JP7129240B2 - Measuring device and measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、計測装置および計測方法に関する。 The present invention relates to a measuring device and a measuring method.

地質が不良な地山等においては、トンネルの上部だけでなくトンネルの底部(インバート部)にも設計で想定した値を超える外圧が作用することがあるため、インバート部の隆起現象が発生する場合がある。 In the case of rocks with poor geology, external pressure exceeding the value assumed in the design may act not only on the upper part of the tunnel but also on the bottom of the tunnel (inverted part). There is

インバート部の隆起が継続するとトンネル周囲の地盤は安定化せず、破壊や崩壊に至る前に隆起現象の程度に応じた対策を講じる必要がある。また、インバート部の覆工コンクリートの打設はトンネル変形の収束を条件としているため、変位計測により確認する必要があり、インバート部の変位計測は重要である。しかしながら、実際の計測は路盤を構成する土砂の下の上下動を計測する必要があるため、その困難さから上半や上部アーチ部分の変位の収束状況から、間接的にインバート部変位の収束が判断されていた。 If the uplift of the invert section continues, the ground around the tunnel will not stabilize, and it is necessary to take measures according to the degree of uplift phenomenon before it leads to destruction or collapse. In addition, since the placement of lining concrete at the invert section requires the convergence of tunnel deformation, it must be confirmed by displacement measurement, and displacement measurement at the invert section is important. However, in actual measurement, it is necessary to measure the vertical movement under the earth and sand that make up the roadbed. had been judged.

これに関連して、地中に埋設した配管の沈下量や傾斜量を検出する相対位置検出装置が開発されている(例えば、特許文献1参照)。 In relation to this, a relative position detection device has been developed that detects the amount of subsidence or inclination of a pipe buried underground (see, for example, Patent Document 1).

また、山岳トンネル掘削中に路盤下の地山の隆起を計測できる変位計が開発されている(例えば、非特許文献1参照)。この変位計では、路盤下に埋設した水圧計を、水で満たしたビニール管で地上の基準水槽と連結し、路盤の隆起量を水頭差で計測する。この変位計によれば、インバート部の鉛直方向の変位を計測することができる。 Also, a displacement meter has been developed that can measure the upheaval of the ground under the roadbed during excavation of a mountain tunnel (see, for example, Non-Patent Document 1). In this displacement gauge, a water pressure gauge buried under the roadbed is connected to a standard water tank on the ground through a vinyl pipe filled with water, and the uplift amount of the roadbed is measured by the difference in water head. This displacement meter can measure the vertical displacement of the inverted portion.

特開2004-053317号公報JP 2004-053317 A

“施工中にトンネル路盤の隆起を計測できる「インバート変位計」を開発”、[online]、株式会社大林組、[平成30年5月22日検索]、インターネット、<http://www.obayashi.co.jp/press/news20150907_1>"Development of 'Invert Displacement Meter' that can measure uplift of tunnel roadbed during construction", [online], Obayashi Corporation, [searched May 22, 2018], Internet, <http://www.obayashi. co.jp/press/news20150907_1>

しかし、特許文献1に記載される技術は、配管の2点間の相対位置の差から配管の沈下量や傾斜量を検出するものであったので、1地点における高さ方向の変位を計測できなかった。そのため、インバート部の特定部分の高さ変状を計測するという要望に応えることができなかった。 However, the technique described in Patent Document 1 detects the amount of subsidence and inclination of the pipe from the difference in the relative position between two points of the pipe, so it is possible to measure the displacement in the height direction at one point. I didn't. Therefore, it was not possible to meet the demand for measuring the height deformation of a specific portion of the inverted portion.

また、非特許文献1に記載される技術では、1地点における高さ方向の変位を計測できるものの、水圧計を用いているので、特許文献1に記載される技術に比べて費用が高くなるという問題があった。そのため、変位計を回収しない場合や、複数の変位計を用いてインバート部を多点観測する場合などのように、一つの施工現場で多数の変位計を同時に用いることは、コストの面での採用が難しかった。さらに、非特許文献1に記載される技術では、水圧計の計測結果を電気信号に変換してデータロガーに送信するので、使用に際して電源の確保が必要になる。そのため、非特許文献1に記載される技術は、使用環境による制限を受ける場合があった。 In addition, although the technique described in Non-Patent Document 1 can measure the displacement in the height direction at one point, it uses a water pressure gauge, so it is said that the cost is higher than the technique described in Patent Document 1. I had a problem. Therefore, it is costly to use a large number of displacement gauges at one construction site at the same time, such as when the displacement gauges are not collected or when multiple displacement gauges are used to observe the invert section at multiple points. Hiring was difficult. Furthermore, in the technique described in Non-Patent Document 1, the measurement result of the water pressure gauge is converted into an electric signal and transmitted to the data logger, so it is necessary to secure a power supply for use. Therefore, the technology described in Non-Patent Document 1 may be subject to restrictions depending on the usage environment.

このような観点から、本発明は、構成が簡単な上に使用環境による制限を受けにくくすることで、従来よりも使用の自由度が高い計測装置および計測方法を提供する。 From such a point of view, the present invention provides a measuring apparatus and a measuring method that have a higher degree of freedom in use than conventional ones, by simplifying the configuration and making it less likely to be restricted by the usage environment.

前記課題を解決するため、本発明に係る計測装置は、構造物の鉛直方向の変位量を液体の液面の高さの変化量として計測する計測装置である。
この計測装置は、計測点に設置され、比重の異なる第一液体および第二液体を収容した検知部と、前記検知部から延伸しており、前記第一液体を収容する第一管状部材および前記第二液体を収容する第二管状部材を有する連結部と、前記第二液体の液面の位置を読み取り可能な読取手段を有する表示部とを備える。
前記検知部は、前記第一管状部材および前記第二管状部材の少なくとも何れか一方をコイル状に巻いたコイル部を有し、前記計測点の変位に伴って前記検知部の位置が変更された場合に、前記第一液体と前記第二液体との境界部が前記コイル部内を周回する。
In order to solve the above-described problems, a measuring device according to the present invention is a measuring device that measures the amount of vertical displacement of a structure as the amount of change in the height of a liquid surface.
This measuring device includes a detection unit installed at a measurement point and containing a first liquid and a second liquid having different specific gravities; a first tubular member extending from the detection unit and containing the first liquid; A connecting portion having a second tubular member containing a second liquid, and a display portion having reading means capable of reading the position of the liquid surface of the second liquid.
The detection part has a coil part formed by winding at least one of the first tubular member and the second tubular member in a coil shape, and the position of the detection part is changed according to the displacement of the measurement point. In this case, the boundary between the first liquid and the second liquid circulates within the coil section.

本発明に係る計測装置においては、検知部の変位量が2種類の液体(第一液体および第二液体)の比重差によって液面の変化量として表れる。そのため、計測点の鉛直方向の変位量を計測することができる。そして、本発明に係る計測装置は、水圧計や電源を必要としないことから、構成が簡単な上に、使用環境による制限を受けにくいので、従来よりも使用の自由度が高い。
また、境界部が計測点から離れて連結部に移動することがないので、計測点の近くに常に境界部が存在する。そのため、計測点の鉛直方向の変位量を高い精度で計測することができる。
In the measuring device according to the present invention, the amount of displacement of the detection section appears as the amount of change in the liquid surface due to the difference in specific gravity between the two liquids (the first liquid and the second liquid). Therefore, the amount of displacement in the vertical direction of the measurement point can be measured. Moreover, since the measuring device according to the present invention does not require a water pressure gauge or a power source, the configuration is simple and the usage environment is less likely to restrict it, so the degree of freedom of use is higher than that of the conventional device.
In addition, since the boundary does not move away from the measurement point and move to the connecting portion, the boundary always exists near the measurement point. Therefore, it is possible to measure the displacement amount of the measurement point in the vertical direction with high accuracy.

前記第一液体と前記第二液体との間には、当該第一液体と当該第二液体とを混ざらないように分離する分離用液体が収容されているのがよい。 It is preferable that a separation liquid is contained between the first liquid and the second liquid for separating the first liquid and the second liquid so that they do not mix.

このようにすると、第一液体と第二液体とが混ざらない(または混ざり難い)ので、第一液体と第二液体は理想的な比重差が維持される。そのため、計測点の鉛直方向の変位量を高い精度で計測することができる。 In this way, the first liquid and the second liquid do not mix (or do not easily mix), so the ideal specific gravity difference between the first liquid and the second liquid is maintained. Therefore, it is possible to measure the displacement amount of the measurement point in the vertical direction with high accuracy.

前記第一管状部材の先端には、第一バルブが設置されており、前記第二管状部材の先端側は、第一分岐管および第二分岐管の二つに分岐しているのがよい。そして、前記第一分岐管には、第二バルブが設置されており、前記第二分岐管には、第三バルブを介して余剰分の前記第二液体を排出する排出用ノズルが設置されている。 A first valve is installed at the tip of the first tubular member, and the tip of the second tubular member is preferably branched into a first branch pipe and a second branch pipe. The first branch pipe is provided with a second valve, and the second branch pipe is provided with a discharge nozzle for discharging the excess second liquid via the third valve. there is

このようにすると、液面の位置調整が容易になるので、変位量の計測を正確かつ迅速に行うことができる。 By doing so, it becomes easier to adjust the position of the liquid surface, so that the displacement amount can be measured accurately and quickly.

また、本発明に係る計測方法は、構造物の鉛直方向の変位量を液体の液面の高さの変化量として計測する計測方法である。
この計測方法は、計測装置を準備する準備工程と、前記計測装置を計測対象の構造物に設置する設置工程と、前記計測装置を初期状態に調整する調整工程と、前記計測装置を用いて変位量を計測する計測工程とを有する。また、前記調整工程は、第1工程と、第2工程と、第3工程とを有する。
前記計測装置は、計測点に設置され、比重の異なる第一液体および第二液体を収容した検知部と、前記検知部から延伸しており、前記第一液体を収容する第一管状部材および前記第二液体を収容する第二管状部材を有する連結部と、前記第二液体の液面の位置を読み取り可能な読取手段を有する表示部とを備える。
前記第一管状部材の先端には、第一バルブが設置されており、前記第二管状部材の先端側は、第一分岐管および第二分岐管の二つに分岐している。前記第一分岐管には、第二バルブが設置されており、前記第二分岐管には、第三バルブを介して余剰分の前記第二液体を排出する排出用ノズルが設置されている。
前記第1工程では、前記第一バルブ、前記第二バルブおよび前記第三バルブを閉鎖した状態から、前記第一バルブおよび前記第三バルブを開放して、前記第一液体の液面を低下させるとともに、余剰分の前記第二液体を前記排出用ノズルから排出する。
前記第2工程では、前記第1工程の状態から前記第一バルブを閉鎖するとともに前記第二バルブを開放して、前記第二液体の液面を低下させるとともに、余剰分の前記第二液体を前記排出用ノズルからさらに排出する。
前記第3工程では、前記第2工程の状態から前記第一バルブを開放するとともに前記第三バルブを閉鎖する。
Further, the measuring method according to the present invention is a measuring method for measuring the amount of vertical displacement of the structure as the amount of change in the height of the liquid surface.
This measurement method includes a preparation step of preparing a measuring device, an installation step of installing the measuring device on a structure to be measured, an adjustment step of adjusting the measuring device to an initial state, and using the measuring device and a measuring step of measuring the amount of displacement. Moreover, the adjustment process has a first process, a second process, and a third process.
The measuring device includes a detection unit installed at a measurement point and containing a first liquid and a second liquid having different specific gravities; a first tubular member extending from the detection unit and containing the first liquid; A connecting portion having a second tubular member containing a second liquid, and a display portion having reading means capable of reading the position of the liquid surface of the second liquid.
A first valve is installed at the tip of the first tubular member, and the tip side of the second tubular member is branched into a first branch pipe and a second branch pipe. A second valve is installed in the first branch pipe, and a discharge nozzle for discharging the surplus second liquid via the third valve is installed in the second branch pipe.
In the first step, from a state in which the first valve, the second valve and the third valve are closed, the first valve and the third valve are opened to lower the liquid level of the first liquid. At the same time, the excess second liquid is discharged from the discharge nozzle.
In the second step, from the state of the first step, the first valve is closed and the second valve is opened to lower the liquid level of the second liquid and remove the surplus of the second liquid. It is further discharged from the discharge nozzle.
In the third step, the first valve is opened and the third valve is closed from the state of the second step.

本発明に係る計測方法においては、検知部の変位量が2種類の液体(第一液体および第二液体)の比重差によって液面の変化量として表れる。そのため、計測点の鉛直方向の変位量を計測することができる。そして、本発明に係る計測方法は、水圧計や電源を必要としないことから、構成が簡単な上に、使用環境による制限を受けにくいので、従来よりも使用の自由度が高い。
また、本発明に係る計測方法では、液面の位置調整が容易なので、変位量の計測を正確かつ迅速に行うことができる。
In the measuring method according to the present invention, the amount of displacement of the detection unit appears as the amount of change in the liquid surface due to the difference in specific gravity between the two liquids (the first liquid and the second liquid). Therefore, the amount of displacement in the vertical direction of the measurement point can be measured. Moreover, since the measuring method according to the present invention does not require a water pressure gauge or a power source, the configuration is simple and the usage environment is less likely to restrict it.
In addition, in the measuring method according to the present invention, since the position of the liquid surface can be easily adjusted, the amount of displacement can be measured accurately and quickly.

本発明によれば、構成が簡単な上に使用環境による制限を受けにくくすることで、従来よりも使用の自由度が高い。 According to the present invention, since the configuration is simple and the use environment is less likely to restrict the device, the degree of freedom in use is higher than in the conventional art.

本発明の実施形態に係る計測装置の全体図である。1 is an overall view of a measuring device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る計測装置を構成する検知部を説明するための図であり、(a)は平面図であり、(b)は縦断面図である。(a)では、連結部の一部を破断して内部を示している。また、(b)では、第一管状部材および第二管状部材に収容される液体の記載を省略している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the detection part which comprises the measuring device which concerns on embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is a longitudinal cross-sectional view. In (a), a portion of the connecting portion is broken to show the inside. Also, in (b), the description of the liquid contained in the first tubular member and the second tubular member is omitted. 検知部本体のイメージ図である。FIG. 4 is an image diagram of a detection unit main body; 本発明の実施形態に係る計測装置を構成する表示部の正面図である。It is a front view of the display part which comprises the measuring device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る計測装置の作動原理を説明するための図であり、(a)は変位発生前の状態を示し、(b)は変位発生後の状態を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the principle of operation of the measuring device which concerns on embodiment of this invention, (a) shows the state before displacement generation, (b) shows the state after displacement generation. 本発明の実施形態に係る計測装置の調整工程を説明するための図であり、(a)は第1工程を実施する前の状態を示し、(b)は第1工程を実施した後の状態を示し、(c)は第2工程を示し、(d)は第3工程を示す。FIG. 4 is a diagram for explaining the adjustment process of the measuring device according to the embodiment of the present invention, where (a) shows the state before performing the first step, and (b) shows the state after performing the first step; , (c) shows the second step, and (d) shows the third step.

以下、本発明の実施をするための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with appropriate reference to the drawings. Each figure is merely a schematic representation to the extent that the present invention can be fully understood. Accordingly, the present invention is not limited to the illustrated examples only. In addition, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected about a common component and a similar component, and those overlapping description is abbreviate|omitted.

<実施形態に係る計測装置の構成>
図1を参照して、実施形態に係る計測装置1の構成について説明する。計測装置1は、計測対象物の鉛直方向の変位を計測するものである。変位は、ある基準点に対する鉛直方向における相対的な距離であり、例えば、第1の時刻における計測対象物の位置と第2の時刻における計測対象物の位置との差である。計測対象物は、時間経過により鉛直方向の変位が発生するものであればよく、特に限定されるものではない。実施形態に係る計測装置1は、地中や水中などの視認不能または視認し難い場所にある構造物の変位を計測するのに有効である。
<Configuration of measuring device according to embodiment>
A configuration of a measuring device 1 according to an embodiment will be described with reference to FIG. The measuring device 1 measures the vertical displacement of an object to be measured. The displacement is a relative distance in the vertical direction with respect to a certain reference point, and is, for example, the difference between the position of the measurement object at the first time and the position of the measurement object at the second time. The object to be measured is not particularly limited as long as it causes displacement in the vertical direction with the lapse of time. The measuring device 1 according to the embodiment is effective in measuring the displacement of a structure located in an invisible or difficult-to-visually-visible location such as underground or underwater.

ここでは、図1に示すように、施工中のトンネル2のインバート部2aの変位計測に計測装置1を用いることを想定する。土被りの大きい地山や膨張性の地山等においては、インバート部2aにも大きな外圧が作用するので、インバート部2aが隆起する現象が発生する場合がある。本実施形態では、施工した直後のインバート部2aの位置を基準点とし、所定の時間経過後のインバート部2aの位置(変位)を計測する。ここでのインバート部2aは、路盤3に埋もれており、視認ができない状態である。 Here, as shown in FIG. 1, it is assumed that the measuring device 1 is used for displacement measurement of the inverted portion 2a of the tunnel 2 under construction. Since a large external pressure also acts on the inverted portion 2a in a ground with a large soil covering or an expansive ground, a phenomenon in which the inverted portion 2a rises may occur. In the present embodiment, the position (displacement) of the inverted portion 2a after the lapse of a predetermined time is measured using the position of the inverted portion 2a immediately after construction as a reference point. The inverted portion 2a here is buried in the roadbed 3 and cannot be visually recognized.

計測装置1は、計測対象物の鉛直方向の変位量を作動媒体である液体の高さの変化量として計測する液柱式の計測器である。本実施形態における計測装置1では、比重の異なる2種類の液体を作動媒体として用いる。以下では、2種類の液体のうち、比重が重たい液体を「重液」と称し、比重が軽い液体を「軽液」と称する。本実施形態では、重液が「第一液体」に相当し、軽液が「第二液体」に相当する。 The measuring device 1 is a liquid column type measuring instrument that measures the amount of displacement in the vertical direction of an object to be measured as the amount of change in the height of a liquid that is a working medium. In the measuring device 1 of this embodiment, two types of liquids having different specific gravities are used as working media. Hereinafter, of the two types of liquids, the liquid with the higher specific gravity will be referred to as the "heavy liquid", and the liquid with the lower specific gravity will be referred to as the "light liquid". In this embodiment, the heavy liquid corresponds to the "first liquid", and the light liquid corresponds to the "second liquid".

図1に示すように、計測装置1は、計測対象物であるインバート部2aの計測点Pに設置される検知部10と、インバート部2aの変位が液面の位置変化として表示される表示部20と、検知部10および表示部20を連結する連結部30とを備えて構成される。表示部20は、計測点Pよりも高い位置(つまり、検知部10よりも高い位置)であって、時間経過により鉛直方向の変位が発生しない(発生したとしても微小である)場所に設置される。表示部20は、例えば、トンネル2の側壁2bに設置される。 As shown in FIG. 1, the measuring apparatus 1 includes a detection unit 10 installed at a measurement point P of an inverted portion 2a, which is an object to be measured, and a display unit that displays the displacement of the inverted portion 2a as a change in the position of the liquid surface. 20 and a connecting portion 30 that connects the detecting portion 10 and the display portion 20 . The display unit 20 is installed at a position higher than the measurement point P (that is, a position higher than the detection unit 10), where vertical displacement does not occur over time (even if it does, it is very small). be. The display unit 20 is installed on the side wall 2b of the tunnel 2, for example.

検知部10は、計測点P(図1参照)に設置されるものであり、図2に示すように、検知部本体10aと、ケース部10bとからなる。
ケース部10bは、検知部本体10aを保護するとともに、計測点Pから移動しないように設置することができるものであればよく、形状などは特に限定されない。検知部本体10aは、ケース部10bの内部に図示しない固定手段によって固定される。なお、検知部10は、ケース部10bを備えない構成であってもよく、その場合、検知部本体10aが計測点Pに直接設置される。
The detection unit 10 is installed at a measurement point P (see FIG. 1), and as shown in FIG. 2, includes a detection unit main body 10a and a case portion 10b.
The case part 10b is not particularly limited as long as it can be installed so as not to move from the measurement point P while protecting the detection part main body 10a. The detector main body 10a is fixed inside the case portion 10b by a fixing means (not shown). In addition, the detection part 10 may be configured without the case part 10b.

図2(a)に示すように、検知部本体10aは、主に重液を収容した第一管状部材11と、主に軽液を収容した第二管状部材12と、第一管状部材11と第二管状部材12とを連通するように接続する折返し部13とを備えて構成される。折返し部13は、検知部本体10aの製造を容易にするために設けられている構成要素であるので、検知部本体10aは、折返し部13を備えない構成であってもよい。本実施形態では、第一管状部材11および第二管状部材12の内径が同じになっている。また、図2に示すように、第一管状部材11および第二管状部材12の少なくとも何れか一方(ここでは、第二管状部材12)は、ケース部10b内で多重に巻かれることでコイル部14を形成している。 As shown in FIG. 2( a ), the detection unit main body 10 a includes a first tubular member 11 mainly containing heavy liquid, a second tubular member 12 mainly containing light liquid, and the first tubular member 11 . and a folded portion 13 that communicates with the second tubular member 12 . Since the folded portion 13 is a component provided to facilitate the manufacture of the detection portion main body 10 a , the detection portion main body 10 a may be configured without the folded portion 13 . In this embodiment, the inner diameters of the first tubular member 11 and the second tubular member 12 are the same. Further, as shown in FIG. 2, at least one of the first tubular member 11 and the second tubular member 12 (here, the second tubular member 12) is wound multiple times within the case portion 10b to form a coil portion. 14 are formed.

図3に示すように、本実施形態では、重液と軽液との間には、これらの液体が混ざらないように分離する隔離シリコンオイルが収容されている。隔離シリコンオイルは、分離用液体の一例である。隔離シリコンオイルの量は、特に限定されるものではなく、重液と軽液とが混ざらない最小限量であるのがよい。これにより、本実施形態におけるコイル部14には、重液と隔離シリコンオイルとの界面である重液側境界部K1、および軽液と隔離シリコンオイルとの界面である軽液側境界部K2が形成されている。所定の粘度の隔離シリコンオイルを使用するとこで、重液や軽液の粘度に関わらず、重液側境界部K1や軽液側境界部K2を適切に形成することができる。なお、重液と軽液とが混じり合わないものである場合には、隔離シリコンオイルを設けなくてもよい(つまり、重液と軽液とが接することで、界面を形成していてもよい)。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, an isolation silicone oil is contained between the heavy liquid and the light liquid to separate these liquids so that they do not mix. Sequestration silicone oil is an example of a separating liquid. The amount of sequestering silicone oil is not particularly limited, and should be the minimum amount that does not allow the heavy liquid and the light liquid to mix. As a result, the coil portion 14 in the present embodiment has a heavy liquid side boundary portion K1 that is the interface between the heavy liquid and the isolated silicone oil, and a light liquid side boundary portion K2 that is the interface between the light liquid and the isolated silicone oil. formed. By using isolation silicone oil with a predetermined viscosity, the heavy liquid side boundary K1 and the light liquid side boundary K2 can be appropriately formed regardless of the viscosity of the heavy liquid or the light liquid. If the heavy liquid and the light liquid are immiscible, the isolation silicone oil may not be provided (that is, the heavy liquid and the light liquid may be in contact with each other to form an interface. ).

重液と軽液との境界部(ここでは、重液側境界部K1から軽液側境界部K2までの領域であり、以下では「境界部K」と呼ぶ)は、後述する「計測工程」や「計測装置の調整工程」において第一管状部材11および第二管状部材12内を移動する。本実施形態では、境界部Kがコイル部14の外側(連結部30)に移動しないようになっている。つまり、境界部Kがコイル部14の外側に移動しない程度の距離になるように、コイル部14の巻き数Nや半径Rが設定されている。なお、境界部Kの移動量は、重液と軽液との比重差や検知部10から表示部20までの距離L(図1参照)などによって決定される。 The boundary portion between the heavy liquid and the light liquid (here, the region from the heavy liquid side boundary portion K1 to the light liquid side boundary portion K2, hereinafter referred to as the “boundary portion K”) is a “measurement step” described later. , and moves inside the first tubular member 11 and the second tubular member 12 in the "step of adjusting the measuring device". In this embodiment, the boundary portion K is prevented from moving to the outside of the coil portion 14 (connecting portion 30). That is, the number of turns N and the radius R of the coil portion 14 are set such that the boundary portion K does not move outside the coil portion 14 . The amount of movement of the boundary portion K is determined by the difference in specific gravity between the heavy liquid and the light liquid, the distance L from the detection section 10 to the display section 20 (see FIG. 1), and the like.

折返し部13は、重液側接続部13aと、軽液側接続部13bと、U字管13cとを備えて構成されている。重液側接続部13aには、第一管状部材11の端部が取り付けられ、また、軽液側接続部13bには、第二管状部材12の端部が取り付けられる。第一管状部材11と第二管状部材12とは、折返し部13を介して連通しているので、第一管状部材11、第二管状部材12およびU字管13c内の液体は、互いに移動可能である。なお、重液側接続部13aおよび軽液側接続部13bの何れか一方を外すことで、第一管状部材11、第二管状部材12および折返し部13内への液体の注入、並びに、第一管状部材11、第二管状部材12および折返し部13内の液体の排出が可能である。 The folded portion 13 includes a heavy liquid side connection portion 13a, a light liquid side connection portion 13b, and a U-shaped pipe 13c. An end portion of the first tubular member 11 is attached to the heavy liquid side connection portion 13a, and an end portion of the second tubular member 12 is attached to the light liquid side connection portion 13b. Since the first tubular member 11 and the second tubular member 12 are in communication via the folded portion 13, the liquids in the first tubular member 11, the second tubular member 12, and the U-shaped tube 13c are mutually movable. is. By removing either one of the heavy liquid side connection portion 13a and the light liquid side connection portion 13b, the liquid can be injected into the first tubular member 11, the second tubular member 12, and the folded portion 13, and the first The liquid in the tubular member 11, the second tubular member 12 and the folded portion 13 can be drained.

図1に示すように、連結部30は、検知部10と表示部20とを連結するものであり、本実施形態では、トンネル2のインバート部2aおよび側壁2bに沿うようにして設置されている。なお、連結部30の設置方法は、図1に示すものに限定されない。図2(a)に示すように、連結部30は、重液を収容した第一管状部材11と、軽液を収容した第二管状部材12と、第一管状部材11および第二管状部材12を保護する保護管31とからなる。ここでの第一管状部材11および第二管状部材12は、円筒状のチューブである。 As shown in FIG. 1, the connecting portion 30 connects the detecting portion 10 and the display portion 20, and in this embodiment, is installed along the inverted portion 2a and the side wall 2b of the tunnel 2. . In addition, the installation method of the connection part 30 is not limited to what is shown in FIG. As shown in FIG. 2( a ), the connecting portion 30 includes a first tubular member 11 containing heavy liquid, a second tubular member 12 containing light liquid, and first tubular member 11 and second tubular member 12 . and a protective tube 31 that protects the The first tubular member 11 and the second tubular member 12 here are cylindrical tubes.

図4に示すように、表示部20には、重液を収容した第一管状部材11および軽液を収容した第二管状部材12が上下方向に延伸するように左右に並べて固定されている。また、表示部20には、計測する側の液体の表面(ここでは、軽液の液面B2a)の位置を読み取るための目盛り25aが付された目盛板25が設置されている。目盛板25は、読取手段の一例であり、読取手段は目盛板25に限定されない。目盛り25aには、変位発生前に軽液の液面B2aを合わせる零点25bが設定されている。なお、軽液の液面B2aの位置を読み取り易くするために、軽液の液面B2aを視認しやすい色で着色したり、また、着色された液体(例えば、オイル)で軽液の液面B2aを覆ってもよい。 As shown in FIG. 4, a first tubular member 11 containing a heavy liquid and a second tubular member 12 containing a light liquid are fixed side by side to the display unit 20 so as to extend vertically. Further, the display unit 20 is provided with a scale plate 25 having a scale 25a for reading the position of the surface of the liquid to be measured (here, the liquid surface B2a of the light liquid). The scale plate 25 is an example of reading means, and the reading means is not limited to the scale plate 25 . The scale 25a is set with a zero point 25b at which the liquid surface B2a of the light liquid is aligned before displacement occurs. In order to make it easier to read the position of the liquid surface B2a of the light liquid, the liquid surface B2a of the light liquid may be colored with a color that is easy to see, or the liquid surface of the light liquid may be marked with a colored liquid (for example, oil). B2a may be covered.

第一管状部材11の端部には、第一バルブ21が取り付けられており、第一管状部材11の端部を開閉可能である。詳細は後記するが、計測時において、重液の液面B1aは、第一管状部材11の端部から離れた場所に位置する。第一管状部材11内において重液は柱状を呈し、以下では、特に「重液柱」と呼ぶ場合がある。 A first valve 21 is attached to the end of the first tubular member 11 so that the end of the first tubular member 11 can be opened and closed. Although the details will be described later, the liquid surface B1a of the heavy liquid is positioned away from the end of the first tubular member 11 during measurement. The heavy liquid presents a columnar shape in the first tubular member 11, and is hereinafter sometimes referred to as a "heavy liquid column".

第二管状部材12は、分岐部22によって第一分岐管12aと、第二分岐管12bとに分岐されている。第一分岐管12aの端部には、第二バルブ23が取り付けられており、第一分岐管12aの端部を開閉可能である。詳細は後記するが、計測時において、軽液の液面B2aは、第一分岐管12aの端部から離れた場所に位置する。第一分岐管12a内において軽液は柱状を呈し、以下では、特に「軽液柱」と呼ぶ場合がある。また、第二分岐管12bの端部には、第三バルブ24を介して第二分岐管12bよりも内径が極めて小さい排出用ノズル24aが取り付けられている。詳細は後記するが、計測装置1を使用可能な初期状態に調整する際に発生する余剰の軽液を排出用ノズル24aから排出する。排出用ノズル24aの先端は、目盛板25の零点25bに位置合わせされている。 The second tubular member 12 is branched by a branch portion 22 into a first branch pipe 12a and a second branch pipe 12b. A second valve 23 is attached to the end of the first branch pipe 12a so that the end of the first branch pipe 12a can be opened and closed. Although the details will be described later, during measurement, the liquid surface B2a of the light liquid is positioned away from the end of the first branch pipe 12a. The light liquid presents a columnar shape in the first branch pipe 12a, and is hereinafter sometimes referred to as a "light liquid column". A discharge nozzle 24a having an inner diameter much smaller than that of the second branch pipe 12b is attached via a third valve 24 to the end of the second branch pipe 12b. Although the details will be described later, excess light liquid generated when adjusting the measuring device 1 to an initial state in which it can be used is discharged from the discharge nozzle 24a. The tip of the discharge nozzle 24 a is aligned with the zero point 25 b of the scale plate 25 .

(計測装置の作動原理)
図5を参照して、計測装置1の作動原理を説明する。図5は、2つの液柱(重液柱、軽液柱)の水頭バランスを示した模式図である。
比重が異なり、かつ、混じり合わない(不混和)な2種類の液体からなる液柱が図5のように液だまりで接する場合を考える。図5(a)に示すように、重液の水頭の高さを「H」とすれば、軽液の水頭の高さは「(ρh/ρl)・H」の位置でつり合う。「ρh」は重液の比重であり、「ρl」は軽液の比重である。また、液だまりの高さ「Hc」は、高さ「H」に比べて無視できる程に小さいものとする。なお、図1に示す計測装置1では、液だまりの安定性の向上や温度依存性の低減を目的として、液だまりをタンク構造ではなく管状部材を多重に巻いたコイル構造にしている。
(Operating principle of measuring device)
The operating principle of the measuring device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing the head balance of two liquid columns (heavy liquid column and light liquid column).
Let us consider a case where liquid columns composed of two kinds of liquids having different specific gravities and immiscible (immiscible) come into contact with each other in a pool as shown in FIG. As shown in FIG. 5A, if the height of the head of the heavy liquid is "H", the height of the head of the light liquid is balanced at the position of "( ρh / ρl )·H". “ρ h ” is the specific gravity of the heavy liquid, and “ρ l ” is the specific gravity of the light liquid. Also, the height "Hc" of the liquid pool is assumed to be so small as to be negligible compared to the height "H". Note that in the measuring apparatus 1 shown in FIG. 1, the liquid pool is not of a tank structure but of a coil structure in which a tubular member is wound multiple times for the purpose of improving the stability of the liquid pool and reducing the temperature dependence.

ここで、図5(b)に示すように、液だまりに鉛直方向の変位「x」が生じた場合、各々の水頭のバランスが崩れ、バランスの不均衡を打ち消すために、各水頭はそれぞれ「ΔHh,ΔHl」だけ変化する。
このとき、両水頭のバランスは、以下の式(1)で表される。
(H-x+ΔHh):{(ρh/ρl)・H-x+ΔHl}=ρl:ρh ・・式(1)
また、両液柱間を移動する液体の体積は等しいので、以下の式(2)が成立する。ここで、「Ah」は重液の液柱面積であり、「Al」は軽液の液柱面積である。
(Ah・ΔHh)=(-1・Al・ΔHl) ・・式(2)
Here, as shown in FIG. 5(b), when a vertical displacement "x" occurs in the puddle, the balance of each water head is lost. ΔH h , ΔH l ”.
At this time, the balance of both water heads is represented by the following formula (1).
(H−x+ΔH h ): {(ρ hl )·H−x+ΔH l }=ρ lh Equation (1)
Also, since the volume of the liquid moving between the two liquid columns is the same, the following equation (2) holds. Here, "A h " is the liquid column area of the heavy liquid, and "A l " is the liquid column area of the light liquid.
(A h · ΔH h ) = (−1 · A l · ΔH l ) Equation (2)

式(1),(2)より、軽液柱の変化量「ΔHl」と液だまりの変位「x」との関係は、以下の式(3)のようになる。
ΔHl=(ρl-ρh)/{ρl+ρh・(Al/Ah)}・x ・・式(3)
つまり、「ΔHl」(あるいは「ΔHh」でもよい)を知ることができれば、液だまりの変位「x」を知ることができる。また、2種類の液体の比重差が大きく、軽液注が重液注にくらべて細いほど、軽液柱の変化量「ΔHl」は、液だまりの変位「x」に対して感度がよくなる。ただし、液柱を収容する管が細すぎると、液の粘性抵抗によって液柱の動きが悪くなる。
From the equations (1) and (2), the relationship between the amount of change "ΔH l " of the light liquid column and the displacement "x" of the liquid pool is given by the following equation (3).
ΔH l = (ρ l −ρ h )/{ρ lh・(A l /A h )}・x Equation (3)
That is, if 'ΔH l ' (or 'ΔH h ' may be used) can be known, the displacement 'x' of the puddle can be known. Also, the greater the difference in specific gravity between the two types of liquid and the thinner the light liquid injection is compared to the heavy liquid injection, the more sensitive the light liquid column change amount "ΔH l " to the displacement "x" of the liquid pool. . However, if the tube containing the liquid column is too narrow, the movement of the liquid column will be poor due to the viscous resistance of the liquid.

(計測装置の製造方法)
計測装置1は、様々な材料を用いて製造することができる。特に、重液、軽液、並びにこれらの液体を収容する第一管状部材11および第二管状部材12の材料は、計測する変位量の精度に関わるので重要である。また、材料の選定に際しては、個別の材料特定に加えて、それぞれの材料の相性を考慮する必要がある。以下、計測装置1で使用可能な材料の一例を示す。
(Method for manufacturing measuring device)
The measuring device 1 can be manufactured using various materials. In particular, the heavy liquid, the light liquid, and the materials of the first tubular member 11 and the second tubular member 12 containing these liquids are important because they affect the accuracy of the displacement amount to be measured. In addition, when selecting materials, it is necessary to consider the compatibility of each material in addition to specifying individual materials. Examples of materials that can be used in the measuring device 1 are shown below.

軽液としては、例えば、スピンドルオイル、シリコンオイル、水、エチレングリコールを用いることができる。
重液としては、例えば、NaNO3+Ca(NO32混合水溶液、ZnCl2溶液、ポリタングステン酸ナトリウム(SPT)水溶液を用いることができる。
As the light liquid, for example, spindle oil, silicon oil, water, and ethylene glycol can be used.
As the heavy liquid, for example, NaNO 3 +Ca(NO 3 ) 2 mixed aqueous solution, ZnCl 2 solution, sodium polytungstate (SPT) aqueous solution can be used.

第一管状部材11や第二管状部材12の材料が備えていることが好ましい特性は、温度膨張率が低いこと、軽液や重液が浸透しない(または浸透し難い)こと、軽液、重液または隔離シリコンオイルと化学的な反応が起きない(または影響が小さい)こと、耐久性が高いことなどが挙げられる。
第一管状部材11や第二管状部材12の材料としては、例えば、ナイロン、ポリオレフィン、フッ素樹脂(FEP、PFA)、ポリプロピレン、ステンレス鋼を用いることができる。
The properties that the materials of the first tubular member 11 and the second tubular member 12 preferably have are a low coefficient of thermal expansion, impermeability (or impermeability) to light liquids and heavy liquids, and It has no (or little effect) chemical reaction with the liquid or isolating silicone oil, high durability, and so on.
As materials for the first tubular member 11 and the second tubular member 12, for example, nylon, polyolefin, fluororesin (FEP, PFA), polypropylene, and stainless steel can be used.

<実施形態に係る計測装置を用いた計測方法>
図1ないし図6を参照して、実施形態に係る計測装置1を用いた変位の計測方法について説明する。計測方法の工程は、主に「計測装置の準備工程」、「計測装置の設置工程」、「計測装置の調整工程」、「計測装置を用いた計測工程」がある。以下では、各工程について説明する。
<Measuring method using the measuring device according to the embodiment>
A displacement measuring method using the measuring device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. The steps of the measuring method mainly include a "measurement device preparation process", a "measurement device installation process", a "measurement device adjustment process", and a "measurement process using the measurement device". Each step will be described below.

(計測装置の準備工程)
「計測装置の準備工程」は、計測装置1を準備する工程である。この工程では、例えば、第一管状部材11内に重液を注入するとともに、第二管状部材12内に軽液を注入する。また、折返し部13を取り外して、重液と軽液との間に隔離シリコンオイルを注入する。重液,軽液および隔離シリコンオイルを収容後は、第一バルブ21、第二バルブ23および第三バルブ24を閉じた状態にする。
(Preparation process for measuring device)
The “measuring device preparation process” is a process of preparing the measuring device 1 . In this step, for example, a heavy liquid is injected into the first tubular member 11 and a light liquid is injected into the second tubular member 12 . In addition, the folded portion 13 is removed, and isolation silicone oil is injected between the heavy liquid and the light liquid. After containing the heavy liquid, light liquid and isolated silicone oil, the first valve 21, the second valve 23 and the third valve 24 are closed.

(計測装置の設置工程)
「計測装置の設置工程」は、計測装置1を設置する工程である。この工程では、例えば、図1に示すように、計測対象物であるインバート部2aの計測点Pに検知部10を設置するとともに、連結部30をインバート部2aおよび側壁2bに沿うように設置する。また、表示部20を、時間経過により鉛直方向の変位が発生しない(発生したとしても微小である)側壁2bに設置する。
(Installation process of measuring device)
The “measuring device installation process” is a process of installing the measuring device 1 . In this step, for example, as shown in FIG. 1, the detection unit 10 is installed at the measurement point P of the inverted portion 2a, which is the object to be measured, and the connecting portion 30 is installed along the inverted portion 2a and the side wall 2b. . In addition, the display unit 20 is installed on the side wall 2b where vertical displacement does not occur with the lapse of time (even if it does occur, it is very small).

(計測装置の調整工程)
「計測装置の調整工程」は、計測装置1を使用可能な初期状態に調整する工程である。この工程では、図6(a)に示すように、第一バルブ21および第三バルブ24を開放する。なお、第二バルブ23は閉鎖したままの状態にする。これにより、図6(b)に示すように、重液柱の液面B1a(図4参照)と軽液柱の液面B2a(図4参照)とがつり合う位置まで重液柱の液面B1a(図4参照)が低下する。また、それに伴い、排出用ノズル24aから余剰分の軽液が排出するとともに、隔離シリコンオイルがコイル部14内を軽液柱側に移動する。本実施形態では、コイル部14を構成する第一管状部材11や第二管状部材12の長さを十分に取ってあるので、隔離シリコンオイルが移動したとしても、境界部K(図3参照)がコイル部14の外側に移動することがない。その結果、重液柱の液面B1aは、目盛板25の零点25b(図4参照)よりも低い位置まで移動する。
(Adjustment process of measuring device)
The “measuring device adjustment process” is a process for adjusting the measuring device 1 to an initial state in which it can be used. In this step, as shown in FIG. 6A, the first valve 21 and the third valve 24 are opened. Note that the second valve 23 is kept closed. As a result, as shown in FIG. 6B, the liquid surface B1a of the heavy liquid column is increased to a position where the liquid surface B1a of the heavy liquid column (see FIG. 4) and the liquid surface B2a of the light liquid column (see FIG. 4) are balanced. (see FIG. 4) is reduced. Along with this, the excess light liquid is discharged from the discharge nozzle 24a, and the isolated silicone oil moves in the coil portion 14 toward the light liquid column side. In this embodiment, since the lengths of the first tubular member 11 and the second tubular member 12 constituting the coil portion 14 are sufficiently long, even if the isolated silicon oil moves, the boundary portion K (see FIG. 3) does not move to the outside of the coil portion 14. As a result, the liquid surface B1a of the heavy liquid column moves to a position lower than the zero point 25b of the scale plate 25 (see FIG. 4).

続いて、図6(c)に示すように、第一バルブ21を閉鎖するとともに、第二バルブ23を開放する。なお、第三バルブ24は開放したままの状態にする。これにより、軽液柱の液面B2a(図4参照)が目盛板25の零点25b(図4参照)まで低下する。また、それに伴い、排出用ノズル24aから余剰分の軽液が排出する。 Subsequently, as shown in FIG. 6(c), the first valve 21 is closed and the second valve 23 is opened. Note that the third valve 24 is left open. As a result, the liquid surface B2a (see FIG. 4) of the light liquid column drops to the zero point 25b of the scale plate 25 (see FIG. 4). Along with this, the excess light liquid is discharged from the discharge nozzle 24a.

続いて、図6(d)に示すように、第一バルブ21を開放するとともに、第三バルブ24を閉鎖する。なお、第二バルブ23は開放したままの状態にする。これにより、計測装置の調整工程は完了する。 Subsequently, as shown in FIG. 6(d), the first valve 21 is opened and the third valve 24 is closed. Note that the second valve 23 is left open. This completes the adjustment process of the measuring device.

(計測装置を用いた計測工程)
「計測装置を用いた計測工程」は、計測装置1を用いて計測点Pの鉛直方向の変位を計測する工程である。この工程は、例えば、所定時間間隔で行われる。この工程では、作業者(図1参照)は、目盛板25を用いて軽液柱の液面B2a(図4参照)の位置を確認し、前記説明した式(3)に従って、検知部10の位置を計測点Pの位置として算出する。そして、例えば、計測点Pの変位量が許容範囲であるか否かを判定し、変位量が許容範囲を超えている場合には、インバート部2aにコンクリートを吹付けるなどの適切な対応を行う。なお、本実施形態では、コイル部14を構成する第一管状部材11や第二管状部材12の長さを十分に取ってあるので、計測点Pの変位に伴って隔離シリコンオイルが移動したとしても、境界部K(図3参照)がコイル部14の外側に移動することがない。
(Measurement process using measuring device)
A “measurement step using a measuring device” is a step of measuring the displacement of the measurement point P in the vertical direction using the measuring device 1 . This step is performed, for example, at predetermined time intervals. In this step, the operator (see FIG. 1) confirms the position of the liquid surface B2a (see FIG. 4) of the light liquid column using the scale plate 25, and follows the formula (3) described above. The position is calculated as the position of the measurement point P. Then, for example, it is determined whether or not the displacement amount of the measurement point P is within the allowable range, and if the displacement amount exceeds the allowable range, appropriate measures such as spraying concrete on the inverted portion 2a are taken. . In the present embodiment, since the lengths of the first tubular member 11 and the second tubular member 12 constituting the coil portion 14 are sufficiently long, even if the isolated silicon oil moves with the displacement of the measurement point P, Also, the boundary portion K (see FIG. 3) does not move outside the coil portion 14 .

以上のように、本実施形態に係る計測装置1は、検知部10の変位量が2種類の液体(重液、軽液)の比重差によって液面の変化量として表れる。そのため、計測点Pの鉛直方向の変位量を計測することができる。そして、本実施形態に係る計測装置1は、水圧計や電源を必要としないことから、構成が簡単な上に、使用環境による制限を受けにくいので、従来よりも使用の自由度が高い。 As described above, in the measuring device 1 according to the present embodiment, the amount of displacement of the detection unit 10 appears as the amount of change in the liquid surface due to the difference in specific gravity between the two types of liquids (heavy liquid and light liquid). Therefore, the displacement amount of the measurement point P in the vertical direction can be measured. Since the measuring device 1 according to the present embodiment does not require a water pressure gauge or a power source, it has a simple configuration and is less subject to restrictions due to usage environments, and thus has a higher degree of freedom in use than conventional devices.

また、本実施形態に係る計測装置1は、検知部10が変位することにともなって重液および軽液が移動した場合でも、重液と軽液との境界部Kはコイル部14内を周回する。つまり、境界部Kが計測点Pから離れて連結部30に移動することがないので、計測点Pの近くに常に境界部Kが存在する。そのため、計測点Pの鉛直方向の変位量を高い精度で計測することができる。 Further, in the measuring device 1 according to the present embodiment, even when the heavy liquid and the light liquid move as the detection section 10 is displaced, the boundary portion K between the heavy liquid and the light liquid circulates inside the coil section 14. do. That is, since the boundary portion K does not leave the measurement point P and move to the connecting portion 30, the boundary portion K always exists near the measurement point P. Therefore, the vertical displacement amount of the measurement point P can be measured with high accuracy.

[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を変えない範囲で実施することができる。
[Modification]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and can be implemented within the scope of the claims.

本実施形態では、目盛板25を用いて軽液の液面B2aの位置を読み取っていたが、重液の液面B1aの位置を読み取るように構成されていてもよい。その場合、軽液が「第一液体」に相当し、重液が「第二液体」に相当する。 In the present embodiment, the scale plate 25 is used to read the position of the liquid level B2a of the light liquid, but the position of the liquid level B1a of the heavy liquid may be read. In that case, the light liquid corresponds to the "first liquid" and the heavy liquid corresponds to the "second liquid".

また、本実施形態では、検知部10は、第一管状部材11および第二管状部材12の少なくとも何れか一方(ここでは、第二管状部材12)をケース部10b内で多重に巻いたコイル部14を有していた。しかしながら、検知部10が変位することにともなって重液および軽液が移動した場合でも、重液と軽液との境界部Kを検知部10内に維持することができればよく、ケース部10b内における第一管状部材11および第二管状部材12の収納方法はこれに限定されるものではない。例えば、第一管状部材11および第二管状部材12の少なくとも何れか一方をS字状やM字状の状態でケース部10b内に収納してもよい。また、図5に示すように、コイル部14に代えて、タンク構造にしてもよい。 In addition, in the present embodiment, the detection unit 10 is a coil portion in which at least one of the first tubular member 11 and the second tubular member 12 (here, the second tubular member 12) is wound multiple times within the case portion 10b. had 14. However, even if the heavy liquid and the light liquid move along with the displacement of the detection section 10, it is sufficient if the boundary portion K between the heavy liquid and the light liquid can be maintained within the detection section 10. The method of storing the first tubular member 11 and the second tubular member 12 in is not limited to this. For example, at least one of the first tubular member 11 and the second tubular member 12 may be accommodated in the case portion 10b in an S-shaped or M-shaped state. Further, as shown in FIG. 5, instead of the coil portion 14, a tank structure may be used.

1 計測装置
2 トンネル
2a インバート部
10 検知部
11 第一管状部材
12 第二管状部材
12a 第一分岐管
12b 第二分岐管
13 折返し部
14 コイル部
20 表示部
21 第一バルブ
22 分岐部
23 第二バルブ
24 第三バルブ
24a 排出用ノズル
25 目盛板(読取手段)
30 連結部
P 計測点
K 境界部
REFERENCE SIGNS LIST 1 measurement device 2 tunnel 2a invert section 10 detection section 11 first tubular member 12 second tubular member 12a first branch pipe 12b second branch pipe 13 folded section 14 coil section 20 display section 21 first valve 22 branch section 23 second Valve 24 Third valve 24a Discharge nozzle 25 Scale plate (reading means)
30 connection part P measurement point K boundary part

Claims (4)

構造物の鉛直方向の変位量を液体の液面の高さの変化量として計測する計測装置であって、
計測点に設置され、比重の異なる第一液体および第二液体を収容した検知部と、
前記検知部から延伸しており、前記第一液体を収容する第一管状部材および前記第二液体を収容する第二管状部材を有する連結部と、
前記第二液体の液面の位置を読み取り可能な読取手段を有する表示部とを備え
前記検知部は、前記第一管状部材および前記第二管状部材の少なくとも何れか一方をコイル状に巻いたコイル部を有し、
前記計測点の変位に伴って前記検知部の位置が変更された場合に、前記第一液体と前記第二液体との境界部が前記コイル部内を周回する、
ことを特徴とする計測装置。
A measuring device that measures the amount of vertical displacement of a structure as the amount of change in the height of a liquid,
a detection unit installed at a measurement point and containing a first liquid and a second liquid having different specific gravities;
a connecting portion extending from the sensing portion and having a first tubular member containing the first liquid and a second tubular member containing the second liquid;
a display unit having reading means capable of reading the position of the liquid surface of the second liquid ,
The detection section has a coil section in which at least one of the first tubular member and the second tubular member is wound into a coil,
When the position of the detection unit is changed due to the displacement of the measurement point, the boundary between the first liquid and the second liquid circulates within the coil.
A measuring device characterized by:
前記第一液体と前記第二液体との間には、当該第一液体と当該第二液体とを混ざらないように分離する分離用液体が収容されている、ことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 2. The method according to claim 1 , wherein a separation liquid is contained between the first liquid and the second liquid for separating the first liquid and the second liquid so that the first liquid and the second liquid are not mixed. Measuring device as described. 前記第一管状部材の先端には、第一バルブが設置されており、
前記第二管状部材の先端側は、第一分岐管および第二分岐管の二つに分岐しており、
前記第一分岐管には、第二バルブが設置されており、
前記第二分岐管には、第三バルブを介して余剰分の前記第二液体を排出する排出用ノズルが設置されている、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の計測装置。
A first valve is installed at the tip of the first tubular member,
The distal end side of the second tubular member is branched into two, a first branch pipe and a second branch pipe,
A second valve is installed in the first branch pipe,
The second branch pipe is provided with a discharge nozzle for discharging the surplus second liquid via a third valve,
3. The measuring device according to claim 1 or 2 , characterized in that:
構造物の鉛直方向の変位量を液体の液面の高さの変化量として計測する計測方法であって、
測装置を準備する準備工程と、
前記計測装置を計測対象の構造物に設置する設置工程と、
前記計測装置を初期状態に調整する調整工程と、
前記計測装置を用いて変位量を計測する計測工程と、を有し、
前記計測装置は、
計測点に設置され、比重の異なる第一液体および第二液体を収容した検知部と、
前記検知部から延伸しており、前記第一液体を収容する第一管状部材および前記第二液体を収容する第二管状部材を有する連結部と、
前記第二液体の液面の位置を読み取り可能な読取手段を有する表示部とを備え、
前記第一管状部材の先端には、第一バルブが設置されており、
前記第二管状部材の先端側は、第一分岐管および第二分岐管の二つに分岐しており、
前記第一分岐管には、第二バルブが設置されており、
前記第二分岐管には、第三バルブを介して余剰分の前記第二液体を排出する排出用ノズルが設置されており、
前記調整工程は、
前記第一バルブ、前記第二バルブおよび前記第三バルブを閉鎖した状態から、前記第一バルブおよび前記第三バルブを開放して、前記第一液体の液面を低下させるとともに、余剰分の前記第二液体を前記排出用ノズルから排出する第1工程と、
前記第1工程の状態から前記第一バルブを閉鎖するとともに前記第二バルブを開放して、前記第二液体の液面を低下させるとともに、余剰分の前記第二液体を前記排出用ノズルからさらに排出する第2工程と、
前記第2工程の状態から前記第一バルブを開放するとともに前記第三バルブを閉鎖する第3工程とを有する、
ことを特徴とする計測方法。
A measurement method for measuring the amount of displacement in the vertical direction of a structure as the amount of change in the height of a liquid surface,
A preparatory step of preparing a measuring device;
an installation step of installing the measuring device on a structure to be measured;
an adjustment step of adjusting the measuring device to an initial state;
a measuring step of measuring a displacement amount using the measuring device,
The measuring device is
a detection unit installed at a measurement point and containing a first liquid and a second liquid having different specific gravities;
a connecting portion extending from the sensing portion and having a first tubular member containing the first liquid and a second tubular member containing the second liquid;
a display unit having reading means capable of reading the position of the liquid surface of the second liquid,
A first valve is installed at the tip of the first tubular member,
The distal end side of the second tubular member is branched into two, a first branch pipe and a second branch pipe,
A second valve is installed in the first branch pipe,
The second branch pipe is provided with a discharge nozzle for discharging the surplus second liquid via a third valve,
The adjustment step includes
The first valve, the second valve, and the third valve are closed, and then the first valve and the third valve are opened to lower the liquid level of the first liquid, and the surplus of the liquid is a first step of discharging the second liquid from the discharge nozzle;
From the state of the first step, the first valve is closed and the second valve is opened to lower the liquid level of the second liquid, and the surplus of the second liquid is further discharged from the discharge nozzle. a second step of discharging;
a third step of opening the first valve from the state of the second step and closing the third valve;
A measuring method characterized by:
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