JPH11148820A

JPH11148820A - 変位検知装置

Info

Publication number: JPH11148820A
Application number: JP9329708A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Suganuma; 健菅沼; Nobuyoshi Kurosawa; 伸好黒澤; Tadashi Arakawa; 忠士荒川; Takeshi Okada; 岡田　　健
Original assignee: Nippon Koei Co Ltd
Current assignee: Nippon Koei Co Ltd
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: JP3821456B2

Abstract

(57)【要約】【目的】段階的に、確実に被測定物の変化が読取りで
き、しかも、画像としても鮮明に表示できる変位検知装
置を提供することを目的とする。【構成】スライドケース３０にスライドシャフト３１
を進退自在に嵌合し、一方の一端と他方の他端を、固定
物と被測定物１１の２点間に連結し、スライドケース３
０の内部に、複数個の座屈材３２を所定間隔で設けると
ともに、スライドシャフト３１に設けた係止具３３を収
納し、この係止具３３を座屈材３２に係止し、複数の座
屈材３２の座屈毎にスライドシャフト３１を所定量ずつ
突出させるばね３４を介在してなるものである。そし
て、亀裂１２などの変位量が次第に大きくなり、座屈材
の破壊限度を超え、座屈材３２が座屈すると、ばね３４
によりスライドシャフト３１は、係止具３３が次の座屈
材３２に係止するまで、スライドケース３０の他端から
押し出され、亀裂や落石の発生を確実に認識させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、亀裂（ひび割れ）
の変化や落石などの被測定物の変位量を測定するための
変位検知装置に関するもので、さらに詳しくは、ビル、
橋梁などの建造物の亀裂、トンネル、道路などの土木構
造物の亀裂、崩落しそうな岩石、危険な斜面などの地山
の変位量など、被測定物の近くまで接近できないような
場所での変位量を段階的に検知できるようにした変位検
知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、被測定物１１の亀裂１２を測定し
たり、変位量を検知するためには、図５ないし図８に示
すような種々の方法が行われていた。図５に示すのは、
亀裂１２のある被測定物１１に近づいてノギス１３を亀
裂１２に当てて直接亀裂１２の亀裂幅ｄを測定する方法
である。

【０００３】図６に示すものは、亀裂１２の両側の被測
定物１１に所定間隔で２本の釘１４を打ち込んでおき、
定期的にこれら２本の釘１４の間隔を測定することによ
り、亀裂１２の変化を観察しようとするものである。

【０００４】図７に示すものは、亀裂１２の両側の被測
定物１１に所定間隔で２本のアンカーボルト１５を打ち
込み、これらのアンカーボルト１５にそれぞれ目印１７
のついた細幅板１６を取付け、この２枚の細幅板１６が
互いに略接しながら移動するように設けたもので、図６
と同様に、定期的にこれら２枚の細幅板１６に設けられ
た目印１７の間隔から亀裂幅ｄの変化を測定するもので
ある。

【０００５】図８に示すものは、３次元タイプの亀裂測
定装置である。亀裂１２を挾んだ一方側の被測定物１１
には、Ｘ、Ｙ目盛板１８とＺ目盛板２４とがそれぞれ接
着などにより取り付けられる。このとき、Ｘ、Ｙ目盛板
１８のＸ方向目盛１９とＹ方向目盛２０、およびＺ目盛
板２４のＺ方向目盛２５は、それぞれ３次元座標のＸ、
Ｙ、Ｚの各軸に合わせられる。また、亀裂１２を挾んだ
他方側の被測定物１１には、透明板２１と基線板２６と
がそれぞれ接着などにより取り付けられる。このとき、
透明板２１のＹ方向基線２２とＸ方向基線２３は、それ
ぞれ前記Ｘ方向目盛１９とＹ方向目盛２０に向い合って
おり、また、基線板２６のＺ方向基線２７は、前記Ｚ方
向目盛２５に向かいあっている。そして、Ｙ方向基線２
２とＸ方向目盛１９とのずれによりＸ軸方向の変化が測
定され、Ｘ方向基線２３とＹ方向目盛２０とのずれによ
りＹ軸方向の変化が測定され、Ｚ方向基線２７とＺ方向
目盛２５とのずれによりＺ軸方向の変化が測定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５に示すのは、亀裂
１２の亀裂幅ｄをノギス１３で直接測定する方法である
から、正確であるが、被測定物１１に接近できない危険
個所では測定することができない。

【０００７】図６、図７に示すものは、ノギス１３など
による直接的な測定のみならず、望遠鏡、双眼鏡、写真
などによる間接的な測定もできるので、被測定物１１に
接近できない場合に利用される。しかし、釘１４、アン
カーボルト１５、細幅板１６などの設置方法が不安定で
あるとともに、望遠鏡、双眼鏡、写真などによる間接的
な測定では、読取り方法が不安定であり、誤差も大きい
という問題を有する。

【０００８】図８に示す３次元タイプのものは、Ｘ、Ｙ
目盛板１８、透明板２１、Ｚ目盛板２４、基線板２６を
コンクリートなどの被測定物１１に直接接着するタイプ
なので、接着しにくかったり、剥がれたりして使いにく
く、また、透明板２１とＸ、Ｙ目盛板１８とのずれが読
み取りにくく、また、写真撮影の場合には、Ｘ方向目盛
１９、Ｙ方向目盛２０、Ｚ方向目盛２５とＹ方向基線２
２、Ｘ方向基線２３、Ｚ方向基線２７の関係げ鮮明に写
らない、などの問題を有する。

【０００９】本発明は、５ｍｍ、１０ｍｍ単位など、段
階的に、確実に亀裂の変化や落石の変位量が読取りで
き、しかも、画像としても鮮明に表示できる変位検知装
置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、スライドケー
ス３０にスライドシャフト３１を進退自在に嵌合し、固
定物と変位検知しようとする被測定物１１との２点間
に、前記スライドケース３０の一端側とスライドシャフ
ト３１の他端側を連結し、これらスライドケース３０と
スライドシャフト３１のいずれか一方に設けた脆性な座
屈材３２に、いずれか他方に設けた係止具３３を係止
し、前記座屈材３２の座屈時にスライドケース３０とス
ライドシャフト３１の少なくともいずれか一方を突出さ
せるばね３４を介在してなることを特徴とする変位検知
装置である。

【００１１】以上のような構成において、亀裂１２が次
第に大きくなり、座屈材の破壊限度を超え、第１の座屈
材３２ａが座屈すると、ばね３４によりスライドシャフ
ト３１は、係止具３３が第２の座屈材３２ｂに係止する
まで、スライドケース３０の他端から押し出され、スラ
イドシャフト３１の座屈材３２ａに対応した第１の着色
面３９ａの距離だけ突出して第１の座屈材３２ａに対応
した無色面が表れる。

【００１２】このように、亀裂１２の大きさが十分に短
くても、第１の座屈材３２ａが座屈すると、ばね３４に
よりスライドシャフト３１は、所定量だけ突出する。第
２の座屈材３２ｂの場合は、亀裂１２の大きさがさらに
伸びて、座屈材の破壊限度を越えて座屈すると、スライ
ドシャフト３１は、さらにそれ以上突出して、第２の着
色面３９ｂの赤色面全体が表れる。以下同様にして、所
定間隔毎に、黄色、青色、紫色、緑色が表れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１及び図２
により説明する。３０は、スライドケースで、このスラ
イドケース３０を構成する材料は、アルミニウム、鉄、
ステンレススチール、プラスチックなどのように、硬質
で、経年変形の少ない材料が用いられる。また、図示例
では、長さ１７２ｍｍ、外形１９ｍｍ、内径１６ｍｍの
円筒形をなしている。このスライドケース３０の一端
（図１の上側）には、蓋３６が固着され、この蓋３６に
アイボルト４０が螺着され、このアイボルト４０に、被
測定物に固定するワイヤ３７が連結されている。また、
このスライドケース３０の一端側から、軸方向に直角な
座屈材取付け孔４３が所定間隔で複数対穿設されてい
る。図示例では、１０ｍｍ間隔で６対の座屈材取付け孔
４３が穿設されている。さらに、スライドケース３０の
略中間位置には、ストッパ取付け孔４４が穿設されてい
る。

【００１４】前記スライドケース３０の他端（図１の下
側）からスライドシャフト３１が進退自在に挿入されて
いる。このスライドシャフト３１は、アルミニウム、
鉄、ステンレススチール、プラスチックなどのように、
硬質で、経年変形の少ない材料からなり、図示例では、
長さ６０ｍｍ、外径１５．８ｍｍの円柱形をなしてい
る。このスライドケース３０の両端には、それぞれアイ
ボルト４１、４２が螺着され、一方のアイボルト４１に
は、被測定物に固定するワイヤ３８が連結され、他方の
アイボルト４２には、係止具３３が連結されている。こ
の係止具３３は、前記スライドケース３０内を遊嵌する
ような細長いリング状をなし、この係止具３３にコイル
状のばね３４をアイボルト４２から嵌合する。

【００１５】また、このスライドシャフト３１の外周面
には、前記座屈材取付け孔４３の間隔に対応して、図示
例では、１０ｍｍ間隔で横縞の着色面３９（３９ａ〜３
９ｆ）が施されている。この着色面３９（３９ａ〜３９
ｆ）は、例えば、スライドシャフト３１の端部側から順
次、無色、赤色、黄色、青色、紫色、緑色など、色別に
着色してもよいし、また、黒と黄色等、２色を交互に着
色しても、さらに、同一の色を異なる明度で表してもよ
く、要するに、遠くから双眼鏡などで判別できるよう
に、例えば、２０倍程度の双眼鏡で１００ｍ程度の距離
で判別できる程度の幅として、１０ｍｍの間隔としてい
る。前記スライドケース３０の一端側のアイボルト４０
と、スライドケース３０の他端側のアイボルト４１は、
互いに逆ねじとすることにより、設置時のワイヤ３７、
３８のゆるみを調整できるようにする。

【００１６】以上のように構成されたスライドシャフト
３１を、前記スライドケース３０の他端（図１の下側）
から挿入し、まず、係止具３３の隙間を通して、ストッ
パ取付け孔４４からばねストッパ３５を差し込み固着す
る。このばねストッパ３５でばね３４を圧縮しながら、
さらにスライドシャフト３１を挿入し、係止具３３の隙
間を通して、座屈材取付け孔４３に座屈材３２（３２ａ
〜３２ｆ）を差し込み、接着剤などで固着する。

【００１７】前記座屈材３２（３２ａ〜３２ｆ）は、縦
弾性係数の小さいアルミニウムのＨ材（加工硬化剤）か
らなる直径２．５ｍｍ程度の線材が用いられる。この座
屈材３２は、折れ、座屈、剪断、破壊が容易で、脆性な
物であれば、金属以外のガラス、陶磁器、プラスチック
などであってもよい。なお、前記ばね３４は、座屈材３
２が折れたときに、スライドシャフト３１をスライドケ
ース３０の他端（図１の下側）から突出させるためのも
のであり、座屈材３２にできるだけ負荷がかからないも
のであることが望ましい。

【００１８】なお、スライドケース３０は、円筒形以外
の３角筒、４角筒、６角筒などの角筒形や、楕円筒など
であってもよく、この場合、スライドシャフト３１は、
スライドケース３０内で進退自在に嵌合するものであれ
ばよい。

【００１９】以上のような状態に組み立てた変位検知装
置を亀裂１２を跨いで、又は固定物と落石のような被測
定物とに、両側のワイヤ３７、３８を取付ける。この取
付け時にワイヤ３７、３８にゆるみがあるときは、スラ
イドケース３０とスライドシャフト３１を同一方向に回
すと、互いに逆方向のねじをもつアイボルト４０と４１
が接近して、ワイヤ３７、３８のゆるみがなくなる。

【００２０】何らかの原因で亀裂１２が大きくなった
り、落石が移動したりすると、ワイヤ３７、３８により
スライドケース３０とスライドシャフト３１が互いに伸
びる方向に引っ張られる。変位量が次第に大きくなり、
座屈材の破壊限度を超え、第１の座屈材３２ａが座屈す
ると、ばね３４によりスライドシャフト３１は、係止具
３３が第２の座屈材３２ｂに係止するまで、スライドケ
ース３０の他端から押し出され、スライドシャフト３１
の座屈材３２ａに対応した第１の着色面３９ａの距離
（図示例では１０ｍｍ）だけ突出して第１の座屈材３２
ａに対応した無色面が表れる。

【００２１】亀裂１２の大きさなどの変位量が１０ｍｍ
よりも十分に短くても、座屈材の座屈距離に達して第１
の座屈材３２ａが座屈すると、ばね３４によりスライド
シャフト３１は、１０ｍｍ突出する。第２の座屈材３２
ｂの場合は、さらに略１０ｍｍ伸びて、座屈材の破壊限
度を越えて座屈すると、スライドシャフト３１は、さら
に１０ｍｍ突出して、第２の着色面３９ｂの赤色面全体
が表れる。以下同様にして、略１０ｍｍ伸びる毎に、黄
色、青色、紫色、緑色が表れる。

【００２２】図１ないし図３の実施例では、スライドケ
ース３０の中に、所定間隔毎に座屈材３２（３２ａ、３
２ｂ、３２ｃ、…）を収納したので、装置全体の形状を
コンパクトに構成できる。しかし、この例に限られるも
のではなく、図４に示すように、所定距離毎に作動する
スライドケース３０とスライドシャフト３１を複数個並
列に並べて設けるようにしてもよい。

【００２３】さらに詳しくは、取付け基板４６に、スラ
イドケース３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、…を複数個並列に
並べて固定的に取付け、それぞれのスライドケース３０
ａ、３０ｂ、３０ｃ、…に、スライドシャフト３１ａ、
３１ｂ、３１ｃ、…を差し込み、これらのスライドシャ
フト３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、…の一端には、ばね３４
ａ、３４ｂ、３４ｃ、…を介して支持枠４５に取り付
け、この支持枠４５の中心部に、アイボルト４０を介し
てワイヤ３７が連結される。また、前記スライドシャフ
ト３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、…の他端部には、それぞれ
１個ずつの座屈材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、…が設けら
れ、この座屈材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、…に、それぞ
れ係止具３３の一端部が係止されている。これら係止具
３３の他端部には、ストッパ係止部４７を貫通してスト
ッパ３５が固着され、これらのストッパ３５に、アイボ
ルト４２を介して所定の間隔（例えば１０ｍｍ）で長さ
の長くなる座屈位置設定ワイヤ４９ａ、４９ｂ、４９
ｃ、…が設けられ、これらの座屈位置設定ワイヤ４９
ａ、４９ｂ、４９ｃ、…は、移動部材４８に固着され、
この移動部材４８には、アイボルト４１を介してワイヤ
３８が連結されている。前記移動部材４８は、水平のま
ま移動するように、両端のガイドリング５０がガイドシ
ャフト５１に嵌合している。

【００２４】以上のような構成において、亀裂１２その
他の変位量が次第に大きくなり、まず、ゆるみのない第
１の座屈位置設定ワイヤ４９ａが引っ張られて、第１の
スライドシャフト３１ａに設けられた第１の座屈材３２
ａが座屈すると、第１のばね３４ａにより第１のスライ
ドシャフト３１ａの略全体が第１のスライドケース３０
ａの他端から引き出され、第１のスライドシャフト３１
ａの固有の色、たとえば、無色面が表れる。

【００２５】つぎにゆるみの少ない第２の座屈位置設定
ワイヤ４９ｂが引っ張られて、第２のスライドシャフト
３１ｂに設けられた第２の座屈材３２ｂが座屈すると、
第２のばね３４ｂにより第２のスライドシャフト３１ｂ
の略全体が第２のスライドケース３１ｂの他端から引き
出され、第２のスライドシャフト３１ｂの固有の色、た
とえば、赤色面が表れる。以下同様にして、第３の座屈
材３２ｃ、…が座屈する毎に、異なる色の第３のスライ
ドシャフト３１ｃ、…が引き出される。このような構成
とすることにより、スライドケース３０ａ、３０ｂ、３
０ｃ、…の他端からスライドシャフト３１ａ、３１ｂ、
３１ｃ、…の略全体が引き出されるので、遠くから識別
するのに優れている。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、スライドケース３０にスライ
ドシャフト３１を進退自在に嵌合し、スライドケース３
０とスライドシャフト３１のいずれか一方に設けた脆性
な座屈材３２に、いずれか他方に設けた係止具３３を係
止し、座屈材３２の座屈時にスライドケース３０とスラ
イドシャフト３１の少なくともいずれか一方を突出させ
るばね３４を介在したので、座屈材３２が座屈すると、
スライドケース３０とスライドシャフト３１のいずれか
一方が亀裂１２などの変位量以上の一定量だけ突出し
て、被測定物１１に接近できない危険個所でも変化を確
実に認識することができる。

【００２７】筒型のスライドケース３０の内部に、複数
個の座屈材３２を所定間隔で設けるとともに、スライド
シャフト３１とこのスライドシャフト３１に設けた係止
具３３を収納したので、複数の座屈材３２の座屈毎に、
ばね３４でスライドシャフト３１を所定量ずつ突出さ
せ、被測定物１１に接近できない場合における望遠鏡、
双眼鏡、写真などによる観測がより確実である。スライ
ドシャフト３１の外面を、複数の座屈材３２の取付け間
隔と略同一間隔で異なる色にて着色することにより、さ
らに確実な観測ができる。スライドケース３０の中に、
所定間隔毎に複数の座屈材３２（３２ａ、３２ｂ、３２
ｃ、…）を収納したので、装置全体の形状をコンパクト
に構成できる。

【００２８】複数個並列に取付けたスライドケース３０
ａ、３０ｂ、３０ｃ、…に、それぞれスライドシャフト
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、…を進退自在に差し込み、そ
れぞれ１個ずつの座屈材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、…を
設け、この座屈材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、…のそれぞ
れの係止具３３に、所定間隔で長さの長くなる座屈位置
設定ワイヤ４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、…を連結したの
で、スライドケース３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、…の他端
からスライドシャフト３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、…の略
全体が引き出されるので、遠くから識別するのに優れて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による変位検知装置の一実施例を示す断
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明による変位検知装置の座屈材３２が座屈
したときの動作説明のための一部切り欠いた正面図であ
る。

【図４】本発明による変位検知装置の他の実施例の一部
切り欠いた正面図である。

【図５】ノギス１３による従来の直接測定方法の説明図
である。

【図６】釘１４を用いた従来の測定方法の説明図であ
る。

【図７】アンカーボルト１５と細幅板１６を用いた従来
の測定方法の説明図である。

【図８】従来の３次元測定方法の説明図である。

【符号の説明】

１１…被測定物、１２…亀裂、１３…ノギス、１４…
釘、１５…アンカーボルト、１６…細幅板、１７…目
印、１８…Ｘ、Ｙ目盛板、１９…Ｘ方向目盛、２０…Ｙ
方向目盛、２１…透明板、２２…Ｙ方向基線、２３…Ｘ
方向基線、２４…Ｚ目盛板、２５…Ｚ方向目盛、２６…
基線板、２７…Ｚ方向基線、３０（３０ａ、３０ｂ、
…）…スライドケース、３１（３１ａ、３１ｂ、…）…
スライドシャフト、３２（３２ａ、３２ｂ、…）…座屈
材、３３…係止具、３４（３４ａ、３４ｂ、…）…ば
ね、３５…ばねストッパ、３６…蓋、３７…ワイヤ、３
８…ワイヤ、３９…横縞の着色面、４０…アイボルト、
４１…アイボルト、４２…アイボルト、４３…座屈材取
付け孔、４４…ストッパ取付け孔、４５…支持枠、４６
…取付け基板、４７…ストッパ係止部、４８…移動部
材、４９（４９ａ、４９ｂ、…）…座屈位置設定ワイ
ヤ、５０…ガイドリング、５１…ガイドシャフト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田健神奈川県横浜市港北区新吉田町2940番地日本工営株式会社横浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スライドケース３０にスライドシャフト３
１を進退自在に嵌合し、固定物と変位検知しようとする
被測定物１１との２点間に、前記スライドケース３０の
一端側とスライドシャフト３１の他端側を連結し、これ
らスライドケース３０とスライドシャフト３１のいずれ
か一方に設けた脆性な座屈材３２に、いずれか他方に設
けた係止具３３を係止し、前記座屈材３２の座屈時にス
ライドケース３０とスライドシャフト３１の少なくとも
いずれか一方を突出させるばね３４を介在してなること
を特徴とする変位検知装置。
【請求項２】筒型のスライドケース３０の内部に、複数
個の座屈材３２を所定間隔で設けるとともに、スライド
シャフト３１とこのスライドシャフト３１に設けた係止
具３３を収納し、この係止具３３をスライドシャフト３
１から最も離れた座屈材３２に係止し、前記スライドケ
ース３０とスライドシャフト３１の間に、前記複数の座
屈材３２の座屈毎にスライドシャフト３１を所定量ずつ
突出させるばね３４を介在してなることを特徴とする請
求項１記載の変位検知装置。
【請求項３】スライドシャフト３１の外面を、複数の座
屈材３２の取付け間隔と略同一間隔で異なる色にて着色
してなることを特徴とする請求項２記載の変位検知装
置。
【請求項４】取付け基板４６に、スライドケース３０
ａ、３０ｂ、３０ｃ、…を複数個並列に取付け、それぞ
れのスライドケース３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、…に、ス
ライドシャフト３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、…を進退自在
に差し込み、これらのスライドシャフト３０ａ、３０
ｂ、３０ｃ、…の一端を、ばね３４ａ、３４ｂ、３４
ｃ、…を介して支持枠４５に一体に取付け、この支持枠
４５を、固定物と変位検知しようとする被測定物１１と
の２点間の一方側に連結し、前記スライドシャフト３１
ａ、３１ｂ、３１ｃ、…の他端部に、それぞれ１個ずつ
の座屈材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、…を設け、この座屈
材３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、…に、それぞれ係止具３３
の一端部を係止し、これら係止具３３の他端部に、スト
ッパ係止部４７を貫通してストッパ３５を固着し、これ
らのストッパ３５に、所定間隔で長さの長くなる座屈位
置設定ワイヤ４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、…を連結し、こ
れらの、座屈位置設定ワイヤ４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、
…を、固定物と変位検知しようとする被測定物１１との
２点間の他方側に一体に連結してなることを特徴とする
請求項１記載の変位検知装置。