JP7084891B2 - How to determine the position of anchor bolts - Google Patents
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Description
本発明は、アンカーボルトの位置決定方法に関する。 The present invention relates to a method for determining the position of anchor bolts.
鉄筋コンクリート造の構造物を耐震補強するために、壁面に鋼板や鋼板からなる部材を取り付けることがある。この場合、壁面にアンカーボルトを設け、このアンカーボルトを開口に挿通させ、ナットなどを用いて鋼板などを取り付ける。鋼板などには、アンカーボルトの位置に合わせて開口が形成される。構造物内の鉄骨や鉄筋などを避けてアンカーボルトを取り付ける必要があり、取り付け位置は現場で定まるので、現場でアンカーボルトの取り付け位置を測量したうえで、鋼板などに開口を形成する必要がある。 In order to seismically retrofit a reinforced concrete structure, steel plates or members made of steel plates may be attached to the wall surface. In this case, an anchor bolt is provided on the wall surface, the anchor bolt is inserted through the opening, and a steel plate or the like is attached using a nut or the like. An opening is formed in a steel plate or the like according to the position of an anchor bolt. It is necessary to install anchor bolts while avoiding steel frames and reinforcing bars in the structure, and the mounting position is determined at the site, so it is necessary to measure the mounting position of the anchor bolts at the site and then form an opening in the steel plate etc. ..
一般的には、鋼板などに形成する開口の位置を求めるために、アンカーボルト挿入用の孔を形成した後に、構造物の壁面にロール紙をあてがい、墨汁などで孔をトレースしていた。また、壁面に墨出し線を引き、この墨出し線を基準として作業員が手作業で孔の位置を測量していた。 Generally, in order to obtain the position of an opening to be formed in a steel plate or the like, after forming a hole for inserting an anchor bolt, a roll paper is applied to the wall surface of the structure and the hole is traced with ink or the like. In addition, a marking line was drawn on the wall surface, and the worker manually measured the position of the hole based on the marking line.
なお、特許文献1には、高精度電子測距・測角儀であるトータルステーションを用いてアンカーボルトが設けられた位置を測量することが開示されている。また、特許文献2には、アンカーボルトが設けられた壁面に発泡性樹脂を押し付け、これに形成された窪みの位置によってアンカーボルトの位置を求めることが開示されている。
In addition,
しかしながら、従来の一般的は方法では、トレース作業や測量作業などが煩雑であり、多くの時間を要していた。また、これらの作業はアンカーボルトを孔に定着させる前に行うので、構造的な強度が不足した状態で構造物が長期間に亘って放置されるおそれもあった。さらに、アンカーボルトが傾斜した状態で孔に定着されることがあるが、この傾斜を考慮したうえで開口を形成していないので、傾斜が大きい場合には、アンカーボルトの定着作業をやり直す、又は現場で開口の形状を変更する加工を行う必要があった。 However, in the conventional general method, tracing work and surveying work are complicated and require a lot of time. Further, since these operations are performed before the anchor bolts are fixed in the holes, there is a possibility that the structure is left unattended for a long period of time in a state where the structural strength is insufficient. Further, the anchor bolt may be fixed in the hole in an inclined state, but since the opening is not formed in consideration of this inclination, if the inclination is large, the anchor bolt fixing work may be redone or the anchor bolt may be fixed. It was necessary to perform processing to change the shape of the opening on site.
また、上記特許文献1に開示されたトータルステーションは機器の設置と測定のために広いスペースを必要とするので、狭い場所には適用できないと共に、ターゲットをアンカーボルトに取り付ける必要があるので、作業が煩雑であった。また、上記特許文献2に開示された技術では、発泡性樹脂が多量に必要となると共に、発泡性樹脂に形成された窪みの位置を作業者が測量する必要があるので、煩雑な作業が必要であった。
Further, since the total station disclosed in
本発明は、以上の点に鑑み、傾斜を含めたアンカーボルトの位置を簡易に決定することが可能な方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a method capable of easily determining the position of an anchor bolt including an inclination.
本発明のアンカーボルトの位置決定方法は、アンカーボルトが部分的に突出して設けられた構造物の壁面を少なくとも異なる2方向から撮像して少なくとも2組の画像データを得る工程と、前記少なくとも2組の画像データから3次元写真測量により前記アンカーボルトの突出した部分の先端及び根元の位置を求める工程と、前記アンカーボルトの突出した部分の先端及び根元の求めた位置を、前記壁面を正面視した形状に重ね合せて示す工程とを備えることを特徴とする。 The method for determining the position of anchor bolts of the present invention includes a step of capturing images of the wall surface of a structure provided with partially protruding anchor bolts from at least two different directions to obtain at least two sets of image data, and at least two sets. The wall surface was viewed from the front with respect to the step of obtaining the positions of the tips and roots of the protruding portions of the anchor bolts by three-dimensional photographic survey from the image data of the above, and the positions of the tips and roots of the protruding portions of the anchor bolts. It is characterized by including a process of superimposing on the shape.
本発明のアンカーボルトの位置決定方法によれば、デジタルカメラなどの撮像装置を用いて構造物の壁面を少なくとも異なる2方向から作業者などが撮像することによって、アンカーボルトの位置を自動的に求めることが可能である。そのため、トータルステーションなどの専用で大規模な装置を用いることなく、且つ、作業員が煩雑な作業を行うことなく、アンカーボルトの位置を正確に求めることが可能となる。さらに、アンカーボルトの突出した部分の先端及び根元の位置を求めるので、アンカーボルトが傾斜している場合も考慮される。 According to the method for determining the position of anchor bolts of the present invention, the position of anchor bolts is automatically obtained by an operator or the like taking an image of the wall surface of a structure from at least two different directions using an image pickup device such as a digital camera. It is possible. Therefore, it is possible to accurately determine the position of the anchor bolt without using a dedicated large-scale device such as a total station and without having the worker perform complicated work. Further, since the positions of the tips and roots of the protruding portions of the anchor bolts are obtained, the case where the anchor bolts are inclined is also considered.
本発明のアンカーボルトの位置決定方法において、前記少なくとも異なる2方向のうちの1方向は、前記壁面を正面視する方向であることが好ましい。 In the method for determining the position of the anchor bolt of the present invention, it is preferable that one of the at least two different directions is the direction in which the wall surface is viewed from the front.
この場合、壁面を正面視する方向から撮像して得た画像データが表す画像に直接的にアンカーボルトの突出した部分の先端及び根元の求めた位置を重ね合せて示すことが可能になる。これにより、正面視する方向からの壁面の形状を示す画像又は画像データを別個に作成する必要がない。 In this case, it is possible to directly superimpose the obtained positions of the tip and the root of the protruding portion of the anchor bolt on the image represented by the image data obtained by imaging the wall surface from the front view. This eliminates the need to separately create an image or image data showing the shape of the wall surface from the front view direction.
また、本発明のアンカーボルトの位置決定方法において、前記アンカーボルトの突出した部分の先端及び根元の求めた前記位置に存在する前記アンカーボルトの占める部分を含有する形状を、前記壁面を正面視した形状に重ね合せて示す工程を備えることが好ましい。 Further, in the method for determining the position of the anchor bolt of the present invention, the shape including the portion occupied by the anchor bolt existing at the tip and the root of the protruding portion of the anchor bolt is viewed from the front. It is preferable to provide a step of superimposing on the shape.
この場合、アンカーボルトが傾斜して壁面に設けられていることを考慮したうえで、当該壁面を取付面としてアンカーボルトに開口が挿通する鋼板などに形成すべき開口の位置及び形状を簡易に決定することが可能となる。 In this case, considering that the anchor bolt is inclined and provided on the wall surface, the position and shape of the opening to be formed in the steel plate or the like through which the opening is inserted into the anchor bolt is easily determined with the wall surface as the mounting surface. It becomes possible to do.
本発明の実施形態に係るアンカーボルトの位置決定方法を含む耐震補強方法について、図1及び図2を参照して、耐震補強対象物である鉄筋コンクリート造の橋梁10に耐震補強部材20を取り付ける場合を例に挙げて説明する。なお、橋梁10が本発明の構造物に相当する。
Regarding the seismic retrofitting method including the method for determining the position of the anchor bolt according to the embodiment of the present invention, a case where the seismic retrofitting
ここでは、耐震補強部材20は、橋脚11の側面11aに固定される第1の部材21と、橋桁12の下面12aに固定される第2の部材22と、第1の部材21と第2の部材22とを連結する連結部材23などから構成されている。
Here, the seismic retrofitting
第1の部材21は、橋脚11の側面11aに部分的に突出して設けられた複数本のアンカーボルト31を用いて固定される鋼板24に他の鋼板25が溶接などによって固定されることにより構成されている。鋼板24は平板状であり、その一方の面24aが取付面となって、橋脚11の平面状の側面11aと当接した状態で取り付けられる。
The
第2の部材22は、橋桁12の下面12aに部分的に突出して設けられた複数本のアンカーボルト32を用いて固定される鋼板26に他の鋼板27が溶接などによって固定されることにより構成されている。鋼板26は平板状であり、その一方の面26aが取付面となって、橋脚12の平面状の下面12aと当接した状態で取り付けられる。なお、耐震補強部材20は、従来から公知のものであり、その構成は、図面に記載されたものに限定されない。
The
第1及び第2の部材21,22は、アンカーボルト31,32の突出部31a,32aに、鋼板24,26に形成された開口24b,26bを挿通した状態で、アンカーボルト31,32の突出部31a,32aにナット41,42を締結して取付面である上記の側面11a及び下面12aに固定される。
The first and
本耐震補強方法は、図3を参照して、アンカーボルト孔形成工程STEP1、アンカーボルト定着工程STEP2、撮像工程STEP3、アンカーボルト位置決定工程STEP4、開口位置決定工程STEP5、開口形成工程STEP6、及び耐震補強部材取付工程STEP7を備えている。 In this seismic reinforcement method, referring to FIG. 3, the anchor bolt hole forming step STEP1, the anchor bolt fixing step STEP2, the imaging step STEP3, the anchor bolt position determining step STEP4, the opening position determining step STEP5, the opening forming step STEP6, and the seismic resistance The reinforcing member mounting process STEP7 is provided.
まず、アンカーボルト孔形成工程STEP1において、図4も参照して、アンカーボルト31,32を設けるための孔11b,12bを橋梁10に形成する。具体的には、橋脚11の側面11a及び橋桁12の下面12aに所定の本数のアンカーボルト31,32を挿入するための所定深さの孔11b,12bを、作業者がドリルなどの削孔機などを用いて形成する。この孔11b,12bは、基本的には、耐震補強部材20を取り付けるために設計時に定められた箇所に形成されるが、橋梁10内の鉄骨や鉄筋などを避ける必要があり、必ずしも設計時に定められた箇所に形成されるとは限らない。
First, in the anchor bolt hole forming step STEP1, the
次に、アンカーボルト定着工程STEP2において、アンカーボルト孔形成工程STEP1において形成した各孔11b,12bにアンカーボルト31,32を定着させる。具体的には、孔11b,12bに所定長さだけ突出した状態でアンカーボルト31,32を挿入して、モルタルなどの定着材などをアンカーボルト31,32と孔11b,12bの内壁との隙間に打設する。その後、定着材が硬化することによって、アンカーボルト31,32が定着される。このとき、アンカーボルト31,32は、取付面11a,12aから直交する方向に挿入された状態で定着されることが好ましいが、実際には、多少傾いて定着されるものも存在する。
Next, in the anchor bolt fixing step STEP2, the
次に、撮像工程STEP3において、アンカーボルト31,32が部分的に突出して設けられた取付面11a,12aを少なくとも異なる2方向から撮像する。具体的には、作業者がデジタルカメラなどの撮像装置を用いて、取付面11a,12aを撮像して、少なくとも2枚の画像(2組の画像データ)を得る。なお、取付面11a,12aが本発明の壁面に相当する。
Next, in the imaging step STEP3, the
各鋼板24,26が取り付けられる全てのアンカーボルト31,32が狭い範囲に存在する場合には、各鋼板24,26の取り付けに用いる全てのアンカーボルト31,32が1枚の画像に撮像されるように撮像することが好ましい。ただし、アンカーボルト31,32の範囲が広い場合には、画像が重複部分を有するようにしたうえで複数枚の画像を撮像してもよい。
When all the
なお、取付面11a,12aに墨出し線による交点や貼り付けたスケールシールのマークなどを基準点として設けることが好ましい。これにより、異なる方向から撮像した複数枚の画像を統合すること、又は同じ方向から撮像した複数枚の画像を重ね合せることが容易となる。ただし、取付面11a,12aの端部などの形状上の特徴点を基準点や統合点として用いてもよい。
It is preferable to provide the mounting
また、全てのアンカーボルト31,32を少なくとも異なる2方向から撮像する必要がある。ただし、3方向以上の異なる方向から撮像してもよい。これにより、後述するアンカーボルト位置決定工程STEP4にて決定するアンカーボルト31,32の位置精度の向上を図ることが可能となる。
Further, it is necessary to image all the
そして、撮像する方向のうち1方向は取付面11a,12aを正面視する方向、すなわち、取付面11a,12aと直交する方向であることが好ましい。この方向は、鋼板24,26の取付面24a,26aに対しても垂直な方向となる。また、撮像する方向のうち1方向はアンカーボルト31,32の突出部31a,32aの根元31b、32bの少なくとも一部を撮像したものであることが好ましい。1方向からの画像で全ての根元31b、32bが撮像できない場合には、2方向以上から撮像すればよく、この場合、これらの画像は必ずしも互いに重なり合う部分を撮像したものでなくてもよい。
It is preferable that one of the imaging directions is a direction in which the mounting
次に、アンカーボルト位置決定工程STEP4において、撮像工程STEP3で得た複数枚の画像に基づき、アンカーボルト31,32の位置を決定する。具体的には、図5も参照して、アンカーボルト31,32の突出部31a,32aの根元31b、32b及び先端部31c、32cの位置を決定する。なお、図5において、実線は根元31bの形状及び位置を示し、点線は先端32cの形状及び位置を示している。
Next, in the anchor bolt position determination step STEP4, the positions of the
なお、これらの形状及び位置は、既知の各種の近接写真測量方法を用いて決定すればよい。例えば、近接写真測量方法を用いて3次元画像を求める市販のソフトウエアなどをPCなどのコンピュータにインストールし、撮像した画像データをコンピュータで処理することにより、決定すればよい。このとき、アンカーボルト31,32の突出部31a,32aの大略長さや断面形状が既知であることを考慮して決定すればよい。
In addition, these shapes and positions may be determined by using various known close-up photogrammetry methods. For example, it may be determined by installing commercially available software for obtaining a three-dimensional image using a close-up photogrammetry method on a computer such as a PC and processing the captured image data on the computer. At this time, the determination may be made in consideration of the fact that the approximate lengths and cross-sectional shapes of the protruding
具体的には、根元31b、32bの位置をそれぞれ円形状の外形を有する形状及びその位置を決定し、先端部31c、32cの位置をそれぞれ円形又は楕円形状の外形を有する形状及びその位置を決定すればよい。ただし、根元31b,32b及び先端31c、32cの中心点を位置として決定してもよい。なお、これらの位置は、前述した特徴点などの基準点からの3次元位置として決定する。
Specifically, the positions of the
なお、撮像装置として、光学系レンズやCCDの画像センサなどを備え、焦点距離、主点などの内部標定要素が予め分かっているデジタルカメラなどを用いることが好ましい。また、撮像装置は、このようなデジタルカメラが2台、既知の間隔を隔てて、既知の姿勢角度及び投影中心などを有するように固定されたものであることがさらに好ましい。これにより、2台のデジタルカメラで撮影して得られた画像データによってステレオ画像データを構成することができ、決定したアンカーボルト31,32の位置精度の向上を図ることが可能となる。
As the image pickup device, it is preferable to use a digital camera or the like equipped with an optical system lens, a CCD image sensor, or the like, and the internal control elements such as the focal length and the principal point are known in advance. Further, it is more preferable that the image pickup apparatus is one in which two such digital cameras are fixed so as to have a known posture angle, a projection center, and the like at a known distance from each other. As a result, the stereo image data can be composed of the image data obtained by taking pictures with two digital cameras, and the position accuracy of the
ただし、1台のデジタルカメラを用いて、未知の少なくとも2方向から撮像した画像に基づいて、アンカーボルト31,32の位置を決定してもよい。これは、アンカーボルト31,32の突出部31a,32aの概略長さ及び断面半径などが既知であることに基づく。ただし、この場合には、決定したアンカーボルト31,32の位置精度が劣る可能性がある。
However, the positions of the
次に、開口位置決定工程STEP5において、図6も参照して、アンカーボルト位置決定工程STEP4で決定したアンカーボルト31,32の位置に基づき、鋼板24,26に形成する開口24b,26bの位置及び形状を決定する。
Next, in the opening position determination step STEP5, with reference to FIG. 6, the positions of the
具体的には、まず、アンカーボルト31,32の突出部31a,32bの根元31b、32b及び先端部31c、32cの位置を決定した結果に基づいて、これらの位置及び形状を、取付面11a,12aのそれぞれの正面視した形状に重ね合せて示す。具体的には、これらの位置又は形状を、取付面11a,12aを正面視したそれぞれのCAD図などの図面、又はコンピュータ内の仮想の2次元図面に重ね合せて描画などして示す。さらに、これらの図面などには、鋼板24,26の形状を示す輪郭線なども併せて描画などして示す。
Specifically, first, based on the result of determining the positions of the
なお、撮像装置が撮影した正面視の画像に、鋼板24,26の形状とアンカーボルト31,32の位置を重ね合せて示してもよい。また、描画などの作業はコンピュータ内だけで行ってもよい。
The shapes of the
次に、開口形成工程STEP6においては、開口位置決定工程STEP5において示された画像に基づき、アンカーボルト31,32が挿通される開口24b,26bを鋼板24,26に形成する。
Next, in the opening forming step STEP6, the
具体的には、アンカーボルト31,32の突出部31a,32aの根元31b,32bと先端部31c,32cが同じ位置にある場合には、開口24b,26bは円形状となる。一方、アンカーボルト31,32の突出部31a,32aの根元31b,32bと先端部31c,32cが異なる位置にある場合には、開口24b,26bは、これらの形状を含有するような長円状などの形状となる。
Specifically, when the
そして、このような形状を有する開口24b,26bが鋼板24,26の形状と重ね合せて示されたCAD図を作製し、このCAD図に基づいて、作業者が鋼板24,26に開口24,26を形成する。なお、CAD/CAMシステムなどを用いて、自動的に鋼板24,26に開口24b,26bを形成してもよい。
Then, a CAD diagram is created in which the
最後に、耐震補強部材取付工程STEP7において、開口形成工程STEP6で開口24b,26bを形成した鋼板24,26を用いて作製した耐震補強部材20を橋梁10に取り付ける。
Finally, in the seismic retrofitting member mounting step STEP7, the seismic retrofitting
具体的には、開口形成工程STEP6で開口24b,26bを形成した鋼板24,26を用いて第1及び第2の部材21,22を作製する。そして、作製した第1の部材21の鋼板24に形成されたそれぞれの開口24bに、橋脚11の側面11aから突出したアンカーボルト31を挿通させて、鋼板24の取付面24aを側面11aに当接させた状態で、各アンカーボルト31にナット41を螺合させて固定する。同様に、第2の部材22の鋼板26に形成されたそれぞれの開口26bに、橋桁12の下面12aから突出したアンカーボルト32を挿通させて、鋼板26の取付面26aを下面12aに当接させた状態で、各アンカーボルト32にナット42を螺合させて固定する。
Specifically, the first and
その後、連結部材23によって、第1の部材21と第2の部材22とを連結させて耐震補強部材20を完成させる。これにより、耐震補強部材20の橋梁10への取り付けが完了する。
After that, the
以上説明したように、本耐震補強方法によれば、デジタルカメラなどの撮像装置を用いて取付面11a,12aを少なくとも異なる2方向から作業者などが撮像することによって、アンカーボルト31,32の位置をコンピュータなどによって自動的に求めることができる。そして、これは、トータルステーションなどの専用で大規模な装置を用いることなく、且つ、作業員が煩雑なトレース作業や測量作業などを行うことなく自動的に行うことが可能であるので、作業時間の短縮化を図ることができる。
As described above, according to this seismic retrofitting method, the positions of the
さらに、アンカーボルト31,32の突出部31a,32aの根元31b,32b及び先端部31c,32cの位置を自動的に求めるので、アンカーボルト31,32が傾斜している場合も考慮されたうえで、正しい位置に好適な形状の開口24b,26bを鋼板24,26に形成することが可能となる。
Further, since the positions of the
また、取付面11a,12aにアンカーボルト31,32を挿入するための孔11b,12bを形成した直後に、これらの孔11b,12bにアンカーボルト31,32を定着させることが可能であるので、構造物の構造強度に劣る期間の短縮化を図ることが可能となる。
Further, since the
なお、本発明は、上述した実施形態に具体的に記載した耐震補強方法において実施されるものに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内であれば適宜変更することができる。 The present invention is not limited to the one implemented in the seismic retrofitting method specifically described in the above-described embodiment, and can be appropriately modified as long as it is within the scope of the claims. ..
例えば、上述した実施形態においては、耐震補強部材20を2つの取付面11a,12aに取り付ける場合について説明した。しかし、これに限定されず、耐震補強部材を1又は3以上の取付面に取り付けてもよい。また、耐震補強部材20は、取付面11a,12aに直接的に取り付けられる鋼板24,26以外の鋼板25,27などの構成部材をする場合について説明した。しかし、これに限定されず、取付面に直接的に取り付けられる鋼板のみから耐震補強部材がなるものであってもよい。さらに、耐震補強部材以外の用途の部材が橋梁10以外の構成物に取り付けられる場合に適用してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the seismic retrofitting
10…橋梁(構造物)、 11…橋脚、 11a…橋脚の側面(取付面、壁面)、 11b…孔、 12…橋桁、 12a…橋桁の下面(取付面、壁面)、 12b…孔、 20…耐震補強部、 21…第1の部材、 22…第2の部材、 23…連結部材、 24~27…鋼板、 24a,26a…取付面、 24b,26b…開口、 31,32…アンカーボルト、 31a,32a…突出部、 31b、32b…根元、 31c、32c…先端部。 10 ... Bridge (structure), 11 ... Pier, 11a ... Side surface of bridge pier (mounting surface, wall surface), 11b ... Hole, 12 ... Bridge girder, 12a ... Bottom surface of bridge girder (mounting surface, wall surface), 12b ... Hole, 20 ... Seismic reinforcement, 21 ... 1st member, 22 ... 2nd member, 23 ... Connecting member, 24-27 ... Steel plate, 24a, 26a ... Mounting surface, 24b, 26b ... Opening, 31, 32 ... Anchor bolt, 31a , 32a ... Projection, 31b, 32b ... Root, 31c, 32c ... Tip.
Claims (3)
前記少なくとも2組の画像データから3次元写真測量により前記アンカーボルトの突出した部分の先端及び根元の位置を求める工程と、
前記アンカーボルトの突出した部分の先端及び根元の求めた位置を、前記壁面を正面視した形状に重ね合せて示す工程とを備えることを特徴とするアンカーボルトの位置決定方法。 A process of obtaining at least two sets of image data by imaging the wall surface of a structure provided with partially protruding anchor bolts from at least two different directions.
A step of obtaining the positions of the tips and roots of the protruding portions of the anchor bolts by three-dimensional photogrammetry from at least two sets of image data.
A method for determining the position of an anchor bolt, comprising:
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