(57)【要約】【課題】既に管内に装着された弛み防止部材等を、管内面を傷付けることなく位置修正したり移動させたりすることが容易な管内作業装置を提供する。【解決手段】分岐管の内面と、その内面に圧接係止されているバネ板製の弛み防止部材との間に入込み可能な一対の嵌挿部材２と、これら嵌挿部材２を分岐管１の径に対する縮径方向に強制移動可能な嵌挿部材を備えたヘッド機構４と、このヘッド機構４を分岐管１の周方向に回動移動自在な回動機構５と、この回動機構５を支持するとともに分岐管１内を移動するための走行部材６と、走行部材６を分岐管１に相対固定及び解除が自在な固定機構７とを有して管内作業装置Ａを構成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路の径に対する縮径方向に強制移動可能な嵌挿部材を備えたヘッド機構と、このヘッド機構を管路の周方向に回動移動自在な回動機構と、この回動機構を支持するとともに前記管路内において移動するための移動手段と、前記移動手段を前記管路に相対固定及び解除が自在な固定機構とを備えてなることを特徴とする管内作業装置。
【請求項２】
通信ケーブル支持具における内径方向に突出したケーブル支持部分に係合及び離脱自在なブラケットが、前記ヘッド機構に支持されている請求項１に記載の管内作業装置。
【請求項３】
複数の前記嵌挿部材を、前記移動手段に対して管路長手方向に駆動移動自在な挿入機構を設けて構成されている請求項１又は２に記載の管内作業装置。
【請求項４】
前記ヘッド機構が、前記挿入機構における被挿入側部分に支持され、かつ、前記挿入機構が、前記回動機構における被回動側部分に支持されている請求項３に記載の管内作業装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管内作業装置に係り、詳しくは、地中配管等の管路に通信ケーブルを敷設する方法において、通信ケーブルやこれを収容保護するガイド管を管路内の上部に配策するために使用される支持具の設置位置変更や、姿勢の修正を行うための作業装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、下水道管やガス導管等の地中配管内に光ファイバー等の通信ケーブルを配策することが行われつつある。これは、国家プロジェクトとして、ＩＴ戦略がうたわれ、その情報伝達手段である高速・超高速ネットワークの一つの媒体として、地中埋設方式の通信ケーブル敷設方法が注目されているためである。地中埋設方式での通信ケーブルの敷設は、架空方式の敷設と比べ、空間環境（地上風景の美観等）を守り、地震や台風などの災害に強いといった特性を有している。特に下水道管は、分岐管に接続している分岐管が既に各家庭へと導かれ、かつ、管内上部は空きスペースとなっており、各家庭へ通信ケーブルを引込むＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）計画の重要なインフラとして注目を浴びている。
【０００３】
下水道等の既設の管路に光ファイバーケーブル等の通信ケーブルを敷設する際に、通信ケーブルを管路内壁の上部に固定する取付具としては、管路の内壁のほぼ上半周に、通信ケーブルを把持して内壁面に圧接、固定されるバネ板状の取付具（弛み防止部材）が用いられている。即ち、管路の上半周より少し長い略半環状のバネ板製内壁面止着部を設け、その内壁面止着部は両端の間隔を管路の内径より大きくするとともに、内壁面止着部の中央部外周面に、その幅方向に横切って上記通信ケーブルを載せて支持するための支持凹部を、バネ板を折り曲げて形成したものであり、バネ板の復元力によって、管路の内壁面に圧接、固定する。また、支持凹部の代わりに、通信ケーブルを挿通して把持するための支持パイプを備えたものもある。このような例としては、下記特許文献１や特許文献２において開示されたものが知られている。
【特許文献１】特開平１１−３１５５８０号公報
【特許文献２】特開２００２−１７１６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の弛み防止部材等を用いて通信ケーブルを管路内の上部に敷設した後に、管路内のメンテナンスを行うために、弛み防止部材を管路の円周方向に回動移動させたり、取り外したりすることが稀にある。ところが、弛み防止部材は、略円中状のバネ板が弾性復元力によって管路内周面に密着しているので、内壁面止着部を管路内周面から浮かせて移動させることは容易ではない。
【０００５】
このような状況に鑑みて、本発明の目的は、既に管内に装着された弛み防止部材等を、管路内面を傷付けることなく位置修正したり移動させたりすることが容易な管内作業装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の管内作業装置は、管路の径に対する縮径方向に強制移動可能な嵌挿部材を備えたヘッド機構と、このヘッド機構を管路の周方向に回動移動自在な回動機構と、この回動機構を支持するとともに前記管路内において移動するための移動手段と、前記移動手段を前記管路に相対固定及び解除が自在な固定機構とを備えてなる。
上記構成によれば、管路内に圧接保持されている弛み防止部材等の通信ケーブル支持具を、管路の内面を傷付けることなく、管路長手方向の位置や管路周方向の位置を変更、修正、矯正できるようになり、地中埋設方式による通信ケーブルのメンテナンス性を向上させることができる。
【０００７】
本発明の管内作業装置は、通信ケーブル支持具における内径方向に突出したケーブル支持部分に係合及び離脱自在なブラケットが、前記ヘッド機構に支持されているものである。
上記構成によれば、複数の嵌挿部材に加えて、通信ケーブル支持具のケーブル支持部分に係合するブラケットをヘッド機構に設けたので、通信ケーブル支持具をより安定支持することができ、通信ケーブル支持具の位置修正や変更の作業精度を向上させることができる。
【０００８】
本発明の管内作業装置は、複数の前記嵌挿部材を、前記移動手段に対して管路長手方向に駆動移動自在な挿入機構を設けて構成されているものである。
上記構成によれば、管路内面と通信ケーブル支持具との間に嵌挿部材を入れ込む挿入機構を設けてあるから、嵌挿部材を管路内面と通信ケーブル支持具との間に入れ込む作業を機械化することができ、より一層便利なものとして提供することができる。
【０００９】
本発明の管内作業装置は、前記ヘッド機構が、前記挿入機構における被挿入側部分に支持され、かつ、前記挿入機構が、前記回動機構における被回動側部分に支持されているものである。
上記構成によれば、ヘッド機構と回動機構との間に挿入機構を介装してあるので、ヘッド機構と挿入機構との間に回動機構を介装する場合に比べて、大出力が必要とされる嵌挿部材の入れ込みにおいて、その入れ込み方向で下手側部分の質量を軽くすることができ、効率良く嵌挿部材の入れ込み動作が行え、幾分、挿入機構の出力を落とせるといった利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１〜図４に、本発明に係る管内作業装置の第１実施形態例における管内作業装置Ａを示す。図１は地中管路である下水道管の分岐管１内に配備された状態における側面図、図２は平面図、図３は正面図であり、図４は斜め上方からの全体斜視図を夫々示している。尚、管内作業装置Ａは、図１における右側（後述のヘッド機構４が装備されている側）を前とし、左側（後述の固定機構７が装備されている側）を後と定義する。
【００１１】
この管内作業装置Ａは、分岐管（管路の一例）１の内面１ａと、これに圧接係止されている弛み防止部材（通信ケーブル支持具の一例）Ｓとの間に入れ込み可能な左右一対の嵌挿部材２と、これら嵌挿部材２を分岐管１の径に対する縮径方向に強制移動させて、弛み防止部材Ｓ（図５〜図７参照）を縮径変形させて分岐管１内面から剥離移動自在なヘッド機構４と、このヘッド機構４を分岐管１の周方向に回動移動自在な回動機構５と、この回動機構５を支持するとともに分岐管１内において移動走行するための走行部材（移動手段の一例）６と、走行部材６を分岐管１に相対固定及び解除が自在な固定機構７と、を設けて構成されている。
【００１２】
走行部材６は、図１〜図３に示すように、パイプを平面視で略六角形に屈曲して成るものであり、これの内側において左右に架設一体化された支持板８と、この支持板８から立設された縦向きの取付ベース９とによって本体枠１０を形成している。換言すれば、本体枠１０の底部材が走行部材６であり、その左右の直線部６ａが分岐管１の内面１ａに線接触しており（図３参照）、分岐管１内で滑り移動自在となっている。
【００１３】
又、走行部材６の前後端の夫々には、移動走行用等のワイヤー１１，１２を引掛け自在なフック部６ｂが固着されている。つまり、ヘッド機構４側に装備された第１ワイヤー１１を引張り操作すれば、管内作業装置Ａは滑り移動走行して前進し、第２ワイヤー１２を引張り操作すれば、管内作業装置Ａは滑り移動走行して後進するようになる。尚、２２は、後述する４個のエアシリンダ１５，１８，１９に対するエア給排用の６本のエアホースである。
【００１４】
回動機構５は、取付ベース９に搭載固定されたギヤードモータで成り、その出力軸５ａにヘッド機構４が固定されるとともに、ケース５ｂは、その下側が取付ベース９に固定され、上側には取付板１３が固定されるとともに、この取付板１３と走行部材６とに亘って固定機構７が架設装備されている。一対のリード線１４への通電制御により、ヘッド機構４を出力軸５ａ周りに正転回動（図３の矢印イ参照）及び逆転回動（図３の矢印ロ参照）することが自在である。
【００１５】
固定機構７は、前述のように走行部材６と取付板１３とに架設支持された縦向きの第１エアシリンダ１５と、そのピストンロッド１５ａに固定されたアウトリガー１６とで構成されている。アウトリガー１６は、分岐管１内に挿入する際に引っ掛からないように、分岐管１の内径よりも小さい曲率が施された球面部を持つキノコ状の部材に構成されている。このアウトリガー１６を、第１エアシリンダ１５の伸張駆動によって上昇移動し、分岐管１内面の上部に強く当接させることにより、本体枠１０を、即ち、管内作業装置Ａを分岐管１に対して固定させることができる。そして、第１エアシリンダ１５を短縮駆動させてアウトリガー１６を下降移動すれば、分岐管１への固定を解除することができる。
【００１６】
ヘッド機構４は、ギヤードモータ５の出力軸５ａに取付けられたヘッド板１７に、左右一対で横向きの第２エアシリンダ１８と、上下向きの第３エアシリンダ１９とを取付けて構成されている。各第２エアシリンダ１８のピストンロッド１８ａの先端部には、ブラケット２０を介して前向き姿勢の嵌挿部材２が取付けられているとともに、第３エアシリンダ１９のピストンロッド１９ａの先端部には、Ｕ字形状のブラケット２１が装備されている。嵌挿部材２は、先端が尖るように鋭くカットされた形状の丸棒鋼材で形成され、弛み防止部材Ｓとの間に確実に挿入できるよう、カット面２ａが分岐管１の管中心に向く姿勢で装備されている。
【００１７】
次に、この管内作業装置Ａを用いて、分岐管１に装着されている弛み防止部材Ｓの向きを、分岐管１の周方向に変更設定する操作例について説明する。
【００１８】
ここで、弛み防止部材Ｓは、例えば、図１１に示すように、分岐管１の内周面における半円以上の周方向長さを有したバネ板製の内壁面止着部５１と、その長手方向の中央部の内径側面に設けられたケーブル支持パイプ５２とで構成されている。内壁面止着部５１の両端部の外周面には、内面１ａとの圧接力を増すための小さなスパイク状突起５３が形成されており、この部分の内壁面止着部５１と内面１ａとの間には若干の間隙が存在している。尚、Ｃは通信ケーブルである。
【００１９】
先ず、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ワイヤー１１，１２（図１参照）の引張り操作により、テレビカメラ（図示省略）を見ながら管内作業装置Ａを分岐管１内に引き込み、位置修正の対象となる弛み防止部材Ｓの近傍位置に移動させる。このとき、引き込み操作し易いよう、各エアシリンダ１５，１８，１９のピストンロッド１５ａ，１８ａ，１９ａは短縮させておく。目的地点に達したら、ギヤードモータ５を駆動してヘッド機構４を回動させ、弛み防止部材Ｓの支持パイプ５２にブラケット２１の位置を合せる。
【００２０】
次に、左右の第２エアシリンダ１８を伸張駆動して、嵌挿部材２が分岐管１の内面１ａに接触寸前の位置に突出移動及び微調整させつつ、第１ワイヤー１１を引張り操作して、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、左右一対の嵌挿部材２を、内壁面止着部５１と内面１ａとの間の僅かな間隙部分に差し込む。
【００２１】
嵌挿部材２が差し込まれたら、図７（ａ），（ｂ）に示すように、第１エアシリンダ１５を伸張駆動させてアウトリガー１６を内面１ａに圧接させ、本体枠１０を、即ち管内作業装置Ａを分岐管１に対して固定させ、それから、第３エアシリンダ１９を伸張駆動させて、ブラケット２１の内側に支持パイプ５２が収容される状態でブラケット２１の左右の上端部が内壁面止着部５１に軽く接するか、又は接する寸前の位置に移動させる。
【００２２】
そして、左右の第２エアシリンダ１８を短縮駆動させて、内壁面止着部５１を少し縮径させ、スパイク状突起５３を内面１ａから浮かせる。これで、一対の嵌挿部材２とブラケット２１との３箇所で弛み防止部材Ｓを把持することができる。従って、図７（ａ），（ｂ）に示すように、その把持状態でギヤードモータ５を正転駆動又は逆転駆動させ、弛み防止部材Ｓを所望の角度位置に回動移動させ、設置角度の修正を行う。
【００２３】
次いで、第２エアシリンダ１８を所定量伸張駆動させて、内壁面止着部５１の縮径を開放し、さらに第３エアシリンダ１９を短縮駆動させて、弛み防止部材Ｓを再び分岐管１の内面１ａに圧接保持させる。以後は、第１エアシリンダ１５を短縮駆動させてアウトリガー１６を下降させ、管内作業装置Ａの分岐管１への固定を解除し、第１ワイヤー１１又は第２ワイヤー１２を引張り操作して次の場所等へ移動させるのである。
【００２４】
（第２実施形態）
図８〜図１０に本発明に係る管内作業装置Ａの第２実施形態例を示す。本実施形態例における管内作業装置Ａが、前述の第１実施形態における管内作業装置Ａと異なる点は、一対の嵌挿部材２を、走行部材６に対して分岐管１の長手方向に駆動移動自在な挿入機構２３が付加されていることである。構造的な違いとしては、支持パイプ５２用のブラケット２１及びそのエアシリンダ１９が無いこと、アウトリガー１６昇降用の第１エアシリンダ１５が２個使いとなっていること等である。
【００２５】
本体枠１０は、走行部材６が前後一対の連結パイプ６ｃを有した前後に幾分長いものに構成されており、左右の直線部６ａ毎に第１エアシリンダ１５が取付けられ、それらのピストンロッド１５ａどうしに跨って装着されるように、アウトリガー１６は左右長さの長いキノコ状のものに形成されている。そして、この左右の第１エアシリンダ１５を支持部材として、それらの間に前後向き姿勢のギヤードモータ５が支持固定されている。
【００２６】
ギヤードモータ５の大径出力軸（被回動側部分の一例）５ａに、第４エアシリンダが前後向き姿勢で取付けられており、そのピストンロッド２３ａにヘッド機構４が装備されている。この場合のヘッド機構４は、左右一対の第２エアシリンダ１８と、これらを支持してピストンロッド２３（被挿入側部分の一例）ａに取付けられるヘッド板１７とから構成されている。各第２エアシリンダ１８に嵌挿部材２が装備されている点は第１実施形態のものと同じである。
【００２７】
この第２実施形態の管内作業装置Ａによる弛み防止部材Ｓの位置修正作業要領も、基本的には第１実施形態の管内作業装置Ａによる場合と同じであり、違いの部分を含んだ要点だけを述べる。先ず、弛み防止部材Ｓの近傍位置に到達したら、必要に応じてギヤードモータ５を駆動させて、第４エアシリンダ２３、即ちヘッド機構４を回動させるとともに、第２エアシリンダ１８を伸張駆動させて、内壁面止着部５１の両端部と内面１ａとの間に、左右の嵌挿部材２の先端を位置合せする。
【００２８】
次いで、２個の第１シリンダ１５を伸張駆動させ、アウトリガー１６を上昇させて管内作業装置Ａを分岐管１に相対固定する。固定されたら、第２エアシリンダ２３を伸張駆動させて、一対の嵌挿部材２を内壁面止着部５１と内面１ａとの間に強制的に入れ込み、それから左右の第２エアシリンダ１８を若干短縮駆動させて内壁面止着部５１を縮径させ、左右の嵌挿部材２による二点支持で内壁面止着部５１の先端を内面１ａから浮かして把持する。その後の弛み防止部材Ｓの位置修正や調節は、前述の第１実施形態の場合と同様である。
【００２９】
尚、弛み防止部材Ｓが、支持パイプ５２に代えて、内壁面止着部５１の上部を内径側に凹む凹部が形成された構造のもの（特開平１１−３１５５８０号公報の図１や図４を参照）である場合には、第４エアシリンダ２３を大出力型として、一対の嵌挿部材２で弛み防止部材Ｓを把持した状態で第４シリンダ２３を伸張駆動させることにより、弛み防止部材Ｓを分岐管１の管軸方向（管長手方向）に倒して分岐管１の内面１ａから取り外してしまうことが可能である。
【００３０】
また、この第２実施形態の管内作業装置Ａは、第１実施形態と同様にブラケット及びそのエアシリンダが取付けられたものでもよい。
【００３１】
なお、本発明に係る管内作業装置Ａについて、好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。例えば、走行部材６としては、転動自在な車輪付きのものや、駆動車輪を備えて自走自在な構造としても良い。また、エアシリンダやギヤードモータは、油圧シリンダや電動シリンダ、或いは電動シリンダ等、種々の駆動源に置換え可能である。又、管内カメラが走行部材６に装備されるようにしても良い。
【００３２】
上記第１実施形態による管内作業装置Ａによれば、下記効果（１），（２）が得られ、上記第２実施形態による管内作業装置Ａによれば、下記効果（１），（３），（４）の効果が得られる利点がある。（１）第２エアシリンダ１８の駆動によって、弛み防止部材Ｓの内壁面止着部５１を容易に縮径させることができるので、分岐管１内に設置された弛み防止部材Ｓの管周方向の角度を簡単に修正することができる。（２）管内作業装置Ａの長さ方向の寸法（全長）がコンパクトにまとめられているので、途中に屈曲部を有するような分岐管に対しても、容易に挿通することができる。
【００３３】
（３）アウトリガー１６によって作業装置を管路内面に固定した後でも、管路の管長方向に嵌挿部材２を出し入れすることができるので、嵌挿部材２の位置の微調整が容易に行える。（４）嵌挿部材２で内壁面止着部５１を把持した状態で、第４エアシリンダ２３によって弛み防止部材Ｓを管軸方向に押すことができるので、弛み防止部材を管軸方向に倒して管路内面から剥離させて取り外すことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態による管内作業装置の側面図
【図２】図１の管内作業装置の平面図
【図３】図１の管内作業装置の正面図
【図４】図１の管内作業装置の斜視図
【図５】弛み防止部材に近づく管内作業装置の（ａ）側面図、（ｂ）正面図
【図６】くさび部材を弛み防止部材に挿入した状態の（ａ）側面図、（ｂ）正面図
【図７】弛み防止部材の周方向位置を変更している状態の（ａ）側面図、（ｂ）正面図
【図８】第２実施形態による管内作業装置を示す側面図
【図９】図８の管内作業装置の平面図
【図１０】図８の管内作業装置の正面図
【図１１】弛み防止部材を本管内に装着した状態を示す正面図
【符号の説明】
【００３５】
１              分岐管
１ａ            内面
２              くさび部材
３              挿入手段
４              ヘッド機構
５              回動機構
５ａ            被回動側部分
６              移動手段
７              固定機構
２１            ブラケット
２３            挿入機構
２３ａ          被挿入側部分
Ｓ              通信ケーブル支持具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005065387.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005065387.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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