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JP-2026077396-A - 評価システム、評価方法、および製管システム

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Abstract

【課題】管渠を更生する作業の効率を向上する。 【解決手段】管渠の内面に設置され、隣接する二つの部分が嵌合される管材の設置状態を評価できる評価システムであって、管材に係る測定が可能な測定装置４３と、測定装置４３による測定の結果に基づいて、管材の設置状態を評価する評価機能を実現可能な演算装置と、を備える。 【選択図】図９

Inventors

  • 久保 充司
  • 尾関 直哉
  • 田上 宏
  • 田路 徹哉

Assignees

  • 株式会社クボタ建設

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (8)

  1. 管渠の内面に設置され、隣接する二つの部分が嵌合される管材の設置状態を評価できる評価システムであって、 前記管材に係る測定が可能な測定装置と、 前記測定装置による測定の結果に基づいて、前記管材の設置状態を評価する評価機能を実現可能な演算装置と、を備える評価システム。
  2. 管渠の中を走行できる走行ユニットと、 所定の回転軸の周りに回転駆動され、前記測定装置を支持する中央部材と、 前記中央ユニットを回転駆動する駆動装置と、をさらに備え、 前記演算装置が、前記測定装置による測定の結果に基づいて、前記走行ユニットおよび前記駆動装置の少なくとも一つを制御する走行制御機能をさらに実現可能である請求項１に記載の評価システム。
  3. 前記測定装置が、前記二つの部分のそれぞれに接触する第一の接触式センサおよび第二の接触式センサを有する請求項１に記載の評価システム。
  4. 前記測定装置が、前記二つの部分の境界を少なくとも測定対象に含むレーザー変位センサを有する請求項１に記載の評価システム。
  5. 前記管材が、交互螺旋状に設置され、かつ互いに嵌合可能な第一の管材および第二の管材を含み、 前記測定装置が、隣接する前記第一の管材と前記第二の管材との間の段差を測定できる請求項１に記載の評価システム。
  6. 管渠の内面に設置され、隣接する二つの部分が嵌合される管材の設置状態を評価する評価方法であって、 前記管材に係る測定を行う測定工程と、 前記測定工程による測定の結果に基づいて、前記管材の設置状態を評価する評価工程と、を含む評価方法。
  7. 管渠の内面に管材を設置できる製管システムであって、 前記管材の供給源から前記管材を引き込むことができる引込装置と、 前記引込装置が引き込んだ前記管材を前記管渠の内面に設置できる設置装置と、 前記設置装置が設置した前記管材に係る測定が可能な測定装置と、 所定の回転軸の周りに回転駆動され、前記回転軸の周りに前記引込装置、前記設置装置、および前記測定装置を放射状に支持する中央ユニットと、 前記中央ユニットを回転駆動する駆動装置と、 演算装置と、を備え、 前記演算装置が、 前記測定装置による測定の結果に基づいて、前記管材の設置状態を評価する評価機能と、 前記評価機能による評価の結果に基づいて、前記引込装置、前記設置装置、および前記駆動装置、の少なくとも一つを制御する制御機能と、を実現可能である製管システム。
  8. 前記評価機能において前記管材の設置状態が所定の基準を満たさないと評価された場合に、前記制御機能において、 前記引込装置、前記設置装置、および前記駆動装置、の少なくとも一つを逆運転して設置済みの前記管材を少なくとも部分的に取り外す制御と、 前記引込装置、前記設置装置、および前記駆動装置、の少なくとも一つを再び順回転して、取り外した前記管材を再び設置する制御と、を行う請求項７に記載の製管システム。

Description

本発明は、管渠の中に被覆材を設置して管をなす工法に供される評価システム、評価方法、および製管システムに関する。 管渠の更生方法として、管渠の内面に被覆材を設置して新しい管を形成する方法が従来知られている。たとえば特許第７０７１２１２号公報（特許文献１）および特開２０１２－９７６号公報（特許文献２）には、この更生方法に供される装置および方法が開示されている。 特許第７０７１２１２号公報特開２０１２－９７６号公報 実施形態に係る製管システムの側面図である。実施形態に係る製管システムの正面図である。実施形態に係る製管システムの制御系統を示すブロック図である。実施形態に係る製管システムの第一引込装置の正面図である。実施形態に係る製管システムの第二引込装置の正面図である。実施形態に係る製管システムの第一案内部材の正面図である。実施形態に係る製管システムの第二案内部材の正面図である。実施形態に係る製管システムの嵌合ローラの正面図である。実施形態に係る製管システムの評価ユニットの配置を示す図である。実施形態に係る製管システムのスリップリングの平面図である。実施形態に係る被覆材の断面図である。実施形態に係る製管システムの段差センサと被覆材との位置関係を示す断面図である。実施形態に係る製管方法を実施する際の被覆材の経路を示す図である。 本発明に係る評価システム、評価方法、および製管システムの実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明を、地中に埋設されている管渠の内面に樹脂管を製管する製管システム１に適用した例について説明する。なお、本実施形態では、本発明に係る評価システムの一実施形態が製管システム１に組み込まれている。評価システムの構成要素については、製管システム１の構成要素を一通り説明した後で説明する。 〔製管システムの構成〕 （概要） 製管システム１は、走行ユニット２、製管ユニット３、評価ユニット４、および制御ユニット５を有する（図１～図３）。走行ユニット２は、管渠の中を走行できるユニットである。製管ユニット３は、管渠の内面に被覆材１０（管材の一例である。）を設置するユニットであり、走行ユニット２に片持ち支持されている。被覆材１０は、ストリップ１１およびジョイナ１２の二種類の被覆材からなり、これらはいずれも樹脂製の帯状部材である。製管システム１は、概して、走行ユニット２の働きによって管渠の中を走行しながら、製管ユニット３の働きによってストリップ１１およびジョイナ１２を交互螺旋状に設置して樹脂管を製管するものである。 製管システム１は、通常の運転状態において、走行ユニット２を前方とし製管ユニット３を後方とする姿勢で管渠の中を走行する。図１では、紙面右側が前方であり、紙面左側が後方である。以下の説明において前後方向に言及する場合は、特に断りがない限り上記の前後の定義に従う。また、以下の説明において左右方向に言及するときは、上記の定義に従って後方から前方を見たときの左右をいうものとする。 ストリップ１１およびジョイナ１２は、前述の通り帯状の部材であり、延長方向（長手方向）および幅方向（短手方向）を看取できる。ストリップ１１およびジョイナ１２の幅方向の断面図を図１１に示す。図１１では、隣接するストリップ１１Ａ、１１Ｂが、ジョイナ１２によって接続されている状態を示している。ここでストリップ１１Ａ、１１Ｂは、螺旋状に設置されるストリップ１１の、隣接する二つの螺旋周期にあたる二つの部分を指す。なお、ストリップ１１およびジョイナ１２の裏表に言及するときは、管渠の内面に設置されたときに露出する面の側を表といい、その反対面の側を裏という。図１１では、紙面上方が表側であり、紙面下方が裏側である。図１１では、ストリップ１１およびジョイナ１２の表面が紙面の上側を向き、裏面が紙面の下側を向いている。 ストリップ１１は、裏面の幅方向の両端部に、延長方向に延びる嵌合凸部１３を有する。ジョイナ１２は、表面の幅方向の両端部に、延長方向に延びる嵌合凹部１４を有する。嵌合凸部１３と嵌合凹部１４との嵌合によって、ストリップ１１とジョイナ１２とが接続される。ジョイナ１２の表面の幅方向中央部分には、延長方向に延びる中央溝１５が設けられている。ストリップ１１の裏面には、延長方向に延びる複数の平行溝１６が設けられている。なお、嵌合後に、ストリップ１１とジョイナ１２との境目１７（１７Ａ、１７Ｂ）を視認できる。 製管システム１に被覆材１０を供給する供給源（不図示）は、製管システム１の後方側、すなわち製管ユニット３に対して走行ユニット２と反対側に設置される。供給源は、典型的には、施工箇所へのアクセスのために地上から掘られる立坑（不図示）に設置される。供給源の態様は限定されないが、たとえば、ストリップ１１およびジョイナ１２がそれぞれ巻き付けられたドラム等が回転自在に支持されている態様が例示される。 （走行ユニット） 走行ユニット２は、走行ユニット２の各構成要素が接続されるとともに製管ユニット３を支持する本体部２１と、本体部２１の下方に設けられたクローラ２２と、本体部２１の上方に設けられた補助輪２３と、クローラ２２を駆動できる走行用駆動装置２４と、製管ユニット３を回転駆動できる回転用駆動装置２５と、傾斜センサ２６と、を有する（図１～図３）。 走行ユニット２は、クローラ２２および走行用駆動装置２４を左右に一基ずつ有する（図２）。二基のクローラ２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ走行用駆動装置２４Ａ、２４Ｂによって駆動される。二基の走行用駆動装置２４Ａ、２４Ｂの動作は、それぞれ独立に制御される。走行用駆動装置２４は駆動装置である限りにおいて限定されないが、たとえばモータでありうる。 一方、補助輪２３を駆動する駆動装置は設けられていない。ただし補助輪２３は、補助輪２３を上方に付勢するバネ２３ａを有する。バネ２３ａの働きによって、走行ユニット２は、管渠の内側の上面に補助輪２３が接する状態で走行する。製管システム１は走行ユニット２が製管ユニット３を片持ちする構造を有し、製管ユニット３の側に倒れやすい重量バランスを有するが、補助輪２３が管渠の内側の上面に接することで、製管システム１が転倒しにくくなっている。 本体部２１は、後方部分に接続部材２１ａを有し、当該接続部材２１ａが製管ユニット３に接続されている。これによって、走行ユニット２（本体部２１）が製管ユニット３を支持している。回転用駆動装置２５は接続部材２１ａを回転させ、これによって製管ユニット３が回転する。回転用駆動装置２５はモータ２５ａとチェーン２５ｂとを有し、モータ２５ａの動力がチェーン２５ｂを介して接続部材２１ａに伝えられる。 なお、接続部材２１ａはユニバーサルジョイントを含んでいてもよい。この構成は、製管システム１が管渠の曲線部分を走行しやすくなる点で好ましい。 傾斜センサ２６は、走行ユニット２の傾斜を検知するセンサであり、ハードウェアとしては公知の傾斜センサでありうる。傾斜センサ２６は本体部２１に装着されており、本体部２１の傾斜（すなわち走行ユニット２の傾斜である。）を検知できる。走行ユニット２が傾いている場合は、二基の走行用駆動装置２４Ａ、２４Ｂの出力を調整して、走行ユニット２の姿勢の回復を図るとよい。 （製管ユニット） 製管ユニット３は、走行ユニット２に支持される中央部材３１と、被覆材１０の供給源から被覆材１０を引き込む引込装置６（第一引込装置６１、第二引込装置６２）と、被覆材１０を管渠の内面に設置する設置装置７と、引込装置６が供給源から引き込んだ被覆材１０を案内する案内部材８（第一案内部材８１、第二案内部材８２）と、を有する。ストリップ１１は、第一引込装置６１によって引き込まれ、第一案内部材８１によって案内され、設置装置７によって設置される。ジョイナ１２は、第二引込装置６２によって引き込まれ、第二案内部材８２によって案内され、設置装置７によって設置される。製管ユニット３の中央部材３１以外の構成要素は、中央部材３１によって放射状に支持されている。また、評価ユニット４の構成要素も、中央部材３１によって放射状に支持されている。 第一引込装置６１はストリップ１１を供給源から引き込む装置であり、二つのドラム６３（外側ドラム６３ａ、内側ドラム６３ｂ）を有する（図４）。二つのドラム６３（外側ドラム６３ａ、内側ドラム６３ｂ）は、それぞれに設けられたモータ６４（外側モータ６４ａ、内側モータ６４ｂ）によって独立に駆動される。第一引込装置６１は、二つのドラム６３の間にストリップ１１を挟んだ状態で、二つのモータ６４を駆動して二つのドラム６３を回転させて、ストリップ１１を後方から前方に引き込む。なお、第一引込装置６１と第一送出装置７１との機械としての構成は同様であり、合計で三基が設けられている。このうち遠端側の一基を第一引込装置６１とし、基端側の二基を第一送出装置７１としている。 外側ドラム６３ａは凹凸を有する。この凹凸の形状は、ストリップ１１の裏面の平行溝１６の凹凸に対応している。また、外側ドラム６３ａの表面にはローレット加工が施されている。これらの凹凸形状およびローレット加工によって、外側ドラム６３ａとストリップ１１との間の摩擦が強くなり、外側モータ６４ａの駆動力が外側ドラム６３ａを介してストリップ１１に伝わりやすくなる。一方、内側ドラム６３ｂの表面は平滑面である。内側ドラム６３ｂはストリップ１１の表面に接するため、内側ドラム６３ｂの表面が平滑面であることで、ストリップ１１の表面に傷が生じにくい。 第二引込装置６２はジョイナ１２を供給源から引き込む装置であり、二つのドラム６５（外側ドラム６５ａ、内側ドラム６５ｂ）を有する（図５）。二つのドラム６５（外側ドラム６５ａ、内側ドラム６５ｂ）は、それぞれに設けられたモータ６６（外側モータ６６ａ、内側モータ６６ｂ）によって独立に駆動される。第二引込装置６２は、二つのドラム６５の間にジョイナ１２を挟んだ状態で、二つのモータ６６を駆動して二つのドラム６５を回転させて、ジョイナ１２を後方から前方に引き込む。なお、第二引込装置６２と第二送出装置７２との機械としての構成は同様であり、合計で三基が設けられている。このうち遠端側の一基を第二引込装置６２とし、基端側の二基を第二送出装置７２としている。 外側ドラム６５ａの表面にはローレット加工が施されている。このローレット加工によって、外側ドラム６５ａとジョイナ１２との間の摩擦が強くなり、外側モータ６６ａの駆動力が外側ドラム６５ａを介してジョイナ１２に伝わりやすくなる。一方、内側ドラム６５ｂの表面は平滑面である。内側ドラム６５ｂはジョイナ１２の表面に接するため、内側ドラム６５ｂの表面が平滑面であることで、ジョイナ１２の表面に傷が生じにくい。 第一案内部材８１は、第一引込装置６１が供給源から引き込んだストリップ１１を案内する部材である（図６）。本実施形態では、五基の第一案内部材８１が設けられている。それぞれの第一案内部材８１は、二つのドラム８３（外側ドラム８３ａ、内側ドラム８３ｂ）を有し、二つのドラム８３の間においてストリップ１１を案内する。本実施形態では、第一案内部材８１はドラム８３を駆動するモータ等の装置を有さない。 外側ドラム８３ａは、幅方向に三つの小ドラム８４（８４ａ、８４ｂ、８４ｃ）に分割されている。このうち左右の小ドラム８４ａ、８４ｃは幅方向外側の径が幅方向内側の径より大きい円錐台状であり、中央の小ドラム８４ｂは径が略一定の円柱状である。内側ドラム８３ｂは、幅方向に三つの小ドラム８５（８５ａ、８５ｂ、８５ｃ）に分割されている。このうち左右の小ドラム８５ａ、８５ｃは幅方向外側の径が幅方向内側の径より小さい円錐台状であり、中央の小ドラム８５ｂは径が略一定の円柱状である。第一案内部材８１によって案内されるストリップ１１が応力を受けて内側に反るところ、二