JP2003147746A - Scour phenomenon detecting system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、河川堤体の洗掘現
象を光ファイバで検知する洗掘現象検知システムに係
り、特に、光ファイバ埋設の施工が簡単で、コストが安
い洗掘現象検知システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scouring phenomenon detection system for detecting a scouring phenomenon of a river bank using an optical fiber, and more particularly to a scouring phenomenon detection system which is easy to bury an optical fiber and is inexpensive. It is about the system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】河川堤体の洗掘現象（堤防の崩壊）を検
知する従来の方法としては、現場で目視による監視を行
う方法や、崩壊等が予想される危険箇所に予めカメラを
設け、その画像により監視を行う方法が一般的である
が、近年、堤体の長さ方向の多地点を遠隔から監視でき
るシステムとして、光ファイバケーブルを利用した光フ
ァイバひずみセンサシステムが脚光を集めている。2. Description of the Related Art As a conventional method for detecting a scouring phenomenon of a river bank (collapse of a bank), there is a method of visually monitoring at the site, or a camera is installed in advance at a dangerous place where collapse is expected, The method of monitoring by the image is common, but in recent years, as a system that can remotely monitor multiple points in the length direction of the bank, an optical fiber strain sensor system using an optical fiber cable collects the spotlight. .
【０００３】このシステムは、図５に示されるように、
検知対象となる堤体１４に埋設された光ファイバケーブ
ル１１及び重り１２と、光ファイバケーブル１１の一端
に接続された光ファイバ歪み分布測定装置１３とにより
構成される。This system, as shown in FIG.
It is composed of an optical fiber cable 11 and a weight 12 embedded in a bank 14 to be detected, and an optical fiber strain distribution measuring device 13 connected to one end of the optical fiber cable 11.
【０００４】光ファイバ歪み分布測定装置１３は、敷設
現場周辺に設けられた観測局舎内か、もしくは、既設の
河川施設内等に設置する。The optical fiber strain distribution measuring device 13 is installed in an observation station building provided around the laying site, or in an existing river facility.
【０００５】光ファイバ歪み分布測定装置１３は、光フ
ァイバケーブル１１に生じた歪みを検知して、堤防の崩
壊が生じた位置と、そのおおよその規模とを知る機能を
有する。The optical fiber strain distribution measuring device 13 has a function of detecting the strain generated in the optical fiber cable 11 and knowing the position where the bank is collapsed and its approximate scale.
【０００６】図５のように、河川堤体に洗掘現象が起き
た場合、重り１２は、堤防の土砂の崩壊１５と共に移動
する。重り１２は、光ファイバケーブル１１に取り付け
られているので、光ファイバケーブル１１に歪みを加え
ることになる。従って、光ファイバ歪み分布測定装置１
３にて、遠隔より河川堤体１４の洗掘現象を検知するこ
とができる。As shown in FIG. 5, when a scouring phenomenon occurs on a river bank, the weight 12 moves together with the collapse 15 of the sediment on the bank. Since the weight 12 is attached to the optical fiber cable 11, it adds strain to the optical fiber cable 11. Therefore, the optical fiber strain distribution measuring device 1
At 3, the scouring phenomenon of the river bank 14 can be detected remotely.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】目視による巡視等の監
視方法の場合、河川全体の一括監視は困難であり、ま
た、複数箇所の監視を行う場合、かなりの人手を要する
という問題がある。SUMMARY OF THE INVENTION In the case of a monitoring method such as visual inspection, it is difficult to collectively monitor the entire river, and when monitoring a plurality of locations, a considerable amount of manpower is required.
【０００８】さらに、堤防の崩壊などが予想される場合
というのは、集中豪雨、台風などの悪天候時が多く、道
路の寸断等による交通混乱のため監視人員が監視箇所ま
で移動できない場合も多い。Further, when the collapse of the levee is expected, there are many cases of bad weather such as heavy rain, typhoon, etc., and in many cases, the monitoring personnel cannot move to the monitoring location due to traffic disruption due to road disruption.
【０００９】カメラによる監視方法の場合、河川堤体の
洗掘現象が予想される悪天候時、特に降雨、霧などで
は、視界が不良になる可能性が非常に高く、監視が不可
能となる場合が多い。そして、悪天候時などではカメラ
の故障、特に電源供給の故障が起きる可能性が高い。In the case of the monitoring method using a camera, when the scouring phenomenon of the river bank is expected to be bad weather, especially in the case of rainfall or fog, there is a high possibility that the visibility is deteriorated, and the monitoring becomes impossible. There are many. Then, in bad weather, there is a high possibility that the camera malfunctions, especially the power supply malfunction.
【００１０】また、多点での監視には危険予想箇所に逐
一カメラを設置しなければならないため、費用が膨大に
なり、かつ一括集中監視という観点では、システムが複
雑になるという問題がある。加えて、カメラの映像が多
くなると、それをモニタする人員にも多大の負荷がかか
る。In addition, since cameras must be installed at every danger point for multipoint monitoring, the cost becomes enormous and the system becomes complicated from the viewpoint of collective centralized monitoring. In addition, as the number of images captured by the camera increases, the load on the personnel who monitor the images also increases.
【００１１】光ファイバケーブル１１を利用した図５の
システムでは、天候に左右されることなく、遠隔より多
点の洗掘現象を検知することができる。The system using the optical fiber cable 11 shown in FIG. 5 can detect a scouring phenomenon at multiple points from a remote location without being affected by the weather.
【００１２】しかし、ある程度の質量の重り（５〜１０
ｋｇ程度）１２を数メートル毎に光ファイバケーブル１
１に取り付けていかなくてはならず、敷設長が長くなっ
た場合には、施工の時間、金額ともに膨大になってしま
うという問題がある。However, a certain amount of weight (5-10
1) Optical fiber cable 1 every several meters
However, if the laying length becomes long, there is a problem that the construction time and the amount of money will be enormous.
【００１３】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、光ファイバ埋設の施工が簡単で、コストが安い洗掘
現象検知システムを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the above problems and to provide a scouring phenomenon detection system which is easy to bury an optical fiber and is inexpensive.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、河川堤体に埋設された光ファイバケーブル
の歪みを測定することによって洗掘現象を検知するシス
テムにおいて、洗掘現象により移動して前記光ファイバ
ケーブルへの歪み付与を促進するための重りが前記光フ
ァイバケーブルに一体化されているものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a system for detecting a scouring phenomenon by measuring the strain of an optical fiber cable buried in a river bank body. A weight for moving and promoting the addition of strain to the optical fiber cable is integrated with the optical fiber cable.
【００１５】前記重りと一体化されたチューブが埋設さ
れ、このチューブの中に前記光ファイバケーブルが挿通
されていてもよい。A tube integrated with the weight may be embedded and the optical fiber cable may be inserted into the tube.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【００１７】図１に示されるように、本発明に用いる重
り一体型光ファイバケーブル１は、重り２と光ファイバ
ケーブルを収納するためのチューブ３とを一体化してな
るアウターチューブ４と、チューブ３に通す光ファイバ
ケーブル（インナーケーブルとも言う）５とから構成さ
れている。図１に示した実施形態は、集中荷重方式と呼
ぶ。As shown in FIG. 1, a weight-integrated optical fiber cable 1 used in the present invention has an outer tube 4 in which a weight 2 and a tube 3 for housing the optical fiber cable are integrated, and a tube 3. And an optical fiber cable (also referred to as an inner cable) 5 that passes through. The embodiment shown in FIG. 1 is called a concentrated load method.
【００１８】重り２は、比重の大きい金属、例えば、鉛
や真鍮などを材料とする。重り一体型光ファイバケーブ
ル１の長さ方向に、例えば、１ｍ毎に、数ｋｇから１０
ｋｇ程度の重量の重り２が取り付けられる。重り２の質
量や取付間隔などは、測定対象となる河川堤体の土壌性
状や法面の傾斜等の地形要因を考慮し、さらには予想さ
れる崩壊現象の規模・種類も考慮して最適なものを選択
する。The weight 2 is made of a metal having a large specific gravity, such as lead or brass. In the length direction of the weight-integrated optical fiber cable 1, for example, several kg to 10 per 1 m.
A weight 2 having a weight of about kg is attached. The weight and mounting interval of the weight 2 are optimal considering the topographic factors such as the soil properties of the river body to be measured and the slope of the slope, and also considering the scale and type of the expected collapse phenomenon. Select one.
【００１９】本出願人の測定データによれば、河川高水
敷の洗掘現象検知には１〜３ｋｇ程度、堤防裏法尻の漏
水などによる法尻崩壊の検知には１〜１０ｋｇ程度が適
している。According to the measurement data of the applicant, about 1 to 3 kg is suitable for detecting a scouring phenomenon on a high river bed, and about 1 to 10 kg is suitable for detecting a collapse of a slop due to water leakage at the levee ridge. ing.
【００２０】チューブ３は、屈曲性の良いポリエチレン
などの中空チューブである。The tube 3 is a hollow tube such as polyethylene having good flexibility.
【００２１】アウターチューブ４は、チューブ３の外周
部に複数の重り２を長手方向に一定間隔で取り付けたも
のである。重り２によりマスが集中している集中荷重方
式であるが、重り２が離散的に配置されている点では分
散荷重方式とも言える。The outer tube 4 is formed by attaching a plurality of weights 2 to the outer peripheral portion of the tube 3 at regular intervals in the longitudinal direction. It is a concentrated load method in which the masses are concentrated by the weights 2, but it can also be said to be a distributed load method in that the weights 2 are discretely arranged.
【００２２】インナーケーブル５は、任意の光ファイバ
ケーブルでよいが、光ファイバ心線に対する防水性や耐
側圧性を考慮した構造のものが好ましい。その一例を図
２に示す。The inner cable 5 may be any optical fiber cable, but preferably has a structure in consideration of waterproofness and lateral pressure resistance with respect to the optical fiber core wire. An example thereof is shown in FIG.
【００２３】図２に示されるように、インナーケーブル
５は、１乃至複数本、ここでは６本の光ファイバ心線６
と引き裂き紐７とをナイロン製のジャケット８内に収容
し、そのジャケット８をポリエチレン製のシース９で覆
ったものである。As shown in FIG. 2, the inner cable 5 includes one to a plurality of, in this case, six optical fiber core wires 6.
The tear cord 7 and the tear cord 7 are housed in a nylon jacket 8 and the jacket 8 is covered with a polyethylene sheath 9.
【００２４】インナーケーブル５は、空気圧送工法など
を用いてアウターチューブ４のチューブ３内に挿入され
る。挿入は、数百ｍ〜数ｋｍ間隔で行うことができる。The inner cable 5 is inserted into the tube 3 of the outer tube 4 by a pneumatic feeding method or the like. The insertion can be performed at intervals of several hundred meters to several km.
【００２５】アウターチューブ４とインナーケーブル５
とは、長手方向に一定間隔で接着される構造になってお
り、アウターチューブ４内でインナーケーブル５が滑ら
ないようになっている。具体的には、数ｍ間隔でアウタ
ーチューブ４をかしめてインナーケーブル５を挟み込
み、アウターチューブ４とインナーケーブル５とを互い
に固定する。１６は、そのかしめ部である。これによ
り、アウターチューブ４とインナーケーブル５との滑り
（ずれ）をなくし、土砂の移動に伴う重り２の移動が生
じた場合に、光ファイバケーブルの歪み感度が損なわれ
ないようになっている。Outer tube 4 and inner cable 5
Has a structure in which the inner cable 5 is adhered at regular intervals in the longitudinal direction so that the inner cable 5 does not slip inside the outer tube 4. Specifically, the outer tube 4 is caulked at intervals of several meters to sandwich the inner cable 5, and the outer tube 4 and the inner cable 5 are fixed to each other. Reference numeral 16 is the caulking portion. As a result, slippage (displacement) between the outer tube 4 and the inner cable 5 is eliminated, and the strain sensitivity of the optical fiber cable is not impaired when the weight 2 moves due to the movement of earth and sand.
【００２６】本発明では、荷重が光ファイバケーブルの
長手方向に一様に分布している分布荷重方式も可能であ
る。In the present invention, a distributed load system in which the load is evenly distributed in the longitudinal direction of the optical fiber cable is also possible.
【００２７】図３に示した重り一体型光ファイバケーブ
ル１は、分布荷重方式のもので、螺旋状重り１０と、前
述したのと同様のチューブ３と、前述したのと同様のイ
ンナーケーブル５とから構成されている。The weight-integrated optical fiber cable 1 shown in FIG. 3 is of a distributed load type, and includes a spiral weight 10, a tube 3 similar to that described above, and an inner cable 5 similar to that described above. It consists of
【００２８】螺旋状重り１０は、１ｍ当たりの質量が５
ｋｇ程度であり、チューブ３の外周に所定のピッチで取
り付けられている。螺旋状重り１０の材料には、ステン
レスが適している。The spiral weight 10 has a mass of 5 per 1 m.
It is about kg and is attached to the outer periphery of the tube 3 at a predetermined pitch. Stainless steel is suitable for the material of the spiral weight 10.
【００２９】このように重りを螺旋状に取り付けている
ので、重り一体型光ファイバケーブル１の屈曲性、伸縮
性が損なわれない。Since the weights are attached in a spiral shape in this manner, the flexibility and stretchability of the weight-integrated optical fiber cable 1 are not impaired.
【００３０】次に、図１又は図３の重り一体型光ファイ
バケーブル１を用いた洗掘現象検知システムを説明す
る。Next, a scour phenomenon detection system using the weight integrated optical fiber cable 1 of FIG. 1 or 3 will be described.
【００３１】図４に示されるように、本発明に係る洗掘
現象検知システムは、検知対象となる河川堤体１４に埋
設された重り一体型光ファイバケーブル１と、その重り
一体型光ファイバケーブル１の一端に接続された光ファ
イバ歪み分布測定装置１３とにより構成される。As shown in FIG. 4, the scouring phenomenon detection system according to the present invention includes a weight-integrated optical fiber cable 1 embedded in a river bank 14 to be detected and the weight-integrated optical fiber cable. The optical fiber strain distribution measuring device 13 is connected to one end of the optical fiber 1.
【００３２】光ファイバ歪み分布測定装置１３は、光フ
ァイバ心線を通過する光を受光することにより、その強
度の時間的変化から重り一体型光ファイバケーブル１に
生じた歪みの分布を検知して、堤防の崩壊１５が生じた
位置と、そのおおよその規模とを知る機能を有する。The optical fiber strain distribution measuring device 13 detects the distribution of strain generated in the weight-integrated optical fiber cable 1 from the time change of its intensity by receiving the light passing through the optical fiber core wire. , It has a function of knowing the position where the bank 15 collapsed and its approximate scale.
【００３３】重り一体型光ファイバケーブル１の敷設の
手順を説明する。The procedure for laying the weight-integrated optical fiber cable 1 will be described.
【００３４】まず、堤防裏法尻や高水敷などの監視した
い場所を掘削し、アウターチューブ４を敷設ルートに沿
って埋設する。その後、アウターチューブ４のチューブ
３内にインナーケーブル５を挿入する。さらに、アウタ
ーチューブ４を一定間隔でかしめることにより、アウタ
ーチューブ４とインナーケーブル５とを互いに固定す
る。これで、重り一体型光ファイバケーブル１は、堤防
の歪みを測定するセンサケーブルとしての機能を得る。
その後、センサケーブルの上部を土盛りし、転圧して埋
め戻す。First, a place to be monitored such as an embankment ridge and high water floor is excavated, and the outer tube 4 is buried along the laying route. Then, the inner cable 5 is inserted into the tube 3 of the outer tube 4. Further, the outer tube 4 and the inner cable 5 are fixed to each other by caulking the outer tube 4 at regular intervals. With this, the weight-integrated optical fiber cable 1 obtains a function as a sensor cable for measuring the strain of the embankment.
After that, the upper part of the sensor cable is filled with earth and compacted to backfill.
【００３５】重り一体型光ファイバケーブル１を用いる
ことにより、重い重り１２を数メートル毎に光ファイバ
ケーブル１１に取り付ける従来の作業が不要になるた
め、敷設長が長くても施工が簡単で、コストを抑えるこ
とができる。Since the weight-integrated optical fiber cable 1 eliminates the conventional work of attaching the heavy weight 12 to the optical fiber cable 11 every several meters, the construction is easy even if the installation length is long and the cost is low. Can be suppressed.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。The present invention exhibits the following excellent effects.
【００３７】（１）重りが光ファイバケーブルに一体化
されているので、敷設時に単体の重りを取り付ける工程
がなく、施工が簡単で、コストが安くなる。(1) Since the weight is integrated with the optical fiber cable, there is no step of attaching a single weight at the time of laying, the construction is simple, and the cost is low.
【図１】本発明に用いる重り一体型光ファイバケーブル
の構造図である。FIG. 1 is a structural diagram of a weight-integrated optical fiber cable used in the present invention.
【図２】本発明に用いるインナーケーブルの断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view of an inner cable used in the present invention.
【図３】本発明に用いる重り一体型光ファイバケーブル
の別の構造図である。FIG. 3 is another structural view of the weight-integrated optical fiber cable used in the present invention.
【図４】本発明の洗掘現象検知システムの構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram of a scour phenomenon detection system of the present invention.
【図５】従来の洗掘現象検知システムの構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional scour phenomenon detection system.
１ 重り一体型光ファイバケーブル ２、１０ 重り ３ チューブ ４ アウターチューブ ５ インナーケーブル ６ 光ファイバ心線 １３ 光ファイバ歪み分布測定装置 １４ 河川堤体 1 Weight integrated optical fiber cable 2, 10 weights 3 tubes 4 outer tube 5 Inner cable 6 Optical fiber core 13 Optical fiber strain distribution measuring device 14 river bank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D018 AA00 2F076 BA16 BB09 BD01 BD06 BE01 2H038 AA03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2D018 AA00 2F076 BA16 BB09 BD01 BD06 BE01 2H038 AA03
Claims (2)
ルの歪みを測定することによって洗掘現象を検知するシ
ステムにおいて、洗掘現象により移動して前記光ファイ
バケーブルへの歪み付与を促進するための重りが前記光
ファイバケーブルに一体化されていることを特徴とする
洗掘現象検知システム。1. In a system for detecting a scouring phenomenon by measuring the strain of an optical fiber cable buried in a river bank, in order to promote the movement of the scouring phenomenon to impart a strain to the optical fiber cable. A scouring phenomenon detection system, wherein the weight of the scouring is integrated with the optical fiber cable.
され、このチューブの中に前記光ファイバケーブルが挿
通されていることを特徴とする請求項１記載の洗掘現象
検知システム。2. The scour phenomenon detection system according to claim 1, wherein a tube integrated with the weight is embedded, and the optical fiber cable is inserted into the tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001350128A JP2003147746A (en) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | Scour phenomenon detecting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001350128A JP2003147746A (en) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | Scour phenomenon detecting system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003147746A true JP2003147746A (en) | 2003-05-21 |
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ID=19162695
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001350128A Pending JP2003147746A (en) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | Scour phenomenon detecting system |
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|---|---|
| JP (1) | JP2003147746A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010080993A2 (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Sensor, methods of calibrating a sensor, methods of operating a sensor |
| JP2017078765A (en) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 鹿島建設株式会社 | Fiber optic cable for strain measurement, tendon, and method of processing terminal of fiber optic cable for strain measurement |
-
2001
- 2001-11-15 JP JP2001350128A patent/JP2003147746A/en active Pending
Cited By (4)
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| WO2010080993A2 (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Sensor, methods of calibrating a sensor, methods of operating a sensor |
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