JP6687740B2 - 螺旋管の製管装置 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1の製管装置は、内周規制体(リンクローラ)として、複数の案内ローラと環状のフレームを有している。複数の案内ローラが環状フレームの周方向に間隔を置いて配置されている。先行螺旋管部が各案内ローラに押し当てられる。これによって、先行螺旋管部ひいては螺旋管の断面(形状及び直径ないしは周長を含む)が内周側から規制されている。
本発明は、内周規制体を省略でき、簡素な構成で螺旋管を製管でき、既設下水管等の導水管を螺旋状の更生管(螺旋管)によってライニングして更生する場合には、施工中の流水阻害を緩和できる製管装置を提供することを第1の課題とする。
そこで、発明者等は、先行螺旋管部の延伸方向の前方の管端部の周方向の大部分を製管装置から解放させた状態で製管する管端解放型の製管装置を開発した。該製管装置は、先行螺旋管部に続く後続帯部を、駆動部によって先行螺旋管部の内周側から先行螺旋管部との嵌合位置へ向けて押し込むことによって、先行螺旋管部と接合させるとともに推進力を得、かつ嵌合位置の近くの先行螺旋管部にガイド部を外周側から係合させる。これによって、内周規制体が無くても製管可能である。内周規制体を省略することで、装置を大掛かりにすることなく、非円形断面の既設管にも対応可能となる。
本発明は、かかる事情に鑑み、内周規制体を省略可能、かつ非円形断面の既設管に対応可能な製管装置において、前記突き当たりを防止し、製管装置を円滑に推進させることを第2の課題とする。
本発明は、かかる事情に鑑み、管端解放型の製管装置において、拡縮径制御と嵌合の安定化を両立させることを第3の課題とする。
前記帯状部材における先行して製管された先行螺旋管部の管軸に沿う延伸方向の先端側の管端部の周方向の一部分上に、推進前後方向を前記先行螺旋管部の巻回方向に沿わせて配置される装置フレームと、
前記装置フレームに設けられ、前記帯状部材における前記先行螺旋管部に続く未製管の後続帯部を、前記先行螺旋管部の前記一部分又はその近くへ向けて、前記先行螺旋管部の内外方向に沿う装置高さ方向に対して斜めに押し込む駆動部と、
前記装置フレームにおける前記装置高さ方向の底部に設けられ、前記管端部に対して、前記推進前後方向及び装置高さ方向と直交する装置幅方向に拘束されるとともに前記推進前後方向へスライド可能に係合される管端ガイドと、
を備え、前記押し込み力が、前記嵌合のための嵌合力と推進前方への推進力となり、前記管端部の周方向における前記一部分以外の部分を当該製管装置から解放させた状態で製管することを特徴とする。
これによって、内周規制体が無くても螺旋管を製管できる。内周規制体を省略することで、製管装置の構成を簡素化できる。既設の下水管等の導水管を螺旋管でライニングして更生する場合は、施工中の流水阻害を緩和できる。
前記製管装置は、前記管端部の周方向における前記一部分以外の部分を当該製管装置から解放させた状態で製管する、管端解放型の製管装置である。そのため、当該製管装置は、前掲特許文献1、2のものとは異なり、前記先行螺旋管部の管端部の断面(形状、周長、直径)を内周側から規制する内周規制体を有しない非内周規制構造になっている。
管端解放型の製管装置によれば、既設管などの外周規制構造体の内周面に沿って螺旋管を製管するだけでなく、柱体などの内周規制構造体の外周面に沿って螺旋管を製管することもでき、外周規制構造体及び内周規制構造体が無いフリーな状態で螺旋管を製管することもできる。
前記管端ガイドが、前記底部側から前記係止溝部に係止される係止部を有していることが好ましい。
これによって、製管装置を先行螺旋管部に対して装置幅方向に確実に拘束しながら帯状部材の延び方向に安定的にスライドさせることができる。この結果、螺旋管を円滑に製管できる。
受け部によって前記押し込み力に対する反力を得ることができ、後続帯部と先行螺旋管部の前記隣接する縁の嵌合部どうしを確実に嵌合させることができる。嵌合の際に圧力が前記嵌合部に掛かっても、前記受け部によって前記嵌合部を前記底部側から受けることで、嵌合部が変形することなく、確実に嵌合させることができる。
既設管の内壁に沿って更生管(螺旋管)を構築する場合、受け部の厚みを小さくすることによって、受け部を挿し入れるための、既設管内壁からの先行螺旋管部の引き離し量を小さくできる。
これによって、受け部と先行螺旋管部との間の摩擦を小さくでき、製管装置を円滑に推進させながら、螺旋管を製管することができる。または、既設管の内壁に沿って更生管(螺旋管)を構築する場合、受け部と既設管の間の摩擦を小さくでき、製管装置を円滑に推進させることができる。
前記受け部の厚みが、前記突条部の前記嵌合部からの突出量以下であることが好ましい。
これによって、突条部と嵌合部との高低差で出来るギャップに受け部を挿し入れることができる。
既設管の内壁に沿って更生管(螺旋管)を構築する場合、先行螺旋管部を既設管内壁から引き離さなくても、受け部を既設管内壁と先行螺旋管部との間に挿し入れることができる。受け部ひいては管端ガイドに掛かる負荷を軽減でき、管端ガイドの損傷を抑制又は防止できる。
これによって、既設管などの曲率に合わせて、螺旋管を製管することができる。
本明細書における「回転」は、ある角度範囲内で揺動する動作を含む。
また、本明細書における「回転」は、角度保持可能な回転(角度調節)と、自由回転とを含む。
前記管端ガイドが、推進前後方向に互いに離れた複数のガイド部を有し、これら複数のガイド部の少なくとも1つが、前記装置フレームに対して、前記回転軸まわりに回転(揺動)可能であってもよい。
これによって、既設管等の曲率の変化に応じて、ガイド部の角度が自在に調節されるようにできる。円形断面の螺旋管はもちろんのこと、非円形断面の螺旋管をも製管できる。製管装置を先行螺旋管部又は螺旋管から取り外した状態では、前記回転軸まわりに前記ガイド部の角度が自由に調整可能(フリーに変化可能)であり、製管装置が先行螺旋管部に係合している製管時は、前記ガイド部の角度が、前記管端部の曲率に合わせて自動的に調整されることが好ましい。
前記角度保持部による角度保持を解除した状態で、ガイド部の角度を調節する。調節後、前記角度保持部を効かせることで、ガイド部の角度を保持する。これによって、所望の曲率で安定的に製管できる。この場合は、円形断面の螺旋管を作るのに適している。
これによって、管端ガイドが管端部から外れるのを確実に防止でき、安定的に製管できる。
これによって、押え部が前記後続帯部と干渉することがなく、嵌合位置が推進前後方向に変動するのを許容しながら、安定的に製管できる。
前記可動押え部を、該可動押え部の可動方向に沿って推進前方又は前記底部側へ向けて付勢する押え部付勢手段と、
を含むことが好ましい。
これによって、嵌合位置が推進前後方向に変動するのを許容しながら、後続帯部を常時、管端部側へ押し付けることで、安定的に製管できる。
これによって、円形断面の螺旋管はもちろんのこと、非円形断面の螺旋管をも製管できる。詳しくは、管端ガイドが係合する管端部の曲率に合わせて、駆動部と管端ガイドとの相対位置を可変調節できる。したがって、製管曲率の変化に応じて縮径製管や拡径製管を安定的に行なうことができ、管端ガイドが管端部から外れたり、管端ガイドや管端部が破壊されたりするのを防止できる。
管端部の曲率の変化に伴い、駆動部と管端ガイドの位置関係が変更されることによって、管端ガイドが管端部を破壊するのを防止できる。また、管端部が、周方向に直線部と曲線部を有している場合、直線部の製管時と曲線部の製管時とで、駆動部と管端ガイドの位置関係が変わることによって、管端部に対する後続帯部の押し込み角度が大きく変動するのを回避でき、管端ガイドによって管端部が破壊されるのを防止できる。
前記相対位置は、前記駆動部と前記管端ガイドとの相対角度を含む。
前記駆動部が、装置フレームに対して位置変化(角度変化を含む)されることで、駆動部と管端ガイドの相対位置が変わるようになっていてもよく、装置フレームが変形されることで、駆動部と管端ガイドの相対位置が変わるようになっていてもよい。前記管端ガイドが、前記推進前後方向に互いに離れた複数のガイド部を有しており、これら複数のガイド部の位置関係が変わることで、駆動部と管端ガイドの相対位置が変わるようになっていてもよい。
製管装置を先行螺旋管部又は螺旋管から取り外した状態では、前記駆動部と前記管端ガイドとの相対位置が自由に調整可能(フリーに変化可能)であり、製管装置が先行螺旋管部に係合している製管時は、前記駆動部と前記管端ガイドとの相対位置が、前記管端部の曲率に合わせて自動的に調整されることが好ましい。
先行螺旋管部との係合によって先行螺旋管部から受ける力、既設管への押し付けに対する反力、重力、その他の外力によって、前記駆動部と前記管端ガイドの相対位置が変化されるようになっていてもよい。
前記駆動部と管端ガイドの相対位置が調節後、固定可能であってもよい。この場合は、断面円形の螺旋管を作るのに適している。
各ガイド部が、前記管端部に対して前記装置幅方向に拘束されるとともに前記推進前後方向へスライド可能に係止される係止部を含むことが好ましい。
これによって、製管装置を管端部に安定的に係止させることができ、製管を安定的に行なうことができる。
前記ガイド部が、前記嵌合位置を避けて配置されていることが好ましい。
嵌合位置が、推進前後方向に変位してもよい。
嵌合位置が、後端のガイド部より推進後方に配置されていてもよい。
嵌合位置が、前後のガイド部どうし間に配置されていてもよい。
これによって、円形断面の螺旋管はもちろんのこと、非円形断面の螺旋管をも製管できる。製管曲率の変化に対する追従性が良くなり、管端ガイドが管端部から外れにくくなる。つまり、製管装置が脱線しにくくなる。
製管装置を先行螺旋管部又は螺旋管から取り外した状態では、前記複数のガイド部どうしの相対位置が自由に調整可能(フリーに変化可能)であり、製管装置が先行螺旋管部に係合している製管時は、前記複数のガイド部どうしの相対位置が、前記管端部の曲率に合わせて自動的に調整されることが好ましい。
先行螺旋管部との係合によって先行螺旋管部から受ける力、既設管への押し付けに対する反力、重力、その他の外力によって、前記複数のガイド部どうしの相対位置が変化されるようになっていてもよい。
複数のガイド部どうしの相対位置が調節後、固定可能であってもよい。この場合は、断面円形の螺旋管を作るのに適している。
各ガイド部は、前記の係止部、受け部、及び押え部のうち、少なくとも係止部を有していることが好ましい。
前記係止部が、前記回転軸まわりに回転(揺動)可能であることが好ましい。
装置フレームと、
前記装置フレームに支持され、かつ前記帯状部材における先行して製管された先行螺旋管部に続く後続帯部を、前記先行螺旋管部の内周側から前記先行螺旋管部上の嵌合位置へ向けて押し込んで前記先行螺旋管部と接合させるとともに推進力を得る駆動部と、
前記装置フレームに対して、推進方向と直交する幅方向を向く回転軸まわりに回転可能に設けられ、前記嵌合位置の近くの先行螺旋管部を外周側から支持する非円形の外周ガイドと、
前記外周ガイドを前記既設管又は前記先行螺旋管部の周面に沿わせるように作用する作用部と、
を備えたことを第2の特徴とする。
本発明の前記第2の特徴は、帯状部材を既設管の周面に沿って螺旋状に巻回しながら前記帯状部材の一周違いに隣接する縁どうしを接合することによって螺旋管を形成する製管装置であって、
前記帯状部材における先行して製管された先行螺旋管部の管軸に沿う延伸方向の先端側の管端部の周方向の一部分上に、推進前後方向を前記先行螺旋管部の巻回方向に沿わせて配置される装置フレームと、
前記装置フレームに設けられ、かつ前記帯状部材における前記先行螺旋管部に続く後続帯部を、前記先行螺旋管部へ向けて押し込んで前記先行螺旋管部と接合させるとともに推進力を得る駆動部と、
前記装置フレームに対して、推進方向と直交する装置幅方向を向く回転軸まわりに回転可能に設けられ、前記先行螺旋管部における前記既設管と面する側の周面に宛がわれる非円形のガイド部と、
前記ガイド部を前記既設管又は前記先行螺旋管部の周面に沿わせるように作用する作用部と、
を備え、前記管端部の周方向における前記一部分以外の部分を当該製管装置から解放させた状態で製管する、管端解放型であることが好ましい。
なお、前記第2の特徴に係る製管装置は、管端解放型以外の、たとえばリンクローラなどの内周規制体付きの製管装置にも適用可能である。
前記作用部が、前記受け部を前記既設管又は前記先行螺旋管部の周面に沿わせるように作用することが好ましい。
前記受け部の厚み方向は、既設管の内外方向に沿う装置高さ方向に向けられていることが好ましい。
前記受け部の厚みが、前記受け部前記推進方向に沿う寸法及び前記幅方向に沿う寸法より小さいことが好ましい。
これによって、受け部を先行螺旋管部の外周(既設管内周面と先行螺旋管部との間)に配置するために必要な、先行螺旋管部の既設管内周面からの離間量を小さくできる。推進方向に沿って既設管の曲率変化や角度変化があっても、作用部によって、扁平形状の受け部を既設管又は先行螺旋管部の周面に沿わせることで、ガイド部の先端部が既設管の内周面に突き当たるのを確実に防止することができる。
先導ローラがガイド部に先行して既設管又は先行螺旋管部の周面と接触されることによって、推進方向に沿って既設管の曲率変化や角度変化があっても、ガイド部を既設管又は先行螺旋管部の周面に確実に沿わせることができる。
これによって、簡易な構造で、ガイド部を既設管又は先行螺旋管部の周面に確実に沿わせることができる。
これによって、推進方向に沿って既設管の曲率変化や角度変化があっても、ガイド部を先行螺旋管部に確実に沿わせることができる。
これによって、ガイド部の回転機構を先行螺旋管部の内周側に余裕を持って配置できる。言い換えると、ガイド部の回転機構を先行螺旋管部と既設管との間に配置する必要が無く、ガイド部を十分に扁平に形成できる。
これによって、製管装置を先行螺旋管部に安定的に係止でき、既設管が非円形であっても、その曲率に依らず、各ガイド部を既設管又は先行螺旋管部の周面に沿わせることで、安定的に製管できる。
前記第2の特徴に係る製管装置におけるガイド部の回転機構は、管端解放型に限られず、リンクローラ等の内周規制体を有する管端拘束型にも適用可能である。
前記帯状部材における先行して製管された先行螺旋管部の管軸に沿う延伸方向の先端側の管端部の周方向の一部分上に、推進前後方向を前記先行螺旋管部の巻回方向に沿わせて配置される装置フレームと、
前記装置フレームに設けられ、前記帯状部材における前記先行螺旋管部に続く未製管の後続帯部を、前記先行螺旋管部の前記一部分又はその近くへ向けて、前記先行螺旋管部の内外方向に沿う装置高さ方向に対して斜めに押し込む駆動部と、
前記装置フレームにおける前記駆動部より推進後方に離れて設けられ、前記管端部に前記装置高さ方向の底部側から係合される裏側ガイド部と、
前記装置フレームにおける前記裏側ガイド部より推進後方にずれて設けられ、前記管端部に前記装置高さ方向の底部側とは反対の表側から係合される表側ガイド部と、
を備え、前記後続帯部が、前記駆動部から前記裏側ガイド部と前記表側ガイド部との間のガイド間隙間へ向けて押し出されるように、前記駆動部の前記装置フレームに対する位置が設定されており、前記管端部の周方向における前記一部分以外の部分を当該製管装置から解放させた状態で製管することを第3の特徴とする。
一方、縮径製管したい時は、駆動部による後続帯部の押し込み力を弱くする。すると、帯状部材の製管時の縮径性によって、ガイド間隙間における先行螺旋管部及び後続帯部が内周側へ変位され、表側ガイド部に押し当てられる。これによって、縮径製管時においても安定的に嵌合できる。
この結果、製管時の拡縮径制御と嵌合の安定化を両立させることができる。
前記装置高さ方向は、概略、螺旋管の管内外方向へ向けられる。前記装置高さ方向の基部側は、螺旋管の外周側へ向けられ、装置高さ方向の頂部側は、螺旋管の内周側へ向けられる。
前記押し出し方向は、前記駆動部から、装置高さ方向の基部側かつ推進後方へ向けられる。
前記駆動部の前記装置フレームに対する位置は、装置高さ方向における駆動部の位置、及び推進前後方向における駆動部の位置に限られず、装置幅方向に沿う軸線まわりの駆動部の角度を含む。
前記裏側ガイド部の推進前後方向の中央部と、前記表側ガイド部の推進前後方向の中央部とが、推進前後方向に互いにずれていればよく、前記裏側ガイド部の推進後方側の部分と前記表側ガイド部の推進前方側の部分とが、推進前後方向において重複するように配置されていてもよい。或いは、重複する部分が無く、前記表側ガイド部の全体が、前記裏側ガイド部より推進後方に離れていてもよい。
前記製管装置は、前記管端部の周方向における前記一部分以外の部分を当該製管装置から解放させた状態で製管する、管端解放型の製管装置である。したがって、前記先行螺旋管部の管端部の断面(形状、周長、直径)を内周側から規制する内周規制体を有しない非内周規制構造になっている。
本明細書における「縮径」は、螺旋管が円形断面であるとき、直径が小さくなることに限られず、螺旋管が任意の断面であるときの、周長が小さくなること(縮周長)をも含む。
また、「拡径」は、螺旋管が円形断面であるとき、直径が大きくなることに限られず、螺旋管が任意の断面であるときの、周長が大きくなること(拡周長)をも含む。
駆動部の位置調節によって、後続帯部の押し出し方向を調節できる。押し出し方向を調節することで、後続帯部の管端部への押し込み力を調節できる。これによって、更生管を確実に拡縮径製管できる。
駆動部を角度調節することによって、後続帯部の押し出し方向(押し出し角度)を確実に調節でき、後続帯部の押し込み力を確実に調節できる。例えば、推進前後方向に対する後続帯部の押し出し角度を大きくすると、後続帯部の押し込み力が強まる。これによって、更生管を拡径製管できる。前記押し出し角度を小さくすると、後続帯部の押し込み力が弱まる。これによって、更生管を縮径製管できる。
挟持ガイド部によって先行螺旋管部の挟み付け力(抵抗力)を調節することによって、後続帯部の押し込み力を増減でき、更生管を拡縮径制御できる。すなわち、挟み付け力を高めることで、後続帯部の押し込み力が強まり、帯状部材の縮径性に抗して拡径製管できる。挟み付け力を弱めることで、後続帯部の押し込み力が弱まり、帯状部材の縮径性によって縮径製管できる。
帯幅方向の一方側の縁部に形成された第1嵌合部と、
前記帯幅方向の他方側の縁部に形成され、前記第1嵌合部における一周違いに隣接する部分に前記螺旋管の内外方向の一方側から嵌る第2嵌合部と、
前記帯幅方向における前記第1嵌合部と前記第2嵌合部の間に設けられ、これら第1、第2嵌合部よりも前記内外方向の他方側へ突出された突条部と、
を備えたことを特徴とする。
これによって、突条部と嵌合部との高低差で出来るギャップに管端ガイドを挿し入れることができる。既設管の内壁に沿って更生管(螺旋管)を構築する場合、先行螺旋管部を既設管内壁から引き離さなくても、管端ガイドを既設管内壁と先行螺旋管部との間に挿し入れることができる。したがって、管端ガイドに掛かる負荷を軽減でき、管端ガイドの損傷を抑制又は防止できる。
<第1実施形態>
図1(a)は、老朽化した既設管1を更生する様子を示したものである。既設管1としては、下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管等が挙げられる。既設管1の内壁に更生管9(螺旋管)がライニングされている。図1(b)に示すように、更生管9は、発進人孔4から到達人孔4Bまでの間の既設管1の全長にわたって設けられる。更生管9は、長尺の1本の帯状部材90によって構成され、螺旋管状になっている。帯状部材90が、螺旋状に巻回され、かつ一周違いに隣接する縁どうしが互いに接合されている。
図2及び図5に示すように、先行螺旋管部91には、前記嵌合部93,94の凹凸嵌合からなる螺旋状継ぎ目91aが形成されている。
突条部96aを裾広がり状とすることによって、耐荷重性を高めることができる。また、更生管9の製管後に、既設管1と更生管9との間に裏込め材を充填したとき、裏込め材の突条部96aへの定着力を高めることができる。
係止溝部95bの溝開口は、先行螺旋管部91における外周側(後記装置高さ方向HDの底部側、図4において下側)に向けられている。
なお、図1及び図2においては、帯状部材90における嵌合部93,94、リブ90b、補強帯材96、継ぎ目外周溝95、係止溝部95b等の図示が省略されている。
なお、嵌合位置9pは、製管曲率や帯状部材90の剛性などに応じて製管装置3の推進前後方向に変動し得る。
図3に示すように、製管装置3は、二点鎖線にて模式的に示す装置フレーム30と、駆動部10と、管端ガイド20を備えている。
装置フレーム30ひいては製管装置3の推進前後方向LDは、延伸方向EDに対して交差し、先行螺旋管部91の巻回方向(図2において時計回り)に沿うように向けられている。装置フレーム30ひいては製管装置3における、推進前後方向LDと直交する装置幅方向WDが、既設管1の軸線に対して先行螺旋管部91のリード角の分だけ傾けられている。装置フレーム30ひいては製管装置3における、推進前後方向LD及び装置幅方向WDと直交する装置高さ方向HDは、既設管1及び先行螺旋管部91の内外方向ないしは径方向に向けられている。
ハウジング31内に駆動部10が収容されている。駆動部10は、嵌合位置9pに対して、推進前方(図3において左側)かつ先行螺旋管部91の内周側(図3において上側)に離れて配置されている。
係止部21bは、係止溝部95bの両側の端リブ96fと腕部96eとの間に納まる。
図2及び図3に示すように、後側ガイド部22は、嵌合位置9pよりも推進後方(図3において右側)の螺旋状継ぎ目91a上に配置されている。前側ガイド部21と後側ガイド部22との間に嵌合位置9pが配置されている。好ましくは、後側ガイド部22は、前側ガイド部21よりも嵌合位置9pの近くに配置されている。嵌合位置9pから後側ガイド部22までの距離が、嵌合位置9pから前側ガイド部21までの距離より小さい。
係止部22bは、係止溝部95bの両側の端リブ96fと腕部96eとの間に納まる。
図1(a)に示すように、既設管1の内壁に沿って先行螺旋管部91がある程度形成されているものとする。
帯状部材90(後続帯部92)を、発進人孔4から先行螺旋管部91の内部を経て、先行螺旋管部91の管端部91eに配置された製管装置3へ導入する。
図3に示すように、駆動部10の駆動ローラ13を回転駆動させることによって、後続帯部92を嵌合位置9pへ向けて押し込む。押し込み力F10は、先行螺旋管部91の径方向に対して斜めに向けられる。これに伴い、先行螺旋管部91がガイド部21,22に押し付けられる。その反作用により、先行螺旋管部91における前側ガイド部21との接触部に、垂直抗力F21が作用する。先行螺旋管部91における後側ガイド部22との接触部には垂直抗力F22が作用する。押し込み力F10の径方向分力F11と、垂直抗力F21,F22とによって、嵌合位置9pにおいて、後続帯部92の第2嵌合部94と先行螺旋管部91の第1嵌合部93どうしが嵌合される(図5)。
更に、押し込み力F10の周方向分力F12を推進反力として、製管装置3が、先行螺旋管部91の巻回方向の前方(図3において左方向)へ推進される。これによって、先行螺旋管部91を延伸させることができ、ひいては、更生管9を形成することができる。
帯状部材90の嵌合部93,94より裏側に突出する部材、具体的には補強帯材96があっても、押し込み力F10で嵌合部93,94が裏側(外周側)へ曲がって嵌合が不十分になるのを防止できる。
係止部21b,22bは、金属製の補強帯材96の端リブ96fと腕部96eとの間に係止されるから、強固に装置幅方向WDの位置決めを行なうことができる。
更に、扁平薄板状の受け部21a,22aの厚みt21,t22を突条部96aの突出量H26以下(t21≦H26、t22≦H26)とすることによって、先行螺旋管部91を既設管1の内壁から引き離さなくても、ガイド部21,22を既設管1の内壁と先行螺旋管部91との間に配置することができる。かつ、ガイド部21,22の損傷を抑制又は防止することができる。
<第2実施形態>
図8は、本発明の第2実施形態に係る製管装置3Bを示したものである。図8(a)に示すように、製管装置3Bのガイド部21,22の受け部21,22aには、それぞれ転動体24,26が装置高さ方向HDへ突出するように設けられている。各転動体24,26は、自軸まわりに回転可能である。
図9は、本発明の第3実施形態に係る製管装置3Cを示したものである。製管装置3Cにおいては、前側ガイド部21が、図9の紙面と直交する装置幅方向WDに沿う回転軸21cを介して、装置フレーム30に回転可能に連結されている。前側ガイド部21ひいては受け部21aが、装置フレーム30に対して回転軸21cの周りに角度調節可能(回転可能)になっている。
なお、回転軸21cが、受け部21aの中央部などに配置されていてもよい。
なお、回転軸22cが、受け部22aの中央部などに配置されていてもよい。
同様に、後側ガイド部22に角度保持部22fが設けられていない。後側ガイド部22は、回転軸22cのまわりに自由回転するようになっている。
図11は、本発明の第4実施形態に係る製管装置3Dを示したものである。製管装置3Dにおいては、管端ガイド20が、3つのガイド部21,25,22を備えている。これらガイド部21,25,22が、推進前後方向LDに互いに離れている。中間ガイド部25は、前後のガイド部21,22と同様に、受け部25a、係止部25b、角度保持部25fを有している。
製管装置3Dによれば、3つのガイド部21,25,22によって先行螺旋管部91の管端部91eに安定的に係止されるようにできる。3つのガイド部21,25,22の角度を互いに調節することによって、製管曲率を一定にできる。
ガイド部の数は、4つ以上であってもよい。4つ以上のガイド部が、推進前後方向LDに互いに離れて配置されていてもよい。
図12及び図13は、本発明の第5実施形態に係る製管装置3Eを示したものである。図12に示すように、製管装置3Eにおいては、嵌合位置9pの近くの後側ガイド部22が、押え部22eを有している。押え部22eは、例えば平板状に形成され、先行螺旋管部91の内周側(図12において上側)に配置されている。押え部22eと受け部22aとが、先行螺旋管部91の管端部91eを挟んで、装置高さ方向HDに対峙している。
なお、押え部22eが、受け部22aに対して推進前後方向LDにずれていてもよい。
これによって、係止部22bが係止溝部95bから外れるのを確実に防止できる。ひいては、ガイド部22が、管端部91eから外れるのを確実に防止できる。更には、ガイド部22の近くの嵌合位置9pにおける嵌合操作を安定的に行なうことができる。
したがって、嵌合位置9pが推進前後方向LDに変動することで、駆動部10から嵌合位置9pまでの間の後続帯部92が、装置高さ方向HDに上下動しても、押え部22eと後続帯部92とが干渉することがない。逆に言うと、嵌合位置9pの変動を許容できる。
図14は、本発明の第6実施形態に係る製管装置3Fを示したものである。製管装置3Fにおいては、管端ガイド20が、後段押え部23(押え部)を含む。後段押え部23は、円筒状のローラによって構成されている。ローラ状の後段押え部23の軸線は、図14の紙面と直交する装置幅方向WDへ向けられている。該軸線まわりに後段押え部23が回転可能になっている。
製管装置3Fによれば、駆動部10による押し込み力F10では、嵌合部93,94(図5参照)どうしの仮嵌合を行ない、その後、後段押え部23による押さえ付けによって、正式嵌合を行なうことができる。したがって、押し込み力F10だけで嵌合部93,94どうしを嵌合させる必要がない。
図15は、本発明の第7実施形態に係る製管装置3Gを示したものである。製管装置3Gにおいては、ローラ状の後段押え部23Gが可動式になっている。可動押え部23Gは、駆動部10から押し出された後続帯部92の推進後方(図15において右側)、かつ管端部91eの内周側(装置高さ方向HDの底部側とは反対の表側)に配置されている。
可動押え部23Gが、案内レール37に沿って、装置幅方向WDと直交する面内で移動可能になっている。
なお、ガイド部22は、第3実施形態(図9)と同様に、角度調節可能かつ調節後の角度に保持可能になっていてもよく、図10と同様に自由回転可能であってもよい。
嵌合位置9pは、後側ガイド部22よりも推進後方側(図15において右側)に配置されており、更には可動押え部23Gよりも推進後方側(図15において右側)に配置可能である。
既設管1(図1参照)の内周面の曲率変化などによって、嵌合位置9pが推進前後方向LDに変動すると、嵌合位置9pの近くの後続帯部92が装置高さ方向HDに上下動される。すると、可動押え部23Gが、後続帯部92によって押し上げられたり、押え部付勢手段27によって押し下げられたりすることで、案内レール37に沿って変位される。これによって、後続帯部92の上下動が許容され、ひいては嵌合位置9pの変動が許容される。変位位置に拘わらず、常時、可動押え部23Gが後続帯部92を外周側へ押し付けることで、後続帯部92と先行螺旋管部91との嵌合操作を安定的に行なうことができる。
図16〜図17は、本発明の第8実施形態を示したものである。図16に示すように、第8実施形態の製管装置3Hにおいては、装置フレーム30が多関節リンク構造になっている。これによって、装置幅方向WDと直交する面内における駆動部10と管端ガイド20の相対位置(相対角度を含む)が調節可能になっている。
ハウジング31の装置高さ方向HDの底部から中間リンク39が推進前方(図16において左方)へ延びている。中間リンク39の後端部(図16において右端)が、ハウジング31に対して装置幅方向WD(図16の紙面直交方向)に沿う軸線まわりに回転可能に連結されている。
起伏フレーム部材33の後端部には、軌道ブロック36が回転可能に設けられている。
後側ガイド部22は、後側連結アーム32bを介して、装置フレーム30のハウジング31に対して位置固定されており、ひいては駆動部10に対して位置固定されている。
既設管1Hの側壁面1d上において直線断面部9dを製管するときは、製管装置3Hを展開状態3Hdにする。図16(a)に示すように、展開状態においては、起伏フレーム部材33がハウジング31から推進前方かつ底部側(図16(a)において斜め左下)へ大きく引き出され、前側ガイド部21がハウジング31の推進前方(図16(a)において左方)へ大きく引き離れる。また、ハウジング31が、中間リンク39に対して比較的大きな角度になるように起こされる。これによって、前側ガイド部21と、中間ガイド部25と、後側ガイド部22が、ほぼ一直線上に並び、更生管9Hを直線状に製管できる。後続帯部92は、比較的大きな角度で管端部91へ押し込まれる。
この結果、管端ガイド20が管端部91から外れたり、管端ガイド20や管端部91が破壊されたりするのを防止でき、安定的に製管を行なうことができる。
なお、格納状態から展開状態へ変化するときの抵抗が、展開状態から格納状態へ変化するときの抵抗より大きい場合には、製管装置3Hにバネ等の付勢手段を設け、該付勢手段よって展開状態へ向けて付勢してもよい。前記抵抗の大小関係が逆のときは、格納状態へ向けて付勢してもよい。
図18は、本発明の第9実施形態に係る製管装置3Iを示したものである。製管装置3Iにおいては、ガイド部22の受け部22a(図6参照)が省略され、ガイド部22が、係止部22bだけで構成されている。
少なくとも係止部22bが係止溝部95bに嵌っていれば、製管装置3Iが先行螺旋管部91に対して装置幅方向WDに拘束されることで、製管装置3Iが先行螺旋管部91から外れることなく製管できる。
帯状部材90の剛性が比較的高い場合には、受け部22aが無くても、帯状部材90だけで後続帯部92の押し込みに対する抗力を発現でき、確実に嵌合操作を行なうことができる。
図19は、老朽化した既設管1を更生する様子を示したものである。既設管1としては、下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管等が挙げられる。図26(b)に示すように、既設管1は、例えばアーチ状の上側周面部1aと、略平坦ないしは比較的平坦な底側周面部1bと、これら周面部1a,1bの間のコーナー部1c(大曲がり周面部)を有し、非円形断面(真円でない断面)になっている。既設管1の内周面に更生管9(螺旋管)がライニングされている。図19に示すように、更生管9は、長尺の1本の帯状部材90によって構成され、螺旋管状になっている。図26(a)に示すように、更生管9は、発進人孔4から到達人孔4Bまでの間の既設管1の全長にわたって設けられる。
なお、補強帯材96が省略されていてもよい。平板状の補強帯材が樹脂製の帯本体90aに埋め込まれていてもよい。
製管装置3J内に嵌合位置9pが設定されている。嵌合位置9pにおいて、先行螺旋管部91の第1嵌合部93と、後続帯部92の第2嵌合部94との前記凹凸嵌合(接合)が行われている。
駆動部10は、嵌合位置9pに対して、製管装置3Jの推進前方(図22において左側)、かつ装置高さ方向HDの頭部側(内周側、図22において上側)に離れて配置されている。駆動部10は、一対の駆動ローラ13,13を含む。駆動ローラ13の軸線は、装置幅方向WD(図22において紙面と直交する方向)へ向けられている。一対の駆動ローラ13,13によって、後続帯部92が、内周側(表側)と外周側(裏側)から挟み付けられている。少なくとも一方の駆動ローラ13にモータ等の回転駆動機構(図示省略)が接続されている。回転駆動機構によって、駆動ローラ13が自軸まわりに回転駆動される。駆動ローラ13の回転方向は、後続帯部92を先行螺旋管部91の内側から先行螺旋管部91上の嵌合位置9pへ向けて、先行螺旋管部91の径方向ひいては装置高さ方向HDに対して斜めに押し込む向きに設定されている。
なお、嵌合位置9pが、何れかのガイドユニット60,70内に設定されていてもよい。
前側ガイド本体63aは、先行螺旋管部91の外周面にも既設管1の内周面にも接していない。
後側ガイド本体73aは、先行螺旋管部91の外周面にも既設管1の内周面にも接していない。
図19に示すように、既設管1の内周面に沿って先行螺旋管部91がある程度形成されているものとする。
帯状部材90(後続帯部92)を、発進人孔4から先行螺旋管部91の内部を経て、先行螺旋管部91の管端部91eの製管装置3Jへ導入する。
図22に示すように、駆動部10の駆動ローラ13を回転駆動させることによって、後続帯部92を嵌合位置9pへ向けて押し込む。押し込み方向は、先行螺旋管部91の径方向に対して斜めに向けられる。これに伴い、先行螺旋管部91がガイド部63,73に押し付けられる。その反作用により、先行螺旋管部91におけるガイド部63,73との接触部にそれぞれ垂直抗力が作用する。この垂直抗力と前記押し込みの径方向分力とによって、嵌合位置9pにおいて、後続帯部92の第2嵌合部94と先行螺旋管部91の第1嵌合部93どうしが嵌合される(図24)。
更に、インナーローラ65,75によって、先行螺旋管部91を内周側(図22において上側)から押さえることによって、嵌合部93,94どうしの嵌合を安定化させることができる。
前記押し込みの周方向分力を推進反力として、製管装置3Jが、先行螺旋管部91の巻回方向の前方(図22において左方)へ推進される。これによって、先行螺旋管部91を延伸させることができ、ひいては、更生管9を形成することができる。
ガイド部63,73を扁平形状にして厚みを小さくすることによって、先行螺旋管部91の既設管1の内周面からの離間量を小さくできる。
図25(b)に示すように、コーナー部1cにおいては、曲がりが急であるために、先行螺旋管部91が既設管1の内周面から離れている場合がある。その場合、後側ガイド部73は、コーナー部1cの内周面から浮き上がる。
やがて、図25(c)に示すように、先導ローラ41が、既設管1の上側周面部1a又はコーナー部1cの内周面に当たる。このとき、後側ガイド部73の前後方向は、先導ローラ41との接触部における既設管1の内周面の接線L1cに対して斜めになっている。
その後、製管装置3Jの推進に伴って、先導ローラ41が上側周面部1aの内周面に沿って案内され、後側ガイド部73の前後方向が上側周面部1aの接線方向に漸近される。そして、図25(d)の実線に示すように、後側ガイド部73が上側周面部1aに滑らかに着地される。
後側回転軸72が、先行螺旋管部91の内周側に離れて配置されることによって、後側ガイド部73の回転機構を先行螺旋管部91の内周側に余裕を持って配置できる。言い換えると、後側ガイド部73の回転機構を先行螺旋管部91と既設管1との間に配置する必要が無く、先行螺旋管部91と既設管1との間の隙間を十分に小さくできる。
図27〜図29は、本発明の第11実施形態を示したものである。図27及び図28に示すように、第11実施形態の製管装置3Kにおいては、先導ローラ42(作用部)が、先行螺旋管部91より内周側(図27において上側)に配置され、先行螺旋管部91の内周面に接触可能になっている。
図29(b)に示すように、コーナー部1cにおいては、曲がりが急であるために、先行螺旋管部91が既設管1の内周面から離れている場合がある。その場合、後側ガイド部73は、コーナー部1cの内周面から浮き上がる。このとき、先導ローラ42の案内作用によって、後側ガイド部73は、コーナー部1cにおける先行螺旋管部91の接線方向にほぼ沿った姿勢に維持される。
図29(c)に示すように、更に、後側ガイドユニット70が、コーナー部1cから上側周面部1aへ移行するのに伴い、先行螺旋管部91が既設管1に漸近するのに合わせて、後側ガイド部73が既設管1に漸近される。かつ、先導ローラ42の先導によって、後側ガイド部73の前後方向が、既設管1の内周面の接線方向に漸近される。これによって、ガイド部73が、既設管1の内周面に滑らかに着地される。
図30〜図32は、本発明の第12実施形態を示したものである。図30に示すように、第12実施形態の製管装置3Lにおいては、作用部として圧縮コイルばね50(付勢手段)が用いられている。
図31(a)に示すように、支持板71には、複数(図では2つ)の円弧孔71gが形成されている。これら円弧孔71gは、後側回転軸72を中心とする同心円上に配置されている。かつ、各円弧孔71gは、前記同心円に沿う円弧状に形成されている。各円弧孔71gに軸状のバネ受部材46が通されている。バネ受部材46は、装置フレーム30の円板形状のガイド支持部3gに固定されている。ガイド支持部3gの中央部に後側回転軸72が設けられている。
これによって、後側ガイド部73の前端部が先行螺旋管部91から離れるのを防止できる。特に、図32に示すように、曲率の大きなコーナー部1cにおいても、後側ガイド部73の前端部が先行螺旋管部91から離れるのを確実に防止することができる。更には、後側ガイド部73が先行螺旋管部91の外周面に常時沿うようにできる。したがって、後側ガイド部73が、既設管1の内周面に斜めに突き当たるのを防止でき、製管装置3Lを円滑に推進させることができる。
図33は、本発明の第13実施形態を示したものである。第13実施形態においては、作用部としてコイルばね50に代えて捩りバネ51(付勢手段)が用いられている。捩りバネ51は、捩りバネ部51aと、一対のバネ端51b,51cを有している。捩りバネ部51aが、後側回転軸72に巻き付けられている。一方のバネ端51bは、1のバネ受部材46に係止され、ひいては装置フレーム30に係止されている。他方のバネ端51cは、支持板71に係止されている。
図34〜図40は、本発明の第14実施形態を示したものである。
図34は、老朽化した既設管1を更生する様子を示す。既設管1としては、下水道管、上水道管、農業用水管、水力発電用導水管、ガス管等が挙げられる。既設管1の内壁に更生管9(螺旋管)がライニングされる。更生管9は、長尺の帯状部材90によって構成され、螺旋管状になっている。
帯本体90aの表側面(更生管9となったとき内周側を向く面、図38において上面)は平坦になっている。
図39に示すように、前記連続する直近の後続帯部92の幅方向、及び先行螺旋管部91における帯状部材90の幅方向は、それぞれ延伸方向EDにほぼ沿わされている。かつ、第1嵌合部93が延伸前方(同図において左方)へ向けられ、第2嵌合部94が延伸後方(同図において右方)へ向けられている。
駆動部10は、装置フレーム30のハウジング31に収容されている。
なお、駆動ローラ11は、二対に限られず、少なくとも一対あればよく、三対以上あってもよい。
受け部81aの前後両側部には、コロ81cが設けられている。コロ81cが既設管1の内周に接して転動される。
製管装置3Nの推進に伴って、挟持ガイド部81と先行螺旋管部91との間に摩擦抵抗が発生する。
図35に示すように、裏側ガイド部83の前後両側部には、コロ83cが設けられている。コロ83cが既設管1の内周に接して転動される。
後続帯部92が駆動部10からガイド間隙間84へ向けて押し出されるように、駆動部10の装置フレーム30に対する位置(角度を含む)が調整されている。
図34に示すように、既設管1内に先行螺旋管部91がある程度形成されているものとする。
帯状部材90の後続帯部92は、地上の巻回ドラム5から人孔4を経て、先行螺旋管部91の内部を通って、製管装置3Nの駆動部10へ導入されている。
図35に示すように、駆動ローラ11の回転駆動によって、後続帯部92を、駆動部10からガイド間隙間84へ向けて斜めに押し出す(押し出し工程)。
これによって、図39〜図40に示すように、ガイド間隙間84の嵌合位置9qにおいて、後続帯部92の縁の第2嵌合部94と、先行螺旋管部91の一周先行する対向縁の第1嵌合部93とが嵌合される(嵌合工程)。このとき、前後の受け部81a,83が、先行螺旋管部91を外周側から保持することで、前記嵌合力を受ける。また、表側ガイド部82が、ガイド間隙間84を通過後の先行螺旋管部91を内周側から押さえることで、前記嵌合部93,94どうしを一層確実に嵌合でき、嵌合が不十分になるのを防止できる。
管端ガイド80が先行螺旋管部91の管端部91eの巻回方向にスライド又は転動可能に係合されることによって、製管装置3Nを前記巻回方向に案内できる。
例えば、拡径製管したい時は、挟持ガイド部81による先行螺旋管部91の挟み付け力を強くする。すると、製管装置3Nの推進抵抗が高まり、後続帯部92の送り込み量に対して製管装置3Nの推進量が小さくなるために、駆動部10による後続帯部92の押し込み力が高まる。この押し込み力によって、ガイド間隙間84における先行螺旋管部91の管端部91e及び後続帯部92の嵌合部93,94どうしが嵌合される。しかも、図35の二点鎖線にて示すように、ガイド間隙間84においては、先行螺旋管部91の管端部91e及び後続帯部92が、裏側ガイド部83に妨げられることなく外周側へ変位できる。
要するに、ガイド間隙間84において、先行螺旋管部91の管端部91e及び後続帯部92の嵌合部93,94どうしが外周側へ変位されながら嵌合される。これによって、更生管9を確実に拡径製管できる。拡径製管時は、強い押し込み力によって、安定的に嵌合製管できる。
この結果、拡縮径制御と嵌合の安定化を両立させることができる。
図41〜図43は、本発明の第15実施形態を示したものである。
図41に示すように、第15実施形態の製管装置3Xにおける駆動部10は、角度調節機構31a(位置調節機構)を介して、装置フレーム30に取り付けられている。これによって、駆動部10が、装置フレーム30又はガイド部83,82に対して回転軸線31cのまわりに角度調節可能(位置調節可能)になっている。回転軸線31cは、装置幅方向WD(図41において紙面と直交する方向)に沿っている。
なお、回転軸線31cは、駆動部10の外部に配置されていてもよい。例えば、回転軸線31cが、駆動部10からガイド部82,83までの間に配置されていてもよく、ガイド部82,83の近くに配置されていてもよい(図46参照)。
角度調節機構31aが、角度調節後の駆動部10を装置フレーム30に位置固定するボルトやロック機構を含んでいてもよい。
例えば、拡径製管したいときは、図42の実線に示すように、駆動部10を、同図において時計方向に回転変位するように角度調節する。すると、後続帯部92の押し出し角度α92が大きくなる。したがって、駆動部10から後続帯部92に加わる力F0のうち外周側(図42において下側)への力成分F1が大きくなる。これによって、ガイド間隙間84において、後続帯部92を先行螺旋管部91に強く押し込むことができる。この強い押し込み力によって、先行螺旋管部91及び後続帯部92の嵌合部93,94どうしを安定的に嵌合できる。しかも、ガイド間隙間84における先行螺旋管部91及び後続帯部92は、裏側ガイド部83に妨げられることなく外周側へ変位できる。これによって、更生管9を拡径製管できる。
なお、図42の二点鎖線は、駆動部10が中間の角度にある状態(図41)を示す。
なお、図43の二点鎖線は、駆動部10が中間の角度にある状態(図41)を示す。
図44は、本発明の第16実施形態を示したものである。
第16実施形態の製管装置3Pにおいては、表側ガイド部82が、第14、第15実施形態(図34、図41)よりも装置高さ方向HDの頂部側(図44において上側)、すなわち更生管9の内周側に配置されている。このため、ガイド間隙間84が第14、第15実施形態よりも装置高さ方向HDに大きく開いている。
図44の二点鎖線に示すように、後続帯部92の通り道によっては、嵌合位置9qが、ガイド間隙間84内ではなく、表側ガイド部82よりも推進後方側(図44において右側)に配置されることもあり得る。例えば、縮径製管時には、後続帯部92の押し出し角度が小さくなるために、嵌合位置9qが、表側ガイド部82よりも推進後方側に配置され得る。
図45は、本発明の第17実施形態を示したものである。
第17実施形態の製管装置3Qにおいては、表側ガイド部82が、第14、第15実施形態(図34、図41)よりも装置高さ方向HDの頂部側(図45において上側)、かつ第14、第15実施形態(図34、図41)よりも推進後方側(図45において右側)に配置されている。このため、ガイド間隙間84が第14、第15実施形態よりも装置高さ方向HD及び推進方向LDに大きく開いている。
したがって、後続帯部92の通り道に十分な自由度を持たせることができる。図45の二点鎖線に示すように、後続帯部92の通り道によっては、嵌合位置9qが、表側ガイド部82よりも推進後方側(図45において右側)に配置され得ることは、第16実施形態(図44)と同様である。
<第18実施形態>
図46は、本発明の第18実施形態を示したものである。
第18実施形態の製管装置3Rにおいては、回転軸線31cが、第15実施形態よりもガイド部82,83の近くに配置されている。詳しくは、角度調節機構31a(位置調節機構)がアーム31bを有している。アーム31bが、駆動部10から装置高さ方向HDの底部側(図46において下側)かつ推進後方側(図46において右側)へ延び出ている。アーム31bの先端に回転軸線31cが設けられている。
回転軸線31cを装置高さ方向HDの底部側に配置することによって、装置フレーム30の高さを小さくできる。
例えば、本発明の製管装置は、既設管1を更生するための更生管9に限られず、種々の螺旋管の製造に適用できる。本発明の製管装置は、柱状体などの管体の外周面に沿って螺旋管を製管するものにも適用可能である。
補強帯材96を省略してもよい。リブ90bが、嵌合部93,94よりも外周側へ突出されることによって、突条部を構成していてもよい。
帯状部材90が、嵌合部93,94よりも外周側へ突出された突条部を有していなくてもよい。ガイド部21,22の配置箇所においては、後続帯部92を既設管1から少し引き離して、ガイド部21,22の介在スペースを確保することにしてもよい。
受け部21a,22aを扁平な薄板状とすることによって、後続帯部92の前記引き離し量を小さくできる。
後側ガイド部22が、嵌合位置9p上に配置されていてもよい。後側ガイド部22が、前側ガイド部21と嵌合位置9pとの間に配置されていてもよい。
管端ガイド20が、単一のガイド部だけで構成されていてもよい。前側ガイド部21と後側ガイド部22が互いに連なり、1つのガイド部を構成していてもよい。ガイド部は嵌合位置9p上に配置されていてもよい。
ガイド部21,22が、ガイドローラにて構成されていてもよい。つまり、ガイド部は、ローラー状であってもよい。この場合、ローラー状のガイド部の直径分の高さや回転軸を配置するスペースを確保する必要がある。
ガイド部21,22の内周側(図3,8において上側)にそれぞれ挟持ローラを設け、ガイド部21,22と前記挟持ローラとの間に帯状部材90ないしは先行螺旋管部91を挟持してもよい。
第2実施形態(図8)において、転動体24,26が、前側ガイド部21及び後側ガイド部22の何れか一方だけに設けられていてもよい。第2実施形態(図8)において、外側転動体26を省略してもよい。
第10、第11実施形態(図19〜図29)と、第12、第13実施形態(図30〜図33)とを互いに組み合わせてもよい。すなわち、製管装置が、作用部として、先導ローラ41又は42と付勢手段50又は51の両方を備えていてもよい。
作用部の付勢手段として、ばね50,51(図30〜図33)に代えて、ゴム等の弾性部材を用いてもよい。
作用部が、既設管1の内周面の接線方向やガイドユニット70の角度を検知する検知手段と、その検知角度に基づいてガイドユニット70の角度を調節する調節手段とを含んでいてもよい。
作用部を前側ガイドユニット60に設けてもよい。
インナーローラ65,75を省略してもよい。
前側ガイドユニット60と後側ガイドユニット70とは、装置フレーム30に直接設けられてもよいが、別の部材を介して間接的に装置フレーム30に設けられてもよい。帯状部材90の隣接する縁部(嵌合部93と嵌合部94)どうしが、帯状部材90とは別の連結部材を介して連結されていてもよい。その場合、製管する前に帯状部材90へ別の連結部材を嵌合させ、その後、製管装置3へ供給すればよい。
挟持ガイド部81と位置調節機構31aを組み合わせて、後続帯部92の押し出し力を調節することによって拡縮制御してもよい。
LD 推進前後方向
HD 装置高さ方向
WD 装置幅方向
1 既設管
3,3B〜3R 製管装置
9 更生管(螺旋管)
9p 嵌合位置
10 駆動部
13 駆動ローラ
20 管端ガイド
21,22,25 ガイド部
21a,22a,25a 受け部
21b,22b,25b 係止部
21c,22c,25c 回転軸
21f,22f,25f 角度保持部
22e 押え部
23 後段押え部
23G 可動押え部
24 内側転動体(転動体)
26 外側転動体(転動体)
27 押え部付勢手段
30 装置フレーム
31a 角度調節機構(位置調節機構)
41,42 先導ローラ(作用部)
51 捩りバネ(作用部、付勢手段)
60,70 ガイドユニット
63,73 ガイド部
63d,73d 外側転動体
73f 係止部73f
80 管端ガイド
81 挟持ガイド部
81a 受け部
81b 係止部
81d 押え部
82 表側ガイド部
83 裏側ガイド部
83f 係止部
84 ガイド間隙間
90 帯状部材
91 先行螺旋管部
91e 管端部
92 後続帯2
95b 溝部
Claims (28)
- 帯状部材を螺旋状に巻回しながら前記帯状部材の一周違いに隣接する縁どうしを嵌合させることによって螺旋管を形成する製管装置であって、
前記帯状部材における先行して製管された先行螺旋管部の管軸に沿う延伸方向の先端側の管端部の周方向の一部分上に、推進前後方向を前記先行螺旋管部の巻回方向に沿わせて配置される装置フレームと、
前記装置フレームに設けられ、前記帯状部材における前記先行螺旋管部に続く未製管の後続帯部を、前記先行螺旋管部の前記一部分又はその近くへ向けて、前記先行螺旋管部の内外方向に沿う装置高さ方向に対して斜めに押し込む駆動部と、
前記装置フレームにおける前記装置高さ方向の底部に設けられ、前記管端部に対して、前記推進前後方向及び装置高さ方向と直交する装置幅方向に拘束されるとともに前記推進前後方向へスライド可能に係合される管端ガイドと、
を備え、前記押し込み力が、前記嵌合のための嵌合力と推進前方への推進力となり、前記管端部の周方向における前記一部分以外の部分を当該製管装置から解放させた状態で製管することを特徴とする製管装置。 - 前記帯状部材には延び方向に沿って係止溝部が形成され、前記先行螺旋管部の前記一部分においては、前記係止溝部の溝開口が、前記底部側に向けられており、
前記管端ガイドが、前記底部側から前記係止溝部に係止される係止部を有していることを特徴とする請求項1に記載の製管装置。 - 前記管端ガイドが、前記推進前後方向に沿う扁平形状の受け部を含み、前記受け部が、前記管端部を前記底部側から受けることを特徴とする請求項1又は2に記載の製管装置。
- 前記受け部には、自軸まわりに回転可能な転動体が設けられ、前記転動体が、前記受け部から前記装置高さ方向に突出されていることを特徴とする請求項3に記載の製管装置。
- 前記帯状部材には、前記隣接する縁との嵌合部よりも前記底部側へ突出する突条部が前記帯状部材の延び方向に沿って延びるように形成されており、
前記受け部の厚みが、前記突条部の前記嵌合部からの突出量以下であることを特徴とする請求項3又は4に記載の製管装置。 - 前記管端ガイドが、前記管端部に対して前記装置幅方向に拘束されるとともに前記推進前後方向へスライド可能に係止されるガイド部を含み、前記ガイド部が、前記装置フレームに対して、前記装置幅方向に沿う回転軸まわりに回転可能であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の製管装置。
- 前記ガイド部が、前記回転軸まわりに自由回転可能であることを特徴とする請求項6に記載の製管装置。
- 前記ガイド部が、前記回転軸まわりの角度を保持する角度保持部を有していることを特徴とする請求項6に記載の製管装置。
- 前記管端ガイドが、前記管端部を前記底部側とは反対の表側から押さえる押え部を含むことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の製管装置。
- 前記押え部が、前記駆動部から押し出された後続帯部よりも前記延伸方向の先端側とは反対の延伸後方側に引っ込んでいることを特徴とする請求項9に記載の製管装置。
- 前記管端ガイドが、前記駆動部から押し出された後続帯部の推進後方かつ前記管端部よりも前記底部側とは反対の表側において前記装置幅方向と直交する面内で移動可能な可動押え部と、
前記可動押え部を、該可動押え部の可動方向に沿って推進前方又は前記底部側へ向けて付勢する押え部付勢手段と、
を含むことを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の製管装置。 - 前記装置幅方向と直交する面内における前記駆動部と前記管端ガイドとの相対位置が可変であることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の製管装置。
- 前記管端ガイドが、前記推進前後方向に互いに離れた複数のガイド部を有し、
各ガイド部が、前記管端部に対して前記装置幅方向に拘束されるとともに前記推進前後方向へスライド可能に係止される係止部を含むことを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載の製管装置。 - 前記複数のガイド部どうしの前記装置幅方向と直交する面内における相対位置が可変であることを特徴とする請求項13に記載の製管装置。
- 前記ガイド部の数が、3つ以上であることを特徴とする請求項13又は14に記載の製管装置。
- 帯状部材を既設管の周面に沿って螺旋状に巻回しながら前記帯状部材の一周違いに隣接する縁どうしを接合することによって螺旋管を形成する製管装置であって、
前記帯状部材における先行して製管された先行螺旋管部の管軸に沿う延伸方向の先端側の管端部の周方向の一部分上に、推進前後方向を前記先行螺旋管部の巻回方向に沿わせて配置される装置フレームと、
前記装置フレームに設けられ、かつ前記帯状部材における前記先行螺旋管部に続く後続帯部を、前記先行螺旋管部へ向けて押し込んで前記先行螺旋管部と接合させるとともに推進力を得る駆動部と、
前記装置フレームに対して、推進方向と直交する装置幅方向を向く回転軸まわりに回転可能に設けられ、前記先行螺旋管部における前記既設管と面する側の周面に宛がわれる非円形のガイド部と、
前記ガイド部を前記既設管又は前記先行螺旋管部の周面に沿わせるように作用する作用部と、
を備え、前記管端部の周方向における前記一部分以外の部分を当該製管装置から解放させた状態で製管することを特徴とする製管装置。 - 前記ガイド部が、扁平形状の受け部を含み、
前記作用部が、前記受け部を前記既設管又は前記先行螺旋管部の周面に沿わせるように作用することを特徴とする請求項16に記載の製管装置。 - 前記作用部が、前記ガイド部の推進方向の前側に配置され、かつ前記既設管又は前記先行螺旋管部の周面と接触可能な先導ローラを含むことを特徴とする請求項16又は17に記載の製管装置。
- 前記先導ローラと前記ガイド部とが、前記回転軸まわりに互いに一体に回転可能に連結されていることを特徴とする請求項18に記載の製管装置。
- 前記作用部が付勢手段を含み、前記ガイド部の推進方向の前端部が既設管側とは反対の表側へ向かうように、前記付勢手段によって前記ガイド部が前記回転軸まわりに回転付勢されることを特徴とする請求項16〜19の何れか1項に記載の製管装置。
- 前記回転軸が、前記先行螺旋管部を挟んで前記ガイド部とは反対の表側に配置されていることを特徴とする請求項16〜20の何れか1項に記載の製管装置。
- 前記推進前後方向に互いに離れた複数のガイドユニットを備え、各ガイドユニットが、前記ガイド部及び前記作用部を含むことを特徴とする請求項16〜21の何れか1項に記載の製管装置。
- 帯状部材を螺旋状に巻回しながら前記帯状部材の一周違いに隣接する縁どうしを嵌合させることによって螺旋管を形成する製管装置であって、
前記帯状部材における先行して製管された先行螺旋管部の管軸に沿う延伸方向の先端側の管端部の周方向の一部分上に、推進前後方向を前記先行螺旋管部の巻回方向に沿わせて配置される装置フレームと、
前記装置フレームに設けられ、前記帯状部材における前記先行螺旋管部に続く未製管の後続帯部を、前記先行螺旋管部の前記一部分又はその近くへ向けて、前記先行螺旋管部の内外方向に沿う装置高さ方向に対して斜めに押し込む駆動部と、
前記装置フレームにおける前記駆動部より推進後方に離れて設けられ、前記管端部に前記装置高さ方向の底部側から係合される裏側ガイド部と、
前記装置フレームにおける前記裏側ガイド部より推進後方にずれて設けられ、前記管端部に前記装置高さ方向の底部側とは反対の表側から係合される表側ガイド部と、
を備え、前記後続帯部が、前記駆動部から前記裏側ガイド部と前記表側ガイド部との間のガイド間隙間へ向けて押し出されるように、前記駆動部の前記装置フレームに対する位置が設定されており、前記管端部の周方向における前記一部分以外の部分を当該製管装置から解放させた状態で製管することを特徴とする螺旋管の製管装置。 - 前記駆動部が、位置調節機構を介して、前記裏側ガイド部もしくは表側ガイド部または前記装置フレームに対して位置調節可能に取り付けられていることを特徴とする請求項23に記載の製管装置。
- 前記位置調節機構が、前記駆動部を、前記装置フレームの幅方向に沿う回転軸線まわりに角度調節可能な角度調節機構を含むことを特徴とする請求項24に記載の製管装置。
- 前記装置フレームにおける前記裏側ガイド部よりも推進前方には、前記管端部を外周側及び内周側から挟み付け可能な挟持ガイド部が設けられていることを特徴とする請求項23〜25の何れか1項に記載の製管装置。
- 請求項1〜26の何れか1項に記載の製管装置によって螺旋状に巻回されて螺旋管となる帯状部材であって、
帯幅方向の一方側の縁部に形成された第1嵌合部と、
前記帯幅方向の他方側の縁部に形成され、前記駆動部による前記押し込みによって前記第1嵌合部における一周違いに隣接する部分に前記螺旋管の内外方向の一方側から嵌る第2嵌合部と、
前記帯幅方向における前記第1嵌合部と前記第2嵌合部の間に設けられ、これら第1、第2嵌合部よりも前記内外方向の他方側へ突出された突条部と、
を備え、前記第1及び第2嵌合部と前記突条部との高低差によって請求項1の管端ガイド、請求項16のガイド部又は請求項23の裏側ガイド部を挿し入れ可能なギャップが形成されることを特徴とする帯状部材。 - 製管装置によって帯状部材を螺旋状に巻回しながら前記帯状部材の一周違いに隣接する縁どうしを嵌合させることによって螺旋管を形成する製管方法であって、
前記帯状部材における先行して製管された先行螺旋管部の管軸に沿う延伸方向の先端側の管端部の周方向の一部分上に、前記製管装置の装置フレームを、推進前後方向を前記先行螺旋管部の巻回方向に沿わせて配置し、
前記装置フレームに設けられた駆動部によって、前記帯状部材における前記先行螺旋管部に続く未製管の後続帯部を、前記先行螺旋管部の前記一部分又はその近くへ向けて、前記先行螺旋管部の内外方向に沿う装置高さ方向に対して斜めに押し込み、
前記装置フレームにおける前記装置高さ方向の底部に設けられた管端ガイドを、前記管端部に対して、前記推進前後方向及び装置高さ方向と直交する装置幅方向に拘束し、かつ前記管端ガイドを前記推進前後方向へスライド可能に係合し、
前記押し込み力が、前記嵌合のための嵌合力と推進前方への推進力となり、前記管端部の周方向における前記一部分以外の部分を前記製管装置から解放させた状態で製管することを特徴とする製管方法。
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