JP2009041977A - 探査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性を向上させることができ、且つ探査すべき異常箇所が探査車から離隔した位置にあっても容易に孔壁を撮影して舗装構成や地質構成、構造物の層構成、劣化状況等を含む探査を行うことができる探査装置を提供する。
【解決手段】孔壁を撮影して舗装構成や地質構成を含む探査を行う探査装置であって、探査すべき孔の開口面に設置される基台と、基台に構成された支持スタンドに支持され撮影手段を配置した第１のロッドを含む複数のロッドを伸縮可能に構成したゾンデと、ゾンデを伸縮させる伸縮駆動装置と、伸縮駆動装置の駆動に伴って伸縮するゾンデの伸縮長を測定する測定装置とを有して構成される。伸縮駆動装置は、可撓性を有するラックギアと、ラックギアを駆動するピニオンギアと、ラックギアを巻き取るドラムと、を有して構成される。基台に設けた制御盤と探査車の制御、記録装置の間で画像信号系と制御信号系を異なる周波数で無線通信する。
【選択図】図１

Description

本発明は孔壁を撮影して該孔壁の構成を探査する探査装置に関し、特に、取り扱いが容易で安全性を向上させることができる探査装置に関するものである。

道路、河川・海岸堤防、空港等の舗装、地質、構造物は、経年的劣化のほか、地震、洪水、地下水位の変化、潮位の変化等の自然災害により空洞化やひび割れ、ゆるみ等の構造的な破損・劣化が生じ、延いては道路、堤防等の陥没、崩壊を引起す。

例えば、道路や河川・海岸堤防では、地下埋設物や地下水位の変化、潮位の変化、構造物脇の水みち等の影響で砕石や砂が流出し、陥没や崩壊が頻繁に起こっている。この路面や堤防の陥没や崩壊を防ぐため空洞探査を行っている。空洞探査は、まず、地中レーダにより概略調査を行い、その結果、判明する陥没の原因となる空洞箇所の信号を選定し、位置の特定を行っている。その後、その特定した位置に空洞の有無、深さ、厚さと舗装および地質構成等の確認のためボーリング等で調査孔を穿孔している。

また、新設舗装や構造物調査では、舗装の出来高検査やコンクリートの劣化診断等のため適当な位置にボーリング等で調査孔を穿孔している。

その調査孔に先端にＣＣＤカメラ及び孔壁の照明具を取り付けたゾンデを差し込んで孔壁を撮影することで、撮影した画像から空洞の有無、調査孔の深さ方向に於ける深さ、厚さと道路の舗装構成や地質構成、構造物の層構成、劣化状況等を探査している（例えば特許文献１、２参照）。

路面下の調査孔に挿入される探査ロッドは、探査ロッド本体が長い１本のパイプによって構成されており、該探査ロッドの先端にＣＣＤカメラが取り付けられると共に、内部に内部照明用のケーブル類や内部観察用のＣＣＤカメラの画像情報を含む信号を通信するケーブル類が配置され、これらのケーブル類は調査孔の近傍に停車させた探査車に搭載された制御機器と接続されている。

特許第２８５２５５９号公報 特開２００２−１６９１０３号公報

探査ロッドは一般に２ｍ〜３ｍ程度の長さを有しており、且つ内部には複数のケーブル類が配線されている。そして調査孔の孔壁の撮影を行う際には、道路上に設置した交通規制内の狭いエリアでこのような長さの探査ロッドを作業員が手で持って運搬し、且つ穿孔されている調査孔の近傍でケーブルを振り回すようにして設置している。特に、異常箇所が道路下にあるような場合には、周囲を自動車が通過しているため、作業の進行に細心の注意が必要となり、作業性が悪くなるという問題がある。

トンネルのコンクリート壁面やこの壁面に続く地盤の探査を行ったり、傾斜のある土手やコンクリート堤防の内部探査を行うような場合、探査ロッドが長いために特に作業性が悪くなるという問題がある。

また探査ロッドと探査車との間がケーブル類によって接続されているため、探査すべき位置が探査車から遠いと異常箇所の探査ができないという問題が生じている。このため、堤防や道路以外の地中の探査を行う場合、長いケーブルを必要とし作業性や周囲の交通環境に悪影響を与えるという問題がある。

本発明の目的は、作業性を向上させることができ、且つ探査車から離隔した位置にある異常箇所であっても容易に探査を行うことができる探査装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る探査装置は、孔壁を撮影して該孔壁の構成を探査する探査装置であって、探査すべき孔の開口面に設置される基台と、前記基台に構成された支持スタンドに支持され先端に孔壁を撮影する撮影手段を配置した第１のロッドを含む複数のロッドを伸縮可能に構成したゾンデと、前記ゾンデを伸縮させる伸縮駆動装置と、前記伸縮駆動装置の駆動に伴って伸縮するゾンデの伸縮長を測定する測定装置と、を有するものである。

上記探査装置に於いて、伸縮駆動装置は、前記ゾンデを構成する第１のロッドに固定された可撓性を有するラックギアと、前記ラックギアを駆動するピニオンギアと、前記ラックギアを巻き取るドラムと、を有して構成され、ゾンデの伸縮に伴うラックギアの繰り出し又は巻き取りを前記ドラムによって行うように構成することが好ましい。

また上記何れかの探査装置に於いて、ゾンデの伸縮長を測定する測定装置をエンコーダを含んで構成すると共に、ゾンデを構成する第１のロッドに固定された可撓性を有するラックギアの所定部位に測長用の目盛を付けておき、ゾンデの伸縮長をエンコーダからの信号によって測定すると共にラックギアの目盛によって視認し得るように構成することが好ましい。

また上記何れかの探査装置に於いて、ゾンデを構成する第１のロッドの先端に配置された撮影手段に接続されたケーブルをゾンデの内部を通して配線すると共に基台に設けたスイベルジョイントによって巻き取るように構成することが好ましい。

更に、上記何れかの探査装置に於いて、基台に２種類の無線送信機が設けられており、前記無線送信機と撮影手段とがケーブルによって接続され、該ケーブルを介して伝えられた画像信号及び前記無線送信機と伸縮駆動装置が繋がれたケーブルによる制御信号を無線送信機から離隔した位置に設置した制御装置及び、又は記録装置の受信機に送信し得るように構成することが好ましく、前記画像信号系と制御信号系の周波数を異なる周波数とすることがより好ましい。

請求項１に係る探査装置では、探査すべき孔の開口面に設置される基台に構成された支持スタンドに、先端に孔壁を撮影する撮影手段を配置した第１のロッドを含む複数のロッドを伸縮可能に構成したゾンデを支持し、このゾンデを伸縮駆動装置によって伸縮し得るように構成し、且つ伸縮駆動装置の駆動に伴って伸縮するゾンデの伸縮長を測定装置によって測定するようにしたので、ゾンデの長さを従来のゾンデと比較して短くすることができる。

従って、ゾンデの取り扱いが容易となり、特に、自動車が走行している道路上に設置した交通規制内の狭いエリア内で探査を行うような場合、ゾンデを調査孔まで移動させたり、調査孔に対応した位置で設置する際の作業性を向上させることができ、且つ周囲に対する安全性を確保することができる。

また請求項２に係る探査装置では、伸縮駆動装置を、ゾンデを構成する第１のロッドに固定された可撓性を有するラックギアと、このラックギアを駆動するピニオンギアと、ラックギアを巻き取るドラムと、によって構成し、ゾンデの伸縮に伴うラックギアの繰り出し又は巻き取りを前記ドラムによって行うように構成したので、ピニオンギアを駆動することによって、該ピニオンギアの回転方向に応じてゾンデを伸長させ、或いは縮小することができる。このとき、ラックギアが可撓性を有することから、ドラムに巻き付けておくことが可能となり、探査装置の小型化をはかることができる。

更に、請求項２に係る探査装置では、ゾンデの伸縮過程で該ゾンデの何れかの部位が周囲の障害物に係合して負荷がかかったような場合、ラックギアとピニオンギアとの噛合が解除される。このため、モーターやゾンデを含む部材に大きな負荷が作用することがなく、装置の保護をはかることができる。

また請求項３に係る探査装置では、ゾンデの伸縮長を測定する測定装置をエンコーダを含んで構成し、且つゾンデを構成する第１のロッドに固定された可撓性を有するラックギアの所定部位に測長用の目盛を付けたので、ゾンデの正確な伸縮長をエンコーダからの信号によって測定し、ゾンデの概略的な伸長長をラックギアの目盛によって視認することができる。

また請求項４に係る探査装置では、ゾンデを構成する第１のロッドの先端に配置された撮影手段に接続されたケーブルをゾンデの内部を通して配線すると共に基台に設けたスイベルジョイントによって巻き取るように構成したので、ケーブルにねじれ方向の力が作用したような場合でもケーブルに無理なねじれが生じることがなく、円滑に巻き取ることができる。

また請求項５に係る探査装置では、ケーブルを介して伝えられた画像信号及び制御信号が基台上に設けた２種類の無線通信機から、離隔した位置に設置した制御装置及び、又は記録装置の受信機に無線通信し得るように構成したので、基台部分と該基台部分から離隔した制御装置及び、又は記録装置をケーブルで繋ぐことなく情報を通信することができる。このため、探査すべき異常箇所が探査車が通行し得ないような部位に形成されているような場合でも容易に異常箇所の孔壁を撮影して探査することができる。

また請求項６に係る探査車では、画像信号系と制御信号系の周波数を異なる周波数とすることによって、画像信号と制御信号が混信することがない。

以下本発明に係る探査装置の最良の実施形態について図を用いて説明する。図１は探査装置の構成を説明する図である。図２は探査装置による孔壁の探査を実施する手順を説明する図である。図３は通信系のブロック図である。図４はラックギアの構成を説明する図である。

図１に示す探査装置Ａは、基台１と、基台１に起立して構成された支持スタンド２と、支持スタンド２に支持され先端に撮影手段３を配置した第１ロッド４ａを含む複数のロッド４ｂ、４ｃを伸縮可能に構成したゾンデ４と、ゾンデ４を伸縮させる伸縮駆動装置５と、ゾンデ４の伸縮長を測定する測定装置６と、撮影手段３に接続されたケーブル７を巻き取るスイベルジョイントを有する巻取装置８と、撮影手段３によって撮影した画像情報を図２に示す探査車Ｂに無線で送信する送信機を含む制御盤９と、を有して構成されている。

基台１は板状の部材によって構成されており、予め設定された位置に支持スタンド２が起立して構成されている。また支持スタンド２に支持されたゾンデ４が対向する位置には、該ゾンデ４を通過させるための孔１ａが形成されている。従って、ゾンデ４が伸長したとき、撮影手段３及びロッド４ａ、４ｂは、孔１ａを通ることが可能である。

基台１の複数の隅部にはレベル調整用のボルト１０が配置されており、探査装置Ａの設置面が傾斜しているような場合であっても、ボルト１０を操作することによって、基台１のレベルを調整し得るように構成されている。

支持スタンド２は柱２ａと支持台２ｂとを有して構成されており、柱２ａが基台１から起立し、該柱２ａの上端部分に支持台２ｂが水平方向に固定されている。支持台２ｂはゾンデ４、伸縮駆動装置５、測定装置７、巻取装置８を含む装置類を支持する機能を有するものであり、これらの機能部分を安定して支持するのに充分な面積と強度を有しており、且つ柱２ａも前記した各機能部分の重量や、ゾンデの伸縮に伴って作用する力に対し充分な強度と剛性を有している。

支持スタンド２を構成する支持台２ｂの下面にゾンデ４が垂下した状態で取り付けられており、上面に伸縮駆動装置５、巻取装置８が取り付けられている。支持台２ｂに於ける伸縮駆動装置５及び巻取装置８の配置位置は限定するものではなく、該支持台２ｂの面積を有効に利用し得るような位置に配置することが好ましい。更に、支持台２ｂには測定装置７が設けられている。

撮影手段３はゾンデ４の先端に取り付けられ、図２に示す調査孔の内部に挿入されて該調査孔の内面である孔壁Ｃを全面にわたって撮影する機能を有するものであり、この機能を発揮し得るものであれば構成や構造を限定するものではない。

調査孔の孔径は特に限定するものではなく、先端に撮影手段３を取り付けたゾンデ４が容易に挿入し得る寸法であり、且つ探査対象となる舗装構成や地質構成、構造物の層構成、劣化状況等を判断するのに適当な寸法であれば良い。このような調査孔の孔径は、約４０〜５０ｍｍ程度であるのが一般的である。しかし、前記孔径に限定する必要がないことは当然である。

撮影手段３としては孔壁Ｃを撮影するＣＣＤカメラ３ａ（図３参照）と、孔壁Ｃを照明するＬＥＤ３ｂ（図３参照）と、を有して構成されている。ＣＣＤカメラ３ａの構成も特に限定するものではなく、例えば円錐ミラー、円錐レンズ、魚眼レンズを有して孔壁３６０度全周囲を撮影し得るように構成したものや、予め設定された写角を有するもの等を用いることが可能である。

ＣＣＤカメラ３ａとして円錐ミラー、円錐レンズ、魚眼レンズを有するカメラを用いた場合、撮影手段３を取り付けた第１のロッド４ａの先端部分やゾンデ４と特別な構造とすることなく、単にゾンデ４を伸長してＣＣＤカメラ３ａを調査孔の内部に挿入することで、孔壁Ｃの３６０度全周囲を撮影することが可能である。

本実施例では、撮影手段３を、円錐ミラー、円錐レンズ、魚眼レンズを有し孔壁Ｃの３６０度全周囲を撮影することが可能なＣＣＤカメラ３ａを中心に配置すると共に、該ＣＣＤカメラ３ａの周囲に孔壁Ｃを照明する複数のＬＥＤ３ｂを配置して構成している。このように構成された撮影手段４では、ＬＥＤ３ｂの発光によって孔壁Ｃを照明することが可能であり、照明された孔壁ＣをＣＣＤカメラ３ａによって撮影することが可能である。

ゾンデ４は支持スタンド２を構成する支持台２ｂの下面に垂下して取り付けられ、孔壁Ｃを撮影する際には、下方へ伸長して先端に取り付けた撮影手段を基台１に形成された孔１ａを通して調査孔の内部に挿入させる機能を有するものである。即ち、ゾンデ４は従来（例えば特許文献１、２）から利用されている長尺状の棒体からなるゾンデとは異なり、伸長させたときには従来のゾンデと同じかより長い長さになり、且つ縮小したときには容易に取り扱うことが可能な程度の長さになるように構成されている。

本実施例に於いて、ゾンデ４は３本のロッド４ａ〜４ｃからなり、各ロッド４ａ〜４ｃは夫々中空のパイプとして構成され、中央に配置された第１のロッド４ａの外径は第２のロッド４ｂの内径よりも小さく、且つ第２のロッド４ｂの外径は第３のロッド４ｃの内径よりも小さくなるような寸法を有している。

そして、第１のロッド４ａを第２のロッド４ｂに対し長さ方向に摺動可能に嵌合させると共に、第２のロッド４ｂを第３のロッド４ｃに対し長さ方向に摺動可能に嵌合させることでゾンデ４を構成している。このように構成されたゾンデ４では、各ロッド４ａ〜４ｃの嵌合部分には摺動に必要な間隙が形成されるため、第２のロッド４ｂの下端部分及び第３のロッド４ｃの下端部分にシール部材を取り付けておくことで、各ロッド４ａ〜４ｃの間に形成された間隙に地下水や雨水、或いは清掃時の散水等が浸入しないように構成されている。

ゾンデ４を伸縮させる場合、ロッド４ａ、４ｂの相対的な摺動構造については何ら限定するものではなく、先ず第１のロッド４ａを下降させて第２のロッド４ｂに対する移動限に達したとき、第２のロッド４ｂを第３のロッド４ｃに対して下降させるように構成しても良く、第１のロッド４ａと、第２のロッド４ｂを同時に下降させるように構成しても良い。

またゾンデ４を構成するロッドの数や個々のロッドの長さは限定するものではなく、探査すべき孔壁Ｃの深さ方向の寸法や、取り扱い性の容易さ等の条件に応じて適宜設定することが好ましい。本実施例では、ゾンデ４は３本のロッド４ａ〜４ｃを有し、これらのロッド４ａ〜４ｃを伸長させたとき、従来から用いられている１本のゾンデの長さと略同じ長さの約２〜３ｍとなるように構成している。

伸縮駆動装置５はゾンデ４を伸縮させるものであり、この機能を有するものであれば利用することが可能である。このような機構としては、第１のロッド４ａ、或いは第１のロッド４ａ及び第２のロッド４ｂにワイヤを接続しておき、このワイヤを巻き上げ、巻き戻して伸縮させる構造や、支持スタンド２に多段ロッド式のエアシリンダー等を設け、このエアシリンダーのロッドの伸縮に伴って伸縮させる構造等がある。

特に、本実施例では第１のロッド４ａを下降或いは上昇させることによって、ゾンデ４を伸縮させるように構成している。

このため、伸縮駆動装置５は、端部が第１のロッド４ａに固定された可撓性を有するラックギア５ａと、ラックギア５ａと噛合して駆動するピニオンギア５ｂと、ピニオンギア５ｂを正逆転させて第１のロッド４ａを上昇、下降させるモーター５ｃと、ラックギア５ａを巻き取るドラム５ｄと、を有して構成されている。

ラックギア５ａは、ゾンデ４が伸長限まで伸長したときにドラム５ｄ側の端部が該ドラム５ｄから離脱することがない程度の長さであることが好ましい。またラックギア５ａは、充分な可撓性を有し、大きい曲率で曲がることが可能で、且つ可及的に伸びの少ない材質によって構成されることが好ましい。

ピニオン５ｂのピッチ円の径はラックギア５ａと噛合して駆動する際に、該ラックギア５ａに大きな曲げ力を作用させることのないような寸法であることが好ましい。特に、ラックギア５ａとピニオン５ｂとが噛合する位置では、両者を確実に噛合させるために、ラックギア５ａの背面にアイドルローラーを配置しておくことが好ましい。

モーター５ｃは図３に示す制御系によって制御されて正逆回転し、このときの回転方向に応じて第１のロッド４ａを下降させ、或いは上昇させることで、ゾンデ４を伸縮させるように構成されている。

ドラム５ｄはラックギア５ａを巻き付ける機能を有するものであり、リール状に形成され、巻き付けたラックギア５ａが互いにからみついて巻き戻す際に不都合がないように構成されている。またドラム５ｄには常にラックギア５ａを引っ張る方向の力を作用させておくことが好ましい。このような付勢手段の構成を特に限定するものではないが、例えばドラム５ｄに取り付けたゼンマイバネがある。このように、ラックギア５ａに常に引張方向の力を作用させておくことで、ゾンデ４を縮小させる際に、特別な操作をすることなくラックギア５ａをドラム５ｄに巻き付けることが可能となる。

ラックギア５ａの側面には図４に示すように目盛５ｅが設けられている。この目盛５ｅはゾンデ４の現在の概略長さを視認するためのものであり、適度な尺度（例えば１ｃｍ）毎に設けておくことで、探査装置Ａの周囲にいる作業員がゾンデ４の現在の長さ（孔壁Ｃの深さ方向の寸法）を概略知ることが可能である。

ゾンデ４の正確な伸縮長は測定装置６によって測定される。この測定装置６としてはゾンデの伸縮長を正確に測定し得るものであれば良く、構成を限定するものではない。このような測定装置としては、例えばゾンデ４の中空部にレーザ測長器を配置しておき、このレーザ測長器によって測定することが可能である。

本実施例では、測定装置６としてワイヤの伸縮によりパルスを発生するリニアエンコーダ６ａと、ゾンデ４の伸縮に応じてリニアエンコーダ６ａを駆動するワイヤ６ｂと、によって構成されている。ワイヤ６ｂはゾンデ４を構成する第１のロッド４ａに固定されており、該ワイヤ６ｂはゾンデ４の内部を通って支持スタンド２の支持台２ｂに設けたリニアエンコーダ６ａを駆動するように構成されている。

従って、第１のロッド４ａが下降し或いは上昇すると、この動きに伴ってワイヤ６ｂが移動し、リニアエンコーダ６ａを駆動して所要のパルスを発生する。そして後述する制御系でパルスをカウントすることで、ゾンデ４の伸縮長を測定することが可能である。

ゾンデ４を構成する第１のロッド４ａの先端に取り付けられた撮影手段３には、ＣＣＤカメラ３ａの画像信号を伝えるケーブル、或いはＣＣＤカメラ３ａの操作信号やＬＥＤ３ｂの操作信号を伝えるケーブル等のケーブル類７が接続されており、これらのケーブル類７はゾンデ４の内部を通って支持台２ｂに設けたスイベルジョイント８に巻き付けられている。

このため、ゾンデ４の伸縮や探査装置Ａの移動等によってケーブル類７によじれなどが生じても、このよじれの影響を受けることなく、ゾンデ４の伸縮に伴って円滑に巻き付け或いは巻き戻すことが可能である。

制御盤９は無線送信機を内蔵しており、基台１から離隔した位置に設置した制御装置、記録装置との間で制御信号や画像信号の送受信を行うための機能を内蔵している。特に、本実施例では、基台１から離隔した位置に設置された制御装置、記録装置は探査車Ｂに設けられている。

図３は探査装置Ａと探査車Ｂとの間で各種信号を送受信するためのブロック図である。図に於いて、探査装置Ａには制御信号を受信する受信機２１と、画像信号を送信する送信機２２が配置されており、前記受信機２１に伸縮駆動装置５を構成するモーター５ｃの制御回路２３が接続されている。また測定装置６を構成するエンコーダ６ａのパルス信号は制御回路２４に伝えられ、該制御回路２４によって制御される画像信号パルス信号切替回路２５に伝えられる。この画像信号パルス信号切替回路２５には撮影手段３を構成するＣＣＤカメラ３ａの画像信号が伝えられ、孔壁Ｃを撮影した画像信号とゾンデ４の伸縮長を測定したパルス信号とが送信機２２から無線送信される。

尚、２６は制御盤９に設けたボリュームであり、作業員によって操作されることでＬＥＤ駆動回路２７を制御して撮影手段３を構成するＬＥＤ３ｂの光の強さを調整するものである。

探査車Ｂに設けた制御系は、探査装置Ａから送信された画像信号とパルス信号を受信する受信機３１と、制御信号を送信する送信機３２とが配置されており、前記送信機３２にはモーター回転方向、回転速度指示回路３３が接続され、モーター制御信号に基づいてモーター５ｃの回転方向、回転速度等の制御信号を送信し得るように構成されている。

また、受信機３１にはパルス検出制御回路３４とビデオドライバ３５が接続されており、パルス検出回路３４によってゾンデ４の伸縮長を検出し得るように構成され、ビデオドライバ３５によってＣＣＤカメラ３ａからの画像を検出し得るように構成されている。

従って、探査車Ｂに設けた制御、記録装置３０を構成する図示しないディスプレイにビデオドライバ３５からの画像信号を伝えることで、孔壁Ｃを撮影した画像を表示することが可能となる。また図示しない伸縮長表示装置にパルス検出回路３４からのパルス信号を伝えることで、画像に対応したゾンデ４の伸縮長（孔壁Ｃの深さ方向の寸法）を表示することが可能となる。更に、図示しないモーター制御装置を操作することで、ゾンデ４を伸縮させて調査孔に於ける撮影手段３の深さを変化させることが可能となる。

探査装置Ａの制御盤９と探査車Ｂの制御、記録装置３０との間に於ける制御信号とパルス信号を含む画像信号の送受信は同時に行われることがある。このため、これらの信号の混信を防ぐために、夫々の信号を異なる周波数（夫々の信号の送信に適し、且つ電波法を含む諸規制に適合した周波数）としている。本実施例では、制御信号系の周波数を４２６ＭＨｚとし、画像信号系の周波数を２．４ＧＨｚとしている。

次に、図２により孔壁Ｃを撮影する際の手順について簡単に説明する。先ず、従来と同じ手順で地中に生じている異常箇所の位置を特定しておき、特定された位置に調査孔を穿孔する。調査孔の開口面（道路面や堤防面或いはトンネルの壁面）に探査装置Ａを移動させて設置する。このとき、探査装置Ａを如何なる方法で設置位置に移動させるかについては限定するものではなく、作業員が手で支えて移動させたり、トラッククレーンを利用して移動させることも可能である。しかし、探査すべき異常箇所が傾斜地に生じておりトラックが入り込むことができないような場合を想定すると、探査装置Ａの基台１に複数のキャスターを設けておくことが好ましい。

探査装置Ａをゾンデ４が調査孔に対向するように移動させる。このとき、探査すべき異常箇所が傾斜地に生じているような場合には、基台１の隅部に設けたボルト１０を操作して基台１のレベルを調整することで、ゾンデ４を略鉛直状態に設置する。この状態で、孔壁Ｃを撮影する準備が完了する。

探査車Ｂから伸縮駆動装置５を構成するモーター５ｃの回転方向、回転速度を含む制御信号が送信機３２から送信され、この信号が探査装置Ａの制御盤９に設けた受信機２１で受信され、受信された信号に基づいてモーター５ｃが指示された回転方向（ゾンデ４を伸長させる方向）と回転速度で駆動される。モーター５ｃの回転に伴ってピニオンギア５ｂが回転し、ピニオンギア５ｂに噛合しているラックギア５ａが第１のロッド４ａを下降させる方向に駆動される。これにより、第１のロッド４ａが下降を開始し、ゾンデ４が伸長し始める。

第１のロッド４ａの下降に伴ってワイヤ６ｂがリニアエンコーダ６ａを駆動する。リニアエンコーダ６ａの駆動に伴ってパルスが発生し、発生したパルスは制御回路２４、画像信号パルス信号切替回路２５を経て送信機２２から探査車Ｂの制御、記録装置３０に向けて送信される。

探査装置Ａから送信されたパルス信号は探査車Ｂの制御、記録装置３０に設けた受信機３１に受信され、パルス検出制御回路３４を経て図示しない表示装置に伝えられ、この表示装置にゾンデ４の伸縮長（現在のゾンデ４の長さ）を表示する。

ゾンデ４の伸長が開始されると同時に、或いは撮影手段３が調査孔に挿入されると同時にＬＥＤ３ｂに通電されて発光し、孔壁Ｃを照明すると共にＣＣＤカメラ３ａによる撮影が開始される。ＣＣＤカメラ３ａによって撮影された画像信号は画像信号パルス信号切替回路２５を経て送信機２２から探査車Ｂの制御、記録装置３０に送信される。

探査装置Ａから送信された画像信号は探査車Ｂの制御、記録装置３０に設けた受信機３１に受信され、ビデオドライバ３５を経て図示しないディスプレイに画像が表示される。従って、ディスプレイに表示された画像と表示装置に表示されたゾンデ４の伸縮長とを監視しつつ、モーター５ｃの回転を制御することで、第１のロッド４ａの先端に設けた撮影手段３を調査孔の内部に挿入して孔壁Ｃを撮影することが可能となり、撮影された画像とゾンデ４の伸縮長から孔壁Ｃの舗装構成や地質構成、道路構造物の層構成、劣化状況等を含む探査を行うことが可能である。

本発明の探査装置では、ゾンデ４が複数のロッド４ａ〜４ｃを嵌合させて伸縮し得るように構成されているため、最短寸法に縮小した状態で取り扱うことで、取り扱いが容易で設置場所に移動させる作業も安全に且つ容易に行うことが可能である。

また制御信号や画像信号を無線で送受信することで、探査装置Ａと探査車Ｂとの間をケーブル類によって繋いでおく必要がなく、探査すべき孔壁Ｃが道路から離隔した位置に生じている場合でもこの孔壁Ｃの探査を行うことが可能となる。

このため、堤防やトンネルを含む道路以外の場所の探査を行う際に利用すると有利である。

探査装置の構成を説明する図である。 探査装置による孔壁の探査を実施する手順を説明する図である。 通信系のブロック図である。 ラックギアの構成を説明する図である。

符号の説明

Ａ 探査装置
Ｂ 探査車
Ｃ 孔壁
１ 基台
１ａ 孔
２ 支持スタンド
２ａ 柱
２ｂ 支持台
３ 撮影手段
３ａ ＣＣＤカメラ
３ｂ ＬＥＤ
４ ゾンデ
４ａ〜４ｃ ロッド
５ 伸縮駆動装置
５ａ ラックギア
５ｂ ピニオンギア
５ｃ モーター
５ｄ ドラム
５ｅ 目盛
６ 測定装置
６ａ リニアエンコーダ
６ｂ ワイヤ
６ｃ ローラー
７ ケーブル
８ 巻取装置
９ 制御盤
１０ ボルト
２１ 受信機
２２ 送信機
２３ モーター駆動制御回路
２４ 制御回路
２５ 画像信号パルス信号切替回路
２６ ボリューム
２７ ＬＥＤ駆動回路
３０ 制御、記録装置
３１ 受信機
３２ 送信機
３３ 回転速度指示回路
３４ パルス検出制御回路
３５ ビデオドライバ

Claims (6)

1. 孔壁を撮影して該孔壁の構成を探査する探査装置であって、探査すべき孔の開口面に設置される基台と、前記基台に構成された支持スタンドに支持され先端に孔壁を撮影する撮影手段を配置した第１のロッドを含む複数のロッドを伸縮可能に構成したゾンデと、前記ゾンデを伸縮させる伸縮駆動装置と、前記伸縮駆動装置の駆動に伴って伸縮するゾンデの伸縮長を測定する測定装置と、を有することを特徴とする探査装置。
2. 前記伸縮駆動装置は、前記ゾンデを構成する第１のロッドに固定された可撓性を有するラックギアと、前記ラックギアを駆動するピニオンギアと、前記ラックギアを巻き取るドラムと、を有して構成され、ゾンデの伸縮に伴うラックギアの繰り出し又は巻き取りを前記ドラムによって行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載した探査装置。
3. 前記ゾンデの伸縮長を測定する測定装置をエンコーダを含んで構成すると共に、ゾンデを構成する第１のロッドに固定された可撓性を有するラックギアの所定部位に測長用の目盛を付けておき、ゾンデの伸縮長をエンコーダからの信号によって測定すると共にラックギアの目盛によって視認し得るように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載した探査装置。
4. ゾンデを構成する第１のロッドの先端に配置された撮影手段に接続されたケーブルをゾンデの内部を通して配線すると共に基台に設けたスイベルジョイントによって巻き取るように構成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載した探査装置。
5. 前記基台に２種類の無線送信機が設けられており、前記無線送信機と撮影手段とがケーブルによって接続され、該ケーブルを介して伝えられた画像信号及び前記無線送信機と伸縮駆動装置が繋がれたケーブルによる制御信号を無線送信機から離隔した位置に設置した制御装置及び、又は記録装置の受信機に送信し得るように構成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載した探査装置。
6. 前記画像信号系と制御信号系の周波数を異なる周波数とすることを特徴とする請求項５に記載した探査装置。

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