JP2022159608A - Surface landslide detection method and surface tiltmeter used therefor - Google Patents

Surface landslide detection method and surface tiltmeter used therefor Download PDF

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Abstract

To provide a technology that can be used for disaster prevention by early and accurate detection of surface landslide of the ground.SOLUTION: A tilt sensor capable of measuring changes in the tilt angle of an unconsolidated soil layer 21 is installed in the unconsolidated soil layer 21 at a depth of 80 cm or more from the ground surface. Next, it is determined whether the amount of change in the tilt angle detected by the tilt sensor exceeds a threshold. As a result, the risk of occurrence of surface landslide can be accurately and early determined.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

特許法第30条第2項適用申請有り 令和2年10月12日 「ハザードマッピングセンサ 表層傾斜計 クリノポール」パンフレット(発行者:応用地質株式会社)において発表 令和2年10月14日 応用地質株式会社のウェブサイト (https://www.oyo.co.jp/exhibition-oyo-fair-2020/,https://www.oyo.co.jp/exhibition-oyo-fair-2020/online-exhibition/_Modal/02-2.html,https://www.oyo.co.jp/exhibition-oyo-fair-2020/online-exhibition/_Modal/02-4.html)において発表Patent Law Article 30, Paragraph 2 application filed October 12, 2020 Announced in "Hazard Mapping Sensor Surface Inclinometer Clinopol" pamphlet (publisher: OYO Corporation) October 14, 2020 OYO Website of the company (https://www.oyo.co.jp/exhibition-oyo-fair-2020/, https://www.oyo.co.jp/exhibition-oyo-fair-2020/online-exhibition /_Modal/02-2.html, https://www.oyo.co.jp/exhibition-oyo-fair-2020/online-exhibition/_Modal/02-4.html)

本発明は、地盤の斜面崩壊の一種である表層崩壊を検出するための技術に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for detecting surface failure, which is a type of ground slope failure.

斜面崩壊には、地滑りと表層崩壊がある。地滑りは、土壌の表面部分の土塊(地滑り部分)の滑動により発生する。つまり、地滑りでは、地滑り部分がその下部の土壌に対して滑ることによって、土壌表面に対して平行に移動する。一方、表層崩壊は、土壌の未固結部分がクリープ(流動)することにより発生する。表層崩壊は斜面崩壊の8割程度を占める。 Slope failures include landslides and surface failures. Landslides are caused by the sliding of a mass of soil (landslide part) on the surface of the soil. That is, in a landslide, the landslide portion moves parallel to the soil surface by sliding against the underlying soil. On the other hand, surface failure is caused by creep (flow) of unconsolidated soil. Surface failures account for about 80% of slope failures.

下記特許文献1には、地中に埋設される埋設管中に傾斜センサを配置することにより地盤の傾斜や変位を測定し、斜面崩壊を予測するための技術が提案されている。 Patent Literature 1 below proposes a technique for estimating a slope failure by measuring the tilt and displacement of the ground by arranging a tilt sensor in a buried pipe buried in the ground.

特開2011-169705号公報JP 2011-169705 A

前記した特許文献1の技術は、主に地滑りを検出するためのものであり、表層崩壊を早期に検知することは難しいものと考えられる。 The technique of Patent Literature 1 mentioned above is mainly for detecting landslides, and it is considered difficult to detect surface collapses at an early stage.

また、本発明者らの研究によれば、表層崩壊を早期に検出するには、土壌のわずかな傾斜角を精度よく検出する必要がある。しかしながら、傾斜センサからの信号には、自然環境中の温度変化等に起因するノイズが乗ってしまうため、高精度に傾斜角を検出することは難しいという問題もあった。 Further, according to the studies of the present inventors, it is necessary to accurately detect a slight tilt angle of soil in order to detect surface collapse at an early stage. However, the signal from the tilt sensor contains noise due to temperature changes in the natural environment, etc., so there is also the problem that it is difficult to detect the tilt angle with high precision.

そこで本発明者らが種々検討した結果、傾斜センサの設置位置及び設置深度を工夫することにより、表層崩壊を早期にかつ精度よく検知することが可能になるという知見を得た。 As a result of various studies, the inventors of the present invention have found that surface collapse can be detected early and accurately by devising the installation position and installation depth of the tilt sensor.

本発明は、前記した状況に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、表層崩壊を早期に精度よく検知して防災に役立てることができる技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the circumstances described above. A main object of the present invention is to provide a technique capable of early and accurate detection of surface landslides, which is useful for disaster prevention.

本発明は、以下の項目に記載の発明として表現することができる。 The present invention can be expressed as inventions described in the following items.

(項目1)
傾斜角度の変化を測定可能な傾斜センサを、未固結土層中であってかつ地表面から80cm以深の位置に設置する工程と、
前記傾斜センサにより検出された傾斜角度の変化量が閾値を超えたかどうかに基づいて表層崩壊発生の危険性を判断する工程とを備える
表層崩壊の検出方法。
(Item 1)
A step of installing an inclination sensor capable of measuring a change in inclination angle at a position in the unconsolidated soil layer and at a depth of 80 cm or more from the ground surface;
and determining the risk of occurrence of a surface landslide based on whether the amount of change in the tilt angle detected by the tilt sensor exceeds a threshold.

(項目2)
未固結土層中に、地表面から深さ80cm以上の下穴を形成する工程と、
前記下穴の内部であってかつ地表面から深さ80cm以上の位置に、傾斜センサを配置する工程とを備える
表層崩壊検出用の傾斜センサの設置方法。
(Item 2)
A step of forming a prepared hole with a depth of 80 cm or more from the ground surface in the unconsolidated soil layer;
A method of installing a tilt sensor for detecting a surface collapse, comprising the step of arranging a tilt sensor inside the prepared hole and at a depth of 80 cm or more from the ground surface.

(項目3)
センサ部と、本体部と、通信部とを備える表層傾斜計であって、
前記本体部は、長さ約80cm以上の長尺状に形成されており、
前記センサ部は、前記本体部の一端側に取り付けられており、
前記通信部は、前記本体部の他端側に取り付けられており、
前記センサ部は、土層の傾斜を検出可能な傾斜センサを備えており、
前記通信部は、前記本体部及び前記センサ部が前記土層中に埋設された状態で地表に露出し、前記傾斜センサからの検出データを、通信回線を介して外部に送信可能な構成となっている
表層傾斜計。
(Item 3)
A surface layer inclinometer comprising a sensor section, a body section, and a communication section,
The main body is formed in a long shape with a length of about 80 cm or more,
The sensor section is attached to one end side of the body section,
The communication unit is attached to the other end of the main body,
The sensor unit includes an inclination sensor capable of detecting an inclination of the soil layer,
The communication section is exposed to the ground surface with the body section and the sensor section buried in the soil layer, and is configured to be capable of transmitting detection data from the tilt sensor to the outside via a communication line. A surface inclinometer.

(項目4)
項目3に記載の表層傾斜計を用いた傾斜センサの設置方法であって、
未固結土層の、地表面からの深さを測定する工程と、
前記未固結土層中に、地表面からの深さが80cm以上である下穴を形成する工程と、
前記下穴の内部に前記表層傾斜計の前記センサ部を挿入することにより、前記未固結土層における深さ80cm以深の位置に、前記傾斜センサを配置する工程とを備え、
ここで、前記本体部及び前記センサ部は前記下穴の内面に密着させられている
傾斜センサの設置方法。
(Item 4)
A method of installing a tilt sensor using the surface layer inclinometer according to item 3,
measuring the depth of the unconsolidated soil layer from the ground surface;
A step of forming a prepared hole having a depth of 80 cm or more from the ground surface in the unconsolidated soil layer;
placing the tilt sensor at a depth of 80 cm or more in the unconsolidated soil layer by inserting the sensor portion of the surface layer inclinometer into the prepared hole;
The tilt sensor installation method, wherein the body portion and the sensor portion are brought into close contact with the inner surface of the pilot hole.

本発明の技術によれば、表層崩壊を早期に精度よく検知して防災に役立てることが可能になる。 According to the technology of the present invention, it is possible to detect surface collapses early and with high accuracy, and use them for disaster prevention.

本発明の一実施形態に係る表層傾斜計の斜視図である。1 is a perspective view of a surface layer inclinometer according to one embodiment of the present invention; FIG. 図1の表層傾斜計の本体部の上端近傍における概略的な横断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in the vicinity of the upper end of the main body of the surface layer inclinometer of FIG. 1; 図1の表層傾斜計の設置手順を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a procedure for installing the surface layer inclinometer of FIG. 1; 表層傾斜計を設置する斜面の構造を説明するための概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing for demonstrating the structure of the slope which installs a surface layer inclinometer. 表層崩壊の機構を説明するための概略的な説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram for explaining the mechanism of surface collapse. 表層傾斜計を地盤に設置する作業を説明するための説明図であって、図(a)は下穴形成時、図(b)は下穴形成後、図(c)は表層傾斜計設置後の状態を示す。It is an explanatory diagram for explaining the work of installing the surface inclinometer in the ground, FIG. (a) is at the time of preparing the pilot hole, FIG. indicates the state of 下穴に表層傾斜計を設置した状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state which installed the surface-layer inclinometer in the prepared hole. 傾斜センサにより検出された傾斜角度の時間変化を示すグラフであって、横軸は時間(任意単位)、縦軸は傾斜角度である。It is a graph showing the time change of the tilt angle detected by the tilt sensor, wherein the horizontal axis is time (arbitrary unit) and the vertical axis is the tilt angle. 傾斜センサの設置深度(cm)と、傾斜センサの出力値の標準偏差σとの関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the installation depth (cm) of the tilt sensor and the standard deviation σ of the output value of the tilt sensor.

本発明の一実施形態に係る表層崩壊の検出方法を、添付の図面を参照しながら説明する。まず、図1及び図2を参照しながら、この方法に用いる表層傾斜計について説明する。 A method for detecting surface collapse according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a surface layer inclinometer used in this method will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

(表層傾斜計の構成)
本実施形態の表層傾斜計1は、センサ部11と、本体部12と、通信部13と、支持部14とを有している。
(Configuration of Surface Inclinometer)
The surface layer inclinometer 1 of this embodiment has a sensor section 11 , a body section 12 , a communication section 13 and a support section 14 .

本体部12は、長さ約80cm以上の長尺の筒状に形成されている。具体的には、本実施形態の本体部12は、円筒状(図2参照)とされている。ただし、本体部12の断面形状は、三角形や四角形などの多角形、あるいは楕円形であってもよい。また、本実施形態の本体部12の長さは、1.0m~1.4m程度であることが好ましく、より好ましくは1.2m程度である。また、本体部12の外径は、本例では約25mmとされている。 The body portion 12 is formed in a long cylindrical shape having a length of approximately 80 cm or more. Specifically, the body portion 12 of the present embodiment is cylindrical (see FIG. 2). However, the cross-sectional shape of the main body 12 may be polygonal such as triangular or quadrangular, or elliptical. In addition, the length of the body portion 12 of the present embodiment is preferably about 1.0 m to 1.4 m, more preferably about 1.2 m. In addition, the outer diameter of the main body portion 12 is approximately 25 mm in this example.

センサ部11は、本体部12の長手方向における一端側(図1において下端)に取り付けられている。センサ部11の内部には、土層の傾斜を検出可能な傾斜センサ(図示せず)が備えられている。この傾斜センサとしては、例えば2軸の傾斜角が測定可能な市販の傾斜センサ(いわゆる2軸傾斜計)を用いることができる。傾斜センサとして1軸あるいは3軸の傾斜角が測定可能なものを用いることもできる。センサ部11は、傾斜センサからの信号(傾斜角度の信号)を、本体部12内部の配線(図示せず)を介して通信部13に送るようになっている。センサ部11に用いる傾斜センサとしては、例えば0.01°程度の高い分解能を持つものであることが望ましい。また、センサ部11は、本体部12と同軸の円筒状とされ、その外径も、本体部12と同様に、約25mmとされている。センサ部11からの出力は、角度の変化量であっても角度そのものであってもよい。いずれについても、この明細書では、傾斜角と称する。 The sensor section 11 is attached to one end side (lower end in FIG. 1) of the main body section 12 in the longitudinal direction. A tilt sensor (not shown) capable of detecting the tilt of the soil layer is provided inside the sensor section 11 . As this tilt sensor, for example, a commercially available tilt sensor capable of measuring two-axis tilt angles (a so-called two-axis inclinometer) can be used. A tilt sensor that can measure the tilt angle of one axis or three axes can also be used. The sensor unit 11 sends a signal (inclination angle signal) from the tilt sensor to the communication unit 13 via wiring (not shown) inside the main body 12 . The tilt sensor used in the sensor section 11 preferably has a high resolution of, for example, about 0.01°. The sensor portion 11 has a cylindrical shape coaxial with the main body portion 12 and has an outer diameter of about 25 mm, like the main body portion 12 . The output from the sensor unit 11 may be the amount of change in the angle or the angle itself. Both are referred to as tilt angles in this specification.

通信部13は、本体部12の他端側(図1において上端部)に取り付けられている。通信部13は、本体部12及びセンサ部11が土層中に埋設された状態(後述の図6(c)参照)において地表に露出し、センサ部11(傾斜センサ)からの検出データ(つまり傾斜角度)を、適宜な通信回線を介して外部に送信できるようになっている。通信回線としては、例えば携帯電話用の回線(3G、LTE、4G、5Gなど)であるが、WiFi回線であってもよい。要するに、本実施形態における通信回線は、外部にデータを送信可能な回線であればよく、その通信プロトコルやハードウエア構成には制約されない。 The communication unit 13 is attached to the other end of the main body 12 (upper end in FIG. 1). The communication unit 13 is exposed to the ground surface when the main unit 12 and the sensor unit 11 are buried in the soil layer (see FIG. 6C described later), and receives detection data from the sensor unit 11 (tilt sensor) (that is, tilt angle) can be transmitted to the outside via an appropriate communication line. The communication line is, for example, a cell phone line (3G, LTE, 4G, 5G, etc.), but may be a WiFi line. In short, the communication line in this embodiment may be a line capable of transmitting data to the outside, and is not restricted by its communication protocol or hardware configuration.

また、本実施形態の通信部13は、外部への信号送信機能に加えて、外部からの信号を受信するものであってもよい。例えばGPSを受信することにより、自らの位置や正確な時刻を取得することも可能である。また、通信部13のアップデート、セキュリティ対策、測定間隔(あるいは通信間隔)の変更、動作状態の確認などを外部のサーバー側から遠隔で行なうこともできる。 Further, the communication unit 13 of the present embodiment may receive signals from the outside in addition to the function of transmitting signals to the outside. For example, by receiving GPS, it is possible to obtain its own position and accurate time. In addition, updating of the communication unit 13, security countermeasures, change of measurement interval (or communication interval), confirmation of operation state, etc. can be performed remotely from the external server side.

さらに通信部13は、それ自身を動作させるための電源(図示せず)を備えている。電源としては充電式あるいは非充電式の電池(例えばリチウム電池)を用いることができる。ただし電源としては、無線給電や商用電源を用いることも可能である。また、センサ部11と通信部13とで異なる電源を用いてもよい。 Further, the communication unit 13 has a power supply (not shown) for operating itself. A rechargeable or non-rechargeable battery (eg, lithium battery) can be used as the power source. However, as a power supply, it is also possible to use wireless power supply or a commercial power supply. Also, different power supplies may be used for the sensor unit 11 and the communication unit 13 .

支持部14は、本実施形態においては、3枚の羽根141~143により構成されている(図1及び図2参照)。これらの羽根141~143は、本体部12の上端近傍に取り付けられている。支持部14においては、2枚の羽根141及び142(図2参照)の長さが、残りの羽根143よりも長くなっている。また、各羽根間の角度は均一ではなく、羽根141と羽根142との間の角度が広く(例えば130°~170°程度)とされている。後述するように、表層傾斜計1の設置時には、この広い角度の部分(広角部分)が、斜面傾斜方向の下側に向けられる(図2参照)。 The support portion 14 is composed of three blades 141 to 143 in this embodiment (see FIGS. 1 and 2). These blades 141 to 143 are attached near the upper end of the body portion 12 . In the support portion 14, the two blades 141 and 142 (see FIG. 2) are longer than the remaining blade 143. As shown in FIG. Also, the angles between the blades are not uniform, and the angles between the blades 141 and 142 are wide (for example, about 130° to 170°). As will be described later, when the surface layer inclinometer 1 is installed, this wide-angle portion (wide-angle portion) is oriented downward in the slope inclination direction (see FIG. 2).

(表層傾斜計の設置及び使用方法)
次に、図3をさらに参照して、前記した表層傾斜計の設置方法及びその使用方法について説明する。
(Installation and usage of surface inclinometer)
Next, with further reference to FIG. 3, a method for installing and using the above-described surface layer inclinometer will be described.

(傾斜地盤の構造)
まず、説明の前提として、典型的な傾斜地盤2の構成を、図4及び図5を参照しながら説明する。この地盤2の一部が未固結の土壌(移動部)21となっている。もちろん、表層傾斜計1の設置時点では、実際にどの部分が移動部21になるかは未確定であるが、説明の便宜上、図4では移動部21を特定して記載している。
(Slope ground structure)
First, as a premise of the description, the configuration of a typical sloped ground 2 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. A portion of the ground 2 is unconsolidated soil (moving portion) 21 . Of course, at the time of installation of the surface layer inclinometer 1, it is not decided which part will actually be the moving part 21, but for convenience of explanation, the moving part 21 is specified and described in FIG.

表層傾斜計1の設置時点では、表層崩壊が起きそうな地盤を選んで設置することが好ましい。例えば地形が0次谷である場合は表層崩壊を生じやすいことが知られている。そのほか、地盤の性状、過去の災害履歴などからある程度の確実さで表層崩壊の生じやすさを推測することができる。 At the time of installation of the surface layer inclinometer 1, it is preferable to select and install the ground in which a surface layer failure is likely to occur. For example, it is known that surface landslides are likely to occur when the topography is a zero-order valley. In addition, the susceptibility of surface landslides can be estimated with a certain degree of certainty from the properties of the ground and the history of past disasters.

表層崩壊において移動部21が、その下部の地盤である不動部22に対して滑る場合の機構を、図5を参照しながら説明する。表層崩壊では、移動部21は未固結であって流動性が高い。このため、移動部21は、図5に模式的に示すように、未固結の土壌との接点を支点として回転するように移動する(つまりクリープにより移動する)。そこで、このような回転を、微小角度のうちに精度よく検出できれば、表層崩壊を精度よく推定できると考えられる。 The mechanism when the moving part 21 slides against the immovable part 22, which is the underlying ground, in a surface failure will be described with reference to FIG. In surface collapse, the moving part 21 is unconsolidated and has high fluidity. Therefore, as schematically shown in FIG. 5, the moving part 21 moves so as to rotate about the point of contact with the unconsolidated soil (that is, moves by creep). Therefore, if such rotation can be accurately detected within a minute angle, it is thought that surface collapse can be estimated with accuracy.

(図3のステップSA-1)
本実施形態では、まず、未固結土層の、地表面からの深さを測定する。これは例えば、長さ1~2m程度の探針を人手により地表面から地中に向けて差し込むことで測定できる。探針が細くかつその先端がある程度鋭いものであれば、未固結土層においては、探針を人手により差し込むことができる。それ以上差し込めなくなった時点での探針の挿入深さに基づいて未固結土層の深さを推定することができる。この作業を必要な数の地点において行う。この作業により、深さが少なくとも80cm以上ある未固結土層の位置を特定できる。
(Step SA-1 in FIG. 3)
In this embodiment, first, the depth of the unconsolidated soil layer from the ground surface is measured. For example, this can be measured by manually inserting a probe having a length of about 1 to 2 m from the ground surface toward the ground. If the probe is thin and has a somewhat sharp tip, it can be manually inserted into the unconsolidated soil layer. The depth of the unconsolidated soil layer can be estimated based on the insertion depth of the probe when it can no longer be inserted. This operation is performed at the required number of points. This operation allows the location of unconsolidated soil layers that are at least 80 cm deep.

本実施形態では、ボーリング装置を用いることなく未固結土層の深さを推定することができる。これにより、設置コストの低減を期待できる。 In this embodiment, the depth of the unconsolidated soil layer can be estimated without using a boring device. This can be expected to reduce the installation cost.

(図3のステップSA-2)
ついで、深さが少なくとも80cm以上ある未固結土層の位置に下穴25を形成する(図6(a))。この下穴25の形成は、未固結土層において行われるものなので、例えば、先端に切刃を有するドリル3を用いて、作業者により人力で実施可能である。ドリル3に代えて、先端を斜めに切って尖らせた中空パイプ(図示せず)を用いて下穴25を形成することもできる。
(Step SA-2 in FIG. 3)
Next, a pilot hole 25 is formed at the position of the unconsolidated soil layer having a depth of at least 80 cm (Fig. 6(a)). Since the formation of the pilot hole 25 is performed in the unconsolidated soil layer, it can be manually performed by an operator using, for example, a drill 3 having a cutting edge at its tip. Instead of the drill 3, the pilot hole 25 can be formed by using a hollow pipe (not shown) whose tip is obliquely cut and sharpened.

この下穴25の内径は、表層傾斜計1の本体部12及びセンサ部11の外径とほぼ同じか、わずかに小さい程度であることが好ましい。本例では、この内径の直径を25mmとするが、これには制約されない。 It is preferable that the inner diameter of the pilot hole 25 is approximately the same as or slightly smaller than the outer diameters of the body portion 12 and the sensor portion 11 of the surface layer inclinometer 1 . In this example, the diameter of this inner diameter is set to 25 mm, but it is not limited to this.

また、下穴25の深さLは、80cm以上とすることが好ましく、本例では1.1mとする(図6(b)参照)。 The depth L1 of the pilot hole 25 is preferably 80 cm or more, and is 1.1 m in this example (see FIG. 6(b)).

(図3のステップSA-3)
ついで、下穴25の内部に表層傾斜計1のセンサ部11を挿入する(図6(c))。これにより、未固結土層における深さ80cm以深の位置(図7参照)に、傾斜センサを配置することができる。本例では、下穴25の内径を、本体部12及びセンサ部11の外径とほぼ同じかそれより小さいものとしたので、本体部12及びセンサ部11の表面を下穴25の内面に密着させることができる。
(Step SA-3 in FIG. 3)
Next, the sensor section 11 of the surface layer inclinometer 1 is inserted into the prepared hole 25 (FIG. 6(c)). As a result, the inclination sensor can be arranged at a position deeper than 80 cm in the unconsolidated soil layer (see FIG. 7). In this example, since the inner diameter of the pilot hole 25 is set to be substantially the same as or smaller than the outer diameters of the body portion 12 and the sensor portion 11, the surfaces of the body portion 12 and the sensor portion 11 are in close contact with the inner surface of the pilot hole 25. can be made

また、表層傾斜計1を下穴25に設置する際は、既に述べたように、羽根141と羽根142との間の広角部分が傾斜方向下側(図2及び図6(c)参照)を向くように設置する。 Also, when the surface layer inclinometer 1 is installed in the pilot hole 25, as already described, the wide-angle portion between the blades 141 and 142 should face the lower side in the inclination direction (see FIGS. 2 and 6(c)). Install so that it faces

設置後は、表層傾斜計1のスイッチ(図示せず)を押して起動させておく。起動後は、センサ部11の傾斜センサから定期的に出力される傾斜角を、通信部13を介してシステム側(サーバー側)が受け取ることができる。 After installation, the switch (not shown) of the surface layer inclinometer 1 is pressed to activate it. After activation, the tilt angle periodically output from the tilt sensor of the sensor unit 11 can be received by the system side (server side) via the communication unit 13 .

(図3のステップSA-4)
システムは、表層傾斜計1の傾斜角の変動が閾値以上(例えば0.1°や0.2°)であるかを監視することができる。異常があったときは、システムはユーザに警報を発することができる。ここで、閾値についてはユーザが種々に設定することができる。
(Step SA-4 in FIG. 3)
The system can monitor whether the tilt angle variation of the surface inclinometer 1 is above a threshold value (eg, 0.1° or 0.2°). When there is an anomaly, the system can alert the user. Here, the threshold can be set variously by the user.

これにより、本実施形態では、検出された傾斜角度の変化量が閾値を超えたかどうかに基づいて、表層崩壊発生の危険性を早期に判断することができ、この判断に基づいて迅速に防災のための対応をとることができる。 As a result, in this embodiment, it is possible to quickly determine the risk of surface collapse based on whether or not the amount of change in the detected tilt angle exceeds the threshold value, and based on this determination, quickly implement disaster prevention measures. measures can be taken.

ここで、傾斜センサから出力された傾斜角度の時間変化の一例を図8の実線に示す。ただし、本発明者らの知見によれば、傾斜センサの位置が地表面に近い場合(例えば地表面に配置したとき)、傾斜センサからの出力は、気温等の自然環境の変化による影響を受けてばらついてしまう。図9に、センサ設置深度と、傾斜センサ出力の標準偏差との関係を示す。センサ設置深度が浅いと標準偏差σは大きい。この場合のセンサ出力を模式的に示すと、図8の破線のようになる。これでは、精度のよい傾斜角の判定は難しくなってしまう。 Here, the solid line in FIG. 8 shows an example of the temporal change of the tilt angle output from the tilt sensor. However, according to the findings of the present inventors, when the position of the tilt sensor is close to the ground surface (for example, when placed on the ground surface), the output from the tilt sensor is affected by changes in the natural environment such as temperature. It will fluctuate. FIG. 9 shows the relationship between the sensor installation depth and the standard deviation of the tilt sensor output. The standard deviation σ is large when the sensor installation depth is shallow. The sensor output in this case is schematically shown by the dashed line in FIG. This makes it difficult to accurately determine the tilt angle.

また、図9に示す結果からは、傾斜センサの位置を地表面から80cm以深とすることにより、センサ出力値のばらつきを低く(つまりσ≦0.001程度に)抑えることができることが分かる。ここで、本実施形態では、前記したように傾斜センサの設置位置を地表面から80cm以深としたので、図8の実線に示すような、ばらつきの少ない(つまり精度のよい)傾斜角度を検知することができる。したがって、本実施形態によれば、表層崩壊の危険性の判定を精度良く行うことが可能になる。 Further, from the results shown in FIG. 9, it can be seen that by positioning the tilt sensor at a depth of 80 cm or more from the ground surface, the variation in the sensor output value can be suppressed to a low value (that is, to about σ≦0.001). Here, in this embodiment, as described above, since the installation position of the tilt sensor is set to a depth of 80 cm or more from the ground surface, the tilt angle with little variation (that is, with high accuracy) as shown by the solid line in FIG. 8 is detected. be able to. Therefore, according to this embodiment, it is possible to accurately determine the risk of surface collapse.

また、本実施形態では、センサ部11(つまり傾斜センサ)を、未固結の土層中に配置するので、図5に示すような、移動部21でのクリープ(回転)を精度よく検知できるという利点もある。 Further, in this embodiment, since the sensor section 11 (that is, the tilt sensor) is arranged in the unconsolidated soil layer, creep (rotation) in the moving section 21 as shown in FIG. 5 can be accurately detected. There is also the advantage of

さらに、本実施形態では、羽根141と羽根142との間の広角部分が傾斜方向下側(図2及び図6(c)参照)を向くように表層傾斜計1を設置するので、傾斜方向下側に向かう土壌の移動による押圧力をこれらの羽根141及び142に確実に作用させることができる。ここで、表層崩壊では、土壌が斜面下側方向に向けて回転することが多いと推測される。したがって、本実施形態では、これらの羽根141及び142により、移動部21でのクリープ(回転)をさらに精度よく検知することが可能になる。 Furthermore, in this embodiment, the surface layer inclinometer 1 is installed so that the wide-angle portion between the blades 141 and 142 faces downward in the tilt direction (see FIGS. 2 and 6C). The pressing force due to the movement of the soil toward the side can reliably act on these vanes 141 and 142 . Here, it is presumed that in surface failures, the soil often rotates toward the lower side of the slope. Therefore, in the present embodiment, these blades 141 and 142 make it possible to detect creep (rotation) in the moving part 21 with higher accuracy.

なお、前記実施形態の記載は単なる一例に過ぎず、本発明に必須の構成を示したものではない。各部の構成は、本発明の趣旨を達成できるものであれば、上記に限らない。 It should be noted that the description of the above embodiment is merely an example, and does not show the configuration essential to the present invention. The configuration of each part is not limited to the above as long as the gist of the present invention can be achieved.

1 表層傾斜計
11 センサ部(傾斜センサ)
12 本体部
13 通信部
14 支持部
141~143 羽根
2 傾斜した地盤
21 土壌の移動部(未固結の土層)
22 土壌の不動部
25 下穴
3 ドリル
1 surface inclinometer 11 sensor unit (tilt sensor)
12 main unit 13 communication unit 14 support unit 141 to 143 blade 2 inclined ground 21 soil moving unit (unconsolidated soil layer)
22 Immovable part of soil 25 Prepared hole 3 Drill

Claims (4)

傾斜角度の変化を測定可能な傾斜センサを、未固結土層中であってかつ地表面から80cm以深の位置に設置する工程と、
前記傾斜センサにより検出された傾斜角度の変化量が閾値を超えたかどうかに基づいて表層崩壊発生の危険性を判断する工程とを備える
表層崩壊の検出方法。
A step of installing an inclination sensor capable of measuring a change in inclination angle at a position in the unconsolidated soil layer and at a depth of 80 cm or more from the ground surface;
and determining the risk of occurrence of a surface landslide based on whether the amount of change in the tilt angle detected by the tilt sensor exceeds a threshold.
未固結土層中に、地表面から深さ80cm以上の下穴を形成する工程と、
前記下穴の内部であってかつ地表面から深さ80cm以上の位置に、傾斜センサを配置する工程とを備える
表層崩壊検出用の傾斜センサの設置方法。
A step of forming a prepared hole with a depth of 80 cm or more from the ground surface in the unconsolidated soil layer;
A method of installing a tilt sensor for detecting a surface collapse, comprising the step of arranging a tilt sensor inside the prepared hole and at a depth of 80 cm or more from the ground surface.
センサ部と、本体部と、通信部とを備える表層傾斜計であって、
前記本体部は、長さ約80cm以上の長尺状に形成されており、
前記センサ部は、前記本体部の一端側に取り付けられており、
前記通信部は、前記本体部の他端側に取り付けられており、
前記センサ部は、土層の傾斜を検出可能な傾斜センサを備えており、
前記通信部は、前記本体部及び前記センサ部が前記土層中に埋設された状態で地表に露出し、前記傾斜センサからの検出データを、通信回線を介して外部に送信可能な構成となっている
表層傾斜計。
A surface layer inclinometer comprising a sensor section, a body section, and a communication section,
The main body is formed in a long shape with a length of about 80 cm or more,
The sensor section is attached to one end side of the body section,
The communication unit is attached to the other end of the main body,
The sensor unit includes an inclination sensor capable of detecting an inclination of the soil layer,
The communication section is exposed to the ground surface with the body section and the sensor section buried in the soil layer, and is configured to be capable of transmitting detection data from the tilt sensor to the outside via a communication line. A surface inclinometer.
請求項3に記載の表層傾斜計を用いた傾斜センサの設置方法であって、
未固結土層の、地表面からの深さを測定する工程と、
前記未固結土層中に、地表面からの深さが80cm以上である下穴を形成する工程と、
前記下穴の内部に前記表層傾斜計の前記センサ部を挿入することにより、前記未固結土層における深さ80cm以深の位置に、前記傾斜センサを配置する工程とを備え、
ここで、前記本体部及び前記センサ部は前記下穴の内面に密着させられている
傾斜センサの設置方法。
A method for installing an inclination sensor using the surface layer inclinometer according to claim 3,
measuring the depth of the unconsolidated soil layer from the ground surface;
A step of forming a prepared hole having a depth of 80 cm or more from the ground surface in the unconsolidated soil layer;
placing the tilt sensor at a depth of 80 cm or more in the unconsolidated soil layer by inserting the sensor portion of the surface layer inclinometer into the prepared hole;
The tilt sensor installation method, wherein the body portion and the sensor portion are brought into close contact with the inner surface of the pilot hole.
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