JP6465838B2 - 点検装置 - Google Patents
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Description
そのため、通常の橋梁点検車や高所作業車で点検や調査が困難な橋桁は、特殊な点検装置を使用するか、多大な費用をかけて点検用の足場を設置して点検等を行っている。
この橋梁鋼I桁保守・点検装置は、段差乗越手段と拡幅調整手段と押上手段を備えているため、橋梁鋼I桁下フランジ構造のいかなる形状にも対応した保守・点検をすることができる。
そのため、T桁橋用の点検装置は、横桁や型枠段差を回避して走行するものが求められているが、これまで、T桁橋(ポストテンション方式およびプレテンション方式)の下フランジを点検、調査を行う適切な点検装置は開発されていない。
例えば、引用文献1に示されたI桁用の点検装置を、T桁の下フランジに使用した場合、その駆動方法から走行障害を引き起こす場合があり、適切ではない。
また、本発明に係る点検装置は、傾斜面を走行する前方ローラ部が前方懸垂アームに取り付けられ、傾斜面を走行する後方ローラ部が後方懸垂アームに取り付けられ、前方ローラ部が側面よりも外側に変位され、後方ローラ部が側面よりも外側に変位されたことを特徴とする。
また、同様に、底面が前方走行手段により押しつけられ、下フランジが前方懸垂アームと前方走行手段とによって挟みこまれることで、本体の後方の荷重が後方に移行、もしくは後方が上方に傾き、後方懸垂アームが傾斜面から離されるため、傾斜面に段差(障害物)が形成されていても、後方懸垂アームが段差を回避して、点検装置を走行させることができる。
したがって、傾斜面に段差(障害物)が形成されていても、前方懸垂アームおよび後方懸垂アームが段差を回避して、点検装置を走行させることができる。
点検装置1は、図1に示すように、傾斜面2、側面3、底面4からなる下フランジ5を有するT桁6が架設された橋桁7を走行するものである。点検装置1は、底面4に対向する本体10と、傾斜面2に懸垂し、本体10に接続された一対の前方懸垂アーム11と、傾斜面2に懸垂し、本体10に接続され、前方懸垂アーム11よりも後方に配置された一対の後方懸垂アーム12と、底面4を走行し、本体10に設けられた前方走行手段としての前方走行ローラ22と、底面4を走行し、本体10に設けられ前方走行ローラよりも後方に設けられた後方走行手段としての後方走行ローラ23とを備えている。
なお、以下の説明では、図1を基準として、点検装置1の進行方向を前方、その反対方向を後方とし、鉛直方向を上下方向とする。また、図2を基準として、点検装置1の水平方向を左右方向とする。
本体10は、金属製のフレームで構成され、その内部には電源装置14と制御装置15が搭載されている。本体10の幅は、図2に示すように、下フランジ5の幅よりも小さく設計されている。この本体10の幅は、下フランジ5の幅に応じて、調整することができる。
前方懸垂アーム11は、傾斜面2に懸垂し、本体10の左右に1つずつ設けられている。この前方懸垂アーム11には、金属製の素材を使用することができる。
前方懸垂アーム11は、本体10から左右に突き出し、本体10に接続されているアーム回転機構16と、側面3と対向し、アーム回転機構16と接続されているアーム17と、アーム17の上部に取り付けられ、傾斜面2を走行する前方ローラ20と、アーム17の下部に設けられ、アーム回転機構16を駆動するアーム駆動モータ19を備えている。
前方懸垂アーム11は、アーム回転機構16によって、橋桁7の前方または後方に倒れることで、回転することができる。
前方ローラ20は、ローラ回転機構21を介して、アーム17に設けられている。前方ローラ20は、アーム17から斜め下方向に向けて設けられ、ローラ回転軸13と傾斜面2は平行となっている。前方懸垂アーム11は、前方ローラ20が傾斜面2に引っかかることで、傾斜面2に懸垂される。また、前方ローラ20は、ローラ回転機構21により、前方懸垂アーム11を軸として前方または後方に回転でき、傾斜面2から離れ、側面3よりも外側に変位することができる。
後方懸垂アーム12は、傾斜面2に懸垂し、前方懸垂アーム11よりも後方に配置されている(図1)。
後方懸垂アーム12は、上述した前方懸垂アーム11と同じ構成をとり、前方懸垂アーム11と同じ高さに設けられている。
後方懸垂アーム12の上部には、ローラ回転機構33を介して、傾斜面2を走行する後方ローラ30が取り付けられている。後方懸垂アーム12は、アーム回転機構32によって、前方または後方に倒れることで、回転することができる。また、アーム17の下部には、アーム回転機構32を駆動するアーム駆動モータ19が設けられている。
後方ローラ30は、アーム17から斜め下方向に向けて設けられ、ローラ回転軸13と傾斜面2は平行となっている。後方懸垂アーム12は、後方ローラ30が傾斜面2に引っかかることで、傾斜面2に懸垂される。また、後方ローラ30は、ローラ回転機構33により、後方懸垂アーム12を軸として前方または後方に回転でき、傾斜面2から離れるように回転することができ、傾斜面2から離れ、側面3よりも外側に変位することができる。
前方走行ローラ22と後方走行ローラ23は、前方走行ローラ支圧調整部24、後方走行ローラ支圧調整部25を介して、本体10にそれぞれ接続されている。前方走行ローラ22および後方走行ローラ23には、それぞれ駆動モータ26,27が設けられており、この駆動モータ26,27を作動させることで、2つの走行ローラ22,23が正回転または逆回転し、本体10が下フランジ5を走行する。
前方走行ローラ22は、前方懸垂アーム11よりも前方に設けられている。一方、後方走行ローラ23は、後方懸垂アーム12よりも後方に設けられている。
前方走行ローラ支圧調整部24および後方走行ローラ支圧調整部25は、それぞれ支圧調整用モータ28,29を備え、この支圧調整用モータ28,29を駆動させることで、前方走行ローラ22、後方走行ローラ23を上昇または下降させる。
走行ローラ22,23の幅は、本体10の幅とほぼ同じ長さに設計されている。また、走行ローラ22,23の表面は、適度な厚さと弾性および滑り抵抗を有するスポンジゴム様の材料で被覆されている。
案内手段としての走行用ガイドバー31は、図3に示すように、本体10に接続されるとともに、側面3から間隔を空け、側面3に対向して配置されている。この走行用ガイドバー31は、点検装置1の走行時に側面3と接触することで、本体10の直進性を確保するためのものである。
走行用ガイドバー31は、前方懸垂アーム11よりも前方および後方懸垂アーム12よりも後方の左右にそれぞれ設けられ、合計4つ設けられている(図1)。走行用ガイドバー31は、金属製のものを使用することができ、側面3と接触する面には、摩擦低減材が取り付けられている。この摩擦低減材には、例えば、テフロン(登録商標)シートを使用することができる。
監視部40は、本体10に接続され、右方向に突き出している支持部材41と、この支持部材41に取り付けられるカメラ取付アーム42と、カメラ取付アーム41の上部に取り付けられているカメラ43を備えている(図3)。
カメラ取付アーム42は、上昇または下降を自在にできるように構成されている。カメラ取付アーム42は、カメラ43が下フランジ5と接触しないように、下フランジ5から所定の間隔をあけて設けられている。
また、本体10にも小型カメラ(図示しない)が設けられている。
カメラ43および小型カメラの映像は、表示画像装置(図示しない)に映し出され、その画像を作業者が確認することができる。
なお、支持部材41は、本体10から左方向に突き出して設けてもよい。
点検装置1は、下フランジ5の傾斜面2や側面3に形成される障害物を回避し、T桁6が架設された橋桁7の下フランジ5を走行するものである。この点検装置1は、離れた位置から、作業者がカメラ43の映像をディスプレイ等の画像表示装置で確認しながら、操作することができる。この操作は、有線または無線により行うことができる。
作業者が前方に横桁100があると判断した場合、図5に示すように、横桁100と所定の間隔をあけて、点検装置1を停車させる。この所定の間隔は、前方懸垂アーム11の長さよりも長く、前方懸垂アーム11が回転したときに、前方懸垂アーム11が横桁100と接触しない長さである。
そして、後方懸垂アーム12を傾斜面2に懸垂させた状態で、後方走行ローラ支圧調整部25によって、後方走行ローラ23を上昇させることで(矢印A)、底面4が後方走行ローラ23に押しつけられ、下フランジ5が後方懸垂アーム12と後方ローラ30とによって挟みこまれる。そして、前方走行ローラ22を前方走行ローラ支圧調整部24によって、底面4と接触しない位置まで下降させ(矢印B)、前方走行ローラ22と底面4の支圧状態を解放する。
そして、カメラ43が横桁100と接触しないように、カメラ43が傾斜面2と同じ高さまで、カメラ取付アーム42を下降させる(矢印E)。
この状態で、駆動モータ27により後方走行ローラ23を回転させ(矢印F)、点検装置1を前方に走行させる。
点検装置1を停車させた後、図7に示すように、アーム回転機構16により、前方懸垂アーム11を橋桁7の長手方向の後方(図面上左回り)に90°回転させ、元の位置に戻す(矢印A)。そして、ローラ回転機構21により、前方ローラ20を、前方懸垂アーム11を軸として左回りに90°回転させ、元の位置に戻す(矢印B)。
そして、後方走行ローラ支圧調整部25によって、後方走行ローラ23を下降させ(矢印C)、後方走行ローラ23が底面4を押しつける状態を解除する。そうすると、前方ローラ20が傾斜面2に接触し、前方懸垂アーム11が傾斜面2に懸垂する。一方、前方走行ローラ22は、前方走行ローラ支圧調整部24によって、底面4と接触するように上昇させる(矢印D)。
なお、前方懸垂アーム11の前方ローラ20が元の位置に戻りづらいときは、後方走行ローラ支圧調整部25によって、後方走行ローラ23を下降させながら、前方ローラ20を元の位置に戻す作業を行う。
その後、ローラ回転機構33により、後方ローラ30を、後方懸垂アーム12を軸として左回りに90度回転させ(矢印C)、側面3よりも外側に変位させる。そして、アーム回転機構32によって、後方懸垂アーム12を橋桁7の長手方向の後方(図面上左回り)に90度回転させことで(矢印D)、後方懸垂アーム12を傾斜面2よりも下方に移動させる。
この状態で、前方走行ローラ22を回転させ(矢印E)、点検装置1を走行させる。
それから、底面4が前方走行ローラ22に押しつけられない位置まで、前方走行ローラ22を下降させ(矢印C)、後方懸垂アーム12を傾斜面2に懸垂させる。一方、後方走行ローラ23を底面4と接触させるように上昇させる(矢印D)。
そして、図10に示すように、カメラ取付アーム42を上昇させ(矢印A)、カメラ43を元の位置まで戻し、前後の走行ローラ22,23を回転させ(矢印B、矢印C)、点検装置1を走行させる。
点検装置1において、後方懸垂アーム12が傾斜面2に懸垂した状態で、底面4が後方走行ローラ23に押しつけられるため、後方懸垂アーム12と後方走行ローラ23とによって下フランジ5が挟み込まれる。そのため、本体10の前方が上方に傾き、前方ローラ20を傾斜面2から離すことができる。さらに、前方ローラ20を前方に90度回転し、前方ローラ20を側面3の外側に変位させ、前方懸垂アーム11を前方に90度回転することができるため、前方懸垂アーム11を横桁100と接触させずに、傾斜面2よりも下方に配置することができる。この状態で、後方走行ローラ23を回転させ、点検装置1を走行させることができる。
したがって、前方懸垂アーム11を横桁100に接触させずに、点検装置1を走行させることができる。
したがって、後方懸垂アーム12を横桁100に接触させずに、点検装置1を走行させることができる。
よって、本実施形態に係る点検装置1は、傾斜面2に横桁100が形成されている場合でも、走行時に押しつけ(締め付け)圧力を調整できる2つの走行ローラ22,23を使用することにより、横桁100を回避して走行させることができ、遠隔操作によりT桁6の点検および調査をすることができる。
また、走行時に走行用ガイドバー31が側面3に接触することにより、本体10が下フランジ5から脱線することなく、点検装置1を直進させることができる。
この点検装置1は、前方懸垂アーム11および後方懸垂アーム12の構造が単純化されているため、点検装置1のブロック化が容易であり、点検装置1の組み立てや分解を容易にすることができる。
次に、点検装置1が、傾斜面2に障害物として型枠段差部200が形成されている下フランジ5を走行する場合について、図11〜図14を参照して説明する。
作業者が、前方に型枠段差部200があると判断した場合、図11に示すように、前方走行ローラ22が型枠段差部200に接触する手前で、点検装置1を停車させる。
そして、後方懸垂アーム12が傾斜面2に懸垂した状態で、前方走行ローラ支圧調整部24によって、前方走行ローラ22を下降させ(矢印A)、前方走行ローラ22を底面4から離す。
その後、後方走行ローラ支圧調整部25によって、後方走行ローラ23を上昇させることによって(矢印B)、底面4が後方走行ローラ23に押しつけられる。そうすると、後方懸垂アーム12を支持点として、前方懸垂アーム11から傾斜面2に作用していた力が後方懸垂アーム12に移行し、さらに強く押しつけると、本体10の前方が上方に傾き、前方ローラ20は傾斜面2から離れる。
それから、前方懸垂アーム11の前方ローラ20及び前方走行ローラ22が型枠段差部200に接触していないことを確認し、後方走行ローラ23を回転させ(矢印C)、点検装置1を前方に走行させる。
その後、後方走行ローラ23を、図12に示すように、底面4から離れるまで下降させ(矢印A)、前方懸垂アーム11を傾斜面2に懸垂させる。
そして、前方走行ローラ22を底面4に押しつけるように上昇させることで(矢印B)、前方懸垂アーム11を支持点として、後方懸垂アーム12から傾斜面2に作用していた力が前方懸垂アーム11に移行し、さらに強く押しつけると、本体10の後方が上方向に傾き、後方ローラ30は傾斜面2から離れる。
それから、後方懸垂アーム12の後方ローラ30が型枠段差部200に接触していないことを確認し、前方走行ローラ22を回転させ(矢印C)、点検装置1を前方に走行させる。
その後、図13に示すように、前方走行ローラ22が底面4に接触しない位置まで下降させ(矢印A)、前方懸垂アーム11および後方懸垂アーム12を傾斜面2に懸垂させる。次に、後方走行ローラ23を上昇させることで(矢印B)、底面4は後方走行ローラ23により押しつけられる。
そして、後方走行ローラ23を回転させ(矢印C)、点検装置1を前方に走行させる。
そして、前方走行ローラ22を回転させ(矢印C)、点検装置1を前方に走行させる。
点検装置1において、後方懸垂アーム12を傾斜面2に懸垂させた状態で、底面4が後方走行ローラ23に押しつけられることにより、後方懸垂アーム12と後方走行ローラ23とによって下フランジ5が挟みこまれる。そうすると、本体10の前方が上方に傾き、前方ローラ20を傾斜面2から離すことができる。
そのため、前方ローラ20を型枠段差部200に接触させずに、点検装置1を走行させることができる。
そのため、後方ローラ30を型枠段差部200に接触させずに、点検装置1を走行させることができる。
よって、本実施形態に係る点検装置1は、傾斜面2等に型枠段差部200が形成されていた場合でも、走行時に押しつけ圧力を調整できる2つの走行ローラ22,23を使用することにより、型枠段差部200を回避して走行させることができ、作業者の遠隔操作によりT桁6の点検および調査をすることができる。
本体10の荷重が均等に前後の懸垂アーム11,12に作用し、前後の走行ローラ22,23で走行のために適切に底面4を押さえつけている力の状態を図15(a)に示す。斜面2には前後の懸垂アーム11,12に作用する相応の力が加わっている。
ここで、底面4が後方走行ローラ23により押しつけられると後方懸垂アーム12を支点として本体10が回転しようとするために、図15(b)に示すように、前方懸垂アーム11から傾斜面2に作用していた力が後方走行ローラ23の力の他に後方懸垂アーム12に移行される。そうすると、前方懸垂アーム11に作用していた力が小さくなるため、前方懸垂アーム11が回転可能となり、本体10を傾かせずに懸垂状態を変更できる。
同様に、図15(a)の状態から底面4が前方走行ローラ22により押しつけられ、下フランジ5が前方懸垂アーム11と前方走行ローラ22によって挟みこまれることで、後方懸垂アーム12から傾斜面2に作用していた力が前方走行ローラ22の力の他に前方懸垂アーム11に移行される。そうすると、後方懸垂アーム12は回転が可能となり、本体10を傾かせずに懸垂状態を変更できる。
なお、本体10の前方または後方を上方に傾かせない場合でも、第一実施形態の点検装置1と同じように、ローラ回転機構21により、前方懸垂アーム11の前方ローラ20を、前方懸垂アーム11を軸として右回りに90°回転させ、側面3よりも外側に変位させたり、ローラ回転機構21により、後方懸垂アーム12の後方ローラ30を回転させ、側面3よりも外側に変位させることもできる。
例えば、本実施形態では、前方懸垂アーム11を前方に、後方懸垂アーム12を後方に、回転する例を示したが、前方懸垂アーム11を後方に、後方懸垂アーム12を前方に回転させてもよい。さらに、前方懸垂アーム11および後方懸垂アーム12を左右方向に移動させ、傾斜面2から離すことで、障害物に接触しないように動作させればよい。また、同様にローラ20,30の回転も逆回りにすることでも、ローラ20,30を傾斜面2から離すことができ、ローラ20,30は、障害物に接触しないように動作させればよい。
2 傾斜面
3 側面
4 底面
5 下フランジ
6 T桁
7 橋桁
10 本体
11 前方懸垂アーム
12 後方懸垂アーム
13 ローラ回転軸
14 電源装置
15 制御装置
16 アーム回転機構
17 アーム
19 アーム駆動モータ
20 前方ローラ(前方ローラ部)
21 ローラ回転機構
22 前方走行ローラ(前方走行手段)
23 後方走行ローラ(後方走行手段)
24 前方走行ローラ支圧調整部
25 後方走行ローラ支圧調整部
26,27 駆動モータ
28,29 支圧調整用モータ
30 後方ローラ(後方ローラ)
31 走行用ガイドバー(案内手段)
32 アーム回転機構
33 ローラ回転機構
40 監視部
41 支持部材
42 カメラ取付アーム
43 カメラ
100 横桁
200 型枠段差部
Claims (5)
- 傾斜面、側面、底面を有する下フランジを備えるT桁が架設された橋桁を走行する点検装置において、
前記底面に対向する本体と、
前記傾斜面に懸垂し、前記本体に接続された一対の前方懸垂アームと、
前記傾斜面に懸垂し、前記本体に接続され、前記前方懸垂アームよりも後方に設けられた一対の後方懸垂アームと、
前記底面を走行し、前記本体に設けられた前方走行手段と、
前記底面を走行し、前記本体に設けられ、前記前方走行手段よりも後方に設けられた後方走行手段と、を備え、
前記底面が前記後方走行手段により押しつけられ、前記下フランジが前記後方懸垂アームと前記後方走行手段とによって挟みこまれることで、前記前方懸垂アームから前記傾斜面に作用していた力を前記後方懸垂アームに移行させ、前記前方懸垂アームが、回転することにより前記傾斜面よりも下方に配置され、
前記底面が前記前方走行手段により押しつけられ、前記下フランジが前記前方懸垂アームと前記前方走行手段とによって挟みこまれることで、前記後方懸垂アームから前記傾斜面に作用していた力を前記前方懸垂アームに移行させ、前記後方懸垂アームが、回転することにより前記傾斜面よりも下方に配置される、
ことを特徴とする点検装置。 - 前記底面が前記後方走行手段により押しつけられ、前記下フランジが前記後方懸垂アームと前記後方走行手段とによって強く挟みこまれたときに、前記本体の前方が上方に傾き、
前記底面が前記前方走行手段により押しつけられ、前記下フランジが前記前方懸垂アームと前記前方走行手段とによって強く挟みこまれたときに、前記本体の後方が上方に傾く、
ことを特徴とする請求項1に記載の点検装置。 - 前記後方懸垂アームが前記傾斜面に懸垂し、前記後方走行手段が前記底面に接した状態で、前記前方懸垂アームが前記側面から離され、
前記前方懸垂アームが前記傾斜面に懸垂し、前記前方走行手段が前記底面に接した状態で、前記後方懸垂アームが前記側面から離される、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の点検装置。 - 前記傾斜面を走行する前方ローラ部が前記前方懸垂アームに取り付けられ、
前記傾斜面を走行する後方ローラ部が前記後方懸垂アームに取り付けられ、
前記前方ローラ部が、前記側面よりも外側に変位され、
前記後方ローラ部が、前記側面よりも外側に変位された、
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の点検装置。 - 前記本体を直進させるための一対の案内手段が前記本体に接続されるとともに、前記側面に対向して配置された、
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の点検装置。
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