JP6484089B2 - Vibration prediction method - Google Patents
Vibration prediction method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6484089B2 JP6484089B2 JP2015076501A JP2015076501A JP6484089B2 JP 6484089 B2 JP6484089 B2 JP 6484089B2 JP 2015076501 A JP2015076501 A JP 2015076501A JP 2015076501 A JP2015076501 A JP 2015076501A JP 6484089 B2 JP6484089 B2 JP 6484089B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- blasting
- waves
- predicted
- wave
- 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
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
本発明は、発破に伴って生じる振動を予測する振動予測方法に関する。 The present invention relates to a vibration prediction method for predicting vibrations that accompany blasting.
トンネル掘削工事では、掘削対象の岩盤(切羽)が極めて堅硬な場合、発破工法が採用される。発破工法では、切羽に複数の装薬孔を穿ち、装薬孔に爆薬を装填し、同時または順次に爆薬を爆発させる。この爆発により、対象物を破砕する。近隣に住宅や構造物がある場合、発破工法によって生じる振動の対策が重要になる。 In tunnel excavation work, the blasting method is adopted when the rock (face) to be excavated is extremely hard. In the blasting method, a plurality of charge holes are drilled in the face, the explosives are loaded into the charge holes, and the explosives are exploded simultaneously or sequentially. The object is crushed by this explosion. When there are houses and structures in the vicinity, countermeasures against vibration caused by the blasting method are important.
下記の特許文献1,2に記載されるように、発破に伴って生じる振動を予測する技術が知られている。特許文献1に記載される工法では、試験発破による地盤振動の実測結果に基づいて、本発破としての複数回の発破を行った場合の地盤振動を予測している。本発破において生じる地盤振動の予測では、まず各発破により生じる個々の地盤振動を予測し、各発破の時間差を考慮して、これらの地盤振動を合成する。試験発破の位置は、本発破の発破孔近傍に設けられ、試験発破における装薬量および装薬深度は、本発破で予定される複数回の発破のうちのいずれか1つに合わせられる。個々の地盤振動の予測は、試験発破による地盤振動の実測結果と、装薬量と地盤振動との関係(たとえば比例関係)とに基づいて行われる。また、応用例として、複数回の試験発破に基づく振動予測を行い、この予測と同じ条件で実際に試験発破を行って地盤振動を実測し、これらの結果から補正係数を求める方法が記載されている。
As described in
特許文献2に記載される工法では、切羽の発破対象面設けられた複数の装薬孔の側部にスロットを形成し、スロットにもっとも近い装薬孔とそのスロットとの間隔と、装薬孔間の間隔とをいずれも同じ一定の距離とし、試験的な起爆を実施して振動波を記録している。この振動波データに基づいて、遅延秒時間隔を設定した上で、シミュレーション用振動波データを生成する。そして、これらのデータを重ね合わせて、シミュレーション合成データを生成する。遅延秒時間隔を変えて複数のシミュレーション合成データを生成し、最大振幅がもっとも小さい合成データに対応する遅延秒時間隔を得て、この遅延秒時間隔を最適な起爆秒時間隔として採用する。
In the construction method described in
上記した従来の工法では、試験発破を行って振動を測定し、この測定結果に基づいて将来の発破における振動を予測している。しかしながら、将来の発破の振動を予測する際に、装薬量と振動との関係を用いているか、または試験発破と同じ振動をシミュレーションに用いているに過ぎないため、予測対象となり得る地点は、限られた地点となってしまう。 In the conventional method described above, vibration is measured by performing test blasting, and vibration in future blasting is predicted based on the measurement result. However, when predicting the vibration of the future blast, the relationship between the charge amount and the vibration is used, or the same vibration as the test blast is only used for the simulation, so the points that can be predicted are It becomes a limited point.
本発明は、将来の発破に伴って生じる、所定地点における振動を予測することができる振動予測方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the vibration prediction method which can predict the vibration in the predetermined point which arises with future blasting.
本発明の振動予測方法は、将来の発破予定領域に設けられる複数の起爆孔での段発発破に伴って生じる、発破予定領域の周辺の所定地点における段発振動波を予測する振動予測方法であって、少なくとも1つの発破実施領域において少なくとも1つの単発発破を行い、発破実施領域の周辺の少なくとも1つの測定地点における基本単発振動波を測定する測定工程と、測定工程で測定した基本単発振動波の大きさと、起爆孔のそれぞれの装薬量および起爆孔から所定地点までのそれぞれの距離とを用いて、起爆孔での単発発破に伴って生じる所定地点における複数の予測単発振動波の大きさを算出し、算出した複数の大きさと、測定工程で測定した基本単発振動波の波形とに基づいて、複数の予測単発振動波を作成する作成工程と、作成工程で作成した複数の予測単発振動波を、設定された起爆順序および設定された起爆秒時差に従って重ね合わせることで、段発振動波の大きさを算出する算出工程と、を含み、測定工程では、発破実施領域、単発発破の回数、および測定地点のうち少なくとも1つが複数であることにより複数の基本単発振動波を測定し、作成工程では、測定工程で測定した複数の基本単発振動波の波形の全部または一部と、起爆孔から所定地点までのそれぞれの距離とを用いて、複数の予測単発振動波の波形を更に算出し、算出した複数の大きさと複数の波形とに基づいて、複数の予測単発振動波を作成することを特徴とする。 The vibration prediction method of the present invention is a vibration prediction method for predicting a stepped vibration wave at a predetermined point around a planned blasting region, which is caused by a stepped blasting at a plurality of detonation holes provided in the planned blasting region in the future. A measurement step of performing at least one single blast in at least one blasting region and measuring a basic single wave at at least one measurement point around the blasting region, and a basic single vibration wave measured in the measurement step The size of multiple predicted single-shot vibration waves at a given point that accompanies a single blast at the initiation hole, using the size of each and the charge amount of each of the initiation hole and the respective distance from the initiation hole to the given point In the creation process that creates multiple predicted single vibration waves based on the calculated multiple magnitudes and the waveform of the basic single vibration wave measured in the measurement process, A plurality of prediction single vibration wave form, by superimposing in accordance with the set detonated order and configured detonated seconds time difference, seen including a calculation step of calculating the size of the stage onset vibration wave, and the measurement process, A plurality of basic single vibration waves are measured by having at least one of the blasting area, the number of single blasts, and the measurement points. In the creation process, the waveform of the plurality of basic single vibration waves measured in the measurement process is measured. Using all or part and the respective distances from the detonation hole to the predetermined point, further calculate a plurality of predicted single vibration waveforms, and based on the calculated multiple sizes and multiple waveforms, It is characterized by creating a predicted single oscillation wave .
この振動予測方法では、発破実施領域において単発発破が行われ、測定地点において、基本単発振動波が測定される。次に、測定した基本単発振動波の大きさ(たとえば、振幅等)に基づいて、発破予定領域での単発発破を行った場合の所定地点における複数の予測単発振動波の大きさ(たとえば、振幅等)が算出される。この予測単発振動波の算出には、発破予定領域に設けられる起爆孔のそれぞれの装薬量と、起爆孔から所定地点までの距離とが用いられる。ある地層における発破を考えた場合、発破によって生じ得る振動波の大きさは、装薬量および距離と相関を持っている。この相関を用いることで、複数の予測単発振動波の大きさを精度良く算出することができる。さらに、予測単発振動波の大きさと、基本単発振動波の波形とに基づいて、複数の予測単発振動波が作成される。このように、基本単発振動波に関する2つの側面である、大きさと波形とを用いることで、発破予定領域で発破が行われた場合の予測単発振動波を精度良く推定できる。これらの予測単発振動波が起爆順序および起爆秒時差に従って重ね合わされ、段発振動波の大きさが算出されるので、将来の発破予定領域での段発発破に伴って生じる、所定地点における振動を予測することができる。起爆孔から所定地点までのそれぞれの距離が、複数の予測単発振動波の大きさおよび波形の算出に加味されることで、複数の予測単発振動波をより精度良く算出することができる。 In this vibration prediction method, a single blast is performed in the blast execution region, and a basic single vibration wave is measured at a measurement point. Next, based on the measured magnitude (for example, amplitude) of the basic single vibration wave, the magnitude (for example, amplitude) of a plurality of predicted single vibration waves at a predetermined point when single blasting is performed in the blast scheduled region. Etc.) is calculated. For the calculation of the predicted single vibration wave, the amount of each charge of the blast hole provided in the blast scheduled region and the distance from the blast hole to a predetermined point are used. When blasting in a certain formation is considered, the magnitude of the vibration wave that can be generated by blasting has a correlation with the amount of charge and the distance. By using this correlation, the magnitudes of a plurality of predicted single vibration waves can be accurately calculated. Further, a plurality of predicted single vibration waves are created based on the magnitude of the predicted single vibration wave and the waveform of the basic single vibration wave. In this way, by using the magnitude and waveform, which are the two aspects related to the basic single oscillation wave, it is possible to accurately estimate the predicted single oscillation wave when blasting is performed in the blast scheduled region. These predicted single vibration waves are superimposed according to the explosion sequence and the time difference of the explosion seconds, and the magnitude of the step vibration wave is calculated. Can be predicted. Each of the distances from the detonation hole to the predetermined point is added to the calculation of the magnitude and waveform of the plurality of predicted single vibration waves, so that the plurality of predicted single vibration waves can be calculated with higher accuracy.
測定工程では、発破実施領域、単発発破の回数、および測定地点のうち少なくとも1つが複数であることにより複数の基本単発振動波を測定し、作成工程では、複数の基本単発振動波の大きさを与えるような、発破実施領域に設けられた起爆孔の装薬量と当該起爆孔から測定地点までの距離との近似関数の係数を求め、求めた係数を用いて、複数の予測単発振動波の大きさを算出してもよい。複数の基本単発振動波に基づいて、装薬量および距離と基本単発振動波の大きさとの相関を示す近似関数の係数が求められるため、複数の予測単発振動波の大きさをより精度良く算出することができる。 In the measurement process, a plurality of basic single vibration waves are measured based on at least one of the blasting area, the number of single blasts, and the measurement points. In the creation process, the magnitudes of the plurality of basic single vibration waves are measured. The coefficient of the approximate function between the charge amount of the detonation hole provided in the blasting area and the distance from the detonation hole to the measurement point is obtained, and using the obtained coefficient, multiple predicted single vibration waves The size may be calculated. Based on multiple fundamental single vibration waves, the coefficient of the approximate function indicating the correlation between the amount of charge and distance and the basic single vibration wave is obtained, so the multiple predicted single vibration waves can be calculated more accurately. can do.
本発明の振動予測方法は、将来の発破予定領域に設けられる複数の起爆孔での段発発破に伴って生じる、発破予定領域の周辺の所定地点における段発振動波を予測する振動予測方法であって、少なくとも1つの発破実施領域において少なくとも1つの単発発破を行い、発破実施領域の周辺の少なくとも1つの測定地点における基本単発振動波を複数測定する測定工程と、測定工程で測定した複数の基本単発振動波の波形の全部または一部と、起爆孔から所定地点までのそれぞれの距離とを用いて、起爆孔での単発発破に伴って生じる所定地点における複数の予測単発振動波の波形を算出し、算出した複数の波形と、測定工程で測定した基本単発振動波の大きさとに基づいて、複数の予測単発振動波を作成する作成工程と、作成工程で作成した複数の予測単発振動波を、設定された起爆順序および設定された起爆秒時差に従って重ね合わせることで、段発振動波の大きさを算出する算出工程と、を含み、作成工程では、測定工程で測定した複数の基本単発振動波の大きさと、起爆孔のそれぞれの装薬量および起爆孔から所定地点までのそれぞれの距離とを用いて、起爆孔での単発発破に伴って生じる所定地点における複数の予測単発振動波の大きさを更に算出し、算出した複数の波形と複数の大きさとに基づいて、複数の予測単発振動波を作成することを特徴とする。 The vibration prediction method of the present invention is a vibration prediction method for predicting a stepped vibration wave at a predetermined point around a planned blasting region, which is caused by a stepped blasting at a plurality of detonation holes provided in the planned blasting region in the future. A measuring step of performing at least one single blast in at least one blasting region and measuring a plurality of basic single vibration waves at at least one measurement point around the blasting region, and a plurality of basics measured in the measuring step Using all or part of the single oscillation wave waveform and each distance from the initiation hole to the specified point, calculate the waveforms of multiple predicted single oscillation waves at the specified point that occur as a result of the single explosion at the initiation hole. Based on the calculated multiple waveforms and the magnitude of the basic single vibration wave measured in the measurement process, a creation process for creating a plurality of predicted single vibration waves and a creation process were created. The predicted single vibration wave number, by overlaying in accordance with the set detonated order and configured detonated seconds time difference, seen including a calculation step, a calculating the size of the stage onset vibration wave, the creating step, measuring step Using the magnitudes of the multiple basic single oscillation waves measured in (1) above, the respective charge amounts of the initiation hole, and the respective distances from the initiation hole to the predetermined point, at a predetermined point that occurs with a single blast at the initiation hole. It is characterized by further calculating the magnitudes of a plurality of predicted single vibration waves, and generating a plurality of predicted single vibration waves based on the calculated plurality of waveforms and the plurality of magnitudes .
この振動予測方法では、発破実施領域において単発発破が行われ、測定地点において、複数の基本単発振動波が測定される。次に、測定した複数の基本単発振動波の波形に基づいて、発破予定領域での単発発破を行った場合の所定地点における複数の予測単発振動波の波形が算出される。この予測単発振動波の算出には、複数の基本単発振動波の波形の全部または一部と、発破予定領域に設けられる起爆孔から所定地点までのそれぞれの距離とが用いられる。ある地層における発破を考えた場合、発破によって生じ得る振動波の波形は、起爆孔からの距離と相関を持っている。この相関を用いることで、複数の予測単発振動波の波形を精度良く算出することができる。さらに、予測単発振動波の波形と、基本単発振動波の大きさとに基づいて、複数の予測単発振動波が作成される。このように、基本単発振動波に関する2つの側面である、大きさと波形とを用いることで、発破予定領域で発破が行われた場合の予測単発振動波を精度良く推定できる。これらの予測単発振動波が起爆順序および起爆秒時差に従って重ね合わされ、段発振動波の大きさが算出されるので、将来の発破予定領域での段発発破に伴って生じる、所定地点における振動を予測することができる。起爆孔から所定地点までのそれぞれの距離が、複数の予測単発振動波の波形および大きさの算出に加味されることで、複数の予測単発振動波をより精度良く算出することができる。 In this vibration prediction method, single blasting is performed in the blasting region, and a plurality of basic single vibration waves are measured at the measurement point. Next, based on the measured waveforms of a plurality of basic single vibration waves, waveforms of a plurality of predicted single vibration waves at a predetermined point when single blasting is performed in the blasting scheduled region are calculated. For the calculation of the predicted single oscillation wave, all or a part of the waveforms of the plurality of basic single oscillation waves and the respective distances from the initiation hole provided in the blasting planned area to a predetermined point are used. When blasting in a certain formation is considered, the waveform of the vibration wave that can be generated by blasting has a correlation with the distance from the detonation hole. By using this correlation, the waveforms of a plurality of predicted single vibration waves can be calculated with high accuracy. Further, a plurality of predicted single vibration waves are created based on the waveform of the predicted single vibration wave and the magnitude of the basic single vibration wave. In this way, by using the magnitude and waveform, which are the two aspects related to the basic single oscillation wave, it is possible to accurately estimate the predicted single oscillation wave when blasting is performed in the blast scheduled region. These predicted single vibration waves are superimposed according to the explosion sequence and the time difference of the explosion seconds, and the magnitude of the step vibration wave is calculated. Can be predicted. Each of the distances from the detonation hole to the predetermined point is added to the calculation of the waveforms and sizes of the plurality of predicted single vibration waves, so that the plurality of predicted single vibration waves can be calculated with higher accuracy.
作成工程では、測定工程で測定した複数の基本単発振動波の波形のうち、発破実施領域に設けられた起爆孔から測定地点までの距離が所定地点までの距離にもっとも近い2つの基本単発振動波の波形を用い、内挿または外挿により、複数の予測単発振動波の波形を算出してもよい。発破予定領域の起爆孔から所定地点までの距離にもっとも近い2つの基本単発振動波の波形が用いられることで、複数の予測単発振動波の波形をより精度良く算出することができる。 In the creation process, among the waveforms of the multiple basic single vibration waves measured in the measurement process, the two basic single vibration waves whose distance from the initiation hole provided in the blasting area to the measurement point is closest to the predetermined point The waveforms of a plurality of predicted single vibration waves may be calculated by interpolation or extrapolation using the above waveform. By using the waveforms of the two basic single vibration waves closest to the distance from the detonation hole in the blasting planned area to the predetermined point, it is possible to calculate the waveforms of a plurality of predicted single vibration waves more accurately.
作成工程では、測定工程で測定した複数の基本単発振動波の波形における、発破実施領域に設けられた起爆孔から測定地点までの距離と、所定地点までの距離との差に基づく複数の基本単発振動波の波形の加重平均を求めることにより、複数の予測単発振動波の波形を算出してもよい。起爆孔からの距離の差に基づいて複数の基本単発振動波の波形の加重平均が求められることで、複数の予測単発振動波の波形をより精度良く算出することができる。 In the creation process, multiple basic single shots based on the difference between the distance from the initiation hole provided in the blasting area to the measurement point and the distance to the predetermined point in the waveforms of the multiple basic single vibration waves measured in the measurement process A plurality of predicted single vibration waves may be calculated by calculating a weighted average of the vibration wave waveforms. By obtaining a weighted average of the waveforms of the plurality of basic single oscillation waves based on the difference in distance from the initiation hole, the waveforms of the plurality of predicted single oscillation waves can be calculated with higher accuracy.
本発明によれば、将来の発破に伴って生じる、所定地点における振動を予測することができる。 According to the present invention, it is possible to predict a vibration at a predetermined point that occurs in association with a future blast.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
図1に示されるように、本実施形態の振動予測方法は、たとえば、堅硬な岩盤からなる地層1における発破工法に適用される。この発破工法は、たとえば地層1におけるトンネル掘削に適用される。トンネル掘削は、所定方向(図1において矢印で示す方向)に進行する。本実施形態の振動予測方法は、トンネル掘削を行うにあたり、将来の発破予定領域である切羽Aaでの段発発破に伴って生じる、切羽Aaの周辺の所定地点PZにおける段発振動波(たとえば振幅や振動速度等)を予測するための方法である。振動予測の対象となる所定地点は特に限定されず、切羽Aaの周辺の任意の地点とすることができる。所定地点は、たとえば、切羽Aaの上方の地表部G上において住宅またはその他の構造物が存在する地点である。図1に示される測定地点P1〜P3(詳しくは後述)を振動予測の対象である所定地点とすることもできる。
As shown in FIG. 1, the vibration prediction method of the present embodiment is applied to, for example, a blasting method in the
本実施形態の振動予測方法では、トンネルTNLの掘削において実施する発破に伴い実際に生じる複数の振動波(振動波データ)を用いて、トンネルTNLの掘削の将来の段発発破に伴って生じる振動を予測する。「振動波」は、振幅や振動速度等によって表し得る大きさの情報と、波形の情報とを含む概念である。 In the vibration prediction method according to the present embodiment, a plurality of vibration waves (vibration wave data) actually generated along with the blasting performed in tunnel TNL excavation are used to generate vibrations generated in the future stage blasting of tunnel TNL excavation. Predict. The “vibration wave” is a concept including size information that can be represented by amplitude, vibration speed, and the like, and waveform information.
図2に示されるように、発破を行う際、切羽Aには、複数の起爆孔10が設けられる。複数の起爆孔10は、切羽Aにおいて、段発発破を行うための複数の起爆孔群101〜108を成している。図2に示される起爆孔10の配列パターンはあくまで一例であり、個数および配列パターンは適宜変更できる(以下、起爆孔10の個数および配列パターンを含む概念を「発破パターン」という)。複数の起爆孔10の段数および配列は、公知の方法に基づいて決定することができる。 As shown in FIG. 2, when performing blasting, the face A is provided with a plurality of initiation holes 10. The plurality of detonation holes 10 form a plurality of detonation hole groups 101 to 108 for performing step-by-step blasting at the face A. The arrangement pattern of the initiation holes 10 shown in FIG. 2 is merely an example, and the number and arrangement pattern can be changed as appropriate (hereinafter, the concept including the number and arrangement pattern of the initiation holes 10 is referred to as “blasting pattern”). The number and arrangement of the plurality of initiation holes 10 can be determined based on a known method.
切羽Aには、更に、単発発破を行うための1または複数の起爆孔20が設けられる。図2に示される例では、切羽Aの中央部に設けられた起爆孔群101,102の左右の両側に、単発発破用の起爆孔20が1つずつ配置されている。本実施形態の振動予測方法では、実際のトンネル掘削において振動データを収集し、収集した振動データは、将来の発破に伴って生じる振動の予測に用いられる。すなわち、1または複数の単発発破用の起爆孔20は、振動データを収集するための起爆孔である。切羽Aの発破では、まず起爆孔20を用いた少なくとも1回の単発発破が行われ、それに続いて、予め定められた起爆秒時差をもって、起爆孔10(起爆孔群101〜108)を用いた段発発破が行われる(図3参照)。単発発破と段発発破との間には、たとえば100ms以上の間隔が設けられる。
The face A is further provided with one or a plurality of initiation holes 20 for single blasting. In the example shown in FIG. 2, one blasting
各起爆孔10,20内には、たとえば複数の爆薬(いわゆる親ダイおよび増ダイ)と、奥側の爆薬(いわゆる親ダイ)に設けられた雷管と、爆薬の手前側に設けられた込め物とが設けられている。各起爆孔10,20における装薬量は、同一であってもよいし、起爆孔ごとに違っていてもよい。本実施形態に適用される発破工法では、1ms単位での起爆秒時設定が可能な電子雷管が用いられる。この電子雷管は、切羽Aでの実施工に即し、起爆秒時設定を切羽Aにて任意に変更・設定できる機能を有している。この電子雷管では、たとえば1ms〜30msの範囲において、起爆秒時差を1ms単位で設定可能である。電子雷管を採用することにより、高精度の起爆秒時差で段発発破を行うことができる。その結果として、所定地点PZで生じる振動を精度良く予測し、振動を低減することができる。
In each
図1および図4を参照して、本実施形態の振動予測方法の手順について説明する。図1に示されるように、トンネルTNLの掘削では、発破実施領域である切羽A1,A2,A3…において順次段発発破が行われる。段発発破が行われ、トンネル掘削が進行する中で、単発発破による振動波を収集する。振動波は、切羽A1,A2,A3…の周辺の少なくとも1つの測定地点において測定される。たとえば、図1に示される例では、測定地点P1〜P3の3つの測定地点が設定されている。複数の測定地点が設けられる場合、図1に示されるようにトンネル掘削の進行方向に離間する複数の地点を設定してもよいし、当該進行方向に交差する方向に離間する複数の地点を設定してもよい。測定地点は、任意に設定することができる。測定地点P1〜P3のそれぞれには振動計を設置しておき、各振動計により、切羽A1,A2,A3…の発破に応じて発生する振動速度(変位速度)を測定する。なお、振動計によって、振幅を測定してもよいし、振動加速度(変位加速度)を測定してもよい。 With reference to FIG. 1 and FIG. 4, the procedure of the vibration prediction method of this embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 1, in excavation of a tunnel TNL, stepped blasting is sequentially performed at the face A1, A2, A3. While step-by-step blasting is performed and tunnel excavation proceeds, vibration waves from single-shot blasting are collected. The vibration wave is measured at at least one measurement point around the face A1, A2, A3. For example, in the example shown in FIG. 1, three measurement points P1 to P3 are set. When a plurality of measurement points are provided, a plurality of points that are separated in the traveling direction of tunnel excavation may be set as shown in FIG. 1, or a plurality of points that are separated in the direction intersecting the traveling direction are set May be. The measurement point can be arbitrarily set. A vibration meter is installed at each of the measurement points P1 to P3, and the vibration velocity (displacement velocity) generated in response to the blast of the face A1, A2, A3,. The amplitude may be measured by a vibration meter, or vibration acceleration (displacement acceleration) may be measured.
図4に示されるように、まず、単発発破の実施によって、任意の地点における振動波を測定する(ステップS1、測定工程)。図2に示される発破パターンを採用する場合、単発発破が2回行われた後、段発発破が行われる。単発発破と段発発破の間隔、すなわち2回目の単発発破と最初の起爆孔群101の発破との間隔は、一定以上の時間とされる。これにより、単発振動波と段発振動波とは、互いに分離した状態で取得される(図3参照)。なお、単発振動波は、単発発破に伴って測定される振動波であり、段発振動波は、段発発破に伴って測定される振動波である。図2に示されるように、最初の2回の単発発破の振動波がそれぞれ独立して得られており、各振動波の振動速度および波形が得られている。振動速度は、ゼロ点を基準とした絶対値の最大値として求められる(一例として、図3中の0.328kineと0.143kine)。 As shown in FIG. 4, first, a vibration wave at an arbitrary point is measured by carrying out single blasting (step S1, measurement process). When the blasting pattern shown in FIG. 2 is adopted, the single blasting is performed twice, and then the step blasting is performed. The interval between the single blast and step blast, that is, the interval between the second single blast and the first blast hole group 101 blast is set to a certain time or more. Thereby, the single oscillation wave and the step oscillation wave are acquired in a state of being separated from each other (see FIG. 3). The single vibration wave is a vibration wave measured with a single blast, and the step vibration wave is a vibration wave measured with a step blast. As shown in FIG. 2, the vibration waves of the first two single blasts are obtained independently, and the vibration speed and waveform of each vibration wave are obtained. The vibration speed is obtained as the maximum value of the absolute value with reference to the zero point (for example, 0.328 kine and 0.143 kine in FIG. 3).
起爆孔20は、切羽Aに対して1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。切羽A1,A2,A3…と切羽Aが変わるごとに、起爆孔20の位置および個数を変更してもよい。切羽Aの中で起爆孔20が設けられる位置は、特に限定されない。1つの測定地点P1を基準に考えた場合、同一の切羽A内において、各起爆孔20から測定地点P1までの距離は異なっている。また、A1,A2,A3…と掘削が進行することによっても、各起爆孔20から測定地点P1までの距離は異なる。さらに、複数の測定地点P1〜P3が設けられる場合、起爆孔20での1回の単発発破につき、測定地点P1〜P3の箇所数に応じた複数の単発振動波が得られる。複数の単発振動波は、起爆孔20から測定地点P1〜P3までのそれぞれの距離を振動が伝搬した結果、発生した振動波であると言える。
There may be one
このように、ステップS1では、少なくとも1つの切羽Aにおいて少なくとも1つの単発発破を行い、少なくとも1つの測定地点P1〜P3における単発振動波を測定する。ステップS1で測定される単発振動波を基本単発振動波と呼ぶ。この基本単発振動波の収集が行われる切羽A、単発発破の回数、および測定地点のいずれもが1つである場合は、収集される基本単発振動波は1つである。一方、切羽A、単発発破の回数、および測定地点のうち少なくとも1つが複数である場合、収集される基本単発振動波は複数である。基本単発振動波は1つであってもよいが、複数である方が好ましい。 Thus, in step S1, at least one single blast is performed on at least one face A, and single vibration waves at at least one measurement point P1 to P3 are measured. The single vibration wave measured in step S1 is referred to as a basic single vibration wave. When the face A where the basic single vibration wave is collected, the number of single blasts, and the measurement point are all one, the single single vibration wave to be collected is one. On the other hand, when at least one of the face A, the number of single blasts, and the measurement points is plural, a plurality of basic single vibration waves to be collected are plural. There may be one basic single oscillation wave, but a plurality of basic single oscillation waves are preferable.
続いて、将来の単発発破による所定地点PZにおける複数の振動波を作成する(ステップS2、作成工程)。ステップS2で作成される単発振動波を予測単発振動波と呼ぶ。予測単発振動波は、基本単発振動波の大きさ及び波形と、基本単発振動波に対応する起爆孔の装薬量と、起爆孔から測定地点までの距離とに基づいて作成される。続いて、トンネルTNL掘削の将来の段発発破による、所定地点PZにおける振動波を予測および評価する(ステップS3)。ステップS3で予測・評価される振動波を段発振動波と呼ぶ。以下、ステップS2およびステップS3の各手順について詳述する。 Subsequently, a plurality of vibration waves at a predetermined point PZ due to a single blast in the future is created (step S2, creation process). The single vibration wave created in step S2 is referred to as a predicted single vibration wave. The predicted single oscillation wave is created based on the magnitude and waveform of the basic single oscillation wave, the charge amount of the initiation hole corresponding to the fundamental single oscillation wave, and the distance from the initiation hole to the measurement point. Subsequently, a vibration wave at a predetermined point PZ due to future stage blasting of tunnel TNL excavation is predicted and evaluated (step S3). The vibration wave predicted and evaluated in step S3 is referred to as a step vibration wave. Hereinafter, each procedure of step S2 and step S3 will be described in detail.
ステップS2では、図5に示されるステップS21〜S26が行われる。まず、ステップS1で測定した基本単発振動波の中から、2つ以上の基本単発振動波を選定する(ステップS21)。ここで、図6に示されるように、振動波は、時間に対する大きさの変化として測定されるため、時間の関数で表すことができる。1つの振動波は、振幅Xと波形Yを有している。本実施形態の振動予測方法では、振動波のこれら2つの側面に着目して、予測単発振動波を算出している。なお、振幅Xは、振動速度や振動加速度等、他の「大きさ」の指標に置き換えて以下の手順を行うこともできる。 In step S2, steps S21 to S26 shown in FIG. 5 are performed. First, two or more basic single vibration waves are selected from the basic single vibration waves measured in step S1 (step S21). Here, as shown in FIG. 6, the vibration wave is measured as a change in magnitude with respect to time, and therefore can be expressed as a function of time. One vibration wave has an amplitude X and a waveform Y. In the vibration prediction method of the present embodiment, a predicted single vibration wave is calculated by paying attention to these two aspects of the vibration wave. The amplitude X may be replaced with another “size” index such as vibration speed or vibration acceleration, and the following procedure may be performed.
具体的には、ステップS21では、ステップS1で測定した複数の基本単発振動波のうち、単発発破が実施された切羽Aの起爆孔20から測定地点P1〜P3までの距離が、切羽Aaの各起爆孔10から所定地点PZまでの距離にもっとも近い2つの基本単発振動波を選定する。たとえば、図7(a)に示されるように、所定地点Cの距離dcにもっとも近い距離を有するのが測定地点A(距離daを有する)と、測定地点B(距離dbを有する)である場合、これらの2地点A,Cで測定された基本単発振動波a(t),b(t)が選定される。切羽Aaに設けられる予定のすべての起爆孔10について、基本単発振動波を選定する。
Specifically, in step S21, among the plurality of basic single vibration waves measured in step S1, the distance from the
次に、ステップS21で選定した基本単発振動波に基づいて、所定地点PZにおける波形を算出する(ステップS22)。ここでは、たとえば、上記のように選定した2つの基本単発振動波a(t),b(t)の波形を用い、内挿または外挿により、予測単発振動波の波形を算出する。図7(a)に示される例では、距離daと距離dbの間に距離dcが存在する。この場合、下記式(1)に基づいて、内挿によって予測単発振動波の波形c(t)が算出される。
なお、ステップS1で周波数スペクトルa(ω),b(ω)が得られる場合、これらの周波数スペクトルを用いて、下記式(2)に基づいて、内挿によって予測単発振動波の周波数スペクトルc(ω)を算出してもよい。
また、距離daと距離dbの間に距離dcが存在する場合は、所定地点Cの距離dcよりも大きい距離dbを有する測定地点Bに関して、距離の差L2は負の値となる。距離daと距離dbの間に距離dcが存在しない場合、たとえば測定地点Bの距離dbが所定地点Cの距離dcよりも小さい場合は、距離の差L2は正の値となり、上記式(1)は外挿を表す式となる。周波数スペクトルを用いる場合も同様である。 Further, when the distance dc between the distance da and the distance db is present, with respect to the measurement point B having a larger distance db than the distance dc of the predetermined point C, the difference between L 2 of the distance is a negative value. Distance da and the distance when the distance dc between the db is not present, for example if the distance db of the measuring point B is smaller than the distance dc predetermined point C, the difference L 2 of the distance becomes a positive value, the above equation (1 ) Represents an extrapolation. The same applies when using a frequency spectrum.
以上のステップS21およびS22により、2以上の基本単発振動波の波形に基づいて、予測単発振動波の波形が算出される。切羽Aaに設けられる予定のすべての起爆孔10について、予測単発振動波の波形が算出される。 Through the above steps S21 and S22, the waveform of the predicted single vibration wave is calculated based on the waveforms of two or more basic single vibration waves. The waveform of the predicted single oscillation wave is calculated for all the initiation holes 10 scheduled to be provided on the face Aa.
なお、上記のステップS21,S22において、単発発破が実施された切羽Aの起爆孔20から測定地点P1〜P3までの距離と、切羽Aaの各起爆孔10から所定地点PZまでの距離との差に基づく複数の基本単発振動波の波形の加重平均を求めることにより、複数の予測単発振動波の波形を算出してもよい。この場合、図7(b)に示されるように、たとえば所定地点Cの距離dcに距離が近い地点A,C,Dで測定された基本単発振動波a(t),b(t),d(t)が選定される。そして、下記式(3)に基づいて、距離の差に基づく加重平均によって、予測単発振動波の波形c(t)が算出される。
なお、ステップS1で周波数スペクトルa(ω),b(ω),d(ω)が得られる場合、これらの周波数スペクトルを用いて、下記式(4)に基づいて、荷重平均によって予測単発振動波の周波数スペクトルc(ω)を算出してもよい。
続いて、ステップS1で測定した複数の基本単発振動波から、距離と振動速度の近似曲線を算出し、平均振動速度と最大振動速度に対応する係数を算出する(ステップS23)。このステップS23では、複数の基本単発振動波の大きさを与えるような、単発発破が実施された切羽Aの起爆孔20の装薬量と、当該起爆孔20から測定地点P1〜P3までの距離との近似関数の係数を求める。近似曲線は、図8に示される近似式で近似され得る。ここで、Vは振動速度であり、Rは距離であり、Wは起爆孔20の装薬量である。αおよびβは係数である。横軸SDはScale Distanceを意味し、装薬量の0.5乗で正規化された距離である。
Subsequently, an approximate curve of distance and vibration speed is calculated from the plurality of basic single vibration waves measured in step S1, and coefficients corresponding to the average vibration speed and the maximum vibration speed are calculated (step S23). In this step S23, the amount of charge in the
ここで、振動速度は、ある正規化距離SDに対して正規分布を取ると仮定する。平均振動速度に対応する近似曲線は、正規分布における平均の近似曲線である(50%ライン。図8において実線Rで示されるライン)。そこで、この平均の近似曲線の係数αおよびβを算出する。また、最大振動速度に対応する近似曲線は、正規分布におけるたとえば95%の近似曲線である(95%上限ライン)。そこで、この確率95%の近似曲線の係数αおよびβを算出する。なお、図8に示される近似式に限られず、V=K・Wm/Rnなる近似式を利用してもよい(K,m,nは係数)。このように、複数のシードウェーブ(Multi Seed Wave)を用いて、振動波の大きさの分布を出す。 Here, it is assumed that the vibration speed has a normal distribution with respect to a certain normalized distance SD. An approximate curve corresponding to the average vibration speed is an average approximate curve in a normal distribution (50% line, a line indicated by a solid line R in FIG. 8). Therefore, the coefficients α and β of the average approximate curve are calculated. The approximate curve corresponding to the maximum vibration speed is, for example, an approximate curve of 95% in the normal distribution (95% upper limit line). Therefore, the coefficients α and β of the approximate curve with a probability of 95% are calculated. In addition, the approximate expression shown in FIG. 8 is not limited, and an approximate expression of V = K · W m / R n may be used (K, m, and n are coefficients). As described above, the distribution of the magnitude of the vibration wave is obtained by using a plurality of seed waves (Multi Seed Wave).
次に、算出した係数を用いて、所定地点PZにおける平均振動速度と最大振動速度を算出する(ステップS24)。このステップS24では、ステップS23で算出した平均の近似曲線の係数αおよびβと、切羽Aaの各起爆孔10の装薬量と、起爆孔10から所定地点PZまでの距離とを用いて、図8に示される近似式により、起爆孔10での単発発破に伴って生じる所定地点PZにおける予測単発振動波の大きさ(たとえば振動速度)を算出する。なお、切羽Aの起爆孔10では、実際には段発発破が行われるが、ここでの計算上、単発発破が行われるものと仮定する。また、ステップS23で算出した確率95%の近似曲線の係数αおよびβと、切羽Aaの各起爆孔10の装薬量と、起爆孔10から所定地点PZまでの距離とを用いて、図8に示される近似式により、起爆孔10での単発発破に伴って生じる所定地点PZにおける予測単発振動波の大きさ(たとえば振動速度)を算出する。切羽Aaに設けられる予定のすべての起爆孔10について、予測単発振動波の平均振動速度と最大振動速度とを算出する。
Next, the average vibration speed and the maximum vibration speed at the predetermined point PZ are calculated using the calculated coefficient (step S24). In this step S24, using the coefficients α and β of the average approximate curve calculated in step S23, the amount of charge in each
次に、各起爆孔10の装薬量を適宜設定して、ステップS24で算出した平均振動速度および最大振動速度となるような分布で、複数の予測単発振動波の振動速度を算出する(ステップS25)。これにより、図8に示される基本単発振動波と同じ分布(正規分布)を有する複数の予測単発振動波の振動速度が算出される。以上のステップS23〜S25により、複数の基本単発振動波の大きさに基づいて、複数の予測単発振動波の大きさが算出される。切羽Aaに設けられる予定のすべての起爆孔10について、予測単発振動波の大きさが算出される。
Next, the charge amount of each
次に、ステップS22で算出した予測単発振動波の波形と、ステップS25で算出した予測単発振動波の振動速度とに基づいて、予測単発振動波を作成する(ステップS26、作成工程)。このステップS26では、ステップS24で算出した最大振動速度となるように、予測単発振動波の波形を拡幅または縮小する。 Next, a predicted single vibration wave is created based on the waveform of the predicted single vibration wave calculated in step S22 and the vibration velocity of the predicted single vibration wave calculated in step S25 (step S26, creation step). In step S26, the waveform of the predicted single vibration wave is widened or reduced so as to have the maximum vibration speed calculated in step S24.
所定地点PZにおける振動波を予測および評価するステップS3では、図5に示されるステップS31〜S34が行われる。まず、切羽Aaにおける起爆孔10の起爆順序を適宜設定し、上記のステップS2(ステップS21〜S26)で作成した複数の予測単発振動波を、設定した起爆順序に並べる(ステップS31)。たとえば、図9の上段に示されるように、単発振動波W1,W2,W3,W4,W5が時系列で並べられる。 In step S3 for predicting and evaluating the vibration wave at the predetermined point PZ, steps S31 to S34 shown in FIG. 5 are performed. First, the detonation order of the detonation holes 10 in the face Aa is set as appropriate, and the plurality of predicted single vibration waves created in step S2 (steps S21 to S26) are arranged in the set detonation order (step S31). For example, as shown in the upper part of FIG. 9, single oscillation waves W1, W2, W3, W4, and W5 are arranged in time series.
次に、起爆秒時差を適宜設定し、設定した起爆秒時差に従って、複数の単発振動波を重ね合わせる(ステップS32)。ここでは、公知の手法(たとえばモンテカルロ法等)で振動波を重ね合わせることができる。たとえば、図9の中段、下段に示されるように、単発振動波W1,W2,W3,W4,W5が重ね合わされて、段発振動波Wtが得られる。 Next, an initiation second time difference is set as appropriate, and a plurality of single vibration waves are superimposed according to the set initiation second time difference (step S32). Here, the vibration waves can be superimposed by a known method (for example, the Monte Carlo method). For example, as shown in the middle and lower stages of FIG. 9, the single vibration waves W1, W2, W3, W4, and W5 are superimposed to obtain a step vibration wave Wt.
そして、ステップS32で算出された段発振動波Wtの最大振動速度を算出する(ステップS33、算出工程)。ここでは、図6に示されるように、ゼロ点を基準とした絶対値の最大値が、最大振動速度として算出される。算出された最大振動速度は、予測最大振動速度である。 Then, the maximum vibration speed of the stepped vibration wave Wt calculated in step S32 is calculated (step S33, calculation step). Here, as shown in FIG. 6, the maximum absolute value with respect to the zero point is calculated as the maximum vibration speed. The calculated maximum vibration speed is the predicted maximum vibration speed.
さらに、ステップS33で算出した予測最大振動速度は許容値以下であるか否かを判断する(ステップS34)。予測最大振動速度は許容値以下であると判断される場合(ステップS34;Yes)、振動予測は終了する。予測最大振動速度は許容値を超えていると判断される場合(ステップS34;No)、そのような段発発破を切羽Aaで行うことはできない。そこでステップS24に戻り、切羽Aaの発破パターン、各起爆孔10の装薬量、起爆孔10の発破順序、起爆秒時差を再設定することにより、予測単発振動波の予測・評価を繰り返す。
Further, it is determined whether or not the predicted maximum vibration speed calculated in step S33 is equal to or less than an allowable value (step S34). When it is determined that the predicted maximum vibration speed is equal to or less than the allowable value (step S34; Yes), the vibration prediction ends. When it is determined that the predicted maximum vibration speed exceeds the allowable value (step S34; No), such step blasting cannot be performed at the face Aa. Accordingly, the process returns to step S24, and the prediction / evaluation of the predicted single oscillation wave is repeated by resetting the blast pattern of the face Aa, the amount of charge in each
なお、切羽Aaの発破パターン、各起爆孔10の装薬量、起爆孔10の発破順序、起爆秒時差を変更して、ステップS21〜ステップS33の予測単発振動派の算出手順を繰り返し、複数回シミュレーションしてもよい。本実施形態の振動予測方法では、複数回のシミュレーションにより、将来の発破で生じ得る、もっとも確からしいシードウェーブを作り出すことが望ましい。
Note that the calculation procedure of the predicted single vibration group in steps S21 to S33 is repeated a plurality of times by changing the blasting pattern of the face Aa, the charge amount of each blasting
また、図10(a)に示されるように、切羽Aと測定地点との間に2種類の地質I,IIがある場合は、各起爆孔10の位置と測定地点とを結ぶ線(伝搬経路)がいずれの地質を主に伝搬するかを考慮し、地質によって異なる伝搬速度を考慮してもよい。たとえば、Aの起爆孔10は、主として地質I内を伝搬する。Bの起爆孔10は、地質Iと地質IIをほぼ均等な長さだけ伝搬する。Cの起爆孔10は、主として地質II内を伝搬する。このように、複数の予測単発振動波を重ね合わせる際、地質の違いによる伝搬速度の違いを考慮してもよい。図10(b)に示されるように、振動が測定地点に到達する時間は、伝搬経路と地質との関係で異なっている。このように、地質が異なる場合は伝搬速度も異なると考えられるため、上記の方法によれば、複数の予測単発振動波をより精度良く算出することができる。なお、伝搬速度の推定には、たとえばトンネルトモグラフィを利用することができる。
Further, as shown in FIG. 10A, when there are two types of geology I and II between the face A and the measurement point, a line (propagation path) connecting the position of each
以上説明した本実施形態の振動予測方法によれば、図1に示されるように、発破実施領域である切羽A1,A2,A3…において単発発破が行われ、測定地点P1〜P3において、複数の基本単発振動波が測定される。次に、測定した複数の基本単発振動波の波形および大きさに基づいて、発破予定領域である切羽Aaでの単発発破を行った場合の所定地点PZにおける複数の予測単発振動波の波形および大きさが算出される。この予測単発振動波の算出には、複数の基本単発振動波の波形の全部または一部と、切羽Aaに設けられる起爆孔10から所定地点PZまでのそれぞれの距離とが用いられる。ある地層1における発破を考えた場合、発破によって生じ得る振動波の波形および大きさは、起爆孔10からの距離と相関を持っている。この相関を用いることで、複数の予測単発振動波の波形および大きさを精度良く算出することができる。さらに、予測単発振動波の波形および大きさに基づいて、複数の予測単発振動波が作成される。このように、基本単発振動波に関する2つの側面である、波形と大きさとを用いることで、切羽Aaで発破が行われた場合の予測単発振動波を精度良く推定できる。これらの予測単発振動波が起爆順序および起爆秒時差に従って重ね合わされ、段発振動波の大きさが算出されるので、切羽Aa(将来の発破予定領域)での段発発破に伴って生じる、所定地点PZにおける振動を予測することができる。
According to the vibration prediction method of the present embodiment described above, as shown in FIG. 1, single blasting is performed at the face A1, A2, A3... That is the blasting execution area, and a plurality of points are measured at the measurement points P1 to P3. A basic single oscillation wave is measured. Next, based on the measured waveforms and magnitudes of a plurality of basic single oscillation waves, waveforms and magnitudes of a plurality of predicted single oscillation waves at a predetermined point PZ when single blasting is performed at the face Aa that is the blasting scheduled area. Is calculated. For the calculation of the predicted single vibration wave, all or a part of the waveforms of the plurality of basic single vibration waves and the respective distances from the
また、複数の基本単発振動波に基づいて、装薬量および距離と基本単発振動波の大きさとの相関を示す近似関数の係数α,βが求められるため、複数の予測単発振動波の大きさをより精度良く算出することができる。 Moreover, since the coefficients α and β of the approximate function indicating the correlation between the charge amount and distance and the magnitude of the basic single vibration wave are obtained based on the plurality of basic single vibration waves, the magnitudes of the plurality of predicted single vibration waves are obtained. Can be calculated with higher accuracy.
もっとも近い2つの基本単発振動波の波形の内挿または外挿により、複数の予測単発振動波の波形を算出するので、切羽Aaの起爆孔10から所定地点PZまでの距離にもっとも近い2つの基本単発振動波の波形が用いられる。よって、複数の予測単発振動波の波形をより精度良く算出することができる。
Since the waveforms of a plurality of predicted single vibration waves are calculated by interpolation or extrapolation of the waveforms of the two closest basic single vibration waves, the two basic points closest to the distance from the
なお、距離の差に基づく複数の基本単発振動波の波形の加重平均を求める場合も、複数の予測単発振動波の波形をより精度良く算出することができる。 In addition, also when calculating | requiring the weighted average of the waveform of several basic single oscillation waves based on the difference of distance, the waveform of several prediction single oscillation waves can be calculated more accurately.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、上記実施形態では、複数の基本単発振動波の大きさを用いて予測単発振動波の大きさを推定したが、予測単発振動波の大きさを推定する際に、1つの基本単発振動波の大きさを用いてもよい。予測単発振動波の大きさまたは波形のいずれかを算出せずに、基本単発振動波の大きさまたは波形のいずれかをそのまま用いてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the magnitude of the predicted single vibration wave is estimated using the magnitudes of a plurality of basic single vibration waves. However, when estimating the magnitude of the predicted single vibration wave, one basic single vibration wave is estimated. May be used. Either the magnitude or waveform of the basic single oscillation wave may be used as it is without calculating either the magnitude or waveform of the predicted single oscillation wave.
本発明は、トンネル掘削に限られず、他の発破工事にも適用可能である。たとえば、本発明を明かり工事に適用してもよい。発破実施領域と発破予定領域とは、同じ地層に設けられていることが好ましい。 The present invention is not limited to tunnel excavation and can be applied to other blasting works. For example, the present invention may be applied to light construction. It is preferable that the blasting area and the blasting area are provided in the same formation.
次に、図11および図12を参照して、本発明の実施例による振動予測の試験結果について説明する。図11は、2つの所定地点において、段発振動派の振動速度の予測と実測を対比した図である。図12は、2つの所定地点において、段発振動派の周波数特性の予測と実測を対比した図である。この試験では、実際のトンネル掘削における波形予測の運用を考慮し,1〜5回までの発破で収録した基本単発振動波を基に、6回目の段発発破(段発振動波)の推定を行った.図11および図12に示されるように、波形、周波数特性ともに、実測と予測は概ね良く一致していることが確認された。 Next, with reference to FIG. 11 and FIG. 12, a test result of vibration prediction according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a diagram comparing the predicted vibration speed and the actual measurement of the step vibration group at two predetermined points. FIG. 12 is a diagram comparing the prediction and actual measurement of the frequency characteristics of the step vibration group at two predetermined points. In this test, in consideration of the operation of waveform prediction in actual tunnel excavation, the 6th step blast (step vibration wave) is estimated based on the basic single vibration wave recorded by blasting 1 to 5 times. went. As shown in FIG. 11 and FIG. 12, it was confirmed that the actual measurement and the prediction almost coincided with each other in both the waveform and the frequency characteristic.
1…地層、10…起爆孔、20…起爆孔、A、A1,A2,A3…切羽(発破実施領域)、Aa…切羽(発破予定領域)、P1〜P3…測定地点、PZ…所定地点、TNL…トンネル、W1〜W5…単発振動波、Wt…段発振動波、X…振幅(大きさ)、Y…波形。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
少なくとも1つの発破実施領域において少なくとも1つの単発発破を行い、前記発破実施領域の周辺の少なくとも1つの測定地点における基本単発振動波を測定する測定工程と、
前記測定工程で測定した前記基本単発振動波の大きさと、前記起爆孔のそれぞれの装薬量および前記起爆孔から前記所定地点までのそれぞれの距離とを用いて、前記起爆孔での単発発破に伴って生じる前記所定地点における複数の予測単発振動波の大きさを算出し、算出した複数の大きさと、前記測定工程で測定した前記基本単発振動波の波形とに基づいて、複数の前記予測単発振動波を作成する作成工程と、
前記作成工程で作成した複数の前記予測単発振動波を、設定された起爆順序および設定された起爆秒時差に従って重ね合わせることで、前記段発振動波の大きさを算出する算出工程と、
を含み、
前記測定工程では、前記発破実施領域、前記単発発破の回数、および前記測定地点のうち少なくとも1つが複数であることにより複数の前記基本単発振動波を測定し、
前記作成工程では、前記測定工程で測定した複数の前記基本単発振動波の波形の全部または一部と、前記起爆孔から前記所定地点までのそれぞれの距離とを用いて、前記複数の予測単発振動波の波形を更に算出し、算出した複数の大きさと複数の波形とに基づいて、複数の前記予測単発振動波を作成することを特徴とする振動予測方法。 A vibration prediction method for predicting a stepped vibration wave at a predetermined point around the planned blasting region, which occurs with a stepped blasting at a plurality of blast holes provided in a future blasting planned region,
A measurement step of performing at least one single blast in at least one blasting region and measuring a basic single vibration wave at at least one measurement point around the blasting region;
Using the magnitude of the basic single oscillation wave measured in the measurement step, the amount of each charge of the initiation hole, and the distance from the initiation hole to the predetermined point, the single explosion at the initiation hole The magnitude of a plurality of predicted single vibration waves at the predetermined point that accompanies is calculated, and based on the calculated plurality of magnitudes and the waveform of the basic single vibration wave measured in the measurement step, a plurality of the predicted single vibration waves A creation process for creating a vibration wave;
A calculation step of calculating the magnitude of the stepwise vibration wave by superimposing a plurality of the predicted single vibration waves created in the creation step according to a set initiation sequence and a set initiation time difference,
Including
In the measurement step, a plurality of the basic single vibration waves are measured by at least one of the blasting execution area, the number of times of the single blasting, and a plurality of the measurement points,
In the creation step, the plurality of predicted single vibrations using all or a part of the waveforms of the plurality of basic single vibration waves measured in the measurement step and the respective distances from the initiation hole to the predetermined point. further calculating a wave of the waveform, based on a plurality of magnitude calculated a plurality of waveforms, vibration predicted how to, characterized in that to create a plurality of the predicted single vibration wave.
前記作成工程では、複数の前記基本単発振動波の大きさを与えるような、前記発破実施領域に設けられた起爆孔の装薬量と当該起爆孔から前記測定地点までの距離との近似関数の係数を求め、求めた係数を用いて、複数の前記予測単発振動波の大きさを算出することを特徴とする請求項1に記載の振動予測方法。 In the measurement step, a plurality of the basic single vibration waves are measured by at least one of the blasting execution area, the number of times of the single blasting, and a plurality of the measurement points,
In the creation step, an approximate function of the charge amount of the blast hole provided in the blasting region and the distance from the blast hole to the measurement point, which gives the magnitude of the plurality of basic single vibration waves, The vibration prediction method according to claim 1, wherein a coefficient is obtained, and the magnitudes of the plurality of predicted single vibration waves are calculated using the obtained coefficient.
少なくとも1つの発破実施領域において少なくとも1つの単発発破を行い、前記発破実施領域の周辺の少なくとも1つの測定地点における基本単発振動波を複数測定する測定工程と、
前記測定工程で測定した複数の前記基本単発振動波の波形の全部または一部と、前記起爆孔から前記所定地点までのそれぞれの距離とを用いて、前記起爆孔での単発発破に伴って生じる前記所定地点における複数の予測単発振動波の波形を算出し、算出した複数の波形と、前記測定工程で測定した前記基本単発振動波の大きさとに基づいて、複数の前記予測単発振動波を作成する作成工程と、
前記作成工程で作成した複数の前記予測単発振動波を、設定された起爆順序および設定された起爆秒時差に従って重ね合わせることで、前記段発振動波の大きさを算出する算出工程と、
を含み、
前記作成工程では、前記測定工程で測定した複数の前記基本単発振動波の大きさと、前記起爆孔のそれぞれの装薬量および前記起爆孔から前記所定地点までのそれぞれの距離とを用いて、前記起爆孔での単発発破に伴って生じる前記所定地点における複数の予測単発振動波の大きさを更に算出し、算出した複数の波形と複数の大きさとに基づいて、複数の前記予測単発振動波を作成することを特徴とする振動予測方法。 A vibration prediction method for predicting a stepped vibration wave at a predetermined point around the planned blasting region, which occurs with a stepped blasting at a plurality of blast holes provided in a future blasting planned region,
A measurement step of performing at least one single blast in at least one blast execution region and measuring a plurality of basic single oscillation waves at at least one measurement point around the blast execution region;
Generated along with a single blast at the initiation hole using all or a part of the waveforms of the plurality of basic single oscillation waves measured in the measurement step and the respective distances from the initiation hole to the predetermined point. Calculate a plurality of predicted single vibration waves at the predetermined point, and create a plurality of predicted single vibration waves based on the calculated plurality of waveforms and the magnitude of the basic single vibration wave measured in the measurement step Creating process,
A calculation step of calculating the magnitude of the stepwise vibration wave by superimposing a plurality of the predicted single vibration waves created in the creation step according to a set initiation sequence and a set initiation time difference,
Including
In the creation step, using the magnitude of the plurality of basic single vibration waves measured in the measurement step, the amount of each charge of the initiation hole and the distance from the initiation hole to the predetermined point, Further calculating the magnitude of a plurality of predicted single vibration waves at the predetermined point caused by the single blast at the detonation hole, and based on the calculated plurality of waveforms and the plurality of magnitudes, a plurality of the predicted single vibration waves are dynamic prediction method vibration you wherein the creating.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015076501A JP6484089B2 (en) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | Vibration prediction method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015076501A JP6484089B2 (en) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | Vibration prediction method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016196970A JP2016196970A (en) | 2016-11-24 |
JP6484089B2 true JP6484089B2 (en) | 2019-03-13 |
Family
ID=57358370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015076501A Active JP6484089B2 (en) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | Vibration prediction method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6484089B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6844082B2 (en) * | 2018-12-18 | 2021-03-17 | 株式会社村上工業 | Underground pile crushing method |
CN110132084B (en) * | 2019-06-25 | 2021-08-03 | 陕西路桥集团有限公司 | Tunnel over-under-excavation control method |
CN111998746B (en) * | 2020-09-07 | 2022-07-15 | 河南理工大学 | Bridge pile foundation blasting method for controlling vibration effect of buried gas pipeline |
CN112034006B (en) * | 2020-09-09 | 2024-03-12 | 中国葛洲坝集团易普力股份有限公司 | Precise delay control blasting delay parameter design method based on multi-target control |
KR20230102337A (en) * | 2021-12-30 | 2023-07-07 | 주식회사 한화 | Blasting device and method for measuring blast vibration |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2746910B2 (en) * | 1988-05-11 | 1998-05-06 | 旭化成工業株式会社 | Blasting method |
US5388521A (en) * | 1993-10-18 | 1995-02-14 | Coursen Family Trust | Method of reducing ground vibration from delay blasting |
WO1998021544A1 (en) * | 1996-11-12 | 1998-05-22 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisya | Excavation method by blasting |
JP3683090B2 (en) * | 1997-12-24 | 2005-08-17 | 佐藤工業株式会社 | Prediction method of ground vibration due to blasting and blasting method |
JP4021101B2 (en) * | 1999-07-05 | 2007-12-12 | 株式会社奥村組 | Low vibration crushing method by blasting |
JP4021102B2 (en) * | 1999-07-05 | 2007-12-12 | 株式会社奥村組 | Low vibration crushing method by blasting |
KR100673552B1 (en) * | 2005-11-29 | 2007-01-24 | 조선대학교산학협력단 | Method for reducing blasting vibrations by analyzing frequency features of the ground in a damaged region |
KR100883832B1 (en) * | 2007-01-30 | 2009-02-16 | 조선대학교산학협력단 | The method of prediction of blasting vibration by superposition on modeling data of single hole waveform |
CN102135445B (en) * | 2010-06-30 | 2012-10-03 | 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 | Blasting vibration predicting method |
KR101318362B1 (en) * | 2012-09-17 | 2013-10-15 | 코오롱글로벌 주식회사 | Blasting method for tunnel |
CN103398637B (en) * | 2013-07-29 | 2015-07-15 | 中铁二局股份有限公司 | Mean-peak micro-quake fine control blasting construction method using high-precision digital electronic detonators |
-
2015
- 2015-04-03 JP JP2015076501A patent/JP6484089B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016196970A (en) | 2016-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6484089B2 (en) | Vibration prediction method | |
Torano et al. | FEM models including randomness and its application to the blasting vibrations prediction | |
Ram Chandar et al. | A critical comparison of regression models and artificial neural networks to predict ground vibrations | |
CN102135445A (en) | Blasting vibration predicting method | |
Agrawal et al. | An innovative technique of simplified signature hole analysis for prediction of blast-induced ground vibration of multi-hole/production blast: an empirical analysis | |
CN105785436A (en) | Mining micro-seismic monitoring method | |
JP6420054B2 (en) | Elastic wave velocity measurement method | |
CN112034517B (en) | Ground stress data prediction method and device, storage medium and electronic equipment | |
Mohamad et al. | Simulation of blasting induced ground vibration by using artificial neural network | |
JP6998014B2 (en) | Blasting method | |
CN110671980B (en) | Method for determining delay time of blast holes in adjacent rows of differential blasting | |
KR100883832B1 (en) | The method of prediction of blasting vibration by superposition on modeling data of single hole waveform | |
Kazemi et al. | Prediction of blast-induced air overpressure using a hybrid machine learning model and gene expression programming (GEP): a case study from an iron ore mine | |
Garai et al. | Impact of orientation of blast initiation on ground vibrations | |
Elevli et al. | Evaluation of parameters affected on the blast induced ground vibration (BIGV) by using relation diagram method (RDM) | |
Singh et al. | Frequency channeling: a concept to increase the frequency and control the PPV of blast-induced ground vibration waves in multi-hole blast in a surface mine | |
JP5941283B2 (en) | Receiving oscillation point layout and elastic wave exploration method | |
JP5940303B2 (en) | Tunnel face forward exploration method | |
JP6258010B2 (en) | Elastic wave velocity measuring method and elastic wave velocity measuring system | |
Yuvka et al. | The effect of the number of holes on blast-induced ground vibrations | |
Wang et al. | Experimental Study of Blast‐Induced Vibration Characteristics Based on the Delay‐Time Errors of Detonator | |
CN116472531A (en) | Crack density model system, method and device | |
JP2019109168A (en) | Bedrock evaluation method | |
JP3683090B2 (en) | Prediction method of ground vibration due to blasting and blasting method | |
RU2386032C1 (en) | Definition method of content of effective component in imploded mountain mass at its excavation at motions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171005 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180710 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180903 |
|
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: 20190205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6484089 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |