診斷橋樑底部病竈 「機械手臂」安全有效

運研所研發的橋檢工具實測作業。(運研所提供)

臺灣河流多,車子通行的橋樑更多達2萬多座,能否定期檢測攸關民衆通行安全;爲了克服橋底檢測的種種問題,交通部運輸研究所研發出猶如醫療內視鏡的「機械手臂」,有效提升橋樑檢測品質。這項發明獲得去年臺灣創新技術博覽會金牌獎,預計今年底可完成研發後技術移轉,全套設備成本壓在100萬元以內。

推車型橋樑檢測設備各部位說明。(運研所提供)

運研所副所長陳天賜表示,全國車行橋樑約2萬3千多座,由各橋管機關定期檢測,一般是使用橋樑檢測車、高空作業車或是無人機(UAV)。不過並非所有橋樑適用,尤其是濱海橋樑。

陳天賜表示,濱海橋樑若位在受潮汐河段,樑底構件被潮汐反覆浸泡,長期處於高鹽害環境,鋼筋容易鏽蝕膨脹、混凝土剝落,逐漸降低橋樑承載能力。此類濱海橋樑樑底大多幽暗近水,檢測人員常需乘坐橡皮艇或穿着潛水裝,才得以進入樑底檢測。若是漲潮之後空間變小,或是樑底佈滿垃圾雜物、水生植物從升等,檢測起來非常困難。

陳天賜表示,2017年起運研所與大同大學合作研發橋樑樑底檢測工具,只要橋下有1公尺高度,就可以操作。其外形像一臺小推車,橋檢人員僅需於在橋上操作多節可伸縮臂杆,就可將鏡頭往下最高4.5公尺、探入橋樑底部最深5公尺,拍攝帽樑、支承、墩柱等側向構件;伸縮臂杆前端的鏡頭可轉向並自帶光源,可即時回傳影像,2022年更導入影像拼接技術,呈現完整橋底影像。

陳天賜表示,這套設備不只能用在橋樑檢測,棧橋等類似結構物都可以開發。目前可檢測寬10公尺以內的橋樑,這類橋樑在臺共1萬2857座,佔全國橋樑的56%。

運研所港灣技術研究中心副研究員鄭登鍵表示,實地試驗後,該設備檢測長20公尺、寬10公尺橋樑僅需約90分鐘;雖然比傳統人力目視檢測約40分鐘所需時間長,但優點是可以完整拍攝樑底構件並以影像記錄,且能降低檢測人員的風險。

該項發明獲得經濟部智慧財產局發明專利第I741701號,以及去年臺灣創新技術博覽會金牌獎。運研所港灣技術研究中心主任蔡立宏表示,目前還在優化各項功能,接下來會在6座橋樑再做測試,年底完成研發,再技術轉移給橋管機關。成本方面,該組設備載運、組裝、操作都方便,目前粗估整套可以壓在100萬元以內。