JP4625207B2

JP4625207B2 - In-pipe lining construction method and lining pipe making apparatus used therefor

Info

Publication number: JP4625207B2
Application number: JP2001235135A
Authority: JP
Inventors: 宏菅原; 祐三横山; 明今川
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2021-08-02
Also published as: JP2003039552A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農業用水管、下水道、上水道、ガス管等の既設管内にライニングを施す方法およびこれに用いられるライニング製管装置に関し、特に、老朽化したこれらの既設管の更生に有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、農業用水管や下水道、上水道、ガス管等の既設管においては、ひび割れや腐食等による老朽既設管を更生するために、既設管内をライニングすることが行われている。
【０００３】
例えば、図１１〜図１４は、従来の既設管内のライニング施工装置及びその装置を使用したライニング施工法の一例を示している（例えば、特開平８−２００５４７号公報参照）。
【０００４】
図１１の（イ）は管状体に形成される合成樹脂製帯状部材Ｐ′の一例を示し、図１１の（ロ）はその帯状部材の相接する縁端部の接合状態を示している。
【０００５】
図１１において、Ｐ′は帯状部材であり、外面に一定の巾方向間隔を隔てて長手方向のＴ型リブを成形し、帯状部材の一方の縁端側のＴ型リブの根元に雌型係止構Ｐａ′を成形し、帯状部材Ｐ′の他方の縁端側に雄型係止凸条Ｐｂ′を成形してあり、図１１の（ロ）に示すように、螺旋状にされた帯状部材Ｐ′の相接する縁端部間が雌型係止溝Ｐａ′と雄型係止凸条Ｐｂ′との嵌合により接合される。
【０００６】
図１２は製管機を示し、フレーム１′の前後フレーム１１′，１２′間に所定の相互間隔で案内ローラ３′を軸支し、外面ローラ２１′と内面ローラ２２′とギヤボックス２４′と油圧モータ２５′等からなる接合機構部をフレーム１′に付設した構成である。図１２において、２３′は油圧モータ２５′の固定配管と油圧ホース２３１′との間を連結するロータリジョイントである。
【０００７】
この接合機構部による帯状部材の相接する縁端部間の接合過程は、図１３に示す通りであり、外面ローラ２１′と内面ローラ２２′との間に油圧モータ２５′の駆動力で帯状部材Ｐ′が螺旋状に送られ、雌型係止溝Ｐｂ′と雄型係止凸条Ｐａ′との嵌合により接合された帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′に、最初の接合機構部に供給されてくる帯状部材Ｐ′が嵌合接合されていく。
【０００８】
図１４は上記のライニング施工装置を使用したライニング施工法を示す説明図であり、Ａ′は既設管を、Ｑ１′は出発側マンホールを、Ｄ′は出発側マンホールＱ１′上に配設した帯状部材供給ドラムを、１′は前記した製管機を、Ｑ２′は到達側マンホールを、Ｙ′は到達側マンホールＱ２′上に配設した油圧ポンプを、Ｙ１′は油圧ホースをそれぞれ示している。
【０００９】
図１４中、製管機１′において、図１２に示す接合機構部２′の外面ローラ２１′及び内面ローラ２２′が油圧モータ２５′の駆動で同調回転され、これらのローラで帯状部材Ｐ′が製管機１′の案内ローラ３′上に送り込まれて螺旋状に巻回されていくと共にドラムＤ′から製管機１′に供給されてくる帯状部材Ｐ′の一方の縁端が図１３により説明した通り、案内ローラ３′に螺旋状に巻回接合された先の帯状部材Ｐ′の他方の縁端に前記した嵌合接合構造で接合されていく。
【００１０】
この場合、油圧モータ２５′による接合機構部２′の帯状部材Ｐ′の送り速度とドラムＤ′からの帯状部材Ｐ′の供給速度とが平衡され、その送り速度に平衡した速度で帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′が形成されていく。
【００１１】
図１４において、帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′の出発マンホールＱ１′側は既設管Ａ′に実質的に固定されており、油圧モータＹ′により前記接合機構部２′の外面ローラ２１′及び内面ローラ２２′に加えられる駆動力が帯状部材Ｐ′に伝達され、ライニングされた帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′がこの伝達力に対して固定であるために製管機１′が回転前進されていく。この場合、帯状部材Ｐ′の送り速度をＶ、管状体ＰＰ′の半径をｒとすれば、製管機１′の回転速度が、ほぼＶ／２πｒで与えられ（帯状部材Ｐ′の巻回方向がほぼ管周方向にあるため、巻回角を管周方向に対し０としてある）、前進速度が巻回角をθとしてＶｓｉｎθで与えられ、製管機１′が到達マンホールに達するとマンホール間の一経間のライニング施工が実質上終了される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ライニング施工装置によるライニング施工では、製管機１′の回転前進移動に伴い製管機１′の後方に繰り出されていく帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′の外径が製管機１′内の帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′の外径に等しく、その管状体ＰＰ′の外面と既設管Ａ′の内面との間に、図１２に示すように、接合機構部２′の外面ローラ２１′が配設されているために、製管機１′内の帯状部材螺旋接合管状体ＰＰ′の外径が既設管Ａの内径に較べて小さくなってライニング外面と既設管Ａの内面との間に図１４に示すようにギャップ△Ｇが残存され、そのライニング内径が、前記ギャップ△Ｇが零のときの理想のライニングの内径に較べてかなり小さくなり、管路の流路断面積の相当の低下が避けられない。
【００１３】
そこで、本発明者等は、既設管内において、製管機により、両側縁端部に接合部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り込んで螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により接合させて既設管の内径よりも小径の管状体に形成し、この管状体の形成に伴い回転前進する製管機の回転前進速度と上記帯状部材の送り込み速度との間に生じる差、具体的には、帯状部材の送り力で回転前進する製管機に制動力を作用させて帯状部材の送り込み速度との間の差によって、上記接合部同士を剪断力により摺動させることで、管状体を拡径させて既設管内面に近接させながら連続的にライニング製管するようにしたライニング施工法を提案している。
【００１４】
ところで、帯状部材の送り力で回転前進する製管機に対し制動力を作用させて帯状部材の送り込み速度に対し差を生じさせている場合、製管機の制動力によって帯状部材の送り込み速度が無理に制限されるため、一方的に送り込もうとする帯状部材に対し制動が掛かる管状体の拡径開始部位に過大な応力が作用し、この拡径開始部位において相接する接合部が開劈するおそれがあり、管状体の拡径状態を安定させることができない。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、管状体の拡径開始部位への過大な応力集中を緩和し、接合部での開劈損傷を確実に防止することができるライニング施工法およびこれに用いられるライニング製管装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係わる発明が講じた解決手段は、管内のライニング施工法として、円形断面をなす既設管内において、製管機により、両側縁端部に接合部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り込んで螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により接合させて既設管内径よりも小径の管状体に形成し、この管状体の形成に伴い回転前進する製管機の回転前進速度と上記帯状部材の送り込み速度との間に生じる差によって上記接合部同士を剪断力により摺動させて管状体を拡径させて既設管内面に近接させながら連続的にライニング製管するようにしたライニング施工法において、
前記製管機は、円形のフレームを有し、該フレームに既設管に対する接触により回転前進させるように配置された駆動ローラを備え、前記駆動ローラにより該製管機を帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度で自走させた状態で、前記管状体の拡径角度に基づいて前記帯状部材の送り込み速度を制御する、ことを特徴とする。
【００１７】
この特定事項により、製管機の自走による一定の回転前進速度と帯状部材の送り込み速度との間に生じる差によって、接合部同士を剪断力により摺動させ、管状体を拡径させて既設管内面に近接させながら連続的にライニング製管することが行われる。このため、製管機の制動力によって帯状部材の送り込み速度を無理に制限しているもののように、製管機に対し帯状部材が一方的に送り込まれることがない。
【００１８】
これによって、一定の回転前進速度で自走する製管機に対して送り込まれる帯状部材の一方的な送り込み速度が相対的に減速され、管状体の拡径開始部位に作用する過大な応力集中が緩和されて、拡径開始部位において相接する接合部での開劈損傷を防止し、管状体の拡径状態を安定させることが可能となる。
【００１９】
また、この特定事項により、製管機は、既設管に対して接触する駆動ロールによって回転前進（自走）するので、帯状部材の送り込み力によって製管機を強制的に回転前進させていたもののように、管状体の拡径開始部位に多大な応力が集中することを効果的に防止し、安定して回転前進させることが可能となる。しかも、帯状部材の送り込み速度よりも遅い速度で回転前進する製管機は、帯状部材の送り込み力による一方的な回転前進がなくなって、帯状部材が製管機に対し引っ張られるように送り込まれることになり、管状体の拡径開始部位に作用する過大な応力集中が抑制され、拡径開始部位において相接する接合部での開劈損傷を確実に防止して、管状体の拡径状態を効果的に安定させることが可能となる。
【００２０】
そして、請求項２のもののように、製管機の構成部材の後端を同一の鉛直平面上に位置付けている場合には、製管機の直後方より拡径する管状体が構成部材の後端に対し干渉することが回避され、管状体を製管機の直後方における同一の鉛直平面上において円滑に拡径させることが可能となる。
【００２１】
また、請求項３のもののように、製管機に裏込め材注入管を具備し、管状体のライニング製管と同時に、その拡径中の管状体外面と既設管内面との間に裏込め材注入管より裏込め材を注入している場合には、裏込め材注入管より注入される裏込め材は、一定の回転前進速度で自走する製管機によって拡径中の管状体外面と既設管内面との間に周方向から満遍なく一様に散布されることになる。
【００２２】
更に、請求項４のもののように、接合部をシールするシール材を備え、このシール材を、帯状部材の長手方向に延びる複数条の断面略三角形状の凸部により構成し、この各凸部間を帯状部材の長手方向に延びる溝内に滑剤を塗布している場合には、管状体の相接する接合部間に十分な滑りが生じ、その滑りを逃がす方向に管状体が拡径変形し、管状体の拡径状態を効果的に安定させることが可能となる。しかも、複数条の凸部よりなるシール材によって、管状体の内部を流れる水に対する接合部でのシール面積が確保され、シール性を図る上でも有利なものとなる。
【００２３】
そして、請求項５に係わる発明が講じた解決手段は、円形断面をなす既設管内において、製管機により、両側縁端部に接合部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り込んで螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により接合させて既設管内径よりも小径の管状体に形成し、この管状体の形成に伴い回転前進する製管機の回転前進速度と上記帯状部材の送り込み速度との間に生じる差によって上記接合部同士を剪断力により摺動させて管状体を拡径させて既設管内面に近接させながら連続的にライニング製管するライニング製管装置であって、
前記製管機は、円形のフレームを有し、該フレームに既設管に対する接触により回転前進させるように配置された駆動ローラを備え、前記駆動ローラにより該製管機を帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度で自走させた状態で、前記管状体の拡径角度に基づいて帯状部材の送り込み速度を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００２４】
この特定事項により、製管機の自走による帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度と帯状部材の送り込み速度との間に生じる差によって、接合部同士を剪断力により摺動させ、管状体を拡径させて既設管内面に近接させながら連続的にライニング製管することが行われる。このため、帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度で自走する製管機に対して帯状部材の送り込み速度が効果的に減速され、管状体の拡径開始部位に作用する過大な応力集中を緩和させて、拡径開始部位において相接する接合部での開劈損傷を確実に防止し、管状体の拡径状態を安定して行わせることが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は既設管内を製管する際に用いられるライニング製管装置の一例を示す正面図、図２は同じく側面図である。
【００２７】
図１および図２において、１は製管機であって、この製管機１は、後述する既設管Ａの長手方向後側（図２では右側）から連続的に送り込まれる長尺な帯状部材としてのプロファイルＰを相接する縁端縁間で接合しつつ既設管Ａの長手方向前側（図２では左側）に螺旋状に巻回させて螺旋管状体ＰＰを形成するようになされている。上記製管機１は、前後一対のフレーム１１，１２を備え、各フレーム１１，１２間に跨るように接合機構部２が設けられている。接合機構部２は、プロファイルＰ外面のＴ型リブを受容する溝およびプロファイルＰ両側端縁の嵌合接合部を受容するための溝を備えた構成部材としての外面ローラ２１と、内面ローラ２２とを備えている。接合機構部２は、これらの内外面ローラ２１，２２をギャボックス２３を介して油圧モータ２５に連結した構成（２４はロータリジョイント）であり、周方向に２組設けられている。そして、上記内外面ローラ２１，２２は前後のフレーム１１，１２に支持され、ギャボックス２３、ロータリジョイント２４および油圧モータ２５は前側のフレーム１１に支持されている。更に、前後のフレーム１１，１２間には、螺旋管状体ＰＰを内径規制のもとで半径方向外方からガイドする構成部材としての案内ローラ３，…が回転自在に支持されている。
【００２８】
また、図３にも示すように、前側のフレーム１１には、その周方向所定間隔おきに駆動輪４１，…（駆動ローラ）および従動輪４２，…が交互に配され、この各駆動輪４１および従動輪４２は、それぞれアーム４３，…を介して支持されている。上記各アーム４３は、コイルバネ４４によって各駆動輪４１および各従動輪４２を既設管Ａの内周面Ａａに押え付けるようになされている。上記各駆動輪４１は、図４にも示すように、油圧モータ４１１によって駆動されるようになっている。そして、後側のフレーム１２には、その周方向所定間隔おきに従動ローラ４６，…が回転自在に支持され、この各従動ローラ４６が既設管Ａの内周面Ａａ上において転動するようになされている。
【００２９】
図５に示すように、上記各駆動輪４１および各従動輪４２の軸芯ｎ，…（図５では駆動輪４１の軸芯ｎのみ示す）は、既設管Ａの内周面Ａａ上での転動によって製管機１が回転前進するように、既設管Ａの出発側マンホールＱ１と到達側マンホールＱ２とを繋ぐ方向（前後方向）へ延びる軸芯ｍに対しそれぞれ非平行、つまり螺旋管状体ＰＰにおけるプロファイルＰの短手方向の向きと平行となるようにα゜だけ傾斜して配置されている。また、製管機１の後端に位置する各案内ローラ３の後端は、それぞれ同一の鉛直面Ｗ上に位置している。そして、上記製管機１は、各駆動輪４１、各従動輪４２および各従動ローラ４６による既設管Ａ内周面Ａａ上での転動によって一定の回転前進速度で移動するようになっている。
【００３０】
更に、図３に示すように、製管機１の前後のフレーム１１，１２には裏込め材注入用ホースとしての裏込め材注入管５が取り付けられている。この裏込め材注入管５としては、モルタルと硬化剤とを混合して吹付る二重管タイプのものが適用されている。そして、プロファイルＰよりなる螺旋管状体ＰＰと既設管Ａの内周面Ａａとの近接部間に上記裏込め材注入管５を介して裏込め材が充填されるようになっている。なお、５１は裏込め材注入管のロータリージョイント、５２はレールＲ上を移動する台車、５３は台車５２上に載設した裏込め材のＡ液タンク、５４はＡ液タンク用のポンプ、５５は台車５２上に載設した裏込め材のＢ液タンク、５６はＢ液タンク用のポンプ、５７は混合ガンである。
【００３１】
上記製管機１を用いて既設管Ａをライニングするには、図６に示すように、製管機１を既設管Ａ内に納め、到達側マンホールＱ２（図６では左側）上の油圧ポンプＹにより油圧ホースＹ１を介して製管機１の接合機構部２の外面ローラ２１及び内面ローラ２２を駆動し、出発側マンホールＱ１（図６では右側）上のドラムＤから供給されてくるプロファイルＰ（例えば、図７に示したもの）を接合機構部２の外面ローラ２１及び内面ローラ２２で螺旋状に送ると共に最初の接合機構部２の外面ローラ２１と内面ローラ２２とで既に形成された螺旋管状体ＰＰの前縁端にある雌型係止溝Ｐａに最初の接合機構部２に送り込まれてくるプロファイルＰの後縁端の雄型係止用凸条Ｐｂを嵌合により接合し、製管機１を駆動輪４１の駆動力により一定の回転前進速度で自走させてプロファイルＰを螺旋方向に引き込み、上記形成された螺旋管状体ＰＰを拡径させつつ既設管Ａの内周面Ａａに近接させていくと共に裏込め材注入管５から瞬硬性モルタルを注入していく。そして、上記製管機１は、駆動輪４１の駆動力によって、螺旋管状体ＰＰの形成速度に平衡する速度よりも遅い一定速度で回転前進し、１回転でプロファイルＰ一巻き分程度前進するようになされている。この場合、回転前進する製管機１の回転前進速度と、外面ローラ２１及び内面ローラ２２によるプロファイルＰの送り込み速度との間には差が生じており、この製管機１の回転前進速度よりも速い送り込み速度となるプロファイルＰの送り込み力によって、螺旋管状体ＰＰの雌型係止溝Ｐａと雄型係止用凸条Ｐｂとをその接合部間に生じる剪断力により摺動させ、筒状管状体ＰＰを拡径させて既設管Ａの内周面Ａａに近接させるようになされている。
【００３２】
上記において、裏込め材を注入するには、図３において、台車５２を製管機１と共に移動させ、Ａ液とＢ液とを混合しつつ裏込め材注入管５から吐出していくことができ、この注入方式は、農業用配管のようにマンホール間が数１００メートルもの長距離になる場合に有利である。
【００３３】
また、裏込め材には、セメント１００重量部に対しベントナイト３〜１５重量部、起泡剤０．１〜１．０重量部、遅延剤０．５〜２．５重量部、水８０〜３００重量部からなるＡ液１００重量部および珪酸ナトリウム水溶液からなるＢ液１〜３０重量部からなるセメント系組成物を使用でき、更に組成物中に体積で１０〜５０％気泡を含有させること、ベントナイト及び水を混合したのちにセメント、起泡剤、遅延剤及び珪酸ナトリウムを混合すること、珪酸ナトリウム水溶液のモル比（ｓｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏ）を３〜４とすること、組成物の粘度を１０００〜１００００ｃｐｓとすること、この粘度の維持時間を混合から１時間以下とすることができる。
【００３４】
次に、製管機１による既設管Ａ内のライニング施工法の一例について説明する。
【００３５】
まず、図３に示すように製管機１を既設管Ａ内に納め、到達側マンホールＱ２上の油圧ポンプＹにより油圧ホースＹａを介して製管機１の上記接合機構部２の外面ローラ２１および内面ローラ２２を駆動させ、出発側マンホールＱ１上のドラムＤから供給されてくるプロファイルＰ（例えば、図７に示したもの）を接合機構部２の外面ローラ２１および内面ローラ２２で螺旋状に送ると共に最初の接合機構部２の外面ローラ２１と内面ローラ２２とで既に形成された螺旋管状体ＰＰの前縁端の雌型係止溝Ｐａに最初の接合機構部２に送り込まれてくるプロファイルＰの後縁端の雄型係止用凸条Ｐｂを嵌合接合して螺旋管状体ＰＰに形成すると共に、製管機１を駆動輪４１の駆動力でもってプロファイルＰの送り出し速度よりも遅い速度で回転前進させ、この回転前進中に外面ローラ２１および内面ローラ２２によるプロファイルＰの送り力で螺旋管状体ＰＰを拡径させて既設管Ａの内周面Ａａに近接させる。このとき、つまり製管機１の到達側マンホールＱ２側への回転前進中に螺旋管状体ＰＰを拡径させて既設管Ａの内周面Ａａに近接させていく際に、その既設管Ａと螺旋管状体ＰＰとの近接部間に裏込め材注入管５より瞬硬性モルタルを注入していく。そして、既設管Ａ全長に亘った内周面Ａａへの螺旋管状体ＰＰのライニングを完了する。
【００３６】
上記螺旋管状体ＰＰの製管速度に平衡する製管機１の回転速度Ｎは、プロファイルＰの送り速度をＶ、製管半径をｒとすると、Ｖ／２πｒであり、製管機１をこの速度で回転させても螺旋管状体ＰＰは拡径されない。
【００３７】
製管機１をこの回転速度Ｖ／２πｒよりも遅い回転速度で回転駆動すると、螺旋管状体ＰＰの形成速度よりも製管機１の移動速度が遅くなり、製管機１から繰り出される螺旋管状体ＰＰにプロファイルＰの送り力が作用するようになり、この送り力による涙じりモーメント（螺旋をほどく方向の涙じりモーメント）により螺旋管状体ＰＰの接合部に剪断力が作用し、この剪断力が接合部の剪断力に打ち勝つと摺動拡径され、既設管Ａの内周面Ａａに接触されるようになる。
【００３８】
この状態を、図８により説明すると、製管機１がプロファイルＰの送り込み速度Ｖで半径ｒの螺旋管状体ＰＰを製管して繰り出すが、製管機１の回転速度がその製管速度に平衡する回転速度Ｖ／２πｒよりも低速で回転（回転速度ｎ）されるにもかかわらず、既設管Ａの内径Ｒの螺旋管状体ＲＲ（ライニング管）がプロファイルＰの送り込み速度Ｖのもとで形成される結果、その螺旋管状体ＰＰの形成速度と上記製管機１の回転速度ｎの低速回転との間でのプロファイルＰのやり取りの差が、螺旋管状体ＰＰの拡径摺動ｗにより吸収されていくのである。
【００３９】
現に、既設管Ａの内周面Ａａに臨む拡径終端ｂにおいて、プロファイルＰが一巻き単位で既設管Ａの内周面Ａａに拡径摺動により貼付けられ、この一巻きの貼り付けで製管機１がほぼ一回転され（従って、貼り付け回転速度と製管機１の回転速度とがほぼ等しい）、一回転の貼り付けに費やされるプロファイルＰの長さと製管機１の一回転により繰り出されるプロファイルＰの長さとの差が拡径摺動により吸収されていくことが確認されている。
【００４０】
図８において、ｒを拡径前の螺旋管状体ＰＰの製管半径、ＦをプロファイルＰの送り込み力、ＶをプロファイルＰの送り込み速度、Ｒを既設管Ａの内径とすると、プロファイルＰの送り込み力Ｆにより拡径前の螺旋管状体ＰＰに作用する捩じりモーメントＦｒは、Ｆｒ／２πＲ2 ＞ｆで与えられる。
【００４１】
この場合、拡径終端部でプロファイルＰが既設管Ａの内周面Ａａに貼り付けられる回転速度と製管機１の回転速度とが実質的に等しいから、製管機１の回転速度ｎは、ｎ＝ｒＮ／Ｒとなる。
【００４２】
上記において、プロファイルＰの送り込み力Ｆを大きくし過ぎると、剪断力が大になり管単位長さ当たりの拡径度が大きくなるから、拡径勾配が急峻になると共に剪断力により接合部が開劈され易くなる。従って、プロファイルＰの送り込み力Ｆは、接合部の摺動拡径を生じさせ得ることを条件として、接合部の開劈破損を防止し、上記交叉個所を安定に保持させるために可及的に小さく設定することが好ましい。
【００４３】
このプロファイルＰの送り力Ｆや送り速度Ｖや製管機１の回転速度により拡径状態が変化するから、製管機１の回転速度ｎを一定とすることで、拡径状態を検出しながら、プロファイルＰの送り込み力Ｆおよび送り込み速度Ｖを調節して、螺旋管状体ＰＰの拡径状態を制御することが可能となる。
【００４４】
従って、本実施形態では、製管機１の自走による一定の回転前進速度とプロファイルＰの送り込み速度と、このプロファイルＰの送り込み速度よりも遅い速度で回転前進する製管機１の回転前進速度との間に生じる差によって、接合部同士を剪断力により摺動させ、螺旋管状体ＰＰを拡径させて既設管Ａの内周面Ａａに近接させながら連続的にライニング製管することが行われる。このため、製管機の制動力によってプロファイル（帯状部材）の送り込み速度を無理に制限しているもののように、製管機１に対しプロファイルＰが一方的に送り込まれることがない。これによって、一定の回転前進速度で自走する製管機１に対してプロファイルＰが引っ張られるように送り込まれることになり、プロファイルＰの一方的な送り込み速度が相対的に減速され、螺旋管状体ＰＰの拡径開始部位に作用する過大な応力集中が緩和されて、拡径開始部位において相接する接合部での開劈損傷を確実に防止し、螺旋管状体ＰＰの拡径状態を安定させることができる。
【００４５】
また、製管機１は、既設管Ａの内周面Ａａに対して接触する駆動輪４１の駆動力によって回転前進（自走）するので、プロファイルの送り込み力によって製管機を強制的に回転前進させていたもののように、螺旋管状体ＰＰの拡径開始部位に多大な応力が集中することを効果的に防止し、安定して回転前進させることができる。
【００４６】
しかも、製管機１の外面ローラ２１および案内ローラ３の後端が同一の鉛直平面上に位置付けられているので、製管機１の直後方より拡径する螺旋管状体ＰＰが外面ローラ２１および案内ローラ３の後端に対し干渉することが回避され、螺旋管状体ＰＰを製管機１の直後方における同一の鉛直面Ｗ上において円滑に拡径させることができる。
【００４７】
更に、製管機１に裏込め材注入管５が設けられているので、螺旋管状体ＰＰのライニング製管と同時にその拡径中の螺旋管状体ＰＰの外面と既設管Ａの内周面Ａａとの間に裏込め材注入管５より瞬硬性モルタルが注入され、一定の回転前進速度で自走する製管機１によって拡径中の螺旋管状体ＰＰの外面と既設管Ａの内周面Ａａとの間に周方向から満遍なく一様に瞬硬性モルタルを散布することができる。しかも、一定の回転前進速度で自走する製管機１によって、裏込め材注入管５より注入される瞬硬性モルタルの注入量が規定され、瞬硬性モルタルの注入量を最適にすることもできる。
【００４８】
（他の実施の形態）
上記実施形態では、螺旋管状体ＰＰの雌型係止溝Ｐａと雄型係止用凸条Ｐｂとをその接合部間に生じる剪断力により摺動させたが、図９の（イ）および（ロ）に示すように、外面の短手方向所定間隔おきに突設された突状リブ６１，…を有するプロファイル６の一縁端に雄型嵌合接合部としての係止凸条６２を成形する一方、他縁端に雌型嵌合接合部としての係止溝６３を備えたリブ６４を成形し、この係止凸条６２と係止溝６３とによって接合部６０を構成すると共に、プロファイル６外面の一縁端側（係止凸条６２よりも他縁端側）にシール材６５を設け、相接する帯状部材縁端部間での係止凸条６２と係止溝６３との嵌合時に、相接するプロファイル６外面の一縁端側に対し接触するプロファイル６外面の他縁端（係止溝６２よりも他縁端側）、つまり嵌合接合界面をシール材６５でもってシールするようにしてもよい。このシール材６５は、図１０に示すように、プロファイル６の長手方向に延びる３条の断面略三角形状の突部６５ａ，…よりなり、この各突部６５ａ間をプロファイル６の長手方向に延びる２条の溝６５ｂ，６５ｂ内に、それぞれグリースなどの滑剤６６を塗布している。この場合、プロファイル６の長手方向に延びる３条の断面略三角形状の突部６５ａよりなるシール材６５の各突部６５ａ間の溝６５ｂ内に塗布された滑剤６６によって、回転固定されたライニング済みの螺旋管状体ＰＰと製管機１との間の管状体部分のプロファイル６のスライド可能界面に十分なすべりを生じさせることができ、そのすべりを逃がす方向に製管機１直後の螺旋管状体ＰＰを円滑に変形させることができる。しかも、各突部６５ａよりなるシール材６５によって、螺旋管状体ＰＰの内部を流れる水に対する接合部６０でのシール面積が確保され、シール性を十分に図ることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に係る管内のライニング施工法によれば、製管機を一定の回転前進速度で自走させながら、管状体の拡径角度に基づいて帯状部材の送り込み速度を制御することで、一定の回転前進速度で自走する製管機に対する帯状部材の一方的な送り込み速度を相対的に減速させ、管状体の拡径開始部位に作用する過大な応力集中を緩和して、拡径開始部位において相接する接合部での開劈損傷を防止し、管状体の拡径状態を安定させることができる。
【００５０】
また、当該発明の管内のライニング施工法によれば、既設管に対する接触により製管機を回転前進させるように駆動ロールを配置し、帯状部材の送り込み速度よりも遅い速度で製管機を回転前進させることで、管状体の拡径開始部位への多大な応力集中を効果的に防止し、製管機を安定して回転前進させることができる。しかも、帯状部材の送り込み力による一方的な製管機の回転前進をなくし、帯状部材を製管機に対し引っ張るように送り込んで管状体の拡径開始部位に作用する過大な応力集中を抑制し、拡径開始部位において相接する接合部での開劈損傷を確実に防止して、管状体の拡径状態を効果的に安定させることができる。
【００５１】
そして、本発明の請求項２に係る管内のライニング施工法によれば、製管機の構成部材の後端を同一の鉛直平面上に位置付けることで、製管機の直後方より拡径する管状体の構成部材後端に対する干渉を回避させ、管状体を製管機の直後方における同一の鉛直平面上において円滑に拡径させることができる。
【００５２】
また、本発明の請求項３に係わる管内のライニング施工法によれば、管状体のライニング製管と同時に、その拡径中の管状体外面と既設管内面との間に製管機に具備した裏込め材注入管より裏込め材を注入することで、裏込め材注入管より注入される裏込め材は、一定の回転前進速度で自走する製管機によって拡径中の管状体外面と既設管内面との間に周方向から満遍なく一様に裏込め材を散布することができる。
【００５３】
更に、本発明の請求項４に係わる管内のライニング施工法によれば、接合部をシールするシール材を複数条の断面略三角形状の凸部により構成し、この各凸部間の溝内に滑剤を塗布することで、管状体の相接する接合部間に十分な滑りを生じさせ、その滑りを逃がす方向に管状体を拡径変形させて、管状体の拡径状態を効果的に安定させることができる。しかも、複数条の凸部よりなるシール材によってシール面積を確保し、シール性を向上させることができる。
【００５４】
そして、本発明の請求項５に係わる管内のライニング製管装置によれば、駆動ローラにより製管機を帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度で自走させた状態で、管状体の拡径角度に基づいて帯状部材の送り込み速度を制御することで、帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度で自走する製管機に対して帯状部材の送り込み速度を効果的に減速させ、管状体の拡径開始部位への過大な応力集中を緩和させて、拡径開始部位において相接する接合部での開劈損傷を確実に防止し、管状体の拡径状態を安定して行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる管路のライニング施工法において使用す製管機の正面図である。
【図２】製管機の拡大側面図である。
【図３】製管機の側面図である。
【図４】駆動輪の断面図である。
【図５】螺旋管状体の軸芯に対して傾斜状態で配置される駆動輪の拡大側面図である。
【図６】既設管に対するライニング施工法を説明する説明図である。
【図７】（イ）はライニング施工法に使用される長手方向から見たプロファイルを示す図面である。（ロ）はプロファイルの接合状態を示す斜視図である。
【図８】製管機による螺旋管状体のライニング施工状態を説明する説明図である。
【図９】（イ）は本発明の変形例に係わるシール材を備えたプロファイルを示す図である。（ロ）はプロファイルの接合状態を示す図である。
【図１０】同じく図９におけるシール材の拡大図である。
【図１１】（ａ）はライニング施工方法に使用される公知の帯状部材を示す図面である。（ｂ）は帯状部材の接合状態を示す斜視図である。
【図１２】従来の製管機の側面図である。
【図１３】同じく製管機による帯状部材の管状体形成過程を示す説明図である。
【図１４】同じく既設管に対するライニング施工方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
１製管機
２１外面ローラ（構成部材）
３ガイドロール（構成部材）
４１駆動輪（駆動ローラ）
５，６裏込め材注入管
６０接合部
６５シール材
６５ａ凸部
６５ｂ溝
６６滑剤
Ａ既設管
Ａａ内周面（内面）
Ｆプロファイルの送り込み速度Ｖ
Ｐプロファイル（帯状部材）
ＰＰ螺旋管状体
Ｗ鉛直面
ｎ製管機の回転速度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method for lining existing pipes such as agricultural water pipes, sewers, waterworks, gas pipes and the like, and particularly useful for rehabilitating these aging pipes. is there.
[0002]
[Prior art]
  Generally, in existing pipes such as agricultural water pipes, sewers, waterworks, gas pipes, etc., the existing pipes are lined in order to rehabilitate old pipes due to cracks or corrosion.
[0003]
  For example, FIGS. 11 to 14 show an example of a conventional lining construction apparatus in an existing pipe and a lining construction method using the lining construction apparatus (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-2000054).
[0004]
  FIG. 11 (a) shows an example of a synthetic resin strip member P ′ formed on the tubular body, and FIG. 11 (b) shows the joining state of the adjacent edge portions of the strip member.
[0005]
  In FIG. 11, P ′ is a belt-like member, in which a T-shaped rib in the longitudinal direction is formed on the outer surface with a certain interval in the width direction, and a female-type engagement is formed at the base of the T-shaped rib on one edge side of the belt-shaped member. A stop structure Pa 'is formed, and a male locking projection Pb' is formed on the other edge side of the belt-like member P '. As shown in FIG. The adjacent edge portions of the member P ′ are joined by fitting the female locking groove Pa ′ and the male locking projection Pb ′.
[0006]
  FIG. 12 shows a pipe making machine, in which a guide roller 3 'is pivotally supported at a predetermined mutual distance between the front and rear frames 11' and 12 'of the frame 1', an outer roller 21 ', an inner roller 22', and a gear box 24 '. And a joining mechanism portion including a hydraulic motor 25 'and the like is attached to the frame 1'. In FIG. 12, reference numeral 23 'denotes a rotary joint that connects between the fixed pipe of the hydraulic motor 25' and the hydraulic hose 231 '.
[0007]
  The joining process between the adjacent edge portions of the belt-like member by the joining mechanism is as shown in FIG. 13, and the belt-like shape is generated between the outer roller 21 ′ and the inner roller 22 ′ by the driving force of the hydraulic motor 25 ′. The member P ′ is spirally fed to the belt-shaped member spirally joined tubular body PP ′ joined by the fitting of the female locking groove Pb ′ and the male locking projection Pa ′. The supplied belt-like member P ′ is fitted and joined.
[0008]
  FIG. 14 is an explanatory view showing a lining construction method using the above-described lining construction apparatus, in which A ′ is an existing pipe, Q1 ′ is a departure side manhole, and D ′ is a strip shape disposed on the departure side manhole Q1 ′. A member supply drum, 1 'represents the above-described pipe making machine, Q2' represents a reaching-side manhole, Y 'represents a hydraulic pump disposed on the reaching-side manhole Q2', and Y1 'represents a hydraulic hose. .
[0009]
  In FIG. 14, in the pipe making machine 1 ′, the outer roller 21 ′ and the inner roller 22 ′ of the joining mechanism 2 ′ shown in FIG. 12 are rotated synchronously by the drive of the hydraulic motor 25 ′, and the belt-like member P ′ is rotated by these rollers. Is fed onto the guide roller 3 'of the pipe making machine 1' and wound spirally, and one edge of the belt-like member P 'supplied from the drum D' to the pipe making machine 1 'is shown in FIG. As described with reference to FIG. 13, it is joined to the other edge of the previous strip-like member P ′ that is spirally wound and joined to the guide roller 3 ′ with the above-described fitting joint structure.
[0010]
  In this case, the feeding speed of the belt-like member P ′ of the joining mechanism portion 2 ′ by the hydraulic motor 25 ′ and the supply speed of the belt-like member P ′ from the drum D ′ are balanced, and the belt-like member spirals at a speed balanced with the feeding speed. The joined tubular body PP ′ is formed.
[0011]
  In FIG. 14, the starting manhole Q1 ′ side of the strip-shaped member spirally joined tubular body PP ′ is substantially fixed to the existing pipe A ′, and the outer surface roller 21 ′ and the inner surface of the joining mechanism portion 2 ′ are fixed by the hydraulic motor Y ′. The driving force applied to the roller 22 'is transmitted to the belt-like member P'. Since the lined belt-like member helically joined tubular body PP 'is fixed with respect to this transmission force, the pipe making machine 1' is rotated forward. Go. In this case, if the feeding speed of the belt-shaped member P ′ is V and the radius of the tubular body PP ′ is r, the rotational speed of the pipe making machine 1 ′ is given by approximately V / 2πr (the winding of the belt-shaped member P ′). Since the direction is substantially in the pipe circumferential direction, the winding angle is 0 with respect to the pipe circumferential direction), the forward speed is given by Vsin θ with the winding angle θ, and when the pipe making machine 1 ′ reaches the reaching manhole, the manhole The lining construction during the entire period is substantially finished.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the lining construction by the above lining construction apparatus, the outer diameter of the strip-shaped member spirally joined tubular body PP ′ that is drawn out rearward of the pipe making machine 1 ′ as the pipe making machine 1 ′ rotates and moves forward is the pipe making machine 1. 'Is equal to the outer diameter of the band-shaped member helically joined tubular body PP', and between the outer surface of the tubular body PP 'and the inner surface of the existing pipe A', as shown in FIG. Since the roller 21 ′ is disposed, the outer diameter of the strip-shaped member spirally joined tubular body PP ′ in the pipe making machine 1 ′ becomes smaller than the inner diameter of the existing pipe A, and the lining outer surface and the existing pipe A inner surface. As shown in FIG. 14, a gap ΔG remains, and the inner diameter of the lining becomes considerably smaller than the inner diameter of the ideal lining when the gap ΔG is zero, and the channel cross-sectional area of the pipe line A considerable decrease in the size is inevitable.
[0013]
  Therefore, the inventors of the present invention, in the existing pipe, by using a pipe making machine, a long belt-like member having joints at both side edge ends is continuously fed and spirally wound to fit between the joints. The difference formed between the rotational advance speed of the pipe making machine that rotates forward with the formation of the tubular body and the feeding speed of the belt-shaped member, Specifically, by applying a braking force to the pipe making machine that rotates and advances with the feeding force of the belt-like member and sliding the joints with shearing force due to the difference between the feeding speed of the belt-like member, A lining construction method has been proposed in which a tubular body is expanded and continuously made into a lining while being brought close to the inner surface of an existing pipe.
[0014]
  By the way, when the braking force is applied to the pipe making machine that rotates and advances with the feeding force of the belt-like member to cause a difference with respect to the feeding speed of the belt-like member, the feeding speed of the belt-like member is increased by the braking force of the pipe making machine. Forcibly limited, an excessive stress acts on the diameter expansion start part of the tubular body that is braked against the belt-like member to be unilaterally fed, and a joint portion that contacts the diameter expansion start part is opened. There is a risk of wrinkling, and the expanded state of the tubular body cannot be stabilized.
[0015]
  The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to alleviate excessive stress concentration on the diameter expansion start portion of the tubular body, and reliably prevent cleavage damage at the joint. It is an object of the present invention to provide a lining construction method that can be used and a lining pipe manufacturing apparatus used therefor.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the solution provided by the invention according to claim 1 is a lining construction method in a pipe,In an existing pipe having a circular cross section, a long belt-like member having joints on both side edge ends is continuously fed by a pipe making machine, spirally wound and joined together to be joined by fitting. Formed into a tubular body having a diameter smaller than the inner diameter of the existing pipe, and the joints are formed by the difference generated between the rotational advance speed of the pipe making machine that rotates and advances in accordance with the formation of the tubular body and the feeding speed of the belt-like member. In the lining construction method in which the tubular body is slid continuously by shearing force to expand the diameter of the tubular body and close to the existing pipe inner surface,
The pipe making machine has a circular frame, and includes a driving roller disposed on the frame so as to be rotated and advanced by contact with an existing pipe. The driving roller causes the pipe making machine to exceed the feeding speed of the belt-shaped member. The feed speed of the belt-shaped member is controlled based on the diameter expansion angle of the tubular body in a state where it is self-propelled at a slow constant rotational advance speed.
[0017]
  Due to this specific matter, due to the difference between the constant rotational advance speed due to the self-running of the pipe making machine and the feeding speed of the belt-like member, the joints are slid by shearing force, and the tubular body is expanded in diameter. The lining is continuously produced while being brought close to the inner surface of the pipe. For this reason, unlike the case where the feeding speed of the belt-like member is forcibly limited by the braking force of the pipe-making machine, the belt-like member is not fed unilaterally to the pipe-making machine.
[0018]
  As a result, the unidirectional feeding speed of the belt-shaped member fed to the pipe making machine that is self-propelled at a constant rotational advance speed is relatively reduced, and excessive stress concentration acting on the diameter expansion start portion of the tubular body is increased. It is relaxed, and it is possible to prevent cleaving damage at the joint portion that contacts at the diameter expansion start site, and to stabilize the diameter expansion state of the tubular body.
[0019]
  In addition, this specific matterSince the pipe making machine is rotated forward (self-propelled) by the drive roll that comes in contact with the existing pipe, the tubular body expands like the case where the pipe making machine is forcibly rotated forward by the feeding force of the belt-like member. It is possible to effectively prevent a large amount of stress from concentrating on the diameter starting portion and to stably rotate and advance. Moreover, the pipe making machine that rotates and advances at a speed slower than the feeding speed of the belt-like member is fed so that the unidirectional rotation advance due to the feeding force of the belt-like member disappears and the belt-like member is pulled to the pipe making machine. Therefore, excessive stress concentration acting on the diameter expansion start site of the tubular body is suppressed, and it is possible to reliably prevent crushing damage at the joint portion adjacent to the diameter expansion start site, thereby reducing the diameter expansion state of the tubular body. It becomes possible to stabilize effectively.
[0020]
  AndAs in claim 2When the rear end of the constituent member of the pipe making machine is positioned on the same vertical plane, it is avoided that the tubular body whose diameter is enlarged from the right side of the pipe making machine interferes with the rear end of the constituent member, It is possible to smoothly expand the diameter of the tubular body on the same vertical plane immediately after the pipe making machine.
[0021]
  Also,As in claim 3The pipe making machine is equipped with a backfilling material injection pipe, and at the same time as the tubular body lining pipe making, the backfilling material is injected from the backfilling material injection pipe between the outer surface of the tubular body being expanded and the inner surface of the existing pipe. The backfilling material injected from the backfilling material injection pipe is circumferentially between the outer surface of the tubular body being expanded and the inner surface of the existing pipe by a pipe making machine that is self-propelled at a constant rotational advance speed. Will be spread evenly and uniformly.
[0022]
  Furthermore,As in claim 4A sealing material for sealing the joint portion is provided, and the sealing material is constituted by a plurality of protrusions having a substantially triangular cross section extending in the longitudinal direction of the belt-like member, and a groove extending between the convex portions in the longitudinal direction of the belt-like member. If a lubricant is applied inside, sufficient slip occurs between the joints of the tubular body, and the tubular body expands and deforms in a direction to release the slip, thereby effectively increasing the diameter of the tubular body. Can be stabilized. In addition, the sealing material composed of a plurality of protrusions secures a sealing area at the joint with respect to the water flowing inside the tubular body, which is advantageous in terms of sealing performance.
[0023]
  AndClaim 5The solution taken by the invention related toIn an existing pipe having a circular cross section, a long belt-like member having joints on both side edge ends is continuously fed by a pipe making machine, spirally wound and joined together to be joined by fitting. Formed into a tubular body having a diameter smaller than the inner diameter of the existing pipe, and the joints are formed by the difference generated between the rotational advance speed of the pipe making machine that rotates and advances in accordance with the formation of the tubular body and the feeding speed of the belt-like member. A lining pipe manufacturing device that continuously pipes a lining while expanding the diameter of a tubular body by sliding by a shearing force and bringing the tubular body close to an inner surface of an existing pipe,
The pipe making machine has a circular frame, and includes a driving roller disposed on the frame so as to be rotated and advanced by contact with an existing pipe. The driving roller causes the pipe making machine to exceed the feeding speed of the belt-shaped member. It is characterized by comprising control means for controlling the feeding speed of the belt-like member based on the diameter expansion angle of the tubular body in a state where it is self-propelled at a slow constant rotational advance speed.
[0024]
  By this specific matter, due to the difference generated between a constant rotational advance speed slower than the feeding speed of the belt-like member due to self-running of the pipe making machine and the feeding speed of the belt-like member, the joints are slid by shearing force, Lined pipes are continuously produced while expanding the diameter of the tubular body and bringing it close to the inner surface of the existing pipe. For this reason, the feeding speed of the belt-shaped member is effectively reduced with respect to the pipe making machine that is self-propelled at a constant rotational advance speed that is slower than the feeding speed of the belt-shaped member, and it is excessively large that acts on the diameter expansion start portion of the tubular body. It is possible to alleviate the stress concentration, to surely prevent cleaving damage at the joint where the diameter expansion starts, and to stably perform the diameter expansion state of the tubular body.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
  FIG. 1 is a front view showing an example of a lining pipe making apparatus used when pipe making an existing pipe, and FIG. 2 is a side view of the same.
[0027]
  1 and 2, reference numeral 1 denotes a pipe making machine. The pipe making machine 1 is a long belt-like member that is continuously fed from the rear side in the longitudinal direction (right side in FIG. 2) of an existing pipe A to be described later. As shown in FIG. 2, a spiral tubular body PP is formed by spirally winding the profile P as a spiral shape around the front side in the longitudinal direction of the existing pipe A (left side in FIG. 2). The pipe making machine 1 includes a pair of front and rear frames 11 and 12, and a joining mechanism portion 2 is provided so as to straddle between the frames 11 and 12. The joining mechanism portion 2 includes an outer roller 21 as a constituent member having a groove for receiving a T-shaped rib on the outer surface of the profile P and a groove for receiving a fitting joint portion on both side edges of the profile P; It has. The joining mechanism section 2 has a configuration in which these inner and outer surface rollers 21 and 22 are connected to a hydraulic motor 25 via a gear box 23 (24 is a rotary joint), and two sets are provided in the circumferential direction. The inner and outer rollers 21 and 22 are supported by the front and rear frames 11 and 12, and the gear box 23, the rotary joint 24 and the hydraulic motor 25 are supported by the front frame 11. Further, between the front and rear frames 11, 12, guide rollers 3,... Are rotatably supported as constituent members for guiding the spiral tubular body PP from the outside in the radial direction under the inner diameter restriction.
[0028]
  Further, as shown in FIG. 3, the front frame 11 is alternately provided with driving wheels 41,... (Driving rollers) and driven wheels 42,. The driven wheel 42 is supported via arms 43,. Each arm 43 is configured to press each drive wheel 41 and each driven wheel 42 against the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A by a coil spring 44. Each drive wheel 41 is driven by a hydraulic motor 411 as shown in FIG. And the follower roller 46 is rotatably supported on the rear frame 12 at predetermined intervals in the circumferential direction so that each follower roller 46 rolls on the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A. Has been made.
[0029]
  As shown in FIG. 5, the axis n of each of the drive wheels 41 and the driven wheels 42 (only the axis n of the drive wheel 41 is shown in FIG. 5) on the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A. In order for the pipe making machine 1 to rotate forward by rolling, they are respectively non-parallel to the shaft core m extending in the direction (front-rear direction) connecting the starting side manhole Q1 and the reaching side manhole Q2 of the existing pipe A, that is, a spiral tubular body. It is inclined by α ° so as to be parallel to the short direction of the profile P in PP. The rear ends of the guide rollers 3 located at the rear end of the pipe making machine 1 are located on the same vertical plane W. The pipe making machine 1 is moved at a constant rotational advance speed by rolling on the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A by the driving wheels 41, the driven wheels 42 and the driven rollers 46. .
[0030]
  Further, as shown in FIG. 3, a backfilling material injection pipe 5 as a backfilling material injection hose is attached to the front and rear frames 11, 12 of the pipe making machine 1. As the backfilling material injection tube 5, a double tube type tube in which mortar and a curing agent are mixed and sprayed is applied. A backfilling material is filled through the backfilling material injection pipe 5 between adjacent portions of the spiral tubular body PP made of the profile P and the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A. In addition, 51 is a rotary joint of a backfilling material injection pipe, 52 is a carriage moving on the rail R, 53 is a backfilling material A liquid tank mounted on the carriage 52, 54 is a pump for the A liquid tank, 55 Is a B liquid tank of backfill material placed on the carriage 52, 56 is a pump for the B liquid tank, and 57 is a mixing gun.
[0031]
  In order to line the existing pipe A using the pipe making machine 1, as shown in FIG. 6, the pipe making machine 1 is placed in the existing pipe A, and the hydraulic pump on the reaching side manhole Q2 (left side in FIG. 6). Y drives the outer surface roller 21 and the inner surface roller 22 of the joining mechanism portion 2 of the pipe making machine 1 via the hydraulic hose Y1, and the profile P is supplied from the drum D on the starting manhole Q1 (right side in FIG. 6). (For example, the one shown in FIG. 7) is spirally sent by the outer surface roller 21 and the inner surface roller 22 of the joining mechanism section 2 and the spiral already formed by the outer surface roller 21 and the inner surface roller 22 of the first joining mechanism section 2. The male locking protrusions Pb at the rear edge of the profile P sent to the first bonding mechanism portion 2 are joined by fitting into the female locking groove Pa at the front edge of the tubular body PP by fitting. The pipe machine 1 is fixed by the driving force of the driving wheel 41. The profile P is drawn in the spiral direction by self-propelling at a rotational advance speed, and the formed spiral tubular body PP is made to approach the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A while expanding the diameter, and from the backfilling material injection pipe 5 Inject instant mortar. Then, the pipe making machine 1 is rotated forward at a constant speed slower than the speed balanced with the formation speed of the spiral tubular body PP by the driving force of the driving wheel 41, and is advanced about one turn of the profile P by one rotation. Has been made. In this case, there is a difference between the rotational advance speed of the pipe making machine 1 that rotates forward and the feeding speed of the profile P by the outer surface roller 21 and the inner surface roller 22. With the feeding force of the profile P, which is the fastest feeding speed, the female locking groove Pa and the male locking projection Pb of the spiral tubular body PP are slid by the shearing force generated between the joints, thereby forming a cylindrical shape. The diameter of the tubular body PP is increased so as to be close to the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A.
[0032]
  In the above, in order to inject the backfill material, in FIG. 3, the carriage 52 is moved together with the pipe making machine 1 and discharged from the backfill material injection pipe 5 while mixing the A liquid and the B liquid. This injection method is advantageous when the distance between manholes is as long as several hundred meters, such as agricultural piping.
[0033]
  The backfill material is 3-15 parts by weight of bentonite, 0.1-1.0 part by weight of foaming agent, 0.5-2.5 parts by weight of retarder, 80-300 parts of water with respect to 100 parts by weight of cement. It is possible to use a cementitious composition consisting of 100 parts by weight of liquid A and 1-30 parts by weight of liquid B consisting of an aqueous sodium silicate solution, and further containing 10 to 50% bubbles by volume in the composition, bentonite And mixing the cement, foaming agent, retarder and sodium silicate after mixing the water, setting the molar ratio of the aqueous sodium silicate solution (siO 2 / Na 2 O) to 3 to 4, and setting the viscosity of the composition to 1000 to The viscosity can be maintained at 10,000 cps and the viscosity can be maintained for 1 hour or less after mixing.
[0034]
  Next, an example of the lining construction method in the existing pipe A by the pipe making machine 1 will be described.
[0035]
  First, as shown in FIG. 3, the pipe making machine 1 is placed in the existing pipe A, and the outer surface roller 21 of the joining mechanism portion 2 of the pipe making machine 1 through the hydraulic hose Ya by the hydraulic pump Y on the reaching side manhole Q2. And the inner surface roller 22 are driven, and the profile P (for example, the one shown in FIG. 7) supplied from the drum D on the starting side manhole Q1 is spirally formed by the outer surface roller 21 and the inner surface roller 22 of the joining mechanism section 2. The profile sent to the first joining mechanism portion 2 into the female locking groove Pa at the front edge of the spiral tubular body PP already formed by the outer surface roller 21 and the inner surface roller 22 of the first joining mechanism portion 2 The male locking projection Pb at the trailing edge of P is fitted and joined to form a spiral tubular body PP, and the pipe making machine 1 is slower than the feed speed of the profile P by the driving force of the driving wheels 41. Rotate at speed Susumu is, during this rotational advancement in feed force profile P by the outer surface roller 21 and the inner surface roller 22 is expanded helical tubular member PP and is close to the inner circumferential surface Aa of the existing pipe A. At this time, that is, when the diameter of the spiral tubular body PP is expanded and brought closer to the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A during the rotation advance toward the arrival side manhole Q2 of the pipe making machine 1, the existing pipe A and Instantaneous mortar is injected from the backfilling material injection tube 5 between the proximity of the spiral tubular body PP. Then, the lining of the spiral tubular body PP on the inner peripheral surface Aa over the entire length of the existing pipe A is completed.
[0036]
  The rotational speed N of the pipe making machine 1 that balances the pipe making speed of the spiral tubular body PP is V / 2πr, where V is the feed speed of the profile P and r is the pipe making radius. Even if rotated at a speed, the diameter of the spiral tubular body PP is not expanded.
[0037]
  When the pipe making machine 1 is rotationally driven at a rotational speed slower than the rotational speed V / 2πr, the moving speed of the pipe making machine 1 becomes slower than the formation speed of the spiral tubular body PP, and the spiral tubular drawn from the pipe making machine 1 The feeding force of the profile P acts on the body PP, and a shearing force acts on the joint portion of the spiral tubular body PP by the tearing moment (tearing moment in the direction of unwinding the spiral) due to the feeding force. When the shearing force overcomes the shearing force of the joint, the diameter is increased by sliding and comes into contact with the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A.
[0038]
  This state will be explained with reference to FIG. 8. The pipe making machine 1 pipes and feeds the spiral tubular body PP having the radius r at the feeding speed V of the profile P, and the rotational speed of the pipe making machine 1 becomes the pipe making speed. The spiral tubular body RR (lining tube) having the inner diameter R of the existing pipe A is rotated under the feed speed V of the profile P, although it is rotated at a speed lower than the equilibrium rotational speed V / 2πr (rotational speed n). As a result of the formation, the difference in the exchange of the profile P between the formation speed of the spiral tubular body PP and the low-speed rotation of the rotation speed n of the pipe making machine 1 is caused by the diameter expansion slide w of the spiral tubular body PP. It is absorbed.
[0039]
  In fact, at the diameter expansion end b facing the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A, the profile P is pasted on the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A by a diameter expansion slide in units of one turn. The pipe machine 1 is rotated almost once (therefore, the rotation speed of the sticking machine and the rotation speed of the pipe making machine 1 are substantially equal), and the length of the profile P spent for the sticking of one turn and one turn of the pipe making machine 1 It has been confirmed that the difference from the length of the drawn profile P is absorbed by the diameter-enlarging sliding.
[0040]
  In FIG. 8, when r is the pipe manufacturing radius of the spiral tubular body PP before diameter expansion, F is the feeding force of the profile P, V is the feeding speed of the profile P, and R is the inner diameter of the existing pipe A, the feeding force of the profile P The torsional moment Fr acting on the spiral tubular body PP before diameter expansion by F is given by Fr / 2πR2> f.
[0041]
  In this case, the rotational speed n of the pipe making machine 1 is substantially equal to the rotational speed at which the profile P is pasted on the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A at the diameter expansion end portion. N = rN / R.
[0042]
  In the above, if the feeding force F of the profile P is excessively increased, the shearing force increases and the diameter expansion per unit length of the pipe increases, so that the diameter expansion gradient becomes steep and the joint is opened by the shearing force. It becomes easy to be deceived. Therefore, the feeding force F of the profile P is as much as possible in order to prevent the opening breakage of the joint and stably hold the crossing point on the condition that the sliding diameter of the joint can be increased. It is preferable to set a small value.
[0043]
  Since the diameter expansion state changes depending on the feed force F, the feed speed V of the profile P, and the rotation speed of the pipe making machine 1, while detecting the diameter expansion state by keeping the rotation speed n of the pipe making machine 1 constant. By adjusting the feeding force F and the feeding speed V of the profile P, it becomes possible to control the expanded state of the spiral tubular body PP.
[0044]
  Therefore, in the present embodiment, a constant rotational advance speed due to self-running of the pipe making machine 1, the feeding speed of the profile P, and the rotational forward speed of the pipe making machine 1 that rotates forward at a speed slower than the feeding speed of the profile P. The joints are slid by the shearing force due to the difference between them and the spiral tubular body PP is expanded, and the lining pipe is continuously produced while being brought close to the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A. Is called. For this reason, the profile P is not unilaterally fed into the pipe making machine 1 unlike the case where the feeding speed of the profile (band member) is forcibly limited by the braking force of the pipe making machine. As a result, the profile P is fed so as to be pulled with respect to the pipe making machine 1 that is self-propelled at a constant rotational advance speed, and the unidirectional feed speed of the profile P is relatively reduced, and the spiral tubular body Excessive stress concentration acting on the diameter expansion start site of PP is alleviated, and it is possible to surely prevent cleaving damage at the joint portion adjacent to the diameter expansion start site, and to stabilize the diameter expansion state of the spiral tubular body PP. be able to.
[0045]
  Moreover, since the pipe making machine 1 is rotated forward (self-propelled) by the driving force of the driving wheel 41 contacting the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A, the pipe making machine is forcibly rotated by the feeding force of the profile. Like what has been advanced, it is possible to effectively prevent a large amount of stress from concentrating on the diameter expansion start portion of the spiral tubular body PP and to stably rotate and advance.
[0046]
  In addition, since the rear end of the outer roller 21 and the guide roller 3 of the pipe making machine 1 are positioned on the same vertical plane, the spiral tubular body PP whose diameter is expanded from immediately after the pipe making machine 1 is the outer roller 21 and Interference with the rear end of the guide roller 3 is avoided, and the diameter of the spiral tubular body PP can be smoothly increased on the same vertical plane W immediately after the pipe making machine 1.
[0047]
  Further, since the pipe making machine 1 is provided with the backfilling material injection pipe 5, the outer surface of the spiral tubular body PP and the inner peripheral surface Aa of the existing pipe A are expanded simultaneously with the lining production pipe of the spiral tubular body PP. Between the outer surface of the spiral tubular body PP and the inner peripheral surface of the existing pipe A that are expanded by the pipe making machine 1 that is self-propelled at a constant rotational advance speed. Instantaneous mortar can be uniformly and uniformly distributed from the circumferential direction between Aa. In addition, the amount of instantaneous hardened mortar injected from the backfilling material injection tube 5 is regulated by the pipe making machine 1 that is self-propelled at a constant rotational forward speed, and the amount of instantaneous hardened mortar injected can be optimized. .
[0048]
(Other embodiments)
  In the above embodiment, the female locking groove Pa and the male locking protrusion Pb of the spiral tubular body PP are slid by the shearing force generated between the joint portions. As shown in (b), a locking protrusion 62 as a male fitting joint is formed on one edge of the profile 6 having protruding ribs 61,... Protruding at predetermined intervals in the short direction of the outer surface. On the other hand, a rib 64 having a locking groove 63 as a female fitting joint at the other edge is formed, and the joint 60 is formed by the locking protrusion 62 and the locking groove 63, and the profile 6 A seal member 65 is provided on one edge end side of the outer surface (the other edge end side with respect to the locking ridge 62), and the locking ridge 62 and the locking groove 63 between the adjacent edge portions of the belt-like members are provided. At the time of fitting, the other edge of the outer surface of the profile 6 that makes contact with one edge of the outer surface of the profile 6 that is in contact (other than the locking groove 62) End side), that is, may be sealed with a fitting joint interface with the sealing material 65. As shown in FIG. 10, the seal member 65 is composed of three protrusions 65 a having a substantially triangular shape extending in the longitudinal direction of the profile 6, and extends between the protrusions 65 a in the longitudinal direction of the profile 6. A lubricant 66 such as grease is applied to each of the two grooves 65b and 65b. In this case, the lining having been rotationally fixed by the lubricant 66 applied in the groove 65b between the projecting portions 65a of the sealing material 65 composed of the projecting portions 65a having three triangular sections extending in the longitudinal direction of the profile 6 is provided. A sufficient slip can be generated at the slidable interface of the profile 6 of the tubular body portion between the spiral tubular body PP and the pipe making machine 1, and the spiral tubular body immediately after the pipe making machine 1 in a direction to release the slip. PP can be smoothly deformed. In addition, the sealing material 65 including the protrusions 65a secures a sealing area at the joint 60 with respect to the water flowing inside the spiral tubular body PP, so that sufficient sealing performance can be achieved.
[0049]
【The invention's effect】
  As described above, according to the lining construction method in a pipe according to claim 1 of the present invention, the strip-shaped member is fed based on the diameter of the tubular body while the pipe making machine is self-propelled at a constant rotational advance speed. By controlling the speed, the unidirectional feeding speed of the belt-shaped member to the pipe making machine that is self-propelled at a constant rotational advance speed is relatively slowed down, and excessive stress concentration acting on the diameter expansion start site of the tubular body is reduced. It can be relaxed to prevent cleaving damage at the joint portion where the diameter expansion starts, and to stabilize the expanded diameter state of the tubular body.
[0050]
  Also,Of the inventionAccording to the lining construction method in the pipe, the drive roll is arranged so as to rotate and advance the pipe making machine by contact with the existing pipe, and the pipe making machine is rotated and advanced at a speed slower than the feeding speed of the belt-like member, thereby It is possible to effectively prevent a great stress concentration on the diameter expansion start part of the body, and to stably rotate and advance the pipe making machine. In addition, the unidirectional tube-making machine is prevented from rotating forward due to the feeding force of the belt-like member, and the excessive stress concentration acting on the diameter expansion start portion of the tubular body is suppressed by feeding the belt-like member to the pipe making machine. In addition, it is possible to reliably prevent cleaving damage at the joint portion that is in contact with each other at the diameter expansion start site, and to effectively stabilize the diameter expansion state of the tubular body.
[0051]
  And the present inventionClaim 2According to the lining construction method in the pipe according to the present invention, the rear end of the constituent member of the pipe making machine is positioned on the same vertical plane, so that the interference with the rear end of the constituent member of the tubular body whose diameter is expanded from immediately after the pipe making machine. Thus, the diameter of the tubular body can be smoothly expanded on the same vertical plane immediately after the pipe making machine.
[0052]
  In addition, the present inventionClaim 3According to the lining construction method in the pipe related to the above, it is possible to backfill from the backfilling material injection pipe provided in the pipe making machine between the outer surface of the tubular body being expanded and the inner surface of the existing pipe at the same time as the lining of the tubular body. By injecting the material, the backfill material injected from the backfill material injection pipe is placed between the outer surface of the existing tubular body and the inner surface of the existing pipe by a pipe making machine that is self-propelled at a constant rotational advance speed. It is possible to spread the backfilling material uniformly from the direction.
[0053]
  Furthermore, the present inventionClaim 4According to the lining construction method in the pipe related to the above, the sealing material for sealing the joint portion is constituted by convex portions having a plurality of sections having a substantially triangular shape, and a lubricant is applied in the groove between the convex portions, thereby forming a tubular shape. Sufficient slip can be generated between joints that are in contact with each other, and the tubular body can be expanded and deformed in a direction to release the slip, so that the expanded state of the tubular body can be effectively stabilized. In addition, the sealing area can be secured by the sealing material composed of a plurality of convex portions, and the sealing performance can be improved.
[0054]
  And the present inventionClaim 5According to the lining pipe-making device in the pipe, the belt-like machine is driven on the basis of the expansion angle of the tubular body in a state where the pipe-making machine is self-propelled at a constant rotational advance speed slower than the feeding speed of the belt-like member by the driving roller. By controlling the feeding speed of the member, the feeding speed of the belt-shaped member can be effectively reduced with respect to the pipe making machine that is self-propelled at a constant rotational advance speed slower than the feeding speed of the belt-shaped member, and the diameter of the tubular body is increased. Excessive stress concentration at the start site can be relaxed, and the cleaving damage at the joint that contacts the start site of diameter expansion can be surely prevented, and the expanded state of the tubular body can be stably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a pipe making machine used in a pipeline lining method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view of the pipe making machine.
FIG. 3 is a side view of the pipe making machine.
FIG. 4 is a sectional view of a drive wheel.
FIG. 5 is an enlarged side view of drive wheels disposed in an inclined state with respect to the axis of the spiral tubular body.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a lining construction method for an existing pipe.
7A is a drawing showing a profile viewed from the longitudinal direction used in the lining construction method. FIG. (B) is a perspective view showing a joined state of profiles.
FIG. 8 is an explanatory view for explaining a lining construction state of a spiral tubular body by a pipe making machine.
FIG. 9A is a view showing a profile provided with a sealing material according to a modification of the present invention. (B) is a diagram showing a bonding state of profiles.
10 is an enlarged view of the sealing material in FIG. 9 as well.
FIG. 11A is a drawing showing a known belt-like member used in a lining construction method. (B) is a perspective view which shows the joining state of a strip | belt-shaped member.
FIG. 12 is a side view of a conventional pipe making machine.
FIG. 13 is an explanatory view showing a process of forming a tubular body of a belt-like member by the same pipe making machine.
FIG. 14 is an explanatory view for explaining a lining construction method for an existing pipe.
[Explanation of symbols]
1 pipe making machine
21 outer roller (component)
3 guide rolls (components)
41 drive wheels (drive rollers)
5,6 backfilling material injection pipe
60 joints
65 sealing material
65a convex part
65b groove
66 lubricant
A Existing pipe
Aa inner peripheral surface (inner surface)
F profile feed speed V
P profile (band member)
PP spiral tubular body
W vertical plane
n Rotating speed of pipe making machine

Claims

円形断面をなす既設管内において、製管機により、両側縁端部に接合部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り込んで螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により接合させて既設管内径よりも小径の管状体に形成し、この管状体の形成に伴い回転前進する製管機の回転前進速度と上記帯状部材の送り込み速度との間に生じる差によって上記接合部同士を剪断力により摺動させて管状体を拡径させて既設管内面に近接させながら連続的にライニング製管するようにしたライニング施工法において、
前記製管機は、円形のフレームを有し、該フレームに既設管に対する接触により回転前進させるように配置された駆動ローラを備え、前記駆動ローラにより該製管機を帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度で自走させた状態で、前記管状体の拡径角度に基づいて前記帯状部材の送り込み速度を制御する、ことを特徴とする管内のライニング施工法。 In an existing pipe having a circular cross section, a long belt-like member having joints on both side edge ends is continuously fed by a pipe making machine, spirally wound and joined together to be joined by fitting. Formed into a tubular body having a diameter smaller than the inner diameter of the existing pipe, and the joints are formed by the difference generated between the rotational advance speed of the pipe making machine that rotates and advances in accordance with the formation of the tubular body and the feeding speed of the belt-like member. In the lining construction method in which the tubular body is slid continuously by shearing force to expand the diameter of the tubular body and close to the existing pipe inner surface,
The pipe making machine has a circular frame, and includes a driving roller disposed on the frame so as to be rotated and advanced by contact with an existing pipe. The driving roller causes the pipe making machine to exceed the feeding speed of the belt-shaped member. A lining construction method in a pipe, characterized in that the feeding speed of the belt-like member is controlled based on the diameter expansion angle of the tubular body in a state where it is self-propelled at a slow constant rotational forward speed .

請求項１に記載の管内のライニング施工法において、製管機の構成部材の後端は、同一の鉛直平面上に位置していることを特徴とする管内のライニング施工法。The lining construction method in a pipe according to claim 1, wherein the rear ends of the constituent members of the pipe making machine are located on the same vertical plane.

上記請求項１〜請求項２のいずれか１つに記載の管内のライニング施工法において、製管機に裏込め材注入管を具備し、管状体のライニング製管と同時に、その拡径中の管状体外面と既設管内面との間に裏込め材注入管より裏込め材を注入していることを特徴とする管内のライニング施工法。In the lining construction method in the pipe according to any one of claims 1 to 2 , the pipe making machine includes a backfilling material injection pipe, and at the same time as the lining pipe making of the tubular body, the diameter is being expanded. A pipe lining construction method characterized in that a backfilling material is injected from a backfilling material injection pipe between the outer surface of the tubular body and the inner surface of the existing pipe.

上記請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の管内のライニング施工法において、接合部をシールするシール材を備え、このシール材は、帯状部材の長手方向に延びる複数条の断面略三角形状の凸部よりなり、この各凸部間を帯状部材の長手方向に延びる溝内には、滑剤が塗布されていることを特徴とする管内のライニング施工法。In the lining construction method in the pipe according to any one of claims 1 to 3 , the pipe lining construction method includes a sealing material that seals a joint portion, and the sealing material has a plurality of cross-sections extending in a longitudinal direction of the belt-shaped member. A pipe lining construction method characterized by comprising a triangular convex portion, and a lubricant being applied in a groove extending between the convex portions in the longitudinal direction of the belt-like member.

円形断面をなす既設管内において、製管機により、両側縁端部に接合部を有する長尺の帯状部材を連続的に送り込んで螺旋状に巻回し相接する接合部間を嵌合により接合させて既設管内径よりも小径の管状体に形成し、この管状体の形成に伴い回転前進する製管機の回転前進速度と上記帯状部材の送り込み速度との間に生じる差によって上記接合部同士を剪断力により摺動させて管状体を拡径させて既設管内面に近接させながら連続的にライニング製管するライニング製管装置であって、
前記製管機は、円形のフレームを有し、該フレームに既設管に対する接触により回転前進させるように配置された駆動ローラを備え、前記駆動ローラにより該製管機を帯状部材の送り込み速度よりも遅い一定の回転前進速度で自走させた状態で、前記管状体の拡径角度に基づいて帯状部材の送り込み速度を制御する制御手段を備えていることを特徴とする管内のライニング製管装置。 In an existing pipe having a circular cross section, a long belt-like member having joints on both side edge ends is continuously fed by a pipe making machine, spirally wound and joined together to be joined by fitting. Formed into a tubular body having a diameter smaller than the inner diameter of the existing pipe, and the joints are formed by the difference generated between the rotational advance speed of the pipe making machine that rotates and advances in accordance with the formation of the tubular body and the feeding speed of the belt-like member. A lining pipe manufacturing device that continuously pipes a lining while expanding the diameter of a tubular body by sliding by a shearing force and bringing the tubular body close to an inner surface of an existing pipe,
The pipe making machine has a circular frame, and includes a driving roller disposed on the frame so as to be rotated and advanced by contact with an existing pipe. The driving roller causes the pipe making machine to exceed the feeding speed of the belt-shaped member. An in-pipe lining pipe making apparatus comprising control means for controlling a feeding speed of a belt-like member on the basis of a diameter expansion angle of the tubular body in a state of being self-propelled at a slow constant rotational advance speed .