JP3038746U - 超音波トンネル構造監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トンネル構造の変化を監視するために、トンネ
ルを構成しているコンクリート層の亀裂、構造の変化、
異常、危険性等を常時、監視し、警報することである。 【解決手段】 トンネルを構成しているコンクリート層
の内側外面の任意箇所に複数個の超音波送信素子と超音
波受信素子とを設け、常時、トンネルの構造変化、異
変、危険性等を監視、警報するために、超音波送信部、
コンピュータ部、増幅部、表示部、警報部等を設けたこ
とある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、トンネル構造の監視に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、トンネルを構成しているコンクリート層の構造、並びにコンクリートの 外面に密接している岩石群の変化を監視する装置又は、システムでトンネルの内 面に常時、超音波連続送信波を応用した超音波送受信装置でトンネル構造の監視 システムは提供されていない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

常時、トンネルを構成しているコンクリート層の構造変化とこのコンクリート の外面に密接している岩石群との構造変化による危険性を広い面積にわたり監視 することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、トンネルを構成しているコンクリート層の内側外 面の任意箇所に複数個の超音波送信用の超音波素子から成る送信素子群と超音波 受信用の超音波受信素子から成る受信素子群と超音波送信部を設け、トンネルを 構成しているコンクリート層内を伝送している超音波送信波による反射波に関係 するコンピュータ部、記録部、警報部とを設けたことである。

【０００５】

【考案の実施の形態】

考案の実施の形態を実施例にもとずき図面を参照して説明する。 図１において、トンネルを構成しているコンクリート層Ａの内側外面Ｂに超音 波送信用の超音波送信素子１と任意距離をおいて、超音波受信用の超音波受信素 子２と３と超音波送信部６を設け、コンクリート層Ａの外側外面Ｃに岩石群Ｄが 密接していて、図２に示す様に超音波送信素子１から送信した超音波がコンクリ ート層Ａの内部を内側外面Ｂと外側外面Ｃ間を反射して超音波受信素子２と３と で反射波として受信される。

【０００６】 図３は、トンネルのコンクリート層Ａの内側外面Ｂに広範囲に超音波送信素子 １、１ａ、１ｂ等から成る送信素子群と超音波受信素子２、２ａ、２ｂ、３、３ ａ、３ｂ、等から成る受信素子群との一展開例を示し、常時、トンネルを構成し ているコンクリート層Ａ内部を伝送している反射波ａ、ｂを各超音波受信素子２ 、２ａ、２ｂ、３、３ａ、３ｂ等で受信される状態の一例として、受信素子２ａ で受信した反射波の波形群を図４に、合成波を図５に示す。 反射波ａは、反射波ｂより超音波送信素子１、１ａ、１ｂと超音波受素子２，２ ａ、２ｂ、３、３ａ、３ｂ間の短距離の伝送により、受信時の電圧値が高い値に 成り、合成波は図５に示した様な波形になる。

【０００７】 反射波は受信素子群からそれぞれに、図７に示した増幅部の増幅器４、４ａ、 ４ｂ、５、５ａ、５ｂ等で増幅されて、コンピュータ７に入力される。 超音波送信素子１、１ａ、１ｂ等からの超音波送信波による反射波ａ、ｂとの 合成波はトンネルを構成しているコンクリート層Ａの構造が、若し、岩石群Ｄの 変形による圧力よつて、図６に示す様に亀裂Ｅが発生すれば、反射波ａ、ｂの合 成波が図７に示した様に、常時、受信している反射波の合成波とは異なるので、 図８に示すコンピュータ７に入力され、コンピュータ７で数値的に分析されて、 警報部１０が動作してトンネルの構成しているコンクリート層Ａの異常箇所又は 、範囲と危険性を知ることが出来る。

【０００８】 図８に示した超音波送信用の超音波送信部６は、超音波送信用の超音波送信素 子１、１ａ、１ｂ等に超音波送信電力を供給している。 また、表示部８は、常時、超音波群からの各反射波の合成波形及び電圧値を表 示し一目でトンネルのを構成しているコンクリート層Ａの構造変化を監視するこ とが出来、記録計９で、常時、各超音波の反射波の合成波、電圧値、日時が記録 される。

【０００９】

【考案の効果】

以上の構成により、常時、広範囲における超音波連続波の反射波による監視シ ステムにより、コンクリート層の構造の変化によるトンネルの危険性を事前に判 明し、その危険性の箇所又は、範囲を各超音波受信素子から成る受信素子群で判 明ガ出来る。

【００１０】 またトンネルを構成しているコンクリート層の外側外面に密接している、岩石 群の圧力による変形、亀裂の発生や水分がコンクリート層の外側外面上に多量に 層貯水したり、、コンクリート層に浸透した場合いは、超音波の反射波の合成波 が常時の合成波形と異なることでトンネルの異変が判明する。

【図面の簡単な説明】

【図１】超音波送信素子と超音波受信素子と超音波部を
コンクリート層の内側外面に設け、トンネルを構成して
いるコンクリート層と密接している岩石群との断面図で
ある。

【図２】トンネルを構成しているコンクリート層内部の
超音波反射波の伝送状態を示す断面図である。

【図３】コンクリート層の内側外面に複数個の超音波送
信素子群と超音波受信素子群と超音波の反射波方向を示
した展開図である。

【図４】超音波受信素子２ａで受信した超音波の反射波
ａ、ｂの波形図である。

【図５】図４に示した超音波の反射波ａ、ｂの波形の合
成波形図である。

【図６】トンネルを構成しているコンクリート層に亀裂
が出来た時の断面図である。

【図７】コンクリート層に亀裂が出来た時の超音波反射
波の受信波形図である。

【図８】超音波送信部、超音波送信素子群、超音波受信
素子群、増幅部、コンピュータ部、表示部、警報部等の
ブロツク・ダイアグラム図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ 超音波送信素子 １０ 警報
部 ２、２ａ、２ｂ 超音波受信素子 Ａ コン
クリート層 ３、３ａ、３ｂ 超音波受信素子 Ｂ 内側
外面 ４、４ａ、４ｂ 増幅器 Ｃ 外側
外面 ５、５ａ、５ｂ 増幅器 Ｄ 岩石
群 ６ 超音波送信部 Ｅ 亀裂 ７ コンピュータ部 ａ 反射
波 ８ 表示部 ｂ 反射
波 ９ 記録部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】トンネルを構成しているコンクリート層の
   内側外面の任意箇所に複数個の超音波連続送信用の超音
   波送信素子から成る送信素子群と超音波受信用の超音波
   受信素子から成る受信素子群と超音波送信部を設け、ト
   ンネルを構成しているコンクリート層内を伝送している
   超音波送信波による反射波に関係するコンピュータ分析
   部、記録部、警報部とから成る監視装置を設けたことを
   特徴とした超音波トンネル構造監視システム。