JP2007205956A

JP2007205956A - 内部検査装置

Info

Publication number: JP2007205956A
Application number: JP2006026550A
Authority: JP
Inventors: Masanao Abe; 正直阿部; Atsushi Miyake; 淳三宅; Nobuo Yanagibashi; 信夫柳橋; Takeshi Nozu; 武志野津
Original assignee: Raito Kogyo Co Ltd
Current assignee: Raito Kogyo Co Ltd
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2007-08-16

Abstract

【課題】管路計測や孔内計測において、管路や地盤等の内部状況を的確に把握可能な内部検査装置を提供する。
【解決手段】ピッチ角、方位角、ロール角を検出する角度検出器２と、この角度検出器２の管内又は孔内の壁面に対する踊り量を検出する非接触変位センサ３，４と、を有し、管路内又は地盤に形成された孔内に挿入され、内部を移動可能な内部検査装置１であって、該管路内又は孔内を撮影する撮影手段を先端に備える構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部検査装置に関し、地下に埋設されている上下水道、電力、通信、ガス管など埋設配管の位置計測、ボーリング孔の変位計測、パイプルーフ坑の地盤変位計測、掘削工事の山留め施工管理やグラウンドアンカー孔の計測等の管路計測や孔内計測を行う内部検査装置に関するものである。

従来から、地下に埋設されている上下水道、電力、通信、ガス管など埋設配管の位置計測、ボーリング孔の変位計測、パイプルーフ坑の地盤変位計測、掘削工事の山留め施工管理やグラウンドアンカー孔の計測等の管路計測や孔内計測を行なう場合、挿入式ジャイロが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特許３１９１８８８号公報

しかしながら、何らかの原因でジャイロが途中で引掛かり、それ以上先に進むことができず、計測が不可能になってしまう場合があるが、ジャイロだけではその原因が障害物なのかどうなのかを特定することができない。また、埋設配管の位置を特定することができるが、管の亀裂や破損等の状況を把握することができないという問題があった。
そこで、本発明の主たる課題は、管路計測や孔内計測において、管路や地盤等の内部状況を的確に把握可能な内部検査装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、ピッチ角、方位角、ロール角を検出する角度検出器と、この角度検出器の管内又は孔内の壁面に対する踊り量を検出する非接触変位センサと、を有し、管路内又は地盤に形成された孔内に挿入され、内部を移動可能な内部検査装置であって、該管路内又は孔内を撮影する撮影手段が先端に備えられた、ことを特徴とする内部検査装置である。

（作用効果）
管路内又は孔内を撮影する撮影手段が先端に備えていることにより、何らかの原因で内部検査装置が途中で引掛かり、それ以上先に進むことができなくなったとしても、視覚的に障害物を特定できる。加えて、別途管内カメラ等を挿入する手間を省くことができる。また、埋設配管等の位置を特定することができると共に、管の亀裂や破損等の状況を把握することができる。さらに、角度検出器と撮影手段を搭載していることにより、岩盤等の内部状態の観察の際に、位置と画像データの両方を得ることができ、正確な地質データを得ることができる。

本発明によれば、管路計測や孔内計測において、管路や地盤等の内部状況を的確に把握できる等の利点がもたらされる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係る内部検査装置１は、地下に埋設されている上下水道、電力、通信、ガス管など埋設配管の位置計測、ボーリング孔の変位計測、パイプルーフ坑の地盤変位計測、掘削工事の山留め施工管理やグラウンドアンカー孔の計測等の管路計測や孔内計測を行なうために、管路内又は地盤に形成された孔内に挿入されるものである。

この内部検査装置１は、円筒状であり、その円筒形ケーシング内部の略中央部分に角度検出器２を有すると共に、この角度検出器２を挟んで先端側と後端側にそれぞれ非接触変位センサ３，４を備えている。また、先端には照明手段としての発光ダイオード５と共に、管路内又は孔内を撮影する撮影手段としてのＣＣＤカメラ６が設けられており、前方の撮影が可能となっている。

そして、この円筒の周面には、先端側と後端側とにそれぞれ車輪７が円周方向に９０度間隔で４つずつ取付けられていて、挿入される管路や地盤に形成された孔内の壁面と接触してもスムーズに移動が可能になっている。なお、挿入される管路等の口径との関係で、車輪７は管路等の壁面と必ずしも常に接触しているものではない。

角度検出器２としては、例えば、ピッチ角およびロール角を計測するための傾斜センサ（振り子式、サーボ式等）と、方位角（ヨー角）を計測するための角速度センサ（レートジャイロ、ＤＴＧジャイロ等の各種ジャイロ等）とを組み合わせたものを好適に用いることができる。もちろん、ピッチ角、ロール角および方位角を計測するものであれば、他のセンサを使用することもできる。

角度検出器２のうち傾斜センサとしては、三軸静加速度センサ（相互に直交するＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸方向の重力加速度を検出する）を用いることができる。また、角度検出器２のうち角速度センサとしては、レートジャイロ、ＤＴＧジャイロ等の各種ジャイロ等を用いた少なくとも１軸の角速度を検出する角速度検出装置を好適に用いることができる。もちろん、他の検出装置を使用することもできる。また演算の簡素化のために、傾斜センサの基準軸と角速度センサの基準軸とを合わせるのが好ましいことはいうまでもない。

角速度センサは、自己ドリフトが積分演算されることによる計測誤差の経時的増大が問題となるが、これを回避するために、管内又は孔内の壁面に対する踊り量を計測する非接触変位センサ３，４を取付けることで対処している。本実施の形態の非接触変位センサ３，４は、渦電流式非接触変位センサを用いているが、その他公知のものを用いてもよい。非接触変位センサ３，４は、内部検査装置１の軸方向において角度検出器２を挟んで先端側と後端側にそれぞれ設けられており、例えば、円周方向に９０度間隔で４つ設けられ、これらセンサと管内又は孔内の壁面との距離を、それぞれ対向するセンサ同士で距離差を測定し、管内又は孔内の壁面に対する踊り量を計測する。そして、角度検出器２から出力される計測値からこの踊り量を差し引くことによって、管内又は孔内の高精度な計測を行なうものである。

内部検査装置１は、後部にケーブル８が連結されており、このケーブル８はケーブルリール９により巻取り及び巻き出し可能になっている。ケーブル８の内部は、後述する電気ケーブル１４やカメラケーブル１３等が配線され、外部は硬質ポリエチレンケーブルで被覆されている。挿入する配管等が水平に配設されていれば、このケーブル８を押し込むことにより内部検査装置１を挿入でき、リール９を巻き取ることにより引き出すことができる。また、挿入する配管等が垂直に配設されていれば、内部検査装置１を落とし込む（落下させる）ことにより挿入でき、リール９を巻き取ることにより引き上げることができる。そして、ケーブルリール９には、ロータリーエンコーダ１０が取付けられており、内部検査装置１の挿入量（測定点の距離）を計測できるようになっている。

撮影手段としてはＣＣＤカメラ６を用いているが、このＣＣＤカメラ６の外周に複数の発光ダイオードが略等間隔に配設されており、この発光ダイオード５により、前方が照らされるようになっている。発光ダイオード５により照射された対象がＣＣＤカメラ６に映し出され、その映像信号はカメラケーブル１３を介して、後述するカメラモニター１１に伝送されるものである。

ここで、ＣＣＤカメラ６が内部検査装置１に取付けられていることにより、何らかの原因で内部検査装置１が途中で引掛かり、それ以上先に進むことができなくなったとしても、視覚的に障害物を特定できる。加えて、別途管内カメラ等を挿入する手間を省くことができる。また、埋設配管等の位置を特定することができると共に、管の亀裂や破損等の状況を把握することができる。さらに、角度検出器２とＣＣＤカメラ６を搭載していることにより、岩盤等の内部状態の観察の際に、位置と画像データの両方を得ることができ、正確な地質データを得ることができる。

角度検出器２、非接触変位センサ３，４やロータリーエンコーダ１０からの各種信号は、電気ケーブル１４からＡ／Ｄ変換器（図示せず）を介してコンピュータ等の演算表示記録装置１２に伝送され、内部検査装置１の位置が測定され、そして記録される。また、ＣＣＤカメラ６の映像信号はカメラケーブル１３を介して伝送され、カメラモニター１１に映像が表示される。このように、内部検査装置１にカメラモニター１１や演算表示記録装置１２等が取付けられることにより、内部検査システムが構成され、管路や地盤等の内部状況が的確に把握される。

本発明に係る内部検査装置の概要を示す正面図である。内部検査装置とカメラモニター及び演算表示記録装置の関係を示す概略図である。

符号の説明

１…内部検査装置、２…角度検出器、３，４…非接触変位センサ、５…発光ダイオード、６…ＣＣＤカメラ、７…車輪、８…ケーブル、９…ケーブルリール、１０…ロータリーエンコーダ、１１…カメラモニター、１２…演算表示記録装置、１３…カメラケーブル、１４…電気ケーブル。

Claims

ピッチ角、方位角、ロール角を検出する角度検出器と、この角度検出器の管内又は孔内の壁面に対する踊り量を検出する非接触変位センサと、を有し、
管路内又は地盤に形成された孔内に挿入され、内部を移動可能な内部検査装置であって、
該管路内又は孔内を撮影する撮影手段が先端に備えられた、
ことを特徴とする内部検査装置。