JP2535168Y2

JP2535168Y2 - 水中構造物検査装置

Info

Publication number: JP2535168Y2
Application number: JP1990109489U
Authority: JP
Inventors: 由治吉田; 仁兼松; 義明高橋; 浩登前田; 春和朝妻; 博行森田; 孝信三木
Original assignee: 第三港湾建設局長; 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2005-10-19
Also published as: JPH0466508U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、岸壁や船舶外板などの水中構造物の検査
装置に関し、装置の小型軽量化を図るようにしたもので
ある。

［従来の技術］岸壁などの港湾構造物や船舶外板などの腐食，亀裂な
どの点検管理のため、これらの状態を知る必要があり、
従来はダイバーによる検査が行われていた。

このダイバーによる検査は、清掃機器や検査機器をそ
れぞれ水中に持ち込んで、まず、検査の必要な部分を調
査し、この部分を清掃した後、検査や測定を行ってい
た。

［考案が解決しようとする課題］このようなダイバーによる検査では、水中での作業内
容によってその都度清掃機器や検査機器を持って陸上と
水中を往復しなければならず、作業時間も長くなってし
まうという問題がある。

また、水中作業が非常に多く、危険であるとともに、
天候などによって検査ができないなどの問題がある。

さらに、ダイバーが必ずしも検査に熟練しているとは
限らず、検査精度に問題が生じることもあった。また、
検査者とデータの解析者が異なるため検査開始から結果
がわかるまでに相当の時間が掛かるという問題もあっ
た。さらに、このような作業を行うダイバーの数も少な
く岸壁などの検査対象が大きい場合には、一層時間が掛
かるという問題もある。

この考案は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされ
たもので、一回の水中作業で清掃から検査までできると
ともに、陸上からの遠隔操作でも水中での検査などがで
き、ひび割れの深さを簡単に測定できる小型軽量の水中
構造物検査装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するためこの考案の水中構造物検査装
置は、水中の被検査面と対向される装置フレームに対向
方向に移動可能に被検査面の清掃機器及び検査用機器を
搭載するとともに、この検査用機器として２組の音波探
触子の送受信用センサの間隔が２倍となるように取付け
て構成する一方、これら清掃機器及び検査用機器と独立
して任意の方向に向け得る作業監視機器を前記装置フレ
ームに搭載したことを特徴とするものである。

また、この考案の水中構造物検査装置は、前記被検査
面の清掃機器及び検査用機器を水中の被検査面の対向方
向および平行方向に移動可能に前記装置フレームに搭載
するとともに、この検査用機器として２組の音波探触子
の送受信用センサの間隔が２倍となるように取付けて構
成したことを特徴とするものである。

［作用］装置フレームに被検査面に対して接近させたり離反さ
せることができるように対向方向に動かすことができる
清掃機器及び検査用機器を設けて検査前の清掃とその後
の検査を、２組の音波探触子の送受信用センサをその間
隔が２倍となるように取付けて行うようにして２組の測
定結果からひび割れの深さを検出するようにし、これら
の作業を装置フレームに任意の方向に向けられるよう取
付けた作業監視機器を作業方向に向けるようにして遠隔
操作でもこれらの作業ができるようにしている。

また、装置フレームに被検査面に対して単独に接近さ
せたり離反させることができるように対向方向に動かす
ほか、被検査面に対して一体で水平な左右方向など被検
査面と平行な方向に動かすことができる清掃機器及び検
査用機器を設けて検査前の清掃とその後の検査を、２組
の音波探触子の送受信用センサをその間隔が２倍となる
ように取付けて行うようにして２組の測定結果からひび
割れの深さを検出するようにし、これらの作業を装置フ
レームに任意の方向に向けられるよう取付けた作業監視
機器を作業方向に向けるようにして遠隔操作でもこれら
の作業ができるようにしている。

［実施例］以下、この考案の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図〜第４図はこの考案の水中構造物検査装置の一
実施例にかかり、第１図は右側面図、第２図は平面図、
第３図は正面図、第４図は作業監視機器を抽出した側面
図である。

この水中構造物検査装置10は、箱状に枠組みされた装
置フレーム11を備えており、その被検査面Ｓと対向する
正面の４隅には、当て込み金物12が取付けられ、被検査
面Ｓと所定の間隔をあけて装置フレーム11を配置するこ
とができるようになっている。

この装置フレーム11の中間部には、清掃機器13として
回転駆動されるワイヤブラシ14が搭載されている。この
清掃機器13は、被検査面Ｓに対して接近離反できるよう
対向方向に移動可能とするため、装置フレーム11の前後
方向（第１図の左右方向）に２本の円柱状のガイドレー
ル16が取付けられ、これらガイドレール16に沿って移動
するスライドロッド15に清掃機器13が搭載され、エアシ
リンダ17などの流体圧シリンダによって駆動されるよう
になっている。

この清掃機器13には、油圧モータ18が備えられ、ワイ
ヤブラシ14を回転駆動するようになっており、油圧ホー
ス19先端のコネクタ20を介して装置フレーム11の外部か
ら作動油が供給されるようになっている。

したがって、装置フレーム11を所定の被検査面Ｓに位
置させた後、エアシリンダ17で清掃機器13を被検査面Ｓ
に突き出すようにするとともに、油圧モータ18でワイヤ
ブラシ14を回転駆動することで、被検査面Ｓの清掃を行
うことができる。

次に、検査用機器21としては、コンクリートの劣化を
計測するための音波探触子や鋼材の板厚を計測するため
の超音波探触子などが使用される。

例えば、コンクリートに発生したひび割れの深さを計
測する場合には、第３図に示すように、２組の音波探触
子22,23が用いられ、それぞれの送受信用センサ22a,22b
と送受信用センサ23a,23bの間隔が２倍となるように固
定され、これらの間隔の２等分線上にひび割れが位置す
るようにして計測する。

また、鋼材の板厚の計測を行う場合には、第１図中に
一点鎖線で示すように、１つの超音波探触子24を用いて
計測する。

このような検査用機器21も清掃機器13と同様、被検査
面Ｓに接触させる必要があることから、装置フレーム11
の下部の対向方向に２本のガイドレール26が取付けら
れ、これらガイドレール26に沿ってスライドするスライ
ドロッド25に検査用機器21が搭載され、エアシリンダ27
などの流体圧シリンダによって往復駆動されるようにな
っている。

これら清掃機器13及び検査用機器21での作業を監視す
るため作業監視機器28としてテレビカメラ29が耐蝕アル
ミ容器に入れられて装置フレーム11に搭載してある。

このテレビカメラ29には、第４図に示すように、先端
部に球面レンズ30が取付けられ、有効画角が約180度と
なるようになっており、テレビカメラ29自体にチルト用
モータ31、ズーム用モータ32、パン用モータ33が設けら
れ、任意の方向に向けて監視することができるようにな
っている。

また、テレビカメラ29には、信号制御インターフェー
ス装置34が設けられ、コネクタ35に接続されたケーブル
36で装置フレーム11の外部（地上）に画像が送られるよ
うになっている。

さらに、テレビカメラ29の上下にそれぞれライト37が
取付けてある。

このように構成された水中構造物検査装置10は、ダイ
バーによって使用されるほか、例えば、第５図に示すよ
うな遠隔操作装置50に取付けられて使用される。

この遠隔操作装置50は、走行台車としての検査車51を
備えており、この検査車51に遠隔操作用機器が搭載され
るようになっている。

検査車51の荷台に旋回テーブル52が取付けられ、旋回
テーブル52上に旋回アーム53が取付けてあり、水平面上
を360度回転できるようになっている。この旋回アーム5
3の先端部には、折り畳み可能な２本のブーム54,55が取
付けられている。そして、旋回アーム53と下段のブーム
54の間，下段のブーム54と上段ブーム55の間にそれぞれ
伸縮用シリンダ56,57が取付けてあり、ブーム54,55の伸
縮及び折り畳みができるようになっている。

このような上段ブーム55の先端には、手首アーム58が
取付けられ、この手首アーム58に装置フレーム11が固定
される。

このようなブーム54,55及び手首アーム58によって手
首アーム58の先端を検査車51上から任意の位置に移動
し、被検査面Ｓに直角に当てることができることにな
る。

次に、水中構造物検査装置10を遠隔操作装置50に取付
けて行う水中構造物の被検査面Ｓの検査作業について説
明する。

まず、検査車51を被検査面Ｓがある岸壁などに移動
し、例えば第５図に示すように、検査車51を岸壁の所定
の位置に止める。この後、各伸縮用シリンダ56,57を操
作してブーム54,55を伸ばして手首アーム58の先端に取
付けてある水中構造物検査装置10の前面を岸壁に向け、
装置フレーム11の当て込み金物12を被検査面Ｓに当て
る。

こうして大体の位置が決まった後、作業用監視機器28
のテレビカメラ29をチルト用モータ31,ズーム用モータ3
2,パン用モータ33によって操作して被検査面Ｓの外観検
査を行い、検査位置を決定する。

この後、被検査面Ｓに水中構造物検査装置10を垂直に
当てるように遠隔操作装置50を操作し、被検査面Ｓの清
掃のため清掃機器13を運転する。すなわち、油圧モータ
18に作動油を供給してワイヤブラシ14を回転する。

次に、エアシリンダ17のロッドを伸ばし、ワイヤブラ
シ14を被検査面Ｓに押し当てるとともに、ブーム54,55
を旋回することでワイヤブラシ14を被検査面Ｓに水平移
動させ、被検査面Ｓを清掃して排貝及び表面研磨が終わ
る。

この後、例えばコンクリートのひび割れの測定に入
る。

まず、テレビカメラ29で検知したコンクリートのひび
割れが４個のセンサ22a,22b,23a,23bの中央となるよう
に配置し、エアシリンダ27のロッドを伸ばして被検査面
Ｓに押し付ける。

こうして準備が完了した後、内側の音波探触子22の送
受信用センサ22a,22bによる測定を行う。

すると、ひび割れの先端部を通過してくる音波の到達
時間T1が検出される。このとき、媒質であるコンクリー
ト中を伝わる音速Ｖが解らないため、ただちにひび割れ
の深さｙを求めることができない。

そこで、今度は外側に音波探触子23の送受信用センサ
23a,23bによる測定を行ない、ひび割れの先端部を通過
してくる音波の到達時間T2を検出する。

これら２つの音波の到達時間T1,T2から次式によって
ひび割れの深さｙを求めることができる。

ｙ＝Ｌ［（4T1²−T2²）／（4T2²−T1²）］^1/2 ここで、Ｌはひび割れから送受信用センサ22a,22bま
での距離及び送受信用センサ22a,22bと送受信用センサ2
3a,23bの間の距離である。

なお、これらの一連の作業は、作業監視機器28のテレ
ビカメラ29によって監視しながら陸上から行うととも
に、測定結果なども検査車51に集めるようになつてい
る。

こうして、計測が終わったら、次の検査位置に水中構
造物検査装置10を移動して同様の作業を繰返し、測定を
続ける。

また、鋼材の板厚測定は、次のようにして行う。

この板厚測定は、超音波探触子24を被検査面Ｓに当て
て行うが、押し当てる力は、エアシリンダ27によって付
与するようにして簡単に測定ができる。これらの一連の
作業も、作業監視機器28のテレビカメラ29によって監視
しながら陸上から行うとともに、測定結果なども検査車
51に集めるようにする。

計測が終わったら、超音波探触子24を移動させて測定
を続ける。

こうして上下２段に設けられた清掃機器13及び検査用
機器21と、作業監視機器28とを独立して操作すること
で、常時監視しながら作業を行うことができる。

また、清掃機器13及び検査用機器21を被検査面Ｓに対
して対向方向のみに移動できるようにしているので、移
動機構が簡素化され、装置全体を小型軽量化することが
できた。

さらに、遠隔操作装置50を用いることで地上から簡単
に水中構造物の広範囲の検査ができる。

また、この水中構造物検査装置10を遠隔操作装置50に
取付けること無く、ダイバーが持って検査作業を行うよ
うにしても良く、この場合にも外観検査から清掃、検査
までを一貫して行うことができ、従来に比べ能率的に作
業ができる。

次に、この考案の他の一実施例を第６図〜第９図に基
づき詳細に説明する。

第６図〜第９図はこの考案の水中構造物検査装置の他
の一実施例にかかり、第６図は右側面図、第７図は平面
図、第８図は正面図、第９図は横移動台車の部分説明図
（第６図中のIX−IX矢視図）である。

この水中構造物検査装置60では、装置フレーム11に対
して清掃機器13と検査用機器21とがそれぞれ独立して被
検査面Ｓに対して接近させたり離反させる対向方向に移
動可能とされるほか、清掃機器13と検査用機器21とが一
体に被検査面Ｓと平行な左右方向など被検査面Ｓの平行
方向に移動可能とされ、清掃機器13と検査用機器21とが
左右方向に配置されている。

この水中構造物検査装置60では、箱状に枠組みされ被
検査面Ｓと対向する正面の４隅に当て込み金物12が取付
けられた装置フレーム11の下部には、横移動台車61が設
けられており、第６図中及び第９図に拡大して示すよう
に、横移動台車61の下側に移動方向に沿って２本のガイ
ド62が取付けられ、これらガイド62の移動方向一端部に
移動ローラ63が取付けられている。

そして、装置フレーム11には、移動ローラ63が走行す
る断面コの字状のガイドレール64が向い合わせて取付け
られるとともに、横移動台車61の移動方向他端部に対応
して固定ローラ65が取付けられており、横移動台車61の
ガイド62の下面と接触するようになっている。

さらに、横移動台車61の下面中央には、装置フレーム
11上に取付けられた横移動シリンダ66のロッド先端部が
ピンを介して連結されており、横移動シリンダ66のロッ
ドの伸縮によって横移動台車61を被検査面Ｓと平行方向
に横移動することができる。

このような横移動台車61上には、それぞれ独立して被
検査面Ｓに接近離反できるように対向方向に移動可能と
された清掃機器13と検査用機器21が横移動方向に並べら
れて搭載されるが、これらの対向方向への移動も清掃台
車67と検査用台車68によって行われる。

このため各台車67,68の幅に対応して横移動台車61の
先端部に固定ローラ69が設けられ、これら固定ローラ69
に各台車67,68の下面が接するようになっており、各台
車67,68にそれぞれＬ字状のガイド70が移動方向に沿っ
て取付けてある。そして、各台車67,68の基端部には、
それぞれ横移動台車61に固定された油圧シリンダ71,72
のロッド先端がピンを介して連結してあり、ロッドの伸
縮によってそれぞれの台車67,68を独立して対向方向に
駆動できるようになっている。

このような清掃台車67及び検査用台車68に搭載される
清掃機器13及び検査用機器21は既に説明したものと同一
であるので説明は省略する。

さらに、これら清掃機器13及び検査用機器21の上部に
設けられる作業監視機器28も既に説明したものと同一で
あるので、重複する説明は省略する。

このように構成された水中構造物検査装置60は、既に
説明した水中構造物検査装置10と同様、ダイバーによっ
て使用されるほか、例えば、第５図に示すような遠隔操
作装置50に取付けられて使用される。

そこで、水中構造物検査装置60を遠隔操作装置50に取
付けて被検査面Ｓの検査を行う場合について説明する。

被検査面Ｓの外観検査を行い検査位置を決定するまで
の操作は、既に説明した水中構造物検査装置10の場合と
同じである。

この後、被検査面Ｓに水中構造物検査装置60を垂直に
当てるように遠隔操作装置50を操作し、被検査面Ｓの清
掃のため清掃機器13を運転する。

まず、油圧モータ18に作動油を供給してワイヤブラシ
14を回転させる。次に、油圧シリンダ71のロッドを伸ば
し、ワイヤブラシ14を被検査面Ｓに押し当てるととも
に、横移動シリンダ66のロッドを伸ばして横移動台車61
を走行することで、ワイヤブラシ14を被検査面Ｓと平行
に水平移動させ、被検査面Ｓの所定の面積を清掃して排
貝及び表面研磨が終わる。

この後、例えばコンクリートのひび割れの測定に入
る。

まず、テレビカメラ29で検知したコンクリートのひび
割れが４個のセンサ22a,22b,23a,23bの中央となるよう
にするため、横移動シリンダ66のロッドを縮めて横移動
台車61を戻すようにしてセンサ22a,22b,23a,23bを配置
する。

そして、油圧シリンダ72のロッドを伸ばして被検査面
Ｓに４個のセンサ22a,22b,23a,23bを押し付ける。

こうして準備が完了した後、行われるひび割れの深さ
などの測定は、既に説明したので省略する。

こうして、計測が終わったら、次の検査位置に装置フ
レーム11を移動して同様の作業を繰返し、測定を続け
る。

また、鋼材の板厚測定についても、超音波探触子を被
検査面Ｓに当てて同様にして行う。

以上のように、横移動台車61の移動方向に並べて設け
られた清掃機器13及び検査用機器21を同時に横移動させ
るとともにそれぞれを対向方向に独立して移動すること
及び作業監視機器28を独立して操作することで、常時監
視しながら作業を行うことができる。

また、清掃機器13及び検査用機器21を被検査面Ｓに対
して対向方向は独立して移動可能とし、水平方向は一体
で移動できるようにしているので、遠隔操作装置50やダ
イバーによって装置フレーム11ごと清掃機器13や検査用
機器21が所定の位置となるように移動する必要がなく、
遠隔操作装置50の自由度が少なくて済み、その機構が簡
素化され、水中構造物検査装置60全体を小型軽量化する
ことができるとともに、一旦装置フレーム11を被検査面
Ｓの所定の位置に位置決めすれば、装置フレーム11全体
を動かさずに装置フレーム11内の横移動台車61、清掃台
車67、検査用台車68の移動によって検査作業ができ、操
作が容易にできる。

さらに、遠隔操作装置50を用いることで地上から一層
簡単に水中構造物の広範囲の検査ができる。

また、この水中構造物検査装置60を遠隔操作装置50に
取付けること無く、ダイバーが持って検査作業を行うよ
うにしても良く、この場合にも外観検査から清掃、検査
までを一貫して行うことができ、従来に比べ一層能率的
に作業ができる。

なお、上記各実施例で説明した清掃機器としての排貝
及び表面研磨用のワイヤブラシ装置に加えて真空吸引式
の排出装置を設けておけば、水を濁らすこと無く除去さ
れたものを排出する作業を行うことも可能となる。

また、装置フレームにサンプル採取装置や補修用の水
中溶接装置、塗装装置などを取付けておき、検査と同時
に補修もできるようにすることも可能である。

さらに、この考案の要旨を変更しない範囲で各構成要
素に変更を加えるようにしても良い。

［考案の効果］以上、実施例とともに具体的に説明したようにこの考
案の水中構造物検査装置によれば、装置フレームに被検
査面に対して対向方向に動かすことができる清掃機器及
び検査用機器を設けるとともに、この検査用機器として
２組の音波探触子の送受信用センサの間隔が２倍となる
ように取付け、これらの作業を装置フレームに取付けた
作業監視機器で監視しながら作業を行うようにしたの
で、陸上からの遠隔操作で検査を行うことは勿論ダイバ
ーによる場合にも能率良く作業を行うことができる。

また、清掃機器と検査用機器を対向方向にのみ移動で
きるようにしているので、移動機構が簡素化され、装置
全体を小型軽量にすることができた。

さらに、この考案の水中構造物検査装置によれば、装
置フレームに被検査面に対して対向方向及び平行方向に
動かすことができる清掃機器及び検査用機器を設けると
ともに、この検査用機器として２組の音波探触子の送受
信用センサの間隔が２倍となるように取付け、これらの
作業を装置フレームに取付けた作業監視機器で監視しな
がら作業を行うようにしたので、装置フレームの移動回
数を減らし、陸上からの遠隔操作で検査を行うことは勿
論ダイバーによる場合にも一層能率良く作業を行うこと
ができる。

また、清掃機器と検査用機器を対向方向及び平行方向
に移動できるようにしているので、遠隔操作機構が簡素
化でき、システム全体を小型軽量にすることができると
ともに、一旦装置フレームを被検査面の所定の位置に位
置決めすれば、装置フレーム全体を動かさずに装置フレ
ーム内の移動機構によって検査作業ができ、操作が容易
にできる。

さらに、これら水中構造物検査装置を遠隔操作するよ
うにすれば、水中作業を無くすこともでき、安全性が向
上するとともに、数少ないダイバーの確保の問題が解消
される。

また、検査作業に熟練した者が検査装置から送られて
くるデータによって直接判断できるので、データ品質が
向上するとともに、検査結果の解析も短時間で済ますこ
とができる。

さらに、検査用機器として２組の音波探触子の送受信
用センサをその間隔が２倍となるように取付けて検査を
行うようにしたので、２組の測定結果からひび割れの深
さを簡単に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの考案の水中構造物検査装置の一実
施例にかかり、第１図は右側面図、第２図は平面図、第
３図は正面図、第４図は作業監視機器を抽出した側面図
である。第５図はこの考案の水中構造物検査装置の一実施例を用
い、遠隔操作装置によって検査を行う場合の説明図であ
る。第６図〜第９図はこの考案の水中構造物検査装置の他の
一実施例にかかり、第６図は右側面図、第７図は平面
図、第８図は正面図、第９図は横移動台車の部分説明図
（第６図中のIX−IX矢視図）である。 10:水中構造物検査装置、11:装置フレーム、13:清掃機
器、14:ワイヤブラシ、15:スライドロッド、16:ガイド
レール、17:エアシリンダ、21:検査用機器、22,23:音波
探触子、24:超音波探触子、25:スライドロッド、26:ガ
イドレール、27:エアシリンダ、28:作業監視機器、29:
テレビカメラ、30:球面レンズ、31:チルト用モータ、3
2:ズーム用モータ、33:パン用モータ、50:遠隔操作装
置、S:被検査面、60:水中構造物検査装置、61:横移動台
車、62:ガイド、63:移動ローラ、64:ガイドレール、65:
固定ローラ、66:横移動シリンダ、67:清掃台車、68:検
査用台車、69:固定ローラ、70:ガイド、71,72:油圧シリ
ンダ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者前田浩登東京都江東区豊洲２丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)考案者朝妻春和東京都江東区豊洲２丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)考案者森田博行東京都江東区豊洲２丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)考案者三木孝信東京都江東区豊洲２丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (56)参考文献特開平２−71138（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−138217（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】水中の被検査面と対向される装置フレーム
に対向方向に移動可能に被検査面の清掃機器及び検査用
機器を搭載するとともに、この検査用機器として２組の
音波探触子の送受信用センサの間隔が２倍となるように
取付けて構成する一方、これら清掃機器及び検査用機器
と独立して任意の方向に向け得る作業監視機器を前記装
置フレームに搭載したことを特徴とする水中構造物検査
装置。
【請求項２】前記被検査面の清掃機器及び検査用機器を
水中の被検査面の対向方向および平行方向に移動可能に
前記装置フレームに搭載するとともに、この検査用機器
として２組の音波探触子の送受信用センサの間隔が２倍
となるように取付けて構成したことを特徴とする請求項
１記載の水中構造物検査装置。