(57)【要約】【課題】構造物に光ファイバケーブルを張り巡らし、該構造物全体の歪みを把握できる実用性に秀れた歪み検知システムを提供することを目的とする。【解決手段】構造物１に設けられる光ファイバケーブル２と、該光ファイバケーブル２に光パルスを入射しその後方散乱光におけるブリルアン散乱光の周波数を測定して歪みを検知する歪み検知部３とから成るものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に設けられる光ファイバケーブルと、該光ファイバケーブルに光パルスを入射しその後方散乱光におけるブリルアン散乱光の周波数を測定して歪みを検知する歪み検知部とから成ることを特徴とする歪み検知システム。
【請求項２】
請求項１記載の歪み検知システムにおいて、構造物は、コンクリート構造物であることを特徴とする歪み検知システム。
【請求項３】
請求項２記載の歪み検知システムにおいて、コンクリート構造物は、現場打設のコンクリート構造物であることを特徴とする歪み検知システム。
【請求項４】
請求項３記載の歪み検知システムにおいて、コンクリート構造物として、光ファイバケーブルが該コンクリート構造物を成型する型枠に配設され、該型枠にコンクリートを充填後硬化脱型して形成される光ファイバケーブルが埋設されたコンクリート構造物を採用したことを特徴とする歪み検知システム。
【請求項５】
請求項４記載の歪み検知システムにおいて、光ファイバケーブルは、型枠に配設される鉄筋に添設されることを特徴とする歪み検知システム。
【請求項６】
請求項２記載の歪み検知システムにおいて、コンクリート構造物は、成型されたコンクリート構造物の表面に光ファイバケーブルが固着されたコンクリート構造物であることを特徴とする歪み検知システム。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の歪み検知システムにおいて、構造物は法面保護体であることを特徴とする歪み検知システム。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載の歪み検知システムにおいて、光ファイバケーブルは、構造物の歪みを可及的正確に測定し得るように該構造物に縦横状態で設けられていることを特徴とする歪み検知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物の歪み検知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
コンクリート構造物、例えば、岩盤斜面や土砂斜面の保護構造物などにおいては、施工後にもコンクリートの歪みや変形等の管理を行い、継続的に安全管理を行うことが望ましい。
【０００３】
しかしながら、これらの安全管理については特に規定がないため、現実には管理などが一切行われない場合がほとんどである。
【０００４】
また、仮に管理を行っている場合でも、機械的歪み量を電気量に変換する歪みゲージの設置が一般的である。
【０００５】
しかし、歪みゲージ１つではごく限られた範囲の歪みしか判断できないため、構造物全体の歪みを検知するためには多数の歪みゲージを配設する必要があり、厄介であるとともに、歪みゲージの機械的歪み量を外部電圧により電気信号に変換させてデータを回収するため、電源の確保が必須であり、この点においても厄介である。
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解決したもので、構造物に光ファイバケーブルを張り巡らし、該構造物の歪みを全体的に把握できる実用性に秀れた歪み検知システムを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
構造物１に設けられる光ファイバケーブル２と、該光ファイバケーブル２に光パルスを入射しその後方散乱光におけるブリルアン散乱光の周波数を測定して歪みを検知する歪み検知部３とから成ることを特徴とする歪み検知システムに係るものである。
【０００９】
また、請求項１記載の歪み検知システムにおいて、構造物１は、コンクリート構造物１であることを特徴とする歪み検知システムに係るものである。
【００１０】
また、請求項２記載の歪み検知システムにおいて、コンクリート構造物１は、現場打設のコンクリート構造物１であることを特徴とする歪み検知システムに係るものである。
【００１１】
また、請求項３記載の歪み検知システムにおいて、コンクリート構造物１として、光ファイバケーブル２が該コンクリート構造物１を成型する型枠４に配設され、該型枠４にコンクリートを充填後硬化脱型して形成される光ファイバケーブル２が埋設されたコンクリート構造物１を採用したことを特徴とする歪み検知システムに係るものである。
【００１２】
また、請求項４記載の歪み検知システムにおいて、光ファイバケーブル２は、型枠４に配設される鉄筋５に添設されることを特徴とする歪み検知システムに係るものである。
【００１３】
また、請求項２記載の歪み検知システムにおいて、コンクリート構造物１は、成型されたコンクリート構造物１の表面に光ファイバケーブル２が固着されたコンクリート構造物１であることを特徴とする歪み検知システムに係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の歪み検知システムにおいて、構造物１は法面保護体であることを特徴とする歪み検知システムに係るものである。
【００１５】
また、請求項１〜７いずれか１項に記載の歪み検知システムにおいて、光ファイバケーブル２は、構造物１の歪みを可及的正確に測定し得るように該構造物１に縦横状態で設けられていることを特徴とする歪み検知システムに係るものである。
【００１６】
【発明の作用及び効果】
構造物１に設けられた光ファイバケーブル２に光パルスを入射し、その後方散乱光におけるブリルアン散乱光の周波数を測定する。
【００１７】
光ファイバケーブル２に光パルスを入射すると、光パルスの伝搬過程において、光ファイバケーブル２の各地点で後方散乱光の一種であるブリルアン散乱光が発生する。前記ブリルアン散乱光は、例えば、光ファイバケーブル２に歪みが生じた場合、その歪みの有無や大小に比例して、周波数がシフトする特性を有するため、このブリルアン散乱光の周波数を検知部３にて測定することで、光ファイバケーブル２の歪みの有無や歪みの大小（量）が検知でき、更に、ブリルアン散乱光が検知されるまでの時間（ブリルアン散乱光が検知部３に戻ってくるまでの時間）により、歪みの発生場所も特定することができる。従って、構造物１の歪みを正確に検知することができる。
【００１８】
光ファイバケーブル２は、電源が必要な前記歪みゲージとは異なり、前記光ファイバケーブル２の一端から光パルスを入射し、反射してくるブリルアン散乱光の周波数を測定するだけで、歪みの有無、歪みの大小及び歪みの発生場所を検知することが可能であるため、歪みをより効率的に検知できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１，２は本発明の第一実施例、図３は本発明の第二実施例を示したものであり、以下に説明する。
【００２０】
本実施例は、コンクリート構造物１に設けられる光ファイバケーブル２と、前記光ファイバケーブル２に光パルスを入射しその後方散乱光におけるブリルアン散乱光の周波数を測定して前記構造物１の歪みを検知する歪み検知部３とからなる歪み検知システムであり、第一実施例は、光ファイバケーブル２がコンクリート構造物１に埋設された場合、第二実施例は、光ファイバケーブル２がコンクリート構造物１の表面に設けられた場合である。
【００２１】
第一、第二実施例のコンクリート構造物１は、山や岩盤等の斜面７の崩落防止のために設けられるコンクリート製の法面保護体である。
【００２２】
光ファイバケーブル２は、通常の通信に使用されるシングルモードファイバ若しくは前記ファイバの周囲を充填材で覆い、ステンレス等の金属管にて保護した金属管入りファイバを採用する。
【００２３】
検知部３は、前記光ファイバケーブル２の一端に接続して使用するものであり、この検知部３は、前記光ファイバケーブル２に対して容易に接続したり、取り外したりできる。
【００２４】
検知部３に通信装置を併用した場合、現地での歪み検知のみならず、遠隔地での歪み検知も行うことができ、崩落等の危険のある場所や、容易に歪み検知に行くことができない場所でより効果的である。
【００２５】
以下に、本実施例における法面保護体の打設と光ファイバケーブル２の配設について述べる。
【００２６】
第一実施例の構造物１は、現場打設工法により形成される法面保護体であって、図２に示すように、型枠４に配設される鉄筋５に光ファイバケーブル２を添設し、この型枠４内にコンクリート及びモルタルを充填し、その後、コンクリートを硬化させ、脱型し、前記光ファイバケーブル２をコンクリート内に埋設させた構成としている。
【００２７】
前記光ファイバケーブル２は、型枠４に縦横状に配設された鉄筋５に、結束して添設させる。従って、前記光ファイバケーブル２は、コンクリート内部に全体的に埋め込み状態となる。
【００２８】
第一実施例の光ファイバケーブル２は、図１に示すように、１本の光ファイバケーブル２が上下方向に折り返しながら配設され、さらにもう１本の光ファイバケーブル２が左右方向に折り返しながら配設され、よって、縦横状態に張り巡らされる。尚、１本の光ファイバケーブル２を上下および左右方向に折り返しながら縦横に配設してもよい。
【００２９】
また、埋設される光ファイバケーブル２の少なくとも一端（図１の場合は２つの端部）はあらかじめ型枠４外に突出させておく。この端部に検知部３を連設し、該検知部３から光パルスを入射し、該検知部３においてブリルアン散乱光の周波数を測定する。
【００３０】
尚、図中符号６は窓孔である。
【００３１】
第二実施例の光ファイバケーブル２は、図３に示すように、成型された法面保護体の表面に適宜な固定具９を用いて固定させている。光ファイバケーブル２は、第一実施例と同様に縦横に配設され、一端には検知部３を連設し、光パルスを入射及びブリルアン散乱光の周波数を測定できる構成とする。前記光ファイバケーブル２は、法面保護体の歪みを良好に該光りファイバケーブルに伝えるため、該法面保護体の表面に密着するように設置する。
【００３２】
既設の法面保護体に本発明を実施する場合、この第二実施例が有効である。
【００３３】
第一、第二実施例ともに、光ファイバケーブル２同士の交点は交点アンカー８により固定する。この際、交点間の位置が例えば丁度１ｍ，２ｍ等になるように、コンクリート構造物１の大きさを設定しておくと、後述する歪みの発生場所の特定が容易となる。
【００３４】
本実施例の法面保護体を複数の領域に設置した場合、検知部３は必ずしも複数は必要でなく、１つの検知部３を取り外して使用することで各法面保護体の歪み検知を行うことができる。
【００３５】
また、光ファイバケーブル２をコンクリート内に埋設させた複数の法面保護体（分割ブロック）若しくは光ファイバケーブル２をコンクリート表面に固定させた複数の法面保護体（分割ブロック）を予め作製し、これを現場でつなぎ合わせる方法としてもよいが、光ファイバケーブル２のつなぎ合わせは容易でないため、上述した第一、第二実施例がより好ましい。
【００３６】
以下に、第一、第二実施例における法面保護体の歪み検知システムの手順について述べる。
【００３７】
第一実施例、第二実施例ともに、法面保護体に埋設若しくは固着された光ファイバケーブル２の一端に連設した検知部３から光パルスを入射する。該光パルスが、光ファイバケーブル２に伝搬される過程において、その後方散乱光であるブリルアン散乱光が発生する。反射してくるこのブリルアン散乱光の周波数を、前記検知部３により測定する。
【００３８】
例えば、法面保護体が歪んで、光ファイバケーブル２に歪みが生じた場合、その歪みの有無や大小に比例して、前記ブリルアン散乱光の周波数はシフトするため、このブリルアン散乱光の周波数を検知部３にて測定することで、光ファイバケーブル２の歪みの有無や歪みの大小が検知でき、更に、ブリルアン散乱光が検知されるまでの時間（ブリルアン散乱光が検知部３に戻ってくるまでの時間）により、歪みの発生場所を特定することができる。
【００３９】
本実施例は、上記の構成としたから、従来の歪みゲージのように構造物１の歪みを局部的にしか判断できないといったようなことがなくなる。
【００４０】
すなわち、光ファイバケーブル２を、構造物１全体に張り巡らすようにして配設するので、構造物１全体において、歪みの有無や歪みの大小が検知でき、さらに、歪みの発生場所が特定できるので、歪みの発生場所を重点的に補強若しくは改修することが可能となる。
【００４１】
また、前記光ファイバケーブル２は、前記歪みゲージのように電源を必要としないから、それだけ設置作業性が良好となり且つコスト安となる。
【００４２】
さらに、前記光ファイバケーブル２に光パルスを常時入射して、反射してくるブリルアン散乱光の周波数を常時測定すれば、長期的且つ連続的に法面保護体の斜面モニタリングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例の使用状態の説明図である。
【図２】本発明の第一実施例の一部を省略したコンクリート構造物１の型枠の説明図である。
【図３】本発明の第二実施例のコンクリート構造物１の一部を省略した説明図である。
【符号の説明】
１  構造物
２  光ファイバケーブル
３  検知部
４  型枠
５  鉄筋
【図１】
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【図２】
2005077113.tif 000004
【図３】
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