JP2018111986A - 構造物点検装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取り扱いの手間が少なく、点検装置に与える振動を低減でき、構造物に存在する設備から受ける影響が少なくて効率的に動作でき、また、構造物の機能に与える影響の少ない構造物点検装置を提供する。【解決手段】構造物点検装置１は、車台１５の両側に、検査路３の手摺１３に沿って走行する車輪１６を４個ずつ備える。車台１５の上に、鉛直方向に延在すると共に軸回りに回転する回転支柱１７と、回転支柱１７の上端に揺動関節１９を介して連結された伸縮可能な揺動アーム２０と、揺動アーム２０の一端にジンバル装置２２を介して取り付けられた可視光カメラ２３と、揺動アーム２０の他端に取り付けられたカウンターウェイト２５を有する。進行方向の端部の車輪１６と、この車輪１６と隣り合う車輪１６との間の間隔が、手摺１３が有する途切れ部の長さよりも大きく設定可能に形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば橋梁の床版の下側に設けられた部材を点検することができる構造物点検装置に関する。

橋梁の維持管理においては、部材の劣化や損傷の有無を外観により確認する外観観察が行われる。外観観察を行う方法としては、対象の部材に点検員が接近し、劣化や損傷の有無を視覚で確認する近接目視が多く行われている。近接目視は、高欄や舗装等のように接近が容易な部材のほか、床版の下面や主桁等のように接近が困難な部材についても行う必要がある。床版の下面や主桁の近接目視を行う場合、床版の下側に足場を設置し、この足場に点検員が乗ることにより部材に接近している。しかしながら、橋梁の床版の下側に足場を設置するには、手間と費用がかかる問題がある。

そこで従来、点検員の接近が困難な部材の外観観察を行うため、橋梁の床版の上からアームを下方に延ばし、このアームの先端に取り付けたテレビカメラで床版の下面を撮影するように構成された点検装置が提案されている。この種の点検装置としては、図８に示すように、橋梁２００の床版２０１の側部に設置される台車２０４と、この台車２０４に固定されて水平方向に延びる基部アーム２０５と、この基部アーム２０５の先端に連結されて鉛直下方に延びる垂下アーム２０７と、この垂下アーム２０７の下端に固定された水平アーム２０８と、この水平アーム２０８の先端に固定されて鉛直上方に延びる入り込みアーム２０９と、この入り込みアーム２０９の上端に装着された小型テレビカメラ２１０を備えた高架構造物用下面点検装置がある（特許文献１参照）。

この高架構造物用下面点検装置で床版２０１の下面の点検を行う場合、まず、台車２０４に付き添った点検員Ｍが、水平アーム２０８を床版２０１の側部と平行に配置すると共に、台車２０４を床版２０１の側部に隣接して位置させる。次いで、垂下アーム２０７と水平アーム２０８と入り込みアーム２０９を床版２０１の側部よりも外方に位置させた後、台車２０４に設けられた手動ウインチを操作して垂下アーム２０７を下降させる。これにより、水平アーム２０８と入り込みアーム２０９とを下降させて、入り込みアーム２０９の上端部のテレビカメラ２１０を、床版２０１を支持する桁２０２の下端よりも低い位置まで下降させる。引き続いて、垂下アーム２０７を手動で軸回りに回動させ、テレビカメラ２１０を床版２０１の下方へ回り込ませた後、手動ウインチを操作して垂下アーム２０７を上昇させ、テレビカメラ２１０を桁２０２と桁２０２の間に配置する。こうして、床版２０１の下側に位置する桁２０２の相互間に配置させたテレビカメラ２１０で撮像を行い、台車２０４に設置されたディスプレイ装置２０６にテレビカメラ２１０の撮像画像を表示させ、このディスプレイ装置２０６を点検員Ｍが視認することにより、床版２０１の下面や、この床版２０１の下側に位置する桁２０２の点検を行う。

特開２００１−２０２２４号公報

しかしながら上記高架構造物用下面点検装置は、床版２０１の側部に設置された台車２０４から順次連結された基部アーム２０５と、垂下アーム２０７と、水平アーム２０８と、入り込みアーム２０９とを有するので大掛かりなものとなり、運搬や設置等の取り扱いに手間がかかる問題がある。また、テレビカメラ２１０は、台車２０４から床版２０１の上面から側方を通って下側に回り込むように延在するアーム２０７，２０８，２０９の先端に取り付けられているので、振動し易い。したがって、台車２０４で走行しながら撮影を行うと、テレビカメラ２１０の振動により撮影画像の品質が悪化する不都合がある。また、高架構造物用下面点検装置を橋梁２００の延在方向に移動させ、床版２０１の下面や桁２０２を連続してテレビカメラ２１０で撮影する場合、台車２０４から延出する基部アーム２０５が床版２０１の側部に存在する照明柱等の設備に接触し、移動が妨げられる。この設備を越えて橋梁２００の延在方向に進むためには、複数のアーム２０７，２０８，２０９を一旦引き上げ、台車２０４を設備の側方を通過させた後、上記アーム２０７，２０８，２０９を再び所定位置に配置する必要がある。したがって、点検の効率が大幅に低下する不都合がある。また、床版２０１の側部を台車２０４が走行するので、この床版２０１の側部に設置されている歩行者通路や、車道の側道を、点検のために占有する必要がある。したがって、橋梁２００の交通に対して影響を与える問題がある。

そこで、本発明の課題は、取り扱いの手間が少ない構造物点検装置を提供することにある。また、点検装置に与える振動を低減できる構造物点検装置を提供することにある。また、構造物に存在する設備から受ける影響が少なくて効率的に動作できる構造物点検装置を提供することにある。また、構造物の機能に与える影響の少ない構造物点検装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の構造物点検装置は、
車台と、
構造物を点検する点検機器と、
上記車台に取り付けられ、上記点検機器を上記車台の周りに移動自在に支持する支持機構と、
上記車台に取り付けられ、上記構造物に設けられた検査路が有する長尺部材に沿って走行する車輪と
を備えることを特徴としている。

構造物の検査路は、例えば部材の垂直面や下方を向いた面の近傍等のように、本来は容易に接近できない箇所に設置されることが多い。ここで、上記構成の構造物点検装置は、車台に取り付けられた車輪が、構造物の検査路が有する長尺部材に沿って走行するように形成されているので、上記構造物の容易に接近できなかった箇所に容易に設置される。したがって、上記点検機器によって構造物を容易に点検できるので、上記点検機器を支持する支持機構は、従来の高架構造物用下面点検装置の複数のアームのような大掛かりなものが不要である。その結果、構造物点検装置の取り扱いの手間を少なくできる。また、上記点検機器を車台に支持する支持機構を、従来よりも小型にできるので、従来のように点検機器が長尺のアームに支持されて振動する不都合を防止できる。また、この構造物点検装置は、検査路の長尺部材に沿って移動するので、例えば構造物としての橋梁に存在する照明柱等の設備の影響を受けることなく移動できる。したがって、従来のように、構造物の設備を回避するための作業が不要であるので、効率的に点検を行うことができる。また、この構造物点検装置は、検査路の長尺部材に沿って移動するので、例えば構造物としての橋梁の床版上のような、構造物の機能を提供する位置に配置されない。したがって、この構造物点検装置は、構造物の点検を行う際に、構造物の機能に与える影響を少なくできる。ここで、検査路の長尺部材としては、検査路の両側に設置された手摺が好ましい。

一実施形態の構造物点検装置は、上記車輪は、上記車台の進行方向に少なくとも３個配列されており、隣り合う少なくとも一組の車輪の配置間隔が、変更可能に形成されている。

上記実施形態によれば、車輪が走行する検査路の長尺部材には、例えば検査路の分岐部や出入口等で、長尺部材が途切れる途切れ部が存在する場合がある。ここで、本実施形態の構造物点検装置は、車輪が車台の進行方向において少なくとも３個配列されており、隣り合う少なくとも一組の車輪の配置間隔が、変更可能に形成されている。上記一組の車輪の配置間隔を、検査路の長尺部材が途切れる途切れ部の長さよりも長く調節すれば、長尺部材を走行する車輪のうち、一つの車輪が長尺部材の途切れ部に位置しても、他の少なくとも２つの車輪は長尺部材に接したままになる。これにより、途切れ部によって車輪が走行不能になる不都合を防止でき、長尺部材の途切れ部を乗り越えることができて、検査路に沿った走行を継続することができる。また、種々の長さの途切れ部に応じて車輪の配置間隔を調節することにより、種々の長さの途切れ部を乗り越えることができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記複数の車輪のうちの端に位置する車輪と、この車輪に隣り合う車輪との間の距離が、変更可能に形成されている。

上記実施形態によれば、複数の車輪のうちの端に位置する車輪と、この車輪と隣り合う車輪との間の距離を、長尺部材の途切れ部の長さよりも大きく変更することにより、上記端の車輪が途切れ部に位置しても、上記隣り合う車輪を長尺部材に接したままにできる。したがって、長尺部材の途切れ部を乗り越えることができて、検査路に沿った走行を継続することができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記隣り合う車輪の配置間隔が、上記長尺部材が途切れる途切れ部の長さよりも長く設定可能に形成されている。

上記実施形態によれば、上記隣り合う車輪のうちの一方の車輪が途切れ部に位置しても、他方の車輪を長尺部材に接したままにできるので、長尺部材の途切れ部を乗り越えることができて、検査路に沿った走行を継続することができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記車輪は、上記車台の進行方向に少なくとも３個配列されており、隣り合う少なくとも一組の車輪の配置間隔が、上記長尺部材が途切れる途切れ部の長さよりも長く設定されている。

上記実施形態によれば、車輪が走行する検査路の長尺部材には、例えば検査路の分岐部や出入口等で、長尺部材が途切れる途切れ部が存在する場合がある。ここで、本実施形態の構造物点検装置は、車輪が車台の進行方向において少なくとも３個配列されており、隣り合う少なくとも一組の車輪の配置間隔が、検査路の長尺部材が途切れる途切れ部の長さよりも長く設定されている。これにより、長尺部材を走行する車輪のうち、一つの車輪が長尺部材の途切れ部に位置しても、他の少なくとも２つの車輪は長尺部材に接したままであるので、途切れ部によって車輪が走行不能になることが無い。したがって、この構造物点検装置は、長尺部材の途切れ部を乗り越えることができて、検査路に沿った走行を継続することができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記支持機構は、一端に上記点検機器が取り付けられるアーム部材と、このアーム部材の他端側を鉛直軸回りに回転可能かつ水平軸回りに回転可能に上記車台に連結するリンク機構とを有する。

上記実施形態によれば、支持機構のアーム部材の他端が、リンク機構により、鉛直軸回りに回転可能かつ水平軸回りに回転可能に車台に連結されることにより、このアーム部材の一端の点検機器を、高い自由度で車台から所望の方向に向けることができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記支持機構は、上記アーム部材が伸縮可能に形成されている。

上記実施形態によれば、支持機構のアーム部材が伸縮可能に形成されているので、このアーム部材の一端の点検機器を、高い自由度で車台から所望の距離に配置することができる。特に、上記アーム部材の他端が、リンク機構により、鉛直軸回りに回転可能かつ水平軸回りに回転可能に車台に連結されることで、上記アーム部材の一端の点検機器を、高い自由度で車台から所望の方向及び距離に配置することができる。その結果、高精度の点検を行うことができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記支持機構は、上記アーム部材の一端に、ジンバル装置を介して上記点検機器が取り付けられている。

上記実施形態によれば、支持機構のアーム部材の一端に設けられたジンバル装置によって、点検機器を所望の方向に向けることができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記ジンバル装置は、上記アーム部材の振動に抗して上記点検機器の方向を所定の方向に維持する振動防止機能を有する。

上記実施形態によれば、検査路の長尺部材に沿って車輪が走行し、車台が移動するに伴って支持機構のアーム部材に振動が生じるが、アーム部材の一端に設けられたジンバル装置の振動防止機能により、点検機器が所定の方向に安定して維持される。したがって、点検機器により安定して構造物の点検を行うことができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記支持機構は、上記アーム部材の他端よりも一端側寄りの位置にリンク機構が連結され、上記アーム部材の他端に上記点検機器の質量に対応したカウンターウェイトが設けられている

上記実施形態によれば、支持機構のアーム部材が、このアーム部材の他端よりも一端側の位置でリンク機構に連結されていると共に、このアーム部材の他端に点検機器の質量に対応したカウンターウェイトが設けられているので、点検機器の向きを容易に所望の方向に変更することができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記カウンターウェイトは、上記点検機器が出力する情報を処理する情報処理装置又は上記車輪を駆動する駆動装置へ電力を供給するためのバッテリである。

上記実施形態によれば、カウンターウェイトとして、点検機器が出力する情報を処理する情報処理装置又は車輪を駆動する駆動装置へ電力を供給するためのバッテリを利用することにより、錘のみの機能を有する部品をカウンターウェイトに用いるよりも、構造物点検装置の軽量化を図ることができる。

一実施形態の構造物点検装置は、上記車台に、上記検査路に位置する点検員が作業を行うための作業台が設けられている。

上記実施形態によれば、点検機器により構造物の点検を行いながら、検査路に位置する点検員が、点検に関する作業を作業台で行うことができる。したがって、構造物の点検の作業を効率的に行うことができる。ここで、作業台で行う作業としては、コンピュータを通じた点検機器の操作や、データの収集や、点検に関する書類の作成等が挙げられる。

本発明の実施形態の構造物点検装置で構造物を点検する様子を示す図である。 実施形態の構造物点検装置を示す正面図である。 実施形態の構造物点検装置を示す平面図である。 実施形態の構造物点検装置を示す側面図である。 実施形態の構造物点検装置の台車及び車輪を示す側面図である。 構造物点検装置の車台の変形例を示す側面図である。 実施形態の構造物点検装置で他の構造物を点検する様子を示す図である。 従来の高架構造物用下面点検装置を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、実施形態の構造物点検装置で構造物を点検する様子を示す図であり、図２は構造物点検装置を示す正面図であり、図３は構造物点検装置の平面図であり、図４は構造物点検装置の側面図である。本実施形態では、構造物としての橋梁を点検する場合について説明する。

この実施形態の構造物点検装置１は、橋梁２の点検として外観観察を行うために用いられる。構造物点検装置１は、橋梁２に設置された検査路３に沿って移動し、橋梁２の点検を行うものである。この橋梁２は上路トラス橋であり、上面に道路が設けられる床版５と、床版５の下側に配置されて床版５を支持するトラス構造６を有する。トラス構造６は、両側面に配置された垂直材７及び斜材と、下面に配置された横桁８及び下横構と、両側面の上端に配置された上弦材と、両側面と下面の接続部に配置された下弦材を有する。このトラス構造の下面の横桁８の上に、検査路３が設置されている。このように、検査路３は、床版５の上面の道路からは接近が困難なトラス構造６内に設置されている。床版５の上面の両端には、橋軸方向に延在する壁高欄９が配置され、この壁高欄９の上に、設備としての照明柱１０が立設されている。

検査路３は、グレーチング等を含んで形成され、点検員が歩行する歩行路部材１１と、歩行路部材１１の両側に立設された複数の手摺支柱１２，１２，１２，・・・と、手摺支柱１２で支持されて歩行路部材１１の両側の上方に延在する手摺１３，１３を有する。手摺１３は、円形断面の棒部材で形成されており、本発明の長尺部材に該当する。

構造物点検装置１は、平面視においてＨ字形状を成す車台１５と、この車台１５の両側に夫々４個ずつ配列された車輪１６，１６，１６，・・・を有する。車輪１６は、外周面が径方向断面において概ね半円形状の輪郭を有し、検査路３の円形断面の手摺１３の上部に嵌合するように形成されている。これらの車輪１６は、後に詳述するように、進行方向の端部の車輪１６と、この車輪１６と隣り合う車輪１６との間の間隔が、手摺１３が有する途切れ部の長さよりも大きく設定可能に形成されている。

構造物点検装置１の車台１５上には、鉛直方向に延在すると共に軸回りに回転可能な回転支柱１７が、車台１５の幅方向及び進行方向の中央に立設されている。回転支柱１７の上端には、揺動関節１９を介して揺動アーム２０が揺動可能に連結されている。揺動アーム２０は、伸縮可能なテレスコープ状の部材で形成され、一端に、ジンバル装置２２を介して点検機器としての可視光カメラ２３が取り付けられている。揺動アーム２０の他端には、揺動関節１９に関して可視光カメラ２３の質量と釣り合う質量のカウンターウェイト２５が設けられている。揺動アーム２０の揺動関節１９から一端までの長さの方が、揺動関節１９から他端までの長さよりも大きく形成されており、この揺動アーム２０の他端に設けられたカウンターウェイト２５により、可視光カメラ２３を小さい力で揺動可能に形成されている。上記回転支柱１７、揺動関節１９、揺動アーム２０、ジンバル装置２２、カウンターウェイト２５及び角度保持部２６によって、支持機構が構成されている。また、上記回転支柱１７及び揺動関節１９によって、リンク機構が構成されている。

回転支柱１７には、揺動アーム２０の角度を保持する角度保持部２６が設けられている。この角度保持部２６は、揺動アーム２０の他端に連結された棒部材２７に連結されている。この棒部材２７は、一端が揺動アーム２０の他端に対して回動可能に、かつ、他端が角度保持部２６に対して揺動可能に連結されている。角度保持部２６は、回転支柱１７に沿って軸方向に移動可能、かつ、軸方向の所望の位置に固定可能に形成されている。揺動アーム２０が揺動関節１９を中心に揺動すると、角度保持部２６が回転支柱１７に沿って軸方向に移動する。揺動アーム２０が所定の傾斜角度を成したときに角度保持部２６を固定すると、上記揺動アーム２０が上記傾斜角度で固定されるようになっている。

上記カウンターウェイト２５は、ジンバル装置２２及び可視光カメラ２３の制御を行う情報処理装置としてのノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）のバッテリにより形成されている。なお、車輪１６を駆動する駆動装置を備え、この駆動装置に電力を供給するバッテリをカウンターウェイト２５として用いてもよい。また、回転支柱１７や揺動アーム２０を駆動する電動の駆動装置を設け、この駆動装置に電力を供給するバッテリをカウンターウェイト２５として用いてもよい。しかしながら、カウンターウェイト２５は、必ずしもバッテリを利用する必要は無く、質量の比較的大きなものであれば、どのような材質を用いてもよい。

ジンバル装置２２は、揺動アーム２０の一端に連結される取付枠と、この取付枠に、互いに直交する２つの回転軸によって回転可能に搭載されたカメラ搭載部と、上記各回転軸回りの角速度を検出する回転センサと、上記各回転軸を駆動するモータと、これらのモータを制御する制御部を含んでいる。制御部は、上記回転センサの検出値に基づいてモータを制御することにより、揺動アーム２０から、カメラ搭載部に搭載された可視光カメラ２３へ伝わる振動を低減するようになっている。また、上記制御部は、点検員によって操作されるジョグスティック等の操作装置に接続されており、点検員からの操作装置への入力に基づいてモータを制御し、カメラ搭載部の可視光カメラ２３を所望の方向へ向けることが可能になっている。なお、ジンバル装置２２の回転軸は、３個以上設けられてもよい。

可視光カメラ２３は、可視光を撮影して静止画像と動画像を出力するデジタルカメラであり、フラッシュや照明装置が搭載されている。この可視光カメラ２３は、遠隔操作によって撮影の実行、開始、停止、ズーム、及び、フラッシュ又は照明装置の作動等を制御可能になっている。可視光カメラ２３への制御信号の伝送や、可視光カメラ２３からの静止画像や動画像の伝送は、有線又は無線回路によって、点検員が操作するノート型ＰＣとの間で行われる。可視光カメラ２３は、種々の画角の撮影画像を出力するものを用いることができる。例えば、水平画角が３６０度、垂直画角が１８０度の撮影画像を出力することにより、構造物の広範囲の外観観察を行うことができる。

上記車台１５には、進行方向に関して回転支柱１７の両側に、作業台２８が設けられている。この作業台２８は、平面視において、構造物点検装置１が設置された検査路３の両側の手摺１３，１３の間に架け渡されるように配置されており、検査路３の歩行路部材１１上を歩行する点検員が、点検を行う際の作業を行うようになっている。この作業台２８で行う作業としては、ノート型ＰＣを通じたジンバル装置２２及び可視光カメラ２３の操作や、データの収集や、点検に関する書類の作成等が挙げられる。なお、作業台２８は、進行方向に関して回転支柱１７の一方の側のみに配置してもよい。

図５は、車台１５と車輪１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを示す側面図である。構造物点検装置１の幅方向の一方の側に設けられた４個の車輪１６のうち、進行方向の両端に位置する車輪１６ａ，１６ｄと隣り合う２つの車輪１６ｂ，１６ｃの位置が、車輪１６の進行方向へ調節可能に形成されている。車台１５の一方の側には、図５の紙面において左から右へ向かって順に、第１車輪１６ａ，第２車輪１６ｂ，第３車輪１６ｃ，第４車輪１６ｄが設けられている。各車輪１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、車軸を支持する軸受ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを介して車台１５に取り付けられている。これらの軸受ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄのうち、第１軸受ユニット３２ａと第４軸受ユニット３２ｄは車台１５に固定されている。一方、第２軸受ユニット３２ｂと第３軸受ユニット３２ｃは、矢印Ａ及びＢで示すように、車台１５の側部に設けられたレール３３に沿って進行方向に移動可能に形成されている。これらの第２軸受ユニット３２ｂと第３軸受ユニット３２ｃは、レール３３に沿って移動させられた所望の位置に固定され、第１軸受ユニット３２ａと第２軸受ユニット３２ｂとの間の距離と、第３軸受ユニット３２ｃと第４軸受ユニット３２ｄとの間の距離が、調整可能になっている。これにより、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂとの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄとの間の距離が、調節可能になっている。

次に、上記構成の構造物点検装置１を用いて橋梁２の点検を行う方法を説明する。まず、構造物点検装置１を構成する部品を、数個の部分に分離して橋梁２の検査路３へ搬入する。例えば、構造物点検装置１を、車台１５及び車輪１６と、回転支柱１７及び揺動アーム２０と、カウンターウェイト２５と、ジンバル装置２２と、可視光カメラ２３に分離して搬入する。続いて、検査路３へ搬入された部品を組み立てる。まず、検査路３の両側の手摺１３の上に、この手摺１３の上部に車輪１６の外周面を嵌合させて、車台１５を配置する。続いて、車台１５に回転支柱１７を取り付け、回転支柱１７の上端の揺動関節１９に、揺動アーム２０を連結する。揺動アーム２０の一端に、可視光カメラ２３が搭載されたジンバル装置２２を連結する。一方、揺動アーム２０の他端に、カウンターウェイト２５を固定すると共に棒部材２７を連結し、この棒部材２７を角度保持部２６に連結する。続いて、作業台２８にノート型ＰＣを設置し、ジンバル装置２２及び可視光カメラ２３の通信及び制御に関する設定を行う。

こうして構造物点検装置１の設置が完了すると、橋梁２の点検としての外観観察を開始する。まず、揺動アーム２０の長さを、点検対象の部材までの距離に応じて調整した後、揺動アーム２０の傾斜角度を変更して、可視光カメラ２３を点検対象の部材に接近させる。続いて、ノート型ＰＣを介して、可視光カメラ２３の撮影方向やズームや照明の強度等を調整し、部材の表面の静止画像又は動画像を撮影する。所定の部材の撮影が完了すると、点検員が車台１５を手動で手摺１３に沿って走行させ、次の点検対象の部材に対応する位置に構造物点検装置１を移動し、次の点検対象の部材の撮影を行う。なお、構造物点検装置１を移動させながら、可視光カメラ２３による動画像の撮影を行ってもよい。

構造物点検装置１の車輪１６が走行する手摺１３には、図４に示すように、検査路３の出入口の設置個所等に、手摺１３が途切れる途切れ部が存在する。この途切れ部に、第１車輪１６ａを進行方向の前方に向けて到達した構造物点検装置１は、走行を継続し、第１車輪１６ａを手摺１３から離脱させる。このように、第１車輪１６ａが手摺１３の途切れ部に達して手摺１３から離脱しても、構造物点検装置１は、他の第２乃至第４車輪１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって走行を継続することができる。また、第２車輪１６ｂの車台１５における位置が調節可能になっているので、この第２車輪１６ｂの位置を、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂとの間の距離が手摺１３の途切れ部の距離よりも大きくなるように調節する。これにより、第１車輪１６ａが途切れ部を通過する間は、第２車輪１６ｂが手摺１３に留まって途切れ部に到達しないようにして、第２乃至第４車輪１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによる走行を継続できる。

この後、第１車輪１６ａが途切れ部を通過して手摺１３に戻り、更に進行して第２車輪１６ｂ及び第３車輪１６ｃが途切れ部に達しても、第１車輪１６ａ及び第４車輪１６ｄが手摺１３に留まるので、走行を継続することができる。第３車輪１６ｃが途切れ部に達すると、第３車輪１６ｃの車台１５における位置が調節可能になっているので、この第３車輪１６ｃの位置を、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄとの間の距離が手摺１３の途切れ部の距離よりも大きくなるように調節する。これにより、第３車輪１６ｃが途切れ部を通過する間は、第４車輪１６ｄが手摺１３に留まって途切れ部に到達しないようにできて、少なくとも第１車輪１６ａ及び第４車輪１６ｄによる走行を継続できる。

この後、第３車輪１６ｃが途切れ部を通過して手摺１３に戻ると、第１乃至第３車輪１６ａ，１６ｂ，１６ｃで走行を継続し、その結果、第４車輪１６ｄが問題なく手摺１３を離脱して途切れ部を通過できる。以上のようにして、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄの間の距離を、途切れ部の距離よりも大きく調節することにより、途切れ部を問題無く通過することができる。

本実施形態において、第２及び第３車輪１６ｂ，１６ｃの進行方向の位置を調節することにより、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄの間の距離を調節可能としたが、他の構造によりこれらの距離を調節可能としてもよい。図６は、車輪１６が取り付けられた車台の変形例を示す側面図である。変形例の車台１１５は、支持機構が取り付けられる本体１１６と、幅方向の両側部分かつ進行方向の前後部分に設けられ、上記本体１１６に対して進行方向にテレスコープ状に移動可能に形成された４個の梁部材１１７，１１７，１１７，１１７を有する。これらの梁部材１１７の先端部に、図６に示すように、第１車輪１６ａと第４車輪１６ｄが、第１軸受ユニット３２ａと第４軸受ユニット３２ｄを介して取り付けられている。また、車台１１５の本体１１６に、第２車輪１６ｂと第３車輪１６ｃが、第２軸受ユニット３２ｂと第３軸受ユニット３２ｃを介して取り付けられている。上記梁部材１１７の本体１１６に対する移動距離を調節することにより、第１車輪１６ａ及び第４車輪１６ｄが矢印Ｃ及びＤで示すように進行方向に移動する。これにより、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄの間の距離が調節可能になっている。変形例の車台１１５によれば、梁部材１１７を本体１１６に対して移動させることにより、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄの間の距離を、容易に調節することができる。

以上のように、本実施形態の構造物点検装置１によれば、橋梁２の床版５の下側に配置された検査路３の手摺１３に沿って移動可能に形成されているので、床版５の上面からは容易に接近できない床版５の下側に容易に設置することができる。したがって、可視光カメラ２３により、床版５の下面や、床版５の下面とトラス構造６の接合部のような床版５の上面から容易に接近できない部分について、容易に外観観察を行うことができる。このように、本実施形態によれば、可視光カメラ２３を床版５の下側に容易に接近させることができるので、従来のようにテレビカメラ２１０を支持するために複数の長尺なアーム２０７，２０８，２０９を用いる必要が無い。したがって、この構造物点検装置１は、取り扱いの手間が少ない。また、可視光カメラ２３を車台１５に支持する回転支柱１７及び揺動アーム２０は、従来のアーム２０７，２０８，２０９よりも大幅に短いので、揺動アーム２０の一端に支持された可視光カメラ２３の振動を効果的に抑制できる。

また、本実施形態の構造物点検装置１は、検査路３の手摺１３に沿って移動するので、床版５の上面に設置された照明柱１０の影響を受けることなく移動することができる。したがって、従来のように、床版２０１の側部に存在する照明柱等の設備を回避するための作業が不要であるので、点検を効率的に行うことができる。また、この構造物点検装置１は、床版５の下側の検査路３に沿って移動するので、床版５上の道路の機能に影響を与えることが無い。すなわち、従来のように、床版２０１の側部を走行する台車２０４が、床版２０１上の歩行者や車両の通行に影響を与える不都合を効果的に防止できる。また、本実施形態の構造物点検装置１は、トラス構造６内の検査路３に沿って移動可能であるので、従来の高架構造物用下面点検装置では不可能である、走行しながらトラス構造６の内側の点検を行うことが可能となる。

本実施形態の構造物点検装置１は、上路トラス橋の他に、図７に示すような箱桁橋１００の点検に適用してもよい。この箱桁橋１００は、床版を構成する鋼床版１０１の下面に、２連の箱桁１０４，１０４を有し、これらの箱桁１０４，１０４の下端の間を架け渡す下弦材１０５の上に、検査路３が配置されている。図７において、１０２は舗装であり、１０４ａは２つの箱桁１０４の互いに外側に位置する外側ウェブであり、１０４ｂは２つの箱桁１０４の互いに内側に位置する内側ウェブである。１０６は、鋼床版１０１の箱桁１０４よりも外側の部分である側床版を補強するＵトラフであり、１０７は、鋼床版１０１の箱桁１０４の内側の部分である箱桁部床版を補強するＵトラフであり、１０８は、鋼床版１０１の箱桁１０４と箱桁１０４の間の部分である中床版を補強するＵトラフである。１１０は横梁である。２連の箱桁１０４，１０４を有する箱桁橋１００は、床版の幅が比較的大きいので、従来の高架構造物用下面点検装置では、水平アーム２０８の長さを箱桁１０４，１０４の間に達する程度に長くすることが困難である。したがって、従来の高架構造物用下面点検装置は、内側ウェブ１０４ｂと鋼床版１０１との接合部や、中床版のＵトラフ１０８や、横梁１１０の箱桁１０４と箱桁１０４の間の部分を点検することができない。これに対して本実施形態の構造物点検装置１によれば、箱桁１０４，１０４の間に配置された検査路３に沿って走行するので、内側ウェブ１０４ｂと鋼床版１０１との接合部や、中床版のＵトラフ１０８と中床版との接合部や、中床版のＵトラフ１０８や、横梁１１０の箱桁１０４と箱桁１０４の間の部分等を、容易に点検することができる。

上記実施形態において、構造物点検装置１は、幅方向の一方の側部に４個の車輪１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを有したが、車輪の数は側部において３個以上の何個でもよい。また、上記実施形態において、４個の車輪のうち、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄの間の距離を調節可能に形成したが、３個以上の車輪のうち、進行方向の両端の車輪と、これらの両端の車輪に隣り合う車輪との間の距離を調節可能に形成すればよい。

また、上記実施形態において、４個の車輪のうち、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄの間の距離を調節可能に形成したが、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄの間の距離とのいずれか一方を調節可能に形成してもよい。また、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄの間の距離を、手摺１３が有する途切れ部の距離よりも予め大きく設定しておけば、いずれの車輪１６も移動不可に車台１５に固定してもよい。また、第１車輪１６ａと第２車輪１６ｂの間の距離と、第３車輪１６ｃと第４車輪１６ｄの間の距離のうち、いずれか一方が、手摺１３が有する途切れ部の距離よりも大きくなるように、車輪１６を車台１５に固定してもよい。

また、上記実施形態において、構造物点検装置１は点検員の手動で移動したが、車台１５に車輪１６の駆動装置を設け、点検員が駆動装置の制御装置を操作して構造物点検装置１の移動を制御してもよい。

また、上記実施形態において、回転支柱１７と揺動アーム２０は手動で駆動したが、回転支柱１７を軸回りに回転駆動する駆動装置と、揺動アーム２０を伸縮駆動する駆動装置と、揺動アーム２０を揺動関節１９の回りに回転駆動する駆動装置を設け、揺動アーム２０の回転角度と長さと傾斜角度を、駆動装置の制御によって調整するように構成してもよい。

また、検査路３の手摺１３は円形断面を有したが、楕円断面や矩形断面等の他の形状の断面を有してもよい。この場合、車輪１６の外周面の断面形状を、手摺１３の上部の断面形状に対応した形状とすればよい。

また、上記実施形態において、車輪１６は、検査路３の長尺部材としての手摺１３に沿って走行したが、検査路３に長尺部材としてのレールを設置し、このレールに沿って車輪１６を走行させてもよい。

また、上記実施形態において、点検機器として可視光カメラ２３を用いて、点検として外観観察を行う場合を説明したが、本発明の構造物点検装置で行う点検は、可視光カメラを用いた外観観察に限られない。例えば、点検機器として赤外線カメラを用いて、構造物の外観観察や、温度分布観察などを行ってもよい。また、点検機器として超音波探傷装置や音響探傷装置等を用いて、構造物の探傷を行ってもよい。また、点検の対象の構造物は、橋梁以外に、ダム、水路、堤防、プラント、建築物等の検査路を有するものであれば、広く該当する。

１ 構造物点検装置
２ 橋梁
３ 検査路
５ 床版
６ トラス構造
９ 壁高欄
１０ 照明柱
１１ 歩行路部材
１２ 手摺支柱
１３ 手摺
１６ 車輪
１７ 回転支柱
１９ 揺動関節
２０ 揺動アーム
２２ ジンバル装置
２３ 可視光カメラ
２５ カウンターウェイト
２６ 角度保持部
２７ 棒部材
２８ 作業台
３２ 軸受ユニット
３３ 軸受ユニット用のレール

Claims (12)

1. 車台と、
   構造物を点検する点検機器と、
   上記車台に取り付けられ、上記点検機器を上記車台の周りに移動自在に支持する支持機構と、
   上記車台に取り付けられ、上記構造物に設けられた検査路が有する長尺部材に沿って走行する車輪と
   を備えることを特徴とする構造物点検装置。
2. 請求項１に記載の構造物点検装置において、
   上記車輪は、上記車台の進行方向に少なくとも３個配列されており、隣り合う少なくとも一組の車輪の配置間隔が、変更可能に形成されていることを特徴とする構造物点検装置。
3. 請求項２に記載の構造物点検装置において、
   上記複数の車輪のうちの端に位置する車輪と、この車輪と隣り合う車輪との間の距離が、変更可能に形成されていることを特徴とする構造物点検装置。
4. 請求項２に記載の構造物点検装置において、
   上記隣り合う車輪の配置間隔が、上記長尺部材が途切れる途切れ部の長さよりも長く設定可能に形成されていることを特徴とする構造物点検装置。
5. 請求項１に記載の構造物点検装置において、
   上記車輪は、上記車台の進行方向に少なくとも３個配列されており、隣り合う少なくとも一組の車輪の配置間隔が、上記長尺部材が途切れる途切れ部の長さよりも長く設定されていることを特徴とする構造物点検装置。
6. 請求項１に記載の構造物点検装置において、
   上記支持機構は、一端に上記点検機器が取り付けられるアーム部材と、このアーム部材の他端側を鉛直軸回りに回転可能かつ水平軸回りに回転可能に上記車台に連結するリンク機構とを有することを特徴とする構造物点検装置。
7. 請求項６に記載の構造物点検装置において、
   上記支持機構は、上記アーム部材が伸縮可能に形成されていることを特徴とする構造物点検装置。
8. 請求項６に記載の構造物点検装置において、
   上記支持機構は、上記アーム部材の一端に、ジンバル装置を介して上記点検機器が取り付けられていることを特徴とする構造物点検装置。
9. 請求項８に記載の構造物点検装置において、
   上記ジンバル装置は、上記アーム部材の振動に抗して上記点検機器の方向を所定の方向に維持する振動防止機能を有することを特徴とする構造物点検装置。
10. 請求項６に記載の構造物点検装置において、
    上記支持機構は、上記アーム部材の他端よりも一端側寄りの位置にリンク機構が連結され、上記アーム部材の他端に上記点検機器の質量に対応したカウンターウェイトが設けられていることを特徴とする構造物点検装置。
11. 請求項１０に記載の構造物点検装置において、
    上記カウンターウェイトは、上記点検機器が出力する情報を処理する情報処理装置又は上記車輪を駆動する駆動装置へ電力を供給するためのバッテリであることを特徴とする構造物点検装置。
12. 請求項１に記載の構造物点検装置において、
    上記車台に、上記検査路に位置する点検員が作業を行うための作業台が設けられていることを特徴とする構造物点検装置。

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