JP6238112B2 - Ground soundness evaluation method - Google Patents

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JP6238112B2 JP2013155473A JP2013155473A JP6238112B2 JP 6238112 B2 JP6238112 B2 JP 6238112B2 JP 2013155473 A JP2013155473 A JP 2013155473A JP 2013155473 A JP2013155473 A JP 2013155473A JP 6238112 B2 JP6238112 B2 JP 6238112B2
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Description

本発明は、数のアンカーが設置された地盤の健全性を評価する方法に関するものである。 The present invention relates to a method of assessing the integrity of ground which multiple anchor is installed.

グラウンドアンカーの性能は、設計や施工等が適切に行われているか否かで異なり、また、施工後に生じた地震や降水等の後発的要因によって変化する。そこで、従来から、グラウンドアンカーが目的とする性能を発揮するように基本調査試験が行われており、更にグラウンドアンカーが目的とする性能を維持しているか否かを確認するために品質確認試験が行われている。基本調査試験としては、例えば、引抜き試験や長期試験等が存在しており、品質確認試験としては、多サイクル確認試験や、1サイクル確認試験、残存緊張力確認試験等が存在する。   The performance of the ground anchor varies depending on whether the design and construction are appropriately performed, and changes depending on subsequent factors such as earthquakes and precipitation that occur after construction. Therefore, a basic investigation test has been conducted so that the ground anchor exhibits the intended performance, and a quality confirmation test is conducted to confirm whether or not the ground anchor maintains the intended performance. Has been done. For example, a pull-out test and a long-term test exist as the basic survey test, and a multi-cycle confirmation test, a one-cycle confirmation test, a residual tension confirmation test, and the like exist as the quality confirmation test.

また、残存緊張力確認試験としては、グラウンドアンカーを設置する際に荷重計を設置しておき、この荷重計を使用して残存緊張力を確認する方法も存在するが、この方法は、荷重計を設置していない既設のグラウンドアンカー(既設アンカー)には適用することができない。そこで、残存緊張力を確認する際に緊張用ジャッキ等を設置し、この緊張用ジャッキ等を使用して残存緊張力を確認するリフトオフ試験が存在する。このリフトオフ試験は、グラウンドアンカーの定着具やテンドン余長に緊張用ジャッキを設置し、この緊張用ジャッキを使用してグラウンドアンカーに荷重を載荷する試験であり、定着具が支圧板から離れ始めた時の荷重を残存緊張力とする。このリフトオフ試験を行うと、グラウンドアンカーが設置された地盤の挙動を把握することができ、また、グラウンドアンカーを再緊張する必要性や、グラウンドアンカーの破損等の有無を知ることができ、極めて重要な試験であるとされている。本出願人も、このリフトオフ試験を進化させた試験方法を提案している(特許文献1参照)。   In addition, as a residual tension confirmation test, there is a method in which a load meter is installed when a ground anchor is installed and the residual tension is confirmed using this load meter. It cannot be applied to existing ground anchors (existing anchors) that are not installed. Therefore, there is a lift-off test in which a tension jack or the like is installed when confirming the residual tension, and the residual tension is confirmed using the tension jack or the like. This lift-off test is a test in which a tensioning jack is installed in the ground anchor fixing tool and the tendon surplus length, and a load is loaded on the ground anchor using this tensioning jack, and the fixing tool starts to move away from the bearing plate. The load at the time is the residual tension. When this lift-off test is performed, it is possible to understand the behavior of the ground where the ground anchor is installed, to know the necessity of re-tensioning the ground anchor and whether the ground anchor is broken, etc. It is said that this is a serious test. The present applicant has also proposed a test method obtained by evolving this lift-off test (see Patent Document 1).

しかしながら、リフトオフ試験やこのリフト試験を進化させた試験を行う場合は、グラウンドアンカーの基端部に緊張用ジャッキ等を設置する必要があり、グラウンドアンカーの基端部周りにおいて様々な作業を行う必要が生じる。この点、グラウンドアンカーが設置されている地盤は、急斜面等である場合もあり、この作業は、大変煩瑣で、しかも危険を伴う場合もある。   However, when performing a lift-off test or an advanced version of this lift test, it is necessary to install a tension jack at the base end of the ground anchor, and various operations must be performed around the base end of the ground anchor. Occurs. In this regard, the ground on which the ground anchor is installed may be a steep slope or the like, and this operation is very troublesome and may be dangerous.

特開2004−294235号公報JP 2004-294235 A

本発明が解決しようとする主たる課題は、作業効率に優れる地盤の健全性を評価する方法を提供することにある。 The main object of the present invention is to provide is to provide a method for evaluating the integrity of the earth plate that Ru excellent work efficiency.

この課題を解決するための本発明は、次の通りである。
参考となる発明〕
既設アンカーの緊張力を推定する方法であって、
推定の対象となる既設アンカーとは異なる他の既設アンカー及び新設アンカーの少なくともいずれか一方を基準用アンカーとし、
この基準用アンカーに対して少なくとも2段階の荷重を載荷すると共に、この載荷の各段階において前記基準用アンカーをアンカー軸方向に打撃して基準用弾性波を発生させ、
この基準用弾性波に由来する反射波の卓越周波数を取得し、
この卓越周波数と前記基準用アンカーを打撃した際の荷重とに基づいて卓越周波数と荷重との相関関係式を作成し、
他方、前記推定の対象となる既設アンカーをアンカー軸方向に打撃して推定用弾性波を発生させ、
この推定用弾性波に由来する反射波の卓越周波数を取得し、
この卓越周波数を前記相関関係式に代入して得られた荷重を前記推定の対象となる既設アンカーの緊張力と推定する、
ことを特徴とする既設アンカーの緊張力推定方法。
The present invention for solving this problem is as follows.
[ Reference invention]
A method for estimating the tension of an existing anchor,
The reference anchor is at least one of another existing anchor and a new anchor different from the existing anchor to be estimated,
A load of at least two stages is loaded on the reference anchor, and at each stage of the loading, the reference anchor is struck in the anchor axial direction to generate a reference elastic wave,
Obtain the dominant frequency of the reflected wave derived from this reference elastic wave,
Create a correlation formula between the dominant frequency and the load based on this dominant frequency and the load when hitting the reference anchor,
On the other hand, the estimated anchor wave is generated by hitting the existing anchor to be estimated in the anchor axis direction,
Obtain the dominant frequency of the reflected wave derived from this estimation elastic wave,
The load obtained by substituting this dominant frequency into the correlation equation is estimated as the tension of the existing anchor to be estimated.
A method for estimating the tension of an existing anchor.

〔請求項記載の発明〕
複数のアンカーが設置されている地盤の健全性を評価する方法であって、
前記複数のアンカーの一部を基準用アンカーとし、
この基準用アンカーに対して残存緊張力を確認する試験を行うと共に、この残存緊張力を確認する試験の過程における荷重の異なる少なくとも2段階において前記基準用アンカーをアンカー軸方向に打撃して基準用弾性波を発生させ、
この基準用弾性波に由来する反射波の卓越周波数を取得し、
この卓越周波数と前記基準用アンカーを打撃した際の荷重とに基づいて卓越周波数と荷重との相関関係式を作成し、
他方、前記残存緊張力を確認する試験を行っていない残部アンカーをアンカー軸方向に打撃して推定用弾性波を発生させ、
この推定用弾性波に由来する反射波の卓越周波数を取得し、
この卓越周波数を前記相関関係式に代入して得られた荷重を前記残部アンカーの緊張力と推定し、
この推定緊張力が所定範囲外のアンカーに対して残存緊張力を確認する試験を行う、
ことを特徴とする地盤の健全性評価方法。
[Invention of Claim 1 ]
A method for evaluating the soundness of a ground where a plurality of anchors are installed,
A part of the plurality of anchors is used as a reference anchor,
A test for confirming the residual tension on the reference anchor is performed, and the reference anchor is struck in the anchor axial direction in at least two stages with different loads in the test process for confirming the residual tension. Generate elastic waves,
Obtain the dominant frequency of the reflected wave derived from this reference elastic wave,
Create a correlation formula between the dominant frequency and the load based on this dominant frequency and the load when hitting the reference anchor,
On the other hand, the remaining anchor that has not been tested to confirm the residual tension is struck in the anchor axial direction to generate an estimation elastic wave,
Obtain the dominant frequency of the reflected wave derived from this estimation elastic wave,
The load obtained by substituting this dominant frequency into the correlation equation is estimated as the tension of the remaining anchor,
Perform a test to confirm the residual tension against an anchor whose estimated tension is outside the predetermined range.
A soil integrity evaluation method characterized by the above.

〔請求項記載の発明〕
前記推定緊張力が前記所定範囲内のアンカーの割合、前記残存緊張力が所定範囲内のアンカーの割合、及び前記残存緊張力が所定範囲外のアンカーの割合を基礎情報として地盤の健全性を評価する、
請求項記載の地盤の健全性評価方法。
[Invention of Claim 2 ]
Assessing the soundness of the ground based on the ratio of anchors with the estimated tension within the predetermined range, the ratio of anchors with the residual tension within the predetermined range, and the ratio of anchors with the residual tension outside the predetermined range as basic information To
The ground soundness evaluation method according to claim 1 .

本発明によると、作業効率に優れる地盤の健全性を評価する方法となる。 According to the present invention, a method for evaluating the health of the land board that Ru excellent work efficiency.

既設アンカーの設置例である。It is an installation example of an existing anchor. 地盤の健全性評価方法の工程フロー図である。It is a process flow figure of the ground soundness evaluation method. 卓越周波数と荷重との関係を示すグラフである(実験例)。It is a graph which shows the relationship between a dominant frequency and a load (experiment example). 卓越周波数と荷重との関係を示すグラフである(実証試験1)。It is a graph which shows the relationship between a dominant frequency and a load (demonstration test 1). 卓越周波数と荷重との関係を示すグラフである(実証試験2)。It is a graph which shows the relationship between a dominant frequency and a load (demonstration test 2).

次に、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下では、まず、地盤に設置されている既設アンカーの緊張力(既設アンカーに作用している荷重)を推定する方法について説明し、その後に、この推定方法を応用した方法である複数の既設アンカーが設置されている地盤の健全性を評価する方法について説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated. In the following, a method for estimating the tension force of an existing anchor installed on the ground (load acting on the existing anchor) will be described first, and then a plurality of methods that apply this estimation method will be described. A method for evaluating the soundness of the ground where the existing anchor is installed will be described.

〔緊張力推定方法〕
本形態の緊張力推定方法は、図1の(1)に示すように、地盤Gに既に設置されている既設アンカー10を対象とする。この既設アンカー10は、アンカー頭部11、引張り部12、及びアンカー体13で、主に構成されている。
[Tension force estimation method]
The tension estimation method according to the present embodiment targets an existing anchor 10 already installed on the ground G as shown in (1) of FIG. The existing anchor 10 is mainly composed of an anchor head 11, a tension portion 12, and an anchor body 13.

アンカー頭部11は、地盤G表面から受ける力を引張り力として引張り部12に伝達する部位である。アンカー頭部11は、例えば、ナット、くさび等からなる定着具11Aと、支圧板11Bとで、主に構成されている。支圧板11Bは、定着具11Aと図示しない台座や地盤Gとの間に介在される板状の部材であり、アンカープレート等と言われることもある。   The anchor head 11 is a part that transmits the force received from the surface of the ground G to the pulling portion 12 as a pulling force. The anchor head 11 is mainly composed of, for example, a fixing tool 11A made of a nut, a wedge, or the like, and a bearing plate 11B. The pressure bearing plate 11B is a plate-like member interposed between the fixing tool 11A and a pedestal or ground G (not shown), and may be referred to as an anchor plate or the like.

引張り部12は、アンカー頭部11からの引張り力をアンカー体13に伝達する部位である。引張り部12は、PC鋼線、PC鋼より線、PC鋼棒、連続繊維補強材等からなるテンドン12Aによって構成されている。   The tension portion 12 is a portion that transmits the tensile force from the anchor head 11 to the anchor body 13. The tension portion 12 is composed of a tendon 12A made of a PC steel wire, a PC steel strand, a PC steel rod, a continuous fiber reinforcing material, and the like.

アンカー体13は、引張り部12からの引張り力を摩擦抵抗や支圧抵抗等の抵抗によって地盤Gに伝達する部位である。このアンカー体12は、テンドン12Aの先端部周りにグラウト13Aが造成されることで形成されている。   The anchor body 13 is a part that transmits the tensile force from the tensile portion 12 to the ground G by resistance such as frictional resistance and bearing resistance. The anchor body 12 is formed by forming a grout 13A around the tip of the tendon 12A.

既設アンカー10の緊張力を推定するにあたっては、この既設アンカー10と同一形態又は類似する形態の図示しない基準用アンカーを使用する。この基準用アンカーとしては、推定の対象となる既設アンカー10とは異なる他の既設アンカー、例えば、図1の(2)に示すように、既設アンカー10の周辺地盤に設置されている既設アンカー30や、既設アンカー10の緊張力を推定することを目的として設置した新設アンカーを使用することができる。基準用アンカーは、1本であっても、2本以上の複数本であってもよく、また、既設アンカーと新設アンカーとを併用してもよい。   In estimating the tension of the existing anchor 10, a reference anchor (not shown) having the same or similar form as the existing anchor 10 is used. As this reference anchor, another existing anchor different from the existing anchor 10 to be estimated, for example, an existing anchor 30 installed on the ground around the existing anchor 10 as shown in FIG. Alternatively, a new anchor installed for the purpose of estimating the tension of the existing anchor 10 can be used. The reference anchor may be one, or may be a plurality of two or more, or an existing anchor and a new anchor may be used in combination.

基準用アンカーには、まず、反射波の受信器を取り付ける。ここで、反射波とは、後述する基準用弾性波の応答振動波であり、当該基準用弾性波に由来する。したがって、受信器の取付け位置は、反射波を受信可能な位置であり、通常、定着具の基端面やテンドンの基端面である。この点、推定の対象となる既設アンカー10の場合であるが、図1の(1)には、PC鋼棒からなるテンドン11Aの基端面に受信器20を取り付けた例を示している。   First, a reflected wave receiver is attached to the reference anchor. Here, the reflected wave is a response vibration wave of a reference elastic wave, which will be described later, and is derived from the reference elastic wave. Therefore, the mounting position of the receiver is a position where the reflected wave can be received, and is usually the base end face of the fixing tool or the base end face of the tendon. This is the case of the existing anchor 10 to be estimated, but FIG. 1 (1) shows an example in which the receiver 20 is attached to the base end face of a tendon 11A made of a PC steel rod.

次に、基準用アンカーに対して少なくとも2段階の荷重を載荷すると共に、この載荷の各段階において基準用アンカーをアンカー軸方向に単発打撃する。この打撃は、ハンマー等の打撃装置を使用して行うことができる。また、この打撃の位置は、アンカー軸方向に基準用弾性波を発生させることができる部位であり、通常、定着具の基端面やテンドンの基端面等のアンカー基端部である。この打撃によって、既設アンカー10を構成するテンドン12Aに基準用弾性波を発生させる。   Next, at least two stages of loads are loaded on the reference anchor, and at each stage of the loading, the reference anchor is struck in the anchor axial direction. This striking can be performed using a striking device such as a hammer. The striking position is a portion where a reference elastic wave can be generated in the anchor axis direction, and is usually an anchor base end portion such as a base end surface of a fixing tool or a base end surface of a tendon. By this striking, a reference elastic wave is generated in the tendon 12A constituting the existing anchor 10.

基準用アンカーに対する荷重の載荷は、当該基準用アンカーに加わる荷重が、段階的に増加するように行っても、連続的に増加するように行ってもよい。荷重が連続的に増加するように行う場合は、適宜の2時点又は3時点以上の複数時点において基準用アンカーを打撃することになる。他方、荷重が段階的に増加するように行う場合は、例えば、1サイクル確認試験等のサイクル確認試験と同様の方法によって荷重を載荷し、荷重の異なる2時点(段階)又は3時点以上の複数時点(段階)において基準用アンカーを打撃することになる。   The loading of the load on the reference anchor may be performed so that the load applied to the reference anchor increases stepwise or continuously. When the load is continuously increased, the reference anchor is hit at an appropriate two or three or more time points. On the other hand, when the load is increased stepwise, for example, the load is loaded by the same method as the cycle confirmation test such as a one-cycle confirmation test, and two or more time points (stages) or three or more time points with different loads are applied. The reference anchor is hit at the time (stage).

なお、サイクル確認試験とは、例えば初期荷重を計画最大荷重の0.1倍として計画最大荷重まで段階的に載荷し、その後、初期荷重まで除荷する試験であり、多サイクル確認試験の場合は、載荷及び除荷を繰り返すことになる。   The cycle confirmation test is a test in which, for example, the initial load is set to 0.1 times the planned maximum load, the load is stepwise loaded up to the planned maximum load, and then unloaded to the initial load. , Loading and unloading will be repeated.

以上のようにして基準用弾性波を発生させると、この基準用弾性波に由来する反射波が発生し、テンドンを介してアンカー体側からアンカー頭部側に伝達される。そこで、本形態においては、この反射波を前述受信器で受信する。この受信器で受信した受信信号は、例えば、オシロスコープ等のオシログラフで観測・記録し、この観測データから電子計算機等を使用して卓越周波数(Hz)を取得する(以下、アンカーを打撃して卓越周波数(最も振幅が大きい周波数)を取得する作業を「衝撃弾性波試験」ともいう。)。この卓越周波数の取得は、例えば、FFT解析等の周波数分析によって行うことができる。   When the reference elastic wave is generated as described above, a reflected wave derived from the reference elastic wave is generated and transmitted from the anchor body side to the anchor head side via the tendon. Therefore, in the present embodiment, this reflected wave is received by the receiver. The received signal received by this receiver is observed and recorded with an oscilloscope such as an oscilloscope, for example, and the dominant frequency (Hz) is obtained from this observation data using an electronic computer or the like (hereinafter referred to as hitting an anchor). The task of obtaining the dominant frequency (the frequency with the largest amplitude) is also called the “shock elastic wave test”.) The acquisition of the dominant frequency can be performed by frequency analysis such as FFT analysis.

次に、この卓越周波数と基準用アンカーを打撃した際の荷重とに基づいて卓越周波数と荷重との相関関係式、つまり卓越周波数及び荷重を変数とする相関関係式を作成する。この相関関係式は、例えば、「卓越周波数=α・荷重+β」というように表現される。なお、この式中の「α」や「β」は、上記卓越周波数及び荷重に基づいて定まる値である。   Next, based on the dominant frequency and the load when the reference anchor is struck, a correlation equation between the dominant frequency and the load, that is, a correlation equation using the dominant frequency and the load as variables is created. This correlation expression is expressed as, for example, “dominant frequency = α · load + β”. Note that “α” and “β” in this equation are values determined based on the dominant frequency and load.

一方、以上の相関関係式を作成するまでの作業と並行して、又はこの作業に前後して、前述卓越周波数を得る作業と同様の作業、つまり衝撃弾性波試験を推定の対象となる既設アンカー10に対しても行う。
すなわち、まず、図1の(1)に示すように、推定の対象となる既設アンカー10に反射波の受信器20を取り付ける。この点、当該反射波は、後述する推定用弾性波の応答振動波であり、当該推定用弾性波に由来する。もっとも、受信器20の取付け位置は、基準用アンカーの場合と同様であり、反射波を受信可能な位置、通常、定着具11Aの基端面や図示例のようなテンドン12Aの基端面である。
On the other hand, in parallel with the work up to the creation of the above correlation formula, or before and after this work, the same work as the work for obtaining the above-mentioned dominant frequency, that is, the existing anchor for which the impact elastic wave test is to be estimated Repeat for 10.
That is, first, as shown in (1) of FIG. 1, a reflected wave receiver 20 is attached to the existing anchor 10 to be estimated. In this respect, the reflected wave is a response vibration wave of an estimation elastic wave to be described later, and is derived from the estimation elastic wave. However, the mounting position of the receiver 20 is the same as that of the reference anchor, and is the position where the reflected wave can be received, usually the base end face of the fixing tool 11A or the base end face of the tendon 12A as shown in the example.

次に、推定の対象となる既設アンカー10を、アンカー軸方向に単発打撃して推定用弾性波を発生させる。既設アンカー10に対する打撃の方法や位置は、基準用アンカーの場合と同様である。   Next, the existing anchor 10 to be estimated is hit once in the anchor axis direction to generate an elastic wave for estimation. The method and position of hitting the existing anchor 10 are the same as in the case of the reference anchor.

このようにして推定用弾性波を発生させると、この推定用弾性波に由来する反射波が発生し、テンドン12Aを介してアンカー体13側からアンカー頭部11側に伝達される。そこで、この反射波を受信器20で受信する。この受信器20で受信した受信信号は、基準用アンカーの場合と同様に、オシログラフや電子計算機等を使用して解析し、卓越周波数(Hz)を取得する。   When the estimation elastic wave is generated in this way, a reflected wave derived from the estimation elastic wave is generated and transmitted from the anchor body 13 side to the anchor head 11 side via the tendon 12A. Therefore, the reflected wave is received by the receiver 20. The reception signal received by the receiver 20 is analyzed using an oscillograph, an electronic computer, or the like, as in the case of the reference anchor, and a dominant frequency (Hz) is acquired.

そして、この卓越周波数を前述相関関係式に代入して荷重を算出し、この算出値(荷重)を既設アンカー10の緊張力と推定する。この方法によると、推定の対象となる既設アンカー10に対して荷重を載荷する必要がなく、緊張用ジャッキ等を設置する必要がない。したがって、既設アンカー10の周辺に足場を設置する必要がなく、クライミング探査も可能となり、作業効率が大幅に向上する。特に、推定の対象となる既設アンカー10の本数が多い場合や既設アンカー10が急斜面等に存在する場合は、この作業効率向上効果が大きなものとなる。   Then, a load is calculated by substituting this dominant frequency into the above-described correlation equation, and this calculated value (load) is estimated as the tension of the existing anchor 10. According to this method, it is not necessary to load a load on the existing anchor 10 to be estimated, and it is not necessary to install a tension jack or the like. Therefore, it is not necessary to install a scaffold around the existing anchor 10, climbing exploration is possible, and work efficiency is greatly improved. In particular, when the number of existing anchors 10 to be estimated is large, or when the existing anchors 10 are present on a steep slope or the like, this work efficiency improvement effect is significant.

〔健全性評価方法〕
次に、以上の緊張力推定方法を応用した方法であり、図1の(2)に示すように、複数のアンカー(既設アンカー)10が設置されている法面等の地盤Gの健全性を評価する方法について説明する。
[Soundness evaluation method]
Next, the tension estimation method described above is applied. As shown in FIG. 1 (2), the soundness of the ground G such as a slope where a plurality of anchors (existing anchors) 10 are installed is measured. A method of evaluation will be described.

本形態の健全性評価方法においては、まず、複数の既設アンカー10の中から一部を基準用アンカー30として選択する。この基準用アンカー30の選択は、複数の既設アンカー10の中の1本であっても、2本以上の複数本であってもよい。この基準用アンカー30の選択は、地盤Gの状態や作業効率等を考慮して行うことができる。   In the soundness evaluation method of this embodiment, first, a part of the plurality of existing anchors 10 is selected as the reference anchor 30. The selection of the reference anchor 30 may be one of the plurality of existing anchors 10 or two or more. The selection of the reference anchor 30 can be performed in consideration of the state of the ground G, work efficiency, and the like.

次に、基準用アンカー(一部のアンカー)30を使用して卓越周波数及び荷重を変数とする相関関係式を作成する。
すなわち、図2に示すように、まず、基準用アンカー30に反射波の受信器を取り付ける。この反射波の意味や受信器の取付け位置は、前述した緊張力推定方法におけるのと同様であり、反射波は基準用弾性波の応答振動波を意味し、受信器の取付け位置は反射波を受信可能な位置、通常、定着具の基端面やテンドンの基端面である。
Next, using the reference anchor (a part of anchors) 30, a correlation equation having the dominant frequency and the load as variables is created.
That is, as shown in FIG. 2, a reflected wave receiver is first attached to the reference anchor 30. The meaning of this reflected wave and the mounting position of the receiver are the same as in the tension estimation method described above, the reflected wave means the response vibration wave of the reference elastic wave, and the mounting position of the receiver is the reflected wave. The receivable position is usually the base end face of the fixing tool or the base end face of the tendon.

次に、基準用アンカー30に対して残存緊張力を確認する試験、例えば、図示例のようにリフトオフ試験を行い、当該基準用アンカー30の残存緊張力を取得する。   Next, a test for confirming the residual tension force with respect to the reference anchor 30, for example, a lift-off test as in the illustrated example, is performed to obtain the residual tension force of the reference anchor 30.

また、このリフトオフ試験の過程、つまりリフトオフ試験を開始してから終了するまでの間に、基準用アンカー30にかかる荷重が異なる少なくとも2段階又は3段階以上の複数段階において当該基準用アンカー30をアンカー軸方向に単発打撃する。この打撃により、基準用弾性波が発生する。この点、基準用アンカー30に対する打撃の方法や位置は、前述した緊張力推定方法におけるのと同様である。   In addition, the reference anchor 30 is anchored in a plurality of stages of at least two stages or three or more stages in which the load applied to the reference anchor 30 is different during the lift-off test process, that is, from the start to the end of the lift-off test. Single shot in the axial direction. This striking generates a reference elastic wave. In this respect, the hitting method and position with respect to the reference anchor 30 are the same as those in the tension estimation method described above.

次に、前述した緊張力推定方法におけるのと同様に、基準用弾性波に由来する反射波を受信器で受信し、この受信器で受信した受信信号から、オシログラフや電子計算機等を使用して卓越周波数(Hz)を取得する。   Next, as in the tension estimation method described above, a reflected wave derived from the reference elastic wave is received by the receiver, and an oscillograph or an electronic computer is used from the received signal received by the receiver. To obtain the dominant frequency (Hz).

そして、この卓越周波数と基準用アンカー30を打撃した際の荷重とに基づいて卓越周波数及び荷重を変数とする相関関係式を作成する。この相関関係式は、前述した緊張力推定方法におけるのと同様、例えば「卓越周波数=α・荷重+β」というように表現される。   Then, based on the dominant frequency and the load when the reference anchor 30 is struck, a correlation formula is created with the dominant frequency and the load as variables. This correlation expression is expressed as “excellent frequency = α · load + β”, for example, as in the tension estimation method described above.

一方、以上の相関関係式を作成するまでの作業と並行して、又はこの作業に前後して、残部のアンカー10に対して衝撃弾性波試験を行う。
すなわち、まず、残部のアンカー10に反射波の受信器を取り付ける。この点、この反射波の意味や受信器の取付け位置は、前述した緊張力推定方法におけるのと同様である。
On the other hand, a shock elastic wave test is performed on the remaining anchor 10 in parallel with the work up to the creation of the above correlation equation or before and after this work.
That is, first, a reflected wave receiver is attached to the remaining anchor 10. In this respect, the meaning of the reflected wave and the mounting position of the receiver are the same as those in the tension estimation method described above.

次に、残部のアンカー10をアンカー軸方向に単発打撃する。この打撃により、推定用弾性波が発生する。この点、残部のアンカー10に対する打撃の方法や位置は、前述した緊張力推定方法におけるのと同様である。   Next, the remaining anchor 10 is hit once in the anchor axis direction. Due to this impact, an elastic wave for estimation is generated. In this respect, the method and position of hitting the remaining anchor 10 are the same as those in the tension estimation method described above.

次に、前述した緊張力推定方法におけるのと同様に、推定用弾性波に由来する反射波を受信器で受信し、この受信器で受信した受信信号から、オシログラフや電子計算機等を使用して卓越周波数(Hz)を取得する。   Next, in the same manner as in the tension estimation method described above, a reflected wave derived from the elastic wave for estimation is received by a receiver, and an oscillograph or an electronic computer is used from the received signal received by this receiver. To obtain the dominant frequency (Hz).

そして、この卓越周波数を前述相関関係式に代入して荷重を算出し、この算出値(荷重)を残部のアンカー10の緊張力と推定する。   Then, a load is calculated by substituting this dominant frequency into the above-described correlation equation, and this calculated value (load) is estimated as the tension of the remaining anchor 10.

次に、この推定緊張力が所定範囲外の残部のアンカー10、つまり、推定緊張力が所定範囲を下回る残部のアンカー10及び所定範囲を上回る残部のアンカー10に対して、残存緊張力を確認する試験、例えば、図示例のようにリフトオフ試験を行う。このリフトオフ試験は、前述基準用アンカー30の場合におけるのと同様の手順で行うことができ、このリフトオフ試験によって残部のアンカー30の残存緊張力を取得することができる。   Next, the residual tension is confirmed with respect to the remaining anchor 10 where the estimated tension is outside the predetermined range, that is, the remaining anchor 10 where the estimated tension is below the predetermined range and the remaining anchor 10 where the estimated tension is above the predetermined range. A test, for example, a lift-off test is performed as in the illustrated example. This lift-off test can be performed in the same procedure as in the case of the reference anchor 30, and the residual tension of the remaining anchor 30 can be acquired by this lift-off test.

ここで、推定緊張力に関する上記所定範囲は、リフトオフ試験を行うか否かの基準となる範囲である。つまり、本形態の方法は、残部のアンカー10に対して衝撃弾性波試験を行うことによってリフトオフ試験を行うか否かの当たりをつけるものであり、これにより、作業効率を大幅に向上することができる。したがって、上記所定範囲は、残部のアンカー10の性能をより確実に把握する必要性や、作業効率等を考慮して適宜決定することができ、例えば「定着時緊張力の0.8倍〜設計アンカー力」等とすることができる。   Here, the predetermined range relating to the estimated tension is a range serving as a reference for determining whether or not to perform the lift-off test. That is, the method according to the present embodiment determines whether or not the lift-off test is performed by performing a shock elastic wave test on the remaining anchor 10, thereby significantly improving work efficiency. it can. Therefore, the predetermined range can be appropriately determined in consideration of the necessity of more surely grasping the performance of the remaining anchor 10, work efficiency, and the like. Anchor force "or the like.

以上のようにして、残存緊張力等を取得したら、この残存緊張力が所定範囲内であるか否かを確認し、更に以下の各割合1〜5を基礎情報として地盤Gの健全性を評価する。なお、全アンカーには、残部のアンカー10の他、基準用アンカー30も含む。また、残存緊張力に関する所定範囲は推定緊張力の場合と同様とすることもできるが、残存緊張力に関する所定範囲を定めるにあたっては作業効率等が問題とならないため、推定緊張力の場合と異なる範囲とすることもできる。   As described above, when the residual tension is acquired, it is confirmed whether or not the residual tension is within a predetermined range, and the soundness of the ground G is evaluated using the following ratios 1 to 5 as basic information. To do. The total anchor includes the reference anchor 30 in addition to the remaining anchor 10. In addition, the predetermined range related to the residual tension can be the same as that in the case of the estimated tension, but since the work efficiency does not matter in determining the predetermined range regarding the residual tension, a range different from the case of the estimated tension. It can also be.

(割合1)
推定緊張力が所定範囲内の残部のアンカー10の本数/全アンカーの本数
(割合2)
残存緊張力が所定範囲内の残部のアンカー10の本数/全アンカーの本数
(割合3)
残存緊張力が所定範囲外の残部のアンカー10の本数/全アンカーの本数
(割合4)
残存緊張力が所定範囲内の基準用アンカー30の本数/全アンカーの本数
(割合5)
残存緊張力が所定範囲外の基準用アンカー30の本数/全アンカーの本数
(Ratio 1)
Number of remaining anchors 10 whose estimated tension is within a predetermined range / number of all anchors (Ratio 2)
Number of remaining anchors 10 in which residual tension is within a predetermined range / number of all anchors (ratio 3)
Number of remaining anchors 10 whose residual tension is outside the predetermined range / number of all anchors (ratio 4)
Number of reference anchors 30 with residual tension within a predetermined range / number of all anchors (rate 5)
Number of reference anchors 30 whose residual tension is outside the predetermined range / number of all anchors

この方法によると、割合1を求めるにあたって残部のアンカー10の周辺に足場を設置する必要がないため、作業効率が大幅に向上する。なお、通常、割合1の基礎となる(残部の)アンカーの数が最も多くなる。また、地盤Gの健全性を評価するにあたっては、地盤Gの状況やアンカー10の設置間隔等の、割合1〜5以外の基礎情報も、考慮することができる。   According to this method, since it is not necessary to install a scaffold around the remaining anchor 10 for obtaining the ratio 1, work efficiency is greatly improved. In general, the number of anchors (remaining) serving as the basis of the ratio 1 is the largest. Further, in evaluating the soundness of the ground G, basic information other than the ratios 1 to 5 such as the state of the ground G and the installation interval of the anchors 10 can be considered.

次に、衝撃弾性波試験をして得た卓越周波数と既設アンカーの緊張力との間に相関性が存在することを明らかにする実験例及び実証試験例について説明する。
(実験例)
表1に示す物性及び性能の実験用アンカーに対して、1サイクル確認試験及び衝撃弾性波試験を行った。実験用アンカーに対する荷重は、50kN、75kN、100kN、150kN、200kN、250kN、300kNと段階的に大きくした。また、この荷重の各段階において衝撃弾性波試験を行って卓越周波数を取得した。この実験例において得られた卓越周波数(Hz)と荷重(緊張力、kN)との関係を図3に示した。また、相関関係式及び決定係数を表1中に示した。
Next, an experimental example and an empirical test example that clarify that a correlation exists between the dominant frequency obtained by the shock elastic wave test and the tension force of the existing anchor will be described.
(Experimental example)
A one-cycle confirmation test and a shock elastic wave test were performed on the experimental anchors having physical properties and performance shown in Table 1. The load on the experimental anchor was increased stepwise to 50 kN, 75 kN, 100 kN, 150 kN, 200 kN, 250 kN, and 300 kN. In addition, an impact elastic wave test was performed at each stage of this load to obtain a dominant frequency. The relationship between the dominant frequency (Hz) and the load (tensile force, kN) obtained in this experimental example is shown in FIG. Further, the correlation formula and the determination coefficient are shown in Table 1.

Figure 0006238112
Figure 0006238112

(実証試験1)
表1に示す物性及び性能の既設アンカーに対して、1サイクル確認試験及び衝撃弾性波試験を行った。既設アンカーに対する荷重は、0kN、100kN、200kN、300kN、400kN、500kNと段階的に大きくした。また、この荷重の各段階において衝撃弾性波試験を行って卓越周波数を得た。この試験例において得られた卓越周波数(Hz)と荷重(緊張力、kN)との関係を図4に示した。また、相関関係式及び決定係数を表1中に示した。
(Verification test 1)
A one-cycle confirmation test and a shock elastic wave test were performed on the existing anchors having physical properties and performance shown in Table 1. The loads on the existing anchors were increased stepwise to 0 kN, 100 kN, 200 kN, 300 kN, 400 kN, and 500 kN. In addition, an impact elastic wave test was performed at each stage of this load to obtain a dominant frequency. FIG. 4 shows the relationship between the dominant frequency (Hz) and the load (tensile force, kN) obtained in this test example. Further, the correlation formula and the determination coefficient are shown in Table 1.

(実証試験2)
表1に示す物性及び性能の既設アンカーに対して、リフトオフ試験及び衝撃弾性波試験を行った。既設アンカーに対する荷重は、50kN、75kN、100kN、150kN、200kN、250kN、300kNと段階的に大きくした。また、この荷重の各段階において衝撃弾性波試験を行って卓越周波数を得た。この試験例において得られた卓越周波数(Hz)と荷重(緊張力、kN)との関係を図5に示した。また、相関関係式及び決定係数を表1中に示した。
(Verification test 2)
A lift-off test and a shock elastic wave test were performed on the existing anchors having physical properties and performance shown in Table 1. The load on the existing anchors was increased step by step to 50 kN, 75 kN, 100 kN, 150 kN, 200 kN, 250 kN, and 300 kN. In addition, an impact elastic wave test was performed at each stage of this load to obtain a dominant frequency. FIG. 5 shows the relationship between the dominant frequency (Hz) and the load (tensile force, kN) obtained in this test example. Further, the correlation formula and the determination coefficient are shown in Table 1.

(考察)
以上から明らかなように、衝撃弾性波試験をして得た卓越周波数と既設アンカーに載荷した荷重との間には相関性が存在する。したがって、既設アンカーに衝撃弾性波試験を行って卓越周波数を取得し、この卓越周波数を相関関係式に代入することで既設アンカーの緊張力を推定できることが分かる。
(Discussion)
As is clear from the above, there is a correlation between the dominant frequency obtained by the shock elastic wave test and the load loaded on the existing anchor. Therefore, it can be seen that the tension force of the existing anchor can be estimated by performing a shock elastic wave test on the existing anchor to obtain the dominant frequency and substituting this dominant frequency into the correlation equation.

本発明は、法面等の地盤に設置された既設アンカーの緊張力を推定する方法、及び複数のアンカーが設置された地盤の健全性を評価する方法として適用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied as a method for estimating the tension force of an existing anchor installed on a ground such as a slope, and a method for evaluating the soundness of a ground on which a plurality of anchors are installed.

10…既設アンカー、11…アンカー頭部、11A…定着具、11B…支圧板、12…引張り部、12A…テンドン、13…アンカー体、13A…グラウト、20…反射波受信器、30…基準用アンカー、G…地盤。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Existing anchor, 11 ... Anchor head, 11A ... Fixing tool, 11B ... Bearing plate, 12 ... Tensile part, 12A ... Tendon, 13 ... Anchor body, 13A ... Grout, 20 ... Reflected wave receiver, 30 ... For reference Anchor, G ... ground.

Claims (2)

複数のアンカーが設置されている地盤の健全性を評価する方法であって、
前記複数のアンカーの一部を基準用アンカーとし、
この基準用アンカーに対して残存緊張力を確認する試験を行うと共に、この残存緊張力を確認する試験の過程における荷重の異なる少なくとも2段階において前記基準用アンカーをアンカー軸方向に打撃して基準用弾性波を発生させ、
この基準用弾性波に由来する反射波の卓越周波数を取得し、
この卓越周波数と前記基準用アンカーを打撃した際の荷重とに基づいて卓越周波数と荷重との相関関係式を作成し、
他方、前記残存緊張力を確認する試験を行っていない残部アンカーをアンカー軸方向に打撃して推定用弾性波を発生させ、
この推定用弾性波に由来する反射波の卓越周波数を取得し、
この卓越周波数を前記相関関係式に代入して得られた荷重を前記残部アンカーの緊張力と推定し、
この推定緊張力が所定範囲外のアンカーに対して残存緊張力を確認する試験を行う、
ことを特徴とする地盤の健全性評価方法。
A method for evaluating the soundness of a ground where a plurality of anchors are installed,
A part of the plurality of anchors is used as a reference anchor,
A test for confirming the residual tension on the reference anchor is performed, and the reference anchor is struck in the anchor axial direction in at least two stages with different loads in the test process for confirming the residual tension. Generate elastic waves,
Obtain the dominant frequency of the reflected wave derived from this reference elastic wave,
Create a correlation formula between the dominant frequency and the load based on this dominant frequency and the load when hitting the reference anchor,
On the other hand, the remaining anchor that has not been tested to confirm the residual tension is struck in the anchor axial direction to generate an estimation elastic wave,
Obtain the dominant frequency of the reflected wave derived from this estimation elastic wave,
The load obtained by substituting this dominant frequency into the correlation equation is estimated as the tension of the remaining anchor,
Perform a test to confirm the residual tension against an anchor whose estimated tension is outside the predetermined range.
A soil integrity evaluation method characterized by the above.
前記推定緊張力が前記所定範囲内のアンカーの割合、前記残存緊張力が所定範囲内のアンカーの割合、及び前記残存緊張力が所定範囲外のアンカーの割合を基礎情報として地盤の健全性を評価する、
請求項記載の地盤の健全性評価方法。
Assessing the soundness of the ground based on the ratio of anchors with the estimated tension within the predetermined range, the ratio of anchors with the residual tension within the predetermined range, and the ratio of anchors with the residual tension outside the predetermined range as basic information To
The ground soundness evaluation method according to claim 1 .
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