JP5503273B2 - Method for expanding the rehabilitation pipe using the tube expansion device - Google Patents
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Description
この発明は、管口拡管装置を用いた更生管の管口拡管方法に関するものである。 The present invention relates to a tube expansion method for a rehabilitated tube using a tube expansion device.
従来より、経年によって老朽化した下水管路、農業用水路、ガス管路、電力通信ケーブル管路などの既設管を更生するため、隣接するマンホールにわたって地中に埋設された既設管内に、既設管の内径よりも小径であって、形状記憶温度において円管形状に形状回復する塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂製のライナー材を挿入し、ライナー材を加熱して拡径させ、円管形状に復元させた後、円管形状のライナー材を既設管の内周面に密着させて更生管を形成する更生方法が提案され、実施されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to rehabilitate existing pipes such as sewer pipes, agricultural water pipes, gas pipes, and power communication cable pipes that have deteriorated over time, the existing pipes embedded in the ground over adjacent manholes Insert a liner material made of a thermoplastic resin such as vinyl chloride that has a smaller diameter than the inner diameter and recovers into a circular tube shape at the shape memory temperature, expand the diameter of the liner material by heating, and restore it to a circular tube shape. After that, a rehabilitation method for forming a rehabilitation pipe by bringing a circular pipe liner material into close contact with the inner peripheral surface of an existing pipe has been proposed and implemented (for example, see Patent Document 1).
ここで、ケーブル管路を更生管によって更生する場合、電力ケーブル、光ファイバケーブルなどの通信ケーブルといった各種ケーブルを更生管内に挿入して敷設するに際して、更生管の端縁部と各種ケーブルが接触すると、各種ケーブルが損傷するおそれがある。このため、ケーブル管路を更生する更生管においては、その管口をマンホール内に一定長さ突出させ、その突出された管口を外径が拡径するように拡管させている。これにより、各種ケーブルと更生管の管口端縁部との接触を防止し、各種ケーブルを損傷させることなく更生管内に円滑に挿入することができる。 Here, when the cable conduit is rehabilitated by a rehabilitation pipe, when various cables such as communication cables such as power cables and optical fiber cables are inserted into the rehabilitation pipe and laid, the edge of the rehabilitation pipe and the various cables come into contact with each other. Otherwise, various cables may be damaged. For this reason, in the rehabilitation pipe for rehabilitating the cable pipe, the pipe port is protruded into the manhole for a certain length, and the protruded pipe opening is expanded so that the outer diameter is increased. Thereby, contact with various cable and the opening edge part of a renovated pipe can be prevented, and it can insert smoothly in a renovated pipe, without damaging various cables.
具体的には、マンホール内に熱風吹き出しダクトを導入し、熱風を更生管の管口に供給して軟化させるとともに、軟化した更生管の管口に拡管金型を押し付けて更生管の管口を拡管金型の拡径部に対応する形状に拡管させている。 Specifically, a hot air blowing duct is introduced into the manhole, hot air is supplied to the rehabilitation pipe port and softened, and the expansion mold is pressed against the softened rehabilitation pipe port to open the rehabilitation pipe port. The tube is expanded to a shape corresponding to the expanded portion of the expansion mold.
ところで、更生管の管口に対する拡管金型の押し付けは、マンホール内にジャッキを固定した後、ジャッキに対して伸縮機構を介して拡管金型を前進させることによって実施されている。しかしながら、マンホールの構造や形状、あるいは、他のケーブル管路に挿通された各種ケーブルとの関係によっては、マンホール内にジャッキや伸縮機構を配設することができない場合がある。また、熱風吹き出しダクトより熱風を更生管の管口に供給して加熱する方式では、更生管の管口の温度管理が難しいという欠点もある。 By the way, the pressing of the expansion die to the port of the rehabilitation pipe is carried out by fixing the jack in the manhole and then advancing the expansion die with respect to the jack via an expansion / contraction mechanism. However, depending on the structure and shape of the manhole or the relationship with various cables inserted into other cable conduits, there are cases where a jack or an expansion / contraction mechanism cannot be arranged in the manhole. In addition, there is a drawback in that it is difficult to control the temperature of the rehabilitating pipe port by supplying hot air from the hot air blowing duct to the rehabilitating pipe port for heating.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、マンホールの構造などに関係なく、更生管の管口を簡単確実に拡管させることのできる管口拡管装置を用いた更生管の管口拡管方法を提供するものである。 The present invention has such has been made in view of the problems, regardless of such structures manhole, the rehabilitating pipe using able Ru ductal orifice tube expanding device be easily reliably tube expanding the tube opening of the rehabilitating pipe A tube opening method is provided.
本発明の管口拡管装置を用いた更生管の管口拡管方法は、既設管を更生する熱可塑性樹脂製の更生管を設定長さマンホール内に突出させた管口を管口拡管装置を用いて拡管する更生管の管口拡管方法であって、前記管口拡管装置が、センタースクリューに周方向に間隔をおいて設けられ、径大位置と径小位置との間を移動可能な複数のグリップバーを備えた固定ユニットと、固定ユニットのセンタースクリューに着脱自在に装着され、更生管の管口を拡管する、外周面が朝顔形状の拡径部を有するとともに、ヒーターを介して加熱可能な金型本体および更生管の内径に対応する外径を有して金型本体の前端面に一体に連結された樹脂製の円筒状ガイド部材からなる拡管金型を備えた拡管治具とから構成され、更生管をマンホール内に設定長さ突出させて切断し、固定ユニットを更生管の内部に挿入するとともに、センタースクリューを回転させ、各グリップバーを径大位置に移動させて固定ユニットを更生管に固定した後、センタースクリューに拡管金型を装着し、ヒーターを介して設定温度に加熱した拡管金型の金型本体を更生管の管口に押し付けて管口を拡径部に対応する形状に拡管させることを特徴とするものである。 Ductal orifice tube expansion method rehabilitating pipe using the pipe opening expanding apparatus of the present invention, using a ductal orifice tube expanding device protrudes caused tube opening into the thermoplastic resin of the rehabilitating pipe set length manhole rehabilitating the existing pipe A reaming tube expansion method for expanding a rehabilitation tube , wherein the tube expansion device is provided in the center screw at intervals in the circumferential direction, and is movable between a large diameter position and a small diameter position. A fixed unit equipped with a grip bar and a center screw of the fixed unit are detachably attached, and the outer surface of the rehabilitation pipe has a morning glory-shaped enlarged portion that can be heated via a heater. Consists of a tube main body and a tube expansion jig having a tube expansion mold made of a resin-made cylindrical guide member that has an outer diameter corresponding to the inner diameter of the rehabilitation pipe and is integrally connected to the front end surface of the mold main body Set the length of the rehabilitation pipe in the manhole Out was taken, is inserted a fixing unit in the interior of the rehabilitating pipe, rotates the center screw, after fixing the rehabilitation pipe fixing unit and moving each gripper bar to the large diameter position, the tube expanding gold center screw It is characterized in that a die is mounted and the mold body of the tube expansion mold heated to a set temperature via a heater is pressed against the tube port of the rehabilitation tube to expand the tube port into a shape corresponding to the expanded portion. is there.
本発明によれば、固定ユニットを更生管の内部に挿入し、センタースクリューを回転させて各グリップバーを径大位置に移動させ、径大位置に移動した複数のグリップバーを介して固定ユニットを更生管に固定する。次いで、センタースクリューに拡管金型を装着し、ヒーターを介して拡管金型の金型本体を設定温度に加熱した後、加熱された金型本体を更生管の管口に押し付けて管口をその拡径部に対応する形状に拡管させる。 According to the present invention, the fixed unit is inserted into the rehabilitation pipe, the center screw is rotated to move each grip bar to the large diameter position, and the fixed unit is moved via the plurality of grip bars moved to the large diameter position. Secure to the rehabilitation tube. Next, the expansion die is attached to the center screw, and the expansion die main body is heated to a set temperature via a heater, and then the heated injection mold main body is pressed against the regenerative tube opening so that the opening is closed. The tube is expanded to a shape corresponding to the expanded portion.
この結果、固定ユニットを更生管の内部に挿入し、センタースクリューを回転させてグリップバーを介して固定ユニットを更生管に固定した後、センタースクリューに拡管金型を装着し、拡管金型の金型本体を設定温度に加熱して更生管の管口に押し付けるという簡単な作業によって、マンホールの構造などに関係なく更生管の管口を確実に拡管させることができる。 As a result, by inserting the fixing unit inside the rehabilitating pipe, after fixing the rehabilitation pipe fixing unit through the grip bar by rotating the center screw, the tube expansion die is attached to the center screw, tube expansion mold gold A simple operation of heating the mold body to a set temperature and pressing it against the tube opening of the rehabilitation tube can reliably expand the tube opening of the rehabilitation tube regardless of the structure of the manhole.
本発明によれば、マンホールの構造などに関係なく更生管の管口を簡単確実に拡管させることができる。 According to the present invention, the port of the rehabilitation pipe can be easily and reliably expanded regardless of the structure of the manhole.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1および図2には、本発明の更生管の管口拡管方法に用いられる管口拡管装置1の一実施形態が示されている。
1 and 2 show an embodiment of a
この実施形態の管口拡管装置1は、更生管Rの内部に挿入されて更生管Rに固定可能な固定ユニット2と、固定ユニット2に着脱自在に装着され、更生管Rの管口rに押し付けてその管口rを拡管させる拡管治具3とから構成されている。
The tube opening expanding
固定ユニット2は、先端部を除いて雄ねじ21aに形成されたセンタースクリュー21と、周方向に120度の間隔をおいて3個の連結部221が設けられ、センタースクリュー21の先端部に軸受22aを介して回転自在に支持された軸受部材22と、周方向に120度の間隔をおいて前後に一組ずつ計3組の連結部231が設けられ、センタースクリュー21の雄ねじ21aに対応する雌ねじが形成されてセンタースクリュー21にねじ結合された移動ナット23と、軸受部材22の各連結部221にそれぞれ基端部がピンを介して回動自在に連結された3本の前グリップアーム24と、移動ナット23の各前後一組の連結部231にそれぞれ基端部がピンを介して回動自在に連結された各前後一組、計6本の後グリップアーム25と、前後にそれぞれ連結部261が設けられ、対応する各前グリップアーム24の先端部および各前方の後グリップアーム25の先端部がそれぞれ前方の連結部261にピンを介して回動自在に連結されるとともに、各後方の後グリップアーム25の先端部がそれぞれ後方の連結部261にピンを介して回動自在に連結された3個のグリップバー26とから構成されている。
The
ここで、各前グリップアーム24および各後グリップアーム25は、同一の長さに形成され、各グリップバー26は、センタースクリュー21の軸心と平行な受け面を有している。また、対応する各前グリップアーム24および各後方の後グリップアーム25は、センタースクリュー21とのなす角度が90度未満の等角台形の脚を形成するように、軸受部材22の各連結部221と各グリップバー26の前方の連結部261、移動ナット23の各後方の連結部231と各グリップバー26の後方の連結部261にそれぞれ連結されている。さらに、各前後一組の後グリップアーム25が平行リンク機構を形成するように、移動ナット23の各前後一組の連結部231,231と各グリップバー26の前後の連結部261,261にそれぞれ連結されている。
Here, each
具体的には、軸受部材22の各連結部221および各グリップバー26の前方の連結部261に対する各前グリップアーム24のピン連結点と、移動ナット23の各後方の連結部231および各グリップバー26の後方の連結部261に対する各後方の後グリップアーム25のピン連結点とが等角台形を形成するように設定されている。また、移動ナット23の各前後一組の連結部231,231および各グリップバー26の前後の連結部261,261に対する各前後の後グリップアーム25,25のピン連結点が平行四辺形を形成するように設定されている。
Specifically, the pin connection point of each
これにより、各グリップバー26は、対応する各前グリップアーム24および各前後一組の後グリップアーム25が回動することによってセンタースクリュー21の軸心に対して受け面を平行に維持して径小位置と径大位置との間を移動することができる。すなわち、センタースクリュー21を回転させることにより、移動ナット23を進退させることができ、軸受部材22および移動ナット23に対して各前グリップアーム24および各前後一組の後グリップアーム25,25をそれぞれ起伏させて、対応するグリップバー26を径大位置と径小位置との間で移動させることができる。
As a result, each
拡管治具3は、前述した固定ユニット2のセンタースクリュー21に着脱自在な拡管金型31と、センタースクリュー21にねじ結合されて拡管金型31をセンタースクリュー21に沿って押し出す操作部材32とから構成されている。
The
拡管金型31は、拡径部33a、例えば、朝顔形状の外周面を有するとともに、略円錐台形状の中空部33bが形成された金型本体33と、更生管Rの内径に対応する外径に形成されて、金型本体33の前端面にボルトを介して一体に連結された耐熱樹脂製の円筒状ガイド部材34と、金型本体33の中空部33bに対応する略円錐台形状に形成され、外周面にヒーター35、具体的には、外周面および内周面が前方に向かって先窄まりの平行なテーパー面を有する面状発熱体が配設された耐熱樹脂製のヒーターベース36と、ヒーターベース36を金型本体33にボルトを介して一体に連結するセンターボス37とからなり、センターボス37、金型本体33およびガイド部材34には、その中心部を貫通して固定ユニット2のセンタースクリュー21の外径よりも若干大径の挿通穴31aが形成されている他、ヒーターベース36には、面状発熱体に通電するためのコネクタ(図示せず)が設けられている。
The expansion die 31 has an enlarged
ここで、面状発熱体としては、発熱体を両面からシリコン樹脂シートで挟んで形成された、株式会社八光電機製作所の製造販売に係るシリコンラバーヒーターが採用されている。 Here, as the planar heating element, a silicon rubber heater according to the manufacture and sale of Yako Electric Manufacturing Co., Ltd., which is formed by sandwiching the heating element from both sides with a silicon resin sheet, is employed.
一方、操作部材32は、固定ユニット2におけるセンタースクリュー21の雄ねじ21aに対応する雌ねじを有してセンタースクリュー21にねじ結合可能なハンドルボス38と、ハンドルボス38に複数本のアーム391を介して連結された操作ハンドル39とからなり、操作ハンドル39を回転操作することにより、ハンドルボス38をセンタースクリュー21に沿って進退させることができる。
On the other hand, the
なお、更生管Rは、前述したように、塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂によって形成されたライナー材を既設管Lの内周面に密着させたものである。 In addition, the rehabilitation pipe | tube R makes the liner material formed with thermoplastic resins, such as a vinyl chloride, contact | adhere to the internal peripheral surface of the existing pipe L as mentioned above.
次に、このように構成された拡管装置1を用いて更生管Rの管口rを拡管する施工要領について以下説明する。
Next, a construction procedure for expanding the pipe port r of the rehabilitated pipe R using the
この場合、更生対象の既設管Lが更生管Rによって更生され、その管口rがマンホールM内に設定長さ突出されて切断されているものとする。 In this case, it is assumed that the existing pipe L to be rehabilitated is rehabilitated by the rehabilitation pipe R, and the pipe port r protrudes into the manhole M for a set length and is cut.
まず、センタースクリュー21の基端部が一定長さマンホールM内に突出するように、固定ユニット2を更生管Rの内部に挿入した後、センタースクリュー21に拡管金型31をその挿通穴31aを通して装着し、そのガイド部材34の先端を更生管Rの管口rに挿入する(図3参照)。次いで、センタースクリュー21をその基端部に取り付けたクランクアームなどを利用して正回転させ、センタースクリュー21にねじ結合された移動ナット23を前進させる。移動ナット23が前進し、軸受部材22との間隔を狭めれば、軸受部材22に連結された各前グリップアーム24に支持されて、各前後一組の後グリップアーム25,25が移動ナット23に対して起立するとともに、対応する軸受部材22に連結された各前グリップアーム24も軸受部材22に対して各後グリップアーム25の起立角度と同じ角度だけ起立する。これにより、対応する各前グリップアーム24および各前後一組の後グリップアーム25にそれぞれ連結された各グリップバー26が徐々に径大位置に移動する。各グリップバー26が径大位置に移動し、その受け面が更生管Rの内周面に突き当てられたならば、固定ユニット2を3個のグリップバー26を介して更生管Rに移動しないように固定することができる(図4参照)。
First, after the fixed
固定ユニット2を更生管Rに固定したならば、センタースクリュー21に操作部材32のハンドルボス38をねじ結合した後(図5参照)、ヒーター35(面状発熱体)に通電し、金型本体33を加熱する。
If the fixing
ここで、金型本体33の設定温度は、ライナー材に対応して、例えば、100℃に設定されている。この場合、金型本体33の温度は、ヒーター35(面状発熱体)に対する電流量によって簡単に調整することができるとともに、その温度は、詳細には図示しないが、非接触式の温度センサーを介して容易に把握することができる。
Here, the set temperature of the
金型本体33が加熱され、設定温度である100℃に上昇したことを確認したならば、操作ハンドル39を正回転させ、操作部材32をセンタースクリュー21に沿って前進させる。これにより、操作部材32のハンドルボス38を拡管金型31に突き当ててセンタースクリュー21に装着された拡管金型31を前方に向けて押し出すことができる。前方に向けて拡管金型31が押し出されれば、設定温度に加熱された金型本体33を更生管Rの管口rに押し付けて管口rを軟化させるとともに、金型本体33の拡径部33aに対応する形状、具体的には、朝顔形状に拡管させることができる(図6参照)。
When it is confirmed that the mold
更生管Rの管口rが金型本体33の拡径部33aに対応する形状に拡管したならば、ヒーター35への通電を遮断し、金型本体33を冷却させる。そして、金型本体33が冷却し、設定温度、例えば、40℃以下に低下したならば、操作ハンドル39を逆回転させてハンドルボス38をセンタースクリュー21に沿って後退させ、操作部材32を離脱させる(図7参照)。さらに、拡管金型31を把持して後方に引き出し、同様に、センタースクリュー21から離脱させる(図8参照)。
If the pipe port r of the rehabilitation pipe R is expanded to a shape corresponding to the
その後、センタースクリュー21を前述とは逆方向に回転させれば(図9参照)、移動ナット23を後退させ、対応する前グリップアーム24および各前後一組の後グリップアーム25をそれぞれ伏倒させてグリップバー26をその受け面が更生管Rの内周面に突き当てられた径大位置から内周面とは離隔した径小位置に移動させることができる(図10参照)。これにより、3個のグリップバー26による更生管Rに対する固定ユニット2の固定を解除することができる。この後、固定ユニット2を、管口rが朝顔形状に拡径した更生管Rから引き出すことができる。
After that, if the
このように、固定ユニット2を更生管Rの内部に挿入し、3個のグリップバー26をそれぞれ径大位置に移動させ、更生管Rの内周面に突き当てて固定ユニット2を固定した後、固定ユニット2に拡管金型31を装着するとともに、拡管金型31を加熱して更生管Rの管口rに押し付けるという簡単な作業によって、更生管Rの管口rを拡管金型31における金型本体33の拡径部33aに対応する形状に確実に拡管させることができる。
In this way, after the fixed
これにより、マンホールMの構造などに影響されることなく更生管Rの内部に固定ユニット2を固定することができるとともに、更生管Rに固定された固定ユニット2を利用して拡管金型31を更生管Rの管口rに押し付けることができることから、マンホールMの構造などに関係なく更生管Rの管口rを簡単確実に拡管させることができる。
As a result, the fixed
なお、前述した実施形態においては、センタースクリュー21の周方向に120度の間隔をおいて3組の前グリップアーム24、後グリップアーム25およびグリップバー26を設けた場合を説明したが、2組以上であればよく、その数は限定されない。
In the above-described embodiment, the case where the three
また、拡管金型31における金型本体33の拡径部33aとしては、朝顔形状に形成した場合を例示したが、各種ケーブルと更生管Rの管口r端縁部との接触を防止できるならば、突出方向に向かって拡径するように拡管できる任意の拡径部33aを採用することができる。
Moreover, although the case where it formed in the morning glory shape was illustrated as the
1 管口拡管装置
2 固定ユニット
21 センタースクリュー
22 軸受部材
23 移動ナット
24 グリップバー
25 前グリップアーム
26 後グリップアーム
3 拡管治具
31 拡管金型
32 操作部材
33 金型本体
33a 拡径部
34 ガイド部材
35 ヒーター(面状発熱体)
36 ヒーターベース
37 センターボス
M マンホール
L 既設管
R 更生管
r 管口
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