JPH01192994A - 管内ライニング後の枝管開口部の穿孔方法及びそれに用いられる止水栓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地下もしくは建物内に配管された老巧化した
下水管、水道管、ガス管などを新設管でライニングした
後に枝管ψ開口部を穿孔するための穿孔方法及びそれに
用いられる止水栓に関する。

（従来の技術） 近時、老巧化した下水管などを再生させて新設管を布設
するために、例えば更生管工法と呼ばれているライニン
グ工法が用いられている。

この更生管工法とは、合成樹脂製の帯状体をスパイラル
状に巻きながら更新管として既設管内に製管してライニ
ングし、更新管と既設管の隙間に裏込剤を注入する工法
であるが、取付管（枝管）を有する既設管にそのような
更生管工法を採用した場合、前記裏込剤を注入した後、
枝管用の貫通穴を穿孔しなければならない。

従来、既設管が鉄などの磁性体で作られている場合には
磁気センサを利用して枝管の開口部を検出し、更新管内
から枝管用の貫通穴を穿孔する方法が提案されている（
例えば、特開昭５６−１２７４２０号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、既設管がいわゆるヒユーム管等のコンク
リート材からなる非磁性体で構成されていると、上述し
た磁気センサを用いた穿孔方法を適用することができな
い。

これに対し、枝管内に穿孔機を挿入して、枝管側から穿
孔する方法も考えられるが、下水更生管の施工において
は、枝管の配管状況によって穿孔機の挿入が困難な場合
がある。

（課題を解決するための手段） 本発明の管内ライニング後の枝管開口部の穿孔方法は、
アンテナコイルと共振体とから構成され該共振体を励振
する励振信号によって振動し、また該励振信号の停止後
は前記アンテナコイルから前記共振体に残留している共
振信号を放出する位置探知用マーカーが枝管管軸と略同
心状となる位置に配設されてなる止水栓をライニング前
に枝管開口部に挿着し、ライニングの後、本管内に前記
共振信号を検知するアンテナ台車を走行させて前記位置
探知用マーカーの位置を探知し、該マーカーの位置を目
標にして穿孔手段を駆動して前記枝管開口部を本管側か
ら穿孔するものである。

本管内を走行させるアンテナ台車は、例えばマーカーの
共振体に対して励振信号を送る送信用アンテナとしてだ
けでなく、共振体の共振振動に基づく共振信号を受信す
る受信用アンテナとしての機能を有する場合の他に、マ
ーカー側に共振体の励振手段を設けている場合には、ア
ンテナ台車は受信用アンテナとしての機能のみを有すれ
ばよい。

また、本発明の止水栓は、枝管開口部に挿着される止水
栓において、アンテナコイルと共振体とから構成され該
共振体を励振する励振信号によって振動し、該励振信号
の停止後は前記アンテナコイルから前記共振体に残留し
ている共振信号を放出する位置探知用マーカーが、前記
枝管管軸と略同心状となる位置に配設されたものである
。

（作用） アンテナ台車゛が送信用だけでなく受信用としても作用
する場合について説明する。すなわち、ライニング後の
本管内にアンテナ台車を走行させて、励振信号を発信す
ると、ライニング前に枝管開口部に挿入した止水栓に設
けている位置探知用マーカーの共振体が振動する。この
共振体の共振信号はアンテナから送信されるので、これ
をアンテナ台車が受信して、例えば共振信号の信号レベ
ルの極大位置を位置探知用マーカーの位置として検出す
る。そして、このマーカー位置を目標にして穿孔手段を
駆動して枝管開口部を本管側から穿孔する。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

本発明の穿孔方法では、ライニング前に位置探知用マー
カー１４を配設した止水栓ｌを枝管Ａの開口部に挿着す
る工程と、既設管２の内周面を新たにライニングする工
程と、ライニング後に前記マーカー位置を検出して枝管
開口部を本管Ｂ側から穿孔する工程を含んでいる。

まず、止水栓１の挿着工程について、第１図を参照して
説明する。

第１図において、この挿着工程に使用される止水栓セッ
ト用ロボット３は、自動走行手段を備えたロボット本体
４に、水平方向を中心軸とした回転可能な駆動部５が取
付けられたものである。駆動部５にはシリンダ６が設け
られ、このシリンダ６のシリンダヘッド７は、前記駆動
部５の回転が停止された位置において既設管２の内周面
をその径方向に押圧することができる構成である。

前記止水栓１は、第２図に拡大して示すように、スチロ
ール、ウレタンなどの発泡体を材料としたもので、本例
では枝管Ａの内周形状と同じ形状の円盤状の止水本体８
と、該止水本体８の周囲から垂下する脚片９と、該脚片
９の先端に形成された鍔部ｌＯとからなる帽子形状にな
されている。ここで、この脚片９で囲まれた凹部１１は
前記シリンダヘッド７が挿着される部分となる。

なお、本発明で使用される止水栓ｌは、更新管１６と共
に穿孔されて破壊されてしまうものであるので、独立気
泡を有した中実の発泡体からなる安価なものが好ましい
が、例えば非発泡性樹脂からなる中空、中実もしくは腕
形状のものであってもよい。

前記止水本体８の中央部であって、この止水本体８が枝
管Ａの開口部に挿着された時に、枝管Ａの管軸と略同心
状となる位置には位置探知用マーカー１４が埋め込まれ
ている。この位置探知用マーカー１４は、アンテナコイ
ルと共振体とがら構成されたもので、この共振体として
は、例えば水晶振動子等の圧電振動体が用いられる。こ
のように、共振体に圧電振動体を用いた場合、これに蓄
積されるエネルギー量が多いため、励振信号に対する共
振信号を大きくとることができ、アンテナコイルの巻数
をせいぜい数回とすることができ、マーカ−１４自体を
小型化することができる。なお、位置探知用マーカー１
４は、−船釣なＬＣ共振回路で構成されていてもよい。

ところで、このようになる位置探知用マーカー１４は、
必ずしも止水本体８の中央部に埋め込まれていなければ
ならないものではなく、枝管Ａの管軸と略同心状となる
位置にあれば、止水本体８０頭部又は底部に貼着されて
いてもよい。

また、本例では前記止水栓セット用ロボット３は索引ワ
イヤ３ａを介してテレビカメラ車１５に接続されており
、枝管Ａの開口部の画像はこのテレビカメラ車１５で撮
影されて地上まで送られる。

そして、地上にいる作業者がこの画像を確認しながら、
止水栓セット用ロボット３の走行駆動及び前記シリンダ
６の駆動を制御する。

そして、止水栓セット用ロボット３のシリンダヘッド７
に止水栓１の前記凹部１１を嵌入して、テレビカメラ車
１５とともにライニング前の既設管２内を走行させて枝
管Ａの開口部をテレビカメラ車１５で撮影する。作業者
は、このテレビカメラ車１５で撮影された画像を基に枝
管Ａの開口部を検出する。この開口部の検出位置に止水
栓セット用ロボット３の駆動部５を移動し、シリンダへ
ラド７をシリンダ６の作動により伸張させてこの止水栓
１をセットする。このとき、枝管Ａの開口部は管頂部に
ない場合があるので、駆動部５を遠隔にて適宜回動操作
しながら走行させる。なお、止水栓ｌは枝管Ａ側からロ
ープ等で吊り下げて挿着してもよく、この場合には、止
水栓１は膨張可能タイプのものである必要があり、縮径
状態にある止水栓１を所定箇所まで到達させた後、空気
等の流体を送り込んで拡径させたり、あるいは止水本体
８を構成する水膨張性樹脂に注水することにより拡径さ
せる必要がある。

第３図は、更生管工法によってライニングした後の状態
を示している。すなわち、１６は更新管、１７は既設管
２と更新管１６との間に注入されたモルタルなどからな
る裏込剤である。この更生管工法を用いた場合には、枝
管Ａの開口部の隙間にも裏込剤１７が注入されるととも
に該裏込剤１７が止水栓１を枝管Ａ側へ押し上げるので
、止水栓１が枝管Ａの開口部を強固に密閉して水漏れが
防止され、また、裏込剤１７が枝管Ａ側に漏れることが
ない。

第４図は、ライニング後に前記マーカー１４の位置を検
出して枝管Ａの開口部を穿孔する工程を説明する図であ
る。この工程に使用される位置探知・穿孔用ロボット１
８は、前記止水栓セット用ロボット３と同様に、自動走
行手段を備えたロボット本体１９と駆動部２０とで構成
されている。

この駆動部２０は、回転ヘッド２２を備え、該回転ヘッ
ド２２の一端側にアンテナ２３が取付けられ、他端側に
コーン状の超鋼刃物からなる穿孔カッタ２４が取付けら
れている。アンテナ２３は送信モードと受信モードが設
定周期で適宜切換えられ、このときそれぞれのモードに
対応する信号処理回路（図示省略）に接続される。テレ
ビカメラ車２１ａは穿孔工程を監視するためのものであ
り、地上に配置した測定装置２１ｂはアンテナ２３の受
信特性をグラフ表示等するものである。なお、前記穿孔
カッタ２４はウォータジェット装置等の他の穿孔装置で
あってもよい。

しかして、送信モードの時のアンテナ２３からは、前記
位置探知用マーカー１４を構成する共振体を励振させる
励振信号が発信され、このアンテナ２３が位置探知・穿
孔用ロボット１８の移動に伴って移動する。そして、こ
のアンテナ２３が位置探知用マーカー１４の取付位置（
止水栓ｌの挿着位置）に接近すると、位置探知用マーカ
ー１４の共振体は一定の共振周波数で振動し、この振動
レベルに対応した共振信号がアンテナコイルがら送信さ
れる。このとき、前記アンテナ２３が受信モードに切換
わるとともに、回転ヘッド２２を作動して駆動部２０を
回転させ、アンテナ２３の受信レベルが極大な位置を検
出し、この位置で回転ヘッド２２の作動を一時停止する
。この後、この回転ヘッド２２を１８０度回転させて、
穿孔カッタ２４をこの受信レベルが極大な位置、すなわ
ち位置探知用マーカー１４の存在位置に向ける（第６図
参照）。そして、穿孔を開始する（第５図参照）。この
穿孔工程時において、前記止水栓１は破壊されて更新管
１６内へ流される。なお、第６図において符号２６．２
７は、前記回転ヘッド２２を更新管１６内で支持するた
めの支持足を示している。

第７図は、止水栓１の他の実施例を示し、円柱状の止水
栓本体２８の中央上部に小径からなる円柱状の突部２９
を形成し、この突部２９に位置探知用マーカー３０のア
ンテナコイルを挿着したものである。またこの場合、枝
管Ａの内周面は、止水栓本体２８の外周面に高さ方向に
間隔をおいて設けた止水リング３１によって止水効果が
高められている。この他に止水栓本体２８を蛇腹体で構
成してもよい。

なお、本例では、ライニング方法として更生管工法の場
合を例示したが、これに限るものでなく、マンホール３
２の開口部分をさらに大きく開削して新設管を地中まで
直接降ろし、この新設管を順次横送りするライニング方
法や、いわゆる反転工法（例えば、特開昭５５−１５８
５２号公報参照）においても通用できる。また、位置探
知・穿孔用ロボット１８に取付けたアンテナ２３と穿孔
カッタ２４の配置関係は上述した実施例に限定するもの
でなく、位置探知・穿孔用ロボット１８の前後に離れて
設けてもよく、さらに位置探知用ロボットと穿孔用ロボ
ットの２台のロボットで構成してもよい。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明方法によれば、ライニング後
の枝管の開口部を本管側から正確に検知して穿設するこ
とができる。また、本発明の止水栓を用いれば、アンテ
ナ台車と併用することにより枝管の開口部を本管側から
正確に探知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る管内ライニング後の枝管開口部の
穿孔方法において止水栓のセット工程に使用されるロボ
ット等を示す既設管内の断面図、第２図は止水栓の挿着
状態を示す断面図、第３図はライニング後の状態を示す
管内断面図、第４図は枝管の開口部の探知及び穿孔工程
に使用されるロボット等を示す管内断面図、第５図は穿
孔時の状態を示す管内断面図、第６図は穿孔を開始する
直前の状態を示す管内断面図、第７図は止水栓の他の実
施例を示す断面図である。 Ａ・・・枝管　　　　　　　　　Ｂ・・・本管１・・・
止水栓　　　　　　　　２・・・既設管３・・・止水栓
セット用ロボット １４・・・位置探知用マーカー　１６・・・更新管１７
・・・裏込剤 １８・・・位置探知・穿孔用ロボット ２３・・・アンテナ　　　　　　２４・・・穿孔カッタ
特許出願人　積水化学工業株式会社 代表者　廣１）馨 第７図 第２図 第３悶 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）枝管を有する本管の内側をライニングして該本管を
   更正するに際し、ライニングによって閉塞された前記枝
   管の開口部を本管側から穿孔する方法であって、 アンテナコイルと共振体とから構成され該 共振体を励振する励振信号によって振動し、また該励振
   信号の停止後は前記アンテナコイルから前記共振体に残
   留している共振信号を放出する位置探知用マーカーが枝
   管管軸と略同心状となる位置に配設されてなる止水栓を
   ライニング前に枝管開口部に挿着し、ライニングの後、
   本管内に前記共振信号を検知するアンテナ台車を走行さ
   せて前記位置探知用マーカーの位置を探知し、該マーカ
   ーの位置を目標にして穿孔手段を駆動して前記枝管開口
   部を本管側から穿孔することを特徴とする管内ライニン
   グ後の枝管開口部の穿孔方法。 ２）枝管開口部に挿着される止水栓において、該共振体
   を励振する励振信号によって振動し、また該励振信号の
   停止後は前記アンテナコイルから前記共振体に残留して
   いる共振信号を放出する位置探知用マーカーが、前記枝
   管管軸と略同心状となる位置に配設されていることを特
   徴とする止水栓。