さ分製管装置１は製管方向に移動し、更生管Ｓに設置された供給装置１０との間隔が拡大する。したがって、供給装置１０による帯状部材１００の単位時間当たりの送り量としては、製管装置１の周方向の移動速度に、製管装置１が既設管Ｋの軸心方向へ移動することによる供給装置１０からの距離の増加分に相当する周方向の帯状部材１００の長さを補充する移動速度を加えたものとなる。

また、製管装置１が更生管Ｓを製管することによって供給装置１０との間隔が拡大すると、供給装置１０から製管装置１にかけて螺旋状に供給される帯状部材１００は、製管装置１が移動した分螺旋状の帯状部材１００の螺旋ピッチが大きくなる。したがって、供給装置１０による帯状部材１００の単位時間当たりの回転角としては、製管装置１の角速度に、製管装置１が既設管Ｋの軸心方向へ移動することによる供給装置１０からの距離の増加分に対応する周回移動角度分を補充する角速度を加えたものとなる。

このような条件を満足するように回転用モータＭ１および送り用モータＭ２をそれぞれ駆動させることにより、駆動ローラ１２１を介して回転フレーム１３を設定された角速度で回転させるとともに、動力伝動機構１７を介して送りローラ１５を設定された回転数で回転させ、製管装置１の製管作業に同期して帯状部材１００を製管装置１に送り出すことができる。これにより、供給装置１０および製管装置１間の螺旋状の帯状部材１００は、製管装置１が周回移動によって更生管Ｓを製管するとき、ほぼ同じ螺旋径の維持しつつ、製管装置１が移動した長さに相当する螺旋ピッチ数をほぼ同じ螺旋ピッチで増加させ、あたかも静止しているかのように送り出される。

この結果、これまで作業者がマンホールＭＨ内や更生管Ｓ内で担ってきた帯状部材１００の供給作業を供給装置１０を利用して代行することができ、コストを削減することができるとともに、作業者が入り込んで供給することができないような小径の既設管Ｋであっても更生管Ｓを製管することが可能となる。

しかも、回転することのない支持フレーム１２に送り用モータＭ２を設け、回転する回転フレーム１３内で送りローラ１５を回転させ、帯状部材１００を螺旋状に送り出すことができることから、送り用モータＭ２に動力を供給する動力ライン、例えば、油圧モータの場合は圧油ホース、電動モータの場合は電力ケーブルなどを簡単に接続し、離脱させることができ、作業を極めて容易に行うことができる。すなわち、回転フレーム１３内に送りローラ１５のモータを設けると、構造がシンプルになり、この点では好ましいが、螺旋状の帯状部材１００に干渉することなくモータに動力ラインを接続するためには、動力ラインを地上から輸送ドラムＤ（図６参照）の中心を経て螺旋状の帯状部材１００の内方に挿通させる必要があり、作業が極めて煩雑になるとともに、万が一螺旋状の帯状部材１００に動力ラインが絡みつくなどのトラブルが発生した場合、原状回復に多くの時間が必要となるのに対し、本発明の供給装置１０は、このような事態を発生させることがない。

ところで、このような供給装置１０は、図６に示したように、更生管Ｓを製管する製管装置１に帯状部材１００を供給するものであり、製管装置１と併用される。

以下、製管装置１について、図７乃至図９に基づいて説明する。

この製管装置１は、帯状部材１００を螺旋状に案内する成形フレーム２と、成形フレーム２に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３と、成形フレーム２に取り付けられ、隣接する螺旋状の帯状部材１００，１００を互いに接合する接合機構４とから構成されている。

なお、使用される帯状部材１００は、可撓性を有する合成樹脂、例えば、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを押出成形して形成され、ドラムＤに中空円筒状に巻き重ねられて現場に輸送される。この帯状部材１００は、例えば、図１１に示すように、帯板状の基板１０１の裏面に複数本（実施例においては３本）の断面Ｔ字状の補強リブ１０２が先端を基板１０１と平行に位置して設けられている。そして、基板１０１の一方の側縁部の裏面には接合凸部１０３が立設されている。また、基板１０１の他方の側縁部は、接合凸部１０３が設けられた基板１０１の側縁部が配置されるように、基板１０１の厚みだけ裏面側に段落ちした段落ち部１０４に形成されており、その段落ち部１０４に接合凸部１０３が嵌入し得る接合凹部１０５が設けられている。この接合凹部１０５には、基板１０１から離れるにつれて接合凹部１０５の突出側に位置するように傾斜された傾斜リブ１０６が形成されており、傾斜リブ１０６の先端が帯状部材１００の一方の側縁部を形成している。

このような帯状部材１００は、基板１０１の裏面側、すなわち、補強リブ１０２などが立設された側が外周側になるように製管装置１に供給される。そして、製管装置１の接合機構４によって、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、互いに隣接する２つの帯状部材１００，１００のうち、一方の帯状部材１００の接合凸部１０３を他方の帯状部材１００の接合凹部１０５に内側（先行する帯状部材１００の内周側）から嵌め込み、互いに隣接する帯状部材１００，１００を相互に接合することにより、所定の管径の更生管Ｓ（図６参照）を製管することができる。

この際、後続する帯状部材１００の接合凸部１０３を設けた基板１０１の側縁部が先行する帯状部材１００の段落ち部１０４に配置されるとともに、後続する帯状部材１００の接合凸部１０３を設けた側の補強リブ１０２に先行する帯状部材１００の傾斜リブ１０６が係止される。

成形フレーム２は、図７、図８に示すように、内方リンクフレーム２２および外方リンクフレーム２３を連結軸２４を介して回動自在に連結してリンク体２１を形成し、複数個のリンク体２１を順に連結するとともに、その間のリンク体２１に屈曲状態の屈折リンク５を回動可能に連結して略環状に形成したものである。

接合機構４は、剛性を有する箱体４０に連結フレーム２８がそれぞれ回動自在に連結されて成形フレーム２に取り付けられている。そして、箱体４０には、連結フレーム２８と箱体４０とのなす角度を調整する角度調整部材４７が付設されており、角度調整部材４７を利用して既設管Ｋの管径に対応して、箱体４０に対する連結アーム２８のなす角度を調整することができる。

なお、連結フレーム２８には、更生管Ｓの内周面に接触して回転し、更生管Ｓに対する周回移動を円滑にするためのローラ２８１が設けられている。

また、接合機構４は、図８、図９に詳細に示すように、箱体４０に、内面ローラ４２および外面ローラ４３が組になったピンチローラ４１と、該ピンチローラ４１を減速回転させる歯車列４４および油圧モータ４５を設けて構成され、油圧モータ４５を駆動させることにより、その出力軸、内面ローラ４２の回転軸および外面ローラ４３の回転軸にそれぞれ固定されて互いに噛み合う歯車列４４を介して内面ローラ４２および外面ローラ４３を互いに逆方向に回転させ、内面ローラ４２および外面ローラ４３の間に帯状部材１００を挟み込んで送り出すように回転方向が設定されている。

ここで、内面ローラ４２は、帯状部材１００の幅寸法のほぼ２倍程度の長さを有して鋼などによって円筒状に形成され、先行する螺旋状の帯状部材１００と、後続する螺旋状の帯状部材１００とが接合されて互いに隣接する帯状部材１００，１００による更生管Ｓの平滑な内周面に外周面が接触して回転するように外径が設定されている。

また、外面ローラ４３は、先行する螺旋状の帯状部材１００と、後続する螺旋状の帯状部材１００とが接合されて互いに隣接する帯状部材１００，１００に接するように配置され、既設管Ｋの内周面から設定距離だけ隔てた内側軌道を周回移動する。この外面ローラ４３は、帯状部材１００の隣接するリブ１０２，１０２間に挿入可能な幅を有して補強リブ１０２，１０２間に配置される複数の円盤状ローラ４３１を軸部４３２に設けて形成され、円盤状ローラ４３１の外周面と内面ローラ４２の外周面との間に帯状部材１００の基板１０１の厚みに相当する間隔を形成するように外形寸法が設定されている。したがって、外面ローラ４３の外周面は、各帯状部材１００の隣接する補強リブ１０２，１０２間において、互いに接合された隣接する帯状部材１００，１００による更生管Ｓの外周面となる側の帯状部材１００の裏面に接して回転する。

この実施形態においては、帯状部材１００に補強材１１０が装着されている。具体的には、補強材１１０は、鋼板を断面略Ｗ字状に折曲形成したものであり、帯状部材１００の隣接する補強リブ１０２，１０２間に装着され、製管された更生管Ｓの強度を高めることができる。このため、外面ローラ４３の円盤状ローラ４３１のうち、補強材１１０が装着された補強リブ１０２，１０２間に対応する円盤状ローラ４３１ａは、その外周面が補強材１１０の折曲部に対応するように断面凹状に形成されている。さらに、外面ローラ４３の軸部４３２の外周面には、ローレット加工が施されており、接合された隣接する帯状部材１００，１００に対して滑ることなく回転する。

さらに、接合機構４の箱体４０には、内面ローラ４２が延設される側と反対側の側面にブラケット６１を介して取付高さを調整可能な支持車輪６が設けられている。この支持車輪６は、ブラケット６１の下部に連結されたアーム６２に回転自在に支持されている。また、支持車輪６は、外面ローラ４３よりも大径であり、回転軸を外面ローラ４３の回転軸と異なる位置に設けている。具体的には、支持車輪６は、その回転軸が外面ローラ４３の回転軸よりも既設管Ｋの内周面側に位置するように設けられるとともに、接合機構４の周回移動方向に先行するように設けられ、さらに、接合機構４の重心位置に接近するように、箱体４０の、内面ローラ４２が延設される側と反対側の側面に設けられている。

次に、このように構成された製管装置１を用いて既設管Ｋを更生する施工手順について説明する。

まず、既設管Ｋには所定スパンごとにマンホールが設けられており、これらのマンホールを利用して既設管Ｋ内に更生管Ｓを製管する。例えば、施工対象領域（更生領域）の上流側のマンホールを発進側マンホール、下流側のマンホールを到達側マンホールとし、発進側マンホールから到達側マンホールに向けて行更生管Ｓの製管を行う（図６には、発進側マンホールＭＨのみが示されている。）
施工前の準備として、更生管Ｓの製管には、帯状部材１００を巻き重ねたドラムＤ（回転台付き）、製管装置１、油圧ユニット、発電機などを用意し、ドラムＤを発進側マンホールＭＨ側の地上に設置する一方、発電機を到達側マンホール側の地上に設置する。また、製管装置１および油圧ユニットは、発進側マンホールＭＨを通して更生対象となる既設管Ｋ内の上流側端部に搬入して設置する。その際、製管装置１は、案内ローラ３を設けた成形フレーム２、接合機構４に分解して搬入され、その後組み立てられる。次いで、油圧ユニットからの圧油ホースを回転継手を介して製管装置１における接合機構４の油圧モータ４５に接続する。

なお、成形フレーム２については、隣接する一対のリンク体２１，２１の連結部の連結を外し、複数個のリンク体２１を１本の列にして搬入し、再び隣接する一対のリンク体２１，２１の連結部を連結して略環状に形成する。

また、製管装置１については、製管する更生管Ｓの管径に対応して、成形フレーム２の周長を屈折リンク５を介して調整するとともに、更生する既設管Ｋの内径および使用する帯状部材１００の幅に対応する螺旋ピッチとなるように調整しておく。さらに、角度調整部材４７を操作し、既設管Ｋの管径に対応して箱体４０に対する連結アーム２８のなす角度を調整して固定する。

また、発進側マンホールＭＨには、供給装置１０を設置し、架台１１に対して支持フレーム１２を水平軸１１ａ回りに回動させ、支持フレーム１２のなす角度を調整した後、ガイド板１１２の案内溝１１２ａを通して支持フレーム１２に固定ボルトを突き当てて支持フレーム１２を傾斜状態に固定する。

このような準備作業が完了すれば、地上に配置したドラムＤの内周側から帯状部材１００を順に引き出して発進側マンホールＭＨに引き込み、供給装置１０のガイドトラフ１５１を経て送りローラ１５，１６１間に挿通して既設管Ｋ内に引き込み、さらに、製管装置１における接合機構４のピンチローラ４１に挿通し、成形フレーム２に設けた案内ローラ３の外側に送り出す。

一方、油圧モータ４５を駆動すると、ピンチローラ４１の回転により、先に作業者によって製管された開始用更生管に隣接するように相対的に送り込まれた帯状部材１００は、その接合凸部１０３を開始用更生管の帯状部材１００の接合凹部１０５に内周側から嵌入させるとともに、開始用更生管の帯状部材１００の段落ち部１０４に後続の帯状部材１００の後端側側縁部を配置し、さらに、開始用更生管の帯状部材１００の傾斜リブ１０６に後続の帯状部材１００の後端側の補強リブ１０２を係止させて隣接する螺旋状の帯状部材１００，１００を互いに接合し、開始用更生管に連続して更生管Ｓを製管する。

このとき、ピンチローラ４１の外面ローラ４３は、既設管Ｋの内周面から一定距離隔てた位置に支持されて周回移動する。すなわち、既設管Ｋの内周面に接触するように箱体４０に対するブラケット６１の固定位置を調整された支持車輪６は、既設管Ｋの内周面を転動する際、接合機構４の外面ローラ４３を既設管Ｋの内周面から設定距離浮上した状態に支持する。また、接合機構４は、角度調整部材４７によって角度調整され、支持ローラ３ａおよび更生管Ｓを経て既設管Ｋに支持された連結フレーム２８によって成形フレーム２と一体化されて、既設管Ｋの内周面から一定距離離隔した状態に支持され、外面ローラ４３が既設管Ｋの内周面に接触することを防止する。

製管装置１が既設管Ｋの軸心回りに公転し、更生管Ｋの製管作業が遂行されると、製管装置１は、到達側マンホール方向、すなわち、マンホールＭＨに設置した供給装置１０との間隔を拡大するように移動する。このため、製管装置１による製管作業に同期して供給装置１０を駆動させる。すなわち、回転用モータＭ１を駆動させることによって駆動ローラ１２１を回転させ、支持フレーム１２に対して回転フレーム１３を設定された角速度で回転させるとともに、送り用モータＭ２を駆動させることによって動力伝動機構１７を介して送りローラ１５を設定された回転数で回転させ、送りローラ１６１との間で帯状部材１００を挟み込んで送り出す。

これにより、製管装置１が既設管Ｋの軸心回りに公転し、それに伴って到達側マンホールに向かって供給装置１０との間隔を拡大するように移動しても、螺旋状の帯状部材１００を設定された螺旋径および螺旋ピッチに維持するとともに、その設定された螺旋径および螺旋ピッチの帯状部材１００を製管装置１の移動分を埋めるために必要な螺旋ピッチ数だけ追加しながら製管装置１に供給することができる。すなわち、螺旋状の帯状部材１００を、帯状部材１００の折損や裏返りを発生させることなく製管装置１へ安定的に供給することができる。

この場合、更生対象の既設管Ｋの長さが短い場合は、マンホールＭＨにのみ供給装置１０を設置することで対応することができるが、更生対象の既設管Ｋの長さが長くなると、製管装置１との間に滞留する帯状部材１００の長さも長くなって重量が大きくなるとともに、更生管Ｓの内周面との摩擦力も大きくなり、円滑に帯状部材１００を送ることが困難になることが予想される。このため、更生対象の既設管Ｋの長さが長い場合には、設定間隔をおいて供給装置１０を随時追加して設置し、各供給装置１０を同期して作動させることが好ましい。

このように、供給装置１０を追加して既設管Ｋ内に設置するには、供給装置１０をマンホールＭＨを経て既設管Ｋ内に引き込み、走行車輪１１ｗを利用して設定位置まで移動させた後、連結部材１８を外して支持フレーム１２の上半部１２Ｂを下半部１２Ａから離脱させるとともに、回転フレーム１３の連結金具１８を外して他半部１３Ｂを連結軸１３ａ回りに回動させる。そして、蝶ナットを弛めて案内部材１６を取付ブラケット１４から離脱させれば、先にマンホールＭＨに設置された供給装置１０から連続して製管装置１に供給されている螺旋状の帯状部材１００を切断することなくガイドトラフ１５１に導入することができる。この後、取付ブラケット１４に案内部材１６を連結し、送りローラ１６１によって送りローラ１５との間に帯状部材１００を挟み込む。次いで、回転フレーム１３の他半部１３Ｂを連結軸１３ａ回りに回動させて他端部同士を突き合わせた後、連結金具１８を介して連結し、支持フレーム１２の上半部１２Ｂを下半部１２Ａに重ねた後、連結金具１８を介して上半部１２Ｂを連結する。さらに、支持プレート１２５を上昇させて更生管Ｓの管頂部に突き当てれば、追加した供給装置１０を更生管Ｓに固定することができる（図１０参照）。

以下、同様に作業して、設定スパンをおいて順次供給装置１０を追加して設置するとともに、新たに追加した供給装置１０についても、前述したように、製管装置１の製管作業に同期して駆動すればよい。

なお、更生管Ｓの製管に伴って製管装置１との間隔が拡がる度に、先に設置した供給装置１０の前方に新たな供給装置１０を順次追加して設置する場合を説明したが、供給装置１０に走行車輪１１ｗの走行用モータを設け、製管装置１の製管速度（既設管Ｋの軸心方向への移動速度）に同期して、つまり、製管装置１との間隔を一定に保つように供給装置１０を既設管Ｋの軸心方向に移動させ、先に配置した供給装置１０の後方に供給装置１０を順次追加して配置し、同様に、先の供給装置１０との間隔を一定に保つように追加した供給装置１０を既設管Ｋの軸心方向に移動させるようにしてもよい。

この場合、製管装置１と供給装置１０との間隔および隣接する供給装置１０，１０間の間隔が一定となることから、製管装置１の角速度と同じ角速度で各供給装置１０の回転フレーム１３を回転させるとともに、製管装置１の周速と同じ速度で送りローラ１５から帯状部材１００を送り出せばよい。

既設管Ｋの施工対象領域の全長にわたって更生管Ｓの製管が終了すれば、更生管Ｓの管端部の帯状部材１００を切断し、次いで、製管装置１および供給装置１０を分解し、製管装置１、供給装置１０および油圧ユニットなどをマンホールを通して撤去すればよい。

なお、更生管Ｓの製管作業において、製管装置１にＣＣＤカメラなどの撮像装置を配設して製管装置１に供給される螺旋状の帯状部材１００を撮影し、撮影された帯状部材１００の螺旋径や螺旋ピッチ、螺旋ピッチ数などに基づいて、適正な螺旋状の帯状部材１００を供給するように供給装置１０の回転フレーム１３の回転や送りローラ１５の回転を制御することもできる。同様に、供給装置１０に撮像装置を設け、供給装置１０から送り出される螺旋状の帯状部材１００を観察し、適正な螺旋状の帯状部材１００を供給するように供給装置１０の回転フレーム１３の回転や送りローラ１５の回転を制御してもよい。

１製管装置
２成形フレーム
３案内ローラ
４接合機構
６支持車輪
１０供給装置
１１架台
１１ｗ走行車輪
１２支持フレーム
１３回転フレーム
１４取付ブラケット
１５送りローラ
１５１ガイドトラフ
１６案内部材
１６１送りローラ
１６２ガイドローラ
１７動力伝動機構
１００帯状部材
Ｍ１回転用モータ
Ｍ２送り用モータ

Claims

両側縁部に接合部が形成された螺旋状の帯状部材を既設管内に引込み、隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管するとともに、回転することなく製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成する更生管の製管装置に螺旋状の帯状部材を供給する供給装置であって、該供給装置は、架台に設けられた支持フレームと、支持フレームの内周側に回転自在に支持された環状の回転フレームと、回転フレームに回転自在に支持された送りローラと、支持フレームに設けられて回転フレームを回転させる回転用モータと、支持フレームに設けられて送りローラを回転させる送り用モータとから構成され、回転フレームが複数個に分割可能に連結されるとともに、送りローラが回転フレームに対して着脱自在に連結されることを特徴とする製管装置用帯状部材の供給装置。
請求項１に記載の製管装置用帯状部材の供給装置において、前記架台に複数個の回転自在な走行車輪を設けることを特徴とする製管装置用帯状部材の供給装置。
製管装置によって更生管を製管する際、分割された回転フレームの内側に帯状部材がくるように連結して更生管内に請求項１または２に記載の製管装置用帯状部材の供給装置を設定間隔をおいて順に設置し、各供給装置から螺旋状の帯状部材を前方の供給装置または製管装置に向けてそれぞれ送り出すことを特徴とする製管装置用帯状部材の供給方法。