JP2008115643A - Geotextile/geogrid with distortion detecting function, and distortion detecting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は土木工事において、例えば盛土補強用として土中に埋設され、土中での歪みが検出できるジオグリッド又はジオテキスタイル及び破断歪み検知システムに関するものである。 The present invention relates to a geogrid or geotextile and a breakage strain detection system that are embedded in soil, for example, for embankment reinforcement, and capable of detecting strain in the soil.
従来、直立面や急勾配斜面の盛土を補強する土木工事用の補強材として、前記直立面や急勾配斜面に埋設されるジオグリッドやジオテキスタイル等が知られている。
これらの盛土補強材の歪み変化を検知することにより、盛土の変形を検出する方法がある。
ジオグリッド/ジオテキスタイルの歪み変化の測定には、ジオグリッド/ジオテキスタイルの内部に光ファイバを配置する方式や、ジオグリッド/ジオテキスタイルの表面に歪みゲージを付設する方法がある。
Conventionally, geogrids, geotextiles, and the like embedded in the upright surfaces and steep slopes are known as reinforcing materials for civil engineering work that reinforce the upright surfaces and steep slope embankments.
There is a method of detecting the deformation of the embankment by detecting the distortion change of these embankment reinforcements.
There are two methods for measuring the strain change of the geogrid / geotextile: a method of arranging an optical fiber inside the geogrid / geotextile, and a method of attaching a strain gauge to the surface of the geogrid / geotextile.
しかし、上記のジオグリッドやジオテキスタイルの歪み測定方法には以下のような問題があった。
<1>歪みゲージは、局所での測定に限定されてしまう。
<2>歪みゲージは、ジオグリッド/ジオテキスタイルの表面に付設するため、耐久性が低い。
<3>光ファイバは熱に弱いため、溶融した材料を基にジオグリッドを製造する過程で、光ファイバをジオグリッドの内部に直接組込むことが難しい。
<4>光ファイバは折り曲げに弱いため、取扱が難しい。
<5>光ファイバの歪み計測には複数の計測機器が必要となる。また、計測機器が高価である。
However, the above-described geogrid and geotextile distortion measurement methods have the following problems.
<1> The strain gauge is limited to local measurement.
<2> Since the strain gauge is attached to the surface of the geogrid / geotextile, its durability is low.
<3> Since an optical fiber is vulnerable to heat, it is difficult to directly incorporate an optical fiber into the geogrid in the process of manufacturing the geogrid based on a molten material.
<4> Optical fibers are difficult to handle because they are vulnerable to bending.
<5> Measurement of optical fiber strain requires a plurality of measuring devices. Moreover, the measuring instrument is expensive.
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、経済性、取扱性に優れた歪み検出機能付きジオグリッド/ジオテキスタイルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a geogrid / geotextile with a strain detection function that is excellent in economic efficiency and handling.
上記目的を達成するためになされた本願の第1発明は、縦材と横材とを格子状に形成した、ジオテキスタイル又はジオグリッドであって、前記縦材又は前記横材に沿って補強線を配置し、該補強線の一本又は複数本を、破断歪みを調節可能な導電線とすることを特徴とする、歪み検出機能付きジオテキスタイル又はジオグリッドを提供する。
本願の第2発明は、縦材と横材とを格子状に形成した、ジオテキスタイル又はジオグリッドであって、前記縦材又は前記横材の内部に補強線を配置し、前記縦材又は前記横材内であって、前記補強線と略平行に、破断歪みを調節可能な導電線を配置することを特徴とする、歪み検出機能付きジオテキスタイル又はジオグリッドを提供する。
本願の第3発明は、第1発明又は第2発明に記載のジオテキスタイル又はジオグリッドにおいて、前記導電体を複数本配置し、並列する2本の前記導電体の一方の端部を連続させたことを特徴とする、歪み検出機能付きジオテキスタイル又はジオグリッドを提供する。
本願の第4発明は、第3発明に記載のジオテキスタイル又はジオグリッドにおいて、前記複数本の導電体は、予め破断歪みを調節し、前記ジオテキスタイル又はジオグリッドと一体としたことを特徴とする、歪み検出機能付きジオテキスタイル又はジオグリッドを提供する。
本願の第5発明は、第3発明に記載のジオテキスタイル又はジオグリッドにおいて、前記複数本の導電体の外周面に凹部を所定間隔で形成し、前記凹部の断面形状及び断面積により破断歪みが異なることを特徴とする、歪み検出機能付きジオテキスタイル又はジオグリッドを提供する。
本願の第6発明は、第4発明又は第5発明に記載の歪み検出機能付きジオテキスタイル又はジオグリッドを土木構造物内部に敷設し、前記複数本の導電体の破断を検出することにより、前記ジオテキスタイル又はジオグリッド及び前記土木構造物の健全性を検知することを特徴とする、破断歪み検知システムを提供する。
The first invention of the present application made to achieve the above object is a geotextile or geogrid in which longitudinal members and transverse members are formed in a lattice shape, and a reinforcing wire is provided along the longitudinal member or the transverse member. A geotextile or geogrid with a strain detection function is provided, wherein the geotextile or geogrid with a strain detection function is provided, wherein one or a plurality of the reinforcing wires are conductive wires capable of adjusting a breaking strain.
A second invention of the present application is a geotextile or geogrid in which longitudinal members and transverse members are formed in a lattice shape, and a reinforcing wire is disposed inside the longitudinal member or the transverse member, and the longitudinal member or the transverse member is arranged. Provided is a geotextile or geogrid with a strain detection function, characterized in that a conductive wire capable of adjusting a breaking strain is disposed in the material substantially parallel to the reinforcing wire.
According to a third invention of the present application, in the geotextile or geogrid according to the first invention or the second invention, a plurality of the conductors are arranged and one end of the two conductors arranged in parallel is made continuous. A geotextile or geogrid with a distortion detection function is provided.
According to a fourth invention of the present application, in the geotextile or geogrid according to the third invention, the plurality of conductors are adjusted in advance to break strain and integrated with the geotextile or geogrid. Provide geotextiles or geogrids with detection capabilities.
According to a fifth invention of the present application, in the geotextile or geogrid according to the third invention, recesses are formed at predetermined intervals on the outer peripheral surface of the plurality of conductors, and the fracture strain differs depending on the cross-sectional shape and cross-sectional area of the recesses. A geotextile or geogrid with a distortion detection function is provided.
According to a sixth invention of the present application, the geotextile with a strain detection function according to the fourth or fifth invention or a geogrid is laid in a civil engineering structure, and the geotextile is detected by detecting breakage of the plurality of conductors. Alternatively, the present invention provides a fracture strain detection system that detects the soundness of a geogrid and the civil engineering structure.
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
<1>ジオグリッド/ジオテキスタイルが盛土内に埋設されている状況においても、健全度評価ができる。
<2>導電体が金属線であるため、製造や取り扱いが容易である。
<3>破断歪みの異なる複数本の導電体を組み込むことにより、検出できる歪みに幅を持たせることができる。
<4>導電体の破断を検知することにより、ジオグリッド/ジオテキスタイルの伸び歪みを検出するため、検出装置が簡易ですむ。
The present invention can obtain at least one of the following effects by means for solving the above-described problems.
<1> The degree of soundness can be evaluated even when the geogrid / geotextile is buried in the embankment.
<2> Since the conductor is a metal wire, manufacturing and handling are easy.
<3> By incorporating a plurality of conductors having different breaking strains, it is possible to give a width to the detectable strains.
<4> By detecting the breakage of the conductor, the elongation strain of the geogrid / geotextile is detected, so the detection device is simple.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)歪み検出機能付きジオグリッドの概要
図1に歪み検出機能付きジオグリッド10の斜視図を示す。
本発明は、ジオグリッド本体14に、導電体20を一体に組み込んだものである。
ジオグリッド本体14に変形や伸長等の歪みを生じると、ジオグリッド本体14に作用する歪みがそのまま導電体20に伝わる。歪みが導電体20の破断歪みより大きければ、導電体20は破断する。よって、この破断を検知することで、ジオグリッド本体14に作用した歪みを監視するものである。
以下、各部材について詳述する。
(1) Outline of Geogrid with Strain Detection Function FIG. 1 is a perspective view of a
In the present invention, the
When distortion such as deformation or extension occurs in the geogrid
Hereinafter, each member will be described in detail.
(2)ジオグリッド本体
ジオグリッド本体14は、例えばポリエチレン等の樹脂を材料として、横材11と縦材12からなる格子で形成されている。横材11又は縦材12の少なくとも一方にアラミド繊維、炭素繊維やガラス繊維等の補強線13を入れて、強度を増している。
(2) Geogrid body The
(3)導電体
導電体20は、金属繊維やアルミからなる金属線等の電気を流す材質により構成する。
導電体20が金属線の場合には、図1及び図2に示すように、外周部に凹部21を一定間隔で設けることで、ジオグリッド本体14の母材が凹部21に付着し、ジオグリッド本体14と導電体20との一体性が高まる。これにより、ジオグリッド本体14と導電体20との間の摩擦力が向上し、ジオグリッド本体14の変位に対する導電体20の追従性が向上する。また、凹部21は軸方向に螺旋状になるように配置することで、導電体20の全周面でジオグリッド本体14に固定され、一体性がさらに高まる。
(3) Conductor The
When the
導電体20は、材質や、凹部21の断面積や断面形状を変えることにより、破断歪みを調節することができる。
凹部21の軸方向又は円周方向の断面形状を、図3に示すように、(a)台形、(b)三角形、(c)矩形等にすることにより、破断歪みを変えることができる。
The
As shown in FIG. 3, the fracture strain can be changed by making the cross-sectional shape of the
また、導電体20をジオグリッド本体14と一体化する前に、予め引張して歪みを付与し、破断歪みを変えることができる。その際、引張する長さを変えることにより、容易に破断歪みを調節することができる。
導電体20の破断歪みは、補強線13の破断歪みよりも小さくなるように構成する。
例えば、補強線13としてアラミド繊維を用いた場合、破断歪みは4.5%以下となる。
導電体20としてアルミ線を用いる場合、破断歪みは38%程度であるため、上記の破断歪みの変更方法により、破断歪みが3%以下となるように調節する。
In addition, before the
The breaking strain of the
For example, when an aramid fiber is used as the reinforcing
When an aluminum wire is used as the
(4)歪みの検出
導電体20はジオグリッド本体14と一体となるので、ジオグリッド本体14に作用する歪みが、そのまま導電体20に作用する。作用する歪みが導電体20の破断歪みより大きければ、導電体20は破断する。
そこで、導電体20に電流を流して破断状態を調べ、破断した導電体20の破断歪みを確認することで、ジオグリッド本体14に作用した歪みの大きさが分かり、健全性を確認することができる。
導電体20の破断は、破断検出装置23で検知する。破断検出装置23は導電体20が通電するかどうかを確認するだけのものでよいため、取り扱いが容易で、簡易な、導通試験器等の装置で検知することができる。
また、導電体20の破断歪みは、補強線13の破断歪みよりも小さいため、補強線13よりも導電体20の方が先に破断する。
これにより、ジオグリッド本体14が破断する前に、導電体20の破断を検知することができる。
(4) Detection of strain Since the
Therefore, by checking the rupture state by flowing current through the
The breakage of the
Further, since the breaking strain of the
Thereby, before the geogrid
また、歪み検出機能付きジオグリッド10には図4に示すように、破断歪みが異なるように調節した複数本の導電体20a、20bを配置することができる。
破断歪みの異なる導電体20a、20bを配置することにより、検知できる歪みに幅を持たせることができ、歪み検出機能付きジオグリッド10の健全度をより詳細に把握することができる。
並列する2本の導電体20a、20bを、一方の端部で連続部22a、22bを設けて、導電するように連続させる。これにより、もう一方の端部で通電の確認を行うことができる。
In addition, as shown in FIG. 4, a plurality of
By arranging the
Two
(5)使用方法の一例
歪み検出機能付きジオグリッド10を補強材として、土木構造物である盛土30に敷設させた状態を図5に示す。
土がジオグリッド本体14の格子の間隔に入り、土を拘束して土の滑りを抑えると共に、土の移動により格子に引張力や収縮力が働く。その結果、ジオグリッド内部の導電体20に歪みが生じ、歪みが導電体20の破断歪みより大きくなると、導電体20に破断が生じる。
そこで、その導電体20の破断を検知することにより、盛土30の歪みを検出することができる。
また、歪み検出機能付きジオグリッド10を盛土30に層状に配置することにより、盛土30全体の歪みを観測することができる。
(5) An example of usage method The state laid in the embankment 30 which is a civil engineering structure by using the
The soil enters the grid interval of the
Therefore, the distortion of the embankment 30 can be detected by detecting the breakage of the
Moreover, the distortion of the whole embankment 30 can be observed by arrange | positioning the
歪み観測は、破断検出装置23により常時通電状態を確認してもよいし、必要時のみ確認してもよい。破断検出装置23は簡易なものであるため、必要時に、迅速に、容易に破断検知ができる。
Strain observation may be performed by confirming the energized state with the
また、歪み検出機能付きジオグリッド10は、盛土補強材として盛土の歪みを検出できる他に、補強材、排水材、土木シート、フィルタ、遮水シートなどの土木用材料として使用することにより、これらの本来の機能と共に、歪みを検出する目的としても使用することができる。
Moreover, the
本発明の実施例2は、歪み検出機能付きジオテキスタイルに関するものである。
図6に示すように、ポリエステル繊維等からなる横材41及び縦材42を編みこんでジオテキスタイル本体43を構成する際に、導電体20を編み込んで一体に形成したものである。
編みこむことによりジオテキスタイル本体43と導電体20との一体性が高まり、ジオテキスタイル本体の変位に対する導電体20の追従性が向上する。
Embodiment 2 of the present invention relates to a geotextile with a distortion detection function.
As shown in FIG. 6, when the geotextile
By knitting, the integrity of the
導電体20をジオテキスタイル本体43と一体化する前に、予め引張して歪みを付与し、破断歪みを変えることができる。その際、引張する長さを変えることにより、容易に破断歪みを調節することができる。
ポリエステル繊維の破断歪みは20〜40%であるため、導電体20の破断歪みが20%以下の範囲となるものを複数本編みこむことで、検知できる歪みに幅を持たせることができ、歪み検出機能付きジオテキスタイル40の健全度をより詳細に把握することができる。
Before the
Since the breaking strain of the polyester fiber is 20 to 40%, it is possible to increase the width of the detectable strain by weaving a plurality of
また、歪み検出機能付きジオテキスタイル40とすることにより、上述の歪み検出機能付きジオグリッド10のように盛土補強材として盛土の歪みを検出できる他に、補強材、排水材、土木シート、フィルタ、遮水シートなどの土木用材料のジオテキスタイルに使用でき、これらの本来の機能と共に、歪みを検出する目的としても使用することができる。
Further, by using the geotextile 40 with strain detection function, it is possible to detect the distortion of the embankment as the embankment reinforcing material like the above-described
10 歪み検出機能付きジオグリッド
11 横材
12 縦材
13 補強線
14 ジオグリッド本体
20 導電体
21 凹部
22 連続部
23 破断検出装置
30 盛土
40 歪み検出機能付きジオテキスタイル
41 横材
42 縦材
43 ジオテキスタイル本体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記縦材又は前記横材に沿って補強線を配置し、
該補強線の一本又は複数本を、破断歪みを調節可能な導電線とすることを特徴とする、
歪み検出機能付きジオテキスタイル又はジオグリッド。 A geotextile or geogrid in which vertical and cross members are formed in a grid,
A reinforcing wire is arranged along the vertical member or the cross member,
One or more of the reinforcing wires are conductive wires capable of adjusting the breaking strain,
Geotextile or geogrid with strain detection function.
前記縦材又は前記横材の内部に補強線を配置し、
前記縦材又は前記横材内であって、前記補強線と略平行に、破断歪みを調節可能な導電線を配置することを特徴とする、
歪み検出機能付きジオテキスタイル又はジオグリッド。 A geotextile or geogrid in which vertical and cross members are formed in a grid,
A reinforcing wire is disposed inside the longitudinal member or the transverse member,
In the longitudinal member or the transverse member, a conductive wire capable of adjusting the breaking strain is disposed substantially parallel to the reinforcing wire,
Geotextile or geogrid with strain detection function.
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