(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板に曲げ加工を施して形成した端縁部未接合の円筒状の管体の内面に縮径後の内面2点間で半円を形成する位置に絞込み治具を、縮径管の内側鋼板内面の板端部付近およびこの位置と半円を形成する位置との間と、内側鋼板との重ね代(巻込み代)を差し引いた付近の外側鋼板内面およびこの位置と半円を形成する位置との間の2箇所に配設し、この2つの絞込み治具にて前記端縁部未接合の管体の巻込み・縮径を行うことを特徴とする巻込み管の製造方法。
【請求項２】
前記絞込み治具として、ワイヤロープまたはチェーンブロックなどのように2点間を直線で結べ、かつ2点間の長さを短く調節できる治具を用いることを特徴とする請求項1記載の巻込み管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、老朽化した既設水道配管等の更生に用いる巻込み管の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば老朽化した既設水道配管を更生する方法として、新管を旧管内に挿入するいわゆるパイプインパイプ工法と呼ばれる工法がある。この工法は、鋼板に曲げ加工を施して形成した端縁部未接合の円筒状の管体の一方の板端部を内側に巻込んだ巻込み管の状態で運搬し、配管現場で既設管路（旧管）内に挿入した後巻込みを戻して拡径し、板端相互を突き合わせ溶接して既設管路の内径にほぼ近い新しい管を製作して配管する方法である。このパイプインパイプ工法における巻込み管の製造方法としては、例えば鋼板を折り曲げて形成した端縁部未接合の円筒状の管体の外周にワイヤロープを巻きつけ、このワイヤロープの一端を牽引して前記管体に緊縮力を与え、当該管体の一方の端縁部を内側に巻込んで製造する方法（特公平６−７１６２５号公報等参照）や、端縁部未接合の円筒状の管体の内外に縮管装置を配し、管体の板端部を管体外側の縮管装置にて若干拡径しながら、管体内側の縮管装置にて縮管する方法（特公平６−８３８５８号公報等参照）などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したパイプインパイプ工法に用いられる巻込み管（縮径管）の製造に際し、通常１０数ｍｍの厚みを有し相当の強度のある鋼板を大径から小径に巻込んだ場合、内側鋼板と外側鋼板の摩擦力等によって鋼板に作用する縮径力が不均一となり一部の範囲だけが巻込まれて楕円形状となったり、また内側鋼板のみが巻込まれて外側鋼板が大きな跳ね上がり状態となる。これらを解消するため、さらに巻込むと塑性変形を起し、管路内での巻き戻し（復元）が困難となる。したがって、巻込み管の製造に際しては可及的に弾性領域で巻込み、かつ楕円形状になるのを防止し、また跳ね上がりを抑え、既設管路に搬入可能な最大径に巻込むことが要求される。しかるに、前記した従来の巻込み管の製造方法には、以下に記載する問題があった。
【０００４】
まず、端縁部未接合の円筒状の管体の外周に巻きつけたワイヤロープにより当該管体の一方の端縁部を内側に巻込む方法は、巻込み時に重なる内側鋼板と外側鋼板との間に摩擦力が働いて巻込みに対する抵抗力となるため、他の部分と締付け力が異なって楕円形状となったり、また管体に巻きつけたワイヤロープと巻込み鋼板との間に働く摩擦力が不均一となり、摩擦力の小さい部分に牽引力が集中して形状に歪みが生じ易いという問題を有し、さらに駆動装置など特別な装置を必要とするなどの欠点がある。
また端縁部未接合の円筒状の管体の内外に配置した縮管装置により巻込む方法は、前記方法における重なり部での内側鋼板と外側鋼板間に生じる摩擦力の問題は解決されるが、管体外側に配置した縮管装置で外側鋼板を固定した状態で、管体内側に配置した縮管装置で内側鋼板のみを強制的に牽引するため、巻込み力の作用する範囲が鋼板重なり部付近の局所的な範囲となって良好な円形形状を形成し難いという問題がある。また内側鋼板だけを絞込むため外側鋼板が大きく跳ね上がるという欠点がある。さらに鋼板の絞込み作業を内側と外側の両方向から行うため調整作業等も必要となり、絞込み作業が繁雑となるという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、巻込み管の製造に際し可及的に弾性領域で巻込み、かつ楕円形状になるのを防止し、また跳ね上がりを抑え、既設管路に搬入可能な最大径に巻込むことが可能な巻込み管の製造方法を提案しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る巻込み管の製造方法は、従来のように管円周方向に鋼板を摺接させて巻込み・縮径するのではなく、巻込み・縮径した時の円の直径を内面に直接作ることによって巻込み・縮径を行う方法であり、その第1の実施態様は鋼板に曲げ加工を施して形成した端縁部未接合の円筒状の管体の内面に縮径後の内面2点間で半円を形成する位置に絞込み治具を、縮径管の内側鋼板内面の板端部付近およびこの位置と半円を形成する位置との間と、内側鋼板との重ね代(巻込み代)を差し引いた付近の外側鋼板内面およびこの位置と半円を形成する位置との間の2箇所に配設し、この2つの絞込み治具にて端縁部未接合の管体の板端部を絞込むことによって巻込み・縮径を行うことを特徴とするものである。また前記絞込み治具としては、ワイヤロープまたはチェーンブロックなどのように2点間を直線で結べ、かつ2点間の長さを短く調節できる治具を用いることができる。
【０００７】
本発明における端縁部未接合の円筒状の管体は、既設管路の内径から決定された径に予めローラーによる曲げ加工により均等な曲率に曲げられている。本発明ではこの端縁部未接合の円筒状の管体を既設管路に搬入可能な最大径まで巻込み・縮径する。その際、本発明ではまず巻込み・縮径する管の直径に応じて、当該巻込み管が形成された時に半円を形成する箇所を数ヶ所選定し、各々半円を形成するる箇所を絞込み治具で結んだ後、巻込み管の直径長さまで絞込む。そして、絞込み治具を外した時巻き戻らないようにその位置で鋼板を固定する。この鋼板固定作業は、巻込んだ内側鋼板の板端部を当該巻込み管内面に仮付け溶接することによつて行う。しかる後絞込み治具を外して巻込み・縮径作業を完了する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の一実施例を示す説明図で、図１は巻込み前の端縁部未接合の円筒状の管体および当該管体に絞込み治具を取付けた状態を示す説明図、図２は巻込み・縮径後の管体の状態を示す説明図、図３は巻込み完了後の管体を示す説明図であり、１−１は端縁部未接合の円筒状の管体、１−２は巻込み・縮径後の管体、１−３は巻込み完了後の管体、２は絞込み治具、３Ａ〜３Ｄは連結金具、４は管体支持具である。
【０００９】
本発明方法において、端縁部未接合の円筒状の管体1は、素材鋼板をローラー加工によって所定の曲率半径に曲げ加工されて、既設管路の内径から設定された径を有している。このようにして曲げ加工が施された端縁部未接合の円筒状の管体1-1を支持ブロック4上に載置すると、当該管体の内部に縮径後の半円を形成する内面2点間を結ぶ絞込み治具2を装着する。この場合、縮径後の半円を形成する内面2点は、縮径した場合に板端部となる左右対称位置とその点と半円を形成する180度反対側の位置とし、それらの点を絞込み治具2で結ぶ。すなわち、巻込み・縮径後の管体1-2の内側鋼板内面の板端部となる左右対称位置に達結金具3A、3Bを取着する。この時連結金具3Bは内側鋼板との重ね代(巻込み代)1を差し引いた位置に取着する。そしてこの連絡金具3A、3Bの位置と半円を形成する180度反対側の位置にそれぞれに対応する連結金具3C、3Dを取着し、連結金具3Aと3C間、および連結金具3Bと3D間をそれぞれ絞込み治具2で結ぶ(図1参照)。なお連結金具3Cと3Dは一つで兼ねてもよい。
【００１０】
このようにして端縁部未接合の円筒状の管体１の内部に絞込み治具２を装着すると、該治具により縮径する管の直径長さまで絞込む。この時管体１の端縁部は互いに摺接することなく弾性曲げの自然な状態で内側へ巻込まれて、図２に示す管体１−２のように良好な円形に縮径された状態となる。しかる後、巻込んだ内側鋼板の板端部を当該巻込み管内面に仮付け溶接して固定すると、絞込み治具２を外して巻込み・縮径作業を完了する（図３参照）。
【００１１】
上記の絞込み工程において、端縁部未接合の円筒状の管体1を所定の直径まで絞込む場合、連結金具3Aと3C間および連結金具3Bと3D間が拘束されているので、連結金具3Aと3C間の長さおよび連絡金具3Bと3D間の長さをそれぞれ短くするにつれて、鋼板部分は弾性力によって均等に縮径する力を分散させながら円形になろうとするので、この作業を続けることにより良好な半円が形成され、この2つの半円が合わさって完全な円が形成される。この時、連結金具3Aと3Bおよび連結金具3Cと3Dは巻込み・縮径後の管体1-2の軸方向に対して同一線上にあって、また連結金具3Aと3Bは接合線上に、連結金具3Cと3 Dは半周点上にあるのが好ましいが、周長管理をすれば必ずしもそのような位置を確保する必要はない。すなわち、前記の線上において半円を形成したとしても、目的の巻込み・縮径後の管体1-2の周長は決まっているので、当該管体の直径前後まで絞込んだ後、連結金具3Aと3C間および連絡金具3Bと3D間の絞込み量を調整しながら目的周長位置に内側鋼板内面の板端部を合わせればよい。そしてこの状態でずれないように巻込んだ内側鋼板の板端部を仮付け溶接して固定すると絞込み治具2を取外すが、周長が固定されているので拘束がなくなれば必然的に鋼板の弾性力によって良好な円形に移行するので、連絡金具3Aと3Cおよび連結金具3Bと3Dはほぼ半円が形成できる前記位置付近であればよい。また、巻込み・縮径後の外側鋼板は、当該巻込み・縮径後の管体1-2の接線方向に巻込まれていくので板端部の跳ね上がりを抑えることができる。
【００１２】
なお、絞込み治具２はチェーンブロックやレバーブロックのように鋼板内面に取付けた連結金具とフックで２点間が直接結べ、かつ手動操作で２点間の距離を縮めることができるものが好適である。
【0013】
【実施例】
肉厚12mmの鋼板を用い、本発明法により巻込み管を製造した。本実施例では巻込み・縮径前の直径を1400mm、巻込み・縮径後の最大直径を1300mm以下、すなわち巻込み・縮径後の跳ね上がり長さを100mm以下、巻込み・縮径後の平均直径1200mmに設定し(重ね代630mm)、巻込み・縮径前の端縁部未接合の管体に図1に示すごとく4個の連結金具3A〜3Dと2個の絞込み治具(チェーンブロック)2を装着した。その際、各連結金具位置は連結金具3Aと3C間および連結金具3Bと3D間が巻込み・縮径後に半円を形成する位置とした。また連結金具3Bは重ね代630mmを見込んだ位置に取着した。しかる後、2個の絞込み治具2を操作して端縁部未接合の管体の板端部を絞込むと、管体の端縁部は互いに摺接することなく弾性曲げの自然な状態で内側ヘ巻込まれて、設定された径と跳ね上がり長さを有する良好な円形の巻込み管が得られた。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明方法によれば、巻込み・縮径後半円を形成する位置となる点を絞込むことによりく弾性領域で巻込み・縮径を行うことができるとともに、橋円形状になることなくほぼ円形に近い状態に縮径でき、さらに跳ね上がりを抑えて、既設管路に搬入可能な最大径に巻込み・縮径することができる。また、特殊な装置などを必要とせずに簡便に巻込み・縮径作業を行うことができるので、巻込み管製造コストを低減でき、さらに配管現場における拡管、溶接作業も容易に行えることにより、パイプインパイプ工法における巻込み管の製造方法として極めて有用性に富むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における巻込み前の端縁部未接合の円筒状の管体および当該管体に絞込み治具を取付けた状態を示す説明図である。
【図２】同上の実施例における巻込み・縮径後の管体の状態を示す説明図である。
【図３】同上の実施例における巻込み完了後の管体を示す説明図である。
【符号の説明】
１−１  端縁部未接合の円筒状の管体
１−２  巻込み・縮径後の管体
１−３  巻込み完了後の管体
２  絞込み治具
３Ａ〜３Ｄ  連結金具
４  管体支持具
【図１】
0003609641.tif 000002
【図２】
0003609641.tif 000003
【図３】
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