JP6418519B2 - 地盤の変位測定装置及び変位測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、山岳トンネル工法等によりトンネルを掘削する際等に、掘削に伴う地盤の変位を測定するための地盤の変位測定装置及び変位測定方法に関する。

山岳トンネル工法等によるトンネル掘削作業では、地盤を発破や掘削機械等により掘削した後、トンネル内周面にコンクリートを吹き付けるとともに、ロックボルト等の補強材を周囲の地盤に放射状に埋め込むこと等によりトンネルを補強しつつ切羽前方に向けて掘り進めていく。

また、山岳トンネル工法等のトンネル掘削作業では、経時的な切羽前方地盤の変位を測定し、その変位データに基づき適切な補強を行うことにより、切羽前方及び既掘削区間の地盤の変形を制御できることが知られ、地盤の変位測定が重要になっている。

切羽前方地盤の変位を測定するための地盤の変位測定装置としては、切羽前方の地盤に設けた試掘孔内に設定される複数の計測箇所毎に地盤の変位を検出する変位計測手段を備え、掘削が進むにつれ切羽前方の地盤が変位すると試掘孔の形状が変化し、その変化に伴う変位が変位計測手段により計測箇所毎に検知され、その変位量を電気信号に変換するようにしたものが知られている。

変位計測手段は、各計測箇所において地盤に固定される計測部アンカーと、一端が各計測部アンカーに固定された複数のロッド状の変位伝達部材と、変位伝達部材の他端が接続され、変位伝達部材を介して計測箇所における地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換する変位計とを備え、変位計が試掘孔の最奥に配置したケーシング内に収容され、ケーシングがアンカーにより地盤に固定されるようになっている（例えば、特許文献１を参照）。

また、ケーシング内には、データロガー等の記録手段を備え、この記録手段に変位計測手段から出力された変位データが逐次記録されるようになっている。

この記録手段に記録された記録データについては、従来、切羽位置がケーシングの近傍に到達するまで掘り進めた後、データロガー等の記録手段を掘り出して回収し、回収したデータロガー等の記録手段に読出し装置を接続して記録データを読み出す方法（以下、回収式記録データ取得方法という）が一般的であったが、その他の記録データ取得方法として、データロガー等の記録手段からデータ読出し用ケーブルを掘削開始時の切羽の手前まで導き出しておき、所望のタイミングでこのケーブルに読出し用端末を接続して記録データを読み出す方法（以下、ケーブル式記録データ取得方法という）や、ケーシング内に備えた送信機にデータロガーを接続し、送信機より電波を用いて記録データをトンネル内に設置された受信機に随時送信する方法（以下、無線式記録データ取得方法という（例えば、特許文献２を参照））も開発されている。

特開２００４−３１６１１７号公報 特開２００９−２９９３１６号公報

しかしながら、従来の回収式記録データ取得方法では、切羽位置がケーシングの近傍に到達するまで掘り進めた後でなければ、データロガー等の記録手段を掘り出して回収することができないため、データロガーを回収するまで変位データを確認できず、当該掘削作業に変位データを反映することができないという問題があった。

また、従来の回収式記録データ取得方法にあっては、データロガー等の記録手段を掘り出す際に記録手段が破損し、記録データが全て消失してしまうおそれがあった。

一方、従来のケーブル式記録データ取得方法では、掘削直後の不安定な切羽下に作業員が立ち入り、そこでデータ読出し用ケーブルに読出し用端末を接続する必要があるため、切羽からの落石等による事故が懸念されている。

また、従来のケーブル式記録データ取得方法では、堀り進める毎にデータ読出し用ケーブルが変位伝達部材等と共に切断されるため、ケーブルの切断時に不具合が生じるとそれ以降、読出し用端末を接続できずに記録データを取得できないおそれがあった。

従来の無線式記録データ取得方法では、地盤中に設置された送信機より距離の離れた切羽手前に配置された受信機まで送信するため、高出力で電波を送信する必要があることから、高性能な送受信機を必要とし、設備費が嵩むという問題があった。

また、従来の無線式記録データ取得方法では、送信機より高出力で電波を送信するため、当該電波がトンネル掘削作業に使用する機器類に影響を及ぼすおそれがあり、また、当該電波の利用が電波法等の電波の利用に関する法律によって規制されるおそれもあった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、掘削作業時における地盤の経時的変位を安全に随時取得することができる地盤の変位測定装置及び変位測定方法の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、切羽前方の地盤に設けた試掘孔内の複数の計測箇所毎に地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換して出力する変位計測手段を備えている地盤の変位測定装置において、前記変位計測手段から出力された電気信号を変位データとして記録する複数のＲＦＩＤ用の情報記憶媒体を前記試掘孔内の所望の位置毎に備えるとともに、切羽近傍に位置するＲＦＩＤ用の前記情報記憶媒体から前記変位データを近距離非接触通信により読み出し可能な非接触式データ読出し機を備えている地盤の変位測定装置にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記各情報記憶媒体を前記計測箇所毎に設置することにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記変位計測手段は、前記各計測箇所において前記地盤に固定される計測部アンカーと、一端が各計測部アンカーに固定された複数の変位伝達部材と、該各変位伝達部材の他端が接続され、各変位伝達部材を介して前記各計測箇所における地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換する変位計とを備え、該変位計が試掘孔の最奥部に配置されていることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れか１項の構成に加え、前記非接触式データ読出し機には、読出し用アンテナを有する読出し部と、該読出し部が有線接続される読出し機本体と、前記読出し部が先端に固定された遠隔操作用ロッドとを備えていることにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、切羽前方の地盤に試掘孔を削孔し、該試掘孔内に変位計測手段を設置し、前記試掘孔内の複数の計測箇所毎に地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換して出力することにより、掘削に伴う切羽前方の地盤変位を測定する地盤の変位測定方法において、前記試掘孔内の所望の位置毎に前記変位計測手段から出力された電気信号を変位データとして記憶するＲＦＩＤ用の情報記憶媒体を設置しておき、掘削後の切羽近傍に位置するＲＦＩＤ用の前記情報記憶媒体に記録された変位データを非接触式データ読出し機で近距離非接触通信により読み出す地盤の変位測定方法にある。

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項５の構成に加え、前記非接触式データ読出し機には、読出し用アンテナを有する読出し部と、該読出し部が有線接続される読出し機本体と、前記読出し部が先端に固定された遠隔操作用ロッドとを備え、遠隔操作用ロッドを用いて前記読出し部を掘削後の切羽近傍に位置する前記情報記憶媒体に近づけることにある。

本発明に係る地盤の変位測定装置は、上述したように、切羽前方の地盤に設けた試掘孔内の複数の計測箇所毎に地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換して出力する変位計測手段を備えている地盤の変位測定装置において、前記変位計測手段から出力された電気信号を変位データとして記録する複数のＲＦＩＤ用の情報記憶媒体を前記試掘孔内の所望の位置毎に備えるとともに、切羽近傍に位置するＲＦＩＤ用の前記情報記憶媒体から前記変位データを近距離非接触通信により読み出し可能な非接触式データ読出し機を備えていることにより、掘削作業の途中であっても地盤の変化を経時的に把握することができ、変位データを掘削作業等に即時反映することができる。また、不安定な切羽下でのケーブル接続作業等の煩雑な作業が必要なく、効率的に作業を行うことができる。更には、近距離非接触通信でデータを読み出すので電波法等の規制を受けない。

また、本発明において、前記各情報記憶媒体を前記計測箇所毎に設置することにより、各情報記憶媒体を好適に設置することができる。

更に、本発明において、前記変位計測手段は、前記各計測箇所において前記地盤に固定される計測部アンカーと、一端が各計測部アンカーに固定された複数の変位伝達部材と、該各変位伝達部材の他端が接続され、各変位伝達部材を介して前記各計測箇所における地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換する変位計とを備え、該変位計が試掘孔の最奥部に配置されていることにより、計測箇所毎の地盤変位を正確に測定することができる。

更に、本発明において、前記非接触式データ読出し機には、読出し用アンテナを有する読出し部と、該読出し部が有線接続される読出し機本体と、前記読出し部が先端に固定された遠隔操作用ロッドとを備えていることにより、掘削直後で不安定な切羽下に作業員が立ち入ることなく、安全に情報記憶媒体から変位データを読み出すことができる。

また、本発明に係る地盤の変位測定方法において、切羽前方の地盤に試掘孔を削孔し、該試掘孔内に変位計測手段を設置し、前記試掘孔内の複数の計測箇所毎に地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換して出力することにより、掘削に伴う切羽前方の地盤変位を測定する地盤の変位測定方法において、前記試掘孔内の所望の位置毎に前記変位計測手段から出力された電気信号を変位データとして記憶するＲＦＩＤ用の情報記憶媒体を設置しておき、掘削後の切羽近傍に位置するＲＦＩＤ用の前記情報記憶媒体に記録された変位データを非接触式データ読出し機で近距離非接触通信により読み出すことにより、不安定な切羽下でのケーブル接続作業等の煩雑な作業が必要なく、安全且つ効率的に作業を行うことができる。また、電波法等により使用が規制されることもない。

また、本発明において、前記非接触式データ読出し機には、読出し用アンテナを有する読出し部と、該読出し部が有線接続される読出し機本体と、前記読出し部が先端に固定された遠隔操作用ロッドとを備え、遠隔操作用ロッドを用いて前記読出し部を掘削後の切羽近傍に位置する前記情報記憶媒体に近づけることにより、不安定な切羽下に作業員が立ち入ることなく、変位データを読み出すことができ、安全に作業を行うことができる。

本発明に係る地盤の変位測定装置の使用態様の概略を示す断面図である。 同上の地盤の変位測定装置の構成を示すブロック図である。 図１中の変位計測手段の先端部を示す部分破断側面図である。 図１中の変位計測手段の計測点部分を示す側面図である。 同上の地盤の変位測定装置の測定原理を説明する為の側面図である。 図１の状態より掘り進めた状態を示す断面図である。 測定結果の表示形態の一例を示すグラフである。

次に、本発明に係る地盤の変位測定装置の実施態様を図に示した実施例に基づいて説明する。

尚、本実施例は、本発明に係る地盤の変位測定装置を山岳トンネル工法等によるトンネル掘削作業に使用する場合について説明し、図中符号１は切羽、符号２は切羽１前方の地盤、符号３は地盤２に掘進方向に向けて削孔された試掘孔である。

この地盤の変位測定装置は、試掘孔３内の複数の計測箇所Ｐ１〜Ｐ６毎に地盤２の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換して出力する変位計測手段４を試掘孔３内に備えている。

また、この変位測定装置には、変位計測手段４から出力された電気信号を変位データとして記録する情報記憶媒体５ａ〜５ｆを試掘孔３内の所望の位置Ｐ１〜Ｐ６毎に備えるとともに、掘削直後の切羽１近傍に位置する情報記憶媒体５ａ〜５ｆ（図１においては情報記憶媒体５ａ）から変位データを非接触通信により読み出し可能な非接触式データ読出し機６を備えている。

尚、ここで切羽近傍とは、必ずしも切羽１直近の情報記憶媒体（図１においてはＲＦタグ５ａ）の位置のみを含む範囲に限定されず、非接触式データ読出し機６との間で非接触通信が可能な全ての情報記憶媒体の位置を含む範囲とする。

変位計測手段４は、各計測箇所Ｐ１〜Ｐ６において地盤２に固定される計測部アンカー７，７・・・と、一端が各計測部アンカー７，７・・・に固定された複数の変位伝達部材８ａ〜８ｆと、各変位伝達部材８ａ〜８ｆの他端が接続され、変位伝達部材８ａ〜８ｆを介して各計測箇所Ｐ１〜Ｐ６における地盤２の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換する変位計９とを備え、変位計９は、図３に示すように、試掘孔３の最奥部に配置した筒状のケーシング１０内に収容され、試掘孔３の最奥部に配置されるようになっている。

また、ケーシング１０内には、データロガー等の記録手段１１も収容され、この記録手段１１に変位計９が有線で接続されている。

尚、ケーシング１０は、アクリルパイプ、金属管等の円筒部材により構成され、外部からの浸水を防止する防水構造を備えている。

また、ケーシング１０には、後端部に高圧水等の流体の供給により後方が孔径方向に向けて拡開するアンカー材１２ａ，１２ａ・・・を有するケーシング固定手段１２を備え、ケーシング１０内に収容された変位計９及び記録手段１１を試掘孔３の最奥部において地盤に対し前後方向で移動不能に固定できるようにしている。

計側部アンカー７は、図４に示すように、筒状のアンカーケース１３と、アンカーケース１３の外側に孔径方向に膨張又は拡大可能に固定された拡幅動作部１４とを備え、拡幅動作部１４を試掘孔３の内周面に押し付けることにより、前後方向で移動不能に強固に地盤へ固定されるようになっており、例えば、水圧式アンカーが用いられる。

アンカーケース１３は、前後端が開口した円筒状に形成され、所望の変位伝達部材８ａ〜８ｆの一端をケースの内周面に固定する固定具（図示せず）を備えているとともに、その他の各変位伝達部材８ａ〜８ｆが挿通されるようになっている。

拡幅動作部１４は、例えば、中空構造を有する真鍮製の平板材をＣ字状に湾曲させた状態のＣ型構造体により構成され、Ｃ型構造体内に水やセメントミルク等の流体を供給して加圧することによりＣ型構造体が孔径方向に拡開し、試掘孔３の内周面に押し付けられるようになっている。

変位伝達部材８ａ〜８ｆは、それぞれ長さの異なる棒状又はワイヤー状に形成され、発破や掘削機等による掘削に伴い切断可能なＦＲＰ等の材質で構成されている。

各変位伝達部材８ａ〜８ｆは、一端が計測部アンカー７，７・・・に固定され、他端が変位計９に接続固定されており、変位伝達部材８ａ〜８ｆを介して計測部アンカー７，７・・・が固定された各計測箇所Ｐ１〜Ｐ６の地盤２変位を変位計９で検知できるようになっている。

変位計９は、各変位伝達部材８ａ〜８ｆがそれぞれ接続される複数の検出部を備え、検出部には、接続された変位伝達部材８ａ〜８ｆの軸心方向動作に伴う変位を電気信号に変換する構造を備え、ポテンショメータ方式、歪みゲージ方式、差動トランス方式、圧力変換方式、磁気変換方式、容量変換方式等のものを用いることができる。

情報記憶媒体５ａ〜５ｆは、電波（電磁波）を用いて、内蔵したメモリのデータを非接触の近距離通信で読み書き可能なタグ状のＲＦタグであって、図２に示すように、情報を記憶するメモリ部１５と、情報処理用の制御回路部１６と、制御回路に接続されたアンテナ部１７とを備えている。

ここで、ＲＦタグ５ａ〜５ｆとは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に使用する情報記憶媒体を言うものとし、ＩＣタグ、無線タグ、ＲＦＩＤタグ等と呼ばれるものを含むものとする。

また、ＲＦタグ５ａ〜５ｆは、電池等の電源を内蔵しない所謂受動型（パッシブ型）であることが好ましく、非接触式データ読出し機６のアンテナ２０ａから電波を受信することにより、ＲＦタグ５ａ〜５ｆのアンテナ部１７に電力が生じ、この電力により制御回路部１６、メモリ部１５を動作させ、必要な処理を行うようになっている。

各ＲＦタグ５ａ〜５ｆは、例えば、各計測箇所Ｐ１〜Ｐ６に設置された計測部アンカー７，７・・・のアンカーケース１３内に固定され、それぞれアンカーケース１３内に挿通させた通信ケーブル１８により変位計測手段４に有線接続され、随時変位計測手段４より変位データが送信され、変位データがメモリ部１５に記憶されるようになっている。

非接触式データ読出し機６は、ＲＦＩＤ方式の読出し機であって、読出し用アンテナ２０ａを有する読出し部２０と、読出し部２０が有線接続される読出し機本体２１とを備え、読出し部２０をＲＦタグ５ａ〜５ｆに対し所定の距離範囲内まで近づけることにより近距離非接触通信によりＲＦタグ５ａ〜５ｆに記憶された変位データを読み出すことができるようになっている。

また、この非接触式データ読出し機６は、読出し部２０と読出し機本体２１とを別体に備えるとともに、一定長さを有する棒状の遠隔操作用ロッド２２を備え、この遠隔操作用ロッド２２の先端に読出し部２０が固定されており、遠隔操作用ロッド２２を用いて切羽１より一定距離離れた位置よりデータの読み取り作業を行えるようになっている。

読出し機本体２１は、中央演算装置（ＣＰＵ）、メモリ等の記憶部及びモニタ等を備えた情報端末を使用し、この情報端末により情報の解析・表示或いは読み出した変位データの外部装置への送信が行えるようになっている。

次に、上述した地盤の変位測定装置を使用した地盤の変位測定方法について説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には、同一符号を付して説明する。

本発明方法では、まず、前方の地盤２を水平方向に向けて削孔し、測定用の試掘孔３を形成する。

この試掘孔３は、切羽１から十分距離の離れた位置であって、掘削による影響が及ばない位置、不変位点Ｐ０に到達するまで削孔する。

次に、この試掘孔３内に変位計測手段４を設置する。

変位計測手段４は、データロガー等の記録手段１１及び変位計９が収容されたケーシング１０側より試掘孔３内に挿入し、試掘孔３の最奥部に変位計９及び記録手段１１を設置するとともに、各計測部アンカー７，７・・・を所定の位置に配置する。

そして、まず、ケーシング固定手段１２によりケーシング１０を地盤２に対して固定し、ケーシング１０内に収容された変位計９及び記録手段１１を試掘孔３の最奥部で地盤２に対し前後方向で移動不能に固定し、然る後、位置を微調整しつつ各計測部アンカー７，７・・・を試掘孔３内周面に押し付け、各変位伝達部材８ａ〜８ｆの一端をそれぞれ試掘孔３内に設定した複数の計測箇所Ｐ１〜Ｐ６毎に固定する。

その際、各計側部Ｐ１〜Ｐ６は、図５に示すように、切羽１からそれぞれ所望の距離Ｌ１〜Ｌ６を隔てて位置決めし、変位計９の位置は、切羽１から十分な距離Ｌ０を隔て、掘削による影響が及ばない不変位点Ｐ０に位置決めする。

従って、各計測箇所Ｐ１〜Ｐ６と変位計９の設置されている不変位点Ｐ０との間の距離ｌｎ（ｎ＝１〜６）は、切羽１から不変位点Ｐ０までの距離Ｌ０に対する各計測箇所Ｐ１〜Ｐ６の切羽１からの距離Ｌ１〜Ｌ６によって決まり、ｌｎ＝Ｌ０−Ｌｎ（ｎ＝１〜６）という関係を有するので、変位計９は各変位伝達部材８ａ〜８ｆを介して不変位点Ｐ０と各計測箇所Ｐ１〜Ｐ６との間の距離ｌｎの変化を検出することで、計測箇所Ｐ１〜Ｐ６毎に地盤２の変位を測定するようになっている。

即ち、切羽１前方の地盤２に変位が生ずると、これに伴って変位伝達部材８ａ〜８ｆに軸方向の力が作用し、地盤の変位が変位計９に伝達される。

その際、変位計９は、切羽１から十分離れ、掘削により地盤が影響を受けない位置、即ち不変位点Ｐ０に設置されているので、変位伝達部材８ａ〜８ｆを介して変位計９で検知した変位ｌｎから各計測箇所Ｐ１〜Ｐ６における地盤２の変位を自動的に測定できる。

そして、この変位は、変位計９の各検出部で検出され、その変位量が電気信号に変換され、この電気信号が定期的に自動で各ＲＦタグ５ａ〜５ｆ及びデータロガー等の記録手段１１に有線により送られ、各ＲＦタグ５ａ〜５ｆ及びデータロガー等の記録手段１１には、各計測箇所Ｐ１〜Ｐ６における変位データが時間経過とともに書き込まれて蓄積される。

そして、各ＲＦタグ５ａ〜５ｆに記録された変位データは、図１に示すように、掘削後の切羽１近傍に位置するＲＦタグ５ａ〜５ｆ（図１においてはＲＦタグ５ａ）から非接触式データ読出し機６によりリアルタイムで読み出すことができ、それをモニタ等に出力することにより（例えば、図７）、作業者は、地盤の変位状況を容易に把握し、その情報を掘削作業や掘削後の補強作業に即時に反映できるようになっている。

非接触式データ読出し機６によるデータの読出しは、各ＲＦタグ５ａ〜５ｆのチャンネル設定等により、切羽１近傍に位置するＲＦタグ５ａ〜５ｆの何れから読み出したデータであるかを識別できるようになっている。

尚、切羽１直近の情報記憶媒体５ａが故障により通信不能な場合等には、次に切羽１に近い位置の情報記憶媒体５ｂと非接触式データ読出し機６とで非接触近距離通信を行うことでデータを読み出すようにしてもよい。

また、この非接触式データ読出し機６によるデータの読み出しに際しては、図１に示すように、読出し部２０が先端に固定された遠隔操作用ロッド２２を用いて読出し部２０を掘進後の切羽１近傍に位置する計測アンカーの情報記憶媒体５ａ〜５ｆに近づけることにより、掘削後の不安定な切羽１下に作業員が立ち入ることなく、切羽１から一定距離を保った状態で安全に作業を行えるようになっている。

そして、図６に示すように、掘り進むにつれ切羽１位置が奥側に移行すると、発破や掘削機による掘削で手前側の計測箇所Ｐ１に配置された計測部アンカー７及びＲＦタグ５ａが土砂等とともに除去され、且つ、変位伝達部材８ａやその他のケーブル類も切断除去され、掘進毎に掘削後の切羽１近傍に位置する情報記憶媒体がＲＦタグ５ａより奥側に位置するＲＦタグ５ｂ〜５ｆに順次移行する。

そして、非接触式データ読出し機６によるデータの読み出しは、地盤２を掘り進めつつ、必要に応じて適宜切羽１近傍に位置するＲＦタグ５ａ〜５ｆ（図６においてはＲＦタグ５ｂ）より変位データを非接触近距離通信により読み出す。

更に、ケーシング１０近傍まで掘り進めた後、最後に、ケーシング１０、即ち変位計９及びデータロガー等の記録手段１１を地盤２より掘り出して回収する。

このようにＲＦタグ５ａ〜５ｆへの記録と平行して試掘孔３最奥部に配置したデータロガー等の記録手段１１に変位データを蓄積しておくことにより、データロガー等の記録手段１１の回収後にその蓄積データとＲＦタグ５ａ〜５ｆより逐次読み出した変位データとを比較でき、万が一ＲＦタグ５ａ〜５ｆの何れかからデータの読み出しができなかった場合であってもデータロガー等の記録手段１１の蓄積データにより情報を補完できるようになっている。

このように構成された地盤の変位測定装置及び変位測定方法では、掘削作業の途中であっても、各ＲＦタグ５ａ〜５ｆより近距離非接触通信によって切羽前方地盤２の変位データを随時読み出すことができるので、この変位データを即時に掘削作業及び補強作業に反映させることができ、適切な掘削作業及び補強を行うことにより、切羽前方及び既掘削区間の地盤の変形制御が可能となる。

また、各ＲＦタグ５ａ〜５からのデータ読出しを非接触式データ読出し機６を用いた近距離非接触通信で行うため、切羽１下でのケーブル接続作業等の煩雑な作業を必要とせず、安全且つ効率的に変位測定作業を行うことができる。

更には、非接触式データ読出し機６に遠隔操作用ロッド２２を備えることにより、作業員が切羽１下に立ち入ることなく安全に作業を行える。

尚、ＲＦタグ５ａ〜５ｆの態様は、上述の実施例に限定されず、例えば、形状がカード状、円筒状、コイン型状等であってもよく、また、内蔵電池や外部電源等から直接電力供給を受けて作動する所謂アクティブ型やセミアクティブ型であってもよい。

また、上述の実施例では、非接触式データ読出し機６に遠隔操作用ロッド２２を備え、遠隔操作用ロッド２２の先端にアンテナ２０ａを含む読出し部２０を備えた例について説明したが、非接触式データ読出し機６には、読出し部２０と読出し機本体２１とが一体化した端末を使用してもよい。

更に、上述の実施例においては、試掘孔３最奥部にデータロガー等の記録手段１１を設置した例について説明したが、記録手段１１は省略してもよい。

更にまた、上述の実施例では、ＲＦタグ５ａ〜５ｆ等の情報記録媒体を計測部アンカー７，７・・・に固定した例について説明したが、計測箇所Ｐ１〜Ｐ６とは別個の試掘孔３内の任意の位置毎にＲＦタグ５ａ〜５ｆ等の情報記憶媒体５ａ〜５ｆを設置するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、計測箇所Ｐ１〜Ｐ６及び情報記憶媒体（ＲＦタグ５ａ〜５ｆ）の設置個所を共に６箇所とした例について説明したが、計測箇所及び情報記録媒体の設置箇所は６箇所に限定されず、それぞれ任意の設置箇所数とすることができ、計測箇所と情報記憶媒体の設置個所数とが異なってもよい。

また、上述の実施例では、山岳トンネル工法等によるトンネル掘削作業に適用した例について説明したが、使用態様はこれに限定されず、例えば、トンネル以外の地下施設の建設等における地盤変位の測定にも適用することができる。

１ 切羽
２ 地盤
３ 試掘孔
４ 変位計測手段
５ａ〜５ｆ ＲＦタグ（情報記憶媒体）
６ 非接触式データ読出し機
７ 計測部アンカー
８ａ〜８ｆ 変位伝達部材
９ 変位計
１０ ケーシング
１１ 記録手段
１２ ケーシング固定手段
１３ アンカーケース
１４ 拡幅動作部
１５ メモリ部
１６ 制御回路部
１７ アンテナ部
１８ 通信ケーブル
２０ 読出し部
２１ 読出し機本体
２２ 遠隔操作用ロッド

Claims (6)

1. 切羽前方の地盤に設けた試掘孔内の複数の計測箇所毎に地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換して出力する変位計測手段を備えている地盤の変位測定装置において、
   前記変位計測手段から出力された電気信号を変位データとして記録する複数のＲＦＩＤ用の情報記憶媒体を前記試掘孔内の所望の位置毎に備えるとともに、切羽近傍に位置するＲＦＩＤ用の前記情報記憶媒体から前記変位データを近距離非接触通信により読み出し可能な非接触式データ読出し機を備えていることを特徴とする地盤の変位測定装置。
2. 前記各情報記憶媒体を前記計測箇所毎に設置する請求項１に記載の地盤の変位測定装置。
3. 前記変位計測手段は、前記各計測箇所において前記地盤に固定される計測部アンカーと、一端が各計測部アンカーに固定された複数の変位伝達部材と、該各変位伝達部材の他端が接続され、各変位伝達部材を介して前記各計測箇所における地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換する変位計とを備え、該変位計が試掘孔の最奥部に配置されている請求項１又は２に記載の地盤の変位測定装置。
4. 前記非接触式データ読出し機には、読出し用アンテナを有する読出し部と、該読出し部が有線接続される読出し機本体と、前記読出し部が先端に固定された遠隔操作用ロッドとを備えている請求項１〜３の何れか１項に記載の地盤の変位測定装置。
5. 切羽前方の地盤に試掘孔を削孔し、該試掘孔内に変位計測手段を設置し、前記試掘孔内の複数の計測箇所毎に地盤の変位を検出し、その変位量を電気信号に変換して出力することにより、掘削に伴う切羽前方の地盤変位を測定する地盤の変位測定方法において、
   前記試掘孔内の所望の位置毎に前記変位計測手段から出力された電気信号を変位データとして記憶するＲＦＩＤ用の情報記憶媒体を設置しておき、掘削後の切羽近傍に位置するＲＦＩＤ用の前記情報記憶媒体に記録された変位データを非接触式データ読出し機で近距離非接触通信により読み出すことを特徴とする地盤の変位測定方法。
6. 前記非接触式データ読出し機には、読出し用アンテナを有する読出し部と、該読出し部が有線接続される読出し機本体と、前記読出し部が先端に固定された遠隔操作用ロッドとを備え、遠隔操作用ロッドを用いて前記読出し部を掘削後の切羽近傍に位置する前記情報記憶媒体に近づける請求項５に記載の地盤の変位測定方法。

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