(57)【要約】【課題】簡易な装置で電柱等の中空長尺体の湾曲度合いを測定でき、また、大がかりな設備の設置を必要とせず、中空長尺体の設置場所に拘わらず湾曲度合いを容易に測定することが可能な中空長尺体湾曲測定装置を提供する。【解決手段】電柱１の頂部内側又は電柱内部の頂部近傍に電柱１の下方向へ照射する発光素子５を設け、電柱１の内周壁に多数の受光素子６を設け、受光素子６で受ける発光素子５からの受光強度の分布に基づき電柱１の湾曲状態を検知する手段を設ける。受光素子６は、鉛直方向に所定の間隔で、且つ、円周方向に所定の間隔で多数配設され、足場ボルトの先端に設けて、足場ボルトの取付けにより電柱１の内側に突設されるようにしてもよい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設された中空長尺体の湾曲度合いを検知する中空長尺体湾曲測定装置であって、
前記中空長尺体の頂部内側又は前記中空長尺体内部の頂部近傍に当該中空長尺体の下方向へ照射する発光素子を設け、
前記中空長尺体の内周壁に多数の受光素子を設け、
前記受光素子で受ける前記発光素子からの受光強度の分布に基づき前記中空長尺体の湾曲状態を検知する湾曲状態検知手段を具備することを特徴とする中空長尺体湾曲測定装置。
【請求項２】
前記受光素子は、鉛直方向に所定の間隔で、且つ、円周方向に所定の間隔で多数配設されていることを特徴とする請求項１記載の中空長尺体湾曲測定装置。
【請求項３】
前記受光素子は、前記中空長尺体に取り付けられる足場ボルトの先端に設けられ、この足場ボルトの取付けにより前記中空長尺体の内側に突設されることを特徴とする請求項１記載の中空長尺体湾曲測定装置。
【請求項４】
前記足場ボルトの先端に設けられた受光素子は、前記足場ボルトの軸方向に延びて途中から屈曲または湾曲されていることを特徴とする請求項３記載の中空長尺体湾曲測定装置。
【請求項５】
前記中空長尺体の頂部内側又は前記中空長尺体内部の頂部近傍から自重にて下方へ垂れ下がる垂下線状部材と、
前記垂下線状部材が前記中空長尺体の内周壁に当接した際に前記中空長尺体の頂部から前記垂下線状部材が当接した部位までの距離を検知する距離検知手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至４記載の中空長尺体湾曲測定装置。
【請求項６】
前記中空長尺体は、中空さい頭円すい状又は中空円筒状の電柱であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の中空長尺体湾曲測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電柱やポールなどの中空長尺体の湾曲度合いを検出することが可能な中空長尺体湾曲測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空構造の中空長尺体としては、配電線や通信線を支える例えば鉄筋コンクリート製の電柱が知られている。このような電柱は、一般に、鉄筋材を埋設するようにコンクリートが円筒状に打設されているもので、頂部及び下端部が別体又は一体に形成されたキャップ又は蓋体にて閉塞された構造となっている。
【０００３】
ところで、電柱は、地上に立設されて電力線や通信線（電話線、光通信ケーブル等）が架設されるが、架線の張力等により荷重が不均衡に加わると胴体部分が湾曲した状態となる。工事基準で定める使用であれば、特に問題となることは少ないが、一旦応力疲労等により微細なひび割れが生じると、雨水等が浸入して鉄筋の腐食等による強度低下を招き、突発的な荷重により電柱の一部が破損したり電柱が倒壊する等の危険がある。
【０００４】
このため、電柱の湾曲程度を把握することは、ひび割れの早期発見や、電柱の健全度を把握する上において非常に重要であることから、従来においては、下記特許文献１に示される電柱の湾曲程度を測定する装置等が考えられている。
これは、電柱を地上から非破壊で測定することで、湾曲程度を定量的に把握しようとするもので、電柱の全体像を外側から撮影機で撮影し、画像処理により電柱輪郭線を求め、その電柱輪郭線に対し、最も重なり度合いの大きい折れ線と、それぞれの線に掛かる電柱輪郭線の画素の濃度値の加算値の最大値を求め、この両者の重なり度合を比較することにより、電柱の曲りを数学的幾何学的に演算し、評価するものである。
【０００５】
また、長尺体の湾曲を測定する装置として、被測定物の近傍に被測定物の長尺方向に沿って任意の間隔で複数のレーザ光学センサを配置し、それぞれのレーザ光学センサにより被測定物にレーザ光を照射して反射させ、その反射時間により複数のレーザ光学センサと被測定物間の距離を演算して被測定物の曲りを測定する装置や（特許文献２）、長尺材の長手方向と略直角方向に複数の位置検出器（レーザ距離計）を配設するとともに、これらの位置検出器を昇降させる昇降機構を搬送装置の下方に設けた測定装置（特許文献３）等が知られている。
【特許文献１】特開平６−９４４４２号公報
【特許文献２】特開平８−１８９８２１号公報
【特許文献３】特開２０００−１３１０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したいずれの構成も、長尺体（電柱）を外側から非破壊的に測定する構成であるので、電柱のような大きな長尺体にあっては、装置が大型化し、また、装置の設置作業が大掛かりとなる不都合がある。
特に、立設した長尺体の湾曲度合いを測定する場合において、側方から測定しようとすると、被測定物を自身の長手方向の軸回りに回転させるか測定機器を被測定物を中心として回転させなければ、長尺体の湾曲方向を特定することができず、装置が複雑となる。
さらに、従来の湾曲測定装置においては、長尺体が設置されている場所によっては、測定装置の設置場所や設置角度等に制限が生じ、湾曲度合いを的確に測定できない不都合もある。
【０００７】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、簡易な装置で電柱等の中空長尺体の湾曲度合いを測定でき、また、大がかりな設備の設置を必要とせず、中空長尺体の設置場所に拘わらず湾曲度合いを容易に測定することが可能な中空長尺体湾曲測定装置を提供することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明に中空長尺体湾湾曲測定装置は、立設された中空長尺体の湾曲度合いを検知する装置であって、前記中空長尺体の頂部内側又は前記中空長尺体内部の頂部近傍に当該中空長尺体の下方向へ照射する発光素子を設け、前記中空長尺体の内周壁に多数の受光素子を設け、前記受光素子で受ける前記発光素子からの受光強度の分布に基づき前記中空長尺体の湾曲状態を検知する湾曲状態検知手段を具備することを特徴としている。
【０００９】
したがって、立設した中空長尺体の頂部内側又は中空長尺体内部の頂部近傍に下方向へ照射する発光素子を設けて、この発光素子から発光される光を中空長尺体の内周壁に設けられた多数の受光素子によって受光し、状態検知手段によりそれぞれの受光素子で受ける受光強度の分布から中空長尺体の湾曲状態を検知するようにしたので、中空長尺体の外側から湾曲を測定する大掛かりな設備が不要となる。
【００１０】
ここで、受光素子は、鉛直方向に所定の間隔で、且つ、円周方向に所定の間隔で多数配設されていることが好ましい。また、受光素子は、前記中空長尺体に取り付けられる足場ボルトの先端に設けられ、この足場ボルトの取付けにより中空長尺体の内側に突設されるようにするとよい。
受光素子を足場ボルトの先端に設ける構成によれば、受光素子のメンテナンスも容易となり、中空長尺体を立設させた後から受光素子を中空長尺体に取り付けることも可能となる。
【００１１】
また、足場ボルトの先端に設けられた受光素子は、足場ボルトの軸方向に延びて途中から屈曲または湾曲させるようにしてもよい。このような構成によれば、中空長尺体の内側に突設される受光素子同士が互いに干渉することを避けることが可能となる。
【００１２】
さらに、上述の構成に加え、前記中空長尺体の頂部内側又は前記中空長尺体内部の頂部近傍から自重にて下方へ垂れ下がる垂下線状部材と、前記垂下線状部材が前記中空長尺体の内周壁に当接した際に前記中空長尺体の頂部から前記垂下線状部材が当接した部位までの距離を検知する距離検知手段とをさらに具備するようにしてもよい。
【００１３】
尚、上述の構成は、前記中空長尺体として、中空さい頭円すい状又は中空円筒状の電柱に利用する場合等に特に有用である。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、本発明によれば、立設した中空長尺体の頂部内側又は中空長尺体内部の頂部近傍に下方向へ照射する発光素子を設けると共に、中空長尺体の内周壁に多数の受光素子を設けて、発光素子からの受光強度分布に基づき中空長尺体の湾曲状態を検知するようにしたので、中空長尺体の外側から湾曲を測定する大掛かりな設備が不要となり、中空長尺体の外側に測定機器を設置するための場所を確保する必要がなく、また、中空長尺体の設置場所に拘わらず湾曲度合いを容易に測定することが可能となる。
また、湾曲状態検知する発光素子や受光素子は中空長尺体の内部に設けられているので、中空長尺体の外側の環境（天候、紫外線等）や飛来する異物からこの湾曲検知手段を保護することが可能となる。
【００１５】
特に、受光素子が、鉛直方向に所定の間隔で、且つ、円周方向に所定の間隔で多数配設されていれば、中空長尺体がどの方向に湾曲しても対応することが可能となる。
【００１６】
また、受光素子を、中空長尺体に取り付けられる足場ボルトの先端に設け、この足場ボルトの取付けにより中空長尺体の内側に突設するようにすれば、受光素子のメンテナンスも容易になると共に、中空長尺体を立設させた後から足場ボルトを中空長尺体に取り付けることも可能となる。
【００１７】
特に、足場ボルトの先端に設けられた受光素子を中空長尺体の内側に突設させる構成においては、受光素子を足場ボルトの軸方向に延ばした後に途中から屈曲または湾曲させることで、中空長尺体の内側に突設される受光素子同士が互いに干渉することを避けることが可能となり、引いては多数の受光素子の取り付けが可能となるので、測定精度を高めることが可能となる。
【００１８】
さらに、上述の構成に加え、中空長尺体の頂部内側又は中空長尺体内部の頂部近傍から自重にて下方へ垂れ下がる垂下線状部材を設け、この垂下線状部材が中空長尺体の内周壁に当接した際に中空長尺体の頂部から垂下線状部材が当接した部位までの距離を検知できる構成とすれば、中空立設体の湾曲度合いを湾曲状態検知手段と垂下線状部材を利用した距離測定との両方から把握することが可能となり、湾曲度合いの測定精度を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１において、立設された中空長尺体として、一般的に利用されているコンクリート柱からなる電柱１を用いた例が示されている。
この電柱１は、円筒状に編まれた図示しない鉄筋材を埋設するようにコンクリートを打設することによって筒状本体２を形成しているもので、この例においては、所定のテーパをもつ中空さい頭円錐体に形成されている。
【００２１】
筒状本体２の下端開口部は、モルタル等によって形成された底蓋３によって閉塞され、また、上端開口部は、ポリエチレン等の樹脂材によって形成されたキャップ４を装着することによって閉塞されるか、筒状本体２と一体に形成された蓋体にて閉塞されている（この例においては、キャップ４によって閉塞されている場合を示す）。
【００２２】
キャップ４の内側（電柱頂部の内側）の中央には、電柱１の頂部１ａにおける軸心を中心として下方向に照射する発光素子５が設けられている。また、電柱１の内周壁には、鉛直方向に所定の間隔で、且つ、円周方向に所定の間隔で多数の受光素子６が配設されている。
【００２３】
受光素子６の電柱内周壁への取り付けは、いろいろ考えられるが、中空さい頭円錐体状の電柱１の場合、基端から先端に向うにつれて徐々に径が小さくなっているので、図２に示されるように、電柱１の各部位の内径に合わせて異なる径の円状に配設された受光素子６を多数用意しておき、電柱１を立設する前の横倒しにした状態において、径の小さい円状に配設された受光素子から順次基端開口部に挿入して頂部へ向って引っ張ることで、指定の内周壁部位に設置するようにしてもよい。
【００２４】
また、図３に示されるように、足場ボルト１５の先端に受光素子６をこの足場ボルトの軸方向に延出するように設け、電柱１の側壁に取り付けられた足場受口１６に受光素子６の先端から挿入して足場ボルト１５を装着することで、足場ボルト１５を足場受口１６に取り付けると同時に受光素子６を電柱１の内周壁から内側に突設するようにしてもよい。
【００２５】
発光素子５および受光素子６に接続されるリード線７は、電柱内周壁に沿って引き下げられ、接地線を引き出す電柱側面に形成された設置線引出口８から引き出され、電柱１の外側において測定器１０が接続可能な接続コネクタ９に接続されている。
【００２６】
測定器１０は、発光素子５の動作条件や動作のオンオフを設定する操作部１１と、受光素子６による測定結果やそれに基づく演算結果等を表示させる表示部１２と、操作部１１の操作に応じて発光素子５を動作制御させると共に受光素子６で受光した結果を受けて前記測定結果や演算結果を表示部１２に表示させる制御ユニット１３とを有し、前記接続コネクタ９にプラグ１４を介して着脱自在に接続されるようになっている。
【００２７】
以上の構成において、電柱１に側方から荷重が加わると、電柱１の筒状本体２が湾曲し、電柱頂部１ａが電柱１の径方向にずれ、頂部１ａにおける軸心が基部１ｂの軸心に対して傾くことになる。
【００２８】
図１（ｂ）は、その状態を誇張して表したものであるが、このように頂部１ａにおける軸心が電柱基部の軸心に対して傾斜した状態において、測定器１０のプラグ１４をリード線７のコネクタ９に接続し、操作部１１を操作して発光素子５から光を照射すると、照射された光の直進性により、光が直接当たらない内周壁部位ができる（図中においてハッチで示す）。このため、この部分に配設されている受光素子６の受光強度は、発光素子の光を直接受けている受光素子６に比べて小さくなるので、受光素子６の位置と各受光素子の受光強度分布を検知することで電柱１の湾曲度合いを測定することが可能となり、その結果が表示部１２に表示されると共に、その湾曲度合いからその時に電柱１に加わっている荷重が演算されて表示部１２に表示される。
【００２９】
したがって、上述の構成によれば、電柱１の頂部内側に発光素子５を設けて電柱１の内周壁に配設された各受光素子６の受光強度を測定してその分布を捉えることで電柱１の湾曲状態を検知することができるので、電柱１の外側から湾曲状態を測定する大掛かりな設備が不要となる。
【００３０】
このため、電柱１の外側に大掛かりな測定機器を設置するための場所を確保する必要がなく、また、電柱１の設置場所に拘わらず湾曲度合いを容易に測定することが可能となる。
【００３１】
また、発光素子５及び受光素子６は、電柱１の内側に設置されているので、電柱外側の環境（天候、紫外線等）や飛来する異物から保護することが可能となり、また、常に同じ個所からの測定が確保されているので、作業者の能力に依存することがなく正確に湾曲度合いを測定することが可能となる。
【００３２】
尚、上述の構成においては、発光素子５をキャップ４の内側に設けた場合を示したが、キャップ近傍の筒状本体２の内側（電柱内部の頂部近傍）に設けるようにしてもよい。例えば、発光素子５をキャップ４から離して電柱内部の頂部近傍にリブ等により保持固定し、電柱１の頂部１ａにおける軸心を中心として下方向に光を照射させるようにしてもよい。
【００３３】
また、上述の構成のうち、足場ボルト１５の先端に受光素子６を設ける場合においては、電柱１の径や足場を取り付ける位置によっては、電柱１の内側に突設した受光素子６が互いに干渉することが考えられるが、このような事態を避けるために、足場ボルト１５の先端に取り付けられる受光素子６を、図４（ａ）に示されるように、足場ボルト１５の軸方向に延びて途中から屈曲または湾曲させるようにするとよい。
このような構成においては、図４（ｂ）に示されるように、電柱内部に突設した受光素子間に十分な隙間を確保することが可能となり、受光素子同士が干渉することによる受光素子６の破損や誤測定を回避することが可能となる。また、受光素子同士の干渉を避けれることから、受光素子６を多数配設することができ、測定精度を高めることが可能となる。
【００３４】
さらに、上述の構成に加え、図５に示されるように、電柱１の頂部内側又は電柱内部の頂部近傍から自重にて下方へ垂れ下がる垂下線状部材２０を設け、この垂下線状部材２０が電柱１の内周壁に当接した際に電柱１の頂部１ａから垂下線状部材２０が当接した部位までの距離ｈを検知する手段を設けてもよい。
【００３５】
例えば、垂下線状部材２０として光ファイバを用い、この光ファイバの上端に図示しない投受光センサを設け、光ファイバが電柱の内周壁に当接している状態で光ファイバの上端から投光すると、光ファイバを通過した光が内周壁との当接部位で反射することを利用し、頂部１ａから光ファイバが内周壁に当接している部位までの距離を検知するようにしたり、垂下線状部材２０として導電線を用い、また、電柱１の内周壁に導電体を設けて電柱の湾曲により導電線が導電体に接触した際に形成される電気回路にて電柱１の頂部１ａから導電線が当接した部位までの抵抗値を検出することで頂部から導電線の当接部位までの距離を検知するようにしてもよい。
【００３６】
このような構成を付加することにより、電柱１の湾曲度合いを前記発光素子５と受光素子６とによる湾曲状態の検知と、垂下線状部材２０が電柱１の内周壁に接触したことによる湾曲状態の検知との両方から把握することが可能となるので、湾曲度合いの測定精度を高めることが可能となる。
【００３７】
尚、上述の構成においては、電柱１として中空さい頭円すい状のコンクリート柱を用いた場合について示したが、電柱径が均一である中空円筒状の電柱であっても、中空状の鋼管柱であってもよい。また、上述の構成においては、発光素子５を電柱１の頂部内側又は電柱内部の頂部近傍に１つ設けた例を示したが、複数設けるようにしてもよい。
さらに、上述の構成においては、中空長尺体の例として電柱１を用いた場合を示したが、立設された中空状のポール等の他の中空長尺体において、同様の構成を採用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明に係る中空長尺体湾曲測定装置の構成例を示す図であり、（ａ）は電柱に対して側方からの荷重がない場合の状態を示す図であり、（ｂ）は電柱に対して側方からの荷重を受けた場合の状態を示す図である。
【図２】図２は、電柱の内周壁に受光素子を取り付ける一例を示した図である。
【図３】図３は、足場ボルトの先端に受光素子を設けた例を示す図であり、（ａ）は足場ボルト単体を示す図であり、（ｂ）は足場ボルトを電柱の側壁に取り付けた状態を示す図である。
【図４】図４は、足場ボルトの先端に受光素子を取り付けた他の例を示す図であり、（ａ）は足場ボルト単体を示す図であり、（ｂ）は足場ボルトを電柱の側壁に取り付けた状態を示す図である。
【図５】図５は、本発明に係る中空長尺体湾曲測定装置の更に他の構成例を示す図であり、（ａ）は電柱に対して側方からの荷重がない場合の状態を示す図であり、（ｂ）は電柱に対して側方からの荷重を受けた場合の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  電柱
１ａ  頂部
５  発光素子
６  受光素子
１０  足場ボルト
２０  垂下線状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010112905.tif 000005
【図４】
2010112905.tif 000006
【図５】
2010112905.tif 000007