JP6884341B2 - 土質判定方法 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
(1)マイクを有するデバイスを土の中に挿入するステップ
(2)前記デバイスと前記土との摩擦音を前記マイクにより計測するステップ
(3)前記マイクにより計測された前記摩擦音のデータを、前記デバイスの伝達関数に基づいて補正することにより、前記摩擦音の音源のデータを導出するステップ
(4)前記音源のデータに基づいて、前記土の性質を判定するステップ
(5)前記ロッドを回転させるステップ
(6)前記ロッドの回転中に、前記ロッドに作用する周面摩擦を計測するステップ
上記(2)のステップは、前記ロッドの回転中に実行される。
(1)前記マイクにより計測された前記デバイスと前記土との摩擦音のデータである計測データを取得するステップ
(2)前記計測データを、前記デバイスの伝達関数に基づいて補正することにより、前記摩擦音の音源のデータを導出するステップ
(3)前記音源のデータに基づいて、前記土の性質を判定するステップ
図1は、本実施形態に係る土質判定方法を実施するための試験装置100の全体構成図である。本実施形態に係る土質判定方法は、通常の動的コーン貫入試験を含み、地盤の硬さ(強さ)を計測すると同時に、地盤の粒度分析を行う。図1に示すとおり、試験装置100は、動的コーン貫入試験機1と、動的コーン貫入試験機1の動作を制御する制御装置2とを備えている。制御装置2は、地盤の硬さ(強さ)を表すN値及び周面摩擦を計測する他、動的コーン貫入試験時に土の中に挿入されるコーン12と土との摩擦音のデータに基づいて粒度特性値を判定する。この摩擦音は、後述されるコーン12内に収容されているマイク3により計測される。以下、試験機1及び制御装置2の構成について詳細に説明する。
<2−1.動的コーン貫入試験機>
図1に示すとおり、動的コーン貫入試験機1は、ロッド11と、ロッド11の先端に固定されているコーン12を有するデバイス10とを備えている。ロッド11は、上下方向に延びている。コーン12は、先端部が円錐状に尖った部材であり、円錐の頂点が下方を向くようにロッド11の下端に連結されている。
制御装置2は、動的コーン貫入試験機1の各部の動作を制御するとともに、動的コーン貫入試験機1の各部から各種計測データを取得し、この計測データに基づいて土質を判定する装置である。図3に、試験装置100のブロック構成図を示す。図3に示す通り、制御装置2は、表示部21、入力部22、記憶部23、制御部24及び通信部25を有する。これらの部21〜25は、バス線26を介して互いに接続されている。
次に、試験装置100により実施される土質判定方法について説明する。まず、土質の判定を行う対象となる地面上に図1のように動的コーン貫入試験機1を設置し、コーン12を土の中に挿入する。
B(f)=A(f)×H(f)
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定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
上記実施形態では、摩擦音に基づく土質判定処理は、動的コーン貫入試験とともに行われたが、標準貫入試験や静的コーン貫入試験、スウェーデン式貫入試験等の試験と組み合わせることもできる。或いは、摩擦音に基づく土質判定処理のみを独立して実施することもできる。
上記実施形態では、図4に示される摩擦音に基づく土質判定処理は、動的コーン貫入試験を制御する制御装置2により実行されたが、別のコンピュータにより実行されてもよい。また、摩擦音に基づく土質判定処理を実行するコンピュータは、コーン12に内蔵することもできる。
上記実施形態では、デバイス10の応答特性を表すパラメータとして、周波数領域での伝達関数H(f)が予め計測され、記憶部23内に格納されていたが、デバイス10の時間領域での伝達関数h(t)を予め記憶しておくこともできる。
上記実施形態では、摩擦音の計測はコーン12の回転中に行われたが、摩擦音の計測のタイミングはこの態様に限定されない。例えば、動的コーン貫入試験を終了して片付ける段階において、地中からロッド11を引き抜く時の摩擦音を計測することもできる。
10 デバイス
100 試験装置
11 ロッド
12 コーン
2 制御装置
24c 音計測部(取得部)
24d 補正部
24e 土質判定部(判定部)
3 マイク
a(t) 音源波形
b(t) 計測波形
H(f) 伝達関数
Claims (6)
- 土質判定方法であって、
マイクを有するデバイスを土の中に挿入するステップと、
前記デバイスと前記土との摩擦音を前記マイクにより計測するステップと、
前記マイクにより計測された前記摩擦音のデータを、前記デバイスのインパルス応答関数のフーリエ変換である前記デバイスの伝達関数に基づいて補正することにより、前記摩擦音の音源のデータを導出するステップと、
前記音源のデータに基づいて、前記土の性質を判定するステップと
を含み、
前記土の性質を判定するステップは、前記音源のデータに基づいて、前記土の粒度特性値を判定することを含む、
土質判定方法。 - 前記土の性質を判定するステップは、前記音源のデータに基づいて、前記摩擦音の音圧を算出し、前記音圧に応じて前記土の性質を判定することを含む、
請求項1に記載の土質判定方法。 - 前記デバイスは、前記マイクを収容するコーンをさらに有し、前記コーンは、ロッドの先端に固定されており、
前記デバイスを前記土の中に挿入するステップは、前記ロッドに力を加えて前記コーンを前記土の中に貫入することを含む、
請求項1又は2に記載の土質判定方法。 - 前記ロッドを回転させるステップと、
前記ロッドの回転中に、前記ロッドに作用する周面摩擦を計測するステップと
をさらに含み、
前記摩擦音を前記マイクにより計測するステップは、前記ロッドの回転中に実行される、
請求項3に記載の土質判定方法。 - マイクを有するデバイスが挿入された土の性質を判定する土質判定装置であって、
前記マイクにより計測された前記デバイスと前記土との摩擦音のデータである計測データを取得する取得部と、
前記計測データを、前記デバイスのインパルス応答関数のフーリエ変換である前記デバイスの伝達関数に基づいて補正することにより、前記摩擦音の音源のデータを導出する補正部と、
前記音源のデータに基づいて、前記土の性質を判定する判定部と
を備え、
前記判定部は、前記音源のデータに基づいて、前記土の粒度特性値を判定する、
土質判定装置。 - マイクを有するデバイスが挿入された土の性質を判定する土質判定プログラムであって、
前記マイクにより計測された前記デバイスと前記土との摩擦音のデータである計測データを取得するステップと、
前記計測データを、前記デバイスのインパルス応答関数のフーリエ変換である前記デバイスの伝達関数に基づいて補正することにより、前記摩擦音の音源のデータを導出するステップと、
前記音源のデータに基づいて、前記土の性質を判定するステップと
をコンピュータに実行させ、
前記土の性質を判定するステップは、前記音源のデータに基づいて、前記土の粒度特性値を判定することを含む、
土質判定プログラム。
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