特許 7171160 計測装置、および計測方法

(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】

(24)【登録日】2022-11-07

(45)【発行日】2022-11-15

(54)【発明の名称】計測装置、および計測方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/04 20060101AFI20221108BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20221108BHJP

【ＦＩ】

E01D19/04

E01D22/00 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2016156208

(22)【出願日】2016-08-09

(65)【公開番号】P2018025004

(43)【公開日】2018-02-15

【審査請求日】2019-06-21

【審判番号】

【審判請求日】2021-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】506045118

【氏名又は名称】ＮＥＸＣＯ西日本コンサルタンツ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中谷 隆生

(72)【発明者】

【氏名】中野 公太

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 和男

【合議体】

【審判長】住田 秀弘

【審判官】佐藤 美紗子

【審判官】居島 一仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１９５２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－８９９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第（ＪＰ，Ｂ２）２６３９２５４

【文献】特開平３－９２３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

E01D19/04

E01D22/00

F16F1/40

G01L9/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

橋梁の上部構造に固定される上沓と、
前記橋梁の下部構造に固定される下沓と、
前記上沓と、前記下沓との間に配置され、前記橋梁の前記上部構造側から加わる荷重を支持する荷重支持部材と、
前記上沓と前記下沓とが前記荷重支持部材を挟んで重なっている方向における、前記上沓と前記下沓との距離の変化に応じて変化する対象距離を計測するセンサと、を備え、
前記センサが前記荷重支持部材を挟んだ橋軸直角方向の両側に取り付けられている支承体の前記センサによって計測された前記対象距離が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記対象距離を処理し、前記荷重支持部材に加わっている荷重に応じた力の変化量を演算する演算部と、を備えた計測装置。

【請求項2】

前記センサは、前記上沓、または前記下沓の一方に取り付けている、請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

前記センサは、前記上沓、または前記下沓の一方に取り付け、前記上沓、または前記下沓の他方に取り付けている計測対象物までの距離を計測する請求項１に記載の計測装置。

【請求項4】

前記演算部は、前記荷重支持部材の反力の変化量を演算する、請求項１～３のいずれかに記載の計測装置。

【請求項5】

橋梁の上部構造と下部構造との間に配置され、前記上部構造側から上沓、荷重支持部材、下沓の順番に重なっている支承について、前記荷重支持部材に加わっている荷重に応じた力を計測する計測方法であって、
前記上沓と前記下沓とが前記荷重支持部材を挟んで重なっている方向における、前記上沓と前記下沓との距離の変化に応じて変化する対象距離を計測するセンサを、前記荷重支持部材を挟んだ橋軸直角方向の両側に取り付け、
演算部が、前記センサによって計測された前記対象距離を処理し、前記荷重支持部材に加わっている荷重に応じた力の大きさを演算する、計測方法。

【請求項6】

前記演算部は、前記荷重支持部材の反力の変化量を演算する、請求項５に記載の計測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、橋梁やビル等の構造物の上部構造と下部構造との間に配置する支承体、および、この支承体に加わっている荷重に応じた力の変化を計測する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、橋梁やビル等の構造物は、上部構造と、下部構造との間に支承体（以下、単に支承と言う。）を配置している。例えば、自動車や列車等の移動体が走行する橋梁は、橋桁（上部構造）と、橋脚（下部構造）との間に支承を配置している。支承は、上部構造からの荷重を支持し、下部構造へ伝達する部材である。支承には、橋桁の重さによる死荷重や、橋桁を走行する車両等による活荷重が加わる。

【0003】

最近、構造物の維持管理等のために、支承の反力を計測したいという要望がある。支承の反力は、支承の劣化、下部構造の沈下、下部構造の変動等によって変化する。すなわち、支承の反力を計測し、その変化を得ることで、支承の劣化、下部構造の沈下、下部構造の変動等の不具合が発生しているかどうかの判断が行える。

【0004】

反力を計測することができる支承としては、例えば、特許文献１に示されたものがある。この特許文献１に示された支承は、厚肉の上下部鋼板及び薄肉の複数の中間部鋼板からなる鋼板とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴムを、橋桁側から橋脚側に加わる荷重を支持する荷重支持部材としたゴム支承である。積層ゴムは、上下部鋼板のいずれか一方からその厚み方向に貫通して、隣接するゴム層内部に達する複数の測定孔を設け、各測定孔に粘性流体を充填するとともに、各測定孔の鋼板側部分に圧力センサを取り付けて該測定孔を閉鎖した構成である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４８９１８９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載された支承は、圧力センサを取り付けるための複数の測定孔を荷重支持部材である積層ゴムに設ける工程、粘性流体を各測定孔に充填する工程、圧力センサを各測定孔の鋼板側部分に取り付ける工程、および圧力センサを取り付けた各測定孔を閉鎖する工程を行って製造される。すなわち、特許文献１に記載された支承は、荷重支持部材である積層ゴムの製造工程が複雑であった。

【0007】

この発明の目的は、加わっている荷重に応じた反力等の物理量の計測が行え、製造工程が簡単である支承体を提供することにある。

【0008】

また、この発明の目的は、支承体に加わっている荷重に応じた力の変化の計測が行える技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明の支承体は、上記目的を達するために、以下のように構成している。

【0010】

上沓は、構造物の上部構造に固定され、下沓は、構造物の下部構造に固定される。荷重支持部材は、上沓と下沓との間に配置され、構造物の上部構造側から加わる荷重を支持する。また、センサは、上沓と下沓とが荷重支持部材を挟んで重なっている方向における、上沓と下沓との距離の変化に応じて変化する対象距離を計測する。

【0011】

上沓と下沓との距離の変化に応じて変化する対象距離には、
（１）上部構造と下部構造との距離
（２）下沓と上部構造との距離
（３）上沓と下部構造との距離
（４）上沓と、下沓との距離
等がある。

【0012】

上沓と下沓との距離の変化は、荷重支持部材のひずみの変化である。このため、センサで計測した対象距離と、荷重支持部材のヤング係数Ｅを用いることで、支承体（荷重支持部材）の反力を算出できる。

【0013】

したがって、センサによる上沓と下沓との距離の変化に応じて変化する対象距離の計測を継続的、または定期的に行うことで、支承体の反力等の変化を取得することができる。そして、取得した支承体の反力等の変化を用いることで、構造物の維持管理等が簡単かつ適正に行える。

【0014】

なお、センサは、上沓と下沓との距離の変化に応じて変化する対象距離を計測することができれば、上沓、下沓、構造物の上部構造、または構造物の下部構造のいずれに取り付けてもよい。

【0015】

特に、センサを上沓、または下沓の一方に取り付け、センサで計測する検知対象物を上沓、または下沓の他方に取り付ければ、支承に荷重が加わっていない状態で、上沓と下沓との距離の変化に応じて変化する対象距離の基準値を計測することができる。この基準値を用いれば、構造物の上部構造と下部構造との間に取り付けたときに、構造物の上部構造による死荷重の大きさを得ることもできる。

【0016】

なお、センサの個数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。センサの個数が複数である場合には、荷重支持部材を挟んだ両側に取り付けるのが好ましい。

【0017】

また、この発明の計測装置は、センサによる上沓と下沓との距離の変化に応じて変化する対象距離の計測値から、支承体の反力等の変化を算出する。

【0018】

また、この発明の計測方法によれば、センサによる上沓と下沓との距離の変化に応じて変化する対象距離の計測が簡単に行える。

【発明の効果】

【0019】

この発明によれば、加わっている荷重に応じた反力等にかかる物理量の計測が行える支承体の製造工程を簡単できる。

【0020】

また、支承体に加わっている荷重に応じた反力等にかかる物理量の計測が簡単に行える。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】高架道路橋の橋軸方向の概略断面図である。

【図2】高架道路橋の橋軸直角方向の概略断面図である。

【図3】図３（Ａ）は、橋軸方向に見た支承の概略平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＡ－Ａ方向の断面図である。

【図4】図４（Ａ）は、図３（Ａ）におけるＢ－Ｂ方向の断面図であり、図４（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＣ－Ｃ方向の断面図である。

【図5】他の例にかかる支承を示す図である。

【図6】図６（Ａ），（Ｂ）は、他の例にかかる支承を示す図である。

【図7】図７（Ａ），（Ｂ）は、他の例にかかる支承を示す図である。

【図8】監視システムを示す概略図である。

【図9】反力計測装置の主要部の構成を示すブロック図である。

【図10】管理装置の主要部の構成を示すブロック図である。

【図11】反力計測装置の動作を示すフローチャートである。

【図12】記憶部に記憶される計測データを示す図である。

【図13】計測時刻と、支承の反力Ｒの変化量ΔＲとの関係を示す図である。

【図14】支承１の反力Ｒの変化量ΔＲの最大値を示すものである。

【図15】支承１の反力Ｒの変化量ΔＲの頻度を示す図である。

【図16】反力計測方法の手順を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、この発明の実施形態について説明する。まず、支承体（以下、単に支承と言う。）の実施形態について説明する。

【0023】

支承は、橋梁やビル等の構造物の上部構造と、下部構造との間に配置し、上部構造の荷重を支持する部材である。支承は、上部構造の振動を減衰して、下部構造に伝達する。

【0024】

図１は、構造物である高架道路橋（橋梁）の橋軸方向（車両の走行方向）の概略断面図である。図２は、高架道路橋の橋軸直角方向（車両の幅方向）の概略断面図である。高架道路橋は、下部構造である橋脚１００と、上部構造の主桁１０１との間に、支承１を配置している。橋脚１００は、橋軸方向に適当な間隔で並んでいる。上部構造には、主桁１０１の上面（橋脚側の反対面）側に設けた床版の上に、自動車が走行する路面や側壁等が形成されている。支承１は、主桁１０１を含む上部構造の荷重を支持する。支承１は、上部構造の重さによる死荷重や、路面を走行する車両の重量や下部構造に対する上部構造の相対的な変位による振動等による活荷重を支持する。この例では、図２に示すように、橋脚１００の上面（主桁１０１との対向面）には、３つの支承１が橋軸直角方向に並べて固定されている。

【0025】

図３（Ａ）は、橋軸方向に見た支承の概略平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＡ－Ａ方向の断面図である。また、図４（Ａ）は、図３（Ａ）におけるＢ－Ｂ方向の断面図であり、図４（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＣ－Ｃ方向の断面図である。支承１は、下沓２と、上沓３と、ベースプレート４と、荷重支持部材５と、近接センサ１０、１１と、取付金具２０、２１とを備えている。

【0026】

支承１は、主桁１０１側から、上沓３、荷重支持部材５、下沓２、ベースプレート４の順番に重なっている。

【0027】

上沓３は、主桁１０１に固定されている。また、ベースプレート４は、図示していないアンカーボルト等で橋脚１００に固定されている。下沓２は、ベースプレート４に取り付けられる。すなわち、下沓２は、ベースプレート４を介して橋脚１００に固定されている。支承１には、この例のように、下沓２と、ベースプレート４とを別々の部材で構成したものもあれば、下沓２と、ベースプレート４とを１つの部材で構成したものある。支承１は、下沓２と、ベースプレート４とを別々の部材で構成したものであってもよいし、下沓２と、ベースプレート４とを１つの部材で構成したものであってもよい。また、下沓２には、橋脚１００の反対面側（主桁１０１の対向面側）に凹部（窪み）が形成されている。

【0028】

荷重支持部材５は、橋脚１００側の端部が下沓２の凹部に嵌挿され、主桁１０１側の端部が下沓２の凹部から突出している。荷重支持部材５と、上沓３とは、対向する面で接触している。下沓２と、上沓３との間には、荷重支持部材５が位置し、下沓２と、上沓３とは接触していない。荷重支持部材５は、水平方向（橋軸方向や、橋軸直角方向）における上沓３と、下沓２との相対的な変位による水平力（水平荷重）を支持する部材や、鉛直方向における力（鉛直荷重）を支持する部材等で構成される。

【0029】

なお、支承１は、水平方向における上沓３と、下沓２との相対的な変位量を制限するサイドブロック（不図示）を備えるものであってもよい。

【0030】

さらに、この例の支承１は、２つの近接センサ１０、１１を下沓２に取り付けている。近接センサ１０、１１は、近接センサ１０、１１の検知面から検知対象物までの距離（この発明で言う対象距離に相当する。）の計測が非接触で行えるセンサであればどのようなものであってもよい。近接センサ１０、１１は、例えば、http://www.fa.omron.co.jp/products/family/1457/に記載されているセンサを用いればよい。

【0031】

近接センサ１０、１１は、荷重支持部材５を挟んで支承１の両側に取り付けている。近接センサ１０、１１は、橋軸直角方向に並んでいる。近接センサ１０、１１は、下沓２に設けた取付金具２０、２１に取り付けている。取付金具２０、２１は、下沓２に固定している。この近接センサ１０、１１は、検知面から主桁１０１の対向面までの距離を計測する。近接センサ１０、１１の検知面は、主桁１０１の底面に対向している。この例における近接センサ１０、１１は、下沓２と上部構造（主桁１０１）との距離を計測する。

【0032】

支承１は、上部構造側から荷重が加わることによって、荷重支持部材５がひずむ。したがって、支承１に加わっている上部構造側から荷重が変化すると、荷重支持部材５のひずみ量が変化し、その結果、橋脚１００と、主桁１０１との対向面間の距離が変化する。橋脚１００と、主桁１０１との対向面間の距離の変化量と、下沓２と上部構造（主桁１０１）との距離の変化量と、は同じである。また、橋脚１００と、主桁１０１との対向面間の距離の変化量と、上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量と、は同じである。すなわち、近接センサ１０、１１によって計測される下沓２と上部構造（主桁１０１）との距離の変化量は、上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量である。

【0033】

後述する反力計測装置５０は、上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量Δｘを、
Δｘ＝（Δｘ１＋Δｘ２）／２
により算出する。Δｘ１は、近接センサ１０の検知面から主桁１０１の対向面までの距離の変化量であり、
Δｘ１＝近接センサ１０の基準距離－近接センサ１０の計測距離
により算出する。また、Δｘ２は、近接センサ１１の検知面から主桁１０１の対向面までの距離の変化量であり、
Δｘ２＝近接センサ１１の基準距離－近接センサ１１の計測距離
により算出する。近接センサ１０、１１の基準距離は、支承１の設置時等に、各近接センサ１０、１１で計測した距離にすればよい。また、上述したように、近接センサ１０、１１は、荷重支持部材５を挟んで、橋軸直角方向に並べて取り付けている。そして、近接センサ１０の検知面から主桁１０１の対向面までの距離の変化量Δｘ１と、近接センサ１１の検知面から主桁１０１の対向面までの距離の変化量Δｘ２との平均を、上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量Δｘとして算出する。したがって、上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量Δｘにおいて、橋軸直角方向における上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量の差（Δｘ１と、Δｘ２との差）をキャンセルできる。

【0034】

このように、この支承１は、上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量Δｘを計測することができる。また、上沓３と下沓２との対向面間の距離がΔｘ短くなったときにおける、荷重支持部材５の反力Ｒの変化量ΔＲは、
ΔＲ＝Ｅ×Δｘ
である。但し、Ｅは、荷重支持部材５のヤング係数である。すなわち、この支承１は、荷重支持部材５の反力Ｒの変化についても計測できる。

【0035】

また、近接センサ１０、１１によって計測する距離は、上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化に応じて変化する距離であれば特に制限されない。例えば、図５に示すように、近接センサ１０、１１を上沓３に取り付け、近接センサ１０、１１の検知面と、ベースプレート４の対向面との距離を計測するように構成してもよい。また、図６（Ａ）に示すように、近接センサ１０、１１を下沓２に取り付けるとともに、近接センサ１０、１１の検知面に対向する検知対象物３０、３１を上沓３に取り付け、近接センサ１０、１１の検知面と、検知対象物３０、３１の対向面との距離を計測するように構成してもよい。また、図６（Ｂ）に示すように、近接センサ１０、１１を上沓３に取り付けるとともに、近接センサ１０、１１の検知面に対向する検知対象物３０、３１を下沓２に取り付け、近接センサ１０、１１の検知面と、検知対象物３０、３１の対向面との距離を計測するように構成してもよい。

【0036】

また、支承１に取り付ける近接センサの個数や、その配置も特に制限されない。例えば、支承１は、２つの近接センサ１０、１１を、図７（Ａ）に示すように取り付ける構成であってもよいし、４つの近接センサ１０、１１、１２、１３を図７（Ｂ）に示すように取り付ける構成であってもよい。

【0037】

なお、図５、および図６は、図３（Ａ）と同じ方向からみた図であり、図７は、図４（Ｂ）に対応する方向の断面図である。

【0038】

次に、反力計測装置（この発明で言う、計測装置に相当する。）の実施形態について説明する。ここでは、図３に示した支承１を例にする。

【0039】

図８は、この例にかかる反力計測装置を用いた、監視システムを示す概略図である。この監視システムは、複数の反力計測装置５０と、管理装置６０とを備える。各反力計測装置５０は、ネットワーク７０を介して管理装置６０と通信可能に接続されている。この例では、反力計測装置５０と、支承１とを１対１で対応付けている。反力計測装置５０は、対応付けられている支承１（荷重支持部材５）の反力を演算し、その演算結果をネットワーク７０を介して管理装置６０に通知する。

【0040】

管理装置６０は、橋梁の状態を管理する管理事務所等に設置される。管理者は、この管理装置６０において、各支承１の状態の確認等を行う。

【0041】

図９は、反力計測装置の主要部の構成を示すブロック図である。反力計測装置５０は、制御部５１と、センサ処理部５２と、記憶部５３と、通信部５４と、を備えている。

【0042】

制御部５１は、反力計測装置５０本体各部の動作を制御する。

【0043】

センサ処理部５２は、支承１の近接センサ１０、１１が接続されている。センサ処理部５２は、近接センサ１０、１１の計測信号（検知面から対向面までの計測距離）が入力される。近接センサ１０、１１は、上述したように、検知面から主桁１０１の対向面までの距離を計測する。センサ処理部５２は、接続されている近接センサ１０、１１毎に、その近接センサ１０、１１から入力された計測信号を処理し、支承１の反力Ｒの変化量ΔＲを演算する処理回路（この例では、２つの処理回路）を備えている。センサ処理部５２が、この発明言う入力部、および演算部を備えている。

【0044】

記憶部５３は、近接センサ１０、１１の基準距離や、計測データ等を記憶する。

【0045】

通信部５４は、ネットワーク７０を介した管理装置６０との通信を制御し、記憶部５３に記憶している計測データを管理装置６０へ送信する。

【0046】

なお、各反力計測装置５０には、自装置を識別する識別コードが付与されている。上述したように、反力計測装置５０と、支承１とを１対１で対応付けているので、反力計測装置５０の識別コードから、対応する支承１を特定することができる。

【0047】

図１０は、管理装置の主要部の構成を示すブロック図である。管理装置６０は、制御部６１と、操作部６２と、表示部６３と、記憶部６４と、通信部６５とを備えている。

【0048】

制御部６１は、管理装置６０本体各部の動作を制御する。

【0049】

操作部６２には、マウスやキーボード等の入力デバイスが接続されている。オペレータは、操作部６２に接続されている入力デバイスを操作することにより、管理装置６０本体に対する入力操作を行う。操作部６２は、管理装置６０本体に対する入力を受け付ける。

【0050】

表示部６３には、液晶ディスプレイ等の表示デバイスが接続されている。表示部６３は、接続されている表示デバイスにおける画面表示を制御する。

【0051】

記憶部６４は、管理装置６０本体の動作制御に用いる各種パラメータ等を記憶する。

【0052】

通信部６５は、ネットワーク７０を介した反力計測装置５０との通信を制御する。

【0053】

以下、反力計測装置５０の動作について説明する。

【0054】

図１１は、反力計測装置の動作を示すフローチャートである。反力計測装置５０は、近接センサ１０、１１で計測された、検知面から主桁１０１の対向面までの距離の計測値を、予め定められた計測時間間隔ａ（例えば、２０ｍｓｅｃ間隔）で繰り返し取得する。反力計測装置５０は、近接センサ１０、１１で計測された、検知面から主桁１０１の対向面までの距離の計測値を取得すると（ｓ１）、上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量Δｘを算出する（ｓ２）。

【0055】

上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量Δｘは、上述したように、
Δｘ＝（Δｘ１＋Δｘ２）／２
である。また、Δｘ１およびΔｘ２は、
Δｘ１＝近接センサ１０の基準距離－近接センサ１０の計測距離
Δｘ２＝近接センサ１１の基準距離－近接センサ１１の計測距離
である。

【0056】

反力計測装置５０は、近接センサ１０の基準距離、および近接センサ１１の基準距離を記憶部５３に記憶している。

【0057】

反力計測装置５０は、ｓ２で算出した上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量Δｘを用いて支承１の反力Ｒの変化量ΔＲを算出する（ｓ３）。反力Ｒの変化量ΔＲは、
ΔＲ＝Ｅ×Δｘ
である。但し、Ｅは、荷重支持部材５のヤング係数である。

【0058】

反力計測装置５０は、計測時刻、ｓ１で近接センサ１０、１１が計測した検知面から主桁１０１の対向面までの距離、ｓ２で算出した上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量Δｘ、およびｓ３で算出した荷重支持部材５の反力Ｒの変化量ΔＲを対応付けたレコード（今回の計測結果）を計測データに追加登録し（ｓ４）、ｓ１に戻る。

【0059】

図１２は、記憶部に記憶される計測データを示す図である。図１２では、計測時間間隔ａを２０ｍｓｅｃとした場合の例である。図１２において、Ｓａ＃（＃＝１、２、３・・・）は、近接センサ１０による主桁１０１の対向面までの計測距離であり、Ｓｂ＃は、近接センサ１１による主桁１０１の対向面までの計測距離である。また、ａｖｅ＃は、ｓ２で算出した上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化量Δｘである。また、ΔＲ＃は、ｓ３で算出した支承１の反力Ｒの変化量ΔＲである。

【0060】

また、反力計測装置５０は、予め定められた通知タイミングになると、通信部５４が記憶部５３に記憶している計測データを管理装置６０に送信する。この通知タイミングは、１日毎や数時間毎に設定すればよい。

【0061】

管理装置６０は、反力計測装置５０から送信されてきた計測データを通信部で受信し、記憶部６４に記憶する。

【0062】

また、管理装置６０は、操作部６２におけるオペレータの入力操作に応じて、記憶部６４に記憶している計測データ（反力計測装置５０から送信されてきた計測データ）を処理し、その処理結果を表示部６３に表示する。

【0063】

例えば、管理装置６０は、操作部６２におけるオペレータの入力操作に応じて、計測時刻と、支承１の反力Ｒの変化量ΔＲと、の関係を表示部６３に表示する処理を行う。図１３は、計測時刻と、支承の反力Ｒの変化量ΔＲとの関係を示す図である。図１３において、横軸は計測時刻であり、縦軸は支承１の反力Ｒの変化量ΔＲの大きさである。図１３において、支承１の反力Ｒの変化量ΔＲが大きいところは、走行している車両の軸重が支承１に加わったタイミングである。支承１の反力Ｒの変化量ΔＲは、活荷重の大きさに応じて変化する。

【0064】

また、反力計測装置５０は、支承１の反力Ｒの変化量ΔＲにより活荷重（例えば、走行している車両の軸重）の大きさを得ることもできる。活荷重の大きさは、
活荷重＝ΔＲ×Ａ／Ｈ
により算出できる。但し、Ａは、上沓３によって荷重支持部材５が押圧される面積（上沓３と、荷重支持部材５との接触面積）である。また、Ｈは、鉛直方向（上沓３と、下沓２との並び方向）における荷重支持部材５の長さ（高さ）である。

【0065】

また、反力計測装置５０は、操作部６２におけるオペレータの入力操作に応じて、図１４や、図１５に示すデータを表示部６３に表示してもよい。図１４は、支承１の反力Ｒの変化量ΔＲの最大値を示すものである。また、図１５は、支承１の反力Ｒの変化量ΔＲの頻度を示す図である。図１４は、例えば検出時間間隔を５分や１０分に設定し、検出時間毎に、その検出時間内における支承１の反力Ｒの変化量ΔＲの最大値をプロットしたグラフである。

【0066】

また、図６に示す構成の支承１であれば、この支承１に荷重が加わっていない状態で、近接センサ１０が計測した、検知面と、検知対象物３０との距離を近接センサ１０の基準距離とし、近接センサ１１が計測した、検知面と、検知対象物３１との距離を近接センサ１１の基準距離とすることで、死荷重（上部構造の荷重）による、支承１の反力Ｒを得ることができる。

【0067】

また、既設の橋梁に取り付けられている支承１であっても、この支承１について反力Ｒの変化量ΔＲを計測できる。

【0068】

具体的には、図１６に示すように、反力Ｒの変化量ΔＲを計測する支承１について、近接センサ１０、１１を、上沓３と下沓２との対向面間の距離の変化に応じて変化する対象距離の計測が行えるように取り付ける（ｓ１１）。また、近接センサ１０、１１を反力計測装置５０に接続する（ｓ１２）。そして、反力計測装置５０に、図１１に示した処理を実行させる。

【0069】

これにより、既設の橋梁に取り付けられている支承１についても、反力Ｒの変化量ΔＲを計測が行える。

【0070】

なお、この場合、近接センサ１０、１１の基準距離を、支承１に活荷重が加わっていないタイミングにおいて、近接センサ１０、１１が計測した距離にすればよい。

【0071】

このように、上沓３と、下沓２とが荷重支持部材５を挟んで重なっている方向における、上沓３と下沓２との距離の変化に応じて変化する対象距離を計測する近接センサ１０、１１を設けるという簡単な方法で、加わっている荷重に応じた反力等にかかる物理量の計測が行える。

【符号の説明】

【0072】

１…支承
２…下沓
３…上沓
４…ベースプレート
５…荷重支持部材
１０～１３…近接センサ
２０、２１…取付金具
３０、３１…検知対象物
５０…反力計測装置
５１…制御部
５２…センサ処理部
５３…記憶部
５４…通信部
１００…橋脚
１０１…主桁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】