FBG光ファイバセンシング技術
FBG光ファイバセンシング技術によるコンクリート構造物内部のひずみ・温度計測  
コンクリート内部状態を監視する埋設型(ひずみ・温度)計測器の開発と実用化

概要
 FBG埋設型ひずみ計及び埋設型温度計を構造物のコンクリート打設時に埋設することにより、コンクリート構造物内部の計測が可能となります。 FBG埋設型ひずみ計は、建設時から供用中にわたり発生する外力や劣化に伴なうひずみを測定します。 FBG埋設型温度計は、マスコンクリート温度計測などの品質管理に活用するほか、FBG埋設型ひずみ計の温度補正用にも使用します。
 光ファイバセンサが持つ本質的な高耐久性とTDM方式FBG技術の特長である多点計測により、コンクリート構造物内部の挙動を詳細に、且つ長期的に監視できるので、トンネルの不良地山区間や繰り返し荷重等により劣化が進行する橋梁などの維持管理のための健全性モニタリングに適しています。 コンクリート構造物内部の挙動を初期段階から評価しデータを蓄積することにより、近接工事などから受ける影響の評価も正確に行うことができます。

トンネル覆工内応力の計測イメージ


■FBG埋設型ひずみ計

寸法:3×3×240 mm
測定範囲
±1,000 μ
精度
非直線性1%R.O.以下
分解能
1.0 μ
許容動作温度
−30〜+70 ℃
使用用途
コンクリート構造物の内部ひずみ計測する。構造物の表面ひずみ計としても利用可能。

■FBG埋設型温度計

寸法:最大径φ16×98mm
(六角軸)
測定範囲
−30〜+70 ℃
精度
1℃以内
分解能
0.03℃
許容動作温度
−30〜+70 ℃
使用用途
コンクリート等の構造物内部の温度を計測し、各計測器によるデータの補正を行います。


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特長
  • 建設時から供用中にわたりコンクリート構造物に発生するひずみの長期計測が可能です。
  • TDM方式FBGの採用により、1本の光ファイバ上に多点で計測できるので、設置コストを低減できます。

主な適用範囲
  • トンネルの不良地山区間やボックスカルバート等の地下構造物で、供用後に作用荷重が変化する構造物の長期健全性監視
  • 橋梁等の繰り返し荷重が作用する構造物の長期健全性監視


Keyword
光ファイバ FBG TDM モニタリング 
FBG光ファイバセンシングシステム(T-FOpSS)、防災技術パンフレット 
関連技術
T-FOpSS 構造物健全性モニタリングシステム T-FOpSS 斜面防災監視システム Webモニタリングシステム
関連論文

1)庄司泰章,柏木克之,河野尚司,田雑満孝,小林薫,松元和伸,塩谷智基,熊谷幸樹:志河川ダムにおけるWeb監視モニタリングシステムによる堤体左岸法面の動態監視,とびしま技報NO.56,2007

2)本山寛,小林薫,松元和伸,塩谷智基,熊谷幸樹,田村琢之,梶田茂世,石塚健一:第二東名上伊太第一橋下り線工事におけるFBG光ファイバセンシングによるPC上部工の計測管理,とびしま技報NO.56,2007

3)熊谷幸樹, 本山寛, 田村琢之, 小林薫, 山本邦夫, 森山守 :TDM方式FBG光ファイバセンシングによるトンネル覆工のひずみ計測, 第41回光波センシング技術研究会講演会, pp.145-151, 2008.6