JP2515823B2

JP2515823B2 - 管内ライニング後の枝管開口位置の削孔方法及び削孔装置

Info

Publication number: JP2515823B2
Application number: JP62256775A
Authority: JP
Inventors: 重樹藤井
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1987-10-12
Publication date: 1996-07-10
Anticipated expiration: 2011-07-10
Also published as: JPH0197510A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、下水管などの既設管を更新管によってライ
ニングした後、枝管の開口位置を削孔するための削孔方
法及び削孔装置に関する。

（従来の技術）近時、老朽化した下水管等の既設管を再生させるため
に更生管工法が用いられている。

この更生管工法とは、更新管をスパイラル状に巻きな
がら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。しかるに、取付
管を有する既設管にかかる更生管工法を採用した場合、
前記裏込剤を注入した後取付管用の貫通穴を削孔しなけ
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取付管の開口位置を検出し、更
新管内から取付管用の貫通穴を削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問題点）しかるに、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削孔方法を適用することができな
い。

これに対し、取付管内に削孔機を投入して、取付管側
から削孔する方法も考えられるが、取付管の配管状況に
よっては削孔機の投入が困難な場合がある。

（問題点を解決するための手段）本発明に係る管内ライニング後の枝管開口位置の削孔
方法は、本管内に更新管を製管してライニングする工法
において、本管内に対する枝管の開口位置及び開口形状
をライニング前に予め検出して記憶し、この記憶内容に
従ってライニング後、本管側から前記枝管への貫通穴を
削孔するものである。また、かかる削孔方法を特定発明
とし、該方法を直接実施するための装置である第２の発
明に係る削孔装置は、ライニング前の本管内を自動走行
する第１の装置と、ライニング後の本管内を自動走行す
る第２の装置からなり、第１の装置は所定の基準点から
枝管の開口までの距離、所定の基準軸から開口の形成さ
れた角度及び該開口の形状を測定する測定手段と、該測
定結果を記憶する記憶手段とを備え、前記第２の装置は
前記記憶手段の記憶内容を読み取る読取手段と、該記憶
内容によって規定される所定の位置を所定の開口形状で
削孔する削孔手段を備えたものである。

（作用）１）本発明に係る削孔方法では、枝管の開口位置及び開
口形状を検出する検出工程、この検出結果を記憶する記
憶工程をライニング前に実行する。そして、ライニング
後にはこの記憶内容に従って本管側から枝管の開口へ向
けての削孔工程を実行する。

２）本発明に係る削孔装置においては、第１の装置の測
定手段によって前記検出工程が実行され、記憶手段によ
って前記記憶工程が実行される。この記憶内容は第２の
装置の読取手段によって読み取られる。そして、第２の
装置はライニング後の本管内を走行し、削孔手段は読み
取ったデータに基づいて削孔する。

（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。

本発明の削孔装置は、既設管（本管）１内をライニン
グ前に自動走行する第１装置Ａとライニング後に自動走
行する第２装置Ｂによって構成されている。

第１図は、前記第１装置Ａを既設管１内を自動走行さ
せた状態を示している。

第１装置Ａはライニングに先立って既設管１内におけ
る取付管（枝管）３の開口位置及び開口形状を測定する
装置である。ここで、開口位置とは所定の基準点（Ｏ）
から取付管３の開口４までの距離及び所定の基準線
（Ｐ）から該開口４が位置する角度という。この基準点
（Ｏ）はマンホール５の真下中央部の任意個所に設定さ
れ、基準線（Ｐ）は例えばこの基準点（Ｏ）の垂直上方
に設定されている。

第１装置Ａは自動走行手段と、その前方に周方向に回
転可能に取付けられたカメラ６と、該カメラ６の被写体
側を投光するライト７によって構成されている。このラ
イト７は既設管１内を十分射光するのに要する光源で構
成し、第１装置Ａの上部に固定したものでもよく、また
前記カメラ６の回転方向に同期して回転可能に構成して
もよい。

第１装置Ａには、メモリカード８が装着されている。
この第１装置Ａのハードウェア構成を第３図に示してい
る。

第３図において、前記カメラ６で撮像された映像信号
はA/D変換部９にてデジタル信号に変換された後、画像
メモリ10に記憶される。また、このデジタル信号は方向
判別部11に入力され、ここで前記開口４位置の方向を示
す制御信号が作成される。

この制御信号は、前記カメラ６の首振角度を調整する
ための首振角度調整部12に入力され、カメラ６を回転制
御される。このカメラ６の回転角は、エンコーダ（図示
省略）により検出され、画像処理部13に入力される。

画像処理部13には、この第１装置Ａの走行距離を測定
する距離センサ14からの信号も入力されている。この距
離センサ14は、例えば第１装置Ａの走行輪のシャフトに
取付けられたエンコーダである。

しかして、前記画像処理部13では、距離センサ14で検
出された前記基準点（Ｏ）から開口４の基端までの距離
Ｌ（第１図参照）、画像メモリ９の内容からパターン認
識して求めた開口４の形状、及び首振角度調整部12から
出力されるカメラ６の前記基準線（Ｐ）からの回転角
（θ）を演算処理する。演算結果は、前記メモリカード
８に格納される。

ここで、第４図（ａ），（ｂ）を参照して、前記方向
判別部11の箔別作用及び画像処理部13での形状認識作用
について説明する。

第４図（ａ），（ｂ）は、共にカメラ６で撮像される
画面15,20の一例を示している。矢印はカメラ６の移動
方向を示している。

第４図（ａ）では、画面15を上下に２等分する中央軸
16に対して、図面状実線で示す撮像形状17に比べて幾分
下方にずれた位置に前記開口４の基端側の撮像形状18
（破線で示す）が示されている。かかる状況は、例えば
中央軸16より上側の撮像形状18の面積S₁と下側の面積S₂
との比較によって判断される。

本例では、開口４の中央軸19がカメラ６の回転位置よ
りも下側にあるので、この場合には前記S₁とS₂とが等し
くなるようにカメラ６が図面上、上側に移動するように
首振回転される。

しかして、このように画面15の中央軸16と開口４の中
央軸19とが一致した状態で第１装置Ａがさらに移動する
と、第４図（ｂ）に示す画面20となる。なお、第４図
（ａ）に示すように開口４の基端部分が撮像されている
ときには、前記開口４の基端（Ｉ）と前記基準点（Ｏ）
との距離は、距離センサ14にて測定されている。

画面20は、前記画像処理部13にて画像処理されるもの
である。前記中央軸16に直交して撮像形状18に亘る縦幅
ライン21の長さW₁,W₂,W₃,…が所定間隔毎に読み取ら
れ、この中から最大長さW_maxが演算され、同時にこの開
口４の基端（Ｉ）から終端（Ｅ）までの長さL_lが演算さ
れる。

そして、この最大長さW_maxと長さL_lとがこの開口４の
形状を認識するパラメータとなる。例えばW_maxとL_lとが
等しい時は、開口４の形状が円であることを示してい
る。なお、通常開口４は楕円又は円であるのでこのよう
なパラメータを用いた形状認識が用いられるが、もちろ
ん他の形状認識手法を用いてもよい。

第２図は、第２装置Ｂをライニング後の更新管２内を
自動走行させた状態を示している。

図面上、符号22は更新管２と既設管１間に流し込んだ
裏込剤を示している。

第２装置Ｂは、ライニング前に既設管１内を自動走行
させた第１装置Ａに装着されていたメモリカード８が装
着され、このメモリカード８の情報をもとに装置本体上
に設けたウォータージェット装置23にて、前記取付管３
への貫通穴を削孔するものである。

この第２装置Ｂのハードウェア構成を第５図に示して
いる。

メモリカード８の内容は、データ解析部24において、
位置制御に係るデータD₁と前記ウォータージェット装置
23のジェットノズル25の移動方向制御に係るデータD₂に
区別される。データD₁は位置制御部26において、この第
２装置Ｂの前記基準点（Ｏ）からの距離を測定する距離
センサ27での測定値と比較され、ジェットノズル25の吐
出方向を前記取付管３の開口４の基端（Ｉ）まで移動さ
せる。そして、データD₂はジェットノズル25の移動制御
部28に入力され、ここでジェットノズル25を前記開口４
の形状に合わせた軌跡運動を指示する。

第６図及び第７図は、前記第１装置Ａにおいて開口位
置を測定するための他の実施例を示している。

第６図は、前記カメラ６の代わりに上下動する回転ロ
ーラ30によって開口４の位置検出をするものであり、第
７図は上下左右に付勢力を以て既設管１の内周面に接触
させた検出ロッド31を装置本体の後部に設けた場合であ
る。

また、第８図（ａ），（ｂ）は、開口４の形状を測定
するための他の実施例を示している。

第８図（ａ）は上方に突出したさぐり棒32を移動させ
るもので、第８図（ｂ）は２つのさぐり板33,34を水平
に移動させることで測定するものである。

次に、上述した削孔装置を用いた削孔方法について、
第９図及び第10図に示す動作流れ図を参照して説明す
る。

ステップ〜は第１装置Ａによる測定作業の基準を
行う工程を示し、ステップ〜は実際の測定工程を示
している。

まず、基準工程（ステップ〜）を終了した後、ス
テップで前記基準点（Ｏ）をマンホール５内の所定位
置にマーキングする。ステップで第１装置Ａをステッ
プにおいて前記カメラ６が取付管３の開口４を検出す
るまで走行させる。開口４を検出すると、ステップで
開口４の基端と前記基準点（Ｏ）からの距離を距離セン
サ14の出力信号から測定する。この後、一旦停止後（ス
テップ）、ステップで開口４の中央軸19と画面15の
中央軸16との位置合わせを行い、このときのエンコーダ
出力により開口４の基準線（Ｐ）に対する角度を測定す
る。その後、ステップで開口４の形状を確認する。そ
して、ステップでは前記距離センサ14の値、カメラ６
の首振角度、開口４の形状をメモリカード８へ格納す
る。そして、ステップでマンホール５から隣のマンホ
ール５の片端までの間移動したのを確認すると終了す
る。

第10図は、削孔作業工程を示す流れ図である。

ステップはライニング工程を示し、既設管１内に更
新管２が挿入され、これら間隙には前記裏込剤22が注入
される。その後、ステップにおいて、第２装置Ｂにス
テップでセットしたメモリカード８を装着する。第２
装置Ｂは、ステップでこのメモリカード８の内容に従
って取付管３への貫通穴を順次削孔する。

なお、本例では第２装置Ｂはウォータージェットによ
る削孔を行ったが、この他にリーマ状の削孔機を用いる
こともできる。また、取付管３が既設管１の管軸方向に
対して傾斜して取付けられている場合（第１図もしくは
第２図において、右方側に位置する取付管３の場合）に
は、ウォータージェットの噴出方向を管軸に対して直角
に設定すると、取付管３の内壁を破損させることにな
る。この場合には、取付管３の軸芯傾斜角度及び既設管
１の軸芯と取付管３の軸芯との交点位置を第１装置Ａで
認識記憶させ、第２装置Ｂのウォータージェット装置23
をこの交点に位置させ、ウォータージェット噴出方向を
上記軸芯傾斜角度と等しくなるように設定するとよい。
さらに、上述した実施例は、いわゆる更生管工法の場合
を例示したが、これに限るものではなく、本管側から枝
管の開口位置を削孔する他の工法においても適用され
る。また、本管は下水管に限定するものでもない。

（発明の効果）以上述べたように、本発明によれば、ライニング後、
本管側から正確に枝管の開口へ貫通穴を削孔することが
できる。また、自動走行による削孔であるので作業性が
良い。さらに、通常枝管の削孔はテレビカメラ等で見な
がら行うものであるが、本発明は位置をすべて記憶して
いるのでその必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る更生管工法における取付管開口位
置の削孔装置を構成する第１装置を既設管内に走行させ
た状態を示す断面図、第２図は同削孔装置を構成する第
２装置を更新管内に走行させた状態を示す断面図、第３
図は第１装置のハードウェア構成を示すブロック図、第
４図（ａ），（ｂ）はカメラの画面の一例を示す図、第
５図は第２装置のハードウェア構成を示すブロック図、
第６図及び第７図は開口位置の他の測定手段を示す断面
図、第８図（ａ），（ｂ）は開口の形状の他の測定手段
を示す部分断面図、第９図は第１装置の動作手順を説明
する流れ図、第10図は第２装置の動作手順を説明する流
れ図である。Ａ……第１装置、Ｂ……第２装置１……既設管（本管）、２……更新管３……取付管（枝管）、４……開口６……カメラ、８……メモリカード 23……ウォータージェット装置 25……ジェットノズル

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】本管内に更新管を製管してライニングする
工法において、本管内に対する枝管の開口位置及び開口形状をライニン
グ前に予め検出して記憶し、この記憶内容に従ってライ
ニング後、本管側から前記枝管への貫通穴を削孔するこ
とを特徴とする管内ライニング後の枝管開口位置の削孔
方法。
【請求項２】ライニング前の本管内を自動走行する第１
の装置と、ライニング後の本管内を自動走行する第２の
装置からなり、第１の装置は所定の基準点から枝管の開口までの距離、
所定の基準軸から開口の形成された角度及び該開口の形
状を測定する測定手段と、該測定結果を記憶する記憶手
段とを備え、前記第２の装置は前記記憶手段の記憶内容
を読み取る読取手段と、該記憶内容によって規定される
所定の位置を所定の開口形状で削孔する削孔手段を備え
たことを特徴とする管内ライニング後の枝管開口位置の
削孔装置。