JP2001082934A - 破堤監視システム - Google Patents
破堤監視システムInfo
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- JP2001082934A JP2001082934A JP26210899A JP26210899A JP2001082934A JP 2001082934 A JP2001082934 A JP 2001082934A JP 26210899 A JP26210899 A JP 26210899A JP 26210899 A JP26210899 A JP 26210899A JP 2001082934 A JP2001082934 A JP 2001082934A
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/10—Dams; Dykes; Sluice ways or other structures for dykes, dams, or the like
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- Structural Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 堤防等の法面部にセンサとなる光ファイバケ
ーブルを埋設し、そのケーブルの歪を計測して、法面部
の状態変化を監視するシステムの簡便な点検を可能なら
しめることである。 【解決手段】 堤防１３の表法面１４、裏法面１５の部
分に光ファイバケーブル３を埋設する。また、この光フ
ァイバケーブル３にウェイト５を分散して取付けて構成
される監視センサ１、２に、人為的に歪を付与すること
のできる歪付与部１０をシリアルに接続し、その歪付与
部で光ファイバにシステムの機能点検のための歪を人手
等で加えられるようにした。
ーブルを埋設し、そのケーブルの歪を計測して、法面部
の状態変化を監視するシステムの簡便な点検を可能なら
しめることである。 【解決手段】 堤防１３の表法面１４、裏法面１５の部
分に光ファイバケーブル３を埋設する。また、この光フ
ァイバケーブル３にウェイト５を分散して取付けて構成
される監視センサ１、２に、人為的に歪を付与すること
のできる歪付与部１０をシリアルに接続し、その歪付与
部で光ファイバにシステムの機能点検のための歪を人手
等で加えられるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、堤体の決壊を防止
するのに有効な破堤監視システムに関する。なお、ここ
で云う堤体は、河川の堤防のほか、護岸壁、崖等も含
む。
するのに有効な破堤監視システムに関する。なお、ここ
で云う堤体は、河川の堤防のほか、護岸壁、崖等も含
む。
【０００２】
【従来の技術】河川の堤防の決壊（破堤）を防止するた
めに、堤防の変位、崩れ、洗掘などの異常を早いうちに
検知する技術がいろいろ検討されているが、そのほとん
どがポイント変位を基軸にしたものであり、監視領域が
限定され、どこで決壊するか分からない堤防への適用は
実現していない。
めに、堤防の変位、崩れ、洗掘などの異常を早いうちに
検知する技術がいろいろ検討されているが、そのほとん
どがポイント変位を基軸にしたものであり、監視領域が
限定され、どこで決壊するか分からない堤防への適用は
実現していない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】経験的に知られる破堤
の主な原因には、河川の水位が上昇して堤防内の湿潤
線が上がり、裏法面の法尻近傍からの漏水が引き金にな
る場合、洪水による表法面の法尻近傍の洗掘が引き金
になる場合、越流による破堤の３つがある。
の主な原因には、河川の水位が上昇して堤防内の湿潤
線が上がり、裏法面の法尻近傍からの漏水が引き金にな
る場合、洪水による表法面の法尻近傍の洗掘が引き金
になる場合、越流による破堤の３つがある。
【０００４】このうち、の越流による破堤は予知でき
ず、避けようがないが、、の破堤は徐々に進行して
いくので、早い段階で確実に検知できれば、完全な破堤
に至る前に補修することができる。
ず、避けようがないが、、の破堤は徐々に進行して
いくので、早い段階で確実に検知できれば、完全な破堤
に至る前に補修することができる。
【０００５】そこで、本出願人提案の特願平１０−３５
００１９号等で、光ファイバの歪計測技術を利用した光
ファイバセンサを使用して破堤監視を行う方法が考え出
された。これは、光ファイバケーブルを堤防の法面に埋
設し、光ファイバケーブルの歪の経時変化を計測して堤
防の状態変化を観測するものである。しかし、普通の状
態では堤防は健全に保たれるので光ファイバケーブルの
歪変化は殆ど起こらず、堤防が健全である限り、その状
態が継続される。こうして長年光ファイバケーブルの歪
が変化しない状態が続いていると、測定装置が故障して
もそれが分からない。測定装置が故障していると、堤防
の突然の変動時に光ファイバケーブルの歪を測定でき
ず、破堤監視に支障をきたす。その対策として測定器の
定期点検を実施することを考えたが、従来システムで
は、光ファイバケーブルは堤防に埋設されており、測定
装置が正常かどうかの点検ができない。堤防の一部を破
壊して点検を行うと堤防の強度を損なうので、この方法
は避ける必要がある。
００１９号等で、光ファイバの歪計測技術を利用した光
ファイバセンサを使用して破堤監視を行う方法が考え出
された。これは、光ファイバケーブルを堤防の法面に埋
設し、光ファイバケーブルの歪の経時変化を計測して堤
防の状態変化を観測するものである。しかし、普通の状
態では堤防は健全に保たれるので光ファイバケーブルの
歪変化は殆ど起こらず、堤防が健全である限り、その状
態が継続される。こうして長年光ファイバケーブルの歪
が変化しない状態が続いていると、測定装置が故障して
もそれが分からない。測定装置が故障していると、堤防
の突然の変動時に光ファイバケーブルの歪を測定でき
ず、破堤監視に支障をきたす。その対策として測定器の
定期点検を実施することを考えたが、従来システムで
は、光ファイバケーブルは堤防に埋設されており、測定
装置が正常かどうかの点検ができない。堤防の一部を破
壊して点検を行うと堤防の強度を損なうので、この方法
は避ける必要がある。
【０００６】そこで、この発明は、埋設した光ファイバ
ケーブルを堀り起こさずに監視システムの点検を行える
ようにすることを課題としている。
ケーブルを堀り起こさずに監視システムの点検を行える
ようにすることを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決策とし
て、本発明では光ファイバケーブルを堤防等の法面部に
埋設するとともに、埋設した光ファイバケーブルとシリ
アルに接続した点検用の歪付与部を設ける。この歪付与
部は光ファイバケーブルに人為的に歪を与えて、測定装
置が正常か否かを確認するためのものである。本歪付与
部は人が操作できる場所に設置し、堤防等の法面部に埋
設した光ファイバケーブルと一連に繋いでおく。こうし
ておくと点検時に、この歪付与部で光ファイバケーブル
に歪みを与えて測定装置が正常か否かをチェックするこ
とができる。
て、本発明では光ファイバケーブルを堤防等の法面部に
埋設するとともに、埋設した光ファイバケーブルとシリ
アルに接続した点検用の歪付与部を設ける。この歪付与
部は光ファイバケーブルに人為的に歪を与えて、測定装
置が正常か否かを確認するためのものである。本歪付与
部は人が操作できる場所に設置し、堤防等の法面部に埋
設した光ファイバケーブルと一連に繋いでおく。こうし
ておくと点検時に、この歪付与部で光ファイバケーブル
に歪みを与えて測定装置が正常か否かをチェックするこ
とができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明の破堤監視システムは、監視対象領域に光
ファイバケーブルを布設し、その光ファイバケーブルの
歪を計測して堤体の変状を観測するもので、光ファイバ
ケーブルをセンサとして使用する。
する。本発明の破堤監視システムは、監視対象領域に光
ファイバケーブルを布設し、その光ファイバケーブルの
歪を計測して堤体の変状を観測するもので、光ファイバ
ケーブルをセンサとして使用する。
【０００９】図１、図２に堤防を対象にした破堤監視シ
ステムのセンサ布設状況を示す。図の１、２は監視セン
サ、図２の１１は各監視センサに接続した光ファイバ歪
計測器、１２は計測結果の表示や計測結果から警報を出
したりする処理装置である。監視センサ１は、堤防１３
の表法面１４側の変位や洗掘の監視に利用され、監視セ
ンサ２は、堤防１３の裏法面１５側の変位や崩れの監視
に利用される。また、歪計測器１１と処理装置１２は遠
隔の監視センタに設置される。
ステムのセンサ布設状況を示す。図の１、２は監視セン
サ、図２の１１は各監視センサに接続した光ファイバ歪
計測器、１２は計測結果の表示や計測結果から警報を出
したりする処理装置である。監視センサ１は、堤防１３
の表法面１４側の変位や洗掘の監視に利用され、監視セ
ンサ２は、堤防１３の裏法面１５側の変位や崩れの監視
に利用される。また、歪計測器１１と処理装置１２は遠
隔の監視センタに設置される。
【００１０】破堤は、表法面の洗掘がきっかけになる場
合と、漏水による裏法面の崩れがきっかけになる場合が
あるので、その双方に対応するために、表法面１４と裏
法面１５にそれぞれ監視センサ１、２を布設している。
合と、漏水による裏法面の崩れがきっかけになる場合が
あるので、その双方に対応するために、表法面１４と裏
法面１５にそれぞれ監視センサ１、２を布設している。
【００１１】これらの監視センサ１、２は、金属やプラ
スチックなどの補強材で補強した光ファイバケーブル３
を図２に示すように、堤防１３の天端１６近傍と法尻近
傍を布設ルートの頂点にして、ジグザグに布設し、天端
１６側の頂点をその位置に打ち込んだアンカー杭４に固
定し、法尻側の頂点及び法面の下半分の領域に置かれる
光ファイバケーブル３にウェイト５を分散して取り付け
て構成されている。
スチックなどの補強材で補強した光ファイバケーブル３
を図２に示すように、堤防１３の天端１６近傍と法尻近
傍を布設ルートの頂点にして、ジグザグに布設し、天端
１６側の頂点をその位置に打ち込んだアンカー杭４に固
定し、法尻側の頂点及び法面の下半分の領域に置かれる
光ファイバケーブル３にウェイト５を分散して取り付け
て構成されている。
【００１２】光ファイバケーブル３の天端側頂点の固定
は、アンカー杭４に図４に示すファイバ把持クリート
（ローラクリート）６を取付け、そのクリートの対のロ
ーラ６ａ、６ａに光ファイバケーブル３を掛け、ローラ
間に渡したケーブル直線部を把持金具６ｂでクランプす
る方法をとっている。
は、アンカー杭４に図４に示すファイバ把持クリート
（ローラクリート）６を取付け、そのクリートの対のロ
ーラ６ａ、６ａに光ファイバケーブル３を掛け、ローラ
間に渡したケーブル直線部を把持金具６ｂでクランプす
る方法をとっている。
【００１３】ウェイト５は、光ファイバケーブル３にワ
イヤ等で吊り下げると一点に荷重が集中して光ファイバ
の極度曲げが生じる恐れがあるので、ここでは、その不
具合の回避策として、図３に示すように、ウェイト５の
中心に貫通孔５ａを設けてその孔５ａに光ファイバケー
ブル３を通し、同ケーブル３に、止め具７でウェイト５
の滑落を止める方法でウェイト５を取り付けている。
イヤ等で吊り下げると一点に荷重が集中して光ファイバ
の極度曲げが生じる恐れがあるので、ここでは、その不
具合の回避策として、図３に示すように、ウェイト５の
中心に貫通孔５ａを設けてその孔５ａに光ファイバケー
ブル３を通し、同ケーブル３に、止め具７でウェイト５
の滑落を止める方法でウェイト５を取り付けている。
【００１４】図１、図２の８はダブルクリートである。
このダブルクリート８は、図５に示すようなファイバ把
持クリート６を２つ組み合わせたものであり、ファイバ
把持クリート６の代わりに、ところどころに設置する。
図１、図２の１０はこの発明を特徴づける歪付与部であ
り、光ファイバケーブル３にシリアルに接続されてい
る。この歪付与部１０は、点検時に人為的に光ファイバ
ケーブル３に歪を与え、歪計測器１１をはじめ、監視シ
ステムが正常に動作するかチェックするものである。実
施例ではダブルクリート８のファイバ把持クリート６か
ら出た光ファイバケーブルに歪付与部１０を接続してい
る。
このダブルクリート８は、図５に示すようなファイバ把
持クリート６を２つ組み合わせたものであり、ファイバ
把持クリート６の代わりに、ところどころに設置する。
図１、図２の１０はこの発明を特徴づける歪付与部であ
り、光ファイバケーブル３にシリアルに接続されてい
る。この歪付与部１０は、点検時に人為的に光ファイバ
ケーブル３に歪を与え、歪計測器１１をはじめ、監視シ
ステムが正常に動作するかチェックするものである。実
施例ではダブルクリート８のファイバ把持クリート６か
ら出た光ファイバケーブルに歪付与部１０を接続してい
る。
【００１５】図５に歪付与部１０の具体例を示す。ダブ
ルクリート６から出た光ファイバケーブル３は歪付与部
１０のボックス内に導入され、ボックス内の把持金具１
７で固定されてローラ１９に掛けられている。点検時に
人手で歪を発生させる際に、錘１８を光ファイバケーブ
ル３に吊り下げると、荷重を受けた光ファイバケーブル
のローラ間直線部３ａが引き伸ばされて歪が発生する。
あらかじめ、錘１８の重量と光ファイバケーブル３の歪
量との関係を求めておくことで、歪計測器１１を含めた
測定装置や監視システムが正常かどうかを検査できる。
通常は錘１８を外し、荷重を掛けない状態で放置する。
ルクリート６から出た光ファイバケーブル３は歪付与部
１０のボックス内に導入され、ボックス内の把持金具１
７で固定されてローラ１９に掛けられている。点検時に
人手で歪を発生させる際に、錘１８を光ファイバケーブ
ル３に吊り下げると、荷重を受けた光ファイバケーブル
のローラ間直線部３ａが引き伸ばされて歪が発生する。
あらかじめ、錘１８の重量と光ファイバケーブル３の歪
量との関係を求めておくことで、歪計測器１１を含めた
測定装置や監視システムが正常かどうかを検査できる。
通常は錘１８を外し、荷重を掛けない状態で放置する。
【００１６】歪付与部１０は密閉の箱にして、堤防に埋
設し、点検時に掘り出して点検動作を実施してもよい
し、図１に示すように地上に出しておいてもよい。地上
に出す場合には、関係者以外は触れられないような構造
にしておくことが望ましい。
設し、点検時に掘り出して点検動作を実施してもよい
し、図１に示すように地上に出しておいてもよい。地上
に出す場合には、関係者以外は触れられないような構造
にしておくことが望ましい。
【００１７】また、例示の歪付与部１０は光ファイバケ
ーブル３に錘１８で荷重を負荷して歪を発生させるよう
にしたが、ローラ１９の間隔を拡げることで歪を発生さ
せてもよく、その他の方法で歪を発生させても構わな
い。スイッチなどを操作して作動させる機械的な装置を
用いて歪を発生させてもよい。要は、人が意図的に所要
の荷重を加えてファイバに歪を生じさせられるようにし
ておけばよい。
ーブル３に錘１８で荷重を負荷して歪を発生させるよう
にしたが、ローラ１９の間隔を拡げることで歪を発生さ
せてもよく、その他の方法で歪を発生させても構わな
い。スイッチなどを操作して作動させる機械的な装置を
用いて歪を発生させてもよい。要は、人が意図的に所要
の荷重を加えてファイバに歪を生じさせられるようにし
ておけばよい。
【００１８】また、実施形態の監視システムは、光ファ
イバケーブルを堤防法面にジグザグに布設した場合を例
に挙げて説明したが、本発明は、光ファイバケーブルを
ジグザグに限らず、直線状に布設したり、直線を複数回
折り返したりするなど実施形態とは異なる状態に布設し
て歪を計測する場合にも有効である。さらに、この発明
は、河川の堤防のほか、護岸、崖などの監視システムに
も有効に利用できる。
イバケーブルを堤防法面にジグザグに布設した場合を例
に挙げて説明したが、本発明は、光ファイバケーブルを
ジグザグに限らず、直線状に布設したり、直線を複数回
折り返したりするなど実施形態とは異なる状態に布設し
て歪を計測する場合にも有効である。さらに、この発明
は、河川の堤防のほか、護岸、崖などの監視システムに
も有効に利用できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光ファ
イバケーブルを堤防等の法面部に埋設し、光ファイバ各
部の歪を計測するので、堤体法面部の状態変化を広域に
わたって監視できる。さらに、埋設した光ファイバケー
ブルとシリアルに接続した点検用の歪付与部を設けたこ
とにより、埋設した光ファイバケーブルを掘り起こした
りせずに光ファイバセンサや歪計測器などの測定装置が
正常か否かを確認することができ、肝心なときにシステ
ムがうまく機能しないと云う不具合を定期点検によって
無くすことが可能になる。
イバケーブルを堤防等の法面部に埋設し、光ファイバ各
部の歪を計測するので、堤体法面部の状態変化を広域に
わたって監視できる。さらに、埋設した光ファイバケー
ブルとシリアルに接続した点検用の歪付与部を設けたこ
とにより、埋設した光ファイバケーブルを掘り起こした
りせずに光ファイバセンサや歪計測器などの測定装置が
正常か否かを確認することができ、肝心なときにシステ
ムがうまく機能しないと云う不具合を定期点検によって
無くすことが可能になる。
【図１】実施形態の監視システムにおける監視センサ布
設状況の断面図
設状況の断面図
【図２】監視センサを堤防に埋設した状況を実線で示し
た平面図
た平面図
【図３】光ファイバケーブルへのウェイト取付方を示す
図
図
【図４】ファイバ把持クリートの平面図
【図５】ダブルクリートおよび歪付与部の実施例を示
す。
す。
１、２ 監視センサ ３ 光ファイバケーブル ４ アンカー杭 ５ ウェイト ６ ファイバ把持クリート ８ ダブルクリート １０ 歪付与部 １１ 歪計測器 １２ 処理装置 １３ 堤防 １４ 表法面 １５ 裏法面 １６ 天端 １７ 把持金具 １８ 錘 １９ ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 將和 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 Ｆターム(参考） 2F065 AA65 CC00 CC14 CC40 DD00 DD08 FF12 FF33 FF41 GG08 JJ01 JJ15 LL02 QQ00
Claims (3)
- 【請求項１】 堤体の法面部に光ファイバケーブルを布
設し、その光ファイバの歪を光ファイバに接続した歪計
測器で計測して監視する破堤監視システムにおいて、光
ファイバケーブルに対する人為的歪付与部を具備するこ
とを特徴とする破堤監視システム。 - 【請求項２】 前記歪付与部における光ファイバへの歪
付与を人手で行えるようにした請求項１記載の破堤監視
システム。 - 【請求項３】 前記歪付与部を法面部に布設された光フ
ァイバケーブルとシリアルに接続した請求項１又は２記
載の破堤監視システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26210899A JP2001082934A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 破堤監視システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26210899A JP2001082934A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 破堤監視システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001082934A true JP2001082934A (ja) | 2001-03-30 |
Family
ID=17371158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26210899A Pending JP2001082934A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 破堤監視システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001082934A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1464760A2 (de) * | 2003-03-27 | 2004-10-06 | Niklas-Simon Dipl.-Med. Graul | Erdwall mit Rasendeckung, insbesondere Deich |
| NL1024659C2 (nl) * | 2003-10-29 | 2005-05-03 | Baas R & D B V | Werkwijze voor het bewaken van de gesteldheid van grond- of zanddammen. |
| JP2012523561A (ja) * | 2009-04-10 | 2012-10-04 | シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド | 歪みを測定するための装置及び方法 |
| CN103528560A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-22 | 中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院有限公司 | 一种高土石坝内部变形监测方法及装置 |
| CN105350497A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-24 | 华北水利水电大学 | 钢面板坝自动调整变形装置 |
| DE102014112383A1 (de) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Universität Innsbruck | Überwachung der strukturellen Integrität von Absperrbauwerken |
| WO2017193570A1 (zh) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 河海大学 | 复杂环境下水工程渗流性态一体化监测系统及监测方法 |
| CN110686993A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-14 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种动态记录坝堤内部冲蚀的试验方法 |
-
1999
- 1999-09-16 JP JP26210899A patent/JP2001082934A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2017193570A1 (zh) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 河海大学 | 复杂环境下水工程渗流性态一体化监测系统及监测方法 |
| US10739243B2 (en) | 2016-05-10 | 2020-08-11 | Hohai University | Integrated monitoring system and monitoring method for seepage behavior of water engineering in complex environment |
| CN110686993A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-14 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种动态记录坝堤内部冲蚀的试验方法 |
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