(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
河床に埋設される固定構造物に沿わせて、河床中に設けるセンサ支持パイプ；
このセンサ支持パイプにフレキシブルパイプを介して接続された水密構造のセンサ収納筐体；
このセンサ収納筐体内に支持された揺動検知センサ；
この揺動検知センサを河床への埋設状態で上記センサ支持体に沿わせて略垂直位置に保持する手段；及び
上記フレキシブルパイプとセンサ支持パイプを通して、上記揺動検知センサと地上の監視装置とを接続する信号線；
を備えたことを特徴とする揺動式洗掘監視装置。
【請求項２】
請求項１記載の揺動式洗掘監視装置において、センサ支持パイプには、複数の上記センサ収納筐体が河床の深さ方向に間隔をおいて設置されている揺動式洗掘監視装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の揺動式洗掘監視装置において、上記センサ収納筐体は、水に浮く材質又は（及び）構造である揺動式洗掘監視装置。
【請求項４】
揺動検知センサを水密構造のセンサ収納筐体内に収納するステップ；
このセンサ収納筐体を、フレキシブルパイプを介して、センサ支持パイプに接続するステップ；
上記センサ収納筐体を、センサ支持パイプに対して所定の方向に向けて仮止めするステップ；
河床にケーシングチューブを埋設するステップ；
上記センサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体とを一緒に上記ケーシングチューブ内に挿入するステップ；及び
上記センサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体を河床中に残して、ケーシングチューブを河床から引き抜くステップ；
を有することを特徴とする揺動式洗掘監視装置の埋設方法。
【請求項５】
請求項４記載の埋設方法において、さらに、上記センサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体とを、ケーシングチューブ内に挿入する前に、土砂様物で包み、該チューブ内径に対応する外径の脆弱柱体とするステップを有する揺動式洗掘監視装置の埋設方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の埋設方法において、センサ支持パイプには、複数の上記センサ収納筐体が深さ方向に間隔をおいて設置される揺動式洗掘監視装置の埋設方法。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項記載の埋設方法において、上記センサ収納筐体は、水に浮く材質又は（及び）構造である揺動式洗掘監視装置の埋設方法。
【請求項８】
揺動検知センサを水密構造のセンサ収納筐体内に収納するステップ；
このセンサ収納筐体を、フレキシブルパイプを介して、センサ支持パイプに接続するステップ；
上記センサ収納筐体を、センサ支持パイプに対して所定の方向に向けて仮止めするステップ；
このセンサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体とを、一緒にアプリケーションパイプ内に挿入するステップ；
上記アプリケーションパイプを河床に形成された穴内に略垂直にして固定するステップ；
上記穴を埋め戻すステップ；及び
上記センサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体を河床中に残して、アプリケーションパイプを河床から引き抜くステップ；
を有することを特徴とする揺動式洗掘監視装置の埋設方法。
【請求項９】
請求項４記載の埋設方法において、さらに、上記センサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体とを、アプリケーションパイプ内に挿入する前に、土砂様物で包み、該パイプ内径に対応する外径の脆弱柱体とするステップを有する揺動式洗掘監視装置の埋設方法。
【請求項１０】
請求項８または９記載の埋設方法において、センサ支持パイプには、複数の上記センサ収納筐体が深さ方向に間隔をおいて設置される揺動式洗掘監視装置の埋設方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１項記載の埋設方法において、上記センサ収納筐体は、水に浮く材質又は（及び）構造である揺動式洗掘監視装置の埋設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、構造物の水面下の基礎部分周囲の洗掘を検知する装置及びその埋設施工方法に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
例えば、河川に掛かる橋脚の基礎部分の周囲の河床は、常時流れる水流によって洗掘され、基礎部分が水中に露出する可能性がある。洗掘は特に台風、洪水等の異常事態において生じ廉く、基礎部分の水中への露出の程度が甚だしくなれば、崩壊の危険が生ずる。
【０００３】
洗掘検知センサは、このような危険を予知するためのセンサであるが、従来品あるいは従来装置は、長期に渡って確実な洗掘検知を行なうことが難しく、信頼性に乏しいものであった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、簡単な構造であって高い信頼性で長期に渡り洗掘を検知できる洗掘監視装置及びその埋設施工方法を得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明の洗掘監視装置は、河床に埋設される固定構造物に沿わせて、河床中に設けるセンサ支持パイプ；このセンサ支持パイプにフレキシブルパイプを介して接続された水密構造のセンサ収納筐体；このセンサ収納筐体内に支持された揺動検知センサ；この揺動検知センサを河床への埋設状態で上記センサ支持体に沿わせて略垂直位置に保持する手段；及びフレキシブルパイプとセンサ支持パイプを通して、上記揺動検知センサと地上の監視装置とを接続する信号線；を備えたことを特徴としている。
センサ支持パイプには、複数のセンサ収納筐体を河床の深さ方向に間隔をおいて設置することが好ましい。
【０００６】
この装置によると、洗掘が進んでセンサ収納筐体が水中に露出すると、フレキシブルパイプを介してセンサ支持パイプに接続されているセンサ収納筐体がフリーになり、水流に任せて姿勢を変化させる。センサ収納筐体内には、揺動検知センサが入っているので、この姿勢の変化が、フレキシブルパイプとセンサ支持パイプ内の信号線を介して、地上の監視装置に伝達されるので、洗掘を検知することができる。
センサ収納筐体は、水流に任せて姿勢を変化させることができる軽量のものであればよいが、より好ましくは、水に浮く材質又は（及び）構造とするとよい。
【０００７】
本発明の埋設方法は、洗掘が生じる前の埋設方法と、生じた後（つまり河床に穴が生じている状態）の埋設方法とでは異なる。
洗掘が生じる前の埋設方法は、揺動検知センサを水密構造のセンサ収納筐体内に収納するステップ；このセンサ収納筐体を、フレキシブルパイプを介して、センサ支持パイプに接続するステップ；センサ収納筐体を、センサ支持パイプに対して所定の方向に向けて仮止めするステップ；河床にケーシングチューブを埋設するステップ；センサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体とを一緒に上記ケーシングチューブ内に挿入するステップ；及びセンサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体を河床中に残して、ケーシングチューブを河床から引き抜くステップ；を有することを特徴としている。
【０００８】
また洗掘が生じた後の埋設方法は、揺動検知センサを水密構造のセンサ収納筐体内に収納するステップ；このセンサ収納筐体を、フレキシブルパイプを介して、センサ支持パイプに接続するステップ；センサ収納筐体を、センサ支持パイプに対して所定の方向に向けて仮止めするステップ；このセンサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体とを、一緒にアプリケーションパイプ内に挿入するステップ；アプリケーションパイプを河床に形成されている穴内に略垂直にして固定するステップ；穴を埋め戻すステップ；及びセンサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体を河床中に残して、アプリケーションパイプを河床から引き抜くステップ；を有することを特徴としている。
【０００９】
センサ支持パイプと該支持パイプに仮止めしたセンサ収納筐体とは、ケーシングチューブ（またはアプリケーションパイプ）内に挿入する前に、土砂様物で包み、該チューブ内径に対応する外径の脆弱柱体としておくことが好ましい。
センサ支持パイプには、複数の上記センサ収納筐体が深さ方向に間隔をおいて設置するのが実際的であり、センサ収納筐体は、水に浮く材質又は（及び）構造とすることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施形態】
図１ないし図５は、センサ支持パイプ（電線管）１０と、これに接続される一つのセンサ収納筐体２０の周辺の構造を示している。センサ支持パイプ１０は、河床中に略垂直に埋設固定されるもので、その長さ方向に間隔をおいて、軸線と直交する方向に向けて、センサ支持プレート１１が溶接固定されている。また、各センサ支持プレート１１の少し下方にそれぞれ穿設した連絡孔１２の周囲に、エルボ１３の一端部が同様に溶接固定されている。
【００１１】
センサ支持プレート１１上に支持されるセンサ収納筐体２０は、例えば合成樹脂材料のような軽量で腐食しない材料からなるもので、有底本体２１と、この有底本体２１に固定ねじ２２及び必要なパッキン等を介して水密に固定される蓋体２３とからなっている。蓋体２３には、パイプ接続具２４が固定されていて、このパイプ接続具２４を介して、センサ収納筐体２０の内外が連通している。センサ収納筐体２０は、その材質が比重が１より小さい材料からなり、また密閉構造であるので、水に浮く。
【００１２】
パイプ接続具２４とエルボ１３との間は、例えば合成樹脂材料等からなる水密なフレキシブルパイプ２５を介して接続されており、センサ収納筐体２０の内部は、パイプ接続具２４、フレキシブルパイプ２５及びエルボ１３を介してセンサ支持パイプ１０の内部と連通している。フレキシブルパイプ２５には、補強用のワイヤ２６が沿えられていて、この補強用ワイヤ２６の両端部はそれぞれセンサ収納筐体２０の蓋体２３と、エルボ１３（センサ支持パイプ１０）に固定されている。
【００１３】
センサ収納筐体２０内には、蓋体２３の裏面に固定した揺動検知センサ（転倒検知スイッチ）３０が収納されている。この揺動検知センサ３０は、垂直状態から一定角度以上傾くと信号を発するもので、例えば、家庭用のストーブ等に用いられている周知のものを転用することができる。図５はその構造例で、軸線を垂直方向に向けて置くロート状のボール載置台３１上にボール３２が置かれており、揺動検知センサ３０が垂直な状態（ロート状のボール載置台３１の軸線が垂直を向く状態）では、このボール３２がボール載置台３１の底部にあるスイッチピン３３を押して、揺動検知スイッチ３４を閉じている。スイッチピン３３は圧縮ばね３５によって上昇方向に付勢されており、揺動検知センサ３０が一定角度以上傾いてボール３２がスイッチピン３３上からこぼれると、スイッチピン３３が上昇して揺動検知スイッチ３４が開路する。この種のセンサは、各種の構造が知られており、図５は一例である。
【００１４】
図６ないし図８は、以上の洗掘監視装置の埋設施工方法の一例を示している。この施工方法は、新規に洗掘監視装置を埋設する場合に好適なものである。予め、揺動検知センサ３０を内蔵した複数のセンサ収納筐体２０を用意する。複数のセンサ収納筐体２０は、センサ支持パイプ１０に軸線方向に位置を異ならせて設けた複数のエルボ１３に対してそれぞれ、フレキシブルパイプ２５を介して接続し、各揺動検知センサ３０からの信号線３６は、パイプ接続具２４、フレキシブルパイプ２５、エルボ１３を介してセンサ支持パイプ１０内に導く。各センサ収納筐体２０は、対応するセンサ支持プレート１１上に所定の方向を向けて（センサ支持パイプ１０が垂直状態になるとき揺動検知センサ３０も垂直設置状態になるように）載置し、仮止めする。仮止めには例えば、水に溶けるテープ３７（図１）を用いることが好ましい。
【００１５】
さらに、このセンサ支持パイプ１０とセンサ収納筐体２０の外囲及びセンサ収納筐体２０の間等をベントナイト等の土砂様物２８で包み、脆弱な棒状体（センシング柱体）２９を作る。『脆弱』とは、センサ支持パイプ１０に対するセンサ収納筐体２０の姿勢を保持するには十分であるが、埋設後、周囲が洗掘されたときには、これらを露出させるとの意味である。具体的には、棒状に成形した土砂様物２８の外周をクラフト紙２８ｐで包み、さらに紙テープで止めることで、このような脆弱柱体２９を作ることができる。
【００１６】
一方、河床４０には、橋脚の基礎のような埋設構造物４１に沿わせて、ロータリパーカッションドリル等により垂直方向のボーリング孔４２を穿けると同時に、このボーリング孔４２にケーシングチューブ２７を残す。このケーシングチューブ２７内に、脆弱柱体２９を挿入し、挿入が完了したら、棒状体２９を残し、ケーシングチューブ２７のみを引き抜く。センサ支持パイプ１０内の信号線３６は、センサ支持パイプ１０の上端部から地上の監視装置４３（図６）に接続する。以上の埋設状態では、センサ収納筐体２０内の揺動検知センサ３０は垂直方向を向き、揺動検知スイッチ３４は閉じられている。
【００１７】
洗掘が生じ、埋設構造物４１の周囲の河床４０が掘られると、クラフト紙２９、土砂様物２８、仮止めテープ３７も流され、上方のセンサ収納筐体２０から順に水流に曝される。センサ収納筐体２０は、フレキシブルパイプ２５を介してセンサ支持パイプ１０に接続されているので、フレキシブルパイプ２５の可撓性により水流に任せて姿勢を変化させ、揺動検知センサ３０が信号を発する。すなわち、揺動検知センサ３０内のボール３２は、スイッチピン３３上から移動してスイッチピン３３が揺動検知スイッチ３４を開き、この検知信号が信号線３６を介して地上の監視装置４３に伝達される。よって洗掘を検知することができる。センサ収納筐体２０は、フレキシブルパイプ２５だけでなく、補強用ワイヤ２６によってもセンサ支持パイプ１０に接続されているので、センサ収納筐体２０が流失するおそれはない。
【００１８】
図９、図１０は、別の埋設施工方法を示している。この工法は、洗掘が生じた部分を埋め戻す際に同時に洗掘監視装置を埋設する場合に好ましい施工法である。この施工法は、予め河床にケーシングチューブ２７を埋設することなく、その代わりに、洗掘によって生じている穴３８内に位置させて、埋設構造物４１に沿わせて埋め殺しパイプ５２を固定し、この埋め殺しパイプ５２に、アプリケーションパイプ３９内に挿入した脆弱柱体２９を固定する点に特徴がある。センサ支持パイプ１０には、該パイプと埋め殺しパイプ５２を接続するための固定アーム５１が固定されており、アプリケーションパイプ３９には、この固定アーム５１を通過させるスリット３９ａが形成されている。このアプリケーションパイプ３９は、その周囲を埋め戻した後、引き抜かれる。アプリケーションパイプ３９には、強度を高めるため、そのスリット３９ａの上端部を接続する固定板３９ｂを設けることが好ましい。さらに、施工時にスリット３９ａが開くのを防止するための適宜の固定具を設けることができる。
埋設終了後の洗掘の検知態様は、全く同様である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、長期に渡り洗掘を確実に検知することができる装置及び埋設施工方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による揺動式洗掘監視装置のセンサ支持パイプと一つのセンサ収納筐体回りの正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図２のIII-III 線に沿う断面図である。
【図４】図２のIV-IV 線に沿う断面図である。
【図５】揺動検知センサの一例を示す断面図である。
【図６】アプリケーションパイプ内に、センサ支持パイプに支持したセンサ収納筐体をを入れ土砂様物を充填した状態を示す断面図である。
【図７】図６の右側面図である。
【図８】本発明による埋設方法の工程例を示す図である。
【図９】本発明による埋設方法の別の例を示す図である。
【図１０】図９のＸ矢視図である。
【符号の説明】
１０  センサ支持パイプ
１１  センサ支持プレート
１２  連絡孔
１３  エルボ
２０  センサ収納筐体
２５  フレキシブルパイプ
２６  補強用ワイヤ
２７  ケーシングチューブ
２８  土砂様物
２９  脆弱柱体
３０  揺動検知センサ
３４  揺動検知スイッチ
３６  信号線
３８  穴
３９  アプリケーションパイプ
４０  河床
４１  埋設構造物
４２  ボーリング孔
４３  監視装置
【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】
0003759668.tif 000008
【図８】
0003759668.tif 000009
【図９】
0003759668.tif 000010
【図１０】
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