JP2002129873A - 弾性波速度計測装置及び弾性波速度計測装置の設置除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被構築物周囲の岩盤の良否を弾性波速度計測
により調査する際に用いられるセンサの孔内への取り付
け及び回収が容易かつ確実な弾性波速度計測装置及び弾
性波速度計測装置の設置除去方法を提供する。 【解決手段】 弾性波速度計測装置（１）が弾性波速度
を計測可能なセンサ（６）と、センサを固定する板バネ
（２）と、板バネの両端部が取り付けられる板バネ取付
部材（中空パイプ３）と、溝孔（４０）に挿入されるケ
ーシングパイプ（３０）とを備える。そして、溝孔にケ
ーシングパイプを挿入し、該ケーシングパイプの内側に
前記センサ等を配置するので、溝孔周囲の岩石の崩落等
の影響を受けずに、センサ等の測定地点への設置及び除
去作業を容易に行なえ、計測作業の効率化を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被構築物周囲の岩
盤の良否を弾性波速度計測により調査する際に用いられ
るセンサの孔内への取り付け及び回収が容易かつ確実な
弾性波速度計測装置及び弾性波速度計測装置の設置除去
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネルなどの地下の土木工事に
おいては、被構築物周囲の岩盤の良否を判定するための
岩盤調査が一般的に行われている。この岩盤調査方法と
して、弾性波速度計測方法がある。この弾性波速度計測
方法は、地層の密度、剛性等の違いによる弾性波の屈折
現象を解析する方法であり、地表面、又は地中にセンサ
を設置し、人工的に発信された弾性波の到達時間等を計
測するものである。弾性波の速度を計測するため地表面
或いは地中に設置されるセンサとしては、地表面での計
測の場合、例えば、ジオフォン（商品名）などの速度計
を用いるが、地中での計測の場合、より小型化が可能な
加速度計を用いることが多い。

【０００３】ところで、弾性波速度の計測を精度よく行
うためには、前記センサが地表面或いは地中に設けた溝
孔などに確実に固定されていることが重要であり、地表
面での計測の場合には、例えば、岩盤に電気ドリルで穴
を開け、前記センサに付いているピンを前記穴に入れた
後、石膏で前記センサを固定したり、或いは前記穴にホ
ールインアンカーを打ち込んだ後、前記センサにネジを
取り付けて、前記ホールインアンカーに前記センサをね
じ込んで固定する方法等が行われていた。これに対し、
地中での計測の場合は、狭い地中空間で多方向（例え
ば、三方向）のデータを採取するためにはなるべく容易
な固定方法にしたいということに加え、前記センサを出
来るだけ回収したい等の制約があるため、地表面での計
測に比べ困難である。

【０００４】このような、地中での弾性波速度計測を行
なう場合における従来の弾性波速度計測装置として、例
えば、特許番号第３０５３０８９号に開示された装置
（図６を参照）が知られている。図６に示す弾性波速度
計測装置１００は、超弾性合金からなる帯状の板バネ１
０１と、この板バネ１０１の両端部１０１ａが取り付け
られる中空パイプ１０２と、中空パイプ１０２同士を連
結させる継手１０３と、中空パイプ１０２に前記板バネ
１０１の両端部１０１ａを取り付ける板バネ取付具１０
４（固定板バネ取りつけ具１０４ａ，可動板バネ取りつ
け具１０４ｂ）と、前記板バネ１０１の内面に取り付け
られ、センサとしての役割を備える圧電素子１０５とに
より概略構成されたセンサ部１０６を備え、さらに、前
記センサ部１０６の前記中空パイプ１０２と前記板バネ
１０１との間の隙間を埋める中空な袋状体である隙間埋
め部材（図示せず。）と、前記可動板バネ取付具を移動
させる移動制御手段１０７（ピン１０７ａ，ワイヤ１０
７ｂ）を備える。そして、前記中空パイプ１０２内に通
したリード線を介して、前記圧電素子１０５とパーソナ
ルコンピュータ（図示せず。）とが接続される構成とな
っている。

【０００５】そして、この弾性波速度計測装置１００に
よれば、板バネ１０１を予め押しつぶして塑性変形させ
た状態で溝孔１０８内に入れると、該板バネ１０１が溝
孔１０８の壁面１０８ａを押しつけるようにして元の状
態に戻ろうとするので、板バネ１０１の内面側に取り付
けられる圧電素子１０５が、板バネ１０１を介して壁面
１０８ａに密着することになり、計測精度を高めること
ができる。そして、センサ部１０６を回収する際には、
ケーブル１０７ｂを操作する事により、可動板バネ取り
つけ具１０４ｂを固定しているピン１０７ａを外し、可
動板バネ取りつけ具１０７ａを中空パイプ１０２の長手
方向に沿って、固定板バネ取りつけ具１０４ａから離れ
る方向に移動させることで板バネ１０１の高さが低くな
り、センサ部１０６の回収が容易になる。

【０００６】また、板バネ１０１と中空パイプ１０２と
の間に前記隙間埋め部材を取り付け、水や空気などを充
填して膨張させることで板バネ１０１と中空パイプ１０
２との間の隙間に岩片等が挟まることを防止でき、セン
サ部１０６の回収が更に容易になるという効果が得られ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の弾性波速度計測装置１００では、図７に示すよう
に、地中に設けた溝孔１０８が自立しない場合、例え
ば、溝孔を掘削後、溝孔周囲の岩石１０８ｂの崩落等に
より該溝孔の径が小さくなったり、溝孔が塞がった場合
には、前記センサ部１０６を挿入できなくなり、計測不
能となってしまう。また、計測中に岩石１０８ｂの崩落
等により該溝孔１０８が塞がった場合には、計測後、セ
ンサ部１０６の回収が困難となるという問題があった。

【０００８】本発明の課題は、上述の問題を考慮し、被
構築物周囲の岩盤の良否を弾性波速度計測により調査す
る際に用いられるセンサの孔内への取り付け及び回収が
容易かつ確実な弾性波速度計測装置及び弾性波速度計測
装置の設置除去方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載の弾性波速度計測装置（１）は、トン
ネルなどの地下土木工事において、被構築物周囲の岩盤
の良否を判断するため、地中に設けた溝孔（４０）内で
弾性波速度を計測する弾性波速度計測装置であって、前
記弾性波速度を計測可能なセンサ（６）と、前記溝孔の
内壁に押し付けて、その付勢力により前記溝孔内に前記
センサを固定する板バネ（２）と、前記板バネの両端部
が取り付けられ、長手方向に長尺な板バネ取付部材（中
空パイプ３）とを備えるセンサ部（１０）と、前記溝孔
に挿入され、かつ、前記センサ部を内部に収納した状態
で、前記センサをその外周の一部分から露出させること
が可能な複数個のスリット（３１）が設けられるケーシ
ングパイプ（３０）とを備えることを特徴とする。

【００１０】請求項１記載の弾性波速度計測装置によれ
ば、溝孔内部にケーシングパイプを挿入し、該ケーシン
グパイプの内側に前記センサ部を配置するので、溝孔掘
削後の、溝孔周囲の岩石の崩落等の影響を受けることな
く、センサ部の測定地点への設置及び除去作業を容易に
行なえ、計測作業の効率化を図ることができる。

【００１１】また、前記板バネとして、例えば、形状記
憶合金や超弾性合金などの加熱或いは時間の経過ととも
に元の形状に戻る性質を有する部材を用いることとすれ
ば、板バネを予め押しつぶして塑性変形させて溝孔内に
入れると、板バネが溝孔の壁面を押し付けるように作用
させることが出来ることとなり、溝孔内にセンサを容易
且つ確実に固定することが出来る。即ち、板バネの形状
復元作用により、溝孔の壁面を内側から外側に向かって
押し付ける力が働き、一定以上の押し付け力を得ること
が出来ることとなって、センサを溝孔内に容易且つ確実
に固定することができる。なお、前記センサとしては、
例えば、速度計、加速度計及び圧電素子などがあるが、
これに限るものではなく、弾性波速度が計測可能なもの
であれば、どのようなものであってもよい。

【００１２】請求項２記載の弾性波速度計測装置は、請
求項１記載の弾性波速度計測装置において、前記センサ
部が、前記板バネの両端部を前記板バネ取付部材に取り
付けるとともに、少なくとも一方は前記板バネ取付部材
の長手方向に沿って移動可能な板バネ取付具（５）を備
え、移動可能な前記板バネ取付具を移動させる移動制御
手段（２０）を備えることを特徴とする。

【００１３】請求項２記載の弾性波速度計測装置によれ
ば、請求項１記載と同様の効果を得られると共に、移動
可能な板バネ取付具の移動を移動制御手段を用いて制御
することにより、板バネの高さを任意に変更でき、セン
サ部を溝孔内に容易且つ確実に設置することができる。
また、任意の位置でセンサ部の設置が可能となる。ま
た、板バネによって溝孔内に固定されたセンサを回収す
る際、移動可能な板バネ取付具を移動制御手段により移
動させることにより、板バネをその張力によって閉じさ
せることが出来るので、板バネが溝孔の内壁から離れ、
板バネとセンサとがケーシングパイプの内側に収納され
るることとなって溝孔内から容易かつ確実にセンサ部を
回収することが出来る。なお、移動制御手段としては、
例えば、移動可能な板バネ取付具にケーブルを接続し、
ケーブルを移動させることにより板バネの高さを任意に
調節可能なものや、移動可能な板バネ取付具をピンで固
定し、このピンをケーブルでつないで、溝孔の外から引
っ張ることによりピンを外して移動させるものであって
もよいし、またピンの取り外しは外部から送られた電気
的信号に基づいて行うものであってもよい。

【００１４】請求項３記載の弾性波速度計測装置の設置
除去方法は、請求項１または２記載の弾性波速度計測装
置を用いた弾性波速度計測装置の設置除去方法であっ
て、前記ケーシングパイプを前記溝孔に挿入するケーシ
ングパイプ挿入工程と、前記溝孔に挿入した前記ケーシ
ングパイプの内部に、前記センサ部を挿通し、前記セン
サ部を計測地点に移動するセンサ部移動工程と、前記計
測地点において、前記ケーシングパイプのスリットから
前記センサ部が備えるセンサを露出させ、該センサを溝
孔の内壁に密着させて設置するセンサ部設置工程と、計
測作業終了後、前記センサを前記ケーシングパイプの内
側に収納した状態で前記センサ部及び前記ケーシングパ
イプを溝孔から除去するセンサ部除去工程とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項３記載の弾性波速度計測装置の設置
除去方法によれば、請求項１または２と同様の効果を得
られると共に、地中に設けた溝孔に、まずケーシングパ
イプを挿入し、その後で、該ケーシングパイプの内部に
前記センサ部を挿通させる。従って、溝孔掘削後の、溝
孔周囲の岩石の崩落等の影響を受けることなく、センサ
部を測定地点へ設置できる。また、測定終了後は、ケー
シングパイプの内部を通してセンサ部を回収するので、
センサ部の回収を、溝孔内部の崩落した岩石などの影響
を受けずに確実に行なえる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
弾性波速度計測装置の実施の形態を詳細に説明する。

【００１７】図１及び図２に示す弾性波速度計測装置１
は、帯状の板バネ２と、この板バネ２の両端部２ａが取
り付けられ、中空部３ａを有する板バネ取付部材として
の中空パイプ３と、該中空パイプ３を長手方向に連結さ
せる継手４と、前記中空パイプ３に前記板バネ２の両端
部２ａ取り付ける２つの板バネ取付具５と、前記板バネ
２の内面に取り付けられたセンサ６としての圧電素子と
により概略構成されたセンサ部１０を備える。更に、前
記板バネ取付具５を移動させる移動制御手段２０と、前
記センサ部１０と前記移動制御手段２０とをその内部に
挿通させるケーシングパイプ３０とを備える。なお、前
記中空パイプ３内に通したリード線７を介してセンサ６
とパーソナルコンピュータ（図示省略）とが接続され
る。

【００１８】前記板バネ２は、いわゆる超弾性合金から
出来ていて、例えば、チタン（Ｔｉ）とニッケル（Ｎ
ｉ）が約５０％の組成のものを用いる。この板バネ２２
は、荷重が加えられる前の状態、つまり、通常の状態で
は、ほぼ平面を形成している。そして、例えば、図３に
示すように、高さｈ、長さＬを有する前記板バネ２（実
線部）を一旦上方から荷重を加えて△ｈ分だけ塑性変形
させた後（破線部）、荷重を除去すると、時間の経過と
ともに元の形状（実線部）に戻る性質（超弾性効果）を
有している。この超弾性効果を利用することにより、例
えば、図１に示すように、予め前記板バネ２に塑性変形
を加えた後、溝孔４０に挿入した場合、前記板バネ２の
復元力（元の形状に戻ろうとする力）により、溝孔４０
の孔壁４０ａに前記板バネ２が押し付けられ、前記セン
サ６を溝孔４０の孔壁４０ａに固定出来るようになって
いる。

【００１９】なお、前記板バネ２として形状記憶合金を
用いてもよい。この場合には、必要に応じて、前記ケー
シングパイプ３０の中空部にニクロム線などの加熱手段
を設ける事とする。また、板バネ２に通常の合金を用い
る事としても良い。この場合には、板バネ２の高さを低
くした状態でケーシングパイプ３０内に挿入し、測定位
置において、後述する移動制御手段２０を用いて板バネ
取付具５を移動させることで板バネ２の高さを調整し、
溝孔４０の孔壁４０ａに板バネ２を押し付け、前記セン
サ６を溝孔４０の孔壁４０ａに固定することになる。

【００２０】前記中空パイプ３は、例えば、丸型の金属
製パイプであって、図２に示すように、その中空部３ａ
に前記センサ６と接続されたリード線７等を通すことが
出来るようになっており、該リード線７を介してセンサ
６とパーソナルコンピュータとが接続される。なお、該
中空パイプ３は前記板バネ２の両端部２ａと接合して、
板バネ２を支持するために設けられる部材であり、この
ように板バネ取付部材として使用可能なものであれば、
断面形状は円型に限らず、例えば、多角形のものであっ
てもよいし、それ以外の形状でもよい。そして、中空パ
イプ３の長さは継手４を継ぎ足すことにより適宜変更可
能である。また、中空部３ａを備えていない棒状部材を
用いても良い。この場合には、前記リード線７は後述す
るケーシングパイプ３０の中空部内に配置されることに
なる。

【００２１】前記板バネ２取付具５は、図１に示すよう
に、前記板バネ２の両端部２ａを前記中空パイプ３に取
り付けるための部材であり、一方は中空パイプ３に固定
される（固定板バネ取付具５ａ）が、もう一方は後述す
るピン２１で固定されていて、ピン２１を外すことによ
り前記中空パイプ３の長手方向に沿って移動出来るよう
になっている（可動板バネ取付具５ｂ）。従って、ピン
２１を外すことにより板バネ２の撓み高さを変更するこ
とが出来る（図５を参照。）ので、センサ６の溝孔４０
の孔壁４０ａへの密着度合いの調節や溝孔４０内からの
回収が容易となる。なお、可動板バネ取付具５ｂは、ピ
ン２１で固定されずに後述する移動制御手段２０が備え
るケーブル２２に接合されるものとし、該ケーブル２２
を移動させることで板バネ２を開閉し、板バネ２の高さ
を任意に調節できるものとしても良い。

【００２２】ここで、前記可動板バネ取付具５ｂを移動
させる移動制御手段２０としては、前記ピン２１と、こ
のピン２１の先端に取り付けられたケーブル２２とから
なり、例えば、図４に示すように、溝孔４０の外部から
このケーブル２２を操作することによりピン２１の着脱
が自在となり、前記可動板バネ取付具５ｂを移動させ、
センサ部１０の設置、回収作業を行なうことが出来るよ
うになっている。また、任意の位置でのセンサ部１０の
設置が可能となっている。また、弾性波速度を正確に計
測するためには、所定値以上の安定した初期到達出力を
得る必要があり、そのためには、板バネ２の押付力を適
正な範囲にしなければならない。即ち、板バネ２の押付
力が弱いと、初期到達出力の変化が大きく、また、板バ
ネ２の押付力が強すぎると、板バネ２が変形してしまう
おそれがあるためである。そこで、例えば、前記固定板
バネ取付具５ａと前記可動板バネ取付具５ｂ間の距離を
溝孔４０の径に合わせて伸縮させて前記板バネ２の撓み
の高さを調節することにより、前記孔壁への押し付け力
が弱すぎたり、強すぎてＭ型（凹み）の形状になること
がないよう適正化が図られている。なお、可動板バネ取
付具５ｂを前記ピン２１で固定せずに、ケーブルと一体
に移動させることでセンサ部１０の設置、回収作業を行
なうものとしても良い。

【００２３】なお、上述のように溝孔４０の外部から前
記ケーブル２２を操作する際には、例えば、該ケーブル
２２の両端部のうち、ピン２１に取り付けられていない
側の端部、即ち、溝孔４０の外部に存する側の端部をリ
ールなどに巻きつけておくことで、ケーブル２２の出し
入れが容易となり、また、ケーブル２２が邪魔にならな
い。

【００２４】本実施の形態に示す板バネ２においては、
圧力（押付力）が１０Ｎ〜２０Ｎの範囲内であることが
望ましく、これに合わせて板バネ２の変位量も設計され
るようになっている。なお、この適正な押し付け力或い
は板バネ変位量についても設計事項であり、センサ６の
種類や溝孔４０の形状等によって適正な範囲が変更され
ることは無論である。また、ピン２１は電磁式により固
定、或いは解除出来るようにされ、電気信号を溝孔４０
の外からピン２１に送ることにより操作出来るものであ
ってもよい。更に、可動板バネ取付具５ｂの中空パイプ
３との固定は、ピン２１以外の手段によるものとしても
良い。

【００２５】前記圧電素子は、センサ６として用いら
れ、圧力を電圧に変換させる素子である。大きさは、例
えば、約３ｍｍ角程度であり、物性として、共振周波数
は５００ｋＨｚ、周波数帯域は１００Ｈｚから１ｋＨｚ
等を有する。そして、この圧電素子は、前記板バネ２の
内側の面に接着剤等により固定されている。なお、上記
圧電素子の寸法及び物性は設計事項であり、適宜変更可
能である。

【００２６】また、前記圧電素子に接続された前記リー
ド線７は、パーソナルコンピュータ（図示省略）に組み
込まれたＡ／Ｄ変換ボード（図示省略）と接続され、前
記圧電素子から送られたアナログ信号はＡ／Ｄ変換ボー
ド（図示省略）によってデジタル信号に変換され、該デ
ジタル信号はパーソナルコンピュータ（図示省略）内の
記憶装置（例えば、ハードディスク）に記憶されるよう
になっている。また、前記リード線７にはノイズを除去
するためのハイパスフィルターとして１Ｍオームの抵抗
（図示省略）が接続されている。なお、ハイパスフィル
ターの仕様は、設計事項であり、調査対象やセンサ６等
に応じて適宜変更可能である。

【００２７】ケーシングパイプ３０は、例えば、丸型の
金属製パイプであって、地中に溝孔４０を設けた後に該
溝孔４０に挿入され、該ケーシングパイプ３０が備える
中空部に前記センサ部１０及び前記移動制御手段２０を
収めるために設けられる。ケーシングパイプ３０は、図
示しない継手により長手方向に連接可能となっており、
設けられる溝孔４０の長さに対応して長さの調節が可能
である。そして、ケーシングパイプ３０の表面にはスリ
ット３１が設けられる。

【００２８】スリット３１は前記板バネ２及び該板バネ
２の内面側に取り付けられるセンサ６をケーシングパイ
プ３０の上下左右の４箇所から露出させ、溝孔４０内の
計測位置に密着させるために設けられる。スリット３１
の幅は前記板バネ２の幅より若干大きいものとされ、そ
の長さは、前記板バネ２がセンサ６を溝孔４０の孔壁４
０ａに密着させた状態において、該板バネ２とケーシン
グパイプ３０とが干渉しない程度の長さとされる。

【００２９】なお、ケーシングパイプ３０の断面形状は
円型に限られず、それ以外の例えば、多角形のものであ
ってもよい。また、ケーシングパイプ３０の外径も、溝
孔４０内部に挿入できる範囲で適宜変更可能である。ま
た、上述の場合は、溝孔４０の長手方向のほぼ全域に渡
ってケーシングパイプ３０が連接されるものとしたが、
他にも、溝孔４０内部の計測位置付近にのみケーシング
パイプ３０を配設し、それ以外の部分にはケーシングパ
イプ３０とほぼ同様の内径を有し、開口部を備えていな
い通常のパイプを用いるものとしても良い。また、溝孔
４０を穿孔する際に用いられるボーリングビット及びガ
イドにスリットを設けたものをケーシングパイプ３０と
して用いる事としても良い。

【００３０】また、本実施の形態においては、板バネ２
及び該板バネ２に取りつけられるセンサ６はケーシング
パイプ３０の上下左右４箇所に配置されるとしたが、板
バネ２及びセンサ６の数は適宜変更可能であり、また、
センサ部１０を溝孔４０の長手方向に複数個設け、溝孔
４０の複数箇所において計測可能な構造としても良い。
また、前記センサ部１０に、例えばＣＣＤカメラ等の撮
像手段を設け、前記センサ６と溝孔４０の壁孔４０ａと
の密着状態を撮影可能とすることで、撮影された画像を
見ながら前記移動制御手段２０を用いて板バネ２の押付
力の適正化をより正確に行なうことができる。

【００３１】また、図４に示すように、板バネ２と中空
パイプ３との間に風船状の隙間埋め部材８を配置し、該
隙間埋め部材８を溝孔４０の外に通じる注入手段として
のパイプ８１と接続する。そして、図示しないポンプに
よって隙間埋め部材８の内部に水や空気等を注出入して
隙間埋め部材８の膨張及び収縮を自在に調節可能とする
ことで、前記スリット３１からケーシングパイプ３０の
内部に土砂が侵入して、この土砂が板バネ２と中空パイ
プ３との間に堆積して、板バネ２及びセンサ６をケーシ
ングパイプ３０の内側に収納できなくなるという事態を
未然に防止できる。

【００３２】つぎに、上述の弾性波速度計測装置１の設
置方法を説明する。まず、地中に設けた溝孔４０にケー
シングパイプ３０を挿入する。なお、必要に応じてケー
シングパイプ３０を継手により長手方向に連接し、長さ
を調節する。そして、板バネ２の両端部２ａに取りつけ
られている２つの板バネ取付具５ａ，５ｂを板バネ２の
長さ方向に移動させ、波形の板バネ２の高さを調節す
る。この際に、対向する２つの板バネ２の頂点部分同士
の距離が、前記ケーシングパイプ３０の外径よりも若干
大きくなるようにしておく

【００３３】そして、各板バネ２の上方から荷重を加え
て塑性変形させた状態、即ち、対向する二つの板バネ２
の頂点部分同士の距離が、前記ケーシングパイプ３０の
内径よりも小さくなるように変形させた状態で、センサ
部１０を前記ケーシングパイプ３０内に挿入し、計測地
点まで移動させる。計測地点において、復元状態にある
各板バネ２の頂点部分及び該頂点部分の内面側に取り付
けられているセンサ６をケーシングパイプ３０が備える
スリット３１を通して外部に露出させる。板バネ２は、
上述のように超弾性効果を有するので、計測地点におけ
る溝孔４０の孔壁４０ａに板バネ２が押し付けられ、密
着することになる。この状態で前記移動制御手段２０に
より前記可動板バネ取付具５ｂの位置を微調整すること
で、センサ６をより計測箇所に密着させることができ
る。

【００３４】この状態で弾性波の速度を計測し、計測終
了後は、まず、前記移動制御手段２０により、可動板バ
ネ取付具５ｂを固定しているピン２１の拘束を解除す
る。そして、このピン２１により固定されていた可動板
バネ取付具５ｂを、固定板バネ取付具５ａから離れる方
向に移動させ、前記板バネ２の頂点部分及びセンサ６を
ケーシングパイプ３０の内部に収納する。この状態でセ
ンサ部１０をケーシングパイプ３０から抜き取った後、
ケーシングパイプ３０を溝孔４０から除去することで作
業が終了する。なお、ここでは、板バネを予め変形させ
た状態におけるセンサ部の設置及び回収方法について説
明したが、板バネを変形させない状態でセンサ部を測定
位置に移動させ、該測定位置において移動制御手段を用
いることで、板バネの高さの調節や、センサ部の設置、
回収作業を行なうこととしても良い。

【００３５】本発明に係る弾性波速度計測装置１によれ
ば、地中に設けた溝孔４０内部に、まずケーシングパイ
プ３０を挿入し、その後、該ケーシングパイプ３０の内
側に前記センサ部１０を配置するので、溝孔４０掘削後
の、溝孔４０周囲の岩石の崩落等の影響を受けることな
く、センサ部１０の測定地点への設置及び除去作業を容
易に行なえ、計測作業の効率化を図ることができる。ま
た、計測作業終了後、板バネ２によって溝孔４０内に固
定されたセンサ６を回収する際、可動板バネ取付具５ｂ
を移動制御手段２０により移動させることにより、板バ
ネ２をその張力によって閉じさせることが出来る。従っ
て、板バネ２が溝孔４０の孔壁４０ａから離れ、板バネ
２とセンサ６とがケーシングパイプ３０の内側に収納さ
れることとなって、該ケーシングパイプを通して容易か
つ確実にセンサ部１０を回収することができる。

【００３６】また、前記板バネ２として、加熱或いは時
間の経過とともに元の形状に戻る性質を有する部材を用
いる場合、板バネ２を予め押しつぶして塑性変形させて
溝孔４０内に入れると、板バネ２が溝孔４０の孔壁４０
ａを押し付けるように作用させることが出来ることとな
って、溝孔４０内にセンサ６を容易且つ確実に固定する
ことが出来る。即ち、板バネ２の形状復元作用により、
溝孔４０の孔壁４０ａを内側から外側に向かって押し付
ける力が働き、一定以上の押し付け力を得ることが出来
ることとなって、センサ６を溝孔４０内に容易且つ確実
に固定することができる。

【００３７】また、センサ６として用いられる圧電素子
が板バネ２の内面側に設けられているので、溝孔４０の
孔壁４０ａに伝播された弾性波が板バネ２を介してこの
圧電素子に伝わって弾性波速度を計測させることが出来
る。従って、従来、センサ６として用いられた加速度計
などと比べ、センサ部１０を小型化することが出来るこ
とととなって、より溝孔４０を小さくさせることが出来
るとともに、一本の溝孔４０内に複数のセンサ６を取り
付けることが出来て弾性波速度の計測時間を短縮させる
ことが出来る。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の弾性波速度計測装置によ
れば、溝孔掘削後の、溝孔周囲の岩石の崩落等の影響を
受けることなく、センサ部の測定地点への設置及び除去
作業を容易に行なえ、計測作業の効率化を図ることがで
きる。また、溝孔内にセンサを容易且つ確実に固定する
ことが出来る。

【００３９】請求項２記載の弾性波速度計測装置によれ
ば、請求項１記載と同様の効果を得られると共に、板バ
ネが溝孔の内壁から離れ、板バネとセンサとがケーシン
グパイプの内側に収納されることとなって溝孔内から容
易かつ確実にセンサ部を回収することが出来る。

【００４０】請求項３記載の弾性波速度計測装置の設置
除去方法によれば、請求項１または２と同様の効果を得
られると共に、溝孔掘削後の、溝孔周囲の岩石の崩落等
の影響を受けることなく、センサ部を測定地点へ設置で
きる。また、センサ部の回収を、溝孔内部の崩落した岩
石などの影響を受けずに確実に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかる弾性波速度計測装置の構
造を示す縦断面図である。

【図２】本実施の形態にかかる弾性波速度計測装置の構
造を示す正面図である。

【図３】上部から荷重を加えた場合の板バネのたわみ方
を示す図である。

【図４】本実施の形態にかかる弾性波速度計測装置の一
例を示す縦断面図である。

【図５】板バネによる固定を解除した状態を示す縦断面
図である。

【図６】従来の弾性波速度計測装置の構造を示す縦断面
図である。

【図７】溝孔に岩石が崩落した状態を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】 １ 弾性波速度計測装置 ２ 板バネ ３ 板バネ取付部材（中空パイプ） ５ 板バネ取付具 ６ センサ １０ センサ部 ２０ 移動制御手段 ３０ ケーシングパイプ ３１ スリット ４０ 溝孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D054 GA10 GA15 GA17 GA74 GA97 2G047 AA10 BA01 BC02 EA00 EA16 GA03 2G064 AA05 AB05 AB08 AB09 BA19 BB33 BB42 BB67 BD18

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネルなどの地下土木工事において、
   被構築物周囲の岩盤の良否を判断するため、地中に設け
   た溝孔内で弾性波速度を計測する弾性波速度計測装置で
   あって、 前記弾性波速度を計測可能なセンサと、前記溝孔の内壁
   に押し付けて、その付勢力により前記溝孔内に前記セン
   サを固定する板バネと、前記板バネの両端部が取り付け
   られ、長手方向に長尺な板バネ取付部材とを備えるセン
   サ部と、 前記溝孔に挿入され、かつ、前記センサ部を内部に収納
   した状態で、前記センサをその外周の一部分から露出さ
   せることが可能な複数個のスリットが設けられるケーシ
   ングパイプとを備えることを特徴とする弾性波速度計測
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の弾性波速度計測装置にお
   いて、 前記センサ部が、前記板バネの両端部を前記板バネ取付
   部材に取り付けるとともに、少なくとも一方は前記板バ
   ネ取付部材の長手方向に沿って移動可能な板バネ取付具
   を備え、 移動可能な前記板バネ取付具を移動させる移動制御手段
   を備えることを特徴とする弾性波速度計測装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の弾性波速度計測
   装置を用いた弾性波速度計測装置設置除去方法であっ
   て、 前記ケーシングパイプを前記溝孔に挿入するケーシング
   パイプ挿入工程と、 前記溝孔に挿入した前記ケーシングパイプの内部に、前
   記センサ部を挿通し、前記センサ部を計測地点に移動す
   るセンサ部移動工程と、 前記計測地点において、前記ケーシングパイプのスリッ
   トから前記センサ部が備えるセンサを露出させ、該セン
   サを溝孔の内壁に密着させて設置するセンサ部設置工程
   と計測作業終了後、前記センサを前記ケーシングパイプ
   の内側に収納した状態で前記センサ部及び前記ケーシン
   グパイプを溝孔から除去するセンサ部除去工程とを備え
   ることを特徴とする弾性波速度計測装置設置除去方法。