JP2014114653A - Underground pipe construction apparatus utilizing robot - Google Patents

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Nobuo Kawase
信夫 川瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently perform dredging/cleaning work of sludge in an underground pipe such as a water-supply pipe, sewage pipe, agricultural water, and various pipelines or deposits such as slurry, sediment, pebbles, waste liquid, and organisms safely and reliably under a dangerous environment such as oxygen deficiency.SOLUTION: An operator outside a manhole performs operation-control of cleaning fluid high-pressure nozzle injection dredging/cleaning by an automatic running mobile robot 4 freely while visually confirming a situation inside an underground pipe 3 transmitted from the automatic running mobile robot 4 by an image. Since a high-pressure injection nozzle 2 is rotatable by 360 degrees, the high-pressure injection nozzle 2 advances while rotationally cleaning, and stays for hard sludge to clean for a long time.

Description

本発明は、上水道管、下水道管、暗渠管、農業用水、各種パイプライン等の小口径管から中大口径の埋設管の内壁等を浚渫、洗浄または切削・掘削等するための管内工事用の装置に関するものである。さらに、埋設管内のスラッジや、下水道管、暗渠管などの汚泥物、土砂、小石、廃液、生物などの堆積物を掻き出して清掃するときに使用される埋設管内工事用の装置に関するものである。   The present invention is for pipe work for dredging, cleaning or cutting / excavating inner walls of medium to large diameter buried pipes from small diameter pipes such as water supply pipes, sewer pipes, underdrain pipes, agricultural water, and various pipelines. It relates to the device. Further, the present invention relates to an apparatus for buried pipe construction used for scraping and cleaning sludge in buried pipes, sludge such as sewer pipes and underdrain pipes, sediments such as earth and sand, pebbles, waste liquid, and living things.

一般に、上水道管、下水道管、暗渠管、農業用水、各種パイプライン等の特に大口径管の埋設管の場合、内壁の修理やコーティングのために作業員が中に入って作業する前に、内部に堆積しているスラッジや汚泥物、土砂、小石、廃液、生物などの堆積物の除去や可燃ガスを除去するなどの浚渫清掃作業が行われる。このような目的のため、従来は、洗浄水を供給するホース連結のジェットノズルを管内で手作業移動させながら水または洗浄液を噴射させて内壁浚渫洗浄を行っていた。   In general, in the case of buried pipes, especially large-diameter pipes, such as water supply pipes, sewer pipes, underdrain pipes, agricultural water, and various pipelines, before the workers enter and work to repair and coat the inner walls, Soot cleaning operations such as removal of sludge, sludge, earth and sand, pebbles, waste liquid, living organisms, etc., and removal of combustible gas are performed. For this purpose, conventionally, the inner wall scissors have been cleaned by spraying water or cleaning liquid while manually moving a jet nozzle connected to a hose for supplying cleaning water within the pipe.

また、中小口径管である上水道管、下水道管、暗渠管、各種パイプライン等埋設管の浚渫洗浄の場合には、地上の高圧洗浄車からマンホールを通してホースを繰り出し、ホース先端の高圧噴射装置を埋設管内で移動させながら、ノズルから高圧の水または洗浄液を噴射し、水路管内の堆積物を掻き混ぜ浮遊させて浚渫洗浄しマンホールの下流に集め、汚泥吸引車で吸引除去するものであった。   In addition, in the case of dredging washing of buried pipes such as water supply pipes, sewer pipes, culvert pipes, and various pipelines that are small and medium caliber pipes, the hose is fed from a high-pressure washing car on the ground through a manhole and a high-pressure injection device at the tip of the hose is buried While moving in the pipe, high-pressure water or cleaning liquid was jetted from the nozzle, and the sediment in the water pipe was stirred, floated, washed by soot, collected downstream of the manhole, and sucked and removed by a sludge suction vehicle.

同様に、上記埋設管の浚渫洗浄の後に内壁破損箇所の修理または塗装などの工事を行う場合は、その破損個所の位置や破損の大きさ、破損状況または塗装工事、切削工事、掘削工事の必要箇所、位置、面積、壁面状態などを正確に事前確認する必要があるため、作業員が中に入って目視確認する必要があり、これは酸素欠乏等の大きな危険を伴う作業であった。   Similarly, when repairing or painting the inner wall breakage point after washing the buried pipe, the location of the breakage point, the magnitude of the breakage, the breakage situation, or the need for painting, cutting, or excavation work Since it is necessary to confirm the location, position, area, wall surface state, etc. in advance accurately, it is necessary for the worker to enter and visually check this, and this is a work with great danger such as lack of oxygen.

特に中小口径管である埋設管の内壁目視確認の場合には、作業者が埋設管内に入ることが不可能なため、地上からマンホールを通して映像撮影カメラなどを装着した光ファイバーホースを繰り出し、破損個所の位置や破損の大きさ、破損状況または塗装・切削・掘削工事の必要箇所、位置、面積、壁面状態などを撮影し目視確認をする必要があった。   In particular, in the case of visual confirmation of the inner wall of a buried pipe, which is a small and medium caliber pipe, the operator cannot enter the buried pipe, so an optical fiber hose fitted with a video camera is fed from the ground through a manhole, It was necessary to photograph and visually check the position, magnitude of breakage, breakage, or the location, position, area, wall surface, etc. required for painting, cutting and excavation work.

特開平9−29193号公報JP-A-9-29193 特開2006−28748号公報JP 2006-28748 A

しかし、地上の高圧洗浄車からマンホールを通してホースを繰り出し、ホース先端の高圧噴射装置を水路管内で移動させながら、ノズルから高圧の水または洗浄液を高圧噴射させて浚渫洗浄する方法では、管内のスラッジや、汚泥物、土砂、小石、廃液、生物などの堆積物の位置や量、堆積状態等を正確に確認できないため、作業を実施する地上の高圧洗浄車からは、ホースの繰り出し速さや、洗浄液または高圧水の流量、圧力などを経験則に基づいた条件で一定にして、かつ管内壁を隙間なく上下左右360度方向の内壁全面に対して均一に浚渫洗浄せざるを得なかった。   However, in the method in which the hose is fed out from the high pressure washing vehicle on the ground through the manhole and the high pressure spraying device at the tip of the hose is moved in the water channel pipe, high pressure water or cleaning liquid is jetted from the nozzle to perform soot washing, Since the position and amount of sediment such as sludge, earth and sand, pebbles, waste liquid, and living organisms, and the state of accumulation cannot be confirmed accurately, the high-pressure washing car on the ground that performs the work will not be able to The flow rate and pressure of high-pressure water were kept constant under conditions based on empirical rules, and the inner wall of the pipe had to be uniformly washed with respect to the entire inner wall in the 360 ° direction, without any gaps.

このため、浚渫洗浄される管内のスラッジや、汚泥物、土砂、小石、廃液、生物などの堆積物が比較的少ない場所においては、洗浄された後も必要以上に洗浄液や高圧水を噴射させることになるため、洗浄液や洗浄水の使用量や作業時間、作業動力が無駄になっていた。逆に管内のスラッジや、汚泥物、土砂、小石、廃液、生物などの堆積物が多く堆積している場所においては均一噴射であるため、洗浄液の不足、高圧洗浄水の不足、洗浄時間の不足など浚渫洗浄能力の不足により、充分な浚渫洗浄を実施できないまま洗浄水を噴射供給するジェットノズルを通過させてしまうという問題があった。   For this reason, in places where there is relatively little sediment such as sludge, sludge, earth and sand, pebbles, waste liquid, and living things in the pipe to be washed, spray cleaning liquid and high-pressure water more than necessary after cleaning. Therefore, the amount of use of cleaning liquid and cleaning water, work time, and work power were wasted. Conversely, in areas where there is a lot of sediment such as sludge in the pipe, sludge, earth and sand, pebbles, waste liquid, and organisms, uniform injection is performed, so there is a shortage of cleaning liquid, insufficient high pressure cleaning water, and insufficient cleaning time. Due to the lack of soot cleaning ability, there has been a problem that the jet nozzle that supplies the cleaning water is allowed to pass through without sufficient soot cleaning.

このように上水道管、下水道管、暗渠管、農業用水、各種パイプライン等埋設管内の浚渫洗浄においては、工事実施前から浚渫洗浄実施後に至るまで、管内を十分に目視確認できないことによって、資材、作業時間、作業動力、コスト等の様々な無駄が発生していた。   In this way, in dredging cleaning in buried pipes such as water supply pipes, sewer pipes, underdrain pipes, agricultural water, various pipelines, etc., the material, Various wastes such as work time, work power, and cost were generated.

中小口径管の浚渫洗浄後の管内修理や管内塗装工事に対しても、簡易的な光ファイバーホースのカメラ映像確認では管内修理箇所や塗装箇所での上下左右または進退方向へのカメラ移動がスムースに操作できないため、管内の状況確認が必要な部分を外部から作業者が十分に目視確認できないことによって、修理工事の方法や塗装のための資材の準備、材料の準備などの工事計画不備が生じて大きな無駄を発生させるなどの問題があった。同様に、汚水・泥水で満たされた埋設管においては大きな困難があった。   Even for pipe repairs and painting work after cleaning of small and medium caliber pipes, simple optical fiber hose camera image confirmation allows smooth movement of the camera in the pipe repair and painting places up and down, left and right, or forward and backward. Because it is not possible, the worker cannot fully visually confirm the part that requires confirmation of the situation inside the pipe, resulting in a lack of construction plans such as repair work methods, preparation of materials for painting, preparation of materials, etc. There was a problem of generating waste. Similarly, there was great difficulty with buried pipes filled with sewage and muddy water.

本発明は上述したような従来技術上の問題点を解決するためになされたものであり、水中、放射能中、有毒ガス雰囲気中など、通常の作業員が作業することが困難な環境下、たとえば水中の配管中などの汚泥、堆積物等を、遠隔操作で、その硬度、堆積度合に適用的に浚渫することを可能とし、同様に、掘削工事、切削工事そして廃液、廃土、掘削物等除去工事をも可能とするロボット利用埋設管工事用装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art, and in an environment where it is difficult for normal workers to work, such as in water, in radioactivity, or in a toxic gas atmosphere, For example, it is possible to remotely control sludge, sediment, etc. in submerged piping, etc., by remote operation, in accordance with its hardness and degree of accumulation, as well as excavation work, cutting work, waste liquid, waste soil, excavated material. It is an object of the present invention to provide an apparatus for buried pipe construction using a robot that enables even removal work.

上記課題を解決するために、本発明は、高圧洗浄ジェットノズルと映像撮影カメラ、掘削切削機などを備えた自動走行式移動ロボットを用いて埋設管内を移動させ、上水道管、下水道管、暗渠管、農業用水、各種パイプライン等埋設管内の浚渫洗浄、掘削、切削工事を行うロボット利用埋設管工事装置に関する技術思想とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention moves an embedded pipe using an automatic traveling mobile robot equipped with a high-pressure washing jet nozzle, a video camera, an excavation cutting machine, and the like, to provide a water supply pipe, a sewer pipe, and a culvert pipe. Technical idea for robotic buried pipe construction equipment that performs dredging washing, excavation and cutting work in buried pipes such as agricultural water and various pipelines.

同様に本発明は、高圧洗浄ジェットノズルと映像撮影カメラ、掘削切削機などを備えた自動走行式移動ロボットを用いて埋設管内を移動させ、上水道管、下水道管、暗渠管、農業用水、各種パイプライン等埋設管内の浚渫洗浄、掘削、切削工事を行うロボット利用埋設管工事の方法に関する技術思想とする。   Similarly, the present invention uses an automatic traveling mobile robot equipped with a high-pressure washing jet nozzle, a video camera, an excavation cutting machine, and the like to move through the buried pipe to provide a water supply pipe, a sewer pipe, a culvert pipe, agricultural water, and various pipes. The technical philosophy regarding the method of buried pipe construction using robots that performs dredging, excavation, and cutting work in buried pipes such as lines.

本発明に係る自動走行式移動ロボットは、マンホール外から浚渫洗浄作業者の指示コントロールによって、前後左右、前進後退を自由に走行することができる。この走行指示コントロールの自動走行式移動ロボットへの伝達方法は、マンホール外から自動走行式移動ロボットにつながる有線電気信号配線を介して有線伝達する方法であってもよいし、また電気信号を無線機器によって送受信する無線伝達方法であってもよい。   The automatic traveling mobile robot according to the present invention can freely travel forward / backward, left / right, and forward / backward from outside the manhole by the instruction control of the scissors washing operator. The method of transmitting the traveling instruction control to the automatic traveling mobile robot may be a method of wired transmission via a wired electrical signal wiring connected to the automatic traveling mobile robot from outside the manhole, or the electrical signal may be wireless equipment. It may be a wireless transmission method for transmitting and receiving.

本発明の自動走行式移動ロボットは、大口径マッドタイヤと四輪駆動、蛇行機能を併せ持ち、障害物上や曲管内でも走行対応できる機能を有する。また自動走行式移動ロボットのサイズ寸法は、走行する埋設管口径の大きさによって選択可能なサイズ種類を数種有する(図5参照)。   The automatic traveling mobile robot of the present invention has a large-diameter mud tire, four-wheel drive, and a meandering function, and has a function capable of traveling on an obstacle or in a curved pipe. Further, the size of the automatic traveling mobile robot has several types of sizes that can be selected depending on the size of the buried pipe diameter to travel (see FIG. 5).

本発明の自動走行式移動ロボットは、先端頭部にCCDカメラ、超音波カメラ、赤外線カメラなどの映像撮影用カメラを装着し、カメラ装着部はロボット頭部から突き出た位置に固定され略球状形状を有することにより、マンホール外の作業者の指示コントロールにより上下左右360度回転させて埋設管内を全方向映像撮影することができ、その映像データをマンホール外の作業者の確認する映像出力画面に送信することができる。その映像データは逐次録画されるように録画機器に接続されていてもよい。   The automatic traveling mobile robot of the present invention is equipped with a video camera such as a CCD camera, an ultrasonic camera, an infrared camera, etc. at the tip of the head, and the camera mounting portion is fixed at a position protruding from the robot head and has a substantially spherical shape. With this, it is possible to take 360-degree video images by rotating up, down, left, and right by instruction control from the worker outside the manhole, and send the image data to the video output screen for confirmation by the worker outside the manhole. can do. The video data may be connected to a recording device so as to be sequentially recorded.

また、自動走行式移動ロボットの存する位置は、マンホール外指示コントロール部での埋設管配管映像地図に逐次プロット表示され、送信される映像データとその位置との相関が図られるため、マンホール外の指示コントロールをする作業者は、埋設管内のどの位置にどのようなスラッジや、汚泥物、土砂、小石、廃液、生物などの堆積物があるか、または障害があるか、その堆積状態や埋設管内壁の状態等を正確に把握しながら自動走行式ロボットにコントロール指示することができる。   In addition, the position of the automatic traveling mobile robot is sequentially plotted and displayed on the buried pipe piping video map in the outside manhole instruction control unit, and the correlation between the transmitted video data and its position is achieved, so the indication outside the manhole The operator who controls the system should be aware of what sludge, sludge, earth and sand, pebbles, waste liquid, living organisms, etc., or obstacles in the buried pipes, their accumulation status, and the inner wall of the buried pipe. It is possible to give a control instruction to the automatic traveling robot while accurately grasping the state of the vehicle.

当該映像撮影用カメラ部(「主カメラ」と称する。)は、自動走行ロボットに装着された軟質プッシュロッド先端に固定された小型のサテライトカメラに代替し、映像撮影機能を切り替えることができる。自動走行ロボット頭部から軟質プッシュロッドを必要方向にコントロール排出することにより、軟質プッシュロッド先端に固定されたサテライトカメラが、主カメラで撮影できない微細微小口径の分枝埋設管内の状況でも該微細微小口径分枝管内に挿入されて、その分枝埋設管内の映像撮影を行うことができる。   The video shooting camera unit (referred to as “main camera”) can be switched to a video camera function instead of a small satellite camera fixed to the tip of a soft push rod attached to an automatic traveling robot. By controlling and discharging the soft push rod in the required direction from the head of the automatic traveling robot, the satellite camera fixed to the tip of the soft push rod can be used even in the situation of a branch embedded pipe with a minute diameter that cannot be photographed by the main camera. It is inserted into the caliber branch pipe, and the video in the branch buried pipe can be taken.

これらの映像撮影用カメラの主カメラとサテライトカメラの切り替えは、マンホール外でコントロール指示操作をする作業者の操作によって任意に成される。   Switching between the main camera and the satellite camera of these video shooting cameras is arbitrarily performed by an operation of an operator who performs a control instruction operation outside the manhole.

上記の主カメラ、サテライトカメラは、その用途や工事の必要に応じてCCDカメラ、赤外線カメラ、超音波カメラなどの撮影機能別の選択がもちろん可能である。以下、「映像撮影用カメラ」と総称する。   Of course, the above main camera and satellite camera can be selected according to the photographing function such as a CCD camera, an infrared camera, an ultrasonic camera, etc., according to the purpose of use or construction. Hereinafter, they are collectively referred to as “video camera”.

本発明の自動走行式移動ロボットは、マンホール外から洗浄液や洗浄水を高圧供給するための軟質ホース配管に連結した高圧洗浄液噴射ノズルを備えている。高圧洗浄液噴射ノズル噴射口は、マンホール外の作業者の指示コントロールにより上下左右360度回転させて洗浄液や洗浄水を自在方向に噴射することができる。洗浄水や洗浄液はマンホール外の高圧ポンプ機器により軟質ホース配管を通じてマンホール外の作業者の設定した任意水量、任意圧力で自動走行式移動ロボットに装着された高圧洗浄液噴射ノズルに供給される。   The automatic traveling mobile robot of the present invention includes a high-pressure cleaning liquid jet nozzle connected to a soft hose pipe for supplying high-pressure cleaning liquid and cleaning water from outside the manhole. The high-pressure cleaning liquid injection nozzle injection port can be rotated 360 degrees up, down, left, and right by an instruction control of an operator outside the manhole to inject cleaning liquid and cleaning water in a free direction. The washing water and the washing liquid are supplied to the high-pressure washing liquid injection nozzle mounted on the automatic traveling mobile robot with the arbitrary water amount and arbitrary pressure set by the worker outside the manhole through the soft hose pipe by the high-pressure pump device outside the manhole.

この高圧洗浄液噴射ノズルの噴射口は、マンホール外部からの作業者のコントロールによって上下左右前後方向に対して自在に方角を変更移動でき、同様に洗浄液や洗浄水の噴射圧力や噴射量も作業者の同様のコントロールによって変更調節できる。   The injection port of this high-pressure cleaning liquid injection nozzle can be freely changed in direction with respect to the top, bottom, left, and right, front and rear by the operator's control from the outside of the manhole. It can be changed and adjusted by similar controls.

マンホール外から作業者が自動走行式移動ロボットの操作コントロールを行い受信される撮影映像画面を見ることにより、埋設管内のどの位置にどのようなスラッジや、汚泥物、土砂、小石、廃液、生物などの堆積物があるか、その堆積状態や埋設管内壁の状態等を正確に目視確認することができるため、浚渫洗浄作業と同時に、高圧洗浄液噴射ノズルからの洗浄液または洗浄水の噴射位置、噴射方向、噴射圧力、噴射時間などを最適に設定操作しながら浚渫洗浄を行うことができる。   From outside the manhole, the operator controls the automatic mobile robot and sees the captured video screen that is received. What kind of sludge, sludge, earth and sand, pebbles, waste liquid, living things, etc. It is possible to accurately visually check the deposits and the condition of the inner wall of the buried pipe, etc., so that the spraying position and direction of the cleaning liquid or cleaning water from the high-pressure cleaning liquid spray nozzle are simultaneously Washing can be performed while optimally setting the injection pressure, the injection time, and the like.

自動走行式移動ロボットに備えられた洗浄液または洗浄水の高圧噴射ノズルは、超高圧大流量の洗浄水または洗浄液を噴射できるドラゴンジェット(登録商標)と称する耐高圧特殊噴射ノズル(「ドラゴンジェットノズル」と称する。)であってもよい。ドラゴンジェットノズルによって噴出される超高圧洗浄水または超高圧洗浄液は最大2000kgd/cm2噴射をすることができるため、埋設管内壁の通常浚渫洗浄作業だけではなく、硬く付着した固着スラッジや汚泥、土砂、小石、生物などの大量堆積物をドラゴンジェットノズル噴射の衝撃による物理的エネルギーを付加させて完全に浚渫洗浄することができる。 The high-pressure spray nozzle of cleaning liquid or cleaning water provided in the automatic traveling mobile robot is a high-pressure-resistant special spray nozzle (“Dragon Jet Nozzle”) called Dragon Jet (registered trademark) capable of spraying cleaning water or cleaning liquid with an ultra-high pressure and a large flow rate. May be used). Ultra-high pressure cleaning water or ultra-high pressure cleaning liquid ejected by the dragon jet nozzle can spray up to 2000 kgd / cm 2 , so that not only normal dredging cleaning work on the inner wall of the buried pipe, but also hard sludge, sludge, sludge, and sediment Massive sediments such as pebbles and organisms can be thoroughly washed by applying physical energy from the impact of dragon jet nozzle injection.

ドラゴンジェットノズルによって噴出される超高圧洗浄水または超高圧洗浄液による浚渫洗浄作業は、ドラゴンジェットノズル噴射の衝撃による物理的エネルギーを付加させる強力な噴射圧力を有するため、埋設管内壁の通常の浚渫洗浄作業だけではなく、埋設管内壁の不要内壁材のはつり作業として用いることもできる。また、それははつり作業のための壁面事前目粗し作業であってもよい。   The soot washing operation with ultra high pressure washing water or super high pressure washing liquid ejected by the dragon jet nozzle has a strong jet pressure that adds physical energy due to the impact of the dragon jet nozzle jet, so normal soot washing of the inner wall of the buried pipe Not only the work but also the unnecessary inner wall material of the buried pipe inner wall can be used as a hanging work. It may also be a wall surface pre-roughing operation for the suspension operation.

自動走行式移動ロボットに備えられた洗浄液または洗浄水高圧噴射ノズルは、ドライアイス洗浄を行うための微粉状またはパウダー状ドライアイスの高圧噴射を行うノズル形状を採用できる。ドライアイス洗浄とは、ペレット状(径約3mm以下)または微粉状、パウダー状のドライアイスを圧縮空気を使って被洗浄物に吹き付け、ドライアイス粒の噴射圧力の物理的衝撃力とドライアイスの急激気化による膨張圧力により強固な汚泥などの汚れ付着物を界面剥離させて洗浄する方法である。   The cleaning liquid or cleaning water high-pressure spray nozzle provided in the automatic traveling mobile robot can adopt a nozzle shape that performs high-pressure spraying of fine powder or powdered dry ice for performing dry ice cleaning. Dry ice cleaning means pelletized (diameter of about 3 mm or less), fine powder, or powdered dry ice is sprayed onto the object to be cleaned using compressed air, and the physical impact force of the spraying pressure of the dry ice particles and the dry ice This is a method in which dirt deposits such as strong sludge are peeled off at the interface by the expansion pressure due to rapid vaporization and washed.

自動走行式移動ロボットに備えられたドライアイス洗浄用高圧噴射ノズルは、マンホール外の作業者のコントロール操作によって上下左右360度回転させて自在方向にドライアイス微粉またはドライアイスパウダーを高圧噴射することができる。マンホール外部の高圧ポンプ機器から供給されるドライアイス微粉またはドライアイスパウダーは、軟質ホース配管を通じて作業者の設定した任意量、任意圧力で自動走行式移動ロボットに装着されたドライアイス洗浄用高圧噴射ノズルに供給され、該作業者の指示操作コントロールによって埋設管内壁の被洗浄面を高圧力で必要時間ドライアイス洗浄を行うことができる。   The high-pressure spray nozzle for dry ice cleaning provided in the automatic traveling mobile robot can rotate 360 degrees up, down, left and right by the control operation of the operator outside the manhole to spray high-pressure spray of dry ice powder or dry ice powder in any direction. it can. Dry ice powder or dry ice powder supplied from the high-pressure pump equipment outside the manhole is a high-pressure spray nozzle for washing dry ice that is mounted on an automatic traveling mobile robot with an arbitrary amount and pressure set by the operator through a soft hose pipe. The surface to be cleaned of the inner wall of the buried pipe can be cleaned with dry pressure at a high pressure for a required time by the operator's instruction operation control.

ドライアイス洗浄は、埋設管内の亀裂、破断修理または塗装工事が行われる部分、電気配線部分などの液体残留物をきらう工事目的部分の液体洗浄に用いることが相応しく無水洗浄とも呼ばれる特殊高圧洗浄方法である。   Dry ice cleaning is a special high-pressure cleaning method that can be used for liquid cleaning of cracked parts in buried pipes, parts that are repaired or painted, and parts that are not suitable for work such as electrical wiring, and is also called anhydrous cleaning. is there.

本発明の自動走行式移動ロボットは、先端頭部に切削ビットを備え付ける構造を有する。埋設管内の切削、研磨、補修工事をマンホール外の作業者のコントロール操作によって行うことができる。埋設管内の突き出し異物、モルタル、木根等の切削研磨工事を、自動走行式移動ロボット先端部に装着した当該切削ビットを高速回転させて、自動走行式移動ロボットの前進後退移動と連動させながら行う。切削ビットの種類は被切削物の種類に応じて選択できる円柱型、大円柱型、円錐型、大円錐型などの特殊仕様があり、切削ビット部の型仕様変更を行うことによって切削研磨作業だけではなくKA―TE工法もしくはブラボ・KA−TE工法(登録商標)ロボットとしての機能を果たすこともできる。   The self-traveling mobile robot of the present invention has a structure in which a cutting bit is provided on the tip head. Cutting, polishing, and repair work in the buried pipe can be performed by the control operation of the worker outside the manhole. Cutting and polishing work for protruding foreign objects, mortar, tree roots, etc. in the buried pipe is performed while rotating the cutting bit mounted on the tip of the automatic traveling mobile robot at high speed and interlocking with the forward and backward movement of the automatic traveling mobile robot. There are special specifications such as cylindrical type, large cylindrical type, conical type, and large conical type that can be selected according to the type of workpiece, and only cutting and polishing work can be done by changing the die bit specifications. Instead, it can also function as a KA-TE method or Bravo KA-TE method (registered trademark) robot.

同様に先端頭部に小型シールドマシン等の掘削機を備え付けることができる。埋設管内が土砂等により埋没した状態にある場合や、埋設管の延長拡幅工事のための新たな地中掘削が必要な場合は、シールドマシン等の各種掘削機等を自動走行式移動ロボットの先端頭部に備え付け上記切削ビットと同様に地中掘削を行う。   Similarly, an excavator such as a small shield machine can be provided at the tip head. When the buried pipe is buried with earth or sand, or when new underground excavation is required for the extension and widening work of the buried pipe, various excavators such as shield machines can be attached to the tip of the mobile robot. Underground excavation is performed in the same manner as the cutting bit provided on the head.

地下を掘削する方法にはシールドマシンを掘削機構として用いるシールド工法以外にもダウンヒルカット工法、ベンチカット工法などがあり、その工法に適した掘削機構としてディッパ方式、ブレード方式、スクレーパ方式、リッパ方式、連続掘削方式などそれぞれ適した掘削機構である掘削機を自動走行式移動ロボットに装着し上記と同様の地中掘削工事を行うことができる。つまり自動走行式移動ロボットの先端頭部に備え付ける掘削機とは、各々の掘削方式の掘削機構を含めた掘削機を意味する。   In addition to the shield method that uses a shield machine as the excavation mechanism, there are downhill cut method, bench cut method, etc., as the excavation mechanism suitable for that method, dipper method, blade method, scraper method, ripper method, An excavator, which is a suitable excavation mechanism such as a continuous excavation method, can be mounted on an automatic traveling mobile robot to perform underground excavation work similar to the above. That is, the excavator provided at the tip of the automatic traveling mobile robot means an excavator including each excavation type excavation mechanism.

本発明の自動走行式移動ロボットは、先端頭部にエポキシ樹脂注入ノズルを備え付け、埋設管補修部分や亀裂部分にエポキシ樹脂を注入し充填硬化工事を行うことができる。埋設管内の前記切削工事や浚渫洗浄工事において、管内、管壁破損による破損穴の充填、亀裂の充填等の必要性がある箇所には、自動走行式移動ロボット先端部に取り付けた充填硬化剤であるエポキシ樹脂を吐出するエポキシ樹脂注入ノズルの噴射口を、マンホール外作業者の指示コントロール操作によって、破損亀裂場所に向けて、エポキシ樹脂を適量注入し充填硬化工事を実施する。   The automatic traveling mobile robot of the present invention is equipped with an epoxy resin injection nozzle at the tip of the tip, and can perform filling and hardening work by injecting epoxy resin into a buried pipe repair portion or a crack portion. In the above-mentioned cutting work or dredging cleaning work in the buried pipe, in the pipe, in places where there is a need for filling of damaged holes due to damage to the pipe wall, filling of cracks, etc., use a filling hardener attached to the tip of the automatic traveling robot An appropriate amount of epoxy resin is injected into the location of the broken crack by an instruction control operation by an operator outside the manhole to discharge a certain epoxy resin, and filling and curing work is performed.

充填吐出するエポキシ樹脂は、マンホール外から軟質パイプホースを用いて外部高圧ポンプによって埋設管内の自動走行式移動ロボットの備え付けたエポキシ樹脂注入ノズルに供給してもよいし、少量のエポキシ樹脂で工事が完了できる場合は、小型エポキシ樹脂供給タンクを自動走行式移動ロボットに装着させておいて供給してもよい。   The epoxy resin to be filled and discharged may be supplied from the outside of the manhole to the epoxy resin injection nozzle provided in the automatic traveling mobile robot in the buried pipe by using an external high-pressure pump using a soft pipe hose, or the work may be done with a small amount of epoxy resin. If it can be completed, a small epoxy resin supply tank may be attached to the automatic traveling mobile robot for supply.

以上記載した自動走行式移動ロボットによる洗浄水または洗浄液の高圧噴射ノズル浚渫洗浄やドラゴンジェットノズル噴射浚渫洗浄、ドライアイス洗浄、切削ビットによる埋設管内の切削、研磨、補修工事、掘削機による埋設管延長拡幅工事、エポキシ樹脂注入充填工事そして軟質プッシュロッド小型サテライトカメラ代替映像撮影機能などは、水上の作業だけにかかわらず水中作業においても同様に対応してできる。もちろん個々の機器仕様は防水対策を有する。特に水中撮影に対しては超音波撮影カメラがその能力を発揮する。   Cleaning water or cleaning liquid high-pressure spray nozzle 浚 渫 cleaning, dragon jet nozzle spray 浚 渫 cleaning, dry ice cleaning, cutting of buried pipe with cutting bit, polishing, repair work, extension of buried pipe by excavator Widening work, epoxy resin injection filling work, soft push rod small satellite camera alternative video shooting function, etc. can be handled in the same way in underwater work as well as on water work. Of course, individual device specifications have waterproofing measures. Especially for underwater photography, an ultrasonic camera demonstrates its capabilities.

また、上記のように自動走行式移動ロボットによる各種工事においては、洗浄または浚渫工事、切削及び掘削工事後などに排出されるべき廃液、土砂、汚泥物、掘削物などの埋設管外への排出方法が問題となる。これらは自動走行式移動ロボットの自在な走行にも障害となるため、自動走行式移動ロボットの底部には、廃液、土砂、汚泥物、掘削物等を吸引除去するための負圧吸引用ノズル(バキュームノズル)を装着する。   In addition, as described above, in various types of construction using automatic mobile robots, waste liquid, earth and sand, sludge, excavated materials, etc., to be discharged after washing or dredging work, cutting and excavation work, etc. are discharged outside the buried pipe. The method becomes a problem. Since these are obstacles to the free running of the automatic mobile robot, a negative pressure suction nozzle (at the bottom of the automatic mobile robot for sucking and removing waste liquid, earth and sand, sludge, excavated materials, etc.) Install a vacuum nozzle.

この負圧吸引用ノズルによる廃液、土砂、汚泥物、掘削物等の吸引物は、自動走行式ロボットの背後側に吸引後排出するか、外部から連結した軟質バキュームホース配管によりマンホール外部に吸引移動後排出するかは作業により選択する。少量の場合は自動走行式ロボットの背後側に吸引後排出して流せばよいし、多量の場合は、軟質バキュームホース配管によりマンホール外部に吸引移動後排出すればよい。吸引力のための負圧は高圧洗浄液噴射時の高圧流体により発生する減圧エジェクター(ベンチュリ効果)原理を利用することができる。   Suction material such as waste liquid, earth and sand, sludge, and excavated material by this negative pressure suction nozzle is discharged after suction to the back side of the automatic traveling robot, or moved to the outside of the manhole by a soft vacuum hose pipe connected from the outside. Whether to discharge afterwards is selected according to the work. In the case of a small amount, it may be discharged after being sucked behind the automatic traveling robot, and in the case of a large amount, it may be discharged after moving to the outside of the manhole by a soft vacuum hose pipe. As the negative pressure for the suction force, the principle of the decompression ejector (venturi effect) generated by the high-pressure fluid at the time of jetting the high-pressure cleaning liquid can be used.

本発明を実施することにより、大口径から中小口径の埋設管だけでなく微細分枝埋設管内のスラッジや汚泥物、土砂、小石、廃液、生物などの堆積物を、堆積状態や埋設管内壁の状態等を映像で正確に目視把握しながら、洗浄水または洗浄液の高圧噴射ノズル浚渫洗浄を行うことができるため、洗浄液や洗浄水など資材のロス、作業のロス、作業見込み違いによる損失を大幅に削減でき、埋設管内の浚渫洗浄工事効率が格段に向上する。また酸素欠乏等の埋設管内に人間が入り込むことによる工事事故に対する安全性が大きく担保できる。   By carrying out the present invention, not only large-diameter to medium-small-diameter buried pipes but also sludge, sludge, earth and sand, pebbles, waste liquid, and living things in fine branched buried pipes are deposited on the accumulation state and the inner wall of the buried pipe. The high-pressure spray nozzle for cleaning water or cleaning liquid can be cleaned while accurately grasping the condition etc. visually with the image, greatly reducing loss of materials such as cleaning liquid and cleaning water, work loss, and loss of work expectation. It can be reduced, and the efficiency of the dredging cleaning work in the buried pipe is greatly improved. In addition, safety against construction accidents caused by humans entering buried pipes such as oxygen deficiency can be greatly secured.

本発明は、自動走行式移動ロボットに装着する噴射ノズルの仕様を変更するだけで、高圧洗浄液噴射洗浄、ドラゴンジェットノズル洗浄、ドライアイス洗浄に切り替え、埋設管内の浚渫洗浄ができるため、一台の自動走行式移動ロボットで上記3種類の洗浄方法が対応でき、設備、作業コスト等の大幅改善につながる。   Since the present invention can be switched to high-pressure cleaning liquid spray cleaning, dragon jet nozzle cleaning, and dry ice cleaning simply by changing the specifications of the spray nozzles attached to the automatic traveling mobile robot, The automatic traveling mobile robot can handle the above three types of cleaning methods, leading to a significant improvement in equipment and operating costs.

本発明は、自動走行式移動ロボットに切削ビット、掘削機またはエポキシ樹脂注入ノズル、軟質プッシュロッド小型サテライトカメラ、超音波カメラなどを装着することにより、切削研磨工事、掘削工事、亀裂エポキシ樹脂充填工事、小型サテライトカメラ映像撮影、超音波カメラ映像撮影などが1台の自動走行式移動ロボットで対応できるようになり、設備、作業コストの大幅改善につながる。   The present invention attaches a cutting bit, excavator or epoxy resin injection nozzle, soft push rod small satellite camera, ultrasonic camera, etc. to an automatic traveling mobile robot, so that cutting polishing work, excavation work, crack epoxy resin filling work Small satellite camera video shooting, ultrasonic camera video shooting, etc. can be handled by a single mobile robot, which will greatly improve the equipment and work costs.

本発明は、廃液、土砂、汚泥物、掘削物等を吸引除去するための負圧吸引用ノズル(バキュームノズル)を装着することにより、自動走行式移動ロボットの移動を円滑にさせかつ廃土の処理にも対応できるため、作業コストの大幅改善につながる。   The present invention facilitates the movement of an automatic traveling mobile robot by attaching a negative pressure suction nozzle (vacuum nozzle) for sucking and removing waste liquid, earth and sand, sludge, excavated material, etc. Since it can handle processing, it leads to a significant improvement in work costs.

本発明の一実施例にかかる自動走行式移動ロボット(4輪駆動タイプ)の概略を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline of the automatic traveling type mobile robot (four-wheel drive type) concerning one Example of this invention. 図1に示す自動走行式移動ロボットによる埋設管浚渫洗浄の概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the buried pipe cleaning by the automatic traveling mobile robot shown in FIG. 軟質プッシュロッド小型サテライトカメラが分枝埋設管内の映像撮影をする概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary in which a soft pushrod small satellite camera image | photographs the image | video in a branch buried pipe. 自動走行式移動ロボットに切削ビットまたは掘削機を装着し埋設管内の切削工事する概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary which attaches a cutting bit or an excavator to an automatic traveling type mobile robot, and carries out the cutting work in a buried pipe. 自動走行式移動ロボットの種類、大きさ、車輪タイプ別の4種類の概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of four types according to the kind, magnitude | size, and wheel type of an automatic traveling mobile robot. 自動走行式移動ロボットに装着する掘削機の一例であるシールドマシン掘削機を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shield machine excavator which is an example of the excavator with which an automatic traveling type mobile robot is equipped.

以下、図面を参照して本発明にかかるロボット利用埋設管浚渫装置について説明する。   Hereinafter, a robot-embedded buried dredge apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態にかかる自動走行式移動ロボットの概略を説明するための図であり、この図は4輪駆動タイプの自動走行ロボットである。先端ヘッド部は360度自在回転式の映像撮影用カメラ1が装着収納されていて、埋設管内をマンホール外の作業者からの指示コントロールに従い走行しながら管内の必要箇所を映像撮影し外部作業者の映像受信機器に送信する。   FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of an automatic traveling mobile robot according to an embodiment of the present invention. This figure is a four-wheel drive type automatic traveling robot. The tip head portion is equipped with a 360-degree freely rotating video imaging camera 1 mounted and housed in the embedded pipe according to the instruction control from the worker outside the manhole to take a picture of the necessary part in the pipe and capture the external worker's Send to the video receiving device.

同様にこの自動走行式移動ロボットのカメラ近傍には洗浄水または洗浄液高圧洗浄用の高圧洗浄液噴射ノズル2が装着されて、埋設管3内を高圧噴射浚渫洗浄しながら自動走行式移動ロボット4が前進する概要を図2に示す。自動走行式移動ロボットへの指示コントロールが有線の場合はその接続配線をつなげ、および高圧洗浄液または高圧洗浄水を高圧ポンプ機器から自動走行式移動ロボットの高圧噴射ノズルまで輸送するための連結ホース5、外部と埋設管をつなげるマンホール6、外部高圧ポンプ機器7の概要を図2に示す。   Similarly, a high-pressure cleaning liquid spray nozzle 2 for cleaning water or cleaning liquid high-pressure cleaning is mounted in the vicinity of the camera of the automatic traveling mobile robot, and the automatic traveling mobile robot 4 moves forward while cleaning the buried pipe 3 with a high-pressure spray scissor. An outline of this is shown in FIG. When the instruction control to the automatic mobile robot is wired, connect the connection wiring, and the connecting hose 5 for transporting the high pressure cleaning liquid or high pressure cleaning water from the high pressure pump device to the high pressure injection nozzle of the automatic mobile robot, An outline of the manhole 6 that connects the outside and the buried pipe and the external high-pressure pump device 7 is shown in FIG.

マンホール外の作業者は自動走行式移動ロボット4から送られてくる埋設管内3の状況を映像で目視確認しながら自動走行式移動ロボット4による洗浄水または洗浄液高圧噴射浚渫洗浄を前進させる。高圧噴射ノズル2は360度回転自在であるため回転洗浄しながら、硬い汚泥に対してはとどまり長時間高圧洗浄しながら前進する。自動走行式移動ロボットから送られてくる映像撮影データは録画されて、浚渫洗浄工事後の配管内補修工事や亀裂部分エポキシ樹脂充填工事、切削ビット切削工事、掘削工事などのための事前検討用映像として流用される。   An operator outside the manhole advances the cleaning water or cleaning liquid high-pressure spray cleaning by the automatic traveling mobile robot 4 while visually confirming the state of the embedded pipe 3 sent from the automatic traveling mobile robot 4 with a video. Since the high-pressure spray nozzle 2 is rotatable 360 degrees, while rotating and cleaning, it stays against hard sludge and moves forward with high-pressure cleaning for a long time. Video shooting data sent from an automated mobile robot is recorded, and video for pre-examination for repair work in pipes after dredging cleaning work, filling with cracked epoxy resin, cutting bit cutting work, excavation work, etc. Diverted as

高圧噴射ノズルは、高圧噴射洗浄を実施するときは高圧噴射洗浄用のノズルに予め交換される。同様に、ドラゴンジェットノズル噴射洗浄を実施するときはドラゴンジェットノズルに、ドライアイス洗浄を実施するときはドライアイス噴射ノズルに交換される。マンホール外の作業者の指示コントロールによってこれらの噴射ノズルによる自動走行ロボットによる作業も上記浚渫洗浄工事とほぼ同様に進められる。   The high pressure spray nozzle is replaced in advance with a nozzle for high pressure spray cleaning when performing high pressure spray cleaning. Similarly, when performing the dragon jet nozzle spray cleaning, the dragon jet nozzle is replaced with a dragon jet nozzle, and when performing the dry ice cleaning, the dragon jet nozzle is replaced with a dry ice spray nozzle. By the instruction control of the worker outside the manhole, the operation by the automatic traveling robot using these spray nozzles can be carried out in substantially the same manner as the above-described dredging cleaning work.

埋設管内のスラッジや汚泥物や土砂などの堆積物の堆積状態や埋設管内壁の状態、埋設管の口径の大きさにあわせて、自動走行式移動ロボットは大小駆動機構別4種類のタイプから選択される。その4種類の自動走行式移動ロボットの概要を図5に示す。   Depending on the accumulation state of sludge, sludge, sediment and other sediments in the buried pipe, the condition of the inner wall of the buried pipe, and the diameter of the buried pipe, the automatic traveling mobile robot can be selected from four types according to the large and small drive mechanism. Is done. An outline of the four types of automatic traveling mobile robots is shown in FIG.

図3は軟質プッシュロッド小型サテライトカメラが分枝埋設管内の映像撮影をする概要を説明するための図である。自動走行ロボット4の先端部の映像撮影カメラ(主カメラ)1の近傍に装着された小型サテライトカメラ8は、マンホール6外部作業者の映像確認指示コントロールによって軟質プッシュロッド9を分枝微細埋設管10の中に延伸進行させてその先端に装着された小型サテライトカメラ8によって分枝微細埋設管の内部壁面の状況を映像撮影する。この映像データによって分枝微細埋設管の洗浄、工事などの事前準備が可能となる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the video shooting of the branch buried pipe by the soft push rod small satellite camera. A small satellite camera 8 mounted in the vicinity of the video camera (main camera) 1 at the tip of the automatic traveling robot 4 has a soft push rod 9 branched and finely embedded tube 10 by a video confirmation instruction control by an operator outside the manhole 6. The state of the inner wall surface of the branched fine buried pipe is photographed by a small satellite camera 8 which is stretched into the interior and attached to the tip thereof. This video data makes it possible to prepare for branching fine buried pipes in advance, such as cleaning and construction.

図3に示す小型サテライトカメラ8だけではなく、図1に示す映像撮影カメラ1には用途に応じて超音波カメラ等の特殊仕様のカメラを取り付ける。音響カメラと言われる超音波カメラは主に超音波伝達に適した水中での中遠距離撮影に最適である。濁流、泥水等の中で映像撮影カメラの能力が発揮しきれない場合は、超音波カメラに切り替えて映像撮影をすることにより、上記と同様に埋設管内部の状況を正確な映像としてマンホール外の作業者に伝達できる。超音波カメラの水中撮影は水中ライトでハレーションを起こしてしまう場合の暗闇での水中視認を可能にするための有効な手段である。約1.8MHz、1.1MHzの2種超音波混合映像を撮影する超音波カメラなどは特にその機能を発揮する。   In addition to the small satellite camera 8 shown in FIG. 3, the video camera 1 shown in FIG. An ultrasonic camera called an acoustic camera is most suitable for mid- and long-distance shooting underwater suitable for ultrasonic transmission. If the capability of the video camera cannot be fully demonstrated in muddy flow, muddy water, etc., switch to an ultrasonic camera and take a video. Can communicate to workers. Underwater photography with an ultrasonic camera is an effective means for enabling underwater viewing in the dark when halation is caused by an underwater light. Ultrasonic cameras that shoot two types of mixed ultrasound images of about 1.8MHz and 1.1MHz perform their functions.

図4は自動走行式移動ロボット4に切削ビット11を装着し埋設管3内の切削工事する概要を説明するための図である。埋設管内の切削、研磨、補修などの工事の状況に応じて特殊ビットなどの切削ビット11の種類を選択して自動走行ロボットヘッドに切削ビット11を装着し工事が行われる。切削ビット11同様に、掘削機12を装着して掘削工事も行うことができる。マンホール外の作業者の指示コントロールによってこれらの自動走行式移動ロボットによる切削、研磨、補修、掘削などの作業も送られてくる映像を確認しながら上記浚渫洗浄工事とほぼ同様に進められる。   FIG. 4 is a view for explaining an outline of cutting work in the embedded pipe 3 by attaching the cutting bit 11 to the automatic traveling mobile robot 4. The type of cutting bit 11 such as a special bit is selected according to the state of construction such as cutting, polishing, and repair in the buried pipe, and the construction is performed by attaching the cutting bit 11 to the automatic traveling robot head. Like the cutting bit 11, excavator 12 can be attached to perform excavation work. Under the instruction control of the worker outside the manhole, operations such as cutting, polishing, repair, excavation, etc. by these automatic traveling mobile robots can be carried out in substantially the same manner as the above-described dredging washing work while confirming the sent images.

また負圧吸引用ノズル13は、自動走行式移動ロボット4の底部に位置し、廃液、土砂、汚泥物、掘削物等を吸引除去する。この負圧吸引用ノズル13による廃液、土砂、汚泥物、掘削物等の吸引物は、自動走行式ロボット4の背後側に吸引後排出してもよいし、マンホール外部から連結した軟質バキュームホース配管によりマンホール外部に吸引移動後排出してもよい。吸引力のための負圧は高圧洗浄液噴射時の高圧流体により発生する減圧エジェクター(ベンチュリ効果)原理を利用して吸引用ホース内または負圧吸引用ノズルに負圧を発生させる。減圧エジェクター機構は自動走行式ロボットに装着した高圧洗浄水噴射ノズル近傍に設定してもよいし、マンホール外部の高圧洗浄水供給施設に設置してもよい。   The negative pressure suction nozzle 13 is located at the bottom of the automatic traveling mobile robot 4 and sucks and removes waste liquid, earth and sand, sludge, excavated material, and the like. Suctioned matter such as waste liquid, earth and sand, sludge, excavated material, etc. by the negative pressure suction nozzle 13 may be discharged after being sucked to the back side of the automatic traveling robot 4, or a soft vacuum hose pipe connected from the outside of the manhole. May be discharged after the suction movement to the outside of the manhole. The negative pressure for the suction force is generated in the suction hose or in the negative pressure suction nozzle by using a pressure reduction ejector (venturi effect) principle generated by the high pressure fluid at the time of jetting the high pressure cleaning liquid. The decompression ejector mechanism may be set in the vicinity of the high-pressure washing water injection nozzle mounted on the automatic traveling robot, or may be installed in a high-pressure washing water supply facility outside the manhole.

この負圧吸引ノズル13を自動走行式移動ロボット4の底部前方に突き出すことにより土砂等を効率よく吸引して取り除くことができる。特に埋設管内の水分過多で流動性の高い土砂、汚泥物、掘削物には効率的に負圧吸引できる。もちろん吸引物の高圧洗浄液噴射ノズルへの混入がないように開閉可能な隔壁または逆流防止弁を有する吸引負圧用タンクを負圧吸引用ノズル後部または自動走行式移動ロボット後部または吸引用ホース内またはマンホール外部の高圧洗浄水供給施設に設ける。吸引負圧用タンクとは負圧を維持するための減圧室のことである。高圧洗浄液噴射の都度、エジェクター方式により吸引負圧タンク内は減圧されかつ減圧状態が維持されるため、負圧吸引ノズル13による吸引排出作業は作業者のコントロールによる隔壁の開閉のみで逐次可能となる。エジェクター方式の機構については周知慣用技術であるため詳細は割愛する。   By projecting the negative pressure suction nozzle 13 to the front of the bottom of the automatic traveling mobile robot 4, dirt and the like can be efficiently sucked and removed. In particular, negative pressure can be efficiently sucked into sediments, sludge, and excavated materials with high fluidity due to excessive moisture in the buried pipe. Of course, the suction negative pressure tank having a partition or backflow prevention valve that can be opened and closed so as not to mix the suction material into the high-pressure cleaning liquid spray nozzle is arranged at the rear of the negative pressure suction nozzle, the rear of the automatic traveling mobile robot, the suction hose, or the manhole. Installed in an external high pressure washing water supply facility. The suction negative pressure tank is a decompression chamber for maintaining a negative pressure. Each time the high-pressure cleaning liquid is injected, the suction negative pressure tank is decompressed and maintained in a reduced pressure state by the ejector method, so that the suction and discharge work by the negative pressure suction nozzle 13 can be sequentially performed only by opening and closing the partition wall under the control of the operator. . The details of the ejector mechanism are omitted since it is a well-known and commonly used technique.

本発明にかかるロボット利用埋設管工事用装置およびロボット利用埋設管工事用装置を用いた工事方法は、埋設管の工事に限らず、地中、水中、海中に埋設された配管パイプ内またはトンネルの工事にも大きな威力を発揮する。これらの工事には、難工事のためのコストと危険が内在しているため、外部からの自動走行式移動ロボットの画像目視コントロール操作による工事装置が開発されればその需要は大きく、またその導入による技術的効果、費用削減効果も大きなものが予想される。本発明の産業上の利用可能性は大きい。   The construction method using the robotic buried pipe construction device and the robotic buried pipe construction device according to the present invention is not limited to the construction of the buried pipe, but in a pipe pipe or tunnel buried in the ground, underwater, or sea. Demonstrates great power in construction. Because these constructions have inherent costs and dangers for difficult construction, if a construction device is developed that uses an image-visual control operation of an automatic traveling mobile robot from the outside, the demand will be great and its introduction It is expected that the technical effect and cost reduction effect will be great. The industrial applicability of the present invention is great.

1 映像撮影カメラ
2 高圧噴射ノズル
3 埋設管
4 自動走行式移動ロボット
5 連結ホース
6 マンホール
7 高圧ポンプ機器
8 小型サテライトカメラ
9 軟質プッシュロッド
10 分枝微細埋設管
11 切削ビット
12 シールドマシン掘削機
13 負圧吸引用ノズル
14 カッタヘッド
15 伸縮カッタ
16 カッタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Video camera 2 High pressure injection nozzle 3 Buried pipe 4 Automatic traveling mobile robot 5 Connecting hose 6 Manhole 7 High pressure pump equipment 8 Small satellite camera 9 Soft push rod 10 Branched fine buried pipe 11 Cutting bit 12 Shield machine excavator 13 Negative Nozzle for pressure suction 14 Cutter head 15 Telescopic cutter 16 Cutter

Claims (10)

撮影方向を自在に設定できる映像撮影送信用カメラを装備した自動走行式移動ロボットと、
前記自動走行式移動ロボットに装着され、噴射口方向を自在に設定できる噴射ノズルと、
埋設管外部からの遠隔操作信号を受信するための受信部と
を具備し、前記受信部によって受信した前記遠隔操作信号にしたがって前記埋設管内を移動しながら前記噴射ノズルから高圧洗浄水をノズル噴射し、埋設管内壁面の浚渫洗浄を行うことを特徴とするロボット利用埋設管浚渫装置。
An automatic traveling mobile robot equipped with a video shooting and transmission camera that can freely set the shooting direction;
An injection nozzle that is attached to the automatic traveling mobile robot and can freely set the direction of the injection port;
A receiving unit for receiving a remote operation signal from the outside of the buried pipe, and injecting high-pressure washing water from the jet nozzle while moving in the buried pipe according to the remote operation signal received by the receiving unit. A robot-based buried pipe dredging device that performs dredging washing on the inner wall surface of a buried pipe.
撮影方向を自在に設定できる映像撮影送信用カメラを装備した自動走行式移動ロボットと、
前記自動走行式移動ロボットに装着され、噴射口方向を自在に設定でき高圧にて噴出物を噴射する噴射ノズルと、
埋設管外部からの遠隔操作信号を受信するための受信部と
を具備し、前記受信部によって受信した前記遠隔操作信号にしたがって前記埋設管内を移動しながら高圧にて前記噴出物を設定された噴射量および噴射圧力、噴射方向、噴射時間にてノズル噴射し、埋設管内壁面の洗浄を行うロボット利用埋設管浚渫装置。
An automatic traveling mobile robot equipped with a video shooting and transmission camera that can freely set the shooting direction;
An injection nozzle that is mounted on the automatic traveling mobile robot, can freely set the injection port direction, and injects the ejected matter at a high pressure,
A receiving unit for receiving a remote operation signal from the outside of the buried pipe, and the jetted product set at a high pressure while moving in the buried pipe according to the remote control signal received by the receiving unit A robot-embedded pipe dredger that cleans the inner wall surface of the buried pipe by spraying nozzles with the amount, jet pressure, jet direction, and jet time.
前記噴出物は、洗浄水、洗浄液、ドライアイスペレット、ドライアイスパウダーの少なくとも一つであり、
前記埋設管内壁面の洗浄は浚渫洗浄またはドライアイス洗浄である、請求項2記載のロボット利用埋設管浚渫装置。
The ejected matter is at least one of washing water, washing liquid, dry ice pellets, dry ice powder,
The robot-embedded buried pipe dredge device according to claim 2, wherein the washing of the inner wall surface of the buried pipe is dredging washing or dry ice washing.
前記噴射ノズルに換えて、或いは前記噴射ノズルと併せて、前記自動走行式移動ロボットに装着される切削ビットを有し、
前記受信部によって受信した前記遠隔操作信号にしたがって前記埋設管内を移動しながら切削、研磨、補修の少なくとも一を行う、請求項1乃至3のいずれか1項記載のロボット利用埋設管浚渫装置。
In place of the spray nozzle or in combination with the spray nozzle, a cutting bit attached to the automatic traveling mobile robot is provided.
4. The robot-based embedded pipe dredge device according to claim 1, wherein at least one of cutting, polishing, and repair is performed while moving in the embedded pipe according to the remote operation signal received by the receiving unit. 5.
前記噴射ノズルに換えて、或いは前記噴射ノズルと併せて、前記自動走行式移動ロボットに装着されるエポキシ樹脂注入ノズルを有し、
前記受信部によって受信した前記遠隔操作信号にしたがって前記埋設管内を移動しながら破損箇所もしくは開口部の充填工事を行う、請求項1乃至4のいずれか1項記載のロボット利用埋設管浚渫装置。
In place of the spray nozzle or in combination with the spray nozzle, an epoxy resin injection nozzle to be attached to the automatic traveling mobile robot is provided.
The robot-based buried pipe dredging apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein filling work for a damaged portion or an opening is performed while moving in the buried pipe according to the remote operation signal received by the receiving unit.
前記自動走行式移動ロボットの先端が軟質プッシュロッドによってなり、該軟質プッシュロッド先端に小型サテライトカメラを有し、前記受信部によって受信した前記遠隔操作信号にしたがって前記軟質プッシュロッドが分枝管内に入り込み内部内壁の映像撮影送信を行う、請求項1乃至5のいずれか1項記載のロボット利用埋設管浚渫装置。   The tip of the mobile robot is a soft push rod, and has a small satellite camera at the tip of the soft push rod. The soft push rod enters the branch pipe according to the remote control signal received by the receiver. The robot-embedded buried dredge apparatus according to any one of claims 1 to 5, which performs video image transmission of an inner inner wall. 請求項1乃至請求項7に係るロボット利用埋設管浚渫装置を用いたロボット利用埋設管浚渫工事方法。   A robot-based buried pipe construction method using the robot-embedded buried pipe device according to claim 1. 請求項1乃至請求項7に記載のロボット利用埋設管浚渫装置において、
前記噴出物によって浚渫された切削物、ゴミ、泥、水の少なくとも一つを負圧吸引するためのバキュームノズルと、
前記バキュームノズルによって吸引されたものを外部に排出するための連結ホースとをさらに備えたことを特徴とするロボット利用埋設管浚渫装置。
In the robotic buried pipe dredge device according to claim 1 to claim 7,
A vacuum nozzle for negatively sucking at least one of cuttings, dust, mud, and water trapped by the ejected matter;
A robot-based buried pipe dredging device, further comprising a connecting hose for discharging the vacuum sucked by the vacuum nozzle to the outside.
撮影方向を自在に設定できる映像撮影送信用カメラを装備した自動走行式移動ロボットと、
前記自動走行式移動ロボットに装着可能な、掘削方向を自在に設定できる掘削機構を備えた推進掘削機と、
埋設管外部からの遠隔操作信号を受信するための受信部と
を具備し、前記受信部によって受信した前記遠隔操作信号にしたがって土中もしくは海中を移動しながら前記掘削機構を動作させて、地下の掘削を自動で行うことを特徴とするロボット利用地中掘削装置。
An automatic traveling mobile robot equipped with a video shooting and transmission camera that can freely set the shooting direction;
A propulsion excavator equipped with an excavation mechanism that can be freely set in the excavation direction, which can be mounted on the automatic traveling mobile robot;
A receiving unit for receiving a remote operation signal from the outside of the buried pipe, and operating the excavation mechanism while moving in the soil or the sea according to the remote operation signal received by the receiving unit, A robotic underground excavator that automatically performs excavation.
請求項9に記載のロボット利用地中掘削装置において、
前記掘削機構によって掘削された土砂、ゴミ、泥、水の少なくとも一つを負圧吸引するためのバキュームと、
前記バキュームによって吸引されたものを外部に排出するための連結ホースと
をさらに備えたことを特徴とするロボット利用地中掘削装置。
The robot using underground excavation device according to claim 9,
Vacuum for suctioning at least one of earth, sand, dirt, mud and water excavated by the excavation mechanism;
A robotic underground excavation device, further comprising: a connecting hose for discharging the vacuum suctioned to the outside.
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