JP7236690B2

JP7236690B2 - 鋼管内作業装置用支持脚

Info

Publication number: JP7236690B2
Application number: JP2019052767A
Authority: JP
Inventors: 敏彦辻丸
Original assignee: 日本鉄塔工業株式会社
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: JP2020151667A

Description

本発明は、既設の鋼管構造物の鋼管、特に挿入口の狭い鋼管内に挿入して内壁面の検査や修復等を行う作業装置を所定の位置に保持するための支持脚に関する。

既設の鋼管構造物の中空鋼管内に挿入して内壁面の検査や修復等を行う作業装置を鋼管中心位置に保持するための支持脚としては、リンク機構を用いてアームを開閉する（特公平４－４６６２７号公報）、ラック・アンド・ピニオン機構を用いてアームを開閉する（特開２００８－１００１３９号公報）、バネ力を用いてアームを開閉する（特開２０１１－４７２３７号公報）等のような、開閉脚するアーム部材によって作業装置を鋼管の中心軸上に保持する手段が提案されている。

このようなアーム部材を用いた支持脚は機械的、電気的可動部品を用いており、製造コストが掛かるだけでなく、使用時に異物が侵入して作動しなくなる等の故障を起こしやすいものであった。加えて、例えば、鋼管鉄塔の腹材のように、相対的に細い中空鋼管からなり、しかもその端部にＵ字プレート継手や溝型継手を備えているような場合、腹材内への挿入口が狭く、従来のアーム部材を開閉する形式の支持脚を備えた作業装置を挿入することはほぼ不可能であった。

特公平４－４６６２７号公報特開２００８－１００１３９号公報特開２０１１－４７２３７号公報

本発明は、従来のアーム開閉機構を備えた作業装置を挿入するには狭すぎる挿入口しかない既設の中空鋼管内に挿入でき、かつ、中空鋼管内において脚支持部材を鋼管の中心軸上に保持できる支持脚を提供するものである。

本発明はまた、鋼管内への挿入時はもちろんのこと、取り出し時においても、簡単かつ円滑に作業装置を挿脱できる支持脚を提供するものである。

本発明による鋼管内作業装置のための支持脚は中空鋼管の中心軸上に鋼管内作業装置を保持するための支持脚であって、総体的に棒状の外形形状を有する脚支持部材と、少なくとも３本の所定の長さを有する線状部材からなる少なくとも１組の線状脚部材とからなり、各線状脚部材は弾性または発条性を有する部材により形成され、各線状脚部材の両端部は該端部間に位置する中間部分が脚支持部材の外周面から外方へ弧状に膨出すると共に、各線状脚部材の中間部分が脚支持部材の中心軸方向に対して斜交するように脚支持部材に相互に離間されてそれぞれ固着される。

線状脚部材の脚支持部材への取付けは、脚支持部材の両端部に設けられた開孔に各線状脚部材の端部をそれぞれ挿入して固着するか、或いは、脚支持部材の外周面に各線状脚部材の端部を添えて固着することにより行うことができる。線状脚部材の脚支持部材への固着は、好ましくは、外方へ膨出する中間部分が脚支持部材の軸心から延びる放射方向に対して交差する方向に延びるように、脚支持部材の外周面上にそれぞれ固着される。また、２組またはそれ以上の線状脚部材を脚支持部材の中心軸方向に並べて配置することもできる。

本発明による鋼管内作業装置のための支持脚は、狭い挿入口を通過するとき、膨出した線状脚部材の部分が挿入口の壁面と当接して脚支持部材側へと弾性的変形することにより外形輪郭形状を縮小し、挿入口の通過を可能にする。このとき、各線状脚部材の中間部分が脚支持部材の中心軸方向に対して斜交するように設けられているため、線状脚部材は弾性的変形を容易かつ円滑に行うことができる。

挿入口を通過した線状脚部材は弾性的に元の形状へと戻るため、鋼管内壁に当接して脚支持部材を鋼管中心位置に保持する。脚支持部材の挿入側先端部には所要の作業のための作業部材を設け、後端部には作業部材に連結されて所定の作業を行わせるための索部材を設けることにより鋼管内作業装置を構成する。一例として、鋼管内作業装置が鋼管内の状態を検査する装置の場合、作業部材はＣＣＤカメラであり、索部材はＣＣＤカメラに電力を供する電源ケーブルとカメラの出力信号を伝送するためのケーブルであり、また、鋼管内作業装置が鋼管内壁を塗装する装置の場合、作業部材は塗料噴霧用ノズルであり、索部材は塗料をノズルへ送るためのホースである。この形体の鋼管内作業装置は、作業部材側を先頭にして鋼管内の最深部まで挿入されたのち、索部材を抜き出して行くことにより鋼管内作業装置を移動させるため、鋼管内壁面に当接しながら移動される線状脚部材と、抜き出される索部材の引張力とにより脚支持部材、すなわち、鋼管内作業装置を鋼管の中心軸に沿って移動させることができる。

線状脚部材の中間部分が脚支持部材の軸心から延びる放射方向に対して交差する方向に延びるように設けられた開孔に線状脚部材の端部をそれぞれ挿入して固着、或いは、脚支持部材の外周面に添って線状脚部材の端部を固着した支持脚を用いることは、線状脚部材の中間部分をより容易にかつより線状脚部材に密着した状態に変形させることができ、それにより、より狭い挿入口しかない鋼管内に鋼管内作業装置を挿入することができる。さらに、２組またはそれ以上の線状脚部材を脚支持部材の中心軸方向に並べて配置することにより、挿入口を通過して鋼管内に挿入されたとき、複数の組の線状脚部材がそれぞれ弾性的に元の形状へと戻って鋼管内壁に当接することにより、脚支持部材を鋼管中心位置にそれぞれ保持し、それにより、鋼管内作業装置を中空鋼管の中心軸上に保持することができる。

図１は、本発明の一実施形態による鋼管内作業装置用支持脚を示す斜視図である。図２は、図１に示す支持脚の側面図である。図３は、図１に示す支持脚を一端側から見た図である。図４は、図１示す支持脚の変形例を示す図１と同様な斜視図である。図５は、本発明の別の実施形態による鋼管内作業装置用支持脚を示す図１と同様な斜視図である。図６は、図５に示す支持脚の側面図である。図７は、図５に示す支持脚を一端側から見た図である。図８は、本発明の支持脚の変形例を示す図である。

本発明の実施例による支持脚は、図１～３に示すように、総体的に棒状の外形形状を有する脚支持部材１と、少なくとも３本（図示の場合、８本）の所定の長さを有する線状部材からなる少なくとも１組の線状脚部材２とから構成される。

各線状脚部材２は、弾性または発条性を有する部材により形成され、脚支持部材１の周縁に相互に等間隔で離間して設けられる。各線状脚部材２の両端部２１、２１は、該端部間に位置する中間部分２２が脚支持部材１の外周面から外方へ弧状に膨出すると共に、各線状脚部材２の中間部分２２が脚支持部材１の中心軸方向に対して斜交するように、脚支持部材１にそれぞれ固着される。より具体的には、図３に明示されているように、線状脚部材２は、線状脚部材２の一端２１の脚支持部材１への取付け位置に対して、他端２１が脚支持部材１の円周方向へ所定の中心角αだけ変位した位置（図示の場合、時計回りに９０度変位した位置）となるように、脚支持部材１の外周面に設けられた開孔（図示なし）に各線状脚部材２の端部２１をそれぞれ挿入して固着することにより植設される。この中心角αは、線状脚部材２に用いられる弾性または発条性を有する部材の特性、太さ、長さ、断面形状等の種々の要因により適宜に選定されるが、少なくとも、相対的に狭い挿入口を支持脚が通過するときに、線状脚部材２を脚支持部材１の外周面に接面させるように変形可能であると共に、挿入口を通過したのちは、線状脚部材２により脚支持部材１を鋼管中心位置に保持できるように選定される。

上述の如く構成される本発明の支持脚は、脚支持部材１を所要の鋼管内作業装置と一体化される。一例として、鋼管内壁の検査を行う場合、中空の脚支持部材１を使用し、脚支持部材１の一端にＣＣＤカメラ等の撮影装置を取り付け、他端に撮影ケーブルが接続される。また、鋼管内壁の塗装を行う場合は、中空の脚支持部材１の一端に塗料吐出用ノズルを取り付け、他端に塗料供給用ホースが接続される。一体化された支持脚を有する鋼管内作業装置は、相対的に狭い挿入口を通過したのち、鋼管の最深部まで前進させられ、撮影ケーブルまたは塗料供給用ホースを鋼管から引き出す際に所要の検査または塗装を行う。このとき、脚支持部材１は、線状脚部材２により鋼管中心位置に保持されると同時に、撮影ケーブルまたは塗料供給用ホースの引張力により、線状脚部材２を鋼管の中心軸上に位置させながら移動することになる。

ここにおいて、本支持脚のみで脚支持部材１を鋼管の中心軸上に位置させたい場合、図４に示すように、複数組（図示の場合、２組）の線状脚部材２を脚支持部材１の軸方向へ離間して設けることにより、脚支持部材１を鋼管の中心軸上に位置させることができることは容易に理解されよう。また、図１～３に示す支持脚を１つのユニットとして形成し、複数の支持脚の脚支持部材１の端部間を連結することにより、図４の支持脚と同様に構成できることもまた容易に理解されよう。

図５～７は、本発明の別の実施例による支持脚を示す図で、より狭い挿入口に対応できるように構成されている。本実施例の支持脚は、前述の実施例と比べ、線状脚部材２の数が少ない（図示の場合、６本）こと以外に、線状脚部材２の脚支持部材１への取付け形態が異なっていることを除き、その他の構成は前述の実施例と同様に形成される。

本実施例における線状脚部材２の脚支持部材１への取付けは、前述の実施例では線状脚部材２が脚支持部材１の軸心から放射方向へ延びるように脚支持部材１に植設されるのに対し、脚支持部材１の外周面に各線状脚部材２の端部２１を添えた形態で固着される。より具体的には、各線状脚部材２の両端部２１は、外方へ膨出する中間部分２２が脚支持部材１の接線の一方の方向（図７の場合、反時計方向）に延びるように、脚支持部材１の外周面上にそれぞれ固着される。

これにより、各線状脚部材２は脚支持部材１の外周面に一方向（図７の場合、反時計方向）に傾いた形体で添設されることになるため、挿入口に挿入されたとき、線状脚部材２が脚支持部材１の外周面上へと簡単に変形できると共に、脚支持部材１の外周面から垂直に突出する部分を有していないことにより、線状脚部材２をより小さな半径内に納めることができ、より狭い挿入口であっても鋼管内作業装置を鋼管内に挿入できる。

ここにおいて、線状脚部材２の両端の脚支持部材１への取付け部分を、相互に近接する方向（図７の場合、手前側が時計方向、後ろ側が反時計方向）に延びるように、或いは、相互に離間する方向（図７の場合、手前側が反時計方向、後ろ側が時計方向）に延びるように脚支持部材１に取り付けることもできる。相対的に、前者の場合、線状脚部材２の折り畳みに要する力が増大する一方、鋼管内で拡張された線状脚部材２による位置保持力が増加するのに対し、後者の場合、鋼管内への挿入をより容易に行える反面、位置保持力が小さくなる。

図示されていないが、線状脚部材２の端部２１は、外方へ弧状に膨出する中間部分２２が脚支持部材１の外周面の方向へ傾くように、脚支持部材１の中心から延びる放射方向に対して斜交する方向（脚支持部材１の外周面の接線と直交するのではなく、外周面の接線に対して斜交する方向）に延びる開孔を設け、該開孔に線状脚部材２の端部２１を挿入して固着することにより、より確実かつ簡単に線状脚部材２を設けることができる。

上述の説明において、脚支持部材１は１本の棒状部材として図示し説明したが、図８に例示するように、脚支持部材１の両端部分に対応する１対のリング状部分１’、１’として形成し、このリング状部分１’、１’を鋼管内作業装置または適当な連結用部材に着脱自在に取り付けることにより、上述した支持脚と同様に用いることができる。この形体における最も大きな利点は、リング状部分１’、１’間の間隔を調整することにより、線状脚部材２の中間部分２２が外方へ膨出する量を変更できるため、作業対象の鋼管の内径に応じた中間部分２２の膨出を得ることができ、また、リング状部分１’、１’間の間隔が一定に制限されている場合であっても、中間部分２２の捻れ量を調整することにより鋼管の内径に対応させることができる点にある。

１脚支持部材
２線状脚部材
２１端部
２２中間部分
α 中心角

Claims

中空鋼管の中心軸上に鋼管内作業装置を保持するための支持脚であって、
総体的に棒状の外形形状を有する脚支持部材と、少なくとも３本の所定の長さを有する線状部材からなる少なくとも１組の線状脚部材とから構成され、
各線状脚部材は弾性または発条性を有する部材により形成され、各線状脚部材の両端部は該端部間に位置する中間部分が脚支持部材の外周面から外方へ弧状に膨出すると共に、各線状脚部材の中間部分が脚支持部材の中心軸方向に対して斜交するように脚支持部材に相互に離間されてそれぞれ固着される、支持脚。
２組またはそれ以上の線状脚部材が脚支持部材の中心軸方向に並べて配置される、請求項１に記載の支持脚。
線状脚部材の脚支持部材への取付けは、脚支持部材の両端部に設けられた開孔に各線状脚部材の端部をそれぞれ挿入して固着される、請求項１または２に記載の支持脚。
線状脚部材の端部を固着する開孔は、外方へ膨出する線状脚部材の中間部分が脚支持部材の軸心から延びる放射方向に対して交差する方向に延びるように設けられる、請求項３に記載の支持脚。
線状脚部材の脚支持部材への取付けは、脚支持部材の外周面に各線状脚部材の端部を添えて固着される、請求項１または２に記載の支持脚。
各線状脚部材の両端部は、外方へ膨出する中間部分が脚支持部材の軸心から延びる放射方向に対して交差する方向に延びるように、脚支持部材の外周面上にそれぞれ固着される、請求項５に記載の支持脚。