JP2011094974A - System 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 system for readily visualizing stress acting on the ground for understanding the stress. <P>SOLUTION: A pressure-sensitive color developing section 5 formed by encapsulating a dye or pigment into a plurality of types of microcapsules 8, having different rupture strengths is provided on the outer circumferential surface of a rigid body 4 having a spherical shape to form a pressure-sensitive color developer 3. The pressure-sensitive color developer 3 is buried in the ground. The stress acting on the ground is visualized three-dimensionally by the color developing region and the color-developing density of the pressure-sensitive color developing section 5 that develops color, by having the microcapsules 8 broken, 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システム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 system 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応力可視化システムであって、該応力可視化システムは、地盤に、該地盤に作用する応力によって発色する感圧発色体を埋設すると共に、該感圧発色体は、球体形状、或いは多面体形状、或いは柱体形状をした剛性体の外周面部に、染料或いは顔料を破壊強度が異なる複数種類のマイクロカプセルに封入して形成される感圧発色部が設けられたものとし、地盤に作用する応力に応じて前記マイクロカプセルが破壊されることで発色する感圧発色部の発色部位及び発色濃度により、地盤に作用する応力を三次元的に可視化することを特徴とする地盤における応力可視化システムである。
請求項2の発明は、請求項1において、感圧発色体に、該感圧発色体が地盤に埋設された状態での上下方向及び水平方向の指標となるマーカーを設けたことを特徴とする応力可視化システムである。
請求項3の発明は、請求項1または2において、感圧発色体を、地盤の水平方向及び垂直方向にマトリックス状に埋設したことを特徴とする応力可視化システムである。
The present invention was created for the purpose of solving these problems in view of the above circumstances, and the invention of claim 1 is a stress visualization system for visualizing the stress acting on the ground, The stress visualization system embeds a pressure-sensitive color former that develops color in response to stress acting on the ground, and the pressure-sensitive color former is a spherical, polyhedral, or columnar rigid body. It is assumed that a pressure-sensitive color developing portion formed by enclosing a dye or pigment in a plurality of types of microcapsules having different breaking strengths is provided on the outer peripheral surface portion, and the microcapsules are broken according to the stress acting on the ground. The stress visualization system in the ground is characterized in that the stress acting on the ground is three-dimensionally visualized by the color development portion and color density of the pressure-sensitive color development portion that develops color.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the pressure-sensitive color former is provided with a marker that serves as an index in the vertical and horizontal directions when the pressure-sensitive color former is embedded in the ground. Stress visualization system.
A third aspect of the present invention is the stress visualization system according to the first or second aspect, wherein the pressure-sensitive color former is embedded in a matrix 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、該地盤に作用する応力に応じて発色する感圧発色部の発色部位及び発色濃度によって、地盤に作用した応力の方向、大きさが三次元的に可視化されることになり、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、このシステムは、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。
請求項2の発明とすることにより、感圧発色体を地盤から取出した後であっても、地盤に作用した応力の方向を容易且つ正確に知ることができる。
請求項3の発明とすることにより、地盤に作用した応力の分布や伝播状態も可視化できることになる。
According to the invention of claim 1, when stress is applied to the ground due to an earthquake or the like, it acts on the ground due to the color development portion and color density of the pressure-sensitive color development portion that develops color according to the stress acting on the ground. The direction and magnitude of the stress are visualized three-dimensionally, so that the stress applied to the ground can be known very simply and clearly. In addition, this system does not require a complex and large device like an acoustic emission measurement sensor, and can be used regardless of the size of the ground. Excellent.
According to the invention of claim 2, even after the pressure-sensitive color former is taken out from the ground, the direction of the stress acting on the ground can be easily and accurately known.
By setting it as invention of Claim 3, the distribution and propagation state of the stress which acted on the ground can also be visualized.

(A)は感圧発色体の埋設状態を示す図、(B)は(A)のX−X断面図、(C)は(A)のY−Y断面図である。(A) is a figure which shows the embedding state of a pressure sensitive color body, (B) is XX sectional drawing of (A), (C) is YY sectional drawing of (A). (A)は感圧発色体の全体図、(B)は(A)のX矢視拡大図、(C)は感圧発色部の構造を示す断面図である。(A) is an overall view of a pressure-sensitive color developing body, (B) is an enlarged view taken along arrow X in (A), and (C) is a cross-sectional view showing the structure of a pressure-sensitive color developing portion. 感圧発色体の発色の相対濃度と地盤に作用する応力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the relative density of color development of a pressure-sensitive color development body, and the stress which acts on the ground. 他例の感圧発色部の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the pressure sensitive color development part of another example. (A)は他例のマーカーを示す図、(B)は(A)のX矢視拡大図である。(A) is a figure which shows the marker of another example, (B) is an X arrow enlarged view of (A). (A)、(B)、(C)、(D)は他例の剛性体の形状を示す図である。(A), (B), (C), (D) is a figure which shows the shape of the rigid body of 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、球体形状をした中空或いは中実の剛性体4の外周面部に、後述するように応力に応じて発色する感圧発色部5が設けられたものであって、上記剛性体4は、盛土1に応力が作用しても破損したり変形したりしないように、例えばセラミックスやステンレス等のように非腐食性物質で強固な剛性を有した素材から形成されている。   As shown in FIG. 2, the pressure-sensitive color development body 3 is provided with a pressure-sensitive color development section 5 that develops color in response to stress, as will be described later, on the outer peripheral surface of a spherical or solid rigid body 4. The rigid body 4 is made of a non-corrosive material such as ceramics or stainless steel that has a strong rigidity so that the rigid body 4 is not damaged or deformed even when stress is applied to the embankment 1. Formed from.

さらに、前記剛性体4には、盛土1に埋設された状態での感圧発色体3の上下方向の指標となる第一マーカー用突起4aと、水平方向の指標となる第二マーカー用突起4aとが突設されている。そして、感圧発色体3を盛土1に埋設する際に、第一マーカー用突起4aが上方を向き、且つ、第二マーカー用突起4bが水平方向の何れか特定された方位(例えば南、北、東、西等)を向くようにして埋設することによって、感圧発色体3の何れの部位が何れの方向を向いて埋設されていたかを判別できるようになっている。尚、上記第一マーカー用突起4a及び第二マーカー用突起4bは、本発明のマーカーに相当する。   Further, the rigid body 4 includes a first marker protrusion 4a serving as a vertical index and a second marker protrusion 4a serving as a horizontal index when the pressure-sensitive color developing body 3 is embedded in the embankment 1. And project. When embedding the pressure-sensitive color former 3 in the embankment 1, the first marker protrusion 4 a faces upward and the second marker protrusion 4 b is specified in any horizontal direction (for example, south, north, etc.). , East, west, etc.), it is possible to determine which part of the pressure-sensitive color developing body 3 is embedded in which direction. The first marker protrusion 4a and the second marker protrusion 4b correspond to the marker of the present invention.

また、前記第一マーカー用突起4aには、感圧発色体3の埋設位置を特定するためのマークP(数字やアルファベット、記号等)が印されており、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の埋設箇所を特定できるようになっている。尚、本実施の形態では、感圧発色体3の埋設位置を特定するためのマークPを、上下方向の指標となる第一マーカー用突起4aに印したが、水平方向の指標となる第二マーカー用突起4bに印しても良く、また、第一、第二マーカー用突起4aとは別の部位にマークPを印すように構成することもできる。   The first marker projection 4a is marked with a mark P (number, alphabet, symbol, etc.) for specifying the burying position of the pressure-sensitive color developing body 3, whereby stress is applied to the embankment 1. Even if the pressure-sensitive color developing body 3 is displaced at this time, it is possible to specify the buried portion of the pressure-sensitive color developing body 3 before the displacement. In the present embodiment, the mark P for specifying the burying position of the pressure-sensitive color developing body 3 is marked on the first marker protrusion 4a serving as the vertical index, but the second marker serving as the horizontal index. It may be marked on the marker protrusion 4b, or the mark P may be marked on a different part from the first and second marker protrusions 4a.

一方、前記感圧発色部5は、図2(C)に示す如く、剛性体4の外周面部に貼着される基材6と、該基材6上に塗布される発色剤層7から構成される。上記基材6は、シート状或いはフィルム状のものであって、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。   On the other hand, as shown in FIG. 2C, the pressure-sensitive color developing portion 5 is composed of a base material 6 adhered to the outer peripheral surface portion of the rigid body 4 and a color former layer 7 applied on the base material 6. Is done. The substrate 6 is in the form of a sheet or a film, and is formed from, for example, paper, synthetic paper, plastic film, or the like.

また、発色剤層7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8を含有する層であって、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、何れも白色以外の染料又は顔料が使用される。   The color former layer 7 is a layer containing a large number of microcapsules 8 encapsulating a dye or pigment. Examples of the dye include xanthene, thiazine, phenylmethane, indigoid, azo, Coumarin-based, azine-based, polymethine-based, cyanine-based, phthalocyanine-based, anthraquinone-based, pyrazoline-based, stilbene-based, quinoline-based compounds, and mixtures thereof can be used. Inorganic pigments such as zinc yellow, red lead, iron oxide red, ultramarine blue, potassium ferrocyanide, and carbon black, or organic pigments such as azo, phthalocyanine, indigoid, and anthraquinone can be used. However, any dye or pigment other than white is used.

前記マイクロカプセル8は、圧力を受けることにより破壊されてマイクロカプセル8内に封入された染料或いは顔料を放出するように構成されているが、該マイクロカプセル8の破壊強度は均一ではなく、種々の異なる破壊強度を有する複数種類のマイクロカプセル8が混在していて、圧力に応じてマイクロカプセル8の破壊量が増減するように構成されている。この様な破壊強度の異なるマイクロカプセル8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8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。   The microcapsule 8 is configured so as to be broken by receiving pressure and to release a dye or a pigment enclosed in the microcapsule 8, but the breaking strength of the microcapsule 8 is not uniform. A plurality of types of microcapsules 8 having different breaking strengths are mixed, and the amount of destruction of the microcapsules 8 is increased or decreased according to the pressure. The manufacture of such microcapsules 8 having different breaking strengths is already well known and will not be described, but the breaking strength can be adjusted by making the particle size and film thickness of the microcapsules 8 different. .

さらに、前記マイクロカプセル8の膜壁は白色不透明であって、マイクロカプセル8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、破壊前のマイクロカプセル8と破壊後のマイクロカプセル8とが混在している状態では、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が明瞭に顕れ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8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、発色剤層7には、マイクロカプセル8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。   Further, the membrane wall of the microcapsule 8 is white and opaque, and before the microcapsule 8 is broken, the color of the encapsulated dye or pigment is not transparent. In a state where the microcapsules 8 after destruction are mixed, the color of the dye or pigment released from the destroyed microcapsules 6 is clearly revealed. Such white opaque microcapsules 8 can be formed using, for example, polyurea resin, urea-formaldehyde resin, melanin-formaldehyde resin, saturated polyester, polyurethane-based, epoxy-based, silicone-based, or the like. Further, the color former layer 7 is blended with gum arabic, gelatin, starch particles or the like as a protective material for the microcapsules 8.

而して、感圧発色部5は、圧力を受けることによりマイクロカプセル8が破壊され、該マイクロカプセル8から放出された染料或いは顔料によって発色することになるが、この場合、前述したように、マイクロカプセル8は異なる破壊強度を有したものが混在しているため、圧力の大きさに応じてマイクロカプセル8の破壊量が増減する、つまり、圧力の大きさに応じてマイクロカプセル8から放出される染料または顔料の放出量が増減することになる。そして、該染料或いは顔料の放出量の増減に基づいて感圧発色部5の発色濃度が濃淡変化し、これにより、感圧発色体3が受けた圧力の大きさ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部5が変質したり劣化したりしないように保護されている。   Thus, the pressure-sensitive color developing portion 5 breaks the microcapsule 8 by receiving pressure, and the color is developed by the dye or pigment released from the microcapsule 8. In this case, as described above, Since the microcapsules 8 having different breaking strengths are mixed, the amount of destruction of the microcapsules 8 increases or decreases according to the magnitude of the pressure, that is, is released from the microcapsules 8 according to the magnitude of the pressure. The amount of dye or pigment released increases or decreases. Then, the color density of the pressure-sensitive color developing portion 5 changes in density based on the increase / decrease of the amount of the dye or pigment released, whereby the magnitude of the pressure received by the pressure-sensitive color developing body 3 can be visualized. . 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 part 5 is protected so as not to be altered or deteriorated.

ここで、感圧発色部5の発色の相対濃度と地盤に作用する応力との関係について、図3に示すごとく、予め実験によって検量線を作成しておく。これにより、感圧発色部5の発色濃度によって、地盤に作用する応力の大きさを測定できるようになっている。   Here, as shown in FIG. 3, a calibration curve is created in advance by experiments as to the relationship between the relative color density of the pressure-sensitive color development portion 5 and the stress acting on the ground. Thereby, the magnitude of the stress acting on the ground can be measured by the color density of the pressure-sensitive color development portion 5.

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、感圧発色体3を水平方向及び垂直方向にマトリックス状に埋設しておき、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、感圧発色部5の発色部位及び該発色部位の発色濃度を直接目視する、或いは色濃度計で発色濃度を定量する。これにより、盛土1に作用した応力の方向、大きさ、分布、伝播状態を、三次元的に可視化できるようになっている。   In visualizing the stress acting on the embankment 1 using the pressure-sensitive color former 3, the pressure-sensitive color former 3 is arranged in a matrix in the horizontal and vertical directions in the soil of the embankment 1 as shown in FIG. For example, in the case where an earthquake occurs, for example, the buried portion of the pressure-sensitive color developing body 3 is dug up, and the colored portion of the pressure-sensitive colored portion 5 and the color density of the colored portion are directly visually observed. Alternatively, the color density is quantified with a color densitometer. Thereby, the direction, magnitude, distribution, and propagation state of the stress acting on the embankment 1 can be visualized three-dimensionally.

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マトリックス状に埋設しておくが、該感圧発色体3は、球体形状をした剛性体4の外周面部に、染料或いは顔料を破壊強度が異なる複数種類のマイクロカプセル8に封入して形成される感圧発色部5が設けられており、そして、盛土1に応力が作用した場合には、上記マイクロカプセル8が応力に応じて破壊されることにより、該応力が作用した部分の感圧発色部5が応力に応じた発色濃度で発色することになり、これにより、盛土1に作用した応力の方向、大きさが三次元的に可視化されることになる。   In the present embodiment configured as described, when the stress acting on the embankment 1 is visualized, the pressure-sensitive color former 3 is arranged in a matrix in the horizontal and vertical directions in the soil of the embankment 1 as described above. Although it is embedded, the pressure-sensitive color developing body 3 is formed by sealing dyes or pigments in a plurality of types of microcapsules 8 having different breaking strengths on the outer peripheral surface portion of a spherical rigid body 4. When the portion 5 is provided and stress is applied to the embankment 1, the microcapsule 8 is broken according to the stress, so that the pressure-sensitive coloring portion 5 in the portion where the stress is applied is stressed. In this way, the color is developed at a color density according to the above, whereby the direction and magnitude of the stress acting on the embankment 1 is visualized in three dimensions.

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、感圧発色部5の発色部位、及び該発色部位の発色濃度を目視する、或いは色濃度計で発色濃度を定量することによって、盛土1に作用した応力の方向及び大きさを、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、このシステムは、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 color development portion of the pressure-sensitive color development portion 5 and the color density of the color development portion are visually observed, or a color densitometer By quantifying the color density with, the direction and magnitude of the stress acting on the embankment 1 can be known very simply and clearly. In addition, this system does not require a complex 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.

しかも、前記感圧発色体3には、上下方向の指標となる第一マーカー用突起4aと、水平方向の指標となる第二マーカー用突起4bとが設けられているから、感圧発色体3を盛土1から取出した後であっても、盛土1に作用した応力の方向を容易且つ正確に知ることができる。   Moreover, since the pressure-sensitive color developing body 3 is provided with the first marker projection 4a serving as the vertical index and the second marker projection 4b serving as the horizontal index, the pressure-sensitive color developing body 3 is provided. Even after taking out from the embankment 1, the direction of the stress acting on the embankment 1 can be known easily and accurately.

さらに、前記感圧発色体3を、盛土1の水平方向及び垂直方向にマトリックス状に埋設したから、盛土1に作用する応力の分布状態や伝播状態も可視化されることになり、而して、将来発生する災害に備えて盛土崩壊防止等の災害対策を行なう場合に、より確実な災害対策を行うことができる。   Furthermore, since the pressure-sensitive color former 3 is embedded in a matrix in the horizontal direction and the vertical direction of the embankment 1, the distribution state and propagation state of stress acting on the embankment 1 can be visualized. When disaster countermeasures such as embankment collapse prevention are taken in preparation for future disasters, more reliable disaster countermeasures can be taken.

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、マイクロカプセル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、感圧発色部5は、例えば図4に示す如く、剛性体4の外周面部に貼着された基材6の上に、顕色剤を含有する顕色剤層9が塗布され、該顕色剤層9の上に、破壊強度の異なる複数種類のマイクロカプセル8に染料前駆体が封入された発色剤層7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8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ときの発色濃度により、地盤に作用する応力が可視化されることになる。尚、この様に染料として染料前駆体を用いる場合、感圧発色部5の構造は、前記図4に示すものに限定されることなく、例えば、染料前駆体だけでなく、顕色剤も破壊強度の異なる複数種類のマイクロカプセルに封入するように構成しても良い。   Of course, the present invention is not limited to the above embodiment, and the dye encapsulated in the microcapsule is a dye precursor that develops color by reacting with a developer, such as a leuco dye. Can also be used. In this case, as shown in FIG. 4, for example, the pressure-sensitive color developing portion 5 is coated with a developer layer 9 containing a developer on a base material 6 adhered to the outer peripheral surface portion of the rigid body 4, On the developer layer 9, a color former layer 7 in which a dye precursor is sealed in a plurality of types of microcapsules 8 having different breaking strengths is applied. And in this thing, the stress which acts on the ground is visualized by the color density when the dye precursor released from the microcapsule 8 destroyed in response to the stress reacts with the color developer. It will be. In addition, when using a dye precursor as a dye in this way, the structure of the pressure-sensitive color developing portion 5 is not limited to that shown in FIG. 4, and for example, not only the dye precursor but also the developer is destroyed. You may comprise so that it may enclose in several types of microcapsule from which intensity | strength differs.

また、上記実施の形態では、地盤に埋設された状態での感圧発色体の上下方向及び水平方向の指標となるマーカーとして、上下方向の指標となる第一マーカー用突起4aと、水平方向の指標となる第二マーカー用突起4bとを別々に設けたが、これに限定されることなく、例えば、図5に示す如く、剛性体4にマーカー用突起4cを一つだけ設け、該マーカー用突起4cの位置を上下方向の指標とすると共に、マーカー用突起4cに水平方向の指標となるマークA(例えば、矢印)を印すことによって、上下方向の指標と水平方向の指標とを兼ねたマーカーにすることもできる。尚、図5中、Pは感圧発色体3の埋設位置を特定するためのマークである。   In the above-described embodiment, the first marker protrusion 4a serving as an index in the vertical direction and the horizontal marker as the marker serving as the index in the vertical direction and the horizontal direction of the pressure-sensitive color developing body embedded in the ground are provided. The second marker projection 4b serving as an index is provided separately. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 5, only one marker projection 4c is provided on the rigid body 4, and the marker The position of the protrusion 4c is used as an index in the vertical direction, and a mark A (for example, an arrow) serving as a horizontal index is marked on the marker protrusion 4c, so that the index in the vertical direction and the index in the horizontal direction are combined. It can also be a marker. In FIG. 5, P is a mark for specifying the embedded position of the pressure-sensitive color developing body 3.

さらに、剛性体の形状としては、前記実施の形態の球体形状のものに限定されることなく、図6(A)〜(D)に示す如く、八面体や十二多面体のような多面体形状の剛性体10、11、或いは円柱や四角柱体のような柱体形状の剛性体12、13であっても良い。尚、図示しないが、上記剛性体10、11、12、13にも、上下方向及び水平方向の指標となるマーカーが設けられている。   Further, the shape of the rigid body is not limited to the spherical shape of the above-described embodiment, but is a polyhedron such as an octahedron or a dodecahedron as shown in FIGS. The rigid bodies 10 and 11 having a shape, or the rigid bodies 12 and 13 having a columnar shape such as a cylinder or a quadrangular prism may be used. Although not shown, the rigid bodies 10, 11, 12, and 13 are also provided with markers serving as indexes in the vertical direction and the horizontal direction.

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システムとして実施できることは、勿論である。   Furthermore, it is needless to say that the present invention can be implemented as a system for 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方向、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。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for visualizing the direction, magnitude, distribution, propagation state, etc. of stress acting on ground such as embankment.

1 盛土
3 感圧発色体
4 剛性体
4a 第一マーカー用突起
4b 第二マーカー用突起
5 感圧発色部
8 マイクロカプセル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Embankment 3 Pressure sensitive coloring body 4 Rigid body 4a 1st marker protrusion 4b 2nd marker protrusion 5 Pressure sensitive coloring part 8 Microcapsule

Claims (3)

地盤に作用する応力を可視化する応力可視化システムであって、該応力可視化システムは、地盤に、該地盤に作用する応力によって発色する感圧発色体を埋設すると共に、該感圧発色体は、球体形状、或いは多面体形状、或いは柱体形状をした剛性体の外周面部に、染料或いは顔料を破壊強度が異なる複数種類のマイクロカプセルに封入して形成される感圧発色部が設けられたものとし、地盤に作用する応力に応じて前記マイクロカプセルが破壊されることで発色する感圧発色部の発色部位及び発色濃度により、地盤に作用する応力を三次元的に可視化することを特徴とする地盤における応力可視化システム。   A stress visualization system for visualizing stress acting on the ground, wherein the stress visualization system embeds a pressure-sensitive color former that develops color by the stress acting on the ground, and the pressure-sensitive color former is a sphere. It is assumed that a pressure-sensitive color developing portion formed by enclosing a dye or pigment in a plurality of types of microcapsules having different breaking strengths is provided on the outer peripheral surface portion of a rigid body having a shape, polyhedron shape, or columnar shape, In the ground characterized in that the stress acting on the ground is three-dimensionally visualized by the color development site and color density of the pressure-sensitive color development portion that develops color when the microcapsules are broken according to the stress acting on the ground. Stress visualization system. 請求項1において、感圧発色体に、該感圧発色体が地盤に埋設された状態での上下方向及び水平方向の指標となるマーカーを設けたことを特徴とする応力可視化システム。   2. The stress visualization system according to claim 1, wherein the pressure-sensitive color former is provided with a marker that serves as an index in the vertical and horizontal directions when the pressure-sensitive color former is embedded in the ground. 請求項1または2において、感圧発色体を、地盤の水平方向及び垂直方向にマトリックス状に埋設したことを特徴とする応力可視化システム。   3. The stress visualization system according to claim 1 or 2, wherein the pressure-sensitive color former is embedded in a matrix in the horizontal direction and the vertical direction of the ground.
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