(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体３０の一端部に、ヒューズ管３４を支持するヒューズホルダー３３を設け、前記ヒューズ管３４の保護管３６部分に係止具３９を係止し、前記ヒューズホルダー３３側に一方のワイヤ４０を連結し、前記係止具３９側に他方のワイヤ４８を連結してなり、前記両ワイヤ４０、４８間の引っ張り方向の変位によるヒューズ管３４の破壊とヒューズ３５の断線により被測定物１１の変位を検知するようにしたことを特徴とする変位検知装置。
【請求項２】
筒形の本体３０の一端部に固定した蓋３１に、ヒューズ管３４の両端部の端子部３７の部分を支持し、かつ、このヒューズ管３４の保護管３６部分に隙間４９を有するヒューズホルダー３３を設け、このヒューズ管３４のヒューズ３５にリード線４２を接続して本体３０の外部に導出し、前記隙間４９に臨ませられた前記ヒューズ管３４の保護管３６部分に、略直交してワイヤリングからなる係止具３９を係止し、前記ヒューズホルダー３３側に一方のワイヤ４０を連結し、前記係止具３９側に他方のワイヤ４８を連結してなり、前記両ワイヤ４０、４８間の引っ張り方向の変位によるヒューズ管３４の破壊により被測定物１１の変位を検知するようにしたことを特徴とする変位検知装置。
【請求項３】
ヒューズホルダー３３と、ヒューズ管３４と、係止具３９とを電気的絶縁性と耐水性を有し、機械的強度のできるだけ小さな樹脂からなる位置保持材３８により一体に固めてなることを特徴とする請求項１または２記載の変位検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビル、橋梁などの建造物の亀裂、トンネル、道路などの土木構造物の亀裂、岩石の崩落、雪崩、土石流、急斜面などの地山の変動などの変化を、簡単な装置で、かつ、確実に検知するための変位検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被測定物１１の亀裂１２を測定したり、変位を検知するためには、図４ないし図７に示すような種々の方法が行われていた。
図４は、亀裂１２のある被測定物１１に近づいてノギス１３を亀裂１２に当てて直接亀裂１２の亀裂幅ｄを測定する方法である。
【０００３】
図５は、亀裂１２の両側の被測定物１１に所定間隔で２本の釘１４を打ち込んでおき、定期的にこれら２本の釘１４の間隔を測定することにより、亀裂１２の変化を観察する方法である。
【０００４】
図６は、亀裂１２の両側の被測定物１１に所定間隔で２本のアンカーボルト１５を打ち込み、これらのアンカーボルト１５にそれぞれ目印１７のついた細幅板１６を取付け、この２枚の細幅板１６が互いに略接しながら移動するように設けたもので、図６と同様に、定期的にこれら２枚の細幅板１６に設けられた目印１７の間隔から亀裂幅ｄの変化を測定する方法である。
【０００５】
図７は、３次元タイプの変位検知装置である。亀裂１２を挟んだ一方側の被測定物１１には、Ｘ、Ｙ目盛板１８とＺ目盛板２４とがそれぞれ接着などにより取り付けられる。このとき、Ｘ、Ｙ目盛板１８のＸ方向目盛１９とＹ方向目盛２０、およびＺ目盛板２４のＺ方向目盛２５は、それぞれ３次元座標のＸ、Ｙ、Ｚの各軸に合わせられる。また、亀裂１２を挟んだ他方側の被測定物１１には、透明板２１と基線板２６とがそれぞれ接着などにより取り付けられる。このとき、透明板２１のＹ方向基線２２とＸ方向基線２３は、それぞれ前記Ｘ方向目盛１９とＹ方向目盛２０に向かい合っており、また、基線板２６のＺ方向基線２７は、前記Ｚ方向目盛２５に向かい合っている。
そして、Ｙ方向基線２２とＸ方向目盛１９とのずれによりＸ軸方向の変化が測定され、Ｘ方向基線２３とＹ方向目盛２０とのずれによりＹ軸方向の変化が測定され、Ｚ方向基線２７とＺ方向目盛２５とのずれによりＺ軸方向の変化が測定される。
【０００６】
その他、落石検知や土石流の検知には、地盤振動計、地盤変位計、ＣＣＤカメラによるパターン認識、シールド線のトリポ効果の利用など種々の方法が採用されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示す方法は、亀裂１２の亀裂幅ｄをノギス１３で直接測定する方法であるから、正確であるが、被測定物１１に接近できない危険個所では測定することができない。
【０００８】
図５及び図６に示す方法は、ノギス１３などによる直接的な測定のみならず、望遠鏡、双眼鏡、写真などによる間接的な測定もできるので、被測定物１１に接近できない場合に利用される。
しかし、釘１４、アンカーボルト１５、細幅板１６などの設置方法が不安定であるとともに、望遠鏡、双眼鏡、写真などによる間接的な測定では、読取り方法が不安定であり、誤差も大きいという問題を有する。
【０００９】
図７に示す３次元タイプの方法は、Ｘ、Ｙ目盛板１８、透明板２１、Ｚ目盛板２４、基線板２６をコンクリートなどの被測定物１１に直接接着するタイプなので、接着しにくかったり、剥がれたりして使いにくく、また、透明板２１とＸ、Ｙ目盛板１８とのずれが読み取りにくく、また、写真撮影の場合には、Ｘ方向目盛１９、Ｙ方向目盛２０、Ｚ方向目盛２５とＹ方向基線２２、Ｘ方向基線２３、Ｚ方向基線２７の関係が鮮明に写らない、などの問題を有する。
【００１０】
また、落石検知や土石流を検知するための地盤振動計、地盤変位計、ＣＣＤカメラによるパターン認識、シールド線のトリポ効果の利用などの方法は、故障しやすいこと、寿命が短いこと、誤動作しやすいこと、装置が複雑で高価であることなどの問題があった。
【００１１】
本発明は、亀裂の変化や土石の変位などに機械的に確実に動作し、しかも、電気信号としても確実に検知できる変位検知装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本体３０の一端部に、ヒューズ管３４の両端部を支持するヒューズホルダー３３を設け、前記ヒューズ管３４の保護管３６部分に略直交して係止具３９を係止し、前記ヒューズホルダー３３側に一方のワイヤ４０を連結し、前記係止具３９側に他方のワイヤ４８を連結してなり、前記ワイヤ４０、４８間の引っ張り方向の変位によるヒューズ管３４の破壊により被測定物１１の変位を検知するようにしたことを特徴とする変位検知装置である。
【００１３】
以上のように構成された本発明の変位検知装置１０は、一方側のワイヤ４０または４８を、固定物４６に固定し、他方側のワイヤ４８または４０を被測定物１１に連結し、緩みがないように張設する。
ここで、何らかの原因で被測定物１１が動き出したり、亀裂１２が大きくなったりすると、両ワイヤ４０、４８により互いに伸びる方向に引っ張られ、係止具３９により保護管３６に負荷がかかる。被測定物１１の動きや亀裂１２が次第に大きくなり、保護管３６がその破壊限度を超えて破壊する。すると、ヒユーズ３５が断線して、リード線４２により、管理所、無線発信室などの検知装置に異常が発生したことが検知される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１、図２及び図３により説明する。
３０は、筒形の本体で、この筒形の本体３０の両端部は、蓋３１で密封されている。これらの筒形の本体３０と蓋３１は、アルミニウム、鉄、ステンレススチール、プラスチックなどのように、硬質で、経年変形の少ない材料が用いられる。また、図示例では、全体の形状が長さ２３０ｍｍ、外径８０ｍｍの円筒形をなしている。
【００１５】
前記一方の蓋３１（図１の左側）には、アイボルト４１が螺着され、このアイボルト４１に、被測定物１１又は固定物４６に固定するワイヤ４０が連結されている。また、この一方の蓋３１の内側には、絶縁板３２を介してヒューズホルダー３３が取り付けられている。このヒューズホルダー３３は、導電性とばね性を有する左右一対のヒューズ管保持部４４からなり、透明ガラスなどの絶縁性と脆性を有する保護管３６にヒューズ３５を封入したヒューズ管３４を嵌め込むことにより、両端の端子部３７がヒューズ管保持部４４に電気的に接続されてリード線４２により外部へ導出されるとともに、他方側のワイヤ４８による引っ張り力で保護管３６が破壊するまで十分に保持するようになっている。
【００１６】
前記ヒューズ管３４は、その保護管３６の略中心部にワイヤリング３９を掛けた後、ヒューズ管３４をヒューズホルダー３３のヒューズ管保持部４４に嵌め込み、一方の蓋３１で本体３０に固定する。前記ワイヤリング３９には、ワイヤ４８が連結され、他方側の蓋３１（図１の右側）の貫通孔４５から導出される。保護管３６の略中心部にワイヤリング３９が掛けられている状態を保持するため、この他方側の蓋３１を本体３０に固定する前に、電気的絶縁性と耐水性を有し、機械的強度のできるだけ小さな位置保持材３８、例えば、ポリウレタンの発砲樹脂を充填して固める。これにより、本発明の変位検知装置１０を搬送したり、設置したときにワイヤリング３９が位置ずれを生ずるのを防止している。
このように、位置保持材３８でワイヤリング３９の位置を保持した状態で、貫通孔４５からワイヤの一端を導出し、他方の蓋３１を本体３０に固定して、本発明の変位検知装置１０が組み立てられる。４３は、持ち運びの際の把手である。
【００１７】
以上のように構成された本発明の変位検知装置１０は、図２に示すように、一方側のワイヤ４０を、樹木その他の固定物４６に固定し、他方側のワイヤ４８を岩、その他の被測定物１１に、アンカーボルト４７などにより連結する。両端のワイヤ４０、４８には、緩みがないように張設される。このとき、両ワイヤ４０、４８による引っ張り力で保護管３６が破壊することのないようにセットする。また、リード線４２は、管理所、無線発信室などの検知装置に接続される。
【００１８】
ここで、何らかの原因で被測定物１１が動き出したり、亀裂１２が大きくなったりすると、両ワイヤ４０、４８により互いに伸びる方向に引っ張られ、ワイヤリング３９により保護管３６に負荷がかかる。被測定物１１の動きや亀裂１２が次第に大きくなり、保護管３６がその破壊限度を超えて破壊する。すると、ヒユーズ３５が断線して、リード線４２により、管理所、無線発信室などの検知装置に異常が発生したことが検知される。
【００１９】
前記実施例では、保護管３６は、絶縁性と脆性を有するガラス管からなる場合を例としたが、これに限られるものではなく、折れ、座屈、剪断、破壊が容易で、絶縁性と脆性を有するな物であれば、ガラス以外の陶磁器、プラスチックなどであってもよい。また、この保護管３６は、ヒューズ３５との間に絶縁材を介在して電気的に絶縁した状態に構成すれば、脆性な導電性材料であってもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、ヒューズ管３４の保護管３６部分に略直交して係止具３９を係止し、ヒューズホルダー３３側に一方のワイヤ４０を連結し、係止具３９側に他方のワイヤ４８を連結してなり、ワイヤ４０、４８間の引っ張り方向の変位によるヒューズ管３４の破壊により被測定物１１の変位を検知するようにしたので、保護管３６部分の破壊で機械的応力を検知するだけでなく、同時に、ヒューズ３５の断線で電気的信号を検知することができるものである。したがって、亀裂１２の変化や被測定物１１の変位を確実に認識することができる。
【００２１】
ヒューズ３５は、保護管３６で保護されたヒューズ管３４を用いたので、安価で、取付けが簡単であるのみならず、長期間の設置による腐食がなく、長期間の信頼性を保証することができ、しかも、装置全体の形状をコンパクトに構成できる。
【００２２】
ヒューズホルダー３３と、ヒューズ管３４と、係止具３９とを電気的絶縁性と耐水性を有し、機械的強度のできるだけ小さな樹脂からなる位置保持材３８により一体に保持したので、本体３０が外気にさらされ、本体３０内部に水やガスなどが浸入しても、故障から保護でき、誤作動をすることから防止できる。
【００２３】
岩石の崩落、雪崩、土石流、急斜面などの地山の変動などの変化のみならず、ビル、橋梁などの建造物の亀裂、トンネル、道路などの土木構造物の亀裂の変化などの広範囲な検知に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による変位検知装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明による変位検知装置を落石検知に利用した場合の説明図である。
【図３】本発明による変位検知装置に用いられるヒューズホルダー３３の一実施例を示す斜視図である。
【図４】ノギス１３による従来の直接測定方法の説明図である。
【図５】釘１４を用いた従来の測定方法の説明図である。
【図６】アンカーボルト１５と細幅板１６を用いた従来の測定方法の説明図である。
【図７】従来の３次元測定方法の説明図である。
【符号の説明】
１０…本発明による変位検知装置、１１…被測定物、１２…亀裂、１３…ノギス、１４…釘、１５…アンカーボルト、１６…細幅板、１７…目印、１８…Ｘ、Ｙ目盛板、１９…Ｘ方向目盛、２０…Ｙ方向目盛、２１…透明板、２２…Ｙ方向基線、２３…Ｘ方向基線、２４…Ｚ目盛板、２５…Ｚ方向目盛、２６…基線板、２７…Ｚ方向基線、３０…筒形の本体、３１…蓋、３２…絶縁板、３３…ヒューズホルダー、３４…ヒューズ管、３５…ヒューズ、３６…保護管、３７…端子部、３８…位置保持材、３９…ワイヤリングなどの係止具、４０…ワイヤ、４１…アイボルト、４２…リード線、４３…把手、４４…ヒューズ管保持部、４５…貫通孔、４６…固定物、４７…アンカーボルト、４８…ワイヤ、４９…隙間。
【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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【図７】
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