(57)【要約】【課題】少ない費用で製作することができ、橋桁を簡単に点検することができる橋桁点検装置を提供する。【解決手段】空気より比重の小さい気体を収容する浮揚気体収容袋１１と、この浮揚気体収容袋が結合される枠体１２と、枠体に支持されて前記浮揚気体収容袋から作用する浮揚力によって橋桁２の下面に突き当てられる上方当接部１３と、上方当接部が橋桁の下面に突き当てられた状態で、該橋桁を撮影するカメラ１４と、を備えるものとする。また、浮揚気体収容袋又は枠体に一端が結合され、他端が地上にいる操作者、又は橋桁上にいる操作者よって把持される操作紐１５を有する。上方当接部の橋桁と接触する部分には、橋桁の下面に沿って走行する走行車輪１６を設ける。浮揚気体によって浮揚し、橋桁の下面に当接された状態で下面を走行し、カメラで橋桁の状態を撮影する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気より比重の小さい気体を収容する浮揚気体収容袋と、
前記浮揚気体収容袋が結合される枠体と、
前記枠体に支持され、前記浮揚気体収容袋から作用する浮揚力によって橋桁の下面に突き当てられる上方当接部と、
前記上方当接部が前記橋桁の下面に突き当てられた状態で、該橋桁を撮影する撮像装置と、を有することを特徴とする橋桁点検装置。
【請求項２】
前記浮揚気体収容袋又は前記枠体に結合され、下方に垂下されて橋桁より下方の地上にいる操作者よって把持される操作紐を有することを特徴とする請求項１に記載の橋桁点検装置。
【請求項３】
前記浮揚気体収容袋又は前記枠体に一端が結合され、他端が橋桁上にいる操作者よって把持される１又は２以上の操作紐を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の橋桁点検装置。
【請求項４】
前記上方当接部の前記橋桁と接触する部分に設けられ、橋桁の下面に沿って走行する走行車輪を有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の橋桁点検装置。
【請求項５】
前記上方当接部が前記橋桁の下面に当接された状態で、該橋桁の下面を打撃して打撃音を検出する打音検査装置を有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の橋桁点検装置。
【請求項６】
前記枠体に支持され、該枠体に浮揚力を付与する回転翼を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の橋桁点検装置。
【請求項７】
前記枠体又は前記浮揚気体収容袋に支持され、水平方向への推進力を発生する横方向推進装置を有することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の橋桁点検装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋桁の下面等の状態を点検するための橋桁点検装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
経済成長にともなって多くの橋梁が構築されたが、これらの橋梁の老朽化が進み、保守点検が必要となっている。しかし、橋梁の点検に足場を組み上げたり、高所作業車を用いたりすると費用が嵩み、多くの中小の橋梁を管理する市町村等では、充分な点検を行うことが難しくなっている。このため、点検者が橋桁に接近して点検を行うのではなく、橋桁の状態を撮影すること等によって間接的に点検しようとする技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載の装置は、橋桁の下方における地上に伸縮ポールを立設し、該伸縮ポールの上端から張り出したアームにカメラ及び照明装置を取り付けて高所の状態を撮影するものである。
また、特許文献２に記載の装置は、橋桁の上に点検用車両を設置し、この点検用車両が有するアームを橋桁の側方から下方に伸ばして橋桁の下側を撮影するものである。
非特許文献１に記載の装置は、ヘリコプターのように回転翼によって飛行する飛行体にカメラを搭載し、無線操縦によって橋桁に接近させて橋桁の状態を撮影しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３１２３４号公報
【特許文献２】特開２００６−２４１７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日経コンストラクション第５８２号、第２９ページ、「“空飛ぶ目”で橋を点検」、日経ＢＰ社、２０１３年１２月２３日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の装置では次のような解決が望まれる課題がある。
特許文献１に記載されている装置では、地上から伸縮ポールを伸長して高所を撮影するため、橋桁の位置が高いと撮影することが困難になる。また、橋桁の下面の広い範囲を点検しようとするときには、何度も伸縮ポールの立ち上げ位置を移動して点検を行う必要があり、効率が悪くなってしまう。
また、特許文献２に記載の装置では、橋桁の上から橋桁の下側にアームを伸ばすために、アームの重量やこれを支持する点検車両が大きくなる。このため、装置の製作や管理に多くの費用が必要となってしまう。
非特許文献１に記載の装置は、高橋脚の橋梁等にも対応可能であるが、橋桁に接近して安定した飛行をするために高度の制御が必要となる。このため装置の制作費が高くなる。また、橋桁に間近まで接近し、安定した状態で撮影することは難しい。さらに、飛行するための動力としてエンジン、モーター等を用いると、動力として燃料、電池等を搭載する必要がある。このため飛行可能な時間が短くなり、広い範囲を連続して点検することが難しい。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない費用で製作することができ、橋桁を簡単に点検することができる橋桁点検装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、  空気より比重の小さい気体を収容する浮揚気体収容袋と、  前記浮揚気体収容袋が結合される枠体と、  前記枠体に支持され、前記浮揚気体収容袋から作用する浮揚力によって橋桁の下面に突き当てられる上方当接部と、  前記上方当接部が前記橋桁の下面に突き当てられた状態で、該橋桁を撮影する撮像装置と、を有する橋桁点検装置を提供する。
【０００９】
この橋桁点検装置では、浮揚気体の揚力によって橋桁の下面にゆっくりと接近させ、上方当接部を橋桁の下面に押し付けることができる。したがって、撮像装置を支持する枠体は、安定した状態で橋桁と接触し、橋桁の下面に近接した位置から下面の鮮明な画像を得ることができる。
また、浮揚気体によって揚力が付与されるので、高度の制御装置等は必要なく、簡単な装置で橋桁の下面に接近させることができる。また、浮揚のための燃料、電池等を消費することなく長時間の浮揚が可能となり、橋桁を長時間にわたって点検することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の橋桁点検装置において、  前記浮揚気体収容袋又は前記枠体に結合され、下方に垂下されて前記橋桁より下方の地上にいる操作者よって把持される操作紐を有するものとする。
【００１１】
この橋桁点検装置では、操作紐の操作で橋桁の下面にゆっくりと接近させる動作や、装置を回収する操作が可能となる。また、複数の操作紐を設け、平面的に異なる位置で複数の操作者が操作することにより、水平方向への移動を制御することが可能となる。
また、操作紐が光ケーブル、導電線等の信号線を含むことにより、撮像装置その他枠体に支持される装置の制御は上記信号線を介して行うことができる。また、操作紐に含まれる導電線を介して装置で必要な電力を供給することもできる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の橋桁点検装置において、  前記浮揚気体収容袋又は前記枠体に一端が結合され、他端が前記橋桁上にいる操作者よって把持される１又は２以上の操作紐を有するものとする。
【００１３】
この橋桁点検装置では、橋桁の上から操作紐を介して橋桁の下面に接近させる動作や、橋桁の下面に沿って移動し、画像を得る動作等を制御すすることができる。また、橋桁の上から操作紐を介して操作信号を送信すること、電力を供給すること等が可能となる。したがって、橋桁が高橋脚に支持される場合、地上から橋桁の下に近づけない場合等にも容易に橋桁の点検が可能となる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の橋桁点検装置において、  前記上方当接部の前記橋桁と接触する部分に設けられ、橋桁の下面に沿って走行する走行車輪を有するものとする。
【００１５】
この橋桁点検装置では、装置を橋桁の下面に沿って移動させるのが容易となる。これにより、橋桁の下面の広い範囲を逐次又は連続的に撮影することができる。上記走行車輪は、駆動装置によって回転駆動されるものであっても良いし、駆動装置は備えずに操作紐から水平方向の力が作用したときに走行車輪が回転して移動するものであっても良い。また、水平方向に空気流を生じさせるプロペラや噴射装置によって水平方向の推進力が付与されたときに回転して移動するもの等であっても良い。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の橋桁点検装置において、  前記上方当接部が前記橋桁の下面に当接された状態で、該橋桁の下面を打撃して打撃音を検出する打音検査装置を有するものとする。
【００１７】
この橋桁点検装置では、点検する者が橋桁の下面に接近しなくても、橋桁を打撃したときの打撃音を検出することができる。そして、打撃音を聞き分けることによって、又は打撃音を解析することによって橋桁の劣化を検知することができる。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の橋桁点検装置において、  前記枠体に支持され、該枠体に浮揚力を付与する回転翼を有するものとする。
【００１９】
この橋桁点検装置では、浮揚気体による揚力の他に回転翼の駆動による揚力が作用し、上方当接部を強く橋桁に押し付けることができる。したがって、風の影響を抑えて安定した状態で橋桁の点検が可能となる。また、回転翼の駆動制御によって装置の上昇及び下降を行うことができる。これにより、操作紐の操作によって橋桁点検装置の上昇及び下降を制御できないときにも、この回転翼の駆動によって橋桁点検装置の上昇及び下降を制御して、正確な位置で橋桁の下面に押し付けることができる。例えば、橋桁の位置が地表面より極めて高い位置にあるときに、操作者は橋桁の上から上記回転翼を用いてこの橋桁点検装置を橋桁の下側まで下降させ、橋桁の下方から上昇させて橋桁の下面に接触させるような操作を簡単に行うことができる。
【００２０】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の橋桁点検装置において、  前記枠体又は前記浮揚気体収容袋に支持され、水平方向への推進力を発生する横方向推進装置を有するものとする。
【００２１】
この橋桁点検装置では、橋桁に接触した状態又は接触していない状態で水平方向に移動することができ、橋桁に接近し、接触して橋桁を点検する動作の操作性が向上する。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明の橋桁点検装置では、少ない費用で製作することができ、橋桁を簡単に点検することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態である橋桁点検装置を示す概略正面図及び概略側面図である。
【図２】図１に示す橋桁点検装置の上方当接部及びカメラが取り付けられた状態を示す概略正面図である。
【図３】図１に示す橋桁点検装置の構成の一部を変更した橋桁点検装置の例を示す概略正面図である。
【図４】図１又は図３に示す橋桁点検装置を用いて橋桁の点検を行う状態を示す概略図である。
【図５】図１又は図３に示す橋桁点検装置を用いて橋桁の点検を行う状態の他の例を示す概略図である。
【図６】図１又は図３に示す橋桁点検装置を用いて橋桁の点検を行う状態の他の例を示す概略図である。
【図７】本発明の他の実施形態である橋桁点検装置を示す概略正面図である。
【図８】図７に示す橋桁点検装置を用いて橋桁の点検を行う状態を示す概略図である。
【図９】図７に示す橋桁点検装置を橋桁の下面に接触させる工程を示す概略図である。
【図１０】図７に示す橋桁点検装置を橋桁の下面に接触させる工程を示す概略図である。
【図１１】図１又は図７に示す橋桁点検装置に搭載することができる打音検査装置の例を示す概略構成図である。
【図１２】図１に示す橋桁点検装置に横方向カメラ及び横方向推進装置を取り付けた状態を示す概略側面図である。
【図１３】浮揚力を付加的に付与する回転翼を図７に示す橋桁点検装置に装備した状態を示す概略正面図である。
【図１４】本発明の橋桁点検装置を用いて、コンクリートからなるＩ型断面又はＴ型断面の橋桁を点検するときの状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る橋桁点検装置の一実施形態を示す概略正面図及び概略側面図である。また、図２は図１に示す橋桁点検装置が有する上方当接部及びカメラの取り付け状態を示す概略正面図である。
この橋桁点検装置１は、空気より比重の小さい気体を収容する浮揚気体収容袋１１と、この浮揚気体収容袋１１が結合され、その浮揚力によって浮揚する枠体１２と、該枠体に支持され、前記浮揚気体収容袋１１から作用する浮揚力によって橋桁２の下面に突き当てられる上方当接部１３と、上方当接部１３が橋桁２の下面に突き当てられた状態で、橋桁２の下面を撮影するカメラ１４と、枠体１２に一端が結合されて下方に垂下される操作紐１５と、を備えている。
【００２５】
上記浮揚気体収容袋１１は、薄い合成樹脂等による透気性の小さい膜によって形成され、空気より軽い気体、例えばヘリウムを収容して封止することができるものである。ヘリウムを注入する開口は、繰り返しの封入及び排出が可能な栓によって密閉することができるものとするのが望ましい。
この浮揚気体収容袋１１は、気体を封入した状態でほぼ円筒状となり、軸線方向の両端部はそれぞれ半球状となるものである。このような形状の袋を２体並列に配置し、この浮揚気体収容袋１１の浮揚力が枠体に作用するように連結されている。
【００２６】
上記枠体１２は、繊維補強された合成樹脂の棒状部材を組み合わせて形成され、ヘリウムが封入された浮揚気体収容袋１１が結合されることによって浮揚するものである。この枠体１２を形成する棒状部材は、例えば断面がＨ型のもの、Ｉ型のもの等を用いることができる。また、細い部材をトラス状に組み合わせて棒状に長い部材としたもの等を用いることもできる。
この枠体１２は、上部水平枠１２ａと、下部水平枠１２ｂと、これらを連結する鉛直枠１２ｃとで主要部が構成されており、上記浮揚気体収容袋１１は鉛直枠１２ｃの両側にそれぞれ配置され、上部水平枠１２ａと下部水平枠１２ｂとに結合されている。そして、この枠体１２は浮揚気体収容袋１１から浮揚力が伝達されたときに、過大な変形を生じることなく安定した状態で浮揚するように各部分の構造及び剛性が定められている。
なお、枠体１２は繊維補強された合成樹脂からなるものに限定されるものではなく、鋼やアルミ合金等で形成することもできるが、浮揚気体収容袋１１からの浮揚力で浮揚可能となるように軽量とする。
【００２７】
上記上方当接部１３は、枠体１２の上部水平枠１２ａに取り付けられ、枠体１２に作用している浮揚力よって橋桁２の下面に突き当てられて、枠体１２を安定した状態に保持することができるものである。本実施の形態では、図２に示すように上部水平枠１２ａの３ヶ所又は４ヶ所から上方に突き出したものである。そして、この上方当接部１３は、上部水平枠１２ａから立ち上げられた棒状部材２４と、この棒状部材の上端部に取り付けられ、橋桁２の下面に接触する走行車輪１６と、この走行車輪１６を回転駆動する駆動モーター１７と、上記棒状部材２４の中間部に介挿され、棒状部材の上部２４ｂを軸線回りに回転させる方向制御部１８とを備えている。
【００２８】
上記走行車輪１６は、駆動モーター１７によって駆動されることにより、橋桁２の下面に接触した状態で走行するものである。また、走行車輪１６は方向制御部１８によって方向を変えることができるものとなっている。方向制御部１８は、上部水平枠１２ａに固定された棒状部材の下部２４ａと、走行車輪１６を支持する棒状部材の上部２４ｂとの間に設けられ、棒状部材の上部２４ｂを支持する支持部１８ａを棒状部材の下部２４ａに対して軸線回りに駆動するものである。これにより、走行車輪１６の方向が変更される。このように走行車輪１６の方向を変更することによって、橋桁２の下面に接触している橋桁点検装置１を橋桁２の下面に沿って任意の方向に移動することができる。
なお、複数の走行車輪１６の全てが方向制御部１８を有するものであっても良いが、１つ又は２つの上方当接部１３のみが方向制御部を有するものとすることもできる。
また、上記駆動モーター１７や方向制御部１８は、ラジオコントロールの模型飛行体や模型自動車等で使用されている技術によって制御することができる。
【００２９】
上記カメラ１４は、枠体１２の鉛直枠１２ｃに支持され、上方に向けて設置されており、上方当接部１３が橋桁２の下面に当接された状態で橋桁２の下面の状態を撮影することができるものである。また、カメラ１４の近くには撮影位置に光を照射する照明灯１９を備えるのが望ましい。この照明灯１９にはＬＥＤ、フラッシュランプ等を用いることができる。これにより、コンクリートの橋桁２のひび割れ、鉄筋より表面側のコンクリートの剥落、鉄筋の腐食の状態等を鮮明な画像によって観察することが可能となっている。
カメラ１４は静止画像を得るものであっても良いし、動画を得るものであっても良い。また、画像を記録装置に蓄積するものであっても良いし、無線又は有線で画像データをコンピュータ等の記録装置に送信するものであっても良い。
【００３０】
操作紐１５は、橋桁点検装置１の浮揚を阻害しない程度に軽量であるとともに、引張力によって橋桁点検装置１の浮揚を拘束して保持することができる強度を有するものであり、様々な紐を使用することができる。例えば、合成繊維等で形成された軽量で強度の高いものを使用するのが望ましい。また、光ケーブル、導電線もしくはこれらと合成繊維等を撚り合わせた紐又はこれらを束ねた紐を用いることもできる。そして、光ケーブルや導電線は、上記カメラ１４の制御、カメラ１４で取得された画像データの送信、走行車輪１６を駆動する電力の供給、車輪１６及び方向制御部１８の制御信号の送信等に用いることができる。
【００３１】
上記操作紐１５は、図１に示すように、上端部付近は複数に分割され、枠体１２又は浮揚気体収容袋１１の複数の位置に結合されている。このように複数の位置に結合することによって枠体１２及び浮揚気体収容袋１１を安定した状態で保持することができる。
【００３２】
また、図３に示すように、枠体に下部水平枠１２ｂより下方に突き出した下方枠１２ｄを設け、この下方枠１２ｄの下端部に操作紐１５を結合するものであっても良い。上記下方枠１２ｄには、枠体１２を形成する棒状部材と同様に軽量で曲げ剛性を有する複数の部材を用いる。そして、これらの棒状部材の上端部を枠体の異なる位置にそれぞれ連結するとともに、下端部は一つにまとめて結合する。この下端部に一本の操作紐１５の上端部を接合する。また、下方枠１２ｄの下端付近には重り２０を取り付けることができる。浮揚力が作用する枠体１２は安定した状態を維持するために重心の位置を低く設定することが求められるが、上記のように下方枠１２ｄの下端付近に重り２０を設けることによって小さな重りで重心を低い位置に設定することができ、浮揚時に安定した状態が得られる。
【００３３】
次に、上記橋桁点検装置１を用いて橋桁２を点検する方法について説明する。
上記橋桁点検装置１は、枠体１２、浮揚気体収容袋１１等を分割して現場に搬入することができるものとし、橋桁２の点検を行う位置付近でこれらを組み立て、カメラ１４等の設定を行う。橋桁点検装置１の組立が完了すると、浮揚気体収容袋１１にヘリウムを注入する。ヘリウムの注入により浮揚気体収容袋１１及び枠体１２等に浮揚力が作用するが、操作紐１５を保持して上昇しようとするのを制御し、徐々に上昇させて橋桁２の下面に接近させる。そして、図４（ａ）に示すように上方当接部１３を橋桁２の下面に接触させる。
【００３４】
橋桁２の下面に上方当接部１３が当接された後、カメラ１４を作動して橋桁２の下面の状態を撮影する。得られた画像は画像信号として無線で又は操作紐１５に含まれる信号線を介して送信し、地上に設置された記録装置２１に記録するとともに、モニター２２に画像を表示する。
また、橋桁点検装置１に搭載した記録装置に記録しておき、橋桁点検装置１を地上に回収した後に、記録されている画像をモニター等に表示して橋桁２の状態を観察するものであっても良い。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、橋桁点検装置１の操作者２３が橋桁２の点検しようとする位置の直下までいける場合には、橋桁点検装置１を上昇させて橋桁２の下面に接触した位置でカメラ１４を作動し、橋桁２の下面の状態を撮影することができる。そして、図４（ｂ）に示すように橋桁２の下が河川等であって、操作者２３が点検しようとする位置の直下にいけないときには、橋桁点検装置１を上昇させて橋桁２の下面に接触させた後、上方当接部１３が有する走行車輪１６を駆動して、点検しようとする位置まで橋桁点検装置１を移動させる。このような操作により、点検しようとする位置から離れた位置までしか操作者が進入することができないときにも、橋桁の広い範囲を点検することができる。
一方、横方向の風があるときには、図５（ａ）に示すように風上から橋桁点検装置１を上昇させる。そして、操作紐１５によって風下に押し流されるのを拘束しながら、図５（ｂ）に示すように橋桁２の下面に接触させることができる。
【００３６】
上記橋桁点検装置１は、上方当接部１３が走行車輪１６とこれを駆動する駆動モーター１７を備えるものであったが、操作者が地上で橋桁２の直下及びその周辺にまで行ける場合には、駆動装置である駆動モーターを備えないもの、駆動装置と走行車輪１６との双方を備えず、橋桁２の下面を摺動するものであっても良い。
橋桁点検装置１が橋桁２の下面に沿って移動するための駆動装置を備えていないときには、図６（ａ）に示すように複数の操作紐１５を使用し、複数の操作者２３が操作紐１５を引く力を制御することによって位置を調整しながら上昇させることができる。そして、図６（ｂ）に示すように橋桁の下面における操作者２３の意図した位置において橋桁点検装置１を当接させることができる。また、橋桁点検装置１を水平方向に移動させるときには、橋桁点検装置１を橋桁２の下面に接触させたまま、もしくはわずかに橋桁２から離隔させ、複数の操作紐１５の張力を調整することによって移動することができる。
また、このように複数の操作紐１５を用いるときには、図６（ａ），（ｂ）に示すように横方向からの風があるときにも、その影響を抑えて橋桁点検装置１を操作することができる。
なお、上方当接部１３の走行車輪１６及び駆動モーター１７は着脱可能としておき、点検する橋桁２の状況によってこれらを取り外し、大きな浮揚力を得ることもできる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施形態である橋桁点検装置３を図７に基づいて説明する。
この橋桁点検装置３は、図１に示す橋桁点検装置１と同様の浮揚気体収容袋３１、枠体３２、上方当接部３３及びカメラ３４を備えている。そして、操作紐３５は枠体３２が有する上部水平枠３２ａの両側部に結合された２本と、枠体３２の中央付近に結合された１本との合計３本を備えている。また、この橋桁点検装置３は下方へ垂下される操作紐を備えていないが、枠体３２の下部には、図３に示す橋桁点検装置と同様に下方枠３２ｄを備えている。そして、この下方枠３２ｄの下端部に重り３９を取り付けることができるものとなっている。
【００３８】
上部水平枠３２ａの両側部に一端が結合された２本の操作紐すなわち第１の操作紐３５ａと第２の操作紐３５ｂは、図８に示すように橋桁２の側面に沿って上方に導かれ、他端が橋桁上の両側部にいる操作者３７によって把持されるものである。上部水平枠３２ａの中央付近又は鉛直枠３２ｃに一端が結合された第３の操作紐３５ｃは、浮揚力より重力が大きい状態で橋桁点検装置３を吊り支持することができるものである。
【００３９】
この橋桁点検装置３は、橋桁２を支持する橋脚が高く地上から操作を行うことが困難である場合や、河川等によって橋桁２の点検位置の近くまで操作者が行けない場合等に有効に使用することができるものであって、図８に示すように橋桁２の上から操作することができる。
なお、図１に示す橋桁点検装置１のように下方に垂下される操作紐を併用するものであっても良い。
【００４０】
この橋桁点検装置３が橋桁２の下面に接触した状態では、図１又は図２に示す橋桁点検装置と同様に操作して、橋桁２の下面の画像を撮影し、記録することができる。
また、橋桁点検装置３の移動は、図１又は図２に示す橋桁点検装置１と同様に上方当接部３３が有する走行車輪３６の駆動によって行うことができる。また、駆動装置又は駆動装置と車輪との双方を備えていない場合には第１の操作紐３５ａと第２の操作紐３５ｂとの一方を引き寄せ、他方を送り出すことによって橋桁２の幅方向に移動することができる。また、第１の操作紐３５ａと第２の操作紐３５ｂとの双方を橋桁２の軸線方向に引っ張ることによって橋桁２の軸線方向に橋桁点検装置３を移動させることができる。
なお、上記のように橋桁２の上から操作するときには、橋桁上から橋桁点検装置３の位置を視認することができず、図７に示すように橋桁点検装置３の周辺部を撮影して即時に画像をモニター等に表示することができる撮像装置４０を備えるのが望ましい。この撮像装置４０で得られる画像に基づいて、橋桁点検装置３の移動を制御することができる。
【００４１】
この橋桁点検装置３を橋桁２の下面に当接させる工程は次にように行うことができる。
まず、橋桁２上の一方の側部から橋桁２の下側を通って反対側の側部に至る誘導紐を設置する。この誘導紐の設置は、橋桁２の下方の地上に作業者が行ける場合には、橋桁２の両側部から２本の紐を垂下し、下方で結びつけて橋桁２の一方の側部から引き上げることによって設置することができる。橋桁２の下方に作業者が近づけないときには、ヘリウムガスを封入した風船５２を準備し、重量が時間ともに減少する重り５３を取り付け、図９（ａ）に示すように紐５１で吊り下げて橋桁２の一方の側部より下方へ降下させる。重量が時間とともに減少する重り５３は、小さな孔を有する袋に水等の液体又は粉状体を収容したものを用いることができる。液体又は粉状体が孔から徐々に漏出し、重量が減少するものである。この風船５２を降下させる橋桁２の側部は風上側とする。時間の経過とともに液体又は粉状体が袋から漏出して重り５３の重量が減少し、ヘリウムガスによる浮揚力が橋桁点検装置全体の重量より大きくなると風船５２は徐々に浮き上がる。そして、図９（ｂ）に示すように風に流されて橋桁２の下側を通過し、風下側で橋桁２より上方に浮き上がる。この風船２を橋桁２の風下側の側部で捕獲することによって上記誘導紐とすることができる。
【００４２】
上記誘導紐は、図７に示す橋桁点検装置３の第１の操作紐３５ａとして用いるものとし、一端を上部水平枠３２ａの一方の側部に結合する。また、第２の操作紐３５ｂは、上部水平枠３２ａの他方の側部に結合する。下部水平枠３２ｂより下側に突き出した下方枠３２ｄの下端部には、時間とともに重量が減少する重り５４を取り付ける。また、この重り５４とともに、金属片等の重り３９を併せて取り付けても良い。重量が減少する重り５４は、上記誘導紐５を設置するときに用いた重り５３と同様に、小孔を有する袋に液体又は粉状体を収容したもの等を用いることができる。
【００４３】
浮揚気体収容袋３１にはヘリウムガスを注入し、このヘリウムガスによる浮揚力は、重量が減少する重り５４の初期状態では橋桁点検装置３を浮揚させることができず、重り５４の重量が最小値まで低減された状態では橋桁点検装置３を浮揚させ、橋桁２の下面に当接させることができる量に調整する。
この橋桁点検装置３を、図１０（ａ）に示すように、上部水平枠３２ａの中央部に結合した第３の操作紐３５ｃによって吊り支持し、橋桁２上の一方の側部から垂下して橋桁２の下面より下方まで下降させる。そして、図１０（ｂ）に示すように第１の操作紐３５ａを橋桁２上の他方の側部から引き寄せ、橋桁点検装置３を橋桁２の下側へ移動させる。この状態で重り５４の重量が減少し、橋桁点検装置３が浮揚すると橋桁２の下面に当接され、橋桁２の下面の撮影が可能な状態とすることができる。
【００４４】
以上に説明した橋桁点検装置１，３は、カメラ１４，３４によって得られた画像又は動画によって橋桁２の状態を点検するものであるが、この他に橋桁２に打撃を与え、打撃時の音によって橋桁２の状態を検知する打音検査装置６１を搭載することができる。
打音検査装置６１は、上記橋桁点検装置１，３の枠体１２，３２に支持され、上方当接部１３，３３が橋桁２の下面に当接された状態で動作するものであり、例えば図１１に示すような構成を備えるものを採用することができる。
【００４５】
この打音検査装置６１は、橋桁２に打ち付けられるハンマー６２と、このハンマーを支持するバネ６３と、このバネ６３を周期的に変形させ、ハンマー６２が橋桁２の下面より離れた位置に移動させた後にバネの変形を開放する打ち付け駆動装置６４と、ハンマー６２が橋桁２に打ち付けられたときの打撃音を検出する集音マイク６５とを備えている。
【００４６】
上記ハンマー６２は、例えば球形、円筒形等とすることができ、金属、石材、セラミック等の硬い材料で形成することができ、橋桁２の下面に打ち付けられたときに打撃音を生じさせるものを採用することができる。
バネ６３は、先端部においてハンマー６２を支持し、後端部は上部水平枠１２ａ，３２ａに取り付けられた基部６６に支持されている。そして、図１１（ａ）に示すように該ハンマー６２が橋桁２の下面に接触又は近接した位置となるように設定されている。ハンマー６２は、バネ６３の変形によって橋桁２の下面に接触又は近接した位置から橋桁２の下面と離れる方向に移動することが可能となっており、バネ６３を変形させる力が解放されたときに、バネ６３の弾性反発力によって打撃音が生じる程度にハンマー６２が橋桁２の下面に打ち付けられる。上記バネ３は、本例で板バネを用いているが、弦巻バネ等を用いることもできる。
上記集音マイク６５は、ハンマー６２が橋桁２の下面に打ち付けられる位置付近に突き出すように設けられ、ハンマー６２が橋桁２の下面に打ち付けられたときの打撃音を検出し、有線又は無線によって記録装置に対して出力することができるものである。
【００４７】
打ち付け駆動装置６４は、バネ６３に一端が連結されてバネ６３を変形させる力を伝達する駆動伝達部材６４ａと、駆動モーター６４ｂと、減速器を介して駆動モーター６４ｂから駆動力を上記駆動伝達部材６４ａに作用させるアーム６４ｃとを備えるものである。
上記駆動伝達部材６４ａは、棒状の部材であって軸線方向の往復移動が可能に支持されている。そして、一端がバネ６３に連結され、駆動伝達部材６４ａの軸線方向の力をバネ６３に伝達するものとなっており、他端付近には上記アーム６４ｃと接触する突起６４ｄが設けられている。
上記アーム６４ｃは、回転支持軸６４ｅから法線方向に突き出し、駆動伝達部材６４ａが有する突起６４ｄに先端部が接触するように設けられている。そして、駆動モーター６４ｂから減速器を介して回転支持軸６４ｅが駆動されることによって旋回し、図１１（ａ）に示すように突起６４ｄに係止されて駆動伝達部材６４ａをその軸線方向に移動させる。この移動方向は、バネ６３に支持されたハンマー６２が橋桁２の下面から離れる方向となっている。また、アーム６４ｃはさらに旋回することによって、図１１（ｂ）に示すように突起６４ｄと接触しなくなり、軸線方向に往復移動する駆動伝達部材６４ａの拘束が解放されるようになっている。
【００４８】
この打音検査装置６１では、橋桁点検装置１，３の上方当接部１３，３３が橋桁２の下面に当接された状態で、ハンマー６２が橋桁２の下面に接触又は近接した位置にあり、駆動モーター６４ｂが駆動されることによりアーム６４ｃが回転し、駆動伝達部材６４ａがバネ６３を変形させて、ハンマー６２が橋桁２の下面から離れる方向に移動する。そして、さらにアーム６４ｃが回転することによってアーム６４ｃの先端は駆動伝達部材の突起６４ｄからはずれ、バネ６３の弾性反発力によってハンマー６２は橋桁２の下面に打ち付けられる。このときの打撃音を集音マイク６５によって検出する。検出した打撃音は点検者が聞いて橋桁の劣化を判断するものであっても良いし、記録した打撃音の周波数解析を行い、その結果に基づいて橋桁２の劣化を判断するものであっても良い。
【００４９】
本発明に係る橋桁点検装置１，３は、以上に説明した構成の他に、横方向の画像を撮影する横方向カメラ、橋桁点検装置１，３が橋桁２の下面に接触した状態又は非接触の状態で横方向への推進力を付与する横方向推進装置、浮揚力を付加的に付与する回転翼を備えることもできる。
【００５０】
図１２は、図１に示す橋桁点検装置１に、上記横方向カメラ７１及び横方向推進装置７２を取り付けた状態を示す概略側面図である。
上記横方向カメラ７１は、枠体１２に支持されて横方向に向けて画像を取得するものであり、上方に向けて設置されている上記カメラ１４と同様の機能を有するものを使用することができる。このような横方向カメラ７１を備えることにより、橋桁２を支える支承４等の状態を撮影し、劣化状態、腐食の状態等を検知することができる。
【００５１】
上記横方向推進装置７２は、例えば図１２に示すように横方向に向けて設置されたプロペラ７３とこれを駆動する駆動装置７４とを有するものを採用することができる。これらのプロペラ７３及び駆動装置７４を互いに９０°となる２方向に向けて２つを設置し、これらの駆動を制御して橋桁点検装置１を任意の方向に移動させるものである。なお、このような横方向推進装置７２は、２方向に向けて２つを設ける場合に限らず、３つ以上のプロペラを異なる方向に向けて設置し、それぞれの駆動を制御して任意の方向に推進することもできる。
【００５２】
このような横方向推進装置７２を駆動するときは、上方当接部１３が橋桁２の下面に接触した状態であっても良いし、非接触の状態であっても良い。
図１に示す橋桁点検装置１では走行車輪１６を備えており、上方当接部１３が橋桁２の下面に接触した状態では、この走行車輪１６の駆動によって横方向に移動が可能である。しかし、段差や障害物があるとき、複数が並列された橋桁間を移動するとき等には、操作紐１５の操作、後述する回転翼の駆動等によって橋桁点検装置１を橋桁２から離れた位置に移動し、横方向推進装置７２を用いて容易に水平方向の移動が可能となる。また、走行車輪１６を備えていない場合には、上方当接部１３が橋桁２の下面に接触した状態、又は上方当接部１３，３３が橋桁２の下面に接触していない状態で横方向推進装置７２を用い、橋桁２の下面に沿って移動することができる。
なお、駆動装置７４は模型等で使用される小型のエンジン等を用いることもできるが起動及び停止の操作が簡単なモーターとするのが望ましい。また、モーターを駆動する電力は電池から供給するものであっても良いし、操作紐１５が導電線を含むものとしてこの導電線を介して供給するものであっても良い。
【００５３】
上記横方向カメラ７１及び横方向推進装置７２は、図７に示す橋桁点検装置３についても同様に採用することができる。また、図７に示す橋桁点検装置３では、撮像装置４０が上記横方向カメラの機能をも有するものとすることができる。
【００５４】
図１３は、浮揚力を付加的に付与する回転翼７５を図７に示す橋桁点検装置３に装備した状態を示す概略正面図である。この回転翼７５は、ほぼ鉛直方向の回転軸回りに回転駆動され、浮揚気体収容袋３１に封入されたヘリウムガスによる浮揚力に加えて橋桁点検装置３に浮揚力を付与するものである。この回転翼７５は、起動・停止・回転速度の制御を橋桁２の点検中に行うことができるものとし、回転翼７５の逆回転も可能とするのが望ましい。
このような回転翼７５を、橋桁点検装置３の上方当接部１３が橋桁２の下面に当接された状態で駆動することにより、橋桁２に押し付ける力が増加し、横風等の影響を低減することができる。
【００５５】
また、図８に示すように橋桁２の上から操作するときに、橋桁２上から橋桁点検装置３を側方に送り出し、回転翼７５の駆動により下降させた後、橋桁２の下方まで横方向に移動し、上昇させることによって橋桁２の下面に容易に当接させることができる。横方向への移動は、横方向推進装置を備えているときには、その駆動によって行うことができ、横方向推進装置を備えていないときには、橋桁２の両側部で操作者によって把持された操作紐３５の操作によって移動することができる。
なお、この回転翼は図１に示す橋桁点検装置１に取り付けることもできる。
【００５６】
以上に本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において他の形態で実施することができる。また、以上に説明した発明の構成は適宜に設計を変更して採用することができる。
例えば、上記実施の形態では、橋桁の断面形状が箱形となっており、下面は該橋桁の軸線と直角方向に寸法が大きい場合について好適に用いることができたが、複数のＩ型又はＴ型の橋桁を配列した橋梁については、図１４に示すように橋桁点検装置４を橋桁５に当接して橋桁５の点検を行うことができる。
この橋桁点検装置４は、上部水平枠８２ａから上方に突き出した複数のガイド部材８２ｆを備えるものであり、上方当接部８３が橋桁５の下面に当接されたときに、ガイド部材８２ｆが橋桁５の両側面と対向するように突き出すものとなっている。これらのガイド部材８２ｆにより、橋桁５の軸線と直角方向の相対的変位が拘束され、橋桁点検装置４の上方当接部８３が橋桁５の下面からはずれるのを防止しながら、橋桁５の軸線方向に移動することできる。
【００５７】
一方、図１及び図７に示す橋桁点検装置は、いずれも操作紐を有するものであったが、請求項１に係る発明の橋桁点検装置は、操作紐を備えないものであっても良い。つまり、上昇及び下降するための手段、横方向への移動するための手段を無線信号によって制御して、橋桁の下面に当接されるものを含む。上昇及び下降するための手段は、例えば図１３に示すような回転翼とすることができ、横方向への移動するための手段は、例えば図１２に示すような横方向推進装置とすることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１：橋桁点検装置，  ２：橋桁，  ３：橋桁点検装置，  ４：橋桁点検装置  ５：Ｉ型又はＴ型の断面を有する橋桁，
１１：浮揚気体収容袋，  １２：枠体，  １２ａ：上部水平枠，  １２ｂ：下部水平枠，  １２ｃ：鉛直枠，  １２ｄ：下方枠，  １３：上方当接部，  １４：カメラ，  １５：操作紐，  １６：走行車輪，  １７：駆動モーター，  １８：方向制御部，  １９：照明灯、  ２０：重り，  ２１：記録装置，  ２２：モニター，  ２３：操作者，  ２４：上方当接部の棒状部材，  
３１：浮揚気体収容袋，  ３２：枠体，  ３２ａ：上部水平枠，  ３２ｂ：下部水平枠，  ３２ｃ：鉛直枠，  ３３：上方当接部，  ３４：カメラ，  ３５：操作紐，  ３６：走行車輪，  ３７：操作者，  ３９：重り，  ４０：撮像装置，
５１：誘導紐，  ５２：風船，  ５３：重り，  ５４：重り，
６１：打音検査装置，  ６２：ハンマー，  ６３：バネ，  ６４：打ち付け駆動装置，  ６４ａ：駆動伝達部材，  ６４ｂ：駆動モーター，  ６４ｃ：アーム，  ６４ｄ：突起，  ６４ｅ：回転支持軸，  ６５：集音マイク，  ６６：打音検査装置の基部，
７１：横方向カメラ，  ７２：横方向推進装置，  ７３：プロペラ，  ７４：駆動装置，  ７５：回転翼，
８１：浮揚気体収容袋，  ８２：枠体，  ８２ａ：枠体の上部水平枠，  ８２ｆ：ガイド部材，  ８３：上方当接部，  ８４：カメラ，  ８５：操作紐
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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