(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地すべり斜面に光ファイバとコイルばねを配設し、地すべり斜面の挙動を光ファイバに生ずるひずみ量の変化として捉え、地すべり斜面の挙動を観測するセンサであって、
前記光ファイバとコイルばねが、コイルばねと長さに余裕を持たせた光ファイバを並列にした部分と、光ファイバだけの部分とを交互に連続的に接続して構成されていることを特徴とする地すべり挙動調査用光ファイバセンサ。
【請求項２】
光ファイバだけの部分は、長さに余裕なく、張った状態となっていて光ファイバ固定金具に取り付けられている請求項１記載の地すべり挙動調査用光ファイバセンサ。
【請求項３】
コイルばねと長さに余裕を持たせた光ファイバを並列にした部分と、光ファイバだけの部分とは、伸縮性のある保護パイプで被覆されている請求項１又は２記載の地すべり挙動調査用光ファイバセンサ。
【請求項４】
保護パイプは、埋設されている請求項３記載の地すべり挙動調査用光ファイバセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地すべり斜面に光ファイバとコイルばねを配設し、地すべり斜面の挙動を光ファイバに生ずるひずみ量の変化として捉え、地すべり斜面の挙動を観測する地すべり挙動調査用光ファイバセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ファイバセンサを用いた地すべり斜面の挙動調査では、光ファイバセンサを斜面地表面下に埋設する方法や、地表面に連続的に移動杭を打設して光ファイバセンサを移動杭間に張る方法が用いられている。
【０００３】
しかし、前記従来の方法は、光ファイバセンサに生じる引張ひずみを観測するものであり、地すべり移動に伴ない光ファイバセンサに対する引張量が大きくなると光ファイバが断線することがあった。
【０００４】
一方、地すべり斜面の挙動調査ではないが、光ファイバセンサを用いて構造物の変形量を測定する技術も提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３４１８１４号公報（第３頁、図１）
【０００６】
この技術は、コイルスプリングと、該コイルスプリングの外面にその長手方向に沿って配された少なくとも１本の光ファイバと、該光ファイバが配されたコイルスプリングの周囲を被覆するための被膜とから構成され、構造物が変形してコイルスプリングが伸縮すると、光ファイバに局部的な曲げが生じ、光ファイバの光量が変化するので、この光量を検出することにより、構造物の変形量を測定するものである。
【０００７】
しかし、前記の技術の場合も、光ファイバに長さの余裕ある部分がないため、大きな変形に対応することができず、前記従来の方法と同様に光ファイバが断線し易いという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、前記のような従来の問題点を解決し、許容伸縮量が大きくて、地すべり斜面の引っ張り量が大きい場合でも、光ファイバが断線することなく、かつ圧縮量も観測可能な光ファイバセンサを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、地すべり斜面に光ファイバとコイルばねを配設し、地すべり斜面の挙動を光ファイバに生ずるひずみ量の変化として捉え、地すべり斜面の挙動を観測するセンサであって、前記光ファイバとコイルばねが、コイルばねと長さに余裕を持たせた光ファイバを並列にした部分と、光ファイバだけの部分とを交互に連続的に接続して構成されていることを特徴とする。この構成により、地すべり斜面の伸縮をコイルばねの伸縮として捉えるとともに、コイルばねの伸縮を光ファイバのひずみに変換し、光ファイバを単独でセンサとするものに比し、格段に大きな地すべり斜面の伸縮量を観測可能とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、光ファイバだけの部分は、長さに余裕なく、張った状態となっていて光ファイバ固定金具に取り付けられている。請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、コイルばねと長さに余裕を持たせた光ファイバを並列にした部分と、光ファイバだけの部分とは、伸縮性のある保護パイプで被覆されている。請求項４に記載の発明は、請求項３において、保護パイプは、埋設されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は地すべり挙動調査用光ファイバセンサによる地すべり観測の概要を示す図である。地すべり挙動調査用光ファイバセンサ（本センサ）は、同図に示すように光ファイバ１、コイルばね２、保護パイプ３などから構成されている。
【００１３】
地すべり発生予想地点である地山の地すべり斜面に沿って固定金具４を有する固定杭５が所定間隔で打設され、これら杭５間に光ファイバ１が、一部分はコイルばね２と並列に、連続して取り付けられている。すなわち、固定杭５間における光ファイバ１は、コイルばね２と長さに余裕をもたせた光ファイバ１を並列にした部分Ａと、長さに余裕なく、張った状態の光ファイバ１だけの部分Ｂとを交互に連続的に接続されており、光ファイバ１だけの部分Ｂが固定金具４に固定されている。前記の部分Ａがあることにより、コイルばね２と光ファイバ１の伸縮が自由に変形できるようになっており、該部分を含むこれらの部分Ａ，Ｂは伸縮性のある保護パイプ３で被覆されている。６は測定器で、測定に際し光ファイバ１の地表面から突出した端部に接続される。
【００１４】
本センサの地すべり斜面への設置についてより具体的に説明すれば、まず斜面を深さ数１０cm程度掘削し、センサ設置用の溝を作る。その後、光ファイバ固定金具４を杭５により固定する。次に、光ファイバ固定金具４間の前記溝に光ファイバ１の両部分Ａ，Ｂを被覆した保護パイプ３を配置し、部分Ｂを固定金具４に固定する。そして、この作業を所定長さにわたり繰り返した後、最後に前記溝を土砂で埋め戻す。埋め戻し後に光ファイバ１の地表面から突出した端部に測定器６を接続すると、設置作業は完了する。
【００１５】
前記のように本センサを設置した後、地山の斜面で地すべりが起きると、該地すべり斜面の伸縮が、コイルばね２の伸縮として捉えられ、さらにコイルばね２の伸縮が光ファイバ１のひずみに変換され、これが測定器６により計測される。
【００１６】
これにより、地すべり斜面の伸縮量が観測されることとなるが、本センサは光ファイバ１を単独でセンサとする従来のものに比べて、格段に大きな地すべり斜面の伸縮量を観測することが可能となる。
【００１７】
前記実施の形態では本センサを地すべり斜面に埋設したが、必ずしも埋設する必要はなく、地すべり斜面上の打設杭５間に配設してもよいことは勿論である。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１ないし４の発明は前記のようであって、地すべり斜面に光ファイバとコイルばねを配設し、地すべり斜面の挙動を光ファイバに生ずるひずみ量の変化として捉え、地すべり斜面の挙動を観測するセンサであって、光ファイバとコイルばねが、コイルばねと長さに余裕を持たせた光ファイバを並列にした部分と、光ファイバだけの部分とを交互に連続的に接続して構成されているので、従来の光ファイバセンサに比べて斜面の大きな伸縮量の観測が可能となる。また、地すべり挙動検出及び信号伝送路に光ファイバを使用するため、電気ノイズ、誘導雷の影響を受けない。また、信号伝送路に光ファイバを使用するため、広範囲（ファイバ最大延長距離２km）の移動観測が可能になる。さらに、複数の地すべり挙動検出部を光ファイバで直列に接続するため、従来に比べケーブルにかかる費用が節約できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す地すべり挙動調査用光ファイバセンサによる地すべり観測の概要図である。
【符号の説明】
１  光ファイバ
２  コイルばね
３  保護パイプ
４  光ファイバ固定金具
５  光ファイバ固定金具固定杭
６  計測器
【図１】
0003653549.tif 000002