(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された本管とその本管に接続された取り付け管とを有する既設管渠を、非開削の状態で補修するための既設管渠の更生方法であって、
前記本管を補修すべくその内周面の全周にわたって更生材を配設する補修工程と、
前記本管側から電磁波または超音波を送受信して得られた反射波信号に基づいて、前記更生材によって塞がれた前記取り付け管の接続部を探査する接続部探査工程と、
前記本管側から前記接続部の位置に目印を付与する目印付与工程と、
付与された前記目印に基づいて位置合わせを行い、この状態で前記更生材に対して前記本管側から穿孔を行う穿孔工程と
を含むことを特徴とする既設管渠の更生方法。
【請求項２】
地中に埋設された本管とその本管に接続された取り付け管とを有する既設管渠を、非開削の状態で補修するための既設管渠の更生装置であって、
カメラを有し、前記本管内を走行する自走式のロボット車と、
前記ロボット車に装着され、電磁波または超音波を送受信する送受信機と、
前記本管を補修すべくその内周面の全周にわたって更生材が配設された状態で、前記送受信機により本管側から電磁波または超音波を送受信して得られた反射波信号に基づいて、前記更生材によって塞がれた前記取り付け管の接続部を探査する接続部探査手段と、
前記ロボット車に装着され、前記接続部探査手段が探査した接続部の位置に目印を付与する目印付与手段と、
前記ロボット車に装着され、付与された前記目印に基づいて位置合わせされた状態で前記更生材に対して穿孔を行う穿孔手段と
を備えたことを特徴とする既設管渠の更生装置。
【請求項３】
前記ロボット車において、前記送受信機の同軸上となる位置に前記目印付与手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の既設管渠の更生装置。
【請求項４】
前記ロボット車において、前記カメラよりも車両前方側の位置に前記送受信機及び前記目印付与手段を配置し、前記カメラよりも車両後方側の位置に前記穿孔手段を配置したことを特徴とする請求項２または３に記載の既設管渠の更生装置。
【請求項５】
前記目印付与手段の角度調整と、前記穿孔手段の角度調整とを同時に行う角度調整機構を備えたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の既設管渠の更生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設管渠の補修を行うための既設管渠の更生方法、及び既設管渠の更生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路などの地中に管渠（例えば、下水管渠や雨水管渠）が埋設されている。図１には、本管１と取り付け管２と汚水桝３とからなる下水管渠１０の一例を示している。この下水管渠１０において、家庭の敷地内に設けられる汚水桝３が取り付け管２を介して本管１に接続されており、家庭の雑排水が汚水桝３から取り付け管２を介して本管１に排出される。また、本管１には、所定の間隔をあけてマンホール４が接続されている。
【０００３】
このような既設の管渠は、長期間の使用によって老朽化が進むことに加え、重量車両の交通や地震などによる振動が原因で破損や漏水が生じてしまうことがある。特に、下水管渠１０は重要なライフラインとなっており、下水管渠１０の本管１に破損や漏水が生じる場合、一般市民の生活に支障をきたすため、破損や漏水などが生じた下水管渠１０を補修して更生させる工事が必要となる。
【０００４】
この管渠の更生工法としては、地面を掘削して損傷した既設管渠を撤去した後、新しい管渠を敷設する開削方式の工法や、地面を掘削しないで既設管渠の内周面を補修する非開削方式の工法が知られている。開削方式の工法では、地面の掘削を行うために、道路の交通を遮断しなければならず、工事期間の長期化も問題となる。従って、幹線道路、生活道路、多種多様の管渠が交錯している場所などにおいて公共性が優先される場合、開削方式の工法で既設管渠を補修することは困難となる。これに対して、非開削方式の工法では、既設管渠を掘り起こす必要がなく、施工に必要なスペースも少なくて済む。そのため、道路交通への影響を最小限に抑えつつ、既設管渠の損傷箇所を迅速に補修することが可能である。
【０００５】
非開削方式の更生工法としては、既設管の内周面の全周にわたって補修する工法が知られている。具体的には、未硬化の樹脂を含浸させた不織布（更生材）を畳んだ状態で既設管内に引き込むか、空気圧または水圧により更生材を反転させて既設管内の全周に配置させる。そして、空気圧または水圧により加圧することで、更生材を既設管の内周面に密着させる。その状態を保持しながら更生材の樹脂を温水、蒸気、紫外線などにより硬化させて、既設管を補修する。その結果、図１５に示されるように、既設の本管１内に更生材６によって新しい管渠が構築される。
【０００６】
また、他の更生方法としては、図１６に示されるように、既設の本管１内に塩化ビニールの帯板を巻いて円形に製管して更生管８１を構築する。そして、本管１と更生管８１との間の隙間にモルタルなどの裏込め材８２を充填して既設の本管１の補修を行う方法が知られている。
【０００７】
ところで、上記のような更生方法で既設の本管１を補修した場合、その本管１と取り付け管２との接続部５が更生材６や更生管８１によって塞がれるため、その接続部５に穿孔を形成して本管１と取り付け管２とを連通させる必要がある。このため、例えば、先端に穿孔刃を有するフレキシブルシャフトを取り付け管２側から挿入し、更生材６や更生管８１を取り付け管２側から穿孔する穿孔装置が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、汚水桝３と本管１との距離が離れ取り付け管２が長くなる場合や、取り付け管２が複雑に曲りくねっている場合などでは、特許文献１の穿孔装置を用いることができない。さらに、住宅が取り壊されて汚水桝３が除去された場合、いわゆる不明桝となる場合にも、特許文献１の穿孔装置を用いることができない。このような場合には、既設の本管１側から取り付け管２がある位置に穿孔を形成しなければならない。
【０００９】
また、既設の本管１の大半は、作業者等が入れない小口径（例えば、直径が８０ｃｍ以下）の管渠である。そのため、位置確認用のカメラや穿孔用のカッターを有するロボット車を本管内に搬入して穿孔を行う穿孔装置が実用化されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−１５８５号公報
【特許文献２】特開平１０−２３１９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１５や図１６に示されるように、既設の本管１を更生した場合、取り付け管２がある位置（取り付け管２の接続部５）は、ロボット車のカメラなどを用いて本管１側から確認することができない不可視部分となるため、その位置の特定が困難となる。そのため、従来では、マンホール４などからの距離を測ることで取り付け管２がある位置を予測して穿孔を行わなければならず、連通孔の位置ズレや削孔忘れなどの問題が生じてしまう。また、小さい孔を開け、取り付け管２がある位置を確認した後、孔の径を大きくして取り付け管２と本管１とを連通させる方法も検討されているが、この方法は、手間がかかり作業時間が長くなるといった問題が生じる。
【００１１】
また、特許文献２には、取り付け管２（サービス管）側に磁石を挿入し、新設の本管１側の壁面に磁力で金属粉を吸着させて、取り付け管２の位置を特定する方法や、取り付け管２側に高周波発信機を配置し、その高周波発信機から発信される高周波を本管１側において高周波受信機により探知することで、取り付け管２の位置を特定する方法が開示されている。この特許文献２の方法では、取り付け管２（サービス管）側に、磁石や高周波発信機を配置する必要があるため、手間がかかり作業時間が長くなる。さらに、住宅が取り壊されて不明桝となる場合には、取り付け管２側から磁石や高周波発信機を配置することは困難となる。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、本管と取り付け管との接続部において本管に連通させるための連通孔を迅速に形成することができる既設管渠の更生方法、及び既設管渠の更生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、地中に埋設された本管とその本管に接続された取り付け管とを有する既設管渠を、非開削の状態で補修するための既設管渠の更生方法であって、前記本管を補修すべくその内周面の全周にわたって更生材を配設する補修工程と、前記本管側から電磁波または超音波を送受信して得られた反射波信号に基づいて、前記更生材によって塞がれた前記取り付け管の接続部を探査する接続部探査工程と、前記本管側から前記接続部の位置に目印を付与する目印付与工程と、付与された前記目印に基づいて位置合わせを行い、この状態で前記更生材に対して前記本管側から穿孔を行う穿孔工程とを含むことを特徴とする既設管渠の更生方法をその要旨とする。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、補修工程において、本管の内周面の全周にわたって更生材が配設されることで本管が補修される。この場合、本管と取り付け管との接続部が更生材によって塞がれてしまう。そのため、接続部探査工程において、本管側から電磁波または超音波を送受信することで反射波信号が取得され、その反射波信号に基づいて、更生材によって塞がれた取り付け管の接続部が探査される。そして、目印付与工程では、その接続部の位置に本管側から目印が付与される。さらに、穿孔工程において、その目印に基づいて位置合わせが行われ、この状態で接続部を塞いでいる更生材に対して本管側から穿孔が行われ、本管と取り付け管とが連通される。このようにすれば、従来技術のように、取り付け管側から接続部の位置に磁石や電磁波送信機などを配置する必要がなく、その作業工程を省略できるため、接続部の位置に連通孔を迅速に形成することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、地中に埋設された本管とその本管に接続された取り付け管とを有する既設管渠を、非開削の状態で補修するための既設管渠の更生装置であって、カメラを有し、前記本管内を走行する自走式のロボット車と、前記ロボット車に装着され、電磁波または超音波を送受信する送受信機と、前記本管を補修すべくその内周面の全周にわたって更生材が配設された状態で、前記送受信機により本管側から電磁波または超音波を送受信して得られた反射波信号に基づいて、前記更生材によって塞がれた前記取り付け管の接続部を探査する接続部探査手段と、前記ロボット車に装着され、前記接続部探査手段が探査した接続部の位置に目印を付与する目印付与手段と、前記ロボット車に装着され、付与された前記目印に基づいて位置合わせされた状態で前記更生材に対して穿孔を行う穿孔手段とを備えたことを特徴とする既設管渠の更生装置をその要旨とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、本管の内周面の全周にわたって更生材が配設されることで本管が補修される。この状態でその本管内をロボット車が走行され、そのロボット車に装着された送受信機によって本管側から電磁波または超音波を送受信することで反射波信号が取得される。そして、接続部探査手段により、その反射波信号に基づいて、更生材によって塞がれた取り付け管の接続部が探査され、目印付与手段により、その接続部の位置に本管側から目印が付与される。さらに、ロボット車のカメラで目印の位置が確認され、その目印に基づいて穿孔手段の位置合わせが行われる。その後、その位置合わせされた穿孔手段により、接続部を塞いでいる更生材に対して本管側から穿孔が行われる。このようにすれば、従来技術のように、取り付け管側から接続部の位置に磁石や電磁波送信機などを配置する必要がなく、その作業工程を省略できるため、接続部の位置に連通孔を迅速に形成することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記ロボット車において、前記送受信機の同軸上となる位置に前記目印付与手段を設けたことをその要旨とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、送受信機の同軸上となる位置に目印付与手段が設けられているので、送受信機により電磁波または超音波が送受信されて接続部の位置が探査された後、目印付与手段よってその位置に目印を迅速に付与することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３において、前記ロボット車において、前記カメラよりも車両前方側の位置に前記送受信機及び前記目印付与手段を配置し、前記カメラよりも車両後方側の位置に前記穿孔手段を配置したことをその要旨とする。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、ロボット車において、カメラよりも車両前方側の位置に送受信機及び目印付与手段が配置され、カメラよりも車両後方側の位置に穿孔手段が配置されている。この場合、本管内においてロボット車を走行させ、車両前方側の位置にある送受信機により電磁波または超音波が送受信されて接続部の位置が探査される。また、車両前方側の位置にある目印付与手段によりその接続部の位置に目印が付与される。その後、その目印に基づいて、ロボット車を前方に移動させ、車両後方側の位置にある穿孔手段の位置合わせが行われる。そして、その穿孔手段により、更生材に対して本管側から穿孔が行われる。このように構成すれば、本管内においてロボット車の移動を最小限に抑えつつ、取り付け管との接続部の位置に連通孔を迅速に形成することができる。また、送受信機及び目印付与手段と穿孔手段との間となる位置にカメラが設けられているので、目印付与手段による目印の位置や穿孔手段による穿孔の位置を同じカメラで容易に確認することができる。この場合、それら目印の位置や穿孔の位置を確認するために専用のカメラを別々に設ける場合と比較して装置コストを抑えることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４のいずれか１項において、前記目印付与手段の角度調整と、前記穿孔手段の角度調整とを同時に行う角度調整機構を備えたことをその要旨とする。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、角度調整機構により、目印付与手段の角度調整が行われ、取り付け管の接続部の位置に目印が的確に付与される。また、角度調整機構により、その目印付与手段の角度調整と同時に穿孔手段の角度調整が行われるので、目印付与手段による目印の付与後において、その目印の位置に応じた穿孔手段の位置合わせを迅速に行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明によると、本管と取り付け管との接続部において本管に連通させるための連通孔を迅速に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１の実施の形態］
【００２５】
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２６】
本実施の形態では、図１に示すように、既設本管１と取り付け管２と汚水桝３とからなる下水管渠（既設管渠）１０の内周面を地面を掘削しないで補修する非開削方式の更生方法を採用している。本実施の形態の更生方法において、本管１内の全周に更生材６が貼り付けられることで損傷箇所が補修される。この補修により、本管１と取り付け管２との接続部５は更生材６で塞がれてしまう。そのため、本実施の形態では、図２〜図４に示すような自走式のロボット車１１を用いて、本管１と取り付け管２との接続部５の位置を特定し、本管１側からその位置を穿孔して連通孔を形成することで、本管１と取り付け管２とを連通させるようにしている。なお、図２は、ロボット車１１の側面図であり、図３は、ロボット車１１の上面図である。また、図４は、図２のロボット車１１におけるＡ−Ａ線での断面図である。
【００２７】
図２〜図４に示されるように、自走式のロボット車１１は、車輪１２やその車輪１２を駆動するための駆動モータ１３を有する車体１４と、その車体１４上に設けられた可動部１５とを備える。本実施の形態において、各車輪１２の外周には、駆動ベルト１６（例えばキャタピラー）が装着されている。この駆動ベルト１６によって、ロボット車１１の走行性が増し、ロボット車１１が本管１内を確実に移動できるようになっている。
【００２８】
可動部１５は、半円形筒状（円筒を半割にした形状）をなし、円弧面側を下に向けた状態で、その軸心を中心として回転可能に固定されている。この可動部１５は、ピニオンラックの機構（角度調整機構）を用いて回転される。具体的には、車体１４において、所定の間隔をあけた２箇所に、内側にギアが形成された円形状のラックギア１７が設けられている。このラックギア１７に噛み合うようにピニオンギア１８が配置され、そのピニオンギア１８は、可動部１５側に固定された駆動モータ１９によって回転される。そして、駆動モータ１９によりピニオンギア１８が回転されると、ラックギア１７に沿ってピニオンギア１８が移動することで、駆動モータ１９とともに可動部１５が回転する。
【００２９】
可動部１５の平坦面側（上面側）には、接続部５の位置に捺印を行って目印を付与するためのスタンプ装置２１、電磁波を送受信するための電磁波送受信機２２、穿孔を行うための穿孔装置２３、カメラ２４、及び照明ライト２５が設けられている。
【００３０】
スタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２は、カメラ２４よりも車両前方側の位置に配置されており、電磁波送受信機２２の中心部にスタンプ装置２１が設けられている。つまり、スタンプ装置２１は、電磁波送受信機２２と同軸上となる位置に設けられている。
【００３１】
スタンプ装置２１は、目印（例えば、円形のマーク）を捺印するためのスタンプ２７と、そのスタンプ２７を押し上げるためのエアシリンダ２８とを備える。電磁波送受信機２２の下部には、可動部１５に対してその送受信機２２を上下方向に昇降させるための昇降装置３０が設けられている。本実施の形態の昇降装置３０は、例えば、４本のエアシリンダ３１を含んで構成されている。そして、それらエアシリンダ３１に作動エアが供給されることによって、各シリンダ３１のロッドが伸縮され、スタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２が昇降される。また、スタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２が上昇された状態で、スタンプ装置２１のエアシリンダ２８に作動エアが供給されることによって、本管１内側の更生材６にスタンプ２７が押し付けられ、取り付け管２の接続部５に対応する位置に目印が付与される。
【００３２】
穿孔装置２３は、可動部１５においてカメラ２４よりも車両後方側の位置に設けられており、円筒状の回転カッター３３（円筒刃）と、回転カッター３３を回転させる駆動モータ３４とを備える。また、この穿孔装置２３の下方には昇降装置３５が設けられている。この昇降装置３５も、４本のエアシリンダ３６を含んで構成されており、駆動モータ３４とともに回転カッター３３を上下方向に昇降させる。
【００３３】
カメラ２４及び照明ライト２５は、スタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２と穿孔装置２３との間となる中央部に設けられている。カメラ２４は、例えば広範囲の撮影が可能な魚眼レンズカメラが用いられ、本管１内において車両前方側に加えて車両後方側の画像を同時に撮影する。照明ライト２５は、スタンプ２７による目印の位置や回転カッター３３による穿孔の位置を照らす。そして、そのカメラ２４の撮影画像に基づいて、スタンプ２７によって捺印された目印が確認され、その目印の位置に基づいて、回転カッター３３の位置合わせが行われる。
【００３４】
図５に示されるように、ロボット車１１は、移動車両４１に搭載された制御装置４２（接続部探査手段）にケーブル４３を介して電気的に接続されており、この制御装置４２によって遠隔操作される。制御装置４２は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を中心に構成されたコンピュータであって、ロボット車１１のカメラ２４で撮影した画像や、電磁波送受信機２２で取得した反射波信号に基づく画像などを表示する表示モニター４４を備える。制御装置４２は、作業者の指示に基づいて所定の制御プログラムを実行し、ロボット車１１における各駆動モータ１３，１９，３４、電磁波送受信機２２、カメラ２４及び照明ライト２５に制御信号や電源を供給する。これにより、ロボット車１１の走行、電磁波の送受信、可動部１５の駆動、穿孔装置２３の駆動などが制御される。
【００３５】
また、ロボット車１１において、スタンプ装置２１を構成するエアシリンダ２８や昇降装置３０，３５を構成する各エアシリンダ３１，３６は、エアホース４５を介してエア供給源４６と接続されている。このエア供給源４６は、エアポンプを含んで構成され、制御装置４２とともに移動車両４１に搭載されている。
【００３６】
なお、本実施の形態では、上述したロボット車１１、制御装置４２、及びエア供給源４６によって下水管渠１０（既設管渠）の更生装置が構成されている。
【００３７】
次に、本実施の形態における下水管渠１０の更生方法について詳述する。
【００３８】
先ず、洗浄工程において、下水管渠１０の本管１に繋がるマンホール４の蓋を開け、そのマンホール４から本管１内に高圧洗浄機のノズルを挿入する。そして、そのノズルから高圧の洗浄水を放水することにより本管１内を洗浄する。
【００３９】
次に、調査工程において、本管１内にカメラを有する自走式のロボット車を搬入して、本管１内の破損箇所を調査する。なお、ロボット車としては、図２のロボット車１１を用いてもよいし、調査専用のロボット車を用いてもよい。
【００４０】
そして、本管１内において損傷箇所が発見された場合、本管１を補修するための補修工程を行う。具体的には、未硬化の樹脂を含浸させた不織布（更生材）６を畳んだ状態で本管１内の所定の位置に引き込む（図６参照）。または、不織布（更生材）６を空気圧または水圧Ｐ１で加圧反転しながら本管１内に挿入して所定の位置に配置させる（図７参照）。次に、空気圧または水圧Ｐ１によって更生材６を膨らませ本管１の内周面に密着させる。この状態で温水、蒸気、紫外線などを更生材６に当てることにより更生材６の樹脂を硬化させ本管１を更生する。
【００４１】
なお、本管１の更生工法としては、上記の工法以外に、例えば製管工法を用いてもよい。すなわち、塩化ビニールの帯板を円形状に製管して所定の長さの更生管を構築し、その更生管と既設本管１との隙間にセメント系の裏込め材を充填することで既設本管１を更生する。
【００４２】
上述したいずれの工法であっても、本管１の内周面は、その全周にわたって更生材６が貼り付けられた状態となり、結果として、本管１と取り付け管２との接続部５は更生材６で塞がれる。
【００４３】
接続部探査工程では、図８に示されるように、マンホール４から本管１内にロボット車１１を搬入し、制御装置４２によりロボット車１１を操作することで、そのロボット車１１を取り付け管２との接続部５の近傍まで移動させる。そして、ロボット車１１の可動部１５及び昇降装置３０を駆動して、電磁波送受信機２２を本管１の内周面に接近させるとともにその内周面に沿って移動させる。このとき、電磁波送受信機２２により電磁波が送受信されて反射波信号が取得され、その反射波信号が制御装置４２に転送される。ここで、取り付け管２の接続部５に対応する位置では、取り付け管２内が空洞であるため、反射波信号の信号強度は弱くなる。一方、接続部５以外の箇所では本管１の内壁や土砂等が存在するため、反射波信号の信号強度は強くなる。従って、制御装置は、得られた反射波信号に基づいて、画像解析処理を行うことにより、その信号強度に応じた画像を表示モニター４４に表示する。この表示モニター４４の画像を確認することにより、取り付け管２の接続部５の位置が探索される。
【００４４】
目印付与工程では、表示モニター４４の画像を確認しながら、探査した接続部５の方向にスタンプ装置２１が向くよう可動部１５を回転駆動する。さらに、図９に示されるように、スタンプ装置２１のエアシリンダ２８を作動させることにより、更生材６で塞がれている接続部５の位置にスタンプ２７を押し付けて捺印することで目印を付与する。なおここでは、画像で確認された接続部５の中心（取り付け管２の軸心）にスタンプ２７の位置を合わせた状態で目印を付与する。
【００４５】
その後、穿孔工程では、その目印に基づいて穿孔装置２３の位置合わせを行う。ここでは、更生材６に付与されている目印をカメラ２４で撮影し、その目印の位置に応じてロボット車１１を前進させて、穿孔装置２３の位置を調整する。なお、可動部１５の角度は、前記目印付与工程にて調整した角度が保持されている。
【００４６】
本実施の形態において、スタンプ装置２１は、可動部１５の平坦面に対して垂直方向に昇降され、穿孔装置２３も同様に、可動部１５の平坦面に対して垂直方向に昇降される。従って、目印付与工程において、スタンプ装置２１の昇降方向が接続部５の方向に向くよう可動部１５の角度を調整することにより、穿孔装置２３の角度調整も同時に行われることとなる。そのため、穿孔工程において、可動部１５の角度を再調整する必要はない。ただし、可動部１５の角度変更によって車両バランスが崩れ、ロボット車１１の走行が困難となる場合には、目印の付与後、可動部１５の角度を戻してロボット車１１を走行させ、穿孔装置２３の昇降方向が接続部５の方向に向くよう可動部１５の角度を再調整するようにしてもよい。
【００４７】
このように穿孔装置２３の位置あわせを行った後、駆動モータ３４を駆動して回転カッター３３を回転させる。その後、図１０に示すように、昇降装置３５を駆動することで回転カッター３３を更生材６に接触させ、その更生材６に対して穿孔を行い、連通孔を形成する。この穿孔によって、本管１と取り付け管２との接続部５が連通する。その後、ロボット車１１を本管１内から搬出することにより、下水管渠１０を更生するための作業が完了する。
【００４８】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４９】
（１）本実施の形態では、ロボット車１１に装着された電磁波送受信機２２によって本管１側から電磁波を送受信することで反射波信号が取得され、その反射波信号に基づいて、更生材６によって塞がれた取り付け管２の接続部５を探査することができる。そして、スタンプ装置２１によって、その接続部５の位置に本管１側から目印が付与される。さらに、カメラ２４で目印の位置が確認され、その目印に基づいて穿孔装置２３の位置合わせが行われる。その後、その位置合わせをした状態で穿孔装置２３の回転カッター３３を回転させることにより、接続部５を塞いでいる更生材６に対して本管１側から穿孔が行われる。このようにすれば、従来技術のように、取り付け管２側から接続部５の位置に磁石や電磁波送信機などを配置する必要がなく、その作業工程を省略できる。また、１台のロボット車１１により、接続部探査工程、目印付与工程、及び穿孔工程を行うことができるため、接続部５の位置に連通孔を迅速に形成することができる。
【００５０】
（２）本実施の形態のロボット車１１では、電磁波送受信機２２の同軸上となる位置にスタンプ装置２１が設けられている。この場合、電磁波送受信機２２により電磁波が送受信されて接続部５の位置を探査した後、スタンプ装置２１によってその接続部５の位置に目印を迅速に付与することができる。
【００５１】
（３）本実施の形態のロボット車１１では、車両前方側の位置にスタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２が配置され、車両後方側の位置に穿孔装置２３が配置されている。この場合、車両前方側のスタンプ装置２１による目印の付与後において、ロボット車１１を前方に移動させることで、車両後方側の穿孔装置２３によって穿孔を行うことができる。従って、本管１内においてロボット車１１の移動を最小限に抑えつつ、取り付け管２との接続部５の位置に連通孔を迅速に形成することができる。
【００５２】
（４）本実施の形態の場合、ロボット車１１に搭載されるカメラ２４は、広範囲の撮影が可能な魚眼レンズカメラであり、車両中央部となる位置に配置されている。このカメラ２４を用いれば、スタンプ装置２１による目印の位置や穿孔装置２３による穿孔の位置を容易に確認することができる。この場合、それら目印の位置や穿孔の位置を確認するために専用のカメラを別々に設ける場合と比較して装置コストを抑えることができる。
【００５３】
（５）本実施の形態のロボット車１１では、車体１４に対するスタンプ装置２１の角度調整と穿孔装置２３の角度調整とが可動部１５によって同時に行われる。このようにすれば、スタンプ装置２１による目印の付与後において、その目印に応じた穿孔装置２３の位置合わせを迅速に行うことができる。
［第２の実施の形態］
【００５４】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図１１〜図１３を用いて説明する。本実施の形態では、ロボット車５１の構成が第１の実施の形態と異なる。本実施の形態のロボット車５１は、中口径（φ６００ｍｍ以上〜８００ｍｍ未満）の本管１を更生する場合に用いられる。
【００５５】
図１１〜図１３に示されるように、ロボット車５１は、車輪５２やその車輪５２を駆動するための駆動モータ５３を有する車体５４と、車体５４の上部に設けられ、スタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２の角度を調整する探査用可動部５５と、車体５４の後端部に設けられ、穿孔装置２３の角度を調整する穿孔用可動部５６とを備える。本実施の形態においても、各車輪５２の外周には、駆動ベルト５７（例えばキャタピラー）が装着されている。
【００５６】
探査用可動部５５は、第１の実施の形態の可動部と同様に、半円形筒状をなし、円弧面側を下に向けた状態で、その軸心を中心として回転可能に固定されている。この探査用可動部５５も、ピニオンラックの機構を用いて回転される。具体的には、車体５４において、先端側及び後端側の２箇所に、内側にギアが形成された円形状のラックギア１７が設けられている。このラックギア１７に噛み合うようにピニオンギア１８が配置され、そのピニオンギア１８は、可動部５５側に固定された駆動モータ１９によって回転される。そして、駆動モータ１９によりピニオンギア１８が回転されると、ラックギア１７に沿ってピニオンギア１８が移動することで、駆動モータ１９とともに探査用可動部５５が回転する。
【００５７】
探査用可動部５５における前方側には、スタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２が配置されている。このスタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２は第１の実施の形態と同じ構成であり、電磁波送受信機２２の中心部にスタンプ装置２１が設けられている。本実施の形態において、スタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２の下方には、リンク機構５９が設けられている。このリンク機構５９は、駆動モータ６０の駆動によって図１１の上下方向に伸縮し、スタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２を昇降させる。
【００５８】
また、探査用可動部５５の後方側であってロボット車５１における略中央部となる位置に、カメラ６１及び照明ライト６２が設けられている。カメラ６１は、例えば、魚眼レンズカメラが用いられ、本管１内において車両前方側に加えて車両後方側の画像を同時に撮影する。また、照明ライト６２は、スタンプ装置２１によって付与された目印の位置を照らす。
【００５９】
ロボット車５１において、車体５４と穿孔用可動部５６とは連結部材６４を介して連結されている。穿孔用可動部５６は、その先端に穿孔装置２３を支持する円柱状の支持アーム６５と、その支持アーム６５が回動可能に固定される固定部材６６と、複数の駆動モータ６７，６８，６９と、回転カッター３３による穿孔の位置を照らす照明ライト７０などを備える。
【００６０】
詳述すると、固定部材６６の先端側（図１１では左側）の下方には車輪７１が設けられている。固定部材６６の基端側（図１１では右側）には、駆動モータ６７が回転軸６７ａを上に向けた状態で固定されており、その駆動モータ６７の回転軸６７ａにはウォーム７２が形成されている。また、支持アーム６５の基端部にはウォームホイール７３が固定されており、そのウォームホイール７３は、駆動モータ６７の回転軸６７ａのウォーム７２に嵌合されている。この駆動モータ６７の回転によってウォームホイール７３が回転することにより、支持アーム６５がその基端部を支点として上下方向に回動する。
【００６１】
この支持アーム６５の基端側上部に、回転カッター３３による穿孔の位置を照らすための照明ライト７０が設けられている。また、支持アーム６５の途中には駆動モータ６８が設けられ、その駆動モータ６８によって支持アーム６５の先端部がその軸心を中心に回動可能に設けられている。さらに、支持アーム６５の先端部には、駆動モータ６９が設けられており、その駆動モータ６９の回転軸６９ａにもウォーム７５が形成されている。そして、この回転軸６９ａのウォーム７５は、穿孔装置２３の下部に設けられたウォームホイール７６に嵌合されている。この駆動モータ６９の回転によってウォームホイール７６が回転することにより、そのウォームホイール７６を中心とした周方向に穿孔装置２３が回動するようになっている。なお、穿孔装置２３は、上記第１の実施の形態と同様に、円筒状の回転カッター３３と、回転カッター３３を回転させる駆動モータ３４とにより構成されている。
【００６２】
このように構成したロボット車５１を用いれば、第１の実施の形態と同様に、接続部探査工程、目印付与工程、及び穿孔工程を行うことができるため、接続部５を塞いでいる更生材６に対して本管１側から穿孔して連通孔を迅速に形成することができる。
【００６３】
また、ロボット車５１では、探査用可動部５５においてスタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２を昇降させるリンク機構５９を備えるので、本管１の径が比較的大きい場合でも、本管１の内周面（接続部５を塞いでいる更生材６）にスタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２を接近させることができる。これによって、接続部５の位置を確実に探査することができ、その探査した位置に正確に目印を付与できる。
【００６４】
さらに、ロボット車５１では、穿孔用可動部５６に複数の駆動モータ６７〜６９が設けられ、各モータ６７〜６９を駆動して支持アーム６５を回動させることで、穿孔装置２３の複雑な角度調整が行えるように構成されている。この場合、接続部５を塞いでいる更生材６に対して略直角に回転カッター３３を当接させることができ、連通孔をより正確に形成することができる。
【００６５】
なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００６６】
・上記第１の実施の形態において、図１４に示すような排出機構７７を有する穿孔装置２３を用いてもよい。穿孔装置２３の回転カッター３３により更生材６に対して穿孔を行う場合、図１４（ａ）に示すように、回転カッター３３の筒内に穿孔破片６ａが残ることがある。穿孔破片６ａが回転カッター３３の筒内に残ると、次の穿孔工程時において、その穿孔破片６ａが邪魔となり、連通孔を形成することが困難となる。この場合、排出機構７７によって筒内の穿孔破片６ａを排出することにより、穿孔工程の度に、ロボット車１１を本管１内から搬出しなくても穿孔破片６ａを取り除くことが可能となる。
【００６７】
図１４の排出機構７７は、押出し用のロッド７８を備え、駆動モータ３４の回転軸の軸心となる位置（同軸上）に形成された挿入穴７９にそのロッド７８が配置されている。このロッド７８の上端には、皿状の頭部７８ａが形成されており、回転カッター３３の筒内に残された穿孔破片６ａにその頭部７８ａが当接してその穿孔破片６ａを押出すように構成されている。具体的には、穿孔工程において、昇降装置３５により、駆動モータ３４とともに回転カッター３３を上昇させるのと同時に、ロッド７８が上方に伸びる。そして、穿孔工程の終了後、破片排出工程において、駆動モータ３４とともに回転カッター３３を下降させる際には、ロッド７８が所定の位置で伸びたまま残り、その結果、回転カッター３３の筒内にある穿孔破片６ａがロッド７８の頭部７８ａにより押出される形で本管１内へ排出される（図１４（ｂ）参照）。このようにすれば、穿孔工程を行う度にロボット車１１を本管１内から搬出する必要がなく、複数個所の接続部５に対して、連続的に穿孔を行うことができる。また、本管１内に排出された穿孔破片６ａは、施工の最終工程として行われる管内掃除の際に取り出される。
【００６８】
・上記各実施の形態では、電磁波を送受信する電磁波送受信機２２を用いて接続部５を探査するよう構成したが、超音波を送受信する超音波送受信機を用いて接続部５を探査するよう構成してもよい。
【００６９】
・上記各実施の形態では、目印付与手段としてスタンプ装置２１を用い、スタンプ２７による捺印によって目印を付与するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、目印付与手段として塗料噴射機を用い、塗料を噴射することで接続部５の中心位置に塗料を付着させるようにしてもよい。
【００７０】
・上記各実施の形態では、広範囲の撮影が可能な魚眼レンズカメラ２４を用いて、スタンプ２７による目印の位置や回転カッター３３による穿孔の位置を撮影するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、一般的に用いられるＣＣＤカメラなどを用いて、目印の位置や穿孔の位置を撮影してもよい。ＣＣＤカメラは、魚眼レンズカメラ２４と比較して視野が狭い。そのため、目印の位置や穿孔の位置を複数のＣＣＤカメラを用いて撮影してもよいし、可動式の１つのＣＣＤカメラを用いて撮影してもよい。
【００７１】
・上記各実施の形態では、昇降装置３５やリンク機構５９を用いてスタンプ装置２１及び電磁波送受信機２２を同時に昇降するよう構成していたが、スタンプ装置２１と電磁波送受信機２２とについて個別に昇降装置を設け、それぞれ独立して昇降可能に構成してもよい。またこの場合、スタンプ装置２１と電磁波送受信機２２とを同軸上に設ける必要はなく、別々に設けてもよい。
【００７２】
・上記各実施の形態では、既設管渠として下水管渠１０を補修するものであったが、それ以外に埋設管渠を補修してもよい。また、既設管渠を構成する材質としては、コンクリート製以外に、陶器製や樹脂製であってもよい。さらに、既設管渠としては、円形以外に、矩形、馬蹄形、卵形などであってもよい。
【００７３】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００７４】
（１）請求項１において、前記目印を付与するための前記目印付与手段と穿孔を行うための穿孔手段とがロボット車に装着され、そのロボット車に対する目印付与手段の角度と穿孔手段の角度とを同時に調整する角度調整工程を含むことを特徴とする既設管渠の更生方法。
【００７５】
（２）請求項１において、前記目印付与工程では、前記本管側から前記接続部の中心位置に塗料を付着させることで目印を付与することを特徴とする既設管渠の更生方法。
【００７６】
（３）請求項１において、前記本管は、作業者が入ることが不可能な小口径の管であることを特徴とする既設管渠の更生方法。
【００７７】
（４）請求項１において、穿孔装置を用いて前記穿孔工程を行った後、前記穿孔装置内に残った穿孔破片を排出する破片排出工程を含むことを特徴とする既設管渠の更生方法。
【００７８】
（５）請求項２乃至５のいずれか１項において、前記カメラは、魚眼レンズカメラであることを特徴とする既設管渠の更生装置。
【００７９】
（６）請求項２乃至５のいずれか１項において、前記送受信機及び前記目印付与手段を昇降させるためのリンク機構を備えることを特徴とする既設管渠の更生装置。
【００８０】
（７）請求項２乃至５のいずれか１項において、前記送受信機及び前記目印付与手段は独立して昇降可能であることを特徴とする既設管渠の更生装置。
【００８１】
（８）請求項２乃至５のいずれか１項において、前記穿孔手段は、前記更生材に対して穿孔を行う際に生じた穿孔破片を排出する排出機構を備えることを特徴とする既設管渠の更生装置。
【００８２】
（９）技術的思想（８）において、前記穿孔手段は、回転カッターと、前記回転カッターを回転させる駆動モータとを備え、前記排出機構は、前記駆動モータの回転軸の同軸上に設けられていることを特徴とする既設管渠の更生装置。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１の実施の形態の既設管渠を示す断面図。
【図２】第１の実施の形態のロボット車を示す側面図。
【図３】第１の実施の形態のロボット車を示す上面図。
【図４】図２のロボット車におけるＡ−Ａ線での断面図。
【図５】既設管渠の更生装置を示す断面図。
【図６】本管１の補修工程を説明するための断面図。
【図７】本管１の補修工程を説明するための断面図。
【図８】接続部探査工程を説明するための断面図。
【図９】目印付与工程を説明するための断面図。
【図１０】穿孔工程を説明するための断面図。
【図１１】第２の実施の形態のロボット車を示す側面図。
【図１２】第２の実施の形態のロボット車を示す上面図。
【図１３】図１１のロボット車におけるＡ−Ａ線での断面図。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、別の実施の形態の穿孔装置を示す側面図。
【図１５】更生後の管渠を示す断面図。
【図１６】更生後の管渠を示す断面図。
【符号の説明】
【００８４】
１…本管
２…取り付け管
５…接続部
６…更生材
１０…既設管渠としての下水管渠
１１，５１…ロボット車
１７…角度調整機構を構成するラックギア
１８…角度調整機構を構成するピニオンギア
２１…目印付与手段としてのスタンプ装置
２２…電磁波送受信機
２３…穿孔手段としての穿孔装置
２４，６１…カメラ
４２…接続部探査手段としての制御装置
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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