JP4263974B2 - Steel pipe structure inner surface repair device - Google Patents
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Description
本発明は、鋼管構造物の内面を防錆処理する設備において、鋼管構造物の内面を調査し、内面から錆を除去し、内面を防錆処理する鋼管構造物内面補修装置に関し、さらに詳しく言えば、不連続に急激に傾斜する単独の屈曲箇所、または不連続に傾斜する複数の屈曲箇所を有する鋼管構造物に適した鋼管構造物内面補修装置に関する。 The present invention relates to a steel pipe structure inner surface repair device that investigates the inner surface of a steel pipe structure, removes rust from the inner surface, and rust-proofs the inner surface in a facility for rust-proofing the inner surface of a steel pipe structure. For example, the present invention relates to a steel pipe structure inner surface repair device suitable for a steel pipe structure having a single bent portion that inclines discontinuously or a plurality of bent portions that discontinuously incline.
鋼管構造物の内面の補修は、大別して鋼管構造物の内面調査過程と、調査結果にもとづく内面除錆処理過程と、除錆後の内面防錆処理過程とがある。 The repair of the inner surface of a steel pipe structure is broadly divided into an inner surface inspection process of the steel pipe structure, an inner surface rust removal process based on the result of the investigation, and an inner surface rust prevention process after rust removal.
(1)従来の内面調査過程
従来、密閉された鋼管構造物の内面は空気の流通がなく、腐食はほとんどないであろうということを前提にしていた。したがって、適切な調査方法がいまだ確立されていない。しかし、そのうちのいくつかの代表例には次のようなものがある。
(1) Conventional inner surface investigation process Conventionally, it was assumed that the inner surface of a sealed steel pipe structure would not have air flow and would be hardly corroded. Therefore, an appropriate survey method has not yet been established. However, some representative examples are as follows.
まず、現地で鋼管構造物から採取した鋼管部材を縦に二分割し、膜厚測定装置で膜厚を測定する方法がある。この方法は、部材を破壊して調査するので、時間とコストの面で効率が悪い。鋼管部材内部にプローブを挿入し、膜厚を測定する方法もある(例えば、特許文献1、2および3参照)。この方法は、測定部表面に酸化皮膜があるため、真の膜厚を測定できない。真の値を測定するためには、酸化皮膜を機械的に除去する必要がある。 First, there is a method in which a steel pipe member sampled from a steel pipe structure is divided into two vertically and the film thickness is measured with a film thickness measuring device. This method is not efficient in terms of time and cost because the member is destroyed and investigated. There is also a method of measuring the film thickness by inserting a probe into the steel pipe member (for example, see Patent Documents 1, 2, and 3). This method cannot measure the true film thickness because there is an oxide film on the surface of the measurement part. In order to measure the true value, it is necessary to mechanically remove the oxide film.
鋼管部材外部から板厚測定装置を用いて鋼管肉厚を測定する方法もある。この方法は、鋼管部材外部からの非破壊検査という点では優れているが、測定精度が低く、腐食が進行して鋼材の厚さが減少しないと発見できない。鋼管部材内部に内視鏡を挿入し、目視により評価する方法もある。この方法は、鋼管部材の最初の挿入部が細く、挿入するに従って管径が太く変化するので、内視鏡を部材内部に保持しながら移動させる位置保持ユニットの製作が困難である。場合によっては、部材に孔を開けて内視鏡を挿入することもできるが、開孔後の部材強度が低下する。 There is also a method of measuring the steel pipe wall thickness from the outside of the steel pipe member using a plate thickness measuring device. This method is excellent in terms of non-destructive inspection from the outside of the steel pipe member, but cannot be discovered unless the measurement accuracy is low and corrosion progresses to reduce the thickness of the steel material. There is also a method in which an endoscope is inserted into the steel pipe member and visually evaluated. In this method, since the initial insertion portion of the steel pipe member is thin and the pipe diameter changes thickly as it is inserted, it is difficult to produce a position holding unit that moves while holding the endoscope inside the member. In some cases, it is possible to insert an endoscope with a hole in the member, but the strength of the member after opening is reduced.
さらに、木槌、プラスチック・ハンマ等で打撃し、腐食生成物の落下または開孔の有無から評価する方法もある。この方法は、錆の進行が著しい箇所の検出には適するが、検出時期が遅くなる。 Further, there is a method in which a hammer is hit with a mallet, a plastic hammer or the like, and the corrosion product is dropped or evaluated from the presence or absence of an opening. This method is suitable for detecting a portion where the progress of rust is remarkable, but the detection time is delayed.
(2)従来の内面除錆処理過程
従来、密閉された鋼管構造物の内面は空気の流通がなく、腐食はほとんどないであろうということを前提にしていたので、適切な除錆方法がいまだ確立されていない。しかし、そのうちのいくつかの代表例には、次のようなものがある。
(2) Conventional inner surface rust removal process Conventionally, the inner surface of a sealed steel pipe structure was based on the premise that there would be no air flow and almost no corrosion. Not established. However, some representative examples are as follows.
鋼管構造物から鋼管部材の一部を取り外し、調査の結果にもとづいて除錆する方法がある。この方法は、取り外した鋼管部材が主柱材である場合、仮の補強材を取り付ける必要がある。主柱材は鋼管構造物に働く主応力を担っている部材であり、取外作業が困難である。さらに、鋼管構造物の建設場所は山間部が多く、重機の搬入、取外・取付け作業が困難である。 There is a method of removing a part of the steel pipe member from the steel pipe structure and removing the rust based on the result of the investigation. In this method, when the removed steel pipe member is the main pillar material, it is necessary to attach a temporary reinforcing material. The main column material is a member that bears the main stress acting on the steel pipe structure, and is difficult to remove. Furthermore, there are many mountainous areas where steel pipe structures are constructed, making it difficult to carry in, remove and install heavy machinery.
そのため、鋼管部材を取り外すことなく鋼管構造物内面の除錆をする方法が必要となる。しかし、鋼管構造物は地表からほぼ垂直に建設されており、構造物の長さも200mを越える場合がある。さらに、鋼管構造物によっては、途中に主柱材の傾斜が不連続に変化する複数の屈曲箇所を有し、その屈曲箇所の角度も多様なものがある。部材内へ内面除錆処理装置を挿入した後、必要位置へ移動させて部材内面の除錆をすることは非常に困難である。主柱材の部材寸法は、地上高さが高くなるほど細く、低くなるほど太く変化するため、部材寸法に合わせて使用する装置を替える必要がある。その上、作業員は鋼管構造物の頂部へ昇り、高所、狭隘な作業空間内で作業を行わなくてはならず、大がかりな動力源や複雑な内面除錆処理装置を使用することには多くの問題がある。 Therefore, a method for removing rust on the inner surface of the steel pipe structure without removing the steel pipe member is required. However, the steel pipe structure is constructed almost vertically from the ground surface, and the length of the structure may exceed 200 m. Furthermore, some steel pipe structures have a plurality of bent portions where the inclination of the main pillar material changes discontinuously in the middle, and there are various angles of the bent portions. After inserting the inner surface derusting apparatus into the member, it is very difficult to remove the inner surface of the member by moving it to the required position. Since the member dimensions of the main pillar material are thinner as the ground height is higher and change as the height is lower, it is necessary to change the device used according to the member dimensions. In addition, workers must climb to the top of the steel pipe structure, work in high places and confined work spaces, and use large power sources and complex internal rust removal equipment. There are many problems.
(3)従来の内面防錆処理過程
上記(1)および(2)で述べた方法を利用して、内部挿入塗装、外部塗装、一部取外塗装等を行ったとしても、上述と同様な問題が残る。
(3) Conventional inner surface antirust treatment process Even if internal insertion painting, external painting, partial removal painting, etc. are performed using the method described in (1) and (2) above, the same as described above The problem remains.
従来、密閉された鋼管構造物の内部は原則的には空気の流通がなく、腐食はほとんど発生しない筈である。しかし、鋼管構造物が完全に密閉されていない場合、または経年変化によりわずかな間隙が生じた場合、気温の変化によって空気が開口部または間隙部を通じて鋼管構造物内に流出入し、鋼管内面に結露し、その結果、鋼管内面の腐食が進行することもある。さらに、近年、環境破壊の一因として問題視されている酸性雨による腐食も無視できず、また、雨水が鋼管構造物内に流入し、内部に滞留した場合には、腐食の進行が著しい。 Conventionally, the inside of a sealed steel pipe structure has no air flow in principle and should hardly cause corrosion. However, if the steel pipe structure is not completely sealed, or if a slight gap occurs due to aging, air flows into and out of the steel pipe structure through the opening or gap due to changes in temperature, and enters the inner surface of the steel pipe. As a result, condensation may occur on the inner surface of the steel pipe. Furthermore, corrosion due to acid rain, which has been considered as a cause of environmental destruction in recent years, cannot be ignored, and when rainwater flows into the steel pipe structure and stays inside, the progress of corrosion is remarkable.
そこで、本出願人は、先に鋼管構造物の内面を防錆処理する設備において、鋼管構造物の内面調査過程、調査結果にもとづく内面除錆処理過程、除錆後の内面防錆処理過程に広く適用でき、かつ、外部から簡単に遠隔操作ができる鋼管構造物内面補修装置(特願2003−78242)を提案した。 In view of this, the present applicant previously conducted an inner surface inspection process of the steel pipe structure, an inner surface rust removal process based on the result of the investigation, and an inner surface rust prevention process after the rust removal in the facility for rust prevention treatment of the inner surface of the steel pipe structure. A steel pipe structure inner surface repair device (Japanese Patent Application No. 2003-78242) that can be widely applied and can be easily remotely operated from the outside has been proposed.
この鋼管構造物内面補修装置は、基本的には「鋼管構造物の内面を調査する内面調査装置と、調査結果にもとづいて発錆部分を除錆する内面除錆処理装置と、除錆後の除錆部を防錆処理する内面防錆処理装置」とからなる。前記内面調査装置、前記内面除錆処理装置、および前記内面防錆処理装置に共通の位置保持ユニットが設けられ、位置保持ユニットの中間部に回転部、屈曲部が設けられる。各回転部は、各装置が作業を行うさいに装置に360度回転を与える。各屈曲部は、その前後に位置する装置が鉄塔屈曲箇所を通過するとき、鉄塔屈曲箇所に対応して屈曲する。各装置におけるそれぞれの作業が行われるとき、少なくとも作業を行う装置に隣接する2つの屈曲部が固定される。 This steel pipe structure inner surface repair device is basically composed of an "inner surface inspection device that inspects the inner surface of a steel pipe structure, an inner surface rust removal treatment device that removes rusted parts based on the investigation results, It consists of an “internal rust prevention device for rust-proofing the rust removal part”. A position holding unit common to the inner surface inspection device, the inner surface rust removal processing device, and the inner surface rust prevention processing device is provided, and a rotating portion and a bent portion are provided in an intermediate portion of the position holding unit. Each rotating unit gives a 360 degree rotation to the apparatus when each apparatus performs work. Each bent portion bends corresponding to the tower bending portion when the devices positioned before and after the bending portion pass through the tower bending portion. When each work in each device is performed, at least two bent portions adjacent to the device performing the work are fixed.
この鋼管構造物内面補修装置は、当初の目的を達成しているが、不連続に急激に傾斜する単独の屈曲箇所、または不連続に傾斜する複数の屈曲箇所を有する鋼管構造物に適用する場合に、いくつかの問題が発生する。すなわち、屈曲部の設置間隔が長いと不連続に傾斜する複数の鉄塔屈曲箇所を装置が通過できない。また、屈曲部の設置間隔を狭め、設置個数を増やすと、機構が複雑になるばかりではなく、不連続に傾斜する複数の鉄塔屈曲箇所において装置を固定して所定の作業を行う場合、作業から受ける反力によって作業位置にずれを生じることがある。
そこで、本発明は、先に提案した鋼管構造物内面補修装置において、特に、不連続に急激に傾斜する単独の屈曲箇所、または不連続に傾斜する複数の屈曲箇所を有する鋼管構造物に適した鋼管構造物内面補修装置を提供することを課題にしている。 Therefore, the present invention is suitable for the steel pipe structure inner surface repair device that has been proposed previously, particularly for a steel pipe structure having a single bent portion that inclines discontinuously and a plurality of bent portions that discontinuously incline. It aims at providing the steel pipe structure inner surface repair apparatus.
本発明は、鋼管構造物の内面を調査する内面調査装置と、調査結果にもとづいて発錆部分を除錆する内面除錆処理装置と、除錆後の除錆部内面を防錆処理する内面防錆処理装置とからなる鋼管構造物内面補修装置に適用される。その内面補修装置において、内面調査装置、内面除錆処理装置、および内面防錆処理装置に共通の位置保持ユニットが設けられ、位置保持ユニットの中間部に回転ユニット、屈曲ユニットが設けられる。屈曲ユニットは、第1構成体、第2構成体、ユニバーサル・ジョイントからなる。第1構成体は、第1アクチュエータ、第1アクチュエータを支持する第1ケーシングからなる。第2構成体は、第2アクチュエータ、第2アクチュエータを支持する第2ケーシングとからなる。ユニバーサル・ジョイントは、中継部材、連結プレート、駆動連結ピン、支点連結ピンからなり、第1構成体と第2構成体とを揺動自在に相互に連結する。 The present invention includes an inner surface inspection device for inspecting the inner surface of a steel pipe structure, an inner surface rust removal processing device for removing a rust portion based on the investigation result, and an inner surface for rust-proofing the inner surface of the rust removal portion after rust removal. It is applied to the steel pipe structure inner surface repair device composed of a rust prevention treatment device. In the inner surface repair device, a position holding unit common to the inner surface inspection device, the inner surface rust removal processing device, and the inner surface rust prevention processing device is provided, and a rotation unit and a bending unit are provided in an intermediate portion of the position holding unit. The bending unit includes a first component, a second component, and a universal joint. The first structure includes a first actuator and a first casing that supports the first actuator. The second structural body includes a second actuator and a second casing that supports the second actuator. The universal joint includes a relay member, a connection plate, a drive connection pin, and a fulcrum connection pin, and connects the first structure and the second structure so as to be swingable.
第1および第2アクチュエータは、ロック機能を備えた電動シリンダ、油圧シリンダ、またはエアー・シリンダのうちから1種選択される。 The first and second actuators are selected from one of an electric cylinder, a hydraulic cylinder, or an air cylinder having a lock function.
中継部材は、第1アクチュエータ連結アーム、第2アクチュエータ連結アーム、第1ケーシング連結アーム、第2ケーシング連結アームからなる。第1アクチュエータ連結アームが連結プレートおよび駆動連結ピンをかいして第1アクチュエータの作動子に回転自在に連結される。第2アクチュエータ連結アームが別の連結プレートおよび別の駆動連結ピンをかいして第2アクチュエータの作動子に回転自在に連結される。第1ケーシング連結アームがさらに別の支点連結ピンをかいして第1ケーシングのブラケットに回転自在に連結される。第2ケーシング連結アームがさらに別の支点連結ピンをかいして第2ケーシングのブラケットに回転自在に連結される。 The relay member includes a first actuator connection arm, a second actuator connection arm, a first casing connection arm, and a second casing connection arm. The first actuator connection arm is rotatably connected to the actuator of the first actuator through the connection plate and the drive connection pin. The second actuator connection arm is rotatably connected to the actuator of the second actuator through another connection plate and another drive connection pin. The first casing connection arm is rotatably connected to the bracket of the first casing through another fulcrum connection pin. The second casing connection arm is rotatably connected to the bracket of the second casing through another fulcrum connection pin.
各屈曲ユニットは、その前後に位置する装置が鉄塔屈曲箇所を通過するとき、鉄塔屈曲箇所に対応して屈曲し、各装置におけるそれぞれの作業が行われるとき、少なくとも前記作業を行う装置に隣接する2つの屈曲ユニットは固定される。 Each bending unit bends corresponding to the tower bending portion when the devices located before and after the tower passes through the tower bending portion, and is adjacent to at least the device performing the operation when each operation in each device is performed. The two bending units are fixed.
本発明によれば、以下の効果が得られる。
(1)鋼管構造物内面調査過程においては、鋼管構造物の開口可能部から装置をワイヤ等により吊り下げて挿入し、開口可能部でワイヤ等の長さを調節することにより、内面調査装置を鋼管部材の内部に保持した状態で移動しながら、カメラにより鋼管部材内面の腐食状態を観察し、除錆部を検出することができるため、部材を取り外したり、取り替えたりせずに調査ができ、経済的かつ安全に作業時間の短縮ができる。
(2)鋼管構造物内面調査、除錆処理、塗装処理過程において、位置保持ユニットは、狭い場所も容易に挿入できるように小さく設計されており、挿入後は、装置の上側に備えられた3段のサポート機構のアームを自由に開閉できるので、部材寸法が異なる位置の移動および保持が容易にできる。
(3)鋼管構造物の開口可能部に配置されたメジャリング・ロールは、内面調査装置にワイヤ等で連結されており、内面調査装置の挿入によりメジャリング・ロールが回転し、その回転数で内面調査装置の挿入長を計測することにより除錆部の高さ方向の位置を計測することができる。さらに、除錆部の映像データをパーソナルコンピュータに入力し、画像解析によりその寸法および円周方向の位置を計測することができる。
(4)内面除錆処理装置は、除錆部にマグカップを正確に移動させ、そこに隙間が生じないように接触させることができる。マグカップ内部を真空ポンプで減圧すると、マグカップは鋼管の湾曲内面に確実に吸着する。マグカップ内の電極と腐食部との間で真空アーク放電させ、限られた空間内で除錆することができる。
(5)内面防錆処理装置は、スプレー式内面塗布ユニットにより防錆塗料を除錆完了部全体に漏れなく均一に塗布できる。
(6)主柱材の屈曲箇所の角度が異なる多様な構造を複数の屈曲ユニットによって円滑に通過でき、作業中における各装置の位置を保持して作業を確実に行うことができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) In the process of investigating the inner surface of a steel pipe structure, the device is suspended from a possible opening part of the steel pipe structure with a wire or the like, and the length of the wire or the like is adjusted by the openable part. While moving while being held inside the steel pipe member, you can observe the corrosion state of the inner surface of the steel pipe member with a camera and detect the rust removal part, so you can investigate without removing or replacing the member, Work time can be reduced economically and safely.
(2) In the steel pipe structure inner surface investigation, rust removal treatment, and painting treatment process, the position holding unit is designed to be small so that a narrow place can be easily inserted. Since the arms of the stage support mechanism can be freely opened and closed, it is possible to easily move and hold the positions having different member dimensions.
(3) The measuring roll arranged in the openable part of the steel pipe structure is connected to the inner surface inspection device with a wire or the like, and the measuring roll is rotated by the insertion of the inner surface inspection device. By measuring the insertion length of the inner surface inspection device, the position in the height direction of the rust removal portion can be measured. Furthermore, the image data of the rust removal portion can be input to a personal computer, and the dimensions and the circumferential position can be measured by image analysis.
(4) The inner surface rust removal treatment apparatus can accurately move the mug to the rust removal portion and contact the mug cup so that there is no gap. When the inside of the mug is depressurized by a vacuum pump, the mug is reliably adsorbed on the curved inner surface of the steel pipe. Vacuum arc discharge can be performed between the electrode in the mug and the corroded portion, and rust can be removed in a limited space.
(5) The inner surface rust preventive treatment apparatus can apply the rust preventive paint uniformly to the entire rust removal completion part by the spray type inner surface application unit.
(6) A variety of structures with different angles of the bent portions of the main column member can be smoothly passed by the plurality of bending units, and the work can be reliably performed while maintaining the position of each device during the work.
図面を参照して、本発明が適用される鋼管構造物内面補修装置の実施例について説明する。 With reference to drawings, the Example of the steel pipe structure internal surface repair apparatus with which this invention is applied is described.
図1は、鋼管構造物の代表例である通信用鋼管鉄塔100の側面図であって、その構成部材の取付け状態を概略的に示す。鉄塔100は、鋼管構造物のなかでは構造が比較的複雑なものである。鉄塔100の構成部材である主柱材Aは地面に対して所定の角度で傾斜して立てられている。主柱材Aの鋼管径サイズは一定区間ごとに異なっており、頂部が細く、地上へ近づくほど太くなる傾向がある。なお、主柱材Aは、フランジ継手Dによって相互に結合されている。鉄塔100の上部および基部付近には、鋼管部材の傾斜が不連続に変化する屈曲箇所Fが設けられている。
FIG. 1 is a side view of a steel pipe tower for
図2は、鉄塔頂部主柱材Aの端部Bの拡大側面図である。主柱材Aの端部Bは、頂部プレートCで覆われている。頂部プレートCを取り外した後、主柱材端部Bから本発明の鋼管構造物内面補修装置(以下、単に「内面補修装置」と言う。)200(図3)が挿入される。内面補修装置200は、昇降ユニット101にメジャリング・ロール103をかいしてワイヤ102によって昇降自在に吊り下げられる。
FIG. 2 is an enlarged side view of the end B of the steel tower top main pillar material A. FIG. An end B of the main pillar material A is covered with a top plate C. After removing the top plate C, the steel pipe structure inner surface repair device (hereinafter simply referred to as “inner surface repair device”) 200 (FIG. 3) of the present invention is inserted from the main column member end B. The inner
説明の便宜上、内面補修装置200が、図3に示すように、内面調査装置210、内面除錆処理装置220、内面防錆処理装置230を一体に備えている実施例について述べる。各装置の構成要素はその装置独自の要素もあるが、各装置に共通の要素もある。各装置のみがそれぞれ別個に単独に設けられていてもよい。
For convenience of explanation, an embodiment in which the inner
図3は、内面補修装置200の側面図である。内面補修装置200は、内面調査装置210、内面除錆処理装置220、内面防錆処理装置230、位置保持ユニット240、回転ユニット250、屈曲ユニット500から構成される。内面調査装置210は、カメラ、照明器具等を含む。内面除錆処理装置220は、鋼管内面の除錆すべき箇所、すなわち除錆部J付近に気密空間を形成するための密閉ユニット、気密空間内を実質的な真空状態にする真空ユニット、気密空間内にある錆を真空アークによって除去するように気密空間内に設けられた放電電極および放電電極に放電電圧を印加する高電圧供給電源を備えた放電ユニットを含む。内面防錆処理装置230は、塗装ユニット等を含む。位置保持ユニット240は、開閉自在の複数のアーム、アームを駆動する流体シリンダ等を含む。回転ユニット250は、ハウジング、そのハウジングを内面補修装置200の長手方向軸の回りに360度回転させるサーボモータ等を含む。
FIG. 3 is a side view of the inner
図3に示す内面調査装置210の実施例においては、下から順に、位置保持ユニット240、回転ユニット250、内面調査装置210、回転ユニット250、屈曲ユニット500、位置保持ユニット240、屈曲ユニット500、回転ユニット250、内面防錆処理装置230、内面除錆処理装置220、回転ユニット250、屈曲ユニット500、位置保持ユニット240が設けられている。各段の位置保持ユニット240には少なくとも3本のアームが120度の間隔をあけて開閉自在に取り付けられる。各段の位置保持ユニット240には電磁弁とアクチュエータとが設けられている。
In the embodiment of the inner
本発明の特徴である屈曲ユニット500の実施例について、図4−8を参照して説明する。図4は、本発明にもとづく屈曲ユニット500の実施例の平面図であり、また、図5は図4の側面図である。屈曲ユニット500は、図4、5に示すように、第1構成体510、第2構成体520、ユニバーサル・ジョイント530からなる。第1構成体510と第2構成体520とは、実質的に同一の形状、構造である。
An embodiment of the
第1構成体510は、第1アクチュエータ511と、第1アクチュエータ511を支持する第1ケーシング512とからなる。第2構成体520は、第2アクチュエータ521と、第2アクチュエータ521を支持する第2ケーシング522とからなる。第1および第2アクチュエータ511および521は、慣用の電動シリンダ、油圧シリンダ、またはエアー・シリンダ等でもよい。第1および第2アクチュエータ511および521は、ロック機能を備えているものが好ましい。
The first
ユニバーサル・ジョイント530は、第1構成体510と第2構成体520とを後述するX軸およびY軸の回りに揺動自在に相互に連結する。ユニバーサル・ジョイント530は、中継部材531(図6参照)、2組の連結プレート532、2組の駆動連結ピン533、2組の支点連結ピン534からなる。中継部材531は、図6に斜視図で示すように、第1アクチュエータ連結アーム5311、第2アクチュエータ連結アーム5312、1対の第1ケーシング連結アーム5313、1対の第2ケーシング連結アーム5314を含む。1対の第1ケーシング連結アーム5313はY軸方向に間隔をあけて互いに平行に対向配置される。同様に、1対の第2ケーシング連結アーム5314はX軸方向に間隔をあけて互いに平行に対向配置される。
The
中継部材531の第1アクチュエータ連結アーム5311は、1対の連結プレート532および1対の駆動連結ピン533をかいして第1アクチュエータ511の作動子5111に回転自在に連結される。中継部材531の第2アクチュエータ連結アーム5312は、1対の連結プレート532および1対の駆動連結ピン533をかいして第2アクチュエータ521の作動子5211に回転自在に連結される。中継部材531の1対の第1ケーシング連結アーム5313は、1対の支点連結ピン534をかいして第1ケーシング512のブラケット5121に回転自在に連結される。中継部材531の1対の第2ケーシング連結アーム5314は、1対の支点連結ピン534をかいして第2ケーシング522のブラケット5233に回転自在に連結される。
The first
図4−図6において、互いに直交するX、Y、Z軸を想定した場合、アーム5311、5313がY軸回りの回動系を形成し、また、アーム5312、5314がX軸回りの回動系を形成する。この動作については、後述する。
4 to 6, assuming X, Y, and Z axes orthogonal to each other, the
次に、本発明の鋼管構造物内面補修装置200の総体動作について概略説明する。内面補修装置200の内面調査装置210は主柱材外部に配置された昇降ユニット101(図2)から伸びるワイヤ102で吊り下げられている。内面調査装置210は、電磁弁に通電し、アクチュエータを作動し、位置保持ユニット240のアームを開き、主柱材Aの内面を押し付け、内面調査装置210の上部に取り付けられたワイヤ102の下降を停止することにより、内面調査装置210を主柱材A内部の任意の位置に安定保持する。
Next, the overall operation of the steel pipe structure inner
内面調査過程においては、内面調査装置210を主柱材Aの内部に保持しながら、主柱材Aの内面Gをカメラで観察する。主柱材Aの内部は暗いため、内面調査装置210に設けた照明器具が主柱材内面Gを照射する。通常は直視タイプのカメラで観察し、観察し難い映像があると、側視タイプのカメラで観察する。カメラは調査部位に接近することが可能である。ミラーを回転ユニット250の回転モータで回転させることにより、360度方向の観察が可能である。
In the inner surface inspection process, the inner surface G of the main pillar material A is observed with a camera while the inner
内面除錆処理装置220は、前述した放電ユニットの他に慣用のブラシ、砥石等の除錆器具を備えることもでき、内面調査装置210によって検出した除錆部Jを除錆する。内面防錆処理装置230は塗装ユニットを含み、内面除錆処理装置220によって除錆された除錆面を塗装することにより防錆処理を行う。内面除錆処理装置220、内面防錆処理装置230の移動方法は、上述の内面調査装置210の移動方法と同じである。除錆、防錆処理の一連の作業は、各除錆、防錆処理部に組み込まれているカメラ、ミラー、照明器具で観察する。ミラーは除錆および/または塗装の状態が鮮明に観察できるように回転ユニット250によって角度を変えることができる。
The inner surface rust
次に、本発明にもとづく屈曲ユニット500の実施例の動作について、図4、図5、図7A〜7Cを参照して説明する。
Next, the operation of the embodiment of the
屈曲ユニット500が鋼管構造物の直線箇所または屈曲箇所Fを単に通過するさいには、屈曲ユニット500を中立状態(第1、第2アクチュエータ511、521が非駆動状態にあり、ユニバーサル・ジョイント530が自由回動できる状態にある。)にして内面補修装置200を通過できるようにする(図8参照)。一方、除錆、防錆処理を行うさいには、屈曲ユニット500を作動することにより、位置保持ユニット240間に屈曲ユニット500がいくつ存在しても内面調査装置210、内面除錆処理装置220、内面防錆処理装置230の主柱材内面に対する位置関係を確保でき、主柱材内面に対して作業を行うときに生じる反力によって作業位置にずれが生じるのを回避できるようにする。
When the
その作用について、図4および図5を参照して詳述する。図4に示すように、まず、第1構成体510を固定し、第2構成体520を中立状態にした場合を想定する。第1アクチュエータ511が作動されて作動子5111を前進させたとき、ユニバーサル・ジョイント530がY軸(支点連結ピン534)を中心として矢印a方向に回動され、第2構成体520のケーシング522を矢印A方向に回動する(図7A参照)。一方、第1アクチュエータ511が作動されて作動子5111を後退させたとき、ユニバーサル・ジョイント530がY軸(支点連結ピン534)を中心として矢印b方向に回動され、第2構成体520のケーシング522を矢印B方向に回動する(図7C参照)。第1アクチュエータ511が作動子5111を中立状態に戻すと、両構成体510、520はもとの直線状態に復帰する(図7B参照)。
The operation will be described in detail with reference to FIG. 4 and FIG. As shown in FIG. 4, first, it is assumed that the
次に、図5に示すように、まず、第2構成体520を固定し、第1構成体510を中立状態にした場合を想定する。第2アクチュエータ521が作動されて作動子5211を前進させたとき、ユニバーサル・ジョイント530がX軸(支点連結ピン534)を中心として矢印c方向に回動され、第1構成体510のケーシング511を矢印C方向に回動する。一方、第2アクチュエータ521が作動されて作動子5211を後退させたとき、ユニバーサル・ジョイント530がX軸(支点連結ピン534)を中心として矢印d方向に回動され、第1構成体510のケーシング511を矢印D方向に回動する。第2アクチュエータ521が作動子5211を中立状態に戻すと、両構成体510、520はもとの直線状態に復帰する。
Next, as shown in FIG. 5, first, it is assumed that the
両構成体510、520間の屈曲角度は、ロック信号によって任意の角度に固定維持できる。両構成体510、520の作動順序、屈曲角度を適当に組み合わせることによって、いかなる鉄塔主柱材Aの屈曲箇所Fも通過、停止できる。
The bending angle between the two
各屈曲ユニット500は、その前後に位置する装置210または220が鉄塔屈曲箇所Fを通過するとき、鉄塔屈曲箇所Fに対応して屈曲し、各装置におけるそれぞれの作業が行われるとき、少なくとも前記作業を行う装置に隣接する2つの屈曲ユニット500は固定される。
Each of the bending
本発明は、通信用鋼管鉄塔のみならず、地上、地中、海底等に敷設されたパイプライン等にも広く利用できる。 The present invention can be widely used not only for steel pipe towers for communication but also for pipelines laid on the ground, in the ground, on the seabed, and the like.
100 通信用鋼管鉄塔 200 鋼管構造物内面補修装置
210 内面調査装置 220 内面除錆処理装置
230 内面防錆処理装置 240 位置保持ユニット
250 回転ユニット 500 屈曲ユニット
510 第1構成体 520 第2構成体
530 ユニバーサル・ジョイント 511 第1アクチュエータ
512 第1ケーシング 521 第2アクチュエータ
522 第2ケーシング 531 中継部材
532 連結プレート 533 駆動連結ピン
534 支点連結ピン
5311 第1アクチュエータ連結アーム
5312 第2アクチュエータ連結アーム
5313 第1ケーシング連結アーム
5314 第2ケーシング連結アーム
A 主柱材 B 端部
C 頂部プレート D フランジ継手
F 屈曲箇所 G 主柱材内面
J 除錆部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記屈曲ユニットは、第1構成体、第2構成体、ユニバーサル・ジョイントからなり、
前記第1構成体は、第1アクチュエータ、該第1アクチュエータを支持する第1ケーシングからなり、
前記第2構成体は、第2アクチュエータ、該第2アクチュエータを支持する第2ケーシングとからなり、
ユニバーサル・ジョイントは、中継部材、連結プレート、駆動連結ピン、支点連結ピンからなり、前記第1構成体と前記第2構成体とを揺動自在に相互に連結する、
鋼管構造物内面補修装置。 Inner surface rusting equipment that inspects the inner surface of steel pipe structures, an inner surface rusting treatment device that removes rusted parts based on the survey results, and an inner rusting treatment device that rustproofs the inner surface of the rusted part after rusting A steel pipe structure in which a common position holding unit is provided in the inner surface inspection device, the inner surface rust removal processing device, and the inner surface rust prevention processing device, and a rotation unit and a bending unit are provided in an intermediate portion of the position holding unit. In the inside surface repair equipment,
The bending unit includes a first component, a second component, and a universal joint,
The first structural body includes a first actuator and a first casing that supports the first actuator,
The second structure includes a second actuator and a second casing that supports the second actuator,
The universal joint includes a relay member, a connection plate, a drive connection pin, and a fulcrum connection pin, and connects the first structure and the second structure to each other so as to be swingable.
Steel pipe structure inner surface repair device.
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