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公開番号2025071553
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-08
出願番号2023181815
出願日2023-10-23
発明の名称配管計画支援システム、及び管路構築方法
出願人豊和工業株式会社
代理人弁理士法人武政国際特許商標事務所
主分類G06F 30/18 20200101AFI20250428BHJP(計算;計数)
要約【課題】本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、適切な配管計画を支援することができる配管計画支援システムと、これを利用した管体構築方法を提供することである。
【解決手段】本願発明の配管計画支援システムは、管体(直管と曲管を含む)を接続して一連の管路を構築するための計画を支援するシステムであって、モデル記憶手段とモデル選定手段、曲管回転手段、表示制御手段、接続角取得手段を備えたものである。このうち接続角取得手段は、曲管接続部において曲管モデルが他の管体モデルと接続する「接続角」を取得する手段である。なお接続角とは、曲管モデルの断面中心を通る中心軸周りの回転角である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
直管と曲管を含む管体を接続して一連の管路を構築するための計画を支援するシステムであって、
前記直管をモデル化した直管モデルと、前記曲管をモデル化した曲管モデルと、を含む管体モデルを記憶するモデル記憶手段と、
前記モデル記憶手段に記憶された前記管体モデルの中から、オペレータ操作によって１の該管体モデルを選定するモデル選定手段と、
前記曲管モデルが他の前記管体モデルと接続する曲管接続部で、オペレータ操作によって該曲管モデルの姿勢を変更する曲管回転手段と、
前記管体モデルを３次元空間モデルに表示させる表示制御手段と、
前記曲管接続部において前記曲管モデルが他の前記管体モデルと接続する接続角を取得する接続角取得手段と、を備え、
前記モデル記憶手段は、複数種類の前記直管モデルと、複数種類の前記曲管モデルと、を記憶し、
前記表示制御手段は、３次元空間モデルのうちオペレータが指定した位置に前記管体モデルを表示させ、
また前記表示制御手段は、前記曲管回転手段によって変更された姿勢で前記管体モデルを表示させ、
前記接続角は、前記曲管モデルの断面中心を通る中心軸周りの回転角である、
ことを特徴とする配管計画支援システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記管体モデルは、一端側に受け口が形成されるとともに他端側に挿し口が形成され、
連続して配置される前記管体モデルは、一方の前記管体モデルの前記挿し口が、他方の前記管体モデルの前記受け口に挿入されるように接続され、
前記曲管接続部では、前記受け口が形成された前記管体モデルに角度目盛が表示されるとともに、前記挿し口が形成された前記管体モデルに基準位置が表示され、
前記角度目盛は、前記中心軸周りの角度であって、前記受け口の外周に表示され、
前記基準位置は、前記挿し口の外周のうちあらかじめ定められた位置であり、
前記基準位置と前記角度目盛とを照らし合わせることによって、前記接続角を確認し得る、
ことを特徴とする請求項１記載の配管計画支援システム。
【請求項３】
前記管体モデルは、一端側に受け口が形成されるとともに他端側に挿し口が形成され、
連続して配置される前記管体モデルは、一方の前記管体モデルの前記挿し口が、他方の前記管体モデルの前記受け口に挿入されるように接続され、
前記曲管接続部では、前記挿し口が形成された前記管体モデルに角度目盛が表示されるとともに、前記受け口が形成された前記管体モデルに基準位置が表示され、
前記角度目盛は、前記中心軸周りの角度であって、前記挿し口の外周に表示され、
前記基準位置は、前記受け口の外周のうちあらかじめ定められた位置であり、
前記基準位置と前記角度目盛とを照らし合わせることによって、前記接続角を確認し得る、
ことを特徴とする請求項１記載の配管計画支援システム。
【請求項４】
前記管体モデルは、一端側に受け口が形成されるとともに他端側に挿し口が形成され、
連続して配置される前記管体モデルは、一方の前記管体モデルの前記挿し口が、他方の前記管体モデルの前記受け口に挿入されるように接続され、
前記表示制御手段は、オペレータが表示された前記管体モデルを指定すると、前記モデル選定手段によって選定された前記管体モデルが表示された該管体モデルと接続するように表示させる、
ことを特徴とする請求項１記載の配管計画支援システム。
【請求項５】
前記管体モデルの配管計画を出力する結果出力手段を、さらに備え、
前記結果出力手段は、前記管体モデルごとに、接続順、前記管体の仕様、及び前記曲管接続部に係る前記接続角を出力する、
ことを特徴とする請求項１記載の配管計画支援システム。
【請求項６】
請求項１記載の前記配管計画支援システムを利用して、前記管体を接続して一連の前記管路を構築する方法であって、
前記配管計画支援システムを用いて、配管計画を策定する計画工程と、
前記曲管接続部で接続される一方の前記管体の外周に前記中心軸周りの角度である角度目盛を付すとともに、他方の前記管体の外周のうちあらかじめ定められた位置に基準位置を付す目盛表示工程と、
前記計画工程で策定された前記配管計画に基づいて前記管体を接続していく配管工程と、を備え、
前記配管計画には、前記配管計画支援システムを用いて出力された前記管体モデルごとの接続順、前記管体の仕様、及び前記曲管接続部に係る前記接続角が含まれ、
前記配管工程では、前記接続角、前記角度目盛、及び前記基準位置に基づいて前記曲管の姿勢を調整する、
ことを特徴とする管路構築方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、地中などに構築される管路に関する技術であり、より具体的には、曲管の姿勢に関する情報を取得することができる配管計画支援システムと、これを利用して管体を構築する方法に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
発電所では数千～数万ボルトの電気が生成されるが、電気抵抗によるロスを避けるため数十万ボルト程度の超高圧にしたうえで送電している。そして、超高圧変電所や一次変電所、二次変電所、配電用変電所などの各変電所で徐々に電圧を下げたうえで工場などに供給し、さらに柱上変圧器などで電圧を下げて家庭に供給している。いずれにしろ、発電所で生成された電気は、電線やケーブルなどを利用した送電線や配電線（以下、これらを総じて「送電線等」という。）を介して利用者に供給される。
【０００３】
送電線等には、電力柱に架空される架空送電線等（架空送電線や架空配電線）や、地下に埋設される地中送電線等（地中送電線や地中配電線）があるが、現状では架空送電線等の方が圧倒的に多い。一方、近年では地中化が推進されており、例えば東京２３区内では９２．６％（２０２１年）まで地中化されている。とはいえ、全国的に見るとまだ地中化された区間は少なく（２割弱程度）、やはり電力柱に架線された送電線等が大部分を占めているのが現状である。また、都市部においては架空送電に必要な鉄塔を建てることが困難であることも地中化されている一つの要因でもある。
【０００４】
架空送電線等が地中に埋設されると、都市景観が向上するだけでなく、電力柱が撤去される結果、歩道を広く使えることができベビーカーや車いすをより安全に利用することができるようになる。また、台風や地震といった災害時に、電力柱が倒れたり、架空送電線等が垂れ下がったりすることで道を塞ぐことを回避できるため、緊急車両等もスムーズに通行することができる。さらに、災害時などに架空送電線等が切断される危険性も軽減されることから、停電の発生も抑制され安定的に電気を利用することができる。
【０００５】
通常、送電線等を埋設するには、歩道や車道が利用される。つまり、道路を掘削（通常は開削）して配管を設置し、その配管内に送電線等を収容するわけである。地中に埋設される管路（以下、「地中管路」という。）は、１本のみで構成されることもあるが、２列×２段（つまり４本１組）や３列×２段（つまり６本１組）など複数本を１組として構成されることが多い。
【０００６】
ところで、地中（特に道路下）には水道管や下水管、情報ボックス、共同溝、人孔など様々な構造物が埋設されている。そのため新たに地中管路を構築するときは、これら既設の構造物をかわしながら配管しなければならない。例えば、地中管路が３列×２段で構成されるケースでは、図１２に示すように地下構造物をかわすため部分的に６列×１段で配管するいわゆる「管くずし」が行われる。
【０００７】
管くずしを行うには、管軸が直線状の管体（以下、単に「直管」という。）のみならず、管軸が曲線状の管体（以下、単に「曲管」という。）が利用され、現地では次のような手順で配管していた。すなわち、まずは見かけ上の平面線形と縦断線形から適用する曲管を暫定的に選定する。次いで、その曲管を仮に接続して回転しながら適切に配置できるか判断する。そして、これを何度か繰り返すことによって曲管の配置を決定するわけである。これら一連の作業は、相当の経験を有する技術者の技量や感覚に頼るところが大きく、すなわち地中管路を構築するには経験豊富な技術者が欠かせなかった。
【０００８】
地中管路を構築するにあたっては、その配管計画が実施されることもある。このとき、上記した理由から平面線形のみならずいわば立体的な線形で計画する必要がある。そのため、近年では図１３に示すような３次元ＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）を利用して配管計画を実施することもあり、これに関する種々の技術も提案されている。例えば特許文献１では、複数の管体によって構成される配管パターンをいくつか準備し、この配管パターンを参照しながら配管計画を実施することができる技術について提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００７－３２８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
既述したとおり、管くずしを含む地中管路の構築工事には経験豊富な技術者が必要である。しかしながら、このような技術者は限定的であり、そのうえ建設業における近年の慢性的な人手不足の問題もあって適時に適切な技術者を確保することは難しくなっている。それ故、事前に適切な配管計画を実施することが望ましい。適切な配管計画が得られると、経験豊富な技術者を確保することなく管くずしを含む地中管路の構築工事を実行することができるわけである。とはいえ、特許文献１をはじめとする従来の技術では、管くずしのような複雑な線形を計画することはできなかった。特に、３次元ＣＡＤを利用し、ディスプレイを目視しながら曲管の姿勢（管軸方向）を決定することはできたとしても、その姿勢に関する情報を的確に現地に伝える技術は見られなかった。
（【００１１】以降は省略されています）

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