JP2018017522A - Method for evaluating effect of improvement treatment on cracked rock and probe for rock under improvement treatment - Google Patents

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JP2018017522A
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雄一 甲村
Yuichi Komura
雄一 甲村
明彦 内田
Akihiko Uchida
明彦 内田
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Takenaka Komuten Co Ltd
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Takenaka Komuten Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for quantitatively evaluating the effect of an improvement treatment on cracked rock and a probe for rock under an improvement treatment.SOLUTION: The present invention includes: a body 2 having a contact part on each side; drooping means 24 for drooping the body into a borehole; a striking mechanism 28 connected to the body for striking a hole surface of the borehole; and a rigid expansion mechanism S which is expandable from one contact part to the other contact part of the body and exhibits rigidity at least when the striking mechanism strikes the hole surface, the rigid expansion mechanism including a vibration sensor 18.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、亀裂を有する岩盤の改良処理の効果を評価する方法及び改良処理岩盤用探査機に関する。   The present invention relates to a method for evaluating the effect of improvement processing of a rock having cracks, and a probe for the improved processing rock.

傾斜した亀裂を含む岩盤層を掘削して掘削箇所の両側を山留めする場合に、亀裂の向き及び傾斜の程度により掘削箇所の一方が流れ盤となり、崩落する可能性がある。
本出願人は、こうした不都合を回避するために、先に“グラウト工法による岩盤層の山留め構造の構築方法及び山留め構造”の発明を特願2015−218766(以下「先願」という)として特許出願している。
この山留め構造は、例えば図1の岩盤の掘削部104のうち崩落し易い流れ盤(傾斜崩落方向への亀裂の傾斜角度が亀裂部の内部摩擦力より大きなもの)側をグラウチング工法で改良するものである。しかしながら、グラウトが何らかの原因により(例えば亀裂内に介在する軟弱な粘性土がグラウチング後に介在物として残ることにより)亀裂に十分な充填できなかったときには、工事の安全性を確保できない。
従って流れ盤岩盤をグラウチングによって改良し、山留め構造物を建設する場合には、改良の前後で岩盤の亀裂部の変形係数がどの程度変化(増加)したのかを定量的に評価し、改良効果を確認することが望まれる。
When excavating a bedrock layer containing an inclined crack and retaining both sides of the excavation site, depending on the direction of the crack and the degree of inclination, one of the excavation sites may become a flow bed and collapse.
In order to avoid such inconveniences, the present applicant has previously filed a patent application as Japanese Patent Application No. 2015-218766 (hereinafter referred to as “prior application”) for the invention of “the construction method of the rock retaining structure of the rock layer and the retaining structure” doing.
This mountain retaining structure is improved, for example, by the grouting method in the rock bed excavation part 104 of FIG. 1 where the side of the easy-to-collapse bed (the inclination angle of the crack in the direction of the slope collapse is larger than the internal frictional force of the crack part). It is. However, when the grout is not sufficiently filled into the crack due to some cause (for example, the soft viscous soil intervening in the crack remains as an inclusion after grouting), the safety of construction cannot be ensured.
Therefore, when improving the bedrock bedrock by grouting and constructing a retaining structure, quantitatively evaluate the degree of change (increase) in the deformation coefficient of the cracked part of the bedrock before and after the improvement. It is desirable to confirm.

従来技術としては、まずコンクリート構造物全般に関して、打撃によるコンクリートの欠陥探査方法であって、打撃エネルギーの伝搬・減衰の状況を音波によって計測、解析し、コンクリート内部の欠点を探査するものが知られている(特許文献1)。
他方、地盤の改良に関する技術として、図9(A)に示す、ボーリング孔内に高さ約50cmのゴムチューブを挿入して内部に水を圧入し、孔径と荷重強度との関係から変形係数を評価するものが知られている(非特許文献1)。
この装置を利用した孔内水平載荷試験を実施して、グラウチング前後の変形係数を比較する方法も知られている(非特許文献2)。CL級岩盤において、孔内水平載荷試験で得られる変形係数はグラウチング後に増加することが知られている(図9(B)参照)。均質な原位置岩盤では、深度の増加に従って〔土被り荷重×tanφ〕に相当する分だけ強度が増加するため、孔内載荷試験で得られる降伏応力は、深度の増加に伴い直線的に増加していく。
この関係を用いて、岩盤の粘着力cおよび内部摩擦角φを評価する方法も提案されている(非特許文献3)。
As a conventional technique, there is a method for investigating defects in concrete by striking concrete in general, which measures and analyzes the state of propagation / attenuation of impact energy using sound waves and explores defects inside the concrete. (Patent Document 1).
On the other hand, as a technology related to ground improvement, a rubber tube having a height of about 50 cm is inserted into the bore hole shown in FIG. 9 (A) and water is injected into the bore, and the deformation coefficient is determined from the relationship between the hole diameter and load strength. What is to be evaluated is known (Non-Patent Document 1).
A method is also known in which a horizontal loading test in a hole using this device is performed to compare the deformation coefficients before and after grouting (Non-patent Document 2). In the CL grade rock mass, it is known that the deformation coefficient obtained by the in-hole horizontal loading test increases after grouting (see FIG. 9B). In homogeneous in-situ rock, the strength increases by an amount equivalent to [burden load x tanφ] as the depth increases, so the yield stress obtained in the borehole loading test increases linearly as the depth increases. To go.
A method for evaluating the adhesive strength c and the internal friction angle φ of the rock using this relationship has also been proposed (Non-patent Document 3).

特開2003−014709JP2003-014709

「孔内水平載荷試験」(地盤講学学会基準JGS1421−2003)“In-hole horizontal loading test” (JGS1421-2003) 「孔内載荷試験機を用いたグラウチングによる力学的改良効果の検討 −砂岩、頁岩互層を対象として−」(菊地宏吉・水戸義忠・七澤肇・高橋義春・宮本健也共著)ダム工学、No.21、pp.44-52、1966.3"Examination of mechanical improvement effect by grouting using in-hole loading test machine -for sandstone and shale alternate layer-" No.21, pp.44-52, 1966.3 「孔内載荷試験によって求められる原位置岩盤のc、φについての考察」(武内俊昭・鈴木楯夫共著)、応用地質調査事務所年報、No.2、pp.107-114、1980.“Consideration of c and φ of in situ rock mass required by in-hole loading test” (co-authored by Toshiaki Takeuchi and Ikuo Suzuki), Annual Report of Applied Geological Survey Office, No.2, pp.107-114, 1980.

特許文献1は、コンクリート構造物中の欠陥を発見するための技術であり、具体的に改良処理の前後で亀裂箇所の状態がどの程度改善したのかは判らない。
非特許文献1では、改良前後の変化を岩盤の変形係数の変化として定量的に測定できる。
しかしながら、この方法では前記ゴムチューブにある程度の上下長さがある。例えばボーリング孔の孔径を46mm程度とすると、ゴムチューブは図9(A)に示すような縦長となり、測定されるのは、この上下長さの範囲内にある岩盤部分の変形係数の平均的な値である。
他方、岩盤には一般に多くの亀裂が存在しており、亀裂部の巾は一般的には数mm程度と小さいため、前記上下長さの範囲には亀裂部も健全部も含まれる。よって、亀裂部そのものよりも大き目の範囲を評価してしまうことになり、亀裂部自体の変形係数の評価ができない。
Patent Document 1 is a technique for finding a defect in a concrete structure, and it is not known how much the state of the crack portion has been improved before and after the improvement process.
In Non-Patent Document 1, changes before and after improvement can be quantitatively measured as changes in the deformation coefficient of the rock mass.
However, in this method, the rubber tube has a certain vertical length. For example, when the hole diameter of the borehole is about 46 mm, the rubber tube is vertically long as shown in FIG. 9A, and the average deformation coefficient of the rock portion within this vertical length is measured. Value.
On the other hand, the rock generally has many cracks, and the width of the crack portion is generally as small as several millimeters. Therefore, the range of the vertical length includes both the crack portion and the healthy portion. Therefore, a larger range than the crack portion itself is evaluated, and the deformation coefficient of the crack portion itself cannot be evaluated.

本発明の第1の目的は、亀裂を含む岩盤の改良処理の効果を定量的に評価することができる方法及び改良処理岩盤用探査機を提供することである。
本発明の第2の目的は、改良後の亀裂痕の上下の岩盤部分を振動させ、これら岩盤部分からの振動を検知して、亀裂の健全性を的確に判断できるようにすることである。
本発明の第3の目的は、前述の改良後の亀裂痕の岩盤部分からの振動の検知に適した嵩張らない構造の改良処理岩盤用探査機を提供することである。
A first object of the present invention is to provide a method and a probe for an improved processing rock mass which can quantitatively evaluate the effect of the improvement processing of a rock mass including a crack.
The second object of the present invention is to vibrate the rock portions above and below the improved crack mark and detect vibrations from these rock portions so that the soundness of the crack can be accurately determined.
A third object of the present invention is to provide an improved rock mass explorer having a non-bulky structure suitable for detecting vibration from the rock mass portion of the above-described improved crack mark.

第1の手段は、
亀裂を有する岩盤の改良処理の効果を亀裂付近の変形係数の変化により評価する方法であって、
改良処理による亀裂痕を縦断するようにボーリング孔を岩盤に形成する段階と、
本体の両端にそれぞれ接触部を備える探査機を、前記ボーリング内へ投入する段階と、
一方の接触部を一つの亀裂痕の上方の岩盤部分に、また他方の接触部を当該一つの亀裂痕の下方の岩盤部分へそれぞれ当接させる段階と、
両岩盤部分に接触部を介して当接した状態で前記亀裂痕の上方或いは下方でボーリング孔の孔面を打撃する段階と、
前記打撃による探査機の振動を探査機の適所に設けた振動センサで検知し、振動センサの信号を観測機で観測する段階と、
を具備し、
前記探査機の少なくとも接触部の剛性を、岩盤の剛性よりも大とし、
観測機で観測された信号を、改良処理が適正であった場合の標準信号と対比して改良処理の効果の適否を判断する。
The first means is
A method for evaluating the effect of improvement treatment of a rock mass having a crack by a change in a deformation coefficient near the crack,
A step of forming a borehole in the rock so as to cut through the crack marks by the improvement process;
Throwing a probe with contact portions at both ends of the main body into the boring;
Contacting one contact portion with a rock portion above one crack mark, and contacting the other contact portion with a rock portion under one crack mark,
Striking the hole surface of the boring hole above or below the crack mark in a state of contacting both rock portions through the contact portion;
Detecting the vibration of the spacecraft due to the hitting with a vibration sensor provided in a proper position of the spacecraft,
Comprising
The rigidity of at least the contact portion of the probe is larger than the rigidity of the rock mass,
The signal observed by the observation device is compared with the standard signal when the improvement process is appropriate to determine whether the effect of the improvement process is appropriate.

本手段は、亀裂を有する岩盤の改良処理の効果を亀裂付近の変形係数の変化により評価する方法を提案する。変形係数の変化を評価するためには、図1に示すように掘削部に隣接する岩盤100の流れ盤部分にボーリング孔108を穿設し、このボーリング孔108内に挿入した探査機1の両側の接触部を亀裂痕102aの上下両側へ当接させた状態で、探査機1が有する打撃機構28でボーリング孔108の孔面を打撃することにより行う。亀裂の変化係数を観測対象とするので、亀裂の改良の効果をより適切に評価できる。   This measure proposes a method to evaluate the effect of the improvement process of rocks with cracks by the change of deformation coefficient near the cracks. In order to evaluate the change of the deformation coefficient, as shown in FIG. 1, a borehole 108 is drilled in the flow bed portion of the rock 100 adjacent to the excavation part, and both sides of the spacecraft 1 inserted into the borehole 108. This is performed by striking the hole surface of the borehole 108 with the striking mechanism 28 of the probe 1 in a state in which the contact portion is in contact with the upper and lower sides of the crack mark 102a. Since the crack change coefficient is the object of observation, the effect of crack improvement can be evaluated more appropriately.

「亀裂痕」とは、亀裂を縦断するボーリング孔108の孔面内に表れる亀裂の痕跡であり、グラウチングにより適切に硬化された箇所も硬化が不十分で柔軟なままのものの双方を含むものとする。
「接触部」…岩盤との接触部であり、少なくとも岩盤以上の剛性を有する材料で形成され、ゴムなどの軟弱材料を介在させずに岩盤に当接されることが望ましい。また好適な図示例では、接触部E、Eの上下長さをボーリング孔108の孔径より小さくしている。
The “crack mark” is a mark of a crack appearing in the hole surface of the boring hole 108 that vertically cuts through the crack, and includes a part that has been properly cured by grouting and that is still insufficiently cured and remains flexible.
“Contact part”: It is a contact part with the rock, and is preferably made of a material having at least a rigidity higher than that of the rock, and is preferably brought into contact with the rock without using a soft material such as rubber. Further, in the preferred illustrated example, the vertical lengths of the contact portions E 1 and E 2 are made smaller than the hole diameter of the boring hole 108.

第2の手段は、第1の手段を有し、かつ
改良前の岩盤中の亀裂は傾斜しており、
この亀裂の傾斜方向の下手側に、亀裂痕の上方に当接する一方の接触部が、また亀裂の傾斜方向の上手側に、亀裂痕の下方に当接する他方の接触部がそれぞれ位置するように探査機の向きを調整する。
The second means has the first means, and the crack in the rock before the improvement is inclined,
One contact part that contacts the upper side of the crack mark is positioned on the lower side of the crack inclination direction, and the other contact part that contacts the lower side of the crack mark is positioned on the upper side of the crack inclination direction. Adjust the orientation of the spacecraft.

本手段では、図4に示すように傾斜する亀裂の傾斜方向の下側では、亀裂痕102aの上方に探査機の第1接触部Eが当接し、亀裂の傾斜方向の上側では、亀裂痕102aの下方に探査機の第2接触部Eが当接するように、探査機の向きを調整している。これにより、探査機を安定して位置決めすることができる。好適な図示例では、亀裂102の上面SUが孔面内に表れる最も低い高さH2と、亀裂102の下面SLが孔面内に表れる最も高い高さH1との間に2つの接触部E、Eを配置している。 In this means, the lower side of the inclined direction of the crack which is inclined as shown in FIG. 4, the first contact portion E 1 of the spacecraft above the crack trail 102a abuts the upper inclined direction of the crack, the crack trail the second contact portion E 2 of the spacecraft below 102a is so as to abut, and adjust the orientation of the spacecraft. Thereby, a spacecraft can be positioned stably. In a preferred illustrated example, the two contact portions E 1 are between the lowest height H2 at which the upper surface SU of the crack 102 appears in the hole surface and the highest height H1 at which the lower surface SL of the crack 102 appears in the hole surface. , are arranged E 2.

第3の手段は、改良処理岩盤用探査機であり、
両側に接触部をそれぞれ有する本体と、
この本体をボーリング孔内へ垂下させるための垂下手段と、
前記本体に連結され、前記ボーリング孔の孔面を打撃するための打撃機構と、
を備え、
本体の一方の接触部から他方の接触部に亘って伸縮可能で少なくとも前記打撃機構による打撃時に剛性を発揮する剛性伸縮機構を有し、
この剛性伸縮機構の一部に振動センサが設けられている。
The third means is a probe for improved processing rock,
A body having contact portions on both sides;
Drooping means for dripping this body into the borehole;
A striking mechanism connected to the main body for striking the hole surface of the boring hole;
With
It has a rigid expansion and contraction mechanism that can expand and contract from one contact part of the main body to the other contact part and exhibits rigidity at the time of hitting by at least the hitting mechanism,
A vibration sensor is provided in a part of this rigid expansion / contraction mechanism.

本手段では、改良処理岩盤用探査機を提案する。この探索機は、一対の接触部E、Eを両側に有する本体2を備える。第1接触部Eから第2接触部Eに亘る振動体である剛性伸縮機構Sが設けられており、探査機1の本体2を、垂下手段24を介してボーリング孔108内へ吊り下げ、亀裂痕102a付近で2つの接触部E、Eを外側へ突出してボーリング孔108の内面に当接させることができるように設けている。この状態で、本体2に連結された打撃機構28でボーリング孔108の内面を打撃し、打撃による振動を前記剛性伸縮機構Sの一部に設けた振動センサ18で検知する。 In this measure, we propose a spacecraft for improved processing. The searcher includes a main body 2 having a pair of contact portions E 1 and E 2 on both sides. A rigid expansion / contraction mechanism S, which is a vibrating body extending from the first contact portion E 1 to the second contact portion E 2 , is provided, and the main body 2 of the spacecraft 1 is suspended into the boring hole 108 via the drooping means 24. In the vicinity of the crack mark 102a, the two contact portions E 1 and E 2 are provided so as to protrude outward and come into contact with the inner surface of the boring hole 108. In this state, the striking mechanism 28 connected to the main body 2 strikes the inner surface of the boring hole 108, and vibration due to the striking is detected by the vibration sensor 18 provided in a part of the rigid expansion / contraction mechanism S.

「本体」は両側に接触部E、Eを有する。図9に示す従来例の装置が上下方向に縦長であるのに対して、本発明の改良処理岩盤用探査機の本体は、横長の形状とすることが好適である。それにより亀裂箇所の健全性を局部的に評価することに適するからである。
「剛性伸縮機構」は、2つの接触部の間で伸縮可能に連続し、少なくとも打撃操作時に剛性を発揮できる程度に剛性を発揮する。
伸縮手段としては、歯車式のもの(ギアボックス)、カム式のものなどであってもよいが、好適な図示例では、本体2が嵩張らないようにするために空気式のもの(エアシリンダ+プランジャ)を採用している。空気式の伸縮手段はボーリング孔の打撃時にはボーリング孔に密着し、亀裂痕102aの上下の岩盤部分の振動が振動センサ18に伝わるように構成されている。
剛性伸縮機構は、振動が伝達する箇所にゴム・クッションなど振動を吸収する柔軟材料を用いない構造とすることが好適である。
「垂下手段」としては、垂下用ロッドのようなものでもよいが、図示例の垂下用ワイヤーなどが取り扱い上便利であり、好適である。垂下用ロッドの方が本体の向きを精密に調整できると考えられるが、亀裂痕102aの変形係数を測定するという目的ではある程度の向きの誤差は許容されるからである。
The “main body” has contact portions E 1 and E 2 on both sides. While the conventional apparatus shown in FIG. 9 is vertically long in the vertical direction, it is preferable that the main body of the improved processing rock explorer of the present invention has a horizontally long shape. It is because it is suitable for evaluating the soundness of a crack location locally by it.
The “rigid extension / contraction mechanism” continuously extends and contracts between the two contact portions, and exhibits rigidity to the extent that rigidity can be exhibited at least during a striking operation.
The expansion / contraction means may be a gear type (gear box), a cam type, or the like, but in a preferred illustrated example, a pneumatic type (air cylinder +) is used to prevent the main body 2 from becoming bulky. A plunger is used. The pneumatic expansion / contraction means is configured to be in close contact with the boring hole at the time of hitting the boring hole, and to transmit the vibration of the rock mass above and below the crack mark 102 a to the vibration sensor 18.
The rigid expansion / contraction mechanism preferably has a structure that does not use a flexible material that absorbs vibration, such as a rubber cushion, at a position where vibration is transmitted.
The “dripping means” may be a drooping rod, but the drooping wire in the illustrated example is convenient and suitable for handling. The drooping rod is considered to be able to adjust the orientation of the main body more precisely, but a certain amount of orientation error is allowed for the purpose of measuring the deformation coefficient of the crack mark 102a.

第4の手段は、第3の手段を有し、かつ
前記ボーリング孔の周方向に対する本体の向きを調整する手段を講じている。
The fourth means includes the third means, and means for adjusting the orientation of the main body with respect to the circumferential direction of the boring hole.

本手段では、ボーリング孔108の周方向に対する本体2の向きを調整することが可能に形成している。これにより、ボーリング孔108の孔面と接触部E、Eとの接触箇所を適切に選択することができる。
“本体の向き”とは、本体の横方向の向き、或いは本体がボーリング孔108の孔面に接触する2箇所を結ぶ向きという程度の意味である。
「本体の向きを調整する手段を講じた」としたのは、本体の向き調整手段として独自の機構(例えば前述の垂下ロッドに対して本体の向きを変えるような装置)を有する場合に限定されず、探索機全体として本体2の向きを調整するのに適した構造を有していれば足りるという意味である。好適な図示例では、垂下手段24として、地上から吊り下げた2本のワイヤー25を本体2の長手方向両側に連結し、地上側での2本のワイヤーの支持位置をボーリング孔の周方向に変化させることで、本体の位置を調整できるようにしている。すなわち、図示例では垂下手段24が本体向き調整手段Tを兼ねている。
本体向き調整手段Tと合わせて、ボーリング孔108の孔面のうち少なくとも周方向の一定の範囲(好ましくは周方向全周)に亘って亀裂痕102aの高さを確認できる亀裂位置確認装置20を設け、操作者が亀裂の位置を地上で確認しながら、本体2の向きを調整できるようにすることが望ましい。亀裂位置確認装置20の好適例はボアホールカメラである。
In this means, the orientation of the main body 2 with respect to the circumferential direction of the boring hole 108 can be adjusted. Thus, it is possible to appropriately select the contact points of the hole surface of the borehole 108 and the contact portion E 1, E 2.
The “direction of the main body” means the direction of the horizontal direction of the main body or the direction connecting the two locations where the main body contacts the hole surface of the boring hole 108.
“The means for adjusting the orientation of the main body is taken” is limited to the case where the main body orientation adjusting means has its own mechanism (for example, a device that changes the orientation of the main body with respect to the aforementioned hanging rod). In other words, it means that it is sufficient if the entire searcher has a structure suitable for adjusting the orientation of the main body 2. In the preferred illustrated example, as the drooping means 24, two wires 25 suspended from the ground are connected to both sides in the longitudinal direction of the main body 2, and the support positions of the two wires on the ground side are arranged in the circumferential direction of the boring hole. By changing the position, the position of the main body can be adjusted. That is, in the illustrated example, the drooping means 24 also serves as the main body orientation adjusting means T.
A crack position confirmation device 20 that can confirm the height of the crack mark 102a over at least a certain range in the circumferential direction (preferably the entire circumference in the circumferential direction) of the bore surface of the boring hole 108 together with the body orientation adjusting means T. It is desirable that the operator can adjust the orientation of the main body 2 while checking the position of the crack on the ground. A preferred example of the crack position confirmation device 20 is a borehole camera.

第1の手段に係る発明によれば、亀裂痕の上方及び下方の岩盤部分に接触部を介して当接する探査機の振動を検知するから、亀裂痕の改良処理の良否を的確に判断できる。
第2の手段に係る発明によれば、探査機の向きと亀裂の傾斜する向きを調整することで、2つの接触部が亀裂を挟むように上手側と下手側に設置することができ、以て、適切な当接で探査を行って信頼度の高い探査結果を得ることができる。
第3の手段に係る発明によれば、本体の一方の接触部から他方の接触部に亘って伸縮可能で少なくとも前記打撃機構による打撃時に剛性を発揮する剛性伸縮機構を有し、この剛性伸縮機構の一部に振動センサを設けたから、岩盤の振動を的確に検知することができる。
第4の手段に係る発明によれば、前記ボーリング孔の周方向に対する本体の向きを調整する手段を講じたから、より適切な向きで探査を行って信頼度の高い探査結果を得ることができる。
According to the first aspect of the invention, since the vibration of the spacecraft that comes into contact with the rock portion above and below the crack mark via the contact portion is detected, the quality of the crack mark improvement process can be accurately determined.
According to the invention relating to the second means, by adjusting the direction of the spacecraft and the direction in which the crack is inclined, the two contact portions can be installed on the upper side and the lower side so as to sandwich the crack. Thus, it is possible to obtain a highly reliable search result by performing a search with an appropriate contact.
According to the third aspect of the invention, there is provided a rigid expansion / contraction mechanism capable of expanding and contracting from one contact portion of the main body to the other contact portion and exhibiting rigidity at the time of striking by at least the striking mechanism. Since the vibration sensor is provided in a part of the rock, the vibration of the rock can be accurately detected.
According to the fourth aspect of the invention, since the means for adjusting the orientation of the main body with respect to the circumferential direction of the boring hole is provided, it is possible to obtain a highly reliable search result by searching in a more appropriate direction.

本発明の改良処理岩盤用探査機の使用例の概念図である。It is a conceptual diagram of the usage example of the spacecraft for improved processing rock according to the present invention. 図1の改良処理岩盤用探査機の断面図である。It is sectional drawing of the spacecraft for improved processing rock mass of FIG. 図2の改良処理岩盤用探査機を利用した、亀裂を有する岩盤の改良処理の効果を評価する方法の手順を示す説明図であり、 同図(A)はボーリング孔を掘削する段階を、 同図(B)はボーリング孔で改良処理岩盤用探査機が下降する段階を、 同図(C)はボーリング孔で改良処理岩盤用探査機を固定する段階を、 同図(A)はボーリング孔を改良処理岩盤用探査機の打撃機構で打撃する段階を、 それぞれ示している。It is explanatory drawing which shows the procedure of the method of evaluating the effect of the improvement processing of the rock which has a crack using the spacecraft for improved processing rock of FIG. 2, The figure (A) shows the step which excavates a borehole. Figure (B) shows the stage where the exploration machine for improved rock mass descends in the borehole, Figure (C) shows the stage where the exploration machine for improved rock mass is fixed in the borehole, and Figure (A) shows the stage where the borehole is drilled. The stages of striking with the striking mechanism of the improved processing rock explorer are shown. 図3の岩盤の改良処理の効果の評価方法の位置関係の説明図であり、 同図(A)は亀裂と改良処理岩盤用探査機との側方から見た位置関係を 同図(B)は亀裂と改良処理岩盤用探査機との上方から見た位置関係を それぞれ示している。It is explanatory drawing of the positional relationship of the evaluation method of the effect of the improvement process of the rock mass of FIG. 3, The figure (A) shows the positional relationship seen from the side of a crack and the explorer for improved treatment rock masses. Shows the positional relationship between the crack and the spacecraft for improved processing as seen from above. 図3の岩盤の改良処理の効果を評価する方法を含む岩盤の処理方法のフローチャートである。It is a flowchart of the processing method of the rock mass including the method of evaluating the effect of the improvement processing of the rock mass of FIG. 図3の岩盤の改良処理の効果を評価する方法のうちc及びφを決定する手順の説明図である。It is explanatory drawing of the procedure which determines c and (phi) among the methods of evaluating the effect of the improvement process of the bedrock of FIG. 図3の岩盤の改良処理の効果を評価する方法のうち変形係数を決定する手順の説明図である。It is explanatory drawing of the procedure which determines a deformation coefficient among the methods of evaluating the effect of the improvement process of the bedrock of FIG. 図3の岩盤の改良処理の効果を評価する方法の実効性を確認するために行った試験の概要図であり、 同図(A)は実験装置の概要を、 同図(B)は固有振動数とゴムシートの厚さとの関係を、 同図(C)は固有振動数と介在物の厚さとの関係を、 それぞれ示している。Fig. 4 is a schematic diagram of a test conducted to confirm the effectiveness of the method for evaluating the effect of the improvement process of the rock mass in Fig. 3. Fig. (A) shows the outline of the experimental device, and Fig. (B) shows the natural vibration. (C) shows the relationship between the natural frequency and the thickness of the inclusion, respectively. 従来の岩盤の改良効果の方法の説明図である。It is explanatory drawing of the method of the improvement effect of the conventional bedrock.

図1から図8は、本発明の第1実施形態に係る亀裂を有する岩盤の改良処理の効果を評価する方法及び改良処理岩盤用探査機を示している。
岩盤の改良処理とは、図1に示す通り、亀裂102を有する岩盤100に設けられた掘削部104の流れ盤100Bをグラウチング(圧入装置によるセメントミルクの充填を云う。)により地盤処理することを指す。この流れ盤100Bにボーリング孔108を穿設し、このボーリング孔内に改良処理岩盤用探査機1を挿入して、改良処理の効果を評価する。説明の都合上、まず改良処理岩盤用探査機を説明する。
FIGS. 1 to 8 show a method for evaluating the effect of the improvement processing of a rock having a crack according to the first embodiment of the present invention and the spacecraft for the improved processing rock.
As shown in FIG. 1, the improvement process of the rock mass means that the flow bed 100 </ b> B of the excavation part 104 provided in the rock mass 100 having the crack 102 is grounded by grouting (referring to the filling of cement milk by a press-fitting device). Point to. A boring hole 108 is formed in the flow board 100B, and the improved processing rock explorer 1 is inserted into the boring hole to evaluate the effect of the improving process. For the convenience of explanation, first, an improved processing bedrock explorer will be explained.

改良処理岩盤用探査機1は、図2に示すように本体2と、垂下手段24と、打撃機構28とからなる。   As shown in FIG. 2, the improved exploration rock bed explorer 1 includes a main body 2, drooping means 24, and a striking mechanism 28.

本体2は、ケーシング4と、プランジャ部材14と、振動センサ18と、亀裂位置確認装置20とで構成されている。
ケーシング4は、横筒状の筒壁5の両端部を閉鎖する第1端壁6A及び第2端壁6Bを有し、内部に空洞8を形成している。
前記筒壁5は、角筒(四角筒)状でも円筒状でも構わないが、好適な図示例では筒軸方向に比べて上下幅が短く形成されている。
前記第1端壁6Aに挿通孔10を、また前記筒壁5の上壁部分の筒軸方向両側(図示例では両端部分)に一対の通気孔12をそれぞれ穿設している。
また前記筒壁5の上壁部分の適所(図示例では筒軸方向の両部)には、後述の吊り下げワイヤーを締結するための係止部7を形成している。
The main body 2 includes a casing 4, a plunger member 14, a vibration sensor 18, and a crack position confirmation device 20.
The casing 4 has a first end wall 6 </ b> A and a second end wall 6 </ b> B that close both ends of the horizontal cylindrical tube wall 5, and forms a cavity 8 therein.
The cylindrical wall 5 may be a rectangular tube (square tube) shape or a cylindrical shape, but in the preferred illustrated example, the vertical width is shorter than the cylindrical axis direction.
An insertion hole 10 is formed in the first end wall 6A, and a pair of ventilation holes 12 are formed in both sides of the upper wall portion of the cylindrical wall 5 in the cylinder axial direction (both end portions in the illustrated example).
Further, a locking portion 7 for fastening a below-described hanging wire is formed at an appropriate position (both portions in the cylindrical axis direction in the illustrated example) of the upper wall portion of the cylindrical wall 5.

前記本体2の両側には、一対の接触部E、Eが設けられている。これら接触部E、Eの一方又は双方は本体2から外側へ突出可能に設けることが好ましい。また各接触部E、Eの剛性は岩盤の剛性以上の剛性を有することが望ましい。好適な図示例では接触部E、Eの上下幅を本体2の上下幅以下としている。
本実施形態では、第1接触部Eがプランジャ部材14として設けられ、第2接触部Eが振動センサ18を内蔵されている。
しかしながら、図4に示すように、振動センサと別個に本体2から突き出す支持脚兼用の一対の接触部E、Eを設け、これら支持脚をボーリング孔108内に当接し、本体2を支持するように形成してもよい。さらに接触部は本体の支持手段とは別個に設けてもよい。
A pair of contact portions E 1 and E 2 are provided on both sides of the main body 2. One or both of the contact portions E 1 and E 2 are preferably provided so as to protrude outward from the main body 2. Moreover, it is desirable that the rigidity of each of the contact portions E 1 and E 2 is greater than the rigidity of the rock mass. In the preferred illustrated example, the vertical widths of the contact portions E 1 and E 2 are set to be equal to or smaller than the vertical width of the main body 2.
In the present embodiment, the first contact portion E 1 is provided as the plunger member 14, and the second contact portion E 2 includes the vibration sensor 18.
However, as shown in FIG. 4, a pair of contact portions E 1 and E 2 that also serve as support legs protruding from the main body 2 are provided separately from the vibration sensor, and these support legs are in contact with the boring holes 108 to support the main body 2. You may form so that it may do. Further, the contact portion may be provided separately from the support means of the main body.

前記プランジャ部材14は、軸回動腕部15の両端に拡径部16A、16Bを付設してなる。プランジャ部材14は、第1接触部Eを兼ねており、振動を伝達し易い剛性棒状の部材として形成されている。
前記軸回動腕部15は、前記挿通孔10に気密にかつ摺動可能に挿通されている。
第1拡径部16Aは、ボーリング孔108の孔面への当接用板部であり、軸回動腕部15の先端側に付設されている。
第2拡径部16Bは、本体2内の空洞8を2つの部分(第1空間8a及び第2空間8b)に区分する隔壁であり、軸回動腕部15の先端側に付設されているとともに、筒壁5内面に摺動自在かつ気密に当接されている。
そしてプランジャ部材14は、
第1空間8aから排気するとともに第2空間8bへ給気することでプランジャ部材14が外方へ進出し、
第1空間8aへ給気するとともに第2空間8bから排気することでプランジャ部材14が内方へ退くように構成している。
The plunger member 14 is formed by attaching enlarged diameter portions 16 </ b> A and 16 </ b> B to both ends of the shaft turning arm portion 15. The plunger member 14 also serves as the first contact portion E 1, and is formed as a member of the easy rigid rod to transmit vibrations.
The shaft turning arm portion 15 is inserted into the insertion hole 10 in an airtight and slidable manner.
The first enlarged-diameter portion 16 </ b> A is a plate portion for contacting the hole surface of the boring hole 108, and is attached to the distal end side of the shaft turning arm portion 15.
The second enlarged diameter portion 16 </ b> B is a partition wall that divides the cavity 8 in the main body 2 into two parts (first space 8 a and second space 8 b), and is attached to the distal end side of the shaft rotating arm portion 15. At the same time, it is slidably and airtightly contacted to the inner surface of the cylindrical wall 5.
The plunger member 14 is
The plunger member 14 advances outward by exhausting air from the first space 8a and supplying air to the second space 8b.
The plunger member 14 is configured to retract inward by supplying air to the first space 8a and exhausting air from the second space 8b.

前記振動センサ18は、前記本体2の第2端壁6Bに固定されている。本実施形態の振動センサ18は前述の通り第2接触部Eに内蔵されており、第2接触部Eは振動を伝達し易い剛性箱体として形成されている。振動センサ18は、有線又は無線により、適所(図示例では岩盤の上)に置かれた信号検知装置34に接続されている。 The vibration sensor 18 is fixed to the second end wall 6B of the main body 2. Vibration sensor 18 of this embodiment is built as previously described second contact portion E 2, the second contact portion E 2 is formed as easily rigid box body to transmit vibrations. The vibration sensor 18 is connected to a signal detection device 34 placed at an appropriate position (on the rock in the illustrated example) by wire or wireless.

本発明では、本体2の構成のうち第1接触部E1から第2接触部E2に亘る部分を剛性伸縮機構Sとしている。前述の振動センサ18は剛性伸縮機構Sの適所に設ければよく、図示例のように第2接触部Eと兼用にしなくてもよい。
剛性伸縮機構Sは、少なくとも後述の打撃機構28の打撃により亀裂102の両側の岩盤部分の振動を検知することができる程度の剛性を有することが好適である。特に前述の第1接触部E及び第2接触部Eは岩盤以上の剛性を有することが好適である。
In the present invention, a portion extending from the first contact portion E1 to the second contact portion E2 in the configuration of the main body 2 is used as the rigid expansion / contraction mechanism S. Vibration sensor 18 described above may be provided in place of the rigid telescopic mechanism S, may not be shared with the second contact portion E 2 as in the illustrated example.
It is preferable that the rigid expansion / contraction mechanism S has such a rigidity that it can detect vibrations of the rock portions on both sides of the crack 102 by hitting the hitting mechanism 28 described later. In particular, the first contact portion E 1 and the second contact portion E 2 of the foregoing it is preferable to have a more rigid rock.

亀裂位置確認装置20は、好ましくは本体2に対する亀裂102の位置を確認するためのものであり、前記本体2の外面の適所(図示例では筒壁5の下壁部分下面)に付設されている。
亀裂位置確認装置20は、ボアホールカメラなどの光学的手段により形成することができる。ボアホールカメラなどの光学的手段は、孔内を360°撮影可能であり、これにより亀裂位置を正確に把握することができる。光学的手段により撮影した画像を図示しない画像装置により展開図などの形で表示して、孔内の向きに応じた亀裂の高さを確認できるようにしている。
The crack position confirmation device 20 is preferably for confirming the position of the crack 102 with respect to the main body 2, and is attached to an appropriate position on the outer surface of the main body 2 (in the illustrated example, the lower surface of the lower wall portion of the cylindrical wall 5). .
The crack position confirmation device 20 can be formed by optical means such as a borehole camera. An optical means such as a borehole camera can take an image of 360 ° inside the hole, thereby accurately grasping the crack position. An image taken by optical means is displayed in a developed view or the like by an image device (not shown) so that the height of the crack according to the direction in the hole can be confirmed.

垂下手段24は、本体2をボーリング孔108内に垂下させるための手段であり、例えばワイヤー25などの紐状部材で形成することができる。ワイヤーなどは、地上に設置された適当な保持具30から吊下げられており、ワイヤーなどの下端は本体2の係止部に締結されている。
好適な図示例では、少なくとも2本の紐状部材を、本体2の筒壁5の筒軸方向両側に係止させている。この例では2本の紐状部材の操作により本体2の向きを変更することができる。
The drooping means 24 is a means for dripping the main body 2 into the boring hole 108 and can be formed of a string-like member such as a wire 25, for example. A wire or the like is suspended from an appropriate holder 30 installed on the ground, and a lower end of the wire or the like is fastened to a locking portion of the main body 2.
In a preferred illustrated example, at least two string-like members are locked on both sides of the cylinder wall 5 of the main body 2 in the cylinder axis direction. In this example, the orientation of the main body 2 can be changed by operating two string-like members.

打撃機構28は、本体2の適所に付設され、ボーリング孔108の孔面を打撃できるように形成している。本実施形態の打撃機構28は、本体2の筒壁5下壁部分に設けられた軸部28aと、軸部28aに連結された回動腕部28bと、回動腕部28bの先端部に付設された錘部28cと、回動腕部28bの先部に連結されたひき紐28dとで形成されている。
そしてひき紐28dを引上げて離すことにより打撃操作ができるように構成している。
本実施形態では、打撃機構28は、本体の2つの接触部を結ぶ方向に(図示例では第2接触部側の孔面部分に)対して打撃を加えるように構成されている。しかしながら、その構造は適宜変更することができる。
また図示例では、打撃機構28による打撃箇所をボアホールカメラの設置箇所よりも下方に位置させている。
The striking mechanism 28 is attached to a proper position of the main body 2 and is formed so that the hole surface of the boring hole 108 can be hit. The striking mechanism 28 of the present embodiment includes a shaft portion 28a provided on the lower wall portion of the cylindrical wall 5 of the main body 2, a rotating arm portion 28b connected to the shaft portion 28a, and a distal end portion of the rotating arm portion 28b. It is formed by an attached weight portion 28c and a string 28d connected to the tip of the rotating arm portion 28b.
And it is comprised so that a striking operation can be performed by pulling up and releasing the string 28d.
In the present embodiment, the striking mechanism 28 is configured to strike against the direction connecting the two contact portions of the main body (in the illustrated example, the hole surface portion on the second contact portion side). However, the structure can be changed as appropriate.
Further, in the illustrated example, the hitting position by the hitting mechanism 28 is located below the installation position of the borehole camera.

以下、本発明の亀裂を有する岩盤の改良処理の効果を評価する方法を説明する。
なお、この本発明の改良処理の評価方法は、図5のフローチャートに示すように、評価が不十分であった場合の追加措置を含めた一連の処理の中で行うことが望ましいのであるが、ここでは説明の便宜上から本発明の方法のみをまず説明する。
Hereinafter, a method for evaluating the effect of the improvement treatment of the rock having a crack according to the present invention will be described.
In addition, as shown in the flowchart of FIG. 5, it is desirable that the evaluation method for the improvement process of the present invention is performed in a series of processes including additional measures when the evaluation is insufficient. Here, for convenience of explanation, only the method of the present invention will be described first.

(1)ボーリング孔の掘削
岩盤100の掘削部104に隣接する流れ盤100Bをグラウチング工法により改良して山留め構造を構成した後に、当該構造に対してボーリング孔108を穿設する(図3(a)参照)。
ボーリング孔108の孔径は通常46mm程度であり、図1、図3などでは説明の便宜上孔径を誇張して大きく描いている。
ボーリング孔108の長さは掘削部104の深さと同等程度とすることが望ましいが、それに限定されるものではない。もっとも評価方法として後述の数式1を使用するためには、地表面から1m程度離れる必要がある。これは、数式3に示すLが1m程度であることによる。
ボーリング孔108は山留め構造全体の改良の効果を評価するために、岩盤改良のために行うボーリング孔と同様に3m間隔程度に設けることが望ましい。
(2)ボーリング孔内への改良処理岩盤用探査機1の導入及びその準備
改良処理岩盤用探査機1の導入の準備として、ボーリング孔108の孔口付近に、改良処理岩盤用探査機1を吊り下げていくことが可能な保持具30、給気装置32、信号検知装置34を用意する(図3(b)参照)。
なお、これらの装置は、図面上は模式的に描かれているに過ぎず、図面からこれらの装置を限定的に解釈するべきではない。それぞれの機能を発揮できればどのような構造でも足りる。信号検知装置34は、ボアホールカメラからの画像を表示する表示装置を兼ねるものことが望ましい。
そして改良処理岩盤用探査機1の通気孔12と給気装置32とを通気管26で接続し、本体2の係止部7と保持具30とをワイヤー25で連結し、さらに打撃機構28のひき紐28dの上端部がボーリング孔108に落ちないように地上の適所に保持して、改良処理岩盤用探査機1をボーリング孔108へ導入可能な状態とする。
なお、亀裂痕102aの深度については、従来技術であるボアホールカメラにより高精度に評価できるので、ボアホールカメラを単独で使用して亀裂痕102aの深度分布は計測前に把握することができる。
また山留め構造を設計する段階で岩盤中の亀裂の傾斜方向は調査されている筈であるので、傾斜方向を事前に確認する。
そして本体2の向き(2つの接触部を結ぶ向き)が亀裂の傾斜方向に略一致するようにして、改良処理岩盤用探査機1をボーリング孔108内へ吊り下げる(図3(b)参照)。
(3)改良処理岩盤用探査機1の位置の調節、固定
改良処理岩盤用探査機1をボーリング孔108内へ吊り下げた後に、亀裂位置確認装置20でボーリング孔108の孔面を観察しながら、改良処理岩盤用探査機1を下降させていく。
亀裂痕102aが発見されたときには、亀裂痕102aの上下両側の岩盤部分に本体2が接触可能となるように、改良処理岩盤用探査機1の位置を調整する。例えば図示例の場合には、傾斜した亀裂の傾斜方向下側において亀裂痕102aの上側に第1接触部Eが位置し、また傾斜方向上側において亀裂痕102aの下側に第2接触部Eが位置するように高さを調整すればよい。
そしてこの高さで第1空間8aから排気するとともに第2空間8bに対して給気するように給気装置32を作動させて、第1接触部E1を外方へ迫り出させ、第1接触部E及び第2接触部Eがボーリング孔108の孔面の両側の2箇所に圧接され、本体2の姿勢を固定させる(図3(c)参照)。
(4)ボーリング孔108の孔面への打撃
改良処理岩盤用探査機1をボーリング孔108内に固定した後にひき紐28dを操作して打撃機構28で亀裂痕102aの下側の岩盤部分を打撃する。この際に第2空間8bには空気圧を5気圧程度かけた状態で試験を行う。この状態で実測した結果、シリンダーやピストンでの好ましくない振動を生じないことが実験的に確認されている。
この打撃により亀裂痕102aの下側の岩盤部分が振動するとともに、亀裂を介して振動が亀裂痕102aの上側の振動部分に伝わる。
亀裂痕102aの下側の岩盤部分の振動は第2接触部E内の振動センサ18に伝わり、他方、亀裂痕102aの上側の岩盤部分の振動は第1接触部Eを介して振動センサ18に伝わる。振動センサ18が検知した振動が信号として信号検知装置34に送られる。
一つの亀裂痕102aで打撃操作を行ったときには、給気装置32を操作して第1接触部E1を内方へ退かせてボーリング孔108への固定状態を解除し、さらに改良処理岩盤用探査機1を下降させて同様の作業を繰り返す。改良処理岩盤用探査機1がボーリング孔108の下端にまで達したときには、改良処理岩盤用探査機1を地上へ引き上げる。
(5)振動センサ18が検知した信号の評価
亀裂内にグラウトが適正に充填されているときには、亀裂痕102aの上下両側の岩盤部分の振動パターンはほぼ同じであるが、亀裂内にグラウトが適正に充填されていないと振動パターンにずれを生じ、振動センサ18が検知する振動の周波数fが変化する。
振動周波数と変形係数Eとの関係は次式で与えられる。
[数式1] E=a×f2 (但しaは試験の結果から求める定数)
この式を導いた過程は実施例1で述べる。
図7は、複数の亀裂痕102aでの検知した振動数から計算した変形係数Eの結果を示している。ボーリング孔108内の或る深度において、改良された亀裂が健全であるときの変形係数の推定値Emeansを実線で、それに対して改良された亀裂が未だ不健全であるときの変形係数の計測値Efを点線上の点で示す。不健全箇所の変形係数EfはEmeansを下回る。
従って当該亀裂に対して再度の改良処置が必要であることが一見して判る。
なお、変形係数から亀裂部の変形係数Efとから亀裂部のせん断強度τ’’を求めるときには、次の式による。
[数式2] τ’’=[(Ef)/(Emeans)]×τ’
(1) Drilling a boring hole After the flow bed 100B adjacent to the excavation part 104 of the rock 100 is improved by a grouting method to form a retaining structure, a boring hole 108 is drilled in the structure (FIG. 3A )reference).
The bore diameter of the bore hole 108 is usually about 46 mm, and in FIG. 1 and FIG.
Although it is desirable that the length of the boring hole 108 is approximately equal to the depth of the excavating portion 104, the length is not limited thereto. However, in order to use Equation 1 described later as an evaluation method, it is necessary to leave about 1 m from the ground surface. This is because L shown in Formula 3 is about 1 m.
In order to evaluate the effect of the improvement of the entire retaining structure, the boreholes 108 are desirably provided at intervals of about 3 m in the same manner as the boreholes for improving the rock mass.
(2) Introduction and preparation of improved processing rock explorer 1 in the borehole As a preparation for the introduction of improved processed rock explorer 1, improved processed rock explorer 1 is located near the hole of borehole 108. A holder 30, an air supply device 32, and a signal detection device 34 that can be suspended are prepared (see FIG. 3B).
In addition, these apparatuses are only drawn schematically in the drawings, and these apparatuses should not be interpreted in a limited manner from the drawings. Any structure is sufficient as long as each function can be performed. It is desirable that the signal detection device 34 also serves as a display device that displays an image from the borehole camera.
Then, the vent hole 12 and the air supply device 32 of the improved processing rock explorer 1 are connected by the vent pipe 26, the locking portion 7 of the main body 2 and the holding tool 30 are connected by the wire 25, and the striking mechanism 28 is further connected. The upper end of the string 28d is held at a suitable position on the ground so as not to fall into the boring hole 108, so that the improved exploration rock rock explorer 1 can be introduced into the boring hole 108.
In addition, since the depth of the crack mark 102a can be evaluated with high accuracy by a borehole camera which is a conventional technique, the depth distribution of the crack mark 102a can be grasped before measurement by using the borehole camera alone.
In addition, the slope direction of the crack in the rock should have been investigated at the stage of designing the retaining structure, so check the slope direction in advance.
Then, the improved exploration rock bed explorer 1 is suspended in the borehole 108 so that the orientation of the main body 2 (direction connecting the two contact portions) substantially coincides with the inclination direction of the crack (see FIG. 3B). .
(3) Adjusting and fixing the position of the improved processing rock explorer 1 After suspending the improved processing rock explorer 1 into the borehole 108, the crack position confirmation device 20 observes the hole surface of the borehole 108. Then, the spacecraft 1 for improved processing is lowered.
When the crack mark 102a is found, the position of the improved processing rock explorer 1 is adjusted so that the main body 2 can come into contact with the rock parts on both the upper and lower sides of the crack mark 102a. For example in the case of the illustrated example, inclined in the inclination direction lower side of the crack first contact portion E 1 is located above the crack trail 102a, and the second contact portion E on the lower side of the crack trail 102a in the inclined direction upward What is necessary is just to adjust height so that 2 may be located.
Then, at this height, the air supply device 32 is operated so as to exhaust air from the first space 8a and supply air to the second space 8b, so that the first contact portion E1 is pushed outward and the first contact is made. part E 1 and the second contact portion E 2 is pressed against the two places on both sides of the hole surface of the borehole 108, to fix the posture of the main body 2 (see Figure 3 (c)).
(4) Blowing the borehole 108 to the hole surface After fixing the rock exploration machine 1 in the borehole 108, the string 28d is operated and the rocking mechanism 28 is used to strike the rock portion below the crack mark 102a. To do. At this time, the test is performed in a state where an air pressure of about 5 atm is applied to the second space 8b. As a result of actual measurement in this state, it has been experimentally confirmed that undesirable vibrations in the cylinder and the piston do not occur.
This striking causes the rock portion below the crack mark 102a to vibrate, and the vibration is transmitted to the upper vibration portion of the crack mark 102a through the crack.
Vibration sensor vibration of the lower rock portion of the crack trail 102a is transmitted to the vibration sensor 18 in the second contact portion E 2, while the vibration of the upper rock portion of the crack trail 102a via the first contact portion E 1 It is transmitted to 18. The vibration detected by the vibration sensor 18 is sent to the signal detection device 34 as a signal.
When a striking operation is performed with one crack mark 102a, the air supply device 32 is operated to retract the first contact portion E1 inward to release the fixed state to the borehole 108, and further exploration for improved processing rock mass The machine 1 is lowered and the same operation is repeated. When the improved processing rock explorer 1 reaches the lower end of the borehole 108, the improved processed rock explorer 1 is lifted to the ground.
(5) Evaluation of the signal detected by the vibration sensor 18 When the grout is properly filled in the crack, the vibration patterns of the rock portions on both the upper and lower sides of the crack mark 102a are substantially the same, but the grout is appropriate in the crack. If it is not filled, the vibration pattern shifts and the vibration frequency f detected by the vibration sensor 18 changes.
The relationship between the vibration frequency and the deformation coefficient E is given by the following equation.
[Formula 1] E = a × f 2 (where a is a constant determined from the test results)
The process of deriving this equation is described in Example 1.
FIG. 7 shows the result of the deformation coefficient E calculated from the detected frequency at the plurality of crack marks 102a. The estimated value Emeans of the deformation coefficient when the improved crack is healthy at a certain depth in the borehole 108 is indicated by a solid line, and the measurement value of the deformation coefficient when the improved crack is still unhealthy. Ef is indicated by a point on the dotted line. The deformation coefficient Ef of the unhealthy location is lower than Emeans.
Therefore, it can be seen at a glance that a further improvement treatment is necessary for the crack.
When obtaining the shear strength τ ″ of the crack from the deformation coefficient Ef of the crack, the following equation is used.
[Formula 2] τ ″ = [(Ef) / (Emeans)] × τ ′

本発明の亀裂を有する岩盤の改良処理の効果の評価方法の作用を説明する。
(1)まずグラウチングの前においては、
・計測点近傍の亀裂が密着しているか、あるいは計測地点に亀裂が存在していない場合には固有振動数が大きく、変形係数が大きいことを計測できる。
・亀裂が開口している場合や粘土のような軟弱な材料を介在している場合、固有振動数が小さく変形係数が小さいことが計測できる。
といった評価が可能となる。
(2)また、グラウチング後には、
・亀裂がグラウチングにより充填された場合は、固有振動数が大きく変形係数が大きいことが計測できる。
・グラウチングにより岩盤内の開口した亀裂にセメントミルクを充填した後において、亀裂が十分に充填できなかった場合は、計測点近傍の固有振動数が小さく変形係数が小さいことを計測できる。
・グラウチングにより岩盤内の開口した亀裂にセメントミルクを充填した後において、亀裂の一部に軟弱な粘土のような岩盤より変形係数が小さな介在物103が残っている場合(図1参照)は、計測点近傍の固有振動数が小さく変形係数が小さいことを計測できる。
といったグラウチングの効果の判定を行うことが可能となる。
なお、前記介在物は相当に薄くても計測することができる。実験では1mmの厚さを計測可能であった。
The operation of the method for evaluating the effect of the improvement treatment of a rock having cracks according to the present invention will be described.
(1) First, before grouting,
If the crack near the measurement point is in close contact, or if no crack exists at the measurement point, it can be measured that the natural frequency is large and the deformation coefficient is large.
・ When a crack is open or a soft material such as clay is interposed, it can be measured that the natural frequency is small and the deformation coefficient is small.
Such an evaluation becomes possible.
(2) After grouting,
・ When the crack is filled by grouting, it can be measured that the natural frequency is large and the deformation coefficient is large.
・ If the crack is not fully filled after filling the open crack in the rock mass with grouting, it can be measured that the natural frequency near the measurement point is small and the deformation coefficient is small.
-After the cement crack is filled in the open crack in the rock mass by grouting, the inclusion 103 having a smaller deformation coefficient than the soft clay-like rock mass remains in a part of the crack (see Fig. 1). It can be measured that the natural frequency near the measurement point is small and the deformation coefficient is small.
It is possible to determine the effect of grouting.
The inclusion can be measured even if it is considerably thin. In the experiment, a thickness of 1 mm could be measured.

以下、本発明の裏付けとなった実験や実施の態様を実施例として説明する。
[実施例1] 亀裂部の変形係数Eを評価する方法
本発明では、図1に示すように亀裂部を挟んで上側および下側の岩盤に試験装置を設置し、孔内を打撃した際の固有振動数を計測することで試験装置近傍の亀裂部の変形係数を評価する。
物体を打撃した際の固有振動数f(Hz)は、前述の先願で示したとおり以下の式で求めることができる。
〔数式3〕
ここで、E:変形係数、g:重力加速度、I:断面二次モーメント、A:断面積、L:振動長さ、ρ:密度
上式で各定数を正確に規定することは困難であるが、ボーリング孔内の岩盤を打撃する場合、大きなマスを持った連続体である岩盤の一部を打撃することになる。この場合、打撃する場所によってE以外の定数は近似的に一定とみなすことができる。すなわち、固有振動数fと変形係数Eとの間に前述の数式1(E=a×f2)が成り立つ。
数式1により明らかなように変形係数が大きく変形しにくいものは固有振動数が大きくなる。
Hereinafter, experiments and embodiments supporting the present invention will be described as examples.
Example 1 Method for Evaluating Deformation Coefficient E of Crack Part In the present invention, as shown in FIG. 1, a test apparatus was installed on the upper and lower rocks with the crack part interposed therebetween, and the inside of the hole was hit. By measuring the natural frequency, the deformation coefficient of the crack near the test device is evaluated.
The natural frequency f (Hz) at the time of hitting an object can be obtained by the following equation as shown in the previous application.
[Formula 3]
Here, E: Deformation coefficient, g: Gravitational acceleration, I: Cross-sectional moment, A: Cross-sectional area, L: Vibration length, ρ: Density It is difficult to accurately define each constant by the above equation. When hitting the bedrock in the borehole, you will hit a part of the bedrock that is a continuum with a large mass. In this case, constants other than E can be considered to be approximately constant depending on the location of the impact. That is, the above-described formula 1 (E = a × f 2 ) is established between the natural frequency f and the deformation coefficient E.
As is clear from Equation 1, the natural frequency increases when the deformation coefficient is large and the deformation is difficult.

この関係を確認するために、図8に示す岩石模型を用いて打撃実験を行った。
実験は図8の上図に示す、9cm×9cm×18cmの花崗岩ブロックを用いて、ブロック間に挟むゴムシート(亀裂部に粘性土のような低強度の充填物がある場合を想定)の厚さをパラメータとして行った。
固有振動数を評価した結果を図8(B)に示す。ゴムシートの厚さが0mm(亀裂が密着した場合を想定)に比較して、1mmおよび4mm(開口した亀裂内に低強度の充填物がある場合を想定)では固有振動数が低いことが確認できた。
また、ゴムシートの厚さが変わっても、固有振動数には変化が見られないことがわかった。また、ゴムシートの代わりに梱包材に使われるエアシート(いわゆる気泡緩衝材)で厚さ4mmのものを挟んで実験をした結果を図8(C)に示す。
変形係数はゴムに比べてエアシートの方が明らかに低いため、計測結果ではエアシートの固有振動数が最も小さくなっている。なお、図8(A)に示した試験では、亀裂を模擬した弱面がある場合に計測される固有振動数の計測値の傾向を求めた。
すなわち、計測した固有振動数は、試験模型を床へ設置した際の自重による固定の影響といった境界条件の影響を強く受けていると考えられることから、これらの固有振動数から弱面(ゴムやエアシート)の変形係数を直接求めることには無理がある。
一方で、ボーリング孔内において図9(A)に示すような計測を行う場合、境界面は地表面=岩盤表面となる。よって、土被りが小さく地表面に近い部分では境界条件の影響を受けて計測の精度が劣る可能性が考えられるが、本発明のように打撃エネルギーが小さい条件では、地表面から1m程度離れれば境界条件の影響は無視できると考えられるため、亀裂部の変形係数の評価に問題は生じないものと考えられる。
これらのことから、従来技術では正確に計測できなかった亀裂部の変形係数を本発明により評価できる。
In order to confirm this relationship, a hitting experiment was conducted using the rock model shown in FIG.
The experiment uses a 9cm x 9cm x 18cm granite block shown in the upper figure of Fig. 8, and the thickness of a rubber sheet sandwiched between the blocks (assuming that there is a low-strength filler such as viscous soil in the crack) Was performed as a parameter.
The result of evaluating the natural frequency is shown in FIG. It is confirmed that the natural frequency is lower at 1 mm and 4 mm (assuming that there is a low-strength filler in the opened crack) compared to the rubber sheet thickness of 0 mm (assuming that the crack is in close contact). did it.
It was also found that the natural frequency did not change even when the rubber sheet thickness changed. FIG. 8C shows the result of an experiment in which an air sheet (so-called bubble cushioning material) used as a packing material instead of a rubber sheet is sandwiched with a thickness of 4 mm.
Since the deformation coefficient of the air sheet is clearly lower than that of rubber, the measurement result shows that the natural frequency of the air sheet is the smallest. In the test shown in FIG. 8A, the tendency of the measured value of the natural frequency measured when there is a weak surface simulating a crack was obtained.
In other words, the measured natural frequency is considered to be strongly influenced by boundary conditions such as the effect of fixation due to its own weight when the test model is placed on the floor. It is impossible to directly determine the deformation coefficient of the air sheet.
On the other hand, when the measurement as shown in FIG. 9A is performed in the borehole, the boundary surface is the ground surface = the rock surface. Therefore, there is a possibility that the accuracy of measurement is inferior due to the influence of the boundary condition in the portion where the earth covering is small and close to the ground surface. However, if the impact energy is small as in the present invention, if it is about 1 m away from the ground surface. Since the influence of the boundary condition is considered negligible, it is considered that no problem occurs in the evaluation of the deformation coefficient of the crack.
From these things, the deformation coefficient of the crack part which could not be measured accurately by the prior art can be evaluated by the present invention.

なお、グラウチングによる改良対象のCL級岩盤の変形係数は6000kg/cm2以下であり、グラウチング後の改良目標の岩盤等級であるCM級岩盤の変形係数は10000kg/cm2程度(3000〜20000kg/cm2)である。
これに対して、グラウチング材料(28日強度で一軸圧縮強度が100kg/cm2程度のセメントミルク)の変形係数は、セメント改良土と同様に一軸圧縮強度×150倍程度と考えられる。
この場合、グラウチング材料の変形係数は100kg/cm2×150=15000kg/cm2となり、CL級岩盤の変形係数よりも大きく、改良目標のCM級岩盤と同程度の値である。よって、グラウチング後の岩盤の変形係数は6000kg/cm2以下から10000kg/cm2程度に上昇すると考えられる。基本的な考え方として、グラウチングが適切に施工されたことを確認するためには、施工後の変形係数が10000kg/cm2程度であることを本発明による計測で確認すればよいと考えられる。
The deformation coefficient of the CL grade rock mass to be improved by grouting is 6000 kg / cm 2 or less, and the deformation coefficient of the CM grade rock mass that is the improvement rock grade after grouting is about 10,000 kg / cm 2 (3000 to 20000 kg / cm 2 ). 2 ).
On the other hand, the deformation coefficient of the grouting material (cement milk with a uniaxial compressive strength of about 100 kg / cm 2 at 28 days strength) is considered to be about uniaxial compressive strength × 150 times as in the cement-improved soil.
In this case, the modulus of deformation of the grouting material 100kg / cm 2 × 150 = 15000kg / cm 2 becomes larger than the modulus of deformation of the CL class rock, a value comparable to the CM-grade rock improvement goals. Therefore, deformation coefficient of the rock after grouting is believed to rise to about 10000 kg / cm 2 from 6000 kg / cm 2 or less. The basic idea is to ensure that the grouting is properly construction the deformation coefficients after construction is considered may be confirmed by measurement according to the present invention that is about 10000 kg / cm 2.

[実施例2](岩盤のせん断強度τの評価方法)
次に、従来技術でグラウチング前の岩盤のせん断強度τを評価する方法を述べる。従来技術では単位体積重量がγの岩盤において地表面からZだけ下がった深度で孔内水平載荷試験を行い、降伏圧(同試験において荷重強度が孔径の増加に伴って直線的に増加した後に降伏するときの圧力)を求める。この場合、従来技術では最小主応力は土被り圧γZであり、最大主応力は降伏圧である。この2点を用いて図6に示すようにモールの円を描く。この作業を種々の深度、種々のボーリング孔での実験結果で行い、図6に模式図を示すようなモールの円の群を描き、これに平均して接する包絡線を最小二乗法等によって設定する。この包絡線の切片が岩盤の平均的な粘着力cであり、包絡線の勾配φが平均的な内部摩擦角である。
水平面に対して亀裂が為す角度をαとすると土被り圧の亀裂に垂直方向の成分(垂直応力)はγZ×cosαであるから、図6の横軸がγZ×cosαに対応する破壊包絡線の値が亀裂のせん断強度τ’となる。グラウチング後の岩盤についても上述と同様の手順でcおよびφを評価することができる。
本発明では、岩盤の平均的なcおよびφを求めるところまでは同じであるが、図3に示す試験装置で求めた岩盤や亀裂部のEを図7に示すように整理を行い、岩盤の平均的なEと土被り圧σの関係を最小二乗法等によって直線式で求める。図7はグラウチング前の岩盤の変形係数と土被り圧との関係の模式図である。グラウチング前に、軟弱な粘土のような介在物が存在する亀裂では図7の下部に示すように変形係数が小さく計測される。変形係数とせん断強度は近似的に比例すると考えられるから、図6で求めたτ’から亀裂部のせん断強度τ’’を前述の数式2のように評価する。
τ’’=((亀裂部のE)/(EMEAN))×τ’
グラウチング後の岩盤についても同様にせん断強度を評価すればよい。このようにすることによって、亀裂部のせん断強度を精度良く評価することが可能となり、グラウチングによる岩盤改良処理の効果が不十分な個所を未然に特定でき、以て、流れ盤岩盤の性状が把握できる。このため、グラウチングによる山留め構造物の施工にあたっては、不十分な個所を有するボーリング孔内に鉄筋を挿入してせん断強度を増加させる、ボーリング孔の打設間隔を狭くしてグラウチングする、ボーリング孔の打設本数を増やしてグラウチングする、或いは、ボーリング孔の打設範囲を広くしてグラウチングするなどの対策を施すことが可能となり、施工管理に大きく貢献する。
[Example 2] (Evaluation method of shear strength τ of rock mass)
Next, a method for evaluating the shear strength τ of the rock before grouting is described. In the prior art, the horizontal loading test in the hole was conducted at the depth of Z from the ground surface in the rock mass with unit volume weight γ, and the yield pressure (yield after the load strength increased linearly with the increase in hole diameter in the same test) Pressure). In this case, in the prior art, the minimum principal stress is the earth covering pressure γZ, and the maximum principal stress is the yield pressure. Using these two points, a mall circle is drawn as shown in FIG. This work is carried out with experimental results at various depths and various boreholes, and a group of mall circles as shown in the schematic diagram of Fig. 6 is drawn, and the envelopes that touch the average are set by the method of least squares, etc. To do. The section of the envelope is the average adhesion c of the rock, and the gradient φ of the envelope is the average internal friction angle.
If the angle formed by the crack with respect to the horizontal plane is α, the component perpendicular to the crack of the earth pressure (vertical stress) is γZ × cosα. Therefore, the horizontal axis in FIG. 6 represents the fracture envelope corresponding to γZ × cosα. The value is the shear strength τ ′ of the crack. For the rock after grouting, c and φ can be evaluated by the same procedure as described above.
In the present invention, it is the same until the average c and φ of the rock mass are obtained, but the rock mass and crack E obtained by the test apparatus shown in FIG. 3 are arranged as shown in FIG. The relationship between the average E and the earth covering pressure σ is obtained by a linear equation by the least square method or the like. FIG. 7 is a schematic diagram of the relationship between the deformation coefficient of the rock before grouting and the earth pressure. Before the grouting, a crack having an inclusion such as soft clay has a small deformation coefficient as shown in the lower part of FIG. Since the deformation coefficient and the shear strength are considered to be approximately proportional, the shear strength τ ″ of the cracked portion is evaluated as shown in Equation 2 from τ ′ obtained in FIG.
τ ″ = ((E of crack part) / (E MEAN )) × τ ′
The shear strength can be similarly evaluated for the rock after grouting. By doing so, it becomes possible to accurately evaluate the shear strength of the cracked part, and it is possible to identify in advance the place where the effect of the rock mass improvement treatment by grouting is insufficient, so that the properties of the bedrock rock mass can be grasped. it can. For this reason, when constructing a retaining structure by grouting, insert a reinforcing bar into a boring hole having insufficient locations to increase shear strength, narrow the boring hole placement interval, and grouting. It is possible to take measures such as grouting by increasing the number of placements or grouting by widening the placement range of the boring holes, which greatly contributes to construction management.

[実施例3](改良処理岩盤用探査機の使用状況)
本発明は流れ盤岩盤をグラウチングにより改良し、山留め構造物とする場合の施工管理方法に関する発明である。亀裂の位置や亀裂の走行・傾斜は従来技術であるボアホールカメラにより精度よく評価できる。
流れ盤岩盤とは、一般的には亀裂が水平面から30°〜60°程度傾斜しているものをいう。
グラウチングに用いるボーリング孔の一般的な直径は46mmである。この場合、ボーリング孔での亀裂面の高さの差(最も高い位置と最も低い位置の差)は傾斜が30°で46×tan30°=26.6mm、傾斜が60°で46×tan60°=79.7mmである。
図2に示した本願探査機は、流れ盤の傾斜方向、すなわちボーリング孔の亀裂の高低差が最も大きな方向に設置することが理想的である。しかし、図4(B)に示すように仮に±45°の誤差があった場合でも、亀裂の高低差は傾斜が30°の場合で26.6/2=13.3mmであり計測上支障はない。
よって、試験装置の水平面内での設置方向は±45°の誤差が許容される。前述の先願では、コンクリート杭の直径を精度よく計測するために、2重管式のロッドで計測器をボーリング孔内におろし、水平面内で所定の方向に装置を固定して計測を行っている。これに対して、本発明では図2に示すように試験装置をワイヤーで吊り下げてボーリング孔内におろし、空気圧により試験装置を固定して計測を行う。これにより、ロッドの継ぎ足しにかかる時間を大きく削減でき、作業効率の高い計測が実施できる。
[Example 3] (Use status of spacecraft for improved processing rock)
The present invention relates to a construction management method in the case where a flow bed rock is improved by grouting to form a retaining structure. The position of the crack and the running / tilting of the crack can be accurately evaluated by the conventional borehole camera.
The flow bed rock generally means that the crack is inclined by about 30 ° to 60 ° from the horizontal plane.
A typical diameter of a boring hole used for grouting is 46 mm. In this case, the difference in the height of the crack surface at the borehole (difference between the highest position and the lowest position) is 46 × tan 30 ° = 26.6 mm when the inclination is 30 °, and 46 × tan 60 ° when the inclination is 60 °. 79.7 mm.
Ideally, the spacecraft of this application shown in FIG. 2 should be installed in the direction of inclination of the flow board, that is, in the direction where the difference in height of cracks in the borehole is the largest. However, as shown in FIG. 4B, even if there is an error of ± 45 °, the difference in height of the crack is 26.6 / 2 = 13.3 mm when the inclination is 30 °. Absent.
Therefore, an error of ± 45 ° is allowed in the installation direction of the test apparatus in the horizontal plane. In the above-mentioned prior application, in order to accurately measure the diameter of a concrete pile, a measuring instrument is lowered into the borehole with a double tube rod, and the measurement is performed by fixing the device in a predetermined direction in a horizontal plane. Yes. On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 2, the test apparatus is suspended by a wire and lowered into the boring hole, and measurement is performed by fixing the test apparatus with air pressure. As a result, the time required to add the rod can be greatly reduced, and measurement with high work efficiency can be performed.

[実施例4](改良処理岩盤用探査機の使用状況)
図5は、本発明の評価方法を含む改良処理地盤の処理の手順を示している。
(1)グラウチング前の岩盤を対象としてボーリング孔を掘削し、ボーリング孔内にボアホールカメラを挿入し、亀裂の深度を計測する。また、深度方向に複数地点で本発明における探査機1を設置して鉄球による打撃を行い、図7に模式的に示すように変形係数を評価する。この際、ボアホールカメラで特定した亀裂部で探査機1による計測を行う。また、図9に示す既往技術である孔内載荷試験を複数深度で実施して、図6に示すようにモールの包絡線を描き改良前の岩盤の平均的なcおよびφを評価する。
(2)グラウチングによりボーリング孔内にセメントミルクを圧入し、亀裂内にセメントミルクを充填して岩盤を改良する。
(3)岩盤を改良した後、ボーリング孔にはセメントミルクが充填されているので再度ボーリング孔の穿設を行う。
(4)そしてボアホールカメラによりボーリング孔内の亀裂の深度を再度計測する。
(5)そしてボーリング孔内で従来の孔内載荷試験により粘着力c及び包絡線の勾配φを求め、さらに本発明の方法により、変形係数Eを測定する。
(6)前記数式2を用いて亀裂部のせん断強度τ’’を求める。
(7)斜面(亀裂面)の安定計算を行い、すべり破壊が生じ得るかどうかを検討する。
(8)すべり破壊を生じないと判断されたときには、グラウチングによる岩盤改良の効果が得られていると判断できる。
(9)一方、すべり破壊を生じると判断された場合はグラウチングによる改良効果が十分に得られていないと判断できる。この場合、ボーリング孔内に鉄筋を挿入するなどしてせん断強度を増加させる方法の採用等を検討する。
以上の手順をグラウチングの本施工前に実施することにより、グラウチングによる岩盤の改良効果の事前確認が可能となる。改良効果が得られた場合は、本施工を予定どおり実施できる。改良効果が不十分な場合は、鉄筋を挿入するなどの補助工法を併用して本施工を実施するなど、対策を行ったうえで本施工を行うことができる。
[Example 4] (Use status of spacecraft for improved processing rock)
FIG. 5 shows a procedure for processing the improved ground including the evaluation method of the present invention.
(1) Drill a borehole in the rock before grouting, insert a borehole camera into the borehole, and measure the depth of the crack. Further, the spacecraft 1 according to the present invention is installed at a plurality of points in the depth direction and hit with an iron ball, and the deformation coefficient is evaluated as schematically shown in FIG. At this time, measurement by the probe 1 is performed at the crack portion specified by the borehole camera. In addition, the in-hole loading test, which is the existing technology shown in FIG. 9, is performed at a plurality of depths, and the average c and φ of the rock mass before improvement are drawn as shown in FIG.
(2) Improve the rock mass by pressing cement milk into the borehole by grouting and filling the crack with cement milk.
(3) After improving the bedrock, the borehole is filled with cement milk, so drill the borehole again.
(4) Then, the depth of the crack in the borehole is measured again with the borehole camera.
(5) Then, an adhesive force c and an envelope gradient φ are obtained by a conventional in-hole loading test in the borehole, and the deformation coefficient E is measured by the method of the present invention.
(6) The shear strength τ ″ of the crack portion is obtained using Equation 2 above.
(7) The stability calculation of the slope (cracked surface) is performed to examine whether slip failure can occur.
(8) When it is determined that slip failure does not occur, it can be determined that the effect of rock mass improvement by grouting is obtained.
(9) On the other hand, when it is determined that slip failure occurs, it can be determined that the improvement effect by grouting is not sufficiently obtained. In this case, the adoption of a method of increasing the shear strength by inserting a reinforcing bar into the borehole will be considered.
By carrying out the above procedure before the main construction of grouting, it is possible to confirm in advance the improvement effect of the rock mass by grouting. If an improvement effect is obtained, this construction can be carried out as scheduled. When the improvement effect is insufficient, the main construction can be performed after taking countermeasures such as carrying out the main construction together with an auxiliary method such as inserting a reinforcing bar.

前記の実施形態の説明は、本発明の技術的態様の一つであり、本発明の技術的意義に反しない限り、この実施形態の欄に記載されていない事項も本発明の発明特定事項に含まれると解釈するべきである。   The description of the above embodiment is one of the technical aspects of the present invention, and unless otherwise contradicted by the technical significance of the present invention, matters not described in the column of this embodiment are also the invention specific matters of the present invention. Should be interpreted as included.

1…改良処理岩盤用探査機 2…本体 4…ケーシング 5…筒壁
6A…第1端壁 6B…第2端壁 7…係止部
8…空洞 8a…第1空間 8b…第2空間 10…挿通孔 12…通気孔
14…プランジャ部材 15…軸回動腕部 16A、16B…拡径部 18…振動センサ
20…亀裂位置確認装置(カメラ) 24…垂下手段 25…ワイヤー
26…通気管 28…打撃機構 28a…軸部 28b…回動腕部 28c…錘部 28d…吊紐
30…保持具 32…給気装置 34…信号検知装置
100…岩盤 102…亀裂 102a…亀裂痕 103…介在物 104…掘削部 106…流れ盤
108…ボーリング孔
…第1接触部 E…第2接触部 PR…ゴムシート
S…剛性伸縮機構 T…方向調整手段 V…空間 W1、W2…壁体
Z…底板部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Explorer for improved processing bedrock 2 ... Main body 4 ... Casing 5 ... Cylindrical wall 6A ... 1st end wall 6B ... 2nd end wall 7 ... Locking part 8 ... Cavity 8a ... 1st space 8b ... 2nd space 10 ... Insertion hole 12 ... Vent hole 14 ... Plunger member 15 ... Shaft rotating arm part 16A, 16B ... Diameter enlarged part 18 ... Vibration sensor 20 ... Crack position confirmation device (camera) 24 ... Dripping means 25 ... Wire 26 ... Vent pipe 28 ... Blow mechanism 28a ... Shaft 28b ... Rotating arm 28c ... Weight 28d ... Suspension 30 ... Holder 32 ... Air supply device 34 ... Signal detector 100 ... Rock 102 ... Crack 102a ... Crack mark 103 ... Inclusion 104 ... Excavation part 106 ...
108 ... borehole E 1 ... first contact portion E 2 ... second contact portion PR ... rubber sheet S ... rigid telescopic mechanism T ... direction adjusting unit V ... space W1, W2 ... wall Z ... bottom plate portion

Claims (4)

亀裂を有する岩盤の改良処理の効果を亀裂付近の変形係数の変化により評価する方法であって、
改良処理による亀裂痕を縦断するようにボーリング孔を岩盤に形成する段階と、
本体の両端にそれぞれ接触部を備える探査機を、前記ボーリング内へ投入する段階と、
一方の接触部を一つの亀裂痕の上方の岩盤部分に、また他方の接触部を当該一つの亀裂痕の下方の岩盤部分へそれぞれ当接させる段階と、
両岩盤部分に接触部を介して当接した状態で前記亀裂痕の上方或いは下方でボーリング孔の孔面を打撃する段階と、
前記打撃による探査機の振動を探査機の適所に設けた振動センサで検知し、振動センサの信号を観測機で観測する段階と、
を具備し、
前記探査機の少なくとも接触部の剛性を、岩盤の剛性よりも大とし、
観測機で観測された信号を、改良処理が適正であった場合の標準信号と対比して改良処理の効果の適否を判断することを特徴とする、
亀裂を有する岩盤の改良処理の効果を評価する方法。
A method for evaluating the effect of improvement treatment of a rock mass having a crack by a change in a deformation coefficient near the crack,
A step of forming a borehole in the rock so as to cut through the crack marks by the improvement process;
Throwing a probe with contact portions at both ends of the main body into the boring;
Contacting one contact portion with a rock portion above one crack mark, and contacting the other contact portion with a rock portion under one crack mark,
Striking the hole surface of the boring hole above or below the crack mark in a state of contacting both rock portions through the contact portion;
Detecting the vibration of the spacecraft due to the hitting with a vibration sensor provided in a proper position of the spacecraft,
Comprising
The rigidity of at least the contact portion of the probe is larger than the rigidity of the rock mass,
It is characterized by judging the appropriateness of the effect of the improvement process by comparing the signal observed by the observation device with the standard signal when the improvement process is appropriate.
A method to evaluate the effect of improvement treatment of rock mass with cracks.
改良前の岩盤中の亀裂は傾斜しており、
この亀裂の傾斜方向の下手側に、亀裂痕の上方に当接する一方の接触部が、また亀裂の傾斜方向の上手側に、亀裂痕の下方に当接する他方の接触部がそれぞれ位置するように探査機の向きを調整したことを特徴とする、請求項1記載の亀裂を有する岩盤の改良処理の効果を評価する方法。
Cracks in the bedrock before improvement are inclined,
One contact part that contacts the upper side of the crack mark is positioned on the lower side of the crack inclination direction, and the other contact part that contacts the lower side of the crack mark is positioned on the upper side of the crack inclination direction. The method for evaluating the effect of the improvement processing of a rock having a crack according to claim 1, wherein the direction of the spacecraft is adjusted.
両側に接触部をそれぞれ有する本体と、
この本体をボーリング孔内へ垂下させるための垂下手段と、
前記本体に連結され、前記ボーリング孔の孔面を打撃するための打撃機構と、
を備え、
本体の一方の接触部から他方の接触部に亘って伸縮可能で少なくとも前記打撃機構による打撃時に剛性を発揮する剛性伸縮機構を有し、
この剛性伸縮機構の一部に振動センサが設けられていることを特徴とする、改良処理岩盤用探査機。
A body having contact portions on both sides;
Drooping means for dripping this body into the borehole;
A striking mechanism connected to the main body for striking the hole surface of the boring hole;
With
It has a rigid expansion and contraction mechanism that can expand and contract from one contact part of the main body to the other contact part and exhibits rigidity at the time of hitting by at least the hitting mechanism,
An exploration machine for improved processing rocks, characterized in that a vibration sensor is provided in a part of this rigid expansion / contraction mechanism.
前記ボーリング孔の周方向に対する本体の向きを調整する手段を講じたことを特徴とする、請求項3記載の改良処理岩盤用探査機。
The exploration machine for improved processing rock mass according to claim 3, wherein means for adjusting the orientation of the main body with respect to the circumferential direction of the boring hole is provided.
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