道路内部の損傷部の打音調査工法及び道路内部の損傷部調査用打音装置
【課題】 路面に添って台車を押し進めるという、労力の少ない労働で、自重の大きい回動打音器を追従させて、大きな衝撃音を発生させ、道路の内部における損傷部の有無に対応する衝撃音を正確に判別できる打音調査工法及び打音装置を提供する。
【解決手段】
回動打音器2の本体20の断面形状は多角形に形成し、路面上41を回動させるときには外周の各頂点22が等間隔24で次々と路面41に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように構成し、この本体20を台車1に連結し、台車1で引いて路面上41を移動させ、次々と衝撃音を発生させる。各頂点22から次々と発生する衝撃音の音圧レベルが、道路内部に損傷部48が有る場合36aと、道路内部に損傷部が無い場合36bとでは相違することを利用して、道路40の内部における損傷部48の有無を探知する。
【解決手段】
回動打音器2の本体20の断面形状は多角形に形成し、路面上41を回動させるときには外周の各頂点22が等間隔24で次々と路面41に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように構成し、この本体20を台車1に連結し、台車1で引いて路面上41を移動させ、次々と衝撃音を発生させる。各頂点22から次々と発生する衝撃音の音圧レベルが、道路内部に損傷部48が有る場合36aと、道路内部に損傷部が無い場合36bとでは相違することを利用して、道路40の内部における損傷部48の有無を探知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の移動車両の輪荷重を直接負担する道路（床版を含む、以下単に道路又は床版と称する）の内部の損傷部を打音装置を用いて叩くことにより、打音を発生させ、発生する打音の変化により損傷部の有無を判別する打音調査工法、及び道路内部の損傷部を叩いて打音を発生させ、発生する打音の変化により損傷部の有無を判別するために用いられる道路内部の損傷部調査用打音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より道路内部の損傷部調査用の点検ハンマー等の打音器は広く知られている。道路内部の損傷部を調査する場合は次に示す非特許文献１に記載されているように点検ハンマーが用いられている。即ち、
非特許文献１における「17-9-4 施工及び品質管理」の項には、コンクリート（アスファルトも同じ）床版面のひび割れ、浮き、剥離、空洞等の劣化・損傷部（以下単に損傷部ともいう）の調査点検方法に関し次のように記載されている。
「 床版現況調査について・・・ 床版現況調査は、保全点検要領(構造物編)、設計図書及び監督員の指示に従って、コンクリート床版面を目視法および点検ハンマー等を使用した打音法により、劣化部・損傷部を調査点検し、必要な調書を監督員に提出しなければならない。
床版現況調査により、床版にひび割れ、浮き、剥離等の劣化・損傷が発見された場合には、その範囲をマーキングし、 監督員に報告し確認を受けるものとする。」と記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】橋梁補修工事(H21年度)・ 特記仕様書・「17-9-4 施工及び品質管理の項」・ 中日本高速道路株式会社名古屋支社平成21年5月発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来の道路内部の損傷部の調査に用いられている打音器としての点検ハンマーを用いた場合、即ち、道路面などの広い範囲の路面の点検を点検ハンマーで叩いて点検する場合、点検ハンマーを、腕で、反復、上下方向に振り動かす作業は、根気を必要とし、作業者に敬遠される問題点がある。
・ また点検ハンマーで路面を叩いて点検する打音法によると、点検ハンマーが軽いと、アスファルト舗装道路のように床版の厚さ寸法が大きい場合、打音が小さく、道路内部における損傷部の有無が判別しがたい問題点がある。
・ そこで、 点検ハンマーを大きくして重たくし、大きな打音が出るようにすると、作業者の腕に加わる作業負担が増大する悩みがあった。
【０００５】
さらに点検対象とする道路面が広い範囲に渡る場合には、作業者の疲労が蓄積し、点検ハンマーの上下動作に斑が生じ、結局、打音に斑が発生し、判別し難くなって、点検結果が信用できなくなる問題点もあった。
【０００６】
さらに、出願人会社においては、点検ハンマーの操作に代えて、レーダー等の電磁波を利用する装置により道路内部の損傷部調査を行うことも考えたが、上記電磁波を利用する装置は、現場において電磁波を発生させたり、道路に向けて電磁波を照射したり、得られる反射波を処理するなどの装置が極めて高額となり、コストが嵩み、手軽に道路の損傷部の調査には利用できない問題点がある。
また上記電磁波を利用する装置の取り扱いには専門的知識を必要とし、土木工事に従事している作業員が、手軽に電磁波を活用する装置を操作することはできない人材面での難点もあった。
【０００７】
本件出願の目的は、上記課題を解決するもので、台車を、労少なく体でもって、押し進めることにより、台車に連結してある回動打音器を追従させ、その回動打音器から発する音により、道路の損傷部の有無の調査ができるようにした道路内部の損傷部の打音調査工法を提供しようとするものである。
・ 他の目的は、台車が一定の寸法間隔で進むごとに上記回動打音器から発する衝撃的接地音と、その一定の寸法間隔で発する衝撃的接地音と同期させて、道路内部の損傷部の有無によって変化する衝撃音の音圧レベルの変化状況を収録可能にすることにより、後日、収録したデータから、回動打音器の移動距離と、道路内部の損傷部の位置等の参考に供することのできるデータを得ることのできる道路内部の損傷部の打音調査工法を提供しようとするものである。
・ 他の目的は、 台車と、回動打音器と、これらの連係機構を備えることにより、 道路内部の損傷部の調査に用いることのできる打音装置を提供しようとするものである。
・ 他の目的は、移動中、台車が上下動しても、台車の上下動が回動打音器を揺動させる等の悪影響を及ぼして回動打音器からの打音に斑を発生させることのないようにしてある打音装置を提供しようとするものである。
他の課題、目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における道路内部の損傷部の打音調査工法は、
断面の外周形状が多角形に形成され、回動どきには外周の各頂点22が等間隔24で次々と路面41に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように中心部25を回転中心にして回動自在に形成してある回動打音器2の本体２０を、
台車1に連結した状態で、
上記台車1を路面上41を移動させることにより、上記回動打音器2の本体２０を回動させながら上記台車1に追従させ、
上記回動打音器2の本体２０の外周の多角形の各頂点22を等間隔24で、路面41に対して衝撃的接地させて、次々と衝撃音を発生させ、
次々と発生する衝撃音の音圧レベルが、道路40の内部において損傷部48が有る場合36aと、道路40の内部に損傷部が無い場合36bとでは相違することを利用して、道路40の内部における損傷部48の有無を探知するようにした。
【０００９】
また好ましくは、上記台車1には、回動打音器2の本体２０における外周の各頂点22が路面に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為のマイクロフォン6を装備し、回動打音器2の本体２０における外周の各頂点22が一定の寸法間隔24で路面41に接することにより発する衝撃的接地音と、その一定の寸法間隔24で発する衝撃的接地音と同期して、道路内部の損傷部48の有無によって変化する衝撃音の音圧レベル36a、36bの変化状況を、同時に、収録するようにした。
【００１０】
本発明における道路内部の損傷部調査用打音装置は、
中心軸25を回転中心にして回動自在に形成してある回動打音器2の本体２０であって、その本体20の断面の外周21の形状は多角形で、回動どきには外周21の各頂点22が等間隔24で路面41に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように外周21における各頂点22は、夫々突設させてある回動打音器2の本体２０を備え、
上記回動打音器2の本体２０は、路面41上を移動可能に構成されている台車1に対し、
台車1の進行に伴って台車1と同方向に回動して、台車1に追従するように連係機構4を介して連係してあり、
台車1と回動打音器2の本体２０との連係機構4を介しての連係状態は、回動打音器2の本体２０の回動に伴い回動打音器2の本体２０の中心部25が、台車1に対し、上下方向56に揺動することを許容するように支持してある。
【００１１】
また好ましくは、上記台車1には、台車1の移動距離を表示するためのカウントメジャー5が付設されているものであればよい。
【００１２】
また好ましくは、上記台車1に連係してある回動打音器2の本体２０の近くには、台車1の進行に伴って台車1に追従して回動する回動打音器2の本体２０における各頂点22が路面41に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為のマイクロフォン6が装備されているものであればよい。
【００１３】
また好ましくは、上記台車1には、路面上41を回動させる回動打音器2の本体２０から発する衝撃音に変化があった個所の路面上41に対して目印を付すために、路面上41に向けて目印用流体を流出させるためのノズル7aと、ノズル7aに向けて流体を供給するための流体貯蔵タンク7bと、ノズル7aからの流体量を調節するためのレバー7cとからなる目印付設手段7を備えるものであればよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明は、例えばコンクリート舗装されている広い道路の内部における損傷部４８の調査をする場合、回動打音器の本体２０は、台車を動かす方向に追従するようにしてあるから、作業員は、単に路面上を、軽々と台車を押し進めることにより、回動打音器の本体２０を追従させながら回動させ、打音器の本体２０の周囲に備える複数の突出状の各頂点を夫々路面に衝突させ、夫々の各頂点を発音部とし、そこから、「損傷部に対応する音圧レベル」、又は、「損傷部が無い場合に対応する音圧レベル」を発生させ、道路内部の損傷部の有無を判別調査することができる特長がある。
このことは、路面に添って台車を軽快に押し進めるという、労力の少ない軽労働で、自重の大きい回動打音器を追従操作して、判別が容易となる大きな衝撃音を発生させることを可能にし、道路の内部における損傷部の有無を、次々と正確に判別できるという作業上の効果がある。
【００１５】
その上本発明にあっては、 台車と回動打音器の本体２０との連係状態は、回動打音器の本体２０の中心部の上下方向の揺動を許容するように支持するものであるから、台車が、路面の都合によって上下に揺動することがあっても、台車の上下の揺動に追従して回動打音器の本体２０が浮き沈みする恐れはなく、路面上を正確に回動し、次々と衝撃的に接地して道路内部の状況に対応した良質の衝撃音を信頼性高く発する効果がある。
【００１６】
さらに本発明にあって、台車に対して、台車の移動距離を表示するためのカウントメジャーを付設しておく場合には、道路内部の損傷部の有無によって衝撃音の音圧レベルが変化して場合に、即座に、基点位置から道路内部の音圧レベルが変化場所までの距離を知ることができ、手元の地図にその距離を記録することのできる利点がある。
【００１７】
さらに本発明にあって、 回動打音器の本体２０における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音を、マイクロフォンを装備して収録可能に構成すると、上記の一定の寸法間隔で発する衝撃的接地音の解析により後日、台車の移動距離を知ることができ、
また同期して、道路内部の損傷部の有無によって変化する衝撃音の音圧レベルの変化状況をも、同時に収録できるものであるから、基点位置から道路内部の損傷部が存在していた場所までの距離を、後日、記録として再認識する上に効果がある。
【００１８】
さらに本発明にあって、台車に対し目印付設手段を備えさせることにより、台車を進行させて回動打音器の本体２０の周囲に備える複数の突出状の発音部から次々と衝撃音を生じさせている場合、その衝撃音の音圧レベルの変化（損傷部の存在場所）が認められた地点において、台車を押し進める姿勢でもって、レバーを操作し、ノズルから流体を流出させて路面上に目印を付すことが出来、後日、損傷部の存在場所を明確にしておくことが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】道路の平面図。
【図２】図１におけるII−II位置拡大断面図。
【図３】打音装置の斜視図。
【図４】打音装置の平面図。
【図５】(A)は、図４におけるV−V位置断面図。(B)は、回動打音器の本体２０を図５(C)の右側から見た側面図。(C)は、回動打音器の本体２０の斜視図。
【図６】(A)は、回動打音器の本体２０における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音の音圧レベルの変化を表す図。 (B)は、回動打音器の本体２０における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音をスペクトログラムで表す図。
【図７】（A）は、異なる打音装置の実施例を示す斜視図。（B）は、異なる打音装置に装備した目印付設手段の実施例を示す正面図。
【図８】異なる打音装置の実施例を示す側面図。
【図９】異なる実施例を示す連係機構の部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、コンクリート舗装道路（床版面）の平面図を例示し、図２は、図１におけるII−II位置断面図を示す。図１、２に例示する道路４０の内部40ａにおいて構造物として存在するコンクリート（アスファルトも同じ）構造物４６には、経年利用により道路（床版）のひび割れ、浮き、剥離、空洞等の損傷部４８が生じるので、これらを早期に発見し、回復させる必要がある。図３は上記道路（床版）４０の損傷部４８を打音により調査する為の工法に用いることのできる打音装置Sを示す。この打音装置Sは、左上に位置する横杆11bを手で握り、矢印５５の方向に向けて台車１を押し進めることにより、台車１に連係機構４で連結してある回動打音器2の本体２０（図４、５参照）を追従させて回動させ、次々と頂点２２を衝撃的に接地させて衝撃音を発生させ、その衝撃音の音圧レベルの変化により上記損傷部４８の存在の有無を判別できるようになっている。
【００２１】
次に、上記損傷部調査用打音装置Sに備えさせた、回動打音器２にあっては、図４、５に良く表れているように、本体２０は、中心軸２５を回転中心にして回動自在に形成してある。回動打音器2の本体２０の断面の外周２１の形状は、図５（A）に表れているように多角形（例えば、図示のものは６角形にしてあるが、５〜８角形であってもよい）にしてある。回動打音器2の本体２０は回転中心２５を芯にして回動するときには外周面２１の各頂点２２の間の寸法２４が等間隔にしてあって、各頂点２２は次々と路面４１に対して、一定間隔の寸法でもって、衝撃的接地して衝撃音を発するように構成されている。
なお、各頂点22、22・・・22の間の夫々の辺23、23・・・23は、各頂点22、22・・・22の接地を妨げることがないように、図５（B）に表れているように湾曲状に凹設して、凹部23aが形成してある。
【００２２】
回動打音器２の本体２０の重量は、大きな衝撃音を発生させるためには大きいことが望ましいが、取り扱いに不便をもたらすため、５kg〜８kg前後の重さがあるものが作業上好ましい。
また図５（B）に表れている、例えば６角形の例においては回動打音器2の本体２０の外周面２１の寸法（一つの辺の寸法２４の角数倍の寸法）としては、最も大きい外径となる部分（各頂点22、22・・・22の相互間の寸法（例えば６３mm）の６倍として、例えば３７８mm前後になる。また図５（A）に表れている状態において、回動打音器2の本体２０の本体２０の中心点２５から道路面４１迄の寸法は、例えば５６mm前後になるようにしてある。
なお図示の実施例においては、図５（C）に表れているように回動打音器2の本体２０の外形寸法は軸線方向の中心部22a（最も大きい外径となっている部分）は大きく、両側が比較的小径になるように各頂点22、22・・・22の形状は、図５（C）に表れているように湾曲させてある。なお、５〜８角形にあっては、上記の例を参考にして適宜変更実施すればよい。
また、上記回動打音器２の本体２０は、台車１に連結して軽快に追従させるように構成してあるから、上記よりも少し重くしても作業負担は少なく、大きな打音が出るようになり、近くで発生するノイズとの判別ができるような大きな信号が出せる利点が生まれる。
【００２３】
次に台車１は、道路４０の面上を移動自在にしてある台枠１０に対して、図３、４に表れているように連係機構４を介して回動打音器2の本体２０を連結し、回動打音器2の本体２０を追従回動させる為のもので、１０は台枠を示し、10a、10bは構造部分を構成する四周の側枠、10c、10d、10e は夫々補強のための補助材を示す。これらの部材は、鉄材を用い、各要所を溶接するなどして丈夫に構成してある。しかし、持ち運びを考えれば、周知の台車（手押し車とも称されている）のようにアルミ材、合成樹脂材を用いて軽々と（例えば５〜１０kg）に構成して持ち運びができるように構成しても良い。図４に表れている台枠の大きさは、取り扱いに不便がない程度の大きさであればよい。例えば図示のように平面形状を４００mm×５００mm前後の大きさにしてあってもよい。
【００２４】
次に、１１は手押し杆を示し、図３に表れているように、夫々側枠10a、10aに対し、連結部１２において、周知の手押し車のように折り畳み自在に連結してあったり、又は、二重筒構造による抜き差し着脱自在に装着する状態にしてあったりして立ち上げた、立上杆11a、11aと、立上杆11a、11aの上方を連結する状態で横架している横杆11bを備える。横杆11bの路面からの寸法は、作業者の身長を考慮して定めてあり、例えば押し進め易いように７００〜９００mm位に設定してある。従って、上記横杆11bを矢印５５方向に押すと、回動打音器2の本体２０も同方向に向けて回動することになる。
次に１４は、台枠１０を矢印５５方向に向けて軽快に押し進めることができるように配設した車輪（空気入り）を示し、台枠１０の両側に複数（2個以上）の車輪を備える。
例えば台枠１０の両側に備える側枠10aに対して任意の手段でもって回転自在に装着してある。装着の手段としては各車輪における回転自在の車軸１５を側枠10aに対して固着してもよいし、側枠10aに対して車軸１５を回転自在に装着し、それに車輪を固着しても良い。
車輪の大きさは任意（例えば２００mm前後）であるが、回動打音器2の本体２０よりも大きい方が、台枠１０に対する回動打音器2の本体２０の収まりがよい。
【００２５】
次に連係機構４について説明する。連係機構４は、回動打音器2の本体２０が 台車１の進行に伴って台車１と同方向５５に回動して、台車１に追従するように連係させる機構で、図４，５によく表れている。
図において、２８は回動打音器2の本体２０を引き連れ可能な強度を有する連係杆で、例えば、鉄棒、板ばねで構成される。元部（止着部）２９は、上記台枠の一部、例えば補助材10dに一体的に備えさせた突片３０に対して重合させ、着脱自在にボルトを用いて締め付けて、連結してある（着脱自在の他の連結手段は、任意の周知の手段を用いればよい）。他方の自由端部３２には、本体２０を回動自在に連結する。手段としては任意であるが、例えば図示のように、硬質材を用いて、二叉状に形成された連繋部材３３（一つの横持ち部材33aと、2つの縦引き部材33bとが二叉状に一体材で構成されている連繋部材）を用い、2つの縦引き部材33bの間に図5（C）に表れているように回動打音器2の本体２０を納め、本体２０の回転軸２５を回転自在に2つの縦引き部材33bで支持する。一方、一つの横持ち部材33aの中央部は図5（C）に表れているように上記自由端部３２の端部材28dに着脱取り外しを自在に連結する。
従って、上記構成によれば、台車１の持ち運びに当たって、台車１から回動打音器２を分離して夫々手軽な態様にして運搬することができる利点がある。
【００２６】
なお連係杆２８を上記のように板ばね２８で構成している場合、他方の自由端部３２に対して下方に向けての付勢力が常時加わるようにした場合には、回動打音器２の本体２０に対して上方から加重する状態になり、本体２０を小型軽量にしても、上述した衝撃音は、大きくなる作用効果が得られることになる。
【００２７】
次に台車１と回動打音器２との連係機構４を介しての連係状態を説明する。上記のように台車１を矢印５５の方向に向けて押し進めることにより、台車１に連係機構４で連結してある回動打音器2の本体２０（図４、５参照）は追従する為に回動する。
その回動する場合、回動打音器2の本体２０の頂点22、22・・・22は次々と衝撃的に接地して衝撃音を発生するのであるが、同時に、回動打音器2の本体２０の回動に伴い回動打音器の中心部（軸心）が、台車に対し、上下方向に揺動することになる。係る状態においても、上記連係杆２８が、例えば、板ばねで構成されている場合、台車１が上下動しなくても、板ばねは弾力的に上下方向５６に変形し、本体２０の上下動は許容される。なお連係杆２８が鉄棒などの弾力性を備えない部材であっても、後述（図９参照）する支持の構成であれば、台車１に対し、回動打音器2の本体２０の上下方向の揺動は許容される 。
次に、上記図５（A）に表れている補助材10dと回転軸２５とを結ぶ線の傾斜角は、１０度〜１５度位にしておくとよい。
なお、上記構成による打音装置Sは、台車１と、回動打音器２と、連係機構４で構成されており、外観的にも簡易な機構だから、製作は容易で、コストは低く（安価）、その上、手軽に押し進めるだけの操作で活用できる特長があり、しかも、構成から明らかなように、故障になる部分が少ないので信頼性高く、道路内部の損傷部の打音調査に工法に利用できる特長がある。
さらに高架の道路上で利用したい場合等は、台車１と回動打音器２は夫々軽量に構成され得るので、夫々 持ち運びが簡単で、準備作業を迅速にできる効果がある。
【００２８】
上記構成の打音装置Sを用いての道路内部の損傷部の打音調査工法についての実施例を説明する。
現場としては図１、２に表れているような道路（例えば高速道路）４０があり、道路（床版）４０の内部には、外部から見ることのできない損傷部（例えば空洞）４８が１又は２カ所以上あることが予想（想像）される場合、損傷部４８の存在の有無について打音調査が必要になる。
なお図中、４１は道路の表面、４２は上り線42aと、下り線42bの中間に設けられる中央線、４３は走行車線と追越車線とを区分する車線境界線、４６は構造物（コンクリート又はアスファルト材で構成されている）、４７は必要に応じて介在されている鉄筋、金網を示す。
【００２９】
現場においては、管理者の指示に従って調査範囲を確定する。例えば上り線42aの幅が４ｍあるものとすれば、両側から各１ｍのところに調査指示線４４を引く。こうすることにより走行車線と追越車線に1本宛の調査指示線４４が引かれたことになる。
次に図３に表れているように調査用の上記の打音装置Sを道路面上に配置する。なお運搬の都合上、台車１と、回動打音器２が分離してあった場合は、連係機構４を介して連結すると良い。
上記のようにして準備が整った後は、図３に表れている打音装置Sを、基点５０から、調査指示線４４に添わせ状態で矢印５５方向に押し進めると、台車１は路面上を移動する状態で前進する。このように台車１が路面上４１を移動することにより、台車１に連結した状態の回動打音器２の本体２０は調査指示線４４に添う状態で回動しながら台車１に追従する。
なお、本体２０は図５（A）の最も安定した状態（下側に位置する一つの辺２３が路面４１に対向し、前後２つの頂点22、22が接地する状態）から、台車１の進行に伴い、連係杆２８を介しての矢印５５方向に向けての引っ張り力が軸心２５に及ぶと上記２つの頂点22、22の内、前側に位置する頂点22を支点にして、軸心２５は浮上する状態で前に移動し、前側に位置していた頂点22（支点）を超えると、自重も加わり、軸心２５は急激な早さで前に移動する。このとき、上記の「前後の２つの頂点22、22」よりも前側に位置していた頂点22eが路面に向けて衝撃的に接地し、この頂点22eが発音部となって衝撃音を発する。
【００３０】
この追従状態では、回動打音器2の本体２０は、断面の外周形状が多角形に形成され、回動どきには外周の各頂点が等間隔で次々と路面に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように中心部を回転中心にして回動自在に形成してあるので、道路の内部における損傷部４８（例えば空洞）の有無に対応した音圧レベル（図６参照）の衝撃音を次々と発生する。
このように衝撃音の音圧レベルが、道路の内部において損傷部（例えば空洞４８）が有る場合と、道路の内部に損傷部が無い場合（中実の場合40a）とでは、耳で聞き分けできるように相違するので、台車を押し進めている作業員は、道路の内部における損傷部（例えば空洞）の有無を、上記衝撃音の音圧レベルの変化から判別探知することができる。
【００３１】
次に上記の作業において衝撃音の音圧レベルの変化を判別探知した場合には、手元にある道路地図（例えば図１のような図面）に、基点５０から変化があった地点４８までの距離を書き込む。乃至は、変化があった地点４８に対し、後日知ることができるようにチョーク等、任意の手段で印を付ける。その後は引き続き、走行車線と追越車線に各1本宛引かれた調査指示線４４に添った状態で同様の作業を繰り返す。なお、1本の調査指示線４４の長さは任意であるが、高速道路では勿論のこと、県道などの一般道での車線を長時間通行止めにすることできないので、1本の調査指示線４４の長さは、例えば５０ｍ〜１００ｍ位に止める場合が多い。
【００３２】
次に上記台車１には、図４、７、８に表れているように、台車１が、基点５０から損傷部があった地点４８まで移動した場合に、その移動距離を表示するためのカウントメジャー（台車１の移動と連動して、地面を転がす車輪5aの回転角によって距離数が表示窓5bに表れるようになっている周知の機器で、通常、道路面４１上の距離の計測に使用されている。ウォーキングメジャーとも称されている）５を付設しておくと、上記のように基点５０から、損傷部４８の存在により音に変化があった地点４８までの距離を正確に知る上で便利である。5dは、カウントメジャー５を台車１に装着する場合の補助材10dに対する固着部を例示する。
なお、図７（A）は、カウントメジャー５、マイクロフォン６、目印付設手段７を備えさせた異なる打音装置の実施例を示す斜視図。（B）は、その打音装置の正面から見た模式図を示す。図８は台車１の側枠10aに対し、車輪１４と同じ路面４１に対して接地し、同様に回動するカウントメジャー５の車輪5aの存在を説明するための部分側面図である。
【００３３】
次に 上記台車１においては、図７に表れているように、台車１に連係してある回動打音器２の本体２０の近くに対して、回動打音器2の本体２０における外周の各頂点２２が路面４１に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為の衝撃音収録用マイクロフォン６を装備しておくとよい。衝撃音を収録する為のマイクロフォン６が装備されていると、回動打音器2の本体２０における外周の各頂点２２が一定の寸法間隔24、24・・・24で路面４１に接することにより発する衝撃的接地音と、その一定の寸法間隔24、24・・・24で発する衝撃的接地音と同期して、道路内部の損傷部４８の有無によって変化する衝撃音の音圧レベルの変化状況を、同時に、収録することができる。このような音圧レベルを、任意周知のレコーダーに収録しておくことにより、後日、周知の音響解析装置、例えばソノグラフを用いて道路内部40aの損傷部４８に関する打音調査状況を知ることができる。
【００３４】
上記のようにして収録された衝撃的接地音・音圧レベル等は図６(A)（B）に表れているように可視化できる。図６(A)は、回動打音器２の本体２０における外周の各頂点22、22・・・22が矢印５５方向に回動することにより一定の寸法間隔24、24・・・24で路面４１に接し、発する衝撃的接地音の音圧レベル36a、36bの変化を表す図である。符号37、37・・・37は上記「一定の寸法間隔24、24・・・24」に対応するものであり、この数量を積算すれば、回動打音器２の移動距離が自明となる。また、音圧レベル36a、36bの高低の変化は、道路内部の損傷部４８の有無の変化を表すものであり、36aは損傷部４８がある場合の音圧レベル、36bは損傷部４８がない場合の音圧レベルを夫々表す。
図６(B)は、回動打音器の本体２０における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音をスペクトログラムで表す図である。周知のように横軸が時間を、縦軸が周波数を表しており、色の濃い部分（図では密度が高い部分38a）が損傷部４８のある場合を表しており、色の薄い部分（図では密度が粗い部分38b）が損傷部４８のない場合を表している。
従って、図６(A)（B）を比較しながら検討すると、図１の基点５０からどのくらいの距離のところに、損傷部４８があったか、否かが判別できることになる。
【００３５】
次に、上記台車１には、図７に表れているように、目印付設手段７を備えさせておくと便利である。即ち、台車１と共に回動打音器２を、路面４１の上を回動させる作業を上記のように行っている場合には、連続的に回動打音器2の本体２０から衝撃音が発生する。衝撃音に変化があった場合は、台車１を直ちに止め、道路面４１の上に目印を付すことが望ましい。
停止場所の路面４１上に対して迅速に目印を付すためには、路面上に向けて目印用流体を流出させるためのノズル7aと、ノズル7aに向けて流体を供給するための流体貯蔵タンク7bと、ノズル7aからの流体量を調節するためのレバー7cとからなる目印付設手段７を備えるのが望ましい。目印付設手段７を備えると、衝撃音に変化があった場合、瞬間的にレバー7cを操作すれば回動打音器2の本体２０の傍にノズル7aから目印用流体が流出して、路面上に「道路内部の損傷部４８」の存在を明確に示すことができる。
【００３６】
図９は、図５（A）の図とは異なる実施例を示す連係機構の部分断面図で、台車１と、回動打音器2の本体２０と、連係機構４との位置関係（取付の位置関係）を説明するための部分断面側面図である。
10aは、図５（A）の台車１の場合と同様の側枠を示し、10dも、台車１の両側の側枠10a、10aの間に架け渡した断面が丸棒形状の補助枠を示す。
図９において、２８は回動打音器2の本体２０を引き連れ可能な強度を有する連係杆で、例えば、鉄棒で構成される。
・元部（止着部）２９は、断面形状を逆U字状に形成し、下方には補助枠10dを出入り自在（着脱自在）とし得る出入り口29aを設け、開放状態にしてある。内部の空間部29bは、上記補助枠10dが相対的に前後方向及び上下方向に夫々揺動自在で、回動自在となるように、補助枠10dの断面形状に比較して大きくし、余裕のある大きな空間29bに形成してある。
さらに引掛部材29cは大きく垂れ下がる状態にしておき、打音調査中に台車１が上下に揺動しても、補助枠10dから元部（止着部）２９が浮き上がって外れることの無いように構成してある。
このような構成によると、台車１の補助枠10dに対して、連係杆２８の元部２９を上下に操作すると、回動打音器2の本体２０は簡単に着脱可能な構成になる。
なお、他方の自由端３２には、回動打音器2の本体２０を回動自在に連結する。手段としては任意である。例えば図２〜図５に例示した構成と同じようにしてもよい。
【００３７】
次に、台車１の連結部（補助枠10d）の位置と、回動打音器２の本体２０の軸心２５との路面４１に対する高さの関係であるが、これらの高さは、台車１を押し進める上においても、回動打音器2の本体２０の衝撃力の観点からも両者がほぼ水平の位置にあることが望ましい。しかしながら、設計の都合上、図９に表れているように補助枠10dの位置が僅かに高くなるように構成しても（３０度以下の傾斜角がつく程度に傾斜させても）、その程度の範囲内の傾斜角であれば、実質的には「ほぼ水平状態」と認められ、実質的には台車１を押し進める上の荷重の増加も、回動打音器2の本体２０の衝撃力の低下にも変化はない。
【００３８】
なお上記構成にあっては、台枠１０と回動打音器2の本体２０との連係状態は 台枠に連なる補助枠10dが回動打音器の中心軸２５を引く力（矢印５５方向の推力）は、ほぼ水平方向に向くことになる。
このことは、例えば、回動打音器の本体２０の中心軸２５の位置に対して、連係杆２８の元部２９を連結する補助枠10dの位置が上方に位置し、両者を結ぶ線が、４５度、或いは６０度に傾斜することになった場合は、回動打音器の本体２０に、上方に持ち上げる力がおよび、本体２０からの衝撃音が小さくなったり、或いは、大小変化したりの、悪影響が発生するのである。しかし、本件実施例のように悪影響が発生しない傾斜、即ち、３０度以下のほぼ水平状態で本体２０を補助枠10dの位置に連結すると、台車１を急激に緩急変化移動さた場合でも、回動打音器に対して上方に向けて浮上力を及ぼす恐れはなく（回動打音器に対して人為的な圧力の変動を加えることなく）、路面上を水平方向に回動させ、次々と回動打音器2の本体２０の外周における各頂点を接地させて道路内部の状況に対応した良質の衝撃音を信頼性高く発する効果もある。
また、台枠１０の前方に位置する部分（本体２０の位置よりも前にある部分）を連結部（例えば補助枠10d）と定めることにより、台枠１０に追従させる回動打音器２の本体２０の位置を、台車を押し進める作業員の歩行範囲より前に配置でき、作業員の歩行を邪魔しない効果もある。
【符号の説明】
【００３９】
Ｓ・・・打音装置、１・・・台車、２・・・回動打音器、４・・・連係機構、５・・・カウントメジャー、６・・・衝撃音収録用マイクロホン、７・・・目印付着手段、１０・・・台枠、10a、10ｂ・・・側枠、10c、10ｄ・・・補助材（補助枠）、１１・・・手押し杆、11a・・・立上杆、11b・・・横杆、１２・・・連結部、１４・・・車輪、１５・・・車軸、２０・・・本体、２１・・・外周面（５〜８角）、２２・・・頂点、２３・・・辺、２４・・・辺の寸法（頂点間の寸法）、２５・・・回動軸（中心軸）、２８・・・連係杆、２９・・・元部（止着部、３０・・・突片、３２・・・自由端部、３３・・・連繋部材、３３a・・・横持ち、３３b・・・縦引き、３４・・・軸受部材、４０・・・道路（床版）、４１・・・表面、４２・・・中央線、４３・・・車線境界線、４４・・・調査指示線、４６・・・構造物、４７・・・鉄筋、４８・・・（空洞）損傷部、５０・・・基点、５５・・・矢印
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の移動車両の輪荷重を直接負担する道路（床版を含む、以下単に道路又は床版と称する）の内部の損傷部を打音装置を用いて叩くことにより、打音を発生させ、発生する打音の変化により損傷部の有無を判別する打音調査工法、及び道路内部の損傷部を叩いて打音を発生させ、発生する打音の変化により損傷部の有無を判別するために用いられる道路内部の損傷部調査用打音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より道路内部の損傷部調査用の点検ハンマー等の打音器は広く知られている。道路内部の損傷部を調査する場合は次に示す非特許文献１に記載されているように点検ハンマーが用いられている。即ち、
非特許文献１における「17-9-4 施工及び品質管理」の項には、コンクリート（アスファルトも同じ）床版面のひび割れ、浮き、剥離、空洞等の劣化・損傷部（以下単に損傷部ともいう）の調査点検方法に関し次のように記載されている。
「 床版現況調査について・・・ 床版現況調査は、保全点検要領(構造物編)、設計図書及び監督員の指示に従って、コンクリート床版面を目視法および点検ハンマー等を使用した打音法により、劣化部・損傷部を調査点検し、必要な調書を監督員に提出しなければならない。
床版現況調査により、床版にひび割れ、浮き、剥離等の劣化・損傷が発見された場合には、その範囲をマーキングし、 監督員に報告し確認を受けるものとする。」と記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】橋梁補修工事(H21年度)・ 特記仕様書・「17-9-4 施工及び品質管理の項」・ 中日本高速道路株式会社名古屋支社平成21年5月発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来の道路内部の損傷部の調査に用いられている打音器としての点検ハンマーを用いた場合、即ち、道路面などの広い範囲の路面の点検を点検ハンマーで叩いて点検する場合、点検ハンマーを、腕で、反復、上下方向に振り動かす作業は、根気を必要とし、作業者に敬遠される問題点がある。
・ また点検ハンマーで路面を叩いて点検する打音法によると、点検ハンマーが軽いと、アスファルト舗装道路のように床版の厚さ寸法が大きい場合、打音が小さく、道路内部における損傷部の有無が判別しがたい問題点がある。
・ そこで、 点検ハンマーを大きくして重たくし、大きな打音が出るようにすると、作業者の腕に加わる作業負担が増大する悩みがあった。
【０００５】
さらに点検対象とする道路面が広い範囲に渡る場合には、作業者の疲労が蓄積し、点検ハンマーの上下動作に斑が生じ、結局、打音に斑が発生し、判別し難くなって、点検結果が信用できなくなる問題点もあった。
【０００６】
さらに、出願人会社においては、点検ハンマーの操作に代えて、レーダー等の電磁波を利用する装置により道路内部の損傷部調査を行うことも考えたが、上記電磁波を利用する装置は、現場において電磁波を発生させたり、道路に向けて電磁波を照射したり、得られる反射波を処理するなどの装置が極めて高額となり、コストが嵩み、手軽に道路の損傷部の調査には利用できない問題点がある。
また上記電磁波を利用する装置の取り扱いには専門的知識を必要とし、土木工事に従事している作業員が、手軽に電磁波を活用する装置を操作することはできない人材面での難点もあった。
【０００７】
本件出願の目的は、上記課題を解決するもので、台車を、労少なく体でもって、押し進めることにより、台車に連結してある回動打音器を追従させ、その回動打音器から発する音により、道路の損傷部の有無の調査ができるようにした道路内部の損傷部の打音調査工法を提供しようとするものである。
・ 他の目的は、台車が一定の寸法間隔で進むごとに上記回動打音器から発する衝撃的接地音と、その一定の寸法間隔で発する衝撃的接地音と同期させて、道路内部の損傷部の有無によって変化する衝撃音の音圧レベルの変化状況を収録可能にすることにより、後日、収録したデータから、回動打音器の移動距離と、道路内部の損傷部の位置等の参考に供することのできるデータを得ることのできる道路内部の損傷部の打音調査工法を提供しようとするものである。
・ 他の目的は、 台車と、回動打音器と、これらの連係機構を備えることにより、 道路内部の損傷部の調査に用いることのできる打音装置を提供しようとするものである。
・ 他の目的は、移動中、台車が上下動しても、台車の上下動が回動打音器を揺動させる等の悪影響を及ぼして回動打音器からの打音に斑を発生させることのないようにしてある打音装置を提供しようとするものである。
他の課題、目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における道路内部の損傷部の打音調査工法は、
断面の外周形状が多角形に形成され、回動どきには外周の各頂点22が等間隔24で次々と路面41に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように中心部25を回転中心にして回動自在に形成してある回動打音器2の本体２０を、
台車1に連結した状態で、
上記台車1を路面上41を移動させることにより、上記回動打音器2の本体２０を回動させながら上記台車1に追従させ、
上記回動打音器2の本体２０の外周の多角形の各頂点22を等間隔24で、路面41に対して衝撃的接地させて、次々と衝撃音を発生させ、
次々と発生する衝撃音の音圧レベルが、道路40の内部において損傷部48が有る場合36aと、道路40の内部に損傷部が無い場合36bとでは相違することを利用して、道路40の内部における損傷部48の有無を探知するようにした。
【０００９】
また好ましくは、上記台車1には、回動打音器2の本体２０における外周の各頂点22が路面に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為のマイクロフォン6を装備し、回動打音器2の本体２０における外周の各頂点22が一定の寸法間隔24で路面41に接することにより発する衝撃的接地音と、その一定の寸法間隔24で発する衝撃的接地音と同期して、道路内部の損傷部48の有無によって変化する衝撃音の音圧レベル36a、36bの変化状況を、同時に、収録するようにした。
【００１０】
本発明における道路内部の損傷部調査用打音装置は、
中心軸25を回転中心にして回動自在に形成してある回動打音器2の本体２０であって、その本体20の断面の外周21の形状は多角形で、回動どきには外周21の各頂点22が等間隔24で路面41に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように外周21における各頂点22は、夫々突設させてある回動打音器2の本体２０を備え、
上記回動打音器2の本体２０は、路面41上を移動可能に構成されている台車1に対し、
台車1の進行に伴って台車1と同方向に回動して、台車1に追従するように連係機構4を介して連係してあり、
台車1と回動打音器2の本体２０との連係機構4を介しての連係状態は、回動打音器2の本体２０の回動に伴い回動打音器2の本体２０の中心部25が、台車1に対し、上下方向56に揺動することを許容するように支持してある。
【００１１】
また好ましくは、上記台車1には、台車1の移動距離を表示するためのカウントメジャー5が付設されているものであればよい。
【００１２】
また好ましくは、上記台車1に連係してある回動打音器2の本体２０の近くには、台車1の進行に伴って台車1に追従して回動する回動打音器2の本体２０における各頂点22が路面41に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為のマイクロフォン6が装備されているものであればよい。
【００１３】
また好ましくは、上記台車1には、路面上41を回動させる回動打音器2の本体２０から発する衝撃音に変化があった個所の路面上41に対して目印を付すために、路面上41に向けて目印用流体を流出させるためのノズル7aと、ノズル7aに向けて流体を供給するための流体貯蔵タンク7bと、ノズル7aからの流体量を調節するためのレバー7cとからなる目印付設手段7を備えるものであればよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明は、例えばコンクリート舗装されている広い道路の内部における損傷部４８の調査をする場合、回動打音器の本体２０は、台車を動かす方向に追従するようにしてあるから、作業員は、単に路面上を、軽々と台車を押し進めることにより、回動打音器の本体２０を追従させながら回動させ、打音器の本体２０の周囲に備える複数の突出状の各頂点を夫々路面に衝突させ、夫々の各頂点を発音部とし、そこから、「損傷部に対応する音圧レベル」、又は、「損傷部が無い場合に対応する音圧レベル」を発生させ、道路内部の損傷部の有無を判別調査することができる特長がある。
このことは、路面に添って台車を軽快に押し進めるという、労力の少ない軽労働で、自重の大きい回動打音器を追従操作して、判別が容易となる大きな衝撃音を発生させることを可能にし、道路の内部における損傷部の有無を、次々と正確に判別できるという作業上の効果がある。
【００１５】
その上本発明にあっては、 台車と回動打音器の本体２０との連係状態は、回動打音器の本体２０の中心部の上下方向の揺動を許容するように支持するものであるから、台車が、路面の都合によって上下に揺動することがあっても、台車の上下の揺動に追従して回動打音器の本体２０が浮き沈みする恐れはなく、路面上を正確に回動し、次々と衝撃的に接地して道路内部の状況に対応した良質の衝撃音を信頼性高く発する効果がある。
【００１６】
さらに本発明にあって、台車に対して、台車の移動距離を表示するためのカウントメジャーを付設しておく場合には、道路内部の損傷部の有無によって衝撃音の音圧レベルが変化して場合に、即座に、基点位置から道路内部の音圧レベルが変化場所までの距離を知ることができ、手元の地図にその距離を記録することのできる利点がある。
【００１７】
さらに本発明にあって、 回動打音器の本体２０における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音を、マイクロフォンを装備して収録可能に構成すると、上記の一定の寸法間隔で発する衝撃的接地音の解析により後日、台車の移動距離を知ることができ、
また同期して、道路内部の損傷部の有無によって変化する衝撃音の音圧レベルの変化状況をも、同時に収録できるものであるから、基点位置から道路内部の損傷部が存在していた場所までの距離を、後日、記録として再認識する上に効果がある。
【００１８】
さらに本発明にあって、台車に対し目印付設手段を備えさせることにより、台車を進行させて回動打音器の本体２０の周囲に備える複数の突出状の発音部から次々と衝撃音を生じさせている場合、その衝撃音の音圧レベルの変化（損傷部の存在場所）が認められた地点において、台車を押し進める姿勢でもって、レバーを操作し、ノズルから流体を流出させて路面上に目印を付すことが出来、後日、損傷部の存在場所を明確にしておくことが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】道路の平面図。
【図２】図１におけるII−II位置拡大断面図。
【図３】打音装置の斜視図。
【図４】打音装置の平面図。
【図５】(A)は、図４におけるV−V位置断面図。(B)は、回動打音器の本体２０を図５(C)の右側から見た側面図。(C)は、回動打音器の本体２０の斜視図。
【図６】(A)は、回動打音器の本体２０における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音の音圧レベルの変化を表す図。 (B)は、回動打音器の本体２０における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音をスペクトログラムで表す図。
【図７】（A）は、異なる打音装置の実施例を示す斜視図。（B）は、異なる打音装置に装備した目印付設手段の実施例を示す正面図。
【図８】異なる打音装置の実施例を示す側面図。
【図９】異なる実施例を示す連係機構の部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、コンクリート舗装道路（床版面）の平面図を例示し、図２は、図１におけるII−II位置断面図を示す。図１、２に例示する道路４０の内部40ａにおいて構造物として存在するコンクリート（アスファルトも同じ）構造物４６には、経年利用により道路（床版）のひび割れ、浮き、剥離、空洞等の損傷部４８が生じるので、これらを早期に発見し、回復させる必要がある。図３は上記道路（床版）４０の損傷部４８を打音により調査する為の工法に用いることのできる打音装置Sを示す。この打音装置Sは、左上に位置する横杆11bを手で握り、矢印５５の方向に向けて台車１を押し進めることにより、台車１に連係機構４で連結してある回動打音器2の本体２０（図４、５参照）を追従させて回動させ、次々と頂点２２を衝撃的に接地させて衝撃音を発生させ、その衝撃音の音圧レベルの変化により上記損傷部４８の存在の有無を判別できるようになっている。
【００２１】
次に、上記損傷部調査用打音装置Sに備えさせた、回動打音器２にあっては、図４、５に良く表れているように、本体２０は、中心軸２５を回転中心にして回動自在に形成してある。回動打音器2の本体２０の断面の外周２１の形状は、図５（A）に表れているように多角形（例えば、図示のものは６角形にしてあるが、５〜８角形であってもよい）にしてある。回動打音器2の本体２０は回転中心２５を芯にして回動するときには外周面２１の各頂点２２の間の寸法２４が等間隔にしてあって、各頂点２２は次々と路面４１に対して、一定間隔の寸法でもって、衝撃的接地して衝撃音を発するように構成されている。
なお、各頂点22、22・・・22の間の夫々の辺23、23・・・23は、各頂点22、22・・・22の接地を妨げることがないように、図５（B）に表れているように湾曲状に凹設して、凹部23aが形成してある。
【００２２】
回動打音器２の本体２０の重量は、大きな衝撃音を発生させるためには大きいことが望ましいが、取り扱いに不便をもたらすため、５kg〜８kg前後の重さがあるものが作業上好ましい。
また図５（B）に表れている、例えば６角形の例においては回動打音器2の本体２０の外周面２１の寸法（一つの辺の寸法２４の角数倍の寸法）としては、最も大きい外径となる部分（各頂点22、22・・・22の相互間の寸法（例えば６３mm）の６倍として、例えば３７８mm前後になる。また図５（A）に表れている状態において、回動打音器2の本体２０の本体２０の中心点２５から道路面４１迄の寸法は、例えば５６mm前後になるようにしてある。
なお図示の実施例においては、図５（C）に表れているように回動打音器2の本体２０の外形寸法は軸線方向の中心部22a（最も大きい外径となっている部分）は大きく、両側が比較的小径になるように各頂点22、22・・・22の形状は、図５（C）に表れているように湾曲させてある。なお、５〜８角形にあっては、上記の例を参考にして適宜変更実施すればよい。
また、上記回動打音器２の本体２０は、台車１に連結して軽快に追従させるように構成してあるから、上記よりも少し重くしても作業負担は少なく、大きな打音が出るようになり、近くで発生するノイズとの判別ができるような大きな信号が出せる利点が生まれる。
【００２３】
次に台車１は、道路４０の面上を移動自在にしてある台枠１０に対して、図３、４に表れているように連係機構４を介して回動打音器2の本体２０を連結し、回動打音器2の本体２０を追従回動させる為のもので、１０は台枠を示し、10a、10bは構造部分を構成する四周の側枠、10c、10d、10e は夫々補強のための補助材を示す。これらの部材は、鉄材を用い、各要所を溶接するなどして丈夫に構成してある。しかし、持ち運びを考えれば、周知の台車（手押し車とも称されている）のようにアルミ材、合成樹脂材を用いて軽々と（例えば５〜１０kg）に構成して持ち運びができるように構成しても良い。図４に表れている台枠の大きさは、取り扱いに不便がない程度の大きさであればよい。例えば図示のように平面形状を４００mm×５００mm前後の大きさにしてあってもよい。
【００２４】
次に、１１は手押し杆を示し、図３に表れているように、夫々側枠10a、10aに対し、連結部１２において、周知の手押し車のように折り畳み自在に連結してあったり、又は、二重筒構造による抜き差し着脱自在に装着する状態にしてあったりして立ち上げた、立上杆11a、11aと、立上杆11a、11aの上方を連結する状態で横架している横杆11bを備える。横杆11bの路面からの寸法は、作業者の身長を考慮して定めてあり、例えば押し進め易いように７００〜９００mm位に設定してある。従って、上記横杆11bを矢印５５方向に押すと、回動打音器2の本体２０も同方向に向けて回動することになる。
次に１４は、台枠１０を矢印５５方向に向けて軽快に押し進めることができるように配設した車輪（空気入り）を示し、台枠１０の両側に複数（2個以上）の車輪を備える。
例えば台枠１０の両側に備える側枠10aに対して任意の手段でもって回転自在に装着してある。装着の手段としては各車輪における回転自在の車軸１５を側枠10aに対して固着してもよいし、側枠10aに対して車軸１５を回転自在に装着し、それに車輪を固着しても良い。
車輪の大きさは任意（例えば２００mm前後）であるが、回動打音器2の本体２０よりも大きい方が、台枠１０に対する回動打音器2の本体２０の収まりがよい。
【００２５】
次に連係機構４について説明する。連係機構４は、回動打音器2の本体２０が 台車１の進行に伴って台車１と同方向５５に回動して、台車１に追従するように連係させる機構で、図４，５によく表れている。
図において、２８は回動打音器2の本体２０を引き連れ可能な強度を有する連係杆で、例えば、鉄棒、板ばねで構成される。元部（止着部）２９は、上記台枠の一部、例えば補助材10dに一体的に備えさせた突片３０に対して重合させ、着脱自在にボルトを用いて締め付けて、連結してある（着脱自在の他の連結手段は、任意の周知の手段を用いればよい）。他方の自由端部３２には、本体２０を回動自在に連結する。手段としては任意であるが、例えば図示のように、硬質材を用いて、二叉状に形成された連繋部材３３（一つの横持ち部材33aと、2つの縦引き部材33bとが二叉状に一体材で構成されている連繋部材）を用い、2つの縦引き部材33bの間に図5（C）に表れているように回動打音器2の本体２０を納め、本体２０の回転軸２５を回転自在に2つの縦引き部材33bで支持する。一方、一つの横持ち部材33aの中央部は図5（C）に表れているように上記自由端部３２の端部材28dに着脱取り外しを自在に連結する。
従って、上記構成によれば、台車１の持ち運びに当たって、台車１から回動打音器２を分離して夫々手軽な態様にして運搬することができる利点がある。
【００２６】
なお連係杆２８を上記のように板ばね２８で構成している場合、他方の自由端部３２に対して下方に向けての付勢力が常時加わるようにした場合には、回動打音器２の本体２０に対して上方から加重する状態になり、本体２０を小型軽量にしても、上述した衝撃音は、大きくなる作用効果が得られることになる。
【００２７】
次に台車１と回動打音器２との連係機構４を介しての連係状態を説明する。上記のように台車１を矢印５５の方向に向けて押し進めることにより、台車１に連係機構４で連結してある回動打音器2の本体２０（図４、５参照）は追従する為に回動する。
その回動する場合、回動打音器2の本体２０の頂点22、22・・・22は次々と衝撃的に接地して衝撃音を発生するのであるが、同時に、回動打音器2の本体２０の回動に伴い回動打音器の中心部（軸心）が、台車に対し、上下方向に揺動することになる。係る状態においても、上記連係杆２８が、例えば、板ばねで構成されている場合、台車１が上下動しなくても、板ばねは弾力的に上下方向５６に変形し、本体２０の上下動は許容される。なお連係杆２８が鉄棒などの弾力性を備えない部材であっても、後述（図９参照）する支持の構成であれば、台車１に対し、回動打音器2の本体２０の上下方向の揺動は許容される 。
次に、上記図５（A）に表れている補助材10dと回転軸２５とを結ぶ線の傾斜角は、１０度〜１５度位にしておくとよい。
なお、上記構成による打音装置Sは、台車１と、回動打音器２と、連係機構４で構成されており、外観的にも簡易な機構だから、製作は容易で、コストは低く（安価）、その上、手軽に押し進めるだけの操作で活用できる特長があり、しかも、構成から明らかなように、故障になる部分が少ないので信頼性高く、道路内部の損傷部の打音調査に工法に利用できる特長がある。
さらに高架の道路上で利用したい場合等は、台車１と回動打音器２は夫々軽量に構成され得るので、夫々 持ち運びが簡単で、準備作業を迅速にできる効果がある。
【００２８】
上記構成の打音装置Sを用いての道路内部の損傷部の打音調査工法についての実施例を説明する。
現場としては図１、２に表れているような道路（例えば高速道路）４０があり、道路（床版）４０の内部には、外部から見ることのできない損傷部（例えば空洞）４８が１又は２カ所以上あることが予想（想像）される場合、損傷部４８の存在の有無について打音調査が必要になる。
なお図中、４１は道路の表面、４２は上り線42aと、下り線42bの中間に設けられる中央線、４３は走行車線と追越車線とを区分する車線境界線、４６は構造物（コンクリート又はアスファルト材で構成されている）、４７は必要に応じて介在されている鉄筋、金網を示す。
【００２９】
現場においては、管理者の指示に従って調査範囲を確定する。例えば上り線42aの幅が４ｍあるものとすれば、両側から各１ｍのところに調査指示線４４を引く。こうすることにより走行車線と追越車線に1本宛の調査指示線４４が引かれたことになる。
次に図３に表れているように調査用の上記の打音装置Sを道路面上に配置する。なお運搬の都合上、台車１と、回動打音器２が分離してあった場合は、連係機構４を介して連結すると良い。
上記のようにして準備が整った後は、図３に表れている打音装置Sを、基点５０から、調査指示線４４に添わせ状態で矢印５５方向に押し進めると、台車１は路面上を移動する状態で前進する。このように台車１が路面上４１を移動することにより、台車１に連結した状態の回動打音器２の本体２０は調査指示線４４に添う状態で回動しながら台車１に追従する。
なお、本体２０は図５（A）の最も安定した状態（下側に位置する一つの辺２３が路面４１に対向し、前後２つの頂点22、22が接地する状態）から、台車１の進行に伴い、連係杆２８を介しての矢印５５方向に向けての引っ張り力が軸心２５に及ぶと上記２つの頂点22、22の内、前側に位置する頂点22を支点にして、軸心２５は浮上する状態で前に移動し、前側に位置していた頂点22（支点）を超えると、自重も加わり、軸心２５は急激な早さで前に移動する。このとき、上記の「前後の２つの頂点22、22」よりも前側に位置していた頂点22eが路面に向けて衝撃的に接地し、この頂点22eが発音部となって衝撃音を発する。
【００３０】
この追従状態では、回動打音器2の本体２０は、断面の外周形状が多角形に形成され、回動どきには外周の各頂点が等間隔で次々と路面に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように中心部を回転中心にして回動自在に形成してあるので、道路の内部における損傷部４８（例えば空洞）の有無に対応した音圧レベル（図６参照）の衝撃音を次々と発生する。
このように衝撃音の音圧レベルが、道路の内部において損傷部（例えば空洞４８）が有る場合と、道路の内部に損傷部が無い場合（中実の場合40a）とでは、耳で聞き分けできるように相違するので、台車を押し進めている作業員は、道路の内部における損傷部（例えば空洞）の有無を、上記衝撃音の音圧レベルの変化から判別探知することができる。
【００３１】
次に上記の作業において衝撃音の音圧レベルの変化を判別探知した場合には、手元にある道路地図（例えば図１のような図面）に、基点５０から変化があった地点４８までの距離を書き込む。乃至は、変化があった地点４８に対し、後日知ることができるようにチョーク等、任意の手段で印を付ける。その後は引き続き、走行車線と追越車線に各1本宛引かれた調査指示線４４に添った状態で同様の作業を繰り返す。なお、1本の調査指示線４４の長さは任意であるが、高速道路では勿論のこと、県道などの一般道での車線を長時間通行止めにすることできないので、1本の調査指示線４４の長さは、例えば５０ｍ〜１００ｍ位に止める場合が多い。
【００３２】
次に上記台車１には、図４、７、８に表れているように、台車１が、基点５０から損傷部があった地点４８まで移動した場合に、その移動距離を表示するためのカウントメジャー（台車１の移動と連動して、地面を転がす車輪5aの回転角によって距離数が表示窓5bに表れるようになっている周知の機器で、通常、道路面４１上の距離の計測に使用されている。ウォーキングメジャーとも称されている）５を付設しておくと、上記のように基点５０から、損傷部４８の存在により音に変化があった地点４８までの距離を正確に知る上で便利である。5dは、カウントメジャー５を台車１に装着する場合の補助材10dに対する固着部を例示する。
なお、図７（A）は、カウントメジャー５、マイクロフォン６、目印付設手段７を備えさせた異なる打音装置の実施例を示す斜視図。（B）は、その打音装置の正面から見た模式図を示す。図８は台車１の側枠10aに対し、車輪１４と同じ路面４１に対して接地し、同様に回動するカウントメジャー５の車輪5aの存在を説明するための部分側面図である。
【００３３】
次に 上記台車１においては、図７に表れているように、台車１に連係してある回動打音器２の本体２０の近くに対して、回動打音器2の本体２０における外周の各頂点２２が路面４１に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為の衝撃音収録用マイクロフォン６を装備しておくとよい。衝撃音を収録する為のマイクロフォン６が装備されていると、回動打音器2の本体２０における外周の各頂点２２が一定の寸法間隔24、24・・・24で路面４１に接することにより発する衝撃的接地音と、その一定の寸法間隔24、24・・・24で発する衝撃的接地音と同期して、道路内部の損傷部４８の有無によって変化する衝撃音の音圧レベルの変化状況を、同時に、収録することができる。このような音圧レベルを、任意周知のレコーダーに収録しておくことにより、後日、周知の音響解析装置、例えばソノグラフを用いて道路内部40aの損傷部４８に関する打音調査状況を知ることができる。
【００３４】
上記のようにして収録された衝撃的接地音・音圧レベル等は図６(A)（B）に表れているように可視化できる。図６(A)は、回動打音器２の本体２０における外周の各頂点22、22・・・22が矢印５５方向に回動することにより一定の寸法間隔24、24・・・24で路面４１に接し、発する衝撃的接地音の音圧レベル36a、36bの変化を表す図である。符号37、37・・・37は上記「一定の寸法間隔24、24・・・24」に対応するものであり、この数量を積算すれば、回動打音器２の移動距離が自明となる。また、音圧レベル36a、36bの高低の変化は、道路内部の損傷部４８の有無の変化を表すものであり、36aは損傷部４８がある場合の音圧レベル、36bは損傷部４８がない場合の音圧レベルを夫々表す。
図６(B)は、回動打音器の本体２０における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音をスペクトログラムで表す図である。周知のように横軸が時間を、縦軸が周波数を表しており、色の濃い部分（図では密度が高い部分38a）が損傷部４８のある場合を表しており、色の薄い部分（図では密度が粗い部分38b）が損傷部４８のない場合を表している。
従って、図６(A)（B）を比較しながら検討すると、図１の基点５０からどのくらいの距離のところに、損傷部４８があったか、否かが判別できることになる。
【００３５】
次に、上記台車１には、図７に表れているように、目印付設手段７を備えさせておくと便利である。即ち、台車１と共に回動打音器２を、路面４１の上を回動させる作業を上記のように行っている場合には、連続的に回動打音器2の本体２０から衝撃音が発生する。衝撃音に変化があった場合は、台車１を直ちに止め、道路面４１の上に目印を付すことが望ましい。
停止場所の路面４１上に対して迅速に目印を付すためには、路面上に向けて目印用流体を流出させるためのノズル7aと、ノズル7aに向けて流体を供給するための流体貯蔵タンク7bと、ノズル7aからの流体量を調節するためのレバー7cとからなる目印付設手段７を備えるのが望ましい。目印付設手段７を備えると、衝撃音に変化があった場合、瞬間的にレバー7cを操作すれば回動打音器2の本体２０の傍にノズル7aから目印用流体が流出して、路面上に「道路内部の損傷部４８」の存在を明確に示すことができる。
【００３６】
図９は、図５（A）の図とは異なる実施例を示す連係機構の部分断面図で、台車１と、回動打音器2の本体２０と、連係機構４との位置関係（取付の位置関係）を説明するための部分断面側面図である。
10aは、図５（A）の台車１の場合と同様の側枠を示し、10dも、台車１の両側の側枠10a、10aの間に架け渡した断面が丸棒形状の補助枠を示す。
図９において、２８は回動打音器2の本体２０を引き連れ可能な強度を有する連係杆で、例えば、鉄棒で構成される。
・元部（止着部）２９は、断面形状を逆U字状に形成し、下方には補助枠10dを出入り自在（着脱自在）とし得る出入り口29aを設け、開放状態にしてある。内部の空間部29bは、上記補助枠10dが相対的に前後方向及び上下方向に夫々揺動自在で、回動自在となるように、補助枠10dの断面形状に比較して大きくし、余裕のある大きな空間29bに形成してある。
さらに引掛部材29cは大きく垂れ下がる状態にしておき、打音調査中に台車１が上下に揺動しても、補助枠10dから元部（止着部）２９が浮き上がって外れることの無いように構成してある。
このような構成によると、台車１の補助枠10dに対して、連係杆２８の元部２９を上下に操作すると、回動打音器2の本体２０は簡単に着脱可能な構成になる。
なお、他方の自由端３２には、回動打音器2の本体２０を回動自在に連結する。手段としては任意である。例えば図２〜図５に例示した構成と同じようにしてもよい。
【００３７】
次に、台車１の連結部（補助枠10d）の位置と、回動打音器２の本体２０の軸心２５との路面４１に対する高さの関係であるが、これらの高さは、台車１を押し進める上においても、回動打音器2の本体２０の衝撃力の観点からも両者がほぼ水平の位置にあることが望ましい。しかしながら、設計の都合上、図９に表れているように補助枠10dの位置が僅かに高くなるように構成しても（３０度以下の傾斜角がつく程度に傾斜させても）、その程度の範囲内の傾斜角であれば、実質的には「ほぼ水平状態」と認められ、実質的には台車１を押し進める上の荷重の増加も、回動打音器2の本体２０の衝撃力の低下にも変化はない。
【００３８】
なお上記構成にあっては、台枠１０と回動打音器2の本体２０との連係状態は 台枠に連なる補助枠10dが回動打音器の中心軸２５を引く力（矢印５５方向の推力）は、ほぼ水平方向に向くことになる。
このことは、例えば、回動打音器の本体２０の中心軸２５の位置に対して、連係杆２８の元部２９を連結する補助枠10dの位置が上方に位置し、両者を結ぶ線が、４５度、或いは６０度に傾斜することになった場合は、回動打音器の本体２０に、上方に持ち上げる力がおよび、本体２０からの衝撃音が小さくなったり、或いは、大小変化したりの、悪影響が発生するのである。しかし、本件実施例のように悪影響が発生しない傾斜、即ち、３０度以下のほぼ水平状態で本体２０を補助枠10dの位置に連結すると、台車１を急激に緩急変化移動さた場合でも、回動打音器に対して上方に向けて浮上力を及ぼす恐れはなく（回動打音器に対して人為的な圧力の変動を加えることなく）、路面上を水平方向に回動させ、次々と回動打音器2の本体２０の外周における各頂点を接地させて道路内部の状況に対応した良質の衝撃音を信頼性高く発する効果もある。
また、台枠１０の前方に位置する部分（本体２０の位置よりも前にある部分）を連結部（例えば補助枠10d）と定めることにより、台枠１０に追従させる回動打音器２の本体２０の位置を、台車を押し進める作業員の歩行範囲より前に配置でき、作業員の歩行を邪魔しない効果もある。
【符号の説明】
【００３９】
Ｓ・・・打音装置、１・・・台車、２・・・回動打音器、４・・・連係機構、５・・・カウントメジャー、６・・・衝撃音収録用マイクロホン、７・・・目印付着手段、１０・・・台枠、10a、10ｂ・・・側枠、10c、10ｄ・・・補助材（補助枠）、１１・・・手押し杆、11a・・・立上杆、11b・・・横杆、１２・・・連結部、１４・・・車輪、１５・・・車軸、２０・・・本体、２１・・・外周面（５〜８角）、２２・・・頂点、２３・・・辺、２４・・・辺の寸法（頂点間の寸法）、２５・・・回動軸（中心軸）、２８・・・連係杆、２９・・・元部（止着部、３０・・・突片、３２・・・自由端部、３３・・・連繋部材、３３a・・・横持ち、３３b・・・縦引き、３４・・・軸受部材、４０・・・道路（床版）、４１・・・表面、４２・・・中央線、４３・・・車線境界線、４４・・・調査指示線、４６・・・構造物、４７・・・鉄筋、４８・・・（空洞）損傷部、５０・・・基点、５５・・・矢印
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面の外周形状が多角形に形成され、回動どきには外周の各頂点が等間隔で次々と路面に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように中心部を回転中心にして回動自在に形成してある回動打音器の本体を、
台車に連結した状態で、
上記台車を路面上を移動させることにより、上記回動打音器の本体を回動させながら上記台車に追従させ、
上記回動打音器の本体の外周の多角形の各頂点を等間隔で、路面に対して衝撃的接地させて、次々と衝撃音を発生させ、
次々と発生する衝撃音の音圧レベルが、道路の内部において損傷部が有る場合と、道路の内部に損傷部が無い場合とでは相違することを利用して、道路の内部における損傷部の有無を探知することを特徴とする道路内部の損傷部の打音調査工法。
【請求項２】
上記台車には、回動打音器の本体における外周の各頂点が路面に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為のマイクロフォンを装備し、回動打音器の本体における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音と、その一定の寸法間隔で発する衝撃的接地音と同期して、道路内部の損傷部の有無によって変化する衝撃音の音圧レベル、の変化状況を、同時に、収録することを特徴とする請求項１の道路内部の損傷部の打音調査工法。
【請求項３】
中心軸を回転中心にして回動自在に形成してある回動打音器の本体であって、その本体の断面の外周の形状は多角形で、回動どきには外周の各頂点が等間隔で路面に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように外周における各頂点は、夫々突設させてある回動打音器の本体を備え、
上記回動打音器の本体は、路面上を移動可能に構成されている台車に対し、
台車の進行に伴って台車と同方向に回動して、台車に追従するように連係機構を介して連係してあり、
台車と回動打音器の本体との連係機構を介しての連係状態は、回動打音器の本体の回動に伴い回動打音器の本体の中心部が、台車に対し、上下方向に揺動することを許容するように支持してあることを特徴とする道路内部の損傷部調査用打音装置。
【請求項４】
上記台車には、台車の移動距離を表示するためのカウントメジャーが付設されていることを特徴とする請求項３記載の道路内部の損傷部調査用打音装置。
【請求項５】
上記台車に連係してある回動打音器の本体の近くには、台車の進行に伴って台車に追従して回動する回動打音器の本体における各頂点が路面に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為のマイクロフォンが装備されていることを特徴とする請求項３又は４記載の道路内部の損傷部調査用打音装置。
【請求項６】
上記台車には、路面上を回動させる回動打音器の本体から発する衝撃音に変化があった個所の路面上に対して目印を付すために、路面上に向けて目印用流体を流出させるためのノズルと、ノズルに向けて流体を供給するための流体貯蔵タンクと、ノズルからの流体量を調節するためのレバーとからなる目印付設手段7を備える
ことを特徴とする請求項３、４又は５記載の道路内部の損傷部調査用打音装置。
【請求項１】
断面の外周形状が多角形に形成され、回動どきには外周の各頂点が等間隔で次々と路面に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように中心部を回転中心にして回動自在に形成してある回動打音器の本体を、
台車に連結した状態で、
上記台車を路面上を移動させることにより、上記回動打音器の本体を回動させながら上記台車に追従させ、
上記回動打音器の本体の外周の多角形の各頂点を等間隔で、路面に対して衝撃的接地させて、次々と衝撃音を発生させ、
次々と発生する衝撃音の音圧レベルが、道路の内部において損傷部が有る場合と、道路の内部に損傷部が無い場合とでは相違することを利用して、道路の内部における損傷部の有無を探知することを特徴とする道路内部の損傷部の打音調査工法。
【請求項２】
上記台車には、回動打音器の本体における外周の各頂点が路面に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為のマイクロフォンを装備し、回動打音器の本体における外周の各頂点が一定の寸法間隔で路面に接することにより発する衝撃的接地音と、その一定の寸法間隔で発する衝撃的接地音と同期して、道路内部の損傷部の有無によって変化する衝撃音の音圧レベル、の変化状況を、同時に、収録することを特徴とする請求項１の道路内部の損傷部の打音調査工法。
【請求項３】
中心軸を回転中心にして回動自在に形成してある回動打音器の本体であって、その本体の断面の外周の形状は多角形で、回動どきには外周の各頂点が等間隔で路面に対して衝撃的接地して衝撃音を発するように外周における各頂点は、夫々突設させてある回動打音器の本体を備え、
上記回動打音器の本体は、路面上を移動可能に構成されている台車に対し、
台車の進行に伴って台車と同方向に回動して、台車に追従するように連係機構を介して連係してあり、
台車と回動打音器の本体との連係機構を介しての連係状態は、回動打音器の本体の回動に伴い回動打音器の本体の中心部が、台車に対し、上下方向に揺動することを許容するように支持してあることを特徴とする道路内部の損傷部調査用打音装置。
【請求項４】
上記台車には、台車の移動距離を表示するためのカウントメジャーが付設されていることを特徴とする請求項３記載の道路内部の損傷部調査用打音装置。
【請求項５】
上記台車に連係してある回動打音器の本体の近くには、台車の進行に伴って台車に追従して回動する回動打音器の本体における各頂点が路面に対して衝撃的接地をして発する衝撃音を収録する為のマイクロフォンが装備されていることを特徴とする請求項３又は４記載の道路内部の損傷部調査用打音装置。
【請求項６】
上記台車には、路面上を回動させる回動打音器の本体から発する衝撃音に変化があった個所の路面上に対して目印を付すために、路面上に向けて目印用流体を流出させるためのノズルと、ノズルに向けて流体を供給するための流体貯蔵タンクと、ノズルからの流体量を調節するためのレバーとからなる目印付設手段7を備える
ことを特徴とする請求項３、４又は５記載の道路内部の損傷部調査用打音装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１９８０８（Ｐ２０１３−１９８０８Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４２１０（Ｐ２０１１−１５４２１０）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（５９５１３２４４１）▲蔦▼井株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（５９５１３２４４１）▲蔦▼井株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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