幌延深地層研究計画,地質環境調査技術開発; 光ファイバーを利用した多段式地中変位計の開発

Horonobe Underground Research Laboratory Project, Development of techniques for investigating the geoligical environment; Development of extensometer used FBG sensor

真田 祐幸; 杉田 裕 ; 大丸 修二; 松井 裕哉 ; 柏井 善夫*

Sanada, Hiroyuki; Sugita, Yutaka; Daimaru, Shuji; Matsui, Hiroya; Kashiwai, Yoshio*

幌延深地層研究計画の第2,3段階では地上からの調査研究段階によって検討した坑道周辺の掘削影響の評価や設計の妥当性の検討において、坑道周辺の長期的な変形挙動を把握することが重要となる。従来型の電気式地中変位計は数年に渡る使用では絶縁不良を生じるなど長期的な計測が困難であった。また、岩盤へのインパクトが小さい小口径のボーリング孔では多段化できないという問題があった。本報告では小口径で長期耐久性を有し、多段かつ高い精度での計測を可能にするために、光ファイバーを使用した地中変位計の開発を実施した。恒温槽内にて変位,温度を変化させた室内検定試験を行い、ブラッグ波長の変化量との対応関係を整理し、校正式の算出と測定精度の検証を行った。その結果、測定精度は測定範囲の0.5%又は1/100mmと今回設定した測定精度をおおむね満たしていた。変位計の性能の確認のために行った原位置性能確認試験結果から、ブラッグ波長の変化量から算出した変位は、実際に与えた変位量と比較的良い一致を示した。作業性や作業時間については、通常用いられる電気式の地中変位計と同程度であり、原位置での実現可能性を確認することができた。

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