JP7474155B2 - 螺旋管用製管装置 - Google Patents
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Description
また、張り付け過ぎではない、通常の運転時においても、製管装置の推進に伴って、更生管の管端部を構成する帯状部材の表面上をワイヤやチェーンなどの外周規制体が滑る。このため、帯状部材の補強帯材の表面の被覆樹脂や防錆層が剥がれたり、補強帯材が無い場合は、合成樹脂製の帯本体に傷が付いたりするおそれがある。外周規制体がリンクローラで構成されている場合、更生管径によってはリンクが帯状部材と接触し摺擦して、帯状部材に傷がつくおそれがある。
本発明は、かかる事情に鑑み、外周規制体を有する製管装置において、管端部が外周規制体に張り付きすぎた場合でも大きな抵抗が生じないようにし、さらに外周規制体によって帯状部材を傷つけないようにすることを目的とする。
前記帯状部材における先行して製管された螺旋管部の延伸方向の前端の管端部の一部分上に配置され、前記螺旋管の巻回方向に推進される装置フレームと、
前記装置フレームに設けられて、前記帯状部材における前記螺旋管部に続く未製管の後続帯部を前記螺旋管部の内側から前記螺旋管部へ斜めに押し出す一対の駆動ローラを含む駆動部と、
前記装置フレームに設けられ、前記管端部に対して前記巻回方向へ移動可能に係合された管端係合部と、
前記管端部に外周側から掛け回されるとともに前記装置フレーム又は前記管端係合部に係着された外周規制体と、
を備え、前記外周規制体が、延び方向に沿って並べられた複数のリンク、及び隣接するリンクを互いに回転可能に連結する連結軸を含むチェーンと、前記チェーンの延び方向に間隔を置いて設けられた複数の転動ローラとを含み、
前記各転動ローラが、前記連結軸からずれて配置され、かつ前記連結軸と平行な軸線のまわりに回転可能かつ前記管端部と接して転動可能であることを特徴とする。
製管装置の推進時には、外周規制体が装置フレームと一緒に移動される。このとき、転動ローラが管端部上を転動される。前記転動ローラのリンクに対する配置及びローラ径の設定によって、リンクが管端部と接触するのを防止できる。これによって、管端部ひいては螺旋管が、外周規制体との摺擦によって損傷されるのを防止することができる。
前記管端係合部には、管端部との滑り摩擦によって推進時の装置フレームにブレーキをかけるブレーキ機構が設けられていることが好ましい。これによって、装置フレームが進む速度に対して後続帯部が過供給気味になる。このため、管端部を拡径(周長増大)させるように製管して、外周規制体に確実に張り付かせることで、螺旋管の管径ないしは周長を調整できる。帯状部材が製管に伴って縮径される特性があるときは、これを相殺できる。
当該螺旋管用製管装置によれば、外周規制体の転動ローラが管端部と接しているために、張り付き過ぎの場合でも、転動ローラが管端部上を転動することで、大きな抵抗が生じることなく製管装置が推進可能である。したがって、駆動ローラの空回り(スリップ)を防止でき、帯状部材における駆動ローラとの接触部の損傷を防止できる。
この結果、螺旋管を構成する帯状部材の損傷を確実に防止できる。特に、帯状部材に被覆樹脂や防錆層が設けられている場合、該被覆樹脂や防錆層が削られるのを防止できる。
好ましくは、当該製管装置は、管端部を内周側から規制する内周規制体を具備しない内周規制体レス構造になっている。前記管端部の周方向における、装置フレームが配置された部分以外の部分全体が内周側へ解放されている。
これによって、突出部の突出高さに応じて、リンクを管端部から外周側へ離すことができる。したがって、リンクが管端部と接触して摺擦するのを確実に防止できる。転動ローラの径を小さくすることも可能である。
これによって、リンクの中間部が管端部と接触して摺擦するのを確実に防止できる。
<第1実施形態>
図1及び図2は、老朽化した下水道管からなる既設管1を更生する様子を示したものである。既設管1の内壁に螺旋管からなる更生管9がライニングされている。更生管9は、当該更生管9だけで下水道管の地中埋設管としての強度を担う自立管である。
なお、既設管1としては、下水道管に限らず、上水道管、農業用水管、水力発電導水管、ガス管、トンネル等であってもよい。
図4(a)に示すように、帯状部材90は、帯本体91と、補強帯材96とを含み、一定の断面形状に形成されている。帯本体91の材質は、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂である。帯本体91の両端部には、互いに相補的な凹凸形状の第1嵌合部93及び第2嵌合部94が形成されている。帯本体91の中間には1又は複数(図では2つ)のリブ95が形成されている。嵌合部93,94及びリブ95は、帯状部材90の裏側(更生管9に製管されたとき外周側を向く側部)へ向けて突出ないしは隆起されている。
なお、被覆層96bは、樹脂被覆層に限らず、防錆層でなどあってもよい。
一般に、この種の帯状部材(プロファイル)は、断面形状の中立弱軸の傾きなどに起因して、管端部9eが延伸されるにしたがって縮径される特性を有している(特許文献7参照)。
図2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3fと、駆動部10と、管端係合部20を備えている。装置フレーム3fは、管端部9eの一部分(周方向の一箇所)の内周側に配置されている。装置フレーム3fの推進前後方向LDは、螺旋管部9aの巻回方向に沿うように向けられている。図1に示すように、装置フレーム3fの装置幅方向WDは、螺旋管部9aの管軸L9に対して螺旋管部9aのリード角の分だけ傾けられている。図2に示すように、装置フレーム3fの装置高さ方向HDは、螺旋管部9aの内外方向(径方向)に向けられている。
製管装置3は、管端部9eを内周側から規制する内周規制体を具備しない内周規制体レス構造になっている。管端部9eの周方向における、装置フレーム3fが配置された部分以外の部分全体が内周側へ解放されている。
図4(b)に示すように、後続帯部9bの裏側部に面する駆動ローラ13(以下「アウターローラ13A」と称す)は、円盤形状に形成され、溝部98に入り込み、溝部98の溝底98bに押し当てられている。アウターローラ13Aの外周面には、摩擦力を高めるためにローレット13d等の凹凸が形成されている。
図4(b)に示すように、後続帯部9bの表側部に面する駆動ローラ13B(インナーローラ)は、円筒形状に形成され、帯本体91の平坦な表側面(更生管9の内周面となる面)に押し当てられている。
前記回転駆動機構によって各駆動ローラ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9bを、螺旋管部9aの内側から管端部9eへ向けて、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、図2及び図3においては、外周規制体30を簡略的に図示する。図7においては、外周規制体30を既設管1及び更生管9の管径に対して誇張して図示する。
外周規制体30の高さH30は、帯状部材90における溝底98bから補強部材96の頂部までの高さH96より小さい(H30<H96)。よって、外周規制体30は既設管1に接触しない。当然に、転動ローラ32の直径D32は、高さH96より小さい。
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9bを螺旋管部9aの内側から螺旋管部9a上の嵌合位置9pへ向けて斜めに押し出す。これによって、嵌合位置9pにおいて、後続帯部9bの第2嵌合部94(縁)と螺旋管部9aの管端部9eの第1嵌合部93(一周先行する対向縁)どうしが嵌合される。
嵌合によって推進反力が働き、製管装置3が、螺旋管部9aの巻回方向の前方(図2において時計回り方向)へ推進(自走)される。これによって、螺旋管部9aが延伸され、更生管9の製管が進む。
また、外周規制体30のリンク33,34は、溝底98bから離れており、溝底98bと摺擦されることがない。転動ローラ32の軸線がリンク33,34どうしの連結軸35から管端部9eの内周側へずれて配置されていることによって、リンク33,34を溝底98bから確実に離すことができ、リンク33,34と溝底98bとの摺擦を確実に回避できる。これによって、溝底98bを構成する被覆層96bが傷つけられたり削り取られたりするのを一層確実に防止できる。リンク33,34が溝底98bとの摺擦によって損傷を受けることもない。
さらに、外周規制体30は、補強帯材96の頂部より引っ込んでいるから、既設管1の内面と接触することがなく、既設管1を損傷することがない。外周規制体30が既設管1との摺擦によって損傷を受けることもない。
更には、外周規制体30によって、製管時の嵌合位置9pにおける嵌合部93,94どうしの嵌合の反力及び製管装置3の推進の反力を得ることも可能である。
転動ローラ32をリンク34から突出された突出部36に設けることによって、転動ローラ32の径が小さくても、チェーン31が溝底98bに接触しないようにできる。言い換えると、転動ローラ32の径を小さくすることも可能である。
管端部9eの拡径(周長増大)によって、管端部9eが外周規制体30に強く張り付き、張り付き過ぎが起き得る。その場合でも、転動ローラ32が溝底98bと接して転動されることで、大きな抵抗が生じることなく製管装置3が推進可能である。したがって、駆動ローラ13が空回り(スリップ)することが無く、帯状部材90における駆動ローラ13との接触部が損傷を受けるのを防止できる。特に、アウターローラ13Aの外周面のローレットによって、溝底98bの被覆層96bを傷つけたり削り取ったりするのを回避できる。
<第2実施形態>
図10に示すように、第2実施形態の外周規制体30Bにおいては、突出部36及び転動ローラ32が、数個置きの内側リンク34Bごとに設けられている。隣接する2つの内側リンク34Bの間の数個(図では3個)の内側リンク34A及び外側リンク33には、突出部36及び転動ローラ32が設けられていない。したがって、転動ローラ32の配置間隔が、第1実施形態より大きい。
図11に示すように、第3実施形態の外周規制体30Cにおいては、リンク37の中間部に回転軸線32cが設けられ、該回転軸線32cに転動ローラ32が回転可能に設けられている。したがって、転動ローラ32は、隣接するリンク37どうしの連結軸35に対して、チェーン31Cの延び方向へずれて配置されている。外周規制体30Cには、突出部36(図7)が設けられていない。
なお、図11においては、チェーン31Cの各リンク37に転動ローラ32が設けられているが、数個置きのリンク37ごとに転動ローラ32が設けられていてもよい。
例えば、ブレーキ機構26を省略してもよい。装置フレーム3fの高さ方向HDを延伸方向EDの前後に傾斜させることで、管端部9eの周長ないしは直径を大きくしたり小さくしたりしてもよい(特許文献6参照)。
帯状部材の断面形状は適宜設定可能である。例えば、帯状部材の断面の中立弱軸が延伸前方へ向かって帯状部材の表側(製管されたときの内周側)へ傾くように、前記断面形状を設定することによって、帯状部材が製管されるにしたがって拡径される傾向を有するようにしてもよい(特許文献7参照)。
第1実施形態(図7)及び第2実施形態(図10)において突出部36及び転動ローラ32が、外側リンク33に設けられていてもよい。
3 製管装置
9 更生管(螺旋管)
9a 螺旋管部
9b 後続帯部
9e 管端部
90 帯状部材
96 補強帯材
96b 被覆層
98 溝部
98b 溝底
10 駆動部
13 駆動ローラ
20 管端係合部
30 外周規制体
30B,30C 外周規制体
31 チェーン
31B,31C チェーン
32 転動ローラ
32c 軸線
33 外側リンク(リンク)
34 内側リンク(リンク)
35 連結軸
36 突出部
37 リンク
Claims (3)
- 帯状部材を螺旋状に巻回して前記帯状部材の一周違いの対向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螺旋管部の延伸方向の前端の管端部の一部分上に配置され、前記螺旋管の巻回方向に推進される装置フレームと、
前記装置フレームに設けられて、前記帯状部材における前記螺旋管部に続く未製管の後続帯部を前記螺旋管部の内側から前記螺旋管部へ斜めに押し出す一対の駆動ローラを含む駆動部と、
前記装置フレームに設けられ、前記管端部に対して前記巻回方向へ移動可能に係合された管端係合部と、
前記管端部に外周側から掛け回されるとともに前記装置フレーム又は前記管端係合部に係着された外周規制体と、
を備え、前記外周規制体が、延び方向に沿って並べられた複数のリンク、及び隣接するリンクを互いに回転可能に連結する連結軸を含むチェーンと、前記チェーンの前記延び方向に間隔を置いて設けられた複数の転動ローラとを含み、
前記各転動ローラが、前記連結軸から前記管端部の内周側へずれて配置され、かつ前記連結軸と平行な軸線のまわりに回転可能かつ前記管端部と接して転動可能であることを特徴とする螺旋管用製管装置。 - 各リンク又は前記延び方向に1つ置き若しくは複数置きのリンクには、前記管端部の内周側へ突出された突出部が形成され、前記突出部に前記転動ローラが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の螺旋管用製管装置。
- 前記転動ローラが、前記リンクの中間部に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の螺旋管用製管装置。
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