(57)【要約】【課題】巻き込まれた管体を良好な円形形状とする。【解決手段】端縁部が未接合の円筒状の管体１１の内周部に係止具１２を周方向の４箇所設け、各係止具１２のそれぞれに係止され、径方向内向きに延びる全ワイヤ１５を中間体２２の基部２３に設けた滑車２７で管体１１の管軸方向一方に案内する。この全ワイヤ１５を、中間体２２に反力を作用させた状態で、管軸方向一方に引っ張る。これにより、各係止具１２が固定された管体１１の内周部には、周方向の広い範囲に均等に巻き込み力が作用するので、管体１１が断面円筒形状に縮管する。管体１１を縮管させた状態でさや管内に挿入し、そのさや管内で前記引っ張りを解除することにより前記管体を拡管させる。【選択図】図３
2009144853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
さや管内に、そのさや管よりも小径の管体を挿入し、前記さや管内に新設管路を形成させる管路の更新方法において、
鋼板を湾曲させて周方向に向かい合う端縁部同士が未接合の円筒状の管体とし、その管体の内周部に係止具を周方向に３箇所以上設け、前記各係止具にワイヤを係止し、その全ワイヤを径方向内向きに引っ張り前記管体を縮管させた状態で前記さや管内に挿入し、そのさや管内で前記引っ張りを解除することにより前記管体を拡管させた後、その前記さや管内に管路を形成させることを特徴とする管路の更新方法。
【請求項２】
前記係止具は、前記管体を縮管させた状態で、その管体の周方向に等間隔となるように設けたことを特徴とする請求項１に記載の管路の更新方法。
【請求項３】
前記ワイヤの引っ張りは、前記係止具から径方向内向きに延びる前記全ワイヤを管軸方向一方に案内する中間体を用い、その中間体に反力を作用させた状態で前記全ワイヤを管軸方向一方に引っ張ることにより行われることを特徴とする請求項１または２に記載の管路の更新方法。
【請求項４】
前記中間体に滑車を設け、その滑車で前記係止具から径方向内向きに延びる前記全ワイヤを前記管軸方向一方に案内することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の管路の更新方法。
【請求項５】
前記ワイヤは、その一端部が前記中間体に係止されており、その一端部から延びた前記ワイヤを、前記係止具に設けた係止滑車に巻き付けることにより、前記係止具に係止した後、その係止滑車と前記中間体の滑車とに掛け渡すように巻き付け、前記ワイヤの他端部を前記中間体の滑車から前記管軸方向一方に案内することを特徴とする請求項４に記載の管路の更新方法。
【請求項６】
前記滑車を、前記中間体に前記管軸方向一方に案内された前記ワイヤを中心として旋回可能に設けたことを特徴とする請求項４または５に記載の管路の更新方法。
【請求項７】
前記ワイヤの引っ張りは、前記各ワイヤを固定したプランジャを前記中間体に対してジャッキにより管軸方向一方に移動させることにより行うことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の管路の更新方法。
【請求項８】
前記管体の内周部に固定した係止具のうちの１つを、前記管体の一方の周方向の端縁部に設け、残りの前記係止具を、前記管体の前記縮管状態での周方向の端縁部同士の重なり部分以外に設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の管路の更新方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の管路の更新方法に用いられる管体巻き込み装置であって、前記管体の内周部に設けた前記各係止具から径方向内向きに延びる前記全ワイヤを前記管軸方向一方に案内可能な中間体と、その中間体に反力を作用させた状態で前記管軸方向一方に案内された前記全ワイヤを前記管軸方向一方に引っ張り可能な引っ張り手段とを備えた管体巻き込み装置。
【請求項１０】
前記引っ張り手段が前記各ワイヤを固定したプランジャと前記中間体との間に介在させたジャッキである請求項９に記載の管体巻き込み装置。
【請求項１１】
前記中間体に滑車を設け、その滑車で前記係止具から径方向内向きに延びる前記全ワイヤを前記管軸方向一方に案内する請求項９または１０に記載の管体巻き込み装置。
【請求項１２】
前記中間体はワイヤの一端部が係止されるワイヤ係止部を有するとともに、前記係止具は前記ワイヤを巻き付け可能な係止滑車を有し、前記ワイヤ係止部に一端部を係止した前記ワイヤを、前記係止滑車に巻き付けることにより、前記係止具に係止した後、前記係止滑車と前記中間体の滑車とに掛け渡すように巻き付け、前記ワイヤの他端部を前記管軸方向一方に案内可能とした請求項１１に記載の管体巻き込み装置。
【請求項１３】
前記滑車を、前記中間体に前記管軸方向一方に案内された前記ワイヤを中心として旋回可能に設けたことを特徴とする請求項１１または１２に記載の管体巻き込み装置。
【請求項１４】
前記係止具は、前記管体にねじ結合により着脱可能に設けられた請求項９〜１３のいずれかに記載の管体巻き込み装置。
【請求項１５】
前記係止具は、その先端部が、前記貫通孔へのねじ結合によって、前記管体の外周面部に突出するものであり、その係止具の先端部に、前記管体の搬送用の吊り金具を取り付け可能とした請求項１４に記載の管体巻き込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、上下水道等の既設の流体輸送用配管内に、相対的に口径の小さい新設管を挿入して、管路を更新する管路の更新方法、およびその管路の更新方法に用いる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
老朽化した既設の流体輸送用配管を更新する方法としては、老朽化した既設管をさや管として、その中に相対的に口径の小さい新設管を挿入するパイプインパイプ工法が広く採用されている。
【０００３】
このパイプインパイプ工法において、例えば、図１０に示すように、平板状の鋼板に曲げ加工を施して円筒状に形成し、周方向に向かい合う端縁部同士を未接合のままとした円筒状の管体５４を用いる場合がある。
【０００４】
この工法について説明すると、周方向に向かい合う端縁部のうち一方を内側に巻き込んでやや縮管させた状態（以下、巻き込み管体という）に維持して、その状態でトラック４１により現場へ輸送する（図１２参照）。
【０００５】
配管現場では、図１２に示すように、前記巻き込み管体４０をクレーン４２により立坑４３から既設の管路４６（さや管４６）の位置まで吊り下ろし、台車４４に乗せてさや管４６内の所定位置に搬送する。その後、巻き込み管体４０の巻き込みを戻して拡管し（口径が拡げられ）、前記周方向に向かい合う端縁部同士を溶接して完全な円筒状とする。また、管軸方向に隣り合う他の巻き込み管４０との間において、管軸方向に向かい合う端縁部同士を溶接し、巻き込み管体４０を連結する。
【０００６】
拡管した後の各巻き込み管４０は、さや管４６内に仮固定され、そのさや管４６と拡管した巻き込み管体４０との間に、モルタルプラント４７に接続した注入パイプ４８からモルタルを注入後、新設管としての巻き込み管体４０の内面を塗装して管路の更新を完了する。
【０００７】
このパイプインパイプ工法に使用される巻き込み管体は、一般に、図１０（ａ）〜（ｄ）に示す方法により形成される。すなわち、図示しないロール鋼板を所定の長さ、寸法に罫書きし、自動切断機５１で切断して鋼板５０を形成し、その鋼板５０を端曲げプレス機５２によって所定の半径に端曲げ加工する。その後、加工後の鋼板５０をロール成形機５３によって所定の管径に成形して、前記の周方向に向かい合う端縁部が未接合の円筒状の管体５４（以下、巻き込み前管体という）が形成される。
【０００８】
この巻き込み前管体を、縮管側に巻き込む方法として、例えば、巻き込み管体の外周面に沿った曲面を有する断面円弧状の巻き込み治具が用いられ、その巻き込み治具をその曲面が上方に向くように設置し、その巻き込み治具の上方から、巻き込み前管体を、その両端縁部を下向きとなる状態で落し込むようにする方法がある（特許文献１参照）。
【０００９】
この方法によると、巻き込み治具に落し込んだ巻き込み前管体は、その周方向の両端縁部が、自重により巻き込み治具の曲面に沿って周方向に重なり合うように巻き込まれて縮管する。巻き込み前管体を巻き込み治具に落し込むだけで自動的に縮管させることができるので、縮管作業が容易となる。
【特許文献１】特開２００２−１７４３６２号公報
【００１０】
しかし、この巻き込み方法で縮管させた巻き込み管体は、巻き込み治具から外すと、縮管状態が解除されてしまう。縮管状態で維持させるには、巻き込み治具に落し込んで縮管した状態で、別途保持具などを用いて仮止めする必要があり、縮管作業の後に、仮止め作業が別途必要であった。
【００１１】
そこで、前記仮止め作業の必要のない、管体の巻き込み方法としては、例えば、図１１に示すように、巻き込み前管体５４の内周部の、周方向に向かい合う端縁部のそれぞれに固定具５５を固定し、その両固定具５５間に取り付けたレバーブロック５６を操作し、両固定具５５間の距離を縮めて巻き込み前管体５４の端縁部同士を周方向に引っ張るようにして巻き込む方法を採用することができる。
【００１２】
この方法により巻き込まれた管体は、縮管後において、レバーブロック５６によって両固定具５５間の距離が維持されるので、縮管状態が維持することが可能となる。その結果、縮管状態で別途仮止め作業を行う必要がなくなる（特許文献２参照）。
【特許文献２】特開昭６１−２５３１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、前記の固定具５５とレバーブロック５６を用いた巻き込み方法では、巻き込み管体の、両端縁部がレバーブロック５６により固定具５５を介して強制的に周方向に引っ張られる。このとき、引っ張り力の作用する範囲が、巻き込み管体の両端縁部の重なり部分付近の局所的な範囲となり、巻き込み管体に作用する引っ張り力が周方向に対して不均一となるため、巻き込み管体は、断面楕円形状となるおそれがあり、良好な断面円形形状とすることが難しく、復元した際に変形が残留することもある。
【００１４】
そこで、この発明は、パイプインパイプ工法に使用される巻き込み管体を良好な断面円形形状とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の課題を解決するために、この発明の管路の更新方法としては、さや管内に、そのさや管よりも小径の管体を挿入し、前記さや管内に新設管路を形成させる管路の更新方法において、鋼板を湾曲させて周方向に向かい合う端縁部同士が未接合の円筒状の管体とし、その管体の内周部に係止具を周方向に３箇所以上設け、前記各係止具にワイヤを係止し、その全ワイヤを径方向内向きに引っ張り前記管体を縮管させた状態で前記さや管内に挿入し、そのさや管内で前記引っ張りを解除することにより前記管体を拡管させた後、前記さや管内に管路を形成させる構成を採用したのである。
【００１６】
この構成によると、周方向に向かい合う端縁部同士が未接合の管体は、内周部の周方向に３箇所以上設けられた係止具に係止した全ワイヤで径方向内向きに引っ張られるので、その引っ張り力が管体の周方向の広い範囲に分散して巻き込み力として作用しやすい。このため、巻き込み管体の周方向の局所的な範囲に応力がかかりにくく、巻き込み管体を良好な断面円筒形状とすることができる。
【００１７】
前記構成において、前記係止具は、前記管体を縮管させた状態で、その管体の周方向に等間隔となるように設ける構成を採用することができる。このようにすると、管体の縮管後において、ワイヤによる引っ張り力が周方向により均等に作用するので、その縮管状態を持続しても、巻き込み管体の周方向の局所的な範囲に応力がかからず、歪みが生じにくい。
【００１８】
また、前記ワイヤの引っ張りは、各係止具に係止したワイヤごとに径方向内向きに引っ張ることができるが、前記係止具から径方向内向きに延びる前記全ワイヤを管軸方向一方に案内する中間体を用い、その中間体に反力を作用させた状態で前記全ワイヤを管軸方向一方に引っ張ることにより行うようにしてもよい。
【００１９】
この構成によると、中間体から管軸方向一方に延びる全ワイヤを引っ張ると、管体の内周部の各係止具を設けた部分を同時に巻き込むことができ、巻き込み作業の作業性を、例えば、ワイヤごとに径方向内向きに引っ張る場合よりも、向上させることができる。
【００２０】
前記中間体に係る構成を採用する場合、前記中間体に滑車を設け、その滑車で前記係止具から径方向内向きに延びる前記全ワイヤを前記管軸方向一方に案内する構成を採用することができる。
【００２１】
この構成では、中間体の滑車で前記管軸方向一方に案内された全ワイヤを引っ張ると、ワイヤを巻き付けた滑車が回転するので、ワイヤをスムーズに引っ張ることができる。
【００２２】
また、前記ワイヤは、その一端部が前記中間体に係止されており、その一端部から延びた前記ワイヤを、前記係止具に設けた係止滑車に巻き付けることにより、前記係止具に係止した後、その係止滑車と前記中間体の滑車とに掛け渡すように巻き付け、前記ワイヤの他端部を前記中間体の滑車から前記管軸方向一方に案内する構成を採用することができる。
【００２３】
この構成によると、係止具に設けられた係止滑車には、ワイヤが巻き付けられており、ワイヤを管軸方向一方に引っ張ると、前記係止滑車が、いわゆる動滑車として作用する。その結果、ワイヤの引っ張り力を、小さくすることができる。
【００２４】
前記滑車の構成を採用する場合、前記滑車を、前記中間体に前記管軸方向一方に案内された前記ワイヤを中心として旋回可能に設けた構成を採用することができる。このようにすると、ワイヤを管軸方向一方に引っ張り管体が縮管して、隣り合うワイヤのなす角度が変化した際、そのワイヤの向きに応じて滑車が旋回するので、ワイヤの滑車からの脱輪を防止することができる。
【００２５】
前記構成において、前記ワイヤの引っ張りは、前記各ワイヤを固定したプランジャを前記中間体に対してジャッキにより管軸方向一方に移動させることにより行うようにすることができる。このようにすると、ワイヤの引っ張り量の管理がし易く、ワイヤに対して比較的大きな引っ張り力を付与することができる。ここで、ジャッキとしては、ねじ式、油圧式など各種のものを採用することができる。
【００２６】
前記係止具の管体内周部に対する配置は、前記管体の内周部に固定した係止具のうちの１つを、前記管体の一方の周方向の端縁部に設け、残りの前記係止具を、前記管体の前記縮管状態での周方向の端縁部同士の重なり部分以外に設けた構成とすることができる。
【００２７】
このようにすると、管体の一方の端縁部は、係止具に係止したワイヤの引っ張りにより、他方の端縁部よりも内側に巻き込まれる。このため、巻き込みの際、端縁部同士が突き当たらず、管体の巻き込みが円滑に開始される。
【００２８】
この発明の実施形態の管路の更新方法に使用する管体巻き込み装置としては、前記管体の内周部に設けた前記各係止具から径方向内向きに延びる前記全ワイヤを前記管軸方向一方に案内可能な中間体と、その中間体に反力を作用させた状態で前記管軸方向一方に案内された前記全ワイヤを前記管軸方向一方に引っ張る引っ張り手段とを備えた構成を採用することができる。
【００２９】
前記各ワイヤを引っ張る際には、管体の端縁部を内側に巻き込こもうとする巻き込み力が作用するとともに、その管体が元の状態に戻ろうとする復元力が作用する。このため、ワイヤを引っ張る引っ張り手段としては、この復元力に抗しながら各ワイヤを引っ張ることができるものが好ましい。例えば、前記引っ張り手段が前記各ワイヤを固定したプランジャと前記中間体との間に介在させたジャッキである構成を採用することができる。
【００３０】
また、前記中間体に滑車を設け、その滑車で前記係止具から径方向内向きに延びる前記全ワイヤを前記管軸方向一方に案内する構成を採用することができる。
【００３１】
ワイヤの引っ張り力を、係止具にワイヤの一端部を係止した場合と比して、小さくするために、前記中間体はワイヤの一端部が係止されるワイヤ係止部を有するとともに、前記係止具は前記ワイヤを巻き付け可能な係止滑車を有し、前記ワイヤ係止部に一端部を係止した前記ワイヤを、前記係止滑車に巻き付けて前記係止具に係止した後、前記係止滑車と前記中間体の滑車とに掛け渡すように巻き付け、前記中間体の滑車に巻き付けた前記ワイヤの他端部を前記管軸方向一方に案内可能とした構成を採用することができる。
【００３２】
さや管内に挿入した巻き込まれた管体を拡径して、さや管内で円形管とした後、さや管と管体との間にモルタルを注入する際、その注入孔を別途形成する必要がある。そこで、前記係止具は、前記管体に設けた貫通孔にねじ結合により着脱可能に設けられた構成を採用すると、係止具を取り外した貫通孔からモルタルを注入することができ、モルタル注入の作業性を高めることができる。
【００３３】
また、前記係止具は、その先端部が前記貫通孔へのねじ結合によって、前記管体の外周面部に突出するものであり、その係止具の先端部に、前記管体の搬送用の吊り金具を取り付け可能とした構成にすると、その吊り金具を利用して巻き込み後の管体を吊り下げることが可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、この発明は、管体の内周部の複数箇所に設けた係止具がワイヤで内径方向に同時にかつ同じ距離引っ張られ、その引っ張り力が管体に周方向の広い範囲に巻き込み力として作用するため、巻き込み力の不均一が解消され、拡管した際に変形が残留しないため、良好な円形形状を形成することができる。
【００３５】
また、各係止具に係止したワイヤを管体巻き込み装置で同時に引っ張ることができ、かつ、全ワイヤの引っ張り方向が管軸方向一方となるので、巻き込みの際、各係止具それぞれでの引っ張り量の管理、調整が容易になり、巻き込みの作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、この発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
この実施形態の管路の更新方法に使用される管体１１は、図１０に示す公知の方法により、板状の鋼材に曲げ加工を施し、周方向の向かい合う端縁部が未接合の円筒状に形成されたものである。
【００３７】
管体１１の内周部の周方向４箇所には、貫通孔１３が設けられ、各貫通孔１３の外側にナット部材１４が同軸状に固定される（図２（ａ）参照）。管体１１の内周部の４つの貫通孔１３のうちの１つは、管体１１の一方の周方向の端縁部に設けられ、残りの貫通孔１３は、管体１１が巻き込まれた状態（縮管状態）において、管体の周方向の端縁部同士の重なり部分以外に設けられる。なお、前記ナット部材１４は、管体１１の内側に固定してもよく、また、ナット部材１４を固定する代わりに、管体１１の貫通孔１３の内周面にねじ溝を形成してもよい。要は、管体１１の貫通孔１３に係止具１２を固定することができればよい。
【００３８】
また、各貫通孔１３は、前記縮管状態で、管体１１の内周部の周方向に対して、等間隔となるように配置されている。各貫通孔１３のナット部材１４に、係止具１２をねじ込むことで、管体１１の内周部に係止具１２が設けられる。
【００３９】
この係止具１２は、図２（ｂ）に示すように、アイボルトであり、ワイヤ１５を係止可能なリング状の頭部を有し、そのボルト部が前記貫通孔１３のナット部材１４にねじ結合可能となっている。なお、固定される係止具１２の数、すなわち、管体１１の貫通孔の数は、少なくとも３つ以上であればよく、管体１１の口径、厚み、巻き込み後の口径等を考慮して３つ以上の適宜の数に設定される。
【００４０】
ワイヤ１５を案内する管体巻き込み装置２１は、図３（ｂ）に示すように、前記各係止具１２から径方向内向きに延びる全ワイヤ１５を管軸方向一方に案内可能な中間体２２と、その中間体２２に反力を作用させた状態で全ワイヤ１５を管軸方向一方に引っ張る引っ張り手段２４と備えたものである。
【００４１】
前記係止具１２には、図３（ａ）に示すように、ワイヤ１５の一端部がそれぞれ係止される。係止具１２に係止され、管体１１の径方向内向きに延びる各ワイヤ１５は、管体巻き込み装置２１で管体１１の管軸方向一方（図３（ｂ）中の右方向）に引っ張られ、他端部が管体巻き込み装置２１に設けられた引っ張り手段２４に固定される（図３（ｂ）参照）。
【００４２】
前記管体巻き込み装置２１は、前記引張り手段２４と各ワイヤ１５を管体１１の管軸方向一方に引っ張る中間体２２とから構成される。この中間体２２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、矩形のベース板１６および当て板１７を互いに平行となるように、２本の軸状部材１８により管軸方向に所定の間隔をおいて固定したものである。
【００４３】
前記中間体２２のベース板１６は、管体１１の係止具１２と同数である４つの滑車２７を有する。滑車２７は、ベース板１６を貫通する円柱状の基部２３を介してベース板１６の中心（対角線の交点）に対して等角度をもってかつ対角線上に配置されている。
【００４４】
前記基部２３の中心には管軸方向に貫通するガイド孔２６が形成される。この基部２３は、ガイド孔２６がベース板１６に対して直角に、かつガイド孔２６の中心が回転中心となるようにベース板１６に回転可能に設けられる。また、基部２３に固定された各滑車２７は、これに巻き付けられ管軸方向一方に引っ張られるワイヤ１５の軸心が、基部２３のガイド孔２６と一致する。これにより、滑車２７は、基部２３のガイド孔２６を中心にして旋回可能となる。
【００４５】
また、各滑車２７は、図３（ａ）に示すように、円筒体をなし、その回転軸がベース板１６に対して平行に設けられる。滑車２７の外周部には、ワイヤ１５を掛ける溝が全周に形成されている。なお、この滑車２７の形状は、円筒体に限らず、例えば、球体の外周部の全周に溝を形成したもの（図５（ａ）参照）、外周部中央が円弧状に凹んだ鼓状としたもの（図５（ｂ）参照）を採用することができる。
【００４６】
滑車２７の形状を球体とした場合、ワイヤ１５によって滑車２７に、回転の軸方向の荷重がかかったとき、基部２３の軸受部分と滑車２７外面との接触部が球面同士のすべり接触となる。このため、その接触部が、引張り方向の変化に追従することができ、円筒体滑車２７を円滑に回転させることが可能となる。一方、鼓状とした場合、ワイヤ１５に回転軸の軸方向に荷重がかかっても、外周部中央の径方向の凹みの深さが、円筒体の溝の深さより大きいので、滑車２７からワイヤ１５が外れにくい。
【００４７】
前記中間体２２の当て板１７には、図３に示すように、基部２３のガイド孔２６と中心が一致する貫通孔１９を有する。これにより、滑車２７に巻き付けたワイヤ１５を、基部２３のガイド孔２６および当て板１７の貫通孔１９に通すと、そのワイヤ１５が中間体２２によって管体１１の管軸方向一方に案内することが可能となる。
【００４８】
なお、滑車２７を固定した基部２３をベース板１６に設けずに、単にベース板１６にガイド孔２６を設けて、係止具１２に係止した各ワイヤ１５をガイド孔２６に通すようにすることもできる。しかし、滑車２７を固定した基部２３を設けて、その滑車２７に引っ掛けたワイヤ１５をガイド孔２６に通すようにした方が好ましい。ワイヤ１５を引っ張った際、滑車２７が回転し、ワイヤ１５を中間体２２（ベース板１６および当て板１７）との間の摩擦抵抗が軽減した状態で、スムーズに引っ張ることが可能となるからである。
【００４９】
中間体２２のガイド孔２６および貫通孔１９に通したワイヤ１５を引っ張る引っ張り手段は、ねじ式のジャッキ２４とし、図３（ｂ）に示すように、このジャッキ２４と中間体２２とがワイヤ１５を挿通可能なチューブ２５を介して連結されている。
【００５０】
このチューブ２５は、フレキシブルな長さ方向の圧縮に耐え得るものであって、ジャッキ２４のベース２８と中間体２２の当て板１７との間隔を一定に保持する。これにより、ジャッキ２４が各ワイヤ１５を管軸方向一方に引っ張るとき、ジャッキ２４の引っ張り力に対する反力をそのチューブ２５を介して中間体２２に作用させるように突っ張る。ここで、チューブ２５はフレキシブルであるので、管体巻き込み装置２１のジャッキ２４を管体１１内面上に置いた状態でそのジャッキ２４を操作することが可能となる（図９参照）。
【００５１】
前記ジャッキ２４は、円盤状のベース２８と、そのベース２８の管軸方向一方側の端面部の周縁部に、周方向等間隔にベース２８の中心軸方向に延びる連結棒３２と、この各連結棒３２に、その軸方向に摺動可能に設けられるプランジャ２９と、そのプランジャ２９の中央部に挿通され前記ベース２８の中央部に一端部が突き当たるねじ棒３１とから構成される。
【００５２】
このジャッキ２４のベース２８は、円柱形状をなし、ガイド孔２６と同数の貫通孔３０がそれぞれ設けられたものである。各貫通孔３０は、前記ワイヤ１５を挿通可能であり、ベース２８の中心軸方向に設けられ、前記チューブ２５の一端部が差し込まれている。チューブ２５の他端部は、その中心が中間体２２の当て板１７の貫通孔１９と一致するように、突き当てられる。その突き当てた状態で、ガイド孔２６および貫通孔１９により管軸方向一方に案内された各ワイヤ１５を中間体２２からチューブ２５を経てベース２８まで通すことが可能となる。
【００５３】
ジャッキ２４のプランジャ２９は、円盤形状をなし、その中心軸方向にねじ結合するねじ棒３１を有し、ベース２８の中心軸方向の貫通孔３４が４箇所設けられる。各貫通孔３４は、ベース２８の貫通孔３０の対向位置に設けられ、ワイヤ１５が挿通可能となっている。また、プランジャ２９の貫通孔３４に通したワイヤ１５が抜けないようにワイヤ固定具３５によって固定される。
【００５４】
さらに、プランジャ２９には、各貫通孔３４よりも外側に前記管軸方向のガイド孔３６が周方向等間隔に設けられる。プランジャ２９のガイド孔３６に、ベース２８に固定され、ベース２８の中心軸方向一方（前記管軸方向一方）に延びる連結棒３２が挿通される。これにより、プランジャ２９がベース２８の中心軸方向に連結棒３２に沿って摺動する。
【００５５】
このプランジャ２９のねじ棒３１は、その一端部がベース２８に突き当たっているので、ねじ棒３１をベース２８に対してねじ込む向きに回転させると、プランジャ２９がベース２８から離れる向きに連結棒３２に沿って移動する。一方、ねじ棒３１を抜き取る向きに回転させると、プランジャ２９がベース２８に接近する向きに連結棒３２に沿って移動する。
【００５６】
プランジャ２９が移動すると、ワイヤ固定具３５で固定されたワイヤ１５の端部が連動して、ベース２８の中心軸方向（管軸方向一方向）へ引っ張られる、あるいは緩む方向（管軸方向他方向）に移動させられる。
【００５７】
次に、前述の管体巻き込み装置２１を使用した管路の更新方法を説明する。
まず、管体１１を構成する鋼板に、その鋼板を管体１１に形成した場合における周方向の４箇所に、貫通孔１３を所要の間隔をもって形成し、図１０に示す公知の方法で、周方向の向かい合う端縁部同士が未接合の円筒状の管体１１を形成する。
【００５８】
これらの貫通孔１３の外周縁部にナット部材１４を溶接等により同心状に固定し、各貫通孔１３に係止具１２をねじ結合により固定する。
【００５９】
続いて、ワイヤ１５の一端部を、中間体２２のベース板１６のガイド孔２６および当て板１７の貫通孔１９に差し込み、さらに、チューブ２５に差し込んで、ジャッキ２４のベース２８の貫通孔３０から突き出すまで、ワイヤ１５をガイド孔２６に差し通す。
【００６０】
ベース２８の貫通孔３０からそれぞれ突き出したワイヤ１５の一端部を、プランジャ２９の貫通孔３４およびワイヤ固定具３５に通して、ワイヤ固定具３５によってワイヤ１５をプランジャ２９に固定する。
【００６１】
次に、ワイヤ１５の他端部を、そのワイヤ１５を通した中間体２２のガイド孔２６に最も近い滑車２７に巻き掛けるとともに管体１１の係止具１２に係止する。このとき、ジャッキ２４は、管体１１の内周面に置いた状態となっている（図９参照）。
【００６２】
管体１１の各係止具１２のそれぞれに係止されたワイヤ１５がプランジャにより引っ張られると、その引っ張り力の反力としてのねじ棒３１による押し込み力が、ベース２８からチューブ２５を介して中間体２２に作用する。中間体２２に反力を作用させた状態では、係止具１２から径方向内向きに延びる全ワイヤ１５が、中間体２２の基部２３の滑車２７により、管軸方向一方に引っ張られる。
【００６３】
全ワイヤ１５が管軸方向に案内された状態で、さらに、プランジャ２９によりワイヤ１５を管軸方向一方に引っ張ると、滑車２７を介して、全ワイヤ１５を径方向内向きに引っ張る。
【００６４】
この引っ張り力が管体１１の内周部を内径方向へ巻き込む力として作用する。この巻き込み力によって、管体１１の内周部の係止具１２が設けられた部分は、それぞれ内径方向に移動し、管径が小さくなる（図１参照）。
【００６５】
このとき、管体１１の一方の周方向の端縁部は、他方の周方向の端縁部に接触せずに内側に巻き込まれる。このため、重なり合う両端縁部に生じる摩擦抵抗による巻き込み力のばらつきによる歪みの発生を防止することができる。さらに、全てのワイヤ１５の内径方向への移動はプランジャ２９の移動に連動しているので、各ワイヤ１５による管体１１の内周部の巻き込みが同時に行われる。
【００６６】
このようにして巻き込まれた管体１１は、その巻き込まれた状態では、各係止具１２が管体１１の内周部の周方向等間隔に位置するものとなる（図１中の実線参照）。これにより、各係止具１２が固定された管体１１の内周部には、周方向の広い範囲に均等に巻き込み力が作用するので、巻き込まれた管体１１の局所的な範囲に応力がかかることがなく、歪みが生じにくくなるので、管体１１を円形管の形状とすることができる。
【００６７】
続いて、巻き込まれた状態で保持された管体１１には、図２（ｃ）に示すように、その貫通孔１３から管体１１の外周面部に突出する各係止具１２のボルト部分（先端部）に、一端面部にリング体を有するアイナット部材３９をねじ込む。
【００６８】
アイナット部材３９をねじ込んだ後、図９に示すように、アイナット部材３９に吊り下げ用のワイヤを係止し、このワイヤをクレーン４２に引っ掛けて、立坑４３から地中のさや管４６の埋設位置にまで管体１１（巻き込み管体４０）を吊り下げる。
【００６９】
吊り下げた巻き込み管体４０（管体１１）からアイボルト部材３９を取り外し、台車４４に乗せてさや管４６内の所定位置に搬送する。その後、巻き込み管体４０の、全ワイヤ１５の引っ張りを徐々に解除していき、巻き込み管体４０の巻き込みを少しずつ戻して拡管し（口径が拡げられ）、周方向の端縁部同士を溶接して完全な円筒状とする。
【００７０】
このとき、さや管４６と巻き込み管４０との間にはスペーサ４９が設けられており、巻き込み管体４０がさや管４６内に所要の間隔をもって配置された状態となる。その後、管軸方向に隣り合う他の巻き込み管４０との間において、管軸方向に向かい合う端縁部同士を溶接し、巻き込み管体４０を連結する。
【００７１】
さらに、巻き込み管体４０のナット部材１４にねじ結合により固定されている係止具１２を管体１１から外す。係止具１２を外した貫通孔１３からさや管４６と巻き込み管体４０との間にモルタルプラント４７から注入パイプ４８を通るモルタルを注入する。
【００７２】
モルタル注入後は、各貫通孔１３のナット部材１４に、プラグ３７を巻き込み管体４０の内周部からねじ込んで、貫通孔１３を封止し、図２（ｄ）に示すように、管体１１（巻き込み管体４０）の内周部に防さび剤などの後処理剤を塗装して塗面３８を形成し、管路の更新が完了する。
【００７３】
なお、この管路の更新方法において、管体１１の巻き込み、および、さや管４６内への巻き込み管体４０の搬送を、管体巻き込み装置２１を使用する代わりに、公知の巻き込み治具等を使用してもよい。この場合、その搬送後の巻き込み管体４０に管体巻き込み装置２１を装着し直し、巻き込み状態を維持した巻き込み管体４０の巻き込みを少しずつ戻して拡管し、周方向の端縁部同士を溶接して完全な円筒状とするのである。このようにすると、管体巻き込み装置２１は、管路の更新に要する管体の全てにそれぞれ装着する必要がなくなり、その使用数を減らすことができる。
【００７４】
この第１実施形態において、係止具１２は、管体１１の内周部に所要の間隔をおいて４箇所に設けられているが、例えば、管体１１の口径、厚み、巻き込み後の口径等を考慮し、管体１１を良好な断面円筒形状に巻き込むことが可能な限り、３箇所以上の適宜の数に設けることができる。一例として、この発明の第１実施形態の変形例を図６に示す。この変形例では、管体１１の内周部の周方向５箇所に係止具１２が設けられ、その他の構成は前述の第１実施形態と同じ構成であり、その同じ構造には同符号を用いる。
【００７５】
この変形例において、係止具１２が、管体１１の内周部の５箇所に設けられているので、第１実施形態の場合と比して、管体１１を巻き込むための引っ張り力が、ワイヤ１５の本数が増えることにより各ワイヤ１５で分散されて、より小さくすることができる。
【００７６】
この発明の第２実施形態を図７に示す。
第２実施形態に係る管体巻き込み装置２１は、管体１１に設けられる係止具１２に係止滑車２０が設けられ、ワイヤ１５の一端部が中間体２２の図示しないワイヤ係止部に固定された点で前記第１実施形態のものと相違する。その他の構成は、前記の第１実施形態と同様であり、同じ構成には同符号を用いる。
【００７７】
この実施形態では、一端部を係止したワイヤ係止部から延びたワイヤ１５を、係止具１２の係止滑車２０に巻き付けて係止具１２に係止した後、係止滑車２０と中間体２２の滑車２７とに掛け渡すように巻き付け、再度、係止具１２の係止滑車２０、中間体２２の滑車２７の順に巻き付けて、中間体２２の滑車２７に巻き付けたワイヤ１５の他端部を管軸方向一方に案内する。これにより、管体１１の内周部に設けた各係止具１２を４本のワイヤで引っ張ることとなるため、管体１１の内周部を巻き込むための引っ張り力を、前記第１実施形態の場合と比して小さくすることができる。
【００７８】
なお、この実施形態では、各係止具１２にワイヤを２重に巻きつけて引っ張るようにしたものであるが、１重のワイヤで引っ張るようにしてもよい。すなわち、一端部を係止したワイヤ係止部から延びたワイヤ１５を、係止具１２の係止滑車２０に巻き付けて係止具１２に係止した後、係止滑車２０と中間体２２の滑車２７とに掛け渡すように巻き付けて、中間体２２の滑車２７に巻き付けたワイヤ１５の他端部を管軸方向一方に案内してもよい。この場合も、管体１１の内周部を巻き込むための引っ張り力を、前記第１実施形態の場合と比して小さくすることができる
【００７９】
この発明の第３実施形態を図８に示す。
この第３実施形態に係る管体巻き込み装置２１は、中間体２２の当て板１７がベース板１６に固定された軸状部材１８に沿って管軸方向に移動するように設けられ、その当て板１７は、油圧ジャッキ３３が固定されるとともに、全ワイヤ１５がワイヤ固定具３５により固定された点で、前記第１実施形態のものと相違する。その他の構成は、前記の第１実施形態と同様であり、同じ構成には同符号を用いる。
【００８０】
この実施形態では、油圧ジャッキ３３は、ピストンロッド５８が中間体２２の当て板１７に管軸方向（中間体２２の軸状部材１８の軸方向）に摺動可能に固定され、そのピストンロッド５８がベース板１６に当接している。
【００８１】
また、ワイヤ固定具３５は、当て板１７の貫通孔１９の周りの管軸方向に固定された複数の支持ピン５９と、この各支持ピン５９が貫通し管軸方向に摺動可能な押さえ板６０と、その押さえ板６０により当て板１７に押し付けられるくさび片５７とから構成される。
【００８２】
前記各支持ピン５９は、当て板１７に対してベース板１６と反対側に固定されており、前記くさび片５７は、中心に孔を有する円錐体を周方向に４分割した形状をなし、各くさび片５７が貫通孔１９を通るワイヤ１５の一端部の周りに円錐形状となるように、かつ小径側端部がベース板１６側に向いた状態で取り付けられる。
【００８３】
前記当て板１７の貫通孔１９の内面が、前記円錐体の外周面に沿うベース板１６に向かって小径となる円錐面をなしており、支持ピン５９にねじ止めしたナットを締め付けて全くさび片５７を押さえ板６０により当て板１７に押し付ける。これにより、各くさび片５７が、互いに周方向内向きに接近してワイヤ１５に食い込むため、確実にワイヤ１５が当て板１７に固定される。
【００８４】
ワイヤ１５が当て板１７に固定された状態で、油圧ジャッキ３３を操作することにより、中間体２２のベース板１６に対して当て板１７が軸状部材１８に沿って管軸方向に移動する。この移動によって、当て板１７に固定されたワイヤ１５が連動して、管軸方向一方へ引っ張られる、あるいは緩む方向（管軸方向他方）に移動させられる。
【００８５】
なお、この第３実施形態において、前記第１実施形態の変形例と同様、管体１１を良好な円形形状に巻き込むことが可能な限り、係止具１２を３箇所以上の適宜の数に設け、その係止具１２と同数の滑車２７をベース板１６に基部２３を介して設けることができる。
【００８６】
また、第３実施形態に係る管体巻き込み装置２１としては、前記第２実施形態と同様、管体１１に設けられる係止具１２に係止滑車２０が設けられ、ワイヤ１５の一端部が中間体２２の図示しないワイヤ係止部に固定されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】第１実施形態の管体巻き込み方法により巻き込まれる管体を示す説明図
【図２】（ａ）同上の管体の貫通孔を示す断面図、（ｂ）同上の管体の貫通孔に係止具を設けた断面図、（ｃ）同上の管体の係止具にアイナット部材を設けた断面図、（ｄ）同上の管体の貫通孔にプラグを固定した断面図
【図３】（ａ）同上の管体巻き込み装置を示す正面図、（ｂ）図３（ａ）のＡ−Ａ線における断面図
【図４】（ａ）同上の管体巻き込み装置を示す正面図、（ｂ）図４（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図
【図５】（ａ）同上の滑車の変形例を示す側面図、（ｂ）同上の管体巻き込み装置の基部の滑車の他の変形例を示す側面図
【図６】第１実施形態の変形例を示す説明図
【図７】（ａ）第２実施形態の管体巻き込み装置を示す正面図、（ｂ）同上の管体巻き込み装置を示す断面図
【図８】（ａ）第３実施形態の管体巻き込み装置を示す正面図、（ｂ）図８（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図
【図９】この発明の管体巻き込み装置を適用したパイプインパイプ工法の概略説明図
【図１０】（ａ）鋼板の切断工程を示す概略図、（ｂ）鋼板の端曲げ工程を示す概略図、（ｃ）鋼板をロール成形機で曲げる工程を示す概略図、（ｄ）端縁部が未接合の円筒状の管体を示す斜視図
【図１１】従来の管体の巻き込み方法を示す概略図
【図１２】従来の管体巻き込み装置を適用したパイプインパイプ工法の概略説明図
【符号の説明】
【００８８】
１１  管体
１２  係止具
１３  貫通孔
１４  ナット部材
１５  ワイヤ
１６  ベース板
１７  当て板
１８  軸状部材
１９  貫通孔
２０  係止滑車
２１  管体巻き込み装置
２２  中間体
２３  基部
２４  ジャッキ
２５  チューブ
２６  ガイド孔
２７  滑車
２８  ベース
２９  プランジャ
３０  貫通孔
３１  ねじ棒
３２  連結棒
３３  油圧ジャッキ
３４  貫通孔
３５  ワイヤ固定具
３６  ガイド孔
３７  プラグ
３８  塗面
３９  アイナット部材
４０  巻き込み管体
４１  輸送トラック
４２  クレーン
４３  立坑
４４  台車
４５  スタンド
４６  さや管
４７  モルタルプラント
４８  注入パイプ
４９  スペーサ
５０  鋼板
５１  自動切断機
５２  端曲げプレス機
５３  ロール成形機
５４  巻き込み前管体
５５  固定具
５６  レバーブロック
５７  くさび片
５８  ピストンロッド
５９  支持ピン
６０  押さえ板
【図１】
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【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】
2009144853.tif 000011
【図１０】
2009144853.tif 000012
【図１１】
2009144853.tif 000013
【図１２】
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