JP2010181277A - Method of measuring axial force of tensioning material - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of measuring the axial force of a tensioning material and capable of accurately measuring a maximum load received by the tensioning material in the past and accurately measuring an axial force acting on the tensional material at present. <P>SOLUTION: The axial force measuring method includes both the step of bringing magnetostrictive sensors into contact with a plurality of sections to be measured in the side of a nut 3 and aligned in an axial direction and measuring an output voltage of a magnetostrictive sensor in each section to be measured and the step of estimating a maximum load received by a cable 1 after the cable 1 is embedded on the basis of the shape of a curve made of output voltages of the magnetostrictive sensors at the plurality of sections to be measured and estimating a load received by the cable 1 at present on the basis of the shape of the curve made of the output voltages of the magnetostrictive sensors at the plurality of sections to be measured and at least one output voltage among the output voltages of the magnetostrictive sensors at the plurality of sections to be measured. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、緊張材の軸力測定方法に関し、特に、地中に埋設され、ナットにより固定される緊張材の軸力測定方法に関する。   The present invention relates to a method for measuring the axial force of a tendon, and more particularly, to a method for measuring the axial force of a tendon that is buried in the ground and fixed by a nut.

たとえば、地下空洞を利用した発電所において使用されるアンカーなど、地中に埋設される緊張材が従来から知られている。安全かつ長期的に構造物を利用するためには、維持管理手法を確立することが必要である。   For example, tension materials embedded in the ground, such as anchors used in power plants using underground cavities, are conventionally known. In order to use the structure safely and in the long term, it is necessary to establish a maintenance method.

特開2007−155475号公報(特許文献1)には、地中に埋設されたグランドアンカー(緊張材)の露出部分に磁歪センサを押し当てて磁歪測定を行ない、測定された磁歪値に基づいて、グランドアンカーに作用している緊張力を検出することが示されている。   In JP-A-2007-155475 (Patent Document 1), a magnetostriction sensor is pressed against an exposed portion of a ground anchor (tension material) embedded in the ground to perform magnetostriction measurement, and based on the measured magnetostriction value. It has been shown to detect tension forces acting on ground anchors.

特開2007−155475号公報JP 2007-155475 A

特許文献1では、磁歪法による検出電圧と緊張荷重との相関関係を予め求めておき、現地での磁歪測定により出力された電圧と、上記相関関係に関する情報とに基づいて、既設のグランドアンカーの緊張力を検出するとされている。   In Patent Document 1, a correlation between a detection voltage by a magnetostriction method and a tension load is obtained in advance, and the voltage of an existing ground anchor is determined based on the voltage output by on-site magnetostriction measurement and the information on the correlation. It is supposed to detect tension.

しかしながら、周辺岩盤の挙動によっては、グランドアンカーの緊張力が増大した後、この緊張力が減少することがある。上記緊張力が最大となった時に、上記露出部分の一部が塑性変形すると、その後、荷重が減少しても、歪は完全には戻り切らない。このため、緊張力が増大しつつある状態と、測定箇所が塑性変形するまで緊張力が増大した後にその緊張力が減少した状態とでは、磁歪測定の出力電圧が同じであっても、実際の緊張力(軸力)は異なる。   However, depending on the behavior of the surrounding rock mass, this tension may decrease after the tension of the ground anchor increases. When a part of the exposed portion is plastically deformed when the tension is maximized, the strain does not completely return even if the load is reduced thereafter. For this reason, even if the output voltage of the magnetostriction measurement is the same between the state in which the tension force is increasing and the state in which the tension force is decreased after the tension force is increased until the measurement location is plastically deformed, Tension (axial force) is different.

特許文献1に記載の緊張力検出方法では、このような事情が考慮されておらず、この方法では、現在の軸力を必ずしも正確に測定することができない。また、ナットの一部が塑性変形するまで軸力が増大した後に該軸力が減少した場合、過去に受けた最大荷重を検出することができない。   Such a situation is not taken into consideration in the tension detection method described in Patent Document 1, and the current axial force cannot always be accurately measured with this method. Further, when the axial force decreases after the axial force increases until a part of the nut is plastically deformed, the maximum load received in the past cannot be detected.

本発明は、上記のような課題に鑑みて為されたものであり、本発明の1つの目的は、緊張材が過去に受けた最大荷重を正確に測定することが可能な緊張材の軸力測定方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、緊張材に現在作用する正確な軸力を測定することが可能な緊張材の軸力測定方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and one object of the present invention is to provide an axial force of a tendon that can accurately measure the maximum load that the tendon has received in the past. It is to provide a measurement method. Another object of the present invention is to provide a method for measuring the axial force of a tendon capable of measuring an accurate axial force currently acting on the tendon.

本発明に係る緊張材の軸力測定方法は、地中に埋設され、ナットにより固定される緊張材の軸力測定方法である。   The method for measuring the axial force of a tendon according to the present invention is a method for measuring the axial force of a tendon that is buried in the ground and fixed by a nut.

1つの局面では、上記の軸力測定方法は、ナットの側面における軸方向に並ぶ複数の測定箇所に磁歪センサを当接させて各々の測定箇所における磁歪センサの出力電圧を測定するステップと、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧からなる曲線の形状に基づいて、緊張材の埋設後に該緊張材が受けた最大荷重を推定するステップとを備える。   In one aspect, the above axial force measurement method includes a step of contacting the magnetostrictive sensor with a plurality of measurement locations arranged in the axial direction on the side surface of the nut and measuring the output voltage of the magnetostriction sensor at each measurement location; And estimating a maximum load received by the tendon after the tendon is embedded based on the shape of the curve formed by the output voltage of the magnetostrictive sensor at the measurement location.

1つの実施態様では、上記軸力測定方法において、最大荷重を推定するステップは、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧がピークを示す位置に基づいて、上記最大荷重を推定することを含む。   In one embodiment, in the axial force measurement method, the step of estimating the maximum load includes estimating the maximum load based on a position where the output voltage of the magnetostrictive sensor has a peak at a plurality of measurement locations.

1つの実施態様では、上記軸力測定方法において、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧がナットの上側から地中側に向けて増加した後減少する場合には、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧がナットの上側から地中側に向けて略単調増加する場合と比較して、上記最大荷重が相対的に高いことを検出する。なお、本願明細書において『ナットの上側』とは、地中側の逆側を意味する。   In one embodiment, in the axial force measurement method, when the output voltage of the magnetostrictive sensor at a plurality of measurement points increases from the upper side of the nut toward the ground side and then decreases, the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points. It is detected that the maximum load is relatively high as compared with the case where the output voltage increases substantially monotonically from the upper side of the nut toward the ground side. In the present specification, “the upper side of the nut” means the opposite side of the underground side.

他の局面では、上記の軸力測定方法は、ナットの側面における軸方向に並ぶ複数の測定箇所に磁歪センサを当接させて各々の測定箇所における磁歪センサの出力電圧を測定するステップと、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧からなる曲線の形状と、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧のうち少なくとも1つの出力電圧とに基づいて、緊張材が受ける現在の荷重を推定するステップとを備える。   In another aspect, the axial force measuring method includes a step of contacting the magnetostrictive sensor with a plurality of measurement locations arranged in the axial direction on the side surface of the nut and measuring the output voltage of the magnetostriction sensor at each measurement location; Estimating a current load applied to the tendon material based on the shape of a curve composed of the output voltage of the magnetostrictive sensor at the measurement location and at least one output voltage among the output voltages of the magnetostriction sensor at the plurality of measurement locations; Is provided.

1つの実施態様では、上記軸力測定方法において、現在の荷重を推定するステップは、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧がピークを示す位置と、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧のうち少なくとも1つの出力電圧とに基づいて、現在の荷重を推定することを含む。   In one embodiment, in the above axial force measurement method, the step of estimating the current load includes the position where the output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points shows a peak, and the output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points. Estimating a current load based on at least one of the output voltages.

1つの実施態様では、上記軸力測定方法において、複数の測定箇所のうち、ナットの軸方向中心に最も近い測定箇所における磁歪センサの出力電圧に基づいて現在の荷重を推定する。   In one embodiment, in the axial force measurement method, the current load is estimated based on the output voltage of the magnetostrictive sensor at the measurement location closest to the axial center of the nut among the plurality of measurement locations.

本発明によれば、1つの効果として、緊張材が過去に受けた最大荷重を正確に測定することが可能な緊張材の軸力測定方法を提供することができる。また、他の効果として、緊張材に現在作用する正確な軸力を測定することが可能な緊張材の軸力測定方法を提供することができる。   According to the present invention, as one effect, it is possible to provide an axial force measurement method for a tendon that can accurately measure the maximum load that the tendon has received in the past. Further, as another effect, it is possible to provide an axial force measuring method for a tendon that can measure an accurate axial force that currently acts on the tendon.

本発明の1つの実施の形態に係る地中アンカーの概略図である。It is the schematic of the underground anchor which concerns on one embodiment of this invention. ナットに軸力を作用させた状態での磁歪センサによる計測結果を示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in the state which made axial force act on a nut. ナットに軸力を作用させた状態での磁歪センサによる計測結果を示す図(その2)である。It is a figure (the 2) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in the state which made axial force act on a nut. ナットに軸力を作用させた状態での磁歪センサによる計測結果を示す図(その3)である。It is FIG. (The 3) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in the state which made axial force act on a nut. ナットに軸力を作用させた状態での磁歪センサによる計測結果を示す図(その4)である。It is FIG. (4) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in the state which made axial force act on a nut. ナットに軸力を作用させた状態での磁歪センサによる計測結果を示す図(その5)である。It is a figure (the 5) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in the state which made axial force act on a nut. ナットに軸力を作用させた状態での磁歪センサによる計測結果を示す図(その6)である。It is a figure (the 6) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in the state which made axial force act on a nut. 本発明の1つの実施の形態に係る緊張材の軸力測定方法における磁歪センサによる測定箇所を示す図である。It is a figure which shows the measurement location by the magnetostriction sensor in the axial force measuring method of the tendon material which concerns on one embodiment of this invention. 室内実験での各荷重状態におけるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut in each load state in a laboratory experiment. 室内実験での各荷重状態におけるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その2)である。It is FIG. (2) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut in each load state in a laboratory experiment. 室内実験での各荷重状態におけるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その3)である。It is a figure (the 3) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut in each load state in a laboratory experiment. 室内実験での各荷重状態におけるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その4)である。It is FIG. (4) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut in each load state in a laboratory experiment. 室内実験での各荷重状態におけるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その5)である。It is FIG. (5) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut in each load state in a laboratory experiment. 室内実験での各荷重状態におけるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その6)である。It is FIG. (6) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut in each load state in a laboratory experiment. 現地計測によるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut by field measurement. 現地計測によるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その2)である。It is a figure (the 2) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut by field measurement. 現地計測によるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その3)である。It is the figure (the 3) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut by field measurement. 現地計測によるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その4)である。It is a figure (the 4) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut by field measurement. 現地計測によるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その5)である。It is FIG. (5) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut by field measurement. 現地計測によるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その6)である。It is a figure (the 6) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut by field measurement. 現地計測によるナットの各位置での磁歪センサによる計測結果を示す図(その7)である。It is a figure (the 7) which shows the measurement result by the magnetostriction sensor in each position of the nut by field measurement. 図15〜図21に示す計測結果を総合して示す図である。It is a figure which shows collectively the measurement result shown in FIGS. ナット側面における電圧分布の特徴を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the characteristic of the voltage distribution in a nut side surface. 本発明の1つの実施の形態に係る緊張材の軸力測定方法を示すフロー図(その1)である。It is a flowchart (the 1) which shows the axial force measuring method of the tension material which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の1つの実施の形態に係る緊張材の軸力測定方法を示すフロー図(その2)である。It is a flowchart (the 2) which shows the axial force measuring method of the tension material which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の1つの実施の形態に係る緊張材の軸力測定方法を示すフロー図(その3)である。It is a flowchart (the 3) which shows the axial force measuring method of the tension material which concerns on one embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below. Note that the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。   Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified.

本実施の形態に係る緊張材の軸力測定方法は、たとえば地中アンカーの軸力測定に適用されるものである。地中アンカーは、たとえば、地下空洞を利用した発電施設に用いられるものであり、地下発電所空洞の壁面から岩盤内に挿入されるものである。   The method for measuring the axial force of a tendon according to the present embodiment is applied to, for example, measuring the axial force of an underground anchor. The underground anchor is used, for example, in a power generation facility using an underground cavity, and is inserted into the rock from the wall surface of the underground power station cavity.

図1は、本実施の形態に係る地中アンカーの概略図である。図1に示すように、地中アンカーは、軸力が作用する『緊張材』としてのケーブル1と、アンカープレート2と、ナット3とを含む。ケーブル1の一方端は、定着部4において岩盤に定着される。ケーブル1の他方端は、アンカープレート2に挿入されており、該他方端に、ナット3が螺着される。ケーブル1の上記他方端と、アンカープレート2と、ナット3とは、岩盤から露出している。   FIG. 1 is a schematic view of an underground anchor according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the underground anchor includes a cable 1 as a “tension material” on which an axial force acts, an anchor plate 2, and a nut 3. One end of the cable 1 is fixed to the rock in the fixing unit 4. The other end of the cable 1 is inserted into the anchor plate 2, and a nut 3 is screwed to the other end. The other end of the cable 1, the anchor plate 2, and the nut 3 are exposed from the rock.

ケーブル1には、その軸方向の引張力(軸力)が導入される。この際、ナット3は、螺合関係にあるケーブル1から、図1中右側に向かう力を受け、その反力として、アンカープレート2から図1中左側に向かう力を受ける。この結果、ナット3には、圧縮応力が作用する。ここで、ケーブル1の軸力が増大すると、これに対応して、ナット3の圧縮応力も増大する。本実施の形態に係る軸力測定方法は、この性質を利用して、岩盤に埋設された既設のケーブル1の軸力を測定するものである。すなわち、本実施の形態に係る軸力測定方法は、ケーブル1の軸力とナット3に生じる圧縮応力との相関関係を予め求めた上で、磁気ひずみ応力測定法(磁歪法)を用いて現地にてナット3の応力を測定し、その測定結果と上記相関関係とに基づいて、ケーブル1の現在の軸力等を推定するものである。なお、本願発明者は、予めナット3の残留応力測定を行ない、アンカープレート2等と比較して、製品ごとのばらつきの割合が比較的低く、ケーブル1の軸力を推定するための計測対象として適していることを確認している。   The cable 1 is introduced with an axial tensile force (axial force). At this time, the nut 3 receives a force toward the right side in FIG. 1 from the cable 1 in a screwed relationship, and receives a force toward the left side in FIG. 1 from the anchor plate 2 as the reaction force. As a result, compressive stress acts on the nut 3. Here, when the axial force of the cable 1 increases, the compressive stress of the nut 3 also increases correspondingly. The axial force measurement method according to the present embodiment uses this property to measure the axial force of the existing cable 1 embedded in the rock. In other words, the axial force measurement method according to the present embodiment uses the magnetostrictive stress measurement method (magnetostriction method) after obtaining the correlation between the axial force of the cable 1 and the compressive stress generated in the nut 3 in advance. The stress of the nut 3 is measured and the current axial force and the like of the cable 1 are estimated based on the measurement result and the correlation. The inventor of the present application previously measured the residual stress of the nut 3 and compared with the anchor plate 2 or the like, the ratio of variation for each product is relatively low, and the measurement target for estimating the axial force of the cable 1 is as follows. It is confirmed that it is suitable.

また、上記磁歪法は、検出コイルが巻回されたプローブをナット3に当接させ、磁化電流を流し、応力によって誘起された磁気異方性のために磁位が変化することで検出コイルに生じる電圧を検出し、その検出された電圧を換算して応力を求めるものであるが、磁歪法自体は、一般に広く知られた方法であるので、その方法およびそれに用いる装置についての詳細な説明は省略する。   In the magnetostriction method, the probe around which the detection coil is wound is brought into contact with the nut 3, a magnetizing current is passed, and the magnetic potential changes due to the magnetic anisotropy induced by the stress. The generated voltage is detected and the detected voltage is converted to obtain the stress. However, since the magnetostriction method itself is a generally well-known method, a detailed description of the method and the apparatus used therefor is not provided. Omitted.

次に、ケーブル1の軸力とナット3に生じる圧縮応力との相関関係の求め方の一例について説明する。   Next, an example of how to obtain the correlation between the axial force of the cable 1 and the compressive stress generated in the nut 3 will be described.

本願発明者は、実験室内において、ケーブルおよびアンカープレートからナットに作用する圧縮荷重の大きさを順次変化させながら、各々の大きさの荷重ごとに、ナットにおける複数(ここでは6つ)の側面における所定の測定箇所(ここでは側面の中心)で磁歪計測を行なった。ここでは、表1に示すように、同タイプの6つのナットA〜Fに対し、異なる3パターンの荷重変動を与えて、磁歪計測を行なった。図2〜図7は、この計測結果を示す図である。   The inventor of the present application changes the magnitude of the compressive load acting on the nut from the cable and the anchor plate in the laboratory in order, and for each of the magnitudes of load, in the plural (here, six) side faces of the nut. Magnetostriction measurement was performed at a predetermined measurement location (here, the center of the side surface). Here, as shown in Table 1, magnetostriction measurement was performed by giving three different patterns of load fluctuations to six nuts A to F of the same type. 2-7 is a figure which shows this measurement result.

Figure 2010181277
Figure 2010181277

なお、図2〜図7は、それぞれ、ナットA〜Fの計測結果を示すものであり、図2〜図7において、『Face1』〜『Face6』は、ナットの6つの側面における各々の計測結果を示すものであり、『Ave』は、6つの側面における計測結果の平均を示すものである。   2 to 7 show the measurement results of the nuts A to F, respectively. In FIGS. 2 to 7, “Face 1” to “Face 6” are the respective measurement results on the six side surfaces of the nut. “Ave” indicates the average of the measurement results in the six aspects.

図2〜図7に示すように、上記計測結果は、手作業によるバラつきや各ナットの特性のバラつきに起因する若干のガタつきを有するものの、各ナットの『Ave』曲線を見れば、ほぼ安定した計測結果が得られていることが分かる。   As shown in FIGS. 2 to 7, the above measurement result is almost stable when looking at the “Ave” curve of each nut, although there is a slight backlash due to variations due to manual work and variations in characteristics of each nut. It can be seen that the measured results are obtained.

また、図2〜図7に示すように、ナットに作用する荷重を増大させると、それに応じて磁歪センサにより計測される電圧も変化(ここでは減少)するが、その後荷重を減少させたとき、磁歪センサにより計測される電圧は、完全には元に戻らない。すなわち、図2〜図7に示す曲線は、荷重が増加する状態(本願明細書では、『載荷状態』と称する。)と、一旦増加した荷重が減少する状態(本願明細書では、『除荷状態』と称する。)とで、荷重(kN)−電圧(V)曲線が、異なる形状を有している。なお、図2〜図7における右上側の曲線が、載荷状態における曲線であり、図2〜図7における左下側に位置する曲線が、除荷状態における曲線である。   Moreover, as shown in FIGS. 2-7, when the load which acts on a nut is increased, the voltage measured by a magnetostriction sensor will also change according to it (it decreases here), but when reducing a load after that, The voltage measured by the magnetostrictive sensor is not completely restored. That is, the curves shown in FIGS. 2 to 7 show a state in which the load increases (referred to as “loading state” in the present specification) and a state in which the increased load decreases (in the present specification, “unloading”). The load (kN) -voltage (V) curves have different shapes. 2 to 7 are curves in the loaded state, and curves located in the lower left side in FIGS. 2 to 7 are curves in the unloaded state.

このように、ケーブルが載荷状態にあるか除荷状態にあるかで、ケーブルの軸力(kN)と磁歪センサの出力電圧(V)との相関関係が異なる。したがって、磁歪センサの出力電圧が同じであっても、ケーブルが載荷状態にある場合と除荷状態にある場合とで、推定されるべきケーブルの軸力は異なる。他方、ケーブルの現在の軸力が同じでも、そのケーブルが載荷状態にある場合と除荷状態にある場合とで、磁歪センサの出力電圧は異なる。さらに、後述のとおり、除荷状態に続く2回目以降の載荷状態では、1回目の載荷状態とは異なる傾向が示される。従って、ケーブルの荷重履歴を把握しなければ、磁歪センサの出力電圧から現在の荷重を必ずしも正確に推定することはできない。   Thus, the correlation between the axial force (kN) of the cable and the output voltage (V) of the magnetostrictive sensor differs depending on whether the cable is in the loaded state or unloaded state. Therefore, even if the output voltage of the magnetostrictive sensor is the same, the axial force of the cable to be estimated differs between when the cable is in the loaded state and when it is in the unloaded state. On the other hand, even if the current axial force of the cable is the same, the output voltage of the magnetostrictive sensor differs between when the cable is in the loaded state and when it is in the unloaded state. Further, as described later, the second and subsequent loading states following the unloading state tend to be different from the first loading state. Therefore, the current load cannot always be accurately estimated from the output voltage of the magnetostrictive sensor without grasping the cable load history.

上記のような現象は、ナットに作用する荷重が一定値以上に増大したときに、ナットの一部が塑性変形するためであると考えられる。塑性変形した部分は、その後に荷重が減少しても、歪は完全には元に戻らないから、除荷状態における荷重(kN)−電圧(V)曲線は、載荷状態における荷重(kN)−電圧(V)曲線と異なる形状となる。   The above phenomenon is considered to be due to plastic deformation of a part of the nut when the load acting on the nut increases to a certain value or more. In the plastically deformed portion, even if the load decreases thereafter, the strain does not completely return to the original state. Therefore, the load (kN) -voltage (V) curve in the unloaded state is the load (kN)-in the loaded state. The shape is different from the voltage (V) curve.

なお、本願発明者は、図2〜図7に示す計測結果、および、その他の幾つかの計測結果に基づいて、1回目の載荷状態における荷重(kN)−電圧(V)の一例を求めた。この一例では、荷重(kN)を『y』、電圧(V)を『x』として、
y=892.33x4+1603.1x3+223.88x2−1215.8x+137.57・・・(1)
となる。除荷状態における曲線についても、載荷状態の場合と同様に、図2〜図7に示す計測結果等から求めることができる。
In addition, this inventor calculated | required an example of the load (kN) -voltage (V) in the 1st loading state based on the measurement result shown in FIGS. 2-7, and some other measurement results. . In this example, the load (kN) is “y” and the voltage (V) is “x”.
y = 892.33x 4 + 1603.1x 3 + 223.88x 2 -1215.8x + 137.57 (1)
It becomes. The curve in the unloading state can also be obtained from the measurement results shown in FIGS. 2 to 7 as in the loading state.

次に、図8を用いて、本実施の形態に係るケーブルの軸力測定方法における磁歪センサによる測定箇所について説明する。本実施の形態に係る軸力測定方法は、図8に示すように、ナット3の軸方向に複数設けた測定箇所において磁歪測定を行なうことを特徴とするものである。図8に示すように、本実施の形態では、『1』〜『5』の5つの測定箇所において磁歪測定を行なう。なお、図8において、『3』の測定箇所は、ナット3の側面の中心に位置し、『2』および『4』の測定箇所は、『3』の測定箇所からそれぞれ5mmずつ軸方向にシフトした位置にあり、『1』および『5』の測定箇所は、『2』および『4』の測定箇所からそれぞれ5mmずつ軸方向にシフトした位置にある。これにより、ナット3の軸方向に5mmずつ離れた5つの測定箇所が設定される。   Next, measurement points by the magnetostrictive sensor in the cable axial force measurement method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The axial force measurement method according to the present embodiment is characterized in that magnetostriction measurement is performed at a plurality of measurement points provided in the axial direction of the nut 3, as shown in FIG. As shown in FIG. 8, in this embodiment, magnetostriction measurement is performed at five measurement locations “1” to “5”. In FIG. 8, the measurement point “3” is located at the center of the side surface of the nut 3, and the measurement points “2” and “4” are shifted in the axial direction by 5 mm from the measurement point “3”. The measurement points “1” and “5” are in positions shifted in the axial direction by 5 mm from the measurement points “2” and “4”, respectively. As a result, five measurement locations that are 5 mm apart in the axial direction of the nut 3 are set.

なお、図8の例では、図8における下側が、アンカープレートに近い側(地中側)である。すなわち、図8の例では、『1』の測定箇所が岩盤から最も遠い測定箇所であり、『5』の測定箇所が岩盤に最も近い測定箇所である。   In the example of FIG. 8, the lower side in FIG. 8 is the side close to the anchor plate (underground side). That is, in the example of FIG. 8, the measurement location “1” is the measurement location farthest from the rock, and the measurement location “5” is the measurement location closest to the rock.

本願発明者は、実験室内において、ケーブルおよびアンカープレートからナットに作用する圧縮荷重の大きさを順次変化させながら、各々の大きさの荷重ごとに、ナットにおける上記複数(ここでは5つ)の測定箇所で磁歪計測を行なった。ここでは、表2に示すように、同タイプの6つのナットG〜Lに対し、異なる3パターンの荷重変動を与えて、磁歪計測を行なった。図9〜図14は、この計測結果を示す図である。   The inventor of the present application measures the plurality of (here, five) measurements on the nut for each magnitude of load while sequentially changing the magnitude of the compressive load acting on the nut from the cable and anchor plate in the laboratory. Magnetostriction measurement was performed at the location. Here, as shown in Table 2, magnetostriction measurement was performed by giving three different patterns of load fluctuations to six nuts G to L of the same type. 9-14 is a figure which shows this measurement result.

Figure 2010181277
Figure 2010181277

なお、図9〜図14は、それぞれ、ナットG〜Lの計測結果を示すものであり、図9〜図14において、『Load』および『Unload』は、それぞれ、載荷状態および除荷状態を示すものであり、『0kN』,『294kN』,・・・・,『980kN』は、それぞれ、ナットに作用する荷重の大きさを示すものであり、『1st』および『2nd』は、それぞれ、1回目および2回目の載荷状態/除荷状態であることを示すものである。   9 to 14 show the measurement results of the nuts G to L, respectively. In FIGS. 9 to 14, “Load” and “Unload” indicate the loaded state and the unloaded state, respectively. “0 kN”, “294 kN”,..., “980 kN” indicate the magnitude of the load acting on the nut, respectively. “1st” and “2nd” It shows that it is the loading state / unloading state of the 2nd time and the 2nd time.

図9〜図14に示す計測結果から分かるように、1回目の載荷状態で、荷重がさほど大きくない場合(具体的には『(1st)Load−294kN』の場合)は、『1』から『5』の測定箇所に向けて、電圧が略単調減少(すなわち、応力が略単調増加)する傾向にある。しかし、荷重が一定以上増大した場合(具体的には『(1st)Load−686kN』等の場合)は、電圧分布にピーク値が生じ、アンカープレートに近い『5』の測定箇所の周辺で塑性変形が生じていることが分かる。この傾向は、さらに荷重を増大させた場合(具体的には『(1st)Load−784kN』等の場合)も維持され、さらに、一旦除荷した後、再度載荷状態となって荷重がさほど大きくない場合(具体的には、図11〜図14に示す『2ndLoad−294kN』の場合)にも維持される。   As can be seen from the measurement results shown in FIGS. 9 to 14, when the load is not so large in the first loading state (specifically, in the case of “(1st) Load-294 kN”), “1” to “ The voltage tends to decrease substantially monotonously (that is, the stress increases substantially monotonically) toward the measurement location of “5”. However, when the load increases more than a certain value (specifically, in the case of “(1st) Load-686 kN”, etc.), a peak value is generated in the voltage distribution, and plasticity occurs around the measurement point “5” close to the anchor plate. It can be seen that deformation has occurred. This tendency is maintained even when the load is further increased (specifically, in the case of “(1st) Load-784kN”, etc.), and after unloading once, the state is again loaded and the load is so large. It is maintained even when there is not (specifically, in the case of “2ndLoad-294 kN” shown in FIGS. 11 to 14).

また、図9,図10に示す結果と、図11〜図14に示す結果とを比較すると、図9,図10の『Unload−0kN』の形状は、図11〜図14に示す『1stUnload−0kN』の形状に対しては、その傾向が必ずしも一致しないが、同じく図11〜図14に示す『2ndUnload−0kN』の形状に対しては、その傾向がよく一致する。図9,図10の例では、最大荷重が980kNであるのに対し、図11〜図14の例では、1回目の載荷の最大荷重が686kNまたは784kNであり、2回目の載荷の最大荷重が980kNである。この結果から、載荷/除荷の回数に関わらず、過去に受けた最大荷重の大きさにより、除荷された状態での電圧分布曲線の形状の傾向が決定されることが分かる。   Further, comparing the results shown in FIGS. 9 and 10 with the results shown in FIGS. 11 to 14, the shape of “Unload-0kN” in FIGS. 9 and 10 is “1stUnload−” shown in FIGS. 11 to 14. The tendency does not necessarily match the shape of “0 kN”, but the tendency matches well with the shape of “2ndUnload-0 kN” shown in FIGS. In the examples of FIGS. 9 and 10, the maximum load is 980 kN, whereas in the examples of FIGS. 11 to 14, the maximum load of the first load is 686 kN or 784 kN, and the maximum load of the second load is 980 kN. From this result, it is understood that the tendency of the shape of the voltage distribution curve in the unloaded state is determined by the magnitude of the maximum load received in the past regardless of the number of times of loading / unloading.

このように、軸方向に複数の測定箇所を設けて、磁歪センサによる出力電圧の分布曲線を分析することで、ケーブルに作用する荷重履歴(特に、これまでに受けた最大荷重)を知ることができる。この結果、磁歪センサの出力電圧(ここでは、ナット側面の中心に位置する『3』の測定結果)と、上記図2〜図7に示す実験結果等から算出された荷重(kN)−電圧(V)の相関関係とに基づいて、ケーブルの軸力を推定することが可能である。   In this way, by providing a plurality of measurement points in the axial direction and analyzing the distribution curve of the output voltage from the magnetostrictive sensor, it is possible to know the load history (especially the maximum load received so far) acting on the cable. it can. As a result, the output voltage of the magnetostrictive sensor (here, the measurement result of “3” located in the center of the side surface of the nut) and the load (kN) −voltage calculated from the experimental results shown in FIGS. It is possible to estimate the axial force of the cable based on the correlation of V).

本願発明者は、現地計測により、複数(ここでは7つ)のアンカーに設けられたナットにおける上記複数(ここでは5つ)の測定箇所で磁歪計測を行なった。   The inventor of the present application performed magnetostriction measurement at the plurality of (here, five) measurement points on the nuts provided on the plurality (here, seven) of anchors by on-site measurement.

なお、図15〜図21は、それぞれ、アンカー『ア』〜『キ』の計測結果を示すものであり、図15〜図21において、『Face1』〜『Face6』は、ナットの6つの側面における各々の計測結果を示すものであり、『Ave』は、6つの側面における計測結果の平均を示すものである。さらに、図22は、図15〜図21に示す計測結果(『Ave』曲線)を総合して示す図である。   15 to 21 show the measurement results of the anchors “A” to “K”, respectively. In FIGS. 15 to 21, “Face 1” to “Face 6” are the six side faces of the nut. Each measurement result is indicated, and “Ave” indicates an average of the measurement results in the six aspects. Further, FIG. 22 is a diagram comprehensively showing the measurement results (“Ave” curves) shown in FIGS.

図15〜図17を参照(併せて図22を参照)して、アンカー『ア』〜『ウ』については、『5』の測定箇所において出力電圧の絶対値が大きく低下しており、施工時に対して荷重が増大し、アンカープレート側でナットの一部が塑性変形していることが分かる。   With reference to FIGS. 15 to 17 (see also FIG. 22), for anchors “A” to “C”, the absolute value of the output voltage is greatly reduced at the measurement point “5”. On the other hand, the load increases, and it can be seen that a part of the nut is plastically deformed on the anchor plate side.

図18,図19を参照(併せて図22を参照)して、アンカー『エ』,『オ』については、アンカー『ア』〜『ウ』(図15〜図17)と比較して、『5』の測定箇所における出力電圧の絶対値の低下量が小さく、アンカー『ア』〜『ウ』と比較して、アンカー『エ』,『オ』では、施工時からの荷重の増加はさほど大きくないことが分かる。   18 and 19 (see also FIG. 22), the anchors “e” and “o” are compared with the anchors “a” to “c” (FIGS. 15 to 17). The amount of decrease in the absolute value of the output voltage at the measurement point of “5” is small. Compared with the anchors “A” to “C”, the increase in load from construction is much larger for the anchors “E” and “O”. I understand that there is no.

図20を参照(併せて図22を参照)して、アンカー『カ』については、出力電圧の絶対値が全体的に低いが、やはり、『5』の測定箇所において出力電圧の絶対値が低下しているため、施工時に対して荷重がやや増加していると考えられる。   Referring to FIG. 20 (refer to FIG. 22 as well), the absolute value of the output voltage of the anchor “K” is low overall, but the absolute value of the output voltage is decreased at the measurement point “5”. Therefore, it is considered that the load is slightly increased compared to the time of construction.

図21を参照(併せて図22を参照)して、アンカー『キ』については、ナットの6面における電圧値のばらつきが大きいが、6面の平均値は、ナットの軸方向全体に亘って低い絶対値を示しているため、施工時から一貫して低荷重であったと考えられる。なお、図21において、ナットの6面における電圧値のばらつきが大きいのは、ケーブルの軸方向とアンカープレートとが直角に設けられていない等の境界条件によるものであると考えられる。6面における測定を行なうことにより、このような境界条件に起因する測定誤差を低減することが可能である。   Referring to FIG. 21 (refer to FIG. 22 together), regarding the anchor “ki”, the voltage value variation on the six surfaces of the nut is large, but the average value of the six surfaces is the entire axial direction of the nut. Since it shows a low absolute value, it is thought that the load was consistently low from the time of construction. In FIG. 21, the large variation in voltage value on the six surfaces of the nut is considered to be due to boundary conditions such as the axial direction of the cable and the anchor plate not being provided at right angles. It is possible to reduce measurement errors due to such boundary conditions by performing measurement on six surfaces.

上述のように、アンカー『ア』〜『キ』は、それぞれ異なる状態に置かれていることが分かるが、いずれの場合も、上述した式(1)によりケーブルの軸力を推定することが可能な範囲であると考えられる。式(1)のxに、アンカー『ア』〜『キ』の『3』の測定箇所の出力電圧を代入して求めた推定荷重を表3に示す。また、本願発明者は、この推定荷重の妥当性を検討するため、現地において、アンカー『エ』,『オ』,『キ』のリフトオフ荷重を求めたので、併せて表3に示す。なお、リフトオフ荷重とは、現地において、ジャッキを用いてアンカーのケーブルを引張り、ナットがアンカープレートから離れ始めたときの荷重であり、ケーブルに現在作用する実際の荷重に相当するものである。   As described above, it can be seen that the anchors “a” to “ki” are placed in different states, but in any case, the axial force of the cable can be estimated by the above-described equation (1). This is considered to be in the range. Table 3 shows estimated loads obtained by substituting the output voltage at the measurement point “3” of the anchors “A” to “K” into x in the expression (1). In addition, in order to examine the validity of this estimated load, the inventor of the present application obtained the lift-off loads of the anchors “D”, “O”, and “K” in the field, and the results are also shown in Table 3. The lift-off load is a load when the anchor cable is pulled using a jack at the site and the nut starts to move away from the anchor plate, and corresponds to an actual load currently acting on the cable.

Figure 2010181277
Figure 2010181277

表3を参照して、アンカー『エ』,『オ』,『キ』のいずれの場合も、上述した推定荷重と実際に測定されたリフトオフ荷重とがよく一致する。これにより、上記軸力推定方法の妥当性が示される。   Referring to Table 3, in any of the anchors “D”, “O”, and “K”, the estimated load described above and the actually measured lift-off load agree well. Thereby, the validity of the axial force estimation method is shown.

図23は、ナット側面における電圧分布の特徴を模式的に示す図である。図23を用いて、上述した内容を総括的に説明する。   FIG. 23 is a diagram schematically illustrating the characteristics of the voltage distribution on the side surface of the nut. With reference to FIG. 23, the above-described contents will be described generally.

図23において、曲線Aは、ケーブルが大きな荷重を受けたことがない場合の電圧の典型的な分布を示すものであり、領域A0は、大きな荷重を受けたことがない場合の電圧の分布領域を示すものである。同じく、曲線Bは、曲線Aの場合と比較して、ケーブルに作用する荷重が増加している場合(載荷状態にある場合)の電圧分布を示すものである。同じく、曲線Cは、ケーブルに作用する荷重が一定値(たとえば588kN)以上に達し、ナット下部(アンカープレートに近い部分)から局所的に塑性化が始まった段階の電圧分布を示すものであり、点C0は、局所的な塑性化が始まった後に現れる電圧分布のピークポイントを示すものである。同じく、曲線Dは、ケーブルに作用する荷重がさらに増加し、電圧分布のピーク(点D0)が曲線Cの場合と比較して左(ナット上側)に移行している段階の電圧分布を示すものである。同じく、曲線Eは、過去に大きな荷重を受け、その後除荷された時の電圧分布を示すものである。曲線Eは、電圧分布のピーク(点E0)がナット上部に位置し、ナット下部の電圧が大きいという特徴を有する。   In FIG. 23, a curve A shows a typical voltage distribution when the cable has never received a large load, and an area A0 shows a voltage distribution region when the cable has never received a large load. Is shown. Similarly, curve B shows the voltage distribution when the load acting on the cable is increased (when in a loaded state) as compared to curve A. Similarly, the curve C shows the voltage distribution at the stage where the load acting on the cable reaches a certain value (for example, 588 kN) or more and plasticization has started locally from the bottom of the nut (portion close to the anchor plate). Point C0 indicates the peak point of the voltage distribution that appears after local plasticization has started. Similarly, curve D shows the voltage distribution at the stage where the load acting on the cable further increases and the peak of voltage distribution (point D0) shifts to the left (upper side of nut) compared to curve C. It is. Similarly, a curve E shows a voltage distribution when a large load is received in the past and then unloaded. The curve E is characterized in that the peak of voltage distribution (point E0) is located at the upper part of the nut, and the voltage at the lower part of the nut is large.

図23に示すように、ケーブルに作用する荷重が比較的小さい時(曲線B)は、電圧分布は所謂三角形分布となる。荷重が一定値以上になると、ナット下部から塑性化が始まり、電圧分布にピークが現れる(曲線C)。その後、荷重が増加すると、ピークの位置がナット上側に移動し、それより下側の部分の電圧の絶対値は小さくなる(曲線D)。その状態から除荷されると、ピークの位置は若干ナット上側に移動しながら、それより下側の部分の電圧が大きくプラス側に移行する(曲線E)。   As shown in FIG. 23, when the load acting on the cable is relatively small (curve B), the voltage distribution is a so-called triangular distribution. When the load exceeds a certain value, plasticization starts from the bottom of the nut, and a peak appears in the voltage distribution (curve C). Thereafter, when the load increases, the peak position moves to the upper side of the nut, and the absolute value of the voltage at the lower side becomes smaller (curve D). When unloaded from that state, the peak position slightly moves to the upper side of the nut, while the voltage at the lower side is greatly shifted to the positive side (curve E).

このように、本実施の形態では、磁歪センサの出力電圧がピークを示す位置に基づいて、最大荷重を推定している。   Thus, in the present embodiment, the maximum load is estimated based on the position where the output voltage of the magnetostrictive sensor shows a peak.

また、本実施の形態では、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧がナットの上側から地中側に向けて増加した後に減少する場合(図23におけるC,D,Eの場合)に、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧がナットの上側から地中側に向けて略単調増加する場合(図23におけるBの場合)と比較して、ケーブルが過去に受けた最大荷重が相対的に高いことを検出している。   In the present embodiment, when the output voltage of the magnetostrictive sensor at a plurality of measurement points increases from the upper side of the nut toward the ground side and then decreases (in the case of C, D, and E in FIG. 23), a plurality of Compared with the case where the output voltage of the magnetostrictive sensor at the measurement point increases substantially monotonically from the upper side of the nut toward the ground side (in the case of B in FIG. 23), the maximum load received by the cable in the past is relatively Detecting high.

また、本実施の形態では、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧がピークを示す位置(図23におけるC0,D0,E0)と、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧のうち1つの出力電圧(図8における『3』における出力電圧)とに基づいて、現在の荷重を推定している。   Further, in the present embodiment, one of the positions (C0, D0, E0 in FIG. 23) at which the output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points shows a peak and the output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points. The current load is estimated based on the voltage (the output voltage at “3” in FIG. 8).

以上に詳述したように、本願発明者の検討により、磁歪センサの出力電圧分布の特徴と、ケーブルが受ける現在の荷重および過去に受けた最大荷重との間に相関関係があることが判明したため、リフトオフ荷重を求められなかったアンカー等についても、より詳細な検討を行なうことができることが判明した。この軸力測定方法を用いることにより、数多くのアンカーについて計測を行なうことができるので、その結果を総合的に分析することで、周辺岩盤の挙動をより詳細に把握し、地下空洞全体の安全管理に資することができる。   As described in detail above, the inventors have studied and found that there is a correlation between the characteristics of the output voltage distribution of the magnetostrictive sensor and the current load received by the cable and the maximum load received in the past. It has also been found that a more detailed study can be performed on anchors for which lift-off load is not required. By using this axial force measurement method, it is possible to measure a large number of anchors. By comprehensively analyzing the results, the behavior of the surrounding rock mass can be understood in more detail, and safety management of the entire underground cavity can be performed. Can help.

上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る軸力測定方法は、地中に埋設され、ナット3により固定されるケーブル1(緊張材)の軸力測定方法であって、1つの例としては、図24に示すように、過去に受けた最大荷重を推定する(S12)ものであり、他の例としては、図25に示すように、現在の軸力を推定する(S22)ものであり、さらに他の例としては、図26に示すように、過去に受けた最大荷重および現在の軸力の両方を推定する(S32)ものである。   The above contents are summarized as follows. That is, the axial force measurement method according to the present embodiment is a method for measuring the axial force of the cable 1 (tension material) embedded in the ground and fixed by the nut 3. As one example, FIG. As shown in FIG. 25, the maximum load received in the past is estimated (S12). As another example, as shown in FIG. 25, the current axial force is estimated (S22). As an example, as shown in FIG. 26, both the maximum load received in the past and the current axial force are estimated (S32).

すなわち、図24に示す例は、ナット3の側面における軸方向に並ぶ複数の測定箇所(たとえば図8に示す5箇所)に磁歪センサを当接させて各々の測定箇所における磁歪センサの出力電圧を測定するステップ(S11)と、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧からなる曲線の形状(たとえば図15〜図21に示す曲線の形状)に基づいて、ケーブル1の埋設後に該ケーブル1が受けた最大荷重を推定するステップ(S12)とを備える。   That is, in the example shown in FIG. 24, the magnetostrictive sensor is brought into contact with a plurality of measurement locations (for example, 5 locations shown in FIG. 8) arranged in the axial direction on the side surface of the nut 3, and the output voltage of the magnetostriction sensor at each measurement location is obtained. Based on the measurement step (S11) and the shape of the curve formed of the output voltage of the magnetostrictive sensor at a plurality of measurement locations (for example, the shape of the curve shown in FIGS. 15 to 21), the cable 1 receives the cable 1 after being embedded. Estimating the maximum load (S12).

また、図25に示す例は、ナット3の側面における軸方向に並ぶ複数の測定箇所(たとえば図8に示す5箇所)に磁歪センサを当接させて各々の測定箇所における磁歪センサの出力電圧を測定するステップ(S21)と、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧からなる曲線の形状(たとえば図15〜図21に示す曲線の形状)と、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧のうち1つの出力電圧(たとえば図8に示す『3』における出力電圧)とに基づいて、ケーブル1が受ける現在の荷重を推定するステップとを備える。   In the example shown in FIG. 25, the magnetostrictive sensor is brought into contact with a plurality of measurement points (for example, five points shown in FIG. 8) arranged in the axial direction on the side surface of the nut 3, and the output voltage of the magnetostrictive sensor at each measurement point is obtained. Of the measuring step (S21), the shape of the curve composed of the output voltages of the magnetostrictive sensor at a plurality of measurement locations (for example, the shape of the curve shown in FIGS. 15 to 21), and the output voltage of the magnetostriction sensor at the plurality of measurement locations Estimating the current load received by the cable 1 based on one output voltage (for example, the output voltage at “3” shown in FIG. 8).

また、図26に示す例は、ナット3の側面における軸方向に並ぶ複数の測定箇所(たとえば図8に示す5箇所)に磁歪センサを当接させて各々の測定箇所における磁歪センサの出力電圧を測定するステップ(S31)と、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧からなる曲線の形状(たとえば図15〜図21に示す曲線の形状)に基づいて、ケーブル1の埋設後に該ケーブル1が受けた最大荷重を推定するとともに、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧からなる曲線の形状(たとえば図15〜図21に示す曲線の形状)と、複数の測定箇所における磁歪センサの出力電圧のうち1つの出力電圧(たとえば図8に示す『3』における出力電圧)とに基づいて、ケーブル1が受ける現在の荷重を推定するステップ(S32)とを備える。   In the example shown in FIG. 26, the magnetostrictive sensor is brought into contact with a plurality of measurement locations (for example, 5 locations shown in FIG. 8) arranged in the axial direction on the side surface of the nut 3, and the output voltage of the magnetostriction sensor at each measurement location is obtained. Based on the measurement step (S31) and the shape of the curve composed of the output voltage of the magnetostrictive sensor at a plurality of measurement locations (for example, the shape of the curve shown in FIGS. 15 to 21), the cable 1 receives after the cable 1 is embedded. The maximum load is estimated, and the shape of the curve composed of the output voltages of the magnetostrictive sensor at a plurality of measurement locations (for example, the shape of the curve shown in FIGS. 15 to 21) and the output voltage of the magnetostriction sensor at the plurality of measurement locations A step (S32) of estimating a current load received by the cable 1 based on one output voltage (for example, the output voltage at “3” shown in FIG. 8). Obtain.

なお、ケーブルが受ける現在の荷重を推定する際に参照する磁歪センサの出力電圧は必ずしも1つである必要はなく、2箇所以上の測定箇所における磁歪センサの出力電圧に基づいて現在の荷重を推定してもよい。   Note that the output voltage of the magnetostrictive sensor referred to when estimating the current load received by the cable is not necessarily one, and the current load is estimated based on the output voltage of the magnetostrictive sensor at two or more measurement locations. May be.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 ケーブル、2 アンカープレート、3 ナット、4 定着部。   1 cable, 2 anchor plate, 3 nut, 4 fixing part.

Claims (6)

地中に埋設され、ナットにより固定される緊張材の軸力測定方法であって、
前記ナットの側面における軸方向に並ぶ複数の測定箇所に磁歪センサを当接させて各々の前記測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧を測定するステップと、
前記複数の測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧からなる曲線の形状に基づいて、前記緊張材の埋設後に該緊張材が受けた最大荷重を推定するステップとを備えた、緊張材の軸力測定方法。
A method for measuring the axial force of a tendon material embedded in the ground and fixed by a nut,
Measuring the output voltage of the magnetostrictive sensor at each of the measurement locations by bringing a magnetostriction sensor into contact with the plurality of measurement locations arranged in the axial direction on the side surface of the nut;
An axial force measurement of the tendon material, comprising: estimating a maximum load received by the tendon material after the tendon material is embedded based on a shape of a curve composed of an output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement locations. Method.
前記最大荷重を推定するステップは、前記複数の測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧がピークを示す位置に基づいて、前記最大荷重を推定することを含む、請求項1に記載の緊張材の軸力測定方法。   The tension material shaft according to claim 1, wherein the step of estimating the maximum load includes estimating the maximum load based on a position where an output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points shows a peak. Force measurement method. 前記複数の測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧が前記ナットの上側から地中側に向けて増加した後減少する場合には、前記複数の測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧が前記ナットの上側から地中側に向けて略単調増加する場合と比較して、前記最大荷重が相対的に高いことを検出する、請求項2に記載の緊張材の軸力測定方法。   When the output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points decreases after increasing from the upper side of the nut toward the ground side, the output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points is increased above the nut. The method for measuring an axial force of a tendon according to claim 2, wherein the maximum load is detected to be relatively high as compared with a case where the maximum load increases substantially monotonously from the ground toward the ground. 地中に埋設され、ナットにより固定される緊張材の軸力測定方法であって、
前記ナットの側面における軸方向に並ぶ複数の測定箇所に磁歪センサを当接させて各々の前記測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧を測定するステップと、
前記複数の測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧からなる曲線の形状と、前記複数の測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧のうち少なくとも1つの出力電圧とに基づいて、前記緊張材が受ける現在の荷重を推定するステップとを備えた、緊張材の軸力測定方法。
A method for measuring the axial force of a tendon material embedded in the ground and fixed by a nut,
Measuring the output voltage of the magnetostrictive sensor at each of the measurement locations by bringing a magnetostriction sensor into contact with the plurality of measurement locations arranged in the axial direction on the side surface of the nut;
Based on the shape of the curve composed of the output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement locations and at least one output voltage among the output voltages of the magnetostriction sensor at the plurality of measurement locations, A method for measuring an axial force of a tendon, comprising a step of estimating a load.
前記現在の荷重を推定するステップは、前記複数の測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧がピークを示す位置と、前記複数の測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧のうち少なくとも1つの出力電圧とに基づいて、前記現在の荷重を推定することを含む、請求項4に記載の緊張材の軸力測定方法。   The step of estimating the current load includes a position at which the output voltage of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points shows a peak, and at least one output voltage among output voltages of the magnetostrictive sensor at the plurality of measurement points. The method for measuring an axial force of a tendon according to claim 4, comprising estimating the current load based on the current load. 前記複数の測定箇所のうち、前記ナットの軸方向中心に最も近い測定箇所における前記磁歪センサの出力電圧に基づいて前記現在の荷重を推定する、請求項5に記載の緊張材の軸力測定方法。   The method for measuring an axial force of a tendon according to claim 5, wherein the current load is estimated based on an output voltage of the magnetostrictive sensor at a measurement location closest to an axial center of the nut among the plurality of measurement locations. .
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