JP2021062456A - Boring system and boring method - Google Patents

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達人 高嶋
Tatsuhito Takashima
達人 高嶋
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Abstract

To bore a pipe lining material that blocks a branch pipe opening by positioning a drilling blade at the branch pipe opening from the main pipe side even in the case that the branch pipe opening is blocked by the pipe lining material which hardly transmits visible light or never transmits visible light.SOLUTION: A boring system comprises: a first boring device 14 provided with a drilling blade 28 for boring a pipe lining material 13 from a main pipe side; and a second boring device 30 provided with a drilling blade 34 for forming an opening for transmitting illumination light from a light source 37 through the pipe lining material blocking a branch pipe opening 12a. The opening formed by the second boring device is photographed by cameras 27 on the main pipe side, and the drilling blade 28 is positioned on the basis of photographed images of the opening.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、枝管開口部を閉塞している管ライニング材を穿孔する穿孔装置及び穿孔方法に関する。 The present invention relates to a drilling device and a drilling method for drilling a pipe lining material that closes a branch pipe opening.

従来、地中に埋設された下水道管などの既設管が老朽化した場合に、既設管を更生するのに、既設管を管ライニング材でライニングするライニング工法が用いられる。管ライニング材としては、管状の柔軟な不織布からなる樹脂吸収材に未硬化の液状硬化性樹脂を含浸させたライニング材、あるいは硬質の塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂からなる管ライニング材が用いられる。 Conventionally, when an existing pipe such as a sewer pipe buried in the ground becomes old, a lining method is used in which the existing pipe is lined with a pipe lining material to rehabilitate the existing pipe. As the tube lining material, a lining material obtained by impregnating a resin absorbent material made of a tubular flexible non-woven fabric with an uncured liquid curable resin, or a tube lining material made of a rigid thermoplastic resin such as vinyl chloride is used.

下水管などの本管には枝管が合流しているので、管ライニング材で本管をライニングした場合、管ライニング材が枝管合流部分の枝管開口部を塞いでしまう。このため、穿孔機とTVカメラを搭載した管内作業ロボットを本管に入れて地上から遠隔操作し、穿孔機のカッター(穿孔刃)を回転して枝管の端部を塞いでいる管ライニング材部分を本管側から穿孔している。 Since branch pipes are joined to the main pipe such as a sewage pipe, when the main pipe is lined with a pipe lining material, the pipe lining material closes the branch pipe opening at the branch pipe merging portion. For this reason, a pipe lining material that puts a pipe work robot equipped with a drilling machine and a TV camera into the main pipe and remotely controls it from the ground, and rotates the cutter (piercing blade) of the drilling machine to close the end of the branch pipe. The part is perforated from the main pipe side.

穿孔作業では、穿孔前に、穿孔機のカッターの位置決めを本管の管長方向と周方向及び上下方向のそれぞれについて行う必要があるため、枝管開口部の中心位置を検出し、カッターをこの検出位置に位置決めして穿孔を行っている。 In the drilling work, since it is necessary to position the cutter of the drilling machine in each of the pipe length direction, the circumferential direction and the vertical direction of the main pipe before drilling, the center position of the branch pipe opening is detected and the cutter is detected. It is positioned at the position and drilled.

管ライニング材が不織布でできている場合には、可視光を透過するので、枝管開口部を閉塞している管ライニング材を枝管内から照明すると、照明光は管ライニング材を透過する。本管内からこの透過光を見ると、本管の内面には、枝管開口部に対応した明るい開口部像が形成されるので、この開口部像に基づいて穿孔刃の位置決めを行うことが行われている(下記特許文献1)。 When the pipe lining material is made of a non-woven fabric, visible light is transmitted. Therefore, when the pipe lining material blocking the branch pipe opening is illuminated from inside the branch pipe, the illumination light is transmitted through the pipe lining material. When this transmitted light is viewed from inside the main pipe, a bright opening image corresponding to the branch pipe opening is formed on the inner surface of the main pipe. (Patent Document 1 below).

また、本管内を移動するロボットに搭載された穿孔刃の近傍位置にレーザー光源を配置し、このレーザー光源を回転させることにより管ライニング材内周面に描かれるレーザー光線の軌跡像と、枝管側からの照明光により管ライニング材内周面に形成される枝管開口部に対応した開口部像とをマッチングさせて穿孔刃を位置決めし、管ライニング材を穿孔する構成が知られている(下記特許文献2)。 In addition, a laser light source is placed near the drilling blade mounted on the robot that moves in the main pipe, and by rotating this laser light source, the locus image of the laser beam drawn on the inner peripheral surface of the pipe lining material and the branch pipe side It is known that the drilling blade is positioned by matching with the opening image corresponding to the branch pipe opening formed on the inner peripheral surface of the pipe lining material by the illumination light from the pipe lining material, and the pipe lining material is drilled (the following). Patent Document 2).

枝管開口部を閉塞している管ライニング材を本管側から穿孔するのでなく、穿孔刃を枝管から挿入し、穿孔刃に結合されたフレキシブルシャフトを回転させて枝管側から管ライニング材を穿孔する構成も知られている(下記特許文献3、4)。 Instead of drilling the pipe lining material that closes the branch pipe opening from the main pipe side, insert the drilling blade from the branch pipe and rotate the flexible shaft connected to the drilling blade to rotate the pipe lining material from the branch pipe side. Is also known (Patent Documents 3 and 4 below).

WO2017/203823号公報WO2017 / 203823 WO2018/168361号公報WO2018 / 168361A 特開2006−289597号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-289597 特許第6090397号公報Japanese Patent No. 6090397

しかしながら、不織布の管ライニング材が厚くなると、あるいは不織布にガラスファイバーなど強化材が含まれているときは、枝管側からの照明光は透過性が悪くなり、明るい開口部像が得にくいので、特許文献1、2に記載されたような穿孔刃の位置決めが困難になる。また、管ライニング材が塩化ビニルなどでできていると、そもそも照明光は透過しないので、枝管側からの照明光に基づいた穿孔刃の位置決めは不可能になる。 However, when the non-woven fabric tube lining material becomes thick, or when the non-woven fabric contains a reinforcing material such as glass fiber, the illumination light from the branch pipe side becomes less transparent and it is difficult to obtain a bright opening image. Positioning of the drilling blade as described in Patent Documents 1 and 2 becomes difficult. Further, if the pipe lining material is made of vinyl chloride or the like, the illumination light is not transmitted in the first place, so that the positioning of the drilling blade based on the illumination light from the branch pipe side becomes impossible.

一方、特許文献3、4に記載されたような枝管側から穿孔を行う穿孔装置では、小さな径の穴を周方向に複数連続して形成して、枝管開口部径に相当する領域を切削する必要があり、穿孔操作が複雑になる、という欠点がある。 On the other hand, in the drilling device for drilling from the branch pipe side as described in Patent Documents 3 and 4, a plurality of holes having a small diameter are continuously formed in the circumferential direction to form a region corresponding to the branch pipe opening diameter. There is a drawback that it is necessary to cut and the drilling operation is complicated.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、枝管開口部が可視光を透過しにくいあるいは可視光を透過しない管ライニング材で塞がれている場合でも、本管側から穿孔刃を枝管開口部に位置決めして本管側から該枝管開口部を閉塞している管ライニング材を穿孔することができる穿孔装置及び穿孔方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and even if the branch pipe opening is blocked by a pipe lining material that does not easily transmit visible light or does not transmit visible light, the main pipe An object of the present invention is to provide a drilling device and a drilling method capable of positioning a drilling blade at a branch pipe opening from the side and punching a pipe lining material blocking the branch pipe opening from the main pipe side.

本発明は、
本管と交差する枝管の開口部を閉塞している管ライニング材を本管側から穿孔する穿孔装置であって、
本管内を管長方向に移動し、枝管の開口部を閉塞している管ライニング材を穿孔する穿孔刃を備えた第1の穿孔装置と、
枝管開口部を枝管側から照明する光源と、
枝管開口部を閉塞している管ライニング材に前記光源からの照明光を本管内に透過させる開口部を枝管側から形成する穿孔刃を備えた第2の穿孔装置と、
撮影光軸が前記第1の穿孔装置の穿孔刃の方向に向けられ、前記第2の穿孔装置で形成された開口部を撮影する第1の穿孔装置に搭載されたカメラと、
前記カメラで撮影された開口部の画像と第1の穿孔装置の穿孔刃の画像に基づき第1の穿孔装置の穿孔刃を該開口部に位置決めする位置決め手段と、
を備えることを特徴とする。
The present invention
A drilling device that pierces a pipe lining material that closes the opening of a branch pipe that intersects the main pipe from the main pipe side.
A first drilling device equipped with a drilling blade that moves in the main pipe in the pipe length direction and drills a pipe lining material that closes an opening of a branch pipe.
A light source that illuminates the branch pipe opening from the branch pipe side,
A second drilling device provided with a drilling blade for forming an opening from the branch pipe side through which the illumination light from the light source is transmitted into the main pipe through the pipe lining material that closes the branch pipe opening.
A camera mounted on the first perforation device, in which the photographing optical axis is directed toward the perforation blade of the first perforation device and the opening formed by the second perforation device is photographed.
A positioning means for positioning the perforation blade of the first perforation device at the opening based on the image of the opening taken by the camera and the image of the perforation blade of the first perforation device.
It is characterized by having.

また、本発明は、
本管と交差する枝管の開口部を閉塞している管ライニング材を本管側から穿孔する穿孔方法であって、
枝管開口部を閉塞している管ライニング材を穿孔する穿孔刃と、撮影光軸が該穿孔刃の方向に向いたカメラを搭載した第1の穿孔装置を本管内に搬入し、本管内を管長方向に移動させる工程と、
穿孔刃を搭載した第2の穿孔装置を枝管内に搬入して枝管の開口部を閉塞している管ライニング材に枝管側からの照明光を透過させる開口部を形成する工程と、
前記第2の穿孔装置で形成された開口部を前記カメラで撮影し、該開口部の画像と第1の穿孔装置の穿孔刃の画像に基づき第1の穿孔装置の穿孔刃を該開口部に位置決めする工程と、
を備えることを特徴とする。
In addition, the present invention
This is a drilling method in which a pipe lining material that closes the opening of a branch pipe that intersects the main pipe is drilled from the main pipe side.
A perforating blade for perforating the pipe lining material that closes the branch pipe opening and a first perforating device equipped with a camera whose optical axis of photography is oriented in the direction of the perforating blade are carried into the main pipe and inside the main pipe. The process of moving in the pipe length direction and
A step of carrying a second drilling device equipped with a drilling blade into the branch pipe to form an opening through which the illumination light from the branch pipe side is transmitted to the pipe lining material that closes the opening of the branch pipe.
The opening formed by the second drilling device is photographed by the camera, and the drilling blade of the first drilling device is attached to the opening based on the image of the opening and the image of the drilling blade of the first drilling device. The positioning process and
It is characterized by having.

本発明では、枝管内に搬送された穿孔装置により枝管開口部を閉塞している管ライニング材に枝管からの照明光を透過させる開口部が形成され、その開口部の本管側カメラによる像に基づいて穿孔刃の位置決めが行わるので、管ライニング材の材質に関係なく開口部像を取得でき、穿孔刃を確実に枝管開口部に位置決めすることが可能になる。 In the present invention, an opening through which the illumination light from the branch pipe is transmitted is formed in the pipe lining material that closes the branch pipe opening by the drilling device conveyed into the branch pipe, and the main pipe side camera of the opening is used. Since the drilling blade is positioned based on the image, the opening image can be obtained regardless of the material of the pipe lining material, and the drilling blade can be reliably positioned at the branch pipe opening.

本管側から搬入される穿孔装置と枝管側から搬入される穿孔装置の構成を概略示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the structure of the punching apparatus carried in from a main pipe side and the drilling apparatus carried in from a branch pipe side. 枝管側から搬入される穿孔装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the drilling device carried in from a branch pipe side. 図1のA−A線に沿った穿孔装置の断面図である。It is sectional drawing of the drilling apparatus along the line AA of FIG. 本管と枝管に搬入される穿孔装置を制御する構成を示したブロック図である。It is a block diagram which showed the structure which controls the drilling device carried into a main pipe and a branch pipe. 枝管に投入される光源の正面図である。It is a front view of the light source which is put into a branch pipe. 本管側から見た枝管開口部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the branch pipe opening seen from the main pipe side. 本管側の穿孔装置の穿孔刃を枝管開口部の管ライニング材に形成された開口部に位置決めする流れを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the flow of locating the drilling blade of the drilling device on the main pipe side to the opening formed in the pipe lining material of the branch pipe opening. 穿孔装置の他の実施例を地上から枝管内に挿入する状態を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the state which inserts another embodiment of a drilling apparatus into a branch pipe from the ground. 図8に示す穿孔装置のエアーバッグを取り外した状態の側面図、(b)はその縦断面図、(c)は穿孔刃を取り外して見たときの正面図である。FIG. 8 is a side view of the drilling device with the airbag removed, FIG. 8B is a vertical sectional view thereof, and FIG. 8C is a front view when the drilling blade is removed. 図8に示す穿孔装置のエアーバッグを取り付け、膨張させたときの側面図である。It is a side view when the airbag of the drilling device shown in FIG. 8 is attached and expanded. 図8に示す穿孔装置による穿孔状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the drilling state by the drilling apparatus shown in FIG. 図8に示す穿孔装置のエアーバッグを取り付ける過程を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the process of attaching the airbag of the drilling apparatus shown in FIG.

以下、添付図を参照して本発明の実施例を説明する。本実施例では、既設管を下水道の本管とし、該本管を管ライニング材でライニングした後、管ライニング材で塞がれた枝管開口部の管ライニング材を穿孔する例が説明される。しかし、本発明は、下水道だけでなく、その他の管路でライニング後、管ライニング材で塞がれている開口部の管ライニング材を穿孔するものにも適用できる。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, an example will be described in which an existing pipe is used as a main for sewerage, the main pipe is lined with a pipe lining material, and then a pipe lining material for a branch pipe opening closed with the pipe lining material is drilled. .. However, the present invention can be applied not only to sewerage but also to those for drilling a pipe lining material at an opening that is closed with a pipe lining material after lining with other pipe lines.

図1には、老朽化した下水道の本管11の内面が管ライニング材13を用いてライニングされた状態が図示されている。管ライニング材13は、管状の柔軟な不織布あるいはそれにガラスファイバーを含ませて強化させた樹脂吸収材に未硬化の液状硬化性樹脂を含浸させたもので、その硬化性樹脂を硬化させて本管11の内面がライニングされる。また、硬質の塩化ビニルでできた管ライニング材を用いて本管11の内面をライニングすることも行われる。 FIG. 1 shows a state in which the inner surface of an aged sewer main main 11 is lined with a pipe lining material 13. The tube lining material 13 is made by impregnating a tubular flexible non-woven fabric or a resin absorbent material reinforced by impregnating it with glass fiber with an uncured liquid curable resin, and the curable resin is cured to form a main tube. The inner surface of 11 is lined. Further, the inner surface of the main pipe 11 is also lined with a pipe lining material made of hard vinyl chloride.

本管11には、複数の枝管12が分岐していて、家庭やビルディングなどの下水が枝管12を介して本管11に排出される。本管11が、管ライニング材13によりライニングされると、開放していた枝管12の開口部12aが管ライニング材13により塞がれてしまう。 A plurality of branch pipes 12 are branched into the main pipe 11, and sewage from homes and buildings is discharged to the main pipe 11 via the branch pipe 12. When the main pipe 11 is lined with the pipe lining material 13, the open opening 12a of the branch pipe 12 is closed by the pipe lining material 13.

マンホール16を介して本管11に搬入される穿孔装置14は、管ライニング材13で塞がれている枝管開口部12aを切削し、穿孔する。穿孔装置14は、本管11内を水平方向に移動する移動体としての作業ロボット20を備える。作業ロボット20は4輪を備え、作業ロボット20内に搭載された電動モーター21を駆動することにより、あるいは作業ロボット20の前後に結合されたワイヤ(不図示)を地上のウインチで巻き上げることにより本管管長方向に前後に移動することができる。 The drilling device 14 carried into the main pipe 11 through the manhole 16 cuts and drills the branch pipe opening 12a blocked by the pipe lining material 13. The drilling device 14 includes a working robot 20 as a moving body that moves horizontally in the main 11. The work robot 20 has four wheels, and by driving an electric motor 21 mounted in the work robot 20, or by winding a wire (not shown) connected to the front and rear of the work robot 20 with a winch on the ground. It can move back and forth in the length direction of the pipe.

作業ロボット20の前方でその左右方向(本管周方向)の中央位置には、電動モーター22が取り付けられる。モーター22の先端には、マウント23を介して支持板24が取り付けられ、その支持板24には、円盤状のヘッド25aを上部に備えた油圧シリンダー25が固定される。油圧シリンダー25のヘッド25aには、多数のダイアモンドビットを球面に配列した球型の穿孔刃28が取り付けられる。穿孔刃28は、その回転軸28aが油圧シリンダー25のピストンロッドと同軸に取り付けられた油圧モーター26により回転される。 An electric motor 22 is attached to the center position of the work robot 20 in the left-right direction (circumferential direction of the main pipe). A support plate 24 is attached to the tip of the motor 22 via a mount 23, and a hydraulic cylinder 25 having a disk-shaped head 25a at the upper portion is fixed to the support plate 24. A spherical drilling blade 28 in which a large number of diamond bits are arranged spherically is attached to the head 25a of the hydraulic cylinder 25. The drilling blade 28 is rotated by a hydraulic motor 26 whose rotating shaft 28a is coaxially attached to the piston rod of the hydraulic cylinder 25.

マウント23の上部には、カメラ27と本管内を照明する照明装置(不図示)が取り付けられる。カメラ27の撮影光軸は、穿孔刃28が管ライニング材13に接触ないし近接したときに、穿孔刃28の画像が作業トラック17内の表示器60(図4)の画面のほぼ中心に表示されるように、穿孔刃28の方向に向けられる。カメラ27で撮影された画像はケーブルパイプ15内の信号ケーブルを介して地上に設置された表示器60に表示される。 A camera 27 and a lighting device (not shown) for illuminating the inside of the main tube are attached to the upper part of the mount 23. When the perforation blade 28 comes into contact with or is close to the tube lining material 13, the image of the perforation blade 28 is displayed substantially in the center of the screen of the display 60 (FIG. 4) in the work track 17. As such, it is directed in the direction of the drilling blade 28. The image taken by the camera 27 is displayed on the display 60 installed on the ground via the signal cable in the cable pipe 15.

電動モーター22は、その回転軸が本管11の管軸11aと同軸になるように、作業ロボット20に取り付けられ、電動モーター22が回転すると、穿孔刃28は管軸11aを中心に本管周方向に回動し、またマウント23に取り付けれられたカメラ27も同時に同方向に回動してカメラ27で撮影された穿孔刃28は、電動モーター22の回転に関係なく、表示器60のほぼ中央に表示される。また、穿孔刃28は、油圧シリンダー25により上下方向に昇降される。 The electric motor 22 is attached to the work robot 20 so that its rotation shaft is coaxial with the pipe shaft 11a of the main pipe 11, and when the electric motor 22 rotates, the drilling blade 28 rotates around the main pipe 11a. The perforated blade 28 photographed by the camera 27 rotates in the same direction as the camera 27 attached to the mount 23 rotates in the same direction, and is substantially in the center of the display 60 regardless of the rotation of the electric motor 22. Is displayed in. Further, the drilling blade 28 is moved up and down by the hydraulic cylinder 25.

作業ロボット20の上部には、突っ張り部材29’が設けられており、穿孔時には、油圧シリンダー29のピストンが上昇して、突っ張り部材29’が管ライニング材13の上面に突き当たり、作業ロボット20を安定させる。 A tension member 29'is provided on the upper part of the work robot 20. At the time of drilling, the piston of the hydraulic cylinder 29 rises, and the tension member 29' hits the upper surface of the pipe lining material 13 to stabilize the work robot 20. Let me.

枝管12内には、管ライニング材13を枝管側から穿孔する穿孔装置30が搬入される。穿孔装置30は、図2に示したように、油圧シリンダー31を備え、そのピストンロッド32の先端にはディスク33が固定される。ディスク33には、穿孔刃34を回転させる油圧モーター35が油圧シリンダー31と同軸に取り付けられる。穿孔刃34は、本実施例では、穿孔刃28の球状ビット径より小径のミリングビットとして構成される。また、ディスク33には、カメラ36と光源37が取り付けられ、カメラ36で撮影された枝管開口部12aの画像が作業トラック38内の表示器70(図4)に表示される。 A drilling device 30 for drilling the pipe lining material 13 from the branch pipe side is carried into the branch pipe 12. As shown in FIG. 2, the drilling device 30 includes a hydraulic cylinder 31, and a disc 33 is fixed to the tip of a piston rod 32 thereof. A hydraulic motor 35 that rotates the drilling blade 34 is attached to the disc 33 coaxially with the hydraulic cylinder 31. In this embodiment, the drilling blade 34 is configured as a milling bit having a diameter smaller than the spherical bit diameter of the drilling blade 28. A camera 36 and a light source 37 are attached to the disk 33, and an image of the branch pipe opening 12a taken by the camera 36 is displayed on the display 70 (FIG. 4) in the work track 38.

光源37は、図5に示したように、すべてのLEDを点灯すれば、ほぼ白色の照明光が得られるように、それぞれ同数の赤色LED37r、緑色LED37g、青色LED37bからなっている。光源37は、作業トラック38内の電源(不図示)に接続されており、光源37からの照明光は、枝管開口部12aを閉塞している管ライニング材13を照明する。穿孔装置30により管ライニング材13が穿孔されると、図6に示したように、その部分に光源37からの照明光を透過させる開口部13aが形成される。 As shown in FIG. 5, the light source 37 is composed of the same number of red LEDs 37r, green LEDs 37g, and blue LEDs 37b, respectively, so that if all the LEDs are turned on, almost white illumination light can be obtained. The light source 37 is connected to a power source (not shown) in the work track 38, and the illumination light from the light source 37 illuminates the pipe lining material 13 that closes the branch pipe opening 12a. When the tube lining material 13 is perforated by the perforation device 30, as shown in FIG. 6, an opening 13a for transmitting the illumination light from the light source 37 is formed in the portion.

油圧シリンダー31の片側には、図2、図3に図示したように、長方形の取付板40、40’が固定される。取付板40、40’上には、柔軟で弾性のあるゴムなどの材料からなるエアーバッグ41が着脱可能に取り付けられる。エアーバッグ41はエアーホース42を介して作業トラック38に搭載されたエアーポンプ43に連結され、エアーポンプ43からの高圧エアーにより膨張させることができる。 As shown in FIGS. 2 and 3, rectangular mounting plates 40 and 40'are fixed to one side of the hydraulic cylinder 31. An airbag 41 made of a flexible and elastic material such as rubber is detachably mounted on the mounting plates 40 and 40'. The airbag 41 is connected to the air pump 43 mounted on the work truck 38 via the air hose 42, and can be expanded by the high pressure air from the air pump 43.

油圧シリンダー31のエアーバッグ41と反対側には、長方形の支持板44、44’が取り付けられる。取付板44、44’の油圧シリンダー31と反対側には、枝管12の内面の曲率に応じて湾曲した湾曲プレート45、45’が固定され、エアーバッグ41が膨張すると、図3に示したように、湾曲プレート45、45’は枝管12の内壁面の曲率に合わせて枝管12に当接し、油圧シリンダー31は枝管12内に堅固に保持される。この場合、支持板44、44’は、油圧シリンダー31の軸心が枝管12の管軸とほぼ一致するような大きさに設定される。 Rectangular support plates 44, 44'are attached to the side of the hydraulic cylinder 31 opposite to the airbag 41. A curved plate 45, 45'curved according to the curvature of the inner surface of the branch pipe 12 is fixed to the side of the mounting plates 44, 44'on the opposite side of the hydraulic cylinder 31, and when the air bag 41 expands, it is shown in FIG. As described above, the curved plates 45 and 45'are in contact with the branch pipe 12 according to the curvature of the inner wall surface of the branch pipe 12, and the hydraulic cylinder 31 is firmly held in the branch pipe 12. In this case, the support plates 44 and 44'are set to a size such that the axis of the hydraulic cylinder 31 substantially coincides with the pipe axis of the branch pipe 12.

油圧シリンダー31の端部には、作業トラック38のウインチ50に巻回された弾力と剛性のあるロープ51が取り付けられる。ロープ51を手動で枝管内に挿入することにより穿孔装置30を枝管12内に搬入することができる。油圧シリンダー31を作動すると、ディスク33に取り付けられたカメラ36、光源37、油圧モーター35は、枝管12の管長方向に移動し、油圧モーター35を作動させると、穿孔刃34が回転する。 An elastic and rigid rope 51 wound around a winch 50 of the work truck 38 is attached to the end of the hydraulic cylinder 31. The drilling device 30 can be carried into the branch pipe 12 by manually inserting the rope 51 into the branch pipe. When the hydraulic cylinder 31 is operated, the camera 36, the light source 37, and the hydraulic motor 35 attached to the disk 33 move in the pipe length direction of the branch pipe 12, and when the hydraulic motor 35 is operated, the drilling blade 34 rotates.

図4は、穿孔装置14、穿孔装置30を制御する構成を示す。作業トラック17に搭載されたコントローラー61は、コンソール62の操作ボタン62aを操作することにより電動モーター21を正回転させて穿孔刃28を本管管長方向に前進させ、操作ボタン62bを操作することにより電動モーター21を逆回転させて穿孔刃28を後退させる。操作ボタン62cを操作すると、電動モーター22が作動して穿孔刃28並びにカメラ27が本管周方向に回動し、操作ボタン62dを操作すると、電動モーター22が逆回転し穿孔刃28とカメラ27が逆方向に回動する。コンソール62の対応する操作ボタン62eを操作することにより、油圧シリンダー25、油圧モーター26を作動させて、穿孔刃28を昇降、回転させることができる。また、他の対応する操作ボタン62eを操作することにより油圧シリンダー29を作動させて、突っ張り部材29’を昇降させることができる。 FIG. 4 shows a configuration for controlling the drilling device 14 and the drilling device 30. The controller 61 mounted on the work track 17 rotates the electric motor 21 in the forward direction by operating the operation button 62a of the console 62 to advance the drilling blade 28 in the main pipe length direction, and operates the operation button 62b. The electric motor 21 is rotated in the reverse direction to retract the drilling blade 28. When the operation button 62c is operated, the electric motor 22 operates to rotate the drilling blade 28 and the camera 27 in the circumferential direction of the main pipe, and when the operation button 62d is operated, the electric motor 22 rotates in the reverse direction to rotate the drilling blade 28 and the camera 27. Rotates in the opposite direction. By operating the corresponding operation button 62e of the console 62, the hydraulic cylinder 25 and the hydraulic motor 26 can be operated to move the drilling blade 28 up and down and rotate it. Further, by operating the other corresponding operation buttons 62e, the hydraulic cylinder 29 can be operated to raise and lower the tension member 29'.

カメラ27で撮影された本管11内の画像は、必要に応じてコントローラー61内の画像処理部61aで画像処理されて表示器60に表示されるとともに、記憶装置63に格納される。また、本管11内の撮影画像は、インターネット65に接続されたルーター64を介して、あるいは作業トラック17、38間にLANを構築して作業トラック36に搭載されたコントローラー71に転送され、表示器70にも表示させることができる。 The image in the main 11 taken by the camera 27 is image-processed by the image processing unit 61a in the controller 61 and displayed on the display 60, and is stored in the storage device 63, if necessary. Further, the captured image in the main 11 is transferred to the controller 71 mounted on the work track 36 via the router 64 connected to the Internet 65 or by constructing a LAN between the work tracks 17 and 38 and displayed. It can also be displayed on the vessel 70.

作業トラック38のコントローラー71は、コンソール72の対応する操作ボタン72aを操作することによりエアーポンプ43を作動させてエアーバッグ41を膨張させる。油圧シリンダー31を駆動すると、油圧モーター35、穿孔刃34、カメラ36並びに光源37を枝管12の管軸に沿って移動させることができる。 The controller 71 of the work truck 38 operates the air pump 43 by operating the corresponding operation button 72a of the console 72 to inflate the airbag 41. When the hydraulic cylinder 31 is driven, the hydraulic motor 35, the drilling blade 34, the camera 36, and the light source 37 can be moved along the pipe axis of the branch pipe 12.

カメラ36で撮影された枝管12内の画像は、必要に応じてコントローラー71内の画像処理部71aで画像処理されて表示器70に表示されるとともに、記憶装置73に格納される。また、枝管12内の撮影画像は、ルーター64を介して、あるいはLANを介して作業トラック17のコントローラー61に転送され、表示器60にも表示できる。なお、カメラ27、36で撮影された画像は、インターネット65に接続された動画配信機能によっても、表示器60、70に表示させることもできる。 The image in the branch pipe 12 taken by the camera 36 is image-processed by the image processing unit 71a in the controller 71 and displayed on the display 70, and is stored in the storage device 73, if necessary. Further, the captured image in the branch pipe 12 is transferred to the controller 61 of the work track 17 via the router 64 or via the LAN, and can be displayed on the display 60 as well. The images taken by the cameras 27 and 36 can also be displayed on the displays 60 and 70 by the moving image distribution function connected to the Internet 65.

なお、図1において、油圧シリンダー25、29、31、油圧モーター26、35の油圧配管は、図を簡略化するために、図示が省略されており、電動モーター21、22は、ケーブルパイプ15内の電源線を介して作業トラック17の電源に接続される。 In FIG. 1, the hydraulic pipes of the hydraulic cylinders 25, 29, 31 and the hydraulic motors 26, 35 are not shown for simplification of the drawings, and the electric motors 21 and 22 are inside the cable pipe 15. It is connected to the power supply of the work truck 17 via the power supply line of.

次に、穿孔装置14、30を本管11と枝管12内に搬入して管ライニング材13を穿孔する動作を説明する。 Next, the operation of carrying the drilling devices 14 and 30 into the main pipe 11 and the branch pipe 12 to drill the pipe lining material 13 will be described.

穿孔装置14はマンホール16を介して本管11内に搬入され、操作ボタン62a〜62dを操作することにより、穿孔刃28が本管管長方向に移動し、周方向に回動する。穿孔装置40は、エアーバッグ41を収縮させてロープ51を押し込むことにより枝管12内に搬送される。光源37は、すべてのLED37r、37g、37bを点灯させて白色の照明光が得られるようにする。光源37で照明された枝管12内は、カメラ36により撮影され、表示器70、60に表示される。 The drilling device 14 is carried into the main pipe 11 through the manhole 16, and by operating the operation buttons 62a to 62d, the drilling blade 28 moves in the main pipe length direction and rotates in the circumferential direction. The drilling device 40 is conveyed into the branch pipe 12 by contracting the airbag 41 and pushing the rope 51. The light source 37 lights all the LEDs 37r, 37g, and 37b so that white illumination light can be obtained. The inside of the branch pipe 12 illuminated by the light source 37 is photographed by the camera 36 and displayed on the indicators 70 and 60.

穿孔刃34の先端が、図1に示すように、枝管開口部12a上に近接したとき、エアーポンプ43を作動させ、エアーバッグ41を十分膨張させる。このとき、図3に示したように、湾曲プレート45、45’が 枝管12の内壁面の曲率に合わせて枝管12に当接し、油圧シリンダー31は枝管12内に堅固に保持される。 When the tip of the drilling blade 34 approaches the branch pipe opening 12a as shown in FIG. 1, the air pump 43 is operated to sufficiently inflate the airbag 41. At this time, as shown in FIG. 3, the curved plates 45, 45'contact the branch pipe 12 according to the curvature of the inner wall surface of the branch pipe 12, and the hydraulic cylinder 31 is firmly held in the branch pipe 12. ..

この状態で、油圧モーター35を駆動して穿孔刃34を回転させ、油圧シリンダー31を駆動して穿孔刃34を前進させる。穿孔刃34は、ほぼ枝管12の管軸中心に位置決めされているので、穿孔刃34は、枝管開口部12aを塞いでいる管ライニング材部分を穿孔し、図6に示したように、その中央に開口部13aが形成される。 In this state, the hydraulic motor 35 is driven to rotate the drilling blade 34, and the hydraulic cylinder 31 is driven to advance the drilling blade 34. Since the perforation blade 34 is positioned substantially at the center of the pipe axis of the branch pipe 12, the perforation blade 34 perforates the pipe lining material portion that closes the branch pipe opening 12a, and as shown in FIG. An opening 13a is formed in the center thereof.

このとき、カメラ36の撮影画像80が、図7において、表示器60の左側に図示されている。撮影画像80の中央部には、穿孔装置30により形成された開口部13aが表示されており、枝管開口部12aの位置が仮想線で図示されている。図7で右側には、カメラ27の撮影画像81が図示されており、その中央部には球状の穿孔刃28が表示されている。表示器60に表示される撮影画像80、81は、作業トラック38の表示器70にも同様な形で表示される。 At this time, the captured image 80 of the camera 36 is shown on the left side of the display 60 in FIG. 7. An opening 13a formed by the drilling device 30 is displayed in the central portion of the captured image 80, and the position of the branch pipe opening 12a is illustrated by a virtual line. The photographed image 81 of the camera 27 is shown on the right side of FIG. 7, and the spherical perforation blade 28 is displayed in the central portion thereof. The captured images 80 and 81 displayed on the display 60 are also displayed on the display 70 of the work track 38 in the same manner.

作業ロボット20が前進して穿孔刃28が枝管開口部12aに近づくと、図7の中段に示したように、カメラ27は、穿孔装置30により形成された開口部13aを撮影できるようになる。開口部13aは、光源37からの照明光を透過させるので、明点となって撮影される。なお、管ライニング材13が照明光を透過するような場合には、枝管開口部12aの画像も仮想線で示したように、表示される。この場合、カメラ27は斜め上方を向いているので、枝管開口部12aの画像は湾曲した画像となる。 When the working robot 20 advances and the drilling blade 28 approaches the branch pipe opening 12a, the camera 27 can take a picture of the opening 13a formed by the drilling device 30 as shown in the middle part of FIG. .. Since the opening 13a transmits the illumination light from the light source 37, the opening 13a is photographed as a bright point. When the pipe lining material 13 transmits the illumination light, the image of the branch pipe opening 12a is also displayed as shown by the virtual line. In this case, since the camera 27 faces diagonally upward, the image of the branch duct opening 12a is a curved image.

更に作業ロボット20を前進させて、穿孔刃28が開口部13aにほぼ位置決めされ、作業者が図7の下段に示したように、穿孔刃28の画像と開口部13aの画像がほぼ一致していると判断したとき、作業ロボット20を停止させる。なお、穿孔刃28の径並びに開口部13aの径を考慮して、穿孔刃28の画像内に開口部13aの画像が入ったとき、あるいは両画像が一部でも重なったときに、両画像がほぼ一致していると判断するようにする。 Further advancing the work robot 20, the drilling blade 28 is substantially positioned at the opening 13a, and as shown in the lower part of FIG. 7, the image of the drilling blade 28 and the image of the opening 13a substantially match. When it is determined that the robot 20 is present, the work robot 20 is stopped. In consideration of the diameter of the drilling blade 28 and the diameter of the opening 13a, when the image of the opening 13a is included in the image of the drilling blade 28, or when both images are partially overlapped, both images are displayed. Try to judge that they are almost the same.

作業ロボット20の移動中に、作業ロボット20が管軸周りに回動(ローリング)し、例えば進行方向に見て時計方向に回動すると、図7の中段に示したように、開口部13aの画像は中心からずれた位置に表示される。この場合には、電動モーター22を逆方向に回転させて、穿孔刃28、カメラ27を本管周方向に反時計方向に回動させ、開口部13aの画像が左右方向の中心に位置させて、位置決めを行う。このように、穿孔刃28の画像と開口部13aの画像がほぼ一致するように、穿孔刃28を本管管長方向並びに本管周方向に移動させることにより、穿孔刃28を開口部13aに位置決めすることができる。 While the work robot 20 is moving, the work robot 20 rotates (rolls) around the pipe axis, and when, for example, it rotates clockwise when viewed in the traveling direction, as shown in the middle part of FIG. 7, the opening 13a The image is displayed off-center. In this case, the electric motor 22 is rotated in the opposite direction, the drilling blade 28 and the camera 27 are rotated counterclockwise in the circumferential direction of the main pipe, and the image of the opening 13a is positioned at the center in the left-right direction. , Positioning. In this way, the perforation blade 28 is positioned at the opening 13a by moving the perforation blade 28 in the main pipe length direction and the main pipe circumferential direction so that the image of the perforation blade 28 and the image of the opening 13a substantially match. can do.

なお、光源37は、図5に示したように、赤、緑、青の3色LEDから構成されているので、いずれかの色のLEDを点灯し、所定時間(例えば1〜2秒)経過するごとに、異なる色のLEDを点灯するようにすれば、開口部13aの色が所定時間経過するごとに変化し、開口部13aの検出を容易にすることができる。 As shown in FIG. 5, the light source 37 is composed of three-color LEDs of red, green, and blue. Therefore, the LED of any color is turned on and a predetermined time (for example, 1 to 2 seconds) has elapsed. If the LEDs of different colors are turned on each time, the color of the opening 13a changes every time a predetermined time elapses, and the detection of the opening 13a can be facilitated.

また、カメラ27が、穿孔刃28の本管周方向移動と連動して本管周方向に移動する位置に取り付けられるので、カメラ27の撮影画像81の左右方向のほぼ中央で位置決めを行うことができ、位置決めが容易になる。図1において仮想線で示したように、カメラ27が穿孔刃28の本管周方向移動と独立した作業ロボット20上に取り付けられると、例えば、作業ロボット20が本管の管軸周りにローリングした場合には、開口部13aの画像は、図7の中段に点線で示したように、中心からずれた位置に表示され、位置決めが困難になる場合がある。 Further, since the camera 27 is attached to a position where the drilling blade 28 moves in the main circumferential direction in conjunction with the movement in the main circumferential direction, positioning can be performed substantially at the center of the photographed image 81 of the camera 27 in the left-right direction. It can be done and positioning becomes easy. As shown by the virtual line in FIG. 1, when the camera 27 is mounted on the work robot 20 independent of the main circumferential movement of the drilling blade 28, for example, the work robot 20 rolls around the main pipe axis. In this case, the image of the opening 13a may be displayed at a position deviated from the center as shown by a dotted line in the middle of FIG. 7, and positioning may be difficult.

穿孔刃28が開口部13aに位置決めされたあとは、油圧モーター26を駆動して穿孔刃28を回転させ、油圧シリンダー25を駆動して穿孔刃28を上昇させることにより、開口部13aより大きな径の管ライニング材を切削し、穿孔することができる。 After the drilling blade 28 is positioned in the opening 13a, the hydraulic motor 26 is driven to rotate the drilling blade 28, and the hydraulic cylinder 25 is driven to raise the drilling blade 28, whereby the diameter is larger than that of the opening 13a. Pipe lining material can be cut and drilled.

枝管開口部12aに穿孔刃28の球径に相当する穴が開いた後、電動モーター21による穿孔刃28の前後動並びに電動モーター22による穿孔刃28の左右回動を繰り返して、枝管開口部12aを閉塞している管ライニング材13をすべて切削する。この切削状態は、枝管側からもカメラ36によって撮影して表示器60に表示することができるので、正確な管ライニング材の穿孔が可能になる。また、穿孔刃28は、球状でその球面には多数のビットが配列されているので、枝管開口部12aの周辺も円滑に穿孔することが可能になる。 After a hole corresponding to the ball diameter of the drilling blade 28 is formed in the branch pipe opening 12a, the branch pipe opening is repeated by repeatedly moving the drilling blade 28 back and forth by the electric motor 21 and rotating the drilling blade 28 left and right by the electric motor 22. All the pipe lining material 13 that closes the portion 12a is cut. Since this cutting state can be photographed by the camera 36 from the branch pipe side and displayed on the display 60, accurate perforation of the pipe lining material becomes possible. Further, since the drilling blade 28 is spherical and a large number of bits are arranged on the spherical surface, it is possible to smoothly drill the periphery of the branch pipe opening 12a.

上述した実施例で、作業ロボット20は、本管11内を長距離(例えば50m)移動するので、作業ロボット24に搭載されたカメラ27からの撮影画像の地上への伝送が困難になり、画像品質が劣化する。従って、作業ロボット20にもコントローラーを設け、撮影画像をLANケーブルを介して作業トラック17のコントローラー61に伝送するようにする。 In the above-described embodiment, since the work robot 20 moves in the main 11 for a long distance (for example, 50 m), it becomes difficult to transmit the captured image from the camera 27 mounted on the work robot 24 to the ground, and the image Quality deteriorates. Therefore, the work robot 20 is also provided with a controller so that the captured image is transmitted to the controller 61 of the work track 17 via the LAN cable.

図8から図12には、枝管12から搬入される穿孔装置の他の実施例が図示されている。この実施例の穿孔装置110は、特許文献4に記載された構成とほぼ同じ構成、機能を有する。 8 to 12 show another embodiment of the drilling device carried in from the branch pipe 12. The drilling device 110 of this embodiment has substantially the same configuration and function as the configuration described in Patent Document 4.

穿孔装置110は、回転軸121を備えたフレキシブルシャフト120を有し、フレキシブルシャフト120の他端は、図8に示したように、作業トラック38に搭載された電動モーター115に結合される。回転軸121は、摺動シャフト124内に取り付けられた軸受部122を介して回動可能に軸受され、回転軸121の他端には、ホルソーとして構成された枝管12の半径より小さな径の穿孔刃123が固定される。 The drilling device 110 has a flexible shaft 120 provided with a rotating shaft 121, and the other end of the flexible shaft 120 is coupled to an electric motor 115 mounted on the work truck 38, as shown in FIG. The rotating shaft 121 is rotatably bearing via a bearing portion 122 mounted in the sliding shaft 124, and the other end of the rotating shaft 121 has a diameter smaller than the radius of the branch pipe 12 configured as a hole saw. The drilling blade 123 is fixed.

摺動シャフト124は、支持プレート126、127間に支持された支持シャフト125内を摺動できるように、接続金具131を介してフレキシブルシャフト120に取り付けられる。摺動シャフト124は、支持シャフト125と接続金具131間に取り付けられたスプリング128によりフレキシブルシャフト120側に付勢されており、その付勢力に抗して支持シャフト125内を摺動することができる。 The sliding shaft 124 is attached to the flexible shaft 120 via a connecting metal fitting 131 so that the sliding shaft 124 can slide in the support shaft 125 supported between the support plates 126 and 127. The sliding shaft 124 is urged toward the flexible shaft 120 by a spring 128 attached between the support shaft 125 and the connection fitting 131, and can slide in the support shaft 125 against the urging force. ..

支持シャフト125の下方部には、外周面が枝管12の内壁曲率に応じて湾曲した押圧プレート130が着脱可能に取り付けられる。押圧プレート130の厚みは、穿孔刃123の穿孔軸123aが枝管12の管軸からずれるような値に設定される。支持シャフト125の上方部には、中心軸が枝管12の管軸とほぼ一致するように、エアーバッグ140を保持する取付パイプ129が取り付けられる。また、支持プレート126には、枝管12内を照明する実施例1の光源37と同様な構成の光源132と枝管内を撮影するカメラ133が取り付けられる。 A pressing plate 130 whose outer peripheral surface is curved according to the curvature of the inner wall of the branch pipe 12 is detachably attached to the lower portion of the support shaft 125. The thickness of the pressing plate 130 is set to a value such that the drilling shaft 123a of the drilling blade 123 deviates from the pipe shaft of the branch pipe 12. A mounting pipe 129 for holding the airbag 140 is attached to the upper portion of the support shaft 125 so that the central axis substantially coincides with the pipe axis of the branch pipe 12. Further, a light source 132 having the same configuration as the light source 37 of the first embodiment for illuminating the inside of the branch pipe 12 and a camera 133 for photographing the inside of the branch pipe are attached to the support plate 126.

エアーバッグ140は、図12の上段に図示したように、中心が空間となるようなリング形状をしており、押圧プレート130を支持プレート126、127から取り外してから、取付パイプ129、支持シャフト125が上記空間内に位置するように、支持プレート126、127間に配置される。続いて、中段に図示したように、エアーバッグ140の一部が押圧プレート130と支持シャフト125間に挟持されるように、押圧プレート130が支持プレート126、127に取り付けられる。 As shown in the upper part of FIG. 12, the airbag 140 has a ring shape so that the center is a space. After removing the pressing plate 130 from the support plates 126 and 127, the mounting pipe 129 and the support shaft 125 Is arranged between the support plates 126 and 127 so that is located in the space. Subsequently, as shown in the middle stage, the pressing plate 130 is attached to the supporting plates 126 and 127 so that a part of the airbag 140 is sandwiched between the pressing plate 130 and the supporting shaft 125.

エアーバッグ140は、図8に示したように、エアーホース141を介してエアーコンプレッサー116に接続される。エアーバッグ140は、それに圧縮エアーが供給されると、図10、図12の下段に図示したように、枝管の径方向に膨張する。エアーバッグ140が十分膨張すると、押圧プレート130は枝管12の内壁面に押圧されてそこに保持され、穿孔刃123も、その穿孔軸123aが枝管管軸からずれた位置に保持される。 As shown in FIG. 8, the airbag 140 is connected to the air compressor 116 via the air hose 141. When compressed air is supplied to the airbag 140, the airbag 140 expands in the radial direction of the branch pipe as shown in the lower part of FIGS. 10 and 12. When the airbag 140 is sufficiently expanded, the pressing plate 130 is pressed against the inner wall surface of the branch pipe 12 and held there, and the drilling blade 123 is also held at a position where the drilling shaft 123a deviates from the branch pipe shaft.

電動モーター115、エアーコンプレサー116、光源132、カメラ133は、実施例1と同様なコントローラー71により制御される。 The electric motor 115, the air compressor 116, the light source 132, and the camera 133 are controlled by the same controller 71 as in the first embodiment.

このような構成において、エアーバッグ140を収縮させて、穿孔装置110を地上から枝管12内に挿入する。図8に示したように、穿孔刃123が管ライニング材13に近接あるいは接触したときに、エアーコンプレッサー116を作動させて、エアーバッグ140を十分膨張させ、支持シャフト125を堅固に保持する。 In such a configuration, the airbag 140 is contracted and the drilling device 110 is inserted into the branch pipe 12 from the ground. As shown in FIG. 8, when the drilling blade 123 approaches or comes into contact with the pipe lining material 13, the air compressor 116 is operated to sufficiently inflate the airbag 140 and firmly hold the support shaft 125.

この状態で電動モーター115を回転させて、穿孔刃123を回転させるとともに、フレキシブルシャフト120を押し込み、枝管開口部12aを塞いでいる管ライニング材13を切削する。穿孔が終わると、図11に図示したように、枝管12の内壁面近くに、穿孔刃123の径に相当する径の開口部13bが形成される。この開口部13bから光源132からの照明光が透過し、本管11からはこの開口部13bが明点として観察され、また撮影されるので、実施例1で説明した方法により、穿孔装置14の穿孔刃28を開口部13bに位置決めすることができ、本管側から管ライニング材13が穿孔される。 In this state, the electric motor 115 is rotated to rotate the drilling blade 123, and the flexible shaft 120 is pushed in to cut the pipe lining material 13 blocking the branch pipe opening 12a. When the drilling is completed, as shown in FIG. 11, an opening 13b having a diameter corresponding to the diameter of the drilling blade 123 is formed near the inner wall surface of the branch pipe 12. Illumination light from the light source 132 is transmitted from the opening 13b, and the opening 13b is observed and photographed as a bright point from the main tube 11. Therefore, the drilling device 14 is subjected to the method described in Example 1. The drilling blade 28 can be positioned at the opening 13b, and the pipe lining material 13 is drilled from the main pipe side.

実施例2では、図12の下段に示したように、エアーバッグ140が枝管12のほぼ全周方向に膨張するので、穿孔刃123を、実施例1の構成より安定に保持することができる。また、エアーバッグ140が収縮したときは、穿孔装置110の枝管径方向の距離が実施例1の穿孔装置30よりも小さいので、枝管12に挿入するのが容易であるという利点がある。また、実施例1よりも、管ライニング材13に大きな径の開口部13bを形成することができるので、明部領域が大きくなり、穿孔刃の位置決めが容易になる、という利点もある。 In the second embodiment, as shown in the lower part of FIG. 12, since the airbag 140 expands in the substantially all-circumferential direction of the branch pipe 12, the drilling blade 123 can be held more stably than the configuration of the first embodiment. .. Further, when the airbag 140 contracts, the distance in the branch pipe radial direction of the drilling device 110 is smaller than that of the drilling device 30 of the first embodiment, so that there is an advantage that it is easy to insert the airbag 140 into the branch pipe 12. Further, since the opening portion 13b having a larger diameter can be formed in the pipe lining material 13 as compared with the first embodiment, there is an advantage that the bright portion region becomes large and the positioning of the drilling blade becomes easy.

また、穿孔装置110により比較的大きな径の開口部13bが形成されるので、この開口部13bの形成を、枝管開口部12aを閉塞している管ライニング材13の第1回目の穿孔(仮穿孔)として、続く穿孔を本管側の穿孔装置14の穿孔刃28により行うことができる。この場合、穿孔刃28は球型のビットとして構成されているので、その球径を開口部13bの径と同じか又は小径とすることにより、穿孔刃28を開口部13bに挿入して、第1回目に続く管ライニング材13の穿孔を本管側から開始することができ、穿孔効率を向上させることができる。 Further, since the opening 13b having a relatively large diameter is formed by the drilling device 110, the formation of the opening 13b is performed by the first drilling (provisional drilling) of the pipe lining material 13 that closes the branch pipe opening 12a. As perforation), subsequent perforation can be performed by the perforation blade 28 of the perforation device 14 on the main pipe side. In this case, since the drilling blade 28 is configured as a spherical bit, the drilling blade 28 is inserted into the opening 13b by making the diameter of the ball the same as or smaller than the diameter of the opening 13b. The first drilling of the pipe lining material 13 can be started from the main pipe side, and the drilling efficiency can be improved.

なお、実施例1、2において、穿孔装置30、110には、カメラ36、133並びに光源37、132が搭載されているが、これらのカメラ36、133並びに光源37、132を搭載しない穿孔装置とすることもできる。枝管側から、例えば5mm程度の小径の開口部を形成すれば、この開口部は、本管側からは、立体的な黒点として観察でき、図7に関連して説明したような、穿孔刃28の位置決めを確実に行うことができる。なお、カメラを搭載しない場合でも、開口部が形成されると、穿孔刃を回転させる油圧モーター又は電動モーターにかかる負荷が減少するので、開口部の形成を検出することができる。 In the first and second embodiments, the drilling devices 30 and 110 are equipped with the cameras 36 and 133 and the light sources 37 and 132, but the punching devices and the drilling devices are not equipped with the cameras 36 and 133 and the light sources 37 and 132. You can also do it. If an opening having a small diameter of, for example, about 5 mm is formed from the branch pipe side, this opening can be observed as a three-dimensional black spot from the main pipe side, and the drilling blade as described in connection with FIG. 7 The positioning of 28 can be performed reliably. Even when the camera is not mounted, when the opening is formed, the load applied to the hydraulic motor or the electric motor that rotates the drilling blade is reduced, so that the formation of the opening can be detected.

また、枝管側からの管ライニング材の穿孔は、本管側からの穿孔と同期して行うようにしてもよいが、枝管側の穿孔装置による開口部の形成を、本管側の穿孔装置による穿孔と独立して行うようにしてもよい。この場合には、枝管側からの穿孔を、時間の要する本管側の穿孔より先行して次々に行うことができ、穿孔効率を向上させることができる。 Further, the perforation of the pipe lining material from the branch pipe side may be performed in synchronization with the perforation from the main pipe side, but the formation of the opening by the perforation device on the branch pipe side is performed by the perforation on the main pipe side. It may be performed independently of the perforation by the device. In this case, the drilling from the branch pipe side can be performed one after another prior to the time-consuming drilling on the main pipe side, and the drilling efficiency can be improved.

11 本管
12 枝管
12a 枝管開口部
13 管ライニング材
13a、13b 開口部
14 穿孔装置
17 作業トラック
20 作業ロボット
21 電動モーター
22 電動モーター
23 マウント
25 油圧シリンダー
26 油圧モーター
27 カメラ
28 穿孔刃
29 油圧シリンダー
29’ 突っ張り部材
30 穿孔装置
31 油圧シリンダー
34 穿孔刃
35 油圧モーター
36 カメラ
37 光源
38 作業トラック
41 エアーバッグ
42 エアーホース
43 エアーポンプ
45、45’ 湾曲プレート
50 ウインチ
51 ロープ
60 表示器
61 コントローラー
62 コンソール
63 記憶装置
70 表示器
71 コントローラー
72 コンソール
73 記憶装置
110 穿孔装置
115 電動モーター
116 エアーコンプレッサー
120 フレキシブルシャフト
121 回転軸
122 軸受部
123 穿孔刃
124 摺動シャフト
125 支持シャフト
126、127 支持プレート
128 スプリング
129 取付パイプ
130 押圧プレート
132 光源
133 カメラ
140 エアーバッグ
141 エアーホース
11 Main pipe 12 Branch pipe 12a Branch pipe opening 13 Pipe lining material 13a, 13b Opening 14 Drilling device 17 Work truck 20 Work robot 21 Electric motor 22 Electric motor 23 Mount 25 Hydraulic cylinder 26 Hydraulic motor 27 Camera 28 Drilling blade 29 Hydraulic Cylinder 29'Tension member 30 Punching device 31 Hydraulic cylinder 34 Punching blade 35 Hydraulic motor 36 Camera 37 Light source 38 Work truck 41 Air bag 42 Air hose 43 Air pump 45, 45'Curved plate 50 winch 51 Rope 60 Indicator 61 Controller 62 Console 63 Storage device 70 Display 71 Controller 72 Console 73 Storage device 110 Drilling device 115 Electric motor 116 Air compressor 120 Flexible shaft 121 Rotating shaft 122 Bearing part 123 Drilling blade 124 Sliding shaft 125 Support shaft 126 127 Support plate 128 Spring 129 Mounting Pipe 130 Press plate 132 Light source 133 Camera 140 Air bag 141 Air hose

Claims (17)

本管と交差する枝管の開口部を閉塞している管ライニング材を本管側から穿孔する穿孔装置であって、
本管内を管長方向に移動し、枝管の開口部を閉塞している管ライニング材を穿孔する穿孔刃を備えた第1の穿孔装置と、
枝管開口部を閉塞している管ライニング材に枝管側から開口部を形成する穿孔刃を備えた第2の穿孔装置と、
撮影光軸が前記第1の穿孔装置の穿孔刃の方向に向けられ、前記第2の穿孔装置で形成された開口部を撮影する第1の穿孔装置に搭載されたカメラと、
前記カメラで撮影された開口部の画像と第1の穿孔装置の穿孔刃の画像に基づき第1の穿孔装置の穿孔刃を該開口部に位置決めする位置決め手段と、
を備えることを特徴とする穿孔装置。
A drilling device that pierces a pipe lining material that closes the opening of a branch pipe that intersects the main pipe from the main pipe side.
A first drilling device equipped with a drilling blade that moves in the main pipe in the pipe length direction and drills a pipe lining material that closes an opening of a branch pipe.
A second drilling device equipped with a drilling blade that forms an opening from the branch pipe side in the pipe lining material that closes the branch pipe opening, and
A camera mounted on the first perforation device, in which the photographing optical axis is directed toward the perforation blade of the first perforation device and the opening formed by the second perforation device is photographed.
A positioning means for positioning the perforation blade of the first perforation device at the opening based on the image of the opening taken by the camera and the image of the perforation blade of the first perforation device.
A drilling device comprising.
前記開口部が枝管側から照明されることを特徴とする請求項1に記載の穿孔装置。 The drilling device according to claim 1, wherein the opening is illuminated from the branch pipe side. 前記位置決めは、開口部の画像と第1の穿孔装置の穿孔刃の画像が一致するように、第1の穿孔装置の穿孔刃を移動させることにより行われることを特徴とする請求項1又は2に記載の穿孔装置。 The positioning according to claim 1 or 2, wherein the positioning is performed by moving the drilling blade of the first drilling device so that the image of the opening and the image of the drilling blade of the first drilling device match. The drilling device according to. 前記カメラが、第1の穿孔装置の穿孔刃の本管周方向移動と連動して本管周方向に移動する位置に取り付けられることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の穿孔装置。 The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the camera is attached to a position where the drilling blade of the first drilling device moves in the circumferential direction of the main pipe in conjunction with the movement in the circumferential direction of the main pipe. Drilling device. 前記第2の穿孔装置により枝管の半径より小さな径の開口部が形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の穿孔装置。 The drilling device according to any one of claims 1 to 4, wherein an opening having a diameter smaller than the radius of the branch pipe is formed by the second drilling device. 前記第1の穿孔装置の穿孔刃は、その径が第2の穿孔装置により形成さる開口部の径と同じか又はそれより小さいことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の穿孔装置。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the drilling blade of the first drilling device has a diameter equal to or smaller than the diameter of the opening formed by the second drilling device. Drilling device. 前記第1の穿孔装置の穿孔刃が球面に複数のビットを配列した球型ビットであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の穿孔装置。 The drilling device according to any one of claims 1 to 6, wherein the drilling blade of the first drilling device is a spherical bit in which a plurality of bits are arranged on a spherical surface. 前記第2の穿孔装置の穿孔刃がホルソー又はミリングビットであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の穿孔装置。 The drilling device according to any one of claims 1 to 7, wherein the drilling blade of the second drilling device is a hole saw or a milling bit. 本管と交差する枝管の開口部を閉塞している管ライニング材を本管側から穿孔する穿孔方法であって、
枝管開口部を閉塞している管ライニング材を穿孔する穿孔刃と、撮影光軸が該穿孔刃の方向に向いたカメラを搭載した第1の穿孔装置を本管内に搬入し、本管内を管長方向に移動させる工程と、
穿孔刃を搭載した第2の穿孔装置を枝管内に搬入して枝管の開口部を閉塞している管ライニング材に枝管側から開口部を形成する工程と、
前記第2の穿孔装置で形成された開口部を前記カメラで撮影し、該開口部の画像と第1の穿孔装置の穿孔刃の画像に基づき第1の穿孔装置の穿孔刃を該開口部に位置決めする工程と、
を備えることを特徴とする穿孔方法。
This is a drilling method in which a pipe lining material that closes the opening of a branch pipe that intersects the main pipe is drilled from the main pipe side.
A perforating blade for perforating the pipe lining material that closes the branch pipe opening and a first perforating device equipped with a camera whose optical axis of photography is oriented in the direction of the perforating blade are carried into the main pipe and inside the main pipe. The process of moving in the pipe length direction and
A process of carrying a second drilling device equipped with a drilling blade into a branch pipe to form an opening from the branch pipe side in a pipe lining material that closes the opening of the branch pipe.
The opening formed by the second drilling device is photographed by the camera, and the drilling blade of the first drilling device is attached to the opening based on the image of the opening and the image of the drilling blade of the first drilling device. The positioning process and
A drilling method comprising.
前記位置決めは、開口部の画像と第1の穿孔装置の穿孔刃の画像が一致するように、第1の穿孔装置の穿孔刃を移動させることにより行われることを特徴とする請求項9に記載の穿孔方法。 The ninth aspect of the present invention is characterized in that the positioning is performed by moving the drilling blade of the first drilling device so that the image of the opening and the image of the drilling blade of the first drilling device match. How to drill. 前記第2の穿孔装置による開口部の形成が、第1の穿孔装置による管ライニング材の穿孔と独立して行われることを特徴とする請求項9又は10に記載の穿孔方法。 The drilling method according to claim 9 or 10, wherein the formation of the opening by the second drilling device is performed independently of the drilling of the pipe lining material by the first drilling device. 前記開口部が枝管側から照明されることを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の穿孔方法。 The drilling method according to any one of claims 9 to 11, wherein the opening is illuminated from the branch pipe side. 前記開口部が所定時間経過するごとに異なる色で照明されることを特徴とする請求項12に記載の穿孔方法。 The drilling method according to claim 12, wherein the opening is illuminated with a different color each time a predetermined time elapses. 前記第2の穿孔装置により枝管半径より小さな径の開口部が形成されることを特徴とする請求項9から13のいずれか1項に記載の穿孔方法。 The drilling method according to any one of claims 9 to 13, wherein an opening having a diameter smaller than the radius of the branch pipe is formed by the second drilling device. 穿孔状態を撮影するカメラが枝管内に投入され、該カメラで撮影された画像と、本管内のカメラで撮影された画像が並べて表示されることを特徴とする請求項9から14のいずれか1項に記載の穿孔方法。 Any one of claims 9 to 14, wherein a camera for photographing a perforated state is inserted into a branch pipe, and an image taken by the camera and an image taken by a camera in the main pipe are displayed side by side. The drilling method described in the section. 前記第2の穿孔装置により枝管開口部を閉塞している管ライニング材の中心部分に開口部が形成されることを特徴とする請求項9から15のいずれか1項に記載の穿孔方法。 The drilling method according to any one of claims 9 to 15, wherein an opening is formed in a central portion of a pipe lining material that closes the branch pipe opening by the second drilling device. 前記第2の穿孔装置により枝管開口部を閉塞している管ライニング材の周辺部分に開口部が形成されることを特徴とする請求項9から15のいずれか1項に記載の穿孔方法。 The drilling method according to any one of claims 9 to 15, wherein an opening is formed in a peripheral portion of a pipe lining material that closes the branch pipe opening by the second drilling device.
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