既設管の更生方法、配管捌き機、圧送ポンプ、及び裏込め材供給装置
【課題】本発明は、地上と既設管との高低差が大きい場合であっても、配管輸送によって一定粘度の高粘度モルタルの注入を行うことができる新規な既設管の更生方法及び製管装置構造を提供することを目的とする。
【解決手段】低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを裏込め材注入機１０に供給する各配管２２、２３の経路中、立坑２０２に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプ５を各々組み込み、各一軸偏心ねじ式ポンプ５をそれぞれ作動させることによって低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機１０に輸送する。
【解決手段】低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを裏込め材注入機１０に供給する各配管２２、２３の経路中、立坑２０２に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプ５を各々組み込み、各一軸偏心ねじ式ポンプ５をそれぞれ作動させることによって低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機１０に輸送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺の帯状部材を螺旋状に巻き回して隣接させた帯状部材の側縁部同士を順次接合することによって、帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を施設しながら、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に高粘度モルタルを順次注入する既設管の更生方法、配管捌き機、圧送ポンプ、及び裏込め材供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
既設管を更生するための方法として、既設管内に設置された製管機によって、長尺の帯状部材を螺旋状に付加形成しながら更生管を既設管内に施設し、同時に、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に裏込め材としてのモルタルを裏込め材注入機にて順次注入する方法（製管同時裏込め工法）が実施されている。
【０００３】
この方法において、裏込め材として用いられるモルタルは、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に注入された際、既設管の内壁と更生管の外壁との間から漏出することがない程度の高い粘度を有する必要がある。
【０００４】
配管を介して高粘度のモルタルを地上から既設管内に輸送することは困難であったことから、従来、裏込め材注入機への供給は、人手での計量制御が容易な２０ｋｇ程度のバッチ単位で混練し、そのバッチ単位のモルタルを既設管内に人力で搬送していた。
【０００５】
最近では、既設管内における人的作業をできるだけ省略すべく、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを地上から個別の配管を介して輸送し、製管機の近傍で混合することによって高粘度モルタルを得る手段が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５‐３１５４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された手段では、地上と既設管との高低差に起因するヘッド圧によって、低粘度モルタルと添加剤が安定して定量輸送されない場合があった。低粘度モルタルと添加剤が安定して定量輸送されないと一定の混合比率とならないため、所期の粘度の高粘度モルタルを安定して得ることができない。
【０００８】
本発明は、地上と既設管との高低差が大きい場合であっても、配管輸送によって一定粘度の高粘度モルタルの注入を行うことができる新規な既設管の更生方法、配管捌き機、圧送ポンプ及び裏込め材供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の既設管の更生方法は、長尺の帯状部材を既設管内に連続的に引込み、螺旋状に巻き回して隣接させた帯状部材の側縁部同士を順次接合する製管機を既設管の管路における施設開始地点から施設終了地点に向かって移動させながら、帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を施設する更生管施設工程と、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを、地上から、施設終了地点以降に存する立坑内を経由させた個別の配管を介して、製管機の移動方向前方に配置された裏込め材注入機に輸送する輸送工程と、裏込め材注入機に輸送された低粘度モルタルと添加剤とを合流させ、混合することによって高粘度モルタルを作成する混合工程と、製管機の移動に応じて裏込め材注入機を施設終了地点に向かって移動させながら、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に高粘度モルタルを順次注入する注入工程と、を実行する既設管の更生方法であって、前記輸送工程では、低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプを各々組み込み、各一軸偏心ねじ式ポンプをそれぞれ作動させることによって低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に輸送することを特徴とする（以下、「本発明方法」と称する。）。
【００１０】
ここで、低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に供給する各配管に組み込まれる「一軸偏心ねじ式ポンプ」は、ねじ（ローター）を筒（ステーター）の中に入れ、ローターとステーターの間に螺旋状の空間をつくり、回転とともに空間を移送方向に移動させることで送液するポンプのことをいい、一般にスネークポンプと称されるものである。
【００１１】
本発明方法によれば、この一軸偏心ねじ式ポンプを、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において各々組み込み、各一軸偏心ねじ式ポンプをそれぞれ作動させることによって低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に輸送するので、地上から製管機までの高低差が大きくても、低粘度モルタルと添加剤とを安定して定量輸送することができ、もって、所期の粘度の高粘度モルタルを安定して得ることができる。
【００１２】
又、人手による搬送が不要となることから、既設管内における人的作業を省略することができる。更に、作業者が入ることのできないような管径の小さな既設管の更生も可能になる。
【００１３】
本発明方法においては、裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させる配管捌き機によって捌くことが好ましい。
【００１４】
即ち、裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を配管捌き機によって順次捌けば、配管の余剰長さ分によって製管機や裏込め材注入機の移動が妨げられなくなり、もって既設管内における製管作業や裏込め材注入作業を円滑に進めることができる。
【００１５】
裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させる本発明の配管捌き機としては、基台と、配管捌き機の既設管に沿う方向への移動を可能とする基台下部に設けられた車輪と、基台上部に回転自在に設けられた滑車部とを具備し、配管捌き機における滑車部の周囲に低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管をそれぞれ掛けた状態で、配管捌き機を既設管内における施設終了地点以降に移動させることによって、裏込め材注入機の移動に応じて生じる低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させるものを挙げることができる。
【００１６】
本発明方法においては、前記混合工程では、添加剤を、回転式の圧送ポンプ内に存する螺旋状の案内路に導入し、前記案内路を介して下流側に送り出す一方で、低粘度モルタルを、添加剤より前記案内路の下流側に導入することによって、添加剤を前記案内路に導入する位置より前記案内路の送り出し方向の下流側において、添加剤と低粘度モルタルとを合流させることが好ましい態様となる。
【００１７】
本発明の圧送ポンプは、個別の配管を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤とを合流させるための圧送ポンプであって、低粘度モルタルを導入するための低粘度モルタル導入口と、添加剤を導入するための添加剤導入口と、低粘度モルタルと添加剤とを排出するための排出口とが備えられたシリンダー部と、前記シリンダー部内に配されて螺旋状の案内路を形成し、回転することによって、前記シリンダー部内に導入された低粘度モルタルと添加剤との混合物を、前記案内路を介して前記排出口に向かって送り出すローター部と、を具備し、前記低粘度モルタル導入口の位置が、前記添加剤導入口の位置より、前記案内路の送り出し方向の下流側となされたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の圧送ポンプにおいては、前記低粘度モルタル導入口は、前記ローター部の回転方向に向かって、シリンダー部内壁の接線方向から低粘度モルタルを導入するものであり、前記添加剤導入口は、前記ローター部の回転方向に向かって、シリンダー部内壁の接線方向から添加剤を導入するものが好ましい態様となる。
【００１９】
本発明の圧送ポンプにおいては、前記低粘度モルタル導入口と前記添加剤導入口とが、前記シリンダー部の外周に沿って位相差を設けた状態で配置されてなり、前記添加剤導入口と前記低粘度モルタル導入口との中心間距離が、前記シリンダー部の軸心に沿う方向について、前記案内路における螺旋ピッチ一間隔分以内となされたものが好ましい態様となる。
【００２０】
本発明の圧送ポンプにおいては、前記位相差が、１８０度以内となされたものが好ましい態様となる。
【００２１】
本発明の裏込め材供給装置は、低粘度モルタルと添加剤とを立坑を介して既設管内に輸送し、既設管内に配された裏込め材注入機にて合流させ、混合するための裏込め材供給装置であって、低粘度モルタルと添加剤とを前記裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において各々組み込まれた一軸偏心ねじ式ポンプと、前記裏込め材注入機に備えられた前記本発明の圧送ポンプと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明方法によれば、地上から製管機までの高低差が大きくても、低粘度モルタルと添加剤とを安定して定量輸送することができ、もって、所期の粘度の高粘度モルタルを安定して得ることができる。
【００２３】
又、人手による搬送が不要となることから、既設管内における人的作業を省略することができる。
【００２４】
更に、作業者が入ることのできないような管径の小さな既設管の更生も可能になる。
【００２５】
本発明の配管捌き機によれば、裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を既設管内における施設終了地点以降に順次退避させることができるのであり、これにより配管の余剰長さ分によって製管機や裏込め材注入機の移動が妨げられなくなり、もって既設管内における製管作業や裏込め材注入作業を円滑に進めることができる。
【００２６】
本発明の圧送ポンプによれば、個別の配管を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤とを、円滑に合流させることができる。
【００２７】
本発明の裏込め材供給装置によれば、地上から製管機までの高低差が大きくても、低粘度モルタルと添加剤とを安定して定量輸送することができ、しかも個別の配管を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤とを、円滑に合流させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明方法の一実施形態を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、本発明方法の一実施形態に用いられる帯状部材の一例を示す図であり、図２（ａ）は、帯状部材の接合部を接合する様子を示す断面図であり、図２（ｂ）は、帯状部材の接合部が接合された様子を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明方法の一実施形態に用いられる帯状部材の他の例を示す図であり、図３（ａ）は、帯状部材の接合部が接合された様子を示す断面図であり、図３（ｂ）は帯状部材の接合部部分を拡大して示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明方法の一実施形態に用いられる製管機の一例を示す正面図である。
【図５】図５は、本発明方法の一実施形態に用いられる裏込め材注入機におけるインラインミキサーを一部切り欠いて示す側面図である。
【図６】図６は、本発明方法の一実施形態に用いられる裏込め材注入機におけるスクリューホッパーを一部透過状態で示す側面図である。
【図７】図７は、本発明方法の一実施形態に用いられる裏込め材注入機における注入ポンプを一部透過状態で示す側面図である。
【図８】図８は、本発明方法の一実施形態に用いられる一軸偏心ねじ式ポンプを一部切り欠いて示す側面図である。
【図９】図９は、本発明方法の一実施形態に用いられる本発明の配管捌き機の一例を示す側面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本発明の圧送ポンプを示す斜視図であり、図１０（ｂ）は、本発明の圧送ポンプにおけるシリンダー部の一部を切り欠いて内部を示す側面図であり、図１０（ｃ）は、本発明の圧送ポンプを示す正面図である。
【図１１】図１１は、本発明の圧送ポンプの他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明方法の一実施形態について説明する。なお、本発明方法は、この実施形態に限定されるものではない。
【００３０】
図１に、本発明方法の一実施形態を模式的に示す。
【００３１】
本実施形態では、既設管２００内に設置された製管機１によって、長尺の帯状部材１００を螺旋状に付加形成しながら更生管１３０を既設管２００内に施設し、同時に、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間の間隙に裏込め材としての高粘度モルタルを裏込め材注入機７にて順次注入する。
【００３２】
この高粘度モルタルは、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを混合して得られるものであり、本実施形態において、低粘度モルタル及び添加剤は、地上から、施設終了地点以降に存する到達側立坑２０２内を経由させた個別の配管（低粘度モルタル用配管２２、添加剤用配管２３）を介して、製管機１の移動方向前方に配置された裏込め材注入機７に輸送される。
【００３３】
そして、本実施形態においては、低粘度モルタルを輸送する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤を輸送する添加剤用配管２３の経路中、到達側立坑２０２に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプ５を各々組み込みこんでいるから、地上と既設管２００との高低差が大きい場合であっても、各一軸偏心ねじ式ポンプ５の作動によって、低粘度モルタル及び添加剤を安定して裏込め材注入機７まで定量輸送することができる。
【００３４】
又、本実施形態においては、裏込め材注入機７の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の余剰長さ分を、既設管２００内における施設終了地点以降に順次退避させる本発明の配管捌き機６によって捌いていることから、製管が進むにつれて発生する低粘度モルタル用配管２２、添加剤用配管２３の余剰長さ分によって製管機１や裏込め材注入機７の移動が妨げられなくなり、もって既設管２００内における製管作業や裏込め材注入作業を円滑に進めることができる。
【００３５】
以下、本実施形態の詳細について説明する。
【００３６】
‐既設管‐
図１に示すように、既設管２００には、所定の間隔をおいて立坑（マンホール）２０１、２０２が設けられており、本実施形態においては、既設管２００における発進側立坑２０１が連結する位置を施設開始地点とし、既設管２００における到達側立坑２０２が連結する位置を施設終了地点としている。
【００３７】
‐更生管‐
更生管１３０は、螺旋状に巻き回した帯状部材１００を製管機１によって順次付加形成することによって製管される。製管機１による更生管１３０の製管作業は、施設開始地点を製管の出発点とし、既に形成された更生管１３０を既設管２００内に残置しつつ、到達側立坑２０２側に向かって製管機１を移動させながら、螺旋状の帯状部材１００を順次付加形成していくことによって行われる。
【００３８】
‐帯状部材‐
図１に示すように、帯状部材１００は、輸送ドラム２４に巻き取られた状態で作業現場に用意され、この輸送ドラム２４から、帯状部材１００が既設管２００内の製管機１に供給される。
【００３９】
図２に示すように、この帯状部材１００は、帯板状の基板１０１の長手方向に沿って複数条（本実施形態においては３本）の断面視略Ｔ字状のリブ１０２を備える。この帯状部材１００の両側縁部には、接合凸部１０３と接合凹部１０４とが各々設けられている。又、この帯状部材１００の側縁部には、接合凹部１０４に隣接する位置に傾斜リブ１０５が設けられている。この帯状部材１００の接合凹部１０４の設けられた部分には、基板１０１の厚み分ほど凹ませた段落ち部１０６が設けられている。
【００４０】
なお、この帯状部材１００は、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの可撓性を有する合成樹脂材料を用いて押出成形により形成することができる。
【００４１】
製管機１による製管作業中、帯状部材１００は、リブ１０２が外側面となるように螺旋状に巻回され、先行する帯状部材１００の側縁部と後続する帯状部材１００の側縁部とが互いに隣接する状態となる（図２（ａ）参照）。そして、図２（ｂ）に示すように、先行する帯状部材１００の接合凹部１０４に、後続する帯状部材１００の接合凸部１０３が嵌め込まれることによって隣接する帯状部材１００が相互に接合される。
【００４２】
この際、先行する帯状部材１００に設けられた段落ち部１０６に、後続する帯状部材１００の基板１０１が重ね合わされる。又、後続する帯状部材１００における接合凸部１０３寄りのリブ１０２の先端部には、先行する帯状部材１００の傾斜リブ１０５の先端が係止される。
【００４３】
この接合態様、即ち、接合凸部１０３と接合凹部１０４との嵌合、段落ち部１０６への基板１０１の重ね合わせ、及び傾斜リブ１０５とリブ１０２との係止による接合によって、帯状部材１００同士の接合強度が高められる。又、更生管１３０としての止水性も高められる。
【００４４】
なお、更生管１３０を形成する帯状部材１００としては、図３に示すようなコネクタ１２０を介して接合されるようなものであってもよい。
【００４５】
この帯状部材１００は、基板１０１の長手方向に沿って複数条のリブ１０２を備える。帯状部材１００の両側縁部には、凹形状の接合部１１０が、長手方向に沿って連続的に設けられている。帯状部材１００を螺旋状に巻き回し、隣り合う帯状部材１００の側縁部同士を隣接させると、側縁部に存する接合部１１０同士が突き合わされて凸形状となる。
【００４６】
コネクタ１２０は、一対の接合凸部１２１を備える。一対の接合凸部１２１は、長手方向に沿って連続的に形成され、突き合わされた帯状部材１００の接合部１１０、１１０の凸形状に対応して形成されている。
【００４７】
即ち、この帯状部材１００は、螺旋状に巻き回して互いに隣接させることによって生じる凸形状にコネクタ１２０を嵌め込むことによって相互に接合される。
【００４８】
‐製管機‐
図１に示すように、本実施形態において、製管機１は、前記帯状部材１００を既設管２００内に連続的に引込み、螺旋状に巻き回して隣接させた帯状部材１００の側縁部同士を順次接合することによって、帯状部材１００が螺旋状に付加形成された更生管１３０を施設しながら、既設管２００の管路における施設開始地点から施設終了地点に向かって移動する。
【００４９】
図４に示すように、製管機１は、帯状部材１００を螺旋状に案内する成形フレーム２と、成形フレーム２に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３と、成形フレーム２に取り付けられて、隣接する帯状部材１００を互いに接合する接合機構部４とを備えている。
【００５０】
成形フレーム２は、一定幅を有する複数個のリンク体２１を環状に連結したものである。なお、成形フレーム２には、成形フレーム２を拡径又は縮径させるための屈折リンク２２が備えられている。
【００５１】
案内ローラ３は、成形フレーム２に沿って、複数個、回転自在に装着されている。成形フレーム２に設けたこれら複数個の案内ローラ３は、巻回される帯状部材１００の内面に当接する。
【００５２】
接合機構部４は、リンク体２１に回動自在に連結された一対の連結フレーム２３を介して成形フレーム２と一体化され、製管作業時には、既設管２００の内周面から一定距離だけ離隔した状態で支持される。
【００５３】
接合機構部４は、既設管２００の内面に沿って成形フレーム２を周回移動させるように作用する駆動部４１と、帯状部材１００の接合部同士を嵌合させて接合する嵌合部４２とを備える。
【００５４】
駆動部４１は、駆動部４１内に備えたインナーローラと駆動部４１外に露出させたアウターローラとからなる駆動部側ピンチローラ４３を備えている。
【００５５】
嵌合部４２は、嵌合部４２内に備えたインナーローラと嵌合部４２外に露出させたアウターローラとからなる嵌合部側ピンチローラ４４を備えている。
【００５６】
本実施形態においては、接合機構部４は、駆動部側ピンチローラ４３のみに駆動をかける形式を採用することによって、１周目の帯状部材１００と２周目以降の帯状部材１００との間に速度差を生じさせない円滑な製管作業を可能としている。
【００５７】
成形フレーム２の内側には、ガイド部４５が配設されている。ガイド部４５は、帯状部材１００の表面及び裏面にそれぞれ当接して回転する一対の規制ローラ４５ａ、４５ｂを有する。
【００５８】
規制ローラ４５ａ、４５ｂの対は、一組に限らず、複数組を成形フレーム２に設けることで、帯状部材１００の供給経路を規定することができる。これにより、帯状部材１００に、引き込みを妨げるような力が作用するのを防止することができ、帯状部材１００を駆動部側ピンチローラ４３に一定の送り速度で円滑に供給することができる。その結果、帯状部材１００の接合部同士を一定の速度で接合していくことができ、製管過程の途中で除々に更生管１３０の管径が大きくなるという巻き太り現象を防ぎ、一定寸法の管径を維持して安定的に製管することができる。
【００５９】
接合機構部４の側部には、一対の支持車輪４６が設けられている。支持車輪４６は、駆動部側ピンチローラ４３及び嵌合部側ピンチローラ４４における各アウターローラよりも大径であり、その回転軸を各アウターローラの回転軸と異なる位置に備えている。
【００６０】
支持車輪４６は、接合機構部４の周回移動に伴って既設管２００の内面に接触して回転する。また、支持車輪４６は、接合機構部４を既設管２００の内面側に支持するので、更生管１３０の製管に際して、駆動部側ピンチローラ４３及び嵌合部側ピンチローラ４４における各アウターローラと既設管２００の内面とを接触させないように作用する。
【００６１】
これにより、既設管２００の内面の不陸にかかわらず、駆動に影響するような摩擦力を生じることなく、製管作業を極めてスムーズに進めることができる。
【００６２】
‐裏込め材注入機‐
図１に示すように、本実施形態では、既設管２００内に設置された製管機１によって、長尺の帯状部材１００を螺旋状に付加形成しながら更生管１３０を既設管２００内に施設し、同時に、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間の間隙に裏込め材としての高粘度モルタルを裏込め材注入機７にて順次注入する。
【００６３】
裏込め材注入機７は、インラインミキサー１０、スクリューホッパー９及び注入ポンプ８からなる。この裏込め材注入機７は、地上に配されたモルタルプラント１７から２本の個別の配管（低粘度モルタル用配管２２、添加剤用配管２３）を経由して供給される低粘度モルタルと添加剤をインラインミキサー１０にて合流させ、混合、攪拌することによって高粘度モルタルに調整し、この高粘度モルタルをスクリューホッパー９を介して注入ポンプ８に供給した後、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間の間隙に注入するものである。
【００６４】
図５に示すように、インラインミキサー１０は、筒状部１１と、筒状部１１内に配されたスクリュー部１２と、スクリュー部１２を回転させるモータ部１３と、筒状部１１の上部において横向きに開口するように配されると共に筒状部１１内に連通する二股に枝分かれした供給管１４と、筒状部１１の下部において横向きに開口するように配されると共に筒状部１１に連通する吐出管１５とを具備する。
【００６５】
供給管１４における二股に枝分かれした一方の管１４ａには、低粘度モルタル用配管２２の一端が接続され、もう一方の管１４ｂには、添加剤用配管２３の一端が接続される。即ち、地上から各配管２２、２３を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤は、供給管１４に至り、合流する。
【００６６】
供給管１４において合流した低粘度モルタルと添加剤は、筒状部１１内に導入され、モータ部１３の駆動力を受けて回転するスクリュー部１２の回転によって吐出管１５に導かれ、吐出管１５を通過した後、スクリューホッパー９に投入される。
【００６７】
図６に示すように、スクリューホッパー９は、ホッパー部９１と、ホッパー部９１内の下部に横向きに配されて、その一端部がホッパー部９１から突出するように設けられたスクリュー部９２と、このスクリュー部９２を回転させるモータ部９３と、ホッパー部９１から突出したスクリュー部９２の一端部の下部に配された吐出管９４とを具備する。
【００６８】
なお、このスクリューホッパー９の下部には、車輪９５が備えられており、スクリューホッパー９が既設管２００の管路に沿って移動可能となるように構成されている。
【００６９】
インラインミキサー１０からホッパー部９１に投入された高粘度モルタルは、モータ部９３の駆動力を受けて回転するスクリュー部９２によって更に混練されながら吐出管９４に導かれる。吐出管９４を通過した高粘度モルタルは、注入ポンプ８に導入される。
【００７０】
図７に示すように、注入ポンプ８は、中空のドラム部８１と、ドラム部８１内にて回転する正面視略正三角形状を有するローター部８２と、ローター部８２の３つの頂点において回転自在に軸支された３つの送りローラ部８３と、ローター部８２を回転させるモータ部８４と、ドラム部８１の下部においてドラム部８１の接線方向に沿って配されると共にドラム部８１内に連通する供給管８５と、ドラム部８１の上部においてドラム部８１の接線方向に沿って配されると共にドラム部８１内に連通する吐出管８６とを具備する。
【００７１】
なお、この注入ポンプ８の下部には、車輪８７が備えられており、注入ポンプ８が既設管２００の管路に沿って移動可能となるように構成されている。
【００７２】
スクリューホッパー９の吐出管９４と注入ポンプ８の供給管８５は、連結されており、スクリューホッパー９から注入ポンプ８に送られる高粘度モルタルは、供給管８５を通過してドラム部８１内に送られる。
【００７３】
モータ部８４を作動させて、ローター部８２を回転させると、ローター部８２の３つの頂点において軸支されたローラ部８３がドラム部８１の内壁に略沿った状態で回転移動する。ドラム部８１内に送られた高粘度モルタルは、ローラ部８３の回転移動によってドラム部８１の内壁に沿って周回しながらドラム部８１の上部に送られ、吐出管８６に導かれる。
【００７４】
図１に示すように、吐出管８６には、高粘度モルタル用配管２１が接続されており、吐出管８６を通過した高粘度モルタルは、高粘度モルタル用配管２１を介して、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０との間の間隙に注入される。
【００７５】
‐低粘度モルタル及び添加剤‐
本実施形態において、既設管２００の内壁と更生管１３０の外壁の間の間隙に注入される高粘度モルタルは、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを混合することによって得られる。
【００７６】
低粘度モルタル及び添加剤は、地上から、それぞれ個別の配管（低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３）を介して裏込め材注入機７まで輸送される。
【００７７】
低粘度モルタルのフロー値は、配管輸送を可能とすべく、２００ｍｍ以上に調整することが好ましく、通常は、２５０〜４００ｍｍ程度のフロー値に調整される。
【００７８】
ここでフロー値とは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠して測定されたものであるが、低粘度モルタルについては、測定の際、突き固め及び落下運動を行っていない。又、高粘度モルタルについては、測定の際、落下運動を行っていない。
【００７９】
低粘度モルタルとしては、少なくともセメントと水を混合し、その他、必要に応じて、骨材や混和材等を適宜配合することによって、フロー値２００ｍｍ以上に調整されたものが用いられる。
【００８０】
前記セメントとしては、ポルトランドセメント、混合セメント及び特殊セメント等の各種セメントから選択された少なくとも一種以上を用いればよい。
【００８１】
ポルトランドセメントの例としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント及びこれらのセメント中の全アルカリを０．６％以下に抑えた低アルカリ型のものなどを挙げることができる。
【００８２】
混合セメントの例としては、ポルトランドセメントのクリンカーに適当な急冷高炉スラグやボゾラン材料を綴合して粉砕した高炉セメントやシリカセメント、及びフライアッシュセメント等を挙げることができる。
【００８３】
特殊セメントの例としては、ボーキサイトにほぼ等量の石灰石を混合し、溶融焼成した後、急冷粉砕したアルミナセメントと、アルミナセメントと同じように超速硬性を有し、長期にわたって安定した強度増進を示し、高強度を期待することができる超速硬セメントを挙げることができる。
【００８４】
又、前記骨材の例としては、川砂、川砂利、海砂、海砂利、山砂及び山砂利等の天然骨材、砕砂、砕石及びスラグ砕石等の人工骨材、その他軽量骨材や重量骨材或いはコンクリート屑、陶器屑、レンガ屑及び瓦屑等を粉砕してなる再生骨材等を挙げることができ、これらの骨材から選ばれた少なくとも１種以上を用いれば良い。
【００８５】
更に、混和材の例としては、ＡＥ剤、減水剤、高性能ＡＥ減水剤、コンクリート分離防止剤、遅延剤、気泡剤、発泡剤、防錆剤、フライアッシュ、シリカフューム、高炉スラグ粉末及び膨張剤等を挙げることができ、必要に応じてこれらの混和剤から選ばれた少なくとも１種以上が用いられる。
【００８６】
低粘度モルタルの一例としては、例えば普通ポルトランドセメント１００重量部、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4１．５重量部、アルミ粉０．００２３重量部、ポリカルボン酸系減水剤１重量部、及び水４７重量部の組み合わせが挙げられる。この配合の低粘度モルタルにおけるフロー値は３３０mmであった。
【００８７】
添加剤としては、前記低粘度モルタルと混合されることによって粘度を増加させるものであれば特に限定されるものではないが、分散剤を利用して粘土系鉱物を水に分散したものが好適に使用される。
【００８８】
粘土系鉱物の例としては、ベントナイト，メタカオリン，アタパルジャイト等の粘土系鉱物を挙げることができる。
【００８９】
分散剤の例としては、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等の等の無機リン酸塩、脂肪族化合物や環式化合物のカルボン酸塩、硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩等の脂肪族硫酸エステル、アルキルアリールエーテル硫酸等の環式化合物硫酸エステル塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩等の脂肪族スルホン酸塩、アルキルアリル及びアルキルナフタレンスルホン酸塩等の環式化合物スルホン酸塩、アルキルリン酸塩、エーテルリン酸塩等の脂肪族リン酸エステル塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩等のリン酸エステル塩等を挙げることができる。
【００９０】
なお、前記添加剤は低粘度モルタルと同様、フロー値２００ｍｍ以上となるように調整することが好ましく、通常は、２５０〜４００ｍｍ程度のフロー値に調整される。
【００９１】
添加剤の配合例としては、例えばメタカオリン３５重量部、ピロリン酸ナトリウム０．７重量部、水１００重量部とした組み合わせが挙げられる。この配合の添加剤におけるフロー値は３６０mmであった。
【００９２】
又、添加剤の別の配合例としては、アタパルジャイト４０重量部、トリポリリン酸ナトリウム０．３重量部、水１００重量部とした組み合わせが挙げられる。この配合の添加剤におけるフロー値は３３０mmであった。
【００９３】
なお、低粘度モルタルと添加剤とを混合することによって、粘度が増加した後の高粘度モルタルは、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間の間隙に注入された際、既設管の内壁と更生管の外壁との間から漏出することがない程度の高い粘度を有する必要があり、低粘度モルタルと添加剤とを混合した際に、フロー値が２００ｍｍ未満の粘度となるようにすることが好ましく、更に、１０５〜１６０ｍｍ程度となるようにすることが好ましい。
【００９４】
‐一軸偏心ねじ式ポンプ‐
図１に示すように、本実施形態においては、低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機７に供給する各配管（低粘度モルタル用配管２２、添加剤用配管２３）の経路中、到達側立坑２０２に沿って垂下する位置に一軸偏心ねじ式ポンプ５が各々組み込みこまれる。
【００９５】
図８に示すように、一軸偏心ねじ式ポンプ５は、中空の第一筒状部５１と、第一筒状部５１に横方向から連通する供給管５１１と、第一筒状部５１下部において第一筒状部５１に直列に連結された第二筒状部５２と、第二筒状部５２の下端に配された吐出管５２１と、第二筒状部５２の内部に配されたステーター（一定のひねり角でねじられた断面長円形の貫通孔を有する雌ねじ部）５３と、第一筒状部５１の上部に配されたモータ部５４と、第一筒状部５１内に配されると共にモータ部５４の回転軸に連結されたドライブシャフト５５と、第一ユニバーサルジョイント５６を介してドライブシャフト５５に連結されたカップリングロッド５７と、第二ユニバーサルジョイント５８を介してカップリングロッド５７に連結されたローター（ステーター５３に沿う一定のひねり角を有する断面円形の棒状の雄ねじ部）５９とを具備する。
【００９６】
モータ部５４を作動させて、ドライブシャフト５５を回転させると、この回転運動を受けてカップリンロッド５７が回転し、更に、第二筒状部５２内に配されたステーター５３内においてローター５９が回転する。
【００９７】
ステーター５３とローター５９との間には連続する螺旋状の空間が生じており、ローター５９を回転させると、この空間がステーター５３内を回転しながら往復運動をする。この結果、この空間に満たされた流動体（本実施形態においては、低粘度モルタル又は添加剤）は、無限のピストン運動によって、供給管５１１側から吐出管５２１側に向かって脈動することなく定量輸送される。
【００９８】
即ち、本実施形態においては、低粘度モルタルを輸送する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤を輸送する添加剤用配管２３の経路中、到達側立坑２０２に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプ５を各々組み込みこんでいるから、地上と既設管２００との高低差が大きい場合であっても、各一軸偏心ねじ式ポンプ５の作動によって、低粘度モルタル及び添加剤を安定して裏込め材注入機７まで定量輸送することができる。
【００９９】
‐配管捌き機‐
図１に示すように、本実施形態に用いられる本発明の配管捌き機６は、裏込め材注入機７の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の余剰長さ分を、既設管２００内における施設終了地点以降に順次退避させることによって捌くものである。
【０１００】
図９に示すように、この配管捌き機６は、基台６１と、基台６１の下部に設けられた車輪６２と、基台６１の上部に回転自在に設けられた滑車部６３とを具備する。
【０１０１】
なお、滑車部６３には、その周縁部に上下２段の溝部６４（６４ａ、６４ｂ）が設けられている。
【０１０２】
この配管捌き機６は、製管開始時において、滑車部６３の周囲に設けられた上下２段の溝部６４（６４ａ、６４ｂ）に低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３をそれぞれ掛け回した状態で既設管２００内における到達側立坑２０２近辺に配置される。
【０１０３】
製管作業中、裏込め材注入機７を製管機１の移動に応じて、到達側立坑２０２に向かって裏込め材注入機７を移動させると、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３に余剰長さ分が発生する。
【０１０４】
この際、滑車部６３に低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３をそれぞれ掛け回した状態の配管捌き機６を、既設管２００内における施設終了地点以降に移動させれば、裏込め材注入機７の移動に応じて生じる低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の余剰長さ分を、既設管２００内における施設終了地点以降に順次退避させることができる。
【０１０５】
−既設管の更生方法−
図１に示すように、本実施形態においては、既設管２００の発進側立坑２０１から到達側立坑２０２に向けて更生管１３０を形成する。
【０１０６】
まず、更生管１３０の施設前の準備として、帯状部材１００を巻き重ねた回転台付きの輸送ドラム２４、地上送り装置１６、モルタルプラント１７、製管機運転ユニット１８、送り装置運転ユニット１９などを用意する。輸送ドラム２４、地上送り装置１６、及び送り装置運転ユニット１９は、発進側立坑２０１側の地上に設置し、モルタルプラント１７及び製管機運転ユニット１８は到達側立坑２０２側の地上に設置する。
【０１０７】
製管機１は、分解された状態で発進側立坑２０１を通して既設管２００内に搬入し、施設開始地点にて組み立て、設置する。製管機運転ユニット１８から延ばした圧油ホースは製管機１の接合機構部４に存する油圧モータに接続する。
【０１０８】
又、発進側立坑２０１の下部には、地上から送られてきた帯状部材１００を製管機１に供給するための送り装置２０を設置する。送り装置運転ユニット１９から延ばした圧油ホースは、送り装置２０の送り機構部に存する油圧モータに接続する。
【０１０９】
なお、製管が進んだ際においては、更に別の送り装置２０が既に形成された更生管１３０内に配置される。
【０１１０】
裏込め材注入機７も、分解された状態で発進側立坑２０１を通して既設管２００内に搬入し、製管時における製管機１の移動方向前方において組み立て、設置する。裏込め材注入機７の運転に必要な電力は、図示しない電力供給源から供給される。
【０１１１】
到達側立坑２０２側の地上に設置された、モルタルプラント１７には、低粘度モルタル用容器１７１及び添加剤用容器１７２が備えられており、低粘度モルタル用容器１７１には低粘度モルタルが充填され、添加剤用容器１７２には添加剤が充填される。
【０１１２】
低粘度モルタル用容器１７１には、低粘度モルタル用配管２２の端部が接続されており、この低粘度モルタル用配管２２のもう一方の端部は、既設管２００内に配置された裏込め材注入機７におけるインラインミキサー１０の供給管１４ａに接続される。
【０１１３】
一方、添加剤用容器１７２には、添加剤用配管２３の端部が接続されており、この添加剤用配管２３のもう一方の端部は、既設管２００内に配置された裏込め材注入機７におけるインラインミキサー１０の供給管１４ｂに接続される。
【０１１４】
又、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の経路中における到達側立坑２０２に沿って垂下する位置には、一軸偏心ねじ式ポンプ５が各々組み込まれている。
【０１１５】
なお、本実施形態においては、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の経路中における到達側立坑２０２に沿って垂下する位置にのみ、一軸偏心ねじ式ポンプ５が各々組み込まれているが、更に、別の一軸偏心ねじ式ポンプ５を、例えば、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の経路中におけるモルタルプラント１７と到達側立坑２０２との間や、到達側立坑２０２と裏込め材注入機７との間などに補足的に組み込んでも良い。
【０１１６】
配管捌き機６は、分解された状態で到達側立坑２０２を通して既設管２００内に搬入し、滑車部６３の周囲に設けられた上下２段の溝部６４（６４ａ、６４ｂ）に低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３をそれぞれ掛け回した状態で到達側立坑２０２近辺に配置される。
【０１１７】
このような準備作業が完了すれば、地上に配置した輸送ドラム２４の内周側から帯状部材１００を引き出して発進側立坑２０１に引き込み、地上送り装置１６及び送り装置２０を経て、製管機１におけるガイド部４５、接合機構部４の駆動部４１の駆動部側ピンチローラ４３、及び嵌合部４２の嵌合部側ピンチローラ４４に挿通し、成形フレーム２に設けた案内ローラ３の外側に送り出す。
【０１１８】
次いで、案内ローラ３の外側に送り出された帯状部材１００を、既設管２００の内面との間に挟み込んだ状態で、製管機１を既設管２００の軸心回りに回転させ、帯状部材１００を成形フレーム２の周囲に数回（１〜３回）巻き回し、製管開始用の更生管１３０を製管する。すなわち、製管機１（接合機構部４）が周回移動することにより、先行する螺旋状の帯状部材１００の接合凹部１０４に、後続する螺旋状の帯状部材１００の接合凸部１０３を嵌合するとともに、互いに隣接した帯状部材１００、１００の傾斜リブ１０５と、リブ１０２の略Ｔ字状の先端部とを係止させて、隣接する螺旋状の帯状部材１００、１００を互いに接合する。
【０１１９】
製管開始用の更生管１３０の製管が完了すれば、製管機１の接合機構部４を駆動させる。これにより、接合機構部４の油圧モータが回転駆動して駆動部側ピンチローラ４３を回転させ、帯状部材１００を挟み込んで送り出す。また、接合機構部４は、帯状部材１００に沿って、相対的にその送り出し方向とは逆方向に周回移動（公転）する。
【０１２０】
この際、駆動部側ピンチローラ４３の回転によって周回移動する成形フレーム２と案内ローラ３…３に沿って、製管開始用の更生管１３０に隣接するように相対的に送り込まれる形となる帯状部材１００は、接合凸部１０３を製管開始用の更生管１３０の帯状部材１００の接合凹部１０４に嵌入させるとともに、リブ１０２と傾斜リブ１０５とを係合させて、隣接する螺旋状の帯状部材１００の接合部を相互に接合して更生管１３０を製管する。
【０１２１】
このとき、駆動部側ピンチローラ４３と嵌合部側ピンチローラ４４の各アウターローラは、既設管２００の内周面から一定距離隔てた位置に支持されて周回移動する。即ち、既設管２００の内周面に接触するように、その固定位置を調整された支持車輪４６は、既設管２００の内周面を転動する際、駆動部側ピンチローラ４３と嵌合部側ピンチローラ４４の各アウターローラを既設管２００の内周面から設定距離浮上した状態に支持する。又、接合機構部４は、連結フレーム２３によって成形フレーム２と一体化されて、既設管２００の内周面から一定距離離隔した状態に支持される。
【０１２２】
これにより、製管動作中に既設管２００の内面に障害物や凹凸部等があっても、その影響を受けることなく駆動部側ピンチローラ４３と嵌合部側ピンチローラ４４の円滑な回転が維持され、一定の速度を保持しつつ周回移動を継続させることができ、駆動部側ピンチローラ４３と嵌合部側ピンチローラ４４に過度の負荷をかけることなく製管作業を進めることができる。
【０１２３】
接合機構部４は、先行する螺旋状の帯状部材１００に後続する螺旋状の帯状部材１００を接合して更生管１３０を製管しつつ既設管２００の内周面に沿って周回移動する。つまり、製管機１は、帯状部材１００を更生管１３０に製管し、その際、既設管２００の内周面に沿って移動（公転）するとともに、到達側マンホール２０２に向けて既設管２００の軸心方向に移動する。
【０１２４】
このようにして、既に形成された更生管１３０は回転することなく既設管２００内に残置され、到達側立坑２０２側に向かって螺旋状の帯状部材１００が順次付加形成されていく。
【０１２５】
更生管１３０の製管作業が遂行されている間、裏込め材注入機７は、既設管２００の内壁面と既に形成された更生管１３０との間の間隙に高粘度モルタルを注入する。
【０１２６】
高粘度モルタルは、地上に配されたモルタルプラント１７から２本の個別の配管を経由して供給される低粘度モルタルと低粘度モルタルの粘度を向上させる添加剤とをインラインミキサー１０にて混合することによって得られる。
【０１２７】
本実施形態においては、低粘度モルタルを輸送する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤を輸送する添加剤用配管２３の経路中、到達側立坑２０２に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプ５を各々組み込みこんでいるから、地上と既設管２００との高低差が大きい場合であっても、各一軸偏心ねじ式ポンプ５の作動によって、低粘度モルタル及び添加剤を安定して裏込め材注入機７まで定量輸送することができる。
【０１２８】
裏込め材注入機７は、まず、地上に配されたモルタルプラント１７から２本の個別の配管を経由して供給される低粘度モルタルと低粘度モルタルの粘度を向上させる添加剤とをインラインミキサー１０にて混合して高粘度モルタルとする。得られた高粘度モルタルは、スクリューホッパー９を介して注入ポンプ８に定量供給された後、注入ポンプ８に接続された高粘度モルタル用配管２１を経由して、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間に注入される。
【０１２９】
製管作業中、裏込め材注入機７は、製管機１の移動に応じて、到達側立坑２０２に向かって移動される。裏込め材注入機７の移動によって、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３には、余剰長さ分が発生する。
【０１３０】
この際、滑車部６３に低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３をそれぞれ掛け回した状態の配管捌き機６を、既設管２００内における施設終了地点以降に移動させれば、裏込め材注入機７の移動に応じて生じる低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の余剰長さ分を、既設管２００内における施設終了地点以降に順次退避させることができる。
【０１３１】
既設管２００における更生管１３０の施設対象領域（更生領域）の全長にわたって更生管１３０の製管及び裏込め材の注入が終了すれば、更生管１３０の管端部の帯状部材１００を切断し、次いで、製管機１、裏込め材注入機７、配管捌き機６及び送り装置２０等を分解し撤去する。
【０１３２】
ところで、本実施形態においては、個別の配管（低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３）を経由して供給される低粘度モルタルと添加剤を、図５に示すインラインミキサー１０にて合流させているが、前記インラインミキサー１０は、筒状部１１内に連通する二股に枝分かれした供給管１４にて、低粘度モルタルと添加剤とを合流させるため、前記一軸偏心ポンプ５にて圧送される低粘度モルタルと添加剤との供給圧が異なる場合、供給圧の低い方の管に逆流が生じる場合がある。この逆流は、一般的に供給圧が低く設定される添加剤を供給する管側に向かって生じる場合が多い。そのため、本実施形態においては、前記インラインミキサー１０に代えて、図１０に示す本発明の圧送ポンプ３０を用い、添加剤を、回転式の圧送ポンプ３０内に存する螺旋状の案内路３６に導入し、前記案内路３６を介して下流側に送り出す一方で、低粘度モルタルを、添加剤より前記案内路３６の下流側に導入し、前記案内路３６を介して下流側に送り出すことによって、添加剤を前記案内路３６に導入する位置より、前記案内路３６の送り出し方向の下流側において、添加剤と低粘度モルタルとを合流させることが好ましい。
【０１３３】
この圧送ポンプ３０は、シリンダー部３１と、前記シリンダー部３１内に配されたローター部３２とを具備するスクリューコンベア式のものである（図１０（ａ）参照）。
【０１３４】
前記シリンダー部３１は、中空円筒状の筒体であり、個別の配管（低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３）を経由して導入された低粘度モルタルと添加剤とを筒体内で合流し、混合させるためのである。前記シリンダー部３１には、低粘度モルタルを導入するための低粘度モルタル導入口３４と、添加剤を導入するための添加剤導入口３５と、前記シリンダー部３１内において合流、混合された低粘度モルタルと添加剤との混合物（高粘度モルタル）を排出するための排出口３３とが備えられている。
【０１３５】
前記ローター部３２は、回転軸３２２の周りに螺旋状の回転羽３２１が設けられた形状を有してなり、前記シリンダー部３１の軸心に沿って配された回転軸３２２を回転させるモータＭを駆動させることによって回転する。図１０（ｂ）に示すように、このローター部３２は、前記シリンダー部３１内に螺旋状の案内路３６を形成する。前記シリンダー部３１内に導入された低粘度モルタルと添加剤とは、回転するローター部３２によって、前記案内路３６を介して、前記シリンダー部３１の軸心方向に押し出される。
【０１３６】
前記低粘度モルタル導入口３４は、中空のパイプ体からなり、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。この低粘度モルタル導入口３４は、前記低粘度モルタル用配管２２に連結されて、係る低粘度モルタル用配管２２を介して輸送されてきた低粘度モルタルを前記案内路３６の上流側に導入する役割を担う。図１０（ｃ）に示すように、本実施形態において、前記低粘度モルタル導入口３４は、前記ローター部３２の回転方向に向かって、前記シリンダー部３１内壁の接線方向から低粘度モルタルを導入し得る様に、方向付けされた状態で、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。
【０１３７】
前記添加剤導入口３５は、中空のパイプ体からなり、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。この添加剤導入口３５は、添加剤用配管２３に連結されて、係る添加剤用配管２３を経由して供給される添加剤を前記案内路３６の上流側に導入する役割を担う。図１０（ｃ）に示すように、本実施形態において、前記添加剤導入口３５は、前記ローター部３２の回転方向に向かって、前記シリンダー部３１内壁の接線方向から添加剤を導入し得る様に、方向付けされた状態で、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。
【０１３８】
又、前記低粘度モルタル導入口３４及び前記添加剤導入口３５は、前記シリンダー部３１の外周に沿って位相差（約１１０℃）を設けた状態で配置されている。前記低粘度モルタル導入口３４と、前記添加剤導入口３５との中心間距離は、前記シリンダー部３１の軸心に双方向について、前記案内路３６における螺旋ピッチ（この場合、ローター部３２における回転羽３２１の螺旋ピッチ）一間隔分以内となされている。
【０１３９】
前記排出口３３は、中空のパイプ体からなり、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。この排出口３３は、前記シリンダー部３１内にて合流され、前記案内路３６の下流側に移動させられた低粘度モルタルと添加剤との混合物（高粘度モルタル）を、前記シリンダー部３１内から排出させて、前記スクリューホッパー９のホッパー部９１に投入する役割を担う。
【０１４０】
係る構成を有する圧送ポンプ３０における前記シリンダー部３１内に、低粘度モルタルと添加剤とを導入すると、前記添加剤導入口３５を介して導入された添加剤は、回転する前記ローター部３２によって、前記案内路３６を介して前記排出口３３に向かって送り出される。一方、低粘度モルタルは、前記添加剤導入口３５より前記案内路３６の下流側に配された前記低粘度モルタル導入口３４を介して導入さる。
【０１４１】
即ち、添加剤は、前記シリンダー部３１内に導入されると同時に低粘度モルタルと合流させられるのではなく、前記シリンダー部３１内に導入された後、回転するローター部３２によって、単独で前記案内路３６を介して下流側に一定距離送り出され、前記低粘度モルタル導入口３４を介して導入された低粘度モルタルと合流させられる。
【０１４２】
これより、合流された低粘度モルタルと添加剤とが前記添加剤用配管２３に向かって逆流し、前記添加剤導入口３５や前記添加剤用配管２３が閉塞することを好適に防止することができる。
【０１４３】
なお、本実施形態において用いられる低粘度モルタルと添加剤とが、互いに親和性が良好で、互いに接触した後、速やかに混ざり合う性質を有するのであれば、前記シリンダー部３１内に導入された添加剤が低粘度モルタルと合流するに至るまでのタイムラグ、言い換えれば、前記添加剤導入口３５から導入された添加剤が、単独で前記案内路３６を移動する距離は、特に限定されるものではない。従って、用いられる低粘度モルタルと添加剤との親和性が良好な場合は、図１１に示す本発明の圧送ポンプのように、添加剤導入口３５、低粘度モルタル導入口３４の順に前記シリンダー部３１の軸心方向に沿って、一定の間隔を開けて横並びに配置し、前記案内路３６の上流側に低粘度モルタルを導入する一方で、添加剤を低粘度モルタルの導入位置より更に前記案内路３６の上流側に導入しても良い。
【０１４４】
但し、用いられる低粘度モルタルと添加剤との親和性が余り良好でない場合に、添加剤が単独で案内路３６を移動させられる距離を長くとると、所望の比率で低粘度モルタルと添加剤とを合流させることができなくなったり、所望の比率で低粘度モルタルと添加剤とが合流し得る定常状態に至るまでに要する時間が長くなったりする。
【０１４５】
この場合は、図１０に示す本発明の圧送ポンプ１のように、低粘度モルタル導入口３４と添加剤導入口３５とを近接させて、添加剤が単独で案内路３６を移動する距離ができるだけ短くなるように、各導入口３４、３５をシリンダー部３１の外周に沿って位相差を設けた状態で配置し、各導入口３４、３５の中心間距離を、前記シリンダー部３１の軸心に沿う方向について、前記案内路における螺旋ピッチ一間隔分以内とすることが好ましい。なお、各導入口３４、３５の位相差は、１８０度以内とすることが好ましく、更に１２０度以内（９０±３０度の範囲内）とすることがより好ましい。
【０１４６】
ところで、本実施形態においては、低粘度モルタル導入口３４及び添加剤導入口３５からシリンダー部３１内に導入された低粘度モルタル及び添加剤が速やかに案内路３６に導入されて合流し得るように、低粘度モルタル及び添加剤を前記シリンダー部３１内壁の接線方向から導入しているが、例えば、用いられる低粘度モルタルと添加剤との親和性が良い場合にあっては、低粘度モルタルと添加剤とは必ずしも接線方向から導入する必要はない。
【０１４７】
又、本実施形態においては、前記圧送ポンプ１として、スクリューコンベア式のものを用いているが、前記圧送ポンプ１としては、この形式のものに限られず、例えば、一軸偏心ネジ式のものを用いても良い。
【０１４８】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管などを更生する際に、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１ 製管機
２ 成形フレーム
３ 案内ローラ
４ 接合機構部
５ 一軸偏心ねじ式ポンプ
６ 配管捌き機
７ 裏込め材注入機
８ 注入ポンプ
９ スクリューホッパー
１０ インラインミキサー
１６ 地上送り装置
１７ モルタルプラント
１８ 製管機運転ユニット
１９ 送り装置運転ユニット
２０ 送り装置
２１ 高粘度モルタル用配管
２２ 低粘度モルタル用配管
２３ 添加剤用配管
２４ 輸送ドラム
３０ 圧送ポンプ
３１ シリンダー部
３２ ローター部
３３ 排出口
３４ 低粘度モルタル導入口
３５ 添加剤導入口
３６ 案内路
１００ 帯状部材
１３０ 更生管
２００ 既設管
２０１ 発進側立坑
２０２ 到達側立坑
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺の帯状部材を螺旋状に巻き回して隣接させた帯状部材の側縁部同士を順次接合することによって、帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を施設しながら、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に高粘度モルタルを順次注入する既設管の更生方法、配管捌き機、圧送ポンプ、及び裏込め材供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
既設管を更生するための方法として、既設管内に設置された製管機によって、長尺の帯状部材を螺旋状に付加形成しながら更生管を既設管内に施設し、同時に、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に裏込め材としてのモルタルを裏込め材注入機にて順次注入する方法（製管同時裏込め工法）が実施されている。
【０００３】
この方法において、裏込め材として用いられるモルタルは、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に注入された際、既設管の内壁と更生管の外壁との間から漏出することがない程度の高い粘度を有する必要がある。
【０００４】
配管を介して高粘度のモルタルを地上から既設管内に輸送することは困難であったことから、従来、裏込め材注入機への供給は、人手での計量制御が容易な２０ｋｇ程度のバッチ単位で混練し、そのバッチ単位のモルタルを既設管内に人力で搬送していた。
【０００５】
最近では、既設管内における人的作業をできるだけ省略すべく、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを地上から個別の配管を介して輸送し、製管機の近傍で混合することによって高粘度モルタルを得る手段が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５‐３１５４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された手段では、地上と既設管との高低差に起因するヘッド圧によって、低粘度モルタルと添加剤が安定して定量輸送されない場合があった。低粘度モルタルと添加剤が安定して定量輸送されないと一定の混合比率とならないため、所期の粘度の高粘度モルタルを安定して得ることができない。
【０００８】
本発明は、地上と既設管との高低差が大きい場合であっても、配管輸送によって一定粘度の高粘度モルタルの注入を行うことができる新規な既設管の更生方法、配管捌き機、圧送ポンプ及び裏込め材供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の既設管の更生方法は、長尺の帯状部材を既設管内に連続的に引込み、螺旋状に巻き回して隣接させた帯状部材の側縁部同士を順次接合する製管機を既設管の管路における施設開始地点から施設終了地点に向かって移動させながら、帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を施設する更生管施設工程と、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを、地上から、施設終了地点以降に存する立坑内を経由させた個別の配管を介して、製管機の移動方向前方に配置された裏込め材注入機に輸送する輸送工程と、裏込め材注入機に輸送された低粘度モルタルと添加剤とを合流させ、混合することによって高粘度モルタルを作成する混合工程と、製管機の移動に応じて裏込め材注入機を施設終了地点に向かって移動させながら、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に高粘度モルタルを順次注入する注入工程と、を実行する既設管の更生方法であって、前記輸送工程では、低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプを各々組み込み、各一軸偏心ねじ式ポンプをそれぞれ作動させることによって低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に輸送することを特徴とする（以下、「本発明方法」と称する。）。
【００１０】
ここで、低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に供給する各配管に組み込まれる「一軸偏心ねじ式ポンプ」は、ねじ（ローター）を筒（ステーター）の中に入れ、ローターとステーターの間に螺旋状の空間をつくり、回転とともに空間を移送方向に移動させることで送液するポンプのことをいい、一般にスネークポンプと称されるものである。
【００１１】
本発明方法によれば、この一軸偏心ねじ式ポンプを、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において各々組み込み、各一軸偏心ねじ式ポンプをそれぞれ作動させることによって低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に輸送するので、地上から製管機までの高低差が大きくても、低粘度モルタルと添加剤とを安定して定量輸送することができ、もって、所期の粘度の高粘度モルタルを安定して得ることができる。
【００１２】
又、人手による搬送が不要となることから、既設管内における人的作業を省略することができる。更に、作業者が入ることのできないような管径の小さな既設管の更生も可能になる。
【００１３】
本発明方法においては、裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させる配管捌き機によって捌くことが好ましい。
【００１４】
即ち、裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を配管捌き機によって順次捌けば、配管の余剰長さ分によって製管機や裏込め材注入機の移動が妨げられなくなり、もって既設管内における製管作業や裏込め材注入作業を円滑に進めることができる。
【００１５】
裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させる本発明の配管捌き機としては、基台と、配管捌き機の既設管に沿う方向への移動を可能とする基台下部に設けられた車輪と、基台上部に回転自在に設けられた滑車部とを具備し、配管捌き機における滑車部の周囲に低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管をそれぞれ掛けた状態で、配管捌き機を既設管内における施設終了地点以降に移動させることによって、裏込め材注入機の移動に応じて生じる低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させるものを挙げることができる。
【００１６】
本発明方法においては、前記混合工程では、添加剤を、回転式の圧送ポンプ内に存する螺旋状の案内路に導入し、前記案内路を介して下流側に送り出す一方で、低粘度モルタルを、添加剤より前記案内路の下流側に導入することによって、添加剤を前記案内路に導入する位置より前記案内路の送り出し方向の下流側において、添加剤と低粘度モルタルとを合流させることが好ましい態様となる。
【００１７】
本発明の圧送ポンプは、個別の配管を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤とを合流させるための圧送ポンプであって、低粘度モルタルを導入するための低粘度モルタル導入口と、添加剤を導入するための添加剤導入口と、低粘度モルタルと添加剤とを排出するための排出口とが備えられたシリンダー部と、前記シリンダー部内に配されて螺旋状の案内路を形成し、回転することによって、前記シリンダー部内に導入された低粘度モルタルと添加剤との混合物を、前記案内路を介して前記排出口に向かって送り出すローター部と、を具備し、前記低粘度モルタル導入口の位置が、前記添加剤導入口の位置より、前記案内路の送り出し方向の下流側となされたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の圧送ポンプにおいては、前記低粘度モルタル導入口は、前記ローター部の回転方向に向かって、シリンダー部内壁の接線方向から低粘度モルタルを導入するものであり、前記添加剤導入口は、前記ローター部の回転方向に向かって、シリンダー部内壁の接線方向から添加剤を導入するものが好ましい態様となる。
【００１９】
本発明の圧送ポンプにおいては、前記低粘度モルタル導入口と前記添加剤導入口とが、前記シリンダー部の外周に沿って位相差を設けた状態で配置されてなり、前記添加剤導入口と前記低粘度モルタル導入口との中心間距離が、前記シリンダー部の軸心に沿う方向について、前記案内路における螺旋ピッチ一間隔分以内となされたものが好ましい態様となる。
【００２０】
本発明の圧送ポンプにおいては、前記位相差が、１８０度以内となされたものが好ましい態様となる。
【００２１】
本発明の裏込め材供給装置は、低粘度モルタルと添加剤とを立坑を介して既設管内に輸送し、既設管内に配された裏込め材注入機にて合流させ、混合するための裏込め材供給装置であって、低粘度モルタルと添加剤とを前記裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において各々組み込まれた一軸偏心ねじ式ポンプと、前記裏込め材注入機に備えられた前記本発明の圧送ポンプと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明方法によれば、地上から製管機までの高低差が大きくても、低粘度モルタルと添加剤とを安定して定量輸送することができ、もって、所期の粘度の高粘度モルタルを安定して得ることができる。
【００２３】
又、人手による搬送が不要となることから、既設管内における人的作業を省略することができる。
【００２４】
更に、作業者が入ることのできないような管径の小さな既設管の更生も可能になる。
【００２５】
本発明の配管捌き機によれば、裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を既設管内における施設終了地点以降に順次退避させることができるのであり、これにより配管の余剰長さ分によって製管機や裏込め材注入機の移動が妨げられなくなり、もって既設管内における製管作業や裏込め材注入作業を円滑に進めることができる。
【００２６】
本発明の圧送ポンプによれば、個別の配管を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤とを、円滑に合流させることができる。
【００２７】
本発明の裏込め材供給装置によれば、地上から製管機までの高低差が大きくても、低粘度モルタルと添加剤とを安定して定量輸送することができ、しかも個別の配管を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤とを、円滑に合流させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明方法の一実施形態を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、本発明方法の一実施形態に用いられる帯状部材の一例を示す図であり、図２（ａ）は、帯状部材の接合部を接合する様子を示す断面図であり、図２（ｂ）は、帯状部材の接合部が接合された様子を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明方法の一実施形態に用いられる帯状部材の他の例を示す図であり、図３（ａ）は、帯状部材の接合部が接合された様子を示す断面図であり、図３（ｂ）は帯状部材の接合部部分を拡大して示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明方法の一実施形態に用いられる製管機の一例を示す正面図である。
【図５】図５は、本発明方法の一実施形態に用いられる裏込め材注入機におけるインラインミキサーを一部切り欠いて示す側面図である。
【図６】図６は、本発明方法の一実施形態に用いられる裏込め材注入機におけるスクリューホッパーを一部透過状態で示す側面図である。
【図７】図７は、本発明方法の一実施形態に用いられる裏込め材注入機における注入ポンプを一部透過状態で示す側面図である。
【図８】図８は、本発明方法の一実施形態に用いられる一軸偏心ねじ式ポンプを一部切り欠いて示す側面図である。
【図９】図９は、本発明方法の一実施形態に用いられる本発明の配管捌き機の一例を示す側面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本発明の圧送ポンプを示す斜視図であり、図１０（ｂ）は、本発明の圧送ポンプにおけるシリンダー部の一部を切り欠いて内部を示す側面図であり、図１０（ｃ）は、本発明の圧送ポンプを示す正面図である。
【図１１】図１１は、本発明の圧送ポンプの他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明方法の一実施形態について説明する。なお、本発明方法は、この実施形態に限定されるものではない。
【００３０】
図１に、本発明方法の一実施形態を模式的に示す。
【００３１】
本実施形態では、既設管２００内に設置された製管機１によって、長尺の帯状部材１００を螺旋状に付加形成しながら更生管１３０を既設管２００内に施設し、同時に、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間の間隙に裏込め材としての高粘度モルタルを裏込め材注入機７にて順次注入する。
【００３２】
この高粘度モルタルは、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを混合して得られるものであり、本実施形態において、低粘度モルタル及び添加剤は、地上から、施設終了地点以降に存する到達側立坑２０２内を経由させた個別の配管（低粘度モルタル用配管２２、添加剤用配管２３）を介して、製管機１の移動方向前方に配置された裏込め材注入機７に輸送される。
【００３３】
そして、本実施形態においては、低粘度モルタルを輸送する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤を輸送する添加剤用配管２３の経路中、到達側立坑２０２に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプ５を各々組み込みこんでいるから、地上と既設管２００との高低差が大きい場合であっても、各一軸偏心ねじ式ポンプ５の作動によって、低粘度モルタル及び添加剤を安定して裏込め材注入機７まで定量輸送することができる。
【００３４】
又、本実施形態においては、裏込め材注入機７の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の余剰長さ分を、既設管２００内における施設終了地点以降に順次退避させる本発明の配管捌き機６によって捌いていることから、製管が進むにつれて発生する低粘度モルタル用配管２２、添加剤用配管２３の余剰長さ分によって製管機１や裏込め材注入機７の移動が妨げられなくなり、もって既設管２００内における製管作業や裏込め材注入作業を円滑に進めることができる。
【００３５】
以下、本実施形態の詳細について説明する。
【００３６】
‐既設管‐
図１に示すように、既設管２００には、所定の間隔をおいて立坑（マンホール）２０１、２０２が設けられており、本実施形態においては、既設管２００における発進側立坑２０１が連結する位置を施設開始地点とし、既設管２００における到達側立坑２０２が連結する位置を施設終了地点としている。
【００３７】
‐更生管‐
更生管１３０は、螺旋状に巻き回した帯状部材１００を製管機１によって順次付加形成することによって製管される。製管機１による更生管１３０の製管作業は、施設開始地点を製管の出発点とし、既に形成された更生管１３０を既設管２００内に残置しつつ、到達側立坑２０２側に向かって製管機１を移動させながら、螺旋状の帯状部材１００を順次付加形成していくことによって行われる。
【００３８】
‐帯状部材‐
図１に示すように、帯状部材１００は、輸送ドラム２４に巻き取られた状態で作業現場に用意され、この輸送ドラム２４から、帯状部材１００が既設管２００内の製管機１に供給される。
【００３９】
図２に示すように、この帯状部材１００は、帯板状の基板１０１の長手方向に沿って複数条（本実施形態においては３本）の断面視略Ｔ字状のリブ１０２を備える。この帯状部材１００の両側縁部には、接合凸部１０３と接合凹部１０４とが各々設けられている。又、この帯状部材１００の側縁部には、接合凹部１０４に隣接する位置に傾斜リブ１０５が設けられている。この帯状部材１００の接合凹部１０４の設けられた部分には、基板１０１の厚み分ほど凹ませた段落ち部１０６が設けられている。
【００４０】
なお、この帯状部材１００は、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの可撓性を有する合成樹脂材料を用いて押出成形により形成することができる。
【００４１】
製管機１による製管作業中、帯状部材１００は、リブ１０２が外側面となるように螺旋状に巻回され、先行する帯状部材１００の側縁部と後続する帯状部材１００の側縁部とが互いに隣接する状態となる（図２（ａ）参照）。そして、図２（ｂ）に示すように、先行する帯状部材１００の接合凹部１０４に、後続する帯状部材１００の接合凸部１０３が嵌め込まれることによって隣接する帯状部材１００が相互に接合される。
【００４２】
この際、先行する帯状部材１００に設けられた段落ち部１０６に、後続する帯状部材１００の基板１０１が重ね合わされる。又、後続する帯状部材１００における接合凸部１０３寄りのリブ１０２の先端部には、先行する帯状部材１００の傾斜リブ１０５の先端が係止される。
【００４３】
この接合態様、即ち、接合凸部１０３と接合凹部１０４との嵌合、段落ち部１０６への基板１０１の重ね合わせ、及び傾斜リブ１０５とリブ１０２との係止による接合によって、帯状部材１００同士の接合強度が高められる。又、更生管１３０としての止水性も高められる。
【００４４】
なお、更生管１３０を形成する帯状部材１００としては、図３に示すようなコネクタ１２０を介して接合されるようなものであってもよい。
【００４５】
この帯状部材１００は、基板１０１の長手方向に沿って複数条のリブ１０２を備える。帯状部材１００の両側縁部には、凹形状の接合部１１０が、長手方向に沿って連続的に設けられている。帯状部材１００を螺旋状に巻き回し、隣り合う帯状部材１００の側縁部同士を隣接させると、側縁部に存する接合部１１０同士が突き合わされて凸形状となる。
【００４６】
コネクタ１２０は、一対の接合凸部１２１を備える。一対の接合凸部１２１は、長手方向に沿って連続的に形成され、突き合わされた帯状部材１００の接合部１１０、１１０の凸形状に対応して形成されている。
【００４７】
即ち、この帯状部材１００は、螺旋状に巻き回して互いに隣接させることによって生じる凸形状にコネクタ１２０を嵌め込むことによって相互に接合される。
【００４８】
‐製管機‐
図１に示すように、本実施形態において、製管機１は、前記帯状部材１００を既設管２００内に連続的に引込み、螺旋状に巻き回して隣接させた帯状部材１００の側縁部同士を順次接合することによって、帯状部材１００が螺旋状に付加形成された更生管１３０を施設しながら、既設管２００の管路における施設開始地点から施設終了地点に向かって移動する。
【００４９】
図４に示すように、製管機１は、帯状部材１００を螺旋状に案内する成形フレーム２と、成形フレーム２に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３と、成形フレーム２に取り付けられて、隣接する帯状部材１００を互いに接合する接合機構部４とを備えている。
【００５０】
成形フレーム２は、一定幅を有する複数個のリンク体２１を環状に連結したものである。なお、成形フレーム２には、成形フレーム２を拡径又は縮径させるための屈折リンク２２が備えられている。
【００５１】
案内ローラ３は、成形フレーム２に沿って、複数個、回転自在に装着されている。成形フレーム２に設けたこれら複数個の案内ローラ３は、巻回される帯状部材１００の内面に当接する。
【００５２】
接合機構部４は、リンク体２１に回動自在に連結された一対の連結フレーム２３を介して成形フレーム２と一体化され、製管作業時には、既設管２００の内周面から一定距離だけ離隔した状態で支持される。
【００５３】
接合機構部４は、既設管２００の内面に沿って成形フレーム２を周回移動させるように作用する駆動部４１と、帯状部材１００の接合部同士を嵌合させて接合する嵌合部４２とを備える。
【００５４】
駆動部４１は、駆動部４１内に備えたインナーローラと駆動部４１外に露出させたアウターローラとからなる駆動部側ピンチローラ４３を備えている。
【００５５】
嵌合部４２は、嵌合部４２内に備えたインナーローラと嵌合部４２外に露出させたアウターローラとからなる嵌合部側ピンチローラ４４を備えている。
【００５６】
本実施形態においては、接合機構部４は、駆動部側ピンチローラ４３のみに駆動をかける形式を採用することによって、１周目の帯状部材１００と２周目以降の帯状部材１００との間に速度差を生じさせない円滑な製管作業を可能としている。
【００５７】
成形フレーム２の内側には、ガイド部４５が配設されている。ガイド部４５は、帯状部材１００の表面及び裏面にそれぞれ当接して回転する一対の規制ローラ４５ａ、４５ｂを有する。
【００５８】
規制ローラ４５ａ、４５ｂの対は、一組に限らず、複数組を成形フレーム２に設けることで、帯状部材１００の供給経路を規定することができる。これにより、帯状部材１００に、引き込みを妨げるような力が作用するのを防止することができ、帯状部材１００を駆動部側ピンチローラ４３に一定の送り速度で円滑に供給することができる。その結果、帯状部材１００の接合部同士を一定の速度で接合していくことができ、製管過程の途中で除々に更生管１３０の管径が大きくなるという巻き太り現象を防ぎ、一定寸法の管径を維持して安定的に製管することができる。
【００５９】
接合機構部４の側部には、一対の支持車輪４６が設けられている。支持車輪４６は、駆動部側ピンチローラ４３及び嵌合部側ピンチローラ４４における各アウターローラよりも大径であり、その回転軸を各アウターローラの回転軸と異なる位置に備えている。
【００６０】
支持車輪４６は、接合機構部４の周回移動に伴って既設管２００の内面に接触して回転する。また、支持車輪４６は、接合機構部４を既設管２００の内面側に支持するので、更生管１３０の製管に際して、駆動部側ピンチローラ４３及び嵌合部側ピンチローラ４４における各アウターローラと既設管２００の内面とを接触させないように作用する。
【００６１】
これにより、既設管２００の内面の不陸にかかわらず、駆動に影響するような摩擦力を生じることなく、製管作業を極めてスムーズに進めることができる。
【００６２】
‐裏込め材注入機‐
図１に示すように、本実施形態では、既設管２００内に設置された製管機１によって、長尺の帯状部材１００を螺旋状に付加形成しながら更生管１３０を既設管２００内に施設し、同時に、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間の間隙に裏込め材としての高粘度モルタルを裏込め材注入機７にて順次注入する。
【００６３】
裏込め材注入機７は、インラインミキサー１０、スクリューホッパー９及び注入ポンプ８からなる。この裏込め材注入機７は、地上に配されたモルタルプラント１７から２本の個別の配管（低粘度モルタル用配管２２、添加剤用配管２３）を経由して供給される低粘度モルタルと添加剤をインラインミキサー１０にて合流させ、混合、攪拌することによって高粘度モルタルに調整し、この高粘度モルタルをスクリューホッパー９を介して注入ポンプ８に供給した後、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間の間隙に注入するものである。
【００６４】
図５に示すように、インラインミキサー１０は、筒状部１１と、筒状部１１内に配されたスクリュー部１２と、スクリュー部１２を回転させるモータ部１３と、筒状部１１の上部において横向きに開口するように配されると共に筒状部１１内に連通する二股に枝分かれした供給管１４と、筒状部１１の下部において横向きに開口するように配されると共に筒状部１１に連通する吐出管１５とを具備する。
【００６５】
供給管１４における二股に枝分かれした一方の管１４ａには、低粘度モルタル用配管２２の一端が接続され、もう一方の管１４ｂには、添加剤用配管２３の一端が接続される。即ち、地上から各配管２２、２３を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤は、供給管１４に至り、合流する。
【００６６】
供給管１４において合流した低粘度モルタルと添加剤は、筒状部１１内に導入され、モータ部１３の駆動力を受けて回転するスクリュー部１２の回転によって吐出管１５に導かれ、吐出管１５を通過した後、スクリューホッパー９に投入される。
【００６７】
図６に示すように、スクリューホッパー９は、ホッパー部９１と、ホッパー部９１内の下部に横向きに配されて、その一端部がホッパー部９１から突出するように設けられたスクリュー部９２と、このスクリュー部９２を回転させるモータ部９３と、ホッパー部９１から突出したスクリュー部９２の一端部の下部に配された吐出管９４とを具備する。
【００６８】
なお、このスクリューホッパー９の下部には、車輪９５が備えられており、スクリューホッパー９が既設管２００の管路に沿って移動可能となるように構成されている。
【００６９】
インラインミキサー１０からホッパー部９１に投入された高粘度モルタルは、モータ部９３の駆動力を受けて回転するスクリュー部９２によって更に混練されながら吐出管９４に導かれる。吐出管９４を通過した高粘度モルタルは、注入ポンプ８に導入される。
【００７０】
図７に示すように、注入ポンプ８は、中空のドラム部８１と、ドラム部８１内にて回転する正面視略正三角形状を有するローター部８２と、ローター部８２の３つの頂点において回転自在に軸支された３つの送りローラ部８３と、ローター部８２を回転させるモータ部８４と、ドラム部８１の下部においてドラム部８１の接線方向に沿って配されると共にドラム部８１内に連通する供給管８５と、ドラム部８１の上部においてドラム部８１の接線方向に沿って配されると共にドラム部８１内に連通する吐出管８６とを具備する。
【００７１】
なお、この注入ポンプ８の下部には、車輪８７が備えられており、注入ポンプ８が既設管２００の管路に沿って移動可能となるように構成されている。
【００７２】
スクリューホッパー９の吐出管９４と注入ポンプ８の供給管８５は、連結されており、スクリューホッパー９から注入ポンプ８に送られる高粘度モルタルは、供給管８５を通過してドラム部８１内に送られる。
【００７３】
モータ部８４を作動させて、ローター部８２を回転させると、ローター部８２の３つの頂点において軸支されたローラ部８３がドラム部８１の内壁に略沿った状態で回転移動する。ドラム部８１内に送られた高粘度モルタルは、ローラ部８３の回転移動によってドラム部８１の内壁に沿って周回しながらドラム部８１の上部に送られ、吐出管８６に導かれる。
【００７４】
図１に示すように、吐出管８６には、高粘度モルタル用配管２１が接続されており、吐出管８６を通過した高粘度モルタルは、高粘度モルタル用配管２１を介して、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０との間の間隙に注入される。
【００７５】
‐低粘度モルタル及び添加剤‐
本実施形態において、既設管２００の内壁と更生管１３０の外壁の間の間隙に注入される高粘度モルタルは、低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを混合することによって得られる。
【００７６】
低粘度モルタル及び添加剤は、地上から、それぞれ個別の配管（低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３）を介して裏込め材注入機７まで輸送される。
【００７７】
低粘度モルタルのフロー値は、配管輸送を可能とすべく、２００ｍｍ以上に調整することが好ましく、通常は、２５０〜４００ｍｍ程度のフロー値に調整される。
【００７８】
ここでフロー値とは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠して測定されたものであるが、低粘度モルタルについては、測定の際、突き固め及び落下運動を行っていない。又、高粘度モルタルについては、測定の際、落下運動を行っていない。
【００７９】
低粘度モルタルとしては、少なくともセメントと水を混合し、その他、必要に応じて、骨材や混和材等を適宜配合することによって、フロー値２００ｍｍ以上に調整されたものが用いられる。
【００８０】
前記セメントとしては、ポルトランドセメント、混合セメント及び特殊セメント等の各種セメントから選択された少なくとも一種以上を用いればよい。
【００８１】
ポルトランドセメントの例としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント及びこれらのセメント中の全アルカリを０．６％以下に抑えた低アルカリ型のものなどを挙げることができる。
【００８２】
混合セメントの例としては、ポルトランドセメントのクリンカーに適当な急冷高炉スラグやボゾラン材料を綴合して粉砕した高炉セメントやシリカセメント、及びフライアッシュセメント等を挙げることができる。
【００８３】
特殊セメントの例としては、ボーキサイトにほぼ等量の石灰石を混合し、溶融焼成した後、急冷粉砕したアルミナセメントと、アルミナセメントと同じように超速硬性を有し、長期にわたって安定した強度増進を示し、高強度を期待することができる超速硬セメントを挙げることができる。
【００８４】
又、前記骨材の例としては、川砂、川砂利、海砂、海砂利、山砂及び山砂利等の天然骨材、砕砂、砕石及びスラグ砕石等の人工骨材、その他軽量骨材や重量骨材或いはコンクリート屑、陶器屑、レンガ屑及び瓦屑等を粉砕してなる再生骨材等を挙げることができ、これらの骨材から選ばれた少なくとも１種以上を用いれば良い。
【００８５】
更に、混和材の例としては、ＡＥ剤、減水剤、高性能ＡＥ減水剤、コンクリート分離防止剤、遅延剤、気泡剤、発泡剤、防錆剤、フライアッシュ、シリカフューム、高炉スラグ粉末及び膨張剤等を挙げることができ、必要に応じてこれらの混和剤から選ばれた少なくとも１種以上が用いられる。
【００８６】
低粘度モルタルの一例としては、例えば普通ポルトランドセメント１００重量部、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・ＣａＳＯ4１．５重量部、アルミ粉０．００２３重量部、ポリカルボン酸系減水剤１重量部、及び水４７重量部の組み合わせが挙げられる。この配合の低粘度モルタルにおけるフロー値は３３０mmであった。
【００８７】
添加剤としては、前記低粘度モルタルと混合されることによって粘度を増加させるものであれば特に限定されるものではないが、分散剤を利用して粘土系鉱物を水に分散したものが好適に使用される。
【００８８】
粘土系鉱物の例としては、ベントナイト，メタカオリン，アタパルジャイト等の粘土系鉱物を挙げることができる。
【００８９】
分散剤の例としては、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等の等の無機リン酸塩、脂肪族化合物や環式化合物のカルボン酸塩、硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩等の脂肪族硫酸エステル、アルキルアリールエーテル硫酸等の環式化合物硫酸エステル塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩等の脂肪族スルホン酸塩、アルキルアリル及びアルキルナフタレンスルホン酸塩等の環式化合物スルホン酸塩、アルキルリン酸塩、エーテルリン酸塩等の脂肪族リン酸エステル塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩等のリン酸エステル塩等を挙げることができる。
【００９０】
なお、前記添加剤は低粘度モルタルと同様、フロー値２００ｍｍ以上となるように調整することが好ましく、通常は、２５０〜４００ｍｍ程度のフロー値に調整される。
【００９１】
添加剤の配合例としては、例えばメタカオリン３５重量部、ピロリン酸ナトリウム０．７重量部、水１００重量部とした組み合わせが挙げられる。この配合の添加剤におけるフロー値は３６０mmであった。
【００９２】
又、添加剤の別の配合例としては、アタパルジャイト４０重量部、トリポリリン酸ナトリウム０．３重量部、水１００重量部とした組み合わせが挙げられる。この配合の添加剤におけるフロー値は３３０mmであった。
【００９３】
なお、低粘度モルタルと添加剤とを混合することによって、粘度が増加した後の高粘度モルタルは、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間の間隙に注入された際、既設管の内壁と更生管の外壁との間から漏出することがない程度の高い粘度を有する必要があり、低粘度モルタルと添加剤とを混合した際に、フロー値が２００ｍｍ未満の粘度となるようにすることが好ましく、更に、１０５〜１６０ｍｍ程度となるようにすることが好ましい。
【００９４】
‐一軸偏心ねじ式ポンプ‐
図１に示すように、本実施形態においては、低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機７に供給する各配管（低粘度モルタル用配管２２、添加剤用配管２３）の経路中、到達側立坑２０２に沿って垂下する位置に一軸偏心ねじ式ポンプ５が各々組み込みこまれる。
【００９５】
図８に示すように、一軸偏心ねじ式ポンプ５は、中空の第一筒状部５１と、第一筒状部５１に横方向から連通する供給管５１１と、第一筒状部５１下部において第一筒状部５１に直列に連結された第二筒状部５２と、第二筒状部５２の下端に配された吐出管５２１と、第二筒状部５２の内部に配されたステーター（一定のひねり角でねじられた断面長円形の貫通孔を有する雌ねじ部）５３と、第一筒状部５１の上部に配されたモータ部５４と、第一筒状部５１内に配されると共にモータ部５４の回転軸に連結されたドライブシャフト５５と、第一ユニバーサルジョイント５６を介してドライブシャフト５５に連結されたカップリングロッド５７と、第二ユニバーサルジョイント５８を介してカップリングロッド５７に連結されたローター（ステーター５３に沿う一定のひねり角を有する断面円形の棒状の雄ねじ部）５９とを具備する。
【００９６】
モータ部５４を作動させて、ドライブシャフト５５を回転させると、この回転運動を受けてカップリンロッド５７が回転し、更に、第二筒状部５２内に配されたステーター５３内においてローター５９が回転する。
【００９７】
ステーター５３とローター５９との間には連続する螺旋状の空間が生じており、ローター５９を回転させると、この空間がステーター５３内を回転しながら往復運動をする。この結果、この空間に満たされた流動体（本実施形態においては、低粘度モルタル又は添加剤）は、無限のピストン運動によって、供給管５１１側から吐出管５２１側に向かって脈動することなく定量輸送される。
【００９８】
即ち、本実施形態においては、低粘度モルタルを輸送する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤を輸送する添加剤用配管２３の経路中、到達側立坑２０２に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプ５を各々組み込みこんでいるから、地上と既設管２００との高低差が大きい場合であっても、各一軸偏心ねじ式ポンプ５の作動によって、低粘度モルタル及び添加剤を安定して裏込め材注入機７まで定量輸送することができる。
【００９９】
‐配管捌き機‐
図１に示すように、本実施形態に用いられる本発明の配管捌き機６は、裏込め材注入機７の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の余剰長さ分を、既設管２００内における施設終了地点以降に順次退避させることによって捌くものである。
【０１００】
図９に示すように、この配管捌き機６は、基台６１と、基台６１の下部に設けられた車輪６２と、基台６１の上部に回転自在に設けられた滑車部６３とを具備する。
【０１０１】
なお、滑車部６３には、その周縁部に上下２段の溝部６４（６４ａ、６４ｂ）が設けられている。
【０１０２】
この配管捌き機６は、製管開始時において、滑車部６３の周囲に設けられた上下２段の溝部６４（６４ａ、６４ｂ）に低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３をそれぞれ掛け回した状態で既設管２００内における到達側立坑２０２近辺に配置される。
【０１０３】
製管作業中、裏込め材注入機７を製管機１の移動に応じて、到達側立坑２０２に向かって裏込め材注入機７を移動させると、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３に余剰長さ分が発生する。
【０１０４】
この際、滑車部６３に低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３をそれぞれ掛け回した状態の配管捌き機６を、既設管２００内における施設終了地点以降に移動させれば、裏込め材注入機７の移動に応じて生じる低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の余剰長さ分を、既設管２００内における施設終了地点以降に順次退避させることができる。
【０１０５】
−既設管の更生方法−
図１に示すように、本実施形態においては、既設管２００の発進側立坑２０１から到達側立坑２０２に向けて更生管１３０を形成する。
【０１０６】
まず、更生管１３０の施設前の準備として、帯状部材１００を巻き重ねた回転台付きの輸送ドラム２４、地上送り装置１６、モルタルプラント１７、製管機運転ユニット１８、送り装置運転ユニット１９などを用意する。輸送ドラム２４、地上送り装置１６、及び送り装置運転ユニット１９は、発進側立坑２０１側の地上に設置し、モルタルプラント１７及び製管機運転ユニット１８は到達側立坑２０２側の地上に設置する。
【０１０７】
製管機１は、分解された状態で発進側立坑２０１を通して既設管２００内に搬入し、施設開始地点にて組み立て、設置する。製管機運転ユニット１８から延ばした圧油ホースは製管機１の接合機構部４に存する油圧モータに接続する。
【０１０８】
又、発進側立坑２０１の下部には、地上から送られてきた帯状部材１００を製管機１に供給するための送り装置２０を設置する。送り装置運転ユニット１９から延ばした圧油ホースは、送り装置２０の送り機構部に存する油圧モータに接続する。
【０１０９】
なお、製管が進んだ際においては、更に別の送り装置２０が既に形成された更生管１３０内に配置される。
【０１１０】
裏込め材注入機７も、分解された状態で発進側立坑２０１を通して既設管２００内に搬入し、製管時における製管機１の移動方向前方において組み立て、設置する。裏込め材注入機７の運転に必要な電力は、図示しない電力供給源から供給される。
【０１１１】
到達側立坑２０２側の地上に設置された、モルタルプラント１７には、低粘度モルタル用容器１７１及び添加剤用容器１７２が備えられており、低粘度モルタル用容器１７１には低粘度モルタルが充填され、添加剤用容器１７２には添加剤が充填される。
【０１１２】
低粘度モルタル用容器１７１には、低粘度モルタル用配管２２の端部が接続されており、この低粘度モルタル用配管２２のもう一方の端部は、既設管２００内に配置された裏込め材注入機７におけるインラインミキサー１０の供給管１４ａに接続される。
【０１１３】
一方、添加剤用容器１７２には、添加剤用配管２３の端部が接続されており、この添加剤用配管２３のもう一方の端部は、既設管２００内に配置された裏込め材注入機７におけるインラインミキサー１０の供給管１４ｂに接続される。
【０１１４】
又、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の経路中における到達側立坑２０２に沿って垂下する位置には、一軸偏心ねじ式ポンプ５が各々組み込まれている。
【０１１５】
なお、本実施形態においては、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の経路中における到達側立坑２０２に沿って垂下する位置にのみ、一軸偏心ねじ式ポンプ５が各々組み込まれているが、更に、別の一軸偏心ねじ式ポンプ５を、例えば、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の経路中におけるモルタルプラント１７と到達側立坑２０２との間や、到達側立坑２０２と裏込め材注入機７との間などに補足的に組み込んでも良い。
【０１１６】
配管捌き機６は、分解された状態で到達側立坑２０２を通して既設管２００内に搬入し、滑車部６３の周囲に設けられた上下２段の溝部６４（６４ａ、６４ｂ）に低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３をそれぞれ掛け回した状態で到達側立坑２０２近辺に配置される。
【０１１７】
このような準備作業が完了すれば、地上に配置した輸送ドラム２４の内周側から帯状部材１００を引き出して発進側立坑２０１に引き込み、地上送り装置１６及び送り装置２０を経て、製管機１におけるガイド部４５、接合機構部４の駆動部４１の駆動部側ピンチローラ４３、及び嵌合部４２の嵌合部側ピンチローラ４４に挿通し、成形フレーム２に設けた案内ローラ３の外側に送り出す。
【０１１８】
次いで、案内ローラ３の外側に送り出された帯状部材１００を、既設管２００の内面との間に挟み込んだ状態で、製管機１を既設管２００の軸心回りに回転させ、帯状部材１００を成形フレーム２の周囲に数回（１〜３回）巻き回し、製管開始用の更生管１３０を製管する。すなわち、製管機１（接合機構部４）が周回移動することにより、先行する螺旋状の帯状部材１００の接合凹部１０４に、後続する螺旋状の帯状部材１００の接合凸部１０３を嵌合するとともに、互いに隣接した帯状部材１００、１００の傾斜リブ１０５と、リブ１０２の略Ｔ字状の先端部とを係止させて、隣接する螺旋状の帯状部材１００、１００を互いに接合する。
【０１１９】
製管開始用の更生管１３０の製管が完了すれば、製管機１の接合機構部４を駆動させる。これにより、接合機構部４の油圧モータが回転駆動して駆動部側ピンチローラ４３を回転させ、帯状部材１００を挟み込んで送り出す。また、接合機構部４は、帯状部材１００に沿って、相対的にその送り出し方向とは逆方向に周回移動（公転）する。
【０１２０】
この際、駆動部側ピンチローラ４３の回転によって周回移動する成形フレーム２と案内ローラ３…３に沿って、製管開始用の更生管１３０に隣接するように相対的に送り込まれる形となる帯状部材１００は、接合凸部１０３を製管開始用の更生管１３０の帯状部材１００の接合凹部１０４に嵌入させるとともに、リブ１０２と傾斜リブ１０５とを係合させて、隣接する螺旋状の帯状部材１００の接合部を相互に接合して更生管１３０を製管する。
【０１２１】
このとき、駆動部側ピンチローラ４３と嵌合部側ピンチローラ４４の各アウターローラは、既設管２００の内周面から一定距離隔てた位置に支持されて周回移動する。即ち、既設管２００の内周面に接触するように、その固定位置を調整された支持車輪４６は、既設管２００の内周面を転動する際、駆動部側ピンチローラ４３と嵌合部側ピンチローラ４４の各アウターローラを既設管２００の内周面から設定距離浮上した状態に支持する。又、接合機構部４は、連結フレーム２３によって成形フレーム２と一体化されて、既設管２００の内周面から一定距離離隔した状態に支持される。
【０１２２】
これにより、製管動作中に既設管２００の内面に障害物や凹凸部等があっても、その影響を受けることなく駆動部側ピンチローラ４３と嵌合部側ピンチローラ４４の円滑な回転が維持され、一定の速度を保持しつつ周回移動を継続させることができ、駆動部側ピンチローラ４３と嵌合部側ピンチローラ４４に過度の負荷をかけることなく製管作業を進めることができる。
【０１２３】
接合機構部４は、先行する螺旋状の帯状部材１００に後続する螺旋状の帯状部材１００を接合して更生管１３０を製管しつつ既設管２００の内周面に沿って周回移動する。つまり、製管機１は、帯状部材１００を更生管１３０に製管し、その際、既設管２００の内周面に沿って移動（公転）するとともに、到達側マンホール２０２に向けて既設管２００の軸心方向に移動する。
【０１２４】
このようにして、既に形成された更生管１３０は回転することなく既設管２００内に残置され、到達側立坑２０２側に向かって螺旋状の帯状部材１００が順次付加形成されていく。
【０１２５】
更生管１３０の製管作業が遂行されている間、裏込め材注入機７は、既設管２００の内壁面と既に形成された更生管１３０との間の間隙に高粘度モルタルを注入する。
【０１２６】
高粘度モルタルは、地上に配されたモルタルプラント１７から２本の個別の配管を経由して供給される低粘度モルタルと低粘度モルタルの粘度を向上させる添加剤とをインラインミキサー１０にて混合することによって得られる。
【０１２７】
本実施形態においては、低粘度モルタルを輸送する低粘度モルタル用配管２２及び添加剤を輸送する添加剤用配管２３の経路中、到達側立坑２０２に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプ５を各々組み込みこんでいるから、地上と既設管２００との高低差が大きい場合であっても、各一軸偏心ねじ式ポンプ５の作動によって、低粘度モルタル及び添加剤を安定して裏込め材注入機７まで定量輸送することができる。
【０１２８】
裏込め材注入機７は、まず、地上に配されたモルタルプラント１７から２本の個別の配管を経由して供給される低粘度モルタルと低粘度モルタルの粘度を向上させる添加剤とをインラインミキサー１０にて混合して高粘度モルタルとする。得られた高粘度モルタルは、スクリューホッパー９を介して注入ポンプ８に定量供給された後、注入ポンプ８に接続された高粘度モルタル用配管２１を経由して、既設管２００の内壁と既に形成された更生管１３０の外壁との間に注入される。
【０１２９】
製管作業中、裏込め材注入機７は、製管機１の移動に応じて、到達側立坑２０２に向かって移動される。裏込め材注入機７の移動によって、低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３には、余剰長さ分が発生する。
【０１３０】
この際、滑車部６３に低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３をそれぞれ掛け回した状態の配管捌き機６を、既設管２００内における施設終了地点以降に移動させれば、裏込め材注入機７の移動に応じて生じる低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３の余剰長さ分を、既設管２００内における施設終了地点以降に順次退避させることができる。
【０１３１】
既設管２００における更生管１３０の施設対象領域（更生領域）の全長にわたって更生管１３０の製管及び裏込め材の注入が終了すれば、更生管１３０の管端部の帯状部材１００を切断し、次いで、製管機１、裏込め材注入機７、配管捌き機６及び送り装置２０等を分解し撤去する。
【０１３２】
ところで、本実施形態においては、個別の配管（低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３）を経由して供給される低粘度モルタルと添加剤を、図５に示すインラインミキサー１０にて合流させているが、前記インラインミキサー１０は、筒状部１１内に連通する二股に枝分かれした供給管１４にて、低粘度モルタルと添加剤とを合流させるため、前記一軸偏心ポンプ５にて圧送される低粘度モルタルと添加剤との供給圧が異なる場合、供給圧の低い方の管に逆流が生じる場合がある。この逆流は、一般的に供給圧が低く設定される添加剤を供給する管側に向かって生じる場合が多い。そのため、本実施形態においては、前記インラインミキサー１０に代えて、図１０に示す本発明の圧送ポンプ３０を用い、添加剤を、回転式の圧送ポンプ３０内に存する螺旋状の案内路３６に導入し、前記案内路３６を介して下流側に送り出す一方で、低粘度モルタルを、添加剤より前記案内路３６の下流側に導入し、前記案内路３６を介して下流側に送り出すことによって、添加剤を前記案内路３６に導入する位置より、前記案内路３６の送り出し方向の下流側において、添加剤と低粘度モルタルとを合流させることが好ましい。
【０１３３】
この圧送ポンプ３０は、シリンダー部３１と、前記シリンダー部３１内に配されたローター部３２とを具備するスクリューコンベア式のものである（図１０（ａ）参照）。
【０１３４】
前記シリンダー部３１は、中空円筒状の筒体であり、個別の配管（低粘度モルタル用配管２２及び添加剤用配管２３）を経由して導入された低粘度モルタルと添加剤とを筒体内で合流し、混合させるためのである。前記シリンダー部３１には、低粘度モルタルを導入するための低粘度モルタル導入口３４と、添加剤を導入するための添加剤導入口３５と、前記シリンダー部３１内において合流、混合された低粘度モルタルと添加剤との混合物（高粘度モルタル）を排出するための排出口３３とが備えられている。
【０１３５】
前記ローター部３２は、回転軸３２２の周りに螺旋状の回転羽３２１が設けられた形状を有してなり、前記シリンダー部３１の軸心に沿って配された回転軸３２２を回転させるモータＭを駆動させることによって回転する。図１０（ｂ）に示すように、このローター部３２は、前記シリンダー部３１内に螺旋状の案内路３６を形成する。前記シリンダー部３１内に導入された低粘度モルタルと添加剤とは、回転するローター部３２によって、前記案内路３６を介して、前記シリンダー部３１の軸心方向に押し出される。
【０１３６】
前記低粘度モルタル導入口３４は、中空のパイプ体からなり、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。この低粘度モルタル導入口３４は、前記低粘度モルタル用配管２２に連結されて、係る低粘度モルタル用配管２２を介して輸送されてきた低粘度モルタルを前記案内路３６の上流側に導入する役割を担う。図１０（ｃ）に示すように、本実施形態において、前記低粘度モルタル導入口３４は、前記ローター部３２の回転方向に向かって、前記シリンダー部３１内壁の接線方向から低粘度モルタルを導入し得る様に、方向付けされた状態で、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。
【０１３７】
前記添加剤導入口３５は、中空のパイプ体からなり、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。この添加剤導入口３５は、添加剤用配管２３に連結されて、係る添加剤用配管２３を経由して供給される添加剤を前記案内路３６の上流側に導入する役割を担う。図１０（ｃ）に示すように、本実施形態において、前記添加剤導入口３５は、前記ローター部３２の回転方向に向かって、前記シリンダー部３１内壁の接線方向から添加剤を導入し得る様に、方向付けされた状態で、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。
【０１３８】
又、前記低粘度モルタル導入口３４及び前記添加剤導入口３５は、前記シリンダー部３１の外周に沿って位相差（約１１０℃）を設けた状態で配置されている。前記低粘度モルタル導入口３４と、前記添加剤導入口３５との中心間距離は、前記シリンダー部３１の軸心に双方向について、前記案内路３６における螺旋ピッチ（この場合、ローター部３２における回転羽３２１の螺旋ピッチ）一間隔分以内となされている。
【０１３９】
前記排出口３３は、中空のパイプ体からなり、前記シリンダー部３１の壁面を通じて前記シリンダー部３１内と連通されている。この排出口３３は、前記シリンダー部３１内にて合流され、前記案内路３６の下流側に移動させられた低粘度モルタルと添加剤との混合物（高粘度モルタル）を、前記シリンダー部３１内から排出させて、前記スクリューホッパー９のホッパー部９１に投入する役割を担う。
【０１４０】
係る構成を有する圧送ポンプ３０における前記シリンダー部３１内に、低粘度モルタルと添加剤とを導入すると、前記添加剤導入口３５を介して導入された添加剤は、回転する前記ローター部３２によって、前記案内路３６を介して前記排出口３３に向かって送り出される。一方、低粘度モルタルは、前記添加剤導入口３５より前記案内路３６の下流側に配された前記低粘度モルタル導入口３４を介して導入さる。
【０１４１】
即ち、添加剤は、前記シリンダー部３１内に導入されると同時に低粘度モルタルと合流させられるのではなく、前記シリンダー部３１内に導入された後、回転するローター部３２によって、単独で前記案内路３６を介して下流側に一定距離送り出され、前記低粘度モルタル導入口３４を介して導入された低粘度モルタルと合流させられる。
【０１４２】
これより、合流された低粘度モルタルと添加剤とが前記添加剤用配管２３に向かって逆流し、前記添加剤導入口３５や前記添加剤用配管２３が閉塞することを好適に防止することができる。
【０１４３】
なお、本実施形態において用いられる低粘度モルタルと添加剤とが、互いに親和性が良好で、互いに接触した後、速やかに混ざり合う性質を有するのであれば、前記シリンダー部３１内に導入された添加剤が低粘度モルタルと合流するに至るまでのタイムラグ、言い換えれば、前記添加剤導入口３５から導入された添加剤が、単独で前記案内路３６を移動する距離は、特に限定されるものではない。従って、用いられる低粘度モルタルと添加剤との親和性が良好な場合は、図１１に示す本発明の圧送ポンプのように、添加剤導入口３５、低粘度モルタル導入口３４の順に前記シリンダー部３１の軸心方向に沿って、一定の間隔を開けて横並びに配置し、前記案内路３６の上流側に低粘度モルタルを導入する一方で、添加剤を低粘度モルタルの導入位置より更に前記案内路３６の上流側に導入しても良い。
【０１４４】
但し、用いられる低粘度モルタルと添加剤との親和性が余り良好でない場合に、添加剤が単独で案内路３６を移動させられる距離を長くとると、所望の比率で低粘度モルタルと添加剤とを合流させることができなくなったり、所望の比率で低粘度モルタルと添加剤とが合流し得る定常状態に至るまでに要する時間が長くなったりする。
【０１４５】
この場合は、図１０に示す本発明の圧送ポンプ１のように、低粘度モルタル導入口３４と添加剤導入口３５とを近接させて、添加剤が単独で案内路３６を移動する距離ができるだけ短くなるように、各導入口３４、３５をシリンダー部３１の外周に沿って位相差を設けた状態で配置し、各導入口３４、３５の中心間距離を、前記シリンダー部３１の軸心に沿う方向について、前記案内路における螺旋ピッチ一間隔分以内とすることが好ましい。なお、各導入口３４、３５の位相差は、１８０度以内とすることが好ましく、更に１２０度以内（９０±３０度の範囲内）とすることがより好ましい。
【０１４６】
ところで、本実施形態においては、低粘度モルタル導入口３４及び添加剤導入口３５からシリンダー部３１内に導入された低粘度モルタル及び添加剤が速やかに案内路３６に導入されて合流し得るように、低粘度モルタル及び添加剤を前記シリンダー部３１内壁の接線方向から導入しているが、例えば、用いられる低粘度モルタルと添加剤との親和性が良い場合にあっては、低粘度モルタルと添加剤とは必ずしも接線方向から導入する必要はない。
【０１４７】
又、本実施形態においては、前記圧送ポンプ１として、スクリューコンベア式のものを用いているが、前記圧送ポンプ１としては、この形式のものに限られず、例えば、一軸偏心ネジ式のものを用いても良い。
【０１４８】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管などを更生する際に、好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１ 製管機
２ 成形フレーム
３ 案内ローラ
４ 接合機構部
５ 一軸偏心ねじ式ポンプ
６ 配管捌き機
７ 裏込め材注入機
８ 注入ポンプ
９ スクリューホッパー
１０ インラインミキサー
１６ 地上送り装置
１７ モルタルプラント
１８ 製管機運転ユニット
１９ 送り装置運転ユニット
２０ 送り装置
２１ 高粘度モルタル用配管
２２ 低粘度モルタル用配管
２３ 添加剤用配管
２４ 輸送ドラム
３０ 圧送ポンプ
３１ シリンダー部
３２ ローター部
３３ 排出口
３４ 低粘度モルタル導入口
３５ 添加剤導入口
３６ 案内路
１００ 帯状部材
１３０ 更生管
２００ 既設管
２０１ 発進側立坑
２０２ 到達側立坑
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の帯状部材を既設管内に連続的に引込み、螺旋状に巻き回して隣接させた帯状部材の側縁部同士を順次接合する製管機を既設管の管路における施設開始地点から施設終了地点に向かって移動させながら、帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を施設する更生管施設工程と、
低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを、地上から、施設終了地点以降に存する立坑内を経由させた個別の配管を介して、製管機の移動方向前方に配置された裏込め材注入機に輸送する輸送工程と、
裏込め材注入機に輸送された低粘度モルタルと添加剤とを合流させ、混合することによって高粘度モルタルを作成する混合工程と、
製管機の移動に応じて裏込め材注入機を施設終了地点に向かって移動させながら、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に高粘度モルタルを順次注入する注入工程と、
を実行する既設管の更生方法であって、
前記輸送工程では、
低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプを各々組み込み、
各一軸偏心ねじ式ポンプをそれぞれ作動させることによって低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に輸送することを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項２】
請求項１に記載の既設管の更生方法において、
裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させる配管捌き機によって捌く既設管の更生方法。
【請求項３】
請求項２に記載の既設管の更生方法において用いられる配管捌き機であって、
この配管捌き機は、
基台と、
配管捌き機の既設管に沿う方向への移動を可能とする基台下部に設けられた車輪と、
基台上部に回転自在に設けられた滑車部とを具備し、
配管捌き機における滑車部の周囲に低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管をそれぞれ掛けた状態で、配管捌き機を既設管内における施設終了地点以降に移動させることによって、裏込め材注入機の移動に応じて生じる低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させるものである配管捌き機。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の既設管の更生方法において、
前記混合工程では、
添加剤を、回転式の圧送ポンプ内に存する螺旋状の案内路に導入し、前記案内路を介して下流側に送り出す一方で、
低粘度モルタルを、添加剤より前記案内路の下流側に導入し、前記案内路を介して下流側に送り出すことによって、
添加剤を前記案内路に導入する位置より、前記案内路の送り出し方向の下流側において、添加剤と低粘度モルタルとを合流させる既設管の更生方法。
【請求項５】
個別の配管を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤とを合流させるための圧送ポンプであって、
低粘度モルタルを導入するための低粘度モルタル導入口と、添加剤を導入するための添加剤導入口と、低粘度モルタルと添加剤との混合物を排出するための排出口とが備えられたシリンダー部と、
前記シリンダー部内に配されて螺旋状の案内路を形成し、回転することによって、前記シリンダー部内に導入された低粘度モルタルと添加剤とを、前記案内路を介して前記排出口に向かって送り出すローター部と、
を具備し、
前記添加剤導入口の位置が、前記低粘度モルタル導入口の位置より、前記案内路の送り出し方向の上流側となされたことを特徴とする圧送ポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載の圧送ポンプにおいて、
前記低粘度モルタル導入口は、前記ローター部の回転方向に向かって、シリンダー部内壁の接線方向から低粘度モルタルを導入するものであり、
前記添加剤導入口は、前記ローター部の回転方向に向かって、シリンダー部内壁の接線方向から添加剤を導入するものである圧送ポンプ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の圧送ポンプにおいて、
前記低粘度モルタル導入口と前記添加剤導入口とが、前記シリンダー部の外周に沿って位相差を設けた状態で配置されてなり、
前記添加剤導入口と前記低粘度モルタル導入口との中心間距離が、前記シリンダー部の軸心に沿う方向について、前記案内路における螺旋ピッチ一間隔分以内となされた圧送ポンプ。
【請求項８】
請求項７に記載の圧送ポンプにおいて、
前記位相差が、１８０度以内となされた圧送ポンプ。
【請求項９】
低粘度モルタルと添加剤とを立坑を介して既設管内に輸送し、既設管内に配された裏込め材注入機にて合流させ、混合するための裏込め材供給装置であって、
低粘度モルタルと添加剤とを前記裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において各々組み込まれた一軸偏心ねじ式ポンプと、
前記裏込め材注入機に備えられた請求項５〜８のいずれか１項に記載の圧送ポンプと、
を具備することを特徴とする裏込め材供給装置。
【請求項１】
長尺の帯状部材を既設管内に連続的に引込み、螺旋状に巻き回して隣接させた帯状部材の側縁部同士を順次接合する製管機を既設管の管路における施設開始地点から施設終了地点に向かって移動させながら、帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を施設する更生管施設工程と、
低粘度モルタルとこの低粘度モルタルの粘度を増加させる添加剤とを、地上から、施設終了地点以降に存する立坑内を経由させた個別の配管を介して、製管機の移動方向前方に配置された裏込め材注入機に輸送する輸送工程と、
裏込め材注入機に輸送された低粘度モルタルと添加剤とを合流させ、混合することによって高粘度モルタルを作成する混合工程と、
製管機の移動に応じて裏込め材注入機を施設終了地点に向かって移動させながら、既設管の内壁と既に形成された更生管の外壁との間の間隙に高粘度モルタルを順次注入する注入工程と、
を実行する既設管の更生方法であって、
前記輸送工程では、
低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において一軸偏心ねじ式ポンプを各々組み込み、
各一軸偏心ねじ式ポンプをそれぞれ作動させることによって低粘度モルタルと添加剤とを裏込め材注入機に輸送することを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項２】
請求項１に記載の既設管の更生方法において、
裏込め材注入機の移動に応じて発生する低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させる配管捌き機によって捌く既設管の更生方法。
【請求項３】
請求項２に記載の既設管の更生方法において用いられる配管捌き機であって、
この配管捌き機は、
基台と、
配管捌き機の既設管に沿う方向への移動を可能とする基台下部に設けられた車輪と、
基台上部に回転自在に設けられた滑車部とを具備し、
配管捌き機における滑車部の周囲に低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管をそれぞれ掛けた状態で、配管捌き機を既設管内における施設終了地点以降に移動させることによって、裏込め材注入機の移動に応じて生じる低粘度モルタル用配管及び添加剤用配管の余剰長さ分を、既設管内における施設終了地点以降に順次退避させるものである配管捌き機。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の既設管の更生方法において、
前記混合工程では、
添加剤を、回転式の圧送ポンプ内に存する螺旋状の案内路に導入し、前記案内路を介して下流側に送り出す一方で、
低粘度モルタルを、添加剤より前記案内路の下流側に導入し、前記案内路を介して下流側に送り出すことによって、
添加剤を前記案内路に導入する位置より、前記案内路の送り出し方向の下流側において、添加剤と低粘度モルタルとを合流させる既設管の更生方法。
【請求項５】
個別の配管を介して輸送された低粘度モルタルと添加剤とを合流させるための圧送ポンプであって、
低粘度モルタルを導入するための低粘度モルタル導入口と、添加剤を導入するための添加剤導入口と、低粘度モルタルと添加剤との混合物を排出するための排出口とが備えられたシリンダー部と、
前記シリンダー部内に配されて螺旋状の案内路を形成し、回転することによって、前記シリンダー部内に導入された低粘度モルタルと添加剤とを、前記案内路を介して前記排出口に向かって送り出すローター部と、
を具備し、
前記添加剤導入口の位置が、前記低粘度モルタル導入口の位置より、前記案内路の送り出し方向の上流側となされたことを特徴とする圧送ポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載の圧送ポンプにおいて、
前記低粘度モルタル導入口は、前記ローター部の回転方向に向かって、シリンダー部内壁の接線方向から低粘度モルタルを導入するものであり、
前記添加剤導入口は、前記ローター部の回転方向に向かって、シリンダー部内壁の接線方向から添加剤を導入するものである圧送ポンプ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の圧送ポンプにおいて、
前記低粘度モルタル導入口と前記添加剤導入口とが、前記シリンダー部の外周に沿って位相差を設けた状態で配置されてなり、
前記添加剤導入口と前記低粘度モルタル導入口との中心間距離が、前記シリンダー部の軸心に沿う方向について、前記案内路における螺旋ピッチ一間隔分以内となされた圧送ポンプ。
【請求項８】
請求項７に記載の圧送ポンプにおいて、
前記位相差が、１８０度以内となされた圧送ポンプ。
【請求項９】
低粘度モルタルと添加剤とを立坑を介して既設管内に輸送し、既設管内に配された裏込め材注入機にて合流させ、混合するための裏込め材供給装置であって、
低粘度モルタルと添加剤とを前記裏込め材注入機に供給する各配管の経路中、立坑に沿って垂下する位置において各々組み込まれた一軸偏心ねじ式ポンプと、
前記裏込め材注入機に備えられた請求項５〜８のいずれか１項に記載の圧送ポンプと、
を具備することを特徴とする裏込め材供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１６９４６（Ｐ２０１２−１６９４６Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２８９５３（Ｐ２０１１−１２８９５３）
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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