JP4248724B2 - 光ファイバセンサの設置方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、崩壊の可能性のある不安定地層や、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁等である監視対象物の変位や変形を光により監視する光ファイバセンサの設置方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、岩盤崩壊や土砂崩れ等の防災管理は、これら岩盤崩壊、土砂崩れ等の発生する可能性の高い領域（以下「監視対象領域」）の巡視等を頻繁に行って状況を把握するといった対策が従来から採られているが、これでは、巡視そのものが危険であること、移動に時間が掛かるため情報の伝達が遅く警報の発報までに時間が掛かること等、不都合が多い。このため、近年では、安全かつ迅速な監視を行える技術として、電気式の各種センサを用いたものが一般的になっている。前記電気式センサとしては、例えば、歪み計、傾斜計、地震計、土圧計、伸縮計（歪み計あるいは差動トランス式センサを応用したもの）等であり、監視対象領域に設置した電気センサと、監視対象領域から離れた安全な場所に設置した監視所との間を電気的に接続することで、監視所にて監視対象領域の監視を安全に行える監視システムを構築できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記電気式センサでは、以下のような問題点がある。
すなわち、
（１）落雷等による誘導電流や、付近の土木工事によって発生する振動等の外部撹乱要因の影響を受けやすく、故障しやすい、
（２）設置位置近傍のポイント観測にすぎず、また単品コストが高いため、広大な監視対象領域をくまなく監視するには多数設置を余儀無くされ、コストが上昇する、また、設置も簡単では無く、手間がかかる、
（３）電源を必要とするため、設置場所が電源を確保できる場所に限定される、
（４）前記（３）に鑑みて、バッテリーを搭載するとなると、重くなり、搬送性が低下する、
（５）データ伝送速度が（光よりも）遅いため、多数のセンサのデータを処理するには手間と時間が掛かる、
（６）通電部等、使用部品には金属部品が多く、これら金属部品の耐食性に鑑みて製品寿命が比較的短いため、長期の設置には向かない
等がある。
また、防災のために監視設備の設置を特に必要とする地域は、山間部等の気象変化の激しい地域であることが多く、このような監視対象領域では、特に前記（１）の落雷による誘導電流や、（６）の製品寿命等の問題点が顕著となる。
【０００４】
ところで、近年、光ファイバ長手方向の連続的な光損失分布を観測する方法として、光ファイバの後方散乱現象の一つであるレイリー散乱光の強度が光ファイバの光損失に依存することを利用した手法が開発、実用化され、様々なセンシングの用途に応用されつつある。しかし、河川堤防等の各種堤体、地盤斜面、岩盤、橋梁（道路や鉄道の高架等も含む）等の建造物等の変位や変形を効率的に計測できる光ファイバセンサは少ない。すなわち、光ファイバセンサは、河川堤防等の各種堤体、地盤斜面、岩盤、橋梁等の建造物等の監視対象物に対する取り付け等の施工性に優れるとともに、監視対象物の変位や変形を光ファイバの曲げや破断に効率良く作用させる構造であることが求められており、このような条件を満たす適当なものが無かった。さらには、低コスト化の要求もあり、これら条件を満たす光ファイバセンサの開発が必要であった。
レイリー散乱光の損失を観測することによって監視対象物の変位を検出する光ファイバセンサとしては、監視対象物間の相対変位、あるいは、この監視対象物の変位監視の基準位置となる安定地盤等である監視基準物と監視対象物との間の相対変位を光ファイバの変形力として作用させて、この光ファイバに曲げ等の変形や破断を生じさせる構成のものがある。しかしながら、このような光ファイバセンサは、一対の監視対象物の両方、あるいは監視基準物と監視対象物の両方にわたって組み立てる必要があるため、例えば、地盤斜面や岩盤等のように表面の凹凸が激しい箇所に組み立てることが非常に困難であり、これが普及の妨げになっていた。橋梁、高架、建物等の各種人工構造物に対する設置でも、取付面の状態や、さまざま突起物の存在等により設置が困難あるいは不可能なケースが多々生じていた。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、取付対象物の表面の状態、形状等に幅広く対応して、目的位置への光ファイバセンサの設置を可能とし、しかも設置作業性を向上できる光ファイバセンサの設置方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の設置方法を適用する光ファイバセンサは、崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁などの人工構造物等である監視対象物からなる一対の取付対象物に対して、あるいは、安定岩盤等からなる監視基準物と前記監視対象物とからなる一対の取付対象物に対して個別のセンサ固定板によって別々に取り付けられる一対のセンサブロックを備え、各センサブロックに設けられた光ファイバ押圧部が両取付対象物が存在する監視対象領域に布設された光ファイバの長手方向の異なる位置に配置され、前記取付対象物間の相対変位によって両センサブロック間が相対変位することで、各センサブロックの光ファイバ押圧部が前記光ファイバを両側から逆向きに押圧して該光ファイバに曲げ等の変形や破断等を生じさせる構成のものである。
【０００７】
前記光ファイバセンサは、光ファイバを光パルス試験器に接続し、光ファイバセンサの設置箇所の異常、すなわち、崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁などの人工構造物等である監視対象物の変位や変形の発生を監視する（異常の監視）。前記異常の監視は、光ファイバセンサに組み込まれている光ファイバに、曲げ変形、あるいは該光ファイバの弾性限度を超える曲げによって生じた破断を生じたことを検出することでなされる。監視対象物の変位や変形に伴い複数のセンサブロック間に相対変位が生じると、複数の押圧片間で光ファイバに曲げ変形が与えられる。光ファイバの曲げ変形や破断は、光パルス試験器から光ファイバへの入射光の戻り光の観測結果から検出することができる。光パルス試験器は、光ファイバに対して試験光の入射と戻り光の観測とを行う（光試験）。
【０００８】
周知の通り、光ファイバに光を入射すると、当該光ファイバの破断箇所やコネクタ接続箇所でのフレネル反射光や、光ファイバの密度等の微小な不均一による光の散乱（レイリー散乱）によって生じた後方散乱光が光ファイバの入射端に戻ってくることが知られており、光パルス試験器（いわゆるＯＴＤＲ）から光ファイバへ試験光を入射してから戻り光を受光するまでの時間（以下、「戻り時間」）を計測することで、破断点の位置（光パルス試験器からの距離）を把握できる。光ファイバからは、通常、レイリー散乱光の後方散乱光等の光ファイバ固有の光散乱等による戻り光のみが観測されるが、例えば、この光ファイバが破断すると、光パルス試験器から破断点までのレイリー散乱光の後方散乱光と、破断点からの強いフレネル反射光とが光パルス試験器にて観測され、破断点以後の光ファイバからのレイリー散乱光の後方散乱光が観測されなくなる。これにより、光ファイバの破断が検出されるとともに、フレネル反射光の戻り光の戻り時間から破断点の位置を把握することができる。光ファイバが破断されなくても、光ファイバが変形する場合、例えば、光ファイバが急激に折り曲げられ、この折れ曲がり箇所での光損失の増大を観測することで、折れ曲がり箇所を検出することが可能である。また、光ファイバの断面方向への潰れ等によっても、光損失が増大が観測される。すなわち、光パルス試験器にて戻り光の強度が急変化が観測される箇所（光パルス試験器への戻り光の戻り時間）から、光ファイバの折れ曲がり等の変形箇所の存在や、その位置を把握できる。
【０００９】
本発明に係る光ファイバセンサは、崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁などの人工構造物等である監視対象物の変位や変形の発生によって、光ファイバに曲げ変形や破断を生じさせる。したがって、光パルス試験器により、前記光ファイバの曲げ変形や破断等を検出することで、監視対象物の変位や変形等を検出することができる。光ファイバの曲げ変形や破断は、光ファイバの破断点からのフレネル反射光の観測や、損失増大の観測によって検出される。
【００１０】
例えば、光ファイバセンサの光ファイバが破断して、破断点からのフレネル反射光が観測されたり、折れ曲がり箇所等での損失増大が観測されたり、破断点以後の光ファイバからの戻り光が観測されなくなると、この光ファイバセンサを設置した監視対象物の変位、変形、崩壊等が検出される。また、光ファイバに複数の光ファイバセンサを設置した場合や、光ファイバセンサが設置された光ファイバを光パルス試験器に複数本接続した場合には、フレネル反射光の戻り時間等から、光ファイバセンサ毎に、光ファイバの曲げ変形位置を把握することも可能であり、これにより、監視対象物の変位、変形、崩壊等の発生位置を把握することが可能である。破断点における破断された光ファイバの断面形状によっては、充分な強度のフレネル反射光が発生しないことがあるが、破断点以後の光ファイバからの戻り光の有無や、損失増大等をも観測することで、破断点の有無や、光ファイバ変形箇所の有無を確実に把握できる。
このように、本発明に係る光ファイバセンサでは、光ファイバの曲げ変形箇所や破断箇所等を検出することで、監視対象物の変位、変形、崩壊等の発生を検出でき、しかも、光パルス試験器への戻り光の戻り時間等から光ファイバの曲げ変形箇所や破断箇所等の位置を計測することで、変位、変形、崩壊等の発生箇所を把握できる。
【００１１】
ところで、本発明に光ファイバセンサでは、一対のセンサブロックを、一対の監視対象物、あるいは、安定岩盤等からなる監視基準物と監視対象物とに対して個別に取り付けるとともに、各センサブロックに設けた光ファイバ押圧部を光ファイバの長手方向の異なる位置に配置した構成であり、監視対象物と一体的に変位したセンサブロックの光ファイバ押圧部によって光ファイバが両側から逆向きに押圧されることで、当初曲げ等の変形が与えられていない光ファイバに曲げ等の変形や破断を生じさせるようになっている。つまり、光ファイバは、当初、曲げ等の変形が与えられていない直線状にセットされ、この状態では、光試験の結果、当該光ファイバセンサにおける光ファイバの曲げ等の変形を示す損失増大やフレネル反射光は観測されない。光ファイバ監視対象物の変位に伴って変位した一方または両方のセンサブロックの光ファイバ押圧部が光ファイバを側方から押圧すると、光ファイバの長手方向に隣り合う光ファイバ押圧部によって光ファイバが逆向きに押圧されることになり、光ファイバ押圧部間で光ファイバに曲げ等の変形や破断が生じる。
【００１２】
このような構成の光ファイバセンサでは、監視対象物や監視基準物に対してセンサブロックを取り付けるにしても、各センサブロックの光ファイバ押圧部を、光ファイバに対して曲げ等の変形や破断を生じさせることができる位置に配置する必要がある（条件１）。例えば、光ファイバの長手方向の異なる位置に配置された光ファイバ押圧部間の離間距離が大きすぎれば光ファイバに曲げ等の変形や破断を生じさせることができない。また、各センサブロックの光ファイバ押圧部によって光ファイバに曲げ等の変形や破断を確実に生じさせるには、単に光ファイバ長手方向での各光ファイバ押圧部の配置位置の調整のみならず、監視対象物の変位に伴う光ファイバ押圧部の変位方向が、当初直線状になっている光ファイバにほぼ垂直になる必要がある（条件２）。条件１に対応するには、光ファイバ長手方向でのセンサブロック間の離間距離を適切に設定する必要がある。条件２に対応するには、例えば、監視対象物同士間あるいは監視基準物と監視対象物との間の離間方向の変位の監視では、監視対象物の変位方向に沿って両センサブロックを配置し、監視対象物間あるいは監視基準物と監視対象物との間のせん断方向の変位の監視では、監視対象物の変位方向に対して垂直となるように両センサブロックを配置する必要がある。
【００１３】
本発明では、監視対象物や監視基準物の表面の起伏や凹凸、突起物の存在等に対応して、監視対象物や監視基準物である一対の取付対象物に対する各センサブロックの設置を効率良く行え、しかも、センサブロックの光ファイバ押圧部間の相対位置関係等をも容易に位置決めあるいは設定できる光ファイバセンサの設置方法を提案する。
請求項１記載の発明は、崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁などの人工構造物等である監視対象物からなる一対の取付対象物に対して、あるいは、安定岩盤等からなる監視基準物と前記監視対象物とからなる一対の取付対象物に対して個別のセンサ固定板によって別々に取り付けられる一対のセンサブロックを備え、各センサブロックに設けられた光ファイバ押圧部が両取付対象物が存在する監視対象領域に布設された光ファイバの長手方向の異なる位置に配置され、前記取付対象物間の相対変位によって両センサブロック間が相対変位することで、各センサブロックの光ファイバ押圧部が前記光ファイバを両側から逆向きに押圧して該光ファイバに曲げ等の変形や破断等を生じさせる光ファイバセンサの設置方法であって、前記各センサブロックの前記センサ固定板をレベル出し部材に対して固定することで各センサ固定板間を位置決めし、この状態を維持したまま、各センサブロックを取り付ける目的の取付対象物に打ち込まれたアンカーに前記センサ固定板を挿入するセンサ固定板挿入工程と、このセンサ固定板挿入工程の完了後、各センサブロックの前記センサ固定板に突出量可変に設けられたレベル調整部材を前記取付対象物に突き当てて各センサ固定板を前記アンカーに対して固定するレベル調整工程と、このレベル調整工程の完了後、各センサブロックから前記レベル出しブロックを取り外し、各センサ固定板にセンサブロックを組み立てるセンサ組立工程とを備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁などの人工構造物等である監視対象物からなる一対の取付対象物に対して、あるいは、安定岩盤等からなる監視基準物と前記監視対象物とからなる一対の取付対象物に対して個別のセンサ固定板によって別々に取り付けられる一対のセンサブロックを備え、各センサブロックに設けられた光ファイバ押圧部が両取付対象物が存在する監視対象領域に布設された光ファイバの長手方向の異なる位置に配置され、前記取付対象物間の相対変位によって両センサブロック間が相対変位することで、各センサブロックの光ファイバ押圧部が前記光ファイバを両側から逆向きに押圧して該光ファイバに曲げ等の変形や破断等を生じさせる光ファイバセンサの設置方法であって、前記各センサブロックの前記センサ固定板をレベル出し部材に対して固定することで各センサ固定板間を位置決めし、この状態を維持したまま、各センサブロックを取り付ける目的の取付対象物に打ち込まれたアンカーに前記センサ固定板を挿入するセンサ固定板挿入工程と、このセンサ固定板挿入工程の完了後、各センサブロックの前記センサ固定板に突出量可変に設けられたレベル調整部材を、前記アンカーに固定したレベル調整補助部品に突き当てて各センサ固定板を前記アンカーに対して固定するレベル調整工程と、このレベル調整工程の完了後、各センサブロックから前記レベル出しブロックを取り外し、各センサ固定板にセンサブロックを組み立てるセンサ組立工程とを備えることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁などの人工構造物等である監視対象物からなる一対の取付対象物に対して、あるいは、安定岩盤等からなる監視基準物と前記監視対象物とからなる一対の取付対象物に対して個別のセンサ固定板によって別々に取り付けられる一対のセンサブロックを備え、各センサブロックに設けられた光ファイバ押圧部が両取付対象物が存在する監視対象領域に布設された光ファイバの長手方向の異なる位置に配置され、前記取付対象物間の相対変位によって両センサブロック間が相対変位することで、各センサブロックの光ファイバ押圧部が前記光ファイバを両側から逆向きに押圧して該光ファイバに曲げ等の変形や破断等を生じさせる光ファイバセンサの設置方法であって、前記各センサブロックの前記光ファイバ押圧部を位置決めロッドの長手方向の異なる位置に、該該位置決めロッド回りに固定向き可変に取り付け、各光ファイバ押圧部に対して固定したマーキング治具をそれぞれ取付対象物の表面に接近または当接させて各光ファイバ押圧部を前記位置決めロッドに固定するとともに、アンカーの打ち込み位置を前記取付対象物にマーキングするマーキング工程と、前記アンカー打ち込み位置に打ち込んだアンカーの前記取付対象物から突出された部分に対して、前記光ファイバ押圧部に固定された前記センサ固定板を、各光ファイバ押圧部の前記位置決めロッドに対する固定状態を維持したままそれぞれ挿入するセンサ固定板挿入工程と、このセンサ固定板挿入工程の完了後、各センサ固定板に突出量可変に設けられたレベル調整部材を前記取付対象物に突き当ててセンサ固定板を前記アンカーに対して固定するレベル調整工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を説明する。
まず、この実施形態の設置方法を適用する光ファイバセンサ並びに該光ファイバセンサを用いた光監視システムを説明する。この光ファイバセンサ並びに光監視システムは、地山斜面に存在する岩盤（不安定地層）の崩壊監視システムへの適用例である。
図１において、符号１は光監視システム、２は岩盤、３は亀裂、４は光パルス試験器（図１中「ＯＴＤＲ」）、５は制御装置、６は光ファイバケーブル、７は監視ユニット、８は監視所、９はクロージャ、１０は斜面、１１は光ファイバセンサである。
【００１６】
図１の光監視システム１では、監視対象物の一例として、地山斜面１０に存在する岩盤２を例示しており、この岩盤２の崩壊の危険のある斜面１０（以下「監視対象領域」）に張り巡らすようにして布設した光ファイバケーブル６の長手方向複数箇所には光ファイバセンサ１１が設置されている。この光ファイバケーブル６に設置される光ファイバセンサ１１の設置位置は、岩盤２の崩壊の可能性の高い箇所、例えば、図１中亀裂３が存在する箇所等である。なお、光ファイバケーブル６は、請求項１、２、３記載の「光ファイバ」に相当する。
光ファイバセンサ１１は、岩盤２の局所的な変位や変形により、光ファイバケーブル６に曲げ変形を生じさせるようになっている。そして、岩盤２の局所的な変位や変形により光ファイバケーブル６に生じた曲げ変形箇所を、光ファイバケーブル６内蔵の光ファイバ６ｂ（図２参照。光ファイバ心線等）を介してこの光ファイバ６ｂに接続された光パルス試験器４からの試験光の入射・戻り光の観測による光試験で検出することで、岩盤２の局所的な変位や変形が検出される。
【００１７】
図２は光ファイバケーブル６の断面構造の一例を示す。図２に示すように、光ファイバケーブル６は断面円形であり、ポリエチレン等からなる樹脂製外部シース６ａの中央部に２本の光ファイバ６ｂを収納し、この光ファイバ６ｂの対向する両側に抗張力体６ｃとして鋼線を収納した構成になっている。前記光ファイバ６ｂおよび抗張力体６ｃは、いずれも外部シース６ａの樹脂内に固定されており、特に樹脂中に埋設一体化することが好ましい。光ファイバケーブルとしては公知のもので良く、各種構成が採用可能であるが、いずれにしても、シースやケーブル内部に設けられた保護材等によって光ファイバ６ｂを拘束力を以って押え込んだものを採用することが好ましい。但し、光ファイバケーブルとしては、後述する光ファイバセンサ１１の構造に鑑みて監視対象物の多様な変位方向に対応するには、曲げ方向性の無いものがより好ましく、例えば平形断面のもの等よりも、断面円形のものを採用することが曲げ方向性の無いものがより好ましい。
光ファイバ６ｂとしては、例えば、コア径数μｍ〜１０μｍ程度、径１２５μｍのシングルモード光ファイバが採用される。また、光パルス試験器４であるＯＴＤＲとしては、例えば、試験光波長１３１０ｎｍ、パルス幅１０ｎｓ以上（出来るだけ細かく）、空間分解能２ｍ以上（出来るだけ短く）の高分解能形のものを採用する。
なお、前記光ファイバ６ｂも、請求項１、２、３記載の「光ファイバ」に相当する。
【００１８】
図１において、光ファイバケーブル６は複数の監視対象領域（斜面１０）にわたってループ状に布設されている。監視対象領域近傍には、この監視対象領域から離れた安全な場所に設置された監視所８から光ファイバケーブル１２が布設され、光ファイバケーブル６の長手方向両端は、前記光ファイバケーブル１２の途中に設けられたクロージャ９に引き込まれており、このクロージャ９にて光ファイバケーブル６の光ファイバ６ｂが光ファイバケーブル１２側の光線路（光ファイバ心線等）に対して分岐接続されている。前記光ファイバケーブル１２は、監視所８内に設置された光スイッチ１３を介して光パルス試験器４に対して接続されているので、光ファイバケーブル６の光ファイバ６ｂは、クロージャ９にて光ファイバケーブル１２側の光線路と接続することで、この光ファイバケーブル１２を介して光パルス試験器４に対して接続できる。
【００１９】
クロージャ９では同一または異なる監視対象領域に布設された複数本の光ファイバケーブルを光パルス試験器４側の光ファイバケーブル１２に対して分岐接続可能であり、図１では、光ファイバケーブル６以外に光ファイバケーブル６１を光パルス試験器４側の光ファイバケーブル１２に対して分岐接続している。光ファイバケーブル６１も監視対象領域に布設される光ファイバケーブルであり途中に光ファイバセンサが設置されているものである。光ファイバケーブル１２に対して接続される光ファイバケーブルとしては、監視対象領域にループ状に布設されたものに限定されず、例えば直線状に布設したもの等も採用可能である。なお、同一または異なる監視対象領域に布設された複数本の光ファイバケーブルの光ファイバ６ｂを光パルス試験器４に対して接続して光試験する構成としては、図１に限定されず、例えば、直接監視所８に引き込んで光スイッチ１３と接続したり、光スイッチ１３を介すること無く光パルス試験器４に対して光コネクタ等を介して直接接続する構成等、各種構成が採用可能である。この実施の形態では、複数本の光ファイバケーブル６、６１を、光ファイバケーブル１２の光ファイバを介して、光スイッチ１３により光パルス試験器４に対して選択的に接続する構成を例示する。
【００２０】
ループ状に布設された光ファイバケーブル６では監視用回線として光ファイバ６ｂを２心割り当て、一方の光ファイバ６ｂの光ファイバケーブル６の長手方向一端側の端部をクロージャ９にて光パルス試験器４側の光ファイバケーブル１２の光ファイバと接続し、他方の光ファイバ６ｂの光ファイバケーブル６の長手方向他端側の端部をクロージャ９にて前記光ファイバケーブル１２の別の光ファイバと接続する。監視用回線の各光ファイバ６ｂの光ファイバケーブル１２と接続された側とは逆側の端部はいずれも無反射処理しておく。
【００２１】
光ファイバケーブル１２の光ファイバは、光スイッチ１３を介して選択的に光パルス試験器４に接続される。これにより、光ファイバケーブル１２に接続された光ファイバケーブル６、６１の光ファイバが光パルス試験器４に対して選択的に単心単位で切替接続される。そして、光パルス試験器４と光スイッチ１３の駆動により、各光ファイバケーブル６、６１の光ファイバの光パルス試験器４に対する切替接続と光試験とを光ファイバケーブル６、６１側の光ファイバ毎に順次行うことを繰り返すことで、実質的に常時監視を実現できる。
【００２２】
光パルス試験器４には制御装置５が接続され、この制御装置５には、モニタ１５と、入力部１６とが接続されている。光パルス試験器４、制御装置５、光スイッチ１３、モニタ１５、入力部１６は、監視ユニット７を構成する。監視ユニット７の各機器の作動は制御装置５によって制御されている。
光ファイバケーブル６、６１の光ファイバの光試験結果は、モニタ１５に表示されるとともに、電話線等の通信回線１７を介して集中管理所等へ伝送される。モニタ１５では、例えば地図画面１５ａ上に異常発生箇所等が表示される。異常発生箇所の位置は、光試験にて、光ファイバケーブル６、６１の光ファイバへの試験光の入射から後方散乱光の受光までの戻り時間から計測される。
【００２３】
次に、光ファイバセンサ１１の具体的構成を説明する。
光ファイバセンサ１１は、岩盤２の局所的な変位や変形により、光ファイバケーブル６に破断や曲げ等の変形を生じさせるようになっている。岩盤２の局所的な変位や変形の原因としては、例えば、地山内部の水圧、斜面１０下部の地盤の沈下、地山斜面１０に生育する樹木の根の張り出し等に起因する膨れ等が存在する。
光ファイバセンサ１１は、異なる位置に存在する岩盤２をそれぞれ監視対象物とし、これら岩盤２間の相対的な変位を監視する。また、監視対象領域の斜面１０の複数箇所に設置した光ファイバセンサ１１によって監視対象領域の複数箇所を監視することで監視対象領域の岩盤２全体の局所的な変位や変形を監視できる。岩盤２の崩壊等の予兆現象である局所的な変形や微小な膨れ等の変位を検出することで、その情報を、岩盤２の崩壊等の災害の防災対策に役立てることができる。
【００２４】
図３は光ファイバセンサ１１の詳細を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図４および図５は光ファイバセンサ１１の作用を示す平面図であって、図４は岩盤２の変形前、図５は岩盤２の変形後を示す。但し、図３〜図５では、各センサブロック３１、３２の光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄ（押圧片固定ブロック）との間に押圧片３１ａ、３２ａを構成するピンの基端部を押え込んで固定する押え板を取り外した状態を示し、図３（ｂ）では前記押え板の取り付け位置を仮想線（符号３１ｈ、３２ｈ）で示した。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、光ファイバセンサ１１は、光ファイバケーブル６の両側に対向配置された一対のセンサブロック３１、３２を備えている。各センサブロック３１、３２は、監視対象物である岩盤２から突設状態に固定されるアンカーボルトであるアンカー３３に固定されるセンサ固定板３１ｃ、３２ｃを備えている。各センサブロック３１、３２にそれぞれ突設された押圧片３１ａ、３２ａは、断面円形のピンを成形したものであり、センサブロック３１、３２から突出されたピンのＵ字状に成形された部分である。押圧片３１ａ、３２ａ（これら押圧片を形成するピン）は、センサブロック３１、３２のセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに着脱可能に固定された光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄに固定されており、センサ固定板３１ｃ、３２ｃと一体化されている。これら押圧片３１ａ、３２ａは、一方のセンサブロック３１から押圧片３１ａの隣に他方のセンサブロック３２の押圧片３２ａが配置されるようにして、光ファイバケーブル６の長手方向の異なる位置に隙間を確保して配列設置されている。図３（ａ）、（ｂ）では、一方のセンサブロック３１から３本の押圧片３１ａを突設し、他方のセンサブロック３２から２本の押圧片３２ａを突設しており、光ファイバケーブル６の長手方向に沿って計５本の押圧片３１ａ、３２ｂが光ファイバケーブル６の対向する両側に交互に振り分けるようにして配列設置されている。
【００２５】
各押圧片３１ａ、３２ａのＵ字の開口側はセンサブロック３１、３２に向けられており、各押圧片３１ａ、３２ａは開口側に対向する湾曲部３１ｂ、３２ｂ側が突出方向先端となるようにして各センサブロック３１、３２から突設されている。また、各押圧片３１ａ、３２ａはＵ字の内側である光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐに光ファイバケーブル６を収納している。すなわち、各押圧片３１ａ、３２ａは、これら押圧片３１ａ、３２ａが固定されているセンサブロック３１、３２とは逆側から光ファイバケーブル６に引っ掛けるようにして設置される。
押圧片３１ａ、３２ａを形成する断面円形のピンの外面は全体が湾曲面になっているから、この押圧片３１ａ、３２ａでは、その外面全体が光ファイバケーブル６の押圧用の押圧面として機能する。したがって、光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐでは、該光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐを形成する押圧片３１ａ、３２ａ（湾曲部３１ｂ、３２ｂ）の光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐに臨む内面全体に押圧面が存在することとなる。
図６に示すように、前記隙間は、隣り合う押圧片３１ａ、３２ａの互いに相手側に臨む側面を通り且つ光ファイバケーブル６に対して垂直の接線３４ａ間の距離Ｘ（ｍｍ）で表される。なお、この光ファイバセンサ１１では、押圧片３１ａ、３２ａに存在する押圧面は押圧片３１ａ、３２ａの外面であるから、押圧片３１ａ、３２ａ間の隙間Ｘは、各押圧片３１ａ、３２ａの押圧面間の隙間として同一に取り扱うことができる。
【００２６】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄをセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに固定するネジ３１ｅ、３２ｅは、光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄに形成された長穴３１ｆ、３２ｆに挿通されるようになっている。各光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄは長穴３１ｆ、３２ｆの範囲で互いに相手側の光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄに向けて進退動可能になっているから、これにより、光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄの位置を調整することで、これら光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄに固定された押圧片３１ａ、３２ａの光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐ間の相対的な位置関係を設定できる。
また、押圧片３１ａ、３２ａは、具体的には、これら押圧片３１ａ、３２ａを形成するピンの基端部３１ｇ１、３１ｇ２、３２ｇを、光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄに形成された位置決め溝３１ｉ１、３１ｉ２、３２ｉに収納して位置決めされ、溶接による固定や、前記位置決め溝３１ｉ１、３１ｉ２、３２ｉ上への押え板（図３（ｂ）中仮想線３１ｈ、３２ｈ）の取り付け等によって位置決め状態が維持される。また、位置決め溝３１ｉ１、３１ｉ２、３２ｉは、押圧片固定ブロック３１ｄ、３２ｄにて湾曲または屈曲して形成されており、押圧片３１ａ、３２ａを形成するピンの基端部３１ｇ１、３１ｇ２、３２ｇも、これら位置決め溝３１ｉ１、３１ｉ２、３２ｉに対応して湾曲または屈曲成形して収納するので、各押圧片３１ａ、３２ａを構成するピンには、特に、優れた引き抜き耐力が得られる。
この光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄでは、位置決め溝３１ｉ１、３１ｉ２、３２ｉの位置によって押圧片３１ａ、３２ａの位置が決まり、位置決め溝３１ｉ１、３１ｉ２、３２ｉの位置が異なる光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄを選択使用することで、光ファイバケーブル６に対する各押圧片３１ａ、３２ａの位置、隙間Ｘを簡単に設定できる。また、断面径の異なる押圧片３１ａ、３２ａを選択使用することで、光ファイバケーブル６の押圧に機能する押圧面の湾曲半径を設定できる。
【００２７】
このような光ファイバセンサ１１では、構造が簡単であり、部品点数も少ないため、製造が容易であり低コスト化できる。しかも、小型化が容易であるため、狭隘な設置場所でも設置可能である。監視対象物に対する取り付けは、センサブロック３１、３２のアンカー固定等のみであるので非常に簡単であり、設置数が多くなっても、短時間で簡単に施工できる。
【００２８】
なお、光ファイバセンサ１１では、両側のセンサブロック３１、３２の押圧片３１ａ、３２ａの湾曲部３１ｂ、３２ｂをそれぞれ光ファイバケーブル６に当接させることで、光ファイバケーブル６を１直線上に位置決め保持することがより好ましい。この場合、センサブロック３１、３２間に僅かな相対変位が生じただけでも、この変位が生じたと同時に光ファイバケーブル６が押圧片３１ａ、３２ｂによって押圧され、光ファイバケーブル６（詳細には内部の光ファイバ６ｂ）に速やかに曲げ変形を与えることができる。光ファイバ６ｂの曲げ変形が光ファイバ６ｂの光試験結果から検出されれば、各センサブロック３１、３２を取り付けた岩盤２間に生じた変位が観測されたこととなるから、岩盤２間の変位が微小でも光ファイバ６ｂに曲げ変形が与えられる構成では、すなわち、監視の感度が高いということになる。但し、光ファイバセンサ１１の設置初期状態では、押圧片３１ａ、３２ａからの押圧力が光ファイバケーブル６に作用しないようにしておくことが必要であり、この点からは、各押圧片３１ａ、３２ａは湾曲部３１ｂ、３２ｂ内面が必ずしも光ファイバケーブル６に当接されている必要は無く、若干のクリアランスを介して近接配置することも可能である。
【００２９】
また、光ファイバケーブル６を押圧片３１ａ、３２ａの湾曲部３１ｂ、３２ｂ内側に収納した構成では、いわば光ファイバケーブル６が湾曲部３１ｂ、３２ｂに抱えられて保持されることとなり、特に、各押圧片３１ａ、３２ａの湾曲部３１ｂ、３２ｂの最奥部（センサブロック３１、３２からの突出方向先端）に収納されて両側から保持された場合は、光ファイバケーブル６の自由な移動が規制されて不用意に振動等が与えられる心配が無く、光試験結果のノイズを減少できるといった利点がある。
さらに、光ファイバセンサ１１や光ファイバケーブル６は、カバーを取り付けたり、斜面１０の土中に埋設する構造とするなどにより、動物の接触や落石等によるケーブル６の損傷や不用意な曲げ変形を防止することが好ましい。
【００３０】
図４および図５では、光ファイバセンサ１１は、ほぼ水平に延在する亀裂３ａの上下両側の岩盤２にそれぞれセンサブロック３１、３２を取り付けた構成になっている。なお、図４および図５では、説明の便宜上、亀裂３ａの上側の岩盤２に符号２ａ、下側の岩盤２に符号２ｂを付した。なお、ここでは、亀裂３ａの上下両側の岩盤２ａ、２ｂを共に監視対象物として説明するが、例えば、上側の岩盤２ａが安定岩盤であり、この安定な岩盤２ａに対する岩盤２ｂの変位を監視する場合には、安定岩盤２ａを監視基準物、岩盤２ｂを監視対象物として取り扱うことも構わない。
図４に示すように、センサブロック３１、３２を固定した岩盤２ａ、２ｂ間に相対的な変位が生じていない時（初期状態）には、各押圧片３１ａ、３２ａの湾曲部３１ｂ、３２ｂの湾曲の中心軸線（光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐの中心軸線）が同一直線上に揃った状態が維持される。このとき、各押圧片３１ａ、３２ａは、湾曲部３１ｂ、３２ｂ内面側が光ファイバケーブル６に当接されるか、あるいは、僅かに離間されるようになっており、いずれにしても、光ファイバケーブル６に曲げ等の変形が与えられないようになっている。
【００３１】
隣接する岩盤２ａ、２ｂ間に相対変位が生じ、これに一体的に前記センサブロック３１、３２間が相対変位すると、各押圧片３１ａ、３２ａによって光ファイバケーブル６が押圧されて、曲げ変形が与えられる。
図５は、下側の岩盤２ｂが上側の岩盤２ａに対して下降変位した場合を示す。この場合は亀裂３ａが開く変位であり、図７に示すように、下側の岩盤２ｂと一体的なセンサブロック３２の変位によって、このセンサブロック３２に設けられた押圧片３２ａ（詳細には湾曲部３２ｂ）が光ファイバケーブル６をセンサブロック３２と対向する側から引っ掛けるようにして押圧することとなり、光ファイバケーブル６は、この押圧片３２ａとセンサブロック３１側の押圧片３１ａとの間に挟み込まれるようにして曲げ変形される。光ファイバケーブル６は、亀裂３ａに沿って、すなわち岩盤２ｂの変位方向にほぼ垂直の方向に布設されており、各押圧片３１ａ、３２ａからの押圧力が偏在すること無く、均等に作用するようになっている。
図５では、合計５本の押圧片３１ａ、３２ａによって、光ファイバケーブル６の複数箇所に曲げ変形が与えられるが、光ファイバケーブル６の各曲げ変形部はほぼ連続的に形成される上、光ファイバケーブル６長手方向の押圧片３１ａ、３２ａの存在する範囲は光パルス試験器４の空間分解能に対して同一箇所で生じたものとして観測される範囲（光ファイバケーブル６の長手方向の範囲）になっているから、光試験結果では、これら複数の変形部にて生じた損失の合計が、光ファイバセンサ１１によって光ファイバケーブル６に与えられた損失として観測される。
【００３２】
なお、図３（ａ）、（ｂ）の光ファイバセンサ１１では、各押圧片３１ａ、３２ａはセンサブロック３１、３２に固定であり、しかも、光ファイバケーブル６を湾曲部３１ｂ、３２ｂの内側に抱えるようにして収納しているから、前記図５のような岩盤２ａ、２ｂ間の変位以外、例えば、一方の岩盤が他方の岩盤よりも斜面１０から突出方向へ変位した場合でも、同様に光ファイバケーブル６に曲げ変形を与えることができる。
また、図５の変位でも、岩盤２ｂの下降が一様では無く傾いて下降した場合、岩盤２ｂの下降量の大きい側では下降量の小さい側に比べて光ファイバセンサ１１の各押圧片３１ａ、３２ａによって光ファイバケーブル６に与えられる曲げ変形が大きくなるが、この場合でも、光試験では、光ファイバセンサ１１によって光ファイバ６ｂに与えられた曲げ歪みに起因する損失の合計が光ファイバセンサ１１設置位置にて生じた損失として観測されるため、監視対象物の変位が生じたにも関わらず異常が観測されないといった不都合は生じない。この点からは、光ファイバセンサの両センサブロックには、それぞれ２以上の押圧片を設けることが好ましい。
【００３３】
光ファイバ６ｂの光試験の結果、光ファイバセンサ１１の設置位置にて急激な損失増大が観測されることで、この光ファイバセンサ１１が設置されている岩盤２に変形や局所的な変位等の異常発生を把握できる。異常を検出した光ファイバセンサ１１は、光ファイバ６ｂに入射した試験光の戻り光の戻り時間（光パルス試験器４からの距離）から特定できる。光パルス試験器４での光試験結果のデータ（光損失の大きさｄＢ）は、制御装置５（図１参照）にて予め設定された比較値と比較され、その結果、異常発生が判断されたら、図１に示すように、モニタ１５の地図画面１５ａに該当の光ファイバセンサ１１の位置表示（図１中符号３５）、光ファイバセンサ１１の番号表示（図１中符号３６）、光損失の大きさ（ｄＢ）に対応する警戒レベル表示（図１中符号３７）が警報として表示される。
【００３４】
図８は、制御装置５を示すブロック図である。
図８において、制御装置５は、光ファイバセンサ１１の設置位置にて観測された光損失と比較される比較値等を記憶するデータベース部５ａと、光ファイバセンサ１１の設置位置にて観測された光損失と前記比較値とを比較する比較部５ｂと、比較部５ｂでの比較結果に基いてモニタ１５の表示を制御する画像処理部５ｃと、光試験結果並びに比較部５ｂの比較結果を集中管理所へ出力するデータ出力部５ｄとを備えている。
【００３５】
ところで、光ファイバケーブル６には、光ファイバセンサ１１の両センサブロック３１、３２の相対変位量に対応する曲げ変形が与えられ、光試験によって観測される光損失は光ファイバ６ｂの歪みに対応するから、両センサブロック３１、３２の相対変位量と光試験によって観測される損失増大との間には相関関係がある。図９は、両センサブロック３１、３２の相対変位量Ｌ（離間方向の変位量）と、光損失の大きさとの関係を示すグラフであり、変位量Ｌが増大すれば、損失も増大することが判る。
【００３６】
データベース部５ａには、災害発生の危険のある変位量Ｌに対応する光損失が比較値として記憶されており、比較部５ｂでは、光試験により光ファイバセンサ１１の設置位置にて観測された光損失（以下「観測値」と言う場合がある）と前記比較値とを比較する。図９に例示するように、データベース部５ａには、災害発生の危険度に対応して複数段階（図９では、３段階）の比較値Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が記憶されており、比較部５ｂでの比較の結果、観測値が最も低い比較値Ｈ１を上回っている（損失量が比較値よりも大きい）場合には、画像処理部５ｃが、該当の光ファイバセンサ１１の位置表示３５、番号表示３６、前記比較値Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３に対応する警戒レベル表示３７（「レベル１」、「レベル２」、「レベル３」）をモニタ１５に表示させる（図１では「レベル２」を表示）。モニタ１５に表示される警戒レベル表示３７は、前記観測値よりも低い比較値Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の内の最高のものである。観測値との比較に用いられる比較値は、３段階に限定されず、４段階以上であってもよいことは言うまでも無い。
つまり、この光監視システム１は、変位量Ｌを、光ファイバ６ｂの光試験の結果から得られる光損失の連続量として把握し、変位量Ｌに相当する光損失の大きさに対応して段階的に警報を発するようになっている。
前記画像処理部５ｃは警報指示部として機能し、モニタ１５は警報出力装置として機能する。なお、警報出力装置としては、前記モニタ１５に限定されず、例えば、音声にて警報を出力するスピーカ等、各種構成が採用可能である。警報出装置の構成に対応して警報指示部も適宜変更可能であることは言うまでも無い。
【００３７】
また、この光監視システム１では、光試験の結果から観測された光損失から把握される変位量Ｌを前記モニタ１５あるいはそれ以外の表示手段に表示するようにしても良い。つまり、この光監視システム１では、光ファイバ６ｂの光試験の結果から得られる光損失に対する連続量として変位量Ｌを把握できるから、この把握された変位量Ｌを例えばミリメートル等の数値で表示手段に表示できる。この場合、光損失と変位量Ｌとの関係をデータベース部５ａに予め記憶しておき、この記憶されたデータと実際に観測された光損失とを比較部５ｂにて対照することで、変位量Ｌを割り出すようにすれば良い。但し、光損失と変位量Ｌとの関係は、光ファイバセンサ１１毎に個別に設定可能であるため、比較部５ｂでの対照は、データベース部５ａに光ファイバセンサ１１毎に記憶しておいたデータ（光損失と変位量Ｌとの関係）と実際に観測された光損失との対照となる。
【００３８】
ループ状に布設された光ファイバケーブル６は、監視用に割り当てた複数心の光ファイバ６ｂの光監視によって両端監視されるから、光ファイバケーブル６の両端から損失増大が観測された光ファイバセンサ１１の位置を把握することで、例えば、監視対象領域に生じた変形や崩壊の範囲等を把握できる。これにより、岩盤２の変形や崩壊の規模等を把握でき、適切な対策を迅速にとることが可能になる等の利点がある。監視対象領域の異常が生じた範囲は、異常が検出された光ファイバセンサ１１間、あるいはそれよりも若干広い領域に存在することが判るから、これにより、監視対象領域の異常を生じた規模（面積、変形幅等）を把握できる。監視対象領域での光ファイバセンサ１１の設置密度を高めると、監視対象領域の異常範囲の大きさ、形状等をより細かく把握できる。
なお、光ファイバセンサ１１、クロージャ９、光線路の接続箇所の光コネクタ等以外の、本来、正常時には損失増大やフレネル反射が観測されない箇所から損失増大やフレネル反射が観測されたなら、何等かの異常（故障）が検出されたこととなる。この異常は、例えば土木工事による光ファイバケーブルの曲げ変形や誤切断等に起因するものであり、この異常が検出された箇所も、光ファイバの光試験による戻り光の戻り時間から位置を把握できるので、この光監視システム１では、優れた保守性も確保できる。
【００３９】
光監視システム１では、監視対象領域に布設した光ファイバケーブル６の適宜箇所に光ファイバセンサ１１を設置し、前記光ファイバケーブル６の監視用の光線路（光ファイバ６ｂ）を光パルス試験器４と接続するだけで簡単に構成でき、監視対象物の変位や変形、崩壊等を、監視対象物から離れた安全な所に設置した一箇所の監視場所にて監視することができる。しかも、監視場所では、モニタ１５に表示される警報等により、光ファイバセンサ１１を設置した各所の監視対象物の変位や変形、崩壊等を即座に把握できるので、迅速な復旧作業が可能となる等の即応性が得られる。
また、光ファイバセンサ１１は、極めて簡単な構成とすることができ、電気式センサに比べて安価で得ることができるから、大幅な低コスト化が可能であり、広範囲の監視や複数箇所の監視を安価で実現できる。しかも、この光監視システム１では、監視対象物である地盤に埋設等により設置した光ファイバセンサ１１によって 土砂の移動等を直接監視するので、例えば、目視による巡視、ＩＴＶ画像による監視等では確認できないような地盤の変位、変形等の発生も確実に検出でき、防災に役立てることができる。
また、光監視システム１は、監視所８に設置される光パルス試験器４等の機器以外には、電気的作動部が無く、落雷等による誘導電流の影響を受ける心配が無いため、光パルス試験器４やその付属の計器等のみ、誘導電流の影響を受けないように保護しておけば、落雷の可能性の大きい山間部等に設置しても、監視性能を損なうことは無い。誘導電流の影響を受けない光ファイバセンサ１１は、電気式センサに比べて設置場所の自由度が大幅に向上する。無論、電気式センサに特有の電源確保等の問題も無く、この点からも設置場所の自由度が向上する。また、光ファイバセンサは、通電の必要が無いので、金属部品の使用を大幅に減少させることができ、金属部品を使用したとしても、金属部品の錆びが監視精度に影響しない設計とすることは容易であり、長寿命化することができ、長期の設置に適している。さらに、各光ファイバセンサ１１での異常発生を光によって把握するので、データ処理も電気信号に比べて高速化でき、多数の光ファイバセンサ１１の監視データを短時間で処理できるといった利点もある。
【００４０】
ところで、前記制御装置５のデータベース部５ａに記憶される比較値は、光ファイバセンサ１１毎に設定されることが好ましい。すなわち、光ファイバセンサ１１の設置位置によっては、災害発生の危険度と変位量Ｌとの関係に違いがあり、例えば、斜面１０の傾斜が急な箇所では微小な変位でも異常発生と判断し、道路や鉄道等の近くでは車両通行に起因する振動の影響を受けやすいため異常検出の感度（光損失が急激な増大を開始するセンサブロック３１、３２間の変位量Ｌ）を低く設定して誤作動を防止したい場合などがあるから、これら光ファイバセンサ１１個別に設置位置の条件に対応した比較値を設定することで、異常発生の判断や、警報３５、３６、３７（光ファイバセンサの位置表示３５、番号表示３６、警戒レベル表示３７）の表示をより的確に行うことができ、例えば、警戒の必要の無い場合の無駄な警報表示を減少できるといった利点がある。データベース部５ａへの比較値の記憶は、例えばパソコンのキーボード等からなる入力部１６から行うことができる。
【００４１】
光ファイバ６ｂの光試験によって観測される光損失と、センサブロック３１、３２間の相対変位量Ｌとの関係は、押圧片３１ａ、３２ａのピン径φ（ｍｍ）や押圧片３１ａ、３２ａ間の隙間Ｘ（ｍｍ）によって決まるため、これらピン径および隙間によって光ファイバセンサ１１の感度が調整される。つまり、ピン径φが小さいほど、隙間Ｘが小さいほど、小さい変位量Ｌに対してもより急激な曲げ変形が光ファイバ６ｂを与えることができ、光ファイバセンサ１１の感度を高めることができ、逆に、ピン径φが大きいほど、隙間Ｘが大きいほど、感度を低下させることができる。これにより、光ファイバセンサ毎に適切な感度を設定することで、必要に応じて感度を高めたり、光監視システム１の誤作動等を防止することができるから、より効果的な監視が可能である。
【００４２】
次に、一対の取付対象物に対する光ファイバセンサ１１の設置方法を、岩盤２に縦（鉛直方向）に存在する亀裂３ｂの両側（左右）の岩盤２ｃ、２ｄに対する設置（図１０（ａ）、（ｂ）参照）を例に説明する。安定岩盤である一方の岩盤２ｃを監視対象物とし、この岩盤２ｃに対して変位する可能性のある他方の岩盤２ｄを監視基準物とする。光ファイバセンサ１１は、岩盤２ｃに対する岩盤２ｄの変位を監視するものとする。岩盤２ｃ、２ｄ表面は亀裂３ｂを介してほぼ連続する斜面とし、光ファイバセンサ１１はこの岩盤２ｃ、２ｄに対して取り付けるものとする。この場合でも、光ファイバセンサ１１が光ファイバケーブル６に曲げ変形を与える特性には変わりは無く、監視対象物側の岩盤の変位の監視は、この光ファイバセンサ１１の設置向きに関係無く全く同様になされる。
なお、以下、本実施形態では、岩盤２ｃ、２ｄを「取付対象物２ｃ」、「取付対象物２ｄ」と言うことを基本とする。
この設置方法は、マーキング工程と、アンカー打ち込み工程と、センサ固定板挿入工程と、レベル調整工程と、センサ組立工程とを備えている。
【００４３】
（マーキング工程）
図１０（ａ）、（ｂ）は、取付対象物２ｃ、２ｄ表面にアンカー打ち込み位置をマーキングするマーキング工程を示す。図１０（ａ）は、取付対象物２ｃに対して取付対象物２ｄが亀裂３ｂに沿って下降するせん断方向の変位に対応する場合であり、長方形プレート状のマーキング治具２１を亀裂３ｂに被せるようにして両取付対象物２ｃ、２ｄの表面に押し当てるか近接配置し、このマーキング治具２１に形成されたマーキング穴２１ａを介して取付対象物２ｃ、２ｄの表面にアンカー打ち込み位置をマーキングする。マーキングは、ペンキ等の塗料の塗設や、切削工具を用いた穴開け等、各種方法が採用可能である。
マーキング治具２１の表面に十字に交差された２本の指示線２１ｂ、２１ｃは、取付対象物２ｃ、２ｄに対するマーキング治具２１の位置決めに利用できる。図１０（ａ）、（ｂ）において具体的には、マーキング治具２１の短辺方向中央部を治具２１長手方向に沿って延びる指示線２１ｂによってその両側に仕切られた各領域は、各センサ固定板３１ｃ、３２ｃの設置位置に概ね対応する。前記マーキング穴２１ａは各センサ固定板３１ｃ、３２ｃのアンカー穴３１ｊ、３２ｊを挿入するアンカー３３の打ち込み位置を設定するアンカー位置設定手段として機能するものであり、マーキング治具２１の前記指示線２１ｂで仕切られた両側の領域に１つずつ設けられている。
【００４４】
図１０（ａ）のせん断方向の変位に対応する場合には、光ファイバセンサ１１の各センサブロック３１、３２を、取付対象物２ｃの変位方向にほぼ垂直（図１０（ａ）ではほぼ水平）となるように布設した光ファイバ（光ファイバケーブル６。図１０（ａ）中図示略）を曲げ変形できる位置関係で設置する必要があり、指示線２１ｂをほぼ水平となるように位置決めしてマーキングを行う。指示線２１ｃは、光ファイバの布設位置とほぼ一致する。
【００４５】
因みに、図１０（ｂ）は、取付対象物２ｃに対する取付対象物２ｄの離間方向の変位、すなわち、亀裂３ｂが拡大する方向の変位に対応する場合であり、この場合も、やはり監視対象物側の取付対象物２ｄの変位方向（図１０（ｂ）中ほぼ水平）にほぼ垂直に布設した光ファイバを曲げ変形できる位置関係で各センサブロック３１、３２を設置する必要があるから、指示線２１ｂをほぼ垂直、指示線２１ｃをほぼ水平となるようにマーキング治具２１を位置決めし、マーキング穴２１ａからアンカー打ち込み位置をマーキングする。
【００４６】
（アンカー打ち込み工程）
次に、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、前記マーキング工程にてマーキングされた各アンカー打ち込み位置にアンカー打ち込み穴２２を工具で穿設し（図１１（ａ）参照）、このアンカー打ち込み穴２２にアンカーナット２３を挿入し（図１１（ｂ）参照）を挿入し、このアンカーナット２３にアンカー３３を挿入固定する。アンカー３３はアンカーナット２３に挿入螺着可能なアンカーボルトである。このアンカー３３をアンカーナット２３にねじ込むと、アンカーナット２３のアンカー打ち込み穴２２への挿入先端の拡張部２３ａがアンカー３３によって外側へ押し開かれて、取付対象物２ｃ、２ｄから引き抜き不可能に固定され、これにより、アンカー３３も取付対象物２ｃ、２ｄに対して引き抜き不可能に固定される。なお、各アンカー３３は、互いに平行となるようにする。
【００４７】
（センサ固定板挿入工程）
図１２に示すように、各センサブロック３１、３２に対応するセンサ固定板３１ｃ、３２ｃは、レベル出し部材２４にそれぞれ取り付けて連結しておく。各センサ固定板３１ｃ、３２ｃは、レベル出し部材２４に固定することで、同一平面上に位置決めされる。図１２において、レベル出し部材２４は連結プレートであり、各センサ固定板３１ｃ、３２ｃは、このレベル出し部材２４に面接触させて固定することで、簡単かつ確実に位置決めされる。
アンカー打ち込み工程が完了したら、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、前記レベル出し部材２４によって連結したままの状態でセンサ固定板３１ｃ、３２ｃのアンカー穴３１ｊ、３２ｊを、取付対象物２ｃ、２ｄ表面から突き出しているアンカー３３に挿入し、さらに、ワッシャ２５を挿入した後、傾き調整ナット２６をアンカー３３に螺着する。各アンカー３３に螺着した傾き調整ナット２６は、各アンカー３３に垂直な同一平面上となるように位置決めする。
【００４８】
（レベル調整工程）
次いで、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、各センサ固定板３１ｃ、３２ｃの調整ボルト穴（図示略）を貫通させて各センサ固定板３１ｃ、３２ｃに螺着されている調整ボルト２７を回転して各センサ固定板３１ｃ、３２ｃから取付対象物２ｃ、２ｄ側へ突き出して取付対象物２ｃ、２ｄに突き当てる。さらに調整ボルト２７の回転を継続すると、センサ固定板３１ｃ、３２ｃに取付対象物２ｃ、２ｄ表面から離間させる方向への押圧力が与えられ、前記傾き調整ナット２６に押圧されることとなる。これによって、各センサ固定板３１ｃ、３２ｃが傾き調整ナット２６との当接位置に位置決めされ、その結果、両センサ固定板３１ｃ、３２ｃが同一平面上に位置決め（レベル出し）される。センサ固定板３１ｃ、３２ｃの位置決めが完了したら、調整ボルト２７に螺着されているナット２７ａをセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに締め付けることで、センサ固定板３１ｃ、３２ｃからの調整ボルト２７の取付対象物２ｃ、２ｄ側への突出量を固定する。また、必要に応じて、アンカー３３に対する傾き調整ナット２６の螺着位置を変更することで、センサ固定板３１ｃ、３２ｃのレベル出しや傾き調整を微調整できる。
【００４９】
調整ボルト２７はセンサ固定板３１ｃ、３２ｃの複数箇所に設けられており、各調整ボルト２７のセンサ固定板３１ｃ、３２ｃから取付対象物２ｃ、２ｄ側へ突出量を調整することで、センサ固定板３１ｃ、３２ｃ同士を傾斜等を生じさせること無く、同一平面上に正確に位置決めできる。凹凸の存在する取付対象物２ｃ、２ｄ表面に対しては、センサ固定板３１ｃ、３２ｃから取付対象物２ｃ、２ｄ側への調整ボルト２７の突出量を各調整ボルト２７で適宜調整することで、各センサ固定板３１ｃ、３２ｃをレベル出しできる。調整ボルト２７は、レベル調整部材として機能する。
なお、レベル調整部材としては、前記調整ボルト２７に限定されず、センサ固定板３１ｃ、３２ｃから取付対象物２ｃ、２ｄ側への突出量可変な構成であれば良く、各種構成が採用可能である。
【００５０】
図１３（ｂ）に示すように、センサ固定板３１ｃ、３２ｃに形成されたアンカー穴３１ｊ、３２ｊ内径はアンカー３３径より大きく、アンカー３３を浮動を許容して収納するようになっている。しかも、傾き調整ナット２６は、センサ固定板３１ｃ、３２ｃ側に向けられた湾曲面２６ａをワッシャ２５に当接させて、センサ固定板３１ｃ、３２ｃに対して押圧されるようになっており、湾曲面２６ａとワッシャ２５との間は球面支承になっている。このため、各センサ固定板３１ｃ、３２ｃに対応する複数本のアンカー３３間は精密に平行である必要は無く、アンカー３３間の平行度に若干のばらつきが存在しても、傾き調整ナット２６への押圧によるセンサ固定板３１ｃ、３２ｃの位置決めを正確に行うことができる。なお、ワッシャ２５を省略して、直接、傾き調整ナット２６とセンサ固定板３１ｃ、３２ｃとを当接させることも可能であることは言うまでも無い。
【００５１】
（センサ組立工程）
レベル調整工程が完了したら、各センサ固定板３１ｃ、３２ｃからレベル出し部材２４を取り外し、各センサ固定板３１ｃ、３２ｃに光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄの取り付け等を行って、センサブロック３１、３２を組み立てる。さらに、必要に応じて、両センサブロック３１、３２の外側を覆うカバーの取り付け等も行う。
【００５２】
図１５（ａ）〜（ｅ）は、両光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄから突設されている各押圧片３１ａ、３２ａの光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐに光ファイバケーブル６を収納する光ファイバ収納工程を示す。まず、図１５（ａ）に示すように、位置決め溝３１ｉ１、３１ｉ２、３２ｉ（図３（ａ）参照）への押圧片３１ａ、３２ａの収納を完了した一対の光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄを、各押圧片３１ａ、３２ａの光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐを同軸上に揃えて押え板３１ｈ、３２ｈが取り付けられる側の面同士を重ねるようにして重ね合わす。次いで、図１５（ｂ）に示すように、重ね合わされた両光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄ間から各押圧片３１ａ、３２ａに向けて光ファイバケーブル６を挿入して各押圧片３１ａ、３２ａの光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐに収納した後、図１５（ｃ）に示すように、各光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐの中心を一致させた軸線を回りの相対回転によって両光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄ間を開くと、図１５（ｄ）、（ｅ）に示すように、全ての押圧片３１ａ、３２ａの光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐに光ファイバケーブル６が収納されたまま、光ファイバケーブル６の両側に両光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄが対向配置されることとなり、各押圧片３１ａ、３２ａの湾曲部３１ｂ、３２ｂが光ファイバケーブル６を対向する両側から抱えるようになり、結局、いずれの方向にも光ファイバケーブル６の位置ずれが生じにくくなる。
【００５３】
各押圧片３１ａ、３２ａの光ファイバ収納穴３１ｐ、３２ｐに光ファイバケーブル６を収納した一対の光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄは、図１５（ｄ）、（ｅ）に示す状態を維持したまま、一対のセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに取り付け、長穴３１ｆ、３２ｆの長さ寸法の範囲でセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに対してスライド移動させることで、両光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄ間の離間距離の設定やセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに対する個別の固定位置の調整等を行い、結局、全ての押圧片３１ａ、３２ａが光ファイバケーブル６を押圧すること無く軽く接触するように位置決めされる（図３（ａ）、（ｂ）に示す状態）。
【００５４】
以上により、光ファイバセンサ１１を取付対象物２ｃ、２ｄに対して設置できる。
この設置方法によれば、センサ固定板挿入工程やレベル調整工程により、センサ固定板３１ｃ、３２ｃを取付対象物２ｃ、２ｄ表面から浮いた状態に位置決め固定することも可能であり、取付対象物２ｃ、２ｄの表面の凹凸が激しい場合であっても、光ファイバセンサ１１を効率良く設置できる。しかも、各光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄの相対的な位置関係にも精度を容易に確保できるから、光ファイバケーブル６に曲げ変形を与える機能が確実に得られる。
なお、監視基準物側の取付対象物２ｃに対する監視対象物側の取付対象物２ｄの変位は、現実的には一様で無いものと考えられ、局所的に、せん断方向の変位、開口方向の変位が散在すると考えられるから、両取付対象物２ｃ、２ｄ間の変位の監視では、亀裂３ｂに沿って、せん断方向に対応する光ファイバセンサ１１、開口方向に対応する光ファイバセンサ１１を適宜選択的に設置することが好ましい。
【００５５】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態を説明する。
まず、この実施形態の設置方法を適用する光ファイバセンサを説明する。この光ファイバセンサは、前記第１実施形態の光監視システム１にて光ファイバセンサ１１に代えて適用されるものである。
【００５６】
図１６（ａ）、（ｂ）〜図１８に示すように、本実施形態に係る光ファイバセンサ５０は、第１実施形態の光ファイバセンサ１１のセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに代えてセンサ固定板５１ｐ、５２ｐを採用し、光ファイバ押圧部３１ｄ、３２ｄに代えて、図１６（ａ）、（ｂ）、図１８中、符号５１、５２で示す光ファイバ押圧部（押圧片ブロック）を採用し、これら光ファイバ押圧部５１、５２に突設した押圧片５１ａ、５２ａを、光ファイバセンサ１１の押圧片３１ａ、３２ｂに代えて、これら押圧片３１ａ、３２ａと同様に機能させたものである。
なお、図１６（ａ）、（ｂ）〜図１８中、光ファイバセンサ１１と同様の構成部分には同じ符号を付し、その説明を簡略化した。
【００５７】
図１６（ａ）、（ｂ）および図１８に示すように、この光ファイバセンサ５０は、一対の光ファイバ押圧部５１、５２のセンサ固定板５１ｐ、５２ｐにそれぞれ光ファイバ押圧部５１、５２を着脱可能に固定して構成されるものである。図１６（ａ）、（ｂ）中、符号５０ａ、５０ｂはセンサブロックである。センサ固定板５１ｐ、５２ｐは、光ファイバセンサ５０全体を収納するカバー５４を固定するためのカバー固定壁５１ｉ、５２ｉを側部に備えること以外は、第１実施形態の光ファイバセンサ１１のセンサ固定板３１ｃ、３２ｃと同様の構成になっている。図１６（ａ）、（ｂ）中、符号５１ｊおよび５２ｊはアンカー穴、５１ｋおよび５２ｋは調整ボルト穴である。
【００５８】
各光ファイバ押圧部５１、５２は、２枚の分割プレート５１ｂ、５１ｃ、分割プレート５２ｂ、５２ｃからなる二つ割り構造であり、これら分割プレート５１ｂ、５１ｃ同士、分割プレート５２ｂ、５２ｃ同士をネジ５３で固定して一体化することで組み立てられる。また、光ファイバ押圧部５１、５２をセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに固定するネジ５３ａは、光ファイバ押圧部５１、５２のセンサ固定板３１ｃ、３２ｃ側の分割プレート５１ｃ、５２ｃの長穴５１に貫通させてセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに固定されるようになっており、各光ファイバ押圧部５１、５２のセンサ固定板３１ｃ、３２ｃに対する固定位置は、前記長穴５１ｈ、５２ｈの長さの範囲内で調整可能であり、これにより、押圧ブロック５１、５２同士を所望の離間距離にて位置決めできる。なお、長穴５１ｈ、５２ｈは、反対側の分割プレート５１ｂ、５２ｂにも形成されている。
【００５９】
この光ファイバセンサ５１では、光ファイバ押圧部５１、５２を構成する分割プレート５１ｂ、５１ｃの押圧片分割部５１ｄ、５１ｅ同士、分割プレート５２ｂ、５２ｃの押圧片分割部５２ｄ、５２ｅ同士を一体化することで、押圧片５１ａ、５２ａが構成される。なお、各分割プレート５１ｂ、５１ｃの押圧片分割部５１ｄ、５１ｅ、分割プレート５２ｂ、５２ｃの押圧片分割部５２ｄ、５２ｅは、それぞれ分割プレート５１ｂ、５１ｃ、５２ｂ、５２ｃの突出部分であり、分割プレート５１ｂ、５１ｃ、５２ｂ、５２ｃと一体物であり、別部品では無いので、高い強度を容易に確保でき、例えば、落石等が衝突しても変形しにくいから、長期にわたって安定に使用できる。
【００６０】
各押圧片５１ａ、５２ａには断面円形の光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆが貫通されており、各押圧片５１ａ、５２ａの光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆは同一直線上に位置している。各光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆに臨む各押圧片５１ａ、５２ａの内面は、各光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆの中央に向かって凸の湾曲面になっており、この湾曲面が、各光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆに収納される光ファイバケーブル６を押圧する押圧面として機能する（以下、「押圧面５１ｇ、５２ｇ」）。なお、押圧片分割部５１ｄ、５１ｅ、５２ｄ、５２ｅは、いずれも押圧片５１ａ、５２ａを丁度２分割した形状であり、光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆの周囲にリング状に存在する押圧面５１ｇ、５２ｇも、これら押圧片分割部５１ｄ、５１ｅ、または押圧体分割部５２ｄ、５２ｅにそれぞれ半分づつ存在し、これら押圧片分割部５１ｄ、５１ｅ同士、押圧片分割部５２ｄ、５２ｅ同士を一体化することでリング状に構成される。また、光ファイバケーブル６は、各押圧片分割部５１ｄ、５１ｅ同士、押圧片分割部５２ｄ、５２ｅ同士を一体化する際に、光ファイバ収納穴５１ｇ、５２ｇ内に収納される。各光ファイバ押圧部５１、５２からはそれぞれ複数本の押圧片５１ａ、５２ａ（一方の光ファイバ押圧部５１から３本、他方の光ファイバ押圧部５２から２本）を突設しており、光ファイバケーブル６はこれら多数の押圧片５１ａ、５２ａの光ファイバ収納穴５１ｇ、５２ｇに収納されることでほぼ一直線上に保持される。
【００６１】
図１７は、押圧片分割部５１ｅ、５２ｅを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
図１７（ａ）、（ｂ）において、押圧片分割部５１ｅ、５２ｅに形成された押圧面５１ｇ、５２ｇ（詳細には押圧面５１ｇ、５２ｇの半分の部分であるが、便宜上、図１７（ａ）、（ｂ）には、符号５１ｇ、５２ｇを付す）は、光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆ（詳細には光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆの半分の部分であるが、便宜上、図１７（ａ）、（ｂ）には、符号５１ｆ、５２ｆを付す）の中央部に向けて凸の断面半円形になっている。図示していないが、押圧片分割部５１ｄ、５２ｄ側にも同様に押圧面５１ｇ、５２ｇが形成されており、押圧片分割部５１ｄ、５１ｅ同士、押圧片分割部５２ｄ、５２ｅ同士を一体化すると、断面円形の光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆが形成されるとともに、半円形の断面形状の押圧面５１ｇ、５２ｇが光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆの周囲に連続的に延在することとなる。
【００６２】
この光ファイバセンサ５０においても、監視対象物の変位によりセンサブロック５０ａ、５０ｂ間が相対変位した結果、押圧片５１ａ、５２ａ間に光ファイバケーブル６を挟み込んで曲げ変形を与えることは、光ファイバセンサ１１と同様である。
押圧面５１ｇ、５２ｇの湾曲半径は、光ファイバセンサ１１の押圧片３１ａ、３２ａのピン径と同様に、３ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ等、適宜設定でき、光ファイバケーブル６長手方向に沿って配列された各押圧片５１ａ、５２ａ間の隙間、詳細には押圧面５１ｇ、５２ｇ間の隙間Ｘ１（図１６（ａ）参照）と、押圧面５１ｇ、５２ｇの湾曲半径とを調整することで、光ファイバセンサ５０を調整できる。つまり、押圧片５１ａ、５２ａは、丁度、光ファイバセンサ１１の押圧片３１ａ、３２ａと同様に機能させることができる。前記押圧面５１ｇ、５２ｇは、光ファイバセンサ１１のピン径に相当し、押圧面５１ｇ、５２ｇ間の隙間Ｘ１は、光ファイバセンサ１１の押圧片３１ａ、３２ａ間の隙間Ｘに相当し、図１１〜図１７ではその数値（ｍｍ）をＸ＝Ｘ１として取り扱うことができる。図１１〜図１７の試験結果はこの光ファイバセンサ５０についても共通である。
但し、光ファイバセンサ１１の押圧片３１ａ、３２ａは、Ｕ字形であるのに対し、光ファイバセンサ５０の押圧片５１ａ、５２ａは、光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆ内に収納された光ファイバケーブル６が押圧面５１ｇ、５２ｆによってほぼ完全に取り囲まれるので、光ファイバ押圧部５１、５２間の変位方向が光ファイバケーブル６長手方向に垂直の方向であればどの方向でも光ファイバケーブル６に曲げ変形を与えることができ、光ファイバセンサ１１の押圧片３１ａ、３２ａがＵ字の開口部側への変位を検出できないことに比べて、変位方向に対する汎用性に優れる。
【００６３】
この光ファイバセンサ５０では、複数本の押圧片３１ａ、３２ａを使用する光ファイバセンサ１１に比べて部品点数が少なく、構造が単純で済むので、低コスト化が可能であり、また、組み立ても容易である。特に、岩盤２等への設置作業は足場の悪い現場での作業となるため、容易に組み立てられることは、設置作業効率上、極めて有益である。また、この光ファイバセンサ５０についても、誘導電流の影響を受けないこと、長寿命化が容易であること等、光ファイバセンサ１１の効果が同様に得られることは言うまでも無い。
【００６４】
次に、一対の取付対象物に対する光ファイバセンサ５０の設置方法を、前述の第１実施形態と同様に、一対の取付対象物２ｃ、２ｄに対する設置（図１０（ａ）、（ｂ）参照）を例に説明する。
この設置方法は、マーキング工程と、アンカー打ち込み工程と、センサ固定板挿入工程と、レベル調整工程と、センサ組立工程とを備えている。但し、マーキング工程と、アンカー打ち込み工程とは、前記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
この光ファイバセンサ５０は、前記第１実施形態記載の設置方法を適用しても設置可能であるが、本実施形態では、特に、取付対象物２ｃ、２ｄ表面の起伏、凹凸等が激しい場合に対応できる設置方法を示す。
【００６５】
（センサ固定板挿入工程）
センサ固定板５１ｐ、５２ｐをアンカー３３に挿入固定する前に、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、円板状のレベル調整補助部品６０を各アンカー３３に挿入し、アンカー３３の所定位置に固定する。図１９（ａ）、（ｂ）では、レベル調整補助部品６０のアンカー３３に対する固定は、一対のナット６１ａ、６１ｂで挟み込むようにして行っている。
次いで、レベル調整補助部品６０に穿設されている穴６０ａに回転防止ボルト６２を挿入して固定する。この回転防止ボルト６２は、レベル調整補助部品６０のアンカー３３回りの回転を規制するものであり、例えば、取付対象物２ｃ、２ｄに少なくとも数ｍｍ食い込むように打ち込んだり、取付対象物２ｃ、２ｄに穿設した穴に先端を挿入する。
【００６６】
次いで、レベル出し部材２４（図示せず）に取り付けて連結することで同一平面上に位置決めしておいた一対のセンサ固定板５１ｐ、５２ｐを、アンカー穴５１ｊ、５２ｊ（図１６（ｂ）参照）によってアンカー３３に挿入し、次いで、ワッシャ２５、傾き調整ナット２６をアンカー３３に挿入する。両センサ固定板５１ｐ、５２ｐをレベル出し部材２４に連結した状態は、図１２のセンサ固定板３１ｃ、３２ｃの連結状態と同様である。
【００６７】
（レベル調整工程）
次いで、図１６（ｂ）に示すように、アンカー３３に挿入した各センサ固定板５１ｐ、５２ｐの調整ボルト穴５１ｋ、５２ｋに挿入して取付対象物２ｃ、２ｄ側に突出させた複数本の調整ボルト２７をレベル調整補助部品６０（詳細にはその上面６０ａ）に突き当てることで、各センサ固定板５１ｐ、５２ｐをそれぞれレベル出し部材２４によって連結した状態を維持したまま傾き調整ナット２６に押し付けるようにして固定する。これにより、両センサ固定板５１ｐ、５２ｐ同士が、互いに同一平面上に位置決めされた状態を保ったまま、取付対象物２ｃ、２ｄからの目的の離間距離に固定して設置される。なお、各センサ固定板５１ｐ、５２ｐのアンカー穴５１ｊ、５２ｊの内径がアンカー３３外径よりも大きいこと、並びに、傾き調整ナット２６の湾曲面２６ａ（図１３（ａ）、（ｂ）参照）によってこの傾き調整ナット２６に対するセンサ固定板５１ｐ、５２ｐの押圧方向に幅広く対応できることによって、アンカー３３間の平行度に若干の誤差が許容されることは、前記第１実施形態と同様である。また、適宜、傾き調整ナット２６の位置を調整すれば、アンカー３３の長手方向での各センサ固定板５１ｐ、５２ｐの固定位置（設置位置）を微調整できることも第１実施形態と同様である。
【００６８】
センサ固定板５１ｐ、５２ｐから突出させた調整ボルト２７をレベル調整補助部品６０（詳細には平坦面である上面６０ａ）に突き当てることによるセンサ固定板５１ｐ、５２ｐの位置決めでは、平坦面上への突き当てとなるので、各調整ボルト２７のセンサ固定板５１ｐ、５２ｐからの突出寸法を一定に揃えるだけで、各センサ固定板５１ｐ、５２ｐを傾きを生じさせること無く正確にレベル出しでき、取付対象物２ｃ、２ｄ表面に対する調整ボルト２７の直接突き当てによる各センサ固定板５１ｐ、５２ｐのレベル調整に比べて、固定作業性、レベル調整の作業性を大幅に向上することができる。
【００６９】
図２０に示すように、一対の取付対象物２ｃ、２ｄ間に段差（寸法ｔ）が存在する場合では、各アンカー３３に挿入したレベル調整補助部品６０の上面６０ａを同一平面上に位置決めした後、各アンカー３３にセンサ固定板５１ｐ、５２ｐを挿入することが好ましい。図２０では、取付対象物２ｄに比べて落ち込んでいる取付対象物２ｃ側に取り付けるセンサ固定板５２ｐが取付対象物２ｃ表面から非常に遠くなるが、レベル調整補助部品６０を利用した固定、レベル調整であれば、比較的長さの短い調整ボルト２７を使用すれば済むのに対し、第１実施形態記載のように、取付対象物２ｃ、２ｄ表面に対して調整ボルト２７を直接突き当てる構成では調整ボルト２７が非常に長くなって、例えば落石の衝突等によって与えられる側圧に対する位置ずれや変形等が生じやすくなる。レベル調整補助部品６０を利用した固定、レベル調整であれば、調整ボルト２７の長さを抑えることができ、外力に対する変位や変形等の耐力の確保が容易となる。また、レベル調整補助部品６０を利用した固定、レベル調整であれば、取付対象物２ｃ、２ｄに打ち込んで確実に固定したアンカー３３に取り付けたレベル調整補助部品６０に調整ボルト２７の反力をとるので、例えば取付対象物２ｃ、２ｄの表面の劣化等によって調整ボルト２７がセンサ固定板５１ｐ、５２ｐに支持する機能を果たさなくなる等の不都合を回避でき、長期にわたってセンサ固定板５１ｐ、５２ｐの位置が安定に維持され、光ファイバセンサ５０の特性を維持できる。
なお、図２０に示したように、同一平面上に位置決めした一対のレベル調整補助部品６０に対する調整ボルト２７の突き当てによる、各センサ固定板５１ｐ、５２ｐのレベル調整であれば、各センサ固定板５１ｐ、５２ｐの全ての調整ボルト２７の突出量（突出寸法）を一定にすることで、各センサ固定板５１ｐ、５２ｐを簡単にレベル出しでき、レベル調整の作業性を向上することができる。
【００７０】
（センサ組立工程）
各センサ固定板５１ｐ、５２ｐの固定が完了したら、レベル出し部材２４を取り外し、各センサ固定板５１ｐ、５２ｐへの光ファイバ押圧部５１、５２の取り付け等を行って、各センサブロック５０ａ、５０ｂ（図１６（ａ）、（ｂ）参照）を組み立て、さらに、各光ファイバ押圧部５１、５２の押圧片５１ａ、５２ａの光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆへの光ファイバケーブル６の収納、カバー５４の取り付け等を行って、光ファイバセンサ５０を完成させる。
この光ファイバセンサ５０では、光ファイバ押圧部５１、５２を構成する一対の分割プレート５１ｂ、５１ｃ、一対の分割プレート５１ｂ、５２ｃを、光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆに光ファイバケーブル６を収納してから一体化することで、各押圧片５１ａ、５２ａの光ファイバ収納穴５１ｆ、５２ｆに光ファイバケーブル６を簡単に収納でき、組み立て作業性を向上できる。
【００７１】
（取付対象物間の段差が非常に大きい場合）
例えば、取付対象物２ｃ、２ｄ間の段差が非常に大きい場合（例えば図２０の寸法ｔが３０ｍｍを超える場合）は、レベル調整補助部品６０を使用するにしても、取付対象物２ｄに比べて落ち込んでいる取付対象物２ｃの側では、センサ固定板５２ｐからの調整ボルト２７の突出寸法あるいは回転防止ボルト６２が非常に長くなることを回避できない。
図２１では、前記取付対象物２ｃに別途補強アンカー３３ａをアンカー３３と平行に打ち込み、取付対象物２ｃに打ち込まれた複数本のアンカー３３、３３ａに挿入されるレベル調整補助部品６３を採用し、各アンカー３３、３３ａの長手方向適切位置（例えば取付対象物２ｃ側のレベル調整補助部品６０と面一となる位置）に固定したレベル調整補助部品６３に、センサ固定板５２ｐから突出させた調整ボルト２７を突き当てるようにする。
【００７２】
図２２はレベル調整補助部品６３の一例であり、この図２２のレベル調整補助部品６３では、アンカー３３が挿入されるアンカー穴６３ａが１つ、アンカー３３ａが挿入されるアンカー穴６３ｂが２つ形成されている。これらアンカー穴６３ａ、６３ｂ、６３ｂは互いに離間させて形成されており、このレベル調整補助部品６３を前記アンカー穴６３ａ、６３ｂ、６３ｂによって合計３本のアンカー３３、３３ａ、３３ａに挿入固定すると、複数本のアンカー３３、３３ａ、３３ａと、レベル調整補助部品６３とによって強固なフレームが構成され、外力に対する変形や局所的な位置ずれ等を防止できる強度を確保できる。
なお、レベル調整補助部品としては、図２２に限定されず、アンカー穴の数は、３以外、２または、４以上であっても良く、また複数のアンカー穴の配置、レベル調整補助部品の形状等は、適宜変更可能である。
【００７３】
（第３実施形態）
まず、光ファイバセンサについて説明する。
図２３において、光ファイバセンサ７０は、一対の取付対象物２ｅ、２ｆに対して個別に取り付けられる一対のセンサブロック７０ａ、７０ｂを備えている。各センサブロック７０ａ、７０ｂは、一対の取付対象物２ｅ、２ｆに対して個別に取り付けられるセンサ固定板７１、７２と、前記センサ固定板７１、７２に固定される光ファイバ押圧部７３、７４とを備えている。一方の光ファイバ押圧部７３は、台座７３ａと押え板７３ｂとの間に光ファイバケーブル６を挟み込んで固定する構成であり、他方の光ファイバ押圧部７４も台座７４ａと押え板７４ｂとの間に光ファイバケーブル６を挟み込んで固定する構成になっている。押え板７３ｂ、７４ｂには、光ファイバケーブル６を収納する光ファイバ収納溝８６ａ、８６ｂが形成されている。そして、この光ファイバセンサ７０は、各光ファイバ押圧部７３、７４間を適切な隙間Ｘ２を介して位置決めして、光ファイバケーブル６の長手方向の異なる２箇所をクランプ固定しておき、一対の取付対象物間のせん断方向の相対変位に伴う各センサブロック７０ａ、７０ｂの変位によって各光ファイバ押圧部７３、７４から逆向きの押圧力を作用させることで光ファイバケーブル６に曲げ変形を与えるようになっている。各センサ固定板２ｅ、２ｆは、取付対象物に打ち込まれた２本のアンカー３３と、２本の調整ボルト２７とを利用して取付対象物に対して位置決めして設置固定される。
【００７４】
図２３は、この光ファイバセンサ７０を一対の取付対象物２ｅ、２ｆのほぼ連続する表面に取り付けることで、これら取付対象物２ｅ、２ｆ間のせん断方向の変位（ここでは例として取付対象物２ｅに対する取付対象物２ｆの下方への相対的な変位）を監視する場合であり、センサブロック７０ａ、７０ｂを各取付対象物２ｅ、２ｆに個別に取り付け、各光ファイバ押圧部７３、７４によって光ファイバケーブル６を取付対象物２ｆの変位方向に垂直に保持する。
光ファイバセンサ７０では、取付対象物２ｅに対する取付対象物２ｆの下方への変位が生じると、この取付対象物２ｆにセンサ固定板７２によって一体的に取り付けられている光ファイバ押圧部７４も取付対象物２ｆと一体的に下方へ変位する結果、光ファイバ押圧部７３、７４間にも取付対象物２ｅ、２ｆ間と同様の相対変位が生じ、これによって、光ファイバケーブル６の長手方向の異なる位置が互いに逆向きに押圧されることで、光ファイバケーブル６に曲げ変形を与えるようになっている。
【００７５】
次に、光ファイバセンサ７０の設置方法を説明する。
この設置方法は、マーキング工程と、センサ固定板挿入工程と、レベル調整工程と、センサ組立工程とを備える。
（マーキング工程）
まず、マーキング工程を行うが、これは、センサ固定板７１、７２自体、あるいはマーキング治具を用いて、アンカー打ち込み位置を取付対象物２ｅ、２ｆにマーキングする。
（センサ固定板挿入工程）
次いで、前記マーキング工程にてマーキングされた各アンカー打ち込み位置にアンカー３３を平行に打ち込む。次に、図２４に示すように、それぞれセンサ固定板７１、７２に固定された一対の台座７３ａ、７４ａ同士をレベル出し部材６４（連結プレート）に取り付けて連結することで、センサ固定板７１、７２同士を位置決めしておき、この状態を維持したまま、前記センサ固定板７１、７２をアンカー穴（図示せず）によって前記アンカー３３に挿入する。
【００７６】
（レベル調整工程）
次に、各センサ固定板７１、７２の調整ボルト穴７１ｂ、７２ｂに挿入螺着された調整ボルト２７を回転操作して取付対象物２ｅ、２ｆ側への突出量を増大し、その先端を取付対象物２ｅ、２ｆに突き当て、各アンカー３３に螺着された一対のナット７５（図２４では、片側のナット７５のみを示し、反対側のナットは省略している）をそれぞれ前記センサ固定板７１、７２に対して両側から締め付けることで、挟み込むようにして固定する。ここで、センサ固定板７１、７２のアンカー３３長手方向の固定位置や傾斜修正等であるレベル調整は、このセンサ固定板７１、７２を両側から挟み込むようにして固定する一対のナット（一方が前記ナット７５）のアンカー３３に対する位置調整と、調整ボルト２７の突出量の調整とによってなされる。また、この作業中も、両台座７３ａ、７４ａをレベル出し部材６４に取り付けて位置決めした状態が維持されているので、各センサ固定板７１、７２のレベル調整や固定は効率良く行うことができる。
【００７７】
（センサ組立工程）
次に、各センサ固定板７１、７２に固定されている台座７３ａ、７４ａからレベル出し部材６４を取り外し（図２５）、台座７３ａ、７４ａの位置決め作業を行う。両台座７３ａ、７４ａ間の位置決めは、まず、一方の台座７３ａをセンサ固定板７１に位置決め固定した後、これら台座７４ａ、７４ａ間を位置決めする。
【００７８】
図２６（ａ）、（ｂ）、図２７（ａ）、（ｂ）に示すように、各台座７３ａ、７４ａをセンサ固定板７１、７２に固定するネジ７６は、各台座７３ａ、７４ａに形成された長穴７７ａ、７７ｂを貫通させてセンサ固定板７１、７２に螺着固定されるようになっており、各台座７３ａ、７４ａは、ネジ７６に対する長穴７７ａ、７７ｂの範囲でセンサ固定板７１、７２に対してスライド移動可能になっている。各長穴７７ａ、７７ｂの長手方向は全て平行に揃えられており、この長穴７７ａ、７７ｂを利用した各台座７３ａ、７４ａのスライド移動では、台座７３ａ、７４ａ間の隙間Ｘ２が設定される。
【００７９】
押圧部材本体７３ａ、７４ａ間の位置決めは、まず、ネジ７６を緩めて台座７３ａをスライド移動し、図２５に示すように、台座７３ａとセンサ固定板７１の両方に形成したマーキング７８ａ、７８ｂを一致させ、台座７３ａをセンサ固定板７１に固定する。次に、この台座７３ａに対して台座７４ａを長穴７７ｂの範囲で移動して位置決めして、センサ固定板７２に固定する。台座７３ａの長穴７７ａ内には、ネジ７６の両側に接触するスペーサ８５が収納されているから、台座７３ａはがたつきを生じること無く円滑にスライド移動され、マーキング７８ａ、７８ｂ同士を一致させれば正確に位置決めされる。一方、台座７４ａの長穴７７ｂにはスペーサ８５を収納しておらず、台座７４ａは長穴７７ｂの長手方向のみならず、長穴７７ｂの幅方向（長手方向に垂直の方向）にも若干の位置調整が可能である。したがって、正確に位置決めした一方の台座７３ａに対して他方の台座７４ａを位置決めすることで、両台座７３ａ、７４ａを適切位置に位置決めできるのである。
これにより、後に組み立てられる光ファイバ押圧部７３、７４間の隙間Ｘ２が設定される。
なお、この光ファイバセンサ７０でも、隙間Ｘ２の調整によって、光ファイバ押圧部７３、７４間の変位量に対する光ファイバ６ｂの光損失の関係を調整できる。
【００８０】
次いで、各台座７３ａ、７４ａに押え板７３ｂ、７４ｂを固定し、台座７３ａと押え板７４ｂとの間、台座７４ａと押え板７４ｂとの間に光ファイバケーブル６を挟み込んで固定する。これにより、各センサブロック７０ａ、７０ｂが組み立てられ、さらに、各センサブロック７０ａ、７０ｂを収納するカバー７８の取り付け等を行うことで光ファイバセンサ７０が完成する。両光ファイバ押圧部７３、７４間では、光ファイバケーブル６が曲げ等が与えられていない直線状にすることが好ましい。なお、押え板７３ｂ、７４ｂはネジ７９の回転操作により、台座７３ａ、７４ｂに対して着脱可能であるから、光ファイバケーブル６の交換等を自在に行える。
【００８１】
（第４実施形態）
図２８に示す光ファイバセンサ８０は、前記第３実施形態の光ファイバセンサ７０のセンサ固定板７１、７２に代えて、Ｌ字形に形成されたプレート状のセンサ固定板８１、８２を採用した点である。符号８０ａ、８０ｂはセンサブロックであり、いずれも、センサ固定板８１、８２に光ファイバ押圧部７３、７４を組み立てたものである。
図２８は、一対の取付対象物間の離間方向の変位を監視する場合であり、例として、岩盤の縦方向に存在する亀裂３ｂの両側の取付対象物２ｇ、２ｈ（図２８では、いずれも岩盤２の一部）間の、特に互いに傾斜角度を以って傾斜されている表面間（図２８では傾斜角度θ₀がほぼ９０°の表面間）に光ファイバセンサ８０を設置した場合を示す。なお、図２８では、安定岩盤からなる監視基準物としての取付対象物２ｇに対して、監視対象物としての取付対象物２ｈの離間方向（ここでは、水平方向の変位。つまり、亀裂３ｂが拡張する方向の変位）の変位を監視するものとする。
【００８２】
各センサ固定板８１、８２に固定された光ファイバ押圧部７３、７４は、監視対象物である取付対象物２ｈの変位方向に垂直の方向、すなわち、亀裂３ｂにほぼ沿った方向に隙間Ｘ３を介して連設されている。各センサ固定板８１、８２は、相対的な傾斜角度θ₁がほぼ９０°になっており、各センサ固定板８１、８２に固定された各光ファイバ押圧部７３、７４間もセンサ固定板８１、８２間と同じ相対的な傾斜角度を以って向きが異なっている。各光ファイバ押圧部７３、７４は、取付対象物２ｈの変位方向、つまり亀裂３ｂの延在方向にほぼ沿って布設された光ファイバケーブル６の長手方向の異なる位置を、台座７３ａ、７４ａと押え板７３ｂ、７４ｂとの間に挟み込むようにして固定しており、つまり、各光ファイバ押圧部７３、７４は、取付対象物２ｈの変位方向にほぼ垂直な直線上に位置決めされている。
そして、この光ファイバセンサ８０では、取付対象物２ｇ、２ｈ間に離間方向の変位が生じると、各取付対象物２ｇ、２ｈと一体的に変位する光ファイバ押圧部７３、７４によって光ファイバケーブル６を逆向きに押圧することで、光ファイバケーブル６に曲げ変形を与える。
【００８３】
センサ固定板８１、８２は、Ｌ字形に限定されず、例えば長方形状等、各種構成が採用可能であるが、図２８のように、Ｌ字形のセンサ固定板８１、８２を採用し、各光ファイバ押圧部７３、７４を、いずれも、各センサ固定板８１、８２のＬ字の屈曲部を介して一方の突出部の側に設け、各センサ固定板８１、８２の光ファイバ押圧部７３、７４が固定された部分を、相手側のセンサ固定板８１、８２のＬ字の内角側の空間に対応させるようにして配置すれば、例えば、台座７３ａ、７４ａをセンサ固定板８１、８２に対して固定するネジ７６（図２６（ａ）、（ｂ）、図２７（ａ）、（ｂ）参照）の回転操作や、光ファイバ押圧部７３、７４の押え板７３ｂ、７４ｂを着脱するネジ７９の回転操作の作業スペースを確保できる利点がある。
【００８４】
取付対象物２ｇ、２ｈに対する光ファイバセンサ８０の設置方法は、マーキング工程と、センサ固定板挿入工程と、レベル調整工程と、センサ組立工程とを備えて構成される。
【００８５】
（マーキング工程）
図２９に示すように、まず、各センサブロック８０ａ、８０ｂを組み立て、各光ファイバ押圧部７３、７４に位置決めロッド８３を固定してセンサブロック８０ａ、８０ｂ同士を位置決めロッド８３で連結した状態にしておく。位置決めロッド８３は、金属等の強度の高い素材からなり、この位置決めロッド８３に固定した両光ファイバ押圧部７３、７４（詳細には押え板７３ｂ、７４ｂの光ファイバ収納溝８６ａ、８６ｂの位置）は、この位置決めロッド８３の中心軸線上に位置決めされる。
各光ファイバ押圧部７３、７４での位置決めロッド８３の固定は、光ファイバケーブル６の固定と同様に、台座７３ａ、７４ａと押え板７３ｂ、７４ｂとの間の挟み込みにより行う。そして、各センサブロック８０ａ、８０ｂのセンサ固定板８１、８２を各取付対象物２ｇ、２ｈに当接あるいは近接配置し、これらセンサ固定板８１、８２をマーキング治具として機能させて、アンカー打ち込み位置をマーキングする。
【００８６】
各光ファイバ押圧部７３、７４の位置決めロッド８３回りの固定位置（向き）を変更すると、これに伴い各センサ固定板８１、８２間の相対的な傾斜角度を変更できるから、このセンサ固定板８１、８２の位置決めロッド８３回りの回転によって、各取付対象物２ｇ、２ｈの表面間の相対的な傾斜角度θ₀にセンサ固定板８１、８２の相対的な傾斜角度θ₁を簡単に対応させることができる。但し、θ₀とθ₁とは必ずしも完全に一致させる必要は無く、取付対象物２ｇ、２ｈの表面の状態等に対応してセンサ固定板８１、８２の取り付けに有利な傾斜角度θ₁を設定すれば良い。なお、各センサ固定板８１、８２間の相対的な傾斜角度θ₁をどのように設定しても、各光ファイバ押圧部７３、７４は位置決めロッド８３の中心軸線上に位置決めされることには変わりは無い。
【００８７】
（センサ固定板挿入工程）
次に、マーキング工程を完了したら、両センサブロック８０ａ、８０ｂ同士を位置決めロッド８３を介して連結した状態を維持したまま、取付対象物２ｇ、２ｈから両センサブロック８０ａ、８０ｂを一旦取り外し、前記アンカー打ち込み位置にアンカー３３を打ち込んだ後、図３０に示すように、前記取付対象物２ｇ、２ｈから突出された各アンカー３３に、前記センサ固定板８１、８２を該センサ固定板８１、８２に形成されたアンカー穴８１ａ、８２ａ（図２９参照）によって挿入する。図３０では、アンカー３３は、各取付対象物２ｇ、２ｈ個別に複数本（図３０では２本）打ち込んでおり、同一の取付対象物２ｇ、２ｈに打ち込んだアンカー３３を互いに平行になるようにする。ここで、両センサブロック８０ａ、８０ｂを位置決めロッド８３を介して連結した状態はマーキング工程から維持したままとする。なお、各アンカー穴８１ａ、８２ａは、アンカー３３外径よりも若干大きく形成し、同一の取付対象物２ｇ、２ｈに打ち込んだアンカー３３間の平行度の誤差等を吸収できるようにしておく。
【００８８】
（レベル調整工程）
次に、各センサ固定板８１、８２の調整ボルト穴８１ｂ、８２ｂ（図２９参照）に調整ボルト２７を挿入し、前記取付対象物２ｇ、２ｈに突き当てる。図３０において、調整ボルト２７は、センサ固定板８１、８２に螺着されるので、回転操作によりセンサ固定板８１、８２から取付対象物２ｇ、２ｈへの突出量を調整することで、取付対象物２ｇ、２ｈに対する各センサ固定板８１、８２の位置（離間距離）を調整できる（レベル調整）。
各センサ固定板８１、８２のレベル調整が完了したら、アンカー３３に螺着されているナット７５によってセンサ固定板８１、８２を両側から挟み込むようにして固定する。
【００８９】
（センサ組立工程）
次に、図３１に示すように、各光ファイバ押圧部７３、７４の押え板７３ｂ、７４ｂを取り外して台座７３ａ、７４ａを開放し、この台座７３ａ、７４ａをセンサ固定板８１、８２に固定するネジ７６（図２６（ａ）、（ｂ）、図２７（ａ）、（ｂ）参照）を緩め、各センサ固定板８１、８２に対するスライド移動により、両台座７３ａ、７４ａ間の離間距離（隙間Ｘ３）を調整する。各台座７３ａ、７４ａの位置決めは、第３実施形態のセンサ組立工程と同様の手順で、各台座７３ａ、７４ａの長穴７７ａ、７７ｂ（図２６（ａ）、（ｂ）、図２７（ａ）、（ｂ）参照）の範囲の移動で行う。図３１中、符号８４ａはセンサ固定板８１側のマーキング、符号８４ｂは台座７３ａ側のマーキングであり、まず、マーキング８４ａ、８４ｂを一致させて台座７３ａを位置決めしてセンサ固定板８１に固定し、次いで、この台座７３ａに対して他方の台座７４ａを位置決めして、適切な隙間Ｘ３を設定した後、この台座７４ａをセンサ固定板８２に固定する。各長穴７７ａ、７７ｂの長さ方向は、当初、光ファイバ押圧部７３、７４に固定されていた位置決めロッド８３の長手方向に沿って正確に揃えられており、台座７３ａの長穴７７ａ内にネジ７６の両側に接触するスペーサ８５が収納されていることは第３実施形態と同じであるから、台座７３ａのスライド移動は取付対象物２ｈの変位方向にほぼ沿った直線上での移動であり、台座７３ａはがたつきを生じること無く円滑にスライド移動され、マーキング８４ａ、８４ｂ同士を一致させれば正確に位置決めされる。一方、台座７４ａの長穴７７ｂにはスペーサ８５を収納しておらず、台座７４ａは長穴７７ｂの長手方向のみならず、長穴７７ｂの幅方向（長手方向に垂直の方向）にも若干の位置調整が可能である。したがって、正確に位置決めした一方の台座７３ａに対して他方の台座７４ａを位置決めすることで、両台座７３ａ、７４ａを適切位置に位置決めできるのである。
なお、位置決めロッド８３は、台座７３ａ、７４ａを開放した際に撤去する。各台座７３ａ、７４ａの位置決め、センサ固定板８１、８２に対する固定を完了したら、この台座７３ａ、７４ａに引き込んだ光ファイバケーブル６を挟み込むようにして押え板７３ｂ、７４ｂを取り付けて固定する。
そして、センサブロック８１、８２を収納するカバーの取り付け等を行うことで光ファイバセンサ８０全体の組立を完了する。
【００９０】
したがって、本実施形態の設置方法によれば、一対の取付対象物の相対的に傾斜する表面間に対しても、その相対的な傾斜角度に関わらず、光ファイバセンサ８０を効率良く設置でき、しかも、光ファイバケーブル６を固定する一対の光ファイバ押圧部７３、７４間に目的寸法の隙間Ｘ３を精度良く設定できる。
【００９１】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されず、例えば、光ファイバセンサの詳細や、光ファイバセンサの光ファイバの光試験に係る監視ユニットの構造等は適宜変更可能であることは言うまでもない。光ファイバセンサとしては、光ファイバに曲げ変形を与えるものがより好ましいが、これに限定されず、例えば、取付対象物の変位に対応して光ファイバを破断させる構成のものを採用することも可能である。
前記各実施形態では、監視基準物と監視対象物とからなる一対の取付対象物に対して光ファイバセンサを設置する場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、いずれも監視対象物からなる一対の取付対象物に対する設置にも適用可能である。また、前記各実施形態では、一対の取付対象物に対して一対のセンサブロックを取り付ける構成を示したが、本発明では、例えば、一つの光ファイバセンサにて、それぞれ別々の監視対象物や監視基準物に固定された３以上のセンサブロックを同一の光ファイバに対して取り付けた構成をも含む。すなわち、この構成においても、光ファイバに曲げ等の変形や破断を生じさせるのは、一対のセンサブロックの光ファイバ押圧部間であるものと考えられ、センサブロックの対が複数存在すると考えられるものは、本発明に含まれる。
本発明の光ファイバセンサを適用した光監視システムの監視対象（光ファイバセンサの設置位置）は、地山斜面の岩盤に限定されず、例えば、地山斜面の土塊や不安定地層、平坦地に存在する岩盤、河川堤防等の各種堤体等であっても良く、また、地山斜面に設置された擁壁、道路や鉄道などの高架部の人工構造物の局所的や変位、変形、崩壊等の監視にも適用可能である。
【００９２】
【発明の効果】
本発明の光ファイバセンサの設置方法によれば、表面の凹凸の激しい取付対象物に対しても効率良く光ファイバセンサを設置でき、光ファイバセンサの適用対象を広げることができる。しかも、一対の取付対象物にそれぞれ取り付けられる一対のセンサブロックの光ファイバ押圧部を、光ファイバに曲げ等の変形や破断等を与えることのできる位置関係に位置決めすることも容易であるため、この設置方法により設置した光ファイバセンサでは、取付対象物間の変位の監視精度を確保できるといった優れた効果を奏する。
請求項１記載の発明では、レベル調整工程にて、センサ固定板から突出量可変のレベル調整部材を取付対象物に突き当てることで、センサ固定板の取付対象物に対するレベル出し（離間距離および向きの調整）を取付対象物表面の凹凸等に関係無く行うことができるといった優れた効果を奏する。
請求項２記載の発明では、アンカーに固定したレベル調整補助部品にレベル調整部材を突き当てることで、センサ固定板のレベル出しを行うので、より表面の凹凸の激しい取付対象物にも対応して光ファイバセンサを設置できるといった優れた効果を奏する。
請求項３記載の発明では、センサブロックの位置決めロッドに対する固定位置を位置決めロッド回りに自在に設定できることで、センサブロック間並びにセンサ固定板間の相対的な傾斜角度を調整できるため、特に、一対の取付対象物表面が相対的な傾斜角度を以って傾斜されている場合でも、両取付対象物に対してセンサ固定板を効率良く取り付けることができ、光ファイバセンサを効率良く設置できるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施の形態の光ファイバセンサを示す図であって、岩盤の崩壊を監視する光監視システムへの適用例を示す全体図である。
【図２】 本発明に係る光ファイバセンサに適用される光ファイバケーブルの断面構造の一例を示す断面図である。
【図３】 図１の光ファイバセンサを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】 図３の光ファイバセンサの設置例を示す平面図であって、岩盤の変形前を示す。
【図５】 図３の光ファイバセンサの作用を示す平面図であって、岩盤の変形後を示す。
【図６】 図３の光ファイバセンサの各センサブロックから突設された押圧片の光ファイバケーブルに対する配置状態を示す図であって、設置初期状態を示す。
【図７】 図７の押圧片が、岩盤の変形によって光ファイバケーブルに曲げ変形を与えた状態を示す。
【図８】 図１の光監視システムの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】 図３の光ファイバセンサの一対のセンサブロック間の離間方向の変位量Ｌと光ファイバケーブルの光ファイバの光試験によって観測される光損失との関係を示すグラフである。
【図１０】 本発明の第１実施形態の設置方法に使用されるマーキング治具を示す正面図であり、（ａ）は取付対象物間のせん断方向の変位監視に対応する場合、（ｂ）は取付対象物間の離間方向（亀裂を拡張する方向）の変位監視に対応する場合を示す。
【図１１】 本発明の第１実施形態の設置方法に係るアンカーの固定作業を示す手順図であって、（ａ）はアンカーナットの挿入作業、（ｂ）はアンカー（アンカーボルト）の螺着作業、（ｃ）はアンカーナットへのアンカーの固定を完了した状態を示す。
【図１２】 本発明の第１実施形態の設置方法に適用される光ファイバセンサの一対のセンサ固定板をレベル出し部材に取り付けて位置決めして連結した状態を示す平面図である。
【図１３】 本発明の第１実施形態の設置方法に適用される光ファイバセンサのセンサ固定板を傾き調整ナットに押圧する工程を示す図であって、（ａ）は傾き調整ナットをアンカーに螺着した状態、（ｂ）は傾き調整ナットにセンサ固定板を押圧した状態を示す。
【図１４】 本発明の第１実施形態のレベル調整工程を示す手順図であって、（ａ）は、センサ固定板から調整ボルトを取付対象物に向けて突出させる工程、（ｂ）は、センサ固定板から突出させた調整ボルトを取付対象物に突き当てた状態を示す。
【図１５】 本発明の第１実施形態のセンサ組立工程にて、一対の光ファイバ押圧部先端の複数の押圧片に形成された光ファイバ収納穴に、光ファイバケーブルを収納する手順を示す図であって、（ａ）は重ね合わせた一対の光ファイバ押圧部間に光ファイバケーブルを挿入する工程を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は一対の光ファイバ押圧部間を開く工程を示す側面図、（ｄ）は一対の光ファイバ押圧部を１８０°に開いた状態を示す平面図、（ｅ）は（ｄ）の側面図である。
【図１６】 本発明の第２実施形態に適用される光ファイバセンサを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１７】 図１６の光ファイバセンサの押圧片を構成する押圧片分割部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１８】 図１６の光ファイバセンサの一対の光ファイバ押圧部を示す斜視図である。
【図１９】 （ａ）は、本発明の第２実施形態の設置方法のセンサ固定板挿入工程にて、アンカーに挿入したレベル調整補助部品を示す斜視図、（ｂ）は前記レベル調整補助部品に回転防止ボルトを取り付けた状態を示す正面図である。
【図２０】 本発明の第２実施形態の設置方法のセンサ固定板挿入工程にて、同一平面上となるように揃えて各アンカーに固定されたレベル調整部材を示す正面図である。
【図２１】 本発明の第２実施形態の設置方法のセンサ固定板挿入工程にて、一方の取付対象物の複数本のアンカーに挿入して固定されたレベル調整補助部品を示す正面図である。
【図２２】 図２１にて適用されるレベル調整補助部品の一例を示す平面図である。
【図２３】 本発明の第３実施形態に適用される光ファイバセンサを示す斜視図である。
【図２４】 本発明の第３実施形態の設置方法にて、レベル出し部材で連結した一対のセンサ固定板を、それぞれ取付対象物に打ち込まれたアンカーに挿入した状態を示す斜視図である。
【図２５】 本発明の第３実施形態の設置方法のセンサ組立工程にて、各センサ固定板に固定されている台座からレベル出し部材を取り外した状態を示す斜視図である。
【図２６】 監視対象物側のセンサ固定板に固定された台座に形成された長穴と、この長穴に挿入されたネジとを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図２７】 監視基準物側のセンサ固定板に固定された台座に形成された長穴と、この長穴に挿入されたネジとを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図２８】 本発明の第４実施形態の設置方法にて適用される光ファイバセンサを示す斜視図である。
【図２９】 本発明の第４実施形態の設置方法のマーキング工程にて、位置決めロッドに取り付けて連結した一対のセンサブロックのセンサ固定板をそれぞれマーキング治具として取付対象物に対して近接配置した状態を示す斜視図である。
【図３０】 本発明の第４実施形態の設置方法のセンサ固定板挿入工程を示す図であって、位置決めロッドで連結した一対のセンサブロックのセンサ固定板を、それぞれ取付対象物に打ち込まれたアンカーに挿入した状態を示す斜視図である。
【図３１】 本発明の第４実施形態の設置方法のセンサ組立工程にて、レベル調整工程の完了後、各センサ固定板に固定されている光ファイバ押圧部の押え板を取り外し、台座を開放した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
２…取付対象物（岩盤）、２ｃ，２ｅ，２ｇ…取付対象物（監視基準物）、２ｄ，２ｆ，２ｈ…取付対象物（監視対象物）、６…光ファイバ（光ファイバケーブル）、６ｂ…光ファイバ、１１…光ファイバセンサ、２４，６４…レベル出し部材（連結プレート）、２７…レベル調整部材（調整ボルト）、３１，３２…センサブロック、３１ｃ，３２ｃ…センサ固定板、３１ｄ，３２ｄ…光ファイバ押圧部（押圧片固定ブロック）、３３…アンカー（アンカーボルト）、５０…光ファイバセンサ、５０ａ，５０ｂ…センサブロック、５１，５２…光ファイバ押圧部（押圧片ブロック）、５１ｐ，５２ｐ…センサ固定板、６０，６３…レベル調整補助部品、７０…光ファイバセンサ、７０ａ，７０ｂ…センサブロック、７１，７２…センサ固定板、７３，７４…光ファイバ押圧部、８０…光ファイバセンサ、８０ａ，８０ｂ…センサブロック、８１，８２…センサ固定板，マーキング治具、８３…位置決めロッド。

Claims (3)

1. 崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁などの人工構造物等である監視対象物からなる一対の取付対象物（２）に対して、あるいは、安定岩盤（２ｃ、２ｅ）等からなる監視基準物（２ｃ、２ｅ）と前記監視対象物とからなる一対の取付対象物（２ｄ、２ｆ）に対して個別のセンサ固定板（３１ｃ、３２ｃ、７１、７２）によって別々に取り付けられる一対のセンサブロック（３１、３２、７０ａ、７０ｂ）を備え、各センサブロックに設けられた光ファイバ押圧部（３１ｄ、３２ｄ、７３、７４）が両取付対象物が存在する監視対象領域に布設された光ファイバ（６、６ｂ）の長手方向の異なる位置に配置され、前記取付対象物間の相対変位によって両センサブロック間が相対変位することで、各センサブロックの光ファイバ押圧部が前記光ファイバを両側から逆向きに押圧して該光ファイバに曲げ等の変形や破断等を生じさせる光ファイバセンサ（１１、７０）の設置方法であって、
   前記各センサブロックの前記センサ固定板をレベル出し部材（２４、６４）に対して固定することで各センサ固定板間を位置決めし、この状態を維持したまま、各センサブロックを取り付ける目的の取付対象物に打ち込まれたアンカー（３３）に前記センサ固定板を挿入するセンサ固定板挿入工程と、
   このセンサ固定板挿入工程の完了後、各センサブロックの前記センサ固定板に突出量可変に設けられたレベル調整部材（２７）を前記取付対象物に突き当てて各センサ固定板を前記アンカーに対して固定するレベル調整工程と、
   このレベル調整工程の完了後、各センサブロックから前記レベル出しブロックを取り外し、各センサ固定板にセンサブロックを組み立てるセンサ組立工程
   とを備えることを特徴とする光ファイバセンサの設置方法。
2. 崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁などの人工構造物等である監視対象物からなる一対の取付対象物（２）に対して、あるいは、安定岩盤等からなる監視基準物（２ｃ）と前記監視対象物（２ｄ）とからなる一対の取付対象物に対して個別のセンサ固定板（５１ｐ、５２ｐ）によって別々に取り付けられる一対のセンサブロック（５０ａ、５０ｂ）を備え、各センサブロックに設けられた光ファイバ押圧部（５１、５２）が両取付対象物が存在する監視対象領域に布設された光ファイバ（６、６ｂ）の長手方向の異なる位置に配置され、前記取付対象物間の相対変位によって両センサブロック間が相対変位することで、各センサブロックの光ファイバ押圧部が前記光ファイバを両側から逆向きに押圧して該光ファイバに曲げ等の変形や破断等を生じさせる光ファイバセンサ（５０）の設置方法であって、
   前記各センサブロックの前記センサ固定板をレベル出し部材（２４）に対して固定することで各センサ固定板間を位置決めし、この状態を維持したまま、各センサブロックを取り付ける目的の取付対象物に打ち込まれたアンカー（３３）に前記センサ固定板を挿入するセンサ固定板挿入工程と、
   このセンサ固定板挿入工程の完了後、各センサブロックの前記センサ固定板に突出量可変に設けられたレベル調整部材（２７）を、前記アンカーに固定したレベル調整補助部品（６０、６３）に突き当てて各センサ固定板を前記アンカーに対して固定するレベル調整工程と、
   このレベル調整工程の完了後、各センサブロックから前記レベル出しブロックを取り外し、各センサ固定板にセンサブロックを組み立てるセンサ組立工程
   とを備えることを特徴とする光ファイバセンサの設置方法。
3. 崩壊の可能性のある不安定地層、変位の可能性のある岩石等の自然物、あるいは擁壁などの人工構造物等である監視対象物からなる一対の取付対象物（２）に対して、あるいは、安定岩盤等からなる監視基準物（２ｇ）と前記監視対象物（２ｈ）とからなる一対の取付対象物に対して個別のセンサ固定板（８１、８２）によって別々に取り付けられる一対のセンサブロック（８０ａ、８０ｂ）を備え、各センサブロックに設けられた光ファイバ押圧部（７３、７４）が両取付対象物が存在する監視対象領域に布設された光ファイバ（６、６ｂ）の長手方向の異なる位置に配置され、前記取付対象物間の相対変位によって両センサブロック間が相対変位することで、各センサブロックの光ファイバ押圧部が前記光ファイバを両側から逆向きに押圧して該光ファイバに曲げ等の変形や破断等を生じさせる光ファイバセンサ（８０）の設置方法であって、
   前記各センサブロックの前記光ファイバ押圧部を位置決めロッド（８３）の長手方向の異なる位置に、該該位置決めロッド回りに固定向き可変に取り付け、各光ファイバ押圧部に対して固定したマーキング治具（８１、８２）をそれぞれ取付対象物の表面に接近または当接させて各光ファイバ押圧部を前記位置決めロッドに固定するとともに、アンカー（３３）の打ち込み位置を前記取付対象物にマーキングするマーキング工程と、
   前記アンカー打ち込み位置に打ち込んだアンカーの前記取付対象物から突出された部分に対して、前記光ファイバ押圧部に固定された前記センサ固定板を、各光ファイバ押圧部の前記位置決めロッドに対する固定状態を維持したままそれぞれ挿入するセンサ固定板挿入工程と、
   このセンサ固定板挿入工程の完了後、各センサ固定板に突出量可変に設けられたレベル調整部材（２７）を前記取付対象物に突き当ててセンサ固定板を前記アンカーに対して固定するレベル調整工程
   とを備えることを特徴とする光ファイバセンサの設置方法。

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