JP2000019261A - 掘削機による支持地盤の判定方法 - Google Patents
掘削機による支持地盤の判定方法Info
- Publication number
- JP2000019261A JP2000019261A JP18874598A JP18874598A JP2000019261A JP 2000019261 A JP2000019261 A JP 2000019261A JP 18874598 A JP18874598 A JP 18874598A JP 18874598 A JP18874598 A JP 18874598A JP 2000019261 A JP2000019261 A JP 2000019261A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- average value
- ground
- excavator
- vibration
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 より正確に支持地盤を判定すること。
【解決手段】 手順がスタートすると、初期設定の後
に、オーガロッドを地盤中に貫入させながら、振動セン
サの測定値が取込まれる。次に、振動センサの測定値か
ら暗振動データを減算した後に記憶する。ｓ４では、深
度が設定された地層深度に到達したと判断されると、ｓ
５が実行される。ｓ５では、振動センサの測定値の平均
化処理が行われ、平均化処理されたｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ
ｎ）が記憶される。ｓ６，７では、振動データのフーリ
エ変換が行われ、周波数スペクトラムデータＦ１（ｗ）
〜Ｆｎ（ｗ）が記憶され、スペクトラムデータの周波数
帯域毎の最大値が演算され、その平均値が求められる。
ｓ８では、地層深度間で、周波数帯域毎の最大値の平均
値が大きく変化しているか否かが判断され、平均値が大
きく変化したと判断された場合には、変化があった地層
間の近傍に支持地盤層があると判定して、手順を終了す
る。
に、オーガロッドを地盤中に貫入させながら、振動セン
サの測定値が取込まれる。次に、振動センサの測定値か
ら暗振動データを減算した後に記憶する。ｓ４では、深
度が設定された地層深度に到達したと判断されると、ｓ
５が実行される。ｓ５では、振動センサの測定値の平均
化処理が行われ、平均化処理されたｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔ
ｎ）が記憶される。ｓ６，７では、振動データのフーリ
エ変換が行われ、周波数スペクトラムデータＦ１（ｗ）
〜Ｆｎ（ｗ）が記憶され、スペクトラムデータの周波数
帯域毎の最大値が演算され、その平均値が求められる。
ｓ８では、地層深度間で、周波数帯域毎の最大値の平均
値が大きく変化しているか否かが判断され、平均値が大
きく変化したと判断された場合には、変化があった地層
間の近傍に支持地盤層があると判定して、手順を終了す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、掘削機による支
持地盤の判定方法に関し、特に、掘削機の振動データを
取得して、その周波数解析を行い、この周波数解析に基
づいて支持地盤の位置を判定する方法に関するものであ
る。
持地盤の判定方法に関し、特に、掘削機の振動データを
取得して、その周波数解析を行い、この周波数解析に基
づいて支持地盤の位置を判定する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】建設工事のうち、地中に構築される基礎
杭や遮水壁などにおいては、支持力や遮水性を確保する
ため、地中の支持地盤の位置を把握する必要がある。こ
のような支持地盤の把握方法としては、予め、工事範囲
内の所定位置でボーリング調査を実施し、この調査結果
から作成された土質柱状図を基にして、工事範囲内の想
定地質図を作り、地層の変化や基礎の根入れ位置を決定
していた。
杭や遮水壁などにおいては、支持力や遮水性を確保する
ため、地中の支持地盤の位置を把握する必要がある。こ
のような支持地盤の把握方法としては、予め、工事範囲
内の所定位置でボーリング調査を実施し、この調査結果
から作成された土質柱状図を基にして、工事範囲内の想
定地質図を作り、地層の変化や基礎の根入れ位置を決定
していた。
【０００３】ところが、このような支持地盤の把握方法
では、ボーリング調査の範囲が限られているので、支持
地盤の深度が急激に変化している場合などに不都合が起
こる。
では、ボーリング調査の範囲が限られているので、支持
地盤の深度が急激に変化している場合などに不都合が起
こる。
【０００４】そこで、例えば、オーガ系掘削機で掘削工
事を行う場合に、５〜１０Ｈｚの周波数範囲内の振動の
大きさをを測定し、この振動の大きさの変化と、予め作
成しておいた土質柱状図とを対比することにより支持地
盤の位置を把握する方法が、特公平２−４３８４６号公
報に開示されている。
事を行う場合に、５〜１０Ｈｚの周波数範囲内の振動の
大きさをを測定し、この振動の大きさの変化と、予め作
成しておいた土質柱状図とを対比することにより支持地
盤の位置を把握する方法が、特公平２−４３８４６号公
報に開示されている。
【０００５】しかしながら、この公報に開示されている
支持地盤の把握ないしは確認方法には、以下に説明する
技術的な課題があった。
支持地盤の把握ないしは確認方法には、以下に説明する
技術的な課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記公告公
報に開示されている支持地盤の確認方法では、５〜１０
Ｈｚの周波数範囲内の振動の大きさをを測定し、この振
動の大きさの変化と、予め作成しておいた土質柱状図と
を対比することにより支持地盤の位置を把握する。
報に開示されている支持地盤の確認方法では、５〜１０
Ｈｚの周波数範囲内の振動の大きさをを測定し、この振
動の大きさの変化と、予め作成しておいた土質柱状図と
を対比することにより支持地盤の位置を把握する。
【０００７】ところが、例えば、地盤中に大礫などが存
在していて、このような個所を掘削した際に、振動の大
きさが非常に大きくなって、支持地盤と誤認するなど正
確な支持地盤の位置を求めることが難しい。
在していて、このような個所を掘削した際に、振動の大
きさが非常に大きくなって、支持地盤と誤認するなど正
確な支持地盤の位置を求めることが難しい。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、よ
り正確に支持地盤の位置を確認することができる掘削機
による支持地盤の判定方法を提供することにある。
てなされたものであって、その目的とするところは、よ
り正確に支持地盤の位置を確認することができる掘削機
による支持地盤の判定方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、掘削機に取付けた振動センサの掘削深度
に対応した振動データを周波数スペクトラムデータに変
換して支持地盤の位置を判定する方法において、前記周
波数スペクトラムデータの周波数帯域毎の最大値の平均
値を求め、この平均値の変化から前記支持地盤の位置を
求めるようにした。このように構成した支持地盤の判定
方法によれば、周波数スペクトラムデータの周波数帯域
毎の最大値の平均値を求め、この平均値の変化から支持
地盤の位置を求めるので、単に、振動の大きさを測定し
て支持地盤を確認する場合のように、大礫に遭遇したと
きのような特異な測定値の影響が少なくなって、より正
確な判断が行える。前記平均値は、前記周波数帯域毎の
最大値を複数求めた後に、新たな最大値を求める度に旧
い最大値を除去して、複数の前後測定値の平均値を順次
求める移動平均値とすることができる。この構成を採用
すると、複数の周波数帯域毎の最大値を求めた後に、順
次移動平均値を求めると、掘削機による掘削とリアルタ
イムに支持地盤を判定，確認することができる。前記振
動センサは、前記掘削機のロッドに取付けられた加速度
センサ，前記ロッドを支持するリーダーに取付けられた
加速度センサ，前記掘削機の近傍の地表上に設置された
音響センサのいずれか１つから選択することができる。
この構成の場合には、特に、ロッドを支持するリーダー
に取付けられた加速度センサまたは掘削機の近傍の地表
上に設置された音響センサを選択すると、装置の構成が
簡単になる。前記周波数帯域は、前記ロッドの固有周波
数以下であって、２００Ｈｚ以下の低周波数帯に複数設
定することができる。このような周波数帯域に設定する
と、掘削機の固有振動数の影響を排除することができる
とともに、複数の周波数帯域で支持地盤を判定するの
で、より一層確実に支持地盤の位置を確認することがで
きる。
に、本発明は、掘削機に取付けた振動センサの掘削深度
に対応した振動データを周波数スペクトラムデータに変
換して支持地盤の位置を判定する方法において、前記周
波数スペクトラムデータの周波数帯域毎の最大値の平均
値を求め、この平均値の変化から前記支持地盤の位置を
求めるようにした。このように構成した支持地盤の判定
方法によれば、周波数スペクトラムデータの周波数帯域
毎の最大値の平均値を求め、この平均値の変化から支持
地盤の位置を求めるので、単に、振動の大きさを測定し
て支持地盤を確認する場合のように、大礫に遭遇したと
きのような特異な測定値の影響が少なくなって、より正
確な判断が行える。前記平均値は、前記周波数帯域毎の
最大値を複数求めた後に、新たな最大値を求める度に旧
い最大値を除去して、複数の前後測定値の平均値を順次
求める移動平均値とすることができる。この構成を採用
すると、複数の周波数帯域毎の最大値を求めた後に、順
次移動平均値を求めると、掘削機による掘削とリアルタ
イムに支持地盤を判定，確認することができる。前記振
動センサは、前記掘削機のロッドに取付けられた加速度
センサ，前記ロッドを支持するリーダーに取付けられた
加速度センサ，前記掘削機の近傍の地表上に設置された
音響センサのいずれか１つから選択することができる。
この構成の場合には、特に、ロッドを支持するリーダー
に取付けられた加速度センサまたは掘削機の近傍の地表
上に設置された音響センサを選択すると、装置の構成が
簡単になる。前記周波数帯域は、前記ロッドの固有周波
数以下であって、２００Ｈｚ以下の低周波数帯に複数設
定することができる。このような周波数帯域に設定する
と、掘削機の固有振動数の影響を排除することができる
とともに、複数の周波数帯域で支持地盤を判定するの
で、より一層確実に支持地盤の位置を確認することがで
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１か
ら図３は、本発明にかかる掘削機による支持地盤の判定
方法の一実施例を示している。
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１か
ら図３は、本発明にかかる掘削機による支持地盤の判定
方法の一実施例を示している。
【００１１】同図に示した掘削機１０は、いわゆる、ソ
イルセメント連続壁工法（ＳＭＷ工法）に使用されるも
のであって、オーガロッド１２を備えている。オーガロ
ッド１２は、先端に掘削ビットが設けられるとともに、
その外周面には、オーガスクリュー１４が上下方向に間
隔をおいて間欠的に突設されている。
イルセメント連続壁工法（ＳＭＷ工法）に使用されるも
のであって、オーガロッド１２を備えている。オーガロ
ッド１２は、先端に掘削ビットが設けられるとともに、
その外周面には、オーガスクリュー１４が上下方向に間
隔をおいて間欠的に突設されている。
【００１２】オーガロッド１２は、図１の紙面と直交す
る方向に、複数本が直列状に配置されていて、隣接する
オーガロッド１２間において、平面的にみて、オーガス
クリュー１４の回転半径が一部重複するように配置され
ている。
る方向に、複数本が直列状に配置されていて、隣接する
オーガロッド１２間において、平面的にみて、オーガス
クリュー１４の回転半径が一部重複するように配置され
ている。
【００１３】各オーガロッド１２には、その軸方向に沿
って硬化材（セメントミルクなど）の供給通路が形成さ
れるとともに、側面には、硬化材の噴射口が開口形成さ
れている（図示省略）。
って硬化材（セメントミルクなど）の供給通路が形成さ
れるとともに、側面には、硬化材の噴射口が開口形成さ
れている（図示省略）。
【００１４】そして、オーガロッド１２の上端側は、回
転駆動部１６により支持されている。回転駆動部１６
は、リーダー１８に上下移動自在に支持されており、回
転駆動部１６は、図外の上下移動装置により、リーダー
１８に沿って上下移動させられる。
転駆動部１６により支持されている。回転駆動部１６
は、リーダー１８に上下移動自在に支持されており、回
転駆動部１６は、図外の上下移動装置により、リーダー
１８に沿って上下移動させられる。
【００１５】リーダー１８は、クローラ式の走行車２０
の一端に、伸縮ジャッキ２２を介して垂設状態になるよ
うに支持されている。
の一端に、伸縮ジャッキ２２を介して垂設状態になるよ
うに支持されている。
【００１６】回転駆動部１６の上部側には、オーガロッ
ド１２の先端位置の貫入深度を検出する深度センサ２４
が配置されている。この深度センサ２４は、例えば、ロ
ータリーエンコーダ式のものであって、その設置箇所
は、図示の場所に限ることはない。
ド１２の先端位置の貫入深度を検出する深度センサ２４
が配置されている。この深度センサ２４は、例えば、ロ
ータリーエンコーダ式のものであって、その設置箇所
は、図示の場所に限ることはない。
【００１７】また、オーガロッド１２の上端側には、振
動センサ２６が設置されている。この振動センサ２６
は、３次元方向（鉛直，水平，周方向）の振動が測定で
きる加速度センサから構成され、図２に示すように、オ
ーガロッド１２の側面に設けられた凹部に嵌着固定され
ている。
動センサ２６が設置されている。この振動センサ２６
は、３次元方向（鉛直，水平，周方向）の振動が測定で
きる加速度センサから構成され、図２に示すように、オ
ーガロッド１２の側面に設けられた凹部に嵌着固定され
ている。
【００１８】なお、この振動センサ２６の設置個所は、
オーガロッド１２の上端側に限ることはなく、例えば、
図１に示したように、リーダー１８の底部に設置するこ
ともできる。
オーガロッド１２の上端側に限ることはなく、例えば、
図１に示したように、リーダー１８の底部に設置するこ
ともできる。
【００１９】また、低周波領域で高感度の音響センサ２
８、例えば、マイクロフォンを用いる場合には、図１に
示すように、オーガロッド１２の掘削孔の近傍に設置し
てもよい。
８、例えば、マイクロフォンを用いる場合には、図１に
示すように、オーガロッド１２の掘削孔の近傍に設置し
てもよい。
【００２０】この場合、ロッド１２を支持するリーダー
１８の底部に加速度センサを取付けた場合や、掘削機１
０の近傍の地表上に音響センサ２８を設置すると、オー
ガロッド１２の上端に振動センサ２６を設けた場合に必
要になる無線設備が不要になり、装置の構成が簡単にな
るという利点がある。
１８の底部に加速度センサを取付けた場合や、掘削機１
０の近傍の地表上に音響センサ２８を設置すると、オー
ガロッド１２の上端に振動センサ２６を設けた場合に必
要になる無線設備が不要になり、装置の構成が簡単にな
るという利点がある。
【００２１】オーガロッド１２に設置された振動センサ
２６には、送信機３０が接続されている。一方、走行車
２０側には、振動センサ２６の検出信号を受信して、受
信した検出信号を増幅して送出する無線中継機３２が設
置されている。また、この走行車２０から離れた場所に
は、演算制御器３４が設置されている。
２６には、送信機３０が接続されている。一方、走行車
２０側には、振動センサ２６の検出信号を受信して、受
信した検出信号を増幅して送出する無線中継機３２が設
置されている。また、この走行車２０から離れた場所に
は、演算制御器３４が設置されている。
【００２２】無線中継機３２は、図３に構成ブロック図
を示すように、受信アンテナ３２ａと、送信アンテナ３
２ｂと、装置本体３２ｃ内に内蔵された増幅回路などを
備えており、振動センサ２６で検出した信号を遠距離ま
でより確実に伝達するために設けているが、正確な検出
信号が演算制御部３４に直接伝達できる場合には、必ず
しも必要としない。
を示すように、受信アンテナ３２ａと、送信アンテナ３
２ｂと、装置本体３２ｃ内に内蔵された増幅回路などを
備えており、振動センサ２６で検出した信号を遠距離ま
でより確実に伝達するために設けているが、正確な検出
信号が演算制御部３４に直接伝達できる場合には、必ず
しも必要としない。
【００２３】演算制御部３４は、いわゆる、マイクロコ
ンピュータを主構成とするものであって、受信アンテナ
３４ａと、装置本体３４ｂとを備えている。装置本体３
４ｂ内には、受信アンテナ３４ａに接続された受信部３
４ｃと、受信部３４ｃに接続されたＡ／Ｄ変換器３４ｄ
と、ＣＰＵ３４ｅと、メモリ３４ｆおよびディスプレイ
３４ｇとが設けられている。
ンピュータを主構成とするものであって、受信アンテナ
３４ａと、装置本体３４ｂとを備えている。装置本体３
４ｂ内には、受信アンテナ３４ａに接続された受信部３
４ｃと、受信部３４ｃに接続されたＡ／Ｄ変換器３４ｄ
と、ＣＰＵ３４ｅと、メモリ３４ｆおよびディスプレイ
３４ｇとが設けられている。
【００２４】受信部３４ｃは、振動センサ２６で検出さ
れ、無線中継機３２から送出される振動信号を、受信ア
ンテナ３４ａを介して受信する。Ａ／Ｄ変換器３４ｄ
は、受信部３４ｃで受信された振動信号と、深度センサ
２４から送出される深度信号とをデジタル信号に変換し
て、ＣＰＵ３４ｅに送出する。
れ、無線中継機３２から送出される振動信号を、受信ア
ンテナ３４ａを介して受信する。Ａ／Ｄ変換器３４ｄ
は、受信部３４ｃで受信された振動信号と、深度センサ
２４から送出される深度信号とをデジタル信号に変換し
て、ＣＰＵ３４ｅに送出する。
【００２５】ＣＰＵ３４ｅは、Ａ／Ｄ変換器３４ｄから
送出される振動信号，深度信号に基づいて、予めメモリ
３４ｆに格納されている手順に従って、地盤中の支持地
盤位置を判定する。ディスプレイ３４ｇは、ＣＰＵ３４
ｅで判断した結果などを表示する。
送出される振動信号，深度信号に基づいて、予めメモリ
３４ｆに格納されている手順に従って、地盤中の支持地
盤位置を判定する。ディスプレイ３４ｇは、ＣＰＵ３４
ｅで判断した結果などを表示する。
【００２６】図４は、ＣＰＵ３４ｅで支持地盤の判定を
行う際の実行手順の一例が示されている。同図に示す手
順がスタートすると、まず、ステップｓ１で初期設定が
行われる。
行う際の実行手順の一例が示されている。同図に示す手
順がスタートすると、まず、ステップｓ１で初期設定が
行われる。
【００２７】この初期設定は、予め行われるボーリング
調査により、地質柱状図を作成し、この地質柱状図か
ら、各地層１〜ｎに対応した地層深度Ｈ1〜Ｈnを設定し
たり、あるいは、振動センサ２６による振動測定のサン
プリング周期を入力する。
調査により、地質柱状図を作成し、この地質柱状図か
ら、各地層１〜ｎに対応した地層深度Ｈ1〜Ｈnを設定し
たり、あるいは、振動センサ２６による振動測定のサン
プリング周期を入力する。
【００２８】図５に入力される地盤条件、すなわち、地
層１〜ｎと地層深度Ｈ1〜Ｈnとの関係を示している。
層１〜ｎと地層深度Ｈ1〜Ｈnとの関係を示している。
【００２９】初期設定が終了すると、回転駆動部１６に
よりオーガロッド１２を回転させながら地盤中に貫入
し、この操作を継続しながら、振動および深度センサ２
６，２４の測定値が取込まれて、メモリ３４ｇに記憶さ
れる（ステップｓ２）。
よりオーガロッド１２を回転させながら地盤中に貫入
し、この操作を継続しながら、振動および深度センサ２
６，２４の測定値が取込まれて、メモリ３４ｇに記憶さ
れる（ステップｓ２）。
【００３０】続くステップｓ４では、深度センサ２４の
測定値が設定された地層深度Ｈ1〜Ｈnに到達したか否か
が判断され、深度が到達していないと判断された場合に
は、ステップｓ１に戻り同様な処理が継続される。
測定値が設定された地層深度Ｈ1〜Ｈnに到達したか否か
が判断され、深度が到達していないと判断された場合に
は、ステップｓ１に戻り同様な処理が継続される。
【００３１】ステップｓ４で設定された地層深度Ｈ1〜
Ｈnに到達したと判断されると、ステップｓ５が実行さ
れる。ステップｓ５では、設定された地層深度Ｈ1〜Ｈn
内で得られた振動センサ２６の測定値の平均化処理が行
われ、平均化処理して得られたｎ個の時系列データが振
動データｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔｎ）としてメモリ３４ｆに
記憶される。
Ｈnに到達したと判断されると、ステップｓ５が実行さ
れる。ステップｓ５では、設定された地層深度Ｈ1〜Ｈn
内で得られた振動センサ２６の測定値の平均化処理が行
われ、平均化処理して得られたｎ個の時系列データが振
動データｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔｎ）としてメモリ３４ｆに
記憶される。
【００３２】ここで行われる平均化処理は、例えば、予
め、オーガロッド１２の空転状態で測定された暗振動デ
ータを各測定値から減算する処理や、明らかに誤データ
であると思われるものを除去することなどである。
め、オーガロッド１２の空転状態で測定された暗振動デ
ータを各測定値から減算する処理や、明らかに誤データ
であると思われるものを除去することなどである。
【００３３】なお、振動データｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔｎ）
の個数は、設定したサンプリング周期，各地層１〜ｎの
地層深度Ｈ1〜Ｈnおよびオーガロッド１２の貫入速度か
ら決まる。
の個数は、設定したサンプリング周期，各地層１〜ｎの
地層深度Ｈ1〜Ｈnおよびオーガロッド１２の貫入速度か
ら決まる。
【００３４】このようにして得られた振動データｆ（ｔ
１）〜ｆ（ｔｎ）の波形図を図６に示している。得られ
た各振動データｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔｎ）は、横軸が時間
であって、縦軸が振動の大きさとなっている。
１）〜ｆ（ｔｎ）の波形図を図６に示している。得られ
た各振動データｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔｎ）は、横軸が時間
であって、縦軸が振動の大きさとなっている。
【００３５】続くステップｓ５では、ｎ個の振動データ
ｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔｎ）をそれぞれフーリエ変換する処
理が行われ、フーリエ変換によって得られたｎ個の周波
数スペクトラムデータＦ１（ｗ）〜Ｆｎ（ｗ）がメモリ
３４ｆに記憶され、ステップｓ７に移行する。
ｆ（ｔ１）〜ｆ（ｔｎ）をそれぞれフーリエ変換する処
理が行われ、フーリエ変換によって得られたｎ個の周波
数スペクトラムデータＦ１（ｗ）〜Ｆｎ（ｗ）がメモリ
３４ｆに記憶され、ステップｓ７に移行する。
【００３６】フーリエ変換後の周波数スペクトラムデー
タＦ１（ｗ）〜Ｆｎ（ｗ）の波形図を図７に示してい
る。得られた周波数スペクトラムデータＦ１（ｗ）〜Ｆ
ｎ（ｗ）は、横軸が周波数であり、縦軸が振動の大きさ
に対応している。
タＦ１（ｗ）〜Ｆｎ（ｗ）の波形図を図７に示してい
る。得られた周波数スペクトラムデータＦ１（ｗ）〜Ｆ
ｎ（ｗ）は、横軸が周波数であり、縦軸が振動の大きさ
に対応している。
【００３７】ステップｓ７では、周波数スペクトラムデ
ータＦ１（ｗ）〜Ｆｎ（ｗ）の複数の周波数帯域ｂ１〜
ｂｎ毎の最大値Ｆmaxが演算され、各周波数帯域ｂ１〜
ｂｎ毎に最大値Ｆmaxの平均値Ｆmaxavが求められて記憶
される。
ータＦ１（ｗ）〜Ｆｎ（ｗ）の複数の周波数帯域ｂ１〜
ｂｎ毎の最大値Ｆmaxが演算され、各周波数帯域ｂ１〜
ｂｎ毎に最大値Ｆmaxの平均値Ｆmaxavが求められて記憶
される。
【００３８】この場合、複数の周波数帯域ｂ１〜ｂｎ
は、例えば、２〜５Ｈｚ，５〜２０Ｈｚ，２０〜４０Ｈ
ｚと行った、オーガロッド１２の固有振動数よりも低い
低周波数に設定する。
は、例えば、２〜５Ｈｚ，５〜２０Ｈｚ，２０〜４０Ｈ
ｚと行った、オーガロッド１２の固有振動数よりも低い
低周波数に設定する。
【００３９】続くステップｓ８では、設定した地層深度
Ｈ1〜Ｈn間で、周波数帯域毎の最大値Ｆmaxの平均値Ｆ
maxavが大きく変化しているか否かが判断され、大きく
変化していなければ、ステップｓ２に戻り、測定を継続
する。
Ｈ1〜Ｈn間で、周波数帯域毎の最大値Ｆmaxの平均値Ｆ
maxavが大きく変化しているか否かが判断され、大きく
変化していなければ、ステップｓ２に戻り、測定を継続
する。
【００４０】一方、ステップｓ８で、平均値Ｆmaxavが
大きく変化したと判断された場合には、変化があった地
層間の近傍に支持地盤層があると判定して、手順を終了
する。
大きく変化したと判断された場合には、変化があった地
層間の近傍に支持地盤層があると判定して、手順を終了
する。
【００４１】図８は、上記手順で行われる支持地盤の判
定方法を実施工に適用した場合の測定結果を示してい
る。この実施工では、予め行われたボーリング調査で作
成した図９に示す地質柱状図において、下方から知念砂
岩，砂質石灰岩，石灰藻球石灰岩，有孔虫石灰岩を対象
として支持地盤を判定し、３つの掘削孔でそれぞれ測定
を行った。
定方法を実施工に適用した場合の測定結果を示してい
る。この実施工では、予め行われたボーリング調査で作
成した図９に示す地質柱状図において、下方から知念砂
岩，砂質石灰岩，石灰藻球石灰岩，有孔虫石灰岩を対象
として支持地盤を判定し、３つの掘削孔でそれぞれ測定
を行った。
【００４２】振動センサ２６は、リーダー１８の底部に
設置し、無線システムを使用せず、振動センサ２６を直
接Ａ／Ｄ変換器３４Ｄに接続した。図８に示したグラフ
が、各地層での周波数帯域（２〜５Ｈｚ，５〜２０Ｈ
ｚ，２０〜４０Ｈｚ）毎の最大値Ｆmaxの平均値Ｆmaxav
である。
設置し、無線システムを使用せず、振動センサ２６を直
接Ａ／Ｄ変換器３４Ｄに接続した。図８に示したグラフ
が、各地層での周波数帯域（２〜５Ｈｚ，５〜２０Ｈ
ｚ，２０〜４０Ｈｚ）毎の最大値Ｆmaxの平均値Ｆmaxav
である。
【００４３】同図に示した測定結果から、最大値Ｆmax
の平均値Ｆmaxavは、どの周波数帯域においても、砂質
石灰岩と知念砂岩との間で大きく変化しており、各地層
での周波数帯域（２〜５Ｈｚ，５〜２０Ｈｚ，２０〜４
０Ｈｚ）毎の最大値Ｆmaxの平均値Ｆmaxav変化を求める
ことにより、支持地盤の判定が行えることが判る。な
お、この知念砂岩は、当業者間では、硬い地盤として知
られている。
の平均値Ｆmaxavは、どの周波数帯域においても、砂質
石灰岩と知念砂岩との間で大きく変化しており、各地層
での周波数帯域（２〜５Ｈｚ，５〜２０Ｈｚ，２０〜４
０Ｈｚ）毎の最大値Ｆmaxの平均値Ｆmaxav変化を求める
ことにより、支持地盤の判定が行えることが判る。な
お、この知念砂岩は、当業者間では、硬い地盤として知
られている。
【００４４】さて、以上のようにして行う支持地盤の判
定方法によれば、周波数スペクトラムデータＦ１（ｗ）
〜Ｆｎ（ｗ）の周波数帯域毎の最大値Ｆmaxの平均値Ｆ
maxavを求め、この平均値Ｆmaxavの変化から支持地盤の
位置を求めるので、単に、振動の大きさを測定して支持
地盤を確認する場合のように、大礫に遭遇した場合のよ
うな特異な測定値の影響が非常に少なくなって、正確な
判断が行える。
定方法によれば、周波数スペクトラムデータＦ１（ｗ）
〜Ｆｎ（ｗ）の周波数帯域毎の最大値Ｆmaxの平均値Ｆ
maxavを求め、この平均値Ｆmaxavの変化から支持地盤の
位置を求めるので、単に、振動の大きさを測定して支持
地盤を確認する場合のように、大礫に遭遇した場合のよ
うな特異な測定値の影響が非常に少なくなって、正確な
判断が行える。
【００４５】図１０は、前述した場合と同じ実施工個所
において、別の判定方法を行った場合の測定結果のグラ
フである。この判定方法は、図４に示した手順におい
て、平均値Ｆmaxavを求めるステップｓ７が以下のよう
に変更される。
において、別の判定方法を行った場合の測定結果のグラ
フである。この判定方法は、図４に示した手順におい
て、平均値Ｆmaxavを求めるステップｓ７が以下のよう
に変更される。
【００４６】すなわち、前述した手順では、周波数スペ
クトラムデータＦ１（ｗ）〜Ｆｎ（ｗ）の周波数帯域毎
の最大値Ｆmaxを演算した後に、その平均値Ｆmaxav求め
たが、この判定方法では、周波数帯域毎の最大値Ｆmax
を複数求めた後に、複数の前後最大値Ｆmaxの平均値を
順次求める移動平均値とし、この移動平均値を比較し
て、その変化が大きい個所を支持地盤であると判断す
る。
クトラムデータＦ１（ｗ）〜Ｆｎ（ｗ）の周波数帯域毎
の最大値Ｆmaxを演算した後に、その平均値Ｆmaxav求め
たが、この判定方法では、周波数帯域毎の最大値Ｆmax
を複数求めた後に、複数の前後最大値Ｆmaxの平均値を
順次求める移動平均値とし、この移動平均値を比較し
て、その変化が大きい個所を支持地盤であると判断す
る。
【００４７】より具体的に説明すると、今例えば、図７
において、周波数帯域ｂ１で３個の最大値Ｆmax１〜３
が求められた場合に、まずその平均値を求めるととも
に、次の最大値Ｆmax４が求められると、最も旧い最大
値Ｆmax１を除去して、残りの最大値Ｆmax２〜４の平均
値を求め、その後は、新たな最大値が求められる度に旧
いデータを除いて新たなデータを加えた平均値を順次求
める。
において、周波数帯域ｂ１で３個の最大値Ｆmax１〜３
が求められた場合に、まずその平均値を求めるととも
に、次の最大値Ｆmax４が求められると、最も旧い最大
値Ｆmax１を除去して、残りの最大値Ｆmax２〜４の平均
値を求め、その後は、新たな最大値が求められる度に旧
いデータを除いて新たなデータを加えた平均値を順次求
める。
【００４８】そして、このようにして求められた平均値
を順次比較することにより、その変化が大きい個所を支
持地盤であると判断する。図１０おいて、移動平均値
が、図８と同様に、どの周波数帯域においても、砂質石
灰岩と知念砂岩との間で大きく変化しており、支持地盤
の判定が行えることが判る。
を順次比較することにより、その変化が大きい個所を支
持地盤であると判断する。図１０おいて、移動平均値
が、図８と同様に、どの周波数帯域においても、砂質石
灰岩と知念砂岩との間で大きく変化しており、支持地盤
の判定が行えることが判る。
【００４９】このようにして、周波数帯域毎の最大値Ｆ
maxを複数求めた後に、新たな最大値を求める度に旧い
最大値を除去して、複数の前後最大値Ｆmaxの平均値
を、順次求める移動平均値を求め、この移動平均値の変
化により支持地盤の反対を行うと、掘削機１０による掘
削とリアルタイムに支持地盤を判定，確認することがで
きる。
maxを複数求めた後に、新たな最大値を求める度に旧い
最大値を除去して、複数の前後最大値Ｆmaxの平均値
を、順次求める移動平均値を求め、この移動平均値の変
化により支持地盤の反対を行うと、掘削機１０による掘
削とリアルタイムに支持地盤を判定，確認することがで
きる。
【００５０】なお、この移動平均を求める最大値Ｆmax
の個数は、３に限ることはなく、複数であればその数は
問わない。
の個数は、３に限ることはなく、複数であればその数は
問わない。
【００５１】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる掘削機による支持地盤の判定方法によれ
ば、従来の判定方法よりもより正確に支持地盤の位置を
確認することができる。
本発明にかかる掘削機による支持地盤の判定方法によれ
ば、従来の判定方法よりもより正確に支持地盤の位置を
確認することができる。
【図１】本発明にかかる支持地盤の判定方法が適用され
る掘削機の全体図である。
る掘削機の全体図である。
【図２】図１の掘削機に取付けられた振動センサの正面
図と側面図である。
図と側面図である。
【図３】本発明にかかる支持地盤の判定方法に用いる制
御系のブロック図である。
御系のブロック図である。
【図４】図３に示した演算制御器の処理手順の一例を示
すフローチャート図である。
すフローチャート図である。
【図５】本発明が判定対象とする地盤条件の一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】本発明の判定方法で用いる振動データの波形図
である。
である。
【図７】本発明の判定方法で用いる振動データのフーリ
エ変換後の波形図である。
エ変換後の波形図である。
【図８】本発明の判定方法を実施工に適用した場合の測
定結果のグラフである。
定結果のグラフである。
【図９】同実施工の地質柱状図である。
【図１０】本発明の判定方法の他の例を実施工に適用し
た場合の測定結果のグラフである。
た場合の測定結果のグラフである。
１０ 掘削機 １２ オーガロッド １４ オーガスクリュー １６ 回転駆動部 １８ リーダー ２４ 深度センサ ２６ 振動センサ ３４ 演算制御器
フロントページの続き (72)発明者 疋田 喜彦 東京都千代田区神田司町２−３ 株式会社 大林組東京本社内 Ｆターム(参考） 2D043 AA01 AC01 BA10 2F068 AA02 AA24 CC00 CC11 KK16 QQ05 QQ10 QQ29
Claims (4)
- 【請求項１】 掘削機に取付けた振動センサの掘削深度
に対応した振動データを周波数スペクトラムデータに変
換して支持地盤の位置を判定する方法において、 前記周波数スペクトラムデータの周波数帯域毎の最大値
の平均値を求め、この平均値の変化から前記支持地盤の
位置を求めることを特徴とする掘削機による支持地盤の
判定方法。 - 【請求項２】 前記平均値は、前記周波数帯域毎の最大
値を複数求めた後に、新たな最大値を求める度に旧い最
大値を除去して、複数の前後測定値の平均値を順次求め
る移動平均値とすることを特徴とする請求項１記載の掘
削機による支持地盤の判定方法。 - 【請求項３】 前記振動センサは、前記掘削機のロッド
に取付けられた加速度センサ，前記ロッドを支持するリ
ーダーに取付けられた加速度センサ，前記掘削機の近傍
の地表上に設置された音響センサのいずれか１つから選
択されることを特徴とする請求項１または２記載の掘削
機による支持地盤の判定方法。 - 【請求項４】 前記周波数帯域は、前記ロッドの固有周
波数以下であって、２００Ｈｚ以下の低周波数帯に複数
設定することを特徴とする請求項３記載の掘削機による
支持地盤の判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18874598A JP3405207B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 掘削機による支持地盤の判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18874598A JP3405207B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 掘削機による支持地盤の判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000019261A true JP2000019261A (ja) | 2000-01-21 |
| JP3405207B2 JP3405207B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=16229038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18874598A Expired - Fee Related JP3405207B2 (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 掘削機による支持地盤の判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3405207B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038257A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Taisei Corp | 地盤評価装置および地盤評価方法 |
| ES2499915A1 (es) * | 2013-03-27 | 2014-09-29 | Fundación Attico | Medidor de espesor de estratos de materiales |
| JP2017036627A (ja) * | 2015-08-12 | 2017-02-16 | 株式会社技研製作所 | 嵌合状態評価方法、杭材の圧入施工方法、嵌合状態評価装置、および自動施工装置 |
| JP2017141598A (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 大成建設株式会社 | 教師データの作成方法および地盤評価方法 |
| JP2018112011A (ja) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | 株式会社大林組 | 支持層到達判定方法及び判定支援システム |
| JP2019031839A (ja) * | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 株式会社大林組 | 支持層到達判定方法及び判定支援システム |
| JP2019157346A (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | 株式会社大林組 | 地盤評価システム及び地盤評価方法 |
| JP2020070669A (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | 株式会社ケー・エフ・シー | 地盤強度算出装置、及び地盤強度算出プログラム |
| JP2021515856A (ja) * | 2018-03-01 | 2021-06-24 | バウアー シュペチアルティーフバウ ゲーエムベーハー | 土壌内に基礎要素を製作するための方法およびシステム |
| JP7095188B1 (ja) | 2022-01-06 | 2022-07-04 | 若築建設株式会社 | 着底判定システムおよび着底判定方法 |
| JP2022145813A (ja) * | 2018-03-07 | 2022-10-04 | 株式会社大林組 | 地盤評価システム及び地盤評価方法 |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP18874598A patent/JP3405207B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011038257A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Taisei Corp | 地盤評価装置および地盤評価方法 |
| ES2499915A1 (es) * | 2013-03-27 | 2014-09-29 | Fundación Attico | Medidor de espesor de estratos de materiales |
| JP2017036627A (ja) * | 2015-08-12 | 2017-02-16 | 株式会社技研製作所 | 嵌合状態評価方法、杭材の圧入施工方法、嵌合状態評価装置、および自動施工装置 |
| JP2017141598A (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 大成建設株式会社 | 教師データの作成方法および地盤評価方法 |
| JP2018112011A (ja) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | 株式会社大林組 | 支持層到達判定方法及び判定支援システム |
| JP2019031839A (ja) * | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 株式会社大林組 | 支持層到達判定方法及び判定支援システム |
| JP2021515856A (ja) * | 2018-03-01 | 2021-06-24 | バウアー シュペチアルティーフバウ ゲーエムベーハー | 土壌内に基礎要素を製作するための方法およびシステム |
| JP7317844B2 (ja) | 2018-03-01 | 2023-07-31 | バウアー シュペチアルティーフバウ ゲーエムベーハー | 土壌内に基礎要素を製作するための方法およびシステム |
| JP2019157346A (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | 株式会社大林組 | 地盤評価システム及び地盤評価方法 |
| JP2022145813A (ja) * | 2018-03-07 | 2022-10-04 | 株式会社大林組 | 地盤評価システム及び地盤評価方法 |
| JP7332004B2 (ja) | 2018-03-07 | 2023-08-23 | 株式会社大林組 | 地盤評価システム及び地盤評価方法 |
| JP7079186B2 (ja) | 2018-11-01 | 2022-06-01 | 株式会社ケー・エフ・シー | 地盤強度算出装置、及び地盤強度算出プログラム |
| JP2020070669A (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | 株式会社ケー・エフ・シー | 地盤強度算出装置、及び地盤強度算出プログラム |
| JP7095188B1 (ja) | 2022-01-06 | 2022-07-04 | 若築建設株式会社 | 着底判定システムおよび着底判定方法 |
| JP2023100326A (ja) * | 2022-01-06 | 2023-07-19 | 若築建設株式会社 | 着底判定システムおよび着底判定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3405207B2 (ja) | 2003-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3405207B2 (ja) | 掘削機による支持地盤の判定方法 | |
| JP3448065B2 (ja) | ロックドリルのツールの位置の判定方法 | |
| JP3396596B2 (ja) | 地盤、岩盤、コンクリート構造物等の緩み、亀裂範囲測定方法及び測定装置 | |
| JP2003321828A (ja) | 打撃貫入に伴うｓ波振幅を用いた地盤調査方法 | |
| KR100745036B1 (ko) | 지반의 강성도 계측을 위한 인홀 탄성파 시험방법 | |
| JP3099042B2 (ja) | 地盤改良体の強度判定方法 | |
| JP3211574B2 (ja) | 埋設物探知方法および装置 | |
| JP2000337070A (ja) | 掘削または穿孔時の地質・地層変化の判定方法 | |
| JP3632023B2 (ja) | 削岩機の削孔データに基づいた地盤調査方法 | |
| JPS62291392A (ja) | 地盤穿孔による支持層の検出方法 | |
| JP2001342619A (ja) | 掘削または穿孔時の地質・地層変化の判定方法 | |
| JP2873397B2 (ja) | 地山状況調査システム | |
| JP3681813B2 (ja) | 地質の判別方法 | |
| JP7188768B2 (ja) | 支持層判定システム | |
| JP3272261B2 (ja) | 削孔時の孔曲がり測定方法 | |
| JPH08320228A (ja) | ボーリングロッドの姿勢測定装置 | |
| CN110805433B (zh) | 随钻声波远探测系统及方法 | |
| JP2563974B2 (ja) | アースオーガ | |
| JP6397151B1 (ja) | 地盤調査方法 | |
| JPH0522798B2 (ja) | ||
| JP2563973B2 (ja) | 掘削用オーガヘッド | |
| JPH0468191A (ja) | シールド掘進機の位置検出方法 | |
| JPH09158244A (ja) | 地盤の掘削装置 | |
| Packer et al. | Site Trial of Non-Destructive Techniques to Identify Driven Cast In-Situ Pile Toe Depths | |
| JPH0657935B2 (ja) | 地盤強度測定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080307 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090307 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100307 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100307 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 8 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140307 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |