(57)【要約】【課題】アンカーの緊張力を簡易に測定可能にする装置を提供する。【解決手段】本発明の一側面に係る緊張力計測装置は、既設のアンカーの振動を示す加速度波形データを取得し、前記取得した加速度波形データをフーリエ変換することにより、前記振動のフーリエスペクトルを算出し、当該算出したフーリエスペクトルの所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出し、予め取得された代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報に基づいて、前記算出した代表フーリエスペクトル値に対応する前記既設のアンカーの緊張力を算出する。【選択図】図４
2018013361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のアンカーの振動を示す加速度波形データを取得する加速度波形データ取得部と、
前記取得した加速度波形データをフーリエ変換することにより、前記振動のフーリエスペクトルを算出し、当該算出したフーリエスペクトルの所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出するスペクトル値算出部と、
予め取得された代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報に基づいて、前記算出した代表フーリエスペクトル値に対応する前記既設のアンカーの緊張力を算出する緊張力算出部と、
を備える、
緊張力計測装置。
【請求項２】
アンカーの緊張力の健全性に関する所定の評価基準に従って、前記算出した緊張力から前記既設のアンカーの健全性を評価する評価部を更に備える、
請求項１に記載の緊張力計測装置。
【請求項３】
前記評価基準では、前記緊張力の上限値及び下限値が定められており、
前記評価部は、前記算出した緊張力の値が前記上限値及び前記下限値の間である場合には、前記既設のアンカーの緊張力は健全であると評価し、そうでない場合には、前記既設のアンカーの緊張力は健全ではないと評価する、
請求項２に記載の緊張力計測装置。
【請求項４】
前記加速度波形データ取得部は、複数の前記既設のアンカーについて、前記加速度波形データを取得し、
前記スペクトル値算出部は、前記複数の既設のアンカーについて、前記代表フーリエスペクトル値を算出し、
前記緊張力算出部は、前記各既設のアンカーの緊張力を算出し、
前記評価基準では、隣接するアンカー同士の緊張力の差の許容値が定めされており、
前記評価部は、対象のアンカーの算出した緊張力と当該対象のアンカーに隣接するアンカーの算出した緊張力との差の絶対値を計算し、当該計算した差の絶対値が前記許容値の範囲内である場合には、当該対象のアンカーの緊張力は健全であると評価し、そうでない場合には、当該対象のアンカーの緊張力は健全ではないと評価する、
請求項２又は３に記載の緊張力計測装置。
【請求項５】
前記加速度波形データ取得部は、対象の前記既設のアンカーについて、前記加速度波形データを複数回取得し、
前記スペクトル値算出部は、前記加速度波形データを取得する度に、前記対象の既設のアンカーについての前記代表フーリエスペクトル値を算出し、
前記緊張力算出部は、前記代表フーリエスペクトル値を算出する度に、前記対象の既設のアンカーの緊張力を算出し、
前記評価基準では、所定の期間内におけるアンカーの緊張力の変動の許容値が定められており、
前記評価部は、前記対象のアンカーの算出した緊張力の所定期間内における変動の絶対値を計算し、当該計算した変動の絶対値が前記許容値の範囲内である場合には、当該対象のアンカーの緊張力は健全であると評価し、そうでない場合には、当該対象のアンカーの緊張力は健全ではないと評価する、
請求項２から４のいずれか１項に記載の緊張力計測装置。
【請求項６】
コンピュータが、
既設のアンカーの振動を示す加速度波形データを取得するステップと、
前記取得した加速度波形データをフーリエ変換することにより、前記振動のフーリエスペクトルを算出するステップと、
当該算出したフーリエスペクトルの所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出するステップと、
予め取得された代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報に基づいて、前記算出した代表フーリエスペクトル値に対応する前記既設のアンカーの緊張力を算出するステップと、
を実行する緊張力計測方法。
【請求項７】
コンピュータに、
既設のアンカーの振動を示す加速度波形データを取得するステップと、
前記取得した加速度波形データをフーリエ変換することにより、前記振動のフーリエスペクトルを算出するステップと、
当該算出したフーリエスペクトルの所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出するステップと、
予め取得された代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報に基づいて、前記算出した代表フーリエスペクトル値に対応する前記既設のアンカーの緊張力を算出するステップと、
を実行させるための緊張力計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊張力計測装置、緊張力計測方法、及び緊張力計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
斜面に設置されたアンカー（グラウンドアンカー等）の緊張力は、斜面を構成する地盤の挙動、アンカーを構成する材料自体の経時的変化等によって、刻々と変動する。また、アンカーの緊張力の変動によって斜面の安定性が変化した場合には、その斜面の安定性の変化に起因して当該斜面に対する様々な外力の変化が生じ、これによっても、アンカーの緊張力は変動する。そのため、斜面の安定性を維持するためには、アンカーの緊張力を定期的に計測し、管理することが極めて重要である。
【０００３】
アンカーの緊張力を計測する方法として、特許文献１では、荷重計（ロードセル）を各アンカーに取り付けて、荷重計により各アンカーの緊張力を測定する方法が提案されている。しかしながら、荷重計をアンカーに取り付ける分だけ、コストが高くなってしまう。また、既に設置したアンカーに荷重計を取り付けようとすると、アンカーの設置されている位置まで足場を組んだり、アンカーの緊張材を引っ張りだした状態でナット等を外したり、等の作業を行うことになり、それだけ作業負担がかかってしまう。加えて、引っ張りだす分だけ緊張材に負担がかかってしまう。したがって、荷重計を用いる方法は、適用場面が限定的であり、広く活用することは難しい。
【０００４】
そこで、従来は、リフトオフ試験を行うことによって、既に設置されているアンカーの緊張力が測定されている。リフトオフ試験とは、アンカー頭部に緊張用ジャッキを設置して、定着具が支圧板から離れるまで、すなわち、現在の緊張荷重より大きな荷重をアンカーに載荷することによって、当該アンカーの緊張力を測定する試験である。ただし、このリフトオフ試験は、作業工程が煩雑であるため、斜面に設置されたアンカー全数に対して一斉に行うことはない。例えば、１年目に、１０〜２０％の本数のアンカーに対してリフトオフ試験を実施し、次の２年目では、別の１０〜２０％の本数のアンカーに対してリフトオフ試験を実施する、というように、リフトオフ試験の実施対象を年ごとに変更するのが一般的である。そのため、対象のアンカーの緊張力を測定するのは数年に１度のペースになってしまい、対象のアンカーの緊張力を継続的に監視することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６７５９３号公報
【特許文献２】特開２０１５−０２５２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アンカーの緊張力を測定する作業効率を高めるべく、特許文献２では、アンカーの基端部を打撃して弾性波を発生させ、発生させた弾性波の反射波の卓越周波数から緊張力を推定する方法が提案されている。しかしながら、アンカーの基端部にキャップ等が取り付けられていることにより、当該アンカーの基端部をハンマー等で打撃することができない場合には、弾性波を発生させることができないため、当該推定方法を適用することはできなかった。また、アンカーの自由長部（緊張力のかかる部分）の長さは一般的には４ｍ以上であるため、非常に大きな力でアンカーを打撃しなければ、卓越周波数を測定可能な反射波を発生させることができなかった。そのため、この推定方法を用いても、アンカーの緊張力を簡易に測定することはできなかった。
【０００７】
本発明は、一側面では、このような点を考慮してなされたものであり、その目的は、アンカーの緊張力を簡易に測定可能にする装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【０００９】
すなわち、本発明の一側面に係る緊張力計測装置は、既設のアンカーの振動を示す加速度波形データを取得する加速度波形データ取得部と、前記取得した加速度波形データをフーリエ変換することにより、前記振動のフーリエスペクトルを算出し、当該算出したフーリエスペクトルの所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出するスペクトル値算出部と、予め取得された代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報に基づいて、前記算出した代表フーリエスペクトル値に対応する前記既設のアンカーの緊張力を算出する緊張力算出部と、を備える。
【００１０】
当該構成では、既設のアンカーの緊張力を測定するために、当該アンカーの振動（加速度）を時系列に沿って示す加速度波形データが用いられる。加速度波形データは、例えば、既設のアンカーの頭部側（例えば、支圧板）に加速度センサを設置し、当該設置した加速度センサの出力をデータロガー等により時系列に沿って記憶することで、生成することができる。当該構成に係る緊張力計測装置は、このような加速度波形データを周波数解析することで、既設のアンカーの緊張力を推定する。
【００１１】
具体的には、当該構成に係る緊張力計測装置は、取得した加速度波形データをフーリエ変換することにより、既設のアンカーの振動のフーリエスペクトルを算出する。次に、当該構成に係る緊張力計測装置は、算出したフーリエスペクトルの所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出する。そして、当該構成に係る緊張力計測装置は、予め取得された代表フーリエスペクトル値と緊張力との相関関係を示す相関関係情報に基づいて、算出した代表フーリエスペクトル値に対応する既設のアンカーの緊張力を算出する。
【００１２】
すなわち、測定された加速度波形データから算出されたフーリエスペクトル分布によって周波数成分が特定される。この特定された各周波数成分内で、アンカーの緊張力に応じた振動が主因である周波数帯の代表フーリエスペクトル値を利用することで、当該アンカーの緊張力を推定する。ここで、１００Ｈｚより低い周波数の振動は、電気的ノイズ及び周辺作業機械の断続的な振動が主因である。そのため、１００Ｈｚ以下の振動は緊張力の推定には採用しないのが好ましい。一方、高周波数側には特に基準はなくてもよいが、例えば、緊張力の推定に利用する周波数帯の中心周波数を２００Ｈｚに設定した場合には、下限値が１００Ｈｚであることに対応して、上限値を３００Ｈｚに設定してもよい。この場合、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ間の周波数の振動は、アンカーの緊張力に応じた振動が主因であると仮定して、当該構成に係る緊張力計測装置は、緊張力の推定を行うことになる。ただし、中心周波数は２００Ｈｚに限られなくてもよく、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。この場合には、緊張力の推定に利用する周波数帯は、例えば、１００Ｈｚ〜（１００Ｈｚ＋中心周波数）であってよい。
【００１３】
以上によれば、既設のアンカーについての加速度波形データを用いて、当該既設のアンカーの緊張力を算出することができる。この加速度波形データは、加速度センサ等を用いれば、容易に取得することができる。例えば、アンカーの頭部に支圧板及び定着具が用いられている場合には、アンカーの自由長部に緊張力を与えるように支圧板及び定着具はアンカーの頭部に結合されるため、アンカーの振動は支圧板及び定着具に伝達される。そのため、加速度センサを支圧板に取り付けることで、既設のアンカーの振動を計測することができる。加速度センサを支圧板に取り付ける作業は、支圧板の面に加速度センサを貼り付けるだけであり、アンカーの設置されている位置まで足場を組む等しなくてもよいため、非常に容易である。したがって、当該構成によれば、容易に取得可能な加速度波形データに基づいて既設のアンカーの緊張力を算出することができるため、当該既設のアンカーの緊張力を簡易に測定することができる。
【００１４】
また、上記一側面に係る緊張力計測装置の別の形態として、上記緊張力計測装置は、アンカーの緊張力の健全性に関する所定の評価基準に従って、前記算出した緊張力から前記既設のアンカーの健全性を評価する評価部を更に備えてもよい。当該構成によれば、緊張力の計測と共に、既設のアンカーの緊張力の健全性を自動評価することができる。
【００１５】
また、上記一側面に係る緊張力計測装置の別の形態として、前記評価基準では、前記緊張力の上限値及び下限値が定められていてもよく、前記評価部は、前記算出した緊張力の値が前記上限値及び前記下限値の間である場合には、前記既設のアンカーの緊張力は健全であると評価し、そうでない場合には、前記既設のアンカーの緊張力は健全ではないと評価してもよい。当該構成によれば、既設のアンカーの緊張力を絶対評価することができる。
【００１６】
また、上記一側面に係る緊張力計測装置の別の形態として、前記加速度波形データ取得部は、複数の前記既設のアンカーについて、前記加速度波形データを取得してもよく、前記スペクトル値算出部は、前記複数の既設のアンカーについて、前記代表フーリエスペクトル値を算出してもよく、前記緊張力算出部は、前記各既設のアンカーの緊張力を算出してもよい。そして、前記評価基準では、隣接するアンカー同士の緊張力の差の許容値が定めされていてもよく、前記評価部は、対象のアンカーの算出した緊張力と当該対象のアンカーに隣接するアンカーの算出した緊張力との差の絶対値を計算し、当該計算した差の絶対値が前記許容値の範囲内である場合には、当該対象のアンカーの緊張力は健全であると評価し、そうでない場合には、当該対象のアンカーの緊張力は健全ではないと評価してもよい。当該構成によれば、隣接する既設のアンカーの緊張力を相対評価することができる。
【００１７】
また、上記一側面に係る緊張力計測装置の別の形態として、前記加速度波形データ取得部は、対象の前記既設のアンカーについて、前記加速度波形データを複数回取得してもよく、前記スペクトル値算出部は、前記加速度波形データを取得する度に、前記対象の既設のアンカーについての前記代表フーリエスペクトル値を算出してもよく、前記緊張力算出部は、前記代表フーリエスペクトル値を算出する度に、前記対象の既設のアンカーの緊張力を算出してもよい。そして、前記評価基準では、所定の期間内におけるアンカーの緊張力の変動の許容値が定められていてもよく、前記評価部は、前記対象のアンカーの算出した緊張力の所定期間内における変動の絶対値を計算し、当該計算した変動の絶対値が前記許容値の範囲内である場合には、当該対象のアンカーの緊張力は健全であると評価し、そうでない場合には、当該対象のアンカーの緊張力は健全ではないと評価してもよい。当該構成によれば、隣接する既設のアンカーの緊張力の経年変化を評価することができる。
【００１８】
なお、上記各形態に係る緊張力計測装置の別の形態として、以上の各構成を実現する情報処理システムであってもよいし、情報処理方法であってもよいし、プログラムであってもよいし、このようなプログラムを記録したコンピュータその他装置、機械等が読み取り可能な記憶媒体であってもよい。ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的、又は、化学的作用によって蓄積する媒体である。
【００１９】
例えば、本発明の一側面に係る緊張力計測方法は、コンピュータが、既設のアンカーの振動を示す加速度波形データを取得するステップと、前記取得した加速度波形データをフーリエ変換することにより、前記振動のフーリエスペクトルを算出するステップと、当該算出したフーリエスペクトルの所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出するステップと、予め取得された代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報に基づいて、前記算出した代表フーリエスペクトル値に対応する前記既設のアンカーの緊張力を算出するステップと、を実行する情報処理方法である。
【００２０】
また、例えば、本発明の一側面に係る緊張力計測プログラムは、コンピュータに、既設のアンカーの振動を示す加速度波形データを取得するステップと、前記取得した加速度波形データをフーリエ変換することにより、前記振動のフーリエスペクトルを算出するステップと、当該算出したフーリエスペクトルの所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出するステップと、予め取得された代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報に基づいて、前記算出した代表フーリエスペクトル値に対応する前記既設のアンカーの緊張力を算出するステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、アンカーの緊張力を簡易に測定可能にする装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明が適用される場面の一例を模式的に示す。
【図２】図２は、実施の形態に係る緊張力計測装置のハードウェア構成の一例を例示する。
【図３】図３は、実施の形態に係る緊張力計測装置の機能構成の一例を例示する。
【図４】図４は、実施の形態に係る緊張力計測装置による緊張力算出の処理手順の一例を例示する。
【図５】図５は、実施の形態に係る加速度波形データを例示する。
【図６】図６は、実施の形態に係るフーリエスペクトルを例示する。
【図７Ａ】図７Ａは、緊張力が既知のアンカーに対して得られたフーリエスペクトルを例示する。
【図７Ｂ】図７Ｂは、緊張力が既知のアンカーに対して得られたフーリエスペクトルを例示する。
【図７Ｃ】図７Ｃは、緊張力が既知のアンカーに対して得られたフーリエスペクトルを例示する。
【図８】図８は、実施の形態に係る相関関係情報を例示する。
【図９】図９は、対象のアンカーについての緊張力計測の履歴情報を例示する。
【図１０】図１０は、実施の形態に係る画面表示の一例を示す。
【図１１】図１１は、実施の形態に係る画面表示の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、本実施形態において登場するデータを自然言語により説明しているが、より具体的には、コンピュータが認識可能な疑似言語、コマンド、パラメタ、マシン語等で指定される。
【００２４】
§１  適用場面
まず、図１を用いて、本発明が適用される場面について説明する。図１は、本実施形態に係る緊張力計測装置１の適用場面を模式的に例示する。図１の例では、斜面を構成する地盤を安定させるため、複数のアンカー７０が当該斜面に設置されている。
【００２５】
各アンカー７０は、削孔の開口側から終端側に延びるアンカー本体を備え、削孔内に挿入して定着材により定着可能に構成されている。そして、各アンカー７０の手元側の端部には雄ネジが形成されており、平型の角ワッシャー等の支圧板７３を取り付けた後に、ナット７４（定着具）が締結できるようになっている。
【００２６】
この各アンカー７０は、例えば、次のように施工される。すなわち、削岩機等で斜面に削孔を形成し、形成した削孔内にモルタル等の定着材を充填する。次に、各アンカー７０を削孔内に挿入し、定着材を固まらせる。これにより、各アンカー７０の奥側の一部分は、定着材によって地盤に定着される定着部７１となる。一方、手元側（頭部側）の定着材の充填されていない部分は、地盤に定着されない、地盤の変形に応じて伸びることのできる自由長部７２となる。
【００２７】
そして、各アンカー７０の頭部側に削孔よりも大きい支圧板７３を取り付け、削孔の開口周囲の壁に支圧板７３が押し付けられるまでナット７４を締結することで、自由長部７２に緊張力を付与する。これによって、各アンカー７０は、削孔内に打設され、削孔周囲の地盤を支持することができるようになる。本実施形態に係る緊張力計測装置１は、このような既設のアンカー７０の緊張力を推定・計測するための情報処理装置である。
【００２８】
具体的には、本実施形態に係る緊張力計測装置１は、既設のアンカー７０の振動を示す加速度波形データを取得する。この加速度波形データを取得する方法は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、本実施形態では、アンカー７０の支圧板７３に接着剤等で加速度センサ２１が取り付けられている。また、加速度センサ２１には、汎用振動計２２を介してデータロガー２３が接続されている。汎用振動計２２は、加速度センサ２１を制御して、振動の測定を行う装置である。
【００２９】
支圧板７３及びナット７４は、自由長部７２に緊張力を与えるようにアンカー７０の頭部側に結合されているため、アンカー７０の振動は、支圧板７３及びナット７４に伝達される。そのため、汎用振動系２２は、支圧板７３に取り付けられた加速度センサ２１によってアンカー７０の振動を測定することができる。そして、汎用振動計２２により測定した振動のデータをデータロガー２３により時系列に沿って記憶することで、アンカー７０の振動を時系列に沿って示す加速度波形データを生成することができる。本実施形態に係る緊張力計測装置１は、このように、加速度センサ２１、汎用振動計２２、及びデータロガー２３によって生成される加速度波形データを取得する。
【００３０】
次に、緊張力計測装置１は、取得した加速度波形データをフーリエ変換することにより、既設のアンカー７０の振動のフーリエスペクトルを算出する。また、緊張力計測装置１は、算出したフーリエスペクトルの所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出する。そして、緊張力計測装置１は、予め取得された代表フーリエスペクトル値と緊張力との相関関係を示す相関関係情報に基づいて、算出した代表フーリエスペクトル値に対応する既設のアンカー７０の緊張力を算出する。
【００３１】
上記のとおり、低周波数及び高周波数を除いた中間の周波数の振動はアンカー７０の緊張力に応じた振動が主因である。そのため、平均化の対象とする周波数範囲（例えば、後述する１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの範囲）を適宜設定すれば、算出される代表フーリエスペクトル値は、既設のアンカー７０の緊張力に対応する。よって、代表フーリエスペクトル値に基づいて、アンカー７０の緊張力を算出することができる。
【００３２】
また、代表フーリエスペクトル値の算出に利用する加速度波形データは、加速度センサ２１、汎用振動計２２、及びデータロガー２３を用いることで、容易に取得することができる。すなわち、各アンカー７０の加速度波形データを取得するために、各アンカー７０の支圧板７３に加速度センサ２１を取り付ける作業は、支圧板７３の面に加速度センサ２１を貼り付けるだけであり、非常に容易である。
【００３３】
したがって、本実施形態に係る緊張力計測装置１は、既設のアンカー７０から容易に取得可能な加速度波形データを用いて、既設のアンカー７０の緊張力を算出する。そのため、本実施形態に係る緊張力計測装置１を利用すれば、既設のアンカー７０の緊張力を簡易に測定することができる。
【００３４】
なお、緊張力の計測対象となるアンカー７０の種類は、緊張力を付与されるアンカーであれば、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。アンカー７０は、例えば、ＶＳＬ工法、ＫＪＳ工法、ＳＥＥＥ工法等に利用されるアンカーであってよい。アンカー７０の定着方式は、例えば、くさび定着方式、ナット定着方式、くさび定着ナット調整方式等であってよい。アンカー７０の支持機構のタイプは、引張型、圧縮型、支圧型等であってよい。アンカー７０の使用目的及び用途は、仮設の土留め、擁壁の安定、吊橋ケーブル反力用、鉄塔基礎、ビルの浮き上がり防止、ダムの補強、護岸・岸壁の耐震補強等であってよい。
【００３５】
§２  構成例
次に、図２を用いて、緊張力計測装置１のハードウェア構成の一例を説明する。図２は、本実施形態に係る緊張力計測装置１のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。図２に例示されるように、本実施形態に係る緊張力計測装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む制御部１１、制御部１１で実行されるプログラム８等を記憶する記憶部１２、ネットワークを介した通信を行うための通信インタフェース１３、マウス、キーボード等の入力を行うための入力装置１４、画像の表示を行うためのディスプレイ１５、音声を出力するためのスピーカ１６、外部装置と接続するための外部インタフェース１７、及び記憶媒体９に記憶されたプログラムを読み込むためのドライブ１８が電気的に接続されたコンピュータである。ただし、図２では、通信インタフェース及び外部インタフェースは、それぞれ、「通信Ｉ／Ｆ」及び「外部Ｉ／Ｆ」と記載されている。
【００３６】
加速度センサ２１は、例えば、アンカー７０の軸方向の振動を測定するように取り付けられる。本実施形態では、加速度センサ２１は、既設のアンカー７０の支圧板７３に取り付けられ、これにより、アンカー７０の軸方向の常時微動を計測する。そのため、既設のアンカー７０の軸方向の常時微動を計測可能であれば、加速度センサ２１の種類は、限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、加速度センサ２１には、リオン株式会社製のＬＳ−１０Ｃ、ＬＳ−４０Ｃ等を利用することができる。
【００３７】
また、加速度センサ２１には、汎用振動計２２が接続されている。汎用振動計２２は、加速度センサ２１を制御することで、加速度センサ２１を取り付けた位置（上記の例では、支圧板７３）の振動を計測する。この汎用振動計２２には、例えば、リオン株式会社製のＶＭ−８３を利用することができる。
【００３８】
更に、汎用振動計２２には、データロガー２３が接続されている。データロガー２３は、外部インタフェース１７を介して、緊張力計測装置１に接続している。このデータロガー２３は、加速度センサ２１及び汎用振動系２２により測定した振動のデータ（出力）を時系列に沿って記憶することで、アンカー７０の振動を時系列に沿って示す加速度波形データを生成する。そのため、加速度センサ２１及び汎用振動計２２による測定データを時系列に沿って記憶可能であれば、データロガー２３の種類は、限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、データロガー２３には、株式会社東京測器研究所製のＤＣ−２０４Ｒを利用可能である。
【００３９】
記憶部１２に記憶されるプログラム８は、緊張力計測装置１の制御部１１に各構成要素を制御させ、後述するアンカー７０の緊張力算出に関する各処理を実行させるためのプログラムである。このプログラム８は、本発明の「緊張力計測プログラム」に相当する。このプログラム８は、記憶媒体９に記憶されていてもよい。
【００４０】
記憶媒体９は、コンピュータその他装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。なお、図２では、記憶媒体９の一例として、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のディスク型の記憶媒体が例示されている。しかしながら、記憶媒体９の種類は、ディスク型に限定される訳ではなく、ディスク型以外であってもよい。ディスク型以外の記憶媒体として、例えば、フラッシュメモリ等の半導体メモリを挙げることができる。
【００４１】
なお、緊張力計測装置１の具体的なハードウェア構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換、及び追加が可能である。例えば、制御部１１は、複数のプロセッサを含んでもよい。また、緊張力計測装置１は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、パーソナルコンピュータ等の汎用の情報処理装置であってもよい。更に、緊張力計測装置１は、１又は複数台の情報処理装置により構成されてよい。
【００４２】
［機能構成］
次に、図３を用いて、緊張力計測装置１の機能構成の一例を説明する。図３は、本実施形態に係る緊張力計測装置１の機能構成の一例を模式的に例示する。本実施形態では、緊張力計測装置１の制御部１１が、記憶部１２に記憶されたプログラム８をＲＡＭに展開する。そして、制御部１１は、ＲＡＭに展開されたプログラム８をＣＰＵにより解釈及び実行して、各構成要素を制御する。これにより、緊張力計測装置１は、加速度波形データ取得部１１１、スペクトル値算出部１１２、緊張力算出部１１３、評価部１１４、及び画像表示部１１５を備えるコンピュータとして機能する。
【００４３】
加速度波形データ取得部１１１は、既設のアンカー７０の振動を示す加速度波形データ３１を取得する。スペクトル値算出部１１２は、取得した加速度波形データ３１をフーリエ変換することにより、アンカー７０の振動のフーリエスペクトル３２を算出する。また、スペクトル値算出部１１２は、算出したフーリエスペクトル３２の所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値ＳＶとして算出する。
【００４４】
緊張力算出部１１３は、予め取得された代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報３３に基づいて、算出した代表フーリエスペクトル値ＳＶに対応する既設のアンカー７０の緊張力ＴＦを算出する。評価部１１４は、アンカーの緊張力の健全性に関する所定の評価基準に従って、算出した緊張力ＴＦから既設のアンカー７０の健全性を評価する。そして、画像表示部１１５は、緊張力ＴＦの算出結果及び評価部１１４による健全性の評価結果をディスプレイ１５に表示する。
【００４５】
なお、本実施形態では、これらの機能がいずれも汎用のＣＰＵによって実現される例を説明している。しかしながら、これらの機能の一部又は全部が、１又は複数の専用のプロセッサにより実現されてもよい。また、緊張力計測装置１の機能構成に関して、実施形態に応じて、適宜、機能の省略、置換、及び追加が行われてもよい。例えば、アンカー７０の緊張力の健全性を評価しない場合には、評価部１１４は省略されてもよい。また、緊張力の算出結果及び評価部１１４による健全性の評価結果をディスプレイ１５に表示しない場合には、画像表示部１１５は省略されてもよい。各機能に関しては後述する動作例で詳細に説明する。
【００４６】
§３  動作例
次に、図４を用いて、緊張力計測装置１の動作例を説明する。図４は、本実施形態に係る緊張力計測装置１による既設のアンカー７０の緊張力算出に関する処理手順を例示する。なお、以下で説明する処理手順は、本発明の「緊張力計測方法」に相当する。ただし、以下で説明する緊張力算出に関する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてもよい。
【００４７】
＜ステップＳ１０１＞
まず、ステップＳ１０１では、制御部１１は、加速度波形データ取得部１１１として機能し、既設のアンカー７０の振動を示す加速度波形データ３１を取得する。加速度波形データ３１を取得すると、制御部１１は、次のステップＳ１０２に処理を進める。
【００４８】
上記図１に例示されるように、本実施形態では、緊張力を計測する対象のアンカー７０の支圧板７３に加速度センサ２１が取り付けられており、この加速度センサ２１によってアンカー７０の振動を計測している。そして、データロガー２３は、汎用振動計２２を介して加速度センサ２１に接続しており、加速度センサ２１の計測結果（出力）を時系列に沿って記憶する。
【００４９】
これによって、図５に例示されるように、データロガー２３は、汎用振動計２２を介して加速度センサ２１の計測結果を時系列に沿って蓄積する。図５は、データロガー２３に蓄積されたデータ（加速度波形データ３１）の一例を示す。制御部１１は、外部インタフェース１７を介してデータロガー２３にアクセスし、データロガー２３に蓄積されている加速度センサ２１の時系列に沿った計測結果を示すデータを加速度波形データ３１として取得する。
【００５０】
なお、複数のアンカー７０が存在し、全てのアンカー７０の緊張力を特定する場合には、制御部１１は、全てのアンカー７０について加速度波形データ３１を取得し、各アンカー７０の加速度波形データ３１に後述するステップＳ１０２以降の処理を適用してもよい。この場合、全てのアンカーについての加速度波形データを生成するために、全てのアンカー７０に加速度センサ２１が取り付けられてもよいし、１又は複数の加速度センサ２１が各アンカー７０に順次取り付けられてもよい。また、１つのデータロガー２３は、１つの加速度センサ２１に汎用振動計２２を介して接続されてもよいし、複数の汎用振動計２２を介して複数の加速度センサ２１に接続されてもよい。更に、データロガー２３で収集した加速度センサ２１の測定結果（加速度波形データ３１）を別の記憶装置で記憶してもよい。ただし、本ステップＳ１０１で取得する加速度波形データ３１の件数は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
【００５１】
＜ステップＳ１０２＞
図４に戻り、次のステップＳ１０２では、制御部１１は、スペクトル値算出部１１２として機能し、ステップＳ１０１で取得した加速度波形データ３１をフーリエ変換することにより、図６に例示されるアンカー７０の振動のフーリエスペクトル３２を算出する。フーリエスペクトル３２を算出すると、制御部１１は、次のステップＳ１０３に処理を進める。
【００５２】
図６は、図５に例示される加速度波形データ３１をフーリエ変換することにより算出されるフーリエスペクトル３２の一例を示す。フーリエ変換の演算方法は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、本ステップＳ１０２では、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が利用されてもよい。
【００５３】
＜ステップＳ１０３＞
図４に戻り、次のステップＳ１０３では、制御部１１は、スペクトル値算出部１１２として機能し、ステップＳ１０２で算出したフーリエスペクトル３２の所定の周波数範囲におけるスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値ＳＶとして算出する。代表フーリエスペクトル値ＳＶを算出すると、制御部１１は、次のステップＳ１０４に処理を進める。
【００５４】
上記のとおり、ステップＳ１０２のフーリエ変換により算出されたフーリエスペクトル分布によって、測定されたアンカー７０の振動の周波数成分が特定される。本実施形態では、この特定された各周波数成分内で、アンカー７０の緊張力に応じた振動が主因である周波数帯の代表フーリエスペクトル値ＳＶを利用することで、当該アンカー７０の緊張力を推定する。この代表フーリエスペクトル値ＳＶを求めるための所定の周波数範囲は、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。ただし、１００Ｈｚより低い周波数の振動は、電気的ノイズ及び周辺作業機械の断続的な振動が主因である。そのため、１００Ｈｚ以下の振動は緊張力の推定には採用しないのが好ましい。一方、高周波数側には特に基準はなくてもよいが、例えば、緊張力の推定に利用する所定の周波数範囲の中心周波数を２００Ｈｚに設定した場合には、下限値が１００Ｈｚであることに対応して、上限値を３００Ｈｚに設定してもよい。この場合、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚ間の周波数の振動は、アンカーの緊張力に応じた振動が主因であると仮定して、本ステップＳ１０３では、制御部１１は、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚのスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値ＳＶとして算出する。なお、中心周波数は２００Ｈｚに限られなくてもよく、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。この場合には、所定の周波数範囲は、例えば、１００Ｈｚ〜（１００Ｈｚ＋中心周波数）に設定されてもよい。
【００５５】
＜ステップＳ１０４＞
次のステップＳ１０４では、制御部１１は、緊張力算出部１１３として機能し、予め取得された代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報３３に基づいて、ステップＳ１０３で算出した代表フーリエスペクトル値ＳＶに対応する既設のアンカー７０の緊張力ＴＦを算出する。緊張力ＴＦを算出すると、制御部１１は、次のステップＳ１０５に処理を進める。
【００５６】
代表フーリエスペクトルと緊張力との相関関係を示す相関関係情報３３は、例えば、次のようにして生成することができる。すなわち、本実施形態に係る緊張力計測装置１で緊張力を特定するアンカー７０と同タイプで、緊張力が既知であるアンカーについて、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０３までの処理を行うことで、緊張力と代表フーリエスペクトル値との組を複数組収集する。アンカーの緊張力は、リフトオフ試験、荷重計を利用した方法等、公知の方法により測定されてよい。
【００５７】
そして、緊張力と代表フーリエスペクトル値との複数の組に対してカーブフィッティングを行うことで、緊張力と代表フーリエスペクトル値との相関関係式を求めることができる。この相関関係式を相関関係情報３３とすることができる。なお、相関関係情報３３の生成には、打設後のアンカーを利用してもよいし、打設前のアンカーを利用してもよい。
【００５８】
（相関関係情報の実施例）
相関関係情報３３の実施例として、以下の条件のアンカーについて相関関係情報を生成した。ただし、相関関係情報３３は、以下の実施例に限定される訳ではなく、実施の形態に応じて適宜生成されてよい。
【００５９】
相関関係情報の生成に利用したアンカーの条件は、次のとおりである。
・アンカー材：全長１９．８ｍ（定着長７．５ｍ、自由長１２．０５ｍ、余長０．２５ｍ）のナット定着方式のアンカー
・設計アンカー力：６０５ｋＮ
・加速度センサ：ＬＳ−１０Ｃ（リオン株式会社製）
・汎用振動計：ＶＭ−８３（リオン株式会社製）
・データロガー：ＤＣ−２０４Ｒ（株式会社東京測器研究所製）
【００６０】
図７Ａ〜図７Ｃに示されるデータは、最大緊張力７５６ｋＮ（設計アンカー力の１．２５倍）、初期の緊張力７６ｋＮ（最大緊張力の約１０％）として段階的に載荷と除荷を行う確認試験（施工されたアンカーが設計アンカー力に対して安全であることを確認するための試験）において得られたものである。図７Ａは、最大緊張力７５６ｋＮ時に得られた加速度波形データに上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０２までの処理を適用すること算出されたフーリエスペクトルを示す。図７Ｂは、３６３ｋＮ時に得られた加速度波形データに上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０２までの処理を適用すること算出されたフーリエスペクトルを示す。図７Ｃは、初期の緊張力７６ｋＮ時に得られた加速度波形データに上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０２までの処理を適用すること算出されたフーリエスペクトルを示す。なお、センターホールジャッキによりアンカーを緊張し、油圧ポンプに付属のブルドン管圧力計によりアンカーへの荷重を管理した。図７Ａ〜図７Ｃに示されるとおり、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚのスペクトル値は、アンカーの緊張力の大きさに応じて大きく変動した。すなわち、このタイプのアンカーでは、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚの振動が、アンカーの緊張力に応じた振動が主因であることがわかった。
【００６１】
そこで、図７Ａ〜図７Ｃに示される各フーリエスペクトルに対して、上記ステップＳ１０３の処理により、１００Ｈｚ〜３００Ｈｚのスペクトル値の平均値を代表フーリエスペクトル値として算出した。緊張力が７５６ｋＮであったアンカーの代表フーリエスペクトル値は４０．６（ｍｇａｌ・ｓｅｃ）であり、緊張力が３６３ｋＮであったアンカーの代表フーリエスペクトル値は２８．４（ｍｇａｌ・ｓｅｃ）であり、緊張力が７６ｋＮであったアンカーの代表フーリエスペクトル値は１６．１（ｍｇａｌ・ｓｅｃ）であった。このようにして算出した緊張力及び代表フーリエスペクトル値の３つの組に対して、対数近似によりカーブフィッティングを行った。すると、以下の数１に示される相関関係式が得られた。
【００６２】
【数１】
2018013361.tif 000003
ｘは緊張力（ｋＮ）を示し、ｙは代表フーリエスペクトル値（ｍｇａｌ・ｓｅｃ）を示す。この相関関係式を相関関係情報３３とし、上記ステップＳ１０３において代表フーリエスペクトル値ＳＶが３４．５（ｍｇａｌ・ｓｅｃ）と算出されているとすると、本ステップＳ１０４では、緊張力ＴＦは、５００（ｋＮ）と算出される。なお、Ｒ2は、決定係数であり、カーブフィッティングにより得られた相関関係式の精度を示す指標である。そのため、生成された相関関係式を本ステップＳ１０４の相関関係情報３３として採用するか否かを判断する指標として、Ｒ2の値を利用してもよい。すなわち、Ｒ2の値が所定値以下である場合には、その相関関係式を破棄して、緊張力及び代表フーリエスペクトル値の組を新たに追加する等して、相関関係式の生成をやり直してもよい。
【００６３】
＜ステップＳ１０５＞
図４に戻り、次のステップＳ１０５では、制御部１１は、評価部１１４として機能し、アンカーの緊張力の健全性に関する所定の評価基準に従って、ステップＳ１０４で算出した緊張力ＴＦから既設のアンカー７０の健全性を評価する。既設のアンカー７０の健全性を評価が完了すると、制御部１１は、次のステップＳ１０６に処理を進める。
【００６４】
既設のアンカー７０の緊張力ＴＦの健全性を評価するための評価基準は、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。例えば、以下の３つの評価基準を用いることができる。
【００６５】
（１）絶対評価
１つ目の評価基準として、各アンカー７０の緊張力ＴＦの健全性を絶対的に評価するため、本ステップＳ１０５で利用する評価基準では、緊張力の上限値及び下限値が定められていてもよい。上限値は、過緊張を判定するための指標であり、例えば、設計アンカー力（例えば、６０５ｋＮ）であってよい。一方、下限値は、緊張力不足を判定するための指標であり、例えば、アンカーの緊張及び定着が終了した時点でアンカーのテンドンに作用していた定着時緊張力が６０５ｋＮ（＝設計アンカー力）であれば、その８０％に相当する４９０ｋＮであってよい。定着時緊張力として６０５ｋＮより小さい緊張力が設計上認められている場合には、下限値は、その荷重の８０％でよい。ただし、上限値及び下限値は、このような例に限定される訳ではなく、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。
【００６６】
この場合、本ステップＳ１０５では、制御部１１は、ステップＳ１０４で算出した緊張力ＴＦの値が上限値及び下限値の間である場合には、既設のアンカー７０の緊張力は健全であると評価する。一方、そうでない場合には、制御部１１は、既設のアンカー７０の緊張力は健全ではないと評価する。具体的には、制御部１１は、ステップＳ１０４で算出した緊張力ＴＦの値が上限値を超えている場合には、既設のアンカー７０は過緊張にあると評価する。他方、制御部１１は、ステップＳ１０４で算出した緊張力ＴＦの値が下限値未満である場合には、既設のアンカー７０は緊張力不足であると評価する。すなわち、制御部１１は、既設のアンカー７０の緊張力の健全性を評価することに加えて、既設のアンカー７０の緊張力が健全ではないと評価した場合に、アンカー７０において過緊張及び緊張力不足のいずれが生じているかを判定することができる。
【００６７】
（２）相対評価
２つ目の評価基準として、各アンカー７０の緊張力ＴＦの健全性を相対的に評価するため、本ステップＳ１０５で利用する評価基準では、隣接するアンカー同士の緊張力の差の許容値が定めされていてもよい。許容値は、隣接するアンカー同士で許容する緊張力の差の指標であり、例えば、２０ｋＮに設定されてもよい。ただし、許容値は、２０ｋＮに限定される訳ではなく、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。また、許容値は、適宜、変更可能であってもよい。
【００６８】
この場合、上記ステップＳ１０１では、制御部１１は、複数の既設のアンカー７０について、加速度波形データ３１を取得する。上記ステップＳ１０２及びステップＳ１０３では、制御部１１は、複数の既設のアンカー７０について、代表フーリエスペクトル値ＳＶを算出する。上記ステップＳ１０４では、制御部１１は、各既設のアンカー７０の緊張力ＴＦを算出する。
【００６９】
そして、本ステップＳ１０５では、制御部１１は、対象のアンカー７０について算出した緊張力ＴＦと当該対象のアンカー７０に隣接するアンカー７０について算出した緊張力ＴＦとの差の絶対値を計算し、計算した差の絶対値と許容値とを比較する。隣接するアンカー７０は、対象のアンカー７０に上下左右方向のいずれかで隣接していればよい。
【００７０】
比較の結果、計算した差の絶対値が許容値の範囲内（すなわち、計算した差の絶対値が許容値未満又は以下）である場合には、制御部１１は、対象のアンカー７０の緊張力は健全であると評価する。一方、そうでない場合には、制御部１１は、対象のアンカー７０の緊張力は健全ではないと評価する。この場合、制御部１１は、対象のアンカー７０の緊張力ＴＦが隣接するアンカー７０の緊張力ＴＦよりも大きいときには、対象のアンカー７０は過緊張にあると評価することができる。他方、制御部１１は、対象のアンカー７０の緊張力ＴＦが隣接するアンカー７０の緊張力ＴＦよりも小さいときには、対象のアンカー７０は緊張力不足であると評価することができる。
【００７１】
（３）経時評価
３つ目の評価基準として、各アンカー７０の緊張力ＴＦの健全性を経時的に評価するため、本ステップＳ１０５で利用する評価基準では、所定の期間内におけるアンカーの緊張力の変動の許容値が定められていてもよい。許容値は、所定の期間内で許容する緊張力の変動値の指標であり、例えば、２０ｋＮに設定されてもよい。ただし、許容値は、２０ｋＮに限定される訳ではなく、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。また、許容値は、適宜、変更可能であってもよい。
【００７２】
この場合、本ステップＳ１０５を実行するまでに、対象の既設のアンカー７０について、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０４が複数回実行される。すなわち、上記ステップＳ１０１が複数回実行され、制御部１１は、対象の既設のアンカー７０について、加速度波形データ３１を複数回取得する。上記ステップＳ１０２及びステップＳ１０３が複数回実行され、制御部１１は、加速度波形データ３１を取得する度に、対象の既設のアンカー７０についての代表フーリエスペクトル値ＳＶを算出する。上記ステップＳ１０４が複数回実行され、制御部１１は、加速度波形データ３１を取得する度に、対象の既設のアンカー７０についての緊張力ＴＦを算出する。
【００７３】
このとき、図９に例示されるように、制御部１１は、所定の期間内に算出される緊張力ＴＦの履歴を記憶部１２等に記憶してもよい。図９は、アンカー７０の緊張力ＴＦの履歴情報３４を例示する。図９に例示されるように、アンカー７０の緊張力は、経時的に変化し得る。
【００７４】
そこで、本ステップＳ１０５では、制御部１１は、対象のアンカー７０について算出した緊張力ＴＦの所定期間内における変動の絶対値を計算し、計算した変動の絶対値と許容値とを比較する。所定期間は、例えば、１年等であってよい。本発明は、リフトオフ試験と比較して容易に測定が実施できるので、健全と不健全の境界にあるアンカーについては、この期間を短縮して、あるいは継続的に測定評価することも可能である。
【００７５】
そして、比較の結果、計算した変動の絶対値が許容値の範囲内（すなわち、計算した差の絶対値が許容値未満又は以下）である場合には、制御部１１は、対象のアンカー７０の緊張力は健全であると評価する。一方、そうでない場合には、制御部１１は、対象のアンカー７０の緊張力は健全ではないと評価する。この場合、制御部１１は、対象のアンカー７０の緊張力ＴＦが過去の緊張力ＴＦから増大したときには、対象のアンカー７０は過緊張にあると評価することができる。他方、制御部１１は、例えば、図９のＡの時点からＢの時点に変動したとき、すなわち、対象のアンカー７０の緊張力ＴＦが過去の緊張力ＴＦから低下したときには、対象のアンカー７０は緊張力不足であると評価することができる。
【００７６】
（４）その他
その他、ステップＳ１０３で算出された代表フーリエスペクトル値ＳＶが、上記ステップＳ１０４で利用する相関関係情報３３の示す相関関係式より緊張力ＴＦを算出できない異常値であるケースがある。例えば、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線等のアンカー緊張材を複数本使用するタイプのアンカーで、一部のアンカー緊張材が切れており、残りのアンカー緊張材が定着している場合に、このようなケースが生じ得る。このケースが生じている場合にも、制御部１１は、既設のアンカー７０の緊張力は健全ではないと評価してもよい。
【００７７】
＜ステップＳ１０６＞
図４に戻り、次のステップＳ１０６では、制御部１１は、画像表示部１１５として機能し、ステップＳ１０４での緊張力ＴＦの算出結果及びステップＳ１０５での健全性の評価結果をディスプレイ１５に表示する。本ステップ１０６の処理が完了すると、制御部１１は、本動作に係る処理を終了する。
【００７８】
ディスプレイ１５に表示する内容は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、図１０及び図１１のような画面表示が行われてもよい。図１０及び図１１は、本ステップＳ１０６によりディスプレイ１５に表示される画面の一例を示す。
【００７９】
図１０に例示されるように、制御部１１は、実際に打設されているアンカー７０の配置に応じて、アンカー７０の印１５１をマッピングした画面表示をディスプレイ１５上で行ってもよい。そして、制御部１１は、緊張力が健全であると評価したアンカー７０と健全ではないと評価したアンカー７０とを区別して表示してもよい。
【００８０】
例えば、図１０の画面では、緊張力が健全であると評価されたアンカー７０は点線の印１５１で示されており、緊張力が健全ではないと評価されたアンカー７０は実線の印１５１で示されている。なお、健全なアンカー７０と健全ではないアンカー７０とを区別して表示する方法は、このような例に限られなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、制御部１１は、各アンカー７０の健全性を色分けして表示してもよい。このとき、制御部１１は、緊張力の高い（例えば、過緊張にあるような）アンカー７０の印１５１を赤色で表示し、緊張力の低い（例えば、緊張力不足にあるような）アンカー７０の印１５１を青色で表示してもよい。
【００８１】
ここで、過緊張は、地盤の手前側の部分が押し出してきて、アンカー７０の緊張力が増加している状態である。この場合には、アンカー７０が破損してしまう恐れがあるため、アンカー７０の緊張力を減らすように、ナット７４を緩めたほうがよい。そのため、制御部１１は、過緊張が生じているアンカー７０について、ナット７４を緩めるように指示する画面表示及び／又はスピーカ１６を利用した音声出力を行ってもよい。
【００８２】
また、緊張力不足は、アンカー７０の劣化、定着材と定着部７１周囲の地盤との付着が切れてしまうことなどが原因で、アンカー７０の緊張力が不足している状態である。この場合には、アンカー７０により削孔周囲の地盤を十分に支持できないため、頭部の保護キャップを取り外し、定着具の点検を行うと共に、アンカー７０の健全性を調査する。アンカー７０が健全であると判定された場合には、アンカー７０の緊張力を増やすように、ナット７４を締めてもよい。一方、アンカー７０が健全ではないと判定された場合には、第三者に対する被害を防止する等の目的で、避難等の緊急措置を講じてもよい。また、この場合には、アンカー７０の周囲に不足する緊張力を補う追加のアンカーを設置してもよい。そのため、制御部１１は、緊張力不足が生じているアンカー７０について、上記のような定着具の点検を行う、ナット７４を締める、他の手段による緊張力の測定を実施する、追加のアンカーを設置する等を指示する画面表示及び／又はスピーカ１６を利用した音声出力を行ってもよい。なお、アンカー７０に緊張力を導入した初期には、頭部側で作用していた力が施工後に奥側に伝達されていき、全体の緊張力が低下してしまう場合がある。このような場合にも、緊張力不足が発生し得る。
【００８３】
また、図１１に例示されるように、制御部１１は、同程度の緊張力にあるアンカー７０の郡を示すため、アンカー７０の印１５１をマッピングした画面に、等高線１５２を適宜表示してもよい。等高線１５２の配置は、適宜決定可能である。例えば、制御部１１は、算出された緊張力ＴＦの差が所定値以下であるアンカー７０の郡を特定することで、等高線１５２の配置を決定してもよい。
【００８４】
その他、例えば、制御部１１は、ステップＳ１０４で算出した緊張力ＴＦを印１５１上に表示してもよい。また、例えば、各アンカー７０の緊張力ＴＦの履歴情報３４が記憶されている場合には、入力装置１４等を介して個々のアンカー７０の印１５１が選択されたときに、制御部１１は、図９に例示される履歴情報３４をディスプレイ１５に表示してもよい。
【００８５】
また、例えば、制御部１１は、ステップＳ１０２で算出されるフーリエスペクトル３２をディスプレイ１５に複数件同時に表示してもよい。これにより、対象のアンカー７０のフーリエスペクトル３２と他のアンカー７０のフーリエスペクトル３２とを比較して、対象のアンカー７０で上記代表フーリエスペクトル値ＳＶの異常値が発生するような事態が生じていることを確認することができる。
【００８６】
＜その他＞
なお、上記処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。例えば、アンカー７０の緊張力の健全性を評価しない場合には、ステップＳ１０５の処理は省略されてもよい。また、ステップＳ１０４における緊張力の算出結果及びステップＳ１０５における健全性の評価結果をディスプレイ１５に表示しない場合には、ステップＳ１０６の処理は省略されてもよい。
【００８７】
［作用・効果］
以上のように、本実施形態に係る緊張力計測装置１によれば、設置作業が容易な加速度センサ２１により得られる加速度波形データ３１を上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理に適用することで、既設のアンカー７０の緊張力ＴＦを特定することができる。そのため、本実施形態に係る緊張力計測装置１を利用すれば、既設のアンカー７０の緊張力を簡易に測定することができる。
【００８８】
これにより、対象のアンカーの緊張力を測定する頻度を増やすことができる。例えば、打設されている全てのアンカーに加速度センサ２１が取り付けられている場合には、各アンカーの緊張力を常時測定することができる。よって、本実施形態に係る緊張力計測装置１によれば、対象のアンカーの緊張力を継続的（常時）監視することができる。
【００８９】
また、上記ステップＳ１０５によれば、各アンカー７０の緊張力ＴＦの計測と共に、各アンカー７０の緊張力の健全性を自動評価することができる。これにより、対象のアンカーが過緊張又は緊張力不足に陥った場合には、これを速やかに特定し、対象のアンカーの過緊張又は緊張力不足を解消するように、管理者に知らせることができる。
【００９０】
§４  変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【００９１】
例えば、上記実施形態では、加速度センサ２１は、支圧板７３に取り付けられている。しかしながら、加速度センサ２１の設置場所は、このような例に限られなくてもよく、アンカー７０の振動を測定可能であれば、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、加速度センサ２１は、アンカーの緊張力を直接受ける受圧板、仮設の土留めに用いられる腹起し材等に設置されてもよい。ただし、支圧板７３の面に加速度センサ２１を取り付けるのは非常に容易である。そのため、作業性の観点から、加速度センサ２１は支圧板７３に取り付けるのが好ましい。
【００９２】
また、例えば、上記実施形態では、加速度センサ２１及びデータロガー２３を用いて、各アンカー７０の加速度波形データを生成している。しかしながら、各アンカー７０の振動（加速度）を時系列に沿って示す加速度波形データを生成可能であれば、加速度センサ２１、汎用振動計２２、及びデータロガー２３以外の装置を利用してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１…緊張力計測装置、８…プログラム、９…記憶媒体、
１１…制御部、１２…記憶部、１３…通信インタフェース、
１４…入力装置、１５…ディスプレイ、１６…スピーカ、
１７…外部インタフェース、１８…ドライブ、
２１…加速度センサ、２２…汎用振動計、２3…データロガー
１１１…加速度波形データ取得部、１１２…スペクトル値算出部、
１１３…緊張力算出部、１１４…評価部、１１５…画像表示部、
３１…加速度波形データ、３２…フーリエスペクトル、
３３…相関関係情報、３４…履歴情報、
ＳＶ…代表フーリエスペクトル値、ＴＦ…緊張力、
７０…アンカー、７１…定着部、７２…自由長部、
７３…支圧板、７４…ナット（定着具）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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