(57)【要約】【課題】埋設管の塗膜損傷部から地中に交流電流が流逸する際の、電圧変化の測定の困難さを解消して、一対の埋設管同士が金属接触した位置を容易且つ正確に検出することができる埋設管同士の接触位置の検出方法および検出装置を得る。【解決手段】一方の埋設管１０と他方の埋設管２０との間に直流電流を印加して、一方または他方の埋設管内を移動する計測ピグを用いて、当該埋設管の管内電流の電流値の変化を計測する。また、一方の埋設管１０と地中との間に直流電流を印加して、他方の埋設管２０内を移動する計測ピグを用いて、管内電流の流れ方向の変化を計測する。さらに、計測ピグ４０が一対のワイヤブラシ４１、４２と該ワイヤブラシ同士を所定の間隔を設けて配置する可撓性を有する連結部４３とから形成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された一対の埋設管の接触位置を検出する埋設管同士の接触位置の検出方法であって、
一方の埋設管と他方の埋設管との間に直流電流を印加する通電工程と、
一方または他方の埋設管内を移動する計測ピグを用いて、当該埋設管の管内電流の電流値の変化を計測する計測工程と、
該計測工程の計測結果に基づいて埋設管同士の接触位置を特定する位置特定工程とを有することを特徴とする埋設管同士の接触位置の検出方法。
【請求項２】
地中に埋設された一対の埋設管の接触位置を検出する埋設管同士の接触位置の検出方法であって、
一方の埋設管と地中との間に直流電流を印加する通電工程と、
他方の埋設管内を移動する計測ピグを用いて、管内電流の流れ方向の変化を計測する計測工程と、
該計測工程の計測結果に基づいて埋設管同士の接触位置を特定する位置特定工程とを有することを特徴とする埋設管同士の接触位置の検出方法。
【請求項３】
地中に埋設された一対の埋設管の接触位置を検出する埋設管同士の接触位置の検出装置であって、
一方の埋設管と他方の埋設管との間に直流電流を印加する通電手段と、
一方または他方の埋設管内を移動して、当該埋設管の管内電流の電流値の変化を計測する計測手段と、
該計測手段の計測結果に基づいて埋設管同士の接触位置を特定する位置特定手段とを有することを特徴とする埋設管同士の接触位置の検出装置。
【請求項４】
地中に埋設された一対の埋設管の接触位置を検出する埋設管同士の接触位置の検出装置であって、
一方の埋設管と地中との間に直流電流を印加する通電手段と、
他方の埋設管内を移動して、管内電流の流れ方向の変化を計測する計測手段と、
該計測手段の計測結果に基づいて埋設管同士の接触位置を特定する位置特定手段とを有することを特徴とする埋設管同士の接触位置の検出装置。
【請求項５】
前記計測手段が前記埋設管内を移動する計測ピグと地上に設置される直流電圧計とを有し、
前記計測ピグが一対のワイヤブラシと該ワイヤブラシ同士を所定の間隔を設けて配置する可撓性を有する連結部とから形成され、
前記ワイヤブラシのそれぞれに接続されたケーブルが前記直流電圧計に接続されることを特徴とする請求項３または４記載の埋設管同士の接触位置の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、並行に埋設された鋼管（以下、埋設管と称す）同士の接触の有無および接触位置を検出する埋設管同士の接触位置の検出方法および検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の埋設塗覆装配管の塗膜損傷位置検出方法を説明する概略断面図である。図６において、塗覆装鋼管１と接地電極４の間に、交流電源２から電力増幅器３を介して電圧を印加し、電流を通じる。この状態で、塗覆装鋼管１内に計測ピグ６を走行させる。計測ピグ６には、倣い機構８を介して車輪電極９が、計測ピグ６の長さ方向に一対設けられている。計測ピグ６の胴体内には、この一対の車輪電極９間の電圧を測定し、記録する装置が設けられている。
したがって、塗膜損傷部５以外の場所では、２つの車輪電極９間の電圧はほとんど無いものの、塗膜損傷部５が２つの車輪電極９の間に来ると、その間に電圧が発生する。よって、塗膜損傷部５の存在とその大きさの安定した測定ができ、塗膜損傷個所を確実に検出することができるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−０２２６９５号公報（第４−５頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術を埋設管同士の接触位置の検出方法に使用した場合、埋設管自体が導体抵抗（電気抵抗に同じ）が小さいため、埋設管の内面において電圧変化を計測することは容易でなく、特に、交流電流によるため位置検出の精度が悪いという問題点や、埋設管同士の接触が一箇所なのか複数箇所なのかの判断が困難という問題点、車輪電極が埋設管の内面に確実に接触しないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、導体抵抗が小さい埋設管においても、埋設管同士の接触の有無を高い信頼性で判断でき、且つその接触位置の検出が精度良くできる埋設管同士の接触位置の検出方法および検出装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る埋設管同士の接触位置の検出方法は、以下のとおりである。
（１）地中に埋設された一対の埋設管の接触位置を検出する埋設管同士の接触位置の検出方法であって、
一方の埋設管と他方の埋設管との間に直流電流を印加する通電工程と、
一方または他方の埋設管内を移動する計測ピグを用いて、当該埋設管の管内電流の電流値の変化を計測する計測工程と、
該計測工程の計測結果に基づいて埋設管同士の接触位置を特定する位置特定工程とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
（２）地中に埋設された一対の埋設管の接触位置を検出する埋設管同士の接触位置の検出方法であって、
一方の埋設管と地中との間に直流電流を印加する通電工程と、
他方の埋設管内を移動する計測ピグを用いて、管内電流の流れ方向の変化を計測する計測工程  他方の埋設管内を移動する計測ピグを用いて、管内電流の流れ方向の変化を計測する計測工程と、
該計測工程の計測結果に基づいて埋設管同士の接触位置を特定する位置特定工程とを有することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る埋設管同士の接触位置の検出装置は、以下のとおりである。
（３）地中に埋設された一対の埋設管の接触位置を検出する埋設管同士の接触位置の検出装置であって、
一方の埋設管と他方の埋設管との間に直流電流を印加する通電手段と、
一方または他方の埋設管内を移動して、当該埋設管の管内電流の電流値の変化を計測する計測手段と、
該計測手段の計測結果に基づいて埋設管同士の接触位置を特定する位置特定手段とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
（４）地中に埋設された一対の埋設管の接触位置を検出する埋設管同士の接触位置の検出装置であって、
一方の埋設管と地中との間に直流電流を印加する通電手段と、
他方の埋設管内を移動して、管内電流の流れ方向の変化を計測する計測手段と、
該計測手段の計測結果に基づいて埋設管同士の接触位置を特定する位置特定手段とを有することを特徴とするものである。
【００１０】
（５）前記（３）または（４）において、前記計測手段が前記埋設管内を移動する計測ピグと地上に設置される直流電圧計とを有し、
前記計測ピグが一対のワイヤブラシと該ワイヤブラシ同士を所定の間隔を設けて配置する可撓性を有する連結部とから形成され、
前記ワイヤブラシのそれぞれに接続されたケーブルが前記直流電圧計に接続されることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
（管端短絡通電法）
図１は本発明の実施の形態１に係る埋設管同士の接触位置の検出方法１を説明する模式図である。図１において、地中に埋設された一方の埋設管１０と、埋設管１０に略並行に埋設された他方の埋設管２０が、位置Ｔにおいて金属接触（以下、メタルタッチと称す）している。また、通電手段３０に接続された送電用ケーブル３１が埋設管１０の位置Ａに設置され、通電手段３０に接続された受電用ケーブル３２が他方の埋設管２０の位置Ｂに接続されている。
したがって、通電手段３０によって印加された直流電流（以下、調査電流１１と称す）は、埋設管２０に流れ込み、やがてその大半がメタルタッチしている位置Ｔから埋設管１０に流れ込むことになる。すなわち、埋設管２０内を流れる管内電流は位置Ｂから位置Ｔに向けて流れるから、図中、矢印で示すように、管内電流２１（調査電流１１と同じ電流量）は右方向に、管内電流２１の内埋設管１０に流れ込まなかった残りの管内電流２２は右方向に向かうことになる。
【００１２】
したがって、埋設管２０内で図示しない計測ピグを移動させながら、管内電流の電流値の大きさの変化、すなわち、計測ピグに設置した一対の接触子間の電圧の変化を計測すれば、かかる電位差が急激に変化した位置が位置Ｔに対応している。
同様に、埋設管１０内で図示しない計測ピグを移動させながら、管内電流の電流値の大きさの変化、すなわち、計測ピグに設置した一対の接触子間の電圧の変化を計測すれば、かかる電位差が急激に変化した位置が位置Ｔに対応している。
よって、本発明においては、直流電流を印加することによって、大電流の短絡電流（ショート電流）を計測するから、その変化が明確に計測されるため信頼性の高い計測が可能になる。
なお、送電用ケーブル３１および受電用ケーブル３２は便宜上の呼称であって、何れが、プラスまたはマイナスであってもよい。また、印加する直流電流はパルス状であって、計測ピグを略一定速度で移動させながら所定のインターバルで印加してもよいし、計測ピグを間欠的に移動させ、計測ピグが停止したタイミングで印加してもよい。
【００１３】
（外電通電法（アース通電））
図２は本発明の実施の形態１に係る埋設管同士の接触位置の検出方法２を説明する模式図である。図２において、地中に埋設された一方の埋設管１０と、埋設管１０に略並行に埋設された他方の埋設管２０が、位置Ｔにおいて金属接触（以下、メタルタッチと称す）している。また、通電手段３０に接続された送電用ケーブル３１が埋設管１０の位置Ａに設置され、通電手段３０に接続された受電用ケーブル３２が地中に設置された地中導電体３３に接続されている。
このとき、通電手段３０によって印加された直流電流（以下、調査電流１１と称す）の一部は、埋設管２０に流れ込み、やがてメタルタッチしている位置Ｔから埋設管１０に流れ込むことになる。すなわち、埋設管２０内を流れる管内電流は位置Ｔに向けて流れるから、図中、矢印で示すように、管内電流２１は右方向、管内電流２２は左方向に向かうことになる。
【００１４】
したがって、埋設管２０内で図示しない計測ピグを移動させながら、管内電流の流れ方向（極性）の切り替わり、すなわち、計測ピグに設置した一対の接触子間の電圧の切り替わり（プラス／マイナスの反転）を計測すれば、かかる切り替わり位置が位置Ｔに対応している。
一方、埋設管１０内で図示しない計測ピグを移動させながら、管内電流の電流値の大きさの変化、すなわち、計測ピグに設置した一対の接触子間の電圧の変化を計測すれば、かかる電位差が急激に変化した位置が位置Ｔに対応している。
なお、本発明においては、直流電流を印加することによって、前記管内電流の流れ方向の切り替わりを明確に計測するから、信頼性の高い計測が可能になっている。また、通電手段３０によって印加された調査電流１１の極性が反転した場合には、管内電流２１、２２の流れ方向も当然に反転する。
【００１５】
［実施の形態２］
（検出装置）
図３は本発明の実施の形態２に係る埋設管同士の接触位置の検出装置を模式的に示す構成図である。図３において、埋設管同士の接触位置の検出装置１００（以下、検出装置１００と称す）は、通電装置３０と、計測ピグ４０と、直流電圧計６０を有している。
（通電装置）
通電装置３０は、直流のパルス電圧を印加自在であって、送電用ケーブル３１および受電用ケーブル３２がそれぞれ接続されている。たとえば、計測ピグの移動に同期して、所定の時間間隔でパルスを発したり、計測ピグの間欠的な移動に対応して、計測ピグが停止したタイミングにパルスを発したりする。
【００１６】
（計測ピグ）
計測ピグ４０は、一対の接触子４１、４２（放射状に配置されたワイヤによって形成された円盤状のワイヤブラシに同じ）と、該ワイヤブラシのワイヤを固定する円環状の固定用金物４３、４４と、接触子４１と接触子４２（固定用金物４３と固定用金物に同じ）を所定の間隔で配置する可撓性を具備する連結部４５（耐圧ビニールホースに同じ）とによって形成されている。
そして、接触子４１、４２のそれぞれには計測用ケーブル５１、５２が設置され、計測用ケーブル５１、５２は直流電圧計６０に接続されている。また、連結部４５の一方の端部には牽引用ロープ７１が、他方の端部には牽引用ロープ７２が設置されている。
【００１７】
したがって、計測ピグの接触子４１、４２がワイヤブラシによって形成されているから、相当数のワイヤの先端が埋設管の内壁に確実に接触するため、接触子として回転ローラを用いた場合と比較して信頼性の高い計測が可能になる。
また、接触子４１と接触子４２とを可撓性を具備する連結部４５によって連結しているから、埋設管が直線状でない場合（複数の埋設管が折れ曲がって接続されていたり、埋設管自体が曲がっていたり、屈曲部（エルボ）を有していたりする場合）であっても、埋設管の内壁に追従自在であるから、両接触子４１、４２の接触が確実になり、信頼性の高い計測が可能になる。
【００１８】
（牽引用ロープ）
さらに、埋設管内に挿入した計測ピグ４０を、牽引用ロープ７１または牽引用ロープ７２によって移動させながら、直流電圧計６０の計測値の変化を監視すれば、該計測値に変化が発生した位置においてメタルタッチが発生していることになる。また、牽引用ロープ７１によって所定の距離を移動（図中、左方向に）した後、牽引用ロープ７２によって該距離を引き戻せば（図中、左方向に）、往路および復路で２回の計測ができるから検出精度が向上し、且つ計測ピグ４０を埋設管内に挿入したマンホールと同じマンホールから回収することができる。
なお、計測ピグは略一定速度で連続的に移動する場合と、所定のインターバルで停止する間欠的な移動をする場合とがある。
【００１９】
（測長計）
なお、牽引用ロープ７１または牽引用ロープ７２に距離を測定するためのメジャー８０を添付したり、所定の距離毎にマークを付して、計測ピグの計測結果（前記電位差の変化）に対応してメジャー８０を読みとればメタルタッチが発生している位置を容易に知ることができる。
また、牽引用ロープ７１または牽引用ロープ７２を巻き取る巻き取りドラムに回転計を設置したり、牽引用ロープ７１または牽引用ロープ７２に当接して回転する測長ローラを設置したりして、その回転数と計測ピグの計測結果を対比すれば、メタルタッチが発生している位置を容易に知ることができる。
【００２０】
［実施の形態３］
地中に埋設された一方の埋設管Ｇと、埋設管Ｇに略並行に埋設された他方の埋設管Ｎとの間でメタルタッチが発生しているか否かを調査した。
埋設管Ｇは管径６００Ａで長さ１２０ｍのポリエチレンライニングをした鋼管であり、埋設管Ｎは管径８２ｍｍで長さ１２０ｍの鋼管である。なお、埋設管Ｎは３本が並行に配置されたものであって、該配置のために所定のピッチでアングル（縛着治具）が設けられているから、該アングルと埋設管Ｇとがメタルタッチするおそれがあった。
また、調査に用いた計測ピグは、ワイヤブラシの外径が１３０ｍｍでワイヤブラシ間の距離が３３０ｍｍで、各ワイヤブラシには計測用ケーブルが接続され、該計測用ケーブルは計測用２芯ケーブルとなって直流電圧計６０に接続されている。また、計測ピグの両端にはそれぞれ長さ１５０ｍの牽引用ロープが設置され、牽引用ロープには距離を測定するための測長ローラが当接されている。したがって、測長ローラの回転数と移動する計測ピグの位置が対応しているため、計測ピグの位置は位置データとして適宜パソコンに入力されている。
【００２１】
（調査手順）
図４は本発明の実施の形態３に係る埋設管同士の接触の有無を調査した調査手順の一例を示すフローチャートである。なお、実施の形態１および２（図１〜３）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図４において、計測ピグを挿入する埋設管Ｎ内に設置されていた通信ケーブル等を一時撤去して（Ｓ１）、一方のマンホール（北側）から埋設管Ｎ内に牽引ロープ７１を挿入し（Ｓ２）、埋設管Ｎの内面を水圧ジェットにより清掃する（Ｓ３）。
【００２２】
（管端短絡通電法による計測）
まず、埋設管Ｇの一端部に送電用ケーブル３１を設置し、受電用ケーブル３２を埋設管Ｎに接続する（Ｓ４）。
そして、計測ピグ４０を埋設管Ｎの一方（たとえば、北側のマンホールの端部）から他方（南側）に向けて牽引し（Ｓ５）、管内電流の電位差を計測しながら（Ｓ６）、該計測データを計測ピグの位置データと共にパソコンに入力する（Ｓ７）。
【００２３】
（外電通電法による計測）
次に、埋設管Ｇの一端部に送電用ケーブル３１を設置したまま、受電用ケーブル３２が接続された地中導電体３３を地中に設置する（Ｓ８）。
そして、計測ピグ４０を埋設管Ｎの他方（南側）から一方（北側）に向けて牽引し（Ｓ９）、管内電流の電位差を計測しながら（Ｓ１０）、該計測データを計測ピグの位置データと共にパソコンに入力する（Ｓ１１）。
さらに、計測データを解析して、計測ピグの位置データと対比してメタルタッチ位置を特定し（Ｓ１２）、特定結果を出力（表示、印刷等）する（Ｓ１３）。
【００２４】
（調査結果）
図５は本発明の実施の形態３に係る埋設管同士の接触の有無を調査した調査結果を示す電位差−位置の相関図である。図５において、縦軸は計測ピグが計測した電位差（ｍＶ）、横軸は埋設管Ｎの北側端部からの距離（ｍ）、黒丸（●）は管端短絡通電法による計測結果（Ｓ４〜Ｓ７）、黒点（・）は外電通電法（Ｓ８〜Ｓ１１）による計測結果である。
図５において、管端短絡通電法による測定結果である黒丸は北側では＋０．００７ｍＶであったものが、北側からの距離５３ｍの位置で０．００１ｍＶに急激に減少する現象が認められ、実施の形態１において説明した検出方法が確認されている。
また、外電通電法による計測結果である黒点は、北側からの距離５３ｍで通電方向が逆転している。すなわち、北側では＋０．００５ｍＶであったものが、南側では−０．００２ｍＶに明りょうに変化する電流方向（極性）の逆転現象が認められ、実施の形態１において説明した検出方法が確認されている。
以上より、北側からの距離５３ｍの位置においてメタルタッチが生じていると特定されたため、当該位置を掘削したところ、実際にメタルタッチが起こっていた。
【００２５】
なお、上記調査結果は、計測ピグの一回の往路で管端短絡通電法を、引き続き一回の復路で外電通電法を実施したものであるが、外電通電法を往路および復路において複数回実施したり、管端短絡通電法を往路および復路において複数回実施したりしてもよい。また、管端短絡通電法または外電通電法の一方のみを実施してもよい。
さらに、計測ピグの計測データ（電位差の変化）を監視して、電位差の変化が生じた時点で、牽引用ロープ７２に添付したメジャー８０を読み取ることによってメタルタッチの位置を特定してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、以下の効果が得られる。
１）一対の埋設管の間に直流電流を印加して、他方の埋設管の管内電流の値（電位差に同じ）の急激な変化を測定することによって、当該埋設管同士のメタルタッチの位置を特定するため、簡単な装置によって、高い精度の位置検出が可能になる。
２）一方の埋設管と地中との間に直流電流を印加して、一方の埋設管の管内電流の流れ方向（極性）が逆転する位置を測定することによって、当該埋設管同士のメタルタッチの位置を特定するため、簡単な装置によって、高い精度の位置検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る埋設管同士の接触位置の検出方法１を説明する模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る埋設管同士の接触位置の検出方法２を説明する模式図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る埋設管同士の接触位置の検出装置を模式的に示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る埋設管同士の接触の有無を調査した調査手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態３に係る埋設管同士の接触の有無を調査した調査結果を示す電位差−位置の相関図である。
【図６】従来の埋設塗覆装配管の塗膜損傷位置検出方法を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
１０  埋設管
２０  埋設管
１１、１２、２１、２２  管内電流
３０  通電手段
３１  送電用ケーブル
３２  受電用ケーブル
３３  地中導電体
４０  計測ピグ
４１、４２  接触子
５１、５２  計測用ケーブル
６０  直流電圧計
７１、７２  牽引用ロープ
８０  メジャー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004156748.tif 000006
【図５】
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【図６】
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