JPH0480618A

JPH0480618A - 斜面の変化の検出方法、検出装置及び検出方式

Info

Publication number: JPH0480618A
Application number: JP19402290A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Mizuyama; 高久水山; Yoshiharu Ishikawa; 芳治石川; Makoto Fukuzawa; 福澤　誠; Tomomitsu Yasue; 安江　朝光; Okichika Kurokawa; 黒川　興及; Toshihiro Kikui; 稔宏菊井
Original assignee: SABOU JISUBERI GIJUTSU CENTER; Minister for Public Works for State of New South Wales; Public Works Research Institute Ministry of Construction
Current assignee: SABOU JISUBERI GIJUTSU CENTER; Minister for Public Works for State of New South Wales; National Research and Development Agency Public Works Research Institute
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1992-03-13
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JP2881168B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は光ファイバーケーブルを用いた斜面の変化の検
出方法、検出装置及び検出方式に関する。

（従来の技術）従来、山間部を通過する山岳道路は平野部の道路に比べ
道路両側に急斜面が多く、降雨によって発生する地すべ
りや地震による落石土砂流出といった斜面崩壊か発生し
易い状況にある、また山岳道路はカフが多いため見通し
も悪く、斜面崩壊が生じたとしても目視による発見は困
難である。このような理由から山岳道路の斜面崩壊を事
前に捉えることを目的として各種の斜面変化検出技術が
用いられている。

たとえば危険か予想される箇所に直接斜面表面の移動量
を測定する移動量測定器や斜面の傾斜を測定する傾斜測
定器のような斜面崩壊検出用セ／すそ設置する方法が多
く用いられている。

（従来技術の問題点）しかしながらこのような従来技術の方法ではセンサの検
出範囲か極めて限定されているので、広範囲での斜面の
変化を検出するためには極めて多数のセンサを設置する
ことか必要となり、また各センサの出力信号を各各専用
回線を設けて監視所へ導くために極めて多数の信号線が
必要となるという欠点かあった。本発明は、このような
欠点のない新しい検出技術を提供することを目的とする
。

（本発明による従来技術問題点の解決）本発明によれば
、斜面に複数個のチャンネルビームを各各独立に固定１
−１各チャンネルヒ−ム間に相対的変位か発生するとせ
ん断力を受けて伝送損失か変化するように、該チャンネ
ルビームを逐次に経由１て光ファイバーを配設する。該
光ファイバーの伝送損失の変化を測定する二とによって
斜面の変化を検出する。

（本発明の作用）従−）で本発明によれば、チャンネルビームと光ファイ
バーケーブルとを配設した範囲の斜面の変化を単一の測
定手段によって検出することが可能であり、ｍ蓮百聞の
４」而の弁イに卆上り簡ωて・ノ［、型の彷習ｌ−上り
検出することか可能である。

二うして本発明は、斜面に複数個のチャンネルビムを各
各独立に固定し、各チャンネルビーム間に相対的変位が
発生するとせん断力を受けて伝送損失か変化するように
、該チャンネルビームを逐次に経由して光ファイバーケ
ーブルを配設し、そして該光ファイバーケーブルの伝送
損失の変化を測定することを特徴とする、斜面の変化の
検出方法を提供する。

また本発明は、斜面に各各独立に固定した複数個のチャ
ンネルビームと、各チャンネルビーム間に相対的変位が
発生するとせん断力を受けて伝送損失か変化するように
、該チャンネルビームを逐次に経由して配設した光ファ
イバーケーブルと、伝送損失の変化を測定する測定手段
とを含んで成ることを特徴とする、斜面の変化の検出装
置を提供する。

さらに本発明は、斜面に固定した杭により斜面に対して
各各独立に固定した複数個のチャンネルビームと、該チ
ャンネルビーム間に相対的変位か発生するとせん断力を
受けて伝送損失が変化するように該チャンネルビームを
逐次に経由して配設した光ファイバーケーブルと、該光
ファイバーケーブルの一端部に光を入射する発光素子と
、前記光ファイバーケプルの他端部から出る出射光を受
けて電気信号に変換する受光素子と、該電気信号を受け
て該光ファイバーケーブルの伝送損失の変化を検出する
検出回路とを含んで成ることを特徴とする斜面の変化の
検出方式を提供する。

（実施例）以下、本発明をその実施例を挙げてさらに詳細に説明す
る。

例１［光ファイバーケーブルの伝送損失５（Ａ＞曲げ試
験光ファイハーケーフルの曲率半径（ｒ＞と伝送損失との
関係を実験により求めた。

４種類の丸棒（ｒ＝１．１．２．１．４．０．５．０、
又は７．５ｍｍ＞に光ファイバーケーブルを９０°、又
は１８０°にまきつけ伝送損失を測定した。測定結果を
第１図に示す。第１図中、○印は曲げ角度９０°の場合
を△印は曲げ角度１８０°の場合を示す。この第１図か
ら以下のことが分かる。

・曲率半径か大きいほど伝送損失が少ない。

伝送損失の変化は曲率半径５ｒｌＴｍ以下で大きい。

（Ｂ）せん断試験一直線ζこ延ばした光ファイバーのせん断試験を行い、
せん断の変位量及びギャップの広さに対する伝送損失量
を測定した。なお、光ファイバーは切断が起こらないよ
うに緩ませておいた。測定結果を第２図に示す５第２図
中、■印、△印及び目印はそれぞれキャップ広さ１（１
）、２ａＴｌ及び３（７）の場合に相当する。第２図か
ら、キヤ・ノブ広さ２ｃｎ及び３ａＴＩの場合、変位１
０叩まで伝送損失の増加量は一定であること、また、キ
ヤ・ノブ広さが１ｃｍの場合、変位に対する伝送損失は
キャップ広さ２■及び３ｃｒｎの場合に比へ大きく、変
位０〜４印の間で大きく損失し、それ以上では伝送損失
量はほぼ一定であることか分かる。

例２［斜面の変位の変換］第３図に平面図で示したように、３本の杭（１２，３）
を互いに１１７．６ａｎの間隔を置いて位置させ、両端
の２本（１，３＞は地中に同定し、中央の１本（２）は
前後に移動可能とした。長さ１１６６ａｎのチャンネル
ビーム３本（４，５，６＞を用意し、各各右端から３０
印の位置で前記の杭（１，２゜３）に固定した。これら
のチャンネルビーム内に光ファイバーケーブル（７）を
通し、中央の杭を第４図に示したように前方に移動させ
（この移動量か斜面の変位量に相当する）、そのときの
伝送損失量を測定した。切断を防ぐために光ファイバー
ケーブルは緩く張り、中央杭右端のキャップ（広さｌ　
ａｎ　）の位置て°のせん断変位量を併せて測定した。

測定結果を第５図に示す。第５図中、直線で結んだ○印
は第１回目の伝送損失量測定結果、破線で結んだ○印は
第１回目のせん断変位量測定結果、１点鎖線で結んなΔ
印は第１回目の伝送損失量測定結果、そして２点鎖線で
結んだ△印は第２回目のせん断変位量測定結果を各各示
す。これらの結果より、０〜７ｃｒｎまで斜面変位量が
増加すると伝送損失量も増加するが、そのうち斜面変位
量が２〜５ａｎの間で伝送損失かとくに大きいと言える
。

例３［斜面への設置例］第６図に本発明検出装置を斜面に設置する場合の構成の
具体例を示す。

本実施例において、発光素子（１１）よりでた赤外光は
光フアイバーコネクタ（１２）を経て光ファイバケーフ
ル（１３）に入射される。光ファイバーケーブル（１３
）は検出領域に固定された杭（１４）に固定されたチャ
ンネルビーム（１５）の中を逐次経由して配設されてお
り、杭（１４）の移動により、光ファイバーケーブル（
１３）はせん断力を受ける。このとき、光ファイバゲー
フル（１３）を通過する赤外光はせん断力を受けた部分
て減衰するため、受光素子（１６）に入射する光量は減
衰する。受光素子（１６）に入射した光は電気信号に変
換され、増幅器（１７）で増幅された後Ａ／Ｄ変換器（
１８）と比較器（１９）とに入る。Ａ／Ｄ変換器（１８
）に入った信号はデジタル量に変換され液晶表示器（２
０）に数値で示される。比較器（１９）に入った信号は
所定の電圧と比較され、所定値以下になｔしばブザー（
２１）で警報を発生する。

本実施例において、発光素子（１１）、光コネ２り（１
２）、受光素子（１６）、増幅器（１７）、Ａ　／′Ｄ
変換器（１８）、比較器（１９）、液晶表示器（２０）
及びブザー（２１）は本発明検出装置における光ファイ
バーケーブルの伝送損失の変化を測定する手段を構成し
ている。また、増幅器（１７）、Ａ　、／　Ｄ変換器（
１８）、比較器（１９）、液晶表示器（２０）及びブザ
ー（２１）は本発明検出方式における光ファイバーケー
ブルの伝送損失の変化を検出する検出回路を構成してい
る。

（本発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明においては、斜
面崩壊危険地区にチャンネルビームを固定し、該チャン
ネルビームに沿って光ファイバーを配設することにより
、広範囲の領域を一本の光ファイバで監視することかで
きる。したがって、経済的に得らｆ％ろ効果か大きいた
けでなく、早期（に斜面崩壊を検出できる等安全面で得
られる効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ファイバーケーブルの曲率半径と伝送損失と
の関係を測定した結果を示す線図的説明図、第２図は光
ファイバーケーブルのせん断変位量及びキャップ広さと
伝送損失との関係を測定した結果を示す線図的説明図、
第３図は本発明によるチャンネルビームと光ファイバー
ケーブルの配置の具体例を示す平面図、第４図は第３図
の配置に斜面変位を加えた状態を示す同様な平面図、第
５図は第３〜４図に示した配置により測定した斜面変位
量、せん断変位量及び伝送損失の関係を示す線図的説明
図、そして第６図は本発明装置を斜面に設置する場合の
構成の具体例を示す線区的説明図である。１，２．３．１４・・・杭、４．５，６．１５・・・チャンネルビーム、７．１３・
・・光ファイバーケーブル、１２・・・光コネクタ、１１・・・発光素子、１６・・・受光素子、１７・・・増幅器、１８・・・Ａ／Ｄ変換器、１９・・・比較器、２０・・・液晶表示器、２１・・・ブザ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）斜面に複数個のチャンネルビームを各各独立に固
定し、各チャンネルビーム間に相対的変位が発生すると
せん断力を受けて伝送損失が変化するように、該チャン
ネルビームを逐次に経由して光ファイバーケーブルを配
設し、そして該光ファイバーケーブルの伝送損失の変化
を測定することを特徴とする、斜面の変化の検出方法。
（２）斜面に各各独立に固定した複数個のチャンネルビ
ームと、各チャンネルビーム間に相対的変位が発生する
とせん断力を受けて伝送損失が変化するように、該チャ
ンネルビームを逐次に経由して配設した光ファイバーケ
ーブルと、伝送損失の変化を測定する測定手段とを含ん
で成ることを特徴とする、斜面の変化の検出装置。
（３）斜面に固定した杭により斜面に対して各各独立に
固定した複数個のチャンネルビームと、該チャンネルビ
ーム間に相対的変位が発生するとせん断力を受けて伝送
損失が変化するように該チャンネルビームを逐次に経由
して配設した光ファイバーケーブルと、該光ファイバー
ケーブルの一端部に光を入射する発光素子と、前記光フ
ァイバーケーブルの他端部から出る出射光を受けて電気
信号に変換する受光素子と、該電気信号を受けて該光フ
ァイバーケーブルの伝送損失の変化を検出する検出回路
とを含んで成ることを特徴とする斜面の変化の検出方式
。