JPS63206532A - 布設管の布設方法 - 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〉 本発明は地中に二重管を構築するための布設管の自動布
設ロボットに関するものである。 〈従来の技術〉 上下水道管の漏水対策として、外管内に別途のヒユーム
管などの内管を布設して二重管を構築して対処する方法
が知られている。 この布設方法は、次の工程で行われている。 （１）外管を先行して構築する。 （２）立坑内に内管を吊り降ろす。 （３）吊り降ろした内管を台車に載せて外管内に運搬す
る。 （４）内管のレベル調整を行いながら、外管内に順次内
管を接続して延長する。 （５〉外管と内管との周面間に、モルタルなどの充填材
を充填して防水処理を施す。 〈本発明が解決しようとする問題点〉 前記した二重管の構築技術にはつぎのような問題点が存
在する。 （イ）第９図に示すように外管ａは屈曲して構築される
ことが多い。 また、外管ａと内管すとの周面間の間隙は、施工コスト
の関係から作業者の進入をまったく許さないほどに小さ
く設計しである。 そのため、ｖ内管すの位置決め作業、芯出し作業、接続
作業、固定作業などの各作業に多（の時間と労力を要し
、施工性が極めて悪い。 特に、接続予定の内管ｂ２の前部の開口を既設の内管ｂ
１の後部に嵌合するためには、既設の内管ｂ１に合わせ
て内管ｂ２の芯出しを正確に行う必要があるが、従来は
この内管ｂ２の芯出し作業を作業者の人力に頼って行っ
ているため、狭小な作業空間域において内管ｂ２の芯出
しを正確に行うことは至難のわざである。 （ロ）上記したように外管ａは屈曲していることが多い
関係から、外管ａと内管すの周面間の対向距離は場所に
より異なる。 したがって、外管ａと内管すの周面間に介在する内管固
定用の支持部材Ｃは、現場の寸法に応じて切断するなど
して製作したものを使用している。 そのため、支持部材Ｃの製作や設置に多くの手数がかか
り面倒である。 （ハ）布設管である外管ａまたは内管すが小径である場
合には、作業者がこれらの布設管内に入って作業をする
ことはまったく不可能となる。 そのため、布設管の口径により布設作業の可否が制限さ
れる。 〈本発明の目的〉 本発明は前記間圧点を解決するために成されたもので、
外管内に布設予定の内管を効率良く、かつ、省力化を図
って施工できる、布設管の自動布設ロボットを提供する
ことを目的とする。 〈本発明の構成〉 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。 ＝　　３　− まず、本発明の施工に使用する主要な機材について説明
する。 くイ〉芯出装置 第１．２図に芯出装置１の一例を示す。 図中、１１．１２は複数の反力サポートであり、１３は
芯出用アームであり、１４は牽引ロッドである。 １５は両反カサポート１１．１２の下部間を連結するベ
ースフレームであり、１６はベースフレーム１５に取り
付けたばね付きの走行輪である。 芯出装置１は、既設の内管Ｂ１内に位置して、後続予定
の内管Ｂ２を所定の高さまで持ち上げて芯出しをする専
用装置である。 以下、芯出装置１の各部について説明する。

【反力サポート】

反力サポート１１．１２は、伸縮機能と走行機能を有す
るサポート材である。 反力サポート１１．１２に伸縮機能を付与するには例え
ば遠隔操作が可能な油圧シリンダ方式を採用できる。 また、各反力サポート１１．１２の両端面には、既設の
内管Ｂ１の内壁から反力を得る関係から接触摩擦係数の
大きいゴム幕などを貼着しておく。

【芯出用アーム】

一方の反力サポート１２の上部に芯出用アーム１３の途
上を軸支し、また芯出用アーム１３の基端は他方の反力
サポート１１側に設けたアーム昇降用ねじ１７に螺合す
る。 このアーム昇降用ねじ１７の一端には、公知のパルスモ
ータなどを配備する。 そして、アーム昇降用ねじ１７を回動操作することによ
り、芯出用アーム１３の自由端部を上下方向、左右方向
などの全方向に揺動するよう構成する。 この芯出用アーム１３の自由端側には、高低調整ねじ１
８を設ける。 高低調整ねじ１８にはモータを組み込み、このモータの
回転を受けて高低調整ねじ１８の高低を遠隔で操作し得
るよう構成する。 また、高低調整ねじ１８の上端面には、接続予定の内管
Ｂ２の内面との接触抵抗を軽減するために摩擦係数の小
さいフィルト基などを貼着する。 したがって、芯出用アーム１３は、アーム昇降用ねじ１
７の螺合部を力点とし、反カサボート１２との軸支点を
支点とし、高低調整ねじ１８を作□　川魚とする、てこ
を形成することになる。 〈口〉管固定金具 管固定金具２は、外管と内管の周面間に介在するための
、伸縮機能を有する支持部材である。 具体的には、第３図に示すように二つのＵ型金具２１と
支持ボルト２２およびナツト２３からなり、各Ｕ型金具
２１の屈曲面に支持ボルト２２の両端部を貫通する。 そして、支持ボルト２２またはナツト２３を回動操作す
ることにより、二つのＵ型金具２１間の距離を調節でき
るよう構成する。 くハ〉自走運搬車（第１．４図） 自走運搬車３は前輪３１および後輪３２を有する内管の
専用運搬車であるが、特に、後輪３２側に昇降架台３３
を設けて、登載する内管Ｂの後部側を持ち上げられるよ
う構成しである。 自走運搬車３の昇降架台３３の昇降手段としては、例え
ば台車本体と昇降架台の間にシリンダ３４を介在して、
遠隔からシリンダ３４の伸縮を操作し得るよう構成する
。 〈二〉制御装置 前記した芯出装置１および自走運搬車３の各作動操作は
、すべて図示しない制御装置で制御し得るよう構成する
。 具体的には、芯出装置１や自走運搬車３の操作データを
コンピュータなどに入力して経時的に出力して制御した
り、あるいは芯出装置１や自走運搬車３の駆動部に遠隔
から操作信号を発信して操作する方法などの公知の制御
手段を採用できる。 つぎに施工方法について説明する。 く１〉外管の構築（第５図） 発進立坑６から到達立坑７へ向けて外管Ａを布設する。 外管Ａは、例えばシールド工法などを採用して布設でき
る。 〈２〉内管の吊り降ろしく第６図） つぎに、発進立坑６側から、布設予定の内管Ｂ１をクレ
ーンを使って吊り降ろす。 く３〉内管の自動運搬（第６図） 吊り降ろした内管Ｂ１を前記自走運搬車３に登載する。 自走運搬車３が、外管Ａ内を走行路として所定の位置ま
で運搬して走行を停止する。 内管Ｂ１の前部と後部の各局面と外管Ａとの周面間に、
管固定用金具２を介在して、最初の内管Ｂ１を宙に浮か
せた状態で布設する。 く４〉芯出装置の設置 この内管Ｂ１内の後部側に芯出装置１を設置する。 芯出装置１を内管Ｂ内に搬入するのは、人力によるが、
その後の各反力サポート１１．１２を伸長して、各反力
サポート１１．１２の両端を内管Ｂ１の内壁に押し付け
て芯出装置１を設置するまでの工程は遠隔から制御して
行う。 芯出装置１の設置位置は、反力サポート１２と管固定用
金具２が同一線上に位置するよう、あらかじめ内管Ｂ１
の端から一定距離の地点というように設置位置を設定し
ておく。 また芯出装置１を設置する際、内管Ｂ１の後端（発進立
坑６側）から、芯出用アーム１３の自由端が突出する位
置に設置する。 発進立坑６内に吊り降ろした内管Ｂ２を自走運搬車３が
自動的に内管Ｂ１の位置まで運搬する。 自走運搬車３の走行位置を確認するには、自走運搬車３
にセンサを設けておき、このセンサにより、走行位置や
障害物の有無を検知し得るよう構成しておく。 く５〉芯出用アームの待機 芯出装置１の芯出用アーム１３の自由端は下方に下げて
待機させる。 〈６〉内管前部の位置合わせ（第１図）アーム昇降用ね
じ１７を回動して、芯出用アーム１３の自由端を静かに
調整方向へ揺動させて、接続予定の内管Ｂの前部の軸芯
を既設の内管Ｂ１の軸芯に合わせる。 〈７〉内管後部の位置合わせ（第１．４図）内管Ｂ２の
前部の位置合わせが完了したら、シリンダ３４を伸長し
て昇降架台３３を上昇させることにより内管Ｂ２の後部
を持ち上げて、両内管Ｂ１、Ｂ２の軸芯を同一線上に位
置させる。 く８〉内管の前進接続（第１図） 牽引ロッド１４と内管Ｂ２の後端間にロープ材４を接続
し、ロープ材４をたぐり寄せて内管Ｂ２を既設の内管Ｂ
１側へ引き寄せて嵌合する。 あるいは、牽引ロッド１４を使用せずに内管Ｂ２を載置
した自走運搬車３を前進させて、内管Ｂ２の前部を既設
の内管Ｂｌの後部に嵌合することも考えられる。 く９〉管固定金具の設置 つぎに、内管Ｂ２の後部外周面と外管への周面間に管固
定金具２を介在して、内管Ｂ２を仮固定する。 この管固定金具２の設置作業は、作業員による手作業で
も良く、あるいは公知のアームロボットを利用して行う
ことも可能である。 〈１０〉自走運搬車の後退 両内管Ｂ１、Ｂ２の接続を終えたら、自走運搬車３の昇
降架台３３を降下させた後、自走運搬車３を後退させる
。 〈１１〉芯出装置の移動 芯出用アーム１３の自由端を下方に揺動させて内管Ｂ２
から引き離し、同時に両反カサポート１１．１２を収縮
させる。 両内管Ｂｌ、Ｂ２の内面との接触を断った状態で芯出装
置１を内管Ｂ２の後部まで自走させて移動する。 なお、内管Ｂ２の後部から芯出用アーム１３を突出させ
ておくことは、内管Ｂ１の場合と同様である。 以上の工程を繰り返して、以下順次内管Ｂ３・・・を接
続しながら二重管を延長して形成する。 〈１２〉充填材の注入（第７図） 内管Ｂと外管Ａの周面間には、モルタルなどの充填材５
を注入する。 噸固定叶金具２は充填材５内に埋め殺しとする。 充填材５の充填方法としては、側内外管Ｂ、Ａの周面間
に充填ホースを挿入し、この充填ホースを引き戻しなが
ら充填材５を充填したり、あるいは内管Ｂの接続作業の
途中で充填区間を区切って゛充填する方法を採用するこ
ともできる。 く本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるから、つぎの効果を得
ることができる。 （イ）内管の位置決め、芯出し、接続など、内管の一連
の布設作業を自動的に行うことができる。 そのため、布設管の施工を大幅に省力化することができ
る。 （ロ）既設の外管が屈曲していても、芯出装置のアーム
を用いるだけで自動的に布設管の芯出しが行える。 したがって、布設管が小口径であっても、正確に、かつ
、確実に接続できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の一実施例の説明図 第２図：芯出装置の斜視説明図 第３図：管固定金具の説明図 第４図：自走運搬車の後部の説明図 第５図：外管の布設時の説明図 第６図：内管の布設時の説明図 第７図：施工を完了したときの説明図 第８図：第７図の■−■の断面図 第９図：従来技術の説明図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 先行して外管を地中に構築した後、 前記外管内に内管を布設する布設管の自動布設ロボット
   であり、 次の各工程を自動制御し得るよう構成した、布設管の自
   動布設ロボット。 ａ）布設管を運搬車に搭載して運搬する工程。 ｂ）揺動可能なアームを有する芯出装置を用いて布設管
   の前部を芯合わせする工程。 ｃ）昇降機能を有する運搬車の昇降架台を用いて布設管
   の後部を芯合わせする工程。 ｄ）布設管同士を嵌合する工程。 ｅ）前記芯出装置のアームを降下する工程。 ｆ）運搬車の昇降架台を降下する工程。 ｇ）運搬車を後退する工程。