(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側縁部に接合部を有する長尺の帯状体を、螺旋状に捲回しながら、この帯状体の側縁を接合させて管渠内にライニング管を形成し、この形成に伴って後方にライニング管を形成しながら、凹部を有する複数のセグメントで構成された管渠内を進行する製管装置であって、帯状体を挟んで帯状体の側縁を接合する外面ローラーと内面ローラーとを有し管渠内を周回移動する接合機構部と、環状に配置される複数のガイドローラを有し外面ローラーが管渠内面に接しないように前記接合機構部を支持しながら管渠内面に接して回転するガイド部と、を具備し、
前記ガイドローラの軸長が、管渠を構成する１つのセグメントの幅寸法より十分に長くされたことを特徴とする製管装置。
【請求項２】
複数のセグメントを円筒状に連結することによって内周面が凹凸となされた管渠内を、請求項１記載のライニング管製管装置によってライニング管を形成することを特徴とするライニング管施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管渠内にライニング管を製管するための製管装置と、内周面が凹凸となった管渠内にライニング管を製管するライニング管施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、両側縁部に接合部を有する長尺の帯状に形成された長尺プロファイルを、管渠内に連続的に供給するとともに、この管渠内で長尺プロファイルを螺旋状に捲回しながら、この長尺プロファイルの相接する接合部相互を接合させて管渠内にライニング管を形成して行く施工方法が知られている。
【０００３】
従来より、このライニング管の施工方法において、長尺プロファイルを螺旋状に捲回しながら相接する接合部相互を接合させる製管作業を、環状に配置された案内ローラと、管渠の内面を周回移動する接合機構部とを具備した製管装置によって行うことが提案されている（例えば、特開平５−１６９５３９号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の製管装置の場合、接合機構部が管渠の内面を周回移動しながら進行するようになされているため、管渠内に凹凸があるような場合、接合機構部がこの凹凸の中に嵌まり込んで周回移動できなくなり、製管作業が停止してしまうこととなる。
【０００５】
特に、複数のセグメントを連結して内周面が凹凸となった管渠内にライニング管を形成して行くシールド二次覆工方法の場合、上記従来の製管装置を使用すると、管渠の凹凸部分に接合機構部が嵌まり込み易くなるため、スムーズにライニング管の製管作業を進行することができなくなる。
【０００６】
本発明は、係る実情に鑑みてなされたものであって、効率良く快適にライニング管の製管を行うことができるライニング管製管装置と、ライニング管施工方法とを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のライニング管製管装置は、両側縁部に接合部を有する長尺の帯状体を、螺旋状に捲回しながら、この帯状体の側縁を接合させて管渠内にライニング管を形成し、この形成に伴って後方にライニング管を形成しながら、凹部を有する複数のセグメントで構成された管渠内を進行する製管装置であって、帯状体を挟んで帯状体の側縁を接合する外面ローラーと内面ローラーとを有し管渠内を周回移動する接合機構部と、環状に配置される複数のガイドローラを有し外面ローラーが管渠内面に接しないように前記接合機構部を支持しながら管渠内面に接して回転するガイド部と、を具備し、前記ガイドローラの軸長が、管渠を構成する１つのセグメントの幅寸法より十分に長くされたことを特徴とする。
【０００８】
（作用）
接合機構部の外面ローラーと内面ローラーとが長尺の帯状体を挟んで、帯状体の側縁を接合させてライニング管を形成する。形成されたライニング管は管渠内に残置されて、接合機構部が管渠内を周回移動して帯状体を接合させて捲回させてライニング管を付加させていく。その際、ガイド部が、接合機構部の周回移動にともなって、凹部を有する複数のセグメントで構成された管渠内面に接して回転する。管渠を構成する１つのセグメントの幅寸法より軸長が十分に長くされたガイドローラを有するガイド部は、接合機構部を支持しており、接合機構部の外面ローラーが管渠内面に接しないため、接合機構部は円滑に管渠内を周回移動することができ、製管装置は円滑に管渠内を進行することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
まず、図１に示すように製管装置によるシールド二次覆工方法の全体構成の概略を説明する。この長尺プロファイル６は、地上に設置した供給装置７からマンホール５１内へと繰り出されて管渠５内へと供給される。また、管渠５内には、長尺プロファイル６の供給状態を安定させるための送り出し装置８が設けられ、長尺プロファイル６を管渠５内の奥深くへ供給して長距離のライニング管６０を施工することができるようになされている。この送り出し装置８は、地上に設置した油圧駆動ユニット８１によって地上から操作できるようになされている。
【００１１】
管渠５は、図２に示すように、箱形のセグメント５０を複数個連結して円筒状に形成されている。したがって、管渠５の内周面には、セグメント５０による凹凸が形成された状態となされている。
【００１２】
長尺プロファイル６は、図３（ａ）に示すように、長尺の帯状に形成され、その外面には、長手方向に沿って複数のリブ６１が突設されている。また、長尺プロファイル６の一側縁部には、長手方向に沿って、上記リブ６１よりも突設高さが低くなされた接合リブ６２が突設されている。一方、長尺プロファイル６の他側縁部のリブ６１の内面には、長手方向に沿って、上記接合リブ６２が接合される接合溝６３が形成されている。そして、図３（ｂ）に示すように、長尺プロファイル６を螺旋状に捲回しながら、接合リブ６２を接合溝６３に接合することで、ライニング管６０が形成できるようになされている。
【００１３】
製管装置１は、図４、図５に示すように、管渠５内に長尺プロファイル６からなるライニング管６０を形成するものであって、成形フレーム２２と案内ローラ２と接合機構部３とガイド部４とを具備している。
【００１４】
案内ローラ２は、成形フレーム２２の各軸部１０に回転自在に装着される。ローラー本体は硬質の合成樹脂あるいは金属からなり、帯状部材６の内面に当接する。成形フレーム２２の外周に、所定の間隔で所定の角度をもって環状に配置される。成形フレーム２２は、下水管の断面形状に対応した円形状に形成され、リンク機構をもって外径方向へは屈曲自在となっており、かつ横剛性を有する。成形フレーム２２は、複数のリンク体が連なったリンク連鎖をなすものであって、本実施例では２４個のリンク体のリンク連鎖からなるが、その数に限定されるものではない。
各リンク体は、図６、図７に示されるように、所要長さの棒状をなす軸部１０と、該軸部１０の前後の両端において、相隣り合う軸部間に軸受１１を介して回転可能に連結された板状のリンクアーム１２からなる。
【００１５】
リンクアーム１２の相互は１８０°を基準に、外折れ可能とされるが、中折れは防止される。このため、中折れ防止機構が設けられるものであって、図８（ａ）及び（ｂ）にその一例を示す。すなわち、一方のリンクアーム１２（Ｉ）の端部には主ストッパー１４が突設され、他のリンクアーム１２（II）には先のリンクアーム１２（Ｉ）側に突設するストッパー受け１５が固設されてなり、これらの主ストッパー１４とストッパー受け１５との当接により中折れが防止される。１６は外折れの角度（α）を記載する副ストッパーである。
【００１６】
ガイド部４は、管渠内面に接するように複数本のガイドローラ４２がガイドフレーム４１に環状に配置されており、成形フレーム２２よりもライニング方向前方の位置に設置されて成形フレーム２２と連結している。ガイドローラ４２は、支持軸に支持されており、各支持軸のそれぞれの端部に、平板状をしたリンクアームによって、それぞれ回転可能に連結されている。従って、各リンクアームは、折り曲げ可能になった無端環状のガイドフレーム４１をそれぞれ形成している。各ガイドローラ４２の軸長は、管渠を構成する１つのセグメント５０の幅寸法より十分に長くされている。ガイドローラ４２の外面にベルトが装着されてもよい。
【００１７】
ガイドフレーム４１と成形フレーム２２とは、一定間隔毎に複数の連結部２３によって連結されている。内面ローラー３３ａの支持軸とガイドローラー４２の支持軸とは、チェーン４３によって連結されている。そのため、内面ローラー３３ａの駆動力が、ガイドローラー４２に伝達されて、ガイドローラー４２は、接合機構部３の回転と共に回転する。チェーン４３による連結は、内面ローラー３３とガイドローラー４２との管中心からみた回転移動量が同じになるようにギアを介在させて、それぞれの単位時間移動量は同じにされている。
【００１８】
接合機構部３は、成形フレーム２２の前端に固定され、油圧モータから歯車機構を介して一対の外面ローラ３３ｂと内面ローラー３３ａとを回動するように構成され、図９に示すように、長尺プロファイル６の内面に沿う内面ローラ３３ａと、長尺プロファイル６のリブ６２間に嵌まり込む鍔部３３１を有する外面ローラ３３ｂとからなる。そして、この接合機構部３は、内面ローラ３３ａと外面ローラ３３ｂとの間に、長尺プロファイル６を挟持しながら回動することで、長尺プロファイル６の接合リブ６２と接合溝６３とを接合しながら管渠５の内面を周回移動してライニング管５を形成して行くようになされている。
【００１９】
また、接合機構部３が回転するとき、外面ローラ３３ｂの鍔部３３１と長尺プロファイル６のリブ６２間との係合案内作用によって、製管装置１は、管渠方向前方への力を受け、ライニング管の始端部が管渠内面に固定されているため、管渠５内を進行する。この際、案内ローラ２は、形成されて行くライニング管６０の内面に接して、ライニング管６０の繰り出し具合を案内する。
【００２０】
さらに、製管装置１が管渠５内を進行する際、ガイド部４は、製管装置１の自重を支えて管渠５の内周面に接して回転することとなるため、接合機構部３が、管渠５を構成するセグメント５０の凹凸に嵌まり込んで製管装置１が停止してしまうのを防止でき、効率良く快適にシールド二次覆工作業を行うことができる。
【００２１】
次にライニング管６０の径を拡径させて、管渠５の内周面にライニング管６０を張りつける場合の施工方法について説明する。先ず、油圧シリンダー４５によって固定棒４６を伸ばして管渠５内面にガイド部４を固定する。そして、内面ローラ３３ａとガイドローラ４２とを連結するチェーン４３のギアを解除する。ライニング管６０の始端部側を管渠５に固定する。この状態で、接合機構部３の外面ローラ３３ｂと内面ローラ３３ａとを駆動回転させて、長尺プロファイル６を送り込んでライニング管６０を回転させる。その時、ライニング管６０の始端部側を管渠５に固定されているため、ライニング管６０は、長尺プロファイル６の相接する接合リブ６２と接合溝６３とがすべって、始端部側から拡径されて、管渠５の内周面に張りつけられる。
【００２２】
なお、本実施の形態では、円筒状の管渠５内に円筒状のライニング管６０を形成する製管装置１について述べているが、特にこのような形状のものに限定されるものではなく、矩形型の管渠５内に、矩形型のライニング管６０を形成するようになされた製管装置１であっても良い。
【００２３】
また、本実施の形態では、複数のセグメント５０を連結して内周面が凹凸となった管渠５にライニング管６０を形成するシールド二次覆工方法について述べているが、この製管装置１は、このようなシールド二次覆工方法以外にも、経年のための老朽化や、地震などによるひび割れなどによって内周面が凹凸となった管渠５であれば、有効に使用することができる。
【００２４】
さらに、本実施の形態では、図３に示すような長尺プロファイル６を使用する場合について述べているが、図１０（ａ）に示すような長尺フロファイル９であっても良い。すなわち、この長尺プロファイル９は、帯板状の本体部材９１と、この本体部材９１を螺旋状に捲回した際に相互に隣接する側縁部同士を接合する帯状の嵌合部材９２とを有している。本体部材９１は、帯板状の基板本体部９１ａの各側縁部にそれぞれ設けられた嵌合部９１ｂと、基板本体部９１ａの背面に等しい間隔をあけて配置された断面Ｔ字状の複数の補強リブ９１ｃとを有している。
【００２５】
各嵌合部９１ｂは、基板本体部９１ａの各側縁部から直角に立ち上げられてそれぞれ外方に直角に屈曲され、さらにその先端が直角に基板本体部９１ａ側に屈曲された断面コ字状になっている。そして、各嵌合部９１ｂの先端部には、断面コ字状の内部側に断面半球状に突出する係合部９１ｄが、それぞれ設けられている。
【００２６】
帯状の嵌合部材９２は、断面Ｕ字状をしており、図１０（ｂ）に示すように、本体部材９１が螺旋状に捲回されて、隣接する嵌合部９１ｂ同士が相互に突き合わされた状態になると、突き合わされた状態の各嵌合部９１ｂを一体的に嵌合し得るようになっている。
【００２７】
このような長尺プロファイル９は、管渠５内に配置された製管装置１によって、本体部材９１が管渠５の内周面に沿った管状に成形された後、嵌合部材９２が隣接する嵌合部９１ｂ同士を一体的に内包するように嵌合される。あるいは、本体部材９１が製管装置１内に導入される前に、一方の嵌合部９１ｂに嵌合部材９２をあらかじめ嵌合させておいて、製管装置１によって本体部材９１が管状に成形された後に、嵌合部材９２を、管状に成形された本体部材９１における他方の嵌合部９１ｂに嵌合させるようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の製管装置によると、管渠を構成する１つのセグメントの幅寸法より軸長が十分に長くされたガイドローラを有するガイド部が、外面ローラーが管渠内面に接しないように接合機構部を支持しているので、管渠内に凹凸や段差があるような場合であっても、この凹凸や段差に、外面ローラーが嵌まり込んで製管作業が停止してしまうといったことを防止することができ、効率良く快適にライニング管の施工を行うことができる。
【００２９】
また、本発明のライニング管施工方法によると、管渠内の  セグメントの凹部やセグメントの間隙に外面ローラが嵌まり込んで製管作業が停止してしまうといったことを防止して効率良く快適に作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】製管装置によるシールド二次覆工方法の全体構成の概略を示す断面図である。
【図２】管渠内を示す部分斜視図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、シールド二次覆工方法に使用される長尺プロファイルを示す部分斜視図および長尺プロファイルの接合状態を示す断面図である。
【図４】製管装置によるシールド二次覆工方法を示す要部断面図である。
【図５】製管装置を示す斜視図である。
【図６】成形フレームの一部断面平面図である。
【図７】図６のＶ方向矢視図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、成形フレームのリンク体の構造図である。
【図９】接合機構部による長尺プロファイルの接合状態を示す断面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、長尺プロファイルの他の実施の形態を示し、長尺プロファイルの接合状態を示す断面図および部分分解斜視図である。
【符号の説明】
１    製管装置
２    案内ローラ
２２  成形フレーム
３    接合機構部
３３ａ内面ローラ
３３ｂ外面ローラ
４    ガイド部
４１  ガイドフレーム
４２  ガイドローラ
５    管渠
５０  セグメント
６    長尺プロファイル
６０  ライニング管
６２  接合リブ（接合部）
６３  接合溝（接合部）
【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】
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【図１０】
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