JP6223775B2

JP6223775B2 - 管体の診断方法

Info

Publication number: JP6223775B2
Application number: JP2013216392A
Authority: JP
Inventors: 村田　博司; 博司村田; 康行岡村; 聡間宮; 藤本　光伸; 光伸藤本; 昌也硲
Original assignee: Kurimoto Ltd; Osaka University NUC
Current assignee: Kurimoto Ltd; Osaka University NUC
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-10-17
Also published as: JP2015078915A

Description

この発明は、下水道、農業用水路等として埋設される配管の管体における劣化度を非破壊で診断する方法に関するものである。

下水道、農業用水路等の埋設配管の管体として、引張強度に優れたガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）と圧縮に強い樹脂モルタルとを積層した強化プラスチック複合管（ＦＲＰＭ管）が使用されることがある。

このようなＦＲＰＭ管には、埋設後３０年以上経過したものもあるところ、現状では、経年劣化を含め、その内部における老朽度を定性的に把握できておらず、今後、ＦＲＰＭ管の破断等の事故を未然に防ぎ、適切な機能を維持するためには、管体の内部劣化度を非破壊で診断する技術が必要となる。

ここで、物体の内部異常を診断する検査装置として、例えば、特許文献１，２に開示されたようなものが知られている。これらの検査装置は、被検体の一方に電波を送信する送信アンテナを接近させ、他方に電波を受信する受信アンテナを接近させて、被検体内に電波を送信し、その透過状態によって内部欠陥の有無等を診断しようというものである。

特開２００４−３３３４３８号公報特開２０１０−２０４０５５号公報

しかしながら、上記検査装置では、被検体として、石材やコンクリート壁等、送信アンテナと受信アンテナとで挟み込むことが比較的容易なものを対象としており、埋設配管のように、送信アンテナと受信アンテナとで内側と外側とから挟み込むことができない状況で設置されたものの検査は極めて困難である。

そこで、この発明は、埋設配管の管体内部の劣化度を非破壊で容易に診断できる方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、この発明は、管体の端面に電波を送信する送信アンテナを取り付け、前記送信アンテナから送信されて管体を透過した電波を、管体の内面付近で受信アンテナにより受信し、前記受信アンテナを順次管軸方向へ移動させ、又は、受信アンテナを管軸方向に所定間隔で取り付け、受信した電波の状態を分析することにより、管体の内部劣化度を診断することとしたのである。

また、前記送信アンテナを、管周方向に間隔をあけて複数取り付け、管体の内部劣化度を管周方向にわたって診断することとしたのである。

そして、この診断方法の一態様として、前記送信アンテナを、内面接合治具を使用して配管する管継手にできる管接合部の隙間において、管路内に現れる一方の管体の端面に取り付けることとしたのである。

或いは、前記送信アンテナを、管路が非連続となったマンホール内に現れる管体の端面に取り付けることとしたのである。

この方法では、埋設配管において、管体の端面に送信アンテナを取り付けて、管体の内側に位置する受信アンテナで送信アンテナからの電波を受信するので、非破壊にて容易に管体の内部劣化度を診断することができる。

内面接合治具を使用して配管する管継手にできる管接合部の隙間を利用した管体の診断方法の概略を示す図マンホールを利用した管体の診断方法の概略を示す図

図１に示す第１実施形態は、管体１の内径が８００ｍｍ以上であって、管路内に人間が入ることができる場合についての診断方法の例を示す。

このようなサイズの管体１から構成される埋設配管の継手は、一般的に、接合される一方の管体１の端部１ａが他方の管体１の拡径した端部１ｂで覆われるようになっており、内面接合治具を使用して配管する場合、管接合部に隙間ができ、一方の管体１の端面が管路内に現れる。管体１の管路には、保守作業用として、地表に通じるマンホール２等の開口部が所々に設けられる。

この診断方法で使用する検査装置は、送信アンテナ１１、受信アンテナ１２、発振器１３及び分析器１４を備えたものとする。送信アンテナ１１と発振器１３とは、長尺のケーブル１１ａで接続する。受信アンテナ１２と分析器１４とは、無線又は有線で通信できるようになっており、付属物と共に作業員が管路内に持ち込む。

上記検査装置を使用して管体１の内部劣化度を診断する作業に際しては、発振器１３を地表側に設置し、作業員がマンホール２を介して管路内に入り、ケーブル１１ａをマンホール２から管路内に引き込み、管路内に現れた一方の管体１の端面に、送信アンテナ１１を取り付ける。また、受信アンテナ１２は、作業員が携帯して移動するか、図示のように、管路内面に取り付ける。

ここで、送信アンテナ１１及び受信アンテナ１２の取付個数及び配置は任意であるが、診断精度向上のため、複数個の送信アンテナ１１及び受信アンテナ１２を、管体１の管周方向に均等な間隔をあけて取り付けるのが望ましい。また、受信アンテナ１２は、管軸方向に所定間隔で取り付けてもよい。

この状態で、送信アンテナ１１からマイクロ波、ミリ波等の電波を送信し、管路内の作業員は、管軸方向に進行し、送信アンテナ１１から送信されて管体１を透過した電波を、受信アンテナ１２により受信し、その信号を分析器１４により確認する。

なお、管体１の内部劣化度の診断に先立って、埋設された管体１と同等の新しい管体について、または、管体１を埋設する前に、この診断方法と同様の方法により、正常な状態のデータを確保しておく。

そして、診断作業で計測したデータと事前に取得した正常な状態でのデータとを比較することにより、管体１の内部劣化状況を管周方向及び管軸方向にわたって検証し、いずれかの箇所に空隙や亀裂の発生等の異常が存在するか否かを判断する。異常があると判断した場合には、補修工事を行うことで、管路の健全性を維持することができる。

次に、図２に示す第２実施形態は、管体１の内径が８００ｍｍ未満であって、管路内に人間が入ることができない場合についての診断方法の例を示す。なお、ここでは、上記第１実施形態との相違点についてのみ言及する。

このような埋設配管の場合、地表に通じるマンホール３において、管路が非連続となっているため、マンホール３に作業員が入り、マンホール３の内面に現れる管体１の端面に送信アンテナ１１を取り付ける。送信アンテナ１１と地表側に設置した発振器１３とは、マンホール３を通じてケーブル１１ａにより接続する。

受信アンテナ１２は、例えば、搬送台車１５に取り付け、管体１のマンホール３に臨む開口部から管路内に送り込むか、図示のように、管路内面に取り付ける。搬送台車１５には、分析器１４を搭載しておくか、受信アンテナ１２からの出力信号を記録できる記憶装置を搭載しておく。

そして、搬送台車１５を管軸方向に進行させ、送信アンテナ１１から送信されて管体１を透過した電波を、受信アンテナ１２により受信し、受信アンテナ１２からの出力信号を分析器１４により分析して記録する。

その後、搬送台車１５をマンホール３から回収し、分析器１４に記録されたデータに基づいて、管体１の内部劣化状況を管周方向及び管軸方向にわたって検証し、いずれかの箇所に空隙や亀裂の発生等の異常が存在するか否かを判断する。異常があると判断した場合には、補修工事を行うことで、管路の健全性を維持することができる。

なお、上記各実施形態に係る方法の診断対象となる管体は、ＦＲＰＭ管に限られるものではなく、コンクリート等、他の材質から成るものについても、同様の方法により、管体の内部劣化度を診断することができる。

１管体
１ａ，１ｂ端部
２，３マンホール
１１送信アンテナ
１１ａケーブル
１２受信アンテナ
１２ａ支持棒
１３発振器
１４分析器
１５搬送台車

Claims

埋設配管の管体の内部劣化度を診断するため、管体の端面に電波を送信する送信アンテナを取り付け、前記送信アンテナから送信されて管体の端面から長さ方向に離れるに従い厚さ方向の外径側から内径側へ透過した電波を、管体の内面付近で受信アンテナにより受信し、前記受信アンテナを順次管軸方向へ移動させ、又は、受信アンテナを管軸方向に所定間隔で取り付け、受信した電波の状態を分析することにより、管体の内部劣化度を診断する管体の診断方法。
前記送信アンテナを、管周方向に間隔をあけて複数取り付け、管体の内部劣化度を管周方向にわたって診断することを特徴とする請求項１に記載の管体の診断方法。
前記送信アンテナを、内面接合治具を使用して配管する管継手にできる管接合部の隙間において、管路内に現れる一方の管体の端面に取り付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の管体の診断方法。
前記送信アンテナを、管路が非連続となったマンホール内に現れる管体の端面に取り付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の管体の診断方法。