JP2016160697A - 橋梁点検装置及び橋梁点検方法 - Google Patents

橋梁点検装置及び橋梁点検方法 Download PDF

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茂男 広瀬
Shigeo Hirose
茂男 広瀬
辰英 石田
Nobuhide Ishida
辰英 石田
晃 立山
Akira Tateyama
晃 立山
敦 葛野
Atsushi Kuzuno
敦 葛野
幸夫 柿沼
Yukio Kakinuma
幸夫 柿沼
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株式会社ハイボット
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株式会社建設技術研究所
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Abstract

【課題】車両が路面上を走行中であっても当該橋梁の状態を点検可能であって取扱いが容易でコンパクトな構成を有する橋梁点検装置及び橋梁点検方法を提供する。
【解決手段】雄側接続具を有する第1の分割ロッド4と、雌側接続具を有する第2の分割ロッドと6、第1の分割ロッド4及び第2の分割ロッド6の少なくとも一方に取り付けられ且つ橋梁の状態を点検可能な1以上のカメラ装置8と、第1の分割ロッド4をワイヤ9で吊下支持する2機の第1の支持台160A、Bと、第2の分割ロッドをワイヤ9で吊下支持する2機の第2の支持台160C、Dと、雄側接続具と雌側接続具を空中で相対的に接近させる飛行体と、雄側接続具と雌側接続具を着脱可能に固定するロック手段と、第1の分割ロッド4の嵌合凸部と第2の分割ロッド6の嵌合凹部を連結して橋梁の下方を横断する1本の架橋ロッド3を形成するロッド連結手段とを設けた。
【選択図】図32

Description

本発明は、自動車、トラック等の車両が通行する橋梁の側面や下面等を点検するための橋梁点検装置及び橋梁点検方法に関し、特に、車両が路面上を走行中であっても当該橋梁の状態を点検可能であって取扱いが容易でコンパクトな構成を有する橋梁点検装置及び橋梁点検方法に関する。
一般に、橋梁は、強度計算や製造技術の進展、構造材料の改良・開発等によって大型化、長大化が進んでいる。
一方、建設されてから数十年を経過する橋梁の数は少なくなく、それら長期間使用されてきた橋梁の老朽化が問題となってきている。そのため、製造時からある期間が経過した橋梁については、傷や破損の有無等を点検して当該橋梁の補修・改修等の必要性の有無を考慮する必要が生じてきた。
このような橋梁の点検のために、現在一般的には、L字型の長大なアームを有する橋梁点検車が用いられている。この橋梁点検車による方法は、車体を橋の上に移動した状態において、その橋の上からL字型のアームを下方に伸ばし、そのアームの先端部に搭乗した作業者が目視により、或いは、点検器具を用いて橋梁の側面や下面の状態を点検するものであった。
しかしながら、このような橋の上から長大なアームを伸ばして作業者が橋梁の状態を点検する作業では、長大なアームを支持するために大型の車両が必要となり、橋梁点検時に大型車両を橋の上に停止させることから、その橋を通過する車両の交通を大幅に規制する必要があった。また、橋梁が長大であるためにアームの長さが足りないときにはアームが届かない場所が生じ、点検できない場所が残る場合があった。更に、アームの先端に搭乗した作業者が橋梁の側面や下面等を目視したり、点検器具を使用して点検していることから、点検作業に危険性が伴うばかりでなく、橋梁の状態を位置座標と合わせたデータベースに残して置くことができないという問題があった。
このような長大アームを有する車両を備えた大型装置を使用して行う橋梁点検では、点検作業が大掛かりなものとなって作業性が悪いばかりでなく、作業者の作業に危険性が伴うことから、その点検作業をより簡便且つ安全に行うことができるように、次のような各種の方法が検討されている。
その点検方法の1は、無線操縦される無人飛行機にカメラ装置を搭載し、その無人飛行機を橋梁の側面や下面に飛行させ、飛行機に搭載したカメラ装置で橋梁の表面を観察して橋梁の状態を点検する方法である。
しかしながら、この無人飛行機による橋梁点検方法では、橋梁の周りにおいては風の流れが複雑であるため、無人飛行機を橋梁に接近させて安定して観察することが困難であり、また、飛行時間を長く保つことができないために点検効率が悪いという問題があった。
また。その点検方法の2は、点検装置に複数の吸盤を設け、それら吸盤の吸着力を制御することにより吸盤の吸着力で点検装置を橋梁等に支持し、また、複数の吸盤の吸着力を制御して観察位置を移動させ、点検装置に設けた点検手段で橋梁の状態を観察する方法である。
しかしながら、この吸盤による吸着力を利用した方法では、橋梁の表面には錆やゴミが付着していると考えられることから、吸盤による安定した支持力を確保することが困難であると考えられ、点検装置を安定して保持したり、移動させることが難しいと思われる。
この吸盤を使用した点検装置に関して、本願特許出願人は、先に、吸盤を用いた4足壁面吸着ロボットを製作し、更に、目地のある壁面でも吸着可能なVM吸盤と呼ばれる特殊な吸盤を使用した壁面移動ロボットの開発を行ってきた。ところが、屋外の建造物には壁面の状態が劣悪である場合があり、劣悪な壁面では表面の凹凸や塗装面の一部の剥離等によって吸盤の吸着面から空気が漏れる等の現象が発生し、点検装置を安定して支持したり、移動させることが困難であった。そのため、吸盤を用いて点検装置を橋梁に沿って移動させ、その点検装置で橋梁の状態を観察することは困難であると考えられる。
また、橋梁が鋼鉄製の構造体である場合には、点検装置の支持体として複数の磁石を使用し、それら磁石の吸着力を利用して点検装置を支持し且つ移動可能な構造とすることも考えられる。
しかしながら、磁気吸着力は磁石が鉄表面から、例えば2mm離れると、その吸着力は最大吸着力の数割程度まで減衰する。そのため、構造体の表面に厚い塗装が施されていたり、表面に錆が浮いているような場合には、磁石による十分な吸着力を持続的に発生させることが困難であり、磁石を用いて支持及び移動可能な点検装置を構成することは難しいと考えられる。
一方、上述したような点検方法の内、最も現実的なものとして考えられる方法は、橋梁の下の点検すべき当たりに仮設の足場としての桁を設営し、その桁に沿って点検ロボットを移動させて点検作業を行う方法が良いと考えられる。
特開2010−209666号公報 特開2001−172920号公報
橋梁等の構造物の状態を点検する従来技術として特許文献1及び特許文献2に記載されているようなものがある。
特許文献1には、橋梁の下面等の直接目視点検することが困難な部位を撮影カメラにより撮影して点検する点検装置と点検方法に関するものが記載されている。この特許文献1に記載されている橋梁点検装置は、橋上を移動可能な台車に支持されて先端部が橋の側方外部にオーバーハングして張り出される基部アームと、その基部アームの先端部に取り付けられ昇降可能かつ垂直軸線回りに回動可能に垂直ロッドを保持するロッドホルダーと、そのロッドホルダーに保持されて垂直方向に延在する垂直ロッドと、その垂直ロッドの下端部に中間部を固定されて水平方向に延在する水平アームと、その水平アーム上の一方の側に取り付けられたカメラと、他方の側に取り付けられたバランスウエイトと、水平アームを昇降させる昇降装置と、カメラの撮影画像を表示する表示手段とから構成されている。ロッドアームは垂直ロッドの回動位置を表示する表示手段を備え、カメラは水平方向回動駆動手段の作動で回動する立ち上げポールの上端部に装着した垂直方向の回動駆動手段に支持され、かつ立ち上げポールの水平方向の回動位置を表示する表示手段を備えていることを特徴としている。
また、特許文献2には、道路橋や鉄道橋などの点検や維持補修のために仮設する既設橋梁の作業足場の構造に関するものが記載されている。この特許文献2に記載されている既設橋梁の作業足場は、橋体の側部に着脱自在に係止する係止部を備え橋体側方外側部分に橋軸に沿う水平棒を橋軸方向に移動自在に支持する支持部を備えた多数の係止金物と、その係止金物の支持部に支持される水平棒を備え橋体の側方外側に張出して吊下される多数のユニット作業台と、そのユニット作業台を相互に連結する連結部材とからなることを特徴としている。
しかしながら、特許文献1に記載された橋梁点検装置においては、基部アームの先端部を橋の側方から外側にオーバーハングして張り出し、その先端部に取り付けたカメラによって橋梁の側面や下面の状態を点検するものであった。そのため、橋梁の幅が大きいために基部アームの長さが足りないときには、カメラが届かない場所が生じ、点検できない場所が残るという問題があった。
また、特許文献2に記載された既設橋梁の作業足場においては、点検する橋梁の幅よりも長く堅牢に形成された懸吊作業台が必要とされるばかりでなく、その懸吊作業台を点検する橋梁の下方に設置する必要があるため、その設置作業に手間がかかり、作業性が悪いという問題があった。
本発明は、上述したような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、橋梁の下方に架橋ロッドを横断させ、その架橋ロッドに沿ってカメラ装置等の点検手段を移動可能に構成することができ、その構造を極めて簡単に構成することができると共に、架橋ロッドの連結・分離作業を簡単に行うことができ、少人数であっても容易に橋梁点検を行うことができる取扱いが容易でコンパクトな構成を有する橋梁点検装置及び橋梁点検方法を提供することを目的としている。
本発明の橋梁点検装置は、ケーブルで接続された雄側接続具を軸方向の一端に有する第1の分割ロッドと、雄側接続具と着脱可能な雌側接続具を軸方向の一端に有する第2の分割ロッドと、第1の分割ロッド及び第2の分割ロッドの少なくとも一方に取り付けられ且つ橋梁の状態を点検可能な1又は2以上の点検手段と、橋梁の一側に配置され且つ第1の分割ロッドをワイヤで吊下支持する2機の第1の支持台と、橋梁の他側に配置され且つ第2の分割ロッドをワイヤで吊下支持する2機の第2の支持台と、雄側接続具と雌側接続具を空中で相対的に接近させる接続具接近手段と、雄側接続具と雌側接続具を着脱可能に固定するロック手段と、第1の分割ロッドの一端に設けた嵌合凸部と第2の分割ロッドの一端に設けた嵌合凹部を連結して橋梁の下方を横断する1本の架橋ロッドを形成するロッド連結手段とを設けたことを特徴としている。
接続具接近手段は、橋梁の周囲を飛行可能であって雄側接続具を第1の分割ロッドから引き出し橋梁の下方を通過して雌側接続具の近傍まで搬送可能な飛行体を適用することができる。
第1の分割ロッド及び第2の分割ロッドのそれぞれ他端に、第1の分割ロッド及び第2の分割ロッドが空中に吊り下げ支持されているときに空気を吹き出して推進力を発生させることにより第1の分割ロッド又は第2の分割ロッドの姿勢を制御して所定の姿勢にする姿勢調整手段を設けることが好ましい。
2機の第1の支持台は、第1の分割ロッドを水平方向にバランスさせて支持可能なバランス位置を共通に支持し、2機の第2の支持台は、第2の分割ロッドを水平方向にバランスさせて支持可能なバランス位置を共通に支持することが好ましい。
点検手段は、上下方向へ旋回動作可能に支持されたカメラ装置であり、架橋ロッドの軸回りに回動可能且つその軸に直交する軸回りに回動可能な運動を生成するジンバル機構によって支持され、そのジンバル機構の下部に、重りと、その重りの位置を2軸方向に移動可能な重り調節器を設けた構成にすることが好ましい。
連結及び分離可能な第1の分割ロッドと第2の分割ロッドを橋梁の幅方向両側に配置し、第1の分割ロッドから引き出した雄側接続具と第2の分割ロッドに取り付けられている雌側接続具を接続連結手段により空中で相対的に接近させ、雄側接続具と雌側接続具を接続した後、第1の分割ロッドを2機の第1の支持台によりワイヤで吊り下げて橋梁の一側から橋梁の下方まで吊り下げると共に、第2の分割ロッドを2機の第2の支持台によりワイヤで吊り下げて橋梁の他側から橋梁の下方まで吊り下げ、その後、雄側接続具に連結されたケーブルを巻き上げて第1の分割ロッドに設けた嵌合凸部と第2の分割ロッドに設けた嵌合凹部を連結することにより第1の分割ロッドと第2の分割ロッドを軸方向に連結して橋梁の下方を横断する1本の架橋ロッドを形成し、第1の分割ロッド及び第2の分割ロッドの少なくとも一方に取り付けられた点検手段を架橋ロッドの軸方向に沿って点検位置まで移動させ、任意の位置で点検手段により橋梁の側面及び/又は下面を観察するようにしたことを特徴としている。
ロック解除手段を操作することにより雌側接続具による雄側接続具に対するロックを解除し、架橋ロッドを第1の分割ロッドと第2の分割ロッドに分離可能にすることが好ましい。
本発明の橋梁点検装置によれば、橋梁の下方を横断する架橋ロッドにカメラ装置等の点検手段を移動可能に支持し、その点検手段で橋梁の幅方向の一端から他端まで万遍なく観察することができ、構造が簡単であるためコンパクトな構成を有し、組立・分解作業及び点検作用の容易な橋梁点検装置を提供することができる。
また、本発明の橋梁点検方法によれば、架橋ロッドの連結・分離作業が容易であって、点検手段による点検作業を簡単に行うことができ、橋梁の側面や下面等の点検作業を少人数で精度良く行うことができる橋梁点検方法を提供することができる。
本発明の橋梁点検装置に係る橋梁点検ユニットの一実施例を示す斜視図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係るジンバル機構を示す斜視図である。 図2に示すジンバル機構を分割ロッドの軸方向と直交する方向であって縦方向に断面した説明図である。 図2に示すジンバル機構を分割ロッドの軸方向と平行する方向であって縦横方向に断面した説明図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る伸縮アームの縦断面図である。 図5に示す伸縮アームの先端に取り付けた点検手段を拡大して示す斜視図である。 図6に示す点検手段を縦方向に断面して示す説明図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係るジンバル機構の下部に取り付けた重り調節器を示す斜視図である。 図8に示す重り調節器を縦方向に断面した説明図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る伸縮アームの姿勢を説明するもので、図10Aは伸縮アームの姿勢を垂直に保持した状態の正面図、図10Bは同じく側面図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る伸縮アームの姿勢を説明するもので、図11Aは伸縮アームの姿勢を分割ロッドの軸方向に傾斜させた状態の正面図、図11Bは同じく側面図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る伸縮アームの姿勢を説明するもので、図12Aは伸縮アームの姿勢を分割ロッドの軸方向と直交する方向に傾斜させた状態の正面図、図12Bは同じく側面図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る伸縮アームの姿勢を説明するもので、図13Aは伸縮アームの姿勢を分割ロッドの軸方向及びこれと直交する方向の両方向に対して傾斜させた状態の正面図、図13Bは同じく側面図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る分割ロッドの軸方向の他端に設けた姿勢調整手段を示す斜視図である。 図14に示す姿勢調整手段を縦方向に断面して示す説明図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る第1の分割ロッドの一端と第2の分割ロッドの一端を接近させ、雄側接続具を雌側接続具に嵌合させる前の状態を断面して示す説明図である。 図16に示す状態から、雄側接続具を雌側接続具に嵌合させた状態を断面して示す説明図である。 図16に示す状態から、雄側接続具を雌側接続具に嵌合させたときの外観形状を説明する斜視図である。 図16に示す状態から雄側接続具を雌側接続具に嵌合させ、ロッド連結手段により第1の分割ロッドと第2の分割ロッドを連結した状態を断面して示す説明図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る第2の分割ロッドの軸方向の一端に配設したロック手段及びロック解除手段を示すもので、図20Aはロック手段の開放状態を示す正面図、図20Bは同じく斜視図である。 図20に示すロック手段及びロック解除手段を拡大して示すもので、ロック手段を開いた状態の説明図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る第2の分割ロッドの軸方向の一端に配設した雌側接続具に雄側接続具を挿入した状態を示すもので、図22Aは正面図、図22Bは斜視図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る第2の分割ロッドの軸方向の一端に配設したロック手段及びロック解除手段を示すもので、図23Aはロック手段の閉鎖状態を示す正面図、図23Bは同じく斜視図である。 図1に示す橋梁点検ユニットに係る第2の分割ロッドの軸方向の一端に配設したロック手段による雄側接続具のロック状態を示すもので、図24Aは正面図、図24Bは斜視図である。 図24に示すロック手段及びロック解除手段を拡大して示すもので、ロックロック手段で雄側接続具をロックした状態の説明図である。 本発明の橋梁点検装置に係る第1の支持台及び第2の支持台を示す斜視図である。 本発明の橋梁点検装置に係る第1の支持台及び第2の支持台を示す側面図である。 本発明の橋梁点検装置を用いて橋梁点検方法を説明するもので、接続具接近手段で雄側接続具を雌側接続具に接近させる状態を説明する説明図である。 図28の要部を拡大して示す説明図である。 図29に示す状態の後、2機の支持台の内の1機の支持台がワイヤによって分割ロッドを吊下支持している状態を示す説明図である。 図30に示す状態の後、ファン推進器の空気圧でそれぞれの分割ロッドを180度旋回させて2本の分割ロッドの互い一端を対向させた状態を示す説明図である。 4機の支持台で1本の架橋ロッドを支持した状態で2機の点検手段により橋梁を観察する状態を説明する説明図である。 本発明に係る橋梁点検装置を橋梁に設置した状態を示すもので、1本の架橋ロッドを橋梁の下方に吊り下げて空中にフリーな状態で支持した説明図である。 本発明に係る橋梁点検装置を橋梁に設置した状態を示すもので、1本の架橋ロッドを橋梁の下面に当接させて固定支持した状態を示す説明図である。 本発明に係る橋梁点検装置を、橋梁の橋脚を跨いで移動させる動作を説明する説明図である。
以下に、図1乃至図35を参照して、本発明の橋梁点検装置及び橋梁点検方法の実施の例を説明する。
本発明の橋梁点検装置は、第1の分割ロッド4を有する第1の橋梁点検ユニット2Aと、第2の分割ロッド6を有する第2の橋梁点検ユニット2Bと、第1の橋梁点検ユニット2Aをワイヤ9で吊下支持する2機の第1の支持台160A,160Bと、第2の橋梁点検ユニット2Bをワイヤ9で吊下支持する2機の第2の支持台160C,160Dと、第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6を軸方向に連結して1本の架橋ロッド3を形成するための接続具接近手段190等を備えて構成されている。
図1は、本発明の橋梁点検装置1に係る第1の橋梁点検ユニット2A及び第2の橋梁点検ユニット2Bの一実施例を示すものである。この第1の橋梁点検ユニット2Aと第2の橋梁点検ユニット2Bが異なる点は、第1の橋梁点検ユニット2Aの第1の分割ロッド4の一端には嵌合凸部4aと雄側接続具5が設けられ、第2の橋梁点検ユニット2Bの第2の分割ロッド6の一端には嵌合凹部6aと雌側接続具7が設けられている。更に、第2の分割ロッド6において、雌側接続具7に関連してロック手段130とロック解除手段140とロッド連結手段150を設けている点が異なり、その他の構成は同様である。
第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6は、嵌合凸部4aと嵌合凹部6aを嵌合することによって軸方向へ付き合わされ、見かけ上1本のロッドとされる。そして、ロッド連結手段150の作動によって嵌合凸部4aと嵌合凹部6aをネジ結合することにより、第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6が緊締され、軸方向へ一体的に連結された1本の架橋ロッド3が構成される。
図1に示すように、第1の分割ロッド4及び第2の分割ロッド6は、断面形状が円形をなし且つ軸方向に長い円筒体20を有しており、その円筒体20の長さは、点検する橋梁KYの幅方向の長さの1/2よりも長いものとする。この円筒体20の外周面の上下には、点検手段8を有する伸縮アーム50が搭載されたジンバル機構25を軸方向にガイドする上部レール21と下部レール22が一体的に設けられている。上部レール21は円筒体20の最上部に配置され、下部レール22は180度回転変位した円筒体20の最下部に配置されていて、それらの軸心線は円筒体20の軸心線と平行に設定されている。
上部レール21及び下部レール22は、図18に示すような形状を有している。上部レール21は、左右の両側面に側方に開口され且つ軸方向に連続したV字状の長溝27を有しており、図示しない複数のボルトによって円筒体20に締め付け固定されている。この上部レール21の上面には、架橋ロッド3を橋梁KYの下面に当接させたときの緩衝材としての役割をなすゴムシート24が接着剤で固定されて一体的に設けられている。下部レール22は、一方の側面に開口され且つ軸方向に連続したV字状の長溝28と、他方の側面において軸方向へ多数の歯を所定間隔に配置したラック29が設けられており、図示しない複数のボルトによって円筒体20に締め付け固定されている。
更に、第1の分割ロッド4に固定された上部レール21及び下部レール22の一端には位置決めをなす係合突起31がそれぞれ設けられている。これに対して、第2の分割ロッド6に固定された上部レール21及び下部レール22の一端には、係合突起31が係合されることによって第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6を互いに位置決めする係合孔32がそれぞれ設けられている。
図1に示すように、円筒体20の上部であって上部レール21の軸方向の他側には、それぞれの橋梁点検ユニット2A,2Bにおいて、水平方向にバランスさせた状態でワイヤ9により吊り下げて支持するための支持片23が上方へ突出するように設けられている。更に、第2の分割ロッド6において、円筒体20の嵌合凹部6a側には、円筒体20の内外に空気を通過させて雄側接続具5と雌側接続具7の着脱操作を容易にする等の役割を有する空気孔13が設けられている。
また、第1の分割ロッド4及び第2の分割ロッド6には、それぞれジンバル機構25が円筒体20の軸方向へ移動可能に支持されている。ジンバル機構25は、図2乃至図4に示すような構成を有している。即ち、ジンバル機構25は、四角形の枠体からなる支持枠34と、この支持枠34の内側に回転自在に支持された軸受枠35と、この軸受枠35に装着された玉軸受36と、この玉軸受36の内輪に嵌合された軸受環37と、ジンバル機構25を円筒体20の軸方向へ移動させるための走行駆動部38等を有している。
ジンバル機構25の支持枠34は、上下方向の長さを左右方向の長さよりも長くした長方形をなしており、その側面部には、左右方向において対向する位置に軸受穴が設けられている。軸受枠35は、平面形状が略四角形をなしており、その左右の側面部には外側に突出する軸部35aがそれぞれ設けられている。これらの軸部35aに装着された軸受41を支持枠34の軸受穴にそれぞれ嵌合させることにより、軸受枠35が支持枠34に対して、その長手方向と直交する水平方向に設定される回転軸を回転中心として上下方向へ回転自在に支持されている。
この軸受枠35に玉軸受36を介して回転自在に支持された軸受環37の中央部に、円筒体20が貫通される貫通穴42が設けられており、その貫通穴42は、上部レール21と下部レール22が固定された円筒体20の断面形状に対応する形状に形成されている。即ち、貫通穴42は、中央部に形成された円形部42aと、その円形部42aの上部に開口するように形成された上角溝部42bと、円形部42aの下部に開口するように形成された下角溝部42cとを有している。上角溝部42bには上部レール21が挿通され、下角溝部42cには下部レール22が挿通される。
この軸受環37の貫通穴42を囲うように、軸受環37の厚み方向の両側には、その軸受環37の両面に立設された支持片43によってそれぞれ回転自在に支持された6個(片側3個)のガイドローラ44が配設されている。6個のガイドローラ44のうち、上側に配置された2個のガイドローラ44は、貫通穴42に挿入される架橋ロッド3の上部レール21に設けた左右の長溝27にそれぞれ転動可能に係合される。また、下側に配置された1個のガイドローラ44は、下部レール22に設けた長溝28に転動可能に係合される。この下側のガイドローラ44に対する左右方向の対応位置に、下部レール22に設けたラック29に噛合されるピニオン45が軸受環37の厚み方向の両側に配設されている。
ピニオン45は、その中央部に嵌合された軸体45aが2個の軸受片46によって回転自在に支持されており、2個の軸受片46は軸受環37の面に立設されている。軸体45aは、カップリング47によってモータ48の回転軸と一体的に回転可能に連結されている。そして、モータ48は、軸受環37の面に立設されたベース片49に固定されている。なお、支持枠34の上枠部には伸縮アーム50の下端が嵌合される座ぐり穴34aが設けられ、下枠部には貫通穴34bが設けられている。
図5に示すように、伸縮アーム50は、図示しない空気圧装置から供給される空気圧と巻取り機60によるワイヤ61の巻取り動作によって伸長及び収縮動作が可能とされた4本のアーム51〜54を有する入れ子式構造となっている。最も小さい外径を有する筒体からなる第1アーム51が、この第1アーム51よりも少し大きい外径を有する筒体からなる第2アーム52に摺動可能に挿入され、この第2アーム52が、更に大きい外径を有する筒体からなる第3アーム53に摺動可能に挿入されていて、更に大きい外径を有する筒体からなる第4アーム54に第3アーム53が摺動可能に挿入されている。
第1アーム51から第4アーム54までの隣り合うアーム間には、それらの隙間から圧縮空気が漏れ出るのを防止するための漏れ防止手段が設けられている。この実施例で示す漏れ防止手段は、各アーム51〜54の端部にリング状をなすシール材を設けることによって実現している。即ち、第1アーム51では基端側の外周面にシール材を設け、第2アーム52及び第3アーム53では先端側の内周面と基端側の外周面にシール材を設け、第4アーム54では先端側の内周面にシール材を設けている。これらのシール材は抜け止めの機能も有しており、各アーム51〜54の先端側のシール材と基端側のシール材が当接することにより外側に位置するアームによって内側に位置するアームの抜け出しが防止される。
第1アーム51の基端側の開口部は底板55によって閉じられている。また、第4アーム54の基端側の開口部はベース板56によって閉じられている。これら底板55とベース板56で4本のアーム51〜54の基端側を閉じることにより、伸縮アーム50を伸長又は収縮させるために圧縮空気が出し入れされる空気室57が形成されている。この空気室57は、図示しない空気圧装置に接続され、その空気圧装置で製造された圧縮空気が供給されることにより、伸縮アーム50が伸長される。空気室57に供給された圧縮空気は、巻取り機60によるアームの引き込み作用によって外部に排出され、これにより伸縮アーム50が収縮される。
巻取り機60は、図5において拡大して示すような構成を有している。即ち、巻取り機60は、一端が底板55の下面に固定されたワイヤ61と、このワイヤ61を所定長さ巻き取ることができる巻取りドラム62と、この巻取りドラム62を巻回駆動するモータ63等を有している。巻きい取ドラム62は、断面形状がコ字状に形成されたフレーム64によって両側部が回転自在に支持されたドラム軸65に回転自在に支持されている。ドラム軸65の一端には従動プーリ66が固定されており、この従動プーリ66に伝動ベルト67の一側が掛け止められている。伝動ベルト67の他側には、フレーム64に固定されたモータ63の回転軸に取り付けられた駆動プーリ68が掛け止められている。更に、フレーム64には支持軸69が両端支持されており、この支持軸69にはプーリ71が回転自在に支持されている。
巻取りドラム65に一側が巻き取られたワイヤ61の他側は、プーリ71を介して底板56に固定されている。かくして、モータ63を駆動することにより巻取りドラム62を回転させてワイヤ61を巻き取ることにより、第1アーム51から第4アーム54まで入れ子式に逐次的に引き込むことができ、これにより伸縮アームを図5に示す最小の長さに収縮することができる。一方、空気圧装置で空気室57に圧縮空気を供給することにより、第1アーム51から第4アーム54まで逐次的に引き出して伸長させることができる。
伸縮アーム50の上端部には点検支持器74が取り付けられており、その点検支持器74に点検手段の一具体例を示すカメラ装置8が取り付けられている。点検支持器74は、図6及び図7に示すような構成を有している。即ち、点検支持器74は、カメラ装置8を上下方向へ旋回動作可能に支持するベース部材75と、このベース部材75を水平方向へ旋回動作可能に支持するホルダー76等を有しており、このホルダー76が第1アーム51の上端にネジ等の固定手段によって締付固定されている。
ベース部材75は、一対の軸受片77を介してカメラ装置8を支持するベース部75aと、このベース部75aの下面において垂直方向へ突出するよう一体に形成された軸部75bとを有しており、その軸部75bの中央部に下方に突出する小径の突起軸75cを設けている。ベース部75aの上面には、所定距離離して2つの軸受片78a,78bが立設されており、これらの軸受片78a,78bにそれぞれ装着された軸受79によって支持板81が回転自在に支持されており、この支持板8にカメラ装置8の背面部が固定されている。
支持板81には、一方の軸受片78aに装着された軸受79を貫通して外側に突出する突起部81aが設けられており、この突起部81aに一方のカップリング82aが固定されている。カップリング82aには他方のカップリング82bが係合されており、そのカップリング82bはモータ83の回転軸83aに固定されている。モータ83は、ベース部75aに取り付けられたブラケット84によって回転軸83aを水平方向へ向けた状態で固定されている。モータ83としては、例えば、ステップモータを用いることができ、回転軸83aの回転方向及び回転数に応じて上下方向へ旋回動作可能とされている。
カメラ装置8は、点検対象となる橋梁KYの側面や下面等の観察対象部分を映し出し、その表面の状態を見ることによって橋梁の状態を点検するものである。このカメラ装置8によって得られる状態を、例えばモニタで見ることによって作業者が橋梁KYの状態を目視して観察することができ、また、例えばパソコンに取り入れることによって観察部分の表面状態、観察位置、その他の情報を記録して保存したり、再利用することができる。なお、点検手段としては、この実施例の他にも、例えば、橋梁の表面を打撃してその状態を検出する打音式の点検装置、超音波を照射して橋梁の状態を観察する超音波点検装置、その他の点検装置を適用することができる。
ベース部材75は、軸部75bに装着された2個の軸受85a,85bを介してホルダー76に対して、垂直方向に延びる軸部75bの軸心線を中心として回転自在に支持されている。ホルダー76の下部には第1アーム51の上端に固定するためのフランジ部76aが設けられており、そのフランジ部76aの中央には、突起軸75cに取り付けられた一方のカップリング86aが挿通される穴が設けられている。一方のカップリング86aはクラッチ87を介して他方のカップリング86bと接続されている。他方のカップリング86bはベース部材75を回転動作させるためのモータ88の回転軸88aに固定されている。
モータ88は、回転軸88aを上方へ向けた状態でブラケット89に固定されており、ブラケット89はフランジ部76aの下面に固定されている。モータ88としては、例えば、ステップモータを用いることができ、回転軸88aの回転方向及び回転数に応じて上下方向に向かう垂直軸を回転中心として水平方向へベース部材75が回動可能とされている。かくして、モータ88を駆動すると、その回転方向及び回転量に応じてベース部材75が水平方向へ回動される。
図8及び図9は、ジンバル機構25の下部に取り付けた重り調節器90を説明する図である。重り調節器90は、重り91を有しており、この重り91の位置を調節することにより伸縮アーム26の姿勢を変化させ、カメラ装置8を所望の位置に移動させて保持するためのものである。この重り調節器90は、重り91と、2枚の長尺状のリンク92,93と、2個の関節部94,95を有している。第1リンク92の長手方向の一側に第1関節部94が設けられ、第1リンク92の他側と第2リンク93の他側は第2関節部95によって回動可能に連結されており、第2リンク93の一側に重り91が設けられている。
第1関節部94は、第1リンク92の長手方向の一側において一面から上方へ突出するように形成された軸部92aと、この軸部92aに2個の軸受96を介して回転自在に支持された円筒体97と、この円筒体97に取り付けられたギアドモータ98と、このギアドモータ98の出力軸98aと軸部92aの突起92bを動力伝達可能に連結するカップリング99を有している。ギアドモータ98は、一端が閉じられた円筒体97の閉鎖面の外側に、その出力軸98aを突起92bに対向させる状態で取り付けられている。
第2関節部95は、第1関節部94と略同様の構成を有しており、両者が異なる点は、円筒体97に相当する部分を第1リンク92に一体に設けたところで、その他の構成は同様である。即ち、第2関節部95は、第1リンク92の長手方向の他側であって、軸部92aが突出する側と反対側へ突出するように設けた円筒部92cと、第2リンク93の長手方向の他側において一面から上方へ突出するように形成された軸部93aと、第1リンク92に取り付けられたギアドモータ101と、このギアドモータ101の出力軸101aと軸部93aの突起93bを動力伝達可能に連結するカップリング102を有している。ギアドモータ101は、第1リンク92の円筒部92cと反対側に、その出力軸101aを突起93bに対向させる状態で取り付けられている。第2リンク93の第2関節部95と反対側の端部に、伸縮アーム50の姿勢を変更するのに十分な重量を有する重り91が取り付けられている。
重り調節器90は、第1関節部94に設けた円筒体97をジンバル機構25の支持枠34の下面に固定することによって取り付けられる。この際、第1関節部94のギアドモータ98が支持枠34に設けた貫通穴34bに貫通される。このギアドモータ98を駆動すると、出力軸98aの回転方向及び回転量に応じて第1リンク92が水平方向へ回動される。一方、第2関節部95のギアドモータ101を駆動すると、出力軸101aの回転方向及び回転量に応じて第2リンク93が水平方向へ回動され、この第2リンク93の先端に位置する重り91の位置を制御することにより伸縮アーム50の姿勢を制御することができる。
図10乃至図13は、重り調節器90の状態によって伸縮アーム50の姿勢が変化する状態を説明する図である。図10A及び10Bは、伸縮アーム50が垂直上方へ延在されている状態を示すものである。このとき重り調節器90は、第1リンク92と第2リンク93が上下方向に重なり合って、分割ロッド4(又は6)が延在する方向と平行する方向に延在する状態となっている。
図11A及び11Bは、図10A及び10Bに示す状態から、伸縮アーム50を分割ロッド4(又は6)が延在する方向にある角度だけ傾斜させた状態を示すものである。このとき重り調節器90は、上方から見て第1リンク92を反時計方向へ回転させる一方、第2リンク93を時計方向に回転させて、重り91を初期位置に保持するように2個のギアドモータ98,101を制御することによって実現される。
図12A及び12Bは、図10A及び10Bに示す状態から、伸縮アーム50を分割ロッド4(又は6)が延在する方向と直交する方向にある角度だけ傾斜させた状態を示すものである。このとき重り調節器90は、上方から見て第1リンク92を反時計方向へ少し回転させる一方、第2リンク93を時計方向に少し回転させて、重り91を初期位置から直交する方向に移動させるように2個のギアドモータ98,101を制御することによって実現される。
図13A及び13Bは、図10A及び10Bに示す状態から、伸縮アーム50を分割ロッド4(又は6)が延在する方向に対してある角度を傾斜させると同時に、その延在する方向と直交する方向に対してもある角度を傾斜させた状態を示すものである。このとき重り調節器90は、上方から見て第1リンク92を時計方向へ少し回転させると共に、第2リンク93も時計方向に少し回転させて、重り91を第1関節部94の下方に位置するように2個のギアドモータ98,101を制御することによって実現される。
図14及び図15は、第1の分割ロッド4及び第2の分割ロッド6の各他端に設けた姿勢調整手段の一実施例を示すファン推進器104の外観斜視図及び縦断面図である。このファン推進器104は、第1の分割ロッド4又は第2の分割ロッド6が空中に吊り下げ支持されているときに、空気を吹き出してその空気圧で推進力を発生させることにより、第1の分割ロッド4又は第2の分割ロッド6を、その軸方向へ移動させたり、ワイヤ9を中心に回動させたりするものである。
ファン推進器104は、ファン105と、このファン105を回転自在に支持するフレーム106と、ファン105の吸い込み側を覆う安全カバー107と、フレーム106を回動自在に支持する支持ブラケット108と、フレーム106を旋回動作させるモータ109等を有している。支持ブラケット106は、円筒体20の一端に固定されるベース部108aと、このベース部108aの一面に立設された半円形の支持片を有するアーム部108bとからなっている。アーム部108bの両先端部には、互いに中心を一致させた軸受穴がそれぞれ設けられており、これらの軸受穴に嵌合された軸受111にフレーム106の枠体106aに設けた一対の軸部106bを両端支持することによってフレーム106が支持ブラケット108に回転自在に支持されている。
フレーム106の枠体106aはリング状をなしており、この枠体106aの外周面であって互いに180度回転変位した位置に一対の軸部106bが外側へ突出するように設けられている。枠体106aの内側にはリム部106cが一体に設けられており、このリム部106cの一面に、モータが内蔵されたファン105が回転自在に支持されている。このフレーム106の一側に、ファン105を囲うように安全カバー107が取り付けられている。
また、支持ブラケット108に設けたアーム部108bの一片の先端部には、フレーム106を旋回動作させるためのモータ109が取り付けられている。モータ109は、アーム部108bの一片に固定されたモータベース112に、その回転軸109aをフレーム106の軸部106bに対向させた状態で固定されている。モータ109の回転軸109aは、軸部106bの先端から突出した突起106dとカップリング113を介して連結されている。これにより、モータ109を駆動すると、回転軸109aの回転力がカップリング113を介してフレーム106に伝達され、回転軸109aの回転方向及び回転量に応じてファン105を保持するフレーム106が水平方向へ旋回動作される。
図16乃至図19に示すように、雄側接続具5は、適当な長さを有する丸棒状の部材からなり、軸方向の一端に設けた円錐状の凸部の内側に周方向へ連続するロック溝5aが設けられている。雄側接続具5のロック溝5aと反対側に、他の部分よりも細くした小径部5bが設けられており、この小径部5bの先端にケーブル10の一端が固定されている。
雌側接続具7は、第2の分割ロッド6の他端に装着されて固定支持されるハウジング115と、このハウジング115に2個の軸受116を介して回転自在に支持される円筒状の回転体117を有している。雌側接続具7の回転体117には、その中心部を軸方向に貫通する貫通穴118が設けられており、その貫通穴118の一側に円錐状に形成された凹部118aが設けられている。更に、貫通穴118の凹部118a側には、第1の分割ロッド4と連結するための雌ネジ部119が設けられている。この雌側接続具7を有する円筒体20の端部が、第2の分割ロッド6の嵌合凹部6aを形成している。
このような嵌合凹部6aの凹部118aに対応する形状の円錐凸部121を有する嵌合凸部4aが第1の分割ロッド4の一側に設けられている。円錐凸部121は、貫通穴118の凹部118aの形状に見合う円錐形状を有しており、その頂部にはネジ部119に螺合される雄ネジを有するネジ軸部121aが設けられている。そして、円錐凸部121の中心部には軸方向に貫通する挿通孔122が設けられている。この挿通孔122にケーブル10が貫通されており、嵌合凸部4aの外部においてケーブル10の一端に雄側接続具5が接続されている。
ケーブル10の他端は、第1分割ロッド4の内部において、所定長さだけ巻取りドラム123に巻き取られている。巻取りドラム123はフレーム124に回転自在に支持されており、このフレーム124にはケーブル10をガイドするローラ125が回転自在に支持されている。更に、フレーム124には、巻取りドラム123を回転駆動するステッピングモータ等のモータ126が固定されている。このモータ126を駆動して巻取りドラム123を回動させることにより、モータ126の回転方向に応じてケーブル10が巻き取られ、或いは引き出される。フレーム124は、円錐凸部121から内側に張り出したベース部121bに固定されている。
また、第1の分割ロッド4に固定された上部レール21の端面に、第2の分割ロッド6と連結するときの相対的な位置決めをなすための前述した2つの係合突起31が設けられている。2つの係合突起31は、円錐凹部121を挟むように180度回転変位した位置に設けられており、この2つの係合突起31に嵌り合う係合孔32が第2の分割ロッド6に固定された上部レール21及び下部レール22の各端面に設けられている。
図20乃至図25は、雄側接続具5をロックして固定するロック手段130と、このロック手段130によるロックを解除するロック解除手段140と、第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6の連結及び解除を行うロッド連結手段150の構成及び動作を説明する図である。これらロック手段130、ロック解除手段140及びロッド連結手段150は、第2の分割ロッド6に装着された雌側接続具7の背面側に配設されている。
ロック手段130は、雌側接続具7の背面に固定されたベース部材131と、このベース部材131に回転自在に支持された一対のロック板132,132と、この一対のロック板132,132を開閉するように揺動させる一対のリンク133,133と、この一対のリンク133,133を揺動させる操作ピン144等を有している。ベース部材131は、長手方向の断面形状がコ字状に形成された板状の部材からなり、中央の平面部を回転体117の背面と平行をなすようハウジング115に固定されている。更に、ベース部材131の平面部であって回転体117の貫通穴118と対応する位置に、雄側接続具5の一側が挿通される開口穴135が設けられている。
一対のロック板132,132は、開口穴135を両側から挟むように配置されており、各ロック板132の一端は枢軸136によってベース部材131に回動可能に支持されていて、他端に一対のリンク133,133の一端がそれぞれ連結ピン137によって回動可能に連結されている。一対のリンク133,133の各他端にはガイドピン138がそれぞれ固定されており、一対のガイドピン138は平面部に設けた一対の長穴141を個別に貫通して、ベース部材131の内側において1個のブロック142に連結されて固定されている。
ブロック142には、一対のガイドピン138,138と平行をなすように操作ピン144が立設されており、この操作ピン144は平面部に設けた長穴145を貫通して一対のリンク133,133の間に挿通されている。長穴145は、ベース部材131が延在する方向と平行をなすように延在されており、その長穴145に沿って操作ピン144を移動させることにより、一対のリンク133,133の動作を介して一対のロック板132,132を開閉動作させることができる。なお、ブロック142は、ベース部材131との間に介在されたスプリング143によって常時は開口穴135から離れる方向へ付勢されている。
即ち、操作ピン144を開口穴135から遠ざかる方向に移動させると、一対のロック板132,132を互いに近づく方向(互いの間隔を狭める方向)へ移動させることができる。これにより、開口穴135に挿通された雄側接続具5のロック溝5aに一対のロック板132,132を係合させることができ、このとき雄側接続具5がロック手段130によってロックされる。一方、操作ピン144を開口穴135に近づける方向に移動させると、一対のロック板132,132を互いに遠ざかる方向(互いの間隔を広める方向)へ移動させることができる。これにより、開口穴135に挿通された雄側接続具5のロック溝5aから一対のロック板132,132を離脱させることができ、このときロック手段130による雄側接続具5のロックが解除される。
ロック解除手段140は、作業者の手動操作によってロック解除が実行される手動式ロック解除機構と、モータを用いて自動操作によってロック解除が実行される自動式ロック解除機構とからなっている。手動式ロック解除機構は、ブロック142に立設されたロック解除ボタン146からなっている。ロック解除ボタン146は、図18に示すように、その上面が円筒体20の側面に露出されており、外部からロック解除ボタン146を押圧することにより、ロック解除を行うことが可能となっている。このロック解除ボタン146を押圧し、スプリング143のバネ力に抗してブロック142を貫通穴135側へ移動させることにより、一対のロック板132,132の間隔を広げてロック手段130による雄側接続具5のロックを解除することができる。
自動式ロック解除機構は、解除モータ147と、操作ピン144を移動可能な解除カム148を有している。解除カム148は、解除モータ147の回転軸に固定されており、解除カム148を操作ピン144に近接させた状態で解除モータ147が、ブラケット149によってベース部材131に固定されている。解除モータ147を駆動して解除カム148を回動させ、この解除カム148で操作ピン144を開口穴135側へ移動させることにより、一対のロック板132,132の間隔を広げてロック手段130による雄側接続具5のロックを解除することができる。
更に、雌側接続具7の背面にはロッド連結手段150が設けられている。ロッド連結手段150は、第1の分割ロッド4の嵌合凸部4aを第2の分割ロッド6の嵌合凹部6aに挿入した後、雌側接続具7の回転体117を回転させて貫通穴118に設けたネジ部119を円錐凸部121の先端に設けたネジ軸部121aに螺合させてネジ結合させたり、そのネジ結合を解除させる動作を行うものである。ロッド連結手段150は、回転体117の背面に固定された従動ギア151と、この従動ギア151に噛合された駆動ギア152と、この駆動ギア152が回転軸に固定された駆動モータ153と、この駆動モータ153をハウジング115に固定するモータベース154を有している。
ロッド連結手段150の動作は次のようなものである。図17に示すように、第1の分割ロッド4の嵌合凸部4aを第2の分割ロッド6の嵌合凹部6aに対向させ、この状態でロッド連結手段150の駆動モータ153を駆動して駆動ギア151及び従動ギア151を介して回転体117を回転させる。この状態で、嵌合凸部4aを嵌合凹部6aに接近させ、ネジ軸部121aをネジ部119に挿入する。そして、ネジ軸部121aをネジ部119に螺合して締め付けることにより、嵌合凸部4aと嵌合凹部6aがネジ結合され、これにより第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6が軸方向に一直線に連結され、1本の架橋ロッド3が構成される。
図26及び図27は、第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6をワイヤ9で吊り下げて支持するための支持台160を示す図である。支持台160は、フレーム構造をなす台車161と、この台車161に回転自在に回転自在に支持された巻取りドラム162と、この巻取りドラム162に巻き取られたワイヤ9を吊り下げる吊下げアーム163と、この吊下げアーム163の姿勢を調節するシリンダ装置164等を備えている。
巻取りドラム162は、台車161の上面中央部に立設された一対の支持片165,165に両端支持された支持軸166によって回転自在に支持されている。吊下げアーム163は、台車161の上部に設けた左右の支持部167においてそれぞれ両端支持された支持軸168を介して2箇所で揺動可能に支持されている。更に、台車161の上面中央部には支持部169が立設されており、この支持片169に両端支持された支持軸171によって中間プーリ172が回転自在に支持されている。
吊下げアーム163の長手方向の先端にはガイドプーリ173が回転自在に取り付けられている。吊下げアーム163の長手方向の基端には、ガイドプーリ173と反対側に突出する操作部174が設けられている。操作部174にはシリンダ装置164の先端が支持軸175を介して回動可能に連結されており、シリンダ装置164の基端は台車161に立設された支持部176に支持軸177を介して回動可能に取り付けられている。
台車161の下部の4箇所には、支持台160を運搬するための車輪180が回転自在に取り付けられている。更に、台車161には、支持台160を橋梁KYに固定するための突起部181が2箇所に設けられている。突起部181は、台車161の2箇所において、吊下げアーム163が延在する方向と直交する方向に突出するように形成されている。支持台160は、突起部181に取り付けられる押え部材182によって橋梁KYに固定される。押え部材182には、この押え部材182を突起部181に取り付けるための取付ネジ183と、台車161を橋梁KYに固定するための固定ネジ184が設けられている。
上述したような構成要素を有する橋梁点検装置1は、例えば、次のようにして使用することができる。図28乃至図35は、橋梁点検装置1の使用状態を説明する図である。
図28は、橋梁点検装置1の構成要素を橋梁KY上に設置した状態を説明するもので、2機の第1の支持台160A、160Bは、点検しようとする橋梁KYの幅方向の一側において、長手方向に所定の間隔をあけて配置し、それぞれ押え部材182を用いて橋梁KYの欄干に固定する。同様に、2機の第2の支持台160C,160Dは、その橋梁KYの幅方向の他側であって2機の第1の支持台160A,160Bと対応する位置に、長手方向に所定の間隔をあけて配置し、それぞれ押え部材182を用いて橋梁KYの欄干に固定する。
次に、橋梁KYの一側において、第1の支持台160Aのワイヤ9の先端と第1の支持台160Bのワイヤ9の先端を第1の橋梁点検ユニット2Aの第1の分割ロッド4に設けた支持片23に係止し、2機の支持台160A,160Bでワイヤ9により吊り下げて橋梁KYの側方に吊下支持する。同じく、橋梁KYの他側において、第2の支持台160Cのワイヤ9の先端と第2の支持台160Dのワイヤ9の先端を第2の橋梁点検ユニット2Bの第2の分割ロッド6に設けた支持片23に係止し、2機の支持台160C,160Dでワイヤ9により吊り下げて橋梁KYの側方に吊下支持する。
次に、第1の分割ロッド4に収納されている雄側接続具5を引き出し、その雄側接続具5を飛行体190で保持し、その飛行体190を飛行させることによって橋梁KYの下方を通過させて橋梁KYの他側に搬送する。飛行体190としては、例えば、ラジコン操縦によって飛行する方式のもの、例えば、ヘリコプタのようにホバーリングの可能な飛行体を適用することが好ましい。
次いで、図29に示すように、橋梁KYの他側において、飛行体190から雄側接続具5を取り外し、その雄側接続具5を第2の分割ロッド6に設置されている雌側接続具7の回転体117に設けた貫通穴118に挿通する。そして、雄側接続具5の先端部を回転体117の他側に突出させた状態で、ロック手段130を動作させて一対のロック板132,132を雄側接続具5のロック溝5aに係合させる。このようにれ、一対のロック板132,132をロック溝5aに係合させることにより、雄側接続具5が雌側接続具7によってロックされる。
次に、図30に示すように、2機の支持台160C,160Dによりワイヤ9を介して第2の橋梁点検ユニット2Bを橋梁KYの他側に吊り下げる。同様に、図示しないが、橋梁KYの一側において、2機の支持台160A,160Bによりワイヤ9を介して第1の橋梁点検ユニット2Aを橋梁KYの他側に吊り下げる。この状態から、ファン推進器104を作動し、空気を後方へ吹き出すことによりワイヤ9を回転中心として第2の架橋点検ユニット2B(第1の架橋点検ユニット2Aの場合も同様)を旋回させ、一側に吊り下げられている第1の架橋点検ユニット2Aに対向させ、互いの軸方向を同一方向に設定する。
次いで、図31に示すように、第1の分割ロッド4に収納されているモータ126を駆動させて巻取りドラム123を回転駆動し、雄側接続具5に接続されているケーブル10を巻き取り、第1の分割ロッド4の嵌合凸部4aと第2の分割ロッド6の嵌合凹部6aを互いに接近させる。そして、嵌合凸部4aが嵌合凹部6aに入り込んだところで、ロッド連結手段150の駆動モータ153を駆動させて円錐凸部121の先端に設けたネジ軸部121aを回転体117の貫通穴118に設けたネジ部119に螺合させ、嵌合凸部4aと嵌合凹部6aをネジ結合させる。
これにより、図32に示すように、第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6が軸方向へ一直線をなすように連結された1本の架橋ロッド3が形成される。この架橋ロッド3を有する橋梁点検ユニット2を観測対象位置に移動することにより、橋梁KYの所望の位置を観察することが可能となる。図32において、破線で示す橋梁点検ユニット2は、橋梁KYの下面を観察するときの設置位置を示すものである。また、実線で示す橋梁点検ユニット2は、橋梁KYの橋脚の側面を観察するときの設置位置を示すものである。
図33は、個別に動作が制御される2台のカメラ装置8を有する1本の橋梁点検ユニット2によって、橋梁KYの下面を観察する状態を説明する図である。このとき、1本の橋梁点検ユニット2は、4本のワイヤ9で吊り下げられて空中にぶら下げられた状態となっている。そのため、この状態では、橋梁KYの下を通過する風によって橋梁点検ユニット2が振動し易い状態となっている。
図34は、同じく個別に動作が制御される2台のカメラ装置8を有する1本の橋梁点検ユニット2によって、橋梁KYの下面を観察する状態を説明する図であるが、このとき、1本の橋梁点検ユニット2は、4本のワイヤ9で引き上げられ、橋梁点検ユニット2の上部が橋梁KYの下面に押し付けられた状態にある。この場合には、橋梁点検ユニット2を所望の位置に固定できるため、橋梁の下を強い風が通過するような場所であっても、橋梁点検ユニット2による観察を精度良く行うことが可能となる。
なお、この実施例においては、1本の橋梁点検ユニット2に対して、点検手段であるカメラ装置8を2台設けている。そして、2台のカメラ装置8を個別に動作させて、同時に2箇所を観察できる構成としているが、本発明は、この実施例に限定されるものではなく、1本の橋梁点検ユニット2に1個のカメラ装置8その他の点検手段を設ける構成としてもよく、また、3個以上の点検手段を設ける構成とすることもできる。
図35は、橋梁KYが延在する方向の中途部に橋脚KKが設定されている場合において、その橋脚KKを乗り越えて隣り合う部分を観察する状態を説明する図である。この場合には、1本の架橋ロッド3を一旦第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6に解体し、2機の支持台160A,160C(又は4機の支持台160A〜160D)を所定位置に移動させて、再度1本の架橋ロッド3を組み立てるようにする。
このとき1本の架橋ロッド3を分割する操作は、ロック解除手段140の解除モータ147を駆動し、その回転軸に固定された解除カム148を回転させて操作ピン144を開口穴135に近づける方向へ移動させる。これにより、ベース部材131とブロック142との間に介在されたスプリング143のバネ力によって一対のリンク133,133が開口穴135に近づく方向へ移動するため、一対のリンク133,133の他端に設けられた各連結ピン137が半径方向外側に移動される。その結果、一対のロック板132,132が互いに離反する方向に回動され、各ロック板132が雄側接続具5のロック溝5aから抜け出す。
このように雄側接続具5のロックが解除されたところで、ロッド連結手段150の駆動モータ153を駆動させ、駆動ギア152を連結時とは逆の方向に回転させる。これにより、駆動ギア152の回転力が従動ギア151を介して回転体117に伝達され、この回転体117の回転によって円錐凸部121のネジ軸部121aが押し出され、第1の分割ロッド4と第2の分割ロッド6が互いに離反する方向に移動される。その結果、ネジ軸121aがネジ部119から離れて嵌合凸部4aが嵌合凹部6aから抜け出すことにより、1本の架橋点検ユニット2が第1の橋梁点検ユニット2Aと第2の橋梁点検ユニット2Bに分離される。
その後、ファン推進器104を駆動し、そのファン105の回転によって発生する空気の推進力で第1の橋梁点検ユニット2A及び第2の橋梁点検ユニット2Bを個別に旋回させる。そして、第1の橋梁点検ユニット2A及び第2の橋梁点検ユニット2Bの姿勢を橋梁KYが延在する方向と平行にして、各橋梁点検ユニット2A及び2Bを橋梁KYの側面から外側に移動させる。こうすることにより、橋梁KYが延在する方向に沿って各橋梁点検ユニット2A及び2Bを移動させることができ、橋脚KKの外側を通過させて、その橋脚KKの反対側に第1の橋梁点検ユニット2A及び第2の橋梁点検ユニット2Bをそれぞれ移動させることができる。
そこで、前述したと同様にして、第1分割ロッド4と第2分割ロッド6を連結させて1本の架橋ロッド3を組み立てる。これにより、橋梁KYの新しい部位に橋梁点検ユニット2を配置することができ、新たな部位の点検を実施することが可能となる。
本実施例によれば、構成要素が比較的簡単で構造であって軽量であるため、点検する橋梁への設置及び解体を容易におこなうことができる。また、作業者が橋梁の上から自動操作によって橋梁状態を観察することができ、安全で精度良い橋梁状態の観察を実現することができる。更に、カメラ装置によって取得されるレンジファインダ情報を用いて、橋梁KYに存在する添架物を避けながら橋梁表面にカメラ装置や打音検査装置その他の点検手段を使用して、連続的に効率よく点検作業を行うことができる。
前記実施例では、接続具接近手段の一実施例として飛行体190を適用した例について説明したが、その他の実施例として、例えば、次のような方法を用いることができる。
その1は、分割ロッド4,6の一方又は両方に、相手の分割ロッドに設定されている嵌合部の位置及び状態を計測できるカメラを搭載し、そのカメラによりワイヤで吊下支持された相手の分割ロッドの姿勢を検出する。その検出結果に基づき、ワイヤの長さ制御と、ファン推進器による空気吹き出し動作によって一方又は両方の分割ロッドの姿勢を制御し、空中で2本の分割ロッドを整列させて、互いの嵌合部が対向するように制御する。その後、2本の分割ロッドを結合するようにファン推進器で空気を吹き出し、連結できたところでロッド連結手段を動作させて円錐凸部121のネジ軸部121aと雌側接続部7の回転体117に設けたネジ部119を螺合させる。これにより、2本の分割ロッド4,6を直線状に連結させて1本の架橋ロッド3とすることができる。
2本の分割ロッドを接続させる他の方法としては、飛行体を用いることなく、橋梁の一側から空気銃のようなもので錘付きのワイヤを投擲し、その錘(例えば雄側接続具)を橋梁の他側で受け取る方法を用いることもできる。例えば、橋梁の他側にリング状の標的を配置し、この標的でその中心に発射された雄側接続具を受けて引き上げ、その雄側接続具を作業者が前記実施例と同様にして雌側接続具7に嵌合させるようにする。このような実施例によれば、飛行体を使用することなく、飛行体を用いた場合と同じく、一方の接続具を橋梁の一側から他側に搬送することができる。
以上説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、均等の範囲内で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは、当業者によって容易に理解されよう。
1…橋梁点検装置、 2,2A,2B…橋梁点検ユニット、 3…架橋ロッド、 4…第1の分割ロッド、 4a…嵌合凸部、 5…雄側接続具、 6…第2の分割ロッド、 …6a嵌合凹部、 7…雌側接続具、 8…カメラ装置(点検手段)、 9…ワイヤ、 10…ケーブル、 20…円筒体、 21…上部レール、 22…下部レール、 24…ゴムシート、 25…ジンバル機構、 29…ラック、 34…支持枠、 35…軸受枠、 37…軸受環、 38…走行駆動部、 50…伸縮アーム、 51〜54…アーム、 57…空気室、 60…巻取り機、 90…重り調節器、 91…重り、 92…第1リンク、 93…第2リンク、 94,95…関節部、 104…ファン推進器(姿勢調整手段)、 105…ファン、 106…フレーム、 109…モータ、 115…ハウジング、 117…回転体、 118…貫通穴、 119…ネジ部、 121…円錐凸部、 121a…ネジ軸部、 123…巻取りドラム、 131…ベース部材、 132…ロック板、 133…リンク、 143…スプリング、 144…操作ピン、 146…ロック解除ボタン、 147…解除モータ、 148…解除カム、 150…ロッド連結手段、 153…駆動モータ、 160A,160B…第1の支持台、 160C,160D…第2の支持台、 161…台車、 162…巻取りドラム、 163…吊下げアーム、 164…シリンダ装置、 173…ガイドプーリ、 182…押え部材

Claims (7)

  1. ケーブルで接続された雄側接続具を軸方向の一端に有する第1の分割ロッドと、
    前記雄側接続具と着脱可能な雌側接続具を軸方向の一端に有する第2の分割ロッドと、
    前記第1の分割ロッド及び前記第2の分割ロッドの少なくとも一方に取り付けられ且つ橋梁の状態を点検可能な1又は2以上の点検手段と、
    橋梁の一側に配置され且つ前記第1の分割ロッドをワイヤで吊下支持する2機の第1の支持台と、
    前記橋梁の他側に配置され且つ前記第2の分割ロッドをワイヤで吊下支持する2機の第2の支持台と、
    前記雄側接続具と前記雌側接続具を空中で相対的に接近させる接続具接近手段と、
    前記雄側接続具と前記雌側接続具を着脱可能に固定するロック手段と、
    前記第1の分割ロッドの一端に設けた嵌合凸部と前記第2の分割ロッドの一端に設けた嵌合凹部を連結して前記橋梁の下方を横断する1本の架橋ロッドを形成するロッド連結手段とを設けた
    ことを特徴とする橋梁点検装置。
  2. 前記接続具接近手段は、前記橋梁の周囲を飛行可能であって前記雄側接続具を前記第1の分割ロッドから引き出し当該橋梁の下方を通過して前記雌側接続具の近傍まで搬送可能な飛行体である
    ことを特徴とする請求項1記載の橋梁点検装置。
  3. 前記第1の分割ロッド及び前記第2の分割ロッドのそれぞれ他端に、前記第1の分割ロッド及び前記第2の分割ロッドが空中に吊り下げ支持されているときに空気を吹き出して推進力を発生させることにより当該第1の分割ロッド又は第2の分割ロッドの姿勢を制御して所定の姿勢にする姿勢調整手段を設けた
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の橋梁点検装置。
  4. 前記2機の第1の支持台は、前記第1の分割ロッドを水平方向にバランスさせて支持可能なバランス位置を共通に支持し、前記2機の第2の支持台は、前記第2の分割ロッドを水平方向にバランスさせて支持可能なバランス位置を共通に支持した
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の橋梁点検装置。
  5. 前記点検手段は、上下方向へ旋回動作可能に支持されたカメラ装置であり、前記架橋ロッドの軸回りに回動可能且つ当該軸に直交する軸回りに回動可能な運動を生成するジンバル機構によって支持され、
    前記ジンバル機構の下部に、重りと、当該重りの位置を2軸方向に移動可能な重り調節器を設けた
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の橋梁点検装置。
  6. 連結及び分離可能な第1の分割ロッドと第2の分割ロッドを橋梁の幅方向両側に配置し、
    前記第1の分割ロッドから引き出した雄側接続具と前記第2の分割ロッドに取り付けられている雌側接続具を接続具連結手段により空中で相対的に接近させ、前記雄側接続具と前記雌側接続具を接続した後、
    前記第1の分割ロッドを2機の第1の支持台によりワイヤで吊り下げて前記橋梁の一側から当該橋梁の下方まで吊り下げると共に、前記第2の分割ロッドを2機の第2の支持台によりワイヤで吊り下げて前記橋梁の他側から当該橋梁の下方まで吊り下げ、
    その後、前記雄側接続具に連結されたケーブルを巻き上げて前記第1の分割ロッドに設けた嵌合凸部と前記第2の分割ロッドに設けた嵌合凹部を連結することにより前記第1の分割ロッドと前記第2の分割ロッドを軸方向に連結して橋梁の下方を横断する1本の架橋ロッドを形成し、
    前記第1の分割ロッド及び前記第2の分割ロッドの少なくとも一方に取り付けられた点検手段を当該架橋ロッドに沿って点検位置まで移動させ、任意の位置で前記点検手段により前記橋梁の側面及び/又は下面を観察するようにした
    ことを特徴とする橋梁点検方法。
  7. ロック解除手段を操作することにより前記雌側接続具による前記雄側接続具に対するロックを解除し、前記架橋ロッドを前記第1の分割ロッドと前記第2の分割ロッドとに分離可能とした
    ことを特徴とする請求項6記載の橋梁点検方法。
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