JP2001159517A - 箱型傾斜計の設置方法およびその装置並びにその装置を用いた構造物のたわみ分布測定方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造物に簡単かつ短時間で、しかも、構造物
の強度低下をさせずに設置すると共に、回収も短時間で
行えるようにし、また、３次元のたわみ分布を精度良く
測定をできるようにする。 【解決手段】 箱型傾斜計１より一回り大きい上部を開
放した箱形状のアダプタ３５の底面を接着剤３９でもっ
て構造物２９に接着せしめ、前記アダプタ３５の内部に
極微細粒子物３７Ａを敷いた後前記箱型傾斜計１を敷き
詰めた前記極微細粒子物３７Ａ上に置き、ついで、前記
箱型傾斜計１と前記アダプタ３５との隙間に前記極微細
粒子物３７Ｂを充填して前記箱型傾斜計１を固定するこ
とを特徴とし、構造物の長手方向に適宜な間隔で複数の
箱型傾斜計を設置し、この各箱型傾斜計で構造物の長手
方向とこの長手方向と直交する方向の２方向の傾斜を同
時に測定した後、この測定された各２方向の傾斜デ−タ
を基にして３次元のたわみ分布を測定することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、箱型傾斜計の設
置方法およびその装置並びにその装置を用いた構造物の
たわみ分布測定方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の傾斜計を構造物に設置することは
非常に困難である。その理由としては設置及び回収に時
間がかかると共に、傾斜計を固定するためにボルトの穴
を構造物にあけていた。この種々の問題を解決すべく箱
型傾斜計を設置するようになってきている。

【０００３】また、従来、例えば橋梁のたわみを測定す
る場合には、変位計や歪みゲ−ジを利用して測定するこ
とが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、箱型傾斜計
を例えば橋梁等に直接設置すると、箱型傾斜計が長方形
であるため、載荷試験時の振動の影響を受け、精度の落
ちた測定となってしまうという問題があった。

【０００５】橋梁のたわみを測定する場合に、変位計を
利用した場合には、変位計を橋梁と全く分離させて固定
する必要があり、河床面から足場を組むことによって対
応していた。このため、３次元のたわみ分布を測定する
ためには、複数の河床面からの足場ないし大きな足場を
設置する必要があった。また、橋梁と河床面が離れてい
る場合、足場を組むための作業が非常に困難であった。
歪みゲ−ジを利用する場合は、橋梁の長手方向と直交す
る方向の歪み分布を測定することが困難な場合が多く、
たわみの３次元分布を捉えることが困難であった。

【０００６】この発明の目的は、上記問題を解決するた
めに、構造物に簡単かつ短時間で、しかも、構造物の強
度低下をさせずに設置すると共に、回収も短時間で行え
るようにし、また、３次元のたわみ分布を精度良く測定
をできるようにした箱型傾斜計の設置方法およびその装
置並びにその装置を用いた構造物のたわみ分布測定方法
およびその装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の箱型傾斜計の設置方法は、
箱型傾斜計より一回り大きい上部を開放した箱形状のア
ダプタの底面を固定手段でもって構造物に固定せしめ、
前記アダプタの内部に極微細粒子物を敷いた後前記箱型
傾斜計を敷き詰めた前記極微細粒子物上に置き、つい
で、前記箱型傾斜計と前記アダプタとの隙間に前記極微
細粒子物を充填して前記箱型傾斜計を固定することを特
徴とするものである。

【０００８】したがって、箱型傾斜計より一回り大きい
上部を開放した箱形状のアダプタの底面を固定手段でも
って構造物に固定せしめる。前記アダプタの内部に極微
細粒子物を敷いた後前記箱型傾斜計を敷き詰めた前記極
微細粒子物上に置き、ついで、前記箱型傾斜計と前記ア
ダプタとの隙間に前記極微細粒子物を充填して前記箱型
傾斜計を固定する。

【０００９】而して、アダプタを接着剤による固定方法
であるため、構造物にネジ止めのための穴を開けずに済
み、構造物の強度を呈すさせずに済む。また、設置に要
する時間は短時間例えば２０分程度と短くて済む。極微
細粒子物を敷き詰め、充填だけの設置方法であるから、
箱型傾斜計の設置及び回収が非常に簡単である。

【００１０】請求項２によるこの発明の箱型傾斜計の設
置方法は、請求項１記載の箱型傾斜計の設置方法におい
て、前記箱型傾斜計が１ナノラジアンの分解機能と、鉛
直から±１０度の測定レンジを持つ自動レベリング機能
と、気温計と、を備えていることを特徴とするものであ
る。

【００１１】したがって、箱型傾斜計に自動レベリング
機能を有しているため、設置時に箱型傾斜計の水平を取
らなくても良い。

【００１２】請求項３によるこの発明の箱型傾斜計の設
置方法は、請求項２記載の箱型傾斜計の設置方法におい
て、前記箱型傾斜計がメモリ・デ−タ変換部を備えてい
ることを特徴とするものである。

【００１３】したがって、箱型傾斜計がメモリ・デ−タ
変換部を備えていることにより、箱型傾斜計で測定され
た傾斜角が外部の制御装置に容易に転送される。

【００１４】請求項４によるこの発明の箱型傾斜計の設
置方法は、請求項２又は３記載の箱型傾斜計の設置方法
において、前記箱型傾斜計がＸ方向およびＹ方向の２方
向の気泡式センサを備えていること特徴とするものであ
る。

【００１５】したがって、箱型傾斜計がＸ方向およびＹ
方向の２方向の気泡式センサを備えていることにより、
Ｘ方向およびＹ方向の２方向の傾斜角が同時に測定され
る。

【００１６】請求項５によるこの発明の箱型傾斜計の設
置方法は、請求項１、２、３又は４記載の箱型傾斜計の
設置方法において、前記アダプタが薄い鉄板であること
を特徴とするものである。

【００１７】したがって、前記アダプタを薄い鉄板とす
ることにより、変形せずに強度の面で耐久性に富む。

【００１８】請求項６によるこの発明の箱型傾斜計の設
置方法は、請求項１、２、３、４又は５記載の箱型傾斜
計の設置方法において、前記極微細粒子物の充填量が箱
型傾斜計の高さの３分の２〜５分の４であることを特徴
とするものである。

【００１９】したがって、前記極微細粒子物の充填量を
箱型傾斜計の高さの３分の２〜５分の４とすることによ
り、箱型傾斜計が不安定でなく、安定して固定される。
３分の２〜５分の４以下であると、不安定となり、３分
の２〜５分の４以上であると、ケ−ブル接続部にかかり
危険の恐れがある。

【００２０】請求項７によるこの発明の箱型傾斜計の設
置方法は、請求項１、２、３、４、５又は６記載の箱型
傾斜計の設置方法において、前記極微細粒子物が乾燥珪
砂であることを特徴とするものである。

【００２１】したがって、極微細粒子物を乾燥珪砂とす
ることにより、箱型傾斜計が安定して固定されると共
に、大気からできるだけ遮断されて温度変化による影響
をできるだけ小さくし、さらに、箱型傾斜計の回収がし
やすくなる。

【００２２】請求項８によるこの発明の箱型傾斜計の設
置方法は、請求項１、２、３、４、５、６又７５記載の
箱型傾斜計の設置方法において、前記固定手段が瞬間接
着剤であることを特徴とするものである。

【００２３】したがって、固定手段を瞬間接着剤とする
ことにより、瞬間的に、かつ確実にアダプタが構造物に
接着される。

【００２４】請求項９によるこの発明の箱型傾斜計の設
置装置は、箱型傾斜計を構造物に設置せしめる箱型傾斜
計の設置装置であって、前記箱型傾斜計と、この箱型傾
斜計を収納せしめるための箱型傾斜計より一回り大きい
上部を開放した箱形状のアダプタと、前記箱型傾斜計を
前記アダプタに収納せしめた状態で固定せしめるための
極微細粒子物と、前記アダプタを前記構造物に固定せし
めるための固定手段と、で構成されていることを特徴と
するものである。

【００２５】したがって、請求項１と同様に、箱型傾斜
計より一回り大きい上部を開放した箱形状のアダプタの
底面を固定手段でもって構造物に固定せしめる。前記ア
ダプタの内部に極微細粒子物を敷いた後前記箱型傾斜計
を敷き詰めた前記極微細粒子物上に置き、ついで、前記
箱型傾斜計と前記アダプタとの隙間に前記極微細粒子物
を充填して前記箱型傾斜計を固定する。

【００２６】而して、アダプタを固定手段としての例え
ば接着剤による固定方法であるため、構造物にネジ止め
のための穴を開けずに済み、構造物の強度を呈すさせず
に済む。また、設置に要する時間は短時間例えば２０分
程度と短くて済む。極微細粒子物を敷き詰め、充填だけ
の設置方法であるから、箱型傾斜計の設置及び回収が非
常に簡単である。

【００２７】請求項１０によるこの発明の箱型傾斜計の
設置装置は、請求項７記載の箱型傾斜計の設置装置 前
記傾斜計が１ナノラジアンの分解機能と、鉛直から±１
０度の測定レンジを持つ自動レベリング機能と、気温計
と、を備えていることを特徴とするものである。

【００２８】したがって、請求項２と同様に、箱型傾斜
計に自動レベリング機能を有しているため、設置時に箱
型傾斜計の水平を取らなくても良い。

【００２９】請求項１１によるこの発明の箱型傾斜計の
設置装置は、請求項１０記載の箱型傾斜計の設置装置前
記箱型傾斜計がメモリ・デ−タ変換部を備えていること
を特徴とするものである。

【００３０】したがって、請求項３と同様に、箱型傾斜
計がメモリ・デ−タ変換部を備えていることにより、箱
型傾斜計で測定された傾斜角が外部の制御装置に容易に
転送される。

【００３１】請求項１２によるこの発明の箱型傾斜計の
設置装置は、請求項１０又は１１記載の箱型傾斜計の設
置装置において、前記箱型傾斜計がＸ方向およびＹ方向
の２方向の気泡式センサを特徴とするものである。

【００３２】したがって、請求項４と同様に、箱型傾斜
計がＸ方向およびＹ方向の２方向の気泡式センサを備え
ていることにより、Ｘ方向およびＹ方向の２方向の傾斜
角が同時に測定される。

【００３３】請求項１３によるこの発明の箱型傾斜計の
設置装置は、請求項１０、１１又は１２記載の箱型傾斜
計の設置装置 前記アダプタが薄い鉄板であることを特
徴とするものである。

【００３４】したがって、請求項５と同様に、前記アダ
プタを薄い鉄板とすることにより、変形せずに強度の面
で耐久性に富む。

【００３５】請求項１４によるこの発明の箱型傾斜計の
設置装置は、請求項１０、１１、１２又は１４記載の箱
型傾斜計の設置装置 前記極微細粒子物の充填量が箱型
傾斜計の高さの３分の２〜５分の４であることを特徴と
するものである。

【００３６】したがって、請求項６と同様に、前記極微
細粒子物の充填量を箱型傾斜計の高さの３分の２〜５分
の４とすることにより、箱型傾斜計が不安定でなく、安
定して固定される。３分の２〜５分の４以下であると、
不安定となり、３分の２〜５分の４以上であると、ケ−
ブル接続部にかかり危険の恐れがある。

【００３７】請求項１５によるこの発明の箱型傾斜計の
設置装置は、請求項１０、１１、１２、１３又は１４記
載の箱型傾斜計の設置装置 前記極微細粒子物が乾燥珪
砂であることを特徴とするものである。

【００３８】したがって、請求項７と同様に、極微細粒
子物を乾燥珪砂とすることにより、箱型傾斜計が安定し
て固定されると共に、大気からできるだけ遮断されて温
度変化による影響をできるだけ小さくし、さらに、箱型
傾斜計の回収がしやすくなる。

【００３９】請求項１６によるこの発明の箱型傾斜計の
設置装置は、請求項１０、１１、１２、１３、１４又は
１５記載の箱型傾斜計の設置装置において、前記固定手
段が瞬間接着剤であることを特徴とするものである。

【００４０】したがって、請求項８と同様に、固定手段
を瞬間接着剤とすることにより、瞬間的に、かつ確実に
アダプタが構造物に接着される。

【００４１】請求項１７によるこの発明の構造物のたわ
み分布測定方法は、前記請求項９の箱型傾斜計の設置装
置を用いて構造物の長手方向に適宜な間隔で複数の箱型
傾斜計を設置し、この各箱型傾斜計で構造物の長手方向
とこの長手方向と直交する方向の２方向の傾斜を同時に
測定した後、この測定された各２方向の傾斜デ−タを基
にして３次元のたわみ分布を測定することを特徴とする
ものである。

【００４２】したがって、複数個の箱型傾斜計で、構造
物の長手方向とこの長手方向と直交する方向の２方向の
傾斜を同時に測定した後、この測定された各２方向の傾
斜デ−タを基にして３次元のたわみ分布を精度良く測定
される。

【００４３】請求項１８によるこの発明の構造物のたわ
み分布測定装置は、前記請求項９によるこの発明の７の
箱型傾斜計の設置装置を用いて構造物の長手方向に適宜
な間隔で設置せしめる複数の箱型傾斜計と、この各箱型
傾斜計で構造物の長手方向とこの長手方向と直交する方
向の２方向の傾斜を同時に測定された各２方向の傾斜デ
−タを基にして３次元のたわみ分布を演算せしめる演算
手段と、この演算手段で演算された３次元のたわみ分布
並びに各傾斜デ−タを出力せしめる出力手段と、を備え
ているを特徴とするものである。

【００４４】したがって、請求項１７と同様に、複数個
の箱型傾斜計で、構造物の長手方向とこの長手方向と直
交する方向の２方向の傾斜を同時に測定した後、この測
定された各２方向の傾斜デ−タを基にして３次元のたわ
み分布を精度良く測定される。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００４６】まず最初に本実施の形態に使用する箱型傾
斜計１について説明すると、図３を参照するに、箱型傾
斜計１は例えば箱型形状の縦１２７ｍｍ、横１９１ｍ
ｍ、高さ３８１ｍｍからなるケ−ス３内に、例えば直径
６．４ｃｍ、高さ（長さ）１０７ｃｍおよび重量４ｋｇ
からなり、中空円筒形状の本体ケース５を備えており、
この本体ケース５内の下部には自動レベリング機能７が
設けられている。この自動レベリング機能７はレベリン
グプレート９を備え、このレベリングプレート９上に気
泡式センサ１１が設けられている。この気泡式センサ１
１はＸ方向およびＹ方向の２方向の傾斜角を測定すべく
複数備えている。前記レベリングプレート９は複数のモ
ータ１３を駆動せしめることにより自動レベリングが行
われる。また、前記気泡式センサ１１の近傍上方には熱
電対等からなる気温計１５が設けられている。

【００４７】前記本体ケース５内における自動レベリン
グ機能７の上方には信号増幅器、アナログ／デジタル変
換部１７が設けられ、この信号増幅器、アナログ／デジ
タル変換部１７の上方にはメモリ、データ転送部１９が
設けられている。さらに、前記本体ケース５内における
メモリ、データ転送部１９上方にはコンパス等からなる
方位計２１が設けられている。前記ケ−ス３内における
前記本体ケース５の右側にはバッテリ−２３が設けられ
ている。なお、前記気泡式センサ１１で傾斜を測定する
原理はすでに公知であるため、詳細な説明を省略する。

【００４８】上記構成により、信号増幅器、アナログ／
デジタル変換部１７には１ナノラジアンの分解機能を有
しているから、地球潮汐の影響による傾斜変化の非常に
小さな傾斜変化をとらえることができる。前記本体ケー
ス５内にはコンパス等からなる方位計２１が設けられて
いるから、深い抗井内に設置する際に、気泡式センサ１
１の方位を合わせる必要が無く設置を容易に行うことが
できる。信号増幅器、アナログ／デジタル変換部１７に
おけるアナログアンプの増幅率は、測定終了後には図１
に示されているように、通信ケーブル２５を通してに接
続されている制御装置としてのパソコン２７を用いて変
更可能であるため、増幅率変化のために傾斜計の設置し
直しする必要がない。

【００４９】気泡式センサ１１の出力電位は、本体ケー
ス５内の信号増幅器、アナログ／デジタル変換部１７で
変換するためノイズに強い。本体ケース５内には気温計
１５が設けられているから、気泡式センサ１１の出力の
温度補正をするための情報を知ることが出来る。また、
消費電力は平均２８０ｍＷと小さいので、小型バッテリ
の使用で長期間の連続観測が可能である。

【００５０】図１を参照するに、箱型傾斜計１を構造物
としての例えば橋梁２９の下フランジ３１に設置せしめ
る箱型傾斜計１の設置装置３３である。この設置装置３
３は前記箱型傾斜計１と、この箱型傾斜計１を収納せし
めるための箱型傾斜計１より一回り大きい上部を開放し
た箱形状の例えば縦２１０ｍｍ、横２１０ｍｍおよび高
さ４００ｍｍからなるアダプタ３５と、前記箱型傾斜計
１を前記アダプタ３５に収納せしめた状態で固定せしめ
るための極微細粒子物としての６号からなる珪砂３７
Ａ、３７Ｂと、前記アダプタ３５を前記構造物としての
例えば橋梁２９の下フランジ３１に接着せしめるための
接着剤３９と、で構成されている。

【００５１】上記構成により、箱型傾斜計１の設置方法
を説明すると、箱型傾斜計１より一回り大きい上部を開
放した箱形状のアダプタ３５の底面を接着剤３９でもっ
て構造物としての例えば橋梁２９の下フランジ３１に接
着せしめる。前記アダプタ３５の内部に極微細粒子物と
しての珪砂３７Ａを敷いた後、前記箱型傾斜計１を敷き
詰めた前記珪砂３７Ａ上に置き、ついで、前記箱型傾斜
計１と前記アダプタ３５との隙間に前記珪砂３７Ａを充
填して前記箱型傾斜計１を固定する 而して、アダプタ３５を接着剤３９による固定方法であ
るため、橋梁２９の下フランジ３１にネジ止めのための
穴を開けずに済み、構造物としての橋梁２９の強度を低
下させずに済む。また、設置に要する時間は短時間例え
ば２０分程度と短くて済む。極微細粒子物としての珪砂
３７Ａ、３７Ｂを敷き詰め、充填だけの設置方法である
から、箱型傾斜計１の設置及び回収を非常に簡単に行う
ことができる。

【００５２】箱型傾斜計１に自動レベリング機能７を有
しているため、設置時に箱型傾斜計１の水平を取らなく
ても良い。

【００５３】前記アダプタ３５を薄い鉄板とすることに
より、変形せずに強度の面で耐久性に富む。また、前記
薄い鉄板の代わりにプラスチック等であっても構わな
い。

【００５４】前記極微細粒子物としての珪砂３７Ａ、３
７Ｂの充填量を箱型傾斜計１の高さの３分の２〜５分の
４とすることにより、箱型傾斜計１が不安定でなく、安
定して固定される。３分の２〜５分の４以下であると、
不安定となり、３分の２〜５分の４以上であると、通信
ケ−ブル２５の接続部にかかり危険の恐れがある。

【００５５】極微細粒子物を乾燥珪砂３７Ａ、３７Ｂと
することにより、箱型傾斜計１が安定して固定されると
共に、大気からできるだけ遮断されて温度変化による影
響をできるだけ小さくし、さらに、箱型傾斜計１の回収
がしやすくなる。

【００５６】接着剤３９を例えば２液混合タイプの瞬間
接着剤とすることにより、瞬間的に、かつ確実にアダプ
タ３５を構造物の橋梁２９に接着せしめることができ
る。

【００５７】前記パソコン２７は、図２に示されている
ように、ＣＰＵ４１を備えており、このＣＰＵ４１には
キ−ボ−ドのごとき入力手段４３、ＣＲＴやプリンタの
ごとき出力手段４５が接続されている。また、前記箱型
傾斜計１で検出された傾斜角はパソコン２７におけるＣ
ＰＵ４１に接続されている演算手段４７で演算されるも
のである。

【００５８】つぎに、構造物のたわみ分布測定方法につ
いて説明する。

【００５９】図４（Ａ）、（Ｂ）に示されているよう
に、橋梁に耳桁および中桁の支間の１／２の位置から終
点側に約３ｍ間隔の位置にＳＹ−１〜ＳＹ−１０の計１
０台を設置した。耳桁がＳＹ−１〜５で、中桁がＳＹ−
６〜１０である。箱型傾斜計は下フランジ３１に接着し
たアダプタ３５内に納め、珪砂３７Ａ３、７Ｂを充填す
ることによって固定した。

【００６０】傾斜測定は、試験開始前にパソコン２７に
よって自動計測を開始させておいた。データのサンプリ
ング間隔は設定可能な最短間隔の２秒とした。測定デー
タは、試験終了後に自動計測を停止したのち、パソコン
２７に転送した。

【００６１】測定終了後、箱型傾斜計１はアダプタ３５
ごとフランジ３１から取り外し回収した。

【００６２】ＳＹ−１における静的載荷試験時の傾斜測
定結果が一例として図５に示されている。なお、Ｙ方向
が橋桁長手方向で、Ｘ方向が長手方向に直交する方向で
ある。傾斜角の変化を良く捉えられている静的載荷試験
時の測定結果について以下に示す。

【００６３】静的載荷試験時における傾斜角変化量は図
６に示されている。長手方向(Ｙ方向)に着目すると、耳
桁と中桁共に橋梁の中心方向(Ｙ方向におけるマイナス
側)に傾斜し、橋梁の中心(ＳＹ−５、ＳＹ−１０)が最
も小さい。また、傾斜角は、耳桁ではＳＹ−２(橋端か
ら４．６５m)が最も大きく、中桁ではＳＹ−８(橋端か
ら６．６５m)ないしＳＹ−７(橋端から４．６５m)が最
も大きい。

【００６４】また、長手方向(Ｙ方向)だけでなく長手方
向に直交する方向(Ｘ方向)も傾斜角に変化が認められ
る。最も橋端に近い測定点は、どの試験によっても同じ
方向、すなわち、ＳＹ−１では中桁方向に(Ｘ方向にお
けるマイナス側)、ＳＹ−６では耳桁方向(Ｘ方向におけ
るプラス側)に傾斜する。一方、その他の測定点では、
中桁に載荷すると耳桁から中桁方向に(Ｘ方向における
マイナス側)、耳桁に載荷すると中桁から耳桁方向(Ｘ方
向におけるプラス側)に傾斜する場合が多い。このよう
に、長手方向に直交する方向(Ｘ方向)の傾斜方向は、長
手方向(Ｙ方向)と違って、試験によって（載荷する桁に
よって）傾斜方向が変化する。

【００６５】各静的載荷試験時の傾斜計測定結果から、
各箱型傾斜計１の設置位置における垂直変位を前記パソ
コン２７の演算手段４７で演算した。演算方法は、以下
の式に基づいて行った。

【００６６】（１）、最も橋端に近い測定点（ＳＹ−１
・ＳＹ−６）の場合 垂直変位＝ａ×ｔａｎθ ａ：橋端から傾斜計設置位置までの平面距離 θ：測定点におけて測定された長手方向( Ｙ方向) の傾
斜角 （２）、（１）以外の橋端からｎ番目の測定点の場合 垂直変位＝ｃ＋ｂ×（ｃｏｓθn-1 −ｃｏｓθn ）／
（ｓｉｎθn-1ｓｉｎθn ） ｂ ：n 番目とn-1 番目の測定点間の平面距離 ｃ ：n-1 番目までの垂直変位 θn ：n 番目の測定点におけて測定された長手方向(
Ｙ方向) の傾斜角 θn-1 ：n-1 番目の測定点におけて測定された長手方向
( Ｙ方向) の傾斜角 演算結果が図７に、垂直変位算出結果と理論値・計測値
との比較が図８に示されている。また、垂直変位の理論
値との比較を含めた静的載荷試験（２０＋２５ｔ・耳桁
の傾斜・垂直変位分布図が図９に示されている。これら
の解析図面から以下のことが判明した。なお、垂直変化
は、主に最も垂直変化の大きい測定点（橋中央側の測定
点：ＳＹ−５、ＳＴ−１０）に着目した。

【００６７】（Ａ）、全体的に、各測定点における垂直
変位は、橋梁の中心部に向かって増加し変位の増加率
（ 隣接する測定点間の垂直変位差) は、橋中央で小さ
く橋端と橋中央で大きい傾向がある。

【００６８】（Ｂ）、同じ内容の静的載荷試験を実施し
た場合の垂直変位に再現性が認められる。

【００６９】（Ｃ）、全体的に、演算された垂直変位は
どの静的載荷試験においての理論値と比して小さく、お
およそ６０% である。

【００７０】（Ｄ）、演算された垂直変化は、どの計測
値と比較しても小さく、おおよそ７５〜８５%である。
これは、垂直変位の算出値は長手方向のみを考慮して算
出しているためと考えられる。

【００７１】（Ｅ）、同じ桁に載荷した場合、載荷量に
応じた垂直変化が認められる。

【００７２】（Ｇ）、耳桁に載荷を行った場合は耳桁の
方の垂直変位が大きく、中桁に載荷を行った場合は中桁
の方が垂直変位は大きい。

【００７３】（Ｆ）、同じ載荷量における耳桁の垂直変
化は、耳桁に載荷した場合と中桁に載荷した場合で大き
く違う。一方、中桁の垂直変化は、耳桁及び中桁に載荷
してもほぼ同じである。

【００７４】前記の調査結果及び解析結果から、以下の
特徴が判明した。

【００７５】（１）、静的載荷試験時の橋梁長手方向に
おける傾斜方向は、載荷地点の方向である。

【００７６】（２）、橋梁長手方向に直交する方向の傾
斜方向は、試験および橋種によって変化する。

【００７７】（３）、全体的に、各測定点における垂直
変位は、橋梁の中心部に向かって増加し変位の増加率(
隣接する測定点間の垂直変位差) は、橋中央で小さく橋
端と橋中央で大きい傾向がある。

【００７８】（４）、全体的に、算出された垂直変位は
どの静的載荷試験においての理論値と比そ５０〜７０%
である。また、算出された垂直変化は、どの計測値と比
較しても小さく、おおよそ７５〜９０% 程度である。こ
れは、垂直変位の算出値は長手方向のみを考慮して算出
しているためと考えられる。

【００７９】（５）、同じ桁に載荷した場合、載荷量に
応じた垂直変化が認められる。

【００８０】（６）、同じ載荷量における耳桁の垂直変
化は、耳桁に載荷した場合と中桁に載荷う。一方、中桁
の垂直変化は、耳桁及び中桁に載荷してもほぼ同じであ
る。したがって、複数個の箱型傾斜計１で、構造物とし
ての例えば橋梁の長手方向とこの長手方向と直交する方
向の２方向の傾斜を同時に測定した後、この測定された
各２方向の傾斜デ−タを基にして３次元のたわみ分布を
精度よく測定することができる。また、前記複数個の箱
型傾斜計１を別の橋梁に設置して測定することも可能で
ある。さらに、このたわみ測定は、ダムの貯水量変化に
伴うたわみ測定、地盤変化に伴うビルディングの傾き測
定に利用可能も考えられる。

【００８１】なお、この発明は、前述した発明の実施の
形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。本実施の形
態ではアダプタ３５を固定せしめる固定手段として接着
剤３９を用いた例で説明したが、それ以外の固定手段例
えばアダプタ３５の底に例えば鉄板を取り付けてこの鉄
板を治具でもって固定するようにしても構わない。

【００８２】

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明よ
り理解されるように、請求項１の発明によれば、箱型傾
斜計より一回り大きい上部を開放した箱形状のアダプタ
の底面を固定手段でもって構造物に固定せしめる。前記
アダプタの内部に極微細粒子物を敷いた後前記箱型傾斜
計を敷き詰めた前記極微細粒子物上に置き、ついで、前
記箱型傾斜計と前記アダプタとの隙間に前記極微細粒子
物を充填して前記箱型傾斜計を固定する。

【００８３】而して、アダプタを固定手段としての例え
ば接着剤による固定方法であるため、構造物にネジ止め
のための穴を開けずに済み、構造物の強度を呈すさせず
に済む。また、設置に要する時間は短時間例えば２０分
程度と短くて済む。極微細粒子物を敷き詰め、充填だけ
の設置方法であるから、箱型傾斜計の設置及び回収が非
常に簡単である。

【００８４】請求項２の発明によれば、箱型傾斜計に自
動レベリング機能を有しているため、設置時に箱型傾斜
計の水平を取らなくても良い。

【００８５】請求項３の発明によれば、箱型傾斜計がメ
モリ・デ−タ変換部を備えていることにより、箱型傾斜
計で測定された傾斜角を外部の制御装置に容易に転送せ
しめることができる。

【００８６】請求項４の発明によれば、箱型傾斜計がＸ
方向およびＹ方向の２方向の気泡式センサを備えている
ことにより、Ｘ方向およびＹ方向の２方向の傾斜角を同
時に測定せしめることができる。

【００８７】請求項５の発明によれば、前記アダプタを
薄い鉄板とすることにより、変形せずに強度の面で耐久
性に富む。

【００８８】請求項６の発明によれば、前記極微細粒子
物の充填量を箱型傾斜計の高さの３分の２〜５分の４と
することにより、箱型傾斜計が不安定でなく、安定して
固定される。３分の２〜５分の４以下であると、不安定
となり、３分の２〜５分の４以上であると、ケ−ブル接
続部にかかり危険の恐れがある。

【００８９】請求項７の発明によれば、極微細粒子物を
乾燥珪砂とすることにより、箱型傾斜計が安定して固定
されると共に、大気からできるだけ遮断されて温度変化
による影響をできるだけ小さくし、さらに、箱型傾斜計
の回収がしやすくなる。

【００９０】請求項８の発明によれば、固定手段を瞬間
接着剤とすることにより、瞬間的に、かつ確実にアダプ
タが構造物に固定される。

【００９１】請求項９の発明によれば、請求項１と同様
に、箱型傾斜計より一回り大きい上部を開放した箱形状
のアダプタの底面を接着剤でもって構造物に接着せしめ
る。前記アダプタの内部に極微細粒子物を敷いた後前記
箱型傾斜計を敷き詰めた前記極微細粒子物上に置き、つ
いで、前記箱型傾斜計と前記アダプタとの隙間に前記極
微細粒子物を充填して前記箱型傾斜計を固定する 而して、アダプタを固定手段としての例えば接着剤によ
る固定方法であるため、構造物にネジ止めのための穴を
開けずに済み、構造物の強度を呈すさせずに済む。ま
た、設置に要する時間は短時間例えば２０分程度と短く
て済む。極微細粒子物を敷き詰め、充填だけの設置方法
であるから、箱型傾斜計の設置及び回収が非常に簡単で
ある。

【００９２】請求項１０の発明によれば、請求項２と同
様に、箱型傾斜計に自動レベリング機能を有しているた
め、設置時に箱型傾斜計の水平を取らなくても良い。

【００９３】請求項１１の発明によれば、請求項３と同
様に、箱型傾斜計がメモリ・デ−タ変換部を備えている
ことにより、箱型傾斜計で測定された傾斜角を外部の制
御装置に容易に転送せしめることができる。

【００９４】請求項１１の発明によれば、請求項４と同
様に、箱型傾斜計がＸ方向およびＹ方向の２方向の気泡
式センサを備えていることにより、Ｘ方向およびＹ方向
の２方向の傾斜角を同時に測定せしめることができる。

【００９５】請求項１３の発明によれば、請求項５と同
様に、前記アダプタを薄い鉄板とすることにより、変形
せずに強度の面で耐久性に富む。

【００９６】請求項１４の発明によれば、請求項６と同
様に、前記極微細粒子物の充填量を箱型傾斜計の高さの
３分の２〜５分の４とすることにより、箱型傾斜計が不
安定でなく、安定して固定される。３分の２〜５分の４
以下であると、不安定となり、３分の２〜５分の４以上
であると、ケ−ブル接続部にかかり危険の恐れがある。

【００９７】請求項１５の発明によれば、請求項７と同
様に、極微細粒子物を乾燥珪砂とすることにより、箱型
傾斜計が安定して固定されると共に、大気からできるだ
け遮断されて温度変化による影響をできるだけ小さく
し、さらに、箱型傾斜計の回収がしやすくなる。

【００９８】請求項１６の発明によれば、請求項８と同
様に、固定手段を瞬間接着剤とすることにより、瞬間的
に、かつ確実にアダプタを構造物に接着せしめることが
できる。

【００９９】請求項１７の発明によれば、複数個の箱型
傾斜計で、構造物の長手方向とこの長手方向と直交する
方向の２方向の傾斜を同時に測定した後、この測定され
た各２方向の傾斜デ−タを基にして３次元のたわみ分布
を精度良く測定せしめることができる。

【０１００】請求項１８の発明によれば、請求項１３と
同様に、複数個の箱型傾斜計で、構造物の長手方向とこ
の長手方向と直交する方向の２方向の傾斜を同時に測定
した後、この測定された各２方向の傾斜デ−タを基にし
て３次元のたわみ分布を精度良く測定せしめることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】構造物物としての例えば橋梁に箱型傾斜計を設
置した箱型傾斜計の設置装置断面図である。

【図２】パソコンの構成ブロック図である。

【図３】箱型傾斜計の正面断面図である。

【図４】（Ａ）は構造物としての橋梁に複数の箱型傾斜
計を設置した状態の正面図、（Ｂ）は構造物としての橋
梁に複数の箱型傾斜計を設置した状態の平面図である。

【図５】図４（Ａ）、（Ｂ）のＳＹ−１における静的載
荷試験の傾斜角の測定結果の一例図である。

【図６】（Ａ）はＳＹ−１〜ＳＹ−１０の長手と直交方
向（Ｘ方向）の傾斜結果を、（Ｂ）はＳＹ−１〜ＳＹ−
１０の長手と直交方向（Ｘ方向）の傾斜結果を示す図で
ある。

【図７】ＳＹ−１〜ＳＹ−１０における垂直変位（たわ
み）の演算結果を示した図である。

【図８】垂直変位（たわみ）の測定値と理論値の比較を
示した図である。

【図９】静的載荷試験（耳桁）時の傾斜・垂直変位分布
を示した図である。

【符号の説明】

１ 箱型傾斜計 ３ ケ−ス ５ 本体ケ−ス ７ 自動レベリング機能 ９ レベリングプレ−ト １１ 気泡式センサ １３ モ−タ １５ 気温計 １７ 信号増幅器・アナログ／デジタル変換部 １９ メモリ・デ−タ変換部 ２１ 方位計 ２３ バッテリ−リ ２５ 通信ケ−ブル ２７ パソコン（制御装置） ２９ 橋梁（構造物） ３１ 下フランジ ３３ 設置装置 ３５ アダプタ ３７Ａ、３７Ｂ 珪砂（極微細粒子物） ３９ 接着剤 ４１ ＣＰＵ ４３ 入力手段 ４５ 出力手段 ４７ 演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 巌 岩手県岩手郡滝沢村鵜飼字笹森72番地 地 熱エンジニアリング株式会社技術センタ− 内 (72)発明者 高橋 昌宏 岩手県岩手郡滝沢村鵜飼字笹森72番地 地 熱エンジニアリング株式会社技術センタ− 内 (72)発明者 高杉 真司 東京都中央区日本橋小網町８番４号 地熱 エンジニアリング株式会社技術センタ−内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 箱型傾斜計より一回り大きい上部を開放
   した箱形状のアダプタの底面を固定手段でもって構造物
   に固定せしめ、前記アダプタの内部に極微細粒子物を敷
   いた後前記箱型傾斜計を敷き詰めた前記極微細粒子物上
   に置き、ついで、前記箱型傾斜計と前記アダプタとの隙
   間に前記極微細粒子物を充填して前記箱型傾斜計を固定
   することを特徴とする箱型傾斜計の設置方法。
2. 【請求項２】 前記箱型傾斜計が１ナノラジアンの分解
   機能と、鉛直から±１０度の測定レンジを持つ自動レベ
   リング機能と、気温計と、を備えていることを特徴とす
   る請求項１記載の箱型傾斜計の設置方法。
3. 【請求項３】 前記箱型傾斜計がメモリ・デ−タ変換部
   を備えていることを特徴とする請求項２記載の箱型傾斜
   計の設置方法。
4. 【請求項４】 前記箱型傾斜計がＸ方向およびＹ方向の
   ２方向の気泡式センサを特徴とする請求項２又は３記載
   の箱型傾斜計の設置方法。
5. 【請求項５】 前記アダプタが薄い鉄板であることを特
   徴とする請求項１、２、３又は４記載の箱型傾斜計の設
   置方法。
6. 【請求項６】 前記極微細粒子物の充填量が箱型傾斜計
   の高さの３分の２〜５分の４であることを特徴とする請
   求項１、２、３、４又は５記載の箱型傾斜計の設置方
   法。
7. 【請求項７】 前記極微細粒子物が乾燥珪砂であること
   を特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の箱
   型傾斜計の設置方法。
8. 【請求項８】 前記固定手段が瞬間接着剤であることを
   特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６記載の箱
   型傾斜計の設置方法。
9. 【請求項９】 箱型傾斜計を構造物に設置せしめる箱型
   傾斜計の設置装置であって、前記箱型傾斜計と、この箱
   型傾斜計を収納せしめるための箱型傾斜計より一回り大
   きい上部を開放した箱形状のアダプタと、前記箱型傾斜
   計を前記アダプタに収納せしめた状態で固定せしめるた
   めの極微細粒子物と、前記アダプタを前記構造物に固定
   せしめるための固定手段と、で構成されていることを特
   徴とする箱型傾斜計の設置装置。
10. 【請求項１０】 前記箱型傾斜計が１ナノラジアンの分
    解機能と、鉛直から±１０度の測定レンジを持つ自動レ
    ベリング機能と、気温計と、を備えていることを特徴と
    する請求項９記載の箱型傾斜計の設置装置。
11. 【請求項１１】 前記箱型傾斜計がメモリ・デ−タ変換
    部を備えていることを特徴とする請求項１０記載の箱型
    傾斜計の設置装置。
12. 【請求項１２】 前記箱型傾斜計がＸ方向およびＹ方向
    の２方向の気泡式センサを特徴とする請求項１０又は１
    １記載の箱型傾斜計の設置装置。
13. 【請求項１３】 前記アダプタが薄い鉄板であることを
    特徴とする請求項９、１０、１１又は１２記載の箱型傾
    斜計の設置装置。
14. 【請求項１４】 前記極微細粒子物の充填量が箱型傾斜
    計の高さの３分の２〜５分の４であることを特徴とする
    請求項９、１０、１１、１２又は１３記載の箱型傾斜計
    の設置装置。
15. 【請求項１５】 前記極微細粒子物が乾燥珪砂であるこ
    とを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３又は
    １４記載の箱型傾斜計の設置装置。
16. 【請求項１６】 前記固定手段が瞬間接着剤であること
    を特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３、１４
    又は１５記載の箱型傾斜計の設置装置。
17. 【請求項１７】 前記請求項９の箱型傾斜計の設置装置
    を用いて構造物の長手方向に適宜な間隔で複数の箱型傾
    斜計を設置し、この各箱型傾斜計で構造物の長手方向と
    この長手方向と直交する方向の２方向の傾斜を同時に測
    定した後、この測定された各２方向の傾斜デ−タを基に
    して３次元のたわみ分布を測定することを特徴とする構
    造物のたわみ分布測定方法。
18. 【請求項１８】 前記請求項９の箱型傾斜計の設置装置
    を用いて構造物の長手方向に適宜な間隔で設置せしめる
    複数の箱型傾斜計と、この各箱型傾斜計で構造物の長手
    方向とこの長手方向と直交する方向の２方向の傾斜を同
    時に測定された各２方向の傾斜デ−タを基にして３次元
    のたわみ分布を演算せしめる演算手段と、この演算手段
    で演算された３次元のたわみ分布並びに各傾斜デ−タを
    出力せしめる出力手段と、を備えているを特徴とする構
    造物のたわみ分布測定装置。