JP6127020B2 - セグメントの製造方法およびセグメントを用いた更生管 - Google Patents

Description

本発明は、既設管を更生する更生管に用いられるセグメントの製造方法およびセグメントを用いた更生管に関する。より具体的には、本発明は、径の異なる既設管に対応する、大きさの異なる更生管に用いられるセグメントを低コストで製造する方法および低コストで製造されたセグメントを用いた更生管に関する。

従来、老朽化したトンネルや下水道管などの既設管を補修する方法として、既設管の内壁に沿って更生管を形成し、既設管と更生管の間にモルタルやコンクリートなどのグラウトを充填して、既設管を更生する方法が知られている（特許文献１）。この方法で用いられる更生管は、図８に示されるセグメント１００が複数連結されて、既設管の内壁に沿って略円筒状に形成される。既設管にはさまざまな径を有するものが存在するが、異なる径を有する既設管に対しては、既設管の径に応じた径を有する更生管が形成される。

特開２００９−２８７２９０号公報

特許文献１に開示されたセグメント１００は、図８に示されるように、更生管の内周面の一部を構成し、更生管の径に応じた曲率半径を有する壁面部１０１と、セグメント１００同士を更生管の周方向で連結するフランジ部１０２とを有している。異なる径を有する更生管を形成する場合には、更生管の径に応じた曲率半径の壁面部１０１やそれに対応した形状および角度のフランジ部１０２を有するセグメント１００を用いる必要がある。セグメント１００は、金型を用いた射出成形によって製造されるが、壁面部１０１の曲率半径やフランジ部１０２の形状を変更するには、用いられる金型全体を交換する必要がある。たとえば、図９（ａ）は、壁面部１０１の曲率半径を小さくする場合の金型１０３の断面を、図９（ｂ）は、壁面部１０１の曲率半径を大きくする場合の金型１０３の断面を模式的に示している。このように、更生管の径が変わるたびに、金型全体を設計変更し、作製し直さなければならず、その作製に莫大なコストがかかるという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、異なる径を有する既設管に対応可能な、異なる大きさの更生管に配設されるセグメントを低コストで製造する方法を提供するとともに、低コストで製造されたセグメントを用いた更生管を提供することを課題とする。

本発明の製造方法は、断面略円形の既設管の内側に、前記既設管の周方向および長さ方向に複数配設され、前記既設管を更生する多角円筒状の更生管に用いられるセグメントを、金型を用いて射出成形により製造する方法であって、前記セグメントは、前記更生管の内周面の一部を構成する板状の基部と、前記基部の一側縁から立設した第１のフランジ部と、前記基部の一側縁に略平行な他の側縁から立設した第２のフランジ部とを少なくとも備え、前記第１のフランジ部および第２のフランジ部の外面が、前記基部から離れるにしたがい互いに広がるように傾斜して立設し、前記第１のフランジ部の外面は、前記既設管の周方向に複数の前記セグメントが配設され、前記更生管が形成されるときに、前記更生管の周方向で隣接する他のセグメントの第２のフランジ部の外面に接触し、前記セグメントが、共通の金型および偏向金型を用いて成形され、前記方法が、前記既設管の径に応じて、前記第１および第２のフランジ部の外面の、前記基部に対する傾斜角を算出する工程と、前記傾斜角に応じた前記偏向金型を提供する工程と、成形用材料を射出する工程とを備え、異なる径の既設管に対応可能な、異なる大きさの更生管に配設されるセグメントを共通の金型を用いて製造可能であることを特徴とする。

また、本発明の製造方法は、前記共通の金型が、前記基部の内面ならびに前記第１および第２のフランジ部の内面を形成するための上部金型と、前記基部の外面を形成するための下部金型とを備え、前記偏向金型が、前記第１および第２のフランジ部の外面のそれぞれを形成するための第１の偏向金型および第２の偏向金型を備えることが好ましい。

本発明の更生管は、上記製造方法により製造された、前記基部の幅が同じセグメント、または前記基部の幅が異なる少なくとも２種類のセグメントが配設されることを特徴とする。

本発明の更生管は、断面略円形の既設管の内側に設けられ、前記既設管を更生する更生管であって、前記更生管は、前記既設管の周方向および長さ方向に配設される複数のセグメントを備え、前記セグメントは、前記更生管の内周面の一部を構成する板状の基部と、前記基部の一側縁から立設した第１のフランジ部と、前記基部の一側縁に略平行な他の側縁から立設した第２のフランジ部とを少なくとも備え、前記第１のフランジ部および第２のフランジ部の外面が、前記基部から離れるにしたがい互いに広がるように傾斜して立設し、前記第１のフランジ部の外面は、前記既設管の周方向に複数の前記セグメントが配設され、前記更生管が形成されるときに、前記更生管の周方向で隣接する他のセグメントの第２のフランジ部の外面に接触し、前記既設管の周方向および長さ方向に複数の前記セグメントが配設されて、多角円筒状に形成されることを特徴とする。

また、本発明の更生管は、前記基部の幅が異なる少なくとも２種類のセグメントが配設されることが好ましい。

本発明によれば、異なる径を有する既設管に対応可能な、異なる大きさの更生管に配設されるセグメントを低コストで製造する方法を提供することができるとともに、低コストで製造されたセグメントを用いた更生管を提供することができる。

本発明の製造方法により得られるセグメントを用いた更生管の一実施形態を示す斜視図である。 本発明の製造方法により得られるセグメントの一実施形態を示す斜視図である。 図２に示されたセグメントの側面図である。 本発明のセグメントの製造方法で用いられる金型を模式的に示す斜視図である。 本発明の製造方法により得られるセグメントを用いた更生管の一実施形態を示す側面図である。 （ａ）は既設管の径が小さい場合に対応する本発明の更生管の一実施形態を示す側面図であり、（ｂ）は既設管の径が大きい場合に対応する本発明の更生管の一実施形態を示す側面図である。 （ａ）は既設管の径が小さい場合に対応する本発明の更生管に用いられるセグメントの一実施形態を示す側面図であり、（ｂ）は既設管の径が大きい場合に対応する本発明の更生管に用いられるセグメントの一実施形態を示す側面図である。 従来のセグメントの斜視図である。 （ａ）は、曲率半径の小さい従来のセグメントを製造する際に用いられる金型を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、曲率半径の大きい従来のセグメントを製造する際に用いられる金型を模式的に示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明のセグメントの製造方法およびセグメントを用いた更生管を詳細に説明する。

本発明の製造方法により得られるセグメント１は、図１に示されるように、トンネルや下水道管など断面略円形の既設管Ｔの内側に設けられる更生管Ｐに用いられる。セグメント１は、図１に示されるように、既設管Ｔの周方向ＣＴおよび長さ方向ＬＴに複数配設され、互いに連結されて多角円筒状の更生管Ｐを形成する。更生管Ｐは、既設管Ｔの内側に設けられ、既設管Ｔと更生管Ｐの間の空隙にセメントやモルタルなどの図示しないグラウトが充填されて、既設管Ｔを更生する。更生管Ｐは、図１に示されるように、多角円筒状に形成され、より詳細には、断面が多角形の頂点を結ぶ曲線が略円形となる多角円形の筒状に形成される。更生管Ｐは、本実施形態では断面が正多角形の筒状に形成されているが、断面が多角円形であればよく、異なる長さの辺を含んでいてもよい。また、セグメント１は、トンネルや下水道管だけでなく、他の断面略円形の既設管Ｔを更生する更生管にも適用することができる。

本発明のセグメント１は、図１〜図３に示されるように、板状の基部２と、基部２の一側縁から立設した第１のフランジ部３と、基部２の一側縁に略平行な他の側縁から立設した第２のフランジ部４とを少なくとも備えている。セグメント１はさらに、基部２の一側縁と交差する一副側縁から立設した第３のフランジ部５と、基部２の一副側縁に略平行な他の副側縁から立設した第４のフランジ部６とを備えている。セグメント１は、図１に示されるように、第１〜第４のフランジ部３、４、５、６の自由端側が既設管Ｔの内壁を向くように配設され、基部２および第１〜第４のフランジ部３、４、５、６によって囲繞される空間にグラウトが充填される。セグメント１は、後に詳しく述べるように、剛性を有する合成樹脂を含み、金型１０（図４参照）を用いて射出成形により製造される。セグメント１の材料としては、たとえば硬質のポリ塩化ビニル、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレンなどを採用することができる。

基部２は、図１に示されるように、更生管Ｐの内周面の一部を構成している。基部２の大きさ、すなわち更生管Ｐの周方向ＣＰにおける幅および長さ方向ＬＰにおける長さは、異なる径を有する既設管Ｔに対応する更生管Ｐの大きさに応じて任意に定めることができる。ただし、以下に詳しく述べるように、セグメント１の製造コストの観点から、異なる径の既設管Ｔに対応可能な、異なる大きさの更生管Ｐを形成する際に、同じ大きさまたは少なくとも２種類の大きさの基部２を有するセグメント１が用いられる。また、第１および第２のフランジ部３、４が立設する基部２の２つの側縁は、本実施形態では、第３および第４のフランジ部５、６が立設する基部２の２つの副側縁に対して略垂直であるが、２つの側縁同士が略平行で、２つの副側縁同士が略平行であればよく、２つの側縁が２つの副側縁に対して他の角度で交差していてもよい。また、基部２は、本実施形態では略平坦な板状に形成されているが、板状に形成されて更生管Ｐの内周面の一部を構成すればよく、凹凸を有していたり、湾曲していたりするなど、他の板状の形状であってもよい。

本実施形態では、基部２は、図２に示されるように、円弧状に立設された突起２１を備えている。複数のセグメント１が連結されて更生管Ｐが形成された後、この円弧状の突起２１に沿って孔が開けられ、更生管Ｐの内側からグラウトを注入するための注入孔（図示せず）が設けられる。そして、この注入孔からグラウトが注入される。

セグメント１の第１のフランジ部３および第２のフランジ部４はそれぞれ、図１に示されるように、更生管Ｐの周方向ＣＰにおいてセグメント１同士を連結するために、他のセグメント１の第２のフランジ部４および第１のフランジ部３に接続される。そして、第１のフランジ部３の外面３ａは、既設管Ｔの周方向ＣＴに複数のセグメント１が配設され、更生管Ｐが形成されるときに、更生管Ｐの周方向ＣＰで隣接する他のセグメント１の第２のフランジ部４の外面４ａに接触する。ここで、第１のフランジ部３および第２のフランジ部４の外面３ａ、４ａは、図１〜図３に示されるように、基部２から離れるにしたがい互いに広がるように傾斜して立設している。このように第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａが互いに広がるように傾斜しているので、セグメント１の第１のフランジ部３の外面３ａと他のセグメント１の第２のフランジ部４の外面４ａが接触するようにセグメント１同士を連結することにより、セグメント１同士は、基部２の外面２ａ（第１〜第４のフランジ部３、４、５、６が立設する面の反対側の面、図３参照）同士が互いに向かい合う方向に傾きを持って連結される。そして、同様にして複数のセグメント１を連結することにより、図１に示されるように、更生管Ｐの周方向ＣＰにおける各セグメント１の幅を一辺とする多角円形状の断面を有する多角円筒状の更生管Ｐが形成される。なお、第１および第２のフランジ部３、４は、本実施形態では、その内面３ｂ、４ｂが基部２に対してともに略垂直に延び、その外面３ａ、４ａがともに同一の傾斜角θ（図５参照）を有しているが、その外面３ａ、４ａが基部２から離れるにしたがい互いに離れるように傾斜していればよく、その内面３ｂ、４ｂは基部２に対して傾斜を有していてもよいし、その外面３ａ、４ａのそれぞれが異なる傾斜角θを有していてもよい。また、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａおよび内面３ｂ、４ｂは、本実施形態では、ともに略平坦に形成されているが、外面３ａ、４ａが基部２から離れるにしたがい互いに離れるように傾斜していればよく、凹凸を有するなど、他の形状に形成されてもよい。

第１および第２のフランジ部３、４の基部２に対する傾斜角θは、後に詳しく述べるように、異なる径を有する既設管Ｔに対応するために必要な更生管Ｐの大きさに応じて定められる。たとえば、小さい径を有する更生管Ｐ（図６（ａ））を形成するときは、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θを大きくし（図７（ａ）、θ＝θ１）、大きい径を有する更生管Ｐ（図６（ｂ））を形成するときは、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θを小さくする（図７（ｂ）、θ＝θ２）。このように、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θを変更するだけで、更生管Ｐの径の大きさを変更することができる。

一方、セグメント１の第３のフランジ部５および第４のフランジ部６はそれぞれ、図１に示されるように、更生管Ｐの長さ方向ＬＰにおいてセグメント１同士を連結するために、他のセグメント１の第４のフランジ部６および第３のフランジ部５に接続される。そして、第３のフランジ部５の外面５ａは、既設管Ｔの長さ方向ＬＴに複数のセグメント１が配設され、更生管Ｐが形成されるときに、更生管Ｐの長さ方向ＬＰで隣接するセグメント１の第４のフランジ部６の外面６ａに接触する。ここで、第３および第４のフランジ部５、６は、本実施形態では、図１および図２に示されるように、基部２から基部２に対して略垂直に延びている。したがって、セグメント１の第３のフランジ部５の外面５ａに他のセグメント１の第４のフランジ部６の外面６ａが接触するようにセグメント１同士を連結することにより、セグメント１同士は、互いに略直線状に連結される。そして、同様にして複数のセグメント１を連結することにより、更生管Ｐを長さ方向ＬＰに伸ばすことができる。第３および第４のフランジ部５、６は、本実施形態では、基部２に対して略垂直に立設しているが、セグメント１同士が更生管Ｐの長さ方向ＬＰで互いに略直線状に連結されればよく、たとえば第３のフランジ部５の外面５ａの傾斜角と第４のフランジ部６の外面６ａの傾斜角の和が約１８０°になるようにそれぞれが傾斜していてもよい。

第１〜第４のフランジ部３、４、５、６にはそれぞれ、ボルトなどを挿通する複数の孔Ｈと、セグメント１同士を連結した後にグラウトを通す複数の孔ＧＨが設けられている。セグメント１同士は、図示しないボルトが孔Ｈに挿通され、図示しないナットにより固定されて、互いに連結される。更生管Ｐは、更生管Ｐの周方向ＣＰおよび長さ方向ＬＰにおけるセグメント１同士の連結部分において、セグメント１の第１〜第４のフランジ部３、４、５、６の外面３ａ、４ａ、５ａ、６ａがそれぞれ他のセグメント１の第１〜第４のフランジ部３、４、５、６の外面３ａ、４ａ、５ａ、６ａと接触して隙間なく連結されるので、注入されるグラウトが漏れ出すことがない。セグメント１同士は、本実施形態では、ボルトおよびナットを用いて連結されるが、連結部分においてセグメントが漏れ出さないようにセグメント１同士を連結することができれば、接着剤など他の公知の連結手段を用いてもよい。

次に、図４および図５を参照して、本発明のセグメント１の製造方法を説明する。本発明の製造方法は、以下に詳しく述べるように、異なる径の既設管Ｔに対応可能な、異なる大きさの更生管Ｐに配設されるセグメント１を共通の金型１１を用いて製造可能な方法である。なお、図４では、図を見やすくするために、基部２に設けられる突起２１や、第１〜第４のフランジ部３、４、５、６に設けられる孔Ｈおよび孔ＧＨを形成するための金型部分を省略するなど、金型全体を模式的に示している。

本発明の製造方法によれば、セグメント１は、図４に示されるように、共通の金型１１および偏向金型１６を用いて成形される。共通の金型１１は、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θが異なるセグメント１を製造する際にも共通して使用することが可能な金型である。共通の金型１１は、図４に示されるように、セグメント１の内面を形成する金型１２と、セグメント１の外面の一部を形成する金型１３とを備えている。セグメント１の外面の一部を形成する金型１３は、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａを形成する偏向金型１６とともに、セグメント１の外面を形成する。本実施形態においては、共通の金型１１は、図４に示されるように、セグメント１の内面を形成する金型１２として上部金型１２を備え、セグメント１の外面の一部を形成する金型１３として側部金型１４および下部金型１５を備えている。そして、側部金型１４は、第１の側部金型１４ａおよび第２の側部金型１４ｂを備え、偏向金型１６は、第１の偏向金型１６ａおよび第２の偏向金型１６ｂを備えている。セグメント１は、上部金型１２、第１および第２の側部金型１４ａ、１４ｂ、下部金型１５、および第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂが互いに接触しないように近づけられ、これらの金型に囲繞された空間に成形用材料が射出されて製造される。このとき、成形用材料としては、上述したように、たとえば硬質のポリ塩化ビニル、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレンなどを採用することができる。また、金型材料としては、公知の鋼材を採用することができ、金型内の圧力や温度などの他の製造条件は、用いられる成形用材料や製造されるセグメント１の形状などに応じて決定される。

上部金型１２は、図４に示されるように、ともに略直方体形状の基板部１２ａおよび凸部１２ｂを備えており、上部金型１２に対向する位置に配置された下部金型１５とともに、セグメント１の基部２を成形する。基部２は、上部金型１２の凸部１２ｂの下面（図４中、下側の面）と、下部金型１５の上面（図４中、上側の面）との間に射出された成形用材料によって成形される。このとき、上部金型１２の凸部１２ｂの下面が、基部２の内面２ｂ（第１〜第４のフランジ部３、４、５、６が立設する側の面、図３参照）を形成し、下部金型１５の上面が、基部２の外面２ａ（第１〜第４のフランジ部３、４、５、６が立設する側の面とは反対側の面、図３参照）を形成する。本実施形態では、凸部１２ｂの下面および下部金型１５の上面は、ともに略平坦で、互いに略平行になるように配置されているので、上部金型１２および下部金型１５により略平坦な板状の基部２が成形される。ここで、基部２は、上述したように、板状に形成されていれば、略平坦ではない他の形状であっても構わないので、上部金型１２および下部金型１５は、基部２の大きさや形状に応じて適宜設計される。

また、上部金型１２は、図４に示されるように、上部金型１２の凸部１２ｂを挟み込むように配置された第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂとともに、セグメント１の第１および第２のフランジ部３、４を成形する。第１および第２のフランジ部３、４は、上部金型１２の凸部１２ｂの側面（図４中、右手前〜左奥の側面）と、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂとの間に射出された成形用材料によって成形される。このとき、上部金型１２の凸部１２ｂの側面が、第１および第２のフランジ部３、４の内面３ｂ、４ｂ（図２および図３参照）を形成し、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂがそれぞれ、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａ（図２および図３参照）を形成する。本実施形態では、凸部１２ｂの側面が、凸部１２ｂの下面に対して略垂直に形成されているので、第１および第２のフランジ部３、４の内面３ｂ、４ｂは、基部２に対して略垂直に形成される。ここで、第１および第２のフランジ部３、４の内面３ｂ、４ｂは、上述したように、略平坦でなくてもよく、また基部２に対して略垂直でなくてもよいので、凸部１２ｂの側面の形状や、凸部１２ｂの下面に対する角度は、第１および第２のフランジ部３、４の内面３ｂ、４ｂの形状や基部２に対する角度に応じて設定される。

また、上部金型１２の基板部１２ａには、図４に示されるように、下部金型１５に向かって基板部１２ａから離れるにしたがい互いに広がるように傾斜して延びるアンギュラーピン１２ｃ、１２ｄが設けられている。そして、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂにはそれぞれ、アンギュラーピン１２ｃ、１２ｄと係合する係合孔１６ｃ、１６ｄが設けられている。アンギュラーピン１２ｃ、１２ｄおよび係合孔１６ｃ、１６ｄは、互いに係合して、上部金型１２が第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂに近づく方向に移動すると、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂを互いに近づく方向に移動させ、上部金型１２が第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂから離間する方向に移動すると、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂを互いに離間する方向に移動させるように構成されている。このように、上部金型１２がアンギュラーピン１２ｃ、１２ｄを備え、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂが係合孔１６ｃ、１６ｄを備えることにより、上部金型１２の移動にともなって第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂが移動するので、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂの動きを制御する必要がなく、また射出成形時の射出圧力によって第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂの位置が変動するのを抑えることができる。

偏向金型１６は、セグメント１の第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの基部２に対する傾斜角θを画定し、所望の傾斜角θを有する第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａを形成する。本実施形態では、偏向金型１６は、図４に示されるように、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂを備えている。第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂはそれぞれ、略直方体形状に形成されており、上部金型１２の凸部１２ｂの側面に対向する面が、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θに対応する傾斜角を有している。偏向金型１６は、所望の傾斜角θに応じて、傾斜角θに対応するように形成された別の偏向金型１６に取り換えることができる。したがって、異なる傾斜角θの外面３ａ、４ａを有する第１および第２のフランジ部３、４を備えるセグメント１を製造する場合に、最もコストのかかる共通の金型１１を交換することなく、コストのかからない偏向金型１６のみを交換するだけで、傾斜角θの異なるセグメント１を安価にしかも容易に作り分けることができる。偏向金型１６は、本実施形態では、独立した金型として形成されているが、セグメント１の第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの基部２に対する傾斜角θを画定し、所望の傾斜角θを有する第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａを形成することができればよく、共通の金型１１に取り外し可能に構成される偏向部材として形成されてもよい。第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａは、上述したように、互いに異なる傾斜角θを有していてもよく、また略平坦でなく凹凸を有していてもよいので、偏向金型１６は、形成しようとする第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θや形状に応じて設計される。

また、上部金型１２は、図４に示されるように、上部金型１２の凸部１２ｂを挟み込むように配置された第１および第２の側部金型１４ａ、１４ｂとともに、セグメント１の第３および第４のフランジ部５、６を成形する。第３および第４のフランジ部５、６は、上部金型１２の凸部１２ｂの側面（図４中、左下〜右上の側面）と、第１および第２の側部金型１４ａ、１４ｂとの間に射出された成形用材料によって成形される。このとき、上部金型１２の凸部１２ｂの側面が、第３および第４のフランジ部５、６の内面５ｂ、６ｂ（図２参照）を形成し、第１および第２の側部金型１４ａ、１４ｂがそれぞれ、第３および第４のフランジ部５、６の外面５ａ、６ａ（図２参照）を形成する。本実施形態では、図４に示されるように、凸部１２ｂの側面が、凸部１２ｂの下面に対して略垂直に形成され、第１および第２の側部金型１４ａ、１４ｂの、凸部１２ｂの側面に対向する面が、凸部１２ｂの側面に対して略平行に配置されているので、第３および第４のフランジ部５、６は基部２に対して略垂直に立設して成形される。第３および第４のフランジ部５、６は、上述したように、基部２に対して略垂直に立設していなくてもよいので、凸部１２ｂの側面の角度や、第１および第２の側部金型１４ａ、１４ｂの、凸部１２ｂの側面に対向する面の角度は、成形しようとする第３および第４のフランジ部５、６の形状や大きさに応じて設定される。なお、第１および第２金型１４ａ、１４ｂは、本実施形態では単独で移動するように構成されているが、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂと同様に、アンギュラーピンおよび係合孔を設けることにより上部金型１２と連動するように構成されていてもよい。

上述した金型１０を用いた本発明の製造方法は、既設管Ｔの半径Ｒに応じて、セグメント１の傾斜角θを算出する工程を備えている。ここで、たとえば、セグメント１の基部２が平坦で、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａがともに同じ傾斜角θを有し、第１および第２のフランジ部３、４がともに同じ高さを有する場合において、更生管Ｐを形成するために用いられるセグメント１の数をｎ、更生管Ｐの周方向ＣＰにおける基部２の幅をａ、更生管Ｐの径方向におけるセグメント１の高さをｂ、更生管Ｐの断面の多角形のすべての頂点を結ぶ円の半径をｒとしたとき（図５参照）、以下の関係式（１）および（２）が成り立つ。

式（１）および式（２）を用いて、ａおよびｂを所定の値とし、更生管Ｐの半径ｒが既設管Ｔの半径Ｒを下回る最大の整数ｎを求めることにより、傾斜角θを算出することができる。たとえば、Ｒが１５０ｃｍ（直径３ｍ）、ａが２０ｃｍ、ｂが５ｃｍとすると、ｎは４５、θは４°、ｒは約１４８ｃｍと算出される。傾斜角θの算出方法は、この方法に限定されることはなく、セグメント１の形状が上記前提と異なればその形状に応じた別の関係式を用いるなど、他の方法によっても算出することができる。

本発明の製造方法はさらに、算出された傾斜角θに応じた偏向金型１６を提供する工程を備えている。この工程では、共通の金型１１に対して偏向金型１６が設けられ、配置される。本実施形態では、偏向金型１６は、図４に示されるように、第１および第２の偏向金型１６ａ、１６ｂとして設けられる。

本発明の製造方法はさらに、上部金型１２、側部金型１４、下部金型１５および偏向金型１６を互いに接触しないように近づけた後、これらの金型に囲繞された空間に成形用材料を射出する工程を備えている。これにより、既設管Ｔの半径Ｒに対応した大きさを有する更生管Ｐを形成するためのセグメント１を製造することができる。

以上に述べたように、本発明の製造方法によれば、異なる半径Ｒを有する既設管Ｔに対応する大きさの更生管Ｐを形成するセグメント１を、共通の金型１１を変更することなく、偏向金型１６を交換するだけで、作り分けることができるので、従来のように金型全体を変更する必要がなく、大幅に製造コストを削減することができるとともに、セグメント１を容易に製造することができる。

次に、図６および図７を参照して、セグメント１を用いた本発明の更生管Ｐについて説明する。

本発明のセグメント１を用いた更生管Ｐは、図６に示されるように、更生管Ｐの周方向ＣＰにおける基部２の幅ａが同じセグメント１が複数配設されて形成される。さらに、異なる半径Ｒを有する既設管Ｔに対しても、セグメント１の第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θを変えただけの、基部２の幅ａが同じセグメント１により、半径ｒの異なる更生管Ｐが形成される。図６は、異なる半径Ｒを有する既設管Ｔに対応するように形成された、異なる半径ｒを有する更生管Ｐの実施形態を示している。既設管Ｔの半径Ｒが小さい場合には、図６（ａ）に示されるように、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θを大きくして（θ＝θ１、図７（ａ）参照）、セグメント１の数ｎを少なくすることにより、半径ｒの小さい更生管Ｐを形成することができる。一方、既設管Ｔの半径Ｒが大きい場合には、図６（ｂ）に示されるように、第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θを小さくして（θ＝θ２、図７（ｂ）参照）、セグメント１の数ｎを多くすることにより、半径ｒの大きい更生管Ｐを形成することができる。このように、本発明の更生管Ｐは、セグメント１の第１および第２のフランジ部３、４の外面３ａ、４ａの傾斜角θを変更するだけで、その半径ｒを変更することができるので、既設管Ｔの半径Ｒが変わっても、共通の金型１１を使用して製造されたセグメント１を使用できる。したがって、本発明の更生管Ｐは、低コストで形成することができる。

ここで、基部２の幅ａが同じで、数ｎのセグメント１を用いて更生管Ｐを形成すると、上述した式（１）、（２）からわかるように、基部２の幅ａとセグメント１の数ｎに応じた半径ｒを有する更生管Ｐが形成される。セグメント１の数ｎは整数であるので、形成される更生管Ｐの半径ｒは、セグメント１の数ｎの増加に伴って不連続に増加する。つまり、基部２の幅ａとセグメント１の数ｎの組み合わせによっては、更生管Ｐの半径ｒと既設管Ｔの半径Ｒとの差を、許容範囲内に抑えることができない場合がある。更生管Ｐの半径ｒと既設管Ｔの半径Ｒとの差は、既設管Ｔの半径Ｒが小さくなると顕著に現れるため、既設管Ｔの半径Ｒの対応可能な範囲が、比較的大きな半径Ｒに限定されてしまう可能性がある。このような場合には、形成される更生管Ｐの半径ｒを微調整して、半径ｒと半径Ｒとの差を小さくするために、基部２の幅ａが異なる少なくとも２種類のセグメント１を配設して更生管Ｐを形成することが好ましい。更生管Ｐによって更生される既設管Ｔの半径Ｒはさまざまな値を有しているので、基部２の幅が異なる少なくとも２種類のセグメント１を配設することにより、得られる更生管Ｐの半径ｒを微調整することができ、既設管Ｔの半径Ｒの対応可能な範囲を大きくすることができる。たとえば、セグメント１の基部２の幅ａを２０ｃｍ、セグメント１の高さｂを５ｃｍ、既設管Ｔの半径Ｒを想定される中で最も大きい２５０ｃｍ（直径５ｍ）と仮定すると、上記の式（１）、（２）から、セグメント１の数ｎが７６で、更生管Ｐの半径ｒが約２４７ｃｍと算出される。この場合、既設管Ｔの半径Ｒと更生管Ｐの半径ｒの差は、約３ｃｍであり、既設管Ｔの半径Ｒに対する割合が約１．２％となる。一般的に、既設管Ｔの更生において許容される割合は３％程度であるので、この程度の差は十分許容される範囲である。逆に、既設管Ｔの半径Ｒを想定される中で最も小さい５０ｃｍ（直径１ｍ）と仮定すると、上記の式（１）、（２）から、セグメント１の数ｎが１３で、更生管Ｐの半径ｒが約４７ｃｍと算出される。この場合、既設管Ｔの半径Ｒと更生管Ｐの半径ｒの差は、約３ｃｍであり、既設管Ｔの半径Ｒに対する割合が約６％となる。このように、既設管Ｔの半径Ｒが小さくなると半径Ｒと半径ｒとの差の割合が大きくなるが、追加で基部２の幅が１０ｃｍのセグメント１を１つ追加することで、半径ｒが別の計算式から約４８．５ｃｍと算出されて、差の割合が約３％に半減する。これらの計算結果は単なる例示にすぎないが、このように、基部２の幅が異なる少なくとも２種類のセグメント１を用いることで、既設管Ｔの半径Ｒの対応可能な範囲が大きくなる。このとき、できるだけ多くの種類の幅ａの基部２を有するセグメント１を用いれば対応できる既設管Ｔの半径Ｒの範囲が大きくなるが、逆に、基部２の幅ａの種類を増やすために共通の金型１１の種類を増やすことになり、コストがかかってしまう。したがって、対応する既設管Ｔの半径Ｒの範囲と製造コストを考慮して、基部２の幅ａとその種類の数を決定することが好ましい。

１ セグメント
２ 基部
２１ 突起
２ａ 基部の外面
２ｂ 基部の内面
３ 第１のフランジ部
３ａ 第１のフランジ部の外面
３ｂ 第１のフランジ部の内面
４ 第２のフランジ部
４ａ 第２のフランジ部の外面
４ｂ 第２のフランジ部の内面
５ 第３のフランジ部
５ａ 第３のフランジ部の外面
５ｂ 第３のフランジ部の内面
６ 第４のフランジ部
６ａ 第４のフランジ部の外面
６ｂ 第４のフランジ部の内面
１０ 金型
１１ 共通の金型
１２ セグメントの内面を形成する金型、上部金型
１２ａ 基板部
１２ｂ 凸部
１２ｃ、１２ｄ アンギュラーピン
１３ セグメントの外面の一部を形成する金型
１４ 側部金型
１４ａ 第１の側部金型
１４ｂ 第２の側部金型
１５ 下部金型
１６ 偏向金型
１６ａ 第１の偏向金型
１６ｂ 第２の偏向金型
１６ｃ、１６ｄ 係合孔
ａ 基部の幅
ｂ セグメントの高さ
ＣＰ 更生管の周方向
ＣＴ 既設管の周方向
ＧＨ 孔
Ｈ 孔
ＬＰ 更生管の長さ方向
ＬＴ 既設管の長さ方向
Ｐ 更生管
Ｒ 既設管の半径
ｒ 更生管の半径
Ｔ 既設管
θ 傾斜角

Claims (5)

1. 断面略円形の既設管の内側に、前記既設管の周方向および長さ方向に複数配設され、前記既設管を更生する多角円筒状の更生管に用いられるセグメントを、金型を用いて射出成形により製造する方法であって、
   前記セグメントは、前記更生管の内周面の一部を構成する板状の基部と、前記基部の一側縁から立設した第１のフランジ部と、前記基部の一側縁に略平行な他の側縁から立設した第２のフランジ部とを少なくとも備え、前記第１のフランジ部および第２のフランジ部の外面が、前記基部から離れるにしたがい互いに広がるように傾斜して立設し、
   前記第１のフランジ部の外面は、前記既設管の周方向に複数の前記セグメントが配設され、前記更生管が形成されるときに、前記更生管の周方向で隣接する他のセグメントの第２のフランジ部の外面に接触し、
   前記セグメントが、
   共通の金型および偏向金型を用いて成形され、
   前記方法が、
   前記既設管の径に応じて、前記第１および第２のフランジ部の外面の、前記基部に対する傾斜角を算出する工程と、
   前記傾斜角に応じた前記偏向金型を提供する工程と、
   成形用材料を射出する工程とを備え、
   異なる径の既設管に対応可能な、異なる大きさの更生管に配設されるセグメントを共通の金型を用いて製造可能な方法。
2. 前記共通の金型が、
   前記基部の内面ならびに前記第１および第２のフランジ部の内面を形成するための上部金型と、
   前記基部の外面を形成するための下部金型とを備え、
   前記偏向金型が、
   前記第１および第２のフランジ部の外面のそれぞれを形成するための第１の偏向金型および第２の偏向金型を備えることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 請求項１または２記載の方法により製造された、前記基部の幅が同じセグメント、または前記基部の幅が異なる少なくとも２種類のセグメントが配設される更生管。
4. 断面略円形の既設管の内側に設けられ、前記既設管を更生する更生管であって、
   前記更生管は、前記既設管の周方向および長さ方向に配設される複数のセグメントを備え、
   前記セグメントは、前記更生管の内周面の一部を構成する板状の基部と、前記基部の一側縁から立設した第１のフランジ部と、前記基部の一側縁に略平行な他の側縁から立設した第２のフランジ部とを少なくとも備え、前記第１のフランジ部および第２のフランジ部の外面が、前記基部から離れるにしたがい互いに広がるように傾斜して立設し、
   前記第１のフランジ部の外面は、前記既設管の周方向に複数の前記セグメントが配設され、前記更生管が形成されるときに、前記更生管の周方向で隣接する他のセグメントの第２のフランジ部の外面に接触し、
   前記既設管の周方向および長さ方向に複数の前記セグメントが配設されて、多角円筒状に形成される更生管。
5. 前記基部の幅が異なる少なくとも２種類のセグメントが配設されることを特徴とする請求項４記載の更生管。

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