JP2015224512A - 橋梁床版下面点検装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、橋梁の床版の下面を安定して点検することのできる橋梁床版下面点検装置を提供する。
【解決手段】橋梁床版３の下面３ｂを点検する点検手段としてのカメラ１１と、橋梁床版３の下方に配置されてカメラ１１を搭載する、橋梁床版３の幅方向に延長する基台１２と、基台１２に取付けられた錘部材１４と、橋梁床版３の下面３ｂ及び側面３ｃのいずれか一方もしくは両方に当接する当接部材（鉛直当接部材１５、水平当接部材１６）と、橋梁床版３の上面３ａに設置されて、基台１２を橋梁床版３の下方に吊下げながら昇降させる吊下昇降手段としてのトラッククレーン２０とを備えるとともに、カメラ１１を、基台１２の橋梁床版３の下面３ｂの下方側に配置し、錘部材１４を、基台１２の橋梁床版３の幅方向外側の下方側に配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁床版の下面の状態を点検するための装置に関するものである。

従来、橋梁床版などの高架構造物の下面の点検を行う場合には、構造物の下に足場を組み立て、作業員が足場に下りて構造物の下面を目視にて点検したり、カメラにて撮影するなどの方法が行われていた。
しかし、足場を設置するには多大な資材と労力を必要とする。特に、橋梁の床版の下面については、橋梁の下が川や渓谷である場合が多く、そのため、地面から足場を設置することが困難であった。

そこで、高架構造物の上部に高架構造物の側部の外方向に延長する支持アームを設置するとともに、この支持アームに垂直支柱を上下動可能に取付け、更に、垂直支柱の下端にカメラを搭載した水平アームを取付けて、高架構造物の下面を撮影する形態の点検装置が提案されている。（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２０１１−２３１６０２号公報 特開２００３−１１９７２２号公報

しかしながら、前記特許文献１，２に記載の点検装置は、カメラを搭載した水平アームを高架構造物の上側で支持しているだけなので、非常に不安定な構造になっている。そのため、水平アームが風や振動などにより揺動してしまい、安定した撮影が困難であるといった問題点があった。
また、前記の点検装置は、構造上、装置を組み上げるためには別途クレーン等が必要となるだけでなく、水平アームを支持する構造が特殊であるため、装置全体の費用が高額になってしまう、といった問題点がある。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、橋梁の床版の下面を安定して点検することのできる橋梁床版下面点検装置を提供することを目的とする。

本発明は、橋梁の床版の下面のコンクリートのひび割れなどの状態を点検するため点検手段を備えた橋梁床版下面点検装置であって、前記橋梁床版の下方に配置されて前記点検手段を搭載する、前記橋梁床版の幅方向に延長する基台と、前記基台に取付けられる錘部材と、前記基台から、前記橋梁床版の下面及び側面のいずれか一方または両方に当接する当接部材と、前記橋梁床版の上面に設置されて、前記基台を前記橋梁床版の下方に吊下げながら昇降させる吊下昇降手段とを備え、前記点検手段が、前記基台の前記橋梁の床版の下面の下方側に配置され、前記錘部材が、前記基台の前記橋梁の床版の幅方向外側の下方側に配置されていることを特徴とする。
これにより、基台を、橋梁床版の下面側または側面側、もしくは、下面側と側面側の両方で橋梁床版と接触させることができるので、点検手段を橋梁床版の下方に安定して保持することができる。
また、基台の点検手段とは反対側に錘部を取付けて基台のバランスをとるようにしたので、点検手段が傾くことを防止することができる。

また、前記橋梁床版の下面に当接する当接部材を、基台から橋梁床版の下面側に突出して前記下面に当接する当接部材としたので、橋梁床版と基台とを、橋梁床版の下面側にて確実に接触させることができる。
また、基台から上方に突出するように設けられた支柱を設けるとともに、前記橋梁床版の側面に当接する当接部材を、前記支柱から水平方向に突出して橋梁床版の側面に当接する当接部材としたので、橋梁床版と基台とを、橋梁床版の側面側にて確実の接触させることができる。
また、橋梁床版の側面に当接する当接部材を、橋梁床版の長さ方向に互いに離隔して配置される、前記側面に当接する２つの当接部から構成すれば、橋梁床版と基台との接触をより確実にできるので、点検手段を更に安定して保持できる。

また、点検手段を橋梁の幅方向に平行な方向に移動させる点検装置移動手段を設けたので、橋梁の幅方向全体を容易に点検することができる。
また、点検手段を橋梁の幅方向に平行な方向に移動させる点検装置移動手段に加えて、点検手段を橋梁の長さ方向に平行な方向に移動させる第２の点検装置移動手段を設けて、平面的な点検ができるようにしたので、橋梁床版の下面を効率よく点検することができる。
また、基台の点検手段とは反対側に可動錘を取付けるとともに、前記可動錘を前記点検手段とは反対方向に移動させる可動錘移動手段を設けたので、点検手段を移動させた場合でも、点検手段の姿勢を安定して保持することができる。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本発明の実施の形態に係る橋梁床版下面点検装置の構成を示す図である。 実施の形態の橋梁床版下面点検装置に用いられる基台とリニアーステージの一例を示す図である。 本発明による橋梁床版下面点検装置の他の構成を示す図である。 本発明による橋梁床版下面点検装置の他の構成を示す図である。 １方向リニアーステージを装着した基台の例を示す図である。 鉛直方向当接部材を２個備えた基台の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係る橋梁床版下面点検装置１の構成を示す図で、橋梁床版下面点検装置１は、橋梁２の床版３の下面３ｂに吊り下げられる装置本体１０と、装置本体１０を吊下げて昇降させる吊下昇降手段としてのトラッククレーン２０とを備える。
装置本体１０は、点検手段としてのカメラ１１と、基台１２と、支柱１３と、錘部材１４と、鉛直方向当接部材１５と、水平方向当接部材１６と、カメラ移動手段１７と、可動錘移動手段１８と、可動錘１９とを備える。
カメラ１１は、橋梁２の床版（以下、橋梁床版３という）の下面３ｂを撮影するもので、例えば、ＣＣＤカラーカメラや、ビデオカメラ、赤外線カメラなどが用いられる。なお、カメラ１１を複数個もしくは複数種類としてもよい。カメラ１１は、撮影方向が上方になるように基台１２に搭載される。
図２に示すように、基台１２は枠状の部材で、橋梁２の幅方向に延長する２本の棒状部材１２１，１２２と、橋梁２の長さ方向に延長し、棒状部材１２１，１２２をその端部側でそれぞれ連結する２本の棒状部材１２３，１２４とを備える。
以下、同図の左右方向に延長する矢印で示す方向を前後方向（左側が前側、右側が後側）とし、斜め方向の矢印で示す方向を左右方向（右上側が右側、左下側が左側）とする。また、棒状部材１２１，１２２を長片、棒状部材１２３を前片，棒状部材１２４を後片１２３という。前後方向は橋梁２の幅方向に平行な方向で、左右方向は橋梁２の長さ方向である。
図１に示すように、基台１２の前後方向の長さ寸法は、装置本体１０を橋梁床版３の下方に吊下げて保持した状態（以下、保持状態という）では、前片１２３は、橋梁床版３の下面３ｂよりも下側で、橋梁床版３の一方の幅方向端部の近傍まで延在し、後片１２４は、橋梁床版３の下面３ｂよりも下側で、橋梁２の他方幅方向端部の外側に位置するように設定される。

支柱１３は、基台１２の長片１２１，１２２からそれぞれ上方に突出する垂直片１３ａと、２本の垂直片１３ａの上端部同士を連結する水平片１３ｂとを備えたもので、水平片１３ｂに、下フック１３ｃと水平方向当接部材１６とが取り付けられる。２本の垂直片１３ａは、上記の保持状態において、基台１２の長片１２１，１２２の、橋梁２の幅方向外側の下方に立設される。
本例では、支柱１３を、長片１２１，１２２の前側の端部から測って、長片１２１，１２２の長さの７０％〜８０％の位置に設けた。
錘部材１４は、装置本体１０のバランスをとるために、基台１２の後片１２４の後側に取付けられる部材で、保持状態において、基台１２が水平面に保持されるような重量に調整される。
鉛直方向当接部材１５は、基台１２の前片１２３から上方に突出する支持片１５ａと、支持片１５ａの上端に配置されて、橋梁床版３の下面３ｂに当接する鉛直当接片１５ｂとを備える。鉛直当接片１５ｂとしては、緩衝ゴムなどの弾性部材を用いることが好ましい。
水平方向当接部材１６は、支柱１３の水平片１３ｂから水平方向に突出する支持片１６ａと、橋梁床版３の側面３ｃに当接する水平当接片１６ｂとを備える。水平当接片１６ｂも、鉛直当接片１５ｂと同様に、緩衝ゴムなどの弾性部材を用いることが好ましい。なお、水平方向当接部材１６を、支柱１３の垂直片１３ａに取付けてもよい。
本例では、図２に示すように、水平方向当接部材１６を、支柱１３の水平片１３ｂの両端側に１個ずつ設けることで、水平接触点を２点としている。

カメラ移動手段１７は、搭載したカメラ１１を、水平面内にて基台１２の前後方向及び左右方向に移動させる水平移動機構により構成される。本例では、カメラ移動手段１７として、図２に示すような、図示しないリニアモータにより駆動する２方向リニアステージを用いている。
２方向リニアステージは、前後移動用磁性ユニット１７ａと左右移動用磁性ユニット１７ｂとを備える。
前後移動用磁性ユニット１７ａは、基台１２の長片１２１，１２２の、支柱１３よりも左側にそれぞれ配置された、前後方向に延長するステータが具備されたレール部材１７１，１７２と、可動コイルが具備されたスライド部材１７３，１７４とを備える。
左右移動用磁性ユニット１７ｂは、左右方向に延長するステータが具備されたレール部材１７５と、可動コイルが具備されたスライド部材１７６とを備え、前後移動用磁性ユニット１７ａの上部に、左右方向に延長するように配置される。
各磁性ユニット１７ａ，１７ｂは、図示しない可動コイルに制御電流を流すことで、左右移動用磁性ユニット１７ｂスライド部材１７６の上面に搭載されたカメラ１１を、基台１２の前後方向及び左右方向に移動させる。
可動錘移動手段１８も、カメラ移動手段１７と同様の構成の、前後移動用磁性ユニット１８ａ及び左右移動用磁性ユニット１８ｂを備え、基台１２の長片１２１，１２２の、支柱１３よりも右側に配置されて、左右移動用磁性ユニット１８ｂのスライド部材１８６の上面に搭載された可動錘１９を、基台１２の前後方向及び左右方向に移動させる。
なお、カメラ移動手段１７、及び、可動錘移動手段１８としては、エアシリンダのロッドに連結されたスライド部材をガイドレールに沿ってスライドさせるスライド機構や、モータによりボールネジを回転させてボールネジに取付けられたスライド部材をリニアガイドに沿って移動させるスライド機構などの周知の１方向スライド機構を２個組み合わせて、前後方向及び左右方向ににスライド可能な構成としたものを用いてもよい。

トラッククレーン２０は、図１に示すように、大型トラック２１にクレーン装置２２を組み付けたもので、橋梁床版３の上面３ａの幅方向外側で、ガードレール４の内側（路肩）に配置される。同図の符号２３は、トラッククレーン２０を橋梁２上に安定して停車させるためのアウトリガー等のストッパー部材である。
クレーン装置２２は、クレーンブーム２２ａと運転席２２ｂに設けられた図示しないクレーン制御部とを備え、一端がクレーンブーム２２ａの先端に設けられたフックなどの吊り具２２ｃに取り付けられたワイヤもしくはロープなどの吊下部材ｗにより、装置本体１０を橋梁床版３の下方に吊下げながら昇降させる。
吊下部材ｗの他端は、支柱１３の下フック１３ｃに取り付けられる。
なお、装置本体１０を橋梁床版３の下面３ｂの下方に吊下げて昇降させるには、クレーン装置２２のみでよいが、点検は、橋梁２の長さ方向に沿って行う必要があるため、クレーン装置２２を移動させる手段が必要である。本例では、大型トラック２１を移動手段としているが、ホイールクレーンなどの他の移動式クレーンを用いてもよい。

次に、本発明の橋梁床版下面点検装置１の動作について説明する。
まず、トラッククレーン２０にて、装置本体１０を吊り上げた後、装置本体１０を橋梁２の幅方向外側に吊り下げる。
装置本体１０は、支柱１３の位置が基台１２の中心よりも右側にあるので、支柱部材の前側が重く、後ろ側が軽いが、本例では、基台１２の後片１２４の後側に錘部材１４を取付けて基台１２のバランスをとるようにしているので、吊り下げられた装置本体１０が前後方向に傾くことはない。
次に、装置本体１０を、カメラ１１が橋梁床版３の下面３ｂに位置するように、クレーンブーム２２ａを上方及び左方（または、右方）に動かして、装置本体１０を所定の位置まで移動させて保持する。このとき、鉛直方向当接部材１５の鉛直当接片１５ｂを、橋梁床版３の下面３ｂに当接させるとともに、水平方向当接部材１６の２つの水平当接片１６ｂを、橋梁床版３の下面３ｂに当接させる。これにより、装置本体１０は、１つの鉛直接触点と２つの水平接触点とにより、橋梁床版３と接触するので、装置本体１０を橋梁床版３の下方に安定して保持することができる。

ところで、装置本体１０が橋梁床版３の下面３ｂもしくは側面３ｃのうちの一箇所でも接触していれば、装置本体１０に、風や振動などの装置本体１０を揺動させるような力が作用しても、装置本体１０は揺動しにくくなるだけでなく、揺動してもすぐに静止状態戻る。
本例では、鉛直方向当接部材１５と水平方向当接部材１６とにより、下方向と前後方向の両方で装置本体１０と橋梁床版３とを接触させているだけでなく、水平方向当接部材１６を２個設けて、左右方向（図１の紙面に垂直な方向）でも装置本体１０と橋梁床版３とを接触させているので、装置本体１０が揺動することを確実に防止できる。なお、鉛直方向当接部材１５を左右方向にそれぞれ１個ずつ設け、水平方向当接部材１６を１個としてもよい。この場合には、水平接触点が１点で鉛直接触点が２点なるが、実施の形態と同様に、上下方向と前後方向だけでなく、左右方向でも装置本体１０と橋梁床版３とを接触させることができるので、装置本体１０が揺動することを確実に防止することができる。
また、錘部材１４の重量は、装置本体１０が水平になる重さよりもを若干重くしておくことが好ましい。これにより、クレーンブーム２２ａを余分に上方に移動させることなく、鉛直方向当接部材１５の鉛直当接片１５ｂを橋梁床版３の下面３ｂに押付けることができる。

装置本体１０の保持後には、カメラ移動手段１７により、カメラ１１を前後方向及び左右方向に移動させながら、橋梁床版３の下面３ｂを撮影する。
ところで、カメラ１１を、例えば前方に移動させると、カメラ１１と支柱１３との距離が長くなるため、基台１２には、左端が下がり、右端が上がるようなモーメント（基台１２を左回転させるモーメント）が作用する。本例では、カメラ１１を前方に移動させたときには、可動錘１９を後方、すなわち、カメラ１１の移動方向とは反対側に移動させて、上記の基台１２を左回転させるモーメントを打ち消すようにしている。これにより、カメラ１１が前後左右に移動しても、装置本体１０を水平に保持できるので、橋梁床版３の下面３ｂの撮影を安定して行うことがきる。
なお、可動錘移動手段１８と可動錘１９とは、点検手段が重い場合ほど有効に機能する。したがって、点検手段がカメラ１１のように軽量のものであれば、可動錘移動手段１８と可動錘１９とを省略してもよい。

所定範囲の撮影が終了した後には、装置本体１０をクレーンブーム２２ａを下方及び右方（または、左方）に動かして橋梁床版３の幅外側に移動させた後、装置本体１０を吊り上げて回収する。また、点検を続ける場合には、トラッククレーン２０にて、装置本体１０を、次の撮影箇所に運搬してから橋梁床版３の下面３ｂの撮影を行う。
なお、装置本体１０を吊下げたまま、大型トラック２１を走行させて装置本体１０を橋梁２の長さ方向に移動させてもよい。但し、この場合には、クレーンブーム２２ａを下方及び右方（または、左方）に若干動かし、鉛直方向当接部材１５と水平方向当接部材１６とを橋梁床版３から離した状態で移動させることが好ましい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

例えば、前記実施形態においては、点検手段をカメラ１１としたが、レーザーを照射してその反射光からコンクリート表面の状態を解析するレーザー解析装置、コンクリート表面を打撃して打撃音を測定してコンクリート内部の欠陥の有無を診断する打音診断装置などの非破壊検査装置を点検手段として用いてもよい。
なお、打音診断装置などのように、点検手段を対象物の近くに設置する必要がある場合には、図３に示すように、基台１２を前側の基台１２Ａと後側の基台１２Ｂとに分離するとともに、前側の基台１２Ａに、点検手段１１Ｋを装着して移動させる点検手段移動手段１７Ｋを取付け、この点検手段１１Ｋを装着した前側の基台１２Ａを、後側の基台１２Ｂよりも上部に設置する構成とすればよい。これにより、点検手段１１Ｋを橋梁床版３の下面３ｂに近づけることができる。
また、前記実施形態では、水平方向当接部材１６を橋梁床版３の側面３ｃに当接させたが、図４に示すように、水平方向当接部材１６を、床版３を支持する床版支持部材５の側面５ｃに当接させるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、カメラ移動手段１７と可動錘移動手段１８とを２方向リニアステージから構成したが、図５に示すような、１方向リニアステージとしてもよい。１方向リニアステージでは、２方向リニアステージを用いた場合のように平面的な点検ができないが、構造も簡単で、かつ、重量も軽いという利点がある。したがって、１方向リニアステージを用いるか、２方向リニアステージを用いるかは、橋梁２の建設置箇所や点検手段の種類等により適宜決定すればよい。
また、前記実施形態では、基台１２の前後方向の長さを、前片１２が橋梁床版３の一方の幅方向端部の近傍まで延在する長さとしたが、橋梁床版３の中央部まで延在する長さとしてもよい。この場合には、橋梁２の両側の路肩から橋梁床版３の下面３ｂの幅方向の半分ずつをそれぞれ点検する必要があるが、装置本体１０の重量を低減できるとともに、装置本体１０の長さが短いので設置が容易となるという利点がある。また、吊下昇降手段も小型化できる。
また、前記実施形態では、１個の鉛直方向当接部材１５と２個の水平方向当接部材１６とを設けることで、装置本体１０と橋梁床版３とを３点で接触させたが、１点もしくは２点で接触させてもよいし、４点以上で接触させてもよい。
例えば、装置本体１０と橋梁床版３とを４点で接触させる場合には、図６（ａ），（ｂ）に示すように、鉛直方向当接部材１５と水平方向当接部材１６とをそれぞれ２個ずつ設ければよい。これにより、装置本体１０を更に安定して橋梁床版３の下面３ｂ側に保持することができる。なお、鉛直方向当接部材１５は、必ずしも基台１２の前片１２３に設ける必要はなく、長片１２１，１２２の外側に取付けるなど、支柱１３よりも前側に設ければよい。

１ 橋梁床版下面点検装置、２ 橋梁、３ 床版、４ ガードレール、
５ 床版支持部材、１０ 装置本体、１１ カメラ、１２ 基台、１３ 支柱、
１４ 錘部材、１５ 鉛直方向当接部材、１６ 水平方向当接部材、
１７ カメラ移動手段、１８ 可動錘移動手段、１９ 可動錘、
２０ トラッククレーン。

Claims (7)

1. 橋梁の床版の下面の状態を点検する点検手段を備えた橋梁床版下面点検装置であって、
   前記橋梁床版の下方に配置されて前記点検手段を搭載する、前記橋梁床版の幅方向に延長する基台と、
   前記基台に取付けられる錘部材と、
   前記基台から、前記橋梁床版の下面及び側面のいずれか一方または両方に当接する当接部材と、
   前記橋梁床版の上面に設置されて、前記基台を前記橋梁床版の下方に吊下げながら昇降させる吊下昇降手段とを備え、
   前記点検手段が、前記基台の前記橋梁床版の下面の下方側に配置され、
   前記錘部材が、前記基台の前記橋梁床版の幅方向外側の下方側に配置されていることを特徴とする橋梁床版下面点検装置。
2. 前記橋梁床版の下面に当接する当接部材は、前記基台から前記橋梁床版の下面側に突出して前記下面に当接することを特徴とする請求項１に記載の橋梁床版下面点検装置。
3. 前記基台から上方に突出するように設けられた支柱を備えるとともに、
   前記橋梁床版の側面に当接する当接部材は、前記支柱から水平方向に突出して前記橋梁床版の側面に当接することを特徴とする請求項１に記載の橋梁床版下面点検装置。
4. 前記橋梁床版の側面に当接する当接部材は、前記橋梁床版の長さ方向に互いに離隔して配置されて、前記側面に当接する２つの当接部を備えることを特徴とする請求項３に記載の橋梁床版下面点検装置。
5. 前記点検手段を前記橋梁の幅方向に平行な方向に移動させる点検装置移動手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の橋梁床版下面点検装置。
6. 前記点検手段を前記橋梁の長さ方向に平行な方向に移動させる第２の点検装置移動手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の橋梁床版下面点検装置。
7. 前記基台の前記点検手段とは反対側に取付けられる可動錘と、
   前記可動錘を前記点検手段とは反対方向に移動させる可動錘移動手段とを備えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の橋梁床版下面点検装置。