JP6174925B2 - 製管装置 - Google Patents

Description

本発明は、農業用水管、下水道管、上水道管、又はガス管等の既設管を更生する更生管を形成する製管装置に関する。

老朽化した既設管に対し、プロファイルと呼ばれる長尺帯状のライニング材を用いてその内周面を更生する方法が広く行われている。この方法では、プロファイルを既設管内で螺旋状に巻回し、プロファイルの嵌合部同士を嵌合して管状に形成する。

例えば、特許文献１、２等に開示された製管装置は、図１３に示すように、複数個のリンク体３０１を略環状に連結したリンク機構と、リンク体３０１に回転自在に備えられたリンクローラ３０２と、嵌合ローラ３０３を備えて回転を付与する嵌合機構部３０４と、プロファイル１００を内周側から供給する供給ローラ３０５とを有する。製管装置３００では、供給するプロファイル１００にバックテンション（供給方向とは逆向きの力）を作用させながら、プロファイル１００の嵌合部同士を内周側から押しつけて嵌合させ、更生管が形成される。

この種の製管装置３００は、螺旋状としたプロファイル１００を常に巻き絞るように供給しつつ製管するので、形成する更生管の口径を一定に維持することができる。また、供給するプロファイル１００にバックテンションを作用させていることにより、従来の製管装置に配設されていた外周側のローラ（アウターローラ）が不要な構造とされている。これにより、外側から反力が得られない場合や、既設管の内面に凹凸を生じている場合であっても、かかる状況に関係なく円滑に製管することが可能とされている。

特許第４６７４０８２号公報 特許第４８６６４２８号公報

既設管の更生作業中には、管路内の流体を堰き止めたり迂回させたりすることが多く、周辺の建物や地上の交通に影響が出るため、できるだけ短時間で作業を済ませ、精度よくかつ安全に作業することが要求される。

例えば、図１３に示した従来の製管装置３００にあっては、隣接する一対のリンク体の連結を外し、屈撓自在な複数個のリンク体を１本の列にしてマンホールから搬入し、既設管内にて略環状に組み立てることができる。このため、製管装置３００の搬入設置作業を短時間で容易に行うことができ、かつ、多様な口径の既設管２００に製管装置３００を対応させることが可能とされている。

補修対象となる既設管２００が大口径であると、製管装置３００の外径も大きくなる。ところが、リンク体３０１が一定の範囲で回動可能であることから、リンク機構を適正な略環状の形状に保持した状態で製管し続けることが困難となる場合が生じうる。また、製管装置３００において、プロファイル１００は供給ローラ３０５から嵌合ローラ３０３へ送られる際に、嵌合ローラ３０３の前段部で曲げ形状が大きく変化する構成である。これらの理由から、従来の製管装置３００は、プロファイル１００の剛性が高い場合に、嵌合ローラ３０３の下流側に位置するリンク体３０１に負荷がかかりやすい構造であった。

このため、嵌合機構部３０４の周囲において、リンク体３０１の相互間にねじれや撓みを生じやすく、その都度、リンク体３０１の角度を調整したり、プロファイル１００の巻回状態を修正したりする作業が必要とされた。したがって、プロファイル１００の嵌合部を押圧する嵌合ローラ３０３を十分に作用させて精度よく製管するためには、未だ改良の余地があった。

本発明は、このような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、搬入設置作業等を短時間で簡単に行うことができ、多様な口径の既設管を更生することを可能にするとともに、所定の外径で適正な略環状の形状を維持しうる構造とすることにより、精度の高い更生管を円滑に形成することのできる製管装置を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、長尺のプロファイルを螺旋状に巻回しつつ、先行するプロファイルの嵌合部に後続するプロファイルの嵌合部を内周側から押しつけることにより相互に嵌合させて管状に形成する製管装置を前提とする。この製管装置に対し、相互に連結された複数のリンク体を備える略環状のフレーム体と、既に巻回されて先行するプロファイルとこれに後続するプロファイルとの嵌合領域の内周側に位置するように、前記フレーム体に設けられた嵌合ローラと、プロファイルを前記嵌合領域の内周側から前記嵌合ローラに向けて供給するピンチローラとを備えさせ、前記嵌合ローラの上流側または下流側の少なくとも一方に位置するリンク体に、隣接するリンク体の相互連結角度を固定する固定部材を設けた構成としている。

このような構成により、製管装置の搬入および組み立て作業を短時間で容易に行うことができる。加えて、製管装置は嵌合ローラの上流側または下流側の少なくとも一方に位置するリンク体に、隣接するリンク体の相互連結角度を固定する固定部材を備えるので、補修対象となる既設管がどのような口径であっても、フレーム体を所定の外径で適正な略環状の形状に保持することが可能とされる。したがって、先行するプロファイルと後続するプロファイルの嵌合部同士を嵌合ローラによって確実に押圧して嵌合することが可能となり、製管作業がより簡便化し、施工期間の長期化を招くことなく、精度の高い更生管を円滑に形成することができる。

前記製管装置のより具体的な構成として次のものが挙げられる。つまり、前記リンク体として一組のリンクフレームを備えさせ、前記固定部材を、前記リンクフレームに対して取り付けおよび取り外し自在のプレート部材とすることである。

これにより、既設管に設置する製管装置の外径に応じて、必要箇所のリンク体のリンクフレームに、相互連結角度を固定する固定部材を取り付け、またはリンクフレームから取り外して、ゆるみのない適正な曲率を有する略環状形状のフレーム体を構成することができる。

また、前記製管装置におけるリンク体として、一方のリンクフレームに、該リンク体の回動範囲を一定角度内に規制する回動規制片を備えさせ、他方のリンクフレームに、前記回動規制片に対応する切欠部を備えさせる。そして、前記固定部材を、回動規制片および切欠部に嵌合して、前記リンクフレーム相互の回動動作を阻止する構成としてもよい。また、前記固定部材を、一組のリンクフレームの相互間に架設させて、該リンクフレーム相互の回動動作を阻止する構成としてもよい。

このように構成することにより、大口径の既設管を更生する場合にあっても、製管装置の構造を大きく変更することなく、所定の外径で適正な略環状の形状を保持させることができ、精度の高い更生管を容易に形成することができる。

本発明では、複数のリンク体を有する略環状のフレーム体と、プロファイルの嵌合領域の内周側に位置するように前記フレーム体に設けられた嵌合ローラと、プロファイルを前記嵌合領域の内周側から前記嵌合ローラに向けて供給するピンチローラとを備え、前記嵌合ローラの上流側または下流側の少なくとも一方に位置するリンク体に、隣接するリンク体の相互連結角度を固定する固定部材を設けた構成とされる。これにより、製管装置の搬入および組み付け作業が容易であるとともに、既設管の口径にかかわらずプロファイルを円滑に嵌合することが可能となり、所望の口径の更生管を精度よく形成することができ、既設管の更生作業に要する期間の短縮化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る製管装置を示す正面図である。 前記製管装置におけるプロファイルの嵌合領域を示す拡大正面図である。 前記製管装置におけるリンク体を示し、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は一部破断して示す平面図である。 前記製管装置における駆動ユニットを一部破断して示す側面図である。 前記製管装置における嵌合ローラを示す平面図である。 前記製管装置における固定部材の一例を示す斜視図である。 前記製管装置における固定部材の他の例を示す斜視図である。 他の実施形態に係る製管装置を示す正面図である。 前記製管装置におけるプロファイルの嵌合領域を示す拡大正面図である。 本発明に係る製管装置を用いた既設管の更生方法を示す説明図である。 プロファイルの一例を示し、図１１（ａ）はプロファイルを接合する様子を示す説明図、図１１（ｂ）は接合した状態を示す説明図である。 プロファイルの他の例を示し、図１２（ａ）はプロファイルを接合する様子を示す説明図、図１２（ｂ）は接合した状態を示す説明図である。 従来の製管装置を示す正面図である。

以下、本発明に係る製管装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、実施形態に係る製管装置１の正面図であり、図２は、製管装置１におけるプロファイル１００の嵌合領域を示す拡大正面図である。

なお、以下の説明においては、製管装置１により更生管１２０を形成する際の既設管２００内における製管装置１の進行方向を前方、その反対方向を後方と位置づけて説明する。

製管装置１は、長尺帯状のプロファイル１００を既設管２００内に連続的に引き込み、螺旋状に巻回して管状に形成する装置である。プロファイル１００は、その先行する部分と後続する部分とが、製管装置１の外周部に隣接して配置され、プロファイル１００に設けられている嵌合部が相互に嵌合される。これにより、プロファイル１００は管状となり、既設管２００内に残置される。また、製管装置１は、既設管２００の内壁に沿って周方向に回転しながら、既設管２００の軸方向へ進行するので、更生管１２０が付加的に形成される。

例示の形態に係る製管装置１は、円形断面の更生管１２０の施工に用いる自走式の製管装置であって、フレーム体２と、フレーム体２に軸支された複数のリンクローラ３と、フレーム体２の内周側からプロファイル１００を供給する駆動ユニット４と、プロファイル１００の嵌合部を内周側から押圧する嵌合ローラ５とを備えている。

図１に示すように、フレーム体２は、複数のリンク体２１を相互に連結したリンク機構が、プロファイル１００を供給する駆動ユニット４、およびプロファイル１００を管状に嵌合する嵌合ローラ５等の各部材と相互に連結され、略環状に形成されている。

リンク体２１は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、一組のリンクフレーム２２、２３が連結軸２４を介して回動自在に連結して形成されている。図３（ｂ）に示すように、一方のリンクフレーム２２（第１リンクフレーム２２）は、対向する一対の第１リンクプレート２２１と、これらの第１リンクプレート２２１を対向させた状態に結合する第１連結プレート２２２とを備えて構成される。他方のリンクフレーム２３（第２リンクフレーム２３）は、対向する一対の第２リンクプレート２３１と、これらの第２リンクプレート２３１を対向させた状態に結合する第２連結プレート２３２とを備えて構成される。

リンク体２１は、第１リンクフレーム２２における一対の第１リンクプレート２２１の各端部に、第２リンクフレーム２３における一対の第２リンクプレート２３１の各端部を、それぞれ重ね合わせ、連結軸２４を介して回動自在に連結して形成されている。リンク体２１は、一つのリンク体２１における第１連結プレート２２２に、他のリンク体２１における第１連結プレート２２２を突き合わせて接合されている。また、一つのリンク体２１における第２連結プレート２３２に、更に他のリンク体２１の第２連結プレート２３２を突き合わせて接合されている。これにより複数のリンク体２１が相互に連結されている。

図３（ａ）に示すように、第１リンクフレーム２２におけるリンクプレート２２１の表面には、連結軸２４を中心として回動規制片２１１が設けられている。第２リンクフレーム２３のリンクプレート２３１の端部には、この回動規制片２１１に対応する切欠部２１２が設けられている。切欠部２１２は、連結軸２４の回動中心を中心とする設定半径上の一定範囲にわたって形成されている。これにより、一組のリンクフレーム２２、２３の相互の回動動作を、回動規制片２１１と切欠部２１２とが当接するまでの角度範囲に規制し、リンク体２１が内方又は外方へ極端に屈曲することを防止している。

隣接するリンク体２１は、各リンクフレーム２２、２３の連結プレート（第１連結プレート２２２同士、または第２連結プレート２３２同士）を組み合わせて、ボルトナット等（図示せず）を介して着脱自在に連結されている。フレーム体２を直線状に形成できるように、特定の隣接するリンク体２１間において着脱自在となされるならば、残りのリンク体２１については溶接などによって着脱不能に形成されてもよい。

リンク体２１の連結軸２４には、リンクローラ３が設けられている。リンクローラ３は、合成樹脂製又は金属製の円筒体であり、軸受２５を介して連結軸２４の軸回りに回転自在に支持されている。フレーム体２の外周にはプロファイル１００が螺旋状に巻回される。リンクローラ３は、更生管１２０を形成する際に、プロファイル１００および更生管１２０の内面に接触して回転する。

ここで、プロファイル１００は、図１１（ａ）に示すように、帯板状の基板１０１に複数本の断面Ｔ字状のリブ１０２が立設された形状とされている。基板１０１の一方の側縁部には、嵌合部として嵌合凸部１０３が立設されている。基板１０１の他方の側縁部には、基板１０１の厚み分の段部１０４が形成され、嵌合部として嵌合凹部１０５が設けられている。図１１（ｂ）に示すように、段部１０４には、基板１０１の嵌合凸部１０３側の側縁部が納まる。また、嵌合凸部１０３は、隣り合ったプロファイル１００の嵌合凹部１０５に嵌入される。かかるプロファイル１００は、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂材により長尺状に成形される。

また、プロファイル１００には、金属製の補強材１０６が装着されている。例示する補強材１０６は、帯板状の鋼板を断面略Ｗ字状に折曲して形成されている。補強材１０６はプロファイル１００の隣り合うリブ１０２間に嵌め込まれ、左右の傾斜部分の先端がそれぞれリブ１０２のＴ字部に係止されている。これにより、補強材１０６は、プロファイル１００の長手方向に連続的に配設されている。

プロファイル１００は、製管過程で螺旋状に巻回され、図１１（ａ）に示すように、先行する部分と後続する部分とが互いに隣接する。そして、プロファイル１００の先行部分の嵌合凹部１０５に対し、後続部分の嵌合凸部１０３が内面側（既に巻回されているプロファイル１００の内周側）から嵌め込まれ、相互に接合される。

フレーム体２には、プロファイル１００を引き込み、送り出すための駆動ユニット４が設けられている。図４は、駆動ユニット４を一部破断して、外面ローラ４１と内面ローラ４２とを示した側面図である。

駆動ユニット４は、フレーム体２の外周側に配置される外面ローラ４１と、その内周側に配置される内面ローラ４２とが対となったピンチローラ４３を主体に構成されている。また、駆動ユニット４は、外面ローラ４１と内面ローラ４２とを回転駆動させるモータ４６を備えている。外面ローラ４１と内面ローラ４２とは、減速機（例えば、歯車機構４４の各歯車）を介して、互いに反対方向に回転駆動されている。図１に示すように、駆動ユニット４には、２組のピンチローラ４３がプロファイル１００の供給ラインに沿って、フレーム体２の内周側に配設されている。

内面ローラ４２および外面ローラ４１は、剛性を有するケーシング４５の内部に備えられており、それぞれの回転軸が回転自在に支持されている。モータ４６の駆動力は、歯車機構４４を介して各ローラの回転軸に伝動され、内面ローラ４２および外面ローラ４１を適宜減速して回転させる。ピンチローラ４３は、内面ローラ４２および外面ローラ４１の間にプロファイル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。

内面ローラ４２は、合成樹脂製又は金属製の円筒体からなり、その軸方向の長さがプロファイル１００の幅寸法に相当する長さよりも長くなるように形成されている。内面ローラ４２は、プロファイル１００の内面（リブ１０２の立設されていない面）に接触しながら回転する。

外面ローラ４１は、大径ローラ４１１、補強材用大径ローラ４１２、および小径ローラ４１３を備えている。大径ローラ４１１は、プロファイル１００の隣接するリブ１０２間に挿入可能な幅で形成されている。また、補強材用大径ローラ４１２は、複数備えられ、それぞれ、プロファイル１００に装着された補強材１０６の略Ｖ字状の溝に挿入可能な鍔状に形成されている。小径ローラ４１３は、複数備えられ、プロファイル１００のリブ１０２の先端部に接触して回転するよう、大径ローラ４１１および補強材用大径ローラ４１１よりも小径にて形成されている。これにより、外面ローラ４１は、プロファイル１００の外面（リブ１０２の立設された面）に接触しながら滑ることなく回転する。

互いに逆方向に回転するピンチローラ４３（内面ローラ４２および外面ローラ４１）は、プロファイル１００を両面から挟み込み、フレーム体２の内周側から引き込む。２組のピンチローラ４３によって、プロファイル１００の後続する部分は、既に巻回されたプロファイル１００の先行部分に並列するように、連続的にフレーム体２の外周側へ送り出される（図１参照）。

なお、モータ４６は、例えば、図１０に示される油圧ユニット９３から油圧ホースを介して供給される圧油によって駆動し、油圧ユニット９３は、発電機９２から供給される電力によって駆動するように構成される。この場合、油圧ユニット９３から延びる油圧ホースは、回転継手４７を介してモータ４６に接続され、製管装置１の回転に影響なく圧油を供給する。

図２に示すように、駆動ユニット４は、リンク体２１に連結用のリンク体２６を介して設けられている。このリンク体２６の外面側には、連結軸４８の外周部に、回動規制片２６１と切欠部２６２とが備えられている。切欠部２６２は、連結軸４８を中心とする設定半径上の一定範囲にわたって形成されている。これにより、駆動ユニット４のケーシング４５とリンク体２６との相互の回動動作を、回動規制片２６１と切欠部２６２とが当接する角度範囲に規制し、内方又は外方へ極端に屈曲することを防止している。

駆動ユニット４の連結軸４８には、これを回転軸とする段付きローラ４９が設けられている。段付きローラ４９は、図示しない円筒状の本体部と、本体部よりも大径のローラ部とを備え、本体部とローラ部との間に段部が形成されている。段付きローラ４９は、本体部がプロファイル１００の先行部分の内面を押圧しつつ連結軸４８まわりに回転する。段付きローラ４９の段部は、プロファイル１００の一方の側縁部に当接し、螺旋状とされたプロファイル１００の経路を規制する。

駆動ユニット４によるプロファイル１００の送り出し方向の先方には、嵌合ローラ５が配設されている。図５は、製管装置１における嵌合ローラ５を示す平面図である。図示するように、嵌合ローラ５は、本体部５１と、本体部５１よりも大径である円板状の鍔部５２を有する。嵌合ローラ５は、連結軸５３回りに回転自在に軸支され、本体部５１がプロファイル１００の内面に接触する。鍔部５２は、プロファイル１００の一方の側縁部に当接して、プロファイル１００の経路を規制する。

嵌合ローラ５は、既設管２００内において、螺旋状に巻回されたプロファイル１００を先行するプロファイル１００の側縁部に押さえつけ、嵌合凸部１０３と嵌合凹部１０５とを嵌合させて、管状に製管する。嵌合ローラ５は、更生管１２０を構成するプロファイル１００の長手方向に対して直交する向きとなるように配設される。嵌合ローラ５をプロファイル１００に対して直交させる方法としては、例えば、フレーム体２において、隣接する一対のリンク体２１同士の連結部、または隣接するリンク体２１と連結用リンク体２６との連結部のうち、少なくとも１つの連結部において、一方のリンク体２１、２６を、他方のリンク体２１、２６に対して、管軸方向に移動させ、移動させた状態でそれぞれを固定することが好ましい。

駆動ユニット４と嵌合ローラ５との間には、プロファイル１００が外周側へ膨らまないように押さえる外面ガイド６が設けられている。外面ガイド６は、プロファイル１００の内面を案内する小径のガイドローラ６１と、プロファイル１００の外面より外周側に配設されたガイド板６２とを備える。ガイドローラ６１はフレーム体に回転自在に支持されて、プロファイル１００の内面に接触して回転する。ガイドローラ６１とガイド板６２とはプロファイル１００を挟んで対向配置され、駆動ユニット４から嵌合ローラ５へと送られるプロファイル１００の経路を円滑に規制する。

このような製管装置１には、隣接するリンク体２１の回動を拘束し、相互連結角度を固定する固定部材７が設けられている。図６および図７は、固定部材７の例を示す斜視図である。固定部材７は、特定のリンク体２１、２６に取り付けられている。すなわち、隣接するプロファイル１００の嵌合凸部１０３と嵌合凹部１０５を相互に嵌合する嵌合領域に対し、その上流側と下流側の少なくとも一方、または嵌合領域の上流側および下流側の両方に位置するリンク体２１、２６に、固定部材７が配設されている。

図１および図２に示す形態では、固定部材７は嵌合ローラ５の上流側および下流側の両方に複数箇所にわたって配設されている。すなわち、固定部材７は、段付きローラ４９の側部、嵌合ローラ５の側部、および嵌合ローラ５の後段部に位置するリンクローラ３の側部の３箇所に備えられている。

固定部材７は、リンク体２１、２６の端部に設けられた回動規制片２１１、２６１に嵌合し、かつ切欠部２１２、２６２に嵌合するプレート状に形成されている。図６に示す固定部材７（７ａ）は、段付きローラ４９の側部、および嵌合ローラ５の側部に嵌め込まれ、回動規制片２６１および切欠部２６２に嵌合する。図７に示す固定部材７（７ｂ）は、嵌合ローラ５の後段部に位置するリンクローラ３の側部に嵌め込まれ、回動規制片２１１および切欠部２１２に嵌合する。

固定部材７は、嵌め合わされる切欠部２１２、２６２に対応する大きさで形成され、回動規制片２１１、２６１に対応する凹部７１を備えている。また、固定部材７には、ボルトにより止着するための固定孔７２が設けられている。これにより、リンク体２１、２６に対して取り付け自在および取り外し自在とされている。

製管装置１のフレーム体２の外径は、補修対象の既設管２００の口径に合わせて決定される。その際、フレーム体２を構成するリンク体２１の個数が決定され、所定の外径で適正な略環状の形状に保持しうるリンク体２１、２６の相互連結角度を設定することができる。固定部材７は、かかるリンク体２１、２６の相互連結角度に基づいて、凹部７１が配設されている。このため、固定部材７は、回動規制片２１１、２６１および切欠部２１２、２６２に嵌合されて固定されることにより、リンク体２１、２６における回動動作を阻止し、フレーム体２を所定の外径の適正な環状形状に保持するものとなる。

固定部材は、図８および図９に示すように構成されてもよい。すなわち、固定部材としては、嵌合ローラ５の上流側および下流側の両方に配設され、第１リンクフレーム２２と第２リンクフレーム２３との相互間に架設される構成であってもよい。例示の形態では、製管装置１の段付きローラ４９の側部と、嵌合ローラ５の側部には、図６に示した固定部材７（７ａ）が取り付けられている。段付きローラ４９の前段部に位置するリンクローラ３の側部と、嵌合ローラ５の後段部に位置するリンクローラ３の側部には、横長プレート状の固定部材８が架設されている。

図９に示すように、固定部材８は、一端が第１リンクフレーム２２に固定され、他端が第２リンクフレーム２３に固定されている。固定部材８の両端にはボルト止めのための２つの固定孔８１が設けられ、一方の固定孔８１は長孔であり取付位置を調整可能とされている。固定部材８は、リンク体２１の所定の相互連結角度を保持するように取り付けられて、第１リンクフレーム２２と第２リンクフレーム２３との相互の回動動作を阻止するものとなる。

製管装置１は、フレーム体２を構成する特定のリンク体２１、２６に、上記固定部材７、８を設けていることで、リンク体２１の相互間に撓みやねじれ等を生じることが防がれる。これにより、製管装置１は、製管工程の開始から終了まで、所定の外径で適正な略環状の形状に保持される。また、プロファイル１００の嵌合領域を押圧する嵌合ローラ５を、プロファイル１００に対して十分に作用させることができる。したがって、補修対象となる既設管２００がどのような口径であっても、プロファイル１００を所望の口径で巻回し、および嵌合して、精度の高い更生管１２０を形成することができる。

特に、大口径の既設管２００の更生に際しては、プロファイル１００は、製管装置１に供給される過程で、嵌合ローラ５の前段部で大きく曲率が変化することとなるが、フレーム体２が適正な略環状形状を保持しているので、嵌合ローラ５の周囲に位置するリンク体２１、２６にねじれ等を生じるおそれがなくなり、精度よく製管することが可能となる。

（既設管の更生方法）
次に、上述の製管装置１を用いて既設管２００を更生する施工手順について説明する。図１０は、既設管２００の更生方法を示す説明図である。

既設管２００の更生に用いるプロファイル１００は、ドラム９１に巻き取られて施工現場に搬送される。既設管２００の更生に際しては、所定スパンごとに設けられたマンホール２０１、２０２を利用し、プロファイル１００等を既設管２００内に導入して製管していく。更生管１２０の施工は、既設管２００の上流側から下流側に向けて行う。

図１０に示すように、上流側マンホール２０１の地上には、プロファイル１００を巻き重ねた回転台付きドラム９１を設置する。下流側マンホール２０２の地上には、発電機９２を設置する。既設管２００内には、製管装置１および油圧ユニット９３を搬入する。

製管装置１は、フレーム体２が分解可能かつ組み立て可能であることから、上流側マンホール２０１内へ容易に搬入し、組み立てることができる。形成する更生管１２０の口径に合わせて、製管装置１の周長をリンク体２１の個数を増減することにより調整しておく。また、製管装置１のフレーム体２を、既設管２００の内径および使用するプロファイル１００の幅に対応するように調整する。駆動ユニット４や外面ガイド６はリンク体２１に後付け可能であるので、リンク体２１とは別体でマンホール２０１内へ搬入した後、リンク体２１に組み付けてもよい。

製管装置１の組み立て作業が完了すると、地上のドラム９１からプロファイル１００をマンホール２０１内へ引き込む。そして、プロファイル１００を、製管装置１のフレーム体２の内周側から、駆動ユニット４のピンチローラ４３（内面ローラ４２および外面ローラ４１）に挟み、挿通させる。

次いで、プロファイル１００をフレーム体２の外周側へ送り出す。また、製管装置１を軸心回りに回転させ、送り出したプロファイル１００をフレーム体２の外周面に２〜３周分、巻回する。これにより、製管開始用の更生管１２０を形成する。

次いで、製管装置１の駆動ユニット４を駆動し、ピンチローラ４３を回転させる。ピンチローラ４３は、プロファイル１００を挟み込んで引き込む。プロファイル１００は、ピンチローラ４３の内面ローラ４２および外面ローラ４１に挟まれて、フレーム体２の内周側から引き込まれ、送り出される。プロファイル１００には、その送り出し方向とは逆向きの力（バックテンション）が作用する。また、ピンチローラ４３にてプロファイル１００を送り込んだ際の反力によって、製管装置１は既に巻かれた更生管１２０の内周面に沿って、送り込み方向とは逆方向に周回移動（公転）する。

ピンチローラ４３により駆動ユニット４に引き込まれたプロファイル１００は、外面ガイド６を経て、プロファイル１００の嵌合領域に配設された嵌合ローラ５に到達する。ここで、既に巻回され張力が付与されているプロファイル１００の先行部分に対し、プロファイル１００の後続部分が内周側から押しつけられる。これにより、プロファイル１００の後続部分の嵌合凸部１０３が、先行部分の嵌合凹部１０５に嵌合して管状となる（図１１参照）。

駆動ユニット４は、フレーム体２に巻かれたプロファイル１００の内周を周回移動しつつ、プロファイル１００の嵌合凹部１０５に、後続するプロファイル１００の嵌合凸部１０３を送り込む。また、嵌合ローラ５の押圧作用によってこれらを順次嵌合して、更生管１２０を付加的に形成する。駆動ユニット４は、プロファイル１００を常に巻き絞るように螺旋状に供給する。

また、プロファイル１００の嵌合ローラ５の上流側および下流側には固定部材７、８が配設されてリンク体２１の相互連結角度が適正に維持されている。このため、フレーム体２の適正な略環状形状が保持され、嵌合ローラ５の前段部でプロファイル１００の曲率が大きく変化しても、嵌合ローラ５および周囲のリンク体２１にねじれ等を生じることがない。したがって、更生管１２０の口径を一定に維持しつつ精度よく製管することができる。

製管装置１は、フレーム体２の外周側にローラ部材を有していないため、既設管２００の内周面に隙間なく更生管１２０を付加形成することができる。また、製管装置１は略環状の構造を有しているので、製管装置１が既設管２００の内部を塞いでしまうことがなく、既設管２００が通水状態であっても更生管１２０を形成することができる。

更生管１２０の前端部が下流側マンホール２０２に到達すると、製管装置１の駆動を停止する。そして、製管装置１を解体し、フレーム体２を分解した状態で下流側マンホール２０２から搬出する。更生管１２０と既設管２００との間隙には、硬化性モルタル等の裏込め材を注入し、硬化させることで、既設管２００の更生が完了する。

なお、本発明に係る製管装置１は、上記実施形態以外にも他の様々な形で実施することができる。そのため、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、固定部材７、８は上記の構成とされるに限らず、リンク体２１、２６の回動を拘束し相互連結角度を固定しうる部材であればどのような構成であってもよい。また、駆動ユニット４は、２組のピンチローラ４３を備える構成に限らず、少なくとも１組のピンチローラ４３を備えるものであればよい。

また、本発明において、更生管１２０を構成するプロファイル１００は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示したプロファイル１００に限定されず、補強材１０６が装着されないプロファイルであっても、また他の形状の補強材が装着された構成であってもよい。また、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、隣接する主部材１１１を、長尺帯状の嵌合部材１１５により接合し、更生管１２０を形成する構成のプロファイル１１０であってもよい。主部材１１１は、基板１１２に複数の断面Ｔ字状のリブ１１３を有し、基板１１２の両端部に嵌合溝１１４が形成されている。嵌合部材１１５は、隣接した主部材１１１双方の嵌合溝１１４に嵌め込まれる２条の凸部１１６を有する。このようなプロファイル１１０にあっても、上記と同様の金属製の補強材が装着されてもよい。

本発明は、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、プロファイルを用いて更生するための製管装置として好適に利用することができる。

１ 製管装置
２ フレーム体
２１ リンク体
２１１ 回動規制片
２１２ 切欠部
２２ 第１リンクフレーム
２３ 第２リンクフレーム
２６ 連結用リンク体
２６１ 回動規制片
２６２ 切欠部
３ リンクローラ
４ 駆動ユニット
４３ ピンチローラ
５ 嵌合ローラ
６ 外面ガイド
７、８ 固定部材
１００ プロファイル
１２０ 更生管
２００ 既設管

Claims (4)

1. 長尺のプロファイルを螺旋状に巻回しつつ、先行するプロファイルの嵌合部に後続するプロファイルの嵌合部を内周側から押しつけることにより相互に嵌合させて管状に形成する製管装置であって、
   相互に連結された複数のリンク体を備える略環状のフレーム体と、
   既に巻回されて先行するプロファイルとこれに後続するプロファイルとの嵌合領域の内周側に位置するように、前記フレーム体に設けられた嵌合ローラと、
   プロファイルを前記嵌合領域の内周側から前記嵌合ローラに向けて供給するピンチローラとを備え、
   前記嵌合ローラの上流側または下流側の少なくとも一方に位置するリンク体に、隣接するリンク体の相互連結角度を固定する固定部材が設けられたことを特徴とする製管装置。
2. 請求項１に記載の製管装置において、
   前記リンク体は一組のリンクフレームを備え、前記固定部材は前記リンクフレームに対して取り付けおよび取り外し自在のプレート部材であることを特徴とする製管装置。
3. 請求項２に記載の製管装置において、
   前記リンク体は、一方のリンクフレームに、該リンク体の回動範囲を一定角度内に規制する回動規制片を備えるとともに、他方のリンクフレームに、前記回動規制片に対応する切欠部を備えており、
   前記固定部材は、回動規制片および切欠部に嵌合されて、前記リンクフレーム相互の回動動作を阻止することを特徴とする製管装置。
4. 請求項２に記載の製管装置において、
   前記固定部材は、一組のリンクフレームの相互間に架設されて、該リンクフレーム相互の回動動作を阻止することを特徴とする製管装置。

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