JP7137463B2 - 橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視方法、並びに橋梁架設用仮受ベント施設又は施工中の構造物の監視システム - Google Patents

Description

本発明は、橋梁架設用の仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視方法と、その方法を実施する監視システムに関する。

橋梁等の傾斜の変化を計測して無線送信し、監視する、橋梁等の傾斜変化測定技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

鋼橋梁現場架設工事は、仮受ベント設備（大型特殊支保工）を用いて、トラッククレーンで架設する工法が一般的であるが、橋梁架設途中に仮受ベントが公道上などに転倒する事故が発生すると、地域住民に多大な迷惑をかけ社会的責任は重大である。
その転倒防止対策として、仮受ベントの鉛直度を、測量機器を用いて測定している状況である。
仮受ベントの傾斜要因としては、１）仮受ベントの荷重載荷に伴う基礎の不等沈下による倒れ、２）鋼桁架設時における仮受ベントへの偏心載荷による倒れ、３）季節ごとの昼・夜温度変化による鋼桁の伸縮の影響による倒れ、４）地震荷重・風荷重等の水平力による倒れ等が考えられる。

なお、特許文献２において、支保工の傾斜角を計測する測定器を用いて、傾斜角の変化を計測して不等沈下量を算出し、その算出値が許容値を越えたときに警告器を作動させる、支保工の不等沈下監視技術が提案されている。

特開２０１３－４４７３９号公報 特開平１１－１５３４３１号公報

しかし、特許文献１の橋梁等の傾斜変化測定技術では、先ず、橋梁、重要構造物の急斜地の傾斜計測と記載されているが、実際に活用するための計測要領図はない。また、電源は一般的な電源を使用するものと思われ、その場合、電線の切断・停電等の対処が問題となる。そして、警報について、休日・深夜間の緊急警報はどのように伝達されているか不明である。

また、特許文献２の支保工の不等沈下監視技術では、先ず、支保工の狭隘な現場内で、ワイヤー式エンコーダーの配置は困難であり、実際の活用頻度は限りなく少ないと思われる。そして、ビデオカメラでの監視については、支保工の狭隘な現場では障害物が多く、実際の使用範囲は限定される。また、電源は一般電源を使用しているが、専用の電源ボックスが必要となる。さらに、異常時の警報は、現場内だけの警報であり、作業関係者が離れた場合は確認できない。例えば、突発的な地震対応はできない。

特に、橋梁架設用の仮受ベント設備において、突発的な地震・強風時の対応は困難であり、問題として残っている。

本発明の課題は、橋梁架設用の仮受ベント設備又は施工中の構造物において、その傾斜等を常時監視して、制限値を超えた場合は、登録管理者の携帯端末に緊急報知を可能とすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
橋梁架設用で橋桁を仮受けする仮受ベント設備又は施工中の構造物に、鉛直状態からの傾斜を測定する傾斜センサを取り付け、
前記傾斜センサからの測定情報に基づいて前記仮受ベント設備又は施工中の構造物の鉛直状態及び傾斜状態を常時監視し、
ＧＮＳＳにより前記仮受ベント設備のベント基礎又は前記施工中の構造物における基礎の三次元情報を測位して、前記ベント基礎又は前記基礎の三次元情報を常時監視し、
前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の傾斜状態が制限値を超えた場合は、当該傾斜状態が制限値を超えた緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信し、
前記ＧＮＳＳによる測位情報に基づいて前記ベント基礎又は前記基礎に沈下が発生した時は、当該ベント基礎又は基礎に沈下が発生した緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信する、橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視方法を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視方法であって、
前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物に、鉛直状態からの歪を測定する歪センサを取り付け、
前記歪センサからの測定情報に基づいて前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態からの歪状態を常時監視することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視方法であって、
前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の歪状態が制限値を超えた場合は、当該歪状態が制限値を超えた緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
橋梁架設用で橋桁を仮受けする仮受ベント設備又は施工中の構造物に取り付けられ、前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態からの傾斜を測定する傾斜センサと、
前記傾斜センサによる測定情報を無線送信する傾斜情報送信モジュールと、
前記傾斜情報送信モジュールから無線送信された前記傾斜センサによる測定情報を受信し、
前記傾斜センサからの測定情報に基づいて前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態及び傾斜状態を常時監視するとともに、ＧＮＳＳにより測位された前記仮受ベント設備のベント基礎又は前記施工中の構造物における基礎の三次元情報を常時監視するサーバーと、
を備えており、
前記サーバーは、
前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の傾斜状態が制限値を超えた場合に、当該傾斜状態が制限値を超えた緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信し、
前記ＧＮＳＳによる測位情報に基づいて前記ベント基礎又は前記基礎に沈下が発生した時に、当該ベント基礎又は基礎に沈下が発生した緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信する、橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視システムを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視システムであって、
前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物に取り付けられ、前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態からの歪を測定する歪センサと、
前記歪センサによる測定情報を無線送信する歪情報送信モジュールと、を備え、
前記サーバーは、前記歪情報送信モジュールから無線送信された前記歪センサからの測定情報に基づいて前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態からの歪状態も常時監視することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視システムであって、
前記サーバーは、前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の歪状態が制限値を超えた場合に、当該歪状態が制限値を超えた緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信することを特徴とする。

本発明によれば、橋梁架設用の仮受ベント設備において、その傾斜等を常時監視して、制限値を超えた場合に登録管理者の携帯端末に緊急報知することができる。

本発明を適用した橋梁架設用仮受ベント設備の監視システムの一実施形態を示す概略構成図である。 図１の仮受ベント設備部分を拡大した斜視図である。 図２の傾斜センサ取付部分の拡大図である。 図２の歪センサ取付部分の拡大図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（概要）
橋梁架設用の仮受ベント設備において、その傾斜等の監視を２４時間リアルタイムで行って、制限値を超えた場合に登録管理者の携帯電話等に緊急報知する。

（実施形態）
図１は本発明を適用した橋梁架設用仮受ベント設備の監視システムの一実施形態を示すもので、１は橋脚、２は固定支承、３は橋桁、４は仮受ベント設備、６はサーバー、１１は傾斜センサ、２１は歪センサである。

図示のように、橋脚１の固定支承２上の橋桁３を送り出して次の橋脚１に架設する工程において、橋脚１上から送り出された橋桁３が仮受ベント設備４の上に仮受け支持される。
そして、仮受ベント設備４には、頂部付近に複数の傾斜センサ１１が取り付けられて、それより下方に複数の歪センサ２１が取り付けられている。

図２は図１の仮受ベント設備部分を拡大したもので、図示のように、仮受ベント設備４は大型特殊支保工で、ベント基礎４１の上に、複数（図示例では６本）の柱４２を、下部及び上部の水平材４３、及び頂部梁４４で固定するとともに、その柱４２、水平材４３及び頂部梁４４に多数の斜材４５及び筋交い材４６を架設して構成されている。
そして、仮受ベント設備４の四隅の柱４２には、上部寄りの側面と前面又は後面に傾斜センサ１１がそれぞれ取り付けられて、それより下方の側面と前面又は後面に歪センサ２１がそれぞれ取り付けられている。

図３は図２の傾斜センサ取付部分を拡大したもので、図示のように、傾斜センサ１１は、略五角形状のケース内に、仮受ベント設備４の鉛直状態からの傾斜を測定するセンサ機能部品と最低１年充電不要な小型バッテリーを内蔵して構成されている。傾斜センサ１１のケースは、ネオジウム磁石を用いて鋼製の柱２にワンタッチで固定される。
傾斜センサ１１から導出された配線ケーブル１２が、傾斜情報送信モジュール１３内に接続されている。傾斜情報送信モジュール１３は、傾斜センサ１１による測定情報を一定時間の間隔で自動無線送信するもので、その略筒形状のケースも、ネオジウム磁石を用いて鋼製の柱２にワンタッチで固定される。

図４は図２の歪センサ取付部分を拡大したもので、図示のように、歪センサ２１は、略筒型形状のケース内に、仮受ベント設備４の軸力（内部応力）を測定する光ファイバーと最低１年充電不要な小型バッテリーを内蔵して構成されている。歪センサ２１のケースは、ネオジウム磁石を用いて鋼製の柱２にワンタッチで固定される。
歪センサ２１から導出された配線ケーブル２２が、歪情報送信モジュール２３内に接続されている。歪情報送信モジュール２３は、歪センサ２１による測定情報を一定時間の間隔で自動無線送信するもので、その略筒形状のケースも、ネオジウム磁石を用いて鋼製の柱２にワンタッチで固定される。

そして、図１に示すように、現場事務所等に設置されたサーバー６は、送受信モジュールを備えており、傾斜情報送信モジュール１３から無線送信された傾斜センサ１１による測定情報と、歪情報送信モジュール２３から無線送信された歪センサ２１による測定情報とを受信する。
サーバー６は、傾斜センサ１１からの測定情報に基づいて仮受ベント設備４の鉛直状態及び傾斜状態を常時監視するとともに、歪センサ２１からの測定情報に基づいて仮受ベント設備４の鉛直状態からの歪状態を常時監視する。
なお、サーバー６は、インターネット回線を介してクラウド７に接続されている。

以上のように、仮受ベント設備４の側面と前面又は後面に各々取り付けた傾斜センサ１１及び歪センサ２１と、その測定情報を自動無線送信する傾斜情報送信モジュール１３及び歪情報送信モジュール２３と、その無線送信された傾斜及び歪測定情報を受信するサーバー６及びクラウド７とにより、橋梁架設用仮受ベント設備の監視システムが構成されている。
また、クラウド７には、仮受ベント設備４の傾斜状態が制限値を超えた場合は、当該傾斜状態が制限値を超えた緊急情報と、仮受ベント設備４の歪状態が制限値を超えた場合は、当該歪状態が制限値を超えた緊急情報とをサーバー６から登録管理者の携帯端末（携帯電話）８に無線送信する、橋梁架設用仮受ベント設備の監視プログラムが格納されている。

以上、実施形態の構成による橋梁架設用仮受ベント設備の監視方法及びシステムによれば、仮受ベント設備４に取り付けた傾斜センサ１１及び歪センサ２１からの測定情報に基づいて仮受ベント設備４の鉛直状態及び傾斜状態と鉛直状態からの歪状態を常時監視することによって、仮受ベント設備４の傾斜及び歪が制限値を超えた場合には、登録管理者の携帯端末８に緊急報知することができる。

すなわち、先ず、仮受ベント設備４に取り付けた傾斜センサ１１からの傾斜測定情報に基づいて仮受ベント設備４の前後方向と左右方向の鉛直状態及び傾斜状態を常時監視して、仮受ベント設備４の傾斜が制限値を超えた場合には、登録管理者の携帯端末８に緊急報知することができる。
したがって、その緊急報知を受けた登録管理者等は、仮受ベント設備４の傾斜状態に対する適切な修復作業を行うことができる。

さらに、仮受ベント設備４に取り付けた歪センサ２１からの歪測定情報に基づいて仮受ベント設備４の前後方向と左右方向の鉛直状態からの歪状態を常時監視して、仮受ベント設備４の歪が制限値を超えた場合には、登録管理者の携帯端末８に緊急報知することができる。
したがって、その緊急報知を受けた登録管理者等は、仮受ベント設備４の歪状態に対する適切な修復作業を行うことができる。

そして、仮受ベント設備４に歪センサ２１を配置することで、傾斜による内部応力の測定、並びに橋梁架設工事途中における荷重増加に対する内部応力を監視することができ、安全性は向上する。つまり、傾斜の影響だけでなく、例えば設計・計画ミス等による荷重オーバーの検証もできる。
また、橋梁架設工事において重要仮設設備である、仮受けベント設備４の傾斜計測と 応力測定を同時に行うことで、工事の安全管理システムが一元化される。さらに、早期に対策を講ずることができる。したがって、市街地内の橋梁・鉄道近接工事などの重要なインフラ工事で活用することができる。

特に、最低１年充電不要な小型バッテリーを内蔵した傾斜センサ１１及び歪センサ２１と無線通信により計測システムが簡素化されており、仮受けベント設備４の狭隘な現場の中に大型の測定装置・電線・計測線は不要である。

ここで、仮受ベント設備４の四隅の柱４２の側面と前面又は後面に傾斜センサ１１と歪センサ２１を各々取り付けることで、四隅の柱４２の前後方向と左右方向において、鉛直状態及び傾斜状態と鉛直状態からの歪状態を常時監視することができる。
なお、傾斜センサ１１は、図１に示したように、柱４２の頂部付近に配置した方が傾斜の測定に好都合と考えられるが、他の適切な高さ配置してもよい。
また、歪センサ２１については、鉛直状態からの歪を検知し得る適切な高さに配置すればよい。

（他の実施形態）
前記実施形態において、ＧＮＳＳによりベント基礎４１を測位して、そのベント基礎４１の三次元情報を常時監視して、ＧＮＳＳによる測位情報に基づいてベント基礎４１に沈下が発生した時に、そのベント基礎４１に沈下が発生した緊急情報を登録管理者の携帯端末８に送信するようにしてもよい。

すなわち、ベント基礎４１の前後端及び左右端等、複数個所の適所に、ＧＮＳＳアンテナ及び送受信機を設置する。このＧＮＳＳアンテナ及び送受信機により受信されたベント基礎４１のＧＮＳＳ測位に基づく三次元情報がサーバー６に自動無線送信される。
このように、ＧＮＳＳによりベント基礎４１の三次元情報を測位して、そのベント基礎４１の三次元情報を監視プログラムより常時監視することによって、ＧＮＳＳによる測位情報に基づいてベント基礎４１に沈下が発生した時は、当該ベント基礎４１に沈下が発生した緊急情報を登録管理者の携帯端末８に無線送信することができる。
したがって、その緊急報知を受けた登録管理者等は、ベント基礎４１に沈下状態に対する適切な修復作業を行うことができる。

（変形例）
以上の実施形態では、仮受ベント設備４において、柱４２に傾斜センサ１１と歪センサ２１を取り付けたが、頂部梁４４に傾斜センサ１１を取り付けたり、水平材４３に歪センサ２１を取り付けたりしてもよく、仮受ベント設備４に対する傾斜センサ１１と歪センサ２１の取付位置は任意である。
また、仮受ベント設備の構成、監視システムの具体的な構成、例えば傾斜センサ、歪センサ及び送信モジュール等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

さらに、ドーム球場等の大空間構造建方工事で、高い仮受ベントを数多く配置して進める工事もあり、そのような特殊構造物構築工事に当システムを活用することで安全性は向上する。
また、本発明の技術は、仮受ベント設備だけではなく、施工中の構造物（主柱他）の傾斜、歪測定にも活用できる。

１ 橋脚
２ 固定支承
３ 橋桁
４ 仮受ベント設備
４１ ベント基礎
４２ 柱
４３ 水平材
４４ 頂部梁
４５ 斜材
４６ 筋交い材
６ サーバー
７ クラウド
８ 携帯端末
１１ 傾斜センサ
１２ 配線ケーブル
１３ 傾斜情報送信モジュール
２１ 歪センサ
２２ 配線ケーブル
２３ 歪情報送信モジュール

Claims (6)

1. 橋梁架設用で橋桁を仮受けする仮受ベント設備又は施工中の構造物に、鉛直状態からの傾斜を測定する傾斜センサを取り付け、
   前記傾斜センサからの測定情報に基づいて前記仮受ベント設備又は施工中の構造物の鉛直状態及び傾斜状態を常時監視し、
   ＧＮＳＳにより前記仮受ベント設備のベント基礎又は前記施工中の構造物における基礎の三次元情報を測位して、前記ベント基礎又は前記基礎の三次元情報を常時監視し、
   前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の傾斜状態が制限値を超えた場合は、当該傾斜状態が制限値を超えた緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信し、
   前記ＧＮＳＳによる測位情報に基づいて前記ベント基礎又は前記基礎に沈下が発生した時は、当該ベント基礎又は基礎に沈下が発生した緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信することを特徴とする橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視方法。
2. 前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物に、鉛直状態からの歪を測定する歪センサを取り付け、
   前記歪センサからの測定情報に基づいて前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態からの歪状態を常時監視することを特徴とする請求項１に記載の橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視方法。
3. 前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の歪状態が制限値を超えた場合は、当該歪状態が制限値を超えた緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信することを特徴とする請求項２に記載の橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視方法。
4. 橋梁架設用で橋桁を仮受けする仮受ベント設備又は施工中の構造物に取り付けられ、前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態からの傾斜を測定する傾斜センサと、
   前記傾斜センサによる測定情報を無線送信する傾斜情報送信モジュールと、
   前記傾斜情報送信モジュールから無線送信された前記傾斜センサによる測定情報を受信し、
   前記傾斜センサからの測定情報に基づいて前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態及び傾斜状態を常時監視するとともに、ＧＮＳＳにより測位された前記仮受ベント設備のベント基礎又は前記施工中の構造物における基礎の三次元情報を常時監視するサーバーと、
   を備えており、
   前記サーバーは、
   前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の傾斜状態が制限値を超えた場合に、当該傾斜状態が制限値を超えた緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信し、
   前記ＧＮＳＳによる測位情報に基づいて前記ベント基礎又は前記基礎に沈下が発生した時に、当該ベント基礎又は基礎に沈下が発生した緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信することを特徴とする橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視システム。
5. 前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物に取り付けられ、前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態からの歪を測定する歪センサと、
   前記歪センサによる測定情報を無線送信する歪情報送信モジュールと、を備え、
   前記サーバーは、前記歪情報送信モジュールから無線送信された前記歪センサからの測定情報に基づいて前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の鉛直状態からの歪状態も常時監視することを特徴とする請求項４に記載の橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視システム。
6. 前記サーバーは、前記仮受ベント設備又は前記施工中の構造物の歪状態が制限値を超えた場合に、当該歪状態が制限値を超えた緊急情報を登録管理者の携帯端末に無線送信することを特徴とする請求項５に記載の橋梁架設用仮受ベント設備又は施工中の構造物の監視システム。

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