特許 6230058 構造物、相対移動検知方法及び擁壁の崩落前兆検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6230058

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】構造物、相対移動検知方法及び擁壁の崩落前兆検知方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/00 20060101AFI20171106BHJP

   E04B 1/41 20060101ALI20171106BHJP

   E21D 20/00 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   E21D11/00 Z

   E04B1/41 503

   E21D20/00 Z

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-251084(P2013-251084)

(22)【出願日】2013年12月4日

(65)【公開番号】特開2015-108240(P2015-108240A)

(43)【公開日】2015年6月11日

【審査請求日】2016年4月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】515086207

【氏名又は名称】株式会社Ｅ・Ｃ・Ｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100092727

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 忠昭

(72)【発明者】

【氏名】星山 高晋

(72)【発明者】

【氏名】岡本 晃

(72)【発明者】

【氏名】星山 高章

【審査官】 竹村 真一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０９３２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１９３９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１５９６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２１３９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４５１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−５４９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３１５２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０４２９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０３１００２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｄ １／００−２４／００

Ｅ２１Ｄ １／００−９／１４

Ｅ２１Ｄ １１／００、２０／００

Ｅ０４Ｂ １／４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物を構成する第１部材と、
第２部材と、
繊維強化プラスチック部材と、を備え、
前記第２部材は、前記第１部材の表面から突出するように前記第１部材に植設されたボルト部材と、前記ボルト部材に装着されたワッシャ部材と、を備え、
前記繊維強化プラスチック部材は、前記第１部材の表面及び前記ワッシャ部材の表面と一体化されており、
前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動すると、前記繊維強化プラスチック部材に発生する応力によって前記繊維強化プラスチック部材が変色することにより、前記第１部材に対する前記第２部材の相対移動発生を検知可能に構成されていることを特徴とする構造物。

【請求項2】

構造物を構成する第１部材としてのコンクリート壁と、
前記第１部材に対する所定位置に固定配置された第２部材としての他の壁材又は柱材と、
前記コンクリート壁の表面及び前記他の壁材又は柱材の表面と一体化された繊維強化プラスチック部材と、を備え、
前記コンクリート壁に対して前記他の壁材又は柱材が相対的に移動すると、前記繊維強化プラスチック部材に発生する応力によって前記繊維強化プラスチック部材が変色することにより、前記コンクリート壁に対する前記他の壁材又は柱材の相対移動発生を検知可能に構成されたことを特徴とする構造物。

【請求項3】

検知回路を更に備え、前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化されたリード線と、報知手段と、を備え、前記リード線は前記コンクリート壁の表面から前記他の壁材又は柱材の表面に跨がるように配置され、
前記コンクリート壁に対して前記他の壁材又は柱材が相対的に移動すると、前記リード線が断線し、前記報知手段が前記リード線の断線を報知することを特徴とする請求項２に記載の構造物。

【請求項4】

構造物を構成する第１部材と、
前記第１部材に対する所定位置に固定配置された第２部材と、
前記第１部材の第１表面及び前記第２部材の第２表面と一体化された繊維強化プラスチック部材と、
検知回路と、を備え、
前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化されたリード線と、報知手段と、を備え、
前記リード線は前記第１表面から前記第２表面に跨がるように配置され、
前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動すると、前記リード線が断線し、前記報知手段が前記リード線の断線を報知し、
前記第２部材は複数設けられ、前記繊維強化プラスチック部材、前記報知手段、及び前記リード線は、前記複数の第２部材に対応して複数設けられ、前記複数の報知手段は並列に接続されていることを特徴とする構造物。

【請求項5】

前記検知回路は、前記リード線に電気的に接続された他の報知手段を更に備え、前記複数のリード線及び前記他の報知手段は直列に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の構造物。

【請求項6】

構造物を構成する第１部材と、
第２部材と、
繊維強化プラスチック部材と、
検知回路と、を備え、
前記第２部材は、前記第１部材の表面から突出するように前記第１部材に植設されたボルト部材と、前記ボルト部材に装着されたワッシャ部材と、を備え、
前記繊維強化プラスチック部材は、前記第１部材の表面及び前記ワッシャ部材の表面と一体化されており、
前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化されたリード線と、報知手段と、を備え、
前記リード線は前記第１部材の表面から前記ワッシャ部材の表面に跨がるように配置され、
前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動すると、前記リード線が断線し、前記報知手段が前記リード線の断線を報知することを特徴とする構造物。

【請求項7】

構造物を構成する第１部材と、
前記第１部材に対する所定位置に固定配置された第２部材と、
前記第１部材の第１表面及び前記第２部材の第２表面と一体化された繊維強化プラスチック部材と、
検知回路と、を備え、
前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化された第１リード線及び第２リード線と、報知手段と、を備え、
前記第１リード線及び前記第２リード線は前記第１表面から前記第２表面に跨がるように配置され、
前記第２リード線は第１リード線よりも太く、
前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動して前記第１リード線及び前記第２リード線に応力が加わると前記第１リード線が断線し、前記報知手段は前記第１リード線の断線を報知し、
前記第１リード線及び前記第２リード線に、より大きな応力が加わると前記第１リード線と前記第２リード線が断線することを特徴とする構造物。

【請求項8】

構造物を構成する第１部材に対する第２部材の移動の有無を検知する相対移動検知方法であって、
プリプレグシートを前記第１部材の第１表面と前記第２部材の第２表面に跨がるように配置する工程と、
前記第１表面から前記第２表面の上を跨がるようにリード線を前記プリプレグシートに這わせる工程と、
前記プリプレグシートを硬化させて、前記第１部材、前記第２部材及び前記リード線と一体化された繊維強化プラスチック部材を得る工程と、を含み、
前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動すると、前記リード線が断線し、報知手段が前記リード線の断線を報知することを特徴とする相対移動検知方法。

【請求項9】

擁壁と、前記擁壁の上部に設けられたアスファルト道路と、を備える道路建造物における前記擁壁の崩落前兆を検知回路を用いて検出する方法であって、
前記アスファルト道路の路面には前記路面と一体化された繊維強化プラスチック部材が設けられ、
前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化されたリード線と、前記リード線の断線を報知する報知手段と、を備え、
前記路面に亀裂が入ると前記リード線が断線して前記報知手段は前記リード線の断線を報知し、前記報知手段からの報知に基づき前記擁壁の崩落前兆を検知することを特徴とする擁壁の崩落前兆検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造物を構成する部材間における相対移動の有無又は構造物を構成する部材の破損を検知できるように構成された構造物、及び第１部材に対する第２部材の相対移動を検知する相対移動検知方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、コンクリート片落下防止シートが開示されている。このコンクリート片落下防止シートは、半透明のプリプレグシートとして構成されており、当該シートをトンネル等のコンクリート構造物のコールドジョイント部などに貼り付けて硬化させることにより、コンクリート片の剥落を未然に防止することができる。また、このシートは半透明であることから、シートが貼り付けられたコンクリート面を視認することができ、クラックの発生の有無やその進行の状況を直接目で確認することができる。

【0003】

また、トンネル内部には照明機器や排煙設備が設けられ、これらはトンネル内のコンクリート壁に植設されたアンカーボルトに支持固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−２７１５９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

コンクリート構造物におけるコンクリート片の剥落を防止する方法は従来から提案されているものの、アンカーボルトの抜け落ちを効果的に防止する方法は提案されてこなかった。また、アンカーボルトの緩みや抜け落ちの点検は近接目視及び打音・触診により行われており、確実且つ効率的にこれらを検知することはできなかった。

【0006】

一方、アンカーボルトの緩み・抜け落ちは重大事故につながる虞があり、アンカーボルトの緩みを確実に検知することは、安全性を確保するうえで不可欠であり、このことは、ビルや橋などの様々な構造物における歪み等についても同様であった。

【0007】

本発明の目的は、構造物を構成する第１部材対して第２部材が相対移動したことを検知できるように構成された構造物、及び第１部材に対する第２部材の相対移動を検知する相対移動検知方法を提供することである。

【0008】

本発明の他の目的は、構造物を構成する構造部材の破損を検知可能に構成された構造物を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の構造物は、第２部材と、繊維強化プラスチック部材と、を備え、前記第２部材は、前記第１部材の表面から突出するように前記第１部材に植設されたボルト部材と、前記ボルト部材に装着されたワッシャ部材と、を備え、前記繊維強化プラスチック部材は、前記第１部材の表面及び前記ワッシャ部材の表面と一体化されており、前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動すると、前記繊維強化プラスチック部材に発生する応力によって前記繊維強化プラスチック部材が変色することにより、前記第１部材に対する前記第２部材の相対移動発生を検知可能に構成されていることを特徴とする。

【0010】

また、本発明の構造物は、構造物を構成する第１部材としてのコンクリート壁と、前記第１部材に対する所定位置に固定配置された第２部材としての他の壁材又は柱材と、前記コンクリート壁の表面及び前記他の壁材又は柱材の表面と一体化された繊維強化プラスチック部材と、を備え、前記コンクリート壁に対して前記他の壁材又は柱材が相対的に移動すると、前記繊維強化プラスチック部材に発生する応力によって前記繊維強化プラスチック部材が変色することにより、前記コンクリート壁に対する前記他の壁材又は柱材の相対移動発生を検知可能に構成されたことを特徴とする。

【0011】

また、検知回路を更に備え、前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化されたリード線と、報知手段と、を備え、前記リード線は前記コンクリート壁の表面から前記他の壁材又は柱材の表面に跨がるように配置され、前記コンクリート壁に対して前記他の壁材又は柱材が相対的に移動すると、前記リード線が断線し、前記報知手段が前記リード線の断線を報知することを特徴とする。

【0012】

また、本発明の構造物は、構造物を構成する第１部材と、前記第１部材に対する所定位置に固定配置された第２部材と、前記第１部材の第１表面及び前記第２部材の第２表面と一体化された繊維強化プラスチック部材と、検知回路と、を備え、前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化されたリード線と、報知手段と、を備え、前記リード線は前記第１表面から前記第２表面に跨がるように配置され、前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動すると、前記リード線が断線し、前記報知手段が前記リード線の断線を報知し、前記第２部材は複数設けられ、前記繊維強化プラスチック部材、前記報知手段、及び前記リード線は、前記複数の第２部材に対応して複数設けられ、前記複数の報知手段は並列に接続されていることを特徴とする。

【0013】

また、前記検知回路は、前記リード線に電気的に接続された他の報知手段を更に備え、前記複数のリード線及び前記他の報知手段は直列に接続されていることを特徴とする。

【0014】

本発明の構造物は、構造物を構成する第１部材と、第２部材と、繊維強化プラスチック部材と、検知回路と、を備え、 前記第２部材は、前記第１部材の表面から突出するように前記第１部材に植設されたボルト部材と、前記ボルト部材に装着されたワッシャ部材と、を備え、前記繊維強化プラスチック部材は、前記第１部材の表面及び前記ワッシャ部材の表面と一体化されており、前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化されたリード線と、報知手段と、を備え、前記リード線は前記第１部材の表面から前記ワッシャ部材の表面に跨がるように配置され、前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動すると、前記リード線が断線し、前記報知手段が前記リード線の断線を報知することを特徴とする。

【0015】

本発明の構造物は、構造物を構成する第１部材と、前記第１部材に対する所定位置に固定配置された第２部材と、前記第１部材の第１表面及び前記第２部材の第２表面と一体化された繊維強化プラスチック部材と、検知回路と、を備え、前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化された第１リード線及び第２リード線と、報知手段と、を備え、前記第１リード線及び前記第２リード線は前記第１表面から前記第２表面に跨がるように配置され、前記第２リード線は第１リード線よりも太く、前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動して前記第１リード線及び前記第２リード線に応力が加わると前記第１リード線が断線し、前記報知手段は前記第１リード線の断線を報知し、前記第１リード線及び前記第２リード線により大きな応力が加わると前記第１リード線と前記第２リード線が断線することを特徴とする。

【0016】

本発明の相対移動検知方法は構造物を構成する第１部材に対する第２部材の移動の有無を検知する相対移動検知方法であって、プリプレグシートを前記第１部材の第１表面と前記第２部材の第２表面に跨がるように配置する工程と、前記第１表面から前記第２表面の上を跨がるようにリード線を前記プリプレグシートに這わせる工程と、前記プリプレグシートを硬化させて、前記第１部材、前記第２部材及び前記リード線と一体化された繊維強化プラスチック部材を得る工程と、を含み、前記第１部材に対して前記第２部材が相対的に移動すると、前記リード線が断線し、報知手段が前記リード線の断線を報知することを特徴とする。

【0017】

本発明に係る擁壁の崩落前兆検知方法は、擁壁と、前記擁壁の上部に設けられたアスファルト道路と、を備える道路建造物における前記擁壁の崩落前兆を検知回路を用いて検出する方法であって、前記アスファルト道路の路面には前記路面と一体化された繊維強化プラスチック部材が設けられ、前記検知回路は、前記繊維強化プラスチック部材と一体化されたリード線と、前記リード線の断線を報知する報知手段と、を備え、前記路面に亀裂が入ると前記リード線が断線して前記報知手段は前記リード線の断線を報知し、前記報知手段からの報知に基づき前記擁壁の崩落前兆を検知することを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明の構造物によれば、第１部材に対して第２部材が相対的に移動すると、繊維強化プラスチック部材に発生する応力によって繊維強化プラスチック部材が変色するので、繊維強化プラスチックの色状態に基づき第１部材に対する第２部材の相対移動発生を知ることができる。また、繊維強化プラスチックは、繊維状補強材を備えて構成されているので、第１部材に対して第２部材の相対移動が発生しても、移動の程度を抑制することができる。

【0019】

また、第２部材はボルト部材とボルト部材に長手方向へスライド移動不能に装着されたワッシャ部材とを備えるので、ボルト部材が第１部材に対して相対移動すると、ワッシャ部材もボルト部材と一体的に相対移動させることができる。また、ワッシャ部材の表面が第２表面として機能するので、第１部材に対するボルト部材の相対移動をワッシャ部材を介して検知することができる。

【0020】

また、繊維強化プラスチック部材と一体化されたリード線が第１表面から第２表面に跨がるように配置されているので、第１部材に対して第２部材が相対的に移動するとリード線が断線し、リード線が断線すると報知手段がこれを報知するので、第１部材に対する第２部材の相対移動発生を検知できる。なお、このような報知手段としては、例えば電源手段からリード線を介して電力供給を受けて点灯する発光手段等を用いることができる。

【0021】

また、複数の第２部材に対応して設けられた複数の報知手段は並列に接続されていることから、断線したリード線を容易に特定することができる。

【0022】

また、複数のリード線と他の報知手段は直列に接続されていることから、他の発光手段を常時作動させておくことで、何れかのリード線が断線した際には他の報知手段がこれを報知することとなり、これにより相対移動の発生を検知することができる。

【0023】

また、繊維強化プラスチック部材は第１部材の第１表面と第２部材の第２表面と一体化されており、リード線は繊維強化プラスチック部材と一体化されているので、第１部材に対して第２部材が相対的に移動するとリード線は断線し、報知手段がこれを報知するので、第１部材に対する第２部材の相対移動発生を検知することができる。また、繊維強化プラスチック部材は、繊維状補強材を備えて構成されているので、第１部材に対して第２部材の相対移動が発生しても、移動の程度を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の第１実施形態に係る構造物を示す斜視図。

【図2】図１におけるＩＩ―ＩＩ線断面図。

【図3】図１に示す構造物における強化繊維プラスチック部材の形成方法を説明する断面図。

【図4】本発明の第２実施形態に係る構造物を示す平面図。

【図5】図４の構造物における異常アンカーボルトの特定方法を説明する図。

【図6】本発明の第３実施形態に係る構造物を示す平面図。

【図7】本発明の第４実施形態に係る構造物を示す平面図。

【図8】本発明の第５実施形態に係る構造物を示す平面図。

【図9】本発明の変形例に係る構造物を模式的に示す斜視図。

【図10】本発明の他の変形例に係る構造物を模式的に示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0027】

［第１実施形態］
以下、添付図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る構造物について説明する。この構造物は、例えばトンネルや橋などの構造物を構成する第１部材に対する第２部材の相対移動の発生を検知可能に構成されたものであるが、ここでは説明を容易にするため、第１部材として図１に示すコンクリート壁２を用いる。このコンクリート壁２は、例えばトンネル壁等を構成するものである。

【0028】

図１及び図２を参照して、本実施形態に係る構造物１は、上述したコンクリート壁２と、照明機材や換気装置等（図示せず）を支持するためのアンカーボルト（ボルト部材）３と、ワッシャ（ワッシャ部材）４と、透明乃至半透明性の繊維強化プラスチック部材（検知手段）５と、アンカーボルト３に螺着されたナット６と、を備える。アンカーボルト３は、その先端部がコンクリート面２１から突出するようにコンクリート壁２に植設されている。ワッシャ４は、その裏面４１がコンクリート面２１に当接するようにアンカーボルト３に装着され、アンカーボルト３の長手方向にスライド移動不能とされている。よって、アンカーボルト３がコンクリート壁２に対して抜け方向Ｄに相対移動すると、ワッシャ４もアンカーボルト３と一体的に相対移動する。

【0029】

ワッシャ４としては、例えばアンカーボルト３のネジ溝に係合する平座金或いはスプリングワッシャ（何れも図示せず）を用いることができる。或いは、アウターワッシャと、複数の分割インナーワッシャと、を有するワッシャ部材（図示せず）を用いることもでき、この場合にはアウターワッシャの内周面とアンカーボルト３のネジ溝の双方に分割インナーワッシャを係合させることにより、アウターワッシャと分割インナーワッシャとが一体化すると共に、アンカーボルト３に対するスライド移動を不能にできる。

【0030】

繊維強化プラスチック部材５は、ワッシャ４の表面４２及びコンクリート面２１のワッシャ４周辺領域を覆い、これらと一体化されて形成されている。即ち、繊維強化プラスチック部材５は、ワッシャ４の表面領域よりも大きく形成され、ワッシャ４の表面４２からコンクリート壁２のコンクリート面２１にかけて配置されている。また、繊維強化プラスチック部材５の中央領域には、アンカーボルト３が挿通する開口部５１が形成されており、繊維強化プラスチック部材５１とアンカーボルト３とが直接接しないようにされている。当該構成により、アンカーボルト３に螺着されたナット６とワッシャ４の間に繊維強化プラスチック部材５が介在するのが回避される。

【0031】

繊維強化プラスチック部材５はプリプレグシートを硬化させることで形成される。プリプレグシートとは、ガラスクロスや炭素繊維のような繊維状補強材に光硬化性又は熱硬化性樹脂を含浸させて得られた繊維強化プラスチック成形材料をいう。本実施形態においては、特にガラスクロス（ガラス繊維マット）及び可視光線硬化性樹脂を用いた透明乃至半透明性のプリプレグシートを用いる（例えば、特開２００１−２７１５９６参照）。このようなプリプレグシートを硬化させて得られる繊維強化プラスチック部材５は、これに含まれる樹脂の特性から、応力が加わると乳白色へ変色するという一般的性質を有している。

【0032】

アンカーボルト３はコンクリート壁２に対して強固に固定されているが、コンクリート壁２の経時劣化や地震発生等の種々の要因によってアンカーボルト３が緩むと、アンカーボルト３はコンクリート壁２に対して抜け方向Ｄへ相対移動する。このとき、アンカーボルト３と共にワッシャ４も一体的に相対移動することから、ワッシャ４とコンクリート壁２の双方に対して一体化された繊維強化プラスチック部材５に応力が加わり、その結果、繊維強化プラスチック部材５は乳白色へ変色する。特に、このようなアンカーボルト３には通常、照明器具のような重量物が固定支持されることから、アンカーボルト３には常に大きな負荷がかかっており、アンカーボルト３が緩むと、繊維強化プラスチック部材５を変色させるのに十分な応力が発生する。

【0033】

よって、繊維強化プラスチック部材５の色状態を目視により確認することで、容易にアンカーボルト３の緩み（相対移動／異常）の発生の有無を検知することができる。また、仮にアンカーボルト３がコンクリート壁２に対して相対移動した後に元の位置に戻った場合であっても、一度変色した繊維強化プラスチック部材５の色状態は元には戻らないため、例え検査時においてアンカーボルト３がコンクリート壁２に対する正常位置に戻っていても、繊維強化プラスチック部材５の色変化の有無を確認することにより、アンカーボルト３の緩みの発生の有無を検知できる。しかも、繊維強化プラスチック部材５は繊維状補強材を備えて構成されていることから、アンカーボルト３に緩み等の異常が発生した場合であっても、アンカーボルト３を支えることができ、アンカーボルト３が直ちに抜け落ちるのを防止することができる。更に、繊維強化プラスチック部材５の色変化は、アンカーボルト３がコンクリート壁２に対して相対移動すると発生するが、アンカーボルト３とコンクリート壁２とが一体的に移動した場合、即ちアンカーボルト３と共にコンクリート壁２全体に揺れが発生したような場合には、繊維強化プラスチック部材５の色変化は発生しないため、誤検知の発生も回避できる。

【0034】

このような繊維強化プラスチック部材５は次の様にして設置される。まず、予めコンクリート壁２に植設されたアンカーボルト３に、上述のようにしてワッシャ４を装着させる。次に、図３（ａ）に示す様に、アンカーボルト３の先端部を保護キャップ７で覆う。このとき、保護キャップ７の基端はワッシャ４の表面４２に当接させておく。次に、予め用意されたプリプレグシート８の開口部８１に保護キャップ７を挿通させ、図３（ｂ）に示す様に、ワッシャ４の表面４２及びコンクリート面２１の一部をプリプレグシート８で覆う。プリプレグシート８としては、上述したようにガラスクロス及び可視光線硬化性樹脂を用いた透明乃至半透明性のものを用いる。そして、貼り付け装置（図示せず）を用いてプリプレグシート８をコンクリート面２１及びワッシャ４の表面４２に押圧させながら可視光線を照射してプリプレグシート８を硬化させる。これにより、コンクリート面２１及びワッシャ４の表面４２と一体化された繊維強化プラスチック部材５が得られる。その後、保護キャップ７を外し、アンカーボルト３にナット６を螺着させる。

【0035】

なお、本実施形態においては、アンカーボルト３及びワッシャ４が第２部材を構成し、ワッシャ４の表面４２が第２表面を構成する。

【0036】

このように、本実施形態に係る構造物１によれば、コンクリート壁２に対してアンカーボルト３がワッシャ４と共に相対移動すると、繊維強化プラスチック部材５に応力がかかり、繊維強化プラスチック部材５が変色する。従って、検査員は、従来の近接目視や打音・触診によることなく、繊維強化プラスチック部材５の色状態に基づいて、アンカーボルト３における異常発生の有無を確認することができる。

【0037】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る構造物について説明する。なお、上述した第１実施形態におけるものと実質同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明は省略する。

【0038】

図４を参照して、本実施形態に係る構造物１０１は、コンクリート壁２に植設された複数（図４の例では３本）のアンカーボルト３を備えると共に、複数のアンカーボルト３の各々に対応させて、複数のワッシャ４、複数の繊維強化プラスチック部材５、及び複数のナット６を備えている。構造物１０１は更に、検知回路９を備え、検知回路９は、複数の繊維強化プラスチック部材５の各々に対応する複数（図４の例では３個）の回路部１０を備えている。以下、図４における左側を上流側（一端側）、右側を下流側（他端側）と定義し、３個の回路部１０については特に上流側から順に回路部１０Ａ,１０Ｂ,１０Ｃとする。

【0039】

各回路部１０は、繊維強化プラスチック部材５と一体化された検知用第１リード線Ｌ１及び検知用第２リード線Ｌ２を備える。これら検知用第１リード線Ｌ１及び検知用第２リード線Ｌ２は、その両端部位が繊維強化プラスチック部材５の両端から延出するように、繊維強化プラスチック部材５を横切って配置されると共に、その中間部位は、コンクリート面２１とワッシャ４の表面４２の上を跨がるように配置されている。検知用第１リード線Ｌ１には微細リード線が用いられ、比較的小さな応力でも断線するように構成されている。一方、検知用第２リード線Ｌ２には、検知用第１リード線Ｌ１よりも大径のリード線が用いられ、検知用第１リード線Ｌ１よりも大きな応力でなければ断線しないように構成されている。

【0040】

また、各回路部１０は、第１端子台１１と第２端子第１２とを備える。最上流側の回路部１０Ａにおいて、検知用第１リード線Ｌ１の上流側端部は第１端子台１１を介して接続用第１リード線Ｌ３に電気的に接続され、検知用第２リード線Ｌ２の上流側端部は第２端子台１２を介して接続用第２リード線Ｌ４に電気的に接続されている。また、最下流側の回路部１０Ｃにおいて、検知用第１リード線Ｌ１の下流側端部は第２端子台１２を介して接続用第３リード線Ｌ５に電気的に接続され、検知用第２リード線Ｌ２の下流側端部は第２端子台１２を介して接続用第４リード線Ｌ６に電気的に接続されている。隣り合う２つの回路部１０，１０間においては、第２端子台１２と第１端子台１１とが一対の連結用リード線Ｌ７，Ｌ８により電気的に接続され、ひいては検知用第１リード線Ｌ１，Ｌ１同士及び検知用第２リード線Ｌ２，Ｌ２同士が連結用リード線Ｌ７及びＬ８を介して電気的に接続されている。

【0041】

更に、各回路部１０は、繊維強化プラスチック部材５の上流側及び下流側において、検知用第１リード線Ｌ１と検知用第２リード線Ｌ２の間に設けられた一対の報知手段としてのパイロットランプ（発光手段）ＰＬ，ＰＬを備え、接続用第１リード線Ｌ３には監視用パイロットランプＭＰが設けられている。即ち、全てのパイロットランプＰＬは並列接続され、全ての検知用第１リード線Ｌ１と監視用パイロットランプＭＰとは直列配列されている。なお、以下の説明において、これらパイロットランプＰＬを特に、上流側から順にパイロットランプＰＬａ,ＰＬｂ,ＰＬｃ,ＰＬｄ,ＰＬｅ,ＰＬｆとする。

【0042】

ここで、接続用第１リード線Ｌ３及び接続用第２リード線Ｌ４の上流側端部をそれぞれ「Ａ」「Ａ’」とし、接続用第３リード線Ｌ５及び接続用第４リード線Ｌ６の下流側端部をそれぞれ「Ｂ」「Ｂ’」とした場合、図示しない電源手段を用いてＡ−Ｂ間に電圧をかけると監視用パイロットランプＭＰが点灯する。また、ＡーＡ’間に電圧をかけると全てのパイロットランプＰＬが点灯し、ＢーＢ’間に電圧をかけても全てのパイロットランプＰＬが点灯する。そこで、通常はＡ−Ｂ間に電圧をかけ、監視用パイロットランプＭＰを常時点灯させておく。

【0043】

このような構成において、何れかのアンカーボルト３がコンクリート壁２に対して相対移動すると、上述したように対応の繊維強化プラスチック部材５に応力がかかり、繊維強化プラスチック部材５が変色する。また、このように繊維強化プラスチック部材５に応力がかかると、繊維強化プラスチック部材５と一体化された検知用第１リード線Ｌ１にも同様に応力がかかり、検知用第１リード線Ｌ１が断線する。このように何れかの検知用第１リード線Ｌ１が断線すると、監視用パイロットランプＭＰが消灯し、監視員は検知用第１リード線Ｌ１の断線、即ちアンカーボルト３の緩みの発生（異常）を知ることができる。

【0044】

しかしながら、監視用パイロットランプＭＰが消灯しただけでは、何れのアンカーボルト３に緩みが発生したのかを特定することができない。そこで、監視用パイロットランプＭＰが消灯した場合には、次のようにして問題となるアンカーボルト３を特定していく。

【0045】

まず、ＡーＡ’間に電圧をかける。その結果、パイロットランプＰＬａのみが点灯し、これよりも下流側のパイロットランプＰＬｂ〜ＰＬｆが点灯しなければ、最上流側のアンカーボルト３に異常が生じている、即ち最上流側の回路部１０Ａにおける検知用第１リード線Ｌ１が断線していることが分かる。次に、ＢーＢ’間に電圧をかける。その結果、パイロットランプＰＬａが点灯せず、それよりも下流側のパイロットランプＰＬｂ〜ＰＬｆが全て点灯すれば、問題となるアンカーボルト３は最上流側のアンカーボルト３のみであることが分かる。

【0046】

また、ＡーＡ’間に電圧をかけた結果、パイロットランプＰＬｆのみが点灯し、それよりも上流側のパイロットランプＰＬａ〜ＰＬｅが何れも点灯しなければ、問題となるアンカーボルトは最下流側のアンカーボルト３であると特定できる。

【0047】

一方、ＡーＡ’間に電圧をかけた結果、パイロットランプＰＬａのみが点灯し、次にＢーＢ’間に電圧をかけた結果、パイロットランプＰＬｆのみが点灯した場合、最上流側のアンカーボルト３と最下流側のアンカーボルト３に異常があると判断できるが、中間に位置するアンカーボルト３における異常発生の有無については判断がつかない。この場合には、図５に示す様に、断線した検知用第１リード線Ｌ１（図５の例では最上流側の検知用第１リード線Ｌ１）に代えて、別途用意した代替リード線Ｌｓを第１及び第２端子台１１,１２に接続し、改めてＡーＡ’間に電圧をかける。その結果、パイロットランプＰＬｃ〜ＰＬｅが点灯すれば、中間に位置するアンカーボルト３には異常がないことを意味し、パイロットランプＰＬｄ，ＰＬｅが点灯しなければ、中間に位置するアンカーボルト３に異常があることを意味する。

【0048】

よって、このようにアンカーボルト３における異常の発生が検知された場合には、直ちに異常が発生したアンカーボルト３を特定して、これを修復又は交換することができる。或いは、繊維強化プラスチック部材５は透明乃至半透明であるため、検知用第１リード線Ｌ１及び検知用第２リード線Ｌ２の状態を繊維強化プラスチック部材５を通して目視にて確認することができ、断線しているのが検知用第１リード線Ｌ１のみであるのか、或いは検知用第１リード線Ｌ１及び検知用第２リード線Ｌ２の双方であるのかを確認できる。よって、例えば断線しているのが検知用第１リード線Ｌ１のみである場合には、アンカーボルト３の異常について注視しながら経過観察を強化し、検知用第２リード線Ｌ２もが断線している場合には、直ちにアンカーボルト３の修復／交換を行うなど、異常の程度に応じた対策を取ることができる。更に、アンカーボルト３を支持するコンクリート壁２のクラックの発生状態も繊維強化プラスチック部材５を介して確認することができる。

【0049】

なお、上述した検知用第１及び第２リード線Ｌ１,Ｌ２は、次のようにして繊維強化プラスチック部材５と一体化される。即ち、上述したようにプリプレグシート８（図３（ａ））をワッシャ４の表面４２及びコンクリート面２１に当接させて配置した後に、検知用第１リード線Ｌ１及び検知用第２リードＬ２をプリプレグシート８に這わせるようにして配置する。その後、プリプレグシート８を硬化させることにより、検知用第１リード線Ｌ１及び検知用第２リード線Ｌ２と一体化された繊維強化プラスチック部材５が得られる。

【0050】

このように、本実施形態によれば、個々の繊維強化プラスチック部材５の変色の有無を目視にて確認することなく、監視用パイロットランプＭＰの点灯状態に基づいて、アンカーボルト３の異常の発生の有無を検知することができる。よって、例えば高速道路のトンネルの天井部分に取り付けられたアンカーボルトの様に、日常的にアンカーボルト３を直接目視して確認することが困難な場合であっても、容易にアンカーボルト３の異常発生を検知することができる。

【0051】

また、ＡーＡ’間及びＢーＢ’間に電圧をかけた際における検知用パイロットランプＰＬの点灯状態に基づいて異常が発生したアンカーボルトを特定できるため、例えば長距離に亘って多数のアンカーボルトが配列されている場合であっても、異常アンカーボルトの特定を容易にできる。

【0052】

なお、検知用第１リード線Ｌ１の強度は、繊維強化プラスチック部材５の強度よりも小さく設定しておくと共に、繊維強化プラスチック部材５とコンクリート面２１及びワッシャ４の表面４２間における剥離強度よりも小さく設定しておく。これにより、アンカーボルト３がコンクリート壁２から完全に抜け落ちる前にアンカーボルト３の異常を検知することができる。

【0053】

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る構造物２０１について図６を参照して説明する。本実施形態に係る構造物は、上述した第２実施形態にかかる構造物１０１と実質同一であるが、構造物２０１が備える検知回路２０９においては、接続用第２リード線Ｌ４にも監視用パイロットランプＭＰ’が設けられている点で異なる。上述したように、検知用第２リード線Ｌ２は、検知用第１リード線Ｌ１よりも大径とされていることから、少しの応力では検知用第１リード線Ｌ１のみが断線し、より大きな応力が発生すると、検知用第１リード線Ｌ１に加え、検知用第２リード線Ｌ２もが断線する。そして、通常はＡ−Ａ’間に電圧をかけて監視用パイロットランプＭＰを常時点灯させておき、監視用パイロットランプＭＰが消灯した場合に、Ｂ−Ｂ’間に電圧をかる。その結果、監視用パイロットランプＭＰ’が点灯した場合には、何れかの検知用第１リード線Ｌ１のみが断線した、即ち何れかのアンカーボルト３に僅かな異常が発生したことを検知でき、この場合にはアンカーボルト３の異常について注視しながら経過観察を強化すればよい。一方、監視用パイロットランプＭＰ’が点灯しなければ、検知用第２リード線Ｌ２をも断線させるほどの応力が繊維強化プラスチック部材５に発生した、即ちアンカーボルト３に重大な異常が発生したことを意味し、この場合には直ちにアンカーボルト３の修復／交換を行えばよく、異常の程度に応じた対策を取ることができる。

【0054】

なお、アンカーボルト３がコンクリート壁２から完全に抜け落ちる前にアンカーボルト３の異常を検知可能とするため、検知用第１リード線Ｌ１の強度及び検知用第２リード線Ｌ２の強度は何れも繊維強化プラスチック部材５の強度よりも小さく設定しておくと共に、繊維強化プラスチック部材５とコンクリート面２１及びワッシャ４の表面４２間における剥離強度よりも小さく設定しておく。

【0055】

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る構造物について図７を参照して説明する。図７に示す構造物３０１は、上述した第２実施形態にかかる構造物１０１と略同一の構成を有するが、検知回路９に代えて検知回路３０９を有する点で異なる。検知回路３０９は、複数の繊維強化プラスチック部材５に掛け渡されて設置された検知用第１リード線Ｌ１と、検知用リード線Ｌ１に設けられた監視用パイロットランプＭＰと、を備えて構成されている。このように構成された構造物３０１においては、Ａ−Ｂ間に電圧をかけて監視用パイロットランプＭＰを常時点灯させておき、監視用パイロットランプＭＰが消灯した場合には、目視により問題となるアンカーボルト３を特定すればよい。このような構成とすることにより、検知回路３０９の構成をシンプルにでき、検知回路３０９の設置を容易にできる。なお、当該構成は、アンカーボルト３の数が少数の場合など、パイロットランプＰＬに依らなくても問題となるアンカーボルト３の特定が容易である場合に好適に適用できる。

【0056】

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る構造物について図８を参照して説明する。図８に示す構造物４０１は、擁壁Ｗ１と、擁壁Ｗ１に隣接して設置された擁壁Ｗ２と、擁壁Ｗ１の表面Ｗ１１と擁壁Ｗ２の表面Ｗ２１のそれぞれに設けられた一対の繊維強化プラスチック部材５，５と、検知回路４０９と、を備える。検知回路４０９は、一対の繊維強化プラスチック部材５，５の間に掛け渡されるようにして、これら一対の繊維強化プラスチック部材５，５と一体化された検知用第１リード線Ｌ１と、検知用第１リード線Ｌ１に設けられた監視用パイロットランプＭＰと、を備える。

【0057】

かかる構成において、擁壁Ｗ１に対して擁壁Ｗ２が相対的に移動した場合には、一対の繊維強化プラスチック部材５，５の間に掛け渡されるようにして設置された検知用第１リード線Ｌ１が断線し、監視用パイロットランプＭＰが消灯する。なお、検知用第１リード線Ｌ１については、繊維強化プラスチック部材５，５の間を若干（例えば３ｃｍ程度）の緩みをもって掛け渡されるようにしてもよい。このように構成すると、擁壁Ｗ１に対する擁壁Ｗ２の相対移動が許容量を超えた場合にのみ検知用第１リード線Ｌ１が断線することになる。

【0058】

ここで、繊維強化プラスチック部材５，５は検知用第１リード線Ｌ１を擁壁Ｗ１，Ｗ２に固定するための固定手段として機能するが、固定手段は繊維強化プラスチック部材５，５に限定されず、アンカーボルト等、他の部材等を用いることも可能である。

【0059】

以上、本発明の実施形態に係る構造物について添付の図面を参照して説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

【0060】

例えば、上記第１〜第４実施形態においては、第１部材としてのコンクリート壁２に植設されたアンカーボルト３における歪みの発生を例に説明したが、本発明はこのような形態に限定されず、例えばコンクリート壁２のような第１部材に対して所定位置に配置された他の壁材や柱材の位置ずれの発生を表示（検知）するものであってもよい。このような場合も、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す様に、第１部材Ｊ，Ｊ’の表面Ｊ２１，Ｊ２１’から他の部材Ｋ、Ｋ’（他の壁材や柱材）の表面Ｋ２２，Ｋ２２’にかけて繊維強化プラスチック部材５を配設さればよい。

【0061】

また、上記第２及び第３実施形態においては、検知用第１リード線Ｌ１に微細リード線を用い、検知用第２リード線Ｌ２には検知用第１リード線Ｌ１よりも大径のリード線を用いたが、求められる検知精度等に応じて、検知用第１リード線Ｌ１及び検知用第２リード線Ｌ２の双方に微細リード線を用いても良く、或いは検知用第１リード線Ｌ１及び検知用第２リード線Ｌ２の双方に大径のリード線を用いても良い。また、各リード線の強度（太さ）についても、個々の状況に合わせて種々選択することができる。

【0062】

更に、上記第１及び第２実施形態においては、接続用第１リード線Ｌ３又は／及び接続用第２リード線Ｌ４にのみ監視用パイロットランプＭＰ，ＭＰ’を設置したが、これに代えて或いはこれに加えて、接続用第３リード線Ｌ５、接続用第４リード線Ｌ６、及び又は連結用リード線Ｌ７,Ｌ８に監視用パイロットランプＭＰ,ＭＰ’を設置してもよい。

【0063】

上述した第２及び第３実施形態においては、３本のアンカーボルト３に対応させて検知回路９，２０９が３個の回路部１０を備える場合を例に説明したが、１本、２本、又は４本以上のアンカーボルト３に対応させて、回路部１０の数を１個、２個、又は４個以上としてもよい。上述した第４実施形態においても同様に、アンカーボルト３の数は３個に限定されない。

【0064】

更に、本発明における構造物は上述したトンネルや擁壁に限定されず、橋梁や高層ビル、ダムなど、種々のコンクリート構造物、鉄骨構造物、鋼構造物、土構造物等が含まれ、例えば、落橋防止装置から橋脚及び／又は橋に掛け渡すようにして繊維強化プラスチック部材５及び／又は検知回路９（２０９，３０９，４０９）を設けることもできる。

【0065】

また、上記各実施形態における構造物は、構造物を構成する部材に対する他の部材の相対移動の発生を検知可能に構成されたが、構造物の崩壊等を検知可能に構成されてもよい。例えば、図１０に示す道路構造物５０１は、斜面に設けられた擁壁Ｗ３と、擁壁Ｗ３の上部に設けられたアスファルト道路（構造部材）Ｒと、を備え、アスファルト道路Ｒは排水側溝ＤＲを挟んで歩道部分Ｒ１と車道部分Ｒ２に別かれている。このような道路構造物５０１においては擁壁Ｗ３が崩落する恐れがあるが、擁壁Ｗ３が崩落する際には、通常は上部に設けられたアスファルト道路Ｒの一部も擁壁Ｗ３と共に崩落する。また、このような崩落の前兆として、路面に亀裂が入る。そこで、路面の複数個所に繊維強化プラスチック部材５を路面と一体的に設けると共に、上述したような検知回路２０９を設ける。

【0066】

このように構成された道路構造物５０１において、アスファルト道路Ｒの路面に崩落の前兆となるような比較的大きな亀裂が入ると、繊維強化プラスチック部材５を介して検知用第１リード線Ｌ１及び検知用第２リード線Ｌ２に応力が加わり、検知用第１リード線Ｌ１及び／又は検知用第２リード線Ｌ２が断線する。これにより監視用パイロットランプＭＰ及び／又はＭＰ’が消灯し、道路構造物５０１における異常（路面の破損、擁壁Ｗ３の崩落前兆）を検知することができる。なお、図１０に示す例において、検知回路２０９に代えて検知回路９又は検知回路３０９を用いることも可能であることは言うまでもない。

【0067】

また、路面の複数個所に繊維強化プラスチック部材５のみを設け、検知回路を省略することもできる。この場合には、繊維強化プラスチック部材５の色状態を目視にて確認すればよい。

【0068】

なお、上記各実施形態において、繊維強化プラスチック部材５と検知回路９（２０９，３０９，４０９）により検知システムが構成される。

【0069】

上記実施形態においては、検知用第１リード線Ｌ１及び／又は検知用第２リード線Ｌ２（以下、単に「リード線」という）の断線を知らせる報知手段として発光手段（パイロットランプＰＬ、監視用パイロットランプＭＰ，ＭＰ’）を用い、リード線が断線すると発光手段が消灯状態となることによりリード線の断線を報知する構成としたが、発光手段を常時消灯状態としておき、リード線が断線した（リード線を介した電力供給が途絶えた）際に発光手段が点灯状態となることによりリード線の断線を報知する構成とすることもできる。また、報知手段は発光手段に限定されず、例えばリード線が断線した際に報知音を発生させる音発生手段であっても良く、或いは、リード線が断線した際にリード線の断線を知らせる信号を携帯端末やサーバ端末等の受信手段へ送信する送信手段であってもよい。送信手段を報知手段として用いることにより、管理者は遠隔地にいながらにして構造体における異常の発生を知ることができる。

【符号の説明】

【0070】

１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 構造物
２ コンクリート壁（第１部材）
３ アンカーボルト
５ 繊維強化プラスチック部材
６ ワッシャ
７ 保護キャップ
８ プリプレグシート
９，２０９，３０９，４０９ 検知回路
１０ 回路部
２１ コンクリート面
Ｌ１ 検知用第１リード線
Ｌ２ 検知用第２リード線
ＰＬ パイロットランプ
ＭＰ，ＭＰ’監視用パイロットランプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】