JP2002310966A - Peeling inspection instrument for wall surface of tunnel - Google Patents
Peeling inspection instrument for wall surface of tunnelInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線カメラ及び
加熱ヒータを用いてトンネル壁面の剥離を検出するトン
ネル壁面の剥離検査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel wall peeling inspection apparatus for detecting peeling of a tunnel wall using an infrared camera and a heater.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、トンネル壁面の剥離の検査は、人
手により、ハンマ等を用いて壁面を打音し、音の違いに
より剥離箇所を判定していた。2. Description of the Related Art Conventionally, inspection of peeling of a tunnel wall surface has been performed by manually striking the wall surface with a hammer or the like and judging a peeling portion based on a difference in sound.
【０００３】また、赤外線を用いたコンクリート構造物
の剥離検査方法として、図３に示すように、車両100 上
の先頭に伸縮アーム装置101 を介して加熱ヒータ102 、
後方に赤外線カメラ103 を配置し、走行しながら加熱ヒ
ータ102 でトンネル壁面104の表面を加熱、時間をおい
て赤外線カメラ103 でトンネル壁面104 を撮影すること
により、内部剥離イを検出する装置がある（特開平09-3
11029 号公報参照）。As a method of inspecting the peeling of a concrete structure using infrared rays, as shown in FIG. 3, a heater 102 is provided at the head of a vehicle 100 via a telescopic arm device 101.
An infrared camera 103 is arranged behind the device, and the surface of the tunnel wall 104 is heated by the heater 102 while the vehicle is running. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-3
No. 11029).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した打
音によりトンネル壁面を検査する場合は、トンネル壁面
は広大なため、全面的に打音するには、多大な時間を要
するという問題点があった。また、検査員の感覚に依存
するため個人差があり、不正確であった。However, when inspecting the tunnel wall surface by the above-described tapping sound, there is a problem that it takes a lot of time to hit the entire surface because the tunnel wall surface is large. Was. In addition, it depends on the sensation of the inspector, so there is an individual difference and it is inaccurate.
【０００５】一方、赤外線を用いる検査方法の場合は、
車両の一回の走行で計測できる幅が加熱ヒータの大きさ
や赤外線カメラの視野により制限されるため、例えば2m
幅の短冊状にしか計測できず、トンネル全周を一度に検
査するには不向きである（全周を検査するには複数回走
行する必要がある）。また、トンネルの断面形状が四角
であると、四角の角の部分など、加熱ヒータと壁面まで
の距離の違いにより、加熱ムラを発生し、その結果剥離
の検出能力に差が発生する不具合があった。On the other hand, in the case of the inspection method using infrared rays,
Because the width that can be measured in one run of the vehicle is limited by the size of the heater and the field of view of the infrared camera, for example, 2 m
It can be measured only in the shape of a strip having a width, and is not suitable for inspecting the entire circumference of the tunnel at once (it is necessary to travel a plurality of times to inspect the entire circumference). In addition, if the cross-sectional shape of the tunnel is square, unevenness in heating occurs due to differences in the distance between the heater and the wall surface, such as the corners of the square, and as a result, there is a problem in that a difference occurs in the detection capability of peeling. Was.
【０００６】そこで、本発明の目的は、トンネル全周を
一度にかつ正確に検査することができるトンネル壁面の
剥離検査装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tunnel wall peeling inspection apparatus capable of inspecting the entire periphery of a tunnel at once and accurately.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係るトンネル壁面の剥離検査装置は、トン
ネル壁面を加熱ヒータで表面から加熱する加熱手段と、
トンネル壁面から放射される赤外線を赤外線カメラで検
知しトンネル壁面の剥離の有無に係わる所定の出力を行
う赤外線検出手段とを有すると共に、前記加熱ヒータ及
び赤外線カメラを回転軸上に、加熱ヒータの照射方向と
赤外線カメラの光軸との間に角度差を付けて搭載したこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object, a tunnel wall peeling inspection apparatus according to the present invention comprises: a heating means for heating the tunnel wall from a surface with a heater;
An infrared camera which detects infrared rays emitted from the tunnel wall surface by an infrared camera and performs a predetermined output relating to the presence or absence of peeling of the tunnel wall surface, and irradiates the heater and the infrared camera on a rotation axis with the heater. It is characterized in that it is mounted with an angle difference between the direction and the optical axis of the infrared camera.
【０００８】また、前記回転軸の回転速度が可変である
ことを特徴とする。[0008] The present invention is characterized in that the rotation speed of the rotating shaft is variable.
【０００９】また、前記回転軸は自走可能な車両に搭載
されることを特徴とする。[0009] Further, the rotating shaft is mounted on a self-propelled vehicle.
【００１０】また、前記車両には、当該車両のトンネル
内位置を検出するための車両位置検出手段が搭載される
ことを特徴とする。[0010] Further, the vehicle is characterized in that vehicle position detecting means for detecting the position of the vehicle in the tunnel is mounted.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトンネル壁面
の剥離検査装置を実施例により図面を用いて詳細に説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A tunnel wall peeling inspection apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings with reference to embodiments.
【００１２】［実施例］図１は本発明の一実施例を示す
トンネル壁面の剥離検査装置の概略構成図で、同図
（ａ）は側面図、同図（ｂ）は背面図であり、図２は同
じくトンネル断面の模式図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a tunnel wall peeling inspection apparatus showing an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a side view, and FIG. 1B is a rear view. FIG. 2 is a schematic view of the cross section of the tunnel.
【００１３】図１に示すように、トンネル壁面１の検査
を行うべく走行可能な車両２上には伸縮可能なアーム装
置３が搭載され、該アーム装置３の回転軸４上にトンネ
ル壁面１を表面から加熱する加熱ヒータ（赤外線ランプ
等の発光ヒータ）５とトンネル壁面１が放射する赤外線
を計測する赤外線カメラ６が搭載される。As shown in FIG. 1, a telescopic arm device 3 is mounted on a vehicle 2 which can travel to inspect the tunnel wall surface 1, and the tunnel wall surface 1 is mounted on a rotating shaft 4 of the arm device 3. A heater (light-emitting heater such as an infrared lamp) 5 for heating from the surface and an infrared camera 6 for measuring infrared rays emitted from the tunnel wall 1 are mounted.
【００１４】図示例では、前記アーム装置３が前記回転
軸４をその両端部において回転自在に支持する二股状の
支持部３ａと該支持部３ａがリニアガイド等を介して車
幅方向へ水平移動可能に搭載されるＸリンク式の昇降部
３ｂとを有する。また、前記回転軸４上には断面方形の
ケーシング４ａが固設され、その一側面に前記加熱ヒー
タ５が６個一列に並んで取着されると共に、該側面に隣
接する一側面の長手方向中間部に前記赤外線カメラ６が
１個取着される。従って、加熱ヒータ５の照射方向と赤
外線カメラ６の光軸との間には角度差θ（図１の（ｂ）
参照）が付与されることになる。In the illustrated example, a bifurcated support portion 3a for supporting the rotary shaft 4 rotatably at both ends thereof by the arm device 3 and the support portion 3a is horizontally moved in the vehicle width direction via a linear guide or the like. And an X-link type elevating unit 3b that is mounted as possible. A casing 4a having a rectangular cross section is fixed on the rotary shaft 4, and six heaters 5 are attached to one side of the casing 4a in a line, and a longitudinal direction of one side adjacent to the side is provided. One infrared camera 6 is attached to the middle part. Therefore, the angle difference θ between the irradiation direction of the heater 5 and the optical axis of the infrared camera 6 (FIG. 1B)
Reference).
【００１５】また、前記車両２上には、トンネル内の車
両２の位置を特定するための距離を計測する走行距離計
（車両位置検出手段）８と、前記赤外線カメラ６で得ら
れる温度分布画像と走行距離計８で得られる走行距離デ
ータを合わせて記録するための記録装置９と、前記アー
ム装置３を制御する（図示しない駆動装置を介して支持
部３ａの水平移動制御や昇降部３ｂの昇降制御と回転軸
４の回転制御等を行う）アーム制御装置１０とが搭載さ
れる。また、前記アーム装置３のケーシング４ａの一側
面には当該部位からトンネル壁面１までの距離を計測す
る距離センサ７が取り付けられる。An odometer (vehicle position detecting means) 8 for measuring a distance for specifying the position of the vehicle 2 in the tunnel and a temperature distribution image obtained by the infrared camera 6 are provided on the vehicle 2. And a recording device 9 for recording the traveling distance data obtained by the odometer 8 and the arm device 3 (horizontal movement control of the support portion 3a and a lifting / lowering An arm control device 10 that performs elevating control and rotation control of the rotary shaft 4 is mounted. A distance sensor 7 for measuring a distance from the portion to the tunnel wall 1 is attached to one side surface of the casing 4a of the arm device 3.
【００１６】このように構成されるため、本装置により
トンネル壁面１の剥離検査を行うにあたっては、先ず、
トンネルの形状に合わせてアーム装置３を昇降、水平移
動させて回転軸４をトンネルの中央付近に設置する。[0016] With this configuration, when performing the peeling inspection of the tunnel wall surface 1 with the present apparatus, first,
The arm device 3 is moved up and down and moved horizontally according to the shape of the tunnel, and the rotating shaft 4 is set near the center of the tunnel.
【００１７】次に、加熱ヒータ５を点灯させ、アーム装
置３の回転軸４を回転させる。同時に、赤外線カメラ６
でトンネル壁面１を撮影する。この際、走行距離から車
両２の位置を特定し、この車両位置と前記アーム状態と
回転軸４の位相とから撮影位置を演算して撮影された温
度分布画像とが記録装置９に記録される。Next, the heater 5 is turned on, and the rotating shaft 4 of the arm device 3 is rotated. At the same time, infrared camera 6
Takes a picture of the tunnel wall 1. At this time, the position of the vehicle 2 is specified from the traveling distance, and the temperature distribution image photographed by calculating the photographing position from the vehicle position, the arm state, and the phase of the rotating shaft 4 is recorded in the recording device 9. .
【００１８】トンネル壁面１の全周の検査が終了した
ら、車両２を移動させ、上記計測を繰り返すことで、ト
ンネル全体の検査を実施する。When the inspection of the entire periphery of the tunnel wall 1 is completed, the vehicle 2 is moved, and the above measurement is repeated to inspect the entire tunnel.
【００１９】上記検査の際、回転軸４の回転速度を可変
とすることで、様々な形状のトンネルに対しても、加熱
ムラを発生させないで検査を実施することができる。こ
れを、図２のトンネル断面の模式図を用いて説明する。By making the rotation speed of the rotating shaft 4 variable at the time of the above-described inspection, it is possible to carry out inspection without causing uneven heating even for tunnels having various shapes. This will be described with reference to the schematic diagram of the cross section of the tunnel in FIG.
【００２０】トンネルハンチ部（角部分）は側壁又は天
井部に比べ、アーム装置３からトンネル壁面１までの距
離が長い（図２中Ｌ2 ＞Ｌ1 参照）。依って、アーム装
置３からトンネル壁面１までの距離により回転速度を可
変にすることで、常に壁面上に達する加熱ヒータ５のエ
ネルギーを一定にすることができる。The distance from the arm device 3 to the tunnel wall 1 is longer in the tunnel haunch portion (corner portion) than in the side wall or ceiling portion (see L 2 > L 1 in FIG. 2). Therefore, by making the rotation speed variable according to the distance from the arm device 3 to the tunnel wall surface 1, the energy of the heater 5 that always reaches the wall surface can be kept constant.
【００２１】トンネル壁面１までの距離は距離センサ７
によって、リアルタイムに計測することができる。ま
た、予めトンネル断面の形状データを知っていれば、壁
面までの距離をアーム制御装置１０内のデータベースと
して持っていて、そのデータを用いて回転軸４の回転速
度を制御しても良い。The distance to the tunnel wall 1 is determined by a distance sensor 7.
Can be measured in real time. If the shape data of the tunnel cross section is known in advance, the distance to the wall surface may be stored as a database in the arm control device 10 and the rotation speed of the rotary shaft 4 may be controlled using the data.
【００２２】このようにして本実施例では、回転軸４に
加熱ヒータ５と赤外線カメラ６を設置したので、回転し
ながらトンネル全周を１度に検査できる。As described above, in this embodiment, since the heating heater 5 and the infrared camera 6 are installed on the rotating shaft 4, the entire circumference of the tunnel can be inspected at once while rotating.
【００２３】ところで、トンネル壁面１を加熱ヒータ５
で加熱すると壁面表面部の温度が上昇し、壁面表面から
背面方向へ熱の流れが生じる。壁面内部に剥離などの空
洞があった場合、空洞部分で上記の熱の流れは妨げられ
る。このため、内部に剥離の有る箇所の熱の流れは剥離
の無い箇所の熱の流れに比べて悪くなり、加熱後の表面
温度の低下速度が遅く、結果として剥離の有る箇所は無
い箇所に比べて表面温度が高くなる。但し、加熱後に剥
離の有る箇所と無い箇所で温度差が生じるまでには、熱
の伝導に依存して時間がかかる。従って、剥離を検出す
るためには、トンネル壁面１を加熱ヒータ５で加熱後、
時間をおいて赤外線カメラ６で撮影する必要がある。By the way, the wall surface 1 of the tunnel is
When the heating is performed in step (1), the temperature of the wall surface rises, and heat flows from the wall surface toward the back surface. If there is a cavity such as separation inside the wall, the above-mentioned heat flow is hindered at the cavity. For this reason, the heat flow in the place where there is peeling inside is worse than the heat flow in the place where there is no peeling, the rate of decrease in the surface temperature after heating is slow, and as a result, there is no place where there is no place where there is peeling. The surface temperature increases. However, it takes time depending on the heat conduction until a temperature difference occurs between a portion where the separation is present and a portion where the separation is not performed after the heating. Therefore, in order to detect peeling, after heating the tunnel wall surface 1 with the heater 5,
It is necessary to take an image with the infrared camera 6 after a while.
【００２４】この時間を稼ぐために、本実施例では、回
転軸４に加熱ヒータ５と赤外線カメラ６を角度差θをつ
けて搭載しているので、加熱後時間をおいて赤外線カメ
ラ６で撮影することができる。In this embodiment, the heating heater 5 and the infrared camera 6 are mounted on the rotating shaft 4 with an angle difference θ in order to gain this time. can do.
【００２５】また、加熱ヒータ５〜トンネル壁面１間距
離が遠いほど加熱ヒータ５から出力される光線は広がる
ため、単位面積当たりの壁面を加熱するエネルギーが減
るが、本実施例では、その分、回転軸４の回転速度を落
として長い時間加熱することでエネルギーの減り分を補
うので、加熱ムラの無い一様な加熱を行うことができ
る。Further, as the distance between the heater 5 and the tunnel wall surface 1 increases, the light beam output from the heater 5 spreads, so that the energy for heating the wall surface per unit area is reduced. By reducing the rotation speed of the rotating shaft 4 and heating for a long time to compensate for the decrease in energy, uniform heating without uneven heating can be performed.
【００２６】尚、本発明は上記実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であるこ
とはいうまでもない。例えば、走行距離計８に代えて、
トンネル内に敷設されている信号機やＡＴＳ関連機器等
からの信号により車両自らのトンネル内位置を割り出す
ようにしても良い。The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, instead of the odometer 8,
The position of the vehicle itself in the tunnel may be determined by a signal from a traffic signal or ATS-related equipment laid in the tunnel.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、トンネル壁面を加熱ヒータで表面から加熱する加
熱手段と、トンネル壁面から放射される赤外線を赤外線
カメラで検知しトンネル壁面の剥離の有無に係わる所定
の出力を行う赤外線検出手段とを有すると共に、前記加
熱ヒータ及び赤外線カメラを回転軸上に、加熱ヒータの
照射方向と赤外線カメラの光軸との間に角度差を付けて
搭載したことを特徴とするので、加熱手段と赤外線検出
手段とを用いてトンネル全周を一度にかつ正確に検査す
ることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the heating means for heating the tunnel wall surface from the surface with the heater, and the infrared ray radiated from the tunnel wall surface is detected by the infrared camera to peel off the tunnel wall surface. And an infrared detecting means for performing a predetermined output related to the presence or absence of the heater, and the heater and the infrared camera are mounted on a rotation axis with an angle difference between the irradiation direction of the heater and the optical axis of the infrared camera. Therefore, the entire circumference of the tunnel can be inspected at once and accurately using the heating means and the infrared detecting means.
【００２８】請求項２の発明によれば、前記回転軸の回
転速度が可変であることを特徴とするので、種々のトン
ネル断面形状に対応して加熱手段により加熱ムラの無い
一様な加熱を行うことができる。According to the second aspect of the present invention, since the rotation speed of the rotating shaft is variable, uniform heating without heating unevenness can be performed by the heating means corresponding to various tunnel sectional shapes. It can be carried out.
【００２９】請求項３の発明によれば、前記回転軸は自
走可能な車両に搭載されることを特徴とするので、トン
ネル全体の検査の省人化と迅速化が図れる。According to the third aspect of the present invention, since the rotating shaft is mounted on a self-propelled vehicle, the inspection of the entire tunnel can be labor-saving and quick.
【００３０】請求項４の発明によれば、前記車両には、
当該車両のトンネル内位置を検出するための車両位置検
出手段が搭載されることを特徴とするので、検査位置
（剥離箇所）の特定がリアルタイムで行える。According to the invention of claim 4, the vehicle includes:
Since the vehicle position detecting means for detecting the position of the vehicle in the tunnel is mounted, the inspection position (peeling portion) can be specified in real time.
【図１】本発明の一実施例を示すトンネル壁面の剥離検
査装置の概略構成図で、同図（ａ）は側面図、同図
（ｂ）は背面図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a tunnel wall peeling inspection apparatus showing an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1 (a) is a side view and FIG. 1 (b) is a rear view.
【図２】同じくトンネル断面の模式図である。FIG. 2 is a schematic view of a cross section of the tunnel.
【図３】従来のトンネル壁面の剥離検査装置の概略構成
図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional tunnel wall peeling inspection apparatus.
１ トンネル壁面 ２ 車両 ３ アーム装置 ４ 回転軸 ５ 加熱ヒータ ６ 赤外線カメラ ７ 距離センサ ８ 走行距離計 ９ 記録装置 １０ アーム制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel wall 2 Vehicle 3 Arm device 4 Rotation axis 5 Heater 6 Infrared camera 7 Distance sensor 8 Odometer 9 Recording device 10 Arm control device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G040 AA01 AB08 BA14 BA26 CA02 CA12 CA23 DA06 DA12 DA15 DA25 EA06 EB02 HA02 HA06 HA11 2G051 AA90 AB03 AB20 AC16 CA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G040 AA01 AB08 BA14 BA26 CA02 CA12 CA23 DA06 DA12 DA15 DA25 EA06 EB02 HA02 HA06 HA11 2G051 AA90 AB03 AB20 AC16 CA04
Claims (4)
熱する加熱手段と、トンネル壁面から放射される赤外線
を赤外線カメラで検知しトンネル壁面の剥離の有無に係
わる所定の出力を行う赤外線検出手段とを有すると共
に、前記加熱ヒータ及び赤外線カメラを回転軸上に、加
熱ヒータの照射方向と赤外線カメラの光軸との間に角度
差を付けて搭載したことを特徴とするトンネル壁面の剥
離検査装置。1. A heating means for heating a tunnel wall surface from a surface by a heater, and an infrared detecting means for detecting infrared rays radiated from the tunnel wall surface with an infrared camera and performing a predetermined output relating to the presence or absence of peeling of the tunnel wall surface. An apparatus for inspecting peeling of a tunnel wall surface, wherein the heater and the infrared camera are mounted on a rotation axis with an angle difference between an irradiation direction of the heater and an optical axis of the infrared camera.
を特徴とする請求項１記載のトンネル壁面の剥離検査装
置。2. An apparatus for inspecting peeling of a tunnel wall according to claim 1, wherein the rotation speed of said rotating shaft is variable.
ることを特徴とする請求項１又は２記載のトンネル壁面
の剥離検査装置。3. The peeling inspection device for a tunnel wall according to claim 1, wherein the rotating shaft is mounted on a self-propelled vehicle.
置を検出するための車両位置検出手段が搭載されること
を特徴とする請求項３記載のトンネル壁面の剥離検査装
置。4. The tunnel wall peeling inspection device according to claim 3, wherein the vehicle is provided with vehicle position detecting means for detecting a position of the vehicle in the tunnel.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001120508A JP2002310966A (en) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Peeling inspection instrument for wall surface of tunnel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001120508A JP2002310966A (en) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Peeling inspection instrument for wall surface of tunnel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=18970530
Family Applications (1)
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| JP2001120508A Withdrawn JP2002310966A (en) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Peeling inspection instrument for wall surface of tunnel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002310966A (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080701 |