JPH04244689A - 管路内周面のライニング方法 - Google Patents

管路内周面のライニング方法

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JPH04244689A
JPH04244689A JP3010121A JP1012191A JPH04244689A JP H04244689 A JPH04244689 A JP H04244689A JP 3010121 A JP3010121 A JP 3010121A JP 1012191 A JP1012191 A JP 1012191A JP H04244689 A JPH04244689 A JP H04244689A
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pipe
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machine
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Yasushi Kitayama
康 北山
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地中に設けられた既設
管やトンネル内周面を覆うシールド等の管路の内周面を
ライニングする方法に関する。
【0002】
【従来の技術】地中に管路を敷設する方法の一つにシー
ルド工法が知られている。該シールド工法では、地中に
形成されたトンネルの内壁を、シールドにより被覆し(
一次覆工)、そのシールド内周面をさらに管材によりラ
イニングしている(二次覆工)。この二次覆工としての
ライニング方法は、例えば、特開平1−263395号
公報に開示されているように、シールド内に、該シール
ド内壁とは適当な間隔をあけて型枠を形成し、該型枠と
シールドとの間にモルタルを注入して硬化させた後に、
該型枠を撤去する方法、あるいは、特開昭59−185
300号公報に開示されているように、シールド内に、
推進管を挿入して、該推進管とシールド内周面との間に
モルタルを注入する方法等が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開平1−26339
5号公報に開示された方法では、シールドと型枠との間
にモルタルを注入して硬化させた後に、この型枠を撤去
する必要があり、作業が煩雑になるという問題がある。 また、特開昭59−185300号公報に開示された方
法では、シールド内に推進管の推進を容易にするために
、シールドの内径に対して、十分に外径の小さい推進管
を使用する必要がある。しかし、推進管の外径が小さく
なると、シールド内周面と推進管外周面との間隙が大き
くなり、その間隙内に充填されるモルタル等の裏込め剤
量が多くなるという問題がある。また、トンネルの口径
が大きい場合や長い場合には、長尺の推進管をシールド
内に推進させることは容易ではなく、大型の機械等が必
要になる。
【0004】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、その目的は、大口径のシールドの内周面を全長に
わたってライニング管にて容易にライニングし得る管路
内周面のライニング方法を提供することにある。本発明
の他の目的は、ライニング管をシールド内への挿入が容
易であって、しかもシールド内面にほぼ密着した状態と
されるために、シールドとライニング管との間隙に充填
される裏込め剤量を著しく低減できる管路内周面のライ
ニング方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の管路内周面のラ
イニング方法は、各側縁部が相互に係合し得る帯状体を
、製管機により小口径の螺旋管とする工程と、該製管機
により製造された小口径の螺旋管を、ライニングすべき
管路内に挿通する工程と、該小口径の螺旋管の先端部か
ら帯状体の各側縁部同士を順次分離して、ライニングす
べき管路内に配置された再製管機に導入し、大口径の螺
旋管を製造して該管路内に挿通する工程と、管路内に挿
通された大口径の螺旋管と管路内周面との間に裏込め剤
を充填する工程と、を包含してなり、そのことにより上
記目的が達成される。
【0006】
【作用】本発明の管路内周面のライニング方法では、螺
旋状に巻回された場合に相互に隣接する側縁部同士が係
合状態とされる帯状体と、該帯状体を小口径の螺旋管に
製造し得る製管機と、さらにその螺旋管よりも大口径の
螺旋管を製造し得る再製管機とが使用される。
【0007】本発明の管路内周面のライニング方法では
、まず、小口径の螺旋管を製造し得る製管機により小口
径の螺旋管が製造されてライニングすべき管路内に挿通
される。そして、管路内に小口径の螺旋管が挿通される
と、該螺旋管の先端部から、帯状体の各側縁部同士の係
合状態が順次分離されて、分離された帯状体が、順次、
再製管機内に導入される。該再製管機内に導入された帯
状体は、大口径の螺旋管として管路内に順次挿入されて
、該管路内に挿通される。管路内に大口径の螺旋管が挿
通されると、該管路と螺旋管との間に裏込め剤が充填さ
れる。
【0008】このように、本発明の管路内周面のライニ
ング方法では、一旦、小口径の螺旋管と製管した後に、
順次、必要な部分から大口径の螺旋管へと再製管してい
るので、当初から大口径の螺旋管を製造する場合のよう
に、製管機に大きな回転駆動力を要しない。
【0009】
【実施例】以下に本発明を実施例について説明する。
【0010】本発明の管路内周面のライニング方法は、
例えば、図1の(a)に示すように、地中に形成された
トンネルの内壁を覆う管状のシールド81の内周面をラ
イニングするために実施される。
【0011】シールド81の一方の端部が接続されてい
る立坑82内には、製管機40が、シールド81の開口
部に対向して配置される。そして、該製管機40には、
地上に配置された帯状体ロール83から繰り出される帯
状体10が、立坑82を介して、順次、製管機40に送
給される。製管機40は、内部に順次導入される帯状体
10を、所定の螺旋角を有して円筒周面上に配設された
複数の製管ローラに巻き付けて強制的に屈曲し、該帯状
体10を螺旋状に巻回する。そして、シールド81の内
径よりも十分に小さい口径の螺旋管10’を製造する。
【0012】製管機40に導入される帯状体10は、図
2に示すような断面形状をしている。該帯状体10は、
ポリ塩化ビニル、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、あるいはこれらの樹脂を
ガラス繊維で補強した樹脂等の材料により成形される。
【0013】該帯状体10は、帯板状の基板12の背面
に多数の断面T字状の補強リブ19が設けられている。 該基板12の一方の側縁部の背面には、嵌合突条13が
立設されている。基板12の他方の側縁部は、嵌合突条
13が設けられた基板12の側縁部が係合し得るように
基板12の厚みだけ背面側に段落ちした段落ち部14に
なっており、その段落ち部14には、嵌合突条13が若
干の間隙を有した状態で嵌入し得る嵌合凹溝15が設け
られている。
【0014】このような帯状体10は、前記製管機40
により、嵌合突条13、補強リブ19、嵌合凹溝15が
立設された基板12背面側が外周側になるように、螺旋
状に巻回され、嵌合突条13が嵌合凹溝15内の空間に
嵌合されることにより所定径の螺旋管とされる。このと
き、段落ち部14における側縁部16が、隣接する補強
リブ19に係止される。これにより、螺旋状に巻回され
た帯状体10の側縁部同士は強固に係止され、所定の径
を保持する。本実施例では、嵌合凹溝15が配設された
側縁部が、螺旋管10’の進行方向とは反対側にされて
、該嵌合凹溝15内に新たに導入される帯状体10部分
の嵌合突条13が製管ローラーにより押圧されて内方か
ら挿入されるようになっている。
【0015】このようにして、製管機40により製造さ
れた螺旋管10’は、図1の(a)に示すように、順次
、シールド81内へ挿入される。
【0016】シールド81内には、このような小径の螺
旋管10’を製造し得る製管機と同様の構成の帯状体分
離機50、および再製管機20が、軸方向に並んだ状態
で配設されている。該帯状体分離機50および再製管機
20は、シールド81内を軸方向へ移動し得るようにな
っている。該帯状体分離50は、図3もしくは図4に示
すように、所定の螺旋角を有して円筒周面上に配設され
た複数組の対をなす分離ローラ51,51、51,51
、…を有しており、一対の分離ローラ51および51間
に、小口径の螺旋管10’を構成する帯状体10が、先
端部から順次挟まれる。一組の分離ローラ51,51の
外周側には、駆動ローラ52が配設されており、該駆動
ローラ51により帯状体10が搬送される。各分離ロー
ラ51は、帯状体を螺旋状に巻回する場合と同一方向に
回転されて、螺旋管10’を製管機40により製造する
場合と同一方向への回転力を付与する。これにより、螺
旋管10’は、各分離ローラ51により、その先端部か
ら該帯状体10における相互に係合状態となった側縁部
同士が分離状態とされる。
【0017】帯状体分離機50における駆動ローラ52
の回転駆動力は、該帯状体分離機50に導入された螺旋
管10’に、その先端部に配設された一対の分離ローラ
51に帯状体を送り込むだけの推進力を与えるものであ
ればよく、製管機40の回転駆動力が十分に大きい場合
には、帯状体分離機50は対をなす分離ローラ51,5
1…だけで構成されていてもよい。
【0018】該帯状体分離機50により各側縁部同士が
分離状態とされた帯状体10は、再製管機20内に導入
される。
【0019】該再製管機20は、図3に示すように、台
車23上に設けられたフレーム21と、該フレーム21
に回転可能に支持された製管部22とを有する。台車2
3は、各隅部に、車輪23aがそれぞれ取り付けられて
おり、各車輪23aがシールド81の底部を転接する。
【0020】該台車23には、牽引ワイヤー31の一端
が取り付けられており、該牽引ワイヤー31の他端部が
ウィンチ32により、巻取られるようになっている。ウ
ィンチ32による牽引ワイヤーの巻き取りにより、台車
23は、シールド81内を軸方向に移動される。
【0021】フレーム21は、台車23に立設された一
対のリング状フレーム部材21aと、各リング状フレー
ム部材21aの上部間を連結する上部フレーム部材21
bとを有している。各リング状フレーム部材21aは、
台車23の移動方向に適当な間隔をあけて、鉛直状態に
なっている。
【0022】フレーム21の上部フレーム部材21bに
は、該フレーム21全体および台車23をシールド81
に対して固定するためのクランプ部材24が取り付けら
れている。該クランプ部材24は、例えば、ピストンロ
ッドが上方へ進出するように配設されたエアーシリンダ
ー24aと、該エアーシリンダー24aのピストンロッ
ド上端部に取り付けられた押圧部材24bとを有してい
る。
【0023】製管部22は、フレーム21における牽引
ワイヤー31による牽引方向側のリング状フレーム部材
21a内に、ベアリング21cにより回転可能に支持さ
れた支持板22aと、フレーム21における他方のリン
グ状フレーム部材21a内に、ベアリング21dにより
基端部が支持された円筒状のガイド部材22bとを有し
ている。該ガイド部材22bは、先端部が牽引ワイヤー
31の牽引方向とは反対方向へ、フレーム21から突出
している。該ガイド部材22bの先端部は、若干拡径し
た状態になっている。
【0024】該製管部22における支持板22aの外周
部とガイド部材22bの基端部における外周部との間に
は、例えば6本の製管ローラー22gが、周方向に適当
な間隔をあけて、円筒状態に配置された状態で架設され
ている。 各製管ローラー22gは、内部の円柱空間に対して、そ
れぞれ所定の螺旋角を有した状態になっている。
【0025】製管部22における支持板22aには、駆
動ローラー22cが支持されている。該駆動ローラー2
2cは、相互に隣接する製管ローラー22gの間に位置
されて、支持板22aの外周部に水平状態に支持されて
いる。該駆動ローラー22cは、該駆動ローラー22c
の内周側にて支持板22aに支持された駆動モーター2
2dの動力が、チェーン22eを介して伝達されている
。支持板22aには、該駆動ローラー22cの外周側に
適当な間隔をあけて対向した従動ローラー22fが支持
されている。
【0026】該支持板22aにおける外側面の軸心部に
は、帯状体分離機50の駆動ローラ52が支持されてい
る。 該駆動ローラ52は、前述の再製管機20の駆動ローラ
22cと駆動現を共にしている。こうして、立坑82内
に配置された製管機40により一旦小径の螺旋管10’
とされ、帯状体分離機50の一対の分離ローラ51を通
過することにより各側縁部同士が分離された帯状体10
は捻れることなく、順次、該再製管機20内に導入され
る。該支持板22aにおける駆動モーター22d等が支
持された側部とは反対側の側部には、開口部22kが設
けられており、該開口部22k内を、帯状体10が挿通
して(矢印A参照)、駆動ローラー22cと従動ローラ
ー22fとの間に導入される。そして、該帯状体10が
各製管ローラー22gにより大径の螺旋状に巻き掛けら
れる。
【0027】フレーム21における他方のリング状フレ
ーム部材21a内に基端部が回転可能に支持されたガイ
ド部材22bの基端部近傍には、ブレーキ部材25が配
設されている。該ブレーキ部材25は、円筒状のガイド
部材の基端部に巻回されたブレーキベルト25aと、該
ブレーキベルト25aに、巻き付けられた金属製帯材で
ある調整具25bと、該調整具25bの各端部を接離す
るべく台車23に取り付けられたブレーキ駆動具25c
と、を有している。
【0028】このような再製管機20は、帯状体10が
導入される立坑82側とは反対側のシールド81の端部
近傍に配置された状態で、クランプ部材24におけるエ
アーシリンダー24aが駆動され、押圧部材24bが、
シールド81の上部に押し付けられる。これにより、該
再製管機20は、シールド81の端部から所定の距離だ
け離れた位置に固定される。また、再製管機20のブレ
ーキ部材25におけるブレーキ駆動具25cが駆動され
、調整具25bがガイド部材22bに巻回されたブレー
キベルト25aを介して、強く該ガイド部材22bの周
面に圧接される。これにより、ガイド部材22bがフレ
ーム21に対して固定された状態になり、従って、再製
管部22全体が、フレーム21に対して固定された状態
になる。
【0029】このような状態で、地上に配置された帯状
体ドラムから繰り出される帯状体10が、立坑82内に
配置された製管機40により、小口径の螺旋管10’と
されて、シールド81内に挿入される。そして、シール
ド81の他方の端部近傍に配設された帯状体分離機50
内に導入される。該帯状体分離機50内に導入された螺
旋管10’は、その先端部から、帯状体10に巻回方向
と同一方向の駆動力を与え、一対の分離ローラ51を通
過させることにより該帯状体10の各側縁部同士の係合
状態を解除して、再製管機20の駆動ローラー22cと
従動ローラー22fとの間に導入される。駆動ローラー
22cと従動ローラー22fとの間に導入された帯状体
10は、各製管ローラー22gに転接することにより、
大径の螺旋状に巻回される。帯状体10が、このように
して、各製管ローラー22gに転接されると、再度、駆
動ローラー22cと従動ローラー22fとの間に導入さ
れる。そして、製管ローラー22gにて螺旋状に巻回さ
れた帯状体10の嵌合凹溝15の空間内へ、新たに製管
機20内へ導入される帯状体10における嵌合突条13
が嵌合される。これにより、螺旋状に巻回された帯状体
10の側縁部同士は強固に係止される。
【0030】このような状態になると、駆動モーター2
2dが駆動されて、図4の(a)に示すように、駆動ロ
ーラー22cと従動ローラー22fとの間の帯状体10
に両ローラー22cおよび22fにより推進力が付与さ
れ、帯状体10は順次各製管ローラー22gに転接され
て、螺旋状に巻回される。 このとき、駆動ローラー22cと従動ローラー22fと
の間に導入される帯状体10は、シールド81内にて、
一旦小径の螺旋管10’とされているために、捻れるこ
となく、円滑に螺旋状に巻回される。螺旋状に巻回され
た帯状体10は、相互に隣接する側縁部同士が係合され
ることにより、シールド81の内径に対して若干小径の
螺旋管10’が、ガイド部材22b内から、回転しつつ
、順次、延出される。そして、再製管機20にて製造さ
れる螺旋管10’は拡径することなく、所定の径に維持
されて、シールド81内を推進する。このとき、螺旋管
10’は、シールド81に対して若干小径であり、また
、その推進距離も比較的短いために、該螺旋管10’は
円滑にシールド81内を推進する。
【0031】図1の(a)に示すように、螺旋管10’
の先端がシールド81の端部に達すると、再製管機20
の駆動モーター22dが停止される。そして、螺旋管1
0’の先端部を、製管時における螺旋管10’の回転方
向とは反対方向に回転させることにより拡径して、シー
ルド81の内周面に密着させる。そして、該螺旋管10
’における帯状体10先端部をシールド81の端部に固
定する。
【0032】このような状態で、再製管機20における
駆動モーター22dは再び駆動され、該再製管機20に
帯状体10が供給されて、螺旋管10’を構成する帯状
体10に推進力が付与される。このとき、螺旋管10’
における帯状体10先端部がシールド81に固定されて
いるために、帯状体10に推進力が付与されると、嵌合
凹溝15内に挿入されている嵌合突条13は、該嵌合凹
溝15内を滑動する。嵌合凹溝15と該嵌合凹溝15内
に嵌合された嵌合突条13とが相互に滑動すると、図1
の(b)に示すように、螺旋管10’は先端側から順に
拡径される。拡径された螺旋管10’は、シールド81
内周面にほぼ密着した状態になる。
【0033】このようにして、再製管機20の近傍まで
、螺旋管10’が拡径され、該螺旋管10’を構成する
再製管機20近傍の帯状体10が滑動し始めると、再製
管機20における駆動モーター22dが停止される。そ
して、再製管機20のクランプ部材24におけるエアー
シリンダー24aが駆動されて、押圧部材24bがシー
ルド81の上面から離される。また、ブレーキ部材25
におけるブレーキ駆動具25cが駆動されて、ガイド部
材22bのフレーム21に対する固定が解除され、製管
部22が、フレーム21に対して自由に回転する状態に
なる。このような状態で、再製管機20の駆動モーター
22dが駆動されるとともに、再製管機20全体が、ウ
ィンチ32により、所定の速度で、牽引される。 同時に帯状体分離機50も、該再製管機20とともにシ
ールド81内を軸方向に移動される。このとき、該駆動
モーター22dにて駆動される駆動ローラー22cおよ
び従動ローラー22fが取り付けられた製管部22全体
は、フレーム21に対して自由に回転し得る状態になっ
ており、また、該再製管機20によりすでに製造された
螺旋管10’が固定状態になっているために、図4の(
b)に示すように、駆動ローラー22cおよび従動ロー
ラー22fは、すでに形成された固定状態の螺旋管10
’の周囲を周回移動する。これにより、帯状体10は螺
旋管10’に沿って周回移動して、該螺旋管10’の側
縁部に帯状体10の側縁部とが、嵌合凹溝15および嵌
合突条13により係合される。そして、製管機20全体
がウィンチ32の駆動によりワイヤー31にて牽引され
て、シールド81内を移動されることにより、図1の(
c)に示すように、拡径された状態の螺旋管10’に連
続して、新たにシールド81の内径に対して若干小径の
螺旋管10’が製造される。このとき、再製管機20に
は、地上の帯状体ドラムから繰り出される帯状体10が
、製管機40により一旦小径の螺旋管10’とされた後
に、帯状体分離機50により各側縁部同士の係合状態が
解除されて、該再製管機20内に導入されているために
、捻れることなく螺旋状に巻回される。所定の長さにわ
たって、シールド81内径に対して若干小径の螺旋管1
0’が形成されると、ウィンチ32の駆動が停止される
とともに、製管機20の駆動モーター22dの駆動が停
止される。
【0034】このような状態になると、再製管機20の
クランプ部材24により該再製管機20がシールド81
内に固定されるとともに、該再製管機20のブレーキ部
材25により、製管部22がフレーム21に対して固定
される。このような状態で、再製管機20の駆動モータ
ー22dが駆動され、図4の(a)に示す前記拡径工程
と同様に、周回移動しない状態の駆動ローラー22cお
よび従動ローラー22fにより、帯状体10に推進力が
付与されて、該帯状体10が螺旋管10’に順次送給さ
れる。これにより、螺旋管10’の小径部分が、すでに
拡径された先端部側から順次拡径され、図1の(d)に
示すように、螺旋管10’がシールド81内周面に密着
する。
【0035】以下、同様に、再製管機20における製管
部22がフレームに対して自由回転する状態で、再製管
機20をシールド81内を移動させることによるシール
ド81内径に対して若干小径の螺旋管10’を製造する
製管工程と、該再製管機20をシールド81に固定し、
かつ該再製管機20の製管部22をフレーム21に固定
した状態で該螺旋管10’を拡径する拡径工程とを、所
定の長さにわたって、順次、繰り返すことにより、シー
ルド81の全長にわたって、螺旋管10’が該シールド
81内周面に密着した状態になり、従って、該螺旋管1
0’によりシールド81がライニングされる。このよう
な状態になると、シールド81をライニングする螺旋管
10’から帯状体10が切断される。
【0036】このようにして、シールド81の内周面が
その全長にわたって螺旋管10’によりライニングされ
ると、該螺旋管10’の上部に、図5に示すように、軸
方向に所定の間隔をあけて、多数の貫通孔10aが形成
される。そして、軸方向の一方の端部に位置する貫通孔
10aから、裏込め剤としてモルタルが注入されて、螺
旋管10’とシールド81との間に充填される。貫通孔
10aから注入されたモルタルは、螺旋管10’におけ
るリブ19の間を通流して、該螺旋管10’の全周に行
き渡るとともに、螺旋管10’の軸方向へも通流する。 そして、モルタルが注入されている貫通孔に隣接する貫
通孔10aからモルタルが流出した状態になると、その
貫通孔10aからのモルタルの注入が終了され、モルタ
ルが流出した貫通孔10aから、再度、モルタルが注入
される。
【0037】このような作業が順次繰り返されることに
より、螺旋管10’とシールド81との間隙内にモルタ
ルが充填される。そして、充填されたモルタルが硬化す
ることにより、シールド81内に螺旋管10’が固定さ
れ、管路が敷設される。
【0038】なお、上記実施例では、再製管機20によ
り、シールド内径に対して若干小径の螺旋管10’を製
造した後に、該螺旋管10’を拡径させて、シールド8
1内周面に密着させるようにしているが、再製管機20
により形成される螺旋管10’がシールド81内径とほ
ぼ同様の外径に製造される場合には、螺旋管10’を拡
径させる必要がなく、該再製管機20により、シールド
81の全体にわたって、螺旋管10’を連続的に製造す
ればよい。
【0039】また、上記実施例では、シールド81の内
周面をライニングするようにしているが、下水管等の既
設管の内周面をライニングする場合にも、本発明は適用
できる。
【0040】
【発明の効果】本発明の管路内周面のライニング方法は
、このように、帯状体を一旦、小口径の螺旋管とした後
に、該螺旋管の先端部の帯状体の各側縁部同士を分離し
て再製管機により大口径の螺旋管としているために、帯
状体が捻れた状態になるおそれがなく、大きな回転駆動
力を有する製管機を使用することなく、管路をきわめて
容易にライニングし得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(d)は、それぞれ本発明の管路の敷
設方法の一例を示す工程図。
【図2】本発明の管路の敷設方法の実施に使用される帯
状体の断面図。
【図3】本発明の管路の敷設方法の実施に使用される再
製管機の一部破断側面図。
【図4】(a)および(b)はそれぞれ製管機の動作を
説明するためのその要部の斜視図。
【図5】シールドと螺旋管との間隙内への裏込め剤の充
填方法の説明のための要部断面図。
【符号の説明】
10   帯状体 10’  螺旋管 12   基板 13   嵌合突条 15   嵌合凹条 20   再製管機 21   フレーム 22   製管部 22b  ガイド部材 22c  駆動ローラー 22g  製管ローラー 23   台車 24   クランプ部材 25   ブレーキ部材 40  製管機 50  帯状体分離機 81   シールド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  各側縁部が相互に係合し得る帯状体を
    、製管機により小口径の螺旋管とする工程と、該製管機
    により製造された小口径の螺旋管を、ライニングすべき
    管路内に挿通する工程と、該小口径の螺旋管の先端部か
    ら帯状体の各側縁部同士を順次分離して、ライニングす
    べき管路内に配置された再製管機に導入し、大口径の螺
    旋管を製造して該管路内に挿通する工程と、管路内に挿
    通された大口径の螺旋管と管路内周面との間に裏込め剤
    を充填する工程と、を包含する管路内周面のライニング
    方法。
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