JPH10250570A - 管内走行台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した管内走行が困難であった。 【解決手段】 台２上に作業機器を搭載して、管体５内
を走行移動する管内走行台車１であり、前輪３ａ，３ｂ
の車軸４ａ、４ｂの中心部が進行方向後方側へ屈曲して
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接装置等の作業
機器を載置して管体内に侵入し、中継ぎ部の内面溶接を
行う際に使用する管内走行台車に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鋼管を建築基礎工事のパイル
として使用する場合、管径に応じて設定された定尺寸法
の鋼管を２本以上中継ぎ溶接して、所望の長さの鋼管パ
イルを形成している。このような用途には、一般にスパ
イラル鋼管等の大径管が用いられており、その中継ぎ作
業は、例えば以下のような手順で行われている。

【０００３】すなわち、２本の鋼管の管端部に必要な開
先加工を施した後、一方の鋼管をクレーンで吊り上げ、
直列に配置した２台のターニングロール上に掛け渡すよ
うに載置する。

【０００４】次に、中継ぎする他方の鋼管をクレーンで
吊り上げたまま搬入し、この鋼管の管端部を一方の鋼管
の管端部へ押し当てながら、直列に配置した２台のター
ニングロール上に掛け渡すように載置する。

【０００５】管端部同士を突き合わせた２本の鋼管は、
それぞれ真円度の歪みなどのために、互いにその管端部
の円周部がずれている。そこで、例えば、それぞれの鋼
管の外周面を覆うように矯正リングをセットし、鋼管と
リングの隙間にクサビを打ち込んで真円度の矯正を行
う。この真円度の矯正を行いながら、突き合わせた管端
部をその円周に沿って手溶接で数カ所の仮付けを行い、
両鋼管の円周がある程度重なった状態にして、中継ぎ部
の内外面を本溶接している。

【０００６】本溶接は、両鋼管をターニングローラによ
り同時に同方向に回転させながら、中継ぎ部の内外面を
円周方向に沿って溶接するが、そのうちの外面溶接作業
は、開先外面への倣い機構を備えた簡易自動溶接装置で
対応できる。

【０００７】しかし、内面溶接作業は、溶接工がハンデ
ィータイプの溶接装置を携えて台車上に腹這いに近い状
態で乗車して鋼管内へと侵入したり、或いは溶接工が台
車上に搭載した溶接装置を伴って鋼管内へと侵入し、 中
継ぎ部に到達するまで鋼管長さ分を移動して、中継ぎ部
の開先内面を円周方向に沿って手溶接している。その
後、 検査員が検査機器を携えて台車上に腹這いに近い状
態で乗車して鋼管内へと侵入したり、或いは溶接工が台
車上に搭載した検査機器を伴って鋼管内へと侵入し、 中
継ぎ部の溶接検査を行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の台車
を使用した中継ぎ部の内面作業にあっては、台車が鋼管
内を長手方向に走行する際、 その走行面が円弧状になっ
ているため、 蛇行して台車が転倒し易かった。また、様々
な鋼管径に対応する必要があるが、 鋼管径が変化する
と、 台車を安定して走行させるのが困難であった。

【０００９】したがって、一般的には台車の車輪に操舵
機能を持たせて、走行状態をＣＣＤカメラ等により監視
して蛇行量を修正しているが、長尺の鋼管では蛇行量の
把握が困難で正確な修正を行うことができなかった。

【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、安定した管内走行を行うことができ、
かつ管径の変化に対応し、管内走行中の蛇行を自動修正
することができる管内走行台車を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
る管内走行台車によれば、台上に作業機器を搭載して、
管体内を走行移動する管内走行台車において、前輪の車
軸の中心部が進行方向後方側へ屈曲して形成されている
ものである。

【００１２】また、 台上に作業機器を搭載して、管体内
を走行移動する管内走行台車において、前輪の車軸の中
心部が進行方向後方側に屈曲して形成されており、後輪
の車軸の中心部が進行方向前方側に屈曲して形成されて
いるものである。

【００１３ 】さらに、 台上に作業機器を搭載して、管
体内を走行移動する管内走行台車において、車輪の車軸
の中心部が屈曲して形成されており、該屈曲部が回転自
在に支持されているものである。

【００１４】そして、 台上に作業機器を搭載して、管体
内を走行移動する管内走行台車において、車幅方向の両
輪が別個の車軸に取り付けられ、各車軸の基端部が台の
車幅方向中心部にそれぞれ回動自在に支持されており、
走行移動中に各車軸が進行方向後方側に回動し、両輪の
車軸角度が進行方向後方側に屈曲した状態でストッパに
より規制されるものである。

【００１５】本発明によれば、管内を走行する走行台車
において、前輪の車軸中心部を進行方向後方側に屈曲さ
せたことにより、走行台車の進行方向に臨んで前輪を逆
ハの字状を呈するように設定することができる。このよ
うに走行台車の前輪を進行方向に臨んで逆ハの字状に設
定することにより、例えば走行台車が管内の長手方向に
移動中に右側に蛇行すると、右車輪が右側の管内壁を登
ることになり、台車本体が内側へ傾く。すると、左車輪
が管内面に着地し、この左車輪のみが台車本体を支える
ことになる。このとき左車輪は管体の中心線上に沿って
向いているので、台車本体が管体の中心線上へと誘導さ
れ、自動的に蛇行の修正が行われることになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。図２は、本発明
に係る管内走行台車の第１の実施形態を示す概略図であ
る。図示するように、本実施形態の管内走行台車１は、
溶接装置や検査機器等の作業機器を載置する台２を備え
ている。この台２は、長方形状を呈しており、例えば金
属、プラスチックおよび木材等の板材によって形成され
ている。台２には、この台２を走行移動させるべく、車
輪３が備えられている。本実施形態では、台２には、４
つの車輪３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが装備されている。

【００１７】この走行台車１の前輪３ａ，３ｂは、これ
らを回転駆動させる車軸４ａ，４ｂの中心部が進行方向
後方側へ屈曲して形成されている。すなわち、車軸４
ａ，４ｂの中心部が進行方向後方側へ屈曲して形成され
た結果、前輪３ａ，３ｂは進行方向に臨んで逆ハの字状
を呈するように設定されている。したがって、前輪３
ａ，３ｂにおいて、車輪間距離が進行方向前方から後方
へ向けて順次減少するように設定されている。また、前
輪３ａ，３ｂの車軸４ａ，４ｂには、必要に応じて図示
しないモータ等の駆動装置およびギヤ機構が装備されて
いる。

【００１８】一方、この走行台車１の後輪３ｃ、３ｄ
は、車軸４ｃ，４ｄが一軸上に位置しており、両輪３
ｃ、３ｄの車輪面が平行で、かつ進行方向に沿うように
設定されている。なお、例えばスパイラル鋼管の内面に
は溶接ビードが突出しているので、各車輪３ａ、３ｂ，
３ｃ，３ｄの径は、その凹凸を乗り越え易い大きさに設
定することが好ましい。

【００１９】このように構成された第１の実施形態の走
行台車１を管体５内に挿入し、その長手方向に沿って走
行させると、図１（ａ）（ｂ）に示すように円弧状の走
行面を蛇行修正しながら走行移動することになる。すな
わち、走行台車１の前輪３ａ、３ｂの車軸４ａ、４ｂの
中心部を進行方向後方側に屈曲させたことにより、この
走行台車１の進行方向に臨んで前輪３ａ，３ｂは逆ハの
字状を呈するように設定される。このように前輪３ａ，
３ｂが進行方向に臨んで逆ハの字状に設定されているの
で、例えば走行台車１が管体５内の長手方向に移動中に
右側に蛇行すると、右車輪３ａが右側の管内壁を登り、
台車本体が内側へ傾くことになる。

【００２０】すると、左車輪３ｂが管内面に着地し、こ
の左車輪３ｂのみが台車本体を支えることになる。この
とき左車輪３ｂは管体５の中心線上に沿って向いている
ので、台車本体が管体５の中心線上へと誘導され、自動
的に蛇行の修正が行われることになる。

【００２１】しかし、逆ハの字状を呈するように設定さ
れているのは前輪３ａ，３ｂだけであるので、走行台車
１が管体５内へ進入するときは自動的に蛇行を修正して
安定走行するが、管体５内から後退するときは上記の後
輪３ｃ、３ｄが進行方向前方に位置することになるの
で、蛇行を修正しにくく走行が安定しない。したがっ
て、走行台車１が管体５内から後退するときには、管体
５内で走行台車１の前後を方向転換させて、後退すると
きにも前輪３ａ，３ｂが進行方向前方に位置するように
工夫しなければならない。

【００２２】そこで、走行台車１が管体５内から後退す
るときの安定走行を確保すべく創案したのが、図３に示
すような第２実施形態の管内走行台車である。図示する
ように、本実施形態の管内走行台車１１は、第１の実施
形態の走行台車１と後輪１３ｃ、１３ｄにおいて相違す
る。すなわち、この走行台車１１の前輪１３ａ，１３ｂ
は、第１の実施形態と同様に、これらを回転駆動させる
車軸１４ａ，１４ｂの中心部が進行方向後方側へ屈曲し
て形成されている。

【００２３】すなわち、車軸１４ａ，１４ｂの中心部が
進行方向後方側へ屈曲して形成された結果、前輪１３
ａ，１３ｂは進行方向に臨んで逆ハの字状を呈するよう
に設定されている。したがって、前輪１３ａ，１３ｂに
おいて、車輪間距離が進行方向前方から後方へ向けて順
次減少するように設定されている。

【００２４】一方、この走行台車１の後輪１３ｃ、１３
ｄは、第１の実施形態と異なり、これらを回転駆動させ
る車軸１４ｃ，１４ｄの中心部が進行方向前方側へ屈曲
して形成されている。すなわち、車軸１４ｃ，１４ｄの
中心部が進行方向前方側へ屈曲して形成された結果、後
輪１３ｃ、１３ｄは進行方向に臨んでハの字状を呈する
ように設定されている。したがって、後輪１３ｃ、１３
ｄにおいて、車輪間距離が進行方向前方から後方へ向け
て順次増加するように設定されている。

【００２５】また、第２の実施形態の走行台車１１で
は、例えば前輪１３ａ，１３ｂの車軸１４ａ，１４ｂお
よび後輪１３ｃ、１３ｄの車軸１４ｃ，１４ｄに、必要
に応じて図示しないモータ等の駆動装置およびギヤ機構
が装備されている。

【００２６】第２の実施形態の走行台車１１にあって
は、前輪１３ａ，１３ｂが進行方向に対して逆ハの字状
を呈するように設定されているので、この走行台車１１
が管体５内へ進入するときには、第１の実施形態と同様
に、自動的に蛇行を修正して安定走行する。一方、後輪
１３ｃ、１３ｄが進行方向に対してハの字状を呈するよ
うに設定されているので、この走行台車１１が管体５内
から後退するときにも、前輪１３ａ，１３ｂと同様の作
用により、自動的に蛇行を修正して安定走行することに
なる。

【００２７】さらに、図４は、本発明に係る第３の実施
形態の管内走行台車を示す図であり、（ａ）はその概略
平面図、（ｂ）はその概略側面図である。図示するよう
に、本実施形態の管内走行台車２１は、第１および第２
の実施形態と同様に、溶接装置や検査機器等の作業機器
を載置する台２を備えており、この台２には、例えば４
つの車輪２３ａ，２３ｂ・・が装備されている。なお、
図４（ａ）（ｂ）においては便宜上後輪を省略図示して
いる。

【００２８】この走行台車１の車輪２３ａ，２３ｂは、
これらを回転駆動させる車軸２４ａ，２４ｂの中心部が
屈曲して形成されている。すなわち、車輪２３ａ，２３
ｂの車軸２４ａ，２４ｂの中心部が屈曲して形成されて
いるので、この屈曲方向を進行方向後方へ一致させた場
合、車輪２３ａ，２３ｂは進行方向に臨んで逆ハの字状
を呈するように設定されている。したがって、車輪２３
ａ，２３ｂにおいて、車輪間距離が進行方向前方から後
方へ向けて順次減少するように設定されている。

【００２９】また、車軸２４ａ，２４ｂの屈曲部２４ｃ
には円環部２５が形成され、台２から垂下された支持軸
２２に回転自在に取り付けられている。また、本実施形
態の走行台車２１には、必要に応じて図示しない駆動輪
やモータ等の駆動装置およびギヤ機構が装備される。

【００３０】第３の実施形態の走行台車２１にあって
は、車輪２３ａ，２３ｂの車軸２４ａ，２４ｂの中心部
が屈曲して形成されており、この屈曲部２４ｃに円環部
２５が形成され、台２から垂下された支持軸２２に回転
自在に支持されているので、走行台車２１が管体５内へ
進入するときのみならず、管体５内から後退するときに
も、この走行台車２１の進行に伴って円環部２５が支持
軸２２周りに回動して、車軸２４ａ，２４ｂの屈曲方向
が進行方向後方となり、車輪２３ａ，２３ｂは進行方向
に臨んで逆ハの字状を呈することになる。したがって、
第１および第２実施形態と同様の作用により、走行台車
２１の前進走行および後退走行において、蛇行が自動的
に修正され、安定走行することになる。

【００３１】そして、図５は、本発明に係る第４の実施
形態の管内走行台車を示す図であり、（ａ）はその概略
平面図、（ｂ）はその概略断面図である。図示するよう
に、本実施形態の管内走行台車３１は、第１乃至第３の
実施形態と同様に、溶接装置や検査機器等の作業機器を
載置する台２を備えており、この台２には、例えば４つ
の車輪３３ａ，３３ｂ・・が装備されている。なお、図
５（ａ）（ｂ）においては便宜上後輪を省略図示してい
る。

【００３２】そして、 本実施形態の管内走行台車３１の
車幅方向に両輪として位置する車輪３３ａ，３３ｂは、
別個の車軸３４ａ，３４ｂに取り付けられている。これ
ら車軸３４ａ，３４ｂの基端部は、台２の車幅方向中心
部において、それぞれ回動自在に支持されている。具体
的には、各車軸３４ａ，３４ｂの基端部に円環部３５
ａ，３５ｂが形成され、各円環部３５ａ，３５ｂが台２
から垂下された支持軸３２に回転自在に取り付けられて
いる。

【００３３】また、台２の下面には、各車軸３４ａ，３
４ｂの基端部に形成された円環部３５ａ，３５ｂが支持
軸３２周りに回動するので、その回動角度を規制するた
めのストッパ３６が設けられている。このストッパ３６
は、車軸３４ａ，３４ｂの前後に、２箇所ずつ配置され
ている。これらストッパ３６によって、車軸３４ａ，３
４ｂが進行方向後方側に回動し、その車軸角度が進行方
向後方側に屈曲した状態で規制される。

【００３４】第４の実施形態の走行台車３１にあって
は、車軸３４ａ，３４ｂの基端部に形成された円環部３
５ａ，３５ｂが支持軸３２周りに回動するので、この走
行台車３１の前進走行および後退走行に伴って、車軸３
４ａ，３４ｂが進行方向後方側に回動し、その車軸角度
が進行方向後方側に屈曲した状態でストッパ３６により
規制される。すなわち、走行台車３１が管体５内へ進入
するときのみならず、管体５内から後退するときにも、
この走行台車３１の進行に伴って円環部３５ａ，３５ｂ
が支持軸３２周りに回動して、車軸３４ａ，３４ｂの屈
曲方向が進行方向後方となり、車輪３３ａ，３３ｂは進
行方向に臨んで逆ハの字状を呈することになる。したが
って、第１乃至第３実施形態と同様の作用により、走行
台車３１の前進走行および後退走行において、蛇行が自
動的に修正され、安定走行することになる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る管内走
行台車によれば、安定した管内走行を行うことができ、
かつ管径の変化に対応し、管内走行中の蛇行を自動修正
することができるとういう優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管内走行台車の作用を説明する図
であり、（ａ）はその概略断面図、（ｂ）はその概略平
面図である。

【図２】第１の実施形態の管内走行台車を示す概略平面
図である。

【図３】第２の実施形態の管内走行台車を示す概略平面
図である。

【図４】第３の実施形態の管内走行台車を示す図であ
り、（ａ）はその概略平面図であり、（ｂ）はその概略
側面図である。

【図５】第４の実施形態の管内走行台車を示す図であ
り、（ａ）はその概略平面図であり、（ｂ）はその概略
断面図である。

【符号の説明】

１ 管内走行台車 ２ 台 ３ａ，３ｂ 前輪 ３ｃ，３ｄ 後輪 ４ａ，４ｂ 前輪の車軸 ４ｃ、４ｄ 後輪の車軸 ５ 管体 １１ 管内走行台車 １３ａ，１３ｂ 前輪 １３ｃ，１３ｄ 後輪 １４ａ，１４ｂ 前輪の車軸 １４ｃ、１４ｄ 後輪の車軸 ２１ 管内走行台車 ２３ａ，２３ｂ 車輪 ２４ａ，２４ｂ 車軸 ２４ｃ 屈曲部 ３１ 管内走行台車 ３３ａ，３３ｂ 車輪 ３４ａ，３４ｂ 車軸 ３６ ストッパ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台上に作業機器を搭載して、管体内を走
   行移動する管内走行台車において、 前輪の車軸の中心部が進行方向後方側へ屈曲して形成さ
   れていることを特徴とする管内走行台車。
2. 【請求項２】 台上に作業機器を搭載して、管体内を走
   行移動する管内走行台車において、 前輪の車軸の中心部が進行方向後方側に屈曲して形成さ
   れており、後輪の車軸の中心部が進行方向前方側に屈曲
   して形成されていることを特徴とする管内走行台車。
3. 【請求項３】 台上に作業機器を搭載して、管体内を走
   行移動する管内走行台車において、 車輪の車軸の中心部が屈曲して形成されており、該屈曲
   部が回転自在に支持されていることを特徴とする管内走
   行台車。
4. 【請求項４】 台上に作業機器を搭載して、管体内を走
   行移動する管内走行台車において、 車幅方向の両輪が別個の車軸に取り付けられ、各車軸の
   基端部が台の車幅方向中心部にそれぞれ回動自在に支持
   されており、走行移動中に各車軸が進行方向後方側に回
   動し、両輪の車軸角度が進行方向後方側に屈曲した状態
   でストッパにより規制されることを特徴とする管内走行
   台車。