JP4823377B2 - Ground strain detection end - Google Patents
Ground strain detection end Download PDFInfo
- Publication number
- JP4823377B2 JP4823377B2 JP2010176799A JP2010176799A JP4823377B2 JP 4823377 B2 JP4823377 B2 JP 4823377B2 JP 2010176799 A JP2010176799 A JP 2010176799A JP 2010176799 A JP2010176799 A JP 2010176799A JP 4823377 B2 JP4823377 B2 JP 4823377B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber sensor
- ground
- short
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
本発明は、地盤の歪を検出するための、光ファイバを利用した地盤歪検出端に関する。 The present invention relates to a ground strain detection end using an optical fiber for detecting ground strain.
山、崖等における地滑り、地盤崩落等の地盤変動の監視並びに予知は災害防止上きわめて重要である。従来、地盤変動を監視するための方法としては、ひずみゲージを利用したセンサを監視すべき適宜個所に取り付けて地盤歪を検出する方法が知られている。しかしながら、この方法では、1個所における地盤歪を検出する場合でも、地盤歪がどの深さに発生するかを測定するためには、複数の深さの位置にそれぞれひずみゲージを利用したセンサを配置して信号線によって監視場所に接続する必要があり、きわめてコスト高となるという問題があった。また、ひずみゲージを利用したセンサは耐久性にも問題があった。 Monitoring and prediction of ground deformation such as landslides and ground collapses in mountains and cliffs is extremely important for disaster prevention. Conventionally, as a method for monitoring ground deformation, a method of detecting ground strain by attaching a sensor using a strain gauge to an appropriate place to be monitored is known. However, with this method, even when detecting ground strain at one location, sensors using strain gauges are placed at multiple depth positions in order to measure at which depth ground strain occurs. Therefore, it is necessary to connect to a monitoring place by a signal line, which causes a problem that the cost is extremely high. Moreover, the sensor using the strain gauge has a problem in durability.
そこで、これに代わる方法として最近、光ファイバを利用した地すべりセンサが提案されている(例えば、特開平2−52222号公報参照)。この公報に記載されている地すべりセンサは、地すべりを測定しようとする地盤に形成された深い掘削孔に挿入された可撓性ケーシング管と、深さ方向に配置した複数のスペーサによって所定の位置に配置されて前記ケーシング管内に挿入された光ファイバひずみセンサ(以下光ファイバセンサという)と、前記ケーシング管内に充填された充填材を備えたものであり、地盤に歪が生じた時に、その歪に応じて光ファイバセンサが変形し、それによって光ファイバセンサ内の歪を生じた部分における散乱光の強度が変化するので、その光ファイバセンサの一端から光パルスを入射し、入射側から光ファイバセンサ中における後方散乱光の強度を該センサの長さ方向位置と関係づけて測定することで光ファイバセンサの伸び(縮み)歪の該センサ長さ方向の分布を測定し、これによって地盤に生じた変動の位置及び大きさを検出するものである。 Therefore, recently, a landslide sensor using an optical fiber has been proposed as an alternative method (see, for example, JP-A-2-52222). The landslide sensor described in this publication is in a predetermined position by a flexible casing tube inserted into a deep excavation hole formed in the ground to be measured for landslide and a plurality of spacers arranged in the depth direction. An optical fiber strain sensor (hereinafter referred to as an optical fiber sensor) that is disposed and inserted into the casing tube and a filler filled in the casing tube, and when the ground is distorted, Accordingly, the optical fiber sensor is deformed, and the intensity of the scattered light in the portion where the distortion is generated in the optical fiber sensor changes accordingly. Therefore, an optical pulse is incident from one end of the optical fiber sensor and the optical fiber sensor is incident from the incident side By measuring the intensity of backscattered light in relation to the position in the length direction of the sensor, the center of elongation (contraction) strain of the optical fiber sensor is measured. Measuring the distribution in the longitudinal direction, whereby it detects the position and size of the variation occurring in the soil.
そして、この地すべりセンサの設置には、地盤中に予想されるすべり面の深度より深い位置まで掘削孔をあけ、該掘削孔内に沿って可撓性ケーシング管を挿入した後、複数のスペーサにて所定の位置に配置した光ファイバセンサを、前記スペーサを同一方向になるようにガイドしながら前記ケーシング管内に吊り下げて挿入し、その後、前記ケーシング内に充填材を充填するという方法を採っていた。 For the installation of this landslide sensor, a drilling hole is drilled to a position deeper than the expected depth of the slip surface in the ground, a flexible casing tube is inserted along the drilling hole, and then a plurality of spacers are installed. The optical fiber sensor placed at a predetermined position is inserted into the casing tube while being suspended so that the spacer is guided in the same direction, and then the filler is filled into the casing. It was.
ところで、光ファイバセンサはたるんだ状態となると測定に支障をきたすので、光ファイバセンサによって地盤歪を精度良く測定するには、光ファイバセンサを設置した際に或る程度の大きさの一定の張力を付与した状態としておき、地盤歪に応じて光ファイバセンサ内に長さ方向の歪を生じさせる必要がある。しかしながら、上記公報に記載した方法のように、光ファイバセンサを、単に吊り下げた状態でケーシング管内に挿入して設置する構成では、光ファイバセンサに所望の且つ一定の張力を付与した状態とすることが困難であるという問題があった。 By the way, since an optical fiber sensor will interfere with the measurement when it is in a slack state, a certain tension of a certain magnitude is required when the optical fiber sensor is installed in order to accurately measure the ground strain with the optical fiber sensor. It is necessary to generate a strain in the length direction in the optical fiber sensor in accordance with the ground strain. However, as in the method described in the above publication, in the configuration in which the optical fiber sensor is simply inserted in the casing tube in a suspended state, a desired and constant tension is applied to the optical fiber sensor. There was a problem that it was difficult.
また、最近、光ファイバセンサの敷設時やその後の使用中における破損、劣化等を防止し、使用寿命を長くするために、光ファイバ本体を耐食合金鞘体で覆装し、適当な間隔で光ファイバ本体を耐食合金鞘体に固定した構造の光ファイバセンサが提案されているが、この構造の光ファイバセンサを用いた場合、敷設時に光ファイバ本体に所望の張力を掛けておくためには、保護用の剛性の大きい耐食合金鞘体にも伸び歪を与えておくことになり、そのため光ファイバセンサ全体に大きい張力(例えば、300N程度)を掛けた状態で地盤に固定しておく必要がある。しかしながら、上記した公報に記載の方法のように、光ファイバセンサを単に吊り下げてケーシング管内に挿入して設置する構成では、到底所望の張力をかけて敷設するということはできない。 Recently, the optical fiber body is covered with a corrosion-resistant alloy sheath to prevent damage and deterioration during installation of the optical fiber sensor and during subsequent use, and to extend the service life. An optical fiber sensor having a structure in which a fiber main body is fixed to a corrosion-resistant alloy sheath has been proposed, but when an optical fiber sensor having this structure is used, in order to apply a desired tension to the optical fiber main body during installation, The stretch-resistant corrosion-resistant alloy sheath body is also subjected to elongation strain. Therefore, it is necessary to fix the entire optical fiber sensor to the ground in a state where a large tension (for example, about 300 N) is applied. . However, the configuration in which the optical fiber sensor is simply suspended and inserted into the casing tube as in the method described in the above publication cannot be laid with a desired tension.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、地盤に形成した穴内に、光ファイバセンサを、適当な張力を加えた状態で且つ光ファイバセンサの適当に間隔をあけた位置を地盤に対して固定した状態となるように設置することの可能な地盤歪検出端を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an optical fiber sensor is placed in a hole formed in the ground with an appropriate tension applied, and the optical fiber sensor is appropriately spaced from the ground. It is an object of the present invention to provide a ground strain detection end that can be installed in a fixed state.
本発明の地盤歪検出端は、複数の短尺管体を入れ子式でつなぎ合わせて変位標識管体を形成し、その変位標識管体に沿って光ファイバセンサを、これに張力を掛けた状態で配置し且つその光ファイバセンサの複数個所を変位標識管体に固定することを基本構成とし、更に、前記変位標識管体の下端に配置される短尺管体を先端キャップとし、円筒状の本体とその下端に固定された蓋部材を備え、前記円筒状の本体には前記光ファイバセンサの下端のUターン部を通すためのスリットが前記本体の上端から軸線方向下方に延びるように形成された構成とし、前記変位標識管体の他の短尺管体を、前記先端キャップの円筒状の本体の外径よりも小径の円筒面部を備えた筒状の本体を備えた構成とし、前記光ファイバセンサを、下端のUターン部を前記先端キャップの本体に形成しているスリットに通し、前記Uターン部よりも上方の部分を他の短尺管体の前記円筒面部の外面に沿って配置し複数箇所を前記円筒面部の外面に固定するという構成としたものである。この構成の地盤歪検出端では、これを地盤に形成した穴内に挿入し、適当な充填材を充填して地盤と一体化することにより、変位標識管体が地盤の歪に応じて変形し、一方、光ファイバセンサも変位標識管体の変形に応じて変形し、長さ方向の歪を生じる。その際、光ファイバセンサは張力をかけた状態で複数個所を変位標識管体に固定して設けられているため、光ファイバセンサ内には長さ方向の歪分布が生じ且つその歪分布は地盤歪の分布に精度よく対応したものとなっている。そこで、この光ファイバセンサに生じる長さ方向の歪分布を散乱光強度の観測によって検出することで、地盤に発生した歪の分布を精度良く測定できる。また、この地盤歪検出端を設置するに当たっては、短尺管体をつなぎ合わせながら、且つその短尺管体に沿って光ファイバセンサを、張力を付与した状態で固定しながら、接続した部分を穴内に挿入してゆくことができ、これによって深い穴に対しても地盤歪検出端を容易に且つ大きい作業スペースを要することなく設置することができる。 The ground strain detection end of the present invention forms a displacement marker tube by nesting a plurality of short tubes and forms an optical fiber sensor along the displacement marker tube with tension applied thereto. And a plurality of positions of the optical fiber sensor are fixed to the displacement marker tube, and a short tube disposed at the lower end of the displacement marker tube is used as a tip cap, A lid member fixed to the lower end of the optical fiber sensor, and a slit for passing a U-turn portion at the lower end of the optical fiber sensor is formed to extend downward in the axial direction from the upper end of the main body. The other short tube body of the displacement marker tube body includes a cylindrical main body having a cylindrical surface portion having a diameter smaller than the outer diameter of the cylindrical main body of the tip cap, and the optical fiber sensor is , U-turn part at the bottom Through the slit formed in the main body of the tip cap, the part above the U-turn part is arranged along the outer surface of the cylindrical surface part of another short tubular body, and a plurality of places are fixed to the outer surface of the cylindrical surface part It is the composition of doing. In the ground strain detection end of this configuration, this is inserted into a hole formed in the ground, filled with a suitable filler and integrated with the ground, the displacement marker tube is deformed according to the strain of the ground, On the other hand, the optical fiber sensor is also deformed in accordance with the deformation of the displacement marker tube, and causes distortion in the length direction. At that time, since the optical fiber sensor is provided with a plurality of places fixed to the displacement marker tube in a tensioned state, a strain distribution in the length direction is generated in the optical fiber sensor, and the strain distribution is It corresponds to the strain distribution with high accuracy. Therefore, by detecting the strain distribution in the length direction generated in the optical fiber sensor by observing the scattered light intensity, the distribution of the strain generated in the ground can be accurately measured. Also, when installing this ground strain detection end, while connecting the short tube bodies and fixing the optical fiber sensor along the short tube body in a tensioned state, connect the connected part in the hole. Therefore, the ground strain detection end can be easily installed in a deep hole without requiring a large work space.
前記したように本発明の地盤歪検出端は、複数の短尺管体をつなぎ合わせて変位標識管体を形成し、その変位標識管体に沿って光ファイバセンサを張力を掛けた状態で配置し且つその光ファイバセンサの複数個所を変位標識管体に固定した構成としたものであるので、これを地盤に形成した穴内に挿入し、適当な充填材を充填して地盤と一体化しておけば、地盤に歪が生じた時、光ファイバセンサには、地盤歪の分布に高精度で対応した長さ方向歪分布が生じ、従って、光ファイバセンサ内の散乱光強度分布を観測することによって、その長さ方向歪分布を検出し、地盤に発生した歪分布を精度良く測定できるという効果を有している。また、この地盤歪検出端を設置するに当たっては、短尺管体をつなぎ合わせながら、且つその短尺管体に沿って光ファイバセンサを、張力を付与した状態で固定しながら、接続した部分を穴内に挿入してゆくことができ、これによって深い穴に対しても地盤歪検出端を容易に且つ大きい作業スペースを要することなく設置することができるという効果を有している。 As described above, the ground strain detection end of the present invention forms a displacement marker tube by joining a plurality of short tubes, and an optical fiber sensor is placed along the displacement marker tube with tension applied thereto. In addition, since the optical fiber sensor has a configuration in which a plurality of locations of the optical fiber sensor are fixed to the displacement marker tube body, if the optical fiber sensor is inserted into a hole formed in the ground and filled with an appropriate filler, it is integrated with the ground. When strain occurs in the ground, the optical fiber sensor has a lengthwise strain distribution corresponding to the ground strain distribution with high accuracy, and therefore, by observing the scattered light intensity distribution in the optical fiber sensor, This has the effect of detecting the strain distribution in the length direction and accurately measuring the strain distribution generated in the ground. Also, when installing this ground strain detection end, while connecting the short tube bodies and fixing the optical fiber sensor along the short tube body in a tensioned state, connect the connected part in the hole. Thus, the ground strain detection end can be easily installed in a deep hole without requiring a large work space.
本発明の地盤歪検出端は、歪を検出すべき地盤に形成された穴内に挿入された、複数の短尺管体を入れ子式でつなぎ合わせてなる変位標識管体と、その変位標識管体に沿って張力をかけた状態で配置され、複数個所を前記変位標識管体に固定された歪検出用の光ファイバセンサとを備えることを基本構成としており、この構成の地盤歪検出端を地盤に形成した穴内に敷設し、充填材を詰めて地盤と一体化しておくことにより、地盤に歪が生じると、その歪に応じて変位標識管体が変形し、それに沿って配置している光ファイバセンサにも変形が生じ、光ファイバセンサの長さ方向に歪分布が生じる。このため、光ファイバセンサ中の散乱光分布の観測により、光ファイバセンサの長さ方向の歪分布を測定でき、その測定情報から地盤歪の発生位置や方向、大きさ等を検出することができる。 The ground strain detection end of the present invention includes a displacement marker tube inserted into a hole formed in the ground to detect strain, and a plurality of short tubes connected in a nested manner, and the displacement marker tube It is arranged in a state where tension is applied along, and is provided with a strain detection optical fiber sensor fixed to the displacement marker tube at a plurality of locations, and the ground strain detection end of this configuration is used as the ground. If the ground is distorted by laying in the formed hole, filling the filler and integrating it with the ground, the displacement marker tube will be deformed according to the strain, and the optical fiber placed along it The sensor is also deformed, and a strain distribution is generated in the length direction of the optical fiber sensor. For this reason, the strain distribution in the length direction of the optical fiber sensor can be measured by observing the scattered light distribution in the optical fiber sensor, and the generation position, direction, size, etc. of the ground strain can be detected from the measurement information. .
ここで、前記変位標識管体の下端に配置される短尺管体は先端キャップを構成するものであるので、これを円筒状の本体とその下端に固定された蓋部材を備え、前記円筒状の本体には前記光ファイバセンサの下端のUターン部を通すためのスリットが前記本体の上端から軸線方向下方に延びるように形成された構成とし、前記変位標識管体の他の短尺管体は、前記先端キャップの円筒状の本体の外径よりも小径の円筒面部を備えた筒状の本体を備えた構成とする。そして、前記光ファイバセンサは下端のUターン部を前記先端キャップの本体に形成しているスリットに通し、前記Uターン部よりも上方の部分を他の短尺管体の前記円筒面部の外面に沿って配置し複数箇所を前記円筒面部の外面に固定する構成とする。この構成により、複数の短尺管体を接続する作業が容易となると共に接続した状態では、先端キャップよりも上の領域では外形を長手方向に一定とすることができ、その外面に光ファイバセンサを沿わせて配置することで、光ファイバセンサを屈曲させることなく取り付けることができ、光ファイバセンサによる歪測定精度を向上させることができる。 Here, since the short tube disposed at the lower end of the displacement marker tube constitutes a tip cap, it is provided with a cylindrical main body and a lid member fixed to the lower end thereof, and the cylindrical tube In the main body, a slit for passing a U-turn part at the lower end of the optical fiber sensor is formed so as to extend downward in the axial direction from the upper end of the main body. A cylindrical main body having a cylindrical surface portion having a diameter smaller than the outer diameter of the cylindrical main body of the tip cap is provided. In the optical fiber sensor, the lower U-turn portion is passed through a slit formed in the body of the tip cap, and the portion above the U-turn portion is along the outer surface of the cylindrical surface portion of another short tubular body. And a plurality of locations are fixed to the outer surface of the cylindrical surface portion. With this configuration, it becomes easy to connect a plurality of short tubes, and in the connected state, the outer shape can be made constant in the longitudinal direction in the region above the tip cap, and the optical fiber sensor is attached to the outer surface. By arranging the optical fiber sensors along the optical fiber sensor, the optical fiber sensor can be attached without being bent, and the strain measurement accuracy by the optical fiber sensor can be improved.
前記変位標識管体の先端キャップを除いた他の短尺管体の筒状の本体には、前記円筒面部よりも外側に突出し且つ軸線方向に延びるように形成された複数のリブを設けておくことが、強度を高めることができるので好ましい。 The tubular main body of the other short tubular body excluding the distal end cap of the displacement marker tubular body is provided with a plurality of ribs formed so as to protrude outward from the cylindrical surface portion and extend in the axial direction. However, it is preferable because the strength can be increased.
また、前記光ファイバセンサを変位標識管体に固定する手段を、光ファイバセンサを変位標識管体に押し付けて固定するための押え板と、その押え板を前記変位標識管体に取り付けるねじを備えた構成とし、そのねじを、入れ子式で連結された二つの短尺管体を相互に固定するねじを兼ねさせることが好ましい。この構成とすると、光ファイバセンサの固定と短尺管体のつなぎ合わせた部分の固定とを同時に行うことができ、設置作業を容易とできる。 The optical fiber sensor includes means for fixing the optical fiber sensor to the displacement marker tube, a pressing plate for pressing the optical fiber sensor against the displacement marker tube, and a screw for attaching the pressing plate to the displacement marker tube. It is preferable that the screw also serves as a screw for fixing two short tubes connected in a nested manner to each other. With this configuration, the fixing of the optical fiber sensor and the fixing of the joined portions of the short tubular bodies can be performed simultaneously, and the installation work can be facilitated.
以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説明する。図1は本発明の一実施例による地盤歪検出端を用いた地盤歪検出システムを示す概略断面図であり、1は地盤、2はその地盤1に形成された縦穴、3は本発明の実施例に係る地盤歪検出端である。この地盤歪検出端3は、縦穴2内に挿入されたほぼ円筒状の変位標識管体5と、その変位標識管体5の外周面に軸線方向に沿って張力を掛けた状態で配置され、複数個所を変位標識管体5に固定治具7で固定された光ファイバセンサ6等を備えており、縦穴2内に設置した後、グラウト等の充填材8を縦穴2内及び変位標識管体5内に充填することで、地盤と一体化されている。本実施例では、4本の光ファイバセンサ6が、変位標識管体5の円周方向の4個所に取り付けられており、且つ各光ファイバセンサ6は変位標識管体5の下端でUターンしている。また、4本の光ファイバセンサ6の上端は地面上に設けた接続部9の接続具10によって、直列に接続されており、その両端は接続用の光ファイバ11によって測定器(図示せず)に接続されている。測定器としては、光ファイバ内のブリルアン散乱光を利用して光ファイバの長手方向の歪分布を測定するBOTDR(Brillouin Optical Time Domain Refrectometer)を用いることができ、これによって、4本の光ファイバセンサ6内に生じる長さ方向の歪分布を測定できる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention shown in the drawings will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a ground strain detection system using a ground strain detection end according to an embodiment of the present invention. 1 is a ground, 2 is a vertical hole formed in the
次に、地盤歪検出端3を詳細に説明する。図2は地盤歪検出端3の変位標識管体5及びそれに取り付けた光ファイバセンサ6等の下端近傍を示す概略斜視図、図3は図2に示す部分を分解して示す概略斜視図、図4(a)は変位標識管体5の下端部分を分解して示す概略断面図、図4(b)は図4(a)のA−A矢視概略断面図である。変位標識管体5は複数の同一形状の短尺管体15と下端に配置されて先端キャップを構成する短尺管体(以下、先端キャップという)15Aをつなぎ合わせて形成したものである。先端キャップ15Aはアルミ製のもので、円筒状の本体16と、その上端に一部を突出させた状態で嵌合され、溶接固定された円筒状のソケット17と、下端に溶接固定された蓋部材18を備えている。このソケット17は隣接した短尺管体15に入れ子式で連結するためのものであり、固定用のねじ穴19を備えている。また、本体16には、円周方向に等間隔な位置に、光ファイバセンサ6の下端のUターン部を通すための4個のスリット20が本体16の上端から軸線方向下方に延びるように形成されている。
Next, the ground
短尺管体15もアルミ製のものであり、筒状の本体21と、上端に一部を突出させた状態で嵌合され、ねじ23によって固定された円筒状のソケット22を備えている。本体21は、円筒面部21aと、円周方向に等間隔な4個所に円筒面部21aよりも外側に突出し且つ軸線方向に延びるように形成された4個のリブ21bを備えた構造をしており、且つ先端キャップ15Aに設けているソケット17を嵌合可能な内径を有している。かくして、短尺管体15は先端キャップ15Aに対して入れ子式に連結可能である。また、短尺管体15に取り付けているソケット22は、他の短尺管体15の本体21に対しても嵌合可能であり、従って、短尺管体15は他の短尺管体15に対してソケット21を用いて入れ子式に連結可能である。短尺管体15の本体21の円筒面部21aは、先端キャップ15Aの円筒状の本体16の外径よりも小径に作られており、本体16のスリット20に下端のUターン部を通して配置した光ファイバセンサ6を屈曲させることなく円筒面部21aの外面に沿わせて配置することができる。このソケット22には、他の短尺管体15に嵌合させる部分に固定用のねじ穴24を備えている。また、本体21には、それに嵌合させたソケット17又は他の短尺管体15のソケット22に設けているねじ穴19又は24に対応する位置にねじ止め用のばか穴25を形成している。
The
前記したねじ穴19、24及びそれに重なる位置のばか穴25は、短尺管体15A、15に沿わせて取り付ける光ファイバセンサ6をはさむ位置に形成されており、光ファイバセンサ6を固定する固定治具7の取り付けにも利用されるものである。すなわち、固定治具7は押え板30とねじ31を有しており、短尺管体15A、15に光ファイバセンサ6を沿わせて配置し、その上に押え板30を押し当て、ねじ31をばか穴25を通してねじ穴19、24にねじ込むことで、押え板30で光ファイバセンサ6を短尺管体15に固定することができると共に、ねじ31で短尺管体15Aと15を、或いは短尺管体15、15同志を相互に固定することができる。
The screw holes 19 and 24 and the
短尺管体15の長さは、あまり短いと使用個数が多くなってコストがかかると共に連結作業量が多くなり、あまり長いと、取り扱いが困難となり、また縦穴2の上方に施工用の空間を十分確保できない場合には連結作業ができなくなる。これらを考慮して、短尺管体15の長さを選定すればよいが、多くの場合、1m程度が好ましく、本実施例でも短尺管体15の本体21の長さを1mに設定している。また、図2から良く分かるように、この実施例では光ファイバセンサ6を各短尺管体15について1個所で固定しており、光ファイバセンサ6の固定個所と固定個所の間隔は短尺管体15の本体21の長さに等しく(すなわち、1mに)している。この間隔は、地盤歪を検出する際の歪位置検出の単位となるものであるので、要求される地盤歪発生位置検出の精度に応じて定めればよく、この実施例では、検出単位が1m程度で良いため、図示の構造としている。もし、検出単位を異なる長さとしたい場合には、押え板30の取り付け位置を適当に変更すればよい。
If the length of the short
光ファイバセンサ6は図3から良く分かるように、下端をループ状にし、他の部分は揃えてテープ等(図示せず)で束ねている。この光ファイバセンサ6としては、単に光ファイバのみで構成されたものでもよいが、本実施例では、施工時、使用中等における破損、劣化等を防止する上から、光ファイバを耐食合金鞘体で覆装したものを用いている。
As can be seen from FIG. 3, the
次に、上記構成の地盤歪検出端3の設置方法を説明する。図5は地盤歪検出端3の設置の際に用いるストッパ35を示すものである。このストッパ35は、短尺管体15の外面に取り付け可能な一対のクランプ部材36を備えており、そのクランプ部材36は短尺管体15の外周をクランプするための円弧部36aと、その両端に形成されているフランジ部36bと、背面の取っ手36c等を備えている。そして、図5(a)に示すように、一対のクランプ部材36で短尺管体15又は15Aをはさみ、フランジ部36bをボルト37で連結することで、短尺管体15に強固に取り付けることができる。ここで、ストッパ35のフランジ部36b及び取っ手36cは、図7に示すように、地盤に形成した縦穴2の直径よりも大きい寸法に作られており、このため、縦穴2に挿入している短尺管体15又は15Aにストッパ35を取り付けると、そのストッパ35が縦穴2の周囲の地面若しくはその上に置いた支持板38で支えられ、短尺管体15が縦穴2内に落下することを防止できる。このストッパ35は少なくとも2組用意しておく。
Next, a method for installing the ground
まず、地盤歪検出端3を設置するため縦穴2(図1参照)を掘削し、必要に応じ、その縦穴2の内面に保護用のケーシングを挿入する。次に、図6に示すように、先端キャップ15Aのソケット17に短尺管体15の下端を差し込んでつなぎ合わせ、光ファイバセンサ6の下端のループ部をスリット20内に通し、その他の部分は短尺管体15に沿って上方に引き出しておく。そして、押え板30を光ファイバセンサ6の上から短尺管体15に押し当て、ねじ31で固定する。これにより、光ファイバセンサ6が押え板30で強固に固定されると共に先端キャップ15Aのソケット17と短尺管体15とがねじ31で固定される。
First, in order to install the ground
次に、図7に示すように、先端キャップ15Aの上端部分に第一のストッパ35を取り付け、その先端キャップ15Aを縦穴2内に挿入し、ストッパ35を地面上の支持板38上に置いて支持させる。次に、短尺管体15の上に次の短尺管体15をつなぎ合わせ、光ファイバセンサ6をその短尺管体15に沿って配置すると共に、その光ファイバセンサ6に張力付与手段(図示せず)によって上向きの所定の張力Tを付与し、その状態で、押え板30を光ファイバセンサ6の上から短尺管体15に押し当て、ねじ31(図3参照)で固定する。これにより、光ファイバセンサ6が押え板30で強固に固定されると共に短尺管体15、15同志がねじ31で固定される。また、上下に配置されている押え板30、30ではさまれた領域の光ファイバセンサ6には所定の張力Tが加わった状態となっている。このような光ファイバセンサ6の固定作業を短尺管体15の周囲に配置された4本の光ファイバセンサ6について順次実施し、それが終了すると、下側の短尺管体15の上端部分に第二のストッパ35を取り付ける。
Next, as shown in FIG. 7, the
その後、つなぎ合わせた短尺管体15を手で支えた状態で、下側のストッパ35を取り外し、上側のストッパ35が地面上の支持板38に着くまで接続済の短尺管体15を縦穴2の中に降ろしてゆく。そして、接続済の短尺管体15をストッパ35で支持させた後、前回と同様にして、その短尺管体15の上に次の短尺管体15をつなぎ合わせ、光ファイバセンサ6に張力Tを付与した状態で押え板30を取り付けて光ファイバセンサ6を固定するという動作を行う。以下、同様の動作を繰り返すことで、短尺管体15を次々とつなぎ合わせ、光ファイバセンサ6に一定の張力Tを加えた状態で固定し、その接続済の短尺管体15を縦穴2内に降ろしてゆくことができる。この作業中、接続済の短尺管体15は常にストッパ35で支えられるので、縦穴2内に不用意に落下するということがなく、安全に作業を行うことができる。また、短尺管体15をつなぎ合わせる作業、光ファイバセンサ6を、張力を掛けた状態で押え板30で固定する作業等は、接続済の短尺管体15をストッパ35で支持した状態で行うので、容易に実施できる。更に、短尺管体15をつなぎ合わせながら、縦穴2内に降ろしてゆくので、縦穴2の上方には大きい作業スペースは必要ない。すなわち、縦穴2の上方には、2本の短尺管体15、15を接続し且つその上方に光ファイバセンサ6に張力を付与する手段を配置する作業スペースがあれば、作業は可能であり、トンネル内等の狭い空間でも作業を行うことができる。
Thereafter, with the short
縦穴2内の所望深さまで、先端キャップ15A及びそれに接続した短尺管体15を降ろした後は、図1に示すように、4本の光ファイバセンサ6を引き出した状態で、縦穴2内及び短尺管体15内にグラウト等の充填材8を充填し、短尺管体15や光ファイバセンサ6を地盤1と一体化する。その後、上方に引き出している4本の光ファイバセンサ6を互いに直列に接続し、且つ測定器(図示せず)に接続する。以上により、地盤歪検出端3の敷設作業が終了する。
After the
以上のようにして設置された地盤歪検出端3は地盤1と一体化されている。光ファイバセンサ6に接続された光ファイバ11に接続されている測定器(図示せず)は、適当なタイミングで光ファイバセンサ6内の散乱光分布を測定し、光ファイバセンサ6内の長さ方向の歪分布を監視している。今、縦穴2を形成している地盤1に歪が生じると、その縦穴2内に設置している変位標識管体5は地盤1の歪に応じて歪を生じる。例えば、縦穴2のほぼ中間位置に地すべりのような歪が生じると、変位標識管体5はその部分で地盤に応じて屈曲する。この変位標識管体5の屈曲によって、光ファイバセンサ6も屈曲し、長さ方向の歪を生じる。この際、変位標識管体5に沿わせている4本の光ファイバセンサ6では、取り付け位置によって(変位標識管体5の屈曲の方向によって)歪の大きさが異なり、また、長さ方向の位置によっても歪の大きさが異なっている。従って、光ファイバ11に接続されている測定器(図示せず)で光ファイバセンサ6内の歪分布を測定することにより、変位標識管体5の歪(屈曲)の大きさ、方向等を検出することができ、地盤歪の大きさ、方向等を検出できる。以上のようにして、縦穴2を形成した地盤1の歪を監視でき、地盤崩落の予知等を行うことができる。
The ground
なお、以上の説明では、短尺管体5をつなぎ合わせて行く際、1個の短尺管体5をつなぎ合わせる度に接続済の部分を縦穴2内に降ろしているが、縦穴2の上方に大きい作業スペースを確保できる場合には、複数個の短尺管体5をつなぎ合わせた後、接続済の部分を縦穴2内に降ろすようにしてもよい。また、上記実施例では、地盤歪検出端3を縦穴2内に設置する場合を説明したが、この地盤歪検出端3の設置場所は縦穴2に限らず、横穴、斜め穴等でも差し支えない。なお、水平に延びる横穴に地盤歪検出端3を取り付ける場合には、ストッパ35を使用しなくてよい。
In the above description, when connecting the
1 地盤
2 縦穴
3 地盤歪検出端
5 変位標識管体
6 光ファイバセンサ
7 固定治具
8 充填材
15 短尺管体
15A 短尺管体(先端キャップ)
16、21 本体
17、22 ソケット
19、24 ねじ穴
25 ばか穴
30 押え板
31 ねじ
35 ストッパ
36 クランプ部材
37 ボルト
38 支持板
DESCRIPTION OF
16, 21
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010176799A JP4823377B2 (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Ground strain detection end |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010176799A JP4823377B2 (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Ground strain detection end |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000245444A Division JP4605866B2 (en) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | Ground strain detection end and installation method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010271329A JP2010271329A (en) | 2010-12-02 |
| JP4823377B2 true JP4823377B2 (en) | 2011-11-24 |
Family
ID=43419428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010176799A Expired - Fee Related JP4823377B2 (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Ground strain detection end |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4823377B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109253691A (en) * | 2018-10-22 | 2019-01-22 | 长沙理工大学 | A kind of Monitoring of Slope Deformation and prior-warning device |
| JP7195223B2 (en) * | 2019-06-24 | 2022-12-23 | 鹿島建設株式会社 | LINEAR OBJECT INSTALLATION METHOD AND LINEAR OBJECT INSTALLATION UNIT |
| CN114061478A (en) * | 2021-12-28 | 2022-02-18 | 浙江数智交院科技股份有限公司 | Rock-soil mass deformation monitoring device and using method thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0252222A (en) * | 1988-08-17 | 1990-02-21 | Nippon Steel Corp | Landslide sensor using optical fiber and its disposing method |
| JPH0429806A (en) * | 1990-05-28 | 1992-01-31 | Komatsu Ltd | Thermoplastic resin pellets containing long fibers and their melting equipment |
| JPH10176965A (en) * | 1996-12-18 | 1998-06-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Underground anomaly observation sensor and observation system |
| JPH10197298A (en) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Keisoku Gihan Kk | Deformation measurement method for rock mass, slope, earth structure, and civil structure |
-
2010
- 2010-08-05 JP JP2010176799A patent/JP4823377B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010271329A (en) | 2010-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4605866B2 (en) | Ground strain detection end and installation method thereof | |
| JP5005363B2 (en) | Fiber optic sensor cable | |
| JP3668199B2 (en) | Tunnel deformation measurement method | |
| US7762143B2 (en) | Penetration-type pipe strain gauge | |
| JP4823377B2 (en) | Ground strain detection end | |
| JP2014141779A (en) | Slope variation detection structure in method for stabilizing slope | |
| JP3457894B2 (en) | Optical fiber laying method and strain detecting device using optical fiber | |
| EP1840501A2 (en) | Curvature sensor | |
| CN101294490A (en) | Multi-point temperature measurement method and temperature measurement equipment in downhole formation | |
| JP5487441B2 (en) | Bolt type strain detector | |
| JP6143225B2 (en) | Ground stress sensor and earth pressure detection device | |
| JP5142029B2 (en) | Anchor function status confirmation device | |
| CN107842010A (en) | A kind of static penetrometer | |
| JP2005257602A (en) | Hole diameter measuring instrument | |
| KR20120122163A (en) | Thermocouple for the fluid in the pipe | |
| JP2007113991A (en) | Crack detection device and installation method thereof | |
| JP2006133087A (en) | Deformation monitoring device and deformation monitoring method | |
| JPH095180A (en) | Axial tension gauge | |
| JP2017211266A (en) | Ground / bedrock strain measuring device and ground / bedrock strain measuring method | |
| JP2004190478A (en) | Tunnel reinforcement peeling detection method and apparatus | |
| JP2010175313A (en) | Apparatus and method of installing temperature sensor in ground | |
| KR20110006758A (en) | Strain sensing device | |
| CN109945074B (en) | Underground sewage pipeline health detection device and installation method thereof | |
| JP2002048516A (en) | Optical fiber sensor and its construction method | |
| US20190316418A1 (en) | Method and Device for Detecting a Tensile Force Exerted While Pulling a Pipe or Line During Installation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110906 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110906 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4823377 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140916 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |