(57)【要約】【課題】構造物にある大きさの変位がどの程度発生したかまで記録できる従来の装置は構造が複雑であり、原子力プラントのように多数の設置が求められる場合は適用が困難であった。【解決手段】被計測物上に固定された変位履歴記録用部材と、この変位履歴記録用部材とは独立して前記被計測物上に固定されており、前記変位履歴記録用部材に接する切削端を有する切削具により、変位履歴記録用部材と切削具の固定位置間に変位が生じると、切削具が変位履歴記録要部材を切削して記録する。【選択図】図１
2011094988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測物上に固定された変位履歴記録用部材と、
この変位履歴記録用部材とは独立して前記被計測物上に固定されており、前記変位履歴記
録用部材に接する切削端を有する切削具と、
を備えることを特徴とする変位計測装置。
【請求項２】
前記切削具を前記変位履歴記録用部材に押しつける押圧手段を備えることを特徴とする
請求項１記載の変位計測装置。
【請求項３】
前記切削具は、前記被計測物上に固定された台座と、この台座から前記変位履歴記録用
部材の前記被計測物と反対側に延びた切削具支持梁によって前記被計測物に固定されてい
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の変位計測装置
【請求項４】
前記切削具は、前記被計測物上に固定された台座と、この台座から前記変位履歴記録用
部材の前記被計測物と反対側に延びた切削具支持梁によって前記被計測物に固定されてお
り、
前記押圧手段は前記切削具支持梁を前記変位履歴記録用部材の方向へ押しつけることで
前記切削具を前記変位履歴記録用部材に押し付ける弾性体であることを特徴とする請求項
２記載の変位計測装置。
【請求項５】
前記切削具は、前記被計測物上に固定された台座と、この台座から前記変位履歴記録用
部材の上方に延びた切削具支持梁によって前記被計測物に固定されており
前記押圧手段は前記切削具支持梁に取り付けられた錘であることを特徴とする請求項２
記載の変位計測装置。
【請求項６】
前記変位履歴記録部材は、強度の異なる部材を積層して形成されたことを特徴とする請
求項１乃至請求項５の何れか１項記載の変位計測装置。
【請求項７】
前記変位履歴記録部材は、厚さの異なる同一部材を複数積層して形成されたことを特徴
とする請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の変位計測装置。
【請求項８】
前記切削具は、前記変位履歴記録用部材を一方向にのみ切削する第１の切削端および第
２の切削端を備え、前記第１の切削端と前記第２の切削端の切削方向が互いに逆向きであ
ることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の変位計測装置。
【請求項９】
前記第１の切削端と前記第２の切削端は、切削方向と直行する方向にずれた位置に設け
られたことを特徴とする請求項８記載の変位計測装置。
【請求項１０】
被計測物上に固定された変位履歴記録用部材と、
前記変位履歴記録用部材に接する切削端を有する切削具と、
前記変位履歴記録用部材と独立して前記被計測物上に固定されており、前記切削具を第１
の方向から支持する第１支持構造と、
前記変位履歴記録用部材、第１支持構造とは独立して前記被計測物上に固定されており、
前記切削具を第２の方向から支持する第２支持構造と、
前記第１支持構造は前記切削具の第２の方向上の変位を拘束しない第１スライド構造を有
し、前記第２支持構造は前記切削具の第１の方向上の変位を拘束しない第２スライド構造
を有することを特徴とする変位計測装置。
【請求項１１】
前記第１スライド構造は、前記第１支持構造が切削具を支持する部位に設けられたレー
ル部と、このレール部に係合する前記切削具に設けられた係合部と、から構成されたこと
を特徴とする請求項１０記載の変位計測装置。
【請求項１２】
前記第１支持構造は、前記切削具を支持する支持梁と、前記被計測物に設けられ前記支
持梁を支持する支持台座とを備え、
前記第１スライド構造は、前記支持台座が前記支持梁を支持する部位に設けられたレール
部と、このレール部に係合する前記支持梁に設けられた係合部と、から構成されたことを
特徴とする請求項１０記載の変位計測装置。
【請求項１３】
被計測物上に固定された変位履歴記録用部材と、
この変位履歴記録用部材とは独立して前記被計測物上に固定されており、前記変位履歴記
録用部材に接する切削端を有する切削具と、を備え、
前記切削具による前記変位履歴記録用部材の切削痕の長さから前記被計測物に生じた変位
の大きさを評価し、
前記切削痕の深さから前記非計測物に変位が生じた回数を評価することを特徴とする変位
計測方法。
【請求項１４】
前記切削痕の深さが変化する位置と前記被計測物が経験した変位の極値を関連付けるこ
とを特徴とする請求項記載１３の変位計測方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震等による振動によって構造物に生じる変位を計測するための変位計測装
置および変位計測方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
日本における原子力プラントの耐震設計は、国が定めた耐震設計審査指針に従って行わ
れる。原子力プラントの耐震設計においては、将来起きる可能性のある地震に対して原子
力プラントの安全性が確保されるように予め十分な配慮がなされている。従って、原子力
発電プラントの耐震安全性は十分に確保されており、巨大地震に対しても、原子炉を安全
に停止することができる。一方で、地震遭遇後の発電プラントの再起動にあたっては、プ
ラント内の膨大な機器の点検作業が不可欠であり、多くの人員と時間を必要とする。これ
に対して、プラント内の配管などの機器について、簡便な方法で地震時の塑性変形の大き
さや履歴を把握し、損傷の有無や地震後の疲労強度を評価することが可能になれば、点検
作業効率の飛躍的な向上が期待できる。
【０００３】
地震時の機器の塑性変形量を簡易的に把握する方法として、例えば特許文献１に示すよ
うな方法がある。これは一般的な建築分野に関する技術で、近年の建築において用いられ
ている建物の地震応答を低減する塑性ダンパ装置を対象に、地震時の累積変位量を測定す
るものである。この手法によれば、精度良く累積変形量を測定し、測定された累積変形量
により、ダンパの損傷度を評価し、交換時期を決定することができる。ただし、この技術
では、被計測物が被った累積変形量を計測することは可能であるが、どの程度の変形量が
何回生じたかという変形履歴の情報は得られない。
【０００４】
また、地震時の機器の変形履歴が把握可能な方法として、例えば特許文献２に示すよう
な方法が提案されている。この技術は、被評価部材の変形に連動して変位する変位部材と
、この変位部材が複数の所定位置を通過する回数をそれぞれ求める通過回数検出手段によ
って変位履歴を把握するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１２５５６８号公報
【特許文献２】特開平２００１−２１５１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や特許文献２の装置は、建築物に用いられる塑性ダンパを適用対象として想
定したものである。従って、既存の塑性ダンパに対しては比較的簡便に適用することが可
能である。しかしながら、プラント内には様々な構造の機器があり、これらに適用するに
は上述した装置は何れも構造が複雑である。
【０００７】
また、特許文献２の装置はカウンタの設置位置を極値とした計測しかできず、精度よく
履歴を記録するにはカウンタを多数設置しなければならず、構成は一層複雑になってしま
う。
【０００８】
上述した課題を鑑みて、本発明は、簡易な構造により汎用性が高く、構造物の変形方向
によらずプラント機器の変形履歴の計測・記録が可能な変位計測装置および変位計測方法
の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明による変位計測装置は、被計測物上に固定された変位
履歴記録用部材と、この変位履歴記録用部材とは独立して前記被計測物上に固定されてお
り、前記変位履歴記録用部材に接する切削端を有する切削具と、を備えることを特徴とす
る。
【００１０】
また、本発明による変位計測方法は、被計測物上に固定された変位履歴記録用部材と、
この変位履歴記録用部材とは独立して前記被計測物上に固定されており、前記変位履歴記
録用部材に接する切削端を有する切削具と、を備え、前記切削具による前記変位履歴記録
用部材の切削痕の長さから前記被計測物に生じた変位の大きさを評価し、前記切削痕の深
さから前記非計測物に変位が生じた回数を評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の変位計測装置によれば、簡易な構造の装置により計測対象に生じた変位の大き
さと、ある大きさの変位が生じたか回数を記録することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）実施例１による変位計測装置１０の正面図、（ｂ）変位計測装置１０のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｃ）変位計測装置１０の上面図。
【図２】地震の発生による標点間距離の変動と時間の関係を示すグラフ。
【図３】（ａ）δ＝δ１の時点の変位計測装置１０のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）変位計測装置の要部拡大図。
【図４】変位履歴記録部材１１の切削痕周囲の要部拡大図。
【図５】変位履歴記録部材１１の切削痕周囲の要部拡大図。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）それぞれ、構造物１に生じた変位履歴の要素を示すグラフ。
【図７】構造物１の荷重−変位曲線推定図。
【図８】ガイド１５の別の例を示す上面図。
【図９】実施例１の第１の変形例による変位計測装置１０の縦断面図。
【図１０】実施例１の第２の変形例による変位計測装置１０の縦断面図。
【図１１】実施例１の第３の変形例による変位計測装置１０の縦断面図。
【図１２】（ａ）実施例２による変位計測装置２０の上面図、（ｂ）変位計測装置２０のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図１３】変位計測装置２０の要部拡大縦断面図。
【図１４】実施例２による変位履歴記録部材１１の上面図。
【図１５】実施例２の第１の変形例による変位計測装置２０の縦断面図。
【図１６】（ａ）実施例２の第２の変形例による変位計測装置４０の上面図、（ｂ）変位計測装置４０のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図１７】実施例２の第３の変形例による変位計測装置４０の上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１による変位計測装置について、図１を用いて説明する。図１（ａ）は
変位計測装置の正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示したＡ−Ａ線の矢視断面図、図１（
ｃ）は上面図である。
【００１５】
まず、本実施例の変位計測装置１０の構成について説明する。変位計測の対象である構
造物１の表面に変位履歴記録部材１１が固定設置されている。また、台座１２が、変位履
歴記録部材１１とは独立して構造物１に固定設置されている。台座１２には変位履歴記録
部材１１の上方に伸びた支持梁１３が取り付けられており、支持梁１３に切削具１４が取
り付けられている。また、台座１２には、支持梁１３よりも高位置で変位履歴記録部材１
１の上方にのびたガイド１５が取り付けられている。このガイド１５と支持梁１３の間に
は複数のバネ１６が固定設置されている。このバネ１６は支持梁１３を押圧することで切
削具１４を変位履歴記録部材１１に押し付けている。また、ガイド１５は、図１（ａ）に
おける紙面左右方向からさらに下方に伸びた支持アーム１５ａにより変位履歴記録部材１
１を支持している。ガイド１５は、支持アーム１５ａによって変位履歴記録部材１１を支
持することで、上下方向の変位を拘束される。
【００１６】
次に、変位計測装置１０の作用について説明する。図１（ｂ）に、変位履歴記録部材１
１の位置に対応する標点ａ、台座１２の位置に対応する標点ｂを示している。地震等によ
って構造物１に変位が生じると、変位履歴記録部材１１と台座１２がそれぞれ独立して構
造物１に設置されているため、標点ａと標点ｂ間の標点間距離が変化する。図２は、地震
の発生による標点間距離の変化と時間の関係の例を示すグラフである。以下、この図２に
示す例を用いて説明する。
【００１７】
図２においてｔａ秒が経過した時点で標点間距離はＬ０＋δ１であり、すなわち変位δ
＝δ１である。この時点の変位計測装置１０のＡ−Ａ線矢視断面図を図３（ａ）に、図３
（ａ）中のＺ部を拡大した要部拡大図を図３（ｂ）に示す。構造物１が紙面左右方向に伸
び、それにともなって標点間距離が初期長さＬ０からδ１増加している。これにより、変
位履歴記録部材１１と切削具１４の相対位置が変化するため、切削具１４は変位履歴記録
部材１１上をδ１だけ移動し、その際に変位履歴記録部材１１の表面を深さｄ１まで削る
。図３（ｂ）では、切削具１４の初期位置を１４ａとして破線で示し、矢印で切削具１４
の移動方向を示している。深さｄ１は、切削具１４が変位履歴記録部材１１に押し付けら
れる力、切削具１４と変位履歴記録部材１１の材質等によって決まる。
【００１８】
さらに、図２に示すように、ｔ１以降は標点間距離が減少していくため、切削具１４は
変履歴記録部材１１を紙面右方向にδ１削った後に紙面左方向へ折り返し、変履歴記録部
材１１を削りながら移動していく。
【００１９】
このように作用する変形履歴計測装置１０による変位計測について、構造物１の標点ａ
と標点ｂの距離が図２のグラフに示すように連続的に変化した例を、図４を用いて説明す
る。図４下部は変位履歴記録部材１１の切削痕周囲を拡大して示した要部拡大図である。
変位計測装置１０のその他の構成要素は図示を省略しているが、方向は図１（ｂ）の配置
と同様である。図４上部のグラフは図２のグラフのうち実線部を示しており、標点間距離
との対応を分かりやすくするため、標点間距離の軸が横方向になるように示している。ま
た、標点間距離の軸に、変位が折り返す極値としてＬ０＋δ１からδ４を示している。
【００２０】
また、切削痕の段差について、本来は図４のような階段状ではなく傾斜した段差が形成
されるが、変位履歴と切削深さの対応関係を明快にするため、単純化して図示している。
【００２１】
変位履歴記録部材１１の切削量と切削具１４の通過回数に比例するように、バネ１６の
圧縮力や変位履歴記録部材１１の鉛直方向の切削強度を構成すると、変位履歴記録部材２
に刻まれる切削痕の断面形状は、図４下図のようになる。深さｄ１〜ｄ４は、それぞれ切
削具１４が１回〜４回通過することで削られる深さであり、ｄ４はｄ１の４倍となる。
【００２２】
図４の例では、標点間距離の変位の極値δ１〜δ４によって分割される範囲を考え、各
範囲の切削深さｄから切削具１４が通過する回数を読み取ると以下のようになる。
【００２３】
範囲  ０≦δ≦δ１    ：４回
範囲  δ１＜δ≦δ３  ：２回
範囲  ０≧δ≧δ２    ：４回
範囲  δ２＞δ≧δ４  ：２回
図４に示す切削痕の形成について、時系列に沿って具体的に説明する。
【００２４】
まず、標点間距離が時間０から増加していき、変位がδ１に達した後減少する。時間ｔ
１の時点でδ＝０となる。時間０からｔ１の間に、切削具１４は初期位置（δ＝０の位置
）とδ１の間を１往復するため、０≦δ≦δ１の範囲が２回削られることになり、深さｄ
２まで削られる（図４の領域（ｉ））。
【００２５】
次に、時間ｔ１から標点間距離がＬ０から減少していき、変位がδ２に達してから増加
に転じ、時間ｔ２の時点でδ＝０になる。δ２は負の値であり、標点間距離はＬ０＋δ２
はＬ０より小さい値である。ここまでで、切削具１４は初期位置とδ２の間を１往復し、
０≧δ＞δ２の範囲が深さｄ２まで削られる（図４の領域（ｉｉ））。
【００２６】
次に、時間ｔ２から標点間距離がＬ０＋δ３まで増加し、変位がδ３に達してから減少
に転じ、時間ｔ３で変位はδ＝０となる。時間ｔ２からｔ３にかけて、０≦δ≦δ３の範
囲が削られる。ここで、０≦δ≦δ１の範囲は時間０からｔ１にかけて深さｄ２まで削ら
れているので、さらに深さｄ４まで削られ、δ１＜δ≦δ３の範囲は深さｄ２まで削られ
る（図４の領域（ｉｉｉ））。
【００２７】
次に、時間ｔ３から標点間距離がＬ０から減少していき、変位がδ４に達してから減少
に転じる。δ４は負の値である。図４のグラフに示した時間ｔ４の時点でδは０に達して
いない。時間ｔ３からｔ４にかけて、０≧δ≧δ４までの区間が削られる。０≧δ≧δ２
の範囲は時間ｔ１からｔ２にかけて深さｄ２まで削られているため、さらに深さｄ４まで
削られる。ただし、時間ｔ４の時点で切削具１４は初期位置に戻りきっていないため、図
４に示す領域（ｖ）は深さｄ３まで削られている。δ２＞δ≧δ４の範囲は深さｄ２まで
削られる。
【００２８】
以上説明したように、地震等によって構造物１に生じる変位は、変位履歴記録部材１１
記録される。
【００２９】
次に、変位履歴記録部材１１の切削痕に基づいた構造物１の変位履歴の評価について、
図５、図６を用いて説明する。図５は図４下部と同様に変位履歴記録部材１１の切削痕周
囲を拡大して示した要部拡大図、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、図５
の切削痕から推測される、構造物１に生じた標点間距離の構成要素である。なお、図５は
図４の例とは異なる変位履歴によって形成された切削痕を示している。
【００３０】
地震後に、図５に示すような切削痕が彫られた変位履歴記録部材１１を得たとする。こ
の切削痕から、構造物１の標点間距離に生じた変位の極値（図５の例ではδ１からδ４）
から最大変位が分かり、この最大変位と構造物１の材料特性から、構造物１の塑性変形量
を推測することができる。更に、切削された変位履歴記録部材１１の切削痕形状分析から
、構造物１には、図６に示す４種類の変位が生じたことが推測できる。なお、持続時間に
関しては、プラント内の他の場所に設置された地震計等で計測されている地震動の持続時
間と関連付けてもよい。
【００３１】
図５から、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示した変位が生じたことが推測され
る。具体的には、図５に示す切削痕において、δ１＜δ≦δ３の範囲が深さｄ２まで削ら
れていることから、最大がδ３の変位が１回生じたと推測される（図６（ｃ））。すると
、０≦δ≦δ１の範囲は深さｄ４まで削られているので切削具１４が２往復したことが分
かるが、うち１往復分の切削深さは上記の最大δ３の変位によるものであるから、最大δ
１の変位は１回生じたと推測される（図６（ａ））。
【００３２】
また、δ２＞δ≧δ４は深さｄ１までしか削られていないので、切削具１４が１回しか
通過していないことが分かる。すなわち、最大がδ４の変位が生じたが、切削具１４はδ
＝δ４の位置から初期位置δ＝０の方向に移動していないことが推測される（図６（ｄ）
）。また、０≧δ≧δ２の範囲は深さｄ３まで削られており、切削具１４が１回半往復し
たことが分かる。このうち半回分は上記の最大δ４の変位によるものであるから、最大δ
２の変位が１回生じたと推測される（図６（ｂ））。なお、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
、（ｄ）のそれぞれについて、変位の変化にかかった時間は切削痕からは推測できないの
で、横軸は仮定である。また、各図のような変位がどのような順番で発生したかは、切削
具１４が初期位置に戻っていないことから図６（ｄ）が最後であるとは推測されるが、そ
れ以上は推測できない。
【００３３】
図６の変位履歴の推測結果と、被計測物７を構成する材料の物性データを用いて、地震
時の被計測材７の挙動として、図７に示す地震時の荷重−変位曲線を推定することができ
る。図７に示す、地震時の荷重−変位曲線から、吸収した総エネルギー量や、塑性ひずみ
量など地震時における被計測材７の挙動を推測することが可能となる。構造物１に作用し
た総エネルギー量の評価には、どの程度の変位が何回発生したかが重要であり、変位が発
生した順番等が分からなくとも問題ない。
【００３４】
なお、ガイド１４は支持梁１３のさらに上方に位置する梁状の構造物と支持アーム１３
ａから構成されるものとして図示したが、例えば図８に示すように、変位履歴記録部材１
１と合わせて筒形状を構成するような構造物としてもよく、また単に支持アーム１３ａを
持たない梁状の構造物とすること等が可能である。
【００３５】
また、本実施例においては、構造物１、変位履歴記録部材１１、支持梁１３、ガイド１
４等の上下の位置関係を用いて説明しているが、当然ながらこのような位置関係に拘束さ
れるものではない。例えば、構造物１の底面等に取り付ける際には各構成要素の上下関係
が逆となる。また、構造物１の側面等に取り付けることも可能である。
【００３６】
また、本実施例の第１の変形例として、図９に示すように変位履歴記録部材１１と切削
具１４の配置を逆転させることも可能である。この際、変位履歴記録部材１１が実際に切
削具１４の上に位置する場合は、自重で切削具１４に押し付けられるよう構成すれば、ガ
イド１５やバネ１６は省略しても良い。
【００３７】
変位履歴記録部材１１は弾性変形が少なく、かつ切削が容易な材質が適しており、例え
ばアクリル材、プラスチック材等の樹脂材や石膏材等が挙げられる。また、強度や厚みの
異なる部材を積層して用いることも可能である。例えば、図１に示した構成において、設
計によっては変位履歴記録部材１１の切削が進むと、切削強度が低下していく場合も考え
られる。これに対し、例えば変位履歴記録部材１１を上から順に少しずつ薄い部材を積層
していくことで、１回の切削で１層削れるように構成する、といったことが可能である。
【００３８】
また、切削具１４は、バネ１６によって変履歴記録部材１１に押し付けられるものとし
たが、切削具１４が変位履歴記録部材１１に押し付けられるものであれば、このような構
成に限定されるものではない。例えばバネ１６に代えてゴム等の弾性体に代える、支持梁
１３に板バネを貼り付けて下方に付勢させる、支持梁１３を板バネで構成する、あるいは
図１０に示すように、バネ１６を支持梁１３と構造物１の間に設ける、といった変形をと
ることが可能である。図１０に示す第２の変形例では、台座１２の支持梁１３と構造物１
の中間位置にバネ支持梁１８を取り付け、支持梁１３とバネ支持梁１８の間にバネ１６を
設置している。
【００３９】
また、変位計測装置１０が、実際に変位履歴記録部材１１の上方に支持梁１２が位置す
る姿勢で取り付けられる場合は、バネ１６に代えて支持梁１２に錘を取り付けることで、
錘の重さで支持梁１３を下方に付勢することも可能である。
【００４０】
また、変位履歴記録部材１１の切削深さについて、切削具１４による切削回数と切削深
さが比例するものとして説明したが、比例関係でなくとも、あらかじめ切削回数と切削深
さの関係を調べる等して切削回数と切削深さの対応が分かっていればよい。
【００４１】
また、本実施例の第３の変形例として、図１１に示すように、例えば切削具１４に代え
て複数の切削端を備えた切削バイト１７を採用することが可能である。図１１に示す切削
バイト１７は切削刃１７ａ、１７ｂを備えており、それぞれが変位履歴記録部材１１を１
方向にのみ切削するように取り付けられている。具体的には、切削刃１７ａは切削バイト
１７が紙面右方向に移動する場合のみ変位履歴記録部材１１を削り、切削バイト１７が紙
面左方向に移動する場合は変位履歴記録部材を削らない。切削刃１７ｂはその逆である。
このような構成とすると、変位履歴記録部材１１の切削バイト１７鉛直下方周辺は切削さ
れないため、変位履歴記録部材１１に切削バイト１７の初期位置を示す目印をつける必要
がない。また、変位計測装置１０の設置時や、設置してから地震発生時までの期間に何ら
かの理由で切削バイト１７が初期位置から移動してしまったとしても、地震発生時の切削
バイト１７の初期位置を読み取ることが可能である。
【００４２】
また、この切削刃１７ａ、１７ｂの切削軸をずらす、つまり図１１において紙面手前か
ら紙面奥にかけての方向において設置位置をずらすことも可能である。
【実施例２】
【００４３】
本発明の実施例２による変位計測装置について、図面を用いて以下説明する。なお、実
施例１と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４４】
図１２（ａ）は変位計測装置２０の上面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＢ−
Ｂ線の矢視断面図である。本実施例の変位計測装置２０は、２つの支持梁２３ａ、２３ｂ
によって切削具２４が支持されている。支持梁２３ａ、２３ｂはそれぞれ、変位履歴記録
部材１１と独立して構造物１に固定設置された台座２２ａ、２２ｂに取り付けられている
。変位履歴記録部材１１、台座２２ａ、２２ｂは、支持梁２３ａ、２３ｂが略直交となる
ように配置されている。また、支持梁２３ａ、２３ｂがある程度の幅を有しており、互い
に干渉するのを回避するため、上下位置をずらして設けられている。
【００４５】
支持梁２３ａの構成について、図１２（ｂ）、図１３を用いて具体的に説明する。図１
３は図１２（ｂ）に示すＹ部の要部拡大図である。支持梁２３ａは、先端の側面に溝２５
ａが設けられている。この溝２５ａは、支持梁２３ｂが切削具２４を支持する方向（すな
わち、図１２（ａ）における紙面上下方向）にわたって設けられている。この溝２５ａに
は、切削具２４に設けられた突起２４ａが係合している。突起２４ａは溝２５ａが設けら
れた方向にスライド可能であり、突起２４ａと溝２５ａがレール状の構造を成している。
支持梁２３ｂも同様に、溝２５ｂと切削具２４の突起２４ｂが係合したレール状の構造を
有している。
【００４６】
次に、このような構成の変位計測装置１０による作用について説明する。支持梁２３ａ
と切削具２４について、図１２（ｂ）に示す標点ａと標点ｂ間の距離の変位を、変位履歴
記録部材１１を切削することで記録する作用については実施例１と同様である。Ｔ字型の
突起２４ａと溝２５ａが係合しているため、標点間距離が増加する場合、減少する場合の
何れも切削具２４を移動させることができる。
【００４７】
ここで、標点ａと標点ｂ間の距離が変動するとき、変位に応じて突起２４ｂと溝２５ｂ
がスライドする。したがって、支持梁２３ｂが標点ａと標点ｂ間の距離の変動を阻害する
ことはない。すなわち、支持梁２３ｂは、支持梁２３ａが切削具２４を支持する方向にお
いては切削具２４を拘束せず、支持梁２３ｂが切削具２４を支持する方向においては切削
具２４を剛に支持する。
【００４８】
また、台座２２ｂの位置を標点ｃとすると、支持梁２３ａは支持梁２３ｂと同様、標点
ａと標点ｃ間の距離の変動を阻害することはない。すなわち、支持梁２３ａは、支持梁２
３ｂが切削具２４を支持する方向においては切削具２４を拘束せず、支持梁２３ａが切削
具２４を支持する方向においては切削具２４を剛に支持する。
【００４９】
この結果、切削具２４は、標点ａと標点ｂの標点間距離の変位と、標点ａと標点ｃの標
点間距離の変位の影響を同時に受けて変位履歴記録部材１１を切削する。切削具２４によ
る変位履歴記録部材１１の切削痕のイメージを図１４に示す。切削具２４が二次元的に移
動することで、変位履歴記録部材１１にリサージュ状切削痕４１が設けられている。
【００５０】
このように、変位計測装置２０によれば、地震等によって構造物１に生じた変位を二次
元的に記録することが可能となる。また、図１４に示すリサージュ状切削痕４１のような
切削痕が設けられるため、切削具２４の初期位置と最終位置が分かれば、変位がどのよう
な順番で生じたか分かるため、より精度の高い荷重−変位曲線の推定が可能である。なお
、切削痕の深さを用いた評価は実施例１と同様である。
【００５１】
なお、本実施例においては、突起２４ａ、２４ｂと溝２５ａ、２５ｂによるレール構造
によって切削具２４と支持梁２３ａ、２３ｂとがスライドするものとして説明したが、こ
のような構造に限定されるものではない。支持梁２３ａ、２３ｂそれぞれが、自身が切削
具２４を支持する方向において剛に支持し、他の支持梁が切削具２４を支持する方向の変
位を拘束しないスライド構造を有する構造であればよい。例えば、溝を切削具２４に設け
、これに係合する突起を支持梁２３ａ、２３ｂに設けることも可能である。また、突起と
溝の形状はＴ字形に限定されない。
【００５２】
上述したスライド構造の変形例を図１５に示す。図１５は本実施例の第１の変形例によ
る変位計測装置２０の縦断面図である。本実施例では、支持梁２３ａが切削具２４上端に
取り付けられた切削具上部板３４の下側に伸びており、支持梁２３ａ上面に溝３５ａが設
けられている。この溝３５ａは切削具上部板３４の下面に設けられた突起３４ａが嵌合し
ている。また、支持梁２３ｂは切削具上部板３４の上側に延びており、その下面に設けら
れた溝３５ｂ（図示せず）と切削具上部板３４の上面に設けられた突起３４ｂが嵌合して
いる。これらの突起３４ａ、３４ｂと溝３５ａ、３５ｂは、実施例２の突起２４ａ、２４
ｂ及び溝２５ａ、２５ｂと同様に作用する。
【００５３】
また、上述したように、本実施例においては支持梁２３ａ、２３ｂが上下位置をずらし
て設けられている。これは、切削具２４の可動範囲が溝２５ａ、２５ｂの長さに限定され
るため、溝２５ａ、２５ｂの長さを確保するには支持梁２３ａ、２３ｂにある程度の幅が
必要となるからである。したがって、想定される変位から、支持梁２３ａ、２３ｂが干渉
しない寸法で十分な場合はこのように上下にずらす必要はない。
【００５４】
また、本実施例においては切削具２４を下方に付勢する構成については記載していない
が、これは実施例１と同様、ガイドやバネ支持梁とバネを組み合わせて用いる、支持梁に
錘を取り付ける、支持梁自身を板バネとすること等が可能である。また、構造物１に変位
計測装置２０を取り付けた状態で、実際に変位履歴記録部材１１の上に切削具２４が位置
する場合は、あるいは切削具２４に錘を乗せて付勢することも可能である。
【００５５】
図１６を用いて、支持梁を板バネとした本実施例の第２の変形例を説明する。図１６（
ａ）は実施例２の第２の変形例による変異計測装置４０の上面図、図１６（ｂ）は図１６
（ａ）に示すＣ−Ｃ線による矢視断面図である。図１６においては、支持梁４３ａ、４３
ｂに三角形の板バネを用いており、支持梁４３ａ、４３ｂに設けられた穴を貫通するよう
に切削具４４が取り付けられている。このような構成により、支持梁４３ａ、４３ｂ自体
が切削具４４を下方に付勢している。
【００５６】
また、本変形例では、構造物１にガイド４５ａ、４５ｂが固定されており、このガイド
４５ａ、４５ｂに係合するように台座４２ａ、４２ｂが設けられている。ガイド４５ａは
、図１６（ａ）に示すように、紙面上下方向に伸びたレールである。このガイド４５ａに
台座４２ａがスライド可能に取り付けられている。同様に、台座４２ｂはガイド４５ｂに
スライド可能に取り付けられている。
【００５７】
台座４２ａには、支持梁４３ａを貫通するボルト４６が取り付けられている。また、ボ
ルト４６には支持梁４３ａを挟み込むように２つのナット４７が取り付かれている。この
ボルト４６とナット４７により、支持梁４３ａの上下位置を調整して切削具４４を付勢す
る力を調整することが可能である。また、台座４２ｂと支持梁４３ｂの構成も同様である
。
【００５８】
本変形例では、台座４２ａ、４２ｂとガイド４５ａ、４５ｂをスライド構造とすること
により、実施例２と同様の効果を得ることが可能である。
【００５９】
さらに、本変形例の別の構成例として、第３の変形例を図１７に示す。図１７に示すよ
うに、支持梁４３ａ、４３ｂにそれぞれ貫通孔５３を設けてスライド構造とすることが可
能である。貫通孔５３は、支持梁４３ａにおいて、支持梁４３ａが切削具４４を支持する
方向と直交する方向に長い貫通穴である。図１７に示す構成では台座４２ａ、４２ｂは実
施例２等と同様である。この貫通孔５３により、図１７の紙面上下方向の変位に対して、
切削具４４が支持梁４３ａの貫通孔５３をスライドするため、スライド構造として機能す
る。
【００６０】
本実施例及び第１の変形例、第２の変形例を用いて説明したように、切削具のスライド
構造は形状や設置位置を限定されることなく、様々の変形をとることが可能である。
【００６１】
また、各構成要素の配置の説明するにあたって上下関係について説明しているが、実施
例１と同様、このような位置関係に拘束されるものではなく、適用する構造物に応じて姿
勢を変えることが可能である。
【００６２】
以上、本発明について複数の実施例や変形例を用いて説明したが、各実施例、変形例で
説明した特徴を任意に組み合わせたところの構成であってもよい。また、本発明は上記実
施例に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ること
ができる。当業者にあっては、具体的な実施例において本発明の技術思想および技術範囲
から逸脱せずに種種の変形・変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１  構造物
１０、２０、４０  変位計測装置
１１  変位履歴記録部材
１２  台座
１３  支持梁
１４  切削具
１５  ガイド
１５ａ  支持アーム
１６  バネ
１７  切削バイト
１７ａ、１７ｂ  切削刃
１８  バネ支持梁
２２ａ、２２ｂ  台座
２３ａ、２３ｂ  支持梁
２４  切削具
２４ａ、２４ｂ  突起
２５ａ、２５ｂ  溝
３４  切削具上部板
３４ａ、３４ｂ  突起
３５ａ  溝
４１  リサージュ状切削痕
４２ａ、４２ｂ  台座
４３ａ、４３ｂ  支持梁
４４  切削具
４５ａ、４５ｂ  ガイド
４６  ボルト
４７  ナット
５３  貫通孔 
【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７】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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