(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物の変位を計測する変位計測システムであって、
計測対象方向に対して直交する面に沿って設けられた被圧接手段と、
前記計測対象物が変位することにより当該計測対象物によって直接的又は間接的に計測対象方向に沿って押圧され、前記被圧接手段に対して圧接されることにより、前記変位を計測する計測手段と、
前記計測対象物に直接的又は間接的に固定された圧接解除手段であって、相互に開閉自在である一対の取り付け片を有する蝶番と、前記一対の取り付け片に対して当該一対の取り付け片を閉鎖する向きの力を付勢する磁石とを有する圧接解除手段と、を備え、
前記計測対象物が変形方向に沿って変形することにより、当該計測対象物が前記一対の取り付け片に対して当該一対の取り付け片を開放する向きの力を付勢する際に、当該一対の取り付け片を開放する向きの付勢力が、前記磁石による前記一対の取り付け片を閉鎖する向きの付勢力以上である所定状態となった場合、前記一対の取り付け片が前記磁石の付勢に抗して開放されることにより、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が解除され、
前記所定状態が解除された場合、前記一対の取り付け片が磁石の付勢力により自動的に閉鎖することにより、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が自動的に復帰する、
変位計測システム。
【請求項２】
前記計測対象物は、上部構造体と下部構造体の間に免震手段が介装された免震構造建築物であって、
前記計測対象方向は、鉛直方向であり、
前記上部構造体に接続される拘束手段と、
前記計測手段に接続される支持手段とを備え、
前記一対の取り付け片のうちいずれか一方は前記拘束手段に接続され、いずれか他方は前記支持手段に接続され、
前記下部構造体に前記被圧接手段が配置され、
前記計測手段は、前記上部構造体により、前記拘束手段、前記圧接解除手段、及び前記支持手段を介して、鉛直方向に沿って押圧されることにより、前記下部構造体に対する前記上部構造体の鉛直変位を計測し、
当該変位計測システムは、
前記下部構造体に対して前記上部構造体が水平方向に沿って移動するように前記免震手段が変形することにより、当該免震手段が前記一対の取り付け片に対して当該一対の取り付け片を開放する向きの力を付勢する際に、当該一対の取り付け片を開放する向きの付勢力が、前記磁石による前記一対の取り付け片を閉鎖する向きの付勢力以上である所定状態となった場合、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が解除され、
前記所定状態が解除された場合、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が自動的に復帰する、
請求項１に記載の変位計測システム。
【請求項３】
前記計測対象物は、上部構造体と下部構造体の間に免震手段が介装された免震構造建築物であって、
前記計測対象方向は、水平方向であって、
前記上部構造体に接続されるものであって、前記計測手段を支持する支持手段と、
前記被圧接手段が設けられる保持手段と、を備え、
前記一対の取り付け片のうちいずれか一方は前記下部構造体に接続され、いずれか他方は前記保持手段に接続され、
前記計測手段は、前記上部構造体により、前記支持手段を介して、水平方向に沿って押圧されることにより、前記下部構造体に対する前記上部構造体の水平変位を計測し、
当該変位計測システムは、
前記下部構造体に対して前記上部構造体が水平方向に沿って移動するように前記免震手段が変形することにより、当該免震手段が前記一対の取り付け片に対して当該一対の取り付け片を開放する向きの力を付勢する際に、当該一対の取り付け片を開放する向きの付勢力が、前記磁石による前記一対の取り付け片を閉鎖する向きの付勢力以上である所定状態となった場合、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が解除され、
前記所定状態が解除された場合、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が自動的に復帰する、
請求項１に記載の変位計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測対象物の変位を計測する変位計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地震発生時における建物の揺れを抑制する事を目的として、建物の基礎部分等に免震装置を設置することが行われている。この免震装置は、建物の鉛直方向荷重を支持しつつ、水平方向に柔軟に変位可能なものであり、地震発生時における建物の揺れを抑制するものである。
【０００３】
しかし、このような免震装置は、水平方向に柔軟に変位可能なように構成されているために、地震による揺れ以外の様々な原因によっても変位する可能性がある。したがって、このような免震装置を備える建築物において、施工時には、免震装置の変位を考慮しながら施工を行う事が必要である。また、施工後には、免震装置の健全性を継続して常に把握するためにも、定期的に免震装置の変位を計測する事が必要である。このような点に鑑みて、免震装置の変位を長期的に精度良く計測するシステムが要望されていた。
【０００４】
このような免震装置の変位を計測する技術としては、例えば、免震装置により支持される建物のベースに対してレーザー光を投光することで、免震装置の変位を計測するレーザー変位計（例えば特許文献１参照）が提案されている。
【０００５】
この他には、免震装置の上部フランジと下部フランジの間にダイヤルゲージ式の変位計を介装することで、免震装置の変位を計測する変位計も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−９９６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記特許文献１に記載の従来の変位計では、投光レンズや受光レンズの表面に埃などが付着することにより計測に支障をきたすことがある。また、この変位計では、レーザー光を常時投光及び受光する必要があり、レーザー変位計に常時通電を行う必要があることから、レーザー変位計用の電源を準備する必要がある。
【０００８】
また、上記ダイヤルゲージを用いた変位計では、免震装置のフランジにダイヤルゲージをボルト等にて固定した場合に、地震発生時には、ダイヤルゲージが免震装置と接触してしまうことになり、この接触によって生じる接触抵抗によって、免震装置の水平方向への移動が妨げられ、免震装置の機能に支障が生じる懸念がある。このため、従来、免震装置のフランジに対するダイヤルゲージの固定を磁石を介して行うことも提案されていた。このような磁石を用いた固定構造によれば、地震発生時の免震装置の変形に伴ってフランジから磁石が脱落することで、ダイヤルゲージが免震装置から完全に切り離されるので、免震装置の水平方向への移動が妨げられることがなくなり、免震装置の機能が正常に維持される。しかしながら、このような磁石を用いた固定構造では、フランジに対するダイヤルゲージの固定力が低いため、何らかの原因による外力を受けた場合に、フランジから磁石が脱落してしまう可能性があり、長期間に渡る変位計の信頼性の確保が難しい。また、地震発生時には、ダイヤルゲージが免震装置から完全に切り離されてしまうため、地震後にダイヤルゲージを免震装置に再度装着する際に、手間がかかってしまう。このような問題は、免震装置に限られず、他の様々な計測対象物の変位を計測する際にも、同様に生じていた。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、地震発生時における計測対象物の変形を妨げることなく、長期間に渡る変位計測が可能になる、変位計測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の変位計測システムは、計測対象物の変位を計測する変位計測システムであって、計測対象方向に対して直交する面に沿って設けられた被圧接手段と、前記計測対象物が変位することにより当該計測対象物によって直接的又は間接的に計測対象方向に沿って押圧され、前記被圧接手段に対して圧接されることにより、前記変位を計測する計測手段と、前記計測対象物に直接的又は間接的に固定された圧接解除手段であって、相互に開閉自在である一対の取り付け片を有する蝶番と、前記一対の取り付け片に対して当該一対の取り付け片を閉鎖する向きの力を付勢する磁石とを有する圧接解除手段と、を備え、前記計測対象物が変形方向に沿って変形することにより、当該計測対象物が前記一対の取り付け片に対して当該一対の取り付け片を開放する向きの力を付勢する際に、当該一対の取り付け片を開放する向きの付勢力が、前記磁石による前記一対の取り付け片を閉鎖する向きの付勢力以上である所定状態となった場合、前記一対の取り付け片が前記磁石の付勢に抗して開放されることにより、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が解除され、前記所定状態が解除された場合、前記一対の取り付け片が磁石の付勢力により自動的に閉鎖することにより、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が自動的に復帰する。
【００１１】
また、請求項２に記載の変位計測システムは、請求項１に記載の変位計測システムにおいて、前記計測対象物は、上部構造体と下部構造体の間に免震手段が介装された免震構造建築物であって、前記計測対象方向は、鉛直方向であり、前記上部構造体に接続される拘束手段と、前記計測手段に接続される支持手段とを備え、前記一対の取り付け片のうちいずれか一方は前記拘束手段に接続され、いずれか他方は前記支持手段に接続され、前記下部構造体に前記被圧接手段が配置され、前記計測手段は、前記上部構造体により、前記拘束手段、前記圧接解除手段、及び前記支持手段を介して、鉛直方向に沿って押圧されることにより、前記下部構造体に対する前記上部構造体の鉛直変位を計測し、当該変位計測システムは、前記下部構造体に対して前記上部構造体が水平方向に沿って移動するように前記免震手段が変形することにより、当該免震手段が前記一対の取り付け片に対して当該一対の取り付け片を開放する向きの力を付勢する際に、当該一対の取り付け片を開放する向きの付勢力が、前記磁石による前記一対の取り付け片を閉鎖する向きの付勢力以上である所定状態となった場合、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が解除され、前記所定状態が解除された場合、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が自動的に復帰する。
【００１２】
また、請求項３に記載の変位計測システムは、請求項１に記載の変位計測システムにおいて、前記計測対象物は、上部構造体と下部構造体の間に免震手段が介装された免震構造建築物であって、前記計測対象方向は、水平方向であって、前記上部構造体に接続されるものであって、前記計測手段を支持する支持手段と、前記被圧接手段が設けられる保持手段と、を備え、前記一対の取り付け片のうちいずれか一方は前記下部構造体に接続され、いずれか他方は前記保持手段に接続され、前記計測手段は、前記上部構造体により、前記支持手段を介して、水平方向に沿って押圧されることにより、前記下部構造体に対する前記上部構造体の水平変位を計測し、当該変位計測システムは、前記下部構造体に対して前記上部構造体が水平方向に沿って移動するように前記免震手段が変形することにより、当該免震手段が前記一対の取り付け片に対して当該一対の取り付け片を開放する向きの力を付勢する際に、当該一対の取り付け片を開放する向きの付勢力が、前記磁石による前記一対の取り付け片を閉鎖する向きの付勢力以上である所定状態となった場合、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が解除され、前記所定状態が解除された場合、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が自動的に復帰する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の変位計測システムによれば、地震時における免震装置の変形を妨げることなく、長期間に渡る変位計測が可能になる。
また、極めて簡易な構造により、計測対象物への固定状態を維持したまま、圧接の解除と復帰が可能になる。さらに、鉛直変位計測時の構成においては、蝶番を自動的に閉鎖することができる。
【００１５】
請求項２に記載の変位計測システムによれば、地震時における免震装置の変形を妨げることなく、長期間に渡る鉛直変位計測が可能になる。
【００１６】
請求項３に記載の変位計測システムによれば、地震時における免震装置の変形を妨げることなく、長期間に渡る水平変位計測が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る変位監視システムを建物に設置した状態を概念的に示す説明図である。
【図２】鉛直変位計測システムを配置した免震装置の平面図である。
【図３】鉛直変位計測システムを配置した免震装置の側面図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は図２のＸ方向に平行な方向に変位した状態、（ｃ）は（ｂ）と逆方向に変位した状態、を示す図である。
【図４】地震発生前の状態における鉛直変位計測システム及び免震装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】免震装置が水平変形した際の鉛直変位計測システム及び免震装置の側面図である。
【図６】蝶番の側面図であり、（ａ）は閉鎖時、（ｂ）は開放時、を示す図である。
【図７】計測センサの側面図である。
【図８】水平変位計測システムを配置した免震装置の平面図である。
【図９】水平変位計測システムを配置した免震装置の側面図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は図２のＸ方向に平行な方向に変位した状態、（ｃ）は（ｂ）と逆方向に変位した状態、を示す図である。
【図１０】地震発生前の状態における水平変位計測システム及び免震装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１１】免震装置が水平変形した際の水平変位計測システム及び免震装置の側面図である。
【図１２】変形例に係る鉛直変位計測システムの斜視図である。
【図１３】変形例に係る水平変位計測システムの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る変位計測システムの実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。本実施の形態に係る変位計測システムは、計測対象物の変位を計測するシステムである。ここで、「計測対象物」とは、変位計測の対象になる物体であり、例えば、免震構造建築物、制振構造建築物、耐震構造建築物の如き建築物、タワークレーンや足場等の仮設物、あるいはこれら以外の変位物体を含み得る。本実施の形態においては、計測対象物が免震構造建築物である場合について説明する。ここで、「免震構造建築物」とは、上部構造体と下部構造体の間に免震手段が介装されることによって構成された建築物である。「上部構造体」とは、例えば、免震手段によって鉛直荷重が支持される建物の柱や、免震手段を柱に接続するためのフランジ（以下、上部フランジ）を含む概念である。また、「下部構造体」とは、例えば、免震手段が設置される基礎（後述する免震基礎）や、免震手段を免震基礎に接続するためのフランジ（以下、下部フランジ）を含む概念である。また、「免震手段」とは、建物の鉛直方向荷重を支持しつつ、水平方向に柔軟に変位可能なものであって、具体的には、複数のゴムに金属板を挟んで積層して構成される積層構造体である。なお、必要に応じて、これら上部フランジ、免震手段、及び下部フランジを、「免震装置」（アイソレータ）と称する。
【００２１】
このように構成された免震構造建築物に生じ得る各方向への変位のうち、特定の計測対象方向に沿った変位を変位計測システムによって計測する。ここで、「計測対象方向」とは、計測の対象になる方向であって、主として鉛直方向と水平方向の２つの方向が該当するが、この他にも、斜め方向等の任意の方向を計測対象方向とすることができる。計測対象方向が鉛直方向である場合における変位計測システムと、計測対象方向が水平方向である場合における変位計測システムとは、相互に異なる構造で構成することができ、以下では、前者のシステムを「鉛直変位計測システム」と称し、後者のシステムを「水平変位計測システム」と称する。ただし、これら２つのシステムを相互に区別する必要がない場合には、両者を「変位計測システム」と総称する。また、この変位計測システムに対して、さらに計測結果の取得や解析を行うための構成を付加した上位システムを構築することもできる。このような上位システムを「変位監視システム」と称する。
【００２２】
〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る実施の形態の具体的内容について説明する。
【００２３】
（構成）
図１は、本実施の形態に係る変位監視システム１を建物に設置した状態を概念的に示す説明図である。この図１に示すように、建物の基礎部分には複数の免震装置１０が配置されており、これら複数の免震装置１０のうち、一部の複数の免震装置１０の各々には鉛直変位計測システム２０が配置され、他の一部の複数の免震装置１０の各々には水平変位計測システム３０が配置されている。また、複数の免震装置１０の相互間には、複数の中継器４０が配置され、基礎部分における外周近傍位置には１台の集約装置５０が配置され、基礎部分の外部における集約装置５０の近傍位置には送信装置６０が配置され、建物の管理室等には監視装置７０が配置されている。
【００２４】
このような構成において、鉛直変位計測システム２０によって免震構造建築物の鉛直変位が計測されると共に当該鉛直変位を含んだデータが無線送信され、水平変位計測システム３０によって免震構造建築物の水平変位が計測されると共に当該水平変位を含んだデータが無線送信され、これらのデータが複数の中継器４０による中継を経て、集約装置５０によって受信される。そして、これらのデータが、集約装置５０において集約された後、集約装置５０から送信装置６０を介して監視装置７０に無線送信される。そして、この監視装置７０に記憶されたプログラムによりデータの解析等が行われ、所定方法でユーザに対して解析結果の出力等が行われる。また、実際には、変位監視システム１には温度計測システム等の付加的な構成を含めることもできる。ただし、これら中継器４０、集約装置５０、送信装置６０、及び監視装置７０や、その他の付加的な構成要素に関して、その具体的な構成は、任意であり、例えば、本願発明者等による先願（特願２０１０−２８８７６５号）に記載された構成を採用することができるので、その詳細な説明は省略する。よって、以下では、鉛直変位計測システム２０と水平変位計測システム３０の構成を主に説明する。なお、この付加的な構成として先願に記載した構成は、各装置により計測されたデータあるいは受信されたデータを無線方式により送受信する構成であるが、本願ではこれらのデータを有線方式により送受信する構成を採用しても構わない。
【００２５】
（構成−鉛直変位計測システム２０）
次に、鉛直変位計測システム２０の構成について説明する。図２は、鉛直変位計測システム２０を配置した免震装置１０の平面図である。図３は、鉛直変位計測システム２０を配置した免震装置１０の側面図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は図２のＸ方向に平行な方向に変位した状態、（ｃ）は（ｂ）と逆方向に変位した状態、を示す図である。図４は、地震発生前の状態における鉛直変位計測システム２０及び免震装置１０を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。図５は、免震装置１０が水平変形した際の鉛直変位計測システム２０及び免震装置１０の側面図である。これら各図に示すように、建物の基礎には、免震装置１０を設置するための免震基礎３がコンクリート等により形成されており、この免震基礎３に免震装置１０が設置され、この免震装置１０によって建物の柱２が支持されている。
【００２６】
ここで、１つの免震装置１０に対して鉛直変位計測システム２０が複数配置されている。この配置の数及び位置は、鉛直変位を計測する必要がある箇所の数及び位置に対応して決定することができ、本実施の形態においては、免震装置１０の直径方向のうち、相互に直交する２つの直径方向に対応する箇所であって、免震装置１０の外周の４つの箇所に配置されている。これら４つの箇所に配置された鉛直変位計測システム２０は、免震装置１０の中心点に対して対称に構成することができるため、以下では、特記する場合を除いて、図２における最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０を対象として説明する。
【００２７】
図４に示すように、鉛直変位計測システム２０は、拘束プレート２１、振れ止めプレート２２、蝶番２３、支持プレート２４、計測板２５、及び計測センサ２６を備えて構成されている。なお、後述する図７に示すように、計測センサ２６は、実際には、さらに通信線２６ｅ及び送信機２７を備えているが、図７以外の図では図の簡略化のために、これら通信線２６ｅ及び送信機２７を省略する。
【００２８】
（構成−鉛直変位計測システム２０−拘束プレート２１）
拘束プレート２１は、上部構造体に接続される拘束手段である。具体的には、拘束プレート２１は、側面形状を略三角形状とするプレートであって、水平部２１ａ、鉛直部２１ｂ、及び一対の補強部２１ｃを備える。
【００２９】
水平部２１ａは、上部フランジ１１の底面に対して密接するように平行状に配置された板状部である。この水平部２１ａは、上部フランジ１１を柱２に固定するためのボルトに対応する位置に形成されたネジ孔を有し、このネジ孔に当該ボルトを貫通させて柱２に締結することで、拘束プレート２１が上部フランジ１１に固定されている。このように上部フランジ１１を柱２に固定するためのボルトを用いて拘束プレート２１を固定することで、拘束プレート２１を固定するための専用のボルト等を用意する必要がなくなり、鉛直変位計測システム２０の設置が容易になる。この水平部２１ａの水平方向に沿った長さは、任意に決定することができる。例えば、計測センサ２６を下部フランジ１２から離れた位置に配置することでこれら両者の干渉を極力回避するためには、水平部２１ａを長くすることが好ましい。しかしながら、水平部２１ａを長くする程、鉛直変位計測システム２０が全体として大きくなり免震装置１０の周囲と干渉する等の問題を生じ得るため、過大にならない長さとする。
【００３０】
鉛直部２１ｂは、水平部２１ａの水平方向外端部において鉛直方向に沿うように配置された板状部である。このように鉛直部２１ｂを後述する支持プレート２４の鉛直部２４ａと共に鉛直方向に沿うように配置することで、計測センサ２６を鉛直方向に沿って配置することができる。この鉛直部２１ｂには、後述する蝶番２３の蝶番片２３ｃが鉛直方向に沿った向きで固定される。このため、鉛直部２１ｂの鉛直方向に沿った長さや図４のＹ方向に沿った幅は、少なくとも蝶番片２３ｃを固定可能な程度の長さや幅となるように決定される。
【００３１】
一対の補強部２１ｃは、水平部２１ａの底面から鉛直部２１ｂの免震装置１０側の側面に至るものであって、鉛直方向に沿って配置された板状部である。これら一対の補強部２１ｃは、各々が側面形状が略三角形状となるように形成され、図４のＹ方向に沿った方向に並設されている。このように補強部２１ｃを設けることにより、拘束プレート２１の剛性が高められている。
【００３２】
（構成−鉛直変位計測システム２０−振れ止めプレート２２）
振れ止めプレート２２は、計測センサ２６が免震装置１０の円周方向に沿って移動することを防止するための移動防止手段である。具体的には、拘束プレート２１の水平部２１ａの上面に対して直交するように、かつ、上部フランジ１１の側面に対して略平行となるように配置された板状体として形成されており、水平部２１ａに溶接等によって固定されている。この振れ止めプレート２２には、図４のＹ方向に沿った２つの位置においてネジ孔が形成されており、このネジ孔を貫通して上部フランジ１１の側面に至るようにネジを固定することで、振れ止めプレート２２が上部フランジ１１に固定されており、このことによって、拘束プレート２１が免震装置１０の円周方向に沿って回転することを防止する。
【００３３】
（構成−鉛直変位計測システム２０−蝶番２３）
蝶番２３は、免震構造建築物に直接的又は間接的に固定された手段であって、免震構造建築物が変形することによって所定方向に沿った当該免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態となる場合には、免震構造建築物に対する当該蝶番２３の固定状態を維持しつつ、計測板２５に対する計測センサ２６の圧接を解除し、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態が解除された場合には、計測板２５に対する計測センサ２６の圧接を復帰可能とする、圧接解除手段である。図６（ａ）は、閉鎖状態における蝶番２３の側面図、図６（ｂ）は、開放状態における蝶番２３の側面図である。この図６（ａ）（ｂ）に示すように、蝶番２３は、一対の取り付け片２３ａ、回転軸２３ｂ、及び蝶番片２３ｃを備えて構成されており、一対の取り付け片２３ａは回転軸２３ｂを中心として開閉可能となるように構成されている。ただし、この蝶番２３は、特記する場合を除いて公知の蝶番と同様に構成することができるので、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
ここで、一対の取り付け片２３ａにおける互いに対向する面のうち、一方の面には第一極磁石２３ｄ（例えばＮ極）、他方の面には第一極磁石２３ｄに対して異極である第二極磁石２３ｅ（例えばＳ極）が、接着やボルト締め等によりそれぞれ固定されている。これら第一極磁石２３ｄ及び第二極磁石２３ｅは、前記一対の取り付け片２３ａに対して当該一対の取り付け片２３ａを閉鎖する向きの力を付勢する蝶番閉鎖手段である。この蝶番２３の具体的な動作については後述する。
【００３５】
（構成−鉛直変位計測システム２０−支持プレート２４）
再び図４において、支持プレート２４は、計測手段に接続される支持手段である。具体的には、支持プレート２４は、側面形状を略三角形状とするプレートであって、鉛直部２４ａ及び一対の補強部２４ｂを備える。
【００３６】
鉛直部２４ａは、鉛直方向に沿うように、かつ、免震装置１０の周方向に略沿うように配置された板状部である。このように鉛直部２４ａを上述した拘束プレート２１の鉛直部２１ｂと共に鉛直方向に沿うように配置することで、計測センサ２６を鉛直方向に沿って配置することができる。この鉛直部２４ａには、上述した蝶番２３の蝶番片２３ｃ及び計測センサ２６が鉛直方向に沿った向きで固定される。このため、鉛直部２４ａの鉛直方向に沿った長さや図４のＹ方向に沿った幅は、少なくとも蝶番片２３ｃ及び計測センサ２６を固定可能な程度の長さや幅となるように決定される。
【００３７】
一対の補強部２４ｂは、鉛直部２４ａの免震装置１０側の側面において、鉛直部２４ａに直交する向きで固定された板状部である。これら一対の補強部２４ｂは、各々が、側面形状が略三角形状となるように形成され、図４のＹ方向に沿った方向に並設されている。このように補強部２４ｂを設けることにより、支持プレート２４の剛性が高められている。
【００３８】
（構成−鉛直変位計測システム２０−計測板２５）
計測板２５は、計測対象方向に対して直交する面に沿って設けられた被圧接手段である。具体的には、計測板２５は、免震基礎３の上面に敷設された金属板として構成されている。この計測板２５は、水平方向に沿って配置されるものであり、本実施の形態においては、免震基礎３の上面が水平状となっているために、この上面に対して平行に配置されることで、水平方向に沿って配置されている。この免震基礎３に対する固定構造は任意であり、例えば、接着や、計測センサ２６の移動を妨げない位置でのボルト固定により行うことができる。この計測板２５の平面形状は、少なくとも計測センサ２６の測定範囲であり、具体的には水平方向の計測範囲をカバーする形状となるように決定される。この測定範囲は、例えば、地震非発生時に免震装置１０が変位し得る範囲として、経験値や実験等により決定することができる。ここで、図３（ｂ）の右側に示すように、地震発生時に計測板２５よりも外側に移動した計測センサ２６が、地震発生後に計測板２５の上方位置にスムーズに復帰できるように、計測板２５の外縁には、図示しない面取り部が形成されている。
【００３９】
また、計測板２５の上面は、計測センサ２６の後述する圧接部２６ｃによって圧接される被圧接部分となるので、計測センサ２６が計測板２５に対して圧接された状態で鉛直方向に対して直交する方向（すなわち水平方向）へ移動する際における抵抗であって、これら圧接部２６ｃと計測板２５の上面との相互間の接触抵抗を、極力低減させるものであることが好ましい。このため、計測板２５の上面は、平滑面として形成することが好ましい。また、計測センサ２６の圧接部２６ｃによる圧接に対する耐摩耗性や、外部環境下における耐腐食性の高いことが好ましいため、本実施形態においては、計測板２５をＳＵＳ板のような金属板として形成している。
【００４０】
（構成−鉛直変位計測システム２０−計測センサ２６）
計測センサ２６は、免震構造建築物が変位することにより当該免震構造建築物によって直接的又は間接的に鉛直方向に沿って押圧され、計測板２５に対して圧接されることにより、変位を計測する計測手段である。図７には、計測センサ２６の側面図を示す。この図７に示すように、計測センサ２６は、いわゆるポテンショメータとして構成されており、センサ本体２６ａ、シャフト２６ｂ、圧接部２６ｃ、スプリング２６ｄ、及び通信線２６ｅを備えて構成されている。シャフト２６ｂは、その長手方向に沿って移動可能であり、センサ本体２６ａに対するシャフト２６ｂの移動量を、センサ本体２６ａの内部に収容した図示しない検知手段で検知することで、変位を計測することができる。ただし、このような計測構造については公知の構造を採用することができるので、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
圧接部２６ｃは、計測センサ２６における計測板２５との圧接部分である。具体的には、圧接部２６ｃは、シャフト２６ｂの先端部に溶接やねじ締結等の方法により固定されている。この圧接部２６ｃは、当該圧接部２６ｃと計測板２５の上面との相互間の接触抵抗を、極力低減させるものであることが好ましい。このため、圧接部２６ｃの底面は、水平な平滑面として形成することが好ましい。また、計測板２５への圧接に対する耐摩耗性や、外部環境下における耐腐食性の高いことが好ましいため、本実施形態においては、圧接部２６ｃをナットの如き金属部品を用いて形成している。
【００４２】
スプリング２６ｄは、圧接部２６ｃを、計測対象方向（すなわち、鉛直変位計測システム２０においては鉛直方向）に沿って押圧し、計測板２５に対して圧接されるための、圧接力付加手段である。具体的には、スプリング２６ｄは、計測センサ２６のシャフト２６ｂの外側において、シャフト２６ｂの長手方向に沿った向きで、シャフト２６ｂと同芯状となるように配置されている。このスプリング２６ｄの一方の端部は、計測センサ２６のセンサ本体２６ａにおけるシャフト２６ｂ側の端面に当接しており、他方の端部は、圧接部２６ｃにおけるセンサ本体２６ａ側の端面に当接していて、圧接部２６ｃをセンサ本体２６ａから遠ざける方向（計測板２５の上面に圧接される方向）に付勢している。このため、免震構造建築物が変位することに伴って、下部フランジ１２に対する上部フランジ１１の鉛直方向の位置が変動しても、計測センサ２６の圧接部２６ｃが常に計測板２５の上面に圧接されるので、計測センサ２６による鉛直変位の計測が可能となる。
【００４３】
通信線２６ｅは、計測センサ２６の測定結果を外部に出力するための出力線路である。具体的には、通信線２６ｅは、センサ本体２６ａにおけるシャフト２６ｂとは反対側の端面から引き出されており、後述する送信機２７に接続されている。
【００４４】
（構成−鉛直変位計測システム２０−送信機２７）
送信機２７は、計測センサ２６の測定結果の入力を受け付けると共に、当該受け付けた測定結果を外部に無線送信するための送信手段である。具体的には、送信機２７は、図示しない無線出力部及びアンテナを備えて構成されており、通信線２６ｅを介して計測センサ２６から受け付けた測定結果を、所定の無線信号に変換してアンテナを介して、図１の中継器４０に送信する。
【００４５】
（動作−鉛直変位計測システム２０）
次に、このように構成された鉛直変位計測システム２０による鉛直変位計測動作について説明する。以下では、最初に、上記構成の説明と同様に、図２における最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０に着目して、その動作を説明する。また、鉛直変位計測システム２０の動作は、免震装置１０の水平な変位の方向によって異なり得る。すなわち、図２におけるＸ方向に平行な水平変位があった場合の動作（以下、水平平行動作）と、Ｙ方向に平行な水平変位があった場合の動作（以下、水平直交動作）と、これら以外の方向の水平変位があった場合の動作（以下、水平複合動作）をとり得る。以下では、最初に、水平平行動作について説明する。
【００４６】
（水平平行動作−鉛直変位計測システム２０−地震非発生時）
この水平平行動作は、地震非発生時、地震発生中、地震終了後において、それぞれ異なり得るので、以下、これらを区別して順次説明する。
まず、地震非発生時の水平平行動作について説明する。最初に、鉛直変位計測システム２０は、図３（ａ）、４に示す状態に配置される。すなわち、蝶番２３の一対の取り付け片２３ａは閉鎖された状態とされ、計測センサ２６のシャフト２６ｂは、鉛直方向に沿って配置され、水平面に沿って配置された計測板２５に対して鉛直方向に沿って圧接された状態とされる。この状態においては、地震非発生時に免震装置１０が温度変化等の様々な要因によって鉛直方向に変位すると、計測センサ２６のシャフト２６ｂが当該変位に応じて鉛直方向に沿って移動するため、この鉛直方向の変位がセンサ本体２６ａによって計測されて出力される。
【００４７】
また、免震装置１０が水平方向に変位した場合、計測センサ２６の圧接部２６ｃが計測板２５の上面に接触しながら、この上面を水平方向に摺動するが、これら圧接部２６ｃと計測板２５の上面との相互間の接触抵抗が低減されていることから、この接触抵抗が障害になって免震構造建築物の変形が妨げられることがない。このため、水平方向への変位があっても、計測板２５に対するシャフト２６ｂの圧接状態が維持され、鉛直方向の変位の計測を継続して行うことができる。
【００４８】
（水平平行動作−鉛直変位計測システム２０−地震発生中）
次に、地震発生中の水平平行動作について説明する。まず、最初に、免震装置１０が図３（ａ）に示す状態から変位した場合（主として図２のＸ方向に平行な方向に変位した場合）、この変位に伴って計測センサ２６のシャフト２６ｂが計測板２５の上面を摺動し、やがて、図３（ｂ）の右側に示すように、免震基礎３及び計測板２５の範囲を外れた位置に移動する。この状態においては、計測板２５への計測センサ２６のシャフト２６ｂの圧接が解除され、計測が中止される。そして、このように圧接が解除されることで、計測センサ２６が下部フランジ１２等に対して接触することにより生じる抵抗がなくなり、免震装置１０の水平方向への変形を妨げる力がなくなるため、免震装置１０の本来的な機能が阻害されることを防止できる。特に、計測センサ２６の下方には空間部が形成されるので、免震装置１０が水平方向に加えて鉛直下方方向に変位したような場合であっても、計測センサ２６が計測板２５や免震基礎３に圧接されることがないため、免震装置１０の水平方向及び鉛直下方方向への変形を妨げる力がなくなるため、免震装置１０の本来的な機能が阻害されることを防止できる。
【００４９】
次いで、免震装置１０が図３（ｂ）に示す状態から図３（ａ）に示す状態に変位した場合、免震基礎３及び計測板２５の範囲を外れた位置に移動した計測センサ２６が、免震基礎３及び計測板２５の上方位置に復帰する。この際、上述したように、計測板２５の外縁に図示しない面取り部が形成されているので、計測センサ２６のシャフト２６ｂが計測板２５の側面に引っかかることがなく、計測板２５の上方位置にスムーズに復帰する。
【００５０】
さらに、免震装置１０が図３（ａ）に示す状態から図３（ｃ）に示す状態に変位した場合において、地震発生中に免震構造建築物が変形することによって所定方向に沿った当該免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態となる場合には、蝶番２３の機能によって、計測板２５への計測センサ２６のシャフト２６ｂの圧接が解除される。ここで、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態とは、例えば、鉛直変位計測システム２０のいずれかの部分が、免震装置１０やその他の物体と接触し、この接触により抵抗や反発力が生じることで、免震構造建築物の変形が円滑に行われなくなる状態をいう。より具体的には、本実施の形態では、図５に示すように、計測センサ２６が免震装置１０に近づく方向に、下部フランジ１２に対して上部フランジ１１が水平変位することで、計測センサ２６のシャフト２６ｂが下部フランジ１２に接触する状態が該当する。
【００５１】
このような状態となった場合において、第一極磁石２３ｄと第二極磁石２３ｅとが相互に引き合う力よりも、一対の取り付け片２３ａを相互に引き離す方向の力が大きくなった場合には、蝶番２３が自動的に開放状態になる。このことによって、支持プレート２４及び計測センサ２６が、蝶番２３の回転軸２３ｂを中心として免震装置１０から離れる方向に回動するため、計測センサ２６の計測板２５に対する圧接が解除され、計測が中止される。そして、このように圧接が解除されることで、計測センサ２６が下部フランジ１２等に対して接触することにより生じる抵抗がなくなり、免震装置１０の水平方向への変形を妨げる力がなくなるため、免震装置１０の本来的な機能が阻害されることを防止できる。
【００５２】
次いで、免震装置１０が図３（ｃ）に示す状態から図３（ａ）に示す状態に変位した場合において、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態が解除された場合には、計測板２５に対する計測センサ２６の圧接が復帰可能となる。ここで、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態が解除された場合とは、例えば、鉛直変位計測システム２０のいずれかの部分が、免震装置１０やその他の物体と接触しなくなった場合や、あるいは接触する場合であっても当該接触による抵抗や反発力が小さくなった場合であって、免震構造建築物の変形が円滑に行われ得る状態に戻った場合をいう。より具体的には、本実施の形態では、図５に示す状態から、計測センサ２６が免震装置１０から遠ざかる方向に、下部フランジ１２に対して上部フランジ１１が水平変位することで、計測センサ２６のシャフト２６ｂが下部フランジ１２に接触しない状態になった場合が該当する。
【００５３】
このような状態においては、第一極磁石２３ｄと第二極磁石２３ｅとが相互に引き合う力により、一対の取り付け片２３ａが再び相互に引き寄せられて、蝶番２３が自動的に閉鎖状態となる。これにより、計測センサ２６のシャフト２６ｂが、鉛直方向に沿って配置され、水平面に沿って配置された計測板２５に対して鉛直方向に沿って圧接された状態となるため、鉛直変位の計測が再開可能となる。
【００５４】
以降同様に、地震発生中に図３（ａ）〜（ｃ）の変位が繰り返されることに伴い、上記鉛直変位計測システム２０の動作が繰り返される。
【００５５】
（水平平行動作−鉛直変位計測システム２０−地震終了後）
次に、地震終了後の水平平行動作について説明する。地震が終了し、免震装置１０が初期状態に復帰した場合において、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態が解除された場合には、計測板２５に対する計測センサ２６の圧接が復帰可能となる。この動作は、上記した、免震装置１０が図３（ｃ）に示す状態から図３（ａ）に示す状態に変位した場合の動作と同じであるため、説明を省略する。なお、蝶番２３が自動的に閉鎖状態とならない場合であっても、手動で一対の取り付け片２３ａを相互に合わせることで、再度蝶番２３を閉鎖状態とすることが出来る。
【００５６】
このため、従来のようにダイヤルゲージが免震装置１０から完全に切り離されてしまう場合に比べて、蝶番２３を自動的又は手動的に閉鎖するだけで計測を再開できるため、鉛直変位計測システム２０を容易に計測可能状態に復帰させることが可能になる。また、鉛直変位計測システム２０の各部位が、上部フランジ１１や免震基礎３から完全に切り離されることなく、蝶番２３を閉鎖するだけでこれら各部位の位置の初期位置に戻るため、鉛直変位計測システム２０を正確な初期状態に復帰させることが可能になる。
【００５７】
（水平直交動作−鉛直変位計測システム２０）
図２における最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０の水平直交動作（免震装置１０が図２における上下方向に沿って水平に変位した場合の動作）について説明する。地震非発生時及び地震発生中において、免震装置１０が変位した場合、計測センサ２６の圧接部２６ｃが計測板２５の上面に接触しながら、この上面を水平方向に摺動するが、これら圧接部２６ｃと計測板２５の上面との相互間の接触抵抗が低減されていることから、この接触抵抗が障害になって免震構造建築物の変形が妨げられることがない。このため、水平方向への変位があっても、計測板２５に対するシャフト２６ｂの圧接状態が維持され、鉛直方向の変位の計測を継続して行うことができる。
【００５８】
（水平複合動作−鉛直変位計測システム２０）
図２における最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０の水平複合動作（免震装置１０が図２における上下方向及び左右方向以外の方向に沿って水平に変位した場合の動作）について説明する。地震非発生時及び地震発生中において、免震装置１０が変位した場合、鉛直変位計測システム２０は、上記した水平平行動作と水平直交動作を複合した動作を行う。すなわち、免震装置１０の水平変位の方向が水平平行動作の方向に近い程、水平平行動作に近い動作を行い、免震装置１０の水平変位の方向が水平直交動作の方向に近い程、水平直交動作に近い動作を行う。
【００５９】
（動作−その他の鉛直変位計測システム２０）
これまでの動作の説明においては、図２に示す４つの鉛直変位計測システム２０のうち、最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０を対象として説明した。以下では、他の３つの鉛直変位計測システム２０を対象として説明する。
【００６０】
まず、図２の最も左側に配置された鉛直変位計測システム２０は、上記最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０と対称的に動作する。すなわち、最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０が水平平行動作を行っている場合には、この動作に対称な水平平行動作を行い、最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０が水平直交動作を行っている場合には、この動作に対称な水平直交動作を行い、最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０が水平複合動作を行っている場合には、この動作に対称な水平複合動作を行う。
【００６１】
また、図２の中央に配置された２つの鉛直変位計測システム２０は、最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０が水平平行動作を行っている場合には、水平直交動作を行い、最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０が水平直交動作を行っている場合には、水平平行動作を行い、最も右側に配置された鉛直変位計測システム２０が水平複合動作を行っている場合には、水平複合動作を行う。
【００６２】
（構成−水平変位計測システム３０）
次に、水平変位計測システム３０の構成について説明する。図８は、水平変位計測システム３０を配置した免震装置１０の平面図である。図９は、水平変位計測システム３０を配置した免震装置１０の側面図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は図２のＸ方向に平行な方向に変位した状態、（ｃ）は（ｂ）と逆方向に変位した状態、を示す図である。図１０は、地震発生前の状態における水平変位計測システム３０及び免震装置１０を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。図１１は免震装置１０が水平変形した際の水平変位計測システム３０及び免震装置１０の側面図である。これら各図に示すように、水平変位計測システム３０は、１つの免震装置１０に対して複数配置されている。この配置の数及び位置は、水平変位を計測する必要がある箇所の数及び位置に対応して決定することができ、本実施の形態においては、免震装置１０の外周の２つの箇所に配置されている。図８において、右側に示した水平変位計測システム３０は、Ｘ方向の水平変位を計測するためのものであり、左右中央近傍に示した水平変位計測システム３０は、Ｙ方向の水平変位を計測するためのものである。これら２つの箇所に配置された水平変位計測システム３０は、免震装置１０に対する配置位置や配置角度を除いて、相互に同様に構成することができるため、以下では、特記する場合を除いて、図８における右側に配置された水平変位計測システム３０を対象として説明する。
【００６３】
図１０に示すように、水平変位計測システム３０は、支持プレート３１、振れ止めプレート３２、蝶番３３、計測板３４、計測板支持プレート３５、及び計測センサ３６を備えて構成されている。なお、実際には、計測センサ３６は、図７に示した計測センサ２６と同様に、さらに通信線２６ｅ及び送信機２７を備えているが、各図においては、図の簡略化のために、これら通信線２６ｅ及び送信機２７を省略する。
【００６４】
（構成−水平変位計測システム３０−支持プレート３１）
支持プレート３１は、計測手段に接続される支持手段である。具体的には、上部フランジ１１の底面に対して密接するように平行状に配置された板状部である。このように計測センサ３６を支持プレート３１に沿うように配置することで、計測センサ３６を水平方向に沿って配置することができる。これら上部フランジ１１と支持プレート３１には、相互に対応する位置にネジ孔が形成されており、支持プレート３１のネジ孔を貫通させたボルトを上部フランジ１１のネジ孔に締結することで、支持プレート３１が上部フランジ１１に固定されている。支持プレート３１の水平方向に沿った長さは、上述した鉛直変位計測システム２０の拘束プレート２１の水平部の長さと同様に決定することができる。
【００６５】
（構成−水平変位計測システム３０−振れ止めプレート３２）
振れ止めプレート３２は、計測センサ３６が免震装置１０の円周方向に沿って移動することを防止するための移動防止手段である。具体的には、支持プレート３１の上面に対して直交するように、かつ、上部フランジ１１の側面に対して略平行となるように配置された板状体として形成されており、水平部に溶接等によって固定されている。この振れ止めプレート３２には、当該振れ止めプレート３２の長手方向に沿った２つの位置においてネジ孔が形成されており、このネジ孔を貫通して上部フランジ１１の側面に至るようにネジを固定することで、振れ止めプレート３２が上部フランジ１１に固定されており、このことによって、支持プレート３１が免震装置１０の円周方向に沿って回転することを防止する。
【００６６】
（構成−水平変位計測システム３０−蝶番３３）
蝶番３３の構成は、上述の鉛直変位計測システム２０の蝶番３３と同様に構成することができるため、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
（構成−水平変位計測システム３０−計測板３４）
計測板３４は、計測対象方向に対して直交する面に沿って設けられた被圧接手段である。具体的には、計測板３４は、計測板支持プレート３５の側面であって免震装置１０に近い方の面に敷設された金属板として構成されている。この計測板３４は、鉛直方向に沿って配置されるものであり、本実施の形態においては、計測板支持プレート３５の側面が鉛直状となっているために、この側面に対して平行に配置されることで、鉛直方向に沿って配置されている。計測板支持プレート３５に対する計測板３４の固定構造及び平面形状は、上述の鉛直変位計測システム２０の計測板２５と同様に構成することができるため、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
（構成−水平変位計測システム３０−計測板支持プレート３５）
計測板支持プレート３５は、計測板３４に接続される保持手段である。具体的には、鉛直部３５ａ、支持部３５ｂ、及び補強部３５ｃを備える。
【００６９】
鉛直部３５ａは、鉛直方向に沿うように、かつ、後述する計測センサ３６のシャフト２６ｂに直交する方向に略沿うように配置された板状部である。この鉛直部３５ａには、その底面は蝶番３３に固定され、上部側面に計測板３４が配置される。このため、側面の鉛直方向に沿った長さや図１０のＹ方向に沿った幅は、少なくとも蝶番３３及び計測板３４を固定可能な程度の長さや幅となるように決定される。
【００７０】
支持部３５ｂは、鉛直部３５ａの免震装置１０側の側面において、鉛直部３５ａに直交する向きで固定された板状部である。この支持部３５ｂは、側面形状が略三角形状となるように形成されている。このように支持部３５ｂを設けることにより、計測板支持プレート３５の剛性が高められている。
【００７１】
補強部３５ｃは、鉛直部３５ａの免震装置１０とは反対側の側面において、鉛直部３５ａに直交する向きで固定された板状部である。この補強部３５ｃは、側面形状が略長方形状となるように形成されている。このように補強部３５ｃを設けることにより、計測板支持プレート３５の剛性が高められると共に、蝶番３３が開放した状態で当該補強部３５ｃが免震基礎３に当接することで、計測板支持プレート３５が完全に倒れることなく傾斜状に支持される。ただし、このように傾斜状に支持された状態における傾斜角度は、計測板支持プレート３５に固定された計測板３４が計測センサ３６により圧接されることで、免震装置１０の水平方向への変位が妨げられることがないように決定される。
【００７２】
（構成−水平変位計測システム３０−計測センサ３６）
計測センサ３６は、免震構造建築物が変位することにより当該免震構造建築物によって直接的又は間接的に水平方向に沿って押圧され、計測板３４に対して圧接されることにより、変位を計測する計測手段である。ただし、計測センサ３６については、上述の鉛直変位計測システム２０の計測センサ２６と同様に構成することができるため、その詳細な説明は省略する。
【００７３】
（動作−水平変位計測システム３０）
次に、このように構成された水平変位計測システム３０による水平変位計測動作について説明する。以下では、最初に、上記構成の説明と同様に、図８における右側に配置された水平変位計測システム３０に着目して、その動作を説明する。また、水平変位計測システム３０の動作は、免震装置１０の水平な変位の方向によって異なり得る。すなわち、図８において、Ｘ方向に平行な水平変位があった場合の動作（以下、水平平行動作）と、Ｙ方向に平行な水平変位があった場合の動作（以下、水平直交動作）と、これら以外の方向の水平変位があった場合の動作（以下、水平複合動作）をとり得る。以下では、最初に、水平平行動作について説明する。
【００７４】
（水平平行動作−水平変位計測システム３０−地震非発生時）
この水平平行動作は、地震非発生時、地震発生中、地震終了後において異なり得るので、以下、これらを区別して順次説明する。
まず、地震非発生時の水平平行動作について説明する。最初に、水平変位計測システム３０は、図８（ａ）、１０に示す状態に配置される。すなわち、蝶番３３の一対の取り付け片２３ａは閉鎖された状態とされ、計測センサ３６のシャフト２６ｂは、水平方向に沿って配置され、鉛直面に沿って配置された計測板３４に対して水平方向に沿って圧接された状態とされる。この状態においては、地震非発生時に免震装置１０が温度変化等の様々な要因によって水平方向に変位すると、計測センサ３６のシャフト２６ｂが当該変位に応じて水平方向に沿って移動するため、この水平方向の変位がセンサ本体２６ａによって計測されて計測器に出力される。
【００７５】
また、免震装置１０が鉛直方向に変位した場合、計測センサ３６の圧接部２６ｃが計測板３４の上面に接触しながら、この上面を鉛直方向に摺動するが、これら圧接部２６ｃと計測板３４の上面との相互間の接触抵抗が低減されていることから、この接触抵抗が障害になって免震構造建築物の変形が妨げられることがない。このため、鉛直方向への変位があっても、計測板３４に対するシャフト２６ｂの圧接状態が維持され、水平方向の変位の計測を継続して行うことができる。
【００７６】
（水平平行動作−水平変位計測システム３０−地震発生中）
次に、地震発生中の水平平行動作について説明する。まず、最初に、免震装置１０が図９（ａ）に示す状態から図９（ｂ）に示す状態に変位した場合において、地震発生時に免震構造建築物が変形することによって所定方向に沿った当該免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態となる場合には、蝶番３３の機能によって、計測板３４への計測センサ３６のシャフト２６ｂの圧接が解除される。ここで、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態とは、例えば、水平変位計測システム３０のいずれかの部分が、免震装置１０やその他の物体と接触し、この接触による抵抗や反発力が生じることで、免震構造建築物の変形が円滑に行われなくなる状態をいう。より具体的には、本実施の形態では、図１１に示すように、免震装置１０の水平方向の変位に伴って計測センサ３６が計測板３４に近づく方向に移動し、計測センサ３６のシャフト２６ｂが計測板３４に圧接されることでセンサ本体２６ａに押し入れられ、このシャフト２６ｂの移動量が当該シャフト２６ｂのストロークの限界量に達して大きな反発力が生じ得る状態が該当する。
【００７７】
このような状態となった場合において、第一極磁石２３ｄと第二極磁石２３ｅとが相互に引き合う力よりも、一対の取り付け片２３ａを相互に引き離す方向の力が大きくなった場合には、蝶番３３が自動的に開放状態になる。このことによって、計測板支持プレート３５及び計測板３４が、蝶番３３の回転軸２３ｂを中心として免震装置１０から離れる方向に回動するため、計測センサ３６の計測板３４に対する圧接が解除され、計測が中止される。そして、このように圧接が解除されることで、計測センサ３６が計測板３４に対して接触することにより生じる反発力がなくなり、免震装置１０の水平方向への変形を妨げる力がなくなるため、免震装置１０の本来的な機能が阻害されることを防止できる。
【００７８】
次いで、免震装置１０が図９（ｂ）に示す状態から図９（ａ）に示す状態に変位した場合において、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態が解除された場合には、計測板３４に対する計測センサ３６の圧接が復帰可能となる。ここで、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態が解除された場合とは、例えば、水平変位計測システム３０のいずれかの部分が、免震装置１０やその他の物体と接触しなくなった場合や、あるいは接触する場合であっても当該接触による抵抗や反発力が小さくなった場合であって、免震構造建築物の変形が円滑に行われ得る状態に戻った場合をいう。より具体的には、本実施の形態では、図１１に示す状態から、計測センサ３６が免震装置１０に近づく方向に、下部フランジ１２に対して上部フランジ１１が水平変位することで、計測板３４に対する計測センサ３６のシャフト２６ｂによる圧接状態が緩和され、シャフト２６ｂの移動量が当該シャフト２６ｂのストロークの限界量以下に復帰した状態が該当する。
【００７９】
このような状態においては、第一極磁石２３ｄと第二極磁石２３ｅとが相互に引き合う力により、一対の取り付け片２３ａが再び相互に引き寄せられて、蝶番３３が自動的に閉鎖状態となる。これにより、計測センサ３６のシャフト２６ｂが、水平方向に沿って配置され、鉛直面に沿って配置された計測板３４に対して水平方向に沿って圧接された状態となるため、水平変位の計測が再開可能となる。
【００８０】
次いで、免震装置１０が図９（ａ）に示す状態から図９（ｃ）に示す状態に変位した場合には、計測センサ３６のシャフト２６ｂが計測板３４から離れる。
【００８１】
その後、免震装置１０が図９（ｃ）に示す状態から図９（ａ）に示す状態に変位した場合には、計測センサ３６のシャフト２６ｂが計測板３４に圧接し、初期状態に復帰する。
【００８２】
以降同様に、地震発生中に図９（ａ）〜９（ｃ）の変位が繰り返されることに伴い、上記水平変位計測システム３０の動作が繰り返される。
【００８３】
（水平平行動作−水平変位計測システム３０−地震終了後）
次に、地震終了後の水平平行動作について説明する。地震が終了し、免震装置１０が初期状態に復帰した場合において、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態が解除された場合には、計測板３４に対する計測センサ３６の圧接が復帰可能となる。この動作は、上記した、免震装置１０が図９（ｃ）に示す状態から図９（ａ）に示す状態に変位した場合の動作と同じであるため、説明を省略する。なお、蝶番３３が自動的に閉鎖状態とならない場合であっても、手動で一対の取り付け片２３ａを相互に合わせることで、再度蝶番３３を閉鎖状態とすることが出来る。
【００８４】
このため、従来のようにダイヤルゲージが免震装置１０から完全に切り離されてしまう場合に比べて、蝶番３３を自動的又は手動的に閉鎖するだけで計測を再開できるため、水平変位計測システム３０を容易に計測可能状態に復帰させることが可能になる。また、水平変位計測システム３０の各部位が、上部フランジ１１や免震基礎３から完全に切り離されることなく、蝶番３３を閉鎖するだけでこれら各部位の位置の初期位置に戻るため、水平変位計測システム３０を正確な初期状態に復帰させることが可能になる。
【００８５】
（水平直交動作−水平変位計測システム３０）
図８における右側に配置された水平変位計測システム３０の水平直交動作（免震装置１０が図８における上下方向に沿って水平に変位した場合の動作）について説明する。地震非発生時及び地震発生中において、免震装置１０が変位した場合、計測センサ３６の圧接部２６ｃが計測板３４の側面に接触しながら、この側面を水平方向に摺動するが、これら圧接部２６ｃと計測板３４の側面との相互間の接触抵抗が低減されていることから、この接触抵抗が障害になって免震構造建築物の変形が妨げられることがない。このため、水平方向への変位があっても、計測板３４に対するシャフト２６ｂの圧接状態が維持され、水平方向の変位の計測を継続して行うことができる。
【００８６】
（水平複合動作−水平変位計測システム３０）
図８における右側に配置された水平変位計測システム３０の水平複合動作（免震装置１０が図８における上下方向及び左右方向以外の方向に沿って水平に変位した場合の動作）について説明する。地震非発生時及び地震発生中において、免震装置１０が変位した場合、水平変位計測システム３０は、上記した水平平行動作と水平直交動作を複合した動作を行う。すなわち、免震装置１０の水平変位の方向が水平平行動作の方向に近い程、水平平行動作に近い動作を行い、免震装置１０の水平変位の方向が水平直交動作の方向に近い程、水平直交動作に近い動作を行う。
【００８７】
（動作−その他の水平変位計測システム３０）
これまでの動作の説明においては、図８に示す２つの水平変位計測システム３０のうち、右側に配置された水平変位計測システム３０を対象として説明した。以下では、他の１つの水平変位計測システム３０を対象として説明する。
【００８８】
図８の左右中央近傍に配置された水平変位計測システム３０は、右側に配置された水平変位計測システム３０が水平平行動作を行っている場合には、水平直交動作を行い、右側に配置された水平変位計測システム３０が水平直交動作を行っている場合には、水平平行動作を行い、右側に配置された水平変位計測システム３０が水平複合動作を行っている場合には、水平複合動作を行う。
【００８９】
〔III〕各実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００９０】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、少なくとも、従来と異なるシステムにより地震発生時における計測対象物の変形を妨げることなく、変位計測が可能になっている場合には、本発明の課題は解決されている。
【００９１】
（寸法や材料について）
発明の詳細な説明や図面で説明した変位計測システムの各部の寸法、形状、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、比率等とすることができる。また、各部を構成する材料については、金属や樹脂を含む任意の材料を用いることができる。
【００９２】
（免震装置の固定箇所）
上記実施の形態では、免震装置のフランジに変位計測システムの計測センサを固定した場合について説明したが、免震構造建築物のうち免震装置以外の部分（例えば、免震装置によって支持される建物の柱の下面）に固定してもよい。すなわち、計測センサの固定箇所は、免震装置と同じ変位が生じる箇所であって、変位が大きくなった場合には計測装置が免震装置と干渉するために計測装置の固定解除が必要になる箇所であってもよい。
【００９３】
（免震装置１０について）
本実施の形態では免震装置１０として、複数のゴムに金属に金属板を挟んで積層して構成される積層構造体を例に挙げて説明したが、免震装置１０はこのような構造に限られない。例えば、下部構造体の上面に滑り板を接着し、さらにこの滑り板の上面に上部構造体を設けることで、下部構造体に対して上部構造体が自在に摺動することが可能なすべり支承を採用することもできる。
【００９４】
（被圧接手段について）
被圧接手段として、計測板２５を用いた例について説明したが、例えば、鉛直変位計測システム２０において、免震基礎３の上面が、計測板２５の上面と同様の平滑性や耐摩耗性等を備えている場合等には、計測センサ２６を、計測板２５を介することなく免震基礎３の上面に直接圧接させてもよい。あるいは、水平変位計測システム３０において、計測板支持プレート３５の側面が、本実施形態における計測板３４の側面と同様の平滑性や耐摩耗性等を備えている場合等には、計測センサ３６を、計測板３４を介することなく計測板支持プレート３５の側面に直接圧接させてもよい。
【００９５】
（計測手段について）
計測手段は、被圧接手段を圧接することにより変位を計測可能なものであればよく、ポテンショメータに類される計測センサ２６以外にも、任意の機械式距離センサを利用することができる。
【００９６】
（抵抗低減手段について）
抵抗低減手段のうち、計測センサ２６における計測板２５との圧接部分としては、圧接部２６ｃと計測板２５の上面との相互間の接触抵抗を、極力低減させるものである限りにおいて、上記実施形態で説明したものとは異なる様々な構造を採用することができる。例えば、シャフト２６ｂの先端部に、計測板２５に対して圧接するように配置された球状体として形成された金属球体と、この金属球体が自在に回転可能となるように保持する保持部とを設け、これら金属球体と保持部により圧接部分を構成してもよい。この場合には、圧接部２６ｃと計測板２５の上面との相互間の接触抵抗を、圧接部２６ｃをナットの如き金属部品とした場合に比べて、より一層低減することができる。
【００９７】
（圧接解除手段について）
本実施の形態においては、取り付け片２３ａにおける互いに対向する面に磁石を設けることで地震非発生時において蝶番２３が閉鎖状態に維持されているが、磁石を用いなくとも他の蝶番閉鎖手段を採用することにより同様の効果を得ることができる。例えば、蝶番閉鎖手段として、磁石の代わりにバネを設けて、取り付け片２３ａにおける互いに対向する面同士を、当該バネを介して接続することにより、蝶番２３が閉鎖状態となる向きに対してバネの応力が付勢するようにしてもよい。このことによって、地震発生時に直接的又は間接的に蝶番２３に対して付加される外力（つまり、蝶番２３が開放状態となる向きに付加される力）が、バネの縮む向きに付勢する応力（つまり、蝶番２３を閉鎖状態に保つ力）よりも大きくなった際に、蝶番２３が開放され、計測センサの計測板に対する圧接が解除される。他の方法としては、取り付け片２３ａにおける互いに対向する面を互いに嵌合し合う形状とすることで、一定以上の外力が付加された際に蝶番２３を開放することが出来る。
【００９８】
（鉛直変位計測システム２０の拘束プレート２１について）
拘束プレート２１を介することなく、蝶番２３の蝶番片２３ｃを上部フランジ１１に対して直接接続しても良い。すなわち、拘束プレート２１の機能は、蝶番２３の蝶番片２３ｃを鉛直方向に沿った向きで固定することであるため、蝶番２３の蝶番片２３ｃを、上部フランジ１１に直接固定したとしても蝶番２３の蝶番片２３ｃを鉛直方向に沿った向きで固定することが可能なのであれば、拘束プレート２１を設ける必要はない。例えば、蝶番２３の蝶番片２３ｃに、図４のＹ方向に沿った２つの位置においてネジ孔を形成し、このネジ孔を貫通して上部フランジ１１の側面（本実施形態では振れ止めプレート２２が接続される位置）に至るようにネジを固定することで、蝶番２３の蝶番片２３ｃを上部フランジ１１に対して直接接続することが出来る。
【００９９】
（水平変位計測システム３０の支持プレート３１について）
支持プレート３１を介することなく、計測センサ３６を上部フランジ１１に対して直接接続しても良い。すなわち、支持プレート３１の機能は、計測センサ３６を水平方向に沿った向きで固定することであるため、計測センサ３６を、上部フランジ１１に直接固定したとしても計測センサ３６を水平方向に沿った向きで固定することが可能なのであれば、支持プレート３１を設ける必要はない。
【０１００】
また、上部フランジ１１を柱２に固定するためのボルトに対応する位置に形成されたネジ孔に当該ボルトを貫通させて柱２に締結することで、支持プレート３１を上部フランジ１１に固定しても良い。このように上部フランジ１１を柱２に固定するためのボルトを用いて支持プレート３１を固定することで、支持プレート３１を固定するための専用のボルト等を用意する必要がなくなり、水平変位計測システム３０の設置が容易になる。
【０１０１】
（計測板支持プレート３５の補強部３５ｃについて）
補強部３５ｃは、計測板支持プレート３５から免震基礎３の所定位置にかけて架設されたバネとしても良い。このバネは、計測板支持プレート３５が蝶番２３の回転軸２３ｂを中心として回動する方向に沿って架設される。蝶番２３が開放した際には、計測板支持プレート３５と免震基礎３の相対距離が縮まり、これに伴いこれらの相互間に架設されたバネが圧縮され、蝶番２３を閉鎖しようとする方向にバネの反発力が付勢される。したがって、免震構造建築物の変形が妨げられる所定状態が解除された場合には、この付勢されるバネの反発力により、計測板３４に対する計測センサ３６の圧接が自動的に復帰される。すなわち、この構造は、圧接解除手段及び蝶番閉鎖手段としても機能する。
【０１０２】
（鉛直変位計測システム２０について）
圧接解除手段は、図１２のように拘束プレート８１の幅方向に沿って並設された２つの支持柱８２と、これらの支持柱８２により回転可能に軸支された回転軸８３と、回転軸８３の回転を係止する係止部８４から構成されることとしても良い。この場合において、回転軸８３の外径における鉛直下方向の面には支持プレート８５が固定されており、回転軸８３の外径における鉛直上方向の面には係止部８４に向けて突出する略半円形状の突起８６が設けられている。また、係止部８４は、拘束プレート８１に固定されたものであって、回転軸８３に設けられた突起８６係脱自在に嵌合する凹形状として形成されている。
【０１０３】
このような構成において、地震非発生時には、支持プレート８５に対して所定以上の外力が付加されることが無いため、回転軸８３に設けられた突起８６と係止部８４とが嵌合した状態で固定されており、回転軸８３は回転することなく固定されている。一方、地震発生中には、免震装置１０の水平変形によって支持プレート８５が免震装置１０から離れる方向に対して押され、それに伴い支持プレート８５に固定された回転軸８３に対して回転する応力が付勢される。この応力が所定以上になった際には、突起８６が係止部８４を乗り越えることで回転軸８３が回転し、これに伴い計測板２５に対する計測センサ２６の圧接が解除される。
【０１０４】
（水平変位計測システム９０について）
圧接解除手段は、図１３のように免震基礎３に敷設されたレール９１と、レール９１の上部を敷設されたレール９１に沿って自在に移動することが可能な計測板支持プレート９２から構成されることとしても良い。この場合において、レール９１の所定位置には鉛直上方向に向けて突出する所定の大きさの略三角形状の突起９３が設けられており、計測板支持プレート９２の所定位置には鉛直下方向に向けて突出する略逆三角形状の突起９４が設けられている。このような構成において、地震非発生時には、計測板支持プレート９２に対して所定以上の外力が付加されることが無いため、計測板支持プレート９２は、当該突起９３を乗り越えて免震装置１０から離れる方向に移動すること無く初期位置において固定されている。一方、地震発生中には、免震装置１０の水平変形によって計測板支持プレート９２が免震装置１０から離れる方向に対して押され、この押す力が所定以上になった際には、計測板支持プレート９２は当該突起９３を乗り越えて免震装置１０から離れる方向に移動し、これに伴い計測板９５に対する計測センサ９６の圧接が解除される。
（付記）
付記１に記載の変位計測システムは、計測対象方向に対して直交する面に沿って設けられた被圧接手段と、前記計測対象物が変位することにより当該計測対象物によって直接的又は間接的に計測対象方向に沿って押圧され、前記被圧接手段に対して圧接されることにより、前記変位を計測する計測手段と、前記計測対象物に直接的又は間接的に固定された手段であって、前記計測対象物が変形することによって所定方向に沿った当該計測対象物の変形が妨げられる所定状態となる場合には、前記計測対象物に対する当該手段の固定状態を維持しつつ、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接を解除し、前記計測対象物の変形が妨げられる前記所定状態が解除された場合には、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接を復帰可能とする、圧接解除手段とを備えた。
また、付記２に記載の変位計測システムは、付記１に記載の変位計測システムにおいて、前記圧接解除手段は、相互に開閉自在である一対の取り付け片を有する蝶番と、前記一対の取り付け片に対して当該一対の取り付け片を閉鎖する向きの力を付勢する蝶番閉鎖手段とを備え、前記計測対象物の変形が妨げられる前記所定状態となる場合に、前記蝶番が前記蝶番閉鎖手段の付勢に抗して開放されることにより、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が解除され、前記計測対象物の変形が妨げられる前記所定状態が解除された場合に前記蝶番が閉鎖可能となることにより、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接が復帰可能となる。
また、付記３の変位計測システムは、付記１又は２の変位計測システムにおいて、前記計測対象物は、上部構造体と下部構造体の間に免震手段が介装された免震構造建築物であって、前記計測対象方向は、鉛直方向であり、前記上部構造体に接続される拘束手段と、前記計測手段に接続される支持手段とを備え、前記拘束手段と前記支持手段との間に前記圧接解除手段が配置され、前記下部構造体に前記被圧接手段が配置され、前記計測手段は、前記上部構造体により、前記拘束手段、前記圧接解除手段、及び前記支持手段を介して、鉛直方向に沿って押圧されることにより、前記下部構造体に対する前記上部構造体の鉛直変位を計測し、前記圧接解除手段は、前記上部構造体に前記拘束手段を介して間接的に固定された手段であって、前記下部構造体に対して前記上部構造体が水平方向に沿って移動するように前記免震手段が変形することによって、前記所定方向である水平方向に沿った前記免震手段の変形が妨げられる所定状態となる場合には、前記上部構造体に対する当該圧接解除手段の固定状態を維持しつつ、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接を解除し、前記免震手段の変形が妨げられる前記所定状態が解除された場合には、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接を復帰可能とする手段である。
また、付記４の変位計測システムは、付記１又は２の変位計測システムにおいて、前記計測対象物は、上部構造体と下部構造体の間に免震手段が介装された免震構造建築物であって、前記計測対象方向は、水平方向であって、前記上部構造体に接続されるものであって、前記計測手段を支持する支持手段と、前記圧接解除手段に接続される保持手段とを備え、前記保持手段と前記下部構造体との間に前記圧接解除手段が配置され、前記計測手段は、前記上部構造体により、前記支持手段を介して、水平方向に沿って押圧されることにより、前記下部構造体に対する前記上部構造体の水平変位を計測し、前記圧接解除手段は、前記下部構造体に直接的又は間接的に固定された手段であって、前記下部構造体に対して前記上部構造体が水平方向に沿って移動するように前記免震手段が変形することによって、前記所定方向である水平方向に沿った前記免震手段の変形が妨げられる所定状態となる場合には、前記下部構造体に対する当該圧接解除手段の固定状態を維持しつつ、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接を解除し、前記免震手段の変形が妨げられる前記所定状態が解除された場合には、前記被圧接手段に対する前記計測手段の圧接を復帰可能とする手段である。
（付記の効果）
付記１に記載の変位計測システムによれば、地震時における免震装置の変形を妨げることなく、長期間に渡る変位計測が可能になる。
付記２に記載の変位計測システムによれば、極めて簡易な構造により、計測対象物への固定状態を維持したまま、圧接の解除と復帰が可能になる。さらに、鉛直変位計測時の構成においては、蝶番を自動的に閉鎖することができる。
付記３に記載の変位計測システムによれば、地震時における免震装置の変形を妨げることなく、長期間に渡る鉛直変位計測が可能になる。
付記４に記載の変位計測システムによれば、地震時における免震装置の変形を妨げることなく、長期間に渡る水平変位計測が可能になる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  変位監視システム
２  柱
３  免震基礎
１０  免震装置
１１  上部フランジ
１２  下部フランジ
１３  免震手段
２０、９０  水平変位計測システム
２１  拘束プレート
２１ａ  水平部
２１ｂ、２４ａ、３５ａ  鉛直部
２１ｃ、２４ｂ、３５ｃ  補強部
２２、３２  振れ止めプレート
２３、３３  蝶番
２３ａ  取り付け片
２３ｂ  回転軸
２３ｃ  蝶番片
２３ｄ  第一極磁石
２３ｅ  第二極磁石
２４、３１、８５  支持プレート
２５、３４、９５  計測板
２６、３６、９５  計測センサ
２６ａ  センサ本体
２６ｂ  シャフト
２６ｃ  圧接部
２６ｄ  スプリング
２６ｅ  通信線
３０、８０  鉛直変位計測システム
３５、９２  計測板支持プレート
３５ｂ  支持部
４０  中継器
５０  集約装置
６０  送信装置
７０  監視装置
８１  支持柱
８３  回転軸
８４  係止部
８６、９３、９４  突起
９１  レール
【図１】
0005938246.tif 000002
【図２】
0005938246.tif 000003
【図３】
0005938246.tif 000004
【図４】
0005938246.tif 000005
【図５】
0005938246.tif 000006
【図６】
0005938246.tif 000007
【図７】
0005938246.tif 000008
【図８】
0005938246.tif 000009
【図９】
0005938246.tif 000010
【図１０】
0005938246.tif 000011
【図１１】
0005938246.tif 000012
【図１２】
0005938246.tif 000013
【図１３】
0005938246.tif 000014