JPH0762672B2 - 水中棒状部材の検査用治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、水上構造物支持用の水中鋼管杭或いは水中配
管等の水中棒状部材の検査用治具に関する。

＜従来の技術＞ 港湾施設や河川施設等において、水上構造物支持用の水
中鋼管杭或いは水中配管の立ち上がり部等水上から水面
下に伸びている管部材又はこれに類似の形状の部材の水
面付近即ち、スプラッシュゾーンは、波浪による損傷や
腐食も激しいので銹落としや付着生物等の除去作業等の
表面処理及び探傷検査，肉厚検査等の検査を定期的に行
う必要がある。

ところで、これらの表面処理及び検査は、水中作業であ
りかつ専門的な技術を要するもので、従来では、ダイビ
ングインスペクター或いはダイバーと水上にいる技術者
との連携作業により行われている（PETOROTECH 第10巻
第５号 68〜73頁 新しい検査技術「水中検査」参
照）。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、以上のような従来の水中作業では、次の
ような多くの問題点を抱えている。

（１）水中と水上の連携プレーは綿密さを欠きやすい。

（２）潜水技術と検査技術を兼備する所謂ダイビングイ
ンスペクターの数は非常に少ない。

（３）水中作業は能率及び作業精度が水温，水流，波
浪，透明度等の自然環境に左右される。

（４）水の汚染状況によっては水中作業員の健康に悪影
響を及ぼす。

（５）海洋掘削リグ等の水深の深いところまでを対象と
する場合は、遠隔操縦無人機，潜水艇大気圧潜水エレベ
ータ等も使用されるが、装置が大掛かりになり、一般の
港湾施設や河川施設等には必ずしも適していない。

そこで、本発明は以上のような従来の実情に鑑み、水上
構造物支持用の水中鋼管杭或いは水中配管の立ち上がり
部等水上から水面下に伸びている水中棒状部材の検査や
表面処理を行う際に、作業者が水中に入ることなく、船
等の水上に在って検査手段や表面処理手段を水中棒状部
材にセットして遠隔操作し得る検査用治具を提供するこ
とを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ このため、本発明は、水上から水面下に伸びる水中棒状
部材の表面処理手段及び検査手段の少なくとも一方を保
持するホルダーと、 該ホルダーを前記水中棒状部材に沿って上下動自由にガ
イドするガイド部と該ガイド部の上部に固定されるプラ
ットホームと該ガイド部の下部に固定される下部桁とを
備えると共に、前記プラットホームには、前記水中棒状
部材のの水上部分の外周に装着される装着バンドの外縁
部に上向きに突出形成された係合部に嵌まり込むフック
状連結手段が設けられ、前記下部桁には、前記水中棒状
部材の水面下部分の外周面に跨がるように当接する脚が
設けられた治具本体と、 前記ホルダーを上下動させる上下動装置と、 前記ホルダー位置を検出するホルダー位置検出手段と、 を含んで構成された水中棒状部材の検査用治具とする。

＜作用＞ 水中棒状部材の表面処理や検査を行う際には、ホルダー
に作業目的に応じて表面処理手段又は検査手段或いは両
者をセットする。次に、治具本体の下部桁の脚を、水中
棒状部材の水面下部分の外周面に跨がるように当接させ
ると共に、プラットホームのフック状連結手段を、水中
棒状部材の水上部分の外周に装着された装着バンドの係
合部に嵌め込んで、ガイド部を水中棒状部材に懸垂状態
に支持させる。そして、上下動装置によってホルダーを
上下動させながら表面処理手段及び／又は検査手段を働
かせて所要の作業を行う。

この場合、ホルダー位置検出手段によって表面処理手段
及び／又は検査手段の位置を検出し、これら手段が棒状
部材表面の如何なる位置に接触しているかを知るように
する。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施例を示す第１図及び第２図において、水
中棒状部材の検査用治具は、水上から水面下に伸びる水
中棒状部材としての鋼管１の表面処理手段及び検査手段
の少なくとも一方を保持するホルダー２と、該ホルダー
２を前記鋼管１に沿って上下動自由にガイドするガイド
部として円柱状ガイドフレーム４と該ガイドフレーム４
の上部に固定されるプラットホーム５と該ガイドフレー
ム４の下部に固定される下部桁６とを備えた治具本体３
と、前記ホルダー２を上下動させる上下動装置と、前記
ホルダー２の位置を検出するホルダー位置検出手段と、
を含んで構成される。

ここで、治具本体３の詳細構造について説明する。

即ち、前記プラットホーム５及び下部桁６は、夫々前記
上下動装置等の取付台として機能するものであり、プラ
ットホーム５には、鋼管１の水上部分の外周に装着され
る装着バンド15の外縁部に上向きに突出形成された係合
部としての鍔部15aに嵌まり込むフック状連結手段７が
設けられ、下部桁６には、鋼管１の水面下部分の外周面
に跨がるように当接するハの字形の脚８が設けられてい
る。

この場合、前記フック状連結手段７は、プラットホーム
５の内側端部に前方に張り出し形成され、前記脚８は、
下部桁６の内側端部に前記フック状連結手段７と平行に
前方に張り出し形成される。

前記ホルダー２には、ガイドフレーム４に対して滑動自
由に嵌挿するガイド孔2Aが貫通形成されている。又、ホ
ルダー２の内側端部には、前記表面処理手段として表面
処理用ツール９及び検査手段としての検査用プローブ10
の少なくとも一方が装着されている。

尚、表面処理用ツール９及び検査用プローブ10は、作業
船等水上において表面処理装置及び検査装置に連結さ
れ、遠隔的に表面処理作業及び検査作業が行えるように
なっている。

測定データその他の検査情報は、水上に電気信号等によ
り伝送されるようになっている。

次に、ホルダー２の上下動装置の詳細構造について説明
する。

この実施例の上下動装置は、送りねじ11の回転によりホ
ルダー２を上下動するものである。

即ち、前記送りねじ11はガイド方向と平行即ち、ガイド
フレーム４と平行にホルダー２を貫通して配設され、そ
の両端部は、夫々プラットホーム５と下部桁６に組み込
まれた軸受16により回転自在に支持される。送りねじ11
の外周おねじ部11aは、ガイドフレーム４に組み込まれ
たスライド用ナット12のねじ孔12a内周面のめねじ部に
螺合される。

一方、プラットホーム５上面には、駆動手段としてのモ
ータ13がマウント14を介して固定保持され、該モータ13
回転駆動軸13aにはプラットホーム５から突出する送り
ねじ11端部に連結される。

鋼管１の外周には上述のような治具本体３を吊り下げ支
持する装着バンド15が固定取付されている。

この装着バンド15は、鋼管１の外径に合わせた曲率半径
の２つ割りリング15A,15Bによって構成する。

そして、このリング15A,15Bには、鋼管１に装着した時
に外縁部となる部分に上方向に突出した鍔部15aが形成
されており、この鍔部15aに前記プラットホーム５の内
側端部のフック状の連結手段７が嵌まり込むようになっ
ている。

尚、下部桁６の内側端部のハの字形の脚８は、鋼管１に
跨がるように当接して該鋼管１に対して治具本体３を平
行に保持させる。

又、図中、17はホルダー２位置を検出するホルダー位置
検出手段としての非接触式回転計であって、表面処理用
ツール９や検査用プローブ10が如何なる位置にあるかを
検出するものである。

この場合、送りねじ11の回転開始時におけるホルダー２
位置を特性しておき、非接触式回転計17を使用して送り
ねじ11の回転回数を計測することで、ホルダー２の位置
を検出する。

次に、かかる構成の検査用治具の使用方法について説明
する。

まず、予め装着バンド15を鋼管１の水上部適宜の位置
（表面処理、検査を行おうとする部分のすぐ上）に緊縛
して固定し、ホルダー２には作業目的に応じて表面処理
用ツール９又は検査用プローブ10或いは両者を同時にセ
ットする。次に、治具本体３のフック状連結手段７を装
着バンド15の鍔部15aに嵌めて、該治具本体３を鋼管１
に吊り下げる。この際、下部桁６のハの字形の脚８は、
鋼管１に跨がるように当接する。

従って、治具本体３は、鋼管１に対して平行に懸垂の状
態に保持される。

かかる治具本体３の取付作業は、作業者が作業船等の水
上に在って行う。

次いで、水上から上下動手段を遠隔操作して、ホルダー
２を上下動させながら、表面処理用ツール９又は検査用
プローブ10或いは両者を働かせて所要の作業を実行す
る。

即ち、モータ13を駆動して、送りねじ11を正転及び逆転
させることにより、ホルダー２を上下動させる。

表面処理には、除去する付着物の状況と遠隔操作に適し
ている点から、グラインダーや回転式ワイヤブラシ等も
使用可能であるが、ホルダー２に噴出ノズルのみをセッ
トし、ホースで水上から加圧するエアジェット方式、ウ
ォータージェット方式或いはこれらに砂を混入した所謂
サンドブラスト方式等が適している。

検査は、水上において観測がし易い方式として、ビデオ
カメラを利用した目視検査或いは超音波による肉厚測定
や探傷検査等が適している。

測定データその他の検査情報は、水上に電気信号等によ
り伝送する。

尚、かかる構成の検査装置において、スクリュウ型上下
動装置のスライド用ナット12のねじ孔12a内周面には、
上記のようにめねじ部を切っただけのものでも良いが、
水中に存在する砂その他の微粒子の噛み込みを防止する
ため、１乃至数条の縦溝18を加工したものが良い。即
ち、縦溝18を設けると、送りねじ11のおねじ部11aに付
着している前記微粒子を払い除けながらホルダー２がス
ライドするのでねじ部のかじり着き防止に有効なものと
なる。

ホルダー２位置即ち、表面処理用ツール9,検査用プロー
ブ10の位置の検出は、前述したように、送りねじ11の回
転開始時におけるホルダー２位置を特定しておき、非接
触式回転計17で送りねじ11の回転回数を計測することで
行う。

又、ホルダー２のガイドフレーム４に接して滑動するガ
イド孔2A内周面は、通常平らな仕上げ面でも良いが、ス
ライド方向にＶ字型等の縦溝19を複数条入れた形状にす
ると、上下動の際の接触抵抗が少なく、ホルダー２をが
っちりと遊びがないように保持し、かつ水中に存在する
微粒子の噛み込み防止の効果もある。

次に、本発明の他の実施例を第３図及び第４図に基づい
て説明する。

即ち、この実施例のものは、上下動装置として、上昇用
及び下降用の一対のワイヤ、ロープ又はチェーンを用い
てホルダー22を上下動するものである。

即ち、下部桁６上面には一つの滑車20が、プラットホー
ム25には前後に並列する２つの滑車26,27が、夫々固定
取付されている。そして、上昇用のワイヤ28は、プラッ
トホーム25の前側の滑車27に掛けられかつプラットホー
ム25の貫通孔25aを貫通してホルダー22上面に連結固定
される。一方、下降用のワイヤ29はプラットホーム25の
後側の滑車26に掛けられかつプラットホーム25の貫通孔
25bを貫通し、更にホルダー22の貫通孔22aを貫通して下
部桁６の滑車20に掛けられた後、ホルダー22の下面に連
結固定される。

従って、上昇用及び下降用の一対のワイヤ28,29の一方
を引っ張り、他方を繰り出すことによりホルダー22が上
下動される。

尚、ワイヤ28,29の引っ張り及び繰り出しは、プラット
ホーム25を経由させて水上から行う。

ワイヤ28,29の代わりにロープ又はチェーンを用いても
良い。

この実施例の場合、ホルダー22位置即ち、表面処理用ツ
ール9,検査用プローブ10の位置の検出は、ワイヤ28,29
の水上にある部分にホルダー位置検出手段としての目盛
りを付しておくことにより検出することができる。

又、本実施例においては、ガイド部として、上下の両端
部が夫々プラットホーム25及び下部桁６により連結され
た互いに平行な２本のガイドフレーム24が設けられてい
る。

この場合、ホルダー22は両ガイドフレーム24に挟まれる
か外接して滑動する。

図では、ホルダー22は両ガイドフレーム24に挟まれて滑
動する例が示されており、ホルダー22の相対向する側面
に縦方向に延びる方形溝22bが形成され、この方形溝22b
に両ガイドフレーム24が夫々嵌合される。尚、この方形
溝22b内面にも、スライド方向にＶ字型等の縦溝30を複
数条入れて、上下動の際の接触抵抗の低減及び水中に存
在する微粒子の噛み込み防止を図るようにする。

上記各実施例においては、装着バンド15を２つ割りのリ
ング15A,15Bによって構成したが、チェーンにより構成
しても良い。

この構成を第５図及び第６図に示す。

即ち、チェーン31には、鋼管１に装着した時に外側とな
る部分に上方向に突出した係合部としてのアタッチメン
ト32が複数個設けられており、このアタッチメント32に
プラットホームの内側端部のフック状の連結手段が嵌ま
り込むようになっている。

そして、緊縛用ボルト33をチェーン31の一端部に設けら
れた緊縛用ブラケット34の挿通孔に挿通すると共に、チ
ェーン31を構成する多数のチェーン構成体31a間の適宜
の間隙31bに挿通し、そのボルト33先端部にワッシャ35
を介してナット36を螺合して締め付けることにより、チ
ェーン31を鋼管１外周に緊縛して装着する。

尚、緊縛用ボルト33の外径形状は、チェーン構成体31a
間の適宜の間隙31bに合わせて、円形、角形等適宜の形
状にすれば良い。

このチェーン31による装着バンドによると、任意の外径
の鋼管１に対応でき、しかも、鋼管１への緊縛を、ボル
ト33とナット36によって一個所を締結するだけで行うこ
とができるので便利である。

又、上記各実施例においては、鋼管１と治具本体３の間
隔は不変で限定されるものであったが、鋼管１と治具本
体３の平行度を厳密にセットし、かつ装着バンド15との
結合部における遊びを解消するために、連結手段及び脚
の長さを調整し得るように構成して、前記間隔を調整で
きるものが望ましい。

この構成を第７図及び第８図に示す。

第７図は連結手段の長さ調整構造を示すもので、連結手
段37は、プラットホーム５の上面に固定取付されたスリ
ーブ38のスライド孔38aに前後方向にスライド自由に支
持される。又、スリーブ38にはそのスライド孔38a内側
にねじ込まれて突入されるロックボルト39が装着されて
おり、連結手段37を任意スライド位置でロックできるよ
うになっている。

第８図は脚の長さ調整構造を示すもので、脚40の基部に
連結されたねじ棒41は、下部桁６の下面に固定取付けさ
れたブラケット42に螺合され、螺合位置を変えることで
進退自由に支持される。

又、ねじ棒41のブラケット42両端部にはロックナット43
が螺合され、脚40を任意螺合位置でロックできるように
なっている。

更に、上記の実施例においては、下部桁に脚を設けて連
結手段で鋼管１に吊り下げられた治具本体３を鋼管と平
行に保持するようにしたが、治具本体３の上部側にも脚
を設け、２つの脚で治具本体３を保持するようにしても
良い。この場合、１脚型は装置全体を軽量化できる点で
有利である。

又、２脚型はガイドフレームのガイド部分を長くし、か
つ波浪等に抗して治具本体３をより安定に鋼管に装着す
る場合に有利である。

そして、１脚型にあっては、その脚の突出長さを予め適
当に調整してから治具本体３を吊り下げ、その後連結手
段の突出長さを鋼管１の表面の変形や凹凸に応じて微調
整すれば、治具本体３と鋼管１の平行度をより正確にか
つ強固にセットできる。

又、２脚型にあっては、下部脚の突出長さを予め適当に
調整してから治具本体３を吊り下げ、その後上部脚の突
出長さを同様に鋼管１の表面の変形や凹凸に応じて微調
整すれば、治具本体３と鋼管１の平行度をより正確にか
つ強固にセットできる。

かかる構成の検査用治具よると、通常の港湾施設や河川
施設等において、水中鋼管杭や水中配管の立ち上がり部
の水面付近即ち、スプラッシュゾーン近辺を、表面処理
又は検査する場合に、作業者は作業船等専ら水上におい
て、装着バンドの鋼管１への緊縛、治具本体３の吊り下
げ・固定を行い、遠隔操作により鋼管１表面の処理や検
査ができるので、次のような利点がある。

（１）水中作業を行う場合におけるような水温、水流、
波浪、透明度等の影響による能率の低下、検査や作業精
度の悪化がない。

（２）ダイバーと水上にいる技術者との連携作業を必要
としないので、水中と水上の連絡不十分によるトラブル
がない。

（３）潜水技術と検査技術を兼備するダイビングインス
ペクターに頼ることなく、通常の技術を有する作業者に
よって行うことができる。

（４）水の汚染による作業者の健康への悪影響がない。

（５）遠隔操縦無人機、潜水艇、大気厚潜水エレベータ
ー等大掛かりな装置を用いることなく経済的に検査を実
施できる。

尚、ホルダーを鋼管１に沿って上下動自由にガイドする
ガイド部を懸垂状態に支持する支持部の構造は任意であ
るが、治具本体３に設けたフック状の連結手段を鋼管１
外周に固定した装着バンドの鍔部15aやアタッチメント3
2と鋼管１表面との間に嵌め込んで吊り下げると共に脚
を鋼管１外周面に当接させる構成としたから、鋼管１の
外周上任意の位置に治具本体３をその自重により簡単か
つ安定に懸垂状態に保持でき、治具本体３を鋼管１に対
して容易に装着可能であるから、治具本体３の鋼管１に
対する取付性に優れ、又、治具本体３を鋼管１から容易
に外すことも可能である。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、水上構造物支持
用の水中鋼管杭或いは水中配管の立ち上がり部等水上か
ら水面下に伸びている水中棒状部材の検査や表面処理を
行う際に、作業者が水中に入ることなく、船等の水上に
在って検査手段や表面処理手段を水中棒状部材にセット
して遠隔操作により検査を実行することができ、作業能
率の向上、検査や作業精度の向上を図れると共に、治具
本体側のプラットホームのフック状連結手段を、水中棒
状部材の水上部分の外周に装着した装着バンドの係合部
に嵌め込み、下部桁の脚を水中棒状部材の水面下部分の
外周面に跨がるように当接させて、治具本体を水中棒状
部材に対して保持させるようにしたから、水中棒状部材
の外周面上の任意の位置に治具本体をその自重により簡
単かつ安定して懸垂状態に保持でき、治具本体を水中棒
状部材に対して容易に装着可能であるから、治具本体の
水中棒状部材に対する取付性に優れ、又、治具本体を水
中棒状部材から容易に外すことも可能である。又、通常
の技術を有する作業者によって容易にかつトラブルの発
生なく検査を行うことができ、又、作業者の健康への悪
影響もなく、経済的に検査を実施できるという多大な効
果を有する実用上有利なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる水中棒状部材の検査用治具の一
実施例を示す正面図、第２図は第１図中Ａ−Ａ矢視断面
図、第３図は他の実施例を示す正面図、第４図は第１図
中Ｂ−Ｂ矢視断面図、第５図は装着バンドの他の実施例
の取付状態を示す平面図、第６図は装着バンドの他の実
施例の構造を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面
図、第７図は連結部材の他の実施例を示す図で、（ａ）
は平面図、（ｂ）は正面図、第８図は脚の他の実施例を
示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 １……鋼管、2,22……ホルダー、３……治具本体、4,24
……ガイドフレーム、5,25……プラットホーム、６……
下部桁、7,37……連結手段、8,40……脚、９……表面処
理用ツール、10……検査用プローブ、11……送りねじ、
12……スライド用ナット、13……モータ、15……装着バ
ンド、20,26,27……滑車、28,29……ワイヤ、31……チ
ェーン、33……緊縛用ボルト、36……ナット、38……ス
リーブ、38a……スライド孔、39……ロックボルト、41
……ねじ棒、42……ブラケット、43……ロックナット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水上から水面下に伸びる水中棒状部材の表
   面処理手段及び検査手段の少なくとも一方を保持するホ
   ルダーと、 前記ホルダーを前記水中棒状部材に沿って上下動自由に
   ガイドするガイド部と該ガイド部の上部に固定されるプ
   ラットホームと該ガイド部の下部に固定される下部桁と
   を備えると共に、前記プラットホームには、前記水中棒
   状部材の水上部分の外周に装着される装着バンドの外縁
   部に上向きに突出形成された係合部に嵌まり込むフック
   状連結手段が設けられ、前記下部桁には、前記水中棒状
   部材の水面下部分の外周面に跨がるように当接する脚が
   設けられた治具本体と、 前記ホルダーを上下動させる上下動装置と、 前記ホルダー位置を検出するホルダー位置検出手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする水中棒状部材の検
   査用治具。