(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の管材を連結部材で剛連結して構成した、地盤に挿入される地盤挿入管であって、
前記連結部材が、中空の円筒体であり、その外周面に溝を形成することによりその溝部の剛性を前記管材の剛性より低くし、前記管材に生じた変形を検出するための歪ゲージによるセンサを前記溝部に貼り付けてなり、
連結部両側の前記管材が管端が互いに離間した状態で前記連結部材により剛連結されているとともに、離間した管端間領域Ｓと前記連結部材の前記溝部の領域Ｗとの管材側方から見た位置関係が一部又は全部一致し、かつ、前記溝部に貼り付けた前記センサの位置が前記管端間領域Ｓに位置しており、
前記センサのリード線を前記溝部にあけたリード線挿通用孔から前記円筒体内に通し、前記管材の開放端から外部に引き出してなり、
前記溝、センサ、及びリード線挿通用孔が前記連結部材の直径方向の両側に設けられ、両端がそれぞれ両側の前記リード線挿通用孔に嵌合するリード線案内部材を備え、このリード線案内部材は、その長手方向に抜けるリード線案内溝を備えるとともに、このリード線案内溝の中央部を管材軸方向に開放する開放部を有することを特徴とする地盤挿入管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の管材を剛連結して構成される、地盤に挿入される地盤挿入管に関し、特に、管材どうしを連結して地盤挿入管を構成すると同時に、管材に生じた変形を高感度に検出可能なセンサ付き連結部材を備えた地盤挿入管に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、斜面の安定化を図る工法として、斜面に多数のアンカーを安定地盤の所定深さまで達するように挿入し、各アンカーの頭部に取り付けた支圧板をアンカーに対して引張り力を付与するように締着して地盤に対する支圧力を付与する斜面安定化工法がある。アンカー及び支圧板が地盤の移動に対する抵抗力を発揮して斜面の不安定な土塊の移動を抑制することができる。
【０００３】
従来より、斜面崩壊の可能性を考慮する必要のある不安定な斜面に対して、斜面を補強する対策とは別に、斜面の挙動ないし変状を検知するセンサを斜面に設置して、斜面の状況を観測する斜面観測システムに関する技術が実施されている。
斜面安定化工法を施工した斜面の場合、従来のように斜面に直接センサを設置するのでなく、例えばアンカーにセンサを取り付けて、アンカーに生じた変形を検出して、斜面の挙動ないし変状を検知するようにすれば、種々の点で効率的である。
斜面安定化工法の場合、アンカーとして管材を用いる場合があるが、その場合、管材のの外周面に歪ゲージによるセンサを貼り付けて、地盤の移動に対して抵抗するアンカーの曲げ変形を検知することが考えられる。
【０００４】
地盤に挿入する管材にセンサを取り付けたものとして、特許文献１や特許文献２がある。
特許文献１は、地山の崩落や法面の地滑りを防止するために地盤の歪を計測するパイプひずみ計であり、複数のパイプ（計測管）を継手管で連結するとともに、パイプの長手方向中間部の外面に歪ゲージを取り付け、計測ケーブルをパイプ内に通している。
【０００５】
特許文献２は、掘削パイプに作用するひずみを遠隔制御し測定する掘削パイプ用ひずみ測定装置である。この掘削パイプ用ひずみ測定装置は、掘削パイプに作用する引張り力や曲げ力やトルクを高感度に検出可能であるとともに、偶発的な高荷重に耐え得るようにしたというもので、ひずみ計７、８を外周面に取り付けた円筒状の受感部材１を掘削パイプ３に取り付け、受感部材１の内面に管よりなる安全エレメント２を取り付け、受感部材１と安全エレメント２との間を遊びをもつ態様のピン４、５、６で接続したという複雑な構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第２５１４０９５号（実開平４−２９８０６）
【特許文献２】特公昭５１−８６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のパイプひずみ計は、地盤に挿入されるパイプ（計測管）自体の外周面にセンサを取り付けるものなので、パイプの剛性が大である場合に、ひずみ検知の感度を十分高くできないことも考えられる。また、地盤への挿入時に、孔壁に接触してセンサを損傷させる恐れもある。また、使用するパイプによっては、センサを貼り付けられない場合も考えられる。
また、特許文献２の掘削パイプ用ひずみ測定装置は、特殊な用途のもので極めて複雑な構造であり、汎用性がありかつ簡単な構造とすることが望まれる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高い感度のひずみ検出が可能であり、地盤への挿入時にセンサを損傷する恐れがなく、管自体からくる制約が少なく、しかも簡単な構造のセンサ付き連結部材を備えた地盤挿入管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明は、複数の管材を連結部材で剛連結して構成した、地盤に挿入される地盤挿入管であって、
前記連結部材が、中空の円筒体であり、その外周面に溝を形成することによりその溝部の剛性を前記管材の剛性より低くし、前記管材に生じた変形を検出するための歪ゲージによるセンサを前記溝部に貼り付けてなり、
連結部両側の前記管材が管端が互いに離間した状態で前記連結部材により剛連結されているとともに、離間した管端間領域Ｓと前記連結部材の前記溝部の領域Ｗとの管材側方から見た位置関係が一部又は全部一致し、かつ、前記溝部に貼り付けた前記センサの位置が前記管端間領域Ｓに位置しており、
前記センサのリード線を前記溝部にあけたリード線挿通用孔から前記円筒体内に通し、前記管材の開放端から外部に引き出してなり、
前記溝、センサ、及びリード線挿通用孔が前記連結部材の直径方向の両側に設けられ、両端がそれぞれ両側の前記リード線挿通用孔に嵌合するリード線案内部材を備え、このリード線案内部材は、その長手方向に抜けるリード線案内溝を備えるとともに、このリード線案内溝の中央部を管材軸方向に開放する開放部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の地盤挿入管によれば、管材を連結する連結部材がセンサ付き連結部材なので、地盤に挿入された地盤挿入管に変形が生じた時のその変形量を高い感度で検出することが可能となる。すなわち、センサ付き連結部材におけるセンサを取り付ける部分が溝であり、その部分の剛性が管材の剛性より低いので、地盤挿入管全体に加わる応力をセンサ取り付け部に集中させることができ、地盤に挿入された地盤挿入管に変形が生じた時のその変形量を高い感度で検出することが可能となる。
【００１８】
また、単に高い感度で検出できるというだけでなく、連結部材の外径や板厚及び溝部又は溝部の板厚などを適切に設定することで、地盤に挿入された地盤挿入管に変形が生じた時のその変形量の検出を適切に行うことが可能となる。
また、センサが連結部材における溝部に貼り付けられているので、センサの突出高さが連結部材の外形寸法内に収まり、管材を地中に挿入する際に孔壁に接触することがなく、センサが損傷することを防止できる。
また、アンカーに用いる管材を特殊な仕様にする必要はないため、単純で安価な構成とすることができる。
【００１９】
また、アンカーなどの地盤挿入管を構成する管材を連結する連結部材として、センサを貼り付けた連結部材を用いることで、自身の変形量を検出可能な構造の地盤挿入管を施工する際の施工性を良好にすることができる。
すなわち、管材自体にセンサを取り付ける構成とした場合、長い管材にセンサを取り付ける作業はしずらいが、短い連結部材にセンサを取り付ける作業は容易である。
また、作業能率をよくするために、複数の長い管材に予めセンサを取り付けて保管しておくことは、施工の資材管理として繁雑であり種々の点で不都合であるが、センサを取り付けた短い連結部材を保管することは容易であり、資材管理も容易であり、施工性向上が図られる。また、管材として種々の長さのものを用いることがあるので、この点でも予め管材にセンサを取り付けて保管するのは、資材管理が繁雑であるが、連結部材に取り付けるのであれば、連結部材は管材の長さに関係なく共通なので、そのような問題はない。
地盤の変状を検知するためには、センサが地盤に挿入された地盤挿入管における長さ方向のどの位置に取り付けられているかが明確でなければならないが、管材に取り付けた場合、地盤挿入管の長さ方向のどの位置にセンサが取り付けられているかが不明瞭になる恐れがある。しかし、本発明によれば、センサが常に連結部材に取り付けられていることが明瞭なので、センサの位置が不明瞭になる恐れはない。
【００２０】
また、センサを貼り付けた部分の剛性を管材の剛性より適切に低くすることが容易で、管材の変形量検出の感度を高くすることが容易であるとともに、管材の歪との対応関係を明確にし易い。
【００２１】
また、リード線案内部材を設けているので、溝部の外面に貼り付けられたセンサのリード線を円滑に外部に導くことができる。
また、両側の管材がこのリード線案内部材に突き当たる態様で連結部材で剛連結される構成とすると、両側の管材の連結部材に対する位置関係を正確にかつ常に一定にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例の地盤挿入管における、管材とセンサ付きの連結部材のみを示すもので、（イ）はセンサ付き連結部材で管材を連結して構成した地盤挿入管におけるセンサ付き連結部材の部分を示す正面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面図、（ハ）は（イ）における管材のみを示した図、（ニ）は管材の横断面図である。
【図２】図１では図示を省略したリード線、リード線案内部材、リード線案内パイプを省略せずに示した本発明の一実施例の地盤挿入管におけるセンサ付き連結部材の部分を示す正面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ断面図を拡大した図である。
【図５】図２におけるセンサ付き連結部材の連結部材本体を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図６】図２〜図４におけるセンサ付き連結部材に用いられている管径方向のリード線案内部材を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は平面図、（ハ）は（ロ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図７】図６のリード線案内部材の斜視図であり、案内されるリード線を併せて示した図である。
【図８】図２〜図４におけるセンサ付き連結部材に用いられている管軸方向のリード線案内部材を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）はパイプ部を断面で示した平面図である。
【図９】図６、図７の管径方向のリード線案内部材と図８の管軸方向のリード線案内部材との結合要領を説明する縦断面図である。
【図１０】参考例として示した、センサ付き連結部材で管材を連結して構成した地盤挿入管におけるセンサ付き連結部材の部分を示すもので、（イ）は縦断面図、（ロ）は（イ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図１１】他の参考例として示した、センサ付き連結部材で管材を連結して構成した地盤挿入管におけるセンサ付き連結部材の部分を示すもので、（イ）は縦断面図、（ロ）は（イ）のＧ−Ｇ断面図である。
【図１２】さらに他の参考例として示した、センサ付き連結部材で管材を連結して構成した地盤挿入管におけるセンサ付き連結部材の部分を示すもので、（イ）は縦断面図、（ロ）は（イ）のＨ−Ｈ断面図、（ハ）は周溝を連結部材の外面に設けた変形例を示す。
【図１３】さらに他の参考例として示した、センサ付き連結部材で管材を連結して構成した地盤挿入管におけるセンサ付き連結部材の部分を示すもので、（イ）は縦断面図、（ロ）は（イ）のＩ−Ｉ断面図、（ハ）は周溝を連結部材の内面に設けた変形例を示す。
【図１４】さらに他の参考例を示すもので、センサの出力を地上の歪測定装置に無線送信可能なセンサ付きＩＣタグの構成を説明する図である。
【図１５】（イ）は本発明のセンサ付き連結部材の使用態様の一例として、斜面安定化のために斜面に挿入されるアンカーに適用される場合を説明する図、（ロ）は（イ）の一部の拡大図である。
【図１６】本発明のセンサ付き連結部材の使用態様の一例として、トンネル壁材の支持力を増やすためにトンネル掘削壁面に挿入されるアンカーに適用される場合を説明する図である。
【図１７】本発明のセンサ付き連結部材の使用態様の一例として、建物あるいは橋台などの構造物の地盤に挿入される基礎杭に適用される場合を説明する図である。
【図１８】本発明のセンサ付き連結部材の使用態様の一例として、ダム又は堤防の内部に壁面と平行に埋め込まれる管状鉄筋に適用される場合を説明する図である。
【図１９】本発明のセンサ付き連結部材の使用態様の一例として、擁壁の内部に壁面と平行に埋め込まれる管状鉄筋に適用される場合を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施した地盤挿入管について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の地盤挿入管は、地盤に挿入される管状のアンカーなどの地盤挿入管であり、複数の管材を連結部材で剛連結して構成される。複数の管材を連結する連結部材の少なくとも一部は本発明のセンサ付き連結部材で連結される。
図１は本発明の一実施例の地盤挿入管における、管材とセンサ付きの連結部材のみを示したもので、後述するリード線やリード線案内部材やリード線案内パイプの図示は省略しており、（イ）はセンサ付き連結部材１１で管材２を連結した管状アンカーなどの地盤挿入管１３のセンサ付き連結部材１１の部分を示す正面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面図、（ハ）は（イ）における管材のみを示した図、（ニ）は管材の横断面図である。
このセンサ付き連結部材（以下、場合により単に連結部材という）１１は、その連結部材本体１５が中空の円筒体であり、その長手方向の中央部の外周面に周溝１６を形成している。１６ａは後述するリード線挿通用孔である。
この連結部材１１で連結される管材２は同図（ハ）、（ニ）に示すように厚肉の円形管である。
連結部材１１と管材２とは、例えば、管材２の両端部に形成したオネジ部を連結部材１１の内面に形成したメネジ部に捻じ込むことで剛連結されている。但し、連結部材１１と管材２との剛連結の構造は特に限定されない。
連結部材１１の周溝１６の直径方向の両側にそれぞれ、管材２に生じた変形を検出するための歪ゲージ（センサ）８を貼り付けている。歪ゲージ８は樹脂で被覆したり、保護テープで覆うなどで損傷から保護するとよい。
本実施例では、両側の管材２の管端の間隔Ｓは周溝１６の幅Ｗより小さく、かつ、管端間領域（両管端の間隔Ｓの領域を指す）の全体が周溝１６の領域に含まれ、かつ、歪ゲージ８の位置が前記管端間領域Ｓに位置している。ただし上記に限らず、間隔Ｓと幅Ｗの関係が、互いに一部でもラップしていて、そのラップする範囲内に歪みゲージ８が位置する構成であればよい。
【００２５】
本発明では、連結部材１１におけるセンサ８を取り付ける部分の剛性を、管材２の剛性より低く設定する。この実施例では、連結部材１１における周溝１６の部分の剛性を管材２より剛性を低く設定する。複数の管材を連結部材で剛連結するこの種の地盤挿入管では、一般に、連結部材の部分の剛性は管材の剛性より高いが、本発明では連結部材１１に管材２より剛性の低い部分が設けられる。
一般に、外径Ｄ、内径ｄでヤング率Ｅのパイプに曲げモーメントＭが作用した時に生じる曲げひずみεは、
ε＝Ｍ・３２Ｅ／π（Ｄ３−ｄ３）
となるから、管材２の外径Ｄ２、内径ｄ２が決まれば、連結部材１１の周溝１６における外径Ｄ１と内径ｄ１とを調整することで、管材２のひずみε２より連結部材１１の周溝１６の部分のひずみε１を大きくすることができる。したがって、管材２の変形量を高い感度で検出できる。
また、単に高い感度で検出できるというだけでなく、連結部材の外径や板厚及び溝部の板厚などを適切に設定することで、必要な強度に調整することができる。
また、歪ゲージ８が連結部材１１における周溝１６に貼り付けられているので、センサの突出高さが連結部材の外形寸法内に収まり、管材２を地中に挿入する際に孔壁に接触することがなく、歪ゲージ８が損傷することを防止できる。
また、アンカーに用いる管材を特殊な仕様にする必要はないため、単純で安価な構成とすることができる。
【００２６】
また、アンカーなどの地盤挿入管を構成する管材を連結する連結部材として、センサを貼り付けた連結部材１１を用いることで、自身の変形量を検出可能な構造の地盤挿入管を施工する際の施工性を良好にすることができる。
すなわち、管材自体にセンサを取り付ける構成とした場合、長い管材にセンサを取り付ける作業はしずらいが、短い連結部材にセンサを取り付ける作業は容易である。
また、作業能率をよくするために、複数の長い管材に予めセンサを取り付けて保管しておくことは、施工の資材管理として繁雑であり種々の点で不都合であるが、センサを取り付けた短い連結部材を保管することは容易であり、資材管理も容易であり、施工性向上が図られる。また、管材として種々の長さのものを用いることがあるので、この点でも予め管材にセンサを取り付けて保管するのは、資材管理が繁雑であるが、連結部材に取り付けるのであれば、連結部材は管材の長さに関係なく共通なので、そのような問題はない。
地盤の変状を検知するためには、センサが地盤に挿入された地盤挿入管における長さ方向のどの位置に取り付けられているかが明確でなければならないが、管材に取り付けた場合、地盤挿入管の長さ方向のどの位置にセンサが取り付けられているかが不明瞭になる恐れがある。しかし、本発明によれば、センサが常に連結部材に取り付けられていることが明瞭なので、センサの位置が不明瞭になる恐れはない。
また、管端間領域Ｓの全体が周溝領域Ｗに含まれ、かつ、センサの位置が管端間領域Ｓに位置していることで、センサを貼り付けた部分の剛性を管材の剛性より適切に低くすることが容易で、管材の変形量検出の感度を高くすることが容易であるとともに、管材の歪との対応関係を明確にし易い。
【実施例２】
【００２８】
図２は図１では図示を省略したリード線やリード線案内部材やリード線案内パイプを省略せずに示した本発明の実施例の地盤挿入管１３を示すもので、実施例のセンサ付き連結部材１１で管材２を連結した地盤挿入管１３のセンサ付き連結部材１１の部分を示す正面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図、図４は図２の拡大したＣ−Ｃ断面図である。図５は図２におけるセンサ付き連結部材１１の連結部材本体１５を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＤ−Ｄ断面図である。
このセンサ付き連結部材１１は、その連結部材本体１５が前述の通り中空の円筒体であり、その長手方向の中央部の外周面に周溝１６を形成している。周溝１６には、後述するリード線案内部材１７を嵌合させる前述のリード線挿通用孔１６ａが直径方向の両側にあけられている。
管材２は前述の通り厚肉の円形管である。
連結部材１１と管材２とは、前述した通り、管材２の両端部に形成したオネジ部を連結部材１１の内面に形成したメネジ部に捻じ込むことで剛連結されている。
連結部材１１の周溝１６の直径方向の両側にそれぞれ、管材２に生じた変形を検出するための歪ゲージ（センサ）８を貼り付けている。
両側の管材２の管端は、直径方向両側のリード線挿通用孔１６ａに両端部を嵌合させたリード線案内部材１７に突き当たっており、リード線案内部材１７の厚み分の間隔Ｓで離間している。前述した通り、両側の管材２の管端の間隔Ｓは周溝１６の幅Ｗより小さく、かつ、管端間領域（両管端の間隔Ｓの領域を指す）の全体が周溝１６の領域に含まれ、かつ、歪ゲージ８の位置が前記管端間領域Ｓに位置している。
連結部材１における周溝１６の部分は、前述した通り管材２より剛性が低くされている。
【００２９】
歪ゲージ８のリード線９は、詳細は後述するが、リード線挿通用孔１６ａに嵌合させたリード線案内部材１７の後述するリード線案内溝１７ａを通って連結部材１１内に引き入れられ、リード線案内部材１７の中央部に取り付けたリード線案内パイプ１９内を通り、管材２内を通って管材２の開放端から外部に引き出され、歪測定装置に接続される。
【００３０】
上記のセンサ付き連結部材１１によれば、前述した通り、地盤に挿入された地盤挿入管１３に変形が生じた時のその変形量を高い感度で検出することが可能となる、単に高い感度で検出できるというだけでなく地盤に挿入された地盤挿入管に変形が生じた時のその変形量の検出を適切に行うことが可能となる、などの効果が得られる。
また、リード線９がリード線案内部材１７のリード線案内溝１７ａを通って連結部材１１内に引き入れられ、リード線案内パイプ１９内を通り、管材２内を通って管材２の開放端から外部に引き出されるので、管材２を地中に挿入する際に孔壁に接触して歪ゲージ８が損傷する恐れはない。
【実施例３】
【００３１】
前記リード線案内部材１７は、図６、図７にも示すように、全体として細長い直方体状部材の底面側に長手方向に抜けるリード線案内溝１７ａを備えるとともに、このリード線案内溝１７ａの中央部を管材軸方向に開放する開放部１７ｂを有している。前記開放部１７ｂは中央部に形成した台形状の凹所により形成されている（凹所＝開放部１７ｂ）。リード線案内溝１７ａは溝底面１７ａ’が中央部に向かって上向きに傾斜して、リード線９をスムーズに導くようにしている。
【００３２】
前記リード線案内パイプ１９は、図８、図９に示すように、パイプ１９ａの下端部にリード線案内部材１７の凹所１７ｂの台形形状に合わせた円錐状部１９ｂを固定した構造であり、円錐状部１９ｂの内部に円錐状部１９ｂの円錐面とは逆向きの円錐状の孔１９ｂ’を有している。
リード線案内パイプ１９の円錐状部１９ｂがリード線案内部材１７の凹所１７ｂに固定されると、リード線案内溝１７ａ、円錐状孔１９ｂ’、パイプ１９ａ内からなる、リード線９を案内する通路が形成される。
リード線案内パイプ１９の円錐状部１９ｂをリード線案内部材１７の凹所１７ｂに固定する手段は、テーパネジによる螺合、その他、種々の構造を採用できる。
連結部材１１の周溝６の外面に貼り付けた歪ゲージ８のリード線９は、リード線案内部材１７のリード線案内溝１７ａを通り、リード線案内パイプ１９の円錐状部１９ｂの円錐状孔１９ｂ’を経てパイプ１９ａ内に導かれ、管材２の内部を通って、外部の歪測定装置に接続される。
【実施例４】
【００３３】
参考例として図１０に示した地盤挿入管２３におけるセンサ付き連結部材２１は、中実円筒体の連結部材本体２５を用いたものである。
中実の連結部材本体２５の外周面に周溝２６を形成し、この周溝２６に歪ゲージ８を貼り付ける。
リード線９は、図示例では管材２の外面に沿って地上に導く。リード線９には、前述したように何らかの保護被覆を施す。あるいは、図示は省略するが、連結部材本体２５の外面にリード線挿通用の縦溝を形成し、リード線をこの縦溝を通し管材２の内部を通して地上に導くようにしてもよい。
【実施例５】
【００３４】
また、参考例として図１１に示した地盤挿入管３３におけるセンサ付き連結部材３１は、管材２の内部に嵌合して剛連結される中空円筒体の連結部材本体３５を用いたものである。
連結部材本体３５の外周面に周溝３６を形成し、この周溝３６に歪ゲージ８を貼り付ける。
図示は省略するが、リード線は、図１０と同様に管材２の外面に沿って地上に導くか、あるいは、周溝３６の部分にリード線挿通用孔をあけ、このリード線挿通用孔から連結部材３１の内部に入れ、管材２の内部を通して地上に導くとよい。
【実施例６】
【００３５】
また、参考例として図１２（イ）、（ロ）に示した地盤挿入管４３におけるセンサ付き連結部材４１は、管材２の内部に嵌合して剛連結される中空円筒体の連結部材本体４５を用いるとともに、連結部材本体４５の内周面に周溝４６を形成し、この周溝４６に歪ゲージ８を貼り付けたものである。
この場合、連結部材４１がある程度短い場合であり、連結部材４１の内面に歪ゲージ８を貼り付けることに工夫を要するが、リード線９をそのまま管材２内を通すことができる。
また、同じく参考例として図１２（ハ）に示した連結部材４１'は、周溝４６'を連結部材本体４５'の外面に設けたものである。歪ゲージ８は連結部材本体４５の内面の周溝４に対応する位置に貼り付ける。この場合は、歪ゲージ８を貼り付ける筒内面に段差がないので、歪ゲージ８を貼り付ける作業が図１２（イ）、（ロ）の場合よりやや容易である。
図１０、図１１、図１２のように、連結部材を管材２の内部に挿入固定する場合は、連結部材の外面にオネジを形成し、管材２の端部の内面にメネジを形成するとよい。
【実施例７】
【００３６】
また、参考例として図１３（イ）、（ロ）に示した地盤挿入管５３におけるセンサ付き連結部材５１は、連結部材本体５５は、図１の連結部材本体５と同じく、管材２の外面に被さる態様で剛連結され、かつ、外周面に周溝５６を設けるが、歪ゲージ８を連結部材本体５５の内面に貼り付けたものである。
この場合も、連結部材５１の内面に歪ゲージ８を貼り付けることに工夫を要するが、リード線９をそのまま管材２内を通すことができる。
同じく参考例として図１３（ハ）に示した連結部材５１'は、周溝５６'を連結部材本体５５'の内面に設け、この周溝５６'に歪ゲージ８を貼り付けたものである。
【実施例８】
【００３７】
歪ゲージ８の出力をリード線で地上の歪測定装置に伝達する構成に代えて、参考例として示した図１４では、ＩＣタグ６１に歪ゲージ８を接続したセンサ付きＩＣタグ６０により、歪ゲージ８の出力を無線で地上の歪測定装置６９に伝達する構成としたものである。
ＩＣタグ６０は、電源部６２、ＣＰＵ６４やメモリ６５を備えて歪ゲージ８の出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換などの処理をするゲージ出力処理手段６３、送受信回路６６、アンテナ部６７などからなる。
センサ付きＩＣタグ６０は、ＩＣタグリーダ（又はリーダライタ）６８から送られた無線信号に応答して、歪ゲージ８の出力をデジタル信号としてアンテナ部６７からＩＣタグリーダ６８に送信し、地上の歪測定装置６９がＩＣタグリーダ６８からの信号により連結部材に生じている歪を測定する。
なお、電源部６２は、電池であってもよいが、地上の外部装置から送られた充電用の電波で充電可能なバッテリとすることも可能である。また、コンデンサを備えて外部装置からの電波で電力供給が可能なものとすることも可能である。
【実施例９】
【００３８】
図１５は本発明のセンサ付き連結部材を、斜面安定化のために斜面に挿入されるアンカー（地盤挿入管）７１に適用した場合を説明する図である。なお、以下の図１５〜１９ではセンサ付き連結部材を符号１で示している。
図１５（イ）に斜面安定化工法を施工した斜面７２を模式的に示す。同図（ロ）は１つのアンカーの部分を拡大した図である。Ｓはすべり線を示す。
斜面安定化工法では、斜面に多数のアンカー７１を安定地盤の所定深さまで達するように挿入し、各アンカー７１の頭部に支圧板７３を取り付け、支圧板７３をアンカー７１に対して引張り力を付与するように締着して、地盤に対する支圧力を付与する。アンカー７１及び支圧板７３が地盤の移動に対する抵抗力を発揮して斜面の不安定な土塊の移動の程度を小さくすることができる。
アンカー７１として一般に、外周面にネジを形成した例えば長さ１．５ｍなどの中空のロックボルト（管材）をカプラ（連結部材）で連結したものが用いられている。自穿孔式のロックボルトの場合は先端にビットを備えており、先端のビットで地盤に孔をあけながら挿入し、必要に応じてロックボルトをカプラで連結しながら安定地盤の所定深さまで達するように挿入する。ロックボルトを挿入した後、孔とロックボルトとの間の隙間にモルタルを充填する。
地盤の移動が生じた場合、破線で示すようにアンカー（地盤挿入管）７１に変形が生じ、アンカー７１を構成する管材に変形が生じるとともに、連結部材１にも変形が生じる。
この連結部材１に生じたひずみを歪ゲージ８で検出して、管材の変形状況を検知することができ、斜面の変状を知ることができる。
これにより、斜面の再整備をしたりさらなる斜面対策を実施したりすることができ、また、斜面崩壊の警報を発信することも可能となる。
斜面安定化工法に用いる部材（アンカー）であり、かつ斜面の変状を検知するものなので、斜面変状検知装置を別途設置する場合と比べて、斜面変状検知を可能にする手段として効率的で施工が容易であり、費用も安価に済む。
【実施例１０】
【００３９】
図１６は本発明のセンサ付き連結部材を、トンネル工事において、トンネル壁材の支持力を増やすためにトンネル掘削壁面に挿入されるアンカー８１に適用した場合を説明する図である。アンカー（地盤挿入管）８１は複数本の管材を本発明のセンサ付き連結部材１で剛連結してなる。同図において、８２は例えばカルバートなどのトンネル壁面を示す。破線はトンネル壁面が変形した場合の壁面を模式的に示す。矢印はトンネル壁面を形成する壁材に作用する土圧を示し、８３で示した実線は土圧の分布を示す。
構築されたトンネルにおいて、土圧の影響によるトンネルの変位量、変形状況は目視での確認は困難であるが、トンネル壁材の支持力を増やすためにトンネル掘削壁面に挿入されるアンカーとして、本発明のセンサ付き連結部材１で管材を連結したアンカー８１を用いると、アンカーとしての支持力増強の役割を果たしながら、土圧の影響によるトンネルの変位量、変形状況をアンカーの連結部（連結部材１）から検知することができるので、危険時に警報を発信して事故を未然に防ぐことができ、また、支持力の不足する箇所や壊れた箇所を早期発見して補修を実施することができ、安全性が向上する。
【実施例１１】
【００４０】
図１７は本発明のセンサ付き連結部材を、建物、橋台などの構造物の地盤に挿入される基礎杭に適用した場合を説明する図である。同図において、９１は基礎杭、９２は基礎スラブ、９３は建物、橋梁などの構造物の一部を示す。９４は地盤。Ｐ１、Ｐ２は風圧や地震等も加味した変動する上載荷重を示す。矢印Ｐ１、Ｐ２に沿う波形の実線は、地震や風圧で上載荷重が変動することを示している。
構造物の設置地盤が、構造物の自重や風圧や、地震、雨などの影響によって変化（変形、沈下、液状化など）した場合、基礎杭に曲げひずみ、軸ひずみが発生する。そのような構造物の基礎杭として、本発明のセンサ付き連結部材１で管材を連結した基礎杭９１を用いると、基礎杭としての本来の役割を果たしながら、基礎杭の連結部（連結部材１）から基礎杭のひずみを検知して、構造物の地盤の変化を早期に検知することができ、早期に対策を講じることができる。
【実施例１２】
【００４１】
図１８は本発明のセンサ付き連結部材を、ダム又は堤防１０２の内部に壁面１０３と平行に埋め込まれる管状鉄筋１０１に適用した場合を説明する図である。矢印Ｐは水圧、１０４で示す実線は水圧分布を示す。波形の破線は水位が変動することを模式的に示すものであり、壁面１０３に作用する水圧が変動する。
図１９は本発明のセンサ付き連結部材１を、擁壁１１２の内部に埋め込まれる管状鉄筋１１１に適用した場合を説明する図である。矢印Ｐは土圧、１１４で示す実線は土圧分布を示す。
ダムや堤防や擁壁の内部に壁面と平行に埋め込まれる管状鉄筋として、本発明のセンサ付き連結部材１で管材を連結した管状鉄筋１０１、１１１を用いると、管状鉄筋としての本来の役割を果たしながら、管状鉄筋１０１、１１１の連結部（連結部材１）からダムや堤防や擁壁のひずみを検知して、ダムや堤防や擁壁の変形状況を把握することができ、早期に対策を講じることができる。
【実施例１３】
【００４２】
上述の各実施例において、標準長さあるいは規定長さの地盤挿入管（アンカー、基礎杭、管状鉄筋など）どうしをセンサ付き連結部材で連結する場合に限らず、地盤挿入管を任意の位置で切断し、その切断端部間を本発明のセンサ付き連結部材で連結することで、任意の位置の変形を計測することができる。
図１〜図９に示した実施例においては、センサを貼り付ける溝を周溝としたが、必ずしも周溝である必要はない。少なくともセンサを貼り付けることができる広さの、凹所とも言える溝であってもよい。また、センサとリード線挿通用孔とを設けることができる広さの溝であればよい。
【符号の説明】
【００４３】
１、１１  センサ付き連結部材（連結部材）
２    管材
１３  地盤挿入管（アンカー、基礎杭、管状鉄筋など）
１５  連結部材本体
１６  周溝（溝）
８  歪ゲージ（センサ）
９  リード線
Ｓ  両側の管端の間隔
Ｗ  周溝の幅
１６ａ  リード線挿入穴
１７  リード線案内部材
１７ａ  リード線案内溝
１７ａ' 溝底面
１７ｂ  凹部（開放部）
１９  リード線案内パイプ
１９ａ  パイプ
１９ｂ  円錐状部
１９ｂ'  円錐状孔
７１  アンカー（地盤挿入管）
７２  斜面
８１  アンカー（地盤挿入管）
８２  トンネル壁面
９１  基礎杭（地盤挿入管）
９２  基礎スラブ
１０１  管状鉄筋（地盤挿入管）
１０２  ダム又は堤防
１１１  管状鉄筋（地盤挿入管）
１１２  擁壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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