JPH0645875Y2 - 柱状構造物検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、港湾などの鋼管杭やコンクリート柱などの
柱状構造物の劣化状況などを検査する柱状構造物検査装
置に関し、装置自体を柱状構造物に保持しながら移動さ
せて水中や空中の別なく検査ができ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の維持管理のため、鋼管杭やコン
クリート柱などの柱状構造物の劣化状況などを把握する
必要があり、従来、水中にある部分はダイバーによる検
査が行われ、空中にある部分については足場を形成して
その上で作業員が検査を行っていた。

このような柱状構造物の検査のうち、ダイバーによる水
中での検査は、清掃機器や検査機器をその都度水中に持
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、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、作業能率が悪いという問題があ
る。

また、ダイバーによる水中作業には、危険をともなうと
ともに、天候などによっては検査ができないこともある
という問題がある。

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、柱状構造物の空中部分の検査では、足場を必要と
し、これらの取付け、取外しに相当の時間と費用がかか
るという問題がある。

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、水中、空中の別なく柱状構造物の清掃から検査
までの一連の作業を柱状構造物に沿って移動させながら
できるとともに、陸上からの遠隔操作でも作業ができる
小型軽量の柱状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柱状構造物検査装置
は、検査対象となる柱状構造物と対向される装置フレー
ムに対向方向に移動可能に検査面の清掃機器及び検査用
機器を搭載するとともに、この装置フレームに作業監視
機器を搭載し、前記柱状構造物に前記装置フレームを保
持させながら移動し得る移動機構を設け、水中、空中の
別なく検査可能としたことを特徴とするものである。

［作用］ この柱状構造物検査装置によれば、装置フレームに被検
査対象である柱状構造物表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
後の検査を行うようにし、これらの作業を装置フレーム
に取付けたテレビカメラなどの作業監視機器で監視する
とともに、装置フレームの上下に、柱状構造物に保持し
得る２組のクランプとその上下のスパンを変える昇降シ
リンダなどで構成された移動機構を搭載するようにして
おり、この装置フレームを一旦、柱状構造物にセットす
るだけで移動しながら一連の検査ができ、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、この考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図〜第４図はこの考案の柱状構造物検査装置の一実
施例にかかり、第１図は全体の側面図、第２図は全体の
平面図、第３図は装置フレーム部分の側面図、第４図は
装置フレーム部分の平面図である。

この柱状構造物検査装置10は、箱状に枠組みされた装置
フレーム11を備えており、この装置フレーム11内に垂直
な円柱表面を検査面Ｓとして清掃するための清掃機器1
2、検査面Ｓの検査用機器13及びこれらの作業を監視す
る作業監視機器14が搭載され、移動機構15によって検査
面Ｓに装置フレーム11を保持しながら上下（円柱の軸方
向）移動させて検査作業ができるようになっている。

この装置フレーム11の下端部には、第３図及び第４図に
示すように、検査面Ｓである円柱の軸直角方向に２本の
横行レール16が一定の間隔を明けて取付けられ、それぞ
れの横行レール16に横行台17の前後の２つの車輪18が装
着されて走行可能となっている。この横行台17を駆動す
るためエアシリンダ等の流体圧シリンダで構成された横
行シリンダ19が使用され、その一端部が装置フレーム11
の側部に固定され、ロッド先端部が横行台17の下面にピ
ンで連結されている。

したがって、横行シリンダ19のロッドを伸縮させること
で、横行台17を検査面Ｓの軸直角方向に移動することが
できる。

この横行台17には、横行レール16と直交して下部スライ
ドガイド20が取付けられ、この下部スライドガイド20に
沿って検査面Ｓに対して接近離反可能な下部スライド台
21が設けられている。そして、この下部スライド台21を
検査面Ｓに対して前後進させるためエアシリンダ等の流
体圧シリンダで構成された前後動シリンダ22が使用さ
れ、横行台17に取付けられたブラケット23にピンで連結
されるとともに、ロッド先端が下部スライド台21に連結
されている。

この下部スライド台21には、検査面Ｓの検査前の準備と
しての清掃を行う清掃機器12が搭載される。

この清掃機器12には、油圧モータ24が備えられ、清掃及
び機械仕上用のワイヤブラシ25を回転駆動するようにな
っており、油圧ホース26先端のコネクタ27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を所定の検査面Ｓに位置さ
せた後、前後動シリンダ22で清掃機器12を検査面Ｓに突
き出すようにするとともに、油圧モータ24でワイヤブラ
シ25を回転駆動することで、検査面Ｓの清掃及び機械仕
上げを行うことができる。

さらに、横行台17の下部スライド台21の上方には、横行
レール16と直交して上部スライドガイド28が取付けら
れ、この上部スライドガイド28に沿って検査面Ｓに対し
て接近離反可能な上部スライド台29が設けられている。
そして、この上部スライド台29を検査面Ｓに対して前後
進させるためエアシリンダ等の流体圧シリンダで構成さ
れた前後動シリンダ30が使用され、横行台17に取付けら
れたブラケット31にピンで連結されるとともに、ロッド
先端が上部スライド台29に連結されている。

この上部スライド台29には、検査面Ｓの検査を行う検査
用機器13が搭載される。

この検査用機器13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管杭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、鋼材の板厚の計測を行う場合には、第３図に示
すように、１つの超音波探触子32を用いて計測する。

また、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、装置フレーム11の幅方向に、２組の音波探
触子を配置し、それぞれの送受信用センサと送受信用セ
ンサの間隔が２倍となるように固定し、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。

したがって、この検査用機器13も清掃機器12と同様、前
後動シリンダ30のロッドを伸縮することで検査面Ｓに超
音波探触子32などを接触させたり、退避させることがで
きる。

これら清掃機器12及び検査用機器13での作業を監視する
ため作業監視機器14としてテレビカメラ33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33には、例えば先端部に球面レンズが
取付けられ、有効画角が約180度となるようにされ、テ
レビカメラ33自体にチルト用モータ、ズーム用モータ、
パン用モータが設けられ、任意の方向に向けて監視する
ことができるように構成される。

また、テレビカメラ33には、信号制御インターフェース
装置が設けられ、コネクタに接続されたケーブルで装置
フレーム11の外部（地上等）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33の上方にライト34が取付けてあ
る。

次に、このような清掃機器12、検査用機器13及び作業監
視機器14などが搭載された装置フレーム11を検査面Ｓに
保持するとともに、検査面Ｓに沿って移動する移動機構
15について、第１図及び第２図により説明する。

この移動機構15は、上下にそれぞれ１対のクランプアー
ム35,36が設けられ、これらクランプアーム35,36同志が
昇降シリンダ37で連結されて上下の間隔を変えることが
できるようになっており、昇降シリンダ37のロッド先端
が装置フレーム11と固定されて構成されている。

１対の上部クランプアーム35はその中間部が装置フレー
ム11の上面にピンで水平面内で開閉可能に支持され、先
端部にそれぞれ検査面Ｓを供えた円柱を両側から挾むた
め円弧状に形成された上部クランプ38がピンで連結され
ている。また、上部クランプアーム35の基端部間には、
開閉用のクランプシリンダ39がそれぞれピンで連結して
あり、ロッドの伸縮によって上部クランプ38を開閉して
検査面Ｓがある円柱に保持できるようになっている。

また、１対の下部クランプアーム36はその中間部が、下
部クランプアーム連結材44にピンで連結されて水平面内
で開閉可能に支持されている。

これら下部クランプアーム36の先端部にそれぞれ検査面
Ｓを供えた円柱を両側から挾むため円弧状に形成された
下部クランプ40がピンで連結されている。また、下部ク
ランプアーム36の基端部間には、開閉用のクランプシリ
ンダ41がそれぞれピンで連結してあり、ロッドの伸縮に
よって下部クランプ36を開閉して検査面Ｓがある円柱に
保持できるようになっている。

さらに、上記クランプ38,38間には、転倒防止のため転
倒防止ワイヤ42がそれぞれ連結してあり、検査面Ｓの外
側に当てられる。

また、下部クランプアーム連結材44には、検査面Ｓの下
側に当てて転倒を防止する転倒防止ステー43が設けられ
ており、転倒防止ワイヤ42と円柱を挾んで対向して転倒
を防止するようになっている。

次に、このように構成された柱状構造物検査装置10によ
る柱状構造物の検査面Ｓの検査作業について、第５図に
より説明する。

（１）まず、検査前の準備として、検査対象となる柱状
構造物１の上部の陸上部分に制御及び計測室２を設置す
るとともに、動力源３を用意し、それぞれのコネクタな
どに動力及び操作ケーブル４を接続する。

（２）この後、検査補助者５が支援ボート６などで柱状
構造物１に近付き、上下のクランプアーム35,36をクラ
ンプシリンダ39,41によって閉じるようにし、装置10全
体を柱状構造物１に保持するとともに、動力及び操作ケ
ーブル４の途中にフロート７を取付ける。

こうして装置10を一旦セットした後は、制御及び計測室
２から遠隔操作で検査を行う。

（３）このため、装置10を所定の検査面Ｓに移動する。
この移動は、上昇の場合と下降の場合があるが、第５図
の上から下に工程を示す下降について説明する。

まず、柱状構造物１への保持状態では、上下のクラン
プアーム35,36が閉じられたクランプ状態となってい
る。

下部クランプアーム36を開いた状態とし、装置10全体
を上部クランプアーム35のみで支える。

昇降シリンダ37のロッドを伸長させ、下部クランプア
ーム36の位置を下方にずらす。

下方に移動された下部クランプアーム36を閉じ再びク
ランプ状態とする。

上部クランプアーム35を開いた状態とし、装置10全体
を下部クランプアーム36のみで支える。

昇降シリンダ37のロッドを収縮させ、装置フレーム11
とともに、上部クランプアーム36の位置を下方にずら
す。

下方に移動された上部クランプアーム35を閉じ再び上
下両方のクランプアーム35,36及び転倒防止ワイヤ42と
転倒防止ステー43でクランプ状態として、１スパンの下
降が完了する。

これら下降作業は、装置フレーム11内のテレビカメラ33
とライト34により監視しながら行う。

したがって、同様の操作を繰り返すことによって所定の
検査位置に装置10全体を下降することができる。

また、上昇については、下降の場合と逆の操作によって
装置10全体を上昇することができ、所定の検査位置に移
動することができる。

（４）こうして大体の位置が決まった後、作業用監視機
器14のテレビカメラ33をチルト用モータ，ズーム用モー
タ，パン用モータ等によって操作して検査面Ｓの外観検
査を行い、検査位置を決定する。

（５）この後、検査面Ｓの清掃のため清掃機器12を運転
する。すなわち、前後動シリンダ22のロッドを伸ばし、
下部スライド台21を突き出すようにしてワイヤブラシ25
を検査面Ｓに押し当てるとともに、油圧モータ24に動力
源３から作動油を供給して回転し、検査面Ｓを清掃して
排貝及び表面研磨が終わる。

（６）この後、例えば鋼管杭の板厚測定は、次のように
して行う。

この板厚測定には、超音波探触子32を検査面Ｓに当てて
行うが、押し当てる力は、前後動シリンダ30のロッドを
伸長して上部スライダ台29を突き出すことによって付与
するすることができ、簡単に鋼材の板厚の測定ができ
る。これらの一連の作業も、作業監視機器14のテレビカ
メラ33によって監視しながら陸上から遠隔操作で行うと
ともに、測定結果なども制御及び計測室２に集めるよう
にする。

こうして、１箇所について５点の計測が終わったら、超
音波探触子32を移動させて測定を続ける。

（７）また、例えばコンクリート杭などのひび割れの深
さの測定は、テレビカメラ33で検地したコンクリートの
ひび割れが４個のセンサの中央となるように配置し、前
後動シリンダ30のロッドを伸ばして検査面Ｓに押し付け
る。

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

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、今度は外側の音波探触子の送受信用センサによ
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）／（T2²-T1²）］^1/2 ここで、Ｌはひび割れから送受信用センサまでの距離及
び送受信用センサと送受信用センサの間の距離である。

なお、これらの一連の作業も、作業監視機器14のテレビ
カメラ33によって監視しながら陸上から行うとともに、
測定結果なども制御及び計測室２に集めるようになつて
いる。

（８）こうして、計測が終わったなら、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。

以上のように、この柱状構造物検査装置10によれば、装
置フレーム11に清掃機器12、検査用機器13、作業監視機
器14とが装備され、しかも装置フレーム11の外側に移動
機構15の上下クランプアーム35,36及び昇降シリンダ37
が装備され、装置10全体がコンパクトであり、大掛かり
なマニプレータなどを用いること無く、検査面Ｓを備え
た柱状構造物１に沿って移動させながら検査作業を行う
ことができる。

また、ダイバーや足場を必要とせず、簡単に柱状構造物
１の水中部分や空中部分の検査ができる。

さらに、装置10がコンパクトであり、持ち運びが容易で
作業能率の向上を図ることができる。

また、検査用機器13を検査面Ｓに対して常に一定の力で
押し付けることなどができ、検査データの質の向上及び
信頼性の向上を図ることができる。

なお、上記実施例の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柱状
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、一実施例とともに具体的に説明したようにこの考
案の柱状構造物検査装置によれば、検査対象となる柱状
構造物と対向される装置フレームに対向方向に移動可能
に検査面の清掃機器及び検査用機器を搭載するととも
に、この装置フレームに作業監視機器を搭載し、前記柱
状構造物に前記装置フレームを保持させながら移動し得
る移動機構を設けたので、清掃機器及び検査用機器によ
って検査前の清掃とその後の検査を水中、空中の別なく
行うことができるとともに、この装置フレームを一旦、
柱状構造物にセットするだけで移動機構によって柱状構
造物に沿って移動しながら一連の検査作業ができ、遠隔
操作でもこれらの作業ができる。

また、柱状構造物検査装置全体がコンパクトであり、持
ち運びが容易で、能率良く作業ができる。

さらに、ダイバーや足場を必要とせずに水中及び空中で
の検査作業ができ、短期間に、しかも安価に検査ができ
る。

また、検査者の能力によらず、常に一定の状態で検査が
できるので、検査データの質の向上及び信頼性の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの考案の柱状構造物検査装置の一実
施例にかかり、第１図は全体の側面図、第２図は全体の
平面図、第３図は装置フレーム部分の側面図、第４図は
装置フレーム部分の平面図である。 第５図はこの考案の柱状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。 10:柱状構造物検査装置、 11:装置フレーム、 12:清掃機器、 13:検査用機器、 14:作業監視機器、 15:移動機構、 17:横行台、19:横行シリンダ、21:下部スライド台、22:
前後動シリンダ、24:油圧モータ、25:ワイヤブラシ,29:
上部スライド台、30:前後動シリンダ、32:超音波探触
子、33:テレビカメラ、34:ライト、35,36:上下部クラン
プアーム、37:昇降シリンダ、39,41:クランプシリン
ダ、 S:検査面、1:柱状構造物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 高橋 義明 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 五反 謙一郎 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

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】検査対象となる柱状構造物と対向される装
   置フレームに対向方向に移動可能に検査面の清掃機器及
   び検査用機器を搭載するとともに、この装置フレームに
   作業監視機器を搭載し、前記柱状構造物に前記装置フレ
   ームを保持させながら移動し得る移動機構を設け、水
   中、空中の別なく検査可能としたことを特徴とする柱状
   構造物検査装置。