JP3999180B2 - 配管の相対位置検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば、地中に埋設した配管ラインにおける配管の沈下による傾斜を検出するのに適した配管の相対位置検出装置に関する。

造成地等に埋設される下水道や上水道の配管ラインは、配管同士を可撓管継手を介して連結することで構成されている。地震等の地盤変動による不等の変曲が発生すると、配管ラインの一部の配管に変動が生じる。このような配管ラインに発生する配管の変動量は、配管と配管の間に配置された可撓管継手の可撓性で吸収するように設計されているので、変動した配管と可撓管継手の接続部が破断したり、接続部から流体が漏洩することはない。

しかし、下水道や上水道の配管ラインは、配管同士を管継手を介して連結しているので、配管ラインに外圧または内圧が加えられるた場合には、配管ラインの一部の配管が予め定めた所定値以上に傾斜してしまうことがある。

下水道や上水道の配管ラインは、配管ラインの変動に伴う配管の沈下量が所定範囲内であれば、配管と可撓管継手の接続部が破断したり、接続部から流体が漏洩することはないが、配管ラインにおける配管の沈下量が所定値を越えた大きい量になると、配管ラインの可撓管継手や配管が破損し、場合によっては、重大な災害の原因となる可能性がある。

また、下水道の配管ラインにおいては、配管ラインを流れる下水は重力の作用で流れるので、配管が下水の流れ方向に傾斜している場合には、下水は正常に流れ、滞留の問題は生じないが、配管が下水の流れ方向に逆らう方向に傾斜している場合には、配管を流れる下水に滞留が生じ、配管ラインに沿って下水が効率よく流れないことになる。 本発明は、上記した点を考慮してなされたもので、簡単な構造で、配管ラインの配管の沈下量や傾斜量を遠隔監視できる配管の相対位置検出装置を提供することを目的とする。

本発明の配管の相対位置検出装置は、略Ｕ形をなし、両端部を同じ方向に折り曲げた一対の脚部を有する剛性チューブから形成され、各脚部を配管の軸線方向に平行に延びるように配管の外面に固定した相対位置検出部と、一対の検出部を有し地上に設置された計測装置と、相対位置検出部の両端と計測装置の各検出部とを接続する接続管と、管路内に収容された比重が異なる２種類の液体でかつ相方が溶け合わない液体の作動媒体ととから構成される。

本発明の配管の相対位置検出装置は、地上に設置された計測装置により作動媒体の高さの差を検出し、配管ラインの配管の傾斜量を監視することで、配管を掘り起こすことなく配管の沈下量検出することができ、配管ラインの配管接続部からの流体の漏洩を未然に防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
本発明による配管の相対位置検出装置１は、図１および図２に示すように、配管ラインの配管２に固定された相対位置検出部３と、地上４に設置された計測装置５と、相対位置検出部３と計測装置５とを結ぶ管路内に収容された作動媒体６とを有する。

相対位置検出部３は、全体形状を略Ｕ形とし、両端部３ａ，３ｂを同じ方向に折り曲げた剛性チューブから形成される。相対位置検出部３は、剛性チューブに囲まれる矩形空間７を有する。相対位置検出部３は、地中に埋設された配管ラインの配管２の外面に剛性管の各脚部が配管２の軸線と平行に延びるように配置され、取付け装置８により配管２に取付けられる。

計測装置５は、２つの同一構成の透明シリンダ５ａ，５ｂと、これら透明シリンダ５ａ，５ｂの間に位置する目盛９とを有する。計測装置５は、地上４の作業員がアクセスしやすい位置に設置される。計測装置５の透明シリンダ５ａ，５ｂの液面の高さ、すなわち、透明シリンダ５ａ，５ｂの液面の差は、目盛９により読み取られる。

取付け装置８は、配管２の外面に装着されるバンド１０と、バンド１０に取り付けられた固定板１１と、バンド１０を配管２に固定する固定手段１２とを有する。固定板１１は、相対位置検出部３により形成される矩形空間７に配置され、相対位置検出部３を所定形状に維持する。

また、計測装置５の各透明シリンダ５ａ，５ｂは、可撓性チューブ１３，１３により相対位置検出部３の両端部３ａ，３ｂに連結される。これにより、計測装置５の一方の透明シリンダ５ａと他方の透明シリンダ５ｂを結ぶ管路１４を形成する。

作動媒体６は、比重が異なる２種類の液体でかつ相方が溶け合わない液体６ａ，６ｂから構成される。一例として、作動媒体６は水と灯油である。作動媒体６は、計測装置５の透明シリンダ５ａと透明シリンダ５ｂを結ぶ管路１４に液面が透明シリンダ５ａと透明シリンダ５ｂの目盛９の範囲内に位置するように入れられる。

つぎに作用を説明する。
本発明による配管の相対位置検出装置１は、配管ラインの配管２に取り付けられ、配管ラインを地中に埋設した段階では、図１に示すように、埋設した配管２は設計通りに水平面内に配置されているので、配管２に上下方向に移動する沈下現象が発生しておらず、計測装置５の透明シリンダ５ａ，５ｂの液面は同一高さ水準にある。

地中に埋設した配管ラインに地盤沈下が発生すると、地盤沈下が発生した場所に近い配管２は、図３に示すように、沈下量δだけ沈下する。配管２が沈下量δだけ変位すると、配管２に取り付けられた相対位置検出部３も沈下量δだけ変位する。

位置検出部３が沈下量δだけ変位すると、管路１４の作動媒体６は、液体６ａと液体６ｂの比重の差により、比重の重い液体６ａが相対位置検出部３内を同一液面を維持するように移動する。

作動媒体６の比重の重い液体６ａが位置検出部３内を移動すると、比重の重い液体６ａの移動に伴って、計測装置５の一方の透明シリンダ５ａの液面が上昇し、他方の透明シリンダ５ｂの液面が下降し、透明シリンダ５ａの液面と透明シリンダ５ｂの液面との間に液面差ｅが発生する。この液面差ｅから配管２の沈下量δが検出される。

計測装置５の透明シリンダ５ａと透明シリンダ５ｂの液面差ｅと、配管２の距離Ｌにおける垂直方向の変動量δとの関係は、作動媒体６の比重の重い液体６ａと比重の軽い液体６ｂとの比重の差によって計算される。

配管２の傾斜角度θは、θ＝ｓｉｎ^−１（σ／Ｌ）より計算される。

また本発明による相対位置検出装置１を配管ラインの複数の配管にそれぞれ配置し、各相対位置検出装置の検出値を計測装置で集中管理することもできる。

本発明による配管の相対位置検出装置は、地中に埋設した配管の沈下量や地上または地中に配置した配管の傾斜勾配量を地上に配置した計測装置で遠隔監視できる。

本発明による配管の相対位置検出装置の配管が正常位置にある時の図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明による配管の相対位置検出装置の配管が沈下位置にある時の図である。

符号の説明

１ 相対位置検出装置
２ 配管
３ 相対位置検出部
５ 計測装置
５ａ 透明シリンダ
５ｂ 透明シリンダ
６ 作動媒体
８ 取付け装置
１３ 接続管

Claims (2)

1. 複数の配管を可撓管継手を介して連結した配管ラインにおいて、略Ｕ形をなし、両端部を同じ方向に折り曲げた一対の脚部を有する剛性チューブから形成され、各脚部を配管の軸線方向に平行に延びるように配管の外面に固定した相対位置検出部と、一対の検出部を有し地上に設置された計測装置と、相対位置検出部の両端と計測装置の各検出部とを接続する接続管と、管路内に収容された比重が異なる２種類の液体でかつ相方が溶け合わない液体の作動媒体とを有することを特徴とする配管の相対位置検出装置。
2. 複数の相対位置検出装置を複数の配管にそれぞれ配置し、各相対位置検出装置の検出値を計測装置で集中管理したことを特徴とする請求項１に記載の配管の相対位置検出装置。

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