JP3862324B2 - 中心座標測定用ターゲット及び中心座標測定用ターゲットを用いた橋梁部材の測定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、測量用のターゲットに関し、特に橋梁部材の測量において、計測点にターゲットを配して、測距測角儀によりターゲット中心の三次元座標を求める中心座標測定用ターゲット及び中心座標測定用ターゲットを用いた橋梁部材の測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、橋梁を完成させるためには、まず橋梁を構成する橋梁部材の設計データを作成し、前記データに基づいて橋梁部材を作成し、この橋梁部材を巻尺及びノギスにより測定して設計データと測定データの異同を決定し、必要に応じて橋梁部材を修正している。
【０００３】
橋梁部材を測定するためには、上記のように巻尺及びノギスを使用して作業を行っている。このとき、図１９に示すように、ボルト穴１２１の中心間距離ｌを測定するために、まず全長Ｌを巻尺を用いて測定し、次に橋梁端部１２２からボルト穴１２１の中心までの距離ｌ1，ｌ2をノギスによって測定して、前記全長Ｌから距離ｌ1及び距離ｌ2を差し引くことによりボルト穴１２１中心間における距離ｌを求めている。
【０００４】
以上のようにして得られた測定データと設計データとの異同を決定し、必要に応じて修正された橋梁部材を、さらに仮組立することにより不整合な箇所を特定し、橋梁部材の修正を行っていた。そして一度仮組立した橋梁部材を解体してから現場に運搬し、実際の組立作業を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のような橋梁部材における測定作業では、測定に巻尺及びノギスを使用しているため、測定精度が悪く、また長い距離を測りにくいため正確な値を測定することが不可能であった。さらに測定作業が手作業であるため、効率化が図れないという不都合があった。
【０００６】
また、それぞれの橋梁部材は非常に大きな部材であるため、これらの橋梁部材で実際の状態の仮組立を行うには、広い組立てスペースが必要であり、かつ組立て及び解体は大がかりで時間を要するものになるという不都合があった。
【０００７】
本発明の目的は、橋梁部材の測定において、測定点にターゲットを用い、測距測角儀で視準してターゲット中心の三次元座標を求め、この三次元座標より正確な橋梁部材の測定データを得ることができ、橋梁部材の仮組立する工程を省略して、作業効率を向上することができる、中心座標測定用ターゲット及び中心座標測定用ターゲットを用いた橋梁部材の測定方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の中心座標測定用ターゲットは、長尺部材の所定位置に設けられた孔中心間を測定するための測定用ターゲットであって、該測定用ターゲットは、長尺部材に設けた前記孔と係合する孔係合部及び前記孔の周縁部に当接する枠部を一体に形成したターゲット本体と、前記孔中心対応指標を設けた再帰反射面と、を備え、前記枠部には前記孔の周縁部との係合面で周方向等間隔になるように永久磁石が配設され、前記永久磁石を前記孔の周縁部に接着すると共に、前記再帰反射面を前記孔係合部の端面に前記孔の周縁部と面一となるように配設したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の中心座標測定用ターゲットは、長尺部材の所定位置に設けられた孔中心間を測定するための測定用ターゲットであって、該測定用ターゲットは、長尺部材に設けた前記孔と係合する孔係合部及び前記孔の周縁部に当接する枠部を一体に形成したターゲット本体と、前記孔中心対応指標を設けた再帰反射面と、を備え、前記枠部には前記孔の周縁部との係合面で周方向等間隔になるように永久磁石が配設され、前記永久磁石を前記孔の周縁部に接着すると共に、前記再帰反射面を前記孔係合部の端面に前記孔の周縁部と所定角度で傾斜するように配設し、前記孔中心対応指標は前記孔の周縁部の面上を通る水平線上に位置するように設けられたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の中心座標測定用ターゲットを用いた橋梁部材の測定方法は、橋梁部材の設計データの作成工程と、該工程において作成された設計データに基づいて橋梁部材を作成する工程と、前記作成された橋梁部材の測定データを作成する工程と、該橋梁部材の測定データと前記設計データの異同を決定する工程と、を備えた中心座標測定用ターゲットを用いた橋梁部材の測定方法であって、前記ターゲットを、作成された橋梁部材のボルト孔の周縁部に、前記ターゲットの枠部に前記ボルト孔の周縁部との係合面で周方向等間隔になるように配置された永久磁石を介して配置し、測距測角儀で視準し、前記ボルト孔中心における三次元座標を求めることを特徴とする。
【００１１】
なお、請求項１、請求項２における再帰反射面は反射プリズムシートからなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る中心座標測定用ターゲット１０は、長尺部材２０の所定位置に設けられた孔２１の中心間を測定するための測定用ターゲットである。この測定用ターゲットは、ターゲット本体１３と、孔中心対応指標１５を設けた再帰反射面１４と、を備えている。ターゲット本体１３は、長尺部材２０に設けた孔２１と係合する孔係合部１１と、孔２１の周縁部に当接する枠部１２を一体に形成して構成されている。そして再帰反射面１４を孔係合部１１の端面に孔周縁と面一となるように配設する。
【００１３】
或いは、再帰反射面１４を孔係合部１１の端面に孔２１の周縁と所定角度で傾斜するように配設し、孔中心対応指標１５は孔２１の周縁面の水平線上に位置する。
【００１４】
橋梁部材の測定において、従来のような巻尺及びノギスによる手作業に代わって、計測点にターゲットを用い、測距測角儀で視準してターゲット中心の三次元座標を求め、この三次元座標より正確な橋梁部材の測定データを得ることができる。
【００１５】
以上のようにして得られた、橋梁部材の測定データと設計段階での設計データとを比べて異同を決定し、橋梁部材を修正する。このため、橋梁部材を仮組立して更に橋梁部材の整合性を確認する必要がなくなり、仮組立工程を省略することができ、作業効率を向上することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１７】
図１乃至図８は、本発明の一実施例を示すものであり、図１は中心座標測定用ターゲットの正面図、図２は中心座標測定用ターゲットの平面図、図３は中心座標測定用ターゲットの底面図、図４は中心座標測定用ターゲットの縦断面図、図５は中心座標測定用ターゲットの使用状態を示す説明図、図６及び図８は中心座標測定用ターゲットの測定方法を示す説明図、図７は図６のＡ部拡大図である。
【００１８】
本例の中心座標測定用ターゲット１０は、長尺部材２０における三次元座標を測定するためのものであり、孔係合部１１と、この孔係合部と一体に形成されてターゲット本体１３を構成する枠部１２と、再帰反射面１４と、を主要構成要素とする。
【００１９】
本例における長尺部材２０は、橋梁等を構成する橋梁部材としてのＨ綱であり、図６で示すように、端部には組み立て時に必要なボルトを挿入するための孔２１が設けられている。
【００２０】
本例の中心座標測定用ターゲット１０の、孔係合部１１は、図１で示すように長尺部材２０の孔２１内に位置させる円柱状ものであり、長尺部材２０の孔２１に嵌入可能に形成されている。
【００２１】
また、孔係合部１１の孔２１に嵌入する側の端部にはテーパ部１１ｂが設けられており、孔係合部１１を孔２１に嵌入しやすいように構成されている。
【００２２】
そして孔係合部１１を孔２１に係合させたときに、孔内部に入り込む端面とは反対側の端面１１ａには、後述する反射シートが貼着されて、孔２１の周縁面と面一になるように形成されている。
【００２３】
本例の中心座標測定用ターゲット１０の、枠部１２は、図４で示すように、孔係合部１１と一体に形成されて、ターゲット本体１３を構成している。この枠部１２の径は孔係合部１１の径より大きめに形成されており、この枠部１２が長尺部材２０における孔２１の周縁部で抜け止まることにより、ターゲット本体１３が長尺部材２０の孔周縁部において係合する。
【００２４】
上記枠部１２における枠体１２ａは、孔係合部１１の端面１１ａを囲むように構成されており、枠体１２ａによって囲まれた内側空間１２ｃは開口１２ｂへ向かって開口１２ｂが最も広くなるように形成されている。
【００２５】
また枠部１２の上端部には縁部１２ｄが形成されている。この縁部１２ｄはターゲット本体１３を手で持ったときに作業者の指がかかって滑りにくくし、ターゲット本体１３を孔２１へ嵌入しやすくするためのものである。
【００２６】
孔係合部１１の枠部１２の枠体１２ａに囲まれた端面１１ａには、再帰反射面１４が形成される。この再帰反射面１４は、図２で示すように円形状の反射プリズムシートと、この反射プリズムシートに設けられた孔中心対応指標１５とから構成されている。
【００２７】
前記反射プリズムシートは、マイクロプリズムが密集状態に形成された可撓性の透明な反射体で、入射した光を入射方向に向けてそのまま反射する性質がある。
【００２８】
この反射プリズムシートの平滑な表面には孔中心対応指標１５が設けられており、孔中心対応指標１５は十字線１５ａと円形１５ｂからなる。そして反射プリズムシートを孔係合部１１の端面１１ａに貼着することで再帰反射面１４を形成する。このとき反射プリズムシートは、反射プリズムシートに付された孔中心対応指標１５の十字線１５ａ中心が、孔係合部１１を長尺部材２０の孔２１に係合させたときの、孔２１の中心に一致するように貼着される。
【００２９】
そして、前記再帰反射面１４は、孔係合部１１を孔２１に係合させたときに孔２１の周縁面と面一になるように構成される。
【００３０】
また、枠部１２にはマグネット１６が設けられている。このマグネット１６は永久磁石であり、枠部１２において、孔周縁部との係合面で周方向等間隔になるように配設されて、枠部１２から露見して孔２１の周縁部に接着し、ターゲット本体１３を固定する。
【００３１】
次に本例の中心座標測定用ターゲット１０を用いた長尺部材２０の測定方法について説明する。
【００３２】
本発明における長尺部材２０は、図６で示すように、測距測角儀３０を用いて測定する。本例の測距測角儀３０は、光波を利用して直接に反射光と、参照光の位相差により距離を測定するものであり、高度角水平角はエンコーダにより行われている。そして測距測角儀３０にはＣＰＵが内蔵されており、得られた測定値を気象条件などにより補正して、測定距離をデジタル表示する。なお、この測距測角儀３０は三脚上に載置されている。
【００３３】
まず測距測角儀３０を適宜位置に設置する。そして中心座標測定用ターゲット１０を長尺部材２０の孔２１に係合させて測距測角儀３０に対向させる。このとき中心座標測定用ターゲット１０の再帰反射面１４が測距測角儀３０側を向くように、中心座標測定用ターゲット１０は、長尺部材２０において地表に対して垂直になる面２２に形成された孔２１に係合される。そして中心座標測定用ターゲット１０の再帰反射面１４からの反射光を測距測角儀３０が受光し中心座標測定用ターゲット１０の三次元座標を測定する。
【００３４】
上記測定は測定すべき中心座標測定用ターゲット１０をそれぞれ別の孔２１に位置させて行なう。そして、測距測角儀３０が設置されている所定箇所を基準点（０，０，０）としたときの、それぞれの中心座標測定用ターゲット１０の三次元座標、即ち孔の中心座標（ｘ1，ｙ1，ｚ1）及び（ｘ2，ｙ2，ｚ2）を測定し、これらの三次元座標から孔２１の中心間の距離ｌが次の式によって算出できる。
【００３５】
【式１】
このように長尺部材２０の同一断面内に数カ所の測点を設置し、それを測距測角儀３０で視準することにより図６で示すように視準された測点の位置データを三次元座標系で取り込み、座標計算により測点間の距離を求めることができる。
【００３７】
図９乃至図１７は、本発明の他の実施例を示すものであり、図９は中心座標測定用ターゲットの正面図、図１０は中心座標測定用ターゲットの平面図、図１１は中心座標測定用ターゲットの底面図、図１２は中心座標測定用ターゲットの縦断面図、図１３，図１５，図１７は中心座標測定用ターゲットの使用状態を示す説明図、図１４は図１３におけるＣ矢視図、図１６は図１５におけるＢ部拡大図である。本例において前記実施例と同様部材等には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
前記実施例では孔係合部１１の端面１１ａに孔中心対応指標１５の設けられた反射プリズムシートを貼着して再帰反射面１４を形成し、この再帰反射面１４は、ターゲット本体１３を孔２１に係合したときに孔２１の周縁面と面一となる例を示したが、本例においては、この再帰反射面１４に角度θを付けた中心座標測定用ターゲット１０について説明する。
【００３９】
本例の中心座標測定用ターゲット１０においても、孔係合部１１と、枠部１２とでターゲット本体１３を構成している。
【００４０】
本例の孔係合部１１は、長尺部材２０の孔２１と係合する部分は円柱状に形成されて孔２１に嵌入可能に形成されており、枠部１２に囲まれた端面１１ａは、枠部１２に対して所定角度θで傾斜して形成されている。このとき端面１１ａは、孔係合部１１を孔２１に係合したときに、孔２１の中心を通る鉛直線と、孔周縁面を通る水平線とが、端面１１ａ上で交差するように形成される。
【００４１】
そして枠部１２の枠体１２ａは前記実施例と同様に孔係合部１１と一体に形成されており、同一幅に形成された端部１２ｆ，１２ｆが前記端面１１ａの両側に位置するような構成となっている。
【００４２】
本例における再帰反射面１４は、反射プリズムシートに付された孔中心対応指標１５の十字線１５ａ中心と、孔２１の中心とが一致するように、端面１１ａに貼着して形成する。
【００４３】
上記のように構成することにより、本例における中心座標測定用ターゲット１０は、再帰反射面１４が孔周縁面に対し所定角度θで傾斜するとともに、孔中心対応指標１５の十字線１５ａ中心が、孔２１の周縁面の水平線上に位置する。
【００４４】
以上のように、ターゲット本体１３の再帰反射面１４が傾斜していることにより、図１５に示すように、中心座標測定用ターゲット１０を長尺部材２０における地表と水平な面２３に位置させても、再帰反射面１４が測距測角儀３０へ向いて配置されるため、中心座標測定用ターゲット１０の再帰反射面１４から発せられる光が測距測角儀３０の受光部に入射して測距測角儀３０から中心座標測定用ターゲット１０までの直線距離が測定できる。
【００４５】
図１８は、中心座標測定用ターゲット１０を用いて測定を行うときの測定ポイントＰを示したものである。上記に掲げたそれぞれの実施例のいずれにおいても、測定ポイントＰは長尺部材２０の測距測角儀３０側の面の水平線上に位置する。
【００４６】
なお、上記実施例において、枠部１２においてマグネット１６を３箇所設けた例を示したが、３箇所に限らず１箇所以上であれば何カ所設けても良い。
【００４７】
また、上記実施例における長尺部材２０上のボルト孔である孔２１は、円孔の他、楕円形或いは多角形等中心座標測定用ターゲット１０が嵌入可能な形であればどのような形に形成されていても良い。
【００４８】
次に上記実施例によって橋梁部材を測定し、橋梁を完成するまでの流れについて説明する。
【００４９】
まず、橋梁建設のために必要な橋梁部材についての設計データを作成する。そしてこの設計データに基づいて橋梁部材を作成する。
【００５０】
次に、橋梁部材のボルト孔にターゲットを配置させて、測距測角儀によりターゲットを視準し、ターゲットの中心における三次元座標値を求めることにより橋梁部材の測定データを作成する。
【００５１】
そして設計データと、測定データとを比較して、異同を決定する。設計データと測定データが異なれば、必要に応じて橋梁部材を修正する。なお、測定データは上記実施例で述べたように、ターゲット中心の三次元座標を測距測角儀により求めることにより、正確な測定データを得ることができる。
【００５２】
上記正確な測定データを使用して異同を決定することにより、橋梁部材を仮組立して更に橋梁部材の整合性を確認する必要がなくなり、仮組立工程を省略することができる。そして、修正済みの橋梁部材を直接現場に運搬して、実際の組み立て作業を行うことができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明は、橋梁部材の測定において、基準点にターゲットを用い、測距測角儀で視準してターゲット中心の三次元座標を求め、この三次元座標より正確な橋梁部材の測定データを得ることができ、橋梁部材を仮組立する工程を省略して、作業効率を向上することができる。
【００５４】
また、いつでも測定が可能であり、測点は必要に応じて適宜取り外しかつ再度同じ位置に復元することも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る中心座標測定用ターゲットの正面図である。
【図２】本発明に係る中心座標測定用ターゲットの平面図である。
【図３】本発明に係る中心座標測定用ターゲットの底面図である。
【図４】本発明に係る中心座標測定用ターゲットの縦断面図である。
【図５】本発明に係る中心座標測定用ターゲットの使用状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係る中心座標測定用ターゲットを用いた測定方法を示す説明図である。
【図７】図６のＡ部拡大図である。
【図８】本発明に係る中心座標測定用ターゲットを用いた測定方法を示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施例における中心座標測定用ターゲットの正面図である。
【図１０】本発明の他の実施例における中心座標測定用ターゲットの平面図である。
【図１１】本発明の他の実施例における中心座標測定用ターゲットの底面図である。
【図１２】本発明の他の実施例における中心座標測定用ターゲットの縦断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例における中心座標測定用ターゲットの使用状態を示す説明図である。
【図１４】図１３におけるＣ矢視図である。
【図１５】本発明の他の実施例における中心座標測定用ターゲットを用いた測定方法を示す説明図である。
【図１６】図１５におけるＢ部拡大図である。
【図１７】本発明の他の実施例における中心座標測定用ターゲットを用いた測定方法を示す説明図である。
【図１８】中心座標測定用ターゲットを用いた測定における測定ポイントを示す説明図である。
【図１９】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 中心座標測定用ターゲット
１１ 孔係合部
１１ａ 端面
１２ 枠部
１２ａ 枠体
１２ｂ 開口
１２ｃ 内側空間
１２ｄ 縁部
１２ｆ 端部
１３ ターゲット本体
１４ 再帰反射面
１５ 孔中心対応座標
１５ａ 十字線
１５ｂ 円形
１６ マグネット
２０ 長尺部材
２１ 孔
３０ 測距測角儀
θ 角度
Ｐ 測定ポイント
Claims (4)
- 長尺部材の所定位置に設けられた孔中心間を測定するための測定用ターゲットであって、該測定用ターゲットは、長尺部材に設けた前記孔と係合する孔係合部及び前記孔の周縁部に当接する枠部を一体に形成したターゲット本体と、前記孔中心対応指標を設けた再帰反射面と、を備え、
前記枠部には前記孔の周縁部との係合面で周方向等間隔になるように永久磁石が配設され、前記永久磁石を前記孔の周縁部に接着すると共に、前記再帰反射面を前記孔係合部の端面に前記孔の周縁部と面一となるように配設したことを特徴とする中心座標測定用ターゲット。 - 長尺部材の所定位置に設けられた孔中心間を測定するための測定用ターゲットであって、該測定用ターゲットは、長尺部材に設けた前記孔と係合する孔係合部及び前記孔の周縁部に当接する枠部を一体に形成したターゲット本体と、前記孔中心対応指標を設けた再帰反射面と、を備え、
前記枠部には前記孔の周縁部との係合面で周方向等間隔になるように永久磁石が配設され、前記永久磁石を前記孔の周縁部に接着すると共に、前記再帰反射面を前記孔係合部の端面に前記孔の周縁部と所定角度で傾斜するように配設し、前記孔中心対応指標は前記孔の周縁部の面上を通る水平線上に位置するように設けられたことを特徴とする中心座標測定用ターゲット。 - 橋梁部材の設計データの作成工程と、該工程において作成された設計データに基づいて橋梁部材を作成する工程と、前記作成された橋梁部材の測定データを作成する工程と、該橋梁部材の測定データと前記設計データの異同を決定する工程と、を備えた中心座標測定用ターゲットを用いた橋梁部材の測定方法であって、
前記ターゲットを、作成された橋梁部材のボルト孔の周縁部に、前記ターゲットの枠部に前記ボルト孔の周縁部との係合面で周方向等間隔になるように配置された永久磁石を介して配置し、測距測角儀で視準し、前記ボルト孔中心における三次元座標を求めることを特徴とする中心座標測定用ターゲットを用いた橋梁部材の測定方法。 - 前記再帰反射面は反射プリズムシートからなることを特徴とする請求項１または２に記載の中心座標測定用ターゲット。
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| JP21219096A JP3862324B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 中心座標測定用ターゲット及び中心座標測定用ターゲットを用いた橋梁部材の測定方法 |
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