(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-14
(45)【発行日】2023-12-22
(54)【発明の名称】配管加工装置
(51)【国際特許分類】
B23B 41/08 20060101AFI20231215BHJP
F16L 55/105 20060101ALI20231215BHJP
B23Q 3/155 20060101ALI20231215BHJP
F16L 41/04 20060101ALN20231215BHJP
【ＦＩ】
B23B41/08
F16L55/105
B23Q3/155 K
F16L41/04
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020114034
(22)【出願日】2020-07-01
(65)【公開番号】P2022022678
(43)【公開日】2022-02-07
【審査請求日】2022-10-24
(73)【特許権者】
【識別番号】507250427
【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000350
【氏名又は名称】ポレール弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 晃
(72)【発明者】
【氏名】菊地 敏一
(72)【発明者】
【氏名】岡田 聡
【審査官】渡邉 聡
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１３０２５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０１４５４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２６３５７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９－１０７２９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１３５８７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｂ ４１／０８
Ｆ１６Ｌ ５５／１０５
Ｂ２３Ｑ ３／１５５
Ｆ１６Ｌ ４１／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
配管の外面に接続可能な固定部材と、前記配管に穿孔するための穿孔工具と、
前記配管の内部の流路を閉塞するための閉塞工具と、
前記穿孔工具が前記配管に設けた穴から流れ出た前記配管の内部の液体を排出する排水管と、
作業者が操作する操作盤と、
箱状部材と、
前記穿孔工具と前記閉塞工具のうち１つを選択するツールチェンジャーと、
前記ツールチェンジャーが選択した工具を移動させる機構と、
を備え、
前記固定部材と前記穿孔工具と前記閉塞工具は、前記操作盤により遠隔で操作され、
前記排水管は、前記箱状部材に接続されており、
前記固定部材は、前記箱状部材に備えられ、前記箱状部材を前記配管に固定し、
前記箱状部材は、前記配管に接続する面に開口部を備え、前記開口部の周囲にパッキンを備え、
前記穿孔工具と前記閉塞工具は、前記開口部を通って前記配管に到達することができ、
前記機構は、前記ツールチェンジャーが選択した工具を移動させて前記開口部を通って前記配管に到達させる、
ことを特徴とする配管加工装置。
【請求項2】
配管の外面に接続可能な固定部材と、
前記配管に穿孔するための穿孔工具と、
前記配管の内部の流路を閉塞するための閉塞工具と、
前記穿孔工具が前記配管に設けた穴から流れ出た前記配管の内部の液体を排出する排水管と、
作業者が操作する操作盤と、
前記排水管に設けられ、前記操作盤により遠隔で操作されて開度が制御される弁と、
を備え、
前記固定部材と前記穿孔工具と前記閉塞工具は、前記操作盤により遠隔で操作される、
ことを特徴とする配管加工装置。
【請求項3】
前記固定部材は、油圧システムを用いたクランプである、請求項１または２に記載の配管加工装置。
【請求項4】
前記固定部材は、水圧システムを用いたクランプである、請求項１または２に記載の配管加工装置。
【請求項5】
前記閉塞工具は、内部に流体が注入されると膨張する止水用プラグを備え、前記止水用プラグは、前記穿孔工具が前記配管に設けた穴から前記配管の内部に配置され、膨張して前記配管の内面に密着することで、前記配管の内部の流路を閉塞する、
請求項１または２に記載の配管加工装置。
【請求項6】
前記閉塞工具は、前記配管の内部に止水材を注入する止水材注入ノズルを備え、前記止水材注入ノズルは、前記穿孔工具が前記配管に設けた穴から前記配管の内部に挿入され、前記止水材を前記配管の内部に注入することで、前記配管の内部の流路を閉塞する、
請求項１または２に記載の配管加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、配管加工装置に関し、特に配管に穿孔して配管内部の液体を排出する作業を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【0002】
原子力発電所、火力発電所、及び化学薬品の製造プラント等の定期検査、改造工事、及び解体工事において、配管内の点検や検査、及び配管の取替えや撤去などの作業を行う場合には、配管内の流体を事前に抜き取る必要がある。しかし、配管が、高温多湿の環境や狭隘等の事情により著しく作業性が劣悪なエリアや、放射線の影響により雰囲気線量率が高いエリアに配置されていると、このような配管に対して作業を行う作業者にかかる負担が大きい。このため、作業者の負担を軽減するために、配管の加工作業において、安全性、作業効率、及び被ばく防護の観点から改善が望まれている。
【0003】
作業者が実施する配管の加工作業を簡易にする装置は、例えば特許文献１、２に記載されている。特許文献１に記載された遮断装置は、流体管に穿孔された挿入孔から流路内に挿入されて流路を閉塞する遮断機を備える。特許文献２に記載された管内閉塞具は、管内に挿入した閉塞部材の管周方向に沿う外周面を略全周に亘って管内面側に弾性的に押し付けて、その管内を閉塞可能であり、外周面と管内面との間に液状シール材を吐出可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－２０００２５号公報
【文献】特開２００５－２４９０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の遮断装置や特許文献２の管内閉塞具など、従来の配管加工装置では、配管内の流路を閉塞することができるが、配管に穿孔するための装置と配管内に残った滞水を抜き取るための装置がさらに必要であるので、作業効率の改善と作業者にかかる負担を減らすことが課題である。また、配管加工装置には、例えば原子力発電所での作業に用いるときの被ばく防護の観点から、遠隔で操作できることが望まれている。
【0006】
本発明は、配管に穿孔して配管内の液体を排出し配管内の流路を閉塞する作業を、遠隔操作にて実施できる配管加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明による配管加工装置は、配管の外面に接続可能な固定部材と、前記配管に穿孔するための穿孔工具と、前記配管の内部の流路を閉塞するための閉塞工具と、前記穿孔工具が前記配管に設けた穴から流れ出た前記配管の内部の液体を排出する排水管と、作業者が操作する操作盤とを備える。前記固定部材と前記穿孔工具と前記閉塞工具は、前記操作盤により遠隔で操作される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によると、配管に穿孔して配管内の液体を排出し配管内の流路を閉塞する作業を、遠隔操作にて実施できる配管加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施例１による配管加工装置が、加工対象の配管に取付けられた状態を示す模式図。
【図2】配管加工装置のシールボックスの構成を示す模式図。
【図3】配管加工装置のツール挿入駆動装置の構成を示す模式図。
【図4】配管加工装置のツール挿入駆動装置の断面を示す図。
【図5】シールボックスの構成要素の接続を説明する図。
【図6】ツール挿入駆動装置の構成要素の接続を説明する図。
【図7】配管加工装置を用いて配管を加工する作業のフローを説明する図。
【図8】配管加工装置が穿孔用ドリルで配管に穿孔する様子を示す図。
【図9】配管加工装置が配管の内部へ止水用プラグを挿入した様子を示す図。
【図10】配管加工装置が、止水材注入ノズルによって配管の内部へ止水材を注入する様子を示す図。
【図11】実施例２による配管加工装置のシールボックスの構成を示す模式図。
【図12】実施例２による配管加工装置が配管の内部へ止水用プラグを挿入した様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明による配管加工装置は、配管に穿孔し、開いた穴から配管内の液体を排出し、配管内の流路を閉塞して液体が配管から溢れないように止水する加工作業を、遠隔操作にて実施できる。作業者は、本発明による配管加工装置により、配管の穿孔と配管内の液体の抜き取りから配管内の流路閉塞までの一連の作業を同一の装置で且つ遠隔操作で行うことができるので、作業効率を向上できるとともに、負担を軽減できる。本発明による配管加工装置を、例えば原子力発電所での作業に用いると、作業者の被ばく線量を抑制できるので、作業者の安全性を確保できる。また、配管に対して穿孔と内部の液体の抜き取りと流路閉塞という一連の作業を同一の装置で実施できるので、作業ステップ毎の段取り替えが不要であり、薬品や汚染水等が漏えいするリスクを低減することができる。
【0011】
以下、本発明の実施例による配管加工装置について、図面を用いて説明する。本発明による配管加工装置は、任意の向きに延伸する配管を加工対象とすることができる。以下の実施例では、一例として、垂直方向に延伸する配管である垂直配管を加工対象とする。また、以下の実施例では、配管の内部に存在する液体として、水を例に挙げて説明する。
【実施例1】
【0012】
【0013】
図１は、本実施例による配管加工装置１０が、加工対象の配管１０１に取付けられた状態を示す模式図である。加工対象の配管１０１は、垂直配管であり、内部に水（滞水）が存在する。配管１０１は、作業者が容易に近づくことが困難なエリアに敷設されていることもある。配管加工装置１０は、配管１０１の点検、補修、または撤去のために、穿孔と内部の水の抜き取りと流路の閉塞による止水という一連の作業を、遠隔操作によって配管１０１に実施する。
【0014】
なお、本実施例による配管加工装置１０は、内部に水が存在する水平配管１０６（水平方向に延伸する配管）を加工対象とすることもできる。また、本実施例による配管加工装置１０は、内部に水が存在しない垂直配管１０４と水平配管や、水を排水するためのドレンラインを備える垂直配管１０５を加工することもできる。
【0015】
配管加工装置１０は、シールボックス１０２と、ツール挿入駆動装置１０３と、操作盤を備え、操作盤によって作業者に遠隔で操作される。シールボックス１０２は、密閉容器であり、配管１０１から流出した水が配管加工装置１０の外部へ漏えいするのを防止するための機能を有する。ツール挿入駆動装置１０３は、配管１０１の加工に用いる複数の工具（穿孔用ドリル、止水用プラグ、及び止水材注入ノズル）を備える。シールボックス１０２とツール挿入駆動装置１０３については、後で詳しく説明する。
【0016】
配管加工装置１０は、さらに、電源ケーブル３０１、通信ケーブル３０２、空気供給管３０３、止水材供給管３０４、排水管３０５、及び遠隔操作弁６０３を備える。
【0017】
図２は、配管加工装置１０のシールボックス１０２の構成を示す模式図である。シールボックス１０２は、加工対象の配管である配管１０１に接続することができる。また、シールボックス１０２は、配管１０１に接続する面と反対側の面で、ツール挿入駆動装置１０３に接続する。
【0018】
シールボックス１０２は、金属製の箱状部材であり、配管支持用クランプ６０１と、排水管３０５と、遠隔操作弁６０３を備える。
【0019】
配管支持用クランプ６０１は、配管１０１の外面に接続可能な固定部材であり、例えば、作動油を媒体として動力を伝達する油圧システムを用いて配管１０１を把持するクランプである。配管支持用クランプ６０１は、シールボックス１０２を配管１０１に接続して固定する。シールボックス１０２は、配管支持用クランプ６０１を複数備えるのが好ましい。
【0020】
図２には、シールボックス１０２が、上下方向に並置された２つの配管支持用クランプ６０１を備える例を示している。これら２つの配管支持用クランプ６０１は、互いに対向する向き（図２では左右方向）から配管１０１を挟んで支持することで、配管加工装置１０が配管１０１に対して回転するのを防止する。また、配管支持用クランプ６０１は、シールボックス１０２と配管１０１との距離を変えることができる伸縮機構またはスライド機構を備えることができ、シールボックス１０２と配管１０１との接着状態を調整することができる。
【0021】
排水管３０５は、一端がシールボックス１０２の下部に接続されており、他端が貯水部（図示せず）に接続されている。貯水部は、例えば、作業者が作業を行う場所に設置することができる。排水管３０５は、穿孔用ドリルが配管１０１に設けた穴から流れ出た配管１０１の内部の水を、配管加工装置１０から排出する。
【0022】
遠隔操作弁６０３は、排水管３０５に設けられ、排水管３０５を流れる水の流量を調整する。遠隔操作弁６０３は、作業者が操作盤を操作することで、遠隔操作で開度が制御される。
【0023】
シールボックス１０２は、排水管３０５に流量計６０６を備えることができる。流量計６０６は、排水管３０５を流れる水の流量を測定する。
【0024】
シールボックス１０２は、配管１０１に接続する面に開口部６０７を備え、開口部６０７の周囲にパッキン６０２が設置されている。また、シールボックス１０２の、ツール挿入駆動装置１０３に接続する面は、開口部を備える。ツール挿入駆動装置１０３が備える工具は、これらの開口部を通って、ツール挿入駆動装置１０３からシールボックス１０２を経由して配管１０１に到達することができる。これらの開口部は、シールボックス１０２の上部に設けられるのが好ましい。シールボックス１０２が上部にこれらの開口部を備えると、シールボックス１０２の内部に配管１０１から水が流れ出ても、ツール挿入駆動装置１０３からシールボックス１０２に移動した工具をこの水で濡らさないようにすることができる。
【0025】
パッキン６０２は、配管１０１の表面形状に合わせて柔軟に変形する素材で構成され、シールボックス１０２と配管１０１との接着面の気密を保つことができ、配管１０１から流れ出た水が配管加工装置１０の外部へ漏えいするのを防止する。
【0026】
シールボックス１０２は、さらにカメラ６０４と照明装置６０５を備えることができる。カメラ６０４は、シールボックス１０２を配管１０１に取付けるときにシールボックス１０２の位置合わせのために使用される。照明装置６０５は、作業が可能な明るさを確保するために使用される。カメラ６０４と照明装置６０５は、作業者の遠隔操作により操作される。
【0027】
【0028】
ツール挿入駆動装置１０３は、配管１０１の加工に用いる工具である穿孔用ドリル３０６と、止水用プラグ４０１と、止水材注入ノズル５０１を備え、シールボックス１０２に接続する。ツール挿入駆動装置１０３は、さらに、ツールチェンジャー８０２と、ツール移動機構８０３を備える。ツール挿入駆動装置１０３は、これらの工具のうち１つをツールチェンジャー８０２で選択し、選択した工具をツール移動機構８０３でシールボックス１０２を経由して配管１０１まで移動させることができる。なお、止水用プラグ４０１は、止水用プラグ４０１を支持する部材に支持されている。
【0029】
穿孔用ドリル３０６は、配管１０１の内部の水を排出する穴を配管１０１に穿孔するための穿孔工具である。
【0030】
止水用プラグ４０１と止水材注入ノズル５０１は、配管１０１の内部の流路を閉塞するための閉塞工具である。
【0031】
止水用プラグ４０１は、膨張可能な部材で構成され、内部に流体が注入されると膨張して形状が変化する部材である。止水用プラグ４０１は、穿孔用ドリル３０６が配管１０１に設けた穴から配管１０１の内部に配置され、膨張して配管１０１の内面に密着することで、配管１０１の内面との隙間を埋める。止水用プラグ４０１は、このようにして配管１０１の内部の流路を閉塞することで、配管１０１の内部からの水の漏えいを抑制する。本実施例では、内部に空気が注入されると膨張する止水用プラグ４０１を用いる。
【0032】
止水材注入ノズル５０１は、配管１０１の内部に止水材を注入するためのノズルである。止水材注入ノズル５０１は、穿孔用ドリル３０６が配管１０１に設けた穴から配管１０１の内部に挿入され、止水材を配管１０１の内部に注入することで、配管１０１の内部の流路を閉塞し、配管１０１の内部からの水の漏えいを抑制する。
【0033】
これらの工具は、それぞれが独立してツール収納ケース８０４に格納されている。これらの工具の位置（図３では上下方向の位置）は、ツール収納ケース８０４がツールチェンジャー８０２によって回転移動または直進移動することで変更可能である。
【0034】
止水用プラグ４０１は、配管１０１からの水の漏えいを防止するために膨張可能な部材であり、任意のものを用いることができる。止水材は、配管１０１の内部に注入されるときには流動性があるが、時間の経過とともに硬化して隙間を埋めることができる材料であり、任意のものを用いることができる。止水用プラグ４０１と止水材により、配管１０１の内部の流路を閉塞し、配管１０１の内部の水が配管１０１から流出するのを防ぐことができる。
【0035】
ツール挿入駆動装置１０３は、シールボックス１０２と接続する面に、開閉可能な一対の扉部８０１を備える。扉部８０１は、シールボックス１０２の、ツール挿入駆動装置１０３に接続する面の開口部を覆う位置に設けられている。シールボックス１０２のこの開口部は、扉部８０１が閉じると塞がれる。
【0036】
ツールチェンジャー８０２は、扉部８０１の位置に工具のうち１つを移動させることで、使用する工具を選択する。
【0037】
ツール移動機構８０３は、選択された工具を直進移動させて、工具をツール収納ケース８０４から取り出したりツール収納ケース８０４に収納したりする機構を備える。ツール移動機構８０３は、扉部８０１が開いたら、選択された工具をツール収納ケース８０４から配管１０１に向かって（図４では左方向に）移動させる。ツール移動機構８０３によってツール収納ケース８０４から移動した工具は、開いた扉部８０１と、ツールチェンジャー８０２の、ツール挿入駆動装置１０３に接続する面の開口部と配管１０１に接続する面の開口部６０７を通り、配管１０１に到達する。
【0038】
ツール挿入駆動装置１０３は、このようにして、作業者の遠隔操作により、使用する工具を選択し、選択した工具を配管１０１まで移動させることができる。
【0039】
一対の扉部８０１は、互いに対向する位置に、柔軟に変形する素材で構成されたパッキン８０５を備える。パッキン８０５は、扉部８０１が開いてツール挿入駆動装置１０３から配管１０１へ工具が移動していると、この工具（またはこの工具を支持する部材）と扉部８０１との間を隙間なく埋めることができるように、工具（または工具を支持する部材）の表面形状に合わせて柔軟に変形する。また、パッキン８０５は、工具（または工具を支持する部材）の表面形状に合う形状を備えてもよい。
【0040】
ツール挿入駆動装置１０３は、扉部８０１が閉じており、全ての工具をツール収納ケース８０４に格納した状態では、シールボックス１０２と連通せず、シールボックス１０２からツール挿入駆動装置１０３に水が流入しない。また、ツール挿入駆動装置１０３は、扉部８０１が開いており、ツール挿入駆動装置１０３から配管１０１へ工具が移動している状態では、パッキン８０５により工具（または工具を支持する部材）と扉部８０１との隙間が埋められているので、シールボックス１０２と連通せず、シールボックス１０２からツール挿入駆動装置１０３に水が流入しない。ツール挿入駆動装置１０３は、扉部８０１により気密性を保つことができる。
【0041】
ツール挿入駆動装置１０３には、電源ケーブル３０１、通信ケーブル３０２、空気供給管３０３、及び止水材供給管３０４が接続されている。電源ケーブル３０１は、配管加工装置１０に電力を供給するケーブルであり、例えば、穿孔用ドリル３０６に電力を供給する。通信ケーブル３０２は、配管加工装置１０の操作盤に接続され、作業者が操作盤を用いて配管加工装置１０を遠隔操作するための通信に使用されるケーブルである。空気供給管３０３は、止水用プラグ４０１を膨らませるために、止水用プラグ４０１に空気を供給する。止水材供給管３０４は、配管１０１の内部に注入される止水材を、止水材注入ノズル５０１に供給する。
【0042】
図４に示すように、ツール移動機構８０３は、ツール挿入駆動装置１０３の上部に設置されるのが好ましい。上述したように、ツール挿入駆動装置１０３からシールボックス１０２に移動した工具を水で濡らさないようにするために、シールボックス１０２の開口部は、シールボックス１０２の上部に設けられるのが好ましい。このため、選択された工具をシールボックス１０２に移動させるツール移動機構８０３は、ツール挿入駆動装置１０３の上部に位置するのが好ましい。
【0043】
図５は、シールボックス１０２の構成要素の接続を説明する図である。
【0044】
シールボックス１０２が備える照明装置６０５の点灯と消灯、配管支持用クランプ６０１の操作、カメラ６０４の撮像、及び遠隔操作弁６０３の開度の制御は、電気制御で行われる。このため、照明装置６０５、配管支持用クランプ６０１、カメラ６０４、及び遠隔操作弁６０３は、外部の電源７０９に接続された電源ケーブル３０１に接続され、電源ケーブル３０１により電力が供給される。
【0045】
照明装置６０５、配管支持用クランプ６０１、カメラ６０４、及び遠隔操作弁６０３は、作業者が操作盤７１０を操作することで、遠隔で操作される。このため、照明装置６０５、配管支持用クランプ６０１、カメラ６０４、及び遠隔操作弁６０３は、操作盤７１０に接続された通信ケーブル３０２に接続され、操作盤７１０と通信を行うことで作業者に遠隔操作される。
【0046】
また、作業者は、排水管３０５を流れる水の流量を、排水管３０５に設置された流量計６０６を用いて監視することができる。
【0047】
図６は、ツール挿入駆動装置１０３の構成要素の接続を説明する図である。
【0048】
ツール挿入駆動装置１０３が備える扉部８０１の開閉、ツールチェンジャー８０２による工具の移動、及びツール移動機構８０３による工具の移動は、電気制御で行われる。このため、扉部８０１、ツールチェンジャー８０２、及びツール移動機構８０３は、電源ケーブル３０１により電源７０９から電力が供給される。穿孔用ドリル３０６は、ツールチェンジャー８０２を介して、電源７０９から電力が供給される。
【0049】
扉部８０１、ツールチェンジャー８０２、及びツール移動機構８０３は、作業者が操作盤７１０を操作することで、遠隔で操作される。このため、扉部８０１、ツールチェンジャー８０２、及びツール移動機構８０３は、通信ケーブル３０２によって操作盤７１０と通信を行うことで作業者に遠隔操作される。
【0050】
配管１０１の内部に配置された止水用プラグ４０１は、圧縮空気により膨張して形状が変化する。ツール挿入駆動装置１０３に接続された空気供給管３０３は、空気圧縮機１０１４に接続され、空気圧縮機１０１４から圧縮空気を、ツールチェンジャー８０２を介して止水用プラグ４０１に供給する。
【0051】
止水材注入ノズル５０１が配管１０１の内部に注入する止水材は、止水材タンク１０１５に格納されている。ツール挿入駆動装置１０３に接続された止水材供給管３０４は、止水材タンク１０１５に接続され、止水材タンク１０１５から止水材を、ツールチェンジャー８０２を介して止水材注入ノズル５０１に供給する。
【0052】
止水材は、止水材注入ノズル５０１により、圧縮空気で配管１０１の内部に注入される。空気供給管３０３は、空気圧縮機１０１４から圧縮空気を、ツールチェンジャー８０２を介して止水材注入ノズル５０１に供給する。
【0053】
図７は、本実施例による配管加工装置１０を用いて配管を加工する作業のフローを説明する図である。作業者は、配管加工装置１０を遠隔で操作することにより、以下の処理を実施する。
【0054】
ステップ２０１で、配管加工装置１０を用いる配管の加工作業が開始される。配管加工装置１０は、例えば、作業者の遠隔操作で動く運搬装置によって、加工対象である配管１０１の位置まで運ばれる。
【0055】
ステップ２０２で、配管加工装置１０は、配管１０１に取付けられ、取付けの完了後に起動する。配管加工装置１０は、シールボックス１０２が備える配管支持用クランプ６０１によって、作業者の遠隔操作により、配管１０１に取付けられる。
【0056】
ステップ２０３で、配管加工装置１０は、ツール挿入駆動装置１０３が使用する工具を穿孔用ドリル３０６に設定する。
【0057】
ステップ２０４で、配管加工装置１０は、配管１０１に穿孔する。作業者は、配管加工装置１０の操作盤７１０を操作することで、配管１０１に穴を開けることができる。
【0058】
ステップ２０５で、配管加工装置１０は、配管１０１への穿孔の完了後に、穿孔用ドリル３０６を穴から引抜くことで、配管１０１の内部の水を穴から排出する。配管１０１の内部の水は、穿孔用ドリル３０６が開けた穴からシールボックス１０２の開口部６０７（図２）を通ってシールボックス１０２の内部に流れ、排水管３０５によって配管加工装置１０から流出する。
【0059】
排水管３０５で排水するときには、配管加工装置１０は、シールボックス１０２が備える遠隔操作弁６０３によって、排水流量を調整する。作業者は、排水管３０５を流れる水の流量を流量計６０６で測定し、この水の流量に応じて遠隔操作弁６０３の開度を変える。例えば、排水管３０５を流れる水の流量が多いときには、遠隔操作弁６０３の開度を小さくし、排水管３０５に接続された貯水部に流入する水の流量を減らす。
【0060】
ステップ２０６で、作業者は、配管１０１の内部からの排水後に、配管１０１への止水の要否を判定する。作業者は、排水管３０５から水が流出しているか否かを監視する。配管１０１の穴からシールボックス１０２に流れ出た水は、排水管３０５の一端から排水管３０５に流れ、排水管３０５の他端から流出する。作業者は、排水管３０５から水が流出しているか否かを、例えば、撮影した映像を見たり直接目視したりすることにより、監視することができる。また、例えば、作業者は、排水管３０５に設置された流量計６０６を用いて、排水管３０５から水が流出しているか否かを監視することができる。
【0061】
作業者は、排水管３０５から水が流出しており、配管１０１から継続的に排水されていると判断した場合には、配管１０１への止水が必要であると判定する。また、作業者は、排水管３０５から水が流出しておらず、配管１０１から排水されていないと判断した場合には、配管１０１への止水が不要であると判定する。配管１０１への止水が必要であると判定された場合には、ステップ２０７の処理が実行される。配管１０１への止水が不要であると判定された場合には、ステップ２１２に進み、配管の加工作業が完了する。
【0062】
ステップ２０７で、配管加工装置１０は、ツール挿入駆動装置１０３が使用する工具を止水用プラグ４０１に設定する。
【0063】
ステップ２０８で、配管加工装置１０は、止水用プラグ４０１を、配管１０１に開けた穴から配管１０１の内部へ挿入し、空気を供給して膨張させて配管１０１の内面全体に密着させる。配管加工装置１０は、止水用プラグ４０１を配管１０１の内部で膨張させて、配管１０１の内面と止水用プラグ４０１との隙間を埋めることで、配管１０１の内部からの水の漏えいを抑制する。止水用プラグ４０１を配管１０１の内部へ挿入した後では、作業者は、配管１０１の穴から水が漏れているか否かを調べなくてもよい。
【0064】
ステップ２０９で、配管加工装置１０は、ツール挿入駆動装置１０３が使用する工具を止水材注入ノズル５０１に設定する。
【0065】
ステップ２１０で、配管加工装置１０は、止水材注入ノズル５０１を用いて、配管１０１の穴から配管１０１の内部へ止水材を注入し、止水材を硬化させる。配管加工装置１０は、配管１０１の穴から配管１０１の内部へ止水材注入ノズル５０１を挿入して、止水材を配管１０１の内部へ注入する。止水材は、圧縮空気とともに止水材注入ノズル５０１に供給され、止水用プラグ４０１と配管１０１の内面との間と、止水用プラグ４０１の上部に注入され、硬化して配管１０１の内部の水の流路を閉塞させることで止水を行う。
【0066】
ステップ２１１で、作業者は、止水材の硬化後に、配管１０１の内部から水が漏洩しているか否かを調べる。作業者は、排水管３０５の他端から水が流出しているか否かを監視し、排水管３０５から水が流出している場合には、配管１０１の穴からの水の漏洩が有ると判定する。また、作業者は、排水管３０５から水が流出していない場合には、配管１０１の穴からの水の漏洩が無いと判定する。
【0067】
ステップ２１１で配管１０１の内部から水が漏洩していると判定された場合には、ステップ２０９とステップ２１０の処理を実行し、配管加工装置１０は、止水材注入ノズル５０１を用いて配管１０１の内部へ止水材をさらに注入する。配管加工装置１０は、配管１０１の内部からの水の漏洩が無くなるまで、配管１０１の内部へ止水材を注入する。
【0068】
ステップ２１１で配管１０１の内部から水が漏洩していないと判定された場合には、ステップ２１２に進み、配管の加工作業が完了する。
【0069】
図８は、配管１０１に取付けられた配管加工装置１０が、穿孔用ドリル３０６で配管１０１に穿孔する様子を示す図である。
【0070】
穿孔用ドリル３０６は、作業者の遠隔操作により、ツール挿入駆動装置１０３からシールボックス１０２の内部に押し出され、シールボックス１０２を通って配管１０１の外面に到達する。その後、穿孔用ドリル３０６は、作業者の遠隔操作により、先端が配管１０１の内面に到達するまで穿孔を行う。穿孔用ドリル３０６により開けられた配管１０１の穴からは、配管１０１の内部の水がシールボックス１０２に流出する。配管１０１から流出した水は、排水管３０５によって配管加工装置１０から流出する。
【0071】
図９は、配管１０１に取付けられた配管加工装置１０が、配管１０１に穿孔して開けた穴から配管１０１の内部へ止水用プラグ４０１を挿入した様子を示す図である。
【0072】
止水用プラグ４０１は、作業者の遠隔操作により、ツール挿入駆動装置１０３からシールボックス１０２を経由して配管１０１の穴を通って、配管１０１の内部へ移動する。配管１０１の内部へ挿入された止水用プラグ４０１は、作業者の遠隔操作により空気供給管３０３で空気が供給されると膨張し、配管１０１の内面の全体と密着する。
【0073】
図１０は、配管１０１に取付けられた配管加工装置１０が、止水用プラグ４０１を配管１０１の内部へ挿入して膨張させた後で、止水材注入ノズル５０１によって配管１０１の内部へ止水材５０２を注入する様子を示す図である。
【0074】
止水材注入ノズル５０１は、作業者の遠隔操作により、ツール挿入駆動装置１０３からシールボックス１０２を経由して配管１０１の穴を通り配管１０１の内部へ挿入され、配管１０１の内部へ止水材５０２を注入する。止水材５０２は、空気供給管３０３で供給された圧縮空気とともに、止水材供給管３０４で止水材注入ノズル５０１に供給され、止水用プラグ４０１と配管１０１の内面との間と止水用プラグ４０１の上部に注入され、硬化して配管１０１の内部の水の流路を閉塞させることで止水を行う。
【0075】
本実施例による配管加工装置１０では、以上のようにして、配管１０１に穿孔して配管１０１の内部の水を排出し、配管１０１の内部の流路を閉塞する一連の作業を、遠隔操作にて実施することができ、作業効率を改善するとともに、作業者にかかる負担を減らすことができる。
【0076】
本実施例による配管加工装置１０は、ツール挿入駆動装置１０３が複数の工具（穿孔用ドリル３０６、止水用プラグ４０１、及び止水材注入ノズル５０１）を備え、ツールチェンジャー８０２で使用する工具を選択する。このため、本実施例による配管加工装置１０は、配管１０１に穿孔して配管１０１の内部の水を抜き取る作業から、配管１０１の内部の流路を閉塞する作業までの一連の作業を、同一の装置で実施でき、作業効率を向上できる。
【0077】
また、本実施例による配管加工装置１０は、シールボックス１０２が排水管３０５とパッキン６０２を備え、配管１０１から流出した水を排水管３０５が配管加工装置１０から排出し、配管１０１から流出した水が配管加工装置１０の外部へ漏えいするのをパッキン６０２が防止する。このため、本実施例による配管加工装置１０は、配管１０１から流出した水を、配管１０１が設置されている施設内に漏らさずに、配管１０１を加工できる。
【実施例2】
【0078】
図１１と図１２を用いて、本発明の実施例２による配管加工装置１０を説明する。図１１と図１２において、図１から図１０と同一の符号は、実施例１と同一または共通する要素を示し、これらの要素については説明を省略する。
【0079】
本実施例による配管加工装置１０は、配管支持用クランプが水圧システムを用いて配管１０１を把持するクランプである点と、止水用プラグ４０１が水が注入されると膨張する点が、実施例１による配管加工装置１０と異なる。
【0080】
図１１は、本実施例による配管加工装置１０のシールボックス１０２の構成を示す模式図である。シールボックス１０２を配管１０１に接続させる配管支持用クランプ１１０１は、水を媒体として動力を伝達する水圧システムを用いたクランプである。
【0081】
図１２は、配管１０１に取付けられた配管加工装置１０が、配管１０１に穿孔して開けた穴から配管１０１の内部へ止水用プラグ４０１を挿入した様子を示す図である。配管１０１の内部へ挿入された止水用プラグ４０１は、水が供給されると膨張し、配管１０１の内面の全体と密着する。
【0082】
本実施例による配管加工装置１０は、ツール挿入駆動装置１０３に接続された水供給管１２０２を備える。水供給管１２０２は、水を蓄えた水貯蔵タンク１２０３に接続されている。水供給管１２０２は、止水用プラグ４０１を膨らませるために、水貯蔵タンク１２０３から水を、ツールチェンジャー８０２を介して止水用プラグ４０１に供給する。
【0083】
本実施例による配管加工装置１０も、実施例１による配管加工装置１０と同様に、配管１０１に穿孔して配管１０１の内部の水を排出し、配管１０１の内部の流路を閉塞する一連の作業を、遠隔操作にて実施することができ、作業効率を改善するとともに、作業者にかかる負担を減らすことができる。
【0084】
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0085】
１０…配管加工装置、１０１…配管、１０２…シールボックス、１０３…ツール挿入駆動装置、１０４…内部に水が存在しない垂直配管、１０５…ドレンラインを備える垂直配管、１０６…水平配管、３０１…電源ケーブル、３０２…通信ケーブル、３０３…空気供給管、３０４…止水材供給管、３０５…排水管、３０６…穿孔用ドリル、４０１…止水用プラグ、５０１…止水材注入ノズル、５０２…止水材、６０１…配管支持用クランプ、６０２…パッキン、６０３…遠隔操作弁、６０４…カメラ、６０５…照明装置、６０６…流量計、６０７…開口部、７０９…電源、７１０…操作盤、８０１…扉部、８０２…ツールチェンジャー、８０３…ツール移動機構、８０４…ツール収納ケース、８０５…パッキン、１０１４…空気圧縮機、１０１５…止水材タンク、１１０１…配管支持用クランプ、１２０２…水供給管、１２０３…水貯蔵タンク。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】