JP2016000959A5 - - Google Patents

Description

曲がり管路における横断管の流速計測装置及び該横断管の流速計測方法

この発明は、曲がり管路における横断管の流速計測装置及び該横断管の流速計測方法に関し、更に詳しくは、流体管路中の対向する立孔間を直線状の横断管を介して流通状態に接続される曲がり管路において、立孔間の横断管内に高さ及び張力の調整された通線が配され、該通線に連結されて使用される横断管の流速計測装置並びに該流速計測装置を使用してなされる横断管の流速計測方法に関する。
本発明は特には、下水道管路における伏越し部の横断管に適用されて好適な当該計測装置及び計測方法に関する。

下水道管路における伏越し部の人孔、更にはその横断管に溜まる土砂は下水道の流通に障害となり、その除去のため種々の工法が提案されている。
しかし、堆積土砂の除去に先立って、当該横断管内の堆積の状況を把握するための計測が重要であることは論を俟たないが、従来より伏越し部の横断管内の計測に係る技術はその過酷な状況から全く手が付けられておらず、計測、更にはその後の除去・清掃作業の一貫して行われる技術は未だ確立していない。
なお、上記の除去工法の一公知例として特開平１０−１３１２７８のものは、通線ワイヤーに重量性の大型の球状体を取り付け、該球状体を横断管内を逆流移動させて横断管内の堆積物を除去するものであるが、これによれば、通線に大きな荷重負担が掛かり、管口に設置される滑車に負荷を与え、管口の損傷は避けられない。さらには、当該滑車を管口にどのように設置するのか何ら具体的な対策も採られていない。
なお、このような問題・状況は、下水道管路に留まらずその他の管路（上水管、パイプライン）においても起こり得ることである。

特開平１０−１３１２７８号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、流体管路中の対向する立孔間の横断管内における付着物（堆積物）、特には下水道管路の伏越し部の横断管路内における土砂の付着物の固着状況を正確かつ迅速（実時間で）に計測できる計測装置及び計測方法を実現することを目的とする。
本発明はこのため、立孔から横断管にわたって所期の張力をもって移動可能に架設される通線を介し、該通線の所期位置及び所期のたわみ、傾斜角に基づき該通線に配された測定装置の位置決めをなすことにより、この課題を達成できるとの知見に基づいてなされたものである。

本発明の曲がり管路における横断管の流速計測装置及び該横断管の流速計測方法は具体的には以下の構成を採る。
（第１発明）
本発明の第１は、曲がり管路に配される通線とともに使用される横断管の流速計測装置に係り、請求項１に記載のとおり、
上流から下流への流体の流れをなす流体管路の、対向する立孔間を直線状の横断管を介して流通状態に接続される曲がり管路において、
前記立孔及び横断管にわたって配されるとともに該立孔及び横断管の軸方向に所期の張力をもって移動する通線に連結されて使用される該横断管の流速計測装置であって、
前記通線には取付け台車が固定介装されるとともに該通線は前記横断管内において懸垂曲線状態を保持し、
前記通線の取付け台車の下面に固設された取付け板を介して前記横断管内の水流の実流速を検知する流速計測装置部が固定状に取り付けられてなる、
ことを特徴とする。
本第１発明は、以下の実施形態でより具体的に示され、かつはその実施形態より抽出される発明概念である。
上記において、
ａ）「流体管路」は上下水道、パイプラインを含む。
ｂ）横断管の「直線状」は、水平に限定されず、傾斜状態を除外するものではない。
また、上記構成において、
１）流速計測装置部のセンサーは電磁流速計であること、
２）流速計測装置部のセンサーは電気流速計であること（該電気流速計はプロペラ駆動を含む）、
３）センサーには計測値の傾斜角度補正機能を有すること、
４）センサーによる計測値は外部の傾斜角度補正機能部により補正を受けること、
５）本流速計測装置の連結される通線は、次のようにして配すること、
すなわち、下端に所定の曲率の曲がり部よりなる管口保護部を有し、その長手方向に通線の誘導路が形成されたレール材を、該管口保護部を横断管の管口に臨ませるとともに、相対する立孔のそれぞれの壁面に沿って立設し、該両立孔の上位に配された各ウインチにより当該通線を該レール材の誘導路に沿って所定の張力をもって誘導し、立孔間の横断管内に高さ及び張力を調整して配すること、
は適宜採択される選択的事項である。
なお、１）〜５）は矛盾しない限りにおいて互いに組合せ可能である。

（作用）
本流速計測装置の使用において、流速計測装置部は上流側に向けられ、横断管内の通線は、本断面計測装置の移動する位置において当該計測装置の集中荷重を受けて所期のたわみ及び傾斜角をなす。すなわち、本流速計測装置はその自重を取付け板を介して通線に作用するが、当該装置の自重及び通線の自重により（浮力も付加される）、所期の張力が導入された通線は当該位置で所期のたわみ量及び傾斜角を現す。
通線の移動に伴い、本流速計測装置部内の速度センサーにより横断管内の各位置の実流速を検知し、通線の傾斜角情報により補正を加えて横断管内の各位置の水平流速を得、これにより横断管内の各位置の堆積状況を表示する。

（第２発明）
本発明の第２は、曲がり管路における横断管の流速計測方法に係り、請求項２に記載のとおり、
上流から下流への流体の流れをなす流体管路の、対向する立孔間を直線状の横断管を介して流通状態に接続される曲がり管路において、
前記立孔及び横断管にわたって配されるとともに該立孔及び横断管の軸方向に所期の張力をもって移動する通線に連結されて使用され、
前記通線には取付け台車が固定介装されるとともに該通線は前記横断管内において懸垂曲線状態を保持し、
前記通線の取付け台車の下面に固設された取付け板を介して前記横断管内の水流の実流速を検知する流速計測装置部が固定状に取り付けられてなる、
流速計測装置を使用してなされる横断管の流速計測方法であって、
前記通線の移動とともに、前記流速計測装置部により実流速を計測し、
上記通線の移動量と前記計測された実流速を補正した水平速度とを表示してなる、
ことを特徴とする。
本第２発明は、以下の実施形態でより一層具体的に示され、かつはその実施形態より抽出される発明概念である。
上記において、
ａ）「流体管路」は上下水道、パイプラインを含む。
ｂ）横断管の「直線状」は、水平に限定されず、傾斜状態を除外するものではない。
ｃ）通線の「移動位置」は、通線の横断管での軸方向移動量、本流速計測装置の存する位置での通線のたわみ及び傾斜角を含む。
また、上記構成において、
１）流速計測装置部のセンサーは電磁流速計であること、
２）流速計測装置部のセンサーは電気流速計であること（該電気流速計はプロペラ駆動を含む）、
３）センサーには計測値の傾斜角度補正機能を有すること、
４）センサーによる計測値は外部の傾斜角度補正機能部により補正を受けること、
５）本流速計測装置の連結される通線は、次のようにして配すること、
すなわち、下端に所定の曲率の曲がり部よりなる管口保護部を有し、その長手方向に通線の誘導路が形成されたレール材を、該管口保護部を横断管の管口に臨ませるとともに、相対する立孔のそれぞれの壁面に沿って立設し、該両立孔の上位に配された各ウインチにより当該通線を該レール材の誘導路に沿って所定の張力をもって誘導し、立孔間の横断管内に高さ及び張力を調整して配すること、
は適宜採択される選択的事項である。
なお、１）〜５）は矛盾しない限りにおいて互いに組合せ可能である。

（作用）
本流速計測方法において、流速計測装置部は上流側に向けられる。
横断管内の通線は、本流速計測装置の移動する位置において当該計測装置の集中荷重を受けて所期のたわみ及び傾斜角をなす。すなわち、本流速計測装置はその自重を取付け板を介して通線に作用するが、当該装置の自重及び通線の自重により（浮力も付加される）、所期の張力が導入された通線は当該位置で所期のたわみ量及び傾斜角を現す。
通線の上流から下流への移動に伴い、本流速計測装置部内の速度センサーにより横断管内の各位置の実流速を検知し、通線の傾斜角情報により補正を加えて横断管内の各位置の水平流速を得る。
この水平流速情報に基づいて、通線の移動とともに横断管の各断面の流速状況を表示する。

本発明の曲がり管路における横断管の流速計測装置及び該横断管の流速断面計測方法によれば、横断管内に配される通線が移動とともに所期のたわみ及び傾斜角を採り、これに連動して計測装置の位置決めがなされ、かつ、検出された流速値の移動速度補正及び傾斜補正がなされて正確な流速値を得ることができ、これにより横断管内の各位置の正確な流速状況を得ることができる。

本発明の適用される下水道管路の伏越し部の概略構成図。 公知技術の説明図面。 レール材の全体側面図。 レール材の部分図であって、（ａ）は図３の４−４線断面図、（ｂ）は（ａ）の４方向矢視図。 レール材の分割態様を示す図。 レール材の下端部を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）の６方向矢視図。 作業装置の一部断面側面図。 作業装置の平面図。 先導管装置Ｔにおける取付け台車のレール材への組付け図。 取付け台車の詳細構造を示す一部断面側面図（図１１の１０方向矢視図）。 取付け台車の正面図（図１０の１１方向矢視図）。 先導管装置Ｔの動作図。 計測装置Ｖの構成を示す側面図（図１４、図１５の１３方向矢視図）。 計測装置Ｖの平面図（図１３、図１４の１４方向矢視図）。 計測装置Ｖの正面図（図１２の１５方向矢視図）。 計測装置Ｖに係る信号処理構成を示すブロック図。 パイプラインにおける実施の態様を示す一部断面全体側面図。

本発明の曲がり管路における横断管の流速計測装置及び該横断管の流速計測方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図１６は本発明の一実施形態である下水道管路の伏越し部への適用を示す。

図１は一般的な下水道管路の伏越し部を示す。図において、１は人孔（１Ａは上流側人孔、１Ｂは下流側人孔）、２は人孔１Ａ，１Ｂ間の横断管路（伏越し管路）、３Ａは上流側管路、３Ｂは下流側管路、を示す。これらより曲がり管路を形成する。また、Ｈは地表の路盤、Ｉは伏越し人孔部内の土砂等の付着物である。
しかして、この伏越し部において、人孔１内にレール材５が立て込まれ、該レール材５に案内されて通線６が誘導される。地上には人孔１の開口部１ａに臨んで作業装置Ｓが配され、該作業装置Ｓに搭載されたウインチ７（７Ａは上流側ウインチ、７Ｂは下流側ウインチ）により、通線６の両端を巻き取り・巻き戻して、通線６を移動させ、かつ該通線６に所要の張力を導入する。

以下、通線６の設置を手順に従って説明する。
(1) 通線６の導通
通線６を上流側地上より上流側人孔１Ａ、伏越し横断管路２、下流側人孔１Ｂ、そして下流側地上に導通する。
通線６の伏越し横断管路２内への導通については、本実施形態では従来より使用されている噴射ノズルを用いるが、他の態様を除外しない。当該噴射ノズルは出願人らの特許第２７９１５０２号（特許公報では下水道管用洗浄装置）により公知である。
図２は当該特許公報の一図面を示し、ここに、Ｓは下水道管用洗浄装置（噴射ノズル）、Ｈはこの装置Ｓに接続される高圧ホース、Ｉは圧縮空気ホース、Ｊはリール、高圧ポンプ、圧縮部を含む駆動部である。
(1ａ) 地上において、噴射ノズル、高圧水ポンプ、ホースが準備される。
通線（ワイヤー）６の端部を噴射ノズルに結合し、該噴射ノズルとともに上流側人孔１Ａに落し込み、該噴射ノズルを上流側人孔１Ａの管口に臨ませる。そして、噴射ノズルをそのジェット（噴射流）推進により伏越し横断管２内を下流側に向けて進行させる。
噴射ノズルが下流側人孔１Ｂに到達したとき、下流側人孔１Ｂで噴射ノズルの通線を引き上げる。
(1b)上流側及び下流側地上部で通線６を作業装置Ｓの電動ウインチ７に取り付ける。この状態では通線６は弛んだ状態であるが、ウインチ７の駆動により通線６に必要に応じて速やかに張力が導入される。

(2) レール材５の設置
上流側人孔１Ａ、下流側人孔１Ｂに管口保護器付きレール材５を設置する。該レール材５には管口部位においてレベル調整材１０が適宜付加される。
図３〜図６に該管口保護器付きレール材５の詳細構造を示す。
レール材５は、長尺の鋼（特にはステンレス鋼）製の型材いわゆるＣ型チャンネルよりなり、上位より鉛直部５Ａ、曲がり部５Ｂ、水平部５Ｃの各部位よりなる。
該型材（Ｃ型チャンネル材）の断面構成につき、背面部１２（寸法Ａ）、両側面部１３（寸法Ｂ）、前面部１４（寸法Ｃ）よりなり、前面部１４間に溝１５、更に該チャンネル材の内部に溝空間１６が形成される。本実施形態として、Ａ１２ｃｍ、Ｂ６ｃｍ、Ｃ２ｃｍ、厚さｔ３．２ｍｍを採る。

（鉛直部５Ａ）（図３〜図５参照）
鉛直部５Ａは、長尺をもって本レール材５の上位部位を占め、その長さは人孔深さを目途として決められる。
更に、鉛直部５Ａは、分割体１００をもって構成され、各分割体１００を継ぎ足して長尺とされる。このため、各分割体１００は本体１０１の上下端にフランジ１０２（上フランジ１０２ａ、下フランジ１０２ｂ）が形成され、各フランジに開設された穴に締具１０３のボルト１０４を挿通し、ナット１０５を締め込んで接合される。分割体１００の長さは１ｍを標準とし、人力による扱いが容易とされる。
なお、該鉛直部５Ａの下端は後記する曲がり部５Ｂ及び水平部５Ｃと一体とされる。
本レール材５の定位置で、レール材５の上端すなわち鉛直部５Ａの上端は、地上部に突出し、該地上部で固定把持される。
（曲がり部５Ｂ）（図３、図６参照）
曲がり部５Ｂは、所定の曲率（曲率半径）Ｒをもって鉛直部５Ａに連設される。該Ｒは本レール材５の人孔１の壁面との距離（間隔）を決め、本実施形態では例えばＲは３０ｃｍを採る。
本曲がり部５Ｂにおいて、レール材５の背面部１２の背面の中心線上に四分円形状の平板すなわちＲ（アール）材１８が固設される。１８ａはその水平辺部、１８ｂはその垂直辺部である。該Ｒ材１８は所定の厚みを有し、間隔保持とともに補剛の機能を果す。
なお、曲がり部５Ｂにおいて、その背面部１２に溝空間１６に臨んで複数の円筒状転がり軸受（コロ軸受）を相並べて配する態様を採ることができる。この態様によれば、レール材５内に配される通線６の移動が円滑になされる。
（水平部５Ｃ）（図３、図６参照）
水平部５Ｃは、曲がり部５Ｂに連設され、定位置において管口の頂部に当接する。該水平部５Ｃの長さは本レール材５の人孔開口部１ａからの挿入に支障のない長さで決められ、本実施形態では開口部が６０ｃｍを採るとき１５ｃｍ程度を相当とする。
しかして、レール材５が通線６を介して所要の引上げ力を受けるとき、該水平部５Ｃの管口部位では最大の曲げモーメントを受けるものとなる。このため、当該部位ではＲ材１８が補強を担い、更には図３、図６に示すレベル調整材１０とともに使用されて補剛を高める。
水平部５Ｃの先端は、通線６の移動（特には該通線６に移動体が取り付けられる態様において）の便宜に備えて広口部２０が形成される。該広口部２０はいわゆるラッパ状をなし、２０ａはその側方へ広がる部位（側方拡開部）であり、２０ｂはその上方へ広がる部位（上方拡開部）である。上方拡開部２０ｂはレベル調整材１０を使用するもとで形成されるものであり、レベル調整材１０が使用されない場合には不要である。
上記構成において、「管口保護器」は曲がり部５Ｂ、水平部５Ｃによって構成されるが、これに限定されるものではない。

レベル調整材１０（図３、図６参照）
レベル調整材１０は、上記した曲がり部５Ｂ、水平部５Ｃの上面に当接して配される。１０ａはその上面、１０ｂはその側面、１０ｃはその下面である。該レベル調整材１０のＲ部には溝が成形され、Ｒ材１８を受け入れる。
該レベル調整材１０は、後記するように、多段にして使用され得る。第１段はレール材５における曲がり部５Ｂ、水平部５Ｃの曲げ補強としても機能する。

レール材５の人孔１への設置は次のようにしてなされる。
(2a)
レール材５の下端部すなわち鉛直部５Ａの最下端部、曲がり部５Ｂ、水平部５Ｃの一体ものを人孔１の開口部１ａより人孔１内へ挿入し、一旦その上端を地上部で把持し、次いで、その上に鉛直部５Ａの分割体１００をそのフランジ１０２を介して継ぎ足し、再び人孔１内へ挿入する。レール材５の下端には適宜レベル調整材１０が取り付けられている。
以後、レール材５の鉛直部５Ａをその分割体１００により順次継ぎ足し、長尺のレール材５を得る。
レール材５の下端が管口に臨む位置になるとき、水平部５Ｃの上面を管口の頂部より一定の間隔を保持しつつ押し込み、しかる後、レール材５を引き上げ、水平部５Ｃの上面、もしくはレベル調整材１０の上面を管口の頂部に当接させる。(2b)
レール材５の鉛直部５Ａはその下端のＲ材１８により人孔１の内壁と所定の間隔をもって配される。すなわち、本実施形態では人孔１の内壁より３０ｃｍの間隔を保って配されることになる。
地上部においては、レール材５の上端が固定される。

(3) 通線の定置
作業装置Ｓの上流側ウインチ７Ａ、下流側ウインチ７Ｂを駆動し、緩み状態にある通線６を管口保護器付きレール材５の鉛直部５Ａ及び曲がり部５Ｂの溝１５より溝空間１６内に導き、該溝空間１６内に沿わせて下流側ウインチ７Ｂに巻き取る。これにより、通線６は曲がり管路において、上流より下流にかけて一貫して所定状態に張設がなされる。
ここに、通線６は鋼線（ワイヤー）が使用され、径φ１２ｍｍを規格とし、単位長さ質量ｗ０．５３ｋｇ／ｍを採る。また、ウインチ７は上下流側とも１．３トンを規格として使用される。

以下の作業において、作業装置Ｓの諸機能が利用される。
図７、図８は、当該作業装置Ｓの詳細を示す。
本作業装置Ｓはフレーム２２を基体とし、前後の車輪２３（前輪２３Ａ、後輪２３Ｂ）によって移動可能とされるが、前部のアウトリガー２４を前方へ引き出して地表に定置することにより固定状態となる（すなわち反力を受け止める）。フレーム２２は四角箱状をなし、上部フレーム２２Ａ、下部フレーム２２Ｂ、及びこれらの上部フレーム２２Ａと下部フレーム２２Ｂとを繋ぐ４周の柱材２２Ｃ、更にはこれらのフレーム材（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ）に取り付けられる他の剛性材よりなる。車輪２３の前輪２３Ａ及び後輪２３Ｂはキャスター型式となっており、横移動も可能である。アウトリガー２４は、その水平部（水平材）２４ａが上部フレーム２２Ａ内に収納、引き出し可能となっており、水平部２４ａの端部には鉛直部（鉛直材）２４ｂが配される。
フレーム２２の上部の後方にはウインチ７が設置され、駆動部（電動モータ）７ａをもって回転駆動される。駆動部７ａには変位量センサー２５が配され、ウインチ７の回転量を計り、通線６の巻取り量・巻戻し量、すなわち通線６の変位量を計測する。
フレーム２２の上部フレーム２２Ａの中央部に剛接状に横架された梁材（フレーム材）２２Ａ’に、ピン結合をもって棒状の滑車支持体２７が上下回転自在に取り付けられ、該滑車支持体２７の先端には滑車２８が回転自在に取り付けられる。滑車支持体２７の下面とフレーム２２の前部の上部フレーム２２Ａ（他の上部フレーム２２Ａよりも低くされている）の上面との間には荷重センサー２９が介装設置され、該荷重センサー２９に負荷される荷重、ひいては通線６に懸かる張力を計測する。
アウトリガー２４につき、鉛直部（鉛直材）２４ｂの下端には高さ調整機能付き定置板２４ｃが配される。該高さ調整機能付き定置板２４ｃの操作をもって地表面へ均等な押圧がなされ、本作業装置Ｓのぐらつきのない確実な固定がなされる。

（吊下げ装置１２０）
作業装置Ｓは上記構成に加え、レール材５を吊り下げる吊下げ装置１２０を備え、該吊下げ装置１２０を介してレール材５の保持（不動状態）がなされる。
吊下げ装置１２０は作業装置Ｓのフレーム２２（上部フレーム２２Ａ）上に滑車支持体２７を跨いで立設された２つの柱材１２１、該柱材１２１の上端部に載置固定される梁材１２２、該梁材１２２より水平状に前方に突設されるブラケット材１２３、を基台とし、該梁材１２２の上に配されたウインチ１２４、該ブラケット１２３の前端に配された滑車１２５、が配され、ウインチ１２４より繰り出されたワイヤー１２６は、滑車１２５を介してレール材５の上端に固定されてなる。
ウインチ１２４の巻き込みによりレール材５を吊り上げ、該レール材５の下端の水平部５Ｃを横断管２の管口頂部に係合させて固定し、ワイヤー１２６に所定の張力を付与してレール材５を固定（不動状態）する。
なお、レール材５の吊り下げ保持はこの態様に限らず、レール材５の上端を地上部で固定把持することによってもなされる。

通線６の定置は以下のようにしてなされる。
(3a)
上流側人孔１Ａにある通線６、下流側人孔１Ｂにある通線６の各下端を適当な治具（例えば、下端に懸け金具を装着した長棒）を使用して人孔１の中心部もしくはレール材５の前面付近に保持し、下流側ウインチ７Ｂを駆動して、通線６を弛ませることなく張設する。
上流側人孔１Ａにある通線６、下流側人孔１Ｂにある通線６の鉛直部をレール材５の溝１５に誘導し、溝空間１６内に嵌入させる。
(3b)
下流側ウインチ７Ｂを更に駆動して、横断管２内部の水平通線６をレール材５の下端部（曲がり部５Ｂ、水平部５Ｃ）の溝１５、溝空間１６内に誘導する。
以上により、通線６はレール材５の対応位置で該レール材５の溝空間１６内に挿入され、通線６の定置作業は完了する。

(4) 通線への張力の導入
なおここで、通線６に上流側ウインチ７Ａ、下流側ウインチ７Ｂにより所定の張力を導入することにより、本実施形態における通線システムが構築される。
すなわち、本規格の通線６（径φ１２ｍｍ、単位長さ質量ｗ０．５３ｋｇ／ｍ）に、同じく規格のウインチ７（１．３トン）により所要の張力を導入し、横断管路２（２０ｍとする。）内の通線６を所定の勾配（たるみ、傾斜）とする。すなわち、所期の懸垂曲線状態の通線に対し、所期の集中荷重が作用して重ね合わせによる所定の曲線状態（たるみ、傾斜）を採るものである。
そして、本通線６は横断管２内への配設後、該横断管２内での機器の移動に供されるものであり、機器すなわち移動体が水流抵抗を受ける際、破断あるいは大きな撓みを受けることのない力学的状況（強度）を保持することが要請され、本規格は当該力学的要請に基づくものである。
本通線６が所期の張力を受けるとき、通線６の横断管２（２０ｍ）の中央での撓みは２．７ｃｍであり、また通線６に固定される移動体の荷重が１８．０ｋｇを採るとき通線６の中央での撓みは１１．７ｃｍであり、本通線６に取り付けられてなされる横断管２内での作業に支障にはならない。また、管口での所期の張力による曲げモーメントは本レール材５の断面の抵抗モーメントで対抗されるものである。

(5) 流れの現況の把握
以上の通線６の配設の後、所定の計測装置により横断管２内の付着物の付着状況の計測がなされるが、それに先立って当該横断管２を含む伏越し部の流れの現況（いわゆる流況）が把握される。
(5a)流量の計測
伏越し部の流れの現況すなわち流量の計測は、下流側の下水道管路３Ｂの水面の水位を計測することによってなされる。すなわち、下水道管路３Ｂの管底を０（ゼロ）位置として、その水深（水位）を計り、流量ｑを得る。
あるいは、下水道管路３Ａ，３Ｂに一時的に設置された開水路用の流量測定装置によって流量を得る。
そのような流量測定装置Ｑの１例として、下流側人孔１Ｂに臨む下水道管路３Ｂの管口部において、切欠き（三角形、四角形）を有するせき板を設置し、該切欠きからの流れを保持しつつせき板上流側の水位を計って流量ｑを得るせき式計測方法が採られる。
また、他の流量測定装置Ｑとして、下流側人孔１Ｂに臨む下水道管路３Ｂの管口部において、フリュームを設置し、フリュームスロート部の水位を計測し、流量を得るフリューム式計測方法が採られる。
あるいは、下流側人孔１Ｂに臨む下水道管路３Ｂの管口部の一定区間を清掃した後、その既知の流路断面を流れる流速及び水位を計り流量を得る方法を採ることもできる。
(5b)調査結果の判定
しかして、現況調査の結果、横断管２内に流通断面が確保されていると判定される場合には先導管による障害物予備調査が実施される。

(6) 先導管装置による障害物予備調査（図９〜図１２参照）
障害物予備調査は先導管装置Ｔを用いてなされるが、該先導管装置Ｔは通線６に介装された取付け台車３２を介して取り付けられる。
図９〜図１１に取付け台車３２の詳細構成を示す。
本取付け台車３２は（左右前後、上下は図面におけるもの）、細長の箱状をなすフレーム体３３と、該フレーム体３３の前後において該フレーム体３３に回転自在に軸支される回転軸３４ａ、該回転軸３４ａの両端に装着されるローラ３４と、フレーム体３３の下面に突出して固設される取付け板３５と、フレーム体３３の前後部に固設される取付け環３６と、からなる。取付け板３５には作業体Ａとの取付けに供される取付け穴３５ａが開設される。取付け板３５の高さｈは３〜４ｃｍとされる。
該取付け台車３２はレール材５の溝空間１６内に嵌装され、そのローラ３４をレール材５の背面部１２、前面部１４の内面に沿わせて移動自在とされる。フレーム体３３の幅はレール材５の溝１５の幅よりもわずかに小さいものとされ、該取付け台車３２をぶれなく移動を案内する。
一方、先導管装置Ｔは図１２に示されるように、通線６に配された取付け台車３２に取り付けられる取付け板３８と、該取付け板４０に固設される中空円筒状の先導管４０と、からなる。
詳しくは、取付け板３８は平板体をなし、前後に取付け穴３８ａが開設され、その取付け穴３８ａと前記した台車３２の取付け穴３５ａとを対応させ、それらの穴に装着した固定具３９を締め込んで装置Ｔの固定がなされる。
先導管４０は、金属製よりなり、前後に開放された中空円筒体をなし、所定の重量、直径φ及び長さｍを有する。すなわち、重量は可及的軽量が好ましいが、浮き上がらないこと、水流に妄動しないことの要件を満たすものとする。直径φについては後述する作業体の装置本体の差し渡し最大長と同等とされ、長さｍについては作業体の装置本体の最大長と同等とされ、これらの通過を保証する寸法を採る。

(6a)先導管装置Ｔの取付け
上流側地上部において、通線６に取付け台車３２を介装設置する。すなわち、該取付け台車３２の両端の取付け環３６を介して通線６に取り付ける。
この状態で、取付け台車３２の取付け板３５と先導管装置Ｔの取付け板３８とを重合し、それらの取付け穴３５ａ，３８ａに固定具（ボルト・ナット）３９を挿通し、該固定具３９を締め込んで先導管装置Ｔの取付けがなされる。
先導管装置Ｔをレール材５の上位に配し、取付け台車３２をレール材５の溝空間１６内に嵌め込む。
(6b)先導管装置Ｔの下降／沈設
上流側ウインチ７Ａの巻き出しと下流側ウインチ７Ｂの巻き取りとを同調させて、先導管装置Ｔの重量に抗して該先導管装置Ｔを上流側人孔１Ａ内に下降・沈設する。
(6c)先導管装置Ｔの管口への配置
先導管装置Ｔがレール材５の曲がり部５Ｂに至ると、先導管装置Ｔは円弧軌跡を描いて横断管２の管口に近づく。このとき、先導管装置Ｔは所定の大きさに規定されているので、管口壁面に衝突することなく、先導管装置Ｔは所定の姿勢で横断管２の管口に臨む。
(6d)先導管装置Ｔの移動
上流側ウインチ７Ａ、下流側ウインチ７Ｂにより所定の張力をもって先導管装置Ｔを上流側管口から当該横断管内を進行させ、下流側管口まで移動させる。
当該先導管装置Ｔはその重量による通線６の撓みをもって横断管路２内を移動する。
(6e)下流側管口部の先導管装置Ｔ
先導管装置Ｔが横断管２の下流側管口に至ると、通線６の取付け台車３２がレール材５の端部の広口部２０に臨み、円滑にレール材５の溝空間１６内に入り込む。
(6f)先導管装置Ｔの引き上げ
ウインチ７Ａ，７Ｂの駆動により、先導管装置Ｔはレール材５の曲がり部５Ｂを経由して、鉛直部５Ａを上昇し、人孔１の開口部１ａから地上部に引き上げられる。
その後、先導管装置Ｔは取付け台車３２から外され、該取付け台車３２は通線６とともにウインチ７Ａ，７Ｂの逆操作により逆行され、再び上流側地上へ引き戻され、次の作業に備える。
(6g)以後の作業
以上の障害物予備調査の実施により、先導管装置Ｔが支障なく、立孔１、横断管２内を通過することが確認されれば、以後の作業体による計測作業ないし清掃作業を実施する。なお、先導管装置Ｔの重量は軽いものであるので、通線６の張力を低減し、そのたるみを利用して先導管４０を横断管２の中心部に位置させる手法を採ることができる。

(7) 流速計測装置の設置及び計測作業（図１３〜図１６参照）
(6) の工程に続き、通線６を介して本実施形態の流速計測装置（以下単に「計測装置」という）Ｖが設置され、該計測装置Ｖを使用して横断管２内の流速が計測される。
（計測装置Ｖ）（図１３〜図１５参照）
計測装置Ｖは、フレーム体４２をもって流速計測装置部としてのセンサー４３、該センサー４３に接続される通信線４４を固定材（ボルト・ナット）４５を介して挟着保持してなる。該フレーム体４２は、相隔てて配される２枚の平板体よりなり、上部に２つの取付け穴４２ａが開設され、取付け台車３２との連結に供される。フレーム体４２の両側には水平翼４７が取り付けられ、また、その下部には重錘部４８（重錘４８ａ、固定バンド４８ｂ）が配される。重錘４８ａは通常には鉛材が使用される。
センサー４３は本計測装置Ｖの要部をなし、本実施形態では電磁流速計が用いられる。該電磁流速計は小型であり、かつ精度が高いものであり、使用には好適である。該センサー４３はフレーム体４２の後部かつ下部に突出して取り付けられる。該センサー４３によって検出された流速信号（電流値）は、通信線４４を介して地上部の処理部（後述）に送られる。なお、本実施形態のセンサー４３は１軸機能であるとともに、傾斜角度の補正機能はない。
通信線４４は防水層をもって被覆され、フレーム体４２の挟着作用に対抗する。
水平翼４７、重錘部４８は本計測装置Ｖの水中における安定のために付加されるものであり、安定が得られる場合には省略され、非本質的事項である。
（計測装置Ｖの信号処理）
計測装置Ｖ内のセンサー４３は所定の計測をなし、横断管２の内面の状況をモニターに表示する。
図１６は計測装置Ｖと該計測装置Ｖに繋がる地上部でのモニター表示の概要を示す。
図示されるように、計測装置Ｖには前記したとおり電磁流速センサー４３が内蔵されている。
計測装置Ｖは通信線４４を介して地上部の処理装置（通常にはパソコン）５０と信号のやり取りを行う。該処理装置５０には通線６の変位量を検知する変位量センサー２５（ウインチ７に内蔵）及び通線６の荷重センサー２９（作業装置Ｓに設置）からの信号を受け入れ、ウインチ７へ駆動信号を送る。処理装置５０には、入力手段（キーボード）５０ａ、出力手段（プリンター）５０ｂ、画像処理部５０ｃ、補正計算部５０ｄが付置もしくは内蔵され、これらの信号をモニター５１に表示する。
処理装置５０は変位量センサー２５、荷重センサー２９からの情報信号も受け入れて、計測装置Ｖの進行につれ、通線６のたわみ及び傾斜角を計算処理する。入力手段５０ａからは当該横断管２の内径、長さ等の情報が入力される。補正計算部５０ｄでは電磁流速センサー４３からの実流速データに傾斜角度の補正を行う。更には、検知速度（実流速）に本計測装置Ｖの進行速度の補正を行う。モニター５１では、画像処理された情報が表示される。
このようにして、計測装置Ｖの横断管２内での進行につれ、横断管２の内面状況をモニター５１で表示される。

(7a)計測装置Ｖの取付け
前記した(6a)先導管装置Ｔの取付けに準じ、取付け台車３２の取付け板３５と本計測装置Ｖのフレーム体４２の上部とを重合し、それらの取付け穴３５ａ，４２ａに固定具（ボルト・ナット）３９を挿通し、該固定具３９を締め込んで計測装置Ｖの取付けがなされる。なお、通信線４４は長尺をもって地上の処理装置５０に接続される。
(7b)計測装置Ｖの下降／沈設
前記した(6b)先導管装置Ｔの下降／沈設に準じる。
(7c)計測装置Ｖの管口への配置
前記した(6c)先導管装置Ｔの管口への配置に準じる。
(7d)計測装置Ｖによる動作
上流側ウインチ７Ａ、下流側ウインチ７Ｂにより通線６への所定の張力をもって計測装置Ｖを上流側管口から当該横断管２内を所定速度（ｗ）で進行させ、下流側管口まで移動させる。計測装置Ｖ内の速度センサー４３は所定の計測をなし、当該計測信号を地上部の処理装置５０へ送る。
速度センサー４３は上流側に向けられたものであり、かつ計測装置Ｖ本体（すなわちフレーム体４２）の端部に設置されたものであるので、横断管２内の通常の水流を乱すことなく実際の流れを捉える。
速度センサー４３は通線６の傾きをもって移動するものであるので、その計測速度（実流速）は通線６の移動速度及び傾斜角を反映したものとなっている。この実流速は前記したとおり、処理装置５０内の補正計算部５０ｄで相対速度及び傾斜角度の補正が行われ、実際の水平速度に変換表示される。
なお、通線６の移動は、一定速度で行われる外、停止を含む断続移動（その停止時に流速の検出がなされる）を採ることを除外しない。
（断面阻害率）
本計測装置Ｖの移動は前記した工程(5a)の流量計測の結果（流量ｑ）に関連付けられる。
すなわち、流量ｑを本水平速度ｖで除すことにより当該位置での横断管２の断面積Ａが算定され、この断面積Ａは新設当時の横断管２の断面積Ａ’より縮小されたものとなり、その比率（Ａ’／Ａ）により断面阻害率を表示する。
(7e)下流側管口部の計測装置Ｖ
前記した(6e)下流側管口部の先導管装置Ｔに準じる。
(7f)計測装置Ｖの引き上げ
前記した(6f)先導管装置Ｔの引き上げに準じる。
あるいは、計測装置Ｖの通信線４４を考慮して、本計測装置Ｖを逆に進行させ、上流側人孔１Ａから引き上げることもできる。
(7g)作業の完了
以上をもって計測装置Ｖによる計測作業は完了するが、本計測作業の後、更に精確な計測作業及び／又は清掃作業を実施することが通常であり、それらの作業の後、計測装置Ｖが再度使用される。

（実施形態の効果）
本実施形態の流速計測装置Ｖ及び該流速計測装置Ｖを使用してなされる横断管の流速計測方法によれば、横断管２内に配される通線６が移動とともに所期のたわみ及び傾斜角を採り、これに連動して本計測装置Ｖの位置決めがなされ、かつ、検出された流速値の移動速度補正及び傾斜補正がなされて正確な流速値を得ることができ、これにより横断管内の各位置の正確な断面状況を得ることができる。

(8) 作業の続行
上記の作業の後、更に精確な計測作業及び清掃作業が以下のように実施され、それらの作業の後、計測装置Ｖが再度使用される。
(8a)精確な計測作業
前記(7) の計測作業は横断管２の現況の断面阻害率を、該伏越し部の水位測定とともに机上（水理計算の適用）の流量計算に基づいて求めるものであったが、更に精確な計測作業を実施する。そのような精確な計測作業手段として、本出願人らが先に提案した特願２０１３−１６２２１６による計測作業を実施することが好適である。この計測作業によれば、横断管２内の上部に付着するラード類、下部に堆積する固結土砂による断面状況が更に精確に計測され、モニターに画像表示され、かつそのデータは保存される。
(8b)正確な清掃作業
上記(8a)の計測結果によるデータ（画像表示）に基づき、横断管２内の正確な清掃作業が実施される。そのような清掃手段として、本出願人らが先に提案した特願２０１３−１６５１３８、特願２０１３−１７６５８５による清掃手段が適用される。
(8c)再計測作業
(8b)の後、更に(8a)に準じて精確な計測作業を実施する。これにより、横断管２内の清掃完了後の断面状況を得る。
(8d)流速計測の実施
以上に続けて、先の(7) に準じ、計測装置Ｖによる流速の計測作業を実施する。
これにより、この(8d)の実施時点（あるいは清掃作業完了時点）での当該伏越し部の流入水量がその流速とともに計測される。

(9) 当該伏越し部の適正判定
以上の計測データのもとに、上記(8d)の実施時点（あるいは清掃作業完了時点）での当該伏越し部の流入水量と清掃作業以前でした水位計測に基づく先の流入水量との比較解析を行い、当該伏越し部の維持管理（改修も含む）計画の策定に資するものである。

本発明は伏越し管渠に限定されず、更に下水道における他の横断管（地中埋設管）、更には水道管、パイプラインへの適用も可能である。
パイプライン（石油、天然ガス）において、管壁への異物の強固な付着が問題となっており、この付着物の調査・除去のため本発明の適用が期待されるものである。
図１７において、Ｐは地上に配されたパイプラインを示す。パイプラインＰの適宜の２箇所で穿孔Ｑ用の立孔管２００を立設し、かつ、架台部２０１を設置する。架台部２０１にはウインチ２０２、滑車２０３が設置される。
本発明の実施において、架台部２０１上で穿孔Ｑをなし、この穿孔Ｑを介して通線２０５を配し、またレール材２０６を挿入し、ウインチ２０２により通線２０５を所期の状態に設置し、本流速計測装置Ｋを配し、該流速計測装置Ｋをもって計測を実施するものである。

本発明は叙上の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。
１）叙上の実施形態では、流速計測装置Ｖの流速装置部に電磁流速計を用いたが、電磁流速計に替えて通常に使用されるプロペラ式の電気流速計を採用することは自由である。
この場合、当該プロペラ式電気流速計の胴体部（発電部の内蔵部）の上部に取付け板が取り付けられる。

Ｖ…流速計測装置、Ｔ…先導管装置、１…立孔（人孔）、１Ａ…上流側立孔（人孔）、１Ｂ…下流側立孔（人孔）、２…横断管（伏越し管）、３Ａ…上流側管路、３Ｂ…下流側管路、５…レール材、５Ａ…鉛直部、５Ｂ…曲がり部、５Ｃ…水平部、６…通線、７…ウインチ、７Ａ…上流側ウインチ、７Ｂ…下流側ウインチ、３２…取付け台車、３５、３８…取付け板、４０…先導管、４３…流速センサー

Claims (2)

1. 上流から下流への流体の流れをなす流体管路の、対向する立孔間を直線状の横断管を介して流通状態に接続される曲がり管路において、
   前記立孔及び横断管にわたって配されるとともに該立孔及び横断管の軸方向に所期の張力をもって移動する通線に連結されて使用される該横断管の流速計測装置であって、
   前記通線には取付け台車が固定介装されるとともに該通線は前記横断管内において懸垂曲線状態を保持し、
   前記通線の取付け台車の下面に固設された取付け板を介して前記横断管内の水流の実流速を検知する流速計測装置部が固定状に取り付けられてなる、
   ことを特徴とする曲がり管路に配される通線とともに使用される横断管の流速計測装置。
2. 上流から下流への流体の流れをなす流体管路の、対向する立孔間を直線状の横断管を介して流通状態に接続される曲がり管路において、
   前記立孔及び横断管にわたって配されるとともに該立孔及び横断管の軸方向に所期の張力をもって移動する通線に連結されて使用され、
   前記通線には取付け台車が固定介装されるとともに該通線は前記横断管内において懸垂曲線状態を保持し、
   前記通線の取付け台車の下面に固設された取付け板を介して前記横断管内の水流の実流速を検知する流速計測装置部が固定状に取り付けられてなる、
   流速計測装置を使用してなされる横断管の流速計測方法であって、
   前記通線の移動とともに、前記流速計測装置部により実流速を計測し、
   上記通線の移動量と前記計測された実流速を補正した水平速度とを表示してなる、
   ことを特徴とする曲がり管路における横断管の流速計測方法。