JPH0418772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明はスリツプフオーム工法における施工
精度の測定装置に関し、特にスリツプフオーム装
置の角度変位を測定でき、且つこの角度変位から
スリツプフオーム型枠の中心点の平面変位を算出
できる施工精度測定装置に関する。

《従来技術と問題点》 スリツプフオーム工法は、環状に配設したスリ
ツプフオーム型枠をコンクリート中に埋め込んだ
ロツドを支柱として、ジヤツキで徐々に上昇させ
ながら連続してコンクリートを打設し、打ち継目
のないコンクリート構造物を構築するものであつ
て、特に、高さ方向に対して断面形状が変化す
る、例えばサイロ，超高煙突などの構造物に適用
される。

ところで、この種の構造物を構築する際には、
構造物の水平断面が真円であればスリツプフオー
ム型枠の中心軸が一致し、水平面内での周方向の
変位（角度変位）があつても問題はない。

しかしながら、例えばサイロなどの構造物にお
いては、その外周面に点検用のステージを取付け
たり、場合によつては窓などが形成され、これら
の取付位置は正確に位置決めされ、アンカーある
いは窓枠などを壁体のコンクリート打設時に埋設
しなければならないが、構造物が周方向に角度変
位するとそれらの取付けを適切に行うことができ
なくなつてしまうという問題があつた。

また、構造物の水平断面が例えば楕円状等真円
でない場合には、周方向に角度変位すると、歪み
が生じこの部分が構造上の欠点になる場合もあ
る。

ここに、例えば、構築すべきサイロ側方の基礎
部にレーザ発光器を設けると共に、サイロの現在
施工部分の側方に、レーザー発光器に対応させて
レーザー受光器を設置し、このレーザー受光器に
は、レーザー発光器に対するその平面変位量（平
面における位置ずれ量）を単一のｘ，ｙ座標で検
出する、平面変位測定機能を具備させた「構造物
構築変位測定装置」（特開昭56−107111号公報）
が提案されている。

そしてこの提案は、第１に、基礎部に固定した
レーザー発光器に対するレーザー受光器の位置変
化を単一のｘ，ｙ座標値の変化で把握することに
より、基礎に対するサイロの水平変位を測定する
ようにしている。また第２に、検出すべき上記
ｘ，ｙ座標値の精度を高めるために、レーザー受
光器位置を１度の測定で２回検出するようにして
いる。さらに第３に、サイロの鉛直度を検出する
ために、一定間隔を隔てた上下２か所でレーザー
受光器位置の測定を行い、これらで与えられる上
下一対のｘ，ｙ座標値から鉛直線に対する受光器
の傾斜、ひいては受光器位置におけるサイロ部分
の地盤に対する傾斜角を測定するようにしてい
る。

ところで、上述した第１及び第２の考え方によ
る水平変位の測定では、単一のｘ，ｙ座標値の変
化量を測定するものであるため、サイロが平行に
シフトした場合の平面変位量（位置ずれ量）を測
定することはできるものの、回転を伴う位置ずれ
量、すなわち角度変位を伴う平面変位量を測定す
ることはできなかつた。

他方、第３の考え方により、一対のｘ，ｙ座標
値を求めることとすれば傾斜角（角度変位）を知
ることができる。そして、上記提案における上下
方向一対の座標値を、平面内の一対の座標値に置
き換えれば、鉛直線に対する傾斜角に替えて、平
面内での角度変位を得ることができると考えられ
る。しかしながら上記提案にあつては、単に一定
の間隔を隔てた２か所で座標値を得るというだけ
であるので、平面における角度変位を得ることが
できるとしても、サイロの特定位置に対して計測
位置（レーザ受光器位置）を設定することまでは
考慮されていないために、サイロを着工位置に対
応する正規の位置まで修正することはできなかつ
た。すなわち、サイロの特定位置に基準を設定
し、この基準に対してレーザ受光器の位置を確定
することで、初めて基準に対する角度変位量と平
行移動量の両者を基準位置からの位置ずれ量とし
て把握できるが、上記提案の角度変位測定では単
に角度変位しか知ることができないものであつ
て、基準位置との関係で角度変位量を計測できる
技術ではなく、従つて施工途上のサイロの中心点
を着工時の中心点に適切に修正して一致させるこ
とはできないものであり、上記問題点を解決する
ことはできなかつた。

《発明の目的》 この発明は上述した従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであつて、スリツプフオーム型枠の周方
向変位（角度変位）を測定でき、且つこの角度変
位からスリツプフオーム型枠の中心点の平面変位
を算出できる施工精度測定装置を提供することを
目的とする。

《発明の構成》 上記の目的を達成するため、この発明は、環状
に連結したスリツプフオーム型枠の中心点の対向
位置に設置され鉛直上方に向けてレーザービーム
を放射する一対のレーザー発振器と、該レーザー
発振器の上方対向位置にあつて該スリツプフオー
ム型枠とともに移動し、且つ該レーザービームを
それぞれ受光する一対のレーザー受光器と、該レ
ーザー受光器で検出したそれぞれの平面変位値に
基づいて該スリツプフオーム型枠の角度変位及び
該角度変位から該スリツプフオーム型枠の中心点
の平面変位を算出する演算装置とからなることを
特徴とする。

《実施例》 以下、この発明の好適な実施例について添附図
面を参照にして詳細に説明する。

第１図および第２図は、この発明に係るスリツ
プフオーム工法における施工精度測定装置の一実
施例を示している。

第１図はスリツプフオーム工法における測定装
置の設置位置を示しており、測定装置は、環状に
連結されたスリツプフオーム型枠１０の中心軸Ｏ
から等しい間隔Ｌを置いて、対向位置に設置され
た一対のレーザー発振器１２ａ，１２ｂと、この
レーザー発振器１２ａ，１２ｂの上方対向位置に
あつて、スリツプフオーム型枠１０とともに上
昇・移動する水平ビーム１４に垂下された支持部
材１６に取付けられた一対のレーザー受光器１８
ａ，１８ｂと、このレーザー受光器１８ａ，１８
ｂと電気的接続され前記水平ビーム１４の上方に
設けられた演算装置２０とから概略構成されてい
る。

第２図は上記測定装置のより詳細な構成を示す
説明図であつて、上記レーザー発振器１２ａ，１
２ｂは、それぞれ鉛直上方に位置するレーザー受
光器１８ａ，１８ｂに向けてレーザービーム２
２，２２を放射する。

各レーザー受光器１８ａ，１８ｂは、多数の
CCD素子（固体影像素子）をマトリツクス状に
配置したターゲツトを有し、上記レーザー発振器
１２ａ，１２ｂからレーザービーム２２が照射し
たCCD素子の位置を、Ｘ，Ｙ演算装置２０ａ，
２０ａでもつて平面座標に変換するようになつて
いる。

Ｘ，Ｙ演算装置２０ａで変換された座標値は、
インターフエースユニツト２０ｂを介して、記憶
素子（RAM，ROM）、中央演算処理ユニツト
（CPU）等で構成したコンピユータユニツト２０
ｃに入力され、且つCRTに表示される。

なお、この実施例では、スリツプフオーム型枠
１０の高さを検出するために、上記一方のレーザ
ー発振器１２ｂに電磁波を反射するターゲツト２
４が添設され、その上方対向位置に光波距離計２
６が設けられ、測定値はＡ／Ｄ変換器２８および
インターフエースユニツト２０ｂを介して、上記
コンピユータユニツト２０ｃに入力され、上記と
同様にCRTに表示される。

次に、上記Ｘ，Ｙ演算装置２０ａで検出された
平面変位に基づいて、上記コンピユータユニツト
２０ｃで演算処理をし、スリツプフオーム型枠１
０の角度変位を算出する手順と、この値に基づい
て誤差を算出する手順について、第３図を参照し
て説明する。

初期条件として、第３図ａに示すように、スリ
ツプフオーム型枠１０の中心軸をＯ、施工開始当
初における一方のレーザ受光器１８ａの中心（レ
ーザー発振器１２ａの位置に対応）をO₁、他方
のレーザー受光器１８ｂの中心（レーザー発振器
１２ｂの位置に対応）をO₂、Ｏ−O₁，Ｏ−O₂の
距離をそれぞれＬとし、その後スリツプフオーム
型枠１０が時計方向に角αだけ変位したものとす
る。

なお、各図中Ｘ，Ｙで示す座標は地上に固定さ
れたものであつて、X′，Y′で示す座標は、変位
後のレーザ受光器１８ａ，１８ｂの中心（O′₁，
O′₂）を結ぶ軸をY′とし、これに直交する軸を
X′として表示している。

まず、各レーザー受光器１８ａ，１８ｂの中心
の平面変位（a₁，a₂，b₁，b₂）は上述したXY演
算装置２０ａによつて得られる。

ここで、理解を容易にするため、上記他方のレ
ーザー受光器１８ｂの中心O₂からY′軸に平行な
直線Ｚを引くと、∠OO₂Zは変位角αに等しくな
る。

また、O₁からＺへ向けて垂下した線がＺと交
わる点とO₁との距離をＤとし、第３図ａの斜線
部分の三角形に着目すると、 Ｄ＝a₂−a₁，∠OO₂Z＝∠αから、 sinα＝Ｄ／２∠＝a₂−a₁／２∠ ｄ＝sin^-1（a₂−a₁／２∠） となり、変位角αが算出できる。

なお、上記計算式および以下の計算式では、
X′₁，Y′の座標を基準にして各値の符号を定めて
いる。

ここで、Ｄ（＝a₂−a₁）が正の場合、変位角α
は右回転（時計方向）となり、Ｄが負の場合は左
回転（反時計方向）となる。

一方、スリツプフオーム型枠１０の中心軸Ｏの
ずれを、ＯからO′とすると、その平面座標の値
はａ，ｂとなり、これらの値は以下の手順で算出
される。

まず、第３図ｂに示すように、斜線部の三角形
の各辺の長さをそれぞれ符号ＥからＩで示すと、 Ｅ＝−a₁cosα， Ｆ＝Ｌ＋b₁となり Ｇ＝Fsinα＝（Ｌ＋b₁）・sinα ａ＝Ｅ−Ｇ＝−a₁cosα−（Ｌ＋b₁）・sinαとな
る。

また、Ｈ＝−a₁sinα， Ｉ＝（Ｌ＋b₁）・cosαとなり、 ｂ＝Ｌ−Ｈ−Ｉ＝Ｌ＋a₁sinα−（Ｌ＋b₁）・cosα
となる。

以上の計算式から中心点のずれａ，ｂが求めら
れる。

さらに、上記レーザ受光器１８ａ，１８ｂは、
これがスリツプフオーム型枠１０とともに移動す
る際に、例えば他の部材が衝突して、予期しない
測定誤差が生ずることがある。

ここで、本発明の測定装置は、平面変位値
（a₁，a₂，b₁，b₂）から初期状態のレーザー受光
器１８ａ，１８ｂ間の距離Ｌと、変位後のこの値
L₁とそれぞれ算出して、正規のこれらの値と比
較して計測誤差の存否を確認する。

なお、正規のこれらの値は上記コンピユータユ
ニツト２０ｃのメモリーに記憶されている。

第３図ｃにおいて、Ｄ＝a₂−a₁，Ｊ＝２・L₁＋
b₁−b₂となり、（２・L′）²＝D²＋J²＝（a₂−a₁）²＋
（２・L₁−b₂＋b₁）²から、 ∠′＝√（a₂−a₁）²＋（２・∠₁6−₂＋b₁）²／２ として計算したL′と、正規の値Ｌとを比較す
る。

一方、計算上のL₁′は、 J²＝（２・Ｌ）²−D²＝4L²−（a₂−a₁）²から Ｊ＝√4²−（₂−₁）²、 2L₁′＝Ｊ＋b₂−b₁から ∠₁′＝Ｊ＋b₂−b₁／２ よつて ∠′₁＝b₂−b₁＋√4L²−（a₂−a₁）²／２ となり、この計算値と正規のL₁とを比較して
計測誤差の確認をする。

なお、計測誤差の確認は、上述した角変位
（α）等の算出に先だつて行なうことが好ましい。

《発明の効果》 以上、実施例で詳細に説明したように、この発
明に係るスリツプフオーム工法における施工精度
測定装置においては、スリツプフオーム型枠の中
心点の対向位置に設置した一対のレーザー発振器
をそれぞれの上方対向位置にある一対のレーザ受
光器の平面変位値を検出し、この一対の変位値に
基づいてスリツプフオーム型枠の角度変位を測定
できると共に、この角度変位からレーザ受光器相
互間の中央に想定されるスリツプフオーム型枠の
中心点の平面変位をも算出することができるた
め、例えばサイロなどの塔状構造物に点検用ステ
ージ，窓などを取付ける場合に正確にこれらを設
定できると共に、塔状構造物自体に歪みが生じる
のを防止できるなどの優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定装置の設置状態の説明
図、第２図は測定装置の電気・光学系の説明図、
第３図は計算式の説明図である。 １０……スリツプフオーム型枠、１２ａ，１２
ｂ……レーザー発振器、１４……水平ビーム、１
６……支持部材、１８ａ，１８ｂ……レーザー受
光器、２０……演算装置、２４……ターゲツト、
２６……光波距離計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状に連結したスリツプフオーム型枠の中心
   点の対向位置に設置され鉛直上方に向けてレーザ
   ービームを放射する一対のレーザー発振器と、該
   レーザー発振器の上方対向位置にあつて該スリツ
   プフオーム型枠とともに移動し、且つ該レーザー
   ビームをそれぞれ受光する一対のレーザー受光器
   と、該レーザー受光器で検出したそれぞれの平面
   変位値に基づいて該スリツプフオーム型枠の角度
   変位及び該角度変位から該スリツプフオーム型枠
   の中心点の平面変位を算出する演算装置とからな
   ることを特徴とするスリツプフオーム工法におけ
   る施工精度測定装置。 ２ 上記演算装置は上記レーザー受光器の初期設
   定値を記憶していて、上記平面変位値から計算上
   の初期設定値を算出し、この値と該初期設定値と
   を比較して測定誤差を確認することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のスリツプフオーム工
   法における施工精度測定装置。