(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２点以上の測定区間の変位を計測する多点変位計測システムにおいて、１台の変位結合器及び変位センサと、少なくとも２点以上の測定区間に設置された複数の杭と、一端側が１台の変位結合器に結合され他端側が各杭に連結され変位結合器と各杭間で張設された複数の配線とから構成すると共に、前記変位結合器は配線引張方向への杭変位時に作動してその変位情報を変位センサに伝達する機構を有し、変位センサは前記変位結合器からの変位情報に基づいて杭の変位量を計測することを特徴とする多点変位計測システム。
【請求項２】
変位センサからの配線が側周面に巻き付いた円盤と複数杭からの配線が側周面に巻き付いた円盤とは連動連結され、変位センサからの配線が巻き付いた円盤と複数杭からの配線が巻き付いた円盤の直径比の変化で変位センサに接続する配線の移動量と杭に接続する配線の移動量を任意比率にすることにより、変位センサの変位計測スパンおよび変位検知感度を変更する変位結合器を備えた請求項１記載の多点変位計測システム。
【請求項３】
変位センサからの配線を回転体に連結する連結点の設置位置と、杭からの配線を回転体に連結する連結点の設置位置と、回転体の回転軸の設置位置とはそれぞれ異なる位置に設けられ、回転体の回転軸の設置位置に対する変位センサからの配線を回転体に連結する連結点の設置位置及び杭からの配線を回転体に連結する連結点の設置位置の変化で、変位センサに接続する配線の移動量と杭に接続する配線の移動量を任意比率にすることにより、変位センサの変位計測スパンおよび変位検知感度を変更する変位結合器を備えた請求項１記載の多点変位計測システム。
【請求項４】
変位計測区間である変位結合器と複数杭との間に張設された配線の張力を一定に保持する目的で杭側の配線の他端に連結された定荷重錘と、複数計測区間の最大変位を検知するために杭側の配線上に連結されたストッパー可動部と、杭に取り付けられ、前記ストッパー可動部を係止するストッパー固定部とを備えた請求項１記載の多点変位計測システム。
【請求項５】
少なくとも３点以上の測定区間の変位を計測する多点変位計測システムにおいて、少なくとも３点以上の測定区間に設置された複数の杭と、一端側が変位結合器に結合され他端側が杭に連結され変位結合器と杭間で張設された複数の配線とを備え、１台の変位結合器には異なる杭に張設された２本又は３本の配線の一端側が結合され、各杭には１本の配線又は２本の配線の他端側が連結され、２本の配線の他端が連結される杭にあっては２本の配線の一端側は別々の変位結合器に結合され、変位結合器と杭との間に張設された配線の張力を一定に保持する目的で杭側の配線の他端に定荷重錘が連結され、定荷重錘に連結され且つ下方向のみに可動な可動盤が杭に取り付けられ、変位結合器は配線引張方向への杭変位時に作動してその変位情報を変位センサに伝達する機構を有し、変位センサは前記変位結合器からの変位情報に基づいて杭の変位量を計測し、変位情報から変位箇所を識別する識別演算機能とを備えたことを特徴とする多点変位計測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、斜面の健全度診断および崩壊予知等を目的に斜面変位を監視するもので、１台の変位センサで多数区間の変位を計測し、また、少ない台数で多数区間の変位箇所を特定する多点変位計測システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道、道路などの斜面では豪雨、地震のみならず種々の環境変化による崩壊事故が起こっている。これらの被害を防止するには斜面の健全度の把握や崩壊の危険性のある斜面の変位を計測・監視し異常を早期に検知することが必要である。従来は斜面変位を自動計測するため、計測対象斜面の２点間に温度膨張係数の小さいインバー線等を布線して、斜面変位に応じたインバー線の動きを電気信号に変換して変位を計測する伸縮計（以後変位センサと記す）や光ファイバの透過強度に変換して変位を計測する光変位センサを利用した斜面モニタリングが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
光変位センサや変位センサ（伸縮センサ）は１計測点に１台のセンサが必要なため、多数点を計測する場合は変位センサの台数およびこれら変位センサへの光ファイバや電源・信号線等も計測点数に比例して増加するなどの課題がある。
【０００４】
図８は従来式変位センサによる斜面変位計測方法を示したもので、計測区間の斜面１０に杭９−１、９−２を打ち込み杭間にインバー線２３を布設する。杭９−１上部に固定された変位センサ６から引き出されたインバー線には定荷重錘５により一定張力が加えられて、杭間の変位に応じてインバー線２３が移動するようになっている。インバー線２３の移動量は変位センサ６内部の摺動抵抗や歪ゲージ等により電気信号に変換されるが、このため変位センサ６に電気回路の電源線１９や電気信号線２０が接続されている。インバー線２３は草木および動物等の影響を受けないように保護管２１内部に支持杭２２を介して設置される。
【０００５】
特願２００１−２４８３００には斜面変位計測例として光ファイバ１ラインに光変位センサを直列に複数台接続して、変位を計測する方法が記載されているが、計測点毎に１台の光変位センサを使用していることに変わりなく、光ファイバ１ラインに１光変位センサ適用すると以下の計測法になることは容易に推定できる。図９は従来型変位センサを用いた斜面１０の上部、下部各５区間の変位計測例を示したものである。変位センサ６−１〜６−１０が固定された杭と杭９−１〜９−１０の間には個々にインバー線２３−１〜２３−１０が布設され、杭間の変位によるインバー線の移動を変位センサで検知するため１０台の変位センサが必要である。また各変位センサには電源線・信号線または光ファイバの布設が必要で、（図９では変位センサ６−１０の接続ケーブル２４−１０のみ記載し他は省略した）信号処理器２５も１０点用が必要となり、システムの簡略化や低価格化に課題がある。
【０００６】
この発明は上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、１台の変位センサで多数区間の変位を計測し、また、少ない台数で多数区間の変位箇所を特定する多点変位計測システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくとも２点以上の測定区間の変位を計測する多点変位計測システムにおいて、１台の変位結合器及び変位センサと、少なくとも２点以上の測定区間に設置された複数の杭と、一端側が１台の変位結合器に結合され他端側が各杭に連結され変位結合器と各杭間で張設された複数の配線とから構成すると共に、前記変位結合器は配線引張方向への杭変位時に作動してその変位情報を変位センサに伝達する機構を有し、変位センサは前記変位結合器からの変位情報に基づいて杭の変位量を計測する手段よりなるものである。
【０００８】
また請求項１の発明の好ましい態様として、変位センサからの配線が側周面に巻き付いた円盤と複数杭からの配線が側周面に巻き付いた円盤とは連動連結され、変位センサからの配線が巻き付いた円盤と複数杭からの配線が巻き付いた円盤の直径比の変化で変位センサに接続する配線の移動量と杭に接続する配線の移動量を任意比率にする変位結合器を備えている。
【０００９】
また請求項１の発明の好ましい態様として、変位センサからの配線を回転体に連結する連結点の設置位置と、杭からの配線を回転体に連結する連結点の設置位置と、回転体の回転軸の設置位置とはそれぞれ異なる位置に設けられ、回転体の回転軸の設置位置に対する変位センサからの配線を回転体に連結する連結点の設置位置及び杭からの配線を回転体に連結する連結点の設置位置の変化で、変位センサに接続する配線の移動量と杭に接続する配線の移動量を任意比率にすることにより、変位センサの変位計測スパンおよび変位検知感度を変更する変位結合器を備えている。
【００１０】
また請求項１の発明の好ましい態様として、変位計測区間である変位結合器と複数杭との間に張設された配線の張力を一定に保持する目的で杭側の配線の他端に連結された定荷重錘と、複数計測区間の最大変位を検知するために杭側の配線上に連結されたストッパー可動部と、杭に取り付けられ、前記ストッパー可動部を係止するストッパー固定部とを備えている。
【００１１】
また請求項５の発明は、少なくとも３点以上の測定区間の変位を計測する多点変位計測システムにおいて、少なくとも３点以上の測定区間に設置された複数の杭と、一端側が変位結合器に結合され他端側が杭に連結され変位結合器と杭間で張設された複数の配線とを備え、１台の変位結合器には異なる杭に張設された２本又は３本の配線の一端側が結合され、各杭には１本の配線又は２本の配線の他端側が連結され、２本の配線の他端が連結される杭にあっては２本の配線の一端側は別々の変位結合器に結合され、変位結合器と杭との間に張設された配線の張力を一定に保持する目的で杭側の配線の他端に定荷重錘が連結され、定荷重錘に連結され且つ下方向のみに可動な可動盤が杭に取り付けられ、変位結合器は配線引張方向への杭変位時に作動してその変位情報を変位センサに伝達する機構を有し、変位センサは前記変位結合器からの変位情報に基づいて杭の変位量を計測し、変位情報から変位箇所を識別する識別演算機能とを備えた手段よりなるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に記載した発明の実施の形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。
【００１３】
〔実施の形態―１〕
ここで図１は多点変位計測の一例として３点計測方法の説明、変位結合器の一例として変位結合器の構造と動作を示したものである。
【００１４】
図１において、多点変位計測システムは、１台の変位結合器１及び変位センサ６を用いて少なくとも２点以上の測定区間の変位を計測するシステムで、１台の変位結合器１及び変位センサ６、少なくとも２点以上の測定区間に取り付けられた複数の杭９−２，９−３，９−４・・・・（図１では３点）、一端側が１台の変位結合器１に結合され他端が各杭９−２，９−３，９−４・・・・に連結され変位結合器１と各杭９間で張設された複数の配線７−３，７−４，７−５等から構成される。
【００１５】
変位結合器１は、各杭９の伸張変位つまり配線７を引っ張る方向に杭９が変位した場合つまり変位結合器１と各杭９間との距離が長くなる方向に各杭９が変位した場合に各配線７の引張移動に連動して作動して、その変位情報を変位センサ６に伝達する。変位センサ６では変位結合器１からの変位情報に基づいて杭９の変位量を計測する。
【００１６】
変位結合器１は計測区間の一端側斜面１０−１に打ち込まれた杭９−１上に固定される。変位結合器１の内部には回転軸２が回転自在に軸支され、回転軸２の外周側面には配線結合用の円盤３と変位センサ伝達用の円盤４とが一体的に装着されている。つまり円盤３，４の回転中心軸芯と回転軸２の回転中心軸芯とは同一上にあり、変位結合器１内部の円盤３、４は回転軸２と一体となって回転する。
【００１７】
円盤３の側周面には配線７−３、７−４および７−５の一端側が巻き付けられている。円盤３の側周面には、配線７−３、７−４および７−５の一端側がそれぞれ絡まないように、配線７−３、７−４および７−５の専用の巻き付け溝が形成されている。配線７−３、７−４および７−５の他端はそれぞれの計測区間のもう一方の斜面１０−２〜１０−４に打ち込まれた杭９−２〜９−４に定荷重錘５ａと共に連結される。定荷重錘５ａは配線７の矢印ａ方向への引張力つまり配線７の引っ張り方向への引張力を一定にするもので、詳細機能は後記するが回転軸２を矢印ｃ方向へ回転させる付勢力を付与する。変位結合器１と杭９間には方向変換や配線７の弛み防止のため必要に応じて滑車８が設けられる。
【００１８】
変位結合器１内部の円盤４は回転軸２と一体となって回転する。円盤４の側周面には配線７−１と７−２の一端側が巻き付けられている。円盤４の側周面には、配線７−１、７−２の一端側がそれぞれ絡まないように、配線７−１、７−２の専用の巻き付け溝が形成されている。配線７−１の他端は定荷重錘５に連結されて矢印ｂ方向へ引張力が加えられ回転軸２を矢印ｄ方向へ回転させる付勢力を付与する。また配線７−２の他端は変位センサ６に連結されている。初期状態では配線７−３〜７−５の矢印ａ方向への引張力と、配線７−１の矢印ｂ方向への引張力が均衡しており回転軸２は停止している。しかし例えば杭９−２が配線引張力に打ち勝って矢印ａ方向に移動すると円盤３、４は矢印ｃ方向に回転し、円盤４に巻き付けられた配線７−２の一端側は円盤４に巻き付き、矢印ｂ方向と逆方向へ移動するので変位センサ６により変位量を検知できる。
【００１９】
また、円盤３と円盤４の直径比の変化で配線７−１、７−２の移動量と配線７−３〜７−５の移動量を任意比率にすることにより、変位センサ６の変位計測スパンおよび変位検知感度を変更できる。この場合、円盤３の直径が円盤４の直径よりも大きいとき、配線７−３〜７−５の移動量に対し配線７−２の移動量は小さくなるので変位計測スパンは拡大し、円盤３の直径が円盤４の直径よりも小さいとき、配線７−３〜７−４の移動量に対し配線７−２の移動量は大きくなるので変位検知感度は高くなる。
【００２０】
〔実施の形態―２〕
ここで図２は多点変位計測の一例として３点計測方法の説明、変位結合器の一例として変位結合器の構造と動作を示したものである。
【００２１】
図２において、変位結合器１は、各杭９の伸張変位つまり配線７を引っ張る方向に杭９が変位した場合つまり変位結合器１と各杭９間との距離が長くなる方向に各杭９が変位した場合に各配線７の引張移動に連動して作動して、その変位情報を変位センサ６に伝達する。変位センサ６では変位結合器１からの変位情報に基づいて杭９の変位量を計測する。
【００２２】
変位結合器１は計測区間の一端側斜面１０−１に打ち込まれた杭９−１上に固定される。変位結合器１の内部には、バー型の回転体３ａが杭９−１の上部に回転軸２によって回転自在に軸支されている。バー型の回転体３ａは回転軸２を中心として回転する。バー型の回転体３ａはその中央部分に回転軸２が位置し、回転軸２を挟んでバー型の回転体３ａの両端側に連結点３ｂと連結点３ｄとは位置している。つまり、回転軸２，連結点３ｂ及び連結点３ｄの位置はバー型の回転体３ａ上の異なる箇所にそれぞれ位置している。
【００２３】
回転体３ａの一端側には配線７−３、７−４および７−５の一端が連結点３ｂで連結されている（図２において配線７−３，７−５は途中で省略して図示している）。配線７−３、７−４および７−５の他端はそれぞれの計測区間のもう一方の斜面１０−２〜１０−４に打ち込まれた杭９−２〜９−４に定荷重錘５ａと共に連結される。定荷重錘５ａは配線７の矢印ａ方向への引張力つまり配線７の引っ張り方向への引張力を一定にするもので、詳細機能は後記するが回転体３ａを矢印ｃ方向へ回転させる付勢力を付与する。変位結合器１と杭９間には方向変換や配線７の弛み防止のため必要に応じて滑車８が設けられる。
【００２４】
回転体３ａの他端には配線７−１と７−２がそれぞれ連結点３ｃ、３ｄで連結されており、配線７−１は定荷重錘５に連結されて矢印ｂ方向へ引張力が加えられ回転体３ａを回転軸２を中心として矢印ｄ方向へ回転させる付勢力を付与する。また配線７−２は変位センサ６に連結されている。初期状態では配線７−３〜７−５の矢印ａ方向への引張力と、配線７−１の矢印ｂ方向への引張力が均衡しており回転体３ａは停止している。しかし例えば杭９−２が配線引張力に打ち勝って矢印ａ方向に移動すると回転体３ａは回転軸２を中心として矢印ｃ方向に回転するため、配線７−２は矢印ｂ方向と逆方向へ移動するので変位センサ６により変位量を検知できる。
【００２５】
また、回転軸２に対する連結点３ｂ、３ｄの設置位置の変化、つまり連結点３ｂから回転軸２までの距離と連結点３ｄから回転軸２までの距離を各々変えることで、配線７−１、７−２の移動量と配線７−３〜７−５の移動量を任意比率にすることにより、変位センサ６の変位計測スパンおよび変位検知感度を変更できる。この場合、回転軸２に対し連結点３ｂの設定位置が連結点３ｄの設定位置より離れているとき、配線７−３〜７−５の移動量に対し配線７−２の移動量は小さくなるので変位計測スパンは拡大し、回転軸２に対し連結点３ｄの設定位置が連結点３ｂの設定位置より離れているとき、配線７−３〜７−５の移動量に対し配線７−２の移動量は大きくなるので変位検知感度は高くなる。
【００２６】
〔実施の形態−３〕
ここで図１は多点変位計測の一例として３点計測方法の説明図、変位結合器の一例として変位結合器の構造と動作を示したもの、図３（Ａ）、（Ｂ）多点計測システムにおいて定荷重錘、ストッパー可動部、ストッパー固定部を適用した例、図４は多点変位計測システムを斜面に適応した例を示したものである。
【００２７】
図３（Ａ）（Ｂ）は配線の張力を一定に保持する定荷重錘と、複数計測区間の最大変位を検知するために杭側の配線上に固定するストッパー可動部と杭に設置するストッパー固定部の動作概念図、初期設定状態を示している。本図において、配線７−３〜７−５の他端には定荷重錘５ａが連結されている。杭９−２〜９−４の上端には水平状に張設された配線７−３〜７−５の他端側を下向きに方向変換させる滑車８ａが取り付けられている。滑車８ａの下方の杭９−２〜９−４の伸張変位方向側となる後部側面にはストッパー固定部１２ｂが杭９−２〜９−４の伸張変位方向側に向けて張り出して取り付けられている。ストッパー固定部１２ｂには配線７−３〜７−５の他端側が挿通する穴１２ｄが形成されている。穴１２ｄを下向きに挿通する配線７−３〜７−５の他端側にはストッパー可動部１２ａが連結されている。
【００２８】
配線７−３〜７−５は杭９−２〜９−４上部に設置された滑車８ａで方向変換され定荷重錘５ａで下向きの荷重がかかっている。初期状態で杭９−２〜９−４に設置されたストッパー固定部１２ｂに設けられた穴１２ｄの下面側に配線７−３〜７−５のストッパー可動部１２ａが当接して係止される。従って配線７−３〜７−５は矢印ａ方向つまり引っ張られる方向には動くが反対方向つまり収縮方向には動かない構造となっている。
【００２９】
図１及び図３において杭９−２が右方向に動くと配線７−３が矢印ａ方向に引っ張られ円盤３が矢印ｃ方向に回転するため配線７−４、配線７−５には弛みがでて全体のトルクバランスがくずれ正確な変位が計測できなくなることが考えられる。しかし配線７−４、配線７−５の他端には定荷重錘５ａが常時下向きに作用している。この定荷重錘５ａによって配線７−４、配線７−５の他端はΔＬだけ下方に移動して、配線７−４、配線７−５の弛みは解消されると共に一定張力が作用する。
【００３０】
図３（Ｂ）は前記配線７−４，７−５の弛みを取った例を示したもので定荷重錘５ａはΔＬだけ下方に移動し配線７−４，７−５の弛みを無くし一定引張力が加わっている。この場合杭９−３（又は９−４）が右に動くと、定荷重錘５ａがΔＬ（不感領域）だけ上昇するがその後は配線７−４（又は７−５）を矢印ａの方向に引っ張ることになる。このため多点変位計測ではいずれかの最大変位が検知されることになる。
【００３１】
即ち、杭９−２が最初に伸張変位例えば右側に１０cm変位すると、配線７−３は右側に引っ張られて１０cm移動し、右側に移動する配線７−３の一端側は円盤３を介して変位結合器１の回転軸２を矢印ｃ方向に１０cm相当分だけ回転させ、配線７−２は円盤４に巻き付き引っ張られて配線７−２を通じて変位センサ６は何れかの杭９が１０cm変位したことを検知する。このとき、変位しない杭９−３、９−４側の配線７−４，７−５の他端はΔＬ＝１０cmだけ下がる。
【００３２】
続いて、杭９−３が伸張変位例えば右側に６cm変位すると、配線７−４の他端は６cm上昇するが、未だΔＬ＝４cmあるため、配線７−４の他端側のストッパー可動部１２ａは杭９−３のストッパー固定部１２ｂに当接せず、このため、配線７−４は右側に引っ張られて矢印ａ方向に移動することがなく、このため、変位結合器１の回転軸２は回転せず、杭９−３の伸張変位は変位センサ６によっては検知されない。このとき、杭９−２、９−４側の配線７−３、７−５の他端は変位せず、配線７−３の他端側はΔＬ＝０cm、配線７−５の他端側はΔＬ＝１０cmのままである。
【００３３】
その後、杭９−４が伸張変位例えば右側に１６cm変位すると、配線７−５の他端は１６cm上昇しようとするが、上昇できる範囲はΔＬ＝１０cmのため、配線７−５の他端が１０cm上昇した時点で配線７−５の他端側のストッパー可動部１２ａは杭９−４側のストッパー固定部１２ｂの下面側に当接する。当接するまでは配線７−５は移動しないが当接後は配線７−５は右側に６cm引っ張られて移動する。６cm右側に移動する配線７−５の一端側は円盤３を介して変位結合器１の回転軸２を矢印ｃ方向にさらに６cm相当分加えただけ回転させる。つまり回転軸２は最初の１０cmに６cmを加えた分の合計１６cm相当分だけ回転する。回転軸２の回転情報は配線７−２を通じて変位センサ６に伝達され、変位センサ６は何れかの杭９が１６cm変位したことを検知する。このようにして、多点変位計測では何れかの最大変位が検知されることになる。
【００３４】
図４は多点変位計測システムに図３（Ａ）（Ｂ）で示す定荷重錘５ａ、ストッパー可動部１２ａ、ストッパー固定部１２ｂを適用した多点変位計測例で、斜面上部、下部各５区間の変位計測を行っている。図４では斜面上部は計測区間に直接配線を接続しているため、配線７は最短で途中の杭等も最少となる。地盤亀裂１４の変化などａ方向の変位を直接監視する場合に適用する。図４では斜面下部５区間は斜面上下方向の変位を直接計測するために中継杭１５と滑車８を設けて計測している。ここで、計測変位は斜面上部、斜面下部共にそれぞれ５区間の最大変位が計測されることになる。いずれの方法（または組み合わせ）を適用するかは監視目的により異なるが本多点計測では変位センサ６は２台（従来１０台）となり、変位センサ６への光ファイバーまたは電源、信号線なども従来式の１／５に削減できる。
【００３５】
〔実施の形態―４〕
ここで図１は多点変位計測の一例として３点計測方法の説明図、変位結合器の一例として変位結合器の構造と動作を示したもの、図５は多点変位計測で変位位置を識別するための設置例、図６（Ａ）（Ｂ）は多点変位計測で変位位置を識別するための設置例、変位センサ識別の論理ブロックを示したもの、図７（Ａ）（Ｂ）は多点変位計測で変位位置を識別するため、多点変位計測システムに定荷重錘、可動盤を適用したものを示すものである。
【００３６】
図５は斜面上部１８区間（偶数区間）、下部１９区間（奇数区間）の変位計測例で、変位計測区間が偶数区間の場合、計測区間をｍ（ｍ＝４、６、・・・）とすると、変位センサ６−１、・・・個数はｍ／２＋１となり、奇数区間の場合、計測区間をｎ（ｎ＝３、５、・・・）とすると変位センサ６−１、・・・個数は（ｎ＋１）／２となる。変位センサ６−１は当該センサの設置杭と杭９−１、および杭９−２間２点の変位を計測し、変位センサ６−２は同様に当該センサの設置杭と杭９−２、９−３および杭９−４間３点の変位を計測している。杭９−１に伸張変位が起きた場合は変位センサ６−１だけに変位が検出され、杭９−２に伸張変位が起きると変位センサ６−１および６−２で変位検出される。以下省略するが本発明の変位センサ設置方法を用いて各変位センサの検知状態を監視すれば各杭９の変位発生位置の識別が可能となる。
【００３７】
図６（Ｂ）は前記変位発生位置の識別を行う論理ブロックである。図６（Ｂ）において監視出力１７−１〜１７−６は図６（Ａ）の変位センサ６−１〜６−６変位センサに対応しており変位センサに規定値以上の変位が起きると監視出力が論理１となる。例えば監視出力１７−１が“１”で監視出力１７−２が“０”の場合は杭９−１の変位発生警報１８−１を出力し、監視出力１７−１、１７−２が共に“１”の場合は杭９−２の変位発生警報１８−２を出力する。
以下説明は省略するが杭９−１９までの変位発生位置の識別可能となる。
【００３８】
図７（Ａ）は配線の張力を一定に保持する定荷重錘と、定荷重錘を上方向に移動させない目的で定荷重錘に連結され、また杭に設置された下方向のみに可動な可動盤１２ｃの動作概念図、初期設定状態を示している。本図において、配線７−３の他端には定荷重錘５ａが連結されている。杭９−２の上端には水平状に張設された配線７−３の他端側を下向きに方向変換させる滑車８ａが取り付けられている。滑車８ａの下方の杭９−２の伸張変位方向側となる後部側面には可動盤１２ｃが杭９−２の伸張変位方向側に向けて張り出して取り付けられている。可動盤１２ｃは杭９−２の後部側面に下動自在上動不可、つまり下方向きへの移動のみ可能で上向きへの移動ができないように取り付けられている。また可動盤１２ｃは定荷重錘５ａの下面に一体的に連結されていて、可動盤１２ｃには定荷重錘５ａの全荷重が作用する構造になっている。可動盤１２ｃは定荷重錘５ａの自重によって下方に移動つまり下動するが、配線７を通じて定荷重錘５ａを引き上げる力が作用した場合には定荷重錘５ａの上動を阻止する。
【００３９】
即ち、本図において配線７−３は杭９−２上部に設置された滑車８ａで方向変換され定荷重錘５ａで下向きの荷重がかかっており、定荷重錘５ａに連結する可動盤１２ｃは杭９−２上をａ方向のみに可動するように杭９−２に設置されている。図７（Ａ）の初期状態で配線７−３は矢印ａ方向には動くが反対方向には動かない構造となっている。
【００４０】
図１において杭９−２が矢印ａ方向に動くと配線７−３が矢印ａ方向に引っ張られ円盤３が矢印ｃ方向に回転するため配線７−４、配線７−５には弛みがでて全体のトルクバランスがくずれ正確な変位が計測できなくなることが考えられる。しかし配線７−４、配線７−５の他端には定荷重錘５ａが常時下向きに作用している。この定荷重錘５ａによって配線７−４、配線７−５の他端はΔＬだけ下方に移動して、配線７−４、配線７−５の弛みは解消されると共に定荷重錘５ａによって一定張力が作用する。
【００４１】
図７（Ｂ）は前記配線の弛み取った例を示したもので定荷重錘５ａはΔＬだけ矢印ａ方向に移動し配線７−３の弛みを無くし一定引張力を加えている。この場合杭９−２が伸張変位方向つまり右側に動くと、定荷重錘５ａに連結した可動盤１２ｃは矢印ａの反対方向つまり上動方向には可動しないため、図１において配線７−４、７−５を矢印ａの方向に引っ張って移動させることになる。このことは実施の形態―２での不感領域が無くなり、変位センサ６は常に初期設定状態と同じく、変位が発生したいずれかの計測区間の変位を検知することになる。従って、本多点変位計測システムでは図５の各杭９の変位位置を識別するための設置例、図６の変位センサ識別の論理ブロックを適用することが出来る。
【００４２】
【発明の効果】
以上の記載より明らかなように請求項１の発明に係る多点変位計測システムによれば、複数変位測定点に対して使用する変位センサの台数を１台にでき、また変位センサに使用する光ファイバまたは電源、信号線が削減できるため、工事の簡素化およびシステム価格の低減が可能になる。
【００４３】
また、請求項２の発明によれば、使用する変位センサの計測スパン、変位検知感度の変更が可能になる。
【００４４】
また、請求項３の発明によれば、使用する変位センサの計測スパン、変位検知感度の変更が可能になる。
【００４５】
また、請求項４の発明によれば、複数計測区間の最大変位の検知が可能となる。
【００４６】
また、請求項５の発明に係る多点変位計測システムによれば、従来の個別計測に比較し、計測点数の約１／２の変位センサで、変位発生位置の識別が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態―１、実施形態―３、実施形態―４を示す多点変位計測システムの概念と変位結合器の一例を示す図である。
【図２】この発明の実施形態―２を示す多点変位計測システムの概念と変位結合器の一例を示す図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）はこの発明の実施形態―３を示す定荷重錘とストッパー可動部、ストッパー固定部の機能を示す図である。
【図４】この発明の実施形態―２を示す多点計測による斜面計測方法の一例である。
【図５】この発明の実施形態―４を示す多点計測による斜面計測方法の一例である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）はこの発明の実施形態―４を示す多点計測による斜面計測方法、変位センサの判定を行うロジック演算の一例である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）はこの発明の実施形態―４を示す定荷重錘と可動盤の機能を示す図である。
【図８】従来式伸縮センサを用いた斜面計測図である。
【図９】従来式変位センサを用いた複数点の斜面変位計測方法を示す図である。
【符号の説明】
１    変位結合器
２    回転軸
３    円盤
３ａ  回転体
３ｂ  連結点
３ｃ  連結点
３ｄ  連結点
４    円盤
５    定荷重錘
５ａ  定荷重錘
６    変位センサ
７    配線
８    滑車
８ａ  滑車
９    杭
１０    斜面
１２ａ  ストッパー可動部
１２ｂ  ストッパー固定部
１２ｃ  可動盤
１２ｄ  穴
１４    地盤亀裂
１５    中継杭
１６    配線
１７    監視出力
１８    変位発生警報
１９    電源線
２０    電気信号線
２１    保護管
２２    支持杭
２３    インバー線
２４    接続ケーブル
２５    信号処理器
【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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