JP2002317451A

JP2002317451A - 地盤変動観測用光ファイバー張設系

Info

Publication number: JP2002317451A
Application number: JP2001124255A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Kishihara; 重樹岸原; Kazuhiro Kemizaki; 千浩検見崎; Kaneyuki Yamazaki; 兼之山崎
Original assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Current assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】長期間に亘って安定して且つ高精度で地盤変
動を検出可能な地盤変動観測用光ファイバー張設系を提
供する。【解決手段】被観測地域内に飛び石状に杭１１を地盤
１２に固定して設け、その杭１１に支持機構２１を介し
て索条２０を張力をかけた状態で固定し、索条２０を副
木的支持体としてこれに光ファイバー２を平行に沿わせ
ると共に張力をかけた状態でクランプ３５によって固定
し、その光ファイバー２の一端から光ファイバー歪アナ
ライザで光ファイバー２の長手方向の歪分布を測定する
構成とする。この構成により、地盤変動に応じて光ファ
イバー２が確実に歪み、その歪を検出することで地盤変
動を確実に測定できる。また、光ファイバー２が索条２
０で補強されるため、切断やたるみを生じることがな
く、長期間に亘って安定して使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤の歪、崩落、
土石流等の地盤変動を観測する系に関し、特に光ファイ
バーを利用して地盤変動を観測する光ファイバー張設系
に関する。

【０００２】

【従来の技術】山、崖等における地盤崩落、土石流等の
監視並びに予知は災害防止上きわめて重要である。従
来、地盤変動を監視するための方法としては、ひずみゲ
ージを利用したセンサを監視すべき適宜個所に取り付け
る方法が知られているが、観測対象がきわめて広域に亘
ることから、多くの観測点にそれぞれセンサを取り付け
て信号線によって監視場所に接続する必要があり、きわ
めてコスト高となるという問題があった。また、ひずみ
ゲージを利用したセンサは耐久性にも問題があった。

【０００３】そこで、これに代わる方法として最近、光
ファイバーを利用した監視システムが提案されている
（例えば、特開平１０−１９７２９８号公報参照）。こ
の公報に記載されているシステムは、岩盤、斜面等の対
象物に光ファイバーを取り付けておき、その一端から光
ファイバー中におけるブリルアン散乱光を測定すること
で光ファイバー中に生じる長さ方向歪（伸び）の分布を
測定し、これによって対象物に生じた変動を検出しよう
とするものである。そして、岩盤、斜面等の対象物に対
する光ファイバーの取り付けには、光ファイバーケーブ
ルを直接岩盤等の対象物に接着剤で仮固定し、その後、
光ファイバーケーブルを、適当に間隔をあけた位置で固
定治具によって対象物に固定する方法、或いは光ファイ
バーケーブルを塩ビパイプの外周にケーブル固定バンド
を使用して固定し、次にその塩ビパイプを固定治具を使
用して対象物に固定する方法等が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバーを岩盤等の対象物に直接取り付けた場合或いは塩
ビパイプを用いて取り付けた場合、対象物の歪検出は理
論的には可能かも知れないが、実際には正確な検出が困
難であるという問題があった。すなわち、岩盤や斜面等
の対象物の歪を光ファイバーで良好に検出するには、対
象物に歪を生じた時に光ファイバーが確実にその歪に対
応して歪む（伸びる）必要があり、このためには、光フ
ァイバーが常に適度な張力をかけた状態で、たるみを生
じない状態となっていることが必要である。しかしなが
ら、前記した公報に記載の方法では、単に光ファイバー
を対象物に取り付けただけであるので、取り付け時にた
るみを生じたり、使用中に熱膨張等によってたるみを生
じることがあり、この状態では良好な検出は期待できな
い。

【０００５】また、岩盤や斜面等の対象物に光ファイバ
ーを直接或いは塩ビパイプを利用してたるみの無い状態
で取り付けることができたとしても、光ファイバー及び
塩ビパイプは強度が小さいため、風や雨水の流れを受け
たり、岩盤のわずかな崩落を受けたり、或いは動物がぶ
つかったりたした時に、光ファイバーが変形してしま
い、場合によっては切断してしまう恐れがあり、長期間
に亘っての良好な測定が期待できないという問題もあっ
た。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、長期間に亘って安定して且つ高精度で地盤変動を
検出可能な地盤変動観測用光ファイバー張設系を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、被観測地域内
の地盤の変動に応じて光ファイバーが確実に歪む（伸び
る）ことができるように、地盤に対して光ファイバーを
張力を掛けた状態で固定する構成即ち張設する構成と
し、更に、光ファイバーを張設するために、被観測地域
内に飛び石状に杭を地盤に固定して設け、その杭の群に
索条を張設し、該張設索条を副木的支持体としてこれに
光ファイバーを平行に取り付けて張設するという構成と
したものである。この構成により、光ファイバーが強度
の大きい索条に支持され、従って、索条で補強された形
態となっており、このため、風や雨水の流れ、小さい崩
落等を受けても、また、動物がぶつかっても、光ファイ
バーが伸びたり、切断したりすることがなく、長期間に
亘って安定して使用できる。更に、光ファイバー及びそ
れを保持した索条は共に張力を掛けた状態で敷設される
ため、夏期に昇温しても、光ファイバーが伸びてたるむ
ということがなく、このため地盤変動が生じた時、それ
に応じて光ファイバーには長手方向成分を有する歪が確
実に生じ、光ファイバーの長手方向の歪分布を測定する
ことで地盤変動の場所、大きさ等を確実に検出できる。
更に、施工に当たっては、強度の大きい索条を杭伝いに
張設し、次いでそれに沿わせるように光ファイバーを張
設することで、山谷を含んだ地形や狭隘な場所でも容易
に作業を行うことができ、施工コストを削減できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明を山の斜面における
地盤変動観測に適用した実施形態に係る地盤変動観測用
光ファイバー張設系を示す概略図であり、１は山の斜面
の被観測地域、２はその被観測地域に、地盤に飛び石状
に係合させて張設された光ファイバー（その張設構造は
後述する）、３は観測所４に設置され、光ファイバー２
の一端２ａに接続された光ファイバー歪アナライザ、５
は光ファイバー歪アナライザ３からの信号を伝達するネ
ットワーク（例えば、電話回線）、６は、光ファイバー
歪アナライザ３からの信号を解析して被観測地域の地盤
変動を監視するオペレーションセンターである。光ファ
イバー歪アナライザ３は、光ファイバー内のブリルアン
散乱光を利用して光ファイバーの長手方向の歪分布を測
定するＢＯＴＤＲ（ＢｒｉｌｌｏｕｉｎＯｐｔｉｃａｌ
ＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＲｅｆｒｅｃｔｏｍｅｔｅ
ｒ）であり、例えば、安藤電気株式会社製の光ファイバ
歪／損失アナライザＡＱ８６０２、ＡＱ８６０２Ｂ等を
用いることができる。光ファイバー２の、光ファイバー
歪アナライザ３に接続した側とは反対側の他端２ｂは、
どこに位置させておいてもよいが、この実施形態では光
ファイバー歪アナライザ３の近傍に位置させている。こ
の配列を採用すると、その他端２ｂを光ファイバー歪ア
ナライザ３に接続することで、その他端２ｂ側からも光
ファイバー２の歪分布を測定でき、一端２ａ側からの測
定と他端２ｂ側からの測定により、光ファイバー２の長
手方向の歪分布を一層正確に測定でき、また、光ファイ
バー２が途中で切断された場合にも、その切断部分を除
いて、光ファイバー２のほぼ全長における歪分布を測定
できる利点が得られる。

【０００９】次に、光ファイバー２の被観測地域内での
敷設構造を説明する。図２は、被観測地域内に張設した
光ファイバーの一部を示す概略平面図、図３はその概略
断面図である。図２、図３に示す実施形態は、光ファイ
バー２を地面に形成したピット１４及び溝１５内に張設
し、その後溝１５を埋め戻すことにより、地表面１６よ
りも下に配置した例を示している。図２、図３におい
て、１１は被観測地域内に、光ファイバー２を張設すべ
き経路に沿って飛び石状に配設し、地盤１２に固定した
杭である。この杭１１は地盤１２と確実に一体化させて
おく必要があり、そのためにこの実施形態では、地盤１
２に形成した穴内に挿入し、その周囲をコンクリート１
３で固めている。更に、杭１１は、その頭部が地盤１２
に形成したピット１４内に位置するように取り付けられ
ている。杭１１は通常、その軸線が地表面１６と直交す
るように配設され、これによって施工が容易となると共
に地盤変動を杭１１に固定した索条２０（詳細は後述す
る）及び光ファイバー２に確実に伝達できる利点が得ら
れる。なお、必要に応じ、杭１１の軸線を地表面１６に
対して傾斜させてもよい。

【００１０】杭１１の上端には、その杭１１に索条２０
を取り付けるための支持機構２１が取り付けられてい
る。この支持機構２１は、図４〜図７に示すように、杭
１１に固定された支持部材２２と、その支持部材２２に
保持された索条保持部材２３を備えている。この支持部
材２２は、ボルト２４の締め付けによって杭１１に着脱
可能に固定される杭把持部２２ａと、ボルト２５の締め
付けによって索条保持部材２３を着脱可能に固定する索
条保持部材把持部２２ｂを備えている。この索条保持部
材把持部２２ｂには球面状支持面２６が形成されてい
る。一方、索条保持部材２３は、その上端に索条把持部
２３ａを、下端には支持面２６で把持される球状部２３
ｂを備えている。かくして、索条保持部材把持部２２ｂ
のボルト２５をゆるめることで、索条保持部材２３を自
在に動かすことができ、ボルト２５を締めることで、索
条保持部材２３を任意の方向を向いた位置で固定するこ
とができ、杭把持部２２ａと索条把持部２３ａの取合角
度を自在に設定することができる。また、杭把持部２２
ａのボルト２４をゆるめることで、支持部材２２を杭１
１に対してその軸線方向に任意の位置に移動させること
ができ、ボルト２４を締めることで任意の位置で固定す
ることができ、索条２０の杭軸線方向の支持位置を自在
に設定できる。このように構成したことで、索条把持部
２３ａに索条２０を固定する際に、索条把持部２３ａの
高さ及び方向を地形に合わせて自在に調整でき、索条２
０の固定作業を容易に行うことができると共に固定され
た索条２０及び光ファイバー２の屈曲をきわめて小さく
でき、光ファイバー２内の歪分布信号の精度を高めるこ
とができる。なお、支持部材２２を杭１１に固定する際
或いは支持部材２２に索条保持部材２３を固定する際に
は、支持部材２２と杭１１の間或いは支持部材２２と索
条保持部材２３の間に適当な接着剤を配して固定しても
よく、接着剤を用いることで長期間に渡って確実な固定
を確保できる利点が得られる。杭把持部２２ａと索条把
持部２３ａの取合角度を自在に設定するための機構及び
索条２０の杭軸線方向の支持位置を自在に設定するため
の機構は、図示した実施形態のものに限らず、他の機構
を採用してもよい。

【００１１】索条把持部２３ａは、図７に拡大して示す
ように、索条２０の片側を受け入れる溝を備えたベース
部２８と、そのベース部２８に対してピン２９で旋回可
能に連結され、索条２０の反対側を受け入れる溝を備え
たカバー部３０と、索条２０の両側でベース部２８とカ
バー部３０とを締め付けるボルト３１、３２等を備えて
いる。このベース部２８とカバー部３０とは、両者の間
に索条２０を挟み込んで固定した状態で、その索条２０
よりも先端側の間隔ｄが光ファイバー２の外径よりも大
きくなるように設定している。かくして、ベース部２８
とカバー部３０との間に索条２０をはさみ込んでボルト
３１で固定し、先端側のボルト３２は取り付けない状態
としておくと、ベース部２８とカバー部３０の先端側か
ら両者の間に光ファイバー２を通し、索条２０に沿わせ
ることができ、その後、先端側のボルト３２を取り付け
ることで、索条２０を確実に固定できる。なお、索条把
持部２３ａに索条２０を固定する際にも、両者間に適当
な接着剤を配して固定してもよい。

【００１２】図４〜図７において、索条２０は、張設す
る光ファイバー２の副木的支持体として用いられるも
の、すなわち、光ファイバー２の張設経路に沿って張設
され、光ファイバー２を支持し、補強するものである。
索条２０には、通常、縒りのかかった複数の線材からな
るもの、例えば、防食被覆の施された鋼製ロープ、ステ
ンレス製ロープ、高分子製ロープ等が用いられる。これ
らの縒りのかかった索条は、高強度を有すると共に柔軟
性を有しており、施工が容易である。また、防食被覆の
施された鋼製ロープ、ステンレス製ロープ、高分子製ロ
ープは防食性にも優れており、長期間の使用に耐えると
いう利点も有している。なお、索条２０として単線を用
いても良い。索条２０の強度、サイズは、光ファイバー
２を敷設する被観測地域内に生じる恐れのある崩落によ
ってもなるべく破断しないように定めるが、あまり強度
が大き過ぎると、地盤変動に応じて索条２０が十分に伸
びることができず、このため、光ファイバー２も伸びる
ことができず、地盤変動の検出感度が低下し、また、索
条自体が高価となると共に施工が困難となってコスト高
となる。従って、これらを考慮して索条２０の強度、サ
イズを定めるものであり、例えば、山の斜面の広い範囲
に施工する場合において、斜面の上方領域では崩落が生
じても小さい崩落となるため比較的強度の小さいものを
用い、逆に斜面の下方領域では大きい崩落が生じる恐れ
があるので、比較的強度の大きいものを用いることが好
ましい。具体的には、索条２０として、直径が５〜２０
ｍｍ程度のものを使用することが好ましい。

【００１３】光ファイバー２は、光ファイバーのみから
なるものを用いてもよいが、施工時、使用中等における
破損、劣化等を防止する上から、耐食合金鞘体で覆装さ
れたものを用いることが好ましい。この光ファイバー２
は索条２０を副木的支持体として平行に取り付けられて
おり、長手方向に適当な間隔を開けた位置でクランプ３
５によって索条２０に固定されている。クランプ３５は
図８に示すように、二つのクランプ部材３５ａ、３５ｂ
をボルト３６で互いに接近するように締め付け、索条２
０に光ファイバー２を固定する構成のものである。この
クランプ３５で索条２０に光ファイバー２を固定する際
にも、クランプ３５、索条２０、光ファイバー２の間に
適当な接着剤を配して固定してもよい。図２〜図４にお
いて、クランプ３５の取り付け位置は、杭１１のところ
では索条把持部材２３の両側に近接して配置し、光ファ
イバー２が索条把持部材２３と一体に動くように、従っ
て、杭１１を固定している地盤と一体に動くようにして
いる。その他の領域では、クランプ３５の間隔Ｌは１〜
３ｍ程度に設定すればよい。飛び石状に配置される杭１
１の間隔は、地盤変動検出の単位となるものであるの
で、要求される地盤変動位置の検出精度に応じて定めら
れ、通常は、５〜３０ｍ程度に定められる。

【００１４】前記したように、光ファイバー２は索条２
０に添わせる形で張設される。このため、光ファイバー
２及び索条２０の外面が異種の金属であった場合には、
両者の接触による電池作用によって一方に腐食や孔食が
生じる恐れがある。そこで、これを避けるため、索条２
０、光ファイバー２の少なくとも一方を絶縁材で覆装し
ておくことが好ましい。

【００１５】地面に形成した溝１５内に索条２０及び光
ファイバー２を張設した後、その溝１５は埋め戻し、ピ
ット１４には適当な蓋をしておく。これにより、光ファ
イバー２が地表面１６の下に位置することとなり、風や
雨水等による負荷を受けるとか、動物がぶつかって損傷
するというトラブルを回避できる。また、夏期、冬期或
いは昼夜の間の温度差も小さくなり、光ファイバー２及
び索条２０に加える初期張力を小さく設定しても、熱膨
張によりたるみを生じるということがなく、長期間に亘
って安定して使用できる。なお、索条２０及び光ファイ
バー２はこの実施形態のように地中に配置する場合に限
らず、地表に配置してもよい。

【００１６】図１において、被観測地域１内に張設する
光ファイバー２の配列は、被観測地域内の一部領域に生
じる地盤変動によってその領域に配置した光ファイバー
２に歪が生じるように定めればよく、その配列は任意で
あるが、好適な具体例として、図示したように、一続き
の光ファイバー２をＳ字状に折り返し、間隔を開けた複
数条が並ぶ形を挙げることができる。この配列を採用す
ることによって、広い範囲に１本の光ファイバー２を配
列して地盤変動を検出できる。斜面に対してこのような
Ｓ字状の配列を採用する際には、光ファイバーの平行に
並んだ部分がほぼ水平となるように配置することが、地
盤の崩落を確実に検出することができるので好ましい
が、必要に応じ、傾斜させるとか水平に対して直交する
ように変更してもよい。

【００１７】光ファイバー２の配列の他の具体例として
は、図９に示す配列を挙げることができる。図９の実施
形態では、一続きの光ファイバー２をＳ字状に折り返
し、間隔を開けた複数条がほぼ水平に並ぶ形に配列した
第一の系列２Ａと、一続きの光ファイバー２をＳ字状に
折り返し、間隔を開けた複数条が第一の系列２Ａの光フ
ァイバー２にほぼ直角に交叉する形に配列した第二の系
列２Ｂを用いており、且つそれらの系列２Ａ、２Ｂを一
続きの光ファイバー２で構成している。この配列を採用
すると、地盤変動の方向をも検出できる利点が得られ
る。なお、二つの系列２Ａ、２Ｂは必ずしも一続きの光
ファイバー２で構成する場合に限らず、それぞれを別個
の光ファイバーで構成し、それぞれの端部に光ファイバ
ー歪アナライザ３を接続しておくとか、一つの光ファイ
バー歪アナライザ３に二つの光ファイバーの端部を切り
替えて接続可能な構成としてもよい。

【００１８】次に、上記構成の光ファイバー張設系の施
工方法を説明する。被観測地域内にピット１４を飛び石
状に形成すると共に各ピット１４間に溝１５を形成し、
各ピット１４に杭１１を配設し地盤に固定する。次い
で、複数の杭１１に次々と支持機構２１を保持させ、且
つ各支持機構２１に索条２０を固定しながら索条２０を
地表面に沿って溝１５内に張設してゆく。この時に索条
２０に加える張力は、夏期、冬期を通して索条２０にた
るみが生じないように設定するものであり、例えば、
０．１％程度の伸びが生じるように設定する。なお、索
条２０を張設して支持機構２１に固定する際、光ファイ
バー２を張設する前は、支持機構２１の索条把持部材２
３の先端側のボルト３２は外した状態としておく。ま
た、図２において、索条２０をＵターンさせている領域
は、地盤変動を観測しない領域であるので、索条２０に
は張力を掛けておく必要はない。もし、この領域でも地
盤変動を観測する必要がある場合には、適当な位置に杭
１１並びに支持機構２１を配置して索条２０に張力を掛
けた状態で敷設すればよい。

【００１９】次に、索条２０を張設した後、或いは索条
２０の張設作業と並行して、張設した索条２０を副木的
支持体としてこれに光ファイバー２を平行に取り付け且
つ張力を加えた状態でクランプ３５で索条２０に固定
し、張設してゆく。この際に光ファイバー２に加える張
力も、夏期、冬期を通して光ファイバー２にたるみが生
じないように設定するものであり、例えば、０．１％程
度の伸びが生じるように設定する。また、図７に示すよ
うに、索条把持部材２３で把持している索条２０の上に
光ファイバー２を沿わせた後、その索条把持部材２３の
先端側にボルト３２を取り付けて締め付け、索条把持部
材２３による索条２０の把持を一層確実とする。光ファ
イバー２を索条２０に沿って張設した後は、索条２０及
び光ファイバー２を敷設した溝１５を埋め戻す。以上の
ようにして、図１に示すように、被観測地域１に１本の
光ファイバー２を張設することができる。

【００２０】上記構成による地盤変動観測用光ファイバ
ー張設系では、光ファイバー歪アナライザ３が光ファイ
バー２の長手方向の歪分布を測定している。いま、光フ
ァイバー２を張設した領域内の一部に、地盤の変位、崩
落等の地盤変動が生じると、その地盤変動に応じてその
位置に固定している杭１１が変位し、その杭１１に固定
されている索条２０及び光ファイバー２が杭１１によっ
て引っ張られ、その部分の索条２０及び光ファイバー２
に歪が生じる。このため、光ファイバー歪アナライザ３
が計測している光ファイバー２の長手方向の歪分布にお
いて、歪が生じた部分に異常が見られ、オペレーション
センター６ではこの計測データから、光ファイバー２に
歪が生じた部分及びその大きさを検出する。以上のよう
にして、地盤の変位、崩落等の地盤変動を検出し、地盤
崩落の予知及び監視を行うことができる。

【００２１】なお、上記した実施形態では、索条２０に
光ファイバー２をクランプ３５を用いて固定している
が、索条２０に光ファイバー２を固定する手段はクラン
プ３５に限らず、適宜変更可能である。例えば、クラン
プ３５に代えて或いはクランプ３５と併用して、索条２
０と光ファイバー２を相互に接合する接着剤、樹脂等を
用いることも可能である。図１０は、索条２０と光ファ
イバー２の固定にクランプ３５と樹脂被覆層４０を併用
した場合の実施形態を示す図４と同一部分の概略断面
図、図１１は図１０のＢ−Ｂ矢視概略断面図である。こ
の実施形態では、索条２０に光ファイバー２を固定して
いるクランプ３５の両側、及び、索条２０を固定、保持
した索条把持部材２３の両側に樹脂被覆層４０を形成し
ている。この樹脂被覆層４０は、索条２０の周面の一部
及びその上の光ファイバー２を骨材入反応硬化性樹脂基
組成物で覆装したのち該樹脂基組成物を硬化させること
により形成したものであり、索条２０及び光ファイバー
２に広い面積で接着して両者を強固に固定でき、しか
も、配合している骨材が樹脂基組成物のクリープを抑制
するので被覆層にクリープを生じることもなく、このた
め、光ファイバー２を長期間に亘って索条２０に固定で
きる。更に、索条把持部材２３の両側に配置した樹脂被
覆層４０は、索条２０が索条把持部材２３に対して索条
長手方向に滑るのを防止する作用も果たし、これによっ
て、索条把持部材２３と索条２０との固定を長期間に亘
って一層確実なものとすることができる。

【００２２】上記した樹脂被覆層４０の形成時期は、索
条２０に光ファイバー２をクランプ３５で固定する前で
も後でもよい。クランプ３５を取り付ける前に樹脂被覆
層４０を形成する場合には、樹脂被覆層による光ファイ
バー２の索条２０への固定を、光ファイバー２に所望の
張力を加えた状態で行うこととなる。この際、樹脂基組
成物は流動性を有しているため、光ファイバー２に余計
な外力を加えることなく容易に塗布でき、その後の硬化
時には配合している骨材が硬化収縮を抑制するので、樹
脂基組成物は塗布した状態のままで硬化し、この点から
も光ファイバー２に余計な外力が加わることがない。か
くして、光ファイバー２に所望の張力を加えた状態で、
その光ファイバー２を索条２０に樹脂被覆層４０によっ
て固定できる。

【００２３】上記実施形態に使用する反応硬化性樹脂基
組成物は、塗布時には適度な流動性を備え且つ硬化させ
た時には光ファイバー２及び索条２０に強固に接着する
ものであれば任意であるが、長期間に亘って劣化するこ
となく使用することができるよう長期耐久性を備えたも
のが好ましい。また、この樹脂基組成物は光ファイバー
２及び索条２０を覆ってそれを保護することができるよ
う、防食性を備えたものが好ましい。更に、この樹脂基
組成物は、光ファイバー２及び索条２０に塗布する際
に、所望長さの塗布作業を完了するのに要する適当な時
間内は流動性を保っていることが、塗布作業を容易に行
うことができるので好ましく、また、硬化に当たっては
徐々に硬化して行く特性を備えているのが、光ファイバ
ー２に不均一な外力を加えることなく硬化して光ファイ
バー２を索条２０に固定できるので、好ましい。従っ
て、樹脂基組成物は、塗布後直ちに硬化してしまうもの
ではなく、硬化あるいは半硬化に少なくとも１時間以上
要するものが好ましい。これらの特性を備えた樹脂基組
成物の具体例としては、エポキシ樹脂塗料、ウレタン樹
脂塗料、ポリエステル樹脂塗料等の樹脂塗料を挙げるこ
とができる。また、その他にも、シリコン樹脂塗料、ビ
ニルエステル樹脂等を挙げることができる。

【００２４】樹脂基組成物の中に配合する骨材は、塗布
した樹脂基組成物の中に光ファイバー２をほぼ埋め込む
ことができるように厚塗りすることを可能にするための
増粘に寄与すると共に樹脂基組成物の硬化時の収縮及び
長期間使用時のクリープを抑制するものであり、その材
質としては、例えば、滑石、石灰石、珪石、アルミナな
どの粉粒体、雲母フレーク、ガラスフレーク、ガラスフ
ァイバ、セラミックファイバ等を挙げることができる
（この他、通常の塗料に体質顔料として、あるいは、防
食、耐光、着色などの目的で配合されているカオリナイ
ト、チタンホワイト、カーボンブラック、などの微粉末
も適宜併用されてよい）。また、骨材が上記した機能を
良好に果たすため、その大きさ（中位粒度）は、０．１
〜１ｍｍ程度とすることが好ましく、骨材と樹脂基組成
物との混合物中における骨材の割合は１０〜５０体積％
程度とすることが好ましい。このような骨材を配合した
反応硬化性樹脂基組成物の具体例としては、市販されて
いる厚膜型塗料、超厚膜型塗料を挙げることができるの
で、これらを適宜選択して使用すればよく、特に、防食
性に優れ、大きい接着力を長期間維持できる超厚膜型エ
ポキシ樹脂塗料が好ましい。

【００２５】なお、上記実施形態で用いた骨材入反応硬
化性樹脂基組成物は、図１０に示す索条保持部材把持部
２２ｂと索条保持部材２３の固定を一層確実にするため
に用いることもできる。すなわち、索条保持部材把持部
２２ｂのボルト２５を締めて、その索条保持部材把持部
２２ｂに索条保持部材２３を固定した後、索条保持部材
把持部２２ｂと索条保持部材２３の間に骨材入反応硬化
性樹脂基組成物４２を充填し、硬化させておくことで、
索条保持部材２３が索条保持部材把持部２２ｂに対して
動くことを一層確実に防止できる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明の光ファイバー張
設系は、被観測地域内に飛び石状に杭を地盤に固定して
設け、その杭の群に索条を張設し、該張設索条を副木的
支持体としてこれに光ファイバーを平行に取り付けて張
設するという構成としたことにより、光ファイバーが強
度の大きい索条で補強されており、このため、風や雨水
の流れ、小さい崩落等を受けても、また、動物がぶつか
っても、光ファイバーが伸びたり、切断したりすること
がなく、地盤変動を確実に且つ長期間に亘って安定して
検出でき、施工に当たっては、強度の大きい索条を張設
し、次いでそれに沿わせるように光ファイバーを張設す
ることで、容易に作業を行うことができ、施工コストを
削減できるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る地盤変動観測用光ファ
イバー張設系を示す概略図

【図２】被観測地域に張設した光ファイバーの一部を示
す概略平面図

【図３】図２に示す部分の概略断面図

【図４】光ファイバーを取り付ける杭の部分を示す概略
断面図

【図５】図４に示す部分の概略平面図

【図６】図４に示す部分を矢印Ａ方向に見た概略側面図

【図７】図６に示す部分のうち、索条把持部を拡大して
示す概略側面図

【図８】クランプを索条の軸線方向に見た概略側面図

【図９】図１とは異なる実施形態を示す図１と同様な概
略図

【図１０】更に他の実施形態を示す図４と同一部分の概
略断面図

【図１１】図１０のＢ−Ｂ矢視概略断面図

【符号の説明】

１被観測地域２光ファイバー３光ファイバー歪アナライザ５ネットワーク６オペレーションセンター１１杭１２地盤１３コンクリート１４ピット１５溝１６地表面２１支持機構２２支持部材２２ａ杭把持部２２ｂ索条保持部材把持部２３索条保持部材２３ａ索条把持部３５クランプ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 6/46 Ｇ０２Ｂ 6/00 ３５１ (72)発明者山崎兼之神奈川県川崎市川崎区殿町２丁目17番８号第一高周波工業株式会社内Ｆターム(参考） 2D044 EA07 2F065 AA65 FF41 LL02 UU03 UU07 2F076 BB09 BD02 BD06 BE05 BE13 BE17 2F103 CA07 EC08 GA11 GA14 GA15 2H038 AA05 CA33 CA63

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤の変動に対応して生じた光ファイバ
ーの歪分布を計測して地盤の変動を観測するために、被
観測地域内の地盤と係合させて光ファイバーを張設した
系であって、被観測地域内に飛び石状に配設し地盤に固
定した杭の群に支持させて、索条を地表面に沿って張設
し、該張設索条を副木的支持体としてこれに光ファイバ
ーを平行に取り付けて張設したことを特徴とする地盤変
動観測用光ファイバー張設系。
【請求項２】前記杭を、杭の軸線が地表面と直交する
ように配設した、請求項１記載の地盤変動観測用光ファ
イバー張設系。
【請求項３】前記杭に前記索条を支持させる支持機構
を、杭把持部と索条把持部の取合角度が自在に設定でき
る構造とした、請求項１又は２記載の地盤変動観測用光
ファイバー張設系。
【請求項４】前記杭に前記索条を支持させる支持機構
を、索条の杭軸線方向の支持位置が自在に設定できる構
造とした、請求項１から３のいずれか１項記載の地盤変
動観測用光ファイバー張設系。
【請求項５】前記光ファイバーの張設位置を地表面よ
り下方として埋設状態で張設した、請求項１から４のい
ずれか１項記載の地盤変動観測用光ファイバー張設系。
【請求項６】前記光ファイバーとして耐食合金鞘体で
覆装されたものを用いた、請求項１から５のいずれか１
項記載の地盤変動観測用光ファイバー張設系。
【請求項７】前記索条、光ファイバーの少なくとも一
方を絶縁材で覆装した、請求項６記載の地盤変動観測用
光ファイバー張設系。
【請求項８】請求項１から７のいずれか１項に記載の
光ファイバー張設系を、一続きの光ファイバーをＳ字状
に折り返し、間隔を開けた複数条が並ぶ形に配設した、
地盤変動観測用光ファイバー張設系。
【請求項９】請求項８に記載の光ファイバー張設系
を、相互に交叉しあう形で２系列配設した、地盤変動観
測用光ファイバー張設系。
【請求項１０】請求項９に記載の２系列の光ファイバ
ー張設系を、一続きの光ファイバーで構成した、地盤変
動観測用光ファイバー張設系。