１軸型傾斜計 GIC-45Sは、2019年に販売終了しました。まだ、現役稼働中のセンサも多く、このコーナの内容が現役の2軸傾斜計GIC-30WとGIC-10WDと共通点が多いので、このページは残しています。 >>埋設型傾斜計の詳細
埋設型傾斜計GIC-45Sのトラブル対応事例も見る。
１孔あたりの設置個数は、通常24個です。傾斜計のケーブルの直径が約5ｍｍあり、これが各傾斜計の脇を通って、上に上がってくるため、上に行くほど線を通すのがきつくなります。
過去の実績として、最大30個を設置したこともありますが、通線作業に手間が掛り、狭いところを電線を通す際に、ケーブルに傷をつける危険があるので、通常は最大24個でお願いしています。
▲質問へ戻る ▼末尾へ傾斜計の耐水圧は、水深100ｍを想定しています。したがって設置深度の目安は100mです。
過去の実績として、設置深度GL-140mで地下水位がGL-40mというのが、一番深い記録です。
また、傾斜計のケーブは長さ100ｍまでは継ぎ目無しの１本ものですが、それ以上の場合は途中で接続しますので、傾斜計挿入の際は、接続部分に無理な力が加わらないように注意が必要です。
なお、傾斜計開発時点では、水深130ｍに沈めて１年間放置する防水試験を実施しております。
傾斜計の標準的な設置間隔は1ｍです。設置間隔を詰めれば区間ごとの地中変位量の計測精度は高くなりますが、１孔の設置個数の上限と設置間隔の制限や価格の問題もあり、あまり密に設置はできません。経験的に、この傾斜計の場合、設置間隔が１ｍの場合に、50ｃｍピッチで計測する挿入式傾斜計とほぼ同等の計測データが得られています。
計測目的と設置間隔、およびデータ精度の関係は以下の通りです。
・設置間隔0.5m：
地すべり面深度が特定されている場合にその前後に集中的に設置。
・設置間隔１.0ｍ：
標準的な設置間隔。盛土の動態観測や表層の地すべり観測に利用。
ボーリング深度10〜20ｍクラスでは、この間隔が一般的です。
・設置間隔2.0ｍ：
30〜60ｍの深いボーリングで滑面深度が不明の場合このピッチで配置。
1ｍピッチに比べて、地中変位の精度は保証できませんが、
滑動層の絞込みや変位の累積傾向の把握は可能です。
・設置深度3〜5m：
不動層に念のため動きの無いこと確認するために設置する場合など。
孔底も基盤層に、間隔を空けて1個追加設置する場合もある。
センサー配置は深度や地質条件等により上記の設置間隔を組み合わせて使用する場合があります。
▲質問へ戻る ▼末尾へ斜計は、無理すれば、2個を上下に密着させて並べることは可能ですが、そうすると、傾斜計が上下に十文字にクロスした形になるため、ケーブルを通線する隙間が小さくなり、多段に傾斜計を設置することが困難になります。
当社では、傾斜計の設置間隔は、標準1m（1m塩ビ管の下側に装着）で、細かく設置する場合やXYの2方向に直交させてセットし、2軸傾斜計のように使用する場合は、0.5mの長さの塩ビ管に１個づつ装着して出荷しています。(0.5mの管を接続すれば、１mの区間に２個の傾斜計が入ります）
したがって、通常の傾斜計の最低間隔は50cmとお考えください。
傾斜計の鉛直方向の角度を、水平方向の変位量に換算する方法には、円弧の長さに換算する方法と、三角関数のサインやタンジェント計算するやりかたがあります。
1)サイン計算は、現在のセンサの傾きを基準に、前の位置からどれだけ「水平移動」したかを計算するもので、挿入式傾斜計の各メーカなどは、この計算方法を奨励しています。
2)円弧法の考え方は、傾斜計が移動した軌跡の長さを変位量として捉える考え方です。
3）タンジェント計算の場合は、最初の鉛直位置を基準に、斜め直線に、どれだけ変位したかを計算する考え方です。
一般的な、挿入式傾斜計の考え方を合わせると、サイン計算を採用することになります。ただし、埋設する設置型傾斜計の場合は、傾斜計の上下間隔は一定として、当初の設置位置と現在の傾斜、どちらを基準に変位量を計算するかによって、サイン計算の考え方がいいのか、タンジェント計算が正しいのか、判断が割れる場合もあるため、当社の自動観測ソフトでは、円弧法を採用しています。
なお、参考までに、角度が５度変化した時の、それぞれの変位量の計算結果を、以下に示します。それぞれの計算方法による方法による変位量の差は最大で、0.3mm、比率的には0.4％程度の差しかありませんので、それほど神経質になる問題ではないかもしれません。
●区間長L=1.0m=1000mm、角度θ=５度 変化した場合の計算結果の比較。
1)サイン法 ：水平変位量d＝区間長L×sinθ ＝87.15mm
2)円弧法 ：円弧変位量d＝区間長L×π(3.1415)×(θ÷180度)＝87.26mm
3)タンジェント法 ：斜め変位量d＝区間長L×tanθ ＝87.48mm
●変位量の数値は、サイン法 ＜ 円弧法 ＜ タンジェント法 の順になります。
基本的には、区間長は傾斜計の設置間隔である1.0ｍか0.5ｍで計算します。しかし、地すべり地で「すべり面」の観測を行う場合、想定すべり面付近に傾斜計を密に設置して、他の区間は、２ｍから5ｍの間隔で粗く設置するケースがよくあります。この場合、傾斜計の設置間隔をそのまま区間長として計算すると、変位量を過大に積算してしまう問題も生じます。
通常は、傾斜計を装着した塩ビ管の剛性を考慮し、すべり面の、傾斜計装着パイプ影響範囲を１m程度と仮定して、計算に用いる区間長の最大値を1mに制限して、変位量を計算します。
なお、軟弱地盤などで、地盤全体が緩やかに変形するような場合は、区間長をもう少し長めに設定する場合もあります。
▲質問へ戻る ▼末尾へこの傾斜計の内部には、半円形の電極が2枚あり、シリコンオイルに半分浸かっています。センサーが傾いても、液面は水準器の原理で水平を保ちますので、左右の電極がシリコンオイルに浸かる面積が変化します。この面積を、電気的に「静電容量」という物理量の変化として取り出し、1〜5Vの電圧変化として出力しています。感知部が液体で、振り子式のような機械的な稼動部が無いため、振動や衝撃に強い特徴があります。
1軸型の地表傾斜計として使えます。標準品は長さ30cmの塩ビ管VP50mmに装着されています。50cm間隔で2個装着し、2軸傾斜計としても使えます。
但し、この傾斜計は地中埋設用に設計されているため、地表専用の傾斜計より、温度変化に対する誤差が大きめに出て、最大0.1度程度の温度ドリフトを生ずる場合もあります。高い精度を要求される地表傾斜計として使用する際には、直射日光を避け、できれば地中30〜100cmに埋設し、気温変化の影響を受けないようにしていただく必要があります。
また、傾斜計と測定器のケーブルは、温度変化によるケーブルの測定誤差を避けるために、４心線で延長してください。
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| 法面災害復旧工事現場 | 傾斜計の法枠取付 | 直射日光の当たる傾斜計 | 衣装ケースと土で断熱 |
