JP3242825U - パイプ内移動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パイプラインの急なカーブ箇所をへし折れないよう通過することができるパイプ内移動装置を提供する。【解決手段】圧送パイプライン１００の内周面に案内されてパイプ長方向に移動するパイプ内移動装置１０は、筒状一端部１１および筒状他端部２１の間に配置される中間リング部４１と、プロペラ推進機構と、筒状一端部１１と中間リング部４１を連結する弾性部材であって中間リング部４１の周方向に間隔を空けて複数配設される第１弾性部材５１と、中間リング部４１と筒状他端部２１を連結する弾性部材であって中間リング部４１の周方向に間隔を空けて複数配設される第２弾性部材５２とを備える。【選択図】図４

Description

本考案は、長尺なパイプの中を移動する装置に関する。

圧力に強い鋼管を繋いで土砂および水を含むスラリーや未硬化コンクリートを圧送する圧送パイプラインが知られている。圧送パイプラインは骨材に対する耐摩耗性という点と、多数の管を繋ぎ合わせて長尺にされるという点と、交換の汎用性という点から、ある程度規格化されている。具体的には圧送パイプラインのパイプ単品は、パイプ長で３００、５００、１０００、２０００ｍｍというように規格化される。またパイプ径は呼び径で１００、１２５、１７５、２００と規格化され、これらの数字と略同じ内径（単位ｍｍ）を有する。また曲がりパイプ単品の曲率についても、圧送管の軸線の曲率半径が３００ｍｍであったり、４００ｍｍであったりというように規格化される。また曲がりパイプ単品のカーブ長（度 °）について、３０°、４５°、９０°というように規格化される。

つまり圧送パイプラインの内径は、一般的には１００～２００ｍｍであり、圧送パイプラインの途中にはエルボやベンドやＳ字と呼ばれる急なカーブで９０°曲がったり、１８０°曲がったり、３次元状に向きを変えたりする箇所がある。

圧送パイプラインの中を骨材が通過することによって、圧送パイプラインの内周面は経時的に摩耗し、パイプの肉厚が薄くなっていく。そこで内径等、圧送パイプラインの中の状態を点検したいという要求がある。点検は例えば、圧送パイプラインの管内を貫通する紐を使って、点検機械をパイプ長方向に移動させることが考えられる。

しかしながら圧送パイプラインは、上述したとおり急なカーブ箇所が複数有ったりするので、圧送パイプラインの中に紐を通すことは容易ではない。

一案として、実公昭５５－０２０３８７号公報（特許文献１）に記載の動力自走式パイプクリーナを圧送パイプラインに転用することが考えられる。特許文献１記載の動力自走式パイプクリーナは、パイプ内に空気を流し、空気流で都市ごみを輸送する空気輸送システムにおいて、パイプの内壁に付着した汚れをこすり取るというものである。このような空気輸送システムでは、都市ごみがパイプ内を円滑に通過するよう、カーブは極力緩やかにされ、急なカーブを含まないこと勿論である。

実公昭５５－０２０３８７号公報

特許文献１記載のような空気輸送システム用の動力自走式パイプクリーナを上述した圧送パイプラインの中で自走させてしまうと、急なカーブを通過する際、動力自走式パイプクリーナの真ん中の細い部分がへし折れてしまい、動力自走式パイプクリーナはカーブ内に引っ掛かって自走不可能になってしまう。

本考案は、上述の実情に鑑み、圧送パイプラインあるいは他のパイプラインの急なカーブ箇所をへし折れないよう通過することができるパイプ内移動装置を提供することを目的とする。

この目的のため本考案によるパイプ内移動装置は、パイプラインの内周面に案内されてパイプ長方向に移動する装置であって、筒状一端部と、筒状他端部と、筒状一端部および筒状他端部の間に配置される中間部と、筒状一端部および筒状他端部の少なくとも一方の中心に設けられるプロペラ推進機構と、筒状一端部と中間部を連結する弾性部材であって、互いに間隔を空けて複数配設される第１弾性部材と、中間部と筒状他端部を連結する弾性部材であって互いに間隔を空けて複数配設される第２弾性部材とを備える。

かかる本考案によれば、筒状一端部および筒状他端部がパイプラインの急なカーブ箇所でパイプ内周面に案内される際、第１弾性部材の弾性変形および第２弾性部材の弾性変形によって、パイプ内移動装置は急なカーブ箇所に追従することができる。したがって本考案のパイプ内移動装置は途中でへし折れることなく急なカーブ箇所を円滑に通過することができる。

第１弾性部材と第２弾性部材は別々の部材である。本考案の一局面として、第１弾性部材の配置と第２弾性部材の配置は互いに異なる。かかる局面によれば、パイプラインがＳ字管等の３次元状の多様な曲がり管を含む場合であっても、パイプ内移動装置の円滑な移動が可能になる。他の局面として、第１弾性部材および第２弾性部材は、連続する１つの弾性部材であってもよい。

本考案の好ましい局面として、中間部の中心に配置されてプロペラ推進機構に電力を供給するバッテリを備える。かかる局面によれば、パイプ内移動装置の外部からパイプ内移動装置へ動力を供給する必要がなくなる。他の局面としてプロペラ推進機構は、パイプラインの外部から引き込まれる電力ケーブルと接続するものであってもよい。

本考案のさらに好ましい局面として、一端部が筒状他端部に保持され、他端部が筒状一端部および筒状他端部から離れた箇所まで延びる紐を備える。かかる局面によれば、パイプラインの中に紐を通すことができる。

本考案の一局面として紐は、一端がプロペラ推進機構およびバッテリの少なくとも一方に接続され、他端がパイプラインの端に設置される制御部に接続され、プロペラ推進機構の推力を制御する信号ケーブルである。かかる局面によれば、パイプ内移動装置を前進させたり停止させたりというように制御することできる。他の局面として、無線信号によってプロペラ推進機構の推力を制御してもよい。

本考案の一局面として筒状他端部は、当該筒状他端部の外周面に立設されるブラケットと、ブラケットに軸支されてパイプラインの内周面に転がり接触するローラと、ローラよりも低くなるよう筒状他端部の外周面に立設されて信号ケーブルを保持する信号ケーブル保持部を有する。かかる局面によれば、信号ケーブルがプロペラ推進機構の可動部分に巻き込まれたり、筒状一端部とパイプ内周面に挟圧されたりすることを防止することができる。

このように本考案によれば、急なカーブの曲がりパイプ内を円滑に移動することができる。

本考案の一実施形態を示す斜視図である。 同実施形態を示す正面図である。 同実施形態を示す側面図である。 同実施形態がパイプラインの急なカーブの中を移動する様子を示す図である。

以下、本考案の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本考案の一実施形態になるパイプ内移動装置を示す縦断面図である。図２は、同実施形態を示す正面図である。図３は、同実施形態を示す側面図である。本実施形態のパイプ内移動装置１０は、筒状一端部１１と、筒状他端部２１と、２個のプロペラ推進機構３１，３２と、中間リング部４１と、複数の弾性部材としての第１弾性部材５１および第２弾性部材５２とを備える。

筒状一端部１１と、中間リング部４１と、筒状他端部２１は、この順序で同軸に直列配置される。筒状一端部１１と、中間リング部４１と、筒状他端部２１は、基本的には両端開口の円筒形状であるが、他の多角形筒であってもよい。また中間リング部４１は、リング以外の他の形状であってもよく、筒状一端部１１と筒状他端部２１の間に配置される中間部であると理解されたい。パイプ内移動装置１０は、筒状一端部１１を前側Ｆとし、筒状他端部２１を後側Ｒとして、圧送パイプラインのパイプ内をパイプ長方向に前進移動する。

図２に示すように筒状一端部１１は、円筒部材１２と、円筒部材１２の外周面に立設されて円筒部材１２の外径方向に突出するブラケット１３を有する。１個のブラケット１３は、円筒部材１２の周方向に互いに対向する２枚の壁体を１対として、円筒部材１２の軸線方向に広がる。ブラケット１３は、かかる１対の壁体間にローラ１４を回転自在に軸支する。筒状一端部１１の径方向に関し、ローラ１４はブラケット１３よりも外径側へ突出する。筒状一端部１１の周方向に関し、ブラケット１３は周方向に間隔を空けて配置される。本実施形態では４個のブラケット１３が配置され、これらは９０°の等間隔である。筒状他端部２１は筒状一端部１１と同形同大である。

プロペラ推進機構３１，３２は筒状一端部１１および筒状他端部２１の筒内にそれぞれ配置される。具体的にはプロペラ推進機構３１は、羽根３３およびモータ部３４を有する。モータ部３４は、筒状部材１２と同軸に配置され、放射状に延びる柱部３５を介して筒状部材１２に取付固定される。筒状部材１２の周方向に関し、本実施形態の柱部３５は周方向等間隔に３本配置される。

羽根３３は、放射状に延びる３枚１組の回転対称な羽根であって、円筒部材１２の軸線と一致する回転軸線を有し、モータ部３４から前側へ突出するモータ軸と結合する。筒状他端部２１のプロペラ推進機構３２も同様であるが、図３を参照してプロペラ推進機構３２の羽根３６は、モータ部３７よりも後側に配置される。つまりプロペラ推進機構３１，３２は、中間リング部４１に関し、前後対称に配置される。ただしプロペラ推進機構３１，３２は羽根３３，３６の回転によって同一方向、つまり前進方向Ｆに推力を発生させる。

中間リング部４１はパイプ内移動装置１０の前後方向中央部に配置される。中間リング部４１の中にはバッテリ４２が配置される。バッテリ４２は箱状であり、モータ部３３に電力を供給する。バッテリの中央部には配電部４６が設けられる。バッテリ４２の配電部４６は、電気ケーブル４４で一端側のプロペラ推進機構３１のモータ部３３と接続され、電気ケーブル４５で他端側のプロペラ推進機構３２のモータ部３７と接続される。また配電部４６は、信号ケーブル４７の一端と接続する。信号ケーブル４７はパイプ内移動装置１０が移動する圧送パイプラインの全長よりも長く、信号ケーブル４７の他端は圧送パイプラインの外部へ延出する。かかる他端は制御部４８と接続する。制御部４８はプロペラ推進機構３１，３２の推進力を制御する。これによりパイプ内移動装置１０は、パイプ長方向に前進したり停止したりする。

パイプ内移動装置１０の前進方向に関し、後側の筒状他端部２１は信号ケーブル保持部２６を含む。信号ケーブル保持部２６は、筒状他端部２１の外周面に立設される突条であり、筒状他端部２１の軸線方向に延びる。なお筒状他端部２１の外周面を基準として、筒状他端部２１の外径方向に突出する突出高さに関し、信号ケーブル保持部２６は、筒状他端部２１の外周面に配置されるローラ１４の突出高さよりも低くなるよう筒状他端部２１の外周面に立設される。

信号ケーブル保持部２６には、筒状他端部２１の軸線方向に延びる貫通孔２７が形成され、貫通孔２７に信号ケーブル４７が通される。これにより信号ケーブル４７は、信号ケーブル保持部２６に保持されて、羽根３２およびローラ１４と干渉しない。

バッテリ４２および配電部４６は、中間リング部４１の半径方向に延びる柱部４３で中間リング部４１に取付固定される。本実施形態は、中間リング部４１の周方向に間隔を空けて、６本の柱部４３が配置される。６本の柱部４３のうちの３本は、第１弾性部材５１の端部と結合する。第１弾性部材５１の残りの端部は、筒状一端部１１の柱部３５と結合する。６本の柱部４３のうちの他の３本は、第２弾性部材５２の端部と結合する。第２弾性部材５２の残りの端部は、筒状他端部２１内の柱部２５（図１）と結合する。柱部２５は前述した筒状一端部１１内の柱部３５と同様、周方向に間隔を空けて３本配置される。

図１を参照して、第１弾性部材５１および第２弾性部材５２は３本ずつ設けられる。中間リング部４１の周方向に関し、第１弾性部材５１および第２弾性部材５２は互いにずれるように配置される。第１弾性部材５１および第２弾性部材５２は、ばね鋼等の金属製部材であり、曲げモーメントを付与されると湾曲するよう弾性変形し、当該曲げモーメントを除去されると原形に復帰して真っ直ぐになる。第１弾性部材５１および第２弾性部材５２の弾性変形によって、筒状一端部１１と中間リング部４１と筒状他端部２１は相対変位する。

次にパイプ内移動装置１０の作用について説明する。パイプ内移動装置１０は、筒状一端部１１および筒状他端部２１よりも大きな内径の圧送パイプラインの一端に挿入される。２個のプロペラ推進機構３１，３２が羽根３３，３６を回転させて推進力を発生させると、パイプ内移動装置１０は信号ケーブル４７を付けたまま、圧送パイプラインの他端に向かって圧送パイプラインの中を移動する。ここでパイプ内移動装置１０の周方向に間隔を空けて複数配置されるローラ１４は、圧送パイプラインの内周面と転がり接触する。これにより筒状一端部１１および筒状他端部２１は圧送パイプラインの内周面に案内され、パイプ内移動装置１０はパイプ長方向に移動する。

図４は圧送パイプライン１００の一部およびエルボ管１０１，１０２を示す。圧送パイプライン１００はコンクリートポンプ車のアーム１０３に沿って延びる。アーム１０３の関節に着目すると、圧送パイプライン１００は途中にエルボ管１０１，１０２のような急なカーブ箇所を含む。

パイプ内移動装置１０がエルボ管１０２に差し掛かると、ローラ１４がエルボ管１０２の内周面に当接し、筒状一端部１１および筒状他端部２１がエルボ管１０２の内周面に案内され、第１弾性部材５１および第２弾性部材５２が適宜屈曲する。そしてパイプ内移動装置１０は、エルボ管１０２のような急なカーブ箇所を通り抜けて移動する。

パイプ内移動装置１０が圧送パイプライン１００の一端から他端までの移動を完了すると、信号ケーブル４７が圧送パイプライン１００の一端から他端まで通される。これにより圧送パイプライン１００に紐を通すことができる。かかる紐を用いて、測定装置を圧送パイプライン１００の中に通し、圧送パイプライン１００の内周面を検査したり、圧送パイプライン１００の内径を測定したりすることができる。

本実施形態のパイプ内移動装置１０は、圧送パイプライン１００の内径の大小に関わらず、パイプ内移動装置１０自身の最大外径よりも大きな圧送パイプライン１００の中を圧送パイプライン１００の内周面に案内されて、パイプ長方向に前進移動することができる。特に前進方向に関し、中間リング部４１の前方に第１弾性部材５１を配置し、中間リング部４１の後方に第２弾性部材５２を配置したことから、パイプ内移動装置１０の屈曲性能が向上し、パイプ内移動装置１０が中間部分でへし折れることなく急なカーブ箇所を通過することができる。

また本実施形態によれば、中間リング部の周方向位置に関し、第１弾性部材５１の周方向配置と第２弾性部材５２の周方向配置は互いに異なることから、Ｓ字管や３次元状の多様なカーブも円滑に通過することができる。

また本実施形態のパイプ内移動装置１０は、中間リング部４１の中心に配置されてプロペラ推進機構３１，３２に電力を供給するバッテリ４２を備えることから、パイプ内移動装置１０の外部から電力を供給することなく移動することができる。

また本実施形態のパイプ内移動装置１０は紐状の信号ケーブル４７を備え、信号ケーブル４７の一端部が筒状他端部２１に保持され、信号ケーブル４７の他端部が筒状一端部１１および筒状他端部２１から離れた箇所、つまり圧送パイプライン１００の外部、まで延びる。これによりパイプ内移動装置１０を圧送パイプライン１００の中に通せば、圧送パイプライン１００の一端から他端まで紐を通すことができる。

また本実施形態のパイプ内移動装置１０は、筒状他端部２１からみて筒状一端部１１を前進側とする。そして筒状他端部２１は、筒状他端部２１の外周面に立設される部材である信号ケーブル保持部２６を有する。これにより信号ケーブル４７が羽根３３，３６と干渉せず、筒状他端部２１の円筒部材および圧送パイプライン１００内周面に挟圧されて損傷することを防止できる。

以上、図面を参照して本考案の実施の形態を説明したが、本考案は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本考案と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。図示しない変形例として、信号ケーブル４７に代えて、制御部４８は無線操縦によってパイプ内移動装置１０の移動速度を制御してもよい。

本考案は、長尺な管路（パイプライン）の検査において有利に利用される。

１０ パイプ内移動装置、 １１ 筒状一端部、 １２ 円筒部材、
１３ ブラケット、 １４ ローラ、 ２１ 筒状他端部、
２５ 柱部、 ２６ 信号ケーブル保持部、 ３１，３２ プロペラ推進機構、３５ 柱部、 ４１ 中間リング部（中間部）、 ４３ 柱部、
４２ バッテリ、 ４７ 信号ケーブル（紐）、 ４８ 制御部、
５１ 第１弾性部材、 ５２ 第２弾性部材、 １００ 圧送パイプライン。

Claims (6)

1. パイプラインの内周面に案内されてパイプ長方向に移動する装置であって、
   筒状一端部と、
   筒状他端部と、
   前記筒状一端部および前記筒状他端部の間に配置される中間部と、
   前記筒状一端部および前記筒状他端部の少なくとも一方の中心に設けられるプロペラ推進機構と、
   前記筒状一端部と前記中間部を連結する弾性部材であって、互いに間隔を空けて複数配設される第１弾性部材と、
   前記中間部と前記筒状他端部を連結する弾性部材であって、互い間隔を空けて複数配設される第２弾性部材とを備える、パイプ内移動装置。
2. 前記第１弾性部材の配置と前記第２弾性部材の配置は互いに異なる、請求項１に記載のパイプ内移動装置。
3. 前記中間部の中心に配置されて前記プロペラ推進機構に電力を供給するバッテリを備える、請求項１に記載のパイプ内移動装置。
4. 一端部が前記筒状他端部に保持され、他端部が前記筒状一端部および前記筒状他端部から離れた箇所まで延びる紐を備える、請求項３に記載のパイプ内移動装置。
5. 前記紐は、一端が前記プロペラ推進機構および前記バッテリの少なくとも一方に接続され、他端が前記パイプラインの端に設置される制御部に接続され、前記プロペラ推進機構の推力を制御する信号ケーブルである、請求項４に記載のパイプ内移動装置。
6. 前記筒状他端部は、当該筒状他端部の外周面に立設されるブラケットと、前記ブラケットに軸支されて前記パイプラインの内周面に転がり接触するローラと、前記ローラよりも低くなるよう前記筒状他端部の外周面に立設されて前記信号ケーブルを保持する信号ケーブル保持部を有する、請求項５に記載のパイプ内移動装置。

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