JP6396074B2 - Dam elastic wave exploration method, dam soundness diagnosis support device, and program - Google Patents

Dam elastic wave exploration method, dam soundness diagnosis support device, and program Download PDF

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Description

本発明は、例えばマスコンクリート製の砂防堰堤などの構造物を探査する方法及び当該構造物の健全度の診断を支援する装置並びに当該装置を実現するためのプログラムに関するものである。   The present invention relates to a method for exploring a structure such as a sabo dam made of mass concrete, a device for supporting diagnosis of the soundness of the structure, and a program for realizing the device.

既設砂防堰堤の改築事業(嵩上げ)を実施するに当たり、堰堤基礎部の地下埋没部分の形状が不明なことがある。また、堰堤左岸側には厚い土石流堆積物や、地下水が伏流する埋没谷が存在すると、堰堤基礎部の底面はこの厚い土石流堆積物中に位置するので、堰堤の嵩上げの際には堰堤の地下埋没部分の埋没形状や土石流堆積物の堆積形状などを明らかにする必要がある。   When implementing the rehabilitation project (raising) of an existing sabo dam, the shape of the underground buried part of the dam foundation may be unknown. In addition, if there is a thick debris flow deposit or a buried valley where underground water flows down on the left bank side of the dam, the bottom of the dam foundation is located in this thick debris flow deposit, so when the dam is raised, It is necessary to clarify the shape of the buried portion and the shape of debris flow deposits.

既設砂防堰堤の改築事業に際し、堰堤基礎部の地下埋没部分の形状や底面深度を把握するために、反射法地震探査を用いて既設砂防堰堤の地下埋設部分を可視化することが試みられている(下記先行技術参照)。この探査手法は、地表部で人工的に発生させた弾性波が地下の構造物や地層境界で反射し、地表部に戻ってきた反射波を解析処理して地下構造を可視画像化するものである。   In the rehabilitation project of the existing sabo dam, it is attempted to visualize the underground burial part of the existing sabo dam using reflection seismic survey in order to understand the shape and bottom depth of the underground burial part of the dam foundation ( See the prior art below). In this exploration method, elastic waves generated artificially on the ground surface are reflected at underground structures and strata boundaries, and the reflected waves that have returned to the ground surface are analyzed and visualized to visualize the underground structure. is there.

この探査手法の手順は概ね次のようなものである。
・堰堤の上部形状に沿って線状に複数の受振器を配置する(図19参照)。
・ハンマーで受振器の間に打撃を与える。この打撃により弾性波が発生され、地下の構造物や地層境界で反射される(図19参照)。地表部に戻ってきた反射波を受振器で受け、その信号を記録する。この記録が探査結果となる。
・探査結果を、公知の定速度PSDM(Pre-Stack Depth Migration)処理によりデータ解析を行う。この解析により反射強度の深度分布断面図が得られる。
The procedure of this exploration method is as follows.
A plurality of geophones are arranged linearly along the upper shape of the dam (see FIG. 19).
・ Blow between the geophones with a hammer. Elastic waves are generated by this impact, and reflected at underground structures and strata boundaries (see FIG. 19). The reflected wave that has returned to the ground surface is received by the geophone, and the signal is recorded. This record becomes the exploration result.
・ Data analysis is performed for the exploration results by the known constant speed PSDM (Pre-Stack Depth Migration) process. By this analysis, a sectional view of the depth distribution of the reflection intensity is obtained.

得られた反射強度の深度分布断面図によれば、堰堤底面と考えられる反射境界を示すことができ、石庭の地下埋設部分の埋設形状を把握することができた。また、土石流堆積物中の地層境界ないし土石流堆積物と基盤岩との境界と考えられる反射境界も示すことができた。   According to the obtained depth distribution cross section of the reflection intensity, the reflection boundary considered to be the bottom of the dam can be shown, and the buried shape of the underground buried portion of the rock garden can be grasped. Moreover, it was also possible to show the reflection boundary which is considered as the boundary between the debris flow deposits or the boundary between the debris flow deposits and the basement rock.

菊地五輪彦、他「反射法地震探査を用いた既設砂防堰堤の地下埋設部分の可視化の試み」平成24年度砂防学会研究会発表会(高知大会)Kikuchi Wanghiko, et al. “Attempts to visualize underground sabo dams using reflection seismic survey” 2012 Sabo Society Meeting (Kochi Convention)

砂防堰堤の機能を長期間にわたって発揮させるためには、計画的な機能向上及び機能保全を行うことが必要である。砂防堰堤のようなマスコンクリート構造物では、経年的に進行するコンクリートの構造変質を評価し、適切な対策を行うことが求められる。上記探査手法は堰堤底面などの反射境界を可視化できるものの、堰堤内部の構造変質を知ることができなかった。   In order to demonstrate the function of the sabo dam over a long period of time, it is necessary to perform systematic functional improvement and functional maintenance. For mass concrete structures such as sabo dams, it is required to evaluate the structural deterioration of concrete that progresses over time and take appropriate measures. Although the above exploration method could visualize the reflection boundary such as the bottom of the dam, it could not know the structural alteration inside the dam.

堤体コンクリートの構造変質を評価する一般的な手法としては、外観調査をもとに、ボーリング調査や各種材料試験等を行う方法があるが、ボーリング調査は堤体に及ぼす影響が大きいことやコストが高いこと、仮設の規模が大きいこと等の課題を有している。   As a general method for evaluating the structural alteration of embankment concrete, there are methods such as a boring survey and various material tests based on an appearance survey. However, there is a problem that the scale of the temporary construction is large.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、比較的簡易かつ低コストな手法により堰堤内部の構造変質を評価することのできる堰堤の弾性波探査方法及び堰堤の健全度診断支援装置並びにプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an elastic wave exploration method of a dam and a dam soundness diagnosis support device capable of evaluating structural alteration inside the dam by a relatively simple and low-cost method The purpose is to provide a program.

この発明に係る堰堤の弾性波探査方法は、探査対象である堰堤の堤体上面に沿って調査測線を設定する第1ステップと、
設定された前記調査測線に沿って複数の受振器を予め定められた間隔で設置し、複数の前記受振器それぞれの位置を取得する第2ステップと、
複数の前記受振器の間に複数の第1発振点を設定し、複数の前記第1発振点それぞれ位置を取得する第3ステップと、
地面から露出している前記堰堤の下部の境界に沿って複数の第2発振点を設定し、複数の前記第2発振点それぞれの位置を取得する第4ステップと、
前記堰堤の形状に合わせて予め定められた間隔のメッシュを設定する第5ステップと、
複数の前記第1発振点及び前記第2発振点それぞれにおいて前記堰堤に打撃を加える第6ステップと、
前記打撃それぞれについて複数の前記受振器で弾性波を受振する第7ステップと、
受振した前記弾性波の波形に基づき、複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて、前記打撃から前記弾性波の到達までの時間(以下「初動走時」)を求める第8ステップと、
前記メッシュそれぞれについて予め定められた初期速度を設定する第9ステップと、
前記初期速度に基づき複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて伝播時間(以下「計算走時」)を求める第10ステップと、
前記計算走時を前記初動走時と比較し、これらの差(以下「走時残差」)を求める第11ステップと、
前記走時残差が減少するように、前記メッシュそれぞれについて定められた前記初期速度を修正する第12ステップと、を備えるものである。
The elastic wave exploration method of the dam according to the present invention includes a first step of setting a survey line along the upper surface of the dam body to be explored,
A second step of installing a plurality of geophones at a predetermined interval along the set survey line, and acquiring a position of each of the plurality of geophones;
A third step of setting a plurality of first oscillation points between the plurality of geophones, and obtaining a position of each of the plurality of first oscillation points;
A fourth step of setting a plurality of second oscillation points along a lower boundary of the dam exposed from the ground, and acquiring a position of each of the plurality of second oscillation points;
A fifth step of setting a mesh at a predetermined interval according to the shape of the dam;
A sixth step of hitting the dam at each of a plurality of first oscillation points and second oscillation points;
A seventh step of receiving elastic waves with the plurality of geophones for each of the impacts;
Based on the waveform of the received elastic wave, the time from the impact to the arrival of the elastic wave for the combination of the plurality of first oscillation points and the second oscillation point and the plurality of geophones (hereinafter referred to as “initial running time”). )), And the eighth step
A ninth step of setting a predetermined initial speed for each of the meshes;
A tenth step of obtaining a propagation time (hereinafter referred to as “calculated travel time”) for a combination of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points and the plurality of geophones based on the initial speed;
An eleventh step of comparing the calculated running time with the initial running time and obtaining a difference between them (hereinafter referred to as “running time residual”);
And a twelfth step of correcting the initial speed determined for each of the meshes so that the running time residual is reduced.

前記走時残差を予め定められたしきい値と比較し、前記走時残差が前記しきい値を下回ったときに処理を終了し、
前記走時残差が前記しきい値を下回らなかったときに、前記第12ステップで修正された速度に基づき前記第11ステップ乃至前記第12ステップを繰り返すようにしてもよい。
Comparing the running time residual with a predetermined threshold value, and ending the process when the running time residual falls below the threshold value;
When the running time residual does not fall below the threshold value, the eleventh step to the twelfth step may be repeated based on the speed corrected in the twelfth step.

前記堰堤を平面に投影することにより複数の前記受振器、前記第1発振点及び前記第2発振点の位置をそれぞれ補正し、補正された位置に基づき前記第11ステップを実行するようにしてもよい。   The positions of the plurality of geophones, the first oscillation point, and the second oscillation point are corrected by projecting the dam on a plane, and the eleventh step is executed based on the corrected positions. Good.

この発明に係る堰堤の健全度診断支援装置は、診断対象である堰堤に加えられた打撃により発生した弾性波を受振する複数の受振器と、
複数の前記受振器の出力を受けて記録する測定器と、
前記測定器により記録されたデータを解析し、前記堰堤について予め定義されているメッシュごとの弾性波の伝播状況を求める解析装置とを備え、
複数の前記受振器は、前記堰堤の堤体上面に沿って設定された調査測線に沿って予め定められた間隔で設置され、
複数の前記受振器の間に複数の第1発振点が設定され、
地面から露出している前記堰堤の下部の境界に沿って複数の第2発振点が設定され、
複数の前記受振器は、複数の前記第1発振点及び前記第2発振点それぞれについて加えられた打撃について弾性波を受振し、
前記解析装置は、
受振した前記弾性波の波形に基づき、複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて、打撃から前記弾性波の到達までの時間(以下「初動走時」)を求め、
前記メッシュそれぞれについて予め定められた初期速度を設定し、
前記初期速度に基づき複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて伝播時間(以下「計算走時」)を求め、
前記計算走時を前記初動走時と比較し、これらの差(以下「走時残差」)を求め、
前記走時残差が減少するように、前記メッシュそれぞれについて定められた前記初期速度を修正する、ものである。
The dam soundness diagnosis support device according to the present invention includes a plurality of geophones that receive elastic waves generated by a blow applied to a dam that is a diagnosis target,
A measuring instrument that receives and records the outputs of the plurality of geophones;
Analyzing the data recorded by the measuring instrument, and comprising an analysis device for obtaining the propagation state of elastic waves for each mesh predefined for the dam,
The plurality of geophones are installed at predetermined intervals along a survey line set along the top surface of the dam body,
A plurality of first oscillation points are set between the plurality of geophones,
A plurality of second oscillation points are set along the lower boundary of the dam exposed from the ground,
The plurality of geophones receive elastic waves with respect to the impact applied to each of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points,
The analysis device includes:
Based on the waveform of the received elastic wave, for a combination of a plurality of the first oscillation point and the second oscillation point and the plurality of geophones, a time from hitting to the arrival of the elastic wave (hereinafter referred to as “initial running time”) )
Set a predetermined initial speed for each of the meshes,
Based on the initial speed, a propagation time (hereinafter referred to as “calculation travel time”) is obtained for a combination of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points and the plurality of geophones,
The calculated running time is compared with the initial running time, and a difference between them (hereinafter referred to as “running time residual”) is obtained.
The initial speed determined for each of the meshes is corrected so that the running time residual is reduced.

この発明は、診断対象である堰堤に加えられた打撃により発生した弾性波を受振する複数の受振器の出力に基づきデータを解析し、前記堰堤について予め定義されているメッシュごとの弾性波の伝播状況を求めるためのプログラムであって、
複数の前記受振器は、前記堰堤の堤体上面に沿って設定された調査測線に沿って予め定められた間隔で設置され、
複数の前記受振器の間に複数の第1発振点が設定され、
地面から露出している前記堰堤の下部の境界に沿って複数の第2発振点が設定され、
複数の前記受振器は、複数の前記第1発振点及び前記第2発振点それぞれについて加えられた打撃について弾性波を受振するものであり、
受振した前記弾性波の波形に基づき複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて伝播時間(以下「初動走時」)を求めるステップと、
前記メッシュそれぞれについて予め定められた初期速度を設定するステップと、
前記初期速度に基づき複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて伝播時間(以下「計算走時」)を求めるステップと、
前記計算走時を前記初動走時と比較し、これらの差(以下「走時残差」)を求めるステップと、
前記走時残差が減少するように、前記メッシュそれぞれについて定められた前記初期速度を修正するステップとを、コンピュータに実行させるためのプログラムである。
The present invention analyzes data based on outputs of a plurality of geophones that receive elastic waves generated by a blow applied to a dam to be diagnosed, and propagates elastic waves for each mesh that is predefined for the dam. A program for seeking the situation
The plurality of geophones are installed at predetermined intervals along a survey line set along the top surface of the dam body,
A plurality of first oscillation points are set between the plurality of geophones,
A plurality of second oscillation points are set along the lower boundary of the dam exposed from the ground,
The plurality of geophones receive an elastic wave with respect to the impact applied to each of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points,
Obtaining a propagation time (hereinafter referred to as “initial running time”) for a plurality of combinations of the first oscillation point and the second oscillation point and the plurality of geophones based on a waveform of the received elastic wave;
Setting a predetermined initial speed for each of the meshes;
Obtaining a propagation time (hereinafter referred to as “calculated travel time”) for a combination of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points and the plurality of geophones based on the initial speed;
Comparing the calculated running time with the initial running time and obtaining a difference between them (hereinafter referred to as “running time residual”);
A program for causing a computer to execute the step of correcting the initial speed determined for each of the meshes so that the running time residual is reduced.

この発明に係るプログラムは、例えば、記録媒体に記録される。
媒体には、例えば、EPROMデバイス、フラッシュメモリデバイス、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、CD(CD−ROM、Video−CDを含む)、DVD(DVD−Video、DVD−ROM、DVD−RAMを含む)、ROMカートリッジ、バッテリバックアップ付きのRAMメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性RAMカートリッジ等を含む。
The program according to the present invention is recorded on a recording medium, for example.
Examples of the medium include EPROM devices, flash memory devices, flexible disks, hard disks, magnetic tapes, magneto-optical disks, CDs (including CD-ROMs and Video-CDs), DVDs (DVD-Videos, DVD-ROMs, DVD-s). RAM), ROM cartridge, RAM memory cartridge with battery backup, flash memory cartridge, nonvolatile RAM cartridge, and the like.

また、電話回線等の有線通信媒体、マイクロ波回線等の無線通信媒体等の通信媒体を含む。インターネットもここでいう通信媒体に含まれる。   In addition, a communication medium such as a wired communication medium such as a telephone line and a wireless communication medium such as a microwave line is included. The Internet is also included in the communication medium here.

媒体とは、何等かの物理的手段により情報(主にデジタルデータ、プログラム)が記録されているものであって、コンピュータ、専用プロセッサ等の処理装置に所定の機能を行わせることができるものである。   A medium is a medium in which information (mainly digital data, a program) is recorded by some physical means, and allows a processing device such as a computer or a dedicated processor to perform a predetermined function. is there.

発明の実施の形態に係る堰堤の健全度診断支援装置のブロック図である。1 is a block diagram of a dam soundness diagnosis support apparatus according to an embodiment of the invention. 発明の実施の形態に係る堰堤の弾性波探査方法の説明図である(概念図)。It is explanatory drawing of the elastic wave exploration method of a dam according to an embodiment of the invention (conceptual diagram). 発明の実施の形態に係る堰堤の弾性波探査方法における発振点及び受振点の説明図である(堰堤の平面図)。It is explanatory drawing of the oscillation point and receiving point in the elastic wave search method of a dam according to an embodiment of the invention (plan view of the dam). 発明の実施の形態に係る堰堤の弾性波探査方法における発振点及び受振点の説明図である(堰堤の正面図)。It is explanatory drawing of the oscillation point and receiving point in the elastic wave exploration method of the dam which concerns on embodiment of invention (front view of a dam). 発明の実施の形態に係る発振点位置の説明図である(メッシュに発振点をプロットしたもの)。It is explanatory drawing of the oscillation point position which concerns on embodiment of invention (what plotted the oscillation point on the mesh). 発明の実施の形態に係る発振点位置の説明図である(発振点の位置を補正したもの)。It is explanatory drawing of the oscillation point position which concerns on embodiment of invention (what corrected the position of the oscillation point). 発明の実施の形態に係る堰堤の弾性波探査方法における受振器の受振信号の説明図(タイミングチャート)である。It is explanatory drawing (timing chart) of the receiving signal of a geophone in the elastic wave search method of a dam according to an embodiment of the invention. 発明の実施の形態に係る堰堤の弾性波探査方法により得られた初動走時のグラフである。It is a graph at the time of the first run obtained by the elastic wave exploration method of a dam according to an embodiment of the invention. 発明の実施の形態に係る健全度診断支援装置の処理フローチャートである。It is a process flowchart of the soundness degree diagnostic assistance apparatus which concerns on embodiment of invention. 発明の実施の形態に係る堰堤の弾性波探査方法における解析平面の説明図である。It is explanatory drawing of the analysis plane in the elastic wave search method of a dam according to an embodiment of the invention. 発明の実施の形態に係る健全度診断支援装置の処理における初期モデルの説明図である。It is explanatory drawing of the initial model in the process of the soundness diagnosis assistance apparatus which concerns on embodiment of invention. 発明の実施の形態に係る健全度診断支援装置の処理における最終モデルの説明図である。It is explanatory drawing of the last model in the process of the soundness diagnosis assistance apparatus which concerns on embodiment of invention. 発明の実施の形態に係る健全度診断支援装置の処理における最終モデルと波線(経路PH)の説明図である。It is explanatory drawing of the last model and wavy line (path | route PH) in the process of the soundness diagnosis assistance apparatus which concerns on embodiment of invention. 発明の実施の形態に係る健全度診断支援装置の処理における測定波形と読み取り走時の説明図である。It is explanatory drawing at the time of reading and the measurement waveform in the process of the soundness diagnosis assistance apparatus which concerns on embodiment of invention. 発明の実施の形態に係る健全度診断支援装置の処理により得られたP波速度構造を示す図である。It is a figure which shows the P wave velocity structure obtained by the process of the soundness diagnosis assistance apparatus which concerns on embodiment of invention. 発明の実施の形態に係る健全度診断支援装置の処理により得られたP波速度構造を示す図である(堰堤の構造を重ねたもの)。It is a figure which shows the P wave velocity structure obtained by the process of the soundness degree diagnostic assistance apparatus which concerns on embodiment of invention (what overlapped the structure of the dam). 発明の実施の形態に係る健全度診断支援装置の処理により得られたP波速度構造を示す図である(等速度線を堰堤の構造に重ねたもの)。It is a figure which shows the P wave velocity structure obtained by the process of the soundness diagnostic assistance apparatus which concerns on embodiment of invention (what overlapped the constant velocity line on the structure of the dam). 発明の実施の形態に係る健全度診断支援装置の処理により得られたP波速度構造を示す図である(速度の濃淡及び等速度線を堰堤の構造に重ねたもの)。It is a figure which shows the P wave velocity structure obtained by the process of the soundness diagnosis assistance apparatus which concerns on embodiment of the invention (what overlapped the density of a speed and an equal velocity line on the structure of a dam). 従来の堰堤の弾性波探査方法の説明図である。It is explanatory drawing of the elastic wave exploration method of the conventional dam.

図1は、発明の実施の形態に係る堰堤の健全度診断支援装置のブロック図を示す。この装置は、発明の実施の形態に係る堰堤の弾性波探査方法を実施するためのものである。   FIG. 1 is a block diagram of a dam soundness diagnosis support apparatus according to an embodiment of the invention. This apparatus is for carrying out an elastic wave exploration method for a dam according to an embodiment of the invention.

Gは、探査対象・診断対象である堰堤にハンマーなどにより加えられた打撃により発生した弾性波を受振する受振器(ジオフォン)である。その受振周波数は、例えば100Hzである。発明の実施の形態に係る堰堤の健全度診断支援装置は、受振器Gを多数(例えば42個)備えている。   G is a geophone that receives an elastic wave generated by a hammer hit by a dam that is an object to be investigated and diagnosed. The vibration receiving frequency is 100 Hz, for example. The dam soundness diagnosis support apparatus according to the embodiment of the invention includes a large number (for example, 42) of geophones G.

Mは、複数の受振器Gの出力を受けてこれを記録する測定器である。受振器Gの数に応じたチャンネルをもち、各受振器Gの信号をA/D変換して記録する。図示しないが、測定器Mは、各受振器Gのデジタル信号を記録する記録媒体(ハードディスク、半導体メモリ、光学式・磁気式記録媒体)を備えている。記録されるデータは、受振器Gごと及び打撃ごとの弾性波の波形データである。   M is a measuring device that receives and records the outputs of a plurality of geophones G. There are channels corresponding to the number of geophones G, and the signals of each geophone G are A / D converted and recorded. Although not shown, the measuring instrument M includes a recording medium (hard disk, semiconductor memory, optical / magnetic recording medium) for recording the digital signal of each geophone G. The data to be recorded is waveform data of elastic waves for each geophone G and for each hit.

Cは、測定器Mにより記録されたデータを解析し、堰堤の健全度の診断を支援する解析用コンピュータである。解析用コンピュータCが最終的に出力するものは、探査対象・診断対象である堰堤の内部について予め定義されているメッシュごとの弾性波の伝播状況(弾性波の速度)である。弾性波の伝播状況(弾性波の速度)と堰堤の内部の状況(マスコンクリートの劣化状況)の間には相関があるので、解析用コンピュータCの出力は、そのまま人が直感的に理解でき、堰堤の健全度診断結果と言える。   C is an analysis computer that analyzes the data recorded by the measuring instrument M and supports diagnosis of the soundness of the dam. What is finally output by the computer C for analysis is the propagation state of elastic waves (velocity of elastic waves) for each mesh that is defined in advance for the inside of the dam that is the object of exploration and diagnosis. Since there is a correlation between the state of propagation of elastic waves (velocity of elastic waves) and the state inside the dam (deterioration state of mass concrete), the output of the computer C for analysis can be intuitively understood by humans. It can be said that the dam soundness diagnosis result.

なお、図1では、測定器Mの出力が解析用コンピュータCに直接入力されているが、これに限定されない。例えば、両者を直接接続することなく、測定器Mにより測定されたデータを記録する媒体(ハードディスクなど)を解析用コンピュータCに接続する(つなぎ直す)ようにしてもよい。測定器Mの出力が解析用コンピュータCに直接入力されていれば、弾性波探査の現場で診断支援結果を得ることもできるが、これらを切り離して弾性波探査によるデータ取得とこれを解析して健全度を診断支援することを別の場所・時期で行うようにもできる。   In FIG. 1, the output of the measuring instrument M is directly input to the analysis computer C, but the present invention is not limited to this. For example, a medium (such as a hard disk) for recording data measured by the measuring instrument M may be connected (reconnected) to the analysis computer C without directly connecting the two. If the output of the measuring instrument M is directly input to the computer C for analysis, it is possible to obtain a diagnosis support result at the site of the elastic wave exploration. Diagnosis support for health can be performed at different locations and times.

図2は、発明の実施の形態に係る堰堤の弾性波探査方法の説明図である。同図は、砂防堰堤をイメージしたものであり、それを正面から見たものである。   FIG. 2 is an explanatory diagram of an elastic wave exploration method for a dam according to an embodiment of the invention. This figure is an image of a sabo dam, and it is seen from the front.

図2において、Gは受振器を示し、Iはハンマーなどにより加えられる打撃の位置を示し、PHは打撃により生じた弾性波が堰堤内部を伝播する経路(弾性波パスイメージ)を示す。   In FIG. 2, G indicates a geophone, I indicates the position of a hit applied by a hammer or the like, and PH indicates a path (elastic wave path image) through which an elastic wave generated by the hit propagates inside the dam.

図2からわかるように、堰堤の上部に多数の受振器Gがライン状(アレイ状)に配置され、受振器Gの間に打撃が加えられる(第1発振点)。これとともに、堰堤の下部にも多数の(上部と同程度の)打撃点Iが設定される(第2発振点)。これは、堰堤の内部を伝播する弾性波の速度を求めるためである。なお、地盤の探査の場合は下部の打撃が不可能であるが、堰堤の場合は地面から露出している端部をその下部としてそこに打撃を加えることができる。   As can be seen from FIG. 2, a large number of geophones G are arranged in a line (array) on the top of the dam, and an impact is applied between the geophones (first oscillation point). At the same time, a number of hitting points I (similar to the upper part) are set at the lower part of the dam (second oscillation point). This is to obtain the velocity of the elastic wave propagating through the inside of the dam. In the case of exploration of the ground, it is impossible to hit the lower part, but in the case of a dam, the end part exposed from the ground can be used as the lower part and hit.

図3は調査測線、及び、発振点と受振点の説明図(平面図)、図4は同じく正面図を示す。これらに基づき堰堤の弾性波探査方法の概略手順を説明する。   FIG. 3 is an explanatory diagram (plan view) of the survey line and the oscillation point and the receiving point, and FIG. 4 is a front view of the same. Based on these, the outline procedure of the elastic wave exploration method of the dam will be explained.

・調査測線を設定する。 ・ Set survey survey lines.

堰堤の上部形状(堤体上面)に沿って調査測線を設定する。堰堤の上部は概ね線状であるから、これに沿って設定する。堰堤の形状によっては調査測線が直線にならないが、その場合は適宜補正を加える(後述)。   The survey line is set along the upper shape of the dam (upper surface of the dam body). The upper part of the dam is generally linear, so set along this line. Depending on the shape of the dam, the survey survey line may not be a straight line.

・受振器Gを設置する。 ・ Install geophone G.

設定された調査測線に沿って受振器Gを設置する。受振器Gの設置間隔は例えば1mである。   The geophone G is installed along the set survey line. The installation interval of the geophone G is, for example, 1 m.

・発振点を測量する。 ・ Measure the oscillation point.

発振点は、堰堤上部の調査測線と、地面から露出している堰堤下部の境界に沿って設けられる。解析の際に発振点と受振点の位置が必要になるので、それらの位置を測量にて特定する。図5に示すように、発振点は堰堤に定義されたメッシュに対応付けてプロットされる。メッシュは堰堤の形状に合わせて設定される。   The oscillation point is provided along the survey line at the upper part of the dam and the boundary between the lower part of the dam exposed from the ground. Since the positions of the oscillation point and the receiving point are required in the analysis, the positions are specified by surveying. As shown in FIG. 5, the oscillation points are plotted in correspondence with the mesh defined in the dam. The mesh is set according to the shape of the dam.

下部の打撃点Iについて、堰堤と地面の境界を測量し、その結果に補正を加えて実際の打撃点を得る。図6は、補正後の発振点位置を示す。   For the lower impact point I, the boundary between the dam and the ground is surveyed, and the result is corrected to obtain the actual impact point. FIG. 6 shows the corrected oscillation point position.

なお、図5及び図6におけるメッシュはグラフの目盛(2m間隔)であり、上述の堰堤に定義されたメッシュ(0.5m間隔)ではない。   In addition, the mesh in FIG.5 and FIG.6 is the scale (2m space | interval) of a graph, and is not the mesh (0.5m space | interval) defined in the above-mentioned dam.

上部・下部ともに、打撃点Iの間隔は約1mである。この例では、堤体上面の測線長は37m、発振点は81点、受振点は38点である。   The distance between the hit points I is about 1 m in both the upper and lower parts. In this example, the survey line length of the top surface of the levee body is 37 m, the oscillation point is 81 points, and the receiving point is 38 points.

・設定された打撃点Iにハンマーで打撃を与えて発振し、受振器Gで直接波を受振する。 ・ A hammer is struck to the set hitting point I to oscillate, and a direct wave is received by the geophone G.

ひとつの打撃点I(1回の打撃)ごとに受振器Gの数の受振波形が得られる。図7は、受振波形を模式的に示したものである。図7(a)は上部の打撃点によるものである。打撃点Iと受振器Gの距離が大きくなるにしたがって到達時間tu1、tu2、tu3のように、少しずつ長くなっている。この到達時間を初動走時(「観測走時」と記すこともある)とする。なお、図7の原点(測定開始)は打撃タイミングである。具体的には、打撃を与えるハンマーにセンサが設けられていて、衝撃を検知すると信号を発信し、この信号の受信に基づき測定器Mが測定を開始する。図7(b)は下部の打撃点によるものである。これによる弾性波は堰堤の内部を伝播し、伝播速度の違いの影響を受けるので、図7(a)のように打撃点Iと受振器Gの距離と到達時間は規則的でなくなることがある。例えば、td1はtd2とtd3よりも長くなっているが、これは、上部の場合と異なり伝播する距離が規則的でないためであるとともに、コンクリートが劣化し弾性波の速度が低下した部分を伝播したためと考えられる。   The number of vibration receiving waveforms of the geophone G is obtained for each hitting point I (one hit). FIG. 7 schematically shows a received waveform. FIG. 7A is based on the upper impact point. As the distance between the striking point I and the geophone G increases, the arrival time tu1, tu2, and tu3 increase gradually. This arrival time is defined as the initial run time (sometimes referred to as “observation run time”). In addition, the origin (measurement start) of FIG. 7 is an impact timing. Specifically, a hammer is provided with a hammer, and when a shock is detected, a signal is transmitted, and the measuring instrument M starts measurement based on the reception of this signal. FIG. 7B is based on the lower impact point. Since the elastic wave by this propagates inside the dam and is affected by the difference in propagation speed, the distance and arrival time between the striking point I and the geophone G may not be regular as shown in FIG. . For example, td1 is longer than td2 and td3. This is because, unlike the case of the upper part, the propagation distance is not regular, and because the concrete has deteriorated and propagated through the part where the elastic wave velocity has decreased. it is conceivable that.

なお、受振器Gが反射波を検知することもあるが、これは無視する。受振タイミングが直接波よりもずっと遅れるので反射波を区別することは容易である。   Note that the geophone G may detect a reflected wave, but this is ignored. Since the receiving timing is much later than the direct wave, it is easy to distinguish the reflected wave.

・受振器の出力を記録する。 ・ Record the geophone output.

打撃ごとに複数の受振器Gそれぞれについて初動走時を記録する。図8はその一例(観測走時)を示す。   The initial running time is recorded for each of the plurality of geophones G for each hit. FIG. 8 shows an example (when observed).

図8の1本のグラフは1つの打撃点Iに対応している。堤体上部発振のグラフから分かるように、上部の打撃点Iによるグラフは規則的であり、打撃点Iから受振器Gまでの距離に応じた初動走時が得られている。これに対し、堤体下端発振は、堤体上部発振のグラフほど規則的ではない(上記と同様の理由)。   One graph in FIG. 8 corresponds to one striking point I. As can be seen from the graph of the dam body upper oscillation, the graph with the upper impact point I is regular, and the initial running time corresponding to the distance from the impact point I to the geophone G is obtained. On the other hand, the levee bottom oscillation is not as regular as the graph of the dam body upper oscillation (the same reason as above).

このようにして得られた初動走時についてインバージョン解析を行い、堰堤全体の弾性波(P波)の速度分布を求めることができる。堰堤の劣化度はP波速度との関連があり(P波速度が小さいほど劣化度が大きい)、これに基づき定量的に劣化箇所を判定することができる。   Inversion analysis can be performed for the initial running time obtained in this way, and the velocity distribution of the elastic wave (P wave) in the entire dam can be obtained. The degree of deterioration of the dam is related to the P wave velocity (the smaller the P wave velocity, the larger the degree of deterioration), and based on this, it is possible to quantitatively determine the deterioration location.

図9は、発明の実施の形態に係る解析処理のフローチャートを示す。この処理は、主に、解析用コンピュータCが実行するが、その一部を測定器Mが実行するようにもできる(例えば図9のS20〜S22を測定器Mで行うようにできる)。図9の処理は、測定記録波形から読み取った初動走時と、発振点と受振点の位置を観測データとし、堤体内の弾性波速度(P波速度)を未知パラメータとして2次元インバージョン解析を行うものである。インバージョン解析とは、観測されたパラメータ(発明の実施の形態においては初動走時)からより物理的に意味のあるパラメータを推定する手法(逆解析)である。   FIG. 9 shows a flowchart of the analysis processing according to the embodiment of the invention. This processing is mainly executed by the analysis computer C, but a part of the processing can be executed by the measuring instrument M (for example, S20 to S22 in FIG. 9 can be performed by the measuring instrument M). The processing in FIG. 9 is a two-dimensional inversion analysis using the initial running time read from the measured recording waveform, the position of the oscillation point and the receiving point as observation data, and the elastic wave velocity (P wave velocity) in the levee as an unknown parameter. Is what you do. The inversion analysis is a method (inverse analysis) for estimating a more physically meaningful parameter from observed parameters (in the first embodiment in the embodiment).

S10:解析平面をメッシュを区切る。 S10: The analysis plane is divided into meshes.

堰堤に合わせて(例えば、図4の正面図に合わせて)解析平面を定義するとともに、これを所定の間隔のメッシュで区切る(座標を定義する)。この解析平面は、弾性波の伝播経路がそこに含まれる平面である。解析平面のメッシュは、例えば縦横0.5mのメッシュである。   An analysis plane is defined according to the dam (for example, according to the front view of FIG. 4), and is divided by a mesh with a predetermined interval (coordinates are defined). This analysis plane is a plane in which the propagation path of the elastic wave is included. The analysis plane mesh is, for example, a 0.5 m vertical and horizontal mesh.

なお、堤体が平面でなく、湾曲しているような場合には、上部の測線と堤体の上流側の露出部下端の発振点を結ぶ面を平面に投影したものを解析平面とする(図10参照)。   If the levee body is not flat but curved, the analysis plane is the one that projects the plane connecting the upper survey line and the oscillation point at the lower end of the exposed portion on the upstream side of the levee body ( (See FIG. 10).

S11:発振点(打撃点I)及び受振点(受振器Gの測定位置)の位置データを解析平面上にプロットする(図5参照)。 S11: The position data of the oscillation point (striking point I) and the receiving point (measurement position of the receiving device G) are plotted on the analysis plane (see FIG. 5).

S12:発振点(打撃点I)及び受振点(受振器Gの測定位置)の位置を補正する(図6参照)。 S12: The positions of the oscillation point (striking point I) and the receiving point (measurement position of the receiving device G) are corrected (see FIG. 6).

なお、堤体が平面でなく、湾曲しているような場合には、図10の投影に応じて、堤体下端の発振点を、堤体上部の測線までの直線距離に従って鉛直位置を補正する。   If the levee body is not flat but curved, the vertical position of the oscillation point at the lower end of the levee body is corrected according to the linear distance to the survey line at the upper part of the dam body according to the projection of FIG. .

S13:初期モデルを設定する。具体的には、各メッシュに予め定められた弾性波の速度を設定する。 S13: An initial model is set. Specifically, a predetermined elastic wave velocity is set for each mesh.

例えば、初期モデルを、P波速度2000m/sの一様構造とする(グレースケールの図11参照、各メッシュが全て同じ階調であるが、これは全て同じ速度であることを示す)。   For example, the initial model has a uniform structure with a P wave velocity of 2000 m / s (see FIG. 11 in gray scale, all meshes have the same gradation, which indicates that all have the same velocity).

S20:測定記録波形を入力する。 S20: A measurement recording waveform is input.

S21:初動走時を読み取る。 S21: Read the initial running time.

S22:観測走時データを設定する。 S22: Set observation travel time data.

図7の波形を入力し、これから初動走時tu1、tu2、tu3、・・・、td1、td2、td3、・・・を読み取り、これら初動走時を打撃点ごとにデータベース化する(図8のようなグラフにまとめる)。   The waveform shown in FIG. 7 is input, and the initial run times tu1, tu2, tu3,..., Td1, td2, td3,. Like a graph).

S30:波線追跡・走時計算 S30: Wavy ray tracing / runtime calculation

発振点と受振点のすべての組み合わせについて、S13で仮定した初期モデルで波が伝播するのにかかる時間を計算し、これを計算走時とする。走時計算の方法は、公知のグラフ理論により、発振点・受振点間の所要時間が最短となる経路を探索し、その所要時間を初動走時とするものである。なお、S60:インバージョン処理の後は、当該処理により設定されたモデル(弾性波の速度)に基づき計算する。計算走時に基づき、後述のS60の処理で各メッシュ(ブロック)ごとのP波速度を修正する。S50で収束したとき、そのときの修正後の速度がこの方法/装置による最終的な出力となる。   For all combinations of oscillation points and receiving points, the time taken for the wave to propagate in the initial model assumed in S13 is calculated, and this is taken as the calculated running time. The travel time calculation method uses a known graph theory to search for a route having the shortest required time between the oscillation point and the receiving point and set the required time as the initial motion time. S60: After the inversion process, calculation is performed based on the model (elastic wave velocity) set by the process. Based on the calculation running time, the P wave velocity for each mesh (block) is corrected in the process of S60 described later. When converged in S50, the corrected speed at that time becomes the final output by this method / apparatus.

S40:S30で求めた計算走時と、S22による実際の測定から求めた観測走時との差(走時残差)を計算する。 S40: The difference (runtime residual) between the calculated travel time obtained in S30 and the observed travel time obtained from the actual measurement in S22 is calculated.

S50:収束したかどうか判定する。 S50: It is determined whether it has converged.

S40による走時残差が小さいほど、仮定した速度構造モデルが実際の構造に近いと見なせる。予めしきい値を定めておき、S40による走時残差が当該しきい値を下回ったときに収束したと判定し(YES)、図9の処理を終了する。   It can be considered that the assumed speed structure model is closer to the actual structure as the travel time residual due to S40 is smaller. A threshold value is set in advance, it is determined that the running time residual at S40 has converged when the threshold value falls below the threshold value (YES), and the process of FIG. 9 is terminated.

S60:収束していないと判定したとき(NO)、走時残差の値を用いて走時残差がより小さくなるように速度構造を微修正する(インバージョン)。 S60: When it is determined that the vehicle has not converged (NO), the speed structure is finely corrected using the value of the running time residual so that the running time residual becomes smaller (inversion).

修正した速度構造モデルについて、S30により初期モデルと同様に計算走時を計算し、S40により走時残差を求める。走時残差がある程度まで小さくなれば収束と見なし(S50でYES)、解析を終了する。そうでない場合はさらにS60:インバージョンを繰り返す。   For the corrected speed structure model, the calculated travel time is calculated in S30 as in the initial model, and the travel time residual is determined in S40. If the running time residual becomes small to some extent, it is regarded as convergence (YES in S50), and the analysis is terminated. If not, S60: Inversion is repeated.

なお、S60:インバージョンの回数が所定回数に達したとき(例えば5回)収束と判断し、処理を終了してもよい。   S60: When the number of inversions reaches a predetermined number (for example, 5 times), it may be determined that convergence has occurred, and the process may be terminated.

図9の処理により、図12及び図13のような結果が得られる。図12及び図13の濃淡はメッシュごとの弾性波の速度を示し、薄いメッシュは速度が低く、濃いメッシュは速度が高い。図13の線は、打撃により生じた弾性波が堰堤内部を伝播する経路PHを示す。   The results shown in FIGS. 12 and 13 are obtained by the processing of FIG. 12 and 13 indicate the velocity of the elastic wave for each mesh, the thin mesh has a low velocity, and the dark mesh has a high velocity. The line in FIG. 13 shows a path PH through which the elastic wave generated by the impact propagates inside the dam.

図14は、測定波形と読み取り走時の一例を示す。   FIG. 14 shows an example of a measured waveform and a reading run.

図15は、発明の実施の形態に係る堰堤の弾性波探査方法及び堰堤の健全度診断支援装置によって得られた、探査対象である堰堤内部のP波速度分布を示す図である。図12及び図13と同様に、薄いメッシュは速度が低く、濃いメッシュは速度が高い。   FIG. 15 is a diagram showing a P-wave velocity distribution inside a dam that is a search target, obtained by the elastic wave exploration method for a dam and a dam soundness diagnosis support device according to an embodiment of the invention. Similar to FIGS. 12 and 13, a thin mesh has a low speed, and a dark mesh has a high speed.

図16は、図15を堰堤の構造図(図4参照)に重ねたものである。   FIG. 16 is obtained by superimposing FIG. 15 on the dam structural drawing (see FIG. 4).

図17は、速度の等速度線を堰堤の構造図(図4参照)に重ねたものである。   FIG. 17 is a diagram in which a constant velocity line is superimposed on a structural diagram of a dam (see FIG. 4).

図18は、図16と図17を重ねたものである。   FIG. 18 is a superposition of FIGS. 16 and 17.

砂防堰堤の機能を長期間にわたって発揮させるためには、計画的な機能向上及び機能保全を行うことが必要である。砂防堰堤のようなマスコンクリート構造物では、経年的に進行するコンクリートの構造変質を評価し、適切な対策を行うことが求められる。堤体コンクリートの構造変質を評価する手法としては、外観調査をもとに、ボーリング調査や各種材料試験等を行う方法が一般的であるが、ボーリング調査は堤体に及ぼす影響が大きいことやコストが高いこと、仮設の規模が大きいこと等の課題を有している。   In order to demonstrate the function of the sabo dam over a long period of time, it is necessary to perform systematic functional improvement and functional maintenance. For mass concrete structures such as sabo dams, it is required to evaluate the structural deterioration of concrete that progresses over time and take appropriate measures. As a method for evaluating the structural alteration of embankment concrete, boring surveys and various material tests are generally performed based on appearance surveys. However, there is a problem that the scale of the temporary construction is large.

発明の実施の形態によれば、比較的簡易かつ低コストで実施できる弾性波探査により、クローズ型砂防堰堤の堤体コンクリートの内部の弾性波速度の分布を得ることができる。弾性波の速度とコンクリートの劣化の程度に相関があるので、発明の実施の形態に係る弾性波探査方法により、堰堤の劣化状況を知ることができる。   According to the embodiment of the invention, it is possible to obtain the distribution of elastic wave velocity inside the dam body concrete of the closed type sabo dam by elastic wave exploration that can be carried out relatively easily and at low cost. Since there is a correlation between the velocity of the elastic wave and the degree of deterioration of the concrete, the deterioration state of the dam can be known by the elastic wave exploration method according to the embodiment of the invention.

すなわち、堤体コンクリートの弾性波速度が施設完成後の経過年数の増加とともに小さくなることや、変質の進んだ低速度スポットの出現箇所が経過年数に応じて増加すること、コンクリートの圧縮強度が弾性波速度の低下とともに小さくなることなどの知見が得られているから、この知見に基づき、発明の実施の形態により得られた弾性波速度の分布を評価し、堰堤の劣化状況を容易に診断することができる。   In other words, the elastic wave velocity of dyke concrete decreases with the number of years elapsed since the completion of the facility, the appearance of low-velocity spots with advanced deterioration increases with age, and the compressive strength of the concrete is elastic. Based on this knowledge, the distribution of elastic wave velocities obtained according to the embodiments of the invention is evaluated, and the deterioration status of the dam can be easily diagnosed. be able to.

堤体表面の大部分には化粧型枠(花崗岩)が施工されており、堰堤を構成するコンクリート表面の劣化状況を目視で観察することは困難であった。しかしながら、発明の実施の形態によれば、化粧型枠背面の堰堤の劣化状況を面的に可視化することが可能となった。   A decorative formwork (granite) has been constructed on most of the surface of the levee body, and it was difficult to visually observe the deterioration of the concrete surface constituting the dam. However, according to the embodiment of the invention, it has become possible to visualize the deterioration state of the dam on the back of the decorative formwork.

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.

C 解析用コンピュータ(解析装置)
G 受振器(受振点)
I 打撃点(発振点)
M 測定器
PH 弾性波が堰堤内部を伝播する経路(弾性波パスイメージ)
C Computer for analysis (analysis device)
G geophone (receiving point)
I Impact point (oscillation point)
M Measuring instrument PH Path through which elastic waves propagate inside the dam (elastic wave path image)

Claims (3)

探査対象である堰堤の堤体上面に沿って調査測線を設定する第1ステップと、
設定された前記調査測線に沿って複数の受振器を予め定められた間隔で設置し、複数の前記受振器それぞれの位置を取得する第2ステップと、
複数の前記受振器の間に複数の第1発振点を設定し、複数の前記第1発振点それぞれ位置を取得する第3ステップと、
地面から露出している前記堰堤の下部の境界に沿って複数の第2発振点を設定し、複数の前記第2発振点それぞれの位置を取得する第4ステップと、
前記堰堤の形状に合わせて予め定められた間隔のメッシュを設定する第5ステップと、
複数の前記第1発振点及び前記第2発振点それぞれにおいて前記堰堤に打撃を加える第6ステップと、
前記打撃それぞれについて複数の前記受振器で弾性波を受振する第7ステップと、
受振した前記弾性波の波形に基づき、複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて、前記打撃から前記弾性波の到達までの時間(以下「初動走時」)を求める第8ステップと、
前記メッシュそれぞれについて予め定められた初期速度を設定する第9ステップと、
前記初期速度に基づき複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて伝播時間(以下「計算走時」)を求める第11ステップと、
前記計算走時を前記初動走時と比較し、これらの差(以下「走時残差」)を求める第11ステップと、
前記走時残差が減少するように、前記メッシュそれぞれについて定められた前記初期速度を修正する第12ステップと、を備え
前記堰堤を平面に投影することにより複数の前記受振器、前記第1発振点及び前記第2発振点の位置をそれぞれ補正し、補正された位置に基づき前記第11ステップを実行することを特徴とする堰堤の弾性波探査方法。
A first step of setting a survey line along the upper surface of the dam body to be surveyed;
A second step of installing a plurality of geophones at a predetermined interval along the set survey line, and acquiring a position of each of the plurality of geophones;
A third step of setting a plurality of first oscillation points between the plurality of geophones, and obtaining a position of each of the plurality of first oscillation points;
A fourth step of setting a plurality of second oscillation points along a lower boundary of the dam exposed from the ground, and acquiring a position of each of the plurality of second oscillation points;
A fifth step of setting a mesh at a predetermined interval according to the shape of the dam;
A sixth step of hitting the dam at each of a plurality of first oscillation points and second oscillation points;
A seventh step of receiving elastic waves with the plurality of geophones for each of the impacts;
Based on the waveform of the received elastic wave, the time from the impact to the arrival of the elastic wave for the combination of the plurality of first oscillation points and the second oscillation point and the plurality of geophones (hereinafter referred to as “initial running time”). )), And the eighth step
A ninth step of setting a predetermined initial speed for each of the meshes;
An eleventh step of obtaining a propagation time (hereinafter referred to as “calculated travel time”) for a combination of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points and the plurality of geophones based on the initial speed;
An eleventh step of comparing the calculated running time with the initial running time and obtaining a difference between them (hereinafter referred to as “running time residual”);
Twelfth step of correcting the initial speed defined for each of the meshes so that the running time residual is reduced ,
Correcting the positions of the plurality of geophones, the first oscillation point, and the second oscillation point by projecting the dam on a plane, and executing the eleventh step based on the corrected positions; acoustic wave exploration method dam of.
診断対象である堰堤に加えられた打撃により発生した弾性波を受振する複数の受振器と、
複数の前記受振器の出力を受けて記録する測定器と、
前記測定器により記録されたデータを解析し、前記堰堤について予め定義されているメッシュごとの弾性波の伝播状況を求める解析装置とを備え、
複数の前記受振器は、前記堰堤の堤体上面に沿って設定された調査測線に沿って予め定められた間隔で設置され、
複数の前記受振器の間に複数の第1発振点が設定され、
地面から露出している前記堰堤の下部の境界に沿って複数の第2発振点が設定され、
複数の前記受振器は、複数の前記第1発振点及び前記第2発振点それぞれについて加えられた打撃について弾性波を受振し、
前記解析装置は、
受振した前記弾性波の波形に基づき、複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて、打撃から前記弾性波の到達までの時間(以下「初動走時」)を求め、
前記メッシュそれぞれについて予め定められた初期速度を設定し、
前記初期速度に基づき複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて伝播時間(以下「計算走時」)を求め、
前記計算走時を前記初動走時と比較し、これらの差(以下「走時残差」)を求め、
前記走時残差が減少するように、前記メッシュそれぞれについて定められた前記初期速度を修正し、
前記堰堤を平面に投影することにより複数の前記受振器、前記第1発振点及び前記第2発振点の位置をそれぞれ補正し、補正された位置に基づき前記走時残差を求める、ことを特徴とする堰堤の健全度診断支援装置。
A plurality of geophones that receive elastic waves generated by a blow applied to the dam to be diagnosed;
A measuring instrument that receives and records the outputs of the plurality of geophones;
Analyzing the data recorded by the measuring instrument, and comprising an analysis device for obtaining the propagation state of elastic waves for each mesh predefined for the dam,
The plurality of geophones are installed at predetermined intervals along a survey line set along the top surface of the dam body,
A plurality of first oscillation points are set between the plurality of geophones,
A plurality of second oscillation points are set along the lower boundary of the dam exposed from the ground,
The plurality of geophones receive elastic waves with respect to the impact applied to each of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points,
The analysis device includes:
Based on the waveform of the received elastic wave, for a combination of a plurality of the first oscillation point and the second oscillation point and the plurality of geophones, a time from hitting to the arrival of the elastic wave (hereinafter referred to as “initial running time”) )
Set a predetermined initial speed for each of the meshes,
Based on the initial speed, a propagation time (hereinafter referred to as “calculation travel time”) is obtained for a combination of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points and the plurality of geophones,
The calculated running time is compared with the initial running time, and a difference between them (hereinafter referred to as “running time residual”) is obtained.
Modifying the initial speed defined for each of the meshes so that the running time residual is reduced ;
The positions of the plurality of geophones, the first oscillation point, and the second oscillation point are corrected by projecting the dam on a plane, and the travel time residual is obtained based on the corrected positions. Weir soundness diagnosis support device.
診断対象である堰堤に加えられた打撃により発生した弾性波を受振する複数の受振器の出力に基づきデータを解析し、前記堰堤について予め定義されているメッシュごとの弾性波の伝播状況を求めるためのプログラムであって、
複数の前記受振器は、前記堰堤の堤体上面に沿って設定された調査測線に沿って予め定められた間隔で設置され、
複数の前記受振器の間に複数の第1発振点が設定され、
地面から露出している前記堰堤の下部の境界に沿って複数の第2発振点が設定され、
複数の前記受振器は、複数の前記第1発振点及び前記第2発振点それぞれについて加えられた打撃について弾性波を受振するものであり、
受振した前記弾性波の波形に基づき複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて伝播時間(以下「初動走時」)を求めるステップと、
前記メッシュそれぞれについて予め定められた初期速度を設定するステップと、
前記初期速度に基づき複数の前記第1発振点及び前記第2発振点と複数の前記受振器の組み合わせについて伝播時間(以下「計算走時」)を求めるステップと、
前記計算走時を前記初動走時と比較し、これらの差(以下「走時残差」)を求めるステップと、
前記走時残差が減少するように、前記メッシュそれぞれについて定められた前記初期速度を修正するステップとを、コンピュータに実行させ
前記堰堤を平面に投影することにより複数の前記受振器、前記第1発振点及び前記第2発振点の位置をそれぞれ補正し、補正された位置に基づき前記走時残差を求める、ことを特徴とするプログラム。
To analyze the data based on the output of multiple geophones that receive elastic waves generated by the impact applied to the dam that is the object of diagnosis, and to determine the propagation state of elastic waves for each mesh that is predefined for the dam The program of
The plurality of geophones are installed at predetermined intervals along a survey line set along the top surface of the dam body,
A plurality of first oscillation points are set between the plurality of geophones,
A plurality of second oscillation points are set along the lower boundary of the dam exposed from the ground,
The plurality of geophones receive an elastic wave with respect to the impact applied to each of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points,
Obtaining a propagation time (hereinafter referred to as “initial running time”) for a plurality of combinations of the first oscillation point and the second oscillation point and the plurality of geophones based on a waveform of the received elastic wave;
Setting a predetermined initial speed for each of the meshes;
Obtaining a propagation time (hereinafter referred to as “calculated travel time”) for a combination of the plurality of first oscillation points and the second oscillation points and the plurality of geophones based on the initial speed;
Comparing the calculated running time with the initial running time and obtaining a difference between them (hereinafter referred to as “running time residual”);
Modifying the initial speed defined for each of the meshes such that the running time residual is reduced ,
The positions of the plurality of geophones, the first oscillation point, and the second oscillation point are corrected by projecting the dam on a plane, and the travel time residual is obtained based on the corrected positions. programs that.
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