JP3821457B2 - 変位検知装置 - Google Patents
変位検知装置Info
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビル、橋梁などの建造物の亀裂、トンネル、道路などの土木構造物の亀裂、岩石の崩落、雪崩、土石流、急斜面などの地山の変動などの変化を、簡単な装置で、かつ、確実に検知するための変位検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、被測定物11の亀裂12を測定したり、変位を検知するためには、図4ないし図7に示すような種々の方法が行われていた。
図4は、亀裂12のある被測定物11に近づいてノギス13を亀裂12に当てて直接亀裂12の亀裂幅dを測定する方法である。
【0003】
図5は、亀裂12の両側の被測定物11に所定間隔で2本の釘14を打ち込んでおき、定期的にこれら2本の釘14の間隔を測定することにより、亀裂12の変化を観察する方法である。
【0004】
図6は、亀裂12の両側の被測定物11に所定間隔で2本のアンカーボルト15を打ち込み、これらのアンカーボルト15にそれぞれ目印17のついた細幅板16を取付け、この2枚の細幅板16が互いに略接しながら移動するように設けたもので、図6と同様に、定期的にこれら2枚の細幅板16に設けられた目印17の間隔から亀裂幅dの変化を測定する方法である。
【0005】
図7は、3次元タイプの変位検知装置である。亀裂12を挟んだ一方側の被測定物11には、X、Y目盛板18とZ目盛板24とがそれぞれ接着などにより取り付けられる。このとき、X、Y目盛板18のX方向目盛19とY方向目盛20、およびZ目盛板24のZ方向目盛25は、それぞれ3次元座標のX、Y、Zの各軸に合わせられる。また、亀裂12を挟んだ他方側の被測定物11には、透明板21と基線板26とがそれぞれ接着などにより取り付けられる。このとき、透明板21のY方向基線22とX方向基線23は、それぞれ前記X方向目盛19とY方向目盛20に向かい合っており、また、基線板26のZ方向基線27は、前記Z方向目盛25に向かい合っている。
そして、Y方向基線22とX方向目盛19とのずれによりX軸方向の変化が測定され、X方向基線23とY方向目盛20とのずれによりY軸方向の変化が測定され、Z方向基線27とZ方向目盛25とのずれによりZ軸方向の変化が測定される。
【0006】
その他、落石検知や土石流の検知には、地盤振動計、地盤変位計、CCDカメラによるパターン認識、シールド線のトリポ効果の利用など種々の方法が採用されていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図4に示す方法は、亀裂12の亀裂幅dをノギス13で直接測定する方法であるから、正確であるが、被測定物11に接近できない危険個所では測定することができない。
【0008】
図5及び図6に示す方法は、ノギス13などによる直接的な測定のみならず、望遠鏡、双眼鏡、写真などによる間接的な測定もできるので、被測定物11に接近できない場合に利用される。
しかし、釘14、アンカーボルト15、細幅板16などの設置方法が不安定であるとともに、望遠鏡、双眼鏡、写真などによる間接的な測定では、読取り方法が不安定であり、誤差も大きいという問題を有する。
【0009】
図7に示す3次元タイプの方法は、X、Y目盛板18、透明板21、Z目盛板24、基線板26をコンクリートなどの被測定物11に直接接着するタイプなので、接着しにくかったり、剥がれたりして使いにくく、また、透明板21とX、Y目盛板18とのずれが読み取りにくく、また、写真撮影の場合には、X方向目盛19、Y方向目盛20、Z方向目盛25とY方向基線22、X方向基線23、Z方向基線27の関係が鮮明に写らない、などの問題を有する。
【0010】
また、落石検知や土石流を検知するための地盤振動計、地盤変位計、CCDカメラによるパターン認識、シールド線のトリポ効果の利用などの方法は、故障しやすいこと、寿命が短いこと、誤動作しやすいこと、装置が複雑で高価であることなどの問題があった。
【0011】
本発明は、亀裂の変化や土石の変位などに機械的に確実に動作し、しかも、電気信号としても確実に検知できる変位検知装置を提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本体30の一端部に、ヒューズ管34の両端部を支持するヒューズホルダー33を設け、前記ヒューズ管34の保護管36部分に略直交して係止具39を係止し、前記ヒューズホルダー33側に一方のワイヤ40を連結し、前記係止具39側に他方のワイヤ48を連結してなり、前記ワイヤ40、48間の引っ張り方向の変位によるヒューズ管34の破壊により被測定物11の変位を検知するようにしたことを特徴とする変位検知装置である。
【0013】
以上のように構成された本発明の変位検知装置10は、一方側のワイヤ40または48を、固定物46に固定し、他方側のワイヤ48または40を被測定物11に連結し、緩みがないように張設する。
ここで、何らかの原因で被測定物11が動き出したり、亀裂12が大きくなったりすると、両ワイヤ40、48により互いに伸びる方向に引っ張られ、係止具39により保護管36に負荷がかかる。被測定物11の動きや亀裂12が次第に大きくなり、保護管36がその破壊限度を超えて破壊する。すると、ヒユーズ35が断線して、リード線42により、管理所、無線発信室などの検知装置に異常が発生したことが検知される。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図1、図2及び図3により説明する。
30は、筒形の本体で、この筒形の本体30の両端部は、蓋31で密封されている。これらの筒形の本体30と蓋31は、アルミニウム、鉄、ステンレススチール、プラスチックなどのように、硬質で、経年変形の少ない材料が用いられる。また、図示例では、全体の形状が長さ230mm、外径80mmの円筒形をなしている。
【0015】
前記一方の蓋31(図1の左側)には、アイボルト41が螺着され、このアイボルト41に、被測定物11又は固定物46に固定するワイヤ40が連結されている。また、この一方の蓋31の内側には、絶縁板32を介してヒューズホルダー33が取り付けられている。このヒューズホルダー33は、導電性とばね性を有する左右一対のヒューズ管保持部44からなり、透明ガラスなどの絶縁性と脆性を有する保護管36にヒューズ35を封入したヒューズ管34を嵌め込むことにより、両端の端子部37がヒューズ管保持部44に電気的に接続されてリード線42により外部へ導出されるとともに、他方側のワイヤ48による引っ張り力で保護管36が破壊するまで十分に保持するようになっている。
【0016】
前記ヒューズ管34は、その保護管36の略中心部にワイヤリング39を掛けた後、ヒューズ管34をヒューズホルダー33のヒューズ管保持部44に嵌め込み、一方の蓋31で本体30に固定する。前記ワイヤリング39には、ワイヤ48が連結され、他方側の蓋31(図1の右側)の貫通孔45から導出される。保護管36の略中心部にワイヤリング39が掛けられている状態を保持するため、この他方側の蓋31を本体30に固定する前に、電気的絶縁性と耐水性を有し、機械的強度のできるだけ小さな位置保持材38、例えば、ポリウレタンの発砲樹脂を充填して固める。これにより、本発明の変位検知装置10を搬送したり、設置したときにワイヤリング39が位置ずれを生ずるのを防止している。
このように、位置保持材38でワイヤリング39の位置を保持した状態で、貫通孔45からワイヤの一端を導出し、他方の蓋31を本体30に固定して、本発明の変位検知装置10が組み立てられる。43は、持ち運びの際の把手である。
【0017】
以上のように構成された本発明の変位検知装置10は、図2に示すように、一方側のワイヤ40を、樹木その他の固定物46に固定し、他方側のワイヤ48を岩、その他の被測定物11に、アンカーボルト47などにより連結する。両端のワイヤ40、48には、緩みがないように張設される。このとき、両ワイヤ40、48による引っ張り力で保護管36が破壊することのないようにセットする。また、リード線42は、管理所、無線発信室などの検知装置に接続される。
【0018】
ここで、何らかの原因で被測定物11が動き出したり、亀裂12が大きくなったりすると、両ワイヤ40、48により互いに伸びる方向に引っ張られ、ワイヤリング39により保護管36に負荷がかかる。被測定物11の動きや亀裂12が次第に大きくなり、保護管36がその破壊限度を超えて破壊する。すると、ヒユーズ35が断線して、リード線42により、管理所、無線発信室などの検知装置に異常が発生したことが検知される。
【0019】
前記実施例では、保護管36は、絶縁性と脆性を有するガラス管からなる場合を例としたが、これに限られるものではなく、折れ、座屈、剪断、破壊が容易で、絶縁性と脆性を有するな物であれば、ガラス以外の陶磁器、プラスチックなどであってもよい。また、この保護管36は、ヒューズ35との間に絶縁材を介在して電気的に絶縁した状態に構成すれば、脆性な導電性材料であってもよい。
【0020】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、ヒューズ管34の保護管36部分に略直交して係止具39を係止し、ヒューズホルダー33側に一方のワイヤ40を連結し、係止具39側に他方のワイヤ48を連結してなり、ワイヤ40、48間の引っ張り方向の変位によるヒューズ管34の破壊により被測定物11の変位を検知するようにしたので、保護管36部分の破壊で機械的応力を検知するだけでなく、同時に、ヒューズ35の断線で電気的信号を検知することができるものである。したがって、亀裂12の変化や被測定物11の変位を確実に認識することができる。
【0021】
ヒューズ35は、保護管36で保護されたヒューズ管34を用いたので、安価で、取付けが簡単であるのみならず、長期間の設置による腐食がなく、長期間の信頼性を保証することができ、しかも、装置全体の形状をコンパクトに構成できる。
【0022】
ヒューズホルダー33と、ヒューズ管34と、係止具39とを電気的絶縁性と耐水性を有し、機械的強度のできるだけ小さな樹脂からなる位置保持材38により一体に保持したので、本体30が外気にさらされ、本体30内部に水やガスなどが浸入しても、故障から保護でき、誤作動をすることから防止できる。
【0023】
岩石の崩落、雪崩、土石流、急斜面などの地山の変動などの変化のみならず、ビル、橋梁などの建造物の亀裂、トンネル、道路などの土木構造物の亀裂の変化などの広範囲な検知に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による変位検知装置の一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明による変位検知装置を落石検知に利用した場合の説明図である。
【図3】本発明による変位検知装置に用いられるヒューズホルダー33の一実施例を示す斜視図である。
【図4】ノギス13による従来の直接測定方法の説明図である。
【図5】釘14を用いた従来の測定方法の説明図である。
【図6】アンカーボルト15と細幅板16を用いた従来の測定方法の説明図である。
【図7】従来の3次元測定方法の説明図である。
【符号の説明】
10…本発明による変位検知装置、11…被測定物、12…亀裂、13…ノギス、14…釘、15…アンカーボルト、16…細幅板、17…目印、18…X、Y目盛板、19…X方向目盛、20…Y方向目盛、21…透明板、22…Y方向基線、23…X方向基線、24…Z目盛板、25…Z方向目盛、26…基線板、27…Z方向基線、30…筒形の本体、31…蓋、32…絶縁板、33…ヒューズホルダー、34…ヒューズ管、35…ヒューズ、36…保護管、37…端子部、38…位置保持材、39…ワイヤリングなどの係止具、40…ワイヤ、41…アイボルト、42…リード線、43…把手、44…ヒューズ管保持部、45…貫通孔、46…固定物、47…アンカーボルト、48…ワイヤ、49…隙間。
Claims (3)
- 本体30の一端部に、ヒューズ管34を支持するヒューズホルダー33を設け、前記ヒューズ管34の保護管36部分に係止具39を係止し、前記ヒューズホルダー33側に一方のワイヤ40を連結し、前記係止具39側に他方のワイヤ48を連結してなり、前記両ワイヤ40、48間の引っ張り方向の変位によるヒューズ管34の破壊とヒューズ35の断線により被測定物11の変位を検知するようにしたことを特徴とする変位検知装置。
- 筒形の本体30の一端部に固定した蓋31に、ヒューズ管34の両端部の端子部37の部分を支持し、かつ、このヒューズ管34の保護管36部分に隙間49を有するヒューズホルダー33を設け、このヒューズ管34のヒューズ35にリード線42を接続して本体30の外部に導出し、前記隙間49に臨ませられた前記ヒューズ管34の保護管36部分に、略直交してワイヤリングからなる係止具39を係止し、前記ヒューズホルダー33側に一方のワイヤ40を連結し、前記係止具39側に他方のワイヤ48を連結してなり、前記両ワイヤ40、48間の引っ張り方向の変位によるヒューズ管34の破壊により被測定物11の変位を検知するようにしたことを特徴とする変位検知装置。
- ヒューズホルダー33と、ヒューズ管34と、係止具39とを電気的絶縁性と耐水性を有し、機械的強度のできるだけ小さな樹脂からなる位置保持材38により一体に固めてなることを特徴とする請求項1または2記載の変位検知装置。
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