JP5774466B2 - 製管工法および製管装置 - Google Patents

Description

本発明は、管内で長尺の帯状体を螺旋状に巻回して、接合条片で接合することにより、管状体を製作する製管工法および製管装置に関する。

管内で製管する製管工法および製管装置として、たとえば、特許文献１および特許文献２に開示されたものがある。これらは、人力を軽減するため、機械力により、管内で長尺の帯状体を螺旋状に巻回して、接合条片で接合することにより、管状体を製作する。長尺の帯状体としては、ストリップが用いられている。特許文献２では、接合条片として、ジョイナが用いられている。

特許文献１では、ストリップ送出しローラ、ストリップ寄せ器、およびハンマあるいは押圧ローラを管内で螺旋状に管軸方向へ進行させて行く。そして、ストリップ送出しローラでストリップを管内面へ送りながら、螺旋状に巻回する。また、ストリップ寄せ器でストリップを螺旋リードが詰まる方向へ寄せる。さらに、ハンマあるいは押えローラで接合条片を、ストリップの隣接巻回側縁の接合耳部へ打ち込むあるいは押し込むことにより、ストリップを接合する。

ストリップ寄せ器には、ジグまたは押圧ローラが用いられている。ジグは、ストリップの接合耳部に形成されたＬ型リブを背中合わせに２つ並列した輪郭に対応する空所を有している。ジグは、旋回アームにより螺旋状に進行しながら、ストリップの隣接巻回側縁の背中合わせに並列するＬ型リブを空所に寄せる。押圧ローラは、旋回アームの先端にブラケットを介して取り付けられている。押圧ローラは、ストリップの先頭の側縁を、先に巻回されたストリップ側へ寄せる。

特許文献２では、送りユニットと嵌合ユニットとを、ガイドフレームと低速移動ユニットと走行駆動車輪ユニットなどにより、管内で螺旋状に管軸方向へ進行させて行く。そして、送りユニットでストリップを管内面へ所定の鋭角で押し付け、ストリップの隣接巻回側縁の嵌合部に、嵌合ユニットに設けた接合ローラでジョイナを嵌合することにより、ストリップを接合する。また、嵌合ユニットの側部に設けたサイドガイドローラを、ストリップの先頭の側縁近傍にあるＴ状脚部と表面とに沿わせて、ストリップをジョイナ側へ寄せる。

しかしながら、ストリップはある程度の剛性と重量を有している。このため、ストリップの隣り合う巻回側縁を寄せても、ストリップの両側縁を拘束しなければ、ストリップが管内面から離れ、ストリップの隣り合う巻回側縁が離れてしまう。

特に、ストリップ寄せ器などでストリップの隣り合う巻回側縁を寄せてから、該隣り合う巻回側縁の接合耳部に接合条片を押えローラなどで押し込むまでの間隔が大きいほど、ストリップが管内面から離れ易くなり、ストリップの隣り合う巻回側縁が離れ易くなる。そしてこの結果、ストリップの隣り合う巻回側縁の接合耳部も離れて、該接合耳部に接合条片を嵌合できず、ストリップの隣り合う巻回側縁を接合できなくなる。

一方、嵌合ユニットの接合ローラでストリップの隣接巻回側縁の嵌合部にジョイナを嵌合するのとほぼ同時に、サイドガイドローラでストリップを寄せようとすると、接合ローラがストリップを管内面に押さえつけているので、ストリップの自由度が損なわれる。このため、サイドガイドローラの突起がストリップのＴ状脚部の凹部に係合し難く、ストリップをジョイナ側へ寄せ難い。そしてこの結果、ストリップの隣り合う巻回側縁の嵌合部が離れて、該嵌合部にジョイナを嵌合できず、ストリップの隣り合う巻回側縁を接合できなくなる。

特開平７−１００９２７号公報 特開２００６−３５５９６号公報

本発明の課題は、長尺の帯状体の隣り合う巻回側縁を確実に接合することができる製管工法および製管装置を提供することである。

本発明では、長尺の帯状体の送り手段と接合条片の嵌合手段を、管内で螺旋状に管軸方向へ進行させて、送り手段により帯状体を管内面へ送りながら螺旋状に巻回して、嵌合手段により接合条片を帯状体の隣り合う巻回側縁に形成された嵌合部に嵌合することにより、帯状体の隣り合う巻回側縁を接合して、管内に管状体を製作する製管工法および製管装置において、嵌合手段の進行方向の前方に、帯状体の位置決め手段を設け、位置決め手段により帯状体の隣り合う巻回側縁を管内面側へ押さえつつ所定の間隔に位置決めした状態で、当該隣り合う巻回側縁の嵌合部に接合条片を嵌合手段により嵌合する。

上記によると、送り手段により帯状体を管内で螺旋状に巻回して、嵌合手段の前方で、位置決め手段により帯状体の隣り合う巻回側縁を管内面側へ押さえつつ所定の間隔に位置決めする。このため、帯状体の隣り合う巻回側縁の両方を、管内面に対して確実に寄せ、かつ、帯状体の隣り合う巻回側縁の少なくとも一方を、他方に対して所定の間隔になるまで確実に寄せることができる。

また、このように帯状体の隣り合う巻回側縁を位置決めした状態で、当該隣り合う巻回側縁の嵌合部に接合条片を嵌合手段により嵌合する。このため、帯状体の隣り合う巻回側縁と管内面との間隔、当該隣り合う巻回側縁の間隔、およびその嵌合部の間隔が、それぞれ離れず、所定の間隔に保持された状態で、当該嵌合部に接合条片を嵌合手段で着実に嵌合することができる。

特に、たとえば幅広の接合条片を用いたため、帯状体の隣り合う巻回側縁を離間させて、その嵌合部の間隔を広くする必要がある場合には、位置決め手段で帯状体の隣り合う巻回側縁を所定の間隔に寄せて位置決めした状態で、その嵌合部に接合条片を着実に嵌合することができる。この点で、本発明は、従来技術に無い効果を奏し、有効性が高い。

よって、製管装置により、長尺の帯状材の隣り合う巻回側縁を確実に接合することが可能となる。また、管内面に沿った大きさの管状体を管内に作製して、管内面と管状体との間隔を小さくすることが可能となる。

また、本発明では、上記製管装置において、位置決め手段は、先細り形状をしていて、帯状体の隣り合う巻回側縁の間を通過するようにしてもよい。

これにより、帯状体の隣り合う巻回側縁と位置決め手段との抵抗を小さくして、当該隣り合う巻回側縁の間に位置決め手段を進行させ易くすることができる。また、帯状体の隣り合う巻回側縁を所定の間隔に位置決めしつつ、帯状体の幅方向に対する位置決め手段の大きさを小さくすることができる。

また、本発明では、上記製管装置において、位置決め手段は、帯状体の隣り合う巻回側縁近傍の裏面側に設けられた凹部に係合する係合部と、帯状体の隣り合う巻回側縁近傍を管内面へ押さえる押さえ部と、帯状体との接触部分および管内面との接触部分にそれぞれ設けられた回転体とを有していてもよい。

これにより、係合部によって、帯状体の隣り合う巻回側縁を近づく方向と離れる方向に自在に寄せて、当該隣り合う巻回側縁の間に所定の間隔を確保することができる。また、押さえ部によって、帯状体の隣り合う巻回側縁を管内面側へ押さえて、管内面から離れないように保持することができる。また、帯状体と管内面との間隔を小さくすることができる。さらに、位置決め手段が進行したときに、回転体が帯状体や管内面に対して転動するので、位置決め手段と帯状体や管内面との間の抵抗力を小さくして、位置決め手段を進行させ易くすることができる。

さらに、本発明では、上記製管装置において、嵌合手段の進行方向の前方に、位置決め手段を連結する連結手段を設け、連結手段は、可動性の連結部を含んだリンク機構から成り、リンク機構に、位置決め手段を管内面に付勢する付勢部材を設けるようにしてもよい。

これにより、嵌合手段の進行力を連結手段で位置決め手段に伝達して、位置決め手段と嵌合手段とを同期させて動作させることができる。また、管内面の近傍にある嵌合手段の進行力を、連結手段で管内面に沿うように位置決め手段に伝達して、位置決め手段を進行させ易くすることができる。また、嵌合手段の進行力と、位置決め手段が帯状体や管内面から受ける反力とに応じて、リンク機構が作動して、これらの力をある程度吸収することができる。そして、位置決め手段が、帯状体や管内面に引っ掛かるなどして動けなくなるのを抑制することができる。さらに、位置決め手段を管内面に沿って進行させて、帯状体と管内面との間隔をより小さくすることができる。

本発明によれば、長尺の帯状材の隣り合う巻回側縁を確実に接合することができる製管工法および製管装置を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る製管装置の側面図である。 本発明の一実施形態に係る製管装置の正面図である。 本発明の一実施形態に係るストリップとジョイナの断面図である。 本発明の一実施形態に係る嵌合ユニットと位置決めユニットとリンク機構を示した図である。 図４の位置決めユニットの平面図である。 図４の位置決めユニットの側面図である。 図４の位置決めユニットとストリップの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る位置決めユニットとリンク機構を示した図である。 図８の位置決めユニットが後退する様子を示した図である。 図８の位置決めユニットとリンク機構の平面図である。 本発明の他の実施形態に係る位置決めユニットとリンク機構を示した図である。 図１１の位置決めユニットが後退する様子を示した図である。 本発明の他の実施形態に係る位置決めユニットの側面図である。 本発明の他の実施形態に係る連結部材を示した図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、本発明の一実施形態に係る製管装置１００の構造を、図１〜図７を参照しながら説明する。

製管装置１００は、たとえば、既設管Ｐの内面にライニングを施すライニング工法の一工程で使用される。製管装置１００は、既設管Ｐ内でストリップ１を螺旋状に巻回して、ジョイナ２で接合することにより、管状体を製作する。

ストリップ１は、図１に示すように、長尺で所定の幅を有している。ストリップ１は、硬質塩化ビニルなどの合成樹脂で形成されている。図３（ａ）に示すように、ストリップ１の裏面には、Ｔ型脚部１ａが所定の間隔で複数形成されている。ストリップ１の両側縁の裏面側には、Ｌ型脚部１ｂが形成されている。ストリップ１の両側縁の表面側には、凹凸型の嵌合部１ｃが形成されている。Ｔ型脚部１ａ、Ｌ型脚部１ｂ、および嵌合部１ｃは、ストリップ１の全長に渡って延びるように形成されている。

ジョイナ２は、図１に示すように、長尺で、ストリップ１より小さい所定の幅を有している。ジョイナ２は、硬質塩化ビニルなどの合成樹脂で形成されている。図３（ｂ）に示すように、ジョイナ２の両側縁の裏面側には、凹凸型の嵌合部２ｃとリブ２ｂが形成されている。嵌合部２ｃの凹部には、シール材２ａが設けられている。嵌合部２ｃとリブ２ｂは、ジョイナ２の全長に渡って延びるように形成されている。

ストリップ１を螺旋状に巻回して、ストリップ１の隣り合う巻回側縁の嵌合部１ｃに、図３（ｃ）に示すように、ジョイナ２の嵌合部２ｃを嵌合することにより、ストリップ１の隣り合う巻回側縁は接合される。ストリップ１は、本発明の「長尺の帯状体」の一例である。ジョイナ２は、本発明の「接合条片」の一例である。

図１および図２に示すように、製管装置１００のボディ１０には、操作ユニット３、走行ユニット５、および旋回ユニット４が備わっている。操作ユニット３には、レバーやボタンやノブなどの操作部材が設けられている。作業者は、操作ユニット３の操作部材を操作して、製管装置１００を運転する。

走行ユニット５には、駆動源、伝達機構、および車輪１５などが設けられている。走行ユニット５の駆動源は、たとえば、減速機付の電動モータやエアーモータから成る（図示省略）。走行ユニット５の伝達機構は、チェーン装置と減速機などから成る（図示省略）。

走行ユニット５は、駆動源の動力を伝達機構により車輪１５の車軸に伝達して、車輪１５を回転させることにより、製管装置１００を既設管Ｐの管軸方向へ走行させる。図１では、右側が製管装置１００の前進方向であり、左側が製管装置１００の後退方向である。

旋回ユニット４には、駆動源１８、伝達機構１７、回転管６、回転軸７ａ、７ｂ、及びアーム１１〜１４などが設けられている。旋回ユニット４の駆動源１８は、たとえば、減速機付の電動モータやエアーモータから成る。なお、駆動源は、走行ユニット５と旋回ユニット４とで、別々に設けてもよいし、１つだけ設けて共用してもよい。

旋回ユニット４の伝達機構１７は、ギヤ装置またはチェーン装置と減速機などから成る。回転管６の前端部には、エアー供給用スイベル１６が連結されている。また、回転管６の前方には、回転軸７ａが連結されている。回転軸７ａの前方には、接続ユニット９を介して回転軸７ｂが接続されている。回転軸７ａ、７ｂは、ボディ１０の前方へ突出している。回転管６と回転軸７ａ、７ｂの中心は、既設管Ｐの管軸と一致している。

アーム１１は、接続ユニット９を貫通していて、回転軸７ａ、７ｂと連結されている。アーム１１〜１４は、回転軸７ａ、７ｂに軸方向へ所定の間隔をおいて連結されている。また、アーム１１〜１４は、図２に示すように、回転軸７ａ、７ｂの周方向へ所定の角度間隔で、かつ、回転軸７ａ、７ｂの径方向へ突出するように配置されている。図２は、製管装置１００を前方（図１の右側）から見た状態を示している。

旋回ユニット４は、駆動源１８の動力を伝達機構１７により回転管６に伝達して、回転管６を軸周りに回転させることにより、回転軸７ａ、７ｂを軸周りに回転させて、アーム１１〜１４を既設管Ｐの管軸周りに旋回させる。図２では、時計回り方向が旋回の前進方向であり、反時計回り方向が旋回の後退方向である。

図１に示すように、ボディ１０の最も近くにあるアーム１１の先端には、嵌合ユニット２０が連結されている。図２に示すように、嵌合ユニット２０の側方近傍には、位置決めユニット３０が連結されている。図１に示すように、アーム１１の次にボディ１０の近くにあるアーム１２の先端には、送りユニット４０が連結されている。アーム１２より前方にあるアーム１３、１４の先端には、それぞれ案内ユニット５０が連結されている。

製管装置１００は、走行ユニット５により走行しながら、旋回ユニット４によりアーム１１〜１４を旋回させることにより、各ユニット２０、３０、４０、５０を既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行させる。

アーム１４に連結された案内ユニット５０は、アーム１３に連結された案内ユニット５０より前方（図１で右側）で、かつ、アーム１３の旋回前方（図２で時計回り側）に設けられている。

各案内ユニット５０には、図２に示すように、ストリップ１を表面側と裏面側から挟み込む表裏１対のローラ５１が設けられている。また、案内ユニット５０には、図１に示すように、ストリップ１を幅方向の両側から挟み込む前後１対のローラ５２が２対設けられている。

２つの案内ユニット５０は、既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行（図１で右方へ前進）しながら、外部から既設管Ｐ内に送り込まれたストリップ１を、順にローラ５１、５２間に通して、送りユニット４０へ案内する。

送りユニット４０は、アーム１３に連結された案内ユニット５０より後方（図１で左側）で、かつ、アーム１３の旋回後方（図２で反時計回り側）に設けられている。

送りユニット４０には、図２に示すように、ストリップ１を表面側と裏面側から挟み込む表裏１対のローラ４１が３対設けられている。また、送りユニット４０には、図１に示すように、ストリップ１を幅方向の両側から挟み込む前後１対のローラ４２が２対設けられている。さらに、送りユニット４０には、電動モータなどの駆動源４３と、ギヤなどの伝達機構４４とが設けられている。

３対あるローラ４１のうち、１対のローラ４１には、駆動源４３の動力が伝達機構４４により伝達される。これにより、１対のローラ４１は、相反する方向へ回転する。

送りユニット４０は、既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行（図１で右方へ前進）しながら、案内ユニット５０から案内されたストリップ１をローラ４１、４２間に通して、既設管Ｐの内面へ送る。その際、１対のローラ４１が、駆動源４３の動力で相反する方向へ回転することにより、ストリップ１を挟み込んで、既設管Ｐの内面へ所定の角度で送り出す。

すなわち、送りユニット４０は、ストリップ１を既設管Ｐの内面に送りながら螺旋状に巻回する。送りユニット４０は、本発明の「送り手段」の一例である。

嵌合ユニット２０は、送りユニット４０より後方（図１で左側）で、かつ、アーム１２の旋回後方（図２で反時計回り側）に設けられている。

嵌合ユニット２０には、図４に示すように、押圧ローラ２１が設けられている。押圧ローラ２１の回転軸２２は、既設管Ｐの管軸方向と平行に設けられている。押圧ローラ２１は、アーム１１に設けられた、シリンダなどの付勢手段２３により、既設管Ｐの内面側へ所定の圧力で付勢されている。

嵌合ユニット２０は、既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行（図１で右方へ前進）しながら、送りユニット４０により螺旋状に巻回されたストリップ１の巻回側縁１ｄ（図３）の嵌合部１ｃに、外部から既設管Ｐ内に送り込まれたジョイナ２の嵌合部２ｃを嵌合する。

詳しくは、押圧ローラ２１が、ストリップ１の巻回側縁１ｄの近傍の表面と、ジョイナ２の表面とを転動して、ストリップ１の嵌合部１ｃにジョイナ２の嵌合部２ｃを嵌合して行く。ジョイナ２は、図１で製管装置１００の後方（左側）から供給管８を通して、嵌合ユニット２０の近傍に送り込まれる。嵌合ユニット２０は、本発明の「嵌合手段」の一例である。

位置決めユニット３０は、図２に示すように、送りユニット４０と嵌合ユニット２０の間に設けられている。位置決めユニット３０と送りユニット４０と嵌合ユニット２０とは、接近状態で配置されている。詳しくは、回転軸７ａ、７ｂを基準（中心）として、送りユニット４０と位置決めユニット３０との角度間隔、および、嵌合ユニット２０と位置決めユニット３０との角度間隔は、鋭角（９０°未満）になっている。また、送りユニット４０と嵌合ユニット２０と位置決めユニット３０は、螺旋状のストリップ１の管軸方向における同一巻回位置に来るように配置されている（図１）。

位置決めユニット３０は、嵌合ユニット２０の進行方向のすぐ前方に、リンク機構６０により連結されている。リンク機構６０は、図４に示すように、ブラケット６１、梁６２、６３、およびコイルばね６４などから構成されている。

ブラケット６１は、嵌合ユニット２０に連結されている。梁６２の一端は、ブラケット６１に所定角度だけ回動可能に連結されている。梁６２の他端は、梁６３に回転可能に連結されている。梁６３の下端には、位置決めユニット３０の前部が回転可能に連結されている。梁６２と梁６３の上端には、コイルばね６４の両端がそれぞれ引っ掛けられている。ブラケット６１と梁６２の連結部６５ａ、梁６２と梁６３の連結部６５ｂ、および梁６３と位置決めユニット３０の連結部６５ｃは、可動性の連結部である。

リンク機構６０は、嵌合ユニット２０の螺旋状の進行力を、位置決めユニット３０に伝達する。これにより、位置決めユニット３０が、嵌合ユニット２０に伴って、既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行する。その際、コイルばね６４が、位置決めユニット３０を既設管Ｐの内面に付勢する。また、リンク機構６０が可動して、既設管Ｐやストリップ１から位置決めユニット３０にかかる反力を吸収する。

リンク機構６０は、本発明の「連結手段」の一例である。コイルばね６４は、本発明の「付勢部材」の一例である。

位置決めユニット３０のベース３１は、図４〜図６に示すように、進行方向（図４で既設管Ｐの周方向、図５および図６で上下方向）に対して、先細り形状でかつ円弧形状に形成されている。ベース３１の前部３１ａと後部３１ｂは、図６に示すように、所定の角度に反り上がっている。ベース３１の左右の端部には、図５および図７に示すように、係合部３２と押さえ部３６とが設けられている。

係合部３２は、図７に示すように、溝３３を挟む1対の突起から成る。溝３３は、位置決めユニット３０の進行方向（紙面と垂直な方向）と平行に延びている。溝３３内には、ローラ３４、３５が設けられている。ローラ３４、３５の回転軸は、位置決めユニット３０の進行方向に対して垂直に設けられている。

押さえ部３６は、係合部３２の上方に設けられている。押さえ部３６は、シャフト３７とベアリング３８とから構成されている。シャフト３７は、位置決めユニット３０の進行方向に対して垂直に設けられている。

位置決めユニット３０は、既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行（図１で右方へ前進）しながら、送りユニット４０により螺旋状に巻回されたストリップ１を、嵌合ユニット２０の前方で幅方向に寄せる。

詳しくは、位置決めユニット３０は、図７に示すように、ストリップ１の巻回側縁１ｄの間を通過して行く。その際、係合部３２が、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの近傍の裏面側に設けられた凹部１ｅに係合する。また、ベース３１が既設管Ｐの内面に当接する。そして、ストリップ１との接触部分にある第１ローラ３４が、ストリップ１の裏面を転動する。また、既設管Ｐの内面との接触部分にある第２ローラ３５が、既設管Ｐの内面を転動する。

また、押さえ部３６が、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの近傍を表面側から、既設管Ｐの内面側へ押さえる。その際、ストリップ１との接触部分にあるベアリング３８が、ストリップ１の表面を転動する。

上記により、送りユニット４０により螺旋状に巻回されたストリップ１は、嵌合ユニット２０の前方で、位置決めユニット３０の押さえ部３６により、隣り合う巻回側縁１ｄの両方を既設管Ｐの内面側へ押さえられる。同時に、ストリップ１は、係合部３２により、隣り合う巻回側縁１ｄをストリップ１の幅方向（図７で左右方向）へ寄せられて、所定の間隔Ｘに位置決めされた状態となる。

具体的には、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄのうち、少なくとも送りユニット４０から送り出された直後の巻回側縁１ｄの方が、もう一方の巻回側縁１ｄに対して近づく方向や離れる方向へ寄って、当該隣り合う巻回側縁１ｄの間に所定の間隔Ｘが形成される。

上記所定の間隔Ｘは、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの嵌合部１ｃに、ジョイナ２の嵌合部２ｃを嵌合可能な間隔に設定されている。すなわち、図３（ｃ）および図７に示すように、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの嵌合部１ｃの間隔を、ジョイナ２の嵌合部２ｃの間隔Ｚと同等にしたときの、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの間隔が、所定の間隔Ｘである。

位置決めユニット３０は、本発明の「位置決め手段」の一例である。係合部３２のローラ３４、３５と押さえ部３６のベアリング３８とは、本発明の「回転体」の一例である。

次に、製管装置１００により行う製管工法を説明する。

先ず、準備段階として、既設管Ｐ内を清掃した後、既設管Ｐ内の上部に、図２に示すように、スペーサ１９を取り付ける。そして、既設管Ｐ内に製管装置１００を設置する。次に、図１に示すように、ストリップ１を、製管装置１００の前方（図１で右側）から送り込んで、案内ユニット５０のローラ５１、５２間および送りユニット４０のローラ４１、４２間へ通す。また、ジョイナ２を、製管装置１００の後方（図１で左側）から送り込んで、供給管８内を通して、位置決めユニット３０と嵌合ユニット２０の間に送る（図２）。

製管工法では、製管装置１００を駆動して、ストリップ１とジョイナ２を供給しながら、各ユニット２０、３０、４０、５０を既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ前進させて行く。すると、案内ユニット５０により案内されたストリップ１が、送りユニット４０により既設管Ｐの内面へ送られながら、螺旋状に巻回される。

そして、図４および図７に示すように、嵌合ユニット２０の進行方向のすぐ前方で、位置決めユニット３０により、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄが、既設管Ｐの内面側へ押さえられつつ、所定の間隔Ｘに位置決めされる。

上記のように、位置決めユニット３０でストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄが位置決めされた状態で、当該隣り合う巻回側縁１ｄの嵌合部１ｃにジョイナ２の嵌合部２ｃが嵌合ユニット２０により即座に嵌合される。これにより、図３（ｃ）に示すように、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄがジョイナ２により接合されて、図１に示すように、既設管Ｐ内にストリップ１とジョイナ２から成る管状体２００が製作される。

もし途中で、位置決めユニット３０が、ストリップ１や既設管Ｐの内面やスペーサ１９などに詰まったり引っ掛かったりして、進まなくなった場合は、各ユニット２０、３０、４０、５０の螺旋状の前進を停止し、送りユニット４０の１対のローラ４１の駆動を停止する。そして、アーム１２などを逆方向に旋回させて、嵌合ユニット２０と位置決めユニット３０を後退させる。これにより、ストリップ１や既設管Ｐの段差やスペーサ１９に対する、位置決めユニット３０の詰まりや引っ掛かりが外れる。この後、位置決めユニット３０をストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの間に正しく係合し、各ユニット２０、３０、４０、５０の螺旋状の前進と、送りユニット４０の１対のローラ４１の駆動とを再開する。

そして、既設管Ｐ内の施工範囲に渡って、ストリップ１とジョイナ２から成る管状体２００が製作されると、既設管Ｐの内面がライニングされた状態となる。ライニング工法では、この後、製管装置１００を既設管Ｐ外へ撤去し、スペーサ１９と既設管Ｐとの間に注入ホースを通して、既設管Ｐとストリップ１およびジョイナ２から成る管状体２００との間に充填材を注入する。そして、充填材が硬化して、既設管Ｐとストリップ１およびジョイナ２から成る管状体２００とが一体化すると、既設管Ｐが更正された状態となる。

上記実施形態によると、製管装置１００は、送りユニット４０によりストリップ１を既設管Ｐ内で螺旋状に巻回して、嵌合ユニット２０の前方で、位置決めユニット３０によりストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを、既設管Ｐの内面側へ押さえつつ所定の間隔Ｘに位置決めする。このため、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの両方を、既設管Ｐの内面に対して確実に寄せ、かつ、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの少なくとも一方を、他方に対して所定の間隔Ｘになるまで確実に寄せることができる。

また、このようにストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを位置決めした状態で、当該隣り合う巻回側縁１ｄの嵌合部１ｃにジョイナ２の嵌合部２ｃを嵌合ユニット２０により嵌合する。このため、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄと既設管Ｐの内面との間隔、当該隣り合う巻回側縁１ｄの間隔、およびその嵌合部１ｃの間隔が、それぞれ離れず、所定の間隔に保持された状態で、当該嵌合部１ｃにジョイナ２の嵌合部２ｃを嵌合ユニット２０で着実に嵌合することができる。

よって、製管装置１００により、長尺のストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを確実に接合することが可能となる。また、既設管Ｐの内面に沿った大きさの管状体２００を既設管Ｐ内に作製して、既設管Ｐの内面と管状体２００との間隔を小さくすることが可能となる。

また、上記実施形態では、位置決めユニット３０で位置決めする、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの所定の間隔Ｘを、その嵌合部１ｃにジョイナ２の嵌合部２ｃを嵌合可能な間隔にしている。このため、嵌合ユニット２０により、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの嵌合部１ｃに、ジョイナ２の嵌合部２ｃをより着実に嵌合することができる。

また、上記実施形態では、位置決めユニット３０をストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの間へ通過させている。このため、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを所定の間隔Ｘに位置決めしつつ、ストリップ１の幅方向に対する位置決めユニット３０の大きさを小さくすることができる。

また、上記実施形態では、位置決めユニット３０のベース３１を、先細り形状にしている。このため、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄと位置決めユニット３０との抵抗を小さくして、当該隣り合う巻回側縁１ｄの間に位置決めユニット３０を進行させ易くすることができる。

また、上記実施形態では、位置決めユニット３０のベース３１の前部３１ａと後部３１ｂを反り上がらせている。このため、ベース３１の前部３１ａや後部３１ｂがストリップ１や既設管Ｐの内面に引っ掛かるのを防止することができる。

また、上記実施形態では、嵌合ユニット２０と位置決めユニット３０とを、螺旋状のストリップ１の管軸方向における同一巻回位置に来るように配置している。このため、位置決めユニット３０でストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを位置決めした直後に、この隣り合う巻回側縁１ｄの嵌合部１ｃにジョイナ２の嵌合部２ｃを嵌合ユニット２０により嵌合することができる。またこの際、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄと既設管Ｐの内面との間隔、当該隣り合う巻回側縁１ｄの間隔、およびその嵌合部１ｃの間隔が、それぞれ離れるのを確実に防止することができる。

また、上記実施形態では、位置決めユニット３０に設けた係合部３２を、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄ近傍の裏面側に設けられた凹部１ｅに係合させている。このため、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを近づく方向と離れる方向に自在に寄せて、当該隣り合う巻回側縁１ｄの間に所定の間隔Ｘを確保することができる。

また、上記実施形態では、位置決めユニット３０に設けた押さえ部３６で、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄ近傍を表面側から押さえている。このため、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを既設管Ｐの内面側へ押さえて、既設管Ｐの内面から離れないように保持することができる。また、ストリップ１と既設管Ｐの内面との間隔を小さくすることができる。

また、上記実施形態では、位置決めユニット３０のストリップ１との接触部分と、既設管Ｐの内面との接触部分とに、回転体としてローラ３４、３５やベアリング３８を設けている。このため、位置決めユニット３０が進行したときに、ローラ３４、３５がストリップ１の裏面や既設管Ｐの内面に接して転動する。また、ベアリング３８がストリップ１の表面に接して転動する。これにより、位置決めユニット３０とストリップ１や既設管Ｐの内面との間の抵抗力を小さくして、位置決めユニット３０を進行させ易くすることができる。

また、上記実施形態では、嵌合ユニット２０の進行方向の前方に、位置決めユニット３０をリンク機構６０により連結している。このため、嵌合ユニット２０の進行力を、リンク機構６０で位置決めユニット３０に伝達して、位置決めユニット３０と嵌合ユニット２０とを同期させて動作させることができる。また、既設管Ｐの内面の近傍にある嵌合ユニット２０の進行力を、リンク機構６０で既設管Ｐの内面に沿うように位置決めユニット３０に伝達して、位置決めユニット３０を進行させ易くすることができる。

また、上記実施形態では、リンク機構６０が可動性の連結部６５ａ〜６５ｃを含んでいる。このため、嵌合ユニット２０の進行力と、位置決めユニット３０がストリップ１や既設管Ｐの内面から受ける反力とに応じて、リンク機構６０が作動して、これらの力をある程度吸収することができる。そして、位置決めユニット３０がストリップ１や既設管Ｐの内面に引っ掛かって、位置決めユニット３０や嵌合ユニット２０が動けなくなるのを抑制することができる。

さらに、上記実施形態では、リンク機構６０のコイルばね６４で位置決めユニット３０を既設管Ｐの内面に付勢している。このため、位置決めユニット３０を既設管Ｐの内面に沿って進行させて、ストリップ１と既設管Ｐの内面との間隔をより小さくすることができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。

図８〜図１０に示す、他の実施形態に係る位置決めユニット３０’は、押さえ部３６のベアリング３８を進行方向に複数設けている。位置決めユニット３０’は、嵌合ユニット２０の進行方向のすぐ前方に、リンク機構６０’により連結されている。リンク機構６０’は、ブラケット６６、７０、梁６７、６８、コイルばね６４、およびワイヤ７２などから構成されている。

図１０に示すように、ブラケット６６は、ブラケット７０を介して嵌合ユニット２０に連結されている。１対の梁６７は、位置決めユニット３０’の幅方向に所定の間隔をおいて配置されている。１対の梁６７の一端は、図８などに示すように、ブラケット６６に回動可能に連結されている。１対の梁６７とブラケット６６の連結位置は、アーム１１の長手方向へ調整することができる。

１対の梁６７の他端は、図１０に示すように、シャフト７１を介して梁６８と回転可能に連結されている。シャフト７１の両端部には、ベアリング６９が取り付けられている。梁６８の下端には、位置決めユニット３０’の前部が、上下へ回動可能でかつ幅方向へ揺動可能に連結されている。ブラケット６６と梁６７の連結部７３ａ、梁６７と梁６８の連結部７３ｂ、および梁６８と位置決めユニット３０’の連結部７３ｃは、可動性の連結部である。

図８に示すように、嵌合ユニット２０に固定されたブラケット６６の下端と、位置決めユニット３０’の後部との間には、ワイヤ７２がシャックル７４を介して架かっている。また、ブラケット６６の下端と、１対の梁６７の下端には、１対のコイルばね６４の両端がそれぞれ引っ掛けられている。

製管工法において、リンク機構６０’は、嵌合ユニット２０の螺旋状の進行力を、位置決めユニット３０’に伝達して、位置決めユニット３０’を螺旋状に管軸方向へ進行させる。その際、コイルばね６４が、梁６７、６８および位置決めユニット３０’を既設管Ｐの内面に付勢する。また、梁６７の他端に設けられたベアリング６９とストリップ１の表面または既設管Ｐの内面とが接触して、ベアリング６９が転動する。また、リンク機構６０’が可動して、既設管Ｐやストリップ１から位置決めユニット３０’にかかる反力を吸収する。

また、通常、図８および図１０に示すように、ワイヤ７２が弛んで、位置決めユニット３０’の前進を妨げることはない。位置決めユニット３０’を後退させる場合には、アーム１１を逆方向に旋回させると、嵌合ユニット２０が後退することにより、図９に示すように、ワイヤ７２が張って、位置決めユニット３０’の後部を引っ張る。

リンク機構６０’は、本発明の「連結手段」の一例である。ベアリング６９は、本発明の「回転体」の一例である。ワイヤ７２は、本発明の「弛張体」の一例である。

上記実施形態によると、リンク機構６０’がストリップ１に接触しても、該接触部分にあるベアリング６９が転動する。このため、リンク機構６０’がストリップ１に引っ掛かって動けなくなったり、ストリップ１を損傷したりするのを防止することができる。

また、上記実施形態では、嵌合ユニット２０と位置決めユニット３０’との間にワイヤ７２を架けている。このため、嵌合ユニット２０と位置決めユニット３０’との間隔を、ワイヤ７２が張ったときの間隔以下に制限することができる。また、嵌合ユニット２０を後退させたときに、位置決めユニット３０’をワイヤ７２で引っ張って、容易に後退させることができる。

図１１および図１２に示す、他の実施形態に係る位置決めユニット３０”は、ベース３１の中央に設けられたリブ３９に、進行方向へ拡がる長孔３９ａが形成されている。長孔３９ａは、ベアリング６９と押さえ部３６とが干渉しないように、山型に傾斜されている。山型の長孔３９ａにすることで、位置決めユニット３０”の進行方向の大きさを小さくすることができる。

これ以外に、たとえば図１３に示すように、直線型の長孔３９ｂをリブ３９に形成してもよい。長孔３９ｂは、ベアリング６９と押さえ部３６とが干渉しない位置に形成されている。また、長孔３９ｂの径は、施工対象の既設管Ｐの径に応じて、大きくしてもよい。

図１１に示すように、位置決めユニット３０”は、嵌合ユニット２０の進行方向のすぐ前方に、リンク機構６０”により連結されている。このリンク機構６０”
では、図８〜図１０に示したリンク機構６０’から、梁６８とワイヤ７２が省略されている。リンク機構６０”は、本発明の「連結手段」の一例である。

位置決めユニット３０”の長孔３９ａには、シャフト７１が貫通している。１対の梁６７の他端は、シャフト７１を介して、位置決めユニット３０”に前後へ移動可能に連結されている。梁６７と位置決めユニット３０”との連結部７３ｄは、可動性の連結部である。

嵌合ユニット２０が前進するときは、該前進力によりリンク機構６０”が押されて、図１１に示すように、シャフト７１が位置決めユニット３０”の長孔３９ａの前縁に係合する。これにより、嵌合ユニット２０の前進力が位置決めユニット３０”の前部に伝達され、位置決めユニット３０”が前進する。また、嵌合ユニット２０が後退するときは、該後退力によりリンク機構６０”が引っ張られて、図１２に示すように、シャフト７１が位置決めユニット３０”の長孔３９ａの後縁に係合する。これにより、嵌合ユニット２０の後退力が位置決めユニット３０”の後部に伝達され、位置決めユニット３０”が後退する。

上記実施形態によると、リンク機構６０”により位置決めユニット３０”を、既設管Ｐの内面から離れることなく、前方と後方へ移動させ易くすることができる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、位置決めユニット３０によりストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを離間させるような、所定の間隔Ｘに位置決めした例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、幅の狭いジョイナを用いた場合などには、位置決めユニットによりストリップの隣り合う巻回側縁を接触させるような、所定の間隔に位置決めするようにしてもよい。

然るに、図１〜図７に示した実施形態では、幅広のジョイナ２を用いたため、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを離間させて、その嵌合部１ｃの間隔を広くする必要がある場合に、特に有利である。つまり、位置決めユニット３０でストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄを所定の間隔Ｘをおいて位置決めした状態で、その嵌合部１ｃにジョイナ２の嵌合部２ｃを着実に嵌合することができる点で、有効性が高い。

また、上記実施形態では、位置決めユニット３０、３０’、３０”のストリップ１との接触部分と、既設管Ｐの内面との接触部分と、リンク機構６０’、６０”の既設管Ｐの内面との接触部分とに、ローラ３４、３５またはベアリング３８、６９から成る回転体を設けた例を挙げたが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、ころなどの円柱体や鋼球などの球体のようなものを、回転体として用いてもよい。

また、上記各接触部分に設ける回転体の数は単一でも複数でもよい。また、位置決めユニット３０、３０’、３０”では、ストリップ１に対して、厚み方向からの接触部分だけに限らず、幅方向からの隣り合う巻回側縁１ｄへの接触部分にも、回転体を設けるようにしてもよい。さらに、上記各接触部分に、回転体以外に、低摩擦部材を設けたり低摩擦加工を施したりして、ストリップや管内面との滑りを良くしてもよい。

また、上記実施形態では、リンク機構６０、６０’、６０”に付勢部材としてコイルばね６４を設けた例を挙げたが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、板ばね、ねじりばね、ゴム、またはシリンダなどを、付勢部材として用いてもよい。

また、上記実施形態では、嵌合ユニット２０と位置決めユニット３０’の間に架かる弛張体としてワイヤ７２を用いた例を挙げたが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、鎖、ロープ、ひも、テープ、布切れ、または薄板などのような、弛んだり張ったりするものを、弛張体として用いてもよい。

また、上記実施形態では、嵌合ユニット２０と位置決めユニット３０、３０’、３０”とを連結する連結手段として、リンク機構６０、６０’、６０”を用いた例を挙げたが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、図１４に示すような、梁状の連結部材８０を、連結手段として用いてもよい。連結部材８０の前端は、位置決めユニット３０に連結されている。連結部材８０の後端は、嵌合ユニット２０に連結されている。すなわち、連結部材８０は、嵌合ユニット２０の進行方向の前方に、位置決めユニット３０を連結する。

さらに、上記実施形態では、既設管Ｐを更生するためのライニング工法の一工程に本発明を適用した例を挙げたが、これ以外の用途に対しても、本発明の製管工法および製管装置を適用することは可能である。

１ ストリップ
１ｃ 嵌合部
１ｄ 側縁
１ｅ 凹部
２ ジョイナ
２０ 嵌合ユニット
３０、３０’、３０” 位置決めユニット
３２ 係合部
３４ ローラ
３５ ローラ
３６ 押さえ部
３８ ベアリング
４０ 送りユニット
６０、６０’、６０” リンク機構
６４ コイルばね
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ 連結部
７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ 連結部
８０ 連結部材
１００ 製管装置
２００ 管状体
Ｐ 既設管
Ｘ 所定の間隔

Claims (5)

1. 長尺の帯状体の送り手段と接合条片の嵌合手段とを、管内で螺旋状に管軸方向へ進行させて、
   前記送り手段により前記帯状体を前記管内面へ送りながら螺旋状に巻回して、
   前記嵌合手段により前記接合条片を前記帯状体の隣り合う巻回側縁に形成された嵌合部に嵌合することにより、
   前記帯状体の隣り合う巻回側縁を接合して、前記管内に管状体を製作する製管工法において、
   前記嵌合手段の進行方向の前方に、前記帯状体の位置決め手段を設け、
   前記位置決め手段により前記帯状体の隣り合う巻回側縁を前記管内面側へ押さえつつ所定の間隔に位置決めした状態で、当該隣り合う巻回側縁の前記嵌合部に前記接合条片を前記嵌合手段により嵌合する、ことを特徴とする製管工法。
2. 長尺の帯状体の送り手段と接合条片の嵌合手段を、管内で螺旋状に管軸方向へ進行させて、
   前記送り手段により前記帯状体を前記管内面へ送りながら螺旋状に巻回して、
   前記嵌合手段により前記接合条片を前記帯状体の隣り合う巻回側縁に形成された嵌合部に嵌合することにより、
   前記帯状体の隣り合う巻回側縁を接合して、前記管内に管状体を製作する製管装置において、
   前記嵌合手段の進行方向の前方に、前記帯状体の位置決め手段を設け、
   前記位置決め手段により前記帯状体の隣り合う巻回側縁を前記管内面側へ押さえつつ所定の間隔に位置決めした状態で、当該隣り合う巻回側縁の前記嵌合部に前記接合条片を前記嵌合手段により嵌合する、ことを特徴とする製管装置。
3. 請求項２に記載の製管装置において、
   前記位置決め手段は、先細り形状をしていて、前記帯状体の隣り合う巻回側縁の間を通過する、ことを特徴とする製管装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の製管装置において、
   前記位置決め手段は、
   前記帯状体の隣り合う巻回側縁近傍の裏面側に設けられた凹部に係合する係合部と、
   前記帯状体の隣り合う巻回側縁近傍を前記管内面へ押さえる押さえ部と、
   前記帯状体との接触部分および前記管内面との接触部分にそれぞれ設けられた回転体とを有する、ことを特徴とする製管装置。
5. 請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の製管装置において、
   前記嵌合手段の進行方向の前方に、前記位置決め手段を連結する連結手段を設け、
   前記連結手段は、可動性の連結部を含んだリンク機構から成り、
   前記リンク機構に、前記位置決め手段を前記管内面に付勢する付勢部材を設けた、ことを特徴とする製管装置。

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