JP2017160775A

JP2017160775A - 橋梁下面作業方法及び橋梁下面作業用竿

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Publication number: JP2017160775A
Application number: JP2017030465A
Authority: JP
Inventors: 登森石; Noboru Moriishi
Original assignee: Mog Consultant Co Ltd
Current assignee: Mog Consultant Co Ltd
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2017-09-14
Anticipated expiration: 2037-02-21
Also published as: JP6189560B1

Abstract

【課題】橋梁下面の位置が高すぎたり、足場を組めなかったりするような地面の状況がわるいような場所に架けられた橋梁の下面に対して、大掛かりな装置等を用いることなく、点検や作業の足掛かりとなる線状体を渡す手段を提供する
【解決手段】橋梁下面に対する作業を補助するための竿であって、竿と、竿に固定された空気より軽い気体を充填された第一の気球とを備える橋梁下面作業用竿を用いる。竿は、好ましくは橋梁の軸方向に垂直な幅方向の巾以上の長さを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁下面の劣化状態を点検したり、補修したりする作業を補助するために用いられる作業用竿及びそれを用いた橋梁下面作業方法、ならびに構造物の表面検査方法に関する。

近年、老朽化した橋梁の下面のコンクリートなどの疲労、腐食による損傷・劣化状態を点検したり補修したりする作業の効率化が求められている。従来、橋梁下面の点検方法としては、例えば、大きなガイドアームを備えた大型の専用車両を橋梁の路側に駐停車させ、ガイドアームの先端のカメラにより橋梁下面を撮影するような方法が広く用いられていた。また、別の方法としては、地面から組み上げられた足場に作業者が上って橋梁の下面に近づいて撮影するような方法も行われていた。また、橋梁下面の点検方法としては、表面をハンマで打音したときの音の周波数の変化により劣化部分を検査する打音点検等も行われていた。しかしながら、大型の専用車両を橋梁の路側に駐停車させてこれらの点検を行う場合には、車両の通行を阻害するという問題があった。また、足場を組み上げて点検するためには地面から近い距離であることが必要であり、橋梁が高すぎる場合や地面の状態がわるい場合には橋梁の下に足場を組むことができない場合があった。また、橋梁を構成する構造物の陰に隠れて足場から離れた部分を点検することも困難であった。このような足場が組みにくかったり、足場から離れたりした部分の橋梁の下面を簡便に検査するための方法が求められていた。

例えば、下記特許文献１は、橋梁下部にある管路の近傍に単数または複数の線状体を張って軌道を作成する軌道作成装置と、該軌道作成装置により、管路方向、管路方向に垂直な方向及び管路を横切る任意方向に張られた単数または複数の軌道と、該軌道上を移動可能な走行装置と、該走行装置に搭載された管路保守点検用測定装置を開示する。そして、橋梁下部にある管路の近傍に単数または複数の線状体を張って軌道を作成する方法としては、線状体を連結した飛翔体を空気圧により橋梁の一側から他の側へ飛翔させ、他の側で飛翔体をフレームで捕獲することにより、橋梁下部を横断するように線状体を渡す方法や、小気球に線状体及び錘を吸着させた電磁石を連結し、小気球を水面に浮遊させた状態で川の上流側から下流側に移動させ、適切な部分で電磁石の電流を止めることにより、錘を脱落させて小気球を浮揚させることにより、橋梁下部を横断するように線状体を渡す方法を開示する。

また、下記特許文献２は、気球の上部にカメラを備えた空中に浮遊可能な検出装置と、この検出装置の両側に接続されたロープを介して検出装置を自由に移動可能になるように保持するための少なくとも左右一対のロープ支持装置とからなり、ロープ支持装置が橋梁施設に備え付けられるウインチ付基台と、基台上にロープを上下方向へ延出できるように回動可能に接続されたガイドアームとを備えてなる橋梁の点検装置を開示する。

また、下記特許文献３は、浮揚気体収容袋と、この浮揚気体収容袋が結合される枠体と、枠体に支持されて浮揚気体収容袋から作用する浮揚力によって橋桁下面に突き当てられる上方当接部と、上方当接部が橋桁の下面に突き当てられた状態で、該橋桁を撮影するカメラとを備える点検装置を開示する。

また、下記特許文献４は、カメラと撮影用機器を搭載した遠隔操作で浮上・空中静止可能な飛翔体、先端に該飛翔体を接続した伸縮・回転自在な多関節可動アーム、該アーム先端の位置情報を取得する計測・通信機器、及び撮影部位を可視化表示する画像処理装置から構成される車載型遠隔橋梁点検システムを開示する。

特開昭６３−２０６５０５号公報特開２０００−２２６８１６号公報特開２０１５−２１８５３１号公報特開２０１５−７３６２号公報

上述したような従来知られた橋梁下面の状態を点検したり、補修したりするための作業方法には、実用上、次のような問題があった。例えば、特許文献１に開示されたような線状体を連結した飛翔体を空気圧により橋梁の一側から他の側へ飛翔させるような方法によれば、飛翔体の方向の正確な制御が困難であり、また、飛んできた飛翔体を捕獲することも困難であると思われる。また、小気球に線状体及び錘を吸着させた電磁石を連結し、小気球を水面に浮遊させた状態で移動させ、適切な部分で錘を脱落させて小気球を浮揚させるような方法も、正確な位置で錘を脱落させることが困難であると思われる。

また、特許文献２に開示されたような、気球の上部にカメラを備えた空中に浮遊可能な検出装置をロープを介して移動させる場合、気球の浮力を制御することが困難であるために検出装置を所望の場所に正確に移動させることが難しいと思われる。また、特許文献３に開示されたような、浮揚気体収容袋とカメラと浮揚気体収容袋から作用する浮揚力によって橋梁下面にカメラを突き当てられる上方当接部とを備える点検装置によれば、気体収容袋の方向制御性を多少改良できると思われるものの、浮力を制御することが困難であるために、カメラを所望の場所に正確に移動させることが難しいと思われる。

本発明は、橋梁下面の位置が高すぎたり、足場を組めなかったりするような地面の状況がわるいような場所に架けられた橋梁の下面に対して、大掛かりな装置等を用いることなく、点検や作業の足掛かりとなる線状体を渡す手段を提供することを課題とする。

本発明の一局面は、橋梁下面に対する作業を補助するための竿であって、竿と、竿に固定された空気より軽い気体を充填された第一の気球とを備える橋梁下面作業用竿である。このような橋梁下面作業用竿によれば、人が立ち入れない高さの峡谷にかけられた橋のように下面の位置が高すぎたり、地面の状況がわるいために下面の下に足場を組めなかったりするような橋梁であっても、橋梁の幅方向に後述するようにロープ等の線状体を渡すことができる。また、第一の気球の浮力が竿を支えることにより、第一の気球の浮力を調整すれば、例えば、２５ｍ以上のような長い竿であっても、平均的な成人の力で支えて回動させる等の操作を可能にすることができる。また、竿の長さが橋梁の軸方向（長手方向）に垂直な幅方向の巾以上の長さを有する場合には、橋梁の一方の側からの操作で他方の側にロープ等の線状体を渡すことができる。

また、第一の気球はその長軸方向に沿って竿を挿通させる貫通孔を有することが、竿の全体中の適切な位置に浮力を作用させることにより適切なモーメントを作用させ、支点、力点、作用点が最適になるように第一の気球の位置を移動させることができる点から好ましい。

また、竿の一端に空気より軽い気体を充填された第二の気球又は飛翔体をさらに備えることが好ましい。竿の一端に第二の気球や飛翔体を連結することにより竿の先端の目印になるとともに、竿の先端に揚力を作用させることにより橋梁から竿の先端を捕捉させやすくすることができる点から好ましい。

また、竿としては、カーボンロッド，グラスロッド，竹からなる群から選ばれるものであることが、軽量であるために平均的な成人の力で支えたり回動させやすくさせたりすることができる点から好ましい。

また、本発明の他の一局面は、上述した何れかの橋梁下面作業用竿を用いた橋梁下面作業方法であって、橋梁下面作業用竿に沿って第一の線状体を配する工程と、橋梁下面作業用竿を橋梁の軸方向の第一の路側部に沿って配する工程と、橋梁下面作業用竿を第一の路側部から橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程と、下降させた橋梁下面作業用竿の一端を支持しながら他の一端を回動させて幅方向に該他の一端を移動させる工程と、第一の路側部に対向する第二の路側部から第一の線状体を引き取る工程と、を備える橋梁下面作業方法である。このような方法によれば、橋梁下面の位置が高すぎたり、地面の状況がわるいために橋梁下面の下に足場を組めなかったりするような橋梁に対しても、幅方向にロープ等の線状体を確実に渡すことができる。

また、第一の線状体を引き取った後、橋梁下面作業用竿のみを第一の路側部又は第二の路側部に引き上げる工程をさらに備えることが、不要となった橋梁下面作業用竿を橋梁下面から除去することにより点検作業等のスペースを広げることができる点から好ましい。

また、第一の線状体の一端に複数本の第二の線状体が連結されており、第一の路側部又は第二の路側部において第一の線状体の一端を引き取ることにより、複数本の第二の線状体を橋梁下面に渡す工程をさらに備えることが好ましい。例えば、第一の線状体の一端に４本の第二の線状体を連結した場合、第一の線状体の一端を送った後、第一の線状体の他の一端を手繰り寄せることにより、１本の第一の線状体から４本の第二の線状体に分岐させてそれらを橋梁下面に渡すことができる。

また、カメラ又は打音検査装置の少なくとも一方を備える橋梁下面点検装置を複数本の第二の線状体を含む線状体で支持し、該橋梁下面点検装置を橋梁下面に配する工程と、第一の路側部及び第二の路側部で複数本の線状体の一端をそれぞれ移動させることにより、橋梁下面点検装置を橋梁下面の所望の位置に移動させる工程と、をさらに備えることが好ましい。例えば、４本の線状体を送った場合には、後述するような比較的重い橋梁下面点検装置を４か所で支持することができるために装置を支える力を４分割することができる。それにより橋梁下面の所望の位置に橋梁下面点検装置を容易に移動させることができる。

また、かごを複数本の第二の線状体を含む線状体で支持し、かごを橋梁下面に配する工程と、第一の路側部及び第二の路側部で複数本の線状体をそれぞれ操作することにより、かごを橋梁下面の所望の位置に移動させる工程と、をさらに備えることが好ましい。このような方法によれば、かごに人を載せることにより、人を橋梁下面に容易に近づかせることができる。

また、本発明の他の一局面は、空気より軽い気体を充填された第一の気球をそれぞれ備える第一の橋梁下面作業用竿及び第二の橋梁下面作業用竿を用いた橋梁下面作業方法であって、第一の橋梁下面作業用竿と第二の橋梁下面作業用竿との合計長さは、橋梁の軸方向に垂直な幅方向の巾以上の長さを有し、第一の橋梁下面作業用竿に沿って第一の線状体を配する工程と、第一の橋梁下面作業用竿を橋梁の軸方向の第一の路側部に沿って配する工程と、第一の橋梁下面作業用竿を第一の路側部から橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程と、下降させた第一の橋梁下面作業用竿の一端を支持しながら他の一端を回動させて幅方向に該他の一端を移動させる工程と、第二の橋梁下面作業用竿を第一の路側部に対向する第二の路側部に沿って配する工程と、第二の橋梁下面作業用竿を第二の路側部から橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程と、下降させた第二の橋梁下面作業用竿の一端を支持しながら他の一端を回動させて幅方向に該他の一端を移動させる工程と、第二の橋梁下面作業用竿により第一の橋梁下面作業用竿から第一の線状体を引き取る工程と、第二の路側部または第一の路側部から第一の線状体を引き取る工程と、を備える橋梁下面作業方法である。このような方法によれば、橋梁下面の位置が高すぎたり、地面の状況がわるいために橋梁下面の下に足場を組めなかったりするような場合であって、橋梁の幅が広い場合であっても、橋梁の幅方向にロープ等の線状体を確実に渡すことができる。

また、本発明の他の一局面は、構造物の表面を加熱する工程と、加熱後に表面の温度分布を計測して可視化した画像を形成する工程とを備え、画像の温度分布により表面の不均質な部分を識別する構造物の表面検査方法である。このような表面検査方法によれば、橋梁下面に劣化によるクラック等が存在する場合に、クラック部分のような加熱されにくい部分のみ低温になるために、画像で小さいクラックのような不均質な部分も容易に識別することができる。

本発明によれば、橋梁下面の位置が高すぎたり、足場を組めなかったりするような地面の状況がわるいような場所に架けられた橋梁の下面に対しても、大掛かりな装置等を用いることなく、点検や作業の足掛かりとなる線状体を渡すことができる。

図１は、第１実施形態の橋梁下面作業用竿１０の模式図である。図２は、橋梁下面作業用竿の他の実施形態である橋梁下面作業用竿３０の模式図である。図３は、橋梁下面作業用竿１０に第一の線状体６を配した状態を説明するための説明図である。図４は、第１実施形態の橋梁下面作業用竿１０を第一の路側部Ｒ１から橋梁下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程を説明するための説明図である。図５は、下降させた橋梁下面作業用竿１０の一端を支持しながら他の一端を回動させて幅方向に他の一端を移動させる工程を説明するための説明図である。図６は、第一の路側部に対向する第二の路側部から第一の線状体を引き取る工程を説明するための説明図である。図７は、第一の路側部又は第二の路側部において第一の線状体の一端を引き取る工程を説明するための説明図である図８は、第２実施形態の２本の橋梁下面作業用竿１０を組み合わせて第一の線状体を引き取る工程を説明するための説明図である。図９は、第一の路側部又は第二の路側部に複数本の第二の線状体を橋梁下面に渡す工程を説明するための説明図である。図１０は、第１実施形態の橋梁下面作業方法を説明するためのフローチャートである。図１１は、第２実施形態の橋梁下面点検装置２０の斜視模式図である。図１２は、第一の路側部Ｒ１及び第二の路側部Ｒ２で複数本の線状体をそれぞれ移動させることにより、橋梁下面点検装置２０を橋梁下面の所望の位置に移動させる工程を説明するための説明図である。図１３は、第一の路側部Ｒ１及び第二の路側部Ｒ２で複数本の線状体をそれぞれ移動させることにより、作業者Ｍ１６を載せたかご２１を橋梁下面の所望の位置に移動させる工程を説明するための説明図である。図１４は、第一の路側部Ｒ１から第二の路側部Ｒ２へ渡した複数本の線状体を用いて架けられたロープ構造体４０を用いた作業者Ｍ２２による橋梁下面作業を説明するための説明図である。図１５は、実施形態の構造物の表面検査方法を説明するための説明図である。

［第１実施形態］
本発明に係る橋梁下面作業用竿及びそれを用いた橋梁下面作業方法を図面を参照しながら説明する。はじめに、橋梁下面作業方法に用いる橋梁下面作業用竿の一例について図１及び図２を参照して説明する。

図１は、橋梁下面作業用竿１０の模式図であり、１は後述する橋梁Ｒの軸方向に垂直な幅方向の巾以上の長さを有する竿、２は空気より軽い気体を充填された第一の気球、３は空気より軽い気体を充填された第二の気球、３ａは竿１と第二の気球３とを接続する紐、４は後述する第一の線状体６を支持するためのフックガイド、５は竿１の末端の一端を収容する鞘管である。第一の気球２及び第二の気球３にはヘリウムガスのような空気より比重の軽いガスが充填されている。

竿１としては軽量の素材から形成されているものであることが好ましく、例えば、カーボンファイバをバインダで固めた素材であるカーボンロッド，グラスファイバをバインダで固めた素材であるグラスロッド，竹、とくにはカーボンロッドやグラスロッドが、軽量であるために平均的な成人の力で支えたり回動させたりしやすい点から好ましい。竿の長さは、橋梁の幅に応じて適切なものが選択されるが、例えば、５ｍ以上、さらには１０ｍ以上、とくには２０ｍ以上であることが、幅の広い橋梁にも適用できる点から好ましい。また、鞘管５は、竿１の末端を収容し、てこの原理を作用させて竿１を持ち上げやすくさせるために用いられるとともに、長さを補うためにも用いられる。

第一の気球２は、例えば、その長軸方向に沿って竿を挿通させるドーナツ状のような貫通孔１ａを有し、貫通孔１ａに竿１を挿通させて固定されている。このように貫通孔１ａに竿を挿通させて固定することにより、竿１の全長において適切な位置に浮力の適切なモーメントを作用させ、支点、力点、作用点を最適になるように第一の気球２の位置を移動調整できる点から好ましい。

第一の気球２による浮力は、竿１の長さや重さにより調整されるが、具体的には、例えば、竿１の質量による重力に対して、０．５〜３倍、さらには、０．６〜１．５倍程度であることが、一般的な成人の力により、容易に水平姿勢を維持した状態で竿１を支持することができる点から好ましい。なお、浮力が竿１の質量による重力よりも大きく橋梁下面作業用竿１０が浮上する場合には、後述する水平姿勢で支持する際には作業者は浮上を抑える方向に竿１を支持する。一方、浮力が竿１の質量による重力よりも小さく橋梁下面作業用竿１０が落下する場合には、後述する水平姿勢で支持する際には作業者は落下を抑える方向に竿１を支持する。

また、図１に示すように、竿１の先端には空気より軽い気体を充填された第二の気球３が連結されている。竿１の先端に連結された第二の気球３は、竿１の先端に浮力を作用させるとともに、竿１の先端の目印にもなる。また、図１に示すような第二の気球３を連結された橋梁下面作業用竿１０の代わりに、図２に示すような、無線で制御されて飛行する、マルチコプターのような飛翔体３１を連結された橋梁下面作業用竿３０を用いてもよい。このような飛翔体３１を連結された橋梁下面作業用竿３０を用いた場合には、飛翔体３１の移動方向を無線で制御することにより、竿１の先端を所定の位置に自由に誘導することができる。

次に、本実施形態の橋梁下面作業用竿１０を用いた橋梁下面作業方法について図３〜図１０を参照して説明する。図３〜図９は橋梁下面作業方法の各工程を説明するための説明図であり、図１０は本実施形態の橋梁下面作業方法のフローチャートである。各図において、同様の符号は同様の要素を示す。各図中、Ｒは高架道路である橋梁、Ｒ１は第一の路側部、Ｒ２は第二の路側部、Ｍ１〜Ｍ６は作業者、７ａ，７ｂは第二の線状体、Ｂは作業者Ｍ１を載せるバケット、Ｈは梯子、Ｆは第一の線状体６の一端を捕捉するためのフックである。

本実施形態の橋梁下面作業方法においては、はじめに、図３に示すように橋梁下面作業用竿１０に沿って第一の線状体６を配する（Ｓ１）。ここで、第一の線状体の具体例としては、釣糸や凧糸等の糸，紐，ロープ等が挙げられるが、引き渡しが容易である点から、軽量の糸を用いることが好ましい。第一の線状体の長さとしては、後述するように、橋梁の幅方向の下面を通過させて、橋梁の両側の路側部から把持できる長さであれば特に限定されない。このような第一の線状体６は、例えば、橋梁下面作業用竿１０に沿って設けられたフックガイド４に支持したり、竿１に巻き付けたり絡ませたりするように配設される。

次に、第一の線状体６を支持した橋梁下面作業用竿１０を橋梁Ｒの軸方向に沿って第一の路側部Ｒ１に配置する（Ｓ２）。そして、図４に示すように、橋梁下面作業用竿１０を橋梁Ｒの下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる（Ｓ３）。橋梁下面作業用竿１０の下降方法は特に限定されないが、例えば、次のような方法が挙げられる。本実施形態においては、図４に示したように、バケットＢを固定した梯子Ｈを第一の路側部Ｒ１の端部の欄干にフック等を用いて固定し、作業者Ｍ１が梯子Ｈを足場としてバケットＢに移り載り、バケットＢで待機する。そして、作業者Ｍ１の合図を待って、第一の路側部Ｒ１上の作業者Ｍ２及び作業者Ｍ３が、橋梁下面作業用竿１０の両端部に予め連結された補助ロープ２６を把持して水平姿勢を保持させながら徐々に下降させる。ここで、水平姿勢には厳密な水平が求められるものではなく、水平状態を意味するものである。そして、作業者Ｍ１は橋梁下面作業用竿１０の一端を捕捉してしっかりとその端部を把持し、鞘管５をその端部に挿入する。このようにして、橋梁下面作業用竿１０が橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降される。なお、橋梁下面作業用竿１０の下降は作業者による人力の代わりに、ウインチ装置等の機械を用いて下降させてもよい。

本実施形態の橋梁下面作業方法においては、作業者Ｍ１が橋梁下面作業用竿１０の端部を把持し、支持する。橋梁下面作業用竿１０には、第一の気球２により大きな浮力が付与されるために、平均的な成人である作業者Ｍ１であれば、水平姿勢を維持した状態で落下させることなく容易に支持することができる。また、２本の手で、てこの原理を作用させることにより、方向転換等の移動操作も難なく行うことができる。

次に、図５に示すように、作業者Ｍ１は、下降された橋梁下面作業用竿１０の一端を把持しながら他の一端を回動させて幅方向に先端である他の一端を移動させる（Ｓ４）。このとき、橋梁下面作業用竿１０においては、第一の気球２の浮力が竿１を支えることにより、例えば、２５ｍ以上のような長い竿１を用いた場合であっても、作業者Ｍ１は橋梁下面作業用竿１０を水平姿勢を維持した状態で支えることができる。一方、第二の路側部Ｒ２では作業者Ｍ４が作業者Ｍ１による橋梁下面作業用竿１０の回動操作を待機する。そして、作業者Ｍ４は橋梁下面作業用竿１０の回動操作の完了を確認する。本実施形態においては、作業者Ｍ４が橋梁下面作業用竿１０の先端に固定された第二の気球３を第二の路側部Ｒ２から目視することにより、回動操作の完了を確認する。そして、回動操作の完了を待って、作業者Ｍ４はフックＦで第一の線状体６を捕捉する。そして、図６に示すように、作業者Ｍ４は第一の線状体６を捕捉した後、第一の線状体６を手繰り寄せ、引き取る（Ｓ５）。

そして、図７に示すように、作業者Ｍ１は回動させた橋梁下面作業用竿１０を橋梁Ｒの軸方向に略平行になるように再び回動させる。そして、橋梁下面作業用竿１０は、作業者Ｍ１、作業者Ｍ２、または必要に応じてその他の作業者に補助されて橋梁Ｒ上に引き上げられて回収される（Ｓ６）。橋梁下面作業用竿１０の回収方法は特に限定されず、橋梁Ｒ上から降ろされたロープに固定し、橋梁上から作業者により人力で引き上げたり、または、ウインチ装置等の機械を用いて引き上げたりする等の方法を用いることができる。このように、橋梁下面作業用竿を橋梁上に引き上げることにより、作業に不要となった橋梁下面作業用竿を橋梁下面から除去して点検作業等のスペースを広げることができる。

ここで、図７に示すように、作業者Ｍ４により手繰り寄せられる第一の線状体６の終端には連結具６ａにより、第二の線状体７ａ，７ｂが連結されていることが好ましい。このように第一の線状体６の終端に第二の線状体７ａ，７ｂが連結されている場合、第一の線状体６を完全に手繰り寄せた後は、図８に示すように、２本の第二の線状体７ａ，７ｂが橋梁Ｒの第一の路側部Ｒ１から第二の路側部Ｒ２へ、橋梁Ｒの下面を通過させて引き渡される（Ｓ８）。このような方法によれば、橋梁Ｒの第一の路側部Ｒ１から第二の路側部Ｒ２へ橋梁Ｒの下面を通過する複数の軌道を形成することができる。

上述した方法においては、一本の橋梁下面作業用竿１０を用いた橋梁下面作業方法について詳しく説明した。しかしながら、橋梁Ｒの幅が広い場合には、竿１の撓みが大きくなりすぎて一本の橋梁下面作業用竿１０のみでは線状体を渡せない場合がある。このような場合には、図９（ａ）に示すように、橋梁Ｒの第一の路側部Ｒ１から第一の線状体６を配した第一の橋梁下面作業用竿１１０を、及び第二の路側部Ｒ２から第一の線状体６’を配した第二の橋梁下面作業用竿１１１をそれぞれ操作し、第二の橋梁下面作業用竿１１１の先端を第一の橋梁下面作業用竿１１０の先端に合わせて第一の線状体６と第一の線状体６’とを連結するようにして第一の線状体６を引き渡してもよい。このときは、第一の橋梁下面作業用竿１１０と第二の橋梁下面作業用竿１１１との合計長さは、橋梁Ｒの軸方向に垂直な幅方向の巾以上の長さを有するように設定される。また、引き渡しは、例えば、図９（ｂ）の破線円中に示した模式拡大図のように、例えば、第一の線状体６’にスナップフック６ｂを接続し、第一の線状体６に環６ｃを形成し、スナップフック６ｂと環６ｃとにより連結するような方法や、図９（ｃ）の破線円中に示した模式拡大図のように、例えば、第二の橋梁下面作業用竿１１１の竿１’の先端に直接スナップフック６ｂ’を接続し、スナップフック６ｂ’と環６ｃとにより連結し、第二の橋梁下面作業用竿１１１を引き上げる際に第一の線状体６を第二の路側部Ｒ２から引き取る方法等が挙げられる。また、連結方法は特に限定されず、上述したような方法の代わりに、例えば、各先端に磁石を接続し磁石により先端同士を連結する方法等を用いてもよい。

上述したような本実施形態の橋梁下面作業方法によれば、人が立ち入れない高さの峡谷にかけられた橋梁のような橋梁下面の位置が高すぎたり、地面の状況がわるいために橋梁の下に足場を組めなかったりするような場合であっても、橋梁下面作業用竿１０を用いることにより、複数の作業者の人力だけで、線状体を橋梁の第一の路側部Ｒ１から第二の路側部Ｒ２へ橋梁下面を通過させて引き渡し、作業用の軌道を容易に形成することができる。なお、本実施形態においては、第一の線状体６の終端に第二の線状体７ａ，７ｂを連結し、一本の線状体を２本に分岐させる例を示したが、３本以上の複数本に分岐させることもできる。このように一本の線状体により軌道を形成することにより、それを元にして種々の作業が可能になる。例えば、釣り糸のような細い第一の線状体を渡したのちに、その釣り糸にロープのような太い線状体を連結することにより、釣り糸で形成した空中に移動足場となるロープのような太い線状体を渡すこともできる。

［第２実施形態］
本実施形態では、第１実施形態で説明した橋梁下面作業方法により、橋梁の第一の路側部から第二の路側部へ下面を通過させて引き渡された線状体を用いた橋梁下面の点検作業の一例を説明する。

本実施形態で用いる橋梁下面点検装置２０及びそれを用いた橋梁下面点検方法について図面を参照して説明する。図１１は橋梁下面点検装置２０の斜視模式図であり、図中、１１及び１２は静止画カメラ、１２ａは静止画カメラ制御装置、１３は照明装置、１４はエアピストンで壁面を叩くハンマ、１４ａはハンマによる打音を取得する録音装置、１５はムービーカメラ、１６はレーザ距離計、１８はウエイトバランサであり、１９は各装置に電力を供給するための電線である。また、７ａ，７ｂは第二の線状体、７ｃ，７ｄは第三の線状体である。また、図１２は、橋梁下面点検装置２０を用いた橋梁下面の点検作業を説明するための説明図である。図中、Ｍ１１〜Ｍ１５は作業者であり、１９は情報処理端末である。

図１１に示すように橋梁下面点検装置２０には、橋梁下面のような上方の検査対象を検査するための各種デバイスを備え、また、各種デバイスを上方に向かせるための鉛やバラスト等の重量物からなるウエイトバランサ１８を備える。また、橋梁下面点検装置２０には、空中で支持されるためのロープである第二の線状体７ａ，７ｂ及び第三の線状体７ｃ，７ｄが連結されている。第二の線状体７ａ，７ｂは、第１実施形態で説明した橋梁下面作業方法により、橋梁の第一の路側部Ｒ１から第二の路側部Ｒ２へ橋梁下面を通過させて引き渡されたものである。そして、第一の路側部Ｒ１または第二の路側部Ｒ２において、引き渡された第二の線状体７ａ，７ｂのそれぞれの一端が橋梁下面点検装置２０に連結されたものである。また、第三の線状体７ｃ，７ｄは、橋梁下面点検装置２０に予め連結されているものである。

橋梁下面点検装置２０に連結された第二の線状体７ａ，７ｂ及び第三の線状体７ｃ，７ｄは、図１２に示したように作業者Ｍ１１〜Ｍ１４の各人によりそれぞれ把持されている。そして、橋梁下面点検装置２０は第一の路側部Ｒ１または第二の路側部Ｒ２から下降されて、図１２に示すように、橋梁下面に対向するように吊るされる。橋梁下面点検装置２０は第二の線状体７ａ，７ｂ及び第三の線状体７ｃ，７ｄの４本の線状体で支えられているために、各作業者に割り当てられる重量負担は４分割され、各作業者に係る負担は比較的小さい。また、橋梁下面点検装置２０は４本の線状体で支えられているために、作業者Ｍ１１〜Ｍ１４の各人が協働してロープを手繰ったり、緩めたり、歩いたりすることにより、橋梁の前方向ｆ、後ろ方向ｂ、右方向ｒ、左方向ｌのような水平方向や、高さ方向等、所望の位置に自由に移動される。なお、本実施形態においては、橋梁下面点検装置２０は４本の線状体で支えられているが、橋梁下面点検装置を支える線状体は２〜３本であっても、５本以上であってもよい。

図１１に示すように、橋梁下面点検装置２０は、互いに一定の距離を保持して離間した一対の静止画カメラ１１，１２を静止画カメラ制御装置１２ａで制御することにより、ステレオカメラとして機能させることができる。また、レーザ距離計１６は所定の基準点からの高さや距離を取得することができる、そして、一対の静止画カメラ１１，１２をステレオカメラとして用いる場合には予めキャリブレーションしておき、橋梁Ｒの下面を撮影することにより、所定の基準点からの各位置の三次元座標を撮影した画像に関連付けたデータを取得することもできる。このような装置を用い、一対の静止画カメラ１１，１２をステレオカメラとして用い、オーバーラップさせた複数枚の写真を撮影して画像を解析することにより、橋梁下面の三次元写真モデルを作成することもできる。

また、図１１に示すように、橋梁下面点検装置２０は、打音検査するためのエアピストンで壁面を叩くためのハンマ１４及びハンマ１４による打音を取得する録音装置１４ａを備える。これらは打音検査装置を構成する。このような打音検査装置によれば、ハンマ１４による打音を録音装置１４ａで録音し、打音の周波数変化を解析することにより、橋梁下面を形成するコンクリートの損傷や劣化等の情報を取得することもできる。

さらに、橋梁下面点検装置２０が取得した画像情報、映像、座標情報、打音等の情報は、第二の路側部Ｒ２上で待機する作業者Ｍ１５が操作する情報処理端末１９に有線又は無線により送信されて、その場で加工されてもよい。具体的には、例えば、一対の静止画カメラ１１，１２をステレオカメラとして用いて取得された三次元写真モデルと各座標における打音の周波数とを関連付けて、三次元写真モデルと打音点検のデータとを組み合わせた点検データに加工することもできる。

［第３実施形態］
本実施形態では、第１実施形態で説明した橋梁下面作業方法により、橋梁の第一の路側部から第二の路側部へ下面を通過させて引き渡された線状体を用いて、作業者により橋梁下面の点検作業または補修作業を行う例を説明する。

図１３は、橋梁下面の点検作業または補修作業を説明するための説明図である。図中、Ｍ１６〜Ｍ２０は作業者であり、２１はかごである。

図１３に示すように、かご２１には、作業者Ｍ１６が載り込んでいる。また、かご２１には、それを空中で支持するためのロープである第二の線状体７ａ，７ｂ及び第三の線状体７ｃ，７ｄが連結されている。第二の線状体７ａ，７ｂは、第１実施形態で説明した橋梁下面作業方法により、橋梁の第一の路側部Ｒ１から第二の路側部Ｒ２へ橋梁下面を通過させて引き渡されたものである。そして、第一の路側部Ｒ１または第二の路側部Ｒ２において、引き渡された第二の線状体７ａ，７ｂのそれぞれの一端が、かご２１に連結されたものである。また、第三の線状体７ｃ，７ｄは、かご２１に予め連結されていたものである。

かご２１に連結された第二の線状体７ａ，７ｂ及び第三の線状体７ｃ，７ｄは図１３に示したような作業者Ｍ１７〜Ｍ２０の各人により、それぞれ把持されて支持される。かご２１は第一の路側部Ｒ１または第二の路側部Ｒ２から下降されて、図１３に示すように、橋梁下面に対向するように吊るされる。かご２１は４本の線状体で支えられているために、その重量を４分割することができるために、各作業者に係る負担は比較的小さい。また、かご２１は４本の線状体で支えられているために、作業者Ｍ１７〜Ｍ２０の各人が協働してロープを手繰ったり、緩めたり、歩いたりすることにより、橋梁の前方向、後ろ方向、右方向、左方向のような水平方向や、高さ方向等、所望の位置に自由に移動させられる。なお、本実施形態においては、かご２１は４本の線状体で支えられているが、線状体は２〜３本であっても、５本以上であってもよい。

作業者Ｍ１６は、予め、橋梁下面に対向するように吊るされたかご２１に、第二の線状体７ａ，７ｂまたは第三の線状体７ｃ，７ｄを伝って接近し、載り込むことができる。この際、落下防止のために安全帯を装着しておくことが好ましい。

作業者Ｍ１６はかご２１を足場として、橋梁下面の写真撮影による記録や、ハンマによる打音検査、または、損傷部分の簡易的な補修を行うことができる。また、本実施形態においては、かご２１を用いる例を説明したが、かご２１を用いずに、渡された線状体を軌道として、図１４に示すような縄梯子のようなロープ構造体４０を渡し、安全帯４１を付帯した作業者Ｍ２２によりロープアクセスのみで各種作業を行うこともできる。

［第４実施形態］
本実施形態では、橋梁下面等の構造物の表面検査方法の一例を説明する。

本実施形態の構造物の表面検査方法は、構造物の表面を加熱する工程と、加熱後に表面の温度分布を計測して可視化した画像を形成する工程とを備え、画像の温度分布により表面の不均質な部分を識別するものである。

本実施形態の構造物の表面検査方法においては、はじめに構造物の表面を加熱する。このような表面検査方法に適した構造物の種類としては、橋梁下面、トンネル内表面、ビル表面等が挙げられ、また、構造物の材質としてはコンクリートのような劣化しやすく熱伝導率が比較的低い材質が好ましい。また、構造物表面を加熱する手段は、特に限定されないが、例えば、温風ヒータや電熱ヒータの他、表面に光を照射することにより加熱する投光器等が挙げられる。

構造物の表面に劣化によるクラック等が存在する場合に、構造物の表面を加熱したとき、クラックのような加熱されにくい部分は相対的に低温になり、それ以外の部分が優先的に伝熱されて相対的に高温になる。従って、構造物の表面を形成するコンクリートの表層部にひび割れなどの欠陥部が存在する場合、これらの欠陥部はその他の均質な健全部に比べて温度が上昇しにくくなる。従って、このような温度分布を赤外線カメラで撮像した場合、図１５に示すように、クラックＣの部分は相対的に温度が低くなるために低温部分として表示され、その他の均質な部分Ｕは相対的に高温部分として表示される。従って、温度分布を可視化することにより、図１５に示すように一見して欠陥部の存在を識別することができる。

従って、このような構造物の表面検査方法を、既に述べた橋梁下面作業方法に組み合わせた場合には、橋梁下面の劣化によるクラック等を容易に識別できるようになる。

１竿
２第一の気球
３第二の気球
３ｂ紐
４フックガイド
５鞘管
６，６’ 第一の線状体
７ａ，７ｂ第二の線状体
７ｃ，７ｄ第三の線状体
１０，１１０，１１１橋梁下面作業用竿
１１，１２静止画カメラ
１２ａカメラ制御装置
１４ハンマ
１４ａ録音装置
１８ウエイトバランサ
１９情報処理端末
２０橋梁下面点検装置
２１かご
３１飛翔体
Ｆフック
Ｈ梯子
Ｒ１第一の路側部
Ｒ２第二の路側部

本発明によれば、橋梁の下面の天井 (スラブとも称される)や下面の構造等の点検作業を容易に行うことができる。また、特別な機械等を要しないために、低コストで点検、施工が行うことができる。また、大型の車両を路側に駐停車する必要もないために、車両の通行を妨げ過ぎずに橋梁の下面に対する作業を行うことができる。

本発明は、橋梁下面の劣化状態を点検したり、補修したりする作業を補助するための橋梁下面作業方法、及びその方法に用いられる作業用竿に関する。

本発明の一局面は、竿と、竿に固定された空気より軽い気体を充填された気球と、を備える橋梁下面作業用竿を準備する工程と、橋梁下面作業用竿に、竿に沿って第一の線状体を配する工程と、橋梁下面作業用竿を橋梁の第一の路側部から橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程と、下降させた後、第一の線状体を配された前橋梁下面作業用竿の一端を支持しながら他の一端を回動させて橋梁の第二の路側部の方向に該他の一端を移動させる工程と、第二の路側部において第一の線状体の一端を受け取る工程と、を備える橋梁下面作業方法である。このような方法によれば、人が立ち入れない高さの峡谷にかけられた橋のように下面の位置が高すぎたり、地面の状況がわるいために下面の下に足場を組めなかったりするような橋梁であっても、橋梁の幅方向に後述するようにロープ等の線状体を渡すことができる。また、気球の浮力が竿を支えることにより、気球の浮力を調整すれば、例えば、２５ｍ以上のような長い竿であっても、平均的な成人の力で支えて回動させる等の操作を可能にすることができる。また、竿の長さが橋梁の軸方向に垂直な幅方向の巾以上の長さを有する場合には、橋梁の一方の側からの操作で他方の側にロープ等の線状体を渡すことができる。

また、第一の線状体の一端を受け取った後、橋梁下面作業用竿のみを第一の路側部又は第二の路側部に引き上げる工程をさらに備えることが、不要となった橋梁下面作業用竿を橋梁下面から除去することにより点検作業等のスペースを広げることができる点から好ましい。

また、第一の線状体の一端に複数本の第二の線状体が連結されており、第一の線条体の一端を受け取ることにより、橋梁の裏面である橋梁下面に第一の線条体を渡した後、第一の路側部の側又は第二の路側部の側において第一の線状体を引き取ることにより、複数本の第二の線状体を橋梁下面に渡す工程をさらに備えることが好ましい。例えば、第一の線状体の一端に４本の第二の線状体を連結した場合、第一の線状体の一端を送った後、第一の線状体の他の一端を手繰り寄せることにより、１本の第一の線状体から４本の第二の線状体に分岐させてそれらを橋梁下面に渡すことができる。

また、本発明の他の一局面は、空気より軽い気体を充填された気球をそれぞれ備える第一の橋梁下面作業用竿及び第二の橋梁下面作業用竿を用いた橋梁下面作業方法であって、第一の橋梁下面作業用竿に沿って第一の線状体を配する工程と、第一の橋梁下面作業用竿を橋梁の第一の路側部から橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程と、下降させた後、第一の線状体を配された第一の橋梁下面作業用竿の一端を支持しながら他の一端を回動させて橋梁の第二の路側部の方向に該他の一端を移動させる工程と、第二の橋梁下面作業用竿を第二の路側部から橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程と、下降させた第二の橋梁下面作業用竿の一端を支持しながら他の一端を回動させて第一の路側部の方向に該他の一端を移動させる工程と、第二の橋梁下面作業用竿、または第二の橋梁下面作業用竿に予め沿わせた別の線条体の一端により、第一の橋梁下面作業用竿から第一の線状体の一端を受け取る工程と、を備える橋梁下面作業方法である。このような方法によれば、橋梁下面の位置が高すぎたり、地面の状況がわるいために橋梁下面の下に足場を組めなかったりするような場合であって、橋梁の幅が広い場合であっても、橋梁の幅方向にロープ等の線状体を確実に渡すことができる。

また、本発明の他の一局面は、橋梁下面に線条体を渡す作業を補助するための竿であって、線条体を沿わせるための竿と、竿に固定された空気より軽い気体を充填された気球と、を備え、気球は貫通孔を有し、竿が貫通孔に挿通されている橋梁下面作業用竿である。このような橋梁下面作業用竿によれば、人が立ち入れない高さの峡谷にかけられた橋のように下面の位置が高すぎたり、地面の状況がわるいために下面の下に足場を組めなかったりするような橋梁であっても、橋梁の幅方向に後述するようにロープ等の線状体を渡すことができる。また、気球の浮力が竿を支えることにより、気球の浮力を調整すれば、例えば、２５ｍ以上のような長い竿であっても、平均的な成人の力で支えて回動させる等の操作を可能にすることができる。また、竿の長さが橋梁の軸方向に垂直な幅方向の巾以上の長さを有する場合には、橋梁の一方の側からの操作で他方の側にロープ等の線状体を渡すことができる。また、気球は竿を挿通させる貫通孔を有するために、竿の全体中の適切な位置に浮力を作用させることにより適切なモーメントを作用させ、支点、力点、作用点が最適になるように第一の気球の位置を移動させることができる点から好ましい。

上述した方法においては、一本の橋梁下面作業用竿１０を用いた橋梁下面作業方法について詳しく説明した。しかしながら、橋梁Ｒの幅が広い場合には、竿１の撓みが大きくなりすぎて一本の橋梁下面作業用竿１０のみでは線状体を渡せない場合がある。このような場合には、図９（ａ）に示すように、橋梁Ｒの第一の路側部Ｒ１から第一の線状体６を配した第一の橋梁下面作業用竿１１０を、及び第二の路側部Ｒ２から別の線状体６’を配した第二の橋梁下面作業用竿１１１をそれぞれ操作し、第二の橋梁下面作業用竿１１１の先端を第一の橋梁下面作業用竿１１０の先端に合わせて第一の線状体６の一端と別の線状体６’の一端とを連結するようにして第一の線状体６を別の線状体６’に引き渡してもよい。このときは、第一の橋梁下面作業用竿１１０と第二の橋梁下面作業用竿１１１との合計長さは、橋梁Ｒの軸方向に垂直な幅方向の巾以上の長さを有するように設定される。また、引き渡しは、例えば、図９（ｂ）の破線円中に示した模式拡大図のように、例えば、別の線状体６’の一端にスナップフック６ｂを接続し、第一の線状体６の一端に環６ｃを形成し、スナップフック６ｂと環６ｃとにより連結するような方法や、図９（ｃ）の破線円中に示した模式拡大図のように、例えば、第二の橋梁下面作業用竿１１１の竿１’の先端に直接スナップフック６ｂ’を接続し、スナップフック６ｂ’と環６ｃとにより連結し、第二の橋梁下面作業用竿１１１を引き上げる際に第一の線状体６を第二の路側部Ｒ２から引き取る方法等が挙げられる。また、連結方法は特に限定されず、上述したような方法の代わりに、例えば、各先端に磁石を接続し磁石により先端同士を連結する方法等を用いてもよい。

１竿
２第一の気球
３第二の気球
３ｂ紐
４フックガイド
５鞘管
６第一の線状体
６’ 別の線状体
７ａ，７ｂ第二の線状体
７ｃ，７ｄ第三の線状体
１０，１１０，１１１橋梁下面作業用竿
１１，１２静止画カメラ
１２ａカメラ制御装置
１４ハンマ
１４ａ録音装置
１８ウエイトバランサ
１９情報処理端末
２０橋梁下面点検装置
２１かご
３１飛翔体
Ｆフック
Ｈ梯子
Ｒ１第一の路側部
Ｒ２第二の路側部

Claims

橋梁下面に対する作業を補助するための竿であって、
竿と、前記竿に固定された空気より軽い気体を充填された第一の気球とを備えることを特徴とする橋梁下面作業用竿。
前記竿は、橋梁の軸方向に垂直な幅方向の巾以上の長さを有する請求項１に記載の橋梁下面作業用竿。
前記第一の気球はその長軸方向に沿って前記竿を挿通させる貫通孔を有する請求項１または２に記載の橋梁下面作業用竿。
前記竿の一端に空気より軽い気体を充填された第二の気球又は飛翔体をさらに備える請求項１〜３の何れか１項に記載の橋梁下面作業用竿。
前記竿は、カーボンロッド，グラスロッド，及び竹からなる群から選ばれる請求項１〜４の何れか１項に記載の橋梁下面作業用竿。
請求項１〜５の何れか１項に記載の橋梁下面作業用竿を用いた橋梁下面作業方法であって、
前記橋梁下面作業用竿に沿って第一の線状体を配する工程と、
前記橋梁下面作業用竿を橋梁の軸方向の第一の路側部に沿って配する工程と、
前記橋梁下面作業用竿を前記第一の路側部から前記橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程と、
下降させた前記橋梁下面作業用竿の一端を支持しながら他の一端を回動させて前記幅方向に該他の一端を移動させる工程と、
前記第一の路側部に対向する第二の路側部から前記第一の線状体を引き取る工程と、を備える橋梁下面作業方法。
前記第一の線状体を引き取った後、前記橋梁下面作業用竿のみを前記第一の路側部又は前記第二の路側部に引き上げる工程をさらに備える請求項６に記載の橋梁下面作業方法。
前記第一の線状体の一端に複数本の第二の線状体が連結されており、
前記第一の路側部又は前記第二の路側部において前記第一の線状体の一端を引き取ることにより、複数本の前記第二の線状体を前記橋梁下面に渡す工程をさらに備える請求項６または７に記載の橋梁下面作業方法。
カメラ又は打音検査装置の少なくとも一方を備える橋梁下面点検装置を複数本の前記第二の線状体を含む線状体で支持し、該橋梁下面点検装置を前記橋梁下面に配する工程と、
前記第一の路側部及び前記第二の路側部で複数本の線状体をそれぞれ操作することにより、前記橋梁下面点検装置を前記橋梁下面の所望の位置に移動させる工程と、をさらに備える請求項８に記載の橋梁下面作業方法。
かごを複数本の前記第二の線状体を含む線状体で支持し、該かごを前記橋梁下面に配する工程と、
前記第一の路側部及び前記第二の路側部で複数本の線状体をそれぞれ操作することにより、前記かごを前記橋梁下面の所望の位置に移動させる工程と、をさらに備える請求項８に記載の橋梁下面作業方法。
空気より軽い気体を充填された第一の気球をそれぞれ備える第一の橋梁下面作業用竿及び第二の橋梁下面作業用竿を用いた橋梁下面作業方法であって、
前記第一の橋梁下面作業用竿と前記第二の橋梁下面作業用竿との合計長さは、橋梁の軸方向に垂直な幅方向の巾以上の長さを有し、
第一の橋梁下面作業用竿に沿って第一の線状体を配する工程と、
前記第一の橋梁下面作業用竿を橋梁の軸方向の第一の路側部に沿って配する工程と、
前記第一の橋梁下面作業用竿を前記第一の路側部から前記橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程と、
下降させた前記第一の橋梁下面作業用竿の一端を支持しながら他の一端を回動させて前記幅方向に該他の一端を移動させる工程と、
前記第二の橋梁下面作業用竿を前記第一の路側部に対向する第二の路側部に沿って配する工程と、
前記第二の橋梁下面作業用竿を前記第二の路側部から前記橋梁の下方向に水平姿勢を保持させながら下降させる工程と、
下降させた前記第二の橋梁下面作業用竿の一端を支持しながら他の一端を回動させて前記幅方向に該他の一端を移動させる工程と、
前記第二の橋梁下面作業用竿により前記第一の橋梁下面作業用竿から第一の線状体を引き取る工程と、
前記第二の路側部または前記第一の路側部から前記第一の線状体を引き取る工程と、を備える橋梁下面作業方法。
構造物の表面を加熱する工程と、前記加熱後に前記表面の温度分布を計測して可視化した画像を形成する工程とを備え、
前記画像の温度分布により前記表面の不均質な部分を識別することを特徴とする構造物の表面検査方法。