(57)【要約】【課題】従来、コンクリート構造物の内部に介在する剥離については、目視検査、打音検査、赤外線熱画像による診断手法が用いられ、その所在と大きさが特定されている。しかし、離れた個所や、表面塗装を施してある場合の観測判断には、検査員の高度な技術が要求され、また、検査員が対象物に近寄るための仮設が必要である。また、カメラ観測者が直接観測した赤外線熱画像の診断手法は、健全部との間に生ずる温度差が指標として診断されるため、日照、気温等の環境条件に大きく影響される。また、観測位置によっては近寄りがたい場所もあり、大掛かりな足場が必要であるなどの問題がある。【解決手段】本発明は、赤外線熱画像の診断手法に用いる熱画像を赤外線カメラの観測環境条件下において写出し、コンクリート構造物内部の剥離の所在と、大きさを効率よく且つ的確に検知する方法とその装置を提供する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線カメラでコンクリート構造物の表面を観測された赤外線熱画像の診断により、コンクリート構造物内部の剥離の所在と、大きさを検知するための赤外線カメラによる観測の方法であって、赤外線カメラでコンクリート構造物表面を観測自在にする昇降装置部が系着され、コンクリート構造物の表面に沿って走行する走行装置部を具備した剥離検知装置と、それらを制御する制御部と、により構成され、赤外線カメラでコンクリート構造物表面を観測する支援方法を特徴とするコンクリート構造物内部の剥離検知方法。
【請求項２】
赤外線カメラでコンクリート構造物表面を観測自在の昇降装置部が系着され、コンクリート構造物の表面に沿って走行する走行装置部を具備した剥離検知装置であって、前記剥離検知装置が、赤外線カメラでコンクリート構造物表面を観測する昇降装置部が系着された走行台車部と、前記走行台車用軌条部と、それらを制御する制御部と、により構成されてなることを特徴とするコンクリート構造物内部の剥離検知装置。
【請求項３】
請求項２記載のコンクリート構造物内部の剥離検知装置において、前記走行台車部が、走行台車本体を駆動する駆動部と、赤外線カメラを昇降する昇降駆動モータと、それらを制御する制御ボックスと、が搭載され、赤外線カメラ用昇降部のガイドフレームが系着されていることを特徴とするコンクリート構造物内部の剥離検知装置。
【請求項４】
請求項２記載のコンクリート構造物内部の剥離検知装置において、前記走行台車用走行軌条部が、前記走行台車部がコンクリート構造物表面の走行用軌条と、前記軌条を敷設する取付座及びコンクリート把持具と、により構成されていることを特徴とするコンクリート構造物内部の剥離検知装置。
【請求項５】
請求項２記載のコンクリート構造物内部の剥離検知装置において、前記赤外線カメラ用昇降装置部が、前記走行台車部に系着されたガイドフレームと、前記ガイドフレームに載置された昇降駆動部と、前記ガイドフレームを介し昇降する昇降台車部と、により構成され、前記昇降台車部には、赤外線カメラの伸縮旋回機構部と、前記伸縮旋回機構部の自由端部に装着された赤外線カメラ旋回機構部と、を備えたことを特徴とするコンクリート構造物内部の剥離検知装置。
【請求項６】
請求項２記載のコンクリート構造物内部の剥離検知装置において、制御部が、前記剥離検知装置の作動制御及び赤外線カメラの観測制御並びにそれらの電源用バッテリーとを具備する前記走行台車に搭載された制御ボックスと、前記剥離検知装置の作動及び赤外線カメラの観測を操作する携帯式モニター操作盤と、剥離検知装置各部に装着された受信部と、により構成され、剥離検知装置の作動及び赤外線カメラの観測等が、携帯式モニター操作盤を介し、遠隔操作できることを特徴とするコンクリート構造物内部の剥離検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物内部に存在する欠陥を非破壊にて検知する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリート構造物の内部に介在する剥離については、目視検査、又は打音検査などにより、その所在と、大きさが特定されている。また、上述の目視検査、打音検査に代え、カメラ観測者が直接観測し、写出した赤外線熱画像による診断手法が用いられることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の目視検査、打音検査においては、離れた個所や、表面塗装を施してある場合の観測判断には、検査員の高度な技術が要求され、また、検査員が対象物に近寄るための仮設が必要である。
また、目視検査、打音検査に代わり、カメラ観測者が直接観測した赤外線熱画像の診断手法は、コンクリート構造物の内部に剥離が介在する場合、健全部との間に温度差が生ずるコンクリート構造物表面の温度分布を熱画像でとらえることで剥離個所の抽出が可能とするもので、非破壊、非接触にて、コンクリート構造物の表面を診断する手法である。しかしながら、この熱画像による診断には温度が指標とされため、日照、気温等の環境条件に大きく影響される。したがって、１日の間にも観測に不適切な時間帯があり、カメラ観測者の時間待機が余儀なくされる。また、観測位置によっては近寄りがたい場所もあり、適切な足場が必要であるなどの問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、赤外線熱画像の診断手法に用いる観測用赤外線カメラで観測する方法とその装置であって、適時、観測環境条件下において、コンクリート構造物の表面を赤外線カメラで熱画像を写出し、コンクリート構造物内部の剥離の所在と、大きさを効率よく且つ的確に検知するコンクリート構造物内部の剥離検知装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のコンクリート構造物表面の赤外線カメラにより観測する方法においては、赤外線カメラでコンクリート構造物の表面を観測された赤外線熱画像の診断により、コンクリート構造物内部の剥離の所在と、大きさを検知するための方法であって、前記赤外線カメラでコンクリート構造物表面を観測自在の昇降装置部が系着され、コンクリート構造物の表面に沿って走行する走行装置部を具備した剥離検知装置と、それらを制御する制御部と、により構成され、赤外線カメラでコンクリート構造物表面を観測する支援方法を特徴としている。
請求項２記載のコンクリート構造物内部の剥離検知装置においては、赤外線カメラでコンクリート構造物表面を観測自在の昇降装置が系着され、コンクリート構造物の表面に沿って走行する走行装置を具備した剥離検知装置であって、剥離検知装置が、赤外線カメラでコンクリート構造物表面を観測自在の昇降装置が系着された走行台車部と、前記走行台車用軌条部と、それらを制御する制御部と、により構成されていることを特徴としている。
請求項３記載のコンクリート構造物内部の剥離検知装置においては、前記走行台車部が、走行台車本体を駆動する駆動部と、赤外線カメラを昇降する昇降駆動モータと、それらを制御する制御ボックスと、が搭載され、赤外線カメラ用昇降部のガイドフレームが系着されていることを特徴としている。
請求項４記載のコンクリート構造物内部の剥離検知装置においては、前記走行台車用走行軌条部が、前記走行台車部がコンクリート構造物表面の走行用軌条と、前記軌条を敷設する取付座及びコンクリート把持具と、により構成されていることを特徴としている。
請求項５記載のコンクリート構造物内部の剥離検知装置においては、前記赤外線カメラ用昇降装置が、前記走行台車部に系着されたガイドフレームと、前記ガイドフレームを昇降する昇降台車部と、前記ガイドフレームに載置された昇降駆動部と、により構成され、前記昇降台車部には、赤外線カメラの伸縮旋回機構部と、前記伸縮旋回機構部の自由端に装着された赤外線カメラ旋回機構部と、を備えたことを特徴としている。
請求項６記載のコンクリート構造物内部の剥離検知装置においては、制御部が、前記剥離検知装置の作動制御及び赤外線カメラの観測制御並びにそれらの電源用バッテリーとを具備する前記走行台車に搭載された制御ボックスと、前記剥離検知装置の作動及び赤外線カメラの観測を操作する携帯式モニター操作盤と、剥離検知装置各部に装着された受信部と、により構成され、剥離検知装置の作動及び赤外線カメラの観測等が、携帯式モニター操作盤を介し、遠隔操作できることを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコンクリート構造物（特に高架橋コンクリート）の表面を観測する剥離検知装置の実施形態について図面１及び図２を参照して説明する。
【０００７】
図１は、高架橋コンクリートにおける剥離検知装置の観測実施状況を示す。ａはカメラアングルの３実施例を示す概念図、ｂは携帯式モニター操作盤の概略図である。
図２は、高架橋コンクリート内部の剥離検知装置の全体概念図を示す。ｃは正面図、ｄは側面図である。
【０００８】
本発明の高架橋コンクリート表面を観測する支援方法においては、図１に示すように、複数の把持具５の上部に軌条取付座６を取付け、前記把持具５を高架橋コンクリートＡの高覧Ｂ上部に適当の間隔で設置し、前記軌条取付座５に２本の軌条７を敷設する。ガイドフレーム４には、赤外線カメラ２を搭載した昇降台車１ｂが装着された状態で、剥離検知装置本体１を前記軌条７に載置して準備完了する。そして、赤外線カメラ２の観測条件が備わったとき、軌条７上の剥離検知装置１を走行させ、また一方で、赤外線カメラ２を搭載した昇降台車１ｂを、観測対象付近の高さにガイドフレーム４を介し昇降させ、高架橋コンクリートＡ表面の測定部位Ｃ、Ｄ、Ｅを観測し、写出する。また、測定部位Ｄ、Ｅの観測においては、赤外線カメラの伸縮旋回機構部３ａ、伸縮アーム３ｂ、赤外線カメラ旋回部３ｃ等を使用する。以上のように、赤外線カメラ２の天候、時間帯、測定部位Ｃ、Ｄ、Ｅ等の最適観測条件下において写出された熱画像を診断する。この診断結果により高架橋コンクリートＡ内部の剥離の所在と、大きさを検知する方法である。
▲１▼は、高架橋コンクリートＡの側面Ｃを、▲２▼は、高架橋コンクリートＡの下面側Ｄを、▲３▼は、高架橋コンクリートＡのやや奥の側面Ｅを、観測する赤外線カメラ２の観測姿勢を示している。
【０００９】
また、剥離検知装置１の制御については、前記剥離検知装置１の作動及び赤外線カメラ２の観測等が、制御ボックス９に搭載されたバッテリー（図示省略）を電源として、カメラ観測者の観測位置の制約を受けることなく、携帯式モニター操作盤８を観測しながら遠隔操作し、剥離検知装置走行台車１ａに搭載されている制御ボックス９へ操作信号を入力し、該制御ボックス９から、剥離検知装置１の各受信部に信号が出力され、前記走行台車１ａの走行と、赤外線カメラ２を搭載した昇降台車１ｂの昇降と、赤外線カメラの観測姿勢と、写出等と、の遠隔操作が可能である。
【００１０】
以下、図２に基づき、剥離検知装置の詳細について説明する。
剥離検知装置１０は、走行台車部１１と、走行台車用走行軌条部２６と、赤外線カメラ昇降部３０と、により構成されている。
【００１１】
前記走行台車部１１は、走行台車本体１２に、一方の軌条１３に整合された複数の両つば付ローラ１５と、他方の軌条１４の位置に複数の片つば付ローラ１６が設けられ、ローラ軸２１により一体に装着されている。また、走行台車本体１２は、上部に走行用駆動モータ１７を具え、その軸に装着されたスプロケット２３と、前記ローラ軸２１の端部に装着されたスプロケット２４とをチェーン２５により連結して駆動され、走行する。
【００１２】
前記走行台車用走行軌条部２６は、軌条１３、１４と、前記軌条１３、１４を敷設する複数の取付座２７と、前記取付座２７を上部に固定する複数の把持具２８と、により構成され、前記把持具２８は、高欄Ｂを把持して、止め具２９により固定されている。
【００１３】
また、走行台車１１の端部に、昇降台車３４が昇降するガイドフレーム６１が系着され、該走行台車１１の上面部に、前記昇降台車３４の昇降駆動モータ１８と、該走行台車１１の転倒防止用バランスウエート１９と、制御ボックス８１と、が搭載されている。
【００１４】
前記転倒防止用バランスウエート１９は、前記走行台車１２の端部に前記ガイドフレーム６１が系着されたことにより、該走行台車部１１の重心位置調整のため設けたもので、該走行台車部１１の転倒を防止している。
【００１５】
赤外線カメラ昇降部３０は、赤外線カメラ３１を搭載した昇降台車部３２と、昇降用昇降駆動部３３と、により構成されている。
【００１６】
前記昇降台車部３２は、昇降台車本体３４と、赤外線カメラの伸縮旋回機構部３５と、前記伸縮旋回機構部３５の伸縮アーム４０の自由端に設けられた赤外線カメラ旋回機構部３６と、により構成されている。
【００１７】
前記昇降台車本体３４には、該台車本体３４の中央部に、切り欠きを設けた位置に前記伸縮旋回機構部３５を設置し、前記ガイドフレーム６１に転動する複数のカムフローラ３７（横ぶれ防止用）、３８（縦ぶれ防止用）が設けられ、２条の昇降用チェーン４５、４６を介し、昇降駆動部３３に駆動され昇降する。また、前記昇降用チェーン４５、４６には、昇降台車本体３４の重量を調整したバランスウエート４７、４８が設けられている。
【００１８】
また、昇降台車本体３４の中央部に設置された前記伸縮旋回機構部３５は、図１ａ部のカメラアングル▲２▼▲３▼に示すように、伸縮アーム４０の伸縮及び屈折に備えたものである。また、その先端部に設けられた赤外線カメラ旋回機構部３６には、赤外線カメラ３１が装着され、該赤外線カメラの旋回に備えたものである。
【００１９】
昇降用昇降駆動部３３は、昇降用駆動モータ１８に装着されたスプロケット５１と、３軸ギヤーボックス４１の入力軸４２に装着されたスプロケット５２とに連結されたチェーン５３を介し、前記３軸ギヤーボックス４１の両出力軸４３、４４に装着された両サイドのスプロケット５５、５６に伝達するように構成されている。また、ガイドフレーム６１の下方部にスプロケット５７、５８が設けられている。また、昇降用チェーン４５、４６の端部は、前記昇降台車３４の上下にそれぞれ連結されている。以上の構成により、該昇降台車３４は、前記昇降モータ１８が駆動されると、３軸ギヤーボックスを介し昇降する。
【００２０】
コンクリート構造物内部の剥離検知装置１０においては、前記走行台車部２６に搭載された制御ボックス８１と、携帯式モニター操作盤８（図１（ｂ）参照）と、剥離検知装置各部に装着された受信部（図示省略）と、により構成され、前記制御ボックス８１は、携帯式モニター操作盤８から発信される信号を受信し、剥離検知装置１０の各部に装着された受信部に発信する。その信号を受けた剥離検知装置１０の各部及び赤外線カメラ３１が作動する構成としている。また、前記剥離検知装置１０の作動及び赤外線カメラ３１の観測等は、前記制御ボックス８１に搭載されたバッテリー（図示省略）を電源として、携帯式モニター操作盤８を介し、遠隔操作により、モニターを観測しながら随時操作できる構成としている。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来の目視検査、打音検査では、その観測判断には、検査員の高度な技術が要求され、また、検査員が近寄るための仮設が必要であった。さらに、目視検査、打音検査に代え、カメラ観測者が観測する赤外線熱画像の診断手法では、日照、気温等の環境条件に大きく影響され、１日の間にも観測に不適切な時間帯があり、カメラ観測者の時間待機が余儀なくされたり、また、観測部位によっては近寄りがたい場所もあったが、観測のための足場が必要でなく、観測位置の制約を受けず、モニターを観測しながら、最も適切な観測条件下において写出した赤外線熱画像が得られ、コンクリート構造物内部の剥離の所在と、大きさを効率よく且つ的確に検出することができる。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】高架橋コンクリートにおける剥離検知装置の観測実施状況を示す。ａはカメラアングルの３実施例を示す概念図、ｂは携帯式操作盤の概略図である。
【図２】高架橋コンクリート内部の剥離検知装置の全体概念図を示す。ｃは正面図、ｄは側面図である。
【符号の説明】
Ａ　　高架橋コンクリート
Ｂ　　高覧
１０　剥離検知装置
１２　走行台車
１３、１４　軌条
１５　両つば付ローラ
１６　片つば付ローラ
１７　走行用駆動モータ
１８　昇降駆動モータ
１９　バランスウエート
２１　ローラ軸
２３、２４、５５、５６、５７、５８　　スプロケット
２５、４５、４６、５３　　チェーン
２７　取付座
２８　把持具
２９　止め具
３１　赤外線カメラ
３４　昇降台車
３５　赤外線カメラの伸縮旋回機構部
３６　赤外線カメラ旋回機構部
３７　カムフローラ（横ぶれ防止用）、
３８　カムフローラ（縦ぶれ防止用）
４０　伸縮アーム
４１　３軸ギヤーボックス
４２　入力軸
４３、４４　出力軸
４７、４８　バランスウエート
６１　ガイドフレーム
８１　制御ボックス
【図１】
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【図２】
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