(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンカーのアンカー頭部において、定着具（５）と台座（１６）の間に、支圧体（６）、外側に開口を有する上部フランジ（７Ａ）と下部フランジ（７Ｂ）とを有する円筒状の起歪体（７）、軸力計受板（９）を配置し、それらのほぼ中心線上にテンドン（４）を配置し、前記起歪体（７）の上部フランジ（７Ａ）と下部フランジ（７Ｂ）との間にセンサー（８）を着脱可能な方法で機械的に固定し、前記起歪体（７）の機械的伸び縮みと前記センサー（８）の機械的伸び縮みを比例させる構造を有する供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計。
【請求項２】
請求項１記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記センサー（８）の固定時に、該センサー（８）にあらかじめ所望の歪み量を与えることを可能にする構造を有する供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計。
【請求項３】
請求項２記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記センサー（８）を前記起歪体（７）に固定する場合、前記センサー（８）の一方の端部を、前記起歪体（７）の一方のフランジ部（７Ａ又は７Ｂ）にセンサー本体固定ボルト（２１）で固定すると共に、前記センサー（８）の他方の端部を前記起歪体（７）の他方のフランジ部（７Ｂ又は７Ａ）に調整用ロッドを介して固定する構造を有する供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計。
【請求項４】
請求項２又は３記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記所望の歪み量の設定にあたり、起歪体（７）の一方のフランジ部（７Ｂ）でセンサー（８）を支え、起歪体（７）のもう一方のフランジ部（７Ａ）に形成される固定ねじ（２０）に、センサー（８）に固定される歪み伝達ロッド（１９）に固定される回転ねじ（１８）を用いて、歪み伝達ロッド（１９）の先端をねじ込み、歪み伝達ロッド（１９）に働く歪みを調整する構造を有する供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計。
【請求項５】
請求項２、３又は４記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記所望の歪み量を予め与えた後、設定値が変動しないように固定する構造を有する供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記アンカー頭部を保護する頭部キャップを上段頭部キャップ（１）と下段頭部キャップ（２）とに分離可能にし、前記下段頭部キャップ（２）には貫通金物付のケーブル取り出し口（１３）を設け、延長ケーブル（１２）を通して前記貫通金物（１３）を締め付けて止水処理を行い、前記センサー（８）には予め防水コネクター（１１）が接続されており、前記延長ケーブル（１２）の防水コネクター（１１）に接続する構成を有することを特徴とする供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計。
【請求項７】
アンカー軸力計のセンサーの交換方法において、
（ａ）起歪体（７）と該起歪体（７）のフランジ（７Ａ，７Ｂ）に取り付けたセンサー（８）を有するアンカー軸力計を覆うように配置される、上段の頭部キャップ（１）と、センサー（８）に接続される延長ケーブル（１２）を導入する下段の頭部キャップ（２）からなる頭部キャップ（１，２）内の充填材を抜き取る工程と、
（ｂ）前記頭部キャップ（１，２）のうち、上段の頭部キャップ（１）のみを取り外す工程と、
（ｃ）アンカー軸力計で引張り力の大きさを読み取った後、センサー（８）を取り外す工程と、
（ｄ）前記取り外したセンサー（８）の後に新しいセンサー（８′）を取り付ける工程と、
（ｅ）必要に応じて前記新しいセンサー（８′）の読みを調節して、上記（ｃ）工程で読み取った軸力の大きさと同じになるように調整する工程と、
（ｆ）前記上段の頭部キャップ（１）を取り付けて、前記充填材を充填する工程とを施すことを特徴とする軸力計のセンサーの交換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計およびそのセンサーの交換方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
グラウンドアンカー（以下、アンカーと略称する）とは、作用する引張り力を適当な地盤（岩盤を含む）に伝達するためのシステムで、グラウトの注入によって造成されるアンカー体、引張り部、アンカー頭部によって構成される。
【０００３】
図７は従来のアンカーの基本要素の模式図である。
【０００４】
図７において、１０１は地盤、１０２はグラウトに造成されるアンカー体、１０３は引張り部、１０４は構造物、１０５はアンカー頭部である。
【０００５】
図８は従来の永久アンカーの基本的な構造の一例の構成図である。
【０００６】
この図において、１０２はアンカー体、１０３は引張り部、１１４は構造物、１２１は台座、１２２は軸力計受板、１２３は軸力計、１２４は支圧体、１２５は定着具、１２６は充填材、１２７は頭部キャップである。
【０００７】
また、４（図１参照）はテンドンで、アンカー体１０２からアンカー頭部の定着具を貫通した引張り構造物であり、引張り部１０３を構成している。
【０００８】
このアンカーに作用する引張り力（アンカー力、プレストレス力、緊張力、軸力などと呼ばれることもある）を利用して、様々な形式の構造物と組み合わせてその安定を図ること、不安定な斜面に設置して斜面の崩壊や地滑りの発生を防止することなど、アンカーは様々な用途に用いられる。
【０００９】
アンカーの代表的な利用例を図９〜図１０に示す。
【００１０】
図９（ａ）は斜面安定に利用したアンカーの例であり、想定すべり面２０１に法枠工２０２を施し、その法枠工２０２にアンカー２０３を施工する。なお、２０４は在来地山線である。
【００１１】
図９（ｂ）は擁壁に利用したアンカーの例であり、擁壁３０１は想定すべり面３０２に対応して施工され、その擁壁３０１にはアンカー３０３が施工される。
【００１２】
図９（ｃ）はダムの転倒防止に利用したアンカーの例であり、貯水４０２に対応してダム４０１が設けられ、そのダム４０１にアンカー４０３が施工される。
【００１３】
また、図１０（ａ）は浮上がり防止に利用したアンカーの例であり、水５０２中に設けられた構造体５０１にアンカー５０３が施工される。
図１０（ｂ）は鉄塔又はピアー基礎に利用したアンカーの例であり、鉄塔６０１にアンカー６０２が施工される。
【００１４】
図１０（ｃ）は地下発電所補強に利用したアンカーの例であり、地下発電所７０１にロックアンカー７０２が施工される。
【００１５】
前述したアンカーの利用例の多くは、永久構造物に使用されるもので１００年以上の寿命が期待されているが、構造物や斜面に作用する引張り力が何らかの理由により増加するとテンドンが切断したり、逆にアンカー体と地盤の間に発生するクリープによってアンカーのテンドンに作用している引張り力が低下すると、構造物や斜面の安定が損なわれたりして危険になる恐れがある。そのため、引張り力の大きさと、その変化を検出する軸力計がアンカー頭部付近に設置されることが望まれている。
【００１６】
そこで、軸力の大きさを求める従来技術について説明する。
【００１７】
アンカーのテンドンに生じている引張り力、すなわち軸力の大きさを求める従来技術は大別して（Ａ）と（Ｂ）の２つの方法があるが、その方法と問題点は以下の通りである。
【００１８】
（Ａ）軸力計を使用しない方法
図１１はジャッキの圧力計または油圧ポンプの圧力計でアンカーの引張り力を求める方法の説明図であり、図１１（ａ）はアンカーの構成図、図１１（ｂ）は油圧ポンプの斜視図である。
【００１９】
この図において、５１はテンドン、５２は定着具、５３は支圧体、５４は油圧ジャッキ、５５は高圧ホース、５６は圧力計、５７は油圧ポンプである。
【００２０】
この図に示すように、アンカーの頭部キャップを取り外して、定着具５２（またはアンカー頭部）から突出しているテンドン５１の余長の部分に油圧ジャッキ５４を取り付けてテンドン５１に引張り力を加え、定着具５２と支圧体５３の間あるいは支圧体５３の背面に僅かな隙間が生じた時（リフトアップ時）に示される油圧ジャッキ５４のゲージの読みから軸力の大きさを求める。
【００２１】
（Ｂ）軸力計を使用する方法
図１２は一般的な軸力計の構造を示す図、図１３は軸力計の設置図である。
【００２２】
図１２において、６０は軸力計、６１は載荷板、６２は起歪体、６３はセンサー、６４は防湿コーティング、６５はケースである。また、図１３において、７１は台座、７２は軸力計受板、７３は支圧体、７４は定着具、７５はテンドン、７６は充填材、７７は頭部キャップ、７８は充填材（防錆材）交換口、７９は貫通金具（ケーブル取出口）である。
【００２３】
これらの図において、アンカー頭部の支圧体７３と台座７１の間に軸力計６０を設置して、軸力計６０に取り付けられたセンサー６３の読みを電気的に変換し、これをケーブルあるいはその他の方法で計測器に送り、引張り力の大きさを求める方法がある。この方法は、継続的あるいは随時にテンドン７５の引張り力の大きさが分かるので、アンカーを設置した構造物や地盤の安定を常時監視できるという特徴がある。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、（Ａ）軸力計を使用しない場合には、前記の作業によって始めてテンドンの引張り力が測定できるのだが、高所における作業は煩雑で、多くの時間と費用を必要とするため頻繁にこれを実施することは難しい。特に、地震直後に緊急に安全対策が必要かどうか判断するのに時間がかかるのが大きな欠点である。
【００２５】
さらにこの方法では、現在テンドンにどのような大きさの引張り力が加わっているのかどうか不明のまま、さらに引張り力を加える。従って、当初よりも引張り力が大きくなっている場合には、テンドンが切断する危険があるので、引張り力の大きさを求める方法としては好ましいものではない。
【００２６】
また、（Ｂ）軸力計を使用する場合には、次の点が問題である。すなわち、
従来の軸力計に取り付けられたセンサーから信頼性のあるデータを取得できる期間（寿命）は、現在のセンサーの技術では１０年前後である。ここに、軸力計のセンサーとして、通常、ひずみゲージ（一般に、ワイヤストレンゲージ、箔ゲージ、半導体ゲージ、及びひずみゲージの出力や特性を改善したひずみ変換器などが使用される）が軸力計本体の起歪体の鋼材の表面に接着、あるいはボルト止めなどの方法で取り付けられている。
【００２７】
このセンサーは、軸力計本体の起歪体が引張り力や圧縮力を受けた時に伸縮する大きさを検出するために使用されるのであるが、その材料特性から、時間とともに劣化して次第に正しい値を与えないようになるという欠点がある。
【００２８】
従って、適当な時期に更新する必要がある。この場合、従来技術ではセンサーのみを交換することが困難なため、軸力計全体を取り換えることが行われている。このため、上記（Ａ）の方法とほぼ同様な要領で隙間を生じさせた後、定着具の取り外しを行い、軸力計を取り除いた後、新しい軸力計と交換していた。
【００２９】
ここで問題になるのは、このときテンドンに生じている引張り力、すなわち軸力の大きさがゼロになるため、アンカーを設置してその引張り力によって安定を図っている構造物あるいは地盤が一時的に危険にさらされ、最悪の場合には破壊、あるいは崩壊することである。同時に、テンドンに生じている引張り力がゼロになったとき、テンドンの長さが短くなるのもまた問題である。その大きさはテンドンの長さ、テンドンに生じている引張り力の大きさ、ＰＣ鋼材の種類などによって異なるが、次式によって計算することができる。
【００３０】
ΔＬ＝σ・Ｌ／Ｅ                                          …（１）
ここで、
ΔＬ：テンドンが短縮する長さ（ｍｍ）
σ：テンドンに加わっている引張り応力度（ＫＮ／ｍｍ2 ）
Ｅ：テンドンの弾性係数（ＫＮ／ｍｍ2 ）
Ｌ：テンドンの長さ（ｍｍ）
標準的な場合には、
σ≒１（ＫＮ／ｍｍ2 ）
Ｅ≒２００（ＫＮ／ｍｍ2 ）
であるから、式（１）を次のように書き換えることができる。
【００３１】
ΔＬ＝Ｌ／２００                                          …（２）
一般に、テンドンの長さは２０〜６０ｍ（＝２×１０4 〜６×１０4 ｍｍ）であるから、
ΔＬ＝１００〜３００ｍｍ
となり、テンドンの長さは１００〜３００ｍｍ程度短くなる。
【００３２】
アンカー頭部の上方に出ているテンドンの余長は、ジャッキを装着するために必要なテンドン長さであるが、テンドンの軸力をゼロにする場合には、さらに１００〜３００ｍｍ長くする必要がある。このため構造物や斜面から突出部分が大きくなって、邪魔になったり、外部からの力に対して弱くなる。
【００３３】
図１４は従来のアンカー軸力計の交換手順の一例（その１）を示す図、図１５は従来のアンカー軸力計の交換手順の一例（その２）を示す図である。
【００３４】
これらの図を用いて、アンカー軸力計からアンカーに作用する引張り力の大きさを求める手順を示す。なお、従来技術である上記（Ａ）の方法は、上記（Ｂ）の方法の一部は同一である。図１４〜図１５には定着具がナット型のものを示しているが、クサビ型などの場合も同じ手順で実施することができる。
【００３５】
（１）図１４（ａ）に示すように、頭部キャップ７７の充填材（防錆材）７６を抜き取る。
【００３６】
（２）図１４（ｂ）に示すように、頭部キャップ７７を取り外す。
【００３７】
（３）図１４（ｃ）に示すように、アンカー頭部の上方のテンドン余長に油圧ジャッキ５４を取り付け、テンドン７５に引張り力を与えて、定着具７４と支圧体７３との間、または支圧体７３の後方に僅かに隙間をつくる。この時の油圧ジャッキ５４の圧力計５６の目盛からテンドン７５の引張り力の大きさを求める。
【００３８】
（４）図１４（ｄ）に示すように、同時にアンカー軸力計６０に取り付けたセンサー（ひずみ計）６３からテンドン７５の引張り力の大きさを求める。
【００３９】
（５）図１４（ｅ）に示すように、定着具７４を緩める。緩める作業のとき、テンドン７５の引張り力ができるだけ増加しないように作業を行い、その後にジャッキ５４の圧力を徐々に下げて油圧ジャッキ５４の圧力がゼロになったことを確認した後、油圧ジャッキ５４を取り外す。
【００４０】
（６）図１４（ｆ）に示すように、定着具７４、支圧体７３、軸力計６０を取り外す。
【００４１】
（７）図１５（ａ）に示すように、新しい軸力計６０′と取り換えた後、支圧体７３、定着具７４を組み立てる。
【００４２】
（８）図１５（ｂ）に示すように、テンドン７５の余長部分に油圧ジャッキ５４を取り付けて、テンドン７５に引張り力を加える。
【００４３】
（９）図１５（ｃ）に示すように、所定のテンドン７５の引張り力が得られるようにテンドン７５に初期の緊張力を導入してアンカー頭部の定着作業を行う。
【００４４】
（１０）図１５（ｄ）に示すように、この間、ジャッキ５４の圧力計５６の示度と、アンカー軸力計６０′のセンサー６３のひずみを読み取る。
【００４５】
（１１）図１５（ｅ）に示すように、ジャッキ５４を取り外し、軸力計６０′の延長ケーブルが頭部キャップ７７′を貫通したことを確認した後、頭部キャップ７７′を所定位置に取り付け、充填材（防錆材）７６をその中に充填する。
【００４６】
上記したように、（１）軸力計には軸力を測るためのセンサーが必要である。（２）軸力計のセンサー以外の部分は、寿命が長いが、センサーに関しては寿命が短いので、センサーを交換する必要がある。（３）従来の軸力計の場合には、一時的に軸力計全体を取外さないとセンサーの交換が不可能である。しかも、取外して交換する場合に時間がかかるので、結局取外した軸力計の代わりに別の軸力計と交換した方が便利である。（４）また、軸力計を一時的に取外せば、その間にアンカーの機能が中断されるので、構造物が危険な状態になる。さらに、軸力計を取外すためにはかなりの時間を要するほか、取外し作業そのものも危険作業であり、その上に軸力計を装着して、元に戻す作業は長時間を必要とする。
【００４７】
本発明は、上記状況に鑑みて、アンカーの引張り力を解除することなく、かつ軸力計の本体（起歪体などと呼ぶ）を取り換えることなくセンサーのみを容易に交換することが可能な供用中にセンサーのみの交換が可能な、アンカー軸力計およびそのセンサーの交換方法を提供することを目的とする。
【００４８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計であって、アンカーのアンカー頭部において、定着具（５）と台座（１６）の間に、支圧体（６）、外側に開口を有する上部フランジ（７Ａ）と下部フランジ（７Ｂ）とを有する円筒状の起歪体（７）、軸力計受板（９）を配置し、それらのほぼ中心線上にテンドン（４）を配置し、前記起歪体（７）の上部フランジ（７Ａ）と下部フランジ（７Ｂ）との間にセンサー（８）を着脱可能な方法で機械的に固定し、前記起歪体（７）の機械的伸び縮みと前記センサー（８）の機械的伸び縮みを比例させる構造を有する。
【００４９】
〔２〕上記〔１〕記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記センサー（８）の固定時に、そのセンサー（８）にあらかじめ所望の歪み量を与えることを可能にする構造を有する。
【００５０】
〔３〕上記〔２〕記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記センサー（８）を前記起歪体（７）に固定する場合、前記センサー（８）の一方の端部を、前記起歪体（７）の一方のフランジ部（７Ａ又は７Ｂ）にセンサー本体固定ボルト（２１）で固定すると共に、前記センサー（８）の他方の端部を前記起歪体（７）の他方のフランジ部（７Ａ又は７Ｂ）に調整用ロッドを介して固定する構造を有する。
【００５１】
〔４〕上記〔２〕又は〔３〕記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記所望の歪み量の設定にあたり、起歪体（７）の一方のフランジ部（７Ｂ）でセンサー（８）を支え、起歪体（７）のもう一方のフランジ部（７Ａ）に形成される固定ねじ（２０）に、センサー（８）に固定される歪み伝達ロッド（１９）に固定される回転ねじ（１８）を用いて、歪み伝達ロッド（１９）の先端をねじ込み、歪み伝達ロッド（１９）に働く歪みを調整する構造を有する。
【００５２】
〔５〕上記〔２〕、〔３〕又は〔４〕記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記所望の歪み量を予め与えた後、設定値が変動しないように固定する構造を有する。
【００５３】
〔６〕上記〔１〕、〔２〕、〔３〕、「４〕又は〔５〕記載の供用中にセンサーのみの交換が可能なアンカー軸力計において、前記アンカー頭部を保護する頭部キャップを上段頭部キャップ（１）と下段頭部キャップ（２）とに分離可能にし、前記下段頭部キャップ（２）には貫通金物付のケーブル取り出し口（１３）を設け、延長ケーブル（１２）を通して前記貫通金物（１３）を締め付けて止水処理を行い、前記センサー（８）には予め防水コネクター（１１）が接続されており、前記延長ケーブル（１２）の防水コネクター（１１）に接続する構成を有する。
【００５４】
〔７〕アンカー軸力計のセンサーの交換方法において、（ａ）起歪体（７）とこの起歪体（７）のフランジ（７Ａ，７Ｂ）に取り付けたセンサー（８）を有するアンカー軸力計を覆うように配置される、上段の頭部キャップ（１）とセンサー（８）に接続される延長ケーブル（１２）を導入する下段の頭部キャップ（２）からなる頭部キャップ（１，２）内の充填材を抜き取る工程と、（ｂ）前記頭部キャップ（１，２）のうち、上段の頭部キャップ（１）のみを取り外す工程と、（ｃ）アンカー軸力計で引張り力の大きさを読み取った後、センサー（８）を取り外す工程と、（ｄ）前記取り外したセンサー（８）の後に新しいセンサー（８′）を取り付ける工程と、（ｅ）必要に応じて前記新しいセンサー（８′）の読みを調節して、上記（ｃ）工程で読み取った軸力の大きさと同じになるように調整する工程と、（ｆ）前記上段の頭部キャップ（１）を取り付けて、前記充填材を充填する工程とを施す。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００５６】
〔実施例１〕
図１は本発明の第１実施例を示すアンカー軸力計をアンカーに設置した模式図であり、短期間施工されるようなアンカー頭部にキャップを設けない場合を示している。
【００５７】
この図において、４はテンドン、５は定着具、６は支圧体、７は円筒状の起歪体、７Ａ，７Ｂは起歪体のフランジ（上部及び下部フランジ）、８はセンサー、８Ａはセンサー固定部、９は軸力計受板、１６は台座である。
【００５８】
この図に示すように、定着具５と台座１６の間に支圧体６と軸力計受板９を介して、軸力計を構成する起歪体７が配置される。アンカーの上部にあり、アンカーの引張り部に引張り力を伝えるテンドン４は上記定着具５、支圧体６、起歪体７、軸力計受板９および台座１６の中心線上にあり、定着具５によって固定される。センサー８は起歪体７の２つのフランジの間に機械的に着脱可能に固定されており、起歪体７の歪みを計測表示する。センサー８は交換することができる。
【００５９】
テンドン４に掛かる引張り力は台座１６とアンカー体（図示なし）との間に掛かり、台座１６を介して、図示していない構造物を固定する。当該軸力計には、台座１６からの反力と、テンドン４の引張り力とによって圧縮力が掛かり、起歪体７が縮み、その結果センサー８が縮み、そのセンサー８の縮み具合から、起歪体７に掛かる応力を表示し、テンドン４ならびにアンカーに掛かる引張り力が判明する。
【００６０】
予防保全のためのセンサー８の定期交換時期になった場合には、
（１）図５（ｃ）に示すように、軸力計７に掛かっている引張り力の大きさをセンサー８で読み取った後、センサー８を取り外す。
【００６１】
（２）次いで、図６（ａ）に示すように、取り外したセンサー８の後に新しいセンサー８′を取り付ける。
【００６２】
（３）次に、図６（ｂ）に示すように、必要に応じて新しいセンサー８′の読みを調節して、取り外したセンサー８が示した軸力にあわせる。
【００６３】
このようにして、アンカーに掛かっている引張り力をほとんど変更することなく、センサー８の定期交換ができる。
【００６４】
また、センサー８が劣化し緊急に交換する必要が生じたときには、
（１）図１３に示すように、軸力計６０の起歪体７に掛かっている引張り力の大きさをセンサー８で読み取る。
【００６５】
（２）次に、図１４（ｃ）に示すように、アンカー頭部の上方のテンドン余長に油圧ジャッキ５４を取り付け、テンドン７５（４）に引張り力を与え、定着具７４（５）と支圧体７３（６）との間、または支圧体７３（６）の後方にわずかに隙間を作る。この時の油圧ジャッキ５４の圧力計５６の目盛りからテンドン７５（４）の引張り力の大きさを求める。
【００６６】
（３）次に、図１４（ｄ）に示すように、同時にアンカー軸力計６０に取り付けたセンサー６３（８）の指示値を読み取る。上記（１）で読み取った値との差を求める。上記（２）で読み取った引張り力と比較し、一致していれば、センサー８の「零点」シフトであり、一致していないときはセンサー８の「感度」異常である。これにより、センサー８の劣化の原因を推定し、今後の計測の信頼性の向上に寄与できる。
【００６７】
（４）次に、油圧ジャッキ５４の圧力を下げ、油圧ジャッキ５４の圧力が零になったことを確認して油圧ジャッキ５４を外した後、センサー８を取り外す。
【００６８】
（５）次いで、図６（ａ）に示すように、取り外したセンサー８の後に新しいセンサー８′を取り付ける。
【００６９】
（６）次に、図６（ｂ）に示すように、必要に応じて新しいセンサー８′の読みを調整して、取り外したセンサー８が示した軸力に合わせる。
【００７０】
このようにして、アンカーに掛かっている引張り力を殆ど変更することなく、センサー８の緊急交換ができ、かつ、センサー異常の原因究明のための情報を得ることができる。
【００７１】
図２は本発明でアンカー軸力計のセンサーを交換する際に交換を容易にするための周辺部を含めたセンサー組立体の構造を示す図である。供用中に交換する際、センサーのみの交換でもよいが、取り付け部とか歪み調整用の伝達ロッドなどを一体化したセンサー組立体を利用することもある。
【００７２】
この図において、８はセンサー、８−１は歪みゲージ接着部、８−２は第１のフランジへの取付部、８−３は歪み伝達ロッド取付部、８−４は歪み伝達ロッド、８−５は第２のフランジへの取付部である。
【００７３】
（１）本発明では、センサー８を起歪体７の側面から交換できることが必要である。このため、センサー組立体は、起歪体７のフランジ７Ａと７Ｂの間隔より短くなるようにした。具体的には、歪み伝達ロッド８−４と第２のフランジへの取付部８−５とが互いに入れ子となるようにし、センサー組立体が、起歪体７に挿入する時とか引き抜く時に短くなり、装着時には長くなる構造にした。
【００７４】
（２）起歪体７の歪み量を計測する歪みゲージはセンサー８の歪みゲージ接着部８−１に接着される。アンカーに引張り力が掛かり、起歪体７が機械的に伸び縮みが発生し、センサー８も機械的に伸び縮み、歪みが起こりそれによって起歪体７（すなわち軸力計６０）にかかる応力が測定される。したがって、起歪体７の機械的伸び縮みに合わせ、センサーが機械的に伸び縮みし、歪みゲージ接着部８−１を機械的に伸び縮みさせ、歪みゲージに変化が伝わることが必要である。起歪体７の伸び縮みと歪みゲージ接着部８−１の伸び縮みとが一致することが理想的ではあるが、少なくとも、比例関係にあれば、ひずみゲージは接触部での変化から、起歪体の変化を求めることが可能になる。もし、センサーの剛性が高く反力が大きいと起歪体の機械的伸び縮みに対して障害を与えることになる。そこで、出来るだけ反力を少なくするように、歪みゲージ接着部８−１は特に剛性を低くするように、肉厚を薄くしたパイプ、板材、Ｌ字鋼、チャネル鋼などを利用し、センサー組立体にかかる歪みの殆どをひずみゲージ接着部に起こし、かつ反力をできるだけ小さくしている。
【００７５】
（３）起歪体７の両端にあるフランジ７Ａと７Ｂの間隔を測定することが、歪み測定に当たる。
【００７６】
（４）したがって、起歪体７のフランジ７Ａ，７Ｂにセンサー組立体は固定される必要がある。
【００７７】
（５）センサー８に歪みを伝える歪み伝達ロッド８−４、またはフランジ取付け部８−５の長さを調整してセンサー８に「オフセット歪み」を予め与えることができること、また、歪みゲージの出力を表示するときに、「零点」表示にオフセットを与え、かつ歪みゲージの歪み量と、アンカーにかかる「引張り力の表示」の比例係数を表示し、交換前の「アンカーの引っ張り力」の表示に合わせることができることが必要になる。
【００７８】
（６）理由は、軸力計がすでにアンカーに取り付けられている場合は、起歪体７がすでに応力を受けて、歪みを持っている。センサー交換時にその応力に合わせて軸力計の表示目盛りを一致させることができるようにするためである。
【００７９】
（７）フランジ取付部８−２はフランジ７Ｂに固定される必要がある。また、軸力計を供用しているときに固定ねじが緩まないようにすることも大切である。そのための機械的固定手法が採用されなければならない。
【００８０】
（８）フランジ取付部８−５はフランジ７Ａに固定される必要がある。また、軸力計を供用しているときに固定ねじが緩まないようにすることも大切である。そのための機械的固定手法が採用されなければならない。特に、歪み伝達ロッド８−４を介してセンサー８に「オフセット歪み」を与えているが、この歪み量が変動しないよう歪み伝達ロッド８−４とともに、機械的固定を行うことが重要である。
【００８１】
次に、本発明のアンカー軸力計のセンサーの各種の固定方法について、図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて説明する。
【００８２】
（１）図３（ａ）に示すように、起歪体７のフランジ７Ｂに凹部を形成して、センサー８の下部を装着し、センサー本体固定ボルト２１で固定する。起歪体７のフランジ７Ａに固定ねじ２０を設け、固定ナット１７にて固定するとともに、センサー８に固定される歪み伝達ロッド１９には回転ねじ１８が固定される。
【００８３】
このセンサー８のより詳細な取り付けは、（ａ）センサー８が収納できる起歪体のフランジ７Ｂの穴にセンサー８本体を収納する。（ｂ）センサー本体固定ボルト２１でセンサー８を固定する。（ｃ）回転ねじ１８で歪み伝達ロッド１９を回転させる。（ｄ）起歪体のフランジ７Ａの固定ねじ２０に歪み伝達ロッド１９をねじ込み、歪み伝達ロッド１９に働く歪みを調整する。（ｅ）歪み値の調整が終了したら、固定ナット１７を締め付けて固定する。
【００８４】
そこで、センサー８の交換は、固定ナット１７を緩めた後、回転ねじ１８を回転させ、固定ねじ２０から歪み伝達ロッド１９を取り外し、その後、センサー本体固定ボルト２１を緩め、センサー８を取り外す。
【００８５】
（２）上記（１）の固定方式を簡素化して、図３（ｂ）に示すように、起歪体７のフランジ７Ａと７Ｂには受け部を形成しておき、フランジ７Ｂではセンサー８の下部に固定されるロッド１９Ａを受け、フランジ７Ａでは歪み伝達ロッド１９の上端を受け、その歪み伝達ロッド１９には回転ねじ１８を固定している。
【００８６】
このセンサー８のより詳細な取り付けは、（ａ）センサー８のロッド１９Ａをロッド先端が収納できる起歪体のフランジ７Ｂの穴に差し込む。（ｂ）回転ねじ１８で歪み伝達ロッド１９を回転させる（回転ねじと歪み伝達ロッドは固定されている）。（ｃ）起歪体のフランジ７Ｂの穴に歪み伝達ロッド１９を合わせる。（ｄ）回転ねじ１８を回転されることにより歪み伝達ロッド１９に働く歪みを調整する。（ｅ）歪み値の調整が終了したら、回転ねじ１８の回転を止める。
【００８７】
そこで、センサー８の交換は、回転ねじ１８を回転させ、歪み伝達ロッド１９の上端およびロッド１９Ａをそれぞれフランジ７Ａ，７Ｂから取り外す。
【００８８】
（３）図３（ｃ）に示すように、センサー８の下部に固定されるロッド１９Ｂとその先端に固定される固定板１９Ｃを設け、その固定板１９Ｃを蝶ねじ１９Ｄにより、起歪体７のフランジ７Ｂに固定する。一方、センサー８の上部に固定される歪み伝達ロッド１９の先端には固定板１９Ｅを固定し、その固定板１９Ｅを蝶ねじ１９Ｆにより、起歪体７のフランジ７Ａに固定する。
【００８９】
このセンサー８のより詳細な取り付けは、起歪体７のフランジ７Ａ，７Ｂのねじ穴に、センサー８に歪みが伝達されるロッド１９，１９Ｂの固定板１９Ｃ，１９Ｅを蝶ねじ１９Ｄ，１９Ｆで固定する。
【００９０】
そこで、センサー８の交換は、蝶ねじ１９Ｆを固定板１９Ｅから取り外し、歪み伝達ロッド１９を取り外し、その後、蝶ねじ１９Ｄを固定板１９Ｃから取り外し、センサー８を取り外す。
【００９１】
〔実施例２〕
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００９２】
図４は本発明の第２実施例を示すアンカー軸力計をアンカーに設置した模式図である。
【００９３】
この実施例は、長期間施工されるようなアンカー頭部にキャップを有する場合を示しており、キャップを有する点を除くと、上記した第１実施例と同様であるので、重複する点については、説明を省略する。
【００９４】
テンドン４に所定の引張り力が導入されたことを確認したら、下段頭部キャップ２をコンクリートアンカー１５を用いて固定する。下段頭部キャップ２には貫通金物（ケーブル取り出し口）１３があり、延長ケーブル１２を通して金物を締め付けて止水処理を行う。センサー８には予め防水コネクター１１が接続されており、延長ケーブル１２の防水コネクター１１に接続する。
【００９５】
上段頭部キャップ１はボルト・ナット１４を使用して下段頭部キャップ２に取り付ける。充填材（防錆材）１０は充填材（防錆材）交換口３（下段頭部キャップ２にも取り付けてある）を使用して充填される。
【００９６】
点検時には、上段頭部キャップ１に設けてある充填材（防錆材）交換口３（下段頭部キャップ２にも取り付けてある）を用いて、上段頭部キャップ１および下段頭部キャップ２内の充填材（防錆材）１０を取り除いた後、ボルト・ナット１４を緩めて、上段頭部キャップ１のみを取り外して実施する。
【００９７】
センサー８の交換は、図２及び図３で説明した通りである。
【００９８】
次に、本発明の第２実施例によるアンカー軸力計のセンサーのみを交換する手順を、図５および図６を参照しながら説明する。
【００９９】
（１）図５（ａ）に示すように、頭部キャップ１，２内の充填材（防錆材）を抜き取る。
【０１００】
（２）図５（ｂ）に示すように、頭部キャップ１，２の内、上段のキャップ１のみを取り外す。
【０１０１】
（３）図５（ｃ）に示すように、アンカー軸力計７で引張り力の大きさを読み取った後、センサー８を取り外す。
【０１０２】
（４）図６（ａ）に示すように、取り外したセンサー８の後に新しいセンサー８′を取り付ける。
【０１０３】
（５）図６（ｂ）に示すように、必要に応じて新しいセンサー８′の読みを調節して、上記（３）で読み取った軸力の大きさと同じになるように調整する。
【０１０４】
（６）図６（ｃ）に示すように、上段の頭部キャップ１を取り付けて、充填材（防錆材）１０′を充填する。
【０１０５】
なお、上記実施例では、アンカー軸力計について述べたが、車両や構造物の荷重を受ける受圧型の軸力計にも、適宜本発明を適用することは可能である。
【０１０６】
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いて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。
【０１０７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明のアンカー軸力計およびその交換方法によると、次のような効果を奏することができる。
【０１０８】
（Ａ）従来技術のようにアンカー軸力計全体を取り外すのに代えて、本発明では、耐久性があって寿命の長い軸力計の起歪体をそのまま残して、寿命が短いセンサー部のみを交換することができる。
【０１０９】
（Ｂ）本発明によるセンサー部は、従来技術のような接着型、ボルト止め型、ねじ止め型などではなく、予め起歪体を含む軸力計の一部を加工し、その部分に適合するような取付部を有し、狭い空間でも簡単に（場合によっては手探りでも）加工部を着脱でき、且つ、確実にセンサーを保持して正しい測定が可能なような取付部構造をもっている。また、必要に応じてセンサーの示度（読み）の調整治具も組み込むことができる。
【０１１０】
（Ｃ）調整治具付のセンサーを使用した場合には、センサー部の交換時に新しいセンサーの示度（読み）を古いセンサーのものと同一に調整することもできる。これによって、軸力計で測定したその後の引張り力の大きさの取り扱いにおいて、混乱や間違いを避けることができる。
【０１１１】
（Ｄ）従来技術では、テンドンに生じている引張り力を一時的に増加させるため、テンドンが切断される危険があるが、本発明では、引張り力を変化させる必要がないのでこれを避けることができる。
【０１１２】
（Ｅ）従来技術では、テンドンの引張り力をゼロにする必要があり、このため、アンカーで安定を図っている構造物や斜面が崩壊する恐れがあるのに対して、本発明では引張り力をそのままにして、センサーが交換できるので崩壊する危険性は全くない。
【０１１３】
（Ｆ）頭部キャップを上下２段にすることで、センサーの延長ケーブルが貫通する下段の頭部キャップは取り外さなくても良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例を示すアンカー軸力計をアンカーに設置した模式図である。
【図２】  本発明のアンカー軸力計のセンサー組立体の構造を示す図である。
【図３】  本発明のアンカー軸力計のセンサーの各種の固定方法の説明図である。
【図４】  本発明の第２実施例を示すアンカー軸力計をアンカーに設置した模式図である。
【図５】  本発明によるアンカー軸力計のセンサーのみを交換手順（その１）を示す図である。
【図６】  本発明によるアンカー軸力計のセンサーのみを交換手順（その２）を示す図である。
【図７】  従来のアンカーの基本要素の模式図である。
【図８】  従来の永久アンカーの基本的な構造の一例の構成図である。
【図９】  アンカーの施工例（その１）を示す図である。
【図１０】  アンカーの施工例（その２）を示す図である。
【図１１】  ジャッキの圧力計または油圧ポンプの圧力計でアンカーの引張り力を求める方法の説明図である。
【図１２】  従来の一般的な軸力計の構造を示す図である。
【図１３】  従来の軸力計の設置図である。
【図１４】  従来のアンカー軸力計の交換手順の一例（その１）を示す図である。
【図１５】  従来のアンカー軸力計の交換手順の一例（その２）を示す図である。
【符号の説明】
１    上段頭部キャップ
２    下段頭部キャップ
３    充填材（防錆材）交換口
４    テンドン
５    定着具
６    支圧体
７    起歪体
７Ａ，７Ｂ    起歪体のフランジ
８    センサー
８′    新しいセンサー
８Ａ    センサー固定部
８−１    歪みゲージ接着部
８−２    第１（下部）のフランジへの取付部
８−３    歪み伝達ロッド取付部
８−４    歪み伝達ロッド
８−５    第２（上部）のフランジへの取付部
９    軸力計受板
１０，１０′    充填材（防錆材）
１１    防水コネクター
１２    延長ケーブル
１３    貫通金物（ケーブル取り出し口）
１４    ボルト・ナット
１５    コンクリートアンカー
１６    台座
１７    固定ナット
１８    回転ねじ
１９    ひずみ伝達ロッド
２０    固定ねじ
２１    センサー本体固定ボルト
１９Ａ，１９Ｂ    ロッド
１９Ｃ，１９Ｅ    固定板
１９Ｄ，１９Ｆ    蝶ねじ
【図１】
0003836311.tif 000002
【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】
0003836311.tif 000007
【図７】
0003836311.tif 000008
【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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