JPH01265110A - Inspection device for pipe line - Google Patents

Inspection device for pipe line

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JPH01265110A
JPH01265110A JP9352788A JP9352788A JPH01265110A JP H01265110 A JPH01265110 A JP H01265110A JP 9352788 A JP9352788 A JP 9352788A JP 9352788 A JP9352788 A JP 9352788A JP H01265110 A JPH01265110 A JP H01265110A
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Japan
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pipe
cart
truck
trolley
displacement
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JP9352788A
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Yukio Suzuki
幸雄 鈴木
Isao Nemoto
功 根本
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Nemoto Kikaku Kogyo KK
Iseki Poly Tech Inc
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Nemoto Kikaku Kogyo KK
Iseki Poly Tech Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To measure the laying state of a pipe line by recognizing the position of a truck as that of a pipe line and to perform the inspection of the pipe line only by moving the truck by detecting the moving distance of the truck arranged in the pipe line and the three dimensional position of the truck. CONSTITUTION:The detection means 7, 8, 9 detecting the moving distance of the truck A moving in the longitudinal direction inside a pipe line by being driven by a driving means and capable of detecting the displacement in the horizontal direction of a truck for the progressing direction, the displacement in the vertical direction and the inclination for the perpendicular direction independently respectively are provided. The three dimensional position in the following position of the truck can be known by the displacement data in the horizontal direction, the displacement data in the vertical direction and the inclination data for the vertical direction of the truck A measured at the optional position inside the pipe line by moving the truck A in the longitudinal direction of the pipe line.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は地中に埋設された管路の敷設状態を計測するた
めの管路の検査装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a pipe inspection device for measuring the installation condition of a pipe buried underground.

〈従来の技術〉 今日、都市生活の発展に伴い、地中には上水道管、下水
道管、ガス管或いは電線配管等の各種の管路が敷設され
、或いは敷設されつつある。これ等の管路は、単位長さ
のヒエーム管或いは鉄管等を予定敷設線に沿って連続し
て埋設することにより構成されている。
<Prior Art> Today, with the development of urban life, various pipes such as water pipes, sewer pipes, gas pipes, and electric wire pipes are being laid or are being laid underground. These pipelines are constructed by continuously burying unit-length Hiem pipes, iron pipes, etc. along the planned installation line.

前記管路は、敷設後の時間経過に伴い管路内を流れる流
体の影響により管壁が劣化し、或いは管路周囲の土庄の
影響により管路の一部が陥没して流体が漏洩したり、ま
たは地盤に含まれた水分が管路内に浸入したりすること
がある。
As time passes after the pipe is laid, the pipe wall deteriorates due to the influence of the fluid flowing through the pipe, or part of the pipe collapses due to the influence of soil around the pipe, causing fluid to leak. , or moisture contained in the ground may seep into the pipes.

このため前記管路が敷設された後、定期的に内部検査を
実施して管路の状態を調査し、該調査結果に応じて管路
内部の補修、或いは再敷設等適切な処置を採ることが必
要とされている。
For this reason, after the pipeline has been laid, internal inspections should be conducted periodically to investigate the condition of the pipeline, and appropriate measures such as repairing the interior of the pipeline or re-laying the pipeline should be taken depending on the results of the investigation. is needed.

また前記管路内の流体を分配するために、或いは下水道
にあっては下水を管路内に集中するために、該管路の管
壁には任意の位置から複数の枝管が分岐している。この
ため例えば管路の内部にプラスチックライニング等によ
る補修を施す際には、予めこれ等の枝管の位置を検出し
、管路の補修終了後前記枝管を管路と連通ずることが必
要である。
In addition, in order to distribute the fluid within the pipe, or in the case of a sewer system, to concentrate sewage within the pipe, a plurality of branch pipes are branched from arbitrary positions on the pipe wall of the pipe. There is. For this reason, for example, when repairing the inside of a conduit with plastic lining, etc., it is necessary to detect the positions of these branch pipes in advance, and to connect the branch pipes with the conduit after the repair of the conduit is completed. be.

また管路の敷設工事中或いは敷設後、該管路が予定敷設
線と一致して敷設されているか否かについて検査するた
めに、該管路の敷設状態、即ち管路の敷設方向及び俯角
等を検査すること力5行われている。
In addition, during or after laying the pipeline, in order to inspect whether the pipeline is being laid in line with the planned installation line, the condition of the pipeline, i.e. the direction of the pipeline, the angle of depression, etc. Inspecting the force 5 has been done.

前述した管路の検査は、管路の内径が充分大きい場合に
は検査員が管路内部に入って行うことが可能であるが、
管路の内径が小さい場合には検査員が内部に入ることが
出来ない、このため遠隔操作のもとに管路内部を検査す
ることが出来る検査装置を開発することが要求されてい
る。また管路の内径が大きく、検査員が内部に入って検
査を行゛うことが可能であっても該検査に要する時間が
大きく、このためにも前記検査装置の開発が急がれてい
る。
The above-mentioned pipe inspection can be carried out by an inspector by entering inside the pipe if the inner diameter of the pipe is large enough.
If the inner diameter of the pipe is small, an inspector cannot enter inside the pipe, so there is a need to develop an inspection device that can inspect the inside of the pipe under remote control. Furthermore, the inner diameter of the pipe is large, and even if it is possible for an inspector to enter inside and perform an inspection, the time required for the inspection is long, and for this reason, the development of the above-mentioned inspection equipment is urgently needed. .

本件出願人は上記要求を満たすための管路の検査方法と
、検査装置とを開発し既に特許出願している(特願昭6
2−65843号等)。
The applicant has developed a method for inspecting pipes and an inspection device to meet the above requirements, and has already applied for a patent (patent application filed in 1983).
2-65843 etc.).

また管路に形成した枝管の位置を検出するための検出装
置としては、例えば実公昭61−35370号公報に示
される技術が開発されている。
Furthermore, as a detection device for detecting the position of a branch pipe formed in a conduit, a technique disclosed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 61-35370 has been developed.

〈発明が解決しようとする課題〉 前記特願昭62−65843号に示す技術は、敷設工事
中の管路や敷設直後の管路を検査する場合、或いは直線
性が保持されている管路を検査する場合には非常に有効
である。然し、管路の一部に極端な陥没箇所が発生し、
該位置に於いてスクリーンに基準となるレーザービーム
を照射し得ないような場合、或いは前記陥没位置に水が
溜まり検査装置が水没する場合には該位置の検査を行う
ことが出来ない。
<Problems to be Solved by the Invention> The technology shown in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 62-65843 is useful for inspecting pipelines that are under construction or immediately after being laid, or for inspecting pipelines whose straightness is maintained. It is very effective for inspection. However, an extreme cave-in occurred in a part of the pipeline,
If the screen cannot be irradiated with a reference laser beam at this position, or if water collects in the sunken position and the inspection device is submerged in water, it is not possible to inspect the position.

また前記実公昭61−35370号公報に示す技術は、
管路内の枝管位置を検出する際に有効であるが管路の敷
設状態、即ち管路の敷設方向及び俯角等を検査すること
が出来ない。
Further, the technology shown in the above-mentioned Japanese Utility Model Publication No. 61-35370 is
Although this method is effective in detecting the position of a branch pipe within a pipeline, it is not possible to inspect the installation condition of the pipeline, that is, the installation direction and depression angle of the pipeline.

本発明の目的は、管路の敷設方向及び俯角更に枝管位置
の検出を行うことが出来る管路の検査装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pipe inspection device that can detect the installation direction and depression angle of the pipe as well as the position of branch pipes.

<tiBを解決するための手段〉 上記課題を解決するために、本発明の管路の検査装置は
、管路内に配置される台車と、前記台車を管路の長手方
向に移動させるための駆動手段と、前記台車の移動距離
を検出するための一距離検出手段と、前記台車の進行方
向に対する水平方向の変位を・検出するための水平変位
検出手段と、前記台車の進行方向に対する垂直方向の変
位を検出するための垂直変位検出手段と、前記台車の鉛
直方向に対する傾斜を検出するための傾斜検出手段とに
より構成されるものである。
<Means for solving tiB> In order to solve the above-mentioned problem, the pipe inspection device of the present invention includes a trolley disposed in the pipe, and a trolley for moving the trolley in the longitudinal direction of the pipe. a driving means, a distance detecting means for detecting a moving distance of the trolley, a horizontal displacement detecting means for detecting a displacement in a horizontal direction with respect to the traveling direction of the trolley, and a direction perpendicular to the traveling direction of the trolley. and an inclination detection means to detect the inclination of the truck with respect to the vertical direction.

また他の管路の検査装置は、前記検査装置に於いて、台
車に、管路の内面を撮影するための撮影手段と、前記撮
影手段を管路の円輿方向に回転させるための第1N動手
段と、前記撮影手段を管路の長手方向に旋回させるため
の第2駆動手段とを設けて構成されるものである。
Another pipe inspection device is such that the inspection device includes a photographing means for photographing the inner surface of the pipe, and a first N tube for rotating the photographing means in the circular direction of the pipe. The apparatus is constructed by providing a moving means and a second driving means for rotating the photographing means in the longitudinal direction of the pipe.

く作用〉       ′ 上記手段によれば、駆動手段により駆動されて管路内を
長手方向に移動する台車の移動距離を検出し、且つ進行
方向に対する台車の水平方向の変位と、垂直方向の変位
と、鉛直方向に対する傾斜とを夫々独自に検出すること
が出来る検出手段を設けたので、前記台車を管路の長手
、方向に移動することによって、管路内の任意の4位置
に於ける台車の岬直方向に対する傾斜を計測することが
出来、また該位置に於ける台車の進行方向に対する水平
方向の変位と垂直方向の変位とを計測することが出来る
。そして前記管、路内の任、意の位置に於いて計測した
台車の水平方向の変位データと垂直方向−の変位データ
と鉛直方向に対する傾斜データにより台車の該位置に於
ける三次元的姿勢を知撃とが出来、これ等のデータを管
路の長手方向に所定のピンチで、或いは任意のピッチで
採取してデータ処理することにより管路の三次元的姿勢
を知ることが出来る。
According to the above-mentioned means, the moving distance of the cart driven by the drive means to move in the longitudinal direction in the pipeline is detected, and the horizontal displacement and vertical displacement of the cart with respect to the traveling direction are detected. , and the inclination with respect to the vertical direction are provided, so that by moving the cart in the longitudinal direction of the pipe, it is possible to detect the position of the cart at any four positions in the pipe. It is possible to measure the inclination with respect to the perpendicular direction of the cape, and also to measure the displacement in the horizontal direction and the displacement in the vertical direction with respect to the traveling direction of the cart at the position. Then, the three-dimensional posture of the trolley at that position is determined based on horizontal displacement data, vertical displacement data, and inclination data with respect to the vertical direction of the trolley measured at any arbitrary position in the pipe or road. The three-dimensional posture of the pipe can be determined by collecting data at predetermined intervals or at arbitrary pitches in the longitudinal direction of the pipe and processing the data.

即ち、管路内の任意位置にある台車の長手方向の軸は、
該管路の軸心と平行であるとして差支えなく、従って該
位置に於ける台車の三次元姿勢を検出すると、この検出
データによって導かれる台車の姿勢は、そのまま該位置
に於ける管路の姿勢として認識することが出来る。
In other words, the longitudinal axis of the cart at any position within the pipeline is
It can be assumed that it is parallel to the axis of the conduit, and therefore, when the three-dimensional posture of the truck at this position is detected, the posture of the truck derived from this detection data is the same as the posture of the conduit at that position. It can be recognized as

また台車に管路内面を撮影するための撮影手段を搭載す
ると共に、該撮影手段を第1.第2駆動手段によって管
路の円周方向及び長手方向に旋回可能に設けたので、管
路の長手方向に台車を移動しつつ管路内面を撮影するこ
とが出来る。そして台車の距離検出手段からの距離デー
タ及び傾斜データと撮影手段からの画像とを比較するこ
とにより、枝管或いは管路内にある障害物の位置及び方
向等を知ることが出来る。
Further, a photographing means for photographing the inner surface of the pipe is mounted on the trolley, and the photographing means is mounted on the first. Since it is provided so as to be rotatable in the circumferential direction and the longitudinal direction of the conduit by the second driving means, it is possible to photograph the inner surface of the conduit while moving the cart in the longitudinal direction of the conduit. By comparing the distance data and inclination data from the distance detection means of the trolley with the image from the photographing means, it is possible to know the position and direction of obstacles in the branch pipe or conduit.

〈実施例〉 以下上記手段を適用した管路の検査装置の一実施例につ
いて図を用いて説明する。
<Example> An example of a pipe inspection device to which the above means is applied will be described below with reference to the drawings.

第1図は検査装置の断面説明図、第2図はその平面図、
第3図は第1図の左側面図である。
Figure 1 is a cross-sectional explanatory diagram of the inspection device, Figure 2 is its plan view,
FIG. 3 is a left side view of FIG. 1.

図に於いて、台車Aは複数の筐体を水密状態に締結する
ことにより構成されている。
In the figure, a truck A is constructed by connecting a plurality of housings in a watertight manner.

前記台車への端部には、駆動手段となる駆動モーター1
が固着され、また台車への側面には複数の車輪2が回転
可能に設けられている。そして前記駆動モーター1の回
転をギヤIa、lb及びベベルギヤlc、ldを介して
車輪2に伝達することにより、台車Aを管路の長手方向
に移動し得るように構成されている。
A drive motor 1 serving as a drive means is installed at the end to the truck.
is fixed to the truck, and a plurality of wheels 2 are rotatably provided on the side of the truck. By transmitting the rotation of the drive motor 1 to the wheels 2 via gears Ia, lb and bevel gears lc, ld, the cart A can be moved in the longitudinal direction of the pipe.

前記車輪2は管路内径の大小に関わらず管路の内面を確
実に捉えることが出来るように半球状に形成されている
0本実施例では、台車Aに前記した半球状の車輪2を8
個設け、これ等の車輪2と前記駆動モーター1との間を
ギヤ1a〜1d及びチェノ1eを介して連結することに
より、全部の車輪2を駆動モーターlによって駆動し得
るように構成されている。
The wheels 2 are formed in a hemispherical shape so that they can reliably grasp the inner surface of the pipe regardless of the inner diameter of the pipe. In this embodiment, the hemispherical wheels 2 described above are mounted on the cart A.
By connecting these wheels 2 and the drive motor 1 via gears 1a to 1d and a chain wheel 1e, all the wheels 2 can be driven by the drive motor 1. .

また台車への端部には、ワイヤ3が固着されている。こ
のワイヤ3は第4図に示すように、台車Aと巻取ドラム
4との間に設けた距離検出手段となるエンコーダ5を駆
動するためのものであり、該エンコーダ5により台車A
の移動距離を検出するものである。
Further, a wire 3 is fixed to the end connected to the cart. As shown in FIG.
This is to detect the distance traveled by the robot.

このためワイヤ3は巻取ドラム4に巻き付けられると共
に、ローラ3a、3b及びエンコーダ5の軸に固着した
ブー+J 5 aに巻回されている。またこのワイヤ3
には巻取ドラム4により張力が付与されている。このよ
うにワイヤ3に張力を付与することにより、ワイヤ3は
台車Aと巻取ドラム4との間で弛みを発生することが無
く、また台車Aの移動に応じて巻取ドラム4から繰り出
され、或いは巻取ドラム4に巻き取られるように構成さ
れている。
For this purpose, the wire 3 is wound around the winding drum 4, and also around the rollers 3a, 3b and the shaft of the encoder 5. Also this wire 3
Tension is applied to the winding drum 4 by the winding drum 4. By applying tension to the wire 3 in this way, the wire 3 does not become loose between the cart A and the winding drum 4, and the wire 3 is not unwound from the winding drum 4 as the cart A moves. , or it is configured to be wound up on a winding drum 4.

前記エンコーダ5は、台車Aが移動し該移動に伴ってワ
イヤ3の繰り出し、或いは巻き取りが行われると、該ワ
イヤ3の移動に伴ってプーリ5aが回転してパルス信号
を発生するものである。そしてこのパルス信号を電線5
bを介して制御盤6に伝達して積算することによって、
台車Aの移動距離を計測するものである。
In the encoder 5, when the cart A moves and the wire 3 is paid out or wound up with the movement, the pulley 5a rotates as the wire 3 moves and generates a pulse signal. . Then, this pulse signal is transmitted to the electric wire 5.
By transmitting it to the control panel 6 via b and integrating it,
This is to measure the moving distance of truck A.

また台車Aの移動距離を計測する場合、駆動モーター1
の回転を検出して行うことも可能である。
In addition, when measuring the moving distance of trolley A, drive motor 1
It is also possible to detect the rotation of.

この場合には、駆動モーター1の回転をエンコーダによ
り検出すると共に、ギヤla、lbのギヤ比及び車輪2
が管路と接触する部分の径とを加味して演算すれば良い
In this case, the rotation of the drive motor 1 is detected by an encoder, and the gear ratio of gears la and lb and the wheel 2 are detected.
Calculation may be performed by taking into consideration the diameter of the portion where the diameter contacts the pipe line.

然し、車輪2と管路との間に滑りが発生する虞の有る場
合には、駆動モーター1の回転を検出して台車Aの移動
距離を計測した場合、その計測値に対する信頼性が低く
、前述の如く台車Aの移動距離をワイヤ3を介して計測
する場合の方が計測値に対する信頼性が高い、このため
台車Aの移動距離を計測する場合には、台車Aの実際の
移動をワイヤ3の移動に置き換えて検出することが好ま
しい。
However, if there is a risk of slippage occurring between the wheels 2 and the pipe, the reliability of the measured value is low when the rotation of the drive motor 1 is detected and the distance traveled by the trolley A is measured. As mentioned above, the reliability of the measured value is higher when the moving distance of trolley A is measured via the wire 3. Therefore, when measuring the moving distance of trolley A, the actual movement of trolley A is measured using the wire 3. It is preferable that the detection be performed in place of the movement of 3.

前記台車Aの所定位置には、該台車Aの進行方向に対す
る台車Aの水平方向の変位を検出するための水平変位検
出手段となるジャイロスコープ7が、台車への長手方向
軸であるX軸、及び台車Aの水平方向軸であるy軸に平
行に固着されている。
At a predetermined position on the truck A, a gyroscope 7 serving as a horizontal displacement detecting means for detecting the horizontal displacement of the truck A with respect to the traveling direction of the truck A is installed. and is fixed in parallel to the y-axis, which is the horizontal axis of truck A.

このジャイロスコープ7による台車Aの水平方向の変位
、即ちx−y座標上での変位を検出する検出原理は良(
知られているものである。
The detection principle for detecting the horizontal displacement of the trolley A by the gyroscope 7, that is, the displacement on the x-y coordinates, is good (
It is known.

即ち、ジャイロスコープ7の軸を基準軸とし、管路内を
長手方向に移動する台車Aの任意位置に於ける前記基準
軸に対する水平方向の変位を検出することにより、該位
置に於ける台車Aの水平方向の向きを知ることが出来る
。従ってジャイロスコープ7の軸を管路の中心線と平行
に設定することにより、管路内の任意位置に於ける台車
Aの水平方向の向き、即ち管路の水平方向の蛇行を検出
することが出来る。
That is, by using the axis of the gyroscope 7 as a reference axis and detecting the displacement in the horizontal direction with respect to the reference axis at an arbitrary position of the cart A moving in the longitudinal direction within the pipe, the position of the cart A at the position is detected. You can know the horizontal direction of Therefore, by setting the axis of the gyroscope 7 parallel to the center line of the conduit, it is possible to detect the horizontal direction of the cart A at any position within the conduit, that is, the horizontal meandering of the conduit. I can do it.

前記台車への所定位置には、該台車Aの進行方向に対す
る台車Aの垂直方向の変位を検出するための垂直変位検
出手段となる傾斜センサー8が台車Aの垂直方向軸であ
るz軸、及びX軸に平行に固着されている。
At a predetermined position on the trolley, a tilt sensor 8 serving as a vertical displacement detection means for detecting the displacement of the trolley A in the vertical direction with respect to the traveling direction of the trolley A is connected to the z-axis, which is the vertical axis of the trolley A, and It is fixed parallel to the X axis.

前記傾斜センサー8としては、例えば公知の傾斜計、或
いは加速度計等のセンサーを使用することが可能である
。このため例えば傾斜センサー8として傾斜計を用いる
場合には、傾斜計の内部に設けた振子の回動方向を台車
AのX軸と平行にして設けられている。
As the inclination sensor 8, it is possible to use, for example, a known inclinometer or an accelerometer. For this reason, for example, when an inclinometer is used as the inclination sensor 8, the rotation direction of a pendulum provided inside the inclinometer is parallel to the X-axis of the truck A.

前記傾斜センサー8は、台車Aの垂直方向の変位、即ち
x−z座標上での変位を検出するためのものである。従
って管路内の任意位置に於いて、傾斜センサー8によっ
て台車Aの垂直方向の変位を検出することにより、該位
置に於ける台車AのX軸に対する倒れを検出することが
出来る。これにより管路の俯角を知ることが出来る。
The tilt sensor 8 is for detecting displacement of the truck A in the vertical direction, that is, displacement on the xz coordinate. Therefore, by detecting the displacement of the cart A in the vertical direction using the inclination sensor 8 at an arbitrary position within the conduit, it is possible to detect the inclination of the cart A with respect to the X-axis at that position. This allows the angle of depression of the pipe to be determined.

前記台車Aの所定位置には、該台車Aの鉛直方向に対す
る傾斜を検出するための傾斜検出手段となる傾斜センサ
ー9が台車への2軸、及びy軸に平行に固着されている
A tilt sensor 9 serving as a tilt detection means for detecting the tilt of the truck A with respect to the vertical direction is fixed to a predetermined position of the truck A in parallel with two axes to the truck and the y-axis.

前記傾斜センサー9としては、例えば公知の傾斜計、或
いは加速度計等のセンサーを使用することが可能である
As the inclination sensor 9, it is possible to use, for example, a known inclinometer or an accelerometer.

前記傾斜センサー9は、台車Aのy−z座標上での変位
、即ち台車Aの管路の円周方向に対する傾斜を検出する
ためのものである。このため傾斜センサー9として傾斜
針を用いる場合には、傾斜計の内部に設けた振子の回動
方向を台車Aのy軸と平行にして設けられている。
The inclination sensor 9 is for detecting the displacement of the cart A on the yz coordinates, that is, the inclination of the cart A with respect to the circumferential direction of the conduit. For this reason, when a tilt needle is used as the tilt sensor 9, the pendulum provided inside the tilt meter is provided with its rotating direction parallel to the y-axis of the truck A.

上述のジャイロスコープ7及び傾斜センサー8゜9から
の信号は、図示しない電線により台車Aの端部に固着し
たコネクタlOと接続され、該コネクタ10と制’In
!16との間に設けられた多芯ケーブル11により制御
盤6に伝達されている。
Signals from the gyroscope 7 and the tilt sensor 89 are connected to a connector 10 fixed to the end of the trolley A by an electric wire (not shown), and connected to the connector 10 and the control 'In'.
! The signal is transmitted to the control panel 6 by a multicore cable 11 provided between the control panel 16 and the multicore cable 11 .

前記多芯ケーブル11はケーブルドラム12に巻き付け
られており、台車Aの移動に伴って適宜繰り出し、或い
は巻き取られるように構成されている。
The multicore cable 11 is wound around a cable drum 12, and is configured to be appropriately paid out or wound up as the trolley A moves.

また前記制御盤6には、エンコーダ5.ジャイロスコー
プ?、(lI斜センサー8.9からの信号を表示するた
めの表示器が設けられている。即ち、エンj−ダ5から
のパルス信号を積算して台車Aの移動距離を表示するた
めの表示器5c、ジャイロスコープ7により検出した台
車への水平方向の変位を表示するための表示器7a1傾
斜センサー8により検出した台車Aの垂直方向の蛯位を
表示するための表示器8 a s及び傾斜センサー9に
より検出した台車Aの鉛直方中に対する傾斜を表示する
ための表示器9aが夫4.設けられている。
The control panel 6 also includes an encoder 5. Gyroscope? , (lI) A display is provided for displaying the signals from the tilt sensor 8.9. That is, a display for displaying the moving distance of the trolley A by integrating the pulse signals from the encoder 5. 5c, an indicator 7a for displaying the horizontal displacement of the trolley detected by the gyroscope 7, an indicator 8a for displaying the vertical position of the trolley A detected by the inclination sensor 8, and an inclination. A display 9a for displaying the inclination of the truck A with respect to the vertical direction detected by the sensor 9 is provided.

また前記制御盤6には、姦述する撮影手段により撮影し
た管路内の画像を映写するモニター3b、及び撮影手段
の方向を表示器るための表示器17a。
The control panel 6 also includes a monitor 3b for projecting an image of the inside of the pipe taken by the photographing means, and a display 17a for indicating the direction of the photographing means.

19aが設けられている川 また前記台車Aの端部dは、管路の内面を福影するため
゛の撮影手段となるカメラ13が突出して設けられると
共に、該カメラ13を管路の円周方向に回転させるため
の第1駆動手段となる駆動モーター14J及びカメラ1
3を管路の長手方向に旋回させるための第2駆動手段と
なる駆動モーター15が設けられている。
A camera 13, which serves as a photographing means for photographing the inner surface of the pipeline, is provided protruding from the end d of the trolley A, where the camera 19a is provided, and the camera 13 is installed at the circumference of the pipeline. A drive motor 14J serving as a first drive means for rotating the camera 1 in the direction
A drive motor 15 serving as a second drive means for rotating the pipe 3 in the longitudinal direction of the pipe is provided.

前記カメラ13は、駆動モーター14によって駆動され
るシリンダー16の先端に設けられ、且つ該シリンダー
16の内部に設けた駆動モーター15により旋回し得る
ように構成されている。
The camera 13 is provided at the tip of a cylinder 16 driven by a drive motor 14, and is configured to be able to rotate by a drive motor 15 provided inside the cylinder 16.

前記駆動モーター14はカメラ13を管路の円周方向に
所定角度範囲内(本実施例では180度)に往復回転さ
せるものである゛、このため前記駆動モーター14とし
て可逆モーターが用いられている。
The drive motor 14 is for reciprocating the camera 13 within a predetermined angle range (180 degrees in this embodiment) in the circumferential direction of the pipe. Therefore, a reversible motor is used as the drive motor 14. .

また前記駆動モーター14は台車へに固着されると共に
、該駆動モーター140回転を減速機構143により減
速して出力ギヤ14bを所定回転数で回転し得るように
構成されている。またこの駆動モーター14にはエンコ
ーダ17が接続されており、咳エンコーダ17により駆
動モーター14の回転を検出し得るように構成されてい
る。そして該エンコーダ17によって駆動モーター14
の回転を検出し、この回転に応じたカメラ13の管路の
円周方向に対する回転角度を検出するものである。
Further, the drive motor 14 is fixed to the truck, and is configured such that the rotation of the drive motor 140 is decelerated by a speed reduction mechanism 143 so that the output gear 14b can be rotated at a predetermined number of rotations. An encoder 17 is connected to the drive motor 14, and the cough encoder 17 is configured to detect the rotation of the drive motor 14. And the drive motor 14 is controlled by the encoder 17.
, and detects the rotation angle of the camera 13 with respect to the circumferential direction of the pipe line in accordance with this rotation.

前記シリンダー16は、軸受16aを介して台車Aに回
転可能に支承されている。このシリンダー16の端部に
はギヤ16bが固着され、該ギヤ16bを前記出力ギヤ
14bに歯合することにより駆動モーター140回転が
伝達されている。
The cylinder 16 is rotatably supported by the truck A via a bearing 16a. A gear 16b is fixed to the end of the cylinder 16, and by meshing the gear 16b with the output gear 14b, the rotation of the drive motor 140 is transmitted.

またシリンダー16に固着したブラケット16cには、
駆動モーター15が固着されている。この駆動モーター
15はカメラ13を管路の長手方向に所定角度範囲内(
本実施例では270度)に往復旋回させるだめのもので
ある。このため前記駆動モーター15として可逆モータ
ーを用いている。
In addition, the bracket 16c fixed to the cylinder 16 has
A drive motor 15 is fixed. This drive motor 15 moves the camera 13 in the longitudinal direction of the pipe within a predetermined angle range (
In this embodiment, it is intended to make reciprocating turns (270 degrees). For this reason, a reversible motor is used as the drive motor 15.

前記駆動モーター150回転は減速機構15aにより減
速され、ベベルギヤL5bを介してプーリ15eに伝達
され、該ブー1月5Cに装着したタイミングベルト15
dを介して軸15eを旋回し得るように構成されている
。この軸15eはシリンダー16の先端に設けたフォー
ク状のアーム18に旋回可能に支承されている。そして
この軸15eにカメラ13を固着することにより、カメ
ラ13を駆動モーター15により管路の長手方向に旋回
するものである。
The 150 rotations of the drive motor are decelerated by the deceleration mechanism 15a, and transmitted to the pulley 15e via the bevel gear L5b, and the timing belt 15 attached to the boot 5C.
d so that the shaft 15e can be rotated. This shaft 15e is rotatably supported by a fork-shaped arm 18 provided at the tip of the cylinder 16. By fixing the camera 13 to this shaft 15e, the camera 13 is rotated in the longitudinal direction of the pipe by the drive motor 15.

前記駆動モーター15にはエンコーダ19が接続されて
おり、該エンコーダ19により駆動モーター15の回転
を検出し得るように構成されている。そしてエンコーダ
19によって駆動モーター15の回転を検出し、この回
転に応じたカメラ13の管路の長手方向に対する旋回角
度を検出するものである。
An encoder 19 is connected to the drive motor 15, and the encoder 19 is configured to detect the rotation of the drive motor 15. Then, the rotation of the drive motor 15 is detected by the encoder 19, and the turning angle of the camera 13 with respect to the longitudinal direction of the pipe line in accordance with this rotation is detected.

前記カメラ13は、複数の光電変換素子例えばCCDを
整列させて構成したCODカメラを用いている。またカ
メラ13を挟んで管路内面を照射するためのライト13
aが設けられている。
The camera 13 uses a COD camera configured by arranging a plurality of photoelectric conversion elements, such as CCDs. Also, a light 13 for illuminating the inner surface of the pipe with a camera 13 in between.
A is provided.

前記エンコーダ17.19の信号は、多芯ケーブル11
により制御盤6に伝達され、該制御盤6に設けた表示器
17a、19aに表示される。即ち、駆動モーター14
によるカメラ13の円周方向の回転角度は表示器17a
に表示され、駆動モーター15によるカメラ13の管路
の長手方向に対する旋回角度は表示器19aに表示され
る。
The signals of the encoders 17 and 19 are transmitted through the multicore cable 11.
The information is transmitted to the control panel 6 and displayed on the indicators 17a and 19a provided on the control panel 6. That is, the drive motor 14
The rotation angle of the camera 13 in the circumferential direction is displayed on the display 17a.
The turning angle of the camera 13 with respect to the longitudinal direction of the conduit by the drive motor 15 is displayed on the display 19a.

また前記カメラ13によって逼影された管路内面の画像
は多芯ケーブル11により制御m6に伝達され、該制御
I!i16に設けたモニタ13bに映写される。
Further, the image of the inner surface of the pipe captured by the camera 13 is transmitted to the control m6 via the multi-core cable 11, and the control I! The image is projected on the monitor 13b provided in i16.

次に上記の如く構成した検査装置により管路を検査する
場合について説明する。
Next, a case will be described in which a pipe line is inspected using the inspection apparatus configured as described above.

第4図は地中に埋設された管路に台車Aを配置して検査
する際の側断面の説明図、第5図はその平断面の説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory side cross-sectional view when the trolley A is placed and inspected on a conduit buried underground, and FIG. 5 is an explanatory view of its plan cross-section.

図に於いて、管路の途中に設けた開口部としてのマンホ
ール20から台車Aを管路内に挿入配置し、この台車A
と制御盤6とを多芯ケーブル11により電気的に接続す
る。また台車Aの管路内の移動距離を検出するために、
該台車Aに固着したワイヤ3をエンコーダ5を介して巻
取ドラム4と接続する。そして制御盤6に設けた操作ス
イッチ21aをONすると、エンコーダ5.ジャイロス
コープ7゜傾斜センサー8,9が夫々独自に所定の検出
を開始し、その検出データを表示器5c、7a、8a。
In the figure, a trolley A is inserted into the pipeline through a manhole 20, which is an opening provided in the middle of the pipeline, and the trolley A is inserted into the pipeline.
and the control panel 6 are electrically connected by a multicore cable 11. In addition, in order to detect the moving distance of trolley A in the pipeline,
A wire 3 fixed to the trolley A is connected to a winding drum 4 via an encoder 5. Then, when the operation switch 21a provided on the control panel 6 is turned on, the encoder 5. The gyroscope 7° tilt sensors 8 and 9 each independently start a predetermined detection, and the detected data is displayed on the displays 5c, 7a, and 8a.

9aに表示する。9a.

次に操作スイッチ21bをONすると、駆動モーターl
が回転を開始して台車Aは管路内を長手方向に移動する
。この台車への管路内の移動に伴い、エンコーダ5は台
車Aの移動距離を検出してその距離データを表示器5C
に表示する。またジャイロスコープ7は台車Aの水平方
向の変位を検出してその変位データを表示器7aに表示
し、傾斜センサー8は台車Aの垂直方向の変位を検出し
てその変位データを表示器8aに表示し、更に傾斜セン
サー9は台車Aの鉛直方向に対する傾斜を検出してその
傾斜データを表示器9aに表示する。上記した各センサ
ーによる検出データの表示は夫々のセンサーが独自に行
うものであり、操作者はそのデータを読み取りつつ台車
Aの移動を操作するものである。従って、管路の任意の
位置に於いて操作者は操作スイッチ21bをOFFして
台車Aを停止させ、この位置に於ける前記各センサーの
表示データを読み取ることにより、該位置に於ける管路
の姿勢を知るものである。
Next, when the operation switch 21b is turned on, the drive motor l
starts rotating, and the cart A moves in the longitudinal direction within the conduit. As the cart A moves within the conduit, the encoder 5 detects the moving distance of the cart A and displays the distance data on the display 5C.
to be displayed. Furthermore, the gyroscope 7 detects the displacement of the cart A in the horizontal direction and displays the displacement data on the display 7a, and the inclination sensor 8 detects the displacement of the cart A in the vertical direction and displays the displacement data on the display 8a. Further, the tilt sensor 9 detects the tilt of the cart A with respect to the vertical direction and displays the tilt data on the display 9a. The data detected by each sensor described above is displayed independently by each sensor, and the operator operates the movement of the trolley A while reading the data. Therefore, the operator turns off the operation switch 21b at any position on the pipeline to stop the cart A, and by reading the display data of each sensor at this position, the operator can control the operation of the pipeline at that position. It is to know the attitude of the person.

また操作スイッチ21CをONすると、駆動モーター1
4が回転してカメラ13は管路の円周方向に回転する。
Also, when the operation switch 21C is turned on, the drive motor 1
4 rotates, and the camera 13 rotates in the circumferential direction of the pipe.

同時に操作スイッチ21dをONすると、駆動モーター
15が回転してカメラ13は管路の長手方向に旋回する
。更に操作スイッチ21eをONすると、ライト13a
が点灯し、カメラ13が撮影を開始する。
When the operation switch 21d is turned on at the same time, the drive motor 15 rotates and the camera 13 rotates in the longitudinal direction of the pipe. Furthermore, when the operation switch 21e is turned on, the light 13a
lights up and the camera 13 starts taking pictures.

カメラ13によって撮影された管路内面の画像はモニタ
13bに映写される。カメラ13が管路から分岐した枝
管22を撮影すると、カメラ13を該枝管22に対向さ
せるようにモニタ13bを監視しつつ操作スイッチ21
c、21dにより操作すると共に、台車Aを枝管22の
位置まで移動する。そしてカメラ13が枝管22に対向
した位置に於けるエンコーダ5の距離データと、エンコ
ーダ17によるカメラI3の管路の円周方向の角度デー
タと、傾斜センサー9による台車Aの鉛直方向に対する
傾斜データとを読み取り、これ等のデータによって管路
から分岐された枝管22の位置及び方向を知ることが出
来るものである。
An image of the inner surface of the pipe taken by the camera 13 is projected on the monitor 13b. When the camera 13 photographs a branch pipe 22 branched from the pipe, the operation switch 21 is moved while monitoring the monitor 13b so that the camera 13 faces the branch pipe 22.
c and 21d, and move the cart A to the position of the branch pipe 22. Then, the distance data of the encoder 5 at the position where the camera 13 faces the branch pipe 22, the angle data of the camera I3 in the circumferential direction of the pipe by the encoder 17, and the inclination data of the cart A with respect to the vertical direction by the inclination sensor 9. By reading these data, it is possible to know the position and direction of the branch pipe 22 branched from the pipe line.

また管路内の一部に陥没箇所23が発生している場合、
台車Aが管路内を移動して該陥没箇所23に至ると、傾
斜センサー8により検出される台車Aの垂直方向の変位
データが変化することにより、該陥没箇所23の位置を
知ることが出来る。即ち、傾斜センサー8による変位デ
ータとエンコーダ5による台車Aの距離データとを読み
取り、これ等のデータから管路の陥没位置、陥没長さ、
及び傾斜角度等を知ることが出来る。
In addition, if there is a depression 23 in a part of the pipe,
When the trolley A moves within the pipeline and reaches the depressed spot 23, the vertical displacement data of the trolley A detected by the inclination sensor 8 changes, so that the position of the depressed spot 23 can be known. . That is, the displacement data from the inclination sensor 8 and the distance data of the trolley A from the encoder 5 are read, and based on these data, the position of the depression in the pipe, the length of the depression,
It is possible to know the angle of inclination, angle of inclination, etc.

また前記陥没箇所23に水が溜まり台車Aが水没した状
態になっても、該台車Aは管路に沿って移動することが
出来、このため管路の姿勢を連続して検出することが出
来る。また台車Aが水密状に形成されることから、内部
に水が浸入することもない。
Furthermore, even if water accumulates in the cave-in area 23 and the cart A is submerged in water, the cart A can still move along the pipe, and therefore the posture of the pipe can be continuously detected. . Moreover, since the cart A is formed in a watertight manner, water does not enter inside.

また第5図に示すように管路の一部に蛇行が発生してい
る場合、台車Aが該蛇行部24に至ると、ジャイロスコ
ープ7により検出される台車Aの水平方向の変位データ
が変化することにより該蛇行部24の位置を知ることが
出来る。即ち、ジャイロスコープ7による変位データと
エンコーダ5による台車Aの距離データを読み取り、こ
れ等のデータから管路の蛇行部24の位置、長さ、及び
蛇行角度等を知ることが出来る。
Further, as shown in FIG. 5, when meandering occurs in a part of the conduit, when the cart A reaches the meandering part 24, the horizontal displacement data of the cart A detected by the gyroscope 7 changes. By doing so, the position of the meandering portion 24 can be known. That is, the displacement data from the gyroscope 7 and the distance data of the trolley A from the encoder 5 are read, and the position, length, meandering angle, etc. of the meandering portion 24 of the conduit can be determined from these data.

上記の如くして台車Aを管路の全長にわたって移動させ
、該管路内を所定ピッチで或いは任意の位置で計測する
ことにより、計測位置に於ける管路の姿勢及び枝管の分
岐位置及び方向、更に管路内面の状態を知ることが出来
る。そして計測位置に於けるI測データに−づいて作図
することにより、管路の敷設状態を知ることが出来る。
By moving the trolley A over the entire length of the pipe as described above and measuring the inside of the pipe at a predetermined pitch or at an arbitrary position, the attitude of the pipe at the measurement position, the branching position of the branch pipe, and It is possible to know the direction as well as the condition of the inner surface of the pipe. By drawing a diagram based on the I measurement data at the measurement position, it is possible to know the installation state of the pipeline.

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明の検査装置は、管路
内に配置される台車の移動距離、及び台車の三次元姿勢
を検出することにより台車の姿勢を管路の姿勢として認
識して管路の敷設状態を計測するものであり、台車の外
部に管路を計測するための基準となる手段を必要としな
い、従って管路の検査を行うに際し、該管路内に台車を
配置して該台車を移□動することのみで管路の検査を行
うことが出来る。このため管路を検査するための段取が
容易となり、且つ検査時間を短縮することが出来る。
<Effects of the Invention> As explained in detail above, the inspection device of the present invention detects the moving distance of the cart placed in the pipe and the three-dimensional posture of the cart, thereby determining the posture of the cart in the pipe. This method measures the laying condition of the pipeline by recognizing it as the posture, and does not require a reference means for measuring the pipeline outside the trolley. Therefore, when inspecting the pipeline, it is necessary to The pipeline can be inspected simply by placing a trolley in the area and moving the trolley. Therefore, the setup for inspecting the pipe line becomes easy and the inspection time can be shortened.

′また管路内に陥没箇所が発生し、台車がこの陥没箇所
に於ける水溜まりに水没しても、台車に設けた検出手段
は独自に所定の検出を行うことが出来、このため該陥没
箇所の検査を行うことが出来る。
'Furthermore, even if a cave-in occurs in the pipeline and the cart is submerged in a puddle of water at this cave-in, the detection means installed on the cart can independently perform predetermined detection. can be inspected.

また台車に撮影手段を設け、この撮影手段を管路の円周
方向及び長手方向に夫々回動じ得るように構成した場合
には、管路内面の状態を画像により検査することが出来
、また管路から分岐した枝管の位置及び方向を知ること
が出来る等の特徴を有するものである。
In addition, if a photographing means is provided on the cart and the photographing means is configured to be able to rotate in the circumferential direction and the longitudinal direction of the pipe, the condition of the inner surface of the pipe can be inspected by images. It has features such as being able to know the position and direction of branch pipes branching from the pipe.

【図面の簡単な説明】 第1図は検査装置の断面説明図、第2図はその平面図、
第3図は第1図の左側面図、第4図は地中に埋設された
管路に台車Aを配置して検査する際の側断面の説明図、
第5図はその平断面の説明図である。 Aは台車、x、y、zは台車の軸、1.14.15は駆
動モーター、2は車輪、3はワイヤ、5.17゜19は
エンコーダ、6は制御盤、7はジャイロスコープ、8.
9は傾斜センサー、11は多芯ケーブル、13はカメラ
、13aはライト、13bはモニタ、16はシリンダー
、5c、?a、8a、9a、17a、19aは表示器、
218〜218は操作スイッチである。 特許出願人  株式会社 イセキ開発工機特許出願人 
 根本企画工業株式会社
[Brief explanation of the drawings] Figure 1 is a cross-sectional explanatory diagram of the inspection device, Figure 2 is its plan view,
Fig. 3 is a left side view of Fig. 1, Fig. 4 is an explanatory diagram of a side cross section when inspecting the trolley A placed in a pipeline buried underground;
FIG. 5 is an explanatory diagram of its plan cross section. A is the trolley, x, y, z are the axes of the trolley, 1.14.15 is the drive motor, 2 is the wheel, 3 is the wire, 5.17° 19 is the encoder, 6 is the control panel, 7 is the gyroscope, 8 ..
9 is a tilt sensor, 11 is a multi-core cable, 13 is a camera, 13a is a light, 13b is a monitor, 16 is a cylinder, 5c, ? a, 8a, 9a, 17a, 19a are indicators,
218-218 are operation switches. Patent applicant: Iseki Kaihatsu Koki Co., Ltd. Patent applicant:
Nemoto Planning Industry Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)管路内に配置される台車と、前記台車を管路の長
手方向に移動させるための駆動手段と、前記台車の移動
距離を検出するための距離検出手段と、前記台車の進行
方向に対する水平方向の変位を検出するための水平変位
検出手段と、前記台車の進行方向に対する垂直方向の変
位を検出するための垂直変位検出手段と、前記台車の鉛
直方向に対する傾斜を検出するための傾斜検出手段とに
より構成したことを特徴とする管路の検査装置。
(1) A cart disposed in a conduit, a driving means for moving the cart in the longitudinal direction of the pipe, a distance detecting means for detecting a moving distance of the cart, and a traveling direction of the cart. horizontal displacement detection means for detecting displacement in the horizontal direction with respect to the moving direction of the cart; vertical displacement detection means for detecting displacement in the vertical direction with respect to the traveling direction of the cart; and inclination for detecting the inclination of the cart with respect to the vertical direction. 1. A conduit inspection device comprising: a detection means.
(2)請求項(1)記載の管路の検査装置に於いて、台
車に、管路の内面を撮影するための撮影手段と、前記撮
影手段を管路の円周方向に回転させるための第1駆動手
段と、前記撮影手段を管路の長手方向に旋回させるため
の第2駆動手段とを設けたことを特徴とする管路の検査
装置。
(2) In the pipe inspection device according to claim (1), the cart includes a photographing means for photographing the inner surface of the pipe, and a means for rotating the photographing means in the circumferential direction of the pipe. A conduit inspection device comprising: a first drive means; and a second drive means for rotating the photographing means in the longitudinal direction of the conduit.
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