JPH09196711A - 沈下計測方法及び沈下計測計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 埋立工事開始前に海底に設置し、埋立工事開
始直後から埋立工事完了後の長期間にわたりこの海底面
の沈下量を広範囲に継続して測定でき、海底の変動を面
として測定できるようにした。 【解決手段】 所望間隔で複数の電気式圧力センサ３の
センサヘッドが管内に臨むように配設してある導水管２
と、各圧力センサ３からの出力ケーブル４を、一本の保
護管１中に収納した沈下計測計を、埋立工事前の海底又
は構築工事前の地表に敷設し、前記導水管の端部を地上
の標準点に位置させて導水管の中に水を満たした後各圧
力センサの初期設定をし、その後各圧力センサにより測
定される圧力によりその地点での沈下量を計測するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明の沈下計測方法は、
主に埋立地等における地盤沈下の計測方法に関するもの
であり、埋立工事開始前に海底に設置し、埋立工事開始
直後から埋立工事完了後の長期間にわたりこの海底面の
沈下量を広範囲に継続して測定でき、海底の変動を面と
して測定できるようにしたものである。

【０００２】また埋立地に限らず、工事完了後には地中
や水中に埋没してしまうために工事後には直接測定した
り確認したりする事が困難な、ダムの湖底や、建築物の
基礎地盤等の沈下等の測定にも適用できるものである。

【０００３】そして、この発明の沈下計測計は、前記埋
立地等の長期間にわたる沈下計測に適するように、広範
囲にわたる設置が海上，陸上を問わず簡単に行え、しか
もリアルタイムで正確な測定ができるとともに、メンテ
ナンスフリーで性能を維持できるようにしたものであ
る。

【０００４】

【従来の技術】従来、沈下計測方法としては間接法と直
接法の二つの方法が行われている。間接法は、放射線，
電磁波，超音波，磁力線，振動波等を使用して、地中の
一定の位置を測定するものである。また、直接法は沈下
板を用いて沈下板を埋立開始時の海底に設置し、埋立開
始後に沈下板が地盤沈下とともに沈下する量を測定する
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし間接法ではいず
れの方法でも測定深度が数ｃｍ〜数ｍであり、また電磁
波のように水中や水分の多いところには適さないものも
ある。その上、間接法はいずれも測定精度が高くないと
いう欠点も有している。また、広い面積にわたって多数
のポイントを継続的に測定を行うためには大変な労力を
必要とする。

【０００６】一方、沈下板を使用する直接法は、一旦設
置すれば広い面積にわたって測定できる可能性はある
が、実際には沈下板が埋立工事途中で倒れてしまって測
定不能となったり、また埋立海面に設置した場合には、
付近を航行する工事用船舶等の航行の妨げとなるととも
に、往々にしてこれらの船舶により損傷を受け事実上測
定不能となる沈下板が多数発生してしまう事態となって
いる。

【０００７】すなわち、これらの課題を解決するため沈
下計測計は、広い面積にわたって精度の高い計測がで
き、しかも長期間性能を維持できるようなものとする必
要がある。また、埋立地の地盤沈下の計測をする場合に
は、計測計の設置が埋立工事の邪魔とならず、一方計測
計が埋立工事により損傷を受けないようなものとする必
要がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこでこの発明の沈下計
測計は上記の課題を解決するために、所望間隔で複数の
電気式圧力センサのセンサヘッドが管内に臨むように配
設してある導水管と、各圧力センサからの出力ケーブル
を、一本の保護管中に収納し（請求項１）、または一本
の保護管の中に圧力センサを複数任意間隔で配設すると
ともに、保護管中に一本の導水管を配設し、導水管から
の圧力を前記各圧力センサに作用させ、それぞれの圧力
センサで導水管から加わる圧力を計測するようにした
（請求項３）ものである。

【０００９】また。この発明に係る沈下計測方法は上記
の課題を解決するために上記本発明の沈下計測計を、埋
立工事前の海底又は構築工事前の地表に敷設し、前記導
水管の端部を地上の標準点に位置させて導水管の中に水
を満たした後各圧力センサの初期設定をし、その後各圧
力センサにより測定される圧力によりその地点での沈下
量を計測するようにした（請求項２，請求項４）もので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明において使用する保護管
は、中に収納する圧力センサや導水管を圧力や土砂等に
よる損傷から保護をするためのものである。また設置作
業が、海面等から保護管ごと投入することにより簡単に
行えるという効果もある。海底等に敷設後は、保護管は
海底の地盤沈下に沿って変形する必要があるが、一方水
圧や埋立後の土圧によっては押し潰されたりしないよう
な耐圧性を有する必要がある。そして、このような用途
に適するものとしては、例えば石油パイプラインの敷設
に用いられているコイルド・チュービングが使用でき
る。

【００１１】なお、保護管としては上記要件等使用場所
において要求される各種条件を満たせばその他のもので
も使用でき、例えばフレキシブルホース等が使用でき
る。またその材質も鋼管，ステンレス管，チタン管等の
金属パイプのほか、ＦＲＰ管，塩ビ管，ゴムホース等も
使用可能である。

【００１２】圧力センサとしては、水圧を電気的信号に
変換できるものであればどのような形式の物でもよい。
なお、一旦設置後に圧力センサの修理をする事は不可能
に近いので信頼性が高いものである必要があり、また一
個の故障が他の圧力センサに影響しないような形式のも
のが望ましい。

【００１３】導水管は、一般的な水圧に耐えられるとと
もに、保護管と同等量以上の変形が可能であれば各種の
パイプやホースが使用可能である。

【００１４】

【実施例】次に、この発明に係る沈下計測計の一実施例
を図面に基づいて説明する。１は保護管となる直径３．
５インチのコイルド・チュービングであり、例えば一本
の長さは２．０ｋｍである。コイルド・チュービングは
石油掘削や海底石油パイプライン等に使用されているも
のであり、十分な耐久性と耐圧性を有しているととも
に、一本の長さが長く、しかも敷設前はコイル状に巻い
ておくことができるので収納にも便利である。

【００１５】２はコイルド・チュービングの中に配設し
た直径１９ｍｍの導水管である。３は電気式圧力センサ
であり、圧力センサ３のセンサヘッドが導水管２内に臨
むように一定間隔で取り付けてある。圧力センサ３の導
水管２への取り付け間隔は、使用場所や使用条件等によ
り適当に選択することができるが、例えば埋立地の沈下
計測に使用する場合には１０〜１００ｍ間隔ぐらいとし
ておく。

【００１６】４は圧力センサ３からの出力ケーブルであ
り、図示した例では各圧力センサ３ごとに電線が独立し
ているものを示したが、実際には複数の電線を一本にま
とめたような形状とする。そして圧力センサ３からの出
力信号を４〜２０ｍＡとすると数ｋｍの伝達が可能とな
る。

【００１７】なお、本発明に係る沈下計測計を製造する
には、各種の方法があるが、例えばコイルド・チュービ
ング１をまっすぐ水平または垂直に伸ばした状態で、こ
の中に予め導水管２に一定間隔で圧力センサ３を取り付
けて必要な出力ケーブル４を配線してあるものを一方の
開口端から挿入するようにすればよい。そして、その後
コイル状に巻き取り、使用時に適当に伸ばすようにすれ
ばよい。

【００１８】次に、この発明に係る沈下計測方法を上述
した本発明に係る沈下計測計を用いて説明する。

【００１９】導水管２と出力ケーブル４を配線した圧力
センサ３を収納してある保護管１をコイル状に巻いたも
のを船舶に積み込み、敷設海面において予め予定した位
置において、船舶から保護管１を繰り出すようにして沈
下計測計を海底５の表面に敷設する。

【００２０】なお、保護管１は将来海底が沈下すること
を見込み、予測不等沈下量の１．１〜１．２倍の長さの
余裕をもたして敷設しておくことが望ましい。具体的に
は保護管１敷設時に完全な直線とはせずに多少蛇行させ
ておけばよい。また、将来個々の圧力センサ３からの信
号がどの位置からのものであるかを知るために、予め敷
設時に個々の圧力センサ３の位置を確認しておくのが望
ましい。

【００２１】そして、保護管１の末端を任意の陸上また
は将来埋め立てられる海面上の標準点付近に位置させ、
導水管２の端部を標準点に位置させた貯水タンク６に接
続し、導水管２の中に水を満たした後各圧力センサ３の
初期設定をする。これにより、将来の沈下量の計測が可
能となる。

【００２２】そして、埋立工事開始後には各圧力センサ
３により測定される圧力変化によりその地点での沈下量
を計測する。すなわち、地盤が沈下すれば保護管１も地
盤の沈下にしたがって下がり、したがって中に収納され
ている圧力センサ３も下がることになるので、初期設定
時よりも貯水タンク６に対して低位置となる。よって、
圧力センサ３に導水管２より加わる圧力は大きくなる。
この大きくなった圧力を沈下量に変換することによりそ
の地点での沈下量が計測できることになるのである。

【００２３】なお、リアルタイムな沈下量の計測が可能
となるので、埋立工事中には土砂の投入データと併せて
管理すれば、投入土砂量に対する沈下量の予測もでき、
投入計画の最適化も可能となる。また、埋立工事完了後
も、導水管２と圧力センサ３は保護管１により保護され
ているので、長期間にわたり耐久性を有し、沈下量の監
視を必要とされる１０年以上にわたり連続して計測を行
うことができる。

【００２４】大規模な埋立工事の場合には、このような
沈下計測計を複数本並行に、または縦横に交叉させて敷
設する。複数本の沈下計測計を敷設することにより、沈
下による海底の変形を面としてとらえることが可能とな
る。また圧力センサ３の数を多くしておけばそれだけ精
度の高い沈下計測を行うことができる。

【００２５】なお、上記実施例は海面埋立地の沈下計測
方法について説明したが、本方法はこのような埋立地の
沈下計測に限定されるものではなく、例えばダム工事時
に、湖底部分に予め敷設しておくことによりその後の湖
底の変化を計測することができる。また、一般の建築工
事においても基礎打設前等に敷設しておけば、その後の
地盤の沈下または隆起量を測定することができ、地震の
際等には建築物の損傷度合いを知るうえでの参考とする
ことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明に係る沈下
計測計によれば、所望間隔で複数の電気式圧力センサの
センサヘッドが管内に臨むように配設してある導水管
と、各圧力センサからの出力ケーブルを、一本の保護管
中に収納し、または一本の保護管の中に圧力センサを複
数任意間隔で配設するとともに、保護管中に一本の導水
管を配設し、導水管からの圧力を前記各圧力センサに作
用させ、それぞれの圧力センサで導水管から加わる圧力
を計測するようにしたので、構成がシンプルなため経済
的であるとともに、可動部分がないためメンテナンスフ
リーで信頼性が高く、また一本の保護管の中に複数の圧
力センサを配設しておけば、多数の地点での計測が簡単
に行えることとなる。

【００２７】また、この発明にかかる沈下計測方法によ
れば、本発明の沈下計測計を、埋立工事前の海底又は構
築工事前の地表に敷設し、前記導水管の端部を地上の標
準点に位置させて導水管の中に水を満たした後各圧力セ
ンサの初期設定をし、その後各圧力センサにより測定さ
れる圧力によりその地点での沈下量を計測するようにし
たので、広範囲にわたる敷設作業が簡単に行え、しかも
設置後は長期間正確な測定を連続的に行うことができ、
したがって設置箇所全域の地盤沈下を面の変化としてと
らえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る沈下計測計の正面断面図であ
る。

【図２】この発明に係る沈下計測方法の説明図であり、
埋立工事開始前の状態を示すものである。

【図３】この発明に係る沈下計測方法の説明図であり、
埋立工事完了後の状態を示すものである。

【符号の説明】

１ 保護管 ２ 導水管 ３ 圧力センサ ４ 出力ケーブル ５ 海底 ６ 貯水タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原 省三 東京都港区西麻布３丁目20番16号 日本海 洋掘削株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望間隔で複数の電気式圧力センサのセ
   ンサヘッドが管内に臨むように配設してある導水管と、
   各圧力センサからの出力ケーブルを、一本の保護管中に
   収納したことを特徴とする沈下計測計。
2. 【請求項２】 所望間隔で複数の電気式圧力センサのセ
   ンサヘッドが管内に臨むように配設してある導水管と、
   各圧力センサからの出力ケーブルを、一本の保護管中に
   収納した沈下計測計を、埋立工事前の海底又は構築工事
   前の地表に敷設し、前記導水管の端部を地上の標準点に
   位置させて導水管の中に水を満たした後各圧力センサの
   初期設定をし、その後各圧力センサにより測定される圧
   力によりその地点での沈下量を計測するようにしたこと
   を特徴とする沈下計測方法。
3. 【請求項３】 一本の保護管の中に圧力センサを複数任
   意間隔で配設するとともに、保護管中に一本の導水管を
   配設し、導水管からの圧力を前記各圧力センサに作用さ
   せ、それぞれの圧力センサで導水管から加わる圧力を計
   測するようにしたことを特徴とする沈下計測計。
4. 【請求項４】 一本の保護管の中に圧力センサを複数任
   意間隔で配設するとともに、保護管中に一本の導水管を
   配設し、導水管からの圧力を前記各圧力センサに作用さ
   せ、それぞれの圧力センサで導水管から加わる圧力を計
   測するようにした沈下計測計を、埋立工事前の海底又は
   構築工事前の地表に敷設し、前記導水管の端部を地上の
   標準点に位置させて導水管の中に水を満たした後各圧力
   センサの初期設定をし、その後各圧力センサにより測定
   される圧力によりその地点での沈下量を計測するように
   したことを特徴とする沈下計測方法。