CN107110990B - 地面振动测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明的特征在于，具有：传感器安装体，在金属制的棒状体的长度方向上相互间隔地形成有第一孔部、第二孔部以及第三孔部；X方向传感器，收容于所述传感器安装体的孔部中的一个孔部内并检测X轴方向的振动成分；Y方向传感器，收容于所述孔部中的一个孔部内并检测Y轴方向的振动成分；Z方向传感器，收容于所述孔部中的一个孔部内并检测Z轴方向的振动成分；金属制的筒形的传感器收容体，收容所述传感器安装体，前端侧具有越向前端越窄形状的尖头部，后端侧具有端部壁；压入管，通过装卸机构与所述传感器收容体的后端侧连接；以及延长管，串联地与所述压入管连接。

Description

地面振动测定装置

技术领域

本发明涉及一种测定地面的振动的装置。

本申请要求2015年1月23日在日本申请的申请号为2015－011667的专利申请的优先权，并将该申请的内容援引于此。

背景技术

在设计忌讳微小振动的半导体工厂等建设物时，较佳的是，调查从周边的道路、铁路、地铁、工厂等传来的建设规划地面的振动环境，并使用该调查结果进行新建设物楼板等的振动预测。

比方说，以行驶于道路或铁道上等的车辆等为震动源的振动在地下传播并使结构物振动，根据振动的程度不同，有时会对结构物的使用者或结构物内的设备等带来坏的影响。因此，对建设规划用地的地面振动的事先预测、措施很重要。

作为直接测量在地下传播的振动的振动测定装置，现在已知一种非专利文献1中记载的振动监督装置。

如图10A所示，该振动测定装置构成为下述测定装置：在地面80处钻削井孔82直到测量振动的深度，下放内置有振动测量部的检波机84直至井孔82的测定位置处，在测定位置处展开设置于检波机84上的压接板85，使检波机84压接于井孔82的内壁上。该测定装置中，利用图10A所示的气体软管88从地上的储气罐90向气缸87输送气体，使压接板85展开，图10B所示的压接板85被按压至井孔82的内壁，从而固定检波机84。

上述状态中，能够通过检波机84测量传播至井孔82的内壁上的振动。测定结果通过电缆86发送至地上的测量器92中。并且，测量用的人工振动能够通过设置于地面80上的激振器94输入P波，能够通过激振器95输入S波。

然而，图10A中记载的振动测定装置中，由于通过气压使压接板85压接于井孔82的内壁上，因此气缸87成为一种阻尼器而使高频成分(比如说，作为地铁振动的主频率的60赫兹～120赫兹)被吸收，从而存在无法测定高频成分的问题。

在这样的背景下，如以下专利文件1所记载，提出了一种振动测定装置，其构成为：向地面打入中空的导管，通过钢丝卷筒将具有爪部的振动测量器悬挂支承于该导管的内部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-249537号公报

非专利文献1：东京土壤研究株式会社技术报告F-06,F-07(株式会社東京ソイルリサーチTechnical Report F-06,F-07)

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1中记载的振动测定装置在金属制的圆筒体的内部包括三个振动检测传感器，即：X成分传感器，检测X轴方向的振动成分；Y成分传感器，检测Y轴方向的振动成分；以及Z成分传感器，检测Z轴方向的振动成分。

尽管所述振动测定装置包括传感器以能够检测X轴、Y轴、Z轴三个方向的振动，但是由于是在圆筒体的内部设有多个支承横档并且将传感器支承于各支承横档上的结构，因此存在无法降低最低共振频率(f₀)的问题。也就是说，在支承横档支承各传感器的结构中，存在支承横档的共振会给最低共振频率带来影响的问题。

另外，由于专利文献1中记载的振动测定装置需要沿打入地面内的中空的导板通过钢丝卷筒悬挂于地下，因此需要将中空的导板打入地面内，将导板内部的土壤全部去除。因此，比如说，若是在地面钻削形成的井孔，在井孔内存在混有水和泥的土的状态下，则存在无法使用上述振动测定装置的问题。

本发明是用于解决上述问题而形成的，其目的是提供一种地面振动测定装置，能够利用包含土等地面成分的井孔调查地面的振动环境。另外，本发明的目的是提供一种地面振动测定装置，使振动检测用的传感器的支承结构部分形成为稳固的结构，能够使振动测量的最低共振频率充分地变大，并且能够在宽的频率范围中使用。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达成上述的目的，本发明采用以下构成。

(1)本发明的特征在于，具有：传感器安装体，在金属制的棒状体的长度方向上相互间隔地形成有第一孔部、第二孔部以及第三孔部；X方向传感器，收容于所述传感器安装体的孔部中的一个孔部内并检测X轴方向的振动成分；Y方向传感器，收容于所述孔部中的一个孔部内并检测Y轴方向的振动成分；Z方向传感器，收容于所述孔部中的一个孔部内并检测Z轴方向的振动成分；金属制的筒形的传感器收容体，收容所述传感器安装体，前端侧具有越向前端越窄形状的尖头部，后端侧具有端部壁；以及压入管，通过装卸机构与所述端部壁连接。

(2)本发明中，能够构成为：在所述传感器安装体和所述传感器收容体之间夹设有绝缘材而使两者绝缘。

(3)本发明中，也可以构成为，所述装卸机构包括：连接壁，从所述端部壁沿所述传感器收容体的长度方向延伸形成；所述压入管的前端部，外插于或内插于所述连接壁；突起部，在绕所述连接壁以及所述前端部中的任意一方的周向上的多个位置处突出形成；以及狭缝孔，在未形成所述突起部一侧的所述前端部或者所述连接壁上沿着其长度方向形成，在所述狭缝孔的底部侧形成有卡定孔，该卡定孔在与所述狭缝孔垂直的方向上延伸，用于防止插入所述狭缝孔中的所述突起部脱出。

(4)本发明中，能够采用的构成是，所述端部壁具有：螺纹筒部，与形成于所述传感器收容体的后端侧的内螺纹部拧合；以及盖构件，形成于所述螺纹筒部的一端侧并关闭所述传感器收容体的后端部，使形成于所述传感器安装体的后端侧的螺纹部与形成于所述螺纹筒部的内表面上的内螺纹部拧合，使所述传感器安装体悬臂式地支承于所述传感器收容体的内部。

(5)本发明中，能够采用的构成是：所述传感器安装体由铝合金制的实心材料构成，所述传感器安装体的表面上形成有经由阳极化处理形成的绝缘薄膜。

发明效果

基于本发明，通过压入管将传感器收容体压入井孔的土的内部，使之位于目标深度的话，从地上向地面输入P波和S波时，由于通过地面向传感器收容体内的传感器传递振动，因此能够测定XYZ方向的地面振动。各传感器收容于孔部内，该孔部形成于构成传感器安装体的棒状体上，各传感器与传感器安装体是刚性接合的，因此能够在不产生振动传递的损失的情况下检测振动，能够准确地测量地面的振动环境。

附图说明

图1是本发明第一实施方式下的地面振动测定装置的示意图。

图2是表示该地面振动测定装置的主要部分的立体图。

图3表示收容于该地面振动测定装置的传感器收容体内的传感器安装体，(A)为示意图，(B)为背面图。

图4表示该传感器安装体，(A)是侧视图，(B)是正视图，(C)是改变视角方向的侧视图，(D)是改变视角方向的正视图。

图5A是从一侧看与该传感器安装体连接的压入管的侧视图。

图5B是从另一侧看与该传感器安装体连接的压入管的侧视图。

图6是表示与该地面振动测定装置连接的连接管的连接状态的侧视图。

图7是表示该地面振动测定装置的回收用钢丝绳的安装部分的侧视图。

图8表示第二实施方式下的该传感器安装体的支承结构，(A)是表示传感器压入管的连接部的平面图，(B)是表示支承结构主要部分的一侧的侧视图，(C)是该传感器安装体的端部壁部分的平面图，(D)是表示支承结构主要部分的另一侧的侧视图。

图9是表示将该第二实施方式下的地面振动测定装置沿井孔压入的状态的一个例子的剖视图。

图10A表示用于测量在地下传播的振动的振动测定装置的一个现有例子，是表示将测定装置悬挂于形成于地面上的井孔中的状态的构成图。

图10B表示用于测量在地下传播的振动的振动测定装置的一个现有例子，是表示设置于振动测定装置的压接板的展开状态的立体图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下参考附图对本发明中的地面振动测定装置的一个实施方式进行说明，本发明不仅限于以下说明的实施方式。另外，关于各图所示的结构，为了使本发明的特征易于理解，有时会将作为主要部分的部分放大表示，各构成要素的尺寸比例等不一定与实际的构成相同。

图1～图7表示本发明的地面振动测定装置的第一实施方式，本实施方式的地面振动测定装置A中，如图1、图2所示，在金属制的筒形的传感器收容体1的内部收容有由金属制的棒状体2A构成的传感器安装体2，压入管3和多个连接管5串联地连接于传感器收容体1的后端部侧。

传感器收容体1包括：通过不锈钢钢材等金属材料构成的圆筒形的收容部主体6；安装于该收容部主体6的前端侧的越向前端越窄形状的尖头部7；以及设置成关闭收容部主体6的后端侧的端部壁8。

传感器安装体2由通过铝合金等金属构成的实心材料的棒状体2A构成，沿着棒状体2A的长度方向从其基端侧依次相互间隔地形成有第一孔部2a、第二孔部2b以及第三孔部2c。第一孔部2a、第二孔部2b以及第三孔部2c是通过对棒状体2A进行切削加工而形成各孔部的。

第一孔部2a形成为沿着X轴方向贯穿棒状体2A，该X轴方向是相对于棒状体2A的中心轴垂直的任意的一个方向，第二孔部2b形成为沿着与所述X轴垂直的Y轴方向贯穿棒状体2A，第三孔部2c靠近棒状体2A的前端部形成。

第一孔部2a形成为由小径部2a₁和大径部2a₂构成的阶梯式孔形，第二孔部2b形成为由小径部2b₁和大径部2b₂构成的阶梯式孔形。

形成于棒状体2A上的第一孔部2a、第二孔部2b以及第三孔部2c的相互间隔形成为在它们之间夹设有铝合金的充分的厚的部分这样的间隔。在它们之间的间隔较短(薄)的情况下，则成为由铝合金的板状体分隔后述的传感器间的情况，使得最低共振频率不会变得充分的低。充分地确保第一孔部2a、第二孔部2b以及第三孔部2c的相互间隔，通过一边在孔部彼此之间设置充分厚的部分一边将各传感器固定于实心材料的传感器安装体2上，能够扩大测定频带。

第三孔部3c构成为：在棒状体2A的前端侧形成有向棒状体2A的两个侧面和前端面开口的凹部2d，并且通过盖体9覆盖向前端面侧开口的所述凹部2d的开口部。由于棒状体2A的前端侧形成有凹部2d，因此棒状体2A的前端部形成有两叉形的前端壁2D。该前端壁2D的前端面上形成有多个螺纹孔2m。并且，以覆盖这些前端壁2D、2D的前端部的方式安装有圆板状的盖体9，通过贯穿盖体9并与前端壁2D、2D的螺纹孔2m拧合的螺母4来固定盖体9。

构成传感器安装体2的铝合金制的棒状体2A和盖体9这些全部都经过阳极化处理而表面覆盖有绝缘薄膜。能够应用黑色阳极化薄膜作为该绝缘薄膜的一个例子。

在棒状体2A的周面侧，在第三孔部2c和第二孔部2b之间形成有布线用的凹部2f，在第二孔部2b和第一孔部2a之间形成有布线用的凹部2g，在棒状体2A的后端部和第一孔部2a之间形成有布线用的凹部2h。该凹部2h通过形成为供螺纹轴部2e贯穿的省略图示的通路而与盖构件8B的通过孔8e连通。利用这些凹部2f、2g、2h和通过孔8e能够从通过孔8e引出后述的传感器11、12、13的布线。

并且，在棒状体2A的基端部侧突出形成有螺纹轴2e，以延长棒状体2A。

尖头部7由筒部7A以及向该筒部7A的一端侧延伸的呈越向前端越窄形状且呈圆锥形状的头部7B构成，使形成于筒部7A的外周侧的外螺纹部7a与形成于收容部本体6的前端内周侧的内螺纹部6a拧合，从而使尖头部7一体化于收容部主体6的前端部处。

端部壁8包括：螺纹筒部8A，其内周侧具有内螺纹部8a，其外周侧具有外螺纹部8b；盖构件8B，形成于所述螺纹筒部8A的轴方向的一端侧，用于关闭螺纹筒部8A；以及筒形的连接壁8C，延伸形成于所述盖构件8B的外侧。在连接壁8C的周壁的一部分处绕周向以180°的间隔形成有突起部8d。另外，在盖构件8B的一部分处形成有沿厚度方向贯穿该盖构件8B的布线用的通过孔8e。

端部壁8使传感器安装体2的螺纹轴2e和内螺纹部8a拧合而悬臂式支承传感器安装体2，并且使螺纹筒部8A和形成于收容部主体6的后端侧内周的内螺纹部6b拧合而安装于收容部主体6的后端侧。棒状体2A的外径比收容部主体6的内径小，棒状体2A的外周面和收容部主体6的内周面之间形成有稍许间隙。并且，在该间隙处填充有环氧树脂等绝缘树脂，填埋间隙而将棒状体2A固定于收容部主体6内。由此，实现用于绝缘措施和一体化的结构。

并且，绝缘措施优选下述多重措施：传感器收容体1和传感器安装体2的绝缘分离、在这些间隙处填塞环氧硬质树脂的结构、形成基于阳极化处理的绝缘薄膜、以及在各传感器11、12、13的周围粘贴丁基橡胶制等的薄胶带等。

作为一个例子，在第一孔部2a内安装有检测X轴方向的振动成分的X方向传感器11，在第二孔部2b内安装有检测Y轴方向的振动成分的Y方向传感器12，在第三孔部2c内安装有检测Z轴方向的振动成分的Z方向传感器13。

这些传感器11、12、13使用自粘胶带等丁基橡胶带被定位于各孔部的内侧，通过向各传感器周围的间隙注入环氧树脂而固定于各孔部的内侧，以高刚性的状态与传感器安装体2接合。并且，被插入传感器安装体2的前端侧的第三孔部2c内的传感器13通过盖板9防止脱落，稳固地固定于第三孔部2c内。

其次，将图5所示的压入管3通过后述的装卸机构K装卸自由地安装于向端部壁8的外侧突出的连接壁8C上。

压入管3由钢管或者树脂管构成，长度形成为比如说1.8m左右。在压入管3的前端侧，沿压入管3的长度方向绕压入管3的周向以180°的间隔形成有两条狭缝孔3a。在狭缝孔3a中，在远离压入管3的前端的一侧的里侧处形成有相对于狭缝孔3a以90°的角度相交的卡定孔3b。这些卡定孔3b形成为在压入管3的周向上延伸，但如图5所示，在侧视压入管3的情况下，两条卡定孔3b的终端侧的朝向是相互逆向的。

另外，形成于压入管3的前端侧的两条狭缝孔3a中的一条比另一条长，形成得较长的一侧的狭缝孔3a处形成有朝向压入管3的后端侧的狭缝状的延长部3c。

该延长部3c除了作为将后述的回收用钢丝绳17安装于吊环螺栓20上时的通过孔被利用以外，还能利用于被安装于后述的突起部8d上并在压入管3的外侧将传感器收容体1向地面上拉伸的情况等。关于延长部3c的用途之后会再次说明。

狭缝孔3a的长度被设定为：如图1、图2所示，在将压入管3的前端部外插于连接壁8C上，并使压入管3的前端和盖构件8B接触的情况下，突起部8d能够到达狭缝孔3a的最深部，并且突起部8d能够向卡定孔3b移动。

以上说明的结构中，利用前端部包括狭缝孔3a和卡定孔3b的压入管3以及将该压入管3的前端部插入并卡定的筒形的连接壁8C和突起部8d，来构成压入管3的装卸机构K。

作为一个例子，连接管5由与压入管3相同的材料构成，形成为与压入管3相同的长度、相同的内径以及外径，将多根该连接管5接起来使用。比如说，如图6所示，串联地配置多根连接管5，配置由跨越邻接的连接管5的边界部的弯曲板构成的连接板15，将它们通过焊接或者销接等连接方法接合来使连接管5彼此一体化。

作为一个例子，通过连接多根、比如说7根左右的这些连接管5，并且通过与上述相同的连接结构来接合压入管3，从而形成1.8m×8根的约15m左右的长度。由于连接管5是多根接起来使用，因此，在重量可能变大的情况下，优选由树脂材料形成而使之轻量化。

另外，在盖构件8B的外面侧并且在连接壁8C的内侧通过图7所示构成的吊环螺栓16连接有钢丝绳(牵引体)17，该钢丝绳17插入压入管3以及多根连接管5，并从末端的连接管5向外部被引出。

上述结构的地面振动测定装置A被压入形成于测定对象的地面上的井孔的底部并使用。在通过丝杠钻削井孔时，通过丝杠的刀刃切割土壤使之成为泥水和土混合的状态，在该状态的土中，将地面振动测定装置A压入井孔中。

连接必要根数的连接管5使之与井孔的深度对应，将压入管3与被连接的连接管5的前端连接。使连接壁8C的突起部8d和压入管3的前端侧的狭缝孔3a的位置对准，将压入管3外插于连接壁8C上，在使突起部8d到达狭缝孔3a的终端侧时，通过使压入管3绕周向稍许旋转，使突起部8d到达卡定孔3b。

基于以上的操作，能够暂时将传感器收容体1固定于压入管3的前端侧。由于卡定孔3b在压入管3的周向上延伸，因此在使突起部8d位于卡定孔3b内的状态下，在使连接了传感器收容体1的压入管3朝向上下方向并上下移动时，能够使传感器收容体1跟随压入管3。

使连接了连接管5和压入管3的传感器收容体1的尖头部7朝向下方，并从井孔的开口部将传感器收容体1按压至井孔的内部。井孔内部的土壤被切割而成为混有泥水的土的状态，但由于尖头部7是圆锥形而容易进入土中，能够利用压入管3和连接管5压入，因此能够使传感器收容体1到达井孔的深处位置。

另外，将传感器收容体1下放至地下时，将压入杆前端的突起部8d钩挂于狭缝孔3a上而安静地下放，但为了以防万一，即为了防备从狭缝孔3a脱离的情况下的传感器收容体1的下落，优选拉伸钢丝绳17至不松弛的程度而使其也一同下放。此处，作为吊环螺栓16的替代，将钢丝绳17安装于突起部8d上。为了将该钢丝绳17引导至压入管3的外侧，设置具有延长部3c的较长的狭缝孔3a。

使钢丝绳17坐落于地下的地面上后，能够在稍微放松钢丝绳17之后使用压入管3将传感器收容体1埋入地下。

在利用压入管3和连接管5将传感器收容体1压入直至井孔的必要深度位置时，通过使连接管5绕其周向稍许旋转，使地下的压入管3绕其周向旋转。通过该旋转使突起部8d从卡定孔3b脱离，回到狭缝孔3a一侧，从而突起部8d能够沿着狭缝孔3a上下移动。因此，通过将压入管3和连接管5吊起，能够在传感器收容体1留在井孔底部的地面内的状态下，从井孔拔出压入管3和连接管5。

在井孔的内部留有传感器收容体1的状态下，从设置于地面上的S波或P波的输入装置向地面施加振动。通过安装于传感器收容体1内的传感器安装体2上的X方向传感器11、Y方向传感器12以及Z方向传感器13，能够测量地面的振动，并能够测定地面的振动环境。

并且，在形成井孔的地面附近存在有道路、铁道、地铁以及工厂等的情况下，在被施加由这些产生的振动的状态下，观测P波、S波。因此，能够测定道路、铁道、地铁以及工厂等震动源产生的振动混合的状态下的地面振动环境。

因此，在测定对象的地面上建设工厂等建设物时，由于能够把握周边的振动环境，因此能够研究工厂等建设物的抗震结构或者针对设置于建筑物的楼板上的精密机器等装置的必要防振措施。

测定振动时，由于被压入井孔的土壤内部的金属制的传感器收容体1成为接地状态，因此可能会接收到来自地面的微弱电流。通过从与地面接触的传感器收容体1将传感器安装体2经由其表面的绝缘薄膜进行绝缘分离，成为测定振动时，从地面接收到的微弱电流不会传播到传感器收容体一侧的结构。因此，即使在测定振动时，使XYZ方向的传感器11、12、13工作，也不会产生基于微弱电流的影响的噪声，能够准确地测量振动。

并且，考虑到各种工作性，也能够预先向压入管3的外部引出钢丝绳17。这种情况下，预先将安装于吊环螺栓16上的钢丝绳17从一侧的卡定孔3b通过延长部3c向压入管3的外部引出。将钢丝绳17和压入管3分离使工作上的处理变得容易。

另外，较佳的是，在撤去压入管3时，为了不成为妨碍，使钢丝绳17也和压入管3能够分离。

在将传感器收容体1临时安放于井孔的底部后，优选在地面上预先使布线和回收用钢丝绳17留有稍许的松弛，并且不缠绕地轻拉布线和回收用钢丝绳17。在该情况下，预先将钢丝绳17和压入管3分离的话，工作性将变得良好。

本实施方式下的地面振动测定装置A中，相对于形成于将传感器收容体1的端部关闭的端部壁8上的螺纹筒部8A，能够使传感器安装体2的后端侧的螺纹轴2e与之拧合，从而能够将传感器安装体2稳固地支承于传感器收容体1的内部。因此，能够将安装于传感器安装体2上的XYZ方向检测用的传感器11、12、13稳固地支承于传感器收容体1的内部。

因此，在从地面发出的振动向设置于地面的井孔的内部的传感器收容体1传播时，地面的振动通过由刚性结构支承的传感器安装体2向XYZ方向检测用的传感器11、12、13传播，能够无损失地、可靠地测定地面的振动。

另外，传感器安装体2和传感器收容体1均是金属制的，在由金属制的棒状体2A构成的传感器安装体2上各自独立地设置有孔部2a、2b、2c，在孔部2a、2b、2c内配置传感器11、12、13，因为设置为从地面发出的振动能够无损失地传播至各传感器的结构，所以具有下述特征：能够提高共振频率f₀,能够准确地测定包含宽频带的振动的地面振动环境。

这是基于通过切削铝合金制的实心材料的棒状体形成各孔部2a、2b、2c，从而构成传感器安装体2来实现的。

结束振动测量后，能够使用钢丝绳17从井孔的内部将传感器收容体1吊起。

在形成于别的土壤的井孔的内部，能够使用与上述相同的手法再次将传感器收容体1压入，传感器收容体1能够用于别的地面的振动测量。因此，能够反复使用本实施方式下的地面振动测定装置A。

本实施方式下的地面振动测定装置A中，作为一个例子，能够将对象振动设定为：±0.001mm/s²～9.8m/sec²，能够将频率范围设定为：DC～400Hz。另外，能够将传感器收容体1设置为不锈钢钢板制的，其直径D为：76mm、长度为322mm、重量为3.2kg，能够将传感器安装体2设置为铝合金制的，其最大直径为：60mm、长度为180mm、重量为1.4kg。

另外，能够将压入管3设置为SM41钢制的，其直径为48mm、长度为1000mm、重量为2.7kg，能够将连接管设置为硬质氯乙烯制的，其直径为48mm、长度为1800mm、重量为4.9kg。能够选择直径为8mm、长度为15m、重量为5～6kg的钢丝绳17。

除此之外，三个传感器的合计重量预计为4.5kg的话，作为压入井孔的内部的各构件而言是合理的大小和重量，能够作为易于实施的结构来实现地面振动测定装置A。

(第二实施方式)

图8和图9表示本发明的地面振动测定装置的第二实施方式，第二实施方式下的地面振动测定装置B的基本结构是：在金属制的筒形的传感器收容体1的内部收容有由金属制的棒状体构成的传感器安装体2，压入管3和多根连接管5串联地连接于传感器收容体1的后端部侧，该基本结构和第一实施方式下的地面振动测定装置A为相同的结构。

第二实施方式下的地面振动测定装置B和第一实施方式下的地面振动测定装置A不同的是，压入管3和传感器收容体1的装卸机构的结构。

虽然第二实施方式下的结构和第一实施方式下的结构的装卸机构的结构是不同的，但是由于其他的结构是相同的，因此以下详述装卸机构的结构，省略其他结构的说明。

图8(A)～(D)表示第二实施方式下的装卸机构的结构。

如图8(B)所示，包括盖构件8E的螺纹筒部8A被插入传感器收容体1的后端部(上端部)侧，由自粘胶带等的树脂胶带(丁基橡胶带)构成的绝缘材8g介于螺纹筒部8A和传感器收容体1的后端部之间，螺纹筒部8A和传感器收容体1之间被绝缘分离。

在第二实施方式下的盖构件8E的外表面中央部安装有吊环螺栓20，在盖构件8E的外表面并且在吊环螺栓20的两侧相互平行地立设有长条板状的连接壁21、21。连接壁21、21之间空开一定程度的间隔，能够内插压入管30的前端部，并且通过焊接等固定方法相对地配置于盖构件8E的外表面。

在连接壁21的比高度方向中央部稍高的位置上形成有：狭缝孔21a，该狭缝孔21a从连接壁21的一侧边缘沿连接壁21的宽度方向延伸至连接壁21的宽度方向的中央侧；以及卡定孔21b，该卡定孔21b在相对所述狭缝孔21a垂直的方向上(沿连接壁21的长度方向的方向上)与狭缝孔21a的里上侧连接。并且，两个连接壁21中，形成于一个连接壁21上的狭缝孔21a的形成方向和形成于另一个连接壁21上的狭缝孔21a的形成方向是左右逆向的。

也就是说，在如图8(D)所示侧视的情况下，形成于显示于近前侧的连接壁21上的狭缝孔21a从该连接壁21的左端边缘一侧延伸至连接壁21的中央侧，与此相对的是，在形成于图8(D)的背面侧、即图8(D)中隐藏的一侧的连接壁21，形成有从连接壁21的右端边缘一侧朝向连接壁21的中央侧的狭缝孔21a。

另外，如图8(B)所示，在压入管30的前端侧绕压入管30的周向以180°的间隔形成有宽度较大的狭缝部30a，在压入管30的前端部分处形成有两叉状的延长壁部30b、30b。并且，以将这些两叉状的延长壁部30b、30b在它们的厚度方向上贯穿的方式设置有支承轴32，以从延长壁部30b、30b的侧面向外侧突出的方式形成有突起部33。

第二实施方式的结构中，压入管30由钢管构成，通过绕支承轴32的贯穿部分焊接而使之固定于延长壁部30b、30b上。

另外，盖构件8E的一部分中临近吊环螺栓20的位置上形成有插入布线用的通过孔23。

第二实施方式的结构中，通过将压入管30的前端侧的延长壁部30b、30b内插于连接壁21、21之间，将突起部33、33配置于连接壁21的狭缝孔21a的里侧，能够将压入管30的突起部33配置于与卡定孔21b对应的位置处，并且能够将突起部33的脱出限制在卡定孔21b的范围内。

因此，在利用卡定孔21b限制突起部33的脱出的状态下，在将安装于压入管30的前端侧的传感器收容体1压入井孔的内部时，通过沿井孔向下方按压压入管30，能够将传感器收容体1压入井孔的内部。

图9表示将安装于压入管30的前端侧的传感器收容体1压入形成于地面N上的井孔40内的状态。

另外，在进行将压入管30压入井孔的土中并将传感器收容体1压入井孔中的工作时，即使进行按压压入管30的动作的同时多少会伴随拉拽压入管30的动作，突起部33仅通过在狭缝孔21a和卡定孔21b之间的来往也会跟随压入管30的上下移动。因此，能够没有障碍地将传感器收容体1压入井孔的内部。

将传感器收容体1下放至井孔的内部的目标位置时，通过使压入管30绕其周向稍许旋转(图8(D)的结构的情况下，使压入管30绕顺时针稍许旋转)，从狭缝孔21a取下突起部33，能够将压入管30从传感器收容体1上分离。在分离压入管30时，通过将传感器收容体1留在井孔的内部而将压入管30从井孔拔出，能够测定地面振动。

该第二实施方式的结构中，在将传感器收容体1压入较深的井孔内的情况下，能够在压入管30的后端侧将必要根数的连接管15连接起来使用。

地面振动的测定与先前第一实施方式的情况相同，从地面上输入P波或者S波并通过传感器收容体1内的传感器11、12、13测定振动，能够调查地面环境。

在以上说明的第二实施方式的地面振动测定装置B中，能够取得和先前的第一实施方式下的地面振动测定装置A相同的作用效果。

另外，在第一、第二实施方式下的地面振动测定装置A、B中，虽然将传感器安装体1安装于传感器收容体2的部分的结构是以螺纹接合的方式构成的，但是传感器安装体1和传感器收容体2的接合结构也可以是粘接、螺栓连接等任意的接合结构。另外，在将传感器安装体1收容于传感器收容体2的内部的情况下，较佳的是，在两者之间填充绝缘树脂等的绝缘材来进行绝缘。

将包括XYZ方向的传感器的传感器安装体收容于传感器收容体内，通过串联地连接于该传感器收容体的后端部的压入管，将该传感器收容体压入井孔的土中，通过压入至目标深度，能够将XYZ方向的各传感器设置于地面的目标深度。压入地面的井孔内后，通过装卸机构将压入管和传感器收容体分离，从而能够仅将传感器收容体独立地设置于地面内。

在该状态下，通过从地上的激振器等向地面输入P波和S波，能够通过XYZ方向的各传感器捕捉到地面振动的状态，能够调查振动环境。比如说，相对于输入的P波或者S波，在附加有由道路或者交通干扰等引起的振动的状态下，能够测量地面振动的状态。

由于包括传感器的传感器安装体是金属制的，包围该传感器安装体的传感器收容体也是金属制的，又由于从地面发出的振动被直接地传播，并且能够提高共振频率，因此能够没有损失地测定地面的振动。

另外，通过在金属制的棒状体上间隔地设置的三个孔部中安装XYZ方向的各传感器，能够降低各传感器的最低共振频率，能够扩大测定频率的区域，因此能够减少无法测量的频带，也变得能够测量包括地铁振动等的任意的振动的影响。

测定振动时，由于被埋设于地面内的金属制的传感器收容体成为接地状态，因此可能会接收到来自地面的微弱电流。通过从与地面接触的传感器收容体对传感器安装体进行绝缘分离，能够成为测定振动时，从地面接收到的微弱电流不会传播到传感器收容体一侧的结构。因此，即使在测定振动时，使XYZ方向的传感器工作，也不会产生基于微弱电流的影响的噪声，因而能够准确地测量振动。

通过将压入管的前端内插或外插于传感器收容体后端的连接壁上，将压入管的突起部插入狭缝孔，并使压入管绕轴稍许旋转，将突起部插入卡定孔内，能够将压入管卡定于传感器收容部的后端部。

在该状态下通过利用压入管，将传感器收容体压入形成于土壤中的井孔的土内，并更进一步地按压压入管，能够将传感器收容体按压至目标深度位置。将传感器收容体按压至井孔的目标深度后，通过使压入管绕其周向反转规定角度，使突起部从卡定孔移动至狭缝孔侧，并吊起压入管，将突起部从狭缝孔拔出，使压入管能够从传感器收容体分离。成为该分离状态后，能够通过XYZ方向的传感器测量地面的振动环境。

使传感器安装体的后端侧的螺纹部和形成于关闭传感器收容体的端部的端部壁上的螺纹筒部拧合，能够将传感器安装体稳固地支承于传感器收容体的内部。因此，能够将安装于传感器安装体上的XYZ方向检测用的各传感器稳固地支承于传感器收容体的内部。因此，在从地面发出的振动被传播至设置于地面的井孔的内部的传感器收容体时，地面的振动通过由刚性结构支承的传感器安装体向XYZ方向检测用的各传感器传播，能够无损失地、可靠地测定地面的振动。

另外，由于传感器安装体和传感器收容体均是金属制的，在由金属制的棒状体构成的传感器安装体上各自独立地设置有各孔部，在各孔部内配置传感器，并且被设置为从地面发出的振动能够无损失地传播至各传感器的结构，因此能够降低最低共振频率f₀从而能够测定宽频带,并且能够准确地测定包含宽频带的振动的地面振动环境。

通过由铝合金制的实心材料构成传感器安装体，能够降低最低共振频率并能够扩大可测定的频带，并且通过对表面施加阳极化处理能够确保与金属制的传感器收容体的绝缘性。因此，即使是将传感器安装体和各传感器稳固地支承于在地面上成为接地状态的传感器收容体上的结构，也能够降低从地面发出的微弱电流给传感器安装体侧带来影响的可能性，能够不受噪声影响地进行测定。

(符号说明)

A、B 地面振动测定装置

K 装卸机构

1 传感器收容体

2 传感器安装体

2A 棒状体

2a 第一孔部

2b 第二孔部

2c 第三孔部

2e 螺纹轴

3 压入管

3a 狭缝孔

3b 卡定孔

5 连接管

6 收容部主体

6a、6b 内螺纹部

7 尖头部

8 端部壁

8A 螺纹筒部

8a 内螺纹部

8b 外螺纹部

8B、8E 盖构件

8C 连接壁

8d 突起部

8g 绝缘材

9 盖体

11 X方向传感器

12 Y方向传感器

13 Z方向传感器

16 吊环螺栓

17 钢丝绳

20 吊环螺栓

21 连接壁

21a 狭缝孔

21b 卡定孔

30 压入管

30a 狭缝部

30b 延长壁部

33 突起部。

Claims (9)

1.一种地面振动测定装置，其特征在于，具有：

传感器安装体，在金属制的棒状体的长度方向上相互间隔地形成有第一孔部、第二孔部以及第三孔部；

X方向传感器，收容于所述传感器安装体的孔部中的一个孔部内并检测X轴方向的振动成分；

Y方向传感器，收容于所述孔部中的一个孔部内并检测Y轴方向的振动成分；

Z方向传感器，收容于所述孔部中的一个孔部内并检测Z轴方向的振动成分；

金属制的筒形的传感器收容体，收容所述传感器安装体，前端侧具有越向前端越窄形状的尖头部，后端侧具有端部壁；以及

压入管，通过装卸机构与所述端部壁连接，

所述装卸机构包括：连接壁，从所述端部壁沿所述传感器收容体的长度方向延伸形成；所述压入管的前端部，外插于所述连接壁；突起部，在绕所述连接壁的周向上的多个位置处突出形成；以及狭缝孔，在所述前端部上沿着其长度方向形成，

在所述狭缝孔的底部侧形成有卡定孔，该卡定孔在与所述狭缝孔垂直的方向上延伸，用于防止插入所述狭缝孔中的所述突起部脱出，

在所述压入管的前端部上沿着其长度方向形成的狭缝孔中，设有形成得比其它狭缝孔更长的狭缝孔，在形成得较长的所述狭缝孔处形成有延长部，所述延长部呈朝向所述压入管的后端侧的狭缝状且能供钢丝绳插通。

2.如权利要求1所述的地面振动测定装置，其特征在于，

在所述传感器安装体和所述传感器收容体之间夹设有绝缘材而使两者绝缘。

3.如权利要求1或2所述的地面振动测定装置，其特征在于，

在位于所述连接壁的内侧的所述端部壁的一部分安装有钢丝绳连接用的吊环螺栓。

4.如权利要求1或2所述的地面振动测定装置，其特征在于，

所述端部壁具有：螺纹筒部，与形成于所述传感器收容体的后端侧的内螺纹部拧合；以及盖构件，形成于所述螺纹筒部的一端侧并关闭所述传感器收容体的后端部，

使形成于所述传感器安装体的后端侧的螺纹部与形成于所述螺纹筒部的内表面上的内螺纹部拧合，使所述传感器安装体悬臂式地支承于所述传感器收容体的内部。

5.如权利要求3所述的地面振动测定装置，其特征在于，

所述端部壁具有：螺纹筒部，与形成于所述传感器收容体的后端侧的内螺纹部拧合；以及盖构件，形成于所述螺纹筒部的一端侧并关闭所述传感器收容体的后端部，

使形成于所述传感器安装体的后端侧的螺纹部与形成于所述螺纹筒部的内表面上的内螺纹部拧合，使所述传感器安装体悬臂式地支承于所述传感器收容体的内部。

6.如权利要求1或2所述的地面振动测定装置，其特征在于，

所述传感器安装体由铝合金制的实心材料构成，所述传感器安装体的表面上形成有经由阳极化处理形成的绝缘薄膜。

7.如权利要求3所述的地面振动测定装置，其特征在于，

所述传感器安装体由铝合金制的实心材料构成，所述传感器安装体的表面上形成有经由阳极化处理形成的绝缘薄膜。

8.如权利要求4所述的地面振动测定装置，其特征在于，

所述传感器安装体由铝合金制的实心材料构成，所述传感器安装体的表面上形成有经由阳极化处理形成的绝缘薄膜。

9.如权利要求5所述的地面振动测定装置，其特征在于，

所述传感器安装体由铝合金制的实心材料构成，所述传感器安装体的表面上形成有经由阳极化处理形成的绝缘薄膜。