(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象物に存在する複数の亀裂想定箇所に対し、それぞれの亀裂想定箇所ごとに亀裂検出装置が設置され、
その亀裂検出装置は、
前記亀裂想定箇所に接着剤によって固定された検知線と、
その検知線を通電させる電源と、
その検知線の切断によって電源からの通電が遮断された状態を保持する自己保持部および、その自己保持部による通電遮断の保持状態を所定時間の後に解除する解除タイマを備えた断線信号検出手段と、
その断線信号検出手段からの断線信号に従って亀裂情報を出力する情報出力手段とを有し、
前記断線信号検出手段が自己保持部を作動させた一定時間後に解除タイマによって通電遮断の保持状態を解除することにより、前記情報出力手段が前記検知線の切断状況に応じた出力を行うものであることを特徴とする亀裂検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載する亀裂検出システムにおいて、
前記電源は、前記被検査対象物を移動体が通過する際に衝撃を受ける箇所に配置された圧電素子と、衝撃を受けた当該圧電素子から発生した電力を充電する充電器とを有するものであることを特徴とする亀裂検出システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する亀裂検出システムにおいて、
前記情報出力手段は、その亀裂検出装置が設置された前記亀裂想定箇所を特定する亀裂情報を記録し、前記断線信号検出手段からの断線信号に従って当該亀裂情報を無線通信する無線通信手段であることを特徴とする亀裂検出システム。
【請求項４】
請求項３に記載する亀裂検出システムにおいて、
前記情報出力手段は、当該亀裂検出装置が設置された前記亀裂想定箇所を特定する亀裂情報をＩＣタグによって記録したものであることを特徴とする亀裂検出システム。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載する亀裂検出システムにおいて、
前記情報出力手段からの無線通信を受信する受信手段と、その受信手段によって受信した亀裂情報を電子メールにして管理者の端末装置に送信する電子メール送信手段とを有するものであることを特徴とする亀裂検出システム。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載する亀裂検出システムにおいて、
前記情報出力手段は、色の異なる２つの発光部材を有し、その点滅によって前記亀裂情報を出力するものであり、前記断線信号検出手段は、前記検知線の切断によって当該２つの発光部材への前記電源による通電状態を切り替えるようにしたものであることを特徴とする亀裂検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁などの構造物について疲労亀裂をモニタリングする亀裂検出システムに関し、特に亀裂が発生し得る亀裂想定箇所ごとに亀裂検出装置を設置するようにした亀裂検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁などの構造物は、長期に渡り繰り返し振動を受け金属疲労による亀裂が発生することがあるため、安全管理の観点から早期発見と対策が必要である。しかし、目視による検査では細かい亀裂の見逃しが生じてしまうため、下記特許文献１には亀裂の発生とその場所を早期に発見する亀裂検出システムが提案されている。
【０００３】
図７は、従来の亀裂検出システムが適用された橋梁の全体図である。亀裂検出システム１００は、被検出物である橋梁１５０の亀裂を検出するためのシステムであって、橋梁１５０の表面に沿って並べられた２本の検知線１１０と、亀裂場所特定装置１２０とを備えている。検知線１１０は、並行に並べられた２本が橋梁１５０の亀裂想定箇所を通るように橋梁１５０の表面上に一筆書状に配線及び接着が行われる。
【０００４】
例えば、鉄道車両１７０が橋梁５を何度も通過することで亀裂が発生すると、それに伴って接着されている検知線１１０が切断されることになる。そして、亀裂検査に当たっては、検知線１１０に接続された亀裂場所特定装置１２０からマイクロパルスが間欠的に発信される。検知線１１０の断線が発生している箇所ではマイクロパルスが反射するため、再び検知線１１０を伝わるマイクロパルスを受信し、マイクロパルスの測定対象物までの往復時間を計測することで、発信点から破断点までの距離を計測して亀裂発生箇所が特定できる。
【特許文献１】特開２００５−１５６５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、こうした従来の亀裂検出システムでは、検知線１１０を被検査対象物である橋梁の側面に沿って長い距離を張り巡らせる必要があった。その長さは、橋梁によっては数百メートルにもなるため、作業用の大掛かりな足場の設置及びその解体が必要になり、また検知線１１０の貼り付け作業にも長い時間を要するため、多くのコストがかかってしまっていた。更に、検知線１１０によって亀裂検知を行うため、長尺な検知線１１０が一部でも切れてしまうと、システム全体として機能しなくなってしまう。そして、切断してしまった検知線１１０の修理は長尺な検知線１１０の一部について行うものであるため、手間とコストがかかってしまっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、設置や修理のコストを抑えた亀裂検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る亀裂検出システムは、被検査対象物に存在する複数の亀裂想定箇所に対し、それぞれの亀裂想定箇所ごとに亀裂検出装置が設置されたものであって、その亀裂検出装置は、前記亀裂想定箇所に接着剤によって固定された検知線と、その検知線を通電させる電源と、その検知線の切断によって電源からの通電が遮断された状態を保持する自己保持部および、その自己保持部による通電遮断の保持状態を所定時間の後に解除する解除タイマを備えた断線信号検出手段と、その断線信号検出手段からの断線信号に従って亀裂情報を出力する情報出力手段とを有し、前記断線信号検出手段が自己保持部を作動させた一定時間後に解除タイマによって通電遮断の保持状態を解除することにより、前記情報出力手段が前記検知線の切断状況に応じた出力を行うものであることを特徴とする。
また、本発明に係る亀裂検出システムは、前記電源が、前記被検査対象物を移動体が通過する際に衝撃を受ける箇所に配置された圧電素子と、衝撃を受けた当該圧電素子から発生した電力を充電する充電器とを有するものであることが好ましい。
【０００８】
また、本発明に係る亀裂検出システムは、前記情報出力手段が、その亀裂検出装置が設置された前記亀裂想定箇所を特定する亀裂情報を記録し、前記断線信号検出手段からの断線信号に従って当該亀裂情報を無線通信する無線通信手段であることが好ましい。
また、本発明に係る亀裂検出システムは、前記情報出力手段が、当該亀裂検出装置が設置された前記亀裂想定箇所を特定する亀裂情報をＩＣタグによって記録したものであることが好ましい。
また、本発明に係る亀裂検出システムは、前記情報出力手段からの無線通信を受信する受信手段と、その受信手段によって受信した亀裂情報を電子メールにして管理者の端末装置に送信する電子メール送信手段とを有するものであることが好ましい。
また、本発明に係る亀裂検出システムは、前記情報出力手段が、色の異なる２つの発光部材を有し、その点滅によって前記亀裂情報を出力するものであり、前記断線信号検出手段は、前記検知線の切断によって当該２つの発光部材への前記電源による通電状態を切り替えるようにしたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
よって、本発明によれば、予め特定可能な複数の亀裂想定箇所に亀裂検出装置をそれぞれ設置する構成としたことで、従来のように数百メートルにもなる検知線の取り付けに比べ、設置が容易になり、コストを抑えることができるようになる。そして、それぞれの亀裂検出装置が独立しているため、一つの故障がほかの装置に影響することがなく、亀裂検出装置自身の交換も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係る亀裂検出システムの一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の亀裂検出システムについて概念的に示した図である。特に、橋梁１について複数の亀裂検出装置１０（１０ａ〜１０ｄ）を設置した状態を示している。本実施形態の亀裂検出システムでは、従来例のように検知線を橋梁側面に長い距離に渡って張り巡らせるようにしたものではなく、橋梁１の複数の亀裂想定箇所にそれぞれ独立した亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄを設置するようにして構成したものである。橋梁１などの構造物では、亀裂が最初に発生する箇所が推定できるため、その亀裂想定箇所に亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄが取り付けられる。
【００１１】
次に、図２は、亀裂検出装置１０の具体的な設置状態を示した図である。橋梁１は、幅方向に複数並べられた主桁２が長手方向に配置され、隣り合う主桁２同士が横桁３によって連結されている。図２は、そうした主桁２のウェブ（腹板）２０１に対して横桁３が直交方向から突き当てられるようにして接続された箇所を示している。主桁２は、ウェブ２０１と、上下のフランジ２０２とによって形成され、横桁３も同様に中板３０１の上下にフランジ３０２が形成されている。そして、その横桁３の端部が図示するように、主桁２のウェブ２０１に突き当てられ、その突き当て部が溶接接続されている。
【００１２】
こうした構造の橋梁１では、その上を車両が通過することによって繰り返し荷重が加わり、亀裂が生じる可能性があるのがこの接続箇所である。すなわち、主桁１のウェブ２０１は、横桁３の下フランジ３０２先端部分に応力が集中しやすく、亀裂が生じる可能性がある。そこで、下フランジ３０２の先端部分から発生する亀裂を確認できるように、亀裂検出装置１０が取り付けられている。なお、こうした主桁１のウェブ２０１に対する横桁３の接続箇所は、橋梁１において複数箇所存在するため、それぞれの箇所において図２に示すような亀裂検出装置１０の設置が行われる。
【００１３】
亀裂検出装置１０は、その検知線１１が、横桁３の下フランジ３０２に沿うようにして配置され、主桁１のウェブ２０１に対して接着剤１９で固めるようにして貼り付けられている。そして、この検知線１１には、下フランジ３０２の下面に固定された検出装置本体１２が接続されている。検出装置本体１２内には電源の他、検知線１１の切断を検出して情報を伝達するための構成が設けられている。例えば、亀裂の発生を管理人に対して目視で確認できるようにＬＥＤを発光させるようにする他、無線装置を使用して受信側で管理人が亀裂情報を確認できるような構成が考えられる。
【００１４】
次に、図３は、亀裂検出装置１０の構成を示したブロック図である。亀裂検出装置１０は、橋梁１などの被検査対象物Ｗに対し、亀裂Ｒの発生が予測される亀裂想定箇所に検知線１１が固定される。図示するように、検知線１１の往路と復路が平行になるようにして配線される。なお、図２に示す橋梁１の場合には、こうした検知線１１が検出装置本体１２から左右の２方向に別れ、コの字になるようにして配線されている。そして、検知線１１は、接着剤によって被検査対象物Ｗに固めるようにして取り付けられる。従って、図３に示すようにその被検査対象物Ｗに亀裂Ｒが入ると、それが接着部分にも達して検知線１１が切断されることとなる。
【００１５】
検出装置本体１２には、断線信号検出装置１３が設けられ、そこには検知線１１の切断による通電遮断状態を保持する自己保持回路が備えられている。亀裂検出装置１０は、この断線信号検出装置１３を介して接続された電源１４から検知線１１に対して電流が流され、亀裂Ｒの発生と共に検知線１１が切断された状態を検知するよう構成されている。しかし、初期段階の亀裂Ｒは極めて小さいため、荷重のかかっていない状態では亀裂Ｒが閉じてしまって、検知線１１の切断部分が接触して通電状態が復活してしまう。こうした状態では、荷重を受ければ亀裂部分が広がって通電遮断状態になるが、瞬間的にまた通電状態に戻るためノイズと区別がつきにくく、亀裂発生の確認が困難になる。そこで、本実施形態では、一旦検知線１１が切断して通電が遮断された状態になった場合には、その通電遮断状態を保持するため断線信号検出装置１３に自己保持回路が構成されている。
【００１６】
そして、検出装置本体１２には、断線信号検出装置１３からの断線信号に従って亀裂情報を出力する情報表示装置１５が設けられている。この情報表示装置１５は、緑色と赤色の２色のＬＥＤが設けられ、状況に応じて各ＬＥＤの点灯と消灯を切り替えるように構成されている。すなわち、断線信号検出装置１３には切替スイッチが形成され、通常時には電源１４に接続された緑色ＬＥＤが点灯し、検知線１１が遮断された状態では赤色ＬＥＤが電源１４に接続されて点灯するようになっている。一方、故障などによって電源１４からの通電が遮断された場合には両方のＬＥＤが消灯する。検知線１１に電流を流し、情報表示装置１５のＬＥＤを点灯させる電源１４には、例えば乾電池やソーラーバッテリなどが使用される。
【００１７】
続いて、被検査対象物の橋梁１には、図１に示すように、その橋梁１に存在する亀裂想定箇所に複数の亀裂検出装置１０（１０ａ〜１０ｄ）が取り付けられる。亀裂検出装置１０は、検知線１１が図２に示すように下フランジ３０２に沿って配置され、接着によって固定するとともに、検出装置本体１２が下フランジ３０２の下面に接着剤を使用して落下しないように取り付けられる。このとき、亀裂検出装置１０は、情報表示装置１５のＬＥＤによって亀裂が確認できるように構成されたものであるため、管理者が橋梁１の下から見てＬＥＤの点滅が確認できるように検出装置本体１２が取り付けられる。或いは、情報表示装置１５を検出装置本体１２から独立させて確認し易い箇所に取り付けるようにしてもよい。
【００１８】
通常は、電源１４から断線信号検出装置１３を介して検知線１１に電流が流れ、情報表示装置１５の緑色ＬＥＤが通電によって点灯している。管理者は、定期的に橋梁１に取り付けられた亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄを見て回り、情報表示装置１５の緑色ＬＥＤが点灯していることで亀裂の発生がないことを目視で確認することができる。
【００１９】
一方、亀裂検出装置１０ａ〜１０ｄのいずれかの箇所で亀裂Ｒが発生すると、固定された検知線１１が切断される。その際、一旦検知線１１が切断されると、断線信号検出装置１３の自己保持回路が作動し、情報表示装置１５の緑色ＬＥＤ側の通電が遮断され、赤色ＬＥＤが通電状態に切り替えられる。亀裂の発生当初は、切断された検知線１１が接触して通電状態を復活させてしまうが、自己保持回路を設けて赤色ＬＥＤを点灯させ続けるため、確実に亀裂の発生を確認することができる。従って、管理者が見て回った時に、情報表示装置１５の赤色ＬＥＤが点灯していることを発見することで、その箇所に亀裂が発生したことを確認することができる。
【００２０】
本実施形態の亀裂検出システムでは、予め特定可能な複数の亀裂想定箇所に亀裂検出装置１０をそれぞれ設置する構成としたことで、従来の数百メートルにもなる検知線１１０の取り付けに比べて設置が容易になり、コストを抑えることができるようになった。すなわち、亀裂想定箇所ごとの作業で済むため、作業用の大掛かりな足場の設置やその解体をする必要がなくなり、また検知線１１０の設置作業自体も簡単になって作業時間を短縮させることができるようになった。そして、それぞれの亀裂検出装置１０が独立しているため、一つの故障がほかの装置に影響することがなく、亀裂検出装置１０自身の交換も容易である。
【００２１】
次に、亀裂検出システムの第２実施形態に関し、特に亀裂検出装置について説明する。図４は、本実施形態の亀裂検出装置の構成を示したブロック図である。なお、図３に示す亀裂検出装置１０と同じ構成については、同じ符号を付して説明する。
この亀裂検出装置２０は、前記実施形態の亀裂検出装置１０と同様に、橋梁１などの被検査対象物に対し、亀裂の発生が予測される亀裂想定箇所に検知線１１が接着され、その検知線１１に検出装置本体２２が接続されている。検出装置本体２２は、自己保持回路を備えた断線信号検出装置２３を有し、これに接続された電源１４から検知線１１に対して電流が流され、検知線１１の切断によって亀裂の発生が検知できるよう構成されている。
【００２２】
更に、検出装置本体２２には、断線信号検出装置２３による断線信号に従って亀裂情報を２色のＬＥＤで表示する情報表示装置１５の他、亀裂情報を無線通信する情報伝達装置２６が設けられている。情報伝達装置２６は、断線情報や複数ある亀裂検出装置２０の各々に設定された管理番号など、一定の亀裂情報を記録したＩＣタグを有し、断線信号検出装置２３からの断線信号を受け、無線通信によって受信装置２７へ亀裂情報を送信するよう構成されている。その受信装置２７は、被検査対象物である橋梁１の付近に設置され、情報伝達装置２６からの亀裂情報を収集するよう構成されている。
【００２３】
そこで、通常は、電源１４から断線信号検出装置２３を介して検知線１１に電流が流れ、情報表示装置１５の緑色ＬＥＤが通電によって点灯している。一方、亀裂検出装置２０のいずれかに亀裂Ｒが発生すると、固定された検知線１１が切断される。その際、一旦検知線１１が切断されると、断線信号検出装置２３の自己保持回路が作動し、情報表示装置１５の緑色ＬＥＤ側の通電が遮断され、赤色ＬＥＤが通電状態に切り替えられる。また、断線信号検出装置２３からの断線信号が情報伝達装置２６へと伝えられる。従って、情報表示装置１５の赤色ＬＥＤが点灯するとともに、情報伝達装置２６に記憶されている亀裂情報がＩＣタグから読み出され、受信装置２７へ無線通信によって送信される。
【００２４】
管理者は、定期的に受信装置２７のデータ確認を行うことにより、亀裂情報の受信があった場合には、管理番号から該当する亀裂検出装置２０を探し、更に情報表示装置１５の赤色ＬＥＤが点灯していることで亀裂の発生を確認することができる。
よって、本実施形態の亀裂検出システムでも、予め特定可能な複数の亀裂想定箇所に亀裂検出装置２０をそれぞれ設置し、それぞれの亀裂検出装置２０の作動によって亀裂の発生を検出することができるようになった。
【００２５】
また、亀裂の発生当初は、切断された検知線１１が瞬間的に通電状態に戻って切断信号とノイズとの区別がつきにくくなるが、一旦検知線１１が切断して通電が遮断された状態になった場合には、その通電遮断状態が断線信号検出装置２３によって保持される。そして、情報表示装置１５の赤色ＬＥＤを点灯させるとともに、遮断信号が情報伝達装置２６へと伝えられ、確実に亀裂情報が受信装置２７へと無線通信されて管理者による確認が行われる。本実施形態でも、複数の亀裂検出装置２０を設置するようにしたため、従来の数百メートルにもなる検知線の取り付けに比べて設置が容易になり、コストを抑えることができる。そして、各亀裂検出装置２０が独立しているため、それぞれの故障がほかの装置に影響することがない。また、独立しているため、亀裂検出装置２０それぞれの修理も比較的容易である。
【００２６】
次に、亀裂検出システムの第３実施形態に関し、特に亀裂検出装置について説明する。図５は、本実施形態の亀裂検出装置の構成を示したブロック図である。なお、図３に示す亀裂検出装置１０と同じ構成については、同じ符号を付して説明する。
この亀裂検出装置３０は、前記実施形態の亀裂検出装置１０と同様に、橋梁１などの被検査対象物に対し、亀裂の発生が予測される亀裂想定箇所に検知線１１が接着され、その検知線１１に検出装置本体３２が接続されている。検出装置本体３２は、自己保持回路を備えた断線信号検出装置３３を有し、これに接続された電源１４から検知線１１に対して電流が流され、検知線１１の切断によって亀裂の発生が検知できるよう構成されている。
【００２７】
更に、検出装置本体３２には、断線信号検出装置３３による断線信号に従って亀裂情報を無線通信する情報伝達装置３６が設けられている。情報伝達装置３６は、断線情報や複数ある亀裂検出装置３０の各々に設定された管理番号などの一定の亀裂情報を記録し、その亀裂情報を無線送信することが可能な通信機能をもったワイヤレスターミナルである。本実施形態では、この発信側ターミナルである情報伝達装置３６に対し、亀裂情報を受信する受信側ワイヤレスターミナルとして、受信装置３７が管理施設に設けられている。そして、その受信装置３７には電子メール送信装置３８が接続され、１次受信装置４１が構成されている。
【００２８】
本実施形態では、管理施設に１次受信装置４１が設置され、遠隔地の管理者が使用するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯電話機などの端末が２次受信装置４２として構成されている。そして、その２次受信装置４２には、電子メール送信装置３８から亀裂発生を示す内容の電子メールが送られるようになっている。従って、１次受信装置４１では、受信装置３７が情報伝達装置３６からの亀裂情報を収集するとともに、電子メール送信装置３８によって亀裂情報が電子メールなって送信され、遠隔の２次受信装置４２で確認ができるようになっている。
【００２９】
そこで、亀裂検出装置３０のいずれかによって亀裂Ｒが発生すると、接着された検知線１１が切断される。その際、一旦検知線１１が切断されると、断線信号検出装置３３の自己保持回路が作動し、断線信号が情報伝達装置３６へと伝えられ、情報伝達装置３６に記憶されている亀裂情報が受信装置３７へと無線通信によって送信される。そして、１次受信装置４１では、受信装置３７が情報伝達装置２６からの亀裂情報を収集するとともに、電子メール送信装置３８が亀裂情報を電子メールにして送信し、遠隔の２次受信装置４２において亀裂発生が確認できる。
【００３０】
本実施形態の亀裂検出システムでは、予め特定可能な複数の亀裂想定箇所に亀裂検出装置２０をそれぞれ設置し、各亀裂検出装置３０の作動によって亀裂の発生を検出することができる。そして、管理者は、所有するＰＣや携帯電話機などに電子メールを受信することによって、遠隔地にいながらにして亀裂の発生が起きたことを、その発生時に知ることができる。また、断線信号検出装置３３が自己保持回路を有しているため、検知線１１の切断による亀裂の発生を確実に捉えることができる。
【００３１】
本実施形態でも、複数の亀裂検出装置３０を設置するようにしたため、従来のように数百メートルにもなる検知線の取り付けに比べて設置が容易になり、コストを抑えることができる。そして、各亀裂検出装置３０が独立しているため、それぞれの故障がほかの装置に影響することがない。また、独立しているため、亀裂検出装置３０それぞれの修理も比較的容易である。
【００３２】
ところで、検知線１１が断線状態になるのは、亀裂発生に伴うときばかりではなく、腐食や延性あるいは脆性破壊による切断がある。しかし、こうした断線は、亀裂検出装置の検知線１１それ自身の破損であって、橋梁に生じた亀裂に伴うものとは異なって緊急性を要しない。従って、亀裂による場合には、管理者が改めて目視による亀裂の確認を行う必要があるため、そうした作業が無駄にならないように断線の原因を区別できるようにすることが望ましい。
【００３３】
そこで、例えば前記第３実施形態の亀裂検出装置３０において、自己保持回路を備えた断線信号検出装置３３について、その自己保持を解除する解除タイマを備えた構成とする。
これによれば、亀裂Ｒによって検知線１１が切断された場合には、前述したように断線信号検出装置３３の自己保持回路が作動し、断線信号が情報伝達装置３６へと伝えられる。そして、亀裂情報が受信装置３７へと無線通信によって送信され、電子メール送信装置３８から電子メールになって２次受信装置４２へと送信される。
【００３４】
しかし、一定時間の後、断線信号検出装置３３の自己保持が解除タイマによって解除され、切断された検知線１１が接触して通電状態の復活と、荷重がかかることによる断線状態とが繰り返され、再び２次受信装置４２へ電子メールが送信される。こうして複数回にわたって電子メールが送信されることによって亀裂による断線であることが確認できる。一方、腐食などによって検知線１１が断線した場合には、前述したように２次受信装置４２へ電子メールが送信された後、解除タイマによって自己保持が解除されても、断線状態が復活することがないため、再度断線情報が断線信号検出装置３３から情報伝達装置３６へと伝えられることはない。従って、腐食などの場合には１度の電子メール送信だけなので、そのことをもって亀裂による断線ではないことが確認できる。
【００３５】
また、第２実施形態の亀裂検出装置２０の場合には、解除タイマによって自己保持が解除されると、受信装置２７では繰り返し亀裂情報の受信が行われ、これによって亀裂による断線であることが確認できる。更に、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤが解除タイマによる一定時間間隔で点灯が切り替わることからも、亀裂による断線であることが確認できる。更に、第１実施形態の亀裂検出装置１００の場合には、同様に赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤが解除タイマによる一定時間間隔で点灯が切り替わって、亀裂による断線であることが確認できる。
【００３６】
続いて、各実施形態の亀裂検出システムを構成する電源１４について説明する。電源１４には、乾電池やソーラーバッテリなどの他、圧電素子に衝撃を加えて起電力を得る発電装置を利用するのが有効である。図６は、圧電素子を利用した発電装置を設置した橋梁の一部を示した斜視図である。
橋梁１は、前述したように、幅方向に複数並べられた主桁２が長手方向に配置され、隣り合う主桁２同士が不図示の横桁によって連結されている。そして、こうした桁上にはコンクリート版などのスラブ５が設けられている。
【００３７】
主桁２は、橋脚６に対し、橋全体の重さが局部的にかからないように、荷重を分散させる目的で沓７が設けられている。そして、橋脚６上に配置された複数の沓７には、薄板状の圧電素子部材が挟み込まれるようにして設置され、その圧電素子部材に対し充電器１７を介して断線信号検出装置１３などが接続される。
そこで、この橋梁１の上を自動車が通過することによって振動が生じ、その振動が圧電素子部材に伝わり、圧電効果によって発生した電力が充電器１７に蓄積される。そして、充電器１７に蓄積された電力は、前述した亀裂検出に利用される。
【００３８】
また、圧電素子を利用した発電装置は、沓７に構成する他、伸縮装置８やスラブ５に設けるようなものであってもよい。図示するような橋桁は、その前後の橋桁同士が温度によって伸び縮みするため遊間を設け、乗り心地や床版の保護のため伸縮装置８が設けられている。従って、この伸縮装置８に薄板状の圧電素子部材を設置し、自動車の通過によって生じる衝撃で発生する電力を充電器１７に蓄積させるようにしてもよい。また、スラブ５には、そのコンクリート舗装に際して薄板状の圧電素子版９を内蔵するようにし、やはり自動車の通過によって生じる衝撃で発生する電力を充電器１７に蓄積させるようにしてもよい。このように亀裂検出システムに電源として圧電素子を利用した発電装置を設けることにより、電池交換の必要なく、永久的に稼働させることが可能になる。
【００３９】
以上、本発明に係る亀裂検出システムの一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】亀裂検出システムの一実施形態について示した概念図である。
【図２】亀裂検出装置の具体的な設置状態を示した図である。
【図３】第１実施形態の亀裂検出装置について構成を示したブロック図である。
【図４】第２実施形態の亀裂検出装置について構成を示したブロック図である。
【図５】第３実施形態の亀裂検出装置について構成を示したブロック図である。
【図６】圧電素子を利用した発電装置を設置した橋梁の一部を示した斜視図である。
【図７】従来の亀裂検出システムが適用された橋脚の全体図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    橋梁
２    主桁
３    横桁
１０  亀裂検出装置
１１  検知線
１２  検出装置本体
１３  断線信号検出装置
１４  電源
１５  情報表示装置
１９  接着剤
【図１】
0004712777.tif 000002
【図２】
0004712777.tif 000003
【図３】
0004712777.tif 000004
【図４】
0004712777.tif 000005
【図５】
0004712777.tif 000006
【図６】
0004712777.tif 000007
【図７】
0004712777.tif 000008