特許 6170359 製管装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6170359

(24)【登録日】2017年7月7日

(45)【発行日】2017年7月26日

(54)【発明の名称】製管装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 63/32 20060101AFI20170713BHJP

   F16L 1/00 20060101ALN20170713BHJP

   F16L 55/16 20060101ALN20170713BHJP

【ＦＩ】

   B29C63/32

   !F16L1/00 J

   !F16L55/16

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-143712(P2013-143712)

(22)【出願日】2013年7月9日

(65)【公開番号】特開2015-16579(P2015-16579A)

(43)【公開日】2015年1月29日

【審査請求日】2016年4月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】特許業務法人あーく特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】津田 順

(72)【発明者】

【氏名】賀屋 拓郎

【審査官】 関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１６９５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３０７２０１５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平０８−０６１５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７５５４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ６３／３２

Ｆ１６Ｌ １／００

Ｆ１６Ｌ ５５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺のプロファイルを螺旋状に巻回しつつ、先行するプロファイルの嵌合部に後続するプロファイルの嵌合部を内周側から押しつけることにより相互に嵌合させて管状に形成する製管装置であって、
環状のフレーム体と、巻回されたプロファイルの先行部分と後続部分との嵌合領域の内周側に配置される嵌合ローラと、プロファイルを前記嵌合領域の内周側から前記嵌合ローラに向けて供給する駆動ユニットとを有し、
前記駆動ユニットは、プロファイルを挟んで回転駆動する外面ローラと内面ローラとの対からなる少なくとも一組のピンチローラを備え、
前記ピンチローラは、プロファイルに圧接および離間可能に設けられて、プロファイルを当該ピンチローラ間から取り外し自在とされており、
前記フレーム体は、前記嵌合ローラの前段部が、前記嵌合ローラの回転軸の一端方向に開放された形状を有するとともに、前記ピンチローラは前記嵌合ローラの回転軸の前記一端方向に開放可能とされてい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、
前記駆動ユニットは、プロファイルに対して前記ピンチローラを圧接位置と離間位置との間で開閉する開閉機構を備えたことを特徴とする製管装置。

【請求項3】

請求項２に記載の製管装置において、
前記駆動ユニットは、外面ローラを保持する外面ユニットと、内面ローラを保持する内面ユニットとを備え、
前記開閉機構として、前記外面ユニットと内面ユニットとを、前記外面ローラおよび内面ローラの回転軸の一方の端部側を中心に回動させるヒンジ軸を備えて、前記外面ユニットと内面ユニットとが開閉可能に連結されたことを特徴とする製管装置。

【請求項4】

請求項３に記載の製管装置において、
前記ヒンジ軸は、プロファイルの供給方向と平行に配設されたことを特徴とする製管装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の製管装置において、
前記フレーム体は、前記嵌合ローラの前段部に剛性を有する支持フレームを備え、
前記支持フレームは、前記嵌合ローラの回転軸と平行に配設された複数の軸方向フレームに対して交差する方向に配設され、前記軸方向フレームと一体に結合されたことを特徴とする製管装置。

【請求項6】

請求項５に記載の製管装置において、
前記外面ユニットと内面ユニットとは、前記支持フレーム側に回動中心が設けられていることを特徴とする製管装置。

【請求項7】

請求項３〜６のいずれか一つの請求項に記載の製管装置において、
前記ピンチローラは、前記外面ユニットまたは内面ユニットに設けられた駆動モータに伝動機構を介して連結され、この伝動機構の係合離脱が、前記外面ユニットと内面ユニットとの開閉動作に連動されることを特徴とする製管装置。

【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、又はガス管等の既設管を更生する更生管を形成する製管装置に関する。

【背景技術】

【0002】

老朽化した既設管に対し、プロファイルと呼ばれる長尺帯状のライニング材を用いてその内周面を更生する方法が広く行われている。この方法では、プロファイルを既設管内で螺旋状に巻回し、プロファイルの嵌合部同士を嵌合し、既設管内に新たな管状体を形成する。

【0003】

例えば、特許文献１、２等に開示された製管装置は、図１２に示すように、成形フレーム３０１と、成形フレーム３０１に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３０２とを備えている。成形フレーム３０１には、リンク部材が回転自在に連結された複数個のリンク体３０３と、回転自在に連結された屈折リンク３０４と、回転自在に連結された駆動ユニット３０５とが備えられている。

【0004】

駆動ユニット３０５は、箱体３０６と、箱体３０６に設けられた油圧モータ３０７と、内面ローラ３０８および外面ローラ３０９が組になったピンチローラ３１０と、箱体３０６に回転自在に軸支されたガイドローラ３１１とを備えて構成されている。箱体３０６は、剛性を有する箱状に形成され、内部には内面ローラ３０８および外面ローラ３０９を同期回転させる歯車機構が備えられている。

【0005】

このような製管装置３００では、供給するプロファイル１００にバックテンション（供給方向とは逆向きの力）を作用させながら、プロファイル１００の嵌合部同士を内周側から押しつけて嵌合させ、更生管１２０が形成される。また、製管装置３００は、螺旋状としたプロファイル１００を常に巻き絞るように供給しつつ製管するので、形成する更生管の口径を一定に維持することができる。供給するプロファイル１００にバックテンションを作用させていることにより、従来の製管装置に配設されていた外周側のローラ（アウターローラ）が不要な構造とされている。これにより、外側から反力が得られない場合や、既設管の内面に凹凸を生じている場合であっても、そのような状況に関係なく円滑に製管することが可能とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４６７４０８２号公報

【特許文献2】特許第５１６６８９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

既設管の更生作業中には、管路内の流体を堰き止めたり迂回させたりすることが多く、周辺の建物や地上の交通に影響が出るため、できるだけ短時間で作業を済ませ、精度よくかつ安全に作業することが要求される。

【0008】

例えば、図１２に示した従来の製管装置３００にあっては、隣接するリンク体３０３の連結を外し、屈撓自在な複数個のリンク体３０３を１本の列にしてマンホールから搬入し、既設管内にて略環状に組み立てることができる。このため、製管装置３００の搬入設置作業を短時間で容易に行うことができ、かつ、多様な口径の既設管に製管装置３００を対応させることが可能とされている。

【0009】

補修対象となる既設管は、長年の使用によって内面に堆積物があったり、亀裂や凹凸等を生じていたりする。そのため、既設管内の堆積物や凹凸部に製管装置が接触したり、同調回転している各ローラ部材に負荷がかかって円滑に回転しなくなったりすることがあった。このような場合、不具合を生じたローラ部材の回転軸やベアリングが破損し、部品交換や修理等の作業が必要になることがあった。

【0010】

そのため、製管作業を一時中断し、製管途中のプロファイルを製管装置の手前で切断して成形フレームから取り外し、複数人の作業者で支えながら製管装置を分解した上で、必要な作業を行わなければならず、作業手間と時間とを要し、施工期間の長期化を招来するおそれがあった。そのため、既設管内の狭いスペースであっても、分解、修理または交換等の作業手間を軽減し、短時間で製管作業を再開できるようにすることが要望された。

【0011】

本発明は、このような従来の問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、製管装置の組み立て設置作業だけでなく、必要に応じて修理や交換作業にあっても短時間で簡単に行うことを可能にして、既設管の更生作業に要する期間を短縮化し、精度の高い更生管を効率よく形成することのできる製管装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、長尺のプロファイルを螺旋状に巻回しつつ、先行するプロファイルの嵌合部に後続するプロファイルの嵌合部を内周側から押しつけることにより相互に嵌合させて管状に形成する製管装置を前提とする。この製管装置に対し、環状のフレーム体と、巻回されたプロファイルの先行部分と後続部分との嵌合領域の内周側に配置される嵌合ローラと、プロファイルを前記嵌合領域の内周側から前記嵌合ローラに向けて供給する駆動ユニットとを備えさせる。前記駆動ユニットは、プロファイルを挟んで回転駆動する外面ローラと内面ローラとの対からなる少なくとも一組のピンチローラを含み、前記ピンチローラは、プロファイルに圧接および離間可能に設けられて、プロファイルを当該ピンチローラ間から取り外し自在な構成とする。そして、前記フレーム体として、前記嵌合ローラの前段部を、前記嵌合ローラの回転軸の一端方向に開放された形状を有するとともに、前記ピンチローラは前記嵌合ローラの回転軸の前記一端方向に開放可能とされた構成としている。

【0013】

このような特定事項により、既設管の更生作業中に製管装置の一部に不具合を生じたり、プロファイルの嵌合状態に不良を生じたりした場合には、製管装置を停止させるとともに、前記ピンチローラをプロファイルから離間させ、前記嵌合ローラの回転軸の一端方向にプロファイルを引き出すことができる。これにより、供給途中にあるプロファイルを切断することなく、製管装置から容易に取り外すことができる。したがって、製管装置の各構成部材を分解せずとも、不具合を生じた箇所の修理作業を効率よく行うことが可能となり、作業手間が軽減されて、短時間で製管作業を再開することが可能となる。

【0014】

前記製管装置のより具体的な構成として次のものが挙げられる。つまり、前記製管装置において、前記駆動ユニットには、プロファイルに対して前記ピンチローラを圧接位置と離間位置との間で開閉する開閉機構を備えさせることが好ましい。

【0015】

これにより、前記駆動ユニットを構成する部材を分解することなく、前記ピンチローラをプロファイルに対して圧接または離間させることができ、作業手間が大幅に軽減されて、既設管の更生作業に要する期間を短縮化することが可能となる。

【0016】

より詳細には、前記駆動ユニットとして、外面ローラを保持する外面ユニットと、内面ローラを保持する内面ユニットとを備えさせ、前記開閉機構として、前記外面ユニットと内面ユニットとを、前記外面ローラおよび内面ローラの回転軸の一方の端部側を中心に回動させるヒンジ軸を設けて、前記外面ユニットと内面ユニットとを開閉可能に連結することが好ましい。

【0017】

これにより、前記外面ユニットと内面ユニットとを開閉する作業だけで、前記ピンチローラをプロファイルに対して圧接または離間させることが可能となり、極めて簡単な作業でプロファイルを取り外すことができる。

【0018】

また、前記製管装置において、前記ヒンジ軸を、プロファイルの供給方向と平行に配設することが好ましい。

【0019】

これにより、供給途中にあるプロファイルを、他の構成部材に干渉することなく、前記ピンチローラ間から容易に引き出し、取り外すことが可能となる。

【0020】

また、前記製管装置において、前記フレーム体には、前記嵌合ローラの前段部に剛性を有する支持フレームを含む構成とし、前記支持フレームを、前記嵌合ローラの回転軸と平行に配設された複数の軸方向フレームに対して交差する方向に配設し、前記軸方向フレームと一体に結合することが好ましい。

【0021】

さらに、前記製管装置において、前記外面ユニットと内面ユニットとは、前記支持フレーム側に回動中心を設けた構成とすることが好ましい。

【0022】

これにより、製管装置の構造を大きく変更することなく、プロファイルの嵌合領域の前段部に位置するフレーム体を、嵌合ローラの回転軸の一方の端部側に片寄せして配置することが可能となり、供給途中にあるプロファイルを容易に取り外すことを可能にする。

【0023】

また、前記製管装置において、前記ピンチローラを、前記外面ユニットまたは内面ユニットに設けた駆動モータに伝動機構を介して連結し、この伝動機構の係合離脱を、前記外面ユニットと内面ユニットとの開閉動作に連動させることが好ましい。

【0024】

これにより、外面ローラと内面ローラとの対からなるピンチローラが、プロファイルを圧接して回転駆動可能とされる一方、プロファイルからの離間も可能な構造とされるので供給途中にあるプロファイルを当該ピンチローラ間から取り外し自在な構成とすることができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明では、環状のフレーム体と、巻回されたプロファイルの先行部分と後続部分との嵌合領域の内周側に配置される嵌合ローラと、プロファイルを前記嵌合領域の内周側から前記嵌合ローラに向けて供給する駆動ユニットとを備えて、プロファイルをピンチローラ間から取り外し自在な構成とされることから、製管装置の搬入および組み付け作業が容易であるとともに、不具合やプロファイルの嵌合不良等を生じた場合にも迅速に対応することが可能となり、精度の高い更生管を効率よく形成することができ、既設管の更生作業に要する期間の短縮化も図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施形態に係る製管装置を示す正面図である。

【図2】前記製管装置におけるリンク体を示し、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は一部破断して示す平面図である。

【図3】前記製管装置における駆動ユニットを一部破断して示す側面図である。

【図4】前記製管装置におけるプロファイルの嵌合領域およびその前段部をフレーム体の内周側から見た平面図である。

【図5】前記製管装置における駆動ユニットおよび嵌合ローラを示す拡大正面図である。

【図6】前記製管装置における、図５の反対側から見た構成を示す拡大背面図である。

【図7】前記駆動ユニットを開放した状態を示す斜視図である。

【図8】前記駆動ユニットを開放した状態を示す側面図である。

【図9】本発明に係る製管装置を用いた既設管の更生方法を示す説明図である。

【図10】プロファイルの一例を示し、図１０（ａ）はプロファイルを接合する様子を示す説明図、図１０（ｂ）は接合した状態を示す説明図である。

【図11】プロファイルの他の例を示し、図１１（ａ）はプロファイルを接合する様子を示す説明図、図１１（ｂ）は接合した状態を示す説明図である。

【図12】従来の製管装置を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明に係る製管装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0028】

図１は、一実施形態に係る製管装置１の正面図である。図２は、製管装置１におけるリンク体２１を示し、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）はリンクローラ３を一部破断して示した平面図である。

【0029】

なお、以下の説明においては、製管装置１により更生管１２０を形成する際の既設管２００内における製管装置１の進行方向を前方、その反対方向を後方と位置づけて説明する。

【0030】

製管装置１は、長尺帯状のプロファイル１００を既設管２００内に連続的に引き込み、螺旋状に巻回して管状に形成する装置である。プロファイル１００は、その先行する部分と後続する部分とが、製管装置１の外周部に隣接して配置され、プロファイル１００に設けられている嵌合部が相互に嵌合される。これにより、プロファイル１００は管状となり、既設管２００内に残置される。また、製管装置１は、既設管２００の内壁に沿って周方向に回転しながら、既設管２００の軸方向へ進行するので、更生管１２０が付加的に形成される。

【0031】

例示の形態に係る製管装置１は、円形断面の更生管１２０の施工に用いる自走式の製管装置であって、フレーム体２と、フレーム体２に軸支された複数のリンクローラ３と、フレーム体２の内周側からプロファイル１００を供給する駆動ユニット４と、プロファイル１００の嵌合部を内周側から押圧する嵌合ローラ８とを備えている。

【0032】

・リンク体（図１、図２）
図１に示すように、フレーム体２は、複数のリンク体２１を相互に連結したリンク機構が、プロファイル１００を供給する駆動ユニット４、およびプロファイル１００を管状に嵌合する嵌合ローラ８等の各部材と相互に連結され、略環状に形成されている。

【0033】

リンク体２１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、一組のリンクフレーム２２、２３が連結軸２４を介して回転自在に連結して形成されている。図２（ｂ）に示すように、一方のリンクフレーム２２（第１リンクフレーム２２）は、対向する一対の第１リンクプレート２２１と、これらの第１リンクプレート２２１を対向させた状態に結合する第１連結プレート２２２とを備えて構成される。他方のリンクフレーム２３（第２リンクフレーム２３）は、対向する一対の第２リンクプレート２３１と、これらの第２リンクプレート２３１を対向させた状態に結合する第２連結プレート２３２とを備えて構成される。

【0034】

リンク体２１は、第１リンクフレーム２２における一対の第１リンクプレート２２１の各端部に、第２リンクフレーム２３における一対の第２リンクプレート２３１の各端部を、それぞれ重ね合わせ、連結軸２４を介して回転自在に連結して形成されている。リンク体２１は、一つのリンク体２１における第１連結プレート２２２に、他のリンク体２１における第１連結プレート２２２を突き合わせて接合されている。また、一つのリンク体２１における第２連結プレート２３２に、更に他のリンク体２１の第２連結プレート２３２を突き合わせて接合されている。これにより複数のリンク体２１が相互に連結されている。

【0035】

図２（ａ）に示すように、第１リンクフレーム２２におけるリンクプレート２２１の表面には、連結軸２４を中心として回動規制片２１１が設けられている。第２リンクフレーム２３のリンクプレート２３１の端部には、この回動規制片２１１に対応する切欠部２１２が設けられている。切欠部２１２は、連結軸２４の回動中心を中心とする設定半径上の一定範囲にわたって形成されている。これにより、一組のリンクフレーム２２、２３の相互の回動動作を、回動規制片２１１と切欠部２１２とが当接するまでの角度範囲に規制し、リンク体２１が内方又は外方へ極端に屈曲することを防止している。

【0036】

隣接するリンク体２１は、各リンクフレーム２２、２３の連結プレート（第１連結プレート２２２同士、または第２連結プレート２３２同士）を組み合わせて、ボルトナット等（図示せず）を介して着脱自在に連結されている。フレーム体２を直線状に形成できるように、特定の隣接するリンク体２１間において着脱自在となされるならば、残りのリンク体２１については溶接などによって着脱不能に形成されてもよい。

【0037】

リンク体２１の連結軸２４には、リンクローラ３が設けられている。リンクローラ３は、合成樹脂製又は金属製の円筒体であり、軸受２５を介して連結軸２４の軸回りに回転自在に支持されている。フレーム体２の外周にはプロファイル１００が螺旋状に巻回される。リンクローラ３は、更生管１２０を形成する際に、プロファイル１００および更生管１２０の内面に接触して回転する。

【0038】

・プロファイル（図１０）
ここで、プロファイル１００は、図１０（ａ）に示すように、帯板状の基板１０１に複数本の断面Ｔ字状のリブ１０２が立設された形状とされている。基板１０１の一方の側縁部には、嵌合部として嵌合凸部１０３が立設されている。基板１０１の他方の側縁部には、基板１０１の厚み分の段部１０４が形成され、嵌合部として嵌合凹部１０５が設けられている。図１０（ｂ）に示すように、段部１０４には、基板１０１の嵌合凸部１０３側の側縁部が納まる。また、嵌合凸部１０３は、隣り合ったプロファイル１００の嵌合凹部１０５に嵌入される。かかるプロファイル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材により長尺状に成形される。

【0039】

また、プロファイル１００には、金属製の補強材１０６が装着されている。例示する補強材１０６は、帯板状の鋼板を断面略Ｗ字状に折曲して形成されている。補強材１０６はプロファイル１００の隣り合うリブ１０２間に嵌め込まれ、左右の傾斜部分の先端がそれぞれリブ１０２のＴ字部に係止されている。これにより、補強材１０６は、プロファイル１００の長手方向に連続的に配設されている。

【0040】

プロファイル１００は、製管過程で螺旋状に巻回され、図１０（ａ）に示すように、先行する部分と後続する部分とが互いに隣接する。そして、プロファイル１００の先行部分の嵌合凹部１０５に対し、後続部分の嵌合凸部１０３が内面側（既に巻回されているプロファイル１００の内周側）から嵌め込まれ、相互に接合される。

【0041】

・ピンチローラ（図３）
フレーム体２には、プロファイル１００を引き込み、送り出すための駆動ユニット４が設けられている。図３は、駆動ユニット４を一部破断して、外面ローラ５１と内面ローラ６１とを示した側面図である。

【0042】

駆動ユニット４は、プロファイル１００を挟んで回転駆動する外面ローラ５１と内面ローラ６１との対からなる、少なくとも一組のピンチローラ４１を備えている。ピンチローラ４１として、外面ローラ５１はフレーム体２の外周側に配置され、内面ローラ６１はその内周側に配置される。また、図１に示されるように、駆動ユニット４には、ピンチローラ４１が２組備えられている。２組のピンチローラ４１は、プロファイル１００の供給ラインに沿って、フレーム体２の内周側に配設されている。

【0043】

駆動ユニット４には、外面ローラ５１と内面ローラ６１とを回転駆動させる駆動モータ４６が備えられている。外面ローラ５１と内面ローラ６１とは、減速機（例えば、歯車機構４４の各歯車）を介して、互いに反対方向に回転駆動されている。

【0044】

駆動モータ４６の駆動力は、歯車機構４４を介して各ローラの回転軸に伝動され、外面ローラ５１および内面ローラ６１を適宜減速して回転させる。ピンチローラ４１は、外面ローラ５１および内面ローラ６１の間にプロファイル１００を挟み込んで送り出すように回転方向が設定されている。

【0045】

外面ローラ５１は、大径ローラ５３、補強材用大径ローラ５４、および小径ローラ５５を備えている。大径ローラ５３は、プロファイル１００の隣接するリブ１０２間に挿入可能な幅で形成されている。また、補強材用大径ローラ５４は、複数備えられ、それぞれ、プロファイル１００に装着された補強材１０６の略Ｖ字状の溝に挿入可能な鍔状に形成されている。小径ローラ５５は、複数備えられ、プロファイル１００のリブ１０２の先端部に接触して回転するよう、大径ローラ５３および補強材用大径ローラ５４よりも小径にて形成されている。これにより、外面ローラ５１は、プロファイル１００の外面（リブ１０２の立設された面）に接触しながら滑ることなく回転する。

【0046】

内面ローラ６１は、合成樹脂製又は金属製の円筒体からなり、その軸方向の長さがプロファイル１００の幅寸法に相当する長さよりも長くなるように形成されている。内面ローラ６１は、プロファイル１００の内面（リブ１０２の立設されていない面）に接触しながら回転する。

【0047】

互いに逆方向に回転するピンチローラ４１（外面ローラ５１および内面ローラ６１）は、プロファイル１００を両面から挟み込み、図１に示すように、フレーム体２の内周側から引き込む。２組のピンチローラ４１によって、プロファイル１００は、既に巻回されたプロファイル１００の先行部分に並列するように、連続的にフレーム体２の外周側へ送り出される。

【0048】

駆動ユニット４は、リンク体２１に連結用のリンク部材２６を介して設けられている。図５に示すように、リンク部材２６の外面側には、連結軸４８の外周部に、回動規制片２６１と切欠部２６２とが備えられている。切欠部２６２は、連結軸４８を中心とする設定半径上の一定範囲にわたって形成されている。これにより、駆動ユニット４のケーシング５６、６３とリンク部材２６との相互の回動動作を、回動規制片２６１と切欠部２６２とが当接する角度範囲に規制し、内方又は外方へ極端に屈曲することを防止している。

【0049】

駆動ユニット４の連結軸４８には、これを回転軸とする段付きローラ４９が設けられている。段付きローラ４９は、図示しない円筒状の本体部と、本体部よりも大径のローラ部とを備え、螺旋状とされたプロファイル１００の経路を規制する。

【0050】

なお、駆動モータ４６は、例えば、図９に示される油圧ユニット９３から油圧ホースを介して供給される圧油によって駆動し、油圧ユニット９３は、発電機９２から供給される電力によって駆動するように構成される。この場合、油圧ユニット９３から延びる油圧ホースは、回転継手４７を介して駆動モータ４６に接続され、製管装置１の回転に影響なく圧油を供給する。

【0051】

・嵌合ローラ（図４）
駆動ユニット４によるプロファイル１００の送り出し方向の先方には、嵌合ローラ８が配設されている。図４は、図１に示す製管装置１において、嵌合ローラ８およびその前段部を、フレーム体２の内周側から見た平面図である。なお、図４において、図中の上方は製管装置１の前方となり、同下方は製管装置１の後方となる。

【0052】

嵌合ローラ８は、フレーム体２における駆動ユニット４の後段部に、回転自在に軸支されている。嵌合ローラ８は、既設管２００内において、螺旋状に巻回されたプロファイル１００を、先行するプロファイル１００の側縁部に押さえつけ、嵌合凸部１０３と嵌合凹部１０５とを嵌合させる作用をなす。

【0053】

例示の形態では、嵌合ローラ８は、円筒状の本体部８１と、円板状の鍔部８２と、本体部８１よりも外径が大きい円筒状の大径部８３とを有する。嵌合ローラ８の本体部８１は、フレーム体２に設けられたリンクローラ３とほぼ同等の外径により形成されている。これに対し、大径部８３は、リンクローラ３よりも外径が大きい円筒状に形成されている。

【0054】

大径部８３は、後続するプロファイル１００の嵌合部、または少なくとも先行するプロファイル１００と後続するプロファイル１００との嵌合部に接触しうる範囲に形成されている。図４に示すように、大径部８３は、嵌合ローラ８の軸方向の略中央部に配設され、プロファイル１００の側縁部同士が並列する部分に対応して設けられている。

【0055】

嵌合ローラ８の鍔部８２は、大径部８３とほぼ同等の外径を有する円板状に形成され、嵌合ローラ８の軸方向の端部に一体に配設されている。嵌合ローラ８は、プロファイル１００の内面に接触して回転する。そのため、鍔部８２は、プロファイル１００の一方の側縁部に当接して、プロファイル１００の経路を規制する。

【0056】

嵌合ローラ８は、更生管１２０を構成するプロファイル１００の長手方向またはプロファイル１００の供給方向に対して、直交する向きとなるように配設されている。嵌合ローラ８をかかる直交方向に配設する方法としては、例えば、図４に示すように、フレーム体２の隣接するリンク体２１とリンク部材２６との連結部において、一方のリンク体２１またはリンク部材２６を、他方のリンク体２１またはリンク部材２６に対して、管軸方向に移動させて、その移動させた状態で固定することが好ましい。

【0057】

・支持フレーム（図４〜図６）
図５は、製管装置１における駆動ユニット４および嵌合ローラ８を示す拡大正面図であり、図６は図５の反対側を示す拡大背面図である。

【0058】

本実施形態において、フレーム体２として、駆動ユニット４の連結軸４８に回転自在に設けられた段付きローラ４９の周囲には、第１の軸方向フレーム２７が配設されている。図４に示すように、第１の軸方向フレーム２７は、段付きローラ４９を支持するリンク部材２６に対して一体に接合されている。第１の軸方向フレーム２７は、前後のリンク部材２６間に架設されるとともに、段付きローラ４９と平行な方向に配設されている。第１の軸方向フレーム２７は、剛性を有する金属板材からなり、段付きローラ４９の外周を取り囲むように複数配設されている。

【0059】

また、嵌合ローラ８の回転軸を支持するリンク部材２６には、第２の軸方向フレーム２８が一体に接合されている。第２の軸方向フレーム２８は、剛性を有する金属板材からなり、前後のリンク部材２６間に架設され、嵌合ローラ８の回転軸と平行に配設されている。

【0060】

これらの第１、第２の軸方向フレーム２７、２８には、重量の軽減化を図るため、多数の丸孔が穿設されていることが好ましい。

【0061】

嵌合ローラ８の前段部には、前記複数の軸方向フレーム２７、２８に対して直交する方向に、１本の支持フレーム２９が配設されている。図６に示すように、支持フレーム２９は、矩形断面の金属管材等により構成されて剛性を有し、前記複数の軸方向フレーム２７、２８の一端部に一体に接合され、第１の軸方向フレーム２７、および第２の軸方向フレーム２８の間に架け渡すように配設されている。また、支持フレーム２９は、フレーム体２の背面側に周方向に架設されている。

【0062】

図４に示すように、これらの第１、第２の軸方向フレーム２７、２８と、支持フレーム２９とは、フレーム体２の内周側から見て、一方向（図４における図中の上方向）に開放した略コ字状のフレームを構成している。これにより、フレーム体２は、嵌合ローラ８の前段部が、嵌合ローラ８の回転軸の前端側に開放された配置形態となされている。プロファイル１００は、第１の軸方向フレーム２７の内周側から供給されて、駆動ユニット４を通過し、第２の軸方向フレーム２８の外周側へ導かれる。

【0063】

・開閉機構（図３、図７〜図９）
前記のとおり、駆動ユニット４は、２組のピンチローラ４１を備えている。具体的には、駆動ユニット４は、これらのローラのうち、２つの外面ローラ５１を内側に保持した外面ユニット５と、２つの内面ローラ６１を内側に保持した内面ユニット６とが組み合わされて構成されている。

【0064】

図３に示すように、外面ユニット５は、外面ローラ５１と、剛性を有するケーシング５６とを備える。ケーシング５６には、外面ローラ５１の回転軸５２が、軸受を介して回転自在に支持されている。また、外面ユニット５には、歯車機構４４を構成する歯車の一部が収容され、外面ローラ５１の回転軸５２に固定されている。

【0065】

内面ユニット６は、内面ローラ６１と、剛性を有するケーシング６３とを備える。ケーシング６３には、内面ローラ６１の回転軸６２が、軸受を介して回転自在に支持されている。また、内面ユニット６には、歯車機構４４を構成する歯車の一部が収容され、内面ローラ６１の回転軸６２に固定されている。

【0066】

外面ユニット５および内面ユニット６の双方に備えられた歯車は、互いに噛み合って歯車機構４４を構成し、外面ローラ５１と内面ローラ６１との同期回転を図る。ケーシング５６、６３は、剛性を有する鋼材等により形成されて十分な強度を備える。

【0067】

駆動モータ４６の出力軸は、内面ローラ６１の回転軸６２とともに、内面ユニット６のケーシング６３に回転自在に支持されている。また、駆動モータ４６の出力軸に固定された歯車は、２つの内面ローラ６１の回転軸６２に固定された各歯車に互いに噛み合うように配設されている。内面ローラ６１の回転軸６２に固定された歯車は、外面ユニット５に備えられた２つの外面ローラ５１の回転軸５２の歯車に、それぞれ噛み合うように配設されている。歯車機構４４は、これらの歯車の歯数を調整することにより、外面ローラ５１および内面ローラ６１の回転軸５２、６２の回転数を調整可能とされている。

【0068】

駆動ユニット４に設けられた、これらのピンチローラ４１は、プロファイル１００に圧接および離間可能とされている。例示の形態では、駆動ユニット４は、プロファイル１００に対してピンチローラ４１を圧接位置と離間位置との間で開閉するための開閉機構を有する。開閉機構の一例として、例えば、外面ユニット５と内面ユニット６とを、開閉可能に連結するヒンジ軸４２を備えている。

【0069】

図３および図８に示すように、ヒンジ軸４２は、外面ユニット５と内面ユニット６における背面側の側面に設けられている。外面ユニット５と内面ユニット６と回動中心は、フレーム体２の背面側に設けられている。また、ヒンジ軸４２は、プロファイル１００の供給方向と平行に配設されている。

【0070】

これにより、内面ユニット６は、外面ユニット５に対して、ヒンジ軸４２を中心に回動可能に連結されている。両ユニット５、６内部の外面ローラ５１と内面ローラ６１とは、回転軸５２、６２における背面側（図６に示す支持フレーム２９側）の端部を中心に、開閉動可能とされている。駆動ユニット４内部の歯車機構４４の係合離脱は、外面ユニット５と内面ユニット６との開閉動作に連動される。

【0071】

駆動ユニット４には、外面ユニット５と内面ユニット６との閉止状態を保持する閉合部材７が設けられている。図７および図８に示すように、外面ユニット５には、閉合部材７として、コイルばね７２１と抜け止めリングとを装着した連結ボルト７２が備えられている。連結ボルト７２の一端部は、外面ユニット５の正面部に回動自在に取り付けられている。連結ボルト７２の他端部は、コイルばね７２１を押圧して圧縮させるためのナット７２２を螺合している。

【0072】

一方、内面ユニット６の正面部には、閉合部材７として、連結ボルト７２の受け部７４が突設されている。受け部７４には、連結ボルト７２の軸部を保持する凹部７４１が形成されている。連結ボルト７２の軸部は、受け部７４の凹部７４１に嵌挿されて、ナット７２２が締め込まれることにより、軸方向付勢力が付与されて閉合固定される。また、ナット７２２を緩めることで軸方向付勢力が解除されて、受け部７４から連結ボルト７２の軸部が外れ、内面ユニット６が外面ユニット５に対して回動されて開放される。

【0073】

図４および図７に示すように、外面ユニット５と内面ユニット６の側面には、内部のピンチローラ４１へと、プロファイル１００を引き込むための導入口４３が設けられている。外面ユニット５側に設けられる導入口４３は、内周方向に開放された凹状の切欠部とされ、内面ユニット６側に設けられる導入口４３は、外周方向に開放された凹状の切欠部とされている。

【0074】

これにより、導入口４３は、外面ユニット５と内面ユニット６とが組み合わされて閉合されたとき、プロファイル１００の幅よりも大きい一つの開口部を形成するように設けられている。各ユニット５、６における導入口４３の手前には、一対のガイドローラ４３１が回転自在に設けられている（図５参照）。ガイドローラ４３１は、プロファイル１００を駆動ユニット４の内部へ円滑に導く。また、図３に示すように、外面ユニット５と内面ユニット６との他方の側面には、プロファイル１００の導出口４５が、前記導入口４３と同様に設けられている。

【0075】

製管装置１は、このような開閉機構を備えることにより、駆動ユニット４において、内面ユニット６を外面ユニット５に対して、ヒンジ軸４２を介して回動させることができる。これにより、駆動ユニット４を開放することができる。また、プロファイル１００を挟み込んで回転している外面ローラ５１と内面ローラ６１とを、プロファイル１００から離間させることができる。図８に示すように、ピンチローラ４１間から離間されたプロファイル１００は、そのまま正面側へ引き出して、駆動ユニット４から容易に取り外すことができる。

【0076】

・外面ガイド（図１、図５）
駆動ユニット４と嵌合ローラ８との間には、プロファイル１００が外周側へ必要以上に膨らまないように押さえる外面ガイド８５が設けられている。図１および図５に示されるように、外面ガイド８５は、プロファイル１００の内面を案内する小径のガイドローラ８６と、プロファイル１００の外面より外周側に配設されたガイド板８７とを備える。ガイドローラ８６はフレーム体２に回転自在に支持されて、プロファイル１００の内面に接触して回転する。ガイド板８７は、フレーム体２にボルト固定された支持アーム８８を介して固定されている。

【0077】

ガイドローラ８６とガイド板８７とはプロファイル１００を挟んで対向配置され、駆動ユニット４から嵌合ローラ８へと送られるプロファイル１００の経路を円滑に規制する。外面ガイド８５は、支持アーム８８のボルト固定を解除して、プロファイル１００の外周側のガイド板８７をフレーム体２から容易に取り外すことができる。

【0078】

（既設管の更生方法）
次に、上述の製管装置１を用いて既設管２００を更生する施工手順について説明する。図９は、既設管２００の更生方法を示す説明図である。

【0079】

既設管２００の更生に用いるプロファイル１００は、ドラム９１に巻き取られて施工現場に搬送される。既設管２００の更生に際しては、所定スパンごとに設けられたマンホール２０１、２０２を利用し、プロファイル１００等を既設管２００内に導入して製管していく。更生管１２０の施工は、既設管２００の上流側から下流側に向けて行う。

【0080】

図９に示すように、上流側マンホール２０１の地上には、プロファイル１００を巻き重ねた回転台付きドラム９１を設置する。下流側マンホール２０２の地上には、発電機９２を設置する。既設管２００内には、製管装置１および油圧ユニット９３を搬入する。

【0081】

製管装置１は、フレーム体２が分解可能かつ組み立て可能であることから、上流側マンホール２０１内へ容易に搬入し、組み立てることができる。形成する更生管１２０の口径に合わせて、製管装置１の周長をリンク体２１の個数を増減することにより調整しておく。また、製管装置１のフレーム体２を、既設管２００の内径および使用するプロファイル１００の幅に対応するように調整する。駆動ユニット４や外面ガイド８５はリンク体２１に後付け可能であるので、リンク体２１とは別体でマンホール２０１内へ搬入した後、リンク体２１に組み付けてもよい。

【0082】

製管装置１の組み立て作業が完了すると、地上のドラム９１からプロファイル１００をマンホール２０１内へ引き込む。そして、プロファイル１００を、製管装置１のフレーム体２の内周側から、駆動ユニット４のピンチローラ４１（外面ローラ５１および内面ローラ６１）に挟み、挿通させる。

【0083】

次いで、プロファイル１００をフレーム体２の外周側へ送り出す。また、製管装置１を軸心回りに回転させ、送り出したプロファイル１００をフレーム体２の外周面に２〜３周分、巻回する。これにより、製管開始用の更生管１２０を形成する。

【0084】

次いで、製管装置１の駆動ユニット４を駆動し、ピンチローラ４１を回転させる。ピンチローラ４１は、プロファイル１００を挟み込んで引き込む。プロファイル１００は、ピンチローラ４１の外面ローラ５１および内面ローラ６１に挟まれて、フレーム体２の内周側から引き込まれ、送り出される。プロファイル１００には、その送り出し方向とは逆向きの力（バックテンション）が作用する。また、ピンチローラ４１にてプロファイル１００を送り込んだ際の反力によって、製管装置１は既に巻かれた更生管１２０の内周面に沿って、送り込み方向とは逆方向に周回移動（公転）する。

【0085】

ピンチローラ４１により駆動ユニット４に引き込まれたプロファイル１００は、外面ガイド８５を経て、プロファイル１００の嵌合領域に配設された嵌合ローラ８に到達する。ここで、既に巻回され張力が付与されているプロファイル１００の先行部分に対し、プロファイル１００の後続部分が嵌合ローラ８の外周面に接触し、内周側から押しつけられる。プロファイル１００の後続部分の嵌合凸部１０３は、プロファイル１００の先行部分の嵌合凹部１０５に隣接して配置され、嵌合ローラ８の大径部８３に押圧される。これにより、プロファイル１００の先行部分と後続部分とが嵌合されて管状となる（図１０参照）。

【0086】

駆動ユニット４は、フレーム体２に巻かれたプロファイル１００の内周を周回移動しつつ、プロファイル１００の嵌合凹部１０５に、後続するプロファイル１００の嵌合凸部１０３を送り込む。また、嵌合ローラ８の押圧作用によってこれらを順次嵌合して、更生管１２０を付加的に形成する。駆動ユニット４は、プロファイル１００を常に巻き絞るように螺旋状に供給する。

【0087】

製管装置１は、フレーム体２の外周側にローラ部材を有していないため、既設管２００の内周面に隙間なく更生管１２０を付加形成することができる。また、製管装置１は略環状の構造を有しているので、製管装置１が既設管２００の内部を塞いでしまうことがなく、既設管２００が通水状態であっても更生管１２０を形成することができる。

【0088】

製管作業中に、製管装置１のいずれかの構成部材において不具合を生じたり、プロファイル１００の嵌合状態に不良を生じたりした場合には、製管装置１の駆動モータ４６を停止させる。特に、プロファイル１００の嵌合領域において不具合等を生じている場合には、円滑に修理作業または調整作業を行うために、供給途中のプロファイル１００を一旦、除去することが好ましい。

【0089】

この場合、駆動ユニット４の外面ユニット５と内面ユニット６との正面に備えられた閉合部材７のナット７２２を緩める。これにより、閉合部材７の連結ボルト７２を受け部７４から取り外すことができる。

【0090】

図８に示すように、連結ボルト７２を、外周側端部を中心として回動させ、連結ボルト７２を内面ユニット６の受け部７４から離し、駆動ユニット４の正面から退避させる。次いで、内面ユニット６を、ヒンジ軸４２を中心に回動させて、外面ユニット５に対して開く。外面ユニット５と内面ユニット６との開放動作に連動して、これらのユニット５、６内の歯車機構４４の歯車が離脱する。外面ローラ５１と内面ローラ６１とは、プロファイル１００から離間する。

【0091】

また、外面ガイド８５の支持アーム８８のボルト固定を解除して、プロファイル１００の外周側に配設されているガイド板８７を取り外す。

【0092】

このように駆動ユニット４を開くことで、プロファイル１００に作用していたピンチローラ４１の接触圧を容易に開放することができる。また、図４に示すように、フレーム体２は、嵌合ローラの前段部において、製管装置１の前方（正面側）に開放した略コ字状のフレームを構成している。これらの構成により、駆動ユニット４に供給されていたプロファイル１００の部分を前方へ引き出し、フレーム体２の外周側へ送り込まれていたプロファイル１００の部分を、フレーム体２の前方へ引き出して、プロファイル１００を容易に取り出すことができる。

【0093】

したがって、既設管２００内の狭いスペースであっても、フレーム体２や各ローラ部分等の構成部材の修理や交換作業を行いやすく、プロファイル１００の嵌合不良を修正したり、不具合を直したりすることを短時間で容易に行うことができる。

【0094】

修理又は交換作業が終われば、内面ユニット６を外面ユニット５に対して閉じ、閉合部材７の連結ボルト７２を受け部７４に係止させ、ナット７２２を締め付ける。これにより、再び、ピンチローラ４１をプロファイル１００に圧接することができ、直ちに製管作業を再開することが可能となる。したがって、従来のようにプロファイル１００を切断した上で、各構成部材を分解する、という煩雑な作業工程が不要となり、施工期間の長期化を招くことなく、精度の高い更生管１０を効率よく形成することが可能となる。

【0095】

更生管１２０の前端部が下流側マンホール２０２に到達すると、製管装置１の駆動を停止する。そして、製管装置１を解体し、フレーム体２を分解した状態で下流側マンホール２０２から搬出する。更生管１２０と既設管２００との間隙には、硬化性モルタル等の裏込め材を注入し、硬化させることで、既設管２００の更生が完了する。

【0096】

・その他の形態
なお、本発明に係る製管装置１は、上記実施形態以外にも他の様々な形で実施することができる。そのため、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

【0097】

例えば、ピンチローラ４１は、プロファイル１００に圧接および離間可能に設けられて、プロファイル１００をピンチローラ４１間から取り外し自在な構成であれば、どのような構成であってもよい。また、フレーム体２は、嵌合ローラの前段部が、嵌合ローラ８の回転軸の一方の端部側に開放された形状であれば、他のどのような形状であってもよい。駆動ユニット４にあっては、２組のピンチローラ４１を備える構成に限らず、少なくとも１組のピンチローラ４１を備えるものであればよい。ピンチローラ４１を回転させる駆動源は、油圧モータのほか、電動モータ、エアモータ、又は水圧モータ等であってもよく、減速機としては、歯車以外に、チェーンスプロケット等を利用してもよい。

【0098】

また、本発明において、更生管１２０を構成するプロファイル１００は、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示したプロファイル１００に限定されず、補強材１０６が装着されないプロファイルであっても、また他の形状の補強材が装着された構成であってもよい。また、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、隣接する主部材１１１を、長尺帯状の嵌合部材１１５により接合し、更生管１２０を形成する構成のプロファイル１１０であってもよい。主部材１１１は、基板１１２に複数の断面Ｔ字状のリブ１１３を有し、基板１１２の両端部に嵌合溝１１４が形成されている。嵌合部材１１５は、隣接した主部材１１１双方の嵌合溝１１４に嵌め込まれる２条の凸部１１６を有する。このようなプロファイル１１０にあっても、上記と同様の金属製の補強材が装着されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0099】

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、プロファイルを用いて更生するための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】

【0100】

１ 製管装置
２ フレーム体
２１ リンク体
２１１ 回動規制片
２１２ 切欠部
２２ 第１リンクフレーム
２３ 第２リンクフレーム
２６ 連結用リンク体
２６１ 回動規制片
２６２ 切欠部
２７ 第１の軸方向フレーム
２８ 第２の軸方向フレーム
２９ 支持フレーム
３ リンクローラ
４ 駆動ユニット
４１ ピンチローラ
４２ ヒンジ軸
４４ 歯車機構
４６ 駆動モータ
５ 外面ユニット
５１ 外面ローラ
５２ 回転軸
６ 内面ユニット
６１ 内面ローラ
６２ 回転軸
８ 嵌合ローラ
１００ プロファイル
１２０ 更生管
２００ 既設管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】