(57)【要約】【課題】道路、鉄道などの橋梁構造物（例えば床版、壁高欄、橋脚、等）等のように、地上面より高所にある部位の状態検出は、足場を組んで、その足場に操作員が登り、足場上で測定ヘッドを操作員が手に持って行っていた。【解決手段】第１の機構３、この第１の機構３に装着の第２の機構４、及びこの第２の機構４に搭載され計測面が計測領域９ａにおける計測点９ｐの計測対象面１０１に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッド５を備え、前記第１の機構３により前記第２の機構４を介して前記計測ヘッド５が前記計測領域９ａへ位置させられ、前記第２の機構４に依存して前記計測ヘッド５が前記計測点９ｐへ移動する構造物の状態検出装置。【選択図】        図１
2004163173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の機構、この第１の機構に装着の第２の機構、及び計測面が計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備えた計測装置を使い、前記第１の機構により前記第２の機構を前記計測領域へ位置させ、前記第２の機構を使って前記計測ヘッドを前記計測点へ移動させる構造物の状態検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の計測方法において、前記計測ヘッドを前記計測点へ移動させた後に前記計測面に当接させ、当該計測点での計測後に他の計測点での状態検出をする場合は、前記当接を解除した後に前記第２の機構を使って前記計測ヘッドを前記他の計測点へ移動させ、当該計測ヘッドを前記計測面に当接させることを特徴とする構造物の状態検出方法。
【請求項３】
第１の機構、この第１の機構に装着の第２の機構、及びこの第２の機構に搭載され計測面が計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備え、前記第１の機構により前記第２の機構を介して前記計測ヘッドが前記計測領域へ位置させられ、前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記計測点へ移動する構造物の状態検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の計測装置において、前記計測ヘッドが前記計測点へ移動した後に前記計測面に当接し、当該計測点での状態検出後の他の計測点での状態検出に先立って前記当接が解除された後に、前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記他の計測点へ移動し、当該計測ヘッドが当該前記他の計測点で前記計測面に当接することを特徴とする構造物の状態検出装置。
【請求項５】
請求項３および請求項４の何れか一に記載の計測装置において、前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記計測対象面に対して２次元の動きをして前記計測点へ移動することを特徴とする構造物の状態検出装置。
【請求項６】
請求項３および請求項４の何れか一に記載の計測装置において、前記計測ヘッドに連結の操作手段を有し、この操作手段の操作に応じて前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記計測対象面に対して２次元の動きをして前記計測点へ移動することを特徴とする構造物の状態検出装置。
【請求項７】
請求項３〜請求項６の何れか一に記載の計測装置において、前記第１の機構は計測領域へ移動させられる移動部を有し、前記第２の機構はリンク機構であり、前記第２の機構が前記移動部によって前記計測領域へ移動させられ、前記計測ヘッドが前記第２の機構に依存して前記計測対象面に対して２次元の動きをして前記計測点へ移動することを特徴とする構造物の状態検出装置。
【請求項８】
請求項３〜請求項６の何れか一に記載の計測装置において、前記第１の機構は計測領域へ移動させられる移動部を有し、前記第２の機構は各々の軸心が互いに交差し各々前記計測領域において前記計測面に沿って延在する第１及び第２の軸を有すると共に前記移動部によって前記計測領域へ移動させられ、前記計測ヘッドは前記第１及び第２の軸に沿って前記計測対象面に対して２次元の動きをして前記計測点へ移動することを特徴とする構造物の状態検出装置。
【請求項９】
請求項６〜請求項８の何れか一に記載の計測装置において、前記第１の機構が、前記第２の機構と前記計測ヘッドと前記操作手段の合計荷重に耐える耐荷重能力を有していることを特徴とする構造物の状態検出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の計測装置において、前記計測ヘッドが前記計測点へ移動した後に前記計測面に当接し、当該計測点での計測後の他の計測点での計測に先立って前記当接が解除された後に、前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記他の計測点へ移動し、当該計測ヘッドが当該他の計測点で前記計測面に当接することを特徴とする構造物の状態検出装置。
【請求項１１】
請求項３〜請求項１０の何れか一に記載の計測装置において、前記第１の機構の前記計測対象構造物側の端部に、前記第１の機構の長さが伸びることによって前記計測対象構造物に当接する固定部材が設けられていることを特徴とする構造物の状態検出装置。
【請求項１２】
請求項３〜請求項１１の何れか一に記載の計測装置において、前記第１の機構に対する前記計測ヘッドの向きを変える向き変更手段を備えていることを特徴とする構造物の状態検出装置。
【請求項１３】
（実施形態１〜７＋αをカバ−）  機構、この機構に取り付けられたガイド構造体、操作手段、及びこの操作手段に搭載され計測面が計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備え、前記機構により前記ガイドが前記計測領域へ位置させられ、前記操作手段により前記ガイド構造体にガイドされて前記計測対象面に対して２次元の動きをして前記計測ヘッドが前記計測点へ移動する構造物の状態検出装置。
【請求項１４】
第１の機構、この第１の機構に取り付けられ計測対象構造物の計測対象面に沿って相互に間隔を隔てて配設された複数の巻上機を有する第２の機構、前記複数の巻上機によって吊架された支持部、及びこの支持部に搭載され計測面が計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備え、前記第１の機構により前記計測ヘッドが前記計測領域へ位置させられ、前記支持部に依存して前記計測ヘッドが前記計測点へ移動する構造物の状態検出装置。
【請求項１５】
互いに間隔を隔てて配設される対をなす第１の機構、前記対をなす第１の機構に跨る第２の機構、この第２の機構に可移動に装着の支持部、及びこの第２の支持部材に搭載され計測面が計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備え、前記第１の機構により前記第２の機構及び前記支持部を介して前記計測ヘッドが前記計測領域へ位置させられ、前記支持部の前記第２の機構に沿った移動に伴って前記計測ヘッドが前記計測対象面と平行をなして前記計測点へ移動する構造物の状態検出装置。
【請求項１６】
第１の機構、この第１の機構に装着の第２の機構、計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備え、前記計測ヘッドが前記計測領域へ位置させられ、前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記計測点へ移動し、この計測点へ移動した計測ヘッドの状態検出デ−タから前記計測対象構造物の状態を表示装置に表示する構造物の状態監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、計測対象構造物に計測ヘッドを近接させ、計測ヘッドから発する振動、弾性波、他の信号に基づく計測対象構造物からの応答信号を検出する構造物の状態検出方法、検出装置、及び計測対象構造物の健全性や異常状態等を監視する構造物の状態監視システムに関するもので、例えば道路、鉄道などの橋梁構造物（例えば床版、壁高欄、橋脚、等）等のように、地上面より高所にある部位の状態検出に適した各種の構造物の状態検出方法、検出装置、及び監視システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路、鉄道などの橋梁構造物（例えば床版、壁高欄、橋脚、等）等の状態検出や、診断は、例えば特開２００１−１２４７４４号公報に示されているように、コンクリ−ト構造物のような計測対象物にハンマで衝撃を与え、この衝撃によって生じる計測対象物の振動を計測ヘッドで、ハンマ衝撃に対する応答信号として検出し、計測対象物の欠陥を検出・診断するものがある。
【０００３】
前記特開２００１−１２４７４４号公報に示されているものは、ハンマでの衝撃によって生じる計測対象物の振動を、人の聴覚に依らずに、計測ヘッドで、ハンマ衝撃に対する応答信号として検出するもの、つまり、測定ヘッドを計測対象物に近接して磁界の変化を検出するコイを面状に設けることにより、道路、鉄道などの橋梁構造物（例えば床版、壁高欄、橋脚、等）等のような計測対象構造物の表面に現れる前記衝撃による固有振動から計測対象物内部の欠陥を検出する検査装置である。
【０００４】
地上面より高所にある部位の状態検出を行う場合は、足場を組んで、その足場に操作員が登り、足場上で、例えば前記特開２００１−１２４７４４号公報に示された測定ヘッドを操作員が手に持って行っている現状にある。具体的には、次のような手順で、地上面より高所にある部位の状態検出を行っていた。
１．地上面より高所にある部位の計測領域に、操作員がアクセスできるように足場等を構築する。
２．予め高所にある計測対象物の計測点を選定する。計測点は、一定ピッチの計測点が格子状に配された計測点群に設定されることが一般的である。
３．操作員が計測ヘッドを手に持って足場等に登り、足場等の上で、前記計測点に計測ヘッドを位置決めする。
４．計測ヘッドに計測開始指令を出し、計測を開始する。
５．計測完了後は、足場等の上で操作員が計測ヘッドを手に持って次の計測点へ移動し、前記２．以降の作業を繰り返し、前記予め設定された計測点群の計測を完了する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１２４７４４号公報（段落番号０００７〜０００９、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構造物の状態検出・診断方法は、前述のように、地上面より高所にある部位の状態検出・診断を行う場合、地上面より高所にある部位の計測領域に、操作員がアクセスできるように足場等を構築し、操作員が計測ヘッドを手に持って足場等に登り、足場等の上で、前記計測点に計測ヘッドを位置決めし、当該計測点での計測完了後は、足場等の上で操作員が計測ヘッドを手に持って次の計測点へ移動し足場等の上で計測点に計測ヘッドを位置決めし計測することを繰り返す。更に、或る領域の計測が完了し隣の領域や他の離れた領域での計測を引き続き行う場合は、足場等を解体した後、隣の領域や他の離れた領域で再び足場等を組まなければならない。従って、計測の準備に多大な時間と労力要し、操作員による計測作業も高所作業のため操作員の落下や計測ヘッドの落下等の危険が伴う上、測定に必要以上の時間を要すと共に場合によっては計測精度の信頼性が低下するなどの問題がある。
【０００７】
この発明は前述のような実情に鑑みてなされたもので、地上面より高所にある部位の状態検出・診断を行う場合に、足場を組んだり、計測を足場の上での高所作業としなくて済むようにすること、ひいては危険性を伴わず計測精度の信頼性の低下を伴わないようにすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る構造物の状態検出方法は、第１の機構、この第１の機構に取り付けられた第２の機構、及び計測面が計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備えた計測装置を使い、前記第１の機構により前記第２の機構を前記計測領域へ位置させ、前記第２の機構を使って前記計測ヘッドを前記計測点へ移動させるものである。
【０００９】
また、この発明に係る構造物の状態検出装置は、第１の機構、この第１の機構に装着の第２の機構、及びこの第２の機構に搭載され計測面が計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備え、前記第１の機構により前記第２の機構を介して前記計測ヘッドが前記計測領域へ位置させられ、前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記計測点へ移動するものである。
【００１０】
また、この発明に係る構造物の状態監視システムは、第１の機構、この第１の機構に装着の第２の機構、計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備え、前記計測ヘッドが前記計測領域へ位置させられ、前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記計測点へ移動し、この計測点へ移動した計測ヘッドの状態検出デ−タから前記計測対象構造物の状態を表示装置に表示し、前記計測対象構造物の状態を監視できるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１及び図２（ａ）（ｂ）に示す一事例に基づいて説明する。図１はシステム構成全体の一例を示す図、図２（ａ）は第２の機構の構造及び動作、及び第１の機構と第２の機構との動作関係、の一例を示す概念図、図２（ｂ）は第２の機構の構造、及び第１の機構と第２の機構との構造及び動作の関係の一例を具体的構造で示す斜視図である。
【００１２】
図１において、計測対象構造物１は、道路、鉄道などの橋梁構造物（例えば床版、壁高欄、橋脚、等）他の各種の計測対象構造物の、地表面２から可成り高い部分を例示してあり、その下面が計測対象面１０１となっている。
【００１３】
第１の機構３は、前記地表面２に載置されるものであり、前記地表面２に載置される脚部３０１と、この脚部３０１に一端部が支えられ矢印３Ｖのようにその長手方向に長さが伸び又矢印３Ｖと逆の方向に縮む構造の柱状のリフティング機構部３０２と、このリフティング機構部３０２の前記脚部３０１と反対側の端に設けられた移動部３０３と、前記リフティング機構部３０２を伸縮させて前記移動部３０３を上下に移動させる油圧源、空気圧源、水圧源、他の駆動源３０４とで構成されている。なお、前記駆動源３０４の前記移動部３０３の上下動の操作は、前記第１の機構３に付随の操作盤のスイッチ（図示せず）を人為的に操作することにより行う。
【００１４】
第２の機構４は、前記第１の機構３の前記移動部３０３に装着されており、２軸構造のリンク機構部４０１（詳細構造及び機能は図２（ａ）（ｂ）により後述する）と、このリンク機構部４０１に取り付けられた支持部４０２とで構成されている。
【００１５】
前記第２の機構４の前記支持部４０２の前記計測対象面１０１側に、計測ヘッド５が搭載されている。また、前記支持部４０２の前記地表面２側には、操作員６によって操作される棒状の操作手段７が螺着などによって連結されている。つまり、前記第２の機構４の荷重、前記計測ヘッド５の荷重、及び前記棒状の操作手段７の荷重は、前記第１の機構３がその前記移動部３０３を介して全て受け、操作員６は前記各荷重を受けることなく、容易に、前記計測ヘッド５を計測したい位置に位置決めできるように構成してある。
【００１６】
前記計測ヘッド５は、前記計測対象面１０１を打振して前記計測対象構造物１に衝撃を与える打振部５０１と、前記計測対象構造物１に前記衝撃で生じる固有振動や反射波などの応答信号を検出するセンサ部５０２と、前記計測対象構造物１の内部欠陥の有無等を判別する診断機能部５０３と、この診断機能部５０３の診断結果を表示や鳴動等により報知する報知部５０４と、測定済みと否とを識別できるように前記計測対象面１０１にマ−キングするマ−キング部５０５と、前記センサ部５０２での測定デ−タや前記診断機能部５０３での診断結果を外部機器（ＣＲＴ等の表示器、パソコン、サ−バ、監視所、保守所等）８へ出力する出力端子５０６と、定圧バネや電磁石（定反発力）で保持された定圧台盤５０７とを備えている。
【００１７】
前記打振部５０１は、電磁式ハンマ−や純機械的ハンマ−等、人力に依らないハンマ−である。なお、この打振部５０１は、図１では前記計測ヘッド５に装着した場合を例示してあるが、前記計測ヘッド５から離して前記計測ヘッド５以外の他のものに装着してもよい。
【００１８】
前記センサ部５０２は、接触式のもの、非接触式のもの、の何れでもよいが、図１では接触式のものを例示してあり、計測時には、定圧バネや電磁石によって、計測領域９内の計測点９０１における計測対象面１０１に所定の定圧力で押圧される。
【００１９】
前記診断機能部５０３は、前記センサ部５０２が検出した前記計測対象構造物１に前記衝撃で生じる固有振動や反射波などの応答信号に基づいて前記計測対象構造物１内の状態を解析し欠陥や疑欠陥を判別する。例えば空洞、ひび割れ等の有無や大きさ、存在場所、方向、数、等を演算した結果と基準値とを比較し、或いは前記計測対象構造物１の竣工当初の計測時やこれまでの計測時における前記計測対象構造物１内の状態のデ−タとの偏差を求め当該検出偏差と基準許容偏差値との比較や当該検出偏差の経時的変化度合い、等から、欠陥、準欠陥、要短期間継続測定、等を判別する。
【００２０】
前記報知部５０４は、前記計測ヘッド５による計測結果を、地表面２の操作員６が目視判別できるように、例えば、欠陥無しの場合は青色表示、欠陥有りの場合は赤色表示、準欠陥、要短期間継続測定の場合は黄色表示したり、欠陥有りの場合のみ赤色表示やブザ−が鳴るようにしたりするものである。
【００２１】
測定済みと否とを識別できるように前記計測対象面１０１にマ−キングする前記マ−キング部５０５は、インクを浸透させた印とするのが最も簡易に実現できるが、必要に応じ例えばプリンタ機能を持たせたものとして、測定日、測定企業名、測定部署名、測定者、診断結果等をマ−キングしても良い。
【００２２】
定圧バネや電磁石（定反発力）で保持された定圧台盤５０７は、前記打振部５０１と前記センサ部５０２と前記マ−キング部５０５とを、その前記計測対象面１０１側に保持しており、前記センサ部５０２が前記計測対象面１０１に押し付けられた場合、前記センサ部５０２は前記計測対象面１０１に所定の定圧力で接触し、計測場所を変えていった場合でも常に前記計測対象面１０１に所定の定圧力で接触するようにして、信頼度の高い安定した精度で計測できるようにしてある。
【００２３】
なお、前記定圧台盤５０７を設けずに、前記打振部５０１と前記マ−キング部５０５とを前記計測ヘッド５に直接取り付け、前記センサ部５０２のみ前記定圧バネや電磁石（定反発力）を介して前記計測ヘッド５に保持するようにしても、前記センサ部５０２が前記計測対象面１０１に押し付けられた場合、前記センサ部５０２は前記計測対象面１０１に所定の定圧力で接触し、計測場所を変えていった場合でも常に前記計測対象面１０１に所定の定圧力で接触するようにして、信頼度の高い安定した精度で計測できる。
【００２４】
前記センサ部５０２として非接触式のものを前記計測ヘッド５に装着する場合は、前記定圧台盤５０７は不要であり、前記定圧台盤５０７の代わりに、前記計測ヘッド５と前記計測対象面１０１との間隔を計測場所を変えていった場合でも一定にするための位置決め部材を、前記計測ヘッド５に設ければ、前述の図１の接触式の場合と同様に信頼度の高い安定した精度で計測できる。
【００２５】
また、前記打振部５０１も前記定圧台盤５０７に保持されているので、前記センサ部５０２が前記計測対象面１０１に接触している状態において前記計測対象面１０１が扁平である限り前記計測対象面１０１との距離（０も含む）は計測場所を変えていった場合でも常に一定であり、従って、前記打振部５０１が前記計測対象面１０１に与える衝撃力も計測場所を変えていった場合でも一定となり、計測場所を変えていった場合でも常に一定の衝撃力の下に前記センサ部５０２は前記計測対象構造物１の内部状態を計測できる。
【００２６】
前記マ−キング部５０５も前記定圧台盤５０７に保持されているので、前記センサ部５０２が前記計測対象面１０１に接触している状態において前記計測対象面１０１が扁平である限り前記計測対象面１０１との距離（０も含む）は計測場所を変えていった場合でも常に一定であり、従って、計測場所を変えていった場合でも常に前記計測対象面１０１に正確にマ−キングできる。
【００２７】
前記第２の機構４の前記支持部４０２の前記地表面２側に連結された棒状の操作手段７は、操作員６が手で操作して、前記支持部４０２を矢印４Ｈの方向及び矢印４Ｈと逆の方向（便宜上Ｘ軸方向とも記す）の成分および前記Ｘ軸方向と直交し且つ計測対象構造物１の計測対象面１０１と平行をなす方向（便宜上Ｙ軸方向とも記す）の成分の少なくとも一方を有する方向に移動させられる。この支持部４０２の前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向の移動（以下「２次元の動き」と略記する）を許すように前記リンク機構部４０１は動作する。この支持部４０２の前記ＸＹ軸方向の成分の少なくとも一方を有する方向の移動によって前記計測ヘッド５は、計測対象構造物１の計測対象面１０１に沿って前記２次元の動きをする。
【００２８】
また、前記棒状の操作手段７の下端部外面には前記計測ヘッド５の計測開始・停止用のオンオフスイッチ７０１が例えばＵ形クリップ等の固定具７０２で着脱可能に装着されている。前記オンオフスイッチ７０１と前記計測ヘッド５とを接続するケ−ブル７０３も前記棒状の操作手段７の外面に沿って延在し前記棒状の操作手段７の長手方向の数箇所で前記棒状の操作手段７の外面に固定具７０４で着脱可能に保持されている。
【００２９】
前記オンオフスイッチ７０１をオン（ＯＮ）にすれば、前記打振部５０１、前記センサ部５０２、前記診断機能部５０３、前記報知部５０４、前記マ−キング部５０５、及び前記定圧台盤５０７はオン（ＯＮ）状態となり、前記オンオフスイッチ７０１をオフ（ＯＦＦ）にすれば、前記打振部５０１、前記センサ部５０２、前記診断機能部５０３、前記報知部５０４、前記マ−キング部５０５、及び前記定圧台盤５０７はオフ（ＯＦＦ）状態となる。
【００３０】
なお、前記オンオフスイッチ７０１は、前記棒状の操作手段７の下端部外面に凹欠を設けて当該凹欠内に嵌め込み、当該凹欠に連通して前記棒状の操作手段７の外面にその長手方向に設けられた溝内に前記ケ−ブル７０３を嵌め込むようにしても良い。また、前記計測ヘッド５の計測開始・停止の操作は、例えば前記外部機器８のキ−ボ−ドから入力することにより行い、当該操作入力の信号が出力端子５０６を介して前記計測ヘッド５へ入力されるようにしてもよい。
【００３１】
前記ＣＲＴ等の表示器、パソコン、サ−バ、監視所、保守所等の外部機器８は、前記センサ部５０２が検出した前記計測対象構造物１に前記衝撃で生じる固有振動や反射波などの応答信号をアナログ信号として表示したり、前記空洞、ひび割れ等の有無や大きさ、存在場所、方向、数、等を演算した結果と基準値とを比較し、或いは前記計測対象構造物１の竣工当初の計測時やこれまでの計測時における前記計測対象構造物１内の状態のデ−タとの偏差を求め当該検出偏差と基準許容偏差値との比較や当該検出偏差の経時的変化度合い、等から、欠陥、準欠陥、要短期間継続測定、等を判別した結果を表示したり、前記空洞、ひび割れ等の有無や大きさ、存在場所、方向、数、等の前記計測対象構造物１内の状態を画像表示したりするもので、前記各種表示は、ソフトウェアにより、自動表示したり人為的検索操作やアイコン操作により選択的に行われるようにする等、必要に応じた表示が行われる。なお、前記診断機能部５０３は、前記計測ヘッド５に設ける代わりに、この外部機器８に設けてもよい。
【００３２】
なお、前記計測ヘッド５と前記外部機器８との機能分担は、必要に応じて設定され、例えば、前記計測ヘッド５に計測機能のみ持たせ、前記外部機器８には前記各機能のうち計測機能以外の全機能を持たせるようにして、前記計測ヘッド５の荷重を軽くし、前記第１の機構３が受ける荷重を軽減することもできる。
【００３３】
次に、計測準備作業、動作について説明する。最初に要点を概念的に説明し、その後に詳細な具体例を説明する。
【００３４】
図１は、実線で示す移動部３０３，第２の機構４，計測ヘッド５は、第１の機構３により、計測領域９ａへリフトアップされ、計測ヘッド５が操作手段７により測定点９ｐに移動されている状態を示し、一点鎖線で示す移動部３０３，第２の機構４，計測ヘッド５が、計測領域９ａへリフトされてなく、計測ヘッド５も測定点９ｐに移動されていない最初の状態を示してある。
【００３５】
先ず、計測準備作業、動作について要点を概念的に説明する。
【００３６】
１Ａ）  計測領域９ａへのリフト機能を有した第１の機構３を地表面２上に設置する。この際、この第１の機構３を設置する地表面２上の位置は、計測対象構造物１の計測範囲の下方で、該第１の機構３の移動部３０３を上昇することにより該移動部３０３が計測範囲の中に入るように選定される。
【００３７】
２Ａ）  前記第１の機構３の駆動源３０４を操作して前記移動部３０３を上昇させ、該移動部３０３が計測対象構造物１の計測対象面１０１に近接する計測領域９ａまで移動させる。
【００３８】
３Ａ）  次に、操作員６が、計測ヘッド５に連結された棒状の操作手段７を手元操作して前記計測ヘッド５を移動させ、その計測位置が所定の計測点９ｐに合うように調整する。この際、前記計測ヘッド５の水平方向の位置は、前記第１の機構３を基準として、リンク機構の機能を有した第２の移動機構４の自由度の範囲内にて任意に移動することができるため、予め計画した計測点９ｐ，９ｎ・・・に対し、順次、前記計測ヘッド５の位置をシフトすると共に、計測デ−タを採取・記録する。
【００３９】
４Ａ）  このようにしてリンク機構の機能を有した第２の機構４の自由度の範囲内にて前記計測対象面１０１上の計測を完了後、一旦前記第１の機構３の移動部３０３を下降させて前記計測ヘッド５のセンサ部５０２他と前記計測対象面１０１との接触を解除した後、前記リフト機能を有した第１の機構３の設置位置を次の計測位置に移動する。
【００４０】
５Ａ）  以下、前記２Ａ）〜前記４Ａ）を前記計測対象面１０１の所定の計測範囲が計測完了されるまで繰り返す。前記計測対象面１０１の全面の計測を完了した場合は、前記第１の機構３の前記駆動源３０４を操作して前記移動部３０３を下降させ、該移動部３０３が地表面２上に到達するまで近づけ、作業を完了する。
【００４１】
次に、計測準備作業、動作について詳細な一具体例を詳述する。
【００４２】
１Ｂ）  先ず、第１の機構３を、計測対象構造物１の高所にある計測対象面１０１の下方の地表面２の上に設置する。この場合、第１の機構３のリフティング機構部３０２は伸長しておらず、その移動部３０３は地表面２近くの図示一点鎖線の位置にある。従って、第２の機構４及び計測ヘッド５も地表面２近くの図示一点鎖線の位置にある。
【００４３】
２Ｂ）  次に、駆動源３０４を操作盤のスイッチ（図示せず）を上げ方向に操作し、前記リフティング機構部３０２を伸長させ、前記移動部３０３を、前記地表面２近くの図示一点鎖線の位置から、矢印３Ｖで示すように計測対象物１の方へ上方に向かって移動させ、計測領域９ａの図示一点鎖線の位置へリフトする。この移動部３０３の計測領域９ａの図示一点鎖線の位置へのリフトに伴って第２の機構４及び計測ヘッド５も、地表面２近くの図示一点鎖線の位置から、矢印４Ｖで示すように計測対象物１の方へ上方に向かって移動し計測領域９ａの図示一点鎖線の位置へリフトされる。なお、この計測領域９ａの図示一点鎖線の位置においては、計測ヘッド５の打振部５０１とセンサ部５０２とマ−キング部５０５の何れも、計測対象面１０１には接触しておらず、図示のように、計測対象面１０１から離間している。
【００４４】
３Ｂ）  次に、前記計測領域９ａの図示一点鎖線の位置へリフトされた第２の移動機構４の支持部４０２に、操作手段７を螺着などによって図示一点鎖線のように連結する。また、図示一点鎖線のようにオンオフスイッチ７０１を固定具７０２で着脱可能に装着し、前記オンオフスイッチ７０１と前記計測ヘッド５とを接続するケ−ブル７０３も前記棒状の操作手段７の外面に沿わせて前記棒状操作手段７の固定具７０４内に保持させる。
【００４５】
４Ｂ）  次に、操作員６は前記棒状の操作手段７を手に持って、一点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで矢印７Ｖで示すように動かすことによって、前記計測ヘッド５の打振部５０１とセンサ部５０２とマ−キング部５０５の何れもが計測対象面１０１から離間している状態のままで、第２の移動機構４の支持部４０２を、前記計測領域９ａの図示一点鎖線の位置から実線の位置、即ち前記計測ヘッド５が最初の計測点９ｐに対応する位置、まで矢印４Ｈで示すように移動させる。
【００４６】
５Ｂ）  然る後、操作員６は前記棒状の操作手段７を、矢印７Ｂで示すように計測対象物１の方へ上方に向かって押し上げて、前記打振部５０１とセンサ部５０２とマ−キング部５０５の何れもが計測対象面１０１から離間している状態の計測ヘッド５を、矢印５Ｖで示すように計測対象物１の方へ上方に向かって押し上げ、前記打振部５０１とセンサ部５０２とマ−キング部５０５の何れをも計測対象面１０１に当接させる（図示実線の状態）。
【００４７】
６Ｂ１）  定圧台盤５０７が定圧バネを使用したものである場合は、それまでより若干強い力で更に前記棒状の操作手段７を矢印５Ｖで示すように計測対象物１の方へ上方に向かって押し上げ、つまり前記棒状の操作手段７を介して計測ヘッド５を矢印５Ｖで示すように計測対象物１の方へ上方に向かって更に押し上げ、定圧台盤５０７で定まる定圧力で前記打振部５０１とセンサ部５０２とマ−キング部５０５の何れをも計測対象面１０１に押し付ける。なお、前記計測対象物１の方へ上方に向かって更に押し上げる操作は、前記第１の機構３を駆動源３０４を操作して行うことは、該駆動源３０４に空気圧、油圧、水圧等を利用したものでは、該空気圧、油圧、水圧等を微妙に制御して大きなショック無しに前記センサ部５０２等を前記計測対象面１０１に押し付けることは一般には難しい。
【００４８】
６Ｂ２）  前記定圧台盤５０７が電磁石（反発力）を使用したものである場合は、計測開始時にオンオフスイッチ７０１をオン（ＯＮ）にすることにより電磁石を付勢するようにすることにより前記センサ部５０２等を前記計測対象面１０１に押し付けるようにできるので、前記棒状の操作手段７をそれまでより若干強い力で更に矢印５Ｖで示すように計測対象物１の方へ上方に向かって押し上げる操作は必ずしも必要ではない。
【００４９】
７Ｂ１）  次に、操作員６はオンオフスイッチ７０１をオン（ＯＮ）にし、計測点９ｐにおける計測対象構造物１の内部状態の計測を開始する。即ち、前記打振部５０１、センサ部５０２、診断機能部５０３、報知部５０４、及びマ−キング部５０５がオン（ＯＮ）状態となり、前記計測点９ｐにおいて前記打振部５０１はハンマ−機能で前記計測対象構造物１へ衝撃を与え始め、前記センサ部５０２は前記計測対象構造物１からの前記衝撃に対する前記応答信号を計測し始め、前記診断機能部５０３は前記センサ部５０２で計測した計測信号に基づいて前記計測対象構造物１内の状態を診断し始め、前記報知部５０４は前記計測対象構造物１内に異常が有った場合に報知できるようにスタンバイ状態となり、前記マ−キング部５０５は、計測対象面１０１への前記マ−キングを開始する。また、前記センサ部５０２で計測した計測信号及び前記診断機能部５０３による前記計測対象構造物１内の状態診断結果は出力端子５０６から外部機器８へ出力される、或いは該外部機器８から出力端子５０６を介して読み出される。
【００５０】
７Ｂ２）  前記定圧台盤５０７が電磁石（反発力）を使用したものである場合は、前記オンオフスイッチ７０１をオン（ＯＮ）にした時点で、電磁石（反発力）が作動し、該電磁石（反発力）が前記定圧台盤５０７を矢印５Ｖで示すように計測対象物１の方へ上方に向かって押し上げ、前記定圧台盤５０７を介して、前記打振部５０１とセンサ部５０２とマ−キング部５０５の何れをも計測対象面１０１に所定の力で押し付けると共に、前記７Ｂ１）の動作が行われる。
【００５１】
８Ｂ）  次に、前記計測点９ｐでの計測を終え、次の計測点９ｐｎでの計測を引き続き行う場合は、操作員６は、前記オンオフスイッチ７０１を一旦オフ（ＯＦＦ）にし、前記棒状の操作手段７を矢印５Ｖと反対の方向に前記計測対象物１から離れる方向に下方に若干引き下げ、つまり前記棒状の操作手段７を介して計測ヘッド５を矢印５Ｖと反対の方向に計測対象物１から離れる方向に引き下げ、前記計測ヘッド５の前記打振部５０１とセンサ部５０２とマ−キング部５０５の何れをも計測対象面１０１から離間させた後、前記棒状の操作手段７を矢印７Ｈの方向に引き、前記計測ヘッド５を、前記計測対象面１０１に非接触で前記次の計測点９ｐｎに対応させる。
【００５２】
前記計測ヘッド５を前記次の計測点９ｐｎに対応させた後は、前記５Ｂ）〜前記７Ｂ２）までの操作及び動作を行う。
【００５３】
９Ｂ）  前記計測ヘッド５の前記計測対象面１０１と平行な面（図１では水平な面）内での前記２次元の移動は、前記リンク機構部４０１の自由度の範囲内で、自由にできる。従って、前記リンク機構部４０１の自由度の範囲内で前記計測ヘッド５を移動させて当該範囲内での計測が終了した場合は、前記駆動源３０４により前記第１の機構３のリフティング機構部３０２を矢印３Ｖと反対の方向に図示下方に縮ませ、前記移動部３０３、前記第２の機構４、前記計測ヘッド５を地表面２近くの図示一点鎖線の位置まで降ろし、次の計測領域９ｂの直下の地表面２上へ前記第１の機構３を移動して設置し、以降、前述と同様な計測準備作業及び計測作業を行う。
【００５４】
次に、前述の計測準備作業、動作の根拠となる第２の機構の構造及び動作、及び第１の機構３と第２の機構４との動作関係、を示す概念を示す図２（ａ）及び、第２の機構４の構造、及び第１の機構３と第２の機構４との構造及び動作の関係を示す具体的構成を示す図２（ｂ）によって、第２の機構４の構造、及び第１の機構３と第２の機構４との構造及び動作の関係を詳細に説明する。
【００５５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）において、前記第２の機構４の前記リンク機構部４０１は、第１の腕部４０１１と、第２の腕部４０１２と、これら第１及び第２の腕部４０１１，４０１２を枢着する中間軸構造部４０１３と、前記第１の腕部４０１１の前記中間軸構造部４０１３と反対側の端部を前記第１の機構３の移動部３０３に枢着する基幹軸構造部４０１４と、を有していると共に、前記第２の腕部４０１２の前記中間軸構造部４０１  ３と反対側の自由端に前記支持部４０２を有している。
【００５６】
前記操作手段７の計測対象面側の先端は自由継手（ユニバ−サルジョイント）４０３の地表面側結合部に着脱自在に螺着され、前記自由継手４０３の計測対象面側の結合部は、計測対象面側の端部に前記計測ヘッド５が搭載された結合部材４０４の地表面側の端部に結合されされている。前記自由継手４０３は、前述の図１において、操作員が地表面２上から棒状の操作手段７を操作する際、自由な位置から操作できるように操作上の余裕を持たせるものである。
【００５７】
前記結合部材４０４の中間部分は、前記第２の腕部４０１２の自由端の前記支持部４０２を貫通し該支持部４０２に所定の結合力で嵌合してあり、従って、前記計測ヘッド５の荷重と前記操作手段７の荷重と前記自由継手４０３の荷重と前記結合部材４０４の荷重との総和の荷重では、前記結合部材４０４は、前記支持部４０２から地表面側に自然下降しないようになっており、また、前記操作手段７を矢印７Ｖのように計測対象面側へ、前記所定の結合力での嵌合に打ち勝つ所定の力で押し上げた場合は、前記結合部材４０４が前記自由継手４０３を介して矢印７Ｖのように計測対象面側へ押し上げられ、従って前記計測ヘッド５も矢印５Ｖのように計測対象面側へ押し上げられる。
【００５８】
一方、前記操作手段７を操作し、計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなすＸ軸方向７Ｘ１（図１における矢印７Ｈ方向（この実施の形態１においては水平方向））に移動させると、前記自由継手４０３及び前記結合部材４０４を介して、前記支持部４０２がＸ軸方向４Ｘ１（図１における矢印４Ｈ方向（この実施の形態１においては水平方向））に移動し、前記操作手段７のＸ軸方向７Ｘ１の移動及び前記支持部４０２のＸ軸方向４Ｘ１の移動に伴い、前記計測ヘッド５も、Ｘ軸方向５Ｘ１（この実施の形態１においては水平方向）に移動する。同様にして、前記操作手段７を操作し、前記計測対象面と平行をなすＸ軸方向７Ｘ２（前記Ｘ軸方向７Ｘ１と反対の方向、即ち図１における矢印７Ｈと反対の方向（この実施の形態１においては水平方向））に移動させると、前記計測ヘッド５は、Ｘ軸方向５Ｘ２（前記Ｘ軸方向５Ｘ１と反対の方向。この実施の形態１においては水平方向）に移動する。
【００５９】
また、前記操作手段７を前記計測対象面と平行をなすＹ軸方向７Ｙ１（前記Ｘ軸方向７Ｘ１，７Ｘ２と直交する方向、即ち図１における矢印７Ｈと直交する方向（この実施の形態１においては水平方向））に移動させると、前記計測ヘッド５は、Ｙ軸方向５Ｙ１（前記Ｘ軸方向５Ｘ１，５Ｘ２と直交する方向。この実施の形態１においては水平方向）に移動し、前記操作手段７を前記計測対象面と平行をなすＹ軸方向７Ｙ２（前記Ｙ軸方向７Ｙ１と反対の方向）に移動させると、前記計測ヘッド５は、Ｙ軸方向５Ｙ２（前記Ｙ軸方向５Ｙ１と反対の）に移動する。
【００６０】
また、前記操作手段７は、前記Ｘ軸方向７Ｘ１と前記Ｙ軸方向７Ｙ１との間、前記Ｙ軸方向７Ｙ１と前記Ｘ軸方向７Ｘ２との間、前記Ｘ軸方向７Ｘ２と前記Ｙ軸方向７Ｙ２との間、及び前記Ｙ軸方向７Ｙ２と前記Ｘ軸方向７Ｘ１との間、の任意の方向に前記計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなして移動できる。即ち、前記操作手段７は、前記計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなして（この実施の形態１においては水平方向）２次元の移動ができる。同様に、前記支持部４０２及び前記計測ヘッド５も、前記計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなして（この実施の形態１においては水平方向）２次元の移動ができる。
【００６１】
なお、前記第２の機構４の前記リンク機構部４０１の基本機能、即ち、前記基幹軸構造部４０１４による前記第１の機構３の移動部３０３を軸とした前記第１の腕部４０１１の枢動（矢印４０１４Ｒ）、及び中間基幹軸構造部４０１３による該中間基幹軸構造部４０１３を軸とした前記第１及び第２の腕部４０１１，４０１２の各々の枢動（矢印４０１３Ｒ）、により、前記基幹軸構造部４０１４を固定軸とした前記第１及び第２の腕部４０１１，４０１２の各々の長さによって制限される範囲内で、前記第２の腕部４０１２の自由端、即ち前記支持部４０２は、前記計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなして（この実施の形態１においては水平方向）２次元の移動が自由にできる。従って、前記操作手段７は、前記計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなして（この実施の形態１においては水平方向）２次元の移動が自由にでき、前記計測ヘッド５も、前記計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなして（この実施の形態１においては水平方向）２次元の移動が自由にできる。
【００６２】
前述の図２（ａ）及び（ｂ）の説明から、図１における前述の操作、各部の動きが可能であることが分り、ひいては前記高所の計測対象構造物１の内部状態の計測が可能であることが分る。
【００６３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２は、前述の図２（ａ）（ｂ）のような中間軸構造部や基幹軸構造部を設けない他の構造の第２の機構の事例を示すものであり、以下、図３（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図３（ａ）は第２の機構の構造及び動作、及び第１の機構と第２の機構との動作関係、の一例を示す概念図、図３（ｂ）は第２の機構の構造、及び第１の機構と第２の機構との構造及び動作の関係の一例を具体的構造で示す斜視図である。
【００６４】
図３（ａ）（ｂ）において、第２の機構４は、対をなす棒状の枠部４０５１，４０５２と、対をなす棒状の第１のガイド部４０６１，４０６２と、対をなす棒状の第２のガイド部４０７１，４０７２と、対をなす第１の移動台４０８１，４０８２と、第２の移動台４０９とから構成されている。
【００６５】
前記対をなす棒状の枠部４０５１，４０５２は計測対象面（図１における１０１）に平行な面内において互いに平行をなし、一方の枠部４０５１はその中央部で前記第１の機構３の移動部３０３に結合されている。
【００６６】
前記第１のガイド部４０６１，４０６２は、前記計測対象面１０１に平行な面内において相互に平行をなすと共に前記枠部４０５１，４０５２と直交し、一方の第１のガイド部４０６１はその両端で前記対をなす棒状の枠部４０５１，４０５２の各々の一端を連結し、他方の第１のガイド部４０６２はその両端で前記対をなす棒状の枠部４０５１，４０５２の各々の他端を連結している。
【００６７】
前記対を成す棒状の第２のガイド部４０７１，４０７２は、計測対象面（図１における１０１）に平行な面内において相互に平行をなすと共に前記第１のガイド部４０６１，４０６２と直交し、各々の一端は前記一方の第１のガイド部４０６１に支持され、各々の他端は前記他方の第１のガイド部４０６２に支持されている。
【００６８】
一方の前記第１の移動台４０８１は、一方の前記棒状の第１のガイド部４０６１に前記第１のガイド部４０６１の長手方向（矢印４０８１Ｘの方向）に移動自在に装着され前記第２のガイド部４０７１，４０７２の各々の一端を支持している。他方の前記第１の移動台４０８２は、他方の前記棒状の第１のガイド部４０６２の長手方向（矢印４０８２Ｘの方向）に移動自在に装着され前記第２のガイド部４０７１，４０７２の各々の他端を支持している。
【００６９】
前記第２の移動台４０９は、前記第２のガイド部４０７１，４０７２の両者に跨って該第２のガイド部４０７１，４０７２に該第２のガイド部４０７１，４０７２の長手方向（矢印４０９Ｙの方向）に移動自在に装着され、その中央部で、前記支持部４０２と結合し、該支持部４０２を介して前記計測ヘッド５を支持している。
【００７０】
前記操作手段７を操作し、計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなすＸ軸方向７Ｘ１（図１における矢印７Ｈ方向（この実施の形態１においては水平方向））、或いはＸ軸方向７Ｘ２（前記Ｘ軸方向７Ｘ１と反対の方向）に移動させると、前記自由継手４０３，前記結合部材４０４，前記第２の移動台４０９，及び前記第２のガイド部４０７１，４０７２を介して、前記第１の移動台４０８１，４０８２が、前記ガイド部４０６１，４０６２に沿って矢印４０８１Ｘ，４０８２Ｘ（図１における矢印７Ｈ方向（この実施の形態２においては水平方向）或いは矢印７Ｈと反対の方向）の方向に移動できる。
【００７１】
前記操作手段７を前記計測対象面と平行をなすＹ軸方向７Ｙ１（前記Ｘ軸方向７Ｘ１，７Ｘ２と直交する方向、即ち図１における矢印７Ｈと直交する方向（この実施の形態２においては水平方向））或いはＹ軸方向７Ｙ２の方向に移動させると、前記自由継手４０３，及び前記結合部材４０４を介して、前記第２の移動台４０９が、前記第２のガイド部４０７１，４０７２に沿って矢印４０９Ｙ（前記矢印４０８１Ｘ，４０８２Ｘと直交する方向（この実施の形態２においては水平方向））の方向に移動できる。
【００７２】
また、前記操作手段７は、前述の実施の形態１の場合と同様に、前記Ｘ軸方向７Ｘ１と前記Ｙ軸方向７Ｙ１との間、前記Ｙ軸方向７Ｙ１と前記Ｘ軸方向７Ｘ２との間、前記Ｘ軸方向７Ｘ２と前記Ｙ軸方向７Ｙ２との間、及び前記Ｙ軸方向７Ｙ２と前記Ｘ軸方向７Ｘ１との間、の任意の方向に前記計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなして移動できる。即ち、前記操作手段７は、前記計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなして（この実施の形態２においては水平方向）２次元の移動ができる。
【００７３】
従って、前記支持部４０２及び前記計測ヘッド５も、前述の実施の形態１の場合と同様に、前記計測対象面１０１（図１に図示）と平行をなして（この実施の形態２においては水平方向）２次元の移動ができる。
【００７４】
なお、計測準備作業、動作についての概念的説明は、前述の１Ａ）〜５Ａ）と同じであり、計測準備作業、動作についての詳細な具体例の説明は、前記１Ｂ）〜９Ｂ）と同じであるので、何れも省略する。
【００７５】
実施の形態３．
なお、前述の図３（ｂ）において、前記第１の移動台４０８１，４０８２を、電動機で前記矢印４０８１Ｘ，４０８２Ｘの方向（前記Ｘ軸方向）に移動させ、前記第２の移動台４０９を、前記第１の移動台４０８１，４０８２とは別の電動機で前記矢印４０９Ｙの方向（前記Ｙ軸方向）に移動させるように構成しても前記計測ヘッド５を前記計測対象面（図１における１０１）に平行な面内で２次元に移動させることができ、その場合は、操作手段７は設けずに、図１のオンオフスイッチ７０１や前記第１の機構３に付随の操作盤のスイッチ（図示せず）に、前記電動機の制御用スイッチを設ければよいし、場合によっては、マイクロプロセッサを使い計測用電動機自動制御プログラムにより、第１の機構３で前記計測領域にリフトされた前記計測ヘッド５の前記２次元の移動及び前記計測・診断を、計測開始操作後、自動的に行うようにすることも可能である。
【００７６】
電動機を使用した場合は、図３（ｂ）の構造のものに比し、操作性は良いが、若干高価になり、また、マイクロプロセッサを使い計測用電動機自動制御プログラムにより、第１の機構３で前記計測領域にリフトされた前記計測ヘッド５の前記２次元の移動及び前記計測・診断を、計測開始操作後、自動的に行うようにすれば、更に至便であるが、更に高価にもなる。
【００７７】
前述の実施の形態１及び２は、電動機を使わずに安価なものにするため、第２の機構４における支持部４０２に、棒状等の操作手段７で外力（人力）を加えることにより、計測ヘッド５を、容易に計測対象面１０１に平行な面内で任意の方向に前記２次元に移動させることができる具体的構造を例示するものであるが、操作の容易性、至便性は、前述の実施の形態３の方が優る。
【００７８】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４をシステム構成全体を例示す図４に基づいて説明する。この発明の実施の形態４は、第１の機構３の軽量化を図る一事例を示すもので、図４において、図１〜図３と同一または相当する部分には同一符号を付し、その説明は省略し、図１〜図３と異なる部分についてのみ説明する。
【００７９】
図４において、前記第１の機構３の移動部３０３の計測対象面１０１側の先端に、摩擦性の緩衝材からなる固定部材３０５が装備されており、計測準備作業の当初、前記第１の機構３を伸長させて前記固定部材３０５の計測対象面１０１側の面を該計測対象面１０１に当接させる。
【００８０】
前記第１の機構３は、前記第２の機構４、前記計測ヘッド５、及び前記操作手段７の重量を支えるため、前記計測対象面１０１に当接させる固定部材３０５を設けなかった場合は、前記第１の機構３の重量を転倒しないだけの重量にする必要があるが、前記第１の機構３の移動部３０３の前記計測対象面１０１側の先端の摩擦性の固定部材３０５を、前記計測対象面１０１に当接して固定することにより、前記第２の機構４、前記計測ヘッド５、及び前記操作手段７の重量が前記第１の機構３にもたらす転倒方向への回転モ−メントに拮抗させることが可能となり、前記第１の機構３の自重を軽くすることができ、前記第１の機構３の設置作業や次の計測範囲の場所への運搬作業が容易になる。
【００８１】
又、前記固定部材３０５は緩衝材で形成されているので、前記固定部材３０５の計測対象面１０１側の面を該計測対象面１０１に当接させた場合に、前記計測対象面１０１や前記移動部３０３に取り付けた第２の機構４や第２の機構４に搭載の計測ヘッド５への前記当接によるショックが軽減される。
【００８２】
以下、計測準備作業、動作について要点を概念的に説明する。
【００８３】
１Ｃ）  計測領域９ａへのリフト機能を有した第１の機構３を地表面２上に設置する。この際、この第１の機構３を設置する地表面２上の位置は、計測対象構造物１の計測範囲の下方で、該第１の機構３の移動部３０３を上昇することにより該移動部３０３が計測範囲の中に入るように選定される。
【００８４】
２Ｃ）  前記第１の機構３の駆動源３０４を操作して前記移動部３０３を上昇させ、前記固定部３０５が計測対象構造物１の計測対象面１０１に近接する計測領域９ａまで移動させ、更に、前記固定部３０５が該計測対象面１０１に当接し、所定の応力が前記固定部３０５に加わるまで前記第１の機構３を上昇させる。ここで、前記所定の応力とは、前記計測対象面１０１に対し過大な応力ではなく、前記固定部３０５の許容応力内に設定されており、また、前記所定の応力の確認は、前記第１の機構３の駆動源３０４の圧力計（図示せず）等を監視することにより行える。
【００８５】
３Ｃ）  次に、操作員６が、計測ヘッド５に連結された棒状の操作手段７を手元操作して前記計測ヘッド５を移動させ、その計測位置が所定の計測点９ｐに合うように調整する。この際、前記計測ヘッド５の水平方向の位置は、前記第１の機構３を基準として、前記第２の機構４の支持部４０２の動き得る自由度の範囲内にて任意に移動することができるため、予め計画した計測点９ｐ，９ｎ・・・に対し、順次、前記計測ヘッド５の位置をシフトすると共に、計測デ−タを採取・記録する。
【００８６】
４Ｃ）  このようにして第２の機構４の支持部４０２の動き得る自由度の範囲内にて前記計測対象面１０１上の計測を完了後、一旦前記第１の機構３の移動部３０３及び前記固定部３０５を下降させて前記固定部３０５と前記計測対象面１０１との接触を解除した後、前記第１の機構３の設置位置を次の計測位置に移動する。なお、前記固定部３０５と前記計測対象面１０１との接触を解除した場合、前記計測ヘッド５のセンサ部５０２他も、前記計測対象面１０１との接触が解除されるようにしてある。
【００８７】
５Ｃ）  以下、前記２Ｃ）〜前記４Ｃ）を前記計測対象面１０１の所定の計測範囲が計測完了されるまで繰り返す。前記計測対象面１０１の全面の計測を完了した場合は、前記第１の機構３の前記駆動源３０４を操作して前記移動部３０３を下降させ、該移動部３０３が地表面２上に到達するまで近づけ、作業を完了する。
【００８８】
実施の形態５．
計測対象構造物１が橋脚と橋脚との間の高架の部分である場合、大型車両や電車の通過時に当該高架の部分は上下に揺れる。つまり図１の実線の状態や図４の状態で、橋脚と橋脚との間の高架の部分を計測いる際中に、大型車両や電車が通過した場合、前記高架部分の上下の揺れは、その揺れ幅が小さい場合は、計測ヘッド５の定圧台盤５０７や第２の機構４の撓み等で追従できるが、当該揺れ幅が大きい場合は、追従できるように、第２の機構１のリフティング機構部３０２と地表面２との間や、前記リフティング機構部３０２と移動部３０３との間にスプリング（つる巻きバネ）を介在させて前記追従ができるようにすれば、車両が通る時間帯や電車の運行時間帯でも計測が可能である。
【００８９】
実施の形態６．
前述の図１及び図４は、高架橋の床版底面のような高所に存在する水平な計測対象面１０１を対象にした場合の実施形態の例であるが、例えば、壁高欄や橋脚側面の高所側面を計測するケ−スも存在する。このような場合は、前述の図１及び図４のように第１の機構３に対し計測ヘッド５の向きが固定関係であればそのままでは対処しにくく、何らかの工夫が必要になる。そこで、例えば、第１の機構３と第２の機構４との接続部に、第１の機構３の伸縮方向（前述の上下へのリフト方向）に対して第２の機構４を傾斜、或いは垂直に屈曲できる機構等の手段を追加すれば、例えば、壁高欄や橋脚側面の高所側面を計測するケ−スにも対処できる装置を実現でき、その一例がこの発明の実施の形態６である。
【００９０】
以下、この発明の実施の形態６をシステム構成全体を例示す図５に基づいて説明する。図５において、図１〜図４と同一または相当する部分には同一符号を付し、その説明は省略し、図１〜図４と異なる部分についてのみ説明する。
【００９１】
図５において、第１の機構３と第２の機構４との接続部に、第１の機構３の伸縮方向（前述の上下へのリフト方向）に対して第２の機構４を傾斜、或いは垂直に屈曲できる機構等の手段、換言すれば前記第１の機構３に対して前記計測ヘッド５の向きを変更できる向き変更手段３０６は、前記第１の機構３のリフティング機構部３０２の地表面２と反対側の先端に設けられた第１の接続腕３０６１と、前記移動部３０３の前記リフティング機構部３０２側の先端に設けられた第２の接続腕３０６２と、前記第１の接続腕３０６１と前記第２の接続腕３０６２とをボルト等で枢着する枢着部３０６３とで構成され、前記第１の接続腕３０６１と前記第２の接続腕３０６２とがなす角度を、矢印３０６Ｒで示すように、任意に変更設定できる、即ち前記第１の機構３と前記第２の機構４とがなす角度を任意に変更設定できる、即ち前記第１の機構３に対して前記計測ヘッド５の向きを任意に変更設定できるようにしてある。
【００９２】
なお、前記枢着部において３０６３ボルト等で枢着する場合、波形座金等を介在することにより、前記第１の接続腕３０６１と前記第２の接続腕３０６２とがなす角度は、前記任意設定後に振動等により変わる可能性を防止できる。
【００９３】
図５において、計測対象構造物１は、例えば前述の壁高欄や橋脚等であり、その計測対象面１０１は、地表面２に対して垂直をなしており、この垂直の計測対象面１０１に前記計測ヘッド５の打振部５０１，センサ部５０２，及びマ−キング部５０５が当接するように、前記図１及び図４で水平であった第２の機構４は垂直にしてある。
【００９４】
以下、計測準備作業、動作について要点を概念的に説明する。
【００９５】
１Ｄ）  計測領域９ａへのリフト機能を有した第１の機構３を地表面２上に設置する。この際、この第１の機構３を設置する地表面２上の位置は、計測対象構造物１の計測範囲の下方で、該第１の機構３の移動部３０３を上昇することにより該移動部３０３が計測範囲の中に入るように選定される。
【００９６】
２Ｄ）  前記第１の機構３の駆動源３０４を操作して前記移動部３０３を上昇させ、該移動部３０３が計測対象構造物１の高所の計測領域９ａまで移動させる。
【００９７】
３Ｄ）  次に、操作員６が、計測ヘッド５に連結された棒状の操作手段７を手元操作して前記計測ヘッド５を移動させ、その計測位置が所定の計測点９ｐに合うように調整する。この際、前記計測ヘッド５の鉛直方向の位置は、前記第１の機構３を基準として、前記第２の機構４の支持部４０２の動き得る自由度の範囲内にて任意に移動することができるため、予め計画した計測点９ｐ，９ｎ・・・に対し、順次、前記計測ヘッド５の位置をシフトすると共に、計測デ−タを採取・記録する。
【００９８】
４Ｄ）  計測ヘッド５が前記接触方式の場合は、操作員６は、操作手段７で前記計測ヘッド５を計測対象面１０１の計測点９ａに対向させた後、更に、前記操作手段７で前記計測ヘッド５を計測対象面１０１に向けて押し出し、計測ヘッド５の打振部５０１，センサ部５０２，及びマ−キング部５０５を計測対象面１０１に接触させ圧接させる。
【００９９】
５Ｄ）  このようにして前記第２の機構４の支持部４０２の動き得る自由度の範囲内にて前記計測対象面１０１上の計測を完了後、一旦前記第１の機構３の移動部３０３を下降させて前記計測ヘッド５のセンサ部５０２他と前記計測対象面１０１との接触を解除した後、前記リフト機能を有した第１の機構３の設置位置を次の計測位置に移動する。
【０１００】
６Ｄ）  以下、前記２Ｄ）〜前記４Ｄ）を前記計測対象面１０１の所定の計測範囲が計測完了されるまで繰り返す。前記計測対象面１０１の全面の計測を完了した場合は、前記第１の機構３の前記駆動源３０４を操作して前記移動部３０３を下降させ、該移動部３０３が地表面２上に到達するまで近づけ、作業を完了する。
【０１０１】
なお、図５では計測対象面１０１と地表面２とのなす角度が９０°（垂直）の場合について例示してあるが、前記この発明の実施の形態６においては、前述のように、前記枢着部３０６３により、前記第１の接続腕３０６１と前記第２の接続腕３０６２とがなす角度を任意に変更設定できるので、計測対象面１０１と地表面２とのなす角度が９０°以外の各種角度の場合であっても対処できる。
【０１０２】
実施の形態７．
前述のこの発明の実施の形態６においては、前記向き変更手段３０６を、前記第１の機構３のリフティング機構部３０２と前記移動部３０３との間に設けた場合を例示したが、前記向き変更手段３０６は前記移動部３０３と前記第２の機構４との間に設けても、また、前記第２の機構４の支持部４０２と前記計測ヘッド５との間に設けても、前述の実施の形態６と同等の機能を呈す。更に、前述の実施の形態６に追加して、前記第２の機構４の支持部４０２と前記計測ヘッド５との間にも向き変更手段３０６を設けたり、前記向き変更手段３０６を前記移動部３０３と前記第２の機構４との間に設けしかも前記第２の機構４の支持部４０２と前記計測ヘッド５との間に設け設けたりすれば、測定対象構造物の水平面や垂直面に溝や小径部などの複雑な形状の部分の計測も可能となる。
【０１０３】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８は、前述の図１〜図５における第２の機構４に代えて該第２の機構４より簡易で安価な構造のガイド構造体を採用した事例を示すものであり、以下、図６及び図７に基づいて説明する。図６はシステム構成全体の一例を示す図、図７はガイド構造体の構造及び動作、及び第１の機構とガイド構造体との動作関係の一例を示す概念図であり、これら図６及び図７において、図１〜図５と同一または相当する部分には同一符号を付し、その説明は省略し、図１〜図５と異なる部分についてのみ説明する。
【０１０４】
図６及び図７において、第１の機構３の移動部３０３に、ガイド構造体１０が固定して設けられている。このガイド構造体１０は外枠１００１が四角形の閉曲構造を有しており、前記外枠１００１内には、図示のように枝構造１  ００２〜１００７が設けられている。前記外枠１００１と枝構造１００２〜１００７との間には、ガイド溝となる連続する複数の小空間区画１０ｓｄ１〜１０ｓｄ９を形成してある。また、前記前記外枠１００１、前記枝構造１００２〜１００７、及び前記小空間区画１０ｓｄ１〜１０ｓｄ９は、前記ガイド構造体１０が前記第１の機構３で計測領域９ａへリフトされた状態において、何れも前記計測対象面１０１と平行をなして延在している状態となるように構成されている。
【０１０５】
これら複数の小空間区画１０ｓｄ１〜１０ｓｄ９の何れも閉曲せず、図示のように前記小空間区画１０ｓｄ１と前記小空間区画１０ｓｄ５とは直接連通し、同様に前記小空間区画１０ｓｄ２と前記小空間区画１０ｓｄ６、前記小空間区画１０ｓｄ３と前記小空間区画１０ｓｄ７、前記小空間区画１０ｓｄ４と前記小空間区画１０ｓｄ８とはそれぞれ直接連通している。また、前記小空間区画１０ｓｄ９は、前記小空間区画１０ｓｄ１と前記小空間区画１０ｓｄ２と前記小空間区画１０ｓｄ３と前記小空間区画１０ｓｄ４とを連通する小空間区画である。
【０１０６】
前記ガイド溝となる連続する複数の小空間区画１０ｓｄ１〜１０ｓｄ９を形成することにより、棒状の操作手段７を操作して四角柱状の支持部材４０２を、前記連続する複数の小空間区画１０ｓｄ１〜１０ｓｄ９内の任意の位置に移動でき、従って前記支持部材４０２に搭載された計測ヘッド５も、前記操作手段７を操作して前記連続する複数の小空間区画１０ｓｄ１〜１０ｓｄ９内の任意の位置に対応した計測対象面１０１に対向する位置に移動できる。
【０１０７】
前記四角柱状の支持部材４０２は、第１の機構３及び前記ガイド構造体１０とは独立した構造体で、その先端面に結合部材４０４を介して計測ヘッド５を搭載しており、前記計測ヘッド５と反対側の面（図６における下端面）に棒状の操作手段７が着脱自在に螺着などにより連結される。
【０１０８】
前記外枠１００１や前記枝構造１００２〜１００７は、前記任意の位置で前記四角柱状の支持部材４０２と面接触して支持する支点として利用され、棒状の操作手段７の操作時における該操作手段７の傾斜の方向の力を軽減できる。従って、操作員６は、前記計測ヘッド５と前記支持部材４０２と前記操作手段の垂直方向の重量を支えるだけで、前記ガイド構造体１０の前記連続する複数の小空間区画１０ｓｄ１〜１０ｓｄ９の範囲内で自由に、前記計測ヘッド５により、前述のこの発明の実施の形態１〜５と同等の計測が出来る。
【０１０９】
実施の形態９．
この発明の実施の形態９は、前述の図１〜図７に比べ小さな操作力で計測ヘッド５を計測点へシフトできる第２の機構４を採用した事例を示すものであり、以下、図８及び図９に基づいて説明する。図８はシステム構成全体の一例を示す図、図９は第２の機構４の構造及び動作、及び第１の機構と第２の機構４との動作関係の一例を示す概念図であり、これら図８及び図９において、図１〜図７と同一または相当する部分には同一符号を付し、その説明は省略し、図１〜図７と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１０】
図８及び図９において、第２の機構４は、第１の機構３の移動部３０３に固定された四角形の支持枠部４１００と、この支持枠部４０００の各辺部の中央部に取り付けられ夫々計測対象面１０１に平行な面内に配設された４台の巻上機４１０１〜４１０４と、これら巻上機４１０１〜４１０４から繰り出された各ワイヤ４１０１Ｗ〜４１０４Ｗで吊り下げられた支持部４０２とで構成されている。
【０１１１】
前記巻上機４１０１〜４１０４は、夫々巻上トルクが同じで何れも定トルクの自動巻上機構を採用し、前記各ワイヤ４１０１Ｗ〜４１０４Ｗの張力がバランスするようにしてある。前記支持部４０２は、前述の図１〜図７と同様に、計測対象面１０１側に結合部材４０４を介して計測ヘッド５を搭載し、地表面２側には棒状の操作手段７が自由継手４０３を介して着脱自在に螺着などにより連結されている。つまり、前記支持部４０２、前記計測ヘッド５、及び操作手段７は、前記ワイヤ４１０１Ｗ〜４１０４Ｗで吊り下げられており、前記支持部４０２、前記計測ヘッド５、及び操作手段７の全重量を前記各ワイヤ４１０１Ｗ〜４１０４Ｗが均等に分担して支えている。
【０１１２】
従って、前記支持部４０２は、前記各巻上機４１０１〜４１０４の相対的位置関係で決まる自由度の範囲内で前記計測対象面１０１に平行な面ないで前述の２次元の移動ができ、前記操作手段７で前記支持部４０２を移動させた場合、操作員は前記支持部４０２、前記計測ヘッド５、及び操作手段７の重量を支えることなく、しかも前記各ワイヤ４１０１Ｗ〜４１０４Ｗの張力バランスの下に、大きな力を加えることなく前記支持部４０２を介して前記計測ヘッド５を計測点９ｐへ移動させることができる。
【０１１３】
実施の形態１０．
この発明の実施の形態１０は、前述の図１〜図９に比べ計測ヘッド５の移動範囲を広くすることができる一事例を示すものであり、以下、システム構成全体を示す図１０に基づいて説明する。なお、図１０において、図１〜図９と同一または相当する部分には同一符号を付し、その説明は省略し、図１〜図９と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１４】
図１０において、第２の機構４は、図示のように前述のＸ軸方向に互いに所定間隔を隔てて地表面２に可移動に設置された対を成す第１の機構３００１及び３００２に跨って架設されており、この第２の機構４に支持部４０２が該第２の機構４に沿って可移動に装着されている。
【０１１５】
前記第１の機構３００１及び３００２は前述の図１〜図９における第１の機構３と同じ機能を有した同じ機構であり、図示のように各々、脚部３０１１，３０１２と、リフティング機構部３０２１，３０２２と、移動部３０３１，３０３２とを有し、各々、共通の駆動源３０４及び共通のスイッチ（図示せず）によって、各リフティング機構部３０２１，３０２２は計測対象面１０１の高さに対応した所望の同じ長さに同時に調整される。
【０１１６】
なお、この第１の機構３００１及び３００２は、前述のＸ軸方向のみでなく、前述のＹ軸方向にも対を成して設置して計２対の第１の機構を配設し、前記第２の機構４をそれら２対の第１の機構に跨って装着してもよい。また、前記駆動源３０４及びスイッチ（図示せず）は、前記各第１の機構３００１及び３００２の各々に対して個別に設けて、第１の機構３００１を設置の地表面２と第２の機構３００２を設置の地表面２との垂直方向のレベルの差に応じて、第１の機構３００１及び３００２の長さを個々に調整できるようにすれば、状態検出装置の使用個所が、第１の機構３００１及び３００２を設置する地表面が同一レベルの場合のみ特定されず至便である。
【０１１７】
前述の第２の機構４は、その具体的構造を、好ましくは前述のこの発明の実施の形態２や実施の形態３のようにした方がよいが、実施の形態２や実施の形態３以外の実施の形態のようにしてもよい。また、この第２の機構４は、前述のＸ軸方向及び前述のＹ軸方向の少なくとも一の方向に長さを調整できるようにしてもよい。
【０１１８】
この発明の実施の形態１０の場合は、前述のように、対を成す第１の機構３００１及び３００２を、互いに所定間隔を隔てて地表面２に設置し、これら対を成す第１の機構３００１及び３００２に跨って第２の機構４を架設した構成としてあるので、その構成上、前述のこの発明の他の実施の形態に比べて第１の機構３００１及び３００２が安定し、全体的に機械的強度が大きくなるので、前記第１の機構３００１及び３００２の間隔を大きくできる。従って、計測ヘッド５の移動範囲を広くでき、例えば、計測領域９ｂについては、他の実施の形態では、第１の機構３を移動しなければ計測できなかったものが、この実施の形態１０では、第１の機構３００１及び３００２を移動することなく、計測ヘッド５を移動させるだけで計測可能となり、計測作業を効率的に行うことが出来る。
【０１１９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は前述のように、第１の機構、この第１の機構に装着の第２の機構、及び計測面が計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備えた計測装置を使い、前記第１の機構により前記第２の機構を前記計測領域へ位置させ、前記第２の機構を使って前記計測ヘッドを前記計測点へ移動させるようにしたので、計測対象構造物の状態検出を行うに当たり、地上面より高所にある部位の状態検出・診断を行う場合に、足場を組んだり、計測を足場の上での高所作業としなくて済み、ひいては危険性を伴わず計測精度の信頼性の低下を伴わない状態検出が可能となる効果がある。
【０１２０】
また、請求項３に記載の発明は前述のように、第１の機構、この第１の機構に装着の第２の機構、及びこの第２の機構に搭載され計測面が計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備え、前記第１の機構により前記第２の機構を介して前記計測ヘッドが前記計測領域へ位置させられ、前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記計測点へ移動するようにしたので、請求項１に記載の発明の方法を実施する構造物の状態検出装置を実現できる効果がある。
【０１２１】
また、請求項１６に記載の発明は前述のように、第１の機構、この第１の機構に装着の第２の機構、計測領域における計測点の計測対象面に対向した状態で計測対象構造物の状態検出を行う機能を有する計測ヘッドを備え、前記計測ヘッドが前記計測領域へ位置させられ、前記第２の機構に依存して前記計測ヘッドが前記計測点へ移動し、この計測点へ移動した計測ヘッドの状態検出デ−タから前記計測対象構造物の状態を表示装置に表示するようにしたので、請求項１に記載の発明の方法を実施する構造物の状態監視システムを実現できると共に、計測現場及び遠隔地の少なくとも一方で、例えば計測中の計測対象構造物の状態をリアルタイムに監視したり、計測デ−タに基づいて計測対象構造物の状態を自動診断した結果を確認する等の、計測対象構造物の状態の画面上で監視することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１のシステム構成全体の一例を示す図。
【図２】この発明の実施の形態１を示す図で、（ａ）は第２の機構の構造及び動作、及び第１の機構と第２の機構との動作関係、の一例を示す概念図、（ｂ）は第２の機構の構造、及び第１の機構と第２の機構との構造及び動作の関係の一例を具体的に示す斜視図。
【図３】この発明の実施の形態２を示す図で、（ａ）は第２の機構の構造及び動作、及び第１の機構と第２の機構との動作関係、の一例を示す概念図、（ｂ）は第２の機構の構造、及び第１の機構と第２の機構との構造及び動作の関係の一例を具体的構造で示す斜視図。
【図４】この発明の実施の形態４のシステム構成全体の一例を示す図。
【図５】この発明の実施の形態６のシステム構成全体の一例を示す図。
【図６】この発明の実施の形態８のシステム構成全体の一例を示す図。
【図７】この発明の実施の形態８を示す図で、第２の機構の構造及び動作、及び第１の機構と第２の機構との動作関係、の一例を示す概念図。
【図８】この発明の実施の形態９のシステム構成全体の一例を示す図。
【図９】この発明の実施の形態９を示す図で、第２の機構の構造及び動作、及び第１の機構と第２の機構との動作関係、の一例を示す概念図。
【図１０】この発明の実施の形態１０のシステム構成全体の一例を示す図。
【符号の説明】
１  計測対象構造物、              ２  地表面、
３，３００１，３００２  第１の機構          ４  第２の機構、
５  計測ヘッド、                    ６  操作者、
７  操作手段、                      ８  外部機器、
９ａ  計測領域、                    ９ｐ  計測点、
１０  ガイド構造体、                １０１  計測対象面、
３０５  固定部材、                  ３０６  向き変更手段、
４１０１〜４１０４  巻上機。
【図１】
2004163173.tif 000003
【図２】
2004163173.tif 000004
【図３】
2004163173.tif 000005
【図４】
2004163173.tif 000006
【図５】
2004163173.tif 000007
【図６】
2004163173.tif 000008
【図７】
2004163173.tif 000009
【図８】
2004163173.tif 000010
【図９】
2004163173.tif 000011
【図１０】
2004163173.tif 000012