JP5778063B2 - 管構成部材供給装置、製管工法 - Google Patents

Description

本発明は、長尺で帯状の管構成部材を供給する管構成部材供給装置と、既設管内で製管機により管構成部材を螺旋状に巻回して、その隣り合う巻回側縁を接合することにより、管状体を製作する製管工法に関する。

老朽化した既設管を更生するために、既設管内で管構成部材を用いて製管する製管工法がある。

たとえば、特許文献１に開示された製管工法では、既設管内に製管機を配置し、管構成部材としてストリップとジョイナを用いる。製管機の進行方向に対して、前方からストリップを製管機の送りユニットに供給し、後方からジョイナを製管機の中空管の内側を通して嵌合ユニットに供給する。

製管機は、管軸方向へ進行しながら、送りユニットによりストリップを管内面へ送って螺旋状に巻回し、その隣り合う巻回側縁に形成された嵌合部に、ジョイナの両側縁に形成された嵌合部を嵌合ユニットにより嵌合させる。これにより、ストリップの隣り合う巻回側縁がジョイナで接合されて、既設管内にストリップとジョイナから成る管状体が製作される。

管構成部材は長尺であるため、使用前は円状に巻かれた状態になっていて、使用時に端部から引き出されて、製管機に供給される。また、管構成部材の剛性や、製管工程での扱い易さなどを考慮して、管構成部材の巻き径はある程度大きくされている。特に、管構成部材の幅が広くなるに連れて、巻き径は大きくなっている。

たとえば、図１０に示すように、使用前の巻き径の大きなストリップＳやジョイナＪは、地下の既設管Ｐ内に設置するのが困難であるため、地上に設置される。使用前のストリップＳは、たとえばラックＲに載せて、製管機Ｚの進行方向に対して前方側（図１０では右側）で開口したマンホールＭｆの周辺の地上に設置される。使用前のジョイナＪは、たとえばターンテーブルＴに載せて、製管機Ｚの後方側（図１０では左側）で開口したマンホールＭｂの周辺の地上に設置される。

そして、製管工程では、ラックＲからストリップＳを引き出して、マンホールＭｆ内と既設管Ｐ内を通して、製管機Ｚに前方から供給する。また、ターンテーブルＴからジョイナＪを引き出して、マンホールＭｂ内と既設管Ｐ内を通して、製管機Ｚに後方から供給する。

また、管構成部材を引き出し易くするため、ラックＲやターンテーブルＴに代えて、特許文献２に開示されているように、管構成部材をドラムに巻き付けて、ドラムの軸をドラム保持装置で回転可能に支持することも行われている。

一方、特許文献３に開示されているコイルローラでは、管構成部材を巻いて形成されたプロファイルコイルを、下方からローラで支持し、側方から梁で支持している。そして、モータの動力をギヤ機構によりローラに伝達して、ローラを回転させることにより、プロファイルコイルを円周方向に回転させて、製管工程で管構成部材がねじれないようにしている。モータの駆動は、遠隔操作装置により操作される。

しかしながら、図１０に示すように、２つのマンホールＭｆ、Ｍｂの周辺の地上に、使用前の管構成部材Ｓ、Ｊをそれぞれ設置して、製管工法を実施する場合、そこでの安全の確保に加えて、管構成部材Ｓ、Ｊの設置スペースを確保しなければならない。そのため、各マンホールＭｆ、Ｍｂ周辺の地上で交通規制を行う必要があり、地上を通行する人や車などにとって不便である。

一方、特許文献４の図５には、２種類の管構成部材を既設管の一端側で開口した同一のマンホールから、該マンホールの底に据え付けられた製管機に供給することが示されている。この製管機は、移動せずに、２種類の管構成部材を螺旋状に巻回しながら接合して、管状体を組み立てて、既設管内に押し込んで行く押し込み型の製管機である。

また、特許文献５では、管構成部材を巻き付けたドラムと、管構成部材の補強材を巻き付けたドラムを、別々の台で支持して、同一のマンホール周辺の地上に設置し、各ドラムから管構成部材と補強材をそれぞれ引き出して、同一のマンホールを通して、押し込み型の製管機に供給している。

しかし、１つのマンホール周辺の地上に、管構成部材などを供給するための装置を複数台設置する場合も、そこで広い設置スペースを確保しなければならないので、交通規制を広範囲に行う必要があり、地上を通行する人や車などにとって不便である。

特開２００６−３５５９６号公報 特開２００９−１４０５９号公報 特開２０１２−２５０８５号公報 特開平１０−３０５４８４号公報 特開平６−１９０９２２号公報

本発明の課題は、既設管の開口の周辺で管構成部材用の設置スペースを狭小化できる、管構成部材供給装置と製管工法を提供することである。

本発明に係る管構成部材供給装置は、長尺で帯状の管構成部材を供給する装置であって、円状に巻かれた複数の管構成部材を立てた状態でそれぞれ保持し、管構成部材を保持した状態で管構成部材の巻き軸方向に並列に設けられた複数の保持部と、複数の保持部にそれぞれ設けられ、保持部で保持された管構成部材を円周方向に回転させる複数の回転体と、複数の回転体を回転駆動する駆動源とを備える。

これによると、製管工法の施工対象である既設管の１つの開口の周辺に、１台の管構成部材供給装置を設置することにより、該管構成部材供給装置の複数の保持部で円状に巻かれた複数の管構成部材を保持し、各管構成部材を１つの開口から既設管内に配置された製管機へ供給することができる。また、各保持部で各管構成部材を立てた状態で巻き軸方向へ並べて保持するので、管構成部材供給装置の横方向の占有スペースを小さくすることができる。よって、既設管の開口の周辺で管構成部材用の設置スペースを狭小化することが可能となる。

また、本発明では、上記管構成部材供給装置において、駆動源の駆動を操作する操作手段を設けてもよい。

これによると、操作手段を操作して、各保持部の回転体で各管構成部材を円周方向に回転させることにより、製管工程で生じる各管構成部材の捩れや撚りを無くすことができる。

また、本発明では、上記管構成部材供給装置において、複数の保持部を、高さ方向と、巻き軸方向と直交する水平方向に伸縮可能にしてもよい。

これによると、円状に巻かれた管構成部材の巻き径に応じて、各保持部を伸縮させて、管構成部材を安定に保持することができる。

また、本発明では、上記管構成部材供給装置において、複数の保持部に保持された管構成部材を垂直な状態に支持する支持部材を備えてもよい。

これによると、各保持部で立てた状態で保持した管構成部材を支持部材で安定に支持して、該管構成部材が倒れるのを防止することができる。

次に、本発明に係る製管工法は、長尺で帯状の第１および第２の管構成部材を既設管外から、既設管内に配置した製管機に供給し、該製管機により、第１の管構成部材を螺旋状に巻回して、その隣り合う巻回側縁を第２の管構成部材で接合することにより、既設管内に管状体を製作する製管工法であって、既設管の１つの開口の周辺に、管構成部材を供給する管構成部材供給装置を設置する。管構成部材供給装置は、円状に巻かれた第１および第２の管構成部材を立てた状態でそれぞれ保持し、管構成部材を保持した状態で管構成部材の巻き軸方向に並列に設けられた第１および第２の保持部と、第１および第２の保持部にそれぞれ設けられ、保持部で保持された管構成部材を円周方向に回転させる第１および第２の回転体と、第１および第２の回転体を回転駆動する駆動源とを備える。この管構成部材供給装置から第１および第２の管構成部材を、１つの開口を通して既設管内の製管機に供給する。

これによると、製管工法の施工対象である既設管の１つの開口の周辺に、１台の管構成部材供給装置を設置することにより、該管構成部材供給装置の複数の保持部で円状に巻かれた複数種類の管構成部材を保持し、各管構成部材を１つの開口から既設管内に配置された製管機へ供給することができる。また、各保持部で各管構成部材を立てた状態で巻き軸方向へ並べて保持するので、管構成部材供給装置の横方向の占有スペースを小さくすることができる。よって、既設管の開口の周辺で、管構成部材用の設置スペースを狭小化することが可能となる。また、既設管の１つの開口の周辺だけで交通規制を行えばよいので、地上を通行する人や車などの利便性を損うことも少ない。また、各保持部の回転体で各管構成部材を円周方向に回転させることにより、製管工程で生じる各管構成部材の捩れや撚りを無くすことができる。

さらに、本発明では、上記製管工法において、製管機を既設管内で管軸方向へ進行させ、管構成部材供給装置から第１および第２の管構成部材を引き出して、製管機の進行方向に対して前方から、第１の管構成部材を螺旋状に製管機に供給し、該螺旋状の第１の管構成部材の内側へ第２の管構成部材を通して、該第２の管構成部材を製管機に供給するのが好ましい。

これによると、製管工程で第１の管構成部材と第２の管構成部材が絡まり合うのを防止することができる。また、第１の管構成部材に対して、既設管の内面と反対側に第２の管構成部材が常に位置するので、製管機で螺旋状に巻回された第１の管構成部材の隣り合う巻回側縁を第２の管構成部材で確実に接合することができる。

本発明によれば、既設管の開口の周辺で管構成部材用の設置スペースを狭小化できる管構成部材供給装置と製管工法とを提供することが可能となる。

本発明の一実施形態による管構成部材供給装置の正面図である。 図１の管構成部材供給装置の収縮状態を示した正面図である。 図１の管構成部材供給装置の平面図である。 図１の管構成部材供給装置の収縮状態を示した平面図である。 図１の管構成部材供給装置の右側面図である。 図１の管構成部材供給装置の電気ブロック図である。 管構成部材の一例であるストリップとジョイナの使用前状態を示した図である。 図５の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よる製管機の側面図である。 図７の製管機を右方向から見た正面図である。 本発明の一実施形態による製管工法を示した図である。 従来の製管工法の一例を示した図である。

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、図１Ａ〜図４を参照して、本発明の一実施形態による管構成部材供給装置１０の構造を説明する。合わせて、図５〜図９を参照して、管構成部材１、２の構造も説明する。

管構成部材供給装置１０は、既設管内で管状体を製作する製管工法で使用される。管構成部材供給装置１０は、図１Ａ〜図３に示すように、複数の支柱３ａ〜３ｃと梁４ａ〜４ｅとを、溶接や固定具で結合することにより組み立てたラーメン構造をしている。各支柱３ａ〜３ｃと各梁４ａ〜４ｅは、たとえば角柱状の鋼管から成る。

図１Ａおよび図１Ｂにおいて、長手方向の両端にある左右１対の支柱３ａは、図２Ａ〜図３に示すように、短手方向に３対設けられている。各対の支柱３ａの間には、所定の間隔で２本の支柱３ｂがそれぞれ設けられている。図１Ａ〜図２Ｂに示すように、長手方向の両端にある各支柱３ａと、その隣にある各支柱３ｂとは、上下端部を梁４ａでそれぞれ結合されている。

図１Ａ〜図２Ｂで、左から２本目の支柱３ｂの上下端部の梁４ａと反対側には、梁４ｂの根元が結合されている。右から２本目の支柱３ｂの上下端部の梁４ａと反対側には、梁４ｃの根元が結合されている。梁４ｃの先端は、梁４ｂの先端の凹部に挿入されている。梁４ｃは梁４ｂに対して、軸方向（図１Ａ〜図２Ｂで左右方向）に伸縮可能になっている。梁４ｂ、４ｃは締結具１９により固定される。締結具１９は、たとえば、ピン、ねじ、ボルト、ナット、くさび、および／またはリングなどから成る。

各支柱３ａの上端の凹部には、支柱３ｃの下端が挿入されている。支柱３ｃは支柱３ａに対して、軸方向（図１Ａ、図１Ｂ、および図３で上下方向）に伸縮可能になっている。支柱３ａ、３ｃは締結具１９により固定される。支柱３ｂには、任意の長さの棒状の支持部材５が挿抜可能に支持されている。

図２Ａ〜図３に示すように、短手方向に所定の間隔で３対並ぶ支柱３ａは、上下の２箇所において、梁４ｄでそれぞれ結合されている。各支柱３ａの上方にある支柱３ｃは、短手方向に梁４ｅでそれぞれ結合されている。支柱３ｃ間には、ローラ７が設けられている。ローラ７の回転軸７ａは、図３に示すように、梁４ｅと平行になっている。

梁４ｅには、図１Ａ〜図２Ｂに示すように、棒状の支持部材６が着脱可能に取り付けられている。具体的には、支持部材６の根元を凹形に形成して、梁４ｅに係合し、締結具１９により支持部材６の根元と梁４ｅとを固定している。支持部材６は、梁４ｅの軸方向（図３で左右方向）の任意の位置に取り付け可能である。また、支持部材６は、支柱３ａ、３ｃに対して垂直な姿勢（図１Ａおよび図１Ｂの状態）か平行な姿勢（図示省略）のいずれかで、梁４ｅに取り付け可能である。これ以外に、梁４ｅを円柱状の鋼材から構成し、支持部材６の根元をＣ形に形成して、支持部材６を支柱３ａ、３ｃに対して任意の角度で梁４ｅに取り付け可能にしてもよい。

図１Ａ〜図３に示すように、支柱３ａ〜３ｃと梁４ａ〜４ｅにより、管構成部材１、２を保持するための、２つの空間である保持部１１ａ、１１ｂが形成されている。保持部１１ａは、本発明の「第１の保持部」の一例であり、保持部１１ｂは、本発明の「第２の保持部」の一例である。

管構成部材１、２は、製管工法で使用される、ストリップ１とジョイナ２から構成されている。ストリップ１とジョイナ２は、硬質塩化ビニルなどの合成樹脂から成り、図７〜図９に示すように、長尺で帯状に形成されている。

図６（ａ）に示すように、ストリップ１の裏面には、突起状のアンカ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１ｄには、凹凸状の嵌合部１ｃが形成されている。アンカ１ａと嵌合部１ｃは、ストリップ１の全長に渡って延びるように設けられている。

図６（ｂ）に示すように、ジョイナ２の中央には、溝２ａが形成されている。ジョイナ２の裏面側には、溝２ａを覆うように弾性体２ｆが設けられている。ジョイナ２の両側縁２ｄの裏面側には、突起状のリブ２ｂと凹凸状の嵌合部２ｃとが形成されている。嵌合部２ｃの凹部には、シール材２ｅが設けられている。溝２ａ、弾性体２ｆ、リブ２ｂ、嵌合部２ｃ、およびシール材２ｅは、ジョイナ２の全長に渡って延びるように設けられている。

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１ｄの嵌合部１ｃに、図６（ｃ）に示すように、ジョイナ２の両側縁２ｄの嵌合部２ｃを嵌合する。これにより、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄがジョイナ２によって接合される。

使用前のストリップ１とジョイナ２は、搬送時などに扱い易くするため、図５に示すように、円状（渦巻き状）に巻かれた状態になっている。この巻き状態で、ストリップ１およびジョイナ２の短手方向の両側縁１ｈ、２ｈは揃えられている。ストリップ１は、本発明の「第１の管構成部材」の一例である。ジョイナ２は、本発明の「第２の管構成部材」の一例である。

管構成部材供給装置１０の各保持部１１ａ、１１ｂは、図１Ａ〜図３に示すように、使用前のストリップ１とジョイナ２を立てた状態（一点鎖線で示す巻き軸Ｘを水平にした状態）で保持する。図１Ａ〜図３では、一方の保持部１１ａで使用前のストリップ１を２束保持し、他方の保持部１１ｂで使用前のジョイナ２を２束保持した状態を示している。

保持部１１ａ、１１ｂは、保持したストリップ１とジョイナ２の巻き軸Ｘ方向に並列に設けられている。各支柱３ｃや各梁４ｃを伸縮させることにより、各保持部１１ａ、１１ｂは、高さ方向と、巻き軸Ｘ方向と直交する水平方向（長手方向）とに伸縮可能である。

図１Ｂおよび図２Ｂは、保持部１１ａ、１１ｂが、図１Ａおよび図２Ａより、高さ方向と長手方向に収縮した状態を示している。また、図１Ｂおよび図２Ｂでは、図１Ａおよび図２Ａよりも巻き径の小さいストリップ１とジョイナ２を保持部１１ａ、１１ｂで保持している。さらに、図１Ｂおよび図２Ｂでは、図１Ａおよび図２Ａよりも長さの短い支持部材５を用いている。

保持部１１ａ、１１ｂに使用前のストリップ１やジョイナ２を載せる際は、支持部材５、６を外しておく。または、支持部材５だけを外し、支持部材６は支柱３ｃと平行な姿勢で梁４ｅに取り付けておく。これにより、保持部１１ａ、１１ｂの短手方向を向いた広い開口から、使用前のストリップ１やジョイナ２が載せ易くなる。

各保持部１１ａ、１１ｂには、モータ１２ａ、１２ｂとローラ１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂが設けられている。ローラ１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂの両側縁には、フランジ部１３ｄ、１４ｄが設けられている。

図１Ａ〜図２Ｂで保持部１１ａ、１１ｂの右側において、モータ１２ａ、１２ｂは、それぞれハウジング１５ａ、１５ｂの底面に固定されている。ローラ１３ａ、１３ｂは、保持部１１ａ、１１ｂの長手方向と平行な各ハウジング１５ａ、１５ｂの両側壁に、回転軸１３ｃの両端部を支持されている。

各ハウジング１５ａ、１５ｂの一方の側壁と対面するプレート１６ａは、保持部１１ａ、１１ｂの短手方向の両端にある上下２本の梁４ａの側面に、上下の端部を固定されている。各ハウジング１５ａ、１５ｂの他方の側壁と対面するプレート１６ｂは、保持部１１ａ、１１ｂの間にある上下２本の梁４ａの両側面に、上下の端部を固定されている。

プレート１６ａには、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、長孔１６ｄと円孔１６ｅが設けられている。長孔１６ｄは、上下方向へ延びている。円孔１６ｅは、上下方向へ所定の間隔で複数形成されている。プレート１６ｂにも、同様に長孔１６ｄと円孔１６ｅが設けられている（図示省略）。

ローラ１３ａ、１３ｂの回転軸１３ｃの両端部を、プレート１６ａ、１６ｂの長孔１６ｄと、固定板１７の軸孔（図示省略）に通し、４つの螺合具１８をそれぞれ、固定板１７の固定孔（図示省略）とプレート１６ａ、１６ｂの円孔１６ｅを通して、ハウジング１５ａの側壁のねじ孔（図示省略）に螺合する。これにより、ハウジング１５ａとプレート１６ａ、１６ｂが固定されて、ローラ１３ａ、１３ｂとモータ１２ａ、１２ｂが位置決めされる。また、ローラ１３ａ、１３ｂが回転可能に支持される。ローラ１３ａ、１３ｂとモータ１２ａ、１２ｂの回転軸１３ｃ、１２ｃは、梁２ｄ、２ｅと平行になっている。

ローラ１３ａ、１３ｂの回転軸１３ｃを通す長孔１６ｄ内の位置と、４つの螺合具１８を通すプレート１６ａ、１６ｂの円孔１６ｅの位置とを変えることにより、ローラ１３ａ、１３ｂとモータ１２ａ、１２ｂの上下の位置が変更可能である。

図１Ａ〜図２Ｂで保持部１１ａ、１１ｂの左側において、ローラ１４ａ、１４ｂの軸方向の両側には、プレート１６ａが設けられている。そのうち、２枚のプレート１６ａは、保持部１１ａ、１１ｂの短手方向の両端にある上下２本の梁４ａの側面に、上下の端部を固定されている。残る２枚のプレート１６ａは、保持部１１ａ、１１ｂの間にある上下２本の梁４ａの両側面に、上下の端部を固定されている。

ローラ１４ａ、１４ｂの回転軸１４ｃの両端部を、プレート１６ａの長孔１６ｄと、固定板１７の軸孔に通し、４つの螺合具１８をそれぞれ、固定板１７の固定孔とプレート１６ａ、１６ｂの円孔１６ｅを通して、別の螺合具（図示省略）と螺合する。これにより、ローラ１４ａ、１４ｂが回転可能に支持されて、位置決めされる。回転軸１４ｃは、梁４ｄ、４ｅと平行になっている。また、回転軸１４ｃを通す長孔１６ｄ内の位置と、４つの螺合具１８を通すプレート１６ａの円孔１６ｅの位置とを変えることにより、ローラ１４ａ、１４ｂの上下の位置が変更可能である。

図１Ｂおよび図２Ｂは、ローラ１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂとモータ１２ａ、１２ｂなどが、図１Ａおよび図２Ａよりも低い位置に固定された状態を示している。

保持部１１ａ、１１ｂ内のストリップ１やジョイナ２は、ローラ１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂにより下方から支持され、ローラ７により径方向から支持され、支持部材５、６により巻き軸Ｘに対して垂直に支持される。

図１Ａ〜図３に示すように、モータ１２ａ、１２ｂとローラ１３ａ、１３ｂの間には、それぞれ伝達機構２６が設けられている。伝達機構２６は、たとえば、複数のギヤやスプロケットやチェーンなどから構成されている。

モータ１２ａ、１２ｂの駆動力が、伝達機構２６でローラ１３ａ、１３ｂに伝達されることにより、ローラ１３ａ、１３ｂが回転して、保持部１１ａ、１１ｂで保持されたストリップ１やジョイナ２を円周方向に回転させる。他のローラ１４ａ、１４ｂ、７は、ストリップ１やジョイナ２の回転に従動して回転する。つまり、ローラ１３ａ、１３ｂは動輪であり、ローラ１４ａ、１４ｂ、７は従輪である。

ローラ１３ａ、１３ｂは、本発明の「回転体」の一例である。ローラ１３ａは、本発明の「第１の回転体」の一例であり、ローラ１３ｂは、本発明の「第２の回転体」の一例である。モータ１２ａ、１２ｂは、本発明の「駆動源」の一例である。

図２Ａおよび図２Ｂで、４隅にある支柱３ａには、ブロック２９と軸２７とを介して車輪２８が設けられている。各車輪２８は、レバー２８ａを操作することで、昇降可能になっている。管構成部材供給装置１０を地上に設置する際は、車輪２８を上昇させて、支柱３ａ、３ｂを着地させる。管構成部材供給装置１０を移動させる際は、車輪２８を着地させて、支柱３ａ、３ｂを浮かせる。

図１Ａ〜図３に示すように、管構成部材供給装置１０の右側面には、モータ１２ａ、１２ｂの駆動を操作する操作盤２０が設けられている。操作盤２０は、本発明の「操作手段」の一例である。操作盤２０には、図４に示すように、制御部２１、モータ駆動部２２ａ、２２ｂ、表示部２３、および操作部２４が設けられている。

制御部２１は、マイクロコンピュータから構成されている。モータ駆動部２２ａ、２２ｂは、モータ１２ａ、１２ｂをそれぞれ回転駆動させるための、スイッチング素子などを含むモータ駆動回路から構成されている。表示部２３は、ランプやＬＥＤ（発光ダイオード）や液晶ディスプレイやメーターなどから構成されている。操作部２４は、スイッチやボタンやレバーやダイヤルなどから構成されている。

操作部２４において、電源ＯＮ・ＯＦＦ部２４ａは、操作盤２０の電源をＯＮまたはＯＦＦする際に操作される。回転ＯＮ・ＯＦＦ部２４ｂは、モータ１２ａの回転を開始（ＯＮ）または停止（ＯＦＦ）する際に操作される。回転方向切替部２４ｃは、モータ１２ａの回転方向を正転方向と逆転方向に切り替える際に操作される。回転数切替部２４ｄは、モータ１２ａの回転数を切り替える際に操作される。

回転ＯＮ・ＯＦＦ部２４ｅは、モータ１２ｂの回転を開始または停止する際に操作される。回転方向切替部２４ｆは、モータ１２ｂの回転方向を正転方向と逆転方向に切り替える際に操作される。回転数切替部２４ｇは、モータ１２ｂの回転数を切り替える際に操作される。

操作部２４の操作状態は、制御部２１に入力される。制御部２１は、操作部２４の操作状態に応じて、モータ駆動部２２ａ、２２ｂを制御して、モータ１２ａ、１２ｂを回転駆動させる。また、制御部２１は、操作部２４の操作状態や、モータ１２ａ、１２ｂの回転状態（回転中、停止中、回転方向、回転数など）を、表示部２３に表示させる。

次に、図７および図８を参照して、本発明の一実施形態による製管機１００の構造を説明する。

製管機１００は、断面が円形の既設管Ｐ内に配置され、既設管Ｐ外から供給されるストリップ１とジョイナ２により、管状体２００を製作する。製管機１００の車体６０には、操作ユニット６１、走行ユニット６２、旋回ユニット６３、および駆動源６４が備わっている。車体６０の前方（図７で右側）には、嵌合ユニット３０、送りユニット４０、および案内ユニット５０が備わっている。

操作ユニット６１に設けられた操作部材を操作することにより、製管機１００は運転される。駆動源６４は、たとえば、減速機付のモータから成る。走行ユニット６２は、駆動源６４の動力で車輪６５を回転させることにより、車体６０を既設管Ｐの管軸方向へ走行させる。図７では、右側が車体６０の前進方向である。旋回ユニット６３は、駆動源６４の動力で回転軸６６ａ、６６ｂを回転させることにより、回転軸６６ｂに連結されたアーム７１、７２、７３、７４を既設管Ｐの管軸周りに旋回させる。図８では、時計回り方向がアーム７１〜７４の旋回方向である。

アーム７１の先端には、嵌合ユニット３０が連結されている。アーム７２の先端には、送りユニット４０が連結されている。アーム７３、７４の先端には、それぞれ案内ユニット５０が連結されている。製管機１００は、走行ユニット６２により車体６０を既設管Ｐの管軸方向へ走行させながら、旋回ユニット６３によりアーム７１〜７４を既設管Ｐの管周方向へ旋回させる。これにより、各ユニット３０、４０、５０が既設管Ｐ内で螺旋状に進行して行く。

案内ユニット５０には、複数のローラが設けられている（符号省略）。案内ユニット５０は、既設管Ｐ内で螺旋状に進行しながら、車体６０の前方から供給されるストリップ１をローラ間に通して、送りユニット４０へ案内する。

送りユニット４０には、複数のローラと電動モータと伝達機構などが設けられている（符号省略）。送りユニット４０は、既設管Ｐ内で螺旋状に進行しながら、案内ユニット５０から案内されたストリップ１をローラ間に通して、既設管Ｐの内面へ所定の角度で送り出す。これにより、既設管Ｐ内で螺旋状に巻回され、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄ（図６）が所定の間隔に寄せられる。つまり、ストリップ１は送りユニット４０により引っ張られる。

嵌合ユニット３０は、アーム７１の先端部７１ａに固定されている。アーム７１には、図８に示すように、シリンダ７６が内蔵されている。シリンダ７６の圧力でアーム７１の先端部７１ａが伸長することにより、嵌合ユニット３０は既設管Ｐの内面側へ付勢されている。嵌合ユニット３０には、ローラ３１ａ、３１ｂが設けられている。ローラ３１ａ、３１ｂの回転軸３２ａ、３２ｂ（図８）は、既設管Ｐの管軸方向と平行に設けられている。

嵌合ユニット３０は、既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行しながら、ストリップ１の巻回側縁１ｄの嵌合部１ｃ（図６）に、車体６０の前方から供給されるジョイナ２の嵌合部２ｃをローラ３１ａ、３１ｂにより嵌合して行く。詳しくは、ローラ３１ａが、ジョイナ２の後方側の側縁２ｄ近傍を押圧して、後方側の嵌合部２ｃをストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの後方側の嵌合部１ｃに嵌合して行く。また、ローラ３１ｂが、ジョイナ２の前方側の側縁２ｄ近傍を押圧して、前方側の嵌合部２ｃをストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄの前方側の嵌合部１ｃに嵌合して行く。つまり、ジョイナ２は嵌合ユニット３０により引っ張られる。

上記のように嵌合ユニット３０で、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄとジョイナ２の両側縁２ｄとを接合することで、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。

次に、図９を参照して、本発明の一実施形態による製管工法を説明する。この説明にあたり、図１〜図８も適宜参照する。なお、図９では、製管機１００を簡略化して描いてある。

図９に示すように、施工対象の既設管Ｐ内に製管機１００を配置し、製管機１００の進行方向に対して前方側（図９で右側）で既設管Ｐと連通するマンホールＭｆの周辺の地上に、管構成部材供給装置１０を設置する。管構成部材供給装置１０では、保持部１１ａ、１１ｂで使用前のストリップ１とジョイナ２をそれぞれ保持する。

マンホールＭｆを開口させて、管構成部材供給装置１０の保持部１１ａ、１１ｂから、ストリップ１とジョイナ２を内側の端部１ｈ、２ｈ（図５）より引き出して、マンホールＭｆを通して既設管Ｐ内の製管機１００へ供給する。

この際、ストリップ１とジョイナ２は、巻き癖があるため、管構成部材供給装置１０から製管機１００まで、緩やかな螺旋状に連なる。そこで、保持部１１ａ、１１ｂからストリップ１とジョイナ２を引き出して、ストリップ１を螺旋状に製管機１００へ前方から供給し、この螺旋状のストリップ１の内側へジョイナ２を通して、該ジョイナ２を製管機１００へ前方から供給する。

製管機１００は、前述したように、前方から供給されるストリップ１を螺旋状に巻回して、その隣り合う巻回側縁１ｄをジョイナ２で接合することにより、既設管Ｐ内に管状体２００を製作する。

製管工程で、製管機１００がストリップ１やジョイナ２を巻き回したり引っ張ったりする力により、ストリップ１やジョイナ２が捩れたり撚れたりすることがある。その場合、操作盤２０の操作部２４を操作して、モータ１２ａ、１２ｂを駆動し、ローラ１３ａ、１３ｂを回転させることにより、保持部１１ａ、１１ｂ内のストリップ１やジョイナ２をそれぞれ円周方向へ回転させて、捩れや撚りを解消する。また、前もって操作部２４を操作して、モータ１２ａ、１２ｂとローラ１３ａ、１３ｂにより、保持部１１ａ、１１ｂ内のストリップ１やジョイナ２を円周方向へ回転させて、捩れや撚りが生じないようにしてもよい。

上記実施形態によると、製管工法の施工対象である既設管Ｐの一方側で開口するマンホールＭｆの周辺の地上に、１台の管構成部材供給装置１０を設置することで、該装置１０の複数の保持部１１ａ、１１ｂにより、ストリップ１とジョイナ２という複数の管構成部材を保持することができる。また、管構成部材供給装置１０から複数の管構成部材を、１つのマンホールＭｆを通して製管機１００にそれぞれ供給することができる。さらに、各保持部１１ａ、１１ｂでストリップ１およびジョイナ２を立てた状態で巻き軸Ｘ方向へ並べて保持するので、管構成部材供給装置１０の横方向の占有スペースを小さくすることができる。

よって、既設管Ｐの開口（マンホール）Ｍｆの周辺の地上で、管構成部材用の設置スペースを狭小化することが可能となる。また、図１０に示した従来例のように、既設管Ｐの他方側にあるマンホールＭｂを開口して使用する必要がなくなる。さらに、マンホールＭｆ周辺の地上で行う交通規制の範囲が狭くなり、かつ、マンホールＭｂを開口して、マンホールＭｂ周辺の地上で交通規制を行わなくてもよいので、地上を通行する人や車などが被る不便を軽減することが可能となる。

また、上記実施形態では、管構成部材供給装置１０の操作盤２０を操作して、各保持部１１ａ、１１ｂのローラ１３ａ、１３ｂでストリップ１およびジョイナ２を円周方向に回転させることで、製管工程で生じるストリップ１およびジョイナ２の捩れや撚りを無くすことができる。

また、上記実施形態では、特許文献１のように、ジョイナ２を製管機１００の後方から中空管の内側を通して嵌合ユニット３０に送る必要がないので、製管機１００に大径の中空管を用いる必要がなくなり、製管機１００の小型化と軽量化を図ることが可能となる。

また、上記実施形態では、管構成部材供給装置１０からストリップ１とジョイナ２を引き出して、ストリップ１を螺旋状に製管機１００に前方から供給し、該螺旋状のストリップ１の内側へジョイナ２を通して、ジョイナ２を製管機１００に前方から供給している。このため、製管工程でストリップ１とジョイナ２が絡まり合うのを防止することができる。また、ストリップ１に対して、既設管Ｐの内面と反対側にジョイナ２が常に位置するので、製管機１００で螺旋状に巻回されたストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄをジョイナ２で確実に接合することができる。

また、上記実施形態では、使用前のストリップ１およびジョイナ２の巻き径に応じて、管構成部材供給装置１０の各保持部１１ａ、１１ｂを高さ方向と長手方向に伸縮させて、ストリップ１およびジョイナ２を安定に保持することができる。

また、上記実施形態では、各保持部１１ａ、１１ｂで立てた状態で保持したストリップ１およびジョイナ２を、支持部材５、６で垂直な状態に安定に支持して、該管構成部材１、２が倒れるのを防止することができる。

さらに、上記実施形態では、各保持部１１ａ、１１ｂでストリップ１およびジョイナ２をそれぞれ複数束保持して、一方の巻き束からストリップ１およびジョイナ２を製管機１００へ供給し、他方の巻き束をスペアとすることができる。このため、製管工程で、ストリップ１およびジョイナ２の巻き束を保持部１１ａ、１１ｂに追加で載置する手間を省いて、工事の効率を上げることが可能となる。

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、管構成部材供給装置１０の各保持部１１ａ、１１ｂを高さ方向と長手方向に伸縮可能にした例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、各保持部１１ａ、１１ｂを短手方向にも伸縮可能にしてもよい。

また、上記実施形態では、操作盤２０を管構成部材供給装置１０に固定した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、操作盤２０を管構成部材供給装置１０に対して着脱可能に設けてもよい。また、操作盤２０の操作部２４だけをリモコンに設けるようにしてもよい。つまり、本発明の操作手段は、管構成部材供給装置と一体であってもよいし、リモコンのように別体であってもよい。

また、上記実施形態では、管構成部材供給装置１０に２つの保持部１１ａ、１１ｂを設け、各保持部１１ａ、１１ｂに設けたローラ１３ａ、１３ｂをモータ１２ａ、１２ｂでそれぞれ駆動する例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。たとえば、保持部は３つ以上設けてもよい。また、複数のローラ１３ａ、１３ｂを１つのモータで回転させるようにしてもよい。さらに、モータ以外に、たとえば発動機などの駆動源を用いてもよい。

また、上記実施形態では、管構成部材として、ストリップ１とジョイナ２を用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、幅や形状や機能が異なる他の管構成部材を用いてもよい。

さらに、上記実施形態では、既設管Ｐの管軸方向へ進行する製管機１００を用いた製管工法に本発明を適用した例を示したが、これ以外のタイプの製管機を用いた製管工法にも、本発明を適用することは可能である。

１ ストリップ
１ｄ 側縁
２ ジョイナ
５、６ 支持部材
１１ａ、１１ｂ 保持部
１２ａ、１２ｂ モータ
１３ａ、１３ｂ ローラ
１０ 管構成部材供給装置
２０ 操作盤
１００ 製管機
２００ 管状体
Ｍｆ マンホール
Ｐ 既設管
Ｘ 巻き軸

Claims (6)

1. 長尺で帯状の管構成部材を供給する管構成部材供給装置において、
   円状に巻かれた複数の管構成部材を立てた状態でそれぞれ保持し、前記管構成部材を保持した状態で前記管構成部材の巻き軸方向に並列に設けられた複数の保持部と、
   前記複数の保持部にそれぞれ設けられ、前記保持部で保持された前記管構成部材を円周方向に回転させる複数の回転体と、
   前記複数の回転体を回転駆動する駆動源と、を備えた、ことを特徴とする管構成部材供給装置。
2. 請求項１に記載の管構成部材供給装置において、
   前記駆動源の駆動を操作する操作手段を備えた、ことを特徴とする管構成部材供給装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の管構成部材供給装置において、
   前記複数の保持部を、高さ方向と、前記巻き軸方向と直交する水平方向に伸縮可能にした、ことを特徴とする管構成部材供給装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の管構成部材供給装置において、
   前記複数の保持部に保持された前記管構成部材を垂直な状態に支持する支持部材を備えた、ことを特徴とする管構成部材供給装置。
5. 長尺で帯状の第１および第２の管構成部材を既設管外から、既設管内に配置した製管機に供給し、該製管機により、第１の管構成部材を螺旋状に巻回して、その隣り合う巻回側縁を第２の管構成部材で接合することにより、既設管内に管状体を製作する製管工法において、
   前記既設管の１つの開口の周辺に、前記管構成部材を供給する管構成部材供給装置を設置し、
   前記管構成部材供給装置は、
   円状に巻かれた前記第１および第２の管構成部材を立てた状態でそれぞれ保持し、前記管構成部材を保持した状態で前記管構成部材の巻き軸方向に並列に設けられた第１および第２の保持部と、
   前記第１および第２の保持部にそれぞれ設けられ、前記保持部で保持された前記管構成部材を円周方向に回転させる第１および第２の回転体と、
   前記第１および第２の回転体を回転駆動する駆動源と、
   を備え、
   前記管構成部材供給装置から前記第１および第２の管構成部材を、前記１つの開口を通して前記既設管内の前記製管機に供給する、ことを特徴とする製管工法。
6. 請求項５に記載の製管工法において、
   前記製管機を前記既設管内で管軸方向へ進行させ、
   前記管構成部材供給装置から前記第１および第２の管構成部材を引き出して、前記製管機の進行方向に対して前方から、前記第１の管構成部材を螺旋状に前記製管機に供給し、該螺旋状の第１の管構成部材の内側へ前記第２の管構成部材を通して、該第２の管構成部材を前記製管機に供給する、ことを特徴とする製管工法。

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