構造物外力検知器、構造物外力検知装置、及び構造物の外力検知方法
【課題】地震等の外力による構造物の損傷の箇所等の検知が可能で、システムの断線をも区別し得る構造物外力検知装置等を提供する。
【解決手段】可撓性材料からなる外部容器１１と、脆性材料からなり外部容器に収容される封入体１２と、薄膜状の導電体からなり封入体１２の表面１２ａに連続した電気的経路を構成する封入体導電膜１３を有して構造物の外力検知箇所に配置される外力応答部材１と、導電体からなり一端が第１電極２３ａに電気的に接続される第１導体部材２２ａと、導電体からなり一端が第２電極２３ｂに電気的に接続される第２導体部材２２ｂと、第１導体部材２２ａの他端と第２導体部材２２ｂの他端に接続され第１電極２３ａと第２電極２３ｂとの間の電気的導通の有無を検出する電気導通検出器４１を備える。
【解決手段】可撓性材料からなる外部容器１１と、脆性材料からなり外部容器に収容される封入体１２と、薄膜状の導電体からなり封入体１２の表面１２ａに連続した電気的経路を構成する封入体導電膜１３を有して構造物の外力検知箇所に配置される外力応答部材１と、導電体からなり一端が第１電極２３ａに電気的に接続される第１導体部材２２ａと、導電体からなり一端が第２電極２３ｂに電気的に接続される第２導体部材２２ｂと、第１導体部材２２ａの他端と第２導体部材２２ｂの他端に接続され第１電極２３ａと第２電極２３ｂとの間の電気的導通の有無を検出する電気導通検出器４１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の外力が作用した場合に、脆性材料からなる封入体の表面の導電膜が破断して電気的に不導通になるようにし、これにより地震等の外力を検知する構造物外力検知器、この検知器に加えて電気状態検出手段を備えた構造物外力検知装置と、その装置を用いて構造物の外力を検知する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造物に外力が作用した場合に、損傷を生じたか否かを検知するための方法としては、破壊試験（破壊検査）と、非破壊試験（非破壊検査）とがある。破壊試験（破壊検査）は、実際の材料を用いて作製した供試体に荷重を加えて破壊し、供試体における損傷の箇所やその状況等を観察又は計測し、実際の構造物の場合に当てはめて判定する方法であり、直接的な方法ということができる。
【０００３】
一方、非破壊試験（非破壊検査）は、構造物や供試体等を破壊せず、何らかの物理量を利用して構造物等の内部の状況を推定しようとする方法であり、破壊試験に比べると間接的な方法といえる。非破壊試験において利用する物理量としては、振動、超音波、放射線、磁気、材料破壊時に内部で発生する音（ＡＥ：Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）などがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記した従来の方法においては、以下に述べるような各種の問題点があった。
【０００５】
破壊試験（破壊検査）の場合は、構造物ごとに供試体作製とその破壊試験を行うとすると、そのための時間、供試体作製の手間、費用がかかり、効率的ではない、という問題がある。また、破壊は、作製された供試体の形状、あるいはその寸法の影響が大きく、供試体の形状等が異なると、破壊時の挙動も異なってくる。このため、実際の構造物の場合に当てはめる場合には、破壊試験結果に人間の判断や考察等を加えることになる。このことから、実際の構造物の損傷の状況等を精度よく判定することは困難で、かつ熟練を要する、という問題もあった。
【０００６】
また、非破壊試験（非破壊検査）の場合は、構造物の内部で何らかの破壊が発生した事実、あるいは構造物の内部に何らかの損傷が存在する事実までは、検出できること多いが、その損傷の具体的な箇所、損傷の形状や寸法の明確な把握は困難であることが多い、という問題があった。
【０００７】
また、場所打ちコンクリート杭のような地下構造物は、地中に構築されるため、地震等の外力により地下構造物の内部で何らかの破壊が発生、又は何らかの損傷が存在する事実は、人間の目視による直接的な確認が非常に困難である。このため、構造物の検査は容易ではない、という問題があった。このような地下構造物の検査については、行った例はあるが、この場合には、場所打ちコンクリート杭等の地下構造物の周囲の掘り返し作業等が伴うため、多大な費用等がかかる、という問題もあった。
【０００８】
出願人らは、場所打ちコンクリート杭等に地震等の大きな外力が作用したことを検知するための構造物外力検知装置として、プラスチックスのような可撓性材料からなり真水のような電気的に難導通性の第１液が封入された外側の第１容器と、ガラスのような脆性材料からなり塩水のような電気的に良導通性の第２液が封入され第１容器内に収容される第２容器を有し、杭等の外力検知箇所に配置される外力応答体と、一端が第１液の中に挿入される第１導体部材及び第２導体部材と、これら導体部材の他端に電気的に接続される電気導通検出器を備えたものを開発し、提案した（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
上記した構造物外力検知装置においては、杭等の構造物に、地震等の大きな外力が作用していない状態では、外力応答体の内部の脆性材料からなる第２容器は破断せず、内部の第２液（例えば塩水）は第１液（例えば真水）と混合しないから、第１導体部材及び第２導体部材の間は、電気的にはほぼ完全な不導通状態であり、電気導通検出器の計測結果は、電流であれば零アンペア、電圧であれば零ボルト、という状態が検出される。しかしながら、構造物外力検知装置のシステム全体として考えると、外力応答体に電気的に接続されるリード線である第１導体部材、第２導体部材のいずれかが、何らかの原因（例えば設置時の損傷など）により、すでに断線している場合がある。この場合にも、電気導通検出器の計測結果は、電流零アンペア、又は電圧零ボルトという状態が続くことになる。したがって、観測結果の値が常時零である、という計測システムは、「地震等の大きな外力が作用していない」のか、「システムのいずれかに断線がすでに発生している」のかを、区別することは、非常に困難である、という問題を抱えており、その解決が要請されている。
【特許文献１】特開平９−１０５６６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６２５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、地震等の外力による構造物の損傷の箇所等の検知が可能で、システムの断線をも区別し得る構造物外力検知装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る構造物外力検知器は、
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材を備え、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となること
を特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記可撓性材料は、合成樹脂材料を含むこと
を特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記外部容器は、円筒状又は多角形断面筒状に形成されること
を特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項４に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記脆性材料は、ガラス、又は陶磁材料、若しくはセラミックス系材料を含むこと
を特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項５に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体は、円筒状又は多角形断面筒状、又は円形棒状若しくは多角形棒状に形成されること
を特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項６に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、金属又は合金の薄膜を前記封入体の表面に接着することにより形成されること
を特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項７に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、導電性を有する導電物質を前記封入体の表面に薄膜状に蒸着することにより形成されること
を特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項８に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を前記封入体の表面に薄膜状に塗布したのちに乾燥することにより形成されること
を特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項９に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、前記封入体の一端である封入第１端が前記外部容器の内部の一端である容器第１端に取り付けられ、前記封入体導電膜は前記容器第１端付近に位置する前記第１電極から始まり前記封入第１端とは反対側の前記封入体の端である封入第２端の付近を経たのち前記容器第１端付近に位置する前記第２電極に至るループ状の電気的経路を構成すること
を特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１０に係る構造物外力検知器は、
請求項９記載の構造物外力検知器において、
前記ループ状の電気的経路は、前記封入第１端からはじまり前記封入第２端の付近を経たのち前記封入第１端の付近へ至る略Ｕ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１１に係る構造物外力検知器は、
請求項１０記載の構造物外力検知器において、
前記ループ状の電気的経路は、前記封入第２端からはじまり前記封入第１端の付近を経たのち前記封入第２端の付近へ至る略逆Ｕ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１２に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、前記封入体の一端である封入第１端が前記外部容器の内部のいずれかの一端又は両端に取り付けられ、前記封入体導電膜は前記容器第１端付近に位置する前記第１電極から始まり前記封入第１端とは反対側の前記封入体の端である封入第２端付近に位置する前記第２電極に至る線状の電気的経路を構成すること
を特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１３に係る構造物外力検知器は、
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記第１電極と前記第２電極を略直線状に結ぶこと
を特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１４に係る構造物外力検知器は、
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記封入第１端からはじまり前記封入第２端の付近を経たのち前記封入第１端の付近を経て前記封入第２端の付近へ至る略Ｓ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項１５に係る構造物外力検知器は、
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記封入第２端からはじまり前記封入第１端の付近を経たのち前記封入第２端の付近を経て前記封入第１端の付近へ至る略Ｎ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項１６に係る構造物外力検知器は、
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記第１電極と前記第２電極を略螺旋状に結ぶこと
を特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項１７に係る構造物外力検知装置は、
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材と、
前記第１導体部材の他端と前記第２導体部材の他端に取り付けられるとともに電気的導通又は電気的不導通を検出する電気状態検出手段を備え、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となったことが前記第１導体部材及び前記第２導体部材を経て前記電気状態検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする。
【００２８】
また、本発明の請求項１８に係る構造物外力検知装置は、
請求項１７記載の構造物外力検知装置において、
前記電気状態検出手段は、電流計又は電圧計若しくは電気抵抗計を有すること
を特徴とする。
【００２９】
また、本発明の請求項１９に係る構造物の外力検知方法は、
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材と、
前記第１導体部材の他端と前記第２導体部材の他端に取り付けられるとともに電気的導通又は電気的不導通を検出する電気状態検出手段を用い、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となったことが前記第１導体部材及び前記第２導体部材を経て前記電気状態検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る構造物外力検知器、構造物外力検知装置、及び構造物の外力検知方法によれば、可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、導電体からなり一端が封入体導電膜の一端である第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、導電体からなり一端が封入体導電膜の他端である第２電極に電気的に接続される第２導体部材を備えるように構成したので、構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、封入体が破損することにより封入体導電膜が破断し、第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となることにより判別することができる、という利点を有している。また、本発明に係る構造物外力検知器、構造物外力検知装置、及び構造物の外力検知方法によれば、常時の測定値は零ではなく、地震等の大きな外力が発生して封入体導電膜が破断した場合に測定値が零になるため、システムのいずれかの断線を容易に区別することができる、という利点も有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に説明する実施例は、可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、導電体からなり一端が封入体導電膜の一端である第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、導電体からなり一端が封入体導電膜の他端である第２電極に電気的に接続される第２導体部材を備えるように構成したものであり、構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、封入体が破損することにより封入体導電膜が破断し、第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となることにより判別することができるうえ、常時の測定値は零ではなく、地震等の大きな外力が発生して封入体導電膜が破断した場合に測定値が零になるため、システムのいずれかの断線を容易に区別することができ、本発明を実現するための構成として最良の形態である。
【実施例１】
【００３２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施例である構造物損傷検出システムの構成を示す図である。また、図２は、図１に示す構造物損傷検出システムにおける外力応答部材の設置状態を示す図である。また、図３は、図１及び図２に示す構造物損傷検出システムにおける外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図である。また、図４は、図１に示す構造物損傷検出システムにおける外力検出・送信部のさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１（Ａ）に示すように、この構造物損傷検出システム１０１は、鉄道線路３００を支持する高架橋２００の基礎である場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部に設置されている外力応答部材１と、電気的接続部材２と、外力検出・送信部４と、通信ケーブル５と、構造物管理部６を備えて構成されている。
【００３４】
図２に示すように、外力応答部材１は、場所打ちコンクリート杭２０３内の鉄筋カゴ２０５を構成する鉛直方向の主鉄筋２０６に取り付けられている。また、図１及び図２に示すように、電気的接続部材２は、その一部が場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部や、高架橋２００のフーチング２０２等の内部に設置され、その残部が高架橋２００の外部に配置されている。
【００３５】
また、図３に示すように、電気的接続部材２は、その内部に第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂを有している。また、図示はしていないが、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂの外側は、電気の不導体、例えば合成樹脂材料又はゴム系材料等からなる絶縁部材によって被覆された構造となっている。また、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂは、電気の導体（導電体）、例えば銅（Ｃｕ）、銅合金等により形成された線状部材である。
【００３６】
図４に示すように、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂの一端は、外力応答部材１に接続され、また、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂの他端は、図１（Ａ）及び図４に示すように、外力検出・送信部４の電気導通検出器４１（後述）に接続されている。また、外力検出・送信部４と構造物管理部６は、通信ケーブル５によって接続されている。なお、外力応答部材１と、電気的接続部材２の一部は、場所打ちコンクリート杭２０３やフーチング２０２のコンクリート打設前に所定箇所に配置され、コンクリート中に埋設されて設置される。
【００３７】
次に、上記した外力応答部材１のさらに詳細な構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、図１及び図２に示す構造物損傷検出システム１０１における外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図であり、図３（Ａ）は全体構成を示す縦断面図を示している。
【００３８】
図３（Ａ）に示すように、外力応答部材１は、外部容器１１と、封入体１２を有して構成されている。
【００３９】
外部容器１１は、プラスチックス（合成樹脂）系材料やゴム系材料などの可撓性を有する材料（以下、「可撓性材料」という。）からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。また、外部容器１１の下端と上端は、それぞれ厚い円板状の部材により閉塞されており、後述する封入体１２が、ガタつくことなく保持されるようになっている。また、図示はしていないが、外部容器１１の略円筒状の外側部には、外側部を環状に取り巻く溝状の凹部などが複数形成されている。これらの複数の環状凹部等により、場所打ちコンクリート杭２０３の内部に埋設される外力応答部材１の表面部に凹凸が形成され、コンクリートに対する外力応答部材１の付着性を向上させ、杭内の応力が外力応答部材１に伝達される性能を向上させる効果を有している。なお、外部容器１１の上端となる肉厚円板には、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂを挿通するための挿通孔が開設されている。この外部容器１１の内部の中空状の容器内空間１１ａの中には、封入体１２が収容されている。
【００４０】
外部容器１１を形成するためのプラスチックス系材料としては、いわゆる合成樹脂材料のほか、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：繊維強化プラスチックス）等のプラスチックを用いた複合材料を含む。また、ゴム系材料としては、天然ゴム、人造ゴムのほか、ゴムを用いた複合材料も含む。
【００４１】
また、封入体１２は、ガラス系材料や陶磁材料やセラミックス系材料などの脆性を有する材料（以下、「脆性材料」という。）からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。また、封入体１２の上端は、円板状の部材により閉塞されている。封入体１２の上端の円板状部材の外表面１２ｃは、円形状になっている。また、封入体１２の下端は、半球状の部材により閉塞されている。この封入体１２の内部の空間１２ｂには、空気が封入されている。
【００４２】
封入体１２を形成するためのガラス系材料としては、いわゆるガラスのほか、ガラスを用いた複合材料を含む。また、陶磁材料としては、陶器、磁器のほか、これらを用いた複合材料を含む。また、セラミックス系材料としては、いわゆるセラミックスのほか、これらを用いた複合材料も含む。
【００４３】
図３（Ｂ）は、封入体１２の外側表面１２ａと、上端外表面１２ｃを、展開図の形式で図示したものである。図３（Ｂ）に示すように、封入体１２の外側表面１２ａと上端外表面１２ｃには、封入体導電膜１３が形成されている。この封入体導電膜１３は、薄膜状の導電体からなり、封入体１２の外部の表面１２ａ及び１２ｃに、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ及び１３ｇ及び１３ｈと、第２電極接続部１３ｂ及び１３ｉ及び１３ｋと、第１電極側回路部１３ｃと、第２電極側回路部１３ｄと、底部回路部１３ｅを有して構成されている。これらの封入体導電膜１３の電気的経路のうち、第１電極接続部１３ｈと第２電極接続部１３ｋは、略円形状となっている。また、底部回路部１３ｅは、封入体１２の底部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの回路部は、細い線状の導電膜となっている。その中で、第１電極側回路部１３ｃは、線状の導電膜が略「Ｓ」字状の図形を描くように配置されている。
【００４４】
また、第１電極接続部１３ｈは、第１電極接続部１３ｇに電気的に接続し、第１電極接続部１３ｇは、第１電極接続部１３ａに電気的に接続し、第１電極接続部１３ａは、第１電極側回路部１３ｃに電気的に接続し、第１電極側回路部１３ｃは、底部回路部１３ｅに電気的に接続し、底部回路部１３ｅは、第２電極側回路部１３ｄに電気的に接続し、第２電極側回路部１３ｄは、第２電極接続部１３ｂに電気的に接続し、第２電極接続部１３ｂは、第２電極接続部１３ｉに電気的に接続し、第２電極接続部１３ｉは、第２電極接続部１３ｋに電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ｈから第２電極接続部１３ｋまでは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。
【００４５】
上記した封入体導電膜１３は、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を、封入体１２の外表面１２ａと１２ｃに薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。導電塗料は、塗膜形成ポリマー（絶縁体）の中に、導電性フィラーを分散させたものである。導電性フィラーとしては、金属又は金属酸化物の微粉末（以下、「金属系微粉末」という。）と、導電性カーボンブラック（グラファイト）微粉末が使用可能である。金属系微粉末としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸化スズ、酸化アンチモンなどの微粒子が使用可能である。また、塗料としてのバインダーとしては、「常温乾燥形導電塗料」では、熱可塑性アクリル樹脂、ビニル樹脂、ゴム系バインダーなどが用いられ、「焼き付け形導電塗料」では、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂などが用いられ、２液形ウレタンなども用いられる。
【００４６】
図３（Ａ）に示すように、上記した第１導体部材２２ａは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第１電極２３ａは、封入体１２の上端円板の表面１２ｃに密接する。この箇所には、図３（Ｂ）に示すように、円板状の導電膜である第１電極接続部１３ｈが配設されているから、第１電極２３ａは、第１電極接続部１３ｈに電気的に接続する。また、同様に、第２導体部材２２ｂは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第２電極２３ｂは、封入体１２の上端円板の表面１２ｃに密接する。この箇所には、図３（Ｂ）に示すように、円板状の導電膜である第２電極接続部１３ｋが配設されているから、第２電極２３ｂは、第２電極接続部１３ｋに電気的に接続する。
【００４７】
次に、上記した場所打ちコンクリート杭２０３に、大きな外力、例えば地震動による力が作用し、場所打ちコンクリート杭２０３の内部にき裂等の損傷が発生した場合を例にとって、この第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の詳細な構成とその作用を説明する。
【００４８】
上記のように、場所打ちコンクリート杭２０３の内部にき裂等の損傷が発生するような大きな外力が場所打ちコンクリート杭２０３に作用すると、そのコンクリートの内部のいずれかの箇所に埋設されている外力応答部材１の外部容器１１は、可撓性材料により形成されているため、例えば、弓状に曲がるように変形する。一方、外部容器１１の内部に収容されている封入体１２は、脆性材料で形成されているため、ある程度以上の変形には耐えられず、破断（破損）する。この結果、封入体１２の外部表面に形成されていた封入体導電膜１３は、いずれかの箇所で破断（切断）される。
【００４９】
図４は、図１に示す構造物損傷検出システム１０１における外力検出・送信部４のさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【００５０】
図４に示すように、外力検出・送信部４は、きょう体４０と、電気導通検出器４１と、増幅器４２と、Ａ／Ｄコンバータ４３と、入出力インタフェース４４ａ及び４４ｂと、ＣＰＵ４５と、ＲＯＭ４６と、ＲＡＭ４７と、送信機４９を有して構成されている。また、きょう体４０は、例えば、図１（Ａ）及び図２に示すように、高架橋２００の柱２０１に取り付けられている。
【００５１】
電気導通検出器４１は、図示はしていないが、直流電源と電流計を有しており、直流電源の一方の電極（例えば陽極）に第１導体部材２２ａが電気的に接続され、直流電源の他方の電極（例えば陰極）に電流計の一方の端子が電気的に接続され、電流計の他方の端子に第２導体部材２２ｂが電気的に接続されている。
【００５２】
このような構成により、外力応答部材１に外力が作用して封入体１２が破断し、封入体１２の外部表面の導電膜１３が１箇所でも切断されると、図４の第１導体部材２２ａと第２導体部材２２ｂを流れていた電流ｉが流れなくなる。
【００５３】
この電流ｉは、電気導通検出器４１内の例えば電流計（図示せず）によって検出される。電流ｉが検出されると、電気導通検出器４１は、電流を検出したことを電気信号（例えば電流）として出力する。電気導通検出器４１から出力された電流は、増幅器４２により増幅される。増幅後の電流は、Ａ／Ｄコンバータ４３により、アナログ量からディジタル量に変換され、入出力インタフェース４４ａを経てＣＰＵ４５に送られる。
【００５４】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）４５は、図示はしていないが、ＣＰＵ４５の内部での電流（信号）の授受を行うための信号線である内部バスを有しており、この内部バスに、演算部と、レジスタと、クロック生成部と、命令処理部等が接続され、各種データに対して、四則演算（加算、減算、乗算、及び除算）を行い、又は論理演算（論理積、論理和、否定、排他的論理和など）を行い、又はデータ比較、若しくはデータシフトなどの処理を実行し、制御を行う。
【００５５】
ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：読出し専用メモリ）４６は、ＣＰＵ４５を制御するための制御プログラムや、ＣＰＵ４５が用いる各種データ等を格納している部分である。ＲＯＭとしては、半導体チップにより構成されるものと、ハードディスク装置等が用いられる。ハードディスク装置は、図示はしていないが、その内部に、円盤状の磁気ディスクを有しており、この磁気ディスクをディスク駆動機構により回転駆動し、磁気ヘッドをヘッド駆動機構によって磁気ディスクの任意位置に移動させ、磁気ディスク表面の磁性膜を磁気ヘッドからの書込電流によって磁化することによりデータを記録し、磁化された磁性膜の上を磁気ヘッドが移動する際に磁気ヘッドのコイル等に流れる電流を検出することにより記録データを読み出す装置である。
【００５６】
上記した制御プログラムは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等のＣＰＵ４５の基本ソフトウェアのほか、各種の処理や分析演算等をＣＰＵ４５に実行させるための命令等の処理手順が、所定のプログラム用言語で記述された文字や記号の集合である。
【００５７】
また、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：随時書込み読出しメモリ）４７は、ＣＰＵ４５により演算された途中のデータ等を一時記憶する部分である。ＲＡＭは、半導体チップにより構成されるものが主である。
【００５８】
上記のような構成により、ＣＰＵ４５は、電気導通検出器４１からの電気信号を検出すると、「電気伝導性を示した外力応答部材１の箇所の杭コンクリートに損傷が発生した」と判断し、「杭に損傷発生」を表現するフラグ等のデータに、杭の位置等を特定するための情報（例えば、杭の位置の位置座標等のデータ）を付加してディジタル出力信号を生成する。
【００５９】
ＣＰＵ４５によって生成されたディジタル電気信号は、入出力インタフェース４４ｂを経て送信機４９に送られる。送信機４９は、ディジタル電気信号をそのまま、または他の信号形態（例えば光信号）に変換し、通信ケーブル５によって構造物管理部６へ送信する。通信ケーブル５としては、電流を導通させる導線、光ファイバー等が用いられる。
【００６０】
構造物管理部６は、図１（Ａ）に示すような構成を有している。すなわち、構造物管理部６は、ある鉄道線区（例えば、「山手線」や「埼京線」等。）の鉄道線路に関連する構造物を統括して管理する施設であり、中央コンピュータ６１と、構造物状態表示盤６２と、記憶・出力装置６３を有して構成されている。
【００６１】
中央コンピュータ６１には、この線区の各構造物、例えば高架橋の各杭の外力検出・送信部からの通信ケーブル５ａ〜５ｄなどが接続しており、その構造物からのデータが集中するようになっている。構造物状態表示盤６２は、図１（Ｂ）に示すように、表示パネル部６２ａと、操作卓６２ｂを有している。表示パネル部６２ａには、この線区全体が表示され、杭等の構造物がランプ等によって表現されている。このような構成により、損傷が発生した箇所は、図１（Ｂ）において６２ｃで図示されるように、操作者（構造物管理者）が視認できる状態、例えばランプの点灯や点滅の状態となる。記憶・出力装置６３は、損傷の履歴等を記録媒体に記憶させたり、印字等を行う装置である。
【００６２】
上記した第１実施例の構造物損傷検出システム１０１によれば、以下のような利点がある。
【００６３】
ａ）鉄道の構造物等に大きな外力（例えば地震動等）が付加されて損傷が発生した場合に、損傷した部分の位置等を、容易に、かつリアルタイムで検出することができる。
【００６４】
ｂ）杭等の地下構造物のように、地盤Ｇの内部に構築されているため、そのままでは目視が不可能な箇所の損傷についても、支障なく検出することができる。
【００６５】
ｃ）鉄道や道路のように、線状に長い範囲にわたる施設において、各構造物の損傷の有無を集中的に監視することができる。
【００６６】
ｄ）電気導通検出器４１の常時の測定値は零ではなく、地震等の大きな外力が発生して封入体導電膜１３が破断した場合にのみ測定値が零になるため、システムのいずれかの箇所に断線がある場合を容易に区別することができる。
【００６７】
上記した第１実施例において、構造物損傷検出システム１０１は、特許請求の範囲における構造物外力検知装置に相当している。また、外力応答部材１は、特許請求の範囲における外力応答手段に相当している。また、外力検出・送信部４の電気導通検出器４１とＣＰＵ４５は、特許請求の範囲における電気状態検出手段に相当している。また、第１実施例において、構造物損傷検出システム１０１の部分である外力応答部材１と、第１導体部材２２ａと、第２導体部材２２ｂは、特許請求の範囲における構造物外力検知器を構成している。
【００６８】
なお、上記した封入体１２の破断強度を調整して所定強度値に設定することにより、電流ｉの停止が生じた場合には、ＣＰＵ４５が、「場所打ちコンクリート杭２０３の当該外力応答部材設置箇所に所定外力値が付加された」と定量的に算定し、その旨を構造物管理部６に送信するように構成することもできる。
【００６９】
また、外力応答部材１の配置状態を適宜に工夫することにより、例えば、杭２０３における鉛直方向の高さ位置が異なる複数の位置に外力応答部材１を配置したり、杭の中心付近とその周囲の異なる位置に外力応答部材１を配置することにより、杭２０３の内部の損傷状態から逆算することにより、ＣＰＵ４５が、杭２０３に作用した所定外力値を定量的に算定することも可能である。
【００７０】
図３（Ｃ）は、封入体１２の外側表面１２ａと、上端外表面１２ｃに形成される封入体導電膜の他の例を、展開図の形式で図示したものである。この場合には、図３（Ｃ）に示すように、封入体１２の外側表面１２ａと上端外表面１２ｃには、封入体導電膜１３Ａが形成されている。この封入体導電膜１３Ａは、導電塗料で形成された薄膜状の導電体からなり、封入体１２の外部の表面１２ａ及び１２ｃに、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ１及び１３ｇ１と、第２電極接続部１３ｂ１及び１３ｉ１と、第１電極側回路部１３ｃ１と、第２電極側回路部１３ｄ１と、底部回路部１３ｅ１を有して構成されている。これらの封入体導電膜１３Ａの電気的経路のうち、第１電極接続部１３ｇ１と第２電極接続部１３ｉ１は、略舌状となっている。また、底部回路部１３ｅ１は、封入体１２の底部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの回路部は、帯状の導電膜となっている。
【００７１】
また、第１電極接続部１３ｇ１は、第１電極接続部１３ａ１に電気的に接続し、第１電極接続部１３ａ１は、第１電極側回路部１３ｃ１に電気的に接続し、第１電極側回路部１３ｃ１は、底部回路部１３ｅ１に電気的に接続し、底部回路部１３ｅ１は、第２電極側回路部１３ｄ１に電気的に接続し、第２電極側回路部１３ｄ１は、第２電極接続部１３ｂ１に電気的に接続し、第２電極接続部１３ｂ１は、第２電極接続部１３ｉ１に電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ｇ１から第２電極接続部１３ｉ１までは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。
【００７２】
上記した封入体導電膜１３Ａは、上記した導電塗料を、封入体１２の外表面１２ａと１２ｃに薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。
【００７３】
図３（Ａ）に示すように、上記した第１導体部材２２ａは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第１電極２３ａは、封入体１２の上端円板の表面１２ｃに密接する。この箇所には、図３（Ｃ）に示すように、舌状の導電膜である第１電極接続部１３ｇ１が配設されているから、第１電極２３ａは、第１電極接続部１３ｇ１に電気的に接続する。また、同様に、第２導体部材２２ｂは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第２電極２３ｂは、封入体１２の上端円板の表面１２ｃに密接する。この箇所には、図３（Ｃ）に示すように、舌状の導電膜である第２電極接続部１３ｉ１が配設されているから、第２電極２３ｂは、第２電極接続部１３ｉ１に電気的に接続する。
【００７４】
図３（Ｃ）に示す封入体導電膜１３Ａが設けられた封入体を有する第１実施例の構造物損傷検出システムによっても、上記した第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の場合と同様な作用が行われ、同様な利点がある。
【実施例２】
【００７５】
本発明は、上記した第１実施例以外の構成によっても実現可能である。次に、本発明の第２実施例について、図面を参照しながら説明する。図５は、本発明の第２実施例である構造物損傷検出システムの構成を示す図である。また、図６は、図５に示す構造物損傷検出システムにおける構造物内挿入部材のさらに詳細な構成を示す断面図である。
【００７６】
図５に示すように、第２実施例の構造物損傷検出システム１０２は、鉄道線路３００を支持する高架橋２００の基礎である場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部に設置された構造物内挿入部材３と、この構造物内挿入部材３の内部に設置されている外力応答部材１Ａと、接続部材２と、外力検出・送信部４と、通信ケーブル５と、構造物管理部６を備えて構成されている。
【００７７】
この第２実施例の構造物損傷検出システム１０２が、第１実施例の構造物損傷検出システム１０１と異なる点は、場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部に外部から構造物内挿入部材３が挿入され、この構造物内挿入部材３の内部に外力応答部材１Ａが配置されている点である。したがって、第２実施例の構造物損傷検出システム１０２は、すでに構築されている場所打ちコンクリート杭２０３の内部に、後から外力応答部材１Ａを設置する場合に好適である。なお、接続部材２と、外力検出・送信部４と、通信ケーブル５と、構造物管理部６の構成と作用については、第１実施例の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００７８】
次に、第２実施例の場合の、構造物内挿入部材３と、外力応答部材１Ａの設置方法について、図５及び図６を参照しつつ詳細に説明する。
【００７９】
まず、削孔機等（図示せず）により、地上から場所打ちコンクリート杭２０３に向けて、削孔を行い、円柱状の挿入孔２０４を形成する。次に、挿入孔２０４の中に挿入管３１を挿入する。挿入管３１は、プラスチックス系材料やゴム系材料などの可撓性を有する可撓性材料からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。これは、場所打ちコンクリート杭２０３に大きな外力が付加されても、挿入管３１を形成する材料の強度や剛性が大きいと、挿入管３１の内部の外力応答部材１Ａに作用する力が減殺され、外力応答部材１Ａ内部の封入体１２が破断せず、封入体導電膜１３が切断されない場合があるからである。
【００８０】
また、挿入管３１の外径は挿入孔２０４の内径よりもわずかに小さい値に設定されている。この場合、挿入孔２０４と挿入管３１とを接着剤等により接着すれば、挿入孔２０４と挿入管３１との間で「滑り」が生じることが防止され、場所打ちコンクリート杭２０３に加わった外力に応じた変形が支障なく挿入管３１に作用する。
【００８１】
次に、挿入管３１の内部における外力応答部材１Ａの位置を所定箇所に設定するため、挿入管３１の内部の空洞部に、位置決め部材３２ａを挿入し、先端までの長さがあらかじめ計測された所定長さの棒状の定規部材等（図示せず）によって背後から押し込む等の方法で所定箇所まで挿入し、その後、接着剤等により挿入管３１の内部に固定する。位置決め部材３２ａは、挿入管３１の強度や剛性をあまり増加させない材料、例えば、発泡性合成樹脂材料などが用いられる。
【００８２】
次に、外力応答部材１Ａを地上の外部から挿入管３１内に挿入し、棒状部材等（図示せず）により背後から押し込むことにより、あらかじめ位置決め部材３２ａが設置された箇所まで移動させる。その後、接着剤等により、外力応答部材１Ａを挿入管３１の内部に固定する。次に、挿入管３１内の外力応答部材１Ａの背後に、上記と同様にして、他の位置決め部材３２ｂを挿入する。この場合、外力応答部材１Ａの外表面には、外力応答部材１に設けられていたような環状凹部（１１ｅ）は設けられていない。これは、第２実施例においては、外力応答部材１Ａの外表面には、杭のコンクリートとの付着性は必要ないからである。なお、外力応答部材１Ａの背後（地上に近い方）の位置決め部材３２ｂについては、後述するように、現存の外力応答部材を引き抜いて新たな外力応答部材と交換し、再度挿入する作業が予想されるため、接着剤等による挿入管３１への固定は行わない。これにより、外力応答部材１Ａが挿入管３１の内部の所定箇所に位置決めされて設置される。
【００８３】
第２実施例の構造物損傷検出システム１０２によれば、上記した第１実施例の場合と同様の利点に加え、以下のような利点がある。
【００８４】
ｅ）すでに構築された構造物の内部に、外部（例えば地上）から外力応答部材１Ａを設置し、その後に構造物に大きな外力（例えば地震動等）が付加されて損傷が発生した場合に、損傷した部分の位置等を、容易に、かつリアルタイムで検出することができる。
【００８５】
ｆ）外力応答部材１Ａが一度地震を経験して、封入体導電膜１３の切断（破断）が済んでしまった場合や、外力応答部材１Ａの設置後に外力が作用せずに長期間が経過し外力応答部材１Ａ内の物質（例えば導電塗料膜）の性能劣化が予想される場合などに、外力応答部材１Ａの新品との交換を容易に行うことが可能である。
【００８６】
なお、挿入管３１内の既存の外力応答部材１Ａを新品と交換する時には、既存の外力応答部材１Ａに取り付けられている接続部材２を引っ張って地上まで引き上げることになる。このため、電気的接続部材２のうち、第１導体部材２２ａと第２導体部材２２ｂの外側に配置される絶縁部材としては、アラミド樹脂（例えばケブラー繊維）等の引張り強度の高い材料を用いることが望ましい。
【００８７】
また、挿入管３１の内部の空洞は、外力、変形、挿入管自体の経年変化等により、当初の大きさよりも縮小する可能性がある。このように、挿入管３１の内部の空洞が縮小すると、電気的接続部材２の絶縁部材を引っ張っても、外力応答部材１Ａを外部に引き出すことができなくなるおそれがある。このため、図６に示すように、挿入管３１の内部空洞に、内部空洞保持部材３３を挿入し、内部空洞のつぶれを防止する。
【００８８】
内部空洞保持部材３３の材料としては、プラスチックス系材料やゴム系材料などの可撓性を有する可撓性材料が望ましい。また、挿入管３１内の既存の外力応答部材１Ａを新品と交換する時には、まず内部空洞保持部材３３を引き出す必要があるから、内部空洞保持部材３３と挿入管３１との間の摩擦は小さいことが望ましい。このため、挿入管３１と内部空洞保持部材３３との間には、油脂やグリース等の潤滑材を配置するとよい。
【００８９】
上記した第２実施例において、構造物損傷検出システム１０２は、特許請求の範囲における構造物外力検知装置に相当している。
【実施例３】
【００９０】
本発明は、上記した第１、２実施例以外の構成によっても実現可能である。次に、本発明の第３実施例について、図面を参照しながら説明する。図７は、本発明の第３実施例である構造物損傷検出システム１０３における外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図であり、図７（Ａ）は全体構成を示す縦断面図を示している。
【００９１】
図７（Ａ）に示すように、外力応答部材１Ｂは、外部容器１１Ｂと、封入体１２Ｂを有して構成されている。
【００９２】
図７と図３を比較するとよくわかるが、本発明の第３実施例である構造物損傷検出システム１０３における外力応答部材１Ｂが、本発明の第１実施例である構造物損傷検出システム１０１における外力応答部材１と異なる点は、外力応答部材に電気的に接続する電極（例えば２３ａ１と２３ｂ１）が、封入体（例えば１２Ｂ）の２つの端部（例えば図７（Ａ）における上端と下端）のそれぞれに配設されている点である。これに対し、本発明の第１実施例である構造物損傷検出システム１０１における外力応答部材１においては、外力応答部材に電気的に接続する電極（例えば２３ａと２３ｂ）の両方ともが、封入体（例えば１２）の２つの端部（例えば図３（Ａ）における上端と下端）のうちの片方（例えば図３（Ａ）における上端）に配設されている。
【００９３】
その他の構成要素の構成及び作用については、本発明の第３実施例である構造物損傷検出システム１０３における外力応答部材１Ｂは、本発明の第１実施例である構造物損傷検出システム１０１における外力応答部材１と、ほぼ同様である。
【００９４】
外部容器１１Ｂは、プラスチックス（合成樹脂）系材料やゴム系材料などの可撓性を有する材料（以下、「可撓性材料」という。）からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。また、外部容器１１Ｂの下端と上端は、それぞれ厚い円板状の部材により閉塞されており、後述する封入体１２Ｂが、ガタつくことなく保持されるようになっている。また、図示はしていないが、外部容器１１Ｂの略円筒状の外側部には、外側部を環状に取り巻く溝状の凹部などが複数形成されている。これらの複数の環状凹部等により、場所打ちコンクリート杭２０３の内部に埋設される外力応答部材１Ｂの表面部に凹凸が形成され、コンクリートに対する外力応答部材１Ｂの付着性を向上させ、杭内の応力が外力応答部材１Ｂに伝達される性能を向上させる効果を有している。なお、外部容器１１Ｂの上端となる肉厚円板には、第１導体部材２２ａを挿通するための挿通孔が開設されている。また、外部容器１１Ｂの下端となる肉厚円板には、第２導体部材２２ｂを挿通するための挿通孔が開設されている。この外部容器１１Ｂの内部の中空状の容器内空間１１ａ１の中には、封入体１２Ｂが収容されている。
【００９５】
外部容器１１Ｂを形成するためのプラスチックス系材料としては、いわゆる合成樹脂材料のほか、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：繊維強化プラスチックス）等のプラスチックを用いた複合材料を含む。また、ゴム系材料としては、天然ゴム、人造ゴムのほか、ゴムを用いた複合材料も含む。
【００９６】
また、封入体１２Ｂは、ガラス系材料や陶磁材料やセラミックス系材料などの脆性を有する材料（以下、「脆性材料」という。）からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。また、封入体１２Ｂの上端は、円板状の部材により閉塞されている。封入体１２Ｂの上端の円板状部材の外表面は、円形状になっている。また、封入体１２Ｂの下端は、円板状の部材により閉塞されている。封入体１２Ｂの下端の円板状部材の外表面は、円形状になっている。この封入体１２Ｂの内部の空間１２ｂ１には、空気が封入されている。
【００９７】
封入体１２Ｂを形成するためのガラス系材料としては、いわゆるガラスのほか、ガラスを用いた複合材料を含む。また、陶磁材料としては、陶器、磁器のほか、これらを用いた複合材料を含む。また、セラミックス系材料としては、いわゆるセラミックスのほか、これらを用いた複合材料も含む。
【００９８】
図７（Ｂ）は、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１を、展開図の形式で図示したものである。封入体１２Ｂの上端の円板状部材の円形の外表面と、封入体１２Ｂの下端の円板状部材の円形の外表面については、図示は省略されている。図７（Ｂ）に示すように、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１には、封入体導電膜１３Ｂが形成されている。この封入体導電膜１３Ｂは、薄膜状の導電体からなり、封入体１２Ｂの外部の表面１２ａ１に、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ２と、第２電極接続部１３ｂ２と、両極接続回路部１３ｆ１を有して構成されている。これらの封入体導電膜１３Ｂの電気的経路のうち、第１電極接続部１３ａ２は、封入体１２Ｂの上端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。また、第２電極接続部１３ｂ２は、封入体１２Ｂの下端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの両極接続回路部１３ｆ１は、細い線状の導電膜、すなわち、線状の導電膜が略「Ｓ」字状の図形を描くように配置されている。また、図示はしていないが、封入体１２Ｂの上端の円板状部材の円形の外表面と、封入体１２Ｂの下端の円板状部材の円形の外表面には、全面に略円形状の導電膜が配置されている。
【００９９】
また、第１電極接続部１３ａ２は、両極接続回路部１３ｆ１に電気的に接続し、両極接続回路部１３ｆ１は、第２電極接続部１３ｂ２に電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ａ２から第２電極接続部１３ｂ２までは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。
【０１００】
上記した封入体導電膜１３Ｂは、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を、封入体１２Ｂの外部表面１２ａ１等に薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。導電塗料としては、上記した第１実施例の場合と同様の物質が用いられる。
【０１０１】
図７（Ａ）に示すように、上記した第１導体部材２２ａは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第１電極２３ａ１は、封入体１２Ｂの上端円板の表面に密接する。この箇所には、図示はしていないが、全面に円板状の導電膜が配設されており、この円板状の導電膜（図示せず）は、封入体１２Ｂの上端の帯状の第１電極接続部１３ａ２に電気的に接続しているから、第１電極２３ａ１は、第１電極接続部１３ａ２に電気的に接続する。また、同様に、第２導体部材２２ｂは、外部容器１１の下端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第２電極２３ｂ１は、封入体１２Ｂの下端円板の表面に密接する。この箇所には、図示はしていないが、全面に円板状の導電膜が配設されており、この円板状の導電膜（図示せず）は、封入体１２Ｂの下端の帯状の第２電極接続部１３ｂ２に電気的に接続しているから、第２電極２３ｂ１は、第２電極接続部１３ｂ２に電気的に接続する。
【０１０２】
このような構成により、場所打ちコンクリート杭２０３に、大きな外力、例えば地震動による力が作用し、場所打ちコンクリート杭２０３の内部にき裂等の損傷が発生した場合には、第３実施例の構造物損傷検出システム１０３の外力応答部材１Ｂは、第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の外力応答部材１と同様に、封入体１２Ｂの外部表面に形成されていた封入体導電膜１３Ｂは、いずれかの箇所で破断（切断）され、これを、外力検出・送信部４の電気導通検出器４１（例えば電流計）が、それまで流れていた電流ｉの停止として判別する。
【０１０３】
上記した第３実施例の構造物損傷検出システム１０３は、上記した第１実施例の場合と同様な利点を有している。
【０１０４】
上記した第３実施例において、構造物損傷検出システム１０３は、特許請求の範囲における構造物外力検知装置に相当している。また、外力応答部材１Ｂは、特許請求の範囲における外力応答手段に相当している。また、第３実施例において、構造物損傷検出システム１０３の部分である外力応答部材１Ｂと、第１導体部材２２ａと、第２導体部材２２ｂは、特許請求の範囲における構造物外力検知器を構成している。
【０１０５】
図７（Ｃ）は、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１に形成される封入体導電膜の他の例を、展開図の形式で図示したものである。この場合には、図７（Ｃ）に示すように、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１には、封入体導電膜１３Ｃが形成されている。この封入体導電膜１３Ｃは、導電塗料で形成された薄膜状の導電体からなり、封入体１２Ｂの外部の表面１２ａ１に、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ３と、両極接続部１３ｆ２と、第２電極接続部１３ｂ３を有して構成されている。これらの封入体導電膜１３Ｃの電気的経路のうち、第１電極接続部１３ａ３は、封入体１２Ｂの上端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。また、第２電極接続部１３ｂ３は、封入体１２Ｂの下端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの両極接続回路部１３ｆ２は、帯状の導電膜が封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１を略螺旋状に取り巻きながら第１電極接続部１３ａ３から第２電極接続部１３ｂ３に至る図形を描くように配置されている。また、図示はしていないが、封入体１２Ｂの上端の円板状部材の円形の外表面と、封入体１２Ｂの下端の円板状部材の円形の外表面には、全面に略円形状の導電膜が配置されている。
【０１０６】
また、第１電極接続部１３ａ３は、両極接続回路部１３ｆ２に電気的に接続し、両極接続回路部１３ｆ２は、第２電極接続部１３ｂ３に電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ａ３から第２電極接続部１３ｂ３までは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。図７（Ｃ）において、両極接続回路部１３ｆ２のうち、接続端Ｅ１は接続端Ｅ２に接続し、接続端Ｅ３は接続端Ｅ４に接続し、接続端Ｅ５は接続端Ｅ６に接続している。
【０１０７】
上記した封入体導電膜１３Ｃは、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を、封入体１２Ｂの外部表面１２ａ１等に薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。導電塗料としては、上記した第１実施例の場合と同様の物質が用いられる。
【０１０８】
図７（Ｃ）に示す封入体導電膜１３Ｃが設けられた封入体を有する第３実施例の構造物損傷検出システムによっても、上記した第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の場合と同様な作用が行われ、同様な利点がある。
【０１０９】
図７（Ｄ）は、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１に形成される封入体導電膜のさらに他の例を、展開図の形式で図示したものである。この場合には、図７（Ｄ）に示すように、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１には、封入体導電膜１３Ｄが形成されている。この封入体導電膜１３Ｄは、導電塗料で形成された薄膜状の導電体からなり、封入体１２Ｂの外部の表面１２ａ１に、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ４と、両極接続部１３ｆ３と、第２電極接続部１３ｂ４を有して構成されている。これらの封入体導電膜１３Ｄの電気的経路のうち、第１電極接続部１３ａ４は、封入体１２Ｂの上端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。また、第２電極接続部１３ｂ４は、封入体１２Ｂの下端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの両極接続回路部１３ｆ３は、帯状の導電膜が封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１を略直線状に第１電極接続部１３ａ４から第２電極接続部１３ｂ４に至る図形を描くように配置されている。また、図示はしていないが、封入体１２Ｂの上端の円板状部材の円形の外表面と、封入体１２Ｂの下端の円板状部材の円形の外表面には、全面に略円形状の導電膜が配置されている。
【０１１０】
また、第１電極接続部１３ａ４は、両極接続回路部１３ｆ３に電気的に接続し、両極接続回路部１３ｆ３は、第２電極接続部１３ｂ４に電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ａ４から第２電極接続部１３ｂ４までは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。
【０１１１】
上記した封入体導電膜１３Ｄは、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を、封入体１２Ｂの外部表面１２ａ１等に薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。導電塗料としては、上記した第１実施例の場合と同様の物質が用いられる。
【０１１２】
図７（Ｄ）に示す封入体導電膜１３Ｄが設けられた封入体を有する第３実施例の構造物損傷検出システムによっても、上記した第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の場合と同様な作用が行われ、同様な利点がある。
【０１１３】
なお、本発明は、上記した各実施例に限定されるものではない。上記各実施例は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１１４】
例えば、外力応答部材のうちの封入体の上端は、閉塞されなくてもよい。要は、封入体の表面に導電塗料の塗膜により形成された連続的な電気的経路の少なくとも一部が破断（切断）されればよいのである。
【０１１５】
また、上記した実施例においては、構造部材としてコンクリート構造物（例えば場所打ちコンクリート杭２０３、２０４）の内部の主鉄筋２０６を例に挙げて説明したが、本発明は、この例には限定されず、他の構成の構造部材、例えば、コンクリート構造物の内部に配置される略円柱状又は略円筒状態の鉄骨などであってもよい。
【０１１６】
また、外力を検出する対象である構造物は、場所打ちコンクリート杭に限定されず、他の基礎構造物、例えば既製コンクリート杭、フーチング、ケーソン基礎等であってもよい。あるいは基礎構造物以外の構造物、コンクリート構造物以外の構造物であってもよい。
【０１１７】
あるいは、外力応答部材（例えば外力応答部材１）の設置される構造部材（例えば主鉄筋２０６）の配置方向（例えば外力応答部材１の軸の方向）を適宜に調整することにより、軸方向応力、曲げ応力、せん断応力を検出することも可能である。
【０１１８】
また、外力応答部材（例えば外力応答部材１）は、可撓性を有する絶縁体からなる被覆部材によって被覆されてもよい。このように構成することにより、外力応答部材の損傷を防止することができる。可撓性を有する絶縁体としては、プラスチックス系材料と、ゴム系材料が含まれる。プラスチックス系材料としては、いわゆる合成樹脂材料のほか、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：繊維強化プラスチックス）等のプラスチックを用いた複合材料を含む。また、ゴム系材料としては、天然ゴム、人造ゴムのほか、ゴムを用いた複合材料も含む。
【０１１９】
また、外力応答部材（例えば外力応答部材１）が貼付される構造部材は、主鉄筋（２０６等）には限定されず、他の鉄筋（フープ鉄筋、配力鉄筋等）であってもよく、コンクリート構造物の鉄筋であれば、どの鉄筋であってもよい。
【０１２０】
また、電気検出手段としては、上記した電流計のかわりに、検流計、電圧計（電位計）を用いてもよい。要は、第１電極（例えば２３ａ）と第２電極（例えば２３ｂ）の間の連続的な電気的経路の少なくとも一部が破断（切断）されて、両者の間に電流が流れなくなったこと、あるいは、第１電極（例えば２３ａ）と第２電極（例えば２３ｂ）との間が電気的に不導通となったことを検出できる手段であれば、どのような構成のものであってもよいのである。
【０１２１】
また、外部容器（例えば１１）の外周に環状凹部を設けてもよい。例えば、外部容器の略円筒状の外側部に、外側部を環状に取り巻く溝状の凹部を複数形成しておけば、場所打ちコンクリート杭２０３の内部に埋設される外力応答部材１等の表面部に凹凸が形成され、コンクリートに対する外力応答部材１等の付着性を向上させ、杭内の応力が外力応答部材１等に伝達される性能を向上させる作用を発揮する。
【０１２２】
また、外部容器、封入体の形状は、上記した円筒形状には限定されず、他の形状、例えば、多角形断面筒状に形成されてもよい。また、破断する対象である封入体は、丸棒状（円形断面の棒状）、多角形断面の棒状に形成されてもよい。
【０１２３】
また、外部容器の外表面に形成される凹凸の形状は、環状凹部以外に、環状凸部、螺旋状の凸部又は凹部、多数のイボ状の凸部、多数の穴状の凹部等であってもよい。
【０１２４】
また、外部容器の可撓性の程度、封入体の脆性の程度は、適宜に設定可能である。これらの値をどのように設定するかにより、検出しようとする構造物の外力、損傷の程度を調整することができる。また、封入体の外径を外部容器の内径よりもわずかに小さく設定しておけば、小さい外力でも容易に封入体を破損させることができる。
【０１２５】
また、外力を検出する対象である構造物は、杭に限定されず、他の基礎構造物であってもよい。あるいは基礎構造物以外の構造物であってもよい。
【０１２６】
また、外力応答手段である外力応答部材の配置位置、配置状態は、上記した第１実施例の例、すなわち外力応答部材の長手方向が鉛直上下方向に平行となる状態には限定されない。外力応答部材の長手方向が鉛直上下方向に対して傾斜した状態、外力応答部材の長手方向が水平方向に平行となる状態、あるいは外力応答部材の長手方向が杭の断面における円の接線の方向となる状態などであってもよい。
【０１２７】
また、封入体導電膜は、導電塗料の塗布によること以外に、金属又は合金の薄膜を、封入体（例えば１２等）の外表面に、接着剤等によって接着することにより形成するようにしてもよい。
【０１２８】
また、封入体導電膜は、導電塗料の塗布によること以外に、導電性を有する導電物質（例えば、金属、合金、金属酸化物、炭素等）を、封入体（例えば１２等）の外表面に薄膜状に蒸着することにより形成するようにしてもよい。蒸着の方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の公知の技術が採用可能である。
【０１２９】
また、封入体導電膜は、封入体（例えば１２等）の外表面だけではなく、内側の表面（内表面）に形成するようにしてもよい。
【０１３０】
また、封入体導電膜は、封入体（例えば１２等）の一端である封入第１端（例えば上端）は、外部容器（例えば１１等）の内部の一端である容器第１端（例えば上端）に取り付けられ、封入体導電膜は、容器第１端付近に位置する第１電極（例えば２３ａ）から始まり、封入第１端とは反対側の封入体の端である封入第２端（例えば下端）の付近を経たのちに、容器第１端付近に位置する第２電極（例えば２３ｂ）に至るループ状の電気的経路を構成する第１実施例のようにしてもよい。この場合、ループ状の電気的経路には、封入第１端からはじまり封入第２端の付近を経たのち封入第１端の付近へ至る（戻る）略Ｕ字状の部分経路を一部に含むようにしてもよい。また、ループ状の電気的経路は、封入第２端からはじまり封入第１端の付近を経たのち封入第２端の付近へ至る略逆Ｕ字状の部分経路を一部に含むようにしてもよい。このようにすれば、経路が折り畳まれるため、地震等の大きな外力によって、封入体導電膜のいずれか一部が破断しやすくなる。
【０１３１】
また、封入体導電膜は、封入体（例えば１２等）の一端である封入第１端（例えば上端）が外部容器（例えば１１等）の内部のいずれかの一端又は両端に取り付けられ、封入体導電膜は容器第１端付近に位置する第１電極（例えば２３ａ）から始まり封入第１端とは反対側の封入体の端である封入第２端（例えば下端）付近に位置する第２電極（例えば２３ｂ）に至る線状の電気的経路を構成するようにしてもよい。
【０１３２】
また、封入体導電膜においては、線状の電気的経路は、第１電極と第２電極を略直線状に結ぶようにしてもよいし、線状の電気的経路は、封入第１端からはじまり封入第２端の付近を経たのち封入第１端の付近を経て封入第２端の付近へ至る略Ｓ字状の部分経路を一部に含むようにしてもよい。あるいは、線状の電気的経路は、封入第２端からはじまり封入第１端の付近を経たのち封入第２端の付近を経て封入第１端の付近へ至る略Ｎ字状の部分経路を一部に含むようにしてもよい。このようにすれば、経路が折り畳まれるため、地震等の大きな外力によって、封入体導電膜のいずれか一部が破断しやすくなる。あるいは、線状の電気的経路は、第１電極と第２電極を略螺旋状に結ぶようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明は、構造物や建築物の施工を行う土木・建築業、構造物や建築物の保守を行う保守サービス業、構造物や建築物の外力の計測等を行う計測サービス業、構造物を用いて交通機関等の営業を行う鉄道等の事業などで実施可能であり、これらの産業で利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１実施例である構造物損傷検出システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す構造物損傷検出システムにおける外力応答部材の設置状態を示す図である。
【図３】図１及び図２に示す構造物損傷検出システムにおける外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図である。
【図４】図１に示す構造物損傷検出システムにおける外力検出・送信部のさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施例である構造物損傷検出システムの構成を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例である構造物損傷検出システムにおける構造物内挿入部材のさらに詳細な構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施例である構造物損傷検出システムにおける外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１〜１Ｂ 外力応答部材
２ 電気的接続部材
３ 構造物内挿入部材
４ 外力検出・送信部
５〜５ｄ 通信ケーブル
６ 構造物管理部
１１ 外部容器
１１ａ〜１１ａ１ 容器内空間
１１ｂ〜１１ｂ１ 保持底部
１２、１２Ｄ 封入体
１２ａ〜１２ａ１ 封入体外表面
１２ｂ〜１２ｂ１ 封入体内空間
１２ｃ〜１２ｃ
１３〜１３Ｄ 封入体導電膜
１３ａ〜１３ａ４ 第１電極接続部
１３ｂ〜１３ｂ４ 第２電極接続部
１３ｃ〜１３ｃ１ 第１電極側回路部
１３ｄ〜１３ｄ１ 第２電極側回路部
１３ｅ〜１３ｅ１ 底部回路部
１３ｆ１〜１３ｆ３ 両極接続回路部
１３ｇ〜１３ｇ１ 第１電極接続部
１３ｈ 第１電極接続部
１３ｉ〜１３ｉ１ 第１電極接続部
１３ｋ 第１電極接続部
２２ａ 第１導体部材
２２ｂ 第２導体部材
２３ａ、２３ａ１ 第１電極
２３ｂ、２３ｂ１ 第２電極
３１ 挿入管
３２ａ、３２ｂ 位置決め部材
３３ 内部空洞保持部材
４０ きょう体
４１ 電気導通検出器
４２ 増幅器
４３ Ａ／Ｄコンバータ
４４ａ、４４ｂ 入出力インタフェース
４５ ＣＰＵ
４６ ＲＯＭ
４７ ＲＡＭ
４９ 送信機
６１ 中央コンピュータ
６２ 構造物状態表示盤
６２ａ 表示パネル部
６２ｂ 操作卓
６２ｃ 損傷発生箇所
６３ 記憶・出力装置
１０１〜１０３ 構造物損傷検出システム
２００ 高架橋
２０１ 柱
２０２ フーチング
２０３ 場所打ちコンクリート杭
２０４ 挿入孔
３００ 鉄道線路
Ｅ１〜Ｅ６ 封入体導電膜接続端
Ｇ 地盤
ｉ 電流
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の外力が作用した場合に、脆性材料からなる封入体の表面の導電膜が破断して電気的に不導通になるようにし、これにより地震等の外力を検知する構造物外力検知器、この検知器に加えて電気状態検出手段を備えた構造物外力検知装置と、その装置を用いて構造物の外力を検知する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造物に外力が作用した場合に、損傷を生じたか否かを検知するための方法としては、破壊試験（破壊検査）と、非破壊試験（非破壊検査）とがある。破壊試験（破壊検査）は、実際の材料を用いて作製した供試体に荷重を加えて破壊し、供試体における損傷の箇所やその状況等を観察又は計測し、実際の構造物の場合に当てはめて判定する方法であり、直接的な方法ということができる。
【０００３】
一方、非破壊試験（非破壊検査）は、構造物や供試体等を破壊せず、何らかの物理量を利用して構造物等の内部の状況を推定しようとする方法であり、破壊試験に比べると間接的な方法といえる。非破壊試験において利用する物理量としては、振動、超音波、放射線、磁気、材料破壊時に内部で発生する音（ＡＥ：Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）などがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記した従来の方法においては、以下に述べるような各種の問題点があった。
【０００５】
破壊試験（破壊検査）の場合は、構造物ごとに供試体作製とその破壊試験を行うとすると、そのための時間、供試体作製の手間、費用がかかり、効率的ではない、という問題がある。また、破壊は、作製された供試体の形状、あるいはその寸法の影響が大きく、供試体の形状等が異なると、破壊時の挙動も異なってくる。このため、実際の構造物の場合に当てはめる場合には、破壊試験結果に人間の判断や考察等を加えることになる。このことから、実際の構造物の損傷の状況等を精度よく判定することは困難で、かつ熟練を要する、という問題もあった。
【０００６】
また、非破壊試験（非破壊検査）の場合は、構造物の内部で何らかの破壊が発生した事実、あるいは構造物の内部に何らかの損傷が存在する事実までは、検出できること多いが、その損傷の具体的な箇所、損傷の形状や寸法の明確な把握は困難であることが多い、という問題があった。
【０００７】
また、場所打ちコンクリート杭のような地下構造物は、地中に構築されるため、地震等の外力により地下構造物の内部で何らかの破壊が発生、又は何らかの損傷が存在する事実は、人間の目視による直接的な確認が非常に困難である。このため、構造物の検査は容易ではない、という問題があった。このような地下構造物の検査については、行った例はあるが、この場合には、場所打ちコンクリート杭等の地下構造物の周囲の掘り返し作業等が伴うため、多大な費用等がかかる、という問題もあった。
【０００８】
出願人らは、場所打ちコンクリート杭等に地震等の大きな外力が作用したことを検知するための構造物外力検知装置として、プラスチックスのような可撓性材料からなり真水のような電気的に難導通性の第１液が封入された外側の第１容器と、ガラスのような脆性材料からなり塩水のような電気的に良導通性の第２液が封入され第１容器内に収容される第２容器を有し、杭等の外力検知箇所に配置される外力応答体と、一端が第１液の中に挿入される第１導体部材及び第２導体部材と、これら導体部材の他端に電気的に接続される電気導通検出器を備えたものを開発し、提案した（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
上記した構造物外力検知装置においては、杭等の構造物に、地震等の大きな外力が作用していない状態では、外力応答体の内部の脆性材料からなる第２容器は破断せず、内部の第２液（例えば塩水）は第１液（例えば真水）と混合しないから、第１導体部材及び第２導体部材の間は、電気的にはほぼ完全な不導通状態であり、電気導通検出器の計測結果は、電流であれば零アンペア、電圧であれば零ボルト、という状態が検出される。しかしながら、構造物外力検知装置のシステム全体として考えると、外力応答体に電気的に接続されるリード線である第１導体部材、第２導体部材のいずれかが、何らかの原因（例えば設置時の損傷など）により、すでに断線している場合がある。この場合にも、電気導通検出器の計測結果は、電流零アンペア、又は電圧零ボルトという状態が続くことになる。したがって、観測結果の値が常時零である、という計測システムは、「地震等の大きな外力が作用していない」のか、「システムのいずれかに断線がすでに発生している」のかを、区別することは、非常に困難である、という問題を抱えており、その解決が要請されている。
【特許文献１】特開平９−１０５６６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６２５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、地震等の外力による構造物の損傷の箇所等の検知が可能で、システムの断線をも区別し得る構造物外力検知装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る構造物外力検知器は、
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材を備え、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となること
を特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記可撓性材料は、合成樹脂材料を含むこと
を特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記外部容器は、円筒状又は多角形断面筒状に形成されること
を特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項４に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記脆性材料は、ガラス、又は陶磁材料、若しくはセラミックス系材料を含むこと
を特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項５に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体は、円筒状又は多角形断面筒状、又は円形棒状若しくは多角形棒状に形成されること
を特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項６に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、金属又は合金の薄膜を前記封入体の表面に接着することにより形成されること
を特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項７に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、導電性を有する導電物質を前記封入体の表面に薄膜状に蒸着することにより形成されること
を特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項８に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を前記封入体の表面に薄膜状に塗布したのちに乾燥することにより形成されること
を特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項９に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、前記封入体の一端である封入第１端が前記外部容器の内部の一端である容器第１端に取り付けられ、前記封入体導電膜は前記容器第１端付近に位置する前記第１電極から始まり前記封入第１端とは反対側の前記封入体の端である封入第２端の付近を経たのち前記容器第１端付近に位置する前記第２電極に至るループ状の電気的経路を構成すること
を特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１０に係る構造物外力検知器は、
請求項９記載の構造物外力検知器において、
前記ループ状の電気的経路は、前記封入第１端からはじまり前記封入第２端の付近を経たのち前記封入第１端の付近へ至る略Ｕ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１１に係る構造物外力検知器は、
請求項１０記載の構造物外力検知器において、
前記ループ状の電気的経路は、前記封入第２端からはじまり前記封入第１端の付近を経たのち前記封入第２端の付近へ至る略逆Ｕ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１２に係る構造物外力検知器は、
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、前記封入体の一端である封入第１端が前記外部容器の内部のいずれかの一端又は両端に取り付けられ、前記封入体導電膜は前記容器第１端付近に位置する前記第１電極から始まり前記封入第１端とは反対側の前記封入体の端である封入第２端付近に位置する前記第２電極に至る線状の電気的経路を構成すること
を特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１３に係る構造物外力検知器は、
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記第１電極と前記第２電極を略直線状に結ぶこと
を特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１４に係る構造物外力検知器は、
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記封入第１端からはじまり前記封入第２端の付近を経たのち前記封入第１端の付近を経て前記封入第２端の付近へ至る略Ｓ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする。
【００２５】
また、本発明の請求項１５に係る構造物外力検知器は、
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記封入第２端からはじまり前記封入第１端の付近を経たのち前記封入第２端の付近を経て前記封入第１端の付近へ至る略Ｎ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項１６に係る構造物外力検知器は、
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記第１電極と前記第２電極を略螺旋状に結ぶこと
を特徴とする。
【００２７】
また、本発明の請求項１７に係る構造物外力検知装置は、
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材と、
前記第１導体部材の他端と前記第２導体部材の他端に取り付けられるとともに電気的導通又は電気的不導通を検出する電気状態検出手段を備え、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となったことが前記第１導体部材及び前記第２導体部材を経て前記電気状態検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする。
【００２８】
また、本発明の請求項１８に係る構造物外力検知装置は、
請求項１７記載の構造物外力検知装置において、
前記電気状態検出手段は、電流計又は電圧計若しくは電気抵抗計を有すること
を特徴とする。
【００２９】
また、本発明の請求項１９に係る構造物の外力検知方法は、
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材と、
前記第１導体部材の他端と前記第２導体部材の他端に取り付けられるとともに電気的導通又は電気的不導通を検出する電気状態検出手段を用い、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となったことが前記第１導体部材及び前記第２導体部材を経て前記電気状態検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る構造物外力検知器、構造物外力検知装置、及び構造物の外力検知方法によれば、可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、導電体からなり一端が封入体導電膜の一端である第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、導電体からなり一端が封入体導電膜の他端である第２電極に電気的に接続される第２導体部材を備えるように構成したので、構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、封入体が破損することにより封入体導電膜が破断し、第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となることにより判別することができる、という利点を有している。また、本発明に係る構造物外力検知器、構造物外力検知装置、及び構造物の外力検知方法によれば、常時の測定値は零ではなく、地震等の大きな外力が発生して封入体導電膜が破断した場合に測定値が零になるため、システムのいずれかの断線を容易に区別することができる、という利点も有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に説明する実施例は、可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、導電体からなり一端が封入体導電膜の一端である第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、導電体からなり一端が封入体導電膜の他端である第２電極に電気的に接続される第２導体部材を備えるように構成したものであり、構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、封入体が破損することにより封入体導電膜が破断し、第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となることにより判別することができるうえ、常時の測定値は零ではなく、地震等の大きな外力が発生して封入体導電膜が破断した場合に測定値が零になるため、システムのいずれかの断線を容易に区別することができ、本発明を実現するための構成として最良の形態である。
【実施例１】
【００３２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施例である構造物損傷検出システムの構成を示す図である。また、図２は、図１に示す構造物損傷検出システムにおける外力応答部材の設置状態を示す図である。また、図３は、図１及び図２に示す構造物損傷検出システムにおける外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図である。また、図４は、図１に示す構造物損傷検出システムにおける外力検出・送信部のさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１（Ａ）に示すように、この構造物損傷検出システム１０１は、鉄道線路３００を支持する高架橋２００の基礎である場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部に設置されている外力応答部材１と、電気的接続部材２と、外力検出・送信部４と、通信ケーブル５と、構造物管理部６を備えて構成されている。
【００３４】
図２に示すように、外力応答部材１は、場所打ちコンクリート杭２０３内の鉄筋カゴ２０５を構成する鉛直方向の主鉄筋２０６に取り付けられている。また、図１及び図２に示すように、電気的接続部材２は、その一部が場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部や、高架橋２００のフーチング２０２等の内部に設置され、その残部が高架橋２００の外部に配置されている。
【００３５】
また、図３に示すように、電気的接続部材２は、その内部に第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂを有している。また、図示はしていないが、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂの外側は、電気の不導体、例えば合成樹脂材料又はゴム系材料等からなる絶縁部材によって被覆された構造となっている。また、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂは、電気の導体（導電体）、例えば銅（Ｃｕ）、銅合金等により形成された線状部材である。
【００３６】
図４に示すように、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂの一端は、外力応答部材１に接続され、また、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂの他端は、図１（Ａ）及び図４に示すように、外力検出・送信部４の電気導通検出器４１（後述）に接続されている。また、外力検出・送信部４と構造物管理部６は、通信ケーブル５によって接続されている。なお、外力応答部材１と、電気的接続部材２の一部は、場所打ちコンクリート杭２０３やフーチング２０２のコンクリート打設前に所定箇所に配置され、コンクリート中に埋設されて設置される。
【００３７】
次に、上記した外力応答部材１のさらに詳細な構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、図１及び図２に示す構造物損傷検出システム１０１における外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図であり、図３（Ａ）は全体構成を示す縦断面図を示している。
【００３８】
図３（Ａ）に示すように、外力応答部材１は、外部容器１１と、封入体１２を有して構成されている。
【００３９】
外部容器１１は、プラスチックス（合成樹脂）系材料やゴム系材料などの可撓性を有する材料（以下、「可撓性材料」という。）からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。また、外部容器１１の下端と上端は、それぞれ厚い円板状の部材により閉塞されており、後述する封入体１２が、ガタつくことなく保持されるようになっている。また、図示はしていないが、外部容器１１の略円筒状の外側部には、外側部を環状に取り巻く溝状の凹部などが複数形成されている。これらの複数の環状凹部等により、場所打ちコンクリート杭２０３の内部に埋設される外力応答部材１の表面部に凹凸が形成され、コンクリートに対する外力応答部材１の付着性を向上させ、杭内の応力が外力応答部材１に伝達される性能を向上させる効果を有している。なお、外部容器１１の上端となる肉厚円板には、第１導体部材２２ａ及び第２導体部材２２ｂを挿通するための挿通孔が開設されている。この外部容器１１の内部の中空状の容器内空間１１ａの中には、封入体１２が収容されている。
【００４０】
外部容器１１を形成するためのプラスチックス系材料としては、いわゆる合成樹脂材料のほか、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：繊維強化プラスチックス）等のプラスチックを用いた複合材料を含む。また、ゴム系材料としては、天然ゴム、人造ゴムのほか、ゴムを用いた複合材料も含む。
【００４１】
また、封入体１２は、ガラス系材料や陶磁材料やセラミックス系材料などの脆性を有する材料（以下、「脆性材料」という。）からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。また、封入体１２の上端は、円板状の部材により閉塞されている。封入体１２の上端の円板状部材の外表面１２ｃは、円形状になっている。また、封入体１２の下端は、半球状の部材により閉塞されている。この封入体１２の内部の空間１２ｂには、空気が封入されている。
【００４２】
封入体１２を形成するためのガラス系材料としては、いわゆるガラスのほか、ガラスを用いた複合材料を含む。また、陶磁材料としては、陶器、磁器のほか、これらを用いた複合材料を含む。また、セラミックス系材料としては、いわゆるセラミックスのほか、これらを用いた複合材料も含む。
【００４３】
図３（Ｂ）は、封入体１２の外側表面１２ａと、上端外表面１２ｃを、展開図の形式で図示したものである。図３（Ｂ）に示すように、封入体１２の外側表面１２ａと上端外表面１２ｃには、封入体導電膜１３が形成されている。この封入体導電膜１３は、薄膜状の導電体からなり、封入体１２の外部の表面１２ａ及び１２ｃに、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ及び１３ｇ及び１３ｈと、第２電極接続部１３ｂ及び１３ｉ及び１３ｋと、第１電極側回路部１３ｃと、第２電極側回路部１３ｄと、底部回路部１３ｅを有して構成されている。これらの封入体導電膜１３の電気的経路のうち、第１電極接続部１３ｈと第２電極接続部１３ｋは、略円形状となっている。また、底部回路部１３ｅは、封入体１２の底部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの回路部は、細い線状の導電膜となっている。その中で、第１電極側回路部１３ｃは、線状の導電膜が略「Ｓ」字状の図形を描くように配置されている。
【００４４】
また、第１電極接続部１３ｈは、第１電極接続部１３ｇに電気的に接続し、第１電極接続部１３ｇは、第１電極接続部１３ａに電気的に接続し、第１電極接続部１３ａは、第１電極側回路部１３ｃに電気的に接続し、第１電極側回路部１３ｃは、底部回路部１３ｅに電気的に接続し、底部回路部１３ｅは、第２電極側回路部１３ｄに電気的に接続し、第２電極側回路部１３ｄは、第２電極接続部１３ｂに電気的に接続し、第２電極接続部１３ｂは、第２電極接続部１３ｉに電気的に接続し、第２電極接続部１３ｉは、第２電極接続部１３ｋに電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ｈから第２電極接続部１３ｋまでは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。
【００４５】
上記した封入体導電膜１３は、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を、封入体１２の外表面１２ａと１２ｃに薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。導電塗料は、塗膜形成ポリマー（絶縁体）の中に、導電性フィラーを分散させたものである。導電性フィラーとしては、金属又は金属酸化物の微粉末（以下、「金属系微粉末」という。）と、導電性カーボンブラック（グラファイト）微粉末が使用可能である。金属系微粉末としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸化スズ、酸化アンチモンなどの微粒子が使用可能である。また、塗料としてのバインダーとしては、「常温乾燥形導電塗料」では、熱可塑性アクリル樹脂、ビニル樹脂、ゴム系バインダーなどが用いられ、「焼き付け形導電塗料」では、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂などが用いられ、２液形ウレタンなども用いられる。
【００４６】
図３（Ａ）に示すように、上記した第１導体部材２２ａは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第１電極２３ａは、封入体１２の上端円板の表面１２ｃに密接する。この箇所には、図３（Ｂ）に示すように、円板状の導電膜である第１電極接続部１３ｈが配設されているから、第１電極２３ａは、第１電極接続部１３ｈに電気的に接続する。また、同様に、第２導体部材２２ｂは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第２電極２３ｂは、封入体１２の上端円板の表面１２ｃに密接する。この箇所には、図３（Ｂ）に示すように、円板状の導電膜である第２電極接続部１３ｋが配設されているから、第２電極２３ｂは、第２電極接続部１３ｋに電気的に接続する。
【００４７】
次に、上記した場所打ちコンクリート杭２０３に、大きな外力、例えば地震動による力が作用し、場所打ちコンクリート杭２０３の内部にき裂等の損傷が発生した場合を例にとって、この第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の詳細な構成とその作用を説明する。
【００４８】
上記のように、場所打ちコンクリート杭２０３の内部にき裂等の損傷が発生するような大きな外力が場所打ちコンクリート杭２０３に作用すると、そのコンクリートの内部のいずれかの箇所に埋設されている外力応答部材１の外部容器１１は、可撓性材料により形成されているため、例えば、弓状に曲がるように変形する。一方、外部容器１１の内部に収容されている封入体１２は、脆性材料で形成されているため、ある程度以上の変形には耐えられず、破断（破損）する。この結果、封入体１２の外部表面に形成されていた封入体導電膜１３は、いずれかの箇所で破断（切断）される。
【００４９】
図４は、図１に示す構造物損傷検出システム１０１における外力検出・送信部４のさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【００５０】
図４に示すように、外力検出・送信部４は、きょう体４０と、電気導通検出器４１と、増幅器４２と、Ａ／Ｄコンバータ４３と、入出力インタフェース４４ａ及び４４ｂと、ＣＰＵ４５と、ＲＯＭ４６と、ＲＡＭ４７と、送信機４９を有して構成されている。また、きょう体４０は、例えば、図１（Ａ）及び図２に示すように、高架橋２００の柱２０１に取り付けられている。
【００５１】
電気導通検出器４１は、図示はしていないが、直流電源と電流計を有しており、直流電源の一方の電極（例えば陽極）に第１導体部材２２ａが電気的に接続され、直流電源の他方の電極（例えば陰極）に電流計の一方の端子が電気的に接続され、電流計の他方の端子に第２導体部材２２ｂが電気的に接続されている。
【００５２】
このような構成により、外力応答部材１に外力が作用して封入体１２が破断し、封入体１２の外部表面の導電膜１３が１箇所でも切断されると、図４の第１導体部材２２ａと第２導体部材２２ｂを流れていた電流ｉが流れなくなる。
【００５３】
この電流ｉは、電気導通検出器４１内の例えば電流計（図示せず）によって検出される。電流ｉが検出されると、電気導通検出器４１は、電流を検出したことを電気信号（例えば電流）として出力する。電気導通検出器４１から出力された電流は、増幅器４２により増幅される。増幅後の電流は、Ａ／Ｄコンバータ４３により、アナログ量からディジタル量に変換され、入出力インタフェース４４ａを経てＣＰＵ４５に送られる。
【００５４】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）４５は、図示はしていないが、ＣＰＵ４５の内部での電流（信号）の授受を行うための信号線である内部バスを有しており、この内部バスに、演算部と、レジスタと、クロック生成部と、命令処理部等が接続され、各種データに対して、四則演算（加算、減算、乗算、及び除算）を行い、又は論理演算（論理積、論理和、否定、排他的論理和など）を行い、又はデータ比較、若しくはデータシフトなどの処理を実行し、制御を行う。
【００５５】
ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：読出し専用メモリ）４６は、ＣＰＵ４５を制御するための制御プログラムや、ＣＰＵ４５が用いる各種データ等を格納している部分である。ＲＯＭとしては、半導体チップにより構成されるものと、ハードディスク装置等が用いられる。ハードディスク装置は、図示はしていないが、その内部に、円盤状の磁気ディスクを有しており、この磁気ディスクをディスク駆動機構により回転駆動し、磁気ヘッドをヘッド駆動機構によって磁気ディスクの任意位置に移動させ、磁気ディスク表面の磁性膜を磁気ヘッドからの書込電流によって磁化することによりデータを記録し、磁化された磁性膜の上を磁気ヘッドが移動する際に磁気ヘッドのコイル等に流れる電流を検出することにより記録データを読み出す装置である。
【００５６】
上記した制御プログラムは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等のＣＰＵ４５の基本ソフトウェアのほか、各種の処理や分析演算等をＣＰＵ４５に実行させるための命令等の処理手順が、所定のプログラム用言語で記述された文字や記号の集合である。
【００５７】
また、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：随時書込み読出しメモリ）４７は、ＣＰＵ４５により演算された途中のデータ等を一時記憶する部分である。ＲＡＭは、半導体チップにより構成されるものが主である。
【００５８】
上記のような構成により、ＣＰＵ４５は、電気導通検出器４１からの電気信号を検出すると、「電気伝導性を示した外力応答部材１の箇所の杭コンクリートに損傷が発生した」と判断し、「杭に損傷発生」を表現するフラグ等のデータに、杭の位置等を特定するための情報（例えば、杭の位置の位置座標等のデータ）を付加してディジタル出力信号を生成する。
【００５９】
ＣＰＵ４５によって生成されたディジタル電気信号は、入出力インタフェース４４ｂを経て送信機４９に送られる。送信機４９は、ディジタル電気信号をそのまま、または他の信号形態（例えば光信号）に変換し、通信ケーブル５によって構造物管理部６へ送信する。通信ケーブル５としては、電流を導通させる導線、光ファイバー等が用いられる。
【００６０】
構造物管理部６は、図１（Ａ）に示すような構成を有している。すなわち、構造物管理部６は、ある鉄道線区（例えば、「山手線」や「埼京線」等。）の鉄道線路に関連する構造物を統括して管理する施設であり、中央コンピュータ６１と、構造物状態表示盤６２と、記憶・出力装置６３を有して構成されている。
【００６１】
中央コンピュータ６１には、この線区の各構造物、例えば高架橋の各杭の外力検出・送信部からの通信ケーブル５ａ〜５ｄなどが接続しており、その構造物からのデータが集中するようになっている。構造物状態表示盤６２は、図１（Ｂ）に示すように、表示パネル部６２ａと、操作卓６２ｂを有している。表示パネル部６２ａには、この線区全体が表示され、杭等の構造物がランプ等によって表現されている。このような構成により、損傷が発生した箇所は、図１（Ｂ）において６２ｃで図示されるように、操作者（構造物管理者）が視認できる状態、例えばランプの点灯や点滅の状態となる。記憶・出力装置６３は、損傷の履歴等を記録媒体に記憶させたり、印字等を行う装置である。
【００６２】
上記した第１実施例の構造物損傷検出システム１０１によれば、以下のような利点がある。
【００６３】
ａ）鉄道の構造物等に大きな外力（例えば地震動等）が付加されて損傷が発生した場合に、損傷した部分の位置等を、容易に、かつリアルタイムで検出することができる。
【００６４】
ｂ）杭等の地下構造物のように、地盤Ｇの内部に構築されているため、そのままでは目視が不可能な箇所の損傷についても、支障なく検出することができる。
【００６５】
ｃ）鉄道や道路のように、線状に長い範囲にわたる施設において、各構造物の損傷の有無を集中的に監視することができる。
【００６６】
ｄ）電気導通検出器４１の常時の測定値は零ではなく、地震等の大きな外力が発生して封入体導電膜１３が破断した場合にのみ測定値が零になるため、システムのいずれかの箇所に断線がある場合を容易に区別することができる。
【００６７】
上記した第１実施例において、構造物損傷検出システム１０１は、特許請求の範囲における構造物外力検知装置に相当している。また、外力応答部材１は、特許請求の範囲における外力応答手段に相当している。また、外力検出・送信部４の電気導通検出器４１とＣＰＵ４５は、特許請求の範囲における電気状態検出手段に相当している。また、第１実施例において、構造物損傷検出システム１０１の部分である外力応答部材１と、第１導体部材２２ａと、第２導体部材２２ｂは、特許請求の範囲における構造物外力検知器を構成している。
【００６８】
なお、上記した封入体１２の破断強度を調整して所定強度値に設定することにより、電流ｉの停止が生じた場合には、ＣＰＵ４５が、「場所打ちコンクリート杭２０３の当該外力応答部材設置箇所に所定外力値が付加された」と定量的に算定し、その旨を構造物管理部６に送信するように構成することもできる。
【００６９】
また、外力応答部材１の配置状態を適宜に工夫することにより、例えば、杭２０３における鉛直方向の高さ位置が異なる複数の位置に外力応答部材１を配置したり、杭の中心付近とその周囲の異なる位置に外力応答部材１を配置することにより、杭２０３の内部の損傷状態から逆算することにより、ＣＰＵ４５が、杭２０３に作用した所定外力値を定量的に算定することも可能である。
【００７０】
図３（Ｃ）は、封入体１２の外側表面１２ａと、上端外表面１２ｃに形成される封入体導電膜の他の例を、展開図の形式で図示したものである。この場合には、図３（Ｃ）に示すように、封入体１２の外側表面１２ａと上端外表面１２ｃには、封入体導電膜１３Ａが形成されている。この封入体導電膜１３Ａは、導電塗料で形成された薄膜状の導電体からなり、封入体１２の外部の表面１２ａ及び１２ｃに、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ１及び１３ｇ１と、第２電極接続部１３ｂ１及び１３ｉ１と、第１電極側回路部１３ｃ１と、第２電極側回路部１３ｄ１と、底部回路部１３ｅ１を有して構成されている。これらの封入体導電膜１３Ａの電気的経路のうち、第１電極接続部１３ｇ１と第２電極接続部１３ｉ１は、略舌状となっている。また、底部回路部１３ｅ１は、封入体１２の底部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの回路部は、帯状の導電膜となっている。
【００７１】
また、第１電極接続部１３ｇ１は、第１電極接続部１３ａ１に電気的に接続し、第１電極接続部１３ａ１は、第１電極側回路部１３ｃ１に電気的に接続し、第１電極側回路部１３ｃ１は、底部回路部１３ｅ１に電気的に接続し、底部回路部１３ｅ１は、第２電極側回路部１３ｄ１に電気的に接続し、第２電極側回路部１３ｄ１は、第２電極接続部１３ｂ１に電気的に接続し、第２電極接続部１３ｂ１は、第２電極接続部１３ｉ１に電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ｇ１から第２電極接続部１３ｉ１までは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。
【００７２】
上記した封入体導電膜１３Ａは、上記した導電塗料を、封入体１２の外表面１２ａと１２ｃに薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。
【００７３】
図３（Ａ）に示すように、上記した第１導体部材２２ａは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第１電極２３ａは、封入体１２の上端円板の表面１２ｃに密接する。この箇所には、図３（Ｃ）に示すように、舌状の導電膜である第１電極接続部１３ｇ１が配設されているから、第１電極２３ａは、第１電極接続部１３ｇ１に電気的に接続する。また、同様に、第２導体部材２２ｂは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第２電極２３ｂは、封入体１２の上端円板の表面１２ｃに密接する。この箇所には、図３（Ｃ）に示すように、舌状の導電膜である第２電極接続部１３ｉ１が配設されているから、第２電極２３ｂは、第２電極接続部１３ｉ１に電気的に接続する。
【００７４】
図３（Ｃ）に示す封入体導電膜１３Ａが設けられた封入体を有する第１実施例の構造物損傷検出システムによっても、上記した第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の場合と同様な作用が行われ、同様な利点がある。
【実施例２】
【００７５】
本発明は、上記した第１実施例以外の構成によっても実現可能である。次に、本発明の第２実施例について、図面を参照しながら説明する。図５は、本発明の第２実施例である構造物損傷検出システムの構成を示す図である。また、図６は、図５に示す構造物損傷検出システムにおける構造物内挿入部材のさらに詳細な構成を示す断面図である。
【００７６】
図５に示すように、第２実施例の構造物損傷検出システム１０２は、鉄道線路３００を支持する高架橋２００の基礎である場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部に設置された構造物内挿入部材３と、この構造物内挿入部材３の内部に設置されている外力応答部材１Ａと、接続部材２と、外力検出・送信部４と、通信ケーブル５と、構造物管理部６を備えて構成されている。
【００７７】
この第２実施例の構造物損傷検出システム１０２が、第１実施例の構造物損傷検出システム１０１と異なる点は、場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部に外部から構造物内挿入部材３が挿入され、この構造物内挿入部材３の内部に外力応答部材１Ａが配置されている点である。したがって、第２実施例の構造物損傷検出システム１０２は、すでに構築されている場所打ちコンクリート杭２０３の内部に、後から外力応答部材１Ａを設置する場合に好適である。なお、接続部材２と、外力検出・送信部４と、通信ケーブル５と、構造物管理部６の構成と作用については、第１実施例の場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００７８】
次に、第２実施例の場合の、構造物内挿入部材３と、外力応答部材１Ａの設置方法について、図５及び図６を参照しつつ詳細に説明する。
【００７９】
まず、削孔機等（図示せず）により、地上から場所打ちコンクリート杭２０３に向けて、削孔を行い、円柱状の挿入孔２０４を形成する。次に、挿入孔２０４の中に挿入管３１を挿入する。挿入管３１は、プラスチックス系材料やゴム系材料などの可撓性を有する可撓性材料からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。これは、場所打ちコンクリート杭２０３に大きな外力が付加されても、挿入管３１を形成する材料の強度や剛性が大きいと、挿入管３１の内部の外力応答部材１Ａに作用する力が減殺され、外力応答部材１Ａ内部の封入体１２が破断せず、封入体導電膜１３が切断されない場合があるからである。
【００８０】
また、挿入管３１の外径は挿入孔２０４の内径よりもわずかに小さい値に設定されている。この場合、挿入孔２０４と挿入管３１とを接着剤等により接着すれば、挿入孔２０４と挿入管３１との間で「滑り」が生じることが防止され、場所打ちコンクリート杭２０３に加わった外力に応じた変形が支障なく挿入管３１に作用する。
【００８１】
次に、挿入管３１の内部における外力応答部材１Ａの位置を所定箇所に設定するため、挿入管３１の内部の空洞部に、位置決め部材３２ａを挿入し、先端までの長さがあらかじめ計測された所定長さの棒状の定規部材等（図示せず）によって背後から押し込む等の方法で所定箇所まで挿入し、その後、接着剤等により挿入管３１の内部に固定する。位置決め部材３２ａは、挿入管３１の強度や剛性をあまり増加させない材料、例えば、発泡性合成樹脂材料などが用いられる。
【００８２】
次に、外力応答部材１Ａを地上の外部から挿入管３１内に挿入し、棒状部材等（図示せず）により背後から押し込むことにより、あらかじめ位置決め部材３２ａが設置された箇所まで移動させる。その後、接着剤等により、外力応答部材１Ａを挿入管３１の内部に固定する。次に、挿入管３１内の外力応答部材１Ａの背後に、上記と同様にして、他の位置決め部材３２ｂを挿入する。この場合、外力応答部材１Ａの外表面には、外力応答部材１に設けられていたような環状凹部（１１ｅ）は設けられていない。これは、第２実施例においては、外力応答部材１Ａの外表面には、杭のコンクリートとの付着性は必要ないからである。なお、外力応答部材１Ａの背後（地上に近い方）の位置決め部材３２ｂについては、後述するように、現存の外力応答部材を引き抜いて新たな外力応答部材と交換し、再度挿入する作業が予想されるため、接着剤等による挿入管３１への固定は行わない。これにより、外力応答部材１Ａが挿入管３１の内部の所定箇所に位置決めされて設置される。
【００８３】
第２実施例の構造物損傷検出システム１０２によれば、上記した第１実施例の場合と同様の利点に加え、以下のような利点がある。
【００８４】
ｅ）すでに構築された構造物の内部に、外部（例えば地上）から外力応答部材１Ａを設置し、その後に構造物に大きな外力（例えば地震動等）が付加されて損傷が発生した場合に、損傷した部分の位置等を、容易に、かつリアルタイムで検出することができる。
【００８５】
ｆ）外力応答部材１Ａが一度地震を経験して、封入体導電膜１３の切断（破断）が済んでしまった場合や、外力応答部材１Ａの設置後に外力が作用せずに長期間が経過し外力応答部材１Ａ内の物質（例えば導電塗料膜）の性能劣化が予想される場合などに、外力応答部材１Ａの新品との交換を容易に行うことが可能である。
【００８６】
なお、挿入管３１内の既存の外力応答部材１Ａを新品と交換する時には、既存の外力応答部材１Ａに取り付けられている接続部材２を引っ張って地上まで引き上げることになる。このため、電気的接続部材２のうち、第１導体部材２２ａと第２導体部材２２ｂの外側に配置される絶縁部材としては、アラミド樹脂（例えばケブラー繊維）等の引張り強度の高い材料を用いることが望ましい。
【００８７】
また、挿入管３１の内部の空洞は、外力、変形、挿入管自体の経年変化等により、当初の大きさよりも縮小する可能性がある。このように、挿入管３１の内部の空洞が縮小すると、電気的接続部材２の絶縁部材を引っ張っても、外力応答部材１Ａを外部に引き出すことができなくなるおそれがある。このため、図６に示すように、挿入管３１の内部空洞に、内部空洞保持部材３３を挿入し、内部空洞のつぶれを防止する。
【００８８】
内部空洞保持部材３３の材料としては、プラスチックス系材料やゴム系材料などの可撓性を有する可撓性材料が望ましい。また、挿入管３１内の既存の外力応答部材１Ａを新品と交換する時には、まず内部空洞保持部材３３を引き出す必要があるから、内部空洞保持部材３３と挿入管３１との間の摩擦は小さいことが望ましい。このため、挿入管３１と内部空洞保持部材３３との間には、油脂やグリース等の潤滑材を配置するとよい。
【００８９】
上記した第２実施例において、構造物損傷検出システム１０２は、特許請求の範囲における構造物外力検知装置に相当している。
【実施例３】
【００９０】
本発明は、上記した第１、２実施例以外の構成によっても実現可能である。次に、本発明の第３実施例について、図面を参照しながら説明する。図７は、本発明の第３実施例である構造物損傷検出システム１０３における外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図であり、図７（Ａ）は全体構成を示す縦断面図を示している。
【００９１】
図７（Ａ）に示すように、外力応答部材１Ｂは、外部容器１１Ｂと、封入体１２Ｂを有して構成されている。
【００９２】
図７と図３を比較するとよくわかるが、本発明の第３実施例である構造物損傷検出システム１０３における外力応答部材１Ｂが、本発明の第１実施例である構造物損傷検出システム１０１における外力応答部材１と異なる点は、外力応答部材に電気的に接続する電極（例えば２３ａ１と２３ｂ１）が、封入体（例えば１２Ｂ）の２つの端部（例えば図７（Ａ）における上端と下端）のそれぞれに配設されている点である。これに対し、本発明の第１実施例である構造物損傷検出システム１０１における外力応答部材１においては、外力応答部材に電気的に接続する電極（例えば２３ａと２３ｂ）の両方ともが、封入体（例えば１２）の２つの端部（例えば図３（Ａ）における上端と下端）のうちの片方（例えば図３（Ａ）における上端）に配設されている。
【００９３】
その他の構成要素の構成及び作用については、本発明の第３実施例である構造物損傷検出システム１０３における外力応答部材１Ｂは、本発明の第１実施例である構造物損傷検出システム１０１における外力応答部材１と、ほぼ同様である。
【００９４】
外部容器１１Ｂは、プラスチックス（合成樹脂）系材料やゴム系材料などの可撓性を有する材料（以下、「可撓性材料」という。）からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。また、外部容器１１Ｂの下端と上端は、それぞれ厚い円板状の部材により閉塞されており、後述する封入体１２Ｂが、ガタつくことなく保持されるようになっている。また、図示はしていないが、外部容器１１Ｂの略円筒状の外側部には、外側部を環状に取り巻く溝状の凹部などが複数形成されている。これらの複数の環状凹部等により、場所打ちコンクリート杭２０３の内部に埋設される外力応答部材１Ｂの表面部に凹凸が形成され、コンクリートに対する外力応答部材１Ｂの付着性を向上させ、杭内の応力が外力応答部材１Ｂに伝達される性能を向上させる効果を有している。なお、外部容器１１Ｂの上端となる肉厚円板には、第１導体部材２２ａを挿通するための挿通孔が開設されている。また、外部容器１１Ｂの下端となる肉厚円板には、第２導体部材２２ｂを挿通するための挿通孔が開設されている。この外部容器１１Ｂの内部の中空状の容器内空間１１ａ１の中には、封入体１２Ｂが収容されている。
【００９５】
外部容器１１Ｂを形成するためのプラスチックス系材料としては、いわゆる合成樹脂材料のほか、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：繊維強化プラスチックス）等のプラスチックを用いた複合材料を含む。また、ゴム系材料としては、天然ゴム、人造ゴムのほか、ゴムを用いた複合材料も含む。
【００９６】
また、封入体１２Ｂは、ガラス系材料や陶磁材料やセラミックス系材料などの脆性を有する材料（以下、「脆性材料」という。）からなり、内部が中空状となった円筒形状に形成されている。また、封入体１２Ｂの上端は、円板状の部材により閉塞されている。封入体１２Ｂの上端の円板状部材の外表面は、円形状になっている。また、封入体１２Ｂの下端は、円板状の部材により閉塞されている。封入体１２Ｂの下端の円板状部材の外表面は、円形状になっている。この封入体１２Ｂの内部の空間１２ｂ１には、空気が封入されている。
【００９７】
封入体１２Ｂを形成するためのガラス系材料としては、いわゆるガラスのほか、ガラスを用いた複合材料を含む。また、陶磁材料としては、陶器、磁器のほか、これらを用いた複合材料を含む。また、セラミックス系材料としては、いわゆるセラミックスのほか、これらを用いた複合材料も含む。
【００９８】
図７（Ｂ）は、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１を、展開図の形式で図示したものである。封入体１２Ｂの上端の円板状部材の円形の外表面と、封入体１２Ｂの下端の円板状部材の円形の外表面については、図示は省略されている。図７（Ｂ）に示すように、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１には、封入体導電膜１３Ｂが形成されている。この封入体導電膜１３Ｂは、薄膜状の導電体からなり、封入体１２Ｂの外部の表面１２ａ１に、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ２と、第２電極接続部１３ｂ２と、両極接続回路部１３ｆ１を有して構成されている。これらの封入体導電膜１３Ｂの電気的経路のうち、第１電極接続部１３ａ２は、封入体１２Ｂの上端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。また、第２電極接続部１３ｂ２は、封入体１２Ｂの下端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの両極接続回路部１３ｆ１は、細い線状の導電膜、すなわち、線状の導電膜が略「Ｓ」字状の図形を描くように配置されている。また、図示はしていないが、封入体１２Ｂの上端の円板状部材の円形の外表面と、封入体１２Ｂの下端の円板状部材の円形の外表面には、全面に略円形状の導電膜が配置されている。
【００９９】
また、第１電極接続部１３ａ２は、両極接続回路部１３ｆ１に電気的に接続し、両極接続回路部１３ｆ１は、第２電極接続部１３ｂ２に電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ａ２から第２電極接続部１３ｂ２までは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。
【０１００】
上記した封入体導電膜１３Ｂは、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を、封入体１２Ｂの外部表面１２ａ１等に薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。導電塗料としては、上記した第１実施例の場合と同様の物質が用いられる。
【０１０１】
図７（Ａ）に示すように、上記した第１導体部材２２ａは、外部容器１１の上端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第１電極２３ａ１は、封入体１２Ｂの上端円板の表面に密接する。この箇所には、図示はしていないが、全面に円板状の導電膜が配設されており、この円板状の導電膜（図示せず）は、封入体１２Ｂの上端の帯状の第１電極接続部１３ａ２に電気的に接続しているから、第１電極２３ａ１は、第１電極接続部１３ａ２に電気的に接続する。また、同様に、第２導体部材２２ｂは、外部容器１１の下端となる肉厚円板に開設された挿通孔により、肉厚円板を挿通し、その先端である円板状の第２電極２３ｂ１は、封入体１２Ｂの下端円板の表面に密接する。この箇所には、図示はしていないが、全面に円板状の導電膜が配設されており、この円板状の導電膜（図示せず）は、封入体１２Ｂの下端の帯状の第２電極接続部１３ｂ２に電気的に接続しているから、第２電極２３ｂ１は、第２電極接続部１３ｂ２に電気的に接続する。
【０１０２】
このような構成により、場所打ちコンクリート杭２０３に、大きな外力、例えば地震動による力が作用し、場所打ちコンクリート杭２０３の内部にき裂等の損傷が発生した場合には、第３実施例の構造物損傷検出システム１０３の外力応答部材１Ｂは、第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の外力応答部材１と同様に、封入体１２Ｂの外部表面に形成されていた封入体導電膜１３Ｂは、いずれかの箇所で破断（切断）され、これを、外力検出・送信部４の電気導通検出器４１（例えば電流計）が、それまで流れていた電流ｉの停止として判別する。
【０１０３】
上記した第３実施例の構造物損傷検出システム１０３は、上記した第１実施例の場合と同様な利点を有している。
【０１０４】
上記した第３実施例において、構造物損傷検出システム１０３は、特許請求の範囲における構造物外力検知装置に相当している。また、外力応答部材１Ｂは、特許請求の範囲における外力応答手段に相当している。また、第３実施例において、構造物損傷検出システム１０３の部分である外力応答部材１Ｂと、第１導体部材２２ａと、第２導体部材２２ｂは、特許請求の範囲における構造物外力検知器を構成している。
【０１０５】
図７（Ｃ）は、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１に形成される封入体導電膜の他の例を、展開図の形式で図示したものである。この場合には、図７（Ｃ）に示すように、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１には、封入体導電膜１３Ｃが形成されている。この封入体導電膜１３Ｃは、導電塗料で形成された薄膜状の導電体からなり、封入体１２Ｂの外部の表面１２ａ１に、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ３と、両極接続部１３ｆ２と、第２電極接続部１３ｂ３を有して構成されている。これらの封入体導電膜１３Ｃの電気的経路のうち、第１電極接続部１３ａ３は、封入体１２Ｂの上端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。また、第２電極接続部１３ｂ３は、封入体１２Ｂの下端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの両極接続回路部１３ｆ２は、帯状の導電膜が封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１を略螺旋状に取り巻きながら第１電極接続部１３ａ３から第２電極接続部１３ｂ３に至る図形を描くように配置されている。また、図示はしていないが、封入体１２Ｂの上端の円板状部材の円形の外表面と、封入体１２Ｂの下端の円板状部材の円形の外表面には、全面に略円形状の導電膜が配置されている。
【０１０６】
また、第１電極接続部１３ａ３は、両極接続回路部１３ｆ２に電気的に接続し、両極接続回路部１３ｆ２は、第２電極接続部１３ｂ３に電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ａ３から第２電極接続部１３ｂ３までは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。図７（Ｃ）において、両極接続回路部１３ｆ２のうち、接続端Ｅ１は接続端Ｅ２に接続し、接続端Ｅ３は接続端Ｅ４に接続し、接続端Ｅ５は接続端Ｅ６に接続している。
【０１０７】
上記した封入体導電膜１３Ｃは、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を、封入体１２Ｂの外部表面１２ａ１等に薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。導電塗料としては、上記した第１実施例の場合と同様の物質が用いられる。
【０１０８】
図７（Ｃ）に示す封入体導電膜１３Ｃが設けられた封入体を有する第３実施例の構造物損傷検出システムによっても、上記した第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の場合と同様な作用が行われ、同様な利点がある。
【０１０９】
図７（Ｄ）は、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１に形成される封入体導電膜のさらに他の例を、展開図の形式で図示したものである。この場合には、図７（Ｄ）に示すように、封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１には、封入体導電膜１３Ｄが形成されている。この封入体導電膜１３Ｄは、導電塗料で形成された薄膜状の導電体からなり、封入体１２Ｂの外部の表面１２ａ１に、連続した電気的経路を構成している。すなわち、この電気的回路は、第１電極接続部１３ａ４と、両極接続部１３ｆ３と、第２電極接続部１３ｂ４を有して構成されている。これらの封入体導電膜１３Ｄの電気的経路のうち、第１電極接続部１３ａ４は、封入体１２Ｂの上端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。また、第２電極接続部１３ｂ４は、封入体１２Ｂの下端部の外周表面を取り巻くような帯状に形成されている。残りの両極接続回路部１３ｆ３は、帯状の導電膜が封入体１２Ｂの外側表面１２ａ１を略直線状に第１電極接続部１３ａ４から第２電極接続部１３ｂ４に至る図形を描くように配置されている。また、図示はしていないが、封入体１２Ｂの上端の円板状部材の円形の外表面と、封入体１２Ｂの下端の円板状部材の円形の外表面には、全面に略円形状の導電膜が配置されている。
【０１１０】
また、第１電極接続部１３ａ４は、両極接続回路部１３ｆ３に電気的に接続し、両極接続回路部１３ｆ３は、第２電極接続部１３ｂ４に電気的に接続している。したがって、第１電極接続部１３ａ４から第２電極接続部１３ｂ４までは、電気的には、１本の線状の直列回路を構成している。
【０１１１】
上記した封入体導電膜１３Ｄは、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を、封入体１２Ｂの外部表面１２ａ１等に薄膜状に塗布したのちに、乾燥することにより形成される。導電塗料としては、上記した第１実施例の場合と同様の物質が用いられる。
【０１１２】
図７（Ｄ）に示す封入体導電膜１３Ｄが設けられた封入体を有する第３実施例の構造物損傷検出システムによっても、上記した第１実施例の構造物損傷検出システム１０１の場合と同様な作用が行われ、同様な利点がある。
【０１１３】
なお、本発明は、上記した各実施例に限定されるものではない。上記各実施例は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１１４】
例えば、外力応答部材のうちの封入体の上端は、閉塞されなくてもよい。要は、封入体の表面に導電塗料の塗膜により形成された連続的な電気的経路の少なくとも一部が破断（切断）されればよいのである。
【０１１５】
また、上記した実施例においては、構造部材としてコンクリート構造物（例えば場所打ちコンクリート杭２０３、２０４）の内部の主鉄筋２０６を例に挙げて説明したが、本発明は、この例には限定されず、他の構成の構造部材、例えば、コンクリート構造物の内部に配置される略円柱状又は略円筒状態の鉄骨などであってもよい。
【０１１６】
また、外力を検出する対象である構造物は、場所打ちコンクリート杭に限定されず、他の基礎構造物、例えば既製コンクリート杭、フーチング、ケーソン基礎等であってもよい。あるいは基礎構造物以外の構造物、コンクリート構造物以外の構造物であってもよい。
【０１１７】
あるいは、外力応答部材（例えば外力応答部材１）の設置される構造部材（例えば主鉄筋２０６）の配置方向（例えば外力応答部材１の軸の方向）を適宜に調整することにより、軸方向応力、曲げ応力、せん断応力を検出することも可能である。
【０１１８】
また、外力応答部材（例えば外力応答部材１）は、可撓性を有する絶縁体からなる被覆部材によって被覆されてもよい。このように構成することにより、外力応答部材の損傷を防止することができる。可撓性を有する絶縁体としては、プラスチックス系材料と、ゴム系材料が含まれる。プラスチックス系材料としては、いわゆる合成樹脂材料のほか、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：繊維強化プラスチックス）等のプラスチックを用いた複合材料を含む。また、ゴム系材料としては、天然ゴム、人造ゴムのほか、ゴムを用いた複合材料も含む。
【０１１９】
また、外力応答部材（例えば外力応答部材１）が貼付される構造部材は、主鉄筋（２０６等）には限定されず、他の鉄筋（フープ鉄筋、配力鉄筋等）であってもよく、コンクリート構造物の鉄筋であれば、どの鉄筋であってもよい。
【０１２０】
また、電気検出手段としては、上記した電流計のかわりに、検流計、電圧計（電位計）を用いてもよい。要は、第１電極（例えば２３ａ）と第２電極（例えば２３ｂ）の間の連続的な電気的経路の少なくとも一部が破断（切断）されて、両者の間に電流が流れなくなったこと、あるいは、第１電極（例えば２３ａ）と第２電極（例えば２３ｂ）との間が電気的に不導通となったことを検出できる手段であれば、どのような構成のものであってもよいのである。
【０１２１】
また、外部容器（例えば１１）の外周に環状凹部を設けてもよい。例えば、外部容器の略円筒状の外側部に、外側部を環状に取り巻く溝状の凹部を複数形成しておけば、場所打ちコンクリート杭２０３の内部に埋設される外力応答部材１等の表面部に凹凸が形成され、コンクリートに対する外力応答部材１等の付着性を向上させ、杭内の応力が外力応答部材１等に伝達される性能を向上させる作用を発揮する。
【０１２２】
また、外部容器、封入体の形状は、上記した円筒形状には限定されず、他の形状、例えば、多角形断面筒状に形成されてもよい。また、破断する対象である封入体は、丸棒状（円形断面の棒状）、多角形断面の棒状に形成されてもよい。
【０１２３】
また、外部容器の外表面に形成される凹凸の形状は、環状凹部以外に、環状凸部、螺旋状の凸部又は凹部、多数のイボ状の凸部、多数の穴状の凹部等であってもよい。
【０１２４】
また、外部容器の可撓性の程度、封入体の脆性の程度は、適宜に設定可能である。これらの値をどのように設定するかにより、検出しようとする構造物の外力、損傷の程度を調整することができる。また、封入体の外径を外部容器の内径よりもわずかに小さく設定しておけば、小さい外力でも容易に封入体を破損させることができる。
【０１２５】
また、外力を検出する対象である構造物は、杭に限定されず、他の基礎構造物であってもよい。あるいは基礎構造物以外の構造物であってもよい。
【０１２６】
また、外力応答手段である外力応答部材の配置位置、配置状態は、上記した第１実施例の例、すなわち外力応答部材の長手方向が鉛直上下方向に平行となる状態には限定されない。外力応答部材の長手方向が鉛直上下方向に対して傾斜した状態、外力応答部材の長手方向が水平方向に平行となる状態、あるいは外力応答部材の長手方向が杭の断面における円の接線の方向となる状態などであってもよい。
【０１２７】
また、封入体導電膜は、導電塗料の塗布によること以外に、金属又は合金の薄膜を、封入体（例えば１２等）の外表面に、接着剤等によって接着することにより形成するようにしてもよい。
【０１２８】
また、封入体導電膜は、導電塗料の塗布によること以外に、導電性を有する導電物質（例えば、金属、合金、金属酸化物、炭素等）を、封入体（例えば１２等）の外表面に薄膜状に蒸着することにより形成するようにしてもよい。蒸着の方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の公知の技術が採用可能である。
【０１２９】
また、封入体導電膜は、封入体（例えば１２等）の外表面だけではなく、内側の表面（内表面）に形成するようにしてもよい。
【０１３０】
また、封入体導電膜は、封入体（例えば１２等）の一端である封入第１端（例えば上端）は、外部容器（例えば１１等）の内部の一端である容器第１端（例えば上端）に取り付けられ、封入体導電膜は、容器第１端付近に位置する第１電極（例えば２３ａ）から始まり、封入第１端とは反対側の封入体の端である封入第２端（例えば下端）の付近を経たのちに、容器第１端付近に位置する第２電極（例えば２３ｂ）に至るループ状の電気的経路を構成する第１実施例のようにしてもよい。この場合、ループ状の電気的経路には、封入第１端からはじまり封入第２端の付近を経たのち封入第１端の付近へ至る（戻る）略Ｕ字状の部分経路を一部に含むようにしてもよい。また、ループ状の電気的経路は、封入第２端からはじまり封入第１端の付近を経たのち封入第２端の付近へ至る略逆Ｕ字状の部分経路を一部に含むようにしてもよい。このようにすれば、経路が折り畳まれるため、地震等の大きな外力によって、封入体導電膜のいずれか一部が破断しやすくなる。
【０１３１】
また、封入体導電膜は、封入体（例えば１２等）の一端である封入第１端（例えば上端）が外部容器（例えば１１等）の内部のいずれかの一端又は両端に取り付けられ、封入体導電膜は容器第１端付近に位置する第１電極（例えば２３ａ）から始まり封入第１端とは反対側の封入体の端である封入第２端（例えば下端）付近に位置する第２電極（例えば２３ｂ）に至る線状の電気的経路を構成するようにしてもよい。
【０１３２】
また、封入体導電膜においては、線状の電気的経路は、第１電極と第２電極を略直線状に結ぶようにしてもよいし、線状の電気的経路は、封入第１端からはじまり封入第２端の付近を経たのち封入第１端の付近を経て封入第２端の付近へ至る略Ｓ字状の部分経路を一部に含むようにしてもよい。あるいは、線状の電気的経路は、封入第２端からはじまり封入第１端の付近を経たのち封入第２端の付近を経て封入第１端の付近へ至る略Ｎ字状の部分経路を一部に含むようにしてもよい。このようにすれば、経路が折り畳まれるため、地震等の大きな外力によって、封入体導電膜のいずれか一部が破断しやすくなる。あるいは、線状の電気的経路は、第１電極と第２電極を略螺旋状に結ぶようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明は、構造物や建築物の施工を行う土木・建築業、構造物や建築物の保守を行う保守サービス業、構造物や建築物の外力の計測等を行う計測サービス業、構造物を用いて交通機関等の営業を行う鉄道等の事業などで実施可能であり、これらの産業で利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１実施例である構造物損傷検出システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す構造物損傷検出システムにおける外力応答部材の設置状態を示す図である。
【図３】図１及び図２に示す構造物損傷検出システムにおける外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図である。
【図４】図１に示す構造物損傷検出システムにおける外力検出・送信部のさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施例である構造物損傷検出システムの構成を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例である構造物損傷検出システムにおける構造物内挿入部材のさらに詳細な構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施例である構造物損傷検出システムにおける外力応答部材のさらに詳細な構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１〜１Ｂ 外力応答部材
２ 電気的接続部材
３ 構造物内挿入部材
４ 外力検出・送信部
５〜５ｄ 通信ケーブル
６ 構造物管理部
１１ 外部容器
１１ａ〜１１ａ１ 容器内空間
１１ｂ〜１１ｂ１ 保持底部
１２、１２Ｄ 封入体
１２ａ〜１２ａ１ 封入体外表面
１２ｂ〜１２ｂ１ 封入体内空間
１２ｃ〜１２ｃ
１３〜１３Ｄ 封入体導電膜
１３ａ〜１３ａ４ 第１電極接続部
１３ｂ〜１３ｂ４ 第２電極接続部
１３ｃ〜１３ｃ１ 第１電極側回路部
１３ｄ〜１３ｄ１ 第２電極側回路部
１３ｅ〜１３ｅ１ 底部回路部
１３ｆ１〜１３ｆ３ 両極接続回路部
１３ｇ〜１３ｇ１ 第１電極接続部
１３ｈ 第１電極接続部
１３ｉ〜１３ｉ１ 第１電極接続部
１３ｋ 第１電極接続部
２２ａ 第１導体部材
２２ｂ 第２導体部材
２３ａ、２３ａ１ 第１電極
２３ｂ、２３ｂ１ 第２電極
３１ 挿入管
３２ａ、３２ｂ 位置決め部材
３３ 内部空洞保持部材
４０ きょう体
４１ 電気導通検出器
４２ 増幅器
４３ Ａ／Ｄコンバータ
４４ａ、４４ｂ 入出力インタフェース
４５ ＣＰＵ
４６ ＲＯＭ
４７ ＲＡＭ
４９ 送信機
６１ 中央コンピュータ
６２ 構造物状態表示盤
６２ａ 表示パネル部
６２ｂ 操作卓
６２ｃ 損傷発生箇所
６３ 記憶・出力装置
１０１〜１０３ 構造物損傷検出システム
２００ 高架橋
２０１ 柱
２０２ フーチング
２０３ 場所打ちコンクリート杭
２０４ 挿入孔
３００ 鉄道線路
Ｅ１〜Ｅ６ 封入体導電膜接続端
Ｇ 地盤
ｉ 電流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材を備え、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項２】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記可撓性材料は、合成樹脂材料を含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項３】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記外部容器は、円筒状又は多角形断面筒状に形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項４】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記脆性材料は、ガラス、又は陶磁材料、若しくはセラミックス系材料を含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項５】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体は、円筒状又は多角形断面筒状、又は円形棒状若しくは多角形棒状に形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項６】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、金属又は合金の薄膜を前記封入体の表面に接着することにより形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項７】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、導電性を有する導電物質を前記封入体の表面に薄膜状に蒸着することにより形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項８】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を前記封入体の表面に薄膜状に塗布したのちに乾燥することにより形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項９】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、前記封入体の一端である封入第１端が前記外部容器の内部の一端である容器第１端に取り付けられ、前記封入体導電膜は前記容器第１端付近に位置する前記第１電極から始まり前記封入第１端とは反対側の前記封入体の端である封入第２端の付近を経たのち前記容器第１端付近に位置する前記第２電極に至るループ状の電気的経路を構成すること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１０】
請求項９記載の構造物外力検知器において、
前記ループ状の電気的経路は、前記封入第１端からはじまり前記封入第２端の付近を経たのち前記封入第１端の付近へ至る略Ｕ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１１】
請求項１０記載の構造物外力検知器において、
前記ループ状の電気的経路は、前記封入第２端からはじまり前記封入第１端の付近を経たのち前記封入第２端の付近へ至る略逆Ｕ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１２】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、前記封入体の一端である封入第１端が前記外部容器の内部のいずれかの一端又は両端に取り付けられ、前記封入体導電膜は前記容器第１端付近に位置する前記第１電極から始まり前記封入第１端とは反対側の前記封入体の端である封入第２端付近に位置する前記第２電極に至る線状の電気的経路を構成すること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１３】
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記第１電極と前記第２電極を略直線状に結ぶこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１４】
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記封入第１端からはじまり前記封入第２端の付近を経たのち前記封入第１端の付近を経て前記封入第２端の付近へ至る略Ｓ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１５】
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記封入第２端からはじまり前記封入第１端の付近を経たのち前記封入第２端の付近を経て前記封入第１端の付近へ至る略Ｎ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１６】
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記第１電極と前記第２電極を略螺旋状に結ぶこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１７】
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材と、
前記第１導体部材の他端と前記第２導体部材の他端に取り付けられるとともに電気的導通又は電気的不導通を検出する電気状態検出手段を備え、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となったことが前記第１導体部材及び前記第２導体部材を経て前記電気状態検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の構造物外力検知装置において、
前記電気状態検出手段は、電流計又は電圧計若しくは電気抵抗計を有すること
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項１９】
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材と、
前記第１導体部材の他端と前記第２導体部材の他端に取り付けられるとともに電気的導通又は電気的不導通を検出する電気状態検出手段を用い、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となったことが前記第１導体部材及び前記第２導体部材を経て前記電気状態検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする構造物の外力検知方法。
【請求項１】
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材を備え、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項２】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記可撓性材料は、合成樹脂材料を含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項３】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記外部容器は、円筒状又は多角形断面筒状に形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項４】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記脆性材料は、ガラス、又は陶磁材料、若しくはセラミックス系材料を含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項５】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体は、円筒状又は多角形断面筒状、又は円形棒状若しくは多角形棒状に形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項６】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、金属又は合金の薄膜を前記封入体の表面に接着することにより形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項７】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、導電性を有する導電物質を前記封入体の表面に薄膜状に蒸着することにより形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項８】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、導電性を有する導電粒子を含む導電塗料を前記封入体の表面に薄膜状に塗布したのちに乾燥することにより形成されること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項９】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、前記封入体の一端である封入第１端が前記外部容器の内部の一端である容器第１端に取り付けられ、前記封入体導電膜は前記容器第１端付近に位置する前記第１電極から始まり前記封入第１端とは反対側の前記封入体の端である封入第２端の付近を経たのち前記容器第１端付近に位置する前記第２電極に至るループ状の電気的経路を構成すること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１０】
請求項９記載の構造物外力検知器において、
前記ループ状の電気的経路は、前記封入第１端からはじまり前記封入第２端の付近を経たのち前記封入第１端の付近へ至る略Ｕ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１１】
請求項１０記載の構造物外力検知器において、
前記ループ状の電気的経路は、前記封入第２端からはじまり前記封入第１端の付近を経たのち前記封入第２端の付近へ至る略逆Ｕ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１２】
請求項１記載の構造物外力検知器において、
前記封入体導電膜は、前記封入体の一端である封入第１端が前記外部容器の内部のいずれかの一端又は両端に取り付けられ、前記封入体導電膜は前記容器第１端付近に位置する前記第１電極から始まり前記封入第１端とは反対側の前記封入体の端である封入第２端付近に位置する前記第２電極に至る線状の電気的経路を構成すること
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１３】
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記第１電極と前記第２電極を略直線状に結ぶこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１４】
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記封入第１端からはじまり前記封入第２端の付近を経たのち前記封入第１端の付近を経て前記封入第２端の付近へ至る略Ｓ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１５】
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記封入第２端からはじまり前記封入第１端の付近を経たのち前記封入第２端の付近を経て前記封入第１端の付近へ至る略Ｎ字状の部分経路を一部に含むこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１６】
請求項１２記載の構造物外力検知器において、
前記線状の電気的経路は、前記第１電極と前記第２電極を略螺旋状に結ぶこと
を特徴とする構造物外力検知器。
【請求項１７】
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材と、
前記第１導体部材の他端と前記第２導体部材の他端に取り付けられるとともに電気的導通又は電気的不導通を検出する電気状態検出手段を備え、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となったことが前記第１導体部材及び前記第２導体部材を経て前記電気状態検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の構造物外力検知装置において、
前記電気状態検出手段は、電流計又は電圧計若しくは電気抵抗計を有すること
を特徴とする構造物外力検知装置。
【請求項１９】
可撓性材料からなる外部容器と、脆性材料からなり前記外部容器に収容される封入体と、薄膜状の導電体からなり前記封入体の表面に連続した電気的経路を構成する封入体導電膜を有し、構造物の外力検知箇所に配置される外力応答手段と、
導電体からなり一端が第１電極に電気的に接続される第１導体部材と、
導電体からなり一端が第２電極に電気的に接続される第２導体部材と、
前記第１導体部材の他端と前記第２導体部材の他端に取り付けられるとともに電気的導通又は電気的不導通を検出する電気状態検出手段を用い、
前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が付加された場合には、前記封入体が破損することにより前記封入体導電膜が破断し、前記第１電極と前記第２電極との間が電気的に不導通となったことが前記第１導体部材及び前記第２導体部材を経て前記電気状態検出手段により検出され、前記構造物の外力検知箇所に所定値を越える外力が作用した旨を検知すること
を特徴とする構造物の外力検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１１３９６８（Ｐ２００７−１１３９６８Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０３６９６（Ｐ２００５−３０３６９６）
【出願日】平成１７年１０月１８日（２００５．１０．１８）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１８日（２００５．１０．１８）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
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