JP2001264303A - トンネル異常監視装置 - Google Patents

トンネル異常監視装置

Info

Publication number
JP2001264303A
JP2001264303A JP2000078835A JP2000078835A JP2001264303A JP 2001264303 A JP2001264303 A JP 2001264303A JP 2000078835 A JP2000078835 A JP 2000078835A JP 2000078835 A JP2000078835 A JP 2000078835A JP 2001264303 A JP2001264303 A JP 2001264303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tunnel
sensors
detected
elastic wave
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000078835A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Yanagibashi
実 柳橋
Yoshiyuki Sato
善之 佐藤
Masashi Sato
正志 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Engineering and Services Co Ltd filed Critical Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Priority to JP2000078835A priority Critical patent/JP2001264303A/ja
Publication of JP2001264303A publication Critical patent/JP2001264303A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、トンネル壁内部のクラック
(亀裂)の有無を簡単に検出することができるトンネル
異常監視装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、トンネル10の壁面11内部に
列車20の進行方向(トンネルの長さ方向)に沿って所
定間隔で弾性波(アコステックエミッション)を検出す
る複数個のAEセンサ1a〜1nを設け、列車20のト
ンネル通過時に複数個のAEセンサ1a〜1nでそれぞ
れ検出された弾性波レベルとAEセンサ1a〜1n毎に
予め定めた設定レベルとの弾性波レベル偏差によってト
ンネル壁11内部のクラックを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、列車の通過するト
ンネルにおけるトンネル壁の異常を検出するトンネル異
常監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、列車の通過するトンネルのコンク
リート壁が部分剥離して落下するということが大きな問
題になっている。コンクリート壁の部分剥離は、コンク
リート壁内部にクラック(亀裂)を生じ、このクラック
が列車のトンネル突入時に発生する衝撃波(微気圧波)
によって徐々に大きくなるのが原因といわれている。
【0003】列車のトンネル通過時にコンクリート壁が
部分剥離して落下すると極めて危険である。このため、
コンクリート壁内部にクラック(亀裂)が発生している
かを点検し、万一、クラックが発生している場合には補
修工事を行うようにしている。
【0004】従来、コンクリート壁内部のクラック(亀
裂)の有無を検出するには、保守員がコンクリート壁面
をハンマーで叩き、そのときの発生音によって判断する
ようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、保守員が
コンクリート壁面をハンマーで叩き、そのときの発生音
によってクラックの有無を判断するようにしている。し
かし、長大なトンネルを手作業による保守点検では作業
能率が悪く、それも列車の通過しない時間帯で行わなけ
ればならず、作業能率が著しく低下するのを免れないと
いう問題点を有する。
【0006】このため、トンネル壁内部のクラック(亀
裂)の有無を簡単に検出することのできる装置の開発が
強く要望されている。
【0007】本発明は上記点に対処して成されたもの
で、その目的とするところはトンネル壁内部のクラック
(亀裂)の有無を簡単に検出することができるトンネル
異常監視装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、トンネルの壁面内部に列車の進行方向(トンネル
の長さ方向)に沿って所定間隔で弾性波(アコースティ
ックエミッション)を検出する複数のAEセンサを設
け、列車のトンネル通過時に複数のAEセンサでそれぞ
れ検出された弾性波レベルと複数のAEセンサ毎に予め
定めた設定レベルとの弾性波レベル偏差によってトンネ
ル壁内部のクラックを検出するようにしたことにある。
【0009】本発明の他の特徴とするところは、トンネ
ルのコンクリート壁内部にトンネルの長さ方向に沿って
所定間隔で複数のAEセンサおよび複数の振動センサを
設け、複数のAEセンサ毎と複数の振動センサ毎にそれ
ぞれ予め判定レベルを設定しておき、列車のトンネル通
過時に複数のAEセンサによってそれぞれ検出された弾
性波レベルと複数のAEセンサ毎の判定レベルの弾性波
レベル偏差と、複数の振動センサによってそれぞれ検出
された振動波レベルと複数の振動センサ毎の判定レベル
の振動波レベル偏差とによりコンクリート壁内部のクラ
ックを検出するようにしたことにある。
【0010】本発明はこのように列車のトンネル通過時
に複数のAEセンサでそれぞれ検出された弾性波レベル
と複数のAEセンサ毎に予め定めた設定レベルとの弾性
波レベル偏差によってトンネル壁内部のクラックを検出
するようにしているので、トンネル壁内部のクラック
(亀裂)の有無を簡単に検出することができる。また、
弾性波(アコステックエミッション)を用いて検出する
のでクラック(亀裂)の発生時に早期に検出できる。
【0011】また、本発明は列車のトンネル通過時に複
数のAEセンサによってそれぞれ検出された弾性波レベ
ルと複数のAEセンサ毎の判定レベルの弾性波レベル偏
差と、複数の振動センサによってそれぞれ検出された振
動波レベルと複数の振動センサ毎の判定レベルの振動波
レベル偏差とによりコンクリート壁内部のクラックを検
出するようにしているので、クラック(亀裂)の有無を
簡単かつ確実に検出することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施例を示す。
図1において、複数個のAEセンサ1a〜1nは、図
3、図4に示すトンネル10のコンクリート壁11に埋
設して設けられ、コンクリート壁11に発生する弾性波
(アコステックエミッション)を検出する。複数個のA
Eセンサ1a〜1nは、図3、図4に示すように列車2
0の進行方向、つまりトンネル10の長さ方向に沿って
所定間隔でコンクリート壁11に埋設して設けられてい
る。
【0013】図1に1つで図示しているAEセンサ、例
えばAEセンサ1aは図3に示すようにコンクリート壁
11の曲面に沿って周方向に複数個設けられている。図
3ではトンネル10の長さ方向の同じ位置にコンクリー
ト壁11の曲面に沿って周方向に4個設けている。
【0014】複数個の振動センサ2a〜2nは、複数個
のAEセンサ1a〜1nと同様にトンネル10のコンク
リート壁11に埋設して設けられ、列車20の通過時に
レール21から地面12を介してコンクリート壁11に
伝播される振動波を検出する。複数個の振動センサ2a
〜2nも、図3、図4に示すように列車20の進行方
向、つまりトンネル10の長さ方向に沿って所定間隔で
コンクリート壁11に埋設して設けられている。
【0015】なお、図3、図4においては、図示を簡略
化するために複数個のAEセンサ1a〜1nと複数個の
振動センサ2a〜2nを纏めて図示している。
【0016】複数個のAEセンサ1a〜1nで検出され
た弾性波信号はメインアンプ3a〜3nで増幅され多チ
ャンネルのA/D変換器5に入力され、また、複数個の
振動センサ2a〜2n検出された振動波信号はメインア
ンプ4a〜4nで増幅され多チャンネルのA/D変換器
5に入力される。AEセンサ1a〜1nと振動センサ2
a〜2nは通常プリアンプを内臓しているが、メインア
ンプ3a〜3n、4a〜4nで増幅するようにしてい
る。
【0017】A/D変換器5に入力された弾性波信号と
振動波信号はディジタル信号に変換され、解析処理装置
6に入力される。解析処理装置6としてはパーソナルコ
ンピュータなどが用いられ、その表示画面を見てトンネ
ル10の状態を監視する。
【0018】次に、その動作を図2に示す解析処理装置
6のフロー図を参照して説明する。列車20がレール2
1上を走行してトンネル10に突入すると動作を開始す
る。列車20がトンネル10に突入すると、トンネル1
0内には図3に白抜き矢印で示すように衝撃波(微気圧
波)22が発生し、また、列車20の走行による振動が
発生する。衝撃波(微気圧波)22はコンクリート壁1
1に当たり、また、振動による振動波23はレール21
から地面12を介してコンクリート壁11に伝播され
る。
【0019】コンクリート壁11に衝撃波22を加えら
れたことによるコンクリート壁11内部に発生する弾性
波はAEセンサ1a〜1nで検出され、コンクリート壁
11に伝播された振動波23は振動センサ2a〜2nで
検出される。
【0020】ステップS1では、トンネル10の正常
時、つまりコンクリート壁11にクラックが無い状態に
おいて列車20のトンネル10を通過時におけるAEセ
ンサ1a〜1nで検出した弾性波レベルと振動センサ2
a〜2nで検出した振動波レベルのデータを取込み処理
する。トンネル10の正常時の弾性波と振動波のデータ
を取込み処理は多数回行われる。
【0021】ステップS1からステップS2に移行して
各AEセンサ1a〜1n毎に検出した弾性波レベルの平
均値と、各振動センサ2a〜2n毎に検出した振動波レ
ベルの平均値を算出する。ステップS2ではトンネル1
0の長さ方向の各側定点における弾性波レベル平均値と
振動波レベル平均値を算出することになる。ステップS
2で求めた弾性波平均値と振動波平均値は解析処理装置
6内の記憶装置に格納され、予め定めた判定レベル(設
定レベル)として用いられる。
【0022】このようにステップS2において各側定点
の判定レベルを設定した後にステップS3に移行して列
車20の通過を条件としてAEセンサ1a〜1nで検出
した弾性波レベルと振動センサ2a〜2nで検出した振
動波レベルのデータを取込み、ステップS4で次式によ
り設定レベルに対するレベル偏差の割合を求める。
【0023】 Ao―Aa/Aa>x% …(式1) Aa:設定レベル(平均値) Ao:測定レベル
【0024】式1の計算は全ての測定点毎に行われ、式
1が成立する測定点がなければ今回の列車20のトンネ
ル10通過の監視処理を終了し、万一、式1が成立する
測定点がある場合にはステップS5に移行して警報を発
生する。
【0025】このようにしてトンネル10のコンクリー
ト壁11内部にクラック(亀裂)があるかを点検するの
であるが、列車20のトンネル通過時に複数個のAEセ
ンサ1a〜1nでそれぞれ検出された弾性波レベルとA
Eセンサ1a〜1n毎に予め定めた設定レベルとの弾性
波レベル偏差によってトンネル壁(コンクリート壁)1
1内部のクラックを検出するようにしているので、トン
ネル壁11内部のクラック(亀裂)の有無を簡単に検出
することができる。また、弾性波(アコステックエミッ
ション)を用いて検出するのでクラック(亀裂)の発生
時に早期に検出できる。
【0026】また、本発明は列車20のトンネル通過時
に複数個のAEセンサ1a〜1nによってそれぞれ検出
された弾性波レベルとAEセンサ毎の判定レベルの弾性
波レベル偏差と、複数個の振動センサ2a〜2nによっ
てそれぞれ検出された振動波レベルと振動センサ2a〜
2n毎の判定レベルの振動波レベル偏差とによりコンク
リート壁内部のクラックを検出するようにしているの
で、クラック(亀裂)の有無を簡単かつ確実に検出する
ことができる。
【0027】さらに、解析処理装置6を列車の中央制御
所に設けることにより遠隔でトンネルの異常監視を行う
ことができ、また、多チャンネルのA/D変換器5から
解析処理装置6に取込むデータを切換えることにより多
数のトンネルの異常監視を行うことができる。
【0028】次に、上述の実施例は列車20のトンネル
通過時に複数個のAEセンサ1a〜1nでそれぞれ検出
された弾性波レベルとAEセンサ1a〜1n毎に予め定
めた設定レベルとの弾性波レベル偏差によってトンネル
壁(コンクリート壁)11内部のクラックを検出するよ
うにしている。
【0029】AEセンサ1a〜1nでそれぞれ検出され
る弾性波は図5(a)に示すような交流波形である。弾
性波が規定値Vsを超えたときに図5(b)に示すよう
にパルスを得て、パルス発生数つまり弾性波が規定値V
sを超えた回数を計数してパルス数が所定値になったか
を判断して弾性波レベル偏差と組合わせてトンネル壁1
1内部のクラック(亀裂)の有無を検出すると、より正
確にクラック(亀裂)を検出できる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、列車のトンネル通過時
に複数個のAEセンサでそれぞれ検出された弾性波レベ
ルと複数のAEセンサ毎に予め定めた設定レベルとの弾
性波レベル偏差によってトンネル壁内部のクラックを検
出するようにしているので、トンネル壁内部のクラック
(亀裂)の有無を簡単に検出することができる。また、
弾性波(アコステックエミッション)を用いて検出する
のでクラック(亀裂)の発生時に早期に検出できる。
【0031】また、本発明は列車のトンネル通過時に複
数のAEセンサによってそれぞれ検出された弾性波レベ
ルと複数のAEセンサ毎の判定レベルの弾性波レベル偏
差と、複数の振動センサによってそれぞれ検出された振
動波レベルと複数の振動センサ毎の判定レベルの振動波
レベル偏差とによりコンクリート壁内部のクラックを検
出するようにしているので、クラック(亀裂)の有無を
簡単かつ確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の動作を説明するためのフロー図であ
る。
【図3】本発明を説明するための概略構成図である。
【図4】本発明を説明するための概略構成図である。
【図5】本発明を説明するための波形図である。
【符号の説明】
1…AEセンサ、2…振動センサ、3、4…メインアン
プ、5…多チャンネルA/D変換器、6…解析処理装
置、10…トンネル、11…コンクリート壁、20…列
車。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 正志 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 Fターム(参考) 2G047 AA10 BA04 BC03 CA03 EA19 GG33

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トンネルの壁面内部に列車の進行方向に沿
    って所定間隔で複数のAEセンサを設け、列車のトンネ
    ル通過時に前記複数のAEセンサでそれぞれ検出された
    弾性波レベルと前記複数のAEセンサ毎に予め定めた設
    定レベルとの弾性波レベル偏差によって前記トンネル壁
    の異常を検出することを特徴とするトンネル異常監視装
    置。
  2. 【請求項2】トンネルの壁面内部に列車の進行方向に沿
    って所定間隔で複数のAEセンサを設け、列車のトンネ
    ル通過時に前記複数のAEセンサでそれぞれ検出された
    弾性波レベルと前記複数のAEセンサ毎に予め定めた設
    定レベルとの弾性波レベル偏差と、前記弾性波レベルが
    規定値を超えた回数とによって前記トンネル壁の異常を
    検出することを特徴とするトンネル異常監視装置。
  3. 【請求項3】トンネルのコンクリート壁内部にトンネル
    の長さ方向に沿って所定間隔で複数のAEセンサおよび
    複数の振動センサを設け、前記複数のAEセンサ毎と前
    記複数の振動センサ毎にそれぞれ予め判定レベルを設定
    しておき、列車のトンネル通過時に前記複数のAEセン
    サによってそれぞれ検出された弾性波レベルと前記複数
    のAEセンサ毎の判定レベルの弾性波レベル偏差と、前
    記複数の振動センサによってそれぞれ検出された振動波
    レベルと前記複数の振動センサ毎の判定レベルの振動波
    レベル偏差とにより前記コンクリート壁の異常を検出す
    ることを特徴とするトンネル異常監視装置。
JP2000078835A 2000-03-21 2000-03-21 トンネル異常監視装置 Pending JP2001264303A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000078835A JP2001264303A (ja) 2000-03-21 2000-03-21 トンネル異常監視装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000078835A JP2001264303A (ja) 2000-03-21 2000-03-21 トンネル異常監視装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001264303A true JP2001264303A (ja) 2001-09-26

Family

ID=18596188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000078835A Pending JP2001264303A (ja) 2000-03-21 2000-03-21 トンネル異常監視装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001264303A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100440679B1 (ko) * 2001-12-22 2004-07-21 재단법인 포항산업과학연구원 균열감지 및 균열진전 억제 시스템
JP2011133410A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Tokyo Electric Power Services Co Ltd トンネル覆工の変状監視方法
JP2013205287A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
JP7480086B2 (ja) 2021-03-22 2024-05-09 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100440679B1 (ko) * 2001-12-22 2004-07-21 재단법인 포항산업과학연구원 균열감지 및 균열진전 억제 시스템
JP2011133410A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Tokyo Electric Power Services Co Ltd トンネル覆工の変状監視方法
JP2013205287A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
JP7480086B2 (ja) 2021-03-22 2024-05-09 株式会社東芝 構造物評価システム、構造物評価装置及び構造物評価方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ATE289421T1 (de) Verfahren und anlage zur detektion von bevorstehenden erdbeben
JPH11118592A (ja) 機器異常診断装置およびそれを搭載したプラント装置
WO2004025231A3 (en) Acoustic sensing device, system and method for monitoring emissions from machinery
RU2017101412A (ru) Система и способ раннего обнаружения поезда
US20130118261A1 (en) Acoustic structural integrity monitoring system and method
JP2001264303A (ja) トンネル異常監視装置
JP2005258747A (ja) 防災警報装置
JP2829828B2 (ja) 仕上げ面の剥離診断装置
KR100627697B1 (ko) 배관의 이상상태 판별 장치
JP2003315317A (ja) コンクリート構造物の監視システム
JP4188273B2 (ja) プレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法
JPH10123102A (ja) 岩盤の崩壊予測方法及び装置
JP3448593B2 (ja) 土木構造物の傷検出方法
KR20060012556A (ko) 주파수 스펙트럼 밀도 분석에 의한 타공사 감시 방법
JP4274928B2 (ja) 音源方向検出装置
JP2981480B2 (ja) 配管の詰まり診断方法および診断装置
JPH03255953A (ja) 空隙検査装置
JP2008180681A (ja) 変圧器の内部異常診断方法
JPH08166315A (ja) 漏水検出装置
JP2006058314A (ja) 異常検査方法及びその装置
JP2003329655A (ja) 損傷検査装置
JP2004053536A (ja) 岩盤破壊検出装置と岩盤破壊検出方法
JP2546747B2 (ja) Ae法を利用した鋼製橋梁構造物の亀裂進展を検出する方法
JP2000162192A (ja) 拡管時の品質監視方法
JP4271997B2 (ja) コンクリート壁面内部の振動検査方法