(57)【要約】【目的】  高速道路等の高架橋等において施工が容易で、低コストの漏水検知システムを提供しようとするものである。【構成】  ２本で１組の平行に離間する線状の導電体及び、該導電体間に接続したセンサ用抵抗でなり、前記導電体の各基端または該基端に接続した端子リード線の他端を両端子とするエレメントであって、該エレメントの前記導電体が、防水層で覆われた構造物の該防水層と接する部分に設けられた溝内に配設されるとともに、該溝内に透水性を有する充填剤が充填されて設置される前記エレメントと、前記エレメントをホイートストンブリッジ回路の４個の抵抗の１つとして使用する測定原理を用いるとともに、入力端子に前記エレメントの前記両端子が接続される測定装置とで構成する。【選択図】        図２
2005024484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本で１組の平行に離間する線状の導電性を有するアンテナ及び、該アンテナ間に接続したセンサ用抵抗でなり、前記アンテナの各基端または該基端に接続した端子リード線の他端を両端子とするエレメントであって、該エレメントの前記アンテナが、防水層で覆われた構造物の該防水層と接する部分に設けられた溝内に配設されるとともに、該溝内に透水性を有する充填剤が充填されて設置される前記エレメントと、
前記エレメントをホイートストンブリッジ回路の４個の抵抗の１つとして使用する測定原理を用いるとともに、入力端子に前記エレメントの前記両端子が接続される測定装置とで構成され、
前記測定装置の前記ホイートストンブリッジ回路の出力電圧を測定することにより、前記構造物への漏水の有無を判断してなることを特徴とする漏水検知システム。
【請求項２】
前記測定装置として、抵抗歪センサを用いた歪測定に使用されるホイートストンブリッジ回路の原理を用いた歪測定器を使用してなる請求項１記載の漏水検知システム。
【請求項３】
２本で１組の平行に離間する線状の前記アンテナを複数個、直列に配列して隣接する前記アンテナの先端と基端とをアンテナ間リード線を介して接続した連続アンテナ及び、最端に位置する前記アンテナの該アンテナ間に接続したセンサ用抵抗でなり、前記最端に位置するアンテナの各基端または該基端に接続した端子リード線の他端を両端子とする連続エレメントを、前記エレメントに替えて使用してなる請求項１または２記載の漏水検知システム。
【請求項４】
前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナを、前記構造物の漏水検知場所に位置するように配設してなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項５】
前記充填剤にセメントペーストを用いてなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項６】
前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの太さを０．３〜１．０ｍｍとしてなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項７】
前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナにステンレスワイヤまたは錫メッキ線を用いてなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項８】
前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの離間距離を３〜５００ｍｍとしてなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項９】
前記構造物が、高架式道路やビル等のコンクリート製の建造物である場合、２本で１組の前記アンテナを２本とも前記溝内に配設するとともに、前記アンテナの離間距離を３〜５ｍｍとしてなる請求項１〜８のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項１０】
前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの離間距離を一定に保つスペーサを、前記アンテナ間に挟持してなる請求項９記載の漏水検知システム。
【請求項１１】
前記構造物が高架式道路であり、該道路の路側部分の床版に設けた前記溝内に、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの少なくとも１組を配設してなる請求項９または１０記載の漏水検知システム。
【請求項１２】
前記構造物が高架式道路であり、走行する道路走行車両の車輪が接する路面付近の床版に設けた前記溝内に、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの少なくとも１組を配設してなる請求項９〜１１のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項１３】
前記構造物が高架式道路であり、該道路の架橋部分の車両走行方向の端部の床版に設けた前記溝内に、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの少なくとも１組を配設してなる請求項９〜１２のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項１４】
前記構造物が産業廃棄物終末処理場である場合、少なくとも２個の前記溝を設け、前記エレメントまたは前記連続エレメントの２本で１組の前記アンテナのそれぞれを、異なる溝内に１本づつ配設するとともに、前記アンテナの離間距離を１００〜５００ｍｍとしてなる請求項１〜８のいずれか１項に記載の漏水検知システム。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の漏水検知システムに使用される前記エレメントまたは前記連続エレメントでなる漏水センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、漏水検知システム及びこれに用いられる漏水センサに関し、詳しくは、道路等の高架橋等の構造物に埋設された防水シート等の劣化による構造物への漏水を検知する、漏水検知システム及びこれに用いられる漏水センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
漏水が生じると弊害を引き起こす所は、現代社会では数多くある。これらの中で漏水が生じる可能性が高いケースや、漏水が生じると発生する被害が甚大なケースに対しては、特に漏水を検知する装置やシステムが考案され、使用されている。例えば、産業廃棄物の終末処理場等では、漏水が生じると地下水等を汚染することから、特許文献１に記載されているような漏水検知方式や、このような産業廃棄物の終末処理場の漏水検知に用いられる、特許文献３に記載されているような、漏水検知用センサー線等が考案されている。また、地中に埋設された配管からの漏水に対して、該漏水により生じる特殊な振動を捕らえることにより、漏水を検知する特許文献２に記載されているような漏水センサが考案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５２６９９号公報
【特許文献２】特開平６−３４４７８号公報
【特許文献３】特開平１０−６２２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高速道路等の高架橋等においては、コンクリートやアスファルト等の舗装面からの漏水で高架橋等の構造部分に水が染み込むのを防ぐため、アスファルト等の舗装面の下部には、漏水防止用のシートを施工するケースが増えている。しかし、この漏水防止用のシート等の劣化により、高架橋等の構造部分に水が染み込むと、中の鉄筋がさびたりコンクリート強度が低下したり等して、最悪の場合には高架橋等の一部が崩落する等の重大事故につながりかねない。しかしながら、高速道路等の高架橋等においては、漏水検知を行なっている例は無い模様である。
そこでこの発明は、このような状況に対処するになされたものであって、高速道路等の高架橋等において施工が容易で、低コストの漏水検知システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の漏水検知システムは、２本で１組の平行に離間する線状のアンテナ及び、該アンテナ間に接続したセンサ用抵抗でなり、前記アンテナの各基端または該基端に接続した端子リード線の他端を両端子とするエレメントであって、該エレメントの前記アンテナが、防水層で覆われた構造物の該防水層と接する部分に設けられた溝内に配設されるとともに、該溝内に透水性を有する充填剤が充填されて設置される前記エレメントと、前記エレメントをホイートストンブリッジ回路（Wheatstone  bridge）の４個の抵抗の１つとして使用する測定原理を用いるとともに、入力端子に前記エレメントの前記両端子が接続される測定装置とで構成され、前記測定装置の前記ホイートストンブリッジ回路の出力電圧を測定することにより、前記構造物への漏水の有無を判断してなることを特徴としている。
【０００６】
上記の２本で１組の平行に離間する線状のアンテナ及び、該アンテナ間に接続したセンサ用抵抗でなる前記エレメントにおける全体の抵抗値は、漏水が生じていない状態では、前記エレメントの備えるアンテナ間が、センサ用抵抗を除いて絶縁状態であることから、センサ用抵抗の抵抗値である。しかし、漏水が生じると、前記アンテナ間が漏水による水分で電気的に短絡または抵抗値を有する導通状態となるので、前記エレメントの全体の抵抗値は、センサ用抵抗の有する抵抗値から変化する。上記の本発明の漏水検知システムは、この前記エレメントの全体の抵抗値が漏水の有無により変化することを利用したものである。
【０００７】
ここで、上記の漏水検知システムにおける、「前記エレメントをホイートストンブリッジ回路の４個の抵抗の１つとして使用する測定原理」とは、次のような原理である。例えば、図１に示すような４個の抵抗で構成されるホイートストンブリッジ回路において、前記エレメント１を抵抗Ｒ1とし、他の３個の抵抗１、抵抗２、及び抵抗３をＲ2、Ｒ3及びＲ4とすると、このホイートストンブリッジ回路の出力電圧ｅは、このホイートストンブリッジの入力電圧をＥとすると、
ｅ＝E(R1R3−R2R4)／[(R1＋R2)(R3＋R4)]
で表される。一般に、4個の抵抗Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4はすべて同じ抵抗値Ｒとなるように設定され、この場合はｅ＝０(Ｖ)となる。ここで、R1が何らかの原因でＲと異なる抵抗値になると、R1の抵抗値に応じた出力電圧ｅが生じる。そこで、前記エレメントに接続されたセンサ用抵抗の抵抗値をＲとし、漏水が生じて、その水分により前記エレメントの抵抗値がＲより小さくなる等、Ｒと異なる値になることにより生じる出力電圧ｅを測定することにより、漏水の有無を判断する。
【０００８】
上記の漏水検知システムにおいて、前記測定装置として、抵抗歪センサを用いた歪測定に汎用的に使用されるホイートストンブリッジ回路の原理を用いた歪測定器を使用することで、低コストの漏水検知システムを実現できる。
【０００９】
上記の前記エレメントに替えて、２本で１組の平行に離間する線状の前記アンテナを複数個、直列に配列して隣接する前記アンテナの先端と基端とをアンテナ間リード線を介して接続した連続アンテナ及び、最端に位置する前記アンテナの該アンテナ間に接続したセンサ用抵抗でなり、前記最端に位置するアンテナの各基端または該基端に接続した端子リード線の他端を両端子とする連続エレメントを使用するようにしてもよい。
【００１０】
また、上記の漏水検知システムにおいて、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナは、前記構造物の漏水検知場所に位置するように配設して使用する。また、前記充填剤にはセメントペーストを用いるのが好ましい。また、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの太さを０．３〜１．０ｍｍとし、その材質としては、ステンレスワイヤまたは錫メッキ線を用いるのが好ましい。また、この前記アンテナは、その離間距離を３〜５００ｍｍとして使用することが可能である。
【００１１】
前記構造物が、高架式道路やビル等のコンクリート製の建造物である場合、２本で１組の前記アンテナを、２本とも前記溝内に配設するとともに、前記アンテナの離間距離を３〜５ｍｍとして使用することができる。また、この離間距離を一定に保つスペーサを、前記アンテナ間に挟持させるようにしてもよい。
【００１２】
具体的に、前記構造物が高架式道路の場合、該道路の路側部分の床版に設けた前記溝内に、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの少なくとも１組を配設するようにしてもよい。或いは、走行する道路走行車両の車輪が接する路面付近の床版に設けた前記溝内に、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの少なくとも１組を配設するようにしてもよい。また、高架式道路の床版ブロックの車両走行方向の端部の床版に設けた前記溝内に、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの少なくとも１組を配設するようにしてもよい。
【００１３】
また、前記構造物が産業廃棄物終末処理場である場合、少なくとも２個の前記溝を設け、前記エレメントまたは前記連続エレメントの２本で１組の前記アンテナのそれぞれを、異なる溝内に１本づつ配設するとともに、前記アンテナの離間距離を１００〜５００ｍｍとして使用することができる。
【００１４】
また、上記の漏水検知システムに使用される前記エレメントまたは前記連続エレメントを、漏水センサとして生産し、使用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の漏水検知システムによれば、漏水を検知する構造物の表面に、カッター等で幅、深さともに数ｍｍ台の溝を彫って、アンテナやアンテナ間リード線を配設してセメントペーストで埋めるだけで施工できるので、施工を容易に行なうことができ、また、測定装置として、歪測定に汎用的に使用されている歪測定器であるデータロガーを使用することができるので、コストを低く押さえることができることから、高速道路等の高架橋等において施工が容易で、低コストの漏水検知システムを構築することができる。
【００１６】
前記構造物が高架式道路の場合で、該道路の路側部分の床版に設けた前記溝内に、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの少なくとも１組を配設するようにする場合、道路面は一般に排水をスムースに行なうために、道路面の中央付近が上方に多少膨らんでいることから、これに合せてコンクリート床版の道路面の中央付近も上方に多少膨らんでおり、漏水が生じた場合、漏水は路肩付近に溜まりやすくなっているので、漏水を確実に検知することができる。
【００１７】
前記構造物が高架式道路の場合で、走行する道路走行車両の車輪が接する路面付近の床版に設けた前記溝内に、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの少なくとも１組を配設する場合、道路走行車両の走行時の車輪の圧力により、高架式道路に施工された防水シートは、車輪が接するアスファルトの直下付近の部分が劣化しやすいことが知られており、この部分の漏水検知を行なうことにより、漏水を効率的に検知することができる。
【００１８】
前記構造物が高架式道路の場合で、高架式道路の床版ブロックの車両走行方向の端部の床版に設けた前記溝内に、前記エレメントまたは前記連続エレメントの前記アンテナの少なくとも１組を配設する場合、高架式道路では、架橋部分が夏と冬、昼と夜等の寒暖差により車両走行方向に伸び縮みすることから、車両走行方向に一定の長さでなる架橋部分を単位ユニットとして敷設され、この単位ユニットにおける架橋部分は、中央部分が両端部分より上方に多少膨らんでおり、漏水が生じるとこの架橋部分の車両走行方向の端部である架橋端部に漏水した水が溜まりやすい構造になっているので、この部分に溜まる水を検知することにより、漏水を確実に検知することができる。
【００１９】
前記構造物が産業廃棄物終末処理場である場合、少なくとも２個の溝を設け、２本で１組のアンテナのそれぞれを、異なる溝内に１本づつ配設するとともに、アンテナの離間距離を１００〜５００ｍｍとしており、漏水した水が隣接する溝間に流れた場合に漏水を検知することにより、産業廃棄物終末処理場における漏水を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態につき、図面に基づき詳しく説明する。図２は、本発明の基本的な構成要素である連続エレメント１１と測定装置であるデータロガー２１を示したものである。連続エレメント１１は、２本で１組の平行に離間する線状の導電性を有するアンテナ１２，１２を複数個、直列に配列し、隣接するアンテナ１２の先端と基端とに設けられた接続端子１６にアンテナ間リード線１７，１７を接続することにより、アンテナ１２同士を直列に接続する。この複数のアンテナ１２同士が直列接続された一連のものを連続アンテナと称する。そして、この連続アンテナの最端に位置するアンテナ１２の基端に設けられた接続端子１６に端子リード線１４を接続すると共に、この端子リード線１４の途中において、この端子リード線１４，１４間にセンサ用抵抗１３を接続する。尚、図２において、連続アンテナを使用せず、アンテナ１２，１２を１組のみ使用したものを、エレメント１と称する。従って、エレメント１にはアンテナ間リード線１７，１７は不要であり接続されない。即ち、エレメント１は、２本で１組の平行に離間する線状のアンテナ１２の基端に設けられた接続端子１６に端子リード線１４を接続すると共に、この端子リード線１４の途中において、この端子リード線１４，１４間にセンサ用抵抗１３を接続したものである。本発明の漏水検知システムでは、エレメント１あるいは連続エレメント１１のいずれであっても使用できる。
【００２１】
上記のアンテナ１２，１２には、ステンレスワイヤを使用するのが、錆や腐食の防止、強度等の観点から好ましい。しかし、アンテナ１２，１２の材質はこれには限られず、ステンレスワイヤ以外の金属線として例えば、銅線に錫メッキを施した錫メッキ線等、線状で導電性を有するものであれば、どのようなものでもよい。また、上記のアンテナ１２，１２の太さは、その直径が０．３〜１．０ｍｍとするのが実用的である。また、１組のアンテナ１２，１２は平行に離間して配置されるが、この離間距離は、漏水を検知する対象によって異なり、その範囲としては３〜５００ｍｍに設定することができる。しかし、漏水の対象となる構造物が、高架式道路やビル等のコンクリート製の建造物である場合、アンテナ１２，１２の離間距離を、３〜５ｍｍとするのが推奨される。このステンレスワイヤでなるアンテナ１２，１２は、後述するように、防水層で覆われた構造物の該防水層と接する部分に設けた溝内に配設して、この防水層等の劣化による漏水を検知するのに使用される。
【００２２】
上記のエレメント１或いは連続エレメント１１に接続された端子リード線１４は、測定装置であるデータロガー２１に接続する。即ち、端子リード線１４の端部であるエレメント端子１５は、データロガー２１の入力端子２２に接続する。データロガー２１は、抵抗歪センサを用いた歪測定に使用されるホイートストンブリッジ回路の原理を用いた歪測定器である。このデータロガー２１には、図１に示したようなホイートストンブリッジ回路が内蔵されているが、このホイートストンブリッジ回路を構成する４個の抵抗の内の１個である図１の抵抗Ｒ1は、データロガー２１の入力端子に接続する外部抵抗である。このデータロガー２１には、外部抵抗である抵抗Ｒ1としては、本来、抵抗歪センサが接続されるが、本発明では、この抵抗歪センサに替えてエレメント１或いは連続エレメント１１を接続する。そして、前述したような原理に基づき、データロガー２１に内蔵されたホイートストンブリッジ回路の出力電圧を測定することにより、エレメント１或いは連続エレメント１１が設置された部分の漏水の有無を判断している。
尚、エレメント１或いは連続エレメント１１をデータロガー２１に接続するに際しては、端子リード線１４を用いず、直接エレメント１或いは連続エレメント１１のアンテナ１２，１２の基端をデータロガー２１の入力端子に接続するようにしてもよい。この場合は、センサ用抵抗１３も直接、データロガー２１の入力端子に接続する。
【００２３】
次に、本発明の漏水検知システムの効果を確認するために行なった実験及びその実験に用いた実験装置について説明する。図３（ａ）は、この実験に用いた実験装置の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）中のコンクリート試験片３１の断面図であり、図４は、図３（ｂ）のＡ部分の拡大図である。図３（ａ）、（ｂ）、及び、図４において、この装置では、構造物として、３０ｃｍ×３０ｃｍで高さが５ｃｍ程度のコンクリート試験片３１を用い、このコンクリート試験片３１の表面に幅５ｍｍで深さが３ｍｍの溝３２を前後方向に平行に３本、５０ｍｍ間隔で刻んで、その中に、それぞれ、エレメント１のアンテナ１２，１２を配設している。アンテナ１２，１２には直径が０．３ｍｍのステンレスワイヤを用いている。これらのエレメント１を、左から順に、第１漏水センサ、第２漏水センサ、及び第３漏水センサと称する。尚、この実験装置では、コンクリート試験片３１の表面には防水層を設けていない。
【００２４】
エレメント１の配設は、図４において、まず、両面粘着テープでなるベース３３の表面に０．３ｍｍのステンレスワイヤでなるアンテナ１２，１２を、離間距離３ｍｍで平行に配設してベース３３に接着させた後、ステンレスワイヤ及び両面粘着テープの表面を吸水性のある紙等のシール３４で覆う。そして、このベース３３をその両面粘着テープの裏面が上記の溝３２の底の表面に接着するようにして配設し、溝３２内に、透水性を有するセメントペーストでなる充填材３５を充填する。
【００２５】
上記の第１漏水センサ、第２漏水センサ、及び第３漏水センサのエレメント１を、上記のデータロガー２１の入力端子に接続して測定を行なった。データロガー２１には、東京測器研究所製の歪測定用データロガーＴＣ−３１Ｋを用いた。また、エレメント１に接続されたセンサ用抵抗１３は１２０Ωであり、また、データロガー２１に内蔵されたホイートストンブリッジ回路のＲ2、Ｒ3及びＲ4も１２０Ωである。また、データロガー２１に内蔵されたホイートストンブリッジ回路の入力電圧は２Ｖである。また、第１漏水センサ及び第２漏水センサの上方に非接触型湿度計１８を、コンクリート試験辺の表面から約１０ｍｍ浮かして設置した。この測定では、東京測器研究所製の歪測定用データロガーＴＣ−３１Ｋに内蔵されたホイートストンブリッジ回路の出力電圧は、歪の単位であるμに変換されて表示されるようになっている。
【００２６】
上記の実験装置において、最初に、第１漏水センサの充填材３５のセメントペーストの上に水を垂らしてセメントペースト内に染み込ませ、第１漏水センサの充填材３５のセメントペースト表面上の湿度と、第１漏水センサの状態を観察する第１実験を行なった。次に、同じく、第１漏水センサの充填材３５のセメントペーストの上に水を垂らしてセメントペースト内に染み込ませ、第２漏水センサの充填材３５のセメントペースト表面上の湿度と、第２漏水センサの状態を観察する第２実験を行なった。これらは、コンクリート試験片３１の表面を、仮に防水シート等の防水層で覆っているとして、この防水層が劣化することにより、防水層を通して漏水が生じた場合を想定し、この想定の状態と同じ状態を、実現したものである。このため、上述したように、コンクリート試験片３１の表面には防水層を設けていない。
【００２７】
図５は、上記の第１実験の第１漏水センサにおける湿度とデータロガー２１の出力の関係を、また、図６は、第２実験の第２漏水センサにおける湿度とデータロガー２１の出力の関係を示したグラフである。図５、図６のグラフにおいて、点線は湿度（単位は％）を、実践はデータロガー２１の出力（単位はμ）を表している。また、横軸は、測定時の経過時刻（単位は時：分）である。尚、上述したとおり、上記の実験に用いた測定装置のデータロガーの表示は、μを単位としているので、図５、図６のグラフにおいて、縦軸のデータロガー２１の出力表示の単位はμとなっている。
【００２８】
図５のグラフは、第１漏水センサの充填材３５の上に垂らした水が染み込んで、第１漏水センサに到達する状況を示している。このグラフによれば、１５時０１分に水を垂らして後、１５時１０分に第１漏水センサの位置における湿度が９５パーセント近くまで上昇するとともに、第１漏水センサによるデータロガー２１の出力も約−５５０００μに上昇し、このデータロガー２１の出力は１６時４７分に約−６００００μのピークを示している。これは明らかに、上記の実験装置において、第１漏水センサが漏水を検知していることを示している。
【００２９】
また、図６のグラフは、第１漏水センサの充填材３５の上に垂らした水が染み込んで、第２漏水センサに到達する状況を示している。このグラフによれば、１３時３１分に水を垂らして後、１４時２１分に第２漏水センサの位置における湿度が上昇し、１４時４１分に湿度がピークを示しており、第２漏水センサによるデータロガー２１の出力も、１５時０１分に約−５５００μのピークを示している。湿度は、第２漏水センサが埋設されている部分の表面の湿度であり、湿度がピーク値を示す時点と第２漏水センサによるデータロガー２１の出力がピーク値を示す時点とは、多少ずれている。また、第１漏水センサと第２漏水センサとは、5０ｍｍ離れているので、データロガー２１の出力は、第１実験の結果と比較すると、１／１０程度である。しかし、図６のグラフからも、上記の実験装置において、第２漏水センサが漏水を検知していることがわかる。
尚、上記の第１実験、第２実験のいずれにおいても、第３漏水センサの出力に変化は認められなかった。従って、第１漏水センサの充填材３５の上に垂らした水は、第３漏水センサには達していないといえる。以上の結果から、上述したエレメントとデータロガーを用いることにより、漏水の検知が可能であることがわかる。
【００３０】
図７は、上記の第１実験、第２実験とは別に、第３漏水センサを用いて行なった第３漏水センサの温度特性の測定結果を示したグラフである。図３（ａ）、（ｂ）には図示されていないが、第３漏水センサの設置された溝内に熱電対温度計の熱電対を設置し、第３漏水センサに水分を湿潤させない状態で、その温度特性を測定したものである。図７のグラフによれば、２００μ／１０℃程度の出力が第３漏水センサによるデータロガー２１の出力として生じているが、これは、上記のエレメントを用いた測定時に発生するドリフトと考えられる。しかし、漏水検知時には、出力の絶対値が、少なくとも０μから５０００μのオーダに変化することを考えると、このドリフトによる影響は無視しても、測定にはさほど影響を及ぼさないと考えられる。
【００３１】
次に本発明の第１実施例の漏水検知システムについて説明する。第１実施例の漏水検知システムにおける構造物は、アスファルト舗装の下に漏水防止用の防水シートを施工したコンクリート製の高架式道路である。図８は、上記のエレメント１或いは連続エレメント１１のアンテナを、コンクリート製の高架式道路に埋設した状態を示した説明図であり、図９は、図８のＢ部分の断面図である。図８、図９において、高架式道路のコンクリート床版４３の表面に、幅５ｍｍ、深さ３ｍｍの溝４４を設ける。この溝４４の底面は、下方に緩やかに膨らんだ曲面であり、溝４４に漏水が生じた際に、水が溝４４の底面の中央付近に集まるようになっている。この溝４４内に、図４と同様、予め、両面粘着テープでなるベース３３の表面に０．３ｍｍのステンレスワイヤでなるアンテナ１２，１２を、離間距離３ｍｍで平行に配設してベース３３に接着させた後、ステンレスワイヤ及び両面粘着テープの表面を吸水性のある紙等のシール３４で覆う。そして、このベース３３をその両面粘着テープの裏面が上記の溝４４の底面に接着するようにして配設した後、溝４４内に、透水性を有するセメントペーストでなる充填材３５を充填する。その後、充填材３５の表面を含むコンクリート床版４３の表面に、防水シート４２を張って防水層を形成し、その防水シート４２の表面上を、更にアスファルト４１で覆う。
【００３２】
上記の構造からわかるように、溝４４は、防水層である防水シート４２の下、即ち、防水層である防水シート４２と接する部分に設けられているので、防水層である防水シート４２が劣化すると、漏水した水が溝４４に染み込み易い構造となっている。また、ステンレスワイヤでなるアンテナ１２，１２は下方に緩やかに膨らんだ曲面を有する溝４４の底面に配設されているので、漏水が生じた場合に、水が溝４４の底面の中央付近に集まり、アンテナ１２，１２間に水が溜まりやすくなっており、漏水検知を確実に行なうことができる。
【００３３】
上記のステンレスワイヤでなるアンテナ１２，１２を、離間距離３ｍｍで平行に配設する際に、アンテナ１２，１２の離間距離を一定に保つために、図１０（ａ）に示すような、絶縁性を有する樹脂等で製作されたスペーサ４０を用いてもよい。このスペーサ４０は直方体の形状をしており、左右両側には、アンテナ１２，１２をはめ込むスペーサ凹部４０ａが設けられている。このスペーサ凹部４０ａに、図１０（ｂ）に示すようにアンテナ１２，１２をはめ込むことで、アンテナ１２，１２間の離間距離を一定に保つことが容易にできる。
【００３４】
図１１は、第１実施例における、エレメント１或いは連続エレメント１１のアンテナ１２，１２の埋設を伴うコンクリート製の高架式道路での施工方法を、具体的に説明した説明図である。図１１において、まず、高架式道路のコンクリート床版４３の表面にカッターで幅５ｍｍ、深さ３ｍｍの溝４４を彫り（ａ）、この溝４４内に、このコンクリート製の高架式道路で漏水を検知する場所にエレメント１或いは連続エレメント１１のアンテナ１２，１２が位置するようにして、アンテナ１２，１２、或いはアンテナ１２，１２とアンテナ間リード線１７，１７や端子リード線１４，１４を配設する（ｂ）。その後、超速硬セメントや無収縮セメントでセメントペーストを作り、この溝４４に流し込んで充填し（ｃ）、セメントペーストが硬化した後、防水シート４２をコンクリート床版４３の表面に張付施工して防水層を形成する（ｄ）。ここで用いる防水シート４２としては、ゴム材が一般的であるが、これには限られず、例えば、アスファルトシート等の防水機能を有するシート状の塗布系ものであれば、いかなるものでもよい。また、シートを用いて施工するのではなく、例えば、ウレタン等の防水材料をコンクリート床版４３の表面に塗膜して防水層を形成する方法を用いてもよい。この防水処理後、防水層の表面にアスファルトを打設する（ｅ）。
【００３５】
第１実施例で埋設されたアンテナ１２，１２を有するエレメント１或いは連続エレメント１１は、漏水の有無を判断するときに、上述した実験装置に用いたのと同様のデータロガーに接続して測定し、測定値に基づき漏水の有無を判断する。この複数のエレメント１或いは連続エレメント１１に対する測定に際して、切り替え用のスイッチボックスを用いることによって、測定を容易に行なえるシステムとすることもできる。また、このようなシステムに、インターバル測定を自動的に行なう装置を付加すると共に、測定結果を無線により送信するシステムを用いることにより、高架式道路における漏水の遠隔監視を行なうこともできる。
【００３６】
第１実施例の漏水検知システムでは、漏水を検知する構造物である高架式道路のコンクリート床版４３の表面に、カッターで幅、深さともに数ｍｍ台の溝を彫ることにより、ステンレスワイヤでなるアンテナ１２，１２やアンテナ間リード線１７，１７等を配設してセメントペーストで埋めるだけで施工できるので、施工が容易である。また、コンクリート床版４３の表面に彫る溝は、幅、深さともに数ｍｍ台で極めて小さいので、この溝がコンクリート床版４３の損壊の要因となることはほとんどありえない。また、測定装置として、歪測定に汎用的に使用されている歪測定器であるデータロガーを使用することができるので、コストを低く押さえることができる。従って、第１実施例の漏水検知システムによれば、高速道路等の高架橋等において施工が容易で、低コストの漏水検知システムを構築することができる。
【００３７】
図１１のような高架式道路において、道路面に対して満遍なくアンテナを配設して漏水検知を行なうようにすれば、漏水検知としては完全であるが、エレメント１或いは連続エレメント１１の使用量が増大する。そこで、効率的な漏水検知を行なう方法として、図１２に示すような第２実施例が推奨される。図１２（ａ）は、橋脚４５を有する高架式道路の車両走行方向と直交する方向の断面図であり、図１２（ｂ）は、この高架式道路における連続エレメント１１のアンテナ１２，１２及びアンテナ間リード線１７，１７の配設位置を示した平面図である。図１２（ａ）において、４９は道路走行車両である。第２実施例では、図１２（ｂ）に示すように、道路の路肩付近にアンテナ１２が位置するようにして配設する。これは、道路面は一般に排水をスムースに行なうために、道路面の中央付近が上方に多少膨らんでおり、これに合せてコンクリート床版の道路面の中央付近も上方に多少膨らんでいることから、漏水が生じた場合、漏水は路肩付近に溜まりやすくなっており、このようにすることにより、漏水を確実に検知することができる。尚、第２実施例においても、連続エレメント１１を上述したデータロガーに接続して測定する点は、第１実施例と同様であり、以下に述べるその他の実施例においても、この点は同様である。
【００３８】
高架式道路において、効率的な漏水検知を行なう方法として、図１３に示すような第３実施例を用いるようにしてもよい。図１２と同様、図１３（ａ）は、橋脚４５を有する高架式道路の車両走行方向と直交する方向の断面図であり、図１３（ｂ）は、この高架式道路における連続エレメント１１のアンテナ１２，１２及びアンテナ間リード線１７，１７の配設位置を示した平面図である。第３実施例では、図１３（ｂ）に示すように、道路走行車両４９が走行する際の車輪が道路と接する路面付近のコンクリート床版４３に、アンテナ１２が位置するようにして配設する。これは、道路走行車両４９の走行時の車輪の圧力により、高架式道路に施工された防水シートは、車輪が接するアスファルトの直下付近の部分が劣化しやすいことが知られており、この部分の漏水検知を行なうのが、漏水を発見する上で効率的であるからである。
【００３９】
或いは、高架式道路において、効率的な漏水検知を行なう方法として、図１４に示すような第４実施例を用いるようにしてもよい。図１４は、橋脚４５を有する高架式道路における車両走行方向の断面図である。第４実施例では、図１４に示すように、高架式道路の架橋部分の車両走行方向の架橋端部４６のコンクリート床版４３に設けた溝４４内に、連続エレメント１１のアンテナ１２，１２及びアンテナ間リード線１７，１７を配設する。同図中、４１はアスファルト、４２は防水シートである。高架式道路では、架橋部分が夏と冬、昼と夜等の寒暖差により車両走行方向に伸び縮みすることから、車両走行方向に一定の長さでなる架橋部分を単位ユニットとして敷設されるが、この単位ユニットにおける架橋部分は、中央部分が両端部分より上方に多少膨らんでおり、漏水が生じるとこの架橋部分の車両走行方向の端部であるジョイント部分（架橋端部４６）に漏水した水が溜まりやすい構造になっている。第４実施例は、この部分に溜まる水を検知することにより、漏水を確実に検知しようとするものである。
【００４０】
本発明の漏水検知システムは、産業廃棄物終末処理場の漏水検知にも使用することができる。図１５（ａ）、（ｂ）は、この例である第５実施例を示したものであり、図１５（ａ）は産業廃棄物終末処理場の断面図、図１５（ｂ）はその底部の拡大図である。産業廃棄物終末処理場で漏水が生じると、重金属や有害化学物質等で地下水が汚染される危険があり、これを防止する観点から、この産業廃棄物終末処理場における漏水検知は非常に重要である。しかし、この漏水検知の目的は、上述した実施例のようなコンクリートの破損を防止するのではないため、上述した実施例の場合と比べると、それよりも漏水の量が多い状態である場合に漏水として検知するものでも、十分その機能を発揮することができる。そこで、第５実施例では、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、地盤５１を掘削して設けた窪みの底面に、複数本の溝５３を設け、その中に、連続エレメント１１の２本で１組のアンテナ１２，１２のそれぞれを、異なる溝内に１本づつ配設して、その溝内にセメントペーストを充填後、その上に防水シートを敷いたり、或いは、防水材を吹き付ける等して防水層５１を形成する。この防水層の上に産業廃棄物５４を堆積する。この場合、漏水した水が隣接する溝５３間に流れた場合に漏水を検知することになる。そこで、アンテナ１２の離間間隔、即ち、隣接する溝５３の離間間隔は、１００〜５００ｍｍ程度としても、十分漏水検知が可能である。
【００４１】
上記の説明では、高架式道路や産業廃棄物終末処理場を例に挙げて説明したが、本発明は、これらには限られず、例えば、コンクリート製のビルの屋上部分や屋根部分における漏水検知等、あらゆる分野の漏水検知に適用することができる。
【００４２】
上記で説明したエレメント１或いは連続エレメント１１は、漏水センサとして製作することができ、上記の各実施例等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の漏水検知システムの測定原理を説明した回路図である。
【図２】本発明の実施の形態における基本的な構成要素である連続エレメントと測定装置であるデータロガーを示した説明図である。
【図３】（ａ）は、本発明の漏水検知システムの効果を確認するために行なった実験装置の平面図、（ｂ）は、（ａ）中のコンクリート試験片の断面図である。
【図４】図３（ｂ）のＡ部分の拡大図である。
【図５】第１実験の結果を示したグラフである。
【図６】第２実験の結果を示したグラフである。
【図７】第３漏水センサの温度特性の測定結果を示したグラフである。
【図８】第１実施例における高架式道路へのエレメント或いは連続エレメントのアンテナの埋設状態を示した説明図である。
【図９】図８のＢ部分の断面を表した斜視図である。
【図１０】（ａ）は、スペーサの斜視図であり、（ｂ）は、このスペーサを用いたアンテナの斜視図である。
【図１１】第１実施例におけるアンテナの埋設を伴う高架式道路の施工方法を説明した説明図である。
【図１２】（ａ）は、第２実施例における高架式道路の車両走行方向と直交する方向の断面図であり、（ｂ）は、この高架式道路におけるアンテナ及びアンテナ間リード線の配設位置を示した平面図である。
【図１３】（ａ）は、第３実施例における高架式道路の車両走行方向と直交する方向の断面図であり、（ｂ）は、この高架式道路におけるアンテナ及びアンテナ間リード線の配設位置を示した平面図である。
【図１４】第４実施例における高架式道路の車両走行方向の断面図である。
【図１５】（ａ）は、第５実施例における産業廃棄物終末処理場の断面図、（ｂ）はその底部の拡大図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ エレメント（Ｒ1）     ２  抵抗２（Ｒ2）
３ 抵抗３（Ｒ3）         ４  抵抗４（Ｒ4）
１１ 連続エレメント
１２ アンテナ（ステンレスワイヤ）
１３ センサ用抵抗        １４  端子リード線
１５ エレメント端子      １６  接続端子
１７ アンテナ間リード線  １８  非接触型湿度計
２１ データロガー（測定装置）
２２ 入力端子
３１ コンクリート試験片  ３２  溝
３３ ベース              ３４  シール
３５ 充填材              ４０  スペーサ
４０ａ スペーサ凹部      ４１  アスファルト
４２ 防水シート          ４３  コンクリート床版
４４ 溝                  ４５  橋脚
４６ 架橋端部            ４９  道路走行車両
５１ 地盤                ５２  防水シート
５３ 溝                  ５４  産業廃棄物
【図１】
2005024484.tif 000003
【図２】
2005024484.tif 000004
【図３】
2005024484.tif 000005
【図４】
2005024484.tif 000006
【図５】
2005024484.tif 000007
【図６】
2005024484.tif 000008
【図７】
2005024484.tif 000009
【図８】
2005024484.tif 000010
【図９】
2005024484.tif 000011
【図１０】
2005024484.tif 000012
【図１１】
2005024484.tif 000013
【図１２】
2005024484.tif 000014
【図１３】
2005024484.tif 000015
【図１４】
2005024484.tif 000016
【図１５】
2005024484.tif 000017