JPH0447044A - 既設管のライニング工法制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、老巧化した既設管の再生用に、その内部に内
張りを施すためのライニング工法の制御装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

例えば上水道や下水道用の埋設管として使用されている
金属管やヒユーム管等は、長期の使用によって老巧化し
、割れや腐食により漏水を生ずる怖れがあり、その全更
新に代る経済的対策の一つとして既設管の内部に合成樹
脂製の管を挿入してライニングする方法が行われている
。

その方法の一つに合成樹脂製の帯状体を螺旋状に各回す
ることにより製造される螺旋管を既設管内に挿通して内
装する方法が、例えば特開昭６１−４８６９０号公報に
開示されている。詳細は上記引用文献に譲り、その工法
概要を簡単に説明する。すなわち、第６図にその装置の
一例の概要図を示すように、この方法は、既設管８１の
端部開口に対向させて、螺旋管１０ａを製造し得る製管
機２０を例えばマンホール８２内に設置して実施するも
ので、この製管機２０には、各側縁部同士が相互に係合
し得る合成樹脂製の帯状体１０が順次供給され、製管機
２０はこの帯状体１０を螺旋状に各回すると共に、その
巻回により相互に隣り合った帯状体１０の側縁部同士を
係合させることにより、順次螺旋管１０ａを形成して製
造する。製造される螺旋管１０ａは、順次、回転しつつ
製管機２０から導出される。そして、この製管機２０か
ら導出される螺旋管１０ａは、直接、既設管８１内へ挿
通されて既設管８１内を回転しつつ推進される。既設管
８１の略々全域にわたって螺旋管１０ａか挿入されると
、この螺旋管１０ａと既設管８１との間にセメントモル
タル等の裏込め材が充填されて螺旋管１０ａが既設管８
１内に固定される。これにより、既設管８１をこの螺旋
管１０ａによりライニングするようにしたものである。

螺旋管１０ａに形成される帯状体１０の材料としては、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の可
撓性を有する合成樹脂が用いられる。この帯状体１０は
、通常、一方の側縁部に凸条が長手方向に連続的に設け
られており、他方の側縁部には、この凸条か係合し得る
凹条が長手方向に連続的に設けられている。そして、帯
状体１０が螺旋状に巻回された場合に、相互に隣り合う
帯状体１０の側縁部の凸条内に凹条か嵌合されて、螺旋
管１０ａが形成されるよう構成されている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしなから、以上のようなライニング工法にあって、
既設管８１内に挿入された螺旋管１０ａは、回転しつつ
その既設管８１内を推進するため、既設管８１内径より
わずかに小さい外径を有する螺旋管１０ａを既設管８１
内に挿入すると、螺旋管１０ａ外周面のほぼ全面か既設
管８１内周面に接触することになり、螺旋管１０ａには
大きな抵抗が加わる。螺旋管１０ａを製造する製管機２
０には、帯状体１０が順次供給されており、製管機２０
にて製管された螺旋管１０ａかこの製管機２０から順次
導出されているため、製造された螺旋管１０ａに抵抗が
加わると、螺旋管１０ａは既設管８１内を推進されず、
製管機２０により帯状体１０が螺旋管１０ａとして順次
送り出されることにより、螺旋管１０ａにおける帯状体
１０に推進力が加わり、その相互に嵌合された凸条と凹
条とが滑り出して、螺旋管１０ａの径が大きくなる。こ
のようにして、螺旋管１０ａの径が大きくなると、この
螺旋管１０ａと既設管８１との接触抵抗が大きくなり、
螺旋管１０ａは既設管内を推進することがてきなくなる
。

このため、従来のライニング工法では、螺旋管１０ａ外
周面のほぼ全面か既設管８１内周面に接触することを防
止するために、螺旋管１０ａの内径を既設管８１の内径
よりも十分に小さくして既設管８１内に推進させること
か行われている。

従って、従来のライニング工法によりライニングされた
既設管８１は、流体か通流される部分（＃旋管１０ａの
断面）が、当初の流体通流部分（既設管８１の断面）よ
りも著しく小さくなり、ライニング後の流体の通流量か
、ライニング前の流体の通流量よりも著しく低下してし
まう。

さらに、既設管８１と螺旋管１０ａのと内径差が大きく
なると、螺旋管１０ａは既設管８１に対して傾動し得る
ため、既設管８１と４１ｓ旋管１０ａとの間にセメント
モルタル等の裏込め材を充填して、螺旋管１０ａを既設
管８１に固定しなければならない。既設管８１と螺旋管
１０ａとの内径差か大きくなると、多量の裏込め材が必
要となるため、裏込め充填作業に非常に手間を要し、し
かも経済性を損なうという問題点があった。

このような問題を解決するために、本願と同一の発明者
らは、第５図にその装置の一実施例の説明図を示すよう
に、帯状体１０の螺旋管１０ａに巻回する際に、帯状体
１０の係合される側縁部間に、帯状の線材３０を係止さ
せて、係合された各帯状体１０の側縁部間の抵抗を増加
させる改善手段を開発し、特願平１−２１９５１９号公
報により出願済である。このようにして、製管機２０に
より螺旋管１０ａを製造することにより、螺旋管１０ａ
を構成する帯状体１０の側縁部間のまさつ抵抗が前記線
材３０により増加するため、小径の螺旋管１０ａを製造
できる。そして、既設管８１内に、このような小径の螺
旋管１０ａを挿通させた後に、螺旋管１０ａを製造する
場合と同様に帯状体１０を供給することにより螺旋管を
構成する帯状体１０に推進力を付与しつつ、離脱具４０
により、帯状線材３ｏを帯状体１ｏの側縁部間から離脱
させれば、線材３ｏが離脱された部分から、順次、各帯
状体１ｏの側縁部同士が滑動して、螺旋管１０ａは、回
転しつつ拡径される。そして、拡径された螺旋管１０ｂ
は、既設管８１内周面にほぼ当接した状態となる。

このようにして、既設管８１を挿通された螺旋管１０ａ
を順次拡径すれば、螺旋管１０ｂは既設管内周面全体に
わたって、はぼ当接した状態となる。

前記引用既出願発明の目的は、上記のように既設管８ａ
と略々同径に既設管内周面をライニングし得る既設管８
１のライニング工法を提供することにあり、さらに、既
設管８１内に螺旋管１０ａを挿通する際に、螺旋管１０
ａが拡径するおそれかなく、この螺旋管１０ａを既設管
８１内に容易に推進させることができる既設管８１のラ
イニング工法を提供することにあった。また、さらに、
既設管８１内を比較的小径状態で挿通された螺旋管１０
ａを、既設管８１内周面に当接する状態にその全体にわ
たって確実に拡径し得る既設管８１のライニング工法を
提供することにあった。

このため、前記既出願発明の既設管８１のライニング工
法は、各側縁部が相互に係合し得る帯状体１０を螺旋状
に巻回する工程と、その巻回により相互に隣接する帯状
体１０の側縁部同士を係合させるとともに、その係合さ
れた部分のＦＪ擦低抵抗増加させるへく、その部分に線
材３０を連続的に係止させて、螺旋管１０ａを製造する
工程と、製造された螺旋管１０ａを既設管８１内に順次
挿入して、挿入された螺旋管１０ａを既設管８１内に推
進させた接この螺旋管１０ａの先端を既設管８１に固定
する工程と、この螺旋管１０ａ先端を既設管８１に固定
した状態で、この螺旋管１０ａを構成する帯状体１０に
推進力を付与しつつ、その推進力に関する情報に基づい
て制御される所定の速度で、前記線材３０を螺旋管１０
ｂから離脱させて、螺旋管１０ａの帯状体１０が離脱さ
れた部分から帯状体１０の相互に係合された側縁部同士
を滑動動させて、この螺旋管１０ａを拡径する工程とを
包含させることにより、前記目的を達成しようとしたも
のである。

ここにおいて、本発明は、以上の既出願発明工法を効果
的に実施するための制御手段を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するだめの手段〕

このため、本発明においては、互に隣接する帯状体の側
縁部間に線材を介装してこの側縁部同士を係合させる製
管手段により形成した螺旋管を、既設管内に挿通推進し
て拡径することによりライニング施行を行う既設管のラ
イニング工法において、前記製管手段の油圧動力を発生
するための油圧ユニットと、その油圧回路に設けた電圧
制御式比例制御弁と、前記介装した線材を巻取るための
油圧モータ駆動の線材巻取手段と、この巻取手段の巻取
速度検出手段と、与えられた線材巻取速度指令値と前記
速度検出手段で得られた現在の速度とに基づいて、前記
線材巻取手段の駆動モータに送出される駆動指令値を制
御するためのモ−夕駆動制御手段とを備えるとともに、
前記螺旋管の先端を前記既設管に固定した状態で、この
螺旋管を拡径する初期工程での油圧値を検出するための
油圧検出手段を前記油圧ユニット中に設け、この初期油
圧変化データを一定時間毎に平均化処理して油圧変化デ
ータを算出するための油圧演算処理手段と、この油圧演
算処理手段により得られた油圧変化データに基づいて油
圧変化幅を検出するための油圧変化幅検出手段と、以陵
の拡径工程時の油圧制御上限値を、前記油圧変化幅より
高く設定するための油圧制御上限値補正手段と、この拡
径工程時の油圧変化データに基づいて前記モータ駆動制
御手段に送出される指令値を補正するための巻取速度補
正手段とを具備するよう構成することにより前記目的を
達成しようとするものである。

〔作用〕

以上のようなライニング工法制御装置により、前記従来
工法例において生ずる問題点は解消され、既設管内を推
進する螺旋管は拡径することが防止されるため、著しく
小径とする必要なしに円滑に挿通することができ、また
、最終的には既設管内面に確実に拡径して当接させ得る
。

〔実施例〕

以下に、本発明に係る制御装置の一実施例を前記第５図
に示した装置例に基づいて説明する。

第２図に、本発明制御装置と各アクチュエータの全体説
明図、第１図にその制御ブロック図を示す。

（構成） 第２図において、６０は本実施例の既設管８１のライニ
ング工法制御装置、２０は、油圧センサ２０ａ等を含む
前記製管機で、モータ２２により動力を発生する油圧ス
イッチ２３．比例制御弁等を含む油圧ユニット６１によ
り駆動される。

製管機２０からリブロック輪郭を有する前記帯状体１０
に付与される推進力と、巻取速度検出手段を有する帯状
線材３０＠取装置５０による巻取り 速度ｖ２とを第５図においてｖ２＝＝　　　・ｖ１−ｄ の関係で円錐部長さしを一定とするよう同期させるため
、製管機２０に取付けた前記油圧センサ２０ａ出力信号
を用いるよう構成されている。

ここに、■１は帯状体１０の供給速度、Ｄ及びｄはそれ
ぞわ螺旋管１０ａ及び１０ｂの直径である。

（動作） 以下に、この制御動作を、第１．２図及び第３図の動作
シーケンスフローチャートに基づいて、製管工程、拡径
工程の区分に従って説明する。第４図は各工程における
油圧値Ｐを示す特性図の一例である。

また、第１図において、７０は、油圧センサ２０ａの出
力油圧値Ｐのアナログ／ディジタル変換器、７１はＣＰ
Ｕ、７２は、拡径初期平均油圧値Ｐの変化データＰｊ＋
　、Ｐｊｚ　、−＝の平均化処理回路、７３は、この各
拡径初期最大／最小平均油圧ＰＪ　ｗａａｗ　／　ＰＪ
　ｍｌ。の差である変化幅（Ｐ　ｊｒ−−−Ｐ　Ｊ−＋
ｎ）の計算回路、７４は、拡径制御油圧上限値ＰＪｕ設
定回路、７５は、タイマによる時間Ｔ１設定手段、７６
は、帯状線材３０の巻取速度■２補正計算回路、７７は
、前記タイマの時間Ｔ２設定手段、７８は補正指令回路
、７９は同信号を表わす。

第３図において、まず、製管工程においては、ステップ
Ｓ１で製管機２０の起動を指令し、油圧ユニット６１を
駆動する。つぎにステップＳ２で、油圧ユニット６１に
おける前記比例弁の開度を電圧出力で調整して、帯状体
１０に推進力を付与する。製管が終了すると、ステップ
Ｓ３で不図示の停止スイッチによりその終了を指令する
。

つぎに、ステップＳ４て、螺旋管１０ａの先端を既設管
８１の内壁に固定する。そののち拡径工程に移り、ステ
ップＳ５で拡径起動を指令する。

拡径起動後、拡径立上り時の油圧の乱れに影響されない
よう（第４図参照）、プツトタイム（例えば約３秒以下
）を設け、ステップＳ６で帯状線材３０の巻取速度■２
を指令し、ステップｓ８で拡径初期油圧Ｐテークを入力
し、その後、変化する油圧値データを一定時間（例えば
約０．５秒）置きにサンプリングし、ステップｓ９で例
えばサンプル数３の１．５秒毎に拡径初期平均油圧変化
テークＰｊ＋　、Ｐｊ２．・・・・・・等を求める。す
なわち、ステップＳ５の拡径起動→デッドタイム０〜３
秒後→３〜４．５秒後ＰＪ＋算出→４．５〜６秒後Ｐｊ
２算出・・・・・・と続く。

つぎに、順次算出されるＰｊ＋　、Ｐｊ２．−・−・の
最大値Ｐｊ□っとを最小値Ｐｊ＋−ｉｎをステップＳ１
０で記憶し、ステップＳ１１で、常時両者の差である変
化幅（Ｐ　Ｊｍａｘ　　Ｐ　Ｊｍｉｎ　）を計算し、ス
テップＳ１２て、それが所定値（例えば約５〜６にｇ／
ｃｒｎ”）以内か否かの監視を続ける。ステップＳ１３
で現在の油圧値Ｐを入力し、これがＰｊ□８より高いか
否かをステップＳ１４て監視し、高くなった時点（ＹＥ
Ｓ）でステップＳ１５で前述タイマを起動する。このと
きステップＳ１６で所定時間（例えば約４．５秒）経過
後、ステップＳ１７て現在油圧値データを入力し、ステ
ップＳ１８で拡径制御上限値Ｐｊｕを設定し、これがス
テップｓ１９で入力した現在油圧値Ｐより高いか否かを
ステップｓ２ｏで判定し、１１時間経過後の現在油圧値
ＰＪｕか以降の拡径制御上限値となる。

ついて、ステップＳ１９て現在油圧値Ｐテークを入力し
、これか前記ＰＪｕ値より高いが否かを判定し、これを
越えると（ＹＥＳ）、ステップＳ２１で巻取速度Ｖ゛２
の補正計算／指令を行い、ステップＳ２２．５２３で前
記タイマて一定時間Ｔ２　ハイ”か出力されて再び“ロ
ー”に戻ル。

そして、再び油圧値Ｐが高くなると同様の制御が縁返さ
れ、前記条件を満すとステップＳ２４て巻取速度ｖ゛２
の補正終了指令を出し、ステップＳ２５の終了指令を経
て拡径工程を終了する。この間、ステップＳ５以降は、
ステップＳ７て比例弁開度制御を継続する。

以上の制御装置動作により、安定して螺旋管１０ｂの拡
径が行われ既設管８１内径に確実に当接させることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明装置によれば、前記第５
図に示したような改善さゎた既設管ライニング工法の制
御を確実釘打うようにしたため、この工法の利点を効果
的に実現させることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の制御装置の一実施例の制御ブロック
図、第２図は、本制御装置と各アクチュエータの全体説
明図、第３図は、その制御動作シーケンスフローチャー
ト、第４図は、各工程における油圧値特性曲線の一例、
第５図は、本発明を適用する改善ライニング工法の説明
図、第６図は従来のライニング工法の一例の説明図であ
る。 １０・・・・・・帯状体 １０　ａ、　　ｆ　Ｏｂ−−−−＝螺旋管２０・・・・
・・製管機 ２０ａ・・・・・・圧力センサ ２２．５３軸・・・・モータ ３０・・・・・・帯状線材 ５０・・・・・・帯状線材巻取機 ５２・・・・・・巻取速度検出器 ６１・・・・−・圧カニニット ７１・・・・−・ＣＰＵ ７２・・・・・・平均化処理回路 ７３・・・・−・油圧変化幅計算回路 ７４・・・・・・拡径制御油圧設定回路７５．７７−・
・・・・タイマ設定手段Ｐｊ・−・・・・油圧値 ■２・−・・・・巻取速度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互に隣接する帯状体の側縁部間に線材を介装してこの側
   縁部同士を係合させる製管手段により形成した螺旋管を
   、既設管内に挿通推進して拡径することによりライニン
   グ施行を行う既設管のライニング工法において、前記製
   管手段の油圧動力を発生するための油圧ユニットと、そ
   の油圧回路に設けた比例制御弁と、前記介装した線材を
   巻取るためのモータ駆動の線材巻取手段と、この巻取手
   段の巻取速度検出手段と、与えられた線材巻取速度指令
   値と前記速度検出手段で得られた現在の速度とに基づい
   て、前記線材巻取手段のモータに送出される駆動指令値
   を制御するためのモータ駆動制御手段とを備えるととも
   に、前記螺旋管の先端を前記既設管に固定した状態で、
   この螺旋管を拡径する初期工程での油圧値を検出するた
   めの油圧検出手段を前記油圧ユニット中に設け、この初
   期油圧変化データを一定時間毎に平均化処理して油圧変
   化データを算出するための油圧演算処理手段と、この油
   圧演算処理手段により得られた油圧変化データに基づい
   て油圧変化幅を検出するための油圧変化幅検出手段と、
   以降の拡径工程時の油圧制御上限値を、前記油圧変化幅
   より高く設定するための油圧制御上限値補正手段と、こ
   の拡径工程時の油圧変化データに基づいて前記モータ駆
   動制御手段に送出される指令値を補正するための巻取速
   度補正手段とを備えたことを特徴とする既設管のライニ
   ング工法制御装置。