(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一筒体の端部を中心コマに上下方向に回動可能に結合し、第二筒体の端部を前記中心コマに水平方向に回動可能に結合するとともに、前記中心コマを貫通して基端を第一筒体内に支持し、他端を第二筒体内に軸方向に摺動可能に支持した棒状バネ材を設け、該棒状バネ材の第二筒体側の一部に小径部を設け、該小径部にヒズミゲージを設置したことを特徴とするリンク型変位計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、リンク型変位計、特に、計測個所の両端（不動点）間に中継ロッドを介して複数個を接続して、軌道近接工事、パイプルーフ工事、シールドトンネル工事及び山留め工事による既設構造物及び周辺地盤等の水平及び鉛直方向の変位を計測できるようにしたリンク型変位計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
土木及び建築等の工事等において、掘削に伴う地盤の緩み、トンネル工事に伴う地盤の応力開放、その他の原因による周辺地盤及び近接構造物等の変状傾向は避けられない。この掘削工事やトンネル工事等は、地盤に緩みを発生させ、地盤強度を減少させ、隣接地盤に対して応力開放により水平方向、鉛直方向の変位を発生させ、地盤の沈下、その他の変状となり、地盤を介して近接構造物に波及して影響を与えることが考えられる。
【０００３】
これらの原因により発生する地盤変状を防止するために防護工事が行われているが、完全に変状をなくすことは不可能であった。従って、上記近接構造物の変状の監視は掘削工事及びトンネル工事等において必要であった。この変状の測定は従来「点」による測定、即ち、沈下計による鉛直方向の変位と、傾斜計による水平方向の傾きによるものが主であったが、全体の傾向を掴むことは困難であった。
【０００４】
そこで、本出願人は、先に、種々の工事に伴う近接構造物及び周辺地盤等の変位を連続線上で計測できるようにしたリンク型変位計（特願平１０−２２２３３５号）を提案した。これは中継ロッドを介して自由な長さに接続して工事周辺地盤及び近接構造物の水平方向の変位と鉛直方向の変位を連続線上で計測できるようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特願平１０−２２２３３５号のリンク型変位計は、固定部及び受感部とからなり、該受感部にバネ帯板を用いていたため感知方向が限られていた。従って、水平及び鉛直方向の２方向の変位を監視するには、設置角度を９０度づつずらして２基を一組として用いることが必要となっていた。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、その目的とするところは単独にて水平及び鉛直方向の２方向の変位を監視（計測）できるようにしたリンク型変位計を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第一筒体の端部を中心コマに上下方向に回動可能に結合し、第二筒体の端部を前記中心コマに水平方向に回動可能に結合するとともに、前記中心コマを貫通して基端を第一筒体内に支持し、他端を第二筒体内に軸方向に摺動可能に支持した棒状バネ材を設け、該棒状バネ材の第二筒体側の一部に小径部を設け、該小径部にヒズミゲージを設置したことを特徴とし、水平か鉛直方向かの感知方向を選ばないように構成した。
【０００８】
前記棒状バネ材の小径部に設置したヒズミゲージはゴム管材を被冠させておくことにより、感応を阻害しない状態で防水を図ることができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の態様】
次に、本発明を添付図面に示す実施の態様に基づいて説明する。図１は本願変位計の主部を透視して示した斜視図、図２はユニバーサルジョイント状の接続部の分解斜視図、図３は本願変位計の側面断面図、図４は本願変位計の使用状態を示す略示的平面図である。
【００１０】
図において、１は本願変位計である。本願変位計１は、ユニバーサルジョイント状の接続部２を介して接続した第一筒体３と第二筒体４とを備えている。前記第一筒体３内の軸心部には棒状バネ材５の基端５ａが支持手段６により支持されている。
【００１１】
前記接続部２は、図２の如く、第一筒体３の端部に横方向に対向する２つの突片３ａ、３ｂを設ける一方、第二筒体４の端部に上下方向に対向する２つの突片４ａ、４ｂを設け、これら突片３ａ、３ｂ及び４ａ、４ｂを差し違い状に噛み合わせ、両突片間に囲まれた空間に中心コマ２ａを位置させ、該中心コマ２ａの左右横面と上下面に設けたピン孔に、前記突片３ａ、３ｂ及び４ａ、４ｂに設けたピン孔を挿通したピン２ａ′、２ｂ′及び２ａ″、２ｂ″の先端を挿通してユニバーサルジョイント状に構成してなる。
【００１２】
前記中心コマ２ａの第一筒体３及び第二筒体４の軸方向の面には、前記棒状バネ材５が挿通する貫通孔７が設けられている。また、前記第一筒体３内の軸心部において前記棒状バネ材５の基端５ａを支持した支持手段６は、第一筒体３の外周から軸心に向かうように螺入した螺子杆６′の内端により構成されている。勿論、支持手段６として前記螺子杆６′に限定するものではない。
【００１３】
前記接続部２の中心コマ２ａを貫通した前記棒状バネ材５の他端５ｂは、前記第二筒体４内の軸心部に支持手段８にて支持された管部材９に挿通支持されている。該支持手段８は前記支持手段６と同様に第二筒体４の外周から軸心に向かうように螺入した螺子杆８′により構成されている。ここに棒状バネ材５の他端５ｂが管部材９を介して支持されているのは、軸方向にスライド（摺動）できるようにするためである。
【００１４】
前記棒状バネ材５の第二筒体４側の一部には小径部１０が設けられている。該小径部１０は、前記第二筒体４が第一筒体３（固定側）に対して前記接続部２の縦軸（ピン２ａ′及び２ｂ′）を中心に水平方向（矢印イ方向）、又は横軸（ピン２ａ″及び２ｂ″）を中心に鉛直方向（矢印ロ方向）に変位した場合において前記棒状バネ材５にかかる曲げ応力が集中する部位となる。
【００１５】
前記小径部１０の鉛直面（上下面の少なくとも一方）及び水平面（左右面の少なくとも一方）にそれぞれヒズミゲージ１１が設置されている。該ヒズミゲージ１１は市販のものを用いて満足できる。該ヒズミゲージ１１は前記棒状バネ材５の平時の直線状態（初期セット位置）のときを“０”とセットしておけば、第一筒体３（固定部）に対して第二筒体４が前述の如く縦軸及び横軸を中心に回動したときは、その変位方向及び回転角を変位量として電気的に変換することが可能となる。
【００１６】
前記ヒズミゲージ１１により得た値は、コンピューター（図示せず）を介して累積されグラフ化され記憶される。また、プリンタ（図示せず）を作動させてプリントアウトさせることも可能である。さらに、累積値をリアルタイムに工事現場の監視モニター（図示せず）に表示したり、鉄道などの信号基地へ情報信号として発信したりすることも可能である。
【００１７】
前記ヒズミゲージ１１を設置した前記小径部１０には、ゴム管材１２が被冠されている。該ゴム管材１２は前記棒状バネ材５の小径部１０の感応を阻害しないで前記ヒズミゲージ１１を小径部に安定的に支持するほか、ヒズミゲージ１１の防水を図る上に有効に機能する。なお、ゴム管材１２は変形性（弾力性）のある素材のもに変更することは可能である。
【００１８】
なお、図中、Ｒは中継ロッドで、該中継ロッドＲは第一筒体３及び第二筒体４の外端部を覆うように嵌合し、該嵌合部Ｒ′の外周から第一筒体３及び第二筒体４に螺子杆Ｒ″を螺挿することにより固定できるようになっている。
【００１９】
次に、本願変位計１の作用を、図４に基づいて説明する。
まず、鉄道の線路近接部位の掘削工事に伴い地盤の緩み等により地盤変動が予測される軌道（図示せず）の不動点Ａ、Ｂを画定する。次いで、その不動点Ａ、Ｂ間に沿って中継ロッドＲを介して複数の本願変位計１を接続設置する。そして不動点Ａ、Ｂ間における第一筒体３の外周を軌道又は軌道の近傍に設置した杭等に設けた複数（図においては１個のみを示している）の支持部材Ｋにルーズに固定する。
【００２０】
しかして、前記不動点Ａ、Ｂ間にて地盤の変動が生じた場合に、その変動が本願変位計１の、固定部（第一筒体３）に対して第二筒体４が接続部２を中心として回動すると、その回動方向により棒状バネ材５も曲げられ、そのヒズミが小径部１０に集中する。
【００２１】
前記小径部１０に集中するヒズミは、前記ヒズミゲージ１１が感知し、水平方向の変動か鉛直方向の変動かを計測するとともに、変位量を電気的に変換し、コンピューターに累積され、グラフ化され、記憶される。また、その情報はリアルタイムに工事現場の監視モニターに表示させることも、また、計測地点に接近中の列車に警報信号として発信することも可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の如く、本発明は、第一筒体の端部を中心コマに上下方向に回動可能に結合し、第二筒体の端部を前記中心コマに水平方向に回動可能に結合するとともに、前記中心コマを貫通して基端を第一筒体内に支持し、他端を第二筒体内に軸方向に摺動可能に支持した棒状バネ材を設け、該棒状バネ材の第二筒体側の一部に小径部を設け、該小径部にヒズミゲージを設置したことを特徴としているから、感知方向を選ばず、単に中継ロッドを介して複数接続するだけで、水平方向の変動でも鉛直方向の変動でも対応できるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願変位計の主部を透視して示した斜視図である。
【図２】ユニバーサルジョイント状の接続部の分解斜視図である。
【図３】本願変位計の側面断面図である。
【図４】本願変位計の使用状態を示す略示的平面図である。
【符号の説明】
１  本願変位計
２  接続部
２ａ  中心コマ
２ａ′、２ｂ′  ピン（縦軸）
２ａ″、２ｂ″  ピン（横軸）
３  第一筒体
３ａ、３ｂ  第一筒体の突片
４  第二筒体
４ａ、４ｂ  第二筒体の突片
５  棒状バネ材
５ａ  棒状バネ材の基端
５ｂ  棒状バネ材の他端
６  支持手段
６′  螺子杆
７  貫通孔
８  支持手段
８′  螺子杆
９  管部材
１０  小径部
１１  ヒズミゲージ
１２  ゴム管材
Ａ、Ｂ  不動点
Ｋ  支持部材
Ｒ  中継ロッド
Ｒ′  嵌合部
Ｒ″  螺子杆
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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