JP2012026799A - 地盤変位確認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地盤の二地点間に発生する変位のうち、少なくとも接近方向、又は／及び、離間方向への変位を確認可能とした地盤変位確認装置を提供する。
【解決手段】地盤の変位を検知する地盤変位確認装置１０であって、地盤Ｇの特定部位Ｇ１に一部を固定され且つ第一表示領域を備えた第一表示部材１２と、地盤Ｇの他の特定部位Ｇ２に一部を固定され且つ第一表示領域を覆う第二表示領域２４を備えた第二表示部材２２と、を備え、地盤の特定部位と地盤の他の特定部位との間に、少なくとも接近方向、又は／及び、離間方向への地盤変位が発生した際に、第二表示領域に対する第一表示領域の位置関係に目視可能なずれが発生するように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤の変位を確認する装置に関し、特に山中や危険な斜面等、接近が困難な場所においても、地盤変位の発生を遠方から容易に確認することのできる地盤変位確認装置に関する。

地上又は地中に構造物を設置する際、事前に設置箇所の測量を行い、構造物が垂直あるいは水平を保つように設置している。しかし、地震や掘削の影響等により設置箇所の地盤に変位が生じると、設置された構造物に不同変位が生じ、歪みや応力変形により構造物が傾斜したり倒壊したりする虞がある。不同変位が生じる可能性を事前に認知するには、地盤の変位を知ることが効果的である。
しかしながら、構造物が山岳地帯等、容易に接近できないような箇所に設置されている場合には、頻繁に現地を訪問することができず、地盤の変位を測定することができないという問題がある。
そこで、特許文献１には、被測定物の変化を段階的に表示するようにした変位検知装置が記載されている。変位検知装置は、一端部に固定物に固定するアイボルトを備えたスライドケースと、一端部をスライドケース内に進退自在に挿入され、他端部に被測定物に固定するアイボルトを備えたスライドシャフトと、を備えている。スライドケース内には、軸方向に交差する方向に複数の座屈材が突出しており、スライドシャフトの一端部には、座屈材を係止する係止具を備えている。また、係止具と他端部との間にはスライドシャフトをスライドカバーから他端部側に突出させる方向に付勢するコイルバネを備えている。
変位が生じていないとき、係止具は第一の座屈材に当接し、コイルバネの付勢力と座屈材の座屈に対抗する応力との間でバランスがとれた状態である。スライドシャフトが他端部側に引っ張られると座屈材が破壊限度を超えて座屈する。そしてコイルバネの付勢力により、係止具が第二の座屈材に係止するまでスライドシャフトがスライドケースの他端部側から押し出されることとなる。このスライドシャフトの突出量を確認することにより、地盤の変位量を確認することができる。

特開平１１−１４８８２０号公報

しかしながら特許文献１記載の発明においては、一方向、すなわちスライドシャフトが突出する方向における地盤の変位を確認することができるが、それ以外の方向における地盤の変位を確認できないという問題がある。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、地盤の二地点間に発生する変位のうち、少なくとも接近方向、又は／及び、離間方向への変位を確認可能とした地盤変位確認装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、地盤の変位を検知する地盤変位確認装置であって、前記地盤の特定部位に一部を固定され且つ第一表示領域を備えた第一表示部材と、前記地盤の他の特定部位に一部を固定され且つ前記第一表示領域を覆う第二表示領域を備えた第二表示部材と、を備え、前記地盤の特定部位と前記地盤の他の特定部位との間に、少なくとも接近方向、又は／及び、離間方向への地盤変位が発生した際に、前記第二表示領域に対する前記第一表示領域の位置関係に目視可能なずれが発生するように構成した地盤変位確認装置を特徴とする。
請求項１の発明では、地盤の特定部位と他の特定部位との間に変位が発生すると、その変位が地盤に固定された第一表示部材と第二表示部材に伝達される。その結果、地盤の二地点間における相対的なずれが、第二表示領域に対する第一表示領域の位置関係のずれとして現れる。

請求項２に記載の発明は、前記第二表示領域は、前記地盤変位が発生していない状態においては前記第一表示領域の少なくとも一部を隠蔽している一方で、前記地盤変位が発生した場合には前記第一の表示領域の被隠蔽部を露出表示させる請求項１記載の地盤変位確認装置を特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記第二表示領域は、前記地盤変位が発生していない状態においては前記第一表示領域の少なくとも一部を露出させている一方で、前記地盤変位が発生した場合には前記第一の表示領域の露出部を隠蔽させる請求項１記載の地盤変位確認装置を特徴とする。
請求項２又は３の発明では、地盤変位の発生に応じて、第一表示領域の隠蔽又は露出状態が変化するので、変位状態を目視確認できる。

請求項４に記載の発明は、前記第一表示部材は、前記地盤の特定部位に立設された支柱によって一部を支持されると共に前記地盤表面と並行に延びる延長部に前記第一表示領域を設けており、前記第二表示部材は、前記地盤の他の特定部位に立設された支柱によって一部を支持されると共に前記地盤表面と並行に延びる延長部に前記第二表示領域を備えており、前記第一表示部材の延長部は、前記第二表示部材の延長部によってスライド自在に構成されている請求項１乃至３の何れか一項記載の地盤変位確認装置を特徴とする。
請求項４の発明では、少なくとも地盤と並行な延長部の延びる方向における地盤変位を確認できる。

本発明によれば、地盤の特定部位と他の特定部位との間に、少なくとも接近方向、又は／及び、離間方向への地盤変位が発生した際に、第二表示領域に対する第一表示領域の位置関係に目視可能なずれが発生するので、地盤の二地点間における接近方向、又は／及び、離間方向への変位が目視確認できる。

本発明の第一の実施形態に係る地盤変位確認装置の正面図であり、（ａ）は無変位状態を示し、（ｂ）は離間変位状態を示し、（ｃ）は接近変位状態を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係る第一表示部材の正面図である。 本発明の第二の実施形態に係る地盤変位確認装置の正面図であり、（ａ）は無変位状態を示し、（ｂ）は離間変位状態を示し、（ｃ）は接近変位状態を示す図である。 本発明の第三の実施形態に係る地盤変位確認装置の斜視図である。 本発明の第三の実施形態に係る第一表示部材の斜視図である。

〔第一の実施形態〕
以下、本発明の第一の実施形態について図１及び図２に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る地盤変位確認装置の正面図であり、（ａ）は無変位状態を示し、（ｂ）は離間変位状態を示し、（ｃ）は接近変位状態を示す図である。図２は、本実施形態に係る第一表示部材の正面図である。本実施形態に係る変位確認装置は、第一表示部材を第二表示部材に対して進退自在にすることによって、少なくとも地盤の２地点間における接近方向と離間方向への変位を目視確認できるようにした点に特徴がある。
地盤変位確認装置（確認装置１０）は、地盤Ｇの変位を検知する装置であり、地盤Ｇの特定部位Ｇ１に一部を固定され且つ第一表示領域１４（図２参照）を備えた第一表示部材１２と、地盤Ｇの他の特定部位Ｇ２に一部を固定され且つ第一表示領域１４を覆う第二表示領域２４を備えた第二表示部材２２と、を備えている。
図２に示すように、第一表示部材１２は、地盤Ｇの特定部位Ｇ１に立設された第一支柱２８によって軸方向一端部１２ａを支持された柱状の部材であり、軸方向他端部１２ｂ側（延長部）が地盤Ｇ表面に対して並行に延びるように配置されている。第一表示部材１２の表面には、地盤Ｇの変位状態を示す第一表示領域１４を備えている。

第一表示領域１４は、地盤Ｇが変位してしないことを示す無変位パターン１６と、地盤が変位したことを示す変位パターン２０と、を備えている。変位パターン２０は、特定部位Ｇ１と他の特定部位Ｇ２が離間する方向へ変位したことを示す離間変位パターン１８と、接近する方向へ変位したことを示す接近変位パターン１９と、を備えている。無変位パターン１６と変位パターン２０とは交互に配置され、特に無変位パターン１６の軸方向両端部に離間変位パターン１８と接近変位パターン１９が夫々隣接配置されている。
図示するように、本実施形態における上記各パターンは矩形であり、格子状の配列となっているが、これは第一表示領域を説明するための一例であり、この形状及び配列に限定する趣旨ではない。
各パターンは、遠方から肉眼あるいは双眼鏡等を用いて視認可能となるように、異なる色や模様を用いて区分けされている。例えば、無変位パターン１６を無地黄色とし、離間変位パターンを無地青色とし、接近変位パターン１９を無地赤色とすることができる。なお、変位の有無のみを確認するのであれば、離間変位パターン１８と接近変位パターン１９とを同一の色や模様としてもよい。

なお、第一表示領域１４は、少なくとも遠方からの地盤変位の確認を行う際の観察側に配置する。例えば、ヘリコプターを用いた観察を行うのであれば、第一表示領域１４をヘリコプターから観察可能となるように上方に設ける。
第二表示部材２２は、地盤Ｇの他の特定部位Ｇ２に立設された第二支柱３０によって軸方向他端部２２ｂを支持された筒状の部材であり、軸方向一端部２２ａ側（延長部）が地盤Ｇ表面に対して並行に延びるように配置されている。第二表示部材２２の軸穴内には第一表示部材１２が、軸方向における第一支柱２８と第二支柱３０の距離変化に応じて進退自在にスライド移動するように挿入されている。
要するに、第二表示部材が第一表示部材に対して進退自在にスライド移動可能に構成されていればよい。例えば、第一及び第二表示部材を帯板状とし、案内レール等により第二表示部材が第一表示部材に対して軸方向（長手方向）に移動するようにしてもよい。

第二表示部材２２は、第一表示領域１４の一部を露出させて目視可能にする複数の表示孔２６を備えた第二表示領域２４を備えている。第二表示領域２４は、表示孔２６から露出した変位パターン２０を遠方から認識しやすいような色や模様とする。例えば、無変位パターン１６が黄色であれば、黄色に着色する等である。また、表示孔２６の大きさは、遠方から肉眼或いは双眼鏡等を用いて視認可能となる大きさとする。
図示するように、本実施形態における表示孔は円形であり、千鳥状の配列となっているが、これは第二表示領域を説明するための一例であり、この形状及び配列に限定する趣旨ではない。
第一表示部材１２と第二表示部材２２は、耐候性及び耐腐食性を備えた材料から構成する。さらに、熱膨張の少ない材料を用いることが好ましい。例えば、プラスチック、ステンレス、メッキを施した鉄等の金属を用いることができる。

確認装置１０により確認できる地盤変位の露出パターンについて説明する。
地盤変位のない（ａ）の状態においては、表示孔２６から無変位パターン１６（露出部）が露出し、離間変位パターン１８（被隠蔽部）及び接近変位パターン１９（被隠蔽部）のいずれもが第二表示領域２４に隠蔽されている状態である。
地盤Ｇが変位して、第一支柱２８が第二支柱３０に対して相対的に離間する方向（矢印Ａ１方向）へ移動すると、離間変位パターン１８が表示孔２６から露出する。逆に、地盤Ｇが変位して、第一支柱２８が第二支柱３０に対して接近する方向（矢印Ａ２方向）へ移動すると、接近変位パターン１９が表示孔２６から露出する。このように、地盤Ｇに変位が生ずると、無変位パターン１６と表示孔２６との位置関係に目視可能なずれが生ずる。従って、地盤変位があったこと及びその方向が遠方からの観察により確認可能となる。

以上のように本実施形態によれば、第一支柱と第二支柱との距離が接近方向又は離間方向へ変位したときに、変位パターンが表示孔に現れるので、少なくとも２方向における地盤変位の有無を目視により確認できる。また、第一支柱の第二支柱に対する相対的な移動方向に応じて異なる変位パターンが表示孔に現れるので、地盤変位の方向を視認により確認できる。また、複数の表示孔から変位パターンが現れるので、遠方からの目視確認が容易である。また、表示孔を複数備えているので、一部の表示孔が落ち葉等に覆われた場合であっても、地盤変位の確認が可能である。
なお、確認装置の２つの支柱（第一支柱２８及び第二支柱３０）のうち、何れか一方を地盤Ｇに固定し、他方を送電用鉄塔等の人工構造物に固定することによっても、地盤の変位を確認できる。また、複数の確認装置１０を、夫々向きを異ならせて配置することにより、任意の方向における地盤変位を確認することができる。

〔第二の実施形態〕
本発明の第二の実施形態について図３に基づいて説明する。図３は、本発明の第二の実施形態に係る地盤変位確認装置の正面図であり、（ａ）は無変位状態を示し、（ｂ）は離間変位状態を示し、（ｃ）は接近変位状態を示す図である。本実施形態に係る地盤変位確認装置は、可撓性のある帯板状の部材をコイルバネ状に形成して第二表示部材とした点に特徴がある。以下、第一の実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
地盤変位確認装置（確認装置４０）は、地盤Ｇの特定部位Ｇ１に一部を固定され且つ第一表示領域４４を備えた第一表示部材４２と、地盤Ｇの特定部位Ｇ１に一部を固定され、他の特定部位Ｇ２に他部を固定され且つ第一表示領域４４を覆う第二表示領域５４を備えた第二表示部材５２と、を備えている。

第一表示部材４２は、地盤Ｇの特定部位Ｇ１に立設された第一支柱５６によって軸方向一端部４２ａを支持された円柱状の部材であり、軸方向他端部４２ｂ側（延長部）が地盤Ｇ表面に対して並行に延びるように配置されている。第一表示部材４２の表面には、地盤Ｇの変位状態を示す第一表示領域４４を備えている。第一表示領域４４は、地盤Ｇが変位してしないことを示す無変位パターン４６と、地盤が変位したことを示す変位パターン４８と、を備えている。無変位パターン４６と変位パターン４８は、隣接してらせん状に描かれている。また、軸方向他端部４２ｂ側には、後述する第二表示部材５２からの脱落を防止するストッパ５０を備えている。
各パターンの色や模様については、第一の実施形態と同様である。

第二表示部材５２は、可撓性のある帯板状の部材をコイルバネ状に形成したものであり、無変位状態においては帯板間に所定の間隙５３ａを有している。第二表示部材５２は、第一支柱５６によって軸方向一端部５２ａ支持され、地盤Ｇの他の特定部位Ｇ２に立設された第二支柱５８によって軸方向他端部５２ｂを支持されている。第二表示部材５２は、地盤Ｇ表面に対して並行に延びるように配置されている。第二表示部材５２の軸穴内には第一表示部材４２が挿入され、軸方向における第一支柱５６と第二支柱５８の距離変化に応じて伸縮する第二表示部材５２の動作を妨げないように遊嵌されている。
第一表示部材４２と第二表示部材５２は、耐候性及び耐腐食性を備えた材料から構成する。さらに、熱膨張の少ない材料を用いることが好ましい。例えば、プラスチック、ステンレス、メッキを施した鉄等の金属を用いることができる。

確認装置４０により確認できる地盤変位の露出パターンについて説明する。
地盤変位のない（ａ）の状態においては、間隙５３ａから無変位パターン４６（露出部）のみが露出し、変位パターン４８（被隠蔽部）が第二表示領域５４に隠蔽されている状態である。
地盤Ｇが変位して、第一支柱５６が第二支柱５８に対して離間する方向（矢印Ｂ１方向）へ移動すると、第二表示部材５２の帯板間が拡開した間隙５３ｂが形成され、露出していた無変位パターン４６の一部が隠蔽され、隠蔽されていた変位パターン４８の一部が帯板間（間隙５３ｂ）から露出する。逆に、地盤Ｇが変位して、第一支柱５６が第二支柱５８に対して接近する方向（矢印Ｂ２方向）へ移動すると、第二表示部材５２の帯板間が接近した間隙５３ｃが形成され、露出していた無変位パターン４６の一部が隠蔽され、隠蔽されていた変位パターン４８の一部が帯板間（間隙５３ｃ）から露出する。また、第一表示領域４４の軸方向他端部４２ｂ側が露出するので、変位パターン４８の一部が連続的に目視可能となる。

このように、地盤Ｇに変位が生ずると、無変位パターン４６と第二表示部材５２との位置関係に目視可能なずれが生ずる。従って、間隙５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ）から露出した第一表示領域４４の状態を遠方から観察することによって、地盤変位の有無を確認することができる。また、軸方向他端部４２ｂ側の変位パターン４８が連続的に露出しているか否かを確認することによって、地盤変位の方向を確認することができる。
なお、第二表示部材に関し、無変位状態において帯板を密着させたコイル状に構成しても良い。この場合、無変位状態においては、第一表示領域の全部が第二表示部材に隠蔽されることとなるので、第二支柱が第一支柱から相対的に離間する方向への地盤変位のみが確認可能となる。従って、第一表示領域の全てを変位パターンとし、第二表示領域には変位パターンと異なるパターンを施せばよい。

以上のように本実施形態によれば、第一支柱と第二支柱との距離が接近方向又は離間方向へ変位したときに、変位パターンが帯板間の間隙に現れるので、少なくとも２方向における地盤変位の有無を目視により確認できる。また、第一支柱の第二支柱に対する相対的な移動方向に応じて、変位パターンの露出状態が変わるので、地盤変位の方向を視認により確認できる。また、複数の間隙（帯板間）から変位パターンが現れるので、遠方からの目視確認が容易であり、一部の間隙が落ち葉等に覆われた場合であっても、地盤変位の確認が可能である。
なお、確認装置の２つの支柱のうち、何れか一方を地盤Ｇに固定し、他方を送電用鉄塔等の人工構造物に固定してもよい。また、複数の確認装置の向きを夫々異ならせて変位を確認したい地盤に配置することにより、任意の方向における地盤変位を確認することができる。

〔第三の実施形態〕
本発明の第三の実施形態について図４及び図５に基づいて説明する。図４は、本実施形態に係る地盤変位確認装置の斜視図である。図５は、本実施形態に係る第一表示部材の斜視図である。本実施形態に係る変位確認装置は、第一表示部材及び第二表示部材を板状にして、第二表示部材が第一表示部材に対して任意の方向に移動可能に構成した点に特徴がある。以下、第一及び第二の実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
地盤変位確認装置（確認装置７０）は、地盤Ｇの特定部位Ｇ１に送電用鉄塔の基礎１００を介して一部を固定され且つ第一表示領域７４を備えた第一表示部材７２と、地盤Ｇの他の特定部位Ｇ２に一部を固定され且つ第一表示領域７４を覆う第二表示領域８４を備えた第二表示部材８２と、を備えている。

第一表示部材７２は板状の部材であり、地盤Ｇの表面に対して並行に延びるように、基礎１００にボルト等の固定部材８８によって固定されている。第一表示部材７２の表面には、地盤Ｇの変位状態を示す第一表示領域７４を備えている。第一表示領域７４は、地盤Ｇが変位してしないことを示す無変位パターン７６と、地盤が変位したことを示す変位パターン７８と、を備えている。
第二表示部材８２は、地盤Ｇの他の特定部位Ｇ２に立設された第二支柱９０によって一部を支持された板状の部材であり、第一表示部材７２の直上に、地盤Ｇの表面に対して並行に延びるように配置されている。第二表示部材８２は、第一表示領域７４の一部を露出させて目視可能にする複数の表示孔８６を備えた第二表示領域８４を備えている。
図５に示すように、無変位パターン７６は表示孔８６と同一の形状であり、第一表示領域７４のうち、無変位パターン７６以外の部位が変位パターン７８となっている。なお、図５に示す各パターン及び表示孔の形状や配列は、本実施形態を説明するための一例であり、この形状及び配列に限定する趣旨ではない。
各パターンの色や模様、材料については第一の実施形態と同様である。

確認装置７０により確認できる地盤変位の露出パターンについて説明する。
地盤変位のない状態においては、表示孔８６から無変位パターン７６（露出部）のみが露出し、変位パターン７８（被隠蔽部）が第二表示領域８４に隠蔽されている状態である。地盤Ｇが任意の方向に変位して、基礎１００と第二支柱９０との位置関係が変化すると、図４に示すように、変位パターン７８が表示孔８６から露出する。このように、地盤Ｇに変位が生ずると、無変位パターン７６と表示孔８６との位置関係に目視可能なずれが生ずる。従って、地盤変位があったことが遠方からの観察により確認可能となる。
さらに、図４は第二支柱９０を固定する地盤Ｇの他の特定部位Ｇ２が図中矢印Ｃ方向に移動したことを示している。このように、表示孔８６における変位パターン７８の露出位置を確認することによって、地盤の変位方向が遠方からの観察により確認可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、第一表示部材及び第二表示部材を板状の部材にて形成し、各表示部材を地盤の異なる部位に固定することにより、第二表示部材が第一表示部材に対して地盤に沿った任意の方向に移動可能に構成したので、地盤に沿った任意の方向における地盤変位を遠方からの観察により確認可能となる。また、第一支柱の第二支柱に対する相対的な移動方向に応じて表示孔に現れる変位パターンの位置が変化するので、地盤変位の方向を視認により確認できる。また、複数の表示孔から変位パターンが現れるので、遠方からの目視確認が容易であり、一部の間隙が落ち葉等に覆われた場合であっても、地盤変位の確認が可能である。

１０…確認装置、１２…第一表示部材、１４…第一表示領域、１６…無変位パターン、１８…離間変位パターン、１９…接近変位パターン、２０…変位パターン、２２…第二表示部材、２４…第二表示領域、２６…表示孔、２８…第一支柱、３０…第二支柱、４０…確認装置、４２…第一表示部材、４４…第一表示領域、４６…無変位パターン、４８…変位パターン、５０…ストッパ、５２…第二表示部材、５３…間隙、５４…第二表示領域、５６…第一支柱、５８…第二支柱、７０…確認装置、７２…第一表示部材、７４…第一表示領域、７６…無変位パターン、７８…変位パターン、８２…第二表示部材、８４…第二表示領域、８６…表示孔、８８…固定部材、９０…第二支柱、１００…基礎、Ｇ…地盤。

Claims (4)

1. 地盤の変位を検知する地盤変位確認装置であって、
   前記地盤の特定部位に一部を固定され且つ第一表示領域を備えた第一表示部材と、
   前記地盤の他の特定部位に一部を固定され且つ前記第一表示領域を覆う第二表示領域を備えた第二表示部材と、を備え、
   前記地盤の特定部位と前記地盤の他の特定部位との間に、少なくとも接近方向、又は／及び、離間方向への地盤変位が発生した際に、前記第二表示領域に対する前記第一表示領域の位置関係に目視可能なずれが発生するように構成したことを特徴とする地盤変位確認装置。
2. 前記第二表示領域は、前記地盤変位が発生していない状態においては前記第一表示領域の少なくとも一部を隠蔽している一方で、前記地盤変位が発生した場合には前記第一の表示領域の被隠蔽部を露出表示させることを特徴とする請求項１記載の地盤変位確認装置。
3. 前記第二表示領域は、前記地盤変位が発生していない状態においては前記第一表示領域の少なくとも一部を露出させている一方で、前記地盤変位が発生した場合には前記第一の表示領域の露出部を隠蔽させることを特徴とする請求項１記載の地盤変位確認装置。
4. 前記第一表示部材は、前記地盤の特定部位に立設された支柱によって一部を支持されると共に前記地盤表面と並行に延びる延長部に前記第一表示領域を設けており、
   前記第二表示部材は、前記地盤の他の特定部位に立設された支柱によって一部を支持されると共に前記地盤表面と並行に延びる延長部に前記第二表示領域を備えており、
   前記第一表示部材の延長部は、前記第二表示部材の延長部によってスライド自在に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の地盤変位確認装置。

Images