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公開番号2024151460
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023064801
出願日2023-04-12
発明の名称検査支援システム及び、検査支援方法
出願人株式会社大林組,公益財団法人レーザー技術総合研究所
代理人弁理士法人プロスペック特許事務所,個人
主分類G01N 29/24 20060101AFI20241018BHJP(測定;試験)
要約【課題】物体に含まれる検査対象物が特定状態にあるかを効率的且つ安全に検査する。
【解決手段】物体210に含まれる検査対象物AGが物体210から少なくとも部分的に剥離した特定状態にあるかを検査する検査支援システム1であって、検査対象物AGの位置情報を取得する取得ユニット10,11と、取得される位置情報に基づき、検査対象物AGに振動を発生させる加振用レーザL1を検査対象物AGに向けて照射する加振装置40と、取得される位置情報に基づき、検査対象物AGに向けて計測用レーザL2を照射するとともに、検査対象物AGにて反射された計測用レーザL2を受信することにより、検査対象物AGの振動情報を取得する振動計測装置50と、取得される振動情報に基づき、検査対象物AGが特定条件にあるかを判定する判定部60,170と、を備えた。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
物体に含まれる検査対象物が前記物体から少なくとも部分的に剥離した特定状態にあるかを検査する検査支援システムであって、
前記検査対象物の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報取得手段によって取得される前記位置情報に基づき、前記検査対象物に振動を発生させる加振用レーザを前記検査対象物に向けて照射する加振手段と、
前記位置情報取得手段によって取得される前記位置情報に基づき、前記検査対象物に向けて計測用レーザを照射するとともに、前記検査対象物にて反射された前記計測用レーザを受信することにより、前記検査対象物の振動情報を取得する振動計測手段と、
前記振動計測手段によって取得される前記振動情報に基づき、前記検査対象物が前記特定条件にあるかを判定する判定手段と、を備える
ことを特徴とする検査支援システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の検査支援システムであって、
前記振動計測手段は、前記振動情報として、少なくとも前記検査対象物の卓越周波数、振幅及び、振動開始後収束するまでの収束時間の何れかを取得し、
前記判定手段は、前記振動計測手段によって取得される前記卓越周波数、前記振幅及び、前記収束時間のうち、少なくとも何れか一つが所定条件を満たす場合に、前記検査対象物を前記特定状態にあると判定する
検査支援システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の検査支援システムであって、
前記物体は、コンクリート構造物であり、
前記検査対象物は、前記コンクリート構造物に含まれる骨材であり、
前記位置情報取得手段は、前記コンクリート構造物のコンクリート面に露出した骨材の位置情報を取得し、
前記判定手段は、前記特定状態として、前記骨材が前記コンクリート構造物のモルタルから浮いているかを判定する
検査支援システム。
【請求項４】
請求項３に記載の検査支援システムであって、
前記コンクリート構造物は、ダム堤体であり、
前記位置情報取得手段は、前記ダム堤体のコンクリート面を撮影するカメラを飛行体又は、走行体又は、船体の何れかの移動体に搭載するか、或は、前記カメラを地上に設置することにより構成されており、
前記カメラによって撮影された画像の特徴点の特徴量に基づき、前記画像から前記骨材を判別する判別手段をさらに備え、
前記加振手段は、前記判別手段によって判別された前記骨材に向けて前記振動用レーザを照射し、
前記振動計測手段は、前記判別手段によって判別された前記骨材に向けて前記計測用レーザを照射する
検査支援システム。
【請求項５】
請求項４に記載の検査支援システムであって、
前記カメラは、前記ダム堤体の嵩上げ工事にて、既設堤体のコンクリートを斫った旧コンクリート面を撮影し、
前記加振手段は、前記旧コンクリート面に新たなコンクリートを打設するよりも前に、前記骨材に向けて前記振動用レーザを照射し、
前記振動計測手段は、前記旧コンクリートに新たなコンクリートを打設するよりも前に、前記骨材に向けて前記計測用レーザを照射する
検査支援システム。
【請求項６】
請求項４に記載の検査支援システムであって、
前記カメラによって撮影された少なくとも２以上の画像及び、前記判定手段の判定結果に基づき、前記特定状態にあると判定した骨材の位置情報を含む３次元点群データを生成する３次元点群データ生成手段をさらに備える
検査支援システム。
【請求項７】
物体に含まれる検査対象物が前記物体から少なくとも部分的に剥離した特定状態にあるかを検査する検査支援方法であって、
前記検査対象物の位置情報を取得し、
取得した前記位置情報に基づき、前記検査対象物に振動を発生させる加振用レーザを前記検査対象物に向けて照射し、
取得した前記位置情報に基づき、前記検査対象物に向けて計測用レーザを照射するとともに、前記検査対象物にて反射された前記計測用レーザを受信することにより、前記検査対象物の振動情報を取得し、
取得した前記振動情報に基づき、前記検査対象物が前記特定条件にあるかを判定する
ことを特徴とする検査支援方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、検査支援システム及び、検査支援方法に関し、物体に含まれる検査対象物が少なくとも部分的に剥離した特定状態にあるかを検査する技術に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電力需要の増加や化石燃料を用いる火力発電の削減等を背景に、既存の水力発電用ダムの嵩上げや放水設備の増設による再開発の要請が高まっている。また、地球温暖化による気候変動に対応するために、治水を目的としたダムの嵩上げも増加している。また、治水・利水、砂防、その他擁壁等といったコンクリート構造物のリニューアル工事の要請も高まっている。
【０００３】
ダムの嵩上げ工事では、ダム堤体の天端上に新たなコンクリートを打設するとともに、ダム堤体の法面にも新たなコンクリートを打設する。新たなコンクリートの打設は、ブレーカやロードヘッダ等を用いて旧コンクリートを斫った後に行う。この際、旧コンクリートにモルタルから剥離した浮いた骨材が存在する場合には、浮いた骨材を検知して予め除去する必要がある。このような骨材の浮き検知は、堤体の嵩上げ工事以外においても、例えば、既設堤体に放流能力を確保する放流設備を増設改修する際に、堤体に削孔した放流用の穴の内面においても行う必要がある。
【０００４】
従来、骨材の浮き検知は、作業員の目視検査や打音検査によって実施されている。しかしながら、ダム堤体の検査は高所での作業になるため、作業員の安全性を十分に確保できない課題がある。また、作業員の人員確保が難しく、検査に時間を要することから、工期や工費が増加するといった課題もある。このため、骨材の浮きを安全且つ容易に検査できるシステムの開発が求められている。
【０００５】
物体から剥離した検査対象物を検査する技術が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１記載の技術は、トンネルの切羽に打撃を与えるコソク作業時に、切羽面に対してレーザ光を照射するとともに、切羽面にて反射されたレーザ光の周波数変化を取得し、取得した周波数変化に基づいて切羽に存在する浮石の有無を検査する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－１６７５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１記載の技術を、ダム堤体の検査に適用する場合を考える。特許文献１記載の技術では、予め作業員が目視によって浮石を打撃するための打撃位置を決定するとともに、打撃位置近傍に評価対象エリアを設定し、設定した評価対象エリア内にてレーザ光を走査する。このような目視作業やレーザ光の走査を高所且つ面積が大きいダム堤体の法面等で行おうとすると、作業に多大な労力を費やすことになり、検査に時間が掛かるといった課題が生じる。また、打撃位置を決定する際は、作業員が法面等の高所に近づかなければならず、安全性を十分に確保できない課題も生じる。また、計測と並行してダム堤体に重機などを用いて打撃を与えることになるが、重機のアクセスが困難な法面等の高所に対しては、十分な検査を行えない課題も生じる。
【０００８】
本開示の技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、物体に含まれる検査対象物が少なくとも部分的に剥離した特定状態にあるかを効率的且つ安全に検査することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のシステムは、
物体（２１０）に含まれる検査対象物（ＡＧ）が前記物体（２１０）から少なくとも部分的に剥離した特定状態にあるかを検査する検査支援システム（１）であって、
前記検査対象物（ＡＧ）の位置情報を取得する位置情報取得手段（１０，１１）と、
前記位置情報取得手段（１０，１１）によって取得される前記位置情報に基づき、前記検査対象物（ＡＧ）に振動を発生させる加振用レーザ（Ｌ１）を前記検査対象物（ＡＧ）に向けて照射する加振手段（４０）と、
前記位置情報取得手段（１０，１１）によって取得される前記位置情報に基づき、前記検査対象物（ＡＧ）に向けて計測用レーザ（Ｌ２）を照射するとともに、前記検査対象物（ＡＧ）にて反射された前記計測用レーザ（Ｌ２）を受信することにより、前記検査対象物（ＡＧ）の振動情報を取得する振動計測手段（５０）と、
前記振動計測手段（５０）によって取得される前記振動情報に基づき、前記検査対象物（ＡＧ）が前記特定条件にあるかを判定する判定手段（６０，１７０）と、を備える
ことを特徴とする。
【００１０】
本開示の他の態様の検査支援システム（１）において、
前記振動計測手段（５０）は、前記振動情報として、少なくとも前記検査対象物（ＡＧ）の卓越周波数、振幅及び、振動開始後収束するまでの収束時間の何れかを取得し、
前記判定手段（６０，１７０）は、前記振動計測手段（５０）によって取得される前記卓越周波数、前記振幅及び、前記収束時間のうち、少なくとも何れか一つが所定条件を満たす場合に、前記検査対象物（ＡＧ）を前記特定状態にあると判定する。
（【００１１】以降は省略されています）

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