JP3318838B2 - 壁面の衝撃検査機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、壁面を打撃して、
これの破損状況によって壁面強度を検査するようにした
壁面の衝撃検査機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンクリートの劣化等によりトン
ネル内での剥がれが大きな問題となっている。このた
め、既存のコンクリート壁面の検査が必要となってくる
が、このような壁面検査は、従来では作業者がテストハ
ンマーを用いて比較的強く壁面を打撃し、その時の打撃
音や壁面の剥がれ状況から補修箇所の特定を行ってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のコンクリート壁面の検査は人手によるものである
ため多くの労力を必要とし、特に、テストハンマーで壁
面を強く打撃するため作業者の疲労が大きく、どうして
も長時間の連続作業が不可能となって作業能率が悪いも
のとなってしまう。また、実質的な壁面検査を作業者の
聴覚や視覚等の感覚で判断することになり、作業者に高
い熟練度が要求されるとともに、個々人間で判断むらが
生じ易くなって画一化した精度良い結果を得ることがで
きないという課題があった。

【０００４】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
てなされたもので、壁面の打撃検査の機械化を可能とし
て、その検査を作業者の感覚に頼ることなく画一化した
正確な結果を得ることができる壁面の衝撃検査機を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の壁面の衝撃検査機１０を添付図面の符号を
用いて述べると、往復動アクチュエータ１３と、この往
復動アクチュエータ１３によって進退し、その前進動に
よって壁面３２，５３ａを打撃するハンマー１８と、該
ハンマー１８と上記往復動アクチュエータ１３との間に
設けられ、ハンマー１８の打撃によって発生する衝撃力
を検出する検知手段３０と、該検知手段３０で検出した
検査データを記録する記録手段３１とを備え、上記検知
手段３０と上記往復動アクチュエータ１３との間の衝撃
力入力経路１６に緩衝部材２４，２６を介在させた壁面
の衝撃検査機において、上記往復動アクチュエータ１
３、上記ハンマー１８、上記検知手段３０、上記記録手
段３１、上記緩衝部材２４，２６から成る壁面の衝撃検
査機１０は、上記ハンマー１８の進退方向に沿って出没
自在に設けられるガイドローラ６０を備えて成り、上記
ガイドローラ６０の突出量によって上記ハンマー１８と
壁面３２，５３ａとの間隔Ｓを所定の間隔に保持するこ
とにより、常時一定した打撃力を壁面３２，５３ａに対
して加えられるように成されていることを特徴とする壁
面の衝撃検査機である。

【０００６】この構成によれば、往復動アクチュエータ
１３によってハンマー１８を進退動し、その前進動によ
り検査しようとする壁面３２，５３ａの表面を打撃する
ようになっている。従って、壁面３２，５３ａの打撃を
機械的に行うことができるため、作業員の労力に依るこ
となく壁面の衝撃検査を行うことができる。また、ハン
マー１８の前進動によって壁面３２，５３ａを打撃した
衝撃力は、検知手段３０で検出して記録手段３１によっ
て記録されるため、作業員の熟練度にかかわりなく画一
化した精度の良い判断結果として得ることができる。

【０００７】更に、上記検知手段３０と上記往復動アク
チュエータ１３との間の衝撃力入力経路１６に緩衝部材
２４，２６を介在することにより、ハンマー１８で打撃
した際の衝撃力が往復動アクチュエータ１３に入力され
るのを緩和し、該往復動アクチュエータ１３の破損を防
止することができる。また、このように緩衝部材２４，
２６を設けた場合にも、該緩衝部材２４，２６は検知手
段３０より往復動アクチュエータ１３側に配置され、ハ
ンマー１８の衝撃力が検知手段３０に伝達される際の障
害とはならないため、その検査結果が悪化することはな
い。

【０００８】また、壁面３２，５３ａとハンマー１８と
の間隔Ｓを適正に保持するガイドローラ６０を設けるこ
とにより、ガイドローラ６０による間隔Ｓ保持で常時一
定した打撃力を壁面３２，５３ａに加えることができ
る。

【０００９】更にまた、上記往復動アクチュエータ１
３、上記ハンマー１８、上記検知手段３０、上記記録手
段３１、上記緩衝部材２４，２６から成るとともに、出
没自在に設けられたガイドローラ６０を備えて成る壁面
の衝撃検査機１０を、上下傾斜角を調節可能にして移動
台５６に設置するとともに、該移動台５６を昇降自在、
かつ、左右移動自在にして作業台車５０に搭載すること
により、打撃検査しようとする壁面３２，５３ａへの追
従性を向上することができる。

【００１０】また、上記往復動アクチュエータ１３、上
記ハンマー１８、上記検知手段３０、上記記録手段３
１、上記緩衝部材２４，２６から成る壁面の衝撃検査機
１０を複数並列配置又はＷ字状に複数配置することによ
り、複数のハンマー１８によって一度に広範囲の打撃検
査を行うことができ、作業能率の向上を図ることができ
るとともに、複数のハンマー１８によって壁面３２，５
３ａを打撃することにより各種検査を行い、より緻密な
検査結果を得ることができ、衝撃検査機１０による壁面
３２，５３ａの検査性能が向上される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。図１から図３は本発明
の壁面の衝撃検査機の一実施形態を示し、図１は壁面の
衝撃検査機の正面図、図２は同壁面の衝撃検査機の作動
状態を示す正面図、図３は図１中Ａ部の拡大断面図であ
る。

【００１２】本発明の壁面の衝撃検査機１０は、壁面３
２の機械的な衝撃検査を可能とするもので、その基本と
する構造は、往復動アクチュエータ１３と、この往復動
アクチュエータ１３によって進退し、その前進動によっ
て壁面３２を打撃するハンマー１８と、該ハンマー１８
と上記往復動アクチュエータ１３との間に設けられ、ハ
ンマー１８の打撃によって発生する衝撃力を検出する検
知手段３０と、該検知手段３０で検出した検査データを
記録する記録手段３１とを備えて構成することにある。

【００１３】即ち、本実施形態の壁面の衝撃検査機１０
は、図１に示すように平板状の基盤１１上に構成され、
該基盤１１にブラケット１２を介して往復動アクチュエ
ータとしてのエアシリンダー装置１３が該基盤１１と平
行に取付けられ、該エアシリンダー装置１３のピストン
ロッド１４にカップリング１５を介してバット１６が同
軸に取付けられる。バット１６は、ブラケット１７を介
して基盤１１に軸方向移動を可能に支持され、該バット
１６の先端部にハンマー１８が取付けられる。また、上
記ブラケット１７のバット１６挿通部分にはそれぞれス
ラストベアリング１７ａが設けられ、該バット１６の往
復動が滑らかに行われるようになっている。

【００１４】上記エアシリンダー装置１３のシリンダー
本体２０は、ピストン２１によって第１，第２シリンダ
ー室２０ａ，２０ｂが画成され、それぞれのシリンダー
室２０ａ，２０ｂにはエア給排口２０ｃ，２０ｄが設け
られる。これらエア給排口２０ｃ，２０ｄには切り換え
バブル２２を介して圧縮空気が選択的に供給される。そ
して、圧縮空気をボトム側のエア給排口２０ｃから第１
シリンダー室２０ａに供給することにより、ピストン２
１は先端側のエア給排口２０ｄから第２シリンダー室２
０ｂ内のエアを排出しつつ、図２に示すようにピストン
ロッド１４をシリンダー本体２０から突出させる方向に
移動させる。

【００１５】このとき、該ピストンロッド１４は、圧縮
空気を勢い良く注入することにより、バット１６先端部
のハンマー１８を高速で前進させるようになっている。
また、上記ハンマー１８を前進させた後、切り換えバル
ブ２２を切り換えて、先端側のエア給排口２０ｄから圧
縮空気を供給することにより、ピストンロッド１４は図
１の初期位置に復帰されてハンマー１８が後退される。

【００１６】上記カップリング１５は、上記ピストンロ
ッド１４の先端部にクレビス２３を介して取付けられる
第１フランジ１５ａと、上記バット１６の基端部に一体
に結合される第２フランジ１５ｂとを備え、これら第
１，第２フランジ１５ａ，１５ｂは、両者間に緩衝部材
としてのゴムワッシャー２４を介在してボルト２５，ナ
ット２５ａ結合される。

【００１７】上記クレビス２３は、図３に示すように先
端部に緩衝部材としてのゴムブッシュ２６の外筒２６ａ
が取付けられるとともに、該ゴムブッシュ２６の内筒２
６ｂは、これに挿通されるボルト２７を介して上記第１
フランジ１５ａから一体に突設される１対の支持片２８
に取付けられる。また、上記ボルト２７の先端部はナッ
ト２７ａによって支持片２８に締め付け固定されるとと
もに、上記クレビス２３の基端部にはピストンロッド１
４の先端部が嵌合されてピン２９結合される。

【００１８】また、上記ハンマー１８が取付けられるバ
ット１６は、ハンマー１８からの衝撃が入力される衝撃
力入力経路となり、該バット１６の先端部には振動や衝
撃を検出する検知手段３０が取付けられる。該検知手段
３０で検出された信号は記録手段３１に出力され、該記
録手段３１によって検査データが記録される。

【００１９】そして、上記構成になる衝撃検査機１０
は、図１に示したようにハンマー１８が、検査対象物と
なるコンクリートの壁面３２の打撃面に直角に対向する
ように配置される。このとき、ハンマー１８とコンクリ
ートの壁面３２との間には、ピストンロッド１４のスト
ロークの範囲内で所定の間隔Ｓが設けられる。

【００２０】かかる構成になる壁面の衝撃検査機１０に
あっては、エアシリンダー装置１３のエア給排口２０ｃ
から第１シリンダー室２０ａに圧縮空気を供給すること
により、図２に示したようにピストンロッド１４ととも
にバット１６は突出し、該バット１６先端部のハンマー
１８が高速前進してコンクリートの壁面３２を打撃す
る。このとき、ハンマー１８による打撃力は、コンクリ
ートの壁面３２に剥離部分が存在する場合は、これを破
損する程度の大きなエネルギー、例えば１ｔ〜２ｔ程度
の衝撃度を付加するように動作されるものとする。

【００２１】そして、ハンマー１８によりコンクリート
の壁面３２が打撃され、これが破損される状況が検知手
段３０を介して記録手段３１に検査データとして記録さ
れる。このときの、検査データは振動や衝撃力として得
られ、記録手段３１には信号記録やグラフ若しくは数値
として記録されるようになっている。この検査によりコ
ンクリートの壁面３２の剥離、劣化、腐食などを的確に
検出できる。

【００２２】従って、本実施形態の壁面の衝撃検査機１
０では、ハンマー１８をエアシリンダー装置１３によっ
て前進動させることにより、機械的にコンクリートの壁
面３２の表面を打撃することができる。従って、テスト
ハンマーを用いた重労働の打撃検査から作業者を解放す
ることができるとともに、省力化を達成することができ
る。また、ハンマー１８の前進動によってコンクリート
の壁面３２を打撃した衝撃力は、検知手段３０で検出し
て記録手段３１によって記録されるため、検査員の熟練
度にかかわりなく適正な判断結果として得ることができ
る。従って、衝撃検査の結果は、誤差がほとんど無くて
精度の高い、かつ信頼性の高いものとなる。

【００２３】また、本実施形態ではピストンロッド１４
とバット１６との間に配置されるカップリング１５およ
びクレビス２３に、緩衝部材としてのゴムワッシャー２
４およびゴムブッシュ２６を介在したので、ハンマー１
８で打撃した際の衝撃力がエアシリンダー装置１３に入
力されるのを緩和し、該エアシリンダー装置１３の破損
を防止することができる。また、このように衝撃力が入
力される経路に緩衝部材としてのゴムワッシャー２４お
よびゴムブッシュ２６を設けた場合にも、これらの緩衝
部材としてのゴムワッシャー２４およびゴムブッシュ２
６は検知手段３０よりエアシリンダー装置１３側に配置
されるため、ハンマー１８の衝撃力が検知手段３０に伝
達される際の障害となることはなく、その検査結果が悪
化することはない。

【００２４】ところで、本実施形態の衝撃検査機１０で
は、１組のエアシリンダー装置１３およびハンマー１８
を同軸に連結して概略構成されるが、この１組のエアシ
リンダー装置１３およびハンマー１８を、図４の平面図
に示すように並列に複数組（例えば、後述する図８に示
すようにＷ字状に配置される５組）を設けて壁面の衝撃
検査機１０ａを構成することもできる。また、この実施
形態では、上記実施形態と同一構成部分に同一符号を付
して示してある。勿論、このように複数組のエアシリン
ダー装置１３およびハンマー１８を設けた場合にも、各
組に検知手段３０や記録手段３１および緩衝部材として
ゴムワッシャー２４やゴムブッシュ２６がそれぞれ設け
られることになる。

【００２５】従って、この実施形態ではエアシリンダー
装置１３およびハンマー１８を複数並列配置し、それぞ
れに上記検知手段３０および上記記録手段３１を設ける
ことにより、複数のハンマー１８によってコンクリート
の壁面３２を打撃することにより、より緻密な検査結果
を得ることができる。

【００２６】ところで、前記各実施形態では検知手段３
０はバット１６の先端部に設けた場合を開示したが、こ
れに限ることなくハンマー１８とカップリング１５との
間に設けることもできる。また、緩衝部材としてゴムワ
ッシャー２４とゴムブッシュ２６を設けたが、これに限
ることなくこれら緩衝部材はいずれか１つ、若しくは上
記検知手段３０とエアシリンダー装置１３との間であれ
ば３箇所以上を設けることもできる。

【００２７】ところで、前記各実施形態では往復動アク
チュエータとしてエアシリンダー装置１３を用いた場合
を開示したが、該往復動アクチュエータはハンマー１８
を進退させてコンクリートの壁面３２を打撃する装置で
あれば良く、例えば、他の流体圧シリンダーや磁力また
はリンクを利用した機構としても構成することができ
る。

【００２８】図５〜図９は上記衝撃検査機１０ａの使用
例を示し、この衝撃検査機１０ａは図５の側面図に示す
ように作業台車５０の荷台５１に設置した昇降台５２に
搭載され、図６の断面図に示すようにトンネル５３の内
側の壁面５３ａを下方から天井まで検査できるようにな
っている。上記昇降台５２はパンタグラフ５４を用いて
昇降駆動されるとともに、該昇降台５２の上面にレール
５５が取付けられる。該レール５５には図７の側面図に
示すように移動台５６がローラ５７を介して移動自在に
設置され、かつ、該移動台５６に上記衝撃検査機１０ａ
が傾斜自在に取付けられる。

【００２９】即ち、上記衝撃検査機１０ａは、複数組の
エアシリンダー装置１３およびハンマー１８を設けて構
成されるが、この実施形態では上記基盤１１に代えて箱
状に形成したハウジング５８を設け、図８の正面図に示
すように該ハウジング５８に５組のエアシリンダー装置
１３およびハンマー１８が、上下方向に所定間隔をもっ
てそれぞれが左右方向に交互に配置されるＷ字状態で取
付けられる。そして、それぞれのハンマー１８がハウジ
ング５８の前面から進退可能となっている。

【００３０】また、該ハウジング５８の前面の四隅部分
には、油圧シリンダー５９によってコンクリートの壁面
３２に当接されるガイドローラ６０が出没自在に設けら
れ、該ガイドローラ６０の突出量によって上記ハンマー
１８とコンクリートの壁面３２との間の間隔Ｓが適正に
保持されるようになっている。更に、ハウジング５８の
前面の中央部には、図８に示したようにハンマー１８に
よる壁面３２の打撃状態をカメラ撮影するための開口部
６１が設けられ、この開口部６１は風防ガラスによって
閉止される。更にまた、上記ハウジング５８の前面に
は、適宜箇所にコンクリートの壁面３２を照射するため
の照明６２が設けられる。

【００３１】上記ハウジング５８は、図７に示したよう
に後端中央部が、移動台５６上に突設される支持台６３
に回動自在に枢着され、該ハウジング５８は当該枢着点
を中心として油圧シリンダー６４によって上下に回転駆
動され、該ハウジング５８の迎角を任意に調節できるよ
うになっている。

【００３２】そして、この実施形態では図９の平面図に
示すように１つの作業台車５０に２基づつの衝撃検査機
１０ａを搭載して、その作業台車５０を２台用意し、合
計４基の衝撃検査機１０ａによってトンネル５３の内壁
面５３ａを打撃検査するようになっている。また、これ
ら２台の作業台車５０は機関車６５によって牽引される
とともに、最後尾に連結された操作台車６６からオペレ
ータが各衝撃検査機１０ａを操作しつつ、上記機関車６
５は微速走行される。

【００３３】上記２台の作業台車５０に分載した４基の
衝撃検査機１０ａは、それぞれのレール５５に対する移
動位置および迎角を異ならせることにより、図６に示し
たように正面視でトンネル５３の片側の内壁面５３ａを
覆うように配置することができ、この状態でトンネル５
３内の軌道６７上を走行しつつ各衝撃検査機１０ａを作
動することにより、一度の片道走行でトンネル５３の片
面を検査できるとともに、重複した２度打ちを防止でき
るため、作業能率を著しく高めることができる。また、
トンネル５３内を走行する際、ガイドローラ６０を内壁
面５３ａに摺接させることにより、ハンマー１８の打撃
ストロークを適正化して安定した作業を遂行することが
できる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の壁面の衝撃
検査機にあっては、往復動アクチュエータによって進退
するハンマーによって壁面を打撃し、該ハンマーの打撃
によって発生する衝撃力を検知手段で検出して、このデ
ータを記録手段で記録するようにしたので、検査しよう
とする壁面の大きさに関係なく打撃することができるた
め、実際の壁面打設形態での試験が可能となる。また、
ハンマーの打撃による衝撃力は、検知手段で検出して記
録手段によって記録されるため、検査員の熟練度にかか
わりなく適正な判断結果として得ることができる。

【００３５】更に、上記検知手段と上記往復動アクチュ
エータとの間の衝撃力入力経路に緩衝部材を介在させる
ことにより、ハンマーで打撃した際の衝撃力が往復動ア
クチュエータに入力されるのを緩和し、該往復動アクチ
ュエータの破損を防止することができる。

【００３６】また、壁面とハンマーとの間隔を適正に保
持するガイドローラを設けることにより、ガイドローラ
による間隔保持で常時一定した打撃力を壁面に加えるこ
とができ、検査精度の向上を達成することができる。

【００３７】更にまた、上記往復動アクチュエータ、上
記ハンマー、上記検知手段、上記記録手段、上記緩衝部
材から成るとともに、出没自在に設けられたガイドロー
ラを備えて成る壁面の衝撃検査機を、上下傾斜角を調節
可能にして移動台に設置するとともに、該移動台を昇降
自在、かつ、左右移動自在にして作業台車に搭載するこ
とにより、打撃検査しようとする壁面への追従性を向上
して作業効率の能率化を達成することができる。

【００３８】また、上記往復動アクチュエータ、上記ハ
ンマー、上記検知手段、上記記録手段、上記緩衝部材か
ら成る壁面の衝撃検査機を複数並列配置又はＷ字状に複
数配置し、複数のハンマーによって壁面を交互に打撃
し、また、同時に打撃して各種検査を行って、より緻密
な検査結果を得ることができ、衝撃検査機による壁面の
検査性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す壁面の衝撃検査機の
正面図である。

【図２】本発明の一実施形態を示す壁面の衝撃検査機の
作動状態の正面図である。

【図３】本発明の一実施形態を示す図１中Ａ部の拡大断
面図である。

【図４】本発明の他の実施形態を示す壁面の衝撃検査機
の平面図である。

【図５】本発明の衝撃検査機を搭載する作業台車の側面
図である。

【図６】本発明の衝撃検査機による検査状況を示すトン
ネルの断面図である。

【図７】本発明の衝撃検査機の搭載例を示す側面図であ
る。

【図８】本発明の他の実施形態を示す衝撃検査機の正面
図である。

【図９】本発明の衝撃検査機を搭載した作業台車の連結
状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ 壁面の衝撃検査機 １３ エアシリンダー装置 １６ バット １８ ハンマー ２４ ゴムワッシャー ２６ ゴムブッシュ ３０ 検知手段 ３１ 記録手段 ３２，５３ａ 壁面 ５０ 作業台車 ５６ 移動台 ６０ ガイドローラ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復動アクチュエータ１３と、この往復
   動アクチュエータ１３によって進退し、その前進動によ
   って壁面３２，５３ａを打撃するハンマー１８と、該ハ
   ンマー１８と上記往復動アクチュエータ１３との間に設
   けられ、ハンマー１８の打撃によって発生する衝撃力を
   検出する検知手段３０と、該検知手段３０で検出した検
   査データを記録する記録手段３１とを備え、上記検知手
   段３０と上記往復動アクチュエータ１３との間の衝撃力
   入力経路１６に緩衝部材２４，２６を介在させて成る壁
   面の衝撃検査機において、 上記往復動アクチュエータ１３、上記ハンマー１８、上
   記検知手段３０、上記記録手段３１、上記緩衝部材２
   ４，２６から成る壁面の衝撃検査機１０は、上記ハンマ
   ー１８の進退方向に沿って出没自在に設けられるガイド
   ローラ６０を備えて成り、上記ガイドローラ６０の突出
   量によって上記ハンマー１８と壁面３２，５３ａとの間
   隔Ｓを所定の間隔に保持することにより、常時一定した
   打撃力を壁面３２，５３ａに対して加えられるように成
   されていることを特徴とする壁面の衝撃検査機。
2. 【請求項２】 上記往復動アクチュエータ１３、上記ハ
   ンマー１８、上記検知手段３０、上記記録手段３１、上
   記緩衝部材２４，２６から成るとともに、出没自在に設
   けられたガイドローラ６０を備えて成る壁面の衝撃検査
   機１０を、上下傾斜角を調節可能にして移動台５６に設
   置するとともに、該移動台５６を昇降自在、かつ、左右
   移動自在にして作業台車５０に搭載したことを特徴とす
   る請求項１に記載の壁面の衝撃検査機。
3. 【請求項３】 上記往復動アクチュエータ１３、上記ハ
   ンマー１８、上記検知手段３０、上記記録手段３１、上
   記緩衝部材２４，２６から成る壁面の衝撃検査機１０を
   複数並列配置して成ることを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載の壁面の衝撃検査機。
4. 【請求項４】 上記往復動アクチュエータ１３、上記ハ
   ンマー１８、上記検知手段３０、上記記録手段３１、上
   記緩衝部材２４，２６から成る壁面の衝撃検 査機１０を
   Ｗ字状に複数配置して成ることを特徴とする請求項１又
   は請求項２に記載の壁面の衝撃検査機。