(57)【要約】【課題】 本発明は、スイッチ操作により構造物起振装置の作動の遠隔操作ができるようにして、安全かつ確実に振動試験を遂行することができるようにし、ワイヤー等の索条体にかかる荷重を自由に選択的に調整しながら任意の張力あるいは荷重でワイヤー等の索条体を分断することができるようにしたものである。【解決手段】 振動計５を装着された大型構造物１の起振のため、同構造物１を引張するワイヤー２に、電磁式ワイヤーカット装置６が介装される。電磁式ワイヤーカット装置６には、ワイヤー２の中間部を電磁的に結合したり分離したりするための電磁的吸引力発生手段および電磁的被吸着手段が内蔵される。【選択図】 図２
2005031095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に外力を付与して初期変位をさせ瞬時に同構造物を同外力から解放することにより同構造物に振動を発生させる起振装置であって、同起振装置が、電磁的吸引力を発生する電磁的吸引力発生手段と、同電磁的吸引力発生手段に吸着される電磁的被吸着手段と、同電磁的吸引力発生手段による同電磁的被吸着手段の吸着力に抗して同電磁的被吸着手段を同電磁的吸引力発生手段から引き離そうとする荷重を検出する荷重検出手段とを有し、上記電磁的吸引力発生手段および上記電磁的被吸着手段のうちの一方が、上記構造物に一端側が連結される構造物側の索条体の他端側に連結され、上記電磁的吸引力発生手段および上記電磁的被吸着手段のうちの他方が、巻取り手段により一端側が巻取られる巻取り手段側の索条体の他端側に連結されていることを特徴とする、構造物起振装置。
【請求項２】
請求項１に記載の構造物起振装置において、上記電磁的被吸着手段が、上記電磁的吸引力発生手段と一体の基体に基端部が枢支され先端部が上記電磁的吸引力発生手段に吸着される回動アームにより構成されていることを特徴とする、構造物起振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば原子力施設の各種機器、橋梁、建築物、ボイラ、タービン架台等の大型の構造物に対する振動試験を行なう際に、同構造物に外力を付与して初期変位をさせた状態で、瞬時に同構造物を同外力から解放することにより同構造物に振動を発生させる、構造物起振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の構造物起振装置について説明するための側面図である。同図において、例えば原子力施設の各種機器、橋梁、建築物、ボイラ、タービン架台等の大型構造物１に外力を付与して初期変位ｄを生じさせ、瞬時に構造物１を同外力から解放することにより構造物１に振動を発生させて構造物１に対して振動試験をする際には、まず構造物１の要所に振動計５が取付けられる。構造物１に一端を連結した構造物１側のワイヤー２の他端側を例えばチェーンブロック等の巻取り器３により巻取る一方、固定支持部４に一端を連結した固定支持部４側のワイヤー２の他端側も巻取り器３により巻取り、巻取り器３の巻取りをゆっくり強めてゆくことにより構造物１を引っ張り、構造物１に変位ｄを生じさせる。
【０００３】
構造物１の変位ｄが設定変位に達したとき、ワイヤー２の「×」印部を切断器等を用いて瞬時に切断すると、構造物１が設定変位ｄを初期変位として自由減衰振動を起こすので、そのときの構造物１の振動を振動計５により測定し、振動計５の測定結果に基づいて構造物１の振動特性を解析することができる。
【特許文献１】実開昭５７−１６４４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、構造物１に対する上述のような従来の振動試験においては、ワイヤー１本当たり振動試験が１回限りであり、振動計５の計測レンジを設定する試し試験や、構造物１の変位量を順次変化させてさまざまな変位量について行なう一連の振動試験等の各種の振動試験を行なう際には、個々の振動試験毎に新しいワイヤー２を用意する必要がある。また、振動試験の対象物が大型構造物１であるため、使用済みの古いワイヤーを新しいワイヤー２に交換するためのワイヤー交換に多大な時間を要するといったことや、張力のかかった状態のワイヤー２を瞬時に切断するとワイヤーが跳ね飛ばされ、作業上の危険防止が必要となる等の不都合があった。
【０００５】
そこで、本発明は、スイッチ操作により構造物起振装置の作動の遠隔操作ができるようにして、安全かつ確実に振動試験を遂行することができるようにし、ワイヤー等の索条体にかかる荷重を自由に選択的に調整しながら任意の張力あるいは荷重でワイヤー等の索条体を分断することができるようにし、ワイヤー等の同一の索条体を複数回にわたる振動試験において繰返し利用して振動試験を行なうことができるようにし、ワイヤー等の索条体を交換する際には多大な時間を要することなく簡便に交換作業をすることができるようにし、振動試験の試験効率を向上させることができるような、構造物起振装置を提供しようとするものである。
【０００６】
また、本発明は、電磁的吸引力発生手段の吸引力に比し、ワイヤー等の索条体に大きな張力あるいは荷重を作用させて構造物を引くことができるようにし、スイッチ操作により構造物起振装置の作動の遠隔操作ができるようにして、安全かつ確実に振動試験を遂行することができるようにし、ワイヤー等の索条体にかかる荷重を自由に選択的に調整しながら任意の張力あるいは荷重でワイヤー等の索条体を分断することができるようにし、ワイヤー等の同一の索条体を複数回にわたる振動試験において繰返し利用して振動試験を行なうことができるようにし、ワイヤー等の索条体を交換する際には多大な時間を要することなく簡便に交換作業をすることができるようにし、振動試験の試験効率を向上させることができるような、構造物起振装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明の構造物起振装置は、構造物に外力を付与して初期変位をさせ瞬時に同構造物を同外力から解放することにより同構造物に振動を発生させる起振装置であって、同起振装置が、電磁的吸引力を発生する電磁的吸引力発生手段と、同電磁的吸引力発生手段に吸着される電磁的被吸着手段と、同電磁的吸引力発生手段による同電磁的被吸着手段の吸着力に抗して同電磁的被吸着手段を同電磁的吸引力発生手段から引き離そうとする荷重を検出する荷重検出手段とを有し、上記電磁的吸引力発生手段および上記電磁的被吸着手段のうちの一方が、上記構造物に一端側が連結される構造物側の索条体の他端側に連結され、上記電磁的吸引力発生手段および上記電磁的被吸着手段のうちの他方が、巻取り手段により一端側が巻取られる巻取り手段側の索条体の他端側に連結されている。
【０００８】
また、本発明の構造物起振装置において、上記電磁的被吸着手段が、上記電磁的吸引力発生手段と一体の基体に基端部が枢支され先端部が上記電磁的吸引力発生手段に吸着される回動アームにより構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構造物起振装置によれば、以下のような効果が得られる。
（１）構造物に外力を付与して初期変位をさせ瞬時に同構造物を同外力から解放することにより同構造物に振動を発生させる起振装置であって、同起振装置が、電磁的吸引力を発生する電磁的吸引力発生手段と、同電磁的吸引力発生手段に吸着される電磁的被吸着手段と、同電磁的吸引力発生手段による同電磁的被吸着手段の吸着力に抗して同電磁的被吸着手段を同電磁的吸引力発生手段から引き離そうとする荷重を検出する荷重検出手段とを有し、上記電磁的吸引力発生手段および上記電磁的被吸着手段のうちの一方が、上記構造物に一端側が連結される構造物側の索条体の他端側に連結され、上記電磁的吸引力発生手段および上記電磁的被吸着手段のうちの他方が、巻取り手段により一端側が巻取られる巻取り手段側の索条体の他端側に連結されているので、スイッチ操作により構造物起振装置の作動の遠隔操作ができて、安全かつ確実に振動試験を遂行することができ、索条体にかかる荷重を自由に選択的に調整しながら任意の張力あるいは荷重でワイヤー等の索条体を分断することができ、ワイヤー等の同一の索条体を複数回にわたる振動試験において繰返し利用して振動試験を行なうことができ、索条体を交換する際には多大な時間を要することなく簡便に交換作業をすることができ、振動試験の試験効率を向上させることができる（請求項１）。
（２）上記電磁的被吸着手段が、上記電磁的吸引力発生手段と一体の基体に基端部が枢支され先端部が上記電磁的吸引力発生手段に吸着される回動アームにより構成されているので、電磁的吸引力発生手段の吸引力に比し、ワイヤー等の索条体に大きな張力あるいは荷重を作用させて構造物を引くことができ、スイッチ操作により構造物起振装置の作動の遠隔操作ができて、安全かつ確実に振動試験を遂行することができ、ワイヤー等の索条体にかかる荷重を自由に選択的に調整しながら任意の張力あるいは荷重でワイヤー等の索条体を分断することができ、同一の索条体を複数回にわたる振動試験において繰返し利用して振動試験を行なうことができ、索条体を交換する際には多大な時間を要することなく簡便に交換作業をすることができ、振動試験の試験効率を向上させることができる（請求項２）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。図１（１）は本発明の１実施の形態に係る構造物起振装置の要部拡大正面図、図１（２）は図１（１）の変形例を示す構造物起振装置の要部拡大正面図、図２は図１（１）および図１（２）の構造物起振装置の使用態様を説明するための側面図である。
【００１１】
まず図１（１）および図２において、大型構造物１に外力を付与して初期変位ｄを生じさせ瞬時に構造物１を同外力から解放することにより構造物１に振動を発生させる起振装置は、鉄心７と、直流電源１０に接続されスイッチ１１による通電操作を受けるコイル８とを有して電磁的吸引力を発生する電磁的吸引力発生手段２８と、同電磁的吸引力発生手段２８に吸着される磁性体９よりなる電磁的被吸着手段２９とを有する。
【００１２】
鉄心７およびコイル８を有する電磁的吸引力発生手段２８による磁性体９等の電磁的被吸着手段２９の吸着力に抗して同電磁的被吸着手段２９を電磁的吸引力発生手段２８から引き離そうとする荷重の大きさを検出する荷重検出手段としての荷重変換器１２が、電磁的被吸着手段２９としての磁性体９に装着されている。鉄心７およびコイル８を有する電磁的吸引力発生手段２８および電磁的被吸着手段２９のうちの一方、例えば電磁的被吸着手段２９が、構造物１に一端側が連結される構造物１側の索条体２の他端側に連結あるいは係止され、電磁的吸引力発生手段２８および電磁的被吸着手段２９のうちの他方、例えば電磁的吸引力発生手段２８が、巻取り手段としての例えばチェーンブロック等の巻取り器３により一端側が巻取られる巻取り手段側の索条体２の他端側に連結あるいは係止されている。
【００１３】
荷重検出手段としての荷重変換器１２により検出された荷重は、荷重の大きさを示す測定データ信号の形で取出され、増幅器１３により増幅された後、荷重計１４により荷重の大きさとして読取られ、記録される一方、表示される。
【００１４】
スイッチ１１がオンにされるとコイル８に電流が流れ、電磁的吸引力発生手段２８に電磁的吸引力が発生し、電磁的吸引力発生手段２８の鉄心７が、電磁的被吸着手段２９としての磁性体９を吸着する。また、スイッチ１１がオフにされると、電磁的吸引力発生手段２８の電磁的吸引力が消滅し、電磁的被吸着手段２９としての磁性体９が電磁的吸引力発生手段２８の電磁的吸引力から解放され、鉄心７から自由に離隔することができる。
【００１５】
構造物１に対して振動試験をする際には、まず構造物１の要所に振動計５が取付けられる。構造物１に一端が連結あるいは係止された構造物１側のワイヤー等の索条体２の他端側は、電磁式ワイヤーカット装置６を構成する電磁的吸引力発生手段２８および電磁的被吸着手段２９のうちの一方、例えば電磁的被吸着手段２９の磁性体９に連結あるいは係止される。電磁式ワイヤーカット装置６を構成する電磁的吸引力発生手段２８および電磁的被吸着手段２９のうちの他方、例えば電磁的吸引力発生手段２８の鉄心７には、巻取り手段としてのチェーンブロック等の巻取り器３により一端側が巻取られる巻取り手段側のワイヤー等の索条体２の他端側が連結あるいは係止される。
【００１６】
他方、固定支持部４に一端が連結あるいは係止された固定支持部４側のワイヤー等の索条体２の他端側も巻取り手段としての巻取り器３により巻取られるようになっている。巻取り器３の巻取りをゆっくり強めてゆくことにより、巻取り器３は、スイッチ１１がオンの状態の電磁式ワイヤーカット装置６およびワイヤー等の索条体２を介して構造物１を張力Ｗで引っ張り、構造物１に変位ｄを生じさせる。
【００１７】
電磁式ワイヤーカット装置６の磁性体９に装着されたは荷重変換器１２により検出された荷重は、上述のように、荷重の大きさを示す測定データ信号の形で取出され、増幅器１３により増幅されて、荷重計１４により荷重の大きさとして読取られ、記録される一方、表示される。
【００１８】
巻取り器３による巻取り作動が行なわれてワイヤ等の索条体２の張力Ｗが設定張力になったことを荷重計１４により確認した後、スイッチ１１をオフ状態にすると、電磁的被吸着手段２９としての磁性体９が電磁的吸引力発生手段２８の電磁的吸引力から解放され、ワイヤー等の索条体２が電磁式ワイヤーカット装置６において分断され、その結果構造物１は自由減衰振動を起こすので、そのときの構造物１の振動を振動計５により測定し、振動計５の測定結果に基づいて構造物１の振動特性を解析することができる。
【００１９】
図１（２）において、電磁的被吸着手段２９としての磁性体９側に連結あるいは係止された磁性体９側のワイヤー等の索条体２と、電磁的吸引力発生手段２８の鉄心７側に連結あるいは係止された鉄心７側のワイヤー等の索条体２との間を、長さにある程度のゆとりを持たせたワイヤー等のはね止め索条体２ａにより相互にあらかじめ連結しておくと、上述のように電磁的被吸着手段２９としての磁性体９が電磁的吸引力発生手段２８の電磁的吸引力から解放され、ワイヤー等の索条体２が電磁式ワイヤーカット装置６において分断された際に、磁性体９側のワイヤー等の索条体２および鉄心７側のワイヤー等の索条体２の分断された端部分のはね止めをすることができる。
【００２０】
図１（１）、図１（２）および図２に示した構造物起振装置においては、ワイヤー等の索条体２を振動試験毎に交換する必要がなく、何回でも繰返し使用することができる。また、ワイヤー等の索条体２の交換時間を削減することができ、振動試験の効率を向上させることができる。さらに、スイッチ操作により遠隔的に操作をすることが可能となり、安全で、しかも任意の張力あるいは荷重でワイヤー等の索条体２を分断することができる。  
【００２１】
図３は本発明のさらに別の実施の形態に係る構造物起振装置の要部拡大正面図、図４は図３の構造物起振装置の使用態様を説明するための側面図である。
【００２２】
図３および図４において、構造物１に外力を付与して初期変位をさせ瞬時に構造物１を同外力から解放することにより構造物１に振動を発生させる起振装置は、トリガー装置１６を有し、このトリガー装置１６は、基体７ａに立設された鉄心７と直流電源１０からスイッチ１１を介して通電されるコイル８とを有する電磁的吸引力発生手段２８ａと、基体７ａに基端部が枢支され先端部の磁性体が電磁的吸引力発生手段の鉄心７に吸着される弧状の回動アーム１５により構成される電磁的被吸着手段２９ａとを有する。
【００２３】
鉄心７およびコイル８を有する電磁的吸引力発生手段２８ａによる磁性体９に対する吸着力に抗して電磁的被吸着手段２９ａとしての弧状の回動アーム１５をその基端部の枢支部１５ａの周りに回動させて電磁的吸引力発生手段２８ａから引き離そうとする荷重の大きさを検出する荷重検出手段としての荷重変換器１２が、回動アーム１５の背部に突設された突起部２９ｂに装着されている。鉄心７およびコイル８を有する電磁的吸引力発生手段２８ａと電磁的被吸着手段２９ａとのうちの一方、例えば電磁的被吸着手段２９ａを構成する回動アーム１５の突起部２９ｂが、構造物１に一端側が連結される構造物１側の索条体２の他端側に連結あるいは係止され、電磁的吸引力発生手段２８ａと電磁的被吸着手段２９ａとのうちの他方、例えば電磁的吸引力発生手段２８の基体７ａが、巻取り手段としての例えばチェーンブロック等の巻取り器３により一端側が巻取られる巻取り手段側の索条体２の他端側に連結あるいは係止されている。
【００２４】
荷重検出手段としての荷重変換器１２により検出された荷重は、荷重の大きさを示す測定データ信号の形で取出され、増幅器１３により増幅された後、荷重計１４により荷重の大きさとして読取られ、記録される一方、表示される。
【００２５】
スイッチ１１がオンにされるとコイル８に電流が流れ、電磁的吸引力発生手段２８ａに電磁的吸引力が発生し、電磁的吸引力発生手段２８ａの鉄心７が、電磁的被吸着手段２９ａとしての回動アーム１５の先端部の磁性体９を吸着する。また、スイッチ１１がオフにされると、電磁的吸引力発生手段２８ａの電磁的吸引力が消滅し、電磁的被吸着手段２９ａとしての回動アーム１５の先端部の磁性体９が電磁的吸引力発生手段２８ａの電磁的吸引力から解放され、鉄心７から自由に離隔し、回動アーム１５がその基端部の枢支部１５ａを中心にして外向きに回動する。
【００２６】
構造物１に対して振動試験をする際には、まず構造物１の要所に振動計５が取付けられる。構造物１に一端が連結あるいは係止された構造物１側のワイヤー等の索条体２の他端側は、トリガー装置１６の電磁的吸引力発生手段２８ａおよび電磁的被吸着手段２９ａのうちの一方、例えば電磁的被吸着手段２９ａの回動アーム１５の背部の突起部２９ｂに連結あるいは係止される。トリガー装置１６の電磁的吸引力発生手段２８ａおよび電磁的被吸着手段２９ａのうちの他方、例えば電磁的吸引力発生手段２８ａの鉄心７には、巻取り手段としてのチェーンブロック等の巻取り器３により一端側が巻取られる巻取り手段側のワイヤー等の索条体２の他端側が連結あるいは係止される。
【００２７】
他方、固定支持部４に一端が連結あるいは係止された固定支持部４側のワイヤー等の索条体２の他端側も巻取り手段としての巻取り器３により巻取られるようになっている。巻取り器３の巻取りをゆっくり強めてゆくことにより、巻取り器３は、スイッチ１１がオンの状態のトリガー装置１６およびワイヤー等の索条体２を介して構造物１を張力Ｗで引っ張り、構造物１に変位ｄを生じさせる。
【００２８】
トリガー装置１６の回動アーム１５の背後部における突起２９ｂに装着された荷重変換器１２により検出された荷重は、上述のように、荷重の大きさを示す測定データ信号の形で取出され、増幅器１３により増幅されて、荷重計１４により荷重の大きさとして読取られ、記録される一方、表示される。
【００２９】
巻取り器３による巻取り作動が行なわれてワイヤ等の索条体２の張力Ｗが設定張力になったことを荷重計１４により確認した後、スイッチ１１をオフ状態にすると、電磁的被吸着手段２９ａとしての回動アーム１５の先端部の磁性体９が電磁的吸引力発生手段２８ａの電磁的吸引力から解放され、ワイヤー等の索条体２がトリガー装置１６の回動アーム１５の回動により緩められ、その結果構造物１は自由減衰振動を起こすので、そのときの構造物１の振動を振動計５により測定し、振動計５の測定結果に基づいて構造物１の振動特性を解析することができる。
【００３０】
図３および図４に示した構造物起振装置においては、ワイヤー等の索条体２を振動試験毎に交換する必要がなく、何回でも繰返し使用することができる。また、ワイヤー等の索条体２の交換時間を削減することができ、振動試験の効率を向上させることができる。さらに、トリガー装置１６は回動アーム１５の枢支部１５ａからワイヤー等の索状体２を連結あるいは係止する突起部２９ｂまでの回転モーメントと、回動アーム１５の枢支部１５ａから磁性体９までの回転モーメントとの間のモーメントの大きさの違いにより、電磁的吸引力発生手段２８ａの電磁的吸引力を小さくすることができるので、大きな張力あるいは荷重Ｗで構造物１を引いて振動試験を行なう場合には、図３および図４に示した構造物起振装置を、効果的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（１）図は本発明の１実施の形態に係る構造物起振装置の要部拡大正面図であり、（２）図は図１（１）の変形例を示す構造物起振装置の要部拡大正面図である。
【図２】図１（１）および図１（２）の構造物起振装置の使用態様を説明するための側面図である。
【図３】本発明のさらに別の実施の形態に係る構造物起振装置の要部拡大正面図である。
【図４】図３の構造物起振装置の使用態様を説明するための側面図である。
【図５】従来の構造物起振装置について説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    大型構造物
２    索条体としてのワイヤー  
２ａ    はね止めワイヤー
３    巻取り手段としての巻取り器
４    固定支持部
５    振動計
６    電磁式ワイヤーカット装置
７    鉄心
７ａ    基体  
８    コイル
９    磁性体
１０    直流電源
１１    スイッチ
１２    荷重変換器
１３    増幅器
１４    荷重計
１５    回動アーム
１５ａ  枢支部
１６    トリガー装置
２８，２８ａ    電磁的吸引力発生手段
２９，２９ａ    電磁的被吸着手段
２９ｂ    突起部
Ｗ    張力
ｄ    変位
【図１】
2005031095.tif 000003
【図２】
2005031095.tif 000004
【図３】
2005031095.tif 000005
【図４】
2005031095.tif 000006
【図５】
2005031095.tif 000007