JP6986702B2

JP6986702B2 - 構造物の隙間幅計測装置

Info

Publication number: JP6986702B2
Application number: JP2017190923A
Authority: JP
Inventors: 克敏諸橋
Original assignee: 株式会社ピーエス三菱
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2021-12-22
Anticipated expiration: 2037-09-29
Also published as: JP2019065534A

Description

本発明は、橋脚と橋梁との隙間等のように構造物に生じる狭隘部の隙間幅を簡便に計測するための構造物の隙間幅計測装置に関する。

従来、コンクリート橋等の既設コンクリート構造物においては、経年や塩害に伴うコンクリートの劣化が懸念されており、定期的にコンクリート表面の検査を行い、その結果に応じてコンクリートの打ち替え等による補修が行われている。

特に、コンクリート橋梁上部工の桁端と橋台パラペットとの間の隙間（以下、遊間という）、対向する桁端間に形成された狭隘部（以下、狭隘部という）及び桁端下面の支承部周辺等では、凍結防止剤を含む水等が入り込み易く、塩害や凍害等による複合劣化の事例が多数確認されている。

また、プレストレストコンクリート橋梁上部工では、桁端にＰＣ鋼材の定着体が配置されることも多く、このような桁端部におけるコンクリートの劣化は、ＰＣ鋼材の定着体が劣化する原因となり、その結果、構造物全体の機能を損なうおそれがある。

そこで、従来では、遊間や狭隘部等の隙間に斫り装置を挿入し、そのノズルからウォータージェットを噴射すること等によって狭隘部端面のコンクリートを斫り、当該斫り面にコンクリートを打ち直すなどして補修を行っている（例えば、特許文献１を参照）。

一方、このような補修作業にあたり、補修作業前、劣化部の斫り作業後及びコンクリートの打ち替え後の各段階における当該狭隘部の隙間幅を計測し、補修工事の状況を管理することが望ましく、従来では、狭隘部の端部（斫り装置の出入口部）に鋼製巻尺を宛がい計測を行っている。

特開２００７−２１８０４８号公報

しかしながら、従来では、鋼製巻尺以外による遊間や狭隘部の隙間幅を計測する方法が確立されておらず、従来の鋼製巻尺を用いた計測では、狭隘部等の隙間に人員が侵入することが困難であり、狭隘部の端部、即ち、入り口部分の幅しか計測できず、狭隘部内の詳細な隙間幅を計測することができないという問題があった。

特に、斫り作業を終えた状態において、遊間及び狭隘部の隙間幅は、隙間端部と内部との幅が一律ではなく凹凸が生じるため、補修作業を管理するにあたり、各作業時における当該隙間幅の計測が重要になっている。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、簡易な構造でコンクリート橋梁上部工の桁端と橋台パラペットとの間の隙間や対向する桁端間に形成された狭隘部全体の隙間幅を計測することができる構造物の隙間幅計測装置の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、構造物に形成される隙間の対向する内面間の幅を計測するための構造物の隙間幅計測装置において、前記隙間に挿入される一定尺の挿し込み部材と、該挿し込み部材の一端側に取り付けられるレーザー距離計と、前記レーザー距離計と所定の距離を置いて前記挿し込み部材の表面に固定され、レーザー光を直角方向に反射させる反射偏光体とを備え、前記挿し込み部材は、その表面に前記隙間の対向する一方の内面側に当接し、該挿し込み部材を他方の内面側に付勢する付勢手段を備え、前記挿し込み部材を前記付勢手段で前記他方の内面に押し当てた状態で前記挿し込み部材を隙間に挿し込み、前記隙間の両内面間の幅を計測するようにした構造物の隙間幅計測装置にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記挿し込み部材は、所定の長さが選択可能であることにある。

本発明に係る構造物の隙間幅計測装置は、請求項１に記載の構成を具備することによって、人員が侵入困難な狭隘部、例えば、コンクリート橋梁上部工の桁端と橋台パラペットとの間の隙間や対向する桁端間に形成された狭隘部の隙間幅を簡易な構造で容易に計測することができ、特に、斫り作業後の遊間や狭隘部内部の隙間幅を計測することによって、斫り面積、斫り深さ、要補修厚を正確に把握することができ、正確に補修作業を管理することができる。また、本発明は、装置の浮き上がりを防止し、正確な計測が可能となる。

さらに、本発明において、請求項２に記載の構成を具備することによって、挿し込み部材の長さを選択することによって、隙間の端部のみならず、隙間内部の所定位置の隙間幅を容易に計測することができる。

本発明に係る構造物の隙間幅計測装置の一例を示す平面図である。同上の側面図である。同上の隙間幅計測装置の使用状態を示す図３中のＡ-Ａ線矢視断面図である。

次に、本発明に係る構造物の隙間幅計測装置の実施態様を図１〜図４に示した実施例に基づいて説明する。

尚、本実施例では、桁端下面の支障部周辺である橋台の橋座と橋桁下面との間に生じる狭隘部（隙間４）の幅を計測する場合を例に説明し、図中符号１は橋台、符号２は橋桁、符号３は支承部材、符号４は隙間である。

隙間幅計測装置１０は、図１、図２に示すように、隙間４に挿入される一定尺の挿し込み部材１１と、挿し込み部材１１の一端側に取り付けられるレーザー距離計１２と、レーザー距離計１２と所定の距離を置いて挿し込み部材１１の表面に固定された反射偏光体１３とを備えている。

レーザー距離計１２は、一般に使用されているレーザー距離計を使用し、レーザー光ｒを水平に照射するとともに、対象物によって反射した反射レーザー光ｒ´を受光し、照射から受光までの時間又は位相差に基づいて、レーザー距離計１２と対象物との間の距離を計測できるようになっている。

このレーザー距離計１２は、レーザー照射方向を挿し込み部材１１側に向けて台座体１４上に固定され、台座体１４には、レーザー照射側の端部に挿し込み部材１１の端部が着脱可能に固定される固定部１５が備えられている。

固定部１５は、一定の厚みを有する矩形状に形成され、台座体１４上に固定され、その上面に挿し込み部材１１の基端が重ね合わせた状態でボルト１６，１６…等の固定手段によって着脱可能に固定されるようになっている。

固定部１５の厚みは、レーザー距離計１２のレーザー照射位置に合わせて設定され、レーザー光ｒが挿し込み部材１１先端に配置された反射偏光体１３の位置に調整され、その状態で挿し込み部材１１と平行に照射されるようにしている。

挿し込み部材１１は、所定の長さＬ及び厚みｔを有する長尺板帯状に形成され、基端が固定部１５に固定され、先端部上面に反射偏光体１３が固定されている。

この挿し込み部材１１は、主に剛性が高く且つ軽量なステンレス鋼等の金属材によって構成され、撓み難いようにしている。また、特に図示しないが、両側縁に長手方向に沿って立設された補強リブを備えるようにしてもよい。

また、挿し込み部材１１には、長さの異なる複数種、例えば、長さＬがそれぞれ５００ｍｍ、１０００ｍｍ、１５００ｍｍ、２０００ｍｍの挿し込み部材１１を備え、所定の長さが選択可能になっている。

さらに、挿し込み部材１１の表面には、その途中部分、例えば、挿し込み部材１１中央部分に挿し込み部材１１を隙間４の対向する一方の内面（以下、部材支持面４ａという）側に付勢する付勢手段が備えられている。

付勢手段は、例えば、一端が挿し込み部材１１の表面に固定された側面視山形状の一対の板バネ１７，１７によって構成され、隙間４に挿入された際に、板バネ１７，１７の頂部が隙間４の対向する他方の内面（以下、計測対象面４ｂ）に押圧され、挿し込み部材１１を部材支持面４ａ側に付勢するようになっている。

両板バネ１７，１７は、それぞれ、固定端１７ａを先端側に向けて挿し込み部材１１と平行に配置され、隙間４に挿入する際に、固定端側の傾斜部１７ｂが隙間４の縁部と接触するようになっている。

また、両板バネ１７，１７は、挿し込み部材１１の幅方向に間隔を置いて配置され、中央を通過するレーザー光ｒを阻害しないようになっている。

反射偏光体１３は、レーザー距離計１２側に傾斜した反射面１３ａを有する三角プリズムによって構成され、レーザー光ｒを反射面１３ａで直角方向に反射させるようになっている。

よって、反射偏光体１３は、レーザー距離計１２から照射されたレーザー光ｒを直角方向に反射させるとともに、計測対象面４ｂで反射された反射レーザー光ｒ´をレーザー距離計１２に向けて反射させるようになっている。

この隙間幅計測装置１０によって隙間幅Ｄを計測するには、先ず、長さの異なる複数種の挿し込み部材１１から、計測位置に合わせて所望の長さの挿し込み部材１１を選択し、固定部１５に固定する。

次に、図３、図４に示すように、挿し込み部材１１を隙間４の所定の位置まで挿入すると、付勢手段を構成する板バネ１７，１７の頂部が計測対象面４ｂ、即ち、橋桁２の下面に当接し、挿し込み部材１１が部材支持面４ａ、即ち、橋座側に付勢され、挿し込み部材１１の下面が橋座表面に押し付けられた状態で部材支持面４ａに支持される。

この状態でレーザー距離計１２を作動させると、照射されたレーザー光ｒは、部材支持面４ａと平行に反射偏光体１３に向けて照射され、反射偏光体１３の反射面１３ａで直角方向に反射されて、計測対象面４ｂに至る。

そして、レーザー光ｒは、計測対象面４ｂで反射され、この反射レーザー光ｒ´が反射偏光体１３の反射面１３ａで直角方向に反射され、当該反射レーザー光ｒ´がレーザー距離計１２で受光される。

よって、レーザー距離計１２では、レーザー距離計１２から反射偏光体１３までの距離Ｄ１に反射偏光体１３から計測対象面４ｂまでの距離Ｄ２を加えた総距離ＤＡが計測される。

一方、挿し込み部材１１は、その長さＬ及び厚みｔが一定であるので、レーザー距離計１２から反射偏光体１３までの距離Ｄ１及び部材支持面４ａから反射偏光体１３までの距離Ｄ３も一定である。

従って、隙間幅Ｄは、総距離ＤＡ、レーザー距離計１２から反射偏光体１３までの距離Ｄ１、部材支持面４ａから反射偏光体１３までの距離Ｄ３とすると、次式で求められる。
式１
Ｄ＝Ｄ２＋Ｄ３
＝（Ｄ１＋Ｄ２）−Ｄ１＋Ｄ３
＝ＤＡ−Ｄ１＋Ｄ３

このように構成された隙間幅計測装置１０では、人員が入り込めない部分の構造物の遊間や狭隘部の隙間４に挿し込み部材１１を挿し込むことによって容易に隙間幅Ｄ、即ち、部材支持面４ａと計測対象面４ｂとの間の距離を計測することができる。

よって、図３に示すように、斫り作業を経て隙間４端部の幅と、隙間４内部の幅が異なるような場合にも対応することができ、斫り面積、斫り深さ、要補修厚を正確に把握することができ、正確に補修作業を管理することができる。

また、この隙間幅計測装置１０は、長さの異なる複数種の挿し込み部材１１を備えているので、選択した挿し込み部材１１によって、隙間４の所望の位置の隙間幅Ｄを計測することができる。

尚、上述の実施例では、長さの異なる複数種の挿し込み部材１１を備え、計測位置に合わせて挿し込み部材１１を選択して使用する場合について説明したが、挿し込み部材１１を伸縮可能な構造とし、伸縮によって側定位置を選択するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、付勢手段として側面視山形状の板バネ１７，１７を使用した例について説明したが、付勢手段の態様は、上述の実施例に限定されず、例えば、ゴム材等の弾性部材をしようしてもよい。

さらに、上述の実施例では、橋座と橋桁下面との間の隙間４を例に説明したが、計測対象となる隙間４は、これに限定されず、例えば、パラペットと橋桁端面との間の遊間や床版間の継ぎ目部分等の隙間４の計測にも適用することができる。

また、本発明に係る隙間幅計測装置１０は、挿し込み部材１１を挿入可能な隙間であれば対応可能であり、いかなる方向の隙間にも対応でき、どのような隙間幅でも計測することができる。

１橋台
２橋桁
３支承部材
４隙間
１０隙間幅計測装置
１１挿し込み部材
１２レーザー距離計
１３反射偏光体
１４台座体
１５固定部
１６ボルト
１７板バネ

Claims

構造物に形成される隙間の対向する内面間の幅を計測するための構造物の隙間幅計測装置において、
前記隙間に挿入される一定尺の挿し込み部材と、該挿し込み部材の一端側に取り付けられるレーザー距離計と、前記レーザー距離計と所定の距離を置いて前記挿し込み部材の表面に固定され、レーザー光を直角方向に反射させる反射偏光体とを備え、
前記挿し込み部材は、その表面に前記隙間の対向する一方の内面側に当接し、該挿し込み部材を他方の内面側に付勢する付勢手段を備え、
前記挿し込み部材を前記付勢手段で前記他方の内面に押し当てた状態で前記挿し込み部材を隙間に挿し込み、前記隙間の両内面間の幅を計測するようにしたことを特徴とする構造物の隙間幅計測装置。
前記挿し込み部材は、所定の長さが選択可能である請求項１に記載の構造物の隙間幅計測装置。