JP7498742B2 - 緊張材の伸び量計測装置、および緊張材の緊張方法 - Google Patents

Description

この発明は、構造物にプレストレスを付与するための緊張材の伸び量計測装置、および緊張材の緊張方法に関するものである。

従来、構造物にプレストレスを付与するために、構造物内に配置された緊張材を緊張ジャッキ（油圧ジャッキ）を用いて引っ張って緊張していた。そして、緊張材の伸び量の計測は、計測者が、緊張ジャッキに近接し、緊張ジャッキの伸張箇所に物差しを当てて読み取る方法で行われていた。そして、その計測結果は、計測者から本部の管理者へと口頭で伝達されていた。

しかし、従来の緊張材の伸び量の計測においては、計測者が、高圧状態の緊張ジャッキ（油圧ジャッキ）に近接することから、緊張ジャッキ回りの事故で緊張材が抜け出したり緊張ジャッキが構造物から外れたりしたときには、計測者に被害が及ぶ虞があり、被害を避けるために、計測者は、細心の注意を払う必要があった。

この発明は、上記した従来の欠点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、緊張作業に伴う緊張材の伸び量の計測を安全かつ効率よく行うことができる、緊張材の伸び量計測装置、および緊張材の緊張方法を提供することにある。

この発明に係る緊張材の伸び量計測装置、および緊張材の緊張方法は、前記目的を達成するために、次の構成からなる。すなわち、
請求項１に記載の発明に係る緊張材の伸び量計測装置は、構造物にプレストレスを付与するための緊張材を油圧ジャッキを用いて引っ張った際の、その緊張材の伸び量を計測する、伸び量計測装置である。ここで、前記油圧ジャッキは、前記構造物側に固定される固定体と、その固定体に対し、前記構造物から離れる側に移動可能な可動体とを備える。そして、前記可動体は、その可動体の、前記構造物から離れる側への移動により、前記緊張材を引っ張ることができるよう、前記緊張材の端側を保持する保持部を有する。そこで、前記伸び量計測装置は、前記緊張材の端部または前記可動体からなる、移動側取付部と、前記固定体または前記構造物もしくは前記構造物側の設備からなる、静止側取付部との、いずれか一方の取付部である第１取付部に取り付けられる計測装置本体を備える。この計測装置本体は、前記第１取付部に着脱可能に固定される支持体と、その支持体にスライド可能に支持される物差しと、その支持体に固定される、ネットワークを介して映像送信可能な撮影手段とを備える。そして、前記物差しは、その先端が、前記移動側取付部と前記静止側取付部との、いずれか他方の取付部である第２取付部に、着脱可能に固定されて、前記撮影手段が、前記緊張材の伸びにより前記撮影手段に対して相対的に移動する前記物差しの目盛りを撮影する。

この緊張材の伸び量計測装置によると、計測装置本体は、移動側取付部と静止側取付部との、いずれか一方の取付部である第１取付部に取り付けられる。この計測装置本体は、支持体と、その支持体にスライド可能に支持される物差しと、その支持体に固定される、ネットワークを介して映像送信可能な撮影手段とを備えており、支持体を通じて、第１取付部に取り付けられる。そして、物差しの先端が、いずれか他方の取付部である第２取付部に固定されて、撮影手段が、油圧ジャッキが作動して緊張材が伸びることで相対的に移動する物差しの目盛りを撮影する。こうして、ネットワークを介して映像送信可能な撮影手段を用いて緊張材の伸び量を観察することで、油圧ジャッキの近辺に計測者を置く必要がなく、また、この撮影手段を用いることで、撮影した映像を速やかに伝送することができる。

また、請求項２に記載の発明に係る緊張材の伸び量計測装置は、請求項１に記載の緊張材の伸び量計測装置において、前記移動側取付部は、前記緊張材の端部であって、その緊張材の端部が、前記第１取付部となって、その緊張材の端部に、前記支持体が、吊り下げられるようにして取り付けられる。緊張材の端部を第１取付部とし、その緊張材の端部に支持体を吊り下げることで、計測装置本体を第１取付部に簡単に取り付けることができる。

また、請求項３に記載の発明に係る緊張材の伸び量計測装置は、請求項２に記載の緊張材の伸び量計測装置において、前記静止側取付部は、前記固定体であって、その固定体が、前記第２取付部となって、その固定体に、前記物差しの先端が、磁石によって固定される。

また、請求項４に記載の発明に係る緊張材の伸び量計測装置は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の緊張材の伸び量計測装置において、前記物差しは、容器内に巻き込まれたテープ状の物差しであって、前記容器が前記支持体に固定されて、物差しそのものは、前記緊張材の伸びに応じて、前記容器から引き出される。

また、請求項５に記載の発明に係る緊張材の伸び量計測装置は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の緊張材の伸び量計測装置において、前記支持体は、前記撮影手段と前記物差しとを収容するケースを備え、前記物差しの先端側が、そのケースから飛び出して、前記第２取付部に固定される。

また、請求項６に記載の発明に係る緊張材の緊張方法は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の緊張材の伸び量計測装置を用いた、緊張材の緊張方法である。この緊張方法は、前記油圧ジャッキとは離れた油圧ポンプ設置場所に置かれた油圧ポンプの油圧を所定の値に設定して、その油圧ポンプと繋がる前記油圧ジャッキを作動させることで、前記緊張材を引っ張る。前記撮影手段で、その撮影手段に対して相対的に移動する前記物差しの目盛りを撮影し、その撮影した映像を、前記ネットワークを介して、前記油圧ジャッキとは離れた管理本部に伝送する。その後、前記管理本部で、その伝送された映像から前記緊張材の伸び量を算出し、その伸び量が適正範囲内にある場合に、前記油圧ポンプの油圧を次の段階の値にするよう、前記油圧ポンプ設置場所に伝達する。

この発明に係る緊張材の伸び量計測装置、および緊張材の緊張方法によれば、ネットワークを介して映像送信可能な撮影手段を用いて緊張材の伸び量を観察することで、油圧ジャッキの近辺に計測者を置く必要がなく、また、この撮影手段を用いることで、撮影した映像を速やかに伝送することができるため、緊張作業に伴う緊張材の伸び量の計測を安全かつ効率よく行うことができる。

この発明の一実施の形態の模式図であり、緊張材を引っ張り始める初期の状態の正面図である。 同じく、拡大側面図である。 同じく、図１におけるＡ－Ａ線による要部拡断面図である。 同じく、緊張材を引っ張ったときの正面図である。 同じく、図４におけるＢ－Ｂ線による要部拡大断面図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

図１～図５は、本発明の一実施の形態を示す。図中符号１は、構造物として、例えば、タンク、橋等のコンクリート構造物、特に、ポストテンション方式によりプレストレスを導入するコンクリート構造物を示す。２は、前記構造物１に通される緊張材を示し、この緊張材２は、例えば、ＰＣ鋼材とか炭素繊維補強材とかアラミド繊維補強材等からなる。３は、緊張ジャッキとなる油圧ジャッキを示す。４は、伸び量計測装置を示し、この伸び量計測装置４は、前記構造物１にプレストレスを付与するための前記緊張材２を前記油圧ジャッキ３を用いて引っ張った際の、その緊張材２の伸び量を計測するものである。

ここで、油圧ジャッキ３は、構造物１側に固定される固定体３ａと、その固定体３ａに対し、構造物１から離れる側に移動可能な可動体３ｂとを備える。そして、可動体３ｂは、その可動体３ｂの、構造物１から離れる側への移動により、緊張材２を引っ張ることができるよう、緊張材２の端側を保持する保持部３ｃを有する。

伸び量計測装置４は、計測装置本体４ａを備え、その計測装置本体４ａは、緊張材２の端部２ａまたは可動体３ｂからなる、移動側取付部５と、固定体３ａまたは構造物１もしくは構造物１側の設備からなる、静止側取付部６との、いずれか一方の取付部である第１取付部７に取り付けられる。この計測装置本体４ａは、第１取付部７に着脱可能に固定される支持体４ｂと、その支持体４ｂにスライド可能に支持される物差し４ｃと、その支持体４ｂに固定される、ローカルエリアネットワークやインターネット等のネットワークを介して映像送信可能な撮影手段４ｄとを備える。そこで、物差し４ｃは、その先端が、移動側取付部５と静止側取付部６との、いずれか他方の取付部である第２取付部８に、着脱可能に固定されて、撮影手段４ｄが、緊張材２の伸びにより撮影手段４ｄに対して相対的に移動する物差し４ｃの目盛りを撮影する（図３、図５参照）。つまり、物差し４ｃには、緊張材２の伸びにより撮影手段４ｄに対して相対的に移動する部分があって、その部分における目盛りを、撮影手段４ｄが撮影する。

この緊張材２の伸び量計測装置４を用いた、緊張材２の緊張方法は、油圧ジャッキ３とは離れた油圧ポンプ設置場所に置かれた油圧ポンプ（図示せず）の油圧を所定の値に設定して、その油圧ポンプと繋がる油圧ジャッキ３を作動させることで、緊張材２を引っ張る。撮影手段４ｄで、その撮影手段４ｄに対して相対的に移動する物差し４ｃの目盛りを撮影し、その撮影した映像を、前記ネットワークを介して、前記油圧ジャッキ３とは離れた管理本部に伝送する。その後、管理本部で、その伝送された映像から緊張材２の伸び量（図示実施の形態においては、計測装置本体４ａの移動量）を算出し、その伸び量が適正範囲内にある場合に、油圧ポンプの油圧を次の段階の値にするよう、油圧ポンプ設置場所に伝達する。ここで、伸び量の算出は、油圧ジャッキ３を、緊張材２に取り付けて、油圧を例えば５ＭＰａにすることで、仮固定したときの、物差し４ｃの目盛りの値を、初期値とする。そして、その初期値から増加した値を、伸び量とする。また、この目盛りの値の読み取りは、撮影手段４ｄの映像上に現れる基準線９とか、支持体４ｂ側に記載された基準線とかの、指標９の指し示すところによる（図３、図５参照）。

具体的には、構造物１は、内部にシース１ａを有し、そのシース１ａ内に緊張材２が挿入される。そして、シース１ａの各端（つまりは、緊張材２の各端）には、緊張材２を定着するための定着具１ｂが、支圧板１ｃを介して配置され、緊張材２は、その定着具１ｂ内を通り、構造物１の外に出る。なお、この定着具１ｂとか支圧板１ｃは、構造物１の一部として捉えられる。

油圧ジャッキ３（緊張ジャッキ）は、前述したように、固定体３ａと可動体３ｂとを備えるが、図示実施の形態においては、油圧ジャッキ３にけるシリンダー３０１が、固定体３ａとなり、油圧ジャッキ３におけるラム３０２が、可動体３ｂとなっている。そして、可動体３ｂには、緊張材２を掴むチャック３ｄ（くさび）を有する前記保持部３ｃが設けられる。

伸び量計測装置４は、前述したように、計測装置本体４ａが、移動側取付部５と静止側取付部６との、いれずれか一方の取付部である第１取付部７に取り付けられるが、図示実施の形態においては、移動側取付部５が前記第１取付部７となる。詳細には、移動側取付部５は、緊張材２の端部２ａであって、その緊張材２の端部２ａが、前記第１取付部７となる。そこで、その緊張材２の端部２ａに、支持体４ｂ（ひいては、計測装置本体４ａ）が、吊り下げられるようにして取り付けられる。そして、静止側取付部６は、油圧ジャッキ３の固定体３ａ（図示実施の形態においては、シリンダー３０１）であって、その固定体３ａが、前記第２取付部８となる。そこで、その固定体３ａに、物差し４ｃの先端が、着脱可能に固定する固定手段としての、永久磁石等の磁石４ｅによって固定される。

支持体４ｂは、撮影手段４ｄと物差し４ｃとを収容するケース４ｆを備え、物差し４ｃの先端側が、ケース４ｆから飛び出して、第２取付部８（図示実施の形態においては、固定体３ａとなるシリンダー３０１）に固定される。詳細には、支持体４ｂは、ケース４ｆの他に支持部材４ｇを備える。この支持部材４ｇは、第１支持材４ｘと第２支持材４ｙと第３支持材４ｚとを備える。第１支持材４ｘは、細板状に形成されて、一端側（図示実施の形態においては、下側）が、ケース４ｆ内に入り、他端側（図示実施の形態においては、上側）が、ケース４ｆから出るとともに、その先端部分に、前記端部２ａに着脱可能に固定する固定手段としての、クリップ４ｈを有している。そして、第２支持材４ｙは、平板状に形成されて、ケース４ｆ内の上側で、第１支持材４ｘに固定され、同様に、第３支持材４ｚは、平板状に形成されて、ケース４ｆ内の下側で、第１支持材４ｘに固定されている。そこで、物差し４ｃが、第２支持材４ｙに支持され、撮影手段４ｄが、第３支持材４ｚに固定される。そして、前記クリップ４ｈが、第１取付部７となる緊張材２の端部２ａを挟むことで、支持体４ｂ（ひいては、計測装置本体４ａ）は、その端部２ａに吊り下げられる。

物差し４ｃは、容器４ｉ内に巻き込まれたテープ状の物差し、つまりコンベックスや巻尺であって、容器４ｉが支持体４ｂ（詳しくは、ケース４ｆの内側）に固定されて、物差し４ｃそのものは、緊張材２の伸びに応じて、容器４ｉから引き出される。つまり、物差し４ｃは、容器４ｉを介すことで、支持体４ｂにスライド可能に支持されている。

ネットワークを介して映像送信可能な撮影手段４ｄは、ネットワークカメラからなる。もっとも、この撮影手段４ｄは、ネットワークカメラに限るものではなく、例えば、撮影機能を備えたスマートフォンであってもよい。

緊張材２の緊張方法にあっては、油圧ポンプ設置場所には、油圧ポンプの操作者がおり、その操作者が、油圧ポンプの油圧を所定の値に設定することで、油圧ジャッキ３を作動させる。

また、管理本部には、伸び量計測装置４によって物差し４ｃの目盛りを撮影した映像を映すモニターが設置されている。そこで、管理者が、そのモニターの映像を見て、緊張材２の伸び量を算出し、その伸び量が適正範囲にある場合に、油圧ポンプの油圧を次の段階の値にするよう、油圧ポンプ設置場所にいる油圧ポンプの操作者に伝達する。そして、油圧ポンプの操作者は、油圧ポンプの油圧を次の段階の値に設定することで、油圧ジャッキ３を作動させる。こうして、油圧ポンプの油圧を段階的に上げて、最終的な油圧の値となるまでこの作業を繰り返す。

次に、以上の構成からなる緊張材２の伸び量計測装置４、および、その伸び量計測装置４を用いた緊張材２の緊張方法の作用効果について説明する。この伸び量計測装置４における計測装置本体４ａは、移動側取付部５と静止側取付部６との、いずれか一方の取付部である第１取付部７（図示実施の形態においては、移動側取付部５であって、緊張材２の端部２ａ）に取り付けられる。この計測装置本体４ａは、支持体４ｂと、その支持体４ｂにスライド可能に支持される物差し４ｃと、その支持体４ｂに固定される、ネットワークを介して映像送信可能な撮影手段４ｄ（図示実施の形態おいては、ネットワークカメラ）とを備えており、支持体４ｂを通じて、第１取付部７に取り付けられる。そして、物差し４ｃの先端が、いずれか他方の取付部である第２取付部８（図示実施の形態においては、静止側取付部６であって、油圧ジャッキ３の固定体３ａ）に固定されて、撮影手段４ｄが、油圧ジャッキ３が作動して緊張材２が伸びることで相対的に移動する物差し４ｃの目盛りを撮影する。こうして、ネットワークを介して映像送信可能な撮影手段４ｄ（図示実施の形態においては、ネットワークカメラ）を用いて緊張材２の伸び量（図示実施の形態においては、計測装置本体４ａの移動量）を観察することで、油圧ジャッキ３の近辺に計測者を置く必要がなく、また、この撮影手段４ｄを用いることで、撮影した映像を速やかに伝送することができ、このため、緊張作業に伴う緊張材２の伸び量の計測（ひいては、その緊張作業）を安全かつ効率よく行うことができる。特に、複数本の緊張材２、２に対し、それぞれの緊張材２に個別の油圧ジャッキ３を設置して、同時に緊張する場合には、緊張材２、２の伸び量の計測を管理本部で集中して行うことができ、その計測（ひいては、緊張作業）を一層効率よく行うことができる。

また、緊張材２の端部２ａを第１取付部７とし、その緊張材２の端部２ａに支持体４ｂを吊り下げることで、計測装置本体４ａを第１取付部７に簡単に取り付けることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。例えば、構造物１は、コンクリート構造物以外に、鋼構造物とか、それ以外の材料からなる構造物であってもよい。また、構造物１が、コンクリート構造物である場合は、その構造物へのプレストレスの導入には、ポストテンション方式に限らず、プレテンション方式を採用してもよく、この際、構造物１側の設備としての反力台を、静止側取付部６とすることもできる。

また、支持部材４ｇ（詳しくは、第１支持材４ｘ）は、緊張材２の端部２ａを挟むクリップ４ｈを有するが、このクリップ４ｈに替えて、緊張材２の端部２ａに掛け止められるフック部を有するものであってもよく、その端部２ａに着脱可能に固定する固定手段は、特に限定されない。また、支持体４ｂ（計測装置本体４ａ）の取り付けは、吊り下げに限るものではなく、また、その取り付ける対象は、緊張材２の端部２ａに限るものでもない。

また、支持体４ｂ（計測装置本体４ａ）が取り付けられる第１取付部７は、移動側取付部５であって、物差し４ｃの先端が取り付けられる第２取付部８は、静止側取付部６となっているが、反対に、第１取付部７が、静止側取付部６であり、第２取付部８が、移動側取付部５であってもよい。

また、油圧ジャッキ３（緊張ジャッキ）は、シリンダー３０１が、固定体３ａとなり、ラム３０２が、可動体３ｂとなっているが、反対に、ラム３０２が、固定体３ａとなり、シリンダー３０１が、可動体３ｂとなってもよい。

また、物差し４ｃは、コンベックスや巻尺でなくても、特に、緊張材２の伸び量が小さい場合は、硬質板状の定規等であってもよい。また、物差し４ｃの先端の固定は、磁石４ｅによらなくても、粘着テープとか結束バンド等、その他の固定手段で着脱可能に固定されてもよい。

また、油圧ポンプの設置場所には、油圧ポンプの操作者が配置されるが、その操作者を配置することなく、管理本部の管理者が、遠隔操作で、油圧ポンプを操作するようにしてもよい。また、管理本部では、管理者によって、緊張材２の伸び量の算出とか、その延び量が適正範囲内かどうかの判定とか、油圧ポンプ設置場所への次の段階の油圧の値の伝達とかが行われるが、これらの全部または一部を、管理者によることなく自動システムで行うようにしてもよい。

１ 構造物
２ 緊張材
２ａ 端部
３ 油圧ジャッキ
３ａ 固定体
３ｂ 可動体
３ｃ 保持部
４ 伸び量計測装置
４ａ 計測装置本体
４ｂ 支持体
４ｃ 物差し
４ｄ 撮影手段
４ｅ 磁石
４ｆ ケース
４ｉ 容器
５ 移動側取付部
６ 静止側取付部
７ 第１取付部
８ 第２取付部

Claims (6)

1. 構造物にプレストレスを付与するための緊張材を油圧ジャッキを用いて引っ張った際の、その緊張材の伸び量を計測する、伸び量計測装置であって、
   前記油圧ジャッキは、前記構造物側に固定される固定体と、その固定体に対し、前記構造物から離れる側に移動可能な可動体とを備え、
   前記可動体は、その可動体の、前記構造物から離れる側への移動により、前記緊張材を引っ張ることができるよう、前記緊張材の端側を保持する保持部を有し、
   前記伸び量計測装置は、前記緊張材の端部または前記可動体からなる、移動側取付部と、前記固定体または前記構造物もしくは前記構造物側の設備からなる、静止側取付部との、いずれか一方の取付部である第１取付部に取り付けられる計測装置本体を備え、
   前記計測装置本体は、前記第１取付部に着脱可能に固定される支持体と、その支持体にスライド可能に支持される物差しと、その支持体に固定される、ネットワークを介して映像送信可能な撮影手段とを備え、
   前記物差しは、その先端が、前記移動側取付部と前記静止側取付部との、いずれか他方の取付部である第２取付部に、着脱可能に固定されて、前記撮影手段が、前記緊張材の伸びにより前記撮影手段に対して相対的に移動する前記物差しの目盛りを撮影する、緊張材の伸び量計測装置。
2. 前記移動側取付部は、前記緊張材の端部であって、その緊張材の端部が、前記第１取付部となって、その緊張材の端部に、前記支持体が、吊り下げられるようにして取り付けられる、請求項１に記載の緊張材の伸び量計測装置。
3. 前記静止側取付部は、前記固定体であって、その固定体が、前記第２取付部となって、その固定体に、前記物差しの先端が、磁石によって固定される、請求項２に記載の緊張材の伸び量計測装置。
4. 前記物差しは、容器内に巻き込まれたテープ状の物差しであって、前記容器が前記支持体に固定されて、物差しそのものは、前記緊張材の伸びに応じて、前記容器から引き出される、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の緊張材の伸び量計測装置。
5. 前記支持体は、前記撮影手段と前記物差しとを収容するケースを備え、前記物差しの先端側が、そのケースから飛び出して、前記第２取付部に固定される、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の緊張材の伸び量計測装置。
6. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の緊張材の伸び量計測装置を用いた、緊張材の緊張方法であって、
   前記油圧ジャッキとは離れた油圧ポンプ設置場所に置かれた油圧ポンプの油圧を所定の値に設定して、その油圧ポンプと繋がる前記油圧ジャッキを作動させることで、前記緊張材を引っ張り、
   前記撮影手段で、その撮影手段に対して相対的に移動する前記物差しの目盛りを撮影し、
   その撮影した映像を、前記ネットワークを介して、前記油圧ジャッキとは離れた管理本部に伝送し、
   前記管理本部で、その伝送された映像から前記緊張材の伸び量を算出し、その伸び量が適正範囲内にある場合に、前記油圧ポンプの油圧を次の段階の値にするよう、前記油圧ポンプ設置場所に伝達する、緊張材の緊張方法。

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