JP4956407B2 - 既設管湾曲部の更生補助装置および更生工法 - Google Patents

Description

本発明は、既設管の湾曲部内に更生管を新設して更生する際に用いる更生補助装置および更生工法に関するものである。

従来から、上下水道及びガス管等として使用される既設管には、金属管やヒューム管が使用されてきた。このような既設管は、長期の使用によって老朽化し、割れや腐食により漏水するおそれがある。このため、近年では、老朽化した埋設管等の既設管の更生工法の一つとして、既設管内に合成樹脂管を挿入してライニングすることが行われている。

例えば、特許文献１に記載されているように、合成樹脂製の帯状部材（プロファイル）を螺旋状に巻回することにより形成した更生管を用いて、既設管を更生する方法が知られている。ここで、螺旋状に巻回することで隣接した帯状部材の側縁部同士は、係合状態となされることにより管状の更生管を構成している。そして、このように既設管内に新設した更生管の外周面と既設管内周面との間に裏込め材を充填して、更生管と既設管とを一体化し、既設管の内周面が更生される。

かかる既設管の更生工法において、更生管外周面との既設管内周面と間に裏込め材を充填すると、裏込め材の充填圧によって既設管内で更生管が浮き上がる現象を起こすことから、かかる更生管の浮き上がりを防止して安定的に両者を一体化させるため、更生管内に支保工装置が設置される。

この種の支保工装置は、フレームと、フレームに設けられた支保材を有して、裏込め材の充填に先立って更生管内に搬入され、充填圧の作用する更生管を支保材によって内側から支持するものである（例えば、特許文献２，３参照）。
特公平３−４８３９２号公報 特許第３３７７７０１号公報 特許第３３７７７０２号公報

前記のような既設管の更生工法において、更生管が挿入される既設管が直管ではなく、部分的に湾曲しているような場合には、更生管を既設管の湾曲形状に追従させて配設する必要があり、特に既設管の湾曲部の曲率が大きくなると、帯状部材の幅を小さくしなければ湾曲部に追従させられないという問題点があった。すなわち、幅の小さい帯状部材を用いることは施工効率の低下と工期の長期化をまねくおそれがあった。

そこで、本発明は、従来の既設管の更生工法における課題を解決し、老朽化した既設管内に新設する更生管を、既設管の湾曲部の形状に合わせて湾曲変形させることを可能にし、その湾曲部の曲率の大きさにかかわらず更生管の形状を湾曲部に良好に追従させて、変形させた更生管の湾曲形状を維持しながら、施工性よく既設管を更生できる更生補助装置および更生工法を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するため、本発明は、既設管湾曲部内に形成した更生管に設置されて更生管を内側から支持する更生補助装置であって、前記更生管の内部に設置される主フレームと、主フレームに支持されて更生管の内周面に固着しうる取着部とを備えて、更生管の管軸方向に間隔を設けて複数箇所に配置される装置本体と、隣り合う装置本体間にて、双方の主フレームに対し両端が回動自在に接合されて装置本体同士を連結する連結フレームと、前記装置本体間に架設されて伸長または縮小しうる伸縮部材とを備え、前記伸縮部材を伸長または縮小させ、その両端に配置されている装置本体の各取着部を互いに管軸方向に離間または近接させることにより、取着部間に存する更生管が伸縮変形されて、更生管の形状を既設管の湾曲部形状に追従させることを可能にするものである。

このような構成により、老朽化した既設管内に新設する更生管を、簡単な作業だけで既設管の湾曲部の形状に合わせて湾曲変形させることが可能になり、湾曲部の曲率に合わせて必要量だけ湾曲させることができる。また、この際、更生管の製管機を停止させる必要もなく、製管作業を進めながら更生管の形状を変形させていくことも可能である。

また、本発明は前記構成の更生補助装置において、前記装置本体は、さらに、主フレームから更生管の内周面へ向けて延設されて更生管の径方向に進退可能な複数本の進退杆を備え、前記取着部は、各進退杆のうち、少なくとも既設管の湾曲部の背側または腹側方向に配設される進退杆の先端部に設けられ、残りの進退杆の先端部には、更生管の内周面に押し当てられて内周面を支持する支持部を有する構成であることを特徴としている。

これにより、湾曲部の背側方向に配設された取着部により更生管の内周面を引き延ばしたり、腹側方向に配設された取着部により更生管の内周面を収縮させたりして、更生管を既設管の湾曲形状に追従変形させることが可能となる。このとき、連結フレームの作用により、湾曲部の背側または腹側方向のいずれか一方の取着部を動かすだけで、更生管を湾曲変形させることができる。

また、本発明は前記構成の更生補助装置において、前記取着部および支持部は、進退杆の先端部に着脱自在な構造を有して設けられ、取着部と支持部とを付け替え可能となされたことを特徴としている。

これにより、更生管を湾曲変形させる際には進退杆の先端部に取着部を配設し、その他の作業工程においては当該先端部に支持部を設置して装置本体を使用することが可能となり汎用性および施工性が高められる。

より具体的には、本発明は前記構成の更生補助装置において、前記取着部には進退杆を嵌挿可能な円筒部が設けられて、取付部が進退杆の先端部に着脱自在となされていることを特徴とすれることが好ましい。

これにより、取着部の取付作業を容易に行うことができ、さらに支持部との付け替え作業も簡単にでき、既設管の直管部を更生する更生管に対しても用いることができる。

また、本発明は前記構成の更生補助装置において、前記更生管は、断面凹形状の伸縮部を有する帯状部材を螺旋状に巻回して形成されており、前記取着部は、この更生管の内周面に現れた凹形状の伸縮部に係止する複数の凸部を有して、更生管の内周面に固着可能とされていることを特徴としている。

これにより、老朽化した既設管内に新設する更生管を、簡単な作業だけで既設管の湾曲部の形状に合わせて湾曲変形させることが可能になり、湾曲部の曲率に合わせて必要量だけ湾曲させることができる。また、この際、取着部の凸部が更生管の内周面の伸縮部に係止されて更生管を保持する。これにより、それぞれの装置本体の取着部を、伸縮部材の作動により、互いに管軸方向に離間または近接させることができ、更生管を所望の湾曲形状に変形させることが可能となる。

あるいはまた、本発明は前記構成の更生補助装置において、前記取着部が、更生管の内周面に当接する当接面に弾性材が備えられて更生管の内周面に密着可能とされていてもよい。

この場合、更生管の内周面の断面形状にかかわらず更生管を保持させることができ、伸縮部材の作動によって更生管を所望の湾曲形状に変形させることが可能となる。

また、本発明は前記構成の更生補助装置において、前記伸縮部材には伸長作動する流体シリンダが備えられていることを特徴としている。ここで、伸長作動する流体シリンダには、油圧シリンダやエアシリンダを用いることができる。

あるいはまた、前記構成の更生補助装置において、前記伸縮部材にはボールネジ機構が備えられていてもよい。

このような伸縮部材により、更生管内において伸縮部材を伸長または縮小させ、それぞれの装置本体の取着部を互いに管軸方向に離間または近接させ、取着部間に存する更生管を湾曲形状に変形させることができる。

また、本発明は前記構成の更生補助装置において、前記更生管を既設管の湾曲部形状に追従変形させた後、隣り合う装置本体間にさらに架設される固定フレームを備えて、前記更生管の変形形状を保持することを特徴としている。

このように固定フレームが架設されることにより、隣り合う装置本体間から伸縮部材を除去するとともに、更生管の湾曲形状を維持することができ、良好な更生管の形状を保持して更生作業を進めることができる。

また、本発明は、管路に湾曲部を含む既設管内に更生管を新設して湾曲部形状に合わせて管路を更生する既設管湾曲部の更生工法であって、既設管の湾曲部内に供給した更生用の帯状部材を螺旋状に巻回して更生管を形成し、さらにこの更生管の前方に新たに帯状部材を供給して順に更生管を付加形成していく製管工程と、形成した更生管の内部に更生補助装置を設置して更生管の内周面を支持し、この更生補助装置により更生管を管軸方向に引張または圧縮させて、既設管の湾曲部形状に追従するように更生管を湾曲変形させる変形工程とを含み、前記製管工程と変形工程とを、既設管の湾曲部形状に合わせた所定長さごとに交互に繰り返すことを特徴としている。

このような更生工法により、老朽化した既設管内に新設する更生管を、簡単な作業だけで既設管の湾曲部の形状に合わせて湾曲変形させることが可能になり、湾曲部の曲率に合わせて必要量だけ湾曲させることができる。また、この際、更生管の製管機を停止させる必要もなく、製管作業を進めながら更生管の形状を変形させていくことも可能である。かかる更生工法において、更生管の内部に設置する更生補助装置には、上記のいずれかの構成を有する更生補助装置を用いることができる。

また、本発明は前記構成の更生工法において、前記変形工程は、製管工程を行っている管路の後方において行い、製管工程と変形工程とを同時に進めることを特徴としている。

これにより、既設管内に形成する更生管の製管作業を進行させたまま、同時に湾曲部形状に変形させることができ、製管機を停止させる必要がなく、非常に効率よく短時間で更生作業を行うことができる。

上述のように構成される本発明の既設管湾曲部の更生補助装置および更生工法によれば、老朽化した既設管内に新設する更生管を、既設管の湾曲部の形状に合わせて湾曲変形させることを可能にし、その湾曲部の曲率の大きさにかかわらず更生管の形状を良好に追従させて、変形させた湾曲形状を維持しながら施工性よく既設管を更生することが可能である。

以下、本発明に係る既設管湾曲部の更生補助装置および更生工法を実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明の一実施形態をであり、既設管湾曲部の更生工法の一例を示す概略説明図である。

地中に埋設されている既設管１０には、断面形状が円形、矩形、馬蹄形など、様々な形状のものが存在する。以下の実施形態では、その断面形状が円形の既設管１０に本発明の更生工法を適用した例について説明するが、本発明は既設管の断面形状によらず、矩形、馬蹄形等の断面形状の既設管に対しても同様に適用することができる。

ここで、本発明の既設管湾曲部の更生補助装置の説明をする前に、更生補助装置を設置する前段階までの既設管の更生における更生管の製管工程について簡単に説明する。

図１に示すように、既設管１０の更生は、既設管１０内に管状の更生管２０を形成して、老朽化した既設管１０の内周面をこの新たな更生管２０で更生することによって行われる。例示の既設管１０は、管路が一部湾曲しており、図中符号１３で示す部分の近傍が既設管１０の配設面内において曲がっている。

既設管１０の上流側マンホール１１の上部（あるいは既設管１０内）には、あらかじめ帯状部材（プロファイル）２を巻き取ったドラム３０が設置されている。この上流側マンホール１１からは、製管機４０および油圧ユニット３２が既設管１０内に搬入されて、更生対象となる既設管１０の上流側端部に設置されている。ドラム３０は、既設管１０内に配置した自走式の製管機４０に帯状部材２を連続的に供給していくのに用いられる。製管機４０は、下流側マンホールの人孔に設置された発電機等の駆動源３１により駆動され、後述するように、帯状部材２を螺旋状に巻回させ、管状に形成していくことで更生管２０を形成する。

図２は、本発明の更生工法において使用可能な帯状部材（プロファイル）の一例を示す断面図であり、図３は、前記帯状部材の接合部を嵌め合わすところを示す説明図、図４は、前記帯状部材の接合された状態を示す説明図である。また、図５は帯状部材の他の形態を示す断面図であり、図６は図５の帯状部材の接合部および嵌合部材の一部を示す斜視図である。

図２に例示する帯状部材２は、特に既設管１０の湾曲部１３において使用するのに好適な部材であり、可撓性を有する熱可塑性樹脂を用いて長尺帯状に成形されている。帯状部材２には、幅方向の両端部に接合部２１が設けられている。接合部２１は、一方の接合部に凸条２１ａが形成され、他方の接合部に凹条２１ｂが形成されている。これらの凸条２１ａと凹条２１ｂとは、それぞれ帯状部材２の長手方向に沿って形成され、互いに嵌め合わされて接合しうるように構成されている。

このうち、凸条２１ａは、支柱部２１１と先端の断面略円形状の嵌入部２１２を備えて形成されている。また、凹条２１ｂは、断面略円形状に形成された被嵌入部２１３と、フランジ部２１４とを備えて形成されている。凸条２１ａの近傍には、帯状部材２同士を接合したときに滑りを防止し互いを密着させるエラストマー等の帯状の軟質弾性体２１５があらかじめ配設されている。帯状部材２の幅方向の略中央部には、複数条のリブ２２…２２が長手方向に沿って立設されて、帯状部材２を補強している。これらのリブ２２…２２の各先端部は、断面略Ｌ字状に折曲させて形成されている。

かかる帯状部材２には、山形に屈曲させた伸縮部２３が設けられている。この伸縮部２３は、帯状部材２が、その幅方向に伸張および収縮しうるように設けられたものであり、所定の曲率もしくは屈曲する部位を有して形成されている。伸縮部２３の断面形状は、図２に示すもののほか、略Ｗ形状、または略丸波形に湾曲させたり、略三角形、あるいは略矩形に屈曲させたりと、曲率もしくは屈曲する部位を有する形状であればどのような形状であってもよい。

また、伸縮部２３の大きさは特に限定されず、更生すべき既設管１０の内径、曲げ角度、帯状部材２の材料強度等によって適宜選定すればよく、例えば既設管１０の内径５００ｍｍ、曲げ角度が３０°の場合には、帯状部材２の接合部２１同士の間隔（ｗ）が８０ｍｍのものに対し、高さ（ｈ）１６ｍｍ、肉厚（ｔ）２．５ｍｍ（部材厚と同様）、半径（Ｒ）２．４ｍｍ程度が適当である。このような湾曲部用の帯状部材２に設けられる伸縮部２３の個数は、１個でもよく、また複数個であってもよい。

また、被嵌入部２１３の近傍には段部２４が設けられ、図３，４に示すように、螺旋状に巻回して隣り合った帯状部材２，２の一方の帯状部材２の凸条２１ａを他方の帯状部材２の凹条２１ｂに挿入したときに、凸条２１ａと凹条２１ｂとの重なりによる厚みが他の部分の厚みに等しくなるように被嵌入部２１３が形成されている。

かかる帯状部材２は、熱可塑性樹脂であれば材質を特に限定するものではなく、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、或いは、これらの樹脂をガラス繊維で補強したいわゆるＦＲＴＰ等の材料により、押出成形等によって一体的に成形されたものが好ましい。

また、帯状部材２は、図５，６に示すように、隣り合った帯状部材２，２の接合部２１，２１に、これらの帯状部材２，２同士を連結する帯状の嵌合部材２５を嵌め込んで接合する構造のものであってもよい。

この帯状部材２も、複数条のリブ２２…２２が長手方向に沿って立設されており、両即縁部に接合部２１として凹条２１ｂが形成されている。また、この帯状部材２にも、リブ２２，２２間に山形に屈曲させた伸縮部２３が設けられている。嵌合部材２５には、隣り合う帯状部材２，２の双方の接合部２１の凹条２１ｂ，２１ｂに嵌合する凸条２５ａが設けられている。これにより、帯状部材２は、接合時に隣り合った帯状部材２，２の接合部２１，２１の凹条２１ｂ，２１ｂに、またがって嵌合されて、互いに接合させることができる構成となっている。

かかる帯状部材２は、いずれも、製管機４０によって螺旋状に巻回させて、この巻回させることによって互いに隣接した帯状部材２の接合部２１の凸条２１ａと凹条２１ｂを相互に嵌合させて管状となされ、既設管１０の湾曲部１３の内径よりも若干小さい外径を有する更生管２０が形成されていく。

製管機４０は、前記のように自走式のものでなくとも、既設管１０の開口部に固定されて使用される製管機４０であってもよい。この場合、帯状部材２を巻き取ったドラム３０から帯状部材２が連続的に供給されて、製管機４０によって形成され導出される更生管２０は、直接、既設管１０内へ導入され、既設管１０内を回転しつつ推進する。これにより、既設管１０内において更生管２０が形成され、さらに更生管２０の前方に新たに帯状部材２が供給されて順に更生管２０が付加形成されるようになっている。

既設管１０の湾曲部１３の更生に際しては、湾曲部形状やその曲率に合わせて所定長さごとに更生管２０が製管されることが好ましい。例えば、前記のような製管機４０によって帯状部材２を少なくとも螺旋状に１５周させて巻回し、湾曲部１３の更生管２０として約１．２ｍ程度の製管長さを確保して更生管２０が形成されるとよい。

次に、前記の製管工程を経て、既設管１０に配設された更生管２０内に設置される更生補助装置１について説明する。

図７〜９は、本発明に係る更生補助装置を設置した既設管湾曲部を示しており、図７は既設管の湾曲部の縦断面図（垂直方向断面）であり、図８，９は、既設管の湾曲部の横断面図（水平方向断面）である。

更生補助装置１は、既設管１０の湾曲部１３に配設した更生管２０の内部に設置されている。この更生補助装置１は装置本体５を有し、主フレーム５１が備えられている。例示の形態においては、主フレーム５１は環状の枠体であり、その中心が更生管２０の管軸に一致するように更生管２０内の略中央部に配設される。

主フレーム５１には、更生管２０の内周面との間に進退杆５３が配設され、その先端部に支持部５４または取着部５５が設けられている。例示の形態では、進退杆５３は、主フレーム５１に対して放射状に８本が均等配置されて、更生管２０の径方向に進退可能となされている。また、進退杆５３は、主フレーム５１に設けられた結合部５１１に螺合機構をもってそれぞれ配設されている。すなわち、各進退杆５３は、外周面にねじ部が刻設されており、主フレーム５１の結合部５１１の内部に設けられた図示しない雌ねじ部に螺合されて、その螺合位置により主フレーム５１から更生管２０の内周面までの支持距離に対応するようになされている。

進退杆５３の先端部の取着部５５は、８本の進退杆５３のうち、少なくとも既設管１０の湾曲部１３の背側または腹側方向に配設されている。すなわち、例示の形態では、取着部５５は、湾曲部１３の背側（湾曲外側）１０ａと腹側（湾曲内側）１０ｂの双方にそれぞれ内接させて、取着部５５同士が互いに対向する配置となるように設けられている。そして、これらの進退杆５３の残りの先端部には、支持部５４が設けられている。

図１０は、更生補助装置１の装置本体５の一例であり、取着部５５の部分の構造を示す分解斜視図である。また、図１１は、更生管２０の内周面に配設された状態の取着部５５の一例を示す部分断面図であり、図１２は、更生管２０の内周面に配設された状態の取着部５５の他の形態を示す部分断面図である。

図示するように、取着部５５は、主フレーム５１に支持された進退杆５３の先端部に対し、垂直に配設される当接板５５１を有する。この取着部５５の当接板５５１には、進退杆５３を嵌挿可能な円筒部５５２が設けられている。円筒部５５２は、当接板５５１に直交するように立設されている。これにより、取着部５５は、進退杆５３の先端部に着脱自在となされている。

また、円筒部５５２の側面には、当接板５５１と直角をなすように連結プレート５５３が設けられており、この連結プレート５５３には計４個の連結孔５５４が穿設され、円筒部５５２を挟んで両側に均等配置されている。

かかる取着部５５の当接板５５１は、更生管２０の内周面に当接する当接面に複数の爪部５５１ａを備えている。例示する取着部５５においては、当接板５５１の爪部５５１ａは、更生管２０の内周面に当接したとき、ちょうど帯状部材２の伸縮部２３に嵌め込まれて係止するように、更生管２０の周方向に対応させて、複数本が同一方向に同一長さで配設されている。また、爪部５５１ａ同士の間隔は、帯状部材２の伸縮部２３の配設間隔に対応させて設定されている。これにより、取着部５５が更生管２０の内周面に押し当てられたとき、更生管２０と一体的に固着するように構成されている。

また、図１２に示すように、当接板５５１の当接面に、更生管２０の内周面に対してグリップ力を発揮しうるシート状ゴム材などの弾性材５５６が備えられることにより、当接板５５１を更生管２０の内周面に密着させる構成であってもよい。この場合、更生管２０を構成する帯状部材２の形状にかかわらず、当接板５５１を更生管２０の内周面に圧接すれば固定されるので、作業性および汎用性を高めることができる。

ここで、かかる取着部５５の大きさは矩形状に形成されている場合、その一辺の長さは、図１１，１２に示すように、接合されて隣接する帯状部材２同士の幅とほぼ等しい程度に構成されて、接合部２１を跨いで配設しうる大きさであることが好ましい。

一方、図７に示したように、進退杆５３の先端部に設けられた支持部５４は、更生管２０の内周面に当接されて更生管２０を内側から支持し、ブロック形状の支持部材５４１に受座５４２の凹部が嵌め込まれて構成されている。受座５４２は、進退杆５３の先端部に一体的に取り付けられている。

かかる装置本体５は、更生管２０の管軸方向に間隔を設けて複数箇所に配置される。更生管２０内において隣り合って配設された装置本体５の間には、さらに、連結フレーム６と伸縮部材７とが管軸方向に架設されている。

連結フレーム６は、中央の環状の主フレーム５１に対して、両端が回動自在に接合されて隣り合う装置本体５，５同士を連結する。これにより、連結フレーム６は、隣り合う装置本体５，５同士の各主フレーム５１，５１の中心間距離を保つものとなる。また、例示の形態では、連結フレーム６には中空鋼管が採用され、両端部に短尺の中空鋼管からなる連結管６１，６１が直交状態に接合されて設けられている。この連結フレーム６の連結管６１，６１は、それぞれ、主フレーム５１の側部の結合板部５１２に螺合された進退杆５３の基部に嵌合されて、回動自在なものとなっている。

また、図８，９に示されるように、伸縮部材７は、隣り合う装置本体５，５同士の間において、同軸上にある互いの取着部５５、５５の各連結プレート５５３間に架設される。例示の伸縮部材７は、スリーブ７１にスライドフレーム７２が内装されて伸縮可能な構造を有し、さらにこれらのスリーブ７１およびスライドフレーム７２に伸長作動する油圧シリンダ７３が接続されて、伸長または縮小しうる構成となっている。油圧シリンダ７３は、油圧ユニット３２（図１参照）から油圧ホースを介して供給される圧油によって駆動される。また、伸縮部材７の両端部は、短尺の中空鋼管からなる連結管７５が直交状態に設けられ、連結プレート５５３に設けられている連結孔５５４に嵌入されて、装置本体５，５間に配設しうるようになされている。

これにより、伸縮部材７は、隣り合う装置本体５，５同士の間において、取着部５５が接続されている進退杆５３，５３同士の間隔を、管軸方向に離間または近接させる作用をなすものとなる。すなわち、伸縮部材７を油圧シリンダ７３の作用で伸長または縮小させることにより、装置本体５，５のそれぞれの取着部５５，５５を、互いに管軸方向に離間または近接させ、これらの取着部５５、５５間に存する更生管２０を引き延ばしたり縮めたりして既設管１０の湾曲部形状に合わせて変形させることができる。

このとき、湾曲部形状の背側１０ａにおいては伸縮部材７を伸長作動させ、腹側１０ｂにおいては伸縮部材７を縮小作動させる。また、湾曲部形状の背側１０ａまたは腹側１０ｂのいずれか一方に対して伸縮させるだけで変形させることが可能である。装置本体５，５同士の間に配設された連結フレーム６が、中央の主フレーム５１の中心間距離を一定に保っているので、伸縮された側の他方の側の更生管２０を反対に伸縮させる作用をなすためである。これにより、更生管２０を構成する帯状部材２の伸縮部２３において変形が許容され、更生管２０の形状を既設管１０の湾曲部形状に追従させることが可能となる。

なお、伸縮部材７に設けられて伸長作動させる手段は、油圧シリンダ７３に限定されるものではなく、エアシリンダや、ボールネジ機構等の適宜のアクチュエータを用いてもよい。

次に、本実施形態の更生管の更生補助装置１を使用してなされる既設管湾曲部の更生工法について説明する。

下水道管渠である既設管１０内には、前記更生管２０が施工される。更生管２０は、既設管１０内において、帯状部材２を製管機４０によって螺旋状に巻回させて管状とし、既設管１０の湾曲部内径よりも若干小さい外径を有する更生管２０が形成されていく。

更生管２０を製管するのに並行させて、湾曲部１３の内側に配設された更生管２０の内周面に主フレーム５１等を備える装置本体５を複数組配設し、更生補助装置１を設置していく。図７〜９に示したように、主フレーム５１には、複数本の進退杆５３をそれぞれ装着し、その先端部には支持部５４または取着部５５を配置する。このとき、支持部５４および取着部５５は、更生管２０の内周面に当接され、さらに進退杆５３を回動調節させて更生管２０に押圧される。装置本体５は、湾曲部１３に対して複数箇所に均等間隔で配設される。また、装置本体５，５間に連結フレーム６を架設するとともに、伸縮部材７を取着部５５同士に対して設置する。

更生補助装置１の設置後、湾曲部１３においては更生管２０の形状を既設管１０の湾曲部形状に追従させる変形作業を行う。図８に例示したように、配設した伸縮部材７を作動させて、更生管２０の湾曲部１３の背側１０ａにおいては伸長させ、腹側１０ｂにおいては縮小させて、更生管２０を湾曲変形させる。かかる変形工程により、湾曲部形状の背側１０ａにおいては、帯状部材２の伸縮部２３が伸長され、幅方向に引き延ばされて湾曲変形される。また、これとは逆に、湾曲部形状の腹側１０ｂにおいては、帯状部材２の伸縮部２３が収縮されて、幅方向に縮められ、湾曲変形される。そして、更生管２０は既設管１０の曲がり形状（曲率）に応じた湾曲部形状に形成される。この際、製管機４０の製管作業および進行を停止させる必要はなく、製管作業を進めたまま、これと同時並行して、湾曲部１３において形状を追従させる作業を行うことができる。

このとき、例えば湾曲部１３の背側１０ａに位置する取着部５５、５５間を伸長させるように、伸縮部材７を伸長作動させれば、連結フレーム６を介して湾曲部１３の腹側１０ｂの取着部５５、５５間は縮められ、湾曲部形状を形成することができる。さらに、曲率が足りなければ、背側１０ａまたは腹側１０ｂの伸縮部材７を作動させ、所望の曲率となるまで更生管２０を変形させることも可能である。

また、更生管２０の内周面にヒーター等の加熱手段を装着しておくことにより、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル等の熱可塑性樹脂からなる帯状部材２を加熱し、変形しやすくさせてもよい。

このように、既設管１０の湾曲部１３内に供給した帯状部材２を螺旋状に巻回して更生管２０を形成し、さらにこの更生管２０の前方に新たに帯状部材２を供給して順に更生管２０を付加形成していく製管工程と、更生管２０の内部に更生補助装置１を設置して更生管２０の内周面を支持し、この更生補助装置１により前記のように更生管２０を既設管１０の湾曲部形状に追従させる変形工程とを、湾曲部形状に合わせた所定長さごとに交互に繰り返し、湾曲部１３の更生がなされる。ここで、変形工程は、製管工程を進めている管路の後方において行い、製管された更生管２０に対して順次、変形工程を行っていくようにすることで、製管機４０を停止することなく、両工程を同時に進めることが可能である。

また、更生管２０における湾曲部形状に変形させた部分には、装置本体５，５間に対して、湾曲部形状を維持させるための固定フレーム８を架設する。固定フレーム８は、例えば中空鋼管で構成されており、両端部に短尺の中空鋼管からなる連結管８１が直交状態に設けられたものを用いることができる。そして、固定フレーム８の両端部の連結管８１が、それぞれ、取着部５５の連結プレート５５３に設けられている連結孔５５４に嵌入されて、固定されている。

かかる固定フレーム８は、図９に示すように、伸縮作動して固定された伸縮部材７と並設させてもよいし、あるいは、湾曲部形状に変形させた箇所に固定フレーム８を配置して、当該箇所に架設されていた伸縮部材７を除去するようにしてもよい。これにより、装置本体５，５間の離間距離が一定のまま維持されるとともに、変形させた更生管２０の湾曲形状が確実に保持されて支保を容易にすることができる。

伸縮部材７を当該装置本体５，５間から除去する場合、取り外した伸縮部材７は、湾曲部形状に変形させる作業を行う次の取着部５５、５５間へ移設して用いることができる。また、このように固定フレーム８を装置本体５間に架設することで、変形させた更生管２０の反発力に抗する作用をもたせることができ、製管機４０の推進に影響を与えることなく、製管作業を進めることも可能となる。

更生補助装置１は、更生管２０の湾曲部１３に対する追従変形に用いるだけでなく、取着部５５を支持部５４に付け替えることが可能であり、これにより、かかる湾曲部１３だけに用途が限定されず、更生管２０のどのような部分の支保としても使用することができる。

前記のように既設管１０の湾曲部１３の形状に追従するように更生管２０を湾曲させた後、引き続き、既設管１０内において、帯状部材２を螺旋状に巻回して、更生管２０を製管する製管工程により、直管部の更生作業も進めていく。最後に、既設管１０の内面と更生管２０の外面との間に、裏込め材９０を充填して両者の一体化を図る。これにより、既設管１０の内周面が更生管２０により更生される。

なお、本発明において用いられる帯状部材２は、上記例では伸縮部２３を有するものについて説明したが、このような形態の帯状部材２に限定されるものではなく、どのような帯状部材であってもよい。また、更生管２０の内周面が平滑に形成される断面形状を有する帯状部材２であれば、取着部５５の当接板５５１の当接面に、ゴム材などの弾性材５５６が備えられていることで、容易に更生管２０を保持でき、変形させることが可能である。また、取着部５５は、少なくとも更生管２０の湾曲させる背側１０ａまたは腹側１０ｂ方向に配設されていれば足りるが、本発明はこれに限定されず、更生管２０の変形形状に合わせて内周面のいずれの箇所に配設されてもよいことは言うまでもない。

本発明は、老朽化した既設管の湾曲部形状に合わせて良好に既設管を更生するのに好適に利用することができる。

本発明の一実施形態であり、更生する既設管の更生工法を示す概略説明図である。 本発明において使用可能な帯状部材の一例を示す断面図である。 図２の帯状部材の接合部を嵌め合わすところを示す説明図である。 図２の帯状部材の接合状態を示す説明図である。 本発明において使用可能な帯状部材の他の形態を示す断面図である。 図５の帯状部材における接合部および嵌合部材の一部を示す斜視図である。 本発明に係る更生補助装置を設置した既設管湾曲部の縦断面図である。 本発明に係る更生補助装置を設置した既設管湾曲部の横断面図である。 本発明に係る更生補助装置を設置した既設管湾曲部の横断面図である。 本発明に係る更生補助装置の装置本体の一例であり、取着部の構造を示す分解斜視図である。 更生管の内面に配設された状態の取着部の一例を示す部分断面図である。 更生管の内面に配設された状態の取着部の他の形態を示す部分断面図である。

符号の説明

１ 更生補助装置
５ 装置本体
５１ 主フレーム
５３ 進退杆
５４ 支持部
５５ 取着部
６ 連結フレーム
７ 伸縮部材
８ 固定フレーム
１０ 既設管
２０ 更生管

Claims (11)

1. 既設管湾曲部内に形成した更生管に設置されて更生管を内側から支持する更生補助装置であって、
   前記更生管の内部に設置される主フレームと、主フレームに支持されて更生管の内周面に固着しうる取着部とを備えて、更生管の管軸方向に間隔を設けて複数箇所に配置される装置本体と、
   隣り合う装置本体間にて、双方の主フレームに対し両端が回動自在に接合されて装置本体同士を連結する連結フレームと、
   前記装置本体間に架設されて伸長または縮小しうる伸縮部材とを備え、
   前記伸縮部材を伸長または縮小させ、その両端に配置されている装置本体の各取着部を互いに管軸方向に離間または近接させることにより、取着部間に存する更生管が伸縮変形されて、更生管の形状を既設管の湾曲部形状に追従させることを可能にする既設管湾曲部の更生補助装置。
2. 請求項１に記載の既設管湾曲部の更生補助装置において、
   前記装置本体は、さらに、主フレームから更生管の内周面へ向けて延設されて更生管の径方向に進退可能な複数本の進退杆を備え、前記取着部は、各進退杆のうち、少なくとも既設管の湾曲部の背側または腹側方向に配設される進退杆の先端部に設けられ、残りの進退杆の先端部には、更生管の内周面に押し当てられて内周面を支持する支持部を有する構成であることを特徴とする既設管湾曲部の更生補助装置。
3. 請求項２に記載の既設管湾曲部の更生補助装置において、
   前記取着部および支持部は、進退杆の先端部に着脱自在な構造を有して設けられ、取着部と支持部とを付け替え可能となされたことを特徴とする既設管湾曲部の更生補助装置。
4. 請求項２または３に記載の既設管湾曲部の更生補助装置において、
   前記取着部には進退杆を嵌挿可能な円筒部が設けられて、取付部が進退杆の先端部に着脱自在となされていることを特徴とする既設管湾曲部の更生補助装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の既設管湾曲部の更生補助装置であって、
   前記更生管は、断面凹形状の伸縮部を有する帯状部材を螺旋状に巻回して形成されており、
   前記取着部は、この更生管の内周面に現れた凹形状の伸縮部に係止する複数の凸部を有して、更生管の内周面に固着可能とされていることを特徴とする既設管湾曲部の更生補助装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の既設管湾曲部の更生補助装置において、
   前記取着部は、更生管の内周面に当接する当接面を有し、この当接面に弾性材が備えられて更生管の内周面に密着可能とされていることを特徴とする既設管湾曲部の更生補助装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一つの請求項に記載の既設管湾曲部の更生補助装置において、
   前記伸縮部材には伸長作動する流体シリンダが備えられていることを特徴とする既設管湾曲部の更生補助装置。
8. 請求項１〜６のいずれか一つの請求項に記載の既設管湾曲部の更生補助装置において、
   前記伸縮部材にはボールネジ機構が備えられていることを特徴とする既設管湾曲部の更生補助装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一つの請求項に記載の既設管湾曲部の更生補助装置において、
   前記更生管を既設管の湾曲部形状に追従変形させた後、隣り合う装置本体間にさらに架設される固定フレームを備えて、前記更生管の変形形状を保持することを特徴とする既設管湾曲部の更生補助装置。
10. 管路に湾曲部を含む既設管内に更生管を新設して湾曲部形状に合わせて管路を更生する既設管湾曲部の更生工法であって、
    既設管の湾曲部内に供給した更生用の帯状部材を螺旋状に巻回して更生管を形成し、さらにこの更生管の前方に新たに帯状部材を供給して順に更生管を付加形成していく製管工程と、
    形成した更生管の内部に更生補助装置を設置して更生管の内周面を支持し、この更生補助装置により更生管を管軸方向に引張または圧縮させて、既設管の湾曲部形状に追従するように更生管を湾曲変形させる変形工程とを含み、
    前記製管工程と変形工程とを、既設管の湾曲部形状に合わせた所定長さごとに交互に繰り返すことを特徴とする既設管湾曲部の更生工法。
11. 請求項１０に記載の既設管湾曲部の更生工法であって、
    前記変形工程は、製管工程を行っている管路の後方において行い、製管工程と変形工程とを同時に進めることを特徴とする既設管湾曲部の更生工法。

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