JPH02179471A - 岩盤の性状測定方法 - Google Patents

岩盤の性状測定方法

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JPH02179471A
JPH02179471A JP63333374A JP33337488A JPH02179471A JP H02179471 A JPH02179471 A JP H02179471A JP 63333374 A JP63333374 A JP 63333374A JP 33337488 A JP33337488 A JP 33337488A JP H02179471 A JPH02179471 A JP H02179471A
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JP
Japan
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rock
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rock bed
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JP63333374A
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Michinao Terada
寺田 道直
Kazuhiro Kitazaki
北崎 和博
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Okumura Corp
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Okumura Corp
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【 産業上の利用分野 】
本発明は、所定の領域の岩盤の性状を客観的に測定する
方法に関する。
【 従 来  の  技  術 】
従来は、所定の領域の岩盤の性状を測定して分類する方
法としては、現場において、測定者が対象とする岩I!
i!領域の任意の部分をロックハンマーにて打診し、そ
のときの音を聴き、澄んだ音であるか、濁った音である
か等の違いと、肉眼による目視観測の結果に基づいて、
当該岩盤の性状を分類することが行われていた。
【 解決しようとする諜H】
ところが、前述した従来の方法によれば、所定の広がり
を持つ領域の一部分をロックハンマーにて打診すること
によって、当該岩盤領域の全体の性状を判定するので、
岩盤の表面の性状のバラツキによる測定誤差が含まれる
という問題もある。 また、上記問題を解決するために、当該岩盤領域の全体
にわたって従来の方法で測定すると、測定作業に長時間
を要し、効率的でないという問題が発生する。 更に、測定者の聴覚と視覚と経験とに基づいて、岩盤の
性状を測定分類するので、測定者の相違により測定結果
に個人差が発生し、正確な測定結果を得るには十分な経
験を積んだ技術者でなければならないという問題がある
。 また、同一測定者であっても、測定するときの体調や環
境の相違によって、安定した再現性が得られなくなると
いう問題もある。 このようにして得た測定結果によって、岩盤にトンネル
等の空洞を形成するときの支保の工法が決定されるので
、不正確な測定であっては、安全性と経済性に問題があ
る。 そこで、本発明では、所定の領域の岩盤の平均的な性状
を、正確且つ高い再現性で客観的に測定する方法を堤供
することを課題としている。
【 課題を解決するための手段 】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、本発
明にかかる岩盤の性状測定方法では、測定対象とする岩
盤領域を複数領域に区画し、それぞれの区画において、
岩盤を打撃して発生させた振動を周波数分析することに
よって当該区画における周波数スペクトル分布特性を求
め、該周波数スペクトル分布特性を規準化し、全ての区
画において、規準化した周波数スペクトル分布特性を加
算処理して合成周波数スペクトル分布特性を求め、該合
成周波数スペクトル分布特性によって前記測定対象とす
る岩盤領域の全体的な性状を測定するようにした。
【作   用】
本発明にかかる岩盤の性状測定方法によれば、測定対象
とする岩盤領域を複数領域に区画し、それぞれの区画に
おいて、岩盤を打撃して発生させた振動を周波数分析す
ることによって当該区画における周波数スペクトル分布
特性を求める。 このようにして得られた周波数分布特性は、当該岩盤の
性状によって特定の分布特性を現するので、この周波数
分布特性によって当該区画での当該岩盤の性状を測定し
分類することができるのである。 このようにして得た各区画における周波数スペクトル分
布特性を規準化することによって、打撃条件の相違や打
撃区画の相違による振動の強弱のバラツキを補正する。 そして、全ての区画において、規準化した周波数スペク
トル分布特性を加算処理して合成周波数スペクトル分布
特性を求めることによって、打撃区画の相違による岩盤
性状のバラツキや雑音成分を小さ(する。 そして、前記合成周波数スペクトル分布特性によって前
記測定対象とする岩盤領域の全体的な性状を測定するよ
うにした。 予め、対象岩盤に対して、打撃による振動の周波数分析
により周波数分布特性を測定するとともに、従来の方法
等で当該岩盤の性状を判定し、周波数分布特性とそれに
対応する岩盤性状との対応図(較正図)を得ておき、本
発明にかかる岩盤性状の測定方法にて求めた合成周波数
スペクトル分布特性と前記較正図とに基づいて、当該岩
盤の全体的な性状を測定分類し、更には判定することも
できるのである。
【実 施 例】
以下に本発明にかかる岩盤の性状測定方法の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。 第1図は同実施例による岩盤の測定状態を説明する説明
図、第2図は同実施例に用いるための岩盤の性状測定装
置のブロック構成図である。 図面において、 1は岩盤Aを打撃する金属製のロックハンマー2は該ロ
ックハンマー1に内設され、該ロックハンマー1の縮方
向の振動を検出して振動信号を出力する圧電素子、3は
前記振動信号を増幅するプリアンプ、4は増幅された振
動信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路、5は
変換されたデジタル信号を記憶するメモリ、6は該メモ
リ5のデジタル信号を高速フーリエ変換して周波数スペ
クトル分布特性を得るFFTプロセッサー、7は周波数
分析結果を表示する液晶デイスプレィ、8は高速フーリ
エ変換して得られた周波数スペクトル分布特性の頻度を
規準化する基準化回路、9は規準化された周波数スペク
トル分布特性を区画毎に蓄積して合成分布パターンとす
るスクッキング回路、10は種々の岩盤性状に対応する
周波数スペクトル分布の標準パターンのデータを記憶し
た標準メモリ、11は前記合成分布パターンを、前記標
準パターンと比較することによって、当該岩盤の性状を
判定する性状判定回路、12は判定した結果を表示する
判定表示装置である。 上記構成の岩盤の性状測定装置を用いる岩盤の性状測定
方法において、 まず、前記岩盤Aを所望の区画At、A2.A3、・・
・、Anに区分する。 次に、前記ロックハンマー1にて、岩盤Aの区画A1を
打撃することによって、発生する振動を圧電素子2によ
って検出し、プリアンプ3によって増幅し、増幅された
振動信号をA/D変換回路4によってデジタル信号に変
換する。変換されたデジタル信号をメモリ5に一時記憶
し、該メモリ5のデジタル信号をFFTプロセッサー6
によって高速フーリエ変換による周波数分析をし、周波
数スペクトル分布特性S1を得、この周波数分析結果を
液晶デイスプレィ7に表示する。上記周波数分析におい
ては、前記ロックハンマー1に固有の振動に起因する周
波数成分は除外しておくと良い。 そして、規準化回路8によって前記周波数スペクトル分
布特性S1の頻度を規準化して規準化周波数スペクトル
分布特性S’lを求めることによって、打撃強度等によ
るバラツキを補正しておく。 前記規準化周波数スペクトル分布特性S’lをスクッキ
ング回路9に蓄積する。 次に、岩盤Aの区画A2を上記同様に打撃することによ
って当該岩盤への区画A2における性状に対応した周波
数スペクトル分布特性S2を得、さらに、規準化周波数
スペクトル分布特性S“2を求め、前記スクッキング回
路9に蓄積する。このとき、前記スクッキング回路9に
おいては、前記規準化周波数スペクトル分布特性S’l
と前記規準化周波数スペクトル分布特性S’2とが重ね
られることによって、合成される。 このようにして、全ての区画At、A2.A3゜・・・
、Anにおいてそれぞれの区画における周波数スペクト
ル分布特性Sl、S2.S3.  ・・、Snを得て、
これらを規準化して得た規準化周波数スペクトル分布特
性S’l、S’2.3’3、・・・、S”nを前記スク
ッキング回路9に蓄積する。 よって、スクッキング回路9においては、前記規準化周
波数スペクトル分布特性S’l、S”2゜S°3.・・
・、S″nを周波数成分を合わせて重ねることによって
、各区画の性状の差異を平均化した特性、即ち合成周波
数スペクトル分布特性Savが得られる。 即ち、該合成周波数スペクトル分布特性Savは、測定
対象とする岩盤Aの平均的な性状を表す周波数スペクト
ル分布特性ということができる。 よって、前記合成周波数スペクトル分布特性Savを、
標準メモリ10に記憶している基準となる標準パターン
のスペクトルデータと比較して当該岩盤Aの全体的な性
状を判定することができるのである。 なお、前記標準パターンのスペクトルデータは、性状測
定をする現場において異なる地質毎に予め測定して得た
第4図に示すような較正図に基づいて作成しておく。 即ち、測定対象の岩盤の数箇所において、従来の岩盤の
性状測定方法、即ち、聴覚と視覚等による観察に基づい
た測定方法によって判定した岩盤の性状と、それらの岩
盤を前記岩盤の性状測定装置によって得た周波数スペク
トル分布特性とに基づいて、第4図のような較正図と標
準パターンのスペクトルデータを得ておくのである。 正確な測定のためには、この較正図と標準パターンのス
ペクトルデータ、は、現場毎に作成することが望まれる
。 なお、前記プリアンプ3、A/D変換回路4、メモリ5
、FFTプロセッサー6、および液晶デイスプレィ7の
全てを前記ロックハンマー1の柄の部分等に内蔵して一
体化しても良い。 なお、前記圧電素子2に代えて、マイクロフォンや半導
体ピックアップ等の振動検出手段を用いても良(、前記
FFTプロセッサ6によるデジタル処理に代えてアナロ
グ処理によって周波数分析して周波数分布特性を得ても
良い。 【効   果] このようにして、本発明にかかる岩盤の性状測定方法に
よれば、測定対象とする岩盤領域を複数領域に区画し、
それぞれの区画において岩盤の性状を測定し、その結果
を規準化し、スクッキングして、当該岩盤の全体的な性
状を測定するので、岩盤の性状にバラツキがあっても、
全体的に平均化した岩盤の性状の測定をすることがきる
という効果が得られる。 また、この方法によれば、複数の区画の測定結果も直ち
に得られるので、測定作業が短時間にでき、人件費や工
程の点で効率的になるという効果がある。 なお、上記岩盤の性状の測定作業は、振動の周波数分析
によって測定するので、測定者が異なっても測定結果に
差異は発生せず、また、経験の少ない技術者であっても
正確な測定結果を得ることができるという効果が得られ
る。 また、測定時点の測定者の体調や周囲の環境が異なって
も安定した再現性が得られるという効果も得られる。 このとき、予め、対象岩盤を打撃して得た周波数分布特
性と、当該岩盤を従来の方法で測定して得た岩盤性状と
の相関関係を得ておくことにより、正確な岩盤性状の判
定をすることもできるのである。 このようにして得た岩盤性状に基づいて支保の工法を決
定するので、適切な工法を選定でき、安全性、経済性が
高くなるという効果も得られる。 よって、工事現場等においても、岩盤の性状の変化を随
時とらえることができるので、常に最適な支保工を施工
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる岩盤の性状測定方法の一実施例
による岩盤の測定状態を説明する説明図、第2図は同実
施例に用いるための岩盤の性状測定装置のブロック構成
図、第3図は同実施例の各工程における測定データを示
す図、第4図は岩盤性状によって異なる周波数スペクト
ル分布特性を示す較正図である。 A・・・岩盤、 Al、A2.A3.  ・・+、 Anaa*区画、S
l、S2.S3.− ・・、Sn=周波数スペクトル分
布特性、 S’ 1.S’2.S’3.−− =、S’n−−−規
準化周波数スペクトル分布特性、 Sav・・・合成周波数スペクトル分布特性。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測定対象とする岩盤領域を複数領域に区画し、そ
    れぞれの区画において、岩盤を打撃して発生させた振動
    を周波数分析することによって当該区画における周波数
    スペクトル分布特性を求め、該周波数スペクトル分布特
    性を規準化し、全ての区画において、規準化した周波数
    スペクトル分布特性を加算処理して合成周波数スペクト
    ル分布特性を求め、該合成周波数スペクトル分布特性に
    よって前記測定対象とする岩盤領域の全体的な性状を測
    定することを特徴とする岩盤の性状測定方法。
JP63333374A 1988-12-30 1988-12-30 岩盤の性状測定方法 Granted JPH02179471A (ja)

Priority Applications (1)

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JP63333374A JPH02179471A (ja) 1988-12-30 1988-12-30 岩盤の性状測定方法

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JP63333374A JPH02179471A (ja) 1988-12-30 1988-12-30 岩盤の性状測定方法

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JPH02179471A true JPH02179471A (ja) 1990-07-12
JPH0587784B2 JPH0587784B2 (ja) 1993-12-17

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013159926A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Taisei Corp 教師データの作成方法
JP2019065648A (ja) * 2017-10-04 2019-04-25 株式会社大林組 切羽評価装置
JP2019109168A (ja) * 2017-12-20 2019-07-04 株式会社安藤・間 岩盤評価方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013159926A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Taisei Corp 教師データの作成方法
JP2019065648A (ja) * 2017-10-04 2019-04-25 株式会社大林組 切羽評価装置
JP2019109168A (ja) * 2017-12-20 2019-07-04 株式会社安藤・間 岩盤評価方法

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