JP2004190264A

JP2004190264A - Failure detection system for expansion device, and expansion device

Info

Publication number: JP2004190264A
Application number: JP2002357015A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Arakawa; 淳荒川; Yuji Hasegawa; 祐二長谷川; Satoru Shimanoe; 哲島ノ江; Keiichi Hasegawa; 恵一長谷川; Masami Furusawa; 正巳古澤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a failure detection system for an expansion device capable of detecting the failure of the expansion device from a running vehicle to be inspected without traffic regulations, and to provide the expansion device. <P>SOLUTION: When the vehicle 1 to be inspected runs on a bridge 3, electromagnetic wave of first frequency is radiated from an antenna 27 of a monitor 2, and a detector 5 provided at the expansion device 4 receives the electromagnetic wave of first frequency and is driven by the energy of the electromagnetic wave. Further the vibration frequency of a prescribed part of the expansion device 4 is detected by the detector 5, and the detected result is transmitted using electromagnetic wave of second frequency. The monitor 2 receiving the detected result detects the failure of the expansion device 4 based on the detected result. The failure of each expansion device 4 can thereby be detected while the vehicle 1 to be inspected is running on the bridge 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸縮装置の故障検知システム及び伸縮装置に関し、特に橋梁などの繋ぎ目部分に用いる伸縮装置の故障検知システム及び伸縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、橋梁の建設は、橋脚などの下部構造の上に橋桁などの上部構造を建設し、この橋桁間を伸縮装置によって連結した構造となっており、上部構造は、車両荷重、交通振動、温度変化などで変形・伸縮し、下部構造も地震などで変位する。
【０００３】
このため、周囲の温度変化による橋桁の伸縮による歪みを吸収するするために、例えば実開昭６０−７６１０６号公報に開示されるような伸縮装置が用いられている。
【０００４】
この伸縮装置は、２つの橋桁のそれぞれに固定される部材間をゴム等の伸縮部材によって連結するものであり、この伸縮装置をクッション材として前述した変化によって起きる歪みを吸収し、構造物の損傷を防いでいる。
【０００５】
また、このような伸縮装置は半永久的に使用できるものではなく、磨耗や劣化を生じるため、定期的な人手による見回りを行い、損傷等を生じている伸縮装置は交換される。
【０００６】
また、定期的な人手による見回りを不要とするための異常診断装置が特開２００２−２５７６２５号公報に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】実開昭６０−７６１０６号公報
【特許文献２】特開２００２−２５７６２５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、橋梁等の構造物に使用される伸縮装置は、経年劣化や環境条件、車両走行に伴う繰り返し負荷等により劣化し、摩耗、亀裂腐食等の故障が生じる。これらの故障の進行は構成部材の強度低下を誘発し、最終的には装置破損に至り、通行車両が被災するなどの２次災害が発生する恐れもある。
【０００９】
また、ゴム製の伸縮装置は、車両の通過に伴うタイヤとの接触により摩耗が進行する。荷重支持鋼板がゴムに被覆されたタイプの伸縮装置ではゴムの摩耗により荷重支持鋼板が露出すると、荷重支持鋼板が腐食する。この荷重支持鋼板の腐食は、荷重支持鋼板とゴムとの剥離を誘発し、最終的には荷重支持鋼板が分離したり、飛散したりするに至り、第３者に被害を及ぼす災害が発生する恐れがある。また、路面側ゴムの摩耗により、伸縮装置の表面と橋桁の舗装面との間に過度の段差が発生することもある。
【００１０】
従来は上記災害の発生防止のために、目視にて点検が実施されており、詳細点検を実施するためには交通規制が必要である。また、装置内部に発生している故障の発見は難しく、故障発生を発見できないために、２次災害を予防できないこともある。さらに、荷重支持鋼板が露出する前に補修することが必要であるが、ゴムの被覆厚を判断することは困難なことである。
【００１１】
また、伸縮装置内部に発生している漏水の発見は難しく、漏水発生を発見できないがために、２次災害を予防できない事例が発生している。
【００１２】
また、ボルト或いはナットにて路面より締結するタイプの鋼製及びゴム製の伸縮装置は、車両通過に伴う繰り返し負荷、振動等によりボルト或いはナットに緩みが生じることがある。緩みにより伸縮装置本体は振動、バタツキを起こすようになると、さらに緩みはひどくなり、ボルト或いはナットは脱落、最終的には本体が脱落、飛散し、第３者に被害を及ぼす災害が発生する恐れがある。
【００１３】
このようなタイプの伸縮装置の場合、従来は目視点検やハンマーによる打音点検が実施されている。しかし、点検を実施するためには交通規制が必要であることはもちろんのこと、異常打音の判定基準は別途製作したサンプルにて決められ、人間の聴覚によるもので、点検者には個人差が必然的に生じてくる。
【００１４】
さらに、伸縮装置を橋桁に固定するための後打ちコンクリートが、経年劣化や環境条件、車両通過に伴う繰り返し負荷等により劣化し、亀裂、欠け等の損傷が発生する場合がある。後打ちコンクリートの損傷により伸縮装置側面へ雨水等が浸水し、伸縮装置が腐食していく場合がある。このような腐食の進行は鋼製部材の強度低下を誘発し、最終的には伸縮装置の破損に至り、第３者に被害を及ぼす災害が発生する恐れがある。
【００１５】
このような後打ちコンクリートの点検も目視にて実施されており、詳細点検を実施するためには交通規制が必要である。後打ちコンクリートに発生している亀裂の深さ等の推測は困難である。
【００１６】
また、上記従来例の特開２００２−２５７６２５号公報に開示されている異常診断装置は装置設備にコストがかかりすぎて実用的ではない。
【００１７】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、交通規制を行うことなく、走行する点検車両から伸縮装置の故障を検出できる伸縮装置の故障検知システム及び伸縮装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、橋梁の繋ぎ目部分に設けられた伸縮装置の故障を前記橋梁上を走行する点検車両から検知する伸縮装置の故障検知システムであって、前記伸縮装置或いは前記伸縮装置の近傍の少なくとも何れか一方に設けられた検知装置と、前記点検車両に設けられたモニタ装置とを備え、前記検知装置は、第１周波数の電磁波を受波し、該電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換手段と、前記電気エネルギーによって動作し、周囲の所定物理量を検出して該検出した物理量に対応する電気信号を出力するセンサ部と、前記電気エネルギーによって動作し、前記センサ部から出力される電気信号に基づいて前記物理量の検出結果を検知情報として第２周波数の電磁波を用いて送信する送信手段とを備え、前記モニタ装置は、前記第１周波数の電磁波を輻射する電磁波輻射手段と、前記第２周波数の電磁波を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信した電磁波から前記検知情報を検出する手段と、前記検知情報に基づいて、前記伸縮装置の故障を検出する故障検出手段とを備えている伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００１９】
本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、点検車両が橋梁上を走行する際に、モニタ装置の電磁波輻射手段から第１周波数の電磁波が輻射されると、伸縮装置に設けられている検知装置は、前記第１周波数の電磁波を受波し、該電磁波のエネルギーをエネルギー変換手段によって電気エネルギーに変換し、検知装置は、この電気エネルギーによって動作する。
【００２０】
さらに、検知装置のセンサ部によって、周囲の所定物理量が検出されて該検出された物理量に対応する電気信号が出力され、送信手段によって、センサ部から出力される電気信号に基づいて前記物理量の検出結果が検知情報として第２周波数の電磁波を用いて送信される。
【００２１】
また、モニタ装置は、受信手段によって、検知装置から送信された第２周波数の電磁波を受信し、受信した電磁波から検知情報を検出し、この検知情報に基づいて、故障検出手段により前記伸縮装置の故障を検出する。
【００２２】
従って、橋梁上で点検車両を走行させている間に各伸縮装置の故障検出をおこなうことができる。
【００２３】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、前記検知装置のセンサ部は、前記伸縮装置の所定部分に設けられ、前記所定部分の歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度、電気抵抗値のうちの何れかを前記物理量として検知する伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００２４】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、前記物理量として、所定部分の歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度、電気抵抗値が検出される。
【００２５】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、前記モニタ装置は、前記伸縮装置に異常がない状態で使用されているときの、定常状態及び非定常状態のそれぞれにおける前記検出結果を基準値として記憶している基準値記憶手段を有し、前記故障検出手段は、前記基準値と前記検出結果とを比較することにより故障を検出する故障検出手段を有する伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００２６】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、モニタ装置における基準値記憶手段に、伸縮装置に異常がない状態で使用されているときの、定常状態及び非定常状態のそれぞれにおける前記検出結果が基準値として記憶されており、故障検出手段によって、前記基準値と前記検出結果とが比較されて伸縮装置の故障が検出される。
【００２７】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、前記モニタ装置の電磁波輻射手段は、駆動開始後に、所定の時間間隔Ｔ１で所定時間ｔ１だけ前記第１周波数の電磁波を輻射する伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００２８】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、モニタ装置の電磁波輻射手段によって、所定の時間間隔Ｔ１で所定時間ｔ１だけ第１周波数の電磁波が輻射される。これにより、検知装置が検出範囲内、例えば、モニタ装置から輻射される電磁波を受信でき且つ前記時間ｔ１で駆動に十分なエネルギーを取得できる範囲内に存在する場合は、モニタ装置は前記時間間隔Ｔ１毎に検出結果を受信することができる。
【００２９】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、前記検知装置は、前記電気エネルギーが供給されて駆動している間に、前記検出結果を複数回送信する伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００３０】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、モニタ装置は前記時間間隔Ｔ１毎に検出結果を複数回受信することが可能になるので、検知装置から送信される検知結果を確実に受信可能になる。
【００３１】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、前記第１周波数と前記第２周波数は同一周波数に設定されている伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００３２】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、第１周波数と第２周波数が同一周波数に設定され、モニタ装置と検知装置との間の通信が１つの周波数を用いて行われる。
【００３３】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、前記第１周波数と前記第２周波数は互いに異なる周波数に設定されており、前記モニタ装置の電磁波輻射手段は、駆動開始後に、連続して前記第１周波数の電磁波を輻射する手段を有し、前記検知装置は、前記電気エネルギーが供給されて駆動している間、所定の時間間隔Ｔ２で前記検出結果を送信する伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００３４】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、モニタ装置の電磁波輻射手段によって連続して電磁波が輻射される。これにより、検知装置が検出範囲内、例えば、モニタ装置から輻射される第１周波数の電磁波を受信でき且つ駆動に十分なエネルギーを取得できる範囲内に存在する場合は、モニタ装置は前記時間間隔Ｔ２で検出結果を受信することができる。
【００３５】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、少なくとも前記検知装置のセンサ部は、前記伸縮装置を前記橋梁に固定する固定部材内に埋設され、前記固定部材の、歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度、電気抵抗値のうちの何れかを前記物理量として検知する伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００３６】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、少なくとも検知装置のセンサ部が、伸縮装置を橋梁に固定する固定部材内、例えば伸縮装置を橋梁に固定する後打ちコンクリート内に埋設され、この固定部材の、歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度、電気抵抗値のうちの何れかが物理量として検知される。これにより、固定部材の劣化や破損を検出することができ、固定部材の劣化や破損によって引き起こされる伸縮装置の故障発生を未然に防ぐことが可能になる。
【００３７】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、前記固定部材がコンクリートである伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００３８】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、前記固定部材が上記のような後打ちコンクリートであり、少なくとも検知装置のセンサ部がこのコンクリート内に埋設される。
【００３９】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、前記伸縮装置は前記検知装置を複数個備え、各検知装置は、個々に固有の識別情報を記憶している識別情報記憶手段を有すると共に、前記検知装置の送信手段は、前記検出結果と共に前記識別情報を送信する手段を有する伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００４０】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、１つの伸縮装置に複数個の検知装置が設けられ、各検知装置によって検出結果と共に識別情報が送信される。これにより、モニタ装置はこれらの検知装置を個々に固有の識別情報によって識別可能となる。
【００４１】
また、本発明は、上記伸縮装置の故障検知システムにおいて、前記センサ部は、振動センサを有し、周囲の所定時間内の振動数を前記物理量として検出して該検出した物理量に対応する電気信号を出力する伸縮装置の故障検知システムを提案する。
【００４２】
上記本発明の伸縮装置の故障検知システムでは、センサ部の振動センサによって伸縮装置の所定部位の振動数が検出され、この振動数が検出結果として送信される。伸縮装置に部分的な異常、例えば亀裂や、破損、腐食、剥がれ、欠け等の異常が発生した場合、その振動数が大きく変化するため、振動数の変化を検出することにより伸縮装置の故障を検知することができる。
【００４３】
また、本発明は、上記の目的を達成するために、上記システムで使用可能な伸縮装置として、橋梁の繋ぎ目部分に設けられる伸縮装置であって、第１周波数の電磁波を受波し、該電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換手段と、前記電気エネルギーによって動作し、周囲の所定物理量を検出して該検出した物理量に対応する電気信号を出力するセンサ部と、前記電気エネルギーによって動作し、前記センサ部から出力される電気信号に基づいて前記物理量の検出結果を検知情報として第２周波数の電磁波を用いて送信する送信手段とを有する検知装置を備えている伸縮装置を提案する。
【００４４】
本発明の伸縮装置は検知装置を備え、該検知装置は受波した第１周波数の電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換して、該電気エネルギーによって動作する。また、伸縮装置に故障や破損或いは亀裂等が生じたときに、これに伴って変化する物理量が検知装置のセンサ部によって検出され、前記物理量の検出結果が検知情報として第２周波数の電磁波を用いて送信手段によって送信される。
【００４５】
従って、伸縮装置の外部から前記第１周波数の電磁波を検知装置に向けて輻射することにより検知装置を駆動させることができ、検知装置から送信される第２周波数の電磁波を受信することにより前記物理量の検出結果を取得することで、この検出結果に基づいて伸縮装置の故障を検知することができる。
【００４６】
また、本発明は、上記伸縮装置において、前記検知装置は、前記電気エネルギーが供給されて駆動している間、所定の時間間隔Ｔ２で前記検出結果を複数回送信する伸縮装置を提案する。
【００４７】
上記本発明の伸縮装置では、前記検知装置に前記電気エネルギーが供給されて検知装置が駆動している間、検知装置によって所定の時間間隔Ｔ２で検出結果が複数回送信される。
【００４８】
また、本発明は上記伸縮装置において、前記センサ部は、前記伸縮装置の所定部分に設けられ、前記所定部分の歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度、電気抵抗値の内の何れかを前記物理量として検知する伸縮装置を提案する。
【００４９】
上記本発明の伸縮装置では、前記物理量として、所定部分の歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度、電気抵抗値が検出される。
【００５０】
また、本発明は、上記伸縮装置において、前記検知装置のセンサ部は、前記伸縮装置を構成するゴム部材に埋設され、前記ゴム部材の、歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度のうちの何れかを前記物理量として検知する伸縮装置を提案する。
【００５１】
上記本発明の伸縮装置では、検知装置のセンサ部によって伸縮装置のゴム部材の歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度のうちの何れかが検出され、この検出結果が送信される。伸縮装置のゴム部材に部分的な異常、例えば亀裂や、破損、腐食、剥がれ、欠け等の異常が発生した場合、その歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度のうちの何れかが大きく変化するため、これの変化を検出することにより伸縮装置の故障を検知することができる。
【００５２】
また、本発明は、上記伸縮装置において、前記検知装置のセンサ部は、前記伸縮装置を構成する金属製のアンカーバー或いはアンカーバーに連結されている金属部材のうちの少なくとも何れか一方に装着され、前記アンカーバー或いは前記金属部材の、歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度のうちの何れかを前記物理量として検知する伸縮装置を提案する。
【００５３】
上記本発明の伸縮装置では、検知装置のセンサ部によって伸縮装置のアンカーバー或いはアンカーバーに連結されている金属部材のうちの少なくとも何れかの歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度のうちの何れかが検出され、この検出結果が送信される。伸縮装置のアンカーバー或いはアンカーバーに連結されている金属部材のうちの少なくとも何れかに部分的な異常、例えば亀裂や、破損、腐食、剥がれ、欠け等の異常が発生した場合、その歪み度、所定時間内の振動数、振動加速度のうちの何れかが大きく変化するため、これの変化を検出することにより伸縮装置の故障を検知することができる。
【００５４】
また、本発明は、上記伸縮装置において、前記伸縮装置は内部に空洞部を有し、前記検知装置のセンサ部は、空洞部内の底部に設けられ、前記空洞部の底部に水分が溜まっているか否かを前記物理量として検知する手段を有する伸縮装置を提案する。
【００５５】
上記本発明の伸縮装置では、検知装置のセンサ部によって伸縮装置内部の空洞部に水分が溜まったときに、水分が溜まったことが検出され、この検出結果が検知装置から送信される。これにより、伸縮装置にひび割れや亀裂或いは欠け等が生じて空洞部内に水分が浸透したことを検知することができる。
【００５６】
また、本発明は、上記伸縮装置において、前記検知装置を複数個備え、各検知装置は、個々に固有の識別情報を記憶している識別情報記憶手段を有すると共に、前記検知装置の送信手段は、前記検出結果と共に前記識別情報を送信する手段を有する伸縮装置を提案する。
【００５７】
上記本発明の伸縮装置では、１つの伸縮装置に複数個の検知装置が設けられ、各検知装置によって検出結果と共に識別情報が送信される。これにより、各検知装置を個々に固有の識別情報によって識別可能になると共に、伸縮装置の全体に亘った細かな故障検出が可能になる。
【００５８】
また、本発明は、上記伸縮装置において、前記センサ部は、振動センサを有し、周囲の所定時間内の振動数を前記物理量として検出して該検出した物理量に対応する電気信号を出力する伸縮装置を提案する。
【００５９】
上記本発明の伸縮装置では、センサ部の振動センサによって伸縮装置の所定部位の振動数が検出され、この振動数が検出結果として送信される。伸縮装置に部分的な異常、例えば亀裂や、破損、腐食、剥がれ、欠け等の異常が発生した場合、その振動数が大きく変化するため、振動数の変化を検出することにより伸縮装置の故障を検知することができる。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
【００６１】
図１は本発明の第１実施形態における伸縮装置の故障検知システムを示す構成図である。第１実施形態におけるシステムは、モニタ装置を備えた点検車両を走行させ、橋梁を通過することによって橋梁に設けられている伸縮装置の故障を自動的に検知することができるシステムである。
【００６２】
図１において、１は点検車両、２はモニタ装置で、装置本体２０と送受信アンテナ２１，２７から構成される。３は橋梁の路面、４は伸縮装置、５は検知装置である。伸縮装置４は後打ちコンクリート等の固定部材６によって橋梁の繋ぎ目部分、すなわち隣り合う橋桁を連結する部分に固定されている。また、検知装置５は、伸縮装置４の故障検出を行えるような所定部位に設けられている。
【００６３】
図２は第１実施形態における伸縮装置４を示す外観斜視図、図３は第１実施形態における伸縮装置４を示す平面図、図４は図３におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図、図５は図３におけるＢ−Ｂ線矢視方向断面図である。
【００６４】
これらの図において、４１は本体ゴム、４２ａ及び４２ｂは本体ゴム４１の幅方向両側の底面に固定された直方体形状の鋼板からなる定着板、４３は幅方向中央部に埋設された直方体形状の鋼板からなる荷重支持鋼板である。
【００６５】
４４は鉄鋼などの金属製のアンカーボルトで、略Ｌ型をなし、伸縮装置４の幅方向両側に突き出すように複数個設けられている。アンカーボルト４４の一端にはネジ溝が形成され、その一端が定着板４２ａ，４２ｂ及び本体ゴム４１に設けられた挿入孔に挿入されて、ナット挿入孔４５に挿入されたナット４６によって定着板４２ａ，４２ｂ及び本体ゴム４１に固定されている。
【００６６】
４７は、２つの定着板４２ａ，４２ｂ間に、伸縮装置４の長手方向に延びるように本体ゴム４１の底面に形成された凹部である。
【００６７】
４８ａ及び４８ｂは、本体ゴム４１の表面に形成された溝で、本体ゴム４１の幅方向の両側に設けられ、波形に蛇行して伸縮装置４の長手方向に延びるように形成されている。
【００６８】
４９ａ及び４９ｂは、本体ゴム４１の表面に形成された溝で、本体ゴムの４１の幅方向の中央部に、長手方向に延びるように形成されている。
【００６９】
（第１実施例）
第１実施形態における第１実施例では、図６に示すように、伸縮装置４の凹部４７に１個以上の検知装置５が装着され、検知装置５によって本体ゴム４１の所定時間内の振動数を検出できるようになっている。
【００７０】
図７は、第１実施形態における第１実施例のモニタ装置２の電気系回路を示すブロック図である。図において、２はモニタ装置で、受信用アンテナ２１、受信部２２、中央処理部２３、キーボード２４、表示部２５、発信部２６、送信用アンテナ２７、及びこれらへ電源を供給する電源部２８から構成されている。ここで、本発明におけるモニタ装置とは、後述するように検知装置５に対して第１の周波数の電磁波を輻射し、これに伴って検知装置５から送信される第２の周波数の電磁波を受信することにより、検知装置５が検知した検出結果を検知情報として取得し、この検知情報に基づいて伸縮装置４の異常、すなわち故障を検出する装置を言う。
【００７１】
モニタ装置２の装置本体２０は運転席近傍に配置され、受信用アンテナ２１と送信用アンテナ２７はアンテナユニットとして点検車両１の底部に固定されている。
【００７２】
また、モニタ装置２の受信部２２は、受信機２２１とアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄと称する）変換回路２２２から構成され、受信器２２１の入力側は受信用アンテナ２１に接続され、例えば３００ＭＨｚ（第２周波数）の電磁波を受信し、これを検波した後、Ａ／Ｄ変換回路２２２を介して中央処理部２３に出力する。
【００７３】
中央処理部２３は、周知のＣＰＵ２３１及びメモリ２３２から構成され、メモリ２３２に記憶されているプログラムによって故障検出処理を行う。ＣＰＵ２３１はキーボード２４から入力された命令に基づいて、受信部２２から入力した上記検知情報をメモリ２３２に記憶すると共に、メモリ２３２に予め記憶されているデータベースの情報及び上記受信した検知情報に基づいて、伸縮装置４の状態情報を表示部２５に表示する。
【００７４】
ここで、上記データベースには、各伸縮装置４のセリアルナンバーとその設置場所及びそれに設けられている検知装置５の識別情報並びに各検知装置５の検知情報の基準値が対応づけられて格納されている。前記検知情報の基準値としては、車両通行がないときの定常値すなわち定常状態における検出結果と、車両通行があるときの非定常値すなわち非定常状態における検出結果の情報が格納されている。
【００７５】
ＣＰＵ２３１は、取得した検知情報を各検知装置５毎に受信した日時情報に対応づけてメモリ２３２に記憶すると共に、検知情報に含まれる検出結果とデータベースに記憶されている基準値とを比較して、各検知装置５の検出結果が異常であるか否かを判定し、その判定結果を各検知装置５毎にメモリ２３２に記憶する。
【００７６】
上記中央処理部２３が表示部に表示する状態情報としては、例えば、伸縮装置４のセリアルナンバーとその設置場所及びそれに設けられている検知装置５の識別情報並びに各検知装置５の検出結果が異常であるか正常であるかの情報が表示される。
【００７７】
さらに、発信部２６はＣＰＵ２３１からの制御信号に基づいて、例えば１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ（第１周波数）の電磁波を送信用アンテナ２７を介して外部に連続して輻射すると共に、所定時間間隔Ｔ１で搬送波に所定の送信命令をのせて送信する。ここで、発信部２６による高周波出力は、微小なものであり、本実施例では送信用アンテナ２７から例えば半径５ｍ以内に存在する検知装置５に対して駆動用のエネルギーを供給できる値に設定されている。また、上記送信命令の送信時間間隔Ｔ１は、例えば基準値としては３００ｍｓに設定されており、キーボード２４からの命令入力によって変更できるようになっている。
【００７８】
図８は、第１実施形態における第１実施例の検知装置５の電気系回路を示すブロック図である。図において、５１は送受信用のアンテナ、５２は電子スイッチ、５３は整流回路、５４は検波部、５５はセンサ部、５６は中央処理部、５７は発信部である。
【００７９】
アンテナ５１は、前述した１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ（第１周波数）及び３００ＭＨｚ（第２周波数）に共振するように設定されている。
【００８０】
電子スイッチ５２は、後述するＣＰＵ５６１によって切替が行われ、定常状態すなわち検知装置５が駆動していない状態では、アンテナ５１を後述する整流回路５３と検波部５４に接続する。尚、検知装置５の送受信周波数が異なる場合は、電子スイッチ５２に代えて帯域通過型フィルタ或いは低域通過型フィルタ及び広域通過型フィルタ等を組み合わせたデュープレクサを用いても良い。
【００８１】
整流回路５３は、ダイオード５３１，５３２、コンデンサ５３３、及び抵抗器５３４から構成され、周知の全波整流回路を形成している。この整流回路５３の入力側には電子スイッチ５２を介して送受信用アンテナ５１が接続され、送受信用アンテナ５１に誘起した高周波電流を整流して直流電流に変換し、中央処理部５３、記憶部５６３及び発信部５７の駆動電源として出力するものである。
【００８２】
検波部５４は、ダイオード５４１とＡ／Ｄ変換回路５４２からなり、ダイオード５４１のアノードは電子スイッチ５２を介してアンテナ５１に接続され、カソードはＡ／Ｄ変換回路５４２を介して中央処理部５６のＣＰＵ５６１に接続されている。
【００８３】
センサ部５５は、センサ素子５５１とＡ／Ｄ変換回路５５２から構成されている。本実施例ではセンサ素子５５１として自己のかかる加速度の変化を検出する振動センサを用い、センサ素子５５１から加速度に対応するアナログ電気信号がＡ／Ｄ変換回路５５２に出力される。Ａ／Ｄ変換回路５５２は、センサ素子５５１から入力した電気信号の値をディジタル値に変換して中央処理部５６に出力する。
【００８４】
中央処理部５６は、周知のＣＰＵ５６１、ディジタル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと称する）変換回路５６２及び記憶部５６３から構成され、ＣＰＵ５６１は電源が供給されて駆動するとＥＥＰＲＯＭ等の半導体メモリからなる記憶部５６３内に記憶されているプログラムに従って動作する。記憶部５６３には、上記プログラムと、個々の検知装置５に固有の識別情報が記憶されている。
【００８５】
ＣＰＵ５６１は、動作を開始した後、センサ部５５から取得したディジタル値に基づいて所定時間毎に該時間内の振動数を計数すると共に、検波部５４から送信命令を受信したときに計数した振動数の情報を自己の識別情報と共にＤ／Ａ変換回路５６２を介して発信部５７に出力し、これらの情報を送信する。この情報送信時には、ＣＰＵ５６１は電子スイッチ５２を切り替えて発信部５７をアンテナ５１に接続すると共に、時間間隔Ｔ２で同じ情報を複数回繰り返して送信する。本実施例では、例えば時間Ｔ２を１０ｍｓ、繰り返し数を５回に設定している。
【００８６】
発信部５７は、発振回路５７１、変調回路５７２及び高周波増幅回路５７３から構成され、発振回路５７１によって発振された、例えば３００ＭＨｚの搬送波を、中央処理部５６から入力した情報信号に基づいて、変調回路５７２で変調して、これを高周波増幅回路５７３及び電子スイッチ５２を介してアンテナ５１に供給する。
【００８７】
上記構成よりなる故障検知システムでは、点検車両１が橋梁３上を走行する際に、モニタ装置２の送信用アンテナ２７から上記第１周波数の電磁波が輻射されると、伸縮装置４に設けられている検知装置５は、第１周波数の電磁波を受波し、この電磁波のエネルギーを整流回路５３によって電気エネルギーに変換し、検知装置５はこの電気エネルギーによって動作する。
【００８８】
さらに、検知装置５のセンサ部５５によって、本体ゴム４１の振動数が検出されて、これに対応する電気信号が出力され、検知装置５からその検出結果が検知情報として上記第２周波数の電磁波を用いて送信される。
【００８９】
これにより、モニタ装置２は、受信用アンテナ２１を介して、検知装置５から送信された第２周波数の電磁波を受信し、受信した電磁波から検知情報を検出し、この検知情報に基づいて、伸縮装置４の故障を検出する。
【００９０】
従って、橋梁３上で点検車両１を走行させている間に各伸縮装置４の故障検出をおこなうことができる。即ち、本体ゴム４１に異常が生じると本体ゴム４１の振動数が変化するので、この振動数の変化に基づいて伸縮装置４の故障を検出することができる。本体ゴム４１の異常とは、例えば、本体ゴム４１に亀裂が生じる、本体ゴム４１の表面が摩耗して厚さが薄くなる、本体ゴム４１の一部が欠ける、ナット４６が緩んで本体ゴム４１と定着板４２ａ，４２ｂとの間に隙間が生じる、本体ゴム４１と荷重支持鋼板４３との間が剥離する等の異常であり、これらの異常を生じたときに検知装置５が検出する振動数が変化する。
【００９１】
また、モニタ装置２は、上記のように所定時間間隔Ｔ１で検知情報を収集することができるので、点検車両１の前輪が伸縮装置４にかかる前、前輪が伸縮装置４上にあるとき、前輪が伸縮装置４を通過し後輪が伸縮装置４にかかる前、後輪が伸縮装置４上にあるとき、後輪が伸縮装置４を通過した後等における検出結果を全て取得することができる。
【００９２】
（第２実施例）
図９は第１実施形態における第２実施例の伸縮装置を示す断面図である。第２実施例の伸縮装置４は、その幅方向の両側に検知装置５が設けられ、これらの検知装置５は金属部材に触れないように本体ゴム４１内に埋設されている。
【００９３】
（第３実施例）
図１０は第１実施形態における第３実施例の伸縮装置を示す断面図である。第３実施例の伸縮装置４は、その幅方向の両側に検知装置５が設けられ、これらの検知装置５は定着板４２ａ，４２ｂに接触して本体ゴム４１内に埋設されている。
【００９４】
（第４実施例）
図１１は第１実施形態における第４実施例の伸縮装置の設置状態を示す断面図である。第４実施例では、伸縮装置４を橋梁に固定しているコンクリート等の固定部材６の中に検知装置５が埋設されている。これにより、主として固定部材６の異常を検知することができ、固定部材６の異常に伴う伸縮装置４の故障を防止することができる。固定部材の異常としては亀裂の発生や、アンカーボルト４４との間の剥離の発生などが挙げられる。
【００９５】
尚、上記第１実施形態の故障検知システムでは、上記第１周波数と第２周波数を異なる周波数に設定したが、これらを同一周波数としても良い。この場合、モニタ装置２は、駆動開始後に、所定の時間間隔Ｔ１で所定時間ｔ１（＜Ｔ１）だけ第１周波数の電磁波を輻射し、輻射後に受信状態に移行すればよい。また、使用周波数は上記実施例に限定されることはなく、電波法に基づく周波数の割り当て範囲内で適宜設定することが好ましい。
【００９６】
また、上記実施形態では、検知装置５はセンサ部５５を用いて、振動数を検出するようにしたが、これに限定されることはなく、伸縮装置４の異常或いは異常を引き起こす要因を検出できればよいのであって、伸縮装置４の所定部分の歪み度や、振動加速度、電気抵抗値などの物理量を検知することによって異常を検出することも可能であることは言うまでもない。
【００９７】
また、モニタ装置２に記憶しておくデータベースの情報は、伸縮装置４の設置状況に合わせて適宜設定することが望ましい。例えば、１つの伸縮装置が２車線以上に跨って設置される場合には、各車線の車両通行状況に合わせた複数の情報を基準値として記憶しておくことが望ましい。
【００９８】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００９９】
図１２は本発明の第２実施形態における伸縮装置７を示す外観斜視図、図１３は図１２におけるＣ−Ｃ線矢視方向断面図である。
【０１００】
図において、７は伸縮装置で、７１は伸縮ゴム、７２ａ，７２ｂはフェースプレート、７３はカバーゴム、７４はアンカーバー、７５は接続フランジである。
【０１０１】
伸縮ゴム７１は、短か手方向に上下に波形にうねりを持った形状を有し、その短か手方向の両側にフェースプレート７２ａ，７２ｂが固定され、その上部にはフェースプレート７２ａ，７２ｂの上片部との間に板状のカバーゴムが設けられている。
【０１０２】
フェースプレート７２ａ，７２ｂは、断面が略Ｔ字形状を有し、上片部の互いに対応する側面は波形にうねりを持たせて形成されている。これにより２つのフェースプレート７２ａ，７２ｂ間に波形形状の溝７６が形成されている。
【０１０３】
フェースプレート７２ａ，７２ｂの下片部の外側側面には複数の円柱鋼製のアンカーバー７４が水平方向に延びるように固定されている。さらに、フェースプレート７２ａ，７２ｂの長手方向の両端部には接続フランジ７５が設けられている。
【０１０４】
第２実施形態における伸縮装置７では、図１３に示すように、フェースプレート７２ａ，７２ｂの内側に検知装置５が固定されている。検知装置５は、フェースプレート７２ａ，７２ｂの上片部の底面及び下片部の内側面のそれぞれに固定されている。
【０１０５】
上記構成よりなる伸縮装置７は、検知装置５によってフェースプレート７２ａ，７２ｂの腐食や亀裂の発生状態、或いは、フェースプレート７２ａ，７２ｂと伸縮ゴム７１やアンカーバー７４との間の固定状態の異常を検出することができる。
【０１０６】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
【０１０７】
図１４は本発明の第３実施形態における伸縮装置８を示す外観斜視図、図１５は図１４におけるＤ−Ｄ線矢視方向断面図である。
【０１０８】
図において、８は伸縮装置で、８１は本体ゴム（止水ゴム）、８２ａ，８２ｂは断面Ｌ字形状の鋼製の側板、８３は荷重支持鋼板、８４はＵ字形状の鋼製のアンカーバー、８５は接続フランジである。
【０１０９】
本体ゴム８１は、その断面が略エ字形状をなし、上片部の両端部は伸縮性を持たせるために断面略Ｍ字形状をなし、その端部が側板８２ａ、８２ｂの上片部の内側面に固定されている。また、本体ゴム８１の下片部の両端は側板８２ａ、８２ｂの下片部の上面に固定されている。これにより本体ゴム８１と側板８２ａ、８２ｂとの間に空洞部８６ａ，８６ｂが形成されている。
【０１１０】
また、本体ゴム８１の下片部の中央部分内には板状の荷重支持鋼板８３が埋設されている。
【０１１１】
側板８２ａ，８２ｂの上片部の外側側面には複数のアンカーバー８４が水平方向に延びるように固定されている。さらに、側板８２ａ，８２ｂの長手方向の両端部には接続フランジ８５が設けられている。
【０１１２】
第３実施形態における伸縮装置８では、図１５に示すように、側板８２ａ，８２ｂの内側に形成された空洞部８６ａ，８６ｂの底面に接するように検知装置９が固定されている。
【０１１３】
検知装置９の構成は前述した第１実施形態の検知装置５の構成とほぼ同様で、検知装置５との相違点はセンサ素子５５１として電気抵抗値を検知するセンサ素子を用いたことである。このセンサ素子によって空洞部８６ａ，８６ｂ内に水がたまったことを検知できるようになっている。
【０１１４】
すなわち、例えば図１６に示すように、伸縮装置８を橋梁の橋桁連結部分に固定部材６によって固定して使用しているときに、本体ゴム８１の上片部に亀裂８９が生じて空洞部８６ｂの内部に水９０が溜まったとき、これを検知装置９によって検知することができる。これにより、本体ゴムの８１に亀裂が生じたことを検出して早期の修理を行うことができると共に、空洞部８６ｂ内に溜まった水９０による側板８２ｂの腐食等を防止することができる。
【０１１５】
前述したように、上記故障検知システムによれば、点検車両１を走行させるだけで各伸縮装置４，７，８の故障を容易に検知することができるので、従来のように交通規制を行い、人手による点検作業を行う必要がない。これにより、点検作業に要する時間の短縮を図ることができる。
【０１１６】
さらに、従来は点検作業員の経験的な感覚に頼っていた点検が不要であるので、点検作業経験の無い作業員による誤判断も無くすことができる。
【０１１７】
尚、上記実施形態および各実施例は本発明の一具体例であって、本発明がこれらの一具体例の構成のみに限定されることはなく、各実施形態或いは各実施例を組み合わせた構成も含むものであることは言うまでもないことである。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の伸縮装置の故障検知システム及び伸縮装置によれば、モニタ装置を装備した点検車両を走行し、検知装置から送信された検知情報を受信し、この検知情報に基づいて、故障検出手段により前記伸縮装置の故障を検出することができるので、従来の目視点検による故障発生の見落としがなくなるため、２次災害の発生を未然に防ぐことが可能となる。また、交通規制等を実施することなく伸縮装置の点検作業を行うことができる。さらに、従来のような目視点検に比較して、大幅に点検作業時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における伸縮装置の故障検知システムを示す構成図
【図２】本発明の第１実施形態における伸縮装置を示す外観斜視図
【図３】本発明の第１実施形態における伸縮装置を示す平面図
【図４】図３におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図
【図５】図３におけるＢ−Ｂ線矢視方向断面図
【図６】本発明の第１実施形態における伸縮装置への検知装置の装着状態を示す断面図
【図７】本発明の第１実施形態における第１実施例のモニタ装置の電気系回路を示すブロック図
【図８】本発明の第１実施形態における第１実施例の検知装置の電気系回路を示すブロック図
【図９】本発明の第１実施形態における第２実施例の伸縮装置を示す断面図
【図１０】本発明の第１実施形態における第３実施例の伸縮装置を示す断面図
【図１１】本発明の第１実施形態における第４実施例の伸縮装置を示す断面図
【図１２】本発明の第２実施形態における伸縮装置を示す外観斜視図
【図１３】図１２におけるＣ−Ｃ線矢視方向断面図
【図１４】本発明の第３実施形態における伸縮装置を示す外観斜視図
【図１５】図１４におけるＤ−Ｄ線矢視方向断面図
【図１６】本発明の第３実施形態における伸縮装置の異常発生時の状態を説明する断面図
【符号の説明】
１…点検車両、２…モニタ装置、３…橋梁、４…伸縮装置、５…検知装置、６…固定部材、７…伸縮装置、８…伸縮装置、９…検知装置、２０…装置本体、２１…受信用アンテナ、２２…受信部、２３…中央処理部、２４…キーボード、２５…表示部、２６…発信部、２７…送信用アンテナ、２８…電源部、２２１…受信機、２２２…Ａ／Ｄ変換回路、２３１…ＣＰＵ、２３２…メモリ、４１…本体ゴム、４２ａ，４２ｂ…定着板、４３…荷重支持鋼板、４４…アンカーボルト、４５…ナット挿入孔、４６…ナット、４７…凹部、４８ａ，４８ｂ，４９ａ，４９ｂ…溝、５１…アンテナ、５２…電子スイッチ、５３…整流回路、５４…検波部、５５…センサ部、５６…中央処理部、５７…発信部、５３１，５３２…ダイオード、５３３…コンデンサ、５３４…抵抗器、５５１…センサ素子、５５２…Ａ／Ｄ変換回路、５６１…ＣＰＵ、５６２…Ｄ／Ａ変換回路、５６３…記憶部、５７１…発振回路、５７２…変調回路、５７３…高周波増幅回路、７１…伸縮ゴム、７２ａ，７２ｂ…フェースプレート、７３…カバーゴム、７４…アンカーバー、７５…接続フランジ、７６…溝、８１…本体ゴム（止水ゴム）、８２ａ，８２ｂ…側板、８３…荷重支持鋼板、８４…アンカーバー、８５…接続フランジ、８６ａ，８６ｂ…空洞部、８７…凹部、８８ａ〜８８ｄ…溝、８９…亀裂、９０…水。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a failure detection system and a telescopic device of a telescopic device, and more particularly to a fault detection system and a telescopic device of a telescopic device used for a joint portion such as a bridge.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, bridges have been constructed by constructing an upper structure, such as a bridge girder, on a lower structure, such as a pier, and connecting the bridge girders by a telescopic device. The upper structure consists of vehicle load, traffic vibration, and temperature. It deforms and expands and contracts due to changes, and the substructure also displaces due to an earthquake or the like.
[0003]
For this reason, in order to absorb the distortion caused by expansion and contraction of the bridge girder due to a change in the surrounding temperature, for example, a telescopic device as disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 76106/1985 is used.
[0004]
In this telescopic device, members fixed to each of the two bridge girders are connected by a telescopic member such as rubber, and the telescopic device is used as a cushioning material to absorb the distortion caused by the above-mentioned change and to damage the structure. Is preventing.
[0005]
Moreover, since such an expansion device is not semi-permanently used and is worn or deteriorated, it is regularly inspected by hand, and the expansion device which has been damaged is replaced.
[0006]
Further, an abnormality diagnosis apparatus for eliminating the need for periodic manual inspection is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-257625.
[0007]
[Patent Document 1] Japanese Utility Model Publication No. 60-76106
[Patent Document 2] JP-A-2002-257625
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, telescopic devices used for structures such as bridges deteriorate due to aging, environmental conditions, and repeated loads caused by running of vehicles, and failures such as wear and crack corrosion occur. The progress of these failures induces a decrease in the strength of the constituent members, eventually leading to damage to the device, which may cause a secondary disaster such as damage to passing vehicles.
[0009]
In addition, the rubber expansion and contraction device wears due to contact with the tire as the vehicle passes. In a telescopic device of a type in which a load supporting steel plate is covered with rubber, when the load supporting steel plate is exposed due to wear of the rubber, the load supporting steel plate is corroded. The corrosion of the load-bearing steel plate induces separation between the load-bearing steel plate and the rubber, and eventually causes the load-bearing steel plate to separate or scatter, causing a disaster to damage a third party. There is fear. Also, due to the wear of the road surface rubber, an excessive step may be generated between the surface of the expansion and contraction device and the pavement surface of the bridge girder.
[0010]
Conventionally, inspections have been conducted visually in order to prevent the occurrence of the above-mentioned disaster, and traffic regulations are required to carry out detailed inspections. Further, it is difficult to find a fault occurring inside the device, and it is sometimes impossible to prevent a secondary disaster because a fault occurrence cannot be found. Furthermore, it is necessary to repair before the load supporting steel plate is exposed, but it is difficult to determine the rubber coating thickness.
[0011]
Further, it is difficult to find water leakage occurring inside the telescopic device, and it is not possible to detect the occurrence of water leakage.
[0012]
In addition, in the case of a steel or rubber expansion / contraction device that is fastened from the road surface with a bolt or a nut, the bolt or the nut may be loosened due to a repeated load, vibration, or the like accompanying passage of the vehicle. If the expansion / contraction device body vibrates or flaps due to loosening, the loosening becomes more severe, the bolts or nuts fall off, and eventually the body falls off or scatters, possibly causing a disaster that could damage a third party. There is.
[0013]
In the case of such a telescopic device, a visual check and a hammering check with a hammer are conventionally performed. However, not only that traffic regulations are required to perform inspections, but also the criteria for determining abnormal tapping sounds are determined by a separately manufactured sample and are based on human hearing. Inevitably arises.
[0014]
Furthermore, the post-cast concrete for fixing the expansion device to the bridge girder may deteriorate due to aging, environmental conditions, and repeated loads caused by vehicle passage, and damage such as cracks and chips may occur. In some cases, rainwater or the like floods the side of the telescopic device due to damage to the post-cast concrete, and the telescopic device may be corroded. The progress of such corrosion induces a decrease in the strength of the steel member, which eventually leads to breakage of the expansion and contraction device, and there is a possibility that a disaster may occur which may damage a third party.
[0015]
Inspection of such post-cast concrete is also carried out visually, and traffic regulation is required to carry out detailed inspections. It is difficult to estimate the depth of cracks occurring in post-cast concrete.
[0016]
Further, the abnormality diagnosis apparatus disclosed in the above-mentioned conventional example of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-257625 is too impractical because the equipment cost is too high.
[0017]
An object of the present invention is to provide a telescopic device failure detection system and a telescopic device that can detect a failure of a telescopic device from a traveling inspection vehicle without restricting traffic in view of the above problems.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a failure detection system for a telescopic device that detects a failure of a telescopic device provided at a joint of a bridge from an inspection vehicle traveling on the bridge, Alternatively, a detection device provided in at least one of the vicinity of the telescopic device, and a monitor device provided in the inspection vehicle, the detection device receives an electromagnetic wave of a first frequency, Energy conversion means for converting energy into electrical energy, operating with the electrical energy, a sensor unit for detecting a predetermined physical quantity in the surroundings and outputting an electrical signal corresponding to the detected physical quantity, and operating with the electrical energy, A transmission unit configured to transmit a detection result of the physical quantity as detection information based on an electric signal output from the sensor unit using an electromagnetic wave of a second frequency. Wherein the monitor device comprises: an electromagnetic wave radiating unit for radiating the electromagnetic wave of the first frequency; a receiving unit for receiving the electromagnetic wave of the second frequency; and a unit for detecting the detection information from the electromagnetic wave received by the receiving unit. And a failure detection system for a telescopic device, comprising: a failure detecting unit that detects a failure of the telescopic device based on the detection information.
[0019]
In the failure detection system for the telescopic device of the present invention, when the inspection vehicle travels on the bridge, when the electromagnetic wave of the first frequency is radiated from the electromagnetic wave radiating means of the monitor device, the detecting device provided in the telescopic device is The electromagnetic wave of the first frequency is received, the energy of the electromagnetic wave is converted into electric energy by energy conversion means, and the detecting device operates with the electric energy.
[0020]
Further, a predetermined physical quantity in the surroundings is detected by the sensor unit of the detection device, an electric signal corresponding to the detected physical quantity is output, and the transmission unit detects the physical quantity based on the electric signal output from the sensor unit. The result is transmitted using electromagnetic waves of the second frequency as detection information.
[0021]
Further, the monitor device receives the electromagnetic wave of the second frequency transmitted from the detection device by the receiving unit, detects the detection information from the received electromagnetic wave, and based on the detection information, the failure detection unit detects the expansion and contraction of the expansion device. Detect failure.
[0022]
Therefore, it is possible to detect a failure of each expansion device while the inspection vehicle is running on the bridge.
[0023]
Further, the present invention provides the failure detection system for an expansion / contraction device, wherein the sensor unit of the detection device is provided in a predetermined portion of the expansion / contraction device, and a degree of distortion of the predetermined portion, a frequency within a predetermined time, a vibration acceleration, A failure detection system for a telescopic device that detects any one of electric resistance values as the physical quantity is proposed.
[0024]
In the failure detection system for a telescopic device according to the present invention, as the physical quantity, a degree of distortion of a predetermined portion, a frequency within a predetermined time, a vibration acceleration, and an electrical resistance value are detected.
[0025]
Further, according to the present invention, in the failure detection system for a telescopic device, the monitor device is configured to use the detection result in each of a steady state and an unsteady state when the telescopic device is used in a state where there is no abnormality. A failure detection system for a telescopic device having reference value storage means for storing a value as a value, wherein the failure detection means has a failure detection means for detecting a failure by comparing the reference value with the detection result. I do.
[0026]
In the failure detection system for a telescopic device according to the present invention, the reference value storage means in the monitor device stores the detection results in the steady state and the non-steady state when the telescopic device is used in a normal state. The reference value is compared with the detection result, and a failure of the telescopic device is detected.
[0027]
The present invention also provides the failure detection system for a telescopic device, wherein the electromagnetic wave radiating means of the monitor device emits the electromagnetic wave of the first frequency for a predetermined time t1 at a predetermined time interval T1 after the start of driving. A fault detection system is proposed.
[0028]
In the failure detection system for the telescopic device according to the present invention, the electromagnetic wave of the first frequency is radiated by the electromagnetic wave radiation means of the monitor device at the predetermined time interval T1 for the predetermined time t1. Accordingly, when the detection device is within a detection range, for example, within a range where electromagnetic waves radiated from the monitor device can be received and energy sufficient for driving can be obtained at the time t1, the monitor device sets the time interval T1. The detection result can be received every time.
[0029]
The present invention also proposes a failure detection system for the telescopic device, wherein the detecting device transmits the detection result a plurality of times while the electric energy is being supplied and driven. I do.
[0030]
In the telescopic device failure detection system of the present invention, the monitor device can receive the detection result a plurality of times at the time interval T1, so that the detection result transmitted from the detection device can be reliably received. .
[0031]
Further, the present invention proposes a failure detection system for a telescopic device in which the first frequency and the second frequency are set to the same frequency in the telescopic device failure detection system.
[0032]
In the above-described failure detection system for a telescopic device, the first frequency and the second frequency are set to the same frequency, and communication between the monitor device and the detection device is performed using one frequency.
[0033]
Further, according to the present invention, in the failure detection system for the telescopic device, the first frequency and the second frequency are set to different frequencies from each other, and the electromagnetic wave radiating unit of the monitor device continuously starts after driving. A failure detecting system for a telescopic device, comprising: means for radiating the electromagnetic wave of the first frequency, wherein the detecting device transmits the detection result at a predetermined time interval T2 while the electric energy is supplied and driven. Suggest.
[0034]
In the above-described failure detection system for a telescopic device according to the present invention, electromagnetic waves are continuously radiated by the electromagnetic wave radiating means of the monitor device. Accordingly, when the detection device is within the detection range, for example, within a range where the electromagnetic wave of the first frequency radiated from the monitor device can be received and energy sufficient for driving can be obtained, the monitor device sets the time interval T2. Can receive the detection result.
[0035]
Further, according to the present invention, in the failure detection system for a telescopic device, at least a sensor unit of the detecting device is embedded in a fixing member that fixes the telescopic device to the bridge, and the degree of distortion and the predetermined time of the fixing member are determined. The present invention proposes a failure detection system for a telescopic device that detects any one of a vibration frequency, a vibration acceleration, and an electric resistance value as the physical quantity.
[0036]
In the failure detection system of the telescopic device according to the present invention, at least the sensor unit of the detecting device is embedded in a fixed member for fixing the telescopic device to the bridge, for example, in post-cast concrete for fixing the telescopic device to the bridge, Any of the degree of distortion, the frequency within a predetermined time, the vibration acceleration, and the electrical resistance value is detected as a physical quantity. This makes it possible to detect the deterioration or breakage of the fixing member, and to prevent the occurrence of a failure of the expansion and contraction device caused by the deterioration or breakage of the fixing member.
[0037]
Further, the present invention proposes a failure detection system for an expansion / contraction device, wherein the fixing member is concrete.
[0038]
In the failure detection system for a telescopic device according to the present invention, the fixing member is post-cast concrete as described above, and at least a sensor unit of the detection device is embedded in the concrete.
[0039]
Further, the present invention provides the failure detection system for an expansion device, wherein the expansion device includes a plurality of the detection devices, and each detection device has an identification information storage unit that stores unique identification information individually. The transmission means of the detection device proposes a failure detection system for the telescopic device, which has a means for transmitting the identification information together with the detection result.
[0040]
In the telescopic device failure detection system of the present invention, one telescopic device is provided with a plurality of detecting devices, and each detecting device transmits identification information together with a detection result. As a result, the monitor device can identify these detection devices individually with unique identification information.
[0041]
Further, according to the present invention, in the failure detection system for a telescopic device, the sensor unit includes a vibration sensor, detects a surrounding frequency within a predetermined time as the physical quantity, and outputs an electric signal corresponding to the detected physical quantity. We propose a failure detection system for telescopic devices that outputs a signal.
[0042]
In the failure detection system for the telescopic device of the present invention, the vibration frequency of the predetermined portion of the telescopic device is detected by the vibration sensor of the sensor unit, and this frequency is transmitted as a detection result. When an abnormality such as a crack, breakage, corrosion, peeling, or chipping occurs in the telescopic device, the frequency greatly changes. Can be detected.
[0043]
Further, the present invention provides an extender provided at a joint portion of a bridge as an extender usable in the system, for receiving the electromagnetic wave of the first frequency. Energy conversion means for converting the energy of electromagnetic waves into electrical energy, a sensor unit which operates with the electrical energy, detects a predetermined physical quantity in the surroundings, and outputs an electrical signal corresponding to the detected physical quantity, and operates with the electrical energy The present invention proposes a telescopic device including a detecting device having a transmitting unit that transmits a detection result of the physical quantity as detection information based on an electric signal output from the sensor unit using electromagnetic waves of a second frequency.
[0044]
The telescopic device of the present invention includes a detection device, which converts the energy of the received first frequency electromagnetic wave into electric energy and operates with the electric energy. Further, when a failure, breakage, crack, or the like occurs in the expansion device, a physical quantity that changes with the failure is detected by the sensor unit of the detection device, and the detection result of the physical quantity uses an electromagnetic wave of the second frequency as detection information. Transmitted by the transmitting means.
[0045]
Therefore, the detecting device can be driven by radiating the electromagnetic wave of the first frequency toward the detecting device from the outside of the telescopic device, and by receiving the electromagnetic wave of the second frequency transmitted from the detecting device, the physical quantity can be controlled. By acquiring the detection result, a failure of the telescopic device can be detected based on the detection result.
[0046]
The present invention also proposes the telescopic device according to the above telescopic device, wherein the detection device transmits the detection result a plurality of times at a predetermined time interval T2 while the electric device is driven by supplying the electric energy.
[0047]
In the telescopic device of the present invention, while the electric energy is supplied to the detection device and the detection device is driven, the detection result is transmitted a plurality of times by the detection device at a predetermined time interval T2.
[0048]
Further, in the telescopic device according to the present invention, the sensor unit is provided in a predetermined portion of the telescopic device, and the distortion degree of the predetermined portion, a frequency within a predetermined time, a vibration acceleration, or an electric resistance value Is proposed as the physical quantity.
[0049]
In the telescopic device of the present invention, as the physical quantity, the degree of distortion of a predetermined portion, the frequency within a predetermined time, the vibration acceleration, and the electrical resistance value are detected.
[0050]
Further, according to the present invention, in the telescopic device, the sensor unit of the detection device is embedded in a rubber member constituting the telescopic device, and the rubber member has a degree of distortion, a frequency within a predetermined time, and a vibration acceleration. Is proposed as a telescopic device that detects any of the above as the physical quantity.
[0051]
In the telescopic device of the present invention, any one of the degree of distortion of the rubber member of the telescopic device, the frequency within a predetermined time, and the vibration acceleration is detected by the sensor unit of the detecting device, and the detection result is transmitted. When an abnormality such as a crack, breakage, corrosion, peeling, or chipping occurs in the rubber member of the expansion and contraction device, any one of the degree of distortion, the frequency within a predetermined time, and the vibration acceleration increases. Because of the change, the failure of the telescopic device can be detected by detecting the change.
[0052]
Further, according to the present invention, in the telescopic device, the sensor unit of the detection device is attached to at least one of a metal anchor bar constituting the telescopic device and a metal member connected to the anchor bar. A telescopic device for detecting any one of the degree of distortion, the frequency within a predetermined time, and the vibration acceleration of the anchor bar or the metal member as the physical quantity is proposed.
[0053]
In the telescopic device according to the present invention, the distortion degree, the frequency within a predetermined time, or the vibration acceleration of at least one of the anchor bar of the telescopic device or the metal member connected to the anchor bar by the sensor unit of the detection device Is detected, and the detection result is transmitted. When an abnormality such as a crack, breakage, corrosion, peeling, or chipping occurs in at least one of the anchor bar of the telescopic device and at least one of the metal members connected to the anchor bar, the degree of distortion, Since any one of the vibration frequency and the vibration acceleration within a predetermined time greatly changes, a failure of the telescopic device can be detected by detecting the change.
[0054]
The present invention also provides the telescopic device, wherein the telescopic device has a cavity therein, and the sensor unit of the detection device is provided at a bottom in the cavity, and whether water is accumulated at the bottom of the cavity. There is proposed a telescopic device having means for detecting whether or not it is the physical quantity.
[0055]
In the telescopic device according to the present invention, when water accumulates in the cavity inside the telescopic device by the sensor unit of the detecting device, it is detected that the water has accumulated, and the detection result is transmitted from the detecting device. Thereby, it can be detected that cracks, cracks, chips or the like have occurred in the expansion and contraction device, and that water has permeated into the cavity.
[0056]
The present invention also provides the telescopic device, wherein the detecting device includes a plurality of the detecting devices, each of the detecting devices includes an identification information storage unit that stores unique identification information, and a transmitting unit of the detecting device includes A telescopic device having means for transmitting the identification information together with the detection result is proposed.
[0057]
In the above telescopic device of the present invention, a plurality of detecting devices are provided in one telescopic device, and each detecting device transmits identification information together with a detection result. This makes it possible to identify each of the detection devices with the unique identification information, and also to perform fine failure detection over the entire extension device.
[0058]
The present invention also provides the telescopic device, wherein the sensor unit has a vibration sensor, detects a frequency of the surroundings within a predetermined time as the physical quantity, and outputs an electric signal corresponding to the detected physical quantity. Suggest a device.
[0059]
In the above telescopic device of the present invention, the vibration frequency of the predetermined portion of the telescopic device is detected by the vibration sensor of the sensor unit, and this frequency is transmitted as a detection result. When an abnormality such as a crack, breakage, corrosion, peeling, or chipping occurs in the telescopic device, the frequency greatly changes. Can be detected.
[0060]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0061]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a failure detection system for a telescopic device according to a first embodiment of the present invention. The system according to the first embodiment is a system in which an inspection vehicle equipped with a monitor device is driven to automatically detect a failure of a telescopic device provided on a bridge by passing through the bridge.
[0062]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an inspection vehicle, 2 denotes a monitoring device, which includes a device main body 20 and transmission and reception antennas 21 and 27. 3 is a road surface of a bridge, 4 is a telescopic device, and 5 is a detecting device. The telescopic device 4 is fixed to a joint portion of the bridge, that is, a portion connecting adjacent bridge girders by a fixing member 6 such as post-cast concrete. Further, the detection device 5 is provided at a predetermined portion where a failure of the extension device 4 can be detected.
[0063]
2 is an external perspective view showing the telescopic device 4 in the first embodiment, FIG. 3 is a plan view showing the telescopic device 4 in the first embodiment, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG.
[0064]
In these figures, 41 is a main rubber, 42a and 42b are fixing plates made of a rectangular parallelepiped steel plate fixed to the bottoms on both sides in the width direction of the main rubber 41, and 43 is a rectangular parallelepiped steel plate buried in the center in the width direction. It is a load-bearing steel plate composed of:
[0065]
Reference numeral 44 denotes an anchor bolt made of metal such as steel, which has a substantially L shape, and is provided in a plurality so as to protrude to both sides in the width direction of the expansion and contraction device 4. A screw groove is formed at one end of the anchor bolt 44, one end of which is inserted into an insertion hole provided in the fixing plates 42 a and 42 b and the main body rubber 41, and is fixed by a nut 46 inserted into the nut insertion hole 45. , 42b and the main body rubber 41.
[0066]
Reference numeral 47 denotes a concave portion formed on the bottom surface of the main rubber 41 so as to extend in the longitudinal direction of the extension device 4 between the two fixing plates 42a and 42b.
[0067]
Reference numerals 48a and 48b denote grooves formed on the surface of the main rubber 41, provided on both sides in the width direction of the main rubber 41, and formed so as to meander in a waveform and extend in the longitudinal direction of the telescopic device 4.
[0068]
Reference numerals 49a and 49b denote grooves formed on the surface of the main rubber 41, and are formed at the center of the main rubber 41 in the width direction so as to extend in the longitudinal direction.
[0069]
(First embodiment)
In the first example of the first embodiment, as shown in FIG. 6, one or more detection devices 5 are mounted in the recess 47 of the telescopic device 4, and the detection device 5 causes the vibration frequency of the main rubber 41 within a predetermined time. Can be detected.
[0070]
FIG. 7 is a block diagram illustrating an electric circuit of the monitor device 2 according to the first example of the first embodiment. In the figure, reference numeral 2 denotes a monitor device, which includes a reception antenna 21, a reception unit 22, a central processing unit 23, a keyboard 24, a display unit 25, a transmission unit 26, a transmission antenna 27, and a power supply unit 28 for supplying power thereto. It is configured. Here, the monitor device according to the present invention radiates an electromagnetic wave of a first frequency to the detection device 5 and receives an electromagnetic wave of a second frequency transmitted from the detection device 5 in accordance with the radiation. By doing so, it refers to a device that acquires the detection result detected by the detection device 5 as detection information, and detects an abnormality, that is, a failure, of the extension device 4 based on the detection information.
[0071]
The device main body 20 of the monitor device 2 is arranged near the driver's seat, and the receiving antenna 21 and the transmitting antenna 27 are fixed to the bottom of the inspection vehicle 1 as antenna units.
[0072]
The receiving unit 22 of the monitor device 2 includes a receiver 221 and an analog / digital (hereinafter, referred to as A / D) conversion circuit 222. The input side of the receiver 221 is connected to the receiving antenna 21. An electromagnetic wave of 300 MHz (second frequency) is received, detected, and then output to the central processing unit 23 via the A / D conversion circuit 222.
[0073]
The central processing unit 23 includes a well-known CPU 231 and a memory 232, and performs a failure detection process using a program stored in the memory 232. The CPU 231 stores the detection information input from the receiving unit 22 in the memory 232 based on a command input from the keyboard 24 and, based on the information of the database stored in advance in the memory 232 and the received detection information. Then, the state information of the telescopic device 4 is displayed on the display unit 25.
[0074]
Here, the serial number of each telescopic device 4, the installation location thereof, the identification information of the detecting device 5 provided therein, and the reference value of the detection information of each detecting device 5 are stored in association with each other in the database. I have. As the reference value of the detection information, a steady value when there is no vehicle traffic, that is, a detection result in a steady state, and a non-steady value when there is vehicle traffic, that is, information about a detection result in an unsteady state are stored.
[0075]
The CPU 231 stores the acquired detection information in the memory 232 in association with the date and time information received for each of the detection devices 5, and compares the detection result included in the detection information with the reference value stored in the database. Then, it is determined whether or not the detection result of each detection device 5 is abnormal, and the determination result is stored in the memory 232 for each detection device 5.
[0076]
The status information displayed on the display unit by the central processing unit 23 includes, for example, the serial number of the telescopic device 4, the installation location thereof, the identification information of the detection device 5 provided therein, and the detection result of each detection device 5 that is abnormal. Or normal is displayed.
[0077]
Further, based on a control signal from the CPU 231, the transmitting unit 26 continuously radiates an electromagnetic wave of, for example, 100 KHz to 300 KHz (first frequency) to the outside via the transmitting antenna 27 and converts the electromagnetic wave to a carrier at a predetermined time interval T1. A predetermined transmission command is placed and transmitted. Here, the high-frequency output from the transmitting unit 26 is very small, and in this embodiment, is set to a value at which driving energy can be supplied from the transmitting antenna 27 to the detecting device 5 existing within a radius of, for example, 5 m. ing. The transmission time interval T1 of the transmission command is set to, for example, 300 ms as a reference value, and can be changed by inputting a command from the keyboard 24.
[0078]
FIG. 8 is a block diagram illustrating an electric circuit of the detection device 5 according to the first example of the first embodiment. In the figure, 51 is a transmitting / receiving antenna, 52 is an electronic switch, 53 is a rectifier circuit, 54 is a detection unit, 55 is a sensor unit, 56 is a central processing unit, and 57 is a transmitting unit.
[0079]
The antenna 51 is set to resonate at 100 kHz to 300 kHz (first frequency) and 300 MHz (second frequency) described above.
[0080]
The electronic switch 52 is switched by a CPU 561, which will be described later, and connects the antenna 51 to a rectifier circuit 53 and a detector 54, which will be described later, in a steady state, that is, in a state where the detection device 5 is not driven. When the transmission and reception frequencies of the detection device 5 are different, a duplexer combining a band-pass filter or a low-pass filter and a wide-pass filter may be used instead of the electronic switch 52.
[0081]
The rectifier circuit 53 includes diodes 531 and 532, a capacitor 533, and a resistor 534, and forms a well-known full-wave rectifier circuit. A transmission / reception antenna 51 is connected to an input side of the rectification circuit 53 via an electronic switch 52. The high-frequency current induced in the transmission / reception antenna 51 is rectified and converted into a DC current. And a driving power source for the transmitting unit 57.
[0082]
The detection unit 54 includes a diode 541 and an A / D conversion circuit 542. The anode of the diode 541 is connected to the antenna 51 via the electronic switch 52, and the cathode is connected to the central processing unit 56 via the A / D conversion circuit 542. It is connected to CPU561.
[0083]
The sensor unit 55 includes a sensor element 551 and an A / D conversion circuit 552. In this embodiment, a vibration sensor that detects a change in the acceleration of the self is used as the sensor element 551, and an analog electric signal corresponding to the acceleration is output from the sensor element 551 to the A / D conversion circuit 552. The A / D conversion circuit 552 converts the value of the electric signal input from the sensor element 551 into a digital value and outputs the digital value to the central processing unit 56.
[0084]
The central processing unit 56 includes a well-known CPU 561, a digital / analog (hereinafter, referred to as D / A) conversion circuit 562, and a storage unit 563. When the CPU 561 is supplied with power and driven, the storage unit includes a semiconductor memory such as an EEPROM. It operates according to the program stored in the unit 563. The storage unit 563 stores the program and identification information unique to each detection device 5.
[0085]
After starting the operation, the CPU 561 counts the frequency within a predetermined time period based on the digital value acquired from the sensor unit 55, and counts the frequency when the transmission command is received from the detection unit 54. Is output to the transmitting section 57 via the D / A conversion circuit 562 together with the self identification information, and the information is transmitted. At the time of transmitting the information, the CPU 561 switches the electronic switch 52 to connect the transmitting unit 57 to the antenna 51, and transmits the same information repeatedly at a time interval T2 a plurality of times. In this embodiment, for example, the time T2 is set to 10 ms, and the number of repetitions is set to 5 times.
[0086]
The transmission unit 57 includes an oscillation circuit 571, a modulation circuit 572, and a high-frequency amplification circuit 573. Based on an information signal input from the central processing unit 56, for example, a 300 MHz carrier wave oscillated by the oscillation circuit 571 is input to the modulation circuit. The signal is modulated by 572 and supplied to the antenna 51 via the high frequency amplifier circuit 573 and the electronic switch 52.
[0087]
In the fault detection system having the above-described configuration, when the inspection vehicle 1 travels on the bridge 3 and the electromagnetic wave of the first frequency is radiated from the transmission antenna 27 of the monitor device 2, the failure detection system is provided in the telescopic device 4. The detecting device 5 receives the electromagnetic wave of the first frequency, converts the energy of the electromagnetic wave into electric energy by the rectification circuit 53, and the detecting device 5 operates by the electric energy.
[0088]
Further, the frequency of the main body rubber 41 is detected by the sensor unit 55 of the detection device 5, and an electric signal corresponding thereto is output. The detection result from the detection device 5 converts the electromagnetic wave of the second frequency into detection information. Sent using
[0089]
Accordingly, the monitor device 2 receives the electromagnetic wave of the second frequency transmitted from the detection device 5 via the reception antenna 21, detects the detection information from the received electromagnetic wave, and expands and contracts based on the detection information. A failure of the device 4 is detected.
[0090]
Therefore, while the inspection vehicle 1 is running on the bridge 3, it is possible to detect a failure of each expansion device 4. That is, when an abnormality occurs in the main rubber 41, the frequency of the main rubber 41 changes, so that a failure of the telescopic device 4 can be detected based on the change in the frequency. The abnormalities of the main rubber 41 include, for example, cracks in the main rubber 41, the surface of the main rubber 41 being worn and the thickness thereof being reduced, a part of the main rubber 41 being chipped, the nut 46 being loosened, and the main rubber 41 being loose. And the fixing plates 42a and 42b, and a gap between the main body rubber 41 and the load supporting steel plate 43. The frequency detected by the detecting device 5 when these abnormalities occur. Changes.
[0091]
In addition, since the monitor device 2 can collect the detection information at the predetermined time interval T1 as described above, the front wheel of the inspection vehicle 1 is applied to the telescopic device 4 when the front wheel is on the telescopic device 4; Can be obtained before and after the rear wheel passes through the telescopic device 4, when the rear wheel is on the telescopic device 4, and when the rear wheel passes through the telescopic device 4.
[0092]
(Second embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a telescopic device according to a second example of the first embodiment. In the telescopic device 4 of the second embodiment, detecting devices 5 are provided on both sides in the width direction, and these detecting devices 5 are embedded in the main rubber 41 so as not to touch a metal member.
[0093]
(Third embodiment)
FIG. 10 is a sectional view showing a telescopic device according to a third example of the first embodiment. In the telescopic device 4 of the third embodiment, detecting devices 5 are provided on both sides in the width direction, and these detecting devices 5 are embedded in the main body rubber 41 in contact with the fixing plates 42a and 42b.
[0094]
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an installed state of the telescopic device of the fourth example in the first embodiment. In the fourth embodiment, the detection device 5 is embedded in a fixing member 6 such as concrete for fixing the extension device 4 to a bridge. Thereby, abnormality of the fixing member 6 can be mainly detected, and failure of the expansion and contraction device 4 due to abnormality of the fixing member 6 can be prevented. Abnormalities in the fixing member include generation of cracks, separation of the fixing member from the anchor bolt 44, and the like.
[0095]
In the failure detection system of the first embodiment, the first frequency and the second frequency are set to different frequencies, but they may be the same frequency. In this case, the monitor device 2 may radiate an electromagnetic wave of the first frequency at a predetermined time interval T1 for a predetermined time t1 (<T1) after the start of driving, and may shift to a reception state after the radiation. Further, the use frequency is not limited to the above embodiment, but is preferably set appropriately within a frequency allocation range based on the Radio Law.
[0096]
In the above-described embodiment, the detection device 5 detects the frequency using the sensor unit 55. However, the present invention is not limited to this. If the detection device 5 can detect an abnormality of the telescopic device 4 or a factor that causes the abnormality, Needless to say, it is also possible to detect an abnormality by detecting a physical quantity such as a degree of distortion of a predetermined portion of the expansion and contraction device 4, a vibration acceleration, and an electric resistance value.
[0097]
Further, it is desirable that the information of the database stored in the monitor device 2 is appropriately set according to the installation state of the telescopic device 4. For example, when one expansion device is installed over two or more lanes, it is desirable to store a plurality of pieces of information corresponding to the vehicle traffic conditions in each lane as reference values.
[0098]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0099]
FIG. 12 is an external perspective view showing the telescopic device 7 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
[0100]
In the figure, reference numeral 7 denotes a telescopic device, 71 denotes a telescopic rubber, 72a and 72b denote face plates, 73 denotes a cover rubber, 74 denotes an anchor bar, and 75 denotes a connection flange.
[0101]
The elastic rubber 71 has a shape with a short or vertical undulation in the hand direction, and face plates 72a and 72b are fixed on both sides in the short or hand direction, and the face plates 72a and 72b are A plate-shaped cover rubber is provided between the upper cover and the upper piece.
[0102]
The face plates 72a and 72b have a substantially T-shaped cross section, and the corresponding side surfaces of the upper piece are formed with undulation in the waveform. As a result, a corrugated groove 76 is formed between the two face plates 72a and 72b.
[0103]
A plurality of columnar steel anchor bars 74 are fixed to the outer side surfaces of the lower pieces of the face plates 72a and 72b so as to extend in the horizontal direction. Further, connection flanges 75 are provided at both ends in the longitudinal direction of the face plates 72a and 72b.
[0104]
In the telescopic device 7 according to the second embodiment, as shown in FIG. 13, the detection device 5 is fixed inside the face plates 72a and 72b. The detection device 5 is fixed to each of the bottom surface of the upper piece and the inner surface of the lower piece of the face plates 72a and 72b.
[0105]
The expansion / contraction device 7 having the above configuration detects the state of occurrence of corrosion or cracks of the face plates 72a and 72b or the abnormality of the fixed state between the face plates 72a and 72b and the elastic rubber 71 or the anchor bar 74 by the detection device 5. Can be detected.
[0106]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0107]
FIG. 14 is an external perspective view showing a telescopic device 8 according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a sectional view taken along line DD in FIG.
[0108]
In the figure, reference numeral 8 denotes a telescopic device, 81 denotes a main body rubber (water blocking rubber), 82a and 82b denote side plates made of a steel having an L-shaped cross section, 83 denotes a load supporting steel plate, and 84 denotes an anchor bar made of a U-shaped steel. , 85 are connection flanges.
[0109]
The main rubber 81 has a substantially E-shaped cross section, and both ends of the upper piece have a substantially M-shaped cross section in order to have elasticity, and the ends of the body rubber 81 are formed of the upper pieces of the side plates 82a and 82b. It is fixed to the inner surface. Both ends of the lower piece of the main body rubber 81 are fixed to the upper surfaces of the lower pieces of the side plates 82a and 82b. As a result, cavities 86a and 86b are formed between the main rubber 81 and the side plates 82a and 82b.
[0110]
A plate-shaped load supporting steel plate 83 is embedded in the central portion of the lower piece of the main rubber 81.
[0111]
A plurality of anchor bars 84 are fixed to the outer side surfaces of the upper pieces of the side plates 82a and 82b so as to extend in the horizontal direction. Further, connection flanges 85 are provided at both ends in the longitudinal direction of the side plates 82a and 82b.
[0112]
In the telescopic device 8 according to the third embodiment, as shown in FIG. 15, the detection device 9 is fixed so as to be in contact with the bottom surfaces of the hollow portions 86a and 86b formed inside the side plates 82a and 82b.
[0113]
The configuration of the detection device 9 is substantially the same as the configuration of the detection device 5 of the above-described first embodiment. The difference from the detection device 5 is that a sensor element for detecting an electric resistance value is used as the sensor element 551. With this sensor element, it is possible to detect that water has accumulated in the cavities 86a and 86b.
[0114]
That is, as shown in FIG. 16, for example, when the expansion and contraction device 8 is used by being fixed to the bridge girder connecting portion of the bridge by the fixing member 6, a crack 89 is formed in the upper piece of the main body rubber 81 and the cavity 86b is formed. When the water 90 accumulates in the inside, it can be detected by the detecting device 9. Thus, it is possible to detect the occurrence of a crack in the main rubber 81 to perform an early repair, and to prevent corrosion of the side plate 82b due to the water 90 accumulated in the hollow portion 86b.
[0115]
As described above, according to the failure detection system, it is possible to easily detect a failure of each of the telescopic devices 4, 7, and 8 simply by running the inspection vehicle 1, so that traffic control is performed as in the related art. There is no need for manual inspection work. As a result, the time required for the inspection work can be reduced.
[0116]
In addition, since the inspection which has conventionally depended on the empirical feeling of the inspection worker is unnecessary, it is possible to eliminate the erroneous judgment by the worker who has no inspection work experience.
[0117]
The above-described embodiment and each example are one specific example of the present invention, and the present invention is not limited to only the configuration of one specific example, and is a configuration in which each embodiment or each example is combined. It goes without saying that it also includes
[0118]
【The invention's effect】
As described above, according to the telescopic device failure detection system and telescopic device of the present invention, the vehicle travels on the inspection vehicle equipped with the monitor device, receives the detection information transmitted from the detection device, and, based on the detection information, In addition, since the failure of the telescopic device can be detected by the failure detection means, the occurrence of the failure can be prevented from being overlooked by the conventional visual inspection, and the occurrence of the secondary disaster can be prevented. In addition, it is possible to inspect the telescopic device without implementing traffic regulation or the like. Further, as compared with the conventional visual inspection, the inspection work time can be greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a failure detection system for an expansion device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view showing a telescopic device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing the telescopic device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3;
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. 3;
FIG. 6 is a sectional view showing a state in which the detection device is mounted on the telescopic device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing an electric circuit of the monitor device of Example 1 according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 8 is a block diagram showing an electric circuit of the detection device according to the first example of the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view showing a telescopic device according to a second example of the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view showing a telescopic device according to a third example of the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view showing a telescopic device according to a fourth example of the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an external perspective view showing a telescopic device according to a second embodiment of the present invention.
13 is a sectional view taken along line CC in FIG.
FIG. 14 is an external perspective view showing a telescopic device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a sectional view taken along line DD in FIG. 14;
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a state of the telescopic device according to the third embodiment of the present invention when an abnormality occurs
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection vehicle, 2 ... Monitor device, 3 ... Bridge, 4 ... Extension device, 5 ... Detection device, 6 ... Fixing member, 7 ... Extension device, 8 ... Extension device, 9 ... Detection device, 20 ... Device main body, 21 ... Reception antenna, 22 ... Reception unit, 23 ... Central processing unit, 24 ... Keyboard, 25 ... Display unit, 26 ... Transmission unit, 27 ... Transmission antenna, 28 ... Power supply unit, 221 ... Receiver, 222 ... A / D conversion circuit, 231, CPU, 232, memory, 41, body rubber, 42a, 42b, fixing plate, 43, load supporting steel plate, 44, anchor bolt, 45, nut insertion hole, 46, nut, 47, concave portion, 48a , 48b, 49a, 49b groove, 51 antenna, 52 electronic switch, 53 rectifier circuit, 54 detection unit, 55 sensor unit, 56 central processing unit, 57 transmission unit, 531 and 532 diode 533 ... Con 534: resistor, 551: sensor element, 552: A / D conversion circuit, 561: CPU, 562: D / A conversion circuit, 563: storage unit, 571: oscillation circuit, 572: modulation circuit, 573: high frequency Amplifying circuit, 71: elastic rubber, 72a, 72b: face plate, 73: cover rubber, 74: anchor bar, 75: connection flange, 76: groove, 81: main body rubber (waterproof rubber), 82a, 82b: side plate, 83: Load supporting steel plate, 84: Anchor bar, 85: Connection flange, 86a, 86b: Cavity, 87: Recess, 88a to 88d: Groove, 89: Crack, 90: Water.

Claims

A failure detection system for a telescopic device that detects a failure of a telescopic device provided at a seam portion of a bridge from an inspection vehicle traveling on the bridge,
A detection device provided in at least one of the expansion device and the vicinity of the expansion device,
And a monitor device provided in the inspection vehicle,
The detection device,
Energy conversion means for receiving an electromagnetic wave of the first frequency and converting the energy of the electromagnetic wave into electric energy;
A sensor unit that is driven by the electric energy, detects a predetermined physical quantity in the vicinity, and outputs an electric signal corresponding to the detected physical quantity,
Driving with the electric energy, and a transmission unit that transmits the detection result of the physical quantity using electromagnetic waves of a second frequency as detection information based on an electric signal output from the sensor unit,
The monitor device,
Electromagnetic wave radiation means for radiating the electromagnetic wave of the first frequency;
Receiving means for receiving the electromagnetic wave of the second frequency;
Means for detecting the detection information from the electromagnetic wave received by the receiving means,
Failure detection means for detecting a failure of the telescopic device based on the detection information.

The sensor unit of the detection device is provided at a predetermined portion of the telescopic device, and detects any one of a degree of distortion of the predetermined portion, a frequency within a predetermined time, a vibration acceleration, and an electrical resistance value as the physical quantity. The failure detection system for a telescopic device according to claim 1, wherein:

The monitor device has a reference value storage unit that stores, as a reference value, the detection result in each of a steady state and an unsteady state when the telescopic device is used in a state where there is no abnormality,
2. The failure detection system for a telescopic device according to claim 1, wherein the failure detection unit includes a failure detection unit that detects a failure by comparing the reference value with the detection result. 3.

The failure detection system for a telescopic device according to claim 1, wherein the electromagnetic wave radiation means of the monitor device radiates the electromagnetic wave of the first frequency for a predetermined time t1 at a predetermined time interval T1 after the start of driving.

The failure detection system for a telescopic device according to claim 4, wherein the detection device transmits the detection result a plurality of times while the electric energy is supplied and driven.

The failure detection system for a telescopic device according to claim 1, wherein the first frequency and the second frequency are set to the same frequency.

The first frequency and the second frequency are set to different frequencies from each other,
The electromagnetic wave radiating unit of the monitor device has a unit that continuously radiates the electromagnetic wave of the first frequency after the start of driving,
The failure detection system for a telescopic device according to claim 1, wherein the detection device transmits the detection result at a predetermined time interval T2 while the electric energy is supplied and driven.

At least the sensor unit of the detection device is embedded in a fixing member for fixing the telescopic device to the bridge, and any one of a degree of distortion, a frequency within a predetermined time, a vibration acceleration, and an electric resistance value of the fixing member. The failure detection system for a telescopic device according to claim 1, wherein the failure is detected as the physical quantity.

The failure detection system for a telescopic device according to claim 8, wherein the fixing member is concrete.

The extension device includes a plurality of the detection devices,
Each detection device has identification information storage means for storing unique identification information individually,
The failure detection system for a telescopic device according to claim 1, wherein the transmission unit of the detection device includes a unit that transmits the identification information together with the detection result.

2. The expansion / contraction device according to claim 1, wherein the sensor unit has a vibration sensor, detects a peripheral frequency within a predetermined time as the physical quantity, and outputs an electric signal corresponding to the detected physical quantity. 3. Equipment failure detection system.

A telescopic device provided at a joint of a bridge,
Energy conversion means for receiving an electromagnetic wave of the first frequency and converting the energy of the electromagnetic wave into electric energy;
A sensor unit that is driven by the electric energy, detects a predetermined physical quantity in the vicinity, and outputs an electric signal corresponding to the detected physical quantity,
A detection unit that is driven by the electric energy and includes a transmission unit that transmits a detection result of the physical quantity as detection information based on an electric signal output from the sensor unit using electromagnetic waves of a second frequency. Telescopic device.

The sensor unit is provided at a predetermined portion of the telescopic device, and detects any one of a degree of distortion of the predetermined portion, a frequency within a predetermined time, a vibration acceleration, and an electrical resistance value as the physical quantity. The telescopic device according to claim 12, wherein

The telescopic device according to claim 12, wherein the detection device transmits the detection result a plurality of times at a predetermined time interval T2 while the electric energy is supplied and driven.

The sensor unit of the detection device is embedded in a rubber member constituting the telescopic device, and detects any one of the degree of distortion, the frequency within a predetermined time, and the vibration acceleration of the rubber member as the physical quantity. The telescopic device according to claim 12, wherein

The sensor unit of the detection device is attached to at least one of a metal anchor bar or a metal member connected to the anchor bar that constitutes the telescopic device, and a distortion of the anchor bar or the metal member. The expansion / contraction device according to claim 12, wherein any one of a degree, a frequency within a predetermined time, and a vibration acceleration is detected as the physical quantity.

The telescopic device has a cavity inside,
The expansion / contraction device according to claim 12, wherein the sensor unit of the detection device is provided at a bottom portion in the hollow portion, and has a unit configured to detect, as the physical quantity, whether water is accumulated at the bottom portion of the hollow portion. apparatus.

Comprising a plurality of the detection device,
Each detection device has identification information storage means for storing unique identification information individually,
The expansion / contraction device according to claim 12, wherein the transmission unit of the detection device includes a unit that transmits the identification information together with the detection result.

The expansion / contraction device according to claim 12, wherein the sensor unit has a vibration sensor, detects a frequency of the surroundings within a predetermined time as the physical quantity, and outputs an electric signal corresponding to the detected physical quantity. apparatus.