JP2023547272A

JP2023547272A - 新規構造のスマート力測定装置（支持座）及び原位置の校正方法

Info

Publication number: JP2023547272A
Application number: JP2023548985A
Authority: JP
Inventors: 大成伍; 剣明王; 貽軍鄒; 宇 ▲とん▼
Original assignee: Sichuan Sunlight Inspection And Testing Co Ltd
Current assignee: Sichuan Sunlight Inspection And Testing Co Ltd
Priority date: 2020-10-23
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2023-11-09
Also published as: EP4206648A1; US20230393053A1; WO2022083054A1; EP4206648A4

Abstract

本発明は、摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法を開示し、該方法は、力測定装置が受けた水平又は横力値を記録するステップＡ１において、まず力測定装置を持ち上げる前のセンシングデバイス（５）の水平力又は横力値を記録し、次に動力装置（１３）が力測定装置における２つの楔状の荷重変換器（３）に水平又は横力を与えて力測定装置の高さを変化させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイス（５）の水平又は横力値を記録するステップＡ１と、荷重変換器（３）が受けた力の力学的バランス関係に基づいて、摩擦係数と荷重変換器（３）の傾斜角度、水平力又は横力との関係式を取得するステップＡ２と、記録された水平又は横力値及びＡ２における関係式に基づいて摩擦係数値を求めるステップＡ３と、を含む。就役状態における楔状の高さ調整用力測定装置の摩擦係数が正確に測定できないことによる、垂直力が正確に測定できない問題を解決するためのものである。

Description

本発明は軌道交通の構造エンジニアリング分野に関し、更に道路、公共工事、建物などの構造工学分野に応用されてもよく、具体的に力測定装置と支持座との摩擦係数を正確に測定する測定方法に関する。

力測定装置及び支持座は構造間の力伝達部材の力受けを測定するためのものであり、各分野に広く応用されており、特に橋梁工事分野において力測定装置は橋梁構造の上部構造及び下部構造の主な力伝達部材とされ、力測定装置が受けた力の変化は橋梁の全体運用状況を大きく反映し、橋梁の支持座即ち橋梁の垂直反力監視データの収集を実現することができ、橋梁の劣化監視に技術的根拠を提供することができる。我が中国の高速道路、鉄道橋梁の建設が年々増加しているにつれて、橋梁の支持座の垂直静荷重及び動荷重の監視は橋梁の運用に対して重要な現実的意義を有する。

楔状の高さ調整用力測定装置は、運用過程において楔状ブロックが不可避的に摩耗され、且つ材料自体の劣化性能を考慮してその摩擦係数が変化する恐れがあり、力測定装置の楔状機構の水平力を測定して垂直力を逆推定するとき、垂直力の求めが摩擦係数に関連するため、摩擦係数の変化が垂直力の精確性に影響し、従って、摩擦係数を現場で測定する必要があるが、現在はまだ楔状の力測定装置の摩擦係数の測定問題を解決できる成熟した解決策がない。

本発明の目的は力測定装置と支持座との摩擦係数を正確に測定する測定方法を提供することにあり、就役状態における楔状の高さ調整用力測定装置の摩擦係数が正確に測定できないことによる、垂直力が正確に測定できない問題を解決するためのものである。

上記技術的問題を解決するために、本発明は以下の解決手段を用いる。
摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法であって、
力測定装置が受けた水平又は横力値を記録するステップＡ１において、該ステップは以下のａ１とａ２の２種類の状況を含み、
まず力測定装置を持ち上げる前のセンシングデバイスの水平力又は横力値を記録し、次に動力装置が力測定装置における２つの楔状の荷重変換器に水平又は横力を与えて力測定装置の高さを変化させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイスの水平又は横力値を記録するａ１、
まず力測定装置における２つの楔状の荷重変換器に水平又は横力を与えて力測定装置の高さを変化させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイスの水平又は横力値を記録し、次に２つの荷重変換器間の隙間を精確に調整してセンシングデバイスを荷重変換器に密着させ、更に動力装置を解放して、このときに２つの荷重変換器間のセンシングデバイスが測定した水平又は横力値を記録するａ２、
まず２つの楔状の荷重変換器に水平又は横力を与えて力測定装置の高さを変化させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイスの水平又は横力値を記録し、次に２つの楔状の荷重変換器に与えた水平又は横力値を減少させて力測定装置の高さを変化させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイスの水平又は横力値を記録するａ３である、ステップＡ１と、
ａ１又はａ２又はａ３における荷重変換器が受けた力の力学的バランス関係に基づいて、摩擦係数と荷重変換器の傾斜角度、水平力又は横力との関係式を取得するステップＡ２と、
ａ１又はａ２又はａ３において記録された水平又は横力値及びＡ２における関係式に基づいて摩擦係数値を求めるステップＡ３と、を含む。

好ましくは、荷重変換器がａ１又はａ２又はａ３において受けた力の力学的バランス関係に基づいて、垂直力と荷重変換器の傾角、水平又は横力、摩擦係数との関係式を取得し、更にＡ３において求められた摩擦係数値と合わせて力測定装置の垂直力値を正確に求めるステップＡ４を更に含む。

好ましくは、ａ１、ａ２及びａ３において、用いた力測定装置は上調整板及び下調整板を備え、上調整板の上方又は下調整板の下方に支持座芯材が設置され、上調整板の底面に調整室が設けられ、調整室内に２つの楔状の荷重変換器が設置され、２つの荷重変換器の間に１つ又は複数のセンシングデバイスが設けられ、力測定装置に動力装置が設置され、動力装置の出力端子がセンシングデバイスに直列接続されてから一方の荷重変換器の側部及び／又は端部に接触し、動力装置の固定端子が他方の荷重変換器の側部及び／又は端部に接続され、動力装置は水平又は横力を出力して２つの荷重変換器が互いに離れるように駆動して、上調整板の高さを設定高さに上昇させると動力の出力を一時停止し、このときに動力装置が与えた水平又は横力値は出力端子に直列接続されるセンシングデバイスにより直接測定され得る。

好ましくは、センシングデバイスの片側又は両側に制限装置が設置され、前記制限装置は調整スクリューであり、調整スクリューが対応する荷重変換器にネジ接続され、ステップａ２において、動力装置は２つの荷重変換器同士を相対的に離れさせてから力測定装置の高さを設定高さに上昇させて、２つの荷重変換器の間に隙間を形成し、調整スクリューによりセンシングデバイスを荷重変換器に密着するように調整し、動力装置が与えた水平又は横力を解放した後、２つの荷重変換器間のセンシングデバイスがこのときの水平又は横力値を正確に測定する。

好ましくは、前記センシングデバイスと調整スクリューとの間にロック装置が設けられ、前記ロック装置が鋼板、形鋼、丸鋼、山形鋼、鋼管又はコンクリートブロックである。ロック装置の数は現場の実際の状況に応じて適切な数を選択してもよく、ロック装置を調整可能にして操作しやすくする。

好ましくは、前記センシングデバイスの両端には適合する固定座が設けられ、固定座がセンシングデバイスと制限装置との間に位置し、固定座が１組又は複数組ある。

好ましくは、前記制限装置は２つの楔状ブロックであり、２つの楔状ブロックの傾斜面が互いに密合し、２つの楔状ブロックの相互摺動によりセンシングデバイスを荷重変換器に密着するように調整する。２つの楔状ブロックは上下相互摺動又は前後相互摺動によりセンシングデバイスと荷重変換器との間の隙間を精確に調整して、センシングデバイスを荷重変換器に密着させることができ、楔状ブロックのてこの原理によって比較的小さな力（該力が２つの楔状ブロックの相互摺動方向と同じである）で比較的大きな横力（該力が水平方向である）を得ることができ、それによりセンシングデバイスが荷重変換器に密着する目的を実現し、調整速度をより速くし、時間と労力を省く。

好ましくは、Ａ１におけるａ１の場合、他の構造により実現され、力測定装置は支持座芯材、下座板、２つの荷重変換器を備え、支持座芯材の底面と２つの荷重変換器の頂面とが斜平面又は柱面又は曲面接触し、水平方向における荷重変換器と下座板の側壁との間に複数のセンシングデバイスが設けられ、センシングデバイスにより水平力又は横力値を記録する。

好ましくは、前記下座板の両側壁に動力装置が取り付けられ、動力装置の出力端子が下座板の側壁を通ってセンシングデバイスに直接又は間接的に接触し、動力装置が水平力又は横力を与えて、センシングデバイスが圧力を受け、２つの荷重変換器が互いに接近して支持座芯材を持ち上げ、下支持座芯材の高さが変化し始め又は変化を一時停止する際のセンシングデバイスが受けた水平力又は横力値を記録し、動力装置の出力端子とセンシングデバイスとの間に荷重分散バッフルが設置され、動力装置の出力端子が荷重分散バッフルの側面に接触し、センシングデバイスが荷重分散バッフルと荷重変換器との間に位置し、荷重分散バッフルと下座板の側壁との間には調整可能なストッパが取り付けられる。

好ましくは、前記支持座芯材がボウル構造を有するボトムボウル内に置かれ、支持座芯材とボトムボウルとの間に力測定支持体が設けられ、力測定支持体の側面にセンシングデバイスが設けられ、センシングデバイスが信号線により外部のデータ収集システムに接続される。

好ましくは、前記荷重変換器の頂面と調整室の頂面とが斜平面又は柱面又は曲面接触し、荷重変換器の底面と下調整板の上支持面とが平面又は曲面又は斜平面接触し、前記調整室の頂面と荷重変換器の頂面との間、荷重変換器の底面と下調整板の頂面との間にはそれぞれ適合する上摩擦対及び下摩擦対が設けられ、動力装置が油圧シリンダ又は空気圧シリンダ又は機械駆動機構である。

本発明が有する有益な効果は以下のとおりである。
第１として、本発明は荷重変換器が受けた力の力学的バランス関係によって摩擦係数と水平又は横力、荷重変換器の傾斜角との関係式を取得して摩擦係数を正確に求め、取得された垂直力と荷重変換器の傾角、水平又は横力、摩擦係数との関係式に基づいて垂直力を正確に求め、本方法は力測定装置と支持座との就役状態における摩擦係数を精確に測定することができ、それにより垂直力を正確に求めることができ、これにより、支持座に対して垂直力を迅速且つ正確に校正することを実現し、支持座の運用期間における受けた力の正確な監視を確保し、橋梁構造の安全性を向上させる。
第２として、本方法は調整スクリュー又は楔状ブロックにより２つの荷重変換器の間の隙間を精確に調整してセンシングデバイスを荷重変換器に密着させて、装置は２つのバランス関係式においてその高さが変化しないようにすることができ、高さが変化しないことは上部が受けた荷重が変化しないことを示し、このように、装置の高さが変化しない場合に計算した摩擦係数値はより正確であり、垂直力の校正もより正確にする。

本発明のフローチャートである。本発明の構造模式図である。支持座芯材が上調整板の上方に位置する構造模式図である。調整スクリューがセンサに直列接続される構造模式図である。ロック装置が設けられる構造模式図である。ロック装置及び調整スクリューの他の構造模式図である。固定座が設けられる構造模式図である。制限装置が楔状ブロックである構造図である。図８に動力装置を追加する構造図である。２つの楔状ブロックの他の摺動構造の模式図である。楔状ブロックが動力装置に接続される構造模式図である。図２に動力装置を接続する構造模式図である。実施例９における構造模式図である。実施例９における３つの動力装置を有する構造図である。実施例９における１つの動力装置を有する構造図である。実施例９における２つの動力装置を有する構造図である。力測定装置の高さが降下する際の荷重変換器における力受けの分解図である。力測定装置の高速に上昇する際の荷重変換器における力受けの分解図である。実施例１０の構造模式図である。

以下、図面を参照しながら実施例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明の実施形態はこれに限定されるのではない。

本発明の説明において、説明すべきことは、用語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「縦」、「横」、「水平」、「内」、「外」、「前」、「後」、「頂」、「底」などで示される方位又は位置関係は図面に示される方位又は位置関係であり、又は該発明製品が使用される際によく置かれる方位又は位置関係であり、本発明を説明しやすくし及び説明を簡素化するためのものに過ぎず、指す装置又は素子が必ず特定の方位を有し、特定の方位で構成及び操作しなければならないことを指示又は暗示するのではなく、従って、本発明を制限するものと理解されるべきではない。

本発明の説明において、更に説明すべきことは、特に明確に規定及び限定しない限り、用語「設置」、「開け」、「取り付け」、「連結」、「接続」は広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続、取り外し可能な接続、又は一体接続であってもよく、機械的接続、電気的接続であってもよく、直接連結、中間素子による間接連結、２つの素子の内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。

実施例１
摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法であって、
力測定装置が受けた水平又は横力値を記録するステップＡ１において、該ステップは以下のａ１とａ２の２種類の状況を含み、
まず力測定装置を持ち上げる前のセンシングデバイス５の水平力又は横力値Ｔ_降を記録し、次に動力装置１３によって力測定装置における２つの楔状の荷重変換器３に水平又は横力を与えて力測定装置の高さを変化させ、２つの荷重変換器３同士を互いに離れさせて力測定装置の高さを上昇させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイス５の水平又は横力値Ｔ_昇を記録するａ１、
まず動力装置１３によって力測定装置における２つの楔状の荷重変換器３に水平又は横力を与えて２つの荷重変換器３同士を互いに離れさせ、力測定装置の高さを上昇させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイス５の水平又は横力値Ｔ_昇を記録し、次に２つの荷重変換器３の間の隙間を精確に調整してセンシングデバイス５を荷重変換器３に密着させ、更に動力装置１３を解放して、このときの２つの荷重変換器３間のセンシングデバイス５が測定した水平又は横力値Ｔ_降を記録するａ２、
まず２つの楔状の荷重変換器３に水平又は横力を与えて力測定装置の高さを上昇させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイス５の水平又は横力値Ｔ_昇を記録し、次に２つの楔状の荷重変換器３に与えた水平又は横力値を減少させて力測定装置の高さを降下させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイス５の水平又は横力値Ｔ_降を記録するａ３である、ステップＡ１と、
ａ１又はａ２又はａ３における荷重変換器が受けた力の力学的バランス関係に基づいて、摩擦係数と荷重変換器３の傾斜角度、水平力又は横力との関係式を取得するステップＡ２と、
ａ１又はａ２又はａ３において記録された水平又は横力値及びＡ２における関係式に基づいて摩擦係数値を求めるステップＡ３と、を含む。

具体的に、ａ１において、力測定装置が受けた垂直力はＦであり、該垂直力における２つの楔状変換器３に伝達した垂直力はそれぞれＦ／２であり、荷重変換器３の上下摺動面が受けた摩擦力はそれぞれｆ１とｆ２であり、上摺動面が該面に垂直な圧力Ｎ１を受け、下摺動面が垂直な圧力Ｆ／２を受け、荷重変換器３が受けた力を分解し、力学的バランス関係に基づいてｆ：１＝Ｎ_１×μ_１、ｆ２＝μ_２×Ｆ／２、Ｎ_１＝Ｆ／２（ｃｏｓθ＋μ_１×ｓｉｎθ）を取得し、等価摩擦係数μで上下摺動面の摩擦係数μ_１及びμ_２を代替して
動力装置１３が水平力を与えた後、荷重変換器の上下摺動面が受けた摩擦力はそれぞれｆ３とｆ４であり、上摺動面が該面に垂直な圧力Ｎ２を受け、下摺動面が垂直な圧力Ｆ／２を受け、荷重変換器３が受けた力を分解し、力学的バランス関係に基づいてｆ：３＝Ｎ_１×μ_１、ｆ４＝μ_２×Ｆ／２、Ｎ_２＝Ｆ／２（ｃｏｓθ－μ_１×ｓｉｎθ）を取得し、等価摩擦係数μで上下摺動面の摩擦係数μ_１及びμ_２を代替して
（θが荷重変換器の傾角である）を取得し、Ｔ_昇及びＴ_降の２つの公式によって
Ｔ_昇とＴ_降がいずれもセンシングデバイス５により直接取得されたものであり、そうすると、摩擦係数値を正確に計算することができる。

ａ２において、まず動力装置１３により水平力を与えて２つの荷重変換器３を互いに離れさせ、力測定装置の高さを上昇させ、このときの水平力値Ｔ_昇を記録し、荷重変換器３の上下摺動面が受けた摩擦力はそれぞれｆ３とｆ４であり、上摺動面が該面に垂直な圧力Ｎ２を受け、下摺動面が垂直な圧力Ｆ／２を受け、荷重変換器３が受けた力を分解し、力学的バランス関係に基づいてｆ：３＝Ｎ_１×μ_１、ｆ４＝μ_２×Ｆ／２、Ｎ_２＝Ｆ／２（ｃｏｓθ－μ_１×ｓｉｎθ）を取得し、等価摩擦係数μで上下摺動面の摩擦係数μ_１及びμ_２を代替して
（θが荷重変換器の傾角である）を取得し、２つの荷重変換器３同士が相対的に離れてから力測定装置の高さを設定高さに上昇させて、２つの荷重変換器３の間に隙間を形成させるため、動力装置１３が解放した後、上部部材の垂直荷重が完全に力測定装置に作用し、制限装置により調整されて２つの荷重変換器３の間の隙間をなくし、動力装置１３が解放した後、２つの荷重変換器３の間に隙間がないため、再び相対的に変位することがなく、このときの力測定装置の高さが変化しないように維持し、２つの荷重変換器３間のセンシングデバイス５による水平又は横力値Ｔ_降の測定をより正確にし、このときに荷重変換器３の上下摺動面が受けた摩擦力はそれぞれｆ１とｆ２であり、上摺動面が該面に垂直な圧力Ｎ１を受け、下摺動面が垂直な圧力Ｆ／２を受け、荷重変換器３が受けた力を分解し、力学的バランス関係に基づいてｆ：１＝Ｎ_１×μ_１、ｆ２＝μ_２×Ｆ／２、Ｎ_１＝Ｆ／２（ｃｏｓθ＋μ_１×ｓｉｎθ）を取得し、等価摩擦係数μで上下摺動面の摩擦係数μ_１及びμ_２を代替して
Ｔ_昇及びＴ_降の２つの公式に基づいて
Ｔ_昇とＴ_降がいずれもセンシングデバイス５により直接取得されたものであり、そうすると、摩擦係数値を正確に計算することができる。

ａ３において、その力学的バランス関係式はａ１及びａ２と同様である。

実施例２
荷重変換器３がａ１又はａ２又はａ３において受けた力の力学的バランス関係に基づいて、垂直力と荷重変換器３の傾角、水平又は横力、摩擦係数との関係式を取得し、更にＡ３において求められた摩擦係数値と合わせて力測定装置の垂直力値を正確に求めるステップＡ４を更に含む。

具体的に、Ｔ_降の関係式を変換して
計算した摩擦係数値と既知の水平力値を該関係式に代入して正確な垂直力値を取得すれば、水平力により垂直力を校正することができる。

実施例３
ａ１、ａ２及びａ３において、用いた力測定装置は上調整板６及び下調整板８を備え、上調整板６の上方又は下調整板８の下方に支持座芯材１が設置され、上調整板６の底面に調整室９が設けられ、調整室９内に２つの楔状の荷重変換器３が設置され、前記荷重変換器３の頂面と調整室９の頂面とが斜平面又は柱面又は曲面接触し、荷重変換器３の底面と下調整板８の上支持面とが平面又は曲面又は斜平面接触し、前記調整室９の頂面と荷重変換器３の頂面との間、荷重変換器３の底面と下調整板の頂面との間にはそれぞれ適合する上摩擦対２及び下摩擦対４が設けられ、２つの荷重変換器３の間に１つ又は複数のセンシングデバイス５が設けられ、力測定装置に動力装置１３が設置され、動力装置１３が油圧シリンダ又は空気圧シリンダ又は機械駆動機構であり、本実施例において油圧ジャッキを用い、動力装置１３の出力端子がセンシングデバイス５に直列接続されてから一方の荷重変換器３の側部及び／又は端部に接触し、動力装置１３の固定端子が他方の荷重変換器３の側部及び／又は端部に接続され、動力装置１３は水平又は横力を出力して２つの荷重変換器３が互いに離れるように駆動して、上調整板６の高さを設定高さに上昇させると動力の出力を一時停止し、このときに動力装置１３が与えた水平又は横力値は出力端子に直列接続されるセンシングデバイス５により直接測定され得る。

実施例４
センシングデバイス５の片側又は両側に制限装置が設置され、制限装置は２つの荷重変換器３の間の隙間をなくして、力測定装置が設定高さに達した後に高さが再び変化しないように確保することができ、前記制限装置は調整スクリュー１０であり、調整スクリュー１０が対応する荷重変換器３にネジ接続され、ステップａ２において、動力装置１３は２つの荷重変換器３同士を相対的に離れさせてから力測定装置の高さを設定高さに上昇させて、２つの荷重変換器３の間に隙間を形成し、調整スクリュー１０によりセンシングデバイス５を荷重変換器３に密着するように調整し、動力装置１３が与えた水平又は横力を解放した後、２つの荷重変換器３間のセンシングデバイス５がこのときの水平又は横力値を正確に測定する。

実施例５
前記センシングデバイス５と調整スクリュー１０との間にロック装置１１が設けられ、前記ロック装置１１が鋼板、形鋼、丸鋼、山形鋼、鋼管又はコンクリートブロックである。ロック装置１１の数は現場の実際の状況に応じて適切な数を選択してもよく、ロック装置１１を調整可能にして操作しやすくする。

本実施例に更に他の構造があり、前記２つの荷重変換器３の対向する両端が調整スクリュー１０にネジ接続され、２つの調整スクリュー１０の対向する両端部の間にそれぞれロック装置１１が直列接続され、センシングデバイス５が２つのロック装置１１の間に設置される。

実施例６
本実施例では、調整スクリュー１０の一端又は両端が対応する荷重変換器３にネジ接続され、センシングデバイス５が２つの調整スクリュー１０の間に設置され、又は調整スクリュー１０の自由端に直列接続される。

実施例７
前記センシングデバイス５の両端には適合する固定座１２が設けられ、固定座１２がセンシングデバイス５と制限装置との間に位置し、固定座１２が１組又は複数組ある。即ち、固定座１２は分離したものであってもよく、全体であってもよく、分離して設置される場合、各センシングデバイス５が１組の固定座１２に対応し、全体である場合、複数のセンシングデバイス５が１組の固定座１２を共有する。

実施例８
本実施例では、前記制限装置は２つの楔状ブロック１４を用い、２つの楔状ブロック１４の傾斜面が互いに密合し、２つの楔状ブロック１４の相互摺動によりセンシングデバイス５を荷重変換器３に密着するように調整し、２つの楔状ブロック１４は上下相互摺動又は前後相互摺動によりセンシングデバイス５と荷重変換器３との間の隙間を精確に調整して、センシングデバイス５を荷重変換器６に密着させることができ、楔状ブロック１４のてこの原理によって比較的小さな力（該力が２つの楔状ブロック１４の相互摺動方向と同じである）で比較的大きな横力（該力が水平方向である）を得ることができ、それによりセンシングデバイス５が荷重変換器１３に密着する目的を実現し、調整速度をより速くし、時間と労力を省き、これを基に、更に２つの楔状ブロック１４に動力装置１３を設置してもよく、動力装置１３の出力端子が一方の楔状ブロック１４の端部に接触し、動力装置１３の固定端子が他方の楔状ブロック１４に接続され、動力装置１３が力を与えることで補助の役割を果たすとともに、動力装置１３には更にスマート調整を実現するための外部コントローラが接続されてもよく、より効率的且つ迅速である。

ａ２において、動力装置１３が与えた水平又は横力を解放した後、上部部材（ビーム本体）の垂直荷重が完全に力測定装置に作用し、楔状ブロック１４によりセンシングデバイス５を荷重変換器３に密着するように調整して、２つの荷重変換器３の間に隙間をなくすため、力測定装置は垂直荷重において２つの荷重変換器３同士が再び相対的に変位することがなく、このときに高さ調整装置の高さが変化しないように維持し、２つの荷重変換器３間のセンシングデバイス５が測定した水平又は横力値はより正確である。

実施例９
Ａ１におけるａ１の場合、本実施例は他の構造を用いて本発明の方法を実現し、該実施例では、支持座芯材１と荷重変換器３との接触面が斜平面であって支持座芯材１の底面がＶ字形に設置され、荷重変換器３と下座板１５との接触面が平面であり、複数のセンシングデバイス５が水平方向において荷重変換器３と下座板１５の側壁との間に位置し、下座板１５がボウル構造を用い、支持座芯材１が受けた垂直力は荷重変換器３により水平成分に分解されてセンシングデバイス５が圧力を受けるようにし、センシングデバイス５によりこのときの水平又は横力値を記録する。

下座板１５の両側壁に動力装置１３が取り付けられ、動力装置１３の出力端子が下座板１５の側壁を通ってセンシングデバイス５に直接又は間接的に接触し、動力装置１３は水平力を与えて、センシングデバイス５が圧力を受けるようにし、動力装置１３は油圧シリンダ又は空気圧シリンダを用いて動力の出力を実現することができ、２つの荷重変換器３が互いに接近して支持座芯材１を持ち上げ、支持座芯材１の高さが変化し始め又は変化を一時停止する際のセンシングデバイス５が受けた水平力又は垂直力値を記録する。楔状の荷重変換器３が受けた力の力学的バランス関係に基づいて、摩擦係数と荷重変換器３の傾斜角度、水平力又は横力との関係式を取得し、該関係式に基づいて摩擦係数値を求める。

動力装置１３の出力端子とセンシングデバイス５との間に荷重分散バッフル１７が設置され、動力装置１３の出力端子が荷重分散バッフル１７の側面に接触し、センシングデバイス５が荷重分散バッフル１７と荷重変換器３との間に位置し、荷重分散バッフル１７は動力装置１３の使用数を減少させることができ、本実施例では、３つのセンシングデバイス５が設けられ、３つの動力装置１３が対応することを用い、１つ又は２つの動力装置１３を３つのセンシングデバイス５に対応してもよく、荷重分散バッフル１７と下座板１５の側壁との間には調整可能なストッパ１６が取り付けられる。

実施例１０
図１９に示すように、本実施例では、前記支持座芯材がボウル１８構造を有するボトムボウル内に置かれ、支持座芯材１とボトムボウル１８との間に力測定支持体１９が設けられ、力測定支持体１９の側面にセンシングデバイス５が設けられ、センシングデバイス５の信号線がボトムボウル１８の側壁の取付孔を通って外部のデータ収集システム２０に接続され、データ収集システム２０が支持装置の垂直な支持力の監視を実施するためのものである。センシングデバイス５が水平圧力の作用を受けてから生成した電気信号は無線又は有線ネットワーク経由でデータ収集システム２０に伝送して収集・分析処理して荷重を測定し、荷重変換器３における力学的平衡分解によって垂直荷重を逆推定して、力測定の目的を実現する。データ収集システム２０は復調器及びコンピュータシステム（公知技術）を備え、前記復調器の入力端子が信号線によって力測定支持体１９に取り付けられるセンシングデバイス５に接続され、復調器の出力端子が無線ネットワーク又は有線ネットワーク経由でコンピュータシステムに接続され、前記コンピュータシステムに更にリアルタイム監視及び警報システムが設けられる。センシングデバイス５が感知した力測定支持体１９の圧縮応力の変化を出力する圧力波長信号を信号線によって復調器に伝送し、復調器は波長信号を分析処理してから無線ネットワーク又は有線ネットワーク経由でコンピュータシステムに伝送して処理した後に支持座の実際の荷重を直感的に表示して支持座の通常使用荷重と比較し、異常が出現すると警報し、それにより支持座の荷重を遠隔監視して支持座の力受けデータをリアルタイムに収集することを実現する。

以上の説明は単に本発明の好適な実施例であって、本発明を任意の形式で制限するものではなく、本発明の技術的本質に基づいて本発明の主旨及び原則内に以上の実施例に対して行われる任意の簡単な修正、等価置換及び改良などは、いずれも依然として本発明の技術案の保護範囲内に属する。

１支持座芯材
２上摩擦対
３荷重変換器
４下摩擦対
５センシングデバイス
６上調整板
７ボルト
８下調整板
９調整室
１０調整スクリュー
１１ロック装置
１２固定座
１３動力装置
１４楔状ブロック
１５下座板
１６調整可能なストッパ
１７荷重分散バッフル
１８ボトムボウル
１９力測定支持体
２０データ収集システム

Claims

摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法であって、
力測定装置が受けた水平又は横力値を記録するステップＡ１において、該ステップは、
まず力測定装置を持ち上げる前のセンシングデバイス（５）の水平力又は横力値を記録し、次に動力装置（１３）によって力測定装置における２つの楔状の荷重変換器（３）に水平又は横力を与えて力測定装置の高さを変化させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイス（５）の水平又は横力値を記録するａ１、
まず力測定装置における２つの楔状の荷重変換器（３）に水平又は横力を与えて力測定装置の高さを変化させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイス（５）の水平又は横力値を記録し、次に２つの荷重変換器（３）間の隙間を精確に調整してセンシングデバイス（５）を荷重変換器（３）に密着させ、更に動力装置（１３）を解放して、このときに２つの荷重変換器（３）間のセンシングデバイス（５）が測定した水平又は横力値を記録するａ２、
まず２つの楔状の荷重変換器（３）に水平又は横力を与えて力測定装置の高さを変化させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイス（５）の水平又は横力値を記録し、次に２つの楔状の荷重変換器（３）に与えた水平又は横力値を減少させて力測定装置の高さを変化させ、高さが変化する際又は変化が一時停止する際のセンシングデバイス（５）の水平又は横力値を記録するａ３、の３種類の状況を含むステップＡ１と、
ａ１又はａ２又はａ３における荷重変換器が受けた力の力学的バランス関係に基づいて、摩擦係数と荷重変換器（３）の傾斜角度、水平力又は横力との関係式を取得するステップＡ２と、
ａ１又はａ２又はａ３において記録された水平又は横力値及びＡ２における関係式に基づいて摩擦係数値を求めるステップＡ３と、を含むことを特徴とする摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。
荷重変換器（３）がａ１又はａ２又はａ３において受けた力の力学的バランス関係に基づいて、垂直力と荷重変換器（３）の傾角、水平又は横力、摩擦係数との関係式を取得し、更にＡ３において求められた摩擦係数値と合わせて力測定装置の垂直力値を正確に求めるステップＡ４を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。
ａ１及びａ２において、用いた力測定装置は上調整板（６）及び下調整板（８）を備え、上調整板（６）の上方又は下調整板（８）の下方に支持座芯材（１）が設置され、上調整板（６）の底面に調整室（９）が設けられ、調整室（９）内に２つの楔状の荷重変換器（３）が設置され、２つの荷重変換器（３）の間に１つ又は複数のセンシングデバイス（５）が設けられ、力測定装置に動力装置（１３）が設置され、動力装置（１３）の出力端子がセンシングデバイス（５）に直列接続されてから一方の荷重変換器（３）の側部及び／又は端部に接触し、動力装置（１３）の固定端子が他方の荷重変換器（３）の側部及び／又は端部に接続され、動力装置（１３）は水平又は横力を出力して２つの荷重変換器（３）が互いに離れるように駆動して、上調整板（６）の高さを設定高さに上昇させると動力の出力を一時停止し、このときに動力装置（１３）が与えた水平又は横力値は出力端子に直列接続されるセンシングデバイス（５）により直接測定され得ることを特徴とする請求項１に記載の摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。
前記センシングデバイスの片側又は両側に制限装置が設置され、前記制限装置は調整スクリュー（１０）であり、調整スクリュー（１０）が対応する荷重変換器（３）にネジ接続され、ステップａ２において、動力装置（１３）は２つの荷重変換器（３）同士を相対的に離れさせてから力測定装置の高さを設定高さに上昇させて、２つの荷重変換器（３）の間に隙間を形成し、調整スクリュー（１０）によりセンシングデバイス（５）を荷重変換器（３）に密着するように調整し、動力装置（１３）が与えた水平又は横力を解放した後、２つの荷重変換器（３）間のセンシングデバイス（５）がこのときの水平又は横力値を正確に測定することを特徴とする請求項３に記載の摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。
前記センシングデバイス（５）と調整スクリュー（１０）との間にロック装置（１１）が設けられ、前記ロック装置（１１）が鋼板、形鋼、丸鋼、山形鋼、鋼管又はコンクリートブロックであることを特徴とする請求項３に記載の摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。
前記センシングデバイス（５）の両端には適合する固定座（１２）が設けられ、固定座（１２）がセンシングデバイス（５）と制限装置との間に位置し、固定座（１２）が１組又は複数組あることを特徴とする請求項３に記載の摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。
前記制限装置は２つの楔状ブロック（１４）であり、２つの楔状ブロック（１４）の傾斜面が互いに密合し、２つの楔状ブロック（１４）の相互摺動によりセンシングデバイス（５）を荷重変換器（３）に密着するように調整することを特徴とする請求項３に記載の摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。
Ａ１におけるａ１の場合、他の構造により実現され、力測定装置は支持座芯材（１）、下座板（１５）、２つの荷重変換器（３）を備え、支持座芯材（１）の底面と２つの荷重変換器（３）の頂面とが斜平面又は柱面又は曲面接触し、水平方向における荷重変換器（３）と下座板（１５）の側壁との間に複数のセンシングデバイス（５）が設けられ、センシングデバイス（５）により水平力又は横力値を記録することを特徴とする請求項１に記載の摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。
前記下座板（１５）の両側壁に動力装置（１３）が取り付けられ、動力装置（１３）の出力端子が下座板（１５）の側壁を通ってセンシングデバイス（５）に直接又は間接的に接触し、動力装置（１３）が水平力又は横力を与えて、センシングデバイス（５）が圧力を受け、２つの荷重変換器（３）が互いに接近して支持座芯材（１）を持ち上げ、支持座芯材（１）の高さが変化し始め又は変化を一時停止する際のセンシングデバイス（５）が受けた水平力又は横力値を記録し、動力装置（１３）の出力端子とセンシングデバイス（５）との間に荷重分散バッフル（１７）が設置され、動力装置（１３）の出力端子が荷重分散バッフル（１７）の側面に接触し、センシングデバイスが荷重分散バッフル（１７）と荷重変換器（３）との間に位置し、荷重分散バッフル（１７）と下座板（１５）の側壁との間には調整可能なストッパ（１６）が取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。
前記支持座芯材（１）がボウル構造を有するボトムボウル（１８）内に置かれ、支持座芯材（１）とボトムボウル（１８）との間に力測定支持体（１９）が設けられ、力測定支持体（１９）の側面にセンシングデバイス（５）が設けられ、センシングデバイス（５）が信号線により外部のデータ収集システム（２０）に接続されることを特徴とする請求項３に記載の摩擦係数を正確に測定することによる就役期間における橋梁の力測定・支持座の校正方法。