沈下測定装置及び沈下測定方法
【課題】内部の水の温度を均一に保ち、温度むらによる誤差が生じない沈下測定装置を提供する。
【解決手段】基準水槽と複数の沈下計とを連通管によって連結し、内包する測定水の水位や圧力の変化を測定して構造物の変位を計測する、沈下測定装置であって、前記複数の沈下計の内、前記基準水槽から最も遠い位置の沈下計と、前記基準水槽とを、外部配管によって連結すると共に、前記外部配管又は前記連通管の一部に搬送機を設け、前記測定水を循環させることを特徴とする、沈下測定装置。
【解決手段】基準水槽と複数の沈下計とを連通管によって連結し、内包する測定水の水位や圧力の変化を測定して構造物の変位を計測する、沈下測定装置であって、前記複数の沈下計の内、前記基準水槽から最も遠い位置の沈下計と、前記基準水槽とを、外部配管によって連結すると共に、前記外部配管又は前記連通管の一部に搬送機を設け、前記測定水を循環させることを特徴とする、沈下測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の変位を測定するための沈下測定装置及び沈下測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造物の変位を測定する装置として、水盛りの原理を利用した沈下測定装置が知られている。
この沈下測定装置は基準水槽と測定点に設置した沈下計とを連通管によって連結し、沈下計の水位や水圧の差異によって測定点の沈下量を測定するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の沈下測定装置には、測定時に、沈下計や連通管内部の水に温度むらがあると、水の密度の変化から水位や水圧が変化し、誤差が生じるという問題があった。
【０００４】
本発明は、測定時に内部の水の温度を均一に保ち、温度による誤差が生じない沈下測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、基準水槽と複数の沈下計とを連通管によって連結し、内包する測定水の水位や圧力の変化を測定して構造物の変位を計測する、沈下測定装置であって、前記複数の沈下計の内、前記基準水槽から最も遠い位置の沈下計と、前記基準水槽とを、外部配管によって連結すると共に、前記外部配管又は前記連通管の一部に搬送機を設け、前記測定水を循環させることを特徴とする、沈下測定装置を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の沈下測定装置において、前記沈下計及び前記搬送機と電気的に接続する制御部を有することを特徴とする、沈下測定装置を提供する。
本願の第３発明は、基準水槽と、複数の沈下計と、前記基準水槽と前記沈下計とに内包する測定水を循環する搬送機と、からなる沈下測定装置を使用した沈下測定方法であって、前記搬送機によって前記測定水を循環する、循環工程と、前記搬送機を停止する、停止工程と、前記沈下計によって変位を計測する、測定工程と、からなる、沈下測定方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞沈下計や連通管内部の水を循環させて均一とするため、温度むらによる誤差が生じない。
＜２＞沈下計と搬送機と接続する制御部によって制御を行うため、内部の水の循環による乱流等の影響を受けず、安定した測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（１）本発明の全体の構成
本発明に係る沈下測定装置は、構造物の変位を測定するためのものである。
本発明の沈下測定装置は、基準水槽１と、複数の沈下計２、基準水槽１と複数の沈下計２間を連結する連通管３、基準水槽１から最も離れた沈下計２１と基準水槽１とを連結する外部配管４からなる。また、外部配管４の一部には搬送機５を設ける。（図１）
基準水槽１、沈下計２、連通管３及び外部配管４の内部には測定水６が封入されている。
以下、各構成部材について説明する。
【０００８】
（２）基準水槽
基準水槽１は、連通管３によって連結する沈下計２の水圧や水位を一定にするためのものである。
基準水槽１は、基準部水槽１１と回収補給槽１２の２槽からなる。基準水槽１の内部には測定水６が封入されている。（図１）
基準部水槽１１と回収補給槽１２との間は、所定の高さの堰１３によって仕切られている。
【０００９】
基準部水槽１１には、回収補給槽１２から給水ポンプ１４によって常に測定水６が供給されている。
基準部水槽１１に供給された測定水６は、堰１３を越えて溢れると再び回収補給槽１２に流れ込んで循環している。これによって、基準部水槽１１の水面は常に堰１３の高さと同一のレベルに保たれている。
基準部水槽１１には水面下で連通管３を接続し、連通管３の他方の端部は、沈下計２に接続する。
基準水槽１は沈下測定装置の基準の水位となるものであるため、高さの変動が生じない場所に設置する。
【００１０】
（３）沈下計
沈下計２は構造物の変位を測定する位置に配置し、内部の測定水６の圧力差や水位差により、測定位置の沈下量を求めるためのものである。
沈下計２には、例えばベローズと差動トランスで構成され、水圧の変動によるベローズの変形によって差動トランスのコアが移動し、コイルとの間の相対変位に比例して発生する電圧を変換して沈下量を得る装置を用いる。
【００１１】
沈下計２は構造物のうち変位を測定したい複数の任意の場所に設置する。
隣接する沈下計２間は連通管３によって連結する。沈下計２のうち、最も基準水槽１に近い沈下計２２は、連通管３によって基準水槽１と連結する。
沈下計２のうち、最も基準水槽１から遠い沈下計２１は、外部配管４によって基準水槽１と連結する。
外部配管４は、回収補給槽１２の水面下で基準水槽１に接続する。
外部配管４の一部には、ポンプ等の搬送機５を設ける。また、搬送機５の近傍には、外部配管４内部の測定水６を遮断・通過させる弁５１を設ける。
このように構成することにより、基準水槽１、外部配管４、沈下計２、連通管３でループ構造となり、外部配管４に搬送機５を設けることにより、内部の測定水６を循環させることができる。
搬送機５は外部配管４に限らず、連通管３等のループ構造の一部に設けてもよい。
また、外部配管４や連通管３等のループ構造の一部にはクーラーやヒーター等の温度調節器８を設けてもよい。
連通管３および外部配管４は、沈下計２が構造物の変位に追従して移動できるように、合成樹脂等の可撓性を有する材料からなる。
【００１２】
（４）制御部
制御部７は、沈下計２や搬送機５、弁５１と電気的に接続し、制御を行うものである。
制御部７は、パソコンであったり、沈下計用の測定装置等を組み合わせたものである。
制御部７は、沈下計２からの信号によって沈下量を求める機能、搬送機５の運転・停止信号を送る機能、弁５１の開閉信号を送る機能、及びそれらを組み合わせてタイマーや時刻に合わせて制御を行う機能等を有する。
【００１３】
［測定方法］
次に、上記のように構成した沈下測定装置を用いて構造物の変位を測定する方法について説明する。
【００１４】
（１）循環
沈下測定装置の測定水６を搬送機５によって循環する。
循環は、制御部７から弁５１への開信号及び搬送機５への起動信号を送り、弁５１を開き、搬送機５を起動して行う。（ステップ１００）
測定水６は搬送機５によって、基準水槽１の回収補給槽１２から搬送機５、外部配管４、沈下計２１、連通管３、沈下計２を経由して、基準部水槽１１に戻り、基準部水槽１１からオーバーフローした測定水６が回収補給槽１２に流れ込み、循環している。また、基準水槽１内部でも、給水ポンプ１４によって循環している。
循環することによって、測定水６の温度むらが無くなり、沈下計２および連通管３の内部の測定水６が均一な温度となる。
また、温度調節器８によって測定水６の温度も一定に調節され、沈下計２および連通管３の内部の測定水６がより均一な温度に保たれる。
この間、給水ポンプ１４は起動されており、また、循環した測定水６も基準部水槽１１に戻されるため、基準部水槽１１の水位は常に一定に保たれている。
【００１５】
（２）停止
沈下計２による沈下量の計測にあたって、予め定めた沈下量の計測時刻から所定の時間（４〜５分）前に、図２のように、制御部７から搬送機５への停止信号及び弁５１への閉信号を送り、搬送機５を停止し、弁５１を閉じる。（ステップ１１０）
これにより、測定水６の循環が止まり、静止状態となる。
制御部７に内蔵するタイマー等により、停止後には、次の工程までの所定の待機時間を設ける。（ステップ１２０）
この待機時間を設けることによって、循環していた測定水６が静止して、流れや内部の水圧が安定し、沈下計２による計測に適した環境となる。
この間、給水ポンプ１４は起動されており、基準部水槽１１の水位は常に一定に保たれている。
【００１６】
（３）測定
搬送機５の停止から所定の時間経過後に、沈下計２による変位の計測を行う。（ステップ１３０）
構造物のうち、沈下計２の設置場所の高さに変位が生じると、基準水槽１との相対高さに変位が生じる。
基準水槽１と沈下計２とは連通管３で連結されており、内部の測定水６も一体となっている。このため沈下計２の高さの変位に合わせて、沈下計２内部の水位や水圧が変化する。
この変化によって、基準水槽１に対する測定場所の変化量を計測することができる。
この変化量が沈下計２から制御部７に送られて、沈下計２が設置された複数個所の変化量が計測される。
測定終了後、制御部７から弁５１への開信号及び搬送機５への起動信号を送り、弁５１を開き、搬送機５を起動する。（ステップ１４０）
複数回、時間を置いて測定する場合には、上記の工程を繰り返して行う。（ステップ１４０＝ステップ１００）
【００１７】
測定中に、沈下計２と連通管３内部の測定水６に温度むらがあると、測定水６の密度が変化し、沈下計２での測定値に誤差が生じてしまう。
しかし、本発明の沈下測定装置は測定前に、測定水６が循環されて均一な温度に保たれているため、温度むらによる誤差が生じることがない。
【００１８】
上記の循環・静止・測定の各工程の切り換えは、制御部７によって自動的に行う。
沈下計２、搬送機５、弁５１を制御部７に接続し、予め測定時刻を定めておくことによって、各工程を繰り返して計測を行うことができるため、変位の監視効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る沈下測定装置の説明図
【図２】本発明に係る沈下測定方法の説明図
【符号の説明】
【００２０】
１ 基準水槽
１１ 基準部水槽
１２ 回収補給槽
１３ 堰
１４ ポンプ
２ 沈下計
３ 連通管
４ 外部配管
５ 搬送機
５１ 弁
６ 測定水
７ 制御部
８ 温度調節器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の変位を測定するための沈下測定装置及び沈下測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造物の変位を測定する装置として、水盛りの原理を利用した沈下測定装置が知られている。
この沈下測定装置は基準水槽と測定点に設置した沈下計とを連通管によって連結し、沈下計の水位や水圧の差異によって測定点の沈下量を測定するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の沈下測定装置には、測定時に、沈下計や連通管内部の水に温度むらがあると、水の密度の変化から水位や水圧が変化し、誤差が生じるという問題があった。
【０００４】
本発明は、測定時に内部の水の温度を均一に保ち、温度による誤差が生じない沈下測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、基準水槽と複数の沈下計とを連通管によって連結し、内包する測定水の水位や圧力の変化を測定して構造物の変位を計測する、沈下測定装置であって、前記複数の沈下計の内、前記基準水槽から最も遠い位置の沈下計と、前記基準水槽とを、外部配管によって連結すると共に、前記外部配管又は前記連通管の一部に搬送機を設け、前記測定水を循環させることを特徴とする、沈下測定装置を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の沈下測定装置において、前記沈下計及び前記搬送機と電気的に接続する制御部を有することを特徴とする、沈下測定装置を提供する。
本願の第３発明は、基準水槽と、複数の沈下計と、前記基準水槽と前記沈下計とに内包する測定水を循環する搬送機と、からなる沈下測定装置を使用した沈下測定方法であって、前記搬送機によって前記測定水を循環する、循環工程と、前記搬送機を停止する、停止工程と、前記沈下計によって変位を計測する、測定工程と、からなる、沈下測定方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞沈下計や連通管内部の水を循環させて均一とするため、温度むらによる誤差が生じない。
＜２＞沈下計と搬送機と接続する制御部によって制御を行うため、内部の水の循環による乱流等の影響を受けず、安定した測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（１）本発明の全体の構成
本発明に係る沈下測定装置は、構造物の変位を測定するためのものである。
本発明の沈下測定装置は、基準水槽１と、複数の沈下計２、基準水槽１と複数の沈下計２間を連結する連通管３、基準水槽１から最も離れた沈下計２１と基準水槽１とを連結する外部配管４からなる。また、外部配管４の一部には搬送機５を設ける。（図１）
基準水槽１、沈下計２、連通管３及び外部配管４の内部には測定水６が封入されている。
以下、各構成部材について説明する。
【０００８】
（２）基準水槽
基準水槽１は、連通管３によって連結する沈下計２の水圧や水位を一定にするためのものである。
基準水槽１は、基準部水槽１１と回収補給槽１２の２槽からなる。基準水槽１の内部には測定水６が封入されている。（図１）
基準部水槽１１と回収補給槽１２との間は、所定の高さの堰１３によって仕切られている。
【０００９】
基準部水槽１１には、回収補給槽１２から給水ポンプ１４によって常に測定水６が供給されている。
基準部水槽１１に供給された測定水６は、堰１３を越えて溢れると再び回収補給槽１２に流れ込んで循環している。これによって、基準部水槽１１の水面は常に堰１３の高さと同一のレベルに保たれている。
基準部水槽１１には水面下で連通管３を接続し、連通管３の他方の端部は、沈下計２に接続する。
基準水槽１は沈下測定装置の基準の水位となるものであるため、高さの変動が生じない場所に設置する。
【００１０】
（３）沈下計
沈下計２は構造物の変位を測定する位置に配置し、内部の測定水６の圧力差や水位差により、測定位置の沈下量を求めるためのものである。
沈下計２には、例えばベローズと差動トランスで構成され、水圧の変動によるベローズの変形によって差動トランスのコアが移動し、コイルとの間の相対変位に比例して発生する電圧を変換して沈下量を得る装置を用いる。
【００１１】
沈下計２は構造物のうち変位を測定したい複数の任意の場所に設置する。
隣接する沈下計２間は連通管３によって連結する。沈下計２のうち、最も基準水槽１に近い沈下計２２は、連通管３によって基準水槽１と連結する。
沈下計２のうち、最も基準水槽１から遠い沈下計２１は、外部配管４によって基準水槽１と連結する。
外部配管４は、回収補給槽１２の水面下で基準水槽１に接続する。
外部配管４の一部には、ポンプ等の搬送機５を設ける。また、搬送機５の近傍には、外部配管４内部の測定水６を遮断・通過させる弁５１を設ける。
このように構成することにより、基準水槽１、外部配管４、沈下計２、連通管３でループ構造となり、外部配管４に搬送機５を設けることにより、内部の測定水６を循環させることができる。
搬送機５は外部配管４に限らず、連通管３等のループ構造の一部に設けてもよい。
また、外部配管４や連通管３等のループ構造の一部にはクーラーやヒーター等の温度調節器８を設けてもよい。
連通管３および外部配管４は、沈下計２が構造物の変位に追従して移動できるように、合成樹脂等の可撓性を有する材料からなる。
【００１２】
（４）制御部
制御部７は、沈下計２や搬送機５、弁５１と電気的に接続し、制御を行うものである。
制御部７は、パソコンであったり、沈下計用の測定装置等を組み合わせたものである。
制御部７は、沈下計２からの信号によって沈下量を求める機能、搬送機５の運転・停止信号を送る機能、弁５１の開閉信号を送る機能、及びそれらを組み合わせてタイマーや時刻に合わせて制御を行う機能等を有する。
【００１３】
［測定方法］
次に、上記のように構成した沈下測定装置を用いて構造物の変位を測定する方法について説明する。
【００１４】
（１）循環
沈下測定装置の測定水６を搬送機５によって循環する。
循環は、制御部７から弁５１への開信号及び搬送機５への起動信号を送り、弁５１を開き、搬送機５を起動して行う。（ステップ１００）
測定水６は搬送機５によって、基準水槽１の回収補給槽１２から搬送機５、外部配管４、沈下計２１、連通管３、沈下計２を経由して、基準部水槽１１に戻り、基準部水槽１１からオーバーフローした測定水６が回収補給槽１２に流れ込み、循環している。また、基準水槽１内部でも、給水ポンプ１４によって循環している。
循環することによって、測定水６の温度むらが無くなり、沈下計２および連通管３の内部の測定水６が均一な温度となる。
また、温度調節器８によって測定水６の温度も一定に調節され、沈下計２および連通管３の内部の測定水６がより均一な温度に保たれる。
この間、給水ポンプ１４は起動されており、また、循環した測定水６も基準部水槽１１に戻されるため、基準部水槽１１の水位は常に一定に保たれている。
【００１５】
（２）停止
沈下計２による沈下量の計測にあたって、予め定めた沈下量の計測時刻から所定の時間（４〜５分）前に、図２のように、制御部７から搬送機５への停止信号及び弁５１への閉信号を送り、搬送機５を停止し、弁５１を閉じる。（ステップ１１０）
これにより、測定水６の循環が止まり、静止状態となる。
制御部７に内蔵するタイマー等により、停止後には、次の工程までの所定の待機時間を設ける。（ステップ１２０）
この待機時間を設けることによって、循環していた測定水６が静止して、流れや内部の水圧が安定し、沈下計２による計測に適した環境となる。
この間、給水ポンプ１４は起動されており、基準部水槽１１の水位は常に一定に保たれている。
【００１６】
（３）測定
搬送機５の停止から所定の時間経過後に、沈下計２による変位の計測を行う。（ステップ１３０）
構造物のうち、沈下計２の設置場所の高さに変位が生じると、基準水槽１との相対高さに変位が生じる。
基準水槽１と沈下計２とは連通管３で連結されており、内部の測定水６も一体となっている。このため沈下計２の高さの変位に合わせて、沈下計２内部の水位や水圧が変化する。
この変化によって、基準水槽１に対する測定場所の変化量を計測することができる。
この変化量が沈下計２から制御部７に送られて、沈下計２が設置された複数個所の変化量が計測される。
測定終了後、制御部７から弁５１への開信号及び搬送機５への起動信号を送り、弁５１を開き、搬送機５を起動する。（ステップ１４０）
複数回、時間を置いて測定する場合には、上記の工程を繰り返して行う。（ステップ１４０＝ステップ１００）
【００１７】
測定中に、沈下計２と連通管３内部の測定水６に温度むらがあると、測定水６の密度が変化し、沈下計２での測定値に誤差が生じてしまう。
しかし、本発明の沈下測定装置は測定前に、測定水６が循環されて均一な温度に保たれているため、温度むらによる誤差が生じることがない。
【００１８】
上記の循環・静止・測定の各工程の切り換えは、制御部７によって自動的に行う。
沈下計２、搬送機５、弁５１を制御部７に接続し、予め測定時刻を定めておくことによって、各工程を繰り返して計測を行うことができるため、変位の監視効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る沈下測定装置の説明図
【図２】本発明に係る沈下測定方法の説明図
【符号の説明】
【００２０】
１ 基準水槽
１１ 基準部水槽
１２ 回収補給槽
１３ 堰
１４ ポンプ
２ 沈下計
３ 連通管
４ 外部配管
５ 搬送機
５１ 弁
６ 測定水
７ 制御部
８ 温度調節器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準水槽と複数の沈下計とを連通管によって連結し、内包する測定水の水位や圧力の変化を測定して構造物の変位を計測する、沈下測定装置であって、
前記複数の沈下計の内、前記基準水槽から最も遠い位置の沈下計と、前記基準水槽とを、外部配管によって連結すると共に、
前記外部配管又は前記連通管の一部に搬送機を設け、
前記測定水を循環させることを特徴とする、
沈下測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の沈下測定装置において、前記沈下計及び前記搬送機と電気的に接続する制御部を有することを特徴とする、沈下測定装置。
【請求項３】
基準水槽と、複数の沈下計と、前記基準水槽と前記沈下計とに内包する測定水を循環する搬送機と、からなる沈下測定装置を使用した沈下測定方法であって、
前記搬送機によって前記測定水を循環する、循環工程と、
前記搬送機を停止する、停止工程と、
前記沈下計によって変位を計測する、測定工程と、からなる、
沈下測定方法。
【請求項１】
基準水槽と複数の沈下計とを連通管によって連結し、内包する測定水の水位や圧力の変化を測定して構造物の変位を計測する、沈下測定装置であって、
前記複数の沈下計の内、前記基準水槽から最も遠い位置の沈下計と、前記基準水槽とを、外部配管によって連結すると共に、
前記外部配管又は前記連通管の一部に搬送機を設け、
前記測定水を循環させることを特徴とする、
沈下測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の沈下測定装置において、前記沈下計及び前記搬送機と電気的に接続する制御部を有することを特徴とする、沈下測定装置。
【請求項３】
基準水槽と、複数の沈下計と、前記基準水槽と前記沈下計とに内包する測定水を循環する搬送機と、からなる沈下測定装置を使用した沈下測定方法であって、
前記搬送機によって前記測定水を循環する、循環工程と、
前記搬送機を停止する、停止工程と、
前記沈下計によって変位を計測する、測定工程と、からなる、
沈下測定方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１４４３５（Ｐ２０１０−１４４３５Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７２５８８（Ｐ２００８−１７２５８８）
【出願日】平成２０年７月１日（２００８．７．１）
【出願人】（３９１００５９５０）株式会社東横エルメス (10)
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１日（２００８．７．１）
【出願人】（３９１００５９５０）株式会社東横エルメス (10)
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