JP3732122B2

JP3732122B2 - Tube positioning device

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Publication number: JP3732122B2
Application number: JP2001210760A
Authority: JP
Inventors: 幸男青海; 秋雄西田
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2021-07-11
Also published as: JP2003028343A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定される第１の管体の端面に、第２の管体の端面を突合せて、第１および第２の管体の軸線を同一線上に位置決めを行う管体の位置決め装置であって、特に突合せ溶接が行われる２つの管体の位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は、従来の技術を説明するための各管体１，２を突合せた状態を側方から見た側面図であり、図１９は、図１８のセクションＸを拡大して示す断面図である。たとえばガスなどの流体を輸送するパイプラインを敷設するにあたって、既に敷設された第１の管体である既設管１に、第２の管体である新設管２が、突合せた状態に位置決めされる。次に位置決めされた管体同士に、突合せ溶接が行われる。このように管体同士の位置決め作業および溶接作業が繰り返され、パイプラインが形成される。
【０００３】
既設管１と新設管２とは、互いに対向し、同一線上に互いの各管体１，２の軸線Ｌ１，Ｌ２が配置される。また既設管１の一端部３と新設管２の一端部４とによって形成される突合せ部９は、突合せ溶接が行われるための開先が形成される。
【０００４】
開先は、ルートギャップＧ１と目違い量Ｇ２とによって、その開先精度が決定される。ルートギャップＧ１は、各軸線Ｌ１，Ｌ２に沿う方向での、既設管１の端面５と新設管２の端面６との間隔である。また目違い量Ｇ２は、各軸線Ｌ１，Ｌ２に垂直な方向での、既設管１の内周面７と新設管２の内周面８とのずれ量である。突合せ部９のルートギャップＧ１および目違い量Ｇ２は、その各量が小さく、かつ周方向にばらつきが小さいほど開先精度が高い。このような開先精度は、突合せ部を接合するための溶接の種類によって相違する。
【０００５】
２つの管体の接続のための溶接は、たとえばＭＡＧ（Metal Active Gas）溶接、ＭＩＧ(Metal Inert Gas)溶接およびＴＩＧ(Tungsten Inert Gas)溶接などが周知の事実である。また溶接の作業性を向上するために、溶接速度が高速である電子ビーム溶接およびレーザビーム溶接などの高エネルギー密度溶接が使用される。
【０００６】
このような高エネルギー溶接において、たとえば電子ビーム溶接では、突合せ部９に各管体１，２の内側から電子ビームを照射して溶接が行われる。各管体１，２の突合せ部９に照射される電子ビームのビーム径が小さいため、各管１，２の突合せ部９は、その開先形状がＩ開先とされ、たとえばルートギャップＧ１が０．２ｍｍ以下、かつ目違い量Ｇ２が２．５ｍｍ以下の状態に保持して位置決めする必要がある。
【０００７】
図２０は、従来の技術の位置決め装置１０を示す断面図である。従来の技術の管体の位置決め装置１０は、新設管２の両端部を上方から吊下するワイヤロープなどの２つの索条１１と２つの索条１１を支持するクレーン１２とを含んで構成される。索条１１の下端部には、フック片１１ａが設けられる。フック片１１ａは、新設管２の両端部に設けられる吊下用係止片１３に掛け止められ、新設管２の両端部をそれぞれ支持する。また２つの索条１１は、クレーン１２に設けられる巻取り手段１４によって個別に巻き取られ、または巻き戻しされ、新設管２の両端部の高さ位置を調整する。
【０００８】
またクレーン１２は、新設管２を吊下するための、前後一対の伸縮アーム１５が取り付けられる。伸縮アーム１５の先端部には、巻取り手段１４が取り付けられ、伸縮アーム１５の基端部は移動体１６に固定される。移動体１６は、伸縮アーム１５を紙面に対して垂直な方向に移動させる。
【０００９】
位置決め装置１０は、巻取り手段１４によって新設管２を上下方向Ａに移動させることができ、伸縮アーム１５によって新設管２の軸線Ｌ２に沿って移動させることができ、移動手段１６によって上下方向および新設管２の軸線Ｌ２にともに直交する方向Ｂに移動させることができる。このような位置決め装置１０の巻取り手段１４、伸縮アーム１５および移動手段１６を、作業者が操作することによって、既設管１と同一軸線上に新設管２を配置する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図２０に示す従来の技術の位置決め装置１０は、新設管２をクレーン１２が吊下して、新設管２の既設管１に対する位置決めを行う。したがって位置決め装置１０は、巻取り手段１４、伸縮アーム１５および移動手段１６などの駆動機構を新設管２の上方に配置し、さらに新設管２を支持する必要がある。したがってそれらを支えるクレーン１２の柱を太くする必要があり、装置が大型になるという問題がある。
【００１１】
さらに新設管２の上のほうに、前述のような駆動機構配置１４，１５，１６を配置するための空間を必要とするので、トンネルおよび共同溝などの設置スペースの限られた場所では、従来の位置決め装置１０を設置スペース内に搬入することができないという問題がある。共同溝は、ガス管、水道管および電気配線などの複数の管体がまとめて収納される溝である。
【００１２】
また新設管２の位置決めは、前述の駆動機構を作業者が操作し、新設管２を上下、左右および前後に移動させ、既設管１と新設管２のずれを補正しながら、位置合せを行うので、高い位置決め精度が要求される電子ビーム溶接などでは、新設管２の位置決め作業に多くの手間および時間を要する。さらに索条１１によって新設管２を吊下した状態で、新設管２の位置決めを行うので、新設管２が左右前後に振れて、安定しない状態で位置決めを行わなければならないという問題があり、位置決め作業の能率が悪くなるという問題がある。
【００１３】
したがって本発明の目的は、狭い空間内でも管体同士を同軸上に、高精度かつ短時間に容易に位置決めすることができる管体の位置決め装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、固定された第１の管体に対して同軸に、第２の管体を配置するための管体の位置決め装置であって、
第１の管体の一端部に同軸に固定される第１のクランプ手段と、
一端部で第１のクランプ手段に、第１の管体の軸線方向に垂直な第１の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される第１のアームと、
第２の管体の一端部に同軸に固定される第２のクランプ手段と、
第１のアームと同一寸法に形成され、一端部で第２のクランプ手段に、第２の管体の軸線方向に垂直な第２の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される第２のアームと、
第１のアームの他端部が、所定の角度を成して連結されるとともに、第２のアームの他端部が、第１のアームに対向する位置で、１８０度から前記所定の角度を減算した角度を成して連結される開先合せ台とを含むことを特徴とする管体の位置決め装置である。
【００１５】
本発明に従えば、第１のアームは、たとえば左右２本あり、この第１のアーム２本を開先合せ台の所定の位置に連結することで、第１の管体の軸線方向に開先合せ台を合わせることができる。また第２のアームは、たとえば左右２本あり、この第２のアーム２本を開先合せ台の所定の位置に連結することによって、開先合せ台の位置合せされた方向に第１および第２の管体の軸線方向を揃えることができる。
【００１６】
第１のアームの一端部は、第１の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される。したがって開先合せ台を第１のアームの他端部に当接させた状態で変位させることによって、第１のアームを、その一端部を支点として角変位させることができる。これによって第１のアームの他端部と開先合せ台とを、所定の角度を成して容易に連結することができる。
【００１７】
第２のアームの一端部は、第２の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される。また第２の管体は、第２のクランプ手段を介して第２のアームと連結される。これによって第２の管体は、第２のアームの他端部を開先合せ台に当接された状態で、第２のアームの他端部を支点として角変位することができる。したがって第２の管体は、第１の管体に対して第２の角変位軸線方向以外にずれることが防止され、第２のアームの他端部と開先合せ台とが成す角度を任意の角度に容易に位置決めすることができる。第２のアームの他端部が開先合せ台に、１８０度から前記所定の角度を減算した角度を成して連結されることで、前述に示すように第２の管体の軸線と第１の管体の軸線とを同一線上に容易に配置することができる。
【００１８】
このように各クランプ手段、各アームおよび開先合せ台を、第１および第２の管体の各一端部に設けるだけで管体の位置合せを行うことができるので、管体全体にわたって装置を設ける必要がなく、位置決め装置が大型化することを防止することができる。また管体の上方に装置全体が収容される空間を必要としないので、トンネル内および共同溝などの管体の設置スペースの限られた場所においても、容易に管体同士の位置決めを行うことができる。
【００１９】
また本発明は、開先合せ台には、第１および第２のアームの他端部の相対位置を調整するための間隔調整手段が設けられることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、間隔調節手段は、開先合せ台に連結される第１および第２のアームの他端部の相対位置を調整する。各アームの相対位置を近接させることによって、各アームが連結される第１および第２の管体を近接させることができる。これによって同軸線上に配置される第１の管体と第２の管体との各一端面を突合せて、端面間の隙間を無くして、位置決めを行うことができる。
【００２１】
また各アームの相対位置を離反させることによって、第１のアームと第２のアームとの間のスペースを広げることができ、第２のアームを開先合せ台に連結する作業を容易に行うことができる。
【００２２】
また本発明は、第１の管体の軸線および第１の角変位軸線を含む仮想平面に沿って変位自在に、および前記仮想平面に交差する方向に変位自在に、開先合せ台を支持する開先合せ台支持手段を含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、開先合せ台支持手段によって、開先合せ台を仮想平面に交差する方向および仮想平面に沿う方向に、変位自在に支持することができる。したがって固定された第１の管体に対して離れた位置に開先合せ台が置かれる場合、開先合せ台支持手段によって、第１の管体に開先合せ台を近接させ、第１の管体との相対位置を調整することができる。これによって第１の管体が開先合せ台から離れた位置に固定される場合においても、開先合せ台支持手段が開先合せ台を支持することによって、第１の管体に連結される第１のアームを、開先合せ台に確実に連結することができる。
【００２４】
また本発明は、第２の管体の軸線および第２の角変位軸線を含む仮想平面に沿って変位自在に、第２の管体を支持する管体支持手段を含むことを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、管体支持手段によって、仮想平面に沿う方向に変位自在に第２の管体を支持することができる。これによって第２の管体の搬送および位置合せを容易に行うことができる。具体的には第２のアームの他端部が連結される開先合せ台の連結位置付近に、第２のアームの他端部を配置するように、第２の管体を容易に移動させることができる。
【００２６】
また本発明は、第２の管体の他端部付近を、第２の管体の軸線および第２の角変位軸線を含む仮想平面に交差する方向に変位させる管体姿勢調整手段を含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、管体姿勢調整手段によって、仮想平面に交差する方向に変位自在に第２の管体の他端部を支持することができる。したがって第２の管体は、両端部を開先合せ台および管体姿勢調整手段によって、その両端部が支持される。第２の管体の他端部を管体姿勢調整手段が支持することによって、第１の管体の軸線と平行になるように、第２の管体の位置を調整することができる。
【００２８】
また本発明は、第１のクランプ手段は、第１の管体の形状を矯正可能であり、第２のクランプ手段は、第２の管体の形状を矯正可能であることを特徴とする。
【００２９】
本発明に従えば、第１および第２のクランプ手段は、第１および第２の管体の形状を矯正可能なので、第１および第２の管体の端面を同一形状に矯正することができる。第１および第２の管体の一端面を同一形状に揃えた状態で、その一端面同士を当接させることによって、第１および第２の管体の軸線を同一線上に配置するとともに、管体の半径方向の隙間を無くして当接させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の位置決め装置の一部である開先合せ手段１００を示す断面図である。位置決め装置は、第１の管体である既設管２１と、第２の管体である新設管２２とを同軸に位置決めする装置であって、予め固定される既設管２１に対して、新設管２２を変位させて位置決めし、新設管２２の一端部２４は、既設管の一端部２３に対して対向した位置に配置される。位置決め装置によって、新設管２２は、既設管２１と同軸線上に配置され、既設管２１の一端面２５に新設管２２の一端面２６とが突き合わされる。
【００３１】
位置決め後の、互いに突き合わされた既設管２１および新設管２２は、たとえば管体内周面から突合せ溶接が行われる。これによって２つの管体２１，２２は接続される。またたとえば各管体２１，２２のサイズは、内径６００ｍｍであり、日本工業規格によって規定される６００Ａが用いられる。
【００３２】
位置決め装置は、既設管２１と新設管２２との一端部２５，２６を当接させるための開先合せ手段１００を含む。開先合せ手段１００は、既設管２１の一端部２３に同軸に固定される第１の真円リング２７と、第１の真円リング２７に角変位自在に連結される一対の第１のアーム２８とを有する。また開先合せ手段１００は、新設管２２の一端部２４に同軸に固定される第２の真円リング３０と、第２の真円リング３０に角変位自在に連結される一対の第２のアーム３１とを有する。一対の第１のアーム２８は、既設管２１の軸線を含む仮想平面に対して、対称に設けられる。また一対の第２のアーム３１は、新設管２２の軸線を含む仮想平面に対して対称に設けられる。たとえば各管体２１，２２の軸線に垂直な方向を左右方向とする。
【００３３】
また開先合せ装置１００は、開先合せ台２９を有する。開先合せ台２９は、一対の第１のアーム２８と連結する一対の第１の連結部材３６および一対の第２のアーム３１と連結する一対の第２の連結部材３９が設けられる。第１の真円リング２７は、既設管２１をクランプする第１のクランプ手段となり、第２の真円リング３０は、新設管２２をクランプする第２のクランプ手段となる。また第１のアーム２８は、既設管２１の軸線Ｌ２１に垂直な第１の角変位軸線Ｒ１に対して角変位可能に形成され、第２のアーム３１は、新設管２２の軸線Ｌ２２に垂直な第２の角変位軸線Ｒ２に対して角変位可能に形成される。このような第１および第２のアーム２８，３１は、同一形状に形成される。
【００３４】
第１の真円リング２７によってクランプされる既設管２１は、第１のアーム２８を介して開先合せ台２９に連結される。同様に第２の真円リング３０によって、クランプされる新設管２２は、第２のアーム３１を介して開先合せ台２９に連結される。
【００３５】
図２は、開先合せ手段１００によって、既設管２１と新設管２２とが位置決めされた状態を示す断面図である。第２の真円リング３０が新設管２２をクランプした状態で、新設管２２は、第２のアーム３１の他端部３８を支点として角変位することができる。具体的には、第２のアーム３１が開先合せ台２９と成す角度である第２の所定の角度θ２を、１８０度から第１のアーム２８が開先合せ台２９と成す角度である第１の所定の角度θ１を減算した値と等しくなるように、新設管２２が角変位される。
【００３６】
各管体２１，２２が位置決めされた状態で、第１の真円リング２７の軸線方向一方２７Ａ側の一端面と第２の真円リング３０の軸線方向一方３０Ａ側の一端面とは対向した位置に配置される。また第１の真円リング２７は、その軸線方向他方２７Ｂ側の他端面に第１のアームホルダ３２が設けられる。第１のアーム２８は、第１のアームホルダ３２を介して、第１の真円リング２７に連結される。第１のアーム２８は、その一端部３４が第１のアームホルダ３２に連結され、その他端部３５が開先合せ台２９の第１の連結部材３６に連結される。第１のアーム２８は、一端部３４および他端部３５を支点として、既設管２１の軸線Ｌ２１に垂直な第１の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される。
【００３７】
同様に第２の真円リング３０は、その軸線方向他方３０Ｂ側の他端面に第２のアームホルダ３３が設けられる。第２のアーム３１は、第２のアームホルダ３３を介して、第２の真円リング３０に連結される。第２のアーム３１は、その一端部３７が第２のアームホルダ３３に連結され、その他端部３８が開先合せ台２９の第２の連結部材３９に連結される。第２のアーム３１は、一端部３７および他端部３８を支点として、新設管２２の軸線Ｌ２２に垂直な第２の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される。
【００３８】
各真円リング２７，３０は、各管体２１，２２の一端面２５，２６付近で各管体２１，２２を外周側から押圧し、第１および第２の管体２１，２２の断面形状を矯正する。各真円リング２７，３０は、真円形状に加工されるリング本体４１と、外ねじ部材である複数のボルト４０とを含んで構成される。複数のボルト４０は、リング本体４１の周方向に並んで配置され、リング本体４１を半径方向に挿通し、リング本体４１に螺着される。各ボルト４０は螺進することによって、先端部がリング本体４１の内周面からリング本体４１内方に突出する。リング本体４１は、一体に形成されてもよいし、または複数の円弧状のリング部材が連結されて構成されてもよく、全体形状として、円環状である。
【００３９】
リング本体４１は、各管体２１，２２の外周径よりも大きい内周径を有し、各管体２１，２２に嵌め込まれる。リング本体４１が各管体２１，２２に嵌め込まれた状態で、各ボルト４０がリング本体４１の内方に向かって同一量だけ突出する。これによってボルト４０が各管体２１，２２を半径方向内方に押圧する。すなわち各管体２１，２２の外周部において、断面形状が真円に比べて膨らんでいる部分が押圧されて、各管体２１，２２を真円筒、具体的には、外周面が真円筒となる形状に矯正することができる。このとき各真円リング２７，３０の軸線Ｌ２７，Ｌ３０と各管体２１，２２の軸線Ｌ２１，Ｌ２２とは同軸となる。
【００４０】
図３は、開先合せ手段１００を図１のｓ３−ｓ３切断面線から見た断面図である。第１および第２の各アームホルダ３２，３３は、同様の形状を有する。したがって第１のアームホルダ３２について説明し、第２のアームホルダ３３の説明および参照符号を省略する。また第１および第２の各アーム２８，３１は、同様の形状を有する。したがって第１のアーム２８について説明し、第２のアーム３１の説明および参照符号を省略する。
【００４１】
第１のアームホルダ３２は、第１の真円リング２７の軸線Ｌ２７を含み、開先合せ台本体６０の厚み方向一方側の連結面９０に垂直に延びる仮想平面４６に対称な、一対のホルダ体４５ａ，４５ｂを有する。各ホルダ体４５ａ，４５ｂは、真円リング２７にアームホルダ固定ボルト４２によって締結され、第１の真円リング２７の軸線方向他方２７Ｂ側から突出する２つの結合部４３と、２つの結合部４３間をつなぎ、前記仮想平面４６に沿って延びる板状のホルダ本体４４とを有する。
【００４２】
ホルダ本体４４には、円柱形状のホルダ軸体４７が設けられる。ホルダ軸体４７は、真円リング２７の軸線Ｌ２７と直交し、かつホルダ本体４４の厚み方向一方側の面から垂直な方向に、第１の真円リング２７の外方に向かって突出する。このホルダ軸体４７の軸線が第１の角変位軸線Ｒ１となる。このような２つの結合部４３、ホルダ本体４４およびホルダ本体４４に設けられるホルダ軸体４７を、各ホルダ体４５ａ，４５ｂが有する。したがって既設管２１が開先合せ台２９に連結された状態で、２つの結合部４３、ホルダ本体４４およびホルダ本体４４に設けられるホルダ軸体４７が、各一対設けられ、第１の真円リング２７の軸線Ｌ２７を含みかつ開先合せ台本体６０の厚み方向一方側の連結面９０に垂直に延びる仮想平面４６に対して対称に配置される。
【００４３】
一対の第１のアーム２８は、それぞれその一端部３４に軸受け４８が設けられる。前記各軸受け４８は、第１のアームホルダ３２の各ホルダ軸体４７に嵌め込まれる。これによって各第１のアーム２８は、前記仮想平面に対称に並び、第１のアームホルダ３２に対して角変位可能に連結される。第１のアーム２８の他端部３５には、円柱形状のローラ軸体５１が形成される。ローラ軸体５１は、軸受け４８に嵌め込まれるホルダ軸体４７と同方向、すなわち第１の角変位軸線方向Ｒ１と平行に延びる。ローラ軸体５１には、ローラ４９が回動可能に取り付けられる。さらにローラ軸体５１には、開先合せ台２９と連結するための円板９８が設けられる。円板９８は、ローラ４９よりも大きい外径を有し、円板９８の中心軸線をローラ軸体５１が挿通する。またローラ軸体５１には、第１の連結部材３６と結合するための結合手段が設けられる。具体的には第１のアーム２８は、ローラ軸体５１の軸線から屈曲し、ローラ軸体５１の軸線と直交して延び、ローラ軸体５１の軸線まわりに回動可能な結合ボルト５２ａが設けられる。
【００４４】
また第２のアーム３１は、第１のアーム２８と同様の構成および形状を有し、たとえば第２のアーム３１は、第２のアーム３１のローラ軸体５１の軸線から屈曲し、ローラ軸体５１の軸線と直交して延び、ローラ軸体５１の軸線まわりに回動可能な結合ボルト５２ｂが設けられる。また第２のアーム３１のローラ軸体５１の軸線が第２の角変位軸線Ｒ２となる。さらに第２のアーム３１のローラ軸体５１には、開先合せ台２９と連結するための円板９８が設けられる。円板９８は、ローラ４９よりも大きい外径を有し、円板９８の中心軸線をローラ軸体５１が挿通する。
【００４５】
第１および第２のアーム２８，３１のローラ軸体５１に設けられる結合ボルト５２ａ，５２ｂは、第１および第２の連結部材３６，３９に形成されるＵ字状孔部に挿通した状態で、ローラ軸体５１と反対側の端部にナット９９が螺着される。また第１および第２の連結部材３６，３９は、開先合せ台２９に連結されるので、各アーム２８，３１は、各連結部材３６，３９を介して、開先合せ台２９と連結される。
【００４６】
図４は、既設管２１と新設管２２とが位置決めされた状態の開先合せ手段１００を示す平面図である。開先合せ台２９は、外形形状が略板状に形成される開先合せ台本体６０を有し、開先合せ台本体６０の厚み方向一方側の面である連結面９０側に、互いに所定の間隔をあけて平行に延びる一対のレール部５６，５７が２組形成される。ここで開先合せ台本体６０の連結面９０は、各レール部５６，５７の伸延方向である第１方向５０と平行に延びる一対の縁辺と、レール伸延方向に直交する第２方向７７と平行に延びる他の一対の縁辺とを有する略矩形状に形成される。
【００４７】
２組の一対のレール部５６，５７は、第１方向５０に並んで配置される。２組のレール部５６，５７のうちの一方の組のレール部５６には、一対の第１のアーム２８の各ローラ４９がそれぞれ嵌合し、２組のレール部５６，５７のうちの他方の組のレール部５７には、一対の第２のアーム３１の各ローラ４９がそれぞれ嵌合する。２組の一対のレール部５６，５７の互いに対向する側の端部には、第１および第２のアーム２８，３１を連結する第１および第２の連結部材３６，３９が設けられる。第２の連結部材３９は、連結部材間の相対位置が変位可能に、第１方向５０にスライドすることができる。
【００４８】
図１に示すように、第２の連結部材３９および第２の連結部材３９側のレール部５７が乗載板５８に乗載される。また開先合せ台本体６０には、第１方向５０に延びる一対のスライドレール５４が形成される。乗載板５８は、各スライドレール５４に嵌合するスライドガイド５５が設けられ、各スライドレール５４に沿ってスライド可能に形成される。
【００４９】
開先合せ台２９には、第１および第２の連結部材３６，３９の相対位置を調整するための間隔調整手段が設けられる。間隔調整手段は、たとえば２つの連結部材３６，３９とを連結するタイロッド５３によって構成される。タイロッド５３は、外周部にねじ溝が設けられるボルトと前記ボルトに螺着するナットとを有する。タイロッド５３に螺着するナットの位置を調整することによって、２つの連結部材３６，３９の相対位置を調整することができる。
【００５０】
図５は、第１のアーム２８と開先合せ台２９との連結部分を拡大して示す断面図である。第１の連結部材３６は、第１の挿通部５９と第１の屈曲部６１とを有して構成される。第１の挿通部５９は、開先合せ台本体６０に固定され、開先合せ台本体６０の連結面９０から外方に向かって突出する。第１の挿通部５９は、結合ボルト５２ａが挿通可能なＵ字状孔部およびタイロッド５３が挿通可能な孔部が形成される。結合ボルト５２ａが挿通可能なＵ字状孔部は、Ｕ字状に形成され、開先合せ台本体６０と反対側の面に開口部を有するスリットが形成される。結合ボルト５２ａは、開口部側からＵ字状孔部に入ることによって、容易にＵ字状孔部に挿通した状態で嵌合される。また第１の挿通部５９の開先合せ台本体６０側の端部と反対側の端部５９ａには、第１の挿通部５９から屈曲して設けられる第１の屈曲部６１が連結される。第１の屈曲部６１は、開先合せ台本体６０の連結面９０に平行な屈曲部当接面６４が形成される。
【００５１】
また第１のアーム２８の他端部３５には、ローラ４９よりも一端部３４寄りに第１の当接部６２が形成される。第１の当接部６２は、第１のアーム２８の軸線Ｌ２８他端部側３５にアーム当接面６３が形成される。アーム当接面６３は、第１のアーム２８の軸線Ｌ２８とローラ軸体５１の軸線とを含む仮想一平面に対して第１の所定の角度θ１を成す。
【００５２】
第１のアーム２８は、第１のアーム２８の一端部３４を支点に角変位し、アーム当接面６３が第１の屈曲部６１の屈曲部当接面６４と面接触する。屈曲部当接面６４は、開先合せ台本体６０の連結面９０と平行に形成されるので、第１の屈曲部６１の屈曲部当接面６４に当接したアーム当接面６３は、開先合せ台本体６０の連結面９０と平行に位置決めされる。
【００５３】
したがって角変位する第１のアーム２８を屈曲部６１に当接させるだけで、開先合せ台本体６０の連結面９０とアーム当接面６３とを平行に保ち、第１のアーム２８の軸線Ｌ２８と開先合せ台本体６０とを第１の所定の角度θ１に位置決めすることができる。さらにアーム当接面６３と屈曲部当接面６４とが当接した状態で、結合ボルト５２ａは、第１の挿通部５９のＵ字状孔部に挿通し、結合ボルト５２ａに螺着するナット９９が、ローラ軸体５１に設けられる円板９８に向かって螺進される。これによってナット９９と円板９８の相対的な距離が縮まり、結合ボルト５２ａ挿通状態において、結合ボルト５２ａの軸線方向一方側の挿通部５９の面に円板９８が当接し、結合ボルト５２ａの軸線方向他方側の挿通部５９の面にナット９９が当接する。これによって円板９８とナット９９とが第１の連結部材３６を結合ボルト５２ａの軸線方向両端側から協働して挟持し、第１のアーム２８と第１の連結部材３６とが連結される。これによってナット９９を螺進および螺退することによって第１のアーム２８と開先合せ台２９とを第１の所定の角度θ１を有して容易に着脱可能に固定することができる。ここで第１の所定の角度θ１は、第２方向７７一方側から開先合せ台２９に固定される第１のアーム２８を見た場合に、開先合せ台２９に対して、第１のアーム２８が時計回りに成す角度である。たとえば所定の第１の角度θ１は、９０度より小さく与えられる。
【００５４】
第１のアーム２８Ａの各ローラ４９Ａは、開先合せ台２９に設けられる一対のレール部５６にそれぞれ嵌合する。第１のアーム２８Ａと開先合せ台２９とが相対的に変位移動することによって、第１のアーム２８Ａのローラ４９Ａは、回転してレール部５６上をスライドし、第１のアーム２８Ａは、第１のアーム２８の一端部３４を支点として角変位する。一対の第１のアーム２８は、既設管２１の軸線に対称に配置されるので開先合せ台２９を、既設管２１の軸線にずれなくスライドさせることができる。
【００５５】
角変位した第１のアーム２８は、そのアーム当接面６３と第１の屈曲部６１の屈曲部当接面６４とが当接し、図５に実線で示す位置、すなわち第１のアーム２８と開先合せ台２９とのなす角が第１の所定の角度θ１になる位置に変位する。このとき第１のアーム２８の結合ボルト５２ａが第１の挿通部５９に挿通され、第１のアーム２８と開先合せ台本体６０とが第１の連結部材３６を介して連結される。
【００５６】
図６は、第２のアーム３１と開先合せ台２９との連結部分を拡大して示す断面図である。図５と同様に、第２の連結部材３９は、第２の挿通部６５と第２の屈曲部６６とを有して構成される。第２の挿通部６５は、開先合せ台本体６０に固定され、開先合せ台本体６０の連結面９０から外方に向かって突出する。第２の挿通部６５は、結合ボルト５２ｂが挿通可能なＵ字状孔部およびタイロッド５３が挿通可能な孔部が形成される。結合ボルト５２ｂが挿通可能なＵ字状孔部は、Ｕ字状に形成され、開先合せ台本体６０と反対側の面に開口部を有するスリットが形成される。結合ボルト５２ｂは、開口部側からＵ字状孔部に入ることによって、容易にＵ字状孔部に挿通した状態で嵌合される。第２のアーム３１の結合ボルト５２ｂは、第１のアーム５２ａの結合ボルト５２ａと同様に、ナット９９と円板９８とによって挿通部６５に連結される。このとき結合ボルト５２ｂは、ローラ軸体５１の軸線まわりに回転可能に形成されるので、第２のアーム３１は、ローラ軸体５１を支点として角変位することができる。また第２の挿通部６５の開先合せ台本体６０側の端部と反対側の端部には、第２の挿通部６５から屈曲して設けられる第２の屈曲部６６が連結される。第２の屈曲部６６は、開先合せ台本体６０の連結面９０に平行な屈曲部当接面６７が形成される。
【００５７】
また第２のアーム３１の他端部３８には、ローラ４９よりも一端部３７寄りに第２の当接部６８が形成される。第２の当接部６８は、第２のアーム３１の軸線Ｌ３１他端部３８側にアーム当接面６９が形成される。アーム当接面６９は、第２のアーム３１の軸線Ｌ３１とローラ軸体５１の軸線とを含む仮想一平面に対して第２の所定の角度θ２を成す。第２の所定の角度θ２は、１８０度から第１の所定の角度θ１を減算した値である。
【００５８】
第２のアーム３１は、その他端部３８を支点に角変位し、アーム当接面６９が第２の屈曲部６６の屈曲部当接面６７と面接触する。屈曲部当接面６７は、開先合せ台本体６０の連結面９０と平行に形成されるので、第２の屈曲部６６の屈曲部当接面６７に当接したアーム当接面６９は、開先合せ台本体６０の連結面９０と平行に位置決めされる。
【００５９】
したがって角変位する第２のアーム３１を第２の屈曲部６６に当接させるだけで、開先合せ台本体６０の連結面９０とアーム当接面６９とを平行に保ち、第２のアーム３１の軸線Ｌ３１と開先合せ台本体６０とを第２の所定の角度θ２に位置決めすることができる。さらにアーム当接面６９と屈曲部当接面６７とが当接した状態で、結合ボルト５２ｂは、第２の挿通部６５のＵ字状孔部に挿通し、結合ボルト５２ｂに螺着するナット９９が、ローラ軸体５１に設けられる円板９８に向かって螺進される。これによってナット９９と円板９８の相対的な距離が縮まり、結合ボルト５２ｂ挿通状態において、結合ボルト５２ｂの軸線方向一方側の挿通部６５の面に円板９８が当接し、結合ボルト５２ａの軸線方向他方側の挿通部６５の面にナット９９が当接する。これによって円板９８とナット９９とが第２の連結部材３９を結合ボルト５２ｂの軸線方向両端側から協働して挟持し、第２のアーム２８と第２の連結部材３９とが連結される。これによってナット９９を螺進および螺退することによって第２のアーム３１と開先合せ台２９とを第２の所定の角度θ２を有して容易に着脱可能に固定することができる。ここで第２の所定の角度θ２は、第２方向７７一方側から開先合せ台２９に固定される第２のアーム３１を見た場合に、開先合せ台２９に対して、第２のアーム３１が時計回りに成す角度である。たとえば所定の第２の角度θ２は、９０度より大きく与えられる。
【００６０】
第２のアーム３１Ａの各ローラ４９Ａは、開先合せ台２９に設けられる一対のレール部５７にそれぞれ嵌合する。第２のアーム３１Ａは、実線で示す第２のアーム３１の位置に移動する。すなわちローラ４９Ａがレール部５７に嵌合した状態で回転し、第２の挿通部６５に当接する位置に平行移動し、第２のアーム３１の結合ボルト５２ｂが、第２の挿通部６５のＵ字状孔部に挿通する。第２のアーム３１は、新設管２２の軸線に対称に配置されるので、新設管２２を開先合せ台２９のレール部５７にずれなくスライドさせることができる。
【００６１】
次に第２のアーム３１が、その他端部３８を支点として角変位することによって、想像線で示す第２のアーム３１Ｂの位置に移動する。すなわち第２のアーム３１Ｂは、そのアーム当接面６９が、第２の屈曲部６６の屈曲部当接面６７と当接し、第２のアーム３１と開先合せ台２９とのなす角が第２の所定の角度θ２になる位置に変位する。
【００６２】
また第２の連結部材３９と、第２の連結部材側のレール部５７とが乗載板５８上に乗載される。乗載板５８は、スライドレール５４に嵌合するスライドガイド５５が設けられ、スライドレール５４に沿って第１方向５０にスライド可能に形成される。したがって第２の連結部材３９に連結される第２のアーム３１をレール部５７に沿って、平行移動することができる。
【００６３】
図７は、開先合せ手段１００を示す断面図である。開先合せ手段１００には、上述の記載の構成のほかに、図１〜図６に図示しないシールリング７０が、さらに設けられる。シールリング７０は、第１の真円リング２７および第２の真円リング３０を外周側から塞ぐシールリング本体７１と、スライドレール５４に嵌合する複数のレールガイド部７２と、レールガイド部７２ごとに設けられ、レールガイド部７２およびシールリング本体７１とを連結する複数の支持部７３とを有する。各支持部７３は、一端部７５がシールリング本体７１と連結され、他端部７６がレールガイド部７２と連結される。また各支持部７３は、前述の両端部７５，７６の連結位置で、角変位可能に設けられる。またレールガイド部７２がスライドレール５４に嵌合した状態で、第１方向５０に並ぶレールガイド部７２は、第１方向５０に延びるタイロッド７４によって互いに連結される。各支持部７３の一端部７５は、その相対位置が一定に保たれる。
【００６４】
シールリング７０は、レールガイド部７２によって、スライドレール５４に嵌合し、開先合せ台２９のスライドレール５４上を平行移動することができる。またタイロッド７４によって、各レールガイド部７２を互いに近接および離反する方向７９に移動させることによって、各支持部７３と開先合せ台２９とのなす角度を変化させることができる。これによって各支持部７３の一端部７５に連結されるシールリング本体７１を、開先合せ台６０の連結面９０に対して、垂直方向７８に平行移動させることができる。またシールリング７０は、突合せ部８０に移動し、各管体２１，２２の外周面および真円リング２７，３０の外周面とシールリング７０との間の内周面との間にできる内部空間を減圧する手段を有し、たとえば内部空間を６．６６Ｐａすなわち０．０５Ｔｏｒｒ程度に減圧する。シールリング本体７１は、一体に形成されてもよいし、または複数の円弧状のシールリング部材が連結されて構成されてもよく、全体形状として、略円環状である。
【００６５】
上述の記載の本実施の形態の開先合せ手段１００の構成に従えば、同一形状に形成される第１および第２のアーム２８，３１の各ローラ４９は、それぞれ開先合せ台２９に形成される一対のレール部５６，５７に嵌合される。すなわち第１のアームと第２のアームとが対向した位置に配置される。これによって第１および第２のアーム２８，２９に間接的に連結される既設管２１および新設管２２は、レール部５６，５７が延びる方向である第１の方向５０と直交する第２の方向７７に、互いにずれなく揃った状態で配置される。
【００６６】
さらに開先合せ台２９は、第１のアーム２８の他端部３５と第１の所定の角度θ１を成して連結される。また開先合せ台２９は、第２のアーム３１の他端部３８と第２の所定の角度θ２を成して連結される。第２の所定の角度θ２は、１８０度から第１の所定の角度θ１を減算した角度を成して連結される。これによって第１および第２のアーム２８，３１に間接的に連結される既設管２１および新設管２２は、高さ方向すなわち、開先合せ台本体６０の連結面９０から垂直に延びる方向の距離を等しく配置することができる。
【００６７】
したがって開先合せ手段１００の各アーム２８，３１によって、クランプされる既設管２１および新設管２２を開先合せ台２９に連結することによって、既設管２１と新設管２２との各軸線Ｌ２１，Ｌ２２を第２方向７７および高さ方向にずれなく、同一線上に位置決めすることができる。これによって新設管２２がずれることを防止して、管体同士の位置決めを容易に、短時間かつ確実に行うことができる。
【００６８】
さらに開先合せ手段１００は、既設管２１と新設管２２との各軸線Ｌ２１，Ｌ２２とを同一線上に配置した状態で、タイロッド５３によって、各連結部材３６，３９の相対位置を近接させることによって、既設管２１と新設管２２との一端面２５，２６同士を突合せた位置に位置決めすることができる。
【００６９】
またこのように各真円リング２７，３０、各アーム２８，３１および開先合せ台２９を、既設管２１および新設管２２の各一端部２３，２４に設けるだけで管体の位置合せを行うことができる。したがって管体全体にわたって装置を設ける必要がなく、位置決め装置が大型化することを防止することができる。したがってトンネル内および共同溝などの管体の設置スペースの限られた場所においても、容易に管体同士の位置決めを行うことができる。
【００７０】
また各アームは、アーム当接面６３，６９が各アームの軸線Ｌ２８，Ｌ３１に対して、第１および第２の所定の角度θ１，θ２を成して形成される。これによって開先合せ台２９の連結面９０と平行に形成される屈曲部当接面６４，６７に当接するだけで、開先合せ台２９と各アーム２８，３１とを所定の角度に容易になすことができる。また各アーム２８，３１は、各連結部材３６，３９と面接触するので、各管体２１，２２の重量が大きくなっても、各アーム２８，３１が破壊することを防ぐことができる。
【００７１】
また第１および第２の真円リング２７，３０は、既設管２１、新設管２２の外周形状を真円形状に矯正することができる。また矯正部分の各管体２１，２２の軸線Ｌ２１，Ｌ２２を各真円リング２７，３０の軸線Ｌ２７，Ｌ３０と同一にすることができる。各真円リング２７，３０によって、各管体２１，２２を矯正し、各管体２１，２２の各一端面２５，２６を突合せたとき、各管体２１，２２は、外周形状が同一形状に形成されるので、半径方向に隙間が形成することを防止することができる。また真円リング２７，２８を取り付けた状態で、各管体の端面の開先加工が行われることによって、真円リング２７，３０の軸線Ｌ２７，Ｌ３０と垂直な仮想平面状に各管体の一端面を形成することができる。同一線上に配置して突合せた状態で、各管体２１，２２の一端面２５，２６同士を全周にわたって当接させることができ、周方向にわたって、隙間がない突合せ部８０を形成することができる。
【００７２】
図８は、位置決め装置２０を示す断面図であり、図９は、位置決め装置２０を示す平面図である。位置決め装置２０は、開先合せ手段１００と、支持台である２つのハンドパレット２００ａ、２００ｂと、管体支持手段であるフローティング台３００と、管体姿勢調整手段である上下台４００とを含んで構成される。開先合せ手段１００は、前述のように、第１および第２の真円リング２７，３０によって各管体２１，２２の一端部２３，２４を矯正し、各管体２１，２２を同一軸線上に導く。
【００７３】
第１のハンドパレット２００ａは、開先合せ台２９を支持し、既設管２１が設けられる位置に開先合せ台２９を移動させることができる。具体的には、既設管２１の軸線Ｌ２１および第１の角変位軸線を含む仮想平面すなわち連結面９０に平行な面に沿って変位自在に、および前記仮想平面に交差する方向に変位自在に移動可能であることが好ましい。さらに具体的には、第１のハンドパレット２００ａは、既設管２１の軸線Ｌ２１が延びる方向である縦方向８５と、上下方向８７および縦方向８５の両方に直交する方向である横方向８６とに移動可能であることが好ましい。
【００７４】
また第１のハンドパレット２００ａと同様の構成である第２のハンドパレット２００ｂが、上下台４００を支持し、新設管２２が設けられる位置に上下台４００を移動させることができる。さらに第１のハンドパレット２００ａは、第１のアーム２８の他端部３５と第２のアーム３１の他端部３８とを結ぶ方向が既設管２１の軸線Ｌ２１に平行になるように、開先合せ台２９を移動させることができることが好ましい。
【００７５】
フローティング台３００は、新設管２２の長手方向中央部で新設管２２を支持し、新設管２２を新設管２２の軸線Ｌ２２および第２の角変位軸線Ｒ２を含む仮想平面に沿って変位自在に移動させることができる。すなわちフローティング台３００は、縦方向８５および横方向８６に新設管２２を移動させることができる。また上下台４００は、新設管２２の軸線Ｌ２２および第２の角変位軸線Ｒ２を含む仮想平面に沿って変位自在に移動させることができる。すなわち上下台４００は、上下方向８７に新設管２２を移動させることができる。
【００７６】
図１０は、開先合せ台２９を第１のハンドパレット２００ａが支持している状態を示し、図１１は、第１のハンドパレット２００ａが既設管２１に近接し、開先合せ台２９と第１のアーム２８とを連結した状態を示し、図８のｓ１１−ｓ１１切断面線から見た断面図である。図１０および図１１は、シールリング７０を省略して示す。図１０および図１１に示すように、開先合せ台２９は、既設管２１から離れた位置から、第１のハンドパレット２００ａに支持された状態で、既設管２１に近接する。第１のハンドパレット２００ａは、縦方向８５および横方向８６の少なくとも一方、および上下方向８７に開先合せ台２９が支持される積載部２０１を変位することによって、開先合せ台２９の第１の連結部材３６と既設管２１に取り付けられた第１のアーム２８の他端部３５とを連結する位置に容易に配置することができる。
【００７７】
図１２は、図８のｓ１５−ｓ１５切断面線から見てフローティング台３００を示す断面図である。フローティング台３００は、新設管２２を収容する収容部３０１と、収容部３０１を浮上させる浮上手段３０２と、浮上手段３０２の下方に配置され、浮上手段のベースとなる浮上台３０３とを含んで構成される。収容部３０１は、新設管２２を下方から支持する。収容部３０１は、新設管２２を安定に保持するためのつめ部３０４が両側部に形成される。各つめ部３０４は、新設管２２の外周面と当接する。新設管２２の外周面に各つめ部部３０４が当接することによって、新設管２２が収容部３０１から転落することを防止する。
【００７８】
収容部３０１の下方には、浮上手段３０２が設けられる。浮上手段３０２によって収容部３０１および収容部３０１に収容される新設管２２を浮上させることができる。また浮上手段３０２によって浮上する高さは、１０〜１５ｍｍとわずかな量である。このために浮上手段３０２の下方に浮上台３０３が設けられ、浮上する新設管２２の軸線Ｌ２２の高さを調整する。
【００７９】
図１３は、浮上手段３０２の一例を示す平面図であり、図１４は、エアーキャスター３０５を示す拡大図である。浮上手段３０２は、コンプレッサー３０８からホース３０７を介して空気を、流体排出部であるエアーキャスター３０５に送り込み、エアーキャスター３０５から下方に向けて空気を排出し、エアーキャスター３０５を浮上させる。このような複数（本発明の実施の形態では、４つ）のエアーキャスター３０５を収納部３０１に固定することによって、エアーキャスター３０５の浮上によって、収納部３０１を浮上させることができる。このようにエアーキャスター３０５を用いることによって、エアーキャスター３０５と浮上台３０３との間に空気膜を作り、移動時に発生する摩擦抵抗をわずかにすることができる。また複数のエアーキャスタ−３０５を用いる場合、ホース３０７からエアーキャスター３０５に供給される空気の流量を調整する流量調整バルブ３０６がエアーキャスター３０５毎に設けられる。
【００８０】
図１５は、図８のｓ１８−ｓ１８切断面線から見て上下台４００を示す断面図である。上下台４００は、第２のハンドパレット２００ｂに支持される。上下台４００は、新設管２２の他端部８１を支持する。第２のハンドパレット２００ｂの上下台４００を支持する積載部２０１が上下に昇降することによって、上下台４００は、新設管２２の高さを調整することができる。各ハンドパレット２００ａ，２００ｂは、独立して個別に動作するので、既設管２１の軸線Ｌ２１と同一線上に、新設管２２の軸線Ｌ２２を容易に配置することができる。また上下台４００は、新設管２２を下方から円筒状の回転体４０１に当接させることによって、新設管２２を支持する。回転体４０１は、新設管２２を支持した状態で、新設管２２の軸線Ｌ２２に対して直交する方向に延び、回転体４０１の外周面と、新設管２２の外周面とが当接する。回転体４０１は、回転体４０１の軸線まわりに回転する。これによって新設管２２は、新設管２２の軸線Ｌ２２方向に容易にスライドすることができる。特に回転体４０１は、その外周面にウレタンゴムをライニングしたものが用いられる。
【００８１】
以上の記載の本実施の形態の位置決め装置２０に従えば、第１のハンドパレット２００ａによって、開先合せ台２９を上下方向８７に移動することができる。したがって既設管２１が高所にある場合でも、開先合せ台２９を第１のハンドパレット２００ａによって所定の高さまで上昇させることによって、既設管２１に間接的に連結される第１のアーム２８を、開先合せ台２９に確実に連結することができる。また第１のハンドパレット２００ａは、縦方向および横方向の少なくともいずれか一方に移動することができる。したがって第１のハンドパレット２００ａに開先合せ台２９を乗載した状態で、開先合せ台２９を、第１のアーム２８のローラ４９位置に、移動させることができる。これによって、第１のアーム２８のローラ４９とレール部５６の嵌合を容易に行うことができる。
【００８２】
同様に第２のハンドパレット２００ｂが、上下台４００を乗載することによって、上下台４００を上下方向８７、縦方向８５および横方向８６に容易に変位させることができる。
【００８３】
またフローティング台３００は、新設管２２を浮上させることができるので、作業者は、大きな力を作用させることなく、専用の操作者でなくとも、容易に新設管２２を移動させ位置決めすることができる。これによって収容する新設管２２に連結される第２のアーム３１のローラ４９を、開先合せ台２９のレール部５７に容易に導き、ローラ４９とレール部５７とを嵌合することができる。
【００８４】
また新設管２２を開先合せ台２９および上下台４００の２つによって、新設管２２の両端部２４，８１を支えることができる。新設管２２の他端部８１を支える上下台４００が上下方向８７に変位可能であるので、新設管２２の軸線Ｌ２２を、既設管２１の軸線Ｌ２１に同一線上に確実に配置することができる。
【００８５】
図１６は、位置決め装置２０によって、既設管２１と新設管２２との位置決め動作の手順を示す断面図である。図１６（１）は、既設管２１に対して、開先合せ手段１００を設置した状態を示し、図１６（２）は、既設管２１と開先合せ台２９とを連結し、フローティング台３００および上下台４００を設置した状態を示し、図１６（３）は、フローティング台３００に新設管２２を収容し、フローティング状態で開先合せ手段１００と新設管２２とを連結した状態を示し、図１６（４）は、既設管２１と新設管２２との一端部が突き合わされ開先が形成された状態を示す。
【００８６】
図１７は、既設管２１と新設管２２との位置決め動作の手順を示すフローチャートである。まずステップｓ０で、既設管２１および新設管２２が配置される設備空間が形成されるとともに、予め既設管２１が、所定の位置に固定される。設備空間は、トンネルまたは共同溝などの狭い空間であってもトンネルおよび共同溝以外の普通の現場であってもよい。また新設管２２が準備される。既設管２１および新設管２２の各一端部２３，２４には、各一端部２３，２４の形状を矯正する第１および第２の真円リング２７，３０が固定される。このような位置決め動作の準備が完了するとステップｓ１に進む。
【００８７】
ステップｓ１では、既設管２１に近接して開先合せ台２９が配置される。作業者が、開先合せ台２９が積載されたハンドパレット２００ａを縦方向８５および横方向８６に移動させることによって、ハンドパレット２００ａに積載された開先合せ台２９を既設管２１の一端部２３下方側に移動させ、移動が完了するとステップｓ２に進む。
【００８８】
ステップｓ２では、図１６（１）に示すように、第１の真円リング２７には、一対のホルダ体４５ａ，４５ｂが結合され、ホルダ体４５ａ，４５ｂには、一対の第１のアーム２８の一端部３４が連結される。このように既設管２１をクランプした第１の真円リング２７に、ホルダ体４５ａ，４５ｂを介して、第１のアーム２８が連結されると、ステップｓ３に進む。
【００８９】
ステップｓ３では、図１６（２）に示すように、第１のアーム２８の一端部３４を支点として、第１のアーム２８が角変位される。第１のアーム２８が角変位されることによって、一対の第１のアーム２８の各ローラ４９が、開先合せ台２９の各レール部５６に嵌合される。作業者は、ローラ４９がレール部５６に嵌合された状態で、ハンドパレット２００ａ上の開先合せ台２９を上下方向８７および縦方向８５に移動して微調整し、図５に示す第１のアーム２８のアーム当接面６３と連結部材３６の屈曲部当接面６４とを面接触させる。次に第１のアーム２８の結合ボルト５２ａを第１の連結部材３６の挿通部５９に挿通し、結合ボルト５２ａに螺着されるナット９９を円板側に螺進させることによってナット９９と円板９８とが協働して開先合せ台２９に第１のアーム２８を連結する。このとき第１のアーム２８と開先合せ台２９とがなす角度を第１の所定の角度θ１にして互いに連結し、ステップｓ４に進む。
【００９０】
ステップｓ４では、作業者が、新設管２２が配置されるであろう空間の下方の面にフローティング台３００と上下台４００とを配置する。フローティング台３００は、新設管２２の軸線方向両端部のほぼ中間となる位置の下方に配置される。上下台４００は、新設管２２の軸線方向の他端部となる位置の下方に配置される。このように、フローティング台３００および上下台４００が配置されると、ステップｓ５に進む。
【００９１】
ステップｓ５では、作業者が、開先合せ手段１００に設けられるシールリング７０をスライドレール５４に沿って、既設管２１の他端部に向かって平行移動させる。シールリング７０が既設管２１の突合せ部８０となる部分よりも既設管２１の他端部寄りに移動されると、ステップｓ６に進む。
【００９２】
ステップｓ６では、図１６（３）に示すように、作業者が、第２の真円リング３０、ホルダ体４５ａ，４５ｂおよび第２のアーム３１が取り付けられた状態の新設管２２を、開先合せ台２９、フローティング台３００および上下台４００上に配置させる。新設管２２は、その一端部２４を開先合せ台２９上に配置し、軸線方向のほぼ中間部をフローティング台３００上に配置し、他端部を上下台４００上に配置される。新設管２２は、フローティング台３００の２つのつめ部３０４によって、新設管２２が横方向８６へ変位することが規制される。このように新設管２２の配置が完了するとステップｓ７に進む。
【００９３】
ステップｓ７では、フローティング台３００のエアーキャスター３０５によって、新設管２２を浮上させ、新設管２２を移動させる。具体的には、作業者が、第２のアーム３１のローラ４９をレール部５７に嵌合させるように、新設管２２を水平に縦方向８５および横方向８６に移動させる。次に新設管２２を移動させ、図６に示すように、第２のアーム３１の結合ボルト５２ｂを第２の連結部材の挿通部６５のＵ字状孔部に挿通させ、結合ボルト５２ｂに螺着されるナット９９と円板９８とが協働して開先合せ台２９に第２のアーム３１を連結させる。このように開先合せ台２９と第２のアーム３１との連結が完了するとステップｓ８に進む。
【００９４】
ステップｓ８では、作業者が、フローティング台３００を下降させ、新設管２２を下降させる。すなわち新設管２２および第２のアーム３１は、第２のアームの他端部３８を支点として角変位する。新設管２２は、その他端部８１が上下台４００の回転体４０１に当接するまで下降すると、ステップｓ９に進む。
【００９５】
ステップｓ９では、図６に示すように、作業者が、第２のアーム３１の結合ボルト５２ｂと第２の連結部材３９の挿通部６５とを連結した後、第２のアーム３１のアーム当接面６９と第２の連結部材３９の屈曲部当接面６７とを面接触させるように上下台４００を上下に移動させ、第２のアーム３１と開先合せ台２９とがなす角度を、第２の所定の角度θ２に位置決めする。またステップｓ９では、タイロッド５３によって、第１の連結部材３６と第２の連結部材３９との相対的な距離を調整することで、第１の連結部材３６に連結される第１のアーム２８の他端部３５と、第２の連結部材３９に連結される第２のアーム３１の他端部３８との相対位置を調整する。作業者は、第２のアーム３１に結合される新設管２２を、既設管２１に近づけ、既設管２１に突合せ、開先ギャップを減少させるように調整し、ステップｓ１０に進む。ステップｓ１０では、図１６（４）に示すように新設管２１と既設管２２との位置決め作業が終了する。
【００９６】
通常は、位置決め作業が終了し、突合せ部８０を形成した後、その突合せ部８０の外周を全周にわたって覆う位置にシールリング７０が移動する。また電子ビーム溶接装置が、突合せ部８０の内周側に移動する。突合せ部８０に達したシールリング７０は、各管体２１，２２の外周面とシールリング７０との間に形成される外周空間および各管体２１，２２の内周面と、電子ビーム溶接装置との間に形成される内周空間を、たとえば６．６６Ｐａすなわち０．０５Ｔｏｒｒ程度に減圧する作業が行われる。次に電子ビーム溶接装置が突合せ部８０の内側から突合せ部８０に３０ｋＶ〜２００ｋＶの電子ビームを全周にわたって照射し、突合せ溶接継ぎ手を形成して、既設管２１に新設管２２を接続する作業が行われる。
【００９７】
以上のような管体の位置決めの手順に従えば、各ハンドパレット２００ａ，２００ｂおよびフローティング台３００などによって、専門の操作者を必要とせずに、新設管２２を移動させることができる。各ハンドパレット２００ａ，２００ｂおよびフローティング台３００は、新設管２２の重量が大きくなっても、新設管２２をわずかな力で移動させることができ、容易に搬送することができる。さらに新設管２２を吊下せずに、新設管２２を位置決め装置１００に乗載した状態で、位置決めするので、新設管２２を吊下するためのクレーンを設ける必要がなく、装置が大型化することを防止することができる。これによってトンネルまたは共同溝などの限られた空間内でも、位置決め装置１００を配置することができ、位置決め装置１００によって、既設管２１と新設管２２とを位置決めすることができる。
【００９８】
また新設管２２または既設管２１の外周を覆う各真円リング２７，３０およびシールリング７０は、周方向に分割可能に形成されてもよい。各管体２１，２２の接続後に各真円リング２７，３０およびシールリング７０を分割することによって、各管体２１，２２から容易に取り外すことができ、位置決め作業に費やす時間を短縮することができる。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、第２の管体は、第２のアームが開先合せ台に連結されることによって、第２の角変位軸線まわりに変位し、その他の方向への変位が規制される。第２の管体は、このように変位方向が規制された状態で、第２のアームの他端部を支点として角変位することによって、第１の管体の軸線と同一線上に位置決めされる。
【０１００】
これによって第１および第２の管体の端面を、単に突合せて管体同士の位置決めを行う場合に比べて、第２の管体がずれることを防止し、短時間かつ確実に管体の位置決めを行うことができる。またクレーンのような駆動装置を用いる必要がないので、クレーンなどの駆動装置を操作する専用の操作者でなくとも、管体同士の位置決めを容易に行うことができる。
【０１０１】
また各アームおよび各クランプ手段は、第１および第２の管体の一端部に設けられる。したがって位置決め装置を管体全体にわたって設ける必要がなく、位置決め装置が大型化することを防止することができる。これによってトンネル内および共同溝などの管体の設置スペースの限られた場所においても、本発明の管体の位置決め装置を用いることができ、容易に管体同士の位置決めを行うことができ、位置決め作業に費やす時間を低減することができる。
【０１０２】
また請求項２記載の本発明によれば、間隔調整手段によって、同軸線上に配置される第１および第２の管体の各端面間の隙間を無くして、管体同士を突合せることができる。これによって管体の位置決めをより確実に行い、突合せ溶接などの位置合せ後の処理を良好に行うことができる。
【０１０３】
また請求項３記載の本発明によれば、開先合せ台支持手段が、開先合せ台を支持し、開先合せ台と第１の管体との距離を調整することができるので、第１の管体が配置される位置と開先合せ台が配置される位置とが離れている場合でも、開先合せ台を第１の管体に近接させることができる。これによって第１のアームの他端部と開先合せ台とを、所定の角度を成した状態で確実に連結することができる。
【０１０４】
また請求項４記載の本発明によれば、管体支持手段によって、第２の管体の搬送および位置合せを容易に行うことができ、第２のアームの他端部が連結される開先合せ台の連結位置付近に、第２のアームの他端部を配置するように、第２の管体を容易に移動することができる。管体支持手段は、たとえば第２の管体を浮上させる空気浮上式搬送機器であって、わずかな力で管体を搬送することができ、既設管の搬送作業を極めて容易に行うことができる。
【０１０５】
また請求項５記載の本発明によれば、管体姿勢調整手段が第２の管体の他端部の位置を調整することによって、第２の管体の軸線が第１の管体の軸線と平行になるように、第２の管体の位置を調整することができる。第１および第２の管体の軸線を平行に配置することによって、より正確に管体同士の位置決めを行うことができる。特に複数の管体を連続して連結する場合、連結される管体の軸線を一直線に配置することができる。
【０１０６】
また請求項６記載の本発明によれば、第１および第２の管体の一端面を同一形状に揃えた状態で、その一端面同士を当接させることができる。これによって当接された管体全体は、管体の半径方向の隙間が無く形成される。これによって管体の位置決めをより確実に行い、管体同士の突合せ溶接などの位置決め後の処理を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の位置決め装置の一部の構成を示す断面図である。
【図２】開先合せ手段１００によって、既設管２１と新設管２２とが位置決めされた状態を示す断面図である。
【図３】開先合せ手段１００を図１のｓ３−ｓ３切断面線から見た断面図である。
【図４】既設管２１と新設管２２とが位置決めされた状態の開先合せ手段１００を示す平面図である。
【図５】第１のアーム２８と開先合せ台２９との連結部分を拡大して示す断面図である。
【図６】第２のアーム３１と開先合せ台２９との連結部分を拡大して示す断面図である。
【図７】開先合せ手段１００を示す断面図である。
【図８】位置決め装置２０を示す断面図である。
【図９】位置決め装置２０を示す平面図である。
【図１０】開先合せ台２９を第１のハンドパレット２００ａが支持している状態を示す断面図である。
【図１１】図８のｓ１１−ｓ１１切断面線から見た断面図である。
【図１２】図８のｓ１５−ｓ１５切断面線から見てフローティング台３００を示す断面図である。
【図１３】浮上手段３０２の一部を示す平面図である。
【図１４】エアーキャスター３０５を示す拡大図である。
【図１５】図８のｓ１８−ｓ１８切断面線から見て上下台４００を示す断面図である。
【図１６】既設管２１と新設管２２との位置決め動作の手順を示す断面図である。
【図１７】既設管２１と新設管２２との位置決め動作の手順を示すフローチャートである。
【図１８】従来の技術を説明するための各管体１，２を突合せた状態を側方から見た側面図である。
【図１９】図１８のセクションＸを拡大して示す断面図である。
【図２０】従来の技術の位置決め装置１０を示す断面図である。
【符号の説明】
２０位置決め装置
２１既設管
２２新設管
２７第１の真円リング
２８第１のアーム
２９開先合せ台
３０第２の真円リング
３１第２のアーム
３２第１のアームホルダ
３３第２のアームホルダ
３４第１のアームの一端部
３５第１のアームの他端部
３７第２のアームの一端部
３８第２のアームの他端部
５３タイロッド
１００開先合せ手段
２００ａ，２００ｂハンドパレット
３００フローティング台
４００上下台
θ１第１の所定の角度
θ２第２の所定の角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a tubular body positioning device that abuts the end face of the second tubular body with the end face of the first tubular body to be fixed, and positions the axes of the first and second tubular bodies on the same line. In particular, the present invention relates to a positioning apparatus for two pipe bodies in which butt welding is performed.
[0002]
[Prior art]
FIG. 18 is a side view of a state in which the tubular bodies 1 and 2 are butted together for explaining the prior art, and FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of section X of FIG. is there. For example, when laying a pipeline that transports a fluid such as gas, the new pipe 2 that is the second pipe is positioned in a state of abutting the existing pipe 1 that is the first pipe that has already been laid. . Next, butt welding is performed between the positioned tubes. In this way, the positioning operation and the welding operation between the tubular bodies are repeated, and a pipeline is formed.
[0003]
The existing pipe 1 and the new pipe 2 are opposed to each other, and the axis lines L1 and L2 of the pipes 1 and 2 are arranged on the same line. Further, a butt portion 9 formed by the one end portion 3 of the existing pipe 1 and the one end portion 4 of the new pipe 2 is formed with a groove for performing butt welding.
[0004]
The groove accuracy is determined by the root gap G1 and the misalignment amount G2. The root gap G1 is the distance between the end face 5 of the existing pipe 1 and the end face 6 of the new pipe 2 in the direction along each of the axis lines L1 and L2. Further, the misalignment amount G2 is a deviation amount between the inner peripheral surface 7 of the existing pipe 1 and the inner peripheral surface 8 of the new pipe 2 in a direction perpendicular to the respective axes L1 and L2. The root gap G1 and the misalignment amount G2 of the abutting portion 9 have higher groove accuracy as the respective amounts are smaller and the variation in the circumferential direction is smaller. Such groove accuracy differs depending on the type of welding for joining the butt portions.
[0005]
As for welding for connecting two pipes, for example, MAG (Metal Active Gas) welding, MIG (Metal Inert Gas) welding, TIG (Tungsten Inert Gas) welding, and the like are well known facts. In addition, in order to improve the workability of welding, high energy density welding such as electron beam welding and laser beam welding with a high welding speed is used.
[0006]
In such high energy welding, for example, in electron beam welding, welding is performed by irradiating the butt portion 9 with an electron beam from the inside of each of the tubular bodies 1 and 2. Since the beam diameter of the electron beam applied to the butting portions 9 of the tubes 1 and 2 is small, the butting shape of the butting portions 9 of the tubes 1 and 2 is an I groove. It is necessary to perform positioning while maintaining a state where the misalignment amount G2 is equal to or less than 0.2 mm and less than or equal to 2.5 mm.
[0007]
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a conventional positioning apparatus 10. A conventional pipe positioning device 10 includes two ropes 11 such as a wire rope that suspends both ends of a new pipe 2 from above, and a crane 12 that supports the two ropes 11. The A hook piece 11 a is provided at the lower end of the rope 11. The hook pieces 11 a are hooked on the suspension locking pieces 13 provided at both ends of the new pipe 2 and support the both ends of the new pipe 2. The two ropes 11 are individually wound or rewound by the winding means 14 provided on the crane 12 to adjust the height positions of both ends of the new pipe 2.
[0008]
The crane 12 is attached with a pair of front and rear telescopic arms 15 for suspending the new pipe 2. A winding means 14 is attached to the distal end of the telescopic arm 15, and the base end of the telescopic arm 15 is fixed to the moving body 16. The moving body 16 moves the telescopic arm 15 in a direction perpendicular to the paper surface.
[0009]
The positioning device 10 can move the new pipe 2 in the vertical direction A by the winding means 14, can be moved along the axis L 2 of the new pipe 2 by the extendable arm 15, and can be moved in the vertical direction by the moving means 16. Both can be moved in the direction B perpendicular to the axis L2 of the new pipe 2. When the operator operates the winding means 14, the telescopic arm 15 and the moving means 16 of the positioning device 10, the new pipe 2 is arranged on the same axis as the existing pipe 1.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional positioning device 10 shown in FIG. 20 positions the new pipe 2 with respect to the existing pipe 1 by suspending the new pipe 2 with a crane 12. Therefore, it is necessary for the positioning device 10 to dispose the driving mechanism such as the winding means 14, the telescopic arm 15 and the moving means 16 above the new pipe 2 and to support the new pipe 2. Therefore, it is necessary to thicken the pillars of the crane 12 that supports them, and there is a problem that the apparatus becomes large.
[0011]
Furthermore, since a space for disposing the drive mechanism arrangements 14, 15, and 16 as described above is required above the new pipe 2, in a place where installation space such as a tunnel and a common groove is limited, it is conventional. There is a problem that the positioning device 10 cannot be carried into the installation space. A common groove | channel is a groove | channel in which several pipe bodies, such as a gas pipe, a water pipe, and electrical wiring, are accommodated collectively.
[0012]
The new pipe 2 is positioned by the operator operating the drive mechanism described above, moving the new pipe 2 up and down, left and right, and back and forth, and correcting the deviation between the existing pipe 1 and the new pipe 2. Therefore, in electron beam welding or the like that requires high positioning accuracy, a lot of labor and time are required for positioning the new pipe 2. Furthermore, since the new pipe 2 is positioned in a state where the new pipe 2 is suspended by the rope 11, there is a problem that the new pipe 2 is swung from side to side and back and forth and the positioning must be performed in an unstable state. There is a problem that the efficiency of work deteriorates.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a tubular body positioning apparatus that can easily position tubular bodies coaxially in a narrow space with high accuracy and in a short time.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a tube positioning apparatus for arranging a second tube coaxially with respect to a fixed first tube,
First clamping means fixed coaxially to one end of the first tubular body;
A first arm connected to the first clamping means at one end so as to be angularly displaceable about a first angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the first tubular body;
Second clamping means fixed coaxially to one end of the second tubular body;
Formed with the same dimensions as the first arm, A second arm connected to the second clamping means at one end so as to be angularly displaceable about a second angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the second tubular body;
The other end of the first arm is connected at a predetermined angle, and the other end of the second arm is at a position facing the first arm from 180 degrees to the predetermined angle. A tubular body positioning device including a groove alignment base connected at a subtracted angle.
[0015]
According to the present invention, there are, for example, two left and right first arms, and the first arms are opened in the axial direction of the first tubular body by connecting the two first arms to a predetermined position of the groove alignment table. It is possible to adjust the tipping table. The second arm has, for example, two left and right arms. By connecting the two second arms to a predetermined position of the groove aligning table, the first and second arms are aligned in the aligned direction of the groove aligning table. The axial direction of the two tubular bodies can be aligned.
[0016]
One end of the first arm is coupled to be freely angularly displaceable about the first angular displacement axis. Therefore, the first arm can be angularly displaced with its one end as a fulcrum by displacing the groove aligning table in contact with the other end of the first arm. As a result, the other end of the first arm and the groove alignment base can be easily connected at a predetermined angle.
[0017]
One end of the second arm is coupled to be freely angularly displaceable about the second angular displacement axis. The second tubular body is connected to the second arm via the second clamping means. As a result, the second tubular body can be angularly displaced with the other end of the second arm as a fulcrum while the other end of the second arm is in contact with the groove aligning table. Therefore, the second tube body is prevented from being displaced with respect to the first tube body in directions other than the second angular displacement axis direction, and an angle formed by the other end portion of the second arm and the groove alignment base is arbitrarily set. Can be easily positioned at an angle of. The other end of the second arm is connected to the groove aligning table at an angle obtained by subtracting the predetermined angle from 180 degrees, so that the axis of the second tube and the second axis are connected as described above. The axis of one tube body can be easily arranged on the same line.
[0018]
In this way, the tube body can be aligned only by providing each clamp means, each arm, and the groove aligning base at each one end of the first and second tube bodies. There is no need to provide it, and the positioning device can be prevented from becoming large. In addition, since the space for accommodating the entire apparatus is not required above the tubular body, the tubular bodies can be easily positioned even in places where the installation space of the tubular body is limited, such as in tunnels and joint grooves. it can.
[0019]
According to the present invention, the groove alignment table is provided with a distance adjusting means for adjusting the relative positions of the other end portions of the first and second arms.
[0020]
According to the present invention, the interval adjusting means adjusts the relative position of the other end portions of the first and second arms connected to the groove alignment table. By bringing the relative positions of the arms close to each other, the first and second tubular bodies to which the arms are connected can be brought close to each other. As a result, each end face of the first tubular body and the second tubular body disposed on the coaxial line can be abutted to each other, and positioning can be performed without a gap between the end faces.
[0021]
Further, by separating the relative positions of the arms, the space between the first arm and the second arm can be expanded, and the operation of connecting the second arm to the groove aligning table can be easily performed. Can do.
[0022]
Further, the present invention supports the groove aligning table so as to be displaceable along a virtual plane including the axis of the first tubular body and the first angular displacement axis, and to be displaceable in a direction intersecting the virtual plane. It includes a groove alignment table support means.
[0023]
According to the present invention, the groove alignment table support means can support the groove alignment table so as to be displaceable in a direction intersecting the virtual plane and a direction along the virtual plane. Therefore, when the groove aligning base is placed at a position distant from the fixed first tube body, the groove aligning base support means brings the groove aligning base close to the first tube body, The relative position with the tube can be adjusted. Thus, even when the first tube body is fixed at a position away from the groove aligning table, the groove aligning table supporting means supports the groove aligning table and is connected to the first tube body. The first arm can be reliably connected to the groove alignment table.
[0024]
Further, the present invention is characterized by including a tube support means for supporting the second tube so as to be displaceable along a virtual plane including the axis of the second tube and the second angular displacement axis.
[0025]
According to the present invention, the second tubular body can be supported by the tubular body supporting means so as to be displaceable in the direction along the virtual plane. As a result, the second tube can be easily conveyed and aligned. Specifically, the second tube body is easily moved so that the other end portion of the second arm is arranged near the connection position of the groove alignment table to which the other end portion of the second arm is connected. be able to.
[0026]
The present invention also includes a tube posture adjusting means for displacing the vicinity of the other end of the second tube in a direction intersecting with a virtual plane including the axis of the second tube and the second angular displacement axis. It is characterized by.
[0027]
According to the present invention, the other end portion of the second tubular body can be supported by the tubular body posture adjusting means so as to be displaceable in a direction intersecting the virtual plane. Therefore, both ends of the second tubular body are supported by the groove alignment table and the tubular body posture adjusting means. By supporting the other end portion of the second tubular body by the tubular body posture adjusting means, the position of the second tubular body can be adjusted so as to be parallel to the axis of the first tubular body.
[0028]
Further, the present invention is characterized in that the first clamping means can correct the shape of the first tubular body, and the second clamping means can correct the shape of the second tubular body.
[0029]
According to the present invention, since the first and second clamping means can correct the shapes of the first and second tubular bodies, the end surfaces of the first and second tubular bodies can be corrected to the same shape. . With the end faces of the first and second tubular bodies aligned in the same shape, the end faces of the first and second tubular bodies are placed on the same line by bringing the end faces into contact with each other. It is possible to make contact without eliminating the gap in the radial direction of the body.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a groove aligning means 100 which is a part of a positioning device according to an embodiment of the present invention. The positioning device is a device that coaxially positions the existing pipe 21 that is the first pipe body and the new pipe 22 that is the second pipe body, and is a new pipe with respect to the existing pipe 21 that is fixed in advance. The one end 24 of the new pipe 22 is arranged at a position facing the one end 23 of the existing pipe. The new pipe 22 is arranged coaxially with the existing pipe 21 by the positioning device, and the one end face 26 of the new pipe 22 is abutted against the one end face 25 of the existing pipe 21.
[0031]
After positioning, the existing pipe 21 and the new pipe 22 that are butted against each other are subjected to butt welding, for example, from the circumferential surface of the pipe. As a result, the two pipe bodies 21 and 22 are connected. Further, for example, the sizes of the tubular bodies 21 and 22 have an inner diameter of 600 mm, and 600A defined by Japanese Industrial Standard is used.
[0032]
The positioning device includes a groove aligning means 100 for bringing the one end portions 25 and 26 of the existing pipe 21 and the new pipe 22 into contact with each other. The groove aligning means 100 includes a first perfect circle ring 27 that is coaxially fixed to one end 23 of the existing pipe 21 and a pair of first arms that are angularly displaceably coupled to the first perfect circle ring 27. 28. Further, the groove aligning means 100 includes a second perfect circle ring 30 that is coaxially fixed to the one end 24 of the new pipe 22, and a pair of second circle rings that are connected to the second perfect circle ring 30 so as to be angularly displaceable. Arm 31. The pair of first arms 28 are provided symmetrically with respect to a virtual plane including the axis of the existing pipe 21. The pair of second arms 31 are provided symmetrically with respect to a virtual plane including the axis of the new pipe 22. For example, the direction perpendicular to the axis of each of the tubular bodies 21 and 22 is the left-right direction.
[0033]
The groove aligning apparatus 100 has a groove aligning table 29. The groove aligning base 29 is provided with a pair of first connection members 36 connected to the pair of first arms 28 and a pair of second connection members 39 connected to the pair of second arms 31. The first perfect circle ring 27 serves as a first clamp means for clamping the existing pipe 21, and the second perfect circle ring 30 serves as a second clamp means for clamping the new pipe 22. The first arm 28 is formed so as to be angularly displaceable with respect to the first angular displacement axis R1 perpendicular to the axis L21 of the existing pipe 21, and the second arm 31 is perpendicular to the axis L22 of the new pipe 22. It is formed to be angularly displaceable with respect to the second angular displacement axis R2. Such first and second arms 28 and 31 are formed in the same shape.
[0034]
The existing pipe 21 clamped by the first perfect ring 27 is connected to the groove aligning base 29 via the first arm 28. Similarly, the new pipe 22 to be clamped by the second perfect ring 30 is connected to the groove aligning base 29 via the second arm 31.
[0035]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the existing pipe 21 and the new pipe 22 are positioned by the groove aligning means 100. In a state where the second perfect ring 30 clamps the new tube 22, the new tube 22 can be angularly displaced with the other end portion 38 of the second arm 31 as a fulcrum. Specifically, a second predetermined angle θ2 that is an angle formed by the second arm 31 with the groove aligning base 29 and a first predetermined angle θ2 that is formed by the first arm 28 with the groove aligning base 29 from 180 degrees. The new pipe 22 is angularly displaced so as to be equal to a value obtained by subtracting the predetermined angle θ1 of 1.
[0036]
In a state where the tubular bodies 21 and 22 are positioned, the one end surface on the one axial side 27A side of the first perfect ring 27 and the one end surface on the one axial side 30A side of the second perfect ring 30 are opposed to each other. Placed in position. The first perfect circle ring 27 is provided with a first arm holder 32 on the other end surface on the other axial side 27B side. The first arm 28 is connected to the first perfect ring 27 through the first arm holder 32. One end 34 of the first arm 28 is connected to the first arm holder 32, and the other end 35 is connected to the first connecting member 36 of the groove alignment table 29. The first arm 28 is connected so as to be angularly displaceable about a first angular displacement axis perpendicular to the axis L21 of the existing pipe 21 with the one end 34 and the other end 35 as fulcrums.
[0037]
Similarly, the second perfect circle ring 30 is provided with a second arm holder 33 on the other end surface on the other axial side 30B side. The second arm 31 is connected to the second perfect ring 30 via the second arm holder 33. One end 37 of the second arm 31 is connected to the second arm holder 33, and the other end 38 is connected to the second connecting member 39 of the groove alignment table 29. The second arm 31 is connected so as to be angularly displaceable about a second angular displacement axis perpendicular to the axis L22 of the new pipe 22, with the one end 37 and the other end 38 as fulcrums.
[0038]
Each perfect ring 27, 30 presses each tubular body 21, 22 from the outer peripheral side in the vicinity of one end face 25, 26 of each tubular body 21, 22, and the cross-sectional shape of the first and second tubular bodies 21, 22 To correct. Each of the perfect circle rings 27 and 30 includes a ring body 41 that is processed into a perfect circle shape, and a plurality of bolts 40 that are external screw members. The plurality of bolts 40 are arranged side by side in the circumferential direction of the ring body 41, are inserted through the ring body 41 in the radial direction, and are screwed to the ring body 41. As each bolt 40 is screwed, the tip portion projects from the inner peripheral surface of the ring body 41 into the ring body 41. The ring body 41 may be integrally formed, or may be configured by connecting a plurality of arc-shaped ring members, and has an annular shape as a whole.
[0039]
The ring main body 41 has an inner peripheral diameter larger than the outer peripheral diameter of each tubular body 21, 22 and is fitted into each tubular body 21, 22. In a state in which the ring main body 41 is fitted in each of the pipe bodies 21 and 22, each bolt 40 protrudes by the same amount toward the inside of the ring main body 41. Accordingly, the bolt 40 presses the tubular bodies 21 and 22 inward in the radial direction. That is, in the outer peripheral portion of each tubular body 21, 22, a portion whose cross-sectional shape swells compared to a perfect circle is pressed, thereby making each tubular body 21, 22 a true cylinder, specifically, an outer peripheral surface is a true cylinder. Can be corrected to a shape. At this time, the axis lines L27 and L30 of the respective perfect circle rings 27 and 30 and the axis lines L21 and L22 of the tube bodies 21 and 22 are coaxial.
[0040]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the groove aligning means 100 as seen from the s3-s3 cutting plane line of FIG. The first and second arm holders 32 and 33 have the same shape. Therefore, the first arm holder 32 will be described, and the description and reference numerals of the second arm holder 33 will be omitted. The first and second arms 28 and 31 have the same shape. Therefore, the first arm 28 will be described, and the description and reference numerals of the second arm 31 will be omitted.
[0041]
The first arm holder 32 includes a pair of holders that are symmetrical to a virtual plane 46 that includes the axis L27 of the first perfect circle ring 27 and extends perpendicularly to the connecting surface 90 on one side in the thickness direction of the groove aligning base body 60. It has body 45a, 45b. Each of the holder bodies 45a and 45b is fastened to the perfect circle ring 27 by an arm holder fixing bolt 42, and protrudes from the other 27B side in the axial direction of the first perfect circle ring 27, and the two join portions 43. And a plate-like holder body 44 extending along the virtual plane 46.
[0042]
The holder main body 44 is provided with a cylindrical holder shaft body 47. The holder shaft body 47 protrudes outward of the first perfect ring 27 in a direction perpendicular to the axis L27 of the perfect circle ring 27 and perpendicular to the surface on one side in the thickness direction of the holder body 44. The axis of the holder shaft body 47 is the first angular displacement axis R1. Each of the holder bodies 45a and 45b includes the two coupling portions 43, the holder main body 44, and the holder shaft body 47 provided on the holder main body 44. Therefore, in a state where the existing pipe 21 is connected to the groove aligning base 29, each of the two coupling portions 43, the holder main body 44, and the holder shaft body 47 provided on the holder main body 44 is provided as a pair, and the first perfect ring 27, which are arranged symmetrically with respect to an imaginary plane 46 including the 27 axis L 27 and extending perpendicularly to the connecting surface 90 on one side in the thickness direction of the groove aligning body 60.
[0043]
Each of the pair of first arms 28 is provided with a bearing 48 at one end 34 thereof. Each bearing 48 is fitted into each holder shaft 47 of the first arm holder 32. As a result, the first arms 28 are arranged symmetrically in the virtual plane and are connected to the first arm holder 32 so as to be angularly displaceable. A cylindrical roller shaft 51 is formed at the other end 35 of the first arm 28. The roller shaft body 51 extends in the same direction as the holder shaft body 47 fitted in the bearing 48, that is, parallel to the first angular displacement axial direction R1. A roller 49 is rotatably attached to the roller shaft body 51. Further, the roller shaft 51 is provided with a disk 98 for connection with the groove alignment table 29. The disc 98 has an outer diameter larger than that of the roller 49, and the roller shaft 51 is inserted through the central axis of the disc 98. The roller shaft body 51 is provided with a coupling means for coupling with the first coupling member 36. Specifically, the first arm 28 is bent from the axis of the roller shaft body 51, extends perpendicular to the axis of the roller shaft body 51, and is provided with a coupling bolt 52 a that can rotate around the axis of the roller shaft body 51. It is done.
[0044]
The second arm 31 has the same configuration and shape as the first arm 28. For example, the second arm 31 is bent from the axis of the roller shaft body 51 of the second arm 31, and the roller shaft body. A coupling bolt 52b that extends perpendicularly to the axis of 51 and is rotatable around the axis of the roller shaft 51 is provided. The axis of the roller shaft 51 of the second arm 31 is the second angular displacement axis R2. Further, the roller shaft 51 of the second arm 31 is provided with a disk 98 for connection with the groove aligning base 29. The disc 98 has an outer diameter larger than that of the roller 49, and the roller shaft 51 is inserted through the central axis of the disc 98.
[0045]
The coupling bolts 52a, 52b provided on the roller shaft body 51 of the first and second arms 28, 31 are inserted into U-shaped holes formed in the first and second connecting members 36, 39. A nut 99 is screwed to the end opposite to the roller shaft body 51. Further, since the first and second connecting members 36 and 39 are connected to the groove aligning base 29, the arms 28 and 31 are connected to the groove aligning base 29 via the connecting members 36 and 39, respectively. The
[0046]
FIG. 4 is a plan view showing the groove aligning means 100 in a state where the existing pipe 21 and the new pipe 22 are positioned. The groove aligning base 29 includes a groove aligning base main body 60 whose outer shape is formed in a substantially plate shape. Two pairs of rail portions 56 and 57 extending in parallel with an interval of are formed. Here, the connecting surface 90 of the groove alignment base body 60 is parallel to a pair of edges extending in parallel with the first direction 50 which is the extending direction of the rail portions 56 and 57, and a second direction 77 orthogonal to the rail extending direction. Are formed in a substantially rectangular shape having another pair of edges extending in the direction.
[0047]
The two pairs of rail portions 56 and 57 are arranged side by side in the first direction 50. Each of the rollers 49 of the pair of first arms 28 is fitted into one set of the rail portions 56 of the two sets of rail portions 56 and 57, respectively, and the other of the two sets of the rail portions 56 and 57 is engaged. The rollers 49 of the pair of second arms 31 are fitted into the rail portions 57 of the pair. First and second connecting members 36 and 39 for connecting the first and second arms 28 and 31 are provided at ends of the two pairs of rail portions 56 and 57 facing each other. The second connecting member 39 can slide in the first direction 50 such that the relative position between the connecting members can be displaced.
[0048]
As shown in FIG. 1, the second connecting member 39 and the rail portion 57 on the second connecting member 39 side are mounted on the mounting plate 58. In addition, a pair of slide rails 54 extending in the first direction 50 are formed on the groove aligning base body 60. The mounting board 58 is provided with slide guides 55 that fit into the slide rails 54, and is formed to be slidable along the slide rails 54.
[0049]
The groove alignment table 29 is provided with a distance adjusting means for adjusting the relative positions of the first and second connecting members 36 and 39. The interval adjusting means is constituted by, for example, a tie rod 53 that connects the two connecting members 36 and 39. The tie rod 53 has a bolt provided with a thread groove on an outer peripheral portion and a nut screwed onto the bolt. By adjusting the position of the nut screwed to the tie rod 53, the relative position of the two connecting members 36 and 39 can be adjusted.
[0050]
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion between the first arm 28 and the groove aligning table 29. The first connecting member 36 includes a first insertion part 59 and a first bent part 61. The first insertion portion 59 is fixed to the groove alignment base body 60 and protrudes outward from the connecting surface 90 of the groove alignment base body 60. The first insertion part 59 is formed with a U-shaped hole part through which the coupling bolt 52a can be inserted and a hole part through which the tie rod 53 can be inserted. The U-shaped hole portion through which the coupling bolt 52a can be inserted is formed in a U shape, and a slit having an opening is formed on the surface opposite to the groove aligning body 60. The coupling bolt 52a is easily fitted into the U-shaped hole by entering the U-shaped hole from the opening side. A first bent portion 61 that is bent from the first insertion portion 59 is connected to an end portion 59a on the opposite side of the end portion of the first insertion portion 59 on the groove alignment base body 60 side. . The first bent portion 61 is formed with a bent portion abutting surface 64 parallel to the connecting surface 90 of the groove aligning base body 60.
[0051]
A first abutting portion 62 is formed at the other end portion 35 of the first arm 28 closer to the one end portion 34 than the roller 49. The first abutting portion 62 is formed with an arm abutting surface 63 on the axis L28 other end portion side 35 of the first arm 28. The arm contact surface 63 forms a first predetermined angle θ1 with respect to a virtual plane including the axis L28 of the first arm 28 and the axis of the roller shaft 51.
[0052]
The first arm 28 is angularly displaced with the one end 34 of the first arm 28 as a fulcrum, and the arm contact surface 63 comes into surface contact with the bent portion contact surface 64 of the first bent portion 61. Since the bent portion contact surface 64 is formed in parallel with the connecting surface 90 of the groove aligning body 60, the arm contact surface 63 that contacts the bent portion contact surface 64 of the first bent portion 61 is: It is positioned parallel to the connecting surface 90 of the groove aligning base body 60.
[0053]
Therefore, by merely bringing the first arm 28 that is angularly displaced into contact with the bent portion 61, the connecting surface 90 of the groove aligning base body 60 and the arm contact surface 63 are kept parallel to each other, and the axis L 28 of the first arm 28. And the groove alignment base body 60 can be positioned at the first predetermined angle θ1. Further, in a state where the arm contact surface 63 and the bent portion contact surface 64 are in contact with each other, the coupling bolt 52a is inserted into the U-shaped hole of the first insertion portion 59 and is screwed to the coupling bolt 52a. 99 is screwed toward a disk 98 provided on the roller shaft body 51. As a result, the relative distance between the nut 99 and the disc 98 is reduced, and the disc 98 comes into contact with the surface of the insertion portion 59 on one side in the axial direction of the coupling bolt 52a in the inserted state of the coupling bolt 52a. The nut 99 abuts on the surface of the insertion portion 59 on the other side in the direction. As a result, the disc 98 and the nut 99 cooperate to sandwich the first connecting member 36 from both ends in the axial direction of the connecting bolt 52a, and the first arm 28 and the first connecting member 36 are connected. . As a result, the first arm 28 and the groove aligning base 29 can be easily detachably fixed at the first predetermined angle θ1 by screwing and unscrewing the nut 99. Here, when the first arm 28 fixed to the groove alignment base 29 is viewed from one side in the second direction 77, the first predetermined angle θ1 is the first predetermined angle θ1 with respect to the groove alignment base 29. The angle formed by the arm 28 in the clockwise direction. For example, the predetermined first angle θ1 is given smaller than 90 degrees.
[0054]
Each roller 49 A of the first arm 28 A is fitted into a pair of rail portions 56 provided on the groove alignment table 29. When the first arm 28A and the groove aligning base 29 are relatively displaced, the roller 49A of the first arm 28A rotates and slides on the rail portion 56, and the first arm 28A The first arm 28 is angularly displaced with the one end 34 thereof as a fulcrum. Since the pair of first arms 28 are arranged symmetrically with respect to the axis of the existing pipe 21, the groove alignment base 29 can be slid to the axis of the existing pipe 21 without deviation.
[0055]
The angularly displaced first arm 28 is in contact with the arm contact surface 63 and the bent portion contact surface 64 of the first bent portion 61, so that the position indicated by the solid line in FIG. The angle formed with the groove alignment table 29 is displaced to a position where the first predetermined angle θ1 is obtained. At this time, the coupling bolt 52 a of the first arm 28 is inserted into the first insertion portion 59, and the first arm 28 and the groove alignment base body 60 are connected via the first connecting member 36.
[0056]
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion between the second arm 31 and the groove alignment table 29. Similarly to FIG. 5, the second connecting member 39 is configured to include a second insertion portion 65 and a second bent portion 66. The second insertion portion 65 is fixed to the groove alignment base body 60 and protrudes outward from the connecting surface 90 of the groove alignment base body 60. The second insertion portion 65 is formed with a U-shaped hole through which the coupling bolt 52b can be inserted and a hole through which the tie rod 53 can be inserted. The U-shaped hole through which the coupling bolt 52b can be inserted is formed in a U-shape, and a slit having an opening is formed on the surface opposite to the groove aligning body 60. The coupling bolt 52b enters the U-shaped hole from the opening side, so that the coupling bolt 52b is easily fitted into the U-shaped hole. The coupling bolt 52b of the second arm 31 is connected to the insertion portion 65 by the nut 99 and the disc 98, similarly to the coupling bolt 52a of the first arm 52a. At this time, since the coupling bolt 52b is formed to be rotatable around the axis of the roller shaft body 51, the second arm 31 can be angularly displaced with the roller shaft body 51 as a fulcrum. A second bent portion 66 that is bent from the second insertion portion 65 is connected to the end of the second insertion portion 65 opposite to the end on the groove alignment base body 60 side. The second bent portion 66 is formed with a bent portion abutting surface 67 parallel to the connecting surface 90 of the groove aligning body 60.
[0057]
A second abutting portion 68 is formed on the other end portion 38 of the second arm 31 closer to the one end portion 37 than the roller 49. The second contact portion 68 has an arm contact surface 69 formed on the side of the other end portion 38 of the axis L31 of the second arm 31. The arm contact surface 69 forms a second predetermined angle θ2 with respect to a virtual plane including the axis L31 of the second arm 31 and the axis of the roller shaft 51. The second predetermined angle θ2 is a value obtained by subtracting the first predetermined angle θ1 from 180 degrees.
[0058]
The second arm 31 is angularly displaced with the other end 38 as a fulcrum, and the arm contact surface 69 comes into surface contact with the bent portion contact surface 67 of the second bent portion 66. Since the bent portion contact surface 67 is formed in parallel with the connecting surface 90 of the groove aligning base body 60, the arm contact surface 69 that contacts the bent portion contact surface 67 of the second bent portion 66 is: It is positioned parallel to the connecting surface 90 of the groove aligning base body 60.
[0059]
Accordingly, by simply bringing the second arm 31 that is angularly displaced into contact with the second bent portion 66, the connecting surface 90 of the groove aligning base body 60 and the arm contact surface 69 are kept parallel to each other, and the second arm 31. The axis L31 and the groove aligning body 60 can be positioned at the second predetermined angle θ2. Further, in a state where the arm contact surface 69 and the bent portion contact surface 67 are in contact with each other, the coupling bolt 52b is inserted into the U-shaped hole of the second insertion portion 65, and is a nut that is screwed to the coupling bolt 52b. 99 is screwed toward a disk 98 provided on the roller shaft body 51. As a result, the relative distance between the nut 99 and the disc 98 is reduced, and the disc 98 comes into contact with the surface of the insertion portion 65 on one side in the axial direction of the coupling bolt 52b in the inserted state of the coupling bolt 52b. The nut 99 comes into contact with the surface of the insertion portion 65 on the other side in the direction. As a result, the disc 98 and the nut 99 cooperate to sandwich the second connecting member 39 from both ends in the axial direction of the connecting bolt 52b, and the second arm 28 and the second connecting member 39 are connected. . Accordingly, the second arm 31 and the groove aligning base 29 can be easily and detachably fixed at the second predetermined angle θ2 by screwing and unscrewing the nut 99. Here, when the second arm 31 fixed to the groove aligning base 29 is viewed from one side in the second direction 77, the second predetermined angle θ2 is the second predetermined angle θ2 with respect to the groove aligning base 29. This is the angle formed by the arm 31 in the clockwise direction. For example, the predetermined second angle θ2 is given larger than 90 degrees.
[0060]
Each roller 49 A of the second arm 31 A is fitted into a pair of rail portions 57 provided on the groove alignment table 29. The second arm 31A moves to the position of the second arm 31 indicated by a solid line. That is, the roller 49 A rotates in a state in which the roller 49 A is fitted to the rail portion 57, moves parallel to a position where the roller 49 A contacts the second insertion portion 65, and the coupling bolt 52 b of the second arm 31 Insert through the hole. Since the second arm 31 is arranged symmetrically with respect to the axis of the new pipe 22, the new pipe 22 can be slid to the rail portion 57 of the groove alignment table 29 without deviation.
[0061]
Next, the second arm 31 moves to the position of the second arm 31B indicated by the imaginary line by angular displacement with the other end 38 as a fulcrum. That is, the arm contact surface 69 of the second arm 31B is in contact with the bent portion contact surface 67 of the second bent portion 66, and the angle formed between the second arm 31 and the groove aligning base 29 is the first. 2 is displaced to a position where a predetermined angle θ2 is obtained.
[0062]
The second connecting member 39 and the rail portion 57 on the second connecting member side are mounted on the mounting plate 58. The mounting board 58 is provided with a slide guide 55 fitted to the slide rail 54, and is formed to be slidable in the first direction 50 along the slide rail 54. Therefore, the second arm 31 coupled to the second coupling member 39 can be translated along the rail portion 57.
[0063]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the groove aligning means 100. In addition to the configuration described above, the groove aligning means 100 is further provided with a seal ring 70 not shown in FIGS. The seal ring 70 includes a seal ring body 71 that closes the first perfect ring 27 and the second perfect ring 30 from the outer peripheral side, a plurality of rail guide portions 72 that are fitted to the slide rail 54, and a rail guide portion 72. And a plurality of support portions 73 that connect the rail guide portion 72 and the seal ring main body 71. Each support portion 73 has one end portion 75 connected to the seal ring body 71 and the other end portion 76 connected to the rail guide portion 72. Each support portion 73 is provided so as to be angularly displaceable at the connecting position of the both end portions 75 and 76 described above. Further, in a state where the rail guide portion 72 is fitted to the slide rail 54, the rail guide portions 72 arranged in the first direction 50 are connected to each other by a tie rod 74 extending in the first direction 50. The relative positions of the one end portions 75 of the support portions 73 are kept constant.
[0064]
The seal ring 70 is fitted to the slide rail 54 by the rail guide portion 72 and can be moved in parallel on the slide rail 54 of the groove aligning base 29. Further, the tie rod 74 moves the rail guide portions 72 in a direction 79 that approaches and separates from each other, thereby changing the angle formed between the support portions 73 and the groove alignment base 29. As a result, the seal ring body 71 connected to the one end portion 75 of each support portion 73 can be translated in the vertical direction 78 with respect to the connection surface 90 of the groove aligning table 60. Further, the seal ring 70 moves to the butting portion 80, and an internal space formed between the outer peripheral surface of each tubular body 21, 22 and the outer peripheral surface of the perfect circular rings 27, 30 and the inner peripheral surface between the seal rings 70. For example, the internal space is decompressed to about 6.66 Pa, that is, 0.05 Torr. The seal ring body 71 may be integrally formed, or may be configured by connecting a plurality of arc-shaped seal ring members, and has a substantially annular shape as a whole.
[0065]
According to the configuration of the groove aligning means 100 of the present embodiment described above, the rollers 49 of the first and second arms 28 and 31 formed in the same shape are formed on the groove aligning base 29, respectively. The pair of rail portions 56 and 57 are fitted. That is, the first arm and the second arm are arranged at positions facing each other. As a result, the existing pipe 21 and the new pipe 22 indirectly connected to the first and second arms 28 and 29 are in a second direction perpendicular to the first direction 50 in which the rail portions 56 and 57 extend. 77 are arranged in a state of being aligned without deviation from each other.
[0066]
Further, the groove alignment table 29 is connected to the other end portion 35 of the first arm 28 at a first predetermined angle θ1. Further, the groove aligning base 29 is connected to the other end 38 of the second arm 31 at a second predetermined angle θ2. The second predetermined angle θ2 is connected to form an angle obtained by subtracting the first predetermined angle θ1 from 180 degrees. As a result, the existing pipe 21 and the new pipe 22 that are indirectly connected to the first and second arms 28 and 31 are in the height direction, that is, the distance in the direction extending perpendicularly from the connecting surface 90 of the groove aligning body 60. Can be arranged equally.
[0067]
Therefore, by connecting the existing pipe 21 and the new pipe 22 to be clamped 29 by the arms 28 and 31 of the groove aligning means 100 to the groove aligning base 29, the axes L21 and L22 of the existing pipe 21 and the new pipe 22 are connected. Can be positioned on the same line without shifting in the second direction 77 and the height direction. As a result, the new pipe 22 is prevented from being displaced, and the pipes can be easily and reliably positioned in a short time.
[0068]
Further, the groove aligning means 100 makes the relative positions of the connecting members 36 and 39 close by the tie rod 53 in a state where the axis lines L21 and L22 of the existing pipe 21 and the new pipe 22 are arranged on the same line. The one end surfaces 25 and 26 of the existing pipe 21 and the new pipe 22 can be positioned at the abutted position.
[0069]
Further, just by providing each of the round rings 27 and 30, the arms 28 and 31, and the groove aligning base 29 at the one end portions 23 and 24 of the existing pipe 21 and the new pipe 22, the pipe body is aligned. be able to. Therefore, it is not necessary to provide a device over the entire tubular body, and the positioning device can be prevented from increasing in size. Therefore, the pipes can be easily positioned even in places where the installation space for the pipes is limited, such as in the tunnel and the common groove.
[0070]
Each arm is formed such that the arm contact surfaces 63 and 69 form first and second predetermined angles θ1 and θ2 with respect to the axis lines L28 and L31 of each arm. As a result, the groove alignment table 29 and the arms 28 and 31 can be easily set at a predetermined angle simply by contacting the bent portion contact surfaces 64 and 67 formed in parallel with the connecting surface 90 of the groove alignment table 29. Can be made. Further, since the arms 28 and 31 are in surface contact with the connecting members 36 and 39, the arms 28 and 31 can be prevented from being broken even if the weights of the tubular bodies 21 and 22 are increased.
[0071]
Moreover, the 1st and 2nd perfect circle rings 27 and 30 can correct the outer periphery shape of the existing pipe 21 and the new installation pipe 22 to a perfect circle shape. Further, the axis lines L21 and L22 of the tube bodies 21 and 22 in the correction portion can be made the same as the axis lines L27 and L30 of the perfect circle rings 27 and 30, respectively. When the tubular bodies 21 and 22 are corrected by the round rings 27 and 30 and the one end faces 25 and 26 of the tubular bodies 21 and 22 are brought into contact with each other, the outer circumferential shapes of the tubular bodies 21 and 22 are the same. Therefore, it is possible to prevent a gap from being formed in the radial direction. Further, by performing groove processing on the end face of each tubular body with the perfect circular rings 27 and 28 attached, each tubular body is formed into a virtual plane perpendicular to the axis lines L27 and L30 of the perfect circular rings 27 and 30. One end face can be formed. One end surfaces 25 and 26 of the tubular bodies 21 and 22 can be brought into contact with each other over the entire circumference in a state where they are arranged on the same line and butt, and a butt portion 80 having no gap can be formed in the circumferential direction. it can.
[0072]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the positioning device 20, and FIG. 9 is a plan view showing the positioning device 20. The positioning device 20 includes a groove aligning means 100, two hand pallets 200a and 200b that are support bases, a floating base 300 that is a tube body support means, and an upper and lower base 400 that is a tube body posture adjustment means. Composed. As described above, the groove aligning means 100 corrects the one end portions 23 and 24 of the tubular bodies 21 and 22 by the first and second perfect circular rings 27 and 30, and makes the tubular bodies 21 and 22 the same axis. Lead on the line.
[0073]
The first hand pallet 200a supports the groove alignment table 29 and can move the groove alignment table 29 to a position where the existing pipe 21 is provided. Specifically, the movable pipe 21 can be displaced along a virtual plane including the axis L21 of the existing pipe 21 and the first angular displacement axis, that is, a plane parallel to the coupling surface 90, and can be displaced in a direction intersecting the virtual plane. Preferably it is possible. More specifically, the first hand pallet 200a is divided into a vertical direction 85 in which the axis L21 of the existing pipe 21 extends and a horizontal direction 86 that is a direction orthogonal to both the vertical direction 87 and the vertical direction 85. It is preferably movable.
[0074]
Moreover, the 2nd hand pallet 200b which is the structure similar to the 1st hand pallet 200a can support the upper / lower base 400, and can move the upper / lower base 400 to the position where the newly installed pipe | tube 22 is provided. Further, the first hand pallet 200a has a groove so that the direction connecting the other end 35 of the first arm 28 and the other end 38 of the second arm 31 is parallel to the axis L21 of the existing pipe 21. It is preferable that the mating table 29 can be moved.
[0075]
The floating base 300 supports the new pipe 22 at the longitudinal center of the new pipe 22, and moves the new pipe 22 so as to be displaceable along a virtual plane including the axis L22 of the new pipe 22 and the second angular displacement axis R2. Can be made. That is, the floating table 300 can move the new pipe 22 in the vertical direction 85 and the horizontal direction 86. Further, the upper and lower platform 400 can be moved freely along a virtual plane including the axis L22 of the new pipe 22 and the second angular displacement axis R2. That is, the upper and lower platform 400 can move the new pipe 22 in the vertical direction 87.
[0076]
FIG. 10 shows a state in which the first hand pallet 200a supports the groove aligning table 29, and FIG. 11 shows that the first hand pallet 200a is close to the existing pipe 21 and the groove aligning table 29 and the first hand pallet 200a. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which one arm 28 is connected, as seen from the section line s11-s11 in FIG. 8. 10 and 11 show the seal ring 70 omitted. As shown in FIGS. 10 and 11, the groove aligning table 29 is close to the existing pipe 21 in a state of being supported by the first hand pallet 200 a from a position away from the existing pipe 21. The first hand pallet 200a displaces the stacking unit 201 on which the groove alignment table 29 is supported in at least one of the vertical direction 85 and the horizontal direction 86, and the vertical direction 87, whereby the first hand pallet 200a The connecting member 36 and the other end 35 of the first arm 28 attached to the existing pipe 21 can be easily arranged at a position where they are connected.
[0077]
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the floating table 300 when viewed from the section line s15-s15 in FIG. The floating table 300 includes a storage unit 301 that stores the new pipe 22, a floating unit 302 that floats the storage unit 301, and a floating table 303 that is disposed below the floating unit 302 and serves as a base of the floating unit. Is done. The accommodating part 301 supports the new pipe 22 from below. The accommodating part 301 is formed with claw parts 304 on both sides for stably holding the new pipe 22. Each pawl 304 comes into contact with the outer peripheral surface of the new pipe 22. Each pawl portion 304 abuts on the outer peripheral surface of the new pipe 22, thereby preventing the new pipe 22 from falling from the housing portion 301.
[0078]
A levitation unit 302 is provided below the storage unit 301. The levitation means 302 can levitate the accommodating portion 301 and the new pipe 22 accommodated in the accommodating portion 301. Moreover, the height which floats by the floating means 302 is a small amount of 10 to 15 mm. For this purpose, a levitation base 303 is provided below the levitation means 302, and the height of the axis L22 of the newly installed pipe 22 that rises is adjusted.
[0079]
FIG. 13 is a plan view showing an example of the floating means 302, and FIG. 14 is an enlarged view showing the air caster 305. The levitation means 302 sends air from the compressor 308 through the hose 307 to the air caster 305 that is a fluid discharge unit, discharges air downward from the air caster 305, and causes the air caster 305 to float. By fixing a plurality of air casters 305 (four in the embodiment of the present invention) to the storage unit 301, the storage unit 301 can be lifted by the rising of the air caster 305. By using the air caster 305 in this way, an air film can be formed between the air caster 305 and the levitation base 303, and the frictional resistance generated during movement can be made small. When a plurality of air casters 305 are used, a flow rate adjusting valve 306 that adjusts the flow rate of air supplied from the hose 307 to the air casters 305 is provided for each air caster 305.
[0080]
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the upper and lower platform 400 when viewed from the section line s18-s18 in FIG. The upper / lower platform 400 is supported by the second hand pallet 200b. The upper and lower platform 400 supports the other end portion 81 of the new pipe 22. When the stacking unit 201 that supports the upper and lower platforms 400 of the second hand pallet 200b moves up and down, the upper and lower platforms 400 can adjust the height of the new pipes 22. Since each hand pallet 200a, 200b operates independently independently, the axis L22 of the new pipe 22 can be easily arranged on the same line as the axis L21 of the existing pipe 21. The upper and lower base 400 supports the new pipe 22 by bringing the new pipe 22 into contact with the cylindrical rotating body 401 from below. The rotator 401 extends in a direction orthogonal to the axis L22 of the new tube 22 while supporting the new tube 22, and the outer peripheral surface of the rotator 401 and the outer peripheral surface of the new tube 22 come into contact with each other. The rotating body 401 rotates around the axis of the rotating body 401. As a result, the new tube 22 can easily slide in the direction of the axis L22 of the new tube 22. In particular, the rotating body 401 uses a urethane rubber lined outer peripheral surface.
[0081]
According to the positioning device 20 of the present embodiment described above, the groove alignment table 29 can be moved in the vertical direction 87 by the first hand pallet 200a. Therefore, even when the existing pipe 21 is at a high place, the first arm 28 indirectly connected to the existing pipe 21 is lifted by raising the groove alignment table 29 to a predetermined height by the first hand pallet 200a. , It can be securely connected to the groove alignment table 29. The first hand pallet 200a can move in at least one of the vertical direction and the horizontal direction. Therefore, the groove alignment table 29 can be moved to the position of the roller 49 of the first arm 28 in a state where the groove alignment table 29 is mounted on the first hand pallet 200a. Thereby, the roller 49 of the first arm 28 and the rail portion 56 can be easily fitted.
[0082]
Similarly, the second hand pallet 200b can easily displace the upper / lower platform 400 in the vertical direction 87, the vertical direction 85, and the horizontal direction 86 by mounting the upper / lower platform 400 thereon.
[0083]
Further, since the floating base 300 can float the new pipe 22, an operator can easily move and position the new pipe 22 without applying a large force, even if it is not a dedicated operator. . Accordingly, the roller 49 of the second arm 31 connected to the new pipe 22 to be accommodated can be easily guided to the rail portion 57 of the groove aligning base 29, and the roller 49 and the rail portion 57 can be fitted.
[0084]
Further, the both ends 24 and 81 of the new pipe 22 can be supported by the new pipe 22 by two of the groove aligning base 29 and the upper and lower bases 400. Since the upper and lower base 400 that supports the other end portion 81 of the new pipe 22 can be displaced in the vertical direction 87, the axis L22 of the new pipe 22 can be reliably arranged on the same line as the axis L21 of the existing pipe 21.
[0085]
FIG. 16 is a cross-sectional view showing the procedure of the positioning operation between the existing pipe 21 and the new pipe 22 by the positioning device 20. FIG. 16 (1) shows a state in which the groove aligning means 100 is installed with respect to the existing pipe 21, and FIG. 16 (2) connects the existing pipe 21 and the groove aligning base 29, and the floating base 300. 16 (3) shows a state where the new pipe 22 is accommodated in the floating base 300, and the groove aligning means 100 and the new pipe 22 are connected in the floating state. 16 (4) shows a state in which one end of the existing pipe 21 and the new pipe 22 are abutted to form a groove.
[0086]
FIG. 17 is a flowchart showing the procedure of the positioning operation between the existing pipe 21 and the new pipe 22. First, in step s0, an installation space in which the existing pipe 21 and the new pipe 22 are arranged is formed, and the existing pipe 21 is fixed in a predetermined position in advance. The facility space may be a narrow space such as a tunnel or a common groove or a normal site other than the tunnel and the common groove. A new pipe 22 is prepared. First and second perfect circular rings 27 and 30 for correcting the shapes of the one end portions 23 and 24 are fixed to the one end portions 23 and 24 of the existing tube 21 and the new tube 22. When preparation for such positioning operation is completed, the process proceeds to step s1.
[0087]
In step s1, a groove aligning base 29 is disposed in the vicinity of the existing pipe 21. The operator moves the hand pallet 200a loaded with the groove aligning table 29 in the vertical direction 85 and the horizontal direction 86, so that the groove aligning table 29 loaded on the hand pallet 200a is moved to one end 23 of the existing pipe 21. When the movement is completed, the process proceeds to step s2.
[0088]
In step s2, as shown in FIG. 16A, a pair of holder bodies 45a and 45b are coupled to the first perfect circle ring 27, and a pair of first arms 28 are coupled to the holder bodies 45a and 45b. The one end part 34 of this is connected. When the first arm 28 is connected to the first perfect ring 27 that clamps the existing pipe 21 in this way via the holder bodies 45a and 45b, the process proceeds to step s3.
[0089]
In step s3, as shown in FIG. 16 (2), the first arm 28 is angularly displaced with the one end 34 of the first arm 28 as a fulcrum. When the first arm 28 is angularly displaced, each roller 49 of the pair of first arms 28 is fitted to each rail portion 56 of the groove alignment table 29. The operator moves the fine adjustment base 29 on the hand pallet 200a in the vertical direction 87 and the vertical direction 85 in a state where the roller 49 is fitted to the rail portion 56, and finely adjusts the first position shown in FIG. The arm contact surface 63 of the arm 28 and the bent portion contact surface 64 of the connecting member 36 are brought into surface contact. Next, the coupling bolt 52a of the first arm 28 is inserted into the insertion portion 59 of the first coupling member 36, and the nut 99 screwed to the coupling bolt 52a is screwed to the disk side, thereby rotating the nut 99 and the circle. The first arm 28 is connected to the groove aligning base 29 in cooperation with the plate 98. At this time, the angle formed by the first arm 28 and the groove aligning base 29 is set to the first predetermined angle θ1, and they are connected to each other, and the process proceeds to step s4.
[0090]
In step s4, the worker arranges the floating base 300 and the upper and lower bases 400 on the lower surface of the space where the new pipe 22 will be placed. The floating table 300 is disposed below a position that is substantially in the middle between both axial ends of the new pipe 22. The upper and lower platform 400 is disposed below the position of the other end portion of the new pipe 22 in the axial direction. When the floating table 300 and the upper and lower tables 400 are thus arranged, the process proceeds to step s5.
[0091]
In step s 5, the operator translates the seal ring 70 provided in the groove aligning means 100 along the slide rail 54 toward the other end of the existing pipe 21. When the seal ring 70 is moved closer to the other end portion of the existing tube 21 than the portion that becomes the butting portion 80 of the existing tube 21, the process proceeds to step s6.
[0092]
In step s6, as shown in FIG. 16 (3), the operator opens the new pipe 22 with the second perfect ring 30, the holder bodies 45a and 45b, and the second arm 31 attached to the groove. It is arranged on the alignment table 29, the floating table 300 and the upper and lower tables 400. One end 24 of the new tube 22 is disposed on the groove aligning base 29, a substantially intermediate portion in the axial direction is disposed on the floating base 300, and the other end is disposed on the top and bottom base 400. The new pipe 22 is restricted from being displaced in the lateral direction 86 by the two claws 304 of the floating base 300. When the arrangement of the new pipe 22 is thus completed, the process proceeds to step s7.
[0093]
In step s7, the new pipe 22 is levitated by the air caster 305 of the floating table 300, and the new pipe 22 is moved. Specifically, the operator moves the new pipe 22 horizontally in the vertical direction 85 and the horizontal direction 86 so that the roller 49 of the second arm 31 is fitted to the rail portion 57. Next, the new pipe 22 is moved, and as shown in FIG. 6, the coupling bolt 52b of the second arm 31 is inserted into the U-shaped hole of the insertion portion 65 of the second connecting member, and screwed into the coupling bolt 52b. The nut 99 and the disc 98 to be attached cooperate to connect the second arm 31 to the groove aligning base 29. When the connection between the groove aligning base 29 and the second arm 31 is thus completed, the process proceeds to step s8.
[0094]
In step s8, the operator lowers the floating table 300 and lowers the new pipe 22. That is, the new pipe 22 and the second arm 31 are angularly displaced with the other end portion 38 of the second arm as a fulcrum. When the new pipe 22 descends until the other end 81 comes into contact with the rotating body 401 of the upper and lower base 400, the process proceeds to step s9.
[0095]
In step s9, as shown in FIG. 6, after the operator connects the coupling bolt 52b of the second arm 31 and the insertion portion 65 of the second connecting member 39, the arm abutment of the second arm 31 is performed. The upper and lower bases 400 are moved up and down so that the surface 69 and the bent portion contact surface 67 of the second connecting member 39 are in surface contact with each other, and the angle formed between the second arm 31 and the groove alignment base 29 is 2 at a predetermined angle θ2. In step s9, the relative distance between the first connecting member 36 and the second connecting member 39 is adjusted by the tie rod 53, so that the first arm 28 connected to the first connecting member 36 is adjusted. The relative position between the other end portion 35 and the other end portion 38 of the second arm 31 connected to the second connecting member 39 is adjusted. The operator adjusts the new pipe 22 coupled to the second arm 31 close to the existing pipe 21, butts against the existing pipe 21, and reduces the groove gap, and proceeds to step s 10. In step s10, the positioning operation of the new pipe 21 and the existing pipe 22 is completed as shown in FIG. 16 (4).
[0096]
Normally, after the positioning operation is completed and the butt portion 80 is formed, the seal ring 70 is moved to a position that covers the outer periphery of the butt portion 80 over the entire circumference. Further, the electron beam welding apparatus moves to the inner peripheral side of the butt 80. The seal ring 70 that has reached the butting portion 80 includes an outer peripheral space formed between the outer peripheral surface of each tube 21, 22 and the seal ring 70, an inner peripheral surface of each tube 21, 22, and an electron beam welding apparatus. The operation of reducing the inner circumferential space formed between the pressure and the pressure to, for example, about 6.66 Pa, that is, about 0.05 Torr is performed. Next, the electron beam welding apparatus irradiates the butt 80 with an electron beam of 30 kV to 200 kV from the inside of the butt 80 over the entire circumference, forms a butt weld joint, and connects the new pipe 22 to the existing pipe 21. Done.
[0097]
According to the tube positioning procedure as described above, the new pipe 22 can be moved by the hand pallets 200a and 200b and the floating table 300 without requiring a special operator. Each hand pallet 200a, 200b and the floating table 300 can move the new pipe 22 with a slight force even if the weight of the new pipe 22 increases, and can be easily transported. Further, since the new pipe 22 is positioned in a state where it is mounted on the positioning device 100 without hanging the new pipe 22, it is not necessary to provide a crane for hanging the new pipe 22, and the apparatus is enlarged. This can be prevented. Accordingly, the positioning device 100 can be arranged even in a limited space such as a tunnel or a common groove, and the existing tube 21 and the new tube 22 can be positioned by the positioning device 100.
[0098]
Further, each of the perfect circle rings 27 and 30 and the seal ring 70 covering the outer circumference of the new pipe 22 or the existing pipe 21 may be formed so as to be divided in the circumferential direction. By dividing each of the round rings 27 and 30 and the seal ring 70 after connecting the pipes 21 and 22, the pipes 21 and 22 can be easily detached, and the time spent for positioning work can be reduced. it can.
[0099]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the second tubular body is displaced around the second angular displacement axis by connecting the second arm to the groove aligning base, and in the other direction. Displacement is regulated. The second tubular body is positioned on the same line as the axis of the first tubular body by angular displacement with the other end of the second arm as a fulcrum in a state in which the displacement direction is regulated in this way. .
[0100]
This prevents the second tubular body from shifting compared to the case where the end surfaces of the first and second tubular bodies are simply abutted to position the tubular bodies, and the positioning of the tubular body is ensured in a short time and reliably. It can be performed. In addition, since it is not necessary to use a driving device such as a crane, positioning of the tubes can be easily performed without using a dedicated operator who operates the driving device such as a crane.
[0101]
Each arm and each clamping means are provided at one end of the first and second tubular bodies. Therefore, there is no need to provide a positioning device over the entire tube, and the positioning device can be prevented from becoming large. As a result, the tubular body positioning device of the present invention can be used even in places where the installation space for tubular bodies such as tunnels and joint grooves is limited, and the tubular bodies can be easily positioned and positioned. The time spent for work can be reduced.
[0102]
According to the second aspect of the present invention, the pipes can be brought into contact with each other by eliminating the gap between the end faces of the first and second pipes arranged on the coaxial line by the distance adjusting means. . As a result, the tube body can be positioned more reliably, and processing after alignment such as butt welding can be performed satisfactorily.
[0103]
According to the third aspect of the present invention, the groove aligning base support means supports the groove aligning base and can adjust the distance between the groove aligning base and the first tubular body. Even when the position where the one tube body is disposed and the position where the groove alignment table is disposed are separated from each other, the groove alignment table can be brought close to the first tube body. As a result, the other end of the first arm and the groove aligning table can be reliably connected in a state of forming a predetermined angle.
[0104]
According to the fourth aspect of the present invention, the tube support means can easily carry and align the second tube, and the groove to which the other end of the second arm is connected. The second tubular body can be easily moved so that the other end portion of the second arm is arranged near the connection position of the mating table. The tube support means is, for example, an air levitation transfer device that floats the second tube, can transfer the tube with a slight force, and can carry out the transfer operation of the existing tube very easily. .
[0105]
According to the fifth aspect of the present invention, the tube body posture adjusting means adjusts the position of the other end of the second tube body so that the axis of the second tube is the axis of the first tube. The position of the second tubular body can be adjusted so as to be parallel to each other. By arranging the axes of the first and second tubular bodies in parallel, the tubular bodies can be positioned more accurately. In particular, when a plurality of tubular bodies are connected continuously, the axes of the connected tubular bodies can be arranged in a straight line.
[0106]
Moreover, according to this invention of Claim 6, the end surfaces of the 1st and 2nd tubular bodies can be made to contact | abut in the state which aligned the same shape. As a result, the entire tubular body in contact with the tubular body is formed without a gap in the radial direction of the tubular body. As a result, the tube body can be positioned more reliably, and the post-positioning processing such as butt welding between the tube bodies can be performed satisfactorily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a partial configuration of a positioning device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which an existing pipe 21 and a new pipe 22 are positioned by the groove aligning means 100. FIG.
3 is a cross-sectional view of the groove aligning means 100 as seen from the section line s3-s3 in FIG.
FIG. 4 is a plan view showing a groove aligning means 100 in a state where an existing pipe 21 and a new pipe 22 are positioned.
5 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion between a first arm 28 and a groove alignment base 29. FIG.
6 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion between a second arm 31 and a groove aligning base 29. FIG.
7 is a cross-sectional view showing a groove aligning means 100. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a positioning device 20;
9 is a plan view showing a positioning device 20. FIG.
10 is a cross-sectional view showing a state in which the first hand pallet 200a supports the groove alignment table 29. FIG.
11 is a cross-sectional view taken along the line s11-s11 in FIG.
12 is a cross-sectional view showing the floating table 300 when viewed from the section line s15-s15 in FIG.
13 is a plan view showing a part of the levitation means 302. FIG.
14 is an enlarged view showing an air caster 305. FIG.
15 is a cross-sectional view showing the upper and lower bases 400 when viewed from the section line s18-s18 in FIG.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing the procedure for positioning the existing pipe 21 and the new pipe 22;
FIG. 17 is a flowchart showing the procedure for positioning the existing pipe 21 and the new pipe 22;
FIG. 18 is a side view of a state in which the tubular bodies 1 and 2 are faced to each other for explaining a conventional technique.
19 is an enlarged cross-sectional view showing a section X in FIG.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a positioning device 10 according to the prior art.
[Explanation of symbols]
20 Positioning device
21 Existing pipe
22 Newly installed pipes
27 First round ring
28 First arm
29 Groove alignment table
30 Second perfect circle ring
31 Second arm
32 First arm holder
33 Second arm holder
34 One end of the first arm
35 The other end of the first arm
37 One end of the second arm
38 The other end of the second arm
53 Tie Rod
100 Groove alignment means
200a, 200b Hand pallet
300 Floating stand
400 Upper and lower platform
θ1 First predetermined angle
θ2 Second predetermined angle

Claims

A tubular body positioning device for arranging a second tubular body coaxially with a fixed first tubular body,
First clamping means fixed coaxially to one end of the first tubular body;
A first arm connected to the first clamping means at one end so as to be angularly displaceable about a first angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the first tubular body;
Second clamping means fixed coaxially to one end of the second tubular body;
The second arm is formed to have the same dimensions as the first arm, and is connected to the second clamping means at one end so as to be angularly displaceable about a second angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the second tubular body. Arm,
The other end of the first arm is connected at a predetermined angle, and the other end of the second arm is at a position facing the first arm from 180 degrees to the predetermined angle. A tube positioning apparatus, comprising: a groove alignment base connected at a subtracted angle.

2. The tubular body positioning device according to claim 1, wherein a gap adjusting means is provided on the groove aligning table to adjust a relative position between the other ends of the first and second arms.

A groove alignment table support that supports the groove alignment table so as to be displaceable along a virtual plane including the axis of the first tubular body and the first angular displacement axis and in a direction intersecting the virtual plane. 3. The tubular body positioning device according to claim 1, further comprising means.

4. A tube support means for supporting the second tube so as to be displaceable along a virtual plane including the axis of the second tube and the second angular displacement axis. The tubular body positioning device according to any one of the above.

And a tube posture adjusting means for displacing the vicinity of the other end portion of the second tube body in a direction intersecting with an imaginary plane including the axis line of the second tube body and the second angular displacement axis line. Item 5. The tubular body positioning device according to any one of Items 1 to 4.

The first clamping means is capable of correcting the shape of the first tubular body, and the second clamping means is capable of correcting the shape of the second tubular body. The tubular body positioning device according to any one of the above.