JP5138473B2 - トンネル内空変位の監視システム - Google Patents
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Description
(1)トンネル内空変位測定をコンバージェンスメーターで実施する。この方式は手動のため、人手がかかる上にリアルタイムに測定ができない。
(2)トンネル内空変位測定をレーザー変位計を用いて実施する。この場合、自動で計測することが可能であるが、データ収録機器を含めた機器が高価であり、また、トンネル覆工面に汚れ等があると精度が悪くなる(下記非特許文献1参照)。さらに、トンネル内のデータ収録機器設置箇所までデータを収集しに行く必要があり、その集めたデータをリアルタイムで監視することができない。また、データ収録機器が損傷した場合、データが得られないといった問題がある。
また、圧力変動により発電する圧電素子を用いた発電装置が開発されている(下記特許文献1参照)。
本発明は、上記状況に鑑みて、地震時などで発生するトンネル内空変位を的確に把握し、管理することができるトンネル内空変位の監視システムを提供することを目的とする。
〔1〕トンネル内空変位の監視システムにおいて、トンネル覆工表面に電源に接続される複数のLEDを取付け、これらの複数のLEDの反対側のトンネル覆工表面に配置したカメラによって前記複数のLEDの光点間の距離を撮影してトンネル内空の変状パターンを得て、該トンネル内空の変状パターンをトンネルの外で監視することを特徴とする。
〔3〕上記〔1〕又は〔2〕記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記複数のLEDを前記トンネル覆工表面に1列又は複数列に配置して、この配置した複数のLEDの位置の変位を監視することを特徴とする。
〔5〕上記〔1〕から〔4〕のいずれか1項記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記カメラをトンネル内に複数台配置し、各カメラの配置位置毎のトンネル内空の変状パターンを出力し、3次元的なトンネル内空変位の監視を行うことを特徴とする。
〔7〕上記〔1〕記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記電源に列車通過時のトンネル内の圧力変動により発電する発電装置を接続し、この発電装置からの出力により前記電源を充電することを特徴とする。
図1は本発明の実施例を示すトンネル内空変位の監視システムの模式図であり、図2はその監視システムにおけるLEDの位置の変化を示す図、図3は本発明のトンネル内空変位の監視システムにおけるLEDの電源を示すブロック図、図4は本発明のトンネル内空変位の監視システムの無線送信装置のブロック図である。
図5は本発明の実施例を示すトンネル内空変位の監視システムの監視状態を示す模式図、図6は本発明のトンネル内空変位の監視システムの無線受信装置のブロック図、図7は本発明のトンネル内空変位の監視システムにより画像化されたトンネル内空変位の状態を示す図である。
図5に示すような複数の各断面P1 ,P2 でカメラ5により得られたトンネル1の覆工表面2の変状情報は、その断面位置毎に変状情報解析装置40で解析して表され、例えば、図7に示すような画像を得ることができる。また、複数の断面位置毎のトンネル内空の変形パターンを繋ぎ合わせて、3次元データとして画像化することができる。このように、カメラによる画像を解析することにより、トンネルの内空変位をリアルタイムに測定することができる。また、このようなトンネルの内空変位を時間の経過とともに変状情報解析装置40に記録し、それをレビュー(再調査、再検討)することにより、変状の時間的変化を見ることができる。
また、トンネル内に配置する計測機器が安価であり、また高価な収録機器が不要であるため多くの計測断面が設定でき、より高精度にトンネル内空変位の監視ができる。
2 トンネルの覆工表面
3 支持部材
4 LED
5 カメラ(CCDカメラ)
10 電源
11 発電装置
12 整流回路
13 充電素子
14 充電装置
20 無線送信装置
21 入力インターフェース
22,32 CPU(中央処理装置)
23 無線送信部
30 無線受信装置
31 無線受信部
33 出力インターフェース
40 変状情報解析装置
Claims (8)
- トンネル覆工表面に電源に接続される複数のLEDを取付け、該複数のLEDの反対側のトンネル覆工表面に配置したカメラによって前記複数のLEDの光点間の距離を撮影してトンネル内空の変状パターンを得て、該トンネル内空の変状パターンをトンネルの外で監視することを特徴とするトンネル内空変位の監視システム。
- 請求項1記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記カメラがCCDカメラであることを特徴とするトンネル内空変位の監視システム。
- 請求項1又は2記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記複数のLEDを前記トンネル覆工表面に1列又は複数列に配置して、該配置した複数のLEDの位置の変位を監視することを特徴とするトンネル内空変位の監視システム。
- 請求項3記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記複数のLEDを支持部材を介して前記トンネル覆工表面に固定することを特徴とするトンネル内空変位の監視システム。
- 請求項1から4のいずれか1項記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記カメラをトンネル内に複数台配置し、各カメラの配置位置毎のトンネル内空の変状パターンを出力し、3次元的なトンネル内空変位の監視を行うことを特徴とするトンネル内空変位の監視システム。
- 請求項5記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記トンネル内空の変状パターンの経時的な変化を監視することを特徴とするトンネル内空変位の監視システム。
- 請求項1記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記電源に列車通過時のトンネル内の圧力変動により発電する発電装置を接続し、該発電装置からの出力により前記電源を充電することを特徴とするトンネル内空変位の監視システム。
- 請求項1記載のトンネル内空変位の監視システムにおいて、前記カメラの電源に列車通過時のトンネル内の圧力変動により発電する発電装置を接続し、該発電装置からの出力により前記カメラの電源を充電することを特徴とすることを特徴とするトンネル内空変位の監視システム。
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