JPH11268639A - 管内走行作業台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配管内の窪み等の段差を容易に乗り越えて走行
が可能で、車輪枠の段差部への衝突力を弱め、車輪枠の
損傷を防止する。 【解決手段】配管６の内部を走行する走行台車１に牽引
される台車本体３に作業用の設備や電子制御装置を搭載
し、この台車本体の前後に設けた伸縮可能な車輪枠の両
端に前輪および後輪を回動自在に取り付けた管内走行作
業台車において、前記車輪枠１０（１１）の前記前輪８
の進行方向側および後輪９の後方端側で、前記前輪およ
び後輪の取り付け位置より台車本体３の中心側に、補助
輪１４（１５）を回動自在に軸支するとともにこの補助
輪と前記前輪および後輪との間で、進行方向の管内壁側
の前記車輪枠縁辺１０ａを傾斜せしめ、この前記車輪枠
縁辺１０ａの傾斜面に沿って先端２０ａを台錐形にした
傾斜回転筒２０を取付け配置し、この傾斜回転筒の下側
周面が前記車輪枠の前記傾斜面１０ａよりはみ出させる
ようにし、この傾斜回転筒を保護部材とした構成であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地中に埋設され
たガス管、水道管および地上のプラント配管等配管内面
の欠陥を検査および補修するための管内走行作業台車に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中に埋設されたガス管、水道管
等の配管の内面を検査・補修する際は、図２に示すごと
き一連の台車群、すなわち前進および後退用の自走式の
走行台車１，２、溶接装置等の作業用の装置を搭載した
作業台車３および制御装置を搭載した制御台車４等から
なる列車型の検査・修理装置を配管６の内部に導入し、
地上に設けた主制御室ＫのモニタＫ1 を見ながら各走行
台車１，２および作業台車３および制御台車４を制御し
て一連の台車群の運転および配管の検査・修理作業を実
施している。

【０００３】地中に埋設されている前記配管６にはドレ
ッサ形管継手が施工されており、このような配管の接続
部などのカップリング部分は段差のある窪みを有する。
このような配管６内を走行台車１に引き続き作業台車３
が走行し、この作業台車３の車輪等が前記窪みに落ち込
み走行ができないことがあった。そのようなとき、主制
御室ＫのモニタＫ1 をみて台車群が停止したことを確認
し、作業員が手作業により作業台車３をこの窪みより車
輪等を持ち上げて走行可能にしていた。また、走行台車
１の走行前に予め作業員が点検し、前もって窪みにゴム
板を埋め込み、走行可能としていた。更に、図８に示さ
れるように作業台車３の走行車輪３０の車輪枠３１の進
行方向側を傾斜させて傾斜ガイド面３１ａを形成するこ
とも行われているが、ドレッサ形管継手の段差とこの傾
斜ガイド面３１ａとの当接部分が毎回同じ箇所が衝突す
ることになり、この部分のみこの車輪枠３１の損傷が激
しく、走行車輪３０の故障の原因ともなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記作業台車
３の走行車輪３０がドレッサ形管継手の窪みに落ち込ん
だときに、ゴム板等によって窪みを埋めることで走行を
可能とする面倒な手作業によらずに走行台車１に続いて
脱出できるようにする必要があった。また、車輪枠３１
の損傷を防止して作業台車３の車輪３０の故障の防止を
図るとともに、耐久性を有する作業台車３が望まれてい
た。この発明は前記の問題点に鑑み、配管内を走行中に
車輪がドレッサ形管継手の窪み等に落ち込んでも、この
段差を容易に乗り越えて走行が可能な管内走行作業台車
を提供することを課題とする。また、この発明の他の課
題は、台車の車輪枠の段差への衝突力を弱め、この衝接
箇所を特定な位置、例えば、一箇所に集中させないで、
車輪枠の損傷を防止できる管内走行作業台車を提供する
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の前記課題を達
成するため、配管の内部を走行する走行台車に牽引され
る台車本体に作業用の設備や電子制御装置を搭載し、こ
の台車本体の前後に設けた伸縮可能な車輪枠の両端に前
輪および後輪を回動自在に取り付けた管内走行作業台車
において、前記車輪枠の前記前輪の進行方向側および後
輪の後方端側で、前記前輪および後輪の取り付け位置よ
り台車本体の中心側に、補助輪を回動自在に軸支すると
ともにこの補助輪と前記前輪および後輪の位置との間
で、進行方向の配管内壁の段差角に接触する前記車輪枠
の縁を傾斜せしめ、この前記車輪枠縁の傾斜面に沿って
傾斜回転筒を取付け、この傾斜回転筒の下側周面が前記
車輪枠の前記傾斜面よりはみ出させるように形成し、前
記台車本体が走行前進して前輪または後輪が配管の窪み
に落ち込み、その段差角に車輪枠が当接する前に補助輪
が当接して乗り上げ、次いで、前記傾斜回転筒が衝接
し、この傾斜回転筒の傾斜面に案内されて前輪または後
輪が前進し、前輪または後輪が段差を乗り上げて走行す
るようにした構成である。

【０００６】前記傾斜回転筒が前記車輪枠の両外側面ま
たはいずれか片側の外側面に取り付けた支持部材間に架
設した軸棒に回動自在に遊嵌した構成にし、これによっ
ても前記課題は達成できる。また、前記傾斜回転筒の補
助輪側の先端部を台錐形にし、前記車輪枠の外側面に突
設した支持部材間の軸棒に、この傾斜回転筒を遊嵌した
構成によっても達成できる。

【０００７】この発明の管内走行作業台車は、進行方向
の車輪の前方に、先導する補助輪を配置するとともに車
輪と補助輪との間で、進行方向の配管内壁に接触する車
輪枠縁の傾斜面に沿って傾斜回転筒を配置したので、走
行台車に牽引されて走行中に作業台車の車輪がドレッサ
形管継手の窪みに落ち込んだ場合、車輪枠の補助輪が段
差部分を乗り越え、続いて傾斜回転筒の外周が段差角に
接触して回転しながら傾斜角度に応じて作業台車の車輪
部が持ち上がり、車輪が窪み等の段差部分を簡単に乗り
越えることができる（図４〜図７参照）。

【０００８】また、この発明の管内走行作業台車は、前
記傾斜回転筒の外周面と管内の段差部分とが点接触とな
るので円滑な前進ができる。更に、前記前輪または後輪
が補助輪によって所定量持ち上げるからこの前輪等がド
レッサ形管継手の窪みの段部を乗り上げ、回転すること
になり、走行作業台車全体を簡易に走行の継続が可能と
なる。従って、ドレッサ形管継手の窪みに落ち込む毎に
作業を中断させることなく、検査等に要する走行時間を
短縮することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の管内走行作業台
車を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の管内走
行作業台車の要部拡大概略正面図である。図２はこの発
明の管内走行台車を含む台車群の一般的な配置を示す側
面図である。図３は図１の管内走行作業台車の車輪部分
の拡大図で、（ａ）は正面図である。（ｂ）は側面図で
ある。図４〜図７は図１の管内走行作業台車が配管内の
ドレッサ形管継手の窪みを通過するときの概略説明図
で、図４（ａ）は管内走行作業台車の走行状態を示し、
図４（ｂ）は管内走行作業台車の前輪がドレッサ形管継
手の窪みに落ち込み補助輪が段差に接触した状態を示
し、図４（ｃ）は前輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪
みの段差を乗り越えようとする状態を示す図である。

【００１０】図５（ａ）は前輪の補助輪がドレッサ形管
継手の窪みの段差を乗り越え、傾斜回転筒の先端傾斜面
が段差角に接触した状態を示し、図５（ｂ）は前輪の傾
斜回転筒が段差を乗り越える状態を示し、図５（ｃ）は
前輪が段差を乗り越える状態を示す図である。図６
（ａ）は前輪がドレッサ形管継手の窪みを脱出した状態
を示し、図６（ｂ）は管内走行作業台車の後輪がドレッ
サ形管継手の窪みに落ち込み傾斜回転筒の先端が段差角
に接触した状態を示し、図６（ｃ）は後輪の傾斜回転筒
が段差角に接触して回転している状態を示す図である。
図７（ａ）は後輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みに
落ち込んだ状態を示し、図７（ｂ）は後輪が段差角に接
触した状態を示し、図７（ｃ）は後輪がドレッサ形管継
手の窪みから脱出した状態を示す図である。図８は従来
の作業台車の一部省略した主要部側面図である。

【００１１】図２に示す走行台車１および後部走行台車
２はいずれも自走式で、前進時は走行台車１が後続の連
結した他の台車群を牽引し、後退時は後部走行台車２が
他の台車群を牽引して配管６の内部を走行する。なお、
図２におけるＫは地上に設けた主制御車で、走行台車１
等に搭載したテレビカメラからの映像を写し出すモニタ
Ｋ１を備えている。３は溶接装置等を搭載した作業台車
である。４は制御装置を搭載した制御台車、５は前記各
台車を連結する自在継手である。７は主制御車Ｋから走
行台車１等へ指令を送信する電線や走行台車１などの駆
動源に電力を供給する電線などのケーブル束である。

【００１２】作業台車３の下側の前輪８または後輪９は
図１に示すそれぞれの断面コ字形の車輪枠１０および車
輪枠１１に軸支され、この車輪枠１０および車輪枠１１
はそれぞれ作業台車３に固着した支持枠１２、１３に取
り付けてある。これらの前輪８および後輪９は作業台車
３の管径方向に沿って放射状に取り付けてある。この車
輪枠１０および１１には前輪８の場合の前端および後輪
９の場合は後端の位置に補助輪１４および補助輪１５
を、前記前輪８および後輪９の位置より作業台車３の中
心側に偏り、軸支してある。この作業台車３には上側に
は案内ガイド用の従動前輪２６従動後輪２７が、支持枠
２２、２３の車輪枠２４、２５に軸支されているが、こ
れは作業台車３の安定した走行を助けるものである。

【００１３】車輪枠１０および車輪枠１１は全て同じ構
成とするものであるため以後前輪８、車輪枠１０につい
てのみ図３により説明する。車輪枠１０の前輪８の軸支
位置から補助輪１４の軸支位置までの間の縁辺には傾斜
部位の斜面部１０ａが形成してある。また、この車輪枠
１０の作業台車３の内側面には支持部材であるブラケッ
ト１６が固着してあり、このブラケット１６の両端間に
は、軸棒１８を車輪枠１０の斜面部１０ａに平行して取
り付けてある。そしてこの軸棒１８には傾斜回転筒であ
るカラー２０が、遊嵌状態に係着されるとともに、この
カラー２０の先端の補助輪１４側の外周面２０ａを傾斜
させて台錐形状の傾斜面に形成してある。このカラー２
０の下側の外周面は、前記車輪枠１０の斜面部１０ａよ
りはみ出すように形成してあり、配管６内のドレッサ形
管継手の窪みの段差にこのカラー２０部分が衝接するよ
うになっている。このカラー２０は先端部分を台錐形状
の傾斜面に形成することにより、段差の角に接触して回
転しながら移動するため段差への衝接が緩やかに行わ
れ、衝撃を緩和することができる。なお、このカラー２
０の外周を硬質ゴム等の材質で被覆すればさらに衝撃を
軽減することができる。同様にして後輪９、車輪枠１１
はブラケット１７、軸棒１９およびカラー２１が形成し
てある。

【００１４】この発明の管内走行作業台車の走行状態に
ついて説明する。図４（ａ）に示すように配管６の内壁
を前輪８および後輪９が転動しながら作業台車３は走行
し、この作業台車３が配管６内のドレッサ形管継手の窪
み（D.C）に到達して車輪枠１０の前輪８がこの窪み
（D.C ）に落ち込み前輪８が前進すると図４（ｂ）に示
すように前輪８の補助輪１４が窪み（D.C ）の段差角に
接触する。そして補助輪１４が回転しながら段差を乗り
上げて前進する（図４（ｃ）参照）。さらに作業台車３
が前進すると傾斜回転筒であるカラー２０の先端の傾斜
面２０ａが段差角に接触し、回転し始め（図５（ａ）参
照）、そしてカラー２０が段差角に接触し、回転しなが
ら段差を乗り上げ（図５（ｂ）参照）、作業台車３の前
輪８は段差を乗り上げて前進し（図５（ｃ）参照）、前
輪８がドレッサ形管継手の窪み（D.C ）から脱出する
（図６（ａ）参照）。

【００１５】引き続き作業台車３の後輪９が窪み（D.C
）に落ち込み、段差角に傾斜面２１ａが接触してカラ
ー２１は回転し（図６（ｂ）参照）、後輪９側のカラー
２１が段差角に接触し、回転しながら窪み（D.C ）に落
ち込み前進する（図６（ｃ）参照）。この時、後輪９側
のカラー２１の傾斜面２１ａが段差角に接触し、後輪９
の補助輪１５が窪み（D.C ）に落ち込み前進する（図７
（ａ）参照）。つづいて後輪９が段差角に接触するが
（図７（ｂ）参照）、この後輪９の半径が段差の高低差
より大きいことおよび前輪８が既に段差を乗り上げ、作
業台車３の進行方向の上向きに力が後輪９に作用するこ
とにより、作業台車３の牽引力によって後輪９は容易に
段差を乗り越えることがきる（図７（ｃ）参照）。

【００１６】このように前輪８および後輪９のカラー２
０、２１はブラケット１６、１７の軸棒１８、１９に遊
嵌してあるから作業台車３の前進または後退に伴い前輪
８や後輪９がドレッサ形管継手の窪み（D.C ）に落ち込
み、その段差角にカラー２０、２１が接触するとカラー
２０、２１は回転しながら前進または後退に伴い段差を
乗り越えることになる。このカラー２０、２１を補助輪
１４、１５または前輪８または後輪９に連動して回転す
るように形成してもよい。

【００１７】この発明の管内走行作業台車は前述の実施
の形態例で説明をおこなった態様にのみ限定されるもの
ではなく、例えば作業台車群を地上に設けたプラント配
管の検査および修理作業に適用してもよいこと等、その
他この発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加
え得ることは勿論である。

【００１８】

【発明の効果】以上に述べたようにこの発明の管内走行
作業台車は、配管のドレッサ形管継手の窪みに車輪が落
ち込んでも、その進行方向側に補助輪を設け、この補助
輪と車輪との間に配置して傾斜回転筒を配置してあるか
ら、この窪みの段差に補助輪が乗り上げ、次に傾斜回転
筒によって案内されながら車輪が容易に段差を乗り上げ
ることができる。また、傾斜回転筒は回転するので、段
差への衝接部分が特定されることがない。従って、従来
のような車輪枠の同一箇所が段差部分に衝突して損傷す
るおそれはない。この発明の管内走行作業台車は、簡易
な構成により車輪等がドレッサ形管継手の窪みに落ち込
んでも簡単に段差を乗り越え脱出することができるから
検査等に要する走行時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の管内走行作業台車の要部拡大概略正
面図である。

【図２】この発明の管内走行台車を含む台車群の一般的
な配置を示す側面図である。

【図３】図１の管内走行作業台車の車輪の拡大図で、
（ａ）は正面図である。（ｂ）は側面図である。

【図４】図１の管内走行作業台車が配管内のドレッサ形
管継手の窪みを通過するときの概略説明図で、（ａ）は
管内走行作業台車の走行状態を示す図である。（ｂ）は
管内走行作業台車の前輪がドレッサ形管継手の窪みに落
ち込み補助輪が段差に接触した状態を示す図である。
（ｃ）は前輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みの段差
を乗り越えようとする状態を示す図である。

【図５】図１の管内走行作業台車が配管内のドレッサ形
管継手の窪みを通過するときの概略説明図で、（ａ）は
前輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みの段差を乗り越
え、傾斜回転筒の先端傾斜面が段差角に接触した状態を
示す図である。（ｂ）は前輪の傾斜回転筒が段差を乗り
越える状態を示す図である。（ｃ）は前輪が段差を乗り
越える状態を示す図である。

【図６】図１の管内走行作業台車が配管内のドレッサ形
管継手の窪みを通過するときの概略説明図で、（ａ）は
前輪がドレッサ形管継手の窪みを脱出した状態を示す図
である。（ｂ）は管内走行作業台車の後輪がドレッサ形
管継手の窪みに落ち込み傾斜回転筒の先端が段差角に接
触した状態を示す図である。（ｃ）は後輪の傾斜回転筒
が段差角に接触して回転している状態を示す図である。

【図７】図１の管内走行作業台車が配管内のドレッサ形
管継手の窪みを通過するときの概略説明図で、（ａ）後
輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みに落ち込んだ状態
を示す図である。（ｂ）は後輪が段差角に接触した状態
を示す図である。（ｃ）は後輪がドレッサ形管継手の窪
みから脱出した状態を示す図である。

【図８】従来の作業台車の一部省略した主要部の側面図
である。

【符号の説明】

１ 走行台車 ２ 後部走行台車 ３ 作業台車 ４ 制御台車 ５ 自在継手 ６ 配管 ７ ケーブル束 ８ 前輪 ９ 後輪 １０，１１ 車輪枠 １２，１３ 支持枠 １４，１５ 補助輪 １６，１７ ブラケット １８，１９ 軸棒 ２０，２１ カラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 裕司 大阪府八尾市柏村町２−58 (72)発明者 大橋 孝彦 兵庫県宝塚市中州１−２−19 宝塚有信寮 303 (72)発明者 中村 隆一 大阪府豊能郡豊能町光風台１−５−９ (72)発明者 福島 洋一郎 兵庫県伊丹市寺本６丁目198番地 (72)発明者 黒田 隆司 東京都千代田区丸の内−丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 金山 潔士 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 岸田 仁 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 矢作 勇 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 川副 尚紀 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 玉置 博之 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 小寺 昌利 埼玉県川越市芳野台二丁目８番65号 デン ヨー株式会社埼玉工場内 (72)発明者 斎藤 一幸 埼玉県川越市芳野台二丁目８番65号 デン ヨー株式会社埼玉工場内 (72)発明者 千野 孝史 埼玉県川越市芳野台二丁目８番65号 デン ヨー株式会社埼玉工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配管の内部を走行する走行台車に牽引され
   る台車本体に作業用の設備や電子制御装置を搭載し、こ
   の台車本体の前後に設けた伸縮可能な車輪枠の両端に前
   輪および後輪を回動自在に取り付けた管内走行作業台車
   において、 前記車輪枠の前記前輪の進行方向側および後輪の後方端
   側で、前記前輪および後輪の取り付け位置より台車本体
   の中心側に、補助輪を回動自在に軸支するとともにこの
   補助輪と前記前輪および後輪との間で、進行方向の配管
   内壁の段差角に接触する前記車輪枠の縁を傾斜せしめ、
   この前記車輪枠縁の傾斜面に沿って傾斜回転筒を取付
   け、この傾斜回転筒の下側周面が前記車輪枠の前記傾斜
   面よりはみ出させるように形成してなり、 前記台車本体が走行前進して前輪または後輪が配管内の
   窪みに落ち込み、その段差角に車輪枠が当接する前に補
   助輪が当接して乗り上げ、次いで、前記傾斜回転筒が衝
   接し、この傾斜回転筒の傾斜面に案内されて前輪または
   後輪が前進し、前輪または後輪が段差を乗り上げて走行
   することを特徴とする管内走行作業台車。
2. 【請求項２】前記傾斜回転筒が前記車輪枠の両外側面ま
   たはいずれか片側の外側面に取り付けた支持部材間に架
   設した軸棒に回動自在に遊嵌してあることを特徴とする
   請求項１に記載の管内走行作業台車。
3. 【請求項３】前記傾斜回転筒が、その補助輪側の先端部
   を台錐形にし、前記車輪枠の外側面に突設した支持部材
   間の軸棒に遊嵌したものであることを特徴とする請求項
   １または２のいずれか１項に記載の管内走行作業台車。