JP5317347B2

JP5317347B2 - Seismic impact force measurement system and measurement method

Info

Publication number: JP5317347B2
Application number: JP2009207946A
Authority: JP
Inventors: 宏行坂井
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2029-09-09
Also published as: JP2011058913A

Description

本発明は、地震の発生等によって基礎杭等の地下埋設物が受ける衝撃力を測定する地震衝撃力の測定システムおよび測定方法の技術分野に関するものである。 The present invention relates to a technical field of a measurement system and a measurement method of an earthquake impact force that measures an impact force received by an underground buried object such as a foundation pile due to the occurrence of an earthquake or the like.

構造物が地震の発生等によって強い衝撃を受けた場合、該構造物の地下部分に埋設された基礎杭等の地下埋設物がどれ程の衝撃力を受けたかを知ることは、構造物や地下埋設物における亀裂や破壊等の地震被害の可能性を判断したり、或いは被害発生の場合における補修方法を決定したりする上でとても重要である。
ところで地下埋設物の地震被害の程度については、目視等によっては知ることが難しく、そこで基礎杭として埋設された鉄筋に導線を接続し該導線を電気抵抗測定器に接続して、通常時における電気抵抗値を予め測定しておき、地震が発生した場合は地震後の電気抵抗値を測定して前記通常時の測定値と比較し、異なる測定値を得た場合には基礎杭が破壊若しくは損傷を受けたと評価するように構成したもの（特許文献１）や、地下埋設物に振動装置で振動を与え、該振動によって発生する反射波の状態を地震前と地震後とで比較することによって基礎杭の破壊の有無や程度を評価するようにしたものが提唱されている（特許文献２）。しかしながらこれらのものは、地下埋設物の破壊の有無や程度を評価するものであって、構造物がどれ程の衝撃力を受けたかを知るものではない。
また、受けた外力によって生じる応力に比例して発光する応力発光材料を用い、該応力発光材料の発光状態を観測することで応力測定をするようにしたもの（特許文献３）や、二液反応により発光する発光前駆体を、所定の応力で破壊される脆性材料に封入して基礎杭内部に挿入し、地震により基礎杭に生じた応力によって脆性材料が破壊されると二液が反応して発光するよう構成し、該発光の有無を観測することで所定以上の応力を受けたか否かを検知するようにしたものが知られている（特許文献４）。 When a structure is subjected to a strong impact due to the occurrence of an earthquake, etc., knowing how much impact force is applied to underground structures such as foundation piles embedded in the underground part of the structure This is very important in determining the possibility of earthquake damage such as cracks and destruction in buried objects, or in determining the repair method in the event of damage.
By the way, it is difficult to know the degree of earthquake damage of underground buried objects by visual inspection, etc., so connecting a lead wire to a reinforcing bar buried as a foundation pile and connecting the lead wire to an electric resistance measuring instrument The resistance value is measured in advance, and if an earthquake occurs, the electrical resistance value after the earthquake is measured and compared with the normal measurement value. If a different measurement value is obtained, the foundation pile is destroyed or damaged. By applying a vibration device to an object that is evaluated as having been received (Patent Document 1) or by applying vibration to an underground object, and comparing the state of reflected waves generated by the vibration before and after the earthquake The thing which evaluated the presence or absence and the grade of the destruction of a pile is proposed (patent document 2). However, these are for evaluating the presence or degree of destruction of the underground buried object, and do not know how much impact force the structure has received.
In addition, a stress luminescent material that emits light in proportion to the stress generated by the received external force is used, and stress measurement is performed by observing the light emission state of the stress luminescent material (Patent Document 3), or two-component reaction The luminescent precursor that emits light is enclosed in a brittle material that is destroyed by a predetermined stress and inserted into the foundation pile. When the brittle material is destroyed by the stress generated in the foundation pile by an earthquake, the two liquids react. There is known a configuration in which light is emitted and whether or not a predetermined stress is applied or not is observed by observing the presence or absence of the light emission (Patent Document 4).

特開平１０−１８３６５８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-183658 特開平１０−１８３６５９号公報JP 10-183659 A 特開２００１−２１５１５７号公報JP 2001-215157 A 特開２００３−２６２５５４号公報JP 2003-262554 A

しかしながら、前記特許文献３のものを地震による衝撃力の測定に用いようとした場合、該応力発光材料の発光は絶えず変動する地震の応力に対する追従性が悪く、正確な応力測定ができないという問題がある。また特許文献４のものは、所定応力を超えたか否かという一点検知であって、どれくらいの応力が発生したか、ということの測定ができないという問題がある。しかも前者のものは応力に比例する発光であり、また後者のものは化学発光であるため発光時間に制限があり、このため、殆どリアルタイムでの観測が必要であるが、地震発生時に伴い停電になったりパソコン等の観測機械が故障したりすると、電気の供給や観測機械が復旧するまで事実上の観測ができないという問題があり、これらに本発明が解決しようとする課題がある。 However, when the thing of the said patent document 3 is going to be used for the measurement of the impact force by an earthquake, the light emission of this stress light-emitting material has the problem that followability with respect to the stress of the earthquake which fluctuates constantly is bad, and an accurate stress measurement cannot be performed. is there. Moreover, the thing of patent document 4 is one point detection whether it exceeded the predetermined stress, Comprising: There exists a problem that it cannot measure how much stress generate | occur | produced. In addition, the former is luminescence proportional to stress, and the latter is chemiluminescence, so the emission time is limited, so it is necessary to observe almost real time. If an observation machine such as a personal computer breaks down, there is a problem that the actual observation cannot be performed until the power supply or the observation machine is restored, and there are problems to be solved by the present invention.

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、被検体が地震によって受ける衝撃力を可視化して測定する地震衝撃力測定システムであって、該地震衝撃力測定システムは、染料或いは顔料を破壊強度の異なる複数種類のカプセルに封入し、該各カプセルを破壊強度別に区分して配した感圧発色体を前記被検体の衝撃力測定部位に設け、被検体が受けた地震衝撃力に応じてカプセルが破壊されることにより発現した染料或いは顔料の区分によって被検体が受けた地震衝撃力を測定するにあたり、前記感圧発色体は長尺の硬性部材である発色体取付けプレートに貼着されるとともに、該発色体取付けプレートは前記衝撃力測定部位に設けられる担体に形成された溝部に抜き差し自在に取付けられることで新たな感圧発色体を担持させることができるようにしたことを特徴とする地震衝撃力の測定システムである。
請求項２の発明は、感圧発色体は、シート状であることを特徴とする請求項１記載の地震衝撃力の測定システムである。
請求項３の発明は、感圧発色体は、区分毎にカプセルの破壊強度が記載されていることを特徴とする請求項１または２記載の地震衝撃力の測定システムである。
請求項４の発明は、感圧発色体は、区分がカプセルの破壊強度順に配設されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の地震衝撃力の測定システムである。
請求項５の発明は、区分は、並列状に配設されていることを特徴とする請求項４記載の地震衝撃力の測定システムである。
請求項６の発明は、区分は、同心円状に配設されていることを特徴とする請求項４記載の地震衝撃力の測定システムである。
請求項７の発明は、区分は、所定角度を存して周回り方向に配設されていることを特徴とする請求項４記載の地震衝撃力の測定システムである。
請求項８の発明は、被検体が地震によって受ける衝撃力を可視化して測定する地震衝撃力測定方法であって、該地震衝撃力測定方法は、染料或いは顔料を破壊強度の異なる複数種類のカプセルに封入し、該カプセルを破壊強度別に区分して配した感圧発色体を前記被検体の衝撃力測定部位に設け、被検体が受けた地震衝撃力に応じてカプセルが破壊されることにより発現した染料或いは顔料の区分によって被検体が受けた地震衝撃力を測定するにあたり、前記感圧発色体を長尺の硬性部材である発色体取付けプレートに貼着するとともに、該発色体取付けプレートを前記衝撃力測定部位に設けられる担体に形成された溝部に抜き差し自在に取付けるようにすることで新たな感圧発色体を担持させることができるようにしたことを特徴とする地震衝撃力の測定方法である。 The present invention was created with the object of solving these problems in view of the above circumstances, and the invention of claim 1 is an earthquake that visualizes and measures the impact force that a subject receives due to an earthquake. An impact force measuring system, wherein the seismic impact force measuring system includes a pressure-sensitive color developing body in which a dye or a pigment is enclosed in a plurality of types of capsules having different breaking strengths, and the capsules are classified according to breaking strengths. In measuring the impact force received by the subject according to the classification of the dye or pigment expressed by breaking the capsule according to the impact force received by the subject in the impact force measurement site of the subject , The pressure-sensitive color developing body is attached to a color developing body mounting plate which is a long rigid member, and the color developing body mounting plate is pulled out into a groove formed in a carrier provided at the impact force measurement site. A measurement system seismic impact force, characterized in that to be able to carry the insert by freely mounted new sensitive pressure chromosome.
The invention according to claim 2 is the seismic impact force measuring system according to claim 1, characterized in that the pressure-sensitive color former is in the form of a sheet.
The invention according to claim 3 is the seismic impact force measuring system according to claim 1 or 2, wherein the pressure-sensitive color developing body describes the breaking strength of the capsule for each section.
The invention according to claim 4 is the seismic impact force measuring system according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure-sensitive color former is arranged in the order of the breaking strength of the capsule. .
The invention according to claim 5 is the seismic impact force measuring system according to claim 4, wherein the sections are arranged in parallel.
The invention of claim 6 is the seismic impact force measuring system according to claim 4, wherein the sections are arranged concentrically.
The invention according to claim 7 is the seismic impact force measuring system according to claim 4, wherein the sections are arranged in a circumferential direction at a predetermined angle.
The invention according to claim 8 is an earthquake impact force measuring method for visualizing and measuring an impact force received by an object due to an earthquake, the earthquake impact force measuring method comprising a plurality of types of capsules having different breaking strengths of dyes or pigments. The pressure sensitive color-developing body, which is encapsulated in the container and arranged according to the breaking strength, is provided at the impact force measurement site of the subject, and the capsule is broken according to the earthquake impact force received by the subject. In measuring the seismic impact force received by the subject according to the dye or pigment classification, the pressure-sensitive color developing body is attached to a color developing body mounting plate that is a long rigid member, and the color developing body mounting plate is land, characterized in that to be able to support a new sensitive pressure chromosomal by so attaching telescopically into a groove formed on a carrier provided in the impact force measurement site It is a method of measuring the impact force.

請求項１または８の発明とすることにより、地震が発生して被検体が衝撃を受けると、衝撃力に応じた破壊強度のカプセルが破壊され、これら破壊されたカプセルが含有した区分だけが発色するため、感圧発色体の該発色した区分を見れば直ちに地震の衝撃力を知ることが出来る。従って、色濃度計に照らし合わせて発色濃度を特定したりする作業が不要となり、より迅速に地震によって発生した衝撃力を測定することが出来る。
しかも、該感圧発色体は、衝撃力が最大となった時に該最大の衝撃力に応じてマイクロカプセルが破壊され、染料或いは顔料が発現されて発色することから、発色した区分を調べれば衝撃力の最大値を知ることが出来て、構造物が受けた最大衝撃力を簡単に測定することができる。
そして、本発明によれば、既に発色している染料或いは顔料をカプセルに封入すれば良いため、染料前駆体を発色させるための顕色剤を必要とせず、部品点数の削減を図ることが出来る。
また、大地震が発生した場合、リアルタイムでの測定は困難である場合も多いが、該感圧発色体は時間が経過しても変色や退色が少ない上、仮令変色や退色があったとしても、一端発現した染料或いは顔料は未発現の区分とは明瞭に異なる色相を呈するため、発現と未発現とを見間違うことはなく、地震発生の後に測定を行っても正確な測定データを得ることが出来る。従って、停電等の事故が発生した場合であってもデータが消失してしまうといったようなトラブルがなく、確実に衝撃力を測定することが出来る。
さらにこの発明によれば、衝撃力測定部位に感圧発色体を設けるだけで衝撃力測定を行うことが出来て、衝撃力測定部位に分光器や光検出器といったような特別な装置を設ける必要がなく、地震による衝撃力の測定を簡単なシステムで行うことが出来る。しかも、どのような場所でも簡単に設置することができるため、測定地点を広範囲に設けることができて、より正確な地震衝撃力の測定を行うことが出来る。
また、感圧発色体を取り出すにあたって、担体を地中から抜き出すだけで良く、感圧発色体を地中から取り出すために掘削したりする必要がない。従って、感圧発色体を簡単に地中から取出せるものにすることが出来る。
請求項２の発明とすることにより、感圧発色体を被検体に直接貼付したり、被検体の周囲に設けた支持部材に貼付するだけの簡単な作業で取付けることが出来るため、任意の場所での衝撃力測定が可能であり、従って計測箇所を多数設けることも容易に出来る。
請求項３の発明とすることにより、感圧発色体の発色した区分が受けた衝撃力値を簡単に知ることができることから、正確かつ迅速な測定作業を行うことが出来る。
請求項４の発明とすることにより、発色した区分を視覚的に見つけ易く、従って感圧発色体が受けた破壊強度を迅速に知ることが出来る。
請求項５の発明とすることにより、感圧発色体が正方形状或いは長方形状であったような場合、区分をレイアウトし易く、視覚的にも発色した区分を見つけ易いものとすることが出来る。
請求項６の発明とすることにより、感圧発色体が円形状或いは楕円形状のようなものであった場合、区分をレイアウトし易く、視覚的にも発色した区分を見つけ易いものとすることが出来る。
請求項７の発明とすることにより、感圧発色体が円形状或いは楕円形状のようなものであった場合、区分をレイアウトし易く、視覚的にも発色した区分を見つけ易いものとすることが出来る。 According to the invention of claim 1 or 8 , when an earthquake occurs and the subject receives an impact, the capsule having the breaking strength corresponding to the impact force is broken, and only the section containing the broken capsule is colored. Therefore, by looking at the colored section of the pressure sensitive color former, the impact force of the earthquake can be immediately known. Therefore, it is not necessary to specify the color density in light of the color densitometer, and the impact force generated by the earthquake can be measured more quickly.
In addition, the pressure-sensitive color developing material has a microcapsule destroyed according to the maximum impact force when the impact force is maximized, and a dye or pigment is developed to develop a color. The maximum value of force can be known, and the maximum impact force received by the structure can be easily measured.
According to the present invention, since a dye or pigment that has already developed color may be encapsulated, a developer for coloring the dye precursor is not required, and the number of parts can be reduced. .
In addition, when a large earthquake occurs, it is often difficult to measure in real time, but the pressure-sensitive color developing body has little discoloration or fading over time, and even if there is provisional discoloration or fading. , Dyes or pigments that have developed once show a distinct hue from the undeveloped category, so there is no mistake in the expression and non-expression, and accurate measurement data can be obtained even if measurements are taken after the occurrence of an earthquake I can do it. Therefore, even if an accident such as a power failure occurs, there is no trouble that data is lost, and the impact force can be reliably measured.
Further, according to the present invention, it is possible to measure the impact force simply by providing a pressure-sensitive color former at the impact force measurement site, and it is necessary to provide a special device such as a spectroscope or a photodetector at the impact force measurement site. It is possible to measure the impact force due to an earthquake with a simple system. In addition, since it can be easily installed at any place, it is possible to provide a wide range of measurement points and to measure the seismic impact force more accurately.
Further, when the pressure-sensitive color former is taken out, it is only necessary to remove the carrier from the ground, and it is not necessary to excavate the pressure-sensitive color former to be taken out from the ground. Therefore, the pressure-sensitive color former can be easily removed from the ground.
Since the pressure sensitive color body can be directly attached to the subject or attached to the support member provided around the subject by the invention of claim 2, it can be attached at any place. Therefore, it is possible to easily provide a large number of measurement points.
According to the invention of claim 3, since the impact force value received by the colored section of the pressure-sensitive color body can be easily known, an accurate and rapid measurement operation can be performed.
According to the invention of claim 4, it is easy to visually find the colored section, and thus the breaking strength received by the pressure-sensitive color former can be quickly known.
According to the fifth aspect of the present invention, when the pressure-sensitive color developing body has a square shape or a rectangular shape, the sections can be easily laid out and the visually colored sections can be easily found.
According to the invention of claim 6, when the pressure-sensitive color developing body has a circular shape or an elliptical shape, it is easy to lay out the sections and to easily find the sections that are visually colored. I can do it.
According to the seventh aspect of the present invention, when the pressure-sensitive color developing body has a circular or elliptical shape, it is easy to lay out the sections and to easily find the sections that are visually colored. I can do it.

構造物および担体の概略図である。It is the schematic of a structure and a support | carrier. （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ担体に感圧発色体が取付けられた様子を示す斜視図および発色体取付けプレートの縦断面図である。(A), (B) is the perspective view which shows a mode that the pressure sensitive color body was attached to the support | carrier, respectively, and the longitudinal cross-sectional view of a color body attachment plate. （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ感圧発色体の第一の実施の形態を示す正面図、平面図である。(A), (B) is the front view and top view which respectively show 1st embodiment of a pressure sensitive color development body. （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ感圧発色体の第二、第三の実施の形態を示す正面図である。(A), (B) is a front view which shows 2nd, 3rd embodiment of a pressure sensitive color body, respectively. （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ感圧発色体の第四、第五、第六の実施の形態を示す要部側面断面図である。(A), (B), (C) is the principal part side surface sectional view which respectively shows 4th, 5th, 6th embodiment of a pressure sensitive color development body.

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に示すように、１は被検体である構造物であって、該構造物の土台を構成する地下杭（基礎杭）２の側面には、長尺の板材である担体３が、長尺方向が上下となるように地下杭２に沿って垂直状に埋設されている。該担体３は、例えば熱硬化性プラスチック或いはステンレス板等の硬性部材によって形成されており、図２（Ａ）に示すように、担体３の表面中央部位には、担体３の上端部３ａから下端部３ｂに至る溝部３ｃが形成されている。そして、該溝部３ｃの左右両側面には、それぞれ上端部３ａから下端部３ｂに至る凹溝３ｄ、３ｅが対向して形成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a structure which is a subject, and a carrier 3, which is a long plate material, is attached to the side surface of an underground pile (foundation pile) 2 constituting the foundation of the structure. It is buried vertically along the underground pile 2 so that the scale direction is up and down. The carrier 3 is formed of a hard member such as a thermosetting plastic or a stainless plate, for example, and as shown in FIG. A groove portion 3c reaching the portion 3b is formed. Then, on both the left and right side surfaces of the groove portion 3c, concave grooves 3d and 3e extending from the upper end portion 3a to the lower end portion 3b are formed to face each other.

一方、４は、担体３に形成された溝部３ｃにスライド嵌合する長尺の板材である発色体取付けプレートであって、担体３と同様に熱硬化性プラスチック或いはステンレス板等の硬性部材で形成されている。該発色体取付けプレート４の表面には、後述する正方形状のシート体である感圧発色体５が直列状に貼着される貼着部４ａが形成されており、左右両端部には、前記担体３の凹溝３ｄ、３ｅにスライド嵌合する凸条４ｂ、４ｃが形成されている。そして、担体３の凹溝３ｄ、３ｅに発色体取付けプレート４の凸条４ｂ、４ｃをスライド嵌合させることで発色体取付けプレート４が担体３に対して抜き差し自在に取付けられるようになっている。尚、図２（Ｂ）に示すように、感圧発色体５が貼着された発色体取付けプレート４の表面には軟性樹脂材等からなる被膜４ｄが一様に被覆されており、これによって感圧発色体５が発色体取付けプレート４から脱落したり、地中の水分等によって変質したりすることのないようになっている。 On the other hand, 4 is a color body mounting plate that is a long plate material that is slidably fitted in the groove 3c formed in the carrier 3, and is formed of a hard member such as a thermosetting plastic or a stainless steel plate, like the carrier 3. Has been. On the surface of the color body mounting plate 4, there are formed sticking portions 4a to which a pressure sensitive color body 5 which is a square-shaped sheet body to be described later is stuck in series. Convex ridges 4b and 4c are formed in the grooves 3d and 3e of the carrier 3 to be slidably fitted. Then, the color body mounting plate 4 is detachably attached to the carrier 3 by slidingly fitting the protrusions 4b and 4c of the color body mounting plate 4 into the concave grooves 3d and 3e of the carrier 3. . As shown in FIG. 2B, the surface of the color body mounting plate 4 to which the pressure-sensitive color body 5 is adhered is uniformly coated with a coating 4d made of a soft resin material, etc. The pressure-sensitive color developing body 5 is prevented from falling off the color developing body mounting plate 4 or being altered by moisture in the ground.

前述した感圧発色体５は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基材６と、該基材６上に塗布されるカプセル層７とで構成されており、正方形状のシート体となって形成されている。上記基材６は板状であって、例えば、紙、合成紙、プラスティックフィルム等のある程度の硬性を有したもので形成されており、裏側面（反発色剤層側面）には貼着剤６ａが塗布され、該貼着剤６ａによって発色体取付けプレート４に貼着されるようになっている。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the pressure-sensitive color former 5 is composed of a base material 6 and a capsule layer 7 applied on the base material 6, and has a square shape. It is formed as a sheet body. The substrate 6 is plate-shaped, and is formed of, for example, paper, synthetic paper, plastic film or the like having a certain degree of hardness, and has an adhesive 6a on the back side (anti-coloring agent layer side). Is applied to the color body mounting plate 4 by the adhesive 6a.

カプセル層７は、多数のマイクロカプセル８（本発明のカプセルに相当する）が含有する層であって、該マイクロカプセル８は、本実施の形態では既発色の染料或いは顔料が封入された状態で多数カプセル層に含有されている。このような染料としては、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、カーボンブラック、鉛丹、酸化鉄赤、黄鉛、亜鉛黄、ウルトラマリン青、フェロシアン化鉄カリ等の無機顔料、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、白色以外の染料或いは顔料を使用することが好ましい。 The capsule layer 7 is a layer that contains a large number of microcapsules 8 (corresponding to the capsules of the present invention). In the present embodiment, the microcapsules 8 are encapsulated with already-colored dyes or pigments. It is contained in many capsule layers. Examples of such dyes include xanthene, thiazine, phenylmethane, indigoid, azo, coumarin, azine, polymethine, cyanine, phthalocyanine, anthraquinone, pyrazoline, stilbene, quinoline. And pigments such as carbon black, red lead, iron oxide red, yellow lead, zinc yellow, ultramarine blue, potassium ferrocyanide and the like can be used. Inorganic pigments or organic pigments such as azo, phthalocyanine, indigoid, and anthraquinone can be used, and it is preferable to use dyes or pigments other than white.

マイクロカプセル８は、壁膜が白色不透明であって、マイクロカプセル８の破壊前に、封入された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、破壊されたマイクロカプセル８から発現された染料或いは顔料の色は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、カプセル層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。 The microcapsule 8 was expressed from the broken microcapsule 8 while the wall film was white and opaque, and the color of the encapsulated dye or pigment was not transparent before the microcapsule 8 was broken. The color of the dye or pigment is clearly visible. 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. The capsule layer 7 contains gum arabic, gelatin, starch particles and the like as protective materials for the microcapsules 8.

ここでマイクロカプセル８の破壊強度は均一ではなく、地震によって発生する様々な外力に応じて破壊されるよう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で構成され、該異なる破壊強度毎に区分されて各カプセル層７ａに含有されている。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。 Here, the breaking strength of the microcapsule 8 is not uniform, and is composed of a plurality of types of microcapsules 8 having various different breaking strengths so as to be broken according to various external forces generated by an earthquake. It is divided and contained in each capsule layer 7a. 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. .

そして、各カプセル層７ａ−１、７ａ−２、７ａ−３、・・・７ａ−ｎに含有されるマイクロカプセル８は、カプセル層７ａ−１に含有されるマイクロカプセル８の破壊強度が最も弱く、カプセル層７ａ−ｎに向かって段階的に破壊強度が強くなり、カプセル層７ａ−ｎに含有されるマイクロカプセル８の破壊強度が最も強くなるようになっている。例えば、測定する衝撃力（ｋＮ／ｃｍ^２）を、５ｋＮ／ｃｍ^２から２５０ｋＮ／ｃｍ^２までの範囲に設定したとすると、各カプセル層７ａ−１、７ａ−２、７ａ−３、・・・７ａ−ｎに含有されるマイクロカプセル８の破壊強度は、カプセル層７ａ−１に含有されるマイクロカプセル８が圧縮応力（ｋＮ／ｃｍ^２）５ｋＮ／ｃｍ^２で破壊されるものとし、カプセル層７ａ−ｎに含有されるマイクロカプセル８が圧縮応力２５０ｋＮ／ｃｍ^２で破壊されるものとして、カプセル層７ａ−１からカプセル層７ａ−ｎまでは、例えば５ｋＮ／ｃｍ^２或いは１０ｋＮ／ｃｍ^２刻みに段階的にマイクロカプセル８の破壊強度が増すように配設する。 And the microcapsule 8 contained in each capsule layer 7a-1, 7a-2, 7a-3, ... 7a-n has the weakest breaking strength of the microcapsule 8 contained in the capsule layer 7a-1. The breaking strength increases stepwise toward the capsule layer 7a-n, and the breaking strength of the microcapsules 8 contained in the capsule layer 7a-n is the strongest. For example, the impact force of measuring (kN / cm ^2), when a is set to a range from 5 kN / cm ² to 250 kN / cm ^2, each capsule layers 7a-1,7a-2,7a-3, ··· breaking strength of the microcapsules 8 contained in 7a-n, it is assumed that the microcapsules 8 contained in the capsule layer 7a-1 is destroyed by the compressive stress ^{(kN / cm 2) 5kN /} cm 2, the capsule layer 7a stage as microcapsules 8 contained in -n is destroyed by the compression stress 250 kN / cm ^2, from the capsule layer 7a-1 to the capsule layer 7a-n, for example 5 kN / cm ² or 10 kN / cm ² increments In particular, the microcapsules 8 are disposed so as to increase the breaking strength.

そして、各カプセル層７ａ−１、７ａ−２、７ａ−３、・・・７ａ−ｎの下方に設けられた破壊強度記載欄７ｂには、それぞれマイクロカプセル８の破壊強度が記載されており、これらが破壊されることによって色が発現したマイクロカプセル８の区分に基づいて衝撃力を数値として知ることが出来るようになっている。因みに、この破壊強度記載欄７ｂは必ずしも設ける必要はなく、別途保存した資料によって同定してもよく、要は、破壊したマイクロカプセル８の区分がどの強度であるかを認識できるようになっていれば良い。 And in the breaking strength description column 7b provided below each capsule layer 7a-1, 7a-2, 7a-3, ... 7a-n, the breaking strength of the microcapsule 8 is described, By destroying these, the impact force can be known as a numerical value based on the classification of the microcapsule 8 in which the color has developed. Incidentally, the breaking strength description column 7b is not necessarily provided, and may be identified by separately stored data. In short, it is possible to recognize the strength of the broken microcapsule 8 classification. It ’s fine.

このように構成される感圧発色体５は、地震の衝撃力を受けることによってマイクロカプセル８が破壊されて、マイクロカプセル８内の染料或いは顔料が発現することで発色されるが、前述したように、マイクロカプセル８は破壊強度の異なる複数種類のカプセルが、破壊強度毎に区分されて配設されているため、地震の衝撃力に応じた破壊強度以下のマイクロカプセル８までが破壊され、該破壊されたマイクロカプセル８が封入されたカプセル層７ａ−ｉまでの色の発現を確認し、そして破壊されたもののうち最も破壊強度の強いカプセル層７ａ−ｉの破壊強度を知ることで発生した地震の最大衝撃力を測定できるようになっている。 The pressure-sensitive color developing body 5 configured in this way is colored when the microcapsule 8 is broken by receiving an impact force of an earthquake and the dye or pigment in the microcapsule 8 is developed. In addition, since a plurality of types of capsules having different breaking strengths are arranged for each of the breaking strengths, the microcapsules 8 are broken up to the microcapsules 8 having a breaking strength or less according to the impact force of the earthquake. The earthquake that occurred by confirming the color development up to the capsule layer 7a-i in which the broken microcapsules 8 were encapsulated and knowing the break strength of the capsule layer 7a-i having the strongest break strength among the broken ones The maximum impact force can be measured.

叙述の如く構成された本実施の形態において、構造物１の地下杭２が受けた地震の衝撃力を測定するにあたり、まず感圧発色体５が貼着された発色体取付けプレート４を担体３にスライド嵌合させた後、該担体３を地下杭２の側壁に沿って埋設しておく。そして、地震発生後には発色体取付けプレート４を担体３から抜き出し、該発色体取付けプレート４に貼着された感圧発色体５のカプセル層７の発色区分を調べる。ここで、各カプセル層７ａ−１、７ａ−２、７ａ−３、・・・７ａ−ｎには、それぞれの区分に配されているマイクロカプセル８の破壊強度が破壊強度欄７ｂに記載されているが、破壊により色が発現した各カプセル層７ａ中、最も破壊強度の強いマイクロカプセル８のカプセル層７ａ−ｉの区分の破壊強度を確認することで地震によって発生した衝撃力が直ちに測定できる。そして、地震の衝撃力の測定が終了した後には、発色体取付けプレート４の貼着部４ａに新たな感圧発色体５を再び貼着した後、該発色体取付けプレート４を担体３にスライド嵌合することで担体３に担持させればよく、このようにして感圧発色体を再び地下に埋設すれば引き続き地震の衝撃力を継続して測定することが出来る。 In the present embodiment configured as described, in measuring the impact force of the earthquake received by the underground pile 2 of the structure 1, first, the color body mounting plate 4 to which the pressure sensitive color body 5 is attached is attached to the carrier 3. Then, the carrier 3 is embedded along the side wall of the underground pile 2. After the occurrence of the earthquake, the color body mounting plate 4 is extracted from the carrier 3 and the color development classification of the capsule layer 7 of the pressure sensitive color body 5 adhered to the color body mounting plate 4 is examined. Here, in each capsule layer 7a-1, 7a-2, 7a-3,... 7a-n, the breaking strength of the microcapsules 8 arranged in the respective sections is described in the breaking strength column 7b. However, the impact force generated by the earthquake can be measured immediately by confirming the breaking strength of the capsule layer 7a-i of the microcapsule 8 having the strongest breaking strength among the capsule layers 7a that have developed colors due to the breaking. After the measurement of the impact force of the earthquake is completed, a new pressure-sensitive color developing body 5 is again attached to the attaching portion 4 a of the color developing body attaching plate 4, and then the color developing body attaching plate 4 is slid onto the carrier 3. It is sufficient that the carrier 3 is supported by fitting, and if the pressure sensitive color body is buried in the basement again in this way, the impact force of the earthquake can be continuously measured.

本実施の形態によれば、感圧発色体５における発色した各カプセル層７ａの区分を調べることで、該感圧発色体５が受けた最大の応力、つまり、地震の最大衝撃力を簡単に測定することが出来る。
このとき、染料或いは顔料の発色は時間の経過によって退色してしまうことはあっても完全に消失してしまうようなことはないため、地震や余震が確実に治まってから感圧発色体５を地中から取出して測定すれば良いことになって、安全を確保した上での測定が出来る。
しかもこのものでは、各区分には、含有するマイクロカプセル８の破壊強度が記載されているため、地震の最大衝撃力を数値として直ぐに知ることが出来る。このため、色濃度計に照らし合わせて色濃度を特定したりする必要がなく、衝撃力測定作業の簡略化を図ることが出来る。
そして本実施の形態のものでは、既に発色している染料或いは顔料がマイクロカプセル８に封入されているため、染料前駆体を発色させるための顕色剤を必要とせず、部品点数の削減を図ることが出来る。
その上、感圧発色体５は、シート体であるため、容易に着脱することが出来て交換も簡単である。また、貼着する場所を選ばないため、広範囲での測定が可能となり、測定地点を増やすことで正確な測定結果を得ることが出来る。 According to the present embodiment, the maximum stress received by the pressure-sensitive color developing body 5, that is, the maximum impact force of an earthquake can be easily determined by examining the division of each capsule layer 7a that develops color in the pressure-sensitive color developing body 5. It can be measured.
At this time, the color development of the dye or pigment may be faded over time, but it will not disappear completely. It is only necessary to take out the measurement from the ground and measure it, ensuring safety.
In addition, in this item, the breaking strength of the contained microcapsule 8 is described in each section, so that the maximum impact force of the earthquake can be immediately known as a numerical value. For this reason, it is not necessary to specify the color density in light of the color densitometer, and the impact force measurement work can be simplified.
In the present embodiment, since the dye or pigment that has already developed color is enclosed in the microcapsule 8, a developer for coloring the dye precursor is not required, and the number of parts is reduced. I can do it.
In addition, since the pressure-sensitive color developing body 5 is a sheet body, it can be easily attached and detached and can be easily replaced. Moreover, since the place to stick is not chosen, measurement in a wide range is possible, and an accurate measurement result can be obtained by increasing the number of measurement points.

尚、本発明の実施の形態においては、カプセル層７を各カプセル層７ａ−１、７ａ−２、７ａ−３、・・・７ａ−ｎが並列したものに構成したが、これに限定されるものではなく、図４（Ａ）に示す第二の実施の形態のように、感圧発色体５を、各カプセル層７を同心円状に配して構成し、この場合に、例えば破壊強度の最も弱いマイクロカプセル８が封入されたカプセル層７ａ−１を中心部に配し、破壊強度の最も強いカプセル層７ａ−ｎ（本実施の形態ではカプセル層７ａ−５）を外周に配して、外周に近いカプセル層ほどマイクロカプセル８の破壊強度が強くなるよう各カプセル層を配して構成しても良い。
また、図４（Ｂ）に示す第三の実施の形態のように、円形状の感圧発色体５の各カプセル層７ａの区分を、所定角度を存して周回り方向に順次配設したものとしているが、この場合に、最も破壊強度の弱いカプセル層７ａ−１から最も破壊強度の強いカプセル層７ａ−ｎへと順番に周回り方向に並ぶように形成しても良い。
このように構成することで、感圧発色体５を円形状に形成した場合、破壊強度の異なるマイクロカプセル８が効率的に区分されて配設されたカプセル層７とすることが出来る。 In the embodiment of the present invention, the capsule layer 7 is configured such that the capsule layers 7a-1, 7a-2, 7a-3,... 7a-n are arranged in parallel. Instead, as in the second embodiment shown in FIG. 4 (A), the pressure-sensitive color developing body 5 is configured by concentrically arranging the capsule layers 7. The capsule layer 7a-1 in which the weakest microcapsule 8 is encapsulated is arranged in the center, and the capsule layer 7a-n (capsule layer 7a-5 in the present embodiment) having the strongest breaking strength is arranged on the outer periphery, Each capsule layer may be arranged so that the capsule layer closer to the outer periphery has a higher breaking strength of the microcapsule 8.
Further, as in the third embodiment shown in FIG. 4B, the sections of the capsule layers 7a of the circular pressure-sensitive color forming body 5 are sequentially arranged in a circumferential direction with a predetermined angle. In this case, however, the capsule layer 7a-1 having the weakest breaking strength and the capsule layer 7a-n having the strongest breaking strength may be sequentially arranged in the circumferential direction.
With this configuration, when the pressure-sensitive color developing body 5 is formed in a circular shape, the capsule layer 7 in which the microcapsules 8 having different breaking strengths are efficiently divided and arranged can be obtained.

また、本発明の前記実施の形態では、既発色の染料或いは顔料がマイクロカプセル８に封入されるものに構成したが、マイクロカプセルとしては、μｍオーダーのような小さなものに限定されず、錠剤用のように大きなカプセルであっても良く、また、封入されるマイクロカプセル或いはカプセルの数も特に限定されるものではなく、数万個であっても良いし、目視出来る程度の染料或いは顔料が封入されるものであれば一つでも良いのであって、マイクロカプセルの数量は特に限定されるものではない。 Further, in the above-described embodiment of the present invention, the pre-colored dye or pigment is configured to be enclosed in the microcapsule 8. However, the microcapsule is not limited to a small one such as μm order, and is used for tablets. In addition, the number of microcapsules or capsules to be encapsulated is not particularly limited, and may be tens of thousands, or a dye or pigment that can be visually observed is encapsulated. However, the number of microcapsules is not particularly limited.

またさらに、本発明は、感圧発色体５を構成するにあたり、マイクロカプセル８に封入する染料としては、既発色のものに限定されず、染料前駆体を用いることもできる。つまり、図５（Ａ）に示す第四の実施の形態のように、染料前駆体をマイクロカプセル９に封入して発色剤層１０に含有せしめるとともに該発色剤層１０の下面に染料前駆体と反応して染料前駆体を発色せしめる顕色剤を含有する顕色剤層１１を形成し、マイクロカプセル９が破壊されることで染料前駆体と顕色剤とが反応して発色するようにしたものであっても良いし、また図５（Ｂ）に示す第五の実施の形態のように顕色剤をマイクロカプセル９に封入して顕色剤層１１に含有せしめ、発色剤層１０に含有する染料前駆体と反応せしめて発色するようにしても良い。勿論、図５（Ｃ）に示す第六の実施の形態のように、染料前駆体と顕色剤とをそれぞれマイクロカプセル９に封入して発色剤層１０に含有せしめても良く、このように構成することで、染料前駆体と顕色剤とをより均一に分散された状態にすることが出来る。 Furthermore, in the present invention, when the pressure-sensitive color forming body 5 is configured, the dye encapsulated in the microcapsule 8 is not limited to the already-colored one, and a dye precursor can also be used. That is, as in the fourth embodiment shown in FIG. 5 (A), the dye precursor is enclosed in the microcapsule 9 and contained in the color former layer 10, and the dye precursor is placed on the lower surface of the color former layer 10. A developer layer 11 containing a developer that reacts to develop a color of the dye precursor is formed, and the microcapsule 9 is destroyed so that the dye precursor reacts with the developer to develop a color. The developer may be enclosed in the microcapsule 9 and contained in the developer layer 11 as in the fifth embodiment shown in FIG. You may make it color by reacting with the dye precursor to contain. Of course, as in the sixth embodiment shown in FIG. 5C, the dye precursor and the developer may be encapsulated in the microcapsule 9 and contained in the color former layer 10 as described above. By constituting, the dye precursor and the developer can be more uniformly dispersed.

また、本実施の形態においては、感圧発色体５を正方形状或いは円形状のシート体としたが、これに限定されるものではなく、長方形状や楕円形状或いは多角形状のものであっても良く、また、発色体取付けプレート４の表面全てを覆うような一枚の長尺状シート体としても良いのであって特に限定されない。そしてマイクロカプセルに封入される染料或いは顔料としては１色に限定されず、区分ごとあるいは複数区分ごとに異色とすることもできる。 In the present embodiment, the pressure-sensitive color-developing body 5 is a square or circular sheet. However, the present invention is not limited to this, and a rectangular, elliptical, or polygonal shape may be used. Moreover, it is good also as a single elongate sheet | seat body which covers all the surfaces of the color body mounting plate 4, and it is not specifically limited. The dye or pigment encapsulated in the microcapsule is not limited to a single color, and can be a different color for each category or for each category.

また、発色体取付けプレート４のみを地中に埋設して、測定時には該発色体取付けプレート４を地中から引き抜くように構成しても良いし、発色体取付けプレート４がスライド嵌合した担体３を直接地下杭２に取付けても良い。 Further, only the color body mounting plate 4 may be embedded in the ground, and the color body mounting plate 4 may be pulled out from the ground at the time of measurement, or the carrier 3 on which the color body mounting plate 4 is slide-fitted. also it has good attached directly to the underground pile 2.

さらにまた、感圧発色体５は垂直方向に設置されるものに限られず、水平方向に設置しても良いのであって、このように設置することで水平方向の衝撃力も測定することが出来て、より立体的に地震の衝撃力を測定することが出来る。 Furthermore, the pressure-sensitive color developing body 5 is not limited to the one installed in the vertical direction, but may be installed in the horizontal direction. By installing in this way, the impact force in the horizontal direction can be measured. , Ru can be measured more impact force of sterically earthquake.

本発明は、地震の発生等によって基礎杭等の地下埋設物が受ける衝撃力を測定する地震による衝撃力測定の分野に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the field of impact force measurement by an earthquake that measures the impact force received by an underground buried object such as a foundation pile due to the occurrence of an earthquake or the like.

１構造物
２地下杭
５感圧発色体
７発色層
８マイクロカプセル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Structure 2 Underground pile 5 Pressure-sensitive coloring body 7 Coloring layer 8 Microcapsule

Claims

An earthquake impact force measurement system that visualizes and measures an impact force that an object receives due to an earthquake, wherein the earthquake impact force measurement system encloses a dye or a pigment in a plurality of types of capsules having different breaking strengths, Classification of dyes or pigments expressed by providing pressure-sensitive color formers classified according to breaking strength at the impact force measurement site of the subject and breaking the capsule according to the earthquake impact force received by the subject When measuring the seismic impact force received by the subject , the pressure sensitive color body is attached to a color body mounting plate which is a long rigid member, and the color body mounting plate is attached to the impact force measurement site. measuring seismic impact force, characterized in that the by mounted telescopically in a groove formed in the support new sensitive pressure chromosomal provided to be able to be supported System.

2. The seismic impact force measuring system according to claim 1, wherein the pressure-sensitive color former is in the form of a sheet.

The seismic impact force measuring system according to claim 1 or 2, wherein the pressure-sensitive color developing body describes the breaking strength of the capsule for each section.

The seismic impact force measuring system according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure-sensitive color formers are arranged in the order of the breaking strength of the capsules.

The seismic impact force measuring system according to claim 4, wherein the sections are arranged in parallel.

The seismic impact force measuring system according to claim 4, wherein the sections are arranged concentrically.

The seismic impact force measuring system according to claim 4, wherein the sections are arranged in a circumferential direction at a predetermined angle.

An earthquake impact force measuring method for visualizing and measuring an impact force received by an object due to an earthquake, wherein the earthquake impact force measuring method encloses a dye or a pigment in a plurality of types of capsules having different breaking strengths, Depending on the classification of the dye or pigment expressed by providing the pressure-sensitive color-developing material divided according to the breaking strength at the impact force measurement site of the subject and breaking the capsule according to the seismic impact force received by the subject When measuring the seismic impact force received by the subject , the pressure sensitive color body is attached to a color body mounting plate which is a long rigid member, and the color body mounting plate is provided at the impact force measurement site. method of measuring the seismic impact force, characterized in that to be able to support a new sensitive pressure chromosomal by so attaching telescopically into a groove formed in the support