(57)【要約】【課題】  個別の測量点における変位量や変位方向を把握することができ、データのハンドリングが軽い変状管理システム及び変状管理方法を提供する。【解決手段】  反射ターゲット１２の近傍に設けられた非接触ＩＣタグ１３から読出装置１７によりタグ情報を受信し、受信したタグ情報をもとに記憶部１８からタグ情報に対応する位置データを読み出すことで、反射ターゲット１２の位置データを把握することができる。また、測量装置１６により反射ターゲット１２の現在の位置データを測量し、記憶部１８から読み出した過去の位置データと比較することで、構造体１０における各反射ターゲット１２の変位量や変位方向を把握することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造体の表面から突出するように設けられる複数の反射ターゲットと、
前記反射ターゲットの位置データを測量する測量装置と、
構造体の前記反射ターゲット近傍に設けられ、前記反射ターゲットに対応するタグ情報を格納する非接触ＩＣタグと、
前記測量装置により測量された前記反射ターゲットの位置データを前記タグ情報と対応付けて記憶する記憶部と、
前記非接触ＩＣタグよりタグ情報を受信するとともに、タグ情報に対応する位置データを前記記憶部より読み出す読出装置と、を備えることを特徴とする構造体の変状管理システム。
【請求項２】
構造体の表面から突出するように設けられる複数の反射ターゲットの現在の位置データを測量し、
前記反射ターゲット近傍に設けられ、前記反射ターゲットに対応するタグ情報を格納する非接触ＩＣタグからタグ情報を受信し、
過去に測量した前記反射ターゲットの位置データをタグ情報と対応付けて記憶する記憶部より、取得したタグ情報に対応する過去の位置データを読み出し、
読み出した過去の位置データを現在の位置データと比較することを特徴とする構造体の変状管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工等の構造物における変状管理システム及び変状管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル覆工等のコンクリート構造物においては、老朽化や地震等の影響により、ひびや亀裂等の変状が現れてくる。この変状は構造物の安全性、耐久性と密接な関係を有しているため、変状を管理し必要に応じて補修することが不可欠である。
【０００３】
トンネルの変状管理では、断面変位のみならず、トンネル全体のずれやねじれ、面的な変状等、様々な危険要因を分析する必要がある。このような分析をするために、トンネル覆工を三次元測量し、トンネル覆工の形状の三次元データを用いて変状を管理する方法がある。
【０００４】
トンネル坑内を三次元測量する方法としては、例えば特許文献１に記載のものがある。これは、トンネル坑の内壁面に複数の反射ターゲットを配設し、トータルステーションによって各反射ターゲットの位置を測量することにより、トンネル坑の全体形状を三次元データとして把握するものである。このようにして得られた三次元データを、過去に測量した三次元データと比較することにより、トンネルの危険要因を分析することができる。
【特許文献１】特開２００４−１３８４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、測量のたびに反射ターゲットを配置する方法では、過去の測量点と全く同じ位置に反射ターゲットを配置することが困難であるため、全体形状を把握することができても、個別の測量点における変位量や変位方向を把握することはできなかった。
また、三次元データは膨大なデータ量であるため、データのハンドリングが重く、扱いにくいという問題点があった。
【０００６】
本発明の課題は、個別の測量点における変位量や変位方向を把握することができ、データのハンドリングが軽い変状管理システム及び変状管理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、図１に示すように、構造体（トンネル覆工１０）の表面から突出するように設けられる複数の反射ターゲット１２と、前記反射ターゲット１２の位置データを測量する測量装置１６と、構造体の前記反射ターゲット１２近傍に設けられ、前記反射ターゲット１２に対応するタグ情報を格納する非接触ＩＣタグ１３と、前記測量装置１６により測量された前記反射ターゲット１２の位置データを前記タグ情報と対応付けて記憶する記憶部（外部端末１８）と、前記非接触ＩＣタグ１３よりタグ情報を受信するとともに、タグ情報に対応する位置データを前記記憶部より読み出す読出装置（読出端末１７）と、を備えることを特徴とする変状管理システム１である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、反射ターゲット１２の近傍に設けられた非接触ＩＣタグ１３から読出装置によりタグ情報を受信し、受信したタグ情報をもとに記憶部からタグ情報に対応する位置データを読み出すことで、反射ターゲット１２の位置データを把握することができる。また、測量装置１６により反射ターゲット１２の現在の位置データを測量し、記憶部から読み出した過去の位置データと比較することで、構造体における各反射ターゲット１２の変位量や変位方向を把握することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、構造体の表面から突出するように設けられる複数の反射ターゲット１２の現在の位置データを測量し、前記反射ターゲット１２近傍に設けられ、前記反射ターゲット１２に対応するタグ情報を格納する非接触ＩＣタグ１３からタグ情報を受信し、過去に測量した前記反射ターゲット１２の位置データをタグ情報と対応付けて記憶する記憶部より、取得したタグ情報に対応する過去の位置データを読み出し、読み出した過去の位置データを現在の位置データと比較することを特徴とする変状管理方法である。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、測量装置１６により反射ターゲット１２の現在の位置データを測量するとともに、当該反射ターゲット１２の近傍に設けられた非接触ＩＣタグ１３から読出装置によりタグ情報を受信し、受信したタグ情報をもとに記憶部からタグ情報に対応する過去の位置データを読み出し、両者を比較することで、構造体における各反射ターゲット１２の変位量や変位方向を把握することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各反射ターゲットに対応するタグ情報を非接触ＩＣタグより受信し、受信したタグ情報に対応する位置データを記憶部から読み出すので、送受信するデータ量が少なくてすみ、ネットワークを介するデータの取得が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照して本発明にかかる変状管理システム１について説明する。
図１は本発明の変状管理システム１を示す概略図である。なお、本実施の形態においてはトンネル覆工１０について本発明を適用しているが、本発明はそれ以外の構造体に適用することもできる。
【００１３】
本発明の変状管理システム１は、反射ターゲット１２と、非接触ＩＣタグ１３と、測量装置１６と、読出端末１７（読出装置）と、外部端末１８と、中継機１９と、接続ケーブル２０とから構成されている。
【００１４】
反射ターゲット１２は測量装置１６から照射されるレーザ光を反射するものであり、図示しないが基部をトンネル覆工１０（構造体）に埋め込まれて固定されている。このため、反射ターゲット１２はトンネル覆工１０の経年変化に伴い、トンネル覆工１０とともに変位する。反射ターゲット１２としては、基板の表面に薄い反射シートを貼ったものや、ガラス等から構成された反射プリズム等を用いることができる。
【００１５】
非接触ＩＣタグ１３は、各反射ターゲット１２の近傍のトンネル覆工１０に１つずつ設けられている。非接触ＩＣタグ１３は図２に示すように、アンテナ部１４と、ＩＣチップ１５とにより構成されている。アンテナ部１４は、アンテナ線が平面状に捲回されてなり、そのアンテナ線の両端部がＩＣチップ１５に接続されている。アンテナ部１４は読出端末１７より出力される高周波信号により誘起され、ＩＣチップ１５に動作用電力を供給する。ＩＣチップ１５は、非接触ＩＣタグ１３に割り当てられたタグ情報を記憶しており、動作用電力により駆動され、アンテナ部１４からタグ情報に対応する信号を出力する。なお、本実施の形態ではタグ情報として番号を用いているが、アルファベット等の記号を用いてもよい。
【００１６】
測量装置１６は、図示しないが、レーザ照射装置、受光装置、旋回装置、ジャイロコンパス、演算装置等を備える。レーザ照射装置は反射ターゲット１２に対してレーザ光を照射する。受光装置は反射ターゲット１２により反射されたレーザ光を受光する。測量装置１６は接続ケーブル２０により、中継機１９と接続されている。なお、測量装置１６と中継機１９との間を接続ケーブル２０の代わりに無線により接続してもよい。
【００１７】
旋回装置は、レーザ照射装置から照射されたレーザ光が反射ターゲット１２で反射されて受光装置で受光されるように、レーザ照射装置及び受光装置を旋回させる。ジャイロコンパスはレーザ照射装置及び受光装置が指向する方向を検知する。
【００１８】
演算装置は、ターゲットに向かってレーザ光を照射してから反射されたレーザ光を受光装置で受光するまでの時間や位相差を元に、測量装置１６と反射ターゲット１２との距離を演算し、これとジャイロコンパスにより求められたレーザ光の照射方向により、反射ターゲット１２の三次元座標情報を求める。
上記の測量装置１６として、例えば三次元レーザースキャナやトータルステーション等を用いることができる。
【００１９】
読出端末１７は、図示しないが、駆動回路と、アンテナと、検知部と、読出部と、表示部とを備える。駆動回路はアンテナに高周波信号を出力させる。この高周波信号は非接触ＩＣタグ１３のアンテナ部１４を誘起させることで、ＩＣチップ１５に動作用電力を供給する。検知部は、非接触ＩＣタグ１３より出力される信号をアンテナにより検知し、対応するタグ情報を取得する。読出部は検知部により取得されたタグ情報に対応する、過去に測量した三次元座標情報を読み出す読出指令を外部端末１８に送信する。表示部には外部端末１８より受信した三次元座標情報が表示される。読出端末１７は、接続ケーブル２０により、中継機１９と接続されている。なお、読出端末１７と中継機１９との間を接続ケーブル２０の代わりに無線により接続してもよい。
【００２０】
中継機１９は接続ケーブル２０により、外部端末１８と接続されている。これらの接続ケーブル２０としては、導電性のケーブルや光ファイバーケーブル等を用いることができる。
【００２１】
外部端末１８は、例えば、トンネル坑の外部に設置された現場事務所等に設けられており、図示しないが、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵにより実行される変状管理システム１用の制御プログラムが格納されている。
【００２２】
ＲＡＭには、ＣＰＵが制御プログラムを実行する際に使用するワークエリアが設けられている。また、ＲＡＭには、図３に示すような三次元データテーブル３０が格納されている。三次元データテーブル３０には、過去の測量日と、当該測量日に測量された反射ターゲット１２の三次元座標情報と、反射ターゲット１２に対応する非接触ＩＣタグ１３に記憶されたタグ情報とが関連付けて記憶されている。
【００２３】
ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、変状管理システム１の制御動作を実行する。また、ＣＰＵは、測量装置１６により測量された反射ターゲット１２の三次元座標情報をＲＯＭの三次元データテーブル３０に書き込むとともに、読出端末１７からの読出指令に応じて、タグ情報に対応する三次元座標情報を三次元データテーブル３０より読み出し、読出端末１７に送信する。
【００２４】
ここで、変状管理システム１による、変状管理方法について説明する。
まず、測量する反射ターゲット１２の近傍に読出端末１７を配置し、非接触ＩＣタグ１３からタグ情報を取得する。そして、外部端末１８に、三次元データテーブル３０からタグ情報に対応する三次元座標情報を読み出す読出指令を送信する。
【００２５】
読出指令を受信した外部端末１８は、三次元データテーブル３０からタグ情報に対応する三次元座標情報を読み出し、読出端末１７に送信する。読出端末１７が三次元情報を受信すると、当該反射ターゲット１２の三次元座標情報が読出端末１７の表示部に表示される。
【００２６】
次に、トンネル覆工１０に設けられた反射ターゲット１２の現在の三次元座標を測量する。反射ターゲット１２の測量は、座標が既知の基準点をもとにして行う。なお、既に測量を終えた反射ターゲット１２を基準点としてもよい。
【００２７】
測量により得られた反射ターゲット１２の現在の三次元座標情報と、三次元データテーブル３０より得られた反射ターゲット１２の過去の三次元座標情報とを比較することで、トンネル覆工１０の経年変化による反射ターゲット１２の三次元座標の変位量、移動方向を知ることができる。なお、過去と現在の三次元座標の比較は、測量装置１６や読出端末１７を用いて行ってもよいし、あるいは外部端末１８を用いて行ってもよい。
【００２８】
また、以上の実施の形態においては、測量装置１６と読出端末１７と別の機器としたが、単独の装置により測量及び読み出しを行ってもよい。その他、外部端末１８における三次元データテーブル３０等の具体的なデータ構造についても適宜に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態の変状管理システム１の構成を示す立面図である。
【図２】本発明の実施の形態で用いられる非接触ＩＣタグ１３を示す平面図である。
【図３】外部端末１８のＲＡＭに記憶された三次元データテーブル３０である。
【符号の説明】
【００３０】
１     変状管理システム
１０   トンネル覆工（構造体）
１２   反射ターゲット
１３   非接触ＩＣタグ
１６   測量装置
１７   読出端末（読出装置）
１８   外部端末（記憶部）
【図１】
2006266911.tif 000003
【図２】
2006266911.tif 000004
【図３】
2006266911.tif 000005