JP2017020252A - 橋梁点検装置 - Google Patents

Abstract

【課題】橋梁の点検作業をより容易に精度よく行うことができる橋梁点検装置を提供する。
【解決手段】橋梁２に沿って走行可能な一対の支持台車１１と、入れ子構造により上下方向に伸縮可能に構成され、一対の支持台車１１に取り付けられて橋梁２の側方に配置される一対の吊り下げ支持体３１と、入れ子構造により水平方向に伸縮可能に構成され、一方の吊り下げ支持体３１の下端に取り付けられて橋梁２の下側に向けて水平に延びるとともに先端が他方の吊り下げ支持体３１に支持されるビーム体４１と、ビーム体４１に配置され、ビーム体４１に沿って走行可能な点検用機器５１と、一対の走行用駆動部及び点検用機器５１に接続され、一対の走行用駆動部及び点検用機器５１の作動を制御する制御部とを有し、橋梁２の点検を自動的に行う橋梁点検装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁の下面や該橋梁の下面に設けられた添架設備などを点検する橋梁点検装置に関する。

従来から、橋梁の点検に際し、橋梁の下面や該橋梁の下面に設けられた管路等の添架設備など、直接作業者が目視で点検することが困難な部位の点検には橋梁点検装置が用いられてきた。

例えば特許文献１には、橋梁上を該橋梁に沿って走行可能な点検台車に上下動可能に垂直ロッドを設け、この垂直ロッドを橋梁の側方にオーバーハングさせた状態で該橋梁の下方に向けて配置するとともに、この垂直ロッドの下端に橋梁の下側に向けて延びる水平アームを固定し、この水平アーム上を走行する搬送台車に設けたカメラにより橋梁を下方側から撮影して点検用の画像を得るようにした橋梁点検装置が記載されている。

特開２００９−２７５３８５号公報

しかしながら、上記従来の橋梁点検装置は、水平アームを垂直ロッドにより片持ちで支持する構成となっているので、搬送台車の走行に伴って水平アームに揺れが生じるなどカメラを安定的に支持することができず、当該カメラの撮影映像が不鮮明になって点検精度が低下するとの問題があった。また、上記従来の橋梁点検装置では、カメラを安定的に支持するためには水平アームをあまり長くすることができないので、ある程度幅の広い橋梁に対しては当該橋梁の一方の側方に沿って点検作業を行った後、点検台車を橋梁の他方の側方に移動させて当該他方の側方に沿って点検を行う必要があり、しかも、当該点検作業に際して、作業者が点検台車や搬送台車の操作を行う必要があった。そのため、この橋梁点検装置を用いた橋梁の点検作業は煩雑であり、より容易に精度よく点検作業を行うことができる橋梁点検装置が求められていた。

本発明の目的は、このような点を解決することを課題とするものであり、その目的は、橋梁の点検作業をより容易に精度よく行うことができる橋梁点検装置を提供することにある。

本発明の橋梁点検装置は、第１走行用駆動部を備え、橋梁上に配置されて該橋梁に沿って走行可能な第１支持台車と、第２走行用駆動部を備え、前記橋梁上に配置されて該橋梁に沿って前記第１支持台車とともに走行可能な第２支持台車と、入れ子構造により上下方向に伸縮可能に構成され、前記第１支持台車に取り付けられて前記橋梁の一方の側方に配置される第１吊り下げ支持体と、入れ子構造により上下方向に伸縮可能に構成され、前記第２支持台車に取り付けられて前記橋梁の他方の側方に配置される第２吊り下げ支持体と、入れ子構造により水平方向に伸縮可能に構成され、前記第１吊り下げ支持体の下端に取り付けられて前記橋梁の下側に向けて水平に延びるとともに先端が前記第２吊り下げ支持体に支持されるビーム体と、前記ビーム体に配置され、該ビーム体に沿って走行可能な点検用機器と、前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部及び前記点検用機器に接続され、前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部及び前記点検用機器の作動を制御する制御部とを有し、前記橋梁の点検を自動的に行うことを特徴とする。

本発明の橋梁点検装置は、上記構成において、前記ビーム体を水平方向に伸縮させる伸縮用駆動部と、前記ビーム体の先端の、前記第２吊り下げ支持体に対する位置を検出する少なくとも１つの位置検出センサとをさらに有し、前記制御部によって、前記位置検出センサの検出データに基づいて、前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部及び前記伸縮用駆動部の作動を制御することにより、前記ビーム体の先端の前記第２吊り下げ支持体への連結作業を自動的に行うのが好ましい。

本発明の橋梁点検装置は、上記構成において、前記制御部が、前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部及び前記点検用機器に無線通信により接続されるのが好ましい。

本発明の橋梁点検装置は、上記構成において、前記制御部が、前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部、前記点検用機器、前記伸縮用駆動部及び前記位置検出センサに無線通信により接続されるのが好ましい。

本発明の橋梁点検装置は、上記構成において、前記無線通信が、ウェブソケットの技術を用いた双方向通信であるのが好ましい。

本発明の橋梁点検装置は、上記構成において、前記制御部が、通信モジュールを介して操作端末に接続されているのが好ましい。

本発明の橋梁点検装置は、上記構成において、前記ビーム体が、複数の円筒状の炭素繊維強化プラスチック製のロッドを入れ子構造に組み合わせて構成されているのが好ましい。

本発明の橋梁点検装置は、上記構成において、前記第１吊り下げ支持体及び前記第２吊り下げ支持体が、それぞれ断面が多角形形状の筒状に構成された複数の柱状筒体を入れ子構造に組み合わせて構成されているのが好ましい。

本発明の橋梁点検装置は、上記構成において、前記第１吊り下げ支持体が、前記第１支持台車に該第１吊り下げ支持体の軸心に平行な軸を中心として回動可能に取り付けられ、前記第２吊り下げ支持体が、前記第２支持台車に該第２吊り下げ支持体の軸心に平行な軸を中心として回動可能に取り付けられているのが好ましい。

本発明の橋梁点検装置は、上記構成において、前記第１支持台車及び前記第２支持台車が、それぞれ前記橋梁に設置された欄干に装着されて該欄干に沿って走行可能であるのが好ましい。

本発明によれば、点検用機器が走行するビーム体を一対の吊り下げ支持体の間で橋梁の下方に安定的に支持することができるので、ビーム体を走行する点検用機器に揺れが生じることを防止して、当該点検用機器により橋梁の下面等を精度よく点検することができる。また、第１支持台車を走行させる第１走行用駆動部、第２支持台車を走行させる第２走行用駆動部及び点検用機器の作動を制御部によって制御することにより、橋梁の点検を自動的に行うことができる。したがって、本発明の橋梁点検装置により、橋梁の点検作業をより容易に精度よく行うことができるようになる。

このように、本発明によれば、橋梁の点検作業をより容易に精度よく行うことができる橋梁点検装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態である橋梁点検装置を橋梁に設置した状態で示す図である。 図１に示す橋梁点検装置の一方の支持台車の詳細を示す側面図である。 図１に示す橋梁点検装置の一方の支持台車の詳細を示す正面図である。 図１に示す橋梁点検装置の一方の支持台車の詳細を示す平面図である。 （ａ）図１に示す吊り下げ支持体の一部をビーム体とともに模式的に示す図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。 （ａ）図１に示すビーム体の一部を模式的に示す図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ビーム体の先端の支持部への連結構造を示す図である。 ビーム体への点検用機器の配置を示す図である。 図１に示す橋梁点検装置を橋梁に設置するために、一対の支持台車を橋梁に配置した状態を示す図である。 図９に示す状態から一対の吊り下げ支持体を下方に向けて伸ばした状態を示す図である。 図１０に示す状態から一対の吊り下げ支持体を９０度回動させた状態を示す図である。 図１１に示す状態からビーム体を伸ばしてその先端を支持部に連結した状態を示す図である。 図１に示す橋梁点検装置の制御体系を示すブロック図である。 図１に示す橋梁点検装置により橋梁を自動的に点検する様子を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に例示説明する。

図１に示す橋梁点検装置１は、橋梁２の下面（下側）や該橋梁２の下面に設けられた管路等の添架設備（不図示）などを点検するために用いられるものである。この橋梁点検装置１は、好ましくは、幅員が１０ｍ程度までの小規模の橋梁２であって、その両側部にそれぞれ橋梁２に沿って連続して延びる欄干（手摺）３が設置された桁橋を対象とした点検に用いられる。橋梁点検装置１は、分解された状態で橋梁２にまで運び込まれ、当該橋梁２において組み立てられて設置される。

橋梁点検装置１は、一対の支持台車１１を有している。これらの支持台車１１は、左右対称であるが基本的に同一の構成となっており、一方の支持台車（第１支持台車）１１は橋梁２上の幅方向の一方側に配置され、他方の支持台車（第２支持台車）１１は橋梁２上の幅方向の他方側に配置される。また、一対の支持台車１１は、それぞれ橋梁２の長手方向つまり橋梁２が延びる方向に沿って走行可能に構成される。本実施の形態においては、一対の支持台車１１は、それぞれ橋梁２の対応する側の欄干３に装着されて、当該欄干３に沿って走行するように構成されている。

より具体的には、図２〜図４に示すように、支持台車１１は欄干３の上に配置される台車本体１２を備えており、この台車本体１２に設けられた走行用の車輪１３によって欄干３上を走行することができるように構成されている。台車本体１２の両側部には、それぞれガイドローラ１４が設けられ、これらのガイドローラ１４が欄干３の両側部に当接して当該欄干３を挟むことにより、支持台車１１はガイドローラ１４に案内されて欄干３に沿って走行することができるようになっている。

台車本体１２の側部には欄干３の外側に沿って台車本体１２から下方に向けて延びる支持フレーム１５が固定されている。支持フレーム１５の下端側には支持ローラ１６が設けられており、この支持ローラ１６が欄干３の基部（基礎）３ａの外面に当接している。

一対の台車本体１２には、それぞれ走行用駆動部としての電動モータ１７が設けられている。電動モータ１７の出力軸１７ａには出力側プーリー１８が固定されており、この出力側プーリー１８に掛け渡されたベルト１９が走行用の車輪１３に接続された入力用プーリー２０に掛け渡されている。また、前後の車輪１３に接続された入力用プーリー２０の間にもベルト１９が掛け渡されている。つまり、台車本体１２に設けられた一対の車輪１３は、それぞれ電動モータ１７により駆動される駆動輪となっている。このような構成により、電動モータ１７が作動し、車輪１３が電動モータ１７によって回転駆動されることにより、支持台車１１は欄干３に沿って自動的に走行することができる。後述するように、橋梁２の両側に配置される一対の支持台車１１は、互いに橋梁２の長手方向位置を一致させて並走するように、それぞれの電動モータ１７の作動が制御される。なお、各支持台車１１には、電動モータ１７の電源となるバッテリ２１が搭載されている。

なお、本実施の形態においては、支持台車１１は、橋梁２の欄干３に装着されて当該欄干３に沿って走行する構成とされているが、これに限らず、例えば、橋梁２上にレールを布設し、このレールに沿って走行する構成としたり、レールを用いることなく橋梁２上を直接車輪で走行する構成としたりするなど、橋梁２に沿って走行することができる構成であれば、その構成は種々変更可能である。

図１に示すように、一対の支持台車１１の支持フレーム１５には、それぞれ吊り下げ支持体３１が取り付けられている。一方（図１中右側）の支持台車１１の支持フレーム１５に取り付けられた吊り下げ支持体（第１吊り下げ支持体）３１は橋梁２の一方の側方（欄干３の外側）に配置され、他方（図１中左側）の支持台車１１の支持フレーム１５に取り付けられた吊り下げ支持体（第２吊り下げ支持体）３１は橋梁２の他方の側方（欄干３の外側）に配置される。これらの吊り下げ支持体３１は、それぞれ入れ子構造により上下に伸縮可能に構成されており、下方に向けて伸ばすことにより、その下端が橋梁２の下面よりも下方に位置するようになっている。

図５に示すように、本実施の形態においては、それぞれの吊り下げ支持体３１は、３本の柱状筒体３１ａ〜３１ｃを入れ子構造に組み合わせて構成されている。これらの柱状筒体３１ａ〜３１ｃは、それぞれガラス繊維強化プラスチック（グラスファイバー）により断面が六角形形状となる筒状に形成されており、互いに軸方向に摺動自在となって組み合わされている。なお、３本の柱状筒体３１ａ〜３１ｃは、六角形形状の筒状に限らず、多角形形状の筒状であれば他の形状に形成することもできる。このように、柱状筒体３１ａ〜３１ｃを多角形形状の筒状に形成することにより、吊り下げ支持体３１は柱状筒体３１ａ〜３１ｃが互いに回転方向へ相対回転しない構成とされている。

吊り下げ支持体３１を構成する柱状筒体３１ａ〜３１ｃは３本に限らず、複数本であれば橋梁２の幅等に応じて任意の数だけ設けることができる。

吊り下げ支持体３１は、それぞれ支持台車１１の支持フレーム１５に、当該吊り下げ支持体３１の軸心に平行な軸を中心として回動可能に取り付けられている。図示する場合では、吊り下げ支持体３１は、支持フレーム１５にヒンジ３２によって回動自在に装着された支持片３３に固定されて支持台車１１に対して９０度の角度範囲で回動自在となっている。

図１に示すように、一方（図１中右側）の吊り下げ支持体（第１吊り下げ支持体）３１の下端にはビーム体４１が取り付けられている。このビーム体４１は、入れ子構造により水平方向に伸縮可能に構成されており、橋梁２の下方に向けて水平方向に延びている。図示する場合では、ビーム体４１は、主ビーム４２と、この主ビーム４２に対して下方側に間隔を空けて並べて配置される副ビーム４３とを備えた２段構造となっており、吊り下げ支持体３１の下端に水平な姿勢で取り付けられている。

図６に示すように、主ビーム４２は、４本の主ロッド４２ａ〜４２ｄを入れ子構造に組み合わせて構成されている。これらの主ロッド４２ａ〜４２ｄは、それぞれ炭素繊維強化プラスチック（カーボンファイバー）により長手方向に沿って断面が略一様な円筒状に形成されている。

同様に、副ビーム４３は、４本の副ロッド４３ａ〜４３ｄを入れ子構造に組み合わせて構成されている。これらの副ロッド４３ａ〜４３ｄは、それぞれ炭素繊維強化プラスチックにより長手方向の各部における直径が一定の円筒状に形成されている。副ロッド４３ａ〜４３ｃは、それぞれ対応する主ロッド４２ａ〜４２ｃに対して一回り小径に形成されている。

副ビーム４３を構成する４本の副ロッド４３ａ〜４３ｄは、それぞれ主ビーム４２の対応する主ロッド４２ａ〜４２ｄにそれぞれブラケット４４によって連結され、これにより、主ビーム４２と副ビーム４３とが一体的に伸縮可能となっている。このように、ビーム体４１を、主ビーム４２の下方に副ビーム４３を備えた構成とすることにより、ビーム体４１の上下方向への曲げに対する剛性を高めることができる。

なお、ビーム体４１は、主ビーム４２及び副ビーム４３が、それぞれ主ロッド４２ａ〜４２ｄ及び副ロッド４３ａ〜４３ｄを４本組み合わせた構成とされるに限らず、橋梁２の幅等に応じて、主ロッド４２ａ〜４２ｄ及び副ロッド４３ａ〜４３ｄを任意の数だけ組み合わせた構成とすることもできる。また、図１に示すように、ビーム体４１の後端部分と吊り下げ支持体３１との間にビーム体４１の荷重を支持するワイヤを掛け渡すようにしてもよい。

なお、ビーム体４１は、主ビーム４２の最外側の主ロッド４２ａの長手方向の中間部分において、その長手方向が吊り下げ支持体３１の長手方向に対して直交する姿勢つまり水平な姿勢で吊り下げ支持体３１の下端に固定された状態で取り付けられている。したがって、吊り下げ支持体３１がヒンジ３２を中心として回動すると、ビーム体４１も吊り下げ支持体３１とともに回動する。

図１に示すように、他方（図１中左側）の吊り下げ支持体（第２吊り下げ支持体）３１の下端には支持部４５が設けられている。図７に示すように、ビーム体４１は、一方の吊り下げ支持体３１から橋梁２の下方側に向けて水平に伸ばされ、その先端が支持部４５に連結されて当該支持部４５に支持されている。これにより、ビーム体４１は、橋梁２の両側方に配置される一対の吊り下げ支持体３１の間に両端支持されて、橋梁２の下方に安定した梁を構成している。

ビーム体４１の支持部４５への連結構造としては種々の構造を採用することができる。特に、この連結構造としては、ビーム体４１の先端が下向きの荷重によって支持部４５に対して下方にずれを生じることがないように、当該下向きの荷重を支持可能な構成を採用するのが好ましい。例えば、図７に示す場合では、ビーム体４１の先端を、支持部４５の支持台４５ａの上に搭載した状態とし、この状態で主ロッド４２ｄの先端に設けられた切欠き溝４２ｅにアクチュエータ４５ｂによって上下に駆動される係止体４５ｃを係止させることで当該支持部４５に連結するように構成されている。

ビーム体４１は、当該ビーム体４１を自動的に水平方向に伸縮させる伸縮機構４６を備えた構成とすることができる。この伸縮機構４６としては、例えば伸縮用駆動部としての電動モータ４７を備え、この電動モータ４７により駆動されるケーブルを、各主ロッド４２ａ〜４２ｄ及び／又は副ロッド４３ｂ〜４３ｄの先端と基端とに設けた滑車（不図示）に掛け渡したケーブル式の構成を採用することができる。このような伸縮機構４６を設けることにより、ビーム体４１を最短の長さにまで縮めた状態で吊り下げ支持体３１とともにビーム体４１を橋梁２の下方に設置し、この状態から自動的にビーム体４１を伸ばして支持部４５に連結させることができる。したがって、この橋梁点検装置１の橋梁２への設置作業を容易にすることができる。なお、伸縮機構４６には、電動モータ４７の電源となるバッテリ（不図示）が内蔵されている。

ビーム体４１の伸縮機構４６としては、上記したケーブル式に限らず、例えば、それぞれの主ロッド４２ｂ〜４２ｄ及び／又は副ロッド４３ｂ〜４３ｄを電動モータ等の伸縮用駆動部によって直接駆動する方式とするなど、種々の構成を採用することができる。

副ビーム４３の最外側の副ロッド４３ａの吊り下げ支持体３１との連結部分よりも後端側（図１中右側）の部分にはカウンターウエイト４８が下向きに装着されている。このカウンターウエイト４８は、副ロッド４３ａに沿って吊り下げ支持体３１に接近、離反する方向に移動可能となっており、ビーム体４１が最短の長さにまで縮められた状態のときには吊り下げ支持体３１に隣接する位置に配置されて吊り下げ支持体３１を中心としたビーム体４１のモーメントを相殺する。また、カウンターウエイト４８は、ビーム体４１が伸びるに従って吊り下げ支持体３１から離れる方向に向けて移動し、ビーム体４１が伸びることにより生じる吊り下げ支持体３１を中心としたビーム体４１のモーメントを相殺する。したがって、カウンターウエイト４８により、ビーム体４１の伸縮に拘わらず吊り下げ支持体３１を中心としたビーム体４１のモーメントを相殺して当該ビーム体４１を吊り下げ支持体３１によって安定的に支持することができる。

なお、詳細は図示しないが、カウンターウエイト４８は、ビーム体４１の伸縮機構４６により駆動されてビーム体４１の伸縮に伴って副ロッド４３ａ上を移動する構成とすることができる。また、カウンターウエイト４８は、ビーム体４１の伸縮機構４６とは別の駆動機構により駆動されて副ロッド４３ａ上を移動する構成とすることもできる。さらに、カウンターウエイト４８は、ビーム体４１の主ロッド４２ａや、主ロッド４２ａと副ロッド４３ａの両方に移動自在に装着される構成とすることもできる。

図８に示すように、ビーム体４１には点検用機器５１が装着されている。点検用機器５１は、ビーム体４１に装着されてビーム体４１に沿って走行可能な搬送台車部５２と搬送台車部５２に装着された点検部５３とを有している。

搬送台車部５２は、ビーム体４１を覆う角筒状のフレーム５２ａの内部に、主ビーム４２の上面に当接する走行用車輪５２ｂ、主ビーム４２及び副ビーム４３の両側面に当接可能な４つのガイドローラ５２ｃ及び副ビーム４３の下面にバネにより付勢された状態で当接する支持車輪５２ｄが設けられた構成となっている。走行用車輪５２ｂは電動モータ５２ｅに接続され、この電動モータ５２ｅにより回転駆動されるようになっている。これにより、搬送台車部５２つまり点検用機器５１は、ビーム体４１に沿って自動的に走行することができるようになっている。

点検部５３は、例えば静止画像や動画像を撮影可能なカメラで構成することができる。点検部５３は、搬送台車部５２に対して、伸縮自在のアームにより上下方向に移動自在であるとともに回転、首振りが可能に装着されて、その撮影方向をあらゆる向きに変更可能な機能を備えた構成とすることができる。

なお、点検用機器５１には電動モータ５２ｅ及び点検部５３の電源となるバッテリ（不図示）が搭載されている。

搬送台車部５２に搭載される点検部５３としては、上記したようなカメラに限らず、例えば各種のセンサ等の他機器に交換することもできる。また、センサ等の他の点検部５３を備えた点検用機器５１をビーム体４１に配置することもできる。このようにして、橋梁２の下面に対して種々の点検作業を行うことができる。

次に、橋梁点検装置１の橋梁２への設置手順について図９〜図１２を参照しつつ説明する。

まず、図９に示すように、橋梁２の両側部にある一対の欄干３に支持台車１１を装着し、これらの支持台車１１の支持フレーム１５に吊り下げ支持体３１を取り付ける。このとき、一方（図９中右側）の吊り下げ支持体３１の下端に最短に縮めた状態のビーム体４１を予め取り付けておき、このビーム体４１が橋梁２の長手方向に沿って橋梁２の側方に設置されるように吊り下げ支持体３１を支持フレーム１５に固定する。同様に、他方（図９中左側）の吊り下げ支持体３１の下端に支持部４５を予め取り付けておき、この支持部４５が橋梁２の長手方向に沿って橋梁２の側方に設置されるように吊り下げ支持体３１を支持フレーム１５に固定する。

次に、図１０に示すように、それぞれの吊り下げ支持体３１を下方に向けて伸ばし、ビーム体４１及び支持部４５を橋梁２の下面よりも下方に配置する。このように、ビーム体４１及び支持部４５を橋梁２の長手方向に沿った姿勢としておくことにより、ビーム体４１及び支持部４５を橋梁２に干渉させることなく橋梁２の下方にまで移動させることができる。

なお、吊り下げ支持体３１を下方に向けて伸ばす作業は手作業で行うことができるが、吊り下げ支持体３１を電動モータ等の駆動源により自動的に伸縮させる構成として当該作業を自動的に行わせることもできる。また、予め吊り下げ支持体３１を伸ばした状態で支持フレーム１５に取り付けるようにしてもよい。

次に、図１１に示すように、それぞれの吊り下げ支持体３１をヒンジ３２により９０度回動させてビーム体４１を橋梁２の下方に向けて水平に延びる姿勢とするとともに、支持部４５を橋梁２の下方に向けて突出する姿勢とする。このとき、それぞれの吊り下げ支持体３１は、各柱状筒体３１ａ〜３１ｃの断面形状が六角形形状に形成されているので、ヒンジ３２により９０度回動される際に柱状筒体３１ａ〜３１ｃが互いに回転方向にずれを生じることなく、ビーム体４１を正確に橋梁２の下方に向けた姿勢に設定することができる。

次に、図１２に示すように、ビーム体４１を支持部４５の側に向けて伸ばし、その先端を支持部４５に連結させることで橋梁点検装置１が橋梁２に設置される。このとき、ビーム体４１が伸びるのに伴ってカウンターウエイト４８が図中矢印の方向に移動し、ビーム体４１のバランスが保たれる。

このように、本発明の橋梁点検装置１は、大型クレーン等の重機等を用いることなく、簡単な作業で橋梁２に設置することができる。また、本発明の橋梁点検装置１では、橋梁２の一方の側方に配置される一方の吊り下げ支持体３１と、橋梁２の他方の側方に配置される他方の吊り下げ支持体３１との間でビーム体４１を両端支持して、橋梁２の下方にビーム体４１からなる安定した梁を構築することができるので、吊り下げ支持体３１やビーム体４１として簡素で軽量な構成のものを用いて当該橋梁点検装置１を軽量化することができる。特に、吊り下げ支持体３１としてガラス繊維強化ブラスチック製のものを用い、ビーム体４１として炭素繊維強化プラスチック製のものを用いることにより、当該橋梁点検装置１をより軽量化することができる。例えば、図示する場合では、橋梁点検装置１の合計重量は２５ｋｇである。

図１３に示すように、橋梁点検装置１は、橋梁２の点検を自動的に行うための制御体系を有している。より具体的には、この橋梁点検装置１は、一方の支持台車１１に制御部６０を備えており、この制御部６０により、当該支持台車１１に設けられる電動モータ１７、他方の支持台車１１に設けられる電動モータ１７及び点検用機器５１の電動モータ５２ｅや点検部５３の作動を制御して橋梁２の点検を自動的に行うことができるようになっている。

制御部６０は例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリ等の記憶手段を備えたマイクロコンピュータにより構成され、それぞれの支持台車１１に設けられる電動モータ１７や点検用機器５１の作動を統合的に制御することができる。

本実施の形態においては、制御部６０を、それぞれの支持台車１１に設けられる電動モータ１７及び点検用機器５１に対して無線通信により接続するようにしている。すなわち、制御部６０には無線通信部６１が接続され、他方の支持台車１１には無線通信部６１と無線通信が可能な無線通信部６２が設けられ、この無線通信部６２に電動モータ１７が接続されている。また、点検用機器５１には無線通信部６１と無線通信が可能な無線通信部６３が設けられ、この無線通信部６３に電動モータ５２ｅ及び点検部５３が接続されている。なお、制御部６０が設けられる支持台車１１の電動モータ１７は、制御部６０に有線で接続することができるが、当該電動モータ１７に対しても無線通信により制御部６０を接続することもできる。

無線通信部６１と無線通信部６２、６３との間の無線通信としては、例えばWi-Fi等の無線ＬＡＮを採用することができる。また、この場合、無線通信として、コンピュータネットワーク用の通信規格であるウェブソケットの技術を用いた双方向通信を採用することができる。

支持台車１１や点検用機器５１は、その移動速度や位置情報、点検部５３の撮影方向等を制御部６０にフィードバックする機能を備えた構成とすることができる。このような構成とした場合には、制御部６０により支持台車１１や点検用機器５１の作動をより正確に制御することができる。また、このようなフィードバック機能を有する構成とした場合には、無線通信としてウェブソケットを採用することにより、当該通信の効率を高めてより迅速かつ精度よく制御を行うことが可能となる。

制御部６０が設けられる支持台車１１には、３ＧやＬＴＥ等の通信規格による無線通信が可能な通信モジュール６４が設けられ、制御部６０は、この通信モジュール６４により最寄りの基地局及びクラウドサーバー等のサーバー６５を介して操作端末６６に接続可能に構成されている。

操作端末６６は、例えばパソコン等により構成することができる。操作端末６６は、橋梁点検装置１が自動的に点検を行う際の自動制御の設定、点検用機器５１の遠隔操作、点検用機器５１が撮影した写真等の点検結果のデータの受信、当該点検結果に基づく報告書の自動作成などの機能を有する。

このような構成により、本発明の橋梁点検装置１は、橋梁２に設置された後、橋梁２の点検を自動的に行うことができる。つまり、制御部６０によって一対の支持台車１１及び点検用機器５１の作動を制御することにより、図１４に示すように、搬送台車部５２をビーム体４１の一方の吊り下げ支持体３１の側から他方の吊り下げ支持体３１の側にまで移動させつつ点検部５３により橋梁２の下方を順次撮影し、次いで、一対の支持台車１１を、それぞれの電動モータ１７を同期制御することによって橋梁２の長手方向に沿って並走させて所定の距離だけ移動させ、再度、搬送台車部５２をビーム体４１の一方の吊り下げ支持体３１の側から他方の吊り下げ支持体３１の側にまで移動させつつ点検部５３により橋梁２の下方を順次撮影し、以後、同様の手順を繰り返すことにより、橋梁２の下方の点検を自動的に行うことができる。当該点検により、橋梁２の下方の画像を面状に得ることができ、当該画像のデータは制御部６０から通信モジュール６４を介して操作端末６６に送信され、当該操作端末６６において点検結果が確認される。

なお、操作端末６６を制御部６０に有線により接続して、当該橋梁２上にて操作端末６６を操作する構成とすることもできる。

このように本発明の橋梁点検装置１によれば、点検用機器５１が走行するビーム体４１を一対の吊り下げ支持体３１の間で橋梁２の下方に安定的に支持することができるので、ビーム体４１を走行する点検用機器５１に揺れが生じることを防止して、当該点検用機器５１により橋梁２の下面等を精度よく点検することができる。また、支持台車１１を走行させる電動モータ１７及び点検用機器５１の作動を制御部６０によって制御することにより、橋梁２の点検を自動的に行うことができるようにしたので、橋梁２の点検作業をより容易に精度よく行うことができる。

また、橋梁２の長手方向に沿って移動しながら点検作業を繰り返すことにより、橋梁点検装置１が橋梁２の橋脚部分に達したときには、ビーム体４１を橋脚部分に干渉しない長さにまで縮め、あるいは吊り下げ支持体３１を９０度回動させてビーム体４１を橋梁２に沿う方向に向けることにより、橋梁点検装置１を容易に、橋脚を超えて移動させることができる。したがって、橋脚部分を超える際に、吊り下げ支持体３１やビーム体４１を支持台車１１から取り外す等の大掛かりな作業を不要として、この橋梁点検装置１による橋梁２の点検作業を容易にすることができる。

本発明の橋梁点検装置１は、ビーム体４１の先端を支持部４５に連結させる連結作業を自動的に行う構成とすることもできる。この場合、図１３に示すように、支持部４５には、無線通信部６１と無線通信可能な無線通信部７１と、支持部４５に連結されるビーム体４１の先端の当該支持部４５に対する位置を検出する少なくとも１つの位置検出センサ７２とが設けられ、この位置検出センサ７２とアクチュエータ４５ｂが無線通信部７１に接続される。また、ビーム体４１の伸縮機構４６には、無線通信部６１と無線通信可能な無線通信部７３が設けられ、この無線通信部７３が電動モータ４７に接続される。

このような構成により、図１１に示すように、欄干３に装着された支持台車１１に支持される吊り下げ支持体３１をヒンジ３２により９０度回動させ、ビーム体４１を橋梁２の下方に向けて水平に延びる姿勢とするとともに、支持部４５を橋梁２の下方に向けて突出する姿勢とした後、ビーム体４１を自動的に支持部４５に連結させることができる。つまり、制御部６０の指令により電動モータ４７が作動してビーム体４１が自動的に伸ばされ、その先端が支持部４５に向けて接近すると、位置検出センサ７２により支持部４５に対するビーム体４１の先端位置が検出され、当該検出データが制御部６０に送られる。そして、制御部６０は、位置検出センサ７２の検出データに基づいて一対の支持台車１１の位置を微調整するように当該支持台車１１の作動を制御して、ビーム体４１の先端を支持部４５の所定位置に案内する。そして、ビーム体４１の先端が支持部４５に配置されると、制御部６０によるアクチュエータ４５ｂが起動され、係止体４５ｃによりビーム体４１の先端が支持部４５に係止されて連結作業が完了する。このように、ビーム体４１を支持部４５に自動的に連結する構成とすることにより、本発明の橋梁点検装置１の橋梁２への設置作業をより容易に行うことができる。

なお、位置検出センサ７２としては、ビーム体４１の先端の支持部４５に対する位置を検出することができるものであれば、種々の構成のものを用いることができる。また、位置検出センサ７２は、支持部４５ではなくビーム体４１の側に設けることもできる。さらに、位置検出センサ７２は、少なくとも１つ設けられていればよいが複数設けることもできる。この場合、位置検出センサ７２を支持部４５の側とビーム体４１の側の両方に設けることもできる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態においては、吊り下げ支持体３１をガラス繊維強化プラスチック製とし、ビーム体４１を炭素繊維強化プラスチック製としているが、これに限らず、これらを例えばアルミ合金などの他の材質で形成することもできる。また、吊り下げ支持体３１及びビーム体４１は、ロッド形状に限らず、例えば角パイプをトラス状ないし梯子状に組んだ形状とするなど、その形状は種々変更可能である。

１ 橋梁点検装置
２ 橋梁
３ 欄干
３ａ 基部
１１ 支持台車
１２ 台車本体
１３ 車輪
１４ ガイドローラ
１５ 支持フレーム
１６ 支持ローラ
１７ 電動モータ（走行用駆動部）
１７ａ 出力軸
１８ 出力側プーリー
１９ ベルト
２０ 入力用プーリー
２１ バッテリ
３１ 吊り下げ支持体
３１ａ〜３１ｃ 柱状筒体
３２ ヒンジ
３３ 支持片
４１ ビーム体
４２ 主ビーム
４２ａ〜４２ｄ 主ロッド
４２ｅ 切欠き溝
４３ 副ビーム
４３ａ〜４３ｄ 副ロッド
４４ ブラケット
４５ 支持部
４５ａ 支持台
４５ｂ アクチュエータ
４５ｃ 係止体
４６ 伸縮機構
４７ 電動モータ（伸縮用駆動部）
４８ カウンターウエイト
５１ 点検用機器
５２ 搬送台車部
５２ａ フレーム
５２ｂ 走行用車輪
５２ｃ ガイドローラ
５２ｄ 支持車輪
５２ｅ 電動モータ
５３ 点検部
６０ 制御部
６１〜６３ 無線通信部
６４ 通信モジュール
６５ サーバー
６６ 操作端末
７１ 無線通信部
７２ 位置検出センサ
７３ 無線通信部

Claims (10)

1. 第１走行用駆動部を備え、橋梁上に配置されて該橋梁に沿って走行可能な第１支持台車と、
   第２走行用駆動部を備え、前記橋梁上に配置されて該橋梁に沿って前記第１支持台車とともに走行可能な第２支持台車と、
   入れ子構造により上下方向に伸縮可能に構成され、前記第１支持台車に取り付けられて前記橋梁の一方の側方に配置される第１吊り下げ支持体と、
   入れ子構造により上下方向に伸縮可能に構成され、前記第２支持台車に取り付けられて前記橋梁の他方の側方に配置される第２吊り下げ支持体と、
   入れ子構造により水平方向に伸縮可能に構成され、前記第１吊り下げ支持体の下端に取り付けられて前記橋梁の下側に向けて水平に延びるとともに先端が前記第２吊り下げ支持体に支持されるビーム体と、
   前記ビーム体に配置され、該ビーム体に沿って走行可能な点検用機器と、
   前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部及び前記点検用機器に接続され、前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部及び前記点検用機器の作動を制御する制御部とを有し、
   前記橋梁の点検を自動的に行うことを特徴とする橋梁点検装置。
2. 前記ビーム体を水平方向に伸縮させる伸縮用駆動部と、
   前記ビーム体の先端の、前記第２吊り下げ支持体に対する位置を検出する少なくとも１つの位置検出センサとをさらに有し、
   前記制御部によって、前記位置検出センサの検出データに基づいて、前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部及び前記伸縮用駆動部の作動を制御することにより、前記ビーム体の先端の前記第２吊り下げ支持体への連結作業を自動的に行う、請求項１に記載の橋梁点検装置。
3. 前記制御部が、前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部及び前記点検用機器に無線通信により接続される、請求項１に記載の橋梁点検装置。
4. 前記制御部が、前記第１走行用駆動部、前記第２走行用駆動部、前記点検用機器、前記伸縮用駆動部及び前記位置検出センサに無線通信により接続される、請求項２に記載の橋梁点検装置。
5. 前記無線通信が、ウェブソケットの技術を用いた双方向通信である、請求項３または４に記載の橋梁点検装置。
6. 前記制御部が、通信モジュールを介して操作端末に接続されている、請求項１〜５の何れか１項に記載の橋梁点検装置。
7. 前記ビーム体が、複数の円筒状の炭素繊維強化プラスチック製のロッドを入れ子構造に組み合わせて構成されている、請求項１〜６の何れか１項に記載の橋梁点検装置。
8. 前記第１吊り下げ支持体及び前記第２吊り下げ支持体が、それぞれ断面が多角形形状の筒状に構成された複数の柱状筒体を入れ子構造に組み合わせて構成されている、請求項１〜７の何れか１項に記載の橋梁点検装置。
9. 前記第１吊り下げ支持体が、前記第１支持台車に該第１吊り下げ支持体の軸心に平行な軸を中心として回動可能に取り付けられ、前記第２吊り下げ支持体が、前記第２支持台車に該第２吊り下げ支持体の軸心に平行な軸を中心として回動可能に取り付けられている、請求項１〜８の何れか１項に記載の橋梁点検装置。
10. 前記第１支持台車及び前記第２支持台車が、それぞれ前記橋梁に設置された欄干に装着されて該欄干に沿って走行可能である、請求項１〜９の何れか１項に記載の橋梁点検装置。

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