JP2006017480A

JP2006017480A - 無軌道式鋼管検査装置

Info

Publication number: JP2006017480A
Application number: JP2004193096A
Authority: JP
Inventors: Ikuji Hoshino; 郁司星野
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】種々の外径を有する鋼管に適用可能な無軌道式鋼管検査装置を提供する。
【解決手段】無軌道式鋼管検査装置１００は、鋼管検査用のセンサ装置１が取り付けられた車体２と、駆動輪３１と従動輪３２と駆動輪及び従動輪に巻き掛けられたクローラ３３とを具備し、車体の左右にそれぞれ取り付けられた一対のクローラ式走行機構３とを備えている。クローラ式走行機構３は、駆動輪と従動輪との間であってクローラの下部内面側に配設された磁石３４と、駆動輪と従動輪とを互いに別個に上下に移動可能とする可動機構３５とを具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、軌道を必要とせずに走行可能な無軌道式鋼管検査装置に関し、特に種々の異なる外径寸法を有する水管橋の溶接部等を検査するのに好適に用いることができる無軌道式鋼管検査装置に関する。

水管橋には、道路橋に添架したもの、単独で存在するもの、道路橋に平行に配置されたものなど種々の設置形態が知られている。また、保守作業用に歩廊が付設されているものもあれば、無いものもある。

ここで、水管橋は、設置現場で鋼管を周溶接することにより長手方向に鋼管を継ぎ足して施工されるが、時間の経過と共に、斯かる周溶接部内面に腐食が生じる場合がある。特に、外径７００ｍｍ以下程度の鋼管を用いた水管橋の場合には、周溶接部内面を塗装することができないために、腐食の生じる懸念が大きい。

上記溶接部近傍（溶接線から鋼管の長手方向に１００ｍｍ程度の範囲）の腐食の有無を検査するには、溶接部に沿って鋼管の周方向にセンサ（超音波厚み計のプローブ等）を走査させる必要がある。

しかしながら、人間が手動でセンサを走査するには、例えば、道路橋に添架した形態の水道橋の場合、橋脚等から手の届く範囲に溶接部近傍が存在しなければならないという制約がある。また、歩廊の付設されている水道橋の場合には歩廊から手の届く範囲、単独で存在する水道橋の場合には護岸から手の届く範囲にそれぞれ溶接部近傍が存在しなければならないという制約がある。従って、一般的には、水管橋に検査のための足場を施工し、これにより検査を実施しているが、斯かる足場を設置するための費用が嵩むという問題がある。

従って、溶接部近傍に到達するまで鋼管の軸方向に沿って移動できると共に、溶接部近傍に到達後は溶接部に沿って鋼管の周方向に移動できる走行機構を備えた検査装置が所望されている。

従来、この種の検査装置としては、例えば、検査される配管に磁気吸着されて駆動力を伝達する磁気吸着式走行機構（４個のマグネットホイールと２個の駆動用モータとを備えている）を走行車に備え、この走行車に超音波探触子走査機構を上記走行車の進行方向に交差する方向に進退自在に設けた無軌道式超音波探傷装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置によれば、走行車がマグネットホイールによって鋼管に磁気吸着すると共に、マグネットホイールを回転駆動することによって鋼管の周方向に移動することが可能である。

しかしながら、特許文献１に記載の装置は、走行車が旋回する機能を有さない。従って、検査に際しては、走行車の進行方向が鋼管の周方向に合致するように装置を手動で溶接部近傍に設置する必要があり、そのための足場を設置しなければならないという問題が残る。また、マグネットホイールが上下に移動する構造とはなっていないため、外径の小さな鋼管を検査する場合、超音波探触子が鋼管表面に接触する状態において、前後のマグネットホイールが鋼管表面から浮き上がってしまい、走行不能に陥るという問題もある。

また、被検体物である管に対して着脱可能な輪状のベースと、該ベースと係合された前記管に対し同心状に回動可能な周方向回転体と、該周方向回転体に搭載された管検査用のセンサと、該ベースに支承されて前記管と接する走行用の駆動輪とから構成された軸方向走行体を複数個備えた管検査用の無軌道式走査装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の装置によれば、検査対象領域（水管橋の場合には、溶接部近傍）に到達するまでベースに支承された駆動輪により鋼管の軸方向に沿って移動できると共に、検査対象領域に到達後は周方向回転体により当該検査対象領域に沿って鋼管の周方向に移動できるという利点を有する。

しかしながら、特許文献２に記載の装置は、被検体物である管の外径が変わると、当該外径に応じた輪状のベースに交換する必要が生じるという問題がある。特に、種々の異なる外径寸法（外径２００ｍ〜４０００ｍｍ程度）を有する水管橋の溶接部等を検査する場合には、多種のベースを用意する必要があると共に、その取り替え作業に極めて手間を要するという問題がある。
特公平８−２７２６６号公報特公平６−１７８９９号公報

本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、種々の外径を有する鋼管に適用可能であり、検査対象領域に到達するまで鋼管の軸方向に沿って移動できると共に、検査対象領域に到達後は当該検査対象領域に沿って鋼管の周方向に移動できる無軌道式鋼管検査装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するべく、本発明は、鋼管検査用のセンサ装置が取り付けられた車体と、駆動輪と従動輪と前記駆動輪及び前記従動輪に巻き掛けられたクローラとを具備し、前記車体の左右にそれぞれ取り付けられた一対のクローラ式走行機構とを備え、前記クローラ式走行機構は、前記駆動輪と前記従動輪との間であって前記クローラの下部内面側に配設された磁石と、前記駆動輪と前記従動輪とを互いに別個に上下に移動可能とする可動機構とを具備することを特徴とする無軌道式鋼管検査装置を提供するものである。

本発明に係る無軌道式鋼管検査装置は、車体の左右にそれぞれ取り付けられた一対のクローラ式走行機構を備え、当該クローラ式走行機構が具備する駆動輪と従動輪との間であってクローラの下部内面側に磁石が配設されている。従って、磁石がクローラを介して鋼管表面に磁気吸着されることにより、クローラ式走行機構及びこれに取り付けられた車体が鋼管表面に吸着されると共に、駆動輪を回転駆動することによりクローラが旋回し、鋼管表面上を吸着された状態で走行可能である（従って、鋼管周方向に３６０°走行可能である）。ここで、車体の左右の駆動輪の回転方向を互いに反対方向にすれば、左右のクローラの旋回方向も互いに反対方向になり、これにより車体を旋回させることが可能である。従って、検査対象領域に到達するまでは鋼管の軸方向に沿って走行可能であると共に、検査対象領域に到達した後は９０°旋回し、検査対象領域に沿って鋼管の周方向に走行可能である。また、本発明に係る検査装置が備えるクローラ式走行機構は、駆動輪と従動輪とを互いに別個に上下に移動可能とする可動機構を具備するため、検査対象領域に沿って鋼管の周方向に走行する際に、クローラの下面が鋼管表面に沿うように（クローラの下面と鋼管表面との接触面積が大きくなるように）、鋼管の外径に応じて駆動輪と従動輪とが上下に移動（鋼管の外径が小さくなれば駆動輪及び従動輪は下方に移動する）可能である。従って、検査する鋼管の外径が変化しても走行が阻害されることなく、種々の外径を有する鋼管に適用可能である。

好ましくは、前記クローラ式走行機構は、前記車体の前後方向の水平軸周りに回動可能とされる。

斯かる構成によれば、検査対象領域に到達するまで鋼管の軸方向に沿って走行する際に、クローラの下面が鋼管表面に沿うように（クローラの下面と鋼管表面との接触面積が大きくなるように）、鋼管の外径に応じてクローラ走行機構が車体の前後方向の水平軸周りに回動（鋼管の外径が小さくなればクローラ走行機構は下方に向けて回動する）可能である。従って、検査する鋼管の外径が変化しても、検査対象領域に到達するまで安定した走行が可能であるという利点が得られる。

本発明に係る無軌道式鋼管検査装置によれば、検査対象領域に到達するまでは鋼管の軸方向に沿って走行可能であると共に、検査対象領域に到達した後は９０°旋回し、検査対象領域に沿って鋼管の周方向に走行可能である。また、検査する鋼管の外径が変化しても走行が阻害されることなく、種々の外径を有する鋼管に適用できるという優れた利点を有するものである。

以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明に係る無軌道式鋼管検査装置（以下、適宜検査装置という）の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、検査対象が水管橋を構成する鋼管（外径：２００〜４０００ｍｍ）であり、超音波探傷によって鋼管の周溶接部近傍内面の腐食を検査する場合を例に挙げて説明する。

図１は、本実施形態に係る検査装置（検査装置本体）の概略構成を示す図であり、（ａ）は底面図を、（ｂ）は側面図を示す。また、図２は、本実施形態に係る検査装置のシステム構成を概略的に示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る検査装置本体１００は、鋼管検査用のセンサ装置１が下部に取り付けられた車体２と、車体２の左右（図１（ａ）の紙面左右方向）にそれぞれ取り付けられた一対のクローラ式走行機構３とを備えている。より具体的に説明すれば、本実施形態では、車体２を構成する軸部材２１、２２のそれぞれに、クローラ式走行機構３を構成する回動部材（図１（ａ）においてハッチを施した部材）３９に設けられた凹溝３９ａ、３９ｂが下方から嵌め込まれることによって、各クローラ式走行機構３は車体２に取り付けられている。

本実施形態に係るセンサ装置１は、鋼管の肉厚を測定するための超音波探触子１ａと、鋼管表面の塗装厚を測定するための膜厚計１ｂとを備えている。

図２に示すように、本実施形態に係る検査装置２００は、検査装置本体１００に電気的に接続された超音波探傷器４と制御用のパーソナルコンピュータ（以下、制御用ＰＣという）５とを備えている。超音波探触子１ａは、検査装置本体１００の外部に設置された超音波探傷器４に接続され、さらに超音波探傷器４は、検査装置本体１００の外部に設置された制御用ＰＣ５に接続されている。斯かる構成により、超音波探触子１ａは、適宜のタイミングで超音波を送受信し、制御用ＰＣ５に鋼管の肉厚測定信号（超音波受信波形）が取り込まれる。取り込まれた肉厚測定信号は、制御用ＰＣ５において所定のしきい値で２値化され、超音波を送信してから受信するまでの時間を長さに換算する等により肉厚測定値が算出される。

膜厚計１ｂは、制御用ＰＣ５に接続されており、適宜のタイミングで制御用ＰＣ５に鋼管表面の塗装厚測定値が取り込まれる。斯かる塗装厚測定値は、前記肉厚測定信号における塗装厚の影響を除去し、精度の良い肉厚測定値を得るべく適宜利用される。

なお、図１に示すように、超音波探触子１ａ及び膜厚計１ｂは、共通するホルダー１ｃに取り付けられており、当該ホルダー１ｃがエアシリンダ１ｄを介して昇降可能に車体２に取り付けられている。図２に示すように、エアシリンダ１ｄには、検査装置２００を構成するコンプレッサ６から圧縮空気が供給されている。エアシリンダ１ｄは、制御用ＰＣ５から制御信号が送信されることにより伸縮し、ホルダー１ｃが昇降して、超音波探触子１ａ及び膜厚計１ｂが鋼管表面に接触する位置と離間する位置との間を上下移動することになる。

また、図１に示すように、車体２には、電磁弁１ｅが取り付けられている。図２に示すように、電磁弁１ｅには検査装置２００を構成するポンプ７から超音波の接触媒質としての水が供給されている。電磁弁１ｅは、制御用ＰＣ５から制御信号が送信されることにより開閉する。より具体的には、超音波探触子１ａが鋼管表面に接触する直前から離間した直後までの間には電磁弁１ｅが開くように制御され、超音波探触子１ａと鋼管表面との間に水が供給される一方、この間以外では電磁弁１ｅが閉じるように制御され、水の供給が停止される。

車体２の左右にそれぞれ取り付けられた各クローラ式走行機構３は、駆動輪３１と、従動輪３２と、駆動輪３１及び従動輪３２に巻き掛けられたクローラ３３とを具備している。各クローラ式走行機構３の駆動輪３１には、それぞれ傘歯車３６を介してモータ３７の回転軸が連結している。図２に示すように、モータ３７は、制御用ＰＣ５から制御信号が送信されることにより回転（正／逆回転の双方に回転可能）するように構成されており、左右のモータ３７の回転方向を互いに反対方向にすることにより、左右の駆動輪３１の回転方向ひいては左右のクローラ３３の旋回方向を互いに反対方向にし、これにより検査装置本体１００を旋回させることが可能である。

なお、制御用ＰＣ５には、検査装置２００を構成する手動操作用のコントローラ８が接続されており、コントローラ８に設けられた操作レバーを動かすことにより、回転方向や回転数を制御する信号が制御用ＰＣ５から左右のモータ３７に送信されるように構成されている。

クローラ３３は、鋼管表面に直接接触する部材であるため、鋼管表面を傷付けないように軟質性の材料から形成することが好ましい。従って、本実施形態に係るクローラ３３としては、ゴム製のベルトを用いている。なお、クローラ式走行機構３を構成する回動部材３９には、ボールねじからなるクローラ張力調整機構３９ｃが取り付けられており、その水平方向（図１（ａ）の紙面上下方向）の送り量を調整することにより、当該クローラ張力調整機構３９ｃに連結された後述するレール部材３８、スライドベアリング３５、軸受部材３２ａひいては従動輪３２が水平方向に移動し、これによりクローラ３３の張力を調整することが可能である。

各クローラ式走行機構３は、駆動輪３１と従動輪３２との間であってクローラ３３の下部内面側に配設された磁石３４を具備している。より具体的には、磁石３４が、駆動輪３１と従動輪３２との間であってクローラ３３の下部内面側に位置するように、回動部材３９の所定部位に取り付けられている。従って、磁石３４がクローラ３３を介して鋼管表面に磁気吸着されることにより、検査装置本体１００（クローラ式走行機構３及びこれに取り付けられた車体２）が鋼管表面に吸着されることになる。クローラ３３を旋回させることにより、検査装置本体１００は鋼管表面に吸着された状態で鋼管表面上を走行可能である（鋼管の周方向に３６０°走行可能である）。なお、本実施形態では、強力な磁気吸着力を得るべく、磁石３４としてネオジム系希土類磁石（ネオマックス社製ネオマックス）を用いている。

また、各クローラ式走行機構３は、駆動輪３１と従動輪３２とを互いに別個に上下に移動可能とする可動機構３５を具備している。本実施形態では、可動機構３５として、摺動方向が上下になるように配置されたスライドベアリングを用いている。スライドベアリング３５は、左右の駆動輪３１の軸受部材３１ａ及び左右の従動輪３２の軸受部材３２ａのそれぞれに固定されており、各スライドベアリング３５がレール部材３８に対して上下方向（図１（ａ）の紙面に垂直な方向）に摺動することにより、各クローラ式走行機構３の駆動輪３１と従動輪３２とは互いに別個に上下に移動可能とされている。なお、駆動輪３１側のレール部材３８は直接、従動輪３２側のレール部材３８はクローラ張力調整機構３９ｃを介して、それぞれ回動部材３９に取り付けられている。また、駆動輪３１が上下に移動することにより、これに連結された傘歯車３６及びモータ３７も一体的に上下移動することになる。

従動輪３２の軸受部材３２ａに固定されたスライドベアリング３５には、その上端部にバネ力が付勢するようにバネ部材３５ａが取り付けられている。

バネ部材３５ａの自然長は、最も小さな外径（２００ｍｍ）の鋼管の周方向に走行するときに、クローラ３３の下面を当該鋼管の表面に沿わせることのできる従動輪３２の位置となるように設定されている。鋼管の外径が大きくなれば、当該外径に応じた距離だけ、バネ部材３５ａの付勢力に抗して従動輪３２がスライドベアリング３５と共に上方に移動する。この際、クローラ３３の張力によって駆動輪３１もスライドベアリング３５と共に無理なく上方に移動し、当該移動後の従動輪３１及び駆動輪３１の位置でクローラ３３の下面が鋼管表面に沿うようになる。鋼管の軸方向に走行する場合も同様である。

図３は、以上に説明した構成を有するクローラ式走行機構３の動きを説明するための模式図であり、（ａ）は鋼管の軸方向に走行している状態を、（ｂ）は鋼管の周方向に走行している状態を示す。図３に示すように、本実施形態に係るクローラ式走行機構３によれば、駆動輪３１と従動輪３２とを互いに別個に上下に移動可能とする可動機構（スライドベアリング）３５を具備するため、鋼管Ｐの軸方向に走行する状態（図３（ａ））から、周方向に走行する状態（図３（ｂ））に遷移する際に、クローラ３３の下面が鋼管Ｐ表面に沿うように（クローラ３３の下面と鋼管Ｐ表面との接触面積が大きくなるように）、鋼管Ｐの外径に応じた量だけ駆動輪３１と従動輪３２とが下方に移動可能である。従って、検査する鋼管Ｐの外径が変化しても走行が阻害されることなく、種々の外径を有する鋼管Ｐに適用可能である。

なお、本実施形態に係る各クローラ式走行機構３は、車体２の前後方向の水平軸周りに回動可能とされている。より具体的に説明すれば、車体２を構成する軸部材２１に、各クローラ式走行機構３を構成する回動部材３９に設けられた凹溝３９ａが下方から嵌め込まれると共に、車体２の前後方向の水平軸Ｌに沿って凹溝３９ａ及び軸部材２１を貫通するように設けられた孔（図示せず）にピン部材（図示せず）が挿通されている。同様にして、車体２を構成する軸部材２２に、各クローラ式走行機構３を構成する回動部材３９に設けられた凹溝３９ｂが下方から嵌め込まれると共に、車体２の前後方向の水平軸Ｌに沿って凹溝３９ｂ及び軸部材２２を貫通するように設けられた孔（図示せず）にピン部材（図示せず）が挿通されている。以上の構成により、各クローラ式走行機構３は、車体２の前後方向の水平軸Ｌ周りに回動可能とされている。

図４は、以上に説明した構成を有するクローラ式走行機構３の動きを説明するための模式図であり、（ａ）は外径の大きな鋼管の軸方向に沿って走行している状態を、（ｂ）は外径の小さな鋼管の軸方向に沿って走行している状態を示す。図４に示すように、本実施形態に係るクローラ式走行機構３によれば、鋼管Ｐの軸方向に沿って走行する際に、クローラ３３の下面が鋼管Ｐ表面に沿うように（クローラ３３の下面と鋼管Ｐ表面との接触面積が大きくなるように）、鋼管Ｐの外径に応じて回動部材３９が車体２の前後方向（図４の紙面の垂直方向）の水平軸周りに回動することになる。より具体的には、鋼管Ｐの外径が小さくなれば（図４（ｂ））、回動部材３９は下方に向けて回動することになる。これにより、回動部材３９及びこれに連結されたレール部材３８、スライドベアリング３５、軸受部材３１ａ、駆動輪３１、クローラ３３等から構成されるクローラ式走行機構３全体が回動することになる。従って、検査する鋼管Ｐの外径が変化しても、鋼管Ｐの軸方向に沿って安定した走行が可能であるという利点が得られる。

なお、図１又は図２に示すように、本実施形態に係る検査装置本体１００は、鋼管の周方向に走行する際に走行方向が周溶接部近傍からずれているか否かを目視で判断するために、検査装置本体１００の下方前方に視野が設定された小型のＣＣＤカメラ９と、前記視野を照明するためのＬＥＤから構成された照明１０とを備えている。ＣＣＤカメラ９の撮像信号は、検査装置本体１００の外部に設置され、検査装置２００を構成するモニタ１１に入力され、検査装置本体１００下方前方の撮像画像をモニタ１１で目視することができる。

また、本実施形態に係る検査装置本体１００が具備するモータ３７には、制御用ＰＣ５に接続されたエンコーダ３７ａが付設されており、エンコーダ３７ａで検出したモータ３７の回転数に基づき、制御用ＰＣ５で検査装置本体１００の走行距離を算出できるように構成されている。

さらに、本実施形態に係る検査装置本体１００の後部には、制御用ＰＣ５と、検査装置本体１００が具備するモータ３７、エアシリンダ１ｄ、電磁弁１ｅ等との電気的な結線を行うためのコネクタ１２が設けられている。また、本実施形態に係る検査装置本体１００の上部には、必要な電装部品を収納するための電装部品収納箱１３や、ＣＣＤカメラ９の制御基板１４が設置されている。

以下、図５Ａ及び図５Ｂのフロー図を適宜参照しつつ、水管橋を構成する鋼管の周溶接部近傍内面の腐食を検査する場合における検査装置２００の具体的動作について説明する。なお、図５Ａ及び図５Ｂにそれぞれ示す動作フローは、図示の便宜上、２つの図面に分割して表示したに過ぎず、本来は連続するフローである。

図５Ａに示すように、鋼管の周溶接部近傍内面の腐食を検査するに際しては、先ず最初に検査装置本体１００を鋼管表面に載置する（Ｓ１）。この際、従来のように、周溶接部近傍に敢えて足場を施工する必要はなく、鋼管表面に手の届く任意の場所（例えば、鋼管の端部近傍）で検査装置本体１００を載置すればよい。なお、無駄な動作を避けるためには、検査装置本体１００の走行方向（前後方向）が鋼管の軸方向に一致するように載置するのが好ましいが、検査装置本体１００は前述のように旋回可能であるため、必ずしもこれに限るものではない。

次に、コントローラ８の操作レバーを動かすことにより、周溶接部近傍に到達するまで検査装置本体１００を鋼管軸方向に沿って走行させる（Ｓ２）。そして、周溶接部近傍（周溶接部から手前に約２０ｍｍの地点）に到達した時点で、左右の駆動輪３１の回転方向が互いに反対方向になる（従って、左右のクローラ３３の旋回方向が互いに反対方向になる）ように操作レバーを動かし、検査装置本体１００を９０°旋回させる（Ｓ３）。すなわち、検査装置本体１００の旋回後の走行方向（前後方向）が鋼管の周方向に一致するように旋回させる。なお、検査装置本体１００が周溶接部近傍に到達したか否かは、検査装置本体１００の位置を直接目視することによって判断できる（周溶接部を直接目視できる位置にオペレータがいる場合）他、エンコーダ３７ａで検出したモータ３７の回転数に基づき算出された検査装置本体１００の走行距離を参照したり、モニタ１１に表示された撮像画像を目視することによっても判断可能である。

上記のようにして検査装置本体１００を９０°旋回させた後、コントローラ８の操作レバーを動かすことによって、検査装置本体１００の位置を微調整し、検査開始位置を決定する（Ｓ４）。そして、鋼管の肉厚を測定する距離（鋼管の全周等）や測定ピッチ等の検査条件を制御用ＰＣ５の条件設定画面に入力することによって設定する（Ｓ５）。設定した検査条件は、制御用ＰＣ５に記憶される。

コントローラ８に設けられた検査開始ボタンを押すことにより、検査装置本体１００は、先に設定した検査条件（Ｓ５）に従い、自動的に検査（鋼管の肉厚測定）を開始する（Ｓ６）。これにより、制御用ＰＣ５から検査装置本体１００のエアシリンダ１ｄに制御信号が送信され、ホルダー１ｃが降下して超音波探触子１ａ及び膜厚計１ｂが鋼管表面に接触することになる。この際、超音波探触子１ａが鋼管表面に接触する直前に、制御用ＰＣ５から検査装置本体１００の電磁弁１ｅに制御信号が送信されて電磁弁１ｅが開き、超音波探触子１ａと鋼管表面との間に水が供給される。そして、供給された水を接触媒質として超音波探触子１ａから鋼管の厚み方向に超音波が送信されると共に、鋼管から反射した超音波を受信して肉厚測定値が算出される（Ｓ７）。なお、膜厚計１ｂで測定した塗装厚測定値は、前述のように、精度の良い肉厚測定値を得るべく必要に応じて適宜利用される。

上記のようにして肉厚測定（Ｓ７）が終了すると、制御用ＰＣ５からエアシリンダ１ｄに制御信号が送信され、ホルダー１ｃが上昇して超音波探触子１ａ及び膜厚計１ｂが鋼管表面から離間すると共に、制御用ＰＣ５から電磁弁１ｅに制御信号が送信されて電磁弁１ｅが閉じる。そして、検査装置本体１００は、鋼管の周方向に自動的に移動し始め（Ｓ８）、制御用ＰＣ５に設定記憶された測定ピッチ（Ｓ５）分だけ移動する（Ｓ９）。なお、測定ピッチ分だけ移動したか否かは、エンコーダ３７ａで検出したモータ３７の回転数に基づき算出された走行距離によって自動的に判断される。

そして、制御用ＰＣ５に設定記憶された測定距離（Ｓ５）分の肉厚測定が終了したか否かが判断され（Ｓ１０）、終了していなければ、肉厚測定（Ｓ７）及び測定ピッチ分だけの移動（Ｓ８、Ｓ９）が繰り返される。

なお、本実施形態に係る検査装置２００は、検査装置本体１００が鋼管の周方向に走行する（Ｓ８、Ｓ９）際に、走行方向が周溶接部近傍からずれている（周溶接部に平行に走行していない）場合には、途中で自動検査を中断し、検査装置１００の走行方向を修正した後、再度自動検査を継続できるように構成されている。

より具体的には、検査装置本体１００下方前方の撮像画像をモニタ１１で目視することにより、現在の走行方向が周溶接部近傍からずれているか否かを判断し（Ｓ１１）、ずれていると判断した場合には、コントローラ８に設けられた検査中断ボタンを押すことにより、制御用ＰＣ５からモータ３７に回転を停止するための制御信号が送信され、これにより自動検査が中断（検査装置本体１００が一時停止）する（Ｓ１２）。この際、最後に肉厚を測定してから中断するまでに走行した距離は、制御用ＰＣ５に記憶されるように構成されている。そして、モニタ１１を目視しながら、コントローラ８に設けられた操作レバーを動かして検査装置本体１００を旋回させる（Ｓ１３）ことにより、走行方向を修正する。斯かる修正後に、コントローラ８の検査開始ボタンを押せば、前記記憶された走行距離を加算して再度走行距離が算出され、次の測定箇所（検査中断前に最後に肉厚を測定した箇所から測定ピッチ分だけ進んだ箇所）に到達するまで自動的に移動する（Ｓ９）ように構成されている。

以上のようにして、周溶接部近傍（周溶接部から手前に約２０ｍｍの地点）について、測定距離分の肉厚測定が終了（Ｓ１０のＹｅｓ）すれば、自動検査が終了し、再び手動操作に切り替わる。

図５Ｂに示すように、コントローラ８の操作レバーを動かすことにより、検査装置本体１００を９０°旋回させる（Ｓ１４）。すなわち、検査装置本体１００の旋回後の走行方向（前後方向）が鋼管の軸方向に一致するように旋回させる。次に、コントローラ８の操作レバーを動かすことにより、次の周溶接部近傍に到達するまで検査装置本体１００を鋼管軸方向に沿って走行させる（Ｓ１５）。そして、次の周溶接部近傍（周溶接部から奥に約２０ｍｍの地点）に到達した時点で、操作レバーを動かし、検査装置本体１００を９０°旋回させる（Ｓ１６）。すなわち、検査装置本体１００の旋回後の走行方向（前後方向）が鋼管の周方向に一致するように旋回させる。

上記のようにして検査装置本体１００を９０°旋回させた後、検査が終了するまでの動作は、前述した内容と同様である（すなわち、動作Ｓ１７〜Ｓ２５は、前述した動作Ｓ４〜Ｓ１３と同様である）ので、その説明は省略する。

次の周溶接部近傍（周溶接部から奥に約２０ｍｍの地点）について、測定距離分の肉厚測定が終了（Ｓ２２のＹｅｓ）すれば、自動検査が終了し、手動操作に切り替わる。

そして、コントローラ８の操作レバーを動かすことにより、検査装置本体１００を９０°旋回させる（Ｓ２６）。すなわち、検査装置本体１００の旋回後の走行方向（前後方向）が鋼管の軸方向に一致するように旋回させる。最後に、操作レバーを動かすことにより、検査装置本体１００の取り外し場所（例えば、鋼管の端部近傍）に到達するまで検査装置本体１００を鋼管軸方向に沿って走行させる（Ｓ２７）。

以上のようにして、本実施形態に係る検査装置２００によって、鋼管の周溶接部近傍（周溶接部を基準として鋼管軸方向に約±２０ｍｍの地点）の肉厚が測定される。測定した肉厚の減少を評価すれば、鋼管の周溶接部近傍内面の腐食の有無を把握することが可能である。

なお、本実施形態では、検査対象が水管橋を構成する鋼管である場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、鋼管である限り種々の対象に適用可能である。

また、本実施形態では、センサ装置１が超音波探触子１ａ（及び膜厚計１ｂ）である場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、渦流センサを適用することにより、鋼管外面の腐食を検査するように構成することも可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る検査装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は底面図を、（ｂ）は側面図を示す。図２は、本発明の一実施形態に係る検査装置のシステム構成を概略的に示す図である。図３は、本発明の一実施形態に係る検査装置を構成するクローラ式走行機構の動きを説明するための模式図である。図４は、本発明の一実施形態に係る検査装置を構成するクローラ式走行機構の動きを説明するための他の模式図である。図５Ａは、本発明の一実施形態に係る検査装置の概略的動作を示すフロー図である。図５Ｂは、本発明の一実施形態に係る検査装置の概略的動作を示すフロー図である。

符号の説明

１・・・センサ装置
１ａ・・・超音波探触子
２・・・車体
３・・・クローラ式走行機構
３１・・・駆動輪
３２・・・従動輪
３３・・・クローラ
３４・・・磁石
３５・・・スライドベアリング（可動機構）
１００・・・検査装置本体（無軌道式鋼管検査装置）

Claims

鋼管検査用のセンサ装置が取り付けられた車体と、
駆動輪と従動輪と前記駆動輪及び前記従動輪に巻き掛けられたクローラとを具備し、前記車体の左右にそれぞれ取り付けられた一対のクローラ式走行機構とを備え、
前記クローラ式走行機構は、
前記駆動輪と前記従動輪との間であって前記クローラの下部内面側に配設された磁石と、
前記駆動輪と前記従動輪とを互いに別個に上下に移動可能とする可動機構とを具備することを特徴とする無軌道式鋼管検査装置。
前記クローラ式走行機構は、前記車体の前後方向の水平軸周りに回動可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の無軌道式鋼管検査装置。