JP2015218531A - Bridge girder inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、橋桁の下面等の状態を点検するための橋桁点検装置に関するものである。 The present invention relates to a bridge girder inspection device for inspecting the state of a lower surface of a bridge girder and the like.
経済成長にともなって多くの橋梁が構築されたが、これらの橋梁の老朽化が進み、保守点検が必要となっている。しかし、橋梁の点検に足場を組み上げたり、高所作業車を用いたりすると費用が嵩み、多くの中小の橋梁を管理する市町村等では、充分な点検を行うことが難しくなっている。このため、点検者が橋桁に接近して点検を行うのではなく、橋桁の状態を撮影すること等によって間接的に点検しようとする技術が提案されている。 Many bridges were built along with economic growth, but these bridges are aging and maintenance inspection is required. However, it is expensive to assemble a scaffold for inspection of a bridge or use an aerial work vehicle, and it is difficult to perform a sufficient inspection in a municipality that manages many small and medium-sized bridges. For this reason, a technique has been proposed in which an inspector does not inspect the bridge girder and inspects it indirectly, such as by photographing the state of the bridge girder.
特許文献1に記載の装置は、橋桁の下方における地上に伸縮ポールを立設し、該伸縮ポールの上端から張り出したアームにカメラ及び照明装置を取り付けて高所の状態を撮影するものである。
また、特許文献2に記載の装置は、橋桁の上に点検用車両を設置し、この点検用車両が有するアームを橋桁の側方から下方に伸ばして橋桁の下側を撮影するものである。
非特許文献1に記載の装置は、ヘリコプターのように回転翼によって飛行する飛行体にカメラを搭載し、無線操縦によって橋桁に接近させて橋桁の状態を撮影しようとするものである。
The device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-151561 is to shoot an upright state by installing a telescopic pole on the ground below the bridge girder and attaching a camera and a lighting device to an arm protruding from the upper end of the telescopic pole.
Moreover, the apparatus described in
The apparatus described in Non-Patent
しかしながら、従来の装置では次のような解決が望まれる課題がある。
特許文献1に記載されている装置では、地上から伸縮ポールを伸長して高所を撮影するため、橋桁の位置が高いと撮影することが困難になる。また、橋桁の下面の広い範囲を点検しようとするときには、何度も伸縮ポールの立ち上げ位置を移動して点検を行う必要があり、効率が悪くなってしまう。
また、特許文献2に記載の装置では、橋桁の上から橋桁の下側にアームを伸ばすために、アームの重量やこれを支持する点検車両が大きくなる。このため、装置の製作や管理に多くの費用が必要となってしまう。
非特許文献1に記載の装置は、高橋脚の橋梁等にも対応可能であるが、橋桁に接近して安定した飛行をするために高度の制御が必要となる。このため装置の制作費が高くなる。また、橋桁に間近まで接近し、安定した状態で撮影することは難しい。さらに、飛行するための動力としてエンジン、モーター等を用いると、動力として燃料、電池等を搭載する必要がある。このため飛行可能な時間が短くなり、広い範囲を連続して点検することが難しい。
However, the conventional apparatus has the following problems that are desired to be solved.
In the apparatus described in
Further, in the apparatus described in
The device described in Non-Patent
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない費用で製作することができ、橋桁を簡単に点検することができる橋桁点検装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a bridge girder inspection device that can be manufactured at a low cost and can easily inspect a bridge girder.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、 空気より比重の小さい気体を収容する浮揚気体収容袋と、 前記浮揚気体収容袋が結合される枠体と、 前記枠体に支持され、前記浮揚気体収容袋から作用する浮揚力によって橋桁の下面に突き当てられる上方当接部と、 前記上方当接部が前記橋桁の下面に突き当てられた状態で、該橋桁を撮影する撮像装置と、を有する橋桁点検装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
この橋桁点検装置では、浮揚気体の揚力によって橋桁の下面にゆっくりと接近させ、上方当接部を橋桁の下面に押し付けることができる。したがって、撮像装置を支持する枠体は、安定した状態で橋桁と接触し、橋桁の下面に近接した位置から下面の鮮明な画像を得ることができる。
また、浮揚気体によって揚力が付与されるので、高度の制御装置等は必要なく、簡単な装置で橋桁の下面に接近させることができる。また、浮揚のための燃料、電池等を消費することなく長時間の浮揚が可能となり、橋桁を長時間にわたって点検することが可能となる。
In this bridge girder inspection device, it is possible to slowly approach the lower surface of the bridge girder by the lift of the floating gas and press the upper abutting portion against the lower surface of the bridge girder. Therefore, the frame body that supports the imaging device can stably contact the bridge girder and obtain a clear image of the lower surface from a position close to the lower surface of the bridge girder.
Moreover, since lift force is given by the levitation gas, a high-level control device or the like is not necessary, and the lower surface of the bridge girder can be approached with a simple device. In addition, levitation can be performed for a long time without consuming fuel, batteries, and the like for levitation, and the bridge girder can be inspected for a long time.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の橋桁点検装置において、 前記浮揚気体収容袋又は前記枠体に結合され、下方に垂下されて前記橋桁より下方の地上にいる操作者よって把持される操作紐を有するものとする。
The invention according to
この橋桁点検装置では、操作紐の操作で橋桁の下面にゆっくりと接近させる動作や、装置を回収する操作が可能となる。また、複数の操作紐を設け、平面的に異なる位置で複数の操作者が操作することにより、水平方向への移動を制御することが可能となる。
また、操作紐が光ケーブル、導電線等の信号線を含むことにより、撮像装置その他枠体に支持される装置の制御は上記信号線を介して行うことができる。また、操作紐に含まれる導電線を介して装置で必要な電力を供給することもできる。
In this bridge girder inspection device, an operation of slowly approaching the lower surface of the bridge girder by operation of the operation string and an operation of collecting the device are possible. In addition, it is possible to control movement in the horizontal direction by providing a plurality of operation strings and operating by a plurality of operators at different positions on a plane.
In addition, since the operation string includes a signal line such as an optical cable or a conductive line, the image pickup apparatus and other devices supported by the frame can be controlled via the signal line. Moreover, electric power required by the apparatus can be supplied via a conductive wire included in the operation string.
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の橋桁点検装置において、 前記浮揚気体収容袋又は前記枠体に一端が結合され、他端が前記橋桁上にいる操作者よって把持される1又は2以上の操作紐を有するものとする。
The invention according to
この橋桁点検装置では、橋桁の上から操作紐を介して橋桁の下面に接近させる動作や、橋桁の下面に沿って移動し、画像を得る動作等を制御すすることができる。また、橋桁の上から操作紐を介して操作信号を送信すること、電力を供給すること等が可能となる。したがって、橋桁が高橋脚に支持される場合、地上から橋桁の下に近づけない場合等にも容易に橋桁の点検が可能となる。 In this bridge girder inspection device, it is possible to control an operation of approaching the lower surface of the bridge girder via an operating string from above the bridge girder, an operation of moving along the lower surface of the bridge girder, and obtaining an image. In addition, it is possible to transmit an operation signal from the bridge girder via an operation string, supply electric power, and the like. Therefore, when the bridge girder is supported by the high pier, the bridge girder can be easily inspected even when the bridge girder cannot be brought under the bridge girder from the ground.
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3までのいずれかに記載の橋桁点検装置において、 前記上方当接部の前記橋桁と接触する部分に設けられ、橋桁の下面に沿って走行する走行車輪を有するものとする。
The invention according to
この橋桁点検装置では、装置を橋桁の下面に沿って移動させるのが容易となる。これにより、橋桁の下面の広い範囲を逐次又は連続的に撮影することができる。上記走行車輪は、駆動装置によって回転駆動されるものであっても良いし、駆動装置は備えずに操作紐から水平方向の力が作用したときに走行車輪が回転して移動するものであっても良い。また、水平方向に空気流を生じさせるプロペラや噴射装置によって水平方向の推進力が付与されたときに回転して移動するもの等であっても良い。 In this bridge girder inspection device, it is easy to move the device along the lower surface of the bridge girder. Thereby, the wide range of the lower surface of a bridge girder can be image | photographed sequentially or continuously. The traveling wheel may be rotationally driven by a driving device, or the traveling wheel rotates and moves when a horizontal force is applied from an operating string without a driving device. Also good. Further, it may be one that rotates and moves when a horizontal driving force is applied by a propeller or an injection device that generates an air flow in the horizontal direction.
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4までのいずれかに記載の橋桁点検装置において、 前記上方当接部が前記橋桁の下面に当接された状態で、該橋桁の下面を打撃して打撃音を検出する打音検査装置を有するものとする。
The invention according to claim 5 is the bridge girder inspection device according to any one of
この橋桁点検装置では、点検する者が橋桁の下面に接近しなくても、橋桁を打撃したときの打撃音を検出することができる。そして、打撃音を聞き分けることによって、又は打撃音を解析することによって橋桁の劣化を検知することができる。 In this bridge girder inspection device, it is possible to detect a striking sound when a bridge girder is struck even if the person who inspects does not approach the lower surface of the bridge girder. And deterioration of a bridge girder can be detected by distinguishing a striking sound or analyzing a striking sound.
請求項6に係る発明は、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の橋桁点検装置において、 前記枠体に支持され、該枠体に浮揚力を付与する回転翼を有するものとする。
The invention according to claim 6 is the bridge girder inspection device according to any one of
この橋桁点検装置では、浮揚気体による揚力の他に回転翼の駆動による揚力が作用し、上方当接部を強く橋桁に押し付けることができる。したがって、風の影響を抑えて安定した状態で橋桁の点検が可能となる。また、回転翼の駆動制御によって装置の上昇及び下降を行うことができる。これにより、操作紐の操作によって橋桁点検装置の上昇及び下降を制御できないときにも、この回転翼の駆動によって橋桁点検装置の上昇及び下降を制御して、正確な位置で橋桁の下面に押し付けることができる。例えば、橋桁の位置が地表面より極めて高い位置にあるときに、操作者は橋桁の上から上記回転翼を用いてこの橋桁点検装置を橋桁の下側まで下降させ、橋桁の下方から上昇させて橋桁の下面に接触させるような操作を簡単に行うことができる。 In this bridge girder inspection device, lift due to the driving of the rotor blades acts in addition to the lift due to the levitation gas, and the upper contact portion can be strongly pressed against the bridge girder. Therefore, the bridge girder can be inspected in a stable state while suppressing the influence of the wind. Further, the apparatus can be raised and lowered by drive control of the rotor blades. As a result, even when the rise and fall of the bridge girder inspection device cannot be controlled by the operation of the operation string, the rise and fall of the bridge girder inspection device is controlled by driving the rotary blades and pressed against the lower surface of the bridge girder at an accurate position. Can do. For example, when the position of the bridge girder is extremely higher than the ground surface, the operator lowers the bridge girder inspection device from the top of the bridge girder to the lower side of the bridge girder and raises it from below the bridge girder. It is possible to easily perform operations such as contacting the lower surface of the bridge girder.
請求項7に係る発明は、請求項1から請求項6までのいずれかに記載の橋桁点検装置において、 前記枠体又は前記浮揚気体収容袋に支持され、水平方向への推進力を発生する横方向推進装置を有するものとする。
The invention according to claim 7 is the bridge girder inspection device according to any one of
この橋桁点検装置では、橋桁に接触した状態又は接触していない状態で水平方向に移動することができ、橋桁に接近し、接触して橋桁を点検する動作の操作性が向上する。 In this bridge girder inspection device, it can move in the horizontal direction in contact with or not in contact with the bridge girder, and the operability of the operation of approaching and contacting the bridge girder to check the bridge girder is improved.
以上説明したように、本発明の橋桁点検装置では、少ない費用で製作することができ、橋桁を簡単に点検することが可能となる。 As described above, the bridge girder inspection device of the present invention can be manufactured at a low cost, and the bridge girder can be easily inspected.
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る橋桁点検装置の一実施形態を示す概略正面図及び概略側面図である。また、図2は図1に示す橋桁点検装置が有する上方当接部及びカメラの取り付け状態を示す概略正面図である。
この橋桁点検装置1は、空気より比重の小さい気体を収容する浮揚気体収容袋11と、この浮揚気体収容袋11が結合され、その浮揚力によって浮揚する枠体12と、該枠体に支持され、前記浮揚気体収容袋11から作用する浮揚力によって橋桁2の下面に突き当てられる上方当接部13と、上方当接部13が橋桁2の下面に突き当てられた状態で、橋桁2の下面を撮影するカメラ14と、枠体12に一端が結合されて下方に垂下される操作紐15と、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic front view and a schematic side view showing an embodiment of a bridge girder inspection device according to the present invention. FIG. 2 is a schematic front view showing a state in which the upper contact portion and the camera of the bridge girder inspection device shown in FIG. 1 are attached.
This bridge
上記浮揚気体収容袋11は、薄い合成樹脂等による透気性の小さい膜によって形成され、空気より軽い気体、例えばヘリウムを収容して封止することができるものである。ヘリウムを注入する開口は、繰り返しの封入及び排出が可能な栓によって密閉することができるものとするのが望ましい。
この浮揚気体収容袋11は、気体を封入した状態でほぼ円筒状となり、軸線方向の両端部はそれぞれ半球状となるものである。このような形状の袋を2体並列に配置し、この浮揚気体収容袋11の浮揚力が枠体に作用するように連結されている。
The buoyant
The buoyant
上記枠体12は、繊維補強された合成樹脂の棒状部材を組み合わせて形成され、ヘリウムが封入された浮揚気体収容袋11が結合されることによって浮揚するものである。この枠体12を形成する棒状部材は、例えば断面がH型のもの、I型のもの等を用いることができる。また、細い部材をトラス状に組み合わせて棒状に長い部材としたもの等を用いることもできる。
この枠体12は、上部水平枠12aと、下部水平枠12bと、これらを連結する鉛直枠12cとで主要部が構成されており、上記浮揚気体収容袋11は鉛直枠12cの両側にそれぞれ配置され、上部水平枠12aと下部水平枠12bとに結合されている。そして、この枠体12は浮揚気体収容袋11から浮揚力が伝達されたときに、過大な変形を生じることなく安定した状態で浮揚するように各部分の構造及び剛性が定められている。
なお、枠体12は繊維補強された合成樹脂からなるものに限定されるものではなく、鋼やアルミ合金等で形成することもできるが、浮揚気体収容袋11からの浮揚力で浮揚可能となるように軽量とする。
The
The
The
上記上方当接部13は、枠体12の上部水平枠12aに取り付けられ、枠体12に作用している浮揚力よって橋桁2の下面に突き当てられて、枠体12を安定した状態に保持することができるものである。本実施の形態では、図2に示すように上部水平枠12aの3ヶ所又は4ヶ所から上方に突き出したものである。そして、この上方当接部13は、上部水平枠12aから立ち上げられた棒状部材24と、この棒状部材の上端部に取り付けられ、橋桁2の下面に接触する走行車輪16と、この走行車輪16を回転駆動する駆動モーター17と、上記棒状部材24の中間部に介挿され、棒状部材の上部24bを軸線回りに回転させる方向制御部18とを備えている。
The
上記走行車輪16は、駆動モーター17によって駆動されることにより、橋桁2の下面に接触した状態で走行するものである。また、走行車輪16は方向制御部18によって方向を変えることができるものとなっている。方向制御部18は、上部水平枠12aに固定された棒状部材の下部24aと、走行車輪16を支持する棒状部材の上部24bとの間に設けられ、棒状部材の上部24bを支持する支持部18aを棒状部材の下部24aに対して軸線回りに駆動するものである。これにより、走行車輪16の方向が変更される。このように走行車輪16の方向を変更することによって、橋桁2の下面に接触している橋桁点検装置1を橋桁2の下面に沿って任意の方向に移動することができる。
なお、複数の走行車輪16の全てが方向制御部18を有するものであっても良いが、1つ又は2つの上方当接部13のみが方向制御部を有するものとすることもできる。
また、上記駆動モーター17や方向制御部18は、ラジオコントロールの模型飛行体や模型自動車等で使用されている技術によって制御することができる。
The traveling
Note that all of the plurality of traveling
Further, the
上記カメラ14は、枠体12の鉛直枠12cに支持され、上方に向けて設置されており、上方当接部13が橋桁2の下面に当接された状態で橋桁2の下面の状態を撮影することができるものである。また、カメラ14の近くには撮影位置に光を照射する照明灯19を備えるのが望ましい。この照明灯19にはLED、フラッシュランプ等を用いることができる。これにより、コンクリートの橋桁2のひび割れ、鉄筋より表面側のコンクリートの剥落、鉄筋の腐食の状態等を鮮明な画像によって観察することが可能となっている。
カメラ14は静止画像を得るものであっても良いし、動画を得るものであっても良い。また、画像を記録装置に蓄積するものであっても良いし、無線又は有線で画像データをコンピュータ等の記録装置に送信するものであっても良い。
The
The
操作紐15は、橋桁点検装置1の浮揚を阻害しない程度に軽量であるとともに、引張力によって橋桁点検装置1の浮揚を拘束して保持することができる強度を有するものであり、様々な紐を使用することができる。例えば、合成繊維等で形成された軽量で強度の高いものを使用するのが望ましい。また、光ケーブル、導電線もしくはこれらと合成繊維等を撚り合わせた紐又はこれらを束ねた紐を用いることもできる。そして、光ケーブルや導電線は、上記カメラ14の制御、カメラ14で取得された画像データの送信、走行車輪16を駆動する電力の供給、車輪16及び方向制御部18の制御信号の送信等に用いることができる。
The
上記操作紐15は、図1に示すように、上端部付近は複数に分割され、枠体12又は浮揚気体収容袋11の複数の位置に結合されている。このように複数の位置に結合することによって枠体12及び浮揚気体収容袋11を安定した状態で保持することができる。
As shown in FIG. 1, the
また、図3に示すように、枠体に下部水平枠12bより下方に突き出した下方枠12dを設け、この下方枠12dの下端部に操作紐15を結合するものであっても良い。上記下方枠12dには、枠体12を形成する棒状部材と同様に軽量で曲げ剛性を有する複数の部材を用いる。そして、これらの棒状部材の上端部を枠体の異なる位置にそれぞれ連結するとともに、下端部は一つにまとめて結合する。この下端部に一本の操作紐15の上端部を接合する。また、下方枠12dの下端付近には重り20を取り付けることができる。浮揚力が作用する枠体12は安定した状態を維持するために重心の位置を低く設定することが求められるが、上記のように下方枠12dの下端付近に重り20を設けることによって小さな重りで重心を低い位置に設定することができ、浮揚時に安定した状態が得られる。
Moreover, as shown in FIG. 3, the frame may be provided with a
次に、上記橋桁点検装置1を用いて橋桁2を点検する方法について説明する。
上記橋桁点検装置1は、枠体12、浮揚気体収容袋11等を分割して現場に搬入することができるものとし、橋桁2の点検を行う位置付近でこれらを組み立て、カメラ14等の設定を行う。橋桁点検装置1の組立が完了すると、浮揚気体収容袋11にヘリウムを注入する。ヘリウムの注入により浮揚気体収容袋11及び枠体12等に浮揚力が作用するが、操作紐15を保持して上昇しようとするのを制御し、徐々に上昇させて橋桁2の下面に接近させる。そして、図4(a)に示すように上方当接部13を橋桁2の下面に接触させる。
Next, a method for inspecting the
The bridge
橋桁2の下面に上方当接部13が当接された後、カメラ14を作動して橋桁2の下面の状態を撮影する。得られた画像は画像信号として無線で又は操作紐15に含まれる信号線を介して送信し、地上に設置された記録装置21に記録するとともに、モニター22に画像を表示する。
また、橋桁点検装置1に搭載した記録装置に記録しておき、橋桁点検装置1を地上に回収した後に、記録されている画像をモニター等に表示して橋桁2の状態を観察するものであっても良い。
After the
In addition, it is recorded in a recording device mounted on the bridge
図4(a)に示すように、橋桁点検装置1の操作者23が橋桁2の点検しようとする位置の直下までいける場合には、橋桁点検装置1を上昇させて橋桁2の下面に接触した位置でカメラ14を作動し、橋桁2の下面の状態を撮影することができる。そして、図4(b)に示すように橋桁2の下が河川等であって、操作者23が点検しようとする位置の直下にいけないときには、橋桁点検装置1を上昇させて橋桁2の下面に接触させた後、上方当接部13が有する走行車輪16を駆動して、点検しようとする位置まで橋桁点検装置1を移動させる。このような操作により、点検しようとする位置から離れた位置までしか操作者が進入することができないときにも、橋桁の広い範囲を点検することができる。
一方、横方向の風があるときには、図5(a)に示すように風上から橋桁点検装置1を上昇させる。そして、操作紐15によって風下に押し流されるのを拘束しながら、図5(b)に示すように橋桁2の下面に接触させることができる。
As shown in FIG. 4A, when the
On the other hand, when there is a wind in the horizontal direction, the bridge
上記橋桁点検装置1は、上方当接部13が走行車輪16とこれを駆動する駆動モーター17を備えるものであったが、操作者が地上で橋桁2の直下及びその周辺にまで行ける場合には、駆動装置である駆動モーターを備えないもの、駆動装置と走行車輪16との双方を備えず、橋桁2の下面を摺動するものであっても良い。
橋桁点検装置1が橋桁2の下面に沿って移動するための駆動装置を備えていないときには、図6(a)に示すように複数の操作紐15を使用し、複数の操作者23が操作紐15を引く力を制御することによって位置を調整しながら上昇させることができる。そして、図6(b)に示すように橋桁の下面における操作者23の意図した位置において橋桁点検装置1を当接させることができる。また、橋桁点検装置1を水平方向に移動させるときには、橋桁点検装置1を橋桁2の下面に接触させたまま、もしくはわずかに橋桁2から離隔させ、複数の操作紐15の張力を調整することによって移動することができる。
また、このように複数の操作紐15を用いるときには、図6(a),(b)に示すように横方向からの風があるときにも、その影響を抑えて橋桁点検装置1を操作することができる。
なお、上方当接部13の走行車輪16及び駆動モーター17は着脱可能としておき、点検する橋桁2の状況によってこれらを取り外し、大きな浮揚力を得ることもできる。
In the bridge
When the bridge
In addition, when a plurality of operation strings 15 are used in this way, the bridge
In addition, the traveling
次に、本発明の他の実施形態である橋桁点検装置3を図7に基づいて説明する。
この橋桁点検装置3は、図1に示す橋桁点検装置1と同様の浮揚気体収容袋31、枠体32、上方当接部33及びカメラ34を備えている。そして、操作紐35は枠体32が有する上部水平枠32aの両側部に結合された2本と、枠体32の中央付近に結合された1本との合計3本を備えている。また、この橋桁点検装置3は下方へ垂下される操作紐を備えていないが、枠体32の下部には、図3に示す橋桁点検装置と同様に下方枠32dを備えている。そして、この下方枠32dの下端部に重り39を取り付けることができるものとなっている。
Next, a bridge
The bridge
上部水平枠32aの両側部に一端が結合された2本の操作紐すなわち第1の操作紐35aと第2の操作紐35bは、図8に示すように橋桁2の側面に沿って上方に導かれ、他端が橋桁上の両側部にいる操作者37によって把持されるものである。上部水平枠32aの中央付近又は鉛直枠32cに一端が結合された第3の操作紐35cは、浮揚力より重力が大きい状態で橋桁点検装置3を吊り支持することができるものである。
Two operation cords having one end coupled to both sides of the upper
この橋桁点検装置3は、橋桁2を支持する橋脚が高く地上から操作を行うことが困難である場合や、河川等によって橋桁2の点検位置の近くまで操作者が行けない場合等に有効に使用することができるものであって、図8に示すように橋桁2の上から操作することができる。
なお、図1に示す橋桁点検装置1のように下方に垂下される操作紐を併用するものであっても良い。
This bridge
In addition, like the bridge
この橋桁点検装置3が橋桁2の下面に接触した状態では、図1又は図2に示す橋桁点検装置と同様に操作して、橋桁2の下面の画像を撮影し、記録することができる。
また、橋桁点検装置3の移動は、図1又は図2に示す橋桁点検装置1と同様に上方当接部33が有する走行車輪36の駆動によって行うことができる。また、駆動装置又は駆動装置と車輪との双方を備えていない場合には第1の操作紐35aと第2の操作紐35bとの一方を引き寄せ、他方を送り出すことによって橋桁2の幅方向に移動することができる。また、第1の操作紐35aと第2の操作紐35bとの双方を橋桁2の軸線方向に引っ張ることによって橋桁2の軸線方向に橋桁点検装置3を移動させることができる。
なお、上記のように橋桁2の上から操作するときには、橋桁上から橋桁点検装置3の位置を視認することができず、図7に示すように橋桁点検装置3の周辺部を撮影して即時に画像をモニター等に表示することができる撮像装置40を備えるのが望ましい。この撮像装置40で得られる画像に基づいて、橋桁点検装置3の移動を制御することができる。
When the bridge
Moreover, the movement of the bridge
Note that when operating from above the
この橋桁点検装置3を橋桁2の下面に当接させる工程は次にように行うことができる。
まず、橋桁2上の一方の側部から橋桁2の下側を通って反対側の側部に至る誘導紐を設置する。この誘導紐の設置は、橋桁2の下方の地上に作業者が行ける場合には、橋桁2の両側部から2本の紐を垂下し、下方で結びつけて橋桁2の一方の側部から引き上げることによって設置することができる。橋桁2の下方に作業者が近づけないときには、ヘリウムガスを封入した風船52を準備し、重量が時間ともに減少する重り53を取り付け、図9(a)に示すように紐51で吊り下げて橋桁2の一方の側部より下方へ降下させる。重量が時間とともに減少する重り53は、小さな孔を有する袋に水等の液体又は粉状体を収容したものを用いることができる。液体又は粉状体が孔から徐々に漏出し、重量が減少するものである。この風船52を降下させる橋桁2の側部は風上側とする。時間の経過とともに液体又は粉状体が袋から漏出して重り53の重量が減少し、ヘリウムガスによる浮揚力が橋桁点検装置全体の重量より大きくなると風船52は徐々に浮き上がる。そして、図9(b)に示すように風に流されて橋桁2の下側を通過し、風下側で橋桁2より上方に浮き上がる。この風船2を橋桁2の風下側の側部で捕獲することによって上記誘導紐とすることができる。
The step of bringing the bridge
First, a guide string is installed from one side on the
上記誘導紐は、図7に示す橋桁点検装置3の第1の操作紐35aとして用いるものとし、一端を上部水平枠32aの一方の側部に結合する。また、第2の操作紐35bは、上部水平枠32aの他方の側部に結合する。下部水平枠32bより下側に突き出した下方枠32dの下端部には、時間とともに重量が減少する重り54を取り付ける。また、この重り54とともに、金属片等の重り39を併せて取り付けても良い。重量が減少する重り54は、上記誘導紐5を設置するときに用いた重り53と同様に、小孔を有する袋に液体又は粉状体を収容したもの等を用いることができる。
The said guide string shall be used as the
浮揚気体収容袋31にはヘリウムガスを注入し、このヘリウムガスによる浮揚力は、重量が減少する重り54の初期状態では橋桁点検装置3を浮揚させることができず、重り54の重量が最小値まで低減された状態では橋桁点検装置3を浮揚させ、橋桁2の下面に当接させることができる量に調整する。
この橋桁点検装置3を、図10(a)に示すように、上部水平枠32aの中央部に結合した第3の操作紐35cによって吊り支持し、橋桁2上の一方の側部から垂下して橋桁2の下面より下方まで下降させる。そして、図10(b)に示すように第1の操作紐35aを橋桁2上の他方の側部から引き寄せ、橋桁点検装置3を橋桁2の下側へ移動させる。この状態で重り54の重量が減少し、橋桁点検装置3が浮揚すると橋桁2の下面に当接され、橋桁2の下面の撮影が可能な状態とすることができる。
Helium gas is injected into the buoyant
As shown in FIG. 10A, the bridge
以上に説明した橋桁点検装置1,3は、カメラ14,34によって得られた画像又は動画によって橋桁2の状態を点検するものであるが、この他に橋桁2に打撃を与え、打撃時の音によって橋桁2の状態を検知する打音検査装置61を搭載することができる。
打音検査装置61は、上記橋桁点検装置1,3の枠体12,32に支持され、上方当接部13,33が橋桁2の下面に当接された状態で動作するものであり、例えば図11に示すような構成を備えるものを採用することができる。
The bridge
The
この打音検査装置61は、橋桁2に打ち付けられるハンマー62と、このハンマーを支持するバネ63と、このバネ63を周期的に変形させ、ハンマー62が橋桁2の下面より離れた位置に移動させた後にバネの変形を開放する打ち付け駆動装置64と、ハンマー62が橋桁2に打ち付けられたときの打撃音を検出する集音マイク65とを備えている。
This hammering
上記ハンマー62は、例えば球形、円筒形等とすることができ、金属、石材、セラミック等の硬い材料で形成することができ、橋桁2の下面に打ち付けられたときに打撃音を生じさせるものを採用することができる。
バネ63は、先端部においてハンマー62を支持し、後端部は上部水平枠12a,32aに取り付けられた基部66に支持されている。そして、図11(a)に示すように該ハンマー62が橋桁2の下面に接触又は近接した位置となるように設定されている。ハンマー62は、バネ63の変形によって橋桁2の下面に接触又は近接した位置から橋桁2の下面と離れる方向に移動することが可能となっており、バネ63を変形させる力が解放されたときに、バネ63の弾性反発力によって打撃音が生じる程度にハンマー62が橋桁2の下面に打ち付けられる。上記バネ3は、本例で板バネを用いているが、弦巻バネ等を用いることもできる。
上記集音マイク65は、ハンマー62が橋桁2の下面に打ち付けられる位置付近に突き出すように設けられ、ハンマー62が橋桁2の下面に打ち付けられたときの打撃音を検出し、有線又は無線によって記録装置に対して出力することができるものである。
The
The
The
打ち付け駆動装置64は、バネ63に一端が連結されてバネ63を変形させる力を伝達する駆動伝達部材64aと、駆動モーター64bと、減速器を介して駆動モーター64bから駆動力を上記駆動伝達部材64aに作用させるアーム64cとを備えるものである。
上記駆動伝達部材64aは、棒状の部材であって軸線方向の往復移動が可能に支持されている。そして、一端がバネ63に連結され、駆動伝達部材64aの軸線方向の力をバネ63に伝達するものとなっており、他端付近には上記アーム64cと接触する突起64dが設けられている。
上記アーム64cは、回転支持軸64eから法線方向に突き出し、駆動伝達部材64aが有する突起64dに先端部が接触するように設けられている。そして、駆動モーター64bから減速器を介して回転支持軸64eが駆動されることによって旋回し、図11(a)に示すように突起64dに係止されて駆動伝達部材64aをその軸線方向に移動させる。この移動方向は、バネ63に支持されたハンマー62が橋桁2の下面から離れる方向となっている。また、アーム64cはさらに旋回することによって、図11(b)に示すように突起64dと接触しなくなり、軸線方向に往復移動する駆動伝達部材64aの拘束が解放されるようになっている。
The driving
The
The
この打音検査装置61では、橋桁点検装置1,3の上方当接部13,33が橋桁2の下面に当接された状態で、ハンマー62が橋桁2の下面に接触又は近接した位置にあり、駆動モーター64bが駆動されることによりアーム64cが回転し、駆動伝達部材64aがバネ63を変形させて、ハンマー62が橋桁2の下面から離れる方向に移動する。そして、さらにアーム64cが回転することによってアーム64cの先端は駆動伝達部材の突起64dからはずれ、バネ63の弾性反発力によってハンマー62は橋桁2の下面に打ち付けられる。このときの打撃音を集音マイク65によって検出する。検出した打撃音は点検者が聞いて橋桁の劣化を判断するものであっても良いし、記録した打撃音の周波数解析を行い、その結果に基づいて橋桁2の劣化を判断するものであっても良い。
In the
本発明に係る橋桁点検装置1,3は、以上に説明した構成の他に、横方向の画像を撮影する横方向カメラ、橋桁点検装置1,3が橋桁2の下面に接触した状態又は非接触の状態で横方向への推進力を付与する横方向推進装置、浮揚力を付加的に付与する回転翼を備えることもできる。
In addition to the configuration described above, the bridge
図12は、図1に示す橋桁点検装置1に、上記横方向カメラ71及び横方向推進装置72を取り付けた状態を示す概略側面図である。
上記横方向カメラ71は、枠体12に支持されて横方向に向けて画像を取得するものであり、上方に向けて設置されている上記カメラ14と同様の機能を有するものを使用することができる。このような横方向カメラ71を備えることにより、橋桁2を支える支承4等の状態を撮影し、劣化状態、腐食の状態等を検知することができる。
FIG. 12 is a schematic side view showing a state in which the lateral camera 71 and the
The lateral camera 71 is supported by the
上記横方向推進装置72は、例えば図12に示すように横方向に向けて設置されたプロペラ73とこれを駆動する駆動装置74とを有するものを採用することができる。これらのプロペラ73及び駆動装置74を互いに90°となる2方向に向けて2つを設置し、これらの駆動を制御して橋桁点検装置1を任意の方向に移動させるものである。なお、このような横方向推進装置72は、2方向に向けて2つを設ける場合に限らず、3つ以上のプロペラを異なる方向に向けて設置し、それぞれの駆動を制御して任意の方向に推進することもできる。
As the
このような横方向推進装置72を駆動するときは、上方当接部13が橋桁2の下面に接触した状態であっても良いし、非接触の状態であっても良い。
図1に示す橋桁点検装置1では走行車輪16を備えており、上方当接部13が橋桁2の下面に接触した状態では、この走行車輪16の駆動によって横方向に移動が可能である。しかし、段差や障害物があるとき、複数が並列された橋桁間を移動するとき等には、操作紐15の操作、後述する回転翼の駆動等によって橋桁点検装置1を橋桁2から離れた位置に移動し、横方向推進装置72を用いて容易に水平方向の移動が可能となる。また、走行車輪16を備えていない場合には、上方当接部13が橋桁2の下面に接触した状態、又は上方当接部13,33が橋桁2の下面に接触していない状態で横方向推進装置72を用い、橋桁2の下面に沿って移動することができる。
なお、駆動装置74は模型等で使用される小型のエンジン等を用いることもできるが起動及び停止の操作が簡単なモーターとするのが望ましい。また、モーターを駆動する電力は電池から供給するものであっても良いし、操作紐15が導電線を含むものとしてこの導電線を介して供給するものであっても良い。
When driving such a
The bridge
The driving
上記横方向カメラ71及び横方向推進装置72は、図7に示す橋桁点検装置3についても同様に採用することができる。また、図7に示す橋桁点検装置3では、撮像装置40が上記横方向カメラの機能をも有するものとすることができる。
The lateral camera 71 and the
図13は、浮揚力を付加的に付与する回転翼75を図7に示す橋桁点検装置3に装備した状態を示す概略正面図である。この回転翼75は、ほぼ鉛直方向の回転軸回りに回転駆動され、浮揚気体収容袋31に封入されたヘリウムガスによる浮揚力に加えて橋桁点検装置3に浮揚力を付与するものである。この回転翼75は、起動・停止・回転速度の制御を橋桁2の点検中に行うことができるものとし、回転翼75の逆回転も可能とするのが望ましい。
このような回転翼75を、橋桁点検装置3の上方当接部13が橋桁2の下面に当接された状態で駆動することにより、橋桁2に押し付ける力が増加し、横風等の影響を低減することができる。
FIG. 13 is a schematic front view showing a state in which the
Driving such a
また、図8に示すように橋桁2の上から操作するときに、橋桁2上から橋桁点検装置3を側方に送り出し、回転翼75の駆動により下降させた後、橋桁2の下方まで横方向に移動し、上昇させることによって橋桁2の下面に容易に当接させることができる。横方向への移動は、横方向推進装置を備えているときには、その駆動によって行うことができ、横方向推進装置を備えていないときには、橋桁2の両側部で操作者によって把持された操作紐35の操作によって移動することができる。
なお、この回転翼は図1に示す橋桁点検装置1に取り付けることもできる。
Further, as shown in FIG. 8, when operating from above the
In addition, this rotary blade can also be attached to the bridge
以上に本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において他の形態で実施することができる。また、以上に説明した発明の構成は適宜に設計を変更して採用することができる。
例えば、上記実施の形態では、橋桁の断面形状が箱形となっており、下面は該橋桁の軸線と直角方向に寸法が大きい場合について好適に用いることができたが、複数のI型又はT型の橋桁を配列した橋梁については、図14に示すように橋桁点検装置4を橋桁5に当接して橋桁5の点検を行うことができる。
この橋桁点検装置4は、上部水平枠82aから上方に突き出した複数のガイド部材82fを備えるものであり、上方当接部83が橋桁5の下面に当接されたときに、ガイド部材82fが橋桁5の両側面と対向するように突き出すものとなっている。これらのガイド部材82fにより、橋桁5の軸線と直角方向の相対的変位が拘束され、橋桁点検装置4の上方当接部83が橋桁5の下面からはずれるのを防止しながら、橋桁5の軸線方向に移動することできる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in other forms within the scope of the present invention. In addition, the configuration of the invention described above can be adopted by appropriately changing the design.
For example, in the above embodiment, the cross-sectional shape of the bridge girder is a box shape, and the lower surface can be suitably used when the dimension is large in a direction perpendicular to the axis of the bridge girder. With respect to the bridge in which the type of bridge girder is arranged, the bridge girder 5 can be inspected by bringing the bridge
The bridge
一方、図1及び図7に示す橋桁点検装置は、いずれも操作紐を有するものであったが、請求項1に係る発明の橋桁点検装置は、操作紐を備えないものであっても良い。つまり、上昇及び下降するための手段、横方向への移動するための手段を無線信号によって制御して、橋桁の下面に当接されるものを含む。上昇及び下降するための手段は、例えば図13に示すような回転翼とすることができ、横方向への移動するための手段は、例えば図12に示すような横方向推進装置とすることができる。 On the other hand, the bridge girder inspection devices shown in FIGS. 1 and 7 both have an operation string, but the bridge girder inspection device according to the first aspect of the present invention may not have an operation string. That is, it includes means for controlling the means for ascending and descending and the means for moving in the lateral direction by radio signals so as to come into contact with the lower surface of the bridge girder. The means for ascending and descending can be, for example, a rotor blade as shown in FIG. 13, and the means for moving in the lateral direction can be, for example, a lateral propulsion device as shown in FIG. it can.
1:橋桁点検装置, 2:橋桁, 3:橋桁点検装置, 4:橋桁点検装置 5:I型又はT型の断面を有する橋桁,
11:浮揚気体収容袋, 12:枠体, 12a:上部水平枠, 12b:下部水平枠, 12c:鉛直枠, 12d:下方枠, 13:上方当接部, 14:カメラ, 15:操作紐, 16:走行車輪, 17:駆動モーター, 18:方向制御部, 19:照明灯、 20:重り, 21:記録装置, 22:モニター, 23:操作者, 24:上方当接部の棒状部材,
31:浮揚気体収容袋, 32:枠体, 32a:上部水平枠, 32b:下部水平枠, 32c:鉛直枠, 33:上方当接部, 34:カメラ, 35:操作紐, 36:走行車輪, 37:操作者, 39:重り, 40:撮像装置,
51:誘導紐, 52:風船, 53:重り, 54:重り,
61:打音検査装置, 62:ハンマー, 63:バネ, 64:打ち付け駆動装置, 64a:駆動伝達部材, 64b:駆動モーター, 64c:アーム, 64d:突起, 64e:回転支持軸, 65:集音マイク, 66:打音検査装置の基部,
71:横方向カメラ, 72:横方向推進装置, 73:プロペラ, 74:駆動装置, 75:回転翼,
81:浮揚気体収容袋, 82:枠体, 82a:枠体の上部水平枠, 82f:ガイド部材, 83:上方当接部, 84:カメラ, 85:操作紐
1: Bridge girder inspection device, 2: Bridge girder, 3: Bridge girder inspection device, 4: Bridge girder inspection device, 5: Bridge girder with I-type or T-type cross section,
11: Floating gas storage bag, 12: Frame body, 12a: Upper horizontal frame, 12b: Lower horizontal frame, 12c: Vertical frame, 12d: Lower frame, 13: Upper contact portion, 14: Camera, 15: Operation string, 16: Traveling wheel, 17: Drive motor, 18: Direction control part, 19: Illumination lamp, 20: Weight, 21: Recording device, 22: Monitor, 23: Operator, 24: Bar member of upper contact part,
31: Floating gas storage bag, 32: Frame body, 32a: Upper horizontal frame, 32b: Lower horizontal frame, 32c: Vertical frame, 33: Upper contact part, 34: Camera, 35: Operation string, 36: Traveling wheel, 37: operator, 39: weight, 40: imaging device,
51: Guide string 52: Balloon 53: Weight 54: Weight
61: hammering test device, 62: hammer, 63: spring, 64: driving device, 64a: drive transmission member, 64b: drive motor, 64c: arm, 64d: protrusion, 64e: rotating support shaft, 65: sound collecting Microphone, 66: base of the sound test device,
71: Lateral camera, 72: Lateral propulsion device, 73: Propeller, 74: Drive device, 75: Rotor blade,
81: Floating gas storage bag, 82: Frame body, 82a: Upper horizontal frame of the frame body, 82f: Guide member, 83: Upper contact part, 84: Camera, 85: Operation string
Claims (7)
前記浮揚気体収容袋が結合される枠体と、
前記枠体に支持され、前記浮揚気体収容袋から作用する浮揚力によって橋桁の下面に突き当てられる上方当接部と、
前記上方当接部が前記橋桁の下面に突き当てられた状態で、該橋桁を撮影する撮像装置と、を有することを特徴とする橋桁点検装置。 A buoyant gas containing bag for containing a gas having a specific gravity smaller than that of air;
A frame to which the floating gas containing bag is coupled;
An upper abutting portion supported by the frame body and abutted against the lower surface of the bridge girder by a levitation force acting from the floating gas containing bag;
An bridge girder inspection apparatus comprising: an imaging device that photographs the bridge girder in a state where the upper abutting portion is abutted against the lower surface of the bridge girder.
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