JP2006126041A - センシング用光ファイバの支持方法、及びその方法に用いる取付具 - Google Patents

Abstract

【課題】 センシング用光ファイバの張力を容易かつ簡単に調整し、しかも、センシング用光ファイバの布設を容易かつ簡単に行うようにする。
【解決手段】 測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位を前記センシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出するシステムにおいて、前記測定対象に少なくとも一基の取付台３が固着され、この取付台３に回転体７が回転自在に取り付けられ、この回転体７に前記センシング用光ファイバ１９が巻付け保持されてなり、前記回転体７を回転することにより、この回転体７の少なくとも一方側のセンシング用光ファイバの張力を調整することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、光ファイバを用いて地盤、岩盤、構造物等の変位、例えば壁面の剥離や崩壊の危険のある老朽化したトンネルや建造物の微細な沈下、あるいはこれらのトンネルや建物建造物のわずかな傾きを検知して、地滑り、がけ崩れ、崩壊等の恐れを未然に感知しうる光ファイバセンサーに関し、特に、光ファイバのブリルアン後方散乱光を測定器ＢーＯＴＤＲにて検出するように構成される斜面崩落監視システムにおいて使用するセンシング用光ファイバの敷設または布設の使用に好適な支持方法、及びその方法に用いる取付具に関する。

前述のとおり、例えば光ファイバのブリルアン後方散乱光を利用したＢーＯＴＤＲによる斜面崩落監視システムにおけるセンシング用光ファイバを斜面に支持固定する方法の一例として、斜面、壁面等にセンシング用光ファイバを複数のポイントで固定しつつ一定の張力を加えて敷設する方法が採用される。

これによって、斜面の歪み、沈降、傾斜等によってセンシング用光ファイバに加わる張力変化が発生し、それによって生じるブリルアン後方散乱光を測定器ＢーＯＴＤＲを用いてモニターすることでセンシング用光ファイバに加わる歪みの状況、例えば設置面の変化による歪み変化を観測している。

該センシング用光ファイバを固定ポイントに支持する構造として、例えば特許文献１に用いられるプラスチック製の光ファイバ固定治具によりセンシング用光ファイバが斜面に固定される支持構造が知られている。

この光ファイバ固定治具は、互いに把持可能な２つ割状のスリーブよりなり、センシング用光ファイバを引き通して一体化することによりセンシング用光ファイバをいずれの方向にも移動しないように把持固定する構造となっている。

そして、当該センシング用光ファイバの布設作業は、例えば、作業者が３点支持型の張力計を用いて張力調整を手作業にて行い、大体の張力の張り具合いを調整した後に、センシング用光ファイバを上記の固定治具に挟み込んで、岩盤の所定位置に固定する。そして、センシング用光ファイバ全長にわたりすべての固定作業を完了した後、ＢーＯＴＤＲを用いてセンシング用光ファイバ全体の張力をモニターして布設状況の再確認を行うようにしている。
特開２００２−４８６７５号公報

ところで、センシング用光ファイバの布設作業は、通常トンネルの斜面や、建物の壁面、崖の法面など工事環境が悪い所が多く、センシング用光ファイバの正確な張り調整が簡単にできない場合が多々ある。

この特許文献１のプラスチックシール型の固定治具は、布設工事後にＢーＯＴＤＲ測定を行い、その結果センシング用光ファイバの張り具合が良く無い区間を発見した場合には、ナット、スパナー等を繰り返し固定治具の治具受け具を回動して張力調整を行い、場合によっては固定治具を解体（開放）してセンシング用光ファイバを取り出した後に、張力調整後、取り付け直すという不具合が生じる。固定治具は、いったん２つ割状のスリーブを一体化してしまうと強固に結合してしまうため、張力調整が必要な場合には特殊工具を用いた解体が必要であった。また、解体時に破損し、再使用不可となる場合もあった。すなわち、特許文献１の固定治具では、一度センシング用光ファイバを挟み込んでしまうと、再使用できない。センシング用光ファイバから外したい場合は、工具等を使用し、外すしかない。この場合、固定治具の把持突起が壊れてしまうという問題がある。

この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。

上記発明が解決しようとする課題を達成するためにこの請求項１による発明のセンシング用光ファイバの支持方法は、測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位を前記センシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出するシステムにおいて、前記測定対象に少なくとも一基の取付台が固着され、この取付台に回転体が回転自在に取り付けられ、この回転体に前記センシング用光ファイバが巻付け保持されてなり、前記回転体を回転することにより、この回転体の少なくとも一方側のセンシング用光ファイバの張力を調整することを特徴とするものである。

この請求項２による発明のセンシング用光ファイバの支持方法は、測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位を前記センシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出するシステムにおいて、前記測定対象に少なくとも一基の取付台が固着され、この取付台の上部に設けられた一対のクランプ上に形成された隙間にセンシング用光ファイバをクランプしてなり、前記取付台を回転することにより、この取付台の少なくとも一方側のセンシング用光ファイバの張力を調整することを特徴とするものである。

この請求項３による発明のセンシング用光ファイバの支持方法は、測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位を前記センシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出するシステムにおいて、前記測定対象に少なくとも一基の取付台が固着され、この取付台に回転体が回転自在に取付られ、この回転体に前記センシング用光ファイバが巻付け保持されてなり、前記取付台をスライドすることにより、前記取付台の少なくとも一方側のセンシング用光ファイバの張力を調整することを特徴とするものである。

この請求項４による発明の取付具は、測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位をセンシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出すべく、センシング用光ファイバを取り付ける取付具であって、取付台と、この取付台に回転自在に取り付けられた回転体と、この回転体の外周にセンシング用光ファイバを巻き付けたときこのセンシング用光ファイバを把持する把持具と、前記取付台に対して前記回転体を回転させセンシング用光ファイバの張力を調整した後前記回転体を前記取付台に固定する固定部材と、前記回転体の上部に回転体を回転するための治具を取付る取付部と、で構成されていることを特徴とするものである。

この請求項５による発明の取付具は、測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位をセンシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出すべく、センシング用光ファイバを取り付ける取付具であって、取付台と、この取付台の上部に設けられた一対のクランプと、この各クランプ間にセンシング用光ファイバを嵌込むために形成された隙間と、この隙間にセンシング用光ファイバを嵌込んで固定する固定具と、前記センシング用光ファイバの張力を調整すべく前記取付台を回転させるべく前記取付台に設けられた被回転部材と、で構成されていることを特徴とするものである。

この請求項６による発明の取付具は、測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位をセンシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出すべく、センシング用光ファイバを取り付ける取付具であって、取付台と、この取付台に回転自在に取り付けられた回転体と、この回転体の外周にセンシング用光ファイバを巻き付けたときこのセンシング用光ファイバを把持する把持具と、前記取付台の下部に設けられたスライド可能なスライドフレームと、このスライドフレームを前記固定フレームに対してスライドしてセンシング用光ファイバの張力を調整した後前記スライドフレームを介して前記取付台を固定フレームに固定する固定部材と、で構成されていることを特徴とするものである。

以上のごとき課題を解決するための手段の説明から理解するように、この請求項１および４の発明によれば、取付台に回転自在に回転体が取り付けられる。そして、センシング用光ファイバが回転体の外周に巻き付けられる。回転体を回転することにより、センシング用光ファイバの張力を容易かつ簡単に調整することができる。

取付台は、許容曲げ半径の小さいセンシング用光ファイバを使用することで、回転体の径が小さくなり、小型化を可能にすることができる。また、センシング用光ファイバを円形の部材に巻き付けるから、取付具にて、センシング用光ファイバの導入、導出角度が変化しても、導入、導出部分で急激な曲げが加わることがなくなる。

この請求項２および５の発明によれば、取付台の上部に一対のクランプを設けると共にこの各クランプ間に隙間を設ける。そして、一対のクランプ間に形成された隙間に嵌込まれて固定具により固定される。取付台自体を回転することにより、センシング用光ファイバの張力を容易かつ簡単に調整することができる。

取付台は、許容曲げ半径の小さいセンシング用光ファイバを使用することで、クランプの径が小さくなり、小型化を可能にすることができる。また、センシング用光ファイバを円形の部材に巻き付けるから、取付具にて、センシング用光ファイバの導入、導出角度が変化しても、導入、導出部分で急激な曲げが加わることがなくなる。

この請求項３および６の発明によれば、取付台に回転自在に回転体が取り付けられる。そして、センシング用光ファイバが回転体の外周に巻き付けられる。取付台の下部に設けられたスライドフレームをスライドさせることによりセンシング用光ファイバの張力を容易かつ簡単に調整することができる。

取付台は、許容曲げ半径の小さいセンシング用光ファイバを使用することで、回転体の径が小さくなり、小型化を可能にすることができる。また、センシング用光ファイバを円形の部材に巻き付けるから、取付具にて、センシング用光ファイバの導入、導出角度が変化しても、導入、導出部分で急激な曲げが加わることがなくなる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

測定対象として地盤、岩盤、構造物等の変位、例えば壁面の剥離や崩壊の危険のある老朽化したトンネルや建造物の微細な沈下、あるいはこれらのトンネルや建物建造物のわずかな傾きを検知して、地滑り、がけ崩れ、崩壊等の恐れが光ファイバセンサーで未然に感知される。この発明は、光ファイバのブリルアン後方散乱光を測定器ＢーＯＴＤＲにて検出するように構成される斜面崩落監視システムにおいてセンシング用光ファイバを前記測定対象に支持するのに好適な支持方法、及びその方法に用いる取付具である。すなわち、測定対象にセンシング用光ファイバを支持するとは具体的に測定対象にセンシング用光ファイバを敷設または布設ことを意味することである。

例えば、図１は構造物Ｋとしての例えば岩盤の歪みの発生を検出する光ファイバセンサーＳを示す図であって、前記構造物Ｋの内面側に周方向に沿ってセンシング用光ファイバＦを支持すなわち、布設して構成された光ファイバセンサーＳを示している。光ファイバセンサーＳは、構造物Ｋの内周面に沿って布設されたセンシング用光ファイバＦの長手方向複数個所を、構造物Ｋの異なる個所に取付金具Ｔを介して固定された取付具１にそれぞれ固定してこのセンシング用光ファイバＦの長手方向に隣り合う前記取付具１間の前記センシング用光ファイバＦの張力を調整して張設するように構成されている。

光ファイバセンサーＳは具体的には、構造物Ｋの内周面方向に沿って複数の取付金具Ｔを互いに離間距離をもって配列固定した取付具１にセンシング用光ファイバＦを固定して、隣り合う取付具１間にセンシング用光ファイバＦを張設するようにしたものである。

なお、センシング用光ファイバＦとしては、例えば単心あるいは多心の光ファイバ心線を抗張力線と共にＰＶＣ樹脂にて被覆した光ケーブルを採いることができる。従って、センシング用光ファイバを光ケーブルとして説明して行く。

つぎに、前記取付具１の具体的な構造について説明する。図２から図５を参照するに、この発明の取付具１は、円柱状の胴部３Ａと、この胴部３Ａに一体化され、胴部３Aと同心円状の上フランジ３Ｂとからなる取付台３を有する。上フランジ３Ｂは、そのほぼ中央部に上方を開口した胴部３Aと同心円状なる円形の溝（凹部）５を有する。

取付台３には、回転体としてのドラム７を装着する。このドラム７は、円柱状の回転胴部７Ａと、この回転胴部７Ａの上部に一体化された上フランジ７Ｂと、回転胴部７Ａの下部に一体化された下フランジ７Ｃとで構成され、これら部材は、平面視にて、すべて同心円状である。

ドラム７の下フランジ７Cは、上フランジ７Bよりも大径であり、下フランジ７Cが溝５に嵌込まれる。この状態にて、ドラム７は、取付台３に対して回転自在である。

取付台３とドラム７を固定する機構としてねじ方式を用いる。具体的には、上フランジ３Ｂの外周側面には図２から図５に示すように、例えば、９０度間隔で複数のねじ穴（雌ねじ）９を内外周に貫通形成する。この各雌ねじ９に固定部材としての例えば雄ねじ１１を螺合させて回していくと、その先が下フランジ７Ｃの外周面に突き当たる。この位置で、上フランジ３Ｂと回転胴部７Ａの下フランジ７Ｃが固定される。すなわち、取付台３に対してドラム７が固定される。

一方、下フランジ７Cが凹部５から抜け出さないようにクランプ１５を用いる。クランプ１５はリング状の蓋部材であり、取付台３の上フランジ3Bと外径が一致する。また、クランプ１５の内径は、下フランジ７Cの外径よりも幾分か小さく、かつ、回転胴部７Aの外径よりも大きい。クランプ１５の外周上面を、適宜な間隔で複数のねじ１７で上フランジ３Ｂに固定することにより、ドラム７の下フランジ７Cが、取付台３の溝５から抜け出さないように固定される。

すなわち、クランプ１５は、下フランジ７Ｃが取付台３から抜け出さないように固定するストッパーとしての機能の役目を果たしている。

図３に示すように、ドラム７において、上下のフランジに挟まれた回転胴部７Ａの周面には、回転胴部の外周に添った内周面を有する把持具２１が対峙している。この把持具２１は、回転胴部７Ａの外周に巻き付けた光ケーブル１９（図１における光ファイバＦに相当）を、回転胴部７Aの外周に添って挟み込むように押さえつけて固定する部材である。把持具２１は回転胴部７Aに対して複数のねじ２３で取り付けられる。すなわち、この把持具２１は、図２から図４に示すように、回転胴部７Ａの外周面に当接して回転胴部７Ａに巻き付けられた光ケーブル１９を固定するため、回転胴部７Ａの外周面に対応する内周面を備えた把持ブロックであり、ねじ締め方式により光ケーブル１９を回転胴部７Aに押さえつけて固定する。

把持具２１の形状は、その内周面が回転胴部７Aの外周にほぼ添っていれば良く、図示以外の形状を採用することができる。例えば、板状部材を湾曲形成したものを採用することができる。把持具２１の定義は、本発明にて共通に用いられる。

ドラム７における上フランジ７Ｂの中央部上面には、後述する回転治具を取り付ける取付部としての例えば、四角形の突起２５が取付られている。この突起２５の部分は、ドラム７を回転させるときの回転力が加わる所であり、ここには張力調整用の、例えば、ハンドルやレバーなどの回転治具が取付られる。なお、作業完了後は、ドラム７はカバー２７によって覆われている。

以下、本構成を用いた光ケーブルの張力調整について簡単に説明する。

ここで、取付台の胴部３Aは、測定対象に対して所定の位置に固定されており、光ケーブル１９の他端（逆端という場合がある）は固定されているものとする。まず、ドラム７の回転胴部７Ａに、他端が固定された光ケーブル１９を、例えば、手で撓みの無いように牽引して、１周か２周程度巻き付けた後に、把持具２１の複数のねじ２３を締めて、把持具２１の内周面を回転胴部７Aに近づける。すると、光ケーブル１９が回転胴部７Ａと把持具２１に挟み込まれることにより、ドラム７に対して動かないように固定される。

次いで、ドラム７における突起２５の部分に、例えばハンドルやレバーなどの回転治具を取り付けて、ドラム７を回転させる。このドラム７の回転により、逆端との間の光ケーブル１９が引き延ばされ、あるいは、弛緩させられることにより、所定量の張力を付与することができる。すなわち、図１において、各取付具１間の張力を容易に調整することができる。

ドラム７の回転後、指定の張力まで調整できたならば、その回転量を維持したまま、雄ねじ１１を締め付けると、ドラム７は取付台３に対して回転しないように固定される。

光ケーブル１９を取り外したいときは、光ケーブル１９を把持している把持具２１の複数のねじ２３を緩めることで簡単に光ケーブル１９を取り出すことができる。この取付具１は、許容曲げ半径の小さい光ケーブル１９を使用することで、ドラム７の径が小さくなり、小型化を可能にすることができる。

取付具１を、例えば岩盤に固定する場合について説明する。

まず、岩盤に取付られる固定部位として、例えば、支柱２９を岩盤に取り付ける。次いで、図６から図８に示すように、取付台３の胴部３Ａの外周に第１取付金具としての取付バンド３１を装着する。なお、これらの図において、取付具１は、胴部３Ａと取付台３の軸が偏心したものを用いている。

この取付バンド３１は、２つの半円形部材が組み合わさったものであり、一端は回動可能に枢支され、他端（開口端部）は折り曲げられて自由端をなすと共に、互いに向かい合った平板状の取付部３１Ａをなしている。この取付部３１Aには、９０度に折り曲げられた取付プレート３３の一端３３Ａが挿入されてボルト３５にて固定される。

一方、岩盤に取付られる支柱２９には第２取付金具としての取付バンド３７を装着し、この取付バンド３７の取付部３７Ａ間に、取付プレート３３の他端３３Ｂを挿入してボルト３９にて固定する。

このように、取付具１を、取付バンド３１、取付プレート３３及び取付バンド３７を用いることにより、支柱２９、すなわち岩盤に対して容易かつ簡単に取付て布設することができる。なお、図６から図８には２基の取付具１が平行に取り付けた例で示されているが、１基であっても構わない。

図９から図１２には図２から図５に代わる取付具４１が示してある。図９から図１２において、図２から図５と同じ部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図９から図１２において、本形態例の取付具４１は、取付台３と、２個の半割形状のクランプ（押さえ部材）４７、４９によって構成する。取付台３は、円柱状の胴部３Aと上フランジ３Ｂよりなり、この上フランジ３Ｂ上に、光ケーブル１９を挟み込むために２個の対称なる半割形状のクランプ（押さえ部材）４７、４９を有する。

一方のクランプ４７は、平面視にて、外周面の内側に半円状の凸面４７Ａと、この凸面４７Ａに連なった凹面４７Ｂを有する。同様に、他方のクランプ４９は、平面視にて、外周面の内側に半円状の凸面４９Ａと、この凸面４９Ａに連なった凹面４９Ｂを有する。

これらクランプ４７、４９は、互いの凹凸面を対向させて組み合わせることにより一体化する。一体化時には、クランプ４７、４９の外周はほぼ連続した円輪郭を形成する。また、クランプ４７、４９の周囲には、光ケーブル１９が巻き付けられるガイド構造となる段部（薄肉部）４３、４５を有する。

図１０中、段部（薄肉部）４３の幅は、クランプ４７の外周左回りに向かって次第に幅狭となり、同様に段部（薄肉部）４５の幅は、クランプ４９の外周の左回りに向かって次第に幅狭となる。

次に、図９から図１２に基づいて説明する。

クランプ４７、４９には図１０の紙面上下方向に扁平な長穴５１、５３が、図９の紙面上下方向（厚み方向）に延伸してクランプ４７を貫通している。一方、これら各クランプ４７、４９を覆うように、保護プレート５５がねじ５７で取付られ、上フランジ３Ｂ上にはクランプ４７、４９及び保護プレート５５全体を囲繞した保護カバー５８が複数のねじで取付られている。

長穴５１、５３に取り付けた固定具としての例えばボルト５９により、クランプ４７、４９は、図１０にて上下方向、すなわち、上フランジ３Bの表面に沿って接近離反自在に位置調整して固定することができる。

以下、本構成を用いた光ケーブル１９の張力調整について簡単に説明する。

まず、ボルト５９を緩めてクランプ４７、クランプ４９を、図１０において、紙面上下方向に位置調整し、凸面４７Ａと凹面４９Ｂとの間、凹面４７Ｂと凸面４９Ａとの間に、波形形状の等間隔な隙間を設け、この波形形状の隙間に光ケーブル１９を、図１０に示すように嵌込んでクランプ４７、４９間に挟み込む。

光ケーブル１９は、段部４３，４５に沿ってクランプ外周に巻き付けられ、例えば、図１０中、左側から導入される光ケーブル１９は、クランプ４９の段部４５に沿ってクランプ周囲に右回りに数回巻き付けられた後、右側の隙間の開口部より、クランプ４７、４９の間に布線される。

隙間より導出する光ケーブル１９は、クランプ４７の段部４３に沿って左回りに数回巻き付けられた後、図１０の右側から導出する。

ただし、巻き付け回数は適宜設定するものであり、各クランプ４７、４９の全ての周面は、光ケーブル１９の許容曲げ半径を有する。

この光ケーブル１９を挟み込んだ状態で、凸面４７Ａと凹面４９Ｂとの間、凹面４７Ｂと凸面４９Ａとの間に波形形状の隙間をなくするようにクランプ４７、４９の位置を調整した後、ボルト５９を締めることで、光ケーブル１９は凸面４７Ａと凹面４９Ｂとの間、凹面４７Ｂと凸面４９Ａとの間の波形形状の隙間で波を打った形で固定される。また、ボルト５９を締めることにより、クランプ４７、４９は取付台３に固定される。

その後、図９から図１２に示すように、前記取付台３を回転させるべく、取付台３の上フランジ３Ｂの側面に形成された被回転部材としての例えば穴６０に、回転部材としての例えば棒状体を差し込み取付台３自体を回転させることにより、クランプ４７、４９に巻き付けられた光ケーブル１９の張力調整を行うことができる。すなわち、図１における各取付具１間の光ファイバＦ（光ケーブル１９）の張力調整を行うことができる。

次いで、後述する支柱２９に固定するための取付バンド６１に、取付台３の胴部３Ａを入れて仮止めし、さらに、穴６０に棒状体を差し込み回転し光ケーブル１９の張力を調整する。規定張力になったら取付バンド６１をボルト６５できつく固定することで取付台３が支柱２９に固定される。

なお、光ケーブル１９が固定された取付台３の胴部３Ａを、予め、取付バンド６１に入れて緩く仮止めしておき、その状態にて、取付台３を回転させて張力調整を行った後に、きつく本締めをすることもできる。

再度、光ケーブル１９を取り外したいときは、クランプ４７、４９のボルト５９を緩め、各クランプ４７、４９を離反させることで、光ケーブル１９を固定している凸面４７Ａと凹面４９Ｂとの間、凹面４７Ｂと凸面４９Ａとの間の波形形状の隙間が空くので、容易にかつ簡単に取り出すことができる。

この取付具４１は、許容曲げ半径の小さい光ケーブル１９を使用することで、クランプ４７、４９の径（面積）が小さくなり、小型化を可能にすることができる。

取付具４１を、例えば岩盤に固定する場合について説明する。

まず、岩盤に取り付けられる固定部位として、例えば、支柱２９を岩盤に取り付ける。次いで、取付具４１を支柱２９に取り付ける場合には、図１３から図１５に示すように、取付台３の胴部３Ａの外周に第１取付金具としての取付バンド６１を装着する。一方、岩盤に取付られる支柱２９には第２取付金具としての取付バンド６３を装着する。そして、取付バンド６１の取付部６１Ａを取付バンド６３の取付部６３Ａ間に挿入し複数のボルト６５で固定する。

このように取付具４１が岩盤に取付られる支柱２９に、取付バンド６１、取付バンド６３を用いることにより容易かつ簡単に取付て布設することができる。なお、図１３から図１５には２基の取付具４１が平行に取り付けた例で示されているが、１基であっても構わない。図１６から図１８には図２から図５に代わる取付具６７が示してある。図１６から図１８において、図２から図５と同じ部品には同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図１６から図１８において、取付具６７は、回転ドラム７、下フランジ７Ｃ、及び軸６９を一体として備える。この軸６９は、他の形態例における胴部３Ａに相当する。この取付具６７を、取付台７１に固定して一体化する。

取付台７１は、円盤状の上取付台７１Ｕと、上取付台７１Ｕより大きい下取付台７１Ｄとからなり、上取付台７１Uには、回転ドラム７の軸６９が嵌め込まれる軸受け６９Aを有する。上取付台７１Ｕと下取付台７１Ｄは一体化された部材である。

回転ドラム７には、他の実施形態と同様にねじ留め方式の把持具２１が設けられる。上取付台７１Ｕには、ボルト７３がねじ込まれる貫通穴が、軸受け６９A内面に向かい図示例では２箇所形成している。

取付台７１における下取付台７１Ｄ部に対向して、取付台７１とは別体なる固定フレーム７５が設けられている。固定フレーム７５は、図１７、図１９、図２０中、紙面左右方向、図１８中、紙面に向かって垂直方向に延伸した、断面がＵ字形状を呈し、横長板状をなしている。

また、固定フレーム７５の一部（中央）は下方向（図１６中、紙面右方向、図１９および図２０中、紙面上下方向）へ切りかかれて開口部が形成され、切りかかれた固定フレーム７５の切片は、開口部の両側（図１５中、紙面上下方向、図１９および図２０中、紙面上下方向）に折り曲げられて平行に向かい合った一対の折り曲げ片７５Ａを形成している。

取付台７１は、固定フレーム７５に対して、図１７、図２０中、紙面左右方向にスライド移動自在である。固定フレーム７５上の取付台７１の位置は調整ボルト８５により調整される。調整ボルト８５は、固定フレーム７５の左端に一体的に立設された片７５Ｂに貫通して設けられており、複数のナット８７で片７５Ｂに締め付けられるようにして固定される。

調整ボルト８５は、回転により紙面左右方向に移動することができ、その先端が、取付台７１の壁部に突き当たることにより、取付台７１のスライド方向の位置が規制されて位置決め調整がなされる。

ただし、調整ボルト８５を用いた位置決め機構は、本実施形態には限定されない、例えば、取付台７１自体に、紙面左右方向に貫通するねじ穴を形成し、そのねじ穴に調整ボルト８５を螺合させる方式を用いた場合、調整ボルト８５の回転量により取付台７１のスライド量を規定することができる。

一方、固定フレーム７５を挟んで、取付台７１とは反対側に、断面がＵ字形状なるスライドフレーム７７が図１９、図２０に示すように設けられている。このスライドフレーム７７は、取付台７１に従動して、図１８、図２０にて、固定フレーム７５に形成された開口部に沿って左右方向に移動する。

スライドフレーム７７の立ち上がり片７７Ａは、固定フレーム７５側の折り曲げ片７５Ａの外側（図１６、図２０中、上下面）に嵌め込まれており、例えば穴７７Ｂを貫通する固定部材としての例えばボルト７９で下取付台７１Ｄに固定されている。

図１７において、支柱２９は岩盤に取付られる固定部位であり、固定フレーム７５は、取付金具としての、例えば、Ｕ字形状のＵボルト８１とナット８３で支柱２９に取り付けられている。

以下、本構成を用いた光ケーブルの張力調整について簡単に説明する。ここで、取付具６７が固定する支柱２９は、岩盤等の被測定対象物（例えば図１において構造物Ｋ）に対して固定され、光ケーブル１９の他端は固定されているものとする。

まず、回転胴部７Ａに光ケーブル１９を、例えば、１周か２周程度巻き付け、把持具２１のねじ２３を軽く締める。その後、ドラム７の軸６９を上取付台７１Ｕの軸受け６９Ａに装着し（嵌め込み）ボルト７３で仮止めする。

２個のナット８７を緩めて調整ボルト８５を、図１７において２点鎖線の位置から実線の位置へ移動位置決めする。すると、調整ボルト８５の先端が取付台７１に突き当たって押すことにより、上取付台７１Ｕ及び軸６９を介してドラム７が、例えば、図中、左から右方向へスライド移動する。スライドフレーム７７は取付台７１と共に、固定フレーム７５に対してスライドする。

取付台７１が、このようにスライドフレーム７７を介してスライドすることにより、光ケーブル１９が引き延ばされ、所定量の張力に調整される。

取付台７１の移動により、ドラム７が移動位置決めされた後、所定の張力まで調整できたならば、ナット８７を締め付けることでドラム７（取付台７１）を移動しないように固定する。

さらに、スライドフレーム７７側のボルト７９を締め付けて、取付台７１と固定フレーム７５を固定する。

次いで、把持具２１の複数のねじ２３を強く締めると共に軸６９を上取付台７１Ｕにボルト７３できつく締め付ける。その結果、光ケーブル１９に加わる張力は固定される。

再度、光ケーブル１９を取り外したいときは、光ケーブル１９を把持している把持具２１のねじ２３を緩めることで光ケーブル１９を取り出すことができる。さらに、この取付台６７は、許容曲げ半径の小さい光ケーブル１９を使用することで、ドラム７の径が小さくなり、小型化を可能にすることができる。

しかも、この取付台７１は、Ｕボルト８１とナット８３により岩盤に取付られる支柱２９に取付られて、容易に布設を行うことができる。

なお、この実施形態では、固定フレーム７５を支柱２９を用いて岩盤に間接的に取り付けていたが、取付構造は、これに限定されない。例えば、固定フレーム７５を適宜の筐体に据え付けて、筐体自体を岩盤表面にボルト締めすることもできる。すなわち、支柱を用いて、間接的に固定するのではなく、直接、岩盤等に固定することもできる。このような取付形態でも本発明では取付台が測定対象に固着されているものとする。

なお、以上の説明で、被装着面は岩盤であったが、被装着面としては、斜面、岩盤、各種構築物の壁、構造物等の歪み検出が必要な箇所を適宜選択できる。従って、本センサが取付られる対象物である被装着面は任意である。

この発明の光ファイバセンサーを構造物の内周面に沿って布設された状態を示した正面図である。 この発明のセンシング用光ファイバの取付具の正面図である。 図２の平面図である。 図２の側面図である。 取付台と回転体のドラムとを分解した正面図である。 図２に示した複数の取付具を布設する一例を示した正面図である。 図６におけるＶＩＩ矢視図である。 取付具を支柱に布設する際に使用する取付バンド、取付プレートを示した斜視図である。 この発明の他のセンシング用光ファイバの取付具の正面図である。 図９の平面図である。 図９の側面図である。 取付台、クランプを分解した斜視図である。 図９に示した複数の取付台を支柱に布設する一例を示した正面図である。 図１３におけるＸＩＶ矢視図である。 取付台を支柱に布設する際に使用する取付バンドを示した斜視図である。 取付台を分解した正面図である。 この発明の別のセンシング用光ファイバの取付具及び布設状態の平面図である。 図１７における側面図である。 図１７における固定フレームとスライドフレームの分解底面図である。 固定フレームにスライドフレームを載置した底面図である。

符号の説明

１、４１、６７ 取付具
３ 取付台
３Ａ 銅部
３Ｂ 上フランジ
５ 溝
７ ドラム（回転体）
７Ａ 回転胴部
７Ｂ 上フランジ
７Ｃ 下フランジ
９ ねじ穴
１１ ねじ（固定部材）
１７、２３ ねじ
１３ 穴
１５ クランプ
１９ 光ケーブル（センシング用光ファイバ）
２１ 把持具
２５ 突起
２７ カバー
２９ 支柱
３１、６１ 取付バンド（第１取付金具）
３１Ａ、６１Ａ 取付部
３３ 取付プレート
３３Ａ 一端
３３Ｂ 他端
３５、３９、５９、６５、７３、７９ ボルト
３７、６３ 取付バンド（第２取付金具）
３７Ａ、６３Ａ 取付部
４３、４５ 段部
４７、４９ クランプ
４７Ａ、４９Ａ 凸面
４７Ｂ、４９Ｂ 凹面
５１、５３ 長穴
５５ 保護プレート
５７ 保護カバー
６０ 穴（被回転部材）
６９ 軸
７１ 取付台
７１Ｕ 上取付台
７１Ｄ 下取付台
７５ 固定フレーム
７５Ａ 折り曲げ辺
７５Ｂ 辺
７７ スライドフレーム
７７Ａ 立ち上がり辺
７９ ボルト（固定部材）
８１ Ｕボルト
８３ ナット
Ｋ 構造物
Ｓ 光ファイバセンサー
Ｔ 取付金具
Ｆ センシング用光ファイバ

Claims (6)

1. 測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位を前記センシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出するシステムにおいて、前記測定対象に少なくとも一基の取付台が固着され、この取付台に回転体が回転自在に取り付けられ、この回転体に前記センシング用光ファイバが巻付け保持されてなり、前記回転体を回転することにより、この回転体の少なくとも一方側のセンシング用光ファイバの張力を調整することを特徴とするセンシング用光ファイバの支持方法。
2. 測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位を前記センシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出するシステムにおいて、前記測定対象に少なくとも一基の取付台が固着され、この取付台の上部に設けられた一対のクランプ上に形成された隙間にセンシング用光ファイバをクランプしてなり、前記取付台を回転することにより、この取付台の少なくとも一方側のセンシング用光ファイバの張力を調整することを特徴とするセンシング用光ファイバの支持方法。
3. 測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位を前記センシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出するシステムにおいて、前記測定対象に少なくとも一基の取付台が固着され、この取付台に回転体が回転自在に取付られ、この回転体に前記センシング用光ファイバが巻付け保持されてなり、前記取付台をスライドすることにより、前記取付台の少なくとも一方側のセンシング用光ファイバの張力を調整することを特徴とするセンシング用光ファイバの支持方法。
4. 測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位をセンシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出すべく、センシング用光ファイバを取り付ける取付具であって、取付台と、この取付台に回転自在に取り付けられた回転体と、この回転体の外周にセンシング用光ファイバを巻き付けたときこのセンシング用光ファイバを把持する把持具と、前記取付台に対して前記回転体を回転させセンシング用光ファイバの張力を調整した後前記回転体を前記取付台に固定する固定部材と、前記回転体の上部に回転体を回転するための治具を取り付ける取付部と、で構成されていることを特徴とする取付具。
5. 測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位をセンシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出すべく、センシング用光ファイバを取り付ける取付具であって、取付台と、この取付台の上部に設けられた一対のクランプと、この各クランプ間にセンシング用光ファイバを嵌込むために形成された隙間と、この隙間にセンシング用光ファイバを嵌込んで固定する固定具と、前記センシング用光ファイバの張力を調整すべく前記取付台を回転させるべく前記取付台に設けられた被回転部材と、で構成されていることを特徴とする取付具。
6. 測定対象にセンシング用光ファイバを支持し、当該測定対象に生じる変位をセンシング用光ファイバに生じた歪みとして検知して前記測定対象に生じる変位を検出すべく、センシング用光ファイバを取り付ける取付具であって、取付台と、この取付台に回転自在に取り付けられた回転体と、この回転体の外周にセンシング用光ファイバを巻き付けたときこのセンシング用光ファイバを把持する把持具と、前記取付台の下部に設けられたスライド可能なスライドフレームと、このスライドフレームを前記固定フレームに対してスライドしてセンシング用光ファイバの張力を調整した後前記スライドフレームを介して前記取付台を固定フレームに固定する固定部材と、で構成されていることを特徴とする取付具。

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