JP2941150B2 - Rock property measurement device - Google Patents

Rock property measurement device

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JP2941150B2
JP2941150B2 JP5184808A JP18480893A JP2941150B2 JP 2941150 B2 JP2941150 B2 JP 2941150B2 JP 5184808 A JP5184808 A JP 5184808A JP 18480893 A JP18480893 A JP 18480893A JP 2941150 B2 JP2941150 B2 JP 2941150B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、岩盤の性状を客観的に
測定する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for objectively measuring rock properties.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、岩盤の性状を測定して分類す
る方法としては、現場において、測定者が対象とする岩
盤をロックハンマーにて打撃し、そのときの音を聴き、
澄んだ音であるか、すこし濁った音であるか、多少濁っ
た音であるか、濁った音であるか、もしくは著しく濁っ
た音であるか等の違いと、肉眼による目視観測の結果に
基づいて、当該岩盤の性状を分類することが行われてい
た。このようにして得た観測結果によって、岩盤にトン
ネル等の空洞を形成するときの支保の工法が決定されて
いた。ところが、前述方法によれば、測定者の聴覚と視
覚と経験とに基づいて、岩盤の性状を測定分類するの
で、測定者の相違により測定結果に個人差が発生し、正
確な測定結果を得るには十分な経験を積んだ技術者によ
って、上記測定を行う必要があるという問題があるとと
もに、同一測定者であっても、測定するときの体調や環
境の相違によって、安定した再現性が得られなくなると
いう問題があった。そこで、出願人は特開平2-179470に
おいて、岩盤に伝わる振動を周波数分析して岩盤の性状
を測定する技術を開示した。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of measuring and classifying the properties of a rock mass, a measurer hits a target rock mass with a rock hammer, listens to the sound at that time,
Whether the sound is clear, slightly muddy, somewhat muddy, muddy or extremely muddy, and the result of visual observation with the naked eye Based on this, classification of the properties of the rock mass was performed. Based on the observation results obtained in this way, the method of supporting the rock when forming a cavity such as a tunnel in the rock was determined. However, according to the method described above, the properties of the rock are measured and classified based on the hearing, vision, and experience of the measurer, so that individual differences occur in the measurement results due to differences in the measurers, and accurate measurement results are obtained. Has the problem that it is necessary to perform the above measurement by a technician who has sufficient experience, and even if the same person performs the measurement, stable reproducibility can be obtained due to differences in physical condition and environment at the time of measurement. There was a problem that can not be. In view of the above, the applicant disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-179470 a technique for analyzing the frequency of vibration transmitted to the rock to measure the properties of the rock.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この技術によれば、測
定者の個人差や体調の差があっても測定結果にバラツキ
が発生せず、安定した再現性が得られるが、打撃した位
置の岩盤の測定しかできないので、広い範囲の岩盤の性
状を測定するには、打撃と測定とを多数回繰り返して、
測定結果を検討して総合的な判定を行う必要があった。
According to this technique, even if there are individual differences or physical conditions of the measurers, the measurement results do not vary and stable reproducibility can be obtained. Since only rock mass can be measured, in order to measure the properties of a wide range of rock mass, the impact and measurement are repeated many times,
It was necessary to make a comprehensive judgment by examining the measurement results.

【0004】そこで、本発明では、一回の打撃によっ
て、所定の範囲の岩盤の平均化した性状を測定すること
のできる測定装置を提供することを課題としている。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a measuring device capable of measuring an averaged property of a rock in a predetermined range by one impact.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
なされたものであって、本発明の請求項1の岩盤の性状
測定装置においては、測定対象の岩盤を打撃する打撃手
段と、打撃によって発生した振動を、打撃位置の近傍に
おいて検出して第1の振動信号として出力する第1の振
動検出手段と、打撃によって発生した振動を、打撃位置
の近傍以外の位置で検出して第2の振動信号として出力
する第2の振動検出手段と、前記第1の振動信号と第2
の振動信号を周波数分析して第1の周波数分布特性と第
2の周波数分布特性を得る周波数分析手段と、前記第1
の周波数分布特性と第2の周波数分布特性とを比較して
両特性間における変化パターンを抽出するパターン抽出
手段とを備え、前記パターン抽出手段を、第1の周波数
分布特性と第2の周波数分布特性に基づいて、周波数ご
と第1と第2の振動信号のスペクトル強度の比を演算す
る演算手段とした。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and in the rock property measuring apparatus according to the first aspect of the present invention, a striking means for striking a rock mass to be measured; A first vibration detecting means for detecting the vibration generated by the impact in the vicinity of the impact position and outputting the first vibration signal as a first vibration signal; and a second vibration detecting means for detecting the vibration generated by the impact in a position other than the vicinity of the impact position. A second vibration detecting means for outputting the first vibration signal as a second vibration signal;
Frequency analyzing means for analyzing the frequency of the vibration signal to obtain a first frequency distribution characteristic and a second frequency distribution characteristic;
Pattern extracting means for comparing a frequency distribution characteristic of the first frequency distribution characteristic with a second frequency distribution characteristic and extracting a change pattern between the two characteristics, wherein the pattern extraction means comprises a first frequency distribution characteristic and a second frequency distribution characteristic. The calculating means calculates the ratio between the spectral intensities of the first and second vibration signals for each frequency based on the characteristics.

【0006】[0006]

【作用】本発明においては、測定対象の岩盤を打撃する
ことによって発生した振動を、打撃した位置の近傍と、
それ以外の一か所以上の位置におて検出してそれぞれ電
気信号に変換し、それらの信号を周波数分析してそれぞ
れの位置における振動の周波数分布特性を得る。
According to the present invention, the vibration generated by hitting the rock to be measured is changed to the vicinity of the hitting position,
It is detected at one or more other positions and converted into electric signals, and the signals are subjected to frequency analysis to obtain the frequency distribution characteristics of the vibration at each position.

【0007】これらの周波数分布特性を相互に比較して
両特性間における変化パターンを抽出すると、この変化
パターンは、打撃した位置の近傍から他の検出した位置
までの岩盤の平均的な性状によって特定のパターンを現
ずるので、この変化パターンによって当該岩盤の打撃し
た位置の近傍から他の検出した位置までにおける範囲の
性状を測定し分類することができるのである。
When these frequency distribution characteristics are compared with each other to extract a change pattern between the two characteristics, the change pattern is specified by the average properties of the rock from the vicinity of the struck position to other detected positions. Thus, the properties of the range from the vicinity of the struck position of the rock to the other detected position can be measured and classified according to the change pattern.

【0008】例えば、打撃した位置の近傍から他の検出
した位置までの岩盤の平均的な性状が固ければ高い周波
数の振動も減衰しにくいが、柔らかい性状であれば高い
周波数の振動は減衰しやすいという特徴がある。
For example, high-frequency vibrations are hardly attenuated if the average properties of the rock from the vicinity of the impacted position to other detected positions are hard, but high-frequency vibrations are attenuated if the properties are soft. There is a feature that is easy.

【0009】そこで、各周波数において、打撃した位置
の近傍における振動信号のスペクトルの強度と他の位置
における振動信号のスペクトルの強度とを比較すること
により、どの周波数の振動信号が減衰しやすいか、しに
くいか等の特徴的なパターンを知ることができる。対象
岩盤に対して、予め従来の方法等で当該岩盤の性状を判
定するとともに、本願発明の装置を用いて周波数分布特
性の変化パターンを抽出し、変化パターンとそれに対応
する岩盤性状との対応図(較正図)を得ておくことによ
り、未知の岩盤に対しては、本願の装置を用いて得た変
化パターンと前記較正図とに基づいて、当該岩盤の性状
を測定分類さらには、判定することもできるのである。
Then, at each frequency, by comparing the intensity of the spectrum of the vibration signal in the vicinity of the hit position with the intensity of the spectrum of the vibration signal at other positions, it is possible to determine which frequency of the vibration signal is easily attenuated It is possible to know a characteristic pattern such as whether or not it is difficult. For the target rock mass, the properties of the rock mass are determined in advance by a conventional method or the like, and a change pattern of the frequency distribution characteristic is extracted using the apparatus of the present invention, and a correspondence diagram between the change pattern and the corresponding rock mass property is obtained. By obtaining the (calibration diagram), the properties of the unknown rock mass are measured, classified, and further determined based on the change pattern obtained by using the apparatus of the present application and the calibration diagram. You can do it.

【0010】即ち、本発明の岩盤の性状測定装置におい
ては、打撃手段によって測定対象の岩盤を打撃し、打撃
位置の近傍においては第1の振動検出手段で検出し、そ
の他の位置においては第2の振動検出手段で検出し、そ
れぞれ第1,第2の振動信号として出力する。さらに、
前記第1,第2の振動信号を周波数分析手段によって分
析し、第1,第2の周波数分布特性を得る。そして、パ
ターン抽出手段によって、第1,第2の周波数分布特性
を比較してその変化パターンを抽出する。このようにし
て得られた変化パターンは、当該岩盤の性状によって特
定のパターンを現ずるので、このパターンによって当該
岩盤の性状を測定し分類することができるのである。
That is, in the rock property measuring apparatus of the present invention, the rock to be measured is hit by the hitting means, the first vibration detecting means detects near the hitting position, and the second vibration is detected at other positions. And outputs them as first and second vibration signals, respectively. further,
The first and second vibration signals are analyzed by frequency analysis means to obtain first and second frequency distribution characteristics. Then, the change pattern is extracted by comparing the first and second frequency distribution characteristics by the pattern extracting means. The change pattern thus obtained shows a specific pattern depending on the property of the rock, and the property of the rock can be measured and classified based on the pattern.

【0011】さらに、前記パターン抽出手段を、第1の
周波数分布特性と第2の周波数分布特性に基づいて、周
波数ごと第1と第2の振動信号のスペクトル強度の比を
演算する演算手段とし、強度の比に基づいて岩盤の性状
を測定して分類するようにした。
Further, the pattern extracting means is arithmetic means for calculating the ratio of the spectral intensity of the first and second vibration signals for each frequency based on the first frequency distribution characteristic and the second frequency distribution characteristic, Based on the strength ratio, rock properties were measured and classified.

【0012】[0012]

【実施例】以下に本発明にかかる岩盤の性状測定装置を
図面に基づいて詳細に説明する。図面において、
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded perspective view showing an apparatus for measuring rock properties according to the present invention. In the drawing,

【0013】1は岩盤Aを打撃する金属製のロックハン
マーである。2は該ロックハンマー1に内設され、該ロ
ックハンマー1の縦方向の振動を検出して第1の振動信
号を出力する第1の圧電素子であり、3は前記岩盤Aに
取りつけられ、岩盤表面と垂直な方向の振動(ロックハ
ンマー1で打撃する方向の振動)を検出して第2の振動
信号を出力する第2の圧電素子である。
Reference numeral 1 denotes a rock hammer made of metal which strikes a rock A. Reference numeral 2 denotes a first piezoelectric element which is provided in the lock hammer 1 and detects a vertical vibration of the lock hammer 1 and outputs a first vibration signal. The second piezoelectric element detects vibration in a direction perpendicular to the surface (vibration in the direction of hitting with the lock hammer 1) and outputs a second vibration signal.

【0014】4は前記第1と第2の振動信号を増幅する
プリアンプ、5は増幅された前記第1と第2の振動信号
を第1と第2のデジタル信号に変換するA/D変換回
路、6は変換された前記第1と第2のデジタル信号を記
憶するメモリ、7は該メモリ6に記憶された前記第1と
第2のデジタル信号を高速フーリエ変換して第1の周波
数スペクトル分布特性Spec.1と第2の周波数スペクトル
分布特性Spec.2とを得るFFTプロセッサーである。
4 is a preamplifier for amplifying the first and second vibration signals, and 5 is an A / D conversion circuit for converting the amplified first and second vibration signals into first and second digital signals. , 6 are memories for storing the converted first and second digital signals, and 7 is a fast frequency Fourier transform of the first and second digital signals stored in the memory 6 to obtain a first frequency spectrum distribution. This is an FFT processor that obtains a characteristic Spec. 1 and a second frequency spectrum distribution characteristic Spec.

【0015】8は、前記第2の周波数スペクトル分布特
性Spec.2の周波数fにおけるスペクトル強度S2(f) と、
同じ周波数fにおける前記第1の周波数スペクトル分布
特性Spec.1のスペクトル強度S1(f) との比S2(f) /S1
(f) を演算して、スペクトル強度の比SR(f) を算出し、
全周波数域におけるスペクトル強度の比の周波数分布特
性SRを得る演算回路である。9は液晶ディスプレイ装置
であり、前記第1と第2の周波数スペクトル分布特性Sp
ec.1,Spec.2を表示するスペクトル表示部91と、スペ
クトル比の周波数分布特性SRを表示するスペクトル比表
示部92とを備えている。
8 is a spectrum intensity S2 (f) at the frequency f of the second frequency spectrum distribution characteristic Spec.
Ratio S2 (f) / S1 with the spectrum intensity S1 (f) of the first frequency spectrum distribution characteristic Spec.1 at the same frequency f
(f) to calculate the ratio SR (f) of the spectral intensities,
This is an arithmetic circuit that obtains a frequency distribution characteristic SR of a ratio of spectrum intensities in all frequency ranges. Reference numeral 9 denotes a liquid crystal display device, and the first and second frequency spectrum distribution characteristics Sp
A spectrum display section 91 for displaying ec.1 and Spec.2 and a spectrum ratio display section 92 for displaying a frequency distribution characteristic SR of the spectrum ratio are provided.

【0016】10は種々の岩盤性状に対応するスペクトル
比の周波数分布特性の標準パターンのデータを記憶した
標準メモリ、11は前記スペクトル強度の比の周波数分布
特性SRを、前記標準パターンと比較することによって、
当該岩盤の性状を判定する性状判定回路、12は判定した
結果を表示する判定表示装置である。
Reference numeral 10 denotes a standard memory for storing data of standard patterns of frequency distribution characteristics of spectrum ratios corresponding to various rock properties, and reference numeral 11 denotes comparison of the frequency distribution characteristics SR of the ratio of spectrum intensities with the standard patterns. By
A property judging circuit for judging the property of the bedrock, and 12 is a judgment display device for displaying the judgment result.

【0017】なお、第1の圧電素子2はロックハンマー
1に内蔵する必要は無く、打撃点近傍の岩盤表面に取り
つけてもよい。いずれにせよ、岩盤を打撃したときの、
岩盤の異なる位置P1,P2における振動を第1の振動
信号と第2の振動信号として検出すればよいのである。
The first piezoelectric element 2 does not need to be built in the rock hammer 1 and may be mounted on the rock surface near the hit point. Either way, when you hit the rock,
The vibrations at different positions P1 and P2 of the rock should be detected as the first vibration signal and the second vibration signal.

【0018】上記構成の岩盤の性状測定装置を用いて岩
盤の性状を測定する場合を以下に説明する。まず、前記
岩盤Aにロックハンマー1で打撃する位置P1と、第2
の圧電素子3を取りつける位置P2とを決定して、第2
の圧電素子3を岩盤表面に取りつける。次に、前記ロッ
クハンマー1にて、岩盤Aの決定した位置P1を打撃す
ることによって、位置P1において発生する振動を第1
の圧電素子2で検出して第1の振動信号として得て、位
置P2において発生する振動を第2の圧電素子3で検出
して第2の振動信号として得る。このようにして得た第
1と第2の振動信号を、プリアンプ4とA/D変換回路
5を介してデジタル信号としてメモリ6に一時記憶す
る。
A case where the properties of a rock mass are measured by using the rock mass property measuring apparatus having the above configuration will be described below. First, the position P1 where the rock A is hit with the rock hammer 1 and the second
Position P2 for mounting the piezoelectric element 3 of
Is mounted on the surface of the rock. Next, the rock hammer 1 strikes the determined position P1 of the bedrock A, so that the vibration generated at the position P1 is changed to the first position.
And the first vibration signal is obtained by detecting with the piezoelectric element 2, and the vibration generated at the position P2 is detected by the second piezoelectric element 3 and obtained as the second vibration signal. The first and second vibration signals thus obtained are temporarily stored in the memory 6 as digital signals via the preamplifier 4 and the A / D conversion circuit 5.

【0019】前記メモリ6のデジタル信号をFFTプロ
セッサー7によって高速フーリエ変換による周波数分析
をし、第1の振動信号から第1の周波数スペクトル分布
特性Spec.1を得、第2の振動信号から第2の周波数スペ
クトル分布特性Spec.2を得る。この周波数スペクトル分
布特性Spec.1,Spec.2を液晶ディスプレイ9のスペクト
ル表示部91に表示する。上記FFTプロセッサー7に
おける周波数分析においては、前記ロックハンマー1に
固有の振動に起因する周波数成分は除去しておくと良
い。
The digital signal in the memory 6 is subjected to frequency analysis by fast Fourier transform by the FFT processor 7 to obtain a first frequency spectrum distribution characteristic Spec. 1 from the first vibration signal, and a second frequency spectrum distribution characteristic Spec. 1 from the second vibration signal. To obtain the frequency spectrum distribution characteristic Spec. The frequency spectrum distribution characteristics Spec. 1 and Spec. 2 are displayed on the spectrum display section 91 of the liquid crystal display 9. In the frequency analysis in the FFT processor 7, it is preferable to remove a frequency component caused by vibration inherent in the lock hammer 1.

【0020】そして、前記演算回路8により、前記第2
の周波数スペクトル分布特性Spec.2と前記第1の周波数
スペクトル分布特性Spec.1とから、スペクトル強度の比
の周波数分布特性SRを得る。これにより、打撃による局
部的な要因(例えば、打撃強度によるバラツキ)を補正
することになる。また、スペクトル強度の比の周波数分
布特性SRは、位置P1,P2の2点間の各周波数毎の振
幅の増幅,減衰のパターンを示すものであり、測定対象
とする区間の岩盤Aの平均的な性状を表す周波数スペク
トル分布特性の一つの種類であるということができる。
Then, the second operation is performed by the arithmetic circuit 8.
From the frequency spectrum distribution characteristics Spec. 2 and the first frequency spectrum distribution characteristics Spec. 1, a frequency distribution characteristic SR having a ratio of spectrum intensities is obtained. Thereby, a local factor (for example, variation due to the impact strength) due to the impact is corrected. The frequency distribution characteristic SR of the ratio of the spectrum intensities indicates the pattern of amplification and attenuation of the amplitude for each frequency between the two points P1 and P2, and indicates the average of the rock A in the section to be measured. It can be said that it is one kind of frequency spectrum distribution characteristics representing various properties.

【0021】次に、スペクトル強度の比の周波数分布特
性SRを液晶ディスプレイ装置9のスペクトル比表示部9
2に表示する。このスペクトル強度の比の周波数分布特
性SRと標準メモリ10に記憶している基準となる標準パタ
ーンのスペクトルデータとを比較して、当該岩盤Aの全
体的な性状を判定することができるのである。
Next, the frequency distribution characteristic SR of the ratio of the spectrum intensities is displayed on the spectrum ratio display section 9 of the liquid crystal display device 9.
2 is displayed. By comparing the frequency distribution characteristic SR of the ratio of the spectral intensities with the spectral data of the reference standard pattern stored in the standard memory 10, the overall properties of the rock A can be determined.

【0022】なお、前記標準パターンのスペクトルデー
タは、性状測定をする現場において異なる地質毎に予め
測定して得た図3に示すような較正図に基づいて作成し
ておく。即ち、測定対象の岩盤の数箇所において、従来
の岩盤の性状測定方法、即ち、聴覚と視覚等による観察
に基づいた測定方法によって判定した岩盤の性状と、そ
れらの岩盤を前記岩盤の性状測定装置によって測定して
得たスペクトル強度の比の周波数分布特性とに基づい
て、図3のような較正図を得ておくのである。二つの位
置P1,P2の間の岩盤の性状が軟らかい場合には図3
の〔A〕のように低い周波数にピークが表れ、硬い場合
には図3の〔D〕のように高い周波数にピークが表れ
る。その他〔B〕,〔C〕のようなパターンもある。正
確な測定のためには、この較正図は、現場毎に作成する
ことが望まれる。また、岩盤に亀裂が存在すると、その
部分で振動は大きく減衰するので、特定の周波数に注目
して、複数の位置におけるその周波数のスペクトル強度
の変化を観察すると、亀裂の存在を知ることができる。
The spectrum data of the standard pattern is prepared based on a calibration chart as shown in FIG. 3 obtained by measuring in advance for each different geology at the site where the property is measured. That is, in several places of the rock mass to be measured, a conventional rock mass property measuring method, that is, a rock mass property determined by a measuring method based on hearing and visual observation and the like, and the rock mass property measuring device for the rock mass The calibration chart as shown in FIG. 3 is obtained based on the frequency distribution characteristics of the ratio of the spectrum intensities obtained by the measurement. If the rock mass between the two positions P1 and P2 is soft,
(A), a peak appears at a low frequency, and when hard, a peak appears at a high frequency, as shown in [D] of FIG. There are also other patterns such as [B] and [C]. For accurate measurement, it is desired that this calibration diagram be prepared for each site. Also, if there is a crack in the rock, the vibration is greatly attenuated at that part, so if you focus on a specific frequency and observe the change in the spectral intensity at that frequency at multiple locations, you can know the existence of the crack .

【0023】なお、第1の圧電素子2はロックハンマー
1には備えず、岩盤表面の任意の位置P1に取りつけて
もよい。このときは、前記位置P1の近傍を普通のロッ
クハンマー1で打撃する。また、前記第2,第3の圧電
素子2,3自体をマイクロフォンや半導体ピックアップ
等に代えて、打撃音や振動を検出してもよい。また、前
記FFTプロセッサ6によるデジタル処理に代えてアナ
ログ処理によって周波数分析して周波数分布特性を得て
も良い。また、以上の実施例においては、第1の第2の
圧電素子を用いたが、3個以上の圧電素子を岩盤表面に
配設し、一回の打撃によって面的に広がりのある岩盤の
性状を判定することができる。
The first piezoelectric element 2 may not be provided on the lock hammer 1 and may be mounted at an arbitrary position P1 on the rock surface. At this time, the vicinity of the position P1 is hit with a normal lock hammer 1. Further, instead of the second and third piezoelectric elements 2 and 3 themselves being replaced by a microphone, a semiconductor pickup, or the like, a hitting sound or vibration may be detected. Further, instead of digital processing by the FFT processor 6, frequency analysis may be performed by analog processing to obtain frequency distribution characteristics. In the above embodiment, the first and second piezoelectric elements are used. However, three or more piezoelectric elements are arranged on the surface of the rock, and the properties of the rock which spreads in a plane by one impact are obtained. Can be determined.

【0024】[0024]

【発明の効果】このようにして、本発明にかかる岩盤の
性状測定装置によれば、測定対象の岩盤の任意区間の岩
盤性状を測定し、その区間の岩盤の全体的な性状を平均
的な性状として測定するので、岩盤の性状に局部的なバ
ラツキがあっても全体的に平均化した岩盤の性状を測定
できるという効果が得られる。また、複数の位置に第2
の振動検出手段を配置することにより、面的に広がりを
持った範囲の岩盤の性状測定を一回で行え、結果も直ち
に得られるので、測定作業が短時間ででき、人件費や工
程の点で効率的になるという効果が得られる。なお、上
記岩盤の性状測定作業は、振動の周波数分析によって行
うので、測定者が異なっても測定結果に差異は発生せ
ず、また、経験の少ない技術者であっても正確な測定結
果を得ることができるという効果が得られる。また、測
定作業における測定者の体調や周囲の環境が異なっても
安定した再現性が得られるという効果も得られる。
As described above, according to the rock property measuring apparatus of the present invention, the rock property of an arbitrary section of the rock to be measured is measured, and the overall property of the rock in the section is averaged. Since the properties are measured, even if there are local variations in the properties of the rock, an effect is obtained in which the properties of the rock that are averaged over the whole can be measured. In addition, the second position
By installing the vibration detection means, the property of the rock mass in a wide area can be measured at once and the result can be obtained immediately, so that the measurement work can be done in a short time, labor cost and process cost Thus, the effect of being efficient can be obtained. In addition, since the rock property measurement work is performed by frequency analysis of vibration, there is no difference in the measurement result even if the measurer is different, and even an inexperienced technician can obtain an accurate measurement result. The effect that it can be obtained is obtained. In addition, there is an effect that stable reproducibility can be obtained even if the physical condition of the measurer and the surrounding environment in the measurement work are different.

【0025】このような作業においては、予め、対象岩
盤を打撃して得た周波数分布特性の変化パターンと、当
該岩盤を従来の方法で測定して得た岩盤性状との相関関
係を得ておくことにより、正確な岩盤性状の判定をする
こともできるのである。このようにして得た岩盤性状に
基づいて支保の工法を決定するので、適切な工法を選定
でき、安全性, 経済性が高くなるという効果も得られ
る。このようにして、工事現場等においても、岩盤の性
状の変化を随時とらえることができて、それに応じて常
に最適な支保工を施工することが可能になる。
In such an operation, a correlation between a change pattern of the frequency distribution characteristic obtained by hitting the target rock and a rock property obtained by measuring the rock by a conventional method is obtained in advance. By doing so, it is possible to accurately determine the properties of the rock. Since the construction method of the support is determined based on the rock properties obtained in this manner, an appropriate construction method can be selected, and the effect of increasing safety and economy can be obtained. In this manner, even at a construction site or the like, a change in the properties of the rock mass can be detected at any time, and accordingly, it becomes possible to always carry out the optimum support work.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる岩盤の性状測定装置の作用を説
明する説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the operation of a rock property measuring apparatus according to the present invention.

【図2】本発明にかかる岩盤の性状測定装置のブロック
構成図である。
FIG. 2 is a block diagram of a rock property measuring apparatus according to the present invention.

【図3】岩盤性状によって異なる周波数スペクトル分布
特性の変化パターンを示す較正図である。
FIG. 3 is a calibration diagram showing a change pattern of a frequency spectrum distribution characteristic that differs depending on rock properties.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロックハンマー(打撃手段) 2 第1の圧電素子(第1の振動検出手段) 3 第2の圧電素子(第1の振動検出手段) 4 プリアンプ 5 A/D変換回路(周波数分析手段) 6 メモリ(周波数分析手段) 7 FFTプロセッサー(周波数分析手段) 8 演算回路(パターン抽出手段) 9 液晶ディスプレイ装置 91 スペクトル表示部 92 スペクトル比表示部 10 標準メモリ 11 性状判定回路(性状判定手段) 12 判定表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rock hammer (hitting means) 2 1st piezoelectric element (1st vibration detection means) 3 2nd piezoelectric element (1st vibration detection means) 4 preamplifier 5 A / D conversion circuit (frequency analysis means) 6 memory (Frequency analysis means) 7 FFT processor (Frequency analysis means) 8 Arithmetic circuit (Pattern extraction means) 9 Liquid crystal display device 91 Spectrum display unit 92 Spectral ratio display unit 10 Standard memory 11 Property judgment circuit (Property judgment means) 12 Judgment display device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 29/00 - 29/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01N 29/00-29/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】測定対象の岩盤を打撃する打撃手段と、 打撃によって発生した振動を、打撃位置の近傍において
検出して第1の振動信号として出力する第1の振動検出
手段と、 打撃によって発生した振動を、打撃位置の近傍以外の位
置で検出して第2の振動信号として出力する第2の振動
検出手段と、 前記第1の振動信号と第2の振動信号を周波数分析して
第1の周波数分布特性と第2の周波数分布特性を得る周
波数分析手段と、 前記第1の周波数分布特性と第2の周波数分布特性とを
比較して両特性間における変化パターンを抽出するパタ
ーン抽出手段とを備え、 前記パターン抽出手段は、第1の周波数分布特性と第2
の周波数分布特性に基づいて、周波数ごと第1と第2の
振動信号の強度の比を演算する演算手段としたことを特
徴とする岩盤の性状測定装置。
1. A striking means for striking a rock mass to be measured, a first vibration detecting means for detecting a vibration generated by the striking near a striking position and outputting as a first vibration signal, A second vibration detecting means for detecting the vibration at a position other than the vicinity of the hitting position and outputting the vibration as a second vibration signal; and analyzing the first vibration signal and the second vibration signal to obtain a first vibration signal. Frequency analysis means for obtaining a frequency distribution characteristic and a second frequency distribution characteristic, and pattern extraction means for comparing the first frequency distribution characteristic and the second frequency distribution characteristic to extract a change pattern between the two characteristics. Wherein the pattern extracting means includes a first frequency distribution characteristic and a second frequency distribution characteristic.
A rock mass property measuring device, wherein the calculating means calculates a ratio of the intensity of the first and second vibration signals for each frequency based on the frequency distribution characteristic of the rock mass.
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