(57)【要約】  本発明は、回転ブラケットにより接続されている複数の浸透流監視装置を備え、上記浸透流監視装置は、前後対称に分布している第１の浸透流監視ユニットと、左右対称に分布している第２の浸透流監視ユニットとを有し、第１の浸透流監視ユニット及び第２の浸透流監視ユニットには浸透流測定光ファイバーが分布し、浸透流測定光ファイバーにより水中構造物の浸透状況が監視される水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム及び監視方法を開示する。本発明に係る水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システムは、加熱する必要がなく、分布式、多方向性、同期性といった特徴を有し、監視コストの低減、監視精度の向上や工事の実用化などにおいて際立った優位性があり、本発明に係る監視方法は、水中構造物において浸透流監視装置を柔軟に配置することで、較正光ファイバーと浸透流測定光ファイバーとの比較により浸透水の位置及び方向を取得し、操作が簡単であり、結果が精確である。【選択図】図１
2017506712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ブラケットにより接続されている複数の浸透流監視装置を備える、水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システムであって、
前記浸透流監視装置は、前後対称に分布している第１の浸透流監視ユニットと、左右対称に分布している第２の浸透流監視ユニットとを備え、
前記第１の浸透流監視ユニットは、監視光ファイバーユニットを固定する第１のファイバー保持凹道を備え、第１のファイバー保持凹道の外にファイバー保持保護層が設けられ、第１のファイバー保持凹道の両端にそれぞれ左ファイバー保持端と右ファイバー保持端が設けられ、左ファイバー保持端は、左連結柄により左連結ボールに接続され、右ファイバー保持端は、右連結柄により右連結ボールに接続され、左連結ボールと右連結ボールは、横梁ブラケットの両端にヒンジ接続され、横梁ブラケットは、左右両側へ左ピン軸及び右ピン軸が延在し、監視光ファイバーユニットと情報収集装置が接続され、
前記第２の浸透流監視ユニットは、監視光ファイバーユニットを固定する第２のファイバー保持凹道を備え、第２のファイバー保持凹道の両端にそれぞれ上ファイバー保持弧端及び下ファイバー保持弧端が設けられ、上ファイバー保持弧端は、上弧形連結柄により上連結軸ボールに接続され、下ファイバー保持弧端は、下弧形連結柄により下連結軸ボールに接続され、上連結軸ボール及び下連結軸ボールは、山形端梁の両端にヒンジ接続され、山形端梁に山形凸柱が延在し、山形凸柱内に左ピン軸及び右ピン軸に合わせる円錐孔が設けられ、
前記回転ブラケットは、第１の支持架構柱と第２の支持架構柱とを備え、前記第１の支持架構柱は、一端が横梁ブラケットに接続され、他端が底部円形回転台に接続され、底部円形回転台に上部円形回転台が取り付けられ、第２の支持架構柱は、一端がもう１つの浸透流監視装置の横梁ブラケットに接続され、他端が上部円形回転台に挿入され、底部円形回転台及び上部円形回転台の中心にボトムスルー縦梁が取り付けられ、第１の支持架構柱及び第２の支持架構柱はそれぞれボトムスルー縦梁のまわりを回転し、ボトムスルー縦梁の上下端にボトムスルー縦梁を閉塞するための回転台円形溝が設けられている、
ことを特徴とする水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム。
【請求項２】
前記横梁ブラケットは、上水平横梁と、上水平横梁に接続された下水平横梁とを備え、上水平横梁及び下水平横梁の両端にそれぞれ左架構梁及び右架構梁が延在し、上水平横梁及び下水平横梁の左架構梁及び右架構梁は、それぞれ左連結ボール及び右連結ボールにヒンジ接続され、上水平横梁及び下水平横梁の中部には、それぞれ、第１の支持架構柱に接続された上端溝と、もう１つの回転ブラケットの第１の支持架構柱に接続された下端溝とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム。
【請求項３】
前記上水平横梁は、Ｔ形状横梁係合溝が設けられ、下水平横梁は、Ｔ形状横梁係合溝に沿って動く横梁ボスが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム。
【請求項４】
前記監視光ファイバーユニットは、１本の浸透流測定光ファイバーと、浸透流測定光ファイバーの両側にある２本の較正光ファイバーとを備え、浸透流測定光ファイバーには硬質鋼リングが外嵌され、較正光ファイバーは、内から外へ順次に断熱隔離層と硬質保護層が外嵌され、浸透流測定光ファイバーの外に順次に接続された上凹辺内層、左凸辺内層、下凹辺内層及び右凸辺内層が設けられ、上凹辺内層の外に順次に上凹辺中層と上凹辺外層が設けられ、左凸辺内層の外に順次に左凸辺中層と左凸辺外層が設けられ、下凹辺内層の外に順次に下凹辺中層と下凹辺外層が設けられ、右凸辺内層の外に順次に右凸辺中層と右凸辺外層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム。
【請求項５】
前記浸透流測定光ファイバーの両端は、それぞれ上透析ロッド及び下透析ロッドに接続され、上透析ロッドは、順次に硬質鋼リング、上凹辺内層、上凹辺中層及び上凹辺外層を通過して外部浸透水流に接触し、下透析ロッドは、順次に硬質鋼リング、下凹辺内層、下凹辺中層及び下凹辺外層を通過して外部浸透水流に接触することを特徴とする請求項４に記載の水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム。
【請求項６】
前記監視光ファイバーユニットの外に、左上部外円形保護壁と、左下部外円形保護壁と、右上部外円形保護壁と、右下部外円形保護壁とを備える外円形保護壁が取り付けられ、左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁、及び右下部外円形保護壁により凹凸型ファイバー保持チャンバーが形成され、監視光ファイバーユニットは、凹凸型ファイバー保持チャンバー内に配置され、左上部外円形保護壁と右上部外円形保護壁とは、上ファイバー保持ロックによりロッキングされ、左下部外円形保護壁と右下部外円形保護壁とは、下ファイバー保持ロックによりロッキングされ、左上部外円形保護壁及び左下部外円形保護壁は、それぞれ左円形回転リングのまわりを回転し、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁は、それぞれ右円形回転リングのまわりを回転することを特徴とする請求項５に記載の水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム。
【請求項７】
前記第２のファイバー保持凹道の内面に、表面がハチの巣状である浸透網目スクリーンが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム。
【請求項８】
前記左ピン軸及び右ピン軸のいずれにも、一回りの円弧凹溝が設けられ、山形凸柱の上面にピンホールが設けられ、ピンホール内にピンが挿入され、ピンを円弧凹溝に挿入することにより左ピン軸及び右ピン軸が固定されることを特徴とする請求項１に記載の水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム。
【請求項９】
一般的な単一モード裸光ファイバーを複数本用意し、第１の浸透流監視ユニット及び第２の浸透流監視ユニットの構造に基づき、一定の長さの監視光ファイバーユニットを複数本作製するステップ１と、
左円形回転リング及び右円形回転リングのまわりに左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を開き、監視光ファイバーユニットを凹凸型ファイバー保持チャンバー内に設置してから、左円形回転リング及び右円形回転リングを回動して左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を合わせ、上ファイバー保持ロック及び下ファイバー保持ロックにより両端に分布している左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を係合した後、監視光ファイバーユニットを監視光ファイバーユニットローラーに巻き付け、浸透流を監視すべき箇所に搬送するステップ２と、
上水平横梁における横梁係合溝を調整することで、下水平横梁における横梁凸溝を横梁係合溝に沿って直線に摺動し、最後に上水平横梁と下水平横梁を一体化するように回転させて平行に配置した後、左側における上下対称に分布している左ピン軸をねじることで、それを左側の山形凸柱における円錐孔に挿入してから、ピンをピンホールに挿入して左ピン軸を固定し、それと同様に、右側における上下対称に分布している右ピン軸をねじることで、それを右側の山形凸柱における円錐孔に挿入してから、ピンをピンホールに挿入して右ピン軸を固定するステップ３と、
監視光ファイバーユニットを測定すべき領域に搬送した後、上ファイバー保持ロック及び下ファイバー保持ロックを回し開き、左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を開いて監視光ファイバーユニットを凹凸型ファイバー保持チャンバーから取り出し、一定の長さの監視光ファイバーユニットを、両端が対称に分布している内壁に浸透網目スクリーンが設けられた第２のファイバー保持凹道に設置し、もう１つの一定の長さの監視光ファイバーユニットを、内壁に浸透網目スクリーンが設けられた第１のファイバー保持凹道に設置し、左側の下連結軸ボール及び上連結軸ボールにより、下弧形連結柄、下ファイバー保持弧端及び上弧形連結柄、上ファイバー保持弧端が配置された第２のファイバー保持凹道を山形端梁の両端にヒンジ接続し、それと同様に、右側の連結軸ボール及び上連結軸ボールにより下弧形連結柄、下ファイバー保持弧端及び上弧形連結柄、上ファイバー保持弧端が配置された第２のファイバー保持凹道を山形端梁の両端にヒンジ接続するステップ４と、
上端の左連結ボール及び右連結ボールにより、左ファイバー保持端、左連結柄及び右ファイバー保持端、右連結柄に接続された第１のファイバー保持凹道を左架構梁及び右架構梁にヒンジ接続し、同様に、下端の左連結ボール及び右連結ボールにより、左ファイバー保持端、左連結柄及び右ファイバー保持端、右連結柄に接続された第１のファイバー保持凹道ヒンジを左架構梁及び右架構梁にヒンジ接続することで、始端の浸透流監視装置の配置が完了するステップ５と、
第１の支持架構柱の一端を上水平横梁における上端溝に挿入し、第１の支持架構柱の他端を底部回転台螺旋溝に配置し、第２の支持架構柱の一端を上部回転台螺旋溝に挿入し、ボトムスルー縦梁を押して、また、ボトムスルー縦梁を完全に閉塞するように回転台円形溝をボトムスルー縦梁の上下端において配置し、第２の支持架構柱の他端をもう１つの浸透流監視装置の上水平横梁における横梁係合溝に接続し、その配置形式を調整して浸透流を測定すべき領域の測定すべき構造に有効に合致するようにボトムスルー縦梁のまわりに上下の第１の支持架構柱及び第２の支持架構柱を回動し、２つの浸透流監視装置間の下水平横梁を、前記と同様のステップに従って、もう１つの新たな回転ブラケットにより異なる浸透流監視装置を直列接続し、支持架構柱３０１の回転方向を調整し、さらに末端の浸透流監視装置の配置を完成させ、あらゆる浸透流監視装置における較正光ファイバー及び浸透流測定光ファイバーを情報収集装置に接続するステップ６と、
情報収集装置を作動させ、先ず、較正光ファイバーの情報を収集し、そのうちの平均値との差が大きい光ファイバーを除去し、その温度変化が小さい複数本を残し、相互補正された較正光ファイバーを最終的な較正光ファイバーとするステップ７と、
浸透流水体が当該領域を経る時に、上透析ロッド及び下透析ロッドにより浸透流水体の熱量を浸透流測定光ファイバーに直接伝達し、その変化状況をリアルタイムに記録し、ステップ７の較正光ファイバーと比較して分析し、同所の浸透流状態を識別し、水中構造物の浸透流水体が浸透流監視装置を流れた場合に、第1の監視光ファイバーユニット及び第２の監視光ファイバーユニットにおける第１のファイバー保持凹道及び第２のファイバー保持凹道により流れた水体を集め、情報採集装置により採集されたデータをリアルタイムに記録し、データ値と較正光ファイバー値を差分し、差分結果を時間履歴曲線に作成し、時間履歴曲線の変化が大きいと、同所に浸透流水体が存在しており、位置検出が実現され、前記と同様の方法により、浸透流監視装置において異なる方向に配置された監視光ファイバーユニットの時間履歴曲線を分析し、もしある方向において監視光ファイバーの時間履歴曲線の波動が大きいと、当該方向に浸透流水体が存在していると判定し、方向検出が実現され、さらに、水中構造物の浸透に対する位置・方向検出の監視が最終的に実現されるステップ８と、
を含むことを特徴とする水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システムの監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中構造の隠れたトラブルの位置・方向検出に関し、具体的に、水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム及び監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
浸透流は、利水工事、海洋工事や地下工事などにおける水中構造物の安全かつ長期間有効なサービスに影響を与える要因及び目立った病弊であり、特に土石ダム、土手などの土石構造物の場合に、多くの破壊ひいては事故が、異なる程度の浸透や、浸透により生じられた種々の問題によるものであり、統計によると、わが国の土手の崩壊の９０％以上、土石ダム工事における３分の１を超えた破壊が浸透のせいである。進んだ実用的な浸透の位置・方向検出器具、装置及び識別方法を開発し、水中構造物における浸透の発生された位置、範囲、方向及び大きさを確実に検知し、有効な防浸透抗浸透対策をタイムリーにとることは、工事安全の保障に極めて重要な意義をもっている。
【０００３】
現在、水中構造物の浸透に対する位置・方向検出の監視は、ポイント式浸透流センサーによることが多いが、測定点が制限され、検出ミスがよく発生され、かつ、従来の浸透流センサーには、大型で、リード線が多く、親和性が悪いといった欠陥があるものが多い。分布式の光ファイバー感知監視技術の発展につれて、水中構造物の浸透の位置及び方向の検出に利用可能な分布式の光ファイバー識別装置及び方法の開発が、益々工学業界や技術労働者に注目されて力を注がれてきた。しかし、国内外の既存の分布式の光ファイバー浸透測定技術は、外部熱源により測定すべき光ファイバーを加熱する必要があることが多く、もし加熱中に外装層が破損したり、漏電になったりすると、操作者の身の安全を脅かすとともに、監視結果に影響を与えることがあり、また、水中構造物のサービス環境中には、外部電流加熱システムはよく確保しにくいので、当該技術の実際工事における応用と普及が極めて大きく妨げられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術における欠陥を解消するために、本発明は、加熱する必要がなく、分布式、多方向性、同期性といった特徴を有し、監視コストの低減、監視精度の向上や工事の実用化などにおいて際立った優位性がある水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム及び監視方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した技術問題を解決するために、本発明に係る水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システムは、回転ブラケットにより接続されている複数の浸透流監視装置を備え、前記浸透流監視装置は、前後対称に分布している第１の浸透流監視ユニットと、左右対称に分布している第２の浸透流監視ユニットとを有し、
【０００６】
前記第１の浸透流監視ユニットは、監視光ファイバーユニットを固定する第１のファイバー保持凹道を備え、第１のファイバー保持凹道の外にファイバー保持保護層が設けられ、第１のファイバー保持凹道の両端にそれぞれ左ファイバー保持端と右ファイバー保持端が設けられ、左ファイバー保持端は、左連結柄により左連結ボールに接続され、右ファイバー保持端は、右連結柄により右連結ボールに接続され、左連結ボールと右連結ボールは、横梁ブラケットの両端にヒンジ接続され、横梁ブラケットは、左右両側へ左ピン軸及び右ピン軸が延在し、
【０００７】
前記第２の浸透流監視ユニットは、監視光ファイバーユニットを固定する第２のファイバー保持凹道を備え、第２のファイバー保持凹道の両端にそれぞれ上ファイバー保持弧端及び下ファイバー保持弧端が設けられ、上ファイバー保持弧端は、上弧形連結柄により上連結軸ボールに接続され、下ファイバー保持弧端は、下弧形連結柄により下連結軸ボールに接続され、上連結軸ボール及び下連結軸ボールは、山形端梁の両端にヒンジ接続され、山形端梁に山形凸柱が延在し、山形凸柱内に左ピン軸及び右ピン軸に合わせる円錐孔が設けられ、
【０００８】
前記回転ブラケットは、第１の支持架構柱と第２の支持架構柱とを備え、前記第１の支持架構柱は、一端が横梁ブラケットに接続され、他端が底部円形回転台に接続され、底部円形回転台に上部円形回転台が取り付けられ、第２の支持架構柱は、一端がもう１つの浸透流監視装置の横梁ブラケットに接続され、他端が上部円形回転台に挿入され、底部円形回転台及び上部円形回転台の中心にボトムスルー縦梁が取り付けられ、第１の支持架構柱及び第２の支持架構柱は、それぞれボトムスルー縦梁のまわりを回転し、ボトムスルー縦梁の上下端にボトムスルー縦梁を閉塞するための回転台円形溝が設けられている。
【０００９】
好ましくは、前記横梁ブラケットは、上水平横梁と、上水平横梁に接続された下水平横梁とを備え、上水平横梁及び下水平横梁の両端にそれぞれ左架構梁及び右架構梁が延在し、上水平横梁及び下水平横梁の左架構梁及び右架構梁は、それぞれ左連結ボール及び右連結ボールにヒンジ接続され、上水平横梁及び下水平横梁の中部には、それぞれ、第１の支持架構柱に接続された上端溝と、もう１つの回転ブラケットの第１の支持架構柱に接続された下端溝とが設けられている。
【００１０】
好ましくは、前記上水平横梁は、Ｔ形状横梁係合溝が設けられ、下水平横梁は、Ｔ形状横梁係合溝に沿って動く横梁ボスが設けられている。
【００１１】
好ましくは、前記監視光ファイバーユニットは、1本の浸透流測定光ファイバーと、浸透流測定光ファイバーの両側にある2本の較正光ファイバーとを備え、浸透流測定光ファイバーには硬質鋼リングが外嵌され、較正光ファイバーは、内から外へ順次に断熱隔離層と硬質保護層が外嵌され、浸透流測定光ファイバーの外に順次に接続された上凹辺内層、左凸辺内層、下凹辺内層及び右凸辺内層が設けられ、上凹辺内層の外に順次に上凹辺中層と上凹辺外層が設けられ、左凸辺内層の外に順次に左凸辺中層と左凸辺外層が設けられ、下凹辺内層の外に順次に下凹辺中層と下凹辺外層が設けられ、右凸辺内層の外に順次に右凸辺中層と右凸辺外層が設けられている。凹形構造の最底端により周辺領域に発生可能な浸透流水体が極めて容易に集められ、小さい浸透流の作用効果が拡大され、最底端の透析ロッドと組み合わせて使用することで、微細な浸透や初期浸透に対する識別能力が大きく向上し、この弧形断面構造により、浸透流領域の浸透流水体の浸透流測定光ファイバーにおける滞在時間及び接触面積が最大限に拡大されるので、測定すべき領域における浸透流の位置の検出に高い精度の確保が図れ、それに加え、上凹辺外層は、防浸透・防腐食性能を有し、かつ、その断面形状に類似した上凹辺中層及び上凹辺内層が緊密に接続されるように設計され、３層の凹状設計構造により、この浸透流監視専用光ケーブルの強度及び靱性が向上し、内部構造の保護及び使用寿命の延長などの効果を果たすことができる。その中に、硬質保護層は断熱隔離層の外部にあり、断熱隔離層の内側が較正光ファイバーに接触され、浸透流水体が測定すべき領域に作用した場合に、断熱隔離層の作用下で較正光ファイバーは外部と何らの熱的接触もない状態にあることで、参照較正用光ファイバーとされ、対称に分布して配置されたもう１つの較正光ファイバーは、参照較正用光ファイバーの結果に対して二次補正を行うことができるので、参照標準の客観的正確性が最大限に確保される。左凸辺外層及び右凸辺外層の凹辺外層とは反対の凸辺構造という反対になった対応設計により、浸透流専用光ケーブルの断面積が大きく増加し、監視装置と測定すべき構造体との間のより緊密な接触と接続が向上し、監視装置と測定すべき構造体との協同性が強化され、また、較正光ファイバーにおける隔層の厚さを増加させることを目的の１つとして、それを左右にそれぞれ３層構造になるように配置し、また、材料の強度及び靱性が内から外へ増えつつあることで、その内部と較正光ファイバーのフレキシブルな遷移接続が向上するだけでなく、外部の大きな浸透流水圧力への抵抗作用が増加され、左凸辺外層及び右凸辺外層は、抗腐食性能を有するので、浸透流水体との長期にわたる共存能力が高まり、腐食性イオンがドープされたおそれがある複雑な環境において、その浸透流監視は良い効果が収められる。
【００１２】
好ましくは、前記浸透流測定光ファイバーの両端は、それぞれ上透析ロッド及び下透析ロッドに接続され、上透析ロッドは、順次に硬質鋼リング、上凹辺内層、上凹辺中層及び上凹辺外層を通過して外部浸透水流に接触し、下透析ロッドは、順次に硬質鋼リング、下凹辺内層、下凹辺中層及び下凹辺外層を通過して外部浸透水流に接触する。
【００１３】
好ましくは、前記監視光ファイバーユニットの外に、左上部外円形保護壁と、左下部外円形保護壁と、右上部外円形保護壁と、右下部外円形保護壁とを含む外円形保護壁が取り付けられ、左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁、及び右下部外円形保護壁により凹凸型ファイバー保持チャンバーが形成され、監視光ファイバーユニットは、凹凸型ファイバー保持チャンバー内に配置され、左上部外円形保護壁と右上部外円形保護壁とは、上ファイバー保持ロックによりロッキングされ、左下部外円形保護壁と右下部外円形保護壁とは、下ファイバー保持ロックによりロッキングされ、左上部外円形保護壁及び左下部外円形保護壁は、それぞれ左円形回転リングのまわりを回転し、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁は、それぞれ右円形回転リングのまわりを回転する。外円形保護壁の略円形断面は、凹凸に設計された監視光ファイバーユニットにおける凹部を二次補充し、内部に配置された浸透流専用光ケーブルを外断面が略円形である構造として構成し、そのユニークな構造による生産、搬送及びレイアウトにあり得る弊害が補われ、外円形保護壁は、左円形回転リング及び右円形回転リングのまわりに開くことができ、外円形保護壁の内部の凹凸型ファイバー保持チャンバーは、本発明に係る浸透流専用光ケーブルを凹凸型ファイバー保持チャンバーに精密に嵌め込むことができ、外円形保護壁の頂部及び底端の上ファイバー保持ロック及び下ファイバー保持ロックにより外円形保護壁をしっかり閉めることで、外円形保護壁のガタつき又は外部の人的要因といったほかの原因による干渉が防止され、また、外円形保護壁と凹凸型ファイバー保持チャンバーとの間に空洞が設計され、あり得る利用操作のためにスペースを残している。
【００１４】
本発明において、第１の支持架構柱は、上水平横梁における上端溝又は下水平横梁の下端溝に接続され、第１の支持架構柱の他端は、底部円形回転台に接続され、下回転ネジ端は、底部回転台螺旋溝に接続された後、その一端の浸透流監視装置がボトムスルー縦梁のまわりに他端の浸透流監視装置に触れることなく３６０°死角無しに自由回転することができ、上回転ネジ端の一端がその対応側の支持架構柱に接続され、上回転ネジ端の他端が上部回転台螺旋溝に接続されることで、対応側リンクネジ端により接続された浸透流監視装置を、ボトムスルー縦梁のまわりに他側において干渉することなく３６０°自由回転するように連動させることができ、上部円形回転台と底部円形回転台を上下にずらして配置することにより、隣接する装置が互いに干渉しないように作動することが実現可能であり、異なる測定すべき領域を任意の角度及び傾斜度に配置することができ、上下回転台円形溝の配置構造は、上部円形回転台及び底部円形回転台をボトムスルー縦梁にしっかり固定する。
【００１５】
好ましくは、前記第２のファイバー保持凹道の内面に、表面がハチの巣状である浸透網目スクリーンが取り付けられている。
【００１６】
好ましくは、前記左ピン軸及び右ピン軸のいずれにも、一回りの円弧凹溝が設けられ、山形凸柱の上面にピンホールが設けられ、ピンホール内にピンが挿入され、ピンを円弧凹溝に挿入することにより左ピン軸及び右ピン軸が固定される。
【００１７】
一般的な単一モード裸光ファイバーを複数本用意し、第１の浸透流監視ユニット及び第２の浸透流監視ユニットの構造に基づき、一定の長さの監視光ファイバーユニットを複数本作製するステップ１と、
【００１８】
左円形回転リング及び右円形回転リングのまわりに左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を開き、監視光ファイバーユニットを凹凸型ファイバー保持チャンバー内に設置してから、左円形回転リング及び右円形回転リングを回動して左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を合わせ、上ファイバー保持ロック及び下ファイバー保持ロックにより両端に分布している左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を係合した後、監視光ファイバーユニットを監視光ファイバーユニットローラーに巻き付け、浸透流を監視すべき箇所に搬送するステップ２と、
【００１９】
上水平横梁における横梁係合溝を調整することで、下水平横梁における横梁凸溝を横梁係合溝に沿って直線に摺動し、最後に上水平横梁と下水平横梁を一体化するように回転させて平行に配置した後、左側における上下対称に分布している左ピン軸をねじることで、それを左側の山形凸柱における円錐孔に挿入してから、ピンをピンホールに挿入して左ピン軸を固定し、それと同様に、右側における上下対称に分布している右ピン軸をねじることで、それを右側の山形凸柱における円錐孔に挿入してから、ピンをピンホールに挿入して右ピン軸を固定するステップ３と、
【００２０】
監視光ファイバーユニットを測定すべき領域に搬送した後、上ファイバー保持ロック及び下ファイバー保持ロックを回し開き、左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を開いて監視光ファイバーユニットを凹凸型ファイバー保持チャンバーから取り出し、一定の長さの監視光ファイバーユニットを、両端が対称に分布している内壁に浸透網目スクリーンが設けられた第２のファイバー保持凹道に設置し、もう１つの一定の長さの監視光ファイバーユニットを、内壁に浸透網目スクリーンが設けられた第１のファイバー保持凹道に設置し、左側の下連結軸ボール及び上連結軸ボールにより、下弧形連結柄、下ファイバー保持弧端及び上弧形連結柄、上ファイバー保持弧端が配置された第２のファイバー保持凹道を山形端梁の両端にヒンジ接続し、それと同様に、右側の連結軸ボール及び上連結軸ボールにより下弧形連結柄、下ファイバー保持弧端及び上弧形連結柄、上ファイバー保持弧端が配置された第２のファイバー保持凹道を山形端梁の両端にヒンジ接続するステップ４と、
【００２１】
上端の左連結ボール及び右連結ボールにより、左ファイバー保持端、左連結柄及び右ファイバー保持端、右連結柄に接続された第１のファイバー保持凹道を左架構梁及び右架構梁にヒンジ接続し、同様に、下端の左連結ボール及び右連結ボールにより、左ファイバー保持端、左連結柄及び右ファイバー保持端、右連結柄に接続された第１のファイバー保持凹道ヒンジを左架構梁及び右架構梁にヒンジ接続することで、始端の浸透流監視装置の配置が完了するステップ５と、
【００２２】
第１の支持架構柱の一端を上水平横梁における上端溝に挿入し、第１の支持架構柱の他端を底部回転台螺旋溝に配置し、第２の支持架構柱の一端を上部回転台螺旋溝に回し入れ、ボトムスルー縦梁を押して、また、ボトムスルー縦梁を完全に閉塞するように回転台円形溝をボトムスルー縦梁の上下端において配置し、第２の支持架構柱の他端をもう１つの浸透流監視装置の上水平横梁における横梁係合溝に接続し、その配置形式を調整して浸透流を測定すべき領域の測定すべき構造に有効に合致するようにボトムスルー縦梁のまわりに上下の第１の支持架構柱及び第２の支持架構柱を回動し、２つの浸透流監視装置間の下水平横梁を上記と同様のステップによってもう１つの新たな回転ブラケットにより異なる浸透流監視装置を直列接続し、支持架構柱の回転方向を調整し、さらに末端の浸透流監視装置の配置を完成させ、あらゆる浸透流監視装置における較正光ファイバー及び浸透流測定光ファイバーを情報収集装置に接続するステップ６と、
【００２３】
情報収集装置を作動させ、先ず、較正光ファイバーの情報を収集し、そのうちの平均値との差が大きい光ファイバーを除去し、その温度変化が小さい複数本を残し、相互補正された較正光ファイバーを最終的な較正光ファイバーとするステップ７と、
【００２４】
浸透流水体が当該領域を経る時に、上透析ロッド及び下透析ロッドにより浸透流水体の熱量を浸透流測定光ファイバーに直接伝達し、その変化状況をリアルタイムに記録し、ステップ７の較正光ファイバーと比較して分析し、同所の浸透流状態を識別し、水中構造物の浸透流水体が浸透流監視装置を流れた場合に、第1の監視光ファイバーユニット及び第２の監視光ファイバーユニットにおける第１のファイバー保持凹道及び第２のファイバー保持凹道により流れた水体を集め、情報採集装置により採集されたデータをリアルタイムに記録し、データ値と較正光ファイバー値を差分し、差分結果を時間履歴曲線に作成し、時間履歴曲線の変化が大きいと、同所に浸透流水体が存在しており、位置検出が実現され、上記と同様の方法により、浸透流監視装置において異なる方向に配置された監視光ファイバーユニットの時間履歴曲線を分析し、もしある方向において監視光ファイバーの時間履歴曲線の波動が大きいと、当該方向に浸透流水体が存在していると判定し、方向検出が実現され、さらに、水中構造物の浸透に対する位置・方向検出の監視が最終的に実現されるステップ８と、
【００２５】
を含む水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システムの監視方法。
【００２６】
本発明に係る水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システムは、監視を行う水平及び垂直方向の４つの監視光ファイバーユニットを備え、それぞれの監視光ファイバーユニット内に1本の浸透流測定光ファイバー、2本の較正用光ファイバーを有し、四周包囲型の配置により異なる方向からの浸透流状況を最大限に監視することができ、ある方向での浸透流の測定ミスが大いに回避され、水中構造物の浸透の多次元多方向での正確な位置及び方向の検出に重要な意義をもち、ある方向の浸透流監視を単独で配置することだけが必要な領域に、その４つの方向の監視光ファイバーユニットは、単独でレイアウトしてもよい。
【００２７】
本発明において、光ファイバー情報収集装置は、よく見られている光パワーメーター、ＯＴＤＲ光時間領域反射率計、ＰＰＰ−ＢＯＴＤＡパルスプリポンプブリルアン光時間領域アナライザーなどの装置である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システム及び監視方法によれば、監視光ファイバーユニットは、外部熱源により加熱されることなく、監視を行うことができ、開発された浸透流監視光ファイバーユニットのシリーズ化された外円形保護壁は、その上下に対向して開く設計により実際工事での搬送及びレイアウトの能力が大いに向上し、浸透流監視装置の四方向構造の設計により全方向浸透流監視が実現され、３６０°自由回転の設計により死角無しに任意の測定すべき位置に配置してもよく、従来の監視技術及び既存の分布式光ファイバー監視技術における欠陥の一部が有効に補われ、加熱する必要がなく、分布式、多方向性、同期性といった特徴を有し、監視コストの低減、監視精度の向上や工事の実用化などにおいて際立った優位性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る構造図である。
【図２】本発明に係る浸透流監視装置の構造図である。
【図３】図１中の浸透監視光ファイバーユニットの構造図である。
【図４】外円形保護壁の構造図である。
【図５】図１中の上水平横梁の断面図である。
【図６】図１中の下水平横梁の断面図である。
【図７】図１中の自由回転台の平面図である。
【図８】図７中の細部の構造図である。
【図９】図１中の浸透網目スクリーンの細部の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に合わせて本発明をさらに説明する。
【００３１】
図１から図９に示すように、本発明に係る水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システムは、回転ブラケットにより接続されている複数の浸透流監視装置を備え、前記浸透流監視装置は、前後対称に分布している第１の浸透流監視ユニットと、左右対称に分布している第２の浸透流監視ユニットとを有する。
【００３２】
第１の浸透流監視ユニットは、監視光ファイバーユニットを固定する第１のファイバー保持凹道６１１を備え、第１のファイバー保持凹道６１１の外にファイバー保持保護層６１０が設けられ、第１のファイバー保持凹道６１１の両端にそれぞれ左ファイバー保持端６００及び右ファイバー保持端６０３が設けられ、左ファイバー保持端６００は、左連結柄６０１により左連結ボール６０２に接続され、右ファイバー保持端６０３は、右連結柄６０４により右連結ボール６０５に接続され、左連結ボール６０２と右連結ボール６０５は、横梁ブラケットの両端にヒンジ接続され、横梁ブラケットは、左右両側へ左ピン軸６０７及び右ピン軸６０９が延在している。
【００３３】
第２の浸透流監視ユニットは、監視光ファイバーユニットを固定する第２のファイバー保持凹道５０４を備え、第２のファイバー保持凹道５０４の両端にそれぞれ上ファイバー保持弧端５０５及び下ファイバー保持弧端５０３が設けられ、上ファイバー保持弧端５０５は、上弧形連結柄５０６により上連結軸ボール５０７に接続され、下ファイバー保持弧端５０３は、下弧形連結柄５０２により下連結軸ボール５０１に接続され、山形端梁５０９の両端に上横折れ梁５０８及び下横折れ梁５００が延在し、上連結軸ボール５０７及び下連結軸ボール５０１は、上横折れ梁５０８及び下横折れ梁５００にヒンジ接続され、山形端梁５０９に山形凸柱５１１が延在し、山形凸柱５１１内に左ピン軸６０７及び右ピン軸６０９に合わせる円錐孔５１０が設けられている。
【００３４】
回転ブラケットは、第１の支持架構柱３０１と、第２の支持架構柱３０４とを備え、前記第１の支持架構柱３０１は、一端が横梁ブラケットに接続され、他端が底部円形回転台４０２に接続され、底部円形回転台４０２に上部円形回転台４０３が取り付けられ、第２の支持架構柱３０４は、一端がもう１つの浸透流監視装置の横梁ブラケットに接続され、他端が上部円形回転台４０３に挿入され、底部円形回転台４０２及び上部円形回転台４０３の中心にボトムスルー縦梁４０１が取り付けられ、第１の支持架構柱３０１及び第２の支持架構柱３０４は、それぞれボトムスルー縦梁４０１のまわりを回転し、ボトムスルー縦梁４０１の上下端にボトムスルー縦梁４０１を閉塞するための回転台円形溝４０４が設けられている。
【００３５】
本発明において、前記横梁ブラケットは、上水平横梁６１２と、上水平横梁６１２に接続された下水平横梁６１５とを備え、上水平横梁６１２及び下水平横梁６１５の両端にそれぞれ左架構梁６０６及び右架構梁６０８が延在し、上水平横梁６１２及び下水平横梁６１５の左架構梁６０６及び右架構梁６０８は、それぞれ左連結ボール６０２及び右連結ボール６０５にヒンジ接続され、上水平横梁６１２及び下水平横梁６１５の中部には、それぞれ、第１の支持架構柱３０１に接続された上端溝６１３と、もう１つの回転ブラケットの第１の支持架構柱３０１に接続された下端溝６１６とが設けられている。
【００３６】
本発明において、前記上水平横梁６１２は、Ｔ形状横梁係合溝６１４が設けられ、下水平横梁６１５は、Ｔ形状横梁係合溝６１４に沿って動く横梁ボスが設けられている。
【００３７】
本発明において、前記監視光ファイバーユニットは、1本の浸透流測定光ファイバー１１８と、浸透流測定光ファイバー１１８の両側にある2本の較正光ファイバー１０８とを備え、浸透流測定光ファイバー１１８及び両根較正光ファイバー１０８は、凹溝内に充填物を充填することにより固定され、浸透流測定光ファイバー１１８に硬質鋼リング１１７が外嵌され、較正光ファイバー１０８に内から外へ順次に断熱隔離層１０６と硬質保護層１０７が外嵌され、浸透流測定光ファイバー１１８の外に順次に接続された上凹辺内層１１１、左凸辺内層１０２、下凹辺内層１１３及び右凸辺内層１０５が設けられ、上凹辺内層１１１の外に順次に上凹辺中層１０９及び上凹辺外層１１０が設けられ、左凸辺内層１０２の外に順次に左凸辺中層１０１及び左凸辺外層１００が設けられ、下凹辺内層１１３の外に順次に下凹辺中層１１２及び下凹辺外層１１４が設けられ、右凸辺内層１０５の外に順次に右凸辺中層１０４及び右凸辺外層１０３が設けられている。凹形構造の最底端により周辺領域に発生可能な浸透流水体が極めて容易に集められ、小さい浸透流の作用効果が拡大され、最底端の透析ロッドと組み合わせて使用することで、微細な浸透や初期浸透に対する識別能力が大きく向上し、この弧形断面構造により、浸透流領域の浸透流水体の浸透流測定光ファイバー１１８における滞在時間及び接触面積が最大限に拡大されるので、測定すべき領域における浸透流の位置の検出に高い精度の確保が図れ、それに加え、上凹辺外層１１０は、防浸透・防腐食性能を有し、かつ、その断面形状に類似した上凹辺中層１０９及び上凹辺内層１１１が緊密に接続されるように設計され、３層の凹状設計構造により、この浸透流監視専用光ケーブルの強度及び靱性が向上し、内部構造の保護及び使用寿命の延長などの効果を果たすことができる。その中で、硬質保護層１０７は断熱隔離層１０６の外部にあり、断熱隔離層１０６の内側が較正光ファイバー１０８に接触され、浸透流水体が測定すべき領域に作用した場合に、断熱隔離層１０６の作用下で較正光ファイバーは外部と何らの熱的接触もない状態にあることで、参照較正用光ファイバーとされ、対称に分布して配置されたもう１つの較正光ファイバー１０８は、参照較正用光ファイバーの結果に対して二次補正を行うことができるので、参照標準の客観的正確性が最大限に確保される。左凸辺外層１００及び右凸辺外層１０３の凹辺外層とは反対の凸辺構造という反対になった対応設計により、浸透流専用光ケーブルの断面積が大きく増加し、監視装置と測定すべき構造体との間のより緊密な接触と接続が向上し、監視装置と測定すべき構造体との協同性が強化され、また、較正光ファイバー１０８における隔層の厚さを増加させることを目的の１つとして、それを左右にそれぞれ３層構造になるように配置し、また、材料の強度及び靱性が内から外へ増えつつあることで、その内部と較正光ファイバーのフレキシブルな遷移接続が向上するだけでなく、外部の大きな浸透流水圧力への抵抗作用が増加され、左凸辺外層１００及び右凸辺外層１０３は、抗腐食性能を有するので、浸透流水体との長期にわたる共存能力が高まり、腐食性イオンがドープされたおそれがある複雑な環境にお���て、その浸透流監視は良い効果が収められる。
【００３８】
本発明において、前記浸透流測定光ファイバー１１８の両端は、それぞれ上透析ロッド１１５及び下透析ロッド１１６に接続され、上透析ロッド１１５は、順次に硬質鋼リング１１７、上凹辺内層１１１、上凹辺中層１０９及び上凹辺外層１１０を通過して外部浸透水流に接触し、下透析ロッド１１６は、順次に硬質鋼リング１１７、下凹辺内層１１３、下凹辺中層１１２及び下凹辺外層１１４を通過して外部浸透水流に接触している。
【００３９】
本発明において、前記監視光ファイバーユニットの外に、左上部外円形保護壁と、左下部外円形保護壁と、右上部外円形保護壁と、右下部外円形保護壁とを含む外円形保護壁２０３が取り付けられ、左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁により凹凸型ファイバー保持チャンバー２０４が形成され、監視光ファイバーユニットは、凹凸型ファイバー保持チャンバー２０４内に配置され、左上部外円形保護壁と右上部外円形保護壁とは、上ファイバー保持ロック２００によりロッキングされ、左下部外円形保護壁と右下部外円形保護壁とは、下ファイバー保持ロック２０５によりロッキングされ、左上部外円形保護壁及び左下部外円形保護壁は、それぞれ左円形回転リング２０１のまわりを回転し、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁は、それぞれ右円形回転リング２０２のまわりを回転する。外円形保護壁２０３の略円形断面は、凹凸に設計された監視光ファイバーユニットにおける凹部を二次補充し、内部に配置された浸透流専用光ケーブルを外断面が略円形である構造として構成し、そのユニークな構造による生産、搬送及びレイアウトにあり得る弊害が補われ、外円形保護壁２０３は、左円形回転リング２０１及び右円形回転リング２０２のまわりに開くことができ、外円形保護壁２０３の内部の凹凸型ファイバー保持チャンバーは、本発明に係る浸透流専用光ケーブルを凹凸型ファイバー保持チャンバー２０４に精密に嵌め込むことができ、外円形保護壁２０３の頂部及び底端の上ファイバー保持ロック２００及び下ファイバー保持ロック２０５により外円形保護壁２０３をしっかり閉めることで、外円形保護壁２０３のガタつき又は外部の人的要因といったほかの原因による干渉が防止され、また、外円形保護壁２０３と凹凸型ファイバー保持チャンバー２０４との間に空洞が設計され、あり得る利用操作のためにスペースを残している。
【００４０】
本発明において、第１の支持架構柱３０１は、上水平横梁６１２における上端溝６１３又は下水平横梁６１５の下端溝６１６に接続され、第１の支持架構柱３０１の他端は、底部円形回転台４０２に接続され、下回転ネジ端３０２は、底部回転台螺旋溝４００に接続された後、その一端の浸透流監視装置がボトムスルー縦梁４０１のまわりを他端の浸透流監視装置に触れることなく３６０°死角無しに自由回転することができ、上回転ネジ端３０３の一端がその対応側の支持架構柱３０４に接続され、上回転ネジ端３０３の他端が上部回転台螺旋溝４０５に接続されることで、対応側リンクネジ端により接続された浸透流監視装置を、ボトムスルー縦梁４０１のまわりを他側において干渉することなく３６０°自由回転するように連動させることができ、上部円形回転台４０３と底部円形回転台４０２を上下にずらして配置することにより、隣接する装置が互いに干渉しないように作動することが実現可能であり、異なる測定すべき領域を任意の角度及び傾斜度に配置することができ、上下回転台円形溝４０４の配置構造は、上部円形回転台４０３及び底部円形回転台４０２をボトムスルー縦梁にしっかり固定する。
【００４１】
本発明において、前記第２のファイバー保持凹道５０４の内面に、表面がハチの巣状である浸透網目スクリーン６１８が取り付けられている。
【００４２】
本発明において、前記左ピン軸６０７及び右ピン軸６０９のいずれにも、一回りの円弧凹溝が設けられ、山形凸柱５１１の上面にピンホールが設けられ、ピンホール内にピンが挿入され、ピンを円弧凹溝に挿入することにより左ピン軸６０７及び右ピン軸６０９が固定される。
【００４３】
浸透流を測定すべき領域の配置のニーズに応じて、浸透流監視装置の個数を決定し、この浸透流待測領域に従って、一応６つの浸透流監視装置を決めておき、一般的な単一モード裸光ファイバーを７２本用意し、浸透流測定光ファイバーユニットの基本構造に基づき、一定の長さの監視光ファイバーユニットを２４個作製するステップ１と、
【００４４】
左円形回転リング２０１及び右円形回転リング２０２のまわりに左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を開き、監視光ファイバーユニットを凹凸型ファイバー保持チャンバー２０４内に設置してから、左円形回転リング２０１及び右円形回転リング２０２を回動して左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を合わせ、上ファイバー保持ロック２００及び下ファイバー保持ロック２０５により両端に分布している左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を係合した後、監視光ファイバーユニットを光ケーブルローラーに巻き付け、２４個の監視光ファイバーユニットを浸透流を監視すべき箇所に搬送するステップ２と、
【００４５】
上水平横梁６１２上の横梁係合溝６１４を調整することで、下水平横梁６１５における横梁凸溝６１７を横梁係合溝６１４に沿って直線に摺動し、最後に上水平横梁６１２と下水平横梁６１５を一体化するように回転させて平行に配置した後、左側における上下対称に分布している左ピン軸６０７をねじることで、左ピン軸６０７を左側の山形凸柱５１１６０７における円錐孔に挿入してから、ピンをピンホールに挿入して左ピン軸を固定し、それを左側の山形凸柱５１１中の円錐孔５１０にねじ止め、それと同様に、右側の上下対称に分布している右ピン軸６０９をねじることで、それを右側の山形凸柱５１１における円錐孔に挿入してから、ピンをピンホールに挿入して右ピン軸６０９を固定するステップ３と、
【００４６】
監視光ファイバーユニットを測定すべき領域に搬送した後、上ファイバー保持ロック２００及び下ファイバー保持ロック２０５を回し開き、左上部外円形保護壁、左下部外円形保護壁、右上部外円形保護壁及び右下部外円形保護壁を開いて監視光ファイバーユニットを凹凸型ファイバー保持チャンバー２０４から取り出し、一定の長さの監視光ファイバーユニットを、両端が対称に分布している内壁に浸透網目スクリーン６１８が設けられた第２のファイバー保持凹道５０４に設置し、もう１つの一定の長さの監視光ファイバーユニットを、内壁に浸透網目スクリーンの６１８が設けられた第１のファイバー保持凹道６１１に設置し、左側の下連結軸ボール５０１及び上連結軸ボール５０７により、下弧形連結柄５０２、下ファイバー保持弧端５０３及び上弧形連結柄５０６、上ファイバー保持弧端５０５が配置された第２のファイバー保持凹道５０４を山形端梁５０９の両端にヒンジ接続し、それと同様に、右側の下連結軸ボール５０１及び上連結軸ボール５０７により、下弧形連結柄５０２、下ファイバー保持弧端５０３及び上弧形連結柄５０６、上ファイバー保持弧端５０５が配置された第２のファイバー保持凹道５０４を山形端梁５０９の両端にヒンジ接続するステップ４と、
【００４７】
上端の左連結ボール６０２及び右連結ボール６０５により、左ファイバー保持端６００、左連結柄６０１及び右ファイバー保持端６０３、右連結柄６０４に接続された第１のファイバー保持凹道６１１を左架構梁６０６及び右架構梁６０８にヒンジ接続し、同様に、下端の左連結ボール６０２及び右連結ボール６０５により、左ファイバー保持端６００、左連結柄６０１及び右ファイバー保持端６０３、右連結柄６０４に接続された第１のファイバー保持凹道６１１を左架構梁６０６及び右架構梁６０８にヒンジ接続することで、始端の浸透流監視装置の配置が完了するステップ５と、
【００４８】
第１の支持架構柱３０１の一端を上水平横梁６１２における上端溝６１３に挿入し、第１の支持架構柱３０１の他端を底部回転台螺旋溝４００に配置し、第２の支持架構柱３０４の一端を上部回転台螺旋溝４０５に回し入れ、ボトムスルー縦梁４０１を押して、また、ボトムスルー縦梁４０１を完全に閉塞するように回転台円形溝４０４をボトムスルー縦梁４０１の上下端において配置し、第２の支持架構柱３０４の他端をもう１つの浸透流監視装置の上水平横梁６１２における横梁係合溝６１４に接続し、その配置形式を調整して浸透流を測定すべき領域の測定すべき構造に有効に合致するようにボトムスルー縦梁４０１のまわりに上下の第１の支持架構柱３０１及び第２の支持架構柱３０４を回動し、２つの浸透流監視装置間の下水平横梁６１５を上記と同様のステップによってもう１つの回転ブラケットにより異なる浸透流監視装置を直列接続し、支持架構柱３０１の回転方向を調整し、さらに末端の浸透流監視装置の配置を完成させ、あらゆる浸透流監視装置における較正光ファイバー及び浸透流測定光ファイバーを情報収集装置に接続するステップ６と、
【００４９】
上記と同様の方法によって、異なる位置における６つの浸透流監視装置を、５つの回転ブラケットにより順次に接続し、ＤＶＰ−７３０Ｈ型番の光ファイバー熔接機でそれぞれの浸透流監視装置における光ファイバーを溶接してから、プラスチック製の外側スリーブにより保護するステップ７と、
【００５０】
光ファイバー光情報収集装置を作動させ、先ず、較正光ファイバー１０８の情報を収集し、光ファイバー復調設備で各較正光ファイバーの温度数値を復調し、当該時点における各較正光ファイバーの温度数値を表１に示し、平均値との差が大きい光ファイバーＴｌ５，Ｔｌ６，Ｔｒ７，Ｔｒ８を除去し、その温度変化が小さい複数本のＴｈ１，Ｔｈ２，Ｔｂ３，Ｔｂ４を残し、その値が１０．５９℃である相互補正された光ファイバーを最終的な較正光ファイバーの数値とするステップ８と、
【００５１】
【表１】
2017506712.tif 000003
【００５２】
浸透流水体が当該領域を経る時に、上透析ロッド１１５及び下透析ロッド１１６により浸透流水体の熱量を浸透流測定光ファイバー１１８に伝達し、その変化状況をリアルタイムに記録し、光ファイバー光情報復調器により異なる方向での監視光ファイバーユニットを復調し、当該時点における異なる方向での第４の浸透流監視装置と第５の浸透流監視装置との間の浸透流測定光ファイバー１１８の数値を取得し、その詳細を表２に示すステップ９と、
【００５３】
を含む水中構造物の浸透に対する熱源無しの光ファイバーによる位置・方向検出システムの監視方法。
【００５４】
【表２】
2017506712.tif 000004
【００５５】
この時点において、第４の浸透流監視装置と第５の浸透流監視装置との間の距離範囲内で、ステップ８の較正光ファイバーと比較した結果の詳細を表２の後から１列目に示し、この時点において、監視距離範囲内で、左端第２の浸透流ユニットの浸透流測定光ファイバーによる数値が明らかに大きいことが現れ、浸透問題の存在する可能性があり、それに、浸透の位置が左側方向にあり、さらに、この監視距離範囲における各時点での浸透流測定光ファイバーの復調温度と較正光ファイバーの温度との差分の絶対値の曲線を作成し、時間履歴全体の変化をさらに観察し、時間履歴全体の変化曲線がとても平穏でほぼゼロ程度にあると、浸透がないと判定し、時間履歴の変化曲線の波動が大きいと、この所に浸透があり、しかも浸透が絶えず変化していることを示し、気をつけるべきであり、異なる側の浸透状況を監視することにより、異なる方向からの浸透が判断されるが、今回の監視により分析された時間履歴の変化曲線から、左端からの浸透が比較的に厳しく、後続いて監視を強化する必要があることが分かり、異なる浸透流監視装置間の範囲内の浸透流測定光ファイバーの時間履歴曲線の変化を監視することにより、異なる位置における浸透の状況を分析し、この分析によって、その他の箇所及び方向において時間履歴の変化曲線がほぼゼロの近くにあることが認められ、浸透がないとほぼ判定することができ、最後に、水中構造物の測定すべき領域での浸透に対する位置・方向検出の監視が実現される。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施形態を記載したのに過ぎず、業者にとっては、本発明の原理を逸脱することなく、幾つかの改良や修飾を行うことが可能であり、これらの改良や修飾も本発明の保護範囲に含まれると考えられるべきであることを指摘しなければならない。
【符号の説明】
【００５７】
１００・・・左凸辺外層、１０１・・・左凸辺中層、１０２・・・左凸辺内層、１０３・・・右凸辺外層、１０４・・・右凸辺中層、１０５・・・右凸辺内層、１０６・・・断熱隔離層、１０７・・・硬質保護層、１０８・・・較正光ファイバー、１０９・・・上凹辺中層、１１０・・・上凹辺外層、１１１・・・上凹辺内層、１１２・・・下凹辺中層、１１３・・・下凹辺内層、１１４・・・下凹辺外層、１１５・・・上透析ロッド、１１６・・・下透析ロッド、１１７・・・硬質鋼リング、１１８・・・浸透流測定光ファイバー、２００・・・上ファイバー保持ロック、２０１・・・左円形回転リング、２０２・・・右円形回転リング、２０３・・・外円形保護壁、２０４・・・凹凸型ファイバー保持チャンバー、２０５・・・下ファイバー保持ロック、３０１・・・第１の支持架構柱、３０２・・・下回転ネジ端、３０３・・・上回転ネジ端、３０４・・・第２の支持架構柱、４００・・・底部回転台螺旋溝、４０１・・・ボトムスルー縦梁、４０２・・・底部円形回転台、４０３・・・上部円形回転台、４０４・・・回転台円形溝、４０５・・・上部回転台螺旋溝、５００・・・下横折れ梁、５０１・・・下連結軸ボール、５０２・・・下弧形連結柄、５０３・・・下ファイバー保持弧端、５０４・・・第２のファイバー保持凹道、５０５・・・上ファイバー保持弧端、５０６・・・上弧形連結柄、５０７・・・上連結軸ボール、５０８・・・上横折れ梁、５０９・・・山形端梁、５１０・・・円錐孔、５１１・・・山形凸柱、６００・・・左ファイバー保持端、６０１・・・左連結柄、６０２・・・左連結ボール、６０３・・・右ファイバー保持端、６０４・・・右連結柄、６０５・・・右連結ボール、６０６・・・左架構梁、６０７・・・左ピン軸、６０８・・・右架構梁、６０９・・・右ピン軸、６１０・・・ファイバー保持保護層、６１１・・・第１のファイバー保持凹道、６１２・・・上水平横梁、６１３・・・上端溝、６１４・・・横梁係合溝、６１５・・・下水平横梁、６１６・・・下端溝、６１７・・・横梁凸溝、６１８・・・浸透網目スクリーン
【図１】
2017506712.tif 000005
【図２】
2017506712.tif 000006
【図３】
2017506712.tif 000007
【図４】
2017506712.tif 000008
【図５】
2017506712.tif 000009
【図６】
2017506712.tif 000010
【図７】
2017506712.tif 000011
【図８】
2017506712.tif 000012
【図９】
2017506712.tif 000013
【国際調査報告】
2017506712.tif 000014
2017506712.tif 000015
2017506712.tif 000016
2017506712.tif 000017