製管装置、及び既設管の更生方法
【課題】 本発明は、帯状部材に過度の負担を与えることなく、安定的、且つ円滑に製管作業を進めることができる新規な製管装置、及びこの製管装置を用いた既設管の更生方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 製管装置１における環状の成形フレーム２に対し、帯状部材１００をガイド口１１に通過させることによって前記帯状部材１００の供給経路を規制するガイド装置１０を備え、前記ガイド装置１０が、前記成形フレーム２に直接、又は、支持基台１２を介して取り付けられた、前記成形フレーム２の環内空間に向かって屹立するガイド軸１３に沿って進退可能となるようにする。
【解決手段】 製管装置１における環状の成形フレーム２に対し、帯状部材１００をガイド口１１に通過させることによって前記帯状部材１００の供給経路を規制するガイド装置１０を備え、前記ガイド装置１０が、前記成形フレーム２に直接、又は、支持基台１２を介して取り付けられた、前記成形フレーム２の環内空間に向かって屹立するガイド軸１３に沿って進退可能となるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用水管、下水道管、上水道管、ガス管などの既設管の管路内に、長尺の帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を形成するための製管装置、及びこの製管装置を用いた既設管の更生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業用水管、下水道管、上水道管、ガス管などの既設管が老朽化し、ひび割れや腐食などが生じた場合の対策として、帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を既設管の管路内に形成する方法が採られている。
【０００３】
この方法を実行する際に用いられる製管装置としては、管渠（既設管）内において、両側縁部に接合部が形成された長尺の帯状部材を連続的に供すると共に螺旋状に捲回し、相接する接合部を相互に接合させて形成された管状体を残置させ、この既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもってライニング管（更生管）を付加形成するものが開発されている（例えば、下記特許文献１参照）。この特許文献１に記載された製管装置Ｍを図１３（ａ）に示す。
【０００４】
図１３（ａ）に示すように、特許文献１に記載された製管装置Ｍは、既設管の内周壁に沿って配置される環状の成形フレーム２と、前記成形フレーム２の外周に巡らせて配された複数個の案内ローラ３と、前記成形フレーム２に取り付けられた、先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とを順次接合しながら前記既設管２００の内壁に沿って周回する接合機構部４と、を具備する。
【０００５】
そして、特許文献１に記載された製管装置Ｍにおいては、前記接合機構部４への前記帯状部材１００の供給が安定するように、前記接合機構部４と一体となって前記既設管２００内を回転して、前記接合機構部４に供給する前記帯状部材１００の経路を規制するためのガイドＧ（図１３（ｂ）参照）が更に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１‐１４１７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に記載の製管装置は、前記ガイドに進入してくる前記帯状部材の進入角がほぼ一定であることを前提とするものであり、係る一定の進入角をもって前記ガイドに進入してきた前記帯状部材を、前記ガイドを通過する際に規制し、もって、前記ガイドから前記接合機構部に向かう帯状部材の供給経路が常に一定となるようにするものである。そのため、製管時において、前記ガイドに進入する際の前記帯状部材の進入角が変化して、前記進入角と前記ガイドによって規制された前記帯状部材の角度との間に過剰な隔たりが生じたりした場合には、前記帯状部材が大きく歪み、割れや欠けなどの不具合が生じる場合がある。
【０００８】
又、一旦大きく歪まされた前記帯状部材には変形が残り、係る帯状部材の変形箇所において接合が不十分となる場合もある。
【０００９】
特に、角部（ハンチ部）を有する非円形の断面形状（矩形や馬蹄形等）の既設管を更生する場合にあっては、製管時に、前記接合機構部に先立って前記角部の入り口側から進入した前記ガイド部が前記角部の出口側に移動した際に、出口側に位置する前記ガイド部と、前記ガイド部に遅れて前記角部の入り口側に進入した前記接合機構部とが、前記角部を挟む状態となるため、前記帯状部材が接合機構部を支点として大きく曲げられる状態が生じ、その結果、前記帯状部材に割れや欠けなどの不具合が生じたり、前記角部における接合が不十分となったりする場合があった。
【００１０】
本発明は、前記技術的課題を解決するために開発されたものであり、帯状部材に過度の負担を与えることなく、安定的、且つ円滑に製管作業を進めることができる新規な製管装置及びこの製管装置を用いた既設管の更生方法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】
【００１１】
本発明の製管装置は、既設管内に連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に巻回しながら、先行する前記帯状部材の一側縁と周回遅れで後続する前記帯状部材の他側縁とを隣接させつつ、前記一側縁と前記他側縁とを順次接合することによって、前記帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を前記既設管の管路内に形成する製管装置であって、前記製管装置における環状の成形フレームには、前記帯状部材をガイド口に通過させることによって前記帯状部材の供給経路を規制するガイド装置が備えられてなり、前記ガイド装置は、前記成形フレームに直接、又は、支持基台を介して取り付けられた、前記成形フレームの環内空間に向かって屹立するガイド軸と、前記ガイド口を有するガイド部とを具備してなり、前記ガイド部が、前記ガイド軸に対し、前記ガイド軸に沿って進退可能となされたスライダー部を介して取り付けられてなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の製管装置においては、前記成形フレームが、複数のリンク体を連結することによって形成されてなり、前記成形フレームの形状を、真円を除く環状に規制する規制フレームが更に具備されてなるものが好ましい態様となる。
【００１３】
なお、前記「真円を除く環状」とは、四角形状や馬蹄形状などの角部を有する形状の他、楕円形状などの角部のない非円形形状を意味する。
【００１４】
本発明の製管装置においては、前記ガイド口が、前記帯状部材の内面に接触して回転する第一ローラと、前記帯状部材の裏面に接触して回転する第二ローラと、によって構成されてなるものが好ましい態様となる。
【００１５】
本発明の製管装置においては、前記成形フレームの環内空間に向かって屹立するガイド軸が、前記ガイド軸が取り付けられた前記成形フレームの接線方向に対して直交する方向から、前記接合機構部の周回方向後方に向かって、０〜４５度の傾きを付与されてなるものが好ましい態様となる。
【００１６】
前記ガイド装置における前記ガイド軸に対して、前記ガイド軸が取り付けられた前記成形フレームの接線方向に対して直交する方向から、前記接合機構部の周回方向後方に向かって、０〜４５度（好ましくは、５〜３０度）の傾きを付与すると、前記接合機構部の周回方向前方から前記ガイド口に供給される前記帯状部材の供給が円滑となり、特に角部を有する既設管を更生する際の前記帯状部材の供給が円滑となる。
【００１７】
本発明の既設管の更生方法は、前記本発明の製管装置を用いて、前記帯状部材が螺旋状に付加形成された前記更生管を前記既設管の管路内に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、帯状部材に過度の負担を与えることなく、安定的、且つ円滑に製管作業を進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、断面状態で示す既設管内にて、更生管を形成している本発明の製管装置を示す正面図である。
【図２】図２は、本発明の製管装置を用いて既設管内に更生管を形成している状況を模式的に示す説明図である。
【図３】図３（ａ）は、帯状部材の一例を示す断面図であり、図３（ｂ）及び（ｃ）は、この帯状部材を接合して更生管を形成する工程を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の製管装置における接合機構部近辺を拡大し、一部透過状態にて示す正面図である。
【図５】図５は、本発明の製管装置における接合機構部を一部断面状態にて示す側面図である。
【図６】図６は、本発明の製管装置におけるガイド装置近辺を拡大して示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の製管装置におけるガイド装置と、接合機構部におけるピンチ部と、の位置関係を略図にて示す正面図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、更生管の製管時におけるガイド装置の動作を模式的に示す説明図である。
【図９】図９（ａ）は、ジョイナーを介して接合された他の帯状部材を示す断面図であり、図９（ｂ）は、帯状部材にジョイナーを嵌入する状態を拡大して示す斜視図である。
【図１０】図１０は、断面状態で示す既設管内にて、更生管を形成している本発明の製管装置の別の例を示す正面図である。
【図１１】図１１は、本発明の別の製管装置における規制フレームを断面状態で示し、もって、前記規制フレームへのローラステーの係合状態を示す側面図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は、更生管の製管時におけるガイド装置の動作を模式的に示す説明図である。
【図１３】図１３（ａ）は、従来の製管装置の一例を示す正面図であり、図１３（ｂ）は、この製管装置に備えられたガイドを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
＜実施形態１＞
図１に実施形態１に係る本発明の製管装置１を示す。更に詳しくは、図１は、断面状態にて示す既設管２００内に製管装置１を配置し、連続的に供給される長尺の帯状部材１００を螺旋状に巻回しながら、先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とを隣接させつつ、前記一側縁と前記他側縁とを順次接合することによって、前記帯状部材１００が螺旋状に付加形成された更生管１３０を前記既設管２００の管路内に形成している状態を示すものである。
【００２２】
図２に示すように、前記製管装置１を用いて、前記帯状部材１００が螺旋状に付加形成された更生管１３０を前記既設管２００の管路内に形成する本発明の既設管の更生方法を実行するにあたっては、前記帯状部材１００が巻き付けられた巻取ドラム９１を地上に配すると共に前記既設管２００内に前記製管装置１を配置する。前記巻取ドラム９１から繰り出された前記帯状部材１００は、発進側立坑２１０を通じて、前記製管装置１に供給される。前記製管装置１は、連続的に供給される前記帯状部材１００を螺旋状に巻回し、先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とを隣接させ、前記一側縁と前記他側縁とを順次接合することによって、前記帯状部材１００が螺旋状に付加された前記更生管１３０を形成しつつ、形成された前記更生管１３０を順次残置しながら到達側立坑２２０に向かって移動する。なお、本実施形態において、前記製管装置１は、前記製管装置１の移動方向前方に配置された油圧ユニット９３から供給される圧油によって駆動する仕組みとなっている。又、前記油圧ユニット９３は、地上に配された発電機９２から供給される電力によって駆動する仕組みとなっている。
【００２３】
前記帯状部材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合成樹脂系材料を長尺帯状に成形したものである。図３（ａ）に示すように、前記帯状部材１００の一側縁には、長手方向に沿って接合凹部１０２が設けられてなり、前記帯状部材１００の他側縁には、長手方向に沿って接合凸部１０１が設けられている。
【００２４】
前記接合凹部１０２は、前記帯状部材１００の内面（前記更生管１３０の内壁面となる面）側において開口する被嵌入部１０６と、この被嵌入部１０６の外層（前記帯状部材１００の裏面側）において前記帯状部材１００の裏面に基端が固定された状態で屹立する断面Ｔ字状の短リブ１０７と、前記帯状部材１００の幅方向外側に向かって延設され、途中で前記帯状部材１００の裏面側に向かって屈折する傾斜片１０８と、を備える。
【００２５】
前記接合凸部１０１は、前記帯状部材１００の裏面（前記更生管１３０の外壁面となる面）に基端が固定された状態で屹立する支柱部１０４と、前記支柱部１０４の先端に形成された断面略円形状の嵌入部１０５と、を備える。
【００２６】
前記接合凸部１０１と前記接合凹部１０２との間には、前記帯状部材１００の裏面に基端が固定された状態で屹立する複数条の断面Ｔ字状の長リブ１０３が長手方向に沿って設けられている。
【００２７】
又、前記帯状部材１００には、補強材１１０が装着されている。前記補強材１１０は、長手方向に連続した帯板状の鋼板を断面略Ｗ字状に折曲形成したものであり、前記帯状部材１００に設けられた複数条の前記長リブ１０３から選択された、隣接する二条の長リブ１０３間に装着されている。この補強材１１０は、形成される前記更生管１３０の強度を高めるものである。
【００２８】
前記帯状部材１００は、前記製管装置１にて螺旋状に巻き回されることにより、先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とが接合される。前記帯状部材１００の接合は、螺旋状に巻き回すことによって隣接させた前記帯状部材１００のうち、先行する帯状部材１００の前記接合凹部１０２に、後続する帯状部材１００の接合凸部１０１を嵌め込むことによって行われる（図３（ｂ）参照）。この際、先行する帯状部材１００の傾斜片１０８は押圧され、後続する帯状部材１００の長リブ１０３の先端部に嵌め込まれる。これにより、前記帯状部材１００同士が相互に接合されて前記更生管１３０が形成される（図３（ｃ）参照）。
【００２９】
以下、実施形態１に係る本発明の製管装置１について更に詳細に説明する。
【００３０】
図１に示すように、前記製管装置１は、環状に形成された成形フレーム２と、前記成形フレーム２に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３と、前記成形フレーム２に取り付けられた接合機構部４と、を具備する。
【００３１】
前記成形フレーム２は、複数個のスチール製のリンク体２１が連結されることによって環状に形成されたものである。本実施形態において、前記成形フレーム２は、前記既設管２００の断面形状（円形）に応じて円環状となされている。
【００３２】
前記成形フレーム２には、屈折リンク５が組み込まれている。この屈折リンク５は、その屈折角が調整されることによって、前記成形フレーム２の環径を調整するものである。
【００３３】
前記案内ローラ３は、前記成形フレーム２を構成する各リンク体２１に対し回転自在に取り付けられている。前記案内ローラ３は、合成樹脂製又は金属製であり、図示しない軸受を介して連結軸２４回りに回転自在に支持されている。前記案内ローラ３は、前記更生管１３０の製管時、形成された前記更生管１３０の内壁面に接触して回転する。
【００３４】
前記接合機構部４は、前記成形フレーム２を構成する前記リンク体２１に箱体４０が固定されることによって、前記成形フレーム２に取り付けられている。図４の拡大図、及び図５の側面図に示すように、前記接合機構部４における前記箱体４０には、インナーローラ４２と、アウターローラ４３と、歯車機構４６とが設けられている。
【００３５】
前記インナーローラ４２は、前記箱体４０の外側に突出させて配置されたアウターローラ４３と対になってピンチ部４１を構成する。前記インナーローラ４２の回転軸及び前記アウターローラ４３の回転軸は、前記帯状部材１００を螺旋状に供給しようとするリード角に対して軸線方向が直交するように配置されている。
【００３６】
図５に示すように、前記インナーローラ４２は円筒形状を有し、その軸心方向の長さが帯状部材１００の幅寸法に対し、少なくとも２倍以上の長さとなるように設定されている。更生管１３０の製管時、前記インナーローラ４２は、前記帯状部材１００の内面に接触して回転する。
【００３７】
一方、前記アウターローラ４３は、円柱状の軸部４３２周りに、複数の円盤状の第一円盤４３１と、第二円盤４３１ａとが、所定の間隔を開けて設けられた形状を有する。製管時において、前記第一円盤４３１は、前記帯状部材１００における前記補強材１１０が装着されていない前記長リブ１０３間（若しくは前記短リブ１０７と前記長リブ１０３間）に挿入される。一方、前記第二円盤４３１ａは、前記補強材１１０の装着された前記長リブ１０３間に挿入される。なお、前記第二円盤４３１ａには、その外周面に沿って、前記補強材１１０の凸部に嵌り合う凹溝が設けられている。
【００３８】
そして、前記アウターローラ４３は、前記更生管１３０の製管時、前記帯状部材１００における前記長リブ１０３、及び前記短リブ１０７の先端部分を前記軸部４３２の外周面に接触させた状態で回転する。なお、前記アウターローラ４３の外周面にはローレット加工が施されており、これによって前記アウターローラ４３は、前記帯状部材１００に対して滑ることなく回転できる。
【００３９】
前記歯車機構４６は、前記箱体４０の側部に設けられた油圧モータ４５を作動させることによって回転する。前記油圧モータ４５を駆動させると、その出力軸４５１と、前記インナーローラ４２の回転軸と、前記アウターローラ４３の回転軸とにそれぞれ固定されて互いに噛み合った前記歯車機構４６を介して、前記インナーローラ４２及び前記アウターローラ４３が互いに逆方向に回転する。
【００４０】
なお、前記箱体４０にはスプリング４０２を有する衝撃吸収部材４０１が設けられている。この衝撃吸収部材４０１は、前記既設管２００の内面に凹凸等が存在していても、前記インナーローラ４２と前記アウターローラ４３の相互間隔が維持されるように作用するものである。
【００４１】
前記接合機構部４の周回方向前方、及び後方には、それぞれ支持車輪６が成形フレーム２に対して取り付けられている（図１及び図４参照）。この一対の支持車輪６は、製管時において、前記接合機構部４の周回移動に伴って、前記既設管２００の内周を周回するものである。この際、前記一対の支持車輪６は、前記成形フレーム２を前記既設管２００の内壁面から離間させると共に、前記接合機構部４を前記既設管２００の内壁面から離間させる。
【００４２】
そして、本実施形態に係る本発明の製管装置１においては、前記成形フレーム２に取り付けられた前記接合機構部４の周回方向前方に配された支持車輪６と、前記接合機構部４との間に、ガイド装置１０が備えられている。このガイド装置１０は、前記帯状部材１００をガイド口１１内に通過させることによって、前記帯状部材１００の供給経路を規制するものである。
【００４３】
図６の拡大図に示すように、本実施形態において、前記ガイド装置１０は、前記成形フレーム２に対して取り付けられた支持フレーム（特許請求の範囲における「支持基台」に相当）１２と、前記支持フレームに対して取り付けられた二本のガイド軸１３と、前記二本のガイド軸１３に沿って進退するスライダー部１４と、前記スライダー部１４に対して取り付けられたガイド口１１を有するガイド部１５と、を具備する。
【００４４】
前記支持フレーム１２は、長板状の支持板部１２１と、前記支持板部１２１の表面に対して垂直方向へ立ち上がるようにして設けられた３本の支柱部１２２とからなる。
【００４５】
前記支持板部１２１は、その一端側（以下、これをガイド装置１０における「基端側」と称する。）の裏面を前記成形フレーム２に当接させた状態にて、ボルトで固定することによって、前記成形フレーム２に取り付けられている。前記支持板部１２１の他端側（以下、これをガイド装置１０における「先端側」と称する。）は、前記成形フレーム２の環内空間に向かって突出させている。
【００４６】
なお、図７に示すように、本実施形態においては、前記支持板部１２１を前記成形フレーム２に取り付ける際、前記支持板部１２１が取り付けられた位置における前記成形フレーム２の接線方向（Ｔ１）に対して直交する方向（Ｘ）から、前記接合機構部４の周回後方後方に向かって、０〜４５度（本実施形態においては約１０度）の傾き（α）を付与している。
【００４７】
又、前記支持板部１２１の基端側の短辺は、前記支持板部１２１の取り付け位置における前記成形フレーム２の接線方向（Ｔ１）と平行になるようにカットされている。これは、製管時において、前記支持板部１２１の基端側の短辺が、前記既設管２００に接触しないようにするためである。
【００４８】
図６に示すように、前記３本の支柱部１２２は、そのうちの二本が前記支持板部１２１の先端側の両角部近辺に固定され、残りの一本が前記支持板部１２１の基端側、且つ、前記支持板部１２１における前記接合機構部４の周回方向前方側の一角部近辺に固定されている。
【００４９】
前記支持板部１２１の先端側の両角部近辺に固定された二本の支柱部１２２の先端、及び、前記支持板部１２１の基端側の一角部近辺に固定された一本の支柱部１２２の先端には、それぞれアングル（先端側アングルＡ１、基端側アングルＡ２）が取り付けられている。
【００５０】
なお、前記支持フレーム１２の形状は上記に限定されない。具体的には、前記支持フレーム１２の形状は前記ガイド軸１３の形状で良く、また前記スライダー部１４と前記角度調整部材１６と同様の機能を付与することで、前記ガイド部１５を両持ちにして、より安定したガイド機構にすることができる。
【００５１】
前記二本のガイド軸１３は、前記先端側アングルＡ１と基端側アングルＡ２間を架橋するようにして取り付けられており、各ガイド軸１３は互いに平行となっている。
【００５２】
前記二本のガイド軸１３は、前記支持板部１２１との関係においても平行である。従って、前記二本のガイド軸１３は、前記支持板部１２１の取り付け位置における前記成形フレーム２の接線方向（Ｔ１）に対して直交する方向（Ｘ）から前記接合機構部４の周回方向後方に向かって、０〜４５度（本実施形態においては、１０度となる。）の傾き（α）が付与された状態にて、前記成形フレーム２の環内空間に向かって屹立している（図７参照）。
【００５３】
前記スライダー部１４は、前記二本のガイド軸１３のそれぞれに対して進退可能に取り付けられた二個のスライダー体１４１と、前記二個のスライダー体１４１を架橋する架橋部材１４２とからなる。前記架橋部材１４２には、前記支持板部１２１に向かって突出するブラケット１４３が溶接されており、前記ブラケット１４３の片側面には、円柱状のスライダー側支軸１４４が設けられている。
【００５４】
前記スライダー側支軸１４４には、四角柱状の角度調節部材１６が取り付けられている。更に詳しくは、前記角度調節部材１６の一端側には、対向する側面間を貫通する第一貫通孔１６１が設けられており、この第一貫通孔１６１に前記スライダー側支軸１４４を挿入することによって、前記スライダー側支軸１４４に対し、前記角度調節部材１６が回転可能に取り付けられている。なお、前記角度調節部材１６には、一端側の底面から前記第一貫通孔１６１に向かって切り込まれた第一スリット１６２が設けられており、前記第一貫通孔１６１に前記スライダー側支軸１４４を挿入し、前記スライダー側支軸１４４に対して前記角度調節部材１６を回転させて位置決めした後、ボルトを用いて前記第一スリット１６２の間隔を狭めることにより、前記スライダー側支軸１４４に前記角度調節部材１６を固定することができる仕組みとなっている。前記スライダー側支軸１４４に対する前記角度調節部材１６の位置決めは、前記帯状部材１００の供給経路におけるひねり角（横断勾配）を決定するものである。
【００５５】
又、前記角度調節部材１６の他端側には、前記第一貫通孔１６１と直交する方向に沿って、対向する側面間を貫通する第二貫通孔１６３と、他端側の底面から前記第二貫通孔１６３に向かって切り込まれた第二スリット１６４が設けられている。
【００５６】
前記ガイド部１５は、一端面に前記第二貫通孔１６３に挿入固定されるガイド部側支軸１５１１を備えた連結部材１５１と、前記連結部材１５１の他端面側において回転軸が平行となるように、一定の間隔を空けて軸支された第一ローラ１５２及び第二ローラ１５３とを具備する。前記第一ローラ１５２と前記第二ローラ１５３との間に存する間隔は、前記ガイド口１１に相当する部分となる。
【００５７】
前記ガイド部１５における前記ガイド部側支軸１５１１を前記角度調節部材１６における前記第二貫通孔１６３に挿入し、その挿入深さを決定した後、ボルトを用いて前記第二スリット１６４の間隔を狭めて、前記第二貫通孔１６３に対し、前記ガイド部側支柱１５１１を固定することによって、前記ガイド部１５は、前記角度調節部材１６に取り付けられる。前記第二貫通孔１６３に対する前記ガイド部側支軸１５１１の挿入深さの決定は、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角（先行する帯状部材１００に対する後続する帯状部材１００の寄せ角）を決定するものである。
【００５８】
前記第一ローラ１５２は、合成樹脂又は金属からなる円柱体であり、その高さ（軸心方向に沿う長さ）が帯状部材１００の幅寸法より僅かに長くなるように設定されている。前記第一ローラ１５２は、前記更生管１３０の製管時において、前記接合機構部４に向かって供給される前記帯状部材１００の内面に接触して回転する。
【００５９】
一方、前記第二ローラ１５３は、前記第一ローラ１５２とほぼ同等の高さ（軸心方向に沿う長さ）を有し、合成樹脂又は金属からなる円柱体１５３１の軸部周りに、複数の環状膨出部１５３２が所定の間隔を開けて設けられた形状を有する。前記第二ローラ１５３は、前記更生管１３０の製管時において、隣接する前記環状膨出部１５３２にて、前記帯状部材１００における長リブ１０３や短リブ１０７を挟むと共に、前記円柱体１５３１の表面を前記帯状部材１００における前記長リブ１０３や短リブ１０７の先端に当接させて回転する。これにより、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角が、前記帯状部材１００の幅方向に沿ってずれることを防止している。
【００６０】
前記構成を有する前記製管装置１を前記既設管２００内に配置し、前記帯状部材１００を、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１に通過させつつ前記接合機構部４に向かって連続的に供給すると共に、前記接合機構部４を駆動させて更生管１３０の製管を開始すれば、前記製管装置１に供給された帯状部材１００は、前記接合機構部４における前記インナーローラ４２及び前記アウターローラ４３の間に挟み込まれることによって送り出される。そして、前記接合機構部４は、前記帯状部材１００を送り出しながら前記更生管１３０を形成し、形成された前記更生管１３０の内周に沿って周回する。又、前記成形フレーム２は、前記接合機構部４の周回移動に伴って、前記更生管１３０の内周に沿って周回する。
【００６１】
前記接合機構部４に向かって連続的に供給される前記帯状部材１００は、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１を通過する際に、前記第一ローラ１５２と前記第二ローラ１５３とによって表裏から挟まれ、前記ガイド口１１から前記接合機構部４のピンチ部４１に到るまでの供給経路におけるひねり角及びアプローチ角が規制される。
【００６２】
ここで、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記スライダー部１４を介して前記ガイド軸１３に沿って進退可能となされていることから、前記ガイド口１１による前記帯状部材１００の支持位置は、前記製管装置１の進行方向後方から、環状の前記成形フレーム２内を通じて、前記接合機構部４に向かって螺旋状に供給される前記帯状部材１００の曲率半径に応じて変化することになる。
【００６３】
例えば、図８（ａ）の模式図に示すように、供給される前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径が大きくなると、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って基端側に移動する。なお、本実施形態においては、前記支持板部１２１の基端側において固定される支柱部１２２を一本とすることによって、前記ガイド部１５が基端側に移動した際に、前記ガイド部１５が前記支柱部１２２に接触することを防止している。
【００６４】
一方、図８（ｂ）に示すように、供給される前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径が小さくなると、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って先端側に移動する。
【００６５】
即ち、本実施形態に係る本発明の製管装置１においては、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５が、供給される前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径の変化に応じて、受動的に前記ガイド軸１３に沿って移動する仕組みとなっているため、前記帯状部材１００の供給状態の変化に伴って、前記ガイド口１１による前記帯状部材１００の支持位置が変化する。これより、前記帯状部材１００の送りをコントロールする作業員を配さなくても、前記帯状部材１００に過度の負担を与えることなく、安定的、且つ円滑に製管作業を進めることができる。
【００６６】
ところで、前記ガイド１３に沿って進退可能となされた前記ガイド部１５のストロークは、製管時に許容される前記接合機構部４に対する前記帯状部材１００の供給角（前記接合機構部４のピンチ部４１が位置する部分（支点部として機能する部分）の、前記更生管１３０の接線（Ｔ２）と、前記ガイド口１１から前記ピンチ部４１を結ぶ直線（Ｙ）とがなす角の角度（β）（図７参照））を基準にして決定する事項であり、特に限定されるものではない。
【００６７】
具体的には、前記供給角（β）が、前記帯状部材１００が折れて座屈しない角度０〜６０度の範囲内にあり、且つ、その変化幅が５〜４５度の範囲内となるように、前記接合機構部４と前記ガイド装置１０と間の距離を決定し、もって、前記ガイド部１５のストロークを決定することが好ましい。
【００６８】
なお、後述する実施形態２のように、前記ガイド装置１０と前記接合機構部４との間に支点部として機能する支持滑車９を配置する場合にあっては、前記ガイド口１１を通過して、前記支持滑車９に向かって供給される前記帯状部材１３０の供給角が、前記同様に前記帯状部材１００が折れて座屈しない角度となる０〜６０度の範囲内にあり、且つ、その変化幅が５〜４５度の範囲内となるように、前記接合機構部４と前記支持滑車９と間の距離を決定し、もって、前記ガイド部１５のストロークを決定することが好ましい。
【００６９】
又、本実施形態においては、前記ガイド口１１を構成する前記第二ローラ１５３として、合成樹脂又は金属からなる円柱体１５３１の軸部周りに、複数の環状膨出部１５３２が所定の間隔を開けて設けられた形状を有してなるものを用いることによって、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角が、前記帯状部材１００の幅方向に沿ってずれることを防止しているが、前記第二ローラ１５３の形状としてはこれに限られるものではない。例えば、前記第一ローラ１５２と共に前記第二ローラ１５３を、その表面がゴム製となされたゴムローラとすることによって、前記帯状部材１００に対する摩擦力を向上し、もって、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角が、前記帯状部材１００の幅方向に沿ってずれることを防止しても良いし、前記ガイド口１０を無端状の枠体にて形成することによって、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角が、前記帯状部材１００の幅方向に沿ってずれることを防止しても良い。
【００７０】
又、本実施形態においては、前記ガイド装置１０における前記ガイド軸１３を、前記支持フレーム１２を介して、前記成形フレーム２に取り付けているが、前記ガイド軸１３を直接前記成形フレーム２に対して取り付けても良い。
【００７１】
更に、本実施形態においては、前記ガイド装置１０における前記ガイド軸１３を二本の平行な棒体（丸棒）によって構成することによって、前記ガイド軸１３に対して前記ガイド部１５が首振りすることを防止しているが、例えば、前記ガイド軸１３を一本の角棒にて構成することによって、前記ガイド部１５の首振りを防止しても良い。
【００７２】
加えて、前記帯状部材１００についても、図３に示す形態のものに限定されない。例えば図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すような接合機序によって接合されるものであってもよい。図９に示す帯状部材１００は、合成樹脂（例えば硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）を長尺状に成形したものであって、複数のリブ１１３が長手方向に沿って形成されており、長尺帯状のジョイナー１４０を用いて側縁部同士が接続されるようになっている。
【００７３】
すなわち、この帯状部材１００の両側縁部にはそれぞれ接合凹部１１２が長手方向に沿って形成されている。また、ジョイナー１４０には、帯状部材１００の接合凹部１１２に接合することが可能な２つの接合凸部１４１が長手方向に沿って互いに平行に形成されている。
【００７４】
そして、このような形態の帯状部材１００は、その両側縁部の接合凹部１１２の片方にジョイナー１４０の接合凸部１４１の一方を嵌め込んだ状態で、製管装置１により螺旋状に巻回されて更生管１３０を形成する。その巻回し過程において、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、互いに隣接する２つの帯状部材１００のうち、一方の帯状部材１００の接合凹部１１２に、他方の帯状部材１００の接合凹部１１２に嵌め込んだジョイナー１４０の接合凸部１４１を嵌め込むことにより、これら互いに隣接する帯状部材１００を相互に接合することができる。
【００７５】
また、本実施形態においては、接合機構部４の駆動源として油圧モータ４５を採用しているが、これに限られるものではなく、例えば、電動モータや水圧モータなどを用いても良い。
【００７６】
［実施形態２］
図１０に実施形態２に係る製管装置１を示す。この製管装置１は、既設管２００の断面形状（略矩形）に応じて略矩形に形成された規制フレーム８と、前記規制フレーム８に対して複数のローラステー７を介して取り付けられた成形フレーム２と、前記成形フレーム２に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３と、前記成形フレーム２に取り付けられた接合機構部４と、を具備するものであり、略矩形の断面形状を有する前記既設管２００の管路に沿って、帯状部材１００が螺旋状に付加形成された、略矩形の断面形状を有する更生管１３０を形成するためのものである。
【００７７】
図１１に示すように、前記規制フレーム８は、略Ｈ字状の断面形状を有し、その外周に沿って規制溝８１が形成されている。前記規制溝８１は、前記ローラステー７の基軸７１の一端に対して回転自在に取り付けられた規制ローラ７２が嵌入される部位であり、前記規制溝８１の開口縁には、前記規制ローラ７２の抜け止めを図る突出部８２が形成されている。前記規制溝８１に嵌入された前記規制ローラ７２は、前記規制溝８１の底部又は前記突出部８２と接触することによって回転し、前記規制溝８１に沿って移動する。
【００７８】
前記成形フレーム２は、複数個のリンク体２１が連結されることによって環状に形成されたものである。前記成形フレーム２は、前記ローラステー７の前記基軸７１の他端が固定されることによって、前記ローラステー７を介して前記規制フレーム８に取り付けられている。従って、前記成形フレーム２は、前記規制フレーム８によって略矩形に規制される。
【００７９】
前記案内ローラ３は、前記成形フレーム２に対して回転自在に支持されている。前記案内ローラ３は、前記更生管１３０の製管時、形成された前記更生管１３０の内壁面に接触して回転する。
【００８０】
前記接合機構部４は、前記成形フレーム２を構成するリンク体２１に固定されることによって、前記成形フレーム２に取り付けられている。
【００８１】
前記接合機構部４の周回方向前方、及び後方には、一対の支持車輪６が成形フレーム２に取り付けられている。この支持車輪６は、製管時において、接合機構部４の周回移動に伴って、既設管２００の内周を周回するものである。この際、前記一対の支持車輪６は、前記成形フレーム２を既設管２００の内壁から離間させると共に、前記接合機構部４を既設管２００の内壁から離間させる。
【００８２】
そして、本実施形態に係る本発明の製管装置１においては、前記成形フレーム２に取り付けられた接合機構部４の周回方向前方に、ガイド装置１０が備えられている。このガイド装置１０は、前記帯状部材１００をガイド口１１内に通過させることによって、前記帯状部材１００の供給経路を規制するものである。前記ガイド装置１０のその余は前記実施形態１において説明したものと同様である。
【００８３】
又、本実施形態に係る本発明の製管装置１においては、前記接合機構部４の周回方向前方に取り付けられた支持車輪６と、前記ガイド装置１０との間に、支持滑車９が配置されている。この支持滑車９は、その回転軸が、前記成形フレーム２に軸支された案内ローラ３の回転軸に延設されて取り付けられたものであり、前記ガイド口１１内を通過した前記帯状部材１００を一定の支持高さにて支持しつつ、前記接合機構部４に向かって供給するためのものである。
【００８４】
前記構成を有する前記製管装置１を前記既設管２００内に配置し、前記帯状部材１００を、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１に通過させつつ、前記支持滑車９を介して、前記接合機構部４に向かって連続的に供給すると共に、前記接合機構部４を駆動させて更生管１３０の製管を開始すれば、前記接合機構部４は、帯状部材１００を螺旋状に巻回しながら回転し、隣接させた先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とを順次接合して、前記帯状部材１００が螺旋状に付加形成された更生管１３０を形成する。
【００８５】
前記接合機構部４に向かって連続的に供給される前記帯状部材１００は、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１を通過する際に、前記第一ローラ１５２と前記第二ローラ１５３とによって表裏から挟まれることによって、前記ガイド口１１から前記支持滑車９に到るまでの供給経路におけるひねり角及びアプローチ角が規制される。
【００８６】
ここで、前記製管装置１の進行方向後方から、環状の前記成形フレーム２内を通じて、前記接合機構部４に向かって螺旋状に供給される前記帯状部材１００は、その螺旋の曲率半径、及び前記既設管２００の内壁面に沿って周回する前記接合機構部４の位置に応じた進入角にて、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１に進入することになる。
【００８７】
この際、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って進退可能となされていることから、前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径、及び前記既設管２００の内壁面に沿って周回する前記接合機構部４の位置の変化に応じて、前記ガイド口１１による前記帯状部材１００の支持位置は変化する。
【００８８】
例えば、図１２（ａ）〜（ｂ）に示すように、前記接合機構部４が前記既設管２００の直線部分Ｓ１を移動している場合（説明の便宜上、前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径は一定であるものとする。）にあっては、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記接合機構部４の移動に伴い、前記ガイド軸１３に沿って徐々に先端側に移動する。
【００８９】
次いで、図１２（ｃ）に示すように、前記ガイド装置１０が前記既設管２００の角部Ｈ１から抜け出し、前記ガイド装置１０と前記接合機構部とが、角部Ｈ１の入り口側と出口側とから角部Ｈ１を挟む状態となると、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って基端側に移動する。
【００９０】
その後、前記ガイド装置１０に引き続いて、前記支持滑車９及び前記接合機構部４が前記既設管２００の角部Ｈ１を通過し、前記ガイド装置１０、前記支持滑車９、及び前記接合機構部４が一列となって前記既設管２００の次の直線部分Ｓ２を移動すると、次の角部Ｈ２に到達するまで、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って、徐々に先端側に移動する。
【００９１】
即ち、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５が、前記既設管２００の内壁面に沿って周回する前記接合機構部４の位置の変化に応じて、受動的に前記ガイド軸１３に沿って移動するため、角部Ｈ１において、前記帯状部材１００が前記接合機構部４を支点として大きく曲げられる状態が緩和され、その結果、前記帯状部材１００に割れや欠けなどの不具合が生じたり、前記角部Ｈ１における接合が不十分となったりすることが防止される。これより、前記帯状部材１００に過度の負担を与えることなく、安定的、且つ円滑に製管作業を進めることができる。
【００９２】
ところで、本実施形態のように、角部を有する非円形の既設管２００を更生する場合においては、前記成形フレーム２に対する前記ガイド装置１０の取り付け位置を、形成される前記更生管１３０の角部における曲線始点（ＢＣ）から曲線終点（ＥＣ）までの曲線長（ＣＬ）を基準として決定することが好ましい。
【００９３】
具体的には、形成される前記更生管１３０の角部における曲線始点（ＢＣ）から曲線終点（ＥＣ）までの曲線長（ＣＬ）に対し、前記ガイド装置１０の取り付け位置から、支点部として機能する前記支持滑車９の取り付け位置までの距離が、８０％以上（好ましくは、８０〜１５０％の範囲内、より好ましくは、１００〜１２０％の範囲内）となるように、前記ガイド装置１０の取り付け位置を決定することが好ましい。
【００９４】
なお、既設管２００において、各角部の円弧半径がそれぞれ異なり、形成される前記更生管の角部の円弧半径（Ｒ）が異なる場合には、各角部のうち、最も円弧半径（Ｒ）が小さい角部における曲線長（ＣＬ）を基準にして、前記ガイド装置１０の取り付け位置を決定することが好ましい
又、製管装置１に対して前記支持滑車９を取り付けない場合にあっては、形成される更生管１３０における曲線長（ＣＬ）に対し、前記ガイド装置１０の取り付け位置から、支点部として機能する前記接合機構部４におけるピンチ部４１までの距離が、８０％以上（好ましくは、８０〜１５０％の範囲内、より好ましくは、１００〜１２０％の範囲内）となるように、前記ガイド装置１０の取り付け位置を決定することが好ましい。
【００９５】
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、上述の実施例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】
【００９６】
本発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管などの既設管を更生する更生管を帯状部材により製管する製管装置として好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１ 製管装置
２ 成形フレーム
３ 案内ローラ
４ 接合機構部
４２ インナーローラ
４３ アウターローラ
５ 屈折リンク
６ 支持車輪
７ ローラステー
８ 規制フレーム
９ 支持滑車
１０ ガイド装置
１１ ガイド口
１２ 支持フレーム（支持基台）
１３ ガイド軸
１４ スライダー部
１５ ガイド部
１００ 帯状部材
１３０ 更生管
２００ 既設管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用水管、下水道管、上水道管、ガス管などの既設管の管路内に、長尺の帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を形成するための製管装置、及びこの製管装置を用いた既設管の更生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業用水管、下水道管、上水道管、ガス管などの既設管が老朽化し、ひび割れや腐食などが生じた場合の対策として、帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を既設管の管路内に形成する方法が採られている。
【０００３】
この方法を実行する際に用いられる製管装置としては、管渠（既設管）内において、両側縁部に接合部が形成された長尺の帯状部材を連続的に供すると共に螺旋状に捲回し、相接する接合部を相互に接合させて形成された管状体を残置させ、この既に形成された管状体の前方に新たに供給される帯状部材をもってライニング管（更生管）を付加形成するものが開発されている（例えば、下記特許文献１参照）。この特許文献１に記載された製管装置Ｍを図１３（ａ）に示す。
【０００４】
図１３（ａ）に示すように、特許文献１に記載された製管装置Ｍは、既設管の内周壁に沿って配置される環状の成形フレーム２と、前記成形フレーム２の外周に巡らせて配された複数個の案内ローラ３と、前記成形フレーム２に取り付けられた、先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とを順次接合しながら前記既設管２００の内壁に沿って周回する接合機構部４と、を具備する。
【０００５】
そして、特許文献１に記載された製管装置Ｍにおいては、前記接合機構部４への前記帯状部材１００の供給が安定するように、前記接合機構部４と一体となって前記既設管２００内を回転して、前記接合機構部４に供給する前記帯状部材１００の経路を規制するためのガイドＧ（図１３（ｂ）参照）が更に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１‐１４１７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に記載の製管装置は、前記ガイドに進入してくる前記帯状部材の進入角がほぼ一定であることを前提とするものであり、係る一定の進入角をもって前記ガイドに進入してきた前記帯状部材を、前記ガイドを通過する際に規制し、もって、前記ガイドから前記接合機構部に向かう帯状部材の供給経路が常に一定となるようにするものである。そのため、製管時において、前記ガイドに進入する際の前記帯状部材の進入角が変化して、前記進入角と前記ガイドによって規制された前記帯状部材の角度との間に過剰な隔たりが生じたりした場合には、前記帯状部材が大きく歪み、割れや欠けなどの不具合が生じる場合がある。
【０００８】
又、一旦大きく歪まされた前記帯状部材には変形が残り、係る帯状部材の変形箇所において接合が不十分となる場合もある。
【０００９】
特に、角部（ハンチ部）を有する非円形の断面形状（矩形や馬蹄形等）の既設管を更生する場合にあっては、製管時に、前記接合機構部に先立って前記角部の入り口側から進入した前記ガイド部が前記角部の出口側に移動した際に、出口側に位置する前記ガイド部と、前記ガイド部に遅れて前記角部の入り口側に進入した前記接合機構部とが、前記角部を挟む状態となるため、前記帯状部材が接合機構部を支点として大きく曲げられる状態が生じ、その結果、前記帯状部材に割れや欠けなどの不具合が生じたり、前記角部における接合が不十分となったりする場合があった。
【００１０】
本発明は、前記技術的課題を解決するために開発されたものであり、帯状部材に過度の負担を与えることなく、安定的、且つ円滑に製管作業を進めることができる新規な製管装置及びこの製管装置を用いた既設管の更生方法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】
【００１１】
本発明の製管装置は、既設管内に連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に巻回しながら、先行する前記帯状部材の一側縁と周回遅れで後続する前記帯状部材の他側縁とを隣接させつつ、前記一側縁と前記他側縁とを順次接合することによって、前記帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を前記既設管の管路内に形成する製管装置であって、前記製管装置における環状の成形フレームには、前記帯状部材をガイド口に通過させることによって前記帯状部材の供給経路を規制するガイド装置が備えられてなり、前記ガイド装置は、前記成形フレームに直接、又は、支持基台を介して取り付けられた、前記成形フレームの環内空間に向かって屹立するガイド軸と、前記ガイド口を有するガイド部とを具備してなり、前記ガイド部が、前記ガイド軸に対し、前記ガイド軸に沿って進退可能となされたスライダー部を介して取り付けられてなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の製管装置においては、前記成形フレームが、複数のリンク体を連結することによって形成されてなり、前記成形フレームの形状を、真円を除く環状に規制する規制フレームが更に具備されてなるものが好ましい態様となる。
【００１３】
なお、前記「真円を除く環状」とは、四角形状や馬蹄形状などの角部を有する形状の他、楕円形状などの角部のない非円形形状を意味する。
【００１４】
本発明の製管装置においては、前記ガイド口が、前記帯状部材の内面に接触して回転する第一ローラと、前記帯状部材の裏面に接触して回転する第二ローラと、によって構成されてなるものが好ましい態様となる。
【００１５】
本発明の製管装置においては、前記成形フレームの環内空間に向かって屹立するガイド軸が、前記ガイド軸が取り付けられた前記成形フレームの接線方向に対して直交する方向から、前記接合機構部の周回方向後方に向かって、０〜４５度の傾きを付与されてなるものが好ましい態様となる。
【００１６】
前記ガイド装置における前記ガイド軸に対して、前記ガイド軸が取り付けられた前記成形フレームの接線方向に対して直交する方向から、前記接合機構部の周回方向後方に向かって、０〜４５度（好ましくは、５〜３０度）の傾きを付与すると、前記接合機構部の周回方向前方から前記ガイド口に供給される前記帯状部材の供給が円滑となり、特に角部を有する既設管を更生する際の前記帯状部材の供給が円滑となる。
【００１７】
本発明の既設管の更生方法は、前記本発明の製管装置を用いて、前記帯状部材が螺旋状に付加形成された前記更生管を前記既設管の管路内に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、帯状部材に過度の負担を与えることなく、安定的、且つ円滑に製管作業を進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、断面状態で示す既設管内にて、更生管を形成している本発明の製管装置を示す正面図である。
【図２】図２は、本発明の製管装置を用いて既設管内に更生管を形成している状況を模式的に示す説明図である。
【図３】図３（ａ）は、帯状部材の一例を示す断面図であり、図３（ｂ）及び（ｃ）は、この帯状部材を接合して更生管を形成する工程を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の製管装置における接合機構部近辺を拡大し、一部透過状態にて示す正面図である。
【図５】図５は、本発明の製管装置における接合機構部を一部断面状態にて示す側面図である。
【図６】図６は、本発明の製管装置におけるガイド装置近辺を拡大して示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の製管装置におけるガイド装置と、接合機構部におけるピンチ部と、の位置関係を略図にて示す正面図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、更生管の製管時におけるガイド装置の動作を模式的に示す説明図である。
【図９】図９（ａ）は、ジョイナーを介して接合された他の帯状部材を示す断面図であり、図９（ｂ）は、帯状部材にジョイナーを嵌入する状態を拡大して示す斜視図である。
【図１０】図１０は、断面状態で示す既設管内にて、更生管を形成している本発明の製管装置の別の例を示す正面図である。
【図１１】図１１は、本発明の別の製管装置における規制フレームを断面状態で示し、もって、前記規制フレームへのローラステーの係合状態を示す側面図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は、更生管の製管時におけるガイド装置の動作を模式的に示す説明図である。
【図１３】図１３（ａ）は、従来の製管装置の一例を示す正面図であり、図１３（ｂ）は、この製管装置に備えられたガイドを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
＜実施形態１＞
図１に実施形態１に係る本発明の製管装置１を示す。更に詳しくは、図１は、断面状態にて示す既設管２００内に製管装置１を配置し、連続的に供給される長尺の帯状部材１００を螺旋状に巻回しながら、先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とを隣接させつつ、前記一側縁と前記他側縁とを順次接合することによって、前記帯状部材１００が螺旋状に付加形成された更生管１３０を前記既設管２００の管路内に形成している状態を示すものである。
【００２２】
図２に示すように、前記製管装置１を用いて、前記帯状部材１００が螺旋状に付加形成された更生管１３０を前記既設管２００の管路内に形成する本発明の既設管の更生方法を実行するにあたっては、前記帯状部材１００が巻き付けられた巻取ドラム９１を地上に配すると共に前記既設管２００内に前記製管装置１を配置する。前記巻取ドラム９１から繰り出された前記帯状部材１００は、発進側立坑２１０を通じて、前記製管装置１に供給される。前記製管装置１は、連続的に供給される前記帯状部材１００を螺旋状に巻回し、先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とを隣接させ、前記一側縁と前記他側縁とを順次接合することによって、前記帯状部材１００が螺旋状に付加された前記更生管１３０を形成しつつ、形成された前記更生管１３０を順次残置しながら到達側立坑２２０に向かって移動する。なお、本実施形態において、前記製管装置１は、前記製管装置１の移動方向前方に配置された油圧ユニット９３から供給される圧油によって駆動する仕組みとなっている。又、前記油圧ユニット９３は、地上に配された発電機９２から供給される電力によって駆動する仕組みとなっている。
【００２３】
前記帯状部材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合成樹脂系材料を長尺帯状に成形したものである。図３（ａ）に示すように、前記帯状部材１００の一側縁には、長手方向に沿って接合凹部１０２が設けられてなり、前記帯状部材１００の他側縁には、長手方向に沿って接合凸部１０１が設けられている。
【００２４】
前記接合凹部１０２は、前記帯状部材１００の内面（前記更生管１３０の内壁面となる面）側において開口する被嵌入部１０６と、この被嵌入部１０６の外層（前記帯状部材１００の裏面側）において前記帯状部材１００の裏面に基端が固定された状態で屹立する断面Ｔ字状の短リブ１０７と、前記帯状部材１００の幅方向外側に向かって延設され、途中で前記帯状部材１００の裏面側に向かって屈折する傾斜片１０８と、を備える。
【００２５】
前記接合凸部１０１は、前記帯状部材１００の裏面（前記更生管１３０の外壁面となる面）に基端が固定された状態で屹立する支柱部１０４と、前記支柱部１０４の先端に形成された断面略円形状の嵌入部１０５と、を備える。
【００２６】
前記接合凸部１０１と前記接合凹部１０２との間には、前記帯状部材１００の裏面に基端が固定された状態で屹立する複数条の断面Ｔ字状の長リブ１０３が長手方向に沿って設けられている。
【００２７】
又、前記帯状部材１００には、補強材１１０が装着されている。前記補強材１１０は、長手方向に連続した帯板状の鋼板を断面略Ｗ字状に折曲形成したものであり、前記帯状部材１００に設けられた複数条の前記長リブ１０３から選択された、隣接する二条の長リブ１０３間に装着されている。この補強材１１０は、形成される前記更生管１３０の強度を高めるものである。
【００２８】
前記帯状部材１００は、前記製管装置１にて螺旋状に巻き回されることにより、先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とが接合される。前記帯状部材１００の接合は、螺旋状に巻き回すことによって隣接させた前記帯状部材１００のうち、先行する帯状部材１００の前記接合凹部１０２に、後続する帯状部材１００の接合凸部１０１を嵌め込むことによって行われる（図３（ｂ）参照）。この際、先行する帯状部材１００の傾斜片１０８は押圧され、後続する帯状部材１００の長リブ１０３の先端部に嵌め込まれる。これにより、前記帯状部材１００同士が相互に接合されて前記更生管１３０が形成される（図３（ｃ）参照）。
【００２９】
以下、実施形態１に係る本発明の製管装置１について更に詳細に説明する。
【００３０】
図１に示すように、前記製管装置１は、環状に形成された成形フレーム２と、前記成形フレーム２に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３と、前記成形フレーム２に取り付けられた接合機構部４と、を具備する。
【００３１】
前記成形フレーム２は、複数個のスチール製のリンク体２１が連結されることによって環状に形成されたものである。本実施形態において、前記成形フレーム２は、前記既設管２００の断面形状（円形）に応じて円環状となされている。
【００３２】
前記成形フレーム２には、屈折リンク５が組み込まれている。この屈折リンク５は、その屈折角が調整されることによって、前記成形フレーム２の環径を調整するものである。
【００３３】
前記案内ローラ３は、前記成形フレーム２を構成する各リンク体２１に対し回転自在に取り付けられている。前記案内ローラ３は、合成樹脂製又は金属製であり、図示しない軸受を介して連結軸２４回りに回転自在に支持されている。前記案内ローラ３は、前記更生管１３０の製管時、形成された前記更生管１３０の内壁面に接触して回転する。
【００３４】
前記接合機構部４は、前記成形フレーム２を構成する前記リンク体２１に箱体４０が固定されることによって、前記成形フレーム２に取り付けられている。図４の拡大図、及び図５の側面図に示すように、前記接合機構部４における前記箱体４０には、インナーローラ４２と、アウターローラ４３と、歯車機構４６とが設けられている。
【００３５】
前記インナーローラ４２は、前記箱体４０の外側に突出させて配置されたアウターローラ４３と対になってピンチ部４１を構成する。前記インナーローラ４２の回転軸及び前記アウターローラ４３の回転軸は、前記帯状部材１００を螺旋状に供給しようとするリード角に対して軸線方向が直交するように配置されている。
【００３６】
図５に示すように、前記インナーローラ４２は円筒形状を有し、その軸心方向の長さが帯状部材１００の幅寸法に対し、少なくとも２倍以上の長さとなるように設定されている。更生管１３０の製管時、前記インナーローラ４２は、前記帯状部材１００の内面に接触して回転する。
【００３７】
一方、前記アウターローラ４３は、円柱状の軸部４３２周りに、複数の円盤状の第一円盤４３１と、第二円盤４３１ａとが、所定の間隔を開けて設けられた形状を有する。製管時において、前記第一円盤４３１は、前記帯状部材１００における前記補強材１１０が装着されていない前記長リブ１０３間（若しくは前記短リブ１０７と前記長リブ１０３間）に挿入される。一方、前記第二円盤４３１ａは、前記補強材１１０の装着された前記長リブ１０３間に挿入される。なお、前記第二円盤４３１ａには、その外周面に沿って、前記補強材１１０の凸部に嵌り合う凹溝が設けられている。
【００３８】
そして、前記アウターローラ４３は、前記更生管１３０の製管時、前記帯状部材１００における前記長リブ１０３、及び前記短リブ１０７の先端部分を前記軸部４３２の外周面に接触させた状態で回転する。なお、前記アウターローラ４３の外周面にはローレット加工が施されており、これによって前記アウターローラ４３は、前記帯状部材１００に対して滑ることなく回転できる。
【００３９】
前記歯車機構４６は、前記箱体４０の側部に設けられた油圧モータ４５を作動させることによって回転する。前記油圧モータ４５を駆動させると、その出力軸４５１と、前記インナーローラ４２の回転軸と、前記アウターローラ４３の回転軸とにそれぞれ固定されて互いに噛み合った前記歯車機構４６を介して、前記インナーローラ４２及び前記アウターローラ４３が互いに逆方向に回転する。
【００４０】
なお、前記箱体４０にはスプリング４０２を有する衝撃吸収部材４０１が設けられている。この衝撃吸収部材４０１は、前記既設管２００の内面に凹凸等が存在していても、前記インナーローラ４２と前記アウターローラ４３の相互間隔が維持されるように作用するものである。
【００４１】
前記接合機構部４の周回方向前方、及び後方には、それぞれ支持車輪６が成形フレーム２に対して取り付けられている（図１及び図４参照）。この一対の支持車輪６は、製管時において、前記接合機構部４の周回移動に伴って、前記既設管２００の内周を周回するものである。この際、前記一対の支持車輪６は、前記成形フレーム２を前記既設管２００の内壁面から離間させると共に、前記接合機構部４を前記既設管２００の内壁面から離間させる。
【００４２】
そして、本実施形態に係る本発明の製管装置１においては、前記成形フレーム２に取り付けられた前記接合機構部４の周回方向前方に配された支持車輪６と、前記接合機構部４との間に、ガイド装置１０が備えられている。このガイド装置１０は、前記帯状部材１００をガイド口１１内に通過させることによって、前記帯状部材１００の供給経路を規制するものである。
【００４３】
図６の拡大図に示すように、本実施形態において、前記ガイド装置１０は、前記成形フレーム２に対して取り付けられた支持フレーム（特許請求の範囲における「支持基台」に相当）１２と、前記支持フレームに対して取り付けられた二本のガイド軸１３と、前記二本のガイド軸１３に沿って進退するスライダー部１４と、前記スライダー部１４に対して取り付けられたガイド口１１を有するガイド部１５と、を具備する。
【００４４】
前記支持フレーム１２は、長板状の支持板部１２１と、前記支持板部１２１の表面に対して垂直方向へ立ち上がるようにして設けられた３本の支柱部１２２とからなる。
【００４５】
前記支持板部１２１は、その一端側（以下、これをガイド装置１０における「基端側」と称する。）の裏面を前記成形フレーム２に当接させた状態にて、ボルトで固定することによって、前記成形フレーム２に取り付けられている。前記支持板部１２１の他端側（以下、これをガイド装置１０における「先端側」と称する。）は、前記成形フレーム２の環内空間に向かって突出させている。
【００４６】
なお、図７に示すように、本実施形態においては、前記支持板部１２１を前記成形フレーム２に取り付ける際、前記支持板部１２１が取り付けられた位置における前記成形フレーム２の接線方向（Ｔ１）に対して直交する方向（Ｘ）から、前記接合機構部４の周回後方後方に向かって、０〜４５度（本実施形態においては約１０度）の傾き（α）を付与している。
【００４７】
又、前記支持板部１２１の基端側の短辺は、前記支持板部１２１の取り付け位置における前記成形フレーム２の接線方向（Ｔ１）と平行になるようにカットされている。これは、製管時において、前記支持板部１２１の基端側の短辺が、前記既設管２００に接触しないようにするためである。
【００４８】
図６に示すように、前記３本の支柱部１２２は、そのうちの二本が前記支持板部１２１の先端側の両角部近辺に固定され、残りの一本が前記支持板部１２１の基端側、且つ、前記支持板部１２１における前記接合機構部４の周回方向前方側の一角部近辺に固定されている。
【００４９】
前記支持板部１２１の先端側の両角部近辺に固定された二本の支柱部１２２の先端、及び、前記支持板部１２１の基端側の一角部近辺に固定された一本の支柱部１２２の先端には、それぞれアングル（先端側アングルＡ１、基端側アングルＡ２）が取り付けられている。
【００５０】
なお、前記支持フレーム１２の形状は上記に限定されない。具体的には、前記支持フレーム１２の形状は前記ガイド軸１３の形状で良く、また前記スライダー部１４と前記角度調整部材１６と同様の機能を付与することで、前記ガイド部１５を両持ちにして、より安定したガイド機構にすることができる。
【００５１】
前記二本のガイド軸１３は、前記先端側アングルＡ１と基端側アングルＡ２間を架橋するようにして取り付けられており、各ガイド軸１３は互いに平行となっている。
【００５２】
前記二本のガイド軸１３は、前記支持板部１２１との関係においても平行である。従って、前記二本のガイド軸１３は、前記支持板部１２１の取り付け位置における前記成形フレーム２の接線方向（Ｔ１）に対して直交する方向（Ｘ）から前記接合機構部４の周回方向後方に向かって、０〜４５度（本実施形態においては、１０度となる。）の傾き（α）が付与された状態にて、前記成形フレーム２の環内空間に向かって屹立している（図７参照）。
【００５３】
前記スライダー部１４は、前記二本のガイド軸１３のそれぞれに対して進退可能に取り付けられた二個のスライダー体１４１と、前記二個のスライダー体１４１を架橋する架橋部材１４２とからなる。前記架橋部材１４２には、前記支持板部１２１に向かって突出するブラケット１４３が溶接されており、前記ブラケット１４３の片側面には、円柱状のスライダー側支軸１４４が設けられている。
【００５４】
前記スライダー側支軸１４４には、四角柱状の角度調節部材１６が取り付けられている。更に詳しくは、前記角度調節部材１６の一端側には、対向する側面間を貫通する第一貫通孔１６１が設けられており、この第一貫通孔１６１に前記スライダー側支軸１４４を挿入することによって、前記スライダー側支軸１４４に対し、前記角度調節部材１６が回転可能に取り付けられている。なお、前記角度調節部材１６には、一端側の底面から前記第一貫通孔１６１に向かって切り込まれた第一スリット１６２が設けられており、前記第一貫通孔１６１に前記スライダー側支軸１４４を挿入し、前記スライダー側支軸１４４に対して前記角度調節部材１６を回転させて位置決めした後、ボルトを用いて前記第一スリット１６２の間隔を狭めることにより、前記スライダー側支軸１４４に前記角度調節部材１６を固定することができる仕組みとなっている。前記スライダー側支軸１４４に対する前記角度調節部材１６の位置決めは、前記帯状部材１００の供給経路におけるひねり角（横断勾配）を決定するものである。
【００５５】
又、前記角度調節部材１６の他端側には、前記第一貫通孔１６１と直交する方向に沿って、対向する側面間を貫通する第二貫通孔１６３と、他端側の底面から前記第二貫通孔１６３に向かって切り込まれた第二スリット１６４が設けられている。
【００５６】
前記ガイド部１５は、一端面に前記第二貫通孔１６３に挿入固定されるガイド部側支軸１５１１を備えた連結部材１５１と、前記連結部材１５１の他端面側において回転軸が平行となるように、一定の間隔を空けて軸支された第一ローラ１５２及び第二ローラ１５３とを具備する。前記第一ローラ１５２と前記第二ローラ１５３との間に存する間隔は、前記ガイド口１１に相当する部分となる。
【００５７】
前記ガイド部１５における前記ガイド部側支軸１５１１を前記角度調節部材１６における前記第二貫通孔１６３に挿入し、その挿入深さを決定した後、ボルトを用いて前記第二スリット１６４の間隔を狭めて、前記第二貫通孔１６３に対し、前記ガイド部側支柱１５１１を固定することによって、前記ガイド部１５は、前記角度調節部材１６に取り付けられる。前記第二貫通孔１６３に対する前記ガイド部側支軸１５１１の挿入深さの決定は、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角（先行する帯状部材１００に対する後続する帯状部材１００の寄せ角）を決定するものである。
【００５８】
前記第一ローラ１５２は、合成樹脂又は金属からなる円柱体であり、その高さ（軸心方向に沿う長さ）が帯状部材１００の幅寸法より僅かに長くなるように設定されている。前記第一ローラ１５２は、前記更生管１３０の製管時において、前記接合機構部４に向かって供給される前記帯状部材１００の内面に接触して回転する。
【００５９】
一方、前記第二ローラ１５３は、前記第一ローラ１５２とほぼ同等の高さ（軸心方向に沿う長さ）を有し、合成樹脂又は金属からなる円柱体１５３１の軸部周りに、複数の環状膨出部１５３２が所定の間隔を開けて設けられた形状を有する。前記第二ローラ１５３は、前記更生管１３０の製管時において、隣接する前記環状膨出部１５３２にて、前記帯状部材１００における長リブ１０３や短リブ１０７を挟むと共に、前記円柱体１５３１の表面を前記帯状部材１００における前記長リブ１０３や短リブ１０７の先端に当接させて回転する。これにより、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角が、前記帯状部材１００の幅方向に沿ってずれることを防止している。
【００６０】
前記構成を有する前記製管装置１を前記既設管２００内に配置し、前記帯状部材１００を、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１に通過させつつ前記接合機構部４に向かって連続的に供給すると共に、前記接合機構部４を駆動させて更生管１３０の製管を開始すれば、前記製管装置１に供給された帯状部材１００は、前記接合機構部４における前記インナーローラ４２及び前記アウターローラ４３の間に挟み込まれることによって送り出される。そして、前記接合機構部４は、前記帯状部材１００を送り出しながら前記更生管１３０を形成し、形成された前記更生管１３０の内周に沿って周回する。又、前記成形フレーム２は、前記接合機構部４の周回移動に伴って、前記更生管１３０の内周に沿って周回する。
【００６１】
前記接合機構部４に向かって連続的に供給される前記帯状部材１００は、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１を通過する際に、前記第一ローラ１５２と前記第二ローラ１５３とによって表裏から挟まれ、前記ガイド口１１から前記接合機構部４のピンチ部４１に到るまでの供給経路におけるひねり角及びアプローチ角が規制される。
【００６２】
ここで、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記スライダー部１４を介して前記ガイド軸１３に沿って進退可能となされていることから、前記ガイド口１１による前記帯状部材１００の支持位置は、前記製管装置１の進行方向後方から、環状の前記成形フレーム２内を通じて、前記接合機構部４に向かって螺旋状に供給される前記帯状部材１００の曲率半径に応じて変化することになる。
【００６３】
例えば、図８（ａ）の模式図に示すように、供給される前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径が大きくなると、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って基端側に移動する。なお、本実施形態においては、前記支持板部１２１の基端側において固定される支柱部１２２を一本とすることによって、前記ガイド部１５が基端側に移動した際に、前記ガイド部１５が前記支柱部１２２に接触することを防止している。
【００６４】
一方、図８（ｂ）に示すように、供給される前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径が小さくなると、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って先端側に移動する。
【００６５】
即ち、本実施形態に係る本発明の製管装置１においては、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５が、供給される前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径の変化に応じて、受動的に前記ガイド軸１３に沿って移動する仕組みとなっているため、前記帯状部材１００の供給状態の変化に伴って、前記ガイド口１１による前記帯状部材１００の支持位置が変化する。これより、前記帯状部材１００の送りをコントロールする作業員を配さなくても、前記帯状部材１００に過度の負担を与えることなく、安定的、且つ円滑に製管作業を進めることができる。
【００６６】
ところで、前記ガイド１３に沿って進退可能となされた前記ガイド部１５のストロークは、製管時に許容される前記接合機構部４に対する前記帯状部材１００の供給角（前記接合機構部４のピンチ部４１が位置する部分（支点部として機能する部分）の、前記更生管１３０の接線（Ｔ２）と、前記ガイド口１１から前記ピンチ部４１を結ぶ直線（Ｙ）とがなす角の角度（β）（図７参照））を基準にして決定する事項であり、特に限定されるものではない。
【００６７】
具体的には、前記供給角（β）が、前記帯状部材１００が折れて座屈しない角度０〜６０度の範囲内にあり、且つ、その変化幅が５〜４５度の範囲内となるように、前記接合機構部４と前記ガイド装置１０と間の距離を決定し、もって、前記ガイド部１５のストロークを決定することが好ましい。
【００６８】
なお、後述する実施形態２のように、前記ガイド装置１０と前記接合機構部４との間に支点部として機能する支持滑車９を配置する場合にあっては、前記ガイド口１１を通過して、前記支持滑車９に向かって供給される前記帯状部材１３０の供給角が、前記同様に前記帯状部材１００が折れて座屈しない角度となる０〜６０度の範囲内にあり、且つ、その変化幅が５〜４５度の範囲内となるように、前記接合機構部４と前記支持滑車９と間の距離を決定し、もって、前記ガイド部１５のストロークを決定することが好ましい。
【００６９】
又、本実施形態においては、前記ガイド口１１を構成する前記第二ローラ１５３として、合成樹脂又は金属からなる円柱体１５３１の軸部周りに、複数の環状膨出部１５３２が所定の間隔を開けて設けられた形状を有してなるものを用いることによって、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角が、前記帯状部材１００の幅方向に沿ってずれることを防止しているが、前記第二ローラ１５３の形状としてはこれに限られるものではない。例えば、前記第一ローラ１５２と共に前記第二ローラ１５３を、その表面がゴム製となされたゴムローラとすることによって、前記帯状部材１００に対する摩擦力を向上し、もって、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角が、前記帯状部材１００の幅方向に沿ってずれることを防止しても良いし、前記ガイド口１０を無端状の枠体にて形成することによって、前記帯状部材１００の供給経路におけるアプローチ角が、前記帯状部材１００の幅方向に沿ってずれることを防止しても良い。
【００７０】
又、本実施形態においては、前記ガイド装置１０における前記ガイド軸１３を、前記支持フレーム１２を介して、前記成形フレーム２に取り付けているが、前記ガイド軸１３を直接前記成形フレーム２に対して取り付けても良い。
【００７１】
更に、本実施形態においては、前記ガイド装置１０における前記ガイド軸１３を二本の平行な棒体（丸棒）によって構成することによって、前記ガイド軸１３に対して前記ガイド部１５が首振りすることを防止しているが、例えば、前記ガイド軸１３を一本の角棒にて構成することによって、前記ガイド部１５の首振りを防止しても良い。
【００７２】
加えて、前記帯状部材１００についても、図３に示す形態のものに限定されない。例えば図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すような接合機序によって接合されるものであってもよい。図９に示す帯状部材１００は、合成樹脂（例えば硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）を長尺状に成形したものであって、複数のリブ１１３が長手方向に沿って形成されており、長尺帯状のジョイナー１４０を用いて側縁部同士が接続されるようになっている。
【００７３】
すなわち、この帯状部材１００の両側縁部にはそれぞれ接合凹部１１２が長手方向に沿って形成されている。また、ジョイナー１４０には、帯状部材１００の接合凹部１１２に接合することが可能な２つの接合凸部１４１が長手方向に沿って互いに平行に形成されている。
【００７４】
そして、このような形態の帯状部材１００は、その両側縁部の接合凹部１１２の片方にジョイナー１４０の接合凸部１４１の一方を嵌め込んだ状態で、製管装置１により螺旋状に巻回されて更生管１３０を形成する。その巻回し過程において、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、互いに隣接する２つの帯状部材１００のうち、一方の帯状部材１００の接合凹部１１２に、他方の帯状部材１００の接合凹部１１２に嵌め込んだジョイナー１４０の接合凸部１４１を嵌め込むことにより、これら互いに隣接する帯状部材１００を相互に接合することができる。
【００７５】
また、本実施形態においては、接合機構部４の駆動源として油圧モータ４５を採用しているが、これに限られるものではなく、例えば、電動モータや水圧モータなどを用いても良い。
【００７６】
［実施形態２］
図１０に実施形態２に係る製管装置１を示す。この製管装置１は、既設管２００の断面形状（略矩形）に応じて略矩形に形成された規制フレーム８と、前記規制フレーム８に対して複数のローラステー７を介して取り付けられた成形フレーム２と、前記成形フレーム２に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３と、前記成形フレーム２に取り付けられた接合機構部４と、を具備するものであり、略矩形の断面形状を有する前記既設管２００の管路に沿って、帯状部材１００が螺旋状に付加形成された、略矩形の断面形状を有する更生管１３０を形成するためのものである。
【００７７】
図１１に示すように、前記規制フレーム８は、略Ｈ字状の断面形状を有し、その外周に沿って規制溝８１が形成されている。前記規制溝８１は、前記ローラステー７の基軸７１の一端に対して回転自在に取り付けられた規制ローラ７２が嵌入される部位であり、前記規制溝８１の開口縁には、前記規制ローラ７２の抜け止めを図る突出部８２が形成されている。前記規制溝８１に嵌入された前記規制ローラ７２は、前記規制溝８１の底部又は前記突出部８２と接触することによって回転し、前記規制溝８１に沿って移動する。
【００７８】
前記成形フレーム２は、複数個のリンク体２１が連結されることによって環状に形成されたものである。前記成形フレーム２は、前記ローラステー７の前記基軸７１の他端が固定されることによって、前記ローラステー７を介して前記規制フレーム８に取り付けられている。従って、前記成形フレーム２は、前記規制フレーム８によって略矩形に規制される。
【００７９】
前記案内ローラ３は、前記成形フレーム２に対して回転自在に支持されている。前記案内ローラ３は、前記更生管１３０の製管時、形成された前記更生管１３０の内壁面に接触して回転する。
【００８０】
前記接合機構部４は、前記成形フレーム２を構成するリンク体２１に固定されることによって、前記成形フレーム２に取り付けられている。
【００８１】
前記接合機構部４の周回方向前方、及び後方には、一対の支持車輪６が成形フレーム２に取り付けられている。この支持車輪６は、製管時において、接合機構部４の周回移動に伴って、既設管２００の内周を周回するものである。この際、前記一対の支持車輪６は、前記成形フレーム２を既設管２００の内壁から離間させると共に、前記接合機構部４を既設管２００の内壁から離間させる。
【００８２】
そして、本実施形態に係る本発明の製管装置１においては、前記成形フレーム２に取り付けられた接合機構部４の周回方向前方に、ガイド装置１０が備えられている。このガイド装置１０は、前記帯状部材１００をガイド口１１内に通過させることによって、前記帯状部材１００の供給経路を規制するものである。前記ガイド装置１０のその余は前記実施形態１において説明したものと同様である。
【００８３】
又、本実施形態に係る本発明の製管装置１においては、前記接合機構部４の周回方向前方に取り付けられた支持車輪６と、前記ガイド装置１０との間に、支持滑車９が配置されている。この支持滑車９は、その回転軸が、前記成形フレーム２に軸支された案内ローラ３の回転軸に延設されて取り付けられたものであり、前記ガイド口１１内を通過した前記帯状部材１００を一定の支持高さにて支持しつつ、前記接合機構部４に向かって供給するためのものである。
【００８４】
前記構成を有する前記製管装置１を前記既設管２００内に配置し、前記帯状部材１００を、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１に通過させつつ、前記支持滑車９を介して、前記接合機構部４に向かって連続的に供給すると共に、前記接合機構部４を駆動させて更生管１３０の製管を開始すれば、前記接合機構部４は、帯状部材１００を螺旋状に巻回しながら回転し、隣接させた先行する帯状部材１００の一側縁と周回遅れで後続する帯状部材１００の他側縁とを順次接合して、前記帯状部材１００が螺旋状に付加形成された更生管１３０を形成する。
【００８５】
前記接合機構部４に向かって連続的に供給される前記帯状部材１００は、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１を通過する際に、前記第一ローラ１５２と前記第二ローラ１５３とによって表裏から挟まれることによって、前記ガイド口１１から前記支持滑車９に到るまでの供給経路におけるひねり角及びアプローチ角が規制される。
【００８６】
ここで、前記製管装置１の進行方向後方から、環状の前記成形フレーム２内を通じて、前記接合機構部４に向かって螺旋状に供給される前記帯状部材１００は、その螺旋の曲率半径、及び前記既設管２００の内壁面に沿って周回する前記接合機構部４の位置に応じた進入角にて、前記ガイド装置１０における前記ガイド口１１に進入することになる。
【００８７】
この際、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って進退可能となされていることから、前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径、及び前記既設管２００の内壁面に沿って周回する前記接合機構部４の位置の変化に応じて、前記ガイド口１１による前記帯状部材１００の支持位置は変化する。
【００８８】
例えば、図１２（ａ）〜（ｂ）に示すように、前記接合機構部４が前記既設管２００の直線部分Ｓ１を移動している場合（説明の便宜上、前記帯状部材１００の螺旋の曲率半径は一定であるものとする。）にあっては、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記接合機構部４の移動に伴い、前記ガイド軸１３に沿って徐々に先端側に移動する。
【００８９】
次いで、図１２（ｃ）に示すように、前記ガイド装置１０が前記既設管２００の角部Ｈ１から抜け出し、前記ガイド装置１０と前記接合機構部とが、角部Ｈ１の入り口側と出口側とから角部Ｈ１を挟む状態となると、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って基端側に移動する。
【００９０】
その後、前記ガイド装置１０に引き続いて、前記支持滑車９及び前記接合機構部４が前記既設管２００の角部Ｈ１を通過し、前記ガイド装置１０、前記支持滑車９、及び前記接合機構部４が一列となって前記既設管２００の次の直線部分Ｓ２を移動すると、次の角部Ｈ２に到達するまで、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５は、前記ガイド軸１３に沿って、徐々に先端側に移動する。
【００９１】
即ち、前記ガイド装置１０における前記ガイド部１５が、前記既設管２００の内壁面に沿って周回する前記接合機構部４の位置の変化に応じて、受動的に前記ガイド軸１３に沿って移動するため、角部Ｈ１において、前記帯状部材１００が前記接合機構部４を支点として大きく曲げられる状態が緩和され、その結果、前記帯状部材１００に割れや欠けなどの不具合が生じたり、前記角部Ｈ１における接合が不十分となったりすることが防止される。これより、前記帯状部材１００に過度の負担を与えることなく、安定的、且つ円滑に製管作業を進めることができる。
【００９２】
ところで、本実施形態のように、角部を有する非円形の既設管２００を更生する場合においては、前記成形フレーム２に対する前記ガイド装置１０の取り付け位置を、形成される前記更生管１３０の角部における曲線始点（ＢＣ）から曲線終点（ＥＣ）までの曲線長（ＣＬ）を基準として決定することが好ましい。
【００９３】
具体的には、形成される前記更生管１３０の角部における曲線始点（ＢＣ）から曲線終点（ＥＣ）までの曲線長（ＣＬ）に対し、前記ガイド装置１０の取り付け位置から、支点部として機能する前記支持滑車９の取り付け位置までの距離が、８０％以上（好ましくは、８０〜１５０％の範囲内、より好ましくは、１００〜１２０％の範囲内）となるように、前記ガイド装置１０の取り付け位置を決定することが好ましい。
【００９４】
なお、既設管２００において、各角部の円弧半径がそれぞれ異なり、形成される前記更生管の角部の円弧半径（Ｒ）が異なる場合には、各角部のうち、最も円弧半径（Ｒ）が小さい角部における曲線長（ＣＬ）を基準にして、前記ガイド装置１０の取り付け位置を決定することが好ましい
又、製管装置１に対して前記支持滑車９を取り付けない場合にあっては、形成される更生管１３０における曲線長（ＣＬ）に対し、前記ガイド装置１０の取り付け位置から、支点部として機能する前記接合機構部４におけるピンチ部４１までの距離が、８０％以上（好ましくは、８０〜１５０％の範囲内、より好ましくは、１００〜１２０％の範囲内）となるように、前記ガイド装置１０の取り付け位置を決定することが好ましい。
【００９５】
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、上述の実施例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】
【００９６】
本発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管などの既設管を更生する更生管を帯状部材により製管する製管装置として好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１ 製管装置
２ 成形フレーム
３ 案内ローラ
４ 接合機構部
４２ インナーローラ
４３ アウターローラ
５ 屈折リンク
６ 支持車輪
７ ローラステー
８ 規制フレーム
９ 支持滑車
１０ ガイド装置
１１ ガイド口
１２ 支持フレーム（支持基台）
１３ ガイド軸
１４ スライダー部
１５ ガイド部
１００ 帯状部材
１３０ 更生管
２００ 既設管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管内に連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に巻回しながら、先行する前記帯状部材の一側縁と周回遅れで後続する前記帯状部材の他側縁とを隣接させつつ、前記一側縁と前記他側縁とを順次接合することによって、前記帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を前記既設管の管路内に形成する製管装置であって、
前記製管装置における環状の成形フレームには、前記帯状部材をガイド口に通過させることによって前記帯状部材の供給経路を規制するガイド装置が備えられてなり、
前記ガイド装置は、
前記成形フレームに直接、又は、支持基台を介して取り付けられた、前記成形フレームの環内空間に向かって屹立するガイド軸と、
前記ガイド口を有するガイド部とを具備してなり、
前記ガイド部が、前記ガイド軸に対し、前記ガイド軸に沿って進退可能となされたスライダー部を介して取り付けられてなることを特徴とする製管装置。
【請求項２】
請求項１に記載の製管装置において、
前記成形フレームが、複数のリンク体を連結することによって形成されてなり、
前記成形フレームの形状を、真円を除く環状に規制する規制フレームが更に具備されてなる製管装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製管装置において、
前記ガイド口が、
前記帯状部材の内面に接触して回転する第一ローラと、
前記帯状部材の裏面に接触して回転する第二ローラと、
によって構成されてなる製管装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の製管装置において、
前記成形フレームの環内空間に向かって屹立するガイド軸が、前記ガイド軸が取り付けられた前記成形フレームの接線方向に対して直交する方向から、前記接合機構部の周回方向後方に向かって、０〜４５度の傾きを付与されてなる製管装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の製管装置を用いて、前記帯状部材が螺旋状に付加形成された前記更生管を前記既設管の管路内に形成することを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項１】
既設管内に連続的に供給される長尺の帯状部材を螺旋状に巻回しながら、先行する前記帯状部材の一側縁と周回遅れで後続する前記帯状部材の他側縁とを隣接させつつ、前記一側縁と前記他側縁とを順次接合することによって、前記帯状部材が螺旋状に付加形成された更生管を前記既設管の管路内に形成する製管装置であって、
前記製管装置における環状の成形フレームには、前記帯状部材をガイド口に通過させることによって前記帯状部材の供給経路を規制するガイド装置が備えられてなり、
前記ガイド装置は、
前記成形フレームに直接、又は、支持基台を介して取り付けられた、前記成形フレームの環内空間に向かって屹立するガイド軸と、
前記ガイド口を有するガイド部とを具備してなり、
前記ガイド部が、前記ガイド軸に対し、前記ガイド軸に沿って進退可能となされたスライダー部を介して取り付けられてなることを特徴とする製管装置。
【請求項２】
請求項１に記載の製管装置において、
前記成形フレームが、複数のリンク体を連結することによって形成されてなり、
前記成形フレームの形状を、真円を除く環状に規制する規制フレームが更に具備されてなる製管装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製管装置において、
前記ガイド口が、
前記帯状部材の内面に接触して回転する第一ローラと、
前記帯状部材の裏面に接触して回転する第二ローラと、
によって構成されてなる製管装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の製管装置において、
前記成形フレームの環内空間に向かって屹立するガイド軸が、前記ガイド軸が取り付けられた前記成形フレームの接線方向に対して直交する方向から、前記接合機構部の周回方向後方に向かって、０〜４５度の傾きを付与されてなる製管装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の製管装置を用いて、前記帯状部材が螺旋状に付加形成された前記更生管を前記既設管の管路内に形成することを特徴とする既設管の更生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１１１９２１（Ｐ２０１３−１１１９２１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２０５７（Ｐ２０１１−２６２０５７）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【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２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【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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