WO2013046343A1

WO2013046343A1 - 供給装置および帯状部材の供給方法

Info

Publication number: WO2013046343A1
Application number: PCT/JP2011/072109
Authority: WO
Inventors: 順津田; 俊男山根; 知徳山路
Original assignee: 積水化学工業株式会社
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-04-04
Also published as: US20140190236A1; US9272322B2

Abstract

　供給装置（１）は、支持フレーム（１２）と、環状の回転フレーム（１３）と、帯状部材を挟み込む一対の送りローラ（１５）と、回転フレーム（１３）を回転させる回転用モータ（Ｍ１）と、送りローラ（１５）を回転させる送り用モータ（Ｍ２）と、回転フレーム（１３）に対し相対的に回転可能な回転部材を含む駆動伝動機構（１７）とを備える。回転用モータ（Ｍ１）の駆動によって、ローラまたは歯車を介して回転フレーム（１３）が回転し、送り用モータ（Ｍ２）の駆動によって、駆動伝動機構（１７）を介して送りローラ（１５）が回転し、帯状部材（１００）を一定の螺旋状に送り出す。

Description

供給装置および帯状部材の供給方法

　本発明は、帯状部材を製管装置に供給する供給装置、およびこの供給装置を用いて帯状部材を供給する供給方法に関するものである。

　老朽化した既設管に対し、長尺の帯状部材を用いて、製管装置により既設管内で管状体を形成し、その管状体により更生する方法がある。この種の更生方法では、ドラムに巻き重ねた帯状部材を、既設管内に設置した製管装置に供給する。その際、ドラムから引き出した帯状部材を、製管装置に向けて所定の螺旋状にして供給する必要がある。すなわち、製管装置の回転および進行速度に同調させて帯状部材を供給しなければならない。帯状部材の供給が不足すると、製管装置へ到るまでの帯状部材は、その螺旋の径が徐々に小さくなり、螺旋ピッチが大きくなり、ついには帯状部材が伸びきって折損する事態を招くおそれがある。帯状部材が過剰に供給されると、帯状部材の螺旋ピッチは小さくなり、螺旋の径は徐々に大きくなり、帯状部材が裏返ってしまうこともある。そうすると、帯状部材を元の良好な螺旋状に戻さなければならず、作業効率が低下する。

　このような事態を回避するため、地上や既設管内に複数の作業者を配置し、帯状部材の供給状態を観察し、調整しながら既設管内に送り込むことが必要とされた。図１５に示すように、既設管９１内では、作業者９５は更生管８０内にて、帯状部材１００の状態を観察しつつ、帯状部材１００が製管装置９６の回転および進行速度に同調して適切な螺旋ピッチおよび径を維持するように、帯状部材１００を製管装置９６へ送り込む作業を行っていた。

　しかしながら、作業者を多数配置するとコストがかさむ。既設管の径が小さいと、作業者を内部に配置することができない。また、既設管内の作業には、予期しない事態が発生するおそれがある。そのため、既設管内には、作業者を配置しないで済むようにすることが望まれた。

　例えば、特許文献１に記載された帯状部材の送出し装置は、台座に支持されて固定される内筒と、内筒に回転自在に嵌装される外筒と、からなる。外筒を回転駆動のための油圧モータと、帯状部材を送るための油圧モータとを有している。外筒を回転駆動のための油圧モータの回転は、外筒に伝達され、外筒に取り付けられた送り機構部を回転させる。送り機構部が回転することから、帯状部材に回転が付与される。

　帯状部材を送るための油圧モータの作動により内面ローラと外面ローラとを互いに逆方向に回転させる。帯状部材はこれらのローラに挟着され、前方へと送られる。

特開平９－２３９８３６号公報

　前述した送出し装置は、固定される内筒と、内筒に嵌装される外筒からなるため、支持フレーム側と案内歯車側との両側から支持する必要があった。

　また、前述した送出し装置は、油圧モータ（流体作動モータ）が公転するため、内筒と外筒の間に、油圧用の油を流す必要がある。そのため、作動流体のシール性を向上させるための構造が複雑となり、さらに装置分解時の流体漏れを防ぐことができないものであるため、実質的には分解又は分割して使用することが不可能なものである。

　本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、帯状部材を製管装置に供給するための作業者を既設管内に配置する必要をなくし、かつ、シンプルな構造により帯状部材を適切な螺旋ピッチおよび径の螺旋状に送り出すことを可能にして、自動的な製管作業を可能にする帯状部材の供給装置、およびこの供給装置を用いた帯状部材の供給方法を提供することにある。

　本発明に係る供給装置は、支持フレームと、前記支持フレームの内周側に回転自在に支持された環状の回転フレームと、前記回転フレームに支持され、帯状部材を挟み込む一対の送りローラと、前記支持フレームに設けられて前記回転フレームを回転させる回転用モータと、前記支持フレームに設けられて前記送りローラの少なくとも一方を回転させる送り用モータと、前記回転フレームに対し相対的に回転可能な回転部材を含む駆動伝動機構とを備える。そして、前記回転用モータの駆動によって、ローラまたは歯車を介して回転フレームが回転し、前記送り用モータの駆動によって、前記駆動伝動機構を介して前記送りローラの少なくとも一方が回転し、帯状部材を螺旋状に送り出す構成としている。

　本発明によれば、前記送りローラは、回転フレームとともに周回移動しつつ、該送りローラの軸まわりに回転する。したがって、当該送りローラに挟み込まれた帯状部材は、螺旋状に送り出される。その結果、作業者によらずとも、製管装置に向けて帯状部材を螺旋状に安定的に供給することができる。

　前記供給装置のより具体的な構成として、次のものが挙げられる。つまり、帯状部材を挟み込むために、前記回転フレームは複数個に分割可能に連結されており、前記送りローラは前記回転フレームに対して着脱自在に連結されていることが好ましい。

　これにより、前記供給装置を、既設管内または更生管内に搬入し、前記回転フレームの連結を外して分割するとともに、前記送りローラを離脱することによって、帯状部材を前記一対の送りローラに挟み込んで配置することができる。したがって、既設管内に引き込まれた帯状部材を、製管装置に連続的に供給して更生管を形成する際、作業前だけでなく、作業途中であっても更生管内に新たな供給装置を随時、設置することもでき、連続する帯状部材を切断することなく好適な螺旋状にして製管装置に供給することができる。

　前記供給装置において、前記回転フレームには、帯状部材を前記送りローラへ導くガイドを備えることが好ましい。

　これにより、帯状部材を前記送りローラに円滑に導くことができる。

　前記供給装置において、前記送り用モータの回転は、スプロケット、ギア、ローラ、またはベルトを介して前記回転部材に伝動され、前記回転部材が前記回転フレームに沿って周回移動する構成であることが好ましい。

　これにより、前記送り用モータの回転が前記回転部材に付与されて、円滑に周回移動させるものとなる。

　前記供給装置において、前記回転部材の回転は、少なくともスプロケット、ギア、ローラ、またはベルトを介して前記送りローラに伝動され、前記送りローラが回転する構成であることが好ましい。

　これにより、前記回転部材の回転が前記送りローラに付与されて、該送りローラの軸まわりに円滑に回転させるものとなる。

　前記供給装置において、前記回転部材は、チェーンまたはベルトであることが好ましい。

　これにより、構造を複雑化することなく、前記送り用モータの駆動を、前記回転フレームに支持された送りローラへと円滑に伝動することができる。

　また、前記供給装置において、前記動力伝動機構は、前記送り用モータにより回転する駆動スプロケットと、前記駆動スプロケットの回転により前記回転フレームに沿って周回移動する前記回転部材と、前記回転部材により回転する従動スプロケットと、前記従動スプロケットの回転により回転する傘歯車と、前記傘歯車と噛み合う従動傘歯車と、前記従動傘歯車の回転を前記送りローラに伝動する回転軸継手と、を備える構成であってもよい。

　これによっても、構造を複雑化することなく、前記送り用モータの駆動を、前記回転フレームに支持された送りローラへと円滑に伝動することができる。

　前記供給装置において、前記支持フレームの下には架台を備え、この架台に走行車輪を備えることが好ましい。

　これにより、前記走行車輪を利用して前記供給装置を移動させることができ、更生管内に容易に設置することができる。

　また、前記供給装置において、前記支持フレームの下には架台を備え、この架台に対して前記支持フレームが水平軸回りに回動自在に支持されていることが好ましい。

　これにより、前記支持フレームを傾斜状態に支持することができる。したがって、マンホール底部に前記供給装置を設置し、マンホールを通ってきた帯状部材を既設管内へと方向を変えて導くことが可能となり、製管装置に向けて帯状部材を円滑に送り出すことができる。

　また、前記構成に係る供給装置を用いた帯状部材の供給方法も本発明の技術的思想の範疇である。すなわち、更生管に形成される帯状部材を製管装置に供給する供給方法であって、前記回転フレームは複数個に分割可能に連結され、前記送りローラは前記回転フレームに対して着脱自在に連結された前記供給装置を、更生管内に、間隔をおいて複数箇所に設置する。連結を外した前記回転フレームの内側に帯状部材を挿通し、前記送りローラを取り外して前記帯状部材を一対の送りローラ間に挟み込む。前記送りローラを前記回転フレームに装着するとともに前記回転フレームを環状に連結する。そして、各供給装置から帯状部材を前方の供給装置または製管装置に向けて螺旋状に送り出すように構成する。

　これにより、前記供給装置と製管装置との距離に応じて、適宜、前記供給装置を新たに設置したり、追加して設置したりすることができる。したがって、更生対象の既設管の長さが長くても十分に対応することが可能となり、どのような場合にも帯状部材を螺旋状に円滑に供給することが可能となる。

　本発明の供給装置によれば、前記支持フレームに前記送り用モータを設け、回転する回転フレームとともに前記送りローラが回転し、かつ、この送りローラが軸まわりに回転することによって、極めてシンプルな構造で帯状部材を適切な螺旋状に送り出すことができる。また、本発明の帯状部材の供給方法により、更生対象の既設管の状況にかかわらず、また作業開始時であるか作業途中であるかにかかわらず、前記供給装置を設置して、帯状部材を適切な螺旋状に送り出すことができる。したがって、帯状部材を製管装置に供給するために、作業者を配置する必要がなくなり、自動的で円滑に、また効率よく、製管作業を行うことが可能になる。

本発明の一実施形態に係る供給装置を一部省略して示す正面図である。図１のＸ－Ｘ線断面図である。図１のＹ－Ｙ線断面図である。前記供給装置において支持フレームおよび回転フレームを示す分解斜視図である。前記供給装置の動力伝動機構を一部省略して示す拡大斜視図である。前記供給装置を製管装置とともに示した、製管作業時の地中管路の説明図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、前記供給装置の動作を模式的に示す説明図であり、図７（ａ）は回転用モータ側の動力伝動の様子を示し、図７（ｂ）は送り用モータ側の動力伝動の様子を示している。図８（ａ）～図８（ｃ）は、前記供給装置が帯状部材を送り出す様子を経時的に示した説明図である。前記供給装置の他の実施形態を示し、動力伝動機構を一部省略して示す拡大斜視図である。前記供給装置のさらに他の実施形態を示し、支持フレームおよび回転フレームを示す分解斜視図である。前記製管装置の一例を示す正面図である。前記製管装置の接合機構を拡大して示す正面図である。前記接合機構の側面図である。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、更生管を形成する帯状部材の接合工程を説明する端面図であり、図１４（ａ）は接合前、図１４（ｂ）は接合後を示している。従来の製管工程における、帯状部材の送り込み作業を模式的に示した説明図である。

　以下、本発明の実施の形態に係る供給装置および帯状部材の供給方法について、図面を参照しつつ説明する。

　図１～図５では、本発明の一実施形態に係る供給装置１０を示し、図６では製管作業時の地中管路の様子を模式的に示している。

　供給装置１０は、後述する製管装置１に向けて帯状部材１００を供給するものである。供給装置１０は、回転自在な車輪１１８を備えた架台１１と、架台１１に固定された環状の支持フレーム１２を備える。支持フレーム１２の内周側には、回転自在に支持された環状の回転フレーム１３を備える。回転フレーム１３には、取付ブラケット１４を介して回転自在に支持された一対の送りローラ１５、１６１と、送りローラ１５と同様に支持され帯状部材１００を案内するガイドトラフ１５１を備える。取付ブラケット１４には、案内部材１６が着脱自在に設けられている。支持フレーム１２には、回転フレーム１３を回転させる回転用モータＭ１と、送りローラ１５を回転させる送り用モータＭ２が設けられている。

　支持フレーム１２は、内周面側を開口した溝形状に形成されている。支持フレーム１２の内方下部には、駆動ローラ１２１および駆動スプロケット１２３が回転自在に支持されている。また、支持フレーム１２の内方下部には、複数個の支持ローラ１２２が周方向に間隔をおいて回転自在に支持されている。これらにより、支持フレーム１２は、回転する回転フレーム１３の外周面を支持するように配置されている。

　駆動ローラ１２１および各支持ローラ１２２は、回転フレーム１３の幅に対応するフランジを前後各端部に有する。これにより、回転フレーム１３が駆動ローラ１２１および各支持ローラ１２２に支持されて回転するとき、脱落を防止する。

　支持フレーム１２には、その前面側に回転用モータＭ１および送り用モータＭ２を固定したブラケット１２４が連結されている。回転用モータＭ１の出力軸は、駆動ローラ１２１の回転軸に連結されている。送り用モータＭ２の出力軸は、駆動スプロケット１２３の回転軸に連結されている。これにより、回転用モータＭ１が駆動するとき、駆動ローラ１２１が回転し、送り用モータＭ２が駆動するとき、駆動スプロケット１２３が回転する。

　駆動スプロケット１２３は、回転フレーム１３が支持フレーム１２の駆動ローラ１２１および各支持ローラ１２２に支持された際、その歯が回転フレーム１３の外周面に張設した後述する係合ベルト１３２の穴１３２ｈに噛み合うように設定されている。

　支持フレーム１２の頂部には、支持プレート１２５がねじを利用して昇降自在に設けられている。ハンドルを回転操作して支持プレート１２５を上昇させることにより、更生管８の管頂部に突き当てることができる。また、車輪１１８の図示しないブレーキ操作と併用して、更生管８に対して供給装置１０が移動しないように停止することができる。支持プレート１２５を下降させて更生管８の管頂部から離脱させることにより、車輪１１８を利用して更生管８内を移動させることができる。

　支持フレーム１２は、図１に示すように、下半部１２Ａが架台１１に固定されている。図４に示すように、支持フレーム１２は、下半部１２Ａと、これに連結可能な上半部１２Ｂとにより、二つ割り可能に形成されている。下半部１２Ａと上半部１２Ｂとは、フック金具などの連結金具１８で連結されている。連結金具１８を取り外すことにより、上半部１２Ｂを下半部１２Ａから離脱させられる。また、下半部１２Ａに上半部１２Ｂを突き合わせて連結金具１８で連結し、環状に形成することができる。

　なお、この実施形態では、環状とされた支持フレーム１２を例示しているが、回転フレーム１３を回転自在に支持するものであればどのような形状であってもよい。例えば、支持フレーム１２は、下半部１２Ａのみの形状で構成されてもよい。

　回転フレーム１３は、内周面側を開口した溝形状に形成されている。回転フレーム１３の内部には、周方向に間隔をおいて、複数枚の補強板１３１が配設されている。回転フレーム１３には、この回転フレーム１３に対し、相対回転することが可能な、無端状の回転部材が備えられている。例示の形態では、前記回転部材として、係合ベルト１３２が設けられている。

　係合ベルト１３２は、周方向に間隔をおいて多数の穴１３２ｈを有する。係合ベルト１３２は、回転フレーム１３に、周方向に移動自在に張設される。また、係合ベルト１３２は、従動スプロケット１３３の歯と穴１３２ｈとが相互に噛み合うように形成されている。

　回転フレーム１３には、送りローラ１５を回転自在に支持する取付ブラケット１４が固定されている。回転フレーム１３には、また、傘歯車１３４と噛み合う従動傘歯車１３５の回転軸を回転自在に支持する軸受１３６が固定されている。送りローラ１５の回転軸および従動傘歯車１３５の回転軸は、回転軸継手としてのユニバーサルジョイント１３７によって連結されている（図５参照）。

　したがって、送り用モータＭ２が駆動し、駆動スプロケット１２３が回転するとき、駆動スプロケット１２３を介して、係合ベルト１３２が駆動スプロケット１２３の回転方向と同じ方向に、回転フレーム１３の外周面に沿って周回移動する。係合ベルト１３２の周回移動は、係合ベルト１３２の穴１３２ｈと噛み合う従動スプロケット１３３を回転させるとともに、傘歯車１３４を回転させ、さらに、傘歯車１３４と噛み合う従動傘歯車１３５を回転させ、ユニバーサルジョイント１３７を介して送りローラ１５を回転させる。これらの駆動スプロケット１２３、係合ベルト１３２、従動スプロケット１３３、傘歯車１３４、従動傘歯車１３５およびユニバーサルジョイント１３７は、送り用モータＭ２の動力を送りローラ１５に伝動する動力伝動機構１７を構成している。

　なお、駆動伝動機構１７の一つを構成する前記回転部材としては、係合ベルト１３２に限定されるものではなく、回転フレーム１３に対して相対的に回転可能な無端状の伝動体であれば、どのような構成であってもよい。すなわち、前記回転部材は、チェーン伝動のためのチェーン、ベルト伝動のためのベルト、ローラチェーン伝動のためのローラチェーン等、どのような無端状伝動体であってもよい。例えば、送り用モータＭ２からローラ等を介して回転するリンクベルトや、駆動スプロケット１２３及び従動スプロケット１３３の双方に対応した多数の凸部若しくは凹部を備えたベルト体またはチェーン、歯付きベルト、穴付きベルト等であってもよい。

　また、駆動伝動機構１７の一つを構成する回転軸継手としては、例示したユニバーサルジョイント１３７に限定されるものではなく、各伝動体の構成に合わせて、可撓継手、変向継手等のどのような軸継手であってもよい。

　回転フレーム１３は、図４に示すように、動力伝動機構１７を備える半周状の一半部１３Ａ、および該一半部１３Ａの一端部に対して、一端部が連結軸１３０を介して回動自在に連結された半周状の他半部１３Ｂから形成されている。

　図４に示すように、連結軸１３０と１８０度隔てて対向する、一半部１３Ａの他端部および他半部１３Ｂの他端部は、フック金具などの連結金具１８を介して連結されている。このため、連結金具１８を外すことにより、一半部１３Ａに対して他半部１３Ｂを連結軸１３０回りに回動させて、一半部１３Ａに並設することができる。また、一半部１３Ａに対して他半部１３Ｂを連結軸１３０回りに回動させ、他端部同士を突き合わせ、連結金具１８で連結することにより、環状に形成することができる。

　取付ブラケット１４は、着脱自在の案内部材１６を備える。案内部材１６は、送りローラ１６１の回転軸、および該送りローラ１６１（図１参照）を挟んで前後一対のガイドローラ１６２の回転軸を、それぞれ回転自在に支持する。

　具体的には、取付ブラケット１４に立設された連結ボルト１４１に対応して、案内部材１６に挿通穴１６４が形成されている。案内部材１６の挿通穴１６４に、取付ブラケット１４の連結ボルト１４１に挿入し、図示しない蝶ナットを、連結ボルト１４１にねじ込んで締め付けることにより、案内部材１６を取付ブラケット１４に装着する。また、蝶ナットを弛めて、連結ボルト１４１から離脱させることにより、案内部材１６を取付ブラケット１４から抜き出すことができる。

　取付ブラケット１４に案内部材１６を連結することにより、送りローラ１５の上方に、帯状部材１００の厚みに相当する間隔をおいて、送りローラ１５と対をなす送りローラ１６１が対向する。したがって、前述したように、送り用モータＭ２の動力が動力伝動機構１７を介して送りローラ１５に伝動されるとき、送りローラ１５が設定方向に回転し、送りローラ１６１との間で帯状部材１００を挟み込んで送り出し、あるいは、逆方向に引き込むことができる。この際、ガイドトラフ１５１の上方にガイドローラ１６２が対向し、帯状部材１００をガイドトラフ１５１を経て送りローラ１５に向けて送り出すことができる。また、一対の送りローラ１５，１６１の間から、帯状部材１００を、ガイドトラフ１５１およびガイドローラ１６２を経て送り出すことができる。

　送りローラ１５は、帯状部材１００の隣接するリブ１０２，１０２間に挿入可能な幅を有してリブ１０２，１０２間に配置されている（帯状部材１００については図１４参照。）。送りローラ１５は、ローレット加工された外周面を有する複数の大径部を、軸部に備えている。各大径部の外周面は、更生管８の外周面となる側の帯状部材１００の裏面に接する。これにより、帯状部材１００を円滑に送り出し、あるいは、引き込むことが可能とされている。

　取付ブラケット１４は、水平面において、回転フレーム１３の軸心に対して設定角度首を振るように、傾斜角度を変更可能に固定されている（図１においては、送りローラ１５の軸心が上方から見て回転フレーム１３の軸心と直交する位置におかれている状態を示している。）。これにより、供給装置１０から送り出される帯状部材１００の螺旋のリード角などを調整することができる。

　上記実施形態においては、架台１１に支持フレーム１２の下半部１２Ａを一体に固定した場合を例示した。ただし、マンホール９２の底部に供給装置１０を設置する際、地上からマンホール９２内に引き込まれた帯状部材１００を、製管装置１へ向けて、既設管９１の軸心方向に導く必要が生じる。このため、マンホール９２に設置する供給装置１０は、帯状部材１００を垂直方向から水平方向に円滑に送り出すことができるように、支持フレーム１２を架台１１に対して水平軸回りに回動できるように連結することが好ましい。

　具体的には、図６に示すように、架台１１に支持フレーム１２を水平軸１１４を介して回動自在に連結する。架台１１には、支持フレーム１２を挟み込むポスト１１１を立設する。ポスト１１１には、水平軸１１４を中心とする円弧状の案内溝１１６を形成したガイド板１１２を固定する。ガイド板１１２の案内溝１１６を通して、図示しない固定ボルトを、支持フレーム１２にねじ込んで突き当てる。これにより、支持フレーム１２を水平軸１１４回りに回動させて、任意の回動角度位置に固定することができる。したがって、マンホール９２に引き込まれた帯状部材１００を緩やかな角度で既設管９１内に導くことが可能となる。

　このような供給装置１０は、製管装置１の動作に同期して駆動される。すなわち、製管装置１によって更生管８が形成されると、その更生管８の形成に使用した帯状部材１００の長さに相当する分の帯状部材１００が、供給装置１０から製管装置１に向けて供給される。

　例えば、製管装置１は、既設管９１の軸心回りに公転する。製管装置１において更生管８が形成されると、形成された更生管８の長さ分だけ、製管装置１は管軸方向（製管方向）に移動する。同時に、更生管８に設置された供給装置１０と製管装置１との間隔が拡大する。したがって、供給装置１０による帯状部材１００の単位時間当たりの送り量は、製管装置１の周方向の移動速度に、製管装置１が既設管９１の軸心方向へ移動することによる、供給装置１０からの距離の増加分に相当する、周方向の帯状部材１００の長さを補充した移動速度を加えたものとなる。

　製管装置１が更生管８を形成することによって供給装置１０との間隔が拡大すると、供給装置１０から製管装置１に向けて螺旋状に供給される帯状部材１００は、製管装置１が移動した分だけ、螺旋状の螺旋ピッチが大きくなる。したがって、供給装置１０による帯状部材１００の単位時間当たりの回転角としては、製管装置１の角速度に、製管装置１が既設管９１の軸心方向へ移動することによる供給装置１０からの距離の増加分に対応する周回移動角度分を補充する角速度を加えたものとなる。

　このような条件を満足するように回転用モータＭ１および送り用モータＭ２をそれぞれ駆動させる。図７（ａ）に模式的に示すように、回転用モータＭ１を駆動すると、駆動ローラ１２１（該図では省略）を介して、回転フレーム１３が設定された角速度で回転する。また、図７（ｂ）に模式的に示すように、送り用モータＭ２を駆動させると、係合ベルト１３２、駆動スプロケット１２３等の動力伝動機構１７を介して、送りローラ１５が設定された回転数で回転する。これにより、製管装置１の動作に同期して帯状部材１００を製管装置１に送り出すことができる。

　図８（ａ）～図８（ｃ）は、供給装置１０が帯状部材１００を送り出す様子を経時的に示した説明図である。図８（ａ）に示すように、一対の送りローラ１５に挟み込まれた帯状部材１００は、製管装置１へ向けて送り出されている。同時に、送りローラ１５は、回転フレーム１３に支持されているので、図８（ｂ）に示すように、帯状部材１００を送り出しながら、回転フレーム１３の周回移動に伴って支持フレーム１２の内周側に沿って回転する。図８（ｃ）に示すように、さらに回転フレーム１３が周回移動し、また送りローラ１５が回転していることにより、既設管９１内で、帯状部材１００が螺旋状に送り出されていく。

　これにより、供給装置１０と製管装置１との間にある帯状部材１００は、製管装置１が周回移動によって更生管８を形成している間、ほぼ同じ螺旋径を維持しつつ、製管装置１が移動した長さに相当する螺旋ピッチ数をほぼ同じ螺旋ピッチで増加させて、あたかも静止して見えるように螺旋状に送り出される。

　しかも、回転することのない支持フレーム１２に送り用モータＭ２を設け、回転する回転フレーム１３内で送りローラ１５を回転させ、帯状部材１００を螺旋状に送り出している。このため、送り用モータＭ２に動力を供給する動力ライン、例えば、油圧モータの場合は圧油ホース、電動モータの場合は電力ケーブルなどを簡単に接続し、離脱させることができ、作業を極めて容易に行うことができる。

　例えば、回転フレーム１３内に送りローラ１５のモータを設けると、構造が簡単な点では好ましいが、螺旋状の帯状部材１００に干渉することなく前記モータに動力ラインを接続することが困難となる。つまり、動力ラインを、地上から輸送ドラム９３の中心を経て、螺旋状の帯状部材１００の内方に挿通させる必要が生じる。これでは、作業が極めて煩雑になるという問題がある。また、万が一、螺旋状の帯状部材１００に動力ラインが絡みつくなどのトラブルが発生した場合、原状回復に多くの時間が必要となる。これに対し、本発明に係る供給装置１０は、このような事態を発生させることがなく、効率よく帯状部材１００を供給することが可能となる。

　なお、本発明に係る供給装置１０において、図９に示すように、取付ブラケット１４にコイルスプリング１４２が備えられてもよい。この場合、取付ブラケット１４は、各連結ボルト１４１にコイルスプリング１４２が装着され、連結ボルト１４１の上部のねじ部に蝶ナット１４３が螺合されている。この際、蝶ナット１４３を締め込むことにより、コイルスプリング１４２は取付ブラケット１４に押し付けられる。

　したがって、送り用モータＭ２の動力が送りローラ１５に伝動されるとき、送りローラ１５が従動ローラ１６１との間に帯状部材１００を挟み込んで送り出し、または引き込む。この際、取付ブラケット１４に装着されたコイルスプリング１４２の弾性により、取付ブラケット１４と案内部材１６との間の締め付け力が適宜調整され、帯状部材１００を円滑に送り出しまたは引き込み、帯状部材１００が破損するのを防止することができる。

　また、本発明に係る供給装置１０において、送り用モータＭ２の動力は、例示した上記構成によって係合ベルト１３２等の回転部材に伝動されるものに限定されず、スプロケット、ギア、ローラ、またはベルト等のいずれの動力伝動体を介して前記回転部材に伝動される構成であってもよい。

　また、前記回転部材の回転は、例示した上記構成によって送りローラ１５に伝動されるものに限らず、スプロケット、ギア、ローラ、またはベルト等のいずれの動力伝動体と、回転軸継手などを介して前記送りローラに伝動される構成であってもよい。

　また、上記実施形態では、回転用モータＭ１によって回転する駆動ローラ１２１を介して、回転フレーム１３を回転させる例について説明したが、本発明に係る供給装置１０は、かかるローラ伝動による構成に限定されるものではなく、どのような動力伝動体を用いてもよい。

　例えば、回転フレーム１３の側面にリング状の歯車を設けるとともに、回転用モータＭ１の出力軸に連結された回転軸に、回転フレーム１３に設けた歯車と噛み合う歯車を備えさせ、歯車伝動によって回転フレーム１３を回転させてもよい。

　すなわち、図１０に示すように、回転フレーム１３は、前端面若しくは後端面の一方の面、または前端面および後端面の両面に歯車板１３９を有する。回転フレーム１３を下方から支持する駆動ローラ１２６と、回転フレーム１３の側方および上方を支持する各支持ローラ１２２には、前記歯車板１３９の歯車歯に噛み合うガイド歯車１２８が備えられている。ガイド歯車１２８は、駆動ローラ１２６および各支持ローラ１２２の外周面における、後端部のフランジ寄りに一体に固定されている。駆動ローラ１２６は、回転フレーム１３に外周面に当接しつつ回転するとともに、ガイド歯車１２８が回転フレーム１３の外周端の歯車歯に噛み合って回転し、回転フレーム１３に回転力を付与する。

　以上のような供給装置１０により、一対の送りローラ１５、１６１に挟み込まれた帯状部材１００を、円滑にかつ適切な螺旋状で送り出すことができる。その結果、作業者によらずとも、製管装置１に向けて帯状部材１００を安定的に供給することができる。

　（製管装置）
　次に、製管装置１について、図１１～図１３を参照しつつ説明する。製管装置１は、帯状部材１００を螺旋状に案内する成形フレーム２と、成形フレーム２に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３と、成形フレーム２に取り付けられ、隣接する螺旋状の帯状部材１００，１００を互いに接合する接合機構４とを備えている。

　図１１及び図１２に示すように、成形フレーム２は、複数個のリンク体２１を順に連結するとともに、その間のリンク体２１に屈曲状態の屈折リンク５を回動可能に連結して略環状に形成されている。リンク体２１は、内方リンクフレーム２２および外方リンクフレーム２３を、連結軸２４を介して回動自在に連結して形成されている。複数個の案内ローラ３は、リンク体２１の軸部を介して成形フレーム２に回転自在に支持されている。

　図１２、図１３に示すように、接合機構４は、箱体４０に、内面ローラ４２および外面ローラ４３が組になったピンチローラ４１と、該ピンチローラ４１を減速回転させる歯車列４４および油圧モータ４５を設けて構成されている。接合機構４の側部には、支持車輪６が設けられている。油圧モータ４５を駆動させると、その出力軸、内面ローラ４２の回転軸、および外面ローラ４３の回転軸に、それぞれ固定されて互いに噛み合う歯車列４４を介して、内面ローラ４２および外面ローラ４３が互いに逆方向に回転する。これにより、内面ローラ４２および外面ローラ４３の間に、帯状部材１００を挟み込んで送り出すように回転方向が設定されている。

　（帯状部材）
　次に、帯状部材１００について、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）を参照しつつ説明する。帯状部材１００は、可撓性を有する合成樹脂、例えば、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを押出成形されている。

　図１４（ａ）に示すように、帯状部材１００は、基板１０１の裏面側、すなわち、リブ１０２などが立設された側が外周側になるように製管装置１に供給される。帯状部材１００には、断面Ｔ字状の複数のリブ１０２が設けられている。

　製管装置１の接合機構４によって、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、互いに隣接する２つの帯状部材１００，１００のうち、一方の帯状部材１００の接合凸部１０３を他方の帯状部材１００の接合凹部１０５に内側（先行する帯状部材１００の内周側）から嵌め込み、段落ち部１０４に接合凸部１０３が嵌入する。傾斜リブ１０６の先端は、一方の帯状部材１００のリブ１０２に係合する。このように、互いに隣接する帯状部材１００，１００を相互に接合することにより、所定の管径の更生管８（図６参照）を形成することができる。

　（施工手順）
　次に、製管装置１を用いて既設管９１を更生する施工手順および帯状部材１００の供給方法について、図６、図１１～図１３等を参照しつつ説明する。既設管９１としては、例えば、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管などが挙げられる。

　既設管９１には、所定スパンごとにマンホール９２が設けられており、これらのマンホール９２を利用して、既設管９１内に更生管８を形成する。例えば、施工対象領域（更生領域）の上流側のマンホールを発進側マンホール、下流側のマンホールを到達側マンホールとし、発進側マンホールから到達側マンホールに向けて更生管８の形成を行っていく。なお、図６には、発進側マンホール９２のみが示されている。

　発進側マンホール９２には、供給装置１０を設置し、架台１１に対して支持フレーム１２を水平軸１１４回りに回動させ、支持フレーム１２のなす角度を調整する。支持フレーム１２を調整した後、ガイド板１１２の案内溝１１６を通して支持フレーム１２に固定ボルトを突き当て、支持フレーム１２を傾斜状態に固定する。

　次に、地上のドラム９３の内周側から帯状部材１００を順に引き出し、発進側マンホールに引き込む。さらに、帯状部材１００を、供給装置１０のガイドトラフ１５１を経て送りローラ１５，１６１間に挿通し、既設管９１内に引き込む。そして、製管装置１における接合機構４のピンチローラ４１に帯状部材１００を挿通し、成形フレーム２に設けた案内ローラ３の外側に送り出す。

　製管装置１は、既設管９１の軸心回りに公転し、更生管８を形成する。製管装置１は、到達側マンホール方向、すなわち、マンホール９２に設置した供給装置１０との距離を拡大するように移動する。このため、製管装置１の動作に同期して供給装置１０を駆動させる。すなわち、回転用モータＭ１を駆動させることによって駆動ローラ１２１を回転させ、支持フレーム１２に対して回転フレーム１３を設定された角速度で回転させる。これとともに、送り用モータＭ２を駆動させることによって、動力伝動機構１７を介して送りローラ１５を、設定された回転数で回転させ、送りローラ１６１との間で帯状部材１００を挟み込んで送り出す。

　これにより、製管装置１が既設管９１の軸心回りに公転し、これに伴って到達側マンホールに向かって供給装置１０との距離を拡大するように移動しても、帯状部材１００を設定された螺旋径および螺旋ピッチの螺旋状に維持する。また、その設定された螺旋径および螺旋ピッチとされた帯状部材１００を、製管装置１の移動分を埋めるために必要な螺旋ピッチ数だけ追加しながら、製管装置１に供給することができる。したがって、帯状部材１００を、折損させたり裏返ったりさせることなく螺旋状にして、製管装置１へ安定的に供給することができる。

　更生対象の既設管９１の長さが長い場合には、設定間隔をおいて供給装置１０を随時追加して設置し、各供給装置１０を同期して作動させることが好ましい。

　供給装置１０を追加して既設管９１内に設置するには、供給装置１０をマンホール９２を経て既設管９１内に引き込み、車輪１１８を利用して設定位置まで移動させる。その後、連結部材１８を外して支持フレーム１２の上半部１２Ｂを下半部１２Ａから離脱させる。また、回転フレーム１３の連結金具１８を外して、他半部１３Ｂを連結軸１３０回りに回動させる。そして、蝶ナット１４３を弛めて案内部材１６を取付ブラケット１４から離脱させる。これにより、先にマンホール９２に設置された供給装置１０から連続して製管装置１へ供給されている螺旋状の帯状部材１００を切断することなく、この帯状部材１００をガイドトラフ１５１に導入することができる。

　既設管９１の施工対象領域の全長にわたって更生管８の形成作業が終了すれば、更生管８の管端部の帯状部材１００を切断し、次いで、製管装置１および供給装置１０を分解し、製管装置１、供給装置１０および油圧ユニットなどをマンホールを通して撤去する。

　以上のような本発明によれば、回転しない支持フレーム１２に送り用モータＭ２を設け、回転する回転フレーム１３とともに送りローラ１５を回転させ、かつ、この送りローラ１５の軸まわりの回転により、帯状部材１００を螺旋状に送り出すことができる。

　したがって、送り用モータＭ２に動力を供給する動力ライン、例えば、圧油ホースや電力ケーブルなどを簡単に接続し、離脱させることができ、作業を極めて容易に行うことができる。

　なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

　本発明は、帯状部材および製管装置を用いた既設管の更生に好適に利用可能である。

　１　　　製管装置
　２　　　成形フレーム
　３　　　案内ローラ
　４　　　接合機構
　６　　　支持車輪
　８　　　更生管
　１０　　供給装置
　１１　　架台
　１１８　車輪
　１２　　支持フレーム
　１３　　回転フレーム
　１４　　取付ブラケット
　１５　　送りローラ
　１５１　ガイドトラフ
　１６　　案内部材
　１６１　送りローラ
　１６２　ガイドローラ
　１７　　動力伝動機構
　１００　帯状部材
　Ｍ１　　回転用モータ
　Ｍ２　　送り用モータ

Claims

　帯状部材を螺旋状に送り出す供給装置であって、
　支持フレームと、
　前記支持フレームの内周側に回転自在に支持された環状の回転フレームと、
　前記回転フレームに支持され、帯状部材を挟み込む一対の送りローラと、
　前記支持フレームに設けられて前記回転フレームを回転させる回転用モータと、
　前記支持フレームに設けられて前記送りローラの少なくとも一方を回転させる送り用モータと、
　前記回転フレームに対し相対的に回転可能な回転部材を含む駆動伝動機構とを備え、
　前記回転用モータの駆動によって、ローラまたは歯車を介して前記回転フレームが回転し、
　前記送り用モータの駆動によって、前記駆動伝動機構を介して前記送りローラの少なくとも一方が回転することを特徴とする供給装置。
　請求項１に記載の供給装置において、
　前記帯状部材を挟み込むために、
　前記回転フレームは複数個に分割可能に連結されており、前記送りローラは前記回転フレームに対して着脱自在に連結されていることを特徴とする供給装置。
　請求項１に記載の供給装置において、
　前記回転フレームに、帯状部材を前記送りローラへ導くガイドを備えることを特徴とする供給装置。
　請求項１に記載の供給装置において、
　前記送り用モータの回転は、
　スプロケット、ギア、ローラ、またはベルトを介して前記回転部材に伝動され、前記回転部材が前記回転フレームに沿って周回移動することを特徴とする供給装置。
　請求項１に記載の供給装置において、
　前記回転部材の回転は、
　少なくともスプロケット、ギア、ローラ、またはベルトを介して前記送りローラに伝動され、前記送りローラが回転することを特徴とする供給装置。
　請求項１に記載の供給装置において、
　前記回転部材は、チェーンまたはベルトであることを特徴とする供給装置。
　請求項１に記載の供給装置において、
　前記動力伝動機構は、
　前記送り用モータにより回転する駆動スプロケットと、
　前記駆動スプロケットの回転により前記回転フレームに沿って周回移動する前記回転部材と、
　前記回転部材により回転する従動スプロケットと、
　前記従動スプロケットの回転により回転する傘歯車と、
　前記傘歯車と噛み合う従動傘歯車と、
　前記従動傘歯車の回転を前記送りローラに伝動する回転軸継手と、
　を備えることを特徴とする供給装置。
　請求項１に記載の供給装置において、
　前記支持フレームの下に架台を備え、この架台に走行車輪を備えることを特徴とする供給装置。
　請求項１に記載の供給装置において、
　前記支持フレームの下に架台を備え、この架台に対して前記支持フレームが水平軸回りに回動自在に支持されていることを特徴とする供給装置。
　更生管に形成される帯状部材を製管装置に供給する供給方法であって、
　支持フレームと、
　前記支持フレームの内周側に回転自在に支持された環状の回転フレームと、
　前記回転フレームに支持され、帯状部材を挟み込む一対の送りローラと、
　前記支持フレームに設けられて前記回転フレームを回転させる回転用モータと、
　前記支持フレームに設けられて前記送りローラの少なくとも一方を回転させる送り用モータと、
　前記回転フレームに対し相対的に回転可能な回転部材を含む駆動伝動機構とを備え、
　前記回転フレームは複数個に分割可能に連結され、前記送りローラは前記回転フレームに対して着脱自在に連結された、帯状部材の供給装置を複数用い、
　前記供給装置を更生管内に間隔をおいて複数箇所に設置し、
　連結を外した前記回転フレームの内側に帯状部材を挿通し、
　前記送りローラを取り外して前記帯状部材を一対の送りローラ間に挟み込み、
　前記送りローラを前記回転フレームに装着するとともに前記回転フレームを環状に連結して、
　各供給装置から帯状部材を前方の供給装置または製管装置に向けて螺旋状に送り出すことを特徴とする帯状部材の供給方法。