(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路の継ぎ目や管路のひび割れなどを封止する作業を、管路内を移動して実施するための装置であって、管路の内壁面を走路として管路方向へ移動可能な移動手段を有する移動機本体と、移動機本体の側から、管路の継ぎ目やひび割れ箇所の存在する管路の内壁面方向へ伸縮し、管路の継ぎ目やひび割れの存在する箇所の封止作業に用いるシール部材や機材等を内壁面に押圧可能かつ移動機本体の方向へ収縮可能な作業子と、作業子による作業状況等を監視ないし観察するためのモニタリング手段とを有し、固定部材は径が拡縮可能な構成を有しており、拡大時に管路の内壁面にシール部材の端部を押さえ付けるために、リング形状の一部に、２個１組の反転部材を軸により可動的に取り付け、中央反転部を外方へ押して反転させ、径を拡大させたときに上記の固定が行われるように構成され、移動機本体には架台部が車輪間にあり、そこに前後２対の作業子が配置されており、前後２対の作業子は、前記のシール部材の両端に対する固定部材の押圧を行うために、シール部材の両端の間隔に応じた位置関係を持っており、目的の箇所に到達したのち、固定部材に対して前後２対の作業子を伸張して反転部を反転させ、シール部材を固定させることを特徴とする管路内自走式作業装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管路の継ぎ目や管路のひび割れなどを封止する作業を、管路内を移動して実施するための自走式作業装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
管路の継ぎ目や損傷した管路のひび割れなどを封止する場合、管路が大きく、また危険がない場合には、作業員が内部に入って必要な作業を実施することが可能であった。しかし管路が小径でそのような作業を実施できない場合には管を掘り起こして修復ないし交換等をしなければならず、作業性が悪いという問題があった。
【０００３】
小径の管路内部を調査する目的で、管路内を自走させ、外部のモニター画面に目標部分の画像を表示させる検査システムは公知である。しかし、その検査システムは走行車輪を有する移動機にカメラを取り付けただけのものであるから、観察以外の作業を行うことができない。また従来の工法では、いずれにせよ管路内部を水が流れている状態では作業が不可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は管路内の不具合箇所の確認と修復のような作業等を管路内を移動して実施できるようにすることである。また本発明の他の課題は水中での作業も可能にする管路内自走式作業装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため本発明は、管路の継ぎ目や管路のひび割れなどを封止する作業を、管路内を移動して実施するための装置について、管路の内壁面を走路として管路方向へ移動可能な移動手段を有する移動機本体と、移動機本体の側から、管路の継ぎ目やひび割れ箇所の存在する管路の内壁面方向へ伸縮し、管路の継ぎ目やひび割れの存在する箇所の封止作業に用いるシール部材や機材等を内壁面に押圧可能かつ移動機本体の方向へ収縮可能な作業子と、作業子による作業状況等を監視ないし観察するためのモニタリング手段とを有し、固定部材１４は径が拡縮可能な構成を有しており、拡大時に管路の内壁面にシール部材の端部を押さえ付けるために、リング形状の一部に、２個１組の反転部材を軸により可動的に取り付け、中央反転部を外方へ押して反転させ、径を拡大させたときに上記の固定が行われるように構成され、移動機本体には架台部が車輪間にあり、そこに前後２対の作業子が配置されており、前後２対の作業子は、前記のシール部材の両端に対する固定部材の押圧を行うために、シール部材の両端の間隔に応じた位置関係を持っており、目的の箇所に到達したのち、固定部材に対して前後２対の作業子を伸張して反転部を反転させ、シール部材を固定させるという手段を講じたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る自走式作業装置は、管路の継ぎ目や管路のひび割れなどを封止する作業を管路内を移動して実施するための装置である。管路はあらゆる用途のものを含む、しかし管径は大サイズよりも中小サイズが主な対象となる。大きいサイズのものはマンホールを持ち、直かに人が管路内に入って作業を行うことが容易なためである。しかし大サイズの場合にも実施可能であるのは言うまでもないことである。数値を挙げて例を示せば、中小サイズはφ１５０〜６００ｍｍということになる。
【０００７】
本発明の装置によって実施可能な作業としては、まず管路の継ぎ目の封止があるが、これは既設管路の改修や修復のほか、新設時に行うものも含まれる。管路のひび割れの封止などは、例えば漏水のような異常が発見されたあとで行われるものである。本発明の装置は、後で説明するようにモニタリング手段を具備しており、これを予め異常箇所を発見するためにも利用することができる。
【０００８】
本発明の装置は、移動機本体を管路内の移動手段として有する。移動機本体は管路内の移動手段として、管路の内面を走路として管路方向へ移動可能な移動手段を有する。移動手段は管路内における移動機本体の支持手段或いは位置決め手段を兼ねており、具体的には車輪のほか無限軌道も使用可能である。移動機本体に対する電力のほか流体圧力等も使用可能な外部からの動力供給、操作系統の接続は、有線によるリモートコントロールが有力な方法となる。
【０００９】
移動機本体には、移動機本体側から管路の内壁面方向へ伸張し、封止作業に用いる部材や機材等を内壁面に押圧可能な、少なくとも１対の作業子が設けられる。この作業子は、管路横断面において中心部から上下或いは左右方向へ伸張して、或る物を押し付け、また中心部側へ収縮可能なもので、管路横断面の直径方向へ１対の作業子が伸張することにより、内壁面を突っ張るように押して加圧力を加えることができる。上記の伸張と収縮というのは外方と内方という運動の方向を意味しており、具体的な運動形態を限定するものではない。
【００１０】
封止作業に用いる部材には、封止機能を有するシール部材であるとか、シール部材を固定する固定部材などが含まれる。一方、封止作業に用いる器材には、シール部材や固定部材などを一時的に押さえておくための部品、器具、材料などが含まれる。前記の作業子は、上記部材や器材等を封止作業が完了するまで押さえておくために使用され、多くの場合、シールや固定のための部材は管路に残存するが、器材の方は作業終了とともに撤去されると考えて良い。
【００１１】
例えば実施例において作業子により押圧されるものは、シール部材を固定する固定部材の反転部であるから、ここでは封止機能を有するものが全てで、器材に相当するものは使われない。しかし、大サイズないし中サイズの管路内に入り込んだ作業者が使用する、より大型の自走式作業装置に本発明を適用した場合、例えば、実用新案登録第１８０７７６１号や同じく第１７９８２５６号等の考案を実施するときにも使用することができる。
【００１２】
さらに本発明では、作業子による作業状況等を監視ないし観察するほか、目標位置へ本発明に係る装置を誘導するため等の目的で、モニタリング手段を併用する。モニタリング手段は、管路内での無人作業を可能にする手段であり、この手段により人が入り込めない小径管路内での作業が可能になる。モニタリング手段は、その外に、２箇所以上の部位を同時に監視ないし観察することをも可能にす
る。
【００１３】
こうした、本発明の自走式作業装置は管路に通じるハンドホールやマンホールから管路内に配置され、同様に導入される動力供給、操作系統を通じて駆動、制御され、所期の作業を無人で行うことができる。
【００１４】
【実施例】
図示の実施例を参照して本発明をより詳細に説明する。例示した自走式作業装置Ａは、中小サイズの管径の管路１０を対象とするもので、図１では管路１０を構成する管体１１、１１の継ぎ目１２の内側に、両管体１１、１１にまたがってシール部材１３である伸縮性の筒状体を当てがい、シール部材１３の両端部を押さえ付ける、リング状の固定部材１４、１４の取り付け作業を行う。
【００１５】
管体１１の内壁面１５には、剛体性の補助筒１６として金属版を筒状に巻いたものが当てがわれるので、シール部材１３は補助筒１６の内側を覆うように配置される。シール部材１３は蛇腹状の伸縮部分を有し、合成ゴム等の弾性材料より成る、管路１０の内径に適合したサイズの筒状体であることが望まれる。
【００１６】
例示の固定部材１４は、やはり管路１０のサイズに適合した径を有する。固定部材１４は径が拡縮可能な構成を有しており、拡大時に管体１１の内壁面１５にシール部材１３の端部を押さえ付ける。その構成として例示のものは、リング形状の一部に、２個１組の反転部材１７、１７を軸１８、１８により可動的に取り付け、中央反転部１９を外方へ押して反転させ、径を拡大させたときに上記の固定が行われるようになっている。拡大前は反転部１９が内方にあり、管体内への搬入も容易な小形の状態にある（図２参照）。
【００１７】
この反転部は例示の固定部材１４には２箇所に設けられており、それらは管体１１の直径方向に位置する。なお、反転部の箇所は２箇所に限られず、３箇所以上でも良いしまた１箇所のみでも良い。本発明の自走式作業装置Ａは、この反転部の数と位置に適合するように設計される。
【００１８】
自走式作業装置Ａは移動機本体２０を有しており、移動機本体２０は管体内壁面１５を走路とする移動手段として、２対の前後の車輪２１と、前方へ離れて配置された支持車輪２２とを有しており、支持車輪２２を除く車輪２１の一部が（又は全部でも良い。）電気モーターにより駆動される。支持車輪２２はキャスター輪である方が良い。
【００１９】
移動機本体２０には架台部２３が車輪２１、２２間にあり、そこに前後２対の作業子２４、２４が配置されている。前後２対の作業子２４、２４は、前記のシール部材１３の両端に対する固定部材１４、１４の押圧を行うために、シール部材１３の両端の間隔に応じた位置関係を持つ。なおこの位置関係を調節可能にするために、前後２対の作業子２４、２４を前後方向へ移動可能に形成することは容易である。
【００２０】
作業子２４を、移動機本体２０の側から管体１１の内壁面方向へ伸張させる駆動手段として、実施例では流体装置２５を搭載している。例示のものは複動式油圧シリンダーを直径方向に２基ずつ前後配置したもので、流体装置２５には流体ポンプ２６から流体圧力が供給される。つまり流体装置２５のピストンの先が作業子２４となっているものである。２７は流体配管、２８はバッテリーパック、２９は外部への引き出しで、流体圧力や電力、信号等の伝達線や配管等が外方へ引き出される部分である。
【００２１】
さらに、移動機本体２０にはモニタリング手段３０が設けられる。モニタリング手段３０は、本発明に係る装置を管内の目標位置まで誘導したり、作業子２４による作業状況を監視したり、作業箇所を外部から観察したりするために用意された視認装置であり、ＣＣＤ等を使用するＴＶカメラとビデオライト等必要な補助光装置などから成る。モニタリング手段３０も希望する箇所を自由に見られるように動かすことができればなお良い。
【００２２】
このような自走式作業装置Ａにおいて、作業を行う際には、管体１１の内部に収まる大きさに収縮させておいた状態で作業子２４、２４を囲むように固定部材１４、１４を前後夫々に取り付け、さらに固定部材１４の外側にシール部材１３を取り付け、その蛇腹状のシール部材の外側に金属板を筒状に巻いたものを巻き付けかつテグスや針金等により小形に圧縮しておき、これらを取り付けた本発明の自走式作業装置Ａをマンホールなどから管路内に搬入し、目的の位置へ移動させる。目的の箇所に到達したのち、固定部材１４、１４に対して、作業子２４、２４を伸張させ、固定部材１４の反転部１９を外方へ押圧する。
【００２３】
作業子２４により反転部１９が反転すると各部材が拡大し、テグスや針金等の圧縮手段は押し切られて、反転部材１７、１７は軸１８、１８を結ぶ死線３１を越えて安定する（図３鎖線参照）。その結果、反転部材１７、１７はシール部材１３に密着し、固定部材１４によるシール部材１３の固定が完成する。事後、管体１１の内壁面１５には補助筒１６を覆うシール部材１３とその固定部材１４のみが残存する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるから、例えば管体と管体の継ぎ目を封止したり、或いは管体に生じたひび割れを修復、密封したりというような作業を、管路内において自走して目的箇所に到達し作業状況等を監視しながら、固定部材の反転部を前後２対の作業子の伸張によってほぼ同時に、反転させることによって実施することができ、従来のように管を掘り起こして修復ないし交換等をする必要がなく、作業性が良く確実に作業が行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る管路内自走式作業装置の実施例を示す管路縦断面方向の側面図。
【図２】  同じく横断面方向の後面図。
【図３】  流体装置の作動説明図。
【図４】  作業完了状態を示す断面図。
【符号の説明】
１０  管路
１１  管体
１２  継ぎ目
１３  シール部材
１４  固定部材
１５  内壁面
１７  反転部材
１９  反動部
２０  移動機本体
２１  車輪
２２  支持車輪
２３  架台部
２４  作業子
２５  流体装置
３０  モニタリング手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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