(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体が土構造物の側面から打ち込まれるとともに、前記本体の内空部に光ファイバーが折り返されて装着され、前記光ファイバーが前記本体の内面に間隔をおいて点状に接着樹脂により固定され、前記本体の内空部の出入口において前記光ファイバーが接着樹脂により固定される光ファイバーセンサーを具備することを特徴とする土構造物用すべり検知補強杭。
【請求項２】
請求項１記載の土構造物用すべり検知補強杭において、前記本体は高剛性管状杭であることを特徴とする土構造物用すべり検知補強杭。
【請求項３】
請求項１又は２記載の土構造物用すべり検知補強杭において、前記本体に水抜き穴が形成されることを特徴とする土構造物用すべり検知補強杭。
【請求項４】
請求項１又は２記載の土構造物用すべり検知補強杭において、前記土構造物の側面から前記補強杭の先端が上方に杭頭が下方になるように傾斜させて施工することを特徴とする土構造物用すべり検知補強杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバーセンサーシステムに用いられる、特に、地山や盛土などの土構造物用すべり検知補強杭に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地山や盛土などの土構造物の変状を検知するセンサーとしては、
（１）長尺部材に取り付けられた歪みゲージや地滑り計等のセンサーがあり、これらはポイントとポイントを計測するものである。
【０００３】
（２）また、現在、光ファイバーセンサーは、コンクリート部材の歪みや盛土の表面での変形計測手法として用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の技術（１）のポイントとポイントの計測では、各地点で計測点が独立しており、数１０ｋｍを連続的に計測することはできなかった。
【０００５】
また、上記した従来の技術（２）の光ファイバーセンサーは、コンクリート部材の歪みや盛土等の表面での変状計測手法として用いられているが、地中内の詳細な変状を計測するためには利用されていないのが現状である。
【０００６】
このような状況から、本願発明者は、地中内の詳細な変状を計測することができる地中用光ファイバーセンサー及びその光ファイバーセンサーシステムを既に特願２０００−３１３７２号として提案した。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、土構造物の補強を行うとともに、その後の土構造物の変状管理を同時に行うことができる土構造物用すべり検知補強杭を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕土構造物用すべり検知補強杭において、本体が土構造物の側面から打ち込まれるとともに、前記本体の内空部に光ファイバーが折り返されて装着され、前記光ファイバーが前記本体の内面に間隔をおいて点状に接着樹脂により固定され、前記本体の内空部の出入口において前記光ファイバーが接着樹脂により固定される光ファイバーセンサーを具備することを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の土構造物用すべり検知補強杭において、前記本体は高剛性管状杭であることを特徴とする。
【００１０】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の土構造物用すべり検知補強杭において、前記本体に水抜き穴が形成されることを特徴とする。
【００１１】
〔４〕上記〔１〕又は〔２〕記載の土構造物用すべり検知補強杭において、前記土構造物の側面から前記補強杭の先端が上方に杭頭が下方になるように傾斜させて施工することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例を示す地中用光ファイバーセンサーシステムを用いる土構造物用すべり検知補強杭の施工を示す模式図である。
【００１４】
図１に示すように、地山や盛土された軌道区域１に、光ファイバーセンサーの機能を有する土構造物用すべり検知補強杭２が施工される。
【００１５】
この土構造物用すべり検知補強杭２は、鋼管やＦＲＰ管などの高剛性管状杭本体３内部に光ファイバー４が装着される。
【００１６】
その土構造物用すべり検知補強杭２は地山や盛土された軌道区域１の側面からその補強杭２の先端２Ａが上方に杭頭２Ｂが下方になるように傾斜させて打ち込むようにしている。
【００１７】
以下、その土構造物用すべり検知補強杭の具体例を示す。
【００１８】
図２は本発明の第１実施例を示す土構造物用すべり検知補強杭の構造を示す図、図３はその光ファイバーの固定状態を示す拡大図である。
【００１９】
これらの図において、１０は土構造物用すべり検知補強杭であり、その高剛性管状杭本体１１には内空部１２が形成され、その内空部１２の内部に光ファイバー１３を装置して、所定位置を点状に接着樹脂１４により固定するようにしている。なお、高剛性管状杭本体の先端部は打設し易いように先端部を鋭角とする。高剛性管状杭本体１１の内空部の出口では確実に接着樹脂１４′により固定して、光ファイバー１３が高剛性管状杭本体１１の内空部の出入口で擦れて損傷することがないように留意する。
【００２０】
また、光ファイバー１３の高剛性管状杭本体１１の内空部１２への固定は、図４に示すように、内空部１２内に光ファイバー１３を装着して、高剛性管状杭本体１１の内空部の全面に接着樹脂１６を塗布して、光ファイバー１３を全体的に固定するようにしてもよい。ここでも、光ファイバー１３が高剛性管状杭本体１１の内空部の出入口で擦れて損傷することがないように留意する。
【００２１】
また、高剛性管状杭本体１１の内空部の出入口まで、接着樹脂１６′を延ばして確実に内空部の出口で固定するようにして、光ファイバー１３が高剛性管状杭本体１１の内空部の出口で擦れて損傷することがないように留意する。
【００２２】
また、光ファイバーの高剛性管状杭本体の内空部の出入口には弾性材からなるキャップ１５を装着するようにしてもよい。
【００２３】
図５は本発明の第２実施例を示す土構造物用すべり検知補強杭の構造を示す図である。
【００２４】
この図において、２０は土構造物用すべり検知補強杭であり、この土構造物用すべり検知補強杭２０は、その高剛性管状杭本体２１には内空部２２が形成され、その内空部２２の内部に光ファイバー２３を装置して、所定位置を点状に接着樹脂２４により固定するようにしている。更に、この実施例では、高剛性管状杭本体２１には水抜き穴２５を形成して、通水性が良好になるようにする。
【００２５】
特に、この種の土構造物用すべり検知補強杭２０の場合は、図１にも示したように、地山や盛土された軌道区域１の側面からその補強杭２０の先端２０Ａが上方に杭頭２０Ｂが下方になるように傾斜させて打ち込むようにするのが良く地盤内から高剛性管状杭本体２１の内部に浸入した水は、水抜き穴２５を通って下方へと導かれ、高剛性管状杭本体２１の後端（出入口）から外部へ排出されるため補強材として好ましい。
【００２６】
図６は本発明の第３実施例を示す土構造物用すべり検知補強杭の構造を示す図である。
【００２７】
この実施例においては、中実状の土構造物用すべり検知補強杭３０の本体３１の外面に光ファイバー３２を巻回し、その外面を樹脂３３でコーティングするようにしている。
【００２８】
このようにすることにより、土構造物用すべり検知補強杭の構造を簡素化するとともに、光ファイバーの装着も容易である。その光ファイバーは樹脂により防護することができる。
【００２９】
以下、上記した土構造物用すべり検知補強杭を用いた光ファイバーセンサーシステムについて図１を参照しながら説明する。
【００３０】
土構造物用すべり検知補強杭２は地山や盛土された軌道区域１の側面から先端を上方に傾斜させて、打ち込まれて、光ファイバー４が布設される。その場合に、基準となる光ファイバー５を配置しておく。
【００３１】
そこで、基準となる光ファイバー５と地山や盛土された軌道区域１に配置された光ファイバー４とに光源６から第１の光カプラ４ａを通して光を導入して、光ファイバー５と光ファイバー４の両方に光を通し、光の導波状態を第２の光カプラ４ｂを介してＯ／Ｅ（光／電気変換器）７により電気に変換して、パッシブホモダイン復調器８で復調して、計測装置９により、光ファイバー４と５からの電気的出力状態を監視する。
【００３２】
したがって、例えば、地山や盛土の内部に変状を来している場合には、光ファイバー４の経路に変化が生じる。つまり、土構造物用すべり検知補強杭２が変位する。すると、光ファイバー４内の光の導波の状態が変化し、基準となる光ファイバー５の光の導波の状態と比較すると、偏差が生じることになり、その偏差を計測装置９により計測することができる。
【００３３】
また、上記した土構造物用すべり検知補強杭２が打ち込まれた地山や盛土の内部に破壊的な変状が生じたような場合には、光ファイバー４にも大きな変化が生じることになり、基準となる光ファイバー５の光の導波の状態と大きく異なる時には、計測装置９に連動する警報装置９Ａによって警報を出すようにしてもよい。また、光源（レーザ光源）６とパッシブホモダイン復調器８間には、変調信号発生器８Ａが設けられる。
【００３４】
光ファイバーセンサーの布設の態様はその構造物の変状をどのようにモニターするかによって、種々の光ファイバーセンサーの配置とすることができる。
【００３５】
また、計測は数１０ｋｍ以上行うことができ、かつ、遠隔地で集中管理が可能である。
【００３６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００３８】
（Ａ）地山や盛土等の土構造物の補強を行うとともに、その後の地山や盛土の土構造物の変状管理を同時に行うことができる。
【００３９】
（Ｂ）高剛性管状杭本体の内空部に光ケーブルを固定するので、光ケーブルセンサーの施工が容易である。
【００４０】
（Ｃ）光ケーブルの高剛性管状杭本体の内空部の出入口における固定を確実にしたので、光ケーブルの損傷を防止することができる。
【００４１】
（Ｄ）地山や盛土された軌道区域の側面から補強杭の先端が上方に杭頭が下方になるように傾斜させて高剛性管状杭を打ち込むようにすることにより、地盤内から高剛性管状杭本体の内部に浸入した水は、水抜き穴を通って下方へと導かれて土構造物の外部へと排出されるため補強材として好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す地中用光ファイバーセンサーシステムを用いる土構造物用すべり検知補強杭の施工を示す模式図である。
【図２】  本発明の第１実施例を示す土構造物用すべり検知補強杭の構造を示す図である。
【図３】  本発明の第１実施例を示す土構造物用すべり検知補強杭の光ファイバーの固定状態を示す拡大図（その１）である。
【図４】  本発明の第１実施例を示す土構造物用すべり検知補強杭の光ファイバーの固定状態を示す拡大図（その２）である。
【図５】  本発明の第２実施例を示す土構造物用すべり検知補強杭の構造を示す図である。
【図６】  本発明の第３実施例を示す土構造物用すべり検知補強杭の構造を示す図である。
【符号の説明】
１    地山や盛土された軌道区域
２，１０，２０，３０    土構造物用すべり検知補強杭
２Ａ，２０Ａ    土構造物用すべり検知補強杭の先端
２Ｂ，２０Ｂ    土構造物用すべり検知補強杭の杭頭
３，１１，２１，３１    高剛性管状杭本体
４，４′，１３，１３′，２３，２３′，３２    光ファイバー
４ａ    第１の光カプラ
４ｂ    第２の光カプラ
５    基準となる光ファイバー
６    光源
７    Ｏ／Ｅ（光／電気変換器）
８    パッシブホモダイン復調器
８Ａ    変調信号発生器
９    計測装置
９Ａ    警報装置
１２，２２    内空部
１４，１４′，１６，１６′，２４    接着樹脂
１５    キャップ
２５    水抜き穴
３３    樹脂
【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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