JP2006017584A - Three-dimensional survey method using s-wave, s-wave earthquake-generating device, and three-dimensional survey device - Google Patents

Three-dimensional survey method using s-wave, s-wave earthquake-generating device, and three-dimensional survey device Download PDF

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譲 芦田
Toshibumi Matsuoka
俊文 松岡
Masaaki Yoshikawa
雅章 吉川
Hirokazu Oigo
宏和 太井子
Naoki Kusaka
直樹 日下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a work efficiency, and to reduce cost, while maintaining a survey accuracy similarly or higher, in three-dimensional S-wave reflection method survey. <P>SOLUTION: In this three-dimensional survey device using an S-wave, a belt type geophone group 13 having four receiving lines is used. In the belt type geophone group 13, geophone units 30 are installed at intervals of 0.5m, and the geophones 30 are installed in an approximately grid shape. The number of points for earthquake generation is three. In this S-wave earthquake-generating device 100, symmetrical reverse impact forces are applied to an earthquake-generating plate from two directions on the right and left oblique upsides by two air knockers, and S-wave vibration is transmitted to the ground surface by the earthquake-generating plate. Received data of a reflected wave of the S-wave received by the geophones 30 are collected by a data collection device 11 and analyzed. The device is equipped with a traction device (for example, a small-sized backhoe 40) for developing and moving the belt type geophone group 13. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、河川堤防の堤体盛土等の内部の状況を、弾性波(S波)を用いて間接的に診断する、S波を用いた3次元探査方法、S波発震装置、および3次元探査装置に関する。   The present invention relates to a three-dimensional exploration method using an S wave, an S wave seismic device, and a three dimensional method for indirectly diagnosing an internal situation such as embankment embankment of a river dike using elastic waves (S waves). Related to exploration equipment.

洪水から生命や財産を守る堤防やダム等の治水対策は、重要な社会的課題であるが、新規ダムの建設が困難になりつつある社会情勢の中にあって、河川堤防の役割はますます重要になってきている。このような社会的要請に応えるため、弾性波を用いた堤防内部状況把握のための探査技術の開発が進められている。この中で、とくに空洞等の密度異常体に対する3次元S波反射法探査の有効性が認められている。しかしながら、3次元探査に特有なコスト高という大きな課題が残されていた。   Flood control measures such as dykes and dams that protect lives and property from flooding are important social issues, but the role of river dykes is increasing in the social situation where construction of new dams is becoming difficult It is becoming important. In order to respond to such social demands, exploration technology is being developed for grasping the state of the embankment using elastic waves. Among these, the effectiveness of the three-dimensional S-wave reflection method exploration for density anomalies such as cavities is recognized. However, the big problem of the high cost peculiar to 3D exploration remained.

堤防探査として、高密度電気探査、EM探査、表面波探査、2次元反射法探査等の物理探査手法の適用性が検討されてきたが、現状ではどの方法も効率的・効果的に実施可能な段階には達していない。   Applicability of geophysical exploration methods such as high-density electric exploration, EM exploration, surface wave exploration, and two-dimensional reflection exploration have been studied for embankment exploration, but any method can be implemented efficiently and effectively at present. The stage has not been reached.

高密度電気探査とEM探査は、主として含水比による地盤の比抵抗の違いから、盛土地盤や基礎地盤の内部構造を把握しようとする探査技術である。どちらの探査技術も、深度とともに分解能が低下し、良導体の埋設物等の悪影響を受けるといった探査原理上の問題点を有する。とりわけ、高密度電気探査は、多数の電極を地表面に打設する必要があるなど現場作業上の問題点が残されている。   High-density electrical exploration and EM exploration are exploration technologies that attempt to grasp the internal structure of embankment and foundation ground, mainly from the difference in specific resistance of the ground due to the water content ratio. Both exploration techniques have problems in the exploration principle that the resolution decreases with depth and is adversely affected by buried objects of good conductors. In particular, high-density electrical exploration still has problems in field work, such as the need to place a large number of electrodes on the ground surface.

表面波探査は、弾性波のうち表面波に着目した探査技術である。堤防探査としては、空洞等の密度異常の検出能力は低く(深度の半分程度の大きさ)、また深度の精度が良くないために、ボーリング調査やサウンディングとの併用は必要不可欠である。しかし、探査費用が安価なため、目的によっては、堤防盛土地盤や基礎地盤表層部を概査的に把握するのに有効な場合が考えられる。なお、表面波探査の詳細については後述する。   Surface wave exploration is an exploration technique that focuses on surface waves among elastic waves. For embankment exploration, the ability to detect density anomalies such as cavities is low (about half the depth), and the accuracy of depth is not good, so combined use with boring surveys and sounding is indispensable. However, because exploration costs are low, depending on the purpose, it may be effective to grasp the embankment land and the foundation surface. Details of the surface wave exploration will be described later.

2次元S波反射法探査は、以上の調査法・探査法に比べれば精度が高く、地盤の内部構造を忠実に反映した解析結果が得られるが、2次元探査であるため測線側方からの反射データも含まれ、これがノイズとして作用するという欠点がある。しかし、解釈技術を蓄積することにより、一定程度の精度は確保できるので、概査的な堤防探査への適用が考えられる。   The two-dimensional S-wave reflection method is more accurate than the above survey methods and methods, and the analysis results that accurately reflect the internal structure of the ground can be obtained. Reflection data is also included, which has the disadvantage of acting as noise. However, since a certain level of accuracy can be secured by accumulating interpretation techniques, it can be applied to rough levee exploration.

3次元S波反射法探査は、堤防内部・基礎地盤の土層構造、堤防内部の空洞等密度異常体や緩み領域の把握を目的として行われ、深度15m程度まで高精度の探査が可能で、とくに堤防内空洞等の探査への実用化が図られてきた。   The 3D S-wave reflection method is used for the purpose of grasping the soil layer structure inside the levee / foundation ground, the density abnormalities such as the cavities inside the levee, and the loose area. In particular, it has been put into practical use for exploration of cavities in embankments.

3次元S波反射法探査は、地表で与えた水平動を3次元多チャンネルで受振し、データ処理により地下の反射面構造を解析する弾性波を用いた物理探査技術の一種である。現場データ取得は、堤防天端や小段で縦断方向に測線を設定するとともに、横断方向にも一定の幅を有する帯状の範囲が対象となるように、多数の受振器を3次元配列したベルトを牽引し、一定間隔で縦断方向および横断方向にS波を発震することにより行う。現場取得したデータは、反射法探査の方式でデータ処理・解析し、3次元可視化により地下構造を解釈する。   The three-dimensional S-wave reflection method exploration is a kind of physical exploration technique using elastic waves that receives horizontal motion given on the ground surface with a three-dimensional multi-channel and analyzes the structure of an underground reflecting surface by data processing. In the field data acquisition, a survey line is set in the longitudinal direction at the top of the dike and a small step, and a belt in which a large number of geophones are arranged in a three-dimensional manner so that a band-like range having a certain width in the transverse direction is targeted. Towing and generating S waves in the longitudinal and transverse directions at regular intervals. The data acquired in the field is processed and analyzed by the reflection method, and the underground structure is interpreted by 3D visualization.

従来の3次元S波反射法探査の例(非特許文献1)を図16に示す。図16に示すように、3次元探査装置は、観測車10に搭載されたデータ収録装置11、信号ケーブル12、3次元S波受振装置である受振器ユニット30、発震装置(小型バックホー41、S波発震装置100a)から構成されている。受振装置は、2本の非伸縮性の牽引ベルト20上に受振器ユニット30を50cm間隔で各24基ずつ配列設置した2本の受振ラインからなる。発震装置は小型バックホー41のバケットにS波発震装置100aを装着したもので、板叩き法により発震作業を行う。堤防縦断方向の展開移動間隔0.5mごとに、横断方向に×印で示した5点の発震を行いながら、48チャンネル分のデータを同時取得する。なお、受振器ユニット30が所定の間隔で配置された牽引ベルト20を複数本並列に固定したものを、ベルト型受振器群と呼ぶ。
持丸修一、他、「弾性波による堤防内部状況探査技術の開発について」、財団法人経済調査会発行の建設マネジメント技術、2001年5月号、54頁〜57頁
An example of conventional three-dimensional S-wave reflection method exploration (Non-Patent Document 1) is shown in FIG. As shown in FIG. 16, the three-dimensional exploration device includes a data recording device 11 mounted on the observation vehicle 10, a signal cable 12, a geophone unit 30 that is a three-dimensional S wave vibration device, a vibration device (small backhoe 41, S It comprises a wave generator 100a). The vibration receiving device is composed of two vibration receiving lines in which 24 vibration receiving unit units 30 are arranged and arranged at intervals of 50 cm on two non-stretchable traction belts 20. The seismic device is a small backhoe 41 with a S-wave seismic device 100a attached to the bucket, and performs seismic work by a plate tapping method. 48 channels of data are acquired simultaneously while performing the five points indicated by crosses in the transverse direction at intervals of 0.5 m of deployment movement interval in the dike longitudinal direction. A structure in which a plurality of traction belts 20 each having a geophone unit 30 arranged at a predetermined interval are fixed in parallel is referred to as a belt-type geophone group.
Shuichi Mochimaru, et al., "Development of technology for exploring dyke interior conditions using elastic waves", Construction Management Technology, Foundation of Economic Research Foundation, May 2001, pages 54-57

また、牽引ベルト20は、牽引ワイヤー21により、小型バックホー41と連結されており、小型バックホー41により展開移動(0.5m間隔)される。なお、図17は、堤防上で、従来の3次元S波探査を実際に行っている様子を示したものである。   The traction belt 20 is connected to a small backhoe 41 by a traction wire 21 and is unfolded and moved (0.5 m intervals) by the small backhoe 41. FIG. 17 shows a state where a conventional three-dimensional S-wave exploration is actually performed on the bank.

上述したように、3次元S波反射法探査は、他の方法に比べて、精度や適用範囲の点で優れた手法であり、その将来性が期待されているが、作業コストが高いという問題点を抱えており、その改善が望まれていた。   As described above, the three-dimensional S-wave reflection method exploration is an excellent method in terms of accuracy and application range compared to other methods, and its future potential is expected, but the problem is that the work cost is high. There was a point, and the improvement was desired.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、3次S波反射法探査において、探査精度を同等以上に維持しながら、作業効率を改善し、コストの削減を図ることができる、S波を用いた3次元探査方法、S波発震装置、および3次元探査装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and its purpose is to improve work efficiency and reduce costs in the third-order S-wave reflection method while maintaining the search accuracy at the same level or higher. An object of the present invention is to provide a three-dimensional exploration method using an S wave, an S wave generating device, and a three-dimensional exploration device that can be achieved.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のS波を用いた3次元探査方法は、河川の堤防上にS波の振動を受振する受振器を配置し、前記堤防上でS波による振動を発震し、前記受振器によりS波を受振して堤防の内部の状況を診断するS波を用いた3次元探査方法であって、S波の振動を検出する受振器が所定の間隔で配置された牽引ベルトを、同じ間隔を保って4本平行に堤防上に配置し、堤防上に受振器の受振ラインを4本平行に配置する手順と、前記4本の受振ラインの内側の2本の受振ライン間の真ん中を通り受振ラインに平行な線の延長線上にありかつ前記受振ラインから所定の距離離れた1点と、前記4本の受振器の受振ラインの外側の2本の受振ラインの延長線上にありかつ前記受振ラインから所定の距離離れた2点とで、Sによる振動を順次に発震する手順と、前記S波の地中からの反射波を前記受振器により受振し、該反射波の受振データを収録し解析する手順とを含むことを特徴とする。
これにより、測定精度を落とすことなく、発震点を3点に減らすことができる(従来は5点)。また、発震点を設定する際にはベルト型受振器群の位置(牽引ベルトの位置)を目印にでき、発震位置を容易に特定できる。このため、作業効率が高まり、結果として、効率的にデータ収集ができる。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. In the three-dimensional exploration method using S waves of the present invention, a geophone for receiving vibration of S waves is arranged on a river dike, and the dike A three-dimensional exploration method using S-waves that generates vibrations due to S-waves and diagnoses the state of the dike by receiving the S-waves by the geophone, and a geophone for detecting S-wave oscillations Are arranged at the same interval on the levee with the same interval, and the four receiving lines of the geophone are arranged in parallel on the levee, and the four receiving vibrations. A point on the extension of the line passing through the middle between the two receiving lines inside the line and parallel to the receiving line, and a predetermined distance away from the receiving line, and the outside of the receiving lines of the four receiving units On the extension line of the two receiving lines and a predetermined distance from the receiving line A procedure for sequentially generating vibrations due to S at two points separated from each other; a procedure for receiving reflected waves of the S waves from the ground by the receiver and recording and analyzing the received data of the reflected waves; It is characterized by including.
Thereby, it is possible to reduce the focal point to 3 points without reducing the measurement accuracy (5 points in the past). Further, when setting the focal point, the position of the belt-type geophone group (the position of the traction belt) can be used as a mark, and the focal position can be easily identified. For this reason, work efficiency increases and as a result, data can be collected efficiently.

また、本発明のS波を用いた3次元探査方法は、前記4本の牽引ベルトの配置間隔を略α[m]とし、前記牽引ベルト上での受振器の配置間隔を略α[m]とし、各受振器を格子状に配置し、前記牽引ベルトの測線方向への展開移動距離を略2α[m]とする手順を含むことを特徴とする。
これにより、CMP重合の効果とあいまって、測定精度を落とすことなく、従来のほぼ2倍の作業効率とすることができる。
In the three-dimensional exploration method using the S wave according to the present invention, the interval between the four traction belts is approximately α [m], and the interval between the geophones on the traction belt is approximately α [m]. And including each step of arranging the geophones in a grid and setting the deployment movement distance of the traction belt in the direction of the line to about 2α [m].
Thereby, combined with the effect of CMP polymerization, the working efficiency can be made almost twice that of the conventional one without degrading the measurement accuracy.

また、本発明のS波を用いた3次元探査方法は、表面波探査により概略的な探査を行ない、精密探査が必要な領域を特定する第1の手順と、前記特定された領域についてS波を用いた3次元探査を行う第2の手順とを含むことを特徴とする。
これにより、より効率的な3次元探査を実現できる。
The three-dimensional exploration method using the S wave according to the present invention includes a first procedure for performing a rough exploration by surface wave exploration to identify an area that requires a precise exploration, and an S wave for the identified area. And a second procedure for performing a three-dimensional exploration using.
Thereby, more efficient three-dimensional exploration can be realized.

また、本発明のS波を用いた3次元探査方法は、前記S波による振動を地表面で発震する際に、ピストンにより衝撃を与える2つのエアノッカーと、前記2つのエアノッカーにより、左右斜め上の2方向から逆向きで対称な衝撃力を受け取りS波の振動を地表面に伝達する発震板とを備えたS波発震装置を使用する手順を含むことを特徴とする。
これにより、従来のカケヤなどよりも強い打撃エネルギーを発生させることができ、発震点において、従来よりも強いS波を効率的にかつ自動的に発生させることができる。このため、測定精度を維持しつつ、作業効率の向上を図ることができる。
Further, the three-dimensional exploration method using the S wave of the present invention has two left and right air knockers that are shocked by a piston when the vibration caused by the S wave is generated on the ground surface, and the two air knockers. It includes a procedure of using an S-wave seismic device including a seismic plate that receives a symmetrical impact force from two directions and transmits S-wave vibrations to the ground surface.
As a result, it is possible to generate a stronger impact energy than that of a conventional zelkova or the like, and it is possible to efficiently and automatically generate an S wave stronger than the conventional one at the focal point. For this reason, it is possible to improve work efficiency while maintaining measurement accuracy.

また、本発明のS波発震装置は、水平面に対して所定の角度をなすように左右に対向して配置され、エア圧の供給によりピストを押し出して衝撃を与える2つのエアノッカーと、地表面上に水平に配置され、前記2つのエアノッカーにより左右斜め上の2方向から逆向きで対称な衝撃力を受け取り、S波の振動を地表面に伝達する発震板と、前記発震板の横滑りを抑制するために前記発震板の底面に設けられたゴムマットとを備えることを特徴とする。
これにより、従来のカケヤなどよりも強い打撃エネルギーを発生させることができ、発震点において、従来よりも強いS波を効率的にかつ自動的に発生させることができる。このため、測定精度を維持しつつ、作業効率の向上を図ることができる。
In addition, the S-wave seismic device of the present invention is disposed opposite to the left and right so as to form a predetermined angle with respect to the horizontal plane, two air knockers that push out a piston by supplying air pressure, and an impact on the ground surface. The seismic plate that receives the symmetrical impact force from the two diagonally upper and lower directions by the two air knockers and transmits the S-wave vibration to the ground surface, and suppresses the side slip of the seismic plate For this purpose, a rubber mat provided on the bottom surface of the seismic plate is provided.
As a result, it is possible to generate a stronger impact energy than that of a conventional zelkova or the like, and it is possible to efficiently and automatically generate an S wave stronger than the conventional one at the focal point. For this reason, it is possible to improve work efficiency while maintaining measurement accuracy.

また、本発明のS波発震装置は、前記エアノッカーへ供給する圧縮空気の流れを制御する電磁弁スイッチであって、前記エアノッカーからの排気の開放速度を調節して、ピストンの戻り速度を調整する機能を有する電磁弁スイッチを備えることを特徴とする。
これにより、エアノッカーのピストンが初期位置に戻る際に発生する振動ノイズの影響を抑制することができる。
The S-wave vibration device of the present invention is an electromagnetic valve switch that controls the flow of compressed air supplied to the air knocker, and adjusts the opening speed of exhaust from the air knocker to adjust the return speed of the piston. A solenoid valve switch having a function is provided.
Thereby, the influence of the vibration noise generated when the piston of the air knocker returns to the initial position can be suppressed.

また、本発明のS波を用いた3次元探査装置は、河川の堤防上にS波の振動を受振する受振器を配置し、前記堤防上でS波による振動を発震し、前記受振器によりS波を受振して堤防の内部の状況を診断するS波を用いた3次元探査装置であって、S波の振動を検出する受振器が略α[m]の間隔で配置された牽引ベルトを、略α[m]の間隔を保って4本平行に配置し、受振器を格子状に配置したベルト型受振器群と、ピストンにより衝撃を与える2つのエアノッカーと、前記2つのエアノッカーにより、左右斜め上の2方向から逆向きで対称な衝撃力を受け取りS波の振動を地表面に伝達する発震板とを有するS波発震装置と、前記受振器により受振した地中からのS波の反射波の受振データを収録するデータ収録装置と、前記ベルト型受振器群を測線方向に牽引する牽引装置とを備えることを特徴とする。
これにより、同等の測定品質を維持しながら、S波の発震点数の削減、測線方向への展開移動間隔の拡大ができ、3次元探査において、効率的なデータ収集が可能となる。
In the three-dimensional exploration apparatus using S waves of the present invention, a geophone receiving vibrations of S waves is arranged on a river dike, and vibrations due to S waves are generated on the dike. A three-dimensional exploration device using S waves that receives S waves and diagnoses the situation inside the levee, and a traction belt in which geophones that detect vibrations of S waves are arranged at intervals of approximately α [m]. Are arranged in parallel with an interval of approximately α [m], and a group of belt-type geophones in which the geophones are arranged in a grid, two air knockers that give an impact by a piston, and the two air knockers, An S-wave generator having an oscillating plate that receives symmetric impact forces in opposite directions from two directions on the left and right sides and transmits S-wave vibrations to the ground surface, and S-waves from the ground received by the geophone Data recording device for recording reflected wave received data and belt type geophone Characterized in that it comprises a pulling device for pulling the survey line direction.
As a result, while maintaining the same measurement quality, the number of S wave seismic points can be reduced and the deployment movement interval in the direction of the survey line can be increased, enabling efficient data collection in three-dimensional exploration.

本発明のS波を用いた3次元探査方法においては、受振器の受振ラインを4本(従来は2本)とし、また、S波の発震点数を3(従来は5)とする。また、発震点を、4本の受振ラインの中心線(内側の2本の受振ラインの真ん中を通る線)の延長線上に1点、4本の受振ラインの外側の2本の受振ラインの延長線上に2点設ける。
これにより、測定精度を落とすことなく、発震点数を3点に減らすことができる(従来は5点)。また、発震点を設定する際にはベルト型受振器群の位置(牽引ベルトの位置)を目印にでき、発震位置を容易に特定できる。このため、作業効率が高まり、結果として、効率的にデータ収集ができる。
In the three-dimensional exploration method using the S wave according to the present invention, the number of receiving lines of the geophone is 4 (conventionally 2), and the number of S waves is 3 (conventional is 5). In addition, the focal point is one point on the extension of the center line of the four receiving lines (the line passing through the middle of the two inner receiving lines), and the two receiving lines outside the four receiving lines are extended. Two points are provided on the line.
As a result, the number of focal points can be reduced to 3 without degrading measurement accuracy (5 points in the past). Further, when setting the focal point, the position of the belt-type geophone group (the position of the traction belt) can be used as a mark, and the focal position can be easily identified. For this reason, work efficiency increases and as a result, data can be collected efficiently.

また、本発明のS波を用いた3次元探査方法においては、ベルト型受振器群を構成する4本の牽引ベルトの間隔を略α[m]とし、各牽引ベルト上に設置される受振器の間隔を略α[m]とし、各受振器を格子状に配置し、また、測線方向へのベルト型受振器群の展開移動距離を略2α[m]とする。
これにより、CMP重合の効果とあいまって、測定精度を落とすことなく、従来のほぼ2倍の作業効率とすることができる。
In the three-dimensional exploration method using S waves of the present invention, the distance between the four traction belts constituting the belt-type geophone group is approximately α [m], and the geophones installed on each traction belt. Is set to approximately α [m], the geophones are arranged in a grid, and the deployment movement distance of the belt-type geophone group in the direction of the line is approximately 2α [m].
Thereby, combined with the effect of CMP polymerization, the working efficiency can be made almost twice that of the conventional one without degrading the measurement accuracy.

また、本発明のS波を用いた3次元探査方法においては、表面波探査により概略的な探査を行ない、精密探査が必要な領域を特定し、特定された領域をS波により3次元探査をおこなう。
これにより、より効率的な3次元探査を実現できる。
Further, in the three-dimensional exploration method using the S wave of the present invention, a rough exploration is performed by surface wave exploration, an area requiring a precise exploration is specified, and the specified area is subjected to a three-dimensional exploration by the S wave. Do it.
Thereby, more efficient three-dimensional exploration can be realized.

また、本発明のS波を用いた3次元探査方法においては、2つのエアノッカーにより、左右斜め上の2方向から、逆向きで対称な衝撃力を発震板に与え、該発震板により、S波の振動を地表面に伝達する。
これにより、従来のカケヤなどよりも強い打撃エネルギーを発生させることができ、発震点において、従来よりも強いS波を効率的にかつ自動的に発生させることができる。このため、測定精度を維持しつつ、作業効率の向上を図ることができる。
Further, in the three-dimensional exploration method using the S wave of the present invention, two air knockers apply opposite and symmetrical impact forces from two diagonally left and right directions to the earthquake generating plate, and the earthquake generating plate generates an S wave. Transmits vibrations of the earth to the ground surface.
As a result, it is possible to generate a stronger impact energy than that of a conventional zelkova or the like, and it is possible to efficiently and automatically generate an S wave stronger than the conventional one at the focal point. For this reason, it is possible to improve work efficiency while maintaining measurement accuracy.

また、本発明のS波発震装置においては、2つのエアノッカーにより、左右斜め上の2方向から、逆向きで対称な衝撃力を発震板に与え、該発震板により、S波の振動を地表面に伝達する。また、発震板の底面には、滑り止め(硬質ゴムマット)を設ける。
これにより、従来のカケヤなどよりも強い打撃エネルギーを発生させることができ、発震点において、従来よりも強いS波を効率的にかつ自動的に発生させることができる。このため、測定精度を維持しつつ、作業効率の向上を図ることができる。
Further, in the S wave vibration device of the present invention, two air knockers apply a reverse and symmetrical impact force to the vibration plate from two diagonally left and right directions, and the vibration plate causes the S wave vibration to be applied to the ground surface. To communicate. In addition, a slip stopper (hard rubber mat) is provided on the bottom surface of the earthquake generating plate.
As a result, it is possible to generate a stronger impact energy than that of a conventional zelkova or the like, and it is possible to efficiently and automatically generate an S wave stronger than the conventional one at the focal point. For this reason, it is possible to improve work efficiency while maintaining measurement accuracy.

また、本発明のS波発震装置においては、エアノッカー内のシリンダーからの圧縮空気の開放速度を調節して、ピストンの戻り速度を調整する機能を有する電磁弁スイッチを使用し、ピストンの戻り速度を抑える。
これにより、エアノッカーのピストンが初期位置に戻る際に発生する振動ノイズの影響を抑制することができる。
Further, in the S-wave vibration device of the present invention, an electromagnetic valve switch having a function of adjusting the return speed of the piston by adjusting the release speed of the compressed air from the cylinder in the air knocker is used to adjust the return speed of the piston. suppress.
Thereby, the influence of the vibration noise generated when the piston of the air knocker returns to the initial position can be suppressed.

また、本発明のS波を用いた3次元探査装置においては、受振ライン4本からなるベルト型受振器群(ベルト間の間隔が略α[m]で、かつ、各ベルトに取り付けら得る受振器の間隔が略α[m])により、受振器をほぼ格子状に設置する。また、発震点を3点とする。また、2つのエアノッカーにより、左右斜め上の2方向から、逆向で対称な衝撃力を発震板に与え、該発震板により、S波の振動を地表面に伝達する。また、受振器で受振したS波の反射波の受振データをデータ収録装置で収集して解析する。また、ベルト型受振器群を展開移動するための牽引装置(例えば、小型バックホーなど)を備える。
これにより、同等の測定品質を維持しながら、S波の発震点数の削減、測線方向への展開移動間隔の拡大ができ、3次元探査において、効率的なデータ収集が可能となる。
Further, in the three-dimensional exploration device using the S wave of the present invention, a belt-type geophone group consisting of four vibration receiving lines (the distance between the belts is approximately α [m] and can be attached to each belt. The geophones are installed in a substantially lattice pattern with the interval of the capacitors being approximately α [m]. The focal point is 3 points. In addition, by two air knockers, a reverse and symmetrical impact force is applied to the seismic plate from two diagonally upper and lower directions, and the vibration of the S wave is transmitted to the ground surface by the seismic plate. In addition, the received data of the reflected wave of the S wave received by the geophone is collected and analyzed by the data recording device. Further, a traction device (for example, a small backhoe) for deploying and moving the belt-type geophone group is provided.
As a result, while maintaining the same measurement quality, the number of S wave seismic points can be reduced and the deployment movement interval in the direction of the survey line can be increased, enabling efficient data collection in three-dimensional exploration.

次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[本発明による3次元探査装置の概要の説明]
図1は、本発明によるS波を用いた3次元探査装置の概要を示す図である。図1に示すように、本発明の3次元探査装置は、観測車10に搭載されたデータ収録装置11、信号ケーブル12、ベルト型受振器群13、S波発震装置100から構成されている。ベルト型受振器群13は、4本の牽引ベルト20上に受振器ユニット30を50cm間隔で各24基ずつ配列設置した4本の受振ラインからなる。その結果、受振器ユニット30は格子状に配列されることになる。S波発震装置100は、地中に向かってS波を発震する。このS波発震機100の詳細については後述する。
[Description of Outline of Three-Dimensional Exploration Device According to the Present Invention]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a three-dimensional exploration apparatus using S waves according to the present invention. As shown in FIG. 1, the three-dimensional exploration device of the present invention includes a data recording device 11, a signal cable 12, a belt-type geophone group 13, and an S-wave seismic device 100 mounted on an observation vehicle 10. The belt-type vibration receiver group 13 is composed of four vibration receiving lines in which 24 vibration receiving unit units 30 are arranged on the four traction belts 20 at intervals of 50 cm. As a result, the geophone unit 30 is arranged in a grid pattern. The S wave generating device 100 generates an S wave toward the ground. Details of the S-wave generator 100 will be described later.

また、ベルト型受振器群13は、牽引ワイヤー21により、小型バックホー40と連結され、小型バックホー40により測線方向に展開移動(1.0m間隔)される。   Further, the belt-type geophone group 13 is connected to the small backhoe 40 by the pulling wire 21, and is unfolded and moved (1.0 m apart) in the direction of the line by the small backhoe 40.

そして、ベルト型受振器群13とS波発震装置100により、堤防縦断方向の展開移動間隔1.0mごとに、横断方向に×印で示した3点で発震を行いながら、96チャンネル分のデータを同時取得する。   Data for 96 channels is generated by the belt-type geophone group 13 and the S-wave seismic device 100 while performing the earthquake at three points indicated by crosses in the transverse direction every 1.0 m of the deployment movement interval in the dike longitudinal direction. Are acquired at the same time.

なお、データ収録装置11の仕様は、例えば、「同時受振チャンネル数・・・96CH」、「サンプリング間隔・・・0.25ms」、「記録長・・・1s」、「A/D変換分解能・・・24bit」、「出力ファイル形式・・・SEG−2」、「最大CMP重合数・・・12」などである。また、受振器ユニット30の仕様は、例えば、「ジフォン2個構成」、「ジフォン:UM2・・・10Hz、水平1成分」などである。   The specifications of the data recording device 11 are, for example, “the number of simultaneous receiving channels ... 96CH”, “sampling interval ... 0.25 ms”, “recording length ... 1 s”, “A / D conversion resolution / .. 24 bit "," output file format ... SEG-2 "," maximum number of CMP polymerizations ... 12 ", etc. The specification of the geophone unit 30 is, for example, “two diphone configurations”, “diphone: UM2... 10 Hz, one horizontal component”, and the like.

図1に示す3次元探査装置は、図16に示す3次元探査装置と比較して、受振ラインが4本(従来は2本)、発震点が3点(従来は5点)、展開移動間隔が1.0m(従来は0.5m)となっている点が異なっている。これにより、解析精度の向上と、作業の能率の向上(作業コストの削減)を図っている。   Compared with the three-dimensional exploration device shown in FIG. 16, the three-dimensional exploration device shown in FIG. 1 has four receiving lines (conventional two), three focal points (conventional five points), and a deployment movement interval. Is 1.0 m (conventional 0.5 m). As a result, analysis accuracy is improved and work efficiency is improved (work cost is reduced).

また、図2は、本発明の3次元探査装置による測定方法の概念説明図であり、前述したように、受振ライン数が4列であり、受振ライン間隔が0.5m、受振点間隔が0.5m、受振点配列が24点×4列、全チャンネル数が96の例である。また、横断方向の発震点については、発震点数が3、発震点間隔が0.75mの例である。   FIG. 2 is a conceptual explanatory diagram of a measurement method using the three-dimensional exploration apparatus of the present invention. As described above, the number of receiving lines is four, the receiving line interval is 0.5 m, and the receiving point interval is 0. In this example, the receiving point array is 24 points × 4 rows and the total number of channels is 96. In addition, regarding the focal points in the transverse direction, the number of focal points is 3, and the focal point interval is 0.75 m.

また、この例では、解析で鉛直断面が得られるCMPラインは、合計7本となるが、これについては後述する。   In this example, there are a total of seven CMP lines from which a vertical section can be obtained by analysis, which will be described later.

なお、受振ライン間隔が0.5m、受振点間隔が0.5m、展開移動間隔1.0mは、一例を示すものであり、受振ライン間隔を略α[m]、受振点間隔を略α[m]、展開移動間隔を略2α[m]とし、αを任意の数値とすることができる。   Note that the receiving line interval is 0.5 m, the receiving point interval is 0.5 m, and the unfolding movement interval is 1.0 m. The receiving line interval is approximately α [m], and the receiving point interval is approximately α [m]. m], the expansion movement interval can be approximately 2α [m], and α can be an arbitrary numerical value.

[S波発震置の構造と動作の説明]
次に、本発明の3次元探査装置で使用されるS波発震装置について説明する。
図3は、本発明の3次元探査装置で使用されるS波発震装置の構成例を示す図であり、図3(a)はS波発震装置の全体を示し、図3(b)は、S波発震装置の要部を示したものである。
[Explanation of structure and operation of S-wave seismic mount]
Next, the S wave seismic device used in the three-dimensional exploration device of the present invention will be described.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the S wave generator used in the three-dimensional exploration device of the present invention, FIG. 3 (a) shows the entire S wave generator, and FIG. 3 (b) The main part of S wave seismic device is shown.

図3において、左右のエアノッカー101a、101bが、H型鋼を使用したエアノッカー固定金具102により、水平より30°傾斜して固定される。発震板103は、例えば、幅50cm、高さ20cm、奥行き30cmの硬質の木製の板である。発震板103の左右には、エアノッカー101a、101bの打撃軸(ピストン)に対向して打撃板104a、104bが、打撃板固定金具105により取り付けられている。打撃板104a、104bは、例えば、幅10cm、肉厚10mmの鋼鉄製の板である。なお、エアノッカー101a、101bは、空圧式であり、使用圧力0.5〜0.7MPa程度のものである。   In FIG. 3, the left and right air knockers 101a and 101b are fixed at an inclination of 30 ° from the horizontal by an air knocker fixing fitting 102 using H-shaped steel. The seismic board 103 is, for example, a hard wooden board having a width of 50 cm, a height of 20 cm, and a depth of 30 cm. The striking plates 104 a and 104 b are attached to the left and right of the seismic plate 103 by striking plate fixing brackets 105 so as to face the striking shafts (pistons) of the air knockers 101 a and 101 b. The striking plates 104a and 104b are, for example, steel plates having a width of 10 cm and a thickness of 10 mm. The air knockers 101a and 101b are pneumatic and have a working pressure of about 0.5 to 0.7 MPa.

このS波発震装置100は、発震板103の横滑りを抑制し、地盤とのカップリング向上を図ることを目的として、発震板103を斜め上方(傾斜30°)から打撃するS波発震装置であり、上方斜め方向からの打撃により下方向き打撃成分が発生するため、発震板103の横滑り抑制に効果がある。   This S-wave generator 100 is an S-wave generator that strikes the diaphragm 103 obliquely from above (inclination of 30 °) for the purpose of suppressing side slip of the diaphragm 103 and improving the coupling with the ground. In addition, since a downward hitting component is generated by hitting from the upper oblique direction, it is effective in suppressing the side slip of the earthquake generating plate 103.

また、発震板103の横滑り抑制のため、発震板103の底面に硬質ゴムマット106を打ちつける。これにより、アスファルト舗装面でも、発震板の横滑り抑制効果が期待できる。また、下方向きの打撃成分によりP波が発生するため、両打ち方式によりノイズとなるP波成分を消去する。   Further, a hard rubber mat 106 is struck on the bottom surface of the seismic plate 103 in order to suppress the side slip of the seismic plate 103. Thereby, the side slip suppression effect of the earthquake generating plate can be expected even on the asphalt pavement surface. Further, since the P wave is generated by the downward hitting component, the P wave component that becomes noise is eliminated by the double hitting method.

なお、発震板103の横滑り防止のため、小型バックホーのバケットでS波発震装置100の全体を抑えつけるが、バケットアームに振動が伝わりノイズとして悪影響を及ぼす可能性があるので、バケットとエアノッカー固定金具102との間に、ノイズ遮断用の硬質ゴムマット(図示せず)を挿入する。   In order to prevent the skid 103 from slipping, the entire S-wave generator 100 is suppressed by a small backhoe bucket. However, since vibrations are transmitted to the bucket arm and may adversely affect noise, the bucket and the air knocker fixing bracket A hard rubber mat (not shown) for blocking noise is inserted into the space 102.

また、図4は、エアノッカーの空圧制御系の構成例を示す図である。図4(a)に示すように、エアノッカー101(101a、101b)は、電磁弁スイッチ110内の電磁弁の制御により、シリンダー111への圧縮空気の出入が行われ、ピストン112が前後に移動する。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of an air pressure control system of the air knocker. As shown in FIG. 4A, the air knocker 101 (101a, 101b) moves the piston 112 back and forth as the compressed air enters and exits the cylinder 111 under the control of the solenoid valve in the solenoid valve switch 110. .

エアノッカー101の起動前には、圧縮空気からシリンダー111内への空気のながれ(A→B)が遮断され、磁力によってピストン112の頭部がシリンダー111に密着している。   Before the air knocker 101 is activated, the flow of air from the compressed air into the cylinder 111 (A → B) is blocked, and the head of the piston 112 is in close contact with the cylinder 111 by magnetic force.

図4(b)に示すように電磁弁スイッチ110をONすることにより、電磁弁110aが矢印の方向に移動し、A→Bへ空気回路が開き、ピストン112が起動して前に押し出される。   When the electromagnetic valve switch 110 is turned on as shown in FIG. 4B, the electromagnetic valve 110a moves in the direction of the arrow, the air circuit is opened from A to B, and the piston 112 is activated and pushed forward.

また、図4(c)に示すように、電磁弁スイッチ110のOFFにより、電磁弁110aが矢印の方向に移動し、B→Cへ空気回路が開き、シリンダー111内より大気中に圧縮空気が開放され、ピストン112が元に戻る。なお、空気の開放速度はコック113にて調整される。   As shown in FIG. 4C, when the solenoid valve switch 110 is turned OFF, the solenoid valve 110a moves in the direction of the arrow, the air circuit opens from B to C, and compressed air enters the atmosphere from the cylinder 111 into the atmosphere. The piston 112 is released and returned to its original position. The air release speed is adjusted by the cock 113.

このように、エアノッカー101a、101bは、ピストンがシリンダー外部に突出するロングピストンタイプであることから、ピストンの慣性質量が大きく打撃時のエネルギーも大きく、カケヤ叩きやワンパンチハンマーの場合よりも、打撃エネルギーが大きい。   Thus, since the air knockers 101a and 101b are long piston types in which the piston protrudes outside the cylinder, the inertial mass of the piston is large and the energy at the time of striking is large. Is big.

しかしながら、エアノッカー震源には一つの重要な問題点がある。図12の受振波形の比較図に示すように、エアノッカー震源とカケヤ震源とを比較したとき、エアノッカー震源には0.4s付近および0.6s付近に、顕著なノイズが入り込む。このノイズの原因は、初動付近の波形に似ていること、振幅の極性(+−)が反転していることから、エアノッカーのピストン112が戻ったときにシリンダー111の頭部を打撃するときに発生する振動であることが分かる。   However, the Air Knocker epicenter has one important problem. As shown in the comparison diagram of the received waveform in FIG. 12, when the Air Knocker hypocenter and the Kakeya hypocenter are compared, significant noise enters the Air Knocker hypocenter near 0.4 s and 0.6 s. The cause of this noise is similar to the waveform near the initial motion, and the polarity (+-) of the amplitude is reversed. Therefore, when the air knocker piston 112 returns, the head of the cylinder 111 is hit. It can be seen that the vibration is generated.

このノイズを除去することは不可能と考えられるので,ノイズの発生する時間を遅らせる工夫をしている。すなわち,3次元探査ではデータ取得時間はせいぜい1s間程度なので,ピストン112の戻りをこの時間より遅らすことができれば,その後にノイズが発生しても問題は無い。ピストン112の戻りを遅らせるため,打撃後にシリンダー111内に残された圧縮空気の開放を抑制するという方法を採用している。すなわち、コック113の調整により、ピストン112の戻り時間を延ばすことにより、ノイズ発生の問題を解決している。   Since it is considered impossible to remove this noise, we devise a method to delay the time of noise generation. That is, in the three-dimensional search, the data acquisition time is at most about 1 s. Therefore, if the return of the piston 112 can be delayed from this time, there is no problem even if noise occurs thereafter. In order to delay the return of the piston 112, a method of suppressing the release of the compressed air remaining in the cylinder 111 after the impact is adopted. That is, the problem of noise generation is solved by extending the return time of the piston 112 by adjusting the cock 113.

また、エアノッカー101の制御に電磁弁スイッチ110を採用したことにより、エアノッカー101の起動を観測本部側で行うことを可能にしている。電磁弁スイッチ110を使用しない場合は、観測本部からデータ収録装置の準備OK合図を受けて、発震装置側でエアノッカー101を起動させる必要がある。電磁弁スイッチ110を使用することにより、同一発震点でスタッキングを行う場合、待ち時間はデータ収録装置11のスタンバイに要する時間のみになるので、観測本部側から発震装置側にOKサインを送ること無しに、直接エアノッカー101を起動させることが可能になる。これにより、現場作業時間について、1日当たりの作業効率を改善することができる。例えば、1日当り30分程度の短縮を図ることができる。   Further, by adopting the electromagnetic valve switch 110 for controlling the air knocker 101, it is possible to start the air knocker 101 on the observation headquarter side. When the solenoid valve switch 110 is not used, it is necessary to start the air knocker 101 on the seismic device side in response to a preparation OK signal for the data recording device from the observation headquarters. When stacking at the same focal point by using the solenoid valve switch 110, the waiting time is only the time required for standby of the data recording device 11, so no OK sign is sent from the observation headquarters side to the focal device side. In addition, the air knocker 101 can be activated directly. As a result, the work efficiency per day can be improved for the on-site work time. For example, shortening of about 30 minutes per day can be achieved.

[展開移動間隔の拡大についての説明]
図16に示す従来の3次元探査装置では、測線方向に展開移動間隔0.5mで発震を行い、現場データ取得作業を行っていた。これを、本発明の3次元探査装置では、前述したように、1.0m間隔に広げている(図1参照)。これにより、発震点数が半減し、それにほぼ比例して現場作業量も減らすことができる。この改善は、浅層反射法探査のコスト縮減を図る上で極めて重要な鍵になる。
[Explanation of expanding the expansion movement interval]
In the conventional three-dimensional exploration device shown in FIG. 16, the field data acquisition work was performed by generating earthquakes at a deployment movement interval of 0.5 m in the survey direction. In the three-dimensional exploration device of the present invention, as described above, the distance is expanded to 1.0 m (see FIG. 1). As a result, the number of focal points is halved, and the amount of work on site can be reduced almost in proportion. This improvement is an extremely important key for reducing the cost of shallow reflection surveys.

図13は、展開移動間隔による解析断面の変化の例を示す図であり、上側の図が0.5m間隔の場合、下側の図が1.0m間隔の場合を示している。このように、3次元探査では、展開移動間隔が1.0mの場合でも、0.5mの場合とほぼ同等の品質をもつ結果が得られており、間隔を1.0mに拡大しても全く問題は生じないと判断されるので、本発明では、3次元S波反射法探査にこの方式を採用している。   FIG. 13 is a diagram showing an example of changes in the analysis cross section depending on the development movement interval. The upper diagram shows a case where the interval is 0.5 m, and the lower diagram shows a case where the interval is 1.0 m. As described above, in the three-dimensional exploration, even when the development movement interval is 1.0 m, a result having almost the same quality as that in the case of 0.5 m is obtained. Since it is determined that no problem will occur, the present invention employs this method for three-dimensional S-wave reflection method exploration.

[3次元並列探査とCMPラインについての説明]
図16に示す、従来の3次元並列型探査では、受振ラインが2本であったため、同一測線距離において堤防横断方向に5点の発震点を設ける必要があった。本発明の3次元探査方法においては、受振ラインを4本に増設し、その見返りとして発震点を3点に減らしている。これにより、現場作業量を軽減しつつ、同等の品質を有するデータ取得を可能にしている。
[Explanation about 3D parallel exploration and CMP line]
In the conventional three-dimensional parallel type exploration shown in FIG. 16, since there are two receiving lines, it is necessary to provide five focal points in the bank crossing direction at the same survey distance. In the three-dimensional exploration method of the present invention, the number of vibration receiving lines is increased to four, and the focal point is reduced to three in return. This makes it possible to acquire data having the same quality while reducing the amount of work on site.

図5は、3次元並列探査の比較例を示す図である。図5(a)は、従来の並列探査の例を示しており、従来の3次元探査では受振点ライン数が2で、横断方向の発震点数が5であるから、これを[2×5型]と呼ぶ。詳細については後述する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a comparative example of the three-dimensional parallel search. FIG. 5 (a) shows an example of conventional parallel exploration. In the conventional three-dimensional exploration, the number of receiving point lines is 2 and the number of seismic points in the transverse direction is 5. ]. Details will be described later.

また、図5(b)および図5(c)は、本発明による並列探査の例を示す図であり、本発明による並列探査は基本的に、図5(b)に示すように、[4×3型]ということなる(CMPライン8本、[2×5型]よりも解析幅拡大)。しかし、外側の発震点が受振ラインより25cm外寄りに設置しなければならないという問題点がある。そこで、外側の発震点を受振点ラインに合わせて設置した方が作業性に優れ実用的であるので、図5(c)に示す[4×3´型]も使用できる。   FIGS. 5B and 5C are diagrams showing an example of parallel search according to the present invention. The parallel search according to the present invention is basically [4] as shown in FIG. × 3 type] (eight CMP lines, analysis width expanded from [2 × 5 type]). However, there is a problem that the outer focal point must be installed 25 cm outside the receiving line. Therefore, since it is more practical and practical to install the outer focal point according to the receiving point line, [4 × 3 ′ type] shown in FIG. 5C can also be used.

[4×3´型]では、部分的にCMP間隔12.5cmのものが生じるが、これを[2×5型]と同様に、25cm間隔のCMPライン7本に集約することが可能である。ただし、[2×5型]に比べ、横断方向の重合数2のCMPラインが3本から5本に増大しており、解析精度の向上を図ることができる。詳細については後述する。   In the [4 × 3 ′ type], a part having a CMP interval of 12.5 cm is partially generated. However, as in [2 × 5 type], this can be integrated into seven CMP lines with a 25 cm interval. . However, compared with [2 × 5 type], the number of CMP lines having a polymerization number of 2 in the transverse direction is increased from 3 to 5, and the analysis accuracy can be improved. Details will be described later.

また、図6は、従来の[2×5型]のCMP重合の説明図であり、堤防の横断方向に3次元探査方を行う場合の例である。図6において、発震点S1から発震されたS波は、地表面から地中に進行し反射面で反射される。発震点S1から発震されたS波は、経路a1→反射点F1→経路a2を通って受振点R1で受振される。また、発震点S1から発震されたS波は、経路a3→反射点F3→経路a4を通って受振点R2で受振される。   FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional [2 × 5 type] CMP polymerization, and is an example in the case of performing a three-dimensional exploration method in the crossing direction of the bank. In FIG. 6, the S wave generated from the focal point S1 travels from the ground surface into the ground and is reflected by the reflecting surface. The S wave generated from the focal point S1 is received at the receiving point R1 through the path a1 → the reflection point F1 → the path a2. The S wave generated from the focal point S1 is received at the receiving point R2 through the path a3 → the reflection point F3 → the path a4.

以下、同様にして、各発震点S2〜S5で発震されたS波は、受振点R1、R2で観測され、その結果、反射点F1、F2、F6、F7については、1つの観測データが得られ、反射点F3、F4、F5については2つの観測データが得られる。これらの観測データはCMP重合されるので、反射点F1、F2、F6、F7については、CMP重合数が1となり、反射点F3、F4、F5についてはCMP重合数が2となる。   In the same manner, S waves generated at each of the focal points S2 to S5 are observed at the receiving points R1 and R2, and as a result, one observation data is obtained for the reflection points F1, F2, F6, and F7. Thus, two observation data are obtained for the reflection points F3, F4, and F5. Since these observation data are subjected to CMP polymerization, the CMP polymerization number is 1 for the reflection points F1, F2, F6, and F7, and the CMP polymerization number is 2 for the reflection points F3, F4, and F5.

また、図7は、[4×3型]のCMP重合の例を示す図であり、堤防の横断方向に3次元探査方を行う場合の例である。図7において、発震点S1から発震されたS波は、地表面から地中に進行し反射面で反射される。そして、発震点S1から発震されたS波は、経路a1→反射点F1→経路a2を通って受振点R1で受振される。また、経路a3→反射点F2→経路a4を通って受振点R2で、経路a5→反射点F3→経路a6を通って受振点R3で、経路a7→反射点F4→経路a8を通って受振点R4でそれぞれ受振される。   FIG. 7 is a diagram showing an example of [4 × 3 type] CMP polymerization, and is an example in the case where a three-dimensional exploration method is performed in the transverse direction of the bank. In FIG. 7, the S wave generated from the focal point S1 travels from the ground surface into the ground and is reflected by the reflecting surface. Then, the S wave generated from the focal point S1 is received at the receiving point R1 through the path a1 → the reflection point F1 → the path a2. Further, the path a3 → the reflection point F2 → the path a4 through the receiving point R2, the path a5 → the reflection point F3 → the path a6 through the receiving point R3, and the path a7 → the reflection point F4 → the path a8 through the receiving point. Each is received at R4.

以下、同様にして、各発震点S2〜S3で発震されたS波は、受振点R1〜R4で観測され、その結果、反射点F1、F2、F7、F8については、1つの観測データが得られ、反射点F3、F4、F5、F6については2つの観測データが得られる。これらの観測データはCMP重合されるので、反射点F1、F2、F7、F8については、CMP重合数が1となり、反射点F3、F4、F5、F6についてはCMP重合数が2となる。   In the same manner, S waves generated at the respective focal points S2 to S3 are observed at the receiving points R1 to R4. As a result, one observation data is obtained for the reflection points F1, F2, F7, and F8. Thus, two observation data are obtained for the reflection points F3, F4, F5, and F6. Since these observation data are subjected to CMP polymerization, the number of CMP polymerization is 1 for reflection points F1, F2, F7, and F8, and the number of CMP polymerization is 2 for reflection points F3, F4, F5, and F6.

また、図8は、[4×3´型]のCMP重合の例を示す図であり、堤防の横断方向に3次元探査方を行う場合の例である。図8において、発震点S1から発震されたS波は、地表面から地中に進行し反射面で反射される。そして、発震点S1から発震されたS波は、経路a1を通り、直下の反射面F1で反射され受振点R1で受振される。また、発震点S1から発震されたS波は、経路a2→反射点F2→経路a3を通って受振点R2で受振される。また、経路a4→反射点F4→経路a5を通って受振点R3で、経路a6→反射点F6→経路a7を通って受振点R4でそれぞれ受振される。   FIG. 8 is a diagram showing an example of [4 × 3 ′ type] CMP polymerization, and is an example in the case where a three-dimensional exploration method is performed in the transverse direction of the bank. In FIG. 8, the S wave generated from the focal point S1 travels from the ground surface into the ground and is reflected by the reflecting surface. The S wave generated from the focal point S1 passes through the path a1, is reflected by the reflecting surface F1 directly below, and is received at the receiving point R1. The S wave generated from the focal point S1 is received at the receiving point R2 through the path a2 → the reflection point F2 → the path a3. Further, the vibration is received at the receiving point R3 through the route a4 → the reflection point F4 → the route a5 and at the receiving point R4 through the route a6 → the reflection point F6 → the route a7.

以下、同様にして、各発震点S2〜S3で発震されたS波は、受振点R1〜R4で観測され、その結果、反射点F1、F2、F3、F4、F5、F7、F8、F9、F10、F11については、1つの観測データが得られ、反射点F6については2つの観測データが得られる。また、図5(c)で説明したように、反射面F3の観測データは反射面F2の観測データに統合され、反射面F5の観測データは反射面F4の観測データに統合され、反射面F7の観測データは反射面F8の観測データに統合され、反射面F9の観測データは反射面F10の観測データに統合される。   In the same manner, S waves generated at the respective focal points S2 to S3 are observed at the receiving points R1 to R4. As a result, the reflection points F1, F2, F3, F4, F5, F7, F8, F9, One observation data is obtained for F10 and F11, and two observation data are obtained for the reflection point F6. Further, as described in FIG. 5C, the observation data of the reflection surface F3 is integrated with the observation data of the reflection surface F2, the observation data of the reflection surface F5 is integrated with the observation data of the reflection surface F4, and the reflection surface F7. Is integrated with the observation data of the reflection surface F8, and the observation data of the reflection surface F9 is integrated with the observation data of the reflection surface F10.

これにより、反射点F1、F11については、CMP重合数が1となり、反射点F2、F4、F6、F8、F10についてはCMP重合数が2となる。   Thereby, the CMP polymerization number is 1 for the reflection points F1 and F11, and the CMP polymerization number is 2 for the reflection points F2, F4, F6, F8, and F10.

なお、CMP重合重合法の原理についてよく知られているが、ここで一応簡単にだけ説明しておく。地下からの反射波の信号は微弱なため、1回の発震に対して単一の受振点を設けるだけでは、信号がノイズに埋没して明瞭な反射記録が得られないことが多い。そこで、反射法探査では、1回の発震につき、多数の点で同時に受振記録をとり、S/N比の向上が図られている。このようにマルチチャネル方式で記録された受振記録は、CMP重合という方法を用いてデータ処理される。この原理の概要について、2次元探査を例にして説明する。   Although the principle of the CMP polymerization polymerization method is well known, only a brief explanation will be given here. Since the signal of the reflected wave from the basement is weak, the signal is often buried in noise and a clear reflection record cannot be obtained simply by providing a single receiving point for one earthquake. Therefore, in the reflection method exploration, the vibration record is recorded simultaneously at a number of points for each occurrence of the earthquake, and the S / N ratio is improved. As described above, the vibration record recorded by the multi-channel method is subjected to data processing using a method called CMP polymerization. An outline of this principle will be described by taking a two-dimensional search as an example.

受振点間隔および発震点間隔を一定に保った状態で取得された反射記録から、図15(a)に示すように、発震点をS1〜S6、受振点をR1〜R6とし、地下のある同一の反射点(共通中間点D)とすると、発震・受振点間距離(オフセット距離)の差に応じて、図15(b)に示す伝播速度経路の異なる複数の反射記録が抽出される(CMPアンサンブル)。次に、オフセット距離の違いによる走時を補正[NMO補正]することにより、オフセット距離ゼロ、すなわち共通中間点Dと直上の地表面とを結ぶ鉛直線上の記録に置き換えることができる(図(c))。最後に、これらの各記録をたし合わせることにより、反射波が強調されたCMPトレースと呼ばれる一つの記録に集約される(図(d))。このとき、CMPトレースを作るためにたし合わせたCMPアンサンブルの記録数を、CMP重合数という。   As shown in FIG. 15 (a), the seismic points are S1 to S6 and the seismic points are R1 to R6, as shown in FIG. Are reflected points (common intermediate point D), a plurality of reflection records having different propagation velocity paths shown in FIG. 15B are extracted according to the difference in the distance between the focal point and the receiving point (offset distance) (CMP). ensemble). Next, by correcting the travel time due to the difference in the offset distance [NMO correction], it can be replaced with a record on the vertical line connecting the offset distance zero, that is, the common intermediate point D and the ground surface immediately above (Fig. (C) )). Finally, these records are added together, and the reflected waves are collected into one record called a CMP trace (FIG. (D)). At this time, the number of recordings of the CMP ensemble added together to make the CMP trace is called the CMP polymerization number.

3次元探査の場合のCMP重合法も、原理的には2次元探査のときと同様であるが、共通中間点Dに相当するものはビンとよばれ、一定の面積を有するところが2次元探査の場合と異なる。ビンは等間隔の格子状に区切られ、同一のビンに入る反射記録がCMPアンサンブルを構成し、その記録数がCMP重合数となる。   The CMP polymerization method in the case of three-dimensional exploration is also the same as that in the case of two-dimensional exploration in principle, but the one corresponding to the common intermediate point D is called a bin, and a place having a certain area is the one in the two-dimensional exploration. Different from the case. The bins are divided in a lattice pattern at equal intervals, and reflection recordings that enter the same bin constitute a CMP ensemble, and the number of recordings is the number of superposed CMPs.

[表面探査についての説明]
本発明の3次元探査方法においては、従来の表面探査法を利用することにより、調査対象となる対象(堤防など)の概略的な内部構造を把握した後に、精密探査が必要な領域を特定し、本発明の3次元探査方法を用いると、より効果的な3次元探査が行える。
表面探査法はよく知られた技術であるが、ここで、表面探査法について説明しておく。
[Explanation of surface exploration]
In the three-dimensional exploration method of the present invention, by using the conventional surface exploration method, after identifying the rough internal structure of the object to be investigated (such as a levee), the region requiring precise exploration is specified. If the three-dimensional exploration method of the present invention is used, more effective three-dimensional exploration can be performed.
The surface exploration method is a well-known technique. Here, the surface exploration method will be described.

表面波探査は、弾性波のうち表面波に着目した探査技術である。堤防探査としては、空洞等の密度異常の検出能力は低く(深度の半分程度の大きさ)、また深度の精度が良くないために、ボーリング調査やサウンディングとの併用は必要不可欠である。しかし、探査費用が安価なため、目的によっては、堤防盛土地盤や基礎地盤表層部を概査的に把握するのに有効である。   Surface wave exploration is an exploration technique that focuses on surface waves among elastic waves. For embankment exploration, the ability to detect density anomalies such as cavities is low (about half the depth), and the accuracy of depth is not good, so combined use with boring surveys and sounding is indispensable. However, because exploration costs are low, depending on the purpose, it is effective to gain a rough understanding of the embankment land and foundation surface.

図9は、表面探査測定法の概念を説明するための図であり、表面波探査は、堤防内部・基礎地盤の土層構造を概略的に把握するため、また堤防内部の緩み領域等を推定するために用いることができ、経済性に優れ、基本的な地盤定数であるS波速度が直接得られるなどの特長をもつ。   FIG. 9 is a diagram for explaining the concept of the surface exploration measurement method. The surface wave exploration is used to roughly grasp the soil layer structure inside the levee and the foundation ground, and to estimate the loose area inside the levee. The S-wave velocity, which is excellent in economic efficiency and directly obtains the basic ground constant, can be directly obtained.

表面波探査は、カケヤにより地表面を打撃し、地表で与えた鉛直振動を多チャンネルで受振し、表面波を抽出することによりS波速度構造を解析する弾性波探査の一種である。現場データ取得は、図9に示すように、測線上に等間隔で受振器ユニット30を多数設置し、データ収録装置11により、一定間隔で起振した振動波形を多チャンネルで受振することにより行う。以上のデータを地点ごとの波形データ群に再編集し、鉛直方向のS波速度分布を求め、最終的に測線下の鉛直断面を逆解析し、地下構造を解釈する。
また、図10は、表面探査法におけるデータ処理手順を示す図である。以下、図10を参照して、その手順について説明する。
Surface wave exploration is a type of elastic wave exploration that analyzes the S wave velocity structure by striking the ground surface with kayak, receiving vertical vibrations applied on the ground surface by multiple channels, and extracting surface waves. As shown in FIG. 9, on-site data acquisition is performed by installing a large number of geophone units 30 at regular intervals on a survey line, and receiving data of vibration waveforms oscillated at regular intervals on a multichannel by the data recording device 11. . The above data is re-edited into the waveform data group for each point, the S wave velocity distribution in the vertical direction is obtained, and finally the vertical section under the survey line is back-analyzed to interpret the underground structure.
FIG. 10 is a diagram showing a data processing procedure in the surface exploration method. Hereinafter, the procedure will be described with reference to FIG.

最初に、ジオメトリを作成する(ステップS101)。
各ショットデータの起震点位置および受振点位置の情報を作成する。なお、ショットデータ内の各トレース(波形データ)の集まりをショットギャザーと呼ぶ。
First, a geometry is created (step S101).
Create information on the location of the seismic point and receiving point of each shot data. A collection of traces (waveform data) in shot data is called shot gather.

次に、CMPクロスコリレーションギャザーの作成を行う(ステップS102)。
反射法探査の場合のように、ショットギャザーをCMPギャザーへ単純に並べ替えるのではなく、トレースにクロスコリレーションと呼ばれる波形処理を施したものについて、CMP編集を行う。なお、クロスコリレーションとは、ショットギャザー内の全トレースから2本のトレースを抽出するすべての組み合わせを作り、これらトレースのペアに対してクロスコリレーション処理を施し、波形データに類似したトレースを求めるものである。同時データ取得チャンネル数24の場合には、一つのショットギャザーから、組み合わせ数「24=276」本のクロスコリレーションが得られる。このクロスコリレーションには、2本のトレースの受振点間隔、および受振点間の中点の座標(CMP)が属性値として与えられる。
Next, a CMP cross correlation gather is created (step S102).
Rather than simply rearranging shot gathers to CMP gathers as in the case of reflection method exploration, CMP editing is performed on a trace that has been subjected to waveform processing called cross-correlation. Note that cross-correlation is a combination of all two traces extracted from all traces in shot gather, and a cross-correlation process is performed on these trace pairs to obtain a trace similar to waveform data. Is. In the case of 24 simultaneous data acquisition channels, the number of combinations “ 24 C 2 = 276” cross correlations can be obtained from one shot gather. The cross correlation is given as attribute values the interval between the receiving points of the two traces and the coordinates (CMP) of the midpoint between the receiving points.

他のショットギャザーについて同様にクロスコリレーションを求め、これらのクロスコリレーションについて反射法の場合と同様にCMPギャザーへの並べ替えを行う。このとき、各CMPギャザー内で、受振点間隔が同一になるクロスコリレーションについては、これらを加算して1本のトレースに集約する。この結果、受振点間隔に一対一対応するクロスコリレーション・トレースの集合体が出来上がる。これをCMPクロスコリレーションギャザーという。クロスコリレーション・トレースを受振点間隔の狭いものから順に並べると、擬似共通起振点記録と呼ばれる波形表示が得られる。   Cross correlations are obtained in the same manner for the other shot gathers, and these cross correlations are rearranged into CMP gathers in the same manner as in the reflection method. At this time, cross correlations in which the receiving point intervals are the same in each CMP gather are added and aggregated into one trace. As a result, a collection of cross-correlation traces corresponding one-to-one with the receiving point interval is completed. This is called CMP cross-correlation gather. When the cross-correlation traces are arranged in order from the narrowest receiving point interval, a waveform display called pseudo-common excitation point recording can be obtained.

次に、分散解析を行う(ステップS103)。
CMPクロスコリレーションギャザーについて、まず個々のクロスコリレーション・トレースをそれぞれ周波数領域に変換する。つぎに、見かけの速度を設定し、受振点間隔に応じて位相をシフトさせ、受振点間隔方向に積分する。この結果から、周波数と位相速度とのグラフが得られ、分散曲線が求まる。このように、一つの分散曲線は、一つのCMPクロスコリレーションギャザーに対して得られる。得られた分散曲線については、ノイズや高次モードを消去し、深度方向および測線方向にスムージングを行う。
Next, a variance analysis is performed (step S103).
For CMP cross-correlation gathers, each cross-correlation trace is first converted to the frequency domain. Next, an apparent speed is set, the phase is shifted according to the receiving point interval, and integration is performed in the receiving point interval direction. From this result, a graph of frequency and phase velocity is obtained, and a dispersion curve is obtained. Thus, one dispersion curve is obtained for one CMP cross-correlation gather. For the obtained dispersion curve, noise and higher-order modes are erased, and smoothing is performed in the depth direction and the measurement line direction.

次に、初期モデルの構築を行う(ステップS104)。
上記の手順で編集した分散曲線をもとにして、S波速度構造を計算する。求まったS波速度分布をプロットしたものを暫定解析断面とする。
Next, an initial model is constructed (step S104).
The S wave velocity structure is calculated based on the dispersion curve edited by the above procedure. A plot of the obtained S wave velocity distribution is taken as a provisional analysis cross section.

次に、N値を用いたインバージョン(ステップS105)を行う。
スウェーデン式サウンディング試験により得られた換算N値データと、その地点での表面波探査結果によるS波速度との相関関係(Vs = b・Na)を求める。この相関関係を測線方向に補間し、インバージョンを行う。求まったS波速度分布をプロットしたものを最終解析断面図とする。
Next, inversion using the N value (step S105) is performed.
Find the correlation (Vs = b · N a ) between the converted N-value data obtained by the Swedish sounding test and the S-wave velocity from the surface wave search results at that point. This correlation is interpolated in the direction of the survey line and inversion is performed. A plot of the obtained S wave velocity distribution is taken as a final analysis sectional view.

[3次元探査装置における処理手順についての説明]
図1および図2において、本発明の3次元探査装置による3次元探査方法の概要について説明し、図7および図8において、CMP重合と受振ラインについて説明したが、ここで、本発明の3次元探査装置におけるデータ処理の方法と手順について説明する。
[Explanation of processing procedure in 3D exploration device]
1 and 2, the outline of the three-dimensional exploration method by the three-dimensional exploration apparatus of the present invention has been described, and in FIG. 7 and FIG. 8, the CMP polymerization and the vibration receiving line have been described. A data processing method and procedure in the exploration device will be described.

図11は、本発明の3次元探査装置おけるデータ処理手順を示す図である。以下、図11を参照して、その処理手順について説明する。   FIG. 11 is a diagram showing a data processing procedure in the three-dimensional exploration device of the present invention. Hereinafter, the processing procedure will be described with reference to FIG.

最初に、データ収録装置11で収集した受振データのフォーマット変換(Format Conversion)を行う(ステップS201)。
現場取得データはSEG−2形式で収録されるので、これを以降の処理のためにソフトウェア専用の標準フォーマットに変換する。
First, format conversion of the received data collected by the data recording device 11 is performed (step S201).
Since the field acquisition data is recorded in the SEG-2 format, it is converted into a standard format dedicated to software for subsequent processing.

次に、ジオメトリ(Geometry)を作成する(ステップS202)。発震ごとに得られた波形データをCMP波形データに編集し、CMPギャザ―を作成する。この操作による情報は、各トレースのヘッダ部に記録され、後のデータ処理で参照される。   Next, a geometry is created (step S202). The waveform data obtained for each earthquake is edited into CMP waveform data to create a CMP gather. Information by this operation is recorded in the header part of each trace and is referred to in later data processing.

次に、トレースエディット(Trace Edit)を行う(ステップS203)。
全ての発震記録の表示を行い、以降の処理に悪影響を及ぼすと思われる不良トレースの削除を行う。
Next, trace editing is performed (step S203).
All earthquake records are displayed, and defective traces that are thought to adversely affect the subsequent processing are deleted.

初動のミュート(Mute)を行う(ステップS204)。
トレースの最初に現れる直接波の切り取り(ミュート)を行う。とくに発震点に近い受振器のトレースに記録される直接波は、生データの中でも振幅が最大になるため、後述の振幅補償等に悪影響を及ぼす場合があるので、ミュート操作は重要なステップとなる。
An initial mute is performed (step S204).
Cut (mute) the direct wave that appears at the beginning of the trace. In particular, the direct wave recorded on the geophone trace close to the focal point has the largest amplitude in the raw data, which may adversely affect the amplitude compensation described later, so the mute operation is an important step. .

帯域通過フィルター(Band Pass Filter)の操作を施す(ステップS205)。
データ中から有意な高周波数成分を取り出すとともに、ノイズ除去のため低周波数成分を除去することを目的として、全トレースに対して帯域通過フィルター操作を施す。ローカット(Low Cut)、ローパス(Low Pass)、ハイパス(High Pass)、ハイカット(High Cut)の周波数は、データ処理全体の中で適切なものが選択される。例えば、それぞれ15Hz、20Hz、70Hz、80Hzを用いる。
A band pass filter is operated (step S205).
In order to extract significant high frequency components from the data and to remove low frequency components for noise removal, band pass filter operation is performed on all traces. Appropriate frequencies for low cut, low pass, high pass, and high cut are selected in the entire data processing. For example, 15 Hz, 20 Hz, 70 Hz, and 80 Hz are used, respectively.

振幅補償(Amplitude Recovery)行う(ステップS206)。
震源から放出される弾性波は、種々の原因(幾何学的発散効果、多重反射効果、非弾性逸散等)により振幅が減少する。これらの効果を補償し、記録振幅の一様性(定常性)を回復するため、振幅補償を適用する。振幅補償にはいくつかの手法があるが、例えば、トレースデータからゲイン関数を求めるAGC(Automatic Gain Control)を用いる。
Amplitude compensation is performed (step S206).
The amplitude of the elastic wave emitted from the hypocenter decreases due to various causes (geometric divergence effect, multiple reflection effect, inelastic dissipation, etc.). Amplitude compensation is applied to compensate for these effects and restore the uniformity (steadiness) of the recording amplitude. There are several methods for amplitude compensation. For example, AGC (Automatic Gain Control) for obtaining a gain function from trace data is used.

速度解析(Velocity Analysis)行う(ステップS207)。速度解析は、まず概略の速度で重合を行い、全体の概要を把握した後、測線方向にほぼ一定間隔(例えば、12.5m)でCMPギャザーを選んで重合速度を決定する。   Velocity analysis is performed (step S207). In the speed analysis, polymerization is first performed at an approximate speed, and after an overview of the whole is grasped, a CMP gather is selected at a substantially constant interval (for example, 12.5 m) in the measurement direction to determine the polymerization speed.

NMO補正およびミュート(Normal Movement Correction、Mute)行う(ステップS208およびS209)。
速度解析によって求めた重合速度を用いNMO補正を行う(ステップS208)。同時に過伸長波形に対してミュートを施す(ステップS209)。速度解析(ステップS207)からNMO補正・ミュート(ステップS209)までは、繰り返しにより最も適切な断面を解析するステップであり、CMP重合法の心臓部分に相当する。
NMO correction and mute (Normal Movement Correction, Mute) are performed (steps S208 and S209).
NMO correction is performed using the polymerization rate obtained by the rate analysis (step S208). At the same time, the over-extension waveform is muted (step S209). The speed analysis (step S207) to NMO correction / mute (step S209) are steps for analyzing the most appropriate cross section by repetition and correspond to the heart of the CMP polymerization method.

CMP重合 (CMP Stack)を行う(ステップS210)。
ビンごとにCMPアンサンブルのトレースを重合する。重合後の振幅は重合トレース数の平方根で除すこと等により、規格化を図る。この段階で速度解析断面が得られる。
CMP polymerization (CMP Stack) is performed (step S210).
Polymerize CMP ensemble traces per bin. The amplitude after polymerization is normalized by dividing it by the square root of the number of polymerization traces. At this stage, a velocity analysis cross section is obtained.

振幅調整(Trace Balancing)行う(ステップS211)。AGCによる振幅調整を行う。例えば、回折波の影響が強い場合には、マイグレーションも施す(ステップS212)。この段階で時間断面図が得られる。   Amplitude adjustment (Trace Balancing) is performed (step S211). Amplitude adjustment by AGC is performed. For example, if the influence of the diffracted wave is strong, migration is also performed (step S212). At this stage, a time cross section is obtained.

深度変換(Depth Conversion)行う(ステップS213)。
重合速度から概算される変換速度を用いて深度変換を施し、時間断面図を深度断面図に変換する。なお、変換速度は一般に重合速度の8割程度といわれている。
Depth conversion is performed (step S213).
Depth conversion is performed using the conversion rate estimated from the polymerization rate, and the time sectional view is converted into the depth sectional view. The conversion rate is generally said to be about 80% of the polymerization rate.

3次元可視化解析行う(ステップS214)。
3次元探査結果を解釈するとともに分かり易く表示するために、3次元可視化解析を行う。このステップでは、3次元可視化解析専用ソフトウェアとして、例えば、Landmark社製Seis Vision(登録商標)およびCRCソリューションズ社製e-GeoVR(登録商標)を用いる。この結果から、透過法解析図等の最終的な解析成果が得られる。
Three-dimensional visualization analysis is performed (step S214).
In order to interpret the 3D exploration results and display them in an easy-to-understand manner, 3D visualization analysis is performed. In this step, for example, Seis Vision (registered trademark) manufactured by Landmark and e-GeoVR (registered trademark) manufactured by CRC Solutions are used as dedicated software for three-dimensional visualization analysis. From this result, a final analysis result such as a transmission method analysis chart can be obtained.

なお、3次元解析結果を可視化する射影方式として、正射影と投視射影とがある。正射影は、視点を無限遠に置いて対象物を眺めるもので、視線はすべて平行になり対象物各部位の寸法目盛は等分になる。一方、投視射影は、人が見たイメージを再現するために視点を有限内に置くので、近くのものは大きく、遠くのものは小さく見え、遠近感を表現することができる。3次元探査方法の解析結果では、3次元といっても奥行き(堤防横断方向の解析幅)が小さいため、正射影では立体感が出ないので、投視射影の方を適用するほうがよい。   As projection methods for visualizing the three-dimensional analysis results, there are an orthographic projection and a projection projection. Orthographic projection is to look at the object with the viewpoint at infinity, and the line of sight is all parallel and the dimensional scale of each part of the object is equally divided. On the other hand, the projection projection places a viewpoint within a finite range to reproduce an image seen by a person, so that a near object is large and a distant object is small and a sense of perspective can be expressed. In the analysis result of the three-dimensional exploration method, even if it is said to be three-dimensional, since the depth (analysis width in the bank embankment direction) is small, the stereoscopic projection does not appear in the orthographic projection, so it is better to apply the projection projection.

データ処理・解析結果により得られた3次元可視化解析図のうち、投視射影による透過法解析図の例を図14に示す。透過法解析とは、振幅値がある一定値よりも小さい波形を切り落とし、その背後が透けて見えるような透過処理手法のことであり、図14では正の振幅のみを対象としている。なお図14では、視点の位置を、測線距離130m付近で左岸側堤防天端よりやや上方に置いている。   FIG. 14 shows an example of a transmission method analysis diagram by projection projection among the three-dimensional visualization analysis diagrams obtained from the data processing / analysis results. The transmission method analysis is a transmission processing technique in which a waveform whose amplitude value is smaller than a certain value is cut off and the back of the waveform is seen through, and only positive amplitude is shown in FIG. In FIG. 14, the position of the viewpoint is set slightly above the top of the left bank side embankment near a survey distance of 130 m.

以上説明したように、本発明の3次元探査装置および3次元探査方法においては、従来の3次元探査方法に比べて作業効率を向上することができ、また、解析精度も従来の3次元探査方法と比較して同等以上のものとなる。   As described above, in the three-dimensional exploration device and the three-dimensional exploration method of the present invention, the work efficiency can be improved as compared with the conventional three-dimensional exploration method, and the analysis accuracy is also improved by the conventional three-dimensional exploration method. Compared to, it is equivalent or better.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の3次元探査装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the three-dimensional exploration apparatus of this invention is not limited only to the above-mentioned illustration example, A various change can be added within the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.

本実施の形態において、ベルト型受振器群13は、受振器ユニット30を複数備えた牽引ベルト20が4本で、その際のS波発震点が3点の例を示した。この例は、実用において効果的であるが、これに限定されるものではない。例えば、牽引ベルト20が4本より多く、S波発震点を牽引ベルト20の数とCMP重合との関係で適切な個数・位置を定めるようにしてもよい。   In the present embodiment, the belt-type geophone group 13 has four traction belts 20 including a plurality of geophone units 30, and the S wave seismic point at that time is three. This example is effective in practical use, but is not limited thereto. For example, the number of the traction belts 20 may be more than four, and an appropriate number / position of the S wave seismic point may be determined based on the relationship between the number of the traction belts 20 and the CMP polymerization.

本発明は、3次S波反射法探査において、探査精度を同等以上に保持しながら、作業コストの削減を図ることができるので、本発明は、S波を用いた3次元探査方法、S波発震装置、および3次元探査装置などに有用である。   In the third-order S-wave reflection method exploration, since the work cost can be reduced while maintaining the exploration accuracy at the same level or higher, the present invention relates to a three-dimensional exploration method using S-waves, S-waves. It is useful for a seismic device and a three-dimensional exploration device.

本発明によるS波を用いた3次元探査装置の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the three-dimensional exploration apparatus using S wave by this invention. 本発明の3次元探査装置による測定方法の概念説明図である。It is a conceptual explanatory drawing of the measuring method by the three-dimensional exploration apparatus of this invention. 本発明によるS波発震装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the S wave seismic device by this invention. エアノッカーの空圧制御系の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the air pressure control system of an air knocker. 3次元並列探査の比較例を示す図である。It is a figure which shows the comparative example of a three-dimensional parallel search. 従来の[2×5型]のCMP重合の説明図である。It is explanatory drawing of conventional [2x5 type] CMP superposition | polymerization. [4×3型]のCMP重合の説明図である。It is explanatory drawing of CMP polymerization of [4x3 type]. [4×3´型]のCMP重合の説明図である。It is explanatory drawing of CMP superposition | polymerization of [4x3 'type]. 表面探査測定法の概念を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concept of a surface exploration measuring method. 表面探査法におけるデータ処理手順を示す図である。It is a figure which shows the data processing procedure in the surface exploration method. 本発明の3次元探査装置おけるデータ処理手順を示す図である。It is a figure which shows the data processing procedure in the three-dimensional search apparatus of this invention. 受振波形の比較図である。It is a comparison figure of a receiving waveform. 展開移動間隔による解析断面の変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the change of the analysis cross section by an expansion movement space | interval. 3次元探査装置により得られた透過法解析図の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the transmission method analysis figure obtained by the three-dimensional exploration apparatus. CMP重合の原理説明図である。It is a principle explanatory view of CMP polymerization. 従来の3次元S波反射法探査の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional three-dimensional S wave reflection method search. 堤防上で従来の3次元S波探査を行っている様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the conventional three-dimensional S wave exploration is performed on a dike.

符号の説明Explanation of symbols

10 観測車
11 データ収録装置
12 信号ケーブル
13 ベルト型受振器群
20 牽引ベルト
21 牽引ワイヤー
30 受振器ユニット
40 小型バックホー
100 S波発震装置
101a、101b エアノッカー
102 エアノッカー固定金具
103 発震板
104a、104b 打撃板
105 打撃板固定金具
106 硬質ゴムマット
110 電磁弁スイッチ
110a 電磁弁
111 シリンダー
112 ピストン
113 コック

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Observation vehicle 11 Data recording device 12 Signal cable 13 Belt type geophone group 20 Traction belt 21 Traction wire 30 Vibrator unit 40 Small backhoe 100 S wave seismic device 101a, 101b Air knocker 102 Air knocker fixing bracket 103 Seismic plate 104a, 104b Impact plate 105 Strike plate fixing bracket 106 Hard rubber mat 110 Solenoid valve switch 110a Solenoid valve 111 Cylinder 112 Piston 113 Cock

Claims (7)

河川の堤防上にS波の振動を受振する受振器を配置し、前記堤防上でS波による振動を発震し、前記受振器によりS波を受振して堤防の内部の状況を診断するS波を用いた3次元探査方法であって、
S波の振動を検出する受振器が所定の間隔で配置された牽引ベルトを、同じ間隔を保って4本平行に堤防上に配置し、堤防上に受振器の受振ラインを4本平行に配置する手順と、
前記4本の受振ラインの内側の2本の受振ライン間の真ん中を通り受振ラインに平行な線の延長線上にありかつ前記受振ラインから所定の距離離れた1点と、前記4本の受振器の受振ラインの外側の2本の受振ラインの延長線上にありかつ前記受振ラインから所定の距離離れた2点とで、S波による振動を順次に発震する手順と、
前記S波の地中からの反射波を前記受振器により受振し、該反射波の受振データを収録し解析する手順と
を含むことを特徴とするS波を用いた3次元探査方法。
Place a geophone to receive S-wave vibration on a river dike, oscillate S-wave vibration on the dike, and receive the S-wave by the geophone to diagnose the internal situation of the dike A three-dimensional exploration method using
Four traction belts, which are equipped with geophones that detect S-wave vibrations, are arranged on the levee at the same interval, and four geophone lines are arranged on the levee in parallel. And the steps to
A point on the extension of a line parallel to the receiving line passing through the middle between the two receiving lines inside the four receiving lines and a predetermined distance away from the receiving line; and the four receiving units A procedure of sequentially generating vibrations by S waves at two points on the extension line of the two receiving lines outside the receiving line and at a predetermined distance from the receiving line;
A method of receiving a reflected wave of the S wave from the ground by the geophone, and recording and analyzing the received data of the reflected wave.
前記4本の牽引ベルトの配置間隔を略α[m]とし、前記牽引ベルト上での受振器の配置間隔を略α[m]とし、各受振器を格子状に配置し、前記牽引ベルトの測線方向への展開移動距離を略2α[m]とする手順を
含むことを特徴とする請求項1に記載のS波を用いた3次元探査方法。
The arrangement interval of the four traction belts is approximately α [m], the arrangement interval of the geophones on the traction belt is substantially α [m], the geophones are arranged in a lattice shape, The three-dimensional exploration method using the S wave according to claim 1, further comprising a step of setting a deployment movement distance in a survey line direction to approximately 2α [m].
表面波探査により概略的な探査を行ない、精密探査が必要な領域を特定する第1の手順と、
前記特定された領域についてS波を用いた3次元探査を行う第2の手順と
を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のS波を用いた3次元探査方法。
A first procedure for performing a rough exploration by surface wave exploration and identifying an area requiring a fine exploration;
3. A three-dimensional exploration method using S waves according to claim 1, comprising: a second procedure for performing three-dimensional exploration using S waves for the specified region.
前記S波による振動を地表面で発震する際に、
ピストンにより衝撃を与える2つのエアノッカーと、前記2つのエアノッカーにより、左右斜め上の2方向から逆向きで対称な衝撃力を受け取りS波の振動を地表面に伝達する発震板とを備えたS波発震装置を使用する手順を
含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のS波を用いた3次元探査方法。
When generating vibrations from the S wave on the ground surface,
S-waves with two air knockers that give impact by pistons, and a seismic plate that receives symmetric impact forces in opposite directions from two diagonally upper and lower directions and transmits S-wave vibrations to the ground surface by the two air knockers The three-dimensional exploration method using the S wave according to any one of claims 1 to 3, further comprising a procedure of using the seismic device.
水平面に対して所定の角度をなすように左右に対向して配置され、エア圧の供給によりピストを押し出して衝撃を与える2つのエアノッカーと、
地表面上に水平に配置され、前記2つのエアノッカーにより左右斜め上の2方向から逆向きで対称な衝撃力を受け取り、S波の振動を地表面に伝達する発震板と、
前記発震板の横滑りを抑制するために前記発震板の底面に設けられたゴムマットと
を備えることを特徴とするS波発震装置。
Two air knockers that are arranged opposite to the left and right so as to form a predetermined angle with respect to the horizontal plane, and that pushes out the impact by supplying air pressure to give an impact;
A seismic plate that is horizontally disposed on the ground surface, receives a symmetrical impact force in two opposite directions from two diagonally upper and lower directions by the two air knockers, and transmits S-wave vibrations to the ground surface;
An S-wave generating device, comprising: a rubber mat provided on a bottom surface of the seismic plate to suppress a side slip of the seismic plate.
前記エアノッカーへ供給する圧縮空気の流れを制御する電磁弁スイッチであって、前記エアノッカーからの排気の開放速度を調節して、ピストンの戻り速度を調整する機能を有する電磁弁スイッチを
備えることを特徴とする請求項5に記載のS波発震装置。
An electromagnetic valve switch for controlling a flow of compressed air supplied to the air knocker, the electromagnetic valve switch having a function of adjusting a return speed of a piston by adjusting an opening speed of exhaust from the air knocker. The S-wave seismic device according to claim 5.
河川の堤防上にS波の振動を受振する受振器を配置し、前記堤防上でS波による振動を発震し、前記受振器によりS波を受振して堤防の内部の状況を診断するS波を用いた3次元探査装置であって、
S波の振動を検出する受振器が略α[m]の間隔で配置された牽引ベルトを、略α[m]の間隔を保って4本平行に配置し、受振器を格子状に配置したベルト型受振器群と、
ピストンにより衝撃を与える2つのエアノッカーと、前記2つのエアノッカーにより、左右斜め上の2方向から逆向きで対称な衝撃力を受け取りS波の振動を地表面に伝達する発震板とを有するS波発震装置と、
前記受振器により受振した地中からのS波の反射波の受振データを収録するデータ収録装置と、
前記ベルト型受振器群を測線方向に牽引する牽引装置と
を備えることを特徴とするS波を用いた3次元探査装置。

Place a geophone to receive S-wave vibration on a river dike, oscillate S-wave vibration on the dike, and receive the S-wave by the geophone to diagnose the internal situation of the dike A three-dimensional exploration device using
Four traction belts in which the geophones for detecting the vibration of the S wave are arranged at intervals of about α [m] are arranged in parallel at intervals of about α [m], and the geophones are arranged in a lattice shape. A belt-type geophone group;
S-wave seismicity having two air knockers that give impacts by pistons, and a seismic plate that receives symmetric impact forces in opposite directions from two diagonally upper and lower directions and transmits S-wave vibrations to the ground surface by the two air knockers. Equipment,
A data recording device for recording received data of reflected S waves from the ground received by the geophone;
A three-dimensional exploration device using S waves, comprising: a pulling device that pulls the belt-type geophone group in a direction of a line.

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010008196A (en) * 2008-06-26 2010-01-14 Sanko Consultant Kk S-wave seismic reflection survey
JP2011509412A (en) * 2008-01-08 2011-03-24 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー Spectral shaping inversion and migration of seismic data
JP5636585B1 (en) * 2013-11-22 2014-12-10 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 Diagnosis method of dam body using seismometer
JP2016099183A (en) * 2014-11-20 2016-05-30 国立研究開発法人土木研究所 Hybrid surface wave survey method and hybrid surface wave survey system
KR20180023514A (en) * 2016-08-26 2018-03-07 주식회사 한국엠에이 3-D seismic survey system type Small Ship using Beacon

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011509412A (en) * 2008-01-08 2011-03-24 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー Spectral shaping inversion and migration of seismic data
JP2010008196A (en) * 2008-06-26 2010-01-14 Sanko Consultant Kk S-wave seismic reflection survey
JP5636585B1 (en) * 2013-11-22 2014-12-10 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 Diagnosis method of dam body using seismometer
JP2016099183A (en) * 2014-11-20 2016-05-30 国立研究開発法人土木研究所 Hybrid surface wave survey method and hybrid surface wave survey system
KR20180023514A (en) * 2016-08-26 2018-03-07 주식회사 한국엠에이 3-D seismic survey system type Small Ship using Beacon
KR101882430B1 (en) 2016-08-26 2018-07-26 주식회사 한국엠에이 3-D seismic survey system type Small Ship using Beacon

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