JP2001349876A - 構造物打音検査装置およびトンネル用打音検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トンネル壁についての打音検査を効率よく、か
つ、安全に行うことができる構造物打音検査装置を提供
する。 【解決手段】トンネル用打音検査装置１は、検査ヘッド
５と、ヘッド移動装置６と、軌陸車輌７とを具備し、ヘ
ッド５は、所定の叩打力および叩打間隔で鉄道用トンネ
ル３の検査面４を叩く複数個の叩打子３９、および各叩
打子３９と対をなし、それらの叩打音を集音する複数個
の叩打音集音用マイク４３を有する。移動装置６は、旋
回台１７を有し、起倒アーム１８のアーム起倒用エアシ
リンダ２５およびヘッド支持部１９のヘッド姿勢制御用
エアシリンダ３６により、ヘッド５を検査面４に押し付
けて、その起伏に追従させつつ移動させる。車輌７に
は、移動装置６が搭載される。ヘッド５を検査面４に追
従させつつ所定の速度で軌陸車輌７を移動させて叩打音
を集音し、トンネル３の状態を検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物として、例
えば、トンネルあるいは橋梁などのコンクリート構造物
の検査面を叩き、その際に発生する叩打音に基づいて構
造物の状態を検査する構造物検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】構造物として、例えば、道路用トンネ
ル、あるいは鉄道用トンネル１０１などのコンクリート
壁１０２の壁面１０２ａおよびその内部１０２ｂの状態
を検査する場合、その検査作業は、一般には、特殊な検
査作業に熟練した作業員１０３による手作業で行われ
る。具体的には、図５に示すように、鉄道用トンネル１
０１の内部空間１０１ａをレール１０４に沿って移動で
きる作業用移動車輌１０５を、コンクリート壁１０２の
検査開始場所の壁面１０２ａ付近まで移動させる。この
作業用移動車輌１０５には、複数の作業員１０３が乗っ
て所定の範囲内で自由に動き回ることができる作業用足
場１０６が設けられている。各作業員１０３は、作業用
足場１０６の上を歩きまわりつつ、各自が所持する検査
用ハンマー１０７を用いてコンクリート壁１０２の検査
場所の壁面１０２ａを略まんべんなく、かつ、こまめに
叩き、その叩打音の一つ一つを耳で聞き取る。

【０００３】コンクリート壁１０２の壁面１０２ａに、
その表面から肉眼では認識することが困難な微細なひび
割れ１０８が生じていたり、あるいはコンクリート壁１
０２の内部１０２ｂに空洞１０９などが存在する場合に
は、そのような異常部１１０を検査用ハンマー１０７で
叩いた際の叩打音が、コンクリートが密に充填されて固
まっている正常な部分を検査用ハンマー１０７で叩いた
際の叩打音と異なる。各作業員１０３は、それらの叩打
音のわずかな差異を聞き分けることにより、コンクリー
ト壁１０２の壁面１０２ａおよびその内部１０２ｂの状
態の正常あるいは異常を把握する。各作業員１０３が、
止まっている作業用移動車輌１０５の作業用足場１０６
から検査できる範囲を検査し終わると、次の検査場所に
作業用移動車輌１０５ごと各作業員１０３を移動させ
て、前述と同様の打音検査作業を行う。以後は、検査範
囲すべてを検査し終わるまで前述と同様の打音検査作業
および移動作業を繰り返す。

【０００４】また、コンクリート製品、例えば、ＡＬＣ
製品などの内部欠陥の有無を、高精度をもって検出する
ことを可能とする非破壊検査方法およびその非破壊検査
装置として、特開平７−２００９７号公報に開示の発明
が提案されている。

【０００５】この発明に係るコンクリート製品の内部欠
陥の非破壊検査方法は、コンクリート製品をハンマーで
軽打し、その時発生された音の音圧を計測して電気信号
に変換し、該電気信号の音圧レベルを良品と欠陥品のピ
ーク値の差を検出することにより、コンクリート製品の
内部欠陥の有無を判定できるようにしたことを特徴とす
るものである。それとともに、この発明方法を実施する
検査装置として、コンクリート製品が搬送されるコンベ
アと、該コンクリート製品を検知するセンサーとセンサ
ーの信号によりコンクリート製品の長手方向両側面を等
間隔で槌打する打撃装置と、打撃装置に設けられたなだ
らかな凸面の打撃面を有したハンマーと、該ハンマーで
槌打されたコンクリート製品の打音の音圧を検出する装
置とを有する検査装置を提案している。

【０００６】また、建物の外壁の劣化の具合を打音の変
化によって自動的に検出する外壁診断方法及び装置とし
て、特許第２９５４４９１号公報に開示の発明が提案さ
れている。

【０００７】この発明に係る外壁診断方法は、建物の上
部に設けられた屋上移動台車からワイヤを介して吊り下
げられた昇降移動台車を昇降させ、前記昇降移動台車に
設けられた壁面打ち手段により前記建物の壁面を打つこ
とにより前記壁面の診断を行い、前記ワイヤと係合する
前記昇降移動台車の各巻取りプーリの回転バランスを差
動歯車で行うことを特徴とするものである。それととも
に、この発明方法を実施する外壁診断装置は、建物の上
部に設けられた横行移動自在な屋上移動台車と、前記屋
上移動台車からアーム及び複数のワイヤを介して吊り下
げられ上部壁面打ち手段及びマイクロホンを有する昇降
移動台車と、前記屋上移動台車に設けられた前記各ワイ
ヤと係合する巻取りプーリと、前記各巻取りプーリに接
続された差動歯車機構により前記各巻取りプーリの回転
バランスを得る構成としたことを特徴している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】鉄道用トンネル１０１
を打音検査する場合、鉄道の運行スケジュールに支障を
きたさないように、例えば、深夜から早朝にかけての限
られた短い時間内で殆どすべての打音検査作業を済まさ
なければならない。よって、鉄道用トンネル１０１のコ
ンクリート壁１０２のような重厚長大な構造物を、前述
した熟練の作業員１０３による完全な手作業で打音検査
する場合、打音検査作業を短時間で行うためには、例え
ば、単純に作業員１０３の人数を増やすことが考えられ
る。しかし、一台の作業用移動車輌１０５に乗ることが
できる作業員１０３の人数には限界がある。それととも
に、作業用移動車輌１０５に複数の作業員１０３を乗せ
た状態においては、作業員１０３の安全を確保するため
に、検査場所を移動する際の作業用移動車輌１０５の移
動速度は、徐行程度が好ましい。

【０００９】作業速度を上げるために、例えば、一つの
鉄道用トンネル１０１内に複数台の作業用移動車輌１０
５を配置することが考えられる。しかし、この場合にお
いても、作業員１０３の完全な手作業による打音検査の
検査速度の遅さ、および各作業用移動車輌１０５の徐行
程度でしかない移動速度の遅さに比べると、作業員１０
３の人数および作業用移動車輌１０５の台数を増やした
ことによる作業効率を向上させる効果はあまり期待でき
ない。場合によっては、作業員１０３の人数および作業
用移動車輌１０５の台数を増やしたことにより、鉄道用
トンネル１０１内が混雑し、検査場所の移動を円滑に行
うことができなくなるなど、作業効率がかえって低下し
てしまう。また、過密な鉄道用トンネル１０１内におい
て、手作業で打音検査作業を行わなければならない作業
員１０３の安全を確保できなくなるおそれが生じる。

【００１０】また、鉄道用トンネル１０１の最も高い位
置にある検査場所も作業員１０３が手作業で打音検査で
きるように、作業用足場１０６はその最も高い検査場所
付近の高さ位置まで組み上げられている。これにより、
高い位置にある作業用足場１０６から作業員１０３が打
音検査中に足を滑らせて落ちるおそれがある。

【００１１】すなわち、作業員１０３の人数および作業
用移動車輌１０５の台数を増やしても、検査作業に掛か
る人件費や設備費が多くなる割には、その作業効率およ
び安全性は殆ど向上できる見込みがない。

【００１２】さらに、前述した検査用ハンマー１０７を
用いた打音検査作業は、各叩打音のわずかな差異を各作
業員１０３が直接自分達の耳で聞いて判別しなければな
らない極めて特殊な作業であるため、熟練を必要とす
る。しかも、熟練した作業員１０３の絶対数は少ないの
で、打音検査に熟練した作業員１０３の人数を安定して
確保することが困難である。

【００１３】また、前述した特開平７−２００９７号公
報に開示の発明は、その検査対象がコンベアで搬送され
る長さ１２００ｍｍ〜６０００ｍｍ、幅３００ｍｍ〜６
００ｍｍ、厚さ７５ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の大きさのコ
ンクリート製品に限られているため、前述した鉄道用ト
ンネル１０１のような、重厚長大な構造物の内部状態を
検査することは殆ど不可能である。

【００１４】さらに、前述した特許第２９５４４９１号
公報に開示の発明は、その診断対象が、殆ど凹凸の無い
平面から形成されている建物の外壁に限られていること
はもとより、この発明の外壁診断方法および装置におい
ては、建物の屋上に配置される屋上移動台車からワイヤ
によって吊り下げられる昇降移動台車を上下方向に沿っ
て昇降移動させつつ、建物の各外壁面を、その幅方向の
一端部から他端部まで順次診断するものであるので、前
述した鉄道用トンネル１０１のように、曲面から構成さ
れている構造物の内部状態を診断することは殆ど不可能
である。

【００１５】よって、本発明が解決しようとする第１の
課題は、構造物についての打音検査を効率よく、かつ、
安全に検査できる構造物打音検査装置を得ることにあ
る。

【００１６】また、本発明が解決しようとする第２の課
題は、トンネル壁についての打音検査を円滑に、効率よ
く、かつ、安全に検査できるトンネル用打音検査装置を
得ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記第１の課題を解決す
るために、本発明に係る構造物打音検査装置は、構造物
の検査面を叩く叩打子および叩打音を検出する叩打音検
出用センサを有する検査ヘッドと、この検査ヘッドを支
持して起倒および旋回可能に形成され、前記検査ヘッド
を前記検査面に押し付けつつ移動させるヘッド移動手段
と、このヘッド移動手段を搭載した自走車輌とを具備す
ることを特徴とするものである。

【００１８】本発明を実施するにあたり、前記ヘッド移
動手段が、前記自走車輌に搭載された移動手段支持架台
に旋回可能に設けられた旋回台と、この旋回台上に起倒
可能に設けられた起倒アームと、この起倒アームの先端
部において前記検査ヘッドを姿勢制御可能に支持するヘ
ッド支持部とを具備する構成とするとよい。

【００１９】また、本発明を実施するにあたり、前記検
査ヘッドと前記ヘッド支持部とにわたって設けられたヘ
ッド姿勢制御用シリンダと、前記旋回台と前記起倒アー
ムとにわたって設けられたアーム起倒用シリンダとが、
それぞれエアシリンダである構成とするとよい。

【００２０】また、本発明を実施するにあたり、前記検
査ヘッドは、前記ヘッド姿勢制御用シリンダによる制御
で前記検査面から突出している凸部を回避できるように
その姿勢を変化できる構成とするとよい。

【００２１】また、本発明を実施するにあたり、前記検
査ヘッドと前記ヘッド支持部とを連結するヘッド支持軸
に取り付けられて、前記ヘッド支持部に対する前記検査
ヘッドの姿勢を認識するヘッド姿勢検出用センサと、前
記起倒アームと前記旋回台とを連結する起倒軸に取り付
けられて、前記旋回台に対する前記起倒アームの起倒角
度を検出する起倒角度検出用センサと、前記旋回台と前
記移動手段支持架台とを連結する旋回軸に取り付けられ
て、前記移動手段支持架台に対する前記旋回台の旋回角
度を検出する旋回角度検出用センサと、前記自走車輌に
取り付けられて、前記構造物に対する前記自走車輌の走
行位置を検出する車輌位置検出用センサと、前記車軸に
取り付けられて、前記自走車輌の移動距離を検出する車
輌移動距離検出用センサとを具備する構成とするとよ
い。

【００２２】また、本発明を実施するにあたり、前記検
査ヘッドに前記検査面に接する回転自在な回転体を複数
個設けた構成とするとよい。

【００２３】また、本発明を実施するにあたり、前記検
査ヘッドが、前記叩打子と、これと対をなす前記叩打音
検出用センサとを複数組具備している構成とするとよ
い。

【００２４】さらに、本発明を実施するにあたり、前記
叩打子と、前記叩打音検出用センサとがそれぞれ１個ず
つであって、かつ、一体的に連結されていて、この一体
物を前記検査ヘッドの長手方向に沿って往復動可能に設
けた構成とするとよい。

【００２５】また、前記第２の課題を解決するために、
本発明に係るトンネル用打音検査装置は、トンネルの検
査面を叩く叩打子および叩打音を検出する叩打音検出用
センサを有する検査ヘッドと、この検査ヘッドを支持し
て起倒および旋回可能に形成され、前記検査ヘッドを前
記検査面に押し付けつつ移動させるヘッド移動手段と、
このヘッド移動手段を搭載した自走車輌とを具備するこ
とを特徴とするものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３に示す本発明の
第１の実施の形態に係る構造物打音検査装置は、構造物
としてのコンクリート壁２により形成されたトンネル、
特に鉄道用トンネル３の打音検査を行うことができるト
ンネル用打音検査装置１である。

【００２７】図１および図２を用いた以下の説明におい
て、後述する軌陸車輌７の前後左右上下の向きと、鉄道
用トンネル３および本実施形態のトンネル用打音検査装
置１の前後左右上下の向きとは同じである。

【００２８】トンネル用打音検査装置１は、図１および
図２に示すように、鉄道用トンネル３の検査面４を叩く
ことにより打音検査する検査ヘッド５と、この検査ヘッ
ド５を支持して起倒および旋回可能に形成されていると
ともに、検査ヘッド５を検査面４に押し付けつつ移動さ
せるヘッド移動手段６と、このヘッド移動手段６が搭載
される自走車輌７とを具備している。

【００２９】自走車輌７には、図示しない道路を走行で
きるとともに、鉄道用トンネル３内に敷設されているレ
ール８上を走行できる軌陸車輌７が用いられる。

【００３０】この軌陸車輌７は、２本の道路走行用前輪
９ａ（図１において、右側の１本のみ図示する。）およ
び２本の道路走行用後輪９ｂ（同じく図１において、右
側の１本のみ図示する。）からなる４本の道路走行用車
輪９を有している。２本の道路走行用後輪９ｂは、とも
に車軸としての１本の道路走行用後輪駆動軸１０によっ
て連結されて支持されている。この軌陸車輌７は、図示
しないエンジンおよび駆動力伝達装置によって、２本の
道路走行用後輪９ｂが回転駆動される後輪駆動車であ
り、これら道路走行用後輪９ｂが回転駆動されることに
より、前進、あるいは後進できる。

【００３１】軌陸車輌７は、２本の図示しないレール走
行用前輪および２本のレール走行用後輪１１（同じく図
１において、右側の１本のみ図示する。）からなる４本
のレール走行用車輪を有している。２本のレール走行用
前輪は、ともに車軸としての図示しない１本のレール走
行用前輪支持軸によって連結されて支持されている。そ
れとともに、２本のレール走行用後輪１１は、ともに車
軸としての１本のレール走行用後輪駆動軸１２によって
連結されて支持されている。この軌陸車輌７では、レー
ル８上を走行する場合においても、エンジンおよび駆動
力伝達装置によって、２本のレール走行用後輪１１が回
転駆動される。これらレール走行用後輪１１が回転駆動
されることにより、軌陸車輌７は、レール８上を前進、
あるいは後進することができる。この場合、各レール走
行用車輪がレール８上に載ることにより、これらレール
走行用車輪よりも車輌の軸方向外側にある各道路走行用
車輪９がレール８上から外れるとともに、鉄道用トンネ
ル３内の地面から浮き上がるように配置され、レール走
行時の妨げとはならない。また、エンジンおよび駆動力
伝達装置は、図示しない制御部に接続されている。

【００３２】軌陸車輌７は、運転者が運転席から駆動力
伝達装置の切り換え装置を操作することにより、エンジ
ンの駆動力の伝達先を随時、選択して切り換えることが
でき、それに伴い、道路走行用後輪駆動軸１０、あるい
はレール走行用後輪駆動軸１２のいずれか一方に、エン
ジンの駆動力を伝達させることができる。

【００３３】また、この軌陸車輌７には、図１に示すよ
うに、検査する鉄道用トンネル３に対する軌陸車輌７の
走行位置を正確に検出するための車輌位置検出用センサ
１３、および軌陸車輌７の移動距離を正確に検出するた
めの移動距離検出用センサ１４が取り付けられている。

【００３４】車輌位置検出用センサ１３は、この軌陸車
輌７が有している前述した道路走行用の車軸およびレー
ル走行用の車軸のそれぞれに接続されているエンコーダ
１３ａと、この軌陸車輌７に搭載されている車輌位置同
定装置１３ｂとから構成されている。これらエンコーダ
１３ａおよび車輌位置同定装置１３ｂは、制御部に接続
されている。

【００３５】エンコーダ１３ａは、道路走行用の車軸と
しての道路走行用後輪駆動軸１０、およびレール走行用
の車軸としてのレール走行用後輪駆動軸１２にそれぞれ
に接続されており、軌陸車輌７が図示しない自動車用ト
ンネル、あるいは同じく図示しない自動車用橋梁などを
含めた道路上などを走行するに伴い、道路走行用後輪駆
動軸１０の回転角度、回転数、および角速度などを検出
する。同様に、軌陸車輌７がレール８上を走行する場合
に使用されるエンコーダ１３ａは、レール走行用後輪駆
動軸１２の回転角度、回転数、および各速度などを検出
し、軌陸車輌７の検査出発地点からの位置を正確に検出
できる。

【００３６】車輌位置同定装置１３ｂは、その図示しな
いセンサ部が、鉄道用トンネル３に予め所定の間隔を置
いて設けられている図示しない車輌位置検出用マーカ
（場所表示用マーカとも称する。）のマーカ位置検出信
号を検出できるように軌陸車輌７の所定の位置に配置さ
れて搭載されている。この車輌位置同定装置１３ｂのセ
ンサ部は、例えば、赤外線、あるいはレーザー光線など
により車輌位置検出用マーカのマーカ位置検出信号を検
出できるものとする。これにより、軌陸車輌７が鉄道用
トンネル３を通過する場合には、車輌位置同定装置１３
によって軌陸車輌７の出発地点からの相対的な位置を正
確に検出できる。

【００３７】以上説明したエンコーダ１３ａおよび車輌
位置同定装置１３ｂから構成されている車輌位置検出用
センサ１３を使用することにより、鉄道用トンネル３に
対する軌陸車輌７の相対的な位置をより正確に把握でき
る。

【００３８】また、移動距離検出用センサ１４は、前述
したエンコーダ１３ａと同様に、道路走行用の車軸とし
ての道路走行用後輪駆動軸１０、およびレール走行用の
車軸としてのレール走行用後輪駆動軸１２にそれぞれに
接続されている。また、この移動距離検出用センサ１４
は、制御部に接続されている。軌陸車輌７が道路上を走
行する場合には、移動距離検出用センサ１４は、道路走
行用後輪駆動軸１０の回転角度、回転数、および角速度
などを検出し、予め設定されている軌陸車輌７の出発地
点からの走行方向に沿った移動距離（走行距離）を正確
に検出して測定できる。また、軌陸車輌７がレール８上
を走行する場合には、移動距離検出用センサ１４は、レ
ール走行用後輪駆動軸１２の回転角度、回転数、および
各速度などを検出し、予め設定されている軌陸車輌７の
出発地点からの走行方向に沿った移動距離を、正確に検
出して測定できる。このトンネル用打音検査装置１にお
いては、移動距離検出用センサ１４には、エンコーダ、
あるいはポテンショメータなどの精度の高い角度検出器
が用いられることが好ましい。また、この移動距離検出
用センサ１４に用いられる角度検出器は、軌陸車輌７が
有している図示しないオドメータよりも、軌陸車輌７の
走行距離をより精度よく検出して測定できるように設定
されているものとする。これにより、鉄道用トンネル３
に対する軌陸車輌７の出発地点からの走行方向に沿った
移動距離を、より正確に検出して測定できる。

【００３９】以上説明したように、車輌位置検出用セン
サ１３および移動距離検出用センサ１４を具備している
軌陸車輌７は、鉄道用トンネル３に対する相対的な位
置、および移動距離をより正確に把握できるので、この
軌陸車輌７を有しているトンネル用打音検査装置１は、
後述する打音検査作業によって、鉄道用トンネル３の検
査面４、あるいはその内部に異常な箇所を発見した際
に、その異常な箇所の位置をより正確に把握できる。よ
って、このトンネル用打音検査装置１を用いることによ
り、検査対象としての鉄道用トンネル３の検査面４ある
いは内部の状態を記録した図示しないビットマップをよ
り高い精度で作成できる。それとともに、一度この精度
の高いビットマップを作成すれば、その後、このビット
マップのデータを用いることにより、鉄道用トンネル３
の補修作業、あるいは保守・点検作業などをより効率よ
く行うことができる。

【００４０】また、トンネル用打音検査装置１は、図１
に示すように、軌陸車輌７に、制御部を介して図示しな
い自立航行用ジャイロ装置を備えたＧＰＳ用受信機４７
を取り付けた構成とすることが好ましい。これにより、
鉄道用トンネル３に対する軌陸車輌７の相対的な位置、
および移動距離をさらに正確に把握できる。それととも
に、前述したビットマップをさらに高い精度で作成でき
る。また、このＧＰＳ用受信機４７を、インターネッ
ト、あるいは鉄道用トンネル３の打音検査作業を行う事
業主が有するイントラネットなどの専用の無線ＬＡＮな
どから、作業現場付近の各種情報をリアルタイムで得る
ことができるシステムとして構築することが好ましい。
これにより、例えば、作業現場付近の台風などの天候情
報、あるいは地震情報などを、図示しない現場の作業員
などがリアルタイムで知ることができるので、作業員の
安全を容易に確保して打音検査作業を行うことができ
る。

【００４１】また、トンネル用打音検査装置１は、図１
に示すように、軌陸車輌７に、この軌陸車輌７の無線操
縦も含めて、トンネル用打音検査装置１の各種動作を制
御部を介した無線通信により遠隔操縦可能とするための
受信機４８を取り付けた構成とすることが好ましい。そ
れとともに、このトンネル用打音検査装置１に、その各
種動作が容易に分かる視野を確保できる所定の複数箇所
に、制御部を介した無線通信による遠隔作動が可能な図
示しないＣＣＤカメラ、あるいは赤外線カメラなどの監
視手段を設置し、これらＣＣＤカメラ、あるいは赤外線
カメラなどを図示しないモニタなどに接続することが好
ましい。これにより、落盤のおそれがある鉄道用トンネ
ル３などを打音検査する場合、例えば、現場の作業員を
鉄道用トンネル３の外に待機させるとともに、このトン
ネル用打音検査装置１だけを鉄道用トンネル３の内部に
入れる。この状態で、鉄道用トンネル３の外部に待機し
ている作業員などが、ＣＣＤカメラ、あるいは赤外線カ
メラなどから送られてくる鉄道用トンネル３の内部映像
をモニタなどで観察しつつ、遠隔操縦用受信機４８を用
いた無線通信による遠隔操作で、容易に、かつ、円滑に
鉄道用トンネル３の打音検査作業を行うことができる。
したがって、このトンネル用打音検査装置１を用いた打
音検査の作業効率を殆ど妨げることなく、打音検査作業
中における作業員の安全を容易に確保できる。

【００４２】さらに、トンネル用打音検査装置１は、そ
の打音検査作業中の安定性高めるために、軌陸車輌７の
下部に、図示しない油圧シリンダなどにより突没自在の
図示しないジャッキを複数本設けた構成とすることが好
ましい。例えば、軌陸車輌７が有する２本の道路走行用
前輪９ａのそれぞれの前方、および２本の道路走行用後
輪９ｂのそれぞれの後方に１本ずつ、合計４本のジャッ
キを設ける。軌陸車輌７を移動させる際には、現場の作
業員が操作部を操作することにより、制御部を介してこ
れら４本のジャッキすべてが地面などから離れるよう
に、車輌内に収納する。また、軌陸車輌７を検査場所付
近まで移動させて打音検査を行う際には、現場の作業員
が操作部を操作することにより、制御部を介してこれら
４本のジャッキすべてが地面などに確実に設地するよう
に、車輌内から突出させる。これにより、軌陸車輌７の
移動性能を殆ど妨げることなく、トンネル用打音検査装
置１の作業中の安定性を高めることができる。よって、
このトンネル用打音検査装置１を用いた打音検査の作業
効率を殆ど妨げることなく、打音検査作業中における作
業員の安全を容易に確保できる。

【００４３】ヘッド移動手段としてのヘッド移動装置６
は、図１および図２に示すように、軌陸車輌７の荷台１
５の上に搭載されている。このヘッド移動手段６は、軌
陸車輌７の荷台１５の上に取り付けられている移動手段
支持架台としての移動装置支持架台１６の上に旋回可能
に設けられている旋回台１７と、この旋回台１７の上に
起倒可能に設けられている起倒アーム１８と、この起倒
アーム１８の先端部１８ａにおいて検査ヘッド５を姿勢
制御可能に支持するヘッド支持部１９とを具備してい
る。

【００４４】旋回台１７は、図１および図２に示すよう
に、軌陸車輌７の荷台１５に据え付けられている移動装
置支持架台１６の上に、旋回軸２０を介して所定の範囲
内で旋回可能に取り付けられている。旋回台１７は、例
えば、移動装置支持架台１６の内部に設置されている図
示しない旋回駆動力源としての電動モータあるいは油圧
モータなどに、同じく図示しない旋回駆動力伝達装置を
介して接続されている。これらの電動モータあるいは油
圧モータ、および旋回駆動力伝達装置は、制御部を介し
て操作部に接続されている。作業員が操作部を操作し
て、旋回駆動力源の駆動力を制御部および旋回駆動力伝
達装置を介して旋回台１７に伝達させることによって、
旋回台１７は所定の旋回速度で旋回駆動される。旋回駆
動力源は、旋回台１７を微少角度ずつ旋回させることが
できるように、その駆動力の大きさを、操作部および制
御部を介して微妙に変化させて設定できるものである。
これと同様に、旋回駆動力伝達装置も、旋回台１７を微
少角度ずつ旋回させることができるように、旋回駆動力
源の駆動力を旋回台１７に伝達する駆動力伝達効率を、
操作部および制御部を介して細かく制御して設定でき
る。また、この旋回台１７の旋回方向は、図１中矢印Ａ
で示されているように、軌陸車輌７の進行方向と直交す
る方向、すなわち鉄道用トンネル３の長手方向と直交す
る方向に設定されている。これにより、旋回台１７は、
これに取り付けられている後述する起倒アーム１８を、
旋回軸２０を旋回中心として、移動装置支持架台１６の
左右両側へ、かつ移動装置支持架台１６と略同等の高さ
からその上方に向かって、所定の範囲内で旋回させるこ
とができる。

【００４５】旋回軸２０には、移動装置支持架台１６に
対する旋回台１７の旋回角度を検出する旋回角度検出用
センサとしての旋回角度検出器２１が接続されている。
また、この旋回角度検出器２１は制御部に接続されてい
る。このトンネル用打音検査装置１においては、旋回角
度検出器２１には、エンコーダ、あるいはポテンショメ
ータなどの精度の高い角度検出器が用いられることが好
ましい。これにより、例えば、まず、旋回台１７を、こ
れに搭載されている起倒アーム１８が鉛直面内において
起倒する状態、すなわち旋回台１７を移動装置支持架台
１６に対して正立させた状態（以下の説明において、こ
の状態を旋回台１７の初期状態と称する。）に設定す
る。それとともに、この初期状態おける旋回台１７の移
動装置支持架台１６に対する旋回角度を０°と初期設定
する。すると、その後、移動装置支持架台１６を旋回中
心および対称中心として、これに対して旋回台１７を左
右に何度旋回させたかを正確かつ容易に知ることができ
る。すなわち、打音検査作業中において、起倒アーム１
８、ひいては後述する検査ヘッド５を鉛直面内から左右
に何度旋回させたかを正確かつ容易に知ることができ
る。

【００４６】よって、この旋回角度検出器２１と、前述
した旋回駆動力源および旋回駆動力伝達装置とを用いる
ことにより、制御部を介して検査ヘッド５の旋回角度を
微少な角度ずつ精度よく設定できる。また、鉄道用トン
ネル３の特定の範囲の検査場所を入念に打音検査したい
場合には、その検査範囲をもれなく包含するように検査
ヘッド５の旋回角度を設定して、その設定した旋回角度
の範囲内で、制御部を介して検査ヘッド５を正確に往復
旋回させることができる。

【００４７】なお、旋回台１７を旋回させるために、旋
回駆動力源として、前述した電動モータあるいは油圧モ
ータなどの代わりに、軌陸車輌７が有しているエンジン
の駆動力を利用する構成としても構わない。これによ
り、より強大な駆動力を得ることができるとともに、そ
の駆動力を、旋回台１７を微少角度ずつ旋回させること
ができるように、前述した旋回駆動力伝達装置を介して
旋回台１７に伝達できる。よって、旋回台１７に搭載さ
れている起倒アーム１８および検査ヘッド５の重量が嵩
んだ場合においても、旋回台１７を安定した状態で精度
よく旋回させることができる。

【００４８】起倒アーム１８は、図１および図２に示す
ように、旋回台１７に設けられている起倒アーム支持台
２４に起倒軸２２を介して起倒可能に取り付けられてい
る。起倒アーム１８は、その長さが、図２に示すよう
に、打音検査する鉄道用トンネル３の検査面４に検査ヘ
ッド５を押し付けることができる大きさに予め形成され
ている。起倒アーム１８は、作業員が操作部を操作し
て、アーム起倒用シリンダ（起伏シリンダとも称す
る。）２５を作動させることによって起倒される。アー
ム起倒用シリンダ２５には、エアシリンダが用いられて
おり、以下の説明において、これをアーム起倒用エアシ
リンダ２５と称する。起倒アーム１８は、様々な大きさ
および形状からなる、うねりや不整などの起伏を有して
いる鉄道用トンネル３の検査面４を、適正な状態で打音
検査を行うことができるように、検査面４に対する検査
ヘッド５の姿勢を所定の状態に配置して保持できる。す
なわち、起倒アーム１８は、検査ヘッド５が検査面４に
弾力的（柔軟）に接触できるように押し付けることがで
きるとともに、検査ヘッド５を検査面４の起伏に追従さ
せつつ円滑に移動させることができる。このために、ア
ーム起倒用エアシリンダ２５は、検査ヘッド５が検査面
４に接触する際の衝撃、検査ヘッド５が検査面４上を走
査する際の振動、あるいは打音検査作業中における検査
ヘッド５の作動に伴う振動などを、減衰させて吸収でき
るだけの十分な弾性を有している空気ばねとしての機能
も兼ねている。

【００４９】アーム起倒用エアシリンダ２５は、アーム
起倒用シリンダボディ２５ａと、アーム起倒用シリンダ
ボディ２５ａの一端からその外部に突出したり、あるい
はアーム起倒用シリンダボディ２５ａの一端からその内
部に没入するアーム起倒用ピストンロッド２５ｂとから
構成されている。また、アーム起倒用エアシリンダ２５
は、図示しないコンプレッサおよび圧力調整弁などに接
続されている。これらのコンプレッサおよび圧力調整弁
は、制御部を介して操作部に接続されている。作業員が
操作部を操作して、コンプレッサおよび圧力調整弁など
を制御部を介して作動させることにより、アーム起倒用
シリンダボディ２５ａ内からその外部にアーム起倒用ピ
ストンロッド２５ｂを突出させたり、あるいはアーム起
倒用シリンダボディ２５ａ内にその外部からアーム起倒
用ピストンロッド２５ｂを没入させることができる。

【００５０】このアーム起倒用エアシリンダ２５は、起
倒アーム１８の後方において、アーム起倒用シリンダボ
ディ２５ａのアーム起倒用ピストンロッド２５ｂが突没
する側とは反対側の端部が、アーム起倒用シリンダボデ
ィ取り付け軸２６を介して起倒アーム支持台２４に回動
可能に取り付けられている。このアーム起倒用シリンダ
ボディ取り付け軸２６は、前述した起倒軸２２よりも後
方かつ下方に位置するように、起倒アーム支持台２４に
取り付けられている。それとともに、このアーム起倒用
エアシリンダ２５は、アーム起倒用ピストンロッド２５
ｂのアーム起倒用シリンダボディ２５ａ内に収納されて
いる側とは反対側の端部が、アーム起倒用ピストンロッ
ド取り付け軸２８を介して、起倒アーム１８の後部一側
面の長手方向中間部に設けられているアーム起倒用ピス
トンロッド取り付け部２７に回動自在に取り付けられて
いる。

【００５１】また、この起倒アーム１８の旋回方向は、
図１中矢印Ｂで示されているように、旋回台１７の旋回
方向Ａと直行する方向、すなわち、軌陸車輌７の進行方
向および鉄道用トンネル３の長手方向、並びに鉄道用ト
ンネル３の高さ方向に設定されている。これにより、起
倒アーム１８は、起倒軸２２を起倒中心として、旋回台
１７の後方から前方に向かって、かつ旋回台１７と略同
等の高さからその上方に向かって、アーム起倒用シリン
ダボディ２５ａ内から突没するアーム起倒用ピストンロ
ッド２５ｂの長さに応じて、所定の範囲内で起倒でき
る。

【００５２】起倒アーム１８は、アーム起倒用エアシリ
ンダ２５のアーム起倒用シリンダボディ２５ａ内に、ア
ーム起倒用ピストンロッド２５ｂがその没入が止められ
るまで収納されている状態、すなわち、アーム起倒用エ
アシリンダ２５のシリンダ長が最短となっている状態の
角度から、アーム起倒用シリンダボディ２５ａ内から、
アーム起倒用ピストンロッド２５ｂがその突出が止めら
れるまで伸びた状態（換言すれば、アーム起倒用エアシ
リンダ２５のシリンダ長が最長となっている状態）の角
度まで起倒できる。もちろん、起倒アーム１８は、アー
ム起倒用エアシリンダ２５のシリンダ長が最長となる状
態の角度まで起倒する間に、その先端側に設けられてい
る検査ヘッド５が鉄道用トンネル３のコンクリート壁２
に当接する場合には、その当接状態を保持するように、
その起倒角度をアーム起倒用エアシリンダ２５によって
保持される。

【００５３】起倒軸２２には、旋回台１７および起倒ア
ーム支持台２４に対する起倒アーム１８の起倒角度を検
出する起倒角度検出用センサとしての起倒角度検出器２
３が接続されている。この起倒角度検出器２３は制御部
に接続されている。このトンネル用打音検査装置１にお
いては、起倒角度検出器２３には、エンコーダ、あるい
はポテンショメータなどの精度の高い角度検出器が用い
られることが好ましい。これにより、例えば、まず、ア
ーム起倒用エアシリンダ２５を、アーム起倒用シリンダ
ボディ２５ａ内にアーム起倒用ピストンロッド２５ｂが
その没入が止められるまで収納されている状態、すなわ
ち、アーム起倒用エアシリンダ２５を、そのシリンダ長
が最短となっている状態（以下の説明において、この状
態を起倒アーム１８の初期状態と称する。）に設定す
る。それとともに、この初期状態における起倒アーム１
８の水平方向からの起倒角度を予め測定し、この角度を
初期角度として初期設定する。すると、その後、旋回台
１７および起倒アーム支持台２４に対して起倒アーム１
８を上下方向および前後方向に何度起倒させたかを正確
かつ容易に知ることができる。すなわち、打音検査作業
中において、起倒アーム１８、ひいては検査ヘッド５を
水平方向から上下方向および前後方向に何度起倒させた
かを正確かつ容易に知ることができる。よって、この起
倒角度検出器２３を用いることにより、検査ヘッド５の
起倒角度を微少な角度ずつ精度よく測定して、検査ヘッ
ド５の地面などからの高さ位置などを精度よく測定でき
る。

【００５４】なお、この起倒アーム１８を起倒作動させ
るために、アーム起倒用シリンダ２５には、前述したエ
アシリンダの代わりに、油圧シリンダを用いる構成とし
ても構わない。これにより、起倒アーム１８に取り付け
られている検査ヘッド５の重量が嵩んだ場合において
も、起倒アーム１８を安定した状態で円滑に起倒させる
ことができる。また、本実施形態の起倒アーム１８は、
検査する鉄道用トンネル３の内部空間の大きさに合わさ
れて、所定の長さの伸縮不可能な形状および構造に予め
形成されているが、伸縮可能な形状および構造に形成し
ても構わない。起倒アーム１８を、例えば、消防用はし
ご車のはしご部のように、複数段のはしごからなる伸縮
可能な多段形の構造とすることにより、鉄道用トンネル
３に限らず、様々な大きさの構造物３を打音検査でき
る。すなわち、起倒アーム１８を伸縮可能な多段形の構
造とすることにより、その検査可能対象物の範囲（利用
可能範囲）を広げることができる。

【００５５】ヘッド支持部１９は、図１および図２に示
すように、起倒アーム１８の先端部１８ａに支持部支持
軸２９を介して回動可能に取り付けられている。ヘッド
支持部１９は、その側面視において長手方向一端部付近
が直角に折り曲げられたＬ字形状に形成されている。ヘ
ッド支持部１９は、その折れ曲がり部１９ｂに、その折
れ曲がり方向とは垂直な方向に支持部支持軸２９が通さ
れることによって、起倒アーム１８の先端部１８ａに回
動可能に支持されている。また、旋回台１７の姿勢が前
述した初期状態にある場合には、前述した起倒アーム１
８の起倒角度に拘らず、ヘッド支持部１９は、その折れ
曲がり部１９ｂから遠い側の端部であるヘッド取り付け
側端部１９ａに向かう方向が鉛直方向上向きとなるよう
に、その姿勢を保持されて起倒アーム１８の先端部１８
ａに回動可能に支持されている。それとともに、ヘッド
支持部１９は、その折れ曲がり部１９ｂから近い側の端
部であるリンク部材取り付け側端部３１に向かう方向が
水平方向前向きとなるように、その姿勢を保持されて起
倒アーム１８の先端部１８ａに回動可能に支持されてい
る。

【００５６】詳しく述べると、ヘッド支持部１９は、支
持部支持軸２９を介して起倒アーム１８の先端部１８ａ
に回動可能に取り付けられているとともに、平行リンク
部材３０を介して起倒アーム支持台２４に回動可能に取
り付けられている。平行リンク部材３０は、その長手方
向一端部であるリンク部材ヘッド側端部３０ａが、リン
ク部材ヘッド側支持軸３２を介してヘッド支持部１９の
リンク部材取り付け側端部３１に回動自在に取り付けら
れている。それとともに、平行リンク部材３０は、その
長手方向他端部であるリンク部材旋回台側端部３０ｂ
が、リンク部材旋回台側支持軸３３を介して起倒アーム
支持台２４に回動自在に取り付けられている。平行リン
ク部材３０は、長尺の平板形状に形成されており、その
長手方向に沿った長さが起倒アーム１８の長手方向に沿
った長さと略等しい大きさに形成されている。それとと
もに、平行リンク部材３０を支持するリンク部材ヘッド
側支持軸３２とリンク部材旋回台側支持軸３３との間の
距離が、起倒アーム１８に取り付けられている起倒軸２
２と支持部支持軸２９との間の距離と略等しい大きさに
設定されている。

【００５７】また、例えば、旋回台１７の姿勢が初期状
態にある場合には、リンク部材旋回台側支持軸３３は起
倒軸２２に対して常に前方かつ上方に位置しているよう
に起倒アーム支持台２４に回動自在に取り付けられてい
る。同様に、旋回台１７の姿勢が初期状態にある場合に
は、リンク部材ヘッド側支持軸３２は支持部支持軸２９
に対して常に前方かつ上方に位置しているようにヘッド
支持部１９のリンク部材取り付け側端部３１に取り付け
られている。さらに、旋回台１７の旋回角度および起倒
アーム１８の起倒角度に拘らず、起倒軸２２とリンク部
材旋回台側支持軸３３とを結ぶ方向は、支持部支持軸２
９とリンク部材ヘッド側支持軸３２とを結ぶ方向に常に
平行となっているように設定されている。このように、
旋回台１７の旋回角度および起倒アーム１８の起倒角度
に拘らず、起倒軸２２、リンク部材旋回台側支持軸３
３、リンク部材ヘッド側支持軸３２、および支持部支持
軸２９は、常に一定の形状の平行四辺形を形成している
ように、それぞれが互いに相対的な位置を予め決められ
て取り付けられている。すなわち、旋回台１７の旋回角
度および起倒アーム１８の起倒角度に拘らず、平行リン
ク部材３０は、その長手方向が起倒アーム１８の長手方
向に沿うように、かつ、起倒アーム１８に対して常に平
行に位置するように、その起倒アーム１８に対する相対
的な姿勢を保持されて、リンク部材取り付け側端部３１
および起倒アーム支持台２４に回動自在に取り付けられ
ている。

【００５８】以上説明した起倒アーム１８に対する平行
リンク部材３０の取り付け状態によれば、例えば、旋回
台１７の姿勢が初期状態にある場合には、起倒アーム１
８の起倒角度に拘らず、ヘッド支持部１９は、その折れ
曲がり部１９ｂからヘッド取り付け側端部１９ａに向か
う方向が鉛直方向上向きとなるように、その姿勢を保持
されて起倒アーム１８の先端部１８ａに回動可能に支持
される。同様に、旋回台１７の姿勢が初期状態にある場
合には、起倒アーム１８の起倒角度に拘らず、ヘッド支
持部１９は、その折れ曲がり部１９ｂからリンク部材取
り付け側端部３１に向かう方向が水平方向前向きとなる
ように、その姿勢を保持されて起倒アーム１８の先端部
１８ａに回動可能に支持される。

【００５９】なお、本実施形態の平行リンク部材３０
は、前述した起倒アーム１８と同様に、検査する鉄道用
トンネル３の内部空間の大きさに合わされて、所定の長
さの伸縮不可能な形状および構造に予め形成されている
が、伸縮可能な形状および構造に形成しても構わない。
起倒アーム１８を、例えば、前述した消防用はしご車の
はしご部のように、複数段のはしごからなる伸縮可能な
多段形の構造とするとともに、そのような構造の起倒ア
ーム１８に合わせて平行リンク部材３０を伸縮可能な多
段形の構造とすることにより、様々な大きさの構造物３
を打音検査する場合にも、ヘッド支持部１９を前述した
一定の姿勢に保持できる。

【００６０】以上説明した旋回台１７、起倒アーム１
８、ヘッド支持部１９、旋回角度検出器２１、および起
倒角度検出器２３などから構成されているヘッド移動装
置６によれば、移動装置支持架台１６に対する検査ヘッ
ド５の相対的な位置を正確かつ容易に把握できる。それ
とともに、このヘッド移動装置６によれば、軌陸車輌７
の進行方向に対して垂直な方向、すなわち、左右方向に
おいては、検査ヘッド５を微少な角度ごとに精度よく旋
回させることができるので、鉄道用トンネル３の検査面
４を適正な状態で打音検査を行うことができるように、
検査面４に対する検査ヘッド５の姿勢を適正な状態に配
置できる。したがって、このヘッド移動装置６を有して
いるトンネル用打音検査装置１は、鉄道用トンネル３の
検査面４、あるいはその内部を適正な状態で正確に打音
検査できる。それとともに、このヘッド移動装置６を有
しているトンネル用打音検査装置１は、打音検査作業を
行う際に、後述するヘッド姿勢制御用シリンダ３６を一
定の状態に保持しておく限り、検査ヘッド５の姿勢を一
定に保持できるので、打音検査作業を安定して行うこと
ができる。

【００６１】なお、検査場所の移動時など非検査時に軌
陸車輌７を走行させる際、あるいは後述するトンネル内
障害物４６の回避作業時において大型のトンネル内障害
物４６を回避する際には、アーム起倒用エアシリンダ２
５を縮めて起倒アーム１８を倒すことにより、検査ヘッ
ド５を鉄道用トンネル３のコンクリート壁面２から大き
く引き離す。これにより、検査ヘッド５に過度な衝撃が
加わるおそれを回避できるので、検査ヘッド５の機能を
正常な状態に保持して、検査ヘッド５の寿命、ひいては
トンネル用打音検査装置１の寿命を延ばすことができ
る。

【００６２】また、このヘッド移動装置６は、トンネル
用打音検査装置１の周りにいる現場の作業員が直接人手
により操作部を操作して操縦するだけでなく、前述した
軌陸車輌７の場合と同様に、遠隔操縦用受信機４８、な
らびにＣＣＤカメラ、あるいは赤外線カメラなどの監視
手段を使用して、無線通信により遠隔操縦することも可
能である。

【００６３】検査ヘッド５は、図１および図２に示すよ
うに、ヘッド支持部１９の先端部１９ａにヘッド支持軸
３４を介して姿勢制御可能に取り付けられている。検査
ヘッド５は、作業員が操作部を操作して、ヘッド姿勢制
御用シリンダ３６を作動させることによって回動され
る。ヘッド姿勢制御用シリンダ３６には、エアシリンダ
が用いられており、以下の説明において、これをヘッド
姿勢制御用エアシリンダ３６と称する。検査ヘッド５
は、ヘッド移動装置６によって、様々な大きさおよび形
状からなる、うねりや不整などの起伏を有している鉄道
用トンネル３の検査面４を、適正な状態で打音検査を行
うことができるように、検査面４に対する姿勢を所定の
状態に配置されて保持される。すなわち、ヘッド移動装
置６によって、検査ヘッド５は、検査面４に弾力的（柔
軟）に接触できるように押し付けられるとともに、検査
面４の起伏に追従させられつつ円滑に移動させられる。
このために、ヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６は、前
述したアーム起倒用エアシリンダ２５と同様に、検査ヘ
ッド５が検査面４に接触する際の衝撃、検査ヘッド５が
検査面４上を走査する際の振動、あるいは打音検査作業
中における検査ヘッド５の作動に伴う振動などを、減衰
させて吸収できるだけの十分な弾性を有している空気ば
ねとしての機能も兼ねている。

【００６４】トンネル用打音検査装置１を用いた打音検
査作業中において、現場の作業員などが操作部を操作し
て、ヘッド移動装置６が有しているアーム起倒用エアシ
リンダ２５およびヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６の
それぞれの伸縮動作（伸縮操作）を適宜組み合わせるこ
とにより、検査ヘッド５は、起伏を有している鉄道用ト
ンネル３の検査面４に追従しつつ円滑に移動して、適正
な状態で打音検査を行うことができる。これにより、こ
のトンネル用打音検査装置１は、極めて安定した状態で
打音検査を行うことができるので、極めて精度よく鉄道
用トンネル３の異常箇所を発見してその位置を把握でき
るとともに、極めて精度の高いビットマップを作成でき
る。

【００６５】ヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６は、ヘ
ッド姿勢制御用シリンダボディ３６ａと、ヘッド姿勢制
御用シリンダボディ３６ａの一端からその外部に突出し
たり、あるいはヘッド姿勢制御用シリンダボディ３６ａ
の一端からその内部に没入するヘッド姿勢制御用ピスト
ンロッド３６ｂとから構成されている。また、ヘッド姿
勢制御用エアシリンダ３６は、前述したアーム起倒用エ
アシリンダ２５と同様に、コンプレッサおよび圧力調整
弁などに接続されている。これらのコンプレッサおよび
圧力調整弁は、制御部を介して操作部に接続されてい
る。作業員が操作部を操作して、コンプレッサおよび圧
力調整弁などを制御部を介して作動させることにより、
ヘッド姿勢制御用シリンダボディ３６ａ内からその外部
にヘッド姿勢制御用ピストンロッド３６ｂを突出させた
り、あるいはヘッド姿勢制御用シリンダボディ３６ａ内
にその外部からヘッド姿勢制御用ピストンロッド３６ｂ
を没入させることができる。

【００６６】ヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６は、ヘ
ッド姿勢制御用シリンダボディ３６ａのヘッド姿勢制御
用ピストンロッド３６ｂが突没する側とは反対側の端部
を、図示しないヘッド姿勢制御用シリンダボディ取り付
け軸を介して、軌陸車輌７の進行方向前方に向かって右
側であるヘッド支持部１９の右側部に回動可能に取り付
けられている。すなわち、ヘッド姿勢制御用シリンダボ
ディ３６ａは、その一端部を、ヘッド支持部１９の長手
方向中間部に設けられているヘッド姿勢制御用シリンダ
ボディ取り付け部３７に回動可能に取り付けられてい
る。それとともに、ヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６
は、ヘッド姿勢制御用ピストンロッド３６ｂのヘッド姿
勢制御用シリンダボディ３６ａ内に収納されている側と
は反対側の端部を、図示しないヘッド姿勢制御用ピスト
ンロッド取り付け軸を介して、軌陸車輌７の進行方向前
方に向かってヘッド支持軸３４よりも右側である検査ヘ
ッド５の起倒アーム１８側の一端面に回動可能に取り付
けられている。すなわち、ヘッド姿勢制御用ピストンロ
ッド３６ｂは、その一端部を、検査ヘッド５の長手方向
一端部付近に設けられているヘッド姿勢制御用ピストン
ロッド取り付け部３８に回動自在に取り付けられてい
る。

【００６７】また、検査ヘッド５の回動方向は、図１中
矢印Ｃで示されているように、旋回台１７の旋回方向Ａ
と同じ方向、すなわち、軌陸車輌７の進行方向および鉄
道用トンネル３の長手方向に直交する方向に設定されて
いる。これにより、検査ヘッド５は、ヘッド支持軸３４
を回動中心として、ヘッド姿勢制御用シリンダボディ３
６ａ内から突没するヘッド姿勢制御用ピストンロッド３
６ｂの長さに応じて、所定の範囲内で回動できる。

【００６８】検査ヘッド５は、ヘッド姿勢制御用エアシ
リンダ３６のヘッド姿勢制御用シリンダボディ３６ａ内
に、ヘッド姿勢制御用ピストンロッド３６ｂがその没入
が止められるまで収納された状態の角度から、ヘッド姿
勢制御用シリンダボディ３６ａ内から、ヘッド姿勢制御
用ピストンロッド３６ｂがその突出が止められるまで突
き出された状態の角度まで回動できる。すなわち、検査
ヘッド５は、ヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６のシリ
ンダ長が最短となっている状態の角度から、ヘッド姿勢
制御用エアシリンダ３６のシリンダ長が最長となってい
る状態の角度まで回動できる。もちろん、検査ヘッド５
は、ヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６のシリンダ長が
最長となる状態の角度まで回動する間に、その両端に設
けられている後述する検査ヘッド案内ローラ４５が鉄道
用トンネル３のコンクリート壁２に当接する場合には、
その当接状態を保持するように、その回動角度をヘッド
姿勢制御用エアシリンダ３６によって保持される。

【００６９】ヘッド支持軸３４には、ヘッド支持部１９
に対する検査ヘッド５の回動角度、すなわち検査ヘッド
５の姿勢を検出するヘッド姿勢検出用センサとしてのヘ
ッド姿勢検出器３５が接続されている。このヘッド姿勢
検出器３５は、制御部に接続されている。このトンネル
用打音検査装置１においては、ヘッド姿勢検出器３５に
は、エンコーダ、あるいはポテンショメータなどの精度
の高い角度検出器が用いられることが好ましい。これに
より、例えば、まず、ヘッド姿勢制御用エアシリンダ３
６を、ヘッド姿勢制御用シリンダボディ３６ａ内にヘッ
ド姿勢制御用ピストンロッド３６ｂがその没入が止めら
れるまで収納されている状態、すなわち、ヘッド姿勢制
御用エアシリンダ３６を、そのシリンダ長が最短となっ
ている状態（以下の説明において、この状態を検査ヘッ
ド５の初期状態と称する。）に設定する。また、この初
期状態における検査ヘッド５の水平方向からの回動角度
が０°となるように、ヘッド姿勢制御用エアシリンダ３
６のシリンダ長、ならびに検査ヘッド５およびヘッド支
持部１９に対するヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６の
取り付け位置および取り付け角度を予め設定する。する
と、その後、ヘッド支持部１９に対して検査ヘッド５を
左右方向に何度回動させたかを正確かつ容易に知ること
ができる。すなわち、このヘッド姿勢検出器３５を用い
ることにより、打音検査作業中において、検査ヘッド５
の回動角度を微少な角度ずつ精度よく測定できる。

【００７０】なお、この検査ヘッド５を回動させるため
に、ヘッド姿勢制御用シリンダ３６には、前述したエア
シリンダの代わりに、油圧シリンダを用いる構成として
も構わない。これにより、検査ヘッド５の重量が嵩んだ
場合においても、検査ヘッド５を安定した状態で円滑に
回動させることができる。

【００７１】検査ヘッド５は、図３に示すように、長尺
の直方体形状に形成されている検査ヘッドカバー５０に
より、その主要部が覆われて保護されている。この検査
ヘッドカバー５０の長手方向に沿った一端面は、打音検
査する鉄道用トンネル３のコンクリート壁２に対向する
構造物対向面５ａとなっており、この構造物対向面５ａ
から鉄道用トンネル３の検査面４に向けて、後述する叩
打子３９のハンマー部４０が突没自在に出入りする。ま
た、この検査ヘッドカバー５０の長手方向両端面の構造
物対向面５ａ寄りには、鉄道用トンネル３の検査面４に
回転しつつ接触するとともに、検査ヘッド５を検査面４
に沿って円滑に案内する回転体としての検査ヘッド案内
ローラ４５が、それぞれ１個ずつ回転自在に取り付けら
れている。検査ヘッド５は、これら一対の検査ヘッド案
内ローラ４５、ならびに前述したアーム起倒用エアシリ
ンダ２５およびヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６が有
している空気ばねの機能によって、鉄道用トンネル３の
コンクリート壁２の検査面４に向けて押し付けられた状
態のまま、検査面４上をその起伏に沿って円滑に移動し
つつ適正な状態で打音検査を行うことができる。

【００７２】この検査ヘッド５の検査ヘッドカバー５０
の内部には、構造物対向面５ａの長手方向に沿って、鉄
道用トンネル３の検査面４を叩打する叩打子３９、およ
びこの叩打子３９と対をなして叩打音を検出する叩打音
検出用検査としての叩打音集音用マイク４３がそれぞれ
複数個ずつ並べられて取り付けられている。本実施形態
の検査ヘッド５においては、それら複数組の叩打子３９
および叩打音集音用マイク４３が５組具備されている。

【００７３】５個の叩打子３９は、検査ヘッドカバー５
０の内部において、その長手方向に沿って、その両端に
渡って設けられている長尺の叩打用シリンダ固定部材４
２に、それぞれが有している後述する叩打用シリンダ４
１の側部を固定されることにより、検査ヘッド５に取り
付けられている。叩打用シリンダ固定部材４２は、検査
ヘッドカバー５０の内部において、叩打用シリンダ４１
が有している後述する叩打用ピストンロッド４１ｂの先
端に取り付けられているハンマー部４０が、構造物対向
面５ａを経て検査ヘッドカバー５０の内部からその外部
へ突出して、検査面４を確実に叩打できる位置に設けら
れている。また、５個の叩打子３９は、構造物対向面５
ａの長手方向に沿って、隣接する各叩打用シリンダ４１
同士の間隔を互いに所定の大きさだけ離されて、叩打用
シリンダ固定部材４２に固定されている。

【００７４】同様に、５個の叩打音集音用マイク４３
は、検査ヘッドカバー５０の内部において、その長手方
向に沿って、その両端に渡って設けられている長尺の叩
打音集音用マイク固定部材４４に固定されることによ
り、検査ヘッド５に取り付けられている。叩打音集音用
マイク固定部材４４は、検査ヘッドカバー５０の内部に
おいて、各叩打子３９が有している各ハンマー部４０が
検査面４を叩打する各叩打位置に、各叩打音集音用マイ
ク４３が近接して配置される位置に設けられている。ま
た、５個の叩打音集音用マイク４３は、構造物対向面５
ａの長手方向に沿って、隣接する叩打音集音用マイク４
３同士の間隔を互いに所定の大きさだけ離されて、叩打
音集音用マイク固定部材４４に固定されている。これら
隣接する叩打音集音用マイク４３同士の間隔の大きさ
は、前述した隣接する各叩打用シリンダ４１同士の間隔
の大きさに略合わされている。

【００７５】また、各叩打音集音用マイク４３は、各叩
打子３９のハンマー部４０が検査面４を叩打させること
により発生させた叩打音を録音する図示しない録音装
置、および録音装置が録音した叩打音を基にしてデータ
解析する叩打音解析装置に接続されている。叩打音解析
装置には、録音装置が録音した叩打音を基にして、打音
検査する構造物３の材質、形状、および厚さ、ならびに
各叩打子３９のハンマー部４０の材質、形状、および大
きさ、さらに、各ハンマー部４０が検査面４を叩打する
際の叩打力の強さ、スピード、および叩打間隔などの諸
条件（測定パラメータ）を考慮して、それらの各測定パ
ラメータの任意の組み合わせに応じて構造物３の内部状
態を正確に把握できる各種構造解析プログラムが予め多
数搭載されている。もしくは、前記各種測定パラメータ
に合わせて、それらの解析に最適な前記各種構造解析プ
ログラムが記録されている図示しないフロッピーディス
ク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは光磁気ディスクなどの各種
記録媒体を選んで叩打音解析装置に挿入することによ
り、最適な種構造解析プログラムを叩打音解析装置に読
み込ませる構成としても構わない。あるいは、前述した
インターネット、イントラネット、および専用の無線Ｌ
ＡＮなどに接続されているＧＰＳ用受信機４７を介し
て、前記各種測定パラメータに合わせて、それらの解析
に最適な前記各種構造解析プログラムを随時、叩打音解
析装置に取り込む構成としても構わない。これにより、
叩打音解析装置は、各叩打音集音用マイク４３を通して
録音装置が録音した叩打音を基にして、構造物３の検査
面４およびその内部状態を正確に評価できるので、その
正常箇所、および空洞やクラックなどの異常箇所を正確
に解析して把握できる。

【００７６】また、この叩打音解析装置は、前述した車
輌位置検出用センサ１３を構成しているエンコーダ１３
ａと車輌位置同定装置１３ｂ、移動距離検出用センサ１
４、ＧＰＳ用受信機４７、旋回角度検出器２１、起倒角
度検出器２３、およびヘッド姿勢検出器３５などから送
られてくる検査ヘッド５の各種位置データおよび各種角
度データなども併せて記録できる。よって、打音検査し
た構造物３の検査面４およびその内部状態の極めて正確
なビットマップを作成できる。また、この叩打音解析装
置は、後述するトンネル内障害物４６の正確な位置デー
タなども併せて記録できる。これら録音装置および叩打
音解析装置は、ともに制御部に接続されている。

【００７７】以上説明したように、叩打子３９と叩打音
集音用マイク４３とを対をなして５組具備するととも
に、各叩打音集音用マイク４３を各叩打子３９の叩打位
置に近接して取り付けた構成からなる検査ヘッド５によ
れば、少なくとも検査ヘッド５の構造物対向面５ａと略
等しい面積の検査面４を短時間でまんべんなく叩打して
打音検査できるとともに、それらの叩打音を正確に集音
できる。よって、この検査ヘッド５を有しているトンネ
ル用打音検査装置１は、検査場所としての鉄道用トンネ
ル３の検査面４あるいは内部に異常な箇所を発見した際
に、その異常な箇所の位置を迅速に、かつ、より正確に
把握できる。よって、このトンネル用打音検査装置１を
用いることにより、検査対象としての鉄道用トンネル３
の検査面４あるいは内部の状態を記録した図示しないビ
ットマップを迅速に、かつ、より高い精度で作成でき
る。

【００７８】本実施形態においては、５個の叩打子３９
を、図３に示すように、トンネル用打音検査装置１の進
行方向前方に向かって、その右側から左側に向けて、第
１叩打子３９ａ、第２叩打子３９ｂ、第３叩打子３９
ｃ、第４叩打子３９ｄ、および第５叩打子３９ｅと称す
る。また、これら第１〜第５の各叩打子３９ａ〜３９ｅ
がそれぞれ有する、検査面４を叩打する叩打部としての
ハンマー部４０を、それぞれ第１ハンマー部４０ａ、第
２ハンマー部４０ｂ、第３ハンマー部４０ｃ、第４ハン
マー部４０ｄ、および第５ハンマー部４０ｅと称する。
それとともに、第１〜第５の各叩打子３９ａ〜３９ｅと
対をなして取り付けられている５個の叩打音集音用マイ
ク４３を、図３に示すように、トンネル用打音検査装置
１の進行方向前方に向かって、その右側から左側に向け
て、第１叩打音集音用マイク４３ａ、第２叩打音集音用
マイク４３ｂ、第３叩打音集音用マイク４３ｃ、第４叩
打音集音用マイク４３ｄ、および第５叩打音集音用マイ
ク４３ｅと称する。前述した叩打子３９と叩打音集音用
マイク４３との相対的な配置状態によれば、第１ハンマ
ー部４０ａが検査面４を叩打して発生させた叩打音の大
部分は、主に第１叩打音集音用マイク４３ａにより収集
されて録音される（集音される）。同様に、第２ハンマ
ー部４０ｂ、第３ハンマー部４０ｃ、第４ハンマー部４
０ｄ、および第５ハンマー部４０ｅのそれぞれが、検査
面４を叩打して発生させた各叩打音の大部分は、それぞ
れ主に第２叩打音集音用マイク４３ｂ、第３叩打音集音
用マイク４３ｃ、第４叩打音集音用マイク４３ｄ、およ
び第５叩打音集音用マイク４３ｅにより集音される。

【００７９】前述した第１〜第５の各叩打子３９ａ〜３
９ｅは、第１〜第５の各ハンマー部４０ａ〜４０ｅ、お
よびこれら第１〜第５の各ハンマー部４０ａ〜４０ｅを
検査面４に向けて突出させる叩打用シリンダ４１などか
ら構成されている。叩打用シリンダ４１には、エアシリ
ンダが用いられており、以下の説明において、これを叩
打用エアシリンダ４１と称する。

【００８０】第１〜第５の各ハンマー部４０ａ〜４０ｅ
は、略球形状に形成されている。これら第１〜第５の各
ハンマー部４０ａ〜４０ｅは、検査する構造物３の材
質、形状、厚さなどの諸条件を考慮して、検査面４を叩
打した際に、それらの特徴を把握し易く、かつ、正常な
箇所と異常な箇所とを容易に区別できる打音を得ること
ができる材質によって形成されることが好ましい。これ
ら第１〜第５の各ハンマー部４０ａ〜４０ｅは、第１〜
第５の各叩打子３９ａ〜３９ｅがそれぞれ有している、
後述する各叩打用ピストンロッド４１ｂの叩打用エアシ
リンダ４１側とは反対側の端部に取り付けられている。

【００８１】各叩打用エアシリンダ４１は、叩打用シリ
ンダボディ４１ａと、叩打用シリンダボディ４１ａの一
端からその外部に突出したり、あるいは叩打用シリンダ
ボディ４１ａの一端からその内部に没入する叩打用ピス
トンロッド４１ｂとから構成されている。また、各叩打
用エアシリンダ４１は、前述したアーム起倒用エアシリ
ンダ２５およびヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６と同
様に、互いに独立に駆動力伝達手段としての図示しない
エアーチューブなどを介して、コンプレッサおよび圧力
調整弁などにそれぞれ接続されている。これらのコンプ
レッサおよび圧力調整弁は、制御部を介して操作部に接
続されている。これにより、各叩打用エアシリンダ４１
は、作業員が操作部を操作して、コンプレッサおよび圧
力調整弁などを制御部を介して作動させることにより、
各エア圧力（作動空気圧力）を随時、互いに独立に所定
の大きさに設定して保持できる。したがって、例えば、
各叩打用エアシリンダ４１を、すべて一定のエア圧力に
設定して、叩打用シリンダボディ４１ａ内からその外部
に叩打用ピストンロッド４１ｂを突出させたり、あるい
は叩打用シリンダボディ４１ａ内にその外部から叩打用
ピストンロッド４１ｂを没入させることができる。すな
わち、これら第１〜第５の各叩打子３９ａ〜３９ｅによ
れば、それらが有する第１〜第５の各ハンマー部４０ａ
〜４０ｅの各叩打力を、打音検査すべき鉄道用トンネル
３の材質、形状、厚さなどの諸条件を考慮して、その打
音検査に適した所定の大きさに随時設定して、かつ、そ
の大きさに保持しつつ検査面４を叩打できる。

【００８２】また、これら第１〜第５の各叩打子３９ａ
〜３９ｅは、作業員が操作部を操作して、コンプレッサ
および圧力調整弁などを制御部を介して作動させること
により、それらが有する第１〜第５の各ハンマー部４０
ａ〜４０ｅのそれぞれが検査面４を叩打する順番および
タイミングなどを随時、互いに独立に設定して保持でき
る。したがって、例えば、第１〜第５の各叩打子３９ａ
〜３９ｅが有する第１〜第５の各ハンマー部４０ａ〜４
０ｅが検査面４を叩打する順番を、第１番目が第１ハン
マー部４０ａ、第２番目が第２ハンマー部４０ｂ、第３
番目が第３ハンマー部４０ｃ、第４番目が第４ハンマー
部４０ｄ、第５番目が第５ハンマー部４０ｅ、そして再
び第１番目の第１ハンマー部４０ａに戻り、以後はこの
順番で繰り返し検査面４を叩打するように設定できる。
この設定において、第１〜第５の各ハンマー部４０ａ〜
４０ｅのそれぞれが検査面４を叩打する間隔を長くした
り、あるいは短くしたりできる。このような構成からな
る各第１〜第５の各叩打子３９ａ〜３９ｅによれば、打
音検査すべき鉄道用トンネル３の材質、形状、厚さなど
の諸条件を考慮して、それらが有する第１〜第５の各ハ
ンマー部４０ａ〜４０ｅの叩打間隔を随時、その打音検
査に適した所定の大きさに設定して、かつ、その大きさ
に保持しつつ検査面４を叩打できる。

【００８３】以上説明した構成からなる第１〜第５の各
叩打子３９ａ〜３９ｅを有する検査ヘッド５によれば、
前述した軌陸車輌７の移動速度と併せて、第１〜第５の
各叩打子３９ａ〜３９ｅがそれぞれ有している第１〜第
５の各ハンマー部４０ａ〜４０ｅの叩打間隔などを随
時、任意の値に設定することにより、打音検査の精度、
すなわち打音検査の検査密度を随時、任意の値に設定で
きる。

【００８４】なお、第１〜第５の各ハンマー部４０ａ〜
４０ｅで検査面４を叩打するために、各叩打用シリンダ
４１には、前述したエアシリンダの代わりに、油圧シリ
ンダを用いる構成としても構わない。これにより、第１
〜第５の各ハンマー部４０ａ〜４０ｅを剛性および密度
の高い重金属などで形成して、それらの重量が嵩んだ場
合においても、第１〜第５の各ハンマー部４０ａ〜４０
ｅによって安定した状態で円滑に検査面４を叩打でき
る。

【００８５】さらに、検査ヘッド５の内部には、図１お
よび図２に示すように、このトンネル用打音検査装置１
が有している軌陸車輌７の進行方向前方、すなわち検査
ヘッド５の走査方向前方に位置している、鉄道用トンネ
ル３の検査面４から突出している凸部４６を検出するた
めの障害物検出用センサとしての障害物検出器４９を取
り付けた構成とすることが好ましい。この障害物検出器
４９が凸部４６を検出する手段は、例えば、赤外線、あ
るいはレーザー光線など、前述した第１〜第５の各ハン
マー部４０ａ〜４０ｅが発生させる叩打音と互いに干渉
し合わない手段であることが好ましい。このトンネル用
打音検査装置１においては、障害物検出器４９が凸部４
６を検出する手段には、精度が高く、かつ、遠くまで届
かせることができるレーザー光線を用いるものとする。
これにより、このトンネル用打音検査装置１が全長数キ
ロもある長い鉄道用トンネル３を打音検査する場合に、
そのコンクリート壁２の検査面４から突出している、例
えば、架線、あるいは移動通信体用のアンテナなどの凸
部としてのトンネル内障害物４６を、その大きさや形状
に拘らずに、走査方向の遥か手前側から、十分に余裕を
持って検出できる。この障害物検出器４９は、制御部を
介して図示しない警告装置、あるいはモニタなどに接続
されている。

【００８６】障害物検出器４９がトンネル内障害物４６
を検出すると、そのことが制御部を介して警告装置、あ
るいはモニタなどに伝えられる。例えば、現場の作業員
が打音検査作業中において、警告装置による警告、ある
いはモニタによる監視作業により、検査ヘッド５の走査
方向前方にトンネル内障害物４６が存在することを検知
した場合、作業員が操作部を操作して、前述したヘッド
移動装置６を作動させて、検査ヘッド５を、その走査線
上からトンネル内障害物４６が外れる位置に達するまで
ずらす。そして、この状態を保持したまま、トンネル内
障害物４６が検査ヘッド５よりも後方に位置するまで軌
陸車輌７を前進させる。トンネル内障害物４６が検査ヘ
ッド５よりも後方に位置した状態になったことを軌陸車
輌７の近くにいる現場の作業員が確認した後、作業員が
操作部を操作して、ヘッド移動装置６を作動させて、検
査ヘッド５を再び元の走査線上に戻し、中断した打音検
査作業を継続する。以後、障害物検出器４９が、検査ヘ
ッド５の走査方向前方にトンネル内障害物４６が存在す
ることを検出した際には、前述した障害物回避作業を随
時行うことにより、トンネル内障害物４６を回避しつ
つ、目的の検査範囲をむらなく打音検査できる。

【００８７】また、トンネル内障害物４６からの検査ヘ
ッド５の回避作業は、軌陸車輌７の近くにいる現場の作
業員が直接人手により操作部を操作して行うだけでな
く、前述したヘッド移動装置６の場合と同様に、遠隔操
縦用受信機４８、およびＣＣＤカメラ、あるいは赤外線
カメラなどの監視手段、ならびにモニタなどを併用し
て、無線通信により遠隔操縦することも可能である。特
に、鉄道用トンネル３内において、打音検査作業を肉眼
で確認しつつ行うことができるような十分な量の可視光
線が届く作業現場では、ＣＣＤカメラを用いることによ
り、現場の作業員が肉眼で確認するのと略同じ程度の正
確さでトンネル内障害物４６を検出できる。よって、ト
ンネル内障害物４６からの検査ヘッド５の回避作業を、
ＣＣＤカメラを用いて遠隔操縦で行うことが可能な場所
においては、トンネル内障害物４６からの検査ヘッド５
の回避作業を、その作業効率および検査精度を殆ど妨げ
ることなく、より安全に、かつ、円滑に行うことができ
る。

【００８８】あるいは、トンネル内障害物４６からの検
査ヘッド５の回避作業は、このトンネル用打音検査装置
１が有している制御部による自動制御により行われる構
成としても構わない。例えば、障害物検出器４９あるい
はＣＣＤカメラ、あるいは赤外線カメラなどの監視手段
が、検査ヘッド５の走査方向線上にトンネル内障害物４
６を検出した際には、検査ヘッド５がトンネル内障害物
４６と接触しない位置に移動するように、制御部が有し
ているハードウェア（ＲＯＭ、ＲＡＭなどの各種メモ
リ、あるいはトンネル内障害物４６の回避作業専用のＣ
ＰＵなど）に予め障害物回避用プログラムを搭載してお
く。制御部には、軌陸車輌７のエンジン、駆動力伝達装
置、旋回台１７を旋回駆動させる電動モータあるいは油
圧モータ、および旋回駆動力伝達装置、起倒アーム１８
を起倒させるとともに、検査ヘッド５を回動させるコン
プレッサおよび圧力調整弁などのトンネル用打音検査装
置１の各種駆動装置が接続されている。

【００８９】これにより、障害物検出器４９などによっ
てトンネル内障害物４６が検出されると、検査ヘッド５
がトンネル内障害物４６と接触しない位置まで移動する
ように、制御部は障害物回避用プログラムに基づいて、
これに接続されているトンネル用打音検査装置１の各種
駆動装置を作動させる。制御部は、検査ヘッド５を、そ
の走査線上にトンネル内障害物４６が乗っていない位置
までずらした状態に保持したまま、トンネル内障害物４
６が検査ヘッド５よりも後方に位置するまで軌陸車輌７
を前進させる。障害物検出器４９が、トンネル内障害物
４６が検査ヘッド５よりも後方に位置した状態になった
ことを検出すると、そのことが制御部に伝達される。す
ると、制御部はこれに接続されているトンネル用打音検
査装置１の各種駆動装置を作動させて、検査ヘッド５を
再び元の走査線上に戻す。その後、制御部は検査ヘッド
５などを作動させて、中断した打音検査作業を再開す
る。以後、障害物検出器４９が、検査ヘッド５の走査方
向前方にトンネル内障害物４６が存在することを検出し
た際には、前述した障害物回避作業を制御部が自動で随
時行うことにより、トンネル内障害物４６を回避しつつ
目的の検査範囲をむらなく自動で打音検査できる。この
制御部によるハードウェア的な自動制御によれば、トン
ネル内障害物４６からの検査ヘッド５の回避作業をより
安全に行うことができる。ひいては、検査ヘッド５がト
ンネル内障害物４６に接触するのを回避しつつ、目的の
検査範囲をむらなく、より安全に打音検査できる。

【００９０】さらに、後述する打音検査作業により、検
査すべき鉄道用トンネル３の内部状態のビットマップを
一度作成した後は、その鉄道用トンネル３の打音検査作
業におけるトンネル内障害物４６からの検査ヘッド５の
回避作業は、ソフトウェアを用いた自動制御により行わ
れる構成とすることも可能である。例えば、制御部に接
続されている前述した叩打音解析装置が作成した、所望
の鉄道用トンネル３のビットマップのデータを、フロッ
ピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは光磁気ディスク
などの各種記録媒体、もしくはインターネット、イント
ラネット、および専用の無線ＬＡＮなどに接続されてい
るＧＰＳ用受信機４７を介して、再び叩打音解析装置に
読み込ませる。この読み込ませた所望の鉄道用トンネル
３のビットマップ・データには、前回打音検査した際の
鉄道用トンネル３の検査面４およびその内部状態の正常
箇所、および空洞やクラックなどの異常箇所が、検査ヘ
ッド５の詳細な各種位置データおよび各種角度データな
どと併せて記録されている。それとともに、この読み込
ませた所望の鉄道用トンネル３のビットマップ・データ
には、前回打音検査した際の鉄道用トンネル３の検査面
４から突出しているトンネル内障害物４６の正確な位置
データなども記録されている。それとともに、前述した
制御部のハードウェア的な自動制御によるトンネル内障
害物４６の回避作業と同様の障害物回避用プログラム
を、叩打音解析装置に所望の鉄道用トンネル３の過去の
ビットマップのデータを読み込ませた場合と同様の所定
の方法により、制御部に接続されている図示しない記憶
装置に読み込ませる。ただし、このソフト的障害物回避
用プログラムには、随時、叩打音解析装置に読み込ませ
た過去のビットマップ・データにアクセスして、トンネ
ル内障害物４６の正確な位置を確認し、これと検査ヘッ
ド５とが接触しないようにトンネル用打音検査装置１の
各種駆動装置を作動させるコマンドが具備されているも
のとする。

【００９１】この制御部によるソフトウェア的な自動制
御によれば、前述した制御部のハードウェア的な自動制
御によるトンネル内障害物４６の回避作業と同様に、ト
ンネル内障害物４６からの検査ヘッド５の回避作業をよ
り安全に行うことができる。ひいては、検査ヘッド５が
トンネル内障害物４６に接触するのを回避しつつ、目的
の検査範囲をむらなく、より安全に打音検査できる。ま
た、打音検査を行う毎に予め検査範囲を設定してプログ
ラムに盛り込んでおくことが容易なので、複数の不連続
な検査場所を検査する際にも、それらの検査場所を予め
設定することにより、所定の検査範囲をきめ細かに、か
つ、無駄、あるいはむらなく自動で打音検査できる。

【００９２】それとともに、一度ビットマップを作成し
た後は、打音検査する鉄道用トンネル３に合わせて、そ
の過去のビットマップ・データを叩打音解析装置に読み
込ませればよい。これにより、極めて多数の鉄道用トン
ネル３に対応できる。実際には、このようなトンネル用
打音検査装置１は、ある一定の地域を管轄している所定
の車輌保管場所（区）に所有されている。すなわち、１
台のトンネル用打音検査装置１が検査する鉄道用トンネ
ル３は、予め略決まっている。よって、それらの鉄道用
トンネル３を、それぞれ一度ずつ打音検査して、それぞ
れのビットマップ・データを作成すれば、その後は、検
査する鉄道用トンネル３が大幅な改修工事などを受けな
い限り、その過去のビットマップ・データを基に、この
トンネル用打音検査装置１を用いて無人で打音検査でき
る。

【００９３】以上説明した構成からなるトンネル用打音
検査装置１によれば、打音検査する構造物としての鉄道
用トンネル３のコンクリート壁２に沿った広い範囲の任
意の検査場所の打音検査データを、所定の安定した条件
下において、まんべんなく、かつ、効率よく収集して解
析できる。すなわち、このトンネル用打音検査装置１に
よれば、鉄道用トンネル３の検査面４、あるいはその内
部の状態を円滑に、効率よく、安全に、かつ正確に打音
検査できる。また、このトンネル用打音検査装置１によ
れば、鉄道用トンネル３の検査面４、あるいはその内部
にクラックや空洞などの異常な箇所が存在する場合、そ
れらの異常な箇所の位置を極めて正確に検出できる。さ
らに、このトンネル用打音検査装置１によれば、鉄道用
トンネル３の検査面４、あるいはその内部の状態を記録
したビットマップを極めて高い精度で作成できるので、
鉄道用トンネル３の異なる検査部分ごとの対比を極めて
容易に、かつ、極めて高い精度で行うことができる。そ
れとともに、このトンネル用打音検査装置１によれば、
鉄道用トンネル３の同一の検査部分を、所定の時間間隔
を置いて定期的に打音検査して、その同一の検査部分の
ビットマップを極めて高い精度で作成することにより、
時間経過に伴うその同一部分の状態変化などを極めて容
易に、かつ、極めて高い精度で把握できる。したがっ
て、このトンネル用打音検査装置１によれば、このトン
ネル用打音検査装置１が作成した鉄道用トンネル３のビ
ットマップを、鉄道用トンネル３の劣化診断などに極め
て有効に役立てることができるので、一度この精度の高
いビットマップを作成すれば、その後、このビットマッ
プのデータを用いることにより、鉄道用トンネル３の修
理作業、あるいは保守・点検作業などをより効率よく行
うことができる。

【００９４】次に、トンネル用打音検査装置１を用いた
トンネルの打音検査作業の一実施例についての概略を、
図１および図２に基づいて説明する。

【００９５】まず、トンネル用打音検査装置１の旋回台
１７、起倒アーム１８、および検査ヘッド５を、それぞ
れ前述した初期状態に保持して、鉄道用トンネル３のコ
ンクリート壁面２から検査ヘッド５を引き離した状態の
まま、軌陸車輌７をレール８上を走行させて、打音検査
を行う検査開始場所付近までトンネル用打音検査装置１
を移動させる。次に、現場の作業員が操作部を操作し
て、ヘッド移動装置６の各可動部を作動させて、図１に
示すように、検査ヘッド５を、適正な状態で打音検査を
行うことができる姿勢に配置して保持する。すなわち、
現場の作業員が操作部を操作して、前記初期状態からそ
れぞれ慎重に角度調整を行いつつ、旋回台１７を旋回さ
せ、起倒アーム１８を起こし、検査ヘッド５を回動させ
る。これにより、検査ヘッド５を、その構造物対向面５
ａが検査面４に略正対するようにその姿勢を保持すると
ともに、２個の検査ヘッド案内ローラ４５がコンクリー
ト壁２と回転可能に接触するように、コンクリート壁２
に向けて押し付ける。この状態において、検査ヘッド５
は、検査開始位置、もしくは検査方向に沿って、検査開
始位置よりも僅かに後方に位置しているものとする。

【００９６】この後、所望の検査精度が得られるように
予め計算されて設定された一定の低速度で、軌陸車輌７
をレール８上を検査方向前方に向かって走行させる。そ
れとともに、現場の作業員が操作部を操作して、所望の
検査精度が得られるように予め計算されて設定されたエ
ア圧力（作動空気圧力）、および叩打順番、叩打間隔、
およびタイミングなどで、検査ヘッド５が有している５
個の第１〜第５の各叩打子３９ａ〜３９ｅをそれぞれ作
動させる。この打音検査作業においては、第１〜第５の
各叩打子３９ａ〜３９ｅが有する第１〜第５の各ハンマ
ー部４０ａ〜４０ｅが検査面４を叩打する順番を、第１
番目が第１ハンマー部４０ａ、第２番目が第２ハンマー
部４０ｂ、第３番目が第３ハンマー部４０ｃ、第４番目
が第４ハンマー部４０ｄ、第５番目が第５ハンマー部４
０ｅ、そして再び第１番目の第１ハンマー部４０ａに戻
り、以後はこの順番で繰り返し検査面４を叩打するよう
に設定する。第１〜第５の各ハンマー部４０ａ〜４０ｅ
が検査面４を叩打することにより発生する各叩打音を、
第１〜第５の各叩打子３９ａ〜３９ｅとそれぞれ対をな
して検査ヘッド５の内部に取り付けられている５個の第
１〜第５の各叩打音集音用マイク４３ａ〜４３ｅにより
順次集音する。以後は、前述のように設定された検査ヘ
ッド５を打音検査する一定区間の検査面４に追従させつ
つ、その開始端から終了端まで、鉄道用トンネル３の長
手方向に沿って走査させればよい。

【００９７】また、打音検査する検査面４が、一回の検
査ヘッド５の走査で検査しきれない大きさの幅を有して
いる場合には、鉄道用トンネル３内で軌陸車輌７を往復
動させるとともに、その往動、復動を切り替える毎に、
現場の作業員が操作部を操作して、ヘッド移動装置６の
各可動部を作動させて、検査ヘッド５の高さ位置を、例
えば、より低い位置からより高い位置に向けて順次設定
し直せばよい。

【００９８】検査ヘッド５が有している障害物検出器４
９が、検査ヘッド５の走査線上の前方に、図２に示すよ
うに、トンネル内障害物４６が位置していることを検出
すると、これを警告装置などで現場の作業員に警告す
る。この警告を認識した現場の作業員は、操作部を操作
して、ヘッド移動装置６の各可動部を作動させて、検査
ヘッド５を、トンネル内障害物４６と接触しない位置ま
でずらして回避させる。トンネル内障害物４６の大きさ
が、例えば、検査面４と検査ヘッド５の構造物対向面５
ａとの隙間程度の大きさである場合には、現場の作業員
は操作部を操作して、検査ヘッド５がトンネル内障害物
４６に接触しない向きに回動するように、ヘッド姿勢制
御用エアシリンダ３６を伸縮させればよい。また、トン
ネル内障害物４６の大きさが、図２に示すように、検査
ヘッド５自体の大きさと同程度、もしくはそれ以上の大
きさである場合には、このトンネル用打音検査装置１が
有している起倒アーム１８は、伸縮不可の構造となって
いるため、現場の作業員は操作部を操作して、検査ヘッ
ド５がトンネル内障害物４６と接触しないように、検査
ヘッド５が斜め後方に向かって下降するように、ヘッド
移動装置６を作動させる。

【００９９】以下、そのような大型のトンネル内障害物
４６の回避作業時における起倒アーム１８の動作を、図
２に示すように、複線からなる鉄道用トンネル３内にお
いて、軌陸車輌７が走行する側のレール８に近い側のコ
ンクリート壁面２の検査面４を、このトンネル用打音検
査装置１を用いて打音検査を行う場合について説明す
る。

【０１００】この場合、旋回台１７の旋回中心は、図２
中十字印によって示されている鉄道用トンネル３の径方
向の中心部から、軌陸車輌７が走行している側に偏心し
て位置している。この状態において、検査ヘッド５およ
びヘッド移動装置６の姿勢が、図２中実線で示されてい
る状態にあるとともに、大型のトンネル内障害物４６が
検査ヘッド５の走査線上の前方に位置しているとする。
起倒アーム１８は、伸縮不可の構造となっているため、
その回動半径は一定である。また、起倒アーム１８の回
動中心である旋回台１７の旋回軸２０から、このトンネ
ル用打音検査装置１が打音検査している検査面４までの
距離は、図２中上方から下方に向かうにしたがって短く
なっている。よって、図２中実線で示されている状態の
起倒アーム１８の起倒角度を変えることなく、旋回台１
７のみを軌陸車輌７の進行方向前方に向かって左側に旋
回させると、ある高さ位置において、検査ヘッド５がコ
ンクリート壁２に対して突かえてしまい、移動不可の状
態となる。このような事態を回避するために、現場の作
業員は操作部を操作して、旋回台１７を検査ヘッド５の
高さが低くなる向きに旋回させる以前、あるいは、その
ような旋回台１７の旋回動作に並行して、アーム起倒用
エアシリンダ２５を、そのシリンダ長が短くなる向きに
作動させる。すなわち、アーム起倒用エアシリンダ２５
を縮ませて、起倒アーム１８を、その初期状態に戻る向
きに倒す。このような操作により、検査ヘッド５は、軌
陸車輌７の進行方向前方に向かって、斜め後方に向かっ
て下降されたことになる。

【０１０１】以上説明したように、検査ヘッド５が斜め
後方に向かって下降するように、ヘッド移動装置６を作
動させることにより、検査ヘッド５は、大型のトンネル
内障害物４６と接触することなく、打音検査を行う検査
面４をまんべんなく検査できる。

【０１０２】検査ヘッド５は、アーム起倒用エアシリン
ダ２５およびヘッド姿勢制御用エアシリンダ３６が有し
ている空気ばねの作用により、検査面４にうねりや微少
な段差などが存在する場合にも、検査面４に追従して移
動できる。それとともに、検査ヘッド５が有している５
個の第１〜第５の各叩打子３９ａ〜３９ｅを、すべて殆
ど同じ条件で作動させることができる。これにより、ト
ンネル用打音検査装置１は、打音検査する鉄道用トンネ
ルの大きさ、あるいは形状などに拘らず、略一定の安定
した条件の下で叩打音のデータを収集して解析できる。
よって。トンネル用打音検査装置１によれば、鉄道用ト
ンネル３の検査面４、あるいはその内部にクラックや空
洞などの異常な箇所が存在する場合、それらの異常な箇
所の位置を極めて正確に検出できる。さらに、このトン
ネル用打音検査装置１によれば、鉄道用トンネル３の検
査面４あるいは内部の状態を記録したビットマップを極
めて高い精度で作成できる。

【０１０３】次に、本発明の第２の実施の形態に係る構
造物打音検査装置としてのトンネル用打音装置５１を、
図４に基づいて説明する。

【０１０４】この第２実施形態のトンネル用打音検査装
置５１は、これが有している検査ヘッド５２の構造が、
前述した第１実施形態のトンネル用打音検査装置１が有
している検査ヘッド５の構造と異なっているだけで、そ
の他の構成、作用、および効果は同様である。よって、
その異なっている部分について説明し、前述した第１実
施形態と同一の構成部分についての説明は省略する。ま
た、図面についても、同一の図面は省略し、本実施形態
の検査ヘッド５２の構造の特徴をよく理解することので
きる図面のみを示し、この図４において、前述した第１
実施形態と同一部分には同一符号を付してある。

【０１０５】本実施形態のトンネル用打音検査装置５１
が有している検査ヘッド５２は、図４に示すように、叩
打子３９と、これと対をなす叩打音集音用マイク４３と
がそれぞれ１個ずつであって、かつ、一体的に連結され
ていて、この一体物が検査ヘッド５２の長手方向に沿っ
て往復動可能に設けられている。

【０１０６】１個の叩打子３９と、１個の叩打音集音用
マイク４３とは、側面視がＬ字形状に形成されている叩
打音集音用マイク連結部材５３により一体的に連結され
ている。叩打音集音用マイク４３は、叩打音集音用マイ
ク連結部材５３の一端部に取り付けられている。それと
ともに、この叩打音集音用マイク連結部材５３は、その
他端部が、叩打用エアシリンダボディ４１ｂの側部の所
定の位置に固定されている。具体的には、叩打音集音用
マイク連結部材５３の他端部は、叩打子３９が有してい
るハンマー部４０が検査面４を叩打する叩打位置の近傍
において、叩打音集音用マイク４３が、その叩打位置に
対して常に一定の位置に位置しているように、叩打用エ
アシリンダボディ４１ｂの側部に固定されている。

【０１０７】この単一の叩打子３９および叩打音集音用
マイク４３から構成されている一体物は、検査ヘッドカ
バー５０の内部において、その長手方向に沿ってその両
端に渡って設けられているとともに、長尺の板形状に形
成されている叩打子案内部材としての位置検出機能付き
リニアガイド５５に、叩打子支持部材５４を介して摺動
自在に嵌め込まれて支持されている。それとともに、単
一の叩打子３９および叩打音集音用マイク４３から構成
されている一体物は、検査ヘッドカバー５０の内部にお
いて、その長手方向に沿ってその両端に渡って設けられ
ているとともに、長尺の丸棒形状に形成されている叩打
子摺動部材としての立体カム５６に、叩打子支持部材５
４を介して往復動可能に係合されている。

【０１０８】叩打子支持部材５４は、叩打用エアシリン
ダボディ４１ａの側部に固定されるとともに、位置検出
機能付きリニアガイド５５に嵌め込まれる、略平板形状
に形成されている支持部材嵌合部５４ａと、同じく叩打
用エアシリンダボディ４１ａの側部に固定されるととも
に、立体カム５６が有している後述する叩打子案内溝と
しての螺旋溝５６ａに溝係合される、略円筒形状に形成
されている支持部材係合部５４ｂとから構成されてい
る。

【０１０９】位置検出機能付きリニアガイド５５は、検
査ヘッドカバー５０の内部において、叩打用エアシリン
ダ４１が有している叩打用ピストンロッド４１ｂの先端
に取り付けられているハンマー部４０が、構造物対向面
５ａを経て検査ヘッドカバー５０の内部からその外部へ
突出して、検査面４を確実に叩打できる位置に設けられ
ている。それとともに、この位置検出機能付きリニアガ
イド５５には、これに摺動自在に嵌合されている叩打子
支持部材５４の支持部材嵌合部５４ａの、位置検出機能
付きリニアガイド５５の長手方向に沿った位置を正確に
検出できる機能が設けられている。すなわち、この位置
検出機能付きリニアガイド５５には、単一の叩打子３９
および叩打音集音用マイク４３から構成されている一体
物の、位置検出機能付きリニアガイド５５の長手方向に
沿った位置を正確に検出できる機能が設けられている。
また、この位置検出機能付きリニアガイド５５は、制御
部に接続されている。

【０１１０】立体カム５６は、検査ヘッドカバー５０の
内部において、単一の叩打子３９および叩打音集音用マ
イク４３から構成されている一体物を、位置検出機能付
きリニアガイド５５の長手方向に沿って往復動させるこ
とができるように、位置検出機能付きリニアガイド５５
の近傍に、位置検出機能付きリニアガイド５５と平行に
配置されている。この立体カム５６は、その長手方向両
端部を、検査ヘッドカバー５０の長手方向両端面の内側
に設けられている叩打子摺動部材支持部材としての立体
カム支持部材５７によって回転自在に支持されて、検査
ヘッドカバー５０の内部に取り付けられている。この立
体カム５６の側面には、その略全面に渡って、叩打子支
持部材５４を立体カム５６の長手方向に沿って、その全
長と略等しい距離を往復動させるための螺旋溝５６ａが
形成されている。叩打子支持部材５４は、その支持部材
係合部５４ｂの中空部分が立体カム５６の螺旋溝５６ａ
と溝係合するように、立体カム５６に取り付けられる。

【０１１１】また、この立体カム５６は、検査ヘッドカ
バー５０の長手方向の一端面の内側に設けられている叩
打子摺動部材駆動装置としての立体カム駆動用モータ５
８によって回転駆動される。この立体カム駆動用モータ
５８は制御部に接続されており、作業員が操作部を操作
することにより、その回転速度および回転トルクなどを
任意の大きさに設定して駆動させることができる。これ
により、叩打子支持部材５４は、立体カム駆動用モータ
５８の回転速度および回転トルクなどに応じた所定の速
度で、立体カム５６によって、位置検出機能付きリニア
ガイド５５の長手方向に沿って往復動される。

【０１１２】作業員が操作部を操作して、立体カム駆動
用モータ５８を駆動させて、例えば、図４中矢印Ｄで示
されている向きに、立体カム５６を回転駆動させる。こ
れにより、叩打子支持部材５４は、図４中矢印Ｅで示さ
れているように、立体カム５６の長手方向に沿って、そ
の全長と略等しい距離を往復動できる。したがって、単
一の叩打子３９および叩打音集音用マイク４３から構成
されている一体物は、位置検出機能付きリニアガイド５
５により、その長手方向沿って摺動自在に案内されつ
つ、立体カム５６により、検査ヘッド５２の構造物対向
面５ａの長手方向に沿って、その長さと略等しい距離を
連続して往復動できる。

【０１１３】叩打子３９が有している叩打用エアシリン
ダ４１の叩打用エアシリンダボディ４１ａには、叩打用
シリンダ駆動力伝達手段としての、エアーチューブ５９
が接続されている。このエアーチューブ５９は、検査ヘ
ッド５２の内部における叩打用エアシリンダ４１の往復
動に追従しつつ、叩打用エアシリンダボディ４１ａにエ
アーを確実に供給できる可撓性および耐座屈性を有して
いる材質により形成されていることが好ましい。また、
このエアーチューブ５９は、そのエアー供給ラインがコ
ンプレッサおよび圧力調整弁としての図示しない電磁弁
などに接続されている。これらのコンプレッサおよび電
磁弁は、制御部を介して操作部に接続されている。これ
により、作業員が操作部を操作して、コンプレッサおよ
び電磁弁などを制御部を介して作動させることにより、
叩打用エアシリンダ４１のエア圧力（作動空気圧力）を
随時、任意の大きさに設定して保持できる。したがっ
て、この叩打子３９によれば、ハンマー部４０の叩打力
を随時、打音検査すべき構造物３の材質、形状、厚さな
どの諸条件を考慮して、その打音検査に適した所定の大
きさに設定して、かつ、その大きさに保持しつつハンマ
ー部４０に検査面４を叩打させることができる。

【０１１４】また、叩打子３９は、作業員が操作部を操
作して、コンプレッサおよび電磁弁などを制御部を介し
て断続的に作動させることにより、叩打用エアシリンダ
ボディ４１ａ内へのエアーの供給、あるいは叩打用エア
シリンダボディ４１ａ内からのエアーの排出などを随
時、任意の一定の時間間隔に設定して断続的に行うこと
ができる。すなわち、この叩打子３９によれば、ハンマ
ー部４０が検査面４を叩打するタイミングなどを随時、
任意の一定の時間間隔に設定して、ハンマー部４０に検
査面４を断続的に叩打させることができる。

【０１１５】なお、ハンマー部４０を、検査面４を叩打
させるために、叩打用シリンダ４１には、前述したエア
シリンダの代わりに、油圧シリンダを用いる構成として
も構わない。これにより、ハンマー部４０を剛性および
密度の高い重金属などで形成して、それらの重量が嵩ん
だ場合においても、ハンマー部４０を安定した状態で円
滑に検査面４に叩打させることができる。

【０１１６】この第２実施形態のトンネル用打音検査装
置５１は、以上説明した点以外は、すべて第１実施形態
のトンネル用打音検査装置１と同じである。よって、こ
の第２実施形態のトンネル用打音検査装置５１を用いる
ことにより、本発明の第１の課題を解決できるのは勿論
であるが、前記構造の検査ヘッド５２を具備している第
２実施形態は、以下の点で優れている。

【０１１７】このトンネル用打音検査装置５１によれ
ば、検査ヘッド５２が有している単一の叩打子３９およ
び叩打音集音用マイク４３を、叩打音集音用マイク連結
部材５３により一体的に連結して、一体物を構成した。
それとともに、叩打音集音用マイク４３を、叩打子３９
が有しているハンマー部４０が検査面４を叩打する叩打
位置の近傍において、その叩打位置に対して常に一定の
位置に位置しているように、叩打音集音用マイク連結部
材５３を介して叩打子３９に取り付けた。これにより、
ハンマー部４０が検査面４を叩打する際に発生する叩打
音を、その叩打場所に対して相対的に常に一定の位置か
ら、叩打音集音用マイク４３により集音できる。よっ
て、この検査ヘッド５２を用いることにより、叩打音を
略一定の条件の下でより確実に、かつ、ばらつきを殆ど
無くして集音できる。それとともに、そのばらつきの殆
ど無い叩打音を解析データとして用いることにより、叩
打音の解析をより高い精度で行うことができるので、構
造物としての鉄道用トンネル３の内部構造の状態など
を、より高い精度で検査できる。

【０１１８】また、このトンネル用打音検査装置５１に
よれば、単一の叩打子３９および叩打音集音用マイク４
３から構成されている一体物を、検査ヘッド５２の長手
方向に沿って任意の速度で往復動させることができる構
成とした。それとともに、ハンマー部４０が検査面４を
叩打する時間間隔を任意の大きさに設定できる、すなわ
ち、ハンマー部４０が検査面４を一定の時間間隔で断続
的に叩打できるように設定できる構成とした。これによ
り、単一の叩打子３９および叩打音集音用マイク４３か
ら構成されている一体物の往復速度、およびハンマー部
４０の叩打タイミングなどを、それぞれ任意の大きさに
設定して組み合わせることにより、打音検査の精度、す
なわち打音検査の検査密度を随時、任意の値に設定でき
る。

【０１１９】なお、本発明に係るトンネル用打音検査装
置（構造物打音検査装置）１，５１は、前述した第１お
よび第２の実施の形態には制約されない。例えば、前記
第１および第２の実施の形態の説明においては、構造物
打音検査装置１を、構造物としてのコンクリート壁２に
より形成された鉄道用トンネル３の打音検査に適したト
ンネル用打音検査装置として説明したが、この構造物打
音検査装置１は、鉄道用トンネル以外の構造物３にも当
然、適用できる。例えば、この構造物打音検査装置１が
有している軌陸車輌７は、レール８上だけではなく、道
路なども走行可能な構成を有している。よって、この軌
陸車輌７を道路上を走行させることによって、前述した
鉄道用トンネル３の場合と同様に、図示しない構造物と
しての自動車用トンネルの打音検査を行うことも可能で
ある。したがって、この構造物打音検査装置１を用いる
ことにより、自動車用トンネルの劣化診断なども極めて
容易、かつ、極めて正確に行うことができる。また、こ
の構造物打音検査装置１を用いることによって、自動車
用トンネルのみならず、様々な大きさおよび形状に形成
されている構造物３、例えば、一般のコンクリート製の
橋梁の橋脚部分や、あるいは高欄部分などの劣化診断も
極めて容易、かつ、極めて正確に行うことができるのは
もちろんである。

【０１２０】さらに、この構造物打音検査装置１が有し
ている叩打音解析装置によれば、これが解析する測定パ
ラメータのうち、打音検査する構造物３の材質に関する
測定パラメータを、その材質に応じて任意の値に設定で
きる。これにより、この構造物打音検査装置１は、打音
検査する構造物３の材質に拘らずに打音検査を行うこと
ができるので、この構造物打音検査装置１を用いること
により、コンクリート製以外の構造物３、例えば、煉瓦
造りの建物、あるいは巨大な石を積み上げて作られてい
る城壁や遺跡などの歴史的建造物の劣化診断も極めて容
易、かつ、極めて正確に行うことができる。

【０１２１】

【発明の効果】本発明に係る構造物打音検査装置におい
ては、構造物を叩いて検査する検査ヘッドを、ヘッド移
動手段を用いて構造物の検査面に押し付けつつ移動させ
るとともに、ヘッド移動手段を搭載した自走車輌を移動
させつつ所定の検査範囲を連続した一連の動作で打音検
査できる。よって、多くの人手を要することなく、構造
物の検査面および内部の状態を効率よく、かつ、安全に
検査できる。

【０１２２】この発明の構造物打音装置において、ヘッ
ド移動手段が、旋回可能な旋回台、起倒可能な起倒アー
ム、および検査ヘッドを姿勢制御可能に支持するヘッド
支持部を具備する構成によれば、たとえ構造物の検査面
が曲がっていても、その検査面に沿って検査ヘッドを追
従させることができるので、構造物の検査面および内部
の状態を効率よく、かつ、安全に検査できる。

【０１２３】この発明の構造物打音装置において、検査
ヘッドの姿勢を制御するヘッド姿勢制御用シリンダ、お
よび起倒アームを起倒させるアーム起倒用シリンダをそ
れぞれエアシリンダとした構成によれば、検査ヘッドが
構造物の検査面と接触する際および起伏した検査面をト
レースする際などの衝撃を緩衝しつつ構造物の検査面お
よび内部の状態を効率よく、かつ、安全に検査できる。

【０１２４】この発明の構造物打音装置において、検査
ヘッドが、ヘッド姿勢制御用シリンダによる制御で、構
造物の検査面から突出している凸部を回避できるよう
に、その姿勢を変化できる構成によれば、凸部により検
査作業中が中断されるおそれを少なくして効率よく、か
つ、安全に検査できる。

【０１２５】この発明の構造物打音装置において、検査
ヘッドの姿勢を認識するヘッド姿勢検出用センサ、起倒
アームの起倒角度を検出する起倒角度検出用センサ、旋
回台の旋回角度を検出する旋回角度検出用センサ、自走
車輌の走行位置を検出する車輌位置検出用センサ、およ
び自走車輌の移動距離を検出する車輌移動距離検出用セ
ンサを具備する構成によれば、それら各センサにより、
構造物の検査場所に対する検査ヘッドの位置、および構
造物に対する自走車輌の位置などを正確に検出できるの
で、構造物の検査面および内部の状態を効率よく、か
つ、安全に検査できる。

【０１２６】この発明の構造物打音装置において、検査
ヘッドに検査面に接する回転自在な回転体を複数個設け
た構成によれば、検査ヘッドを構造物の検査面に沿って
より円滑に追従させることができるので、構造物の検査
面および内部の状態を効率よく、かつ、安全に検査でき
る。

【０１２７】この発明の構造物打音装置において、叩打
子と、これと対をなす叩打音検出用センサとを複数組具
備している構成によれば、構造物の検査面の複数の場所
を叩打して、それぞれの叩打音を正確に検出できるの
で、構造物の検査面および内部の状態を効率よく、か
つ、安全に検査できる。

【０１２８】この発明の構造物打音装置において、それ
ぞれ１個ずつの叩打子と叩打音検出用センサとを一体的
に連結するとともに、この一体物を検査ヘッドの長手方
向に沿って往復動可能に設けた構成によれば、叩打子に
対して、これが発生させた叩打音を検出する叩打音検出
用センサの位置を常に一定に保持できるので、構造物の
検査面および内部の状態を効率よく、かつ、安全に検査
でき、しかも、検査ヘッドの構成部品が少なく、検査ヘ
ッドの構造を簡素化できる。

【０１２９】また、本発明に係るトンネル用打音検査装
置においては、トンネルを叩いて検査する検査ヘッド
を、ヘッド移動手段を用いてトンネルの検査面に押し付
けつつ移動させるとともに、ヘッド移動手段を搭載した
自走車輌を移動させつつ、所定の検査範囲を連続した一
連の動作で打音検査できる。よって、多くの人手を要す
ることなく、トンネルの検査面および内部の状態を効率
よく、かつ、安全に検査できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るトンネル用打
音検査装置を簡略して示す斜視図。

【図２】図１に示されているトンネル用打音検査装置が
有している検査ヘッドの作動状態を移動車輌の後部から
簡略して示す正面図。

【図３】図１に示されているトンネル用打音検査装置が
有している検査ヘッドの内部構造を簡略して示す斜視
図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るトンネル用打
音検査装置が有している検査ヘッドの内部構造を簡略し
て示す斜視図。

【図５】従来の技術に係る構造物の検査作業を簡略して
示す正面図。

【符号の説明】

１，５１…トンネル用打音検査装置（構造物打音検査装
置） ３…鉄道用トンネル（トンネル、構造物） ４…検査面 ５，５２…検査ヘッド ６…ヘッド移動装置（ヘッド移動手段） ７…軌陸車輌（自走車輌） １０…道路走行用後輪駆動軸（車軸） １２…レール走行用後輪駆動軸（車軸） １３…車輌位置検出用センサ １３ａ…エンコーダ（車輌位置検出用センサ） １３ｂ…車輌位置同定装置（車輌位置検出用センサ） １４…移動距離検出用センサ １６…移動装置支持架台（移動手段支持架台） １７…旋回台 １８…起倒アーム １８ａ…起倒アーム先端部 １９…ヘッド支持部 １９ａ…ヘッド支持部先端部 ２０…旋回軸 ２１…旋回角度検出器（旋回角度検出用センサ） ２２…起倒軸 ２３…起倒角度検出器（起倒角度検出用センサ） ２５…アーム起倒用エアシリンダ（アーム起倒用シリン
ダ） ３４…ヘッド支持軸 ３５…ヘッド姿勢検出器（ヘッド姿勢検出用センサ） ３６…ヘッド姿勢制御用エアシリンダ（ヘッド姿勢制御
用シリンダ） ３９…叩打子 ３９ａ…第１叩打子 ３９ｂ…第２叩打子 ３９ｃ…第３叩打子 ３９ｄ…第４叩打子 ３９ｅ…第５叩打子 ４３…叩打音集音用マイク（叩打音検出用センサ） ４３ａ…第１叩打音集音用マイク ４３ｂ…第２叩打音集音用マイク ４３ｃ…第３叩打音集音用マイク ４３ｄ…第４叩打音集音用マイク ４３ｅ…第５叩打音集音用マイク ４５…検査ヘッド案内ローラ（回転体） ４６…トンネル内障害物（凸部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 重光 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 星野 吉明 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 久住 幹人 神奈川県横浜市青葉区美しが丘２−11−５ (72)発明者 田名瀬 寛之 新潟県新潟市青山６−16−６ Ｆターム(参考） 2G047 AA10 AC00 BA04 CA03 DB03 DB16 DB17 EA12 EA19 GA06 GA07 GA19 GD02 GJ02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物の検査面を叩く叩打子および叩打
   音を検出する叩打音検出用センサを有する検査ヘッド
   と、 この検査ヘッドを支持して起倒および旋回可能に形成さ
   れ、前記検査ヘッドを前記検査面に押し付けつつ移動さ
   せるヘッド移動手段と、 このヘッド移動手段を搭載した自走車輌とを具備するこ
   とを特徴とする構造物打音検査装置。
2. 【請求項２】 前記ヘッド移動手段が、前記自走車輌に
   搭載された移動手段支持架台に旋回可能に設けられた旋
   回台と、この旋回台上に起倒可能に設けられた起倒アー
   ムと、この起倒アームの先端部において前記検査ヘッド
   を姿勢制御可能に支持するヘッド支持部とを具備するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の構造物打音検査装置。
3. 【請求項３】 前記検査ヘッドと前記ヘッド支持部とに
   わたって設けられたヘッド姿勢制御用シリンダと、前記
   旋回台と前記起倒アームとにわたって設けられたアーム
   起倒用シリンダとが、それぞれエアシリンダであること
   を特徴とする請求項２に記載の構造物打音検査装置。
4. 【請求項４】 前記検査ヘッドは、前記ヘッド姿勢制御
   用シリンダによる制御で前記検査面から突出している凸
   部を回避できるようにその姿勢を変化できることを特徴
   とする請求項３に記載の構造物打音検査装置。
5. 【請求項５】 前記検査ヘッドと前記ヘッド支持部とを
   連結するヘッド支持軸に取り付けられて、前記ヘッド支
   持部に対する前記検査ヘッドの姿勢を認識するヘッド姿
   勢検出用センサと、前記起倒アームと前記旋回台とを連
   結する起倒軸に取り付けられて、前記旋回台に対する前
   記起倒アームの起倒角度を検出する起倒角度検出用セン
   サと、前記旋回台と前記移動手段支持架台とを連結する
   旋回軸に取り付けられて、前記移動手段支持架台に対す
   る前記旋回台の旋回角度を検出する旋回角度検出用セン
   サと、前記自走車輌に取り付けられて、前記構造物に対
   する前記自走車輌の走行位置を検出する車輌位置検出用
   センサと、前記車軸に取り付けられて、前記自走車輌の
   移動距離を検出する車輌移動距離検出用センサとを具備
   することを特徴とする請求項２〜４のうちのいずれか１
   項に記載の構造物打音検査装置。
6. 【請求項６】 前記検査ヘッドに前記検査面に接する回
   転自在な回転体を複数個設けたことを特徴とする請求項
   １〜５のうちのいずれか１項に記載の構造物打音検査装
   置。
7. 【請求項７】 前記検査ヘッドが、前記叩打子と、これ
   と対をなす前記叩打音検出用センサとを複数組具備して
   いることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか１
   項に記載の構造物打音検査装置。
8. 【請求項８】 前記叩打子と、前記叩打音検出用センサ
   とがそれぞれ１個ずつであって、かつ、一体的に連結さ
   れていて、この一体物を前記検査ヘッドの長手方向に沿
   って往復動可能に設けたことを特徴とする請求項１〜６
   のうちのいずれか１項に記載の構造物打音検査装置。
9. 【請求項９】 トンネルの検査面を叩く叩打子および叩
   打音を検出する叩打音検出用センサを有する検査ヘッド
   と、この検査ヘッドを支持して起倒および旋回可能に形
   成され、前記検査ヘッドを前記検査面に押し付けつつ移
   動させるヘッド移動手段と、このヘッド移動手段を搭載
   した自走車輌とを具備することを特徴とするトンネル用
   打音検査装置。