JPH083351B2 - 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

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朽化し
た下水管、水道管、ガス管などを新設管でライニングし
た後に枝管の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、老朽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、更新管と既設管と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ューム管等のコン
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１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10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１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
と共振体とか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、マーカー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14
は、一般的な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８の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、シリンダヘッド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１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18
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１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から送信される。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26,27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
32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55−15852号
公報参照）においても適用できる。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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】枝管を有する本管の内側をライニングして
   該本管を更生するに際し、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、励振し、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
   に前記共振信号を探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. 【請求項２】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励振し、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。