[0001]【発明の属する技術分野】本発明は、岩石又は岩盤の微小破壊に引き続く破壊を予知する岩石又は岩盤の破壊予知方法に関する。[0002]【従来の技術】地震発生の際には、前兆現象として電磁気現象や発光現象等の様々な異常現象が発生する。この原因は、岩石又は岩盤が破壊される事前の微小破壊によるものであろうと考えられており、この前兆現象を検出することによって、引き続く地震を予知することが可能である。Techtonophsics,188(1991)321)などがある。この方法は、地中の複数地点に測線を張り、地電位を測定するものである。Nature,321(1986))、実際の地震予知には利用されていない。[0003]【発明が解決しようとする課題】上記VAN法において、岩石又は岩盤の微小破壊発生地点の特定は、各測定地点で測定された地電位を相互比較し、発生方向を推定することによって行なわれていた。地電位は、雷雲の影響や日常生活からでる電磁ノイズなどの影響が大きく、発生地点の特定が困難であり、また特定されてもその誤差が大きいという問題があった。large.【0004】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、岩石又は岩盤の微小破壊の発生地点を正確に特定できる岩石又は岩盤の破壊予知方法を提供することを目的とする。bedrock,これにより微小破壊の発生地点と発生時期を検知することを特徴としている。上記本発明によると、岩石又は岩盤の微小破壊の検出に、破壊箇所から発生する光が利用される。光は岩石又は岩盤中を伝搬しないので、空洞内で発生した光のみが光検出器によって検出される。よって、光が検出された場合、微小破壊の発生地点は、その光の検出された光検出器の埋設されている地点と限定される。light.【0006】また、複数地点に光検出器を埋設し、通時的に光の有無及び強度を測定し、測定信号をそれぞれの地点の位置と対応させていることから、微小破壊の発生を逃すことなく捉えることができ、光の強度より微小破壊の規模、さらに微小破壊が時間とともに移動してる場合には、それらの関係より破壊の進行方向、速度等が検出される。detected.【0007】更に、測定信号は信号処理地点に送信されるので、危険箇所で微小破壊の測定が行なわれる場合であっても、信号処理地点を安全な所に設置することによって、測定信号の観察・解析等を危険性のない状態で行なうことができる。analysis.【0008】また、本発明は、空洞を形成する測定地点を測定対象領域内に一定間隔で分散させて配置したことを特徴としてもよい。region.【0009】上記本発明によると、対象領域内を均等に測定でき、送信された信号をそれぞれの測定地点の位置と対応させて観察・解析等を行なう場合に、情報が整理しやすい。organized.【0010】さらに、本発明は、上記の測定地点のそれぞれに複数個の前記光検出器を配置したことを特徴としてもよい。points.【0011】上記本発明によると、一地点に複数個の光検出器が配置されているので、偶発的に一つの光検出器にノイズとして光が入射した場合でも、同地点の他の光検出器の信号と比較することによってこの情報を排除することができる。information.【0012】なお、本発明において、岩石又は岩盤とは、天然の岩石又は岩盤に限定することなく、トンネル、岸壁等における、壁面の崩落防止用にコンクリート等で形成された岩壁も含むものとする。好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。同一部分には同一符号を付すこととする。numerals.【0014】図1は、本発明の第1実施形態形態に係る岩石又は岩盤の破壊予知方法を適用したシステムの説明図であり、図2は、図1における、岩石又は岩盤中に設けられた個々の光検出器埋設地点1を拡大した拡大垂直断面図である。1.【0015】第1実施形態に係る岩石又は岩盤の破壊予知方法は、空中写真等を用いて予め探査された、断層が存在する地域に適用されている(図1参照)。is,地震の前兆減少として岩石又は岩盤に力がかかった場合、地殻中の断層部は地盤が弱いため、他の部分に比べて微小破壊が起こりやすく、本発明が最も効果的に適用できるからである。.【0016】まず、図1中において楕円で囲んである光検出器埋設部1を図2を用いて説明する。個々の光検出器埋設部1には、地表2から地中の岩盤3まで細孔4が形成されており、細孔4の先端から更に下方には、球形の空洞5が形成されている。その空洞5の内部には、空洞5内壁の崩落、及び光検出器の汚れ防止のため地上より透光性樹脂が注入され、硬化して樹脂成型体6を形成している。6.【0017】また、細孔4の先端で樹脂成型体6との境界部7には、光検出器として4個(図2において記載されているのはそのうち2個である)のPMT(光電子増倍管)8、がその受光面を下にして設置されている。受光面と樹脂成型体6との間は密着することによって光学的に接続されている。9によって遮光されている。by.【0018】次に本実施形態と形態の方法を適用したシステムの全体の構成を図1を用いて説明する。断層が存在する領域内の、格子点状に配列されている複数地点(A〜P)に、上述した光検出器埋設部1がそれぞれ設けられている。102へと接続されている。ここで、コード10は切断等の危険性を減少させるため地中を通して配線してある。like.PMT8への電力供給はこのコード10を介して信号処理施設100内の電力供給源101より行なわれる。信号処理装置102は、PMT8より送信されてきた検出光子数を表す信号を測定地点の位置座標及び検出時間と対応させる処理をするもので、その処理結果はプリンタ103で出力できるようになっている。pointが4個設置されているため、それぞれ4つの信号が送信されてくるが、偶発的なノイズを除去するために1個のPMTにおいてのみ異常な数値を示した場合は、それを排除するようになっている。200を時間にとって通時的に各測定地点(A〜P)の検出光子数を表す方法と、図4に示すように、基準となる測定地点(例えば点A)を原点として、縦軸301を測定領域の南北方向に、横軸302を東西方向にとり、他の測定地点(B〜P)を実際の位置座標と対応したグラフ上の座標上に配置し、ある時間での、それぞれの検出光子数を黒丸の直径で表す方法を選択できるようにしておく。diameter.【0020】次に、本実施形態に係る岩石又は岩盤の破壊予知方法を説明する。101MT8に電力を供給しPMT8を作動状態にし、さらに信号処理装置102、及びプリンタ103もスイッチを入れ、測定を開始する。信号処理装置102の表示方法は、図3で示した通時的に検出光子数を表す方法にして、プリンタ103で通時的に出力を続ける。Normal,すなわち岩石又は岩盤中に微小破壊が生じていない状態においては、空洞5の内部には光が存在しないので、プリンタ103の検出光子数はノイズレベルを示し続ける(図3(a)の部分)。)、すなわち地震等の原因となる岩石又は岩盤破壊の前兆として例えば点Eで空洞5の内壁に微小破壊が生じた場合、この微小破壊箇所で光が発生する。internalに入射して検出される。検出光に対応したPMT8の出力信号は、PMT8からコード10を介して信号処理装置102へ伝達され、点Eでの検出光子数はノイズレベルとは異なった異常な値を示す(図3(b)の部分)。引き続く地震、すなわち岩石又は岩盤の本格的な破壊の発生を予知する。bedrock.【0023】本実施形態によると、岩石又は岩盤の微小破壊の検出に、破壊箇所から発生する光が利用される。utilized.光は岩石又は岩盤中を伝搬しないので、空洞5内で発生した光のみがPMT8によって検出される。よって、光が検出された場合、微小破壊の発生箇所は、その光の検出されたPMT8の埋設されている地点と限定することができる。detected.【0025】更に、測定信号は地盤の安定している所に設置された信号処理施設100に送信されるので、地震が発生した場合も危険性の少ない状態で測定信号の観察・解析等を行なうことができる。to.【0026】また、PMT8を規則正しく、格子点状に配列しているので、信号処理装置102において、送信された信号をそれぞれの測定地点の位置と対応させて観察・解析等を行なう場合に、位置が一定間隔の座標で表されるので情報が整理しやすい。intervals.【0027】更に、本発明は、前記複数地点には、それぞれに4個のPMT8が配置され、1つのPMT8にのみ検出された偶発的なノイズを排除しているので、データの信頼性が高い。.【0028】また、本実施形態によると、空洞5が設けられ、内に透光性樹脂が注入され硬化しているので、樹脂成型体6と空洞5内壁が密着又は十分に近接している。よって、個々のPMT8の光検出可能領域が広がり、また空洞5の内壁から放射された光は、内壁より崩落する崩落片などにより遮られることなく、樹脂成型体6に入射することができる。空洞5内が樹脂成型体6で占められているため空洞5の内壁が崩落して空洞が埋まることがない。6.【0029】更に、樹脂成型体6とPMT8は密着することにより光学的に接続されているので、PMT8の受光面が汚染されない。よって長期にわたり測定を継続しても、空洞5の内壁から放射される光の量とPMT8の検出値の間の相対関係は一定に保たれるので、検出データの長期的信頼性が確保できる。ensured.【0030】次に本発明に係る岩石又は岩盤の破壊予知方法を、岩石をくりぬいて形成されたトンネルの崩落予知方法に適用した第2実施形態について説明する。ここで、第1実施形態と重複する説明は省略する。omitted.図5は、本実施形態を適用したトンネルの概略図であり、図6は、図5のA点における岩石中に設けられた光検出器埋設部1を拡大した垂直断面図である。FIG.【0031】まず図6を参照して、個々の光検出器埋設部1の説明をする。個々の光検出器埋設部1には、トンネル表面2から岩石3の内部に細孔4が設けられている。その細孔4の内部には第1実施形態と異なり空洞を設けることなく、直接細孔4内に、透光性樹脂が注入され、硬化して樹脂成型体6を形成している。樹脂成型体6内部には、光検出器として3個(図6において記載されているのはそのうち2つである)のPMT(光電子増倍管)8が挿入されている。1は、図5に示すように、トンネル内壁沿って格子点状に配列している複数地点に設けられている。wall.【0032】信号処理装置102の表示方法は、第1実施形態における図3と同様の通時的に検出格子数を表す方法と、表示内容は図4に示す場合と同じであるが、測定地点のトンネル形状に合わせた形で表示する(図7参照)の方法を用いる。7).【0033】第1実施形態と同様に測定を開始し、トンネルの崩落の前兆現象として、例えば点Eの岩石に微小破壊が生じたとき、図3(b)のようにある点において異常値が検知される。情報を把握し、引き続くトンネルの崩落を予知する。対策を施すことによって、崩落を未然に防止することができる。occurring.【0035】なお、本発明は、上記の第1、第2実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。光検出器は、PMTに限定されず、APD(アバランシェフォトダイオード)又は微弱光用TVカメラなどの微弱光も検出できるものであればよく、カメラタイプの光検出器の場合には発生した光の分布を測定できる。device,時間、強度、位置の関係を表すものであればよい。[0036]【発明の効果】以上のように、本発明によれば、岩石又は岩盤の微小破壊の検出に、破壊箇所から発生する光が利用され、光は岩石又は岩盤中を伝搬しないので、空洞内で発生した光のみが光検出器によって検出される。よって、光が検出された場合、微小破壊の発生箇所は、その光の検出された光検出器の埋設されている地点と限定することができる。locations,速度等を検出することができる。like.【0038】更に、測定結果は測定信号に変換され、その測定信号は信号処理地点に送信されるので、危険箇所で微小破壊の測定が行なわれる場合であっても、信号処理地点を安全な所に設置することによって、測定信号の観察・解析等を危険性のない状態で行なうことができる。danger.【0039】ここで、測定対象領域内に一定間隔で測定地点に分散させて配置すれば、上記効果に加え、信号処理地点において、送信された信号をそれぞれの測定地点の位置と対応させて観察・解析等を行なう場合に、位置が規則正しい座標で表されるので情報が整理しやすくなる。coordinates.【0040】また、測定地点に複数個の光検出器を配置すれば、上記効果に加え、偶発的に一つの光検出器にノイズとして光が入射した場合でも、同地点の他の光検出器の信号と比較することによってこの情報を排除することができる。DRAWINGS【図1】本発明の第1実施形態形態に係る岩石又は岩盤の破壊予知方法を適用した地中の垂直断面図である。invention.【図2】図1における、岩石又は岩盤中に設けられた個々の光検出器埋設部50を拡大した拡大垂直断面図である。rock.【図3】各測定地点の通時的な検出光子数を表したグラフである。point.【図4】時間を固定した場合の各測定地点の通時的な検出光子数を表した図である。time.【図5】本実施形態を適用したトンネルの概略図である。embodiment.【図6】図5のA点における岩石中に設けられた光検出器埋設部1を拡大した垂直断面図である。FIG.【図7】時間を固定した場合の各測定地点の通時的な検出光子数を表した図である。axis,301...縦軸、302...横軸。前記岩石又は岩盤で微小破壊が起きる際に発生する光を捉らえ、これにより微小破壊の発生地点と発生時期を検知することを特徴とする岩石又は岩盤の破壊予知方法。一定間隔で分散させて配置したことを特徴とする請求項1に記載の岩石又は岩盤の破壊予知方法。前記測定地点には、それぞれに複数個の前記光検出器を配置したことを特徴とする請求項1に記載の岩石又は岩盤の破壊予知方法。