JP6242257B2 - 製管機に備えられる支持機構、及び該支持機構を備えた製管機 - Google Patents
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Description
前記製管機は、以下のように構成されている。
前記製管機の車体には、操作ユニット、走行ユニット、旋回ユニット、駆動源、及び車輪が備えられている。
前記旋回ユニットは、前記車体の進行方向前方に向けて延びる回転軸心周りに回転する回転軸を備えている。前記回転軸には複数のアームが備えられ、各アームの先端には夫々案内ユニット、送りユニット、及び嵌合ユニットが前記前方からこの順に備えられている。
これにより、前記各アームの先端に備えられた前記案内ユニット、前記送りユニット、及び前記嵌合ユニットは、前記既設管内を螺旋状に進行する。
これにより、前記ストリップは、前記既設管内で螺旋状に巻き立てられる。
前記嵌合ユニットは、前記既設管内で螺旋状に進行しながら、隣接して巻き立てられた前記ストリップの端縁に備えられた嵌合溝に、前記ストリップと同様に前記製管機の前記前方から供給される前記ジョイナの端縁に備えられた嵌合溝を前記ローラにより押圧して嵌合していく。
しかし、前記各アーム、及びそれらに備えられた前記案内ユニット等の機構は、必ずしも前記回転軸の軸心周りに均等なバランスで備えられていないこともあり、前記ストリップの巻き立て作業、及び前記ストリップと前記ジョイナの嵌合作業時に前記回転軸に作用する荷重がアンバランスなものとなり、前記製管機全体の姿勢が不安定となる虞があった。
なお、前記各支持部の支持姿勢と非支持姿勢との変更は、作業員が手動により行う構成であってもよいし、前記製管機の有する動力により行われる構成であってもよい。
図1に示すように、使用前のストリップ1及びジョイナ2は、製管機10の進行方向に対して前方側で開口したマンホールMの周辺の地上に設置された帯板状部材供給装置5及び嵌合部材供給装置6に夫々円状に巻かれた状態で保管され、使用時に端部から引き出されて、マンホールMを介して製管機10へと供給される。
走行ユニット23は、駆動源21の動力によって車輪25を回転させることにより、車体20を既設管Pの管軸方向に走行させる。なお、走行ユニット23は、車体20から上方に向けて補助輪26が延設されている。補助輪26の支柱には補助輪26を上方向に付勢するダンパが備えられ、補助輪26は既設管Pの内面に形成された管体3の天面に当接して、車体20の円滑な走行を補助する。
アーム31,32,33の夫々の先端には案内ユニット40a,40b,40cが配設されている。
アーム34の先端には送りユニット50が配設されている。
アーム35,36の夫々の先端には嵌合ユニット60a,60bが配設されている。
従って、案内ユニット40(40a,40b,40c)、送りユニット50、及び嵌合ユニット60(60a,60b)は、枢軸27の軸心方向に沿って車体20の進行方向前方からこの順に所定の間隔をもって配設されている。
案内ユニット40cは、車体20の正面視で枢軸27周りに、案内ユニット40bと約70度の角度をもって配設されている。
送りユニット50は、車体20の正面視で枢軸27周りに案内ユニット40cと約70度の角度をもって配設されている。
嵌合ユニット60a,60bは、車体20の正面視で枢軸27周りに180度の角度をもって配設されている。
製管機10は、走行ユニット23により車体20を既設管Pの管軸方向へ走行させながら、旋回ユニット24により筒体28を、即ち案内ユニット40(40a,40b,40c)、送りユニット50、及び嵌合ユニット60(60a,60b)を枢軸27周りに回転させる。これにより、案内ユニット40(40a,40b,40c)、送りユニット50、及び嵌合ユニット60(60a,60b)は既設管P内を螺旋状に進行する。
案内ユニット40(40a,40b,40c)は、既設管P内で螺旋状に進行しながら、車体20の前方から供給されるストリップ1及びジョイナ2を、案内ユニット40a、案内ユニット40b、案内ユニット40cの順に夫々の前記ローラ間を通して後方へと案内する。
送りユニット50は、既設管P内で螺旋状に進行しながら、案内ユニット40cから案内されたストリップ1及びジョイナ2を前記ローラによって引っ張り、既設管Pの内面に沿うように所定の角度で送り出す。なお、送りユニット50によるストリップ1及びジョイナ2の送り出し量は、車体20の走行速度に応じて設定されており、ストリップ1は、隣接するストリップ1の側縁1bが所定の間隔をあけて、具体的にはジョイナ2の幅に対応する間隔をあけて、既設管P内で螺旋状に巻き立てられる。なお、ストリップ1及びジョイナ2は送りユニット50によって後方へ送られる構成に限らず、送りユニット50に加えて、または替えて、作業員によって人力で後方へ送られてもよい。
アーム35には、シリンダ35aが内蔵されている。
シリンダ35aの圧力でアーム35の先端部が伸長することにより、嵌合ユニット60aは既設管Pの内面へ付勢される。
嵌合ユニット60aには、既設管Pの内面に沿って回転するようなローラが設けられている。
アーム36には、シリンダ36aが内蔵されている。
シリンダ36bの圧力でアーム36の先端部が伸長することにより、嵌合ユニット60bは既設管Pの内面へ付勢される。
嵌合ユニット60bには、既設管Pの内面に沿って回転するようなローラが設けられている。
キャスタ73は、車輪73aと、車輪73aを底面Sを転動可能に軸支する支持金具73bとを備えている。
第一支持部71の一端は、枢軸27にボルト締めや溶接等の固定手段によって固定される。支持金具73bは、第一支持部71の端部にボルト締めや溶接等の固定手段によって固定されている。前記固定手段が調節機構を構成し、例えば支持金具73bの第一支持部71に対する固定角度を調節することで、車輪73aの転動する方向を任意に調節することができる。
第二支持部72の一端は、筒体28にボルト締めや溶接等の固定手段によって固定される。支持金具74bは、第二支持部72の端部にボルト締めや溶接等の固定手段によって固定されている。前記固定手段が調節機構を構成し、例えば支持金具74bの第二支持部72に対する固定角度を調節することで、車輪74aの転動する方向を任意に調節することができる。
しかし、各アーム31〜36及びそれらに配設された案内ユニット40等の機構は、必ずしも筒体28の軸心周りに均等なバランスで備えられていないこともあり、ストリップ1の巻き立て作業、及びストリップ1とジョイナ2の嵌合作業時に枢軸27及び筒体28にアンバランスな荷重が作用することがある。
このような場合であっても、支持姿勢となっている第一支持部71または第二支持部72によって前記荷重を支持することができる。これにより、製管作業時の製管機10の姿勢を安定させることができる。
図5(b)に示すように、第二支持部72が筒体28の回転に伴って枢軸27周りを回転するなかで、角度θがL2cosθ=L1を満たす角度θ1より小さいときは、第二支持部72のキャスタ74が底面Sに当接し筒体28に作用する荷重を支持する。この間、第一支持部71のキャスタ73は底面Sから離間する。なお、この間は枢軸27の軸心の高さHは、L2cosθ1<H≦L2の範囲にある。
特に、角度θがL1−L2cosθ=Tを満たす角度θ3以上であるときは、第一支持部71が支持姿勢となり第二支持部72は非支持姿勢となるので、図7(a)に示すように、キャスタ74と底面Sの間を通して、ストリップ1及びジョイナ2を後方へ通過させることができる。
つまり、シリンダ82aが、第一支持部81及び第二支持部82の姿勢変更機構を構成する。
製管機10に供給するストリップ1及びジョイナ2が前方から第一支持部81へと近づいてきた所定のタイミングで、図8(b)に示すように、シリンダ82aのアームが伸張し、第二支持部82が第一支持部81より長くなったときに、キャスタ84が底面Sへ当接し、第一支持部81のキャスタ83が底面Sから離間する。第二支持部82の長さがL2となったときは、第一支持部81が非支持姿勢となり、第二支持部82が支持姿勢となる。従って、第二支持部82で枢軸27に作用する荷重を支持しながら、第一支持部81のキャスタ83と底面Sの間を通して、ストリップ1及びジョイナ2を後方へ通過させることができる。
また、第二支持部82のシリンダ82aに替えて、第一支持部81にシリンダが備えられる構成であってもよい。
例えば、図9(a),(b),(c)に示すように、支持機構90は、第一支持部91と第二支持部92とを有し、製管機10の各アーム31〜36及びそれらに配設された案内ユニット40等の機構の旋回によって枢軸27に作用する荷重を支持する。第一支持部91と第二支持部92とは、車体の進行方向の前後方向に間隔D3をもって配設されている。
なお、本実施形態では、第一支持部91の長さL1と第二支持部92の長さL2は実質的に同じであり、枢軸27の軸心の高さはH=L1(またはL2)となる。
製管機10に供給するストリップ1及びジョイナ2が前方から第一支持部91へと近づいてきた所定のタイミングで、図9(b)に示すように、シリンダ91aのアームが引退し、第一支持部91のキャスタ93が底面Sから離間する。第一支持部91が非支持姿勢になったときには、第二支持部92のみで枢軸27に作用する荷重を支持しながら、第一支持部91のキャスタ93と底面Sの間を通して、ストリップ1及びジョイナ2を後方へ通過させることができる。
製管機10に供給するストリップ1及びジョイナ2が前方から第一支持部101へと近づいてきた所定のタイミングで、作業員が支持機構100を枢軸27周りに正面視で時計方向に回転させることで、図10(b)に示すように、第一支持部101のキャスタ103が底面Sから離間する。第一支持部101が非支持姿勢になったときには、第二支持部102のみで筒体29に作用する荷重を支持しながら、第一支持部101のキャスタ103と底面Sの間を通して、ストリップ1及びジョイナ2を後方へ通過させることができる。
2 ジョイナ(嵌合部材)
10 製管機
20 車体
27 枢軸
28 筒体
29 筒体
31 アーム
32 アーム
33 アーム
34 アーム
35 アーム
36 アーム
40a 案内ユニット
40b 案内ユニット
40c 案内ユニット
50 送りユニット
60a 嵌合ユニット
60b 嵌合ユニット
70 支持機構
71 第一支持部
72 第二支持部
73 キャスタ(車輪機構)
74 キャスタ(車輪機構)
80 支持機構
81 第一支持部
82 第二支持部
83 キャスタ(車輪機構)
84 キャスタ(車輪機構)
90 支持機構
91 第一支持部
92 第二支持部
93 キャスタ(車輪機構)
94 キャスタ(車輪機構)
100 支持機構
101 第一支持部
102 第二支持部
103 キャスタ(車輪機構)
104 キャスタ(車輪機構)
P 既設管
L1 長さ
L2 長さ
L3 長さ
T1 厚み
T2 厚み
D1 幅
D2 幅
D3 間隔
Claims (7)
- 既設管内を管軸方向に走行可能な車体と、
前記車体から該車体の進行方向前方へ向けて延出した枢軸と、
前記枢軸周りに回転可能に配設された嵌合ユニットとを有し、
少なくとも前記前方から螺旋状に供給される長尺の管体構成部材を、前記既設管の内面に送って螺旋状に巻き立てながら、
前記嵌合ユニットによって隣接する前記管体構成部材同士を嵌合させることで管体を形成する製管機の前記枢軸に作用する荷重を支持する支持機構であって、
夫々の一端が前記枢軸側に配設され、夫々の他端が少なくとも前記嵌合ユニットより前記前方の前記既設管の内面に当接可能な少なくとも二つの支持部と、
前記各支持部を、前記他端が前記内面に当接する支持姿勢、または前記他端が前記内面から少なくとも前記管体構成部材の厚みより大きく離間する非支持姿勢に変更可能な姿勢変更機構とを備え、
前記姿勢変更機構は、前記各支持部のうち少なくとも一つの支持部を支持姿勢としたまま、他の支持部を非支持姿勢に変更することを特徴とする支持機構。 - 前記姿勢変更機構は、前記嵌合ユニットの前記枢軸周りの回転に応じて、前記各支持部を個別に前記支持姿勢、または前記非支持姿勢に変更することを特徴とする請求項1に記載の支持機構。
- 前記少なくとも二つの支持部は、
一端が前記枢軸に配設され、他端が前記既設管の内面に当接可能な第一支持部と、
一端が前記枢軸に周設された筒体に配設され、他端が前記既設管の内面に当接可能な第二支持部とを有し、
前記第二支持部の他端は、前記第一支持部の他端より前記車体の進行方向後方に、少なくとも前記前方から供給される前記管体構成部材の幅より大きい間隔をもって配設され、
前記第二支持部の一端から他端までの長さは、前記第一支持部の一端から他端までの長さに、少なくとも前記前方から供給される前記管体構成部材の厚みを加えた長さに設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の支持機構。 - 前記各支持部の各他端には、前記既設管の内面を転動可能な車輪機構が備えられていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の支持機構。
- 前記各支持部には夫々前記車輪機構の転動方向を調節可能な調節機構が備えられていることを特徴とする請求項4に記載の支持機構。
- 前記管体構成部材は、前記前方から供給される帯板状部材で構成され、または、前記帯板状部材と、隣接する前記帯板状部材同士を嵌合するために前記前方もしくは前記車体の進行方向後方から供給される嵌合部材とで構成されていることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の支持機構。
- 請求項1から6の何れか一項に記載の支持機構を備えたことを特徴とする製管機。
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