(57)【要約】【課題】安価で、かつ無電源方式の機械式センサーを用いて、直接的に高架橋柱の最大変形量を測定することができる高架橋柱の最大応答部材角測定装置を提供する。【解決手段】高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、基礎１に構築される高架橋柱２と、この高架橋柱２の下部に位置し、この高架橋柱２に沿って固定される測定棒５と、前記高架橋柱２に支持されて水平方向に延びる固定材４と、この固定材４の移動に伴って移動可能であり、この固定材４の移動後に前記測定棒５に係合保持される移動材６を具備する。【選択図】図１
2008215961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基礎に構築される高架橋柱と、
（ｂ）該高架橋柱の下部に位置し、該高架橋柱に沿って固定される測定棒と、
（ｃ）前記高架橋柱に支持されて水平方向に延びる固定材と、
（ｄ）該固定材の移動に伴って移動可能であり、該固定材の移動後に前記測定棒に係合保持される移動材を具備することを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記測定棒と前記移動材とは一方向に係合するラチェット爪を有することを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
【請求項３】
請求項１記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記ラチェット爪が前記測定棒に形成されて、移動量を示す目盛を兼ねることを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
【請求項４】
請求項１記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記固定材の移動量で高架橋柱の最大応答部材角を測定することを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
【請求項５】
請求項１記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記固定材の移動量で高架橋柱の最大応答部材の垂直方向の変位量を測定することを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
【請求項６】
請求項１記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記固定材を前記高架橋柱の両側に配置することを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
【請求項７】
請求項１記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記固定材を前記高架橋柱の四方に配置することを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
【請求項８】
請求項１〜７記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記高架橋柱は鋼板巻立て、連続繊維巻立て、プレキャスト部材巻立て補強などの補強柱全般を含むことを特徴とする高架橋柱の最大応答部材角測定装置。
【請求項９】
（ａ）基礎に構築される高架橋柱の下部に位置し、該高架橋柱に沿って固定される測定棒と、前記高架橋柱に支持されて水平方向に延びる固定材と、該固定材の移動に伴って移動可能であり、該固定材の移動後に前記測定棒に係合保持される移動材を配置し、
（ｂ）前記測定棒に対して移動する前記固定材と移動材とに基づいて高架橋柱の最大応答部材角を測定し、高架橋柱の損傷レベルを評価することを特徴とする高架橋柱の損傷レベルの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架橋柱の最大応答部材角測定装置及び高架橋柱の損傷レベルの評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道ＲＣラーメン高架橋の損傷は、通常被災後の随時検査において目視により確認するが、近年その柱の多くは目視による損傷の把握が困難な補強ＲＣの本数が増加しているのが現状である。
【０００３】
一方、柱端部に生じる最大応答部材角と損傷レベルの関係は概ね把握されている（下記非特許文献１および３参照）ため、最大応答部材角を効率的に測定することが出来れば、地震時の柱の損傷レベル評価を早期に評価することが可能となり、被災後の復旧作業の効率化や、「ダウンタイム」の減少が期待できる。
【非特許文献１】財団法人鉄道総合技術研究所編：鉄道標準〔耐震設計〕  橋梁及び高架橋耐震照査の手引き、研友社，２００６
【非特許文献２】財団法人鉄道総合技術研究所編：鉄道構造物等設計標準・同解説（耐震設計），丸善，１９９９
【非特許文献３】下見成明，松井義昌、新川秀一、中泉義政：「最大ひずみ記憶センサーを用いた橋梁の診断技術」，「耐震補強・補修技術，耐震診断技術に関するシンポジウム」講演論文集，Ｖｏｌ．３，ｐｐ．１４３−１５０，１９９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の状況に鑑みて、安価で、かつ無電源方式の機械式センサーを用いて、直接的に高架橋柱の最大応答部材角を測定することができる高架橋柱の最大応答部材角測定装置及び高架橋柱の損傷レベルの評価方法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】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、基礎に構築される高架橋柱と、この高架橋柱の下部に位置し、この高架橋柱に沿って固定される測定棒と、前記高架橋柱に支持されて水平方向に延びる固定材と、この固定材の移動に伴って移動可能であり、この固定材の移動後に前記測定棒に係合保持される移動材を具備することを特徴とする。
【０００６】
〔２〕上記〔１〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記測定棒と前記移動材とは一方向に係合するラチェット爪を有することを特徴とする。
【０００７】
〔３〕上記〔１〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記ラチェット爪が前記測定棒に形成されて、移動量を示す目盛を兼ねることを特徴とする。
【０００８】
〔４〕上記〔１〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記固定材の移動量で高架橋柱の最大応答部材角を測定することを特徴とする。
【０００９】
〔５〕上記〔１〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記固定材の移動量で高架橋柱の最大応答部材の垂直方向の変位量を測定することを特徴とする。
【００１０】
〔６〕上記〔１〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記固定材を前記高架橋柱の両側に配置することを特徴とする。
【００１１】
〔７〕上記〔１〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記固定材を前記高架橋柱の四方に配置することを特徴とする。
【００１２】
〔８〕上記〔１〕〜〔７〕記載の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、前記高架橋柱は鋼板巻立て、連続繊維巻立て、プレキャスト部材巻立て補強などの補強柱全般を含むことを特徴とする。
【００１３】
〔９〕高架橋柱の損傷レベルの評価方法において、基礎に構築される高架橋柱の下部に位置し、この高架橋柱に沿って固定される測定棒と、前記高架橋柱に支持されて水平方向に延びる固定材と、この固定材の移動に伴って移動可能であり、該固定材の移動後に前記測定棒に係合保持される移動材を配置し、前記測定棒に対して移動する前記固定材と移動材とに基づいて高架橋柱の最大応答部材角を測定し、高架橋柱の損傷レベルを評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００１５】
（１）無電源方式の機械的センサーを用いることにより簡便に高架橋柱の最大変形量の測定、つまり最大応答部材角又は最大応答部材の垂直方向への変位量の測定を実施することができる。
【００１６】
（２）目視による損傷の把握が困難な鋼板巻き補強を含むＲＣ高架橋柱の最大応答部材角を測定することができる。
【００１７】
（３）１つの装置で、１方向乃至４方向の高架橋柱の最大応答部材角の測定を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の高架橋柱の最大応答部材角測定装置において、基礎に構築される高架橋柱と、この高架橋柱の下部に位置し、この高架橋柱に沿って固定される測定棒と、前記高架橋柱に支持されて水平方向に延びる固定材と、この固定材の移動に伴って移動可能であり、この固定材の移動後に前記測定棒に係合保持される移動材を具備する。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１実施例を示す高架橋柱の最大応答部材角測定装置による最大応答部材角の計測状態を示す模式図、図２は図１における機械的センサーの詳細な構成図である。
【００２１】
これらの図において、１は基礎、２は高架橋柱、３はその高架橋柱２を補強するために巻立てられた鋼板、４は鋼板３から水平方向に延びる固定材、５は基礎１に植設された高架橋柱２の下部に位置し、この高架橋柱２に沿って固定される測定棒、６は測定棒５に係合し、固定材４を挟むように配置される移動材である。また、測定棒５の円周面にはラチェット爪５Ａが形成されており、ある一方向への移動材６の移動を許容するが、その反対方向への移動材６の移動は阻止するようにしている。
【００２２】
図１に示すように、この実施例では２個の機械的センサーを用いるようにしている。
【００２３】
図１（ａ）は高架橋柱２が直立している初期状態を示している。そこで、地震が発生して、例えば、図１（ｂ）に示すように、高架橋柱２が＋側に最大に変形（傾斜）する。すると、固定材４は時計方向に傾斜して、高架橋柱２の左側では、測定棒５に係合している上側の移動材６が上方へ移動し、その最大に変形した位置に上側の移動材６は保持される。高架橋柱２の右側では、測定棒５に係合している下側の移動材６が下方へ移動し、その最大に変形した位置に下側の移動材６は保持される。また、図１（ｃ）に示すように、高架橋柱２が−側に最大に変形（傾斜）する。すると、固定材４は反時計方向に傾斜して、高架橋柱２の左側では、測定棒５に係合している下側の移動材６が下方へ移動し、その最大に変形した位置に下側の移動材６は保持される。高架橋柱２の右側では、測定棒５に係合している上側の移動材６が上方へ移動し、その最大に変形した位置に上側の移動材６は保持される。
【００２４】
このように、高架橋柱２の＋側での最大変形量と、高架橋柱２の−側での最大変形量とをそれぞれ上下の移動材６の移動量で測定することができる。また、高架橋柱２の＋側と−側の揺り戻しによる高架橋柱２の振れ幅をも測定することができる。
【００２５】
図３は本発明の第１実施例の第１の変形例を示す高架橋柱の最大応答部材角測定装置による最大変形量の計測状態を示す模式図、図４は図３における機械的センサーの詳細な構成図である。
【００２６】
この変形例では、１個の機械的センサーのみを用いるようにしている。
【００２７】
これらの図において、１１は基礎、１２は高架橋柱、１３はその高架橋柱１２を補強するために巻立てられた鋼板、１４は鋼板１３から水平方向に延びる固定材、１５は基礎１１に植設された高架橋柱１２の下部に位置し、この高架橋柱１２に沿って固定される測定棒、１６は測定棒１５に係合し、固定材１４を挟むように配置される移動材である。ここでも、測定棒１５の円周面にはラチェット爪１５Ａが形成されており、ある一方向への移動材１６の移動を許容するが、その反対方向への移動材１６の移動は阻止するようにしている。
【００２８】
図３（ａ）は高架橋柱１２が直立している初期状態を示している。そこで、地震が発生して、例えば、図３（ｂ）に示すように、高架橋柱１２が＋側に最大に変形（傾斜）する。すると、固定材１４は時計方向に傾斜して、例えば、高架橋柱１２の右側では、測定棒１５に係合している下側の移動材１６が下方へ移動し、その最大に変形した位置に下側の移動材１６は保持される。また、図３（ｃ）に示すように、高架橋柱１２が−側に最大に変形（傾斜）する。すると、固定材１４は反時計方向に傾斜して、高架橋柱１２の右側では、測定棒１５に係合している上側の移動材１６が上方へ移動し、その最大に変形した位置に上側の移動材１６は保持される。
【００２９】
このように、機械的センサーは１個であっても、高架橋柱１２の＋側での最大変形量と高架橋柱１２の−側での最大変形量とを、それぞれ上下の移動材１６の移動量で測定することができる。また、高架橋柱１２の＋側と−側の揺り戻しによる高架橋柱１２の振れ幅をも測定することができる。
【００３０】
図５は本発明の第１実施例の第２の変形例を示す高架橋柱の最大応答部材角測定装置による最大変形量の計測状態を示す模式図、図６は図５における機械的センサーの詳細な構成図である。
【００３１】
この変形例では、４個の機械的センサーを用いるようにしている。
【００３２】
これらの図において、２１は基礎もしくは上層梁、２２は高架橋柱、２３はその高架橋柱２２を補強するために巻立てられた鋼板、２４は鋼板２３から水平方向に延びる固定材、２５は基礎２１に植設された高架橋柱２２の下部に位置し、この高架橋柱２２に沿って固定される測定棒、２６は測定棒２５に係合し、固定材２４を挟むように配置される移動材である。ここでも、測定棒２５の円周面にはラチェット爪２５Ａが形成されており、ある一方向への移動材２６の移動を許容するが、その反対方向への移動材２６の移動は阻止するようにしている。
【００３３】
測定の仕方は、上記した第１実施例と同様である。この変形例では、高架橋柱２２を中心として４方向に機械的センサーを配置するようにしたので、何れの方向への高架橋柱２２の傾斜であっても正確に測定することができる。
【００３４】
図７は本発明の第２実施例を示す高架橋柱の最大変形量測定装置（最大応答部材垂直方向への変位量測定装置）による最大変形量の計測状態を示す模式図、図８は図７における機械的センサーの詳細な構成図である。
【００３５】
これらの図において、３１は基礎もしくは上層梁、３２は高架橋柱、３３はその高架橋柱３２を補強するために巻立てられた鋼板、３４は鋼板３３から水平方向に延びる固定材、３５は基礎３１に植設された高架橋柱３２の下部もしくは上部に位置し、この高架橋柱３２に沿って固定される測定棒、３６は測定棒３５に係合し、固定材３４を挟むように配置される移動材である。ここでも、測定棒３５の円周面にはラチェット爪３５Ａが形成されており、ある一方向への移動材３６の移動を許容するが、その反対方向への移動材３６の移動は阻止するようにしている。
【００３６】
図７に示すように、高架橋柱３２の垂直方向への最大応答部材角の測定を行うことができる。
【００３７】
図７（ａ）は高架橋柱３２が垂直方向へ変位していない初期状態を示している。そこで、例えば、図７（ｂ）に示すように、高架橋柱３２に残留変形が生じると、固定材３４は下又は上へ移動して、移動材３６を移動させることになる。すなわち、高架橋柱３２に残留変形が生じて垂直方向の下方に移動材３６が移動すると、左右の移動材３６の下方への移動により左右の下側の移動材３６は下方へ移動する。また、高架橋柱３２に残留変形が生じて垂直方向の上方に移動材３６が移動すると、左右の移動材３６の上方への移動により左右の上側の移動材３６は上方へ移動する。いずれの移動材３６も高架橋柱３２の最大変形位置で保持される。
【００３８】
図９は図８の変形例を示す機械的センサーを示す図である。
【００３９】
この変形例では、高架橋柱３２の鋼板３３に固定される固定材３４には測定棒４１を挟む移動材４２を配置するようにしている。ここで、例えば、固定材３４はＵ字形状にして、移動材４２が一体化されるが、固定材３４は測定棒４１には接触しないように配置されている。ここでも、測定棒４１と移動材４２との係合面にはラチェット爪４１Ａが形成されており、ある一方向への移動材４２の移動を許容するが、その反対方向への移動材４２の移動は阻止するようにしている。
【００４０】
このように、この実施例では高架橋柱３２の垂直方向へ何れか一方向への最大変位量の測定のみを行うことができる。
【００４１】
なお、上記した各実施例の固定材の高架橋柱への取り付けは、図示しないが鋼板に巻き付けられるバンドと一体になった固定材とするようにしてもよいし、鋼板に溶接により固定するようにしてもよい。
【００４２】
図１０は本発明の最大応答部材角測定方法を用いて高架橋柱の損傷レベルと部材角φの関係を示す図である。
【００４３】
本発明の装置から計測データを伝送する無線ＬＡＮ方式もしくはＲＦ−ＩＤ方式の伝送システムと、この伝送システムから計測データを取込み、図１０（非特許文献３参照）を参考にして、高架橋柱の損傷のレベルの評価を行う評価システムを具備することも可能である。
【００４４】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の最大応答部材角測定装置は、高架橋柱の損傷レベルの推定に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施例を示す高架橋柱の最大応答部材角測定装置による最大変形量（最大応答部材角）の計測状態を示す模式図である。
【図２】図１における機械的センサーの詳細な構成図である。
【図３】本発明の第１実施例の第１の変形例を示す高架橋柱の最大応答部材角測定装置による最大変形量の計測状態を示す模式図である。
【図４】図３における機械的センサーの詳細な構成図である。
【図５】本発明の第１実施例の第２の変形例を示す高架橋柱の最大応答部材角測定装置による最大変形量の計測状態を示す模式図である。
【図６】図５における機械的センサーの詳細な構成図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す高架橋柱の最大応答部材垂直方向への変位量測定装置による最大変形量の計測状態を示す模式図である。
【図８】図７における機械的センサーの詳細な構成図である。
【図９】図８の変形例を示す機械的センサーを示す図である。
【図１０】本発明の最大応答部材角測定方法を用いて損傷レベルと部材角φの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，１１，２１，３１    基礎
２，１２，２２，３２    高架橋柱
３，１３，２３，３３    鋼板
４，１４，２４，３４    固定材
５，１５，２５，３５，４１    測定棒
６，１６，２６，３６，４２    移動材
５Ａ，１５Ａ，２５Ａ，３５Ａ，４１Ａ    ラチェット爪
【図１】
2008215961.tif 000003
【図２】
2008215961.tif 000004
【図３】
2008215961.tif 000005
【図４】
2008215961.tif 000006
【図５】
2008215961.tif 000007
【図６】
2008215961.tif 000008
【図７】
2008215961.tif 000009
【図８】
2008215961.tif 000010
【図９】
2008215961.tif 000011
【図１０】
2008215961.tif 000012