JPH11124819A - 弱点部折損式洗掘監視装置及びその埋設方法 - Google Patents

弱点部折損式洗掘監視装置及びその埋設方法

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JPH11124819A
JPH11124819A JP28960197A JP28960197A JPH11124819A JP H11124819 A JPH11124819 A JP H11124819A JP 28960197 A JP28960197 A JP 28960197A JP 28960197 A JP28960197 A JP 28960197A JP H11124819 A JPH11124819 A JP H11124819A
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Junichi Tanaka
淳一 田中
Koji Akiyama
晃司 秋山
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Nippon Koei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造、高い信頼性で、長期に渡り構造
物の水面下の基礎部分周囲の洗掘を検知できる洗掘監視
装置及びその埋設施工方法を得る。 【構成】 河床に埋設される固定構造物に沿わせて、河
床中に設けるセンサ支持パイプ;このセンサ支持パイプ
に固定されたセンサ台;このセンサ台上に、弱点部分を
介して固定された水流受圧体、この水流受圧体と弱点部
分とは、水流受圧体が水流に曝されたときに該水流受圧
体が受ける水流により弱点部分が折損する態様で設けら
れていること;弱点部分内に、該弱点部分が折損したと
き同時に切断され開路されるように埋設した導体;及び
センサ支持パイプを通して、上記導体と地上の監視装置
とを接続する信号線;を備えた弱点部折損式洗掘監視装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、構造物の水面下の基礎部分周囲
の洗掘を検知する装置及びその埋設施工方法に関する。
【0002】
【従来技術およびその問題点】例えば、河川に掛かる橋
脚の基礎部分の周囲の河床は、常時流れる水流によって
洗掘され、基礎部分が水中に露出する可能性がある。洗
掘は特に台風、洪水等の異常事態において生じ廉く、基
礎部分の水中への露出の程度が甚だしくなれば、崩壊の
危険が生ずる。
【0003】洗掘検知センサは、このような危険を予知
するためのセンサであるが、従来品あるいは従来装置
は、長期に渡って確実な洗掘検知を行なうことが難し
く、信頼性に乏しいものであった。
【0004】
【発明の目的】本発明は、簡単な構造であって高い信頼
性で長期に渡り洗掘を検知できる洗掘監視装置及びその
埋設施工方法を得ることを目的とする。
【0005】
【発明の概要】本発明の洗掘監視装置は、河床に埋設さ
れる固定構造物に沿わせて、河床中に設けるセンサ支持
パイプ;このセンサ支持パイプに固定されたセンサ台;
このセンサ台上に、弱点部分を介して固定された水流受
圧体、この水流受圧体と弱点部分とは、水流受圧体が水
流に曝されたときに該水流受圧体が受ける水流により弱
点部分が折損する態様で設けられていること;弱点部分
内に、該弱点部分が折損したとき同時に切断され開路さ
れるように埋設した導体;及びセンサ支持パイプを通し
て、上記導体と地上の監視装置とを接続する信号線;を
備えたことを特徴としている。センサ支持パイプには、
複数のセンサ台と水流受圧体とを河床の深さ方向に間隔
をおいて設置することが好ましい。この装置によると、
洗掘が進んで水流受圧体と弱点部分が水中に露出する
と、水流受圧体が受ける水流の力により、弱点部分が切
断し、導体が切断される。この導体の切断は、センサ支
持パイプ内の信号線を介して、地上の監視装置に伝達さ
れるので、洗掘を検知することができる。
【0006】本発明の埋設方法は、洗掘が生じる前の埋
設方法と、生じた後(つまり河床に穴が生じている状
態)の埋設方法とでは異なる。洗掘が生じる前の埋設方
法は、センサ支持パイプに設けたセンサ台上に、水流に
より折損可能な弱点部分を介して水流受圧体を固定する
ステップ、上記弱点部分内には、該弱点部分が折損した
とき同時に切断されるように導体が埋設されているこ
と;河床にケーシングチューブを埋設するステップ;セ
ンサ支持パイプと該支持パイプに固定した水流受圧体と
を一緒に上記ケーシングチューブ内に挿入するステッ
プ;及びセンサ支持パイプと該支持パイプに固定した水
流受圧体を河床中に残して、ケーシングチューブを河床
から引き抜くステップ;を有することを特徴としてい
る。
【0007】また洗掘が生じた後の埋設方法は、センサ
支持パイプに設けたセンサ台上に、水流により折損可能
な弱点部分を介して水流受圧体を固定するステップ、上
記弱点部分内には、該弱点部分が折損したとき同時に切
断されるように導体が埋設されていること;このセンサ
支持パイプと該支持パイプに固定した水流受圧体とを、
一緒にアプリケーションパイプ内に挿入するステップ;
アプリケーションパイプを河床に形成された穴内に略垂
直にして固定するステップ;穴を埋め戻すステップ;及
びセンサ支持パイプと該支持パイプに固定した水流受圧
体を河床中に残して、アプリケーションパイプを河床か
ら引き抜くステップ;を有することを特徴としている。
【0008】センサ支持パイプと該支持パイプに固定し
た水流受圧体とは、ケーシングチューブ(またはアプリ
ケーションパイプ)内に挿入する前に、土砂様物で包
み、該パイプ内径に対応する外径の脆弱柱体とすること
が好ましい。センサ支持パイプには、複数の上記センサ
台と水流受圧体を深さ方向に間隔をおいて設置するのが
好ましい。
【0009】
【発明の実施形態】図1、図2は、センサ支持パイプ
(電線管)10と、これに固定される一つのセンサ台2
0の周辺の構造を示している。センサ支持パイプ10
は、河床中に略垂直に埋設固定されるもので、その長さ
方向に間隔をおいて、軸線と直交する方向に向けて、セ
ンサ支持プレート11が溶接固定されている。また、各
センサ支持プレート11の少し下方にそれぞれ穿設した
連絡孔12の周囲に、エルボ13の一端部が同様に溶接
固定され、このエルボ13の上端部は、センサ支持プレ
ート11の下面に溶接されている。センサ支持プレート
11には、エルボ13と連通する連絡孔14が穿けられ
ている。
【0010】センサ支持プレート11上に固定されるセ
ンサ台20は、センサ支持プレート11上に固定ねじ2
8で固定される基台21と、この基台21上に、弱点部
材22の弱点部分22wを介して直立固定された水流受
圧体23とを有している。基台21には、その下方から
順に、大径のパッキン収納孔24と弱点部材22の挿入
孔26とが穿設されている。弱点部材22は、挿入孔2
6に挿入固定される大径部22aと、この大径部22a
上に連続する小径の上記弱点部分22wとを有してい
る。この弱点部材22には、その下部に一対の信号線3
0が埋め込まれ、上部にこの一対の信号線30にそれぞ
れ下端部が接続されたU字状をなす導体(ヒューズ体)
31が埋め込まれている。弱点部材22は、脆性のある
材料、例えばアクリル樹脂等の樹脂材料から構成するの
がよい。導体31は、弱点部分22wが折損されたとき
同時に切断される材料であれば、軟質なヒューズ体や、
細線等を用いることができる。
【0011】弱点部材22の下端部から出た信号線30
は、パッキン収納孔24内に嵌め込んだパッキン材3
2、センサ支持プレート11の挿通孔14、エルボ1
3、及び連絡孔12を介してセンサ支持パイプ10内に
導かれている。エルボ13及びセンサ支持パイプ10内
は、パッキン材32及びOリング29等により液密が保
持され、防水構造とされている。
【0012】水流受圧体23は、扁平な平面矩形のプレ
ート状をしていて、埋設状態では、垂直方向を向き、か
つその面積の広い受流面23aが水流に対して正対する
ように(直交するように)設けられている。これは、周
囲が洗掘されて水流受圧体23が水流を受けたとき、弱
点部分22wが確実に切断されるようにするための好ま
しい一態様であるが、水流受圧体23が水流を受けたと
き弱点部分22wが切断される限り、どのような形態と
してもよい。
【0013】図3ないし図5は、以上の洗掘監視装置の
埋設施工方法の一例を示している。この施工方法は、新
規に洗掘監視装置を埋設する場合に好適なものである。
予め、弱点部材22(弱点部分22w)と水流受圧体2
3を有するセンサ台20を複数用意する。これらのセン
サ台20を対応するセンサ支持プレート11上に直立さ
せ、固定ねじ28を介して固定する。同時に、弱点部材
22から出ている信号線30をエルボ13からセンサ支
持パイプ10内に導く。
【0014】以上のようにして複数のセンサ台20を接
続したセンサ支持パイプ10の外囲及びセンサ台20の
間等をベントナイト等の土砂様物36で包み、脆弱な棒
状体(センシング柱体)37を作る。『脆弱』とは、セ
ンサ支持パイプ10に対するセンサ台20の姿勢を保持
するには十分であるが、埋設後、周囲が洗掘されたとき
には、これらを露出させるとの意味である。具体的に
は、棒状に成形した土砂様物36の外周をクラフト紙3
6pで包み、さらに紙テープで止めることで、このよう
な脆弱柱体37を作ることができる。
【0015】一方、河床40には、橋脚の基礎のような
埋設構造物41に沿わせて、ロータリパーカッションド
リル等により垂直方向のボーリング孔42を穿けると同
時に、このボーリング孔42にケーシングチューブ35
を残す。このケーシングチューブ35内に、脆弱柱体3
7を挿入し、挿入が完了したら、棒状体37を残し、ケ
ーシングチューブ35のみを引き抜く。センサ支持パイ
プ10内の信号線30は、センサ支持パイプ10の上端
部から地上の監視装置43(図3)に接続する。
【0016】洗掘が生じ、埋設構造物41の周囲の河床
40が掘られると、土砂均等物36も流され、上方の水
流受圧体23から順に水流に曝される。すると、水流に
曝された水流受圧体23の受流面23aに水流が作用す
る結果、弱点部分22wに切断モーメントが加わり、弱
点部分22wが切断される。弱点部分22wが切断され
ると、内部の導体31も切断されて開路し、信号線30
を介して流れていた信号電流が流れなくなる。よって、
地上の監視装置43により、洗掘が生じたことを検知す
ることができる。
【0017】図6、図7は、別の埋設施工方法を示して
いる。この工法は、洗掘が生じた部分を埋め戻す際に同
時に弱点部折損式洗掘監視装置を埋設する場合に好まし
い施工法である。この施工法は、予め河床にケーシング
チューブ35を埋設することなく、その代わりに、洗掘
によって生じている穴38内に位置させて、埋設構造物
41に沿わせて埋め殺しパイプ52を固定し、この埋め
殺しパイプ52に、アプリケーションパイプ39内に挿
入した脆弱柱体29を固定する点に特徴がある。センサ
支持パイプ10には、該パイプと埋め殺しパイプ52を
接続するための固定アーム51が固定されており、アプ
リケーションパイプ39には、この固定アーム51を通
過させるスリット39aが形成されている。このアプリ
ケーションパイプ39は、その周囲を埋め戻した後、引
き抜かれる。アプリケーションパイプ39には、強度を
高めるため、そのスリット39aの上端部を接続する固
定板39bを設けることが好ましい。さらに、施工時に
スリット39aが開くのを防止するための適宜の固定具
を設けることができる。埋設終了後の洗掘の検知態様
は、全く同様である。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、長期に渡
り洗掘を確実に検知することができる装置及び埋設施工
方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による弱点部折損式洗掘監視装置のセン
サ支持パイプと一つのセンサ収納匡体回りの正面図であ
る。
【図2】図1の平面図である。
【図3】アプリケーションパイプ内に、センサ支持パイ
プに支持したセンサ収納匡体をを入れ土砂均等物を充填
した状態を示す断面図である。
【図4】図3の右側面図である。
【図5】本発明による埋設方法の工程例を示す図であ
る。
【図6】本発明による埋設方法の別の例を示す図であ
る。
【図7】図6のIIV 矢視図である。
【符号の説明】
10 センサ支持パイプ 11 センサ支持プレート 12 連絡孔 20 センサ台 21 基台 21 弱点部材 22w 弱点部分 23 水流受圧体 30 信号線 31 導体 35 ケーシングチューブ 39 アプリケーションパイプ 36 土砂様物 37 脆弱柱体 40 河床 41 埋設構造物 42 ボーリング孔 43 監視装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 河床に埋設される固定構造物に沿わせ
    て、河床中に設けるセンサ支持パイプ;このセンサ支持
    パイプに固定されたセンサ台;このセンサ台上に、弱点
    部分を介して固定された水流受圧体、この水流受圧体と
    弱点部分とは、水流受圧体が水流に曝されたときに該水
    流受圧体が受ける水流により弱点部分が折損する態様で
    設けられていること;上記弱点部分内に、該弱点部分が
    折損したとき同時に切断され開路されるように埋設した
    導体;及び上記センサ支持パイプを通して、上記導体と
    地上の監視装置とを接続する信号線;を備えたことを特
    徴とする弱点部折損式洗掘監視装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の弱点部折損式洗掘監視装
    置において、センサ支持パイプには、複数のセンサ台と
    水流受圧体とが河床の深さ方向に間隔をおいて設置され
    ている弱点部折損式洗掘監視装置。
  3. 【請求項3】 センサ支持パイプに設けたセンサ台上
    に、水流により折損可能な弱点部分を介して水流受圧体
    を固定するステップ、上記弱点部分内には、該弱点部分
    が折損したとき同時に切断されるように導体が埋設され
    ていること;河床にケーシングチューブを埋設するステ
    ップ;上記センサ支持パイプと該支持パイプに固定した
    水流受圧体とを一緒に上記ケーシングチューブ内に挿入
    するステップ;及び上記センサ支持パイプと該支持パイ
    プに固定した水流受圧体を河床中に残して、ケーシング
    チューブを河床から引き抜くステップ;を有することを
    特徴とする弱点部折損式洗掘監視装置の埋設方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の埋設方法において、さら
    に、上記センサ支持パイプと該支持パイプに固定した水
    流受圧体とを、ケーシングチューブ内に挿入する前に、
    土砂様物で包み、該チューブ内径に対応する外径の脆弱
    柱体とするステップを有する弱点部折損式洗掘監視装置
    の埋設方法。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の埋設方法において、セン
    サ支持パイプには、複数の上記センサ台と水流受圧体が
    深さ方向に間隔をおいて設置されている弱点部折損式洗
    掘監視装置の埋設方法。
  6. 【請求項6】 センサ支持パイプに設けたセンサ台上
    に、水流により折損可能な弱点部分を介して水流受圧体
    を固定するステップ、上記弱点部分内には、該弱点部分
    が折損したとき同時に切断されるように導体が埋設され
    ていること;このセンサ支持パイプと該支持パイプに固
    定した水流受圧体とを、一緒にアプリケーションパイプ
    内に挿入するステップ;上記アプリケーションパイプを
    河床に形成された穴内に略垂直にして固定するステッ
    プ;上記穴を埋め戻すステップ;及び上記センサ支持パ
    イプと該支持パイプに固定した水流受圧体を河床中に残
    して、アプリケーションパイプを河床から引き抜くステ
    ップ;を有することを特徴とする弱点部折損式洗掘監視
    装置の埋設方法。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の埋設方法において、さら
    に、上記センサ支持パイプと該支持パイプに固定した水
    流受圧体とを、アプリケーションパイプ内に挿入する前
    に、土砂様物で包み、該パイプ内径に対応する外径の脆
    弱柱体とするステップを有する弱点部折損式洗掘監視装
    置の埋設方法。
  8. 【請求項8】 請求項6または7記載の埋設方法におい
    て、センサ支持パイプには、複数の上記センサ台と水流
    受圧体が深さ方向に間隔をおいて設置される弱点部折損
    式洗掘監視装置の埋設方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111965723A (zh) * 2020-08-07 2020-11-20 杨承奂 一种浮体安装装置及整体式浮体装置

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