海、山、そして都市空間の重要インフラ － トンネルの監視

我々の日々の移動距離を短縮してくれるトンネル－しかし、その安全性は万全でしょうか?

今日では、近代的な監視システムによる信頼性の高いトンネルの状態監視が可能になっています。そこではファイバブラッグ技術が重要な役割を果たしています。

トンネルの構造上の変形は、安全面で重大な問題となる可能性があります。特に建設の際にはトンネル自体やその周囲環境の構造上の安定性を効率よく正確に検査する機能が不可欠です。

トンネル監視に使用するセンシング技術を選定する時には、多くの課題を理解しておく必要があります:

• センサが長期的にも短期的にも、必要時間内に必要な信号を高い信頼性で提供できるか?
• 通常、トンネル内のケーブル配線は長くなるため、計測信号の長距離伝送が保証されているか？
• トンネルの交通に影響を与えずに、監視システムを設置できるか？
• そもそもどのような計測値や計測モデルが適しているのか？例えば、異常が検知された場合のアラームは必要か？

こうした点で、光学式センシング技術(ファイバブラッグ技術に基づく)は近年、従来型の監視システムの強力な代替手段になっています。

SysTunnelは計測と演算にMEMCOT方式を使用します。MEMCOTはExtensometric Method for Monitoring Convergences in Tunnels(伸縮方式によるトンネルの収束モニタリング)を意味します。

この方式(材料理論に基づく)では、トンネルの位置変化の連続監視を行います。トンネルの輪郭に沿った計測ポイントで変形を監視し、その経年変化も記録します。計測された軸ひずみの円周方向のオフセットは演算式により計算され、これはトンネル監視には不可欠です。

このアプローチは実際の運用において多くの利点があります: MEMCOTは、全ての計測点で変化の絶対値を計測するので、全てのセクションの幾何学的変化がわかります。これはトンネルの変化が左右対称であると仮定する監視方法(必ずしも正しいとは言えない)とは対照的です。さらにSysTunnelによれば、変形の形状を正確にわかります(従来の監視システムでは不可能)。