JP2016050887A - クラック計測システム - Google Patents
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Abstract
【課題】クラックの成長及び構造物の劣化度等を適正に判断するためのシステムを提供する。
【解決手段】システム10は、クラック情報を記憶する記憶部41、1つのクラック(51)を指定する操作部30、操作部で指定されたクラック51の一端又は他端の特定点の第4情報を記憶部から読み出す手段、トータルステーションの器械座標と特定点の第4情報をもとに、トータルステーションを駆動し、トータルステーションの視準軸を指定特定点の三次元座標に向ける手段を有する。
【選択図】図11
【解決手段】システム10は、クラック情報を記憶する記憶部41、1つのクラック(51)を指定する操作部30、操作部で指定されたクラック51の一端又は他端の特定点の第4情報を記憶部から読み出す手段、トータルステーションの器械座標と特定点の第4情報をもとに、トータルステーションを駆動し、トータルステーションの視準軸を指定特定点の三次元座標に向ける手段を有する。
【選択図】図11
Description
本発明は、少なくとも表面の一部がコンクリートで構成された構造物において前記コンクリートのクラックを計測するシステムに関する。
コンクリート構造物の劣化状態を確認するために、コンクリートに生じたクラック(ひび割れ)を検出する方法が種々提案されている(特許文献1,2参照)。
特許文献1,2に開示された方法によれば、確かにクラックの有無を検出することが可能であるが、得られた結果に基づいて、クラックの成長を視覚的に把握すること、また、コンクリート構造物の劣化度・危険度・耐久性等を適正に判断することは、容易でない。
そこで、本発明は、クラックの発生状況を経時的に記録することによって、クラックの成長及び構造物の劣化度等を適正に判断するための資料を提供できるシステムを提供することを目的とする。
具体的に、本発明の第1の形態に係るクラック計測システムは、
少なくとも表面の一部がコンクリートで構成された構造物(50)において前記コンクリートに発生したクラック(51、53)を計測するシステム(10)であって、
(a) 少なくとも1つのクラック(51)を含むクラックグループを特定する第1情報(グループNo.)と、
前記クラックグループ(001)に含まれる1つのクラック(51)を特定する第2情報(クラックNo.)と、
前記1つのクラック(51)に関連して設定された複数の特定点のそれぞれを特定する測定番号である第3情報(測点No.)と、
前記複数の特定点のそれぞれの三次元座標である第4情報(xi,yi,zi)と、を含むクラック情報を記憶する記憶部(41)と、
(b) 前記1つのクラック(51)を指定する操作部(30)と、
(c) 前記操作部(30)で指定されたクラック(51)の一端又は他端の指定特定点の第4情報を前記記憶部(41)から読み出す手段(ステップS24)と、
(d) トータルステーションの器械座標(x0,y0,z0)と前記記憶部(41)から読み出された指定特定点の第4情報(xi,yi,zi)をもとに、前記トータルステーションを駆動し、前記トータルステーションの視準軸を前記指定特定点の三次元座標に向ける手段(ステップS25)を有する。
少なくとも表面の一部がコンクリートで構成された構造物(50)において前記コンクリートに発生したクラック(51、53)を計測するシステム(10)であって、
(a) 少なくとも1つのクラック(51)を含むクラックグループを特定する第1情報(グループNo.)と、
前記クラックグループ(001)に含まれる1つのクラック(51)を特定する第2情報(クラックNo.)と、
前記1つのクラック(51)に関連して設定された複数の特定点のそれぞれを特定する測定番号である第3情報(測点No.)と、
前記複数の特定点のそれぞれの三次元座標である第4情報(xi,yi,zi)と、を含むクラック情報を記憶する記憶部(41)と、
(b) 前記1つのクラック(51)を指定する操作部(30)と、
(c) 前記操作部(30)で指定されたクラック(51)の一端又は他端の指定特定点の第4情報を前記記憶部(41)から読み出す手段(ステップS24)と、
(d) トータルステーションの器械座標(x0,y0,z0)と前記記憶部(41)から読み出された指定特定点の第4情報(xi,yi,zi)をもとに、前記トータルステーションを駆動し、前記トータルステーションの視準軸を前記指定特定点の三次元座標に向ける手段(ステップS25)を有する。
本発明の第2の形態に係るクラック計測システムは、
少なくとも表面の一部がコンクリートで構成された構造物(50)において前記コンクリートに発生したクラック(51、53)を計測するシステム(10)であって、
(a) 少なくとも1つのクラック(51)を含むクラックグループを特定する第1情報(グループNo.)と、
前記クラックグループに含まれる1つのクラック(51)を特定する第2情報(クラックNo.)と、
前記1つのクラック(51)に関連して設定された複数の特定点のそれぞれを特定する測定番号である第3情報(測点No.)と、
前記複数の特定点のそれぞれの三次元座標である第4情報(xi,yi,zi)と、を含むクラック情報を記憶する記憶部(41)と、
(b) 前記1つのクラック(51)の一端又は他端の特定点を指定する操作部(30)と、
(c) 前記操作部(30)で指定されたクラック(51)の一端又は他端の指定特定点の第4情報を前記記憶部(41)から読み出す手段(ステップS24)と、
(d) トータルステーションの器械座標(x0,y0,z0)と前記記憶部(41)から読み出された指定特定点の第4情報(xi,yi,zi)をもとに、前記トータルステーションを駆動し、前記トータルステーションの視準軸を前記指定特定点の三次元座標に向ける手段(ステップS25)を有する。
少なくとも表面の一部がコンクリートで構成された構造物(50)において前記コンクリートに発生したクラック(51、53)を計測するシステム(10)であって、
(a) 少なくとも1つのクラック(51)を含むクラックグループを特定する第1情報(グループNo.)と、
前記クラックグループに含まれる1つのクラック(51)を特定する第2情報(クラックNo.)と、
前記1つのクラック(51)に関連して設定された複数の特定点のそれぞれを特定する測定番号である第3情報(測点No.)と、
前記複数の特定点のそれぞれの三次元座標である第4情報(xi,yi,zi)と、を含むクラック情報を記憶する記憶部(41)と、
(b) 前記1つのクラック(51)の一端又は他端の特定点を指定する操作部(30)と、
(c) 前記操作部(30)で指定されたクラック(51)の一端又は他端の指定特定点の第4情報を前記記憶部(41)から読み出す手段(ステップS24)と、
(d) トータルステーションの器械座標(x0,y0,z0)と前記記憶部(41)から読み出された指定特定点の第4情報(xi,yi,zi)をもとに、前記トータルステーションを駆動し、前記トータルステーションの視準軸を前記指定特定点の三次元座標に向ける手段(ステップS25)を有する。
本発明の他の形態は、前記クラック情報は、前記1つのクラックに関連して設定された複数の特定点のうちの少なくとも1つ特定点に関連して計測されたクラック幅を含む第5情報を有する。
本発明の他の形態は、前記1つのクラック(51)から成長した成長クラック部分(53)に前記1つのクラック(53)に付与されている第1情報(グループNo.)と同じ第1情報を付与する手段(ステップS23)を有する。
本発明の他の形態は、前記第1情報、第2情報、第3情報の関係を示すデータ構造(60)を表示させる制御部(40)を有し、前記操作部(30)は、前記1つのクラック(51)又は前記一つのクラックの一端又は他端の特定点を前記データ構造(60)から選択できるように構成されている。
このように構成された本発明のクラック計測システムによれば、クラックが成長した場合でも、前回計測したクラック部分と、前回の計測から成長したクラック部分を明瞭に区別して認識できる。したがって、前回の測定から成長したクラック部分についてのみ計測を行うだけで、クラックの成長を容易に認識できる。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る構造物のクラックを計測するシステムの実施例を説明する。
本発明において、計測の対象となる構造物は、少なくとも表面の一部がコンクリート又はモルタル若しくはそれに類する材料で覆われたもので、代表的には、少なくとも表面の一部がコンクリートで覆われた鉄筋コンクリート又は鉄骨鉄筋コンクリートの構造物又は建築物が含まれるが、それに限らず、タイル又は煉瓦とそれらの隙間に充填されたモルタル等の充填剤からなる外壁で少なくとも一部が覆われた構造物又は建築物も含まれる。したがって、本件特許出願の特許請求の範囲及び下記の説明において、「コンクリート」の文言は、コンクリートだけでなく、劣化と共にクラックが発生する又はその可能性があるあらゆる材料(例えば、モルタル、漆喰)を含むものと理解すべきである。
《1.システムの構成》
図1は、本発明に係る、構造物のクラックを計測するシステム10を示す。図示するように、システム10はノンプリズム方式のトータルステーション11を含む。
図1は、本発明に係る、構造物のクラックを計測するシステム10を示す。図示するように、システム10はノンプリズム方式のトータルステーション11を含む。
《トータルステーションの全体構成》
トータルステーション11は、外観上は通常のトータルステーションと同様に、本体12と、基台13と、望遠鏡14と、操作表示部15を有する。その他、特に説明しないが、トータルステーション11は、公知のトータルステーション11が具備する種々の構成、例えば、円形気泡管、整準ねじ等を含む。
トータルステーション11は、外観上は通常のトータルステーションと同様に、本体12と、基台13と、望遠鏡14と、操作表示部15を有する。その他、特に説明しないが、トータルステーション11は、公知のトータルステーション11が具備する種々の構成、例えば、円形気泡管、整準ねじ等を含む。
《本体等》
本体12は、本体12に設定された鉛直軸16を中心に回転自在に、基台13に連結されて支持されている。望遠鏡14は、本体12に設定された水平軸17を中心に回転自在に、本体に連結されて支持されている。望遠鏡14の視準軸18は、本体12の鉛直軸16と水平軸17の交点を通り、かつ、水平軸17と直交するように設定されている。これら鉛直軸16、水平軸17、視準軸18の交点が器械座標(x0,y0,z0)として定義される。
本体12は、本体12に設定された鉛直軸16を中心に回転自在に、基台13に連結されて支持されている。望遠鏡14は、本体12に設定された水平軸17を中心に回転自在に、本体に連結されて支持されている。望遠鏡14の視準軸18は、本体12の鉛直軸16と水平軸17の交点を通り、かつ、水平軸17と直交するように設定されている。これら鉛直軸16、水平軸17、視準軸18の交点が器械座標(x0,y0,z0)として定義される。
《望遠鏡》
図2に示すように、望遠鏡14は、鏡筒20と、鏡筒20に固定された複数の光学要素(例えば、対物レンズ、接眼レンズ、焦点板)を含み、発光素子21から発信されたレーザを視準軸18に沿って測量対象又は測点に向けて案内するとともに測量対象又は測点で反射したレーザの一部を視準軸18に沿って受光素子22に向けて案内するように構成されている。光学要素に含まれる焦点板23は、望遠鏡14で視準した測点の画像が結像される位置に配置されている。発光素子21と受光素子22は本体12に内蔵されており、図示しない光学経路を介して、望遠鏡14内の光学要素と光学的で接続されている。
図2に示すように、望遠鏡14は、鏡筒20と、鏡筒20に固定された複数の光学要素(例えば、対物レンズ、接眼レンズ、焦点板)を含み、発光素子21から発信されたレーザを視準軸18に沿って測量対象又は測点に向けて案内するとともに測量対象又は測点で反射したレーザの一部を視準軸18に沿って受光素子22に向けて案内するように構成されている。光学要素に含まれる焦点板23は、望遠鏡14で視準した測点の画像が結像される位置に配置されている。発光素子21と受光素子22は本体12に内蔵されており、図示しない光学経路を介して、望遠鏡14内の光学要素と光学的で接続されている。
《焦点板》
図3に示すように、焦点板23には、焦点板23に描かれている視準指標の十字線24(十字線の交点が視準軸18に相当する。)と複数の参照スケール25が形成されている。実施の形態では、各参照スケール25は、視準軸18を中心とする複数の放射方向に向けて(周方向に30度の間隔をあけて)、径方向に伸びている。各参照スケールは、放射方向に所定の間隔をあけて配置された複数の帯状又は線状のマーク26を有する。各マーク26は、視準軸18を中心とする周方向に長く、放射方向に短く形成されており、放射方向の長さ(帯状マークの幅)が他のマークと違えてある。具体的には、放射方向の最も内側(視準線寄り)に形成されたマークの幅(太さ)が最も小さく、放射方向の最も外側(鏡筒寄り)に形成されたマークの幅が最も大きく、径方向外側に位置するマークほど幅が大きくしてある。また、各マークの近くには、その幅に対応する数字が設けてある。
図3に示すように、焦点板23には、焦点板23に描かれている視準指標の十字線24(十字線の交点が視準軸18に相当する。)と複数の参照スケール25が形成されている。実施の形態では、各参照スケール25は、視準軸18を中心とする複数の放射方向に向けて(周方向に30度の間隔をあけて)、径方向に伸びている。各参照スケールは、放射方向に所定の間隔をあけて配置された複数の帯状又は線状のマーク26を有する。各マーク26は、視準軸18を中心とする周方向に長く、放射方向に短く形成されており、放射方向の長さ(帯状マークの幅)が他のマークと違えてある。具体的には、放射方向の最も内側(視準線寄り)に形成されたマークの幅(太さ)が最も小さく、放射方向の最も外側(鏡筒寄り)に形成されたマークの幅が最も大きく、径方向外側に位置するマークほど幅が大きくしてある。また、各マークの近くには、その幅に対応する数字が設けてある。
《操作表示部》
図4に示すように、操作表示部15は、例えば、測量に必要な情報を入力する操作部30と、操作情報又は計測情報等を表示する液晶の表示部31を有する。操作部30は、テンキー32、決定ボタン33、複数のカーソルキー34,複数のファンクションキー35等を含む。これらのキーは、本体12に内蔵された制御部(図5参照)と電気的に接続されており、キーから入力された情報が制御部で処理され、処理後の情報の一部が表示部31に表示されるように構成されている。このように、操作部30には種々のキーが設けられているが、以下の操作説明では、オペレータが操作するキーは特定せず、単に「操作キー36」とのみ表示する。
図4に示すように、操作表示部15は、例えば、測量に必要な情報を入力する操作部30と、操作情報又は計測情報等を表示する液晶の表示部31を有する。操作部30は、テンキー32、決定ボタン33、複数のカーソルキー34,複数のファンクションキー35等を含む。これらのキーは、本体12に内蔵された制御部(図5参照)と電気的に接続されており、キーから入力された情報が制御部で処理され、処理後の情報の一部が表示部31に表示されるように構成されている。このように、操作部30には種々のキーが設けられているが、以下の操作説明では、オペレータが操作するキーは特定せず、単に「操作キー36」とのみ表示する。
《制御部》
図5は、制御部(読出部)40とそれに接続された構成を示す。制御部40は、記憶部41、駆動部42、計測部45に接続されている。記憶部40は、以下に説明するプログラム、またプログラムの処理に必要なデータ及び処理後のデータを記憶するように構成されている。駆動部42は、レーザ駆動部43とモータ駆動部44を有する。レーザ駆動部43は、本体12に内蔵されたレーザ発光素子21(図2参照)を駆動するように構成されている。モータ駆動部44は、鉛直軸16を中心に基台13に対して本体12を回転するモータ(図示せず)と、水平軸17を中心に本体12に対して望遠鏡14を回転するモータ(図示せず)を有する。計測部45は、以下に説明するプログラムに従って、例えば発光素子21(図2参照)が発信したレーザと受光素子22(図2参照)で受信したレーザの位相差に基づいて、器械座標から測点までの距離を計測するとともに、この距離を利用して測点の三次元座標を計測するように構成されている。
図5は、制御部(読出部)40とそれに接続された構成を示す。制御部40は、記憶部41、駆動部42、計測部45に接続されている。記憶部40は、以下に説明するプログラム、またプログラムの処理に必要なデータ及び処理後のデータを記憶するように構成されている。駆動部42は、レーザ駆動部43とモータ駆動部44を有する。レーザ駆動部43は、本体12に内蔵されたレーザ発光素子21(図2参照)を駆動するように構成されている。モータ駆動部44は、鉛直軸16を中心に基台13に対して本体12を回転するモータ(図示せず)と、水平軸17を中心に本体12に対して望遠鏡14を回転するモータ(図示せず)を有する。計測部45は、以下に説明するプログラムに従って、例えば発光素子21(図2参照)が発信したレーザと受光素子22(図2参照)で受信したレーザの位相差に基づいて、器械座標から測点までの距離を計測するとともに、この距離を利用して測点の三次元座標を計測するように構成されている。
《2.システムの基本動作》
以上の構成を備えたシステムの基本的な操作、具体的には、コンクリート構造物等の表面に発生したクラックを記録する作業を説明する。
以上の構成を備えたシステムの基本的な操作、具体的には、コンクリート構造物等の表面に発生したクラックを記録する作業を説明する。
(a)準備作業:
オペレータは、測量対象である構造物50(図1参照)の近くにトータルステーション11を設置する。次に、オペレータは、地表又は構造物等に設置された1つ又は複数の基準点(図示せず)をもとに、トータルステーション11の器械座標(x0,y0,z0)を求める。これらの作業は、一般的な測量作業の開始時に常にユーザによって行われる作業と同じである。
オペレータは、測量対象である構造物50(図1参照)の近くにトータルステーション11を設置する。次に、オペレータは、地表又は構造物等に設置された1つ又は複数の基準点(図示せず)をもとに、トータルステーション11の器械座標(x0,y0,z0)を求める。これらの作業は、一般的な測量作業の開始時に常にユーザによって行われる作業と同じである。
(b)初期クラック部分の計測:
オペレータは、構造物50の表面に生じた複数のクラックのうちの1つのクラック(図6参照)を特定する。次に、オペレータは、図6に示すように、クラック51の一端から他端まで、これら一端と他端を含む複数の測点を指定してそれらの三次元座標を取得する。ここで指定する測点を適宜「特定点」という。なお、特定点は、クラック51の上に位置する必要はなく、クラック51から僅かに離れた位置に設定してもよい。
オペレータは、構造物50の表面に生じた複数のクラックのうちの1つのクラック(図6参照)を特定する。次に、オペレータは、図6に示すように、クラック51の一端から他端まで、これら一端と他端を含む複数の測点を指定してそれらの三次元座標を取得する。ここで指定する測点を適宜「特定点」という。なお、特定点は、クラック51の上に位置する必要はなく、クラック51から僅かに離れた位置に設定してもよい。
特定点の三次元座標を取得する作業を、図7に示す制御部40の処理を参照して具体的に説明すると、オペレータはまず操作キー36(作業開始キー)を押して作業の開始を指示する。次に、オペレータは、操作キー36(クラック番号指定キー)を通じてクラック番号(第2情報)を指定し入力する。例えば、クラック番号が「0001」であれば、ユーザは該クラック番号を入力する。作業開始キーが押されると、新たなクラック番号が制御部40で自動生成されるようにしてもよい。制御部40は、作業の開始が指示され、クラック番号が入力されるか又はクラック番号が自動生成されたことを確認する(図7:ステップS11、S12)。
次に、オペレータは、例えば、クラック51の一端(図に示すクラック51の左端)に望遠鏡14の視準軸18を合わせ、操作キー36(測点設定キー)を押す。制御部40は、測点設定キーからの信号を受信する(図7:ステップS13)と、該一端の特定点に対して測点番号「01」(第3情報)を付与する。また、計測部45は、発光レーザと受光レーザの位相差に基づいて器械座標と特定点(0001−01)との距離を計測するとともに該計測値(距離)をもとに特定点(0001−01)の三次元座標(第4情報)(xi,yi,zi)を計算する(図7:ステップS14)。計算された特定点(0001−01)の三次元座標(xi,yi,zi)は、クラック番号(第2情報)とともに記憶部41に記憶される(図7:ステップS15)。
以後、オペレータによる上述した測点の視準と測点設定キーの操作を繰り返し、クラック51(クラック番号0001)の一端(0001−01)及び他端(0001−06)とそれらの間に設定された複数の特定点(0001−02〜0001−05)を含むすべての特定点(0001−001〜0001−06)について三次元座標(x01,y01,z01)〜(x06,y06,z06)を取得し記憶する。そして、オペレータが作業の終了を指示する操作キー36(作業終了キー)を押すと、制御部40は座標の読み込み作業を終了する(図7:ステップS16)。
特定点の三次元座標と共に、クラック51について指定された少なくとも1つの特定点に関連してクラックの大きさ(以後、「クラック幅」という。)が計測される。図6を参照すると、例えば特定点(0001−04)のクラック幅を求める場合、この特定点(0001−04)を前後の特定点(0001−03,0001−05)のほぼ中間に設定する。また、特定点(0001−04)を通り且つ前後の特定点(0001−03,0001−05)を結ぶ線に直交する線又はそれに平行な線55上で視準軸18を動かし、クラック51の方向に最も近い方向に向けられた複数の帯状又は線状マーク26(図3の実施例では、5時の方向に配置された参照スケールに含まれるマーク)のうちクラックの幅に等しい又はそれに最も近い大きさの幅を持つマークをクラックに合わせ、そのマークに添えられた数値を読み取る。読み取った数値は、操作キー36を通じて入力される。制御部40は、入力された数値をもとにクラック幅を計算し、これを第5情報として記憶部41に記憶する。また、視準軸18を動かさず、視準位置(特定点0001−04)の三次元座標(第4情報)を読み取る。図6に示すクラック51について、以上の操作によって取得されて記憶部41に記憶された情報を図8に示す。なお、参照スケールを利用したクラック幅を計算する方法は、特許第3996946号公報に詳細に説明されている。
以上のクラック情報(クラック番号(第2情報)、測点番号(第3情報)、三次元座標(第4情報)、クラック幅(第5情報))を利用することで、例えば、コンピュータのディスプレイ(図示せず)上に、図9に示すように、特定点を直線で繋いたクラック形状図52を、クラック番号(第2情報)、測点番号(第3情報)、クラック幅(第5情報)と共に表示することができる。したがって、ユーザは、ディスプレイ上でクラックの大きさ等を視覚的に確認することができる。
(c)成長クラック部分の計測:
クラックは経年的に成長する。例えば、図6に示すクラックが、数年後は図10に示すクラックに成長することがある(図10では、図6のクラックに相当する部分を点線、成長したクラックの部分を実線で区別して示す)。以下、図6に示すクラックを「初期クラック部分」51、この初期クラックから成長したクラック部分を「成長クラック部分」53(53A〜53C)という。また、一つのクラックとこれから成長した一つ又は複数のクラック(すなわち、初期クラック部分と成長クラック部分)をまとめて「クラックグループ」(第1情報)という。
クラックは経年的に成長する。例えば、図6に示すクラックが、数年後は図10に示すクラックに成長することがある(図10では、図6のクラックに相当する部分を点線、成長したクラックの部分を実線で区別して示す)。以下、図6に示すクラックを「初期クラック部分」51、この初期クラックから成長したクラック部分を「成長クラック部分」53(53A〜53C)という。また、一つのクラックとこれから成長した一つ又は複数のクラック(すなわち、初期クラック部分と成長クラック部分)をまとめて「クラックグループ」(第1情報)という。
成長クラックを計測する場合、まず、初期クラック部分のクラック情報(クラック番号(第2情報)、測点番号(第3情報)、三次元座標(第4情報)、クラックの大きさ(第5情報))を記憶部41に格納したトータルステーション11を構造物が見える位置に設置し、地表又は構造物等に設置された1つ又は複数の基準点をもとにトータルステーション11の器械座標を求める。
この段階で記憶部41に格納されている初期クラック部分のクラック情報は、少なくとも、初期クラック部分の始点(0001−01)、終点(0001−06)、及びクラック幅計測位置(0001−04)の三次元座標とクラック計測位置のクラック幅を含んでいればよい。
(b)成長確認作業:
オペレータは、操作キー36(作業開始キー)を操作して成長クラック計測作業を指示し、操作キー36(クラック番号指定キー/特定点指定キー)を通じて初期クラック部分51のクラック番号、若しくは初期クラック部分51の一端又は他端の特定点を指定する。クラック番号又は特定点の指定方法は、操作部30の操作キー36(例えば、カーソルキー34、決定キー33)を操作して、後述するように表示部31に表示されたデータ構造60(図13参照)の中からクラック番号又は特定点(測点)を指定するようにしてもよい。
オペレータは、操作キー36(作業開始キー)を操作して成長クラック計測作業を指示し、操作キー36(クラック番号指定キー/特定点指定キー)を通じて初期クラック部分51のクラック番号、若しくは初期クラック部分51の一端又は他端の特定点を指定する。クラック番号又は特定点の指定方法は、操作部30の操作キー36(例えば、カーソルキー34、決定キー33)を操作して、後述するように表示部31に表示されたデータ構造60(図13参照)の中からクラック番号又は特定点(測点)を指定するようにしてもよい。
制御部40は、作業開始キー、クラック番号指定キーの入力を確認すると(図11:ステップS21,S22)、成長クラック部分に初期クラック部分と同じクラックグループ番号(第1情報)を付与し(ステップS23)、初期クラック部分51(0001)の一端又は他端の三次元座標(x01,y01,z01)を記憶部41から読み出す(図11:ステップS24)。また、制御部40は、読み出した三次元座標(x01,y01,z01)をもとに該三次元座標に望遠鏡14の視準軸18を向けるように、モータ駆動部44のモータを駆動する。その結果、望遠鏡14の視準軸18が読み出した特定点に自動的に向けられる(図11:ステップS25)。
このように、クラック番号(0001)を指定すると自動的に初期クラック部分の一端又は他端が自動的に視準されるとしたが、オペレータが初期クラック部分のクラック幅計測位置(0001−04)を指定すればその位置に視準軸18が向けられる。
したがって、例えば、図6に示すクラックが数年後に図10に示すクラックに成長した場合、現場では図6にクラック(初期クラック部分51)が何処にあったのか、また、どの部分が成長クラック部分かを容易に判断することができないが、本実施例によれば、オペレータは、望遠鏡14を通じて、初期クラック部分51の一端又は他端が存在していた位置を視覚的に確認できるとともに、成長クラック部分の有無等(初期クラック部分の一端と他端がどこにあるのか、初期クラック部分についてクラック幅をどこで計測したか)を容易に確認できる。
例えば、図10に示す初期クラック部分51(点線)の場合、符号0001−01又は0001−6で示す点に視準軸18が向けられることにより、オペレータは、それらの特定点の先にあるクラック部分が成長クラック部分53であると認識できる。
また、上述したクラック幅計測方法に従って、初期クラック部分のクラック計測位置(0001−04)で再びクラック幅を計測することにより、クラックグループについてクラックの成長を確認することができる。
(c)成長クラック部分計測作業:
オペレータは、望遠鏡14を通じて目視で確認できる成長クラック部分53(53A〜53C)について、図7を参照して説明したように、特定点(測点)を指定する。制御部40は、測点設定キーの入力を確認し(図11:ステップS26)、計測部を駆動して特定点の三次元座標を計測して記憶部に記憶する(図11:ステップS27、S28)。そして、オペレータが作業の終了を指示する操作キー36(作業終了キー)を押すと、制御部40は座標の読み込み作業を終了する(図11:ステップS29)。
オペレータは、望遠鏡14を通じて目視で確認できる成長クラック部分53(53A〜53C)について、図7を参照して説明したように、特定点(測点)を指定する。制御部40は、測点設定キーの入力を確認し(図11:ステップS26)、計測部を駆動して特定点の三次元座標を計測して記憶部に記憶する(図11:ステップS27、S28)。そして、オペレータが作業の終了を指示する操作キー36(作業終了キー)を押すと、制御部40は座標の読み込み作業を終了する(図11:ステップS29)。
オペレータは、各成長クラック部分53について、少なくとも一つの特定点を指定し、そこでクラック幅を計測する。計測されたクラック幅は、他の特定点の情報とともに記憶部41に記憶される。例えば、図10に示すクラックグループ(001)では、成長クラック部分53(53A〜53C)(クラック番号0002,0003,0004)のそれぞれについて、始点、終点、及びクラック幅計測位置を含む複数の特定点の三次元座標がクラック幅とともに記憶部41に記憶される。記憶部41に記憶されたクラック情報を図12に示す。
以上のようにして取得されたクラックグループ(001)に関する次回のクラック計測では、上述した成長クラック部分53が、新たな初期クラック部分として定義され、そこから成長したクラック部分が成長クラック部分として扱われる。
《他の実施例》
以上の説明では、制御部、記憶部は、トータルステーションに内蔵するものとしたが、トータルステーションの入出力端子と有線又は無線を通じて通信可能に接続される他の装置(コンピュータ)に内蔵してもよい。
以上の説明では、制御部、記憶部は、トータルステーションに内蔵するものとしたが、トータルステーションの入出力端子と有線又は無線を通じて通信可能に接続される他の装置(コンピュータ)に内蔵してもよい。
また、成長クラック部分の計測作業の際に記憶部41から読み出されたクラック情報は、表示部31に表示してもよい。または、図13に示すクラック情報のデータ構造60を表示部31に表示し、そこに表示された特定点を操作キー36で選択すると、選択された特定点の三次元座標、クラック幅、又はそれらの両方が表示部に表示されるようにしてもよい。
図13において、データ構造60に含まれる「01」は構造物番号、「001」「002」・・・はグループ番号、「0001」「0002」・・・はクラック番号、「01」「02」・・・は特定点(測点)番号を示す。また、特定点(測点)番号(例えば、0001−04)を囲む実線の四角形は、該特定点についてクラック幅の情報が含まれていることを示す。さらに、クラック番号(例えば、0001)を囲む点線の四角形は、操作部30の操作キー36(例えば、カーソルキー34)を操作して該クラック番号が選択されていることを示す。図示しないが、操作部30の操作キー36(例えば、カーソルキー34)を操作することによって特定点(測点)を選択することもできる。そして、クラック番号又は特定点(測点)を選択した状態で操作キー36(例えば、決定ボタン33)を押せば、選択されたクラック番号又は特定点(測点)が指定されたことを制御部40が認識する。
具体的に、制御部40は、図14に示すように、所定の操作キー36(データ構造表示キー)が操作されたか否か判断し(ステップS31)、この操作キー(データ構造表示キー)が選択されると記憶部41からデータ構造情報と呼び出してデータ構造60を表示部31に表示させる(ステップS32)。次に、表示部31に表示された情報のうちで測点番号が所定の操作キー(測点指定キー)を通じて指定されると(ステップS33)、指定された測点の三次元座標を記憶部41から読み出して表示部31に表示させる(ステップS34)。また、指定された測点でクラック幅が計測されて記憶されていれば、クラック幅もあわせて表示される。
10:システム
11:トータルステーション
12:本体
13:基台
14:望遠鏡
15:操作表示部
16:鉛直軸
17:水平軸
18:視準軸
20:鏡筒
21:発光素子
22:受光素子
23:焦点板
24:十字線
25:参照スケール
26:マーク
30:操作部
31:表示部
32:テンキー
33:決定ボタン
34:カーソルキー
35:ファンクションキー
36:操作キー
40:制御部
41:記憶部
42:駆動部
43:レーザ駆動部
44:モータ駆動部
45:計測部
50:構造物
51:クラック(初期クラック部分)
52:クラック形状図
53:成長クラック部分
60:データ構造
11:トータルステーション
12:本体
13:基台
14:望遠鏡
15:操作表示部
16:鉛直軸
17:水平軸
18:視準軸
20:鏡筒
21:発光素子
22:受光素子
23:焦点板
24:十字線
25:参照スケール
26:マーク
30:操作部
31:表示部
32:テンキー
33:決定ボタン
34:カーソルキー
35:ファンクションキー
36:操作キー
40:制御部
41:記憶部
42:駆動部
43:レーザ駆動部
44:モータ駆動部
45:計測部
50:構造物
51:クラック(初期クラック部分)
52:クラック形状図
53:成長クラック部分
60:データ構造
Claims (5)
- 少なくとも表面の一部がコンクリートで構成された構造物(50)において前記コンクリートに発生したクラック(51、53)を計測するシステム(10)であって、
(a) 少なくとも1つのクラック(51)を含むクラックグループを特定する第1情報(グループNo.)と、
前記クラックグループ(001)に含まれる1つのクラック(51)を特定する第2情報(クラックNo.)と、
前記1つのクラック(51)に関連して設定された複数の特定点のそれぞれを特定する測定番号である第3情報(測点No.)と、
前記複数の特定点のそれぞれの三次元座標である第4情報(xi,yi,zi)と、を含むクラック情報を記憶する記憶部(41)と、
(b) 前記1つのクラック(51)を指定する操作部(30)と、
(c) 前記操作部(30)で指定されたクラック(51)の一端又は他端の指定特定点の第4情報を前記記憶部(41)から読み出す手段(ステップS24)と、
(d) トータルステーションの器械座標(x0,y0,z0)と前記記憶部(41)から読み出された指定特定点の第4情報(xi,yi,zi)をもとに、前記トータルステーションを駆動し、前記トータルステーションの視準軸を前記指定特定点の三次元座標に向ける手段(ステップS25)を有する、クラック計測システム。 - 少なくとも表面の一部がコンクリートで構成された構造物(50)において前記コンクリートに発生したクラック(51、53)を計測するシステム(10)であって、
(a) 少なくとも1つのクラック(51)を含むクラックグループを特定する第1情報(グループNo.)と、
前記クラックグループに含まれる1つのクラック(51)を特定する第2情報(クラックNo.)と、
前記1つのクラック(51)に関連して設定された複数の特定点のそれぞれを特定する測定番号である第3情報(測点No.)と、
前記複数の特定点のそれぞれの三次元座標である第4情報(xi,yi,zi)と、を含むクラック情報を記憶する記憶部(41)と、
(b) 前記1つのクラック(51)の一端又は他端の特定点を指定する操作部(30)と、
(c) 前記操作部(30)で指定されたクラック(51)の一端又は他端の指定特定点の第4情報を前記記憶部(41)から読み出す手段(ステップS24)と、
(d) トータルステーションの器械座標(x0,y0,z0)と前記記憶部(41)から読み出された指定特定点の第4情報(xi,yi,zi)をもとに、前記トータルステーションを駆動し、前記トータルステーションの視準軸を前記指定特定点の三次元座標に向ける手段(ステップS25)を有する、クラック計測システム。 - 前記クラック情報は、前記1つのクラックに関連して設定された複数の特定点のうちの少なくとも1つ特定点に関連して計測されたクラック幅を含む第5情報を有する、請求項1又は2のクラック計測システム。
- 前記1つのクラック(51)から成長した成長クラック部分(53)に前記1つのクラック(53)に付与されている第1情報(グループNo.)と同じ第1情報を付与する手段(ステップS23)を有する、請求項1〜3のいずれかのクラック計測システム。
- 表示部と、
前記第1情報、第2情報、第3情報の関係を示すデータ構造(60)を表示させる制御部(40)を有し、
前記操作部(30)は、前記1つのクラック(51)又は前記一つのクラックの一端又は他端の特定点を前記データ構造(60)から選択できるように構成されている、請求項1〜4のいずれかのクラック計測システム。
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- 2014-09-01 JP JP2014177335A patent/JP2016050887A/ja active Pending
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