| 【発明の名称】 |
管路用たわみ測定器 |
| 【発明者】 |
【氏名】吉井 孝育
【氏名】矢野 博彦
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| 【要約】 |
【課題】小口径管路や水量が多いような人が入ることができない管路であっても、その管路の偏平状況を定量的に測定することができる管路用たわみ測定器を提供する。
【解決手段】管路内部を走行しながら管路の鉛直方向のたわみを測定する管路用たわみ測定器であって、管路内走行用台座部１１と、該管路内走行用台座部１１の上部に、前記管路２の管頂部内面にその最上端部が接し、かつ進行方向に対して後方に弧状に延びるように立設された羽根部１２と、該羽根部１２に配置されている歪みゲージ１３とからなる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 管路内部を走行しながら管路の鉛直方向のたわみを測定する管路用たわみ測定器であって、管路内走行用台座部と、該管路内走行用台座部の上部に、前記管路の管頂部内面にその最上端部が接し、かつ進行方向に対して後方に弧状に延びるように立設された羽根部と、該羽根部に配置されている歪みゲージとからなることを特徴とする管路用たわみ測定器。
【請求項２】 管路内部を走行しながら管路の鉛直方向のたわみを測定する管路用たわみ測定器であって、管路内走行用台座部と、該管路内走行用台座部の上部に、前記管路の管頂部内面にその最上端部が接し、かつ進行方向に対して後方に弧状に延びるように立設された羽根部と、前記管路内走行用台座部と前記羽根部で形成される空間に、該管路内走行用台座部から上方に立設されている目盛り板と、該羽根部から下方に向けて設けられており、前記目盛り板と直交して歪み量を指示する指示部材と、その歪み量を読み取るためのモニターとからなることを特徴とする管路用たわみ測定器。
【請求項３】 前記羽根部の最上端部が、直径１〜２０ｍｍ程度の棒状体からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管路用たわみ測定器。
【請求項４】 前記羽根部の最上端部の幅が、１０ｍｍ以上で対象とする管路の内径の５％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管路用たわみ測定器。
【請求項５】 管路内部を走行しながら管路の鉛直方向のたわみを測定する管路用たわみ測定器であって、管路内走行用台座部と、該管路内走行用台座部の上部に、前記管路の管頂部内面に接する車輪をその最上端部に有する変位計が立設されていることを特徴とする管路用たわみ測定器。
【請求項６】 前記管路内走行用台座部が、下方に滑走部材が設けられたものからなることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の管路用たわみ測定器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管路内部を走行しながら管路の鉛直方向のたわみを測定する管路用たわみ測定器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】下水等の埋設管路においては、管路の安全性を確保するために、管路の土圧にによる偏平率を測定する重要となることが多い。
【０００３】従来、管路の鉛直方向の偏平率を測定するには、次のような方法がある。
■ 測定員が管路の中に入っていって、直接、長さ測定機器にて管路の偏平の状況を測定する方法。
■ ＴＶカメラによる観察で、管路の偏平の状況を目視観察する方法。
【０００４】しかしながら、■の方法の場合には、小口径管路等の人が入ることができない管路には用いることができないし、又、水量が多い箇所や汚染の激しい管路においては危険を伴うという問題点があり、■の方法の場合には、定量的な測定ができず、又、水量が多い箇所では測定ができないという問題点がある。
【０００５】人が入れない管路において、偏平状況を測定を行うために、管路調査用ロボットも開発されているが、かなり大型な機械装置となるのでφ８００未満の管路には用いることができないという問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のような従来の問題点を解消し、小口径管路や水量が多い箇所や汚水の激しい箇所のような人が入ることができない管路であっても、その管路の偏平状況を定量的に測定することができる管路用たわみ測定器を提供することを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の発明（本発明１）は、管路内部を走行しながら管路の鉛直方向のたわみを測定する管路用たわみ測定器であって、管路内走行用台座部と、該管路内走行用台座部の上部に、前記管路の管頂部内面にその最上端部が接し、かつ進行方向に対して後方に弧状に延びるように立設された羽根部と、該羽根部に配置されている歪みゲージとからなる管路用たわみ測定器である。
【０００８】本願の請求項２に記載の発明（本発明２）は、管路内部を走行しながら管路の鉛直方向のたわみを測定する管路用たわみ測定器であって、管路内走行用台座部と、該管路内走行用台座部の上部に、前記管路の管頂部内面にその最上端部が接し、かつ進行方向に対して後方に弧状に延びるように立設された羽根部と、前記管路内走行用台座部と前記羽根部で形成される空間に、該管路内走行用台座部から上方に立設されている目盛り板と、該羽根部から下方に向けて設けられており、前記目盛り板と直交して歪み量を指示する指示部材と、その歪み量を読み取るためのモニターとからなる管路用たわみ測定器である。
【０００９】本願の請求項３に記載の発明（本発明３）は、前記羽根部の最上端部が、直径１〜２０ｍｍ程度の棒状体からなる本発明１又は本発明２の管路用たわみ測定器である。
【００１０】本願の請求項４に記載の発明（本発明４）は、前記羽根部の最上端部の幅が、１０ｍｍ以上で対象とする管路の内径の５％以下である本発明１又は本発明２の管路用たわみ測定器である。
【００１１】本願の請求項５に記載の発明（本発明５）は、管路内部を走行しながら管路の鉛直方向のたわみを測定する管路用たわみ測定器であって、管路内走行用台座部と、該管路内走行用台座部の上部に、前記管路の管頂部内面に接する車輪をその最上端部に有する変位計が立設されている管路用たわみ測定器である。
【００１２】本願の請求項６に記載の発明（本発明６）は、前記管路内走行用台座部が、下方に滑走部材が設けられたものからなる本発明１〜本発明５のいずれかの管路用たわみ測定器である。
【００１３】
【作用】本発明１の管路用たわみ測定器は、管路内走行用台座部と、該管路内走行用台座部の上部に、前記管路の管頂部内面にその最上端部が接し、かつ進行方向に対して後方に弧状に延びるように立設された羽根部と、該羽根部に配置されている歪みゲージとからなることにより、小口径管路や水量が多いような人が入ることができない管路であっても、その管路内部を走行させながら管路の測定位置毎に、歪みゲージにてばねの歪みの値を検出して羽根部のたわみ量を測定し、その羽根部のたわみ量を管路の鉛直方向の内径のたわみ量に換算するとともに、その偏平率を算出することができる。
【００１４】本発明２の管路用たわみ測定器は、管路内走行用台座部と、該管路内走行用台座部の上部に、前記管路の管頂部内面にその最上端部が接し、かつ進行方向に対して後方に弧状に延びるように立設された羽根部と、前記管路内走行用台座部と前記羽根部で形成される空間に、該管路内走行用台座部から上方に立設されている目盛り板と、該羽根部から下方に向けて設けられており、前記目盛り板と直交して歪み量を指示する指示部材と、その歪み量を読み取るためのモニターとからなることにより、小口径管路や水量が多いような人が入ることができない管路であっても、その管路内部を走行させながら管路の測定位置毎に、指示部材にて指示された羽根部のたわみ量を読み取り、その羽根部のたわみ量を管路の鉛直方向の内径のたわみ量に換算するとともに、その偏平率を算出することができる。
【００１５】本発明３の管路用たわみ測定器は、前記羽根部の最上端部が、直径１〜２０ｍｍ程度の棒状体からなることにより、棒状体の最上端部が管頂部内面に接触する部分が一点となるので、測定精度の向上が望めるとともに、測定に必要な剛性も十分確保される。
【００１６】本発明４の管路用たわみ測定器は、前記羽根部の最上端部の幅が、１０ｍｍ以上で対象とする管路の内径の５％以下であることにより、最上端部が管頂部内面に接触する部分は２点となるが、その幅が小さいので、管路の鉛直方向の内径測定の誤差が小さくて、測定精度の向上が望めるるともに、測定に必要な剛性も十分確保される。
【００１７】本発明５の管路用たわみ測定器は、管路内走行用台座部と、該管路内走行用台座部の上部に、前記管路の管頂部内面に接する車輪をその最上端部に有する変位計が立設されていることにより、小口径管路や水量が多いような人が入ることができない管路であっても、その管路内部を走行させながら管路の測定位置毎に、変位計にてたわみ量を測定し、そのたわみ量を管路の鉛直方向の内径のたわみ量に換算するとともに、その偏平率を算出することができる。
【００１８】本発明６の管路用たわみ測定器は、前記管路内走行用台座部が、下方に滑走部材が設けられたものからなることにより、その滑走部材を管底付近の内面に摺動させるようにして、管路の内部を容易に走行させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の管路用たわみ測定器の一例を示す正面図、図２は、その管路用たわみ測定器を管路内部を走行させながら、その鉛直方向のたわみを測定する状態を説明する断面図である。図１及び図２に示すように、この管路用たわみ測定器１は、管路内走行用台座部１１と、羽根部１２と、歪みゲージ１３とからなる。
【００２０】管路内走行用台座部１１は、台座部本体１１１の両側縁の下部に、脚部１１２を介して、測定すべき管路２の進行方向に沿う２本のソリ状の滑走部材１１３が固定されており、その滑走部材１１３を管底付近の内面に摺動させるようにして、管路２の内部を走行させることができるようになっている。
【００２１】羽根部１２は、管路内走行用台座部１１の台座部本体１１１上に、管路２の管頂部内面にその最上端部が接するように立設されている。羽根部１２の形状は、進行方向に対して後方に弧状に延びるような適度の曲率を有し、管路内部にて、測定器１がスムーズに進行方向に走行できるようにされている。
【００２２】羽根部１２は、図３（ａ）にも示すように、上端部が棒状体１２１から形成され、それ以外は細板体１２２とされている。羽根部１２の上端部がこのような棒状体１２２からなると、棒状体１２１の最上端部が管頂部内面に接触する部分が一点となるので、測定精度の向上が望める。棒状体１２１の径は、細い方が精度はよくなるが、細すぎると測定に必要な剛性も不足するため１〜２０ｍｍが好ましい。
【００２３】図３（ｂ）にも示すように、最上端部の幅が、１０ｍｍ以上で対象とする管路の内径の５％以下とされた全体が細板状の羽根部１２′を用いてもよい。この羽根部１２′を用いた場合には、最上端部が管頂部内面に接触する部分は２点となるが、その幅が小さいので、管路の鉛直方向の内径測定の誤差が小さくて、測定精度の向上が望める。又、測定に必要な剛性も十分確保される。
【００２４】羽根部１２，１２′の材質としては、耐久性、強度の点から金属が好ましいが、繊維強樹脂（ＦＲＰ）、ＦＲＰと金属等の複合材料、あるいは樹脂被覆金属等であってもよい。金属としては、使用環境により異なるが、ステンレス等が好適である。羽根部１２の細板体１２２や羽根部１２′の厚みは、ステンレス等のバネ鋼材で製作した場合、１．０〜３．０ｍｍ程度が精度・作業上好ましい。
【００２５】歪みゲージ１３は、羽根部１２に張り付けられるように配置され、羽根部１２のたわみ量に応じたばねの歪みの値を検出し、静歪み計で読み取るような構造とされている。歪みゲージ１３には、図示しない管路外に設置される記録計に連結するケーブル１３１が接続されている。
【００２６】羽根部１２のたわみ量から、実際の管路２の鉛直方向の内径のたわみ量を換算するには次のようにして行う。図４に示すように、測定される羽根部１２のたわみ量は、測定器１から上の部分のたわみ量、つまり、測定器から上の部分の高さ「ｍ」の値である。測定器の滑走部材１１３，１１３間の幅をＷ、管路２を構成する管の呼び径（内径）をＤとすると、次の式１で表される関係式により、偏平している管路の鉛直方向の内径ｂが換算される。
ｍ＝ｂ／２＋（ｂ／２）×（１−Ｗ2 ／（４×（Ｄ−ｂ／２）2 ））0.5 ・・・式１そして、管路の鉛直方向の内径の偏平率Ｘは、次の式２により算出される。
Ｘ＝（（Ｄ−ｂ）／Ｄ）×１００（％）・・・式２【００２７】次に、この測定器１を管路内部を走行させて、走行距離に対する管路２の鉛直方向の内径の偏平率Ｘを測定する作業手順を図５を参照して説明する。図５に示すように、手順１として、測定器１を管路２の該当スパン上流側の人孔３１の出口にセットする。
【００２８】手順２として、測定器１の羽根部と管路２の管頂部内面との間に一定厚みのスペーサーを挟んで補正を行う。手順３として、測定器１を下流側の人孔３２にいる作業員が牽引用ロープ３３により約２ｍ牽引して停止する。手順４として、停止したときの歪みの値を静歪み計Ｓの表示にて読み取り、記録する。
【００２９】手順５として、手順２〜３の繰り返しで下流側の人孔３２に到達するまで行う。手順６として、測定後に、読み取った歪みの値を羽根部のたわみ量に換算する。手順７として、式１及び式２で、管路２の測定位置毎に、その羽根部のたわみ量を管路の鉛直方向の内径のたわみ量に換算するとともに、その偏平率を算出する。
【００３０】図６は、本発明の管路用たわみ測定器の別の例を示す正面図であり、図７は、図６に示すものの目盛り板４３と支持部材４４の関係を明確にした左側面図である。図６及び図７に示すように、この管路用たわみ測定器４は、管路内走行用台座部４１と、羽根部４２と、目盛り板４３と、指示部材４４と、モニター４５とからなる。
【００３１】管路内走行用台座部４１及び羽根部４２は、図１及び図２を参照して説明した測定器１と構造が同じであるので、図中に対応する図番を付してその詳細な説明は省略する。
【００３２】この管路用たわみ測定器４は、管路内走行用台座部４１の台座部本体４１１上に、目盛り板４３が立設されている。又、羽根部４２の細板体４２２の上部から下方に向けて、目盛り板４３と直交してたわみ量を指示する指示部材４４が設けられている。又、管路内走行用台座部４１の台座部本体４１１上に、指示部材４４により指示された羽根部４２のたわみ量を読み取るためのＴＶカメラからなるモニター４５が設けられている。モニター４５には、管路外に設置された図示しない記録計に連結するケーブル４５１が接続されている。
【００３３】この管路用たわみ測定器４を用いた場合にも、図１及び図２を参照して説明した測定器１の手順に準じた手順を経て、管路の測定位置毎に、指示部材４４にて指示された羽根部４２のたわみ量を読みとり、式１及び式２で、羽根部のたわみ量を管路の鉛直方向の内径のたわみ量に換算するとともに、その偏平率を算出する。
【００３４】図８は、本発明の管路用たわみ測定器の別の例を示す正面図である。図８に示すように、この管路用たわみ測定器５は、管路内走行用台座部５１と、変位計５２とからなる。管路内走行用台座部５１は、図１及び図２を参照して説明した測定器１と構造が同じであるので、図中に対応する図番を付してその詳細な説明は省略する。
【００３５】変位計５２は、管路の管頂部内面に接する車輪５２１がシリンダー５２２の軸の上端部に設けられたものからなり、シリンダー５２２の基端部が管路内走行用台座部の上部に固定されるように立設されている。シリンダー５２２には、図示しない記録計に連結するケーブル５２３が接続されている。
【００３６】この管路用たわみ測定器５を用いた場合にも、図１及び図２を参照して説明した測定器１の手順に準じた手順を経て、管路の測定位置毎に、変位計５２にて測定し、式１及び式２で、測定したたわみ量を管路の鉛直方向の内径のたわみ量に換算するとともに、その偏平率を算出する。
【００３７】（実施例）以下、本発明を実施例により説明する。図１及び図２を参照して説明した管路用たわみ測定器１を用いて、実際の下水管路（口径φ６００、人孔─人孔間５０ｍ）で、図５を参照して説明した手順により、その管路内部を走行させながら、２ｍ毎に、管路の鉛直方向のたわみを測定した。その結果を図９に示す。尚、羽根部１２としては、ステンレスのバネ鋼材製であって、棒状体１２１が径１０ｍｍ、細板体１２２が厚み２．０ｍｍからなるものを用いた。歪みゲージ１３としては、共和電業社製の防水歪みゲージ「ＫＦＷ−５−１２０−ｃ１−１１」を用いた。その結果、人が入れない管路においても、その偏平状況の測定を容易に行うことができた。
【００３８】
【発明の効果】本発明の管路用たわみ測定器は、上記の構成とされているので、小口径管路や水量が多いような人が入ることができない管路であっても、その管路の偏平状況を定量的に測定することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１７４
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
【識別番号】５９１１８３５６６
【氏名又は名称】セキスイ管材テクニックス株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月１６日（１９９９．１１．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０２９５６
【弁理士】
【氏名又は名称】九十九 高秋
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１４４７（Ｐ２００１−１４１４４７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３２５５８６ |
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