JPH0447043A - 既設管のライニング工法制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は、老巧化した既設管の再生用に、その内部に内
張りを施すためのライニング工法の制御装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

例えば上水道や下水道用の埋設管として使用されている
金属管やヒユーム管等は、長期の使用によって老巧化し
１割れや腐食により漏水を生ずる怖れがあり、その全更
新に代る経済的対策の一つとして既設管の内部に合成樹
脂製の管を挿入してライニングする方法が行われている
。

その方法の一つに合成樹脂製の帯状体を螺旋状に巻回す
ることにより製造される螺旋管を既設管内に挿通して内
装する方法が、例えば特開昭６１−４８６９０号公報に
開示されている。詳細は上記引用文献に譲り、その工法
概要を簡単に説明する。すなわち、第６図にその装置の
一例の概要図を示すように、この方法は、既設管８１の
端部開口に対向させて、螺旋管１０ａを製造し得る製管
機２０を例えばマンホール８２内に設置して実施するも
ので、この製管機２０には、各側縁部同士が相互に係合
し得る合成樹脂製の帯状体１０が順次供給され、製管機
２０はこの帯状体ｌＯを螺旋状に巻回すると共に、その
巻回により相互に隣り合った帯状体１０の側縁部同士を
係合させることにより、順次螺旋管１０ａを形成して製
造する。製造される螺旋管１０ａは、順次、回転しつつ
製管機２０から導出される。そして、この製管機２０か
ら導出される螺旋管１０ａは、直接、既設管８１内へ挿
通されて既設管８１内を回転しつつ推進される。既設管
８１の略々全域にわたって螺旋管１０ａが挿入されると
、この螺旋管１０ａと既設管８１との間にセメントモル
タル等の裏込め材が充填されて螺旋管１０ａが既設管８
１丙に固定される。これにより、既設管８１をこの螺旋
管１０ａによりライニングするようにしたものである。

螺旋管１０ａに形成される帯状体１０の材料としては、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の可
撓性を有する合成樹脂が用いられる。この帯状体１０は
、通常、一方の側縁部に凸条が長手方向に連続的に設け
られており、他方の側縁部には、この凸条が係合し得る
凹条が長手方向に連続的に設けられている。そして、帯
状体１０が螺旋状に巻回された場合に、相互に隣り合う
帯状体１０の側縁部の凸条内に凹条が嵌合されて、螺旋
管１０ａが形成されるよう構成されている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、以上のようなライニング工法にあって、
既設管８１内に挿入された螺旋管１０ａは、回転しつつ
その既設管８１内を推進するため、既設管８１内径より
わずかに小さい外径を有する螺旋管１０ａを既設管８１
内に挿入すると、螺旋管１０ａ外周面のほぼ全面が既設
管８１内周面に接触することになり、螺旋管１０ａには
大きな抵抗が加わる。螺旋管１０ａを製造する製管機２
０には、帯状体１０が順次供給されており、製管機２０
にて製管された螺旋管１０ａがこの製管機２０から順次
導出されているため、製造された螺旋管１０ａに抵抗が
加わると、螺旋管１０ａは既設管８１内を推進されず、
製管機２０により帯状体１０が螺旋管１０ａとして順次
送り出されることにより、螺旋管１０ａにおける帯状体
１０に推進力が加わり、その相互に嵌合された凸条と凹
条とが滑り出して、螺旋管１０ａの径が大きくなる。こ
のようにして、螺旋管１０ａの径が大きくなると、この
螺旋管１０ａと既設管８１との接触抵抗が大きくなり、
螺旋管１０ａは既設管内を推進することができなくなる
。

このため、従来のライニング工法では、螺旋管１０ａ外
周面のほぼ全面か既設管８１内周面に接触することを防
止するために、螺旋管１０ａの内径を既設管８１の内径
よりも十分に小さくして既設管８１内に推進させること
が行われている。

従って、従来のライニング工法によりライニングされた
既設管８１は、流体か通流される部分（螺旋管１０ａの
断面）か、当初の流体通流部分（既設管８１の断面）よ
りも著しく小さくなり、ライニング後の流体の通流量が
、ライニング前の流体の通流量よりも著しく低下してし
まう。

さらに、既設管８１と螺旋管１０ａのと内径差が大きく
なると、螺旋管１０ａは既設管８１に対して傾動し得る
ため、既設管８１と螺旋管１０ａとの間にセメントモル
タル等の裏込め材を充填して、螺旋管１０ａを既設管８
１に固定しなければならない。既設管８１と螺旋管１０
ａとの内径差が大きくなると２多量の裏込め材が必要と
なるため、裏込め充填作業に非常に手間を要し、しかも
経済性を損なうという問題点があった。

このような問題を解決するために、本願と同一の発明者
らは、第５図にその装置の一実施例の説明図を示すよう
に、帯状体１０の螺旋管１０ａに各回する際に、帯状体
１０の係合される側縁部間に、帯状の線材３０を係止さ
せて、係合された各帯状体１０の側縁部間の抵抗を増加
させる改善手段を開発し、特願平１−２１９５１９号公
報により出願済である。このようにして、製管機２０に
より螺旋管１０ａを製造することにより、螺旋管１０ａ
を構成する帯状体１０の側縁部間のまさつ抵抗が前記線
材３０により増加するため、小径の螺旋管１０ａを製造
できる。そして、既設管８１内に、このような小径の螺
旋管１０ａを挿通させた後に、螺旋管１０ａを製造する
場合と同様に帯状体１０を供給することにより螺旋管を
構成する帯状体１０に推進力を付与しつつ、離脱具４０
により、帯状線材３０を帯状体１０の側縁部間から離脱
させれば、線材３０が離脱された部分から、順次、各帯
状体１０の側縁部同士が滑動して、螺旋管１０ａは、回
転しつつ拡径される。そして、拡径された螺旋管１０ｂ
は、既設管８１内周面にほぼ当接した状態となる。

このようにして、既設管８１を挿通された螺旋管１０ａ
を順次拡径すれば、螺旋管ｉｏｂは既設管内周面全体に
わたって、はぼ当接した状態となる。

前記引用既出願発明の目的は、上記のように既設管８ａ
と略々同径に既設管内周面をライニングし得る既設管８
１のライニング工法を提供することにあり、さらに、既
設管８１内に螺旋管１０ａを挿通する際に、螺旋管１０
ａが拡径するおそれがなく、この螺旋管１０ａを既設管
８１内に容易に推進させることができる既設管８１のラ
イニング工法を提供することにあった。また、さらに、
既設管８１内を比較的小径状態で挿通された螺旋管１０
ａを、既設管８１内周面に当接する状態にその全体にわ
たって確実に拡径し得る既設管８１のライニング工法を
提供することにあった。

このため、前記既出願発明の既設管８１のライニング工
法は、各側縁部が相互に係合し得る帯状体１０を螺旋状
に各回する工程と、その巻回により相互に隣接する帯状
体１０の側縁部同士を係合させるとともに、その係合さ
れた部分の摩擦抵抗を増加させるべく、その部分に線材
３０を連続的に係止させて、螺旋管１０ａを製造する工
程と、製造された螺旋管１０ａを既設管８１内に順次挿
入して、挿入された螺旋管１０ａを既設管８１内に推進
させた後この螺旋管１０ａの先端を既設管８１に固定す
る工程と、この螺旋管１０ａ先端を既設管８１に固定し
た状態で、この螺旋管１０ａを構成する帯状体１０に推
進力を付与しつつ、その推進力に関する情報に基づいて
制御される所定の速度で、前記線材３０を螺旋管１０ｂ
から離脱させて、螺旋管１０ａの帯状体１０が離脱され
た部分から帯状体１０の相互に係合された側縁部同士を
滑動動させて、この螺旋管１０ａを拡径する工程とを包
含させることにより、前記目的を達成しようとしたもの
である。

ここにおいて、本発明は、以上の既出願発明工法を効果
的に実施するための制御手段を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本発明においては、互に隣接する帯状体の側
縁部間に線材を介装してこの側縁部同士を係合させる製
管手段により形成した螺旋管を、既設管内に挿通推進し
て拡径することによりライニング施工を行う既設管のラ
イニング工法において、前記製管手段の油圧動力を発生
するための油圧ユニットと、その油圧回路に設けた電圧
制御式比例弁と、前Ｊ己線材を巻取るための油圧モータ
駆動の線材巻取手段と、この巻取手段の巻取速度検出手
段と、与えられた線材巻取速度指令値と前記速度検出手
段で得られた現在の速度とに基づいて前記線材巻取手段
の駆動モータに送出される駆動指令値を制御するための
モータ駆動制御手段を備えるとともに、前記螺旋管の先
端を前記既設管に固定した状態で、この螺旋管を拡径す
る初期工程での油圧値を検出するための圧力検出手段を
前記油圧ユニット中に設け、この初期油圧変化データを
平均化処理して基準油圧値を算出するための油圧演算処
理手段と、この基準油圧値に基づいて以降の拡径工程時
の油圧制御幅を設定するための所定値を入力する制御定
数入力手段と、前記拡径工程時の油圧変化データに基づ
いて前記モータ駆動制御手段に送出される前記指令値を
補正するための巻取速度補正手段とを具備するよう構成
することにより、前記目的を達成しようとするものであ
る。

（作用〕 以上のようなライニング工法制御装置により、前記従来
工法側において生ずる問題点は解消され、既設管内を推
進する螺旋管は拡径することが防止されるため、著しく
小径とする必要なしに円滑に挿通することができ、また
、最終的には既設管内面に確実に拡径して当接させ得る
。

〔実施例〕

以下に、本発明に係る制御装置の一実施例を前記第５図
に示す装置側に基づいて説明する。

第２図に、本発明制御装置と各アクチュエータの全体説
明図、第１図に、その制御ブロック図を示す。

（構成） 第２図において、６０は、本実施例の既設管わ８１のラ
イニング工法制御装置、２０は、油圧センサ２０ａを含
む前記製管機で、油圧モータ２２により動力を発生する
油圧スイッチ２３．比例制御弁等を含む油圧ユニット６
１により駆動される。

製管機２０からリブロック輪部を有する前記帯状体１０
に付与される推進力と、巻取速度検出手段を有する帯状
線材３０．巻取装置５０による巻取速度■２とを第５図
において、０　・■１の関係で円錐部長さしを一定ゞ・
＝Ｄ−ｄ とするよう同期させるため、製管機２０に取付けた前記
油圧センサ２０ａの出力信号を用いるよう構成されてい
る。

ここに、Ｖｌは帯状体１０の供給速度、Ｄ及びｄはそれ
ぞれ螺旋管１０ａ及び１０ｂの直径である。

（動作） 以下に、この制御動作を、第１．２図及び第３図の動作
シーケンスフローチャートに基づいて、製管工程、拡径
工程の区分に従って説明する。第４図は各工程における
油圧値Ｐを示す特性図の一例である。

また、第１図において、７０は、油圧センサ２０ａの出
力油圧値Ｐのアナログ／ディジタル変換器、７１はＣＰ
Ｕ、７２は、制御定数入力装置７６からの入力定数、７
３は、帯状線材３０の巻取速度■２補正計算回路、７４
は補正指令回路、７５は同信号を表わす。また、第３．
４図におけるα２／β２は、それぞれ上記入力の下限／
上限設定定数、７７は平均化回路、ＰＫは拡径初期平均
油圧値、Ｐ１□／Ｐｕ２は、それぞれ油圧制御幅の下限
／上限設定値を表わす。

第３図において、まずステップＳ１で各油圧制御定数α
２．β２を入力し、ステップＳ２で製管機２０の起動を
指令し、油圧ユニット６１を駆動する。つぎにステップ
Ｓ３で油圧ユニット６１における前記比例制御弁の開度
を電圧出力で調整して、帯状体１０に推進力を付与する
。製管か終了すると、ステップＳ４で不図示の停止スイ
ッチによりその終了を指令する。ここまでが製管工程で
ある。

つぎに、ステップＳ５て、螺旋管１０ａの先端を既設管
８１の内壁に固定する。そののち、拡径工程に移り、ス
テップＳ６で拡径起動を指令する。拡径起動後、拡径立
上り時の油圧の乱れに影響されないよう（第４図参照）
若干のデッドタイム（例えば約３秒以下）を設け、ステ
ップＳ７で、帯状線材３０の巻取速度Ｖ、を指令し、ス
テップＳ９で拡径初期油圧データＰを入力し、ステップ
Ｓ１０でその後、変化する油圧値Ｐデータを一定時間（
例えば１〜２秒）ｗ、きにサンプリングして、拡径初期
の平均油圧値ＰＫを求める。

この方法により、現場の既設管８１の条件に近似した制
御基準油圧値を設定することができる。

以下は、ステップＳｉｔにおいて、このｐ＋ｃ値データ
をＣＰＵ７１に入力し、このＰＫ値と下限／上限設定定
数α２／β２とにより、第１図７３における巻取速度補
正を行って、油圧制御幅の下／上限　Ｐ　１２／　Ｐ　
ｕ２を設定し、ステップＳ１２において入力した現在の
油圧値Ｐデータと比較し、ステップＳ１３を経て、スイ
ップＳ１４で巻取速度補正の計算／指令を行い、ステッ
プＳ１５の終了指令を経て拡径工程を終了する。この間
、ステッップＳ６以降は、ステップＳ８の比例弁開度制
御を継続する。

以上の制御装置動作により、安定して螺旋管１０ｂの拡
径が行われ、既設管８１内径に確実に当接させることが
できる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明装置によれば、前記第５
図に示したような改善された既設管ライニング工法の制
御を確実に行うようにしたため、この工法の利点を効果
的に実現させることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明制御装置の一実施例の制御ブロック図
、第２図は、本制御装置と各アクチュエータの全体説明
図、第３図はその制御動作シーケンスフローチャート、
第４図は、各工程における油圧値特性曲線の一例、第５
図は、本発明を適用する改善ライニング工法の説明図、
第６図は従来のライニング工法の一例の説明図である。 １０−一帯状体 １０ａ、１０ｂ＝−螺旋管 ２０−一製管機 ２０ａ−・−圧力センサ ２２．５３−−−−モータ ３０・・・−・帯状線材 Ｓ　Ｏ−−−−・帯状線材巻取機 ５２−−−−巻取速度検出器 ６０−−−−−−ライニング工法（モータ駆動）制御装
置６１−−−−−・圧カニニット ７ｌ−−−−ＣＰＵ ７３−−−−−巻取速度補正回路 ７６・−・−制御定数入力装置 ７７−−−−−−平均化回路 α２．β２　””　””制御定数 Ｐ　１２．Ｐ　ｕ２＝””油圧制御幅 ＰＫ・・・・・・拡径初期平均油圧値 Ｖ　２−・−巻取速度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互に隣接する帯状体の側縁部間に線材を介装してこの側
   縁部同士を係合させる製管手段により形成した螺旋管を
   、既設管内に挿通推進して拡径することによりライニン
   グ施工を行う既設管のライニング工法において、前記製
   管手段の油圧動力を発生するための油圧ユニットと、そ
   の油圧回路に設けた比例制御弁と、前記線材を巻取るた
   めのモータ駆動の線材巻取手段と、この巻取手段の巻取
   速度検出手段と、与えられた線材巻取速度指令値と前記
   速度検出手段で得られた現在の速度とに基づいて前記線
   材巻取手段の駆動モータに送出される駆動指令値を制御
   するためのモータ駆動制御手段を備えるとともに、前記
   螺旋管の先端を前記既設管に固定した状態で、この螺旋
   管を拡径する初期工程での油圧値を検出するための圧力
   検出手段を前記油圧ユニット中に設け、この初期油圧変
   化データを平均化処理して基準油圧値を算出するための
   油圧演算処理手段と、この基準油圧値に基づいて以降の
   拡径工程時の油圧制御幅を設定するための所定値を入力
   する制御定数入力手段と、前記拡径工程時の油圧変化デ
   ータに基づいて前記モータ駆動制御手段に送出される前
   記指令値を補正するための巻取速度補正手段とを備えた
   ことを特徴とする既設管のライニング工法制御装置。