(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
想定される地滑りの滑り面より下の地盤に埋設されるべきアンカーと、想定される地滑りの滑り面より上の地盤に設置されて、変位を電気信号に変換する変換手段と、該変換手段に電力を供給する自立型電源手段と、該アンカーと該変換手段とを連結する、可撓性を有すると共に非伸縮性の連結手段とを有する地滑り検出システムであって、前記連結手段は、非導電性のケーブルであることを特徴とする地滑り検出システム。
【請求項２】
想定される地滑りの滑り面より下の地盤に埋設されるべきアンカーと、想定される地滑りの滑り面より下の地盤に設置されて、変位を電気信号に変換する変換手段と、該変換手段に電力を供給する自立型電源手段と、該アンカーと該変換手段とを連結する、可撓性を有すると共に非伸縮性の連結手段とを有する地滑り検出システムであって、前記連結手段は、非導電性のケーブルであって、滑り面より上の地盤内を通って該アンカーと該変換手段とを連結することを特徴とする地滑り検出システム。
【請求項３】
前記ケーブルは、ポリアミド繊維からなることを特徴とする請求項１または２に記載の地滑り検出システム。
【請求項４】
前記変位を電気信号に変換する変換手段は、ブラシ式、光電式あるいは磁気式のリニア・エンコーダまたはロータリ・エンコーダであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の地滑り検出システム。
【請求項５】
前記自立型電源手段は、太陽光発電装置および充電可能な電力供給手段を具備することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の地滑り検出システム。
【請求項６】
さらに前記変位／電気信号変換装置と光ケーブルまたは無線装置によって接続された検出結果表示または警報装置を具備することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載された地滑り検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、地滑り検出システムに関し、特に、地滑りが予想される地点に予めアンカーを埋め込んで、地滑り前の微小な滑りを検出して地滑りを予知または検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の地滑り検出システムを設置した状態を示す概念図である。地滑りとは、安定な地盤１０の上に不安定な地盤２０が堆積した状況において、地下水位等の状態によっては不安定な地盤２０が、概ね斜面に沿った概略円弧状の滑り面３０を境に滑るあるいは崩落する現象である。地滑りを発生させるこの概略円弧状の滑り面は、円弧滑り面とも称し、地形や堆積した地盤の力学的特性等によって想定することができる。また、地滑りの発生の前には前駆現象として次第にゆっくりした土石の滑り（クリープ）が発生し、その後に大きな地滑りが発生することが多い。
【０００３】
そこで、滑り面の下側つまり安定な地盤の中に到達するようにアンカー１２０を埋め込み、当該アンカー１２０から滑り面の上部に設置した変位検出手段１００との間を例えばインバー線のような伸縮率の小さいワイヤ１１０で連結して、地滑りの前駆現象に伴う上下層間の相対移動を観測し、相対移動の絶対値あるいは速度が所定の規準を超えたら地滑りが起こる可能性が高いと判断して警報を発することが行われている。
【０００４】
図１において、２００は崖の下方に位置する建家内に設置された警報装置と電源供給装置、３１０は該電源供給装置から変位検出手段１００に電力を供給する電源ケーブル、３００は変位検出手段から検出信号又は警報信号を建家内の関連機器まで伝送するデータ伝送ケーブルである。前記ワイヤは、防錆および円滑な動きを確保する目的で、通常、ポリ塩化ビニル等のシースに収容されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の装置は数年間あるいは１０年以上にわたって屋外に設置されるものなので、極めて長期にわたって安定した動作が保証されることが必要である。しかし、地上の構築物や樹木等に落雷があると、測定装置、特に、変位から電気信号への変換装置が損傷を受け使用できなくなることが起こっていた。落雷の多い地方では、このために極めて頻繁に装置の交換が必要になり、経済的及び人的負担が大きくなるのみならず、地滑り情報を安定して提供することができないという問題を生じていた。
【０００６】
したがって、落雷によって損傷を受け難く長期にわたって安定して地滑り観測を行うことができる地滑り検出システムを提供することが本発明の課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者は、落雷によるこのような機器の損傷が、落雷に伴っていわゆる地電流を生じ、そのために地滑り警報装置の電源ケーブル３１０に大きな誘導電流が発生するか、あるいは、パルス状の大電流が計測用のケーブル１１０を流れて変換装置に到達するためであることを発見し、したがって、落雷時の地電流から地滑り警報装置を有効に絶縁することが課題解決の鍵となることを発見した。
【０００８】
この知見に基づき、上記の課題を解決するために、発明者は、想定される地滑りの滑り面より下の安定地盤に埋設されるべきアンカーと、想定される地滑りの滑り面より上の不安定地盤に設置されて、変位を電気信号に変換する変換手段と、該変換手段に電力を供給する自立型電源手段と、該アンカーと該変換手段とを連結する、可撓性を有すると共に非伸縮性の連結手段とを有する地滑り検出システムであって、前記連結手段は、非導電性のケーブルであることを特徴とする地滑り検出システムを提供する。
【０００９】
本発明はまた、想定される地滑りの滑り面より下の安定地盤に埋設されるべきアンカーと、想定される地滑りの滑り面より下の地盤の主として露頭部に設置されて、変位を電気信号に変換する変換手段と、該変換手段に電力を供給する自立型電源手段と、該アンカーと該変換手段とを連結する、可撓性を有すると共に非伸縮性の連結手段とを有する地滑り検出システムであって、前記連結手段は、非導電性のケーブルであって、滑り面より上の地盤内を通って該アンカーと該変換手段とを連結することを特徴とする地滑り検出システムを提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を示した添付の図面を参照しつつ、以下に本発明について具体的に説明する。
図２は、本発明の位置実施例を示すものであり、想定される滑り面よりも下の安定地盤中に埋設されたアンカー１２０は、滑り面よりも上の不安定な堆積地盤２０をほぼ鉛直に貫くシース１３０内に保持された非導電性かつ非伸縮性の連結手段である測定ケーブル５１０を介して、不安定な堆積地盤２０上に設けられた変位／電気信号変換手段５００と接続されている。
【００１１】
この状態で地滑りの前駆現象として、堆積地盤２０のゆっくりした移動（クリープ）が起きると、アンカー１２０が安定地盤に固定されているのに対して、シース１３０、測定ケーブル５１０および変位／電気信号変換手段５００は何れもアンカー１２０に対して相対的に移動することになり、結果的に、アンカー１２０と変位／電気信号変換手段５００を結ぶ経路が長くなる。したがって、測定ケーブル５１０に表れるこの変位を変位／電気信号変換手段で測定して電気信号に変換することで、クリープを測定することができる。
【００１２】
ここで、測定ケーブル５１０は、長期間の使用が可能であると共に、地盤相互間の相対変位を忠実に再現するためには、非伸縮性換言すれば剛性が高い材料であり、また、地盤の相対移動に伴って破断することが無いよう強度も高いことが必要である。さらに、地電流から変位／電流変換手段５００を絶縁するためには、非導電性であることが必要なことは言うまでもない。このような条件を満足する材料としては、ポリアミド繊維、特に、ケブラーからなる繊維が好適に使用されるが、ポリアミド繊維以外であっても、高剛性、高強度および非導電性であるとの条件を満たすことができるものであればどのような繊維も使用可能である。
【００１３】
図３は、変位／電流変換手段５００の一例を模式的に示すものである。変位／電流変換手段、いわゆるエンコーダには、直線運動を測定するリニア・エンコーダと回転運動を測定するロータリ・エンコーダがあり、変換方式にはブラシ式、光電式あるいは磁気式がある。また、エンコーダの出力である電気的デジタル量をあらわす形式には、パルス数で表すインクリメンタル型と符号で表すアブソリュート型が知られている。図に示したエンコーダ７００は、ロータリー式で、測定ケーブル５１０と連続する穴開きベルト７１０の図では矢印で示した方向の変位をプーリの回転角に変換し、その電気信号をデータケーブル７２０から取り出すものである。変位／電気信号変換手段５００は各種の方式の中から、単位あたりまたは１回転あたりに必要な分解能力、許容できる起動力または回転能力、および、使用環境を考慮して適宜選択すればよい。
【００１４】
図４は、変位／電流変換手段の他の実施例であるリニアエンコーダ８００を示すものである。測定ケーブル８３０の動きに伴ってスライド部材８２０が測定部８１０に対して水平移動することができ、この移動を光電式読み取り手段８１０がスライド部材８２０に設けられたスリットの開閉情報として読み取る構成である。上述のように、読み取り方式としては光電式に限定されず、磁気あるいはブラシ式等が可能である。
【００１５】
図５は、アンカー１２０と例えばケブラー繊維から成る測定ケーブル５１２の設置状況を模式的に示した図面である。アンカー１２０は、想定される滑り面３０より下側の安定地盤２５に埋設されたコンクリート塊５２２に埋めこまれており、その上部、滑り面の近傍は砂、あるいは粘土質を敷設した中間層５２０が設けられている。この中間層は、比較的測定ケーブル５１２の変位を拘束しない低剛性の材料からなる。想定される滑り面３０より上の不安定な地盤２０中を通過する測定ケーブル５１２の周りは、ポリ塩化ビニルやテフロン等の不透水性で、かつ、測定ケーブル５１２との摩擦係数の小さいシース５１４が設けられている。当該シースの外は、図５に示したように、さらにコンクリート等の導管で保護されていても良い。
【００１６】
不安定地盤２０が安定地盤２５に対して相対移動すると、中間層５２０の近傍でせん断変形または滑り破壊を生じ、ケーブル５１２はアンカー１２０のほうに引き込まれることになる。
【００１７】
図６は、変位／電気信号変換手段５００を支持する検出システムの基礎部分を示すものである。基礎コンクリート６００は、杭６１０によって支持され、地盤に強固に設置されている。また、地上部分では、測定ケーブル５１２のシース５１４は無く、かわりに、測定ケーブル５１２とはやや空間を空けて保護するエンクロージャ５３０が設けられていても良い。
【００１８】
本発明の好適な実施例にかかる前記自立型電源手段は、図２に示されているように、太陽光発電装置４００および充電可能な電力供給手段４１０を具備し、変位／電気信号変換手段５００は、これらから電源ケーブルを通じて電力の供給を受けるよう構成されている。太陽光発電装置４００は変位／電気信号変換手段５００の近傍に設置することができるので、電源ケーブルは地電流の影響を受けないように地中を通らずに直接接続されるものである。また、近隣家屋等に検出結果あるいは警報を伝達するデータケーブル３００を光ファイバあるいは無線接続とすることによって、このケーブルを介して到来する地電流の影響をも排除することができる。
【００１９】
上述の実施例では、変位／電気信号変換手段５００を不安定な地盤の上に設置するものとしたが、同手段を安定地盤の上に設置することもできる。この場合には、アンカーは前出の実施例と同様に想定される滑り面の下の安定地盤内に埋設するとともに、変位／電気信号変換手段５００を想定される滑り面の露出部よりも上側の安定地盤の露頭部に設置し、測定ケーブルを不安定地盤内を通って地表に導くと共に、地表を通って変位／電気信号変換手段５００と連結するのが好ましい。このように構成することによって、想定される滑り面の上下間で相対変位が生じた際には測定ケーブルが繰り出され、この変位を測定することで地滑りの検出が可能なことは前出の実施例と同じである。
【００２０】
上記の説明では、地滑りの前駆現象として発生するクリープの測定を対象として本発明の作用を説明したが、本装置は前駆現象だけでなく、発生した地滑りを無人で検出する目的にも同様に使用することができることは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係る地滑り検出システムによれば、装置を落雷時の地電流から保護することができるので、落雷の有無にかかわらず長期間にわたって地滑り検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、従来の地滑り検出システムの設置状況を示す概念図である。
【図２】  図２は、本発明に基づく地滑り検出システムの設置状況を示す概念図である。
【図３】  図３は、変位／電気信号変換手段の一例を示す概念図である。
【図４】  図４は、変位／電気信号変換手段の他の実施例を示す概念図である。
【図５】  図５は、地中に埋設されたアンカーとケーブルの状態を示す概念図である。
【図６】  図６は、変位／電気信号変換手段の基礎部分を示す概念図である。
【符号の説明】
１０・・・安定な地盤
２０・・・不安定な地盤
３０・・・想定される滑り面
１００、５００・・・変位／電気信号変換手段
２００・・・電源供給及び検出結果表示手段
３００・・・データ伝送ケーブル
３１０・・・電源ケーブル
４００・・・太陽光発電装置
４１０・・・充電可能な電源供給手段
５１２・・・ケーブル
５１４・・・シース
５１６・・・ケーシング
７００・・・ロータリーエンコーダ
８００・・・リニアエンコーダ
【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】
0004636217.tif 000006
【図６】
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