(57)【要約】【課題】比較的安価な装置で管内作業を実施する管内作業方法を提供する。【解決手段】  管内作業装置は、枝管内に挿入可能な装置であって、可撓性を有するロープ状部材と、ロープ状部材の先端に設けられ、利用者の操作に応じて屈曲する棒状部材と、棒状部材の先端に設けられたカッターと、ロープ状部材を回転自在にする回転機構と、回転機構で回転させた位置で、前記ロープ状部材の回転を停止させる回転停止機構とを有する。これにより、枝管側からの作業が可能になる。【選択図】図１
2011025364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するロープ状部材と、
前記ロープ状部材の先端に設けられ、利用者の操作に応じて屈曲する棒状部材と、
前記棒状部材の先端に設けられたカッターと
を有する管内作業装置。
【請求項２】
前記ロープ状部材を回転自在にする回転機構
をさらに有する請求項１に記載の管内作業装置。
【請求項３】
前記棒状部材の屈曲部位よりも前記カッターに近い位置に設けられ、このカッターの角度を調整する角度調整機構
をさらに有する請求項１に記載の管内作業装置。
【請求項４】
屈曲部位を有するロープ状部材の先端に設けられたカッターを管内に挿入する挿入ステップと、
カッターが管内に挿入された状態で、前記屈曲部位を屈曲させる屈曲ステップと、
前記屈曲部位を屈曲させた状態で、前記カッターを駆動させる駆動ステップと
を有する管内作業方法。
【請求項５】
前記挿入ステップにおいて、枝管にカッターを挿入し、
前記屈曲ステップにおいて、カッターを押し込んで障害物に当接する位置で屈曲させ、
前記駆動ステップにおいて、前記カッターを駆動させて、本管に形成されたライニング層を除去する
請求項４に記載の管内作業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管内作業方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本管等の比較的太い管の中で作業するロボットが従来から提案されている。特に近年では、既設管内にライニング層を形成する工法において、本管と枝管との分岐位置でライニング層を除去するために、このようなロボットが用いられている。
例えば、特許文献１には、更正ライニング層の枝管側に磁気発生部材を配置して、その磁気によって分岐位置を検出し、検出された位置で本管側から更正ライニング層を削り取って除去する方法が開示されている。
なお、特許文献２には、地山を掘削する曲線削孔装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４２８２７号公報
【特許文献２】特許第２５００９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本管側から作業するロボットに比べて、安価な装置で管内作業を実施する管内作業方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る管内作業装置は、可撓性を有するロープ状部材と、前記ロープ状部材の先端に設けられ、利用者の操作に応じて屈曲する棒状部材と、前記棒状部材の先端に設けられたカッターとを有する。このような簡易な装置で、枝管などの比較的細い管から作業する。
【０００６】
好適には、前記ロープ状部材を回転自在にする回転機構をさらに有する。
好適には、前記棒状部材の屈曲部位よりも前記カッターに近い位置に設けられ、このカッターの角度を調整する角度調整機構をさらに有する。
【０００７】
また、本発明に係る管内作業方法は、屈曲部位を有するロープ状部材の先端に設けられたカッターを管内に挿入する挿入ステップと、カッターが管内に挿入された状態で、前記屈曲部位を屈曲させる屈曲ステップと、前記屈曲部位を屈曲させた状態で、前記カッターを駆動させる駆動ステップとを有する。
【０００８】
好適には、前記挿入ステップにおいて、枝管にカッターを挿入し、前記屈曲ステップにおいて、カッターを押し込んで障害物に当接する位置で屈曲させ、前記駆動ステップにおいて、前記カッターを駆動させて、本管に形成されたライニング層を除去する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、比較的安価な装置で、管内作業を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】管内作業装置１の使用時における外観を模式的に例示する図である。
【図２】管内作業装置１の側面から見た模式的な断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う、正面から見た断面を模式的に表す図である。
【図４】屈曲する枝管１０４に挿入された管内作業装置１を例示する図である。
【図５】屈曲部６０を屈曲させて補修材１１０を除去する管内作業装置１を例示する図である。
【図６】変形例１における管内作業装置２の構造を例示する図である。
【図７】屈曲部２６０を屈曲させて補修材１１０を除去する管内作業装置２を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［背景］
例えば、既設管内にライニング層を形成し、形成されたライニング層のうち、本管と枝管との連結部分のライニング層を除去する場合には、本管側に装置を入れて作業させる方法と、枝管側に装置を入れて作業させる方法とが考えられる。本管は枝管と比べて太いため、より大きな装置を入れることができる。そのため、種々の機能を搭載した装置を本管内に入れて作業させることができる。しかしながら、本管側では、作業位置の特定や位置合わせが難しく、これらのための機能も必要になるため、装置又は作業の費用が高くなりやすい。
一方で、枝管側では、本管側に比べて、狭く、一般に作業すべき箇所も少ないため、作業位置の特定や位置合わせが容易である。しかしながら、枝管は本管に比べて細いため、大きな装置を入れることができない。したがって、搭載する機能を絞り込んで、装置を小型化する必要がある。
【００１２】
［実施例１］
そこで、本実施形態では、比較的細い枝管内でもライニング層の除去作業などができる管内作業装置１を提案する。以下、管内作業装置１について説明する。
【００１３】
図１は、管内作業装置１の使用時における外観を模式的に例示する図である。
図１に例示するように、管内作業装置１は、支持ケーブル（ロープ状部材）５０と、屈曲部（棒状部材）６０と、回転刃（カッター）７０とを有する。さらに、本実施例では、管内作業装置１は、モーター１０と、ハンドル２０と、操作レバー３０と、調整ケーブル４０とを有する。
作業者は、このような管内作業装置１を枝管１０２に挿入し、本管１００への開口部まで回転刃７０を下ろす。ここで、本管１００は、ひび割れなどの補修のため、補修部位を補修材（ライニング層）１１０によりコーティングされている。このとき、枝管１０２から本管１００への開口部は、補修材１１０により埋まってしまう。そこで、作業者は、管内作業装置１を操作して、先端に付いている回転刃７０により、開口部を埋めている補修材１１０を除去する。
なお、管内作業装置１により除去できるものは、補修材１１０に限定されないのはもちろんである。例えば、管内作業装置１は、管内に張り出した木の根、モルタル、又はゴミなどの障害物も除去することができる。
【００１４】
図２は、管内作業装置１の側面から見た模式的な断面図である。
図２に例示するように、管内作業装置１は、モーター１０からの回転動力を、動力ワイヤ５２を介して回転刃７０に伝えるような構造となっている。以下、管内作業装置１の各構成部について説明する。
【００１５】
モーター１０は、モーターシャフト１２を介して回転動力を動力ワイヤ５２に与える。本実施例では、モーターシャフト１２に動力ワイヤ５２が接続され、モーター１０からの回転動力が動力ワイヤ５２に伝わる。また、モーター１０は、利用者の操作に応じて、回転速度及び回転方向（正回転又は逆回転）を変化させることができる。
【００１６】
支持ケーブル５０は、ロープ状部材の一例であり、可撓性を有する素材で形成されたケーブルである。支持ケーブル５０の内部には、動力ワイヤ５２が挿通されており、動力ワイヤ５２は、支持ケーブル５０の内部で自由に回転することができる。また、支持ケーブル５０は、モーター１０の筐体にある接合部８０及び回転刃７０の筐体にある接合部８２に、接合される。接合部８０及び接合部８２は、支持ケーブル５０に対して回転自在に接合する接合機構を有し、動力ワイヤ５２の回転軸を中心として、モーター１０に対して回転可能である。これにより、作業者は、ハンドル２０を回して、支持ケーブル５０に連接される屈曲部６０の屈曲向きを調節する。また、本実施例では、任意角度に調節された支持ケーブル５０は、接合部８０においてインデックスプランジャ１４により固定される（回転規制機構）。なお、支持ケーブル５０の回転規制機構は、これに限定するものではなく、例えば、接合部８０に止め金を挿入して固定するものなどであってもよい。
また、支持ケーブル５０は、曲げ角度が既定の範囲に制限されたものであることが望ましい。好ましくは、支持ケーブル５０を円形にまとめた場合に、その最小直径が１．０ｍ以上１．２ｍ以下となるように、最大曲げ角度が既定されたケーブルである。これにより、管内作業装置１を管内に押し出す力が、支持ケーブル５０にうまく伝わり、回転刃７０がうまく管内に入り込んでいく。
【００１７】
屈曲部６０は、屈曲する棒状部材の一例である。屈曲部６０は、例えば、単一平面内で屈曲（回動）するように、屈曲方向が規制されていることが望ましい。屈曲方向が規制されることにより、回転刃７０の固定が容易になるからである。本例の屈曲部６０は、屈曲管６２と、接続部６４と、接続部６６と、被覆カバー６８とから構成される。
屈曲管６２は、屈曲角度に応じた可撓性を有するように形成され、支持ケーブル５０に連接される。本実施例では、屈曲管６０は、金属を螺旋状に巻いた構造（蛇腹構造）となっており、所定の角度まで屈曲可能な可撓性を有する。なお、屈曲管６０の構造は、これに限定するものではなく、例えば、２本以上の金属棒をヒンジなどでこれらの端部で互いに連結し、ヒンジ部分で屈曲する棒状部材であってもよい。また、屈曲管６２は、支持ケーブル５０と同様に、内部に動力ワイヤ５２を挿通する。
接続部６４及び接続部６６は、それぞれ屈曲管６２の両端に設けられ、調整ケーブル４０を係止又は挿通する。このような構造において、調整ケーブル４０がモーター１０側に引っ張られると、調整ケーブル４０を係止している接続部６４が接続部６６を支点にして持ち上がり、屈曲管６２が屈曲する。なお、本実施例では、調整ケーブル４０は、操作レバー３０の操作により、モーター１０側に巻き上げられ、引っ張られたり、その逆に巻き戻され、弛緩される。作業者は、操作レバー３０の操作により、調整ケーブル４０の巻き上げ又は巻き戻しを調節し、屈曲部６０を任意角度に屈曲させることができる。
被覆カバー６８は、屈曲管６２、接続部６４、及び接続部６６を被覆し、外部からの衝撃や摩耗などから保護する。例えば、被覆カバー６８は、合成ゴムなどにより形成される。
【００１８】
回転刃７０は、穿孔する刃を有しており、動力ワイヤ５２を介して伝えられた回転動力により、回転する機構となっている。なお、回転刃７０の形状は、目的に応じて任意である。
【００１９】
図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う、正面から見た断面を模式的に表す図である。
図３に例示するように、支持ケーブル５０は、中空構造に形成されている。支持ケーブル５０の中空部分には、動力ワイヤ５２が挿通され、支持ケーブル５０の可撓性に応じた所定の間隔ごとに動力ワイヤ５２を支持する軸受５４が設けられている。また、軸受５４は、外表面から放射状に突出した支持柱５６により支持ケーブル５０の内表面に対して固定される。
【００２０】
図４は、屈曲する枝管１０４に挿入された管内作業装置１を例示する図である。
図４に例示するように、管内作業装置１は、支持ケーブル５０の可撓性により、屈曲した枝管１０４においても、枝管１０４の屈曲に応じて支持ケーブル５０を屈曲させて、挿入されることができる。
【００２１】
図５は、屈曲部６０を屈曲させて補修材１１０を除去する管内作業装置１を例示する図である。
図５に例示するように、管内作業装置１は、屈曲部６０を屈曲させて、枝管１０６から本管１００への開口部の隅に付着している補修材１１０を除去することができる。このように、管内作業装置１は、屈曲部６０を屈曲させることで、管内の補修材１１０などを隈なく除去することができる。
［変形例１］
【００２２】
図６は、変形例１における管内作業装置２の構造を例示する図である。本図は、管内作業装置２の側面から見た断面図である。
図６に例示するように、管内作業装置２は、図２の管内作業装置１に操作レバー２３０、調整ケーブル２４０、及び屈曲部２６０を追加したものである。
以下、本図に示されている各構成部のうち、図２に示されている各構成部と異なるものについて説明する。
【００２３】
屈曲部２６０は、図２に示した屈曲部６０に、さらに接続部２６４及び接続部２６６（角度調整機構）を追加したものである。接続部２６４及び接続部２６６は、それぞれ屈曲管６２を接続部６４が設けられた位置からさらに回転刃７０の方向に延長した部分の両端に設けられ、調整ケーブル２４０を係止又は挿通する。このような構造において、調整ケーブル２４０がモーター１０側に引っ張られると、調整ケーブル２４０を係止している接続部２６４が接続部２６６を支点にして持ち上がり、屈曲管６２の先端部分が屈曲する。なお、本実施例では、調整ケーブル２４０は、操作レバー２３０の操作により、モーター１０側に巻き上げられ、引っ張られたり、その逆に巻き戻され、弛緩される。作業者は、操作レバー２３０の操作により、調整ケーブル２４０の巻き上げ又は巻き戻しを調節し、屈曲部２６０の先端部分を任意角度に屈曲させることができる。ただし、先端部分の屈曲方向は、屈曲部２６０の中央部分の屈曲と同一平面内に制限されていることが望ましい。
なお、本例では、図２の屈曲部６０の同様の機構で、２つの屈曲位置を実現しているが、これに限定されるものではなく、例えば、回転刃７０の角度のみを調整する機構と、屈曲部２６０の中央部分を屈曲させる機構とを備えるようにしてもよい。
【００２４】
図７は、屈曲部２６０を屈曲させて補修材１１０を除去する管内作業装置２を例示する図である。
図７に例示するように、管内作業装置２は、管内作業装置１と同様に屈曲部２６０を屈曲させて、枝管１０６から本管１００への開口部の隅に付着している補修材１１０を除去することができる。ただし、管内作業装置２は、図６に示した構造により屈曲部２６０を２点で屈曲させることができるので、回転刃７０の回転軸を枝管１０６に対して平行（本管１００に対して垂直）に向けることができる。これにより、管内作業装置２は、回転刃７０により枝管１０６の内表面を傷つける恐れがなくなり、管内の補修材１１０などをより隈なく除去することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１，２      管内作業装置
６０，２６０      屈曲部
８０      接合部（回転機構）
【図１】
2011025364.tif 000003
【図２】
2011025364.tif 000004
【図３】
2011025364.tif 000005
【図４】
2011025364.tif 000006
【図５】
2011025364.tif 000007
【図６】
2011025364.tif 000008
【図７】
2011025364.tif 000009