KR20130117863A

KR20130117863A - 제관 장치 및 제관 방법

Info

Publication number: KR20130117863A
Application number: KR1020137022142A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 야마사키; 요시하루 노자키; 히로시 스가하라
Original assignee: 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2013-10-28
Also published as: SG191135A1; EP2674280A4; US20130252794A1; AU2012215754A1; KR101494994B1; AU2012215754B2; WO2012108434A1; JPWO2012108434A1; EP2674280A1; JP5645977B2

Abstract

제관 장치(1)는, 복수로 분리 가능한 프레임(2)과, 띠 형상 부재(100)의 선행 부분과 후속 부분을 접합 상태로 끼워 넣어, 띠 형상 부재(100)에 동력을 전달하는 구동 유닛(4)과, 띠 형상 부재(100)를 나선 형상으로 정렬시켜 끼우는 도입 유닛(5)과, 띠 형상 부재(100)의 가이드 부재(6)를 구비한다. 도입 유닛(5)은, 적어도 띠 형상 부재(100)의 후속 부분에 대해서는 동력을 전달하지 않는 롤러부를 포함하고 있다. 구동 유닛(4) 및 도입 유닛(5)은, 프레임(2)의 축심을 포함하는 수평면보다도 상방 위치에 배치되어 있다.

Description

제관 장치 및 제관 방법 {TUBE MAKING APPARATUS, AND TUBE MAKING METHOD}

본 발명은, 노후화된 관을 갱생시키기 위한 갱생관의 제관 장치 및 그 제관 방법에 관한 것이다.

종래의 제관 장치는, 유압 모터에 의해 회전하는 구동 롤러부를 복수 개소에 구비하여 형성되어 있다. 갱생관은, 형성됨에 따라 그 중량이 증가한다. 또한, 갱생관은 기설관에 접촉하므로, 형성됨에 따라 기설관과의 마찰 저항도 증대된다. 그로 인해, 복수 개소의 구동 롤러부 중 후단의 구동 롤러부에서는, 갱생관을 회전시키는 데 필요로 하는 구동력이 서서히 증대된다. 이에 대해, 전단의 구동 롤러부에서는, 초기 상태와 동일한 구동력으로 띠 형상 부재를 송입한다. 그 결과, 갱생관의 회전 속도와 띠 형상 부재의 공급 속도에 차가 발생한다. 즉, 갱생관의 형성 속도에 비해 띠 형상 부재가 과잉으로 공급되게 되어, 갱생관의 관 직경이 서서히 커진다고 하는 문제를 발생하기 쉬웠다.

이에 대해, 도 18에 도시하는 종래의 제관 장치(8)는, 복수의 구동 롤러부(81, 82) 외에, 지지 부재의 상방에 텐션 롤러부(83)가 설치되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이들 복수 구동 롤러부(81, 82)와 텐션 롤러부(83)는, 각각 개별의 유압 모터에 의해 회전 구동된다. 각 유압 모터는, 그 회전수를 서로 다르게 하도록 제어되고 있다. 즉, 띠 형상 부재(85)의 반송 속도는, 구동 롤러부(81, 82) 사이보다도, 텐션 롤러부(83)와 구동 롤러부(82) 사이의 쪽이 느리게 설정되어 있다. 이에 의해, 띠 형상 부재(85)를 맨드릴(84)에 강제적으로 압접시켜, 갱생관의 관 직경을 일정하게 하도록 의도되어 있다.

일본 특허 출원 공개 평1-156041호 공보

그런데, 상기 종래의 제관 장치(8)는, 다음에 서술하는 바와 같은 문제점을 갖고 있어, 아직 개량의 여지가 있었다.

상기 제관 장치(8)는, 구동 롤러부(81, 82)의 각 유압 모터의 구동력이, 텐션 롤러부(83)의 제동력에 의해 저하되기 쉬워, 형성할 수 있는 갱생관의 길이가 짧다고 하는 문제점이 있었다. 그로 인해, 상기 제관 장치(8)에서는, 복수의 유압 모터를 동조 제어해야 해, 복잡한 구조를 필요로 하는 것으로 되어 있었다.

또한, 상기 제관 장치(8)는, 띠 형상 부재(85)를 외주측으로부터 접합하여 갱생관을 형성하는 구조로, 텐션 롤러부(83)에 의한 제동력이 조금이라도 부족하면, 반송하는 띠 형상 부재(85)에 느슨해짐을 발생하여, 갱생관의 관 직경이 서서히 커진다고 하는, 종래의 문제점을 완전히 해소할 수 없는 것이었다.

또한, 복수의 구동 롤러부(81, 82)는, 맨드릴(84) 상에, 서로 약 180도 이격되어 수평 대향으로 되는 위치에 설치되어 있다. 제관 장치(8)를 맨홀(92)의 인버트(95)에 설치하려고 하면, 구동 롤러부(81, 82)가 인버트(95)에 간섭한다. 그로 인해, 인버트(95) 및 인버트(95)의 주위를 깊게 파, 구동 롤러부(81, 82)의 수용 공간(86)을 형성해야 해, 작업 효율이 나쁜 것이었다.

본 발명은, 이러한 종래의 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 복잡한 구조로 하는 일 없이 적은 부품 개수로 구성하고, 또한 원하는 관 직경의 갱생관을 고정밀도로 필요한 길이로 안정적으로 형성할 수 있는 제관 장치 및 그 제관 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 띠 형상 부재를 나선 형상으로 권회하여 갱생관을 형성하는 제관 장치이며, 주위 방향으로 서로 연결하여 대략 환 형상으로 짜여진 복수의 플레이트와, 대향 배치된 상기 플레이트 사이에 회전 가능하게 설치된 복수의 롤러를 구비하여, 복수로 분리 가능하게 된 프레임과, 상기 프레임에 설치되고, 상기 띠 형상 부재의 선행하는 부분과 후속되는 부분을 나선 형상으로 정렬시킨 상태에서 끼우고, 적어도 상기 띠 형상 부재의 후속되는 부분에 대해서는 동력을 전달하지 않는 롤러부를 포함하는 구성인, 내면 롤러 및 외면 롤러를 갖는 도입 유닛과, 상기 프레임에 설치되고, 상기 띠 형상 부재의 선행하는 부분과 후속되는 부분을 접합 상태로 사이에 끼워 넣어 당해 띠 형상 부재에 동력을 전달하는, 내면 롤러 및 외면 롤러를 갖는 구동 유닛과, 상기 프레임에 설치되고, 상기 띠 형상 부재를 가이드하는 적어도 1개의 가이드 부재를 구비하고 있다. 그리고, 상기 도입 유닛 및 구동 유닛은, 상기 프레임의 축심을 포함하는 수평면보다도 상방 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이에 의해, 도입 유닛은, 적어도 띠 형상 부재의 후속 부분에 대해서는 동력을 전달하지 않고 나선 형상으로 정렬시키는 구성으로 되므로, 구동 유닛이 띠 형상 부재를 원활하게 인입할 수 있어, 구동 유닛의 구동력이 저감되는 일 없이 활용된다. 도입 유닛에서는, 띠 형상 부재의 후속 부분이 상기 가이드 부재에 가이드되어 인입되어, 띠 형상 부재의 선행 부분에 대해 그 내주측으로부터 인접하도록 배치된다. 이 상태에서 띠 형상 부재가 접합되어 갱생관으로 형성되므로, 갱생관의 관 직경이 서서히 증대되는 문제를 초래하는 일이 없어져, 원하는 관 직경의 갱생관을 고정밀도로 안정적으로 형성할 수 있다. 또한, 구동 유닛의 구동력을 저감시키지 않는 구성이므로, 종래보다도 심플한 장치 구조로 할 수 있고, 종래보다도 긴 관 길이의 갱생관을 효율적으로 안정적으로 형성하는 것도 가능해진다. 또한, 상기 프레임은 분리 가능하므로, 맨홀 등의 제관 위치에 분해하여 반입할 수 있고, 단시간에 작업 가능해져 범용성도 높아진다. 또한, 맨홀의 인버트에 제관 장치를 설치하는 경우에, 인버트와 도입 유닛 및 구동 유닛이 간섭하지 않으므로, 인버트를 절삭하지 않고 설치할 수 있고, 작업 효율도 향상되어, 종래의 제관 장치의 문제점을 모두 해소할 수 있다.

상기 제관 장치에 있어서, 상기 도입 유닛은, 상기 띠 형상 부재의 선행 부분과 후속 부분이 서로 접합하는 배치로 되도록 당해 띠 형상 부재를 위치 결정하거나, 또는 상기 띠 형상 부재의 선행 부분과 후속 부분을 상기 배치로 위치 결정하여 서로 접합하는 구성인 것이 바람직하다.

이에 의해, 서로 인접한 띠 형상 부재를 고정밀도로 접합할 수 있어, 구동 유닛에 의한 구동력이 저감되는 일 없이 전달되어, 관 직경을 증대시키지 않고, 고정밀도의 제관이 가능해진다.

상기 제관 장치에 있어서, 상기 도입 유닛 및 구동 유닛은, 상기 띠 형상 부재의 공급 경로를 따라 도입 유닛 뒤에 구동 유닛이 배치되고, 상기 구동 유닛은, 상기 도입 유닛을 통해 띠 형상 부재의 후속 부분을 인입하는 구성인 것이 바람직하다.

이에 의해, 띠 형상 부재가 접합되어 갱생관이 형성되는 과정에서, 구동 유닛은 갱생관으로 된 띠 형상 부재를 끼워 넣어, 회전시키면서 관축 방향으로 송출한다. 또한, 갱생관의 송출에 수반하여, 띠 형상 부재의 후속 부분은 상기 도입 유닛에 인입되어 나선 형상으로 정렬되어 고정밀도로 접합 가능해지므로, 안정적으로 계속 제관할 수 있다.

상기 제관 장치에 있어서, 상기 구동 유닛은 감속기 및 모터를 구비하고, 2개의 롤러를 서로 반대 방향으로 회전시키는 구성인 것이 바람직하다.

이에 의해, 복잡한 구조로 하는 일 없이 2개의 롤러를 회전 구동시킬 수 있어, 모터의 구동력을 갱생관 및 띠 형상 부재에 효율적으로 전달할 수 있다.

상기 제관 장치에 있어서, 상기 가이드 부재는, 상기 프레임의 외형보다도 내주측에 상기 띠 형상 부재의 공급 경로를 규정하도록 상기 프레임의 복수 개소에 배치되는 것이 바람직하다.

이에 의해, 띠 형상 부재는, 상기 프레임의 외형보다도 내주측을 통해 공급되므로, 기설관이나 맨홀에 간섭하지 않고, 원활하게 도입 유닛으로 도입된다.

상기 제관 장치에 있어서, 또한 상기 프레임을 부상시킨 상태로 지지하는 가대를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 안정된 설치 상태를 확보할 수 있는 동시에, 기설관이나 맨홀에 띠 형상 부재가 접촉하는 것에 의한 마찰 저항의 발생을 회피할 수 있어, 띠 형상 부재를 원활하게 프레임에 권취하여 고정밀도로 제관하는 것이 가능해진다.

상기 제관 장치에 있어서, 상기 프레임은, 플레이트끼리의 연결부 중 적어도 1개소에, 이들 플레이트끼리의 주위 방향의 간격을 조정하는 제1 조정 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 갱생관이나 기설관의 관 직경에 맞추어 프레임의 외경을 설정하거나, 필요에 따라서 주위 길이를 조정할 수 있어, 범용성이 높아진다.

상기 제관 장치에 있어서, 상기 프레임은, 플레이트끼리의 연결부 중 1개소에, 이들 플레이트 상호간을 축심 방향으로 어긋나게 하는 제2 조정 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 띠 형상 부재의 폭 치수나 갱생관의 관 직경 등에 맞추어, 띠 형상 부재를 프레임을 따라 나선 형상으로 원활하게 권회하는 것이 가능해져, 범용성이 높아진다.

또한, 상술한 구성의 제관 장치를 사용한 제관 방법도 본 발명의 기술적 사상의 범주이다. 즉, 본 발명의 제관 방법은, 띠 형상 부재를 갱생관으로 형성하는 제관 방법이며, 상기 갱생관을 형성하는 동시에 회전시키는 제관 장치를 갱생 대상 관로의 단부에 설치하고, 상기 제관 장치에 대해, 상기 갱생관의 외형 연장상의 내주측을 통과하는 경로에 의해 띠 형상 부재를 공급하고, 상기 띠 형상 부재를 상기 공급 경로의 앞쪽으로 보내는 과정에서, 띠 형상 부재의 선행하는 부분에 대해, 그 내주측으로부터, 그 띠 형상 부재의 후속 부분을 송입하여 나선 형상으로 정렬시키고, 상기 정렬시킨 띠 형상 부재의 선행 부분의 내주측으로부터, 후속 부분을 접합하여 갱생관을 형성하고, 상기 갱생관을 회전시켜, 띠 형상 부재의 후속 부분을 상기 제관 장치에 인입하는 동시에, 상기 갱생관을 관로 내로 송출하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 띠 형상 부재의 후속 부분은, 갱생관의 외형 연장상의 내주측을 통과하는 경로에 의해 공급되어 띠 형상 부재의 선행 부분에 인접하여 배치되므로, 그 과정에서 기설관이나 맨홀에 간섭하지 않고, 원활하게 유도된다. 그로 인해, 띠 형상 부재가 공급 과잉으로 되거나 공급 부족으로 되는 일 없이, 적절하게 공급할 수 있다. 또한, 띠 형상 부재는, 그 선행 부분에 대해 후속 부분이 내주측으로부터 접합되므로, 형성하는 갱생관의 관 직경이 서서히 증대된다고 하는 문제를 초래하는 일이 없어, 원하는 관 직경의 갱생관을 고정밀도로 안정적으로 형성할 수 있다.

상기 제관 방법에 있어서, 상기 띠 형상 부재는, 메인 접합부와 서브 접합부를 갖는 구성이며, 상기 띠 형상 부재의 내주측으로부터 선행 부분과 후속 부분의 메인 접합부를 서로 접합하고, 이어서 서브 접합부를 접합하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 띠 형상 부재의 접합을 2단계로 행할 수 있어, 확실한 접합이 가능해져, 강도 및 신뢰성이 높은 갱생관을 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 제관 장치를 사용하여 갱생시키는 지중 관로를 도시하는 단면도이다.
도 2는 일 실시 형태에 관한 제관 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 제관 장치의 정면도이다.
도 4는 상기 제관 장치에 있어서의, 프레임의 제1 연결재를 도시하는 사시도이다.
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는 상기 프레임을 도시하는 것으로, 도 5의 (a)는 정면도이고, 도 5의 (b)는 평면도이다.
도 6은 상기 제관 장치에 있어서의, 프레임의 제2 연결재를 도시하는 사시도이다.
도 7은 상기 제관 장치를 구성하는 도입 유닛을, 도 3에 있어서의 화살표 X 방향으로부터 본 측면도이다.
도 8은 상기 제관 장치에 있어서의 구동 유닛을 도시하는 설명도이다.
도 9는 상기 제관 장치에 있어서 갱생관을 형성하는 모습을 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제관 장치 및 제관 방법을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 11은 상기 제관 장치를 맨홀의 인버트에 설치한 상태를 도시하는 개략 사시도이다.
도 12는 다른 실시 형태에 관한 제관 장치를 도시하는 정면도이다.
도 13은 도 12의 제관 장치에 있어서의 도입 유닛을 도시하는 설명도이다.
도 14는 또 다른 실시 형태에 관한 제관 장치 및 제관 방법을 도시하는 사시도이다.
도 15의 (a) 및 도 15의 (b)는 띠 형상 부재의 일례를 도시하는 것으로, 도 15의 (a)는 접합 모습을 도시하는 설명도, 도 15의 (b)는 접합한 상태를 도시하는 설명도이다.
도 16은 띠 형상 부재의 다른 예를 도시하는 설명도이다.
도 17의 (a) 및 도 17의 (b)는 띠 형상 부재의 또 다른 예를 도시하는 것으로, 도 17의 (a)는 접합한 상태를 도시하는 설명도, 도 17의 (b)는 띠 형상 부재의 접합부를 도시하는 사시도이다.
도 18은 종래의 제관 장치를 일부 파단하여 도시하는 정면도이다.

본 발명에 관한 제관 장치 및 제관 방법의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

(제관 장치)

도 1에 도시하는 바와 같이, 제관 장치(1)는, 띠 형상 부재(100)를 연속적으로 인입하여 나선 형상으로 권회한다. 띠 형상 부재(100)는, 제관 장치(1)에 의해 인접하여 배치되어 서로 접합된다. 이에 의해, 띠 형상 부재(100)는 갱생관(10)을 형성하는 것으로 된다. 또한, 제관 장치(1)는, 갱생관(10)을 주위 방향으로 회전시켜, 기설관(91)의 축 방향 전방으로 송출한다. 동시에, 이 갱생관(10)에, 띠 형상 부재(100)의 후속 부분이 접합되어, 갱생관(10)이 부가적으로 형성된다.

구체적으로는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 제관 장치(1)는, 프레임(2)과, 프레임(2)에 설치된 구동 유닛(4)과 도입 유닛(5)을 구비하고 있다.

프레임(2)은, 전후 한 쌍으로 된 환 형상 플레이트(21)와, 이들 환 형상 플레이트(21)의 사이에 설치된 복수개의 롤러(3)를 구비하고 있다. 이들 환 형상 플레이트(21)는, 띠 형상 부재(100)의 폭 치수의 대략 2배 정도의 간격을 두고 전후로 배치되어 있다. 환 형상 플레이트(21)는, 복수의 플레이트재로 이루어지고, 복수의 연결재(23, 25)에 의해 일체로 연결되어 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 환 형상 플레이트(21)는, 제관 장치(1)를 정면으로부터 보아, 환 형상 플레이트(21)의 중심을 지나는 수평면을 반시계 방향으로 약간 회전시킨 경사면 C에 의해, 상반부(2A)와 하반부(2B)의 2개로 분할 가능하게 되어 있다. 또한, 상반부(2A)와 하반부(2B)의 약 180도 이격된 단부 테두리부는, 연결재(23) 또는 연결재(25)에 의해 연결되어 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 연결재(23)는, 2개 1세트로 구성되고, 환 형상 플레이트(21)의 단부를 접합하는 전후의 접합판(231)과, 이들 접합판(231) 사이를 연결하는 연결판(232)을 구비한다. 접합판(231)에는, 환 형상 플레이트(21)를 접합하는 복수의 볼트 구멍이 형성되어 있다. 연결판(232)은, 전후 한 쌍의 환 형상 플레이트(21)의 간격을 규정한다. 2개의 연결재(23)는, 연결판(232)에 있어서, 복수 개소에서 결합되어 있다. 이에 의해, 연결판(232)끼리의 사이는 평행하게 지지되어 있다.

예시의 형태에서는, 연결판(232)끼리를 결합하는 중앙의 볼트(233)의 조임량에 의해, 2개의 연결재(23)의 상호 간격을 조정할 수 있다. 이에 의해, 상반부(2A)와 하반부(2B)의 간격을 조정하여 연결할 수 있어, 프레임(2)의 주위 길이를 조정할 수 있다. 볼트(233)의 축부에는, 코일 스프링을 개재 장착시켜, 2개의 연결재(23) 사이에 탄발력을 발생시켜, 조정 작업을 용이하게 하는 것도 가능하다.

프레임(2)에는, 복수개의 롤러(3)가, 주위 방향으로 간격을 두고 회전 가능하게 지지되어 있다. 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 롤러(3)는, 전후의 환 형상 플레이트(21)에 걸쳐진 회전축(31)에, 베어링(32)을 통해 회전 가능하게 지지되어 있다. 롤러(3)는, 합성 수지제 또는 금속제의 롤러체로 이루어진다. 롤러(3)는, 띠 형상 부재(100)의 폭 치수의 대략 2배 정도의 길이로 형성되어 있다. 롤러(3)는, 외주면이 환 형상 플레이트(21)의 외주 라인보다도 약간 외측에 위치하도록, 그 외경이 설정되어 있다. 이에 의해, 롤러(3)는, 띠 형상 부재(100)의 평탄한 면, 즉, 갱생관(10)의 내주면에 접촉한다. 롤러(3)는, 띠 형상 부재(100)를 원활하게 권회하는 것을 가능하게 하고, 접촉 마찰을 가급적으로 감소시킨다.

롤러(3)는, 갱생관(10)을 구성하는 띠 형상 부재(100)의 리드각에 대해 직각으로 되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 기설관(91) 내에 있어서, 형성한 갱생관(10)을, 구동 유닛(4)에 의해 전방(제관 방향)을 향해 송출할 수 있다.

이들 롤러(3)를, 띠 형상 부재(100)의 리드각에 대해 직각으로 되도록 배치하기 위해서는, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 프레임(2)의 상반부(2A)와 하반부(2B)의 연결부 중, 환 형상 플레이트(21)의 중심을 지나는 수평면보다도 상방에 위치하는 한쪽의 연결부에 있어서, 상반부(2A)와 하반부(2B)를 축심 방향으로 어긋나게 하여 연결한다.

도 6 및 도 7은, 그 일례로서, 전후 한 쌍의 환 형상 플레이트(21)를 축심 방향[갱생관(10)의 관축 방향]으로 어긋나게 하여 연결하는 조정 기구를 구비한 제2 연결재(25)를 도시하고 있다.

제2 연결재(25)는, 2개의 연결체(251)가, 서로 슬라이드 가능하게 결합되어 구성되어 있다. 각 연결체(251)는, 환 형상 플레이트(21)의 단부를 접합하는 접합판(252)과, 이들 접합판(252) 사이를 연결하는 연결판(253)을 구비한다. 연결체(251)는, 한쪽은, 상반부(2A)를 구성하는 환 형상 플레이트(21)를 결합하여 상호 간격을 유지하고, 다른 쪽은, 하반부(2B)를 구성하는 환 형상 플레이트(21)를 결합하여 상호 간격을 유지한다. 또한, 한쪽의 연결체(251)에는 슬라이드 홈(254)이 형성되고, 다른 쪽의 연결체(251)에는 슬라이드 홈(254)에 결합되는 슬라이더(255)가 설치되어 있다.

제2 연결재(25)에는, 장(長)볼트(256)가, 한쪽의 연결체(251)의 단부로부터 다른 쪽의 연결체(251)의 접합판(252)에 접촉하도록 설치되어 있다. 장볼트(256)를 회전시킴으로써, 연결체(251)의 슬라이드량을 조정할 수 있다. 또한, 슬라이드시킨 연결체(251)끼리는, 슬라이더(255)의 볼트(257)에 의해 고정할 수 있다.

이에 의해, 상반부(2A)와 하반부(2B)를 연결하고, 또한 환 형상 플레이트(21)의 관축 방향의 상호 간격을 유지한 상태에서, 연결체(251)를 관축 방향으로 미끄럼 이동시켜 조정할 수 있다. 즉, 상반부(2A)에 대해 하반부(2B)를 띠 형상 부재(100)의 폭 치수에 대략 상당하는 길이만큼, 제관 방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고, 하반부(2B)를 이동시킨 상태에서, 상반부(2A)와 하반부(2B)가 연결되어, 프레임(2)이 형성되어 있다.

이러한 프레임(2)은, 상반부(2A) 및 하반부(2B)의 상하로 2분할된 상태에서 맨홀(92)에 반입되고, 제관 위치에서 환 형상으로 조립된다. 이에 의해, 단시간에 효율적으로 제관 장치(1)를 설치할 수 있다.

프레임(2)의 상반부(2A)에는, 구동 유닛(4) 및 도입 유닛(5)이 설치되어 있다.

이들 중, 구동 유닛(4)은, 상반부(2A)의 대략 정상부에 장착되어 있다. 구동 유닛(4)은, 복수개의 롤러(3)를 따름으로써 내경이 규제된 나선 형상의 띠 형상 부재(100)를, 양면으로부터 끼워 넣어 송출한다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 구동 유닛(4)은, 세트로 된 내면 구동 롤러(41) 및 외면 구동 롤러(42)를 구비한다. 또한, 구동 유닛(4)은, 프레임(2)에 고정된 감속기[예를 들어, 기어 박스(43)의 기어(44)]를 통해, 내면 구동 롤러(41)와 외면 구동 롤러(42)를 서로 반대 방향으로 회전 구동시키는 유압 모터(45)를 구비한다.

내면 구동 롤러(41)의 회전축 및 외면 구동 롤러(42)의 회전축은, 갱생관(10)의 리드각에 대해 축선 방향이 직교하도록 배치되어 있다. 또한, 이들 회전축은, 유압 모터(45)의 출력축과 함께 각각 기어 박스(43)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 이에 의해, 유압 모터(45)를 회전 구동하면, 그 출력축, 내면 구동 롤러(41)의 회전축 및 외면 구동 롤러(42)의 회전축에, 각각 고정되어 서로 맞물리는 기어(44)가, 내면 구동 롤러(41) 및 외면 구동 롤러(42)를 서로 반대 방향으로 회전시킨다. 내면 구동 롤러(41) 및 외면 구동 롤러(42)는, 이들 사이에 띠 형상 부재(100)를 끼워 넣고, 프레임(2)에 설치한 복수개의 롤러(3)를 따라 전방으로 송출한다.

내면 구동 롤러(41)의 회전축은, 전후의 환 형상 플레이트(21)에 회전 가능하게 양단부 지지되어 있다. 외면 구동 롤러(42)의 회전축은, 전방의 환 형상 플레이트(21)에 설치한 기어 박스(43)에 회전 가능하게 편측 지지되어 있다.

내면 구동 롤러(41)는, 띠 형상 부재(100)의 폭 치수의 대략 2배 정도의 길이를 갖는다. 내면 구동 롤러(41)는, 철 등에 의해 원통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 내면 구동 롤러(41)는, 갱생관(10)의 평활한 내주면에 대해, 외주면이 접촉하여 회전하도록 그 외경이 설정되어 있다.

예시하는 띠 형상 부재(100)는, 띠판 형상의 기판(101)에 복수개의 단면 T자 형상의 리브(102)가 설치되어 있다[도 15의 (a) 참조]. 기판(101)의 한쪽의 측부 테두리부에는, 접합 볼록부(103)가 기립 설치되어 있다. 기판(101)의 다른 쪽의 측부 테두리부에는, 접합 볼록부(103)가 설치된 기판(101)의 측부 테두리부를 배치할 수 있도록, 기판(101)의 두께분의 단차부(104)가 형성되어 있다. 단차부(104)에는, 접합 볼록부(103)가 끼움 삽입되는 접합 오목부(105)가 형성되어 있다. 또한, 띠 형상 부재(100)에는, 기판(101)으로부터 이격됨에 따라 접합 오목부(105)의 돌출측에 위치하도록 경사진 경사 리브(106)가 형성되어 있어도 된다. 경사 리브(106)는, 인접한 띠 형상 부재(100)의 리브(102)에 걸린다.

외면 구동 롤러(42)는, 복수개의 대직경 롤러(421)와, 복수개의 소직경 롤러(422)를 갖는다. 대직경 롤러(421)는, 띠 형상 부재(100)의 인접하는 리브(102) 사이에 삽입 가능한 폭을 갖고, 회전축에 설치되어 있다. 대직경 롤러(421)의 외주면은, 띠 형상 부재(100)의 인접하는 리브(102) 사이에 있어서, 띠 형상 부재(100)의 기판(101) 이면[갱생관(10)의 외주면으로 되는 측의 면]에 접하여 회전한다.

소직경 롤러(422)는, 띠 형상 부재(100)의 각 리브(102)의 선단면(대략 T자 부분)에 대응시켜, 회전축에 설치되어 있다. 소직경 롤러(422)의 외주면은, 띠 형상 부재(100)의 리브(102) 선단면에 접하여 회전한다. 소직경 롤러(422)의 외주면에는, 널링 가공이 실시되어 있다. 이에 의해, 외면 구동 롤러(42)는, 접합된 띠 형상 부재(100)[갱생관(10)]를 미끄러지는 일 없이 송출한다.

제관 장치(1)에 있어서, 구동 유닛(4)의 내면 구동 롤러(41) 및 외면 구동 롤러(42)를 회전시키는 구동원은, 유압 모터(45)에 한정되지 않고, 전동 모터나 에어 모터여도 된다. 또한, 감속기로서는, 기어(44) 이외에, 체인 스프로킷 등을 이용해도 된다.

도입 유닛(5)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 프레임(2)의 상반부(2A)에 있어서의 구동 유닛(4)의 전단에 설치되어 있다. 도입 유닛(5)은, 나선 형상의 띠 형상 부재(100)를 끼워 넣고, 그들의 접합 오목부(105)와 접합 볼록부(103)의 접합 위치에 띠 형상 부재(100)를 위치 결정하거나, 또는 위치 결정하는 동시에 그들을 접합한다.

도입 유닛(5)은, 도 2 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 세트로 된 내면 롤러(51) 및 외면 롤러(52)로 이루어진다. 또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 도입 유닛(5)은, 프레임(2)의 상반부(2A)에 있어서, 구동 유닛(4)의 전단에, 즉, 띠 형상 부재(100)의 송출 방향의 상류측에 장착되어 있다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 도입 유닛(5) 및 구동 유닛(4)은, 모두 프레임[및 갱생관(10)]의 축심을 포함하는 수평면 H보다도 상방 위치에 배치되어 있다.

내면 롤러(51)의 회전축 및 외면 롤러(52)의 회전축은, 갱생관(10)의 리드각에 대해 축선 방향이 직교하도록 배치되어 있다. 내면 롤러(51)의 회전축은, 전후의 환 형상 플레이트(21)에 회전 가능하게 양단부 지지되어 있다. 외면 롤러(52)의 회전축은, 전방의 환 형상 플레이트(21)에 설치한 지지 부재(27)에 회전 가능하게 편측 지지되어 있다.

도입 유닛(5)은, 이들 내면 롤러(51) 및 외면 롤러(52)를 회전시키는 동력원을 구비하고 있지 않다. 내면 롤러(51) 및 외면 롤러(52)는, 그들 사이에 인입된 띠 형상 부재(100)를 끼워 넣는다. 또한, 띠 형상 부재(100)가 구동 유닛(4)에 의해 인출되는 것에 수반하여, 내면 롤러(51) 및 외면 롤러(52)는 서로 반대 방향으로 회전한다.

내면 롤러(51)는, 띠 형상 부재(100)의 폭 치수의 대략 2배 정도의 길이를 갖고, 철 등에 의해 원통 형상으로 형성되어 있다. 내면 롤러(51)는, 갱생관(10)의 평활한 내주면에 외주면이 접촉하여 회전하도록 외경이 설정되어 있다. 이에 의해, 선행하는 갱생관(10)의 띠 형상 부재(100)의 접합 오목부(105)와, 후속되는 나선 형상의 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)가, 접합하는 위치에 위치 결정되고, 나아가서는 접합된다.

외면 롤러(52)는, 상기 외면 구동 롤러(42)와 마찬가지로, 복수개의 대직경 롤러(521)와 복수개의 소직경 롤러(522)를 구비하는 것이 바람직하다. 대직경 롤러(521)의 외주면은, 갱생관(10)의 외주면으로 되는 측의 띠 형상 부재(100)의 기판(101) 이면에 접하여 회전하고, 소직경 롤러(522)의 외주면은, 갱생관(10)의 외주면으로 되는 측의 띠 형상 부재(100)의 리브(102) 선단면에 접하여 회전한다. 소직경 롤러(522)의 외주면에는, 널링 가공이 실시되어 있다. 또한, 외면 롤러(52)는, 내면 롤러(51)와 마찬가지로, 원통 형상의 롤러여도 된다.

구동 유닛(4)은, 상기한 바와 같이, 띠 형상 부재(100)가 접합된 갱생관(10)을 회전시키면서 송출한다. 이에 대해, 도입 유닛(5)은, 구동 유닛(4)의 작동에 수반하여, 띠 형상 부재(100)의 후속 부분을, 갱생관(10)으로 된 띠 형상 부재(100)의 선행 부분과 정렬시키면서, 저항을 발생시키는 일 없이 원활하게 인입한다. 프레임(2)에는, 상반부(2A)와 하반부(2B)를 관축 방향으로 어긋나게 하여 연결함으로써 공간이 형성되어 있다. 띠 형상 부재(100)는, 이 공간을 통해 도입 유닛(5)으로 인입된다. 이에 의해, 띠 형상 부재(100)의 후속 부분은 도입 유닛(5)으로부터 구동 유닛(4)으로 보내진다.

프레임(2)에는, 띠 형상 부재(100)를 도입 유닛(5)으로 유도하기 위한 복수의 가이드 부재(6)가 설치되어 있다. 가이드 부재(6)는, 도 2 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 복수의 막대 형상체 또는 판 형상체를 직사각형으로 결합하여 형성되고, 그 내측에 띠 형상 부재(100)의 크기에 대응하는 공간을 갖는다. 이에 의해, 가이드 부재(6)는, 띠 형상 부재(100)의 표리 양면과 측부 테두리부를, 요동되지 않도록 위치 결정한다. 띠 형상 부재(100)는, 가이드 부재(6)에 삽입 관통하여 보유 지지되어, 도입 유닛(5)으로 안내된다. 가이드 부재(6)를 구성하는 막대 형상체는 회전 가능한 롤러여도 된다. 또한, 가이드 부재(6)는 2개의 프레임체를 L자 형상으로 조립 장착하여, 띠 형상 부재(100)의 단부를 가이드하는 구성이어도 되고, 상기 구성에 한정되지 않는다.

프레임(2)의 환 형상 플레이트(21)에는, 복수의 가이드 부재(6)의 일단부가 각각 장착되어 있다. 가이드 부재(6)는, 환 형상 플레이트(21)에 균등하게 배치되어 있다. 띠 형상 부재(100)는 드럼(94)으로부터 공급되어, 도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 우선, 상반부(2A)에 장착된 가이드 부재(6)로 안내되고, 계속해서 하반부(2B)에 설치된 복수의 가이드 부재(6)로 차례로 안내된다. 이에 의해, 띠 형상 부재(100)는, 프레임(2)의 외형보다도 내주측[즉, 갱생관(10)의 외형 연장상의 내주측]에, 공급 경로를 취하는 것으로 된다.

도입 유닛(5)은, 가이드 부재(6)를 통해 인입된 띠 형상 부재(100)(후속 부분)와, 회전하고 있는 갱생관(10)의 띠 형상 부재(100)(선행 부분)를, 모두 끼워 넣는다. 도입 유닛(5)에 인입된 띠 형상 부재(100)는, 도입 유닛(5)의 내면 롤러(51) 및 외면 롤러(52)를 서로 반대 방향으로 회전시킨다. 이에 의해, 띠 형상 부재(100) 및 인접하는 갱생관(10)은, 구동 유닛(4)을 향해 송출된다.

도입 유닛(5)에 있어서는, 띠 형상 부재(100)가 송출될 때, 후속되는 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)와, 선행하는 띠 형상 부재(100)의 접합 오목부(105)가, 서로 접합할 수 있는 위치에 위치 결정된다. 동시에, 이들이 서로 접합되어 관 형상으로 형성된다.

또한, 도입 유닛(5)은, 띠 형상 부재(100)를 접합하지 않고, 접합 가능한 배치에 위치 결정할 뿐인 구성이어도 된다. 그 경우, 도입 유닛(5)을 거친 띠 형상 부재(100)가 구동 유닛(4)에 이르기까지의 과정에, 띠 형상 부재(100)를 접합하는 별도의 기구를 설치하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도입 유닛(5)과 구동 유닛(4) 사이에, 띠 형상 부재(100)를 접합하는 1세트의 롤러를 구비한 후단의 접합 기구를 설치해도 된다. 또한, 후술하는 바와 같이, 도입 유닛(5)에 있어서 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)와 접합 오목부(105)를 접합시켜, 후단의 접합 기구에 있어서 띠 형상 부재(100)의 경사 리브(106)를 리브(102)에 걸리게 하는 구성으로 해도 되고, 상기 구성에 한정되지 않는다.

제관 장치(1)는, 프레임(2)을 가대(7)에 지지한 구성으로 하는 것이 바람직하다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 가대(7)는, 복수개의 횡가재(71, 72)와, 복수개의 지지 기둥(73)을 구비한다. 지지 기둥(73)에 양단부가 지지된 횡가재(71)에는, 기어 박스(43)가 고정되어 있다. 이에 의해, 제관 장치(1)의 프레임(2)이 지지되어 있다. 지지 기둥(73)과 횡가재(71)의 접속 높이를 조정함으로써, 프레임(2)을 부상시킨 상태로 지지할 수 있다.

(제관 방법)

다음에, 상술한 제관 장치(1)를 사용하여 갱생관(10)을 형성하는 방법에 대해 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 기설관(91)에는 소정 스팬마다 맨홀(92, 93)이 설치되어 있다. 갱생관(10)은, 예를 들어 기설관(91)의 한쪽의 맨홀(92)로부터 다른 쪽의 맨홀(93)을 향해 제관된다. 드럼(94) 및 동력 유닛(96)은, 발진측 맨홀(92)측의 지상에 설치한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 제관 장치(1)를 지지하는 가대(7)를, 발진측 맨홀(92)의 인버트(95)에 설치한다.

프레임(2)은, 도입 유닛(5) 및 구동 유닛(4)을 설치한 상반부(2A)와, 하반부(2B)를, 2분할한 상태에서, 발진측 맨홀(92)에 반입한다. 프레임(2)은, 발진측 맨홀(92) 내에 있어서 환 형상으로 조립된다. 이때, 갱생관(10)의 관 직경에 맞추어 프레임(2)의 외경을 설정한다.

가대(7)에는, 기어 박스(43)를 통해 제관 장치(1)의 프레임(2)을 고정한다. 이때, 제관 장치(1)의 상하 방향 및 좌우 방향의 위치를 조정하여, 인버트(95)에 대해 제관 장치(1)를 부상시킨 상태로 고정한다. 동력 유닛(96)으로부터의 유압 배관은, 구동 유닛(4)의 유압 모터(45)에 접속한다.

이러한 준비 작업이 완료되면, 지상에 배치한 드럼(94)의 외주측으로부터 띠 형상 부재(100)를 인출하여 발진측 맨홀(92) 내로 인입한다. 띠 형상 부재(100)의 선단부를, 프레임(2)에 설치한 가이드 부재(6)에 삽입 관통시켜, 제관 장치(1)의 도입 유닛(5)으로 유도한다. 또한, 도입 유닛(5)의 내면 롤러(51) 및 외면 롤러(52) 사이에, 그 띠 형상 부재(100)를 삽입 관통시킨다.

이어서, 구동 유닛(4)의 내면 구동 롤러(41)와 외면 구동 롤러(42) 사이에, 띠 형상 부재(100)의 선단부를 삽입 관통하여, 프레임(2)의 롤러(3)의 외주측으로 보낸다. 이 후, 유압 모터(45)를 회전 구동시켜, 내면 구동 롤러(41)와 외면 구동 롤러(42)를 서로 반대 방향으로 회전 구동시켜, 사이에 끼워 넣은 띠 형상 부재(100)를 송출한다.

송출된 띠 형상 부재(100)는, 롤러(3)를 따라 권회된다. 띠 형상 부재(100)는 나선 형상으로 권회되고, 띠 형상 부재(100)의 선단부가 다시 도입 유닛(5)에 도달하였을 때, 그 폭에 상당하는 분만큼, 도달측 맨홀(93)측에 편위되어 있다. 그로 인해, 이 띠 형상 부재(100)의 선단부를, 다시, 도입 유닛(5)에 삽입 관통시킬 수 있다.

이때, 도 15의 (a) 및 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이, 후속측의 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)를, 선행측의 띠 형상 부재(100)의 접합 오목부(105)에 내주측으로부터 끼워 넣는다(메인 접합부). 동시에, 후속되는 띠 형상 부재(100)의 기판(101)의 측부 테두리부[접합 볼록부(103)가 설치된 측]를, 선행하는 띠 형상 부재(100)의 단차부(104)에 배치한다. 또한, 후속되는 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)가 설치된 측의 리브(102)를, 선행하는 띠 형상 부재(100)의 경사 리브(106)에 걸리게 한다(서브 접합부). 이에 의해, 인접하는 띠 형상 부재(100)를 접합할 수 있다.

이어서, 접합된 인접하는 띠 형상 부재(100)를, 구동 유닛(4)에 삽입 관통시켜 개시용 갱생관(10A)을 형성한다. 즉, 구동 유닛(4)의 유압 모터(45)를 구동시켜, 서로 접합된 인접하는 띠 형상 부재(100)를 송출한다. 또한, 그 띠 형상 부재(100)를, 롤러(3)를 따라 권회하여 도입 유닛(5), 구동 유닛(4)의 순으로, 복수회 통과시켜, 갱생관(10A)을 형성한다.

계속해서, 제관 장치(1)의 구동 유닛(4)의 유압 모터(45)를 구동시킨다. 내면 구동 롤러(41) 및 외면 구동 롤러(42)는, 갱생관(10A)과, 이것에 인접하는 띠 형상 부재(100)를 사이에 끼워 넣어 회전 구동시킨다. 이것에 수반하여, 갱생관(10A)의 후단부에 연속되어 있는 띠 형상 부재(100)가 새롭게 도입 유닛(5)으로 인입된다.

도입 유닛(5)에서는, 갱생관(10A), 즉, 나선 형상으로 되어 선행하는 띠 형상 부재(100)의 접합 오목부(105)에, 후속되는 나선 형상의 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)가, 내주측으로부터 인접하여 배치된다. 또한, 선행하는 띠 형상 부재(100)의 단차부(104)에, 후속되는 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)를 설치한 측의 기판(101)의 측부 테두리부가 배치되고, 접합된다. 또한, 선행하는 띠 형상 부재(100)의 경사 리브(106)에, 후속되는 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)를 설치한 측의 리브(102)가 걸린다[도 15의 (a) 및 도 15의 (b) 참조].

구동 유닛(4)의 유압 모터(45)의 구동을 계속함으로써, 서로 반대 방향으로 회전 구동하는 내면 구동 롤러(41) 및 외면 구동 롤러(42)가, 접합된 띠 형상 부재(100), 즉, 갱생관(10)을 개시용 갱생관(10A)과 함께 사이에 끼워 넣거나, 혹은 갱생관(10)을 사이에 끼워 넣는다. 그리고, 개시용 갱생관(10A)에 부가된 갱생관(10)을, 도달측 맨홀(93)을 향해 회전시키면서 송출한다.

구동 유닛(4)이 갱생관(10)을 송출하면, 띠 형상 부재(100)의 후속 부분은, 새롭게 도입 유닛(5)으로 인입된다. 도입 유닛(5)은, 띠 형상 부재(100)의 선행 부분, 즉, 갱생관(10)으로 된 띠 형상 부재(100)의 접합 오목부(105)에, 띠 형상 부재(100)의 후속 부분의 접합 볼록부(103)를 위치 결정하여, 접합한다.

이 동안, 띠 형상 부재(100)는, 도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 후속되는 띠 형상 부재(100)는, 가이드 부재(6)로 안내되어, 갱생관(10)의 외형 연장상의 내주측을 통과하는 경로에 의해 계속 공급된다. 또한, 후속되는 띠 형상 부재(100)를, 이 공급 경로의 앞쪽으로 보내는 과정에서, 선행하는 띠 형상 부재(100)에 대해, 그 내주측으로부터 송입하여 나선 형상으로 정렬시키는 것으로 된다. 따라서, 이와 같이 정렬시킨 띠 형상 부재(100)를, 항상 선행하는 띠 형상 부재(100)의 내주측으로부터 접합하여 갱생관(10)을 형성할 수 있고, 이 갱생관(10)이 구동 유닛(4)에 의해 기설관(91) 내로 송출된다.

제관 장치(1)에서는, 구동원이 구동 유닛(4)의 유압 모터(45) 뿐이다. 제관 장치(1)에 있어서는, 복수개의 유압 모터를 동조시키는 복잡한 제어 구조가 불필요하게 된다. 이로 인해, 제관 장치(1)는, 극히 심플한 구조로 구성할 수 있다. 따라서, 제관 장치(1)를 저렴하게 제조할 수 있다. 또한, 도입 유닛(5)은 모터 등의 동력부를 구비하지 않으므로, 구동 유닛(4)에 대해 과잉으로 띠 형상 부재(100)를 공급하는 일도 없다. 이로 인해, 띠 형상 부재(100)의 공급량 및 공급 속도가 적절하게 유지된다. 따라서, 띠 형상 부재(100)의 과잉 공급을 방지하여, 갱생관(10)의 관 직경이 서서히 커진다고 하는 현상이 회피된다.

덧붙여, 제관 장치(1)에서는, 유압 모터(45)의 구동력을 감소시키는 제동력이 발생하지 않는다. 그로 인해, 제동력의 부족에 수반되는, 갱생관(10)의 관 직경이 커지는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 구동 유닛(4)의 구동력을 모두 갱생관(10)의 송출에 활용할 수 있으므로, 갱생관(10)을 일시에 형성하는 길이를, 종래보다도 증가시키는 것이 가능해진다.

갱생관(10)은, 균일하지 않게 사행하는 기설관(91)에 항상 접촉하면서 제관된다. 제관 장치(1)에는, 그 갱생관(10)의 횡방향 요동에 의한 진동이 전달된다. 이로 인해, 고정된 제관 장치(1)에 대해, 갱생관(10)이 상하나 좌우 등으로 이동하려고 한다. 제관 장치(1)는, 구동 유닛(4)의 내면 구동 롤러(41) 및 외면 구동 롤러(42)의 개소와, 도입 유닛(5)의 내면 롤러(51) 및 외면 롤러(52)의 개소의 2개소에서, 갱생관(10)을 사이에 끼워 넣어 지지하고 있다. 따라서, 제관 장치(1)는, 갱생관(10)의 상하 이동이나 좌우 이동을 억제할 수 있어, 갱생관(10)이 상하 방향이나 좌우 방향으로 요잉 이동함으로써 구동 유닛(4)으로부터 일탈하는 것을 방지할 수 있다.

갱생관(10)을 형성할 때에는, 프레임(2)의 롤러(3)의 주위에 띠 형상 부재(100)를 권회하여 갱생관(10)을 제관하므로, 갱생관(10)의 내경은 항상 규제되어 있다. 따라서, 띠 형상 부재(100)를 인접하는 띠 형상 부재(100)의 내주측으로부터 접합할 수 있어, 갱생관(10)의 관 직경이 서서히 작아진다고 하는 문제도 발생하지 않는다.

제관 장치(1)는, 기설관(91)의 축심을 지나는 수평면보다도 상방 위치에, 구동 유닛(4) 및 도입 유닛(5)이 설치되어 있다. 즉, 도 10에 도시하는 바와 같이, 구동 유닛(4) 및 도입 유닛(5)은, 프레임(2)의 축심 및 갱생관(10)의 축심을 포함하는 수평면 H보다도 상방 위치에 배치되어 있다. 이로 인해, 맨홀(92)의 인버트(95)에 제관 장치(1)를 설치할 때, 구동 유닛(4) 및 도입 유닛(5)이 인버트(95)와 간섭하는 일이 없다. 따라서, 인버트(95) 및 그 주위를 절삭하거나, 절삭한 부분을 수복하는 작업이 불필요해진다. 따라서, 제관 장치(1)의 설치 작업이나 철거 작업을 효율적으로 행할 수 있어, 공사 기간을 단축할 수 있다.

그 결과, 심플한 구조의 제관 장치(1)를 이용하여, 설정된 원하는 관 직경의 갱생관(10)을 원활하게 형성할 수 있어, 종래보다도 긴 갱생관(10)을 일시에 제관할 수 있다.

이상과 같이 하여, 기설관(91)의 갱생 대상 영역의 전체 길이에 걸쳐 갱생관(10)을 형성한 후, 갱생관(10)의 단부의 띠 형상 부재(100)를 절단하고, 제관 장치(1)를 분해하여 발진측 맨홀(92)로부터 철거한다. 이에 의해, 제관 작업이 종료된다.

상기 실시 형태에 있어서는, 도입 유닛(5)에 있어서, 선행하는 띠 형상 부재(100)의 접합 오목부(105)와, 후속되는 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)를, 서로 위치 결정하면서 접합시키는 경우에 대해 설명하였다. 본 발명에 관한 제관 장치(1) 및 제관 방법에 있어서는, 이것에 한정되지 않고, 띠 형상 부재(100)를 반드시 접합시키지 않아도 된다.

예를 들어, 제관 장치(1)에 띠 형상 부재(100)가 인입되면, 띠 형상 부재(100)가 드럼(94)으로부터 조출되지만, 이때, 맨홀(92)의 근방에 있어서, 작업자가 드럼(94)으로부터의 띠 형상 부재(100)의 인출량을 제관량에 합치하도록 조정하는 경우가 있다. 띠 형상 부재(100)는, 드럼(94)에 겹쳐 권취되어 있음으로써, 소정의 곡률 반경으로 탄성 변형되어 있다. 그로 인해, 작업자는, 갱생관(10)의 제관량에 맞추어 띠 형상 부재(100)를 과부족 없이 공급하는 것이 곤란하다.

갱생관(10)의 제관량에 대해, 띠 형상 부재(100)의 공급량이 부족하면, 선행하는 갱생관(10)의 띠 형상 부재(100)에 대해, 드럼(94)으로부터 조출된 띠 형상 부재(100)의 후속 부분은, 그 접합 볼록부(103)가, 선행하는 띠 형상 부재(100)의 접합 오목부(105)로부터 이격되는 중심 방향으로 이동하게 된다. 그로 인해, 띠 형상 부재(100)를 접합시킬 수 없는 경우가 생각된다. 그러나, 이러한 경우에도, 도입 유닛(5)의 외면 롤러(52)의 대직경 롤러(521)는, 띠 형상 부재(100)의 후속 부분의 리브(102) 사이에 위치하여, 선행하는 띠 형상 부재(100)[갱생관(10)]의 접합 오목부(105)에, 후속되는 띠 형상 부재(100)의 접합 볼록부(103)가 대향하도록, 후속되는 띠 형상 부재(100)를 위치 결정한다. 그리고, 그 상태에서 구동 유닛(4)을 향해 띠 형상 부재(100)를 송출한다.

그로 인해, 띠 형상 부재(100)의 후속 부분이 선행 부분과 함께 정렬된 상태에서, 구동 유닛(4)에 인입되어, 구동 유닛(4)의 내면 구동 롤러(41)와 외면 구동 롤러(42)가, 이들 띠 형상 부재(100)를 인접시킨 상태로 사이에 끼워 넣는다. 이에 의해, 띠 형상 부재(100)의 접합 오목부(105)와 접합 볼록부(103)를 확실하게 접합하여, 갱생관(10)을 형성할 수 있다. 이에 의해, 구동 유닛(4)은, 갱생관(10)을 형성하는 동시에, 그 갱생관(10)을 회전시키면서 전방을 향해 송출할 수 있다.

본 발명에 관한 제관 방법에 있어서, 제관 장치(1)를 설치하는 위치로서는, 맨홀(92)의 내부로 하는 것 외에, 수직 갱도나 기설관(91)의 개구 단부 등이어도 된다.

(그 밖의 형태)

본 발명에 관한 제관 장치(1) 및 제관 방법은, 상기한 실시 형태 이외에도 다른 다양한 형태로 실시할 수 있다. 그로 인해, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 도 12 내지 도 14에 도시하는 바와 같은 구성이어도 된다.

도 12 및 도 13에 도시하는 제관 장치(1)에서는, 도입 유닛(5)은, 내면 롤러(53) 및 외면 롤러(54)의 회전축을 회전 구동시키기 위해, 감속기[예를 들어, 기어 박스(56)의 기어(57)]와, 유압 모터(58)를 구비하고 있다. 이에 의해, 내면 롤러(53)와 외면 롤러(54)는, 서로 반대 방향으로 회전 구동되고 있다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 내면 롤러(53)의 회전축 및 외면 롤러(54)의 회전축은, 유압 모터(58)의 출력축과 함께 각각 기어 박스(56)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 유압 모터(58)를 회전 구동시키면, 그 출력축, 내면 롤러(53)의 회전축 및 외면 롤러(54)의 회전축에, 각각 고정되어 서로 맞물리는 기어(57)가, 내면 롤러(53) 및 외면 롤러(54)의 회전축을 서로 반대 방향으로 회전시킨다. 내면 롤러(53) 및 외면 롤러(54)는, 이들 사이에 띠 형상 부재(100)를 끼워 넣고, 띠 형상 부재(100)의 선행 부분과 후속 부분을 나선 형상으로 정렬시킨다.

도입 유닛(5)에 있어서, 외면 롤러(54)는, 띠 형상 부재(100)의 후속 부분에 대해서는 동력을 전달하지 않도록 구성되어 있다. 예시의 형태에서는, 외면 롤러(54)는, 롤러(54A)와 롤러(54B)로 이루어진다. 롤러(54A)는, 외면 롤러(54)에 있어서의 기어 박스(56) 부근의 대략 절반부에 배치되어 있다. 즉, 롤러(54A)는, 내면 롤러(53)와의 사이에, 띠 형상 부재(100)의 후속 부분이 위치 결정되는 배치로 되어 있다.

롤러(54A) 및 롤러(54B)는, 외면 롤러(52)와 마찬가지로, 복수개의 대직경 롤러(541)와, 복수개의 소직경 롤러(542)를 갖는다. 이 중, 롤러(54A)는, 소직경 롤러(542)의 외경이, 띠 형상 부재(100)의 리브(102)에 접촉하지 않는 크기로 직경 축소되어 형성되어 있다. 또한, 롤러(54A)의 소직경 롤러(542)의 외주면에는, 널링 가공이 실시되지 않고 평활면으로 형성되어 있다. 이에 의해, 롤러(54A)는, 내면 롤러(53)와의 사이에서, 띠 형상 부재(100)에 회전 구동력을 전달하는 일 없이 끼워 넣고 있다. 이에 대해, 롤러(54B)는, 소직경 롤러(542)의 외주면에 널링 가공이 실시되고, 띠 형상 부재(100)의 선행 부분을 사이에 끼워 넣어, 회전 구동력을 전달할 수 있는 구성으로 되어 있다.

이 형태에 관한 제관 장치(1)에 있어서도, 구동 유닛(4)에 대해 띠 형상 부재(100)를 과잉으로 공급한다고 하는 일이 없다. 그 결과, 띠 형상 부재(100)의 공급량 및 공급 속도가 적절하게 유지되어, 갱생관(10)의 관 직경이 서서히 커진다고 하는 현상을 회피하고, 일정한 관 직경을 유지하여 고정밀도로 제관할 수 있다.

적어도 띠 형상 부재(100)의 후속 부분에 대해 동력을 전달하지 않는 구성의 도입 유닛(5)으로서, 외면 롤러(54)의 롤러(54A)와 회전축 사이에 베어링을 개재 장착한 구성이어도 된다. 마찬가지로 내면 롤러(53)에 있어서도 회전축과의 사이에 베어링을 개재 장착해도 된다.

또한, 본 발명의 제관 장치(1)는, 도 14에 도시하는 형태여도 된다. 이 제관 장치(1)는, 띠 형상 부재(100)의 선행 부분과 후속 부분을, 한층 더 확실하게 접합하기 위해, 보조 롤러(59)를 구비하고 있다. 보조 롤러(59)는, 프레임(2)의 도입 유닛(5)과 구동 유닛(4) 사이에 배치되어 있다.

보조 롤러(59)는, 프레임(2)에 장착된 베이스부(591), 베이스부(591)로부터 프레임(2)의 외주면에 연장 설치된 축부(592) 및 원반 형상의 롤러(593)를 구비한다. 롤러(593)는, 축부(592)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 롤러(593)는, 도 13에 도시하는 대직경 롤러(543)와 공통의 외경에 의해 형성되어 있다. 롤러(593)는, 인접한 띠 형상 부재(100)끼리의 경계부에 위치하여 서브 접합부를 압박한다. 즉, 선행측의 띠 형상 부재(100)의 경사 리브(106)를, 후속측의 띠 형상 부재(100)의 리브(102)에 결합시킨다[도 15의 (b) 참조].

상기한 바와 같이 도입 유닛(5)은, 띠 형상 부재(100)의 선행 부분과 후속 부분이 서로 접합하는 배치로 되도록 띠 형상 부재(100)를 위치 결정하고, 서로 접합한다. 이때, 도입 유닛(5)에 있어서는, 도 15의 (a) 및 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이, 띠 형상 부재(100)의 후속측의 접합 볼록부(103)를, 선행하는 띠 형상 부재(100)의 접합 오목부(105)에 내주측으로부터 끼워 넣는다(메인 접합부). 단, 띠 형상 부재(100)의 리브(102)를, 선행하는 띠 형상 부재(100)의 경사 리브(106)에 걸리게 하는 접합(서브 접합부)까지가 행해져 있지 않아도 된다. 도입 유닛(5)에 있어서 메인 접합부가 접합된 띠 형상 부재(100)는, 프레임(2)을 따라 송출되어, 보조 롤러(59)에 도달한다. 보조 롤러(59)는, 롤러(593)에 의해 띠 형상 부재(100)의 서브 접합부를 압박하여, 선행 부분과 후속 부분이 확실하게 접합된다. 이에 의해, 인접하는 띠 형상 부재(100)를 확실하고 또한 강고하게 접합할 수 있어, 신뢰성이 높은 갱생관을 형성할 수 있다.

이와 같이, 도 14에 도시하는 제관 장치(1)에서는, 도입 유닛(5) 및 보조 롤러(59)를 거쳐, 확실하고 또한 강고하게 접합된 상태의 띠 형상 부재(100)가, 구동 유닛(4)으로 보내진다. 구동 유닛(4)에서는, 내면 구동 롤러(41)와 외면 구동 롤러(42)가, 접합이 완료된 상태의 갱생관(10)을 사이에 끼워 넣어 파지하여, 이것에 회전력을 부여한다. 이에 의해, 갱생관(10)에 확실하게 회전력을 전달할 수 있어, 갱생 대상 관로 단부에 배치된 제관 장치(1)로부터, 갱생관(10)을 관축 방향으로 원활하게 추진할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 제관 장치(1) 및 제관 방법에 있어서, 갱생관(10)을 구성하는 띠 형상 부재(100)는, 도 15의 (a) 및 도 15의 (b)에 도시한 띠 형상 부재(100)에 한정되지 않고, 예를 들어 도 16에 도시하는 형태의 것이어도 된다. 이 띠 형상 부재(100A)는, 복수개의 리브(102)에 걸쳐, 띠판 형상의 강판을 단면 대략 W자 형상 등으로 절곡한 금속판제 보강재(110)가 장착되어 있다.

또한, 도 17에 도시하는 바와 같이, 인접하는 주 띠 형상 부재(120)를 접합재(130)에 의해 접합하여, 갱생관을 형성하는 띠 형상 부재여도 된다. 주 띠 형상 부재(120)는, 기판(121)에 복수개의 단면 T자 형상 리브(122)를 갖는 동시에, 기판(121)의 양단부에 홈(123)이 각각 형성되어 있다. 접합재(130)는, 주 띠 형상 부재(120)의 홈(123)에 끼워지는 끼워 맞춤 돌조(131)를 갖고 있다.

본 발명은, 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일 없이, 다른 다양한 형태로 실시할 수 있다. 그로 인해, 상술한 실시 형태는 모든 점에서 단순한 예시에 불과하며, 한정적으로 해석해서는 안 된다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해 나타내는 것이며, 명세서 본문에는 전혀 구속되지 않는다. 또한, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다. 본원은, 일본 특허 출원인 일본 특허 출원 제2011-024122에 기초하며, 그 특허 출원의 내용을 여기에 인용한다.

본 발명은, 띠 형상 부재를 사용하여 갱생관을 형성하는 제관 장치 및 그 제관 방법에 유효하게 이용할 수 있다.

1 : 제관 장치
2 : 프레임
21 : 환 형상 플레이트
3 : 롤러
4 : 구동 유닛
41 : 내면 구동 롤러
42 : 외면 구동 롤러
44 : 기어
45 : 유압 모터
5 : 도입 유닛
51 : 내면 롤러
52 : 외면 롤러
6 : 가이드 부재
7 : 가대
10 : 갱생관
100 : 띠 형상 부재

Claims

띠 형상 부재를 나선 형상으로 권회하여 갱생관을 형성하는 제관 장치이며,
주 방향으로 서로 연결하여 대략 환 형상으로 짜여진 복수의 플레이트와, 대향 배치된 상기 플레이트 사이에 회전 가능하게 설치된 복수의 롤러를 구비하여, 복수로 분리 가능하게 된 프레임과,
상기 프레임에 설치되고, 상기 띠 형상 부재의 선행하는 부분과 후속되는 부분을 나선 형상으로 정렬시킨 상태에서 끼우고, 적어도 상기 띠 형상 부재의 후속되는 부분에 대해서는 동력을 전달하지 않는 롤러부를 포함하는 구성인, 내면 롤러 및 외면 롤러를 갖는 도입 유닛과,
상기 프레임에 설치되고, 상기 띠 형상 부재의 선행하는 부분과 후속되는 부분을 접합 상태로 사이에 끼워 넣어 당해 띠 형상 부재에 동력을 전달하는, 내면 롤러 및 외면 롤러를 갖는 구동 유닛과,
상기 프레임에 설치되고, 상기 띠 형상 부재를 가이드하는 적어도 1개의 가이드 부재를 구비하고,
상기 도입 유닛 및 구동 유닛은, 상기 프레임의 축심을 포함하는 수평면보다도 상방 위치에 배치되어 있는, 제관 장치.
제1항에 있어서, 상기 도입 유닛은,
상기 띠 형상 부재의 선행 부분과 후속 부분이 서로 접합되는 배치로 되도록 당해 띠 형상 부재를 위치 결정하거나,
또는 상기 띠 형상 부재의 선행 부분과 후속 부분을 상기 배치로 위치 결정하여 서로 접합하는, 제관 장치.
제2항에 있어서, 상기 도입 유닛 및 구동 유닛은, 상기 띠 형상 부재의 공급 경로를 따라 도입 유닛 뒤에 구동 유닛이 배치되고,
상기 구동 유닛은, 상기 도입 유닛을 통해 띠 형상 부재의 후속 부분을 인입하는, 제관 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동 유닛은 감속기 및 모터를 구비하고, 2개의 롤러를 서로 반대 방향으로 회전시키는, 제관 장치.
제1항에 있어서, 상기 가이드 부재는, 상기 프레임의 외형보다도 내주측에 상기 띠 형상 부재의 공급 경로를 규정하도록 상기 프레임의 복수 개소에 배치된, 제관 장치.
제1항에 있어서, 상기 프레임을 부상시킨 상태로 지지하는 가대를 구비하고 있는, 제관 장치.
제1항에 있어서, 상기 프레임은, 플레이트끼리의 연결부 중 적어도 1개소에, 이들 플레이트끼리의 주위 방향의 간격을 조정하는 제1 조정 기구를 구비하고 있는, 제관 장치.
제1항에 있어서, 상기 프레임은, 플레이트끼리의 연결부 중 1개소에, 이들 플레이트 상호의 축심 방향의 어긋남을 조정하는 제2 조정 기구를 구비하고 있는, 제관 장치.
띠 형상 부재를 갱생관으로 형성하는 제관 방법이며,
상기 갱생관을 형성하는 동시에 회전시키는 제관 장치를 갱생 대상 관로의 단부에 설치하고,
상기 제관 장치에 대해, 상기 갱생관의 외형 연장상의 내주측을 통과하는 경로에 의해 띠 형상 부재를 공급하고,
상기 띠 형상 부재를 상기 공급 경로의 앞쪽으로 보내는 과정에서,
띠 형상 부재의 선행하는 부분에 대해, 그 내주측으로부터, 그 띠 형상 부재의 후속 부분을 송입하여 나선 형상으로 정렬시키고,
상기 정렬시킨 띠 형상 부재의 선행 부분의 내주측으로부터, 후속 부분을 접합하여 갱생관을 형성하고,
상기 갱생관을 회전시켜, 띠 형상 부재의 후속 부분을 상기 제관 장치로 인입하는 동시에, 상기 갱생관을 관로 내로 송출하는, 제관 방법.
제8항에 있어서, 상기 띠 형상 부재는, 메인 접합부와 서브 접합부를 갖고,
상기 띠 형상 부재의 내주측으로부터 선행 부분과 후속 부분의 메인 접합부를 서로 접합하고, 이어서 서브 접합부를 접합하는, 제관 방법.