JPH05172552A - 埋設管路の診断方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 埋設した鋳鉄管の管路を通水したまま継合部
を簡単に診断する方法を提供する。 【構成】 鋳鉄管の挿口２が隣接する受口３へ嵌まり込
んでいる管路の継合部を掘削して露出する。継合部の管
軸方向と平行にγ線源１と検出器４とを同じ速度で同時
に移動する。γ線源から照射されたγ線の透過線量を検
出し移動した距離と関連付けて見ると、透過線量が特に
多いピークの幅が胴付間隔Ｋを示す。軽量のγ線源を使
って能率が高く正確な継合部の状態を検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋳鉄管を継合して形成し
た埋設管路の現状の診断技術に係る。

【０００２】

【従来の技術】管路診断は最近新たに着目され出した分
野である。一旦埋設した管路は長い年月に亘る使用中、
軟弱地盤の沈下があったり地震や重車輛通過の局部的重
圧など種々の原因のため屈曲し、布設当初の仕様どおり
の継合状態から大きな変動をしている場合も多い。管路
の継合は鋳鉄管の場合には隣接管の受口の中へ挿口を挿
入し、ほぼ受口の段差に当接するまで深く嵌め込んで確
実に漏水が生じないように布設している。しかしその後
の変動によって管路が屈曲すると、挿口が抜ける方向へ
移動し当初の水封作用が低下し、甚しいときは漏水が起
っていることも十分予想される。最近は水源の増強が需
要の急増に追いつかず、渇水期にはきわめて深刻な社会
問題となることも珍しいことではない。このときに管路
から漏水が起り空費されておればきわめて大きな課題で
あり、早期に不良管路を発見して更新計画を立てるうえ
での重要なデータとする必要が生じてきた。既に水道管
路技術センターが中心となって、水道用石綿セメント管
診断マニュアルを作成し更新計画の根拠に使用しようと
しているが、管路の大きな割合を占める鋳鉄管について
も同様の要請が寄せられ今日の大きな課題の一つとなり
つつある。

【０００３】管路診断は今日的な課題であり研究・開発
の歴史も浅く技術の蓄積も乏しい。図４に示すのは従来
技術の一例であり、埋設された管路を通水したまま管の
継合部を掘削し一方の側面にＸ線発生器１０１を置き、
他方の側面にＸ線フィルム１０２を継手部に添着してＸ
線を照射すると、受口３ａと挿口２ａの間に形成されて
いる胴付間隔Ｋ₀ がフィルム上に線条として写し出され
るので、この継合部が健全で漏水のおそれが全くない
か、それとも信頼し難い状態まで抜け出して更新の必要
があるか診断することができる。図５は、同じ目的を超
音波探傷器１０３を使用して果そうとするもので胴付間
隔Ｋ₁ を計算式によって算出しようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】Ｘ線を管路の継合部に
照射してＸ線フィルムに撮影することは、鋳造欠陥の有
無を確認する検査手段として従来から実施されてきた。
図４の従来技術はその応用であるが、道路などの地下に
埋設した管路の検査としては多くの制約があり過ぎて適
当でない。移動式のＸ線発生器は最大１０キューリまで
であれば日時、場所を所管官庁へ届け出て許可を得れば
撮影が可能である。しかしＸ線発生器は重量が大きい
上、大容量の電源を必要とするから、市街地などで実施
することはかなり困難である。取扱いは法定の有資格者
でなければ許されないし、撮影中のＸ線を遮断するため
の防護、撮影後のフィルム現像など煩瑣な手作業が避け
られないので、能率も悪く現実の作業に適当とは言えな
い。

【０００５】図５に示す従来技術は超音波探傷器を使用
する方法で、これも従来から鋳造品や溶接部の非破壊検
査として多く用いられてきたのを応用したものである。
しかし、図のように継合部は受口と挿口とが重なってい
るから、通常の検査のように肉厚方向へ垂直に超音波を
発信して反射波を見るということができず、挿口の露出
部へ表面波探触子１０４を置いて軸方向へ超音波を発信
して挿口の端面までの距離Ｘを探知し、表面の距離Ｚ，
Ｐから胴付間隔Ｋ₁ を算出せざるを得ない。このように
距離が長いと誤差も生じやすく、長い使用中に生じた欠
陥（錆、割れなど）があれば、正確な反射波をオッシロ
グラフ上で捉えることが難しい。

【０００６】本発明は以上に述べた課題を解決するため
に手軽に現場で実施できる簡単な管路の診断方法および
その装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る埋設管路の
診断方法は、管路が受口、挿口を継合する鋳鉄管で形成
され、埋設管路の継合部分を掘削し露出した挿口部から
隣接管受口の拡径部にかけて側面から微弱なγ線を照射
し、鋳鉄管を透過したγ線量を検出して検出値の変動を
捉えて継合部の胴付間隔を測定することによって前記の
課題を解決した。一方にγ線源、他方に透過γ線量の検
出器を装着した縦杆を相互距離の変動自在に各々吊支す
る横杆と、該横杆の中央から下向きに突設した滑動片
と、該滑動片が管軸方向へ滑動自在に嵌合する凹溝を具
え鋳鉄管の外周面へ着脱自在に固定する移動用ガイドと
からなる構成であり、これに加え検出器の検出値を受信
し図形化して現状の継合部断面を表示するマイコンを具
えたものが課題の解決により有効である。

【０００８】

【作用】γ線は言うまでもなく放射性核種から放出する
放射線の一種であり、放出によって崩壊し安定な原子核
になろうとする特別の性質によって得られる。すなわち
Ｘ線のように特別の発生器を必要とせず、自ら放出する
放射性核種の作用を利用するだけで金属の内部を検知す
ることができる。γ線もＸ線も本質的には電磁波であり
その点に違いはないが、γ線はα崩壊、またはβ崩壊を
行った直後、原子核が非常に短い時間（１０^-12 秒以
下）励起状態となり、この励起エネルギを電磁波として
放出して安定な基底状態に移る。このように放射線の発
生原因がＸ線と異なるため、現地の管路まで重量の大き
い発生器を持ち込む必要がなく、簡単に継手部へ照射す
ることができる。この場合に微弱なγ線（１００マイク
ロキューリ以下）であれば所管官庁（科学技術庁）の許
可は不要であり、軽便なγ線源とその透過量の測定器が
あれば足りる。

【０００９】γ線源から照射される放射線はその一部が
鋳鉄管内で吸収され残りは透過する。吸収線量Ｄは質量
ｄｍの物質に電離放射線によって与えられた平均エネル
ギーをｄεとすれば Ｄ＝ｄε／ｄｍ で表わされる。逆に透過線量Ｐは通過する金属質量に比
例的に減小する。図１はγ線源１が鋳鉄管の挿口２から
隣接する管の受口３へかけて照射しながら移動したとき
各位置における透過線量Ｐの増減を表示したものであ
る。胴付間隔Ｋにおいては通過する金属の質量は受口３
だけであり、明らかにその他の部分と異なるから、透過
線量Ｐの変化も際立ったピークを記録する。したがって
このピークを形成する幅を測定すれば、胴付間隔Ｋを検
出することができる。

【００１０】

【実施例】図２は本発明の実施例を示す。図においてγ
線源１としては ¹³⁷Ｃｓ（セシウム１３７）を使用す
る。 ¹³⁷Ｃｓの放射能は１００マイクロキューリ（３．
７メガベクレル）以下の微弱なものであり、γ線放射定
数Ｒｈｍ（１キューリの線源から１ｍ離れた点の照射線
定数）も０．３４と、⁶⁰Ｃ₀ や ¹⁹²Ｉｒに比べると小さ
い。この線源は法定制限以下であるから市街地の道路下
などで防護遮断をすることなく照射することができる。
鋳鉄管の反対側の側面には検出器４を置き、線源の移動
と同調して等速で移動する。検出器としてはシンチレー
ションカウンタを適用する。これはγ線の照射によって
発光する性質をもつ蛍光体（たとえば少量のタリウムを
加えたヨウ化ナトリウムの単結晶）と、光の信号を電気
的信号に変換する光電子増倍管を組み合わせた構成であ
る。ヨウ化ナトリウムは発光強度が高く吸湿性がないの
でγ線の検出に好適とされている。一方、光電子増倍管
は頭部（ヘッド）内側に半透明の感光性陰極を設け、そ
こから放出される光電子を適当に集束して１０倍ほどの
電子増倍電極に順次導いて増幅したのち陽極に至る。測
定は光電効果の結果得られたピークだけが照射γ線エネ
ルギをほぼ忠実に表わすのでピークの位置からγ線エネ
ルギを決めることとしている。図３は本発明の実施例を
示した斜視図であって、γ線源１と検出器４とは各々縦
杆６Ａ，６Ｂに装着され、２本の縦杆は横杆５に吊支さ
れている。この場合縦杆６と横杆５を係合しているねじ
７Ａ，７Ｂを緩めると縦杆は上下方向へ滑動して線源
１，検出器４の高さを調整し、左右方向へ滑動して相互
距離を調整して管径の変動に対応する。横杆５の中央に
滑動片８を突設し移動用ガイド９に設けた長い凹溝１０
の中へ嵌合し管軸方向へ滑動する。移動用ガイド９は鋳
鉄管へチェーン１１で緊縛した支持台１２によって管軸
と平行に片持梁状で支持されている。

【００１１】検出器４の電流計を見て出力パルス波高の
ピークを拾っていけば直接γ線エネルギの増減を捉える
ことができ、測定位置との関係によって胴付間隔Ｋを検
知できる。しかし作業をより能率的に進めるためには、
この検出器４とマイコン１３とを連絡し、電気信号をＡ
／Ｄ変換して二値化し、さらに数値を画像に変換してデ
ィスプレに表示したり、プリンタ１４に出力すれば自動
的に胴付間隔Ｋをはじめ継合部断面が画像として記録さ
れるので、見落しや見間違いを防止し能率の高い測定を
正確に行うことができる。

【００１２】

【発明の効果】本発明は以上に述べたとおり、近年重要
性を増してきた埋設管路の現状診断に着目される継合部
の状態を通水したまま簡単に検知し、管路の保全や更新
計画の策定に貴重な情報をもたらす。その軽便さにおい
て従来のＸ線による方法よりはるかに優れ、その能率や
正確さにおいて従来の超音波による方法よりはるかに勝
っている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作用を示す横断平面図とこれに対応す
るチャート図である。

【図２】本発明の実施例を示す一部横断平面図。

【図３】本発明の装置の実施例を示す斜視図である。

【図４】従来の技術を示す横断平面図である。

【図５】別の従来技術を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１ γ線源 ２ 挿口 ３ 受口 ４ 検出器 ５ 横杆 ６ 縦杆 ８ 滑動片 ９ 移動用ガイド 10 凹溝 13 マイコン 14 プリンタ Ｋ 胴付間隔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端に受口および挿口を具えた鋳鉄管を
   継合して形成した埋設管路の現状を診断する方法におい
   て、埋設管路の継合部分を掘削し、露出した挿口部から
   隣接管受口の拡径部にかけて側面から微弱なγ線を照射
   し、鋳鉄管を透過したγ線量を検出し、検出値の変動を
   捉えて継合部の胴付間隔を測定することを特徴とする埋
   設管路の診断方法。
2. 【請求項２】 一方にγ線源、他方に透過γ線量の検出
   器を装着した縦杆を相互距離の変動自在に各々吊支する
   横杆と、該横杆の中央から下向きに突設した滑動片と、
   該滑動片が管軸方向へ滑動自在に嵌合する凹溝を具え鋳
   鉄管の外周面へ着脱自在に固定する移動用ガイドとから
   なることを特徴とする埋設管路の診断に使用する装置。
3. 【請求項３】 請求項２において検出器の検出値を受信
   し図形化して現状の継合部断面を表示するマイコンを具
   えたことを特徴とする埋設管路の診断に使用する装置。