TWI599705B - Reinforced steel insert used in the construction of steel strain detection - Google Patents

Description

鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造

本發明係關於一種於實施鋼筋插入工時，組入鋼筋插入工而可偵測斜面之土塊移動的鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造。

自先前，對於必須考慮斜面崩塌之可能性之不穩定之斜面，進行有於斜面設置偵測斜面之移動之感測器。

例如，專利文獻1之彎曲力感測器係將偵測棒插入斜面，當土塊移動而偵測棒彎曲時偵測該情況者，參照專利文獻1之圖1、圖2、圖4、圖5、[0021]、[0022]等且使用該等之符號進行說明，專利文獻1中記載之偵測棒3係於筒狀之外殼9內，配置位於中心之中心導線29與包圍該中心導線29之導電線圈31，當因土塊之移動而使偵測棒3彎曲時，偵測到中心導線29與導電線圈31接觸之情況，從而偵測到土塊之移動。

具體而言，中心導線29與導電線圈31之間係經由電容器45而連接，因此形成有交流電路，但未形成直流電路。因此，正常時對CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)55僅傳送藉由PLL(phase locked loop，鎖相迴路)F/O電路67所檢測的交流檢測信號。然而，於產生地滑時，偵測棒3彎曲，內部之中心導線29與導電線圈31接觸，因此於中心導線29與導電線圈31之間形成直流電路而直流電流流通，該直流通電係由感測器電流檢測電路(光電耦合器(photo-coupler))71檢測，直流檢測信號係傳送至CPU55。以此種方式，於偵測棒3彎曲 而中心導線29與導電線圈31接觸時偵測到產生地滑(土塊之移動)。如上所述，該彎曲力感測器僅於產生一定以上之規模之地滑時偵測到該地滑。

於專利文獻2中，記載有為了防止岩體之崩落或法面之地滑而測量地基之應變(土塊之移動)的管應變計。又，如圖11所示，於將複數根短條鋼管21a經由接頭管22鉚釘連結而成之測量管21之前端安裝前端尖銳狀之頂蓋23，於上述測量管21之所需要之位置之外表面安裝應變計24，並將應變計24之測量纜線25穿入測量管21之內部而自外部取出。應變計24係藉由保護材26而受到保護。

上述彎曲力感測器及管應變計均為與加強斜面之對策分開地另行偵測土塊之移動者，但若能夠以組入加強斜面之對策、例如鋼筋插入工之態樣偵測土塊之移動，則較為有效率。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2002-148081號公報

[專利文獻2]日本專利實開平04-29806號公報

專利文獻1之彎曲力感測器僅於一定之地滑產生時偵測該地滑，而無法偵測地滑之前兆階段之微小之地基移動。又，構造極其複雜。又，該彎曲力感測器係與加強斜面之對策分開地單獨設置於地基者，因此並非有效率，較理想為能夠以組入鋼筋插入工之態樣偵測土塊之移動。

專利文獻2之管應變計係與專利文獻1同樣地與加強斜面之對策分開地單獨設置於地基，但似乎可藉由將該構造插入鋼筋插入工之筒狀鋼筋中而獲得加強斜面與偵測土塊之移動這兩方面的效果。

然而，專利文獻2之管應變計原本為單獨偵測地基之應變之應變計，如圖11所示，應變計24係管應變計全體均安裝於作為大徑部之接頭管22，因此無法直接插入鋼筋插入工之筒狀鋼筋中使用。其原因在於：當筒狀鋼筋伴隨地基之變動而變形時，為了準確地測量該變形，而較理想為以使筒狀鋼筋之變形與其內部之測量器具之變形同步之方式，使筒狀鋼筋之內表面與測量器具之間隙微小，又，若應變計接觸筒狀鋼筋之內表面則無法獲得準確之測量結果，因此要求應變計不接觸筒狀鋼筋之內部之態樣。即，為了不測量與筒狀鋼筋接觸之摩擦之雜訊，而要求應變計位於離開筒狀鋼筋之內表面之位置，且準確地測量筒狀鋼筋之變形。因此，於單純將專利文獻2之管應變計插入鋼筋插入工之筒狀鋼筋中之情形時，於大徑部之接頭管22安裝有應變計24，若將管應變計插入筒狀鋼筋之內部則應變計24會接觸筒狀鋼筋之內表面而不理想。又，應變計24會成為阻礙而無法使筒狀鋼筋之內表面與管應變計之間隙變小，即便地基變動而使筒狀鋼筋變形，藉由專利文獻2之管應變計亦無法準確地測量該變形。

又，於專利文獻2中將應變計24貼附於接頭管22之外表面，因此考慮若將專利文獻2之管應變計插入鋼筋插入工之筒狀鋼筋中，則當因地基之變動使筒狀鋼筋變形時，應變計24會受到筒狀鋼筋之內表面壓迫而損傷。

本發明係基於上述背景而完成者，其目的在於可在使用筒狀鋼筋實施鋼筋插入工時之上述筒狀鋼筋中，組入能夠以較高之感度偵測斜面之土塊移動的鋼筋應變檢測構造，又，提供一種安裝之應變計損傷之虞較少之鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造。

解決上述問題之技術方案1之發明之鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造之特徵在於：於使用筒狀鋼筋之鋼筋插入工中之筒狀鋼筋之內 部，插入交替地形成有細徑部與大徑部之中空之感測器桿，並且將感測器桿之兩端部固定於筒狀鋼筋，感測器桿具有可追隨於筒狀鋼筋之彎曲變形而進行彎曲變形之外徑，感測器桿之大徑部於筒狀鋼筋筆直時相對於筒狀鋼筋之內表面具有微小之間隙，且於筒狀鋼筋彎曲時接觸於筒狀鋼筋之內表面，於感測器桿之至少一部分之細徑部之外表面貼附有應變計，且應變計之導線係藉由自開設於細徑部之孔導入至感測器桿之內部而插通於筒狀鋼筋之內部。

技術方案2之特徵在於：如技術方案1之鋼筋應變檢測構造，其中應變計係貼附於位於較設計滑動面更上側40~100mm之區域的細徑部。

技術方案3之特徵在於：如技術方案1之鋼筋應變檢測構造，其中應變計係貼附於位於較設計滑動面更上側40~100mm之區域的細徑部、及位於較設計滑動面更上側140~200mm之區域的細徑部。

技術方案4之特徵在於：如技術方案2之鋼筋應變檢測構造，其中貼附應變計之細徑部係位於較設計滑動面更上側且最接近設計滑動面之位置的細徑部。

技術方案5之特徵在於：如技術方案3之鋼筋應變檢測構造，其中貼附應變計之細徑部係位於較設計滑動面更上側且最接近設計滑動面之位置的細徑部、及位於較該細徑部下一個上側之另一細徑部。

技術方案6之特徵在於：如技術方案1至5中任一項之鋼筋應變檢測構造，其中於貼附有應變計之細徑部實施有防水被覆。

技術方案7之特徵在於：如技術方案1至6中任一項之鋼筋應變檢測構造，其中筒狀鋼筋係將複數根短條筒狀鋼筋連結而成者，於該一部分之短條筒狀鋼筋，插入與短條筒狀鋼筋之長度一致之感測器桿且 將感測器桿之兩端部固定於短條筒狀鋼筋之兩端部。

於本發明之鋼筋應變檢測構造中，筒狀鋼筋內之感測器桿之兩端係固定於筒狀鋼筋，因此於筒狀鋼筋彎曲變形時感測器桿亦彎曲變形。而且，於感測器桿交替地形成有細徑部與大徑部，且大徑部當筒狀鋼筋筆直時相對於筒狀鋼筋內表面具有微小之間隙但當筒狀鋼筋彎曲時接觸於筒狀鋼筋內表面，從而感測器桿具有可追隨於筒狀鋼筋之彎曲變形而進行彎曲變形之外徑，因此感測器桿於筒狀鋼筋彎曲時，仿照筒狀鋼筋之彎曲變形而進行彎曲變形(相同曲率之彎曲變形)。

另一方面，於相同彎曲力矩作用於大徑部與細徑部之情形時，於細徑部之外周面產生有大於大徑部之外周面之應變(拉伸應變及壓縮應變)，因此貼附於細徑部之外周之應變計之應變信號變得大於貼附於大徑部之外周之應變計之應變信號。即，藉由於交替地形成有大徑部與細徑部之感測器桿中之細徑部貼附應變計，而能夠以較高之感度偵測筒狀鋼筋之彎曲變形。

如上所述，本發明之鋼筋應變檢測構造並非如專利文獻1或專利文獻2之與加強斜面之對策分開設置者，而能夠以組入鋼筋插入工之態樣偵測土塊之移動，因此於各種方面均較為有效率。

又，並非如專利文獻1之彎曲力感測器之僅於一定之地滑產生時偵測該地滑者，而可基於偵測到之筒狀鋼筋1之彎曲變形量，掌握斜面地基之土塊之移動狀況，從而亦可掌握地滑等之危險性。

又，應變計係存在於筒狀鋼筋之內部，且貼附於不接觸於筒狀鋼筋之內表面之細徑部，因此應變計損傷之虞較少。因此，即便要對貼附有應變計之部分實施保護被覆，亦只要實施簡單之保護被覆即可。

產生土塊之移動時之鋼筋之彎曲變形多係於接近滑動面之位置 產生較大之彎曲變形的模式(pattern)，但根據實驗結果等，可認為於較設計滑動面更上側40~100mm之區域產生最大之彎曲變形，因此若如技術方案2般，將應變計貼附於位於較設計滑動面更上側40~100mm之區域的細徑部，則應變計可偵測筒狀鋼筋中之彎曲變形最大之部分的彎曲變形，從而能夠以較高感度偵測土塊移動。

設計滑動面例如可根據簡易貫穿試驗等之結果而設定，但不可能與實際產生之滑動面嚴謹地達成一致，又，考慮到產生最大之彎曲變形之部位視各條件而變化，因此藉由將應變計貼附於2個部位，而可不錯過「因土塊之移動而筒狀鋼筋變形最大之位置」。根據實驗結果而言，作為該2個部位，如技術方案3般設為距設計滑動面大致40~100mm之區域、與距設計滑動面大致140~200mm之區域較為適當。

於如技術方案2般將應變計貼附於1個部位之情形時，若如技術方案4般，將該貼附位置規定為地基中之較設計滑動面更上側且最接近設計滑動面之位置之細徑部，則應變計之貼附位置得以明確化甚至標準化，自應變計之貼附位置之設計或施工中之作業等各種方面而言均較佳。

於如技術方案3般將應變計貼附於2個部位之情形時，如技術方案5般規定該2個部位之應變計貼附位置自與上述相同意義而言較佳。

鋼筋插入工通常係將複數根短條鋼筋連結而進行施工，因此較佳為如技術方案7般，將感測器桿設為與短條筒狀鋼筋一致之長度，並將其兩端固定於短條筒狀鋼筋之兩端而構成。於該情形時，於構成筒狀鋼筋之複數根短條筒狀鋼筋之一部分安裝感測器桿，並使該一部分之短條筒狀鋼筋位於設計滑動面較為有效率。

1‧‧‧筒狀鋼筋

2‧‧‧承壓板

3‧‧‧短條筒狀鋼筋

3a‧‧‧內螺紋部

4‧‧‧耦合器

5‧‧‧感測器桿

5a‧‧‧中空部

5b‧‧‧外螺紋部

6‧‧‧附有感測器之短條筒狀鋼筋

7‧‧‧細徑部

7a‧‧‧導線插入孔

8‧‧‧大徑部

12‧‧‧固定用螺釘構件

12a‧‧‧導線抽出孔

12b‧‧‧內螺紋部

12c‧‧‧外螺紋部

13‧‧‧應變計

13a‧‧‧導線

14‧‧‧應變計之部分

21‧‧‧測量管

21a‧‧‧短條鋼管

22‧‧‧接頭管

23‧‧‧頂蓋

24‧‧‧應變計

25‧‧‧纜線

26‧‧‧保護材

30‧‧‧實驗裝置

31‧‧‧下部土槽

32‧‧‧上部土槽

33‧‧‧台座

34‧‧‧旋轉軸

35‧‧‧支承材

36‧‧‧掛鉤

A‧‧‧附有感測器之短條筒狀鋼筋

a‧‧‧桿長邊方向之尺寸

B‧‧‧附有感測器之短條筒狀鋼筋

p‧‧‧貼附應變計之位置

S、S1~S5‧‧‧設計滑動面

圖1係採用第1實施形態之鋼筋應變檢測構造而於斜面進行施工之鋼筋插入工中之鋼筋插入部的概略剖面圖。

圖2係表示圖1中之1個短條筒狀鋼筋部分之詳細情況的放大剖面圖。

圖3係僅表示圖2中之感測器桿者，(a)係前視圖，(b)係剖面圖。

圖4係放大地表示圖2之主要部分之圖。

圖5(a)係圖4之A-A放大剖面圖，(b)係圖4之B-B放大剖面圖。

圖6係說明於圖1中產生土塊之移動時之鋼筋應變檢測構造之行動的圖，(a)表示產生土塊之移動前之狀態，(b)表示產生土塊之移動而於筒狀鋼筋產生彎曲變形時的狀態。

圖7係表示為了確認第1實施形態之鋼筋應變檢測構造之性能而進行的模型實驗之實驗裝置者，(a)係側視圖，(b)係俯視圖。

圖8係表示於使用圖7之實驗裝置之實驗中使裝置傾斜之狀態的圖。

圖9係表示藉由使用上述實驗裝置之模型實驗而獲得感測器桿仿照筒狀鋼筋之彎曲變形而進行彎曲變形這一實驗結果的圖表。

圖10係表示準備複數種(圖示例為2種)短條筒狀鋼筋及感測器桿之長度以對應滑動面深度之要點之一例者，(a)~(e)表示各組合之例。

圖11係說明先前技術者，係表示測量地基之應變之管應變計之圖。

以下，參照圖式，對本發明之鋼筋應變檢測構造之實施形態進行說明。

(第1實施形態)

圖1係採用第1實施形態之鋼筋應變檢測構造而於斜面進行施工之鋼筋插入工中之鋼筋插入部之概略剖面圖。於第1實施形態中鋼筋插入工係作為斜面穩定化工法而施工，即，以前端到達穩定地基而固 定之方式將複數根鋼筋1插入至斜面，並於插入之各鋼筋1之頭部安裝固著承壓板2而實現斜面之穩定化。

於本實施形態中使用筒狀鋼筋作為鋼筋，藉由耦合器4連結短條筒狀鋼筋3而設為所期望之長度之筒狀鋼筋1。而且，於該筒狀鋼筋1之內部插入感測器桿5，並且將感測器桿5之兩端固定於筒狀鋼筋1。於第1實施形態中，於1根短條筒狀鋼筋3中插入1根感測器桿5，並將各感測器桿5之兩端固定於該短條筒狀鋼筋3之兩端部。

於圖1中，以S表示斜面地基之設計滑動面(或假定滑動面)。設計滑動面S可根據於該斜面進行例如簡易貫穿試驗等所得之結果而求出。簡易貫穿試驗或用以設定滑動面S之其他試驗係採用通常進行之試驗方法即可。

於圖示例中，筒狀鋼筋1中之地表側之2根短條筒狀鋼筋3係使用於內部安裝有感測器桿5之短條筒狀鋼筋3，其中下側之短條筒狀鋼筋3位於滑動面S。於圖示例中，於另一短條筒狀鋼筋3未安裝感測器桿5。將於內部安裝有感測器桿5之短條筒狀鋼筋3稱為附有感測器之短條筒狀鋼筋6。

圖2係表示圖1中之附有感測器之短條筒狀鋼筋6之詳細情況的放大剖面圖，圖3係放大地表示圖2中之感測器桿5之主要部分者，(a)係前視圖，(b)係剖面圖，圖4係放大地表示圖2之主要部分之圖。

作為圖示例之短條筒狀鋼筋3，可使用所謂鎖緊螺栓(lock bolt)，短條筒狀鋼筋3之外徑(螺釘標稱直徑)為28.5mm，短條筒狀鋼筋3之內徑為13mm。

圖示例之感測器桿5係交替地形成有細徑部7與大徑部8之中空棒狀體，細徑部7之外徑為8mm，大徑部8之外徑為12mm，細徑部7之內徑及大徑部8之內徑係遍及全長為6mm。因此，感測器桿5之大徑部8相對於短條筒狀鋼筋3之內表面形成0.5mm(單側0.5mm)之微小之 間隙。於本實施形態中細徑部7之桿長邊方向之長度為40mm，大徑部8之桿長邊方向之長度為60mm，細徑部7與大徑部8係以100mm之間隔重複。本實施形態之感測器桿5之材質為SS(Stainless Steel，不鏽鋼)材(一般構造用壓延鋼材)。

於上述短條筒狀鋼筋3之兩端部之內表面形成有內螺紋部3a，於感測器桿5之兩端部形成有外螺紋部5b。又，藉由具有導線抽出孔12a、以內表面螺合於感測器桿5之外螺紋部5b之內螺紋部12b、及以外表面螺合於上述短條筒狀鋼筋3之內螺紋部3a之外螺紋部12c的固定用螺釘構件12，而將感測器桿5之兩端部固定於短條筒狀鋼筋3之兩端部。

再者，將感測器桿5之兩端部固定於筒狀鋼筋1之兩端部之方法並不限定於上述固定用螺釘構件12而為任意，可採用螺栓螺帽(bolt-nut)或接著等各種固定方法。

圖2~圖6中之符號p係表示於感測器桿5之各細徑部7貼附應變計13之位置、或考慮貼附之位置。特別地，圖2中之符號p表示能夠以桿長邊方向之尺寸a(於本實施形態中為100mm)之間隔選擇於細徑部7貼附應變計13之位置p。

而且，如圖3所示，於各細徑部7，開設有將貼附於細徑部7之應變計13之導線13a穿入至感測器桿5之中空部5a的導線插入孔7a。插入至導線插入孔7a之導線13a係穿過感測器桿5之內部(中空部)5a，自頂部抽出至外部，從而連接於未圖示之應變檢測裝置之端子。

於細徑部7之應變計貼附部，為了防止劣化，例如可實施藉由樹脂等而形成之防水被覆。於圖4之下側之應變計13之部分以符號14表示有防水被覆(上側之應變計13之部分省略圖示)。又，亦可亦包含導線13a之部分而實施防水被覆。

於本實施形態中，感測器桿5係位於筒狀鋼筋1之內部，因此應 變計部分之防水處理與例如專利文獻2中之保護材相比為簡單者即可。

關於在感測器桿5實際貼附應變計13之部位，若假設僅於1個部位貼附應變計13，則貼附於位於較設計滑動面S更上側40~100mm之區域的細徑部7即可。

產生土塊之移動時之鋼筋之彎曲變形多係於接近滑動面S之位置產生較大之彎曲變形之模式，但根據實驗結果等，可認為於較設計滑動面S更上側40~100mm之區域產生最大之彎曲變形，因此如上所述較設計滑動面S更上側40~100mm之區域較佳。

又，若假設將應變計13貼附於2個部位，則貼附於位於較設計滑動面S更上側40~100mm之區域的細徑部7、及位於較設計滑動面S更上側140~200mm之區域的細徑部7這2個部位即可。於該情形時，以下側之應變計13為主，上側之應變計13係出於輔助性之意義而貼附。

於本實施形態中，如圖6(a)所示，於較設計滑動面S更上側50mm之位置、與較設計滑動面S更上側150mm之位置這2個部位貼附有應變計13。

設計滑動面S可根據例如簡易貫穿試驗等之結果而設定，但不可能與實際產生之滑動面嚴謹地達成一致，又，考慮到產生最大之彎曲變形之部位視各條件而變化，因此藉由將應變計13貼附於2個部位，而可不錯過「因土塊之移動而筒狀鋼筋最大變形最大之位置」。

但，貼附應變計13之部位並不限定於上述2個部位。既可為1個部位，亦可貼附於較上述2個部位之應變計13之位置進而更上側。又，亦可考慮於較滑動面S稍微下側貼附應變計13。

如上所述，短條筒狀鋼筋3與感測器桿5之形狀尺寸之關係為適當之關係，即，感測器桿5為交替地具有細徑部7與大徑部8之形狀，且大徑部8相對於短條筒狀鋼筋3之內表面形成0.5mm(單側0.5mm)之 微小之間隙。因此，當短條筒狀鋼筋3彎曲時，感測器桿5順利地追隨於短條筒狀鋼筋3之彎曲而變形，而仿照短條筒狀鋼筋3之彎曲變形(成為大致相同曲率)進行彎曲變形。

假設，若感測器桿5之大徑部8與短條筒狀鋼筋3之內表面之間之間隙過小，則大徑部8會因與短條筒狀鋼筋3之內表面之摩擦力而成為固著狀態，導致向長邊方向之移動受到拘束，因此存在感測器桿5之彎曲變形未仿照短條筒狀鋼筋3之彎曲變形(未成為相同曲率)之可能性或應變計13之輸出信號未反映彎曲變形之可能性。又，於上述間隙過大之情形時，感測器桿5之彎曲變形未仿照短條筒狀鋼筋3之彎曲變形之可能性亦較高。然而，由於短條筒狀鋼筋3與感測器桿5之形狀尺寸之關係係如上所述，因此當短條筒狀鋼筋3彎曲時，感測器桿5仿照短條筒狀鋼筋3之彎曲變形而進行彎曲變形。

再者，將上述彎曲變形之追隨性敍述為感測器桿5與短條筒狀鋼筋3之關係，但其同時亦為感測器桿5與筒狀鋼筋1之關係。

於上述鋼筋應變檢測構造中，筒狀鋼筋1之短條筒狀鋼筋3內之感測器桿5的兩端部係固定於短條筒狀鋼筋3之兩端部，因此當筒狀鋼筋1彎曲變形而使短條筒狀鋼筋3彎曲變形時，感測器桿5亦彎曲變形。而且，於感測器桿5交替地形成有細徑部7與大徑部8，且上述大徑部8於短條筒狀鋼筋3筆直時相對於短條筒狀鋼筋3之內表面具有微小之間隙，但於短條筒狀鋼筋3彎曲時接觸短條筒狀鋼筋3之內表面，從而感測器桿5具有可追隨於短條筒狀鋼筋3之彎曲變形而進行彎曲變形之外徑。因此，感測器桿5於短條筒狀鋼筋3彎曲時，仿照短條筒狀鋼筋3之彎曲變形而進行彎曲變形(相同曲率之彎曲變形)。即，感測器桿5於筒狀鋼筋1彎曲時，仿照筒狀鋼筋1之彎曲變形而進行彎曲變形(相同曲率之彎曲變形)。

另一方面，於相同彎曲力矩作用於細徑部7與大徑部8之情形 時，於細徑部7之外周面產生有大於大徑部8之外周面之應變(拉伸應變及壓縮應變)，因此貼附於細徑部7之外周之應變計13之應變信號大於假設貼附於大徑部8之外周之情形時之應變計之應變信號。即，藉由於交替地形成有細徑部7與大徑部8之感測器桿5中的細徑部7貼附應變計13，而能夠以較高感度偵測筒狀鋼筋1之彎曲變形。

如上所述，本實施形態之鋼筋應變檢測構造並非如專利文獻1或專利文獻2般之與加強斜面之對策分開設置者，而能夠以組入鋼筋插入工之態樣偵測土塊之移動，因此於各種方面均較為有效率。

又，並非如專利文獻1之彎曲力感測器般之僅於產生一定之地滑時偵測該地滑者，而可基於偵測之筒狀鋼筋1之彎曲變形量而掌握斜面地基之土塊之移動狀況，從而亦可掌握地滑等之危險性。

對在斜面地基之不穩定層產生土塊之移動之情形時的上述鋼筋應變檢測構造之行動進行說明。圖6(a)係表示不存在土塊之移動之狀態，圖6(b)係表示產生土塊之移動之情形。當土塊移動時，於筒狀鋼筋1產生彎曲變形，但假設位於較筒狀鋼筋1之滑動面S更深之穩定地基中的部分完全未移動，於該情形時，於筒狀鋼筋1自圖6(a)之狀態產生例如如圖6(b)之彎曲變形。即，於較滑動面S更上側且接近滑動面S之部分彎曲變形較大，若充分遠離滑動面S則保持大致直線狀態移動。

於為如圖示之彎曲變形之情形時，貼附於距滑動面S上側50mm之位置之應變計13係大致對應於筒狀鋼筋1之最大之彎曲變形部分，應變計13輸出較大之應變信號，從而能夠以較高之精度偵測土塊之移動。但，假定滑動面S不可能與實際產生之滑動面嚴謹地達成一致，又，亦存在最大之彎曲變形部分視各條件而稍微偏移之情況，因此出於輔助性之意義而於上側亦設置應變計13，從而可藉由來自2個應變計13之應變信號而更加確實地偵測土塊之移動。

針對為了確認本實施形態之鋼筋應變檢測構造之性能而進行之模型實驗進行說明。

該實驗係如圖7、圖8所示，以如下方法進行：製作實驗裝置30，該實驗裝置30形成有將固定於台座33上之下部土槽31、及可相對於該下部土槽31滑動之上部土槽32的2個鋼製箱型土槽重疊為2段而成之模擬地基；將台座33傾斜，從而產生模擬之地基移動。投入砂土以使下部土槽31成為深度0.5m×寬度1m×長度1m之緻密之地基，使上部土槽32成為深度1m×寬度1m×長度1m之鬆弛之地基，於土槽中央，設置1根於內部安裝有感測器桿5之筒狀鋼筋1(附有感測器之短條筒狀鋼筋6)，於筒狀鋼筋1之頭部安裝承壓板2而進行實驗。

筒狀鋼筋1之下端係固定於下部土槽31之底部。移動部分(下部土槽31與上部土槽32之交界面)係以可儘量減輕摩擦之方式使用鐵氟龍(杜邦公司註冊商標)片材及滑面輥(flat roller)。

筒狀鋼筋1及感測器桿5為圖2~圖5所說明之構造、形狀尺寸，但應變計13係於筒狀鋼筋1及感測器桿5之各者貼附於較滑動面S(下部土槽31與上部土槽32之交界面)更上方55mm之位置。載置有下部土槽31之台座33係藉由一端側之旋轉軸34與另一端側之支承材35而被水平支撐，藉由起重機之掛鉤36使另一端側升降而設為所期望之傾斜。

圖9之圖表係求出於使用上述實驗裝置30而進行之實驗中，使下部土槽31及上部土槽32如圖8所示般傾斜時之筒狀鋼筋1與感測器桿5之彎曲應變的關係者。橫軸係筒狀鋼筋1之應變ε，縱軸係感測器桿5之應變ε。

如該圖表所示，可知貼附於較滑動面S更上方55mm之位置之應變計13所檢測之筒狀鋼筋1與感測器桿5之彎曲應變幾乎相同，兩者以相同方式彎曲變形。即，可知藉由於感測器桿5交替地形成有細徑部7與大徑部8，且於上述大徑部8與筒狀鋼筋1內表面間具有微小之間隙 的構造，而於筒狀鋼筋1彎曲時，感測器桿5仿照筒狀鋼筋1之彎曲變形而進行彎曲變形(相同曲率之彎曲變形)。

再者，本實施形態之感測器桿5之具體之形狀尺寸並不限定於上述形狀尺寸。

感測器桿5之形狀尺寸係以使感測器桿5儘量準確地仿照筒狀鋼筋1之彎曲變形而進行彎曲變形之方式設定，但尤其感測器桿5之外徑部與筒狀鋼筋1之內徑之關係為關鍵之要素，要適當地設定大徑部之外周面與筒狀鋼筋之內表面之間之間隙。又，大徑部之長度與細徑部之長度之關係亦必須適當地設定。

又，關於偵測彎曲變形之感度，和大徑部之外徑與小徑部之外徑之差異有較大關聯。

於本實施形態中，僅於與彎曲變形部位對應之短條筒狀鋼筋3之複數根細徑部7中之2個部位之細徑部7貼附應變計13，但應變計13之貼附部位並不限定於2個部位，可適當地選擇。但，若於滑動面S之附近之2個部位左右貼附應變計13，則可大致適當地偵測彎曲變形，又，亦存在穿入導線13a之感測器桿5之中空部5a之內徑較細為6mm之情況，因此無須無用地增加應變計13之數量。

又，於本實施形態中，於筒狀鋼筋1之複數根短條筒狀鋼筋3中之地表側之2根安裝有感測器桿5，但亦可僅於與滑動面S之附近對應之1根短條筒狀鋼筋3安裝感測器桿5。又，亦可於筒狀鋼筋1之所有短條筒狀鋼筋3安裝感測器桿5。

又，筒狀鋼筋1實際上係將複數根短條筒狀鋼筋3連結而設為所期望之長度，但亦可使用1根具有所期望之長度之筒狀鋼筋。

(第2實施形態)

於上述第1實施形態中，連結2根相同長度之附有感測器之短條筒狀鋼筋6作為包含滑動面(設計滑動面)S並且自滑動面S向上方延伸 之附有感測器之短條筒狀鋼筋6，但亦可根據滑動面S之深度位置，使用複數種長度之附有感測器之短條筒狀鋼筋，並以適當之組合而構成包含設計滑動面S且成為較滑動面S更上側之部分之附有感測器之短條筒狀鋼筋6。

例如，如圖10所示，若準備1m之附有感測器之短條筒狀鋼筋A與1.5m之附有感測器之短條筒狀鋼筋B這2種，則可根據滑動面之深度位置，藉由如下之組合而對應任意之深度位置之滑動面S(例如圖10之滑動面S1~S5中之任一滑動面)，即，如(a)般僅使用1根1m之附有感測器之短條筒狀鋼筋A，或如(b)般僅使用1根1.5m之附有感測器之短條筒狀鋼筋B，或如(c)般連結2根1m之附有感測器之短條筒狀鋼筋A，或如(d)般於1.5m之附有感測器之短條筒狀鋼筋B連結1m之附有感測器之短條筒狀鋼筋A，或如(e)般連結2根1.5m之附有感測器之短條筒狀鋼筋B等。

再者，亦可於較滑動面S更靠地表側之所有短條筒狀鋼筋3均不安裝感測器桿5，而僅於位於滑動面S之短條筒狀鋼筋3安裝感測器桿5。

以上，對本發明之實施形態進行了詳細說明，但本發明並不限定於上述實施形態，可在不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種變化。

例如，於上述實施形態中，於筒狀鋼筋1之頭部安裝固著承壓板2而實現斜面之穩定化，但本發明亦可應用於不使用承壓板而僅將筒狀鋼筋1插入至地基之施工法之情形。

又，亦可應用於如上述實施形態般使用承壓板2，並且於斜面上以纜繩等連結鄰接之筒狀鋼筋1之頭部間的斜面穩定化工法。

[產業上之可利用性]

根據本發明，可組入能夠以較高感度偵測斜面之土塊移動之鋼 筋應變檢測構造，又，可利用為安裝之應變計損傷之虞較少之鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造。

1‧‧‧筒狀鋼筋

2‧‧‧承壓板

3‧‧‧短條筒狀鋼筋

5‧‧‧感測器桿

5b‧‧‧外螺紋部

6‧‧‧附有感測器之短條筒狀鋼筋

7‧‧‧細徑部

7a‧‧‧導線插入孔

8‧‧‧大徑部

12‧‧‧固定用螺釘構件

13‧‧‧應變計

S‧‧‧設計滑動面

p‧‧‧貼附應變計之位置

Claims (7)

1. 一種鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造，其特徵在於：於使用筒狀鋼筋之鋼筋插入工中之上述筒狀鋼筋之內部，插入交替地形成有細徑部與大徑部之中空之感測器桿，並且將上述感測器桿之兩端部固定於上述筒狀鋼筋，上述感測器桿具有可追隨於上述筒狀鋼筋之彎曲變形而進行彎曲變形之外徑，上述感測器桿之上述大徑部於上述筒狀鋼筋筆直時相對於上述筒狀鋼筋之內表面具有微小之間隙，且於上述筒狀鋼筋彎曲時與上述筒狀鋼筋之內表面接觸，於上述感測器桿之至少一部分之上述細徑部之外表面貼附有應變計，且上述應變計之導線係藉由自開設於上述細徑部之孔導入至上述感測器桿之內部而插通至上述筒狀鋼筋之內部。
2. 如請求項1之鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造，其中上述應變計係貼附於位於較設計滑動面更上側40~100mm之區域的上述細徑部。
3. 如請求項1之鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造，其中上述應變計係貼附於位於較設計滑動面更上側40~100mm之區域的上述細徑部、及位於較上述設計滑動面更上側140~200mm之區域的上述細徑部。
4. 如請求項2之鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造，其中貼附上述應變計之上述細徑部係位於較上述設計滑動面更上側且最接近上述設計滑動面之位置的細徑部。
5. 如請求項3之鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造，其中貼附上述 應變計之上述細徑部係位於較上述設計滑動面更上側且最接近上述設計滑動面之位置的細徑部、及位於較該細徑部下一個上側之另一細徑部。
6. 如請求項1至5中任一項之鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造，其中於貼附有上述應變計之上述細徑部實施有防水被覆。
7. 如請求項1至5中任一項之鋼筋插入工用之鋼筋應變檢測構造，其中上述筒狀鋼筋係連結複數根短條筒狀鋼筋而成者，於該一部分之上述短條筒狀鋼筋，插入有與上述短條筒狀鋼筋之長度一致之上述感測器桿，上述感測器桿之兩端部係固定於上述短條筒狀鋼筋之兩端。