JP2011094973A - Method for visualizing stress in ground - Google Patents

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Hiroyuki Sakai
宏行 坂井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for readily visualizing stress acting on the ground for understanding the stress. <P>SOLUTION: A pressure-sensitive color developer 3 is formed which keeps a dye or pigment encapsulated in a plurality of types of microcapsules 6 having different rupture strengths, and the microcapsules 6 arranged by classifying on the basis of the rupture strengths. The pressure-sensitive color developer 3 is buried in the ground. The stress acting on the ground is visualized by a classification in which the dye or pigment develops by breaking the microcapsules 6, according to the stress acting on the ground. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、盛土等の地盤における応力可視化方法の技術分野に関するものである。   The present invention relates to a technical field of a stress visualization method for ground such as embankment.

一般に、鉄道、道路のようなものを施工する場合、例えば盛土をしたうえに施工するようなことがあり、この盛土のような地盤に実際にどのような応力が作用するかを知ることは、地盤の崩壊等を予測するために必要である。そしてこのような地盤に作用する応力を知るために、地盤の変位等に起因して発生する(または破壊する)音(AE(アコースティックエミッション)、即ち微小弾性波)を測定して地盤の変位を観測するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。   In general, when constructing things like railroads and roads, for example, it may be constructed after embankment, and knowing what kind of stress actually acts on the ground like this embankment, Necessary for predicting ground collapse. And in order to know the stress acting on such ground, the sound (AE (acoustic emission), that is, minute elastic wave) generated (or destroyed) due to the displacement of the ground is measured to determine the displacement of the ground. What was observed is known (for example, refer patent documents 1-3).

特開昭62−83685号公報Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-8385 特開昭64−39580号公報JP-A-64-39580 特開平8−68672号公報JP-A-8-68672

ところが、前記アコースティックエミッションを測定するには、専用のセンサーを土中に埋設し、これをモニタリングして測定することが要求されるため、装置全体が複雑で大型化するだけでなく、地盤に応力が作用した場合に、該応力の伝播状態については観測できないという問題がある。
そこで、地盤が礫や砂のように粒径が大きいものについては、これらに電子タグを取付け、応力が作用したときの変位を測定することが提唱されるが、地盤が泥土や粘土のように粒径が小さいものについては電子タグを取付けることはできないため測定することができず、ここに本発明の解決すべき課題がある。
However, in order to measure the acoustic emission, it is required to embed a dedicated sensor in the soil and to monitor and measure it, so that the entire device is not only complicated and large, but also stress on the ground. When this occurs, there is a problem that the propagation state of the stress cannot be observed.
Therefore, it is proposed to attach an electronic tag to those with large particle sizes such as gravel and sand, and measure the displacement when stress is applied, but the ground is like mud or clay. Since it cannot attach an electronic tag about a thing with a small particle size, it cannot measure and there exists a problem which this invention should solve here.

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、地盤に作用する応力を可視化する方法であって、地盤に、破壊強度の異なる複数種類のカプセルに染料或いは顔料を封入すると共に該カプセルを破壊強度別に区分して配した感圧発色体を埋設して、地盤に作用する応力に応じて前記カプセルが破壊されることで染料または顔料が発現した区分により、地盤に作用する応力を可視化することを特徴とする地盤における応力可視化方法である。
請求項2の発明は、請求項1において、感圧発色体は、カプセルの破壊強度別の区分が破壊強度順に配されていることを特徴とする地盤における応力可視化方法である。
請求項3の発明は、請求項2において、感圧発色体は、カプセルの破壊強度別の区分が並列状に配されていることを特徴とする地盤における応力可視化方法である。
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れか一項において、感圧発色体には、カプセルの破壊強度の数値が記載されていることを特徴とする地盤における応力可視化方法である。
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れか一項において、感圧発色体を、地盤の水平方向及び垂直方向に複数埋設することを特徴とする地盤における応力可視化方法である。
The present invention was created in order to solve these problems in view of the above circumstances, and the invention of claim 1 is a method for visualizing stress acting on the ground, and In addition, by encapsulating dyes or pigments in a plurality of types of capsules having different breaking strengths, and embedding a pressure-sensitive color developing body in which the capsules are classified according to breaking strengths, the capsules are broken according to the stress acting on the ground. This is a method for visualizing stress in the ground, wherein the stress acting on the ground is visualized by the classification in which the dye or pigment is expressed.
The invention according to claim 2 is the stress visualization method in the ground according to claim 1, characterized in that the pressure-sensitive color former is arranged in the order of the breaking strength of the capsules according to the breaking strength.
The invention according to claim 3 is the method for visualizing stress in the ground according to claim 2, wherein the pressure-sensitive color formers are arranged in parallel according to the breaking strength of the capsules.
A fourth aspect of the present invention is the stress visualization method in the ground according to any one of the first to third aspects, wherein the pressure-sensitive color-developing body includes a numerical value of the breaking strength of the capsule.
A fifth aspect of the present invention is a stress visualization method for a ground according to any one of the first to fourth aspects, wherein a plurality of pressure-sensitive color formers are embedded in the horizontal and vertical directions of the ground.

請求項1の発明とすることにより、地震等により地盤に応力が作用した場合には、該地盤に埋設された感圧発色体の染料或いは顔料の発現区分により、 地盤に作用した応力を可視化できることになり、而して、地盤に作用した応力を、極めて簡単且つ明瞭に知ることができる。しかも、この方法は、アコースティックエミッション測定用センサーのような複雑で大型の装置を必要としないばかりか、地盤がどの様な大きさの粒子の地盤であっても採用することができて、汎用性に優れる。さらにこのものは、染料或いは顔料が発現した区分によって応力の大きさが可視化されるものであるから、感圧発色体に染料或いは顔料が発現した後に時間経過等により色濃度が薄くなってしまったような場合であっても、発現か未発現かを判別できれば濃度に関係なく応力の大きさを正確に知ることができると共に、色濃度計を用いて色濃度を測定したりする手間も必要なく、極めて簡単に応力の大きさを知ることができる。
請求項2の発明とすることにより、染料或いは顔料が発現した区分を視覚的に見つけやすく、よって、より簡単且つ迅速に応力の大きさを視認することができる。
請求項3の発明とすることにより、染料或いは顔料が発現した区分を視覚的に見つけやすいと共に、感圧発色体を製造するにあたり、カプセルの破壊強度別の区分のレイアウトが容易になる。
請求項4の発明とすることにより、地盤に作用した応力の大きさの数値が一目で判ることになり、よって、より迅速且つ正確に応力の大きさを測定できる。
請求項5の発明とすることにより、地盤に作用した応力の方向や分布、伝播状態も可視化できることになる。
By applying the invention of claim 1, when stress acts on the ground due to an earthquake or the like, the stress acting on the ground can be visualized by the expression classification of the dye or pigment of the pressure-sensitive color former embedded in the ground. Thus, the stress acting on the ground can be known very simply and clearly. Moreover, this method does not require a complicated and large device like an acoustic emission measurement sensor, and can be used regardless of the size of the ground. Excellent. Furthermore, since the magnitude of the stress is visualized according to the classification of the dye or pigment, the color density has become thinner over time after the dye or pigment has developed on the pressure-sensitive color former. Even in such a case, if you can determine whether it is expressed or not, you can know the magnitude of the stress accurately regardless of the concentration, and there is no need to measure the color density using a color densitometer. It is very easy to know the magnitude of the stress.
According to the invention of claim 2, it is easy to visually find the section where the dye or pigment is expressed, and thus the magnitude of the stress can be visually recognized more easily and quickly.
According to the invention of claim 3, it is easy to visually find the section where the dye or the pigment is expressed, and the layout of the section according to the breaking strength of the capsule is facilitated in producing the pressure-sensitive color developing body.
According to the invention of claim 4, the numerical value of the magnitude of the stress acting on the ground can be known at a glance, so that the magnitude of the stress can be measured more quickly and accurately.
By setting it as invention of Claim 5, the direction and distribution of the stress which acted on the ground, and a propagation state can also be visualized.

感圧発色体の埋設状態を示す図である。It is a figure which shows the embedding state of a pressure-sensitive color development body. (A)は感圧発色体の平面図、(B)は(A)の一部拡大断面図である。(A) is a plan view of a pressure-sensitive color developing body, and (B) is a partially enlarged sectional view of (A). 他例における感圧発色体の一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view of the pressure-sensitive color developing body in another example. (A)、(B)は他例におけるカプセル層の配設を示す図である。(A), (B) is a figure which shows arrangement | positioning of the capsule layer in another example.

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1において、1は鉄道線路2の路盤となる盛土(本発明の地盤に相当する)であって、該盛土1には、盛土1に作用する応力を可視化するための手段として、感圧発色体3が埋設されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an embankment (corresponding to the ground of the present invention) serving as a roadbed of a railroad track 2, and the embankment 1 has pressure-sensitive color development as a means for visualizing stress acting on the embankment 1. The body 3 is embedded.

前記感圧発色体3は、図2に示す如く、基材4と、該基材4上に塗布されるカプセル層5から構成される。上記基材4は、シート状、フィルム状、或いは板状のものであって、例えば、紙、合成紙、プラスティックフィルム等から形成されている。   As shown in FIG. 2, the pressure-sensitive color former 3 includes a base material 4 and a capsule layer 5 applied on the base material 4. The base material 4 has a sheet shape, a film shape, or a plate shape, and is formed of, for example, paper, synthetic paper, a plastic film, or the like.

また、カプセル層5は、染料或いは顔料が封入された多数のマイクロカプセル(本発明のカプセルに相当する)6を含有する層であって、該カプセル層5には、異なる破壊強度を有する複数種類のマイクロカプセル6が、破壊強度別に区分された状態で配設されている。   The capsule layer 5 is a layer containing a large number of microcapsules (corresponding to the capsule of the present invention) 6 in which a dye or pigment is encapsulated, and the capsule layer 5 has a plurality of types having different breaking strengths. These microcapsules 6 are arranged in a state of being classified according to the breaking strength.

つまり、カプセル層5は、前記図2に示すように、区分された複数のカプセル層5A、5B、5C・・・5Nから構成されると共に、これらカプセル層5A、5B、5C・・・5Nには、各カプセル層5A、5B、5C・・・5N別にそれぞれ異なる破壊強度のマイクロカプセル6が含有されている。この場合、カプセル層5A、5B、5C・・・5Nは、含有するマイクロカプセル6の破壊強度順になるように並列状に配設されていて、一端側(図2において左側)に配設されたカプセル層5Aに含有されるマイクロカプセル6の破壊強度が最も小さく、他端側に向かって順次段階的に破壊強度が大きくなり、他端側(図2において右側)に配設されたカプセル層5Nに含有されるマイクロカプセル6の破壊強度が最も大きくなるように配されている。例えば、測定する応力(kN/cm)を、10kN/cmから250kN/cmまでの範囲に設定した場合、各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nに含有されるマイクロカプセル6の破壊強度は、カプセル層5Aに含有されるマイクロカプセル6が応力10kN/cmで破壊され、カプセル層5Nに含有されるマイクロカプセル6が応力250kN/cmで破壊されるものとし、カプセル層5Aからカプセル層5Nまでの間は、例えば、10kN/cm或いは20kN/cm刻みに順次段階的にマイクロカプセル6の破壊強度が大きくなるように配設される。尚、前記各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nは、本発明の区分に相当する。また、カプセル層5には、マイクロカプセル6の保護材料として、アラビアゴムやゼラチン、でんぷん粒子等が配合されている。 That is, as shown in FIG. 2, the capsule layer 5 is composed of a plurality of divided capsule layers 5A, 5B, 5C,... 5N, and the capsule layers 5A, 5B, 5C,. Contains microcapsules 6 having different breaking strengths for each capsule layer 5A, 5B, 5C,... 5N. In this case, the capsule layers 5A, 5B, 5C,... 5N are arranged in parallel so as to be in order of the breaking strength of the contained microcapsules 6, and are arranged on one end side (left side in FIG. 2). The microcapsule 6 contained in the capsule layer 5A has the smallest breaking strength, the breaking strength gradually increases toward the other end side, and the capsule layer 5N disposed on the other end side (right side in FIG. 2). The microcapsules 6 contained in the are arranged so that the breaking strength is maximized. For example, when the stress (kN / cm 2 ) to be measured is set in a range from 10 kN / cm 2 to 250 kN / cm 2 , the microcapsules 6 contained in the capsule layers 5A, 5B, 5C,. The breaking strength is such that the microcapsules 6 contained in the capsule layer 5A are broken at a stress of 10 kN / cm 2 , and the microcapsules 6 contained in the capsule layer 5N are broken at a stress of 250 kN / cm 2. until the capsule layer 5N, for example, the breaking strength of 10 kN / cm 2 or 20 kN / cm 2 increments sequentially stepwise microcapsules 6 are arranged so as to increase the. Each of the capsule layers 5A, 5B, 5C... 5N corresponds to a category of the present invention. The capsule layer 5 is blended with gum arabic, gelatin, starch particles, or the like as a protective material for the microcapsules 6.

さらに、基材6には、前記各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nに含有されるマイクロカプセル6の破壊強度の数値が記載される破壊強度記載欄7が設けられている。これにより、後述するようにマイクロカプセル6が破壊されて染料或いは顔料が発現した場合に、該染料或いは顔料が発現したカプセル層5のマイクロカプセル6の破壊強度の数値を、一目で確認できるようになっている。尚、
本実施の形態の破壊強度記載欄7には、各カプセル層5A、5B、5C・・・5N毎にマイクロカプセル6の破壊強度が記載されているが、これに限定されることなく、例えば50kN刻みに数値を記載し、その間は目盛をふるようにすることもできる。また、この様な破壊強度記載欄7は必ずしも設ける必要はなく、別途準備した資料によって、各カプセル層5のマイクロカプセル6の破壊強度の数値を確認できる構成にすることもできる。
Further, the base material 6 is provided with a breaking strength description column 7 in which numerical values of breaking strength of the microcapsules 6 contained in the capsule layers 5A, 5B, 5C,. Thereby, when the microcapsule 6 is destroyed and a dye or pigment is developed as described later, the numerical value of the breaking strength of the microcapsule 6 of the capsule layer 5 in which the dye or pigment is developed can be confirmed at a glance. It has become. still,
In the breaking strength description column 7 of the present embodiment, the breaking strength of the microcapsule 6 is described for each capsule layer 5A, 5B, 5C,... 5N, but is not limited to this. A numerical value can be written in steps, and the scale can be set in the meantime. Further, such a breaking strength description column 7 is not necessarily provided, and a configuration in which the numerical value of the breaking strength of the microcapsule 6 of each capsule layer 5 can be confirmed by a separately prepared material can be used.

前記マイクロカプセル6に封入される染料としては、例えば、キサンテン系、チアジン系、フェニルメタン系、インジゴイド系、アゾ系、クマリン系、アジン系、ポリメチン系、シアニン系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ピラゾリン系、スチルベン系、キノリン系等の化合物やこれらの混合物を使用することができ、また、顔料としては、例えば、黄鉛、亜鉛黄、鉛丹、酸化鉄赤、ウルトラマリン青、フェロシアン化鉄カリ、カーボンブラック等の無機顔料、或いはアゾ系、フタロシニアン系、インジゴイド系、アントラキノン系等の有機顔料を使用することができるが、本実施の形態では、白色以外の染料或いは顔料が使用されている。   Examples of the dye encapsulated in the microcapsule 6 include xanthene, thiazine, phenylmethane, indigoid, azo, coumarin, azine, polymethine, cyanine, phthalocyanine, anthraquinone, and pyrazoline. , Stilbene, quinoline compounds and mixtures thereof, and pigments include, for example, yellow lead, zinc yellow, red lead, iron oxide red, ultramarine blue, iron ferrocyanide potassium Inorganic pigments such as carbon black or organic pigments such as azo, phthalocyanine, indigoid, and anthraquinone can be used, but in this embodiment, dyes or pigments other than white are used.

また、マイクロカプセル6の膜壁は白色不透明であって、マイクロカプセル6の破壊前に、封入されている染料或いは顔料の色が透けないようになっていると共に、破壊されたマイクロカプセル6から放出された染料或いは顔料の色と明確に識別できるようになっている。この様な白色不透明のマイクロカプセル6は、例えば、ポリ尿素樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラニン−ホルムアルデヒド樹脂、飽和ポリエステル、ポリウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等を用いて形成することができる。また、破壊強度の異なるマイクロカプセル6の製造については、既に周知となっているため説明は省略するが、マイクロカプセル6の粒径や膜厚を異ならしめることによって破壊強度を調節することができる。尚、本実施の形態では、マイクロカプセル6の膜壁を白色とし、マイクロカプセル6に封入される染料或いは顔料の色を白色以外としたが、これに限定されることなく、マイクロカプセル6の膜壁の色と封入される染料或いは顔料の色とが異なっていれば、つまり、マイクロカプセル6の破壊前と破壊後とを明確に識別できるならば、マイクロカプセル6の膜壁を白色以外の色にし、封入される染料或いは顔料の色を白色にしても良い。   Further, the membrane wall of the microcapsule 6 is white and opaque so that the color of the encapsulated dye or pigment does not pass through before the microcapsule 6 is destroyed, and the microcapsule 6 is released from the destroyed microcapsule 6. So that it can be clearly distinguished from the color of the dye or pigment. Such white opaque microcapsules 6 can be formed using, for example, polyurea resin, urea-formaldehyde resin, melanin-formaldehyde resin, saturated polyester, polyurethane, epoxy, silicone, or the like. The manufacture of the microcapsules 6 having different breaking strengths is already well known and will not be described here. However, the breaking strength can be adjusted by making the particle size and film thickness of the microcapsules 6 different. In this embodiment, the membrane wall of the microcapsule 6 is white and the color of the dye or pigment enclosed in the microcapsule 6 is other than white. However, the present invention is not limited to this, and the membrane of the microcapsule 6 is not limited thereto. If the color of the wall is different from the color of the dye or pigment to be encapsulated, that is, if the microcapsule 6 can be clearly distinguished from before and after it is destroyed, the membrane wall of the microcapsule 6 is a color other than white. The color of the dye or pigment to be encapsulated may be white.

そして、前記マイクロカプセル6は、破壊強度以上の応力が作用することにより破壊され、これによりマイクロカプセル6に封入された染料或いは顔料が発現することになるが、前述したように、感圧発色体3には、破壊強度の異なる複数種類のマイクロカプセル6が、破壊強度別に各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nに区分された状態で破壊強度順に配設されているため、作用する応力以下の破壊強度のマイクロカプセル6が含有されたカプセル層5の区分の染料或いは顔料の色が発現することになり、而して、染料或いは顔料の色が発現したカプセル層5の区分によって、感圧発色体3に作用した応力の大きさを可視化できるようになっている。この場合、感圧発色体3には、前述したように、各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nに含有されるマイクロカプセル6の破壊強度の数値が破壊強度記載欄7に記載されているため、染料又は顔料の色が発現したカプセル層5のうち、最も破壊強度の大きいマイクロカプセル6を含有するカプセル層5の破壊強度を破壊強度記載欄7で確認することによって、作用した応力の大きさを一目で測定できるようになっている。   The microcapsule 6 is destroyed by applying a stress higher than the breaking strength, and thereby the dye or pigment enclosed in the microcapsule 6 appears. As described above, the pressure-sensitive color developing body 3, a plurality of types of microcapsules 6 having different breaking strengths are arranged in order of breaking strength in a state of being divided into capsule layers 5A, 5B, 5C,. The color of the dye or pigment in the section of the capsule layer 5 containing the microcapsules 6 having the following breaking strength is expressed. The magnitude of the stress acting on the pressure coloring body 3 can be visualized. In this case, in the pressure-sensitive color developing body 3, as described above, the breaking strength values of the microcapsules 6 contained in the capsule layers 5A, 5B, 5C,. Therefore, by confirming the breaking strength of the capsule layer 5 containing the microcapsule 6 having the largest breaking strength among the capsule layers 5 in which the color of the dye or pigment is expressed, The size can be measured at a glance.

そして、前記感圧発色体3を用いて盛土1に作用する応力を可視化するにあたり、前記図1に示す如く、盛土1の土中に、水平方向及び垂直方向に複数埋設しておき、そして、例えば地震が発生したような場合に、感圧発色体3の埋設箇所を掘り起こして、染料或いは顔料が発現したカプセル層5の区分を視認する。これにより、盛土1に作用した応力の大きさや方向、分布、伝播状態等を可視化できるようになっている。尚、図示しないが、感圧発色体3は、例えば軟性樹脂材等からなる透明なフィルム状の保護被膜で被覆されており、これにより、土中に含有される水分や物質等によって感圧発色体3が変質したり劣化したりしないように保護されている。また、個々の感圧発色体3には埋設箇所を特定するためのマーキング(図示せず)がされており、これによって、盛土1に応力が作用したときに感圧発色体3が変位したとしても、変位前の感圧発色体3の埋設箇所を特定することができるようになっている。   Then, in visualizing the stress acting on the embankment 1 using the pressure-sensitive color developing body 3, a plurality of horizontal and vertical embeds are embedded in the soil of the embankment 1 as shown in FIG. For example, when an earthquake occurs, the buried portion of the pressure-sensitive color developing body 3 is dug up to visually recognize the section of the capsule layer 5 where the dye or pigment is expressed. Thereby, the magnitude | size, direction, distribution, propagation state, etc. of the stress which acted on the embankment 1 can be visualized now. Although not shown, the pressure-sensitive color developing body 3 is covered with a transparent film-like protective coating made of, for example, a soft resin material, thereby allowing pressure-sensitive color development due to moisture or substances contained in the soil. The body 3 is protected from deterioration or deterioration. In addition, each pressure-sensitive color developing body 3 is marked (not shown) for specifying the embedment location. As a result, the pressure-sensitive color developing body 3 is displaced when stress is applied to the embankment 1. In addition, it is possible to specify the buried portion of the pressure-sensitive color former 3 before displacement.

叙述の如く構成された本形態において、盛土1に作用する応力を可視化する場合には、前述したように、盛土1の土中に、感圧発色体3を水平方向及び垂直方向に複数埋設しておくが、該感圧発色体3は、破壊強度の異なる複数種類のマイクロカプセル6に染料或いは顔料を封入すると共に、該マイクロカプセル6が破壊強度別に区分して配設されたものであり、而して、盛土1に応力が作用した場合には、該作用した応力に応じてマイクロカプセル6が破壊され、該破壊されたマイクロカプセル6を含有する区分の染料或いは顔料が発現することになり、これにより、盛土1に作用した応力の大きさや方向、分布、伝播状態等が可視化されることになる。   In the present embodiment configured as described, in order to visualize the stress acting on the embankment 1, as described above, a plurality of pressure-sensitive color bodies 3 are embedded in the soil of the embankment 1 in the horizontal direction and the vertical direction. However, the pressure-sensitive color developing body 3 is one in which dyes or pigments are encapsulated in a plurality of types of microcapsules 6 having different breaking strengths, and the microcapsules 6 are arranged according to breaking strengths. Thus, when stress is applied to the embankment 1, the microcapsule 6 is broken in accordance with the applied stress, and the dye or pigment of the section containing the broken microcapsule 6 appears. Thus, the magnitude, direction, distribution, propagation state, and the like of the stress acting on the embankment 1 are visualized.

この結果、例えば地震が発生したような場合には、感圧発色体3の埋設箇所を掘り起こして、該感圧発色体3において染料或いは顔料が発現した区分を視認することによって、盛土1に作用した応力の大きさや方向、分布、伝播状態等を、極めて簡単且つ明瞭に知ることができることになる。しかも、この方法は、アコースティックエミッション測定用センサーのような複雑で大型の装置を必要としないばかりか、盛土1がどの様な大きさの粒子の地盤であっても採用することができて、汎用性に優れる。   As a result, for example, when an earthquake occurs, the embedding portion of the pressure-sensitive color developing body 3 is dug up, and the section where the dye or pigment is expressed in the pressure-sensitive color developing body 3 is visually recognized. The magnitude, direction, distribution, propagation state, and the like of the applied stress can be known very simply and clearly. In addition, this method does not require a complicated and large device such as an acoustic emission measurement sensor, and can be used regardless of the size of the ground of the embankment 1. Excellent in properties.

さらにこのものでは、染料或いは顔料が封入されたマイクロカプセル6を破壊強度別に区分し、そして、染料或いは顔料が発現した区分によって応力の大きさを可視化するものであるから、感圧発色体3に染料或いは顔料が発現した後に時間経過等により色濃度が薄くなってしまったような場合であっても、発現か未発現かを判別できれば色濃度に関係なく応力の大きさを正確に測定することができると共に、色濃度計を用いて色濃度を測定したりする手間も必要なく、極めて簡単に応力の大きさを測定できることになる。   Further, in this case, the microcapsules 6 in which the dye or pigment is encapsulated are classified according to the breaking strength, and the magnitude of the stress is visualized by the classification where the dye or pigment is expressed. Even if the color density has faded due to the passage of time etc. after the dye or pigment has developed, the magnitude of stress can be accurately measured regardless of the color density as long as it can be determined whether it is present or not. In addition, there is no need to measure the color density using a color densitometer, and the magnitude of stress can be measured very easily.

そのうえ、前記感圧発色体3において、破壊強度別に区分されたマイクロカプセル6を含有する各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nは、破壊強度順に並列状に配設されているから、染料或いは顔料が発現した区分を視覚的に見つけやすく、よって、より簡単且つ迅速に応力の大きさを視認することができる。また、感圧発色体3を製造するにあたり、カプセル層5A、5B、5C・・・5Nのレイアウトも容易になる。   In addition, in the pressure-sensitive color developing body 3, the capsule layers 5A, 5B, 5C,... 5N containing the microcapsules 6 classified according to the breaking strength are arranged in parallel in the breaking strength order. Alternatively, it is easy to visually find the section where the pigment is expressed, and thus the magnitude of the stress can be visually recognized more easily and quickly. Further, in manufacturing the pressure-sensitive color developing body 3, the layout of the capsule layers 5A, 5B, 5C,.

さらに、前記感圧発色体3には、各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nに含有されるマイクロカプセル6の破壊強度の数値が記載される破壊強度記載欄7が設けられているから、盛土1に作用した応力の大きさの数値が一目で判ることになり、よって、より迅速且つ正確に応力の大きさを測定できることになる。   Further, the pressure-sensitive color developing body 3 is provided with a breaking strength description column 7 in which numerical values of breaking strength of the microcapsules 6 contained in the capsule layers 5A, 5B, 5C,. The numerical value of the magnitude of the stress acting on the embankment 1 can be known at a glance, so that the magnitude of the stress can be measured more quickly and accurately.

尚、本発明は、上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、カプセル6に封入される染料としては、例えばロイコ染料のように、顕色剤と反応することにより発色する染料前駆体を用いることもできる。この場合には、例えば図3に示す如く、基材4の上に顕色剤層8が塗布され、該顕色剤層8の上に、染料前駆体が封入された破壊強度別のマイクロカプセル6を含有する各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nが塗布される。そして、このものにおいては、応力に応じて破壊されたマイクロカプセル6から放出される染料前駆体と顕色剤とが反応して発色したカプセル層5の区分により、地盤に作用する応力が可視化されることになる。   Of course, the present invention is not limited to the above embodiment, and the dye enclosed in the capsule 6 may be a dye precursor that develops color by reacting with a developer, such as a leuco dye. Can also be used. In this case, for example, as shown in FIG. 3, a developer layer 8 is applied on the substrate 4, and a dye precursor is encapsulated on the developer layer 8. Each of the capsule layers 5A, 5B, 5C,. And in this thing, the stress which acts on a ground is visualized by the division of the capsule layer 5 which the dye precursor released from the microcapsule 6 destroyed according to the stress reacts with the developer. Will be.

また、感圧発色体3にマイクロカプセル6を破壊強度別に配設するにあたり、上記実施の形態では、破壊強度別のマイクロカプセル6を含有する各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nを並列状に配設したが、これに限定されることなく、例えば、図4(A)に示す如く、各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nを放射状に配設したり、図4(B)に示す如く、同心円状に配設したりしても良い。尚、図4中、7は各カプセル層5A、5B、5C・・・5Nに含有されるマイクロカプセル6の破壊強度の数値が記載された破壊強度記載欄である。   Further, when the microcapsules 6 are arranged on the pressure-sensitive color developing body 3 according to the breaking strength, in the above embodiment, the capsule layers 5A, 5B, 5C,. For example, as shown in FIG. 4A, the capsule layers 5A, 5B, 5C,... 5N are arranged radially, as shown in FIG. ) As shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 7 denotes a breaking strength description column in which numerical values of breaking strength of the microcapsules 6 contained in the capsule layers 5A, 5B, 5C,.

さらに、上記実施の形態では、カプセルとしてマイクロカプセルが用いられているが、これに限定されることなく、nm(ナノメートル)やmm(ミリメートル)の領域の大きさのカプセルを用いても良い。また、同一の破壊強度を有するカプセルの数量についても限定されることなく、小さなカプセルであれば数万個以上、また大きなカプセルであれば一個でも良く、要は、カプセルが破壊された時に発現する染料或いは顔料の色が確実に視認できる数量であれば良い。
さらにまた、本発明は、鉄道線路の路盤となる盛土だけでなく、道路や宅地などの種々の地盤に作用する応力の可視化方法として実施できることは、勿論である。
Furthermore, in the above-described embodiment, a microcapsule is used as a capsule. However, the present invention is not limited to this, and a capsule having a size of nm (nanometer) or mm (millimeter) may be used. Also, the number of capsules having the same breaking strength is not limited, and it may be tens of thousands or more for small capsules, or one for large capsules. In short, it appears when the capsules are broken. Any quantity can be used as long as the color of the dye or pigment can be visually confirmed.
Furthermore, it goes without saying that the present invention can be implemented as a method of visualizing stresses acting on various grounds such as roads and residential land as well as embankments serving as railroad roadbeds.

本発明は、盛土等の地盤に作用する応力の大きさ、分布、伝播状態等を可視化する場合に利用することができる。   The present invention can be used for visualizing the magnitude, distribution, propagation state, and the like of stress acting on the ground such as embankment.

1 盛土
3 感圧発色体
5 カプセル層
6 マイクロカプセル
7 破壊強度記載欄
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filling 3 Pressure-sensitive color development body 5 Capsule layer 6 Microcapsule 7 Breaking strength description column

Claims (5)

地盤に作用する応力を可視化する方法であって、地盤に、破壊強度の異なる複数種類のカプセルに染料或いは顔料を封入すると共に該カプセルを破壊強度別に区分して配した感圧発色体を埋設して、地盤に作用する応力に応じて前記カプセルが破壊されることで染料または顔料が発現した区分により、地盤に作用する応力を可視化することを特徴とする地盤における応力可視化方法。   A method for visualizing stress acting on the ground, in which a dye or pigment is encapsulated in a plurality of types of capsules having different breaking strengths, and pressure sensitive color bodies are arranged in which the capsules are classified according to breaking strengths. A method for visualizing stress in the ground, wherein the stress acting on the ground is visualized according to a classification in which the dye or pigment is expressed by breaking the capsule according to the stress acting on the ground. 請求項1において、感圧発色体は、カプセルの破壊強度別の区分が破壊強度順に配されていることを特徴とする地盤における応力可視化方法。   2. The method for visualizing stress in the ground according to claim 1, wherein the pressure-sensitive color former is arranged in the order of breaking strength of the capsules according to breaking strength. 請求項2において、感圧発色体は、カプセルの破壊強度別の区分が並列状に配されていることを特徴とする地盤における応力可視化方法。   3. The method for visualizing stress in the ground according to claim 2, wherein the pressure-sensitive color formers are arranged in parallel according to the breaking strength of the capsules. 請求項1乃至3の何れか一項において、感圧発色体には、カプセルの破壊強度の数値が記載されていることを特徴とする地盤における応力可視化方法。   The method for visualizing stress in the ground according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure-sensitive color developing body includes a numerical value of capsule breaking strength. 請求項1乃至4の何れか一項において、感圧発色体を、地盤の水平方向及び垂直方向に複数埋設することを特徴とする地盤における応力可視化方法。   5. The method for visualizing stress in the ground according to claim 1, wherein a plurality of pressure-sensitive color formers are embedded in the horizontal direction and the vertical direction of the ground.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102393354B1 (en) * 2021-09-30 2022-05-03 경북대학교 산학협력단 Reinforcing material for civil structures provided with light emitting members and civil structures using the same to form reinforcing force
WO2023033460A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-09 경북대학교 산학협력단 Structure reinforcement material having light-emitting member, and structure having stiffening force formed using same

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023033460A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-09 경북대학교 산학협력단 Structure reinforcement material having light-emitting member, and structure having stiffening force formed using same
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