JP2001164568A - Stress diagnostic method and stress diagnostic device for ground anchor - Google Patents

Stress diagnostic method and stress diagnostic device for ground anchor

Info

Publication number
JP2001164568A
JP2001164568A JP35287499A JP35287499A JP2001164568A JP 2001164568 A JP2001164568 A JP 2001164568A JP 35287499 A JP35287499 A JP 35287499A JP 35287499 A JP35287499 A JP 35287499A JP 2001164568 A JP2001164568 A JP 2001164568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stress
anchor plate
anchor
ground
ultrasonic
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.)
Pending
Application number
JP35287499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Yamakawa
和廣 山川
Masao Fukutome
正男 福留
Motoaki Ishikawa
元明 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
POWER SONIKKU KK
Azuma Systems Co Ltd
JustSystems Corp
Original Assignee
POWER SONIKKU KK
Azuma Systems Co Ltd
JustSystems Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by POWER SONIKKU KK, Azuma Systems Co Ltd, JustSystems Corp filed Critical POWER SONIKKU KK
Priority to JP35287499A priority Critical patent/JP2001164568A/en
Publication of JP2001164568A publication Critical patent/JP2001164568A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To promote accuracy and reliability of a stress diagnosis in a stress diagnostic method and a stress diagnostic device for a ground anchor. SOLUTION: In a ground anchor screwing a nut 8 pushing a structure through an anchor plate 7 in the upper end of a tendon 5 anchoring the lower end side to the ground 3, after stress acting on the anchor plate 7 is measured, tensile stress acting on the tendon 5 is diagnosed based on the measured stress.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、崩落防止用構造物
等を地盤に定着させるグランドアンカーの応力診断方法
および応力診断装置の技術分野に属するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of a method and a device for diagnosing stress of a ground anchor for fixing a structure or the like for preventing collapse from falling to the ground.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、この種グランドアンカーは、地
盤にアンカー孔を削孔する工程、アンカー孔にテンドン
(緊張材)を挿入する工程、アンカー孔にモルタル等の
定着材を注入してテンドンの下端側を地中に定着させる
工程、テンドンの上端部(余長部)にアンカープレート
およびナットを仮装着する工程、油圧ジャッキを用いて
テンドンに緊張力を付与する工程、前記ナットを締め付
ける工程等を経て施工され、前記テンドンの緊張力を、
ナットおよびアンカープレートを介して構造物に作用さ
せることによって構造物を地盤に定着させるものであ
る。
2. Description of the Related Art Generally, a ground anchor of this type is formed by drilling an anchor hole in the ground, inserting a tendon (tensile material) into the anchor hole, and injecting a fixing material such as mortar into the anchor hole to form a tendon. Fixing the lower end side in the ground, temporarily attaching an anchor plate and a nut to the upper end (excess length) of the tendon, applying tension to the tendon using a hydraulic jack, tightening the nut, etc. And the tension of the tendon,
The structure is fixed to the ground by acting on the structure via a nut and an anchor plate.

【0003】ところで、上記の如く施工されたグランド
アンカーにおいては、地盤に対するテンドンの定着不良
やテンドンの破損に基づいてテンドンが緊張力を失う可
能性があるため、テンドンに作用する引張応力を定期的
に診断することが提唱されている。
In the ground anchor constructed as described above, since the tendon may lose its tension due to poor fixing of the tendon to the ground or breakage of the tendon, the tensile stress acting on the tendon is periodically reduced. It has been proposed to diagnose.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、テンドンの応
力を診断する方法として、歪みゲージ、ロードセル、超
音波センサ等を用いるものが既に提案されているが、歪
みゲージやロードセルを用いる応力診断は、既設のグラ
ンドアンカーで実施することは現実的に不可能であり、
しかも、歪みゲージやロードセルは、温度変化や取付精
度に起因する測定誤差を生じるため、信頼性に劣るのが
実状である。
Therefore, as a method of diagnosing the stress of tendon, a method using a strain gauge, a load cell, an ultrasonic sensor, or the like has already been proposed. However, stress diagnosis using a strain gauge or a load cell has been proposed. It is practically impossible to carry out with existing ground anchors,
In addition, the strain gauges and load cells have a low reliability because they cause measurement errors due to temperature changes and mounting accuracy.

【0005】一方、超音波センサによる応力診断は、例
えば特開平7−113231号公報に示される如く、物
質を伝播する超音波の速度がその物質に作用する応力に
応じて変化する特性を利用するため、既設のグランドア
ンカーにおいても理論的にはテンドンの応力を診断する
ことが可能であるが、上記公報のものでは、テンドンの
上端部から超音波を発射し、その反射波の伝播時間を検
出することによってテンドンの応力を測定するため、テ
ンドンの寸法、材質、構造、温度等の不定要素に基づい
た測定誤差を含み、特に長さ寸法のバラツキに起因する
測定誤差は、応力変化に伴う伝播時間の差よりも大きく
なる可能性があるため、信頼性や実用性に劣るという不
都合がある。
On the other hand, stress diagnosis using an ultrasonic sensor utilizes a characteristic in which the speed of ultrasonic waves propagating through a substance changes according to the stress acting on the substance, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-113231. Therefore, it is theoretically possible to diagnose the tendon stress even with the existing ground anchor, but in the above-mentioned publication, ultrasonic waves are emitted from the upper end of the tendon and the propagation time of the reflected wave is detected. Measuring the tendon stress by measuring the tendon, including measurement errors based on indefinite factors such as tendon dimensions, material, structure, temperature, etc.In particular, measurement errors due to variations in length dimensions are propagated due to stress changes. Since the difference may be larger than the time difference, there is an inconvenience that reliability and practicality are inferior.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、下端側が地盤に定着されたテンド
ンの上端部に、アンカープレートを介して構造物を押圧
するナットを螺着したグランドアンカーにおいて、前記
アンカープレートに作用する応力を測定した後、該測定
応力に基づいてテンドンに作用する引張応力を診断する
ことを特徴とするグランドアンカーの応力診断方法であ
る。つまり、寸法、材質、構造、温度等を容易に判断し
得るアンカープレートの応力測定結果に基づいて間接的
にテンドンの引張応力を診断するため、不定要素が多い
テンドンを直接応力診断する場合に比して応力診断の精
度および信頼性を高めることができる。また、下端側が
地盤に定着されたテンドンの上端部に、アンカープレー
トを介して構造物を押圧するナットを螺着したグランド
アンカーにおいて、前記アンカープレート上の複数箇所
に超音波センサを配置すると共に、各超音波センサが発
射する超音波の伝播時間を測定し、しかる後、各測定時
間の差に基づいてアンカープレートに作用する応力を診
断することを特徴とするものである。つまり、テンドン
の引張応力に応じて変化するアンカープレートの応力を
診断するため、テンドンの引張応力を間接的に診断する
ことが可能になり、しかも、アンカープレート上の複数
箇所で超音波の伝播時間を計測し、その時間差に基づい
て応力診断を行うため、温度や板厚のバラツキに起因す
る測定誤差を可及的に排除することができる。また、前
記応力診断方法において、超音波センサを、アンカープ
レートのナット近傍位置と外端近傍位置とに配置するこ
とを特徴とするものである。つまり、アンカープレート
の応力分布において、差が大きい二箇所を特定して超音
波の伝播時間を測定するため、各測定時間の差を可及的
に大きくすることができ、その結果、測定結果に含まれ
る誤差の比率を可及的に小さくすることができる。ま
た、前記応力診断方法において、超音波の伝播時間をシ
ングアラウンド法を用いて測定することを特徴とするも
のである。つまり、超音波の送受信を所定回数繰り返し
て伝播時間を積算するため、テンドンに比して寸法が小
さいアンカープレートにおいても精度の高い応力診断を
行うことができる。また、前記応力診断方法において、
各超音波センサは、表面SH波を発射する送信子と、該
送信子が発射した表面SH波を所定の間隔を存した位置
で受信する受信子とを組み合せて構成されていることを
特徴とするものである。つまり、アンカープレートの表
面部において超音波の伝播時間を測定するため、板厚に
依存しない測定結果を得ることができ、その結果、表裏
面の平行度が保たれていないアンカープレートにおいて
も精度の高い応力診断を行うことができる。また、下端
側が地盤に定着されたテンドンの上端部に、アンカープ
レートを介して構造物を押圧するナットを螺着したグラ
ンドアンカーの応力診断装置であって、該応力診断装置
は、前記アンカープレート上の複数箇所に配置される超
音波センサと、各超音波センサが発射する超音波の伝播
時間を測定する伝播時間測定手段と、各測定時間の差に
基づいてアンカープレートに作用する応力を診断する応
力診断手段とを備えることを特徴とするグランドアンカ
ーの応力診断装置である。つまり、テンドンの引張応力
に応じて変化するアンカープレートの応力を診断するた
め、テンドンの引張応力を間接的に診断することが可能
になり、しかも、アンカープレート上の複数箇所で超音
波の伝播時間を計測し、その時間差に基づいて応力診断
を行うため、温度や板厚のバラツキに起因する測定誤差
を可及的に排除することができる。また、前記応力診断
装置において、超音波センサを、アンカープレートのナ
ット近傍位置と外端近傍位置とに配置することを特徴と
するものである。つまり、アンカープレートの応力分布
において、差が大きい二箇所を特定して超音波の伝播時
間を測定するため、各測定時間の差を可及的に大きくす
ることができ、その結果、測定結果に含まれる誤差の比
率を可及的に小さくすることができる。また、前記応力
診断装置において、伝播時間測定手段は、超音波の伝播
時間をシングアラウンド法を用いて測定することを特徴
とするものである。つまり、超音波の送受信を所定回数
繰り返して伝播時間を積算するため、テンドンに比して
寸法が小さいアンカープレートにおいても精度の高い応
力診断を行うことができる。また、前記応力診断装置に
おいて、各超音波センサは、表面SH波を発射する送信
子と、該送信子が発射した表面SH波を所定の間隔を存
した位置で受信する受信子とを組み合せて構成されてい
ることを特徴とするものである。つまり、アンカープレ
ートの表面部において超音波の伝播時間を測定するた
め、板厚に依存しない測定結果を得ることができ、その
結果、表裏面の平行度が保たれていないアンカープレー
トにおいても精度の高い応力診断を行うことができる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve these problems in view of the above situation, and has a lower end provided on an upper end of a tendon fixed to the ground. In a ground anchor screwed with a nut that presses a structure via an anchor plate, after measuring the stress acting on the anchor plate, diagnosing the tensile stress acting on the tendon based on the measured stress. This is a method for diagnosing the stress of a ground anchor to perform. In other words, since the tensile stress of tendon is indirectly diagnosed based on the stress measurement results of the anchor plate that can easily determine dimensions, material, structure, temperature, etc. As a result, the accuracy and reliability of the stress diagnosis can be improved. Further, at the upper end of the tendon whose lower end is fixed to the ground, in a ground anchor in which a nut for pressing a structure is screwed via an anchor plate, while arranging ultrasonic sensors at a plurality of positions on the anchor plate, It is characterized in that the propagation time of the ultrasonic wave emitted by each ultrasonic sensor is measured, and thereafter, the stress acting on the anchor plate is diagnosed based on the difference between the measurement times. In other words, since the stress of the anchor plate, which changes according to the tensile stress of the tendon, is diagnosed, it is possible to indirectly diagnose the tensile stress of the tendon. Is measured, and stress diagnosis is performed based on the time difference, so that measurement errors due to variations in temperature and plate thickness can be eliminated as much as possible. Further, in the stress diagnosis method, the ultrasonic sensor is disposed at a position near the nut and a position near the outer end of the anchor plate. In other words, in the stress distribution of the anchor plate, two places having a large difference are specified and the propagation time of the ultrasonic wave is measured, so that the difference between each measurement time can be made as large as possible. The ratio of the included errors can be made as small as possible. Further, in the stress diagnosis method, the propagation time of the ultrasonic wave is measured by using a sing-around method. That is, since transmission and reception of ultrasonic waves are repeated a predetermined number of times and the propagation time is integrated, highly accurate stress diagnosis can be performed even on an anchor plate having a smaller size than tendons. Further, in the stress diagnosis method,
Each ultrasonic sensor is configured by combining a transmitter that emits a surface SH wave and a receiver that receives the surface SH wave emitted by the transmitter at a position at a predetermined interval. Is what you do. In other words, since the propagation time of the ultrasonic wave is measured on the front surface of the anchor plate, a measurement result independent of the plate thickness can be obtained. As a result, even if the parallelism of the front and back surfaces of the anchor plate is not maintained, the accuracy can be improved. High stress diagnosis can be performed. Further, a stress diagnostic device for a ground anchor in which a nut for pressing a structure via an anchor plate is screwed to an upper end portion of a tendon having a lower end fixed to the ground, wherein the stress diagnostic device is provided on the anchor plate. Ultrasonic sensors arranged at a plurality of locations, propagation time measuring means for measuring the propagation time of ultrasonic waves emitted by each ultrasonic sensor, and diagnosing stress acting on the anchor plate based on a difference between the measurement times A stress diagnosis device for a ground anchor, comprising: a stress diagnosis unit. In other words, since the stress of the anchor plate, which changes according to the tensile stress of the tendon, is diagnosed, it is possible to indirectly diagnose the tensile stress of the tendon. Is measured, and stress diagnosis is performed based on the time difference, so that measurement errors due to variations in temperature and plate thickness can be eliminated as much as possible. Further, in the stress diagnostic apparatus, the ultrasonic sensor is disposed at a position near the nut and a position near the outer end of the anchor plate. In other words, in the stress distribution of the anchor plate, two places having a large difference are specified and the propagation time of the ultrasonic wave is measured, so that the difference between each measurement time can be made as large as possible. The ratio of the included errors can be made as small as possible. Further, in the stress diagnosis apparatus, the propagation time measuring means measures the propagation time of the ultrasonic wave by using a sing-around method. That is, since transmission and reception of ultrasonic waves are repeated a predetermined number of times and the propagation time is integrated, highly accurate stress diagnosis can be performed even on an anchor plate having a smaller size than tendons. Further, in the stress diagnosis device, each ultrasonic sensor combines a transmitter that emits a surface SH wave and a receiver that receives the surface SH wave emitted by the transmitter at a position at a predetermined interval. It is characterized by comprising. In other words, since the propagation time of the ultrasonic wave is measured on the front surface of the anchor plate, a measurement result independent of the plate thickness can be obtained. As a result, even if the parallelism of the front and back surfaces of the anchor plate is not maintained, the accuracy can be improved. High stress diagnosis can be performed.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一つ
を図面に基づいて説明する。図面において、1は地盤崩
落防止用構造物2を地盤3に定着させるために施工され
たグランドアンカーであって、該グランドアンカー1
は、地盤3にアンカー孔4を削孔する工程、アンカー孔
4にテンドン(緊張材)5を挿入する工程、アンカー孔
4にモルタル等の定着材6を注入してテンドン5の下端
側を地中に定着させる工程、テンドン5の上端部(余長
部)にアンカープレート7およびナット8を仮装着する
工程、油圧ジャッキ(図示せず)を用いてテンドン5に
緊張力を付与する工程、前記ナット8を締め付ける工程
等を経て施工されている。そして、前記テンドン5の緊
張力は、ナット8およびアンカープレート7を介して構
造物2に押圧力として作用し、該押圧力で構造物2を地
盤3に定着させるが、これらの構成は何れも従来通りで
ある。
Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, reference numeral 1 denotes a ground anchor constructed to fix the ground-fall prevention structure 2 to the ground 3.
A step of drilling an anchor hole 4 in the ground 3, a step of inserting a tendon (tensile material) 5 into the anchor hole 4, and injecting a fixing material 6 such as mortar into the anchor hole 4 so that the lower end of the tendon 5 is grounded. A step of temporarily attaching the anchor plate 7 and the nut 8 to the upper end (excess length) of the tendon 5, a step of applying tension to the tendon 5 using a hydraulic jack (not shown), It is constructed through a process of tightening the nut 8 and the like. Then, the tension of the tendon 5 acts as a pressing force on the structure 2 via the nut 8 and the anchor plate 7, and the structure 2 is fixed to the ground 3 by the pressing force. As before.

【0008】前記テンドン5は、ケーブル材もしくは軸
材で形成されるPC緊張材9、該PC緊張材9の下端側
に一体的に連結される定着体(地盤定着部)10、PC
緊張材9の上端側に一体的に連結されるマンション(ナ
ット螺合部)11等の複数の部材を用いて構成されてい
るが、その大部分はアンカー孔4に挿入されるため、既
設のグランドアンカー1においては、テンドン5の寸
法、材質、構造、温度等を特定することは現実的に不可
能である。
The tendon 5 includes a PC tension member 9 formed of a cable material or a shaft material, a fixing body (ground fixing portion) 10 integrally connected to a lower end side of the PC tension member 9, a PC
Although it is configured using a plurality of members such as a condominium (nut screw portion) 11 integrally connected to the upper end side of the tension member 9, most of the members are inserted into the anchor holes 4, so that the existing members are used. In the ground anchor 1, it is practically impossible to specify the size, material, structure, temperature, and the like of the tendon 5.

【0009】一方、前記アンカープレート7は、様々な
寸法のものが存在し、各現場の条件(テンドン緊張力
等)に応じて適正寸法のものが選定されるが、一般的な
グランドアンカー1では、アンカープレート7が外部に
露出しているため、既設のグランドアンカー1において
も、アンカープレート7の寸法、材質、構造、温度等を
容易に特定することが可能である。
On the other hand, the anchor plate 7 has various dimensions, and an appropriate one is selected according to the conditions of each site (tendon tension, etc.). Since the anchor plate 7 is exposed to the outside, the dimensions, material, structure, temperature and the like of the anchor plate 7 can be easily specified even in the existing ground anchor 1.

【0010】さて、12は前記グランドアンカー1の応
力診断装置であって、該応力診断装置12は、アンカー
プレート7に対して超音波を発射し、かつ発射した超音
波を受信する超音波送受信部13、該超音波送受信部1
3における超音波の送受信に基づいて超音波の伝播時間
を測定するシングアラウンド音速測定部14、該シング
アラウンド音速測定部14における測定結果に基づいて
アンカープレート7またはテンドン5に作用する応力を
診断する応力診断部15(例えば携帯型パソコン)等で
構成されている。即ち、上記応力診断装置12は、物質
を伝播する超音波の速度がその物質に作用する応力に応
じて変化する特性を利用してアンカープレート7に作用
する応力を測定することができる許りでなく、アンカー
プレート7に作用する応力測定結果に基づいてテンドン
5に作用する引張応力を間接的に診断することが可能で
ある。従って、寸法、材質、構造、温度等を容易に判断
し得るアンカープレート7の応力測定結果に基づいて間
接的にテンドン5の引張応力を診断することができ、そ
の結果、不定要素が多いテンドン5を直接応力診断する
場合に比して応力診断の精度および信頼性を高めること
が可能になる。
Reference numeral 12 denotes a stress diagnostic device for the ground anchor 1. The stress diagnostic device 12 emits an ultrasonic wave to the anchor plate 7 and receives the emitted ultrasonic wave. 13, the ultrasonic transceiver 1
3. A sing-around sound velocity measuring unit 14 that measures the propagation time of the ultrasonic wave based on the transmission and reception of the ultrasonic wave in 3, and diagnoses the stress acting on the anchor plate 7 or the tendon 5 based on the measurement result in the sing-around sound velocity measuring unit 14. It comprises a stress diagnosis unit 15 (for example, a portable personal computer). That is, the stress diagnostic apparatus 12 can measure the stress acting on the anchor plate 7 by using the characteristic that the speed of the ultrasonic wave propagating through the substance changes according to the stress acting on the substance. Instead, it is possible to indirectly diagnose the tensile stress acting on the tendon 5 based on the result of measuring the stress acting on the anchor plate 7. Therefore, the tensile stress of the tendon 5 can be indirectly diagnosed based on the stress measurement result of the anchor plate 7 which can easily determine the dimensions, the material, the structure, the temperature, and the like. It is possible to improve the accuracy and reliability of the stress diagnosis as compared with the case where the stress diagnosis is performed directly.

【0011】前記超音波送受信部13には、所定間隔を
存して一対の超音波センサ16、17が配置されてお
り、各超音波センサ16、17は、アンカープレート7
に超音波を発射する送信子16a、17aと、該送信子
16a、17aが発射した超音波を受信する受信子16
b、17bとを備えている。即ち、アンカープレート7
上の二箇所で超音波の伝播時間を測定することができる
ため、各測定時間の差に基づいた応力診断を行うことが
でき、その結果、温度や板厚のバラツキに起因する誤差
を可及的に排除して応力診断の精度を向上させることが
可能になる。
A pair of ultrasonic sensors 16 and 17 are disposed at a predetermined interval in the ultrasonic transmitting and receiving unit 13. Each of the ultrasonic sensors 16 and 17 is provided with an anchor plate 7.
16a, 17a for emitting ultrasonic waves to the receiver and a receiver 16 for receiving ultrasonic waves emitted by the transmitters 16a, 17a
b, 17b. That is, the anchor plate 7
Since the propagation time of ultrasonic waves can be measured at the above two points, stress diagnosis based on the difference between the measurement times can be performed, and as a result, errors due to temperature and thickness variations can be minimized. It is possible to improve the accuracy of stress diagnosis by eliminating the stress.

【0012】ところで、前記超音波センサ16、17
は、アンカープレート7の応力分布において差が大きい
二箇所を選択して配置されている。即ち、テンドン5の
緊張力を直接受けるナット近傍位置と、該ナット近傍位
置から離間した外端近傍位置とにそれぞれ超音波センサ
16、17を配置して超音波の伝播時間を測定するた
め、各測定時間の差を可及的に大きくすることができ、
その結果、測定結果に含まれる誤差の比率を可及的に小
さくすることが可能になる。
The ultrasonic sensors 16, 17
Are selected and arranged at two locations where there is a large difference in the stress distribution of the anchor plate 7. That is, in order to measure the propagation time of the ultrasonic wave by arranging the ultrasonic sensors 16 and 17 at a position near the nut directly receiving the tension of the tendon 5 and a position near the outer end separated from the position near the nut, respectively. The difference in measurement time can be made as large as possible,
As a result, it is possible to reduce the ratio of errors included in the measurement result as much as possible.

【0013】また、本実施形態では、前記超音波センサ
16、17を、アンカープレート7の表面部に表面SH
波(horizontally polalized
shear wave)を発射する送信子16a、17
aと、該送信子16a、17aが発射した表面SH波を
所定の間隔を存した位置で受信する受信子16b、17
bとを組み合せた表面SH波センサで構成し、アンカー
プレート7の表面部において超音波の伝播時間を測定す
るため、板厚に依存しない測定結果を得ることができ、
その結果、表裏面の平行度が保たれていないアンカープ
レート7においても精度の高い応力診断を行うことが可
能になる。
In this embodiment, the ultrasonic sensors 16 and 17 are attached to the surface of the anchor plate 7 by the surface SH.
Waves (horizontally polarized)
Transmitters 16a, 17 firing a shear wave)
a, and receivers 16b, 17 for receiving surface SH waves emitted by the transmitters 16a, 17a at predetermined intervals.
b and a surface SH wave sensor in combination with each other to measure the propagation time of the ultrasonic wave at the surface of the anchor plate 7, so that a measurement result independent of the plate thickness can be obtained.
As a result, it is possible to perform highly accurate stress diagnosis even on the anchor plate 7 where the front and back surfaces are not kept parallel.

【0014】一方、前記シングアラウンド音速測定部1
4は、超音波の送受信を所定回数繰り返して伝播時間を
積算するシングアラウンド法を用いて超音波の伝播時間
を測定すべく構成されており、そのため、テンドン5に
比して寸法が小さいアンカープレート7においても精度
の高い応力診断を行うことが可能になる。つまり、シン
グアラウンド音速測定部14は、所定周期の同期パルス
を発生させる同期パルス発生器18、該同期パルス発生
器18が発生したパルスで送信子16a、17aを励振
させるパルサー19、受信子16b、17bの受信波を
増幅する増幅器20、所定の受信波に基づいて伝播時間
を検出し、かつトリガ信号を出力するゼロクロス22、
該ゼロクロス22が出力したトリガ信号を所定時間遅延
させて同期パルス発生器18に再びパルスを発生させる
遅延器23、該遅延器23のトリガ出力回数をカウント
するカウンタ24、前記ゼロクロス22においてトリガ
レベル設定を行うトリガレベル設定器25、測定対象の
超音波センサ16、17を切換えるセンサ切換器26等
を備えており、例えば上記の時間検出作用を一万回繰り
返すことで精度の高い伝播時間測定を行うことが可能に
なる。
On the other hand, the sing-around sound velocity measuring unit 1
The anchor plate 4 is configured to measure the propagation time of the ultrasonic wave by using the sing-around method of repeating the transmission and reception of the ultrasonic wave a predetermined number of times to accumulate the propagation time. 7, a highly accurate stress diagnosis can be performed. That is, the sing-around sound velocity measuring unit 14 includes a synchronization pulse generator 18 for generating a synchronization pulse of a predetermined period, a pulser 19 for exciting the transmitters 16a and 17a with the pulse generated by the synchronization pulse generator 18, a receiver 16b, An amplifier 20 for amplifying the reception wave of 17b, a zero cross 22 for detecting a propagation time based on a predetermined reception wave and outputting a trigger signal;
A delay unit 23 for delaying the trigger signal output from the zero cross 22 by a predetermined time and generating a pulse again in the synchronous pulse generator 18, a counter 24 for counting the number of trigger outputs of the delay unit 23, and setting a trigger level in the zero cross 22. , A sensor switching unit 26 for switching the ultrasonic sensors 16 and 17 to be measured, and the like, for example, repeating the above time detection operation 10,000 times to perform highly accurate propagation time measurement. It becomes possible.

【0015】また、前記応力診断部15の記憶部には、
シングアラウンド音速測定部14の測定条件を設定する
「シングアラウンド設定」、シングアラウンド音速測定
部14の測定結果に基づいてアンカープレート7または
テンドン5に作用する応力を診断する「応力診断」等の
プログラムが予め格納されており、以下、本発明の要部
である「応力診断」の制御手順をフローチャートに基づ
いて説明する。
The storage unit of the stress diagnosis unit 15 includes:
A program such as "Sing-around setting" for setting the measurement conditions of the sing-around sound velocity measuring unit 14, "Stress diagnosis" for diagnosing the stress acting on the anchor plate 7 or the tendon 5 based on the measurement result of the sing-around sound velocity measuring unit 14. Is stored in advance, and a control procedure of “stress diagnosis” which is a main part of the present invention will be described below with reference to a flowchart.

【0016】前記「応力診断」は、まず、アンカープレ
ート7の寸法データ入力画面を表示した後、寸法データ
の入力判断を行い、該判断がYESの場合には、測定開
始待機画面を表示する。ここで、測定開始操作を判断し
た場合には、一方の超音波センサ16を用いた測定指令
をシングアラウンド音速測定部14に出力してその測定
値を格納した後、他方の超音波センサ17を用いた測定
指令をシングアラウンド音速測定部14に出力してその
測定値を格納する。そして、両測定値を格納した後は、
両測定値の差を演算すると共に、アンカープレート7の
寸法毎に用意された応力データテーブルを参照して演算
値に対応する応力データ(アンカープレート応力および
テンドン応力)を抽出し、該応力データを表示して一回
の応力診断を終了する。
In the "stress diagnosis", first, a dimension data input screen of the anchor plate 7 is displayed, and then input determination of the dimension data is performed. If the determination is YES, a measurement start standby screen is displayed. Here, when the measurement start operation is determined, the measurement command using one ultrasonic sensor 16 is output to the sing-around sound velocity measuring unit 14 and the measured value is stored, and then the other ultrasonic sensor 17 is The used measurement command is output to the sing-around sound velocity measuring unit 14 and the measured value is stored. And after storing both measurements,
The difference between the two measured values is calculated, and stress data (anchor plate stress and tendon stress) corresponding to the calculated value is extracted with reference to a stress data table prepared for each dimension of the anchor plate 7. Is displayed and one stress diagnosis is completed.

【0017】叙述の如く構成されたものにおいて、下端
側が地盤3に定着されたテンドン5の上端部に、アンカ
ープレート7を介して構造物2を押圧するナット8を螺
着したグランドアンカー1において、前記アンカープレ
ート7に作用する応力を測定した後、該測定応力に基づ
いてテンドン5に作用する引張応力を診断するため、不
定要素が多いテンドン5を直接応力診断する場合に比し
て応力診断の精度および信頼性を高めることができる。
In the ground anchor 1 constructed as described above, a nut 8 for pressing the structure 2 via an anchor plate 7 is screwed to the upper end of the tendon 5 whose lower end is fixed to the ground 3. After the stress acting on the anchor plate 7 is measured, the tensile stress acting on the tendon 5 is diagnosed on the basis of the measured stress. Accuracy and reliability can be increased.

【0018】また、前記アンカープレート7上の複数箇
所に超音波センサ16、17を配置すると共に、各超音
波センサ16、17が発射する超音波の伝播時間を測定
し、しかる後、各測定時間の差に基づいてアンカープレ
ート7に作用する応力を診断するため、温度や板厚のバ
ラツキに起因する測定誤差を可及的に排除することがで
きる。
Further, the ultrasonic sensors 16 and 17 are arranged at a plurality of positions on the anchor plate 7, and the propagation times of the ultrasonic waves emitted by the respective ultrasonic sensors 16 and 17 are measured. Since the stress acting on the anchor plate 7 is diagnosed on the basis of the difference between the two, it is possible to eliminate as much as possible a measurement error caused by a variation in temperature or plate thickness.

【0019】また、前記超音波センサ16、17を、ア
ンカープレート7のナット近傍位置と外端近傍位置とに
配置するため、アンカープレート7の応力分布において
差が大きい二箇所で超音波の伝播時間を測定することが
でき、その結果、各測定時間の差を可及的に大きくして
誤差の比率を小さくすることができる。
Further, since the ultrasonic sensors 16 and 17 are arranged at the position near the nut and the position near the outer end of the anchor plate 7, the ultrasonic wave propagation time at two places where the stress distribution of the anchor plate 7 is large is large. Can be measured, and as a result, the difference between the measurement times can be made as large as possible to reduce the error ratio.

【0020】また、前記超音波の伝播時間をシングアラ
ウンド法を用いて測定するため、テンドン5に比して寸
法が小さいアンカープレート7においても精度の高い応
力診断を行うことができる。
Further, since the propagation time of the ultrasonic wave is measured by using the sing-around method, highly accurate stress diagnosis can be performed even in the anchor plate 7 having a smaller size than the tendon 5.

【0021】また、前記超音波センサ16、17を、表
面SH波を発射する送信子16a、17aと、該送信子
16a、17aが発射した表面SH波を所定の間隔を存
した位置で受信する受信子16b、17bとを組み合せ
て構成しているため、板厚に依存しない測定結果を得る
ことができ、その結果、表裏面の平行度が保たれていな
いアンカープレート7においても精度の高い応力診断を
行うことができる。
The ultrasonic sensors 16 and 17 receive the transmitters 16a and 17a for emitting surface SH waves and the surface SH waves emitted by the transmitters 16a and 17a at positions at predetermined intervals. Since it is configured by combining the receivers 16b and 17b, a measurement result independent of the plate thickness can be obtained. As a result, a high-precision stress can be obtained even in the anchor plate 7 where the front and back surfaces are not kept parallel. Diagnosis can be made.

【0022】尚、本発明は、前記実施形態に限定されな
いものであることは勿論であって、例えばアンカープレ
ートの応力測定に基づいてテンドン5の応力を間接的に
診断するものであれば、超音波センサ以外のセンサを用
いて応力測定を行うものも本発明に含まれることは言う
までもない。
The present invention is, of course, not limited to the above-described embodiment. For example, if the stress of the tendon 5 is indirectly diagnosed based on the stress measurement of the anchor plate, the present invention is not limited to this. It is needless to say that the present invention includes a device that performs stress measurement using a sensor other than the acoustic wave sensor.

【0023】また、前記実施形態では、超音波センサと
して表面SH波センサを使用しているが、例えばアンカ
ープレートの上面から所定の角度で斜角SH波を入射
し、アンカープレートの下面に反射した超音波を受信す
る斜角SH波センサの如く、測定法が異なる超音波セン
サを使用したり、或いは電磁的に超音波の送受信が可能
な電磁超音波変換子(EMAT)の如く、送受信原理が
異なる超音波センサを使用してもよい。
In the above embodiment, the surface SH wave sensor is used as the ultrasonic sensor. For example, the oblique SH wave is incident at a predetermined angle from the upper surface of the anchor plate and is reflected on the lower surface of the anchor plate. The transmission / reception principle uses an ultrasonic sensor having a different measuring method, such as an oblique angle SH wave sensor that receives ultrasonic waves, or an electromagnetic ultrasonic transducer (EMAT) that can transmit and receive ultrasonic waves electromagnetically. Different ultrasonic sensors may be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】グランドアンカーの全体断面図である。FIG. 1 is an overall sectional view of a ground anchor.

【図2】応力診断装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a stress diagnosis device.

【図3】(A)は超音波センサの配置を示す平面図、
(B)はX−X断面図である。
FIG. 3A is a plan view showing an arrangement of an ultrasonic sensor.
(B) is an XX cross-sectional view.

【図4】応力診断部の制御手順を示すフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control procedure of a stress diagnosis unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 グランドアンカー 2 地盤崩落防止用構造物 3 地盤 4 アンカー孔 5 テンドン 6 定着材 7 アンカープレート 8 ナット 12 応力診断装置 13 超音波送受信部 14 シングアラウンド音速測定部 15 応力診断部 16 超音波センサ 17 超音波センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground anchor 2 Structure for preventing ground collapse 3 Ground 4 Anchor hole 5 Tendon 6 Fixing material 7 Anchor plate 8 Nut 12 Stress diagnostic device 13 Ultrasonic transmitting / receiving unit 14 Singaround sound speed measuring unit 15 Stress diagnostic unit 16 Ultrasonic sensor 17 Ultra Sound wave sensor

フロントページの続き (72)発明者 山川 和廣 埼玉県大里郡妻沼町大字妻沼1093 株式会 社アヅマシステムズ内 (72)発明者 福留 正男 東京都板橋区南常盤台2−26−11 株式会 社パワーソニック内 (72)発明者 石川 元明 東京都練馬区田柄3丁目16番20号 ジャス トシステム株式会社内 Fターム(参考) 2D041 GA01 GC00 GC01 Continued on the front page (72) Inventor Kazuhiro Yamakawa 1093 Tsumanuma, Ouma-gun, Osato-gun, Saitama Prefecture Inside Azuma Systems Co., Ltd. (72) Inventor Masao Fukudome 2-26-11 Minami Tokiwadai, Itabashi-ku, Tokyo Power Sonic (72) Inventor Motoaki Ishikawa 3-16-20 Tagara, Nerima-ku, Tokyo Just System Co., Ltd. F-term (reference) 2D041 GA01 GC00 GC01

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下端側が地盤に定着されたテンドンの上
端部に、アンカープレートを介して構造物を押圧するナ
ットを螺着したグランドアンカーにおいて、前記アンカ
ープレートに作用する応力を測定した後、該測定応力に
基づいてテンドンに作用する引張応力を診断することを
特徴とするグランドアンカーの応力診断方法。
The present invention relates to a ground anchor having a lower end screwed to a nut for pressing a structure via an anchor plate on an upper end of a tendon having a lower end fixed to the ground. A method for diagnosing the stress of a ground anchor, comprising diagnosing a tensile stress acting on a tendon based on a measured stress.
【請求項2】 下端側が地盤に定着されたテンドンの上
端部に、アンカープレートを介して構造物を押圧するナ
ットを螺着したグランドアンカーにおいて、前記アンカ
ープレート上の複数箇所に超音波センサを配置すると共
に、各超音波センサが発射する超音波の伝播時間を測定
し、しかる後、各測定時間の差に基づいてアンカープレ
ートに作用する応力を診断することを特徴とするグラン
ドアンカーの応力診断方法。
2. An ultrasonic sensor is disposed at a plurality of positions on an anchor plate of a ground anchor in which a nut for pressing a structure via an anchor plate is screwed to an upper end of a tendon having a lower end fixed to the ground. And measuring the propagation time of the ultrasonic waves emitted by each ultrasonic sensor, and then diagnosing the stress acting on the anchor plate based on the difference between the respective measurement times. .
【請求項3】 請求項2において、超音波センサを、ア
ンカープレートのナット近傍位置と外端近傍位置とに配
置することを特徴とするグランドアンカーの応力診断方
法。
3. The method for diagnosing stress of a ground anchor according to claim 2, wherein the ultrasonic sensors are arranged at a position near the nut and a position near the outer end of the anchor plate.
【請求項4】 請求項2乃至3において、超音波の伝播
時間をシングアラウンド法を用いて測定することを特徴
とするグランドアンカーの応力診断方法。
4. The method for diagnosing stress of a ground anchor according to claim 2, wherein the propagation time of the ultrasonic wave is measured using a sing-around method.
【請求項5】 請求項2乃至4において、各超音波セン
サは、表面SH波を発射する送信子と、該送信子が発射
した表面SH波を所定の間隔を存した位置で受信する受
信子とを組み合せて構成されていることを特徴とするグ
ランドアンカーの応力診断方法。
5. The ultrasonic sensor according to claim 2, wherein each of the ultrasonic sensors transmits a surface SH wave, and a receiver receives the surface SH wave emitted by the transmitter at a position at a predetermined interval. And a method for diagnosing stress of a ground anchor.
【請求項6】 下端側が地盤に定着されたテンドンの上
端部に、アンカープレートを介して構造物を押圧するナ
ットを螺着したグランドアンカーの応力診断装置であっ
て、該応力診断装置は、前記アンカープレート上の複数
箇所に配置される超音波センサと、各超音波センサが発
射する超音波の伝播時間を測定する伝播時間測定手段
と、各測定時間の差に基づいてアンカープレートに作用
する応力を診断する応力診断手段とを備えることを特徴
とするグランドアンカーの応力診断装置。
6. A stress diagnostic device for a ground anchor in which a nut for pressing a structure via an anchor plate is screwed to an upper end portion of a tendon having a lower end fixed to the ground, wherein the stress diagnostic device comprises: Ultrasonic sensors arranged at a plurality of locations on the anchor plate, propagation time measuring means for measuring the propagation time of ultrasonic waves emitted by each ultrasonic sensor, and stress acting on the anchor plate based on the difference between each measurement time And a stress diagnosis means for diagnosing the stress.
【請求項7】 請求項6において、超音波センサを、ア
ンカープレートのナット近傍位置と外端近傍位置とに配
置することを特徴とするグランドアンカーの応力診断装
置。
7. The stress diagnosis device for a ground anchor according to claim 6, wherein the ultrasonic sensors are arranged at a position near the nut and a position near the outer end of the anchor plate.
【請求項8】 請求項6乃至7において、伝播時間測定
手段は、超音波の伝播時間をシングアラウンド法を用い
て測定することを特徴とするグランドアンカーの応力診
断装置。
8. The stress diagnosis apparatus for a ground anchor according to claim 6, wherein the propagation time measuring means measures the propagation time of the ultrasonic wave by using a sing-around method.
【請求項9】 請求項6乃至8において、各超音波セン
サは、表面SH波を発射する送信子と、該送信子が発射
した表面SH波を所定の間隔を存した位置で受信する受
信子とを組み合せて構成されていることを特徴とするグ
ランドアンカーの応力診断装置。
9. The ultrasonic sensor according to claim 6, wherein each of the ultrasonic sensors emits a surface SH wave and a receiver that receives the surface SH wave emitted by the transmitter at a predetermined interval. And a stress diagnosis device for a ground anchor.
JP35287499A 1999-12-13 1999-12-13 Stress diagnostic method and stress diagnostic device for ground anchor Pending JP2001164568A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35287499A JP2001164568A (en) 1999-12-13 1999-12-13 Stress diagnostic method and stress diagnostic device for ground anchor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35287499A JP2001164568A (en) 1999-12-13 1999-12-13 Stress diagnostic method and stress diagnostic device for ground anchor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001164568A true JP2001164568A (en) 2001-06-19

Family

ID=18427049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35287499A Pending JP2001164568A (en) 1999-12-13 1999-12-13 Stress diagnostic method and stress diagnostic device for ground anchor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001164568A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006162511A (en) * 2004-12-09 2006-06-22 Akebono Brake Ind Co Ltd System for detecting ground anchor tensile force
JP2017194275A (en) * 2016-04-18 2017-10-26 西日本高速道路株式会社 Soundness evaluation method for ground anchor and soundness evaluation system
KR102371895B1 (en) * 2021-09-14 2022-03-07 오순옥 Force Measuring Apparatus of Ground Anchor and Tensile Force Measuring Method of Ground Anchor Using the Same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006162511A (en) * 2004-12-09 2006-06-22 Akebono Brake Ind Co Ltd System for detecting ground anchor tensile force
JP2017194275A (en) * 2016-04-18 2017-10-26 西日本高速道路株式会社 Soundness evaluation method for ground anchor and soundness evaluation system
KR102371895B1 (en) * 2021-09-14 2022-03-07 오순옥 Force Measuring Apparatus of Ground Anchor and Tensile Force Measuring Method of Ground Anchor Using the Same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7614303B2 (en) Device for measuring bulk stress via insonification and method of use therefor
CN2226289Y (en) Ultrasonic measurer for axial fastening stress of bolt
US3307393A (en) Stress measuring device
CN109959477A (en) A kind of GIS disc insulator epoxy test block internal stress ultrasonic longitudinal wave detection method and system
CN104764803A (en) Material stress detection technology based on changes of wavelength of supersonic waves
CN202599578U (en) Device for measuring effective stress level of vertical prestressed reinforcing steel bar
JP3531915B2 (en) Stress diagnosis method and stress diagnosis device for ground anchor
JP3745535B2 (en) Ultrasonic measurement method and apparatus
JP3725515B2 (en) Nondestructive inspection equipment
JPS6156450B2 (en)
JP2001164568A (en) Stress diagnostic method and stress diagnostic device for ground anchor
JPS6314762B2 (en)
CN2431563Y (en) Rock mass CT detector
JPH1048009A (en) Ultrasound temperature current meter
JP2002004274A (en) Stress diagnosis method of ground anchor and stress diagnosis device
JPS60257333A (en) Stress measuring method
JP2756837B2 (en) Ultrasonic transmission speed measurement method in concrete slab
JPH05180810A (en) Ultrasonic transmitter-receiver for liquid concentration meter
JP3156012B2 (en) Concrete structure thickness measurement method
CN109521098A (en) A kind of monitoring system and method for sound barrier
CN117168675B (en) Wireless passive ultrasonic bolt pretightening force monitoring device and method
JPH1096673A (en) Apparatus for measuring axial stress of bolt
JPS6351262B2 (en)
CN115855350A (en) Bolt axial force measuring method based on combination of primary tail follower wave and transverse wave
JPS5842919Y2 (en) stress measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080515

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081113

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090305