JP4901543B2 - 配管内作業装置および配管内作業方法 - Google Patents

Description

本発明は、配管の内面の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業を行う配管内作業装置および配管内作業方法に関する。

本発明は、例えば、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内に設置されたジェットポンプの配管内面の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業を行う配管内作業装置および配管内作業方法に関する。特に沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内に設置されたジェットポンプの溶接線に対して所要の作業を行う配管内作業装置および配管内作業方法に関する。

沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内に設置されたジェットポンプ内の配管内面の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業においては、放射線下での作業を要し、また、人がアクセスできず作業環境が確保できないことなどから、作業工数削減、作業時間短縮のためにジェットポンプのインレットミキサを取外さずに、配管内作業装置を送り込み点検、検査作業を行う方式（非分解点検）が提案されている。

公知技術では、半径方向に展開可能な複数のアームで配管内作業装置を固定し配管内面に保持する構造を有する配管内作業装置、また、これを用いる配管内作業方法が殆どである。

このようなジェットポンプ内の点検、検査装置の例として、細長い筐体の配管内作業装置から複数のアームを半径方向に展開して配管内で位置保持を行う配管内作業装置、また、これを用いる配管内作業方法が提案されている（例えば特許文献１や特許文献２参照）。

特許文献１において、配管内面の掻き取り器と吸引口からなる作業ユニットの位置決めをするために、エアシリンダにより駆動される一対のアームを配管内面に展開する構造を採用している。

また、特許文献２において、配管内面で作業デバイスの位置決めをするために、エアシリンダで駆動する３本のアームを配管内面に展開して配管内作業装置を固定している。そして配管内作業装置下部のリンク機構や多関節アームにより作業デバイスを配管内面へ移動して保持している。

さらに、特許文献３において、細長い筐体から複数の案内アームを半径方向に展開して配管内で位置保持を行う配管内作業装置が提案されている。この例では、機械的に展開する３脚の先端に検出器を配置しており、配管内部で３方向に展開して固定する。その後にケーブルを固定側として配管内部で回転する。下端に姿勢安定化のための錘を連結しており、軸心と平行に設置することが可能である。
特開２００１−２８１３８６号公報 特開２００１−１５９６９６号公報 特開２００１−６５７７８号公報

上述したように、配管内面に配管内作業装置を固定する構造は、複数のアームを半径方向に展開して配管内面に押付けて固定する構造が殆どである。

このような固定構造を有する配管内作業装置では、複数のアームの先端が配管内面に接する点を含む面の法線と配管軸心との平行度がくずれて斜めになると、配管の周方向に沿うための旋回面が斜めにずれてしまい、点検センサが水平溶接線からずれてしまうので所望の点検、検査ができないという課題があった。

また、配管内作業装置の軸心のずれを矯正するために装置全体を引上げまたは引き下げると配管と配管内作業装置の相対的な上下位置がずれてしまったり、点検センサが水平溶接線からずれてしまうので所望の点検、検査ができない。このようなずれを補正して点検センサを配管内面に対して円周方向に沿わせるためには、多自由度の多関節アームが必要になり、配管内作業装置の構造が複雑になり大型化してジェットポンプのノズルとスロートの間の開口部を通過できなくなるという課題があった。

さらに、配管内作業装置の部品点数が増加すれば故障リスクも増大する傾向がある。そうなると、配管内作業装置に異常が生じてアームが閉じなくなると、ジェットポンプのノズルとスロートの間の開口部から配管内作業装置の回収が不可能となる危険性が高く、また、配管内作業装置の回収が可能であってもジェットポンプのノズルやスロートを損傷させる可能性が高い。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものである。

本発明は、配管を取り外すことなく、配管内面を精度良く正確に移動可能で、配管内の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業において、配管を損傷させることなく、安全、確実に実施できる簡易な構成、構造の配管内作業装置および配管内作業手段の提供を目的とする。

また、本発明の他の目的は、作業環境の悪い配管内に作業者をアクセスさせることなく、配管内の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業において配管を損傷させることなく、配管内への着脱作業や配管内からの回収作業を安全、容易に実施できる配管内作業装置および配管内作業手段の提供を目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明では、縦配管内面の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業を行う配管内作業装置において、前記配管の内面に接地されて、移動可能な第一走行駆動部と、前記第一走行駆動部よりも低い位置で前記配管の内面に接地されて、移動可能な第二走行駆動部と、前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部のうち少なくとも１つに設けられた前記作業を行う作業装置と、前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部それぞれに旋回可能に設けられた第一回転支持機構部および第二回転支持機構部と、前記第一回転支持機構部および前記第二回転支持機構部を介して、前記前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部をそれぞれ揺動可能に連結し、かつ、前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部の接地点の相対距離が前記縦配管の内径よりも大きくなるような長さを有する連結機構と、前記第一走行駆動部に接続された第一吊り下げ装置と、前記第二回転支持機構部に接続された第二吊り下げ装置と、を備え、前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部を前記縦配管の内面に挿入可能とし、前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部によって前記作業装置をこの縦配管の内面に沿って円周方向に移動可能に構成したことを特徴とする配管内作業装置を提供する。
また、本発明では、縦配管内面の作業を行う配管内作業装置において、前記配管の内面に接地されて、移動可能な２つの走行駆動部と、前記走行駆動部のうち少なくとも１つに設けられた前記作業を行う作業装置と、前記走行駆動部に旋回可能に設けられた回転支持機構部と、前記回転支持機構部を介して、２つの前記走行駆動部をそれぞれ揺動可能に連結し、かつ、これら２つの走行駆動部の接地点の相対距離が前記縦配管の内径よりも大きくなるような長さを有する連結機構と、前記一方の走行駆動部および他方の走行駆動部の回転支持機構部に接続された２つの吊り下げ装置と、前記回転支持機構部に設けたタイミングプーリと、前記連結機構を共にして対置する前記タイミングプーリにかかるタイミングベルトと、を備え、２つの前記走行駆動部を前記縦配管の内面に挿入可能とし、これら２つの走行駆動部によって前記作業装置をこの縦配管の内面に沿って円周方向に移動可能であり、特前記一方のタイミングプーリの中心まわりに前記連結機構が回転したときに、他方の前記タイミングプーリの自転角度が前記連結機構の回転角度に等しくなることを利用して、前記走行駆動部それぞれの相対的な姿勢を平行に保ったまま展開することを特徴とする配管内作業装置を提供する。

また、本発明では、縦配管内側の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業を行う配管内作業装置において、前記配管内面に接地されて、移動可能な３つ以上の走行駆動部と、前記走行駆動部のうち少なくとも１つに設けられた前記作業を行う作業装置と、前記走行駆動部に旋回可能に設けられた回転支持機構部と、前記回転支持機構部を介して、前記走行駆動部を２つずつ揺動可能に連結して、前記全ての走行駆動部を連設する連結機構と、前記連結機構で連結された前記走行駆動部のうち、一方の端に配置する走行駆動部および他端に配置する走行駆動部に設けられた回転支持機構に接続された吊り下げ装置とを備え、前記連結機構の長さは、前記配管長手方向中心軸に略直交する投影面上に前記走行駆動部の前記配管内面接地点の描く多角形が、この投影面上の配管中心点を内包するよう構成され、前記走行駆動部を前記縦配管の内面に挿入可能とし、これらの走行駆動部によって前記作業装置をこの縦配管の内面に沿って円周方向に移動可能に構成したことを特徴とする配管内作業装置を提供する。

さらに、本発明に係る実施形態では、横配管内面の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業を行う配管内作業装置において、前記配管内面に接地されて、移動可能な３つ以上の走行駆動部と、前記走行駆動部のうち少なくとも１つに設けられた前記作業を行う作業装置と、前記走行駆動部に旋回可能に設けられた回転支持機構部と、前記回転支持機構部を介して、前記走行駆動部を２つずつ揺動可能に連結して、前記全ての走行駆動部を連設する連結機構とを備え、前記連結機構の長さは、前記配管長手方向中心軸に略直交する投影面上に前記走行駆動部の前記配管内面接地点の描く多角形が、この投影面上の配管中心点を内包するよう構成され、これらの走行駆動部によって前記作業装置をこの横配管内面に沿って円周方向に移動可能に構成したことを特徴とする配管内作業装置を提供する。

上記の他に、本発明では、縦配管内面の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業を行う配管内作業方法において、前記縦配管の内側の所定の対象部位に前記配管内作業装置を準備する準備工程と、前記作業装置を配管の対象部位の近傍へ固定する固定工程と、前記対象部位の前記作業を行う作業工程と、を備えることを特徴とする配管内作業方法を提供する。

本発明によれば、配管を取り外すことなく、配管内面を精度良く正確に移動可能で、配管内の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業において、配管を損傷させることなく、安全、確実に実施できる簡易な構成、構造の配管内作業装置および配管内作業手段が提供できる。

また、作業環境の悪い配管内に、作業者をアクセスさせることなく、配管内の洗浄、点検、検査、予防保全、補修などの作業において配管を損傷させることなく、配管内への着脱作業や配管内からの回収作業を安全、容易に実施できる配管内作業装置および配管内作業方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
本発明に係る配管内作業装置１の第１実施形態について、図１から図５を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態における配管内作業装置の構成、形状を示す正面図および平面図である。

図１（Ａ）に示すように、本実施形態の配管内作業装置１は、走行車輪４ａ、４ｂをそれぞれ有し、配管中心軸が略縦方向に配置された配管（縦配管）２の内面上を円周方向に移動可能な走行駆動部３ａ、３ｂと、例えば非接触で配管内の亀裂の超音波探傷が可能なフェーズドアレイＵＴプローブなどの作業装置５と、走行駆動部３ａに設けられた回転支持機構９ａと、走行駆動部３ｂに設けられた回転支持機構９ｂと、対応する走行駆動部３ａ、３ｂをそれぞれ回転支持機構９ａ、９ｂを介して揺動可能に、かつ、走行車輪４ａ、４ｂの配管内接地点の相対距離が縦配管２の内径よりも大きくなるように連結する連結機構６と、走行駆動部３ａまたは作業装置５のいずれか一方に接続する吊り下げ装置８ａと、走行駆動部３ｂまたは回転支持機構９ｂのいずれか一方に接続する吊り下げ装置８ｂと、走行駆動部３ａに支持されたアイドラーローラボール７ａと、走行駆動部３ｂに支持されたアイドラーローラボールボール７ｂと、を備えている。

走行車輪４ａ、４ｂの回転軸は配管長手方向中心軸と略平行である。

回転支持機構９ａ、９ｂの回転軸は配管長手方向中心軸と略直交する面と略平行である。

走行車輪４ａ、４ｂの回転軸方向の単位ベクトルと回転支持機構９ａ、９ｂの回転軸方向の単位ベクトルの内積は０となる。

アイドラーローラボール７ａ、７ｂの押付力は回転支持機構９ａ、９ｂに作用する水平力と走行車輪４ａ、４ｂの接地力によって生じる走行駆動部３ａ、３ｂの偶力と釣り合っている。

したがって、走行駆動部３ａ、３ｂに設ける回転支持機構９ａ、９ｂの位置を走行駆動部３ａ、３ｂの偶力を生じない位置とした場合には、アイドラーローラボール７ａ、７ｂは不要となる。

また、作業装置５は走行駆動部３ａではなく走行駆動部３ｂに取り付けることでもよい。

走行駆動部３ａと３ｂ、走行車輪４ａと４ｂ、回転支持機構９ａと９ｂ、吊り下げ装置８ａと８ｂ、アイドラーローラボール７ａと７ｂは、それぞれ同様な構造を有しているので、配管内作業装置１は上下を反転することができる。

図１（Ｂ）に示すように、走行駆動部３ａ、３ｂは配管長手方向中心軸に略直交する投影面上の最も離れた位置に設置され、走行駆動部３ａ、３ｂに備わるそれぞれの走行車輪４ａ、４ｂと縦配管２の接触点は配管長手方向中心軸に略直交する投影面では配管中心に対して点対称の位置にある。

図１に示すように、縦配管２の内面に配管内作業装置１を展開すると、配管内作業装置１の水中重量のうち垂直成分は吊り下げ装置８ｂに支えられて、静止する。この状態で走行車輪４ａ、４ｂを回転駆動することにより、走行駆動部３ａ、３ｂは配管内面上を周方向に移動する。すなわち配管内作業装置１は配管２の長手方向中心軸を回転中心として旋回し、作業装置５は配管内面を周方向に移動する。

なお、点検センサ５を交換することにより、この配管内作業装置１に水垢などのスケールを取り除く洗浄装置、検査装置、予防保全装置、補修装置としての機能を持たせてもよいし、各種作業（洗浄、点検、検査、予防保全、補修）に専用の配管内作業装置１を個別に準備してもよい。

次に、配管内作業装置１を水没した縦配管に設置する基本的な手段と運用方法について述べる。

図２は、本発明の第１実施形態における配管内作業装置の設置手順を示す概念図である。

縦配管２の内面に配管内作業装置１を展開するのにあたり、本実施形態では、まず、走行駆動部３ａが上方に、走行駆動部３ｂが下方になるように、下方吊り下げ装置８ｂを緩めて、上方吊り下げ装置８ａで配管内作業装置１を吊下げる。

そうすると、上方走行駆動部３ａと、連結機構６と、下方走行駆動部３ｂとはそれぞれ回転支持機構９ａ、９ｂを介して、図２（Ａ）に示すように装置全体が真直ぐに吊下げられる。

この状態で縦配管２の内部に上方から吊り下げて挿入する。吊り下げ時に下方になる走行駆動部３ｂと、走行車輪４ｂと、回転支持機構９ｂと、アイドラーローラボール７ｂとを組み合わせた部分の重心および水中重心は回転支持機構の回転軸中心より下方へ来るように構成する。

次に図２（Ｂ）に示すように、上方吊り下げ装置８ａを徐々に緩めて、下方吊り下げ装置８ｂを引っ張ると、上方走行駆動部３ａや連結機構６の水中重量により、連結機構６が倒れていくので、走行駆動部３ａ、３ｂはたがいに配管内面へ近づく方向へ展開する。このとき、点検センサ５を点検対象位置として、例えば縦配管２の溶接線２０上に配置するようにする。

そして、図２（Ｃ）に示すように、上方吊り下げ装置８ａを緩めて、下方吊り下げ装置８ｂで配管内作業装置１の全体重量を保持すると、上方走行駆動部３ａと連結機構６の水中重量によって生じる水平方向の力により走行車輪４ａとアイドラーローラボール７ａが縦配管２の内面に押付けられる。

この反力で走行車輪４ｂとアイドラーローラボール７ｂも縦配管２の内面に押付けられる。

配管内作業装置１の配管長手方向の位置は下方吊り下げ装置８ｂで保持する。

この状態で走行車輪４ａ、４ｂを回転駆動させることにより、配管内作業装置１は、図２（Ｃ）に一点鎖線で示される縦配管２の配管長手方向中心軸のまわりに旋回し、これにより作業装置５を配管内面に沿って周方向に移動させることができる。

配管内作業装置１を縦配管２から回収する時は、吊り下げ装置８ａで配管内作業装置１の全体を引っ張り上げることにより、配管内作業装置１の水中重量によって自然と装置の全体が真直ぐに吊下がって直線状になるので、回収が容易である。

次に、配管内作業装置１の走行車輪４ａ、４ｂに働く接地力の発生原理について述べる。

図３は、本発明の第１実施形態における配管内作業装置に作用する力の状態を示した概念図である。

図３において、吊り下げ装置８ｂにより配管内作業装置１の全体の水中重量を支えているものとする。

Wu：走行駆動部３ａの水中重量
Wd：走行駆動部３ｂの水中重量
Wb：連結機構６の水中重量
Lb：走行駆動部３ａ、３ｂに設けられた回転支持機構９ａ、９ｂの間の距離
Fw：吊り下げ装置８ｂの張力
θ：連結機構６と配管軸心（鉛直軸）のなす角度
φ：吊り下げ装置８ｂと配管軸心（鉛直軸）のなす角度
Fd_u：走行駆動部３ａに設けられた回転支持機構９ａに作用する水平力
Fd_l：走行駆動部３ｂに設けられた回転支持機構９ｂに作用する水平力
とし、作業装置５やアイドラーローラボール７ａ、７ｂなどの水中重量を考慮しないものとし、連結機構６が受ける水平方向の力の吊り合いから、
［数１］
Fd_u − Fw×sinφ − Fd_l ＝ ０
垂直方向の力の吊り合いから、
［数２］
Fw×cosφ − Wu − Wd − Wb ＝ ０
回転支持機構９ｂまわりのモーメントの吊り合いから、
［数３］
Wu×Lb×sinθ ＋ Wb×Lb／２×sinθ − Fd_u×Lb×cosθ ＝ ０
となる。これらの式から以下を得る。
［数４］
Fd_u ＝ （Wu ＋ Wb／２）×tanθ
Fw ＝ （Wu ＋ Wd ＋ Wb）／cosφ
Fd_l ＝ Fd_u − Fw×sinφ

上式より、走行駆動部３ａや連結機構６の水中重量が回転支持機構９ａに作用する水平力へ変換され、この反力と吊り下げ装置８ｂの張力のバランスから回転支持機構９ｂに作用する水平力が生成されることが分かる。

走行車輪４ａとアイドラーローラボール７ａが受ける反力の合力が、回転支持機構９ａに作用する水平力であり、同様に走行車輪４ｂとアイドラーローラボール７ｂが受ける反力の合力が回転支持機構９ｂに作用する水平力である。すなわち走行車輪４ａの接地力は、回転支持機構９ａに作用する水平力の反力の一部として得られ、同様に走行車輪４ｂの接地力は、回転支持機構９ｂに作用する水平力の反力の一部として得られる。

次に、水中で配管内作業装置１の取扱い性を向上させる装置と方法について述べる。

第１として、内部に気体を注入して浮力を得るフロート（図示省略）を走行駆動部３ａや点検センサ５に取り付けて、配管内作業装置１を吊り降ろすときの取扱い性を向上することが可能である。

配管内作業装置１を吊り降ろすときは、フロートに気体を注入してフロートの体積を増加して浮力を発生させることで配管内作業装置１の水中重量を軽減して取扱い易くする。

配管内作業装置１の設置時は、フロートから気体の印加圧力を減らして外水圧によりフロート内部の気体を排出して体積を減少することでフロートは浮力を失い走行駆動部３ａの水中重量が増え、走行車輪４ａ、４ｂの接地力に必要な走行駆動部３ａの水中重量が損なわれることがない。

すなわち、水中で配管内作業装置１の取扱い性を向上させることができる。

第２として、前記フロートを吊り下げ装置８ａに取り付けて、配管内作業装置１を吊り降ろすときの取扱い性を向上することが可能である。

配管内作業装置１を吊り降ろすときは、フロートに気体を注入してフロートの体積を増加して浮力を発生させることで配管内作業装置１の水中重量を軽減して取扱い易くする。

配管内作業装置１の設置時は、フロートから気体の印加圧力を減らして外水圧によりフロート内部の気体を排出して体積が減少することでフロートは浮力を失い走行駆動部３ａの水中重量が増え、走行車輪４ａ、４ｂの接地力に必要な走行駆動部３ａの水中重量が損なわれることがない。

すなわち、水中で配管内作業装置１の取扱い性を向上させることができる。

次に、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内に設けられたジェットポンプのインレット管にジェットポンプのノズルとスロートの間から配管内作業装置１を挿入し、ジェットポンプ内部の溶接線の点検や検査を行う場合の設置方法について述べる。

図４は、本発明の第１実施形態におけるジェットポンプ３０のインレットミキサ３３内での適用状態を示す概念図である。

図４に示すように、長尺（例えば１０ｍ〜１０数ｍ程度）の操作ポール４１の先端に取り付けられた吊り下げ装置ガイド４０内に、吊り下げ装置８ａと吊り下げ装置８ｂを介して配管内作業装置１が取り付けられている。

操作ポール４１は、吊り下げ装置ガイド４０を介してスロート３２の先端部で支持されて、配管内作業装置１の重量および水中重量を支える吊り下げ装置８ｂの上端を縦配管２の略配管長手中心軸上へ配置する。

次に、配管内作業装置１の設置時における走行駆動部３ａと走行駆動部３ｂの初期位置を決定する方法について説明する。

図５は、本発明の第１実施形態における配管内作業装置の初期位置の決定方法を説明する平面図である。

図５は、配管上方からみた配管内作業装置１の設置状態を示す模式図である。

図５（Ｂ）に示すように、配管内作業装置１は、走行車輪４ａと走行車輪４ｂの配管内面上の接触点が配管長手方向中心軸に対して略直交する投影面に対して点対称であるように設置する。

しかしながら実際は、図５（Ａ）に示すように、平面視で斜めに設置されてしまうことが容易に考えられる。図５（Ａ）に示すような平面視で斜めの状態では、作業装置５が配管内面に正対していないので正確な検査データを取得できない。さらに、このまま旋回すると走行駆動部４ａが下方にずれるなどして、走行車輪４ａ、４ｂの接地力が安定せず、旋回動作が不安定になることが懸念される。

そこで、図５（Ｂ）に示すように、例えば作業装置５の上部に超音波距離センサ１３を配置して、連結機構６が倒れる方向の配管２の内面までの距離を測定する。

そうすると、図５（Ａ）のように走行車輪４ａの接触点がずれると、超音波距離センサ１３の計測方向と走行車輪４ａの接触点における接線が垂直からずれていき、この角度のずれが大きいと、超音波距離センサ１３によって反射波の測定ができず距離が計測不可能となる。

このことを利用して、例えば走行車輪４ａを反時計方向（または時計方向）に回転して超音波距離センサ１３による距離の計測が不可能になる位置まで走行駆動部３ａを移動して、この時の走行車輪４ａの回転位置を記録しておく。

次に走行車輪４ａを先の手順とは反対向きの時計方向（または半時計方向）に回転して超音波距離センサ１３による距離の計測が不可能になる位置まで走行駆動部３ａを移動して、この時の走行車輪４ａの回転位置を記録する。

そうすると、これら２つの回転位置の中央位置まで走行車輪４ａ回転したときに配管内作業装置全体が図５（Ｂ）の位置へと配置するとみなして、走行駆動部３ａの位置を決定できる。

もしも走行車輪４ａを反時計方向（または時計方向）に回転したときに、すでに超音波距離センサ１３によって配管２の内面までの距離の計測が不可能であれば、上述とは逆に走行車輪４ａを最初に時計方向（または反時計方向）に回転して配管２の内面までの距離の計測が可能になる位置と、配管２の内面までの距離の計測が不可能となる位置と、を探索してこの時の走行車輪４ａの回転位置を記録しておく。

そうすると、これら２つの回転位置の中央位置まで走行車輪４ａが回転したときに配管内作業装置全体が図５（Ｂ）の位置へと配置するとみなして、走行駆動部３ａの位置を決定できる。

また、他の方法として、走行駆動部３ａと連結機構６の角度もしくは走行駆動部３ｂと連結機構６の角度を角度センサ（図示省略）で計測して、その角度変化から走行駆動部３ａの位置を決定する方法がある。

この場合は、前述の手順と同様に走行車輪４ａを時計方向、反時計方向の２方向に回転した時に、図３に示した角度θが変化するが、図５（Ｂ）の状態において、走行駆動部３ａと連結機構６の角度θもしくは走行駆動部３ｂと連結機構６の角度θが最大になることを利用して、走行車輪４ａ、４ｂの配管内面上の接触点が配管長手方向中心軸に対して略直交する投影面に対して点対称であるように走行駆動部３ａ、３ｂの位置を決定できる。

このようにして、配管内作業装置１の初期位置を決定することで、装置全体の旋回動作を安定して、作業装置５を配管２の内面に正対させながら移動することが可能となる。

次に、配管２に対する作業装置５の周方向の位置を特定する装置と配管内作業装置１の旋回軸を配管２の長手方向中心軸まわりに安定する装置について述べる。

例えば、走行駆動部３ａ、３ｂに回転ローラ（図示省略）とこの回転ローラの回転角度を検出する回転センサ（図示省略）と、を設けて、配管内作業装置１を配管２に設置すると、回転ローラは配管２の内面に接触して配管内作業装置１の旋回動作により回転する。そして走行車輪４ａ、４ｂを回転させて走行駆動部３ａ、３ｂが周方向に移動したときの、回転ローラの回転角度を回転センサにより検出する。

このような構成により、上記回転センサが検出した回転角度から、配管２に対する配管内作業装置１の旋回角度を求めることができるので、配管２に対する作業装置５の周方向の移動量を特定することができる。

また、走行駆動部３ａ、３ｂに設けた各回転センサが検出する回転角度の差を減少するように走行車輪４ａ、４ｂの回転速度の差を調整制御することにより、配管内作業装置１を配管２の長手方向中心軸まわりに安定して旋回させることができる。

このような旋回軸の調整作用は、走行駆動部３ａ、３ｂのいずれか一方に上記の回転ローラと回転センサを配置し、いずれか一方に傾斜センサ（図示省略）を配置しても得ることが可能である（回転ローラと回転センサと傾斜センサのすべてをいずれか一方の走行駆動部に配置しても良いし、一方の走行駆動部に回転ローラと回転センサを配置して、他方の走行駆動部に傾斜センサを配置する構成としてもよい）。

すなわち、傾斜センサからの傾きにより配管内作業装置１の傾斜角度を求め、この角度が減少するように、走行車輪４ａ、４ｂの回転速度の差を調整制御することで配管内作業装置１の姿勢調整をして、配管内作業装置１を配管２の長手方向中心軸まわりに安定して旋回させることができ、また、回転ローラと回転センサにより作業装置５の周方向の位置を特定することができる。

次にこの配管内作業装置１の作用、効果を説明する。

第１実施形態によれば、図４に示されたジェットポンプ３のインレットミキサ３３を取外さずに、インレットミキサ３３のノズル３１とスロート３２間の開口部から配管内作業装置を挿入、設置して内面の検査が可能である。この時に以下の効果を得る。

第一に、吊り下げ装置８ａで配管内作業装置１の水中重量のうち垂直成分を支えているので、配管内作業装置１がずり落ちることがない。さらに配管内作業装置１の設置に要する能動的な駆動自由度は２自由度（各走行駆動部の回転支持機構軸周りの旋回自由度）だけであることから、少ない駆動自由度で、配管２の内側表面に沿って一定の距離に保ちながら、円周方向に精度良く、作業装置５を移動させることができる。

第二に、吊り下げ装置８ｂの吊り上げ、吊り下げの操作のみで配管２内の配管内作業装置１の初期位置を定めるので、作業装置５と配管２の内面の溶接線を直接対比しながら配管内作業装置１を正確かつ確実に位置決めできる。

第三に、配管内作業装置１の非常時は吊り下げ装置８ａだけを引っ張り上げることにより配管内作業装置１の水中重量によって回転支持機構９ａと回転支持機構９ｂの軸周りの旋回運動力が発生して配管内作業装置１は自然と全体が直線状になる。そうすると、配管内作業装置１は回収の可能な姿勢になるので、回収が不可能になることが殆ど無く、ジェットポンプのノズルやスロートを損傷させるリスクが軽減される。

第１実施形態によれば、ジェットポンプのインレットミキサを取外さないで行うジェットポンプ内部の点検や検査において、簡易な構成、構造でありながら、点検用のセンサを配管内面に沿って一定の距離に保ちながら円周方向に精度良く移動可能であり、さらに非常時の回収が容易でジェットポンプのノズルやスロートを損傷させるリスクが低い、配管内作業装置を提供することが可能となる。

［第２の実施形態］
本発明の第２実施形態について、図６および図７を参照して説明する。

なお、本実施形態において第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図６は、本発明の第２実施形態における配管内作業装置の構成、形状を示す正面図および平面図である。

図６（Ａ）に示すように、本実施形態の配管内作業装置１Ａは、回転支持機構９ａに固定したタイミングプーリ１０ａと、回転支持機構９ｂに固定したタイミングプーリ１０ｂと、タイミングプーリ１０ａ、１０ｂを接続するタイミングベルト１１と、を備えている。

タイミングプーリ１０ａとタイミングプーリ１０ｂは同一のものである。

図７において連結機構６の鉛直方向となす角度がθ１となった時、タイミングプーリ１０ｂがタイミングベルト１１を巻き取る角度をθ２とするとθ２＝θ１となる。そして巻き取られたタイミングベルト１１により、タイミングプーリ１０ａが回転する角度をθ３とするとθ３＝θ２である。タイミングプーリ１０ａを固定している走行駆動部３ａの回転角をθ４とするとθ４＝θ３であるから、常にθ４＝θ１となる。

従って、本発明の第２実施形態における配管内作業装置１Ａは、走行駆動部３ａ、３ｂの相対姿勢が常に平行になる。

次に配管内作業装置１Ａの作用、効果を説明する。

配管内作業装置１Ａを設置する時に、連結機構６に艤装する計測用ケーブルや制御用ケーブルなどの剛性などにより走行駆動部３ａが傾いてしまうことが懸念される。

第２実施形態の配管内作業装置１Ａによれば、走行駆動部３ａ、３ｂは常に平行となり、走行車輪４ａ、４ｂの回転軸も平行となるので、走行車輪４ａ、４ｂを配管内面へ確実に押付けて接触させ、所望の接地力を得ることができる。

［第３の実施形態］
本発明の第３実施形態について、図８を参照して説明する。

図８は本発明の第３実施形態における配管内作業装置１Ｂの構成、形状を示す正面図および平面図である。

なお、本実施形態において第１実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図８（Ａ）に示すように、本実施形態の配管内作業装置１Ｂは、縦配管２の内面上を円周方向に移動可能な走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃをそれぞれ有する走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃと、走行駆動部３ａに設ける作業装置５と、走行駆動部３ａに取り付け角度の調整が可能なように設ける回転支持機構９ａと、走行駆動部３ｂに取り付け角度の調整が可能なように設ける回転支持機構９ｂと、走行駆動部３ｃに取り付け角度の調整が可能なように設ける回転支持機構９ｃ１、９ｃ２と、走行駆動部３ａ、３ｃをそれぞれ回転支持機構９ａ、９ｃ１を介して揺動可能に連結する連結機構６ａと、走行駆動部３ｂ、３ｃをそれぞれ回転支持機構９ｂ、９ｃ２を介して揺動可能に連結する連結機構６ｂと、走行駆動部３ａまたは作業装置５のいずれか一方に接続する吊り下げ装置８ａと、走行駆動部３ｂまたは回転支持機構９ｂのいずれか一方に接続する吊り下げ装置８ｂと、走行駆動部３ａに固定したアイドラーローラボール７ａと、走行駆動部３ｂに固定したアイドラーローラボール７ｂと、走行駆動部３ｃに固定したアイドラーローラボール７ｃ１、７ｃ２と、を備えている。

走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸は配管長手方向中心軸と略平行である。

回転支持機構９ａ、９ｂ、９ｃ１、９ｃ２の回転軸は配管長手方向中心軸と略直交する面と略平行である。

走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸方向の単位ベクトルと回転支持機構９ａ、９ｂ、９ｃ１、９ｃ２の回転軸方向の単位ベクトルの内積は０となる。

アイドラーローラボール７ａ、７ｂの押付力は回転支持機構９ａ、９ｂに作用する水平力と走行車輪４ａ、４ｂの接地力によって生じる走行駆動部３ａ、３ｂの偶力と釣り合っている。

したがって、走行駆動部３ａ、３ｂに設ける回転支持機構９ａ、９ｂの位置を走行駆動部３ａ、３ｂの偶力を生じない位置にすることによってアイドラーローラボール７ａ、７ｂは不要となる。

アイドラーローラボール７ｃ１、７ｃ２の押付力は回転支持機構９ｃ１、９ｃ２に作用する水平力と走行車輪４ｃの接地力によって生じる走行駆動部３ｃの偶力と釣り合っている。

したがって、走行駆動部３ｃに設ける回転支持機構９ｃ１、９ｃ２の位置を走行駆動部３ｃの偶力を生じない位置にすることによってアイドラーローラボール７ａ、７ｂは不要となる。

また、作業装置５は走行駆動部３ａ以外の走行駆動部３ｂ、３ｃに取り付けることでもよい。

走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃと、回転支持機構９ａ、９ｂ、９ｃ１、９ｃ２と、吊り下げ装置８ａ、８ｂと、アイドラーローラボール７ａ、７ｂ、７ｃ１、７ｃ２とは、それぞれ同様な構造を有しているので、配管内作業装置１Ｂは上下を反転することができる。

図８（Ｂ）に示すように、配管長手方向中心軸に略直交する投影面で配管長手方向軸中心を頂点として走行車輪４ａ、４ｃの配管内接地点とのなす角および配管長手方向中心軸に直交する投影面で配管長手方向軸中心を頂点として走行車輪４ｂ、４ｃの配管内接地点とのなす角がそれぞれ１２０度となるように、走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃに設ける回転支持機構９ａ、９ｂ、９ｃ１、９ｃ２の取り付け角度を調整して保持する。

そうすると、連結機構６ａ、６ｂの回転軸のなす角度が６０度となり、走行車輪４ａと４ｂと４ｃの接触点は配管長手方向中心軸に略直交する投影面上で、正三角形状に配置することができる。

連結機構６ａ、６ｂの長さは、走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃの配管内面接地点の相対距離が、この正三角形の一辺の長さよりも大きくなるような長さを備え、構成される。

図２に示しすでに説明したように、縦配管２の内面に配管内作業装置１Ｂを展開すると、配管内作業装置１Ｂの水中重量の垂直成分は吊り下げ装置８ｂに支えられて静止する。

そうすると、第１実施形態において図２により説明した設置手順および作用と同様にして、走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃは配管内面に押付けられる。

この状態で、走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃを回転駆動することにより、走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃは配管内面上を周方向に移動する。すなわち配管内作業装置１Ｂは配管２の長手方向中心軸を回転中心として旋回することとなり、作業装置５は配管内面を周方向に移動する。

配管長手方向中心軸に略直交する投影面で配管長手方向軸中心を頂点として走行車輪４ａ、４ｃの配管内接地点とのなす角および配管長手方向中心軸に略直交する投影面で配管長手方向軸中心を頂点として走行車輪４ｂ、４ｃの配管内接地点とのなす角は９０度以上１８０度より小さい範囲であれば配管内作業装置１Ｂを縦配管２内へ設置可能であり、走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃの接地力を得ることができるので、配管内作業装置１Ｂの旋回が可能である。

なお、第１実施形態と同様に、点検センサ５を交換することにより、この配管内作業装置１Ｂに洗浄装置、検査装置、予防保全装置、補修装置としての機能を持たせてもよいし、各作業（洗浄、点検、検査、予防保全、補修）に専用の配管内作業装置１Ｂを準備してもよい。

次に配管内作業装置１Ｂの作用、効果を説明する。

第３実施形態によれば、走行駆動部を３個にして走行車輪を配管内面の３箇所に等角度で配置しているので、配管内作業装置１Ｂの旋回軸を配管の長手方向中心軸に一致させることが容易になり作業装置５の設置精度が向上し、安定した旋回動作を実現することが可能である。

さらに、配管長手方向中心軸に略直交する投影面で走行車輪の接地点を配管内面に等角度で配置する場合にあっては、配管内作業装置１Ｂの旋回軸を配管の長手方向中心軸に一致させることが容易になり、作業装置５の設置精度が向上し、安定した旋回を実現することができる。

なお、４つ以上の走行駆動部を連結機構で連結する構成とすることでも、本実施形態と同様の効果、効果を得る。このとき、各連結機構の長さは、配管長手方向中心軸に略直交する投影面上に各走行駆動部の配管内面接地点の描く多角形が、この投影面上の配管中心点を内包するよう構成される。

［第４の実施形態］
第４実施形態について、図９を参照して説明する。

なお、本実施形態において第３実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図９は本発明の第４実施形態における配管内作業装置１Ｃの構成、形状を示す正面図および平面図である。

図９（Ａ）に示すように、本実施形態の配管内作業装置１Ｃは、回転支持機構９ａに固定したタイミングプーリ１０ａと、回転支持機構９ｂに固定したタイミングプーリ１０ｂと、回転支持機構９ｃ１、９ｃ２にそれぞれ固定したタイミングプーリ１０ｃ１、１０ｃ２と、タイミングプーリ１０ａ、１０ｃ１を接続するタイミングベルト１１ａとタイミングプーリ１０ｂ、１０ｃ２を接続するタイミングベルト１１ｂと、を備えている。

タイミングプーリ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ１、１０ｃ２は同一のものである。

このような構成により、第２実施形態の説明と同様に走行駆動部４ａ、４ｂ、４ｃの相対的な姿勢は常に平行となる。

配管内作業装置１Ｃを設置する時に、連結機構６ａ、６ｂに艤装する計測用ケーブルや制御用ケーブルなどの剛性などにより走行駆動部３ａ、３ｃが傾いてしまうことが懸念される。本発明の第４実施形態によれば、走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃは常に平行となり、走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸も平行となるので、走行車輪４ａ、４ｂを配管内面へ確実に押付けて接地力を得ることができる。

次に配管内作業装置１Ｃの作用、効果を説明する。

配管内作業装置１Ｃを設置する時に、連結機構６ａ、６ｂに艤装する計測用ケーブルや制御用ケーブルなどの剛性などにより走行駆動部３ａ、３ｃが傾いてしまうことが懸念される。

第４実施形態によれば、走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃは常に平行となり、走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃの回転軸も平行となるので、走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃを配管内面へ確実に押付けて接触させ、所望の接地力を得る。

［第５の実施形態］
第５実施形態について、図１０を参照して説明する。

なお、本実施形態において第３実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１０は、第５実施形態における配管内作業装置１Ｄの構成と運用方法を示す概念図である。

図１０（Ａ）に示すように、本実施形態の配管内作業装置１Ｄは、配管中心軸が略横方向となるように設置された配管（横配管）２の内面上を円周方向に移動可能な走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃをそれぞれ有する走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃと、走行駆動部３ｃに設ける作業装置５と、走行駆動部３ａに取り付け角度の調整が可能なように設ける回転支持機構９ａと、走行駆動部３ｂに取り付け角度の調整が可能なように設ける回転支持機構９ｂと、走行駆動部３ｃに取り付け角度の調整が可能なように設ける回転支持機構９ｃ１、９ｃ２と、走行駆動部３ａ、３ｃをそれぞれ回転支持機構９ａ、９ｃ１を介して揺動可能に連結する連結機構６ａと、走行駆動部３ｂ、３ｃをそれぞれ回転支持機構９ｂ、９ｃ２を介して揺動可能に連結する連結機構６ｂと、走行駆動部３ａに固定したアイドラーローラボール７ａと、走行駆動部３ｂに固定したアイドラーローラボール７ｂと、走行駆動部３ｃに固定したアイドラーローラボール７ｃ１、７ｃ２と、回転支持機構９ａに固定したタイミングプーリ１０ａと、回転支持機構９ｂに固定したタイミングプーリ１０ｂと、回転支持機構９ｃ１、９ｃ２にそれぞれ固定したタイミングプーリ１０ｃ１、１０ｃ２と、タイミングプーリ１０ａ、１０ｃ１を接続するタイミングベルト１１ａと、タイミングプーリ１０ｂ、１０ｃ２を接続するタイミングベルト１１ｂと、走行駆動部３ａ、３ｂに設けるフロート１６ａ、１６ｂと、走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃに設ける連結機構６ａ、６ｂを駆動するアクチュエータ（図示省略）またはモータ（図示省略）と、を備えている。

また、作業装置５は走行駆動部３ａ以外の走行駆動部３ｂまたは走行駆動部３ｃに取り付けることでもよい。

走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃと、回転支持機構９ａ、９ｂ、９ｃ１、９ｃ２と、アイドラーローラボール７ａ、７ｂ、７ｃ１、７ｃ２と、タイミングプーリ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ１、１０ｃ２と、タイミングベルト１１ａ、１１ｂと、は、それぞれ同様な構造を有しているので、配管内作業装置１Ｄに左右の別はない。

このような構成による配管内作業装置１Ｄを水中で横方向に配置された配管２の内側へ適用する場合を説明する。

図１０（Ａ）に示すように、横配管２の内部に配管内作業装置１Ｄの全体姿勢が真直ぐになる状態で、作業装置５によって溶接線２０の点検が可能な位置に来るように配管内作業装置１Ｄの位置決めを行う。

図１０（Ｂ）に示すように、配管長手方向中心軸に略直交する投影面で配管長手方向軸中心を頂点として走行車輪４ａ、４ｃの配管内接地点とのなす角および配管長手方向中心軸に略直交する投影面で配管長手方向軸中心を頂点として走行車輪４ｂ、４ｃの配管内接地点とのなす角がそれぞれ１２０度となるように、走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃに設ける回転支持機構９ａ、９ｂ、９ｃ１、９ｃ２の取り付け角度を調整して保持する。

そうすると、連結機構６ａ、６ｂの回転軸のなす角度が６０度となり、走行車輪４ａと４ｂと４ｃの接触点は配管長手方向中心軸に略直交する投影面上で、正三角形状に配置することができる。

連結機構６ａ、６ｂの長さは、走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃの配管内面接地点の相対距離が、この正三角形の一辺の長さよりも大きくなるような長さを備え、構成される。

本実施形態では、前記アクチュエータまたはモータにより連結機構６ａ、６ｂを揺動駆動して、走行車輪４ａ、４ｂを配管内面へ接触させることで配管内作業装置１Ｄを横配管内で展開する。

図１０（Ｃ）に示すように、矢印で示すフロート１６の浮力Ffによって、走行駆動部３ａ、３ｂの水中重量を軽減することで、連結機構６ａ、６ｂを揺動駆動する時に配管内作業装置１Ｄが転倒する可能性を排除することができ、かつ、作業装置５の溶接線２０に対する位置がずれないように３つの走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃを配管内面上へ配置することができる。なお、フロート１６が無くても３つの走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃを配管内面上へ配置することは可能である。

配管長手方向中心軸に略直交する投影面で配管長手方向軸中心を頂点として走行車輪４ａ、４ｃの配管内接地点とのなす角および配管長手方向中心軸に直交する投影面で配管長手方向軸中心を頂点として走行車輪４ｂ、４ｃの配管内接地点とのなす角は９０度以上１８０度より小さい範囲であれば配管内作業装置１Ｄを横方向配管２内へ設置可能であり、走行車輪４ａ、４ｂ、４ｃの接地力を得るので、配管内作業装置１Ｄの旋回は可能である。

なお、第１実施形態と同様に、点検センサ５を交換することにより、この配管内作業装置１Ｄに洗浄装置、検査装置、予防保全装置、補修装置としての機能を持たせてもよいし、各作業（洗浄、点検、検査、予防保全、補修）に専用の配管内作業装置１Ｄを準備してもよい。

第５実施形態によれば、走行駆動部３ａ、３ｂ、３ｃを３個にして走行車輪を配管内面の３箇所に等角度で配置しているので、配管内作業装置１Ｄの旋回軸を配管の長手方向軸中心に一致させることが容易になり作業装置５の設置精度が向上し、安定した旋回動作を実現することが可能である。

さらに、配管長手方向中心軸に直交する投影面で走行車輪の接地点を配管内面に等角度で配置する場合にあっては、配管内作業装置１Ｄの旋回軸を配管の長手方向軸中心に一致させることが容易になり、作業装置５の設置精度が向上し、安定した旋回を実現することができる。

なお、４つ以上の走行駆動部を連結機構で連結する構成とすることでも、本実施形態と同様の効果、効果を得る。このとき、各連結機構の長さは、配管長手方向中心軸に略直交する投影面上に各走行駆動部の配管内面接地点の描く多角形が、この投影面上の配管中心点を内包するよう構成される。

［第６の実施形態］
第６実施形態について説明する。

なお、本実施形態において第１から第４実施形態と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

第１から第４実施形態において、配管内作業装置（１、１Ａ〜１Ｃ）は、吊り下げ装置８ａ、８ｂをエアチューブ（図示省略）の中を通して取り付ける。

代表して第１実施形態で説明をする。第１実施形態では図２により説明したように、配管内作業装置１を配管内で展開する時に吊り下げ装置８ａは弛んだ状態になる。配管内作業装置１の撤去時には吊り下げ装置８ａを引上げるので、吊り下げ装置８ｂが弛むことになる。弛んだ吊り下げ装置８ａが配管内作業措置１と干渉したり、ジェットポンプ３０のノズル３１とスロート３２の間から引上げるときにノズル３１に引っ掛ったり、ノズル３１やスロート３２の表面を傷つけることが懸念される。

しかし、本実施形態のように配管内作業装置（１、１Ａ〜１Ｃ）は吊り下げ装置８ａ、８ｂをエアチューブの中を通すことで吊り下げ装置８ａ、８ｂに過度の大きな弛みが発生することなく、さらにエアチューブが保護管となる。

次に配管内作業装置（１、１Ａ〜１Ｃ）の作用、効果を説明する。

第６実施形態によれば、配管内作業装置（１、１Ａ〜１Ｃ）の回収時に吊り下げ装置８ａ、８ｂが、ジェットポンプ３０のノズル３１と絡むことなく、さらにノズル３１やスロート３２の表面を傷つけることなく、ジェットポンプ内部から確実に装置を回収することが可能である。

第１から第６実施形態に示す配管内作業装置（１、１Ａ〜１Ｃ）では、水中における点検、検査作業の場合を例として説明しているが、点検、検査を行う作業装置部分を他の洗浄、予防保全、補修をおこなう作業装置と置き換えても同様の作用、効果が得られる。すなわち、ブラシや研磨治具、水洗浄用のノズルといった洗浄装置、またはウォータージェットピーニングヘッドやレーザーピーニングヘッドといった予防保全装置、または溶接ヘッドや研削治具といった補修装置であっても同様である。

さらに本発明は、上述したような各実施形態に何ら制限されるものではなく、各実施形態の構成を組み合わせるなどにより、あるいは各実施形態の構成を本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができる。

なお、以上で説明した縦配管、横配管の呼称は、あくまで配管の中心軸と配管内作業装置（１、１Ａ〜１Ｃ）との相対的な配置関係が明確になるように例示的に説明するためのものである。実際の配管の配置については、必ずしも配管中心軸が水平や垂直であることは要しない。ある程度、水平または垂直から傾斜した配管や、配管内径が変化するやや複雑な形状の配管であっても、上述した作用効果を発揮できる。

（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る配管内作業装置の第１実施形態の構成、形状を示す縦断面図および平面図。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、本発明に係る配管内作業装置の第１実施形態の設置手順を示す概念図。 本発明に係る配管内作業装置の第１実施形態における配管内作業装置に作用する力の状態を示した概念図。 本発明に係る配管内作業装置の第１実施形態を示すもので、ジェットポンプのインレットミキサ内での適用状態を示す概念図。 本発明に係る配管内作業装置の第１実施形態を示すもので、配管内作業装置の初期位置の決定方法を説明する平面図。 （Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る配管内作業装置の第２実施形態における構成、形状を示す縦断面図および平面図。 本発明に係る配管内作業装置の第２実施形態における配管内作業装置の動作状態を示す概念図。 （Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る配管内作業装置の第３実施形態における構成、形状を示す縦断面図および平面図。 本発明に係る配管内作業装置の第４実施形態における構成、形状を示す縦断面図および平面図。 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、本発明に係る配管内作業装置の第５実施形態における構成および運用方法をそれぞれ示す正面から見た縦断面図、上面から見た縦断面図および断面図。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 配管内作業装置
２ 配管
３ａ、３ｂ、３ｃ 走行駆動部
４ａ、４ｂ、４ｃ 走行車輪
５ 作業装置
６、６ａ、６ｂ 連結機構
７ａ、７ｂ、７ｃ１、７ｃ２ アイドラーローラボール
８ａ、８ｂ 吊り下げ装置
９ａ、９ｂ、９ｃ１、９ｃ２ 回転支持機構
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ１、１０ｃ２ タイミングプーリ
１１ａ、１１ｂ タイミングベルト
１２ａ、１２ｂ フロート
１３ 超音波距離センサ
２０ 溶接線
３０ ジェットポンプ
３１ ノズル
３２ スロート
３３ インレット管
４０ 吊り下げ装置ガイド
４１ 操作ポール

Claims (8)

1. 縦配管内面の作業を行う配管内作業装置において、
   前記配管の内面に接地されて、移動可能な第一走行駆動部と、
   前記第一走行駆動部よりも低い位置で前記配管の内面に接地されて、移動可能な第二走行駆動部と、
   前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部のうち少なくとも１つに設けられた前記作業を行う作業装置と、
   前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部それぞれに旋回可能に設けられた第一回転支持機構部および第二回転支持機構部と、
   前記第一回転支持機構部および前記第二回転支持機構部を介して、前記前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部をそれぞれ揺動可能に連結し、かつ、前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部の接地点の相対距離が前記縦配管の内径よりも大きくなるような長さを有する連結機構と、
   前記第一走行駆動部に接続された第一吊り下げ装置と、
   前記第二回転支持機構部に接続された第二吊り下げ装置と、を備え、
   前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部を前記縦配管の内面に挿入可能とし、前記第一走行駆動部および前記第二走行駆動部によって前記作業装置をこの縦配管の内面に沿って円周方向に移動可能に構成したことを特徴とする配管内作業装置。
2. 縦配管内面の作業を行う配管内作業装置において、
   前記配管の内面に接地されて、移動可能な２つの走行駆動部と、
   前記走行駆動部のうち少なくとも１つに設けられた前記作業を行う作業装置と、
   前記走行駆動部に旋回可能に設けられた回転支持機構部と、
   前記回転支持機構部を介して、２つの前記走行駆動部をそれぞれ揺動可能に連結し、かつ、これら２つの走行駆動部の接地点の相対距離が前記縦配管の内径よりも大きくなるような長さを有する連結機構と、
   前記一方の走行駆動部および他方の走行駆動部の回転支持機構部に接続された２つの吊り下げ装置と、
   前記回転支持機構部に設けたタイミングプーリと、
   前記連結機構を共にして対置する前記タイミングプーリにかかるタイミングベルトと、を備え、
   ２つの前記走行駆動部を前記縦配管の内面に挿入可能とし、これら２つの走行駆動部によって前記作業装置をこの縦配管の内面に沿って円周方向に移動可能であり、
   特前記一方のタイミングプーリの中心まわりに前記連結機構が回転したときに、他方の前記タイミングプーリの自転角度が前記連結機構の回転角度に等しくなることを利用して、前記走行駆動部それぞれの相対的な姿勢を平行に保ったまま展開することを特徴とする配管内作業装置。
3. 縦配管内側の作業を行う配管内作業装置において、
   前記配管の内面に接地されて、移動可能な３つ以上の走行駆動部と、
   前記走行駆動部のうち少なくとも１つに設けられた前記作業を行う作業装置と、
   前記走行駆動部に旋回可能に設けられた回転支持機構部と、
   前記回転支持機構部を介して、前記走行駆動部を揺動可能に連結して、前記全ての走行駆動部を連設する連結機構と、
   前記連結機構で連結された前記走行駆動部のうち、一方の端に配置する走行駆動部および他端に配置する走行駆動部に設けられた回転支持機構に接続された吊り下げ装置とを備え、
   前記連結機構の長さは、前記配管長手方向中心軸に略直交する投影面上に前記走行駆動部の前記配管内面接地点の描く多角形が、この投影面上の配管中心点を内包するよう構成され、
   前記走行駆動部を前記縦配管の内面に挿入可能とし、これらの走行駆動部によって前記作業装置をこの縦配管の内面に沿って円周方向に移動可能に構成したことを特徴とする配管内作業装置。
4. 前記回転支持機構部に設けたタイミングプーリと、
   前記連結機構を共にして対置する前記タイミングプーリにかかるタイミングベルトと、を備え、
   前記一方のタイミングプーリの中心まわりに前記連結機構が回転したときに、他方の前記タイミングプーリの自転角度が前記連結機構の回転角度に等しくなることを利用して、前記走行駆動部それぞれの相対的な姿勢を平行に保ったまま展開することを特徴とする請求項１または請求項３に記載された配管内作業装置。
5. 前記吊り下げ装置をチューブの中に通したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された配管内作業装置。
6. 前記吊り下げ装置に、空気を注入することで浮力を得るフロートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された配管内作業装置。
7. 前記走行駆動部に気体を注入することで浮力を得るフロートを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載された配管内作業装置。
8. 配管内面の作業を行う配管内作業方法において、
   前記配管の内側の所定の対象部位に請求項１から７のいずれか１項に記載された前記配管内作業装置を準備する準備工程と、
   前記作業装置を配管の対象部位の近傍へ固定する固定工程と、
   前記対象部位の前記作業を行う作業工程と、
   を備えることを特徴とする配管内作業方法。

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