JP2014115202A - 構造物の壁面の点検装置および点検方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物の壁面の点検装置として、比較的簡単な構成で小型にも拘わらず正確で高精度という高性能の点検装置とそれを用いた点検方法を提供する。
【解決手段】構造物の壁面を打撃する壁面打撃手段と該壁面打撃手段による衝撃音を捕集する衝撃音捕集手段と壁面を観察する壁面観察手段を搭載した点検装置本体と、前記衝撃音捕集手段が捕集した衝撃音と前記壁面観察手段が観測した画像に基づく異常有無判定によって異常ありと判定された個所を記録する異常個所記録手段と、前記点検装置本体を壁面に沿って移動させるために壁面に沿って設置する点検装置本体ガイド手段と、前記点検装置本体ガイド手段によって案内させながら前記点検装置本体を壁面に沿って移動させる点検装置本体移動手段とを備えていることを特徴とする構造物の壁面の点検装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、構造物の壁面（外壁面、内壁面、天井、屋上床面等）の点検装置および点検方法に関するものである。

近年、高度成長期をはじめとする過去に多数建造したコンクリート構造物の経年劣化が進行し、コンクリート等の老朽化により構造物の壁面での剥がれが重大な問題となっている。このため、既存のコンクリート壁面の点検が必要となってくる。

コンクリートの外壁やタイル貼りの外壁等の点検では、従来は、外壁の点検のために足場を組立て、点検調査者がテストハンマーで外壁面を打撃して発生した衝撃音（打音）を聴くなどして異常の有無を判断していた。すなわち、点検調査者がテストハンマーを用いて比較的強く外壁面を打撃し、そのときの打撃音や外壁の剥がれ・浮き状態から補修箇所の特定を行っていた。

一方で、わが国における労働人口の急激な減少により、建設分野においても、他分野と同様に省力化技術が望まれている。

そこで、簡便かつ安全な点検装置で構造物の壁面を検査できることは非常に重要である。したがって、構造物の壁面の点検装置として、点検対象となる構造物やその部位に応じて種々のものが提案されている。

例えば、特許文献１では、ハンマー打撃音を解析手段によって解析して健全度を判定する方法であって、打撃点から離れた位置に受音手段を配置してあり、受音手段は打撃音を採取するマイクロホンと、前記マイクロホンが内装されるものであり、受音方向が解放されているフード部材とで構成されており、伝播打撃音を、フード部材をコンクリート表面に近接ないし密接させた受音手段が空気振動として採取し、解析手段により解析する判定方法において、ハンマー、マイクロホンおよびフード部材が組み込まれた検査ロボットを被検査表面に仮固定した走行レールに沿って走行可能に配設するとともに、検査ロボット走行時はフード部材の受音開放端部を被検査面から離開させ、停止時は被検査面に接触させることにより、検査ロボットを連続的に走行・停止させることにより連続的に検査している。これにより、検査精度向上と検査時間の短縮を可能とすることが記載されている。

また、特許文献２は、往復動アクチュエータと、前記往復動アクチュエータによって進退し、その前進動によってコンクリート壁面を打撃するハンマーとを備え、前記ハンマーと前記往復動アクチュエータとの間に前記ハンマーの打撃によって発生する衝撃力の検知手段を設けるとともに、前記検知手段で検出した検査データを記録する記録手段を設けている。したがって、検査対象物の大きさに関係なく壁面の打撃検査を可能とし、かつ、その打撃検査を作業者（点検調査者）の感に頼ることなく、画一化した正確な結果を得られると記載している。

さらに、特許文献３は、コンクリート壁面の浮き状態を調査するにあたり、吊り下げロープに打音棒とマイクロホンからなるピックアップを装着し、前記吊り下げロープを壁面に沿って移動させてピックアップを位置決めし、そこで壁面を軽打して打音を発生させ、打音をマイクロホンで収録し、収録音を遠隔で聴取して音質を区分け（分類）することにより、壁面の浮きの存在位置を遠隔診断している。

特開２００２−３０３６１０号公報 特開２００１−２４２０３６号公報 特開昭６３−２７９１６６号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３に記載されている検査技術（点検技術）にはそれぞれ以下のような問題点がある。

まず、特許文献１に開示されている検査技術では、複雑で大きな装置が必要であるという問題がある。さらに、その装置を搭載して適宜移動する走行台車（大型のトラック）が近寄れる場所に検査対象が限定されるという制約もある。

また、特許文献２記載の検査技術では、検査機を設置する仮設足場等が必要となり、現地工事が大掛かりになるという問題がある。さらに、検査機を移動させる手間も発生することから費用も高くなるという問題もある。

一方、特許文献３記載の検査技術は、比較的簡単な構成ではあるが、屋上等の高所からロープによって検査機を吊り下げる必要があり、屋上等に容易に上がれない、あるいは大型のクレーン車等が近づけない建物には適用できず、また打音を検査員が聴き分けて屋上等での記録となるため、浮き範囲の記録に正確さを欠くという問題があった。

本発明は、上述の問題点を解決するために、鋭意検討を重ねてなされたものであり、構造物の壁面の点検装置として、複雑で大きな装置のためにその装置を搭載する大型車両が近寄れない個所は点検できないという欠点を解消するとともに、大掛りである足場の仮設を不要にして、比較的簡単な構成で小型にも拘わらず正確で高精度という高性能の点検装置とそれを用いた点検方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］構造物の壁面の点検装置であって、構造物の壁面を打撃する壁面打撃手段と該壁面打撃手段による打撃によって生じる衝撃音を捕集する衝撃音捕集手段と壁面を観察する壁面観察手段を搭載した点検装置本体と、前記衝撃音捕集手段により捕集した衝撃音と前記壁面観察手段が観測した画像に基づく異常有無判定によって異常ありと判定された個所を記録する異常個所記録手段と、前記点検装置本体を壁面に沿って移動させるために壁面に沿って設置する点検装置本体ガイド手段と、該点検装置本体ガイド手段によって案内させながら前記点検装置本体を壁面に沿って移動させる点検装置本体移動手段とを備えていることを特徴とする構造物の壁面の点検装置。

［２］前記壁面打撃手段が連続回転式ハンマーであり、前記衝撃音捕集手段がマイクロホンであることを特徴とする前記［１］に記載の構造物の壁面の点検装置。

［３］前記壁面観察手段がモニターカメラであることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の構造物の壁面の点検装置。

［４］前記異常個所記録手段は、異常ありと判定された個所に印を付けるマーキング装置であることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載の構造物の壁面の点検装置。

［５］前記点検装置本体ガイド手段が鋼管または形鋼であることを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれかに記載の構造物の壁面の点検装置。

［６］構造物の壁面がコンクリート壁面、モルタル壁面、タイル壁面のいずれかであることを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれかに記載の構造物の壁面の点検装置。

［７］前記［１］〜［６］のいずれかに記載の構造物の壁面の点検装置を用いて構造物の壁面を点検することを特徴とする構造物の壁面の点検方法。

本発明によれば、構造物の壁面（外壁面、内壁面）の点検装置として、複雑で大きな装置のためにその装置を搭載する大型車両が近寄れない個所は点検できないという欠点を解消するとともに、大掛りである足場の仮設を不要にして、比較的簡単な構成で小型にも拘わらず正確で高精度という高性能の点検装置とそれを用いた点検方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る構造物壁面点検装置を示す側面図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視図である。 本発明の一実施形態に係る構造物壁面点検装置を用いて外壁面を点検している状態を示す図である。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態に係る構造物壁面点検装置を示す側面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視図である。また、図３は本発明の一実施形態に係る構造物壁面点検装置を用いて外壁面を点検している状態を示す図である。

図１、図２に示すように、本発明の一実施形態に係る構造物壁面点検装置は、以下のように構成されている。

まず、構造物の壁面（例えば、コンクリート壁面、モルタル壁面、タイル壁面）１６を打撃する壁面打撃手段としての連続回転式ハンマー（鉄球９、スプリング軸８、回転軸７、モータ６）と、その連続回転式ハンマーによる打撃によって生じる衝撃音を捕集する衝撃音捕集手段としてのマイクロホン１０と、壁面１６を観察する壁面観察手段としてのモニターカメラ１３と、異常有無判定によって異常ありと判定された個所を記録する異常個所記録手段としての異常個所マーキング装置（着色液タンク１１、着色液噴射スプレー１２）を備えている。

なお、上記の異常有無判定は、衝撃音捕集手段（マイクロホン１０）が捕集した衝撃音と壁面観察手段（モニターカメラ１３）が観測した画像に基づいて行うものである。マイクロホン１０が捕集した衝撃音とモニターカメラ１３が撮影した画像を、例えば、波形解析装置と画像解析装置（双方とも図示せず）によって異常の有無を判定するという異常有無判定手段により行ってよいし、あるいは、点検調査者が衝撃音と画像を遠隔操作によって入手して異常の有無を判定してもよい。

そのうち、連続回転式ハンマー（鉄球９、スプリング軸８、回転軸７、モータ６）と、マイクロホン１０と、モニターカメラ１３と、異常個所マーキング装置（着色液噴射スプレー１２、着色液タンク１１）が、点検装置本体１に搭載されている。なお、図中の５は装置本体ケースであり、１４はモニターカメラ１３の固定用バンドである。

そして、その点検装置本体１を壁面１６に沿って昇降させるために壁面１６に沿って設置する点検装置本体ガイド手段としてのガイド部材２と、ガイド部材２によって案内させながら点検装置本体１を壁面１６に沿って昇降させる点検装置本体移動手段としての昇降装置３を備えている。ここで、ガイド部材２には、鋼管または形鋼を用いればよいが、ロープやワイヤを用いてもよい。なお、図中の４は点検装置本体１の落下防止用の吊り部材である。

そして、上記において、マイクロホン１０により捕集した衝撃音およびモニターカメラ１３が撮影した画像は、無線または有線等によって異常有無判定手段または点検調査者に送信される。また、連続回転式ハンマー（鉄球９、スプリング軸８、回転軸７、モータ６）、モニターカメラ１３、異常個所マーキング装置（着色液タンク１１、着色液噴射スプレー１２）、昇降装置３は、給電・制御ケーブル１５を介して、地上あるいは構造物の内部や屋上等の任意の個所で操作される。

なお、ここでは、壁面打撃手段として連続回転式ハンマーを用いているのは、連続回転式ハンマーであれば、点検時間の短縮に有効であるからである。

また、衝撃音捕集手段（ここでは、マイクロホン１０）と壁面観察手段（ここでは、モニターカメラ１３）は、後日、補修工事担当者と衝撃音や画像を再生しながら補修方法を協議することもできるので、記録手段を有していることが好ましい。例えば、衝撃音捕集手段としては、マイクロホン１０と録音機の組み合わせ、壁面観察手段としては、モニターカメラ１３とＶＴＲやＨＤＤレコーダの組み合わせであり、あるいは、ビデオカメラやデジタルカメラである。

また、着色液噴射スプレー１２としては、簡単に消せることから、水性インクのスプレーが好ましい。

さらに、ここでは、異常個所記録手段として、異常のあった個所に印を付ける異常個所マーキング装置を用いているが、それに代えて、異常個所記録手段として、壁面を区画分割して番地を付与しておき、異常のあった個所の区画（番地）を記録する装置であってもよい。

そして、上記のように構成された構造物壁面点検装置を用いて構造物の壁面の点検を行う際には、例えば、以下の（Ｓ１）〜（Ｓ５）の手順によって行う。なお、ここでは、図３に示すように、構造物の外壁面を点検する場合であるが、内壁面、天井、屋上床面等を点検する場合も同様にして行えばよい。

（Ｓ１）点検対象とする構造物の外壁面１６の点検個所（図３では、地上から屋上までの間）に沿わせてガイド部材２を設置する。

（Ｓ２）ガイド部材２の下端（図３では、地上端）に点検装置本体１を設置する。

（Ｓ３）昇降装置３を作動させて点検装置本体１を上昇させながら、連続回転式ハンマーを作動させて外壁面１６を連続的に打撃し、その打撃によって生じる衝撃音をマイクロホン１０で捕集するとともに、モニターカメラ１３によって外壁面１６の状態を観察し、マイクロホン１０で捕集した衝撃音とモニターカメラ１３が撮影した画像に基づいて異常有無判定手段（波形解析装置と画像解析装置）または点検調査者が異常の有無を判定する。例えば、前記異常有無判定手段では、マイクロホン１０で捕集した衝撃音を波形解析装置が解析した結果、正常状態における周波数分布と異なる周波数分布であったり、モニターカメラ１３が撮影した画像を画像解析装置が解析した結果、正常状態における輝度分布と異なる輝度分布であったりした場合には、異常ありと判定する。そして、異常有無判定手段または点検調査者によって異常ありと判定された個所２０を異常個所マーキング装置（着色液タンク１１、着色液噴射スプレー１２）によってマーキングして可視化する。

（Ｓ４）点検装置本体１がガイド部材２の上端（図３では、屋上端）に達したら、点検装置本体１をガイド部材２の下端まで下降させて、ガイド部材２から取り外す。

（Ｓ５）ガイド部材２の設置位置を変更して、（Ｓ２）〜（Ｓ４）を繰り返す。

このようにして、この実施形態に係る構造物壁面点検装置は、複雑で大きな装置のためにその装置を搭載する大型車両が近寄れない個所は点検できないという欠点を解消するとともに、大掛りである足場の仮設を不要にして、比較的簡単な構成で小型にも拘わらず正確で高精度という高性能の点検装置となっている。

すなわち、この実施形態においては、足場等を必要とせずに、比較的簡単な構成でコンパクト化が図れているので、運搬・設置が容易であり、打撃音、画像・映像、マーキング等によって、正確な点検結果が短時間で得られるという効果があり、省力化の観点からもきわめて有用である。

１ 点検装置本体
２ ガイド部材
３ 昇降装置
４ 吊り部材
５ 装置本体ケース
６ モータ
７ 回転軸
８ スプリング軸
９ 鉄球
１０ マイクロホン
１１ 着色液タンク
１２ 着色液噴射スプレー
１３ モニターカメラ
１４ モニターカメラ固定用バンド
１５ 給電・制御ケーブル
１６ 構造物の壁面
２０ 異常個所

Claims (7)

1. 構造物の壁面の点検装置であって、構造物の壁面を打撃する壁面打撃手段と該壁面打撃手段による打撃によって生じる衝撃音を捕集する衝撃音捕集手段と壁面を観察する壁面観察手段を搭載した点検装置本体と、前記衝撃音捕集手段により捕集した衝撃音と前記壁面観察手段が観測した画像に基づく異常有無判定によって異常ありと判定された個所を記録する異常個所記録手段と、前記点検装置本体を壁面に沿って移動させるために壁面に沿って設置する点検装置本体ガイド手段と、該点検装置本体ガイド手段によって案内させながら前記点検装置本体を壁面に沿って移動させる点検装置本体移動手段とを備えていることを特徴とする構造物の壁面の点検装置。
2. 前記壁面打撃手段が連続回転式ハンマーであり、前記衝撃音捕集手段がマイクロホンであることを特徴とする請求項１に記載の構造物の壁面の点検装置。
3. 前記壁面観察手段がモニターカメラであることを特徴とする請求項１または２に記載の構造物の壁面の点検装置。
4. 前記異常個所記録手段は、異常ありと判定された個所に印を付けるマーキング装置であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の構造物の壁面の点検装置。
5. 前記点検装置本体ガイド手段が鋼管または形鋼であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の構造物の壁面の点検装置。
6. 構造物の壁面がコンクリート壁面、モルタル壁面、タイル壁面のいずれかであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の構造物の壁面の点検装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の構造物の壁面の点検装置を用いて構造物の壁面を点検することを特徴とする構造物の壁面の点検方法。

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