変形監視

変形モニタリング（変形調査とも呼ばれる）は、加えられた荷重によって引き起こされる応力の結果として物体の形状または寸法に生じる変化を体系的に測定し追跡することです。変形モニタリングは、さらなる計算、変形解析、予知保全、および警報に使用できる測定値を記録する主要な要素です。 ^[1]

変形監視は主に応用測量の分野に関連していますが、土木工学、機械工学、建設、地質学にも関連する場合があります。変形監視に使用される測定装置は、用途、選択した方法、および望ましい測定間隔によって異なります。

測定機器

測定装置（またはセンサー）は、測地センサーと地質工学センサーの 2 つの主なグループに分類できます。両方の測定装置は、現代の変形監視ではシームレスに組み合わせることができます。

測地測定装置は、1次元、2次元、または3次元での地理参照（監視エリア外の確立された位置を基準とした）変位または動きを測定します。これには、トータルステーション、レベル、InSAR、^[2]、および全地球航法衛星システム受信機などの機器の使用が含まれます。
地質計測装置は、外部の地理参照なしに変位や動き、および関連する環境の影響や条件を測定する。これには、伸び計、^[3] 、圧気圧計、圧力計、雨量計、温度計、気圧計、傾斜計、^[4]、加速度計、地震計などの計測器の使用が含まれる。

応用

変形の監視は、次のアプリケーションで必要になる場合があります。

ダム^[5]
道路
トンネル^[6]
橋梁と高架橋^[7]
高層建築物と歴史的建造物^[8]
基礎
建設現場^[9]
鉱業^[10]
地すべり地域^[11]
火山^[12]
居住地域
地震地域
地盤沈下地域^[13]^[14]

方法

変形モニタリングは、手動または自動で行うことができます。手動の変形モニタリングは、センサーまたは機器を手動で操作するか、変形モニタリング機器から収集したデータを手動でダウンロードすることです。自動変形モニタリングは、変形モニタリング用のソフトウェアおよびハードウェア要素のグループを操作し、一度セットアップすると、機能するために人間の入力を必要としません。

監視システムによって収集されたデータの変形分析と解釈はこの定義には含まれないことに注意してください。

自動変形モニタリングには、ベースステーションと通信する機器が必要です。使用される通信方法には次のものがあります。

伝送ケーブル（RS-232、RS-485、光ファイバー）
ローカルエリアネットワーク ( LAN )
無線LAN ( WLAN )
モバイル通信 ( GSM、GPRS、UMTS )
ワイマックス

規則性とスケジュール

監視の規則性と測定の時間間隔は、監視するアプリケーションとオブジェクトに応じて考慮する必要があります。オブジェクトは、急速で高頻度の動きと、ゆっくりとした緩やかな動きの両方を受ける可能性があります。たとえば、橋は交通と風の影響により数秒周期で振動し、地殻変動により徐々に移動することもあります。

定期性: 手動監視の場合は数日、数週間、または数年、自動監視システムの場合は継続的。
測定間隔: 1 秒未満から数時間までの範囲。

変形解析

変形解析は、測定された変位が対応を正当化するほど重要であるかどうかを判断することに関係しています。変形データは、統計的有意性をチェックし、指定された制限値と比較し、指定された制限値を下回る動きが潜在的なリスクを意味するかどうかを確認する必要があります。

ソフトウェアはセンサーからデータを取得し、測定値から意味のある値を計算し、結果を記録し、しきい値を超えた場合に責任者に通知することができます。ただし、人間のオペレーターは、現場検査による独立した検証、構造修理などの反応制御、シャットダウンプロセス、封じ込めプロセス、現場避難などの緊急対応など、動きに対する適切な対応について慎重に決定する必要があります。

参照

参考文献

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さらに読む

American Surveyor、高所監視（6-12ページ）2016年3月3日アーカイブ、Wayback Machine
Bozzano, Francesca; Cipriani, Ivan; Mazzanti, Paolo; Prestininzi, Alberto (2011). 「人間の活動によって影響を受けた地滑りの変位パターン: 地上ベースの InSAR モニタリングからの洞察」. Natural Hazards . 59 (3): 1377. Bibcode :2011NatHa..59.1377B. doi :10.1007/s11069-011-9840-6. S2CID 52085843.
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アメリカン・サーベイヤー（2007年10月） – 24時間年中無休の構造監視 2016年3月3日アーカイブ、Wayback Machine
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Trimble 4D コントロール、Trimble Survey Controller、Trimble S8 トータルステーションを使用したエンジニアリングソリューションのホワイトペーパー、Trimble 2007
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[1] 文献、JFA Moore編（1992年）。建物構造の監視。Blackie and Son Ltd. ISBN 0-216-93141-X、米国およびカナダISBN 0-442-31333-0

[2] Dai, Keren; Li, Zhenhong; Tomás, Roberto; Liu, Guoxiang; Yu, Bing; Wang, Xiaowen; Cheng, Haiqin; Chen, Jiajun; Stockamp, Julia (2016年12月). 「Sentinel-1 TOPS時系列干渉法を用いたDaguangbao巨大地滑り（中国）の活動監視」. Remote Sensing of Environment . 186 : 501–513. Bibcode :2016RSEnv.186..501D. doi : 10.1016/j.rse.2016.09.009 . hdl : 10045/58331 . ISSN 0034-4257.

[3] パルド、フアン・マヌエル;ロサーノ、アントニオ。エレーラ、ヘラルド。ムラス、ホアキン。ロドリゲス、アンヘル (2013-09-15)。「ムルシア市（スペイン）における地下水の取水による地盤沈下の機器モニタリング」。地球環境科学。70 (5): 1957 ～ 1963 年。Bibcode :2013EES....70.1957P。土井：10.1007/s12665-013-2710-7。ISSN 1866-6280。S2CID 129563648。

[4] Díaz, E.; Robles, P.; Tomás, R. (2018年10月). 「沈下地域にある建物の損傷評価と補強のためのマルチテクニカルアプローチ：ムルシア（スペイン南東部）の7階建てRC建物の事例研究」.エンジニアリング構造. 173 : 744–757. Bibcode :2018EngSt.173..744D. doi :10.1016/j.engstruct.2018.07.031. hdl : 10045/77547 . ISSN 0141-0296. S2CID 115671942.

[5] トマス、R.;カノ、M.ガルシア＝バルバ、J.ビセンテ、F.エレーラ、G.ロペス・サンチェス、JM。ジェームス州マヨルキ（2013 年 5 月）。「差分SAR干渉計を使用したアースフィルダムのモニタリング: スペイン、アリカンテのラ・ペドレラダム」。工学地質学。157：21～32。Bibcode :2013EngGe.157...21T。土井：10.1016/j.enggeo.2013.01.022。ISSN 0013-7952。

[6] マルティネス・マリン、ルーベン;シジェリコ、エレノア。エスケロ、パブロ。マルチャマロ、ミゲル。エレーラ、ヘラルド。ドゥロ、ハビエル (2015-08-05)。「都市環境における地盤沈下のモニタリング: マドリッド市下の M-30 トンネル (スペイン): Monitorización de subsidencias del terreno en entornos Urbanos: túneles de la M-30 en la ciudad de Madroid (España)」。発明と調査。35 (2): 30-35。土井：10.15446/ing.investig.v35n2.46614。ISSN 2248-8723。

[7] ホセ・ルイス牧師;トマス、ロベルト。レッティエリ、ルカ。リケルメ、アドリアン。カノ、ミゲル。インファンテ、ドナート。ラモンディーニ、マッシモ。ディ・マルティーレ、ディエゴ（2019-08-12）。「橋に影響を与える深層地滑りを調査するためのマルチソースデータの統合」。リモートセンシング。11 (16): 1878。ビブコード:2019RemS...11.1878P。土井：10.3390/rs11161878。hdl : 10045/95884。ISSN 2072-4292。

[8] トマス、ロベルト;ガルシア＝バルバ、ハビエル。カノ、ミゲル。サナブリア、マルガリータ P;イヴォラ、サルバドール。ドゥロ、ハビエル。ヘレーラ、ヘラルド（2012年11月）。「微分干渉法と現場データを用いたゴシック様式教会の沈下被害評価」。構造の健全性モニタリング。11 (6): 751–762。土井：10.1177/1475921712451953。hdl : 10045/55037。ISSN 1475-9217。S2CID 112142102。

[9] トマス、ロベルト;ガルシア＝バルバ、ハビエル。カノ、ミゲル。サナブリア、マルガリータ P;イヴォラ、サルバドール。ドゥロ、ハビエル。ヘレーラ、ヘラルド（2012年11月）。「微分干渉法と現場データを用いたゴシック様式教会の沈下被害評価」。構造の健全性モニタリング。11 (6): 751–762。土井：10.1177/1475921712451953。hdl : 10045/55037。ISSN 1475-9217。

[10] エレーラ、G.ミシガン州アルバレス・フェルナンデス。トマス、R.ゴンサレス・ニシエサ、C.ロペス・サンチェス、JM。アルバレス徹夜祭、AE (2012 年 9 月)。「微分干渉法に基づく鉱山沈下の影響を受けた建物の法医学的分析 (パート III)」。エンジニアリング障害分析。24：67～76。土井：10.1016/j.engfailalal.2012.03.003。hdl : 20.500.12468/749。ISSN 1350-6307。

[11] Dai, Keren; Li, Zhenhong; Tomás, Roberto; Liu, Guoxiang; Yu, Bing; Wang, Xiaowen; Cheng, Haiqin; Chen, Jiajun; Stockamp, Julia (2016年12月). 「Sentinel-1 TOPS時系列干渉法を用いたDaguangbao巨大地滑り（中国）の活動監視」. Remote Sensing of Environment . 186 : 501–513. Bibcode :2016RSEnv.186..501D. doi : 10.1016/j.rse.2016.09.009 . hdl : 10045/58331 . ISSN 0034-4257.

[12] フェルナンデス、J.ゆう、T.-T.ロドリゲス・ベラスコ、G.ゴンザレス・マテサンス、J.ロメロ、R.ロドリゲス、G.キロス、R.ダルダ、A.アパリシオ、A.ミネソタ州ブランコ（2003 年 6 月）。「スペイン、カナリア諸島の火山島テネリフェ島の新しい測地監視システム。InSAR と GPS 技術の組み合わせ」。火山学と地熱研究のジャーナル。124 (3-4): 241-253。Bibcode :2003JVGR..124..241F。土井：10.1016/S0377-0273(03)00073-8。

[13] トマス、R.;ロメロ、R.ムーラス、J.マルトゥリア、JJ;マヨルキ、JJ;ロペス・サンチェス、JM。エレーラ、G.グティエレス、F.ゴンザレス、ペンシルベニア州;フェルナンデス、J.デュケ、S.コンチャディマス、A.コックスリー、G.カスタニェダ、C.カラスコ、D. (2014 年 1 月)。「地盤沈下現象の研究のためのレーダー干渉法技術: スペインの事例を通じた実際的な問題の検討」。地球環境科学。71 (1): 163–181。Bibcode :2014EES....71..163T。土井：10.1007/s12665-013-2422-z。hdl :10261/82968. ISSN 1866-6280.

[14] トマス、ロベルト;マルケス、ヨランダ。ロペス・サンチェス、フアン・M.デルガド、ホセ。ブランコ、パブロ。マヨルキ、ジョルディ J.マルティネス、モニカ。エレーラ、ヘラルド。ムラス、ホアキン（2005 年 10 月）。「高度な微分SAR干渉法を使用した帯水層の乱開発によって引き起こされる地盤沈下をマッピングする: セグラ川のVega Media (スペイン南東部) ケーススタディ」。環境のリモートセンシング。98 (2-3): 269-283。Bibcode :2005RSEnv..98..269T。土井：10.1016/j.rse.2005.08.003。ISSN 0034-4257。

[15] 「Cyclops」. Sixense . 2022年12月3日閲覧。