JP2014055609A - 不断流穿孔処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体内の観察位置を極めて正確に特定できるようにした不断流穿孔処理装置を提供すること。
【解決手段】流体管１を密封状に囲繞する筐体２、作業弁３、穿孔作業装置４を利用して不断流状態で分岐工事や弁の取付け作業を行う不断流穿孔処理装置であって、筺体２には、筺体２の側面における流体管１と作業弁３との間の空間内に画像取得装置６を誘導する導入開口１２が設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、流体管を密封状に囲繞する筐体、作業弁、穿孔作業装置を利用して不断流状態で分岐工事や弁の取付け作業を行う不断流穿孔処理装置であって、作業時に筐体内のモニターが可能な不断流穿孔処理装置に関する。

従来の不断流穿孔処理装置は、給水本管（流体管）に取付けられた不断水分岐サドル（筐体）を不断水のまま分岐工事を行う際、一般的には工事の様子などが確認できない。そこで大型の不断水分岐サドルにあっては筐体の適所に点検窓を備えた構造のものも存在する。しかし点検窓を複数設けるには構造上の問題があるばかりか、点検できるポイントは限られることになる。

このような問題を解決すべく、作業弁側の通孔にシリンダを取付け、該シリンダに上下動可能に挿入されたピストンに光ファイバーケーブル（画像取得装置）を内蔵し、光ファイバーケーブルをシリンダの上方からピストンによって給水本管の分岐孔に向けて移動させ、サドル分水栓の分岐側通孔に設けられた作業弁を開放して光ファイバーケーブルを給水本管側に送り出し、不断流状態で給水本管内等を点検する装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４４３６１６５号公報（第３，４頁、第２図）

しかしながら、特許文献１にあっては、光ファイバーケーブルの挿入口をサドル分水栓における穿孔等を行う作業装置側に配置するために、シリンダの上方から長い光ファイバーケーブルを挿入移動させる構造のため、サドル分水栓内のいずれの部分をモニターしているのか、その観察位置の特定が困難であるという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、筐体内の観察位置を極めて正確に特定できるようにした不断流穿孔処理装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の不断流穿孔処理装置は、
流体管を密封状に囲繞する筐体、作業弁、穿孔作業装置を利用して不断流状態で分岐工事や弁の取付け作業を行う不断流穿孔処理装置であって、
前記筺体には、当該筺体の側面における前記流体管と前記作業弁との間の空間内に画像取得装置を誘導する導入開口が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、前記流体管と前記作業弁との間の空間内に前記導入開口を介して画像取得装置を流体管の穿孔位置の近傍に直接導入可能であるため、画像取得装置の導入ストロークを短くでき、かつ導入開口も前記流体管の穿孔位置に近いことから、画像取得装置の導入量や導入方向が容易に把握でき、筐体内の観察位置を極めて正確に特定できる。

本発明の不断流穿孔処理装置は、
前記筺体の側面には、前記導入開口から当該筺体の外方に貫通し、外方から前記流体管と前記作業弁との間の空間内に前記画像取得装置を密封状態で導入可能な導入部が設けられ、前記導入部における前記導入開口の近傍には、開閉弁を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、導入部の開閉弁の閉状態において、導入部に画像取得装置を導入するとともに、導入部の開閉弁を開操作することで、流体管と作業弁との間の空間内に画像取得装置を密封状態で導入することができるため、画像取得装置の導入の度に比較的大型である作業弁の開操作を行う必要がなく、画像取得装置を不断流状態で流体管と作業弁との間の空間内に導入する作業を簡便にすることができる。

本発明の不断流穿孔処理装置は、
前記筐体は、前記画像取得装置の導入移動を所定の範囲のみ許容して規制する移動規制部を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、筐体が移動規制部を備えていることにより、画像取得装置の導入移動が予め定められた所定方向や所定量のみ導入移動が許容されているため、作業者の意に反して画像取得装置が移動規制部により導入移動が許容された所定の範囲以外に移動操作されることが防止され、確実に且つ容易に画像取得装置の操作を行うことができる。

実施例１における穿孔作業装置によって流体管に穿孔部を穿設した状態を示す正面断面図である。 （ａ）は、実施例１における画像取得装置を示す底面図であり、（ｂ）は、同じく側面図である。 画像取得装置を閉状態の開閉弁付近に待機させた状態を示す側断面図である。 密封状態の導入部内に画像取得装置を導入させた状態を示す側断面図である。 画像取得装置によって穿孔部の観測位置Ａを観測した状態示す側断面図である。 画像取得装置によって穿孔部の観測位置Ｂを観測した状態示す側断面図である。 画像取得装置によって穿孔部の観測位置Ｃを観測した状態示す側断面図である。 画像取得装置のカメラを回動させた状態を示す側断面図である。 画像取得装置による穿孔部の確認作業の後、穿孔部に防錆コアを装着した状態を示す側断面図である。 実施例１における移動規制部の変形例を示す側断面図である。 実施例２における画像取得装置を示す側面図である。 実施例２における画像取得装置が収容部に収容された状態を示す側断面図である。 実施例２における画像取得装置が穿孔部を観測した状態を示す側断面図である。 実施例２における画像取得装置の変形例を示す側断面図である。

本発明に係る不断流穿孔処理装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例１に係る不断流穿孔処理装置につき、図１から図９を参照して説明する。図１に示されるように、流体管１は、例えば、地中に埋設される上水道用のダクタイル鋳鉄製であり、断面視略円形状に形成され、内周面が粉体塗装あるいはモルタル層で被覆されている。尚、本発明に係る流体管は、その他鋳鉄、鋼等の金属製、あるいは石綿、コンクリート製、塩化ビニール、ポリエチレン若しくはポリオレフィン製等であってもよい。更に尚、流体管の内周面はモルタル層に限らず、例えばエポキシ樹脂等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、本実施例では流体管１内の流体は上水であるが、流体管の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水や農業用水、下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。

流体管１は、第１分割部材２ａと第２分割部材２ｂとから成る本発明の筐体としてのケース体２によって狭圧されており、より詳しくは第１分割部材２ａの内周面に設けられたシール部材１３によって流体管１の外周面の一部が密封状に囲繞されている。尚、本発明のケース体は、３体以上の複数の分割されたケース体からなる分割構造であってもよいし、若しくは分割構造を有さず、鋳型、或いは、溶接加工や機械加工等で連続形成されていても構わない。更に尚、ケース体の材質はダクタイル鋳鉄等により構成されているが、上記で説明した流体管と同様に種々の材質であってもよい。

第１分割部材２ａには、上方に延びる分岐部２ｃが形成されており、分岐部２ｃの端部に形成されたフランジ２ｄに作業弁３が取付けられ、更に、作業弁３には、穿孔作業装置４が設置されるようになっている。穿孔作業を行う際には、作業弁３を開放して穿孔作業装置４から延びる穿孔具４ａにより流体管１に穿孔部１ａを穿設する。

この穿孔作業装置４を用いた流体管１への穿孔作業の際に、第１分割部材２ａと第２分割部材２ｂとによる挟圧が弱いなど、ケース体２の流体管１への固定が不十分な場合や、穿孔具４ａのシャフト４ｂに歪みが生じている場合、穿孔具４ａが流体管１に対し後述のように略直交する防食コア５の挿入方向Ｙからα度ズレた穿孔方向Ｘに穿孔具４ａが進行してしまい、これによって穿孔部１ａが所定より傾いてしまう問題や、芯ズレが生じてしまう問題がある。こうして穿孔部１ａに芯ズレや傾きが生じると、例えば、穿孔部１ａの露出した金属素地を防食する防食コア５（図９参照）を穿孔部１ａに挿入して装着する際に、後述する防食コア５の挿入方向Ｙと穿孔部１ａの穿孔方向Ｘが異なることから、防食コア５が適正な状態で装着できず、十分な防食機能を発揮できない状態となる。

そこで、本実施例の不断流穿孔処理装置においては、防食コア５を穿孔部１ａに装着する前に、図２に示される画像取得装置６を流体管１と作業弁３との間の空間内に導入し穿孔部１ａの穿孔状態を観測することで、流体管１に対する穿孔部１ａの芯ズレ若しくは傾きの有無を調査する態様について説明する。

図２に示されるように画像取得装置６は、先端に配設されるヘッド部６ａを備え、このヘッド部６ａには、穿孔部１ａを撮影するカメラ６ｂが設けられており、ヘッド部６ａの後端部には、比較的剛性を有する材料から形成される操作軸６ｃが延設されている。この操作軸６ｃは、後述する蓋部材２３の挿通孔２３ａに密封状に挿通されているとともに、操作軸６ｃの内部には、カメラ６ｂで撮影した画像データ送信する配線６ｄが挿通されており、配線６ｄは、操作軸６ｃの後端部から図示しないコンピュータに接続されるようになっている。更に、この操作軸６ｃの外周面には、操作軸６ｃの先端側から順に所定間隔離間する目印７ａ、７ｂ、７ｃが示されており、操作軸６ｃにおける目印７ｃよりも後端側には、後述するストッパ部８が形成されている。尚、本実施例の目印は、操作軸６ｃの軸方向に所定間隔離間して３箇所示されているが、これに限られず、１箇所のみでもよいし、所望の数量で複数表示されるものでもよい。また、この目印７ａ、７ｂ、７ｃについては、後述にて詳しく説明する。

図３に示されるように、ケース体２の分岐部２ｃの側面には、分岐部２ｃの内周面側に開口する導入開口１２が設けられており、この導入開口１２を介して画像取得装置６が流体管１と作業弁３との間の空間内に導入可能になっている。また、この導入開口１２から分岐部２ｃに対して導入部２２が略垂直に延びて設けられており、導入部２２内を通って流体管１と作業弁３との間の空間内に画像取得装置６が誘導されるようになっている。この導入部２２は、導入開口１２を開閉する開閉弁９が設けられており、導入部２２における導入開口１２と対向側の端部に前述した蓋部材２３を密封状に取付けできるようになっている。

次いで、画像取得装置６を流体管１と作業弁３との間の空間内に導入して穿孔部１ａを観測する方法について説明する。

上述したように、図３に示されるように、防食コア５の穿孔部１ａへの装着作業を行った後、開閉弁９を閉操作した状態で画像取得装置６を開閉弁９付近に待機させ、次いで図４に示されるように、画像取得装置６の操作軸６ｃが挿通孔２３ａに挿通した状態の蓋部材２３を導入部２２における導入開口１２と対向側の端部に接続して導入部２２内を密封状態とし、更に開閉弁９を開操作して、操作軸６ｃを軸方向に押し込むことで画像取得装置６を導入開口１２に向けて移動可能な状態にする。

このとき、操作軸６ｃは、蓋部材２３の挿通孔２３ａの内周面に摺動するようになっている。そのため、画像取得装置６が挿通孔２３ａに規制されながら導入開口１２に向けて導入移動される。また、操作軸６ｃは、比較的剛性を有する材料で形成されているため、操作軸６ｃが画像取得装置６のヘッド部６ａの自重により下方向に撓曲することが防止されている。したがって、本実施例の挿通孔２３ａは、画像取得装置６の導入方向を規制する本発明の移動規制部となっている。

そして、図５に示されるように、操作軸６ｃに示される目印７ａが挿通孔２３ａの縁部と重合するまで画像取得装置６を操作軸６ｃの軸方向に導入移動させると、画像取得装置６のカメラ６ｂが流体管１と作業弁３との間の空間内における所定の観測位置Ａに配置され、観測位置Ａから穿孔部１ａを観測できるようになっている。

同様に、目印７ｂおよび７ｃが挿通孔２３ａの縁部と重合するまで画像取得装置６を操作軸６ｃの軸方向に導入移動させることにより、カメラ６ｂが観測位置ＢおよびＣに配置され、観測位置ＢおよびＣから穿孔部１ａを観測できるようになっている。

また、操作軸６ｃに示される目印７ｃが挿通孔２３ａの縁部と重合するまで画像取得装置６が導入移動した時点で、前述した操作軸６ｃのストッパ部８が蓋部材２３の端面２３ｂに当接するようになっており、画像取得装置６の過挿入が防止され、ヘッド部６ａが分岐部２ｃにおける導入開口１２の対向側の内面に衝突してしまうのを防止するようになっている。したがって、本実施例の蓋部材２３の端面２３ｂは、画像取得装置６の導入量を規制する本発明の移動規制部となっている。

また、図８に示されるように、上述の手順により流体管１と作業弁３との間の空間内に配置された画像取得装置６は、操作軸６ｃを軸周りに回動させることによって、カメラ６ｂの角度を調整できるようになっており、例えば観測位置Ａ，Ｂ，Ｃでそれぞれ操作軸６ｃを軸周りに回動させることで、穿孔部１ａを様々な角度から観測することができ、観測できる情報量を増やすことができる。

観測位置Ａ，Ｂ，Ｃでそれぞれ観測した穿孔部１ａの画像データは、配線６ｄを介して前述したコンピュータに送られ、作業者がモニターできるようになっている。また、該コンピュータには、流体管１に対して適正に穿孔された穿孔部の座標データが記憶されており、観測位置Ａ，Ｂ，Ｃでそれぞれ観測した穿孔部１ａの画像データから座標データを作成し、これらの座標データを照会して、流体管１に穿孔された穿孔部１ａに生じた芯ズレや傾きを検知することができるようになっている。尚、本実施例においてコンピュータが流体管１に穿孔された穿孔部１ａに生じた芯ズレや傾きを検知する態様について説明しているが、例えば、作業者がモニターすることによって穿孔部１ａに芯ズレや傾きを検知するようにしてもよい。

そして、前記コンピュータによって穿孔部１ａに芯ズレや傾きが生じていることが検知した場合、穿孔部１ａの芯ズレや傾きを考慮し、穿孔部１ａが穿孔された穿孔方向Ｘと同軸方向に防食コア５を挿入するなどして正確に防食コア５を穿孔部１ａに装着する作業を行い、防食コア５が穿孔部１ａに対して防食機能を発揮する適正位置に装着する（図９参照）。

その後、特に図示しないが、前述したように再度画像取得装置６によって観測位置Ａ，Ｂ，Ｃを確認することで防食コア５が穿孔部１ａの適正位置に装着されているかを確認する。こうして、上述した防食コア５の装着作業を実施した後に再度画像取得装置６によって防食コア５が適正位置に装着されているかを確認して、防食コア５が防食機能を発揮する適正位置に確実に装着されたことが確認できた時点で全作業の完了とする。

以上説明したように、本発明の不断流穿孔処理装置は、ケース体２において流体管１と作業弁３との間に位置する分岐部２ｃの側面に画像取得装置６を誘導する導入開口１２が設けられていることにより、流体管１と作業弁３との間の空間内に導入開口１２を介して画像取得装置６を流体管１の穿孔部１ａの穿孔位置の近傍に直接導入可能であるため、画像取得装置６の導入量や導入方向が容易に把握でき、ケース体２内の観察位置を極めて正確に特定できるばかりか、画像取得装置６の導入ストロークを短くでき導入時間を短縮することができる。

また、ケース体２における分岐部２ｃの側面には、分岐部２ｃに対して略垂直に延びる導入部２２が設けられており、導入部２２には開閉弁９が設けられていることにより、導入部２２の開閉弁９の閉状態において、導入部２２に画像取得装置６を導入するとともに、導入部２２の開閉弁９を開操作することで、流体管１と作業弁３との間の空間内に画像取得装置６をケース体２の外方から密封状態で導入することができる。そのため、画像取得装置６の導入の度に比較的大型である作業弁３の開操作を行う必要がなく、画像取得装置６を不断流状態で流体管１と作業弁３との間の空間内に導入する作業を簡便にすることができる。

また、導入部２２は、画像取得装置６を所定方向にのみ導入移動させる挿通孔２３ａ（移動規制部）と、画像取得装置６を所定量のみ導入移動させる端面２３ｂ（移動規制部）と、を有する蓋部材２３が接続されることにより、画像取得装置６が予め定められた所定方向や所定量のみ導入移動を許容されているため、作業者の意に反して画像取得装置６が所定の範囲以外に移動操作されることが防止され、確実に且つ容易に画像取得装置６の操作を行うことができる。

尚、本実施例において、蓋部材２３の挿通孔２３ａおよび端面２３ｂが本発明の移動規制部を構成しているがこれに限られず、例えば、図１０に示されるように、導入部２２’の内周面に、軸方向に延びる凹溝２２ａ（移動規制部）を対向して２条形成するとともに、画像取得装置６’に、各凹溝２２ａにそれぞれ嵌合する２条の凸部６ｅを形成し、各凹溝２２ａに凸部６ｅをそれぞれ嵌合させる構成にしてもよい。これによれば、画像取得装置６’を凹溝２２ａに沿って導入移動させるともに、あえて画像取得装置６’を回動不能に規制して画像取得装置６’の画像取得範囲を限定することで、所定の穿孔部１ａ形状と実際の穿孔部１ａ形状とを正確に比較し易くすることもできる。

次に、実施例２に係る不断流穿孔処理装置につき、図１１から図１３を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する構成を省略する。

図１１に示されるように、本実施例の画像取得装置６１は、画像取得装置６１の本体部６１ａと、本体部６１ａの先端部に所定角度傾斜して搭載され、標準のカメラレンズよりも画角の広い広角レンズを使用したカメラ６１ｂと、カメラ６１ｂを覆う透明性を有する材料から成るカバー６１ｄと、から主に構成されている。本体部６１ａの外周面には、後述するように本発明の移動規制部である回動ギア１１と噛合する複数の凹凸形状の噛合部６１ｃが本体部６１ａの軸方向に沿って形成されている。また、この噛合部６１ｃと対向側には、外径方向に張り出すストッパ部８１が設けられている。

図１２に示されるように、ケース体２’の分岐部２１ｃの側面には、導入開口１２１から斜め上方に所定角度傾斜して断面視略コ字形状に延設される収容部２１ｆが設けられており、収容部２１ｆにはストッパ部８１と対応する位置に溝部２１ｇが形成されている。上述した画像取得装置６１は、ストッパ部８１が溝部２１ｇ内に嵌合して収容部２１ｆ内に密封状に収容されており、カメラ６１ｂが穿孔部１ａと略同軸方向を向いている。また、ケース体２’における収容部２１ｆの近傍には、回動ギア１１が内蔵されているとともに、回動ギア１１を外方から操作可能な操作部１１ａが設けられている。

図１３に示されるように、操作部１１ａを外方から操作して回動ギア１１を回動させると、回動ギア１１の回動が噛合部６１ｃに伝わるようになるため、画像取得装置６１が導入開口１２に向けて導入移動されるようになる。画像取得装置６１が導入移動されると、やがてストッパ部８１が溝部２１ｇの先端側の端部に干渉されるようになり、それ以上画像取得装置６１が導入移動されることが防止される。この状態においては、画像取得装置６１のカメラ６１ｂが穿孔部１ａの略中央部に配置されるようになる。

このように導入開口１２の斜め上方から穿孔部１ａに向けて画像取得装置６１を導入移動させることで、穿孔部１ａの略中央部にカメラ６１ｂを配置することができるため、画角の広いカメラ６１ｂによって穿孔部１ａに接近した位置で穿孔部１ａの全体を観測することができる。

そして、画像取得装置６１によって穿孔部１ａの観測が完了した後、操作部１１ａを外方から操作して回動ギア１１を回動させると、図１２に示されるように、回動ギア１１の回動が噛合部６１ｃに伝わるようになるため、画像取得装置６１が収容部２１ｆ内に向けて導出移動するとともに、画像取得装置６１が導出移動されると、やがてストッパ部８１が溝部２１ｇの後端側の端部に干渉されるようになり、それ以上画像取得装置６１が導出移動されることが防止される。

この状態においては、画像取得装置６１は、画像取得装置６１が収容部２１ｆから分岐部２ｃ’に突出しない収容位置に配置されるようになる。これによれば、画像取得装置６１が分岐部２ｃ’に突出しないため、画像取得装置６１を取外さなくても作業弁３側から分岐部２ｃ’内で種々の作業を行うことが可能となっている。

尚、実施例２における画像取得装置の変形例を説明すると、図１４に示されるように、画像取得装置６２は、本体部６１ａの先端部に所定角度傾斜して搭載されるカメラ６２ｂを備えており、カメラ６２ｂは穿孔部１ａの略中央部に配置された際に、穿孔部１ａの内周面に対して略垂直を向いて４箇所設けられている。この各々のカメラ６２ｂは、穿孔部１ａの周方向に略９０度ずつ離間して配置されており、穿孔部１ａの略中央部に配置されて穿孔部１ａの全体を観測することができるようになっている。尚、カメラの設置数は、必ずしも４箇所に限られず、２，３又は５箇所以上の所定数であってもよい。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、穿孔作業装置によって流体管１に穿孔される穿孔部に防食コアを装着する前に、穿孔部に対して芯ズレや傾きが生じていないかを画像取得装置を用いて確認する態様について説明したが、これに限らず、例えば、穿孔部に対して不断流のまま、弁や防食コア等を取付ける際に画像取得装置によって確認しながら取付け作業を行う態様に使用されてもよいし、穿孔部に弁や防食コア等を取付けた後に適正に取付けられたかを像取得装置を用いて確認する態様に使用されてもよい。

また、画像取得装置は、コンピュータに画像データを送信するための配線を備えていたが、画像取得装置内に無線通信装置を備え、無線通信によって前記コンピュータが前記画像データを受信できるようにしてもよい。

また、前記実施例では、第１分割部材２ａの上方に延びる分岐部２ｃに作業弁３が取付けられているが、本発明の作業弁は、例えば流体管の側方（横方）に分岐する分岐部を備えた筐体に設けられ、当該分岐部を開閉する仕切弁であっても構わない。

１ 流体管
１ａ 穿孔部
２，２’ ケース体（筐体）
３ 作業弁
４ 穿孔作業装置
５ 防食コア
６，６’ 画像取得装置
７ａ，７ｂ，７ｃ 目印
８ ストッパ部
９ 開閉弁
１１ 回動ギア（移動規制部）
２２，２２’ 導入部
２２ａ 凹溝（移動規制部）
２３ａ 挿通孔（移動規制部）
２３ｂ 端面（移動規制部）
６１，６２ 画像取得装置
８１ ストッパ部
１２１ 導入開口

Claims (3)

1. 流体管を密封状に囲繞する筐体、作業弁、穿孔作業装置を利用して不断流状態で分岐工事や弁の取付け作業を行う不断流穿孔処理装置であって、
   前記筺体には、当該筺体の側面における前記流体管と前記作業弁との間の空間内に画像取得装置を誘導する導入開口が設けられていることを特徴とする不断流穿孔処理装置。
2. 前記筺体の側面には、前記導入開口から当該筺体の外方に貫通し、外方から前記流体管と前記作業弁との間の空間内に前記画像取得装置を密封状態で導入可能な導入部が設けられ、前記導入部における前記導入開口の近傍には、開閉弁を備えていることを特徴とする請求項１に記載の不断流穿孔処理装置。
3. 前記筐体は、前記画像取得装置の導入移動を所定の範囲のみ許容して規制する移動規制部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の不断流穿孔処理装置。

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