JP3079942B2 - 管路探査用センサ - Google Patents

管路探査用センサ

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JP3079942B2
JP3079942B2 JP07110714A JP11071495A JP3079942B2 JP 3079942 B2 JP3079942 B2 JP 3079942B2 JP 07110714 A JP07110714 A JP 07110714A JP 11071495 A JP11071495 A JP 11071495A JP 3079942 B2 JP3079942 B2 JP 3079942B2
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brush
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sensor
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幸雄 池田
盛人 福士
義清 卜部
弘 門田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、管路内で移動する管路
探査用センサに係り、特に、牽引張力が小さく、円滑に
移動できる管路探査用センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】道路工事や建設工事などの際には、電力
管路や通信管路、ガス管などの管路の埋設位置(布設位
置)を予め知っておく必要があるため、方位センサや傾
斜計、角度センサ等を利用し、これらのセンサを管路内
で移動させ、その検出情報から管路の埋設位置を得てい
る。また、電力ケーブルを管路に引き入れる際には、そ
の前に管路内の曲りや凹凸、欠落等の情報が必要であ
る。このときには、管路内にITVカメラ等のセンサを
搭載したプローブを移動させて、管路内の情報を得てい
る。
【0003】このように管路の位置、形状、内壁の凹凸
を探査するための手法として、従来は図6に示した手法
が広く用いられている。図示されるように、センサを内
蔵したプローブ61の外側にはプローブを保持する補助
機構62が装備されている。プローブ61はウィンチ6
3により牽引され管路64内を移動し、移動の際の角度
や角速度、凹凸、管路内壁の欠落の有無、画像などをケ
ーブルリール65を経てコンピュータ66に伝送する。
場合によっては複数のセンサを用いて、その出力の組み
合わせにより、管路64に関する様々の情報を探索して
いる。
【0004】プローブ61を保持する補助機構62に
は、次のようなものがある。
【0005】一つは、図7に示されるような構造のもの
である。二つのリング72をプローブ61に固定し、そ
の間に可動リング72とバネ73とを挿入する。固定リ
ング71と可動リング72とに接続されたアーム74の
先端に車輪75を設置する。この車輪75はバネ73の
力により、管路内壁に押し付けられるため、プローブ6
1は管路の中心に保持される。
【0006】もう一つは、図8に示されるような構造の
ものである。プローブ61の外側にブラシ81が取り付
けられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図7の構造では、管路
に車輪75が通れない大きさの段差や欠落があるとき、
その段差部や欠落部でプローブ61が引っ掛かり、円滑
に動作しなかったり、移動できなくなる場合がある。ま
た、車輪75が管路内を走行するとき振動が発生し、こ
の振動がセンサの誤差要因となる。
【0008】図8の構造では、ブラシ81外径と管路内
径との大小関係により異なる問題が発生する。
【0009】ブラシ外径が管路内径より小さい場合に
は、以下の問題が発生する。
【0010】ブラシ81に加重が均等にかからない場合
に、プローブ61は管路中心と平行にならないことがあ
る。すると、プローブ61が直線状の管路内を走行して
いながら、蛇行するような状態となり、管路の情報を正
しく得ることができなくなる。特に曲り部などでは、管
路中心位置を保持することが困難であるため、誤差がさ
らに大きくなる恐れがある。
【0011】逆にブラシ外径が管路内径より大きい場合
には、以下の問題が発生する。
【0012】ブラシ81がしなりながら内壁に押し付け
られるため、牽引張力が著しく大きくなる。このため、
牽引には許容張力の大きなワイヤやウィンチを準備し、
それらを十分に固定しなければならない。このため作業
の能率が低下する。また、管路遠端部や計測途上でプロ
ーブを引き戻そうとした場合には、ブラシが引き戻し方
向に対して逆毛状態になる。このブラシが順毛状態にな
りにくいため、牽引張力はさらに大きくなり、引き戻し
は実用上困難となる。このとき、なんらかの理由でウィ
ンチによる牽引が不可能になったときには、プローブの
移動手段が失われ、管路内に取り残されてしまう恐れが
ある。
【0013】また、ブラシ外径の大小にかかわらず、管
路内に土砂や水が入っている場合には、ブラシがそれら
を収集してしまうため、牽引張力が増大したり、プロー
ブを管路と平行に保持できなくなる恐れがある。
【0014】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、牽引張力が小さく、円滑に移動できる管路探査用セ
ンサを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、プローブを管路内で移動させ該管路内を探
査する管路探査用センサであって、上記プローブの外側
にブラシを設け、このブラシが上記管路内面に不均一に
接触するようブラシの形状を少なくとも上記プローブの
周方向または進行方向のいずれかで変化させた管路探査
用センサにおいて、 上記ブラシに、上記プローブの進行
方向に伸びる周方向所定幅のスリットを少なくとも1本
形成し、 上記ブラシの外径を上記プローブの進行方向で
変化させ、その断面形状を鋸歯状、テーパ状、階段状ま
たは曲線状としたものである。
【0016】
【作用】プローブの外側にブラシを設けると、プローブ
はブラシにより多点で支持される。このため、欠落部に
影響されず、円滑に移動できる。また、段差部を通過す
るとき、ブラシがしなって衝撃などを吸収するので、プ
ローブには急激な角度変化が加わらない。
【0017】しかし、ブラシの形状が周方向にも進行方
向にも変化していないと、ブラシが管路内面に均一に接
触することになり、前述したような牽引張力や逆毛の問
題を生じる。本発明によれば、ブラシの形状に変化があ
るためブラシが管路内面に不均一に接触し、管路内面と
の接触面積が小さくなるので、牽引張力が減少する。こ
のとき、ブラシの形状が周方向に変化していると、接触
面積が小さくなることに加え、管路内面との隙間から進
行方向後方に土砂や水を逃がし、プローブの進行や平行
保持の妨げを解消できる。また、ブラシの形状が進行方
向に変化していると、接触面積が小さくなることに加
え、ブラシがしなる余裕が生じ、容易に逆毛状態から順
毛状態に転じさせて引き戻すことができる。さらに、ブ
ラシに、プローブの進行方向に伸びる周方向所定幅のス
リットを少なくとも1本形成することにより、スリット
を通して一直線に土砂や水を逃がすことができる。
【0018】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
【0019】図1、図2又は図3に示されるように、本
発明の管路探査用センサは、プローブ1の外側にブラシ
2を取り付けたものである。プローブ1は、所定の外径
でほぼ円筒形に形成されており、その軸方向に進行させ
て用いるようになっている。プローブ1内には、管路内
の情報を検出するための図示しない光学系や回路系が収
容されている。
【0020】ブラシ2は、プローブ1の前端と後端との
みに設けられている。これらのブラシ2には、周方向の
複数か所において、所定幅に亘って毛がない部分3aが
あり、この部分3aはプローブ1の進行方向に伸びてブ
ラシ2の全長に亘っており、各々スリット3を形成して
いる。これらのスリット3があるために、ブラシ2の形
状は周方向に変化していることになる。また、ブラシ2
の外径は、プローブ1の進行方向で一定しており、その
外径は適用される管路の内径の96〜99%となってい
る。
【0021】ブラシ2は、プローブ1に着脱できるよう
になっている。着脱のための構成は、各図でそれぞれ異
なる。
【0022】図1の構成にあっては、前端のブラシ2と
後端のブラシ2との間にスペーサ4が設けられている。
これらのブラシ2は、金属パイプ5等の外側に毛2aを
植え付けたものであり、スペーサ4と共にプローブ1に
外嵌し、さらにその最前端と最後端とにストッパ6を嵌
め、これらのストッパ6をネジで固定して装着されてい
る。
【0023】図2の構成にあっては、プローブ全長にほ
ぼ等しい長さの金属パイプ7を半割りにし、これら半割
り金属パイプ7a,7bの前端と後端とに毛2aを植え
付け、プローブ1に被せてホースバンド8で締め付け、
一体化させている。
【0024】また、図3の管路探査用センサは、ブラシ
2をプローブ1の外径より太い拡径部材9の外側に配
し、この拡径部材9をプローブ1に取り付けたものであ
る。拡径部材9は、ブラシ2の外径を大きくするための
治具である。
【0025】ブラシ2の毛2aの材質は、耐摩耗性、耐
腐食性を考慮して選ぶことができる。本実施例では、価
格、加工性も考慮し、かつ実地試験の成績からナイロン
を使用している。
【0026】ブラシ2の性状としては、よくしなること
と同時にある程度のコシが必要である。コシの強さは、
例えば人が一人乗っても毛が折れずに立っている程度が
よい。このために、毛2aの1本の太さは0.8mm、毛
2aの密度は1平方センチあたり50〜60本としてい
る。
【0027】適用管路の内径と、それに最も適したブラ
シの構造、寸法との関係を表1を用いて説明する。
【0028】
【表1】 表1から分かるように、管路内径がφ200未満のとき
は、図1又は図2のブラシ構造がよく、管路内径がφ2
00以上のときは図3の治具を用いたブラシ構造がよ
い。ブラシ2の長さはいずれも95mmである。管路内径
とブラシ外径との比率は96〜99%である。また、表
1には示さないが、図1又は図2のブラシ構造では、ス
リット3は、周方向90°おきに4か所設けられ、各ス
リット幅は約2cmである。
【0029】次に実施例の作用を述べる。
【0030】ブラシ2はプローブ1に着脱できるので、
探査する管路の内径に応じ、表1よりブラシを選択し、
取り付ける。プローブ1は管路内径に関係なく同じもの
を使用することができる。このように管路内径がプロー
ブ1の径より大幅に大きい場合でも、拡径部材9を用い
た図3の管路探査用センサを使用することにより、十分
なブラシ外径を得られると共にブラシ2の毛2aをほど
よい長さにしてブラシ2の適切な性状を得られる。
【0031】この管路探査用センサを管路内で移動させ
る方法は、図6を用いて前述した通りである。
【0032】管路内において、プローブ1はブラシ2に
より多点で支持される。このため、欠落部に影響され
ず、円滑に移動できる。また、段差部を通過するとき、
ブラシ2がしなって衝撃などを吸収するので、プローブ
1には急激な角度変化や衝撃が加わらない。また、ブラ
シ2の形状に変化があるためブラシ2が管路内面に不均
一に接触し、管路内面との接触面積が小さくなるので、
牽引張力が減少する。このとき、ブラシの形状が周方向
に変化しているので、管路内面との隙間から進行方向後
方に土砂や水を逃がし、プローブの進行や平行保持の妨
げを解消できる。図示例ではスリット3を通して一直線
に土砂や水を逃がすことができる。また、ブラシ2の形
状が進行方向に変化しているので、ブラシ2がしなる余
裕が生じ、容易に逆毛状態から順毛状態に転じさせて引
き戻すことができる。
【0033】また、ブラシ外径が管路の内径の96〜9
9%になっているため、ブラシ外径と管路内径との関係
が最適になり、管路中心位置を保持しつつ曲り部通過時
の牽引張力増大を抑制できる。
【0034】本発明の他の実施例を説明する。
【0035】図4に示される管路探査用センサは、プロ
ーブ1の外側にブラシ2を取り付けたものである。この
ブラシ2は、プローブ1の前端、後端ではなく、中央の
両側に設けられている。これらのブラシ2にはスリット
3があり、ブラシ2の形状は周方向に変化している。ブ
ラシ2の外径は、プローブ1の進行方向で一定しておら
ず、直線的に拡径・縮径を繰り返している。このためブ
ラシの断面形状が鋸歯状となっている。
【0036】図5に、ブラシ形状の進行方向変化の好適
な態様を示す。各図において51はプローブまたは拡径
部材を示し、その中心線より上部のブラシ2のみ描かれ
ている。図5(a)のブラシ2の断面形状は鋸歯状であ
る。図5(b)のブラシ2の断面形状はテーパ状であ
る。図5(c)のブラシ2の断面形状は階段状である。
図5(d)の断面形状は曲線状、即ち丸みを帯びてい
る。
【0037】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0038】(1)管路中心にプローブを維持できると
共に振動や衝撃が小さくできるので、計測精度が向上す
る。
【0039】(2)牽引や引き戻しが容易になるので、
作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す管路探査用センサの横
断面図付き側断面図である。
【図2】本発明の一実施例を示す管路探査用センサの横
断面図付き側断面図である。
【図3】本発明の一実施例を示す管路探査用センサの側
断面図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す管路探査用センサの
横断面図付き側面図である。
【図5】本発明の他の実施例を示すブラシの側断面図で
ある。
【図6】管路探査手法を示す管路断面図である。
【図7】従来例を示す管路探査用センサの側面図であ
る。
【図8】従来例を示す管路探査用センサの側面図であ
る。
【符号の説明】
1 プローブ 2 ブラシ 3 スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 卜部 義清 茨城県日立市川尻町4丁目10番1号 日 立電線株式会社 豊浦工場内 (72)発明者 門田 弘 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日 立電線株式会社日高工場内 (56)参考文献 実開 平3−115849(JP,U) 実開 平7−38960(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 7/00 - 7/06 G01N 27/00 - 29/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プローブを管路内で移動させ該管路内を探
    査する管路探査用センサであって、上記プローブの外側
    にブラシを設け、このブラシが上記管路内面に不均一に
    接触するようブラシの形状を少なくとも上記プローブの
    周方向または進行方向のいずれかで変化させた管路探査
    用センサにおいて、 上記ブラシに、上記プローブの進行方向に伸びる周方向
    所定幅のスリットを少なくとも1本形成し、 上記ブラシの外径を上記プローブの進行方向で変化さ
    せ、その断面形状を鋸歯状、テーパ状、階段状または曲
    線状とした ことを特徴とする管路探査用センサ。
JP07110714A 1995-05-09 1995-05-09 管路探査用センサ Expired - Lifetime JP3079942B2 (ja)

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KR100871986B1 (ko) * 2008-02-04 2008-12-05 류재용 매설배관 변형 검출기
JP6502199B2 (ja) * 2015-07-15 2019-04-17 株式会社大阪防水建設社 孔経路測定方法

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