JPH039247B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は多数の地すべり警報用検出点におけ
る地すべり発生を検出する分布系地すべり検出装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、地すべりの発生を予知するには地すべり
の発生する危険性のある傾斜面に、インバ線の伸
びを利用した複数の伸縮計あるいはせん断ひずみ
型の伸縮計を配設し、この伸縮計により傾斜面の
異常変位を検出している。

インバ線の伸びを利用した伸縮計は２点間に張
り渡たしたインバ線の地盤異常変位により生じる
伸びをポテンシヨメータや差動トランスを用いて
電流あるいは電圧値に変換し、この電流あるいは
電圧値をその検出点または中央処理装置で基準値
と比較して地すべりの発生予知を行ない、その後
は高精度な測定器を用いて連続的に地盤の変化を
計測し地すべりの発生時刻を予測している。

また、せん断ひずみ型の伸縮計は、外筒内のス
ペーサ中にインバ線を入れ、地盤の異常変位によ
る外筒のせん断により生じるインバ線のひずみを
差動トランス等で検出して地すべりの発生予知を
行なつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように構成した従来の伸縮計により地す
べりの発生予知においてはインバ線に生じる伸び
あるいはひずみを差動トランス等で検出している
ため各々の伸縮計と中央処理装置との間に並列な
電線配線が必要となり、例え電気配線の中継点を
設けて配線本数の低減を図つても、中継点に各伸
縮線からの信号を切換える切換スイツチが必要と
なる。

このように、電気信号の長距離引き廻すため、
ノイズ等の混入による誤動作や、電気配線、切換
スイツチの短絡や地絡等が発生し易く、地すべり
発生予知に支障をもたらすという問題点があつ
た。

また比較電圧の校正や増幅器のゲインの調整等
保守・点検作用も容易でなく、多くの保守費用を
要するという問題点もあつた。

この発明はかかる問題点を解決するためになさ
れたものであり、電気信号を用いず光信号を用い
ることにより各々の伸縮計と中央処理装置間の配
線本数を低減し、ノイズ等の発生を防止した分布
系地すべり検出装置を得ることを目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る分布系地すべり検出装置は、複
数の伸縮計間に架設され、一端に光パルスを発生
する発光手段と後方散乱光を検出する検出手段と
を有する光フアイバと、この光フアイバの上記複
数の伸縮計の位置に取付けられ、地盤の変位が上
記伸縮計の任意に設定した閾値を起えた時に、そ
の位置の光フアイバを局部曲げ又はせん断する作
動手段とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明においては地盤の変位により作動する
作動手段により、その変位が生じた位置の光フア
イバを局部曲げ又はせん断を行ない、この光フア
イバの局部曲げ又はせん断による後方散乱光波形
の異常から地盤変位発生位置及び発生時刻を検出
する。

〔実施例〕

第１図はこの発明に一実施例を示す斜視図であ
り、図において１は光パルス試験器、２は光パル
ス試験器１に一端を接続し他端に曲げ又は反射防
止膜を取付けた光フアイバ、３は光フアイバ２の
所定位置に取付けられた作動手段である。

光パルス試験器１は光パルスを光フアイバに出
力する発光手段と光フアイバ２からの後方散乱光
を検出する検出手段とを有しており、検出手段で
検出した光フアイバ２の距離に対応した後方散乱
光強度をCRT４に表示する。

作動手段３は例えば第２図に示すように、光フ
アイバ２をはさんで等間隔で設けた上ローラ５と
下ローラ６を有する。上ローラ５と下ローラ６に
は相対する位置に波型のカム７を有し、かつ互い
に逆方向に同一回転角度だけ回転できるように歯
車（不図示）により連結されている。この上ロー
ラ５は常時ばねの弾性力により付勢され、上ロー
ラ５と下ローラ６のカム７が光フアイバ２と噛み
合わないようストツパ８により保持されている。

上記作動手段３は例えば第３図に示すように傾
斜面９に複数設けた伸縮計、すなわち２本の杭１
０，１１及びこの杭１０，１１間に張り渡たした
インバ線１２からなる伸縮計の傾斜面９下側に設
けた変位側の杭１１に各々固定されており、スト
ツパ８とインバ線１２が連結されている。

上記のように構成した分布系地すべり検出装置
において正常時には、光フアイバ２が小さな曲率
半径で曲げられていないため光パルス試験器１の
発光手段から出力され、光フアイバ２内を伝送す
る光パルスの伝送損失は光フアイバ２の光パルス
試験器１からの距離に関係し、このため光フアイ
バ２の後方散乱光の強度も距離に関係する。した
がつて後方散乱光強度を表示したCRT４の画面
も後方散乱光強度を縦軸にとり（対数目盛）、光
パルス発生後の時間すなわち光パルス試験器１か
らの光フアイバ２の距離を横軸（非対数目盛）に
とると第４図に示すように右下がりの直線とな
る。

次に第３図の点線で示す地すべり面１３の範囲
で地盤の変位が生じ、その位置の伸縮計の固定側
杭１０と変位側杭１１の相対距離に変位が生じ、
インバ線１２の伸びがあかじめ設定した閾値を超
えると、インバ線１２により作動手段３のストツ
パ８が第２図ｂに示すようにはずれ、上ローラ５
と下ローラ６がばねの弾性力により回転し、カム
７により光フアイバ２を所定の曲率半径に局部曲
げされる。この光フアイバ２の局部曲げにより、
その位置における光パルスの外部散乱等により損
失が大となり、光パルス試験器１を検出する後方
散乱光強度も弱くなり、CRT４の画面も第５図
に示すように段差を生じる。この段差の発生によ
り地盤変位発生時刻と、光パルスの往復にかかる
時間により地盤変位発生場所を検知することがで
きる。

上記実施例では地盤変位が１個所に発生した場
合について説明したが、地盤変位が複数個所に生
じた場合であつても同様にして各々の地盤変位発
生位置、時刻を検出することができる。この場
合、伸縮計を設置した場所により地質構造が異な
るため、地質構造に応じてインバ線１２の伸びの
閾値を設定することにより、広い範囲の地盤変位
の発生を精度良く検知することができる。

また上記実施例においてはインバ線１２の伸び
を利用した伸縮計を用いたが、第６図に示すよう
に外筒１４内のスペーサ１５の中心部にインバ線
１６を滑車１７及び重り１８により張り渡たした
せん断ひずみ型伸縮計を傾斜面に挿入し、図の点
線で示した地盤変位２０によるインバ線１６のひ
ずみにより、作動手段３のストツパ８を引きはず
しても同様の作用を行なわせることができる。

なお、上記実施例においては作動手段３として
カム７を有する上ローラ５と下ローラ６を用いた
が、第７図ａに示すように刃２１を有する重り２
２をストツパ８で保持し、地盤変化による伸縮計
のインバ線を伸びあるいはひずみにより第７図ｂ
に示すようにストツパ８を引きはずし、光フアイ
バ２をせん断する構造とし、このせん断面による
フレネル反射を第８図に示すようにCRT４で検
出して、地盤変動発生位置、発生時刻を検知する
こともできる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、地盤変化が生
じた位置の光フアイバの局部曲げ又はせん断によ
り生じる光フアイバ内の後方散乱光波形の異常か
ら地盤変化発生位置、発生時刻を検知することが
できるから、地盤変位検出位置に電源は不要とな
り、かつ、地盤変位検出信号を伝送する電線も必
要ないため電磁誘導等によるノイズ発生による誤
検出を防止することができる。

また、中央処理装置と各検出位置間は１本の光
フアイバのみで結ばれているから架線長も短かく
なり、施工・保守が容易であると共に検出位置の
追加も容易であり、広い範囲での地すべり検出が
容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す斜視図、第２
図ａ，ｂは上記実施例の作動手段を示す説明図、
第３図は上記実施例の設置図、第４図、第５図は
上記実施例における光パルス発生後の時間に対す
る後方散乱光強度波形図、第６図はせん断ひずみ
型伸縮計の概略構成図、第７図ａ，ｂは他の作動
手段を示す説明図、第８図は第７図ａ，ｂに示し
た作動手段を使用したときの光パルス発生後の時
間に対する後方散乱光強度波形図である。 １……光パルス試験器、２……光フアイバ、３
……作動手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インバー線の伸びあるいはせん断ひずみを利
   用した複数の伸縮計により地すべり位置・時間を
   予知する検出装置において、 上記複数の伸縮計間に架設され、一端に光パル
   スを発生する発光手段と後方散乱光を検出する検
   出手段とを有する光フアイバと；該光フアイバの
   上記複数の伸縮計の位置に取付けられ、地盤の変
   位が上記伸縮計の任意に設定した閾値を超えた時
   に、その位置の光フアイバを局部曲げ又はせん断
   する作動手段とを備えたことを特徴とする分布系
   地すべり検出装置。 ２ 作動手段があらかじめ貯わえられたばねの弾
   性力によりカムを回転させ光フアイバを局部曲げ
   する手段である特許請求の範囲第１項記載の分布
   系地すべり検出装置。 ３ 作動手段が重力による位置エネルギにより落
   下する刃により光フアイバをせん断する手段であ
   る特許請求の範囲第１項記載の分布系地すべり検
   出装置。