JP4726242B2 - Property evaluation apparatus and property evaluation method - Google Patents
Property evaluation apparatus and property evaluation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4726242B2 JP4726242B2 JP2007131311A JP2007131311A JP4726242B2 JP 4726242 B2 JP4726242 B2 JP 4726242B2 JP 2007131311 A JP2007131311 A JP 2007131311A JP 2007131311 A JP2007131311 A JP 2007131311A JP 4726242 B2 JP4726242 B2 JP 4726242B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- reference time
- voltage value
- time
- striking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、たとえば、トンネル背面空洞を検知し、該空洞状態を評価するトンネル背面空洞の評価装置など測定対象物の性状評価装置及び性状評価方法に関するものである。
The present invention relates to a property evaluation apparatus and a property evaluation method for an object to be measured, such as a tunnel back surface cavity evaluation device that detects a tunnel back surface cavity and evaluates the state of the cavity, for example.
従来、トンネルの背面に存する空洞を検知し、該空洞状態の評価をするためには、例えばグラウト注入における注入量、あるいは注入圧力の大小等によって管理し、評価したり、あるいは、衝撃弾性波法、打音法により弾性波を励起し、信号波形が収録できる装置を用いて、弾性波の高度な波形特徴（持続時間、周波数など）を利用してトンネル背面空洞の評価をするものとしていた。
しかしながら、前記従来のトンネル背面空洞の評価方法あるいはトンネル背面空洞の評価装置、例えばグラウト注入における注入量、あるいは注入圧力の大小等によって評価する評価方法あるいは評価装置では、実際問題としてグラウト注入量あるいはグラウト注入圧力によっての充填性状把握が比較的困難であり、正確な検出、評価が困難との課題があった。 However, in the conventional tunnel back cavity evaluation method or tunnel back cavity evaluation apparatus, for example, an evaluation method or evaluation apparatus that evaluates by the amount of injection in grout injection or the magnitude of injection pressure, etc., the grout injection amount or grout as an actual problem. There is a problem that it is relatively difficult to grasp the filling properties according to the injection pressure, and that accurate detection and evaluation are difficult.
また、衝撃弾性波法、打音法によって弾性波を励起し、信号波形が収録できる装置を用いて、弾性波の高度な波形特徴（持続時間、周波数など）を取得し評価する評価方法あるいは評価装置では、高価なデジタル波形収録装置が必須であり、また評価にウェーブレット変換など複雑な信号処理が必要となり、使用する機器のコストや作業コストが高騰すると共に、複雑、煩雑な検出、評価作業を要するとの課題があった。
かくして、本発明はこれら従来の課題に鑑みて創案されたものであり、例えば、トンネル背面空洞の評価などに際し、正確な評価が出来、しかもコストも安価になしえ、また複雑、煩雑な作業を必要としないトンネル背面空洞の評価装置など測定対象物の性状評価装置および性状評価方法を提供することを目的とするものである。
Also, an evaluation method or evaluation that acquires and evaluates advanced waveform characteristics (duration, frequency, etc.) of an elastic wave using a device that can excite the elastic wave by the impact elastic wave method and the percussion method and record the signal waveform. The equipment requires an expensive digital waveform recording device, and complicated signal processing such as wavelet transform is required for evaluation, which increases the cost of equipment used and the work cost, and makes complex and complicated detection and evaluation work. There was a problem that it was necessary.
Thus, the present invention was devised in view of these conventional problems.For example, when evaluating a tunnel back cavity, an accurate evaluation can be performed, and the cost can be reduced, and complicated and complicated work is performed. It is an object of the present invention to provide a property evaluation apparatus and a property evaluation method for a measurement object such as a tunnel back cavity evaluation device that is not required.
本発明による性状評価装置および性状評価方法は、
測定対象物を打撃する打撃具と、該打撃具による打撃によって生ずる測定対象物の共振振動及びたわみ振動を検出する検出器と、
検出された振動のうち、最大振動振幅を最大電圧値として設定すると共に、該最大電圧値のしきい値を前記最大電圧値に１未満の数値を乗じた値で複数個設定するしきい値電圧設定器と、
前記振動において、共振振動からたわみ振動へ移行すると思われる時刻を基準時刻として設定する基準時刻設定器と、
前記複数のしきい値電圧を越える全体の振動数を計測すると共に、前記基準時刻前後の複数のしきい値電圧を越える振動数を計測する計測器と、
を備え、
計測された複数のしきい値電圧を越える全体の振動数と前記基準時刻前後の複数のしきい値電圧を越える振動数とにより、前記打撃箇所の性状を評価する、
ことを特徴とし、
または、
前記打撃具は、鋼球により形成され、該鋼球の径は、測定対象物の性状により選択される打撃振動の周波数帯域により決定する、
ことを特徴とし、
または、
前記測定対象物の共振振動及びたわみ振動を検出する検出器は、音を集音する集音器、加速度計あるいはＡＥセンサである、
ことを特徴とし、
または、
前記基準時刻の設定は、測定対象物の性状を考慮して設定する、
ことを特徴とし、
または、
トンネルの背面空洞の有無を測定すべき測定対象物を打撃し、該打撃によって生ずる打撃信号を検出すると共に、該打撃信号を電圧値に変換し、取得した電圧値のうち最大電圧値を決定すると共に、前記最大電圧値に対するしきい値電圧値を前記最大電圧値に１未満の数値を乗じて複数設定してなり、
打撃してから一定時刻経過する経過時間全体で、前記設定した複数のしきい値電圧値を越える振動の数を計測すると共に、打撃してからの経過時間につき、測定対象物の共振振動からたわみ振動に変化すると思われる時刻を基準時刻と定め、該設定時刻前後に前記設定した複数のしきい値電圧値をこえる振動の数を計測し、
双方の振動数の計測結果からトンネルの背面空洞有無を評価する、
ことを特徴とするものである。
The property evaluation apparatus and property evaluation method according to the present invention include:
A striking tool for striking a measurement object, and a detector for detecting resonance vibration and flexural vibration of the measurement object caused by striking with the striking tool;
Among the detected vibrations, a maximum vibration amplitude is set as a maximum voltage value, and a threshold voltage for setting a plurality of threshold values for the maximum voltage value by multiplying the maximum voltage value by a numerical value less than 1 is set. A setting device;
In the vibration, a reference time setter that sets a time that is considered to shift from resonant vibration to flexural vibration as a reference time;
Measuring the overall frequency exceeding the plurality of threshold voltages, and measuring the frequency exceeding the plurality of threshold voltages before and after the reference time;
With
Evaluating the properties of the striking location based on the overall frequency exceeding a plurality of measured threshold voltages and the frequency exceeding a plurality of threshold voltages before and after the reference time,
It is characterized by
Or
The striking tool is formed of a steel ball, and the diameter of the steel ball is determined by a frequency band of striking vibration selected according to the property of the measurement object.
It is characterized by
Or
The detector that detects the resonance vibration and the flexural vibration of the measurement object is a sound collector that collects sound, an accelerometer, or an AE sensor.
It is characterized by
Or
The reference time is set in consideration of the properties of the measurement object.
It is characterized by
Or
The object to be measured for the presence or absence of the back cavity of the tunnel is hit, the hit signal generated by the hit is detected, the hit signal is converted into a voltage value, and the maximum voltage value among the acquired voltage values is determined. And setting a plurality of threshold voltage values for the maximum voltage value by multiplying the maximum voltage value by a numerical value less than 1,
The number of vibrations exceeding the set threshold voltage values is measured over the entire elapsed time after a certain time has elapsed since the impact, and the elapsed time since the impact is deflected from the resonance vibration of the measurement object. The time at which it seems to change to vibration is defined as the reference time, and the number of vibrations exceeding the set threshold voltage values before and after the set time is measured,
Evaluate the presence or absence of the back cavity of the tunnel from the measurement results of both frequencies.
It is characterized by this.
本発明による性状評価装置および性状評価方法であれば、
例えば、トンネル背面空洞の評価などに際し、正確な評価が行え、しかもその作業コストも安価になしえ、また複雑、煩雑な作業を必要としないとの優れた効果を奏する。
If the property evaluation apparatus and property evaluation method according to the present invention,
For example, when evaluating a tunnel back cavity, an accurate evaluation can be performed, the work cost can be reduced, and a complicated and troublesome work is not required.
以下、本発明を図に示す発明を実施するための最良の形態に基づいて説明する。
まず、本発明による性状の評価装置は、図２から理解されるように、例えばトンネル覆工面２の背面に存在する空洞３を検出、評価するために、トンネル覆工面２たる測定対象物１を打撃して、その振動を生じさせる打撃具４を用いる。
ここで、該打撃具４についての種類は、なんら限定されるものではないが、一般的にトンネル覆工面２のような比較的硬い面を継続的に打撃して計測するものであるから、耐久性があり、また変形しない部材で形成するのが好ましい。よって、例えば球状の鋼製部材である鋼球により形成した打撃具４などを使用するのが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described based on the best mode for carrying out the invention shown in the drawings.
First, as will be understood from FIG. 2, the property evaluation apparatus according to the present invention uses a
Here, the type of the
また、前記鋼球はその直径の径幅が異なるものを複数種類用意するものとし、例えば、測定すべき対象物の厚みが厚いものについては比較的大径の鋼球が用いられ、厚みが薄い場合については比較的小径の鋼球が用いられる等の使用の仕分けがなされる。 In addition, a plurality of types of steel balls having different diameters are prepared. For example, a steel ball having a relatively large diameter is used for a thick object to be measured, and the thickness is thin. In some cases, use is classified such that a steel ball having a relatively small diameter is used.
また、測定に際し、取得したいとする振動の周波数帯域によっても、使用する鋼球の大きさを異ならせて使用できる。
すなわち、計測、取得したい周波数帯域が低域に関する場合は、比較的大径の鋼球で打撃した方が低域の振動、すなわち低周波の振動が得やすい。これに対し、振動の周波数帯域につき、高域の振動周波数を取得したい場合は、比較的小径の鋼球を使用して打撃するものとされる。
Moreover, the size of the steel ball to be used can be varied depending on the frequency band of the vibration to be acquired at the time of measurement.
That is, when the frequency band to be measured and acquired is related to the low frequency, it is easier to obtain low frequency vibration, that is, low frequency vibration, by hitting with a relatively large diameter steel ball. On the other hand, when it is desired to acquire a high vibration frequency with respect to the vibration frequency band, a relatively small diameter steel ball is used for impact.
次に、本発明では、前記打撃具４による打撃によって生ずる測定対象物１の共振振動及びたわみ振動を検出する検出器（検出センサ）が用いられる。
Next, in this invention, the detector (detection sensor) which detects the resonance vibration and bending vibration of the
前記の打撃音は振動として伝播する。その振動を接触型の検出器５あるいは非接触型の検出器５で検出するものとなる。
The hitting sound propagates as vibration. The vibration is detected by the
ここで、非接触型の検出器５としては、マイクロフォンなどの集音器が用いられ、接触型の検出器５としては、加速度計あるいはＡＥセンサなどが用いられる。
Here, a sound collector such as a microphone is used as the
次いで、検出された振動は、電圧値に変換される。そして、検出された振動のうち、最大振動の振幅が最大電圧値として設定される。また、該最大電圧値に対するしきい値電圧値が複数個設定される。
すなわち、前記最大電圧値が、２．３Ｖと決定されれば、第１のしきい値電圧値はその値に０．０１を乗じた０．０２３ｖに設定され、第２のしきい値電圧は２．３Ｖに０．００１を乗じた０．００２３Ｖに設定される。
なお、このしきい値電圧値の設定は２個に限定されるものではなく、２個以上設定しても構わない。個数が多いほど、パラメータの比較が多くでき、もって評価の精度が向上する。
また、前記しきい値電圧の設定は、主に低周波数帯域の振動を取得したいときには、最大電圧値に０．０１を乗じた値、すなわち最大電圧値の１０分の１程度の値とし、また主に、高周波数帯域の振動を取得したいときには、最大電圧値に０．００１を乗じた値、すなわち最大電圧値の１００分の１程度の値とすれば、いずれの場合にも精度よく計測、評価できる。
The detected vibration is then converted into a voltage value. Of the detected vibrations, the amplitude of the maximum vibration is set as the maximum voltage value. A plurality of threshold voltage values for the maximum voltage value are set.
That is, if the maximum voltage value is determined to be 2.3V, the first threshold voltage value is set to 0.023v obtained by multiplying the value by 0.01, and the second threshold voltage is It is set to 0.0023V obtained by multiplying 2.3V by 0.001.
Note that the setting of the threshold voltage value is not limited to two, and two or more threshold voltage values may be set. The larger the number, the more parameters can be compared, and the accuracy of evaluation is improved.
The threshold voltage is set to a value obtained by multiplying the maximum voltage value by 0.01, that is, about 1/10 of the maximum voltage value, when mainly acquiring vibration in a low frequency band. Mainly, when you want to acquire vibrations in the high frequency band, if you make the value obtained by multiplying the maximum voltage value by 0.001, that is, about 1 / 100th of the maximum voltage value, measure in any case, Can be evaluated.
しかして、これら最大電圧値の設定や、複数のしきい値電圧値の設定は、コンピュータを使用して行える。
さらに、前記振動計測において、いわゆる共振振動からたわみ振動へ移行すると思われる時刻を基準時刻として設定する。例えば、打撃から０．０００５ｓｅｃ経過時と設定するがごときである。
Thus, setting of these maximum voltage values and setting of a plurality of threshold voltage values can be performed using a computer.
Further, in the vibration measurement, a time at which the so-called resonance vibration is shifted to the flexural vibration is set as a reference time. For example, it is set to be 0.0005 sec after the impact.
以上において、コンピュータにより、各種振動数の計測が行われる。
すなわち、前記２つの設定されたしきい値電圧、０．０２３ｖ及び０．００２３Ｖを越える振動の数が各々のしきい値電圧において、全体でいくつかが計測される。
次いで、前記基準時刻、例えば０．０００５ｓｅｃの前あるいは後において各々のしきい値電圧を越える振動の数がいくつかが計測される。
そして、計測されたそれぞれの振動数が、パラメータとして使用でき、これらの値を組み合わせたり、あるいは比率計算を行ない、これらの値を求めるだけで簡単にトンネル背面の空洞の評価が行えるものとなる。
In the above, various frequencies are measured by the computer.
That is, the number of vibrations exceeding the two set threshold voltages, 0.023v and 0.0023V, is measured in total at each threshold voltage.
Then, some of the number of vibrations exceeding each threshold voltage is measured before or after the reference time, for example 0.0005 sec.
Then, each measured frequency can be used as a parameter, and these values can be combined or ratio calculation can be performed, and by simply obtaining these values, the cavity on the back of the tunnel can be easily evaluated.
ここで、本発明による計測、評価の手順につき、図１に示すフローチャートに基づいて説明する。 Here, the measurement and evaluation procedures according to the present invention will be described based on the flowchart shown in FIG.
まず、トンネル６の背面空洞３を検知するために、当該トンネル覆工面２の調査、例えば計測対象物の構造や地盤条件などを調査する（ステップ１００）。
First, in order to detect the
その後、前記の調査結果を基に、測定対象物１に対する打撃方法、例えば打撃具４として鋼球を用いるか否か、鋼球を用いる場合には、当該鋼球の大きさ、すなわち鋼球の直径などが決定される。また、打撃信号を検出する検出器５の種類、例えばマイクロフォンなど集音器である非接触型の検出器５を用いるか、あるいはＡＥセンサまたは加速度計などの接触型検出器５を用いるかを、取得すべき振動の周波数帯域が主に、広域なのか低域なのか、また感度の状態は良好なのかなどが考慮されて決定される。
次に、複数のしきい値電圧が設定される。この設定条件はすでに前述した通りである。
さらに、前述した基準時刻が設定される。ここで、基準時刻とは、打撃の開始時から一定時間経過したときの時刻を言う。例えば、打撃したときから０．０００５ｓｅｃ経過したときの時刻などをいい、基準時刻は０．０００５ｓｅｃと設定される。
After that, based on the result of the investigation, whether or not a steel ball is used as the striking method for the measuring
Next, a plurality of threshold voltages are set. This setting condition has already been described above.
Further, the reference time described above is set. Here, the reference time refers to the time when a certain time has elapsed from the start of the impact. For example, it refers to the time when 0.0005 sec has passed since the impact, and the reference time is set to 0.0005 sec.
かかる基準時刻の設定についても、一般に測定対象物の構造などが考慮されて決定される。すなわち、測定対象物の構造物の厚み、物性などである。当然のように、構造物の厚みが厚い場合には、当該基準時刻も長く設定されるものとなる。 The setting of the reference time is generally determined in consideration of the structure of the measurement object. That is, the thickness and physical properties of the structure of the measurement object. As a matter of course, when the thickness of the structure is thick, the reference time is set longer.
以上、打撃方法、しきい値電圧及び基準時刻の設定がなされる（ステップ１０１）。 The hitting method, threshold voltage, and reference time are set as described above (step 101).
以上が決定した後、計測点、すなわちトンネル６の背面空洞３を検知するための計測箇所であるトンネル覆工面２に、打撃具４である鋼球を打撃する（ステップ１０２）。
そして、当該打撃による振動信号を、加速度計、ＡＥセンサやマイクロホン等の検出器５により検出し、前記検出した振動信号を電気信号（電圧）に変換する（ステップ１０３）。
After the above is determined, a steel ball, which is the
Then, the vibration signal due to the impact is detected by a
次に、取得した振動信号の最大振幅値（A）を設定すると共に、該最大振幅値（A）を参照し、あらかじめ設定された数種類（例えば、0.01A、0.1Aなど）のしきい値電圧を超える振動数（Rc：リングダウンカウント）を計数する。
さらに、設定された基準時刻の前または後での数種類（例えば、0.01A、0.1Aなど）のしきい値電圧を超える振動数（Rc：リングダウンカウント）を計数する（ステップ１０４）。
これら（Rc：リングダウンカウント）を計測した後、前記の各計測数をを利用してトンネル６の背面空洞の有無などが判断されるのである（ステップ１０５）。
Next, the maximum amplitude value (A) of the acquired vibration signal is set, and the threshold voltage of several types (for example, 0.01 A, 0.1 A, etc.) set in advance by referring to the maximum amplitude value (A) Count the frequency (Rc: ring-down count) exceeding.
Furthermore, the number of vibrations (Rc: ring-down count) exceeding a threshold voltage of several types (for example, 0.01 A, 0.1 A, etc.) before or after the set reference time is counted (step 104).
After measuring these (Rc: ring-down count), the presence / absence of the back cavity of the
ここで、図３、図４を参照して、前記各計測数によるトンネル背面空洞評価の具体例につき説明する。図３，図４に示すような振動波形図は、前述したように例えば高額なデジタル波形収録装置あるいはウェーブレット変換など複雑な信号処理が行える高額機器によらなければ生成できない。 Here, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the specific example of tunnel back surface cavity evaluation by the said each measurement number is demonstrated. The vibration waveform diagrams as shown in FIGS. 3 and 4 cannot be generated without using an expensive digital waveform recording device or an expensive device capable of performing complicated signal processing such as wavelet transform as described above.
図３及び図４に示す波形図によれば、
２つのしきい値電圧設定は、以下のようにされた。すなわち、最大振幅値Ａを示す電圧値が２．３Ｖであれば、以下の通りである。
(a) A=2.3V，a＝0.1，b=0.01，T1=aA=0.23V，T2=bA=0.023V
2)また、最大振幅値Ａを示す電圧値が１．３Ｖであったときには、以下の通りに設定される。
(b) A=1.3V，a＝0.1，b=0.01，T1=aA=0.13V，T2=bA=0.013V
3)次に、基準時間設定は、以下のようにされた。
Tev＝0.0005sec（0.5ms）
以上の条件で、検出、計測作業が行われ、そして、その結果、図３，図４のような振動波形が得られたものである。
まず、図３の波形によれば、基準時刻後の各しきい値電圧を超える波形が急速に減少しているのがわかる。従って、トンネルの背面空洞が生じていないことがわかる。
According to the waveform diagrams shown in FIGS.
The two threshold voltage settings were as follows. That is, when the voltage value indicating the maximum amplitude value A is 2.3 V, the following is performed.
(a) A = 2.3V, a = 0.1, b = 0.01, T 1 = aA = 0.23V, T 2 = bA = 0.023V
2) When the voltage value indicating the maximum amplitude value A is 1.3 V, it is set as follows.
(b) A = 1.3V, a = 0.1, b = 0.01, T 1 = aA = 0.13V, T 2 = bA = 0.013V
3) Next, the reference time was set as follows.
Tev = 0.0005sec (0.5ms)
Detection and measurement operations are performed under the above conditions, and as a result, vibration waveforms as shown in FIGS. 3 and 4 are obtained.
First, according to the waveform of FIG. 3, it can be seen that the waveform exceeding each threshold voltage after the reference time rapidly decreases. Therefore, it can be seen that the back cavity of the tunnel is not generated.
また、図４によると、逆に基準時刻後に各しきい値電圧を超える振動波形が減少せず、すなわち振動が継続しているのがわかる。従って、図４の場合は、測定した箇所にトンネル背面空洞３が生じていると判断できるのである。
Also, according to FIG. 4, it can be seen that the vibration waveform exceeding each threshold voltage does not decrease after the reference time, that is, the vibration continues. Therefore, in the case of FIG. 4, it can be determined that the tunnel back
しかして、本発明では、この様な図３や図４に示す波形図がなくとも、上記と同様な評価が行える。すなわち、図３の打撃の場合には、
全体時間での各しきい値電圧の振動の計測数は、
Rc (T1) = 5回, Rc(T2) =32回である。
Therefore, in the present invention, evaluation similar to the above can be performed without the waveform diagrams shown in FIGS. That is, in the case of the hit of FIG.
The number of oscillations of each threshold voltage over the entire time is
Rc (T 1 ) = 5 times and Rc (T 2 ) = 32 times.
そして、基準時刻前の各しきい値電圧の振動の計測数は、
Rc (T1)f =5 回, Rc(T2)f =6回である。
And the number of vibrations of each threshold voltage before the reference time is
Rc (T 1 ) f = 5 times and Rc (T 2 ) f = 6 times.
さらに、基準時刻後の各しきい値電圧の振動の計測数は、
Rc (T1)l = 0回, Rc(T2)l =２６回である。
In addition, the number of vibrations of each threshold voltage after the reference time is
Rc (T 1 ) l = 0 times and Rc (T 2 ) l = 26 times.
よって、しきい値(T1)の場合、基準時刻後の振動計測数は急激に減少しているが、しきい値(T2)の場合は、基準時刻以後２６回計測されている。しかしながらこの計測値は空洞を示す振動ではなく、いわゆる高周波振動を示すものであることが理解でき、この結果、図３の例では波形図がなくとも、前記計測されたパラメータを参照するだけでトンネル背面空洞がないとの評価ができるものとなる。 Therefore, if the threshold value (T 1), vibration measurement speed after the reference time has been reduced drastically, but if the threshold value (T 2), are measured reference time after 26 times. However, it can be understood that this measured value is not a vibration indicating a cavity but a so-called high-frequency vibration, and as a result, in the example of FIG. It can be evaluated that there is no back cavity.
これに対し、図４の打撃の場合は、
全体時間での各しきい値電圧の振動の計測数は、
Rc (T1) =１６回, Rc(T2) =２２回である。
On the other hand, in the case of the blow of FIG.
The number of oscillations of each threshold voltage over the entire time is
Rc (T 1 ) = 16 times and Rc (T 2 ) = 22 times.
そして、基準時刻前の各しきい値電圧の振動の計測数は、
Rc (T1)f =４回, Rc(T2)f =４回である。
And the number of vibrations of each threshold voltage before the reference time is
Rc (T 1 ) f = 4 times and Rc (T 2 ) f = 4 times.
さらに、基準時刻後の各しきい値電圧の振動の計測数は、
Rc (T1)l =１２回, Rc(T2)l =１８回である。
In addition, the number of vibrations of each threshold voltage after the reference time is
Rc (T 1 ) l = 12 times and Rc (T 2 ) l = 18 times.
よって、図４の打撃の場合は、両しきい値の場合において、すなわち、最大電圧値の１０％のしきい値の場合、及び最大電圧値の１％のしきい値の場合においてもほぼ同様に基準時刻後の振動計測数があることが理解できる。
従ってこの様な場合は測定対象箇所に空洞があり、その空洞による振動と理解でき、この結果、図４の例では波形図がなくとも、前記計測されたパラメータを参照するだけでトンネル背面空洞があるとの評価ができるものとなる。
Therefore, in the case of the impact of FIG. 4, in the case of both threshold values, that is, in the case of the threshold value of 10% of the maximum voltage value and in the case of the threshold value of 1% of the maximum voltage value, substantially the same. It can be understood that there is a number of vibration measurements after the reference time.
Therefore, in such a case, it can be understood that there is a cavity in the measurement target portion and vibration is caused by the cavity, and as a result, even if there is no waveform diagram in the example of FIG. It can be evaluated that there is.
さらに、図５には本発明による基準時刻前のしきい値を越えた振動の計測数と基準時刻後のしきい値を越えた振動の計測数の比率を求めることによってもいわゆるトンネル覆工面の評価が簡単に、かつ容易に行えることとなる。前記パラメータを利用してグラフ化することも出来る。 Further, FIG. 5 also shows the ratio of the number of vibrations exceeding the threshold before the reference time and the number of vibrations exceeding the threshold after the reference time according to the present invention. Evaluation can be performed easily and easily. It is also possible to make a graph using the parameters.
図６では、本発明で求めたパラメータを利用し、充填性状評価マップを作成した例を示している。この様な利用により、例えばトンネル背面の充填性状を瞬時に把握することも出来る。
この様に、本発明では、簡易なパラメータのみで評価可能であり、もって安価なアナログ収録装置でも充分に対応出来る。
よって、トンネル覆工工事の施工管理として活用できるし、また、調査箇所を打撃するのみで空洞の有無を検出可能である。したがって、専門の検査員が不要である。
さらに、調査対象毎に設定しきい値電圧やRc算出範囲を決定することで、様々なトンネル構造物の背面空洞や充填性調査に利用できるものとなる。
FIG. 6 shows an example in which a filling property evaluation map is created using the parameters obtained in the present invention. By such use, for example, the filling properties on the back side of the tunnel can be grasped instantaneously.
Thus, in the present invention, evaluation can be performed with only simple parameters, and even an inexpensive analog recording apparatus can be sufficiently handled.
Therefore, it can be used as construction management for tunnel lining work, and it is possible to detect the presence or absence of a cavity only by hitting a survey location. Therefore, a specialized inspector is unnecessary.
Furthermore, by determining the set threshold voltage and Rc calculation range for each investigation object, it can be used for investigation of the backside cavities and fillability of various tunnel structures.
本発明による性状評価装置および性状評価方法は、トンネル覆工工事の施工管理として活用できるし、調査箇所を打撃するのみで空洞の有無を検出可能であり、専門の検査員が不要であり、調査対象毎に設定しきい値電圧やＲｃ算出範囲を決定することで、様々なトンネル構造物の背面空洞や充填性調査に利用できる。
The property evaluation apparatus and property evaluation method according to the present invention can be used for construction management of tunnel lining work, can detect the presence or absence of a cavity only by striking a survey location, does not require a specialized inspector, and By determining the set threshold voltage and the Rc calculation range for each object, it can be used for investigation of the backside cavities and filling properties of various tunnel structures.
１ 測定対象物
２ トンネル覆工面
３ 空洞
４ 打撃具
５ 検出器
６ トンネル
1 Measurement object
2 Tunnel lining surface
3 cavity
4 striking tools
5 Detector
6 Tunnel
Claims (5)
検出された振動のうち、最大振動振幅を最大電圧値として設定すると共に、該最大電圧値のしきい値を前記最大電圧値に１未満の数値を乗じた値で複数個設定するしきい値電圧設定器と、
前記振動において、共振振動からたわみ振動へ移行すると思われる時刻を基準時刻として設定する基準時刻設定器と、
前記複数のしきい値電圧を越える全体の振動数を計測すると共に、前記基準時刻前後の複数のしきい値電圧を越える振動数を計測する計測器と、
を備え、
計測された複数のしきい値電圧を越える全体の振動数と前記基準時刻前後の複数のしきい値電圧を越える振動数とにより、前記打撃箇所の性状を評価する、
ことを特徴とする性状評価装置。
A striking tool for striking a measurement object, and a detector for detecting resonance vibration and flexural vibration of the measurement object caused by striking with the striking tool;
Among the detected vibrations, a maximum vibration amplitude is set as a maximum voltage value, and a threshold voltage for setting a plurality of threshold values for the maximum voltage value by multiplying the maximum voltage value by a numerical value less than 1 is set. A setting device;
In the vibration, a reference time setter that sets a time that is considered to shift from resonant vibration to flexural vibration as a reference time;
Measuring the overall frequency exceeding the plurality of threshold voltages, and measuring the frequency exceeding the plurality of threshold voltages before and after the reference time;
With
Evaluating the properties of the striking location based on the overall frequency exceeding a plurality of measured threshold voltages and the frequency exceeding a plurality of threshold voltages before and after the reference time,
The property evaluation apparatus characterized by this.
ことを特徴とした請求項１記載の性状評価装置。
The striking tool is formed of a steel ball, and the diameter of the steel ball is determined by a frequency band of striking vibration selected according to the property of the measurement object.
The property evaluation apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の性状評価装置。
The detector that detects the resonance vibration and the flexural vibration of the measurement object is a sound collector that collects sound, an accelerometer, or an AE sensor.
The property evaluation apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の性状評価装置。
The reference time is set in consideration of the properties of the measurement object.
The property evaluation apparatus according to claim 1, 2, or 3.
打撃してから一定時刻経過する経過時間全体で、前記設定した複数のしきい値電圧値を越える振動の数を計測すると共に、打撃してからの経過時間につき、測定対象物の共振振動からたわみ振動に変化すると思われる時刻を基準時刻と定め、該設定時刻前後に前記設定した複数のしきい値電圧値をこえる振動の数を計測し、
双方の振動数の計測結果からトンネルの背面空洞有無を評価する、
ことを特徴とするトンネルの背面空洞有無評価方法。 The object to be measured for the presence or absence of the back cavity of the tunnel is hit, the hit signal generated by the hit is detected, the hit signal is converted into a voltage value, and the maximum voltage value among the acquired voltage values is determined. And setting a plurality of threshold voltage values for the maximum voltage value by multiplying the maximum voltage value by a numerical value less than 1,
The number of vibrations exceeding the set threshold voltage values is measured over the entire elapsed time after a certain time has elapsed since the impact, and the elapsed time since the impact is deflected from the resonance vibration of the measurement object. The time at which it seems to change to vibration is defined as the reference time, and the number of vibrations exceeding the set threshold voltage values before and after the set time is measured,
Evaluate the presence or absence of the back cavity of the tunnel from the measurement results of both frequencies.
A method for evaluating the presence or absence of a back cavity of a tunnel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007131311A JP4726242B2 (en) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | Property evaluation apparatus and property evaluation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007131311A JP4726242B2 (en) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | Property evaluation apparatus and property evaluation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008286619A JP2008286619A (en) | 2008-11-27 |
| JP4726242B2 true JP4726242B2 (en) | 2011-07-20 |
Family
ID=40146479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007131311A Active JP4726242B2 (en) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | Property evaluation apparatus and property evaluation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4726242B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2013183314A1 (en) * | 2012-06-06 | 2016-01-28 | 日本電気株式会社 | Structure analyzing apparatus and structure analyzing method |
| JP6682151B2 (en) * | 2017-04-05 | 2020-04-15 | 日本電信電話株式会社 | Survey support device, survey support method, and program |
| JP6905890B2 (en) * | 2017-08-03 | 2021-07-21 | 株式会社トーキン | Structural quality judgment method and structural quality judgment device |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0658351B2 (en) * | 1987-11-27 | 1994-08-03 | 鹿島建設株式会社 | Cavity detection device for concrete structures |
| JP2915704B2 (en) * | 1992-06-17 | 1999-07-05 | 株式会社熊谷組 | Detection method of peeling of building wall finish |
| JP3530948B2 (en) * | 1997-05-20 | 2004-05-24 | 株式会社竹中工務店 | Detection signal processing method for rock fall prediction |
| JPH11183448A (en) * | 1997-12-24 | 1999-07-09 | Fujita Corp | Method and system for monitoring of collapse of slope |
| JP4212419B2 (en) * | 2003-06-09 | 2009-01-21 | 矢崎総業株式会社 | Mold crack initiation prediction system |
-
2007
- 2007-05-17 JP JP2007131311A patent/JP4726242B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008286619A (en) | 2008-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101541978B1 (en) | Apparatus for detectng the tube wall thinning and method thereof | |
| JP6856392B2 (en) | Deterioration diagnosis method, deterioration diagnosis system and sensor | |
| CN111487315A (en) | Audio frequency nondestructive testing method for tunnel lining thickness and void | |
| JP2004150946A (en) | Nondestructive measuring instrument and method for concrete rigidity by ball hammering | |
| CN104264718A (en) | Pile foundation integrality detection method | |
| JP7029303B2 (en) | Non-destructive diagnostic method for PC grout filling state | |
| JP6688619B2 (en) | Impact device used for impact elastic wave method | |
| JP2007322401A (en) | Method for evaluating soundness of anchor | |
| JP4726242B2 (en) | Property evaluation apparatus and property evaluation method | |
| JP2018066596A (en) | Inspection system and inspection method | |
| JP6130778B2 (en) | Method and apparatus for inspecting interface of composite structure | |
| JPH11271286A (en) | Estimating method for concrete strength | |
| JP2009121955A (en) | Method for identifying ae occurrence location in rock sample | |
| JP2012168022A (en) | Method for diagnosing quality of concrete-based structure | |
| JP2018119845A (en) | Survey method of internal defect | |
| JP6191231B2 (en) | Pile soundness evaluation method | |
| JPH06317510A (en) | Dynamic penetration testing method and measuring instrument used for it | |
| JP2000105227A (en) | Diagnosis method and device of grout filling degree of pre-stress concrete | |
| JP5298542B2 (en) | Golf club shaft evaluation method | |
| JP3691477B2 (en) | Soundness diagnosis method for concrete structures | |
| JPH0616030B2 (en) | Method and apparatus for diagnosing deterioration of article | |
| JP5714930B2 (en) | Quality diagnosis method for concrete structures | |
| JP6811002B2 (en) | Crack angle determination device and crack angle determination method | |
| JP5454021B2 (en) | Measuring method of excitation force | |
| Bilgic | Determination of Pulse Width and Pulse Amplitude Characteristics of Materials Used in Pendulum Type Shock Calibration Device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090316 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110411 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110413 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110411 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4726242 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |