JP2006266866A - 地中内観測システムおよび地中内観測方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 地下施設10の周辺地盤の地表側に、3成分ジオフォン、3成分加速度計等に構成した地表側受振手段20を設ける。かかる周辺地盤内に、地表側から地中内に向けて、地下施設の底部より深い深度で、孔井30を複数設ける。孔井30内に、ハイドロフォンアレイ40aに構成した孔井内受振手段40を設ける。地表側受振手段20により周辺地盤内で発生した直達波のP波、S波を検知する。孔井内受振手段40で、亀裂発生に基づく直達波のP波、S波、及びチューブ波を検知する。チューブ波を用いることで、亀裂発生の観測精度を向上させることができる。
【選択図】 図1
Description
裏込めコンクリート内部の鉄筋に沿って敷設した光ファイバに、パルス光を入射させてその変化により歪みを検知する方が、長期的に精度の高い計測を行うことができると述べられている。また、パルス光を用いることで、上記歪みの検知と併せて、ガス漏洩も検知することができるとも述べられている。
の規模のものが考えられるが、地下施設等の周辺地盤の状況観察に際しては、極めて小さい亀裂については検出する必要はないのではないかと発想した。地下施設の周辺地盤における亀裂等の地中内現象の検知に際しては、地下施設に悪影響を及ぼすものについて絞り込めばよい筈である。徒に、極めて微小な亀裂まで検知する必要はないと考えた。
本実施の形態では、地下施設の周辺地盤内における亀裂等の地中内現象の発生を、かかる亀裂発生に基づく振動による直達波(P波、S波)及びチューブ波を用いて高精度に検知、観測する本発明に係わる地中内観測システムについて説明する。
送られると共に、外部記憶装置としてのイベントデータストレージ260に送られ、データの保存が行われる。また、アナログデジタル変換機230によりデシタル変換されたデータは、高速データバスを通って、図3に示すように、GPSシステム同期装置270を経由して正確な時間情報が付与される。データ収録装置200を構成する装置等は、無停電電源システム280等によりサポートされ、常時稼働の状態に維持されている。
上記実施の形態1では、地表側受振手段20で直達波のP波、S波の検知を行うとともに、孔井内受振手段40で直達波のP波、S波と共に、チューブ波の検出を行ったが、求める検出限界に合わせて、チューブ波の検出を行わない構成でも構わない。かかる構成の場合でも、前記実施の形態で説明した地中内観測システムMを使用すればよい。データ解析に際して、チューブ波の検出解析を行わなければよい。
上記実施の形態1、2の構成の本発明の地中内観測システムMでは、周辺地盤内に亀裂等の地中内現象が発生しない限り、モニタリングに際して異常は検知されない筈である。しかし、かかる検知されない状態が常時続いている状態と、システム故障が発生して異常検知が行えない状態との区別は、容易に判別できない場合がある。そのため、万が一にでも、システムがダウンして検知不可能になっている場合がないように、正常稼働の監視を定期的に行う必要がある。
10a 石油備蓄地下施設
11 竪抗
20 地表側受振手段
20a 加速度計
30 孔井
30a 孔井
30b 孔井
30c 孔井
40 孔井内受振手段
40a ハイドロフォンアレイ
40b ハイドロフォン
40c ハイドロフォン
41a ハイドロフォンアレイ
41b ハイドロフォンアレイ
41c ハイドロフォンアレイ
50 監視施設
60 ボーリング抗
100 受振装置
101 水位計
102 歪計
103 アナログ式計測計
110 誘電保護回路
200 データ収録装置
210 誘電保護回路
220 受振器信号コンディショニング用インターフェース
230 アナログデジタル変換機
240 高速データ伝送装置
250 コンピュータ
251 高速データ伝送装置
260 イベントデータストレージ
270 GPSシステム同期装置
280 無停電電源システム
300 監視装置
410 ハブ
420 ルーター
S100、S101、S102、S201、S202、S301、S302 ステップ
S400、S401、S402、S500、S600、S601、S602 ステップ
A 探査域
g 載荷昇圧線
h 目安線
M 地中内観測システム
t0 時間
t1 時間
ta1 時刻
ta2 時刻
tb1 時刻
tb2 時刻
tc1 時刻
tc2 時刻
T0 経路
T1 経路
T2 経路
W 水面
X 亀裂
Xa 亀裂
Xb 亀裂
Xc 亀裂
Xd 亀裂
Xe 亀裂
Y 振動
Z 透水性亀裂
Z1 開口部
Za1 透水性亀裂
Za2 透水性亀裂
Zb1 透水性亀裂
Zb2 透水性亀裂
Zc1 透水性亀裂
Zc2 透水性亀裂
Claims (11)
- 地中内の亀裂等の地中内現象を、前記地中内現象に関連づけられる振動の検知により観測する地中内観測システムであって、
地表側に設けられ、前記地中内現象に関連づけられた直達波を検知する地表側受振手段と、
地上側から前記地中内に形成した複数の孔井の内部に設けられ、前記地中内現象に関連づけられた直達波を検知する孔井内受振手段とを有し、
前記地中内現象の観測を行う観測周波数領域は、AE計測の観測周波数領域の下限よりも低い周波数領域に設定されていることを特徴とする地中内観測システム。 - 請求項1記載の地中内観測システムにおいて、
前記観測周波数領域は、前記孔井内受振手段により、前記孔井に繋がっていない亀裂に関連づけられるチューブ波の検知が行える周波数領域に設定されていることを特徴とする地中内観測システム。 - 地中内の亀裂を、前記亀裂に関連づけられる振動の検知により観測する地中内観測システムであって、
地上側から前記地中内に形成した複数の孔井の内部に設けられ、前記孔井に繋がっていない亀裂に関連づけられるチューブ波の検知を行う孔井内受振手段を有することを特徴とする地中内観測システム。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の地中内観測システムにおいて、
地表側には3成分加速度計あるいは3成分ジオフォンで構成された地表側受振手段が設けられ、
前記孔井内受振手段は、孔井内の異なる深度に設けた複数のハイドロフォンに構成されていることを特徴とする地中内観測システム。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の地中内観測システムにおいて、
前記地中内に振動を人工的に伝播させる起振手段を有することを特徴とする地中内観測システム。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の地中内観測システムにおいて、
地中内の前記観測周波数領域は、300Hz以上、10kHz以下に設定されていることを特徴とする地中内観測システム。 - 地中内の亀裂等の地中内現象に関連づけられる振動を、地上側から地中側に設けた孔井内と、地表側とでモニタリングして、前記地中内現象の発生を観測することを特徴とする地中内観測方法。
- 請求項7記載の地中内観測方法において、
前記孔井内での振動のモニタリングは、チューブ波のモニタリングであることを特徴とする地中内観測方法。 - 地上側から地中側に設けた孔井内で、孔井に繋がらない地中内の亀裂に関連づけられるチューブ波をモニタリングして、前記地中内の亀裂観測を行うことを特徴とする地中内観測方法。
- 請求項7〜9のいずれか1項に記載の地中内観測方法において、
人工的に発生させた人工振動をモニタリングさせることで、地中内観測に使用するシステムの正常稼働の監視を行うことを特徴とする地中内観測方法。 - 請求項7〜9のいずれか1項に記載の地中内観測方法において、
人工的に発生させた人工振動をモニタリングさせることで、地中内亀裂等の地中内現象の存否を観測することを特徴とする地中内観測方法。
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