| 【発明の名称】 |
供給管の設置工法 |
| 【発明者】 |
【氏名】小森 光徳
【氏名】水上 清二
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| 【要約】 |
【課題】管路を露呈させるための開削作業を不要にしてガス供給遮断時間も含めた作業時間や作業工数の低減を図りながら取り出し部での継ぎ手の設置を可能にすることができる供給管の設置工法を提供する。
【解決手段】既設管路１内に新たな管路１Ａを挿入して該管路の更新を行い、その更新区間の一部に供給管１０の取り出し部を設置するための工法であって、上記取り出し位置を挟んで対向する２連式の膨縮可能なストッパ３とこのストッパ３間に設けられている架台４上に搭載されている穿孔機５Ａおよび融着機９とを備えた工作ロボット２を上記更新された管路１Ａの端部から挿入し、上記ストッパ３を膨張させて取り出し位置内面に密着させることにより位置決めし、上記穿孔機５Ａにより取り出し位置に更新された管路１Ａ内面から穿孔し、上記工作ロボット２によって搬送された取り出し継ぎ手７を上記更新された管路１Ａの穿孔位置内面から外方に突出させ、該取り出し継ぎ手７のサドル面を上記融着機９により更新された管路１Ａ内面に融着することを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 既設管路内に新たな管路を挿入して該管路の更新を行い、その更新区間の一部に供給管の取り出し部を設置するための工法であって、上記取り出し位置を挟んで対向する２連式の膨縮可能なストッパとこのストッパ間に設けられている架台上に搭載されている穿孔機および融着機とを備えた工作ロボットを上記更新された管路の端部から挿入し、上記ストッパを膨張させて取り出し位置内面に密着させることにより位置決めし、上記穿孔機により取り出し位置に更新された管路内面から穿孔し、上記工作ロボットによって搬送された取り出し継ぎ手を上記更新された管路の穿孔位置内面から外方に突出させ、該取り出し継ぎ手のサドル面を上記融着機により更新された管路内面に融着することを特徴とする供給管の設置工法。
【請求項２】 上記取り出し継ぎ手のサドル面内部には誘電体が配置され、上記融着機による誘電発熱によって上記更新された管路内面に融着されることを特徴とする請求項１記載の供給管の設置工法。
【請求項３】 上記取り出し継ぎ手は、上記穿孔機による穿孔作業後若しくは上記工作ロボットの挿入時に上記架台に搭載されて搬送されることを特徴とする請求項１記載の供給管の設置工法。
【請求項４】 上記穿孔機および上記取り出し継ぎ手は、上記更新された管路の内面で伸縮可能な昇降機構により上記更新された管路の外方に向けて移動可能であることを特徴とする請求項１記載の供給管の設置工法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、供給管の設置工法に関し、さらに詳しくは、既設管路内に新管を敷設する更新工法での分岐部設置工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】地中に埋設されている既設管路の更生修理工法のひとつに既設管路内に新管を敷設する更新工法がある。更新工法に用いられる新管としては、地震などの際の外力に対しても耐久性を有するポリエチレン樹脂管が用いられる。更新工法では、鋳鉄管などの既設管における更新区間両端部に立坑を形成し、既設管を切断した後、一方の開口端部からポリエチレン管を引き込む作業が行われる。ところで、更新された区間の一部において供給管の取り出し部を設けるような場合、従来では、取り出し部に相当する位置を開削して管路を露呈させたうえでポリエチレン管の取り出し部を穿孔し、管外面から取り出し継ぎ手を装着してそのサドル面を管外面に融着することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の更新工法での供給管取り出し構造においては、供給管の取り出し位置で管路を外部に露呈させるために開削する必要があり、埋め戻し作業も含めて供給管取り出し施工での作業時間や作業工数の増加に伴うコスト上昇を招く虞があった。しかも、作業時間に関しては、更新区間でのガス供給を遮断して行う必要があることから、ガスの流動方向下流側での需要家へのガス供給が行えなくなる時間を短縮するために迅速かつ短時間であることが要求されれる。
【０００４】本発明の目的は上記従来の供給管の設置工法における問題に鑑み、管路を露呈させるための開削作業を不要にしてガス供給遮断時間も含めた作業時間や作業工数の低減を図りながら取り出し部での継ぎ手の設置を可能にすることができる供給管の設置工法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、既設管路内に新たな管路を挿入して該管路の更新を行い、その更新区間の一部に供給管の取り出し部を設置するための工法であって、上記取り出し位置を挟んで対向する２連式の膨縮可能なストッパとこのストッパ間に設けられている架台上に搭載されている穿孔機および融着機とを備えた工作ロボットを上記更新された管路の端部から挿入し、上記ストッパを膨張させて取り出し位置内面に密着させることにより位置決めし、上記穿孔機により取り出し位置に更新された管路内面から穿孔し、上記工作ロボットによって搬送された取り出し継ぎ手を上記更新された管路の穿孔位置内面から外方に突出させ、該取り出し継ぎ手のサドル面を上記融着機により更新された管路内面に融着することを特徴としている。
【０００６】請求項２記載の発明は、上記取り出し継ぎ手のサドル面内部には誘電体が配置され、上記融着機による誘電発熱によって上記更新された管路内面に融着されることを特徴としている。
【０００７】請求項３記載の発明は、上記取り出し継ぎ手は、上記穿孔機による穿孔作業後若しくは上記工作ロボットの挿入時に上記架台に搭載されて搬送されることを特徴としている。
【０００８】請求項４記載の発明は、上記穿孔機および上記取り出し継ぎ手は、上記更新された管路の内面で伸縮可能な昇降機構により上記更新された管路の外方に向けて移動可能であることを特徴としている。
【０００９】
【作用】請求項１および２記載の発明では、更新された管路の取り出し位置を挟んで対向する２連式の膨縮可能なストッパに装備されている架台に設けられた穿孔機が管路の内面から穿孔作業を行い、次いで、管路内面から取り出し継ぎ手を取り出し位置に融着させるようになっているので、取り出し位置を外方に露呈させるための開削工事が必要ない。しかも、取り出し継ぎ手のサドル面は管路内面に融着されるので、穿孔作業から取り出し継ぎ手の融着までの作業を管路内面において実行できるので、供給管の取り出しよう設置工事を全て非開削の状態で行うことができる。
【００１０】請求項３記載の発明では、取り出し継ぎ手が架台上に搭載された状態で穿孔作業を行うことにより、穿孔作業に引き続いて取り出し継ぎ手の位置決めを行うことができ、これにより作業時間の短縮化を図ることができる。
【００１１】請求項４記載の発明では、穿孔機および取り出し継ぎ手が昇降機構により必要な場所に位置決めできるので、膨縮可能なストッパの収縮量の調整を含めて管内移動の際に邪魔にならないようにすることができる、これにより、円滑な移動を可能にして作業態位の設定までの時間を短縮することができる。
【００１２】
【実施例】以下、図示実施例により本発明の詳細を説明する。図１は、本実施例による供給管の設置工法に用いられる構成を説明するための模式図であり、同図には、後述するストッパの膨張状態が示してある。本実施例による設置工法には、既設管路１内に敷設されて更新されたポリエチレン管などの新たな管路（以下、更新管路という）１Ａ内で移動可能な工作ロボット２が用いられる。工作ロボット２は、高新刊の１Ａの敷設方向に配置された２連式ストッパ３と、このストッパ３間に設けられた架台４とを備えている。２連式ストッパ２は、それぞれゴムなどの膨縮可能な材質を用いたバルーン状部材で構成されており、取り出し部に形成される取り出し孔の内径以上の間隔をもたせて配置されている。架台４は、ストッパ３を上記更新管路１Ａの敷設方向両端近傍にて一体的に支持しており、そのストッパ３よりも外側に端部が位置している。架台４の内部は空洞化されており、端部が各ストッパ３の外側に位置していることで、図１において矢印Ｆで示すガスの流動方向上流側と下流側とを連通させるようになっている。上記架台４は、更新管路１Ａの敷設方向一端に牽引および押圧が可能なロッド部材６の一端が連結されており、このロッド部材６の牽引あるいは押圧により更新管路１Ａ内を移動できるようになっている。
【００１３】架台４には、ストッパ３間に昇降および回転可能な駆動機構５が配置されている。駆動機構５は、筍状の伸縮ロッドを有し、この伸縮ロッドの先端には着脱可能な穿孔カッター５Ａが設けられている。伸縮ロッドの先端には、穿孔カッター５Ａを取り外した場合、後述するポリエチレン製の取り出し継手７を載置保持可能な載置台８（図４参照）を取り付けることもできるようになっている。
【００１４】本実施例は以上のような構成の工作ロボット２を用いて次の手順により取り出し部が設けられる。
（１）既設管路１内に敷設された更新管路１Ａの取り出し部設置位置に向けて工作ロボット２が挿入移動される。この場合には、ストッパ３が収縮される。このため、架台４もストッパ３の膨張時に比べて更新管路１Ａの中心よりも下方に位置し、穿孔カッター５Ａが管路内面に接触しない状態で移動する。工作ロボット２は、更新管路１Ａでの取り出し位置に達するとストッパ３が膨張される。このため、ストッパ３が更新管路１Ａの内面に圧接し、取り出し位置に位置決めされる。
【００１５】（２）取り出し位置の位置決めが行われると取り出し孔が形成される。この場合には、更新管路１Ａへの挿入時に予め駆動機構５の伸縮ロッド先端に装備されている穿孔カッター５Ａが用いられる。穿孔カッター５Ａは、駆動機構５によって回転しながら伸長し、図２に示すように、更新管路１Ａおよび既設管路１を穿孔する。この場合の伸長ストロークは、駆動機構５に付設されている図示しない制御部においてストロークセンサなどの位置センサからの情報により設定されるようになっている。
【００１６】（３）穿孔終了後、取り出し継手７が搬入される。この場合には、駆動機構５の伸縮ロッドが収縮されて穿孔カッター５Ａが挿入時と同じ態位とされ、工作ロボット２が取り出し位置から一旦取り出される。更新管路１Ａから取り出された工作ロボット２には、図３に示すように、収縮状態にある伸縮ロッドの先端に載置台８が取り付けられ、この載置台８上に取り出し継手７が載置保持されるとともに、取り出し継手７のサドル面近傍に誘導コイル９が配置される。誘導コイル９は、駆動機構５に装備されている電源部（図示されず）から給電されるようになっている。取り出し継手７のサドル面には、この種のポリエチレン製継手と同様に、コイルが内蔵されており、誘導コイル９からの誘導起電力による誘電発熱が行えるようになっている。本実施例では、載置台８にもサドル面に対向するコイルが設けられ、このコイルにも誘導コイル９からの電流が流れることでサドル面内のコイルに誘導起電力を生起させ、サドル面全域での発熱を可能にしている。工作ロボット２が取り出し継手７を搭載した状態で、再度、更新管路１Ａの取り出し位置に移動し、位置決めされる。この場合においても工作ロボット２の移動時にはストッパ３が収縮状態にあり、移動を円滑に行わせる。
【００１７】（４）搬入された取り出し継手７を更新管路１Ａに一体化する。この場合には、図３および図４に示すように、駆動機構５の伸縮ロッドが伸長され、載置台８上の取り出し継手７のサドル面が更新管路１Ａの内面に当接することができる。取り出し継手の７のサドル面を更新管路１Ａの内面に当接させる際には、上記伸縮ロッドの伸長量に加えて再挿入時に収縮状態にあったストッパ３の膨張による架台４の上昇量を適宜設定することにより取り出し継手７のサドル面を確実に更新管路１Ａの内面に当接させることができる。サドル面穿孔新刊路１Ａの内面に当接した状態で誘電コイル９に通電し、サドル面を誘電発熱させて更新管路１Ａの内面に融着させる。
【００１８】（５）誘電発熱によるサドル面の融着終了後、伸縮ロッドを収縮させて載置台８を下降させ、工作ロボット２を更新管路１Ａから取り出す。
【００１９】以上のような実施例によれば、取り出し部の形成および取り出し継手の融着作業を更新管路１Ａの内面において実行することができるので、取り出し部の上部を開削することなく取り出し部を設けることができる。しかも、架台４の内部が空洞化されているので、取り出し部でのガス漏れを防ぐためにストッパ３により気密空間を構成した場合、気密空間によりガスの供給が遮断されてしまうのを上記架台４内にガスを流すことで防止することができ、需要家に不便を強いることが軽減される。
【００２０】ところで、取り出し部には、取り出し継手７に供給管が連結され、ガスの需要先にその供給管が敷設される。そこで、本実施例では供給管を取り出し継手７に連結する作業もその取り出し位置を開削しないで行うようになっている。以下、図５においてこの工法を説明する。図５は、取り出し継手７に供給管１０が連結される状態を示しており、同図において取り出し継手７の端部には、後述する手順により地上側から導入された供給管１０が位置決めされている。取り出し継手７および供給管１０の接続端内面には、接続端を跨いで対向当接する接合部材１１が配置されている。接合部材１１は、これに対向する内側に配置されて誘導コイル９の配置位置から接続端までの距離を持つ支持部材１２Ａに支持されている誘導コイル１２に押圧されて接続端内面に当接させてある。また、接合部材１１には、内部にコイルが装填されており、後述する誘導コイル１２を介した誘電発熱により取り出し継手７と供給管１０との接続端内面同士に融着されるようになっている。誘導コイル１２は誘導コイル９に対し独立して給電されるようになっており、供給管１０が位置決めされてから通電されるようになっている。
【００２１】図５において、取り出し継手７と供給管１０とを一体化する場合には、誘導コイル１２に通電が開始され、接合部材１１において誘電発熱により取り出し継手７および供給管１０の接続端内面同士が接合部材１１に融着する。
【００２２】次に、上記供給管１０の挿入工程を説明する。供給管１０が需要先でのメータ縦管である場合、そのメータ縦管に相当する供給管１０が地上に延長される箇所にボーリング坑２０を形成し、そのボーリング坑２０内に供給管１０を挿入する。これにより、供給管１０の端部と取り出し継手７の端部とが接合され、この状態で上述した手順に従って誘導コイル１２への給電によって取り出し継手７と供給管１０の接続端内面同士が接合部材１１を介して一体化される。このように、供給管１０の地上側取り出し位置からボーリング坑を掘削するだけで埋め戻しが必要となる開削を要しないので、供給管１０を取り出し継手に連結する際においても作業工数を低減することができる。しかも、接合部材１１を介して取り出し継手７および供給管１０の接続端内面を融着できるようにしているので、接合部材１１に供給管１０の端部を嵌合させるだけで接合位置を位置決めすることができ、接合位置を位置決めするために露呈させる開削を不要にすることができる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１および２記載の発明によれば、更新された管路の取り出し位置を挟んで対向する２連式の膨縮可能なストッパ側に装備されている穿孔機が管路の内面から穿孔作業を行い、次いで、管路内面から取り出し継ぎ手を取り出し位置に融着させるようになっているので、取り出し位置を外方に露呈させるための開削工事を不要にすることができる。しかも、取り出し継ぎ手のサドル面は管路内面に融着されるので、穿孔作業から取り出し継ぎ手の融着までの作業を管路内面において実行できるので、供給管の取り出し用設置工事を全て非開削の状態で行うことができる。これにより、埋め戻し作業等の作業工程を不要にして作業時間や作業工数の低減が可能となる。
【００２４】請求項３記載の発明によれば、取り出し継ぎ手が架台上に搭載された状態で穿孔作業を行うことにより、穿孔作業に引き続いて取り出し継ぎ手の位置決めを行うことができ、これにより作業時間の短縮化を図ることができる。
【００２５】請求項４記載の発明によれば、穿孔機および取り出し継ぎ手が昇降機構により必要な場所に位置決めできるので、膨縮可能なストッパの収縮量の調整を含めて管内移動の際に邪魔にならないようにすることができる、これにより、円滑な移動を可能にして作業態位の設定までの時間を短縮することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２０２６２
【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月１５日（１９９９．１０．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３５６５
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１１６１８０（Ｐ２００１−１１６１８０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９４２０８ |
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