JP2008215962A

JP2008215962A - 高架橋柱の最大応答部材角測定装置及び高架橋柱の損傷レベルの評価方法

Info

Publication number: JP2008215962A
Application number: JP2007051973A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Nihei; 達也仁平; Masamichi Sogabe; 正道曽我部; Yukihiro Tanimura; 幸裕谷村; Tadatomo Watanabe; 忠朋渡辺
Original assignee: HOKUBU CONSULTANT KK; Railway Technical Research Institute
Current assignee: HOKUBU CONSULTANT KK; Railway Technical Research Institute
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】安価で、かつ無電源方式の機械式センサーを用いて、直接的に高架橋柱の最大応答部材角を測定することができる高架橋柱の最大応答部材角測定装置を提供する。
【解決手段】高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、高架橋柱１の上部側面２と上層梁３の下面４との間に取り付け位置が順次異なる複数の計測線５〜８を張設し、前記高架橋柱１の最大応答部材角θの大きさに対応して前記計測線５〜８が順次破断するように構成することにより、前記高架橋柱１の最大応答部材角θを測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高架橋柱の最大応答部材角測定装置及び高架橋柱の損傷レベルの評価方法に関するものである。

従来、鉄道ＲＣラーメン高架橋の損傷は、通常被災後の随時検査において目視により確認するが、近年その柱の多くは目視による損傷の把握が困難な補強ＲＣ柱の本数が増加しているのが現状である。

一方、柱端部に生じる最大応答部材角と損傷レベルの関係は概ね把握されている（下記非特許文献１及び２参照）ため、最大応答部材角を効率的に測定することが出来れば、地震時の柱の損傷レベル評価を早期に評価することが可能となり、被災後の復旧作業の効率化や、「ダウンタイム」の減少が期待できる。
財団法人鉄道総合技術研究所編：鉄道標準〔耐震設計〕橋梁及び高架橋耐震照査の手引き、研友社，２００６財団法人鉄道総合技術研究所編：鉄道構造物等設計標準・同解説（耐震設計），丸善，１９９９下見成明，松井義昌、新川秀一、中泉義政：「最大ひずみ記憶センサーを用いた橋梁の診断技術」，「耐震補強・補修技術，耐震診断技術に関するシンポジウム」講演論文集，Ｖｏｌ．３，ｐｐ．１４３−１５０，１９９９

本発明は、上記の状況に鑑みて、安価で、かつ無電源方式の機械式センサーを用いて、直接的に高架橋柱の最大応答部材角を測定することができる高架橋柱の最大応答部材角測定装置及び高架橋柱の損傷レベルの評価方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、高架橋柱の上部側面と上層梁の下面との間に取り付け位置が順次異なるように張設される複数の計測線と、前記高架橋柱の最大応答部材角の大きさに対応して前記計測線が順次破断するように構成することにより、前記高架橋柱の最大応答部材角を測定する手段とを具備することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記計測線を前記高架橋柱を中心に４方向に張設することを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記複数の計測線の太さがそれぞれ均一であることを特徴とする。

〔４〕上記〔１〕、〔２〕又は〔３〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記複数の計測線に個別の色の着色を施すことを特徴とする。

〔５〕上記〔１〕〜〔４〕の何れか一項記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記高架橋柱は、鋼板巻立て補強、連続繊維巻立て補強、プレキャスト部材巻立て補強などの補強柱全般を含むことを特徴とする。

〔６〕上記〔１〕、〔２〕又は〔３〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記複数の計測線に個別のＩＤタグを設け、ＲＦ−ＩＤタグ検出方式により計測線の断線を検出することを特徴とする。

〔７〕高架橋柱の損傷レベルの評価方法において、高架橋柱の上部側面と上層梁の下面との間に取り付け位置が順次異なる複数の計測線を張設し、前記高架橋柱の最大応答部材角の大きさに対応して前記計測線が順次破断するように構成することにより、前記高架橋柱の最大応答部材角を測定することを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。

（１）無電源方式の機械的センサーを用いることにより、簡便に高架橋柱の最大応答部材角の測定を実施することができる。

（２）鋼板巻き補強を含むＲＣ高架橋柱の最大応答部材角を測定することができる。

（３）計測線の断線により、その計測線はだらりと垂れるので、目視によって高架橋柱の損傷レベルを把握することができる。特に、それぞれの計測線の色を変えることにより、損傷レベルの把握が容易になる。また、それぞれの計測線にＲＦ−ＩＤタグを設けておき、ＲＦ−ＩＤタグ検出方式により、計測線の断線を検出し、損傷レベルの把握を行うようにしてもよい。

本発明の高架橋柱の最大応答部材角測定装置は、高架橋柱の上部側面と上層梁の下面との間に取り付け位置が順次異なる複数の計測線を張設し、前記高架橋柱の最大応答部材角θの大きさに対応して前記計測線が順次破断されるように構成することにより、前記高架橋柱の最大応答部材角θを測定することを特徴とする。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例を示す最大応答部材角測定装置の模式図、図２はその最大応答部材角測定装置の平面模式図、図３はその最大応答部材角測定装置の動作を示す概略模式図である。

これらの図において、１は高架橋柱、２は高架橋柱１の上部側面、３は高架橋柱１によって支持される上層梁、４はその上層梁３の下面、５〜８は高架橋柱１の上部側面２と上層梁３の下面４との間に取り付け位置が順次異なるように張設される複数の計測線である。なお、複数の計測線の取り付けについては、例えば、あらかじめ高架橋柱１と上層梁３の計測線を取り付ける位置にはそれぞれ強固なスクリュ付きアンカー（図示なし）が設けられ、そのそれぞれのスクリュ付きアンカーの先端にはリング（図示なし）を設けておき、それぞれのリング間に計測線５〜８を強固に取り付けるようにすることができる。

そこで、図３（ａ）に示すように、高架橋柱１の初期状態では全ての計測線５〜８が同じ張力で張設されている。なお、高架橋柱１の右側にも計測線が配置されるのであるがこの図では、高架橋柱１は右側に傾斜する例であるために、右側のに計測線は単に弛み、断線することはないので、省略されている。

そこで、例えば、図３（ｂ）に示すように、高架橋柱１が右側に傾斜すると、計測線５〜８は強く引っ張られることになる。特に、この場合には、一番内側の計測線８に強い張力が加わることになる。更に、図３（ｃ）に示すように、高架橋柱１が右側に傾斜（傾斜角θ₁）すると、計測線８はついに断線して垂れ下がることになる。図示しないが、更に、高架橋柱１が右側に傾斜（傾斜角θ₂）すると、計測線７が断線して垂れ下がることになる。また、更に、高架橋柱１が右側に傾斜（傾斜角θ₃）すると、計測線６が断線し、更に、高架橋柱１が右側に傾斜（傾斜角θ₄）すると、全ての計測線５〜８が断線し垂れ下がることになる。

例えば、高架橋柱１の傾斜角θに対応して、計測線５〜８が断線するように設定しておくことにより、地震による高架橋柱１の傾斜角θ、つまり、表１に示すような、高架橋柱１の損傷レベルを計測することができる。

すなわち、計測線の状態が、計測線が全部健全である場合には、高架橋柱の傾斜角θがθ₁未満であり、高架橋柱の損傷レベルは０である。計測線８のみが断線した場合には、高架橋柱の傾斜角θがθ₁以上でθ₂未満であり、高架橋柱の損傷レベルは１である。計測線８と７が断線した場合には、高架橋柱の傾斜角θがθ₂以上でθ₃未満であり、高架橋柱の損傷レベルは２である。計測線８と７と６が断線した場合には、高架橋柱の傾斜角θがθ₃以上でθ₄未満であり、高架橋柱の損傷レベルは３である。計測線が全部断線した場合には、高架橋柱の傾斜角θがθ₄以上の場合であり、高架橋柱の損傷レベルは４である。

また、図２に示すように、計測線は高架橋柱１を中心に４方向に張設するようにしたので、高架橋柱１の４方向への傾斜角θ（損傷レベル）を計測することができる。

更に、複数の計測線５〜８の太さをそれぞれ均一にしておくことにより、段階的な高架橋柱１の傾斜角θの計測を正確に行うことができる。

また、計測線５〜８は断線すると、垂れ下がるので、計測線５〜８のそれぞれに違った色を着色しておくことにより、高架橋柱１の傾斜角θを判別を、目視により容易に把握することができる。

また、それぞれの計測線にＲＦ−ＩＤタグを設けておき、ＲＦ−ＩＤタグ検出方式により、計測線の断線状態を検出し、損傷レベルの把握を行うようにしてもよい。

図４は本発明の実施例を示す最大応答部材角測定装置を用いた高架橋柱の損傷レベルと部材角φの関係を示す図である。

本発明の装置から計測データを伝送する無線ＬＡＮ方式もしくはＲＦ−ＩＤ方式の伝送システムと、この伝送システムから計測データを取込み、図４（非特許文献３参照）を参考にして、高架橋柱の損傷レベルの評価を行う評価システムを具備することも可能である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の最大応答部材角測定装置は、高架橋柱の損傷レベルの推定に利用可能である。

本発明の実施例を示す最大応答部材角測定装置の模式図である。本発明の実施例を示す最大応答部材角測定装置の平面模式図である。本発明の実施例を示す最大応答部材角測定装置の動作を示す概略模式図である。本発明の実施例を示す最大応答部材角測定測定を用いた高架橋柱の損傷レベルと部材角φの関係を示す図である。

符号の説明

１高架橋柱
２高架橋柱の上部側面
３上層梁
４上層梁の下面
５〜８複数の計測線

Claims

（ａ）高架橋柱の上部側面と上層梁の下面との間に取り付け位置が順次異なるように張設される複数の計測線と、
（ｂ）前記高架橋柱の最大応答部材角の大きさに対応して前記計測線が順次破断するように構成することにより、前記高架橋柱の最大応答部材角を測定する手段とを具備することを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
請求項１記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記計測線を前記高架橋柱を中心に４方向に張設することを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
請求項１又は２記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記複数の計測線の太さがそれぞれ均一であることを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
請求項１、２又は３記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記複数の計測線に個別の色の着色を施すことを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
請求項１〜４の何れか一項記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記高架橋柱は、鋼板巻立て補強、連続繊維巻立て補強、プレキャスト部材巻立て補強などの補強柱全般を含むことを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
請求項１、２又は３記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記複数の計測線に個別のＩＤタグを設け、ＲＦ−ＩＤタグ検出方式により計測線の断線を検出することを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
（ａ）高架橋柱の上部側面と上層梁の下面との間に取り付け位置が順次異なる複数の計測線を張設し、
（ｂ）前記高架橋柱の最大応答部材角の大きさに対応して前記計測線が順次破断するように構成することにより、前記高架橋柱の最大応答部材角を測定することを特徴とする高架橋柱の損傷レベルの評価方法。