JP2001522458A - 地盤アンカーテストシステム - Google Patents

地盤アンカーテストシステム

Info

Publication number
JP2001522458A
JP2001522458A JP54673998A JP54673998A JP2001522458A JP 2001522458 A JP2001522458 A JP 2001522458A JP 54673998 A JP54673998 A JP 54673998A JP 54673998 A JP54673998 A JP 54673998A JP 2001522458 A JP2001522458 A JP 2001522458A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
anchor
ground anchor
ground
response signal
impulse
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
Application number
JP54673998A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001522458A5 (ja
JP3875729B2 (ja
Inventor
アレクサンダー ロジャー,アルバート
スチュアート リトルジョン,ガビン
デイビッド ニールソン,リチャード
ペンマン,ジェイムス
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.)
University of Aberdeen
Original Assignee
University of Aberdeen
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 University of Aberdeen filed Critical University of Aberdeen
Publication of JP2001522458A publication Critical patent/JP2001522458A/ja
Publication of JP2001522458A5 publication Critical patent/JP2001522458A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3875729B2 publication Critical patent/JP3875729B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4427Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with stored values, e.g. threshold values
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00Testing foundations or foundation structures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/045Analysing solids by imparting shocks to the workpiece and detecting the vibrations or the acoustic waves caused by the shocks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4481Neural networks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/449Statistical methods not provided for in G01N29/4409, e.g. averaging, smoothing and interpolation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/46Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by spectral analysis, e.g. Fourier analysis or wavelet analysis
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80Ground anchors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023Solids
    • G01N2291/0234Metals, e.g. steel
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02827Elastic parameters, strength or force

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 テストすべき地盤アンカー張力部材(20)またはその要素に接続可能なインパルス伝達装置を有する地盤アンカーテスト装置。インパルス伝達装置は地盤アンカー張力部材(20)に装着し得るアタッチメント手段(22)と、可動ウエイト(31)と、テストされる地盤アンカーの軸Oの略延長線上に沿った方向に可動ウエイトを案内するガイド(28、34)と、可動ウエイトを前記方向(図示せず)に移動させる駆動力を伝達する駆動手段とを備える。アンカーの良好性評価方法は、(a)テストされる地盤アンカー張力部材に負荷インパルスを伝達するステップと、(b)伝達された負荷インパルスに対する、アンカーの振動レスポンス信号を監視するステップと、(c)振動レスポンス信号を調整するステップと(d)調整された振動レスポンス信号を人工ニューラルネットワークに適用するステップを備える。

Description

【発明の詳細な説明】 地盤アンカーテストシステム 本発明は地盤アンカーテストシステムに関する。特に、本発明は地盤アンカー に対して負荷インパルスを与えるシステム、およびこのような負荷インパルスを 与えた後の振動レスポンスを処理するシステムに関する。 公知の地盤アンカーがトンネル、坑道、擁壁、乾ドック、ダム等の構造物の支 持に使用されている。アンカーの張力部材の主要なものは、剛性金属ロッドタイ プと撚り線金属ワイヤ束タイプの2種に大別される。アンカー張力部材を地中に 固定する際には、まずボーリングにより地中に孔を穿つ。次に、アンカー張力部 材をボーリング孔に挿入し、その地表から離間した所定長の部分を、樹脂、セメ ントモルタル等により地盤に固定する。アンカー張力部材のその他の部分も、そ の後地盤に固定されてもよい。さらにアンカー張力部材には、地盤に対する張力 装置が装着され、これによってアンカーには、適度の大きさまでポストテンショ ンが与えられる。張力装置は、張力部材が剛性金属ロッドタイプか撚り線金属ワ イヤ束タイプかによって適宜変更すべきである。 いくつかの理由により、アンカーのポストテンションは、時間の経過とともに 変化させてもよい。例えば、地盤の緩やかな変位、地震による地盤の急激な変位 、アンカーの劣化、固着力の低下、その他である。このポストテンションの変化 (一般的には低下)は、当該構造物の支持を局部的に低下させ、多くのアンカー に影響が及んだときには、ついには良好な支持状態が失われる。従って、地盤ア ンカーの良好な状態が維持されているか否かを評価する必要がある。 国際公開第95/27831号公報には、地盤アンカーの種々の固定方法に加 えて、地盤アンカーに欠陥が存在しないことを評価する方法が開示されている。 ロッドタイプのアンカーの端面にインパルスプレートが固定され、好ましくは、 このインパルスプレートには、アンカーに負荷インパルスを与えるインパルス伝 達装置が設けられる。インパルス伝達装置はバネの張力に抗しつつ手動によりウ ェイトを駆動し、そこでウェイトをロックし、さらに手動によりウェイトを開放 する。このときバネのエネルギによってウエイトが駆動されてインパルスプレー トに衝突し、アンカー張力部材に振動を生じさせる。ここで生じる振動レスポン スは、アンカー寿命の中の以前の状態における、アンカー固定個所からの基準レ スポンスと比較され、アンカーの状態の変化が判定される。 しかし、地盤アンカーのテストは、作業し易い場所や近づき易い場所では行わ れないということが認識されるであろう。従って、インパルス伝達装置の手動操 作は困難かつやっかいなものであり、多大の作業時間を要する。さらにこの公知 のインパルス伝達装置は、撚り線金属ワイヤ束タイプのアンカー張力部材には適 用できない。事実、耐震性を特に考慮したより長尺の地盤アンカーが必要なこと があるが、たとえば10mあるいはそれ以上の地盤アンカーをテストする場合、 公知の装置ではアンカー張力部材を充分に振動させることができず、所要の振動 レスポンスを発生し得ないことが判明した。このためより大きな負荷インパルス を与える必要がある。しかし、印加される負荷インパルスはアンカー張力部材を 充分に振動させるような適正値である必要があるが、負荷インパルスがアンカー に潜在的損傷を与えるほど過大とならないよう注意しなければならない。 従って、インパルス伝達装置は使用法が単純であり、種々の用途に適用できる ように多様な大きさの負荷インパルスを生成でき、撚り線金属ワイヤ束タイプの アンカーの負荷インパルス生成に使用し得るものであることが必要である。 地盤アンカーが良好であることを評価するための前記方法は、地盤アンカーの 評価のために、振動レスポンスを基準振動レスポンスと単純に比較する。地盤ア ンカーを、次の張力の変化の程度という尺度で、より明確な評価が可能ならば有 益である。特に、例えば10%以内の正確な変化評価が得られれば有効である。 国際公開第95/27831号公報の地盤アンカーの良好さの評価方法はこのよ うな用途には適用できない。 さらに、アンカーが長くなると、精度が著しく低下し、従って、短いアンカー のための技術は甚だしく有効性が低下する。特に、長い地盤アンカーでは、アン カー張力部材の振動レスポンスを識別することが次第に困難になる。従って、長 いアンカー張力部材の振動レスポンスの識別性能の改良を要する。 本発明の目的は、より長尺の地盤アンカーに好適な負荷レスポンスを伝達し得 るインパルス伝達装置を備えた、地盤アンカーテスト装置であって、取扱い性が 良好であるとともに、伝達負荷インパルスの大きさを容易に変化させ得る地盤ア ンカーテスト装置を提供することにある。 また本発明の目的は、アンカー張力部材振動レスポンスの評価分解能が充分改 良され、特により長尺の地盤アンカーに関して、評価分解能を改良した地盤アン カーの良好性の評価方法を提供することにある。 本発明の第1の特徴によると、地盤アンカーテスト装置は、地盤アンカー張力 部材あるいはテストすべき部材に接続可能なインパルス伝達装置を有し、このイ ンパルス伝達装置は、 地盤アンカーに装着するためのアタッチメントと、 可動ウエイトと、 テストされる地盤アンカーの軸の略延長線上に沿った方向に可動ウエイトを案 内するガイドと、 可動ウエイトを前記方向に移動させる駆動力を伝達する駆動手段と、 を備える。 好適な実施例においては、駆動力は可変である。 好ましくは、駆動力は流体によって供給される。 一実施例において、流体は加圧空気である。 好ましくは、ガイドは、テストされるアンカー張力部材を包囲する内側シリン ダと、これと同軸の外側シリンダとを備え、可動ウエイトは、外側シリンダ内径 と略等しい外径と、内側シリンダ外径と略等しい中心孔径の環状ウエイトである 。 本発明の第2の特徴によれば、地盤アンカーの良好性評価方法が提供され、そ の評価方法は、 (a)テストされる地盤アンカー張力部材に負荷インパルスを伝達するステッ プと、 (b)伝達された負荷インパルスに対する、アンカーの振動レスポンス信号を 監視するステップと、 (c)振動レスポンス信号を調整するステップと、 (d)調整された振動レスポンス信号を人工ニューラルネットワークに適用す るステップと、 を備える。 好ましくは、ステップ(c)は主成分分析、ウェーブレット変換、およびより 高次の周波数解析の1つあるいは複数の手法を用いた統計解析を含む。 好ましくは、本発明に係る方法はさらに、調整されたレスポンス信号の特徴を 示す、人工ニューラルネットワークの出力を保持するステップ(e)を備える。 好ましくは、ステップ(a)〜(e)は複数の異なる張力を地盤アンカーに与 えて、繰り返し実行され、ステップ(e)で保持された出力を定量的に特徴づけ る。 他の好ましい実施例では、人工ニューラルネットワークは調整された入力振動 レスポンス信号と測定された特徴とが比較される。 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。添付図面において、 図1は本発明を具現化する地盤アンカー良好性テストシステムの概要を示す。 図2は本発明を具現化するインパルス伝達装置を示す。 図3は張力を与えない状態の撚り線金属ワイヤ束タイプのアンカーにおける典 型的な加速度計レスポンス信号を示す。 所望の支持力を発揮するために、地盤アンカーを使用し、このアンカーの張力 Tを、対象構造物の支持に好適な所定値Tmaxまで高める。その後、T(t)の 値を時間の関数とし、Tmaxから変化させる。本発明の地盤アンカー良好性テス トシステムは、T(t)の値のTmaxからの偏差に基づく評価を可能にする。 図1を参照すると、ボーリング孔3が表面5から岩盤4に穿孔される。30m の長さの地盤アンカー張力部材2がボーリング孔に挿入される。次に、セメント モルタルが注入され、アンカー張力部材2の所定長端部1を岩盤4に固着する。 アンカー張力部材2の残りの部分と岩盤との隙間には、公知の方法でモルタルを 充填してもよい。岩盤表面5において、アンカーにはアンカー張力装置6が設け られる。アンカー張力部材の上方には、アンカー張力部材が装着されたインパル スプレート8に対して負荷インパルスを伝達するインパルス伝達装置7が設けら れている。インパルスプレート8はインパルス伝達装置の一部としてもよい。イ ンパルスプレートには加速度計9が装着され、アンカーの振動レスポンスを検出 する。なお加速度計9は地盤アンカー自体に直接装着してもよい。 加速度計の出力は解析ユニット15の入力に接続されている。この入力に入力 された信号はデータ取得ステージ10に接続され、このステージは統計解析ステ ージ11に接続されている。統計解析ステージ11の出力は、メモリ13にアク セス可能な、人工ニューラルネットワーク12に接続されている。解析ユニット 15はマイクロプロセッサ17によって制御され、ディスプレィ16および、キ ーボード14等の入力装置14に接続されている。 図1のシステムの動作は以下のとおりである。ボーリング孔3が穿孔され、ア ンカー張力部材2が設置固定セットされる。次に張力装置およびインパルス伝達 装置7が、インパルスプレート8とともにアンカー張力部材2に装着される。さ らにアンカー張力部材にTmaxの10%の張力が与えられる。この時点で、マイ クロプロセッサ17は負荷伝達装置7を作動して適性な負荷を衝撃プレート8に 与え、有効な振動レスポンスを生じさせる。マイクロプロセッサ17はデータ取 得ステージ10を制御し、所定のトリガポイントが生じたときに、加速度計9か らの振動信号を取得する。トリガポイントが生じたときは、入力信号はサンプリ ングされ、ノイズおよび不要な信号属性を除去するためにフィルタにかけられる 。 データ取得ステージの出力はディスプレィ16において時間軸および周波数空 間について表示される。これによってユーザはユニットで識別するのに好適なデ ータを選択し得る。 さらにデータ取得ステージ10の出力は、一連の演算、統計プロセッサを用い た統計解析ステージ11で処理される。この前処理では、いくつかの手法、例え ば主成分分析、ウエーブレット変換、およびより高次の周波数解析が用いられる 。この信号前処理により、振動レスポンス信号の特徴に関連した詳細情報を最大 限抽出し、不要な情報およびノイズを最小化する。従って、後続の人工ニューラ ルネットワークにおける、振動レスポンス信号のクラス分けの動作をはるかに精 密なものとすることができる。 統計ステージ11の出力は次に人工ニューラルネットワークに接続される。本 実施例の人工ニューラルネットワークは多層パーセプトロンであり、バックプロ パゲーションと呼ばれる監視付き学習アルゴリズムを用いる。これにより、他の 手段では定義不能な、線形分離不能の複雑な関係の入力をクラス分けできる。ク ラス分けおよび信号に関する情報はメモリ13に格納される。 マイクロプロセッサ17はインパルス伝達装置7を制御して20個のパルス列 が、引っ張り荷重を受けたアンカーに与えられる。最適な振動レスポンス信号が 選択され、ニューラルネットワークによって処理されて、その地点のアンカーに ついてTmaxの10%にクラス分けされる。 次に、アンカーの張力はさらにTmaxの10%だけ増やされ、20個の負荷パ ルスが繰り返しかけられる。張力がTmaxの80%に達したとき、負荷パルスの 印加の前に、張力増加はTmaxの2%に減らされる。最終的に張力はTmaxになり 、アンカーは適正に構造物を支持する。張力増加を2%から変更することも可能 である。 従って、人工ニューラルネットワークは、対象となるアンカーおよび張力に基 づいてクラス分けされた信号を含む。パルス印加は同一地点の同一のアンカーに ついて多数実行され、振動レスポンス信号のクラス分けがより正確になるような 学習を行う。 本発明のシステムによるクラス分けによってサンプルを抽出すると、クラス分 けは改善され、その後の地盤アンカーの性能変化をより正確に検出し得る。 例えば6カ月の期間の経過後、プレテンションが与えられた状態のアンカーに 対して以上のシステムが再度使用される。20個の負荷パルス列のアンカーへの 印加が繰り返され、その地点のそのアンカーについてクラス分けされ、人工ニュ ーラルネットワークに設けられたメモリ13に格納された振動レスポンス信号と の比較によって、テストされたアンカーの張力が最適値Tmaxから変化したか否 か判定し得る。前記プリプロセスステップの適用により、テスト対象の地盤アン カーの状態判定は、従来方法よりはるかに優れたものとなり、特に、例えば10 m以上の地盤アンカーに有効である。 以上のように、アンカーのプレテンションのクラス分け、評価を行うためには 、地盤アンカー張力部材に対し負荷パルスIを印加する必要がある。しかし、負 荷インパルスIはTmaxの20%以下にする点が重要である。さもないとアンカ ーに欠陥が生じる可能性がある。インパルスIはTmaxの5%〜20%が好適で あることが見出されている。しかし対象アンカーのためのIの値はTmaxに応じ て変化するであろう。従って、負荷インパルス伝達装置が印加する負荷インパル スIの値を容易に変化させ得ることは重要である。さらに、前述のように、振動 レスポンス信号のより正確なクラス分けを可能とするためには、20個の負荷イ ンパルスをアンカーに印加し、対応する個数の信号を得る必要がある。さらに、 10mを越える長尺アンカーのためには、アンカーに印加する負荷インパルスは 有効な振動レスポンスが得られる程度に大きくなければならない。最後に、負荷 インパルス伝達装置は、撚り線金属ワイヤ束におけるワイヤ自体に負荷インパル スを印加するべきである。 プリテンションの増加により、張力の振動レスポンス信号の制振効果が高めら れることが見出されている。プリテンションレベルの範囲において、最初の6個 のピークの正の制振エンベロープを比較すれば、レスポンス信号の減衰率がプリ テンションとともに増加することが明らかである。これによって種々のプリテン ションレベルを識別することが可能である。さらに、レスポンス信号の高速フー リエ変換によって、プリテンションに応じて周波数の主成分が変化することが示 される。 図2は本発明を具現化するインパルス伝達装置を示し、この装置は撚り線金属 ワイヤ束タイプ地盤アンカーのワイヤに、負荷インパルスを伝達し得る。この装 置は剛性金属ロッドタイプのアンカーに容易に適用可能である。すなわち、ねじ 部を有するアタッチメントを装置に装着し、このアタッチメントによって装置を アンカー張力部材に螺合する。 図2を参照すると、装置は外側シリンダ28を有し、この外側シリンダ28に は、一端に第1円形エンドプレート25、他端に第2円形エンドプレート33が 設けられている。外側シリンダ28は装置の中心軸Oを設定し、第1、第2円形 エンドプレート25、33の対向面に形成された円形溝(図示せず)によってそ の位置決めを行う。中空の内側シリンダ34がこの中心軸に沿って延在し、第1 、第2円形エンドプレートの対向面にさらに形成された円形溝27、35それぞ れによって所定位置に保持されている。この実施例では、内側シリンダ34の内 径はテストすべきアンカーの張力部材20の直径に対応している。内側シリンダ の外径は、内側シリンダに沿って摺動する環状ウエイト31の中央孔の直径に略 対応している。環状ウエイト31の外径は、外側シリンダ28の内径に略対応し ている。従って、環状ウエイトは内側シリンダによって案内されて摺動し得ると ともに、内側シリンダ、外側シリンダ両者に対して気密シールが略形成される。 第1エンドプレート25にはアンカーアタッチメント22が形成されている。 本実施例では、このアタッチメントは第1プレートに一体形成された筒状であり 、プレート表面から突出している。図示するように、筒状アタッチメントは中心 軸上に、第1エンドプレート表面から離問するに従って内径が広がる孔を有する 。第1エンドプレートの中心には、アンカー張力部材20が挿通される開口37 が穿設され、筒状アタッチメントの孔は開口に連なっている。第1エンドプレー トには、装置軸の周囲に複数の貫通孔26が穿設され、排気口とされている。 第2エンドプレート33も、アンカー張力部材20が挿通される開口36が中 央に形成されている。第2エンドプレートには、装置軸の周囲に複数の貫通孔3 2が穿設され、給気口とされている。 また第1、第2エンドプレートは外側シリンダの内径を越えて半径方向に張り 出し、その位置に複数の周縁貫通孔38が設けられている。両端にねじ部が形成 された一連のロッド29が、両エンドプレートの貫通孔38に挿通されている。 各ロッドの両端ねじ部にはナット24が螺合され、このナットの締め付けによっ て、両エンドプレートが所定位置に締め付け固定されている。ロッドの周囲には 外側スリーブ30が嵌装されている。 使用時には、テストすべき撚り線金属ワイヤ束タイプアンカーのワイヤ上に装 置を取り付ける。次に、軸方向内側に向かう面に凹凸が形成されたテーパウエッ ジ23の組が、アンカー張力部材アタッチメント22に挿入される。テーパウエ ッジ23は、アンカー張力部材アタッチメント22の外周面のねじに螺合するね じ付カラー21によって、第1エンドプレート25に押しつけられる。これによ って、装置は撚り線金属ワイヤ束タイプアンカーのワイヤを把持し、装置はアン カーと協働して負荷インパルスをアンカーに印加する。 給気口には、切替バルブ(図示せず)を介して、マイクロプロセッサ17で制 御される圧縮空気源が接続されている。負荷インパルスをアンカーに与えると、 マイクロプロセッサは切替バルブを制御して圧縮空気を給気口から導入する。圧 縮空気は、ウエイトを第2エンドブレート近傍から第1エンドプレートに向かっ て高速移動させ、第1エンドプレートに衝突させる。このときウエイトは内側シ リンダによって案内される。外側シリンダ内に既に存在した空気は排気口から排 出される。 環状ウエイト31の第1エンドプレートへの衝突は負荷インパルスの力を生じ させ、この力は、地中の固着個所から離れた位置でアンカー張力部材に機能的に 伝達される。次にウエイトは第1エンドプレートではね返る可能性があるが、ウ エイトの第2プレートへの衝突を防止するためには、環状ウエイト31と第2エ ンドプレート35の間に圧縮ばね(図示せず)を配置し、はね返ったウエイトを 静止させる。このばねを除去すれば、ストローク長を容易に変更し得る。 衝突力の最大値は以下の式で見積もることができる。 ここに、mは摺動ウエイトの質量、lはストローク長、Pは導入される空気圧、 Aは環状ウエイトの軸に対して垂直な面積、Frictionはウエイトに対する乾燥摩 擦、Δtは衝突時間である。 図3は、張力がない状態の撚り線金属ワイヤ束タイプアンカーの典型的な加速 度計レスポンス信号を示す。このとき装置に適用されたパラメータは以下のとお りである。 m=2Kg l=140mm P=2Bar A=5×10-32 Δt=0.1ms このようにウエイトを動作させれば、少なくとも10m〜30mの範囲のアン カーからの好適な振動レスポンスを得るのに充分な、負荷パルスをアンカーに印 加し得る。さらに負荷パルスの大きさは、Pの値を制御することで容易に変更し 得るので、装置の用途はきわめて広い。またmの値を変えることによっても性能 を変更し得る。アンカー張力部材の直径は変化し、これにともなって内側シリン ダ、アンカーアタッチメント、ウエイトが変化するので、mおよびAの値は変化 する傾向にあることは理解されるであろう。 有利なことに、装置は容易に分解でき、異なる寸法の内側シリンダ、異なる質 量のウエイト、他のアンカーアタッチメント(例えば、ねじ部を有する剛性金属 ロッドタイプアンカーのためのアンカータッチメント22)を使用でき、またス トロークを変更し得る。 さらに、駆動力によってウエイトを駆動することにより、装置を設置した後に 、離れた場所から装置を操作し得る。従来に比較して、アンカーの測定およびテ ストのために複数の負荷パルスを印加することが著しく容易である。また本発明 のアンカーアタッチメントを使用すれば、撚り線金属ワイヤ束タイプアンカーの ワイヤに負荷パルスを印加することに装置を適用し得る。 本発明は種々の形態をとることができ、当業者にとってその複数の詳細な実施 例は自明であることはいうまでもない。例えば、負荷インパルス伝達装置でウエ イトの駆動に液体を使用し、さらには電力を使用することは容易に発明し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL ,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU ,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 ロジャー,アルバート アレクサンダー イギリス国,アバディーン エービー22 8エスキュー,ブリッジ オブ ドン,ニ ューバーグ ロード 9 (72)発明者 リトルジョン,ガビン スチュアート イギリス国,ヨーク エイチジー2 8エ イチジェイ,ハロゲート,フルウィズ ミ ル レーン 4,アームスフォード (72)発明者 ニールソン,リチャード デイビッド イギリス国,アバディーン エービー22 8エフジェイ,ブリッジ オブ ドン,リ ー クレセント 58 (72)発明者 ペンマン,ジェイムス イギリス国,アングス デーデー10 8エ スピー,モントローズ,マウント ロード 52

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.地盤アンカー張力部材あるいはテストすべき部材に接続可能なインパルス伝 達装置を有し、このインパルス伝達装置は、 地盤アンカーに装着するためのアタッチメントと、 可動ウエイトと、 テストされる地盤アンカーの軸の略延長線上に沿った方向に可動ウエイトを案 内するガイドと、 可動ウエイトを前記方向に移動させる駆動力を伝達する駆動手段と を備える。 2.ウエイトの駆動力を始動する制御手段をさらに備える請求項1に記載の地盤 アンカーテスト装置。 3.駆動力が可変である請求項1に記載の地盤アンカーテスト装置。 4.駆動力が流体によって供給される請求項1に記載の地盤アンカーテスト装置 。 5.流体が圧縮空気である請求項1に記載の地盤アンカーテスト装置。 6.ガイドが、テストされるアンカー張力部材を包囲する内側シリンダと、これ と同軸の外側シリンダとを備え、可動ウエイトが、外側シリンダ内径と略等しし い外径と、内側シリンダ外径と略等しい中心孔径の環状ウエイトである、いずれ かの先行請求項に記載の地盤アンカーテスト装置。 7.以下のステップを備えるアンカーの良好性評価方法、 (a)テストされる地盤アンカー張力部材に負荷インパルスを伝達するステッ プと、 (b)伝達された負荷インパルスに対する、アンカーの振動レスポンス信号を 監視するステップと、 (c)振動レスポンス信号を調整するステップと、 (d)調整された振動レスポンス信号を人工ニューラルネットワークに適用す るステップ。 8.ステップ(c)が主成分分析、ウェーブレット変換、およびより高次の周波 数解析の1つあるいは複数の手法を用いた統計解析を含む請求項7に記載のアン カーの良好性評価方法。 9.調整されたレスポンス信号の特徴を示す、人工ニューラルネットワークの出 力を保持するステップ(e)を備える請求項7または8に記載のアンカーの良好 性評価方法。 10.ステップ(a)〜(e)が複数の異なる張力を地盤アンカーに与えて、繰 り返し実行され、ステップ(e)で保持された出力を定量的に特徴づける請求項 7〜9のいずれか1項に記載のアンカーの良好性評価方法。 11.人工ニューラルネットワークが調整された入力振動レスポンス信号と測定 された特徴とを比較する請求項10に記載のアンカーの良好性評価方法。 12.張力が最適張力の80%に達したときに、張力の増加量を減少させる請求 項11に記載のアンカーの良好性評価方法。 13.人工ニューラルネットワークが調整された入力振動レスポンス信号を測定 された特徴と比較する請求項10〜12のいずれか1項に記載のアンカーの良好 性評価方法。
JP54673998A 1997-04-29 1998-04-28 地盤アンカーテストシステム Expired - Fee Related JP3875729B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9708740.7 1997-04-29
GBGB9708740.7A GB9708740D0 (en) 1997-04-29 1997-04-29 Ground anchorage testing system
PCT/GB1998/001231 WO1998049553A1 (en) 1997-04-29 1998-04-28 Ground anchorage testing system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2001522458A true JP2001522458A (ja) 2001-11-13
JP2001522458A5 JP2001522458A5 (ja) 2005-06-16
JP3875729B2 JP3875729B2 (ja) 2007-01-31

Family

ID=10811569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP54673998A Expired - Fee Related JP3875729B2 (ja) 1997-04-29 1998-04-28 地盤アンカーテストシステム

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6422079B1 (ja)
EP (2) EP1324031B1 (ja)
JP (1) JP3875729B2 (ja)
AT (2) ATE442583T1 (ja)
AU (1) AU741914B2 (ja)
CA (1) CA2289064C (ja)
DE (2) DE69841144D1 (ja)
DK (1) DK1324031T3 (ja)
ES (2) ES2212290T3 (ja)
GB (1) GB9708740D0 (ja)
PT (2) PT1324031E (ja)
WO (1) WO1998049553A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014202682A (ja) * 2013-04-09 2014-10-27 三井造船株式会社 アンカーの健全性検査装置およびアンカーの健全性検査方法
JP2017194275A (ja) * 2016-04-18 2017-10-26 西日本高速道路株式会社 グラウンドアンカーの健全度評価方法および健全度評価システム

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0101043D0 (en) * 2001-01-15 2001-02-28 Univ Aberdeen Input parameter selection process
ZA200405176B (en) * 2003-06-30 2005-04-26 Csir Method and apparatus for testing installation quality in a grouted anchor system
DE102004036650B4 (de) 2004-07-28 2007-10-31 Bene_Fit Gmbh Verfahren zur Herstellung von farbigen Granulaten und farbige Granulate
WO2012061431A2 (en) * 2010-11-01 2012-05-10 Purdue Research Foundation Entropy-based impact load identification
JP6191231B2 (ja) * 2013-05-16 2017-09-06 株式会社大林組 杭の健全性の評価方法
CN106501465B (zh) * 2016-12-23 2018-11-13 石家庄铁道大学 一种用于检测锚杆锚固质量的检测方法
FR3062862B1 (fr) * 2017-02-13 2019-04-05 Soletanche Freyssinet Dispositif d'ancrage pour paroi moulee precontrainte
DE102017114651A1 (de) * 2017-06-30 2019-01-03 Rudi Hachenberg Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung der Verbindungsqualität von Anschlageinrichtungen
CN108086369B (zh) * 2018-02-11 2023-09-12 广东工业大学 不同嵌岩深度下桩土共同作用位移应力测量装置和方法
CN110031175B (zh) * 2019-03-20 2020-03-31 东南大学 一种基于动响应的螺栓连接件等效模型参数识别方法
CN109975048B (zh) * 2019-03-26 2023-12-26 昆山顺扬工业成套设备有限公司 一种综合训练器的测试装置
CN110826598B (zh) * 2019-10-16 2022-09-02 四川大学 基于卷积神经网络的锚杆锚固密实度等级评定方法
US11454559B2 (en) 2019-11-20 2022-09-27 Engineering Innovations, LLC System and method of testing the tension of anchors in a dam
CN111257415B (zh) * 2020-01-17 2021-08-10 同济大学 基于移动列车振动信号的隧道损伤检测管理系统
CN111141596B (zh) * 2020-02-19 2022-06-17 安徽理工大学 一种锚固体冲击荷载作用下力学性能测试装置及使用方法
CN112067220B (zh) * 2020-09-10 2021-11-16 泰安泰烁岩层控制科技有限公司 夹片式锚具震动试验装置及其用途
CN112095596B (zh) * 2020-11-03 2021-02-02 成都诺比侃科技有限公司 基于云平台的边坡预应力锚杆智能化监测预警系统及方法
CN112832305A (zh) * 2021-01-07 2021-05-25 淮北九天测绘股份有限公司 一种基坑边坡稳定性动态监测装置
CN114592480B (zh) * 2022-03-11 2023-06-13 重庆三峡学院 一种用于防治库岸滑坡的方法及装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4062229A (en) * 1977-02-22 1977-12-13 General Electric Company Method of testing the integrity of installed rock bolts
US4967587A (en) * 1989-10-20 1990-11-06 Combustion Engineering, Inc. Impact calibration tool
US5165270A (en) * 1990-12-31 1992-11-24 Sansalone Mary J Non-destructive materials testing apparatus and technique for use in the field
JP3100757B2 (ja) * 1992-06-02 2000-10-23 三菱電機株式会社 監視診断装置
GB9406745D0 (en) * 1994-04-06 1994-05-25 Aberdeen University And Univer Integrity assessment of ground anchorages
US5774376A (en) * 1995-08-07 1998-06-30 Manning; Raymund A. Structural health monitoring using active members and neural networks

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014202682A (ja) * 2013-04-09 2014-10-27 三井造船株式会社 アンカーの健全性検査装置およびアンカーの健全性検査方法
JP2017194275A (ja) * 2016-04-18 2017-10-26 西日本高速道路株式会社 グラウンドアンカーの健全度評価方法および健全度評価システム

Also Published As

Publication number Publication date
ES2212290T3 (es) 2004-07-16
EP1324031B1 (en) 2009-09-09
ATE442583T1 (de) 2009-09-15
EP1324031A2 (en) 2003-07-02
US20030015038A1 (en) 2003-01-23
AU741914B2 (en) 2001-12-13
EP0979406B1 (en) 2003-12-03
CA2289064A1 (en) 1998-11-05
US6422079B1 (en) 2002-07-23
DE69820253T2 (de) 2004-09-16
EP1324031A3 (en) 2004-10-06
DE69841144D1 (de) 2009-10-22
CA2289064C (en) 2008-01-15
ES2333310T3 (es) 2010-02-19
JP3875729B2 (ja) 2007-01-31
DE69820253D1 (de) 2004-01-15
DK1324031T3 (da) 2010-01-25
WO1998049553A1 (en) 1998-11-05
PT979406E (pt) 2004-04-30
PT1324031E (pt) 2010-01-05
ATE255724T1 (de) 2003-12-15
GB9708740D0 (en) 1997-06-18
EP0979406A1 (en) 2000-02-16
AU7220298A (en) 1998-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001522458A (ja) 地盤アンカーテストシステム
CN104677994B (zh) 用于岩石损伤测试的整体式声发射测试传感器定位装置
US6880403B1 (en) Structure inspection device
US6804994B2 (en) Dynamic loading system, dynamic loading method and dynamic loading test method for piles
EP1663838B1 (en) Apparatus for testing aramid fiber elevator cables
JPH02212734A (ja) 構造部材の構造的完全性変化を検出する装置および方法
CN110375944A (zh) 一种横置钢丝绳弯曲弹射冲击振动检测分析方法及装置
US7043989B2 (en) Method and apparatus for testing installation quality in a grouted anchor system
US4522063A (en) Methods and apparatus for indicating selected physical parameters in a pipeline
CN111208022B (zh) 一种横置钢丝绳径向冲击下张力振动检测分析方法及装置
WO1990013805A1 (en) Pile tester
CN104132792B (zh) 一种利用激光位移信号测试桥面柔度装置及其方法
US4152929A (en) Roof bolt tension determination
JP2001074706A (ja) グランドアンカー診断方法
Kroneberger-Stanton et al. A monitor for indirect measurement of cable vibration frequency and tension
WO1989004960A1 (en) Non-destructive evaluation of ropes by using transverse vibrational wave method
JP2001183353A (ja) 音響診断用打撃装置
CN118032926A (zh) 一种基于mems技术的无线压浆检测装置及方法
Sapiński et al. Facility for testing of magnetorheological damping systems for cable vibrations
EP0614076A1 (fr) Banc de test de vibration pour câble
JPH06141449A (ja) ギャロッピング防止方法
EP1288681B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung mechanischer Schwingungen in Festgestein und Verwendung der selben Vorrichtung
JPH11337654A (ja) 地震波測定装置
PL208391B1 (pl) Sposób testowania jakości wklejenia żerdzi kotwowych umieszczonych w górotworze
JPH02214403A (ja) 架空線の劣化探知装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040810

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060221

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060522

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20060710

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060817

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: 20061010

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061027

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees