JP2022149049A

JP2022149049A - 橋梁床版下点検方法

Info

Publication number: JP2022149049A
Application number: JP2021050985A
Authority: JP
Inventors: 直也西田; Naoya Nishida; 尚武中村; Naotake Nakamura; 博邦藤岡; Hirokuni Fujioka
Original assignee: Central Nippon Highway Engineering Tokyo Co Ltd
Current assignee: Central Nippon Highway Engineering Tokyo Co Ltd
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2041-03-25
Also published as: JP6950108B1

Abstract

【課題】橋梁の床版下構造部材について、点検技術者が行う近接目視による健全性の診断を代替し得る橋梁床版下点検方法を提供する。【解決手段】橋梁の橋脚１間に、床版下構造部材に囲われた空間を通る先行ケーブルを架け渡し、前記先行ケーブルを使用して、撮像装置５を移動させるための線条路４を架け渡し、前記撮像装置５により前記床版下構造部材の画像を取得した後、前記線条路４を撤去する。【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁の床版下において構造部材の点検を行う橋梁床版下点検方法に関するものである。

構造部材の点検では、目視検査や打音検査が広く一般的に実施されている。しかしながら、橋梁の床版下の構造部材は高所に存在するため、打音検査を実施するためには、点検者が点検対象となる構造部材の近づくための検査通路を設ける必要がある。そして、検査通路を設けるための様々な技術が提案されている。

例えば、特開平１－１２５４０４号公報には、設置現場において容易に組み立てることができ、対傾構やラテラルプレーシングとの干渉が生じる場所への設置を可能とする橋梁用常設点検通路装置が提案されている。

一方、近年では、道路施設の定期点検の支援を目的とする新技術（以下、「点検支援技術」とする）を活用した効率的な点検の実施に対するニーズが高まっており、平成３０年度の定期点検要領の改定では、定期点検を行う知識と技能を有する者（以下、「点検技術者」とする）の判断により点検支援技術を活用した効率的な点検を実施することが可能とされた。そして、平成３１年２月の橋梁定期点検要領では、「定期点検を行う者が近接目視によるときと同等の健全性の診断を行うことができると定期点検を行う者が判断した場合には、その他の方法についても、近接目視を基本とする範囲と考えてよい」とされている。

また、令和元年度からの二巡目点検の中で道路管理者が点検支援技術を円滑に活用できるように、橋梁定期点検要領とあわせて活用できる参考資料として、国土交通省では、「点検支援技術性能カタログ（案）」（以下、「性能カタログ」する）を作成した。この性能カタログには小型無線操作飛行体（通称「ドローン」）や車両に取り付けたカメラで施設の近接写真を撮影する技術や、赤外線によりコンクリートのうき・剥離を非破壊検査する技術など、全１６技術が掲載され、技術の活用が開始されている。

特開平１－１２５４０４号公報

橋梁定期点検要領国土交通省点検支援技術性能カタログ（案）国土交通省

点検技術者が道路施設の健全性の診断を行う際には、近接目視を基本とした状態の把握を必要とするものの、定期点検のさらなる合理化を進めるためには近接目視によらない新しい点検方法の開発が求められる。例えば、ドローン等により撮影した画像からＡＩ技術等を活用して自動診断を行ったり、計測・モニタリング技術により道路施設を構成する部材等の耐荷力を直接計測・評価することにより健全性の診断を行ったりする手法が考えられる。そして、これらの技術・手法を積極的に活用することで、点検技術者が行う近接目視による健全性の診断を代替し、近接目視による作業量を低減し合理化することが考えられる。

そこで、本発明は、橋梁の床版下構造部材について、点検技術者が行う近接目視による健全性の診断を代替し得る橋梁床版下点検方法を提供することを目的とする。

本発明に係る橋梁床版下点検方法では、橋梁の橋脚間に、床版下構造部材に囲われた空間を通る先行ケーブルを架け渡し、前記先行ケーブルを使用して、撮像装置を移動させるための線条路を架け渡し、前記撮像装置により前記床版下構造部材の画像を取得した後、前記線条路を撤去する。

前記先行ケーブルを、飛行体を使用して架け渡してもよい。

前記線条路は一組の並行ケーブルで構成され、前記撮像装置は前記並行ケーブル上を走行するものであってもよい。

前記撮像装置は、撮像手段を載置する基台と、前記並行ケーブルに係合し前記線条路上で前記基台を支持する複数の車輪を備え、前記複数の車輪の各々は独立して駆動するものであってもよい。

本発明に係る橋梁床版下点検方法によれば、橋梁の橋脚間に、床版下構造部材に囲われた空間を通る、撮像装置を移動させるための線条路を架け渡し、撮像装置により取得した画像を通して、床版下構造部材の目視検査を行うことができる。しかも、線条路は、検査が終了した後に撤去されるため、線条路を維持するための点検も不要となる。従って、橋梁の床版下構造部材について、点検技術者が行う近接目視による健全性の診断によることなく点検することが可能となる。

また、先行ケーブルを使用して線条路を架け渡すため、床版下構造部材に囲われ狭小な空間であっても、先行ケーブルを細く軽量なものとすることにより、架け渡すことが可能となる。なお、先行ケーブルを、飛行体を使用して架け渡すこととすれば、足場設置工事などの付随工事を要することなく、必要に応じて短時間で簡単に架け渡すことが可能となる。ただし、先行ケーブルを架け渡す手法に制限はなく、状況に応じて適切な手法を採用すればよい。

更に、線条路が一組の並行ケーブルで構成され、撮像装置が並行ケーブル上を走行するものであれば、橋梁の下側から目視点検できない、床版下構造物の床版直下部分の点検も可能となる。

更にまた、撮像装置が、撮像手段を載置する基台と、並行ケーブルに係合し線条路上で基台を支持する複数の車輪を備え、複数の車輪の各々が独立して駆動するものであれば、線条路がたるんだ状態となってもその上を走行することが可能となり、ケーブルから一部の車輪が脱輪した場合であっても他の車輪がケーブルに掛かっていれば、走行が可能となる。すなわち、走行時の事故発生による停止を防ぐことにより、橋梁の下側から目視点検できない部位を、点検技術者が行う近接目視による健全性の診断によることなく時間や手間を要することなく点検することが可能となる。

本発明に係る橋梁床版下点検方法が実施される床版下構造部材を示す斜視図である。撮像装置の実施形態を示す斜視図である。

図１、２を参照しながら、本発明に係る橋梁床版下点検方法の実施形態を説明する。この実施形態では、橋脚１に架設された複数のＩ型鋼２と、Ｉ型鋼の間に設けられた対傾構３の点検が想定されている。すなわち、この実施形態では、Ｉ型鋼２と対傾構３が、点検対象の床版下構造部材となる。なお、図１において、実施形態の理解を容易にするため、Ｉ型鋼の上方に構築されている床版の他、Ｉ型鋼を載置する支承などの細部の図示は省略されている。また、各部材の寸法比率も正確ではない。

橋脚１の間には、Ｉ型鋼２と対傾構３に囲われた空間を通る線条路４が架け渡されている。そして、線条路４に沿って撮像装置５を移動させ、撮像装置５によって取得した画像を通して、Ｉ型鋼２と対傾構３の目視検査を行うものとなっている。

線条路４は、図示しない飛行体を使用して橋脚１の間に架け渡された図示しない先行ケーブルを使用して架け渡されている。先行ケーブルは、状況に応じて適切な手法で架け渡せばよい。この実施形態では、ドローンと称される公知の無線操作飛行体を使用して架け渡すことが想定されているが、床版下構造部材に囲われ空間が、人の移動できるものであれば、人の手により架け渡すこととしてもよい。

先行ケーブルには、高分子量ポリエチレンの極細の原糸を複数本編み込み、或いは、束ねて、一本のケーブルに仕立てたもの（ＰＥライン）を使用することが好ましい。ただし、先行ケーブルは、床版下構造部材に囲われ空間の中で運搬できる重量であって、線条路４の架け渡し作業に必要な強度を有するものであればよく、作業現場の状況等に適した公知のケーブルを使用すればよい。例えば、ポリアミド素材のナイロンライン、ポリフッ化ビニリデン素材のフロロカーボンライン、或いは、ポリエステルを素材に用いたモノフィラメント等のエステルラインを使用してもよい。

線条路４は、一組の並行ケーブルで構成されている。線条路４の両端は、橋脚１の上に仮設された図示しない支柱に固定され、両端において生じる張力により全体が張られた状態とされている。そして、撮像装置５を搭載した車両が、その上を走行できるものとされている。線条路４を構成する並行ケーブルは、伸び率の小さいものが好ましく、例えば、救助活動や高所作業等で使用する目的で作られているスタティックロープを使用することができる。

線条路４の両端は、その上を撮像装置５が移動できる程度に張ることができるとともに、線条路４の撤去作業の妨げとならない状態で固定されればよく、その固定方法に制限はない。業現場の状況等に適した公知の固定手法を採用すればよいが、例えば、ラチェット式ベルトを併用することにより、線条路４より強く張ることができる。

撮像装置５は、撮像手段６を載置する基台７と、線条路４を構成する並行ケーブルに係合し線条路４上で基台７を支持する４個の車輪８を備えている。

撮像手段６は、公知の高解像度カメラとズームレンズ実装し、遠隔操作を行うための制御機構が付加されたものとなっている。

この実施形態の高解像度カメラは、解像度２４００万画素を有し、１８ｍｍ～１０５ｍｍの範囲でレンズを遠隔操作にて調整可能とされ、鋼材の疲労亀裂の発見につながる、微細な塗膜割れを撮影することができるものとなっている。

この実施形態の高解像度カメラの制御機構は、遠隔操作による、撮影画面確認、カメラの３６０度旋回、及び、下向４５度から上向き９０度の鉛直方向への傾斜（チルト）が可能な状態で取り付けられている。

更に、撮像手段６には、ＬＥＤ照明が実装されており、光の差込にくい橋梁下でも点検対象部位を照らすことにより、点検部位に焦点のあった画像の取得ができるものとなっている。なお、撮像装置５に、高解像度用のストロボ（フラッシュライト）を更に搭載させ、撮影手段６と連動させることで、構造部際の影ができる部分において撮影照度を確保するものとしてもよい。

基台７は、金属製の矩形枠９と、矩形枠９の中央部に配置される載置板１０で構成されている。そして、載置板１０の上面には、撮像手段６を着脱自在に固定するための固定部１１が設けられている。また、載置板１０の下面には、車輪８を駆動させるための電池１２が配置されている。

矩形枠９の四隅には、モータ１３が取り付けられている。そして、４個の車輪８の各々が、各モータ１３に取り付けられ、独立して駆動するものとなっている。

この撮像装置５は、線条路４上を移動するため、飛行体のように、天候に左右され撮影ができない状況となることは無い。また、線条路４上で止まることができるので、飛行体により移動しながら撮影する場合よりも、より安定した撮影が可能となる。更に、線条路４上を移動するため、飛行体よりも、より重量の大きい装置機器を装備することができる。

撮像装置５の構成に制限はなく、移動中に、搭載された撮像手段の撮影方向を任意に調整し、取得した画像を記憶できる機能を備えるものであればよい。公知の装置機器を適宜組み合わせたものとすればよいが、線条路４上での撮像装置５の円滑な移動を可能とするために、撮像手段６の重心は、可能な限り基台７に近づけることが好ましい。

１橋脚
２Ｉ型鋼
３対傾構
４線条路
５撮像装置
６撮像手段
７基台
８車輪
９矩形枠
１０載置板
１１固定部
１２電池
１３モータ

本発明に係る橋梁床版下点検方法では、橋梁の橋脚間に、床版下構造部材に囲われた空間を通る先行ケーブルを架け渡し、前記先行ケーブルを使用して、撮像装置を移動させるための線条路を、前記床版下構造部材に囲われた空間に架け渡し、前記撮像装置により前記床版下構造部材の画像を取得した後、前記線条路を撤去する。

Claims

橋梁の橋脚間に、床版下構造部材に囲われた空間を通る先行ケーブルを架け渡し、前記先行ケーブルを使用して、撮像装置を移動させるための線条路を架け渡し、前記撮像装置により前記床版下構造部材の画像を取得した後、前記線条路を撤去することを特徴とする橋梁床版下点検方法。
前記先行ケーブルを、飛行体を使用して架け渡す請求項１に記載の橋梁床版下点検方法。
前記線条路は一組の並行ケーブルで構成され、前記撮像装置は前記並行ケーブル上を走行する請求項１又は２に記載の橋梁床版下点検方法。
前記撮像装置は、撮像手段を載置する基台と、前記並行ケーブルに係合し前記線条路上で前記基台を支持する複数の車輪を備え、前記複数の車輪の各々は独立して駆動する請求項３に記載の橋梁床版下点検方法。