JP7060533B2 - せん断波速度測定装置 - Google Patents
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Description
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図1に示すように、土中を伝搬するせん断波を受信する受信圧電部(R1~R4)の出力信号に基づいて、土(S)のせん断波速度を測定するせん断波速度測定装置であって、前記受信圧電部の出力信号を増幅する増幅部(A1~A4)を備え、前記受信圧電部は、被覆材によって被覆された状態で土槽内の土中に配置され、前記増幅部は、前記受信圧電部とは別に被覆材によって被覆された状態で、この受信圧電部との間に間隔をあけて前記土槽内の土中に配置されることを特徴とするせん断波速度測定装置(1)である。
図1に示すせん断波速度測定装置1は、受信圧電部R1~R4の出力信号に基づいて、土Sのせん断波速度を測定する装置である。せん断波速度測定装置1は、ベンダーエレメント法を用いて土Sのせん断波速度を求める。ここで、ベンダーエレメント法とは、供試体の両側に設置したベンダーエレメントを用いて、せん断波を供試体の一方の側から送信し、他方の側に伝搬したせん断波を受信する方法である。せん断波とは、せん断応力の変化として伝搬する波動(弾性波)である。せん断波速度とは、せん断波の伝搬距離及び伝搬時間から演算した速度である。せん断波速度測定装置1は、土中のせん断波速度を測定することによって、土Sの弾性係数などの土Sの特性を把握するとともに走時解析を実施する。せん断波速度測定装置1は、せん断波速度が速いときには土Sが固いと評価し、せん断波速度が遅いときには土Sが緩いと評価する。せん断波速度測定装置1は、土槽2と、送信圧電部(送信側圧電部)S1~S4と、信号発生部3と、増幅部4と、送信切替部5と、受信圧電部(受信側圧電部)R1~R4と、圧電部A1~A4と、波形測定部6と、せん断波速度演算部7と、速度分布演算部8と、情報記憶部9と、表示部10と、制御部11などを備えている。
図1に示す送信圧電部S1から送信圧電部S4の順に駆動電圧が印加されるように制御部11が送信切替部5を切り替えて、信号発生部3に制御部11が駆動信号の発生を指令すると、送信圧電部S1~S4が順次振動して土中にせん断波を発生させる。その結果、送信圧電部S1~S4がそれぞれ振動する毎に、土中を伝搬するせん断波を受信圧電部R1~R4が受信して、受信圧電部R1~R4が出力する出力信号を増幅部A1~A4が増幅する。増幅部4が出力する送信波と、増幅部A1~A4がそれぞれ出力する受信波とに基づいて、波形測定部6が伝搬時間を演算すると、波形測定部6が伝搬時間情報を制御部11に出力し、この伝搬時間情報が情報記憶部9に記憶される。
(1) この実施形態では、受信圧電部R1~R4の直近でこの受信圧電部R1~R4の出力信号を増幅部A1~A4が増幅する。このため、ノイズ影響下であっても低拘束圧下でせん断波を正確に測定することができる。その結果、実際の現場の土中にせん断波を発生させたときに受信波の伝搬時間を正確に判別することができるとともに、詳細な走時解析を実施することができる。
(1) この実施形態では、信号発生部3の駆動信号を増幅部4によって増幅する場合を例に挙げて説明したが、必要に応じて増幅部4を省略する場合についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、送信圧電部S1から送信圧電部S4の順に駆動電圧を印加する場合を例に挙げて説明したが、送信圧電部S1~S4に任意の順に駆動電圧を印可する場合についても、この発明を適応することができる。
2 土槽
3 信号発生部
4 増幅部
5 送信切替部
6 波形測定部
7 せん断波速度演算部
8 速度分布演算部
9 情報記憶部
10 表示部
11 制御部
S1~S4 送信圧電部
R1~R4 受信圧電部
A1~A4 増幅部
S 土
D 間隔
L1~L4 距離(伝搬距離)
Claims (4)
- 土中を伝搬するせん断波を受信する受信圧電部の出力信号に基づいて、土のせん断波速度を測定するせん断波速度測定装置であって、
前記受信圧電部の出力信号を増幅する増幅部を備え、
前記受信圧電部は、被覆材によって被覆された状態で土槽内の土中に配置され、
前記増幅部は、前記受信圧電部とは別に被覆材によって被覆された状態で、この受信圧電部との間に間隔をあけて前記土槽内の土中に配置されること、
を特徴とするせん断波速度測定装置。 - 請求項1に記載のせん断波速度測定装置において、
前記土中に前記せん断波を送信する送信圧電部を備え、
前記送信圧電部は、前記土中の深さ方向に間隔をあけて複数配置されており、
前記受信圧電部は、前記送信圧電部毎に送信されて前記土中を伝搬するせん断波を受信可能なように、この土中の深さ方向に間隔をあけて複数配置されていること、
を特徴とするせん断波速度測定装置。 - 請求項2に記載のせん断波速度測定装置において、
複数の前記受信圧電部の出力信号に基づいて、前記土中の速度分布を演算する速度分布演算部を備えること、
を特徴とするせん断波速度測定装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のせん断波速度測定装置において、
前記受信圧電部は、鋼製の土槽内の土中を伝搬するせん断波を受信すること、
を特徴とするせん断波速度測定装置。
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JP2019032543A JP7060533B2 (ja) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | せん断波速度測定装置 |
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JP2019032543A JP7060533B2 (ja) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | せん断波速度測定装置 |
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