JP2001021665A - 地盤振動測定方法及び測定システム - Google Patents
地盤振動測定方法及び測定システムInfo
- Publication number
- JP2001021665A JP2001021665A JP19605499A JP19605499A JP2001021665A JP 2001021665 A JP2001021665 A JP 2001021665A JP 19605499 A JP19605499 A JP 19605499A JP 19605499 A JP19605499 A JP 19605499A JP 2001021665 A JP2001021665 A JP 2001021665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- wave number
- phase error
- frequency
- ground
- 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
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 地震センサの測定データより波数スペクトル
を求めるときに、位相誤差に基づく補正データを掛け合
わせて正確な位相速度を算出し、正確な地盤の地下構造
を調査することができる地盤振動測定方法及び測定シス
テムを提供する。 【解決手段】 測定対象エリアの複数地点のそれぞれ
に、感度軸に沿う指向性を有する振動センサを設置し、
前記複数の振動センサの各周波数において、ある波数ベ
クトルでの波数スペクトルを求めるときに、前記複数の
振動センサ間の前記指向性に対する位相誤差に基づく補
正データを用いて補正して求め、この波数スペクトルを
最大とするピーク波数ベクトルからその周波数における
位相速度を算出する。
を求めるときに、位相誤差に基づく補正データを掛け合
わせて正確な位相速度を算出し、正確な地盤の地下構造
を調査することができる地盤振動測定方法及び測定シス
テムを提供する。 【解決手段】 測定対象エリアの複数地点のそれぞれ
に、感度軸に沿う指向性を有する振動センサを設置し、
前記複数の振動センサの各周波数において、ある波数ベ
クトルでの波数スペクトルを求めるときに、前記複数の
振動センサ間の前記指向性に対する位相誤差に基づく補
正データを用いて補正して求め、この波数スペクトルを
最大とするピーク波数ベクトルからその周波数における
位相速度を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤の地下構造を
調査する際に用いられる地盤振動測定方法及び測定シス
テムに係り、特に、地表に設置された複数の振動センサ
の出力を補正して精度の良い調査を行うことができる地
盤振動測定方法及び測定システムに関する。
調査する際に用いられる地盤振動測定方法及び測定シス
テムに係り、特に、地表に設置された複数の振動センサ
の出力を補正して精度の良い調査を行うことができる地
盤振動測定方法及び測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、地盤の地下構造を調査する方法と
して、ボーリング孔を用いる方法や、反射法のような地
震探査法がある。また、最近では、表面波を用いる地盤
振動測定方法が提案されている。この地盤振動測定方法
は、比較的深層部の調査では常時振動を用い、宅地等の
浅層部の調査では起震機等を用いて地盤を振動させ、振
動の上下成分であるレイリー波を観測して周波数−波数
スペクトル法や空間自己相関法によって周波数と位相速
度との関係（観測分散特性）を得るものである。
して、ボーリング孔を用いる方法や、反射法のような地
震探査法がある。また、最近では、表面波を用いる地盤
振動測定方法が提案されている。この地盤振動測定方法
は、比較的深層部の調査では常時振動を用い、宅地等の
浅層部の調査では起震機等を用いて地盤を振動させ、振
動の上下成分であるレイリー波を観測して周波数−波数
スペクトル法や空間自己相関法によって周波数と位相速
度との関係（観測分散特性）を得るものである。
【０００３】そして、地盤の地下構造モデルから計算さ
れる理論上の周波数と位相速度との関係（理論分散特
性）と、前記の観測分散特性とを比較し、地盤の地下構
造モデルの修正を繰り返すことにより、位相速度に対す
る地盤の地下構造を推定するインバージョン法が用いら
れる。
れる理論上の周波数と位相速度との関係（理論分散特
性）と、前記の観測分散特性とを比較し、地盤の地下構
造モデルの修正を繰り返すことにより、位相速度に対す
る地盤の地下構造を推定するインバージョン法が用いら
れる。
【０００４】このようなインバージョン法による地下構
造の調査を行う場合は、地表面に複数個の振動センサを
設置し、複数個のセンサにより地盤振動を同時に測定
し、各振動センサ間の波の位相速度の関係を基に地盤の
地下構造の調査を行っている。そして、この種の地盤振
動測定方法においては、複数の振動センサ間でもともと
有している誤差を少なくするために、各振動センサの固
有周期を一定にすることが要求されており、同一形式の
振動センサを同時に使用することが推奨されている論文
も有る。
造の調査を行う場合は、地表面に複数個の振動センサを
設置し、複数個のセンサにより地盤振動を同時に測定
し、各振動センサ間の波の位相速度の関係を基に地盤の
地下構造の調査を行っている。そして、この種の地盤振
動測定方法においては、複数の振動センサ間でもともと
有している誤差を少なくするために、各振動センサの固
有周期を一定にすることが要求されており、同一形式の
振動センサを同時に使用することが推奨されている論文
も有る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な地盤振動測定方法においては、同一形式の振動センサ
を使用しても各振動センサに固有の微妙な特性の違いが
有り、振動センサは振動に追従する振動部材の方向によ
って特性の差が大きくなる場合があり、これらの特性の
差は各振動センサ間の位相誤差となって現れる。
な地盤振動測定方法においては、同一形式の振動センサ
を使用しても各振動センサに固有の微妙な特性の違いが
有り、振動センサは振動に追従する振動部材の方向によ
って特性の差が大きくなる場合があり、これらの特性の
差は各振動センサ間の位相誤差となって現れる。
【０００６】地盤に振動としてレイリー波が加えられる
場合、レイリー波の位相速度は、任意の距離を有する各
振動センサ間の位相差を基準として算出されるため、前
記した特性の差はそのまま測定の誤差となる。前記した
振動センサの固有の特性及び方向による特性を解消する
ことが高精度な測定を可能にするが、前記の論文にはそ
の点に対する開示はされていない。
場合、レイリー波の位相速度は、任意の距離を有する各
振動センサ間の位相差を基準として算出されるため、前
記した特性の差はそのまま測定の誤差となる。前記した
振動センサの固有の特性及び方向による特性を解消する
ことが高精度な測定を可能にするが、前記の論文にはそ
の点に対する開示はされていない。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、振動センサ
による出力から、各周波数において、ある波数ベクトル
での正確な波数スペクトルを求めて正確な位相速度を得
ることにより、正確な地盤の地下構造を調査することが
できる地盤振動測定方法及び測定システムを提供するこ
とある。
たものであって、その目的とするところは、振動センサ
による出力から、各周波数において、ある波数ベクトル
での正確な波数スペクトルを求めて正確な位相速度を得
ることにより、正確な地盤の地下構造を調査することが
できる地盤振動測定方法及び測定システムを提供するこ
とある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係る地盤振動測定方法は、測定対象エリアの複
数地点のそれぞれに、感度軸に沿う指向性を有する振動
センサを設置し、前記複数の振動センサの各周波数にお
いて、ある波数ベクトルでの波数スペクトルを求めると
きに、前記複数の振動センサ間の前記指向性に対する位
相誤差に基づく補正データを用いて補正して求め、この
波数スペクトルを最大とするピーク波数ベクトルからそ
の周波数における位相速度を算出することを特徴とす
る。
本発明に係る地盤振動測定方法は、測定対象エリアの複
数地点のそれぞれに、感度軸に沿う指向性を有する振動
センサを設置し、前記複数の振動センサの各周波数にお
いて、ある波数ベクトルでの波数スペクトルを求めると
きに、前記複数の振動センサ間の前記指向性に対する位
相誤差に基づく補正データを用いて補正して求め、この
波数スペクトルを最大とするピーク波数ベクトルからそ
の周波数における位相速度を算出することを特徴とす
る。
【０００９】また、本発明に係る地盤振動測定方法の好
ましい具体的な態様としては、前記振動センサは、測定
対象エリアの円周上の複数地点に設置され、前記感度軸
を円周の中心に向けることを特徴とする。さらに、本発
明に係る地盤振動測定システムは、測定対象エリアの複
数地点に設置された指向性を有する複数の振動センサ
と、前記各振動センサ間の前記指向性に対する位相誤差
を前記振動センサにより取得する位相誤差取得手段と、
前記振動センサの各周波数において、ある波数ベクトル
での波数スペクトルを求めるときに、前記位相誤差に基
づく補正データを用いて補正して求める補正手段とを備
えることを特徴とする。
ましい具体的な態様としては、前記振動センサは、測定
対象エリアの円周上の複数地点に設置され、前記感度軸
を円周の中心に向けることを特徴とする。さらに、本発
明に係る地盤振動測定システムは、測定対象エリアの複
数地点に設置された指向性を有する複数の振動センサ
と、前記各振動センサ間の前記指向性に対する位相誤差
を前記振動センサにより取得する位相誤差取得手段と、
前記振動センサの各周波数において、ある波数ベクトル
での波数スペクトルを求めるときに、前記位相誤差に基
づく補正データを用いて補正して求める補正手段とを備
えることを特徴とする。
【００１０】このように構成された本発明の地盤振動測
定方法及び測定システムは、測定対象エリアに例えばレ
イリー波の振動を加えると、設置された複数の振動セン
サのコイルと磁石との相対変位によりコイルから電気信
号が出力される。複数の振動センサからの出力は、その
振動センサの振動部材の方向が異なると感度軸のずれが
生じ、その結果、振動センサ間の特性の違い、すなわち
位相誤差が生じるが、この指向性によって生じる位相誤
差を取得して、振動センサの各周波数において、ある波
数ベクトルでの波数スペクトルを求めるときに、前記位
相誤差に基づく補正データを用いて補正して求めること
ができるので、正確な波数スペクトルを得ることができ
る。
定方法及び測定システムは、測定対象エリアに例えばレ
イリー波の振動を加えると、設置された複数の振動セン
サのコイルと磁石との相対変位によりコイルから電気信
号が出力される。複数の振動センサからの出力は、その
振動センサの振動部材の方向が異なると感度軸のずれが
生じ、その結果、振動センサ間の特性の違い、すなわち
位相誤差が生じるが、この指向性によって生じる位相誤
差を取得して、振動センサの各周波数において、ある波
数ベクトルでの波数スペクトルを求めるときに、前記位
相誤差に基づく補正データを用いて補正して求めること
ができるので、正確な波数スペクトルを得ることができ
る。
【００１１】このようにして得られた複数の振動センサ
からの正確な波数スペクトルより、この波数スペクトル
を最大とするピーク波数ベクトルから、その周波数での
位相速度を算出する。そして、このようにして得られた
正確な位相速度から、精度の良い地盤の地下構造を測定
調査することができる。また、振動センサを円周上の複
数地点に設置し、振動センサの感度軸を円周の中心に向
けることにより、複数の振動センサを目的の方向に極め
て容易に精度良く設置することができる。
からの正確な波数スペクトルより、この波数スペクトル
を最大とするピーク波数ベクトルから、その周波数での
位相速度を算出する。そして、このようにして得られた
正確な位相速度から、精度の良い地盤の地下構造を測定
調査することができる。また、振動センサを円周上の複
数地点に設置し、振動センサの感度軸を円周の中心に向
けることにより、複数の振動センサを目的の方向に極め
て容易に精度良く設置することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る地盤振動測定
方法及び測定システムの一実施形態を図面に基づき詳細
に説明する。図１は、本発明に係る地盤振動測定方法に
用いる振動センサの一実施形態の斜視図、図２は、図１
の概略構成図である。図１、２において、振動センサ１
０は常時微動を検出するものであり、ベース板１１ａ、
このベース板１１ａより垂直に立設された支柱１１ｂ、
及び支柱１１ｂの上部より水平方向に延設された上板１
１ｃから構成されるセンサ本体１１と、センサ本体１１
のベース板１１ａの上面に固着された永久磁石１２と、
支柱１１ｂに可撓性を有する板ばね１３により一端が支
持され上板１１ｃより吊りばね１４により吊り下げられ
て水平方向に支持された振動部材１５と、この振動部材
１５の先端に固定されており永久磁石１２と対向するコ
イル１６とから構成される。
方法及び測定システムの一実施形態を図面に基づき詳細
に説明する。図１は、本発明に係る地盤振動測定方法に
用いる振動センサの一実施形態の斜視図、図２は、図１
の概略構成図である。図１、２において、振動センサ１
０は常時微動を検出するものであり、ベース板１１ａ、
このベース板１１ａより垂直に立設された支柱１１ｂ、
及び支柱１１ｂの上部より水平方向に延設された上板１
１ｃから構成されるセンサ本体１１と、センサ本体１１
のベース板１１ａの上面に固着された永久磁石１２と、
支柱１１ｂに可撓性を有する板ばね１３により一端が支
持され上板１１ｃより吊りばね１４により吊り下げられ
て水平方向に支持された振動部材１５と、この振動部材
１５の先端に固定されており永久磁石１２と対向するコ
イル１６とから構成される。
【００１３】振動センサ１０は、支柱１１ｂより延設さ
れた振動部材１５の方向を感度軸１０Aとしており、こ
の感度軸１０Aの方向に沿う指向性を有するものであ
る。振動センサ１０は、図において上下方向すなわち吊
りばね１４方向の振動に対して振動部材１５が振動し、
検知するものである。振動センサ１０は測定対象エリア
の複数地点のそれぞれに設置されるものである。
れた振動部材１５の方向を感度軸１０Aとしており、こ
の感度軸１０Aの方向に沿う指向性を有するものであ
る。振動センサ１０は、図において上下方向すなわち吊
りばね１４方向の振動に対して振動部材１５が振動し、
検知するものである。振動センサ１０は測定対象エリア
の複数地点のそれぞれに設置されるものである。
【００１４】前記の如く構成された本実施形態の振動セ
ンサ１０の動作について、以下に説明する。振動センサ
１０にレイリー波の鉛直成分の振動が到達すると、コイ
ル１６とセンサ本体１１の永久磁石１２との間で相対変
位が生じ、コイル１６を通過する永久磁石１２からの磁
束が時間的に変化することにより電気信号に変換され
る。周波数―波数スペクトル法では、このようにして測
定した電気信号の各周波数ｆにおいて、ある波数ベクト
ルｋでの波数スペクトルP（ｆ，ｋ）を次の式（１）に
より求め、これを最大とするピーク波数ベクトルｋｐか
ら次の式（２）により、その周波数での位相速度ｃを算
出する。
ンサ１０の動作について、以下に説明する。振動センサ
１０にレイリー波の鉛直成分の振動が到達すると、コイ
ル１６とセンサ本体１１の永久磁石１２との間で相対変
位が生じ、コイル１６を通過する永久磁石１２からの磁
束が時間的に変化することにより電気信号に変換され
る。周波数―波数スペクトル法では、このようにして測
定した電気信号の各周波数ｆにおいて、ある波数ベクト
ルｋでの波数スペクトルP（ｆ，ｋ）を次の式（１）に
より求め、これを最大とするピーク波数ベクトルｋｐか
ら次の式（２）により、その周波数での位相速度ｃを算
出する。
【００１５】
【数１】
【００１６】
【数２】ｃ＝２πｆ／|ｋｐ| (2)
【００１７】式（１）から明らかなように、波数スペク
トルは全数の振動センサの中で２個のセンサの組み合わ
せをまず考え、そのセンサ間の複素クロススペクトル値
と複素平面における回転に寄与する位相差項を掛け合わ
せ、これを全数の振動センサの組み合わせについて求め
て合計する。なお、前記した位相差項は、式（１）でｅ
ｘｐ（ｉｋｒjl）と表されている部分である。
トルは全数の振動センサの中で２個のセンサの組み合わ
せをまず考え、そのセンサ間の複素クロススペクトル値
と複素平面における回転に寄与する位相差項を掛け合わ
せ、これを全数の振動センサの組み合わせについて求め
て合計する。なお、前記した位相差項は、式（１）でｅ
ｘｐ（ｉｋｒjl）と表されている部分である。
【００１８】この位相差項は、例えば２個の振動センサ
が地表面において所定の距離を有して離れて配置されて
いるために、レイリー波の到達時間に差が有ることによ
り生じるものであり、この位相差項を複素平面での回転
分だけを考えて位相差θで表現することとする。しかし
ながら、このように考えても、もともと誤差となる位相
誤差θｓがこれに重畳するため、図３（ａ）に示される
ように、見かけの位相差がθ′＝θ＋θｓとなり、波数
スペクトルが不正確なものとなってしまう。なお、図３
（ａ）において、横軸は実軸、縦軸は虚軸で実際のレイ
リー波と、位相誤差θｓが重畳した見かけのレイリー波
を示す。
が地表面において所定の距離を有して離れて配置されて
いるために、レイリー波の到達時間に差が有ることによ
り生じるものであり、この位相差項を複素平面での回転
分だけを考えて位相差θで表現することとする。しかし
ながら、このように考えても、もともと誤差となる位相
誤差θｓがこれに重畳するため、図３（ａ）に示される
ように、見かけの位相差がθ′＝θ＋θｓとなり、波数
スペクトルが不正確なものとなってしまう。なお、図３
（ａ）において、横軸は実軸、縦軸は虚軸で実際のレイ
リー波と、位相誤差θｓが重畳した見かけのレイリー波
を示す。
【００１９】例えば、図３（ｂ）のように、２個の振動
センサ１０、２０を４５度の角度で設置する場合、２個
の振動センサの感度軸１０A、２０Aのなす角（配置角
度）は４５度となり、この配置において２個の振動セン
サにレイリー波を加えると、極めて隣接して配置したと
しても２個の振動センサにはレイリー波の周波数に対し
て変化する位相誤差θｓが生ずる。この位相誤差θｓ
は、レイリー波の周波数に対して変化するものであり、
位相誤差取得手段３１により２個の振動センサの周波数
を比較して得られる。図４（ａ）はこの関係を示してい
る。
センサ１０、２０を４５度の角度で設置する場合、２個
の振動センサの感度軸１０A、２０Aのなす角（配置角
度）は４５度となり、この配置において２個の振動セン
サにレイリー波を加えると、極めて隣接して配置したと
しても２個の振動センサにはレイリー波の周波数に対し
て変化する位相誤差θｓが生ずる。この位相誤差θｓ
は、レイリー波の周波数に対して変化するものであり、
位相誤差取得手段３１により２個の振動センサの周波数
を比較して得られる。図４（ａ）はこの関係を示してい
る。
【００２０】このように、２個の振動センサの配置角度
により変化して誤差となる位相誤差θｓを位相誤差取得
手段３１により定量化しておく。すなわち、振動センサ
が空間的に離れていることで生じる位相差θを無くすた
めに、振動センサの方向が実際の配置と同一となるよう
に、例えば２個の振動センサを極めて隣接して配置す
る。そして、２個の振動センサに例えばレイリー波を入
力すると、図４に示されるように、２個の振動センサ間
の向き（感度軸間の角度＝配置角度）により変化する位
相誤差θｓを測定することができる。図４の（ａ）は前
記したとおり配置角度＝４５度の場合の位相誤差θｓを
示し、（ｂ）は配置角度＝９０度、（ｃ）は配置角度＝
１３５度、（ｄ）は配置角度＝１８０度の場合の位相誤
差θｓを示している。
により変化して誤差となる位相誤差θｓを位相誤差取得
手段３１により定量化しておく。すなわち、振動センサ
が空間的に離れていることで生じる位相差θを無くすた
めに、振動センサの方向が実際の配置と同一となるよう
に、例えば２個の振動センサを極めて隣接して配置す
る。そして、２個の振動センサに例えばレイリー波を入
力すると、図４に示されるように、２個の振動センサ間
の向き（感度軸間の角度＝配置角度）により変化する位
相誤差θｓを測定することができる。図４の（ａ）は前
記したとおり配置角度＝４５度の場合の位相誤差θｓを
示し、（ｂ）は配置角度＝９０度、（ｃ）は配置角度＝
１３５度、（ｄ）は配置角度＝１８０度の場合の位相誤
差θｓを示している。
【００２１】なお、位相誤差θｓの定量化は、２個のセ
ンサを極めて隣接して配置して行う他に、共通するスパ
イクを地面に貫入し、複数の振動センサをその上に配置
して行うようにしてもよく、多数の振動センサを同時に
行うようにしてもよい。また、振動センサに入力する振
動はレイリー波に限らず、他の振動試験装置等で発生さ
せた波を用いるようにしてもよい。さらに、位相誤差θ
ｓの定量化は、前記したように予め定量化しておくよう
にしても、実際の配置で測定した後、補正のための位相
誤差を取得するようにしてもよい。
ンサを極めて隣接して配置して行う他に、共通するスパ
イクを地面に貫入し、複数の振動センサをその上に配置
して行うようにしてもよく、多数の振動センサを同時に
行うようにしてもよい。また、振動センサに入力する振
動はレイリー波に限らず、他の振動試験装置等で発生さ
せた波を用いるようにしてもよい。さらに、位相誤差θ
ｓの定量化は、前記したように予め定量化しておくよう
にしても、実際の配置で測定した後、補正のための位相
誤差を取得するようにしてもよい。
【００２２】このようにして位相誤差θｓの定量化のデ
ータを取得した後、前記した式（１）に対して位相誤差
θｓに基づく補正を行う。すなわち、波数スペクトルを
求める際に、式（３）に示すように、式（１）に位相誤
差θｓに基づく補正データであるｅｘｐ（-ｉθｓ）を
用いて掛け合わせて補正することにより、振動センサに
レイリー波が到達することによる純粋な位相差のみが寄
与する波数スペクトルを求めることができる。波数スペ
クトルの補正手段３２は、Ｐ（ｆ，ｋ）を計算するとき
に、式（１）に対し、補正項ｅｘｐ（-ｉθｓ）を掛け
合わせるものである。
ータを取得した後、前記した式（１）に対して位相誤差
θｓに基づく補正を行う。すなわち、波数スペクトルを
求める際に、式（３）に示すように、式（１）に位相誤
差θｓに基づく補正データであるｅｘｐ（-ｉθｓ）を
用いて掛け合わせて補正することにより、振動センサに
レイリー波が到達することによる純粋な位相差のみが寄
与する波数スペクトルを求めることができる。波数スペ
クトルの補正手段３２は、Ｐ（ｆ，ｋ）を計算するとき
に、式（１）に対し、補正項ｅｘｐ（-ｉθｓ）を掛け
合わせるものである。
【００２３】
【数３】
【００２４】このようにして正確な波数スペクトルを波
数スペクトル算出手段３３により求め、この波数スペク
トルを最大とするピーク波数ベクトルｋｐをピーク波数
ベクトル算出手段３４により算出し、その周波数での正
確な位相速度ｃを、式（２）を用いて位相速度算出手段
３５により算出することができる。そして、この正確な
位相速度から正確な地盤振動測定をすることができ、地
下速度構造を正しく測定することができ、地盤の地下構
造を精度良く調査することができる。
数スペクトル算出手段３３により求め、この波数スペク
トルを最大とするピーク波数ベクトルｋｐをピーク波数
ベクトル算出手段３４により算出し、その周波数での正
確な位相速度ｃを、式（２）を用いて位相速度算出手段
３５により算出することができる。そして、この正確な
位相速度から正確な地盤振動測定をすることができ、地
下速度構造を正しく測定することができ、地盤の地下構
造を精度良く調査することができる。
【００２５】以上、詳細に説明した本発明に係る地盤振
動測定方法及び測定システム３０を図５のブロック図に
示す。図５は、振動センサ１０と振動センサ２０との間
の指向性に対する位相誤差θｓを位相誤差取得手段３１
により取得し、振動センサ１０から波数スペクトルを求
めるときに、位相誤差θｓに基づく補正データを補正手
段３２から波数スペクトル算出手段３３に供給して掛け
合わせ、ピーク波数ベクトル算出手段３４により波数ス
ペクトルを最大とするピーク波数ベクトルｋｐを算出
し、位相速度算出手段３５により正確な位相速度ｃを算
出することができることを示している。
動測定方法及び測定システム３０を図５のブロック図に
示す。図５は、振動センサ１０と振動センサ２０との間
の指向性に対する位相誤差θｓを位相誤差取得手段３１
により取得し、振動センサ１０から波数スペクトルを求
めるときに、位相誤差θｓに基づく補正データを補正手
段３２から波数スペクトル算出手段３３に供給して掛け
合わせ、ピーク波数ベクトル算出手段３４により波数ス
ペクトルを最大とするピーク波数ベクトルｋｐを算出
し、位相速度算出手段３５により正確な位相速度ｃを算
出することができることを示している。
【００２６】次に、測定対象エリアの４つの地点に振動
センサを設置した他の実施形態について、図６に基づい
て詳細に説明する。図６は他の実施形態の平面図であ
る。この実施形態は４個の振動センサ２１〜２４を使用
し、３個の振動センサ２１、２２、２３を半径Rの円周
上に設置し、その感度軸２１A、２２A、２３Aを円周の
中心に向け、１個の振動センサ２４を円周の中心に設置
し、その感度軸２４Aを１個の振動センサ２１の方向に
向けている。
センサを設置した他の実施形態について、図６に基づい
て詳細に説明する。図６は他の実施形態の平面図であ
る。この実施形態は４個の振動センサ２１〜２４を使用
し、３個の振動センサ２１、２２、２３を半径Rの円周
上に設置し、その感度軸２１A、２２A、２３Aを円周の
中心に向け、１個の振動センサ２４を円周の中心に設置
し、その感度軸２４Aを１個の振動センサ２１の方向に
向けている。
【００２７】このように４個の振動センサを設置する場
合、振動センサ２４と２１間の向きは１８０度となり、
振動センサ２４と２２間の向きは６０度となり、振動セ
ンサ２４と２３間の向きは３００度となる。また、外周
の３個の振動センサ２１、２２、２３を設置するとき
は、円周の中心から円周上の振動センサの設置点まで糸
やひも等で結び、円周上にて各振動センサの感度軸の向
きを糸に沿って中心方向に容易に向かせることができ、
４個の振動センサを目的の方向に極めて容易に精度良く
設置することができる。なお、感度軸の矢印方向と逆の
方向を円周の中心に向けるようにしても、同様の効果を
奏する。
合、振動センサ２４と２１間の向きは１８０度となり、
振動センサ２４と２２間の向きは６０度となり、振動セ
ンサ２４と２３間の向きは３００度となる。また、外周
の３個の振動センサ２１、２２、２３を設置するとき
は、円周の中心から円周上の振動センサの設置点まで糸
やひも等で結び、円周上にて各振動センサの感度軸の向
きを糸に沿って中心方向に容易に向かせることができ、
４個の振動センサを目的の方向に極めて容易に精度良く
設置することができる。なお、感度軸の矢印方向と逆の
方向を円周の中心に向けるようにしても、同様の効果を
奏する。
【００２８】この実施形態においても、前記した実施形
態と同様に４個の振動センサ間の配置角度（指向性）に
対する位相誤差を定量化しておき、この位相誤差を４個
の振動センサの各周波数において、ある波数ベクトルで
の波数スペクトルを求めるときに、前記位相誤差に基づ
く補正データを用いて掛け合わせて補正して求めること
ができるので、正確な波数スペクトルを得ることができ
る。
態と同様に４個の振動センサ間の配置角度（指向性）に
対する位相誤差を定量化しておき、この位相誤差を４個
の振動センサの各周波数において、ある波数ベクトルで
の波数スペクトルを求めるときに、前記位相誤差に基づ
く補正データを用いて掛け合わせて補正して求めること
ができるので、正確な波数スペクトルを得ることができ
る。
【００２９】このように、４個の振動センサの周波数出
力より、レイリー波が伝達することによる純粋な位相差
のみが寄与する波数スペクトルを求めることができ、こ
の波数スペクトルを最大とするピーク波数ベクトルから
正確な位相速度を算出することができ、精度の良い地盤
の地下構造を測定調査することができる。
力より、レイリー波が伝達することによる純粋な位相差
のみが寄与する波数スペクトルを求めることができ、こ
の波数スペクトルを最大とするピーク波数ベクトルから
正確な位相速度を算出することができ、精度の良い地盤
の地下構造を測定調査することができる。
【００３０】なお、振動センサのコイルは、空芯のコイ
ルの例を示したが、小さな鉄芯を有するものや、プラス
チック等の支持板にプリント配線されたもの等、適宜用
いることができる。また、レイリー波を測定に使用する
場合は、本実施形態のように上下方向に振動可能な振動
部材を有する振動センサを使用するが、ラヴ波を使用し
て左右方向に振動可能な振動部材を有する振動センサを
使用するように構成してもよい。
ルの例を示したが、小さな鉄芯を有するものや、プラス
チック等の支持板にプリント配線されたもの等、適宜用
いることができる。また、レイリー波を測定に使用する
場合は、本実施形態のように上下方向に振動可能な振動
部材を有する振動センサを使用するが、ラヴ波を使用し
て左右方向に振動可能な振動部材を有する振動センサを
使用するように構成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の地盤振動測定方法及び測定システムは、複数の振動
センサの各周波数において、ある波数ベクトルでの波数
スペクトルを求めるときに、前記複数の振動センサ間の
指向性に対する位相誤差に基づく補正データを用いて補
正して求め、この波数スペクトルを最大とするピーク波
数ベクトルからその周波数における正確な位相速度を算
出することができるので、正確な地盤振動測定を行え、
精度の良い地盤の地下構造を調査することができる。
明の地盤振動測定方法及び測定システムは、複数の振動
センサの各周波数において、ある波数ベクトルでの波数
スペクトルを求めるときに、前記複数の振動センサ間の
指向性に対する位相誤差に基づく補正データを用いて補
正して求め、この波数スペクトルを最大とするピーク波
数ベクトルからその周波数における正確な位相速度を算
出することができるので、正確な地盤振動測定を行え、
精度の良い地盤の地下構造を調査することができる。
【００３２】また、振動センサを、測定対象エリアの円
周上の複数地点に設置し、振動センサの感度軸を円周の
中心に向けることにより、複数の振動センサを目的の方
向に極めて容易に精度良く設置することができ、精度の
良い地盤の地下構造を調査することができる。
周上の複数地点に設置し、振動センサの感度軸を円周の
中心に向けることにより、複数の振動センサを目的の方
向に極めて容易に精度良く設置することができ、精度の
良い地盤の地下構造を調査することができる。
【図１】本発明に係る地盤振動測定方法及び測定システ
ムに用いる振動センサの一実施形態の斜視図。
ムに用いる振動センサの一実施形態の斜視図。
【図２】図１の概略構成図。
【図３】（ａ）は２個の振動センサの配置位置が異なる
ことによる位相差と、位相誤差の関係を示す概念図、
（ｂ）は２個の振動センサ間の配置例を示す平面図。
ことによる位相差と、位相誤差の関係を示す概念図、
（ｂ）は２個の振動センサ間の配置例を示す平面図。
【図４】２個の振動センサ間の向きによる位相誤差の関
係を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞ
れ２個の振動センサ間の向きが４５度、９０度、１３５
度、１８０度の場合の位相誤差を示す補正データの線
図。
係を示し、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞ
れ２個の振動センサ間の向きが４５度、９０度、１３５
度、１８０度の場合の位相誤差を示す補正データの線
図。
【図５】本発明に係る地盤振動測定方法及び測定システ
ムを示すブロック図。
ムを示すブロック図。
【図６】本発明の他の実施形態の平面図。
１０、２０、２１、２２、２３、２４ 振動センサ １０A、２０A、２１A、２２A、２３A、２４A 感度軸 １１ センサ本体 １２ 永久磁石 １３ 板ばね １４ 吊りばね １５ 振動部材 １６ コイル ３０ 測定システム ３１ 位相誤差取得手段 ３２ 補正手段 ３３ 波数スペクトル算出手段 ３４ ピーク波数ベクトル算出手段 ３５ 位相速度算出手段
Claims (3)
- 【請求項１】 測定対象エリアの複数地点のそれぞれ
に、感度軸に沿う指向性を有する振動センサを設置し、
前記複数の振動センサの各周波数において、ある波数ベ
クトルでの波数スペクトルを求めるときに、前記複数の
振動センサ間の前記指向性に対する位相誤差に基づく補
正データを用いて補正して求め、この波数スペクトルを
最大とするピーク波数ベクトルからその周波数における
位相速度を算出することを特徴とする地盤振動測定方
法。 - 【請求項２】 前記振動センサは、測定対象エリアの円
周上の複数地点に設置され、前記感度軸を円周の中心に
向けることを特徴とする請求項１に記載の地盤振動測定
方法。 - 【請求項３】 測定対象エリアの複数地点に設置された
指向性を有する複数の振動センサと、前記各振動センサ
間の前記指向性に対する位相誤差を前記振動センサによ
り取得する位相誤差取得手段と、前記振動センサの各周
波数において、ある波数ベクトルでの波数スペクトルを
求めるときに、前記位相誤差に基づく補正データを用い
て補正して求める補正手段とを備えることを特徴とする
地盤振動測定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19605499A JP4153622B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 地盤振動測定方法及び測定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19605499A JP4153622B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 地盤振動測定方法及び測定システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001021665A true JP2001021665A (ja) | 2001-01-26 |
| JP4153622B2 JP4153622B2 (ja) | 2008-09-24 |
Family
ID=16351441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19605499A Expired - Lifetime JP4153622B2 (ja) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | 地盤振動測定方法及び測定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4153622B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6910895B1 (en) | 2003-09-04 | 2005-06-28 | Hank Gevedon | Cast practice fish |
| JP2008510981A (ja) * | 2004-08-27 | 2008-04-10 | シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド | 改良ジオフォン・キャリブレーション法 |
| US7447142B2 (en) | 2003-08-26 | 2008-11-04 | Pioneer Corporation | Information recording medium and information recording/reproducing apparatus |
| KR101470822B1 (ko) * | 2013-08-14 | 2014-12-09 | 김도진 | 학습용 지진 측정계 |
| WO2016092536A1 (en) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | Habib Jeries Nasser | Earthquake detector and method for detecting earthquakes |
| KR101709136B1 (ko) * | 2015-10-14 | 2017-02-22 | 주식회사 포스코 | 냉각 장치 |
| JP2017193841A (ja) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 株式会社大林組 | 地盤推定方法 |
| CN110988989A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-10 | 大连民族大学 | 一种爆破振动速度幅值和方向修正的方法 |
-
1999
- 1999-07-09 JP JP19605499A patent/JP4153622B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7447142B2 (en) | 2003-08-26 | 2008-11-04 | Pioneer Corporation | Information recording medium and information recording/reproducing apparatus |
| US6910895B1 (en) | 2003-09-04 | 2005-06-28 | Hank Gevedon | Cast practice fish |
| JP2008510981A (ja) * | 2004-08-27 | 2008-04-10 | シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド | 改良ジオフォン・キャリブレーション法 |
| JP2011221038A (ja) * | 2004-08-27 | 2011-11-04 | Schlumberger Holdings Ltd | 改良ジオフォン・キャリブレーション法 |
| JP4870080B2 (ja) * | 2004-08-27 | 2012-02-08 | シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド | 改良ジオフォン・キャリブレーション法 |
| KR101470822B1 (ko) * | 2013-08-14 | 2014-12-09 | 김도진 | 학습용 지진 측정계 |
| WO2016092536A1 (en) * | 2014-12-08 | 2016-06-16 | Habib Jeries Nasser | Earthquake detector and method for detecting earthquakes |
| KR101709136B1 (ko) * | 2015-10-14 | 2017-02-22 | 주식회사 포스코 | 냉각 장치 |
| JP2017193841A (ja) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 株式会社大林組 | 地盤推定方法 |
| CN110988989A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-10 | 大连民族大学 | 一种爆破振动速度幅值和方向修正的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4153622B2 (ja) | 2008-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4870080B2 (ja) | 改良ジオフォン・キャリブレーション法 | |
| CN104964805B (zh) | 一种测量柔性结构的弯曲和扭转模态振型的方法 | |
| US9810710B2 (en) | Vibration sensor | |
| CN109084850A (zh) | 磁感应式流量测量仪器和用于运行其的方法 | |
| CN103512571A (zh) | 转速传感器 | |
| JP4153622B2 (ja) | 地盤振動測定方法及び測定システム | |
| RU2592752C2 (ru) | Сейсмограф | |
| RU2519833C2 (ru) | Способ градуировки пъезоэлектрического акселерометра на низких частотах и устройство для его осуществления | |
| CN108802195B (zh) | 测量岩芯试样横波速度的试验装置及方法 | |
| KR101526098B1 (ko) | 지진계 | |
| Guan et al. | Testing transverse sensitivity of linear single-axis pendulous accelerometer with double turntable centrifuge | |
| CN111579748A (zh) | 一种金属材料性能参数测量装置及方法 | |
| CN109579973A (zh) | 一种振动速度传感器灵敏度系数校验方法 | |
| RU2567987C1 (ru) | Способ поверки трехкомпонентных вибропреобразователей | |
| JPH0365687A (ja) | 地盤の計測解析判定システム | |
| Awad et al. | Measurement of low frequency mechanical vibrations based on an inverted magnetic pendulum | |
| CN109696660A (zh) | 一种用于自由声场传声筒幅值灵敏度与相位检测的精确测量方法 | |
| JP3802200B2 (ja) | 果実の熟度測定方法と熟度測定装置 | |
| SU993131A1 (ru) | Устройство дл испытаний акселерометров в ударном режиме | |
| RU2596778C2 (ru) | Способ определения поперечной чувствительности акселерометра | |
| CN116699177A (zh) | 一种加速度计性能测试装置、方法及系统 | |
| SU543907A1 (ru) | Способ и устройство дл проверки идентичности сейсмоприемников | |
| Ahsan et al. | Check for updates Calibration of a High Sampling Frequency MEMS-Based Vibration Measurement System | |
| Alcudia et al. | Field comparison of 3-C geophones and microphones to high-precision blasting sensors | |
| Metzger et al. | Simultaneous Calibration Method for a 3D Particle Velocity Sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060407 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080409 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080521 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080611 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080704 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4153622 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130711 Year of fee payment: 5 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |