JP2012083320A

JP2012083320A - ワイヤーたわみ測定装置

Info

Publication number: JP2012083320A
Application number: JP2010239039A
Authority: JP
Inventors: Keiji Miyake; 敬二三宅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2012-04-26

Abstract

【課題】通行支障にならない限定箇所で、微細な荷重変位を正確に測定する、簡単で安価な構成の装置、及びそれを用いて行う劣化コンクリート日常点検方法を提供する。
【解決手段】被測定物側に動滑車を配置し測定装置側に定滑車を配置する、荷重付加時のたわみ量Ｈ２は、張設ワイヤーにＳＬ２として表現される。この微量の長さを、滑車を用いて増幅し測定装置側面の点検窓に、その箇所の構造物崩壊推定危険度として、青、黄、赤に数値を併記した図柄で表される。
【選択図】図４

Description

本発明は、劣化コンクリートのたわみ（変位）量の可視化による、日常点検可能なワイヤーたわみ測定装置に関するものである。

従来この種の測定装置は、予め選定された定点を、測定箇所真下の限定された場所で、被測定物よりピアノ線により吊り下げられた錘の沈下量を測定すると言う、時間と労務コストを費やす測定方法を行っていた。

（イ）劣化コンクリートを診断する上で、最も重要で確実な情報が得られる調査が目視と言う方法である、特に鉄筋の疲労破断による構造物の崩壊は重大事故となる、この鉄筋疲労破断の前兆現象とも言える、たわみ量を日常的に目視による点検を可能とすることが課題である。
（ロ）全国の列車高架橋、道路高架橋等に数十メートル単位で設置する装置なので、簡単な設置と共に、安価で確実な測定、そして通行者、誰が見てもその危険度が推定できる測定装置であることを目的とする。

本発明は前記した課題を解決するため、ワイヤーたわみ測定装置は、微細なワイヤー長さの変位を、滑車を用いることにより増幅した変位量を測定することを特徴としている。

請求項１に係る発明は、図１〜図３に例示するものであって、被測定物のたわみ量、図１、Ｈ２をＳＬ２に置き換えて、このＳＬ２を測定するものであるが、たわみ量Ｈ２は数ミリ〜数センチと微量である為、この微量の変位を正確な長さに変換する為、滑車を用いてその微量の変位を増幅する構造としている。被測定物側に図３の１６の測定点から１５の動滑車を配置し一方、既設躯体等に取付るブラケット台座上の測定装置端部には定滑車を備えている構造となっている。この両滑車を経由して図２のワイヤー計測目盛盤を通過して図２、７引張バネ端に１１ワイヤーは定着する構成としている。滑車の数は、対象構造物のたわみ許容値、設置環境により適宣に対応する構造といている。図２、１ｃ計測目盛盤がその回転角度によりワイヤー変位量を表現し、この変位量（測定値）を２測定目盛表示盤に表示することを特徴としている。

請求項２に係る説明は、図２〜３に例示するものであって、請求項１に係る説明において、被測定物のたわみ量、図１、Ｈ２をＳＬ２に置き換えて、このＳＬ２を測定するものであるが、たわみ量Ｈ２は数ミリ〜数センチと微量である為、この微量の変位を正確な長さに変換する為、滑車を用いてその微量の変位を増幅することを特徴としている。

請求項３に係る説明は、図２に例示するものであって、請求項１に係る説明において、図２、１ｃ計測目盛盤がその回転角度によりワイヤー変位量を表現し、この変位量（測定値）を２測定目盛表示盤に表示すること、つまり表示盤の回転角度は常時一定角度を保持している、これは１ｃ計測目盛盤の１ｄ計測輪の選定によりその角度を保持している。このことは、被測定物のたわみ量の許容値、ワイヤー張設角度、滑車数より算出した数値を基に数種類、数型式の中より１ｄ計測輪を選定して、その計測輪に１１ワイヤーを架ける構成とすることを特徴としている。

請求項４に係る説明は、図２に例示するものであって、請求項１に係る説明において、図２、１ｃ計測目盛盤がその回転角度によりワイヤー変位量を表現し、この変位量（測定値）を２測定目盛表示盤に表示する。このとき１ｂ円筒管突起部が２測定目盛表示盤の凸爪部に引掛り２測定目盛表示盤に表示するのであるが、この目盛表示盤は過去の最大たわみ量を表示して係止して、しかも逆戻りしない構造となっていることを特徴としている。

請求項５に係る説明は、図２に例示するものであって、前記請求項４に係る説明において、このとき１ｂ円筒管突起部が２測定目盛表示盤の凸爪部に引掛り２測定目盛表示盤に表示するのであるが、この目盛表示盤は過去の最大たわみ量を表示して係止して、とあるが、１ｂ円筒管突起部は２測定目盛表示盤の凸爪部と固着した構造であり、そのたわみの量的変位と時間的経緯が表示できる記録装置を備えていることを特徴としている。

請求項６に係る説明は、図１〜図３に例示するものであって、請求項１に係る説明において、既設躯体等に取付るブラケット台座上の測定装置端部には定滑車を備えている形状となっている。この定滑車近傍の位置、図２、１２ワイヤー固定部に１１ワイヤーは固定される。一方、動滑車を経て定滑車、計測目盛盤の計測輪を経由する１１ワイヤーの端部は、７引張りバネに定着する構成となることを特徴としている。

請求項７に係る説明は、図１〜図３に例示するものであって、前記請求項６に係る説明において、動滑車を経て定滑車、計測目盛盤の計測輪を経由する１１ワイヤーの端部は、前記の引張りバネ以外の錘等、又は、測定時のワイヤー変位量（ワイヤー弛度）を解消する形状であることを特徴としている。

なお、図面、番号等は、対応する要素を示す便宜的なものであり、従って本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

建設時当初はメンテナンスフリーと言われていたコンクリート構造物は、腐食しない鉄筋、劣化しないコンクリートという前提条件であった。しかし今日では、想定外の速さでコンクリート劣化が進んでいる。従って、コンクリートの早期劣化は鉄筋腐食、鉄筋の破断による構造物崩壊（重大事故）という結果を招く。これらを回避する為には、日常点検が必須となる、中でも最も重要で確実な情報を得る為には、可視化による目視点検であるが、現状ではこの可視化が出来ない為、最も必要とされる構造物崩壊の予兆現象である、このたわみ量の直接点検は皆無の状態である。
本発明はこの劣化コンクリートのたわみ量の直接測定化をさらには、それを可視化して、不可能視されていた日常の目視点検を可能とし、鉄筋破断等によるコンクリート崩落事故、重大事故を未然に防ぐことを可能とする。

発明実施の形態

以下、本発明を実施する為の形態を、敵宣図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るワイヤーたわみ測定装置について、その測定原理を示す模式図であり、たわみ量Ｈ２に代えてＳＬ２を測定装置にて数倍に増幅した長さを、測定し図２、２測定目盛表示盤に表示する。図３の被測定物側の１６測定点アイボルトの測定ポイントに動滑車先端部を配置する、一方の定滑車は測定装置に組込まれて１７台座ブラケットと一体の構成をなしている。この装置の設置位置は直角三角形の斜辺の長さを計測する任意の位置でよい、従って、Ｈ１、Ｌ、ＳＬ１、の数値は個々に異なり、たわみ量Ｈ２とＳＬ２の比率も個々に異なるので、数種類、数型式からなるワイヤー計測目盛盤の計測輪の選定により調整が出来る構造としている。図１、Ｈ２の変位量は個々の構造物によりその許容値は異なるが数ミリから数センチの範囲であり、この僅かな変位量が滑車を用いる事により大きく正確に表現できる構造としている。滑車の組数は対象物、設置条件等により適宣に対処するものとする。図２、１１ワイヤーが１０ｂ滑車を経由して１ｃワイヤー計測目盛盤の計測輪に至る。この時、Ｈ２とＳＬ２の垂直角度と各構造物のたわみ許容値、滑車数から算出した、基準測定長さに見合う、計測輪に１１ワイヤーを配置する、１ｃワイヤー計測目盛盤にはこの基準測定長さに見合う計測輪が数種類（数個）固着されている構造としている。Ｈ２とＳＬ２の比率は測定装置設置位置の角度により個々に異なる、図１では、ＳＬ２は直角三角形の斜辺を示しているが、Ｈ１＝ＳＬ１に測定装置を設置することも出来る。この場合はＨ２＝ＳＬ２となる、また本発明に係るワイヤーたわみ測定装置は図１の被測定物が下方向に変位する（つまりたわみ量）を測定するものであるが、他の用途、例えば、振動振幅など広範な用途に転用できる。さらにはその測定データを記録化して無線、有線でパソコンに転送して、集中管理を行うようにしても良い。

そして、図１〜４に示す本発明のワイヤーたわみ測定装置はスラブ、梁等の被測定物と柱等の測定装置設置部との間に配置される。図示例では、図３の被測定物に１３測定点アンカーアイボルトに１２動滑車を配置して図２の１４ａ定滑車固定台座部に固定された１１ワイヤーは１２動滑車を経由して１０ｂ定滑車を通り１ｃワイヤー計測目盛盤の計測輪を経て７引張りバネに定着される。引張バネの一方の端部は１７ブラッケット台座に取付けられた９アイボルトに定着される配置としている。また、７引張バネの代わりに錘等を用いても良い、被測定物のわずかなたわみ（変位量）が１１ワイヤーの弛度として表現されるので、このワイヤー弛度を１ｃのワイヤー計測目盛部に速やかに伝達される構造であればかまわない。

また、図２に示すように、ワイヤーたわみ測定装置は、ワイヤーの変位を１ａの円筒管に固定された１ｃワイヤー計測目盛表示盤この部分に固着された１ｂ円筒管突起部、これら１ａ、１ｂ、１ｃは一体で１１ワイヤーの変位量に応じて回転稼動し付加荷重がなくなればワイヤー変位もなくなるので変位前の位置に戻る構造としている、従って、１１ワイヤーは１ｃワイヤー計測目盛表示盤の計測輪に固着された構造としている。２測定目盛表示盤は７引張バネ方向のみの回転としてその箇所のたわみ量の最大値を表示した状態で係止する構造としている。そのことにより常時、日常の点検においてその箇所の最大たわみ量が、目視により確認できる。これは３ａ，３ｂの目盛点検窓円盤の開口部窓より確認できる形状としている。２測定目盛表示盤の変位量判定表示図柄は、信号と同じく青、黄、赤に数字を併記したもので夜間においても視認できる形状としているので、通行者、誰でもがその危険を感知できる。また、本装置は日常の目視点検用として開発されたものであるが、この２測定目盛表示盤を他の記録装置に置き換えることで、時間的経緯を伴うたわみ変位量を記録することが出来るようにしても良い。

ところで、本発明はコンクリート劣化に伴う症状、長年の振動荷重による、振動数の低下、そのために起きうる最大振幅の増大に伴う、たわみ量の増大この測定に使用するものであり、そのたわみ量の日常点検は、図４、２測定目盛表示盤を直接目視、または画像化することにより、対象構造物と並行する側道の場合、上り、下り、また対象構造物の正面側いずれの方向からも、その色彩青色、黄色、赤色が視認できる形状となっている。従って、ワイヤー張設の水平角度が直角とならなくても、任意の水平角度でも点検時の可視化を妨げない。

本発明の測定原理を示す模式図。Ｈ１は高さ。Ｈ２は変位量。ＳＬ１は傾斜長さ。ＳＬ２は変位量の傾斜長さ。正面図正面図斜視図

１ａ円筒管
１ｂ円筒管突起部
１ｃワイヤー計測輪
２測定目盛表示盤
３ａ目盛点検窓円盤
３ｂ目盛点検窓円盤
４圧縮バネ
５締付けボルト
６締付けナット
７引張バネ
８後施工アンカー
９アイボルト
１０ａ滑車
１０ｂ滑車
１１ワイヤー
１２ワイヤー固定部
１３滑車台座
１４被測定物
１５動滑車
１６測定点アンカー
１７測定装置ブラケット

Claims

スラブ、梁等の被測定物のたわみ量を測定するワイヤーたわみ測定装置において、被測定物側の測定ポイントに動滑車を設置し測定装置ブラケット台座に定滑車を備え、ワイヤーが両滑車を経由してワイヤー計測目盛盤に達する、このワイヤーの長さの変化を測定する測定手段と、測定目盛表示盤の目盛位置を規定する、位置規定手段を備えたことを特徴とするワイヤーたわみ測定装置。
請求項１の測定手段において、被測定物側に動滑車、測定装置側に定滑車を備えその滑車を経由する増幅されたワイヤー長さを計測することを特徴とする、請求項１記載のワイヤーたわみ測定装置。
請求項１の目盛位置の規定において、そのワイヤー計測目盛盤は、構造物の各許容値、ワイヤー張設角度に応じて、数種類、数型式の、その計測輪の中から、ワイヤー通過輪の口径を選定する構成の請求項１に記載のワイヤーたわみ測定装置。
前記のワイヤー計測目盛盤は、回転円筒管突起部と共に固着された構造であり、ワイヤー変位量と連動稼動する、この時回転円筒管突起部が測定目盛表示盤の凸部に引掛りこの測定目盛表示盤も同様に稼動し、たわみ量の最大値でその測定目盛表示円盤は係止し逆戻りしない構造とすることを特徴とする請求項１に記載のワイヤーたわみ測定装置。
前記ワイヤー計測目盛盤において、回転円筒管突起部とたわみ記録計の針が連動する構造にて、その変位量と、その時間的経緯の記録を示すことを特徴とする、請求項１に記載のワイヤーたわみ測定装置。
請求項１の、たわみ量を測定するワイヤーの一端は定滑車近傍に固定され他方、ワイヤー計測目盛盤を通過する一端は引張バネに固定されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤーたわみ測定装置。
前記ワイヤー計測目盛盤を通過し引張バネに固定されるワイヤーの一端は、引張バネ以外の錘等でそのワイヤー弛度を解消することを特徴とする請求項１記載のワイヤーたわみ測定装置。