(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（４）と、当該本体（４）に対してその本体（４）の中心軸を回転中心として回転駆動せしめられる回転体（７）と、当該回転体（７）と共に回転し且つ当該回転体（７）に対して本体（４）の軸方向に摺動駆動せしめられる摺動体（２２）と、当該摺動体（２２）の先端に取り付けられた管内処理手段（３）と、前記本体（４）の外周に周方向に等間隔に三つ以上設けられ、本体（４）から径方向に同時に突出収納される支持脚（２７）とを有する管内処理装置において、前記本体（４）の後部外周に前後に摺動可能のスライドリング（３０）を設け、本体（４）の軸方向に作動するシリンダー（３４）のピストンロッド（３５）に前記スライドリング（３０）を取り付け、互いに回動自在に交差する一対のアーム（２８、２９）を前記本体（４）の外周に周方向に等間隔に三つ以上設け、各アーム（２８、２９）の内方端をそれぞれ前記スライドリング（３０）と前記本体（４）の前端部外周とに回動自在に軸支し、これらのアーム（２８、２９）の外方端間にそり（３２）を取り付けて前記支持脚（２７）としたことを特徴とする、管内処理装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管内処理装置に関するものであって、主として地中に埋設された管路などの内部に挿入され、その内側から検査、穿孔、撮影などの処理を行うための装置に関するものである。
【０００２】
特に本発明は、ガス導管、水道管、下水道管、電力線や通信線などの敷設管路などの、地中に埋設された管路に対し、補修又は補強の目的で内張りを施した後、その管路の分岐部において分岐管を閉塞した内張り材に穿孔し、分岐管を本管に連通せしめるための穿孔装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来から地中に埋設された管路に対し、補修又は補強の目的で内張りを施すことが行われており、この内張りは管路の本管に対して広範囲に行うため、その本管から分岐した分岐管があるような場合、その分岐管が分岐部において内張りによって閉塞されることとなる。そのため本管内に挿入された装置によって、分岐管を閉塞した内張りに穿孔することが行われている。
【０００４】
かかる内張りの穿孔装置としては、特開昭６１−１７９７２４号公報、実開昭６３−１６１６０５号公報、実開平４−２３２１４号公報などに記載されたものが知られている。
【０００５】
これらの装置は、具体的な構造はそれぞれ異るものの、概ね次のような基本的構造を有している。すなわち、下部にそり又は車輪などの走行手段を備えており、その上に姿勢制御手段が搭載され、当該姿勢制御手段に穿孔ドリルなどの穿孔手段が取り付けられている。
【０００６】
そして穿孔位置においては、前記走行手段から姿勢制御手段をジャッキアップし、その姿勢制御手段の上部から張り出したアウトリガを管路の上部内面に押し付けて装置を管路内面に支持し、穿孔手段を管路の中心位置に保持するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの種の装置においては、装置の下部に走行手段が設けられており、当該走行手段によってのみ管路内を移動することができるので、装置の上下方向が規制されてしまう。
【０００８】
そのため、装置を管路内に挿入して穿孔位置にまで移動させる際に、管路内の段差や曲り部などにおいて装置が転倒することが多く、一旦転倒すると元の姿勢に復帰させるのが極めて困難であり、装置を管路外に引き戻して再度挿入し、注意深く移動させなければならないことも少なくない。
【０００９】
また一般に管路における分岐管の位置は、必ずしも本管の上部とは限らず、本管の側部やときには下部に分岐部が形成されている場合もあるので、穿孔手段は管路の本管の中心に位置せしめ、姿勢制御手段を回転させて穿孔手段を分岐部の方向に向けることが行われている。
【００１０】
然るに前記装置においては、走行手段から姿勢制御手段をジャッキアップさせ、アウトリガを管路内面に押し付けて穿孔手段を管路の中心位置に保持するので、穿孔位置における管路の内径や管路内の状況に応じて適切な走行手段やアウトリガを取り付ける必要があり、その選定が繁雑である。
【００１１】
また一つの管路において次々と複数箇所に穿孔する場合、穿孔箇所によって径が異っていると、穿孔手段の位置が管路の中心位置からずれるので、連続的に穿孔作業を行うことができない。
【００１２】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、装置の姿勢に上下の方向性がなく、管路内への挿入時に転倒したり反転したりしてもそのまま挿入することができ、且つ穿孔位置においては管路の径の大小にかかわらず自動的に穿孔手段が管路の中心に位置し、適切に穿孔することのできる装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
而して本発明は、本体と、当該本体に対してその本体の中心軸を回転中心として回転駆動せしめられる回転体と、当該回転体と共に回転し且つ当該回転体に対して本体の軸方向に摺動駆動せしめられる摺動体と、当該摺動体の先端に取り付けられた管内処理手段と、前記本体の外周に周方向に等間隔に三つ以上設けられ、本体から径方向に同時に突出収納される支持脚とを有する管内処理装置において、前記本体の後部外周に前後に摺動可能のスライドリングを設け、本体の軸方向に作動するシリンダーのピストンロッドに前記スライドリングを取り付け、互いに回動自在に交差する一対のアームを前記本体の外周に周方向に等間隔に三つ以上設け、各アームの内方端をそれぞれ前記スライドリングと前記本体の前端部外周とに回動自在に軸支し、これらのアームの外方端間にそりを取り付けて前記支持脚としたことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図面は本発明の管内処理装置としての、内張りされた管路の分岐部における内張り材に穿孔するための穿孔装置１を示すものであって、２は駆動部であり、３は当該駆動部２の前端に取り付けられた管内処理手段としての穿孔ヘッドである。
【００１５】
４は、駆動部２における円筒状の本体であって、当該本体４内部の後部には、ロータリージョイント５が取り付けられており、当該ロータリージョイント５のロータリーヘッド６には、回転体７が本体４に対して回転自在に取り付けられている。
【００１６】
回転体７は、前記穿孔ヘッド３を操作するための複数の油圧経路８を有しており、当該油圧経路８が前記ロータリージョイント５を介して本体４後端の油圧コネクター９に接続され、回転体７が回転しても油圧コネクター９から油圧経路８に至る経路がロータリージョイント５により確保されている。
【００１７】
また回転体７の外周にはウォームギア１０が設けられ、ギア列１１，１２，１３を介してモーター１４により回転駆動せしめられることにより、回転体７は駆動部２の中心軸の周りを回転するようになっている。
【００１８】
回転体７の前端には、前方に延びる延長部１５が形成されており、当該延長部１５の内部には前記油圧経路８に連続して軸方向に延びる摺動孔１６が形成されており、また延長部１５の外周には軸方向に延びる複数の摺動溝１７が刻設されている。
【００１９】
本体４内の後部両側部にはシリンダー１８が設けられ、該シリンダー１８のピストンロッド１９の先端は摺動板２０に取り付けられており、該摺動板２０はシリンダー１８のピストンロッドの動きにより駆動されて、本体４に固定された誘導ロッド２１に沿って前後に摺動するようになっている。
【００２０】
摺動板２０の中心部には摺動体２２が回転自在に嵌合されており、該摺動体２２は前記回転体７の延長部１５の外周に嵌合しさらに摺動溝１７に係合して、シリンダー１８のピストンロッドの動きにより駆動されて延長部１５に対して前後に摺動可能であり、且つ回転体７と共に回転するようになっている。
【００２１】
摺動体２２には前方に延出管２３が延出している。当該延出管２３の前端部は本体４の前端板２４を貫通して前方に延出しており、その前端には前記穿孔ヘッド３を取り付けるための取付け板２５が取り付けられている。
【００２２】
また前記延長部１５の摺動孔１６には、摺動管２６が気密に且つ前後に摺動自在に嵌挿されており、当該摺動管２６の先端は前記取付け板２５に結合され、穿孔ヘッド３に油圧を供給するようになっている。
【００２３】
また本体４の外周には、周方向に等間隔に三つの支持脚２７が設けられている。当該支持脚２７は一対のアーム２８，２９を有しており、一方のアーム２８の内方端が本体４の前端部外周に回動自在に軸支されており、他方のアーム２９の内方端は本体４の後部外周に前後に摺動可能に設けられたスライドリング３０に回動自在に軸支されている。
【００２４】
そしてその一対のアーム２８，２９は、中央部において交差してピン３１により相互に回動可能に軸支されており、その外方端にはそり３２が取り付けられている。前記他方のアーム２９はそり３２の前部に回動自在に軸支されており、一方のアーム２８はそり３２の後部において長孔３３に軸支され、そり３２に対して回動自在且つ前後に長孔３３に沿って若干の摺動を可能とするように支持されている。
【００２５】
本体４内の後部にはシリンダー３４が設けられ、当該シリンダー３４のピストンロッド３５に前記スライドリング３０が取り付けられており、シリンダー３４を駆動してスライドリング３０を前後に摺動せしめ、アーム２８，２９の内方端の間隔を変化させることにより、三つの支持脚２７のそり３２を同時に径方向に進退せしめるようになっている。
【００２６】
図１においては、前記取付け板２５には、穿孔ヘッド３が取り付けられている。この例における穿孔ヘッド３は、取付け板２５の前部に取り付けられた押上げ部材３６と、当該押上げ部材３６の前部に取り付けられた穿孔部材３７とよりなっている。
【００２７】
押上げ部材３６は、それ自身が取付け板２５に対して軸方向に対して直角方向に摺動すると共に、その前部に取り付けられた穿孔部材３７をさらに同方向に摺動せしめ、穿孔部材３７を大きいストロークで径方向に進退せしめることができるようになっている。
【００２８】
そして穿孔部材３７は、油圧モーター３８と、当該油圧モーター３８によって駆動される穿孔ビット３９とよりなっており、前記押上げ部材３６により径方向に突出せしめられつつ、油圧モーター３８で穿孔ビット３９を回転駆動し、分岐部の内張り材に穿孔するものである。
【００２９】
【作用】
以下上記穿孔装置１の使用方法を説明する。初期状態においては、穿孔ヘッド３は押上げ部材３６が取付け板２５に対して後退し、穿孔部材３７も押上げ部材３６に対して後退した状態にあり、図１に実線で示すように駆動部２の径の範囲内に収容されている。
【００３０】
またスライドリング３０は本体４に対して後方に摺動した位置にあり、支持脚２７はアーム２８，２９が折り畳まれてそり３２が本体４に接近し、全体に小さい径の範囲内に収容されている。
【００３１】
この状態で穿孔装置１を管路内に挿入し、適宜の牽引手段により前方から牽引して、管路の分岐部まで移動させる。このとき駆動部２の外周に等間隔で三つ以上の支持脚２７が設けられており、それが断面円形の管路内を通過するので、支持脚２７のうちの二つのみが管路の底部を走行する。
【００３２】
この状態で管路内を移動すると、先にも述べたように管路の段差や凹凸、曲り部などにおいて、穿孔装置１が転倒することがある。しかしながら駆動部２の外周に等間隔で三つ以上の支持脚２７が設けられているので、転倒により周方向に回動して一つの支持脚２７が管路内面から離れると、それまで管路内面から離れていた他の支持脚２７が管路内面に接し、転倒前と同様に二つの支持脚２７が管路内面に支持しつつ、移動を続けることができる。
【００３３】
従って転倒を繰り返し、穿孔装置１が管路内で回転しながらであっても、常に二つの支持脚２７によって管路内面に支持されながら走行するので、その姿勢を考慮することなく移動を続けることができ、姿勢を修正したり管路外に引き戻して挿入し直す必要がない。
【００３４】
而して穿孔装置１が管路内を移動し、内張り材に穿孔すべき分岐部に到達したならば、そこで穿孔装置１の移動を停止する。このときの穿孔装置１の姿勢は考慮する必要はなく、穿孔ビット３９の分岐部に対する前後の位置関係も、多少ずれても差し支えない。
【００３５】
そしてシリンダー３４を駆動してスライドリング３０を前方に摺動させると、複数の支持脚２７のアーム２８，２９が同時に立ち上がり、そり３２を外方に押し出し、管路の内面に圧接せしめる。
【００３６】
このとき三つ以上の支持脚２７を同時に駆動部２から張り出して管路内面に圧接するので、駆動部２の中心軸が常に管路の中心線に一致して配置され、支持脚２７によって管路内面に支持されることとなる。
【００３７】
この状態でモーター１４を回転駆動し、ギア列１３，１２，１１を介してウォームギア１０を駆動し、回転体７を回転させる。これにより回転体７の延長部１５に嵌合された摺動体２２及び、これに取り付けられた取付け板２５も回転体７と共に回転し、取付け板２５に取り付けられた穿孔ヘッド３を回転させ、穿孔ビット３９を管路の分岐部の方向に向ける。
【００３８】
またシリンダー１８のピストンロッドの動きにより駆動して摺動板２０を軸方向に移動させ、摺動体２２を回転体７の延長部１５に沿って摺動させる。これにより摺動体２２の延出管２３の先端に取り付けられた取付け板２５も前後に移動し、穿孔ヘッド３の軸方向の位置を調節して、穿孔ビット３９の位置を分岐部に合わせる。
【００３９】
またこのとき、取付け板２５に取り付けられた摺動管２６が、回転体７の延長部１５に形成された摺動孔１６内を摺動し、油圧経路８の油圧を穿孔ヘッド３に通ぜしめる。
【００４０】
而して回転体７の本体４に対する回転及び、回転体７に対する摺動体２２の摺動により、穿孔ヘッド３における穿孔ビット３９の管路の分岐部に対する位置を微調整する。このときの穿孔ビット３９及び管路の分岐部の位置は、穿孔装置１の前方に配置されたテレビカメラ（図示せず）により撮影し、その映像を管路外においてモニターしながら遠隔操作する。
【００４１】
然る後、油圧モーター３８を駆動して穿孔ビット３９を回転させつつ、押上げ部材３６により穿孔部材３７を穿孔ビット３９が突出する方向に移動させ、当該穿孔ビット３９により分岐部を閉塞した内張り材に穿孔する。
【００４２】
油圧モーター３８及び穿孔ビット３９を駆動するための油圧は、穿孔装置１の後方から油圧ホース（図示せず）によって油圧コネクター９に供給され、ロータリージョイント５を介して油圧経路８に供給され、さらに摺動孔１６及び摺動管２６を介して穿孔ヘッド３に供給される。
【００４３】
【発明の効果】
而して本発明によれば、駆動部２の本体４の外周に三つ以上の支持脚２７を等間隔で設けているので、この穿孔装置１を管路内に挿入して移動させるとき、管路の曲り部や内面の凹凸などによって穿孔装置１が転倒しても、その姿勢の如何に拘らず常に二つの支持脚２７が穿孔装置１を管路内面に対して支持しており、その支持脚２７によって管路内を移動することができる。
【００４４】
従って管路内において、穿孔装置１が転倒を繰り返したり回転したりすることがあっても、それを考慮せずそのまま分岐部にまで管路内を移動させることができ、また移動に当って転倒しないように配慮したり、転倒したときにそれを修正したりする必要もない。
【００４５】
また支持脚２７が三つ以上設けられ、これらを駆動部２から同時に張り出して管路内面に圧接し、穿孔装置１を管路に対して支持するので、駆動部２の中心軸が常に管路の中心線上に配置され、当該駆動部２の先端に設けられた穿孔ヘッド３も常に管路の中心線上に配置されることとなる。
【００４６】
従って駆動部２を管路内面に支持した状態で、駆動部２の本体４に対して回転体７を回転駆動せしめ、当該回転体７に対して摺動体２２を軸方向に摺動駆動せしめ、そのときの姿勢を考慮することなく、駆動部２に対する穿孔ビット３９の軸方向の位置関係及び周方向の角度を自由に設定し、穿孔ビット３９を正しく分岐部の方向に向けて穿孔することができる。
【００４７】
従って本発明によれば、穿孔装置１の管路内での姿勢や転倒の危険などを考慮せず、転倒したり回転したりしても構わず移動させて、速やかに穿孔すべき分岐部に到達させることができ、且つ当該分岐部においては、回転体７の回転及び摺動体２２の摺動により穿孔ビット３９を正確に分岐部に向けて穿孔することができるので、作業の効率が極めて良好である。
【００４８】
なお以上の説明においては、管内処理手段として穿孔ヘッド３を取り付けた場合について説明しているが、管内処理手段としては穿孔ヘッド３に限らず、テレビカメラ、管内研削具、清掃具、その他の、管の内面に対してなんらかの処理を施す手段を自由に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用した穿孔装置の側面図
【図２】  本発明における駆動部の中央縦断面図
【図３】  図２におけるIII−III断面図
【図４】  図２におけるIV−IV断面図
【符号の説明】
１  穿孔装置（管内処理装置）
３  穿孔ヘッド（管内処理手段）
４  本体
７  回転体
２２  摺動体
２７  支持脚
【図１】
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【図２】
0004169886.tif 000003
【図３】
0004169886.tif 000004
【図４】
0004169886.tif 000005