(57)【要約】【課題】  管渠内で使用される帯状部材の螺旋捲きライニング施工装置において、管渠の内壁・底面に当接して送り力を与える送りローラを備えた送り機構につき、当該施工装置の大型化・重量化に対応でき、大きな伝達力を与えること。【解決手段】  剛性の箱体により保持される駆動軸に装着され、歯車の噛合により互いに逆方向に回転される内面ローラと外面ローラとからなる接合機構部を有し、帯状部材への該内面ローラと該外面ローラとの挟着接合機能によってライニング管を形成する管渠内ライニング施工装置において、当該箱体において、該外面ローラの駆動軸の外方に、かつ平行に配された送りローラ駆動軸に送りローラが配され、該送りローラ駆動軸は該外面ローラの駆動軸との歯車の噛合により駆動されること。【選択図】  図１０
2019188670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管渠内において、両側縁部に継手が形成され連続的に供給されるとともに、長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、
相接する前記継手相互を接合させて形成された管状のライニング管を残置させ、前記既に形成されたライニング管の前方に新たに供給される帯状部材をもって付加ライニング管を付加形成し、
前記既に形成されたライニング管の前端部に、剛性の箱体により保持される駆動軸に装着され、歯車の噛合により互いに逆方向に回転される内面ローラと外面ローラとからなる接合機構部を有する閉合状の成形フレームを配し、前記内面ローラと前記外面ローラとの挟着接合機能によって前記付加ライニング管を形成する装置において、
前記箱体において、前記外面ローラの駆動軸の外方に、かつ平行に配された送りローラ駆動軸にその外面が最外方へ突出する送りローラが配され、
前記送りローラ駆動軸は前記外面ローラの駆動軸との歯車の噛合により駆動される、
ことを特徴とする管渠内ライニング施工装置。
【請求項２】
送りローラは、ライニング施工装置の回転方向に対して、外面ローラの駆動軸の後方に配される請求項１に記載の管渠内ライニング施工装置。
【請求項３】
送りローラは、ライニング施工装置の回転方向に対して、外面ローラの駆動軸と同軸上、又は外面ローラの駆動軸の前方に配される請求項１に記載の管渠内ライニング施工装置。
【請求項４】
成形フレームは屈撓自在であって、剛性を有し所定形状をなす規制フレームに沿って案内子を介して規制を受けて移動する請求項１ないし３のいずれかに記載の管渠内ライニング施工装置。
【請求項５】
成形フレームは円環状の剛性体である請求項１ないし３のいずれかに記載の管渠内ライニング施工装置。
【請求項６】
管渠内において、両側縁部に継手が形成され連続的に供給されるとともに、長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、
相接する前記継手相互を接合させて形成された管状のライニング管を残置させ、前記既に形成されたライニング管の前方に新たに供給される帯状部材をもって付加ライニング管を付加形成し、
前記既に形成されたライニング管の前端部に、剛性の箱体により保持される駆動軸に装着され、歯車の噛合により互いに逆方向に回転される内面ローラと外面ローラとからなる接合機構部を有する閉合状の成形フレームを配し、前記内面ローラと前記外面ローラとの挟着接合機能によって前記付加ライニング管を形成する装置において、
前記箱体において、前記外面ローラの駆動軸の外方に、かつ平行に配された送りローラ駆動軸にその外面が最外方へ突出する送りローラが配され、前記送りローラ駆動軸は前記外面ローラの駆動軸との歯車の噛合により駆動されることを特徴とする管渠内ライニング施工装置を使用してなされるライニング施工方法であって、
前記外面ローラの駆動軸に装着されるとともに前記送りローラに駆動力を伝達する歯車の噛合い速度が、前記接合機構部によるライニング管の形成速度よりも低速とされ、該送りローラの周速度は該接合機構部のライニング管の形成速度に実質的に一致する、
ことを特徴とする管渠内におけるライニング施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管渠内において長尺の板状の帯状部材を螺旋状に捲回して管状体を形成し、自己推進（自走式）移動をもってライニング管を製管するライニング施工装置及び方法に関し、更に詳しくは、両側縁部に継手が形成された帯状部材を使用し、所定の閉合形状を採る可撓性あるいは剛性の成形フレームに内面ローラと外面ローラとからなる接合機構部を配し、前記内面ローラと前記外面ローラとの挟着接合機能によって該帯状部材を螺旋状に捲回してライニング管を形成する管渠内ライニング施工装置、及び該施工装置による管渠内のライニング施工方法に関する。
上記帯状部材は弾性を有する素材、あるいは塑性変形性が付与された素材が使用される。
本管渠内ライニング装置において、
（Ａ）剛性の成形フレームを使用する場合には、該成形フレームは円環状をなし、弾性帯状部材が一般に使用されるが、塑性変形性が付与された帯状部材の使用を妨げない。
（Ｂ）また、可撓性すなわち屈撓自在の成形フレームを使用する場合には、
（ｉ）弾性帯状部材を使用し、その弾性力により成形フレームを自立保持する態様、
（ii）塑性変形性が付与された帯状部材を使用し、該成形フレームは剛性を有する所定形状の規制フレームに沿って案内子を介して移動し、当該断面形状のライニング管を得る態様、
を含む。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は先に、特開平９−３２９６８号公報（以下「先行技術」という）により、上記構成の管渠内ライニング施工装置において、その接合機構部に送りローラを主体とする送り機構部を付加設置し、ライニング管の施工効率を図る提案をした。
すなわち、該先行技術によれば、
「管渠内において、両側縁部に継手が形成され連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、相接する継手相互を係合させて形成された管状体を残置させ、前記既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもって管状体を付加形成するライニング施工装置であって、
剛性を有し、前記管状体の内側に配される取付けフレーム；
前記取付けフレームを介して同一円周上に所定ピッチをもって取り付けられ、前記管状体の内面に当接する複数の案内ローラ；
前記取付けフレームを介して取り付けられ、前記既に形成された管状体と新たに供給される帯状部材との閉合部位に配されるとともに帯状部材を挟着する外面ローラと内面ローラとからなる接合機構部；
を有してなり、
前記接合機構部において、その外面が最外方へ突出し、ライニング施工装置の回転方向と同一方向に回転する送りローラが回転駆動される、
ことを特徴とする管渠内ライニング施工装置。」
を要旨とする。
この構成により次の作用を発揮する。
（ａ）帯状部材の閉合部位で接合機構部の外面ローラ及び内面ローラの挟着作用により相接する継手相互は係合される。外面ローラは帯状部材の外面に形成された凹溝に係合することにより、新たに供給される帯状部材とともに所定のピッチで管軸方向に前進し、接合機構部は常に閉合部位に位置する。これにより、本ライニング施工装置は全体的に公転し、帯状部材は連続的に閉合されて製管される。
（ｂ）送りローラは管渠の壁面に接触し、その回転により壁面から反作用を受けて本ライニング施工装置に回転力を付与し、本ライニング施工装置の円滑な回転に寄与する。
（ｃ）本ライニング施工装置が管渠の内径に比べて小さい場合、送りローラは、管渠の下方部分においてのみ接触することになるが、ライニング管並びに本ライニング施工装置の自重に対抗して、本ライニング施工装置を円滑に回転させる。  しかして、その送り機構の具体的構成については、当該公報の図４、図５に示されるとおり（符号は当該先行技術の公報におけるもの）、該送り機構２２は、箱体２３の外部において第２の軸部３８に固設される駆動スプロケット４５、第３の軸部３９に回転自在に装着されるスプロケット付き送りローラ４６及びチェーン４７からなるものである。
すなわち、当該送り機構によれば送りローラの駆動をチェーン（もしくはベルト）伝達を介してなすものであって、その脆弱性が指摘されるところである。
もっと言えば、近年、下水道管路の大断面化の要請を受けて、本ライニング施工装置全体の大型化ひいては重量化が検討されているが、チェーン駆動機構によっては伝達力不足、ひいてはチェーンの破断のおそれもあり、抜本的な当該送り機構の改善が期待されているものである。
更には、大型化する本ライニング施工装置全体の大重量により、外面ローラの駆動軸（第２の軸部３８）に過負荷が掛かり、該軸部３８の曲げ・破損ともなり、ひいては外面ローラの回転不良、外面ローラの帯状部材との当接部位での片当たりにより、ライニング施工装置自体の製管作用に悪影響を与えるおそれも指摘されるところである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は先行技術を更に発展させたものであり、この種の帯状部材を使用する自走式螺旋捲き管渠内ライニング施工装置において、管渠の大口径・大断面化に応え、当該施工装置の大型化・重量化に対応できる送り機構の改善を図ることを目的とする。
本発明は更に、当該施工装置を使用してなされる管渠内におけるライニング施工方法を得ることも他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の送りローラを備えた管渠内ライニング施工装置及び該施工装置による管渠内におけるライニング施工方法は具体的には以下の構成を採る。
（第１発明）
本発明の第１は管渠内ライニング施工装置に係り、請求項１に記載のとおり、
管渠内において、両側縁部に継手が形成され連続的に供給されるとともに、長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、
相接する前記継手相互を接合させて形成された管状のライニング管を残置させ、前記既に形成されたライニング管の前方に新たに供給される帯状部材をもって付加ライニング管を付加形成し、
前記既に形成されたライニング管の前端部に、剛性の箱体により保持される駆動軸に装着され、歯車の噛合により互いに逆方向に回転される内面ローラと外面ローラとからなる接合機構部を有する閉合状の成形フレームを配し、前記内面ローラと前記外面ローラとの挟着接合機能によって前記付加ライニング管を形成する装置において、
前記箱体において、前記外面ローラの駆動軸の外方に、かつ平行に配された送りローラ駆動軸にその外面が最外方へ突出する送りローラが配され、
前記送りローラ駆動軸は前記外面ローラの駆動軸との歯車の噛合により駆動される、
ことを特徴とする。
本第１発明は、以下の第１・第２実施形態により一層具体的に示され、かつはその実施形態により抽出される発明概念である。
【０００６】
上記構成において、以下の態様は適宜採択される実施の形態である。
１）送りローラにつき、
１ａ）該送りローラは、ライニング施工装置の回転方向に対して、外面ローラの駆動軸の後方に配される態様。
１ｂ）該送りローラは、ライニング施工装置の回転方向に対して、外面ローラの駆動軸と同軸上、又は外面ローラの駆動軸の前方に配される態様。
２）成形フレームにつき、
２ａ）該成形フレームは屈撓自在であって、剛性を有し所定形状をなす規制フレームに沿って案内子を介して規制を受けて移動する態様。当該態様において、塑性変形性を有する帯状部材が使用される。
２ｂ）該成形フレームは屈撓自在であって、規制フレームを使用することなく移動する態様。当該態様において、塑性変形性を有する帯状部材、あるいは弾性帯状部材が使用される。
２ｃ）該成形フレームは円環状の剛性体である態様。当該態様において、塑性変形性を有する帯状部材、あるいは弾性帯状部材が使用される。
本発明において、外面ローラの駆動軸に装着される歯車を介して歯車相互の噛合により送りローラに駆動力を伝達する歯車機構は「送り機構」を構成する。該送り機構において、外面ローラの駆動軸に装着されるとともに送りローラに駆動力を伝達する歯車の周速度（ピッチ速度）を、接合機構部によるライニング管の形成速度よりも低速とし、送りローラの周速度を該接合機構部のライニング管の形成速度に実質的に一致させる構成を採る態様は、本発明の特徴的な一態様である。
【０００７】
（作用）
本ライニング施工装置を既設管渠内に設置し、帯状部材を外部より供給するとともに該帯状部材を本装置の成形フレームの接合機構部を介して本ライニング施工装置に導入する。
本ライニング施工装置の駆動により、接合機構部における内面ローラと外面ローラとの帯状部材への挟着接合作用により所定形状のライニング管が本ライニング施工装置の進行とともに形成されてゆく。
この形成過程において、送りローラは、外面ローラの回転とは逆方向回転となり、管渠の内壁面に当接し、本施工装置に送り力を与える。
当該管渠内において、ライニング管の成形が完了すると当該管渠とライニング管との間に固結性の裏込め材を充填する。
しかして、送りローラの周速度を接合機構部のライニング管の形成速度に実質的に一致させる態様においては、矩形管渠の長辺部の施工が円滑になされる。また、送りローラの周速度を該接合機構部のライニング管の形成速度よりも大きくなす場合には、該送りローラのいわゆる遠回り運動作用（内輪差の解消）により、円形断面管渠における円形状剛性成形フレームによる施工が円滑になされる。
【０００８】
（第２発明）
本発明の第２は、前記第１発明の管渠内ライニング施工装置を使用してなされる管渠内におけるライニング施工方法に係り、請求項６に記載のとおり、
管渠内において、両側縁部に継手が形成され連続的に供給されるとともに、
長尺の帯状部材を螺旋状に捲回し、
相接する前記継手相互を接合させて形成された管状のライニング管を残置させ、前記既に形成されたライニング管の前方に新たに供給される帯状部材をもって付加ライニング管を付加形成し、
前記既に形成されたライニング管の前端部に、剛性の箱体により保持される駆動軸に装着され、歯車の噛合により互いに逆方向に回転される内面ローラと外面ローラとからなる接合機構部を有する閉合状の成形フレームを配し、前記内面ローラと前記外面ローラとの挟着接合機能によって前記付加ライニング管を形成する装置において、
前記箱体において、前記外面ローラの駆動軸の外方に、かつ平行に配された送りローラ駆動軸にその外面が最外方へ突出する送りローラが配され、前記送りローラ駆動軸は前記外面ローラの駆動軸との歯車の噛合により駆動されることを特徴とする管渠内ライニング施工装置を使用してなされるライニング施工方法であって、
前記外面ローラの駆動軸に装着されるとともに前記送りローラに駆動力を伝達する歯車の噛合い速度が、前記接合機構部によるライニング管の形成速度よりも低速とされ、該送りローラの周速度は該接合機構部のライニング管の形成速度に実質的に一致する、
ことを特徴とする。
本第２発明は、以下の第１実施形態により一層具体的に示され、かつはその実施形態により抽出される発明概念である。
【０００９】
上記構成において、以下の態様は適宜採択される実施の形態である。
１）送りローラにつき、
１ａ）該送りローラは、ライニング施工装置の回転方向に対して、外面ローラの駆動軸の後方に配される態様。
１ｂ）該送りローラは、ライニング施工装置の回転方向に対して、外面ローラの駆動軸と同軸上、又は外面ローラの駆動軸の後方に配される態様。
２）成形フレームにつき、
２ａ）該成形フレームは屈撓自在であって、剛性を有し所定形状をなす規制フレームに沿って案内子を介して規制を受けて移動する態様。当該態様において、塑性変形性を有する帯状部材が使用される。
２ｂ）該成形フレームは屈撓自在であって、規制フレームを使用することなく移動する態様。当該態様において、塑性変形性を有する帯状部材、あるいは弾性帯状部材が使用される。
２ｃ）該成形フレームは円環状の剛性体である態様。当該態様において、塑性変形性を有する帯状部材、あるいは弾性帯状部材が使用される。
【００１０】
（作用）
矩形状管渠あるいは少なくとも底辺部に長辺部を持つ管渠（例えば馬蹄形断面管渠）において、ライニング施工装置の駆動により、接合機構部における内面ローラと外面ローラとの帯状部材への挟着接合作用により所定形状のライニング管が本ライニング施工装置の進行とともに形成されてゆく。
この形成過程において、送りローラは管渠の長辺部の内壁面に当接し、ライニング管の形成速度に同期して本施工装置に送り力を与える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の管渠内ライニング施工装置によれば、送りローラはその送りローラ駆動軸が外面ローラの駆動軸と平行に独立して配されているので、該送りローラに負荷される荷重が外面ローラに影響を与えることがなく、内・外面ローラによる製管作用が円滑に行われる。
送りローラの回転力は送りローラ駆動軸と外面ローラの駆動軸との歯車相互の噛合により伝達されるので、大きな駆動力の伝達がなされ、施工装置の大型化・重量化によってもライニング管の施工が良好に行われる。
また、本発明の管渠内ライニング施工方法によれば、送りローラはライニング管の形成速度に同期して本施工装置に送り力を与えるので、長辺部を有する管渠内でのライニング管の施工が良好に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の送りローラを備えた螺旋捲回式管渠内ライニング施工装置の一実施形態（第１実施形態）の全体を示す正面図。
【図２】本ライニング施工装置の背面図。
【図３】本ライニング施工装置の側断面図（図１の３−３線断面図）。
【図４】本ライニング施工装置の上面図。
【図５】本ライニング施工装置における規制フレームと成形フレームとの対応図。
【図６】図５の６−６線断面図。
【図７】成形フレームの詳細構成図（図８の７方向矢視図）。
【図８】成形フレームの側面構成図（図７の８方向矢視図）。
【図９】接合機構部の成形フレームの取付け図。
【図１０】接合機構部の正面図。
【図１１】接合機構部の構成を示す（一部送り機構部の構成を含む。）断面図（図１０の１１−１１線断面図）。
【図１２】送り機構部の構成を示す断面図（図１０の１２−１２線断面図）。
【図１３】送り機構部の構成を示す上面図（図１０の１３方向矢視図）。
【図１４】成形フレームと規制フレームとの他の態様の側面図。
【図１５】案内子の部分図。
【図１６】送り機構部の他の態様を示す図（図１２に相当する断面図）。
【図１７】管渠Ｐ内におけるライニング管の裏込め材充填施工の要領を示す管渠断面図。
【図１８】(a) 図は本発明に使用される帯状部材の一態様を示す断面図、(b) 図はこの帯状部材の接合関係を示す断面図。
【図１９】本発明の他の実施形態（第２実施形態）のライニング施工装置の全体を示す一部断面側面図。
【図２０】第２実施形態の成形フレームの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の送りローラを備えた螺旋捲回式管渠内ライニング施工装置及び該施工装置によるライニング施工方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図１８は本発明の一実施形態（第１実施形態）を示し、当該送りローラを備えた螺旋巻き自由断面製管式の管渠内ライニング施工装置と該ライニング施工装置を使用してなされる矩形断面管渠内におけるライニング施工方法を示す。  すなわち、図１〜図４は本螺旋巻き自由断面製管式ライニング施工装置（以下「施工装置」と略記する）Ｓの全体の概略構成を示し、図５〜図１６は本施工装置Ｓの更に詳細な部分構成を示し、図１７は施工要領を示す。また、図１８は本発明に使用される帯状部材の一態様を示す。
これらの図において、Ｐは矩形断面をなす管渠、Ｒは本施工装置Ｓによって製管されたライニング管を示す。なお、本施工装置Ｓによって製管されるライニング管Ｒの進行方向（矢印ロ）をもって、前部、後部とする。
【００１４】
帯状部材１００（図１８参照）
本施工装置Ｓの構成の説明に先立って、本施工装置Ｓに適用される帯状部材について説明する。
図１８は本実施形態のライニング施工装置Ｓに適用される帯状部材の一例を示す。
帯状部材１００は本体が一定厚さの平板状をなし、その外面の長手方向に適宜数（図例では５、通常は３）の突条１０２が連続的に縦設される。突条１０２に先端部にはフランジ１０２ａが形成される。突条１０２の相互間は溝１０４もしくは溝空間を形成する。内面１０６は実質的に平滑に形成される。
帯状部材１００の両側には互いに内外に重合して係合する接合部１００Ａ，１００Ｂが形成される。すなわち、前縁側接合部１００Ａはその前端部の突条１０２Ａの基部が膨径され、その内面側より凹溝１１０が縦設され、更にこの突条１０２Ａより張出し部１１２が連設される。後縁側接合部１００Ｂは後端部の突条１０２Ｂより張出し部１１４が張設され、該張出し部１１４の端部寄りに前記前縁側接合部１００Ａの凹溝１１０に係合する凸条１１６が縦設される。
この帯状部材１００において、中間の突条１０２間に金属製（通常は鋼製）の塑性変形機能材としての塑性変形材１２０が装着される。該塑性変形材１２０は長尺の金属平板を、その長手方向に連続して折り曲げて加工される。該塑性変形材１２０は図例の位置に限定されず、その他の位置あるいは複数箇所であってもよい。
【００１５】
接合時において、相隣れる帯状部材１００の前縁部と後縁部とが重なり合い、前縁側接合部１００Ａに後縁側接合部１００Ｂが後記する接合ローラ部の外面ローラと内面ローラとの挟着作用を受けて、凹溝１１０内に凸条１１６が、また、突条１０２Ｂのフランジ１０２ａ内に張出し部１１２の端部がそれぞれ嵌り込み、接合される。この場合、主たる係合は凹溝１１０と凸条１１６とによりなされ、張出し部１１２と突条１０２Ｂとは従たる係合をなすものであり、従って、場合によっては従たる係合は省略されうる。
更に、本実施形態では張出し部１１２，１１４の当接部分にはシール材１１８が介装され、接合性を高める。なお、接合部１００Ａ，１００Ｂにおける嵌合係合で十分であれば、当該シール材１１８を省略することができる。該帯状部材は合成樹脂の素材をもって作成され、特に成形性の観点から押出し形成により連続的に成形できる塩化ビニール（ＰＶＣ）樹脂が好適である。
【００１６】
管渠内ライニング施工装置Ｓ（図１〜図１６参照）
図１〜図４に示されるように、この施工装置Ｓは、矩形形状をなす剛性の規制フレーム１０と、外周に案内ローラ１１を配し、案内子１２を介して前記規制フレーム１０の外周回りに移動自在に配される屈撓自在の成形フレーム１３とを主体とする。該成形フレーム１３の屈撓性は１８０°をもって外折れは自由であって、内折れは中折れ防止機構により制限される。また、該成形フレーム１３には所定間隔を保って取り付けられる内面ローラ１５と外面ローラ１６とを主体とし、該ローラ１５，１６を駆動する駆動部１７及び該駆動部１７に送り機構Ｕを介して連動する送りローラ１８を含む接合機構部１９が固定装着され、該成形フレーム１３は該接合機構部１９で駆動部１７からの駆動力を受けて、前記した帯状部材１００を挟み付けて自転推進する。
なお、本施工装置Ｓにおいて、送りローラ１８は送り機構部Ｕを介して駆動部１７に連動し、外面ローラ１６と逆方向に回転する。更に、本施工装置Ｓにおいて位置決め機構Ｔが付加される。
【００１７】
以下、図５〜図１５により当該製管装置Ｓの細部の構成を説明する。
成形フレーム１３（図５〜図９参照）
成形フレーム１３は、所要の幅をもって環状体をなし、全体がリンク体２１（枠部２１ａ、軸部２１ｂ）の連なりよりなるリンク機構をもって外径方向へは屈撓自在となっており、かつ横剛性を有する。
案内ローラ１１は、この成形フレーム１３のリンク機構の各軸部２１ｂに回転自在に配される。接合機構部１９の駆動部１７は、成形フレーム１３のリンク体２１の一つの取付け部２１Ａに装着される。
（中折れ防止機構）
リンク体２１の相互は１８０°を基準に、外折れが可能とされるが、中折れは防止される。このため、中折れ防止機構がリンク体２１の枠部２１ａの側面に設けられる。図８にその一例を示す。図において、２２はストッパーである。
【００１８】
案内ローラ１１（図５〜図９参照）
案内ローラ１１は、成形フレーム１３のリンク体２１の各軸部２１ｂに回転自在に装着される。ローラ本体は硬質の合成樹脂体あるいは金属体よりなり、帯状部材１００の内面に当接する。標準の案内ローラ１１（１１ａ）はリンク体２１の内幅一杯の長さを有するが、接合機構部１９の前方部の所要数（通常は１乃至２）の案内ローラ１１（１１ｂ）は通常では帯状部材１００の幅だけ後方へずらされるか、特別には短くされる（図９参照）。
【００１９】
接合機構部１９（図１０〜図１３参照）
接合機構部１９は接合ローラ部（内面ローラ１５、外面ローラ１６を含む）、駆動部１７及び送りローラ１８を備え、成形フレーム１３の取付け部２１Ａに装着される。該接合機構部１９は、内面ローラ１５と外面ローラ１６とが組となった接合ローラ部を主体とし、かつ、これらのローラ１５，１６の同期回転を図る歯車機構２４を収めた箱体２５、及び該箱体２５に取り付けられローラ１５，１６の回転駆動源としての油圧モータ２６を含み、接合機構部１９は螺旋状に捲回される帯状部材１００の接合部、すなわち当該帯状部材１００が最初に閉合する位置に対応して配される。歯車機構２４・箱体２５及び油圧ローラ２６は駆動部１７を構成し、送りローラ１８は送り機構Ｕを介して駆動部１７に連動する。なお、内面ローラ１５は案内ローラ１１と同様に成形フレーム１３のリンク体２１の軸部２１ｂに装着される。
【００２０】
（箱体２５）
箱体２５は、図１０に示されるように、上部分と下部分とに分かれ、上部分はピン軸ｐ回りに開放可能とされ、閉合装置２７をもって上部分を下部分へ閉合する。箱体２５は上下部分にわたってその前後面により歯車機構２４及び送りローラ１８の軸部の保持をなす。また、箱体２５の下部分において、前面部は油圧モータ２６の取付け部となり、後面部は成形フレーム１３の取付け部２１Ａのリンク体２１の軸部２１ｂに取り付けられる。
【００２１】
（歯車機構２４）
歯車機構２４は、図１１に示されるように、箱体２５の前後壁にわたって下方より順次、回転自在に架け渡された３つの軸部２９，３０，３１を有し、各軸部２９，３０，３１に歯車３２，３３，３４が固設される。そして、第２の軸部３０には接合ローラ部の内面ローラ１５が連結され、第３の軸部３１には外面ローラ１６が連結される。図示されるように、第１の軸部２９の回転に対して第２軸部３０は逆方向に、第３軸部３１は順方向に回転し、ひいては内面ローラ１５と外面ローラ１６とは互いに逆回転となる。
【００２２】
（送りローラ１８、送り機構Ｕ）
送り機構Ｕは、図１０、図１１、図１２、図１３に示されるとおり、送りローラ１８を主体とし、箱体２５の上方部（管径の外方部）に軸支された送りローラ駆動軸３６、前記第３の軸部３１に固設された（内方）歯車３７、前記送りローラ駆動軸３６に固設されるとともに前記歯車３７に噛合する（外方）歯車３８からなり、当該送りローラ１８は箱体２５の外部に延設された送りローラ駆動軸３６に固設される。
もっと詳しくは、第３の軸部３１は当該送りローラ機構Ｕの原軸であって、送りローラ駆動軸３６は従軸として該原軸３１の外方、かつ該原軸３１に平行に配されるとともに、接合機構部の進行方向に対して該原軸３１より後方に配される。また、内方歯車３７はピッチ円で小径とされ、該内方歯車３７に噛み合う外方歯車３８は同ピッチ円で十分に大径とされ、送りローラ１８の径は外方歯車３８の径よりも若干大径とされる。なお、内方歯車３７のピッチ円の径は外面ローラ１６が帯状部材１００の突条１０２のフランジ１０２ａに圧接する部位（該部位は滑りを阻止するローレット加工が施されている。）の径よりも小径とされる。
これにより、送りローラ１８の周速（送り速度）は外面ローラ１６の送り速度（すなわちライニング管の形成速度）と一致（同期）する。
なお、送りローラ１８を含む送り機構Ｕの諸元の一例を以下に示す。
・内方歯車３７：モジュール（ｍ）＝２．５、歯数（Ｚ）＝２０、ピッチ円径（ＰＣＤ）＝５０mm
・外方歯車３８：ｍ＝２．５、Ｚ＝４５、ＰＣＤ＝１１２．５mm
・送りローラ１８の直径：１３６mm（該送りローラ１８を歯車とした場合：ｍ＝４、Ｚ＝３２、外径＝１３６mmを採用）
・外面ローラ１６のローレット部位の径：５７mm
本実施形態の送りローラ１８は、硬質（通常は鋼鉄が採用されるが、合成樹脂でも可能）の円板体を採るが、歯車状であってもよい。該歯車にあっては該送りローラの直径（外径）は歯先円直径であることは言うまでもない。
【００２３】
（油圧モータ２６）
油圧モータ２６は、その駆動軸を第１の軸部２９に連結して箱体２５の前面に取り付けられる。該油圧モータ２６には、該油圧モータ２６に油を送るイン側配管４１ａと、該油圧モータ２６から油を排出するアウト側配管４１ｂとが接続される。更に、これらの配管４１は、箱体２５あるいは成形フレーム１３の適宜位置に取り付けられる回転継手４２（図３参照）に接続され、該回転継手４２には外部の圧力源に連なる配管４３が接続される。この回転継手４２を介することにより、回転動作を伴う油圧モータ２６側の配管４１ｂと、回転動作のない外部側配管４３との間の作動流体の授受をなす。
この歯車機構２４・油圧モータ２６により、油圧モータ２６の駆動力は第１の軸部２９に伝達され、かつ、歯車機構２４を介して第２・第３の軸部３０，３１に伝達される。
さらに又、送り機構Ｕにおいては、該第３の軸部（原軸）３１の回転駆動力は内方歯車３７を一体に回転させ、該内方歯車３７に噛合する外方歯車３８、送りローラ駆動軸（従軸）３６を逆方向に回転させ、該送りローラ駆動軸３６の回転駆動力は該従軸３６の端部の送りローラ１８に伝達され、結果として送りローラ１８を外面ローラ１６とは逆方向に回転させる。
【００２４】
この接合機構部１９のライニング管Ｒへの取付けは、既に形成されたライニング管Ｒの前端において、箱体２５の上部分を開放し、外面ローラ１６の輪状鍔部のピッチを帯状部材１００の突条１０２のピッチに合致させ、しかる後、上部分を下部分に閉合し、閉合装置２７を閉鎖し、そのナットを締め込んでなす。
【００２５】
規制フレーム１０及び案内子１２（図５、図６参照）
（規制フレーム１０）
規制フレーム１０は、鋼製よりなり、大きな剛性を有し、全体形状が矩形をなす。本実施形態では中空の溝４５を有する型鋼が使用され、該溝４５は外方に向けて開口する。なお、該規制フレーム１０は分割体をもって組み立てられる。
（案内子１２）
案内子１２は成形フレーム１３と規制フレーム１０とに介装され、成形フレーム１３の移動を規制フレーム１０の軌道に従って案内する。もっと詳しくは、該案内子１２は２叉状をなす本体の両端において成形フレーム１３の軸部２１ｂに枢着される軸受け体４６を有し、本体の中央部よりローラ保持体４７が内方へ向けて延設され、該ローラ保持体４７には両側にローラ４８を取り付けた回転軸４９を回転自在に保持する。そして、このローラ４８は規制フレーム１０の溝４５内に装入され、その内壁に沿って移動する。
【００２６】
図１２、図１３に示す案内子１２Ａは、先の図例とは異なる構成及び配設を採る。
先ず、成形フレーム１３のリンク体２１には、リンク軸部２１ｂを挟んで相対向するリンク枠部２１ａの壁体にリブ５１を介して軸受体が固設され、該軸受体に軸体５２が挿通保持される。軸体５２は比較的短尺をなし、軸受体とは軸方向移動を許し、またその両端部には抜出し阻止用のストッパー５２ａが装着される。
案内子本体５４は２つの翼部５４Ａ，５４Ｂよりなる蝶番型を採り、各翼部５４Ａ，５４Ｂは端部に前記した軸体５２を受け入れる端部軸受部５４ａを有する。また、各翼部５４Ａ，５４Ｂの枢軸部には相互に嵌まり合う中央軸受部５４ｂ，５４ｂ’が形成され、ローラ軸５５が挿通保持される。
ローラ軸５５は十分に長く、中央軸受部５４ｂ，５４ｂ’とは軸方向移動を許し、またその両端部にはローラ５６が回転自在に装着される。
規制フレーム１０はローラ５６を拘束保持する溝４５を有する点は先の図例と実質的に変わりがないが、その開口は広く採られており、該開口の余裕幅をもって案内子１２Ａの軸移動を許す。
この案内子１２Ａによれば、三角形枠を構成し、先の図例の案内子１２（４６, ４７, ４８, ４９）に比べ、安定的な移動作用を得ることができる。
【００２７】
補助ローラ機構Ｔ（図２、図３参照）
更に、本ライニング施工装置Ｓは、規制フレーム１０を介して補助ローラ機構Ｔが付加されている。
すなわち、本補助ローラ機構Ｔは角形状をなす規制フレーム１０の隅角部の４か所に、かつ管軸方向後方にフレーム部５８を介して延設されるとともに、該フレーム部５８の後端に回動自在に取り付けられたローラ５９を捲回直後のライニング管Ｒの内面を外方に押し当てられる。
【００２８】
本施工装置Ｓは以上の構成により、以下のようにライニング管が施工される。
すなわち、案内ローラ１１及び接合機構部１９を組み付けた成形フレーム１３は、駆動部１７の駆動により、管断面に対し同一位相を保つ規制フレーム１０の形状に沿って周方向に進行する。このとき、接合機構部１９で塑性変形性の帯状部材１００は螺旋状に捲回され、矩形形状のライニング管Ｒを製管し、そして、送りローラ１８は管渠Ｐの管壁に当接し、その回転をもって本施工装置Ｓを円滑に推進させる。更に、成形フレーム１３の前進進行に伴い、規制フレーム１０は案内子１２を介して成形フレーム１３からの押出し力を得て、成形フレーム１３とともに前進進行をなす。
補助ローラ機構Ｔは、当接ローラ５８がライニング管Ｒの内面に強く押し付けられ、成形フレーム１３の後方の近傍位置では初期ライニング管の形状を保持する。これにより、規制フレーム１０は自立保持し、成形フレーム１３との供回りを引き起こすことがなく、円滑に前進する。
【００２９】
ライニング施工
本管渠内ライニング施工装置Ｓを使用してなされる管渠内での製管式のライニング施工工事について説明する。
図１〜図４、図１７に基づいて下水道管渠における施工工事の概要を示す。
この施工工事では矩形断面をなす下水道管渠Ｐへの適用例を示す。図において、Ｑ１は上流側人孔、Ｏ１はその開口、Ｑ２は下流側人孔、Ｏ２はその開口であり、Ｅは管渠Ｐの埋設される地盤である。本施工工事においては、上流人孔Ｑ１側から下流人孔Ｑ２側に向けて施工される。
地上部において、上流側には帯状部材１００の繰出し装置（図示せず）が設置され、帯状部材１００はこの繰出し装置により人孔の開口Ｏ１より人孔Ｑ１内に設置された本製管装置Ｓに連続的に供給される。また、下流側には油圧源（図示せず）が配される。
【００３０】
管渠内のライニング施工は以下の手順に基づいてなされる。
(1) 準備並びに初動工程
(1a)準備工程
本ライニング施工装置Ｓは分解された状態で更生の対象となる矩形断面管渠Ｐの上流側人孔Ｑ１の開口Ｏ１を介して人孔内に搬入され、人孔内において本製管装置Ｓを組み立てる。本施工装置Ｓの成形フレーム１３は分解・組立て可能となっており、規制フレーム１０も分割体よりなり、人孔内への搬入は容易である。更に、接合機構部１９はこの成形フレーム１３に取付け可能となっており、現場での取付けも容易である。送りローラ１８・送り機構Ｕはこの接合機構部１９に組み込まれたものとなっており、該送りローラ１８・送り機構Ｕの設置は接合機構部１９の組立てとともになされる。成形フレーム１３は案内子１２、１２Ａを介して規制フレーム１０の拘束を受け、規制フレーム１０回りに矩形状をもって配される。接合機構部１９には下流側から配される油圧配管系が接続される。
(1b)補助ローラ機構Ｔの取付け
更にまた、本施工装置Ｓの規制フレーム１０に補助ローラ機構Ｔを取り付けるとともに、規制フレーム１０の各角部において、該補助ローラ機構Ｔの当接ローラ５９を内方へ引き込んでおく。
(1c)初動工程
塑性変形材１２０が組み込まれた帯状部材１００を人孔内に引き込み、本ライニング施工装置Ｓの接合機構部１９に導入し、該接合機構部１９の駆動により、帯状部材１００を矩形をなす成形フレーム１３に巻き込んでゆく。規制フレーム１０の各角部したがって成形フレーム１３の各角部では帯状部材１００は塑性変形材１２０の塑性機能により直角状に折り曲げられる。帯状部材１００の２回目の捲回で相接する帯状部材１００はそれらの継手により接合される。帯状部材１００を成形フレーム１３回りに数回捲回し、ライニング管（初期ライニング管）Ｒｏを作製する。
(1d)補助ローラ機構Ｔの押込み
初期ライニング管Ｒｏの後端が本補助ローラ機構Ｔの当接ローラ５８を通過した後、該補助ローラ機構Ｔの当接ローラ５８を初期ライニング管Ｒｏの内面に強く押し当てて固定し、該初期ライニング管Ｒｏの断面形状を成形フレーム１３での初期状態に保持する。
【００３１】
(2) 定常工程
接合機構部１９の内外面ローラ１５，１６の回転駆動により、内面ローラ１５と外面ローラ１６との挟着作用をもって、帯状部材１００の閉合部において、その継手構造により開始用ライニング管Ｒｏに連なって新たに供給される帯状部材１００は接合される。
更にまた、本施工装置Ｓの接合機構部１９の駆動により、案内ローラ１１及び接合機構部１９を組み付けた成形フレーム１３は、案内子１２、１２Ａを介して規制フレーム１０の形状に沿って進行する。規制フレーム１０の角部において、接合機構部１９の接合ローラ部１５，１６は帯状部材１００を内方へ折り込む。帯状部材１００は塑性変形性を有し、そのまま折り曲げ状態を保持する。
また、送りローラ１８は接合機構部１９に連動して外面ローラ１６とは逆方向に回転し、管渠Ｐの管壁に当接し、その回転により管壁からの反作用を受けて本装置Ｓを回転させる。
そして、本製管装置Ｓの全体は管周方向（イ方向）に回転移動し、かつ管軸方向（ロ方向）に前進する。これにより帯状部材１００は螺旋状に捲回され、矩形形状のライニング管Ｒが製管される。
【００３２】
(2a)
この工程において、送りローラ１８・送り機構Ｕは次の作用をなす。
すなわち、接合機構部１９に組み込まれた送り機構Ｕは、その歯車（内方歯車３７、外方歯車３８）の噛合により送りローラ１８は外面ローラ１６の回転とは逆回転となる。そして、規制フレーム１０回りに移動する成形フレーム１３の接合機構部１９が管底（管渠Ｐの管底）に至ると、該送りローラ１８は管渠Ｐの管底面に当接し、その回転により管底面からの反作用を受けて成形フレーム１３ひいては本装置Ｓ全体を管渠底面に沿って移動（イ方向）させる。
このとき、送りローラ１８の周回転は接合機構部１９の移動速度（換言すればライニング管Ｒの成形速度）に同期した速度を採り、ライニング管Ｒの底部（及び辺部）は円滑に形成される。
【００３３】
(2ｂ) 
更に、この工程において、規制フレーム１０と成形フレーム１３とは、規制フレーム１０に取り付けられた補助ローラ機構Ｔにより互いに独立して位置関係（位相）を保ち、両フレーム１０，１３の相互干渉すなわち供回りがなく、成形フレーム１３に連動する案内子１２，１２Ａの移動が円滑に行われる。すなわち、規制フレーム１０の溝４５内での案内子１２，１２Ａの本体部及びローラ５６の周方向移動につき擦れ、片当りがなく、該周方向移動は円滑になされる。
【００３４】
(3) ライニング管Ｒが下流側の人孔に到達すれば、本ライニング施工装置Ｓの駆動を停止し、本施工装置Ｓを下流側人孔Ｑ２を介して解体・撤去するとともに、上流側、下流側の各人孔内に突出したライニング管Ｒを切除する。
【００３５】
(4) ライニング管Ｒ内に、図１７に示すように、該ライニング管Ｒに剛性を付与する支保工Ｈを設置し、更にはライニング管Ｒを次工程で実施する固結性の裏込め材Ｍの注入による浮力に抗して下方に押し下げる反力部材Ｉを設置する。
なお、支保工Ｈは枠体をなすとともにそれ自体で剛性を有し、ライニング管Ｒの内面に密接して設置され、可撓性を示すライニング管Ｒの変形を阻止する。また、反力部材Ｉは伸縮性の棒状体をなし、下端はライニング管Ｒの下底に当接し、上端部はライニング管Ｒの天井部を貫通し、上端面はライニング管Ｒの天井面に当接し、当該棒状体を伸長させ、その押下げ力をもってライニング管Ｒを下方に押し下げる。
【００３６】
(5) 各人孔Ｑ１，Ｑ２において、更に図１７に示すように、管渠Ｐとライニング管Ｒとの間を密封Ｖし、管渠Ｐの全長において管渠Ｐとライニング管Ｒとの間隙部に固結性の裏込め材（いわゆるセメントミルク）Ｍを注入し、その固結を待って支保工Ｈ、反力部材Ｉ等を撤去し、ライニング施工工事は完了する。
【００３７】
（実施形態の効果）
この実施の形態の送りローラ１８・送り機構Ｕを備えた管渠内ライニング施工装置Ｓによれば、送りローラ１８の周回転速度が接合機構部１９の内外面ローラ１５・１６によるライニング管Ｒの成形速度に同期した速度を採るものであるので、両速度のずれによるライニング管Ｒの形成に干渉が生ぜず、直線部におけるライニング管Ｒの底部（及び辺部）は円滑に形成される。
更には、送りローラ１８は接合機構部１９の外面ローラ１６の駆動軸より駆動力を得て、歯車の噛合により駆動力が伝達されるものであり、大きな駆動力が伝達され、本施工装置の大型化・重量化に対応して円滑なライニング管Ｒの形成がなされる。
【００３８】
（変形例１）（図１６参照）
本実施形態の図例では送り機構Ｕの大分（内方歯車３７、外方歯車３８）を箱体２５の内部に配する態様を採ったが、図１６に当該部分を箱体２５の外部に配する別の態様を示す。当該別態様において、先の実施形態と同等の部材については、同一の符号が付されている。
本態様において、軸３１及び送りローラ駆動軸３６の相対的位置関係は先の実施形態と変わりがないが、内方歯車３７、外方歯車３８は箱体２５の外部に配され、送りローラ１８は外方歯車３８に所定間隔を保って相並んで配され、これにより箱体２５が小型化される。
（変形例２）
本実施形態の図例では送り機構Ｕの送りローラ駆動軸３６を軸部３１より接合機構部１９の進行方向に対して後方に配する態様を採ったが、当該送りローラ駆動軸３６を軸部３１より接合機構部１９の進行方向に対して前方に配する態様、更には軸部３１と同一鉛直線上に配する態様、を除外しない。
【００３９】
（第２実施形態）
図１９、図２０は本発明の他の実施形態（第２実施形態）を示す。図において、先の実施形態と同一の部材については同一の符号が付されている。また、以下の説明においても、先の実施形態と同等の部材については同一の符号を使用する。本実施形態における管渠Ｐは円形断面を対象とする。
本第２実施形態のライニング施工装置Ｓ１においては、成形フレーム８０が剛性の円環状をなすことを特徴とする。本形態において、弾性帯状部材あるいは塑性変形性を有する帯状部材のいずれもが使用可能であるが、通常には弾性帯状部材が適用される。詳しくは、本成形フレーム８０は、前後に相並ぶ環状の前端板８０ａと後端板８０ｂとの間に案内ローラ１１が軸支されるとともに、該成形フレーム８０は複数の分割体８１をもって分割され、それらの端板８１ａ相互を当接、固定によって組み立てられる。接合機構部１９は、先の実施形態と同様に内面ローラ１５と外面ローラ１６とからなり、成形フレーム８０の前端板８０ａの取付け部８０ｃに駆動部１７の箱体２５を固設し、成形フレーム８０に一体に配される。
また、送りローラ１８を駆動する送り機構Ｕも先の実施形態と同様に、該送りローラ１８の駆動力は外面ローラ１６の駆動軸から歯車相互の噛合を介して送りローラ１８の駆動軸に伝達される。
【００４０】
ライニング施工
本施工装置Ｓ１を既設管渠Ｐ内に設置し、帯状部材１００を外部より供給するとともに本施工装置Ｓ１に導入する。
本施工装置Ｓ１の駆動により、接合機構部１９における内面ローラ１５と外面ローラ１６との帯状部材１００への挟着接合作用により円環形状のライニング管Ｒが本施工装置Ｓ１の進行（ロ方向）とともに形成されてゆく。
この形成過程において、接合機構部１９が管渠Ｐの下底に至るとき、更には最下底から上昇に至るとき、大きな駆動力を要するばかりでなく、本装置Ｓ１は荷重の偏心作用を受けて揺動現象を生じるが、送りローラ１８はこの揺動状態を抑制し、円滑な製管作用がなされる。
更には、接合機構部１９が管渠Ｐの最下底から上昇に至るとき、送り機構Ｕの歯車相互の噛合により大きな駆動力が得られ、更には送りローラ１８の周速度がライニング管Ｒの成形速度より若干速くされることにより遠回り運動作用（内輪差の解消）を得て、成形フレーム８０は円滑に回転（イ方向）し、ライニング管Ｒの製管作用が更に円滑になされる。
しかして、当該管渠Ｐ内において、円環状のライニング管Ｒの成形が完了すると当該管渠Ｐとライニング管Ｒとの間に固結性の裏込め材Ｍを充填する。
なお、本第２実施形態の図例では送りローラ１８の配置は外面ローラ１６に対し本施工装置Ｓ１の回転方向の後方に配する態様を示したが、前方に配する態様は好適なものとして採用される。
【００４１】
本発明は叙上の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。
すなわち、以下の態様は本発明の技術的範囲内に包含される。
１）駆動源につき、本実施形態では油圧式を採ったが、空気圧あるいは電力をもって駆動されてもよい。
２）第１実施形態のライニング用製管装置Ｓでは補助ローラ機構Ｔが付加されてなるが、省略されてもよく、本発明においては当該補助ローラ機構Ｔは本質的事項ではない。
【符号の説明】
【００４２】
Ｓ…管渠内ライニング施工装置、Ｐ…管渠、Ｒ…管状体（ライニング管）、Ｕ…送り機構
１０…規制フレーム、１１…案内ローラ、１２，１２Ａ…案内子、１３，８０…成形フレーム、１５…内面ローラ、１６…外面ローラ、１７…駆動機構、１８…送りローラ、１９…接合機構部、２４…歯車機構、２５…箱体、２９，３０，３１…軸部、３２，３２，３３…歯車、３６…送りローラ駆動軸、３７…内方歯車、３８…外方歯車、１００…帯状部材、１００Ａ, １００Ｂ…接合部（継手）、１２０…塑性変形材
【図１】
2019188670.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019188670.tif 000011
【図１０】
2019188670.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019188670.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2019188670.tif 000019
【図１８】
2019188670.tif 000020
【図１９】
2019188670.tif 000021
【図２０】
2019188670.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月27日(2018.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2019188670.tif 000023