JP2008058170A - 洗掘深さ計測方法と洗掘深さ計測装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で確実に洗掘のデータを得ることができる洗掘測定方法と装置を提供する。
【解決手段】橋脚の周囲に配置できる長さを備えたチェーンと、そのチェーンに取り付けた位置検出計と、その位置検出計からの信号を受信する受信器によって構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗掘深さ計測方法と洗掘深さ計測装置に関するものである。

洪水に際して橋脚の周囲が洗掘される現象が発生している。
洗掘とは、橋脚の周囲で渦流となった水流が、上流側の河床の土砂を削り取る現象をいうが、この洗掘が深くなると橋脚が危険な状態に至る。
特に鉄道用の橋梁では、洗掘によって橋脚の姿勢が変化したら重大な事故につながりかねない。
そのために洪水時には橋梁の通行を規制する場合があるが、一方、橋梁は通行が目的であるから、洪水による危険性が収まったらできるだけ早急に交通規制を解除する必要がある。
このような状況から、洪水時、洪水後に迅速かつ確実に洗掘状況を把握する方法が求められている。
そのような問題に対処するために従来から、電機式の洗掘計を使用する方法（特許文献１）、あるいは複数の分割式センサーを積み重ねておき洪水時に外れて流出させる方法（特許文献２，３）などが開発されている。
特開平１１−６３９８３号公報。 特開２００２−３６５０４６号公報。 特開２００４−２７１２４３号公報。

前記した従来の洗掘深さ計測方法と計測装置にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ 特許文献１記載の発明のような電機式洗掘計では橋脚に対をなす電極を設けておき、水中と土砂中での電気抵抗値の違いを測定する方法であるが、両者の電気抵抗値の差が小さいために、洗掘の計測は容易ではなかった。
＜２＞ 電気抵抗や導電率は、水温や濁度などの影響で変化するから、それらの補正を行わないと正確な値を測定することはできない。
＜３＞ 特許文献２、３に記載されたような装置では、洪水が生じる前に河床を掘削してダルマ落としのように積み重ねた多数のセンサーを埋め込んでおき、洪水時には上のセンサーから順に外れて流失することから洗掘の状況を把握しようとするものである。したがって事前の河床の掘削の作業、および流失させるセンサーの価格を相当に高価なものとなり、特殊な場所や特に重要な場所以外には容易に採用することはできない。

上記のような課題を解決するために、本発明の洗掘深さ計測方法は、橋脚の周囲にチェーンを配置し、このチェーンにワイヤレスの位置検出計を取り付け、洗掘の影響を受けない位置には受信器を設置し、洗掘に追随して沈下した位置検出計の位置を受信器で受信して行うことを特徴としたものである。
また本発明の洗掘深さ計測装置は、橋脚の周囲に配置できる長さを備えたチェーンと、そのチェーンに取り付けた位置検出計と、その位置検出計からの信号を受信する受信器によって構成したことを特徴としたものである。

本発明の洗掘深さ計測方法と計測装置は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ 安価なチェーンと位置検出計を組み合わせた装置であるから、きわめて経済的に製造でき、あらゆる橋脚において簡単に使用することができる。
＜２＞ その設置も、橋脚の周りにチェーンを配置するだけであるから、河床を掘削するような大規模な工事は必要とせず、例え洪水中であっても簡単に設置することができる。
＜３＞ 洗掘の進行にしたがって、河床の表面に設置したチェーンや位置検出計が自重で下降してゆく状況を把握するだけのものであり、導電率の補正のような複雑なメカニズムを採用する必要がない。
＜４＞ 簡単な構成と機能によって確実に洗掘の深さを計測することができ、橋脚の安全性を早期に判断して、洪水中に出した通行規制を確実な裏づけのもとに解除することができる。

以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞洗掘計測装置。
まず、本発明の洗掘の深さを計測する方法に使用する装置について説明する。
本発明の装置は、チェーン１と位置検出計２によって構成する。
このチェーン１は、計測の対象とする橋脚３の周囲に配置できる長さを備えたチェーン１である。
そのチェーン１の一部に、位置検出計２を取り付ける。
この位置検出計２の発信信号を受信するために、位置検出計２とは別に受信器５を使用する。
この受信器５は洪水の影響を受けない地上の安全な位置に設置するものであり、特別な耐水性、耐衝撃性などは要求されない。

＜２＞位置検出計２。
位置検出計２としては、水圧を測定する計器を使用する。
すなわち位置検出計２は、水圧を検知して電気信号を制御装置に送り、この信号を制御装置において水深に換算して発信する装置である。
この水圧を水深に換算する機能は、位置検出計２側ではなく、受信器５側に設けておくこともできる。

＜３＞測定の準備。
まず橋脚３を包囲する状態でその周囲にチェーン１をゆるく配置する。
このチェーン１には前記した位置検出計２を取り付ける。
特に洗掘の生じるのは橋脚３の上流側であるから、位置検出計２は橋脚３の上流側の河床の上に設置する。
一方、この位置検出計２の信号を受信する受信器５は洗掘の影響を受けない位置、例えば河岸に設けた観測室内に配置する。
この受信器５によって、受信した信号を測定データとして基地局へ転送させることも可能である。

＜４＞洪水時の測定。
洪水時に橋脚３の周囲で渦流となった水流が、上流側の河床の土砂を削り取り洗掘４現象が生じると、局部的に河床が低下する。
その結果、この河床の上に設置してある位置検出計２は、洗掘４に伴う河床の低下とともにその位置を低下させてゆく。
しかし位置検出計２本体はチェーン１によって橋脚３にゆるく取り付けてあるから、公知のある種のセンサーのように洪水とともに流失してしまうことはなく経済的である。
位置検出計２の下降によって水圧が変化するから、この水圧を検知して電気信号を制御装置に送り、この信号を制御装置において水深に換算して発信する。
この信号を受信器５で受信すれば、洗掘４に追随して沈下した位置検出計２の水位を確実に把握することができる。
こうして洪水時の洗掘深さを計測し、交通の規制やその解除のデータとして使用することができる。

本発明の洗掘深さ計測方法の概念図。 洗掘位置と位置検出計２の配置の説明図。

符号の説明

１：チェーン
２：位置検出計
３：橋脚
４：洗掘
５：受信器

Claims (4)

1. 橋脚の周囲にチェーンを配置し、
   このチェーンにワイヤレスの位置検出計を取り付け、
   洗掘の影響を受けない位置には受信器を設置し、
   洗掘に追随して沈下した位置検出計の位置を受信器で受信して行う、
   洗掘深さ計測方法。
   
2. 橋脚の周囲に配置できる長さを備えたチェーンと、
   そのチェーンに取り付けた位置検出計と、
   その位置検出計からの信号を受信する受信器によって構成した、
   洗掘深さ計測装置。
   
3. チェーンに取り付けた位置検出計は、
   水圧を検知して電気信号を制御装置に送り、
   この信号を制御装置において水深に換算して発信する装置である、
   請求項１記載の洗掘深さ計測方法。
   
4. チェーンに取り付けた位置検出計は、
   水圧を検知して電気信号を制御装置に送り、
   この信号を制御装置において水深に換算して発信する装置である、
   請求項２記載の洗掘深さ計測装置。

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