JP6470332B2

JP6470332B2 - 配管用調査装置および配管内の調査方法

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Publication number: JP6470332B2
Application number: JP2017047954A
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Inventors: 孝敏越智; 靖史井戸本; 啓志辻田
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Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2019-02-13
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Description

本発明は、例えば地中に埋設された配管の内部を調査するための配管用調査装置および配管内の調査方法に関する。

従来、この種の配管用調査装置としては、例えば図２１に示すように、ケーブル１０１の先端にカメラ１０２が接続されているものがある。これによると、配管１０３内にカメラ１０２とケーブル１０１とを挿入してカメラ１０２を前方へ押し進めながら、配管１０３の内部をカメラ１０２で撮影し、腐食の有無等を調査することができる。

尚、上記のような配管用調査装置は例えば下記特許文献１に記載されている。

特開昭６２−１００６５０特開２０１６−９１２８３

しかしながら上記の従来形式では、図２１に示すように、配管１０３の口径が小さい場合、カメラ１０２とケーブル１０１とを配管１０３に沿って比較的真直ぐに前進させることができるが、図２２に示すように、配管１０３の口径が大きい場合、カメラ１０２とケーブル１０１とを配管１０３に沿って真直ぐに前進させることは困難であり、図２２に示すように、カメラ１０２とケーブル１０１とが管軸心１０４に対して左右に蛇行してしまうといった問題があり、撮影に支障を来した。

このような問題の対策として、例えば、配管内を自走可能な走行車両にカメラを搭載し、走行車両を配管内で前進走行させながら、配管の内部をカメラで撮影する配管用調査装置がある。

これによると、走行車両を配管の管軸心に沿って直進走行させることにより、カメラが配管内を蛇行するのを防止することができる。尚、このような自走式の走行車両を用いた配管用調査装置は例えば上記特許文献２に記載されている。

しかしながら上記の自走式の走行車両を用いた配管用調査装置では、走行車両に走行駆動用のモータやバッテリ等を搭載しているため、走行車両が大型化し、走行車両を小口径の配管内で走行させることは困難であった。また、大口径の配管に小口径の分岐管が設けられている場合、走行車両を小口径の分岐管から大口径の配管内に挿入することは困難であるといった問題がある。

本発明は、配管内で蛇行するのを防止することができ、配管に設けられた分岐管から配管内に容易に挿入することが可能な配管用調査装置および配管内の調査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
先頭のフレーム部材は、挿入方向において、先頭のフレーム部材の屈曲範囲制限部が二番目のフレーム部材の屈曲範囲制限部に当接することにより、水平面から上向きに傾斜した姿勢に保たれるものである。

これによると、調査装置を配管内に挿入している際、配管内において、ガイドフレームは連結部材の箇所において一方向に屈曲自在であるとともに他方向への屈曲が規制されているため、ガイドフレームが配管の管軸心に対して他方向に蛇行するのを防止することができる。これにより、調査手段を配管の管軸心に沿って真直ぐに挿入することができ、調査手段で配管内を支障なく調査することができる。

また、自走式の走行車両を用いた配管用調査装置に比べて、ガイドフレームを小さくすることができるため、調査装置を配管よりも小口径の分岐管から配管内へ容易に挿入することができる。

また、ガイドフレームは連結部材の箇所において一方向に屈曲自在であるため、例えばガイドフレームをリール装置に巻き取ることで、調査装置をコンパクトに保管することが可能となり、調査時以外の調査装置の取り扱いの容易さを向上させることができる。
また、ガイドフレームが配管内を前方へ押し進められている際、配管内に障害物が存在しても、先頭のフレーム部材は、上向きに傾斜した姿勢に保たれているため、障害物を容易に乗り越えて前進することができる。

本第２発明における配管用調査装置は、配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
先頭のフレーム部材は、挿入方向において、水平面から上向きに傾斜した姿勢に保たれ、
先頭のフレーム部材の前部と後部および二番目以降のフレーム部材に、配管内面を転動可能な車輪が設けられ、
二番目以降のフレーム部材同士が水平姿勢の状態では、先頭のフレーム部材の前部の車輪が水平面から浮き上がるものである。

本第３発明における配管用調査装置は、配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
他方向は一方向とガイドフレームの長手方向とに直交する幅方向であり、
互いに連結された一方のフレーム部材が他方のフレーム部材に対して幅方向にぶれるのを防止するぶれ防止手段が、連結部材とは別に、ガイドフレームに設けられ、
ぶれ防止手段は一方のフレーム部材に形成された凹部と他方のフレーム部材に形成された凸部とを有し、
凸部が凹部に嵌入することにより、幅方向のぶれが防止されるものである。

これによると、ガイドフレームが配管内を前方へ押し進められている際、互いに連結されたフレーム部材同士が幅方向にぶれるのを防止することができるため、前方への推進力（挿入力）が確実に各フレーム部材に伝達される。

本第４発明における配管用調査装置は、配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
先頭のフレーム部材の前端部および二番目以降の後続のフレーム部材に、配管内面を転動可能な車輪が設けられ、
先頭のフレーム部材の前端部に設けられた車輪は先頭のフレーム部材の前端部よりも前方へ突出しているものである。

これによると、ガイドフレームを配管内に挿入した後、車輪が配管内面を転動することにより、ガイドフレームがスムーズに配管内を移動することができ、ガイドフレームを配管内に挿入して前進させるのに要する推進力（挿入力）が軽減される。

本第５発明における配管用調査装置は、配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
調査手段にケーブルが接続され、
フレーム部材内に、ケーブルを収納する収納空間が形成され、
収納空間はフレーム部材の長手方向における両端部において開口し、
フレーム部材に、外部と収納空間とに連通するスリットがフレーム部材の長手方向における全長にわたって形成されているものである。

これによると、ケーブルは、フレーム部材内の収納空間に収納されているため、ガイドフレームで保護される。これにより、ケーブルの損傷を防止することができる。また、収納空間内のケーブルをスリットからフレーム部材の外部に取り出すことにより、ケーブルを容易にガイドフレームから取り外すことができるため、配管用調査装置の保守点検等を容易に行うことができる。

本第６発明における配管用調査装置は、配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、配管内から引き戻されて外部のリール装置に巻取可能であるとともに、リール装置から送り出されて配管内に挿入可能であり、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
調査手段にケーブルが接続され、
ケーブルは、フレーム部材内に収納されて、結束部材によりフレーム部材に結束され、
結束部材は、ガイドフレームに、所定間隔おきに複数備えられており、
ガイドフレームをリール装置から送り出した直線状態で、結束部材とその隣の結束部材との間で、ケーブルに弛みを持たせているものである。

これによると、ガイドフレームをリール装置から送り出した直線状態で、隣同士の一方の結束部材と他方の結束部材との間で、ケーブルを位置決めすることができる。また、このように位置決めするにあたり、ケーブルに弛みを持たせておくことによって、ガイドフレームをリール装置に巻き取った際、ガイドフレーム内のケーブルの曲率半径がガイドフレームの曲率半径よりも大きくなるが、この曲率半径の差は隣同士の一方の結束部材と他方の結束部材との間におけるケーブルの弛みによって吸収される。これにより、ガイドフレームをリール装置に巻き取った際、ケーブルに過大な引張力が作用することはなく、ケーブルの損傷を防止することができる。
また、ガイドフレームをリール装置に巻き付けておくことにより、狭い場所でも、ガイドフレームを配管内に挿入する作業および配管内から引き戻す作業が行える。

本第７発明における配管用調査装置は、配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
連結部材は、フレーム部材とその隣のフレーム部材との間に設けられておらず、フレーム部材とその隣のフレーム部材との間から一方向における外側に出た位置に設けられ、
フレーム部材は連結部材が取り付けられている側へ屈曲するものである。

本第８発明における調査方法は、配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限される配管用調査装置を用いた配管内の調査方法であって、
配管に設けられた上向きの分岐管からガイドフレームを下向きにして配管内へ挿入し、
ガイドフレームの先端部が配管内の底部に当接して、ガイドフレームが一方向に屈曲することにより向きを変えて配管内を管軸方向に挿入される際、先頭のフレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接して、先頭のフレーム部材の一方向への屈曲範囲が制限され、連結部材が取り付けられている側へ先頭のフレーム部材が屈曲することにより、ガイドフレームが配管内において正規の挿入方向とは反対の方向に挿入されるのを防止するものである。

以上のように本発明によると、ガイドフレームが配管の管軸心に対して他方向に蛇行するのを防止することができるため、調査手段を配管の管軸心に沿って真直ぐに挿入することができ、調査手段で配管内を支障なく調査することができる。

また、自走式の走行車両を用いた配管用調査装置に比べて、ガイドフレームを小さくすることができるため、ガイドフレームを配管よりも小口径の分岐管から配管内へ容易に挿入することができる。

本発明の第１の実施の形態における下水圧送管の図である。同、下水圧送管内に配管用調査装置を挿入している様子を示した図である。同、下水圧送管内に挿入された配管用調査装置の側面図である。同、下水圧送管内に挿入された配管用調査装置の平面図である。同、下水圧送管内に挿入された配管用調査装置の先端部の断面図である。図５におけるＸ−Ｘ矢視図である。同、配管用調査装置のガイドフレームの各フレーム部材の側面図であり、各フレーム部材を分離した状態を示す。同、下水圧送管内に挿入された配管用調査装置の拡大側面図である。図８におけるＸ−Ｘ矢視図である。図８におけるＹ−Ｙ矢視図である。同、配管用調査装置のぶれ防止手段の拡大分解平面図である。図１１におけるＸ−Ｘ矢視図である。同、配管用調査装置の底面図である。同、配管用調査装置を下向きにして下水圧送管内に挿入している過程を示す側面図であり、先頭のフレーム部材の先端部が下水圧送管内の底面に当接した状態を示す。同、配管用調査装置を下向きにして下水圧送管内に挿入している過程を示す側面図であり、先頭のフレーム部材が下向きから管軸方向に屈曲した状態を示す。同、配管用調査装置を下向きにして下水圧送管内に挿入している過程を示す側面図であり、二番目のフレーム部材が下向きから管軸方向に屈曲した状態を示す。本発明の第２の実施の形態における下水圧送管内の水平管路に挿入された配管用調査装置の側面図である。同、配管用調査装置のガイドフレームの各フレーム部材の側面図であり、各フレーム部材を分離した状態を示す。同、下水圧送管内の水平管路から傾斜管路に挿入された配管用調査装置の側面図である。同、下水圧送管内の水平管路から傾斜管路に挿入された配管用調査装置の側面図である。従来の配管用調査装置の平面図であり、小口径の配管内に挿入されている様子を示す。同、配管用調査装置の平面図であり、大口径の配管内に挿入されている様子を示す。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１に示すように、１は地中に埋設された下水圧送管（配管の一例）である。この下水圧送管１には、上向きの分岐管２が設けられ、分岐管２の上部にはボール弁型の補修弁３が設けられ、補修弁３の上方には空気弁４が設けられている。これら補修弁３と空気弁４とは地中に形成されたピット５内に設置され、ピット５の上方には、マンホール６が開閉自在な蓋７で閉じられている。

図２〜図５に示すように、１１は、下水圧送管１内に挿入され、管頂部を撮影して腐食の程度を調べる調査装置である。調査装置１１は、下水圧送管１内を調査する調査手段１２と、調査手段１２に接続されたケーブル１３と、ガイドフレーム１４を有し、リール装置１５に巻き取られている。

調査手段１２は、上面調査用の小型の第１ビデオカメラ１７（撮像装置の一例）と、前方確認用の小型の第２ビデオカメラ１８（撮像装置の一例）と、上面調査用の小型の第１ＬＥＤライト１９（照明装置の一例）と、前方確認用の小型の第２ＬＥＤライト２０（照明装置の一例）とを有している。

ガイドフレーム１４は、アルミ金属製の複数のフレーム部材２２，２３，２４と、フレーム部材２２，２３，２４同士を連結する蝶番２７（連結部材の一例）とを有している。

蝶番２７は、幅方向Ｂ（他方向の一例）の回転軸２８を有しており、フレーム部材２２，２３，２４同士を厚さ方向Ｃ（一方向の一例）に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材２２，２３，２４同士の幅方向Ｂへの屈曲を規制している。

尚、幅方向Ｂは厚さ方向Ｃ（上下方向）とガイドフレーム１４の長手方向Ａ（前後方向）とに直交する左右方向である。

これにより、各フレーム部材２２，２３，２４は蝶番２７の回転軸２８を中心にして互いに回動可能に連結されている。

図５，図６に示すように、ガイドフレーム１４の先頭のフレーム部材２２は、長手方向Ａにおける両端部が開口するとともに下部が開放されたチャンネル状の部材である。第１ビデオカメラ１７と第２ＬＥＤライト２０とが先頭のフレーム部材２２の上面に設けられている。また、第２ビデオカメラ１８は先頭のフレーム部材２２の内側に設けられている。

先頭のフレーム部材２２には、下水圧送管１の内面を転動可能な複数の車輪３０，３１，３２が設けられている。このうち、前部の車輪３０が先頭のフレーム部材２２の前部に回転自在に左右一対設けられ、後部の車輪３２が先頭のフレーム部材２２の後部に回転自在に左右一対設けられ、中間部の車輪３１が前部の車輪３０と後部の車輪３２との間に左右一対設けられている。また、図７に示すように、このフレーム部材２２は、後端に、屈曲範囲制限部３４を有している。

先頭のフレーム部材２２に隣接する二番目のフレーム部材２３は、長手方向Ａにおける両端部が開口した角形状の部材であり、上板部２３ａと下板部２３ｂと一対の側板部２３ｃとを有している。第１ＬＥＤライト１９はフレーム部材２３の上面に設けられている。

図５に示すように、第１および第２ビデオカメラ１７，１８および第１および第２ＬＥＤライト１９，２０にはそれぞれ、給電用又は送信用等の複数本の配線が接続されており、これらの配線が束ねられて一本のケーブル１３に纏められている。

図３，図４に示すように、二番目のフレーム部材２３の後部には、下水圧送管１の内面を転動する左右一対の車輪３６が回転自在に設けられている。また、図７に示すように、このフレーム部材２３は、前端に屈曲範囲制限部３７を有しているとともに、後端に屈曲範囲制限部３８を有している。このうち、前端の屈曲範囲制限部３７は、鉛直面に対して、上部ほど後方へ傾斜している。また、後端の屈曲範囲制限部３８は鉛直面である。

図５に示すように、二番目のフレーム部材２３の前端の屈曲範囲制限部３７に、先頭のフレーム部材２２の後端の屈曲範囲制限部３４が当接することにより、先頭のフレーム部材２２は、挿入方向Ｄにおいて、水平面４０から上向きに傾斜した姿勢に保たれる。

図８，図９に示すように、先頭から三番目以降の各フレーム部材２４はそれぞれ、長手方向Ａにおける両端部が開口した角形状の部材であり、上板部２４ａと下板部２４ｂと一対の側板部２４ｃとを有している。

各フレーム部材２４の後部には、下水圧送管１の内面を転動する左右一対の車輪４１が回転自在に設けられている。

図７に示すように、各フレーム部材２４はそれぞれ前後両端部に屈曲範囲制限部４２，４３を有している。尚、屈曲範囲制限部４２，４３は鉛直面である。

図５に示すように、先頭のフレーム部材２２の屈曲範囲制限部３４と二番目のフレーム部材２３の屈曲範囲制限部３７とが当接し、図８に示すように、二番目のフレーム部材２３の屈曲範囲制限部３８と三番目のフレーム部材２４の屈曲範囲制限部４２とが当接し、三番目以降の隣接する各フレーム部材２４の屈曲範囲制限部４２と屈曲範囲制限部４３とが当接することにより、ガイドフレーム１４の厚さ方向Ｃへの屈曲範囲が制限されるとともに、先頭のフレーム部材２２以外の互いに隣接するフレーム部材２３，２４同士が水平姿勢に保たれる。

尚、図３に示すように、フレーム部材２３，２４同士が水平姿勢の状態では、先頭のフレーム部材２２の前部の車輪３０と中間部の車輪３１とは水平面４０から浮き上がり、前部の車輪３０の下端が中間部の車輪３１の下端よりも上位となり、中間部の車輪３１の下端が後部の車輪３２の下端よりも上位となる。

また、各車輪３１，３２，３６は同じ直径を有し、前部の車輪３０は車輪３１，３２，３６よりも大きな直径を有し、車輪４１は車輪３１，３２，３６よりも小さな直径を有している。尚、このように、挿入方向Ｄ側の車輪の直径を大きくすることにより、先頭のフレーム部材２２は下水圧送管１内の障害物を容易に乗り越えて前進することができる。

図１０に示すように、互いに連結された一方のフレーム部材２４が、他方のフレーム部材２４に対して、挿入方向Ｄに直交する幅方向Ｂにぶれるのを防止するぶれ防止手段４５がガイドフレーム１４に備えられている。

図１１，図１２に示すように、ぶれ防止手段４５は凸部４６と凹部４７とを有し、凸部４６はフレーム部材２４の上板部２４ａの前端に形成され、凹部４７は上板部２４ａの後端に形成されている。図１０に示すように、挿入方向Ｄにおける前方のフレーム部材２４の凹部４７に後方のフレーム部材２４の凸部４６が嵌入することにより、前後一方のフレーム部材２４が他方のフレーム部材２４に対して幅方向Ｂにぶれるのを防止することができる。
また、図３，図４，図８に示すように、例えば先頭から四番目のフレーム部材２４の上板部２４ａには、下水圧送管１内の管頂部に放水を行う放水装置５３が設けられている。放水装置５３は上向きに水５４を噴射するノズルである。

放水装置５３には、屈曲自在な可撓性を有する細い給水管（チューブ）が接続されている。この給水管は、ＳＵＳ製の編み込み管であり、配線と共にケーブル１３に纏められている。

図５，図９に示すように、各フレーム部材２３，２４内にはそれぞれ、ケーブル１３を収納する収納空間４９が形成されている。収納空間４９は各フレーム部材２３，２４の長手方向Ａにおける両端部において開口している。
ケーブル１３は、各フレーム部材２３，２４の収納空間４９に挿通され、図８，図９に示すように、結束バンド５６（結束部材の一例）によってフレーム部材２４に結束されている。結束バンド５６は、フレーム部材２４の上板部２４ａに形成された複数の貫通孔５７に挿通された状態で、ガイドフレーム１４に所定間隔Ｆおきに複数本備えられている。
図９，図１３に示すように、各フレーム部材２３，２４の下板部２３ｂ，２４ｂにはそれぞれ、外部と収納空間４９とに連通するスリット５１がフレーム部材２３，２４の長手方向Ａにおける全長にわたって形成されている。

図２に示すように、ガイドフレーム１４は、下水圧送管１内から引き戻されて、地上に設置されたリール装置１５に巻取可能であるとともに、リール装置１５から送り出されて下水圧送管１内に挿入可能である。

尚、図８に示すように、ガイドフレーム１４をリール装置１５から送り出した直線状態で、隣同士の一方の結束バンド５６と他方の結束バンド５６との間で、ケーブル１３に弛みを持たせている。

以下、調査装置１１を用いた下水圧送管１内の調査方法を説明する。

図２に示すように、下水圧送管１内の通水を停止し、マンホール６の蓋７を開き、空気弁４を補修弁３から取り外す。ガイドフレーム１４を巻き取ったリール装置１５をマンホール６の脇に設置し、補修弁３を全開にする。

その後、ガイドフレーム１４を、リール装置１５から送り出し、マンホール６から下向きにして補修弁３内に挿入し、分岐管２を通して下水圧送管１内に挿入していくと、先ず、図１４に示すように、ガイドフレーム１４の先端部すなわち先頭のフレーム部材２２の前部の車輪３０が下水圧送管１内の底部に当接する。

これにより、先頭のフレーム部材２２が下水圧送管１内の底部に直接当接することはなく、従って、先頭のフレーム部材２２が下水圧送管１内の底部を傷付けたり下水圧送管１に引っ掛かる等の不具合を防止することができ、ガイドフレーム１４をスムーズに下水圧送管１内に導入することが可能である。

その後、図１５に示すように、先頭のフレーム部材２２が、二番目のフレーム部材２３に対して、蝶番２７の回転軸２８を中心に厚さ方向Ｃへ回動し、図１６に示すように、ガイドフレーム１４が、厚さ方向Ｃに屈曲して、鉛直方向から水平方向へ向きを変え、下水圧送管１内を正規の挿入方向Ｄに挿入される。

この際、二番目のフレーム部材２３の後部の車輪３６が下水圧送管１内の底部に当接することにより、三番目のフレーム部材２４の先端が下水圧送管１内の底部に直接当接することはなく、従って、三番目のフレーム部材２４が下水圧送管１内の底部を傷付けたり下水圧送管１に引っ掛かる等の不具合を防止することができ、ガイドフレーム１４をスムーズに下水圧送管１内に導入することが可能である。

この際、図１４に示すように、先頭のフレーム部材２２の屈曲範囲制限部３４が二番目のフレーム部材２３の屈曲範囲制限部３７に当接することにより、先頭のフレーム部材２２の厚さ方向Ｃへの屈曲範囲（回動範囲）が制限されるため、ガイドフレーム１４が正規の挿入方向Ｄとは反対の方向Ｇに挿入されるのを防止することができる。

さらに、図１４に示すように、ガイドフレーム１４を下向きにして下水圧送管１内に挿入している際、先頭のフレーム部材２２が鉛直面に対して挿入方向Ｄに傾斜しているため、より確実に、ガイドフレーム１４が反対の方向Ｇに挿入されるのを防止することができる。

尚、ガイドフレーム１４が反対の方向Ｇに挿入されてしまうと、下水圧送管１内でガイドフレーム１４の上下が逆になるため、第１ビデオカメラ１７で下水圧送管１内の上面を撮影することができないという不具合が発生する。

このようにして、ガイドフレーム１４を下水圧送管１内に挿入することにより、下水圧送管１内において、ガイドフレーム１４は蝶番２７の箇所において厚さ方向Ｃ（上下方向）に屈曲自在であるとともに幅方向Ｂ（左右方向）への屈曲が規制されているため、ガイドフレーム１４が下水圧送管１の管軸心に対して幅方向Ｂに蛇行するのを防止することができる。これにより、図４に示すように、調査手段１２を下水圧送管１の管軸心に沿って真直ぐに挿入することができる。

また、従来の自走式の走行車両を用いた配管用調査装置に比べて、ガイドフレーム１４の幅方向Ｂの寸法と厚さ方向Ｃの寸法とを小さくすることができるため、調査装置１１を、補修弁３から、下水圧送管１よりも小口径の分岐管２を通して、下水圧送管１内へ容易に挿入することができる。

上記のようにしてガイドフレーム１４が下水圧送管１内を前方へ押し進められている際、図３に示すように、先頭のフレーム部材２２以外の互いに隣接する二番目以降のフレーム部材２３，２４同士が水平姿勢に保たれる。下水圧送管１内にゴミ等の障害物が存在している場合、先頭のフレーム部材２２が上向きに傾斜した姿勢に保たれており、さらに、前部の車輪３０と中間部の車輪３１とが下水圧送管１内の底部から浮き上がっているため、先頭のフレーム部材２２は障害物を容易に乗り越えて前進することができる。

この際、下水圧送管１内において、第２ビデオカメラ１８で前方を目視確認しながら、ガイドフレーム１４を前方へ押し進めることができる。

また、図１０〜図１２に示すように、挿入方向Ｄにおける前方のフレーム部材２４の凹部４７に後方のフレーム部材２４の凸部４６が嵌入しているため、前後一方のフレーム部材２４が他方のフレーム部材２４に対して幅方向Ｂにぶれるのを防止することができる。これにより、前方への推進力（挿入力）が確実に各フレーム部材２４に伝達される。

また、図３に示すように、車輪３２，３６，４１が下水圧送管１の内面を転動することにより、ガイドフレーム１４がスムーズに下水圧送管１内を移動することができ、ガイドフレーム１４を下水圧送管１内に挿入して前進させるのに要する推進力（挿入力）が軽減される。

また、ガイドフレーム１４を下水圧送管１内に挿入している際、水５４を放水装置５３から上向きに噴射して、下水圧送管１内の管頂部に放水を行うことにより、下水圧送管１内の管頂部に付着した付着物を除去することができる。

また、図５，図９に示すように、ケーブル１３は、フレーム部材２３，２４内の収納空間４９に収納されているため、ガイドフレーム１４で保護される。これにより、ケーブル１３の損傷を防止することができる。

図２に示すように、リール装置１５を送出方向５９に回転しながら、ガイドフレーム１４を、リール装置１５から送り出し、管軸方向に沿って下水圧送管１内に所定長さ（例えば数十メートル）挿入する。その後、リール装置１５を巻取方向６０に逆回転しながら、ガイドフレーム１４を、下水圧送管１内から外部へ引き戻し、リール装置１５に巻き付ける。

この際、上記のようにガイドフレーム１４を下水圧送管１内から外部へ引き戻しながら、第１ビデオカメラ１７で下水圧送管１内の上面を撮影することにより、下水圧送管１内の管頂部の腐食状況を判別する。これにより、下水圧送管１内でのガイドフレーム１４の幅方向Ｂへの蛇行を確実に防止することができ、第１ビデオカメラ１７で下水圧送管１内の管頂部の腐食状況を支障なく調査することができる。

尚、ガイドフレーム１４を下水圧送管１内に挿入している際、水５４を放水装置５３から上向きに噴射して、下水圧送管１内の管頂部に付着した付着物を除去したため、第１ビデオカメラ１７で下水圧送管１内の管頂部の腐食状況を正確に把握することができる。

上記のようにしてガイドフレーム１４をリール装置１５に巻き取った際、ガイドフレーム１４内のケーブル１３の曲率半径が巻き取られたガイドフレーム１４の内周側の曲率半径よりも大きくなるが、この曲率半径の差は隣同士の一方の結束バンド５６と他方の結束バンド５６との間におけるケーブル１３の弛みによって吸収される。これにより、ガイドフレーム１４をリール装置１５に巻き取った際、ケーブル１３に過大な引張力が作用することはなく、ケーブル１３の損傷を防止することができる。

また、ガイドフレーム１４をリール装置１５に巻き付けておくことにより、狭い場所でも、ガイドフレーム１４を下水圧送管１内に挿入する作業および下水圧送管１内から引き戻す作業が行える。さらに、調査装置１１をコンパクトに保管することが可能となり、調査時以外の調査装置１１の取り扱いの容易さを向上させることができる。

また、地上において、ガイドフレーム１４をリール装置１５から送り出して一直線状に展開し、ビデオカメラ１７，１８およびＬＥＤライト１９，２０から配線を取り外し、放水装置５３から給水管を取り外す。さらに、結束バンド５６をフレーム部材２４から取り外し、図９の仮想線で示すように、収納空間４９内のケーブル１３をスリット５１から各フレーム部材２３，２４の外部に取り出すことができる。尚、スリット５１の幅Ｅはケーブル１３の直径よりも僅かに大きく設定されているため、ケーブル１３を容易にガイドフレーム１４から取り外すことができ、調査装置１１の保守点検等を容易に行うことができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、図１７，図１８に示すように、先頭から三番目以降のフレーム部材には、互いに隣接する複数の第１のフレーム部材７１と第２のフレーム部材７２とが、蝶番２７を介して、交互に連結されている。このうち、第１のフレーム部材７１は前後両端部に屈曲範囲制限部７４，７５を有している。

このうち、前端の屈曲範囲制限部７４は鉛直面に対して下部ほど後方（挿入方向Ｄの反対方向）へ傾斜しており、後端の屈曲範囲制限部７５は鉛直面に対して下部ほど前方（挿入方向Ｄ）へ傾斜している。

また、第２のフレーム部材７２は、上記第１の実施の形態におけるフレーム部材２４と同じ構成を有し、前後両端部に屈曲範囲制限部７８，７９（第１の実施の形態における屈曲範囲制限部４２，４３と同じ）を有している。尚、屈曲範囲制限部７８，７９は鉛直面である。

第１および第２のフレーム部材７１，７２の後部にはそれぞれ、左右一対の車輪４１が設けられている。

以下、上記構成における作用を説明する。

図１７に示すように、ガイドフレーム１４が下水圧送管１内の水平管路８１を前方へ押し進められている際、先頭のフレーム部材２２以外の互いに隣接する二番目以降のフレーム部材２３，７１，７２が車輪３６，４１を介して水平姿勢に保たれる。

この際、第１のフレーム部材７１の屈曲範囲制限部７４と第２のフレーム部材７２の屈曲範囲制限部７９とは当接せずに離間しており、第１のフレーム部材７１の屈曲範囲制限部７５と第２のフレーム部材７２の屈曲範囲制限部７８とは当接せずに離間している。

図１９に示すように、下水圧送管１内が水平管路８１から下り勾配の傾斜管路８２に変化している場合、水平管路８１と傾斜管路８２との境界箇所８３において、先行の第１のフレーム部材７１が蝶番２７の回転軸２８を中心に後続の第２のフレーム部材７２に対して斜め下向きに回動し、先行の第１のフレーム部材７１の後端の屈曲範囲制限部７５が後続の第２のフレーム部材７２の屈曲範囲制限部７８に当接し、先行の第１のフレーム部材７１が後続の第２のフレーム部材７２に対して下向きに傾斜する。

図２０に示すように、さらにガイドフレーム１４が下水圧送管１内を前方へ押し進められると、上記境界箇所８３において、先行の第２のフレーム部材７２が蝶番２７の回転軸２８を中心に後続の第１のフレーム部材７１に対して斜め下向きに回動し、先行の第２のフレーム部材７２の後端の屈曲範囲制限部７９が後続の第１のフレーム部材７１の屈曲範囲制限部７４に当接し、先行の第２のフレーム部材７２が後続の第１のフレーム部材７１に対して下向きに傾斜する。

これにより、ガイドフレーム１４は、下水圧送管１内に挿入されて、水平管路８１から下り勾配の傾斜管路８２を移動する際、水平管路８１から傾斜管路８２の下り勾配に応じて下向きに屈曲するため、傾斜管路８２の傾斜に沿って前方へ押し進められる。

上記第２の実施の形態では、水平管路８１と傾斜管路８２との境界箇所８３において、先行の第１のフレーム部材７１の後端の屈曲範囲制限部７５が後続の第２のフレーム部材７２の屈曲範囲制限部７８に当接しているが、当接せずに僅かに離間していてもよい。

同様に、境界箇所８３において、先行の第２のフレーム部材７２の後端の屈曲範囲制限部７９が後続の第１のフレーム部材７１の屈曲範囲制限部７４に当接しているが、当接せずに僅かに離間していてもよい。

上記第２の実施の形態では、第１のフレーム部材７１と第２のフレーム部材７２とが蝶番２７を介して交互に連結されているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、傾斜管路８２の勾配が大きい場合には、第１のフレーム部材７１を連続して連結してもよい。また、傾斜管路８２の勾配が小さい場合には、第２のフレーム部材７２の個数に対して、第１のフレーム部材７１の個数を少なくしてもよい。

上記各実施の形態では、配管の一例として下水圧送管１を挙げたが、これ以外の配管であってもよい。

上記各実施の形態では、調査手段１２は２個のビデオカメラ１７，１８と２個のライト１９，２０とを有しているが、ビデオカメラ１７，１８のような撮像装置以外に、赤外線や磁気を用いた調査手段１２を備えてもよい。また、ビデオカメラを１個又は３個以上の複数個、或いは、ライトを１個又は３個以上の複数個有するものであってもよい。また、ビデオカメラ１７で下水圧送管１内の上面を撮影しているが、上面以外の他の部分を撮影してもよい。

上記各実施の形態では、ぶれ防止手段４５を備えることにより、フレーム部材２４同士の幅方向Ｂへのぶれを防止しているが、ぶれ防止手段４５の凸部４６と凹部４７との間に僅かな遊び（間隔）を設けることにより、幅方向Ｂへのぶれをある程度許容してもよい。このようにすることで、幅方向Ｂへ緩やかに弧を描いて曲がった管１においても、ガイドフレーム１４を挿入することができる。

１下水圧送管（配管）
２分岐管
１１調査装置
１２調査手段
１３ケーブル
１４ガイドフレーム
１５リール装置
２２〜２４フレーム部材
２７蝶番（連結部材）
２８回転軸
３０〜３２，３６，４１車輪
３４，３７，３８，４２，４３，７４，７５，７８，７９屈曲範囲制限部
４０水平面
４５ぶれ防止手段
４９収納空間
５１スリット
５３放水装置
５６結束バンド（結束部材）
Ａ長手方向
Ｂ幅方向（他方向）
Ｃ高さ方向（一方向）
Ｄ挿入方法
Ｆ所定間隔

Claims

配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
先頭のフレーム部材は、挿入方向において、先頭のフレーム部材の屈曲範囲制限部が二番目のフレーム部材の屈曲範囲制限部に当接することにより、水平面から上向きに傾斜した姿勢に保たれることを特徴とする配管用調査装置。
配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
先頭のフレーム部材は、挿入方向において、水平面から上向きに傾斜した姿勢に保たれ、
先頭のフレーム部材の前部と後部および二番目以降のフレーム部材に、配管内面を転動可能な車輪が設けられ、
二番目以降のフレーム部材同士が水平姿勢の状態では、先頭のフレーム部材の前部の車輪が水平面から浮き上がることを特徴とする配管用調査装置。
配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
他方向は一方向とガイドフレームの長手方向とに直交する幅方向であり、
互いに連結された一方のフレーム部材が他方のフレーム部材に対して幅方向にぶれるのを防止するぶれ防止手段が、連結部材とは別に、ガイドフレームに設けられ、
ぶれ防止手段は一方のフレーム部材に形成された凹部と他方のフレーム部材に形成された凸部とを有し、
凸部が凹部に嵌入することにより、幅方向のぶれが防止されることを特徴とする配管用調査装置。
配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
先頭のフレーム部材の前端部および二番目以降の後続のフレーム部材に、配管内面を転動可能な車輪が設けられ、
先頭のフレーム部材の前端部に設けられた車輪は先頭のフレーム部材の前端部よりも前方へ突出していることを特徴とする配管用調査装置。
配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
調査手段にケーブルが接続され、
フレーム部材内に、ケーブルを収納する収納空間が形成され、
収納空間はフレーム部材の長手方向における両端部において開口し、
フレーム部材に、外部と収納空間とに連通するスリットがフレーム部材の長手方向における全長にわたって形成されていることを特徴とする配管用調査装置。
配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、配管内から引き戻されて外部のリール装置に巻取可能であるとともに、リール装置から送り出されて配管内に挿入可能であり、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
調査手段にケーブルが接続され、
ケーブルは、フレーム部材内に収納されて、結束部材によりフレーム部材に結束され、
結束部材は、ガイドフレームに、所定間隔おきに複数備えられており、
ガイドフレームをリール装置から送り出した直線状態で、結束部材とその隣の結束部材との間で、ケーブルに弛みを持たせていることを特徴とする配管用調査装置。
配管内に挿入可能な調査装置であって、
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限され、
連結部材は、フレーム部材とその隣のフレーム部材との間に設けられておらず、フレーム部材とその隣のフレーム部材との間から一方向における外側に出た位置に設けられ、
フレーム部材は連結部材が取り付けられている側へ屈曲することを特徴とする配管用調査装置。
配管内を調査する調査手段と、ガイドフレームとを有し、
調査手段はガイドフレームに設けられ、
ガイドフレームは、複数のフレーム部材と、フレーム部材同士を連結する連結部材とを有し、
連結部材は、フレーム部材同士を一方向に屈曲可能に連結するとともに、フレーム部材同士の他方向への屈曲を規制し、
フレーム部材は屈曲範囲制限部を有し、
フレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接すると、ガイドフレームの一方向への屈曲範囲が制限される配管用調査装置を用いた配管内の調査方法であって、
配管に設けられた上向きの分岐管からガイドフレームを下向きにして配管内へ挿入し、
ガイドフレームの先端部が配管内の底部に当接して、ガイドフレームが一方向に屈曲することにより向きを変えて配管内を管軸方向に挿入される際、先頭のフレーム部材の屈曲範囲制限部が隣接するフレーム部材に当接して、先頭のフレーム部材の一方向への屈曲範囲が制限され、連結部材が取り付けられている側へ先頭のフレーム部材が屈曲することにより、ガイドフレームが配管内において正規の挿入方向とは反対の方向に挿入されるのを防止することを特徴とする調査方法。