JPS63137789A - 水路検査ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、上水道管、下水道管等の水路において、堆積
物および内壁付着物の除去と内壁全面の検査を行う水路
検査ロボットに関する。

〔従来の技術〕

近年、河川の水位制御の為や、融水のため、河川同志あ
るいは河川と貯水池とを導水路で継ぐことが増大してい
る。

第３図乃至第５図において、１，２は河川、３゜４は縦
導水路、５は横導水路である。縦導水路３゜４及び横導
水路５は断面が円形で作られることが多い。従がって以
下の説明は円形の場合を想定して行なう、つまシ路は管
と置き換えて良い。

６は導水路３〜５を検査する際、導水路３〜５内に水が
入らぬよう、水位Ａ１及びＡ２よシも上部に突出させる
ために継ぎ足す継足管である。７は継足管取付け・取外
し用の作業枠組である。

Ａ３．Ａ４は各々河川１及び２における、縦導水路の高
さく長さ）、Ａ５及びＡ６は、各々河川１及び２におけ
る河川床からの縦導水路の高さである。

ん、及びＡ８は、各々河川１及び２における河川水面と
、縦導水路の頂部との差であシ、第４図においては、縦
導水路３，４の頂部は水面よシ下に位置している。さら
に横導水路５は、河川２の方が、よシ高い位置に１位置
していることを示している。つまシ河用２から河川１へ
の導水の例を示している。

第５図は、導水路３〜５の検査に際しての要領を示した
図であシ、河川２に対応する部分のみ記載しているが、
河川１に対しても同様に行なわれる。

上記の導水路は送水がその目的であるが、水に混じって
砂・土砂・ゴミ等も流され、導水路内忙付着・堆積した
シ、また藻が導水路内に発生付着し送水効率が低下した
シ、又経年変化で導水路が傷んでくることもある。

そこで定期的に導水路内の検査が必要となる。

現状は、この検査を導水路内の水を抜ｔ！、（抜水）し
た状態で、人が導水路内に入って実施している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

（１）　　河川が大きくなると、縦導水路の高さく第４
図のん３．ル４）も数ｍから１０ｍ以上にもなシ、直径
も数ｍとなる。縦導水路の検査時には、足場を導水路内
に組立てたシ、長い梯子を利用するので、前述したよう
な人手による検査方法では、縦導水路が深す場合又は検
査範囲が広い場合には、作業能率及び安全性の点で多大
の問題を生ずる。

また横導水路についても、直径が数ｍにもなる管が使わ
れているため、適当な足場を設けないと、人の背高を越
える部分の検査は困難である。また管内には土砂等が堆
積し、又は藻が付着しているため、検査以前に土砂・藻
等を排除しないと、足場が組めず或いは検査が困難にな
る。特に横導水路の長さ氾１（第４図参照）が数百ｍ〜
数ら（将来的には数１０Ｋｍにもなる）と長い場合には
、従来の人手による方法では、労力及び作業時間が過大
になる。

（２）このような悪環境での労働者は、近年ますます集
めにくくなって来ている。従って、作業者が導水路内に
入らないで、導水路の検査を行なう技術の実現が必要と
なる。

（３）現在、検査に当っては、作業者を入れる為に導水
路内を抜水しているが、導水路が太く、長くなると、そ
の抜水にも多大の時間及び設備（排水設備）が必要とな
っている。従って、抜水せずに作業を行うことが好まし
い。

〔問題点を解決するための手段〕

（１）　　導水路内に水が入っている状態で、導水路内
を移動可能な水中ロボツ）Ｋよシ検査を行う。

（２）水中ロボットに回転式ジェットノズル、俯仰式サ
ンドスクレーパ及び土砂排出装置を設ける。

（３）水中ロボットに水中照明装置及び目視検査用ＴＶ
左カメラ設置する。

（４）水中ロボットは、縦導水路では吊シケージによシ
昇降され、横導水路では管半径方向に伸縮可能な走行装
置により自走する。

〔作用〕

回転式ジェットノズルによシ導水路（管）内壁の藻や土
砂等の付着物を除去する。

導水路下部に堆積した土砂等をサンドスクレーパで掬い
、土砂排出装置で水中ロボット外に排出する。

水中照明装置で導水路内壁を照らし、ＴＶ左カメラ撮影
し、映像を地上の制御装置に送る。

水中ロボットに装備されている走行装置は、導水路の管
径に対応して、管半径方向に伸縮する。

地上の制御装置から水中ロボットの走行を制御する。

〔実施例〕

第１図、第２図において、４は縦導水路、５は横導水路
、８は吊シケージ１１支持台、９は吊シワイヤ、１０は
吊シワイヤ９を巻上げ／下げする吊シ上げモータで、本
モータ１０を駆動すると吊シケージ１１が縦導水路４の
中を上昇又は下降する。１２は吊シケージｌｌ内のシー
ズであシ、ウォータジェット用高圧ホース１３、土砂排
出用ホース１６及びケーブル類１９を案内する。１５は
高圧ポンプで、ホースリール１４の高圧ホース１３に高
圧水を送る。１８は土砂排出用ポンプであシ、ホースリ
ール１７の土砂排出用ホース１６に連通する。２１は制
御装置であり、ロボット２２の走行制御機構、ホースリ
ール１３．１６及びケーブル類工９のリール２０をロボ
ット２２の移動量に応じて回転する駆動機構、水中照ａ
Ａ２３の明るさ制御機構およびＴＶカメ２２４の映像を
写し出すモニタＴＶ（図示せず）等を具える。

２５は吊シケージのレール、２６はサンドスクレーパ、
２７は土砂吸込口、１６は土砂排出用ホースで、土砂排
出用ホース１６は土砂吸込口２７に接続する。２８は高
圧ホース１３に接続した回転式ジェットノズル、２９は
ロボット機上制御装置であシ、ロボットの作動状態（図
示せず）をケーブル類１９を介して制御装置２１に送る
に当たり、長距離（数百ｍ〜数Ｋｍ）の信号伝送が可能
なように、電気信号を光信号に変換したシ、あるいは逆
に制御装置２１から送られて来た光信号を、ロボット機
上の伸縮式走行装置３０の制御に必要な電気信号等に変
換する機能を有する。伸縮式走行装置３０は、走行輪３
２の位置を導水路の半径方向に調節する伸縮装置３１と
、該走行輪３２の駆動装［３３とを有している。伸縮装
置３１を作動させ走行輪３２が導水路内面に当たるよう
にした状態で、走行輪駆動装置３３を駆動することによ
シ走行輪３２が回転しロボット２２が導水路内を移動す
る。

ジェットノズル２８は高圧水の噴出方向を導水路（管）
の半径方向と一致しないように多少円周方向にズラして
いるので、噴出する高圧水の反力によシ自刃で回転を続
ける。したがって、ロボット２２が走行している時に、
ジェットノズル２８を動かし続ければ、導水路内面は、
全面的に清掃されることになる。

本ロボット２２は縦導水路４で使用する時は、進行方向
が下方になるようにして使われるが、横導水路５で使う
際には、吊シケージ１１にロボット２２を入れた状態で
、横導水路位置にレベル合わせして、横導水路５に送シ
込むようにして使用する。

サンドスクレーパ２６は、導水路下部に堆積した土砂を
掬い上げる作用を有し、この土砂は土砂排出ホース１６
でロボット外に排除される。ジェットノズル２８は該ノ
、ズル２８から噴出するジェットによシ導水路（管）内
面の藻や土砂等付着物を除去する。このような付着物が
多い場合には、土砂排出ホース１６をロボット前面に、
必要に応じ複数個取付ければ良い。なお、第１図はサン
ドスクレーパ２６の後に土砂排出ホｒス１６を１個のみ
取付けた場合を示している。

伸縮式走行装置３０は、伸縮装置３１によシ走行輪３２
を導水路（管）の半径方向に移動させる（例えばシリン
ダ駆動式）走行装置であシ、走行輪３２の駆動は駆動装
置３３が行なう。走行装置３１としては例えば水圧駆動
モータが適する。この水圧駆動モータは可逆式で、即ち
回転方向を逆にすることによ勺、ロボット２２の移動方
向を逆にすることが出来る。

なおジェットノズル２８から噴射する高圧水は、ロボッ
ト外の高圧ポンプ１５から送られる。水中照明２３は、
導水路内の照明を行なうもので、ＴＶ左カメラ４で写す
範囲の照明を行なう。照明用電源はロボット外からケー
ブル類１９を介し送シ込まれる。また逆にＴＶ左カメラ
４で写した映像は、ケーブル類１９を介して、ロボット
外に送り出される。例えば地上の作業所３４にモニタＴ
Ｖを設置することで、作業所３４で導水路内の状態が目
視できる。

又、吊シケージ１１は横導水路５内でロボット２２を使
用する際、ロボット２２を横導水路５に送シ込んだシ、
検査後のロボット２２を横導水路５よシ取シ出す際に使
用される。即ち吊シクージ１１は、ロボット２２を収納
するように、走行装置３０に接する部分にレール２５を
有している。

また吊シケージ１１の昇降は、吊シ上げモータ１０によ
って行なわれる。

作ｉ所３４には、ジェットノズル２８に高圧水ヲ送るホ
ース１３のホースリール１４、土砂排出用ホース１６の
ホースリール１７及び水中照明２３・ＴＶカメラ２４用
のケーブル、その池水中ロボット制御に必要な信号・動
力線を兼ねたケーブル類１９（以下ケーブル類と略す）
用のホースリール２０等が設置される。

なお本装置を補修用ロボットとして使う場合は、本ロボ
ットにアタッチメントとして補修工具・水中固化セメン
ト供給装置等を取付けることも出来、このようにして水
路補修も可能となる。

〔発明の効果〕

本発明の水中ロボットを使用することによシ、導水路中
に水を入れたままで、導水路内の汚れを取シ除くことが
可能となシ、またＴＶ右カメラで写し出すことで導水路
内の目視検査も可能となる。

即ち、導水路内の検査に当って、作業員が水中に潜らず
に地上で制御することができる。

また導水路の水を排出する必要もないので、検査に幽っ
ての大がかシな排水設備、及び導水路の足場組立て・分
解などの作業も不要とな少、作業の安全及び能率が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明水路検査ロボットの実施例における斜視
区、第２図は第１図の全体配置図、第３図は導水路の説
明図、第４図は第３図のＡ−Ａ断面図、第５図は縦導水
路の頂部を示す。 ４−＊導水路　　　　５−横導水路 １１−吊りケージ　　　２２−ロボット２３−水中照明
　　　　２４−ＴＶカメ７２６−サンドスクレーパ １６−土砂排出用ホース ２８一回転式ジエツトノズル ３〇−伸縮式走行装置 ４−縦導水路 ５−横導氷路 １１−　　吊りケージ ２２−・・０汀Ｃノド 乙−水中照明 田一伸席式走行挾買

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボット前部に回転式ジェットノズル、水中照明及びＴ
   Ｖカメラを設け、ロボット下部にサンドスクレーパ及び
   土砂排出装置を設け、ロボットの周囲に水路内径に対応
   して伸縮可能なロボット走行装置を設けたことを特徴と
   する水路検査ロボット。