(57)【要約】【課題】既設の橋梁における桁材の形状、大きさを、該桁材の一部のみを測定することによって簡単且つ正確に得ることができる既設の橋梁における桁材の形状測定方法を提供する。【解決手段】予め、規格されている全ての桁材の断面形状の大きさ、寸法についてのデータを格納しているデータベースを作成しておいて該データベースをコンピュータの記憶装置に格納する。桁材として、例えば断面エ字状の桁材においては、大きさの異なる複数の桁材があるが、そのウエブの肉厚や下側フランジ部の横幅は全ての桁材において同一寸法を有している一方、高さは全ての桁材において異なっている。従って、この高さを測定してその測定値のみをコンピュータに入力すれば、既設の桁材と同一形状、大きさの桁材のデータを読みだすことができる。【選択図】　　図１
2004132076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土木構造物標準設計の標準図集に規格されている橋梁における全ての桁材の断面形状の大きさ、寸法についてのデータを格納したデータベースを作成し、このデータベースをコンピュータに格納する一方、既設の橋梁における桁材の外部に露出している特定部分の寸法を測定してこの測定値を上記コンピュータに入力することより、上記データベースからこの測定個所と同一部分が該測定値と同一の寸法を有する桁材を検索して読み出すことを特徴とする既設の橋梁における桁材の形状測定方法。
【請求項２】
既設の橋梁における桁材は一定の厚みを有するウェブ部に上下フランジ部を一体に設けてなるコンクリート製桁材であって、その全高又はウェブ部の高さと下側フランジ部の側端面の縦幅とを測定してこの測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の既設の橋梁における桁材の形状測定方法。
【請求項３】
既設の橋梁における桁材はフランジ形状の頭部の下面中央部に一定の肉厚の垂直部を介して下端が該垂直部よりも肉厚の基部に形成している断面Ｔ字形状のコンクリート製桁材であって、上記垂直部の高さ寸法を測定し、この測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の既設の橋梁における桁材の形状測定方法。
【請求項４】
既設の橋梁における桁材は両側面の上端部がく字状にくびれているコンクリート製箱型桁材であって、底面からそのくびれ部の下端までの高さ寸法を測定し、この測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の既設の橋梁における桁材の形状測定方法。
【請求項５】
既設の橋梁における桁材はウェブ部に上下フランジ部を一体に設けてなる鋼製桁材であって、その支間距離と上側又は下側フランジ部の幅寸法を測定し、この測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すことを特徴とする請求項１に記載の既設の橋梁における桁材の形状測定方法。
【請求項６】
桁材の測定は３次元レーザースキャンニングシステムを用いて行うことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうち、いずれか１項に記載の既設の橋梁における桁材の形状測定方法。
【請求項７】
既設の橋梁における桁材の数と桁材間のピッチ、及び桁長を測定してコンピュータに入力することにより、演算処理部によって既設の橋梁の上部工と同一形状の上部工の大きさ、形状を算出し、表示部に表示させると共に設計図面としてプリントアウトすることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうち、いずれか１項に記載の既設の橋梁における桁材の形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速道路等の既設の橋梁の設計図を作成するに際して、橋梁の形状に大きく関与している桁材の断面形状を簡単且つ正確に求めることができ、この桁材の断面形状から既設の橋梁の設計図を再現することができる既成の橋梁における桁材の形状測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
我が国における橋梁建設は、東京オリンピックを契機に飛躍的に増大したが、昨今、これら昭和３０年代後半から昭和４０年代に建設された橋梁は、交通量の増大や老朽化当により補修を行う必要性が生じてきた。そのため、当該橋梁の設計図が必要となるが、建設当時の設計図が紛失している橋梁や、設計図が保管されていても古くなっているために各部の寸法を判読することができない橋梁があり、従って、新しく該橋梁の図面を作成しなければならない。このため、従来から、既設の橋梁を構成している部材、例えば桁材においては、各部分の縦幅や横幅、厚み、長さ等を各種の測定機器を使用して測定し、作図しているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、橋梁を構成している桁材や床版等の各部を測定するには、その測定個所が非常に多く、該橋梁の図面を作成、再現するには多大な労力と手間を要するものであり、その上、大規模な足場装置を必要とし、足場の悪いところでは測量に危険を伴うと共に桁材の上端部が床版と一体化している個所等においては測量が不可能であって、正確な橋梁の図面を作成することができない等の問題点があった。
【０００４】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、現場において、既設の橋梁における桁材の外部に露出している一部のみを計測するだけで該桁材の断面形状を知ることができ、ひいては橋梁全体の正確な図面の作成を可能にし得る既設の橋梁における桁材の形状測定方法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の橋梁における桁材の形状測定方法は、請求項１に記載したように、土木構造物標準設計の標準図集に規格されている橋梁における全ての桁材の断面形状の大きさ、寸法についてのデータを格納したデータベースを作成し、このデータベースをコンピュータに格納する一方、既設の橋梁における桁材の外部に露出している特定部分の寸法を測定してこの測定値を上記コンピュータに入力することより、上記データベースからこの測定個所と同一部分が該測定値と同一の寸法を有する桁材を検索して読み出すことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の桁材の測定方法によって一定の厚みを有するウェブ部に上下フランジ部を一体に設けてなるコンクリート製桁材の形状を測定する方法であって、現場においてこの桁材の全高、又は、ウェブ部の高さと下側フランジ部の側端面の縦幅とを測定して該測定値をコンピュータに入力することによりデータベースからこの既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の桁材の形状測定方法によって断面Ｔ字形状のコンクリート製桁材の形状を測定する方法であって、この桁材の垂直部の高さ寸法を測定し、該測定値をコンピュータに入力することにより、データベースからこの既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の桁材の形状測定方法によって両側面の上端部がく字状にくびれているコンクリート製箱型桁材の形状を測定する方法であって、底面からそのくびれ部の下端までの高さ寸法を測定し、この測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の桁材の形状測定方法によってウェブ部に上下フランジ部を一体に設けてなる鋼製桁材の形状を測定する方法であって、この桁材の支間距離と上側又は下側フランジ部の幅寸法を測定し、この測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すことを特徴とする。
【００１０】
上記請求項１ないし請求項５に記載した既設の橋梁における桁材の形状測定方法において、請求項６に係る発明は、桁材の測定を３次元レーザースキャンニングシステムを用いて行うことを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項７に係る発明は、既設の橋梁における桁材の数と桁材間のピッチ、及び桁長を測定してコンピュータに入力することにより、演算処理部によって既設の橋梁の上部工と同一形状の上部工の大きさ、形状を算出し、表示部に表示させると共に設計図面としてプリントアウトすることを特徴とする。
【００１２】
【作用】
床版と共に橋梁の上部工を構成している桁材としては、一定の厚みを有するウェブ部に上下フランジ部を一体に設けてなる断面エ字形状ないしはＩ字状の桁材と、断面Ｔ字形状の桁材、及び、箱型桁材とがあり、いずれの桁材においてもそれぞれ形状、大きさの異なる複数の桁材が存在している。しかしながら、例えば、断面エ字形状ないしはＩ字状のコンクリート製桁材のグループにおいては、高さ寸法の大小にかかわらず、下側フランジ部の横幅が全ての桁材において同一寸法に形成されてあり、ウエブ部の肉厚も全て同一寸法である。さらに、上側フランジ部においては数個の桁材が同一寸法を有しているが、他の数個の桁材が異なる寸法に形成されており、高さだけが全ての桁材において異なっている。
【００１３】
従って、既設の橋梁における桁材の上側フランジ部を測定してこの測定値を上記データベースを格納しているコンピュータに入力しても、該データベースからら形状、大きさの異なる数個の桁材が読みだされるために、上記既設の橋梁における桁材の形状、大きさを特定することができないが、既設の橋梁の桁材の高さを測定してその測定値を入力すると、データベースから該既設の橋梁の桁材と同一形状、大きさの桁材のみが読み出されることになる。
【００１４】
この際、既設の橋梁の桁材においては、上側フランジ部が床版と一体化しているために、桁材の全高を測定することが行えない場合がある。このような場合には、例えば、ウエブ部の高さと下側フランジ部の側端面の縦幅とを測定し、それぞれの測定値を上記コンピュータに入力すると、該桁材のグループからこれらの測定値とウエブ部や下側フランジ部が同一寸法を有する桁材のみがデータベースから読み取ることができる。なお、測定装置としては３次元レーザースキャンニングシステムを用いれば、桁材の測定を正確にして能率よく且つ安全に行うことができる。
【００１５】
このような既設の橋梁における桁材の形状測定は、コンクリート製の上記断面Ｔ字形状の桁材や箱型桁材、さらには、断面Ｉ字状の鋼製桁材の場合においても同様にして行うことができる。また、既設の橋梁において、その桁材の形状、大きさを上記のようにしてコンピュータから読みだしたのち、該既設の橋梁における桁材の数と桁材間のピッチを上記コンピュータに入力すれば、橋梁の上部工の断面形状と大きさを読み取ることができ、さらに、桁長を入力することによって橋梁の上部工の構造全体の大きさ、形状が認識でき、これを表示装置に表示させたり、或いは、プリントアウトすることによって、該既設の橋梁における上部工部分の設計図面を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態を詳しく説明すると、図１は既設の橋梁における桁材の形状認識方法を実施するためのハードウェア構成図であって、コンピュータの中央演算処理部１に記憶装置２を接続していると共に、入出力制御部３を介してキーボード４と表示装置５及びプリンター６が接続されている。記憶装置２には、建設省（現国土交通省）土木研究所が編集し、社団法人全日本建設技術協会から「土木構造物標準設計」として発刊されている鋼橋及びコンクリート橋についての標準図集に記載された全ての橋梁の桁材における断面形状の大きさ、寸法のデータを記録したデータベースが格納されている。
【００１７】
橋梁におけるコンクリート製桁材には、図２に示すように一定の厚みを有するウェブ部１１に上下フランジ部１２、１３を一体に設けてなる断面エ字状の桁材１０と、図３に示すように一定の肉厚を有する垂直部２１の上端に水平フランジ形状の頭部２２を、下端に該垂直部２１よりも肉厚の基部２３を一体に設けてなる断面Ｔ字形状の桁材２０と、図４に示すように、両側面の上端部がく字状にくびれているくびれ部３１を有する中空の箱型桁材３０とがあり、現在までに築造されている既設の橋梁の大多数は、これらのいずれかの桁材を採用している。
【００１８】
さらに、既設の橋梁における上記断面エ字状の桁材１０や断面Ｔ字形状の桁材２０、及び中空の箱型桁材３０のそれぞれには、下記の表１〜表３に示したように、大きさ、寸法の異なる複数の桁材があり、上記標準図集に記載されたこれらの桁材の各部の大きさ、寸法のデータをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に上述したようにそれぞれ格納し、この記録媒体を上述したようにデータベースとしてコンピュータの記憶装置２に格納しているものである。この場合、断面エ字状の全ての桁材１０のデータをデータファイル１０’として格納し、断面Ｔ字形状の全ての桁材２０のデータをデータファイル２０’　として、同様に、全ての中空の箱型桁材３０のデータをデータファイル３０’　としてそれぞれ上記記録媒体に格納しておく。
【００１９】
【表１】
2004132076.tif 000003
【００２０】
【表２】
2004132076.tif 000004
【００２１】
【表３】
2004132076.tif 000005
【００２２】
断面エ形状のコンクリート製桁材１０としては、上記表１に示したように、例えば、大きさの異なる８つのタイプの桁材１０Ａ　〜１０Ｈ　があり、これらの桁材１０Ａ　〜１０Ｈ　における上記図２で示したＷ１〜Ｗ１１　に相当する各部の寸法をそれぞれのデータとして上記記録媒体に格納されているものである。なお、これらの桁材１０Ａ　〜１０Ｈ　において、Ｗ１は頂面から底面までの全高の寸法、Ｗ２は頂面の幅（上側フランジ部１２の幅）、Ｗ３は底面の幅（下側フランジ部１３の幅）、Ｗ４はウエブ部１１の厚み、Ｗ５はウエブ部１１の上端から突出した上側フランジ部１２の突出幅、Ｗ６はウエブ部１１の下端から突出した下側フランジ部１３の突出幅、Ｗ７は上側フランジ部１２の側端面の縦幅、Ｗ８はウエブ部１１の上端と上側フランジ部１２の側端面の下端との間の厚み、Ｗ９はウエブ部１１の高さ、Ｗ１０　はウエブ部１１の下端と下側フランジ部１２の側端面の上端との間の厚み、Ｗ１１　は上側フランジ部１２の側端面の下端との間の厚み、Ｗ１１　は下側フランジ部１２の側端面の縦幅を示す。
【００２３】
一方、断面Ｔ字形状のコンクリート製桁材２０としては、上記表２に示したように、大きさの異なる１０のタイプの桁材２０Ａ　〜２０Ｊ　があり、これらの桁材２０Ａ　〜２０Ｊ　における上記図３で示したＷ１〜Ｗ１１　に相当する各部の寸法をそれぞれのデータとして上記記録媒体に格納されているものである。なお、これらの桁材２０Ａ　〜２０Ｊ　において、Ｗ１は頂面から底面までの全高の寸法、Ｗ２は頭部頂面の幅、Ｗ３は基部底面の幅、Ｗ４は垂直部２２の厚み、Ｗ５は垂直部２２の上端から突出した頭部２１の突出幅、Ｗ６は頭部２１の一側端部に形成している傾斜端面部の厚み、Ｗ７は頭部２１の側端面の縦幅、Ｗ８は垂直部２２の上端と頭部２１の側端面の下端との間の厚み、Ｗ９は垂直部２２の高さ、Ｗ１０　は垂直部２２の下端と基部２３の側端面の上端との間に形成されている傾斜部の厚み、Ｗ１１　は基部２３の高さ（縦幅）を示す。
【００２４】
また、両側面の上端部がく字状にくびれているくびれ部３１を有する中空のコンクリート製箱型桁材３０としては上記表３に示すように、大きさの異なる９つのタイプの桁材３０Ａ　〜３０Ｉ　があり、これらの桁材３０Ａ　〜３０Ｉ　における上記図４で示したＷ１〜Ｗ１５　に相当する各部の寸法をそれぞれのデータとして上記記録媒体に格納されている。なお、これらの桁材２０Ａ　〜２０Ｊ　において、Ｗ１は頂面から底面までの全高の寸法、Ｗ２は頭部頂面の幅、Ｗ３は桁材の幅、Ｗ４はくびれ部３１の上側傾斜部の縦幅、Ｗ５はくびれ部３１の下側傾斜部の縦幅、Ｗ６は底面からくびれ部３１の下側傾斜部の下端間の高さ、Ｗ７はくびれ部３１の上端と下端間の横幅寸法、Ｗ８は中空部３２の内側壁面と頂面の側端との間の幅、Ｗ９は中空部３２の上部両側部に形成されている傾斜部の厚み、Ｗ１０　は中空部３２の上面の横幅、Ｗ１１　は頂面と中空部の上面との間の厚み、Ｗ１２　は中空部３２における上側傾斜部の縦幅、Ｗ１３　は中空部３２における垂直な側面の縦幅、Ｗ１４　は中空部３２における下側傾斜部の厚み、Ｗ１５　は中空部３２の下面中央部と桁材底面間の厚みを示す。
【００２５】
さらに、上記「土木構造物標準設計」の標準図集に記載されているこれらのコンクリート製桁材１０、２０、３０における各部の寸法のデータと共に既設の橋梁における桁材の数及び桁材間のピッチと桁長を入力することによって橋梁の上部工の全体の形状が認識できるようにプログラムされている。
【００２６】
次に、既設の橋梁におけるコンクリート製桁材の形状測定方法の具体例を図５で示したフローチャートに基づいて説明すると、まず、現場において、既設の橋梁の桁材の外形パターン、即ち、該桁材が断面エ字状の桁材１０であるのか、断面Ｔ字形状の桁材２０であるのか、或いは、中空の箱型桁材３０であるのかを目視することによって確認する。次いで、該桁材が断面エ字状の桁材１０であれば、該桁材１０の全高Ｗ１を測定するか、或いは、桁材１０の高さが測定できない場合には、ウエブ部１１の高さＷ９と下側フランジ１３の側端面の縦幅Ｗ１１　、又は、ウエブ部１１の高さＷ９と上側フランジ１３の側端面の縦幅Ｗ７を測定する。
【００２７】
このような測定装置としては、３次元レーザースキャニングシステムが用いられ、この３次元レーザースキャニングシステムによって現場における適所から桁材１０をスキャニングする。この測定装置を用いれば、安定した足場の確保が容易となるばかりでなく、測定が正確に且つ能率よく行えるものであるが、その他の適宜な測定装置を使用してもよい。
【００２８】
桁材１０の高さＷ９が測定された場合には、該桁材１０の外形パターンをコンピュータにキーボード３を介して中央演算処理部１に入力したのち、その高さ寸法の測定値を入力すると、まず、外形パターンの入力によって記憶装置２から上記桁材１０、２０、３０のそれぞれのデータファイルのうち、断面エ字状の桁材１０のデータファイルが検索され、しかるのち、測定値の入力によってその測定値に等しい高さ寸法を有する桁材のデータが読みだされる。
【００２９】
この場合、断面エ字状の桁材グループ１０Ａ　〜１０Ｈ　においては、その高さ寸法と合致する高さを有する桁材は１つであるから、既設の桁材１０に等しい大きさの桁材のデータのみが読みだされる。例えば、計測値が３７５ｍｍ　であると、表１における桁材１０Ｄ　に相当する大きさの桁材データが読みだされ、該桁材１０Ｄ　の形状と各部の寸法が表示装置４に表示される。
【００３０】
一方、既設の桁材１０の上側フランジ１２が隠蔽されている等によって該桁材１０の全高を測定することができない場合には、該桁材１０のウエブ部１１の高さＷ９を測定する。この測定値をキーボード３によってコンピュータに入力すると、その測定値が１６０ｍｍ　以外であれば、表１からも明らかなように、その測定値と同一寸法のウエブ部を備えた桁材は１つであるので、その桁材のデータのみが読みだされるが、測定値が１６０ｍｍ　の場合には、断面エ字状の桁材グループのデータファイルには二つの桁材１０Ｃ　と１０Ｄ　のデータが格納されているので、これらの桁材１０Ｃ　、１０Ｄ　のデータが読みだされることになる。この場合には、既設の桁材１０における下側フランジ部１３の側端面の縦幅を測定し、その測定値をコンピュータに入力すると、上記桁材１０Ｃ　、１０Ｄ　におけるこの測定値と同一寸法の下側フランジ部１３を有する桁材のみが読みだされる。
【００３１】
こうして、既設の桁材１０と同一形状、同一大きさの桁材のデータが検索され、それを表示装置４に表示させると共に、プリントアウトすることによって該既設の桁材１０の各部を表示した桁材設計図を得ることができる。また、現場において、橋梁における橋脚間に架設している桁材１０の本数を数えると共に隣接する桁材１０、１０間のピッチを測定してこれらをコンピュータに入力すると、該桁材列によって構成された橋梁の上部工と同一断面形状又は正面形状の上部工の設計図面を得ることができ、さらに、桁長を測定してコンピュータに入力することによって既設の橋梁の上部工の設計図面を得ることができる。
【００３２】
また、既設の橋梁の桁材の外形パターンが断面Ｔ字形状である場合、或いは、中空の箱型形状である場合には、その外径パターンをコンピュータに入力すれば、上記断面エ字状の桁材１０の場合と同様に記憶装置２に格納しているそれぞれの桁材のデータファイルが検索され、しかるのち、桁材２０、３０における高さ方向の所定部分を測定してその測定値を入力すれば、既設の橋梁の桁材と同一形状、大きさの桁材のデータが読みだされ、表示装置４にその形状、大きさを表示させると共にプリンター５によってプリントアウトすることができる。
【００３３】
この場合、断面Ｔ字形状の桁材２０においては、上記表２に示すように、垂直部２２の高さＷ９のみを測定してその測定値をキーボード３よりコンピュータに入力すると、その桁材グループ２０Ａ　〜２０Ｊ　において、この高さＷ９と同一寸法の高さの垂直部２２を有する桁材は一つであるから、この桁材のデータ、即ち、既設の橋梁の桁材２０に等しい大きさ、形状の桁材のデータを読み出すことができる。勿論、断面エ字状の桁材グループ２０Ａ　〜２０Ｊ　においては、その全高の寸法を測定してその測定値をコンピュータに入力しても、同一結果を得ることができる。
【００３４】
同様に、中空の箱型桁材３０においては、上記表３に示すように、全ての桁材グループ３０Ａ　〜３０Ｉ　において、寸法が全て異なっているのは全高Ｗ１か、底面からくびれ部３１の下側傾斜部の下端間の高さＷ６か、或いは、中空部３２の垂直壁面の縦幅Ｗ１３　である。しかしながら、中空部３２は外部からの測定が不可能であり、また、桁材３０の全高を測定するには、上端部が床版と一体化して測定ができない場合があるので、外部に完全に露出していて測定が容易な底面からくびれ部３１の下側傾斜部の下端間の高さＷ６を測定し、その測定値をキーボード３によりコンピュータに入力すれば、中央演算処理部１を介して記憶装置２に格納されている桁材３０Ａ〜３０Ｉ　のグループにおいて、既設の桁材３０と同一形状、大きさの桁材のみのデータを読みだすことができる。
【００３５】
そして、いずれの桁材２０、３０においても、その桁材の本数、桁材間のピッチ、桁長をコンピュータに入力すれば、上記断面エ字状の桁材１０と同様に、該既設の橋梁における上部工の設計図面を得ることができる。なお、以上の実施の形態においては、桁材としてコンクリート製の桁材について説明したが、鋼製の桁材においても同様にして上記桁材の形状測定方法を採用することにより、該既設の橋梁における桁材の形状を測定することができる。
【００３６】
次に、この鋼製桁材の形状測定方法について説明すると、上記図１のハードウェア構成図に示すように、記憶装置２には、建設省（現国土交通省）土木研究所が編集し、社団法人全日本建設技術協会から「土木構造物標準設計」として発刊されている支間距離が２５メートルから３０メートルの鋼製桁材のデータを記録したデータベースが格納されている。
【００３７】
上記鋼製桁材は、図６に示すように一定の厚みを有するウェブ部４１に同一幅の上下フランジ部４２、４３を一体に設けてなる断面Ｉ字状の桁材４０であって、橋脚間に架設された支間距離が２５メートルの桁材グループから３０メートルの桁材グループに至るまで、１メートルずつ順次長くなる桁材グループがあり、それぞれの桁材グループを構成している複数本の桁材は下記の表４〜表９に示すような桁高、フランジ幅、フランジの厚みを有していて、これらの寸法のデータは上述したコンクリート製桁材と同じＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体にこれらのコンクリート製桁材と共にそれぞれ格納され、この記録媒体を上述したようにデータベースとしてコンピュータの記憶装置２に格納しているものである。
【００３８】
なお、これらの表４〜表９において、２５０１〜２５１１は支間距離が２５メートルの桁材グループを、２６０１〜２６０９は支間距離が２６メートルの桁材グループを、２７０１〜２７１０は支間距離が２７メートルの桁材グループを、２８０１〜２８１２は支間距離が２８メートルの桁材グループを、２９０１〜２９１１は支間距離が２９メートルの桁材グループを、３００１〜３０１２は支間距離が３０メートルの桁材グループをそれぞれ示している。
【００３９】
そして、図１における記憶装置２には、支間距離が２５メートルの桁材グループにおけるすべての桁材２５０１〜２５１１の上記寸法データをデータファイル２５’　として格納し、さらに、支間距離が２６メートルの桁材グループにおけるすべての桁材２６０１〜２６０９の上記寸法データをデータファイル２６’　として格納し、以下、支間距離が３０メートルに至るまで１メートルずつ支間距離が長く形成されている桁材グループにおけるすべての桁材の上記寸法データをデータファイル２７’　〜３０’　として格納しておく。なお、下記表４〜表９において、Ｗ１は桁材の高さ、Ｗ２は桁端部における上下フランジ部の幅、Ｗ３はその肉厚、Ｗ４は桁の長さ方向の中間部分における上下フランジ部の幅、Ｗ５はその肉厚を示す。
【００４０】
【表４】
2004132076.tif 000006
【００４１】
【表５】
2004132076.tif 000007
【００４２】
【表６】
2004132076.tif 000008
【００４３】
【表７】
2004132076.tif 000009
【００４４】
【表８】
2004132076.tif 000010
【００４５】
【表９】
2004132076.tif 000011
【００４６】
さらに、上記「土木構造物標準設計」の標準図集に記載されているこれらの鋼製桁材における各部の寸法のデータと共に既設の橋梁における桁材の数及び桁材間のピッチと桁長を入力することによって上記コンクリート製桁材の場合と同様に、橋梁の上部工の全体の形状が認識できるようにプログラムされている。
【００４７】
次に、既設の橋梁における上記鋼製桁材の形状測定方法の具体例を説明すると、現場において、既設の橋梁における桁材の支間距離を測定すると共に、該桁材の長さ方向の中間部分における上側フランジ部又は下側フランジ部の幅を測定する。なお、測定装置としては、コンクリート製桁材に場合と同様に、３次元レーザースキャニングシステムを用い、この３次元レーザースキャニングシステムによって現場における適所から桁材をスキャニングする。
【００４８】
桁材の支間距離を測定してこの測定値をコンピュータの中央演算処理部１にキーボード３を介して入力すると、記憶装置２からその支間距離を有する桁材グループのデータファイルが検索される。例えば、支間距離が２６メートルであった場合には、表５に示す桁材グループの全ての桁材２６０１〜２６０９のデータファイルが読みだされる。次いで、この既設の桁材における長さ方向の中間部分の上側フランジ部又は下側フランジ部の幅の測定値をキーボード４によって入力すると、そのフランジ幅の測定値と同一寸法を有する桁材のデータが読みだされる。
【００４９】
この場合、支間距離が２６メートルの桁材グループにおいては、桁材の高さ、桁端部における上下フランジ部の幅は全て同一寸法を有しており、また、該桁端部におけるフランジ部の厚みが１６ｍｍと１９ｍｍとの二種類があり、桁材における長さ方向の中間部分のフランジ部の厚みが２２ｍｍと２５ｍｍ及び２８ｍｍの三種類があるが、桁材の長さ方向の中間部分におけるフランジ部の幅寸法は全ての桁材において異なっており、従って、その測定値を中央演算処理部１に入力すると、記憶装置２から該測定値と桁材の長さ方向の中間部分におけるフランジ部の幅寸法が同じ１つの桁材のみが読みだされる。例えば、その測定値が４７０ｍｍ　であると、表５における桁材２６０４の桁材データが読みだされ、該桁材の形状と各部の寸法が表示装置５に表示される。
【００５０】
一方、例えば、支間距離が２５メートルの桁材グループにおいては、桁材の高さ、桁端部における上下フランジ部の幅は全て同一寸法を有しており、また、該桁端部におけるフランジ部の厚みが１６ｍｍと１９ｍｍとの二種類があり、桁材における長さ方向の中間部分のフランジ部の厚みが２２ｍｍと２５ｍｍ及び２８ｍｍの三種類があって、上記支間距離が２６メートルの桁材グループと同様であるが、既設の桁材の長さ方向の中間部分におけるフランジ部の幅寸法を測定した時に、その測定値が４５０ｍｍであった場合、この測定値を中央演算処理部１に入力すると、記憶装置２から該測定値と桁材の長さ方向の中間部分におけるフランジ部の幅寸法が同じ２つの桁材２５０５と２５０７とのデータが読みだされる。この場合には、既設の桁材における桁端部のフランジ部の厚みを測定してその測定値を中央演算処理部１に入力すると、上記２つの桁材のうち、この測定値と桁端部のフランジ部の厚みが同一寸法の桁材のみのデータが読みだされるものである。
【００５１】
こうして、既設の鋼製桁材と同一形状、同一大きさの桁材のデータが検索され、それを表示装置４に表示させると共に、プリントアウトすることによって該既設の鋼製桁材の設計図を得ることができる。また、上記コンクリート製桁材と同様に、この鋼製桁材にあっても現場において、橋梁における橋脚間に架設している鋼製桁材の本数を数えると共に隣接する桁材間のピッチを測定してこれらをコンピュータに入力すると、該桁材列によって構成された橋梁の上部工と同一断面形状又は正面形状の上部工の設計図面を得ることができ、さらに、桁長を測定してコンピュータに入力することによって既設の橋梁の上部工の設計図面を得ることができる。なお、コンクリート製桁材と鋼製桁材とのデータは別々のＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納しておいてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明の既設の橋梁における桁材の形状測定方法によれば、請求項１に記載したように、土木構造物標準設計の標準図集に規格されている橋梁における全ての桁材の断面形状の大きさ、寸法についてのデータを格納したデータベースを作成し、このデータベースをコンピュータに格納する一方、既設の橋梁における桁材の外部に露出している特定部分の寸法を測定してこの測定値を上記コンピュータに入力することより、上記データベースからこの測定個所と同一部分が該測定値と同一の寸法を有する桁材を検索して読み出すことを特徴とするものであるから、既設の橋梁における桁材の一部の寸法のみを測定してその測定値をコンピュータに入力することにより、該桁材の大きさ、形状を簡単且つ正確に認識することができ、この桁材のデータに基づいて既設の橋梁の図面作成が可能となるものである。
【００５３】
上記既設の橋梁における桁材の測定方法において、桁材が請求項２に係る発明のように、一定の厚みを有するウェブ部に上下フランジ部を一体に設けてなるコンクリート製桁材である場合には、その全高又はウェブ部の高さと下側フランジ部の側端面の縦幅とを測定してこの測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読みだすものであるから、上側のフランジ部が床版と一体化していて計測できない場合であっても、ウェブ部の高さと下側フランジ部の側端面の縦幅との測定値をコンピュータに入力することによって、該桁材と同一断面形状の桁材のデータを簡単に得ることができ、このデータから既設の断面エ字状の桁材の正確な図面を作成することができる。
【００５４】
また、請求項３に係る発明のように、既設の橋梁における桁材が、フランジ形状の頭部の下面中央部に一定の肉厚の垂直部を介して下端が該垂直部よりも肉厚の基部に形成している断面Ｔ字形状のコンクリート製桁材である場合には、全ての断面Ｔ字形状の桁材において、寸法の異なる垂直部の高さ寸法を測定し、この測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すものであるから、該桁材と同一断面形状の桁材のデータを簡単に得ることができ、このデータから既設の断面Ｔ字形状の上記コンクリート製桁材の正確な図面を作成することができる。
【００５５】
同様に、請求項４に係る発明のように、既設の橋梁における桁材が、その両側面の上端部がく字状にくびれているコンクリート製箱型桁材である場合には、全ての箱型桁材において寸法が互いに異なっている底面からそのくびれ部の下端までの高さ寸法を測定し、この測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すものであるから、該箱型桁材と同一断面形状の桁材のデータを簡単に得ることができ、このデータから既設の箱型桁材の正確な図面を作成することができる。
【００５６】
一方、請求項５に係る発明のように、既設の橋梁における桁材が、ウェブ部に上下フランジ部を一体に設けてなる鋼製桁材である場合には、その支間距離と上側又は下側フランジ部の幅寸法を測定し、この測定値をコンピュータに入力することによりデータベースから既設の橋梁の桁材と同一断面形状の桁材を読み出すものであるから、この既設の鋼製桁材と同一形状の桁材のデータを簡単に得ることができ、このデータから既設の鋼製桁材の正確な図面を作成することができるものである。
【００５７】
上記既設の橋梁における桁材の測定装置としては請求項６に記載したように、３次元レーザースキャンニングシステムを用いているので、桁材の測定が可能な足場の良い場所から桁材を正確に且つ能率よく測定することができる。
【００５８】
また、請求項７に係る発明によれば、既設の橋梁における桁材の数と桁材間のピッチ、及び桁長を測定してコンピュータに入力することにより、演算処理部によって既設の橋梁の上部工と同一形状の上部工の大きさ、形状を算出し、表示部に表示させると共に設計図面としてプリントアウトすることを特徴とするものであるから、既設の橋梁における上部工部分の設計図面と略同一の図面を簡単且つ正確に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施するためのハードウェア構成図、
【図２】各部の寸法表示記号を付した断面エ字状のコンクリート製桁材の正面図、
【図３】各部の寸法表示記号を付した断面Ｔ字形状のコンクリート製桁材の正面図、
【図４】各部の寸法表示記号を付した中空のコンクリート製箱型桁材の正面図、
【図５】桁材の形状認識方法を説明するためのフローチャート。
【図６】各部の寸法表示記号を付した断面Ｉ字状の鋼製桁材の正面図。
【符号の説明】
１　中央演算処理部
２　記憶装置
３　キーボード
４　表示装置
５　プリンター
１０　断面エ字状のコンクリート製桁材
２０　断面Ｔ字形状のコンクリート製桁材
３０　中空のコンクリート製箱型桁材
４０　断面Ｉ字状の鋼製桁材
【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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