JP4231930B2 - 変位計測方法、変位計測装置、変位計測用ターゲット及び構造物 - Google Patents
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Description
Y=X・tanθ ……(1)
X=(Ls−Ls’)+(Lr−Lr’)……(2)
Claims (35)
- 複数の脚部とそれらの脚部間に架け渡された上部工とを含む計測対象としての構造物における前記上部工の長手方向と直交する方向を変位計測方向とし、該変位計測方向に直線的に変位する前記構造物の前記上部工の変位を計測する変位計測方法において、
レーザ光に対する反射部を有するターゲットを前記反射部が前記変位計測方向に対して斜めに傾くようにして前記計測対象の前記構造物の前記上部工における計測対象位置に設置し、
前記計測対象位置に対して前記変位計測方向に相対的に変位する前記脚部上の位置にレーザ距離計を設置し、
前記レーザ距離計から射出されるレーザ光を、前記変位計測方向とは異なる方向から前記反射部に対して斜め方向に入射させるとともに、前記反射部から前記レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を前記レーザ距離計で受光して前記レーザ距離計から前記反射部におけるレーザ光の反射位置までの距離の変化量を検出し、
検出された変化量と、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位との相関関係を利用して、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位を計測する変位計測方法。 - 前記反射部には、前記レーザ光の入射方向と略直交する複数の小反射面が前記入射方向
に漸次位置をずらして設けられている請求の範囲第1項に記載の変位計測方法。 - レーザ光に対する反射部を有するターゲットを前記反射部が変位計測方向に対して斜めに傾くようにして計測対象の計測対象位置に設置し、
前記計測対象位置に対して前記変位計測方向に相対的に変位する位置にレーザ距離計を設置し、
前記レーザ距離計から射出されるレーザ光を、前記変位計測方向とは異なる方向から前記反射部に対して斜め方向に入射させるとともに、前記反射部から前記レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を前記レーザ距離計で受光して前記レーザ距離計から前記反射部におけるレーザ光の反射位置までの距離の変化量を検出し、
検出された変化量と、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位との相関関係を利用して、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位を計測し、
前記反射部には、前記レーザ光の入射方向と略直交する複数の小反射面が前記入射方向に漸次位置をずらして設けられ、
前記レーザ光が前記反射部の複数の小反射面に同時に入射するように前記レーザ光のビーム径と各小反射面の大きさとの関係を設定し、各小反射面における反射光を前記レーザ距離計にて受光する変位計測方法。 - 前記小反射面には、前記入射方向へのレーザ光の反射率を高めるための反射層が設けられている請求の範囲第3項に記載の変位計測方法。
- レーザ光に対する反射部を有するターゲットを前記反射部が変位計測方向に対して斜めに傾くようにして計測対象の計測対象位置に設置し、
前記計測対象位置に対して前記変位計測方向に相対的に変位する位置にレーザ距離計を設置し、
前記レーザ距離計から射出されるレーザ光を、前記変位計測方向とは異なる方向から前記反射部に対して斜め方向に入射させるとともに、前記反射部から前記レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を前記レーザ距離計で受光して前記レーザ距離計から前記反射部におけるレーザ光の反射位置までの距離の変化量を検出し、
検出された変化量と、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位との相関関係を利用して、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位を計測し、
前記反射部には、複数の小反射部が前記入射方向に漸次位置をずらして設けられるとともに、前記複数の小反射部のそれぞれに、光の入射方向の変化によらず光の入射方向と平行な方向へ光を返すことが可能な反射機構が設けられている変位計測方法。 - 前記反射部は、前記複数の小反射部のうち互いに隣接する二つの小反射部を結び、かつ前記入射方向に沿うようにして延びる小平面を有している請求の範囲第5項に記載の変位計測方法。
- 前記小平面には、レーザ光の反射率を高めるための反射層が設けられている請求の範囲第6項に記載の変位計測方法。
- 前記レーザ距離計は、前記レーザ光とは異なる参照レーザ光を射出可能であり、
前記参照レーザ光に対する反射部を有する参照ターゲットを前記計測対象位置とは異なる所定の不動位置に設置するとともに、前記レーザ距離計から射出される前記参照レーザ光を前記参照ターゲットに入射させ、前記参照ターゲットの前記反射部から前記参照レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を前記レーザ距離計で受光して前記レーザ距離計から前記参照ターゲットの前記反射部におけるレーザ光の反射位置までの距離を測定し、その測定結果を考慮して前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位を計測する請求の範囲第3項〜第7項のいずれか一項に記載の変位計測方法。 - レーザ光に対する反射部を有するターゲットを前記反射部が変位計測方向に対して斜めに傾くようにして計測対象の計測対象位置に設置し、
前記計測対象位置に対して前記変位計測方向に相対的に変位する位置にレーザ距離計を設置し、
前記レーザ距離計から射出されるレーザ光を、前記変位計測方向とは異なる方向から前記反射部に対して斜め方向に入射させるとともに、前記反射部から前記レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を前記レーザ距離計で受光して前記レーザ距離計から前記反射部におけるレーザ光の反射位置までの距離の変化量を検出し、
検出された変化量と、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位との相関関係を利用して、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位を計測し、
前記レーザ距離計は、前記レーザ光とは異なる参照レーザ光を射出可能であり、
前記参照レーザ光に対する反射部を有する参照ターゲットを前記計測対象位置とは異なる所定の不動位置に設置するとともに、前記レーザ距離計から射出される前記参照レーザ光を前記参照ターゲットに入射させ、前記参照ターゲットの前記反射部から前記参照レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を前記レーザ距離計で受光して前記レーザ距離計から前記参照ターゲットの前記反射部におけるレーザ光の反射位置までの距離を測定し、その測定結果を考慮して前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位を計測する変位計測方法。 - 前記反射部には、前記レーザ光の入射方向と略直交する複数の小反射面が前記入射方向に漸次位置をずらして設けられている請求の範囲第9項に記載の変位計測方法。
- 前記参照ターゲットの前記反射部と前記ターゲットの前記反射部とが互いに同一構造であり、
前記参照レーザ光の入射方向に関する前記参照ターゲットの前記反射部の向きと前記レーザ光の入射方向に関する前記ターゲットの前記反射部の向きとが互いに反対の向きになるようにして、前記参照ターゲットを前記不動位置に設置する請求の範囲第8項〜第10項のいずれか一項に記載の変位計測方法。 - 前記計測対象が構造物である請求の範囲第3項〜第11項のいずれか一項に記載の変位計測方法。
- 前記構造物が複数の脚部とそれらの脚部間に架け渡された上部工とを含み、前記ターゲットが前記上部工に設置され、前記レーザ距離計が前記脚部に設置され、前記変位計測方向が前記上部工の長手方向と直交する方向に設定されている請求の範囲第12項に記載の変位計測方法。
- 前記構造物が複数の橋脚又は橋台とそれらの橋脚又は橋台間に架け渡される上部工とを含む橋梁であり、前記ターゲットは前記反射部を前記上部工の長手方向及び鉛直方向のいずれに対しても斜めに傾けるようにして前記上部工に設置され、前記レーザ距離計は前記ターゲットに向かって前記上部工の長手方向に沿ってレーザ光を照射するようにして前記橋脚又は橋台に設置されている請求の範囲第12項に記載の変位計測方法。
- 前記反射部の向きが互いに異なる複数のターゲットを前記構造物の計測対象位置に設置し、前記複数のターゲットにそれぞれ対応する複数のレーザ距離計から各ターゲットの反射部に同一方向からレーザ光を照射して複数の変位計測方向の変位を同時に計測する請求の範囲第12項〜第14項のいずれか一項に記載の変位計測方法。
- 前記レーザ光の入射方向と直交し、かつ、前記ターゲットによって計測可能な変位範囲において平面状である反射部を有する補助ターゲットを前記計測対象位置に設置し、前記変位計測方向の変位の計測と同時に、前記ターゲットに対する入射方向と同一方向から前記補助ターゲットの反射部にレーザ光を照射して前記入射方向に関する前記計測対象位置の変位を計測する請求の範囲第12項〜第15項のいずれか一項に記載の変位計測方法。
- レーザ光に対する反射部を有し、前記反射部が変位計測方向に対して斜めに傾くようにして計測対象の計測対象位置に設置されるターゲットと、
前記計測対象位置に対して前記変位計測方向に相対的に変位する位置に設置され、前記変位計測方向とは異なる方向でかつ前記反射部に対して斜めに傾く方向から前記反射部にレーザ光を照射するとともに、前記反射部から前記レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を受光して、前記レーザ光の反射位置までの距離又は当該距離の変化量に対応した信号を出力するレーザ距離計と、を備え、
前記反射部には、前記レーザ光の入射方向と略直交する複数の小反射面が前記入射方向に漸次位置がずれるようにして設けられ、
前記レーザ光が前記反射部の複数の小反射面に同時に入射するように前記レーザ光のビーム径と各小反射面の大きさとの関係が設定され、各小反射面における反射光が前記レーザ距離計にて受光される変位計測装置。 - 前記小反射面には、前記入射方向へのレーザ光の反射率を高めるための反射層が設けられている請求の範囲第17項に記載の変位計測装置。
- レーザ光に対する反射部を有し、前記反射部が変位計測方向に対して斜めに傾くようにして計測対象の計測対象位置に設置されるターゲットと、
前記計測対象位置に対して前記変位計測方向に相対的に変位する位置に設置され、前記変位計測方向とは異なる方向でかつ前記反射部に対して斜めに傾く方向から前記反射部にレーザ光を照射するとともに、前記反射部から前記レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を受光して、前記レーザ光の反射位置までの距離又は当該距離の変化量に対応した信号を出力するレーザ距離計と、を備え
前記反射部には、複数の小反射部が前記入射方向に漸次位置がずれるようにして設けられるとともに、前記複数の小反射部のそれぞれに、光の入射方向の変化によらず光の入射方向と平行な方向へ光を返すことが可能な反射機構が設けられている変位計測装置。 - 前記反射部は、前記複数の小反射部のうち互いに隣接する二つの小反射部を結び、かつ前記入射方向に沿うようにして延びる小平面を有している請求の範囲第19項に記載の変位計測装置。
- 前記小平面には、レーザ光の反射率を高めるための反射層が設けられている請求の範囲第20項に記載の変位計測装置。
- 前記レーザ距離計が前記レーザ光とは異なる参照レーザ光を射出可能に構成されるとともに、前記計測対象位置とは異なる所定の不動位置に設置され、かつ前記参照レーザ光に対する反射部を有する参照ターゲットを更に備え、
前記レーザ距離計は、前記参照ターゲットの前記反射部に前記参照レーザ光を照射するとともに、前記参照ターゲットの前記反射部から前記参照レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を受光して、前記参照レーザ光の反射位置までの距離又は当該距離の変化量に対応した信号を出力する手段を備える請求の範囲第17項〜第21項のいずれか一項に記載の変位計測装置。 - レーザ光に対する反射部を有し、前記反射部が変位計測方向に対して斜めに傾くようにして計測対象の計測対象位置に設置されるターゲットと、
前記計測対象位置に対して前記変位計測方向に相対的に変位する位置に設置され、前記変位計測方向とは異なる方向でかつ前記反射部に対して斜めに傾く方向から前記反射部にレーザ光を照射するとともに、前記反射部から前記レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を受光して、前記レーザ光の反射位置までの距離又は当該距離の変化量に対応した信号を出力するレーザ距離計と、を備え、
前記レーザ距離計が前記レーザ光とは異なる参照レーザ光を射出可能に構成されるとともに、前記計測対象位置とは異なる所定の不動位置に設置され、かつ前記参照レーザ光に対する反射部を有する参照ターゲットを更に備え、
前記レーザ距離計は、前記参照ターゲットの前記反射部に前記参照レーザ光を照射するとともに、前記参照ターゲットの前記反射部から前記参照レーザ光の入射方向と略平行な方向へ返される反射光を受光して、前記参照レーザ光の反射位置までの距離又は当該距離の変化量に対応した信号を出力する手段を備える変位計測装置。 - 前記反射部には、前記レーザ光の入射方向と略直交する複数の小反射面が前記入射方向に漸次位置がずれるようにして設けられている請求の範囲第23項に記載の変位計測装置。
- 前記参照ターゲットの前記反射部と前記ターゲットの前記反射部とが互いに同一構造であり、
前記参照レーザ光の入射方向に関する前記参照ターゲットの前記反射部の向きと前記レーザ光の入射方向に関する前記ターゲットの前記反射部の向きとが互いに反対の向きになるようにして、前記参照ターゲットが前記不動位置に設置される請求の範囲第22項〜第24項のいずれか一項に記載の変位計測装置。 - 前記計測対象が構造物である請求の範囲第17項〜第25項のいずれか一項に記載の変位計測装置。
- 前記構造物が複数の脚部とそれらの脚部間に架け渡された上部工とを含み、前記ターゲットが前記上部工に設置され、前記レーザ距離計が前記脚部に設置され、前記変位計測方向が前記上部工の長手方向と直交する方向に設定されている請求の範囲第26項に記載の変位計測装置。
- 前記構造物が複数の橋脚又は橋台とそれらの橋脚又は橋台間に架け渡される上部工とを含む橋梁であり、前記ターゲットは前記反射部を前記上部工の長手方向及び鉛直方向のいずれに対しても斜めに傾けるようにして前記上部工に設置され、前記レーザ距離計は前記ターゲットに向かって前記上部工の長手方向に沿ってレーザ光を照射するようにして前記橋脚又は橋台に設置されている請求の範囲第26項に記載の変位計測装置。
- 前記ターゲットが磁力により前記構造物に取り付けられている請求の範囲第26項〜第28項のいずれか一項に記載の変位計測装置。
- 前記レーザ距離計の出力信号の変化と、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位との相関関係を利用して、前記計測対象位置の前記変位計測方向に関する変位を算出する変位算出手段をさらに備えた請求の範囲第26項〜第29項のいずれか一項に記載の変位計測装置。
- 前記反射部の向きが互いに異なる複数のターゲットが前記構造物の計測対象位置に設置されるとともに、前記複数のターゲットのそれぞれの反射部に対して同一方向からレーザ光を照射するようにして前記レーザ距離計が複数設けられている請求の範囲第26項〜第30項のいずれか一項に記載の変位計測装置。
- 前記レーザ光の入射方向と直交し、かつ、前記ターゲットによって計測可能な変位範囲において平面状である反射部を有する補助ターゲットが前記計測対象位置に設置されるとともに、前記補助ターゲットに対して前記ターゲットに対する入射方向と同一方向からレーザ光を照射するレーザ距離計がさらに設けられている請求の範囲第26項〜第31項のいずれか一項に記載の変位計測装置。
- レーザ光に対する反射部を有し、前記反射部には、複数の小反射部がレーザ光の入射方向に漸次位置をずらして設けられ、前記複数の小反射部のそれぞれには、光の入射方向の変化によらず光の入射方向と平行な方向へ光を返すことが可能な反射機構が設けられるとともに、レーザ光の反射率を高めるための反射層が設けられている変位計測用ターゲット。
- レーザ光に対する反射部を有し、前記反射部には、複数の小反射部がレーザ光の入射方向に漸次位置をずらして設けられ、前記複数の小反射部のそれぞれには、光の入射方向の変化によらず光の入射方向と平行な方向へ光を返すことが可能な反射機構が設けられ、構造物に対する取付部分には磁石が設けられている変位計測用ターゲット。
- レーザ光に対する反射部を有し、前記反射部には、複数の小反射部がレーザ光の入射方向に漸次位置をずらして設けられ、前記複数の小反射部のそれぞれには、光の入射方向の変化によらず光の入射方向と平行な方向へ光を返すことが可能な反射機構が設けられたターゲットを備えている構造物。
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