JP3535284B2 - 土の締固め度の測定方法及び装置 - Google Patents
土の締固め度の測定方法及び装置Info
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- JP3535284B2 JP3535284B2 JP26792895A JP26792895A JP3535284B2 JP 3535284 B2 JP3535284 B2 JP 3535284B2 JP 26792895 A JP26792895 A JP 26792895A JP 26792895 A JP26792895 A JP 26792895A JP 3535284 B2 JP3535284 B2 JP 3535284B2
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木工事の技術分
野などで利用される土の締固め度の測定方法及び装置に
関するものである
野などで利用される土の締固め度の測定方法及び装置に
関するものである
【０００２】
【従来の技術】土木工事に際しては、盛土に対して行っ
た締固めが十分であるかどうかを確認するために、土の
締固め度の検査が行われる。最近、この土の締固め度の
検査に関する新たな方法として、土中の電波の伝播速度
を測定する方法が提案されている。すなわち、締固め度
を測定しようとする土中に電波を伝播させてその伝播速
度を測定すると共に、この土の含水比を測定し、これら
の測定値と土粒子の比重と比誘電率とに基づきこの土の
乾燥密度を算定し、この算定値の最大乾燥密度に対する
比率から土の締固め度を検出するようになっている。
た締固めが十分であるかどうかを確認するために、土の
締固め度の検査が行われる。最近、この土の締固め度の
検査に関する新たな方法として、土中の電波の伝播速度
を測定する方法が提案されている。すなわち、締固め度
を測定しようとする土中に電波を伝播させてその伝播速
度を測定すると共に、この土の含水比を測定し、これら
の測定値と土粒子の比重と比誘電率とに基づきこの土の
乾燥密度を算定し、この算定値の最大乾燥密度に対する
比率から土の締固め度を検出するようになっている。
【０００３】すなわち、土の乾燥密度rdは次式で与えら
れる。 rd =(c / Vs−εa1/2) /[εs1/2 / Gs ＋εw1/2・W −εa1/2（1/ Gs＋W）] ・・・・(１) ただし、c, Vs はそれぞれ空気中及び土中の電波の伝播
速度、εs,εw,εaはそれぞれ土粒子、水及び空気の比
誘電率、Wは含水比、Gsは土粒子の比重である。なお、
この測定方法の詳細については、必要に応じて特開昭63
ー307340号公報や、本出願人の先願に係わる特開平2ー1
96960号公報などを参照されたい。
れる。 rd =(c / Vs−εa1/2) /[εs1/2 / Gs ＋εw1/2・W −εa1/2（1/ Gs＋W）] ・・・・(１) ただし、c, Vs はそれぞれ空気中及び土中の電波の伝播
速度、εs,εw,εaはそれぞれ土粒子、水及び空気の比
誘電率、Wは含水比、Gsは土粒子の比重である。なお、
この測定方法の詳細については、必要に応じて特開昭63
ー307340号公報や、本出願人の先願に係わる特開平2ー1
96960号公報などを参照されたい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電波の伝播
速度を利用する土の締固め度の測定方法では、土の締固
め度が地中の深さ方向に変化していてもその変化の様子
を検出することはできず、その深さ方向の平均値を検出
できるだけである。この結果、土の締固めの作業に対し
て一層正確な評価を下したり、そのような正確な評価に
基づき作業方法や作業装置を改良したりすることが出来
ないという問題がある。従って、本発明の目的は、電波
の伝播速度を使用する土の締固め度の測定方法におい
て、土の締固め度の地中の深さ方向への変化の様子を検
出できる新規な方法を提供することにある。
速度を利用する土の締固め度の測定方法では、土の締固
め度が地中の深さ方向に変化していてもその変化の様子
を検出することはできず、その深さ方向の平均値を検出
できるだけである。この結果、土の締固めの作業に対し
て一層正確な評価を下したり、そのような正確な評価に
基づき作業方法や作業装置を改良したりすることが出来
ないという問題がある。従って、本発明の目的は、電波
の伝播速度を使用する土の締固め度の測定方法におい
て、土の締固め度の地中の深さ方向への変化の様子を検
出できる新規な方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる土の締固
め度の測定方法は、土中に電波を送信し、土中を伝播し
た電波を受信して送受信の時間差から電波の土中におけ
る伝播速度を検出し、この検出値を用いてこの土の締固
め度を測定する方法において、土中への電波の送受信と
土の締固め度の測定とを上限周波数の異なる複数の周波
数帯の電波について行い、この測定に際し、前記各周波
数帯の電波の全成分がその上限周波数に対応する空中の
波長の１／１２の深度の土中を伝播したと近似するよう
に構成されている。
め度の測定方法は、土中に電波を送信し、土中を伝播し
た電波を受信して送受信の時間差から電波の土中におけ
る伝播速度を検出し、この検出値を用いてこの土の締固
め度を測定する方法において、土中への電波の送受信と
土の締固め度の測定とを上限周波数の異なる複数の周波
数帯の電波について行い、この測定に際し、前記各周波
数帯の電波の全成分がその上限周波数に対応する空中の
波長の１／１２の深度の土中を伝播したと近似するよう
に構成されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態によれば、高
周波の上限周波数と、低周波の上限周波数とこれらの中
間の上限周波数のそれぞれを有する３種類のパルスが土
中に送信され各送信パルスは各上限周波数に応じて異な
る深さの表面領域を伝播したのち、受信アンテナに受信
される。異なる深さを伝播した各送信パルスの伝播速度
を、上記(１)式あるいは必要に応じてこれを改良した式
などに代入することにより、土の締固め度の深さ方向の
差が検出される。
周波の上限周波数と、低周波の上限周波数とこれらの中
間の上限周波数のそれぞれを有する３種類のパルスが土
中に送信され各送信パルスは各上限周波数に応じて異な
る深さの表面領域を伝播したのち、受信アンテナに受信
される。異なる深さを伝播した各送信パルスの伝播速度
を、上記(１)式あるいは必要に応じてこれを改良した式
などに代入することにより、土の締固め度の深さ方向の
差が検出される。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例の測定方法に使用す
る土の締固め度の測定装置の構成を示す概念図である。
この測定装置は、電波伝播速度測定部１０と、含水比測
定部２０と、乾燥密度算定部３０と、操作・表示部４０
と、上記各部を搭載して移動せしめられる台車５０とか
ら構成されている。
る土の締固め度の測定装置の構成を示す概念図である。
この測定装置は、電波伝播速度測定部１０と、含水比測
定部２０と、乾燥密度算定部３０と、操作・表示部４０
と、上記各部を搭載して移動せしめられる台車５０とか
ら構成されている。
【０００８】電波伝播速度測定部１０は、送信部１１
と、送信アンテナ１２と、受信アンテナ１３と、受信部
１４と、伝播時間測定部１５と、伝播速度算定部１６と
から構成されている。送信部１１と、送信アンテナ１２
と、受信アンテナ１３と、受信部１４とは、いずれも添
字Ｈが付された高い周波数ｆH の部分１１H 、１２H 、
１３H 、１４H と、添字Ｌが付された低い周波数ｆL の
部分１１L 、１２L 、１３L 、１４L と、添字Ｍが付さ
れた中間的な周波数ｆM の部分１１M 、１２M 、１
３M 、１４M とから構成されている。
と、送信アンテナ１２と、受信アンテナ１３と、受信部
１４と、伝播時間測定部１５と、伝播速度算定部１６と
から構成されている。送信部１１と、送信アンテナ１２
と、受信アンテナ１３と、受信部１４とは、いずれも添
字Ｈが付された高い周波数ｆH の部分１１H 、１２H 、
１３H 、１４H と、添字Ｌが付された低い周波数ｆL の
部分１１L 、１２L 、１３L 、１４L と、添字Ｍが付さ
れた中間的な周波数ｆM の部分１１M 、１２M 、１
３M 、１４M とから構成されている。
【０００９】送信部１１は、図２（Ａ）に示すような波
形の半値幅τnsec( ナノ秒) の孤立パルスを生成する。
この孤立パルスは、図２（Ｂ）に示すように、直流成分
から実効的に２／τGHz にわたる周波数成分から構成さ
れている。この送信部１１で生成された孤立パルスを地
中に放射する送信アンテナ１２は、特公平 2ー196960号
公報に開示されたようなダブレット平面アンテナなどで
構成され、その周波数特性は典型的には図２（Ｃ）に示
すように、直流近傍と１／τGHz 以上の高域側とにおい
て信号の通過が制限されたものとなっている。
形の半値幅τnsec( ナノ秒) の孤立パルスを生成する。
この孤立パルスは、図２（Ｂ）に示すように、直流成分
から実効的に２／τGHz にわたる周波数成分から構成さ
れている。この送信部１１で生成された孤立パルスを地
中に放射する送信アンテナ１２は、特公平 2ー196960号
公報に開示されたようなダブレット平面アンテナなどで
構成され、その周波数特性は典型的には図２（Ｃ）に示
すように、直流近傍と１／τGHz 以上の高域側とにおい
て信号の通過が制限されたものとなっている。
【００１０】この送信アンテナ１２による上記帯域制限
を受けて地中に放射されるパルスの波形は、図２（Ｄ）
に示すように立下がり部分に極性の反転部分が出現する
ものとなる。送信部１１で生成され送信アンテナ１２か
ら地中に放射されるパルスの半値幅τの典型的値は、1n
sec、2nsec及び3nsecであり、各アンテナの上限周波数
（1/τ）はｆH = 1GHz、ｆM = 500 MHz及びｆL = 330 M
Hzである。
を受けて地中に放射されるパルスの波形は、図２（Ｄ）
に示すように立下がり部分に極性の反転部分が出現する
ものとなる。送信部１１で生成され送信アンテナ１２か
ら地中に放射されるパルスの半値幅τの典型的値は、1n
sec、2nsec及び3nsecであり、各アンテナの上限周波数
（1/τ）はｆH = 1GHz、ｆM = 500 MHz及びｆL = 330 M
Hzである。
【００１１】本発明者の実験結果によれば、土中に放射
されてその表層を伝播するパルスはその周波数成分が高
くなるにつれて土中の深い箇所を伝播できなくなること
が確認されている。すなわち、図４に示すように、送信
アンテナと受信アンテナとの間の土中に、上端部分が深
さｄになるように金属板を埋め込む。ｄよりも深い土中
での電波の伝播はこの金属板によって阻止されるので、
電波の伝播可能な範囲は表面から深さｄまでの表層の領
域に制限されることになる。
されてその表層を伝播するパルスはその周波数成分が高
くなるにつれて土中の深い箇所を伝播できなくなること
が確認されている。すなわち、図４に示すように、送信
アンテナと受信アンテナとの間の土中に、上端部分が深
さｄになるように金属板を埋め込む。ｄよりも深い土中
での電波の伝播はこの金属板によって阻止されるので、
電波の伝播可能な範囲は表面から深さｄまでの表層の領
域に制限されることになる。
【００１２】送信アンテナから放射した一定のレベルの
パルスを受信アンテナで受信しながら、土中に埋め込ん
だ金属板の深さｄを徐々に増加してゆき、どの程度の深
さになると受信レベルへの影響が無くなるかを、高い上
限周波数のパルスと低い上限周波数のパルスとについて
比較した。その結果、上限周波数１GHz のパルスでは深
さｄが５ｃｍ程度になると早くも金属板の影響が無くな
ってしまうが、上限周波数 330MHz のパルスでは深さｄ
が１５ｃｍ程度にならないと金属板の影響が無くならな
いことが判明した。
パルスを受信アンテナで受信しながら、土中に埋め込ん
だ金属板の深さｄを徐々に増加してゆき、どの程度の深
さになると受信レベルへの影響が無くなるかを、高い上
限周波数のパルスと低い上限周波数のパルスとについて
比較した。その結果、上限周波数１GHz のパルスでは深
さｄが５ｃｍ程度になると早くも金属板の影響が無くな
ってしまうが、上限周波数 330MHz のパルスでは深さｄ
が１５ｃｍ程度にならないと金属板の影響が無くならな
いことが判明した。
【００１３】このことは、送信アンテナから土中に放射
されてその表層を伝播するパルスはその周波数成分が高
くなるにつれて土中の深い箇所を伝播できなくなるとい
うことを示している。上記上限周波数1GHz（自由空間内
の波長λが30cm）と330MHz（同じくλが90cm）の実験結
果は、λ/6 よりも深い土中には電波が侵入できないこ
とを示している。各パルスには下は直流に近い低周波の
成分から上は上限周波数までの多くの周波数成分が含ま
れているので、全高周波電力が地表と深さλ/6の中間の
深さλ/12の土中を伝播すると近似することもできる。
この現象は、金属中と土中とではそれぞれのコンダクタ
ンスが桁違いであるにも係わらず、金属表面への電波の
侵入深さに関して知られている表皮効果（skin depth）
の現象と類似している。
されてその表層を伝播するパルスはその周波数成分が高
くなるにつれて土中の深い箇所を伝播できなくなるとい
うことを示している。上記上限周波数1GHz（自由空間内
の波長λが30cm）と330MHz（同じくλが90cm）の実験結
果は、λ/6 よりも深い土中には電波が侵入できないこ
とを示している。各パルスには下は直流に近い低周波の
成分から上は上限周波数までの多くの周波数成分が含ま
れているので、全高周波電力が地表と深さλ/6の中間の
深さλ/12の土中を伝播すると近似することもできる。
この現象は、金属中と土中とではそれぞれのコンダクタ
ンスが桁違いであるにも係わらず、金属表面への電波の
侵入深さに関して知られている表皮効果（skin depth）
の現象と類似している。
【００１４】従って、図１に例示するように、送信アン
テナ１２H から放射された高い上限周波数ｆH （ この
例では1GHz ）のパルスは地中の浅い（同じく最大深度5
cm程度の）表層領域を伝播して受信アンテナ１３H に受
信され、送信アンテナ１２Lから放射された低い上限周
波数ｆL (同 330MHz)のパルスは地中の深い(同最大深度
15cm程度の)箇所を伝播して受信アンテナ１３L に受信
される。また、送信アンテナ１２ M から放射された中間
的な周波数ｆM (同 500MHz）のパルスは地中の中間的な
深さの (同最大深度10cm程度の) 箇所を伝播して受信ア
ンテナ１３M に受信される。
テナ１２H から放射された高い上限周波数ｆH （ この
例では1GHz ）のパルスは地中の浅い（同じく最大深度5
cm程度の）表層領域を伝播して受信アンテナ１３H に受
信され、送信アンテナ１２Lから放射された低い上限周
波数ｆL (同 330MHz)のパルスは地中の深い(同最大深度
15cm程度の)箇所を伝播して受信アンテナ１３L に受信
される。また、送信アンテナ１２ M から放射された中間
的な周波数ｆM (同 500MHz）のパルスは地中の中間的な
深さの (同最大深度10cm程度の) 箇所を伝播して受信ア
ンテナ１３M に受信される。
【００１５】各上限周波数のパルスによって土中の伝播
深さが異なり、この結果、土中の深さ方向の伝播経路長
((最大深度÷2)×2)が 5cmから10cm程度異なってくる。
異なる上限周波数の各パルスについて深さ方向の伝播経
路長の差を相殺して送信アンテナから受信アンテナまで
の伝播経路長がすべて等しくなるように、各上限周波数
のパルスについて、送信アンテナと受信アンテナとの水
平距離が、最低の上限周波数 fL の場合を基準として、
中間的な上限周波数 fM の場合にはほぼ 5cmだけ短縮さ
れ、最高の上限周波数 fH の場合にはほぼ10cmだけ短縮
されている。
深さが異なり、この結果、土中の深さ方向の伝播経路長
((最大深度÷2)×2)が 5cmから10cm程度異なってくる。
異なる上限周波数の各パルスについて深さ方向の伝播経
路長の差を相殺して送信アンテナから受信アンテナまで
の伝播経路長がすべて等しくなるように、各上限周波数
のパルスについて、送信アンテナと受信アンテナとの水
平距離が、最低の上限周波数 fL の場合を基準として、
中間的な上限周波数 fM の場合にはほぼ 5cmだけ短縮さ
れ、最高の上限周波数 fH の場合にはほぼ10cmだけ短縮
されている。
【００１６】再び図１を参照すれば、電波伝播速度測定
部１０の伝播時間測定部１５は、各上限周波数のパルス
について、送信部１１によるパルスの発生時点と受信部
１４によるパルスの受信時点との時間差から、各上限周
波数のパルスについて伝播時間を測定し、測定結果を伝
播速度算定部１６に通知する。伝播速度算定部１６は、
伝播時間測定部１５から通知された伝播時間の測定結果
に基づき、各上限周波数のパルスについて土中の伝播速
度を算定し、算定結果を乾燥密度算定部３０に通知す
る。
部１０の伝播時間測定部１５は、各上限周波数のパルス
について、送信部１１によるパルスの発生時点と受信部
１４によるパルスの受信時点との時間差から、各上限周
波数のパルスについて伝播時間を測定し、測定結果を伝
播速度算定部１６に通知する。伝播速度算定部１６は、
伝播時間測定部１５から通知された伝播時間の測定結果
に基づき、各上限周波数のパルスについて土中の伝播速
度を算定し、算定結果を乾燥密度算定部３０に通知す
る。
【００１７】含水比測定部２０は、特開平 2ー196960号
公報に開示されているように、ＩＲＭＭー１型水分計な
どで構成され、水によって異なる影響を受ける異なる波
長の成分が混合された光を地表に照射し、その反射光の
各波長成分のレベル差から土の含水率を測定するように
構成されている。締固め対象の土が盛土などであれば同
一の含水率の土が盛られて締固められただけであるか
ら、作業時間と気象状況によっては、地表からの深さに
よらず含水率が等しいと見做せる場合もある。この場合
には、異なる深さを伝播して上限周波数の異なる各パル
スについて、地表面について測定された含水率が、操作
部４１から乾燥密度算定部３０に入力される。
公報に開示されているように、ＩＲＭＭー１型水分計な
どで構成され、水によって異なる影響を受ける異なる波
長の成分が混合された光を地表に照射し、その反射光の
各波長成分のレベル差から土の含水率を測定するように
構成されている。締固め対象の土が盛土などであれば同
一の含水率の土が盛られて締固められただけであるか
ら、作業時間と気象状況によっては、地表からの深さに
よらず含水率が等しいと見做せる場合もある。この場合
には、異なる深さを伝播して上限周波数の異なる各パル
スについて、地表面について測定された含水率が、操作
部４１から乾燥密度算定部３０に入力される。
【００１８】これに対して、作業時間が長引いたり、降
雨や乾燥などの影響で含水率が深さ方向に変化すると考
えられる場合には、パルスの伝播深さに対応した各種の
深さの溝が順次形成され、それぞれの底面の含水比が含
水比測定部２０で測定され、これらの実測値が操作部４
１から乾燥密度算定部３０に入力される。各深さの溝
は、工事の作業者が作成してもよいし、台車５０に搭載
したカッターを利用して自動的に作成する構成とするこ
ともできる。あるいは、このような光学的な含水計の代
わりに、「土質調査法」（施行管理試験執筆小委員会著
土質工学会発行）の653 頁に記載されたような、ガン
マ線源や中性子を用いた水分計によって地中の所望の深
さにおける含水率を測定する構成を採用してもよい。
雨や乾燥などの影響で含水率が深さ方向に変化すると考
えられる場合には、パルスの伝播深さに対応した各種の
深さの溝が順次形成され、それぞれの底面の含水比が含
水比測定部２０で測定され、これらの実測値が操作部４
１から乾燥密度算定部３０に入力される。各深さの溝
は、工事の作業者が作成してもよいし、台車５０に搭載
したカッターを利用して自動的に作成する構成とするこ
ともできる。あるいは、このような光学的な含水計の代
わりに、「土質調査法」（施行管理試験執筆小委員会著
土質工学会発行）の653 頁に記載されたような、ガン
マ線源や中性子を用いた水分計によって地中の所望の深
さにおける含水率を測定する構成を採用してもよい。
【００１９】乾燥密度算定部３０は、伝播速度算定部１
６から通知された各周波数における電波の伝播速度と、
含水比測定部２０で検出され、操作部４１から入力され
た含水率から各周波数における乾燥密度を算定し、その
最大値に対する比から土の締固め度を算定する。乾燥密
度測定部３０は、各算定値を周波数及びこの周波数から
換算した深さと共に液晶表示パネルなどで構成される表
示部４２に表示する。なお、上記乾燥密度の算定方法の
詳細については、必要に応じて、前述した各種の特許文
献などを参照されたい。
６から通知された各周波数における電波の伝播速度と、
含水比測定部２０で検出され、操作部４１から入力され
た含水率から各周波数における乾燥密度を算定し、その
最大値に対する比から土の締固め度を算定する。乾燥密
度測定部３０は、各算定値を周波数及びこの周波数から
換算した深さと共に液晶表示パネルなどで構成される表
示部４２に表示する。なお、上記乾燥密度の算定方法の
詳細については、必要に応じて、前述した各種の特許文
献などを参照されたい。
【００２０】図３は、図１の電波伝播速度測定部１０の
送受信アンテナの他の構成の一例を示すブロック図であ
る。この電波伝播速度測定部１０は、上限周波数ｆH ，
ｆM，ｆLの各パルスを異なるタイミングで送信する広帯
域の送信アンテナＴＸを備えると共に、地中を伝播して
きた各上限周波数ｆH ，ｆM ，ｆLのパルスを受信する
広帯域の受信アンテナＲＸを備えている。
送受信アンテナの他の構成の一例を示すブロック図であ
る。この電波伝播速度測定部１０は、上限周波数ｆH ，
ｆM，ｆLの各パルスを異なるタイミングで送信する広帯
域の送信アンテナＴＸを備えると共に、地中を伝播して
きた各上限周波数ｆH ，ｆM ，ｆLのパルスを受信する
広帯域の受信アンテナＲＸを備えている。
【００２１】広帯域の受信アンテナＲＸが受信した信号
は、広帯域増幅器ＡＭＰで増幅され、サンプリング回路
ＳＡＭでサンプリングされ、補正回路ＥＱＬにおいて上
限周波数ｆH ，ｆM ，ｆL に対応した周波数帯ごとの振
幅補正を受けたのち受信信号として伝播時間測定部１５
に供給される。なお、伝播時間測定部１５から供給され
るトリガ信号を各送信部に分配するためのスイッチＳ１
と、各送信部が発生したパルスを共通の送信アンテナＴ
Ｘに分配するためのスイッチＳ２と、補正回路ＥＱＬの
補正係数を変更するためのスイッチＳ３とは互いに同期
して切替えられる。
は、広帯域増幅器ＡＭＰで増幅され、サンプリング回路
ＳＡＭでサンプリングされ、補正回路ＥＱＬにおいて上
限周波数ｆH ，ｆM ，ｆL に対応した周波数帯ごとの振
幅補正を受けたのち受信信号として伝播時間測定部１５
に供給される。なお、伝播時間測定部１５から供給され
るトリガ信号を各送信部に分配するためのスイッチＳ１
と、各送信部が発生したパルスを共通の送信アンテナＴ
Ｘに分配するためのスイッチＳ２と、補正回路ＥＱＬの
補正係数を変更するためのスイッチＳ３とは互いに同期
して切替えられる。
【００２２】以上、異なる上限周波数のパルス信号を土
中に送出してその土中伝播信号を受信し、送受信時点の
時間差からパルス信号の伝播時間と速度とを検出するパ
ルスレーダーと類似の構成を例示した。しかしながら、
異なる上限周波数の前後に周波数が直線的に変化するＦ
Ｍ信号（周波数変調信号）を土中に出力し、土中伝播受
信信号と原出力信号とを混合することによってビート信
号を作成し、このビート信号の周波数からＦＭ信号の土
中伝播時間と速度とを検出するＦＭレーダーと類似の構
成を採用することもできる。
中に送出してその土中伝播信号を受信し、送受信時点の
時間差からパルス信号の伝播時間と速度とを検出するパ
ルスレーダーと類似の構成を例示した。しかしながら、
異なる上限周波数の前後に周波数が直線的に変化するＦ
Ｍ信号（周波数変調信号）を土中に出力し、土中伝播受
信信号と原出力信号とを混合することによってビート信
号を作成し、このビート信号の周波数からＦＭ信号の土
中伝播時間と速度とを検出するＦＭレーダーと類似の構
成を採用することもできる。
【００２３】同様にして、異なる上限周波数を適宜な周
波数の正弦波で振幅変調したＡＭ信号（振幅変調信号）
を土中に出力し、土中伝播受信信号と原出力信号との位
相差を検出することによって、ＡＭ信号の土中伝播時間
と速度とを検出するＡＭレーダーと類似の構成を採用す
ることもできる。
波数の正弦波で振幅変調したＡＭ信号（振幅変調信号）
を土中に出力し、土中伝播受信信号と原出力信号との位
相差を検出することによって、ＡＭ信号の土中伝播時間
と速度とを検出するＡＭレーダーと類似の構成を採用す
ることもできる。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の測
定方法と装置は、土中への電波の送受信と土の締固め度
の測定とを上限周波数の異なる複数の周波数帯の電波に
ついて行い、この測定に際し、各周波数帯の電波の全成
分がその上限周波数に対応する空中の波長の１／１２の
深度の土中を伝播したと近似する構成であるから、測定
精度と測定作業の能率がともに向上するという効果が奏
される。
定方法と装置は、土中への電波の送受信と土の締固め度
の測定とを上限周波数の異なる複数の周波数帯の電波に
ついて行い、この測定に際し、各周波数帯の電波の全成
分がその上限周波数に対応する空中の波長の１／１２の
深度の土中を伝播したと近似する構成であるから、測定
精度と測定作業の能率がともに向上するという効果が奏
される。
【図１】本発明の一実施例の測定方法に使用する測定装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の電波伝播速度測定部１０から送信され
る送信パルスの波形や周波数スペクトルの一例を示す概
念図である。
る送信パルスの波形や周波数スペクトルの一例を示す概
念図である。
【図３】図１中の電波伝播速度測定部１０の構成の他の
構成の一例を示す図である。
構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の原理を説明するための概念図である。
10 電波伝播速度測定部
11 送信部
12 送信アンテナ
13 受信アンテナ
14 受信部
H,L,M 高周波、低周波及びこれらの中間の周波数に関
する構成要素であることを示す添字 15 伝播時間測定部 16 伝播速度算定部 30 乾燥密度算定部
する構成要素であることを示す添字 15 伝播時間測定部 16 伝播速度算定部 30 乾燥密度算定部
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(56)参考文献 特開 平２−196960（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−272488（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−115078（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−174855（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−307340（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−230141（ＪＰ，Ａ)
実開 昭56−137061（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 22/00 - 22/04
G01V 3/12
G01S 13/88
Claims (5)
- 【請求項１】 土中に電波を送信し、土中を伝播した電
波を受信して電波の送受信の時間差から電波の土中にお
ける伝播速度を検出し、この検出値を用いてこの土の締
固め度を測定する方法において、 前記土中への電波の送受信と土の締固め度の測定とを上
限周波数の異なる複数の周波数帯の電波を用いて行うこ
とと、この測定に際し、前記各周波数帯の電波の全成分
がその上限周波数に対応する空中の波長の１／１２の深
度の土中を伝播したと近似することとを特徴とする土の
締固め度の測定方法。 - 【請求項２】 土中に電波を送信する送信手段と、土中
を伝播した電波を受信する受信手段と、前記電波の送受
信の時間差から電波の土中における伝播速度を検出し、
この検出値を用いてこの土の締固め度を測定する検出・
測定手段とを備えた土の締固め度の測定装置において、 前記送信手段と受信手段とは、土中への電波の送受信を
上限周波数の異なる複数の周波数帯の電波を用いて行う
手段を備え、 前記検出・測定手段は、前記複数の周波数帯の電波を用
いて前記土中の伝播速度の検出と土の締固め度の測定を
行うことと、この測定に際し、前記各周波数帯の電波の
全成分がその上限周波数に対応する空中の波長の１／１
２の深度の土中を伝播したと近似することとを特徴とす
る土の締固め度の測定装置。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記土中に送信される電波は、異なる上限周波数を有す
る孤立パルスであることを特徴とする土の締固め度の測
定装置。 - 【請求項４】 請求項２において、 前記土中に送信される電波は、異なる上限周波数の前後
に周波数が変化せしめられるＦＭ信号であることを特徴
とする土の締固め度の測定装置。 - 【請求項５】 請求項２において、 前記土中に送信される電波は、異なる上限周波数の搬送
波が適宜な周波数の正弦波によって振幅変調されたＡＭ
信号であることを特徴とする土の締固め度の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26792895A JP3535284B2 (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 土の締固め度の測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26792895A JP3535284B2 (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 土の締固め度の測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989807A JPH0989807A (ja) | 1997-04-04 |
| JP3535284B2 true JP3535284B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=17451565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26792895A Expired - Fee Related JP3535284B2 (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 土の締固め度の測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3535284B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102106834B1 (ko) * | 2018-11-12 | 2020-05-06 | 한국도로공사 | 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법 |
-
1995
- 1995-09-21 JP JP26792895A patent/JP3535284B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0989807A (ja) | 1997-04-04 |
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