(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023175241
(43)【公開日】2023-12-12
(54)【発明の名称】管路計測装置
(51)【国際特許分類】
G01C 15/00 20060101AFI20231205BHJP
G01C 7/06 20060101ALI20231205BHJP
G01D 11/30 20060101ALI20231205BHJP
【ＦＩ】
G01C15/00 104B
G01C7/06
G01D11/30 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022087589
(22)【出願日】2022-05-30
(71)【出願人】
【識別番号】000203634
【氏名又は名称】多摩川精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110423
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道治
(74)【代理人】
【識別番号】100111648
【弁理士】
【氏名又は名称】梶並 順
(74)【代理人】
【識別番号】100221729
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 圭介
(72)【発明者】
【氏名】三石 真宏
(57)【要約】
【課題】従来の管路計測装置の場合、壁に沿って動くアームやローラの動きを加速度計やジャイロスコープでデータ化しなければならず、装置としての信頼性に課題があった。また、他の従来例においては、被計測管の大きさに合わせたサイズの装置を作るため、大変な手間がかかっていた。
【解決手段】計測対象である管体Ｗａと、管体Ｗａ内に設けられた挿入管３２と、挿入管３２内に設けられた管路計測体４と、管体Ｗａの内面３０と挿入管３２の外面３２Ｂとの間の輪状空間３１内に挿入された少なくとも３個以上のバルーン８０と、バルーン８０内に収容された流体Ｒと、を備え、挿入管３２を管体Ｗａに対してバルーン８０を介してセンタリングする構造である。
【選択図】図１
【解決手段】計測対象である管体Ｗａと、管体Ｗａ内に設けられた挿入管３２と、挿入管３２内に設けられた管路計測体４と、管体Ｗａの内面３０と挿入管３２の外面３２Ｂとの間の輪状空間３１内に挿入された少なくとも３個以上のバルーン８０と、バルーン８０内に収容された流体Ｒと、を備え、挿入管３２を管体Ｗａに対してバルーン８０を介してセンタリングする構造である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
計測対象である管体(Wa)と、前記管体(Wa)内に設けられた挿入管(32)と、前記挿入管(32)内に設けられた管路計測体(4)と、前記管体(Wa)の内面(30)と前記挿入管(32)の外面(32B)との間の輪状空間(31)内に挿入された少なくとも３個以上のバルーン(80)と、前記バルーン(80)内に収容された流体(R)と、を備え、
前記挿入管(32)を前記管体(Wa)に対して前記バルーン(80)を介してセンタリングすることを特徴とする管路計測装置。
前記挿入管(32)を前記管体(Wa)に対して前記バルーン(80)を介してセンタリングすることを特徴とする管路計測装置。
【請求項2】
３個以上の前記バルーン(80)によって形成される１個の群を有し、前記各群は、間隔をおいて複数配設されていることを特徴とする請求項１記載の管路計測装置。
【請求項3】
前記バルーン(80)が前記管体(Wa)内で固定する時は、前記管体(Wa)の内面形状に応じて変形することを特徴とする請求項１記載の管路計測装置。
【請求項4】
前記バルーン(80)内の流体Ｒは、液体、気体の内の何れかであることを特徴とする請求項１又は２記載の管路計測装置。
【請求項5】
前記センタリング中は、前記バルーン(80)の第１長手方向(L1)と前記管路計測体(4)の第２長手方向(L2)は平行であることを特徴とする請求項１記載の管路計測装置。
【請求項6】
前記バルーン(80)の流体圧は、冗長系であることを特徴とする請求項１記載の管路計測装置。
【請求項7】
前記バルーン(80)は、前記管体(Wa)中を移動中は萎み、固定中は膨らむことを特徴とする請求項１記載の管路計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管路計測装置に関し、特に、現場にて使用されている種々の径の管体内を管路計測装置で計測するため、この管路計測装置専用の挿入管を計測対象の管体内に挿入して、バルーンを介し、センタリングさせるための新規な改良に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、用いられていたこの種の管路計測装置として、特許文献１に開示された「管路計測装置」においては、図６に示される第１従来構成のように、加速度計１２とジャイロスコープ１４をケーシング１６内に搭載したプローブ２０と、該ケーシングに回動自在に軸支され、該ケーシングから外に突出し、その脚先が管路内面に接触して走行できる一側の脚２２Ａと、前記プローブの中心軸線Ｌ０を含む平面に対して前記一側の脚とは対称の状態に配設された他側の脚２２Ｂと、前記一側の脚と他側の脚とのなす角度が互いに広がるよう常時付勢している弾力性部材２６Ａ、２６Ｂと、軸支の軸ＪＡを中心とした前記一側の脚２２Ａの回動を伝達し、前記他側の脚２２Ｂを前記一側の脚の回動方向とは反対の向きに同じ大きさの角度回動させる伝達機構２８Ａ、２８Ｂとを具備するよう構成されていた。
【0003】
また、図７は特許文献２の他の従来構成を示しており、図７には、管体Ｗａが地滑り層５０Ｃで曲折した場合でも、簡単に検出器を挿入及び引上げできる管路内の曲がり状態の測定装置が開示されている。管路６０内の曲がり状態の測定装置及び方法は、土中に管体Ｗａを縦方向に挿入し、地滑りによって、管体の途中位置が曲折しているか否かを管体内への管路計測体４の挿入Ａ及び引上げによって検出するようにしたものである。管路計測体４は伸縮自在で防水性を有する袋８０内に収納され、袋には圧縮器７１が接続され、管路計測体４は周知のＩＭＵからなり、袋８０内の流体を抜いて袋を縮小させた状態で、管路計測体４を管体の奥へ挿入し、袋内に流体を供給して袋を膨張化して袋８０を管路計測体４外に取り出す構成と方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平９－１０５６２７号公報
【特許文献2】特開２０２０－２０１０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の管路計測装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図６の第１従来構造の場合、加速度計１２及びジャイロスコープ１４を有するケーシング１６に設置された一対の伝達機構２８Ａ、２８Ｂのボール２４付きの脚２２Ａ、２２Ｂを内面１０Ｃにばねによって摺接させ、この内面１０Ｃの状態を加速度計１２及びジャイロスコープ１４のデータに基づいて、ケーシングのセンタリングを行っていたため、伝達機構２８Ａ、２８Ｂ及び脚２２Ａ、２２Ｂ等の機械的構造に不具合が起こりやすく、信頼性が十分ではなかった。
また、図６で示す従来構造では、管路計測装置が管体１０Ｄの大きさに合わせた寸法にぴったり合わせる必要があるため、多種類用意する必要があり、事業上、採算を取ることが困難であった。
すなわち、図６の第１従来構造の場合、加速度計１２及びジャイロスコープ１４を有するケーシング１６に設置された一対の伝達機構２８Ａ、２８Ｂのボール２４付きの脚２２Ａ、２２Ｂを内面１０Ｃにばねによって摺接させ、この内面１０Ｃの状態を加速度計１２及びジャイロスコープ１４のデータに基づいて、ケーシングのセンタリングを行っていたため、伝達機構２８Ａ、２８Ｂ及び脚２２Ａ、２２Ｂ等の機械的構造に不具合が起こりやすく、信頼性が十分ではなかった。
また、図６で示す従来構造では、管路計測装置が管体１０Ｄの大きさに合わせた寸法にぴったり合わせる必要があるため、多種類用意する必要があり、事業上、採算を取ることが困難であった。
【0006】
また、図７で示される他の第２従来構造の場合には、分岐位置検出ターゲットと呼ばれるセンサをバルーンによって管路分岐位置で固定しているため、袋８０の寿命が短く、十分な信頼を得ることが困難であった。
【0007】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、管路計測装置において、現場にて使用されている種々の径の管体内を管路計測装置で計測するため、この管路計測装置専用の挿入管を計測対象の管体内に挿入して、バルーンを介し、センタリングさせることである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明による管路計測装置は、計測対象である管体と、前記管体内に設けられた挿入管と、前記挿入管内に設けられた管路計測体と、前記管体の内面と前記挿入管の外面との間の輪状空間内に挿入された少なくとも３個以上のバルーンと、前記バルーン内に収容された流体と、を備え、前記挿入管を前記管体に対して前記バルーンを介してセンタリングする構造であり、また、３個以上の前記バルーンによって形成される１個の群を有し、前記各群は、間隔をおいて複数配設された構造であり、また、前記バルーンが前記管体内で固定する時は、前記管体の内面形状に応じて変形する構造であり、また、前記バルーン内の流体は、液体、気体の内の何れかである構造であり、また、前記センタリング中は、前記バルーンの第１長手方向と前記管路計測体の第２長手方向は平行である構造であり、また、前記バルーンの流体圧は、冗長系である構造であり、また、前記バルーンは、前記管体中を移動中は萎み、固定中は膨らむ構造である。
【発明の効果】
【0009】
本発明による管路計測装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、計測対象である管体と、前記管体内に設けられた挿入管と、前記挿入管内に設けられた管路計測体と、前記管体の内面と前記挿入管の外面との間の輪状空間内に挿入された少なくとも３個以上のバルーンと、前記バルーン内に収容された流体と、を備え、前記挿入管を前記管体に対して前記バルーンを介してセンタリングすることにより、管体の内径による治具変更の必要をなくすことができ、初期投資費用のみで複数回の計測費用を済ますことができる。
また、３個以上の前記バルーンによって形成される１個の群を有し、前記各群は、間隔をおいて複数配設されていることにより、長手状の筐体に対しても、確実なバルーンによるセンタリングを行うことができる。
また、前記バルーンが前記管体内で固定する時は、前記管体の内面形状に応じて変形することにより、バルーンの通過が容易となる。
また、前記バルーン内の流体は、液体、気体の内の何れかであることにより、その土地に応じて最良の流体を用いることができる。
また、前記センタリング中は、前記バルーンの第１長手方向と前記管路計測体の第２長手方向は平行であることにより、迅速なセンタリングができる。
また、前記バルーンの流体圧は、冗長系であることにより、長時間にわたり、センタリング動作等を継続することができる。
また、前記バルーンは、前記管体中を移動中は萎み、固定中は膨らむことにより、管路計測体の管体内での迅速な移動を行うことができる。
すなわち、計測対象である管体と、前記管体内に設けられた挿入管と、前記挿入管内に設けられた管路計測体と、前記管体の内面と前記挿入管の外面との間の輪状空間内に挿入された少なくとも３個以上のバルーンと、前記バルーン内に収容された流体と、を備え、前記挿入管を前記管体に対して前記バルーンを介してセンタリングすることにより、管体の内径による治具変更の必要をなくすことができ、初期投資費用のみで複数回の計測費用を済ますことができる。
また、３個以上の前記バルーンによって形成される１個の群を有し、前記各群は、間隔をおいて複数配設されていることにより、長手状の筐体に対しても、確実なバルーンによるセンタリングを行うことができる。
また、前記バルーンが前記管体内で固定する時は、前記管体の内面形状に応じて変形することにより、バルーンの通過が容易となる。
また、前記バルーン内の流体は、液体、気体の内の何れかであることにより、その土地に応じて最良の流体を用いることができる。
また、前記センタリング中は、前記バルーンの第１長手方向と前記管路計測体の第２長手方向は平行であることにより、迅速なセンタリングができる。
また、前記バルーンの流体圧は、冗長系であることにより、長時間にわたり、センタリング動作等を継続することができる。
また、前記バルーンは、前記管体中を移動中は萎み、固定中は膨らむことにより、管路計測体の管体内での迅速な移動を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明による管路計測装置は、現場にて使用されている種々の径の管体内を管路計測装置で計測するため、この管路計測装置専用の挿入管を計測対象の管体内に挿入して、バルーンを介し、センタリングさせることである。
【実施例0012】
以下、図面と共に本発明による管路計測装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、前述の第２従来例（図７に示す）と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１は本発明による管路計測装置の要部を示す断面図で、長手方向Ｌ１に沿って切断した縦断面図であり、符号Ｗａは地中等に埋設された管体であり、この管体Ｗａの管路Ｗｂである内面３０には、輪状空間３１が形成されている。
尚、前述の第２従来例（図７に示す）と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１は本発明による管路計測装置の要部を示す断面図で、長手方向Ｌ１に沿って切断した縦断面図であり、符号Ｗａは地中等に埋設された管体であり、この管体Ｗａの管路Ｗｂである内面３０には、輪状空間３１が形成されている。
【0013】
前記輪状空間３１内の中心位置Ｐには、管路計測体（周知のＩＭＵ）４を有する挿入管３２が設けられている。
前記挿入管３２の端部の蓋体３３は開閉自在に設けられていると共に孔３４が設けられおり、この孔３４を介して外部装置のケーブル３６が前記ＩＭＵ４に接続されている。
前記ＩＭＵ４からの信号線３５と前記ケーブル３６は、図示しない上方の巻き取り機の動作によって巻き取られるように構成されている。
前記挿入管３２の端部の蓋体３３は開閉自在に設けられていると共に孔３４が設けられおり、この孔３４を介して外部装置のケーブル３６が前記ＩＭＵ４に接続されている。
前記ＩＭＵ４からの信号線３５と前記ケーブル３６は、図示しない上方の巻き取り機の動作によって巻き取られるように構成されている。
【0014】
前記ＩＭＵ４の外面３２Ｂと前記内面３０との間の輪状空間３１内には、４個の柱状をなすバルーン８０が図２のように配設され、前記バルーン８０の第１長手方向Ｌ１と前記管路計測体（ＩＭＵ）４の第２長手方向Ｌ２は互いに平行となるように形成されている。
また、図２で示すように、前記各バルーン８０の外周８０ａの一部８０Ａは、前記ＩＭＵ４と前記管体Ｗａの内面３０とにそれぞれ接触しており、４個の各バルーン８０には、図１で示されるように、流体（液体、気体の何れか）Ｒが供給または排出されるためのパイプ９０が接続されている。
尚、前記各パイプ９０には、図示しない流体の循環に必要な循環ポンプが複数台用いられており、一方の循環ポンプが故障した場合には、他の循環ポンプに切り換えられるように形成され、常に冗長系を保つことにより、バルーン８０内の流体圧を常に一定を保つことができるように形成されている。
また、図２で示すように、前記各バルーン８０の外周８０ａの一部８０Ａは、前記ＩＭＵ４と前記管体Ｗａの内面３０とにそれぞれ接触しており、４個の各バルーン８０には、図１で示されるように、流体（液体、気体の何れか）Ｒが供給または排出されるためのパイプ９０が接続されている。
尚、前記各パイプ９０には、図示しない流体の循環に必要な循環ポンプが複数台用いられており、一方の循環ポンプが故障した場合には、他の循環ポンプに切り換えられるように形成され、常に冗長系を保つことにより、バルーン８０内の流体圧を常に一定を保つことができるように形成されている。
【0015】
次に、本発明による管路計測装置の計測動作を行う場合について説明する。
前述の管体Ｗａは、図１では第１長手方向Ｌ１に沿って長手に形成され、前記管体Ｗａの内面３０に沿って、この内面３０の上方位置から前記ＩＭＵ４を内蔵した挿入管３２がバルーン８０に流体を供給していない潰れた状態（図５で示す）で降下する。
前述の管体Ｗａは、図１では第１長手方向Ｌ１に沿って長手に形成され、前記管体Ｗａの内面３０に沿って、この内面３０の上方位置から前記ＩＭＵ４を内蔵した挿入管３２がバルーン８０に流体を供給していない潰れた状態（図５で示す）で降下する。
【0016】
前記管体Ｗａの内面３０が図１のように曲折部３２Ａ、すなわち、前記管体Ｗａが外部の土圧等によって曲折され、輪状空間３１が内側に曲がって径小化した状態が発生すると、この曲折部３２Ａでバルーン８０が係合し、この時の前記ＩＭＵ４から送信された各種データを、地上に設置された図示しない基地局で受信する。
前述の状態で、前記各バルーン８０に対して流体を出入りさせることにより、前記挿入管３２に対するセンタリングの動作が行われ、前記ＩＭＵ４からのデータによって前記挿入管３２のセンタリングが終了し、ＩＭＵ４を固定するために、前記各バルーン８０に流体Ｒが供給されて、図５で示すように、各バルーン８０は、縮小された形状から、図４で示すように、拡大した形状、すなわち、図２のように、各バルーン８０の外周８０ａの一部８０Ａが前記外面３２Ｂの一部に強力に押圧され、前記各バルーン８０が管体Ｗａの内面３０に対して強く押されてバルーン８０によるＩＭＵ４のセンタリングが行われる。
前述の状態で、前記各バルーン８０に対して流体を出入りさせることにより、前記挿入管３２に対するセンタリングの動作が行われ、前記ＩＭＵ４からのデータによって前記挿入管３２のセンタリングが終了し、ＩＭＵ４を固定するために、前記各バルーン８０に流体Ｒが供給されて、図５で示すように、各バルーン８０は、縮小された形状から、図４で示すように、拡大した形状、すなわち、図２のように、各バルーン８０の外周８０ａの一部８０Ａが前記外面３２Ｂの一部に強力に押圧され、前記各バルーン８０が管体Ｗａの内面３０に対して強く押されてバルーン８０によるＩＭＵ４のセンタリングが行われる。
【0017】
尚、前述の場合、センタリングにより前記ＩＭＵ４を有する前記挿入管３２の位置決めが行われて、その後、管体Ｗａのどこかの位置にＩＭＵ４が固定され、かつ前記ＩＭＵ４によってその位置データが外部装置へ送られることになる。
また、前記センタリング中においては、前記バルーン８０の第１長手方向Ｌ１と前記ＩＭＵ４の第２長手方向Ｌ２は互いに平行である。
また、前記各バルーン８０の流体圧は、冗長系であり、かつ、各バルーン８０は管体Ｗａ中を移動中は萎み（縮小化）、逆にバルーン８０が固定中の場合には膨らんで膨大、前記管体Ｗａが固定した時は、膨らむように形成されている。
また、前記センタリング中においては、前記バルーン８０の第１長手方向Ｌ１と前記ＩＭＵ４の第２長手方向Ｌ２は互いに平行である。
また、前記各バルーン８０の流体圧は、冗長系であり、かつ、各バルーン８０は管体Ｗａ中を移動中は萎み（縮小化）、逆にバルーン８０が固定中の場合には膨らんで膨大、前記管体Ｗａが固定した時は、膨らむように形成されている。
【0018】
【産業上の利用可能性】
【0019】
本発明による管路計測装置は、ＩＭＵを有する挿入管と管体との間の輪状空間内に、複数のバルーンを配設し、このバルーンを用いたセンタリングによって、迅速なＩＭＵの固定ができ、管体の移動中は、各バルーンを縮小化できるため、管体の迅速なセンタリング及び固定を行うことができ、工事現場の管体設置の効率化を図ることができる。
【0020】
尚、本実施の形態においては、図示していないが、図３に示されている３個のバルーン８０をまとめることにより、１個の群を形成し、この群を図１の挿入管３２の外面３２Ｂにその長手方向に沿って間隔をあけて複数個形成して用いることで、長手形状の管体Ｗａに対しても、正確な管路測定を行うことができる。
【符号の説明】
【0021】
４ ＩＭＵ（管路計測体）
３０ 内面
３１ 輪状空間
３２ 挿入管
３２Ａ 曲折部
３２Ｂ 外面
３３ 蓋体
３４ 孔
３５ 信号線
３６ ケーブル
８０ バルーン
８０Ａ 一部
８０ａ 外周
９０ パイプ
Ｌ１ 第１長手方向
Ｌ２ 第２長手方向
Ｐ 中心位置
Ｒ 流体
Ｗａ 管体
Ｗｂ 管路
３０ 内面
３１ 輪状空間
３２ 挿入管
３２Ａ 曲折部
３２Ｂ 外面
３３ 蓋体
３４ 孔
３５ 信号線
３６ ケーブル
８０ バルーン
８０Ａ 一部
８０ａ 外周
９０ パイプ
Ｌ１ 第１長手方向
Ｌ２ 第２長手方向
Ｐ 中心位置
Ｒ 流体
Ｗａ 管体
Ｗｂ 管路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
