JPH02196960A - 土の締固め測定装置 - Google Patents
土の締固め測定装置Info
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- JPH02196960A JPH02196960A JP1698989A JP1698989A JPH02196960A JP H02196960 A JPH02196960 A JP H02196960A JP 1698989 A JP1698989 A JP 1698989A JP 1698989 A JP1698989 A JP 1698989A JP H02196960 A JPH02196960 A JP H02196960A
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (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。
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」
この発明は例えば道路建設のために盛土した部分の土或
いは造成地の土の締固め状況を測定する土の締固め測定
装置に関する。
いは造成地の土の締固め状況を測定する土の締固め測定
装置に関する。
「従来の技術」
道路の建設のために盛土したような場合、この盛土の締
固めが所定の値まで達したか否かを測定する必要がある
。
固めが所定の値まで達したか否かを測定する必要がある
。
従来は被測定部所において土を円柱状に切り出してサン
プルを作り、このサンプルを硬さ試験機に掛けて硬さを
測定し、この測定結果によって締固めの程度を測定して
いる。
プルを作り、このサンプルを硬さ試験機に掛けて硬さを
測定し、この測定結果によって締固めの程度を測定して
いる。
「発明が解決しようとする課題」
従来は被測定部所から土をサンプルとして切出し、この
サンプルを硬さ試験機に掛けて土の締固めの程度を測定
するものであるから、測定個所の数には限度がある。従
って測定の結果、固さが解る部分は被測定領域内に点在
し、領域全体の締固め状況を正確に把握することができ
ない。
サンプルを硬さ試験機に掛けて土の締固めの程度を測定
するものであるから、測定個所の数には限度がある。従
って測定の結果、固さが解る部分は被測定領域内に点在
し、領域全体の締固め状況を正確に把握することができ
ない。
また領域内の測定点の密度を上げるには多くのサンプル
を切出さなくてはならないから、サンプルの切出に手間
が掛かる欠点がある。
を切出さなくてはならないから、サンプルの切出に手間
が掛かる欠点がある。
この発明の目的は測定装置を被測定点に置くだけでその
部所の締固め状況を測定することができ、然も測定装置
を移動させることによって、移動中の各点における締固
め状況を連続的に測定することができる土の締固め測定
装置を提供しようとするものである。
部所の締固め状況を測定することができ、然も測定装置
を移動させることによって、移動中の各点における締固
め状況を連続的に測定することができる土の締固め測定
装置を提供しようとするものである。
「課題を解決するための手段」
この発明では、
土の含水比を測定する水分計と、
パルス幅が狭いパルス状の電波を送信アンテナから土中
に向って発射し、この発射された電波の中の地表近(を
伝播して到来する表面伝播波を受信アンテナで受信して
電波の発射から表面伝播波を受信するまでの時間を計測
し、計測した伝播時間と送信アンテナ及び受信アンテナ
との間の距離とから表面伝播波の速度を算出する土中の
電波伝播波速度測定手段と、 水分計によって測定した土の含水比と、土中の電波伝播
速度測定手段によって測定した土中の電波伝播波速度と
、土粒子、水、空気の比誘電率及び土粒子比重とによっ
て土の乾燥密度を算出する乾燥密度算出装置と、 によって土の締固め測定装置を構成したものである。
に向って発射し、この発射された電波の中の地表近(を
伝播して到来する表面伝播波を受信アンテナで受信して
電波の発射から表面伝播波を受信するまでの時間を計測
し、計測した伝播時間と送信アンテナ及び受信アンテナ
との間の距離とから表面伝播波の速度を算出する土中の
電波伝播波速度測定手段と、 水分計によって測定した土の含水比と、土中の電波伝播
速度測定手段によって測定した土中の電波伝播波速度と
、土粒子、水、空気の比誘電率及び土粒子比重とによっ
て土の乾燥密度を算出する乾燥密度算出装置と、 によって土の締固め測定装置を構成したものである。
この発明の構成によれば、表面伝播波の伝播速度を測定
することによって土中における電波伝播速度を求めるこ
とができる。
することによって土中における電波伝播速度を求めるこ
とができる。
土中の電波伝播速度が求められることによって水分計で
測定した土の含水比と、土粒子、水、空気の比誘電率及
び土粒子比重とによって土の乾燥密度を求めることがで
きる。
測定した土の含水比と、土粒子、水、空気の比誘電率及
び土粒子比重とによって土の乾燥密度を求めることがで
きる。
つまり乾燥密度γ、は
で求められる。
ここでCは空気中の電波伝播速度、■、は土中の電波伝
播速度、C3,C8,ε、は土粒子、水、空気の比誘電
率、G、は土粒子比重、Wは含水比である。
播速度、C3,C8,ε、は土粒子、水、空気の比誘電
率、G、は土粒子比重、Wは含水比である。
乾燥密度T、が求められることによって第7図に示す締
固め曲線を参照すれば締固めの程度を判定することがで
きる。
固め曲線を参照すれば締固めの程度を判定することがで
きる。
第7図は文献「土質試験法」295頁(土質工学合繊)
に記載された代表的な土の締固め曲線の例を示す、同図
に示す曲線Aは日本統一土質分類でSM、三角座標分類
で砂として分類される土の締固め曲線の例を示す。
に記載された代表的な土の締固め曲線の例を示す、同図
に示す曲線Aは日本統一土質分類でSM、三角座標分類
で砂として分類される土の締固め曲線の例を示す。
曲線Bは日本統一土質分類でSC1三角座標分類で砂質
粘土ロームとして分類される土の締固め曲線、曲&jl
Cは日本統一土質分類でCH1三角座標分類で粘土とし
て分類される土の締固め曲線、曲線りは日本統一土質分
類でML、三角座標分類でシルト質粘土ロームとして分
類される土の締固め曲線、 曲線Eは日本統一土質分類でMH1三角座標分類でシル
ト質ロームとして分類される土の締固め曲線、 曲線Fは日本統一土質分類でSv、三角座標分類で砂質
ロームとして分類される土の締固め曲線を示す。
粘土ロームとして分類される土の締固め曲線、曲&jl
Cは日本統一土質分類でCH1三角座標分類で粘土とし
て分類される土の締固め曲線、曲線りは日本統一土質分
類でML、三角座標分類でシルト質粘土ロームとして分
類される土の締固め曲線、 曲線Eは日本統一土質分類でMH1三角座標分類でシル
ト質ロームとして分類される土の締固め曲線、 曲線Fは日本統一土質分類でSv、三角座標分類で砂質
ロームとして分類される土の締固め曲線を示す。
各曲線において締固め曲線A、B、C・・・・・・Fに
おいて乾燥密度が最大になる点が締固め度が最も高い状
態にあると規定されている。
おいて乾燥密度が最大になる点が締固め度が最も高い状
態にあると規定されている。
従って被測定場所における土質を特定し、この土の乾燥
密度を求めることによって締固めの程度を知ることがで
きる。
密度を求めることによって締固めの程度を知ることがで
きる。
「実施例」
第1図にこの発明の概略の構成を示す0図中100は水
分計、200は土中の電波伝播速度を測定する電波伝播
速度測定装置、300は乾燥密度算出装置を示す。
分計、200は土中の電波伝播速度を測定する電波伝播
速度測定装置、300は乾燥密度算出装置を示す。
水分計100は例えばジャパン・センサー・コーーボレ
イションで作られたIRMM−1型水分計を用いること
ができる。この水分計は水に影響を受けなルず近赤外線
と、物質に吸収される波長の光を等しく土に向って照射
し、反射して来る両波長の光エネルギ比から土に含まれ
る水分値を算出する方法で含水比を求める近赤外線水分
計である。
イションで作られたIRMM−1型水分計を用いること
ができる。この水分計は水に影響を受けなルず近赤外線
と、物質に吸収される波長の光を等しく土に向って照射
し、反射して来る両波長の光エネルギ比から土に含まれ
る水分値を算出する方法で含水比を求める近赤外線水分
計である。
土中の電波伝播速度を測定する電波伝播速度測定袋Wt
200はパルス幅が狭いパルスを出力するパルサー20
1と、このパルサー201から出力されるパルスを受け
て±400に向って電波を発射する送信アンテナ202
と、送信アンテナ202から発射される電波の中の地表
近くを伝播する表面伝播208を受信する受信アンテナ
203と、受信アンテナ203でとらえた受信信号を増
幅し、サンプリング処理して電波の発射時点から所定の
倍率で時間を拡大した信号を得る受信装置f204と、
電波の発射時点から、受信時点までの時間を計測する時
間測定装置205と、時間測定装置206で測定した時
間Tと、送信アンテナ202及び受信アンテナ203と
の間の距離値りとによって表面伝播波208の伝播速度
V、を算出する電波伝播速度算出手段206とによって
構成することができる。
200はパルス幅が狭いパルスを出力するパルサー20
1と、このパルサー201から出力されるパルスを受け
て±400に向って電波を発射する送信アンテナ202
と、送信アンテナ202から発射される電波の中の地表
近くを伝播する表面伝播208を受信する受信アンテナ
203と、受信アンテナ203でとらえた受信信号を増
幅し、サンプリング処理して電波の発射時点から所定の
倍率で時間を拡大した信号を得る受信装置f204と、
電波の発射時点から、受信時点までの時間を計測する時
間測定装置205と、時間測定装置206で測定した時
間Tと、送信アンテナ202及び受信アンテナ203と
の間の距離値りとによって表面伝播波208の伝播速度
V、を算出する電波伝播速度算出手段206とによって
構成することができる。
電波伝播速度測定装置200で求めた土中の電波伝播速
度vsを乾燥密度算出装置300に与え、この乾燥密度
算出装置300において、水分計100から与えられる
土の含水比Wと土中の電波伝播速度vsとから乾燥密度
T、を第1式に従って算出する。
度vsを乾燥密度算出装置300に与え、この乾燥密度
算出装置300において、水分計100から与えられる
土の含水比Wと土中の電波伝播速度vsとから乾燥密度
T、を第1式に従って算出する。
尚第1式に示した土粒子、水及び空気の比誘電率ε5.
ε0.ε、及び土粒子比重G、は場所に依存しない既知
の値であるからキイーボードのような入力手段500か
ら予め入力する。
ε0.ε、及び土粒子比重G、は場所に依存しない既知
の値であるからキイーボードのような入力手段500か
ら予め入力する。
電波伝播速度測定装置200は土中に向って発射した電
波の中で地表面近くを伝播する表面伝播波を利用するも
のであるから送信アンテナ202と、受信アンテナ20
3は可及的に地面近(に設置することが要求される。
波の中で地表面近くを伝播する表面伝播波を利用するも
のであるから送信アンテナ202と、受信アンテナ20
3は可及的に地面近(に設置することが要求される。
このためこの例では絶縁板によって台車600を形成し
、この台車600に水分計100と電波伝播速度測定装
置200を搭載し、台車600を構成する絶縁仮に送信
アンテナ202と受信アンテナ203を被着し、送信ア
ンテナ202と受信アンテナ203を地面に沿って移動
させるように構成した場合を示す。
、この台車600に水分計100と電波伝播速度測定装
置200を搭載し、台車600を構成する絶縁仮に送信
アンテナ202と受信アンテナ203を被着し、送信ア
ンテナ202と受信アンテナ203を地面に沿って移動
させるように構成した場合を示す。
第2図にこの発明に用いた土中の電波伝播速度測定袋W
2O0の実施例を示す。
2O0の実施例を示す。
送信アンテナ202と受信アンテナ203は台車600
を構成する絶縁板601の上に被着した三角形の導電板
から成るダイポールアンテナによって構成することがで
きる。送信アンテナ202にはパルサー201からパル
ス幅が、例えばlna程度の掻く狭いパルス状の駆動パ
ルスをインピーダンス整合器211奄介して与える。
を構成する絶縁板601の上に被着した三角形の導電板
から成るダイポールアンテナによって構成することがで
きる。送信アンテナ202にはパルサー201からパル
ス幅が、例えばlna程度の掻く狭いパルス状の駆動パ
ルスをインピーダンス整合器211奄介して与える。
送信アンテナ202には上面側をシールドするシールド
カバー212を被せる。このシールドカバー212は送
信アンテナ202がら発射される電波が受信アンテナ2
03に直接伝わらないようにするために設けられる。こ
のため望ましくはフェライト製のシールドカバーを用い
るとよい。
カバー212を被せる。このシールドカバー212は送
信アンテナ202がら発射される電波が受信アンテナ2
03に直接伝わらないようにするために設けられる。こ
のため望ましくはフェライト製のシールドカバーを用い
るとよい。
一方受信アンテナ203も三角形の導電板から成るダイ
ポールアンテナによって構成され、ダイポールアンテナ
の還電点に誘起される受信信号をインピーダンス整合器
213を介して受信装置204に取込む。
ポールアンテナによって構成され、ダイポールアンテナ
の還電点に誘起される受信信号をインピーダンス整合器
213を介して受信装置204に取込む。
受信袋′11204は高周波増幅器204Aと、サンプ
リング回路204Bとを有し、サンプリング回路204
Bで受信信号を多数回取込んで、各回毎に受信信号を順
次サンプル点をずらしてサンプリングし、受信信号を周
波数の低い信号に変換する。
リング回路204Bとを有し、サンプリング回路204
Bで受信信号を多数回取込んで、各回毎に受信信号を順
次サンプル点をずらしてサンプリングし、受信信号を周
波数の低い信号に変換する。
受信アンテナ203の上面側にもシールドカバー214
を被せる。
を被せる。
受信アンテナ203に被せるシールドカバー214も送
信アンテナ202のシールドカバー214と同様に送信
アンテナ212から発射される電波が受信アンテナ20
3に直接伝わらないようにシールドすることを目的に設
けられている。
信アンテナ202のシールドカバー214と同様に送信
アンテナ212から発射される電波が受信アンテナ20
3に直接伝わらないようにシールドすることを目的に設
けられている。
従ってこのシールドカバー214も望ましくはフェライ
ト製のシールドカバーを用いるとよい。
ト製のシールドカバーを用いるとよい。
サンプリング回路203には同期回路215からサンプ
リングパルスが与えられ、受信信号を2048回程度順
次位相をずらしながらサンプリングすることによって時
間を拡大した低周波の信号に変換する。
リングパルスが与えられ、受信信号を2048回程度順
次位相をずらしながらサンプリングすることによって時
間を拡大した低周波の信号に変換する。
このサンプリング動作を第3図を用いて説明する。周期
T毎に送信アンテナ202から電波PXが発射されるも
のとすると、同期回路215は電波Pxの発射と同期し
て第3図Bに示す周期が比較的短い第1鋸歯状波SW1
を発生すると共に、電波PXの1売口の発射と同期して
周期の長い第2鋸歯状波SW!を発生させる。
T毎に送信アンテナ202から電波PXが発射されるも
のとすると、同期回路215は電波Pxの発射と同期し
て第3図Bに示す周期が比較的短い第1鋸歯状波SW1
を発生すると共に、電波PXの1売口の発射と同期して
周期の長い第2鋸歯状波SW!を発生させる。
第1鋸歯状波SW1の電圧が第2鋸歯状波SW8の電圧
と一致する毎に第3図Cに示すようにサンプリングパル
スSPを発生させる。このサンプリングパルスSPは電
波発射時点からπ1.π2゜π、l π、 ・(π1〈
π、〈π、 <1c、 <−)と順次遅延量が増加する
パルスとなる。第1鋸歯状波S W +の周波数を第2
鋸歯状波の周波数に対して例えば2048倍に選定する
ことによって、第2tR歯状波 SWヨの終了までに2
048個のサンプリングパルスSPを得ることができる
。
と一致する毎に第3図Cに示すようにサンプリングパル
スSPを発生させる。このサンプリングパルスSPは電
波発射時点からπ1.π2゜π、l π、 ・(π1〈
π、〈π、 <1c、 <−)と順次遅延量が増加する
パルスとなる。第1鋸歯状波S W +の周波数を第2
鋸歯状波の周波数に対して例えば2048倍に選定する
ことによって、第2tR歯状波 SWヨの終了までに2
048個のサンプリングパルスSPを得ることができる
。
このサンプリングパルスSPを用いて電波の発射毎に受
信される受信信号をサンプリングすることによって、受
信信号に対するサンプリングの位相を順次ずらすことが
でき、高速に変化する信号を遅い速度で変化する信号に
変換することができる。このサンプリング方式による速
度変換方法は例えばサンプリング式オシロスコープ等に
利用されている。
信される受信信号をサンプリングすることによって、受
信信号に対するサンプリングの位相を順次ずらすことが
でき、高速に変化する信号を遅い速度で変化する信号に
変換することができる。このサンプリング方式による速
度変換方法は例えばサンプリング式オシロスコープ等に
利用されている。
送信アンテナ202から電波が発射されると、シールド
カバー212によって送信アンテナ202の上面側には
電波が放射されることがなく、地中の方向にだけ電波が
発射される。地中に向かって発射された電波はその一部
が地表近くを伝播し、受信アンテナ203に到来する9
図中208はこの表面伝播波を示す。
カバー212によって送信アンテナ202の上面側には
電波が放射されることがなく、地中の方向にだけ電波が
発射される。地中に向かって発射された電波はその一部
が地表近くを伝播し、受信アンテナ203に到来する9
図中208はこの表面伝播波を示す。
一方地中に発射された電波が埋設物によって反射し、戻
って来る時間は埋設物の深さにもよるが送信アンテナ2
02と受信アンテナ203との間の距離を可及的に小さ
く、例えば20〜50C10程度に選定すれば表面伝播
波の伝播時間は反射波の伝播時間より長くなることはな
い。
って来る時間は埋設物の深さにもよるが送信アンテナ2
02と受信アンテナ203との間の距離を可及的に小さ
く、例えば20〜50C10程度に選定すれば表面伝播
波の伝播時間は反射波の伝播時間より長くなることはな
い。
よって第4図に示すように表面伝播波SFの受信時点と
、埋設物からの反射波LPとは時間がずれて受信される
。同期回路215において第2鋸歯状波SW2の周期T
イを反射波LFの到来タイミングの範囲より長く選定す
ることによって反射波LFもサンプリング回路204B
によって低周波信号に変換することができる。
、埋設物からの反射波LPとは時間がずれて受信される
。同期回路215において第2鋸歯状波SW2の周期T
イを反射波LFの到来タイミングの範囲より長く選定す
ることによって反射波LFもサンプリング回路204B
によって低周波信号に変換することができる。
尚第2図に示す700は移動距離信号発生器を示す。こ
の例では移動距離信号発生器700を車輪に組込んだ場
合を示す、この移動距離発生器700によって送信アン
テナ202と受信アンテナ203が移動した距離に比例
したパルスを出力させ、この移動距離信号が表示器に入
力されて、表示器に表示させる像に測定位置が移動した
ことを表示させることができる。
の例では移動距離信号発生器700を車輪に組込んだ場
合を示す、この移動距離発生器700によって送信アン
テナ202と受信アンテナ203が移動した距離に比例
したパルスを出力させ、この移動距離信号が表示器に入
力されて、表示器に表示させる像に測定位置が移動した
ことを表示させることができる。
第5図に電気的な構成の全体を示す、同期回路215に
は基準発振器215Aが設けられ、この基準発振器21
5Aから出力される例えば800にセの基準信号を第1
分周器215Bと第2分周器215Cで分周し、第1分
周器215Bで分周した信号を遅延回路215Dで所定
時間遅延させてバルサ201に与え、第1分周器215
Bの分周出力信号の周期で送信アンテナ202から電波
を発射させる。
は基準発振器215Aが設けられ、この基準発振器21
5Aから出力される例えば800にセの基準信号を第1
分周器215Bと第2分周器215Cで分周し、第1分
周器215Bで分周した信号を遅延回路215Dで所定
時間遅延させてバルサ201に与え、第1分周器215
Bの分周出力信号の周期で送信アンテナ202から電波
を発射させる。
分周器215Bの分周出力は更に遅延回路215Eを通
して第1鋸歯状波発生器215Fに与えられ、電波の発
射と同期して第3図Bに示した第1鋸歯状波SW1を発
生させる。
して第1鋸歯状波発生器215Fに与えられ、電波の発
射と同期して第3図Bに示した第1鋸歯状波SW1を発
生させる。
一方分周器215Cからは第1分周器215Cの分周出
力の周期より例えば2048倍程度長い分周信号を出力
させ、この分周信号を第2鋸歯状波発生器215Gに与
え、第2鋸歯状波発生器215 Gから第3図Bに示し
た第2鋸歯状波SW2を発生させる。
力の周期より例えば2048倍程度長い分周信号を出力
させ、この分周信号を第2鋸歯状波発生器215Gに与
え、第2鋸歯状波発生器215 Gから第3図Bに示し
た第2鋸歯状波SW2を発生させる。
第1鋸歯状波S W + と第2鋸歯状波SW2は一致
検出回路215Hに与えられ、第1鋸歯状波SWIが第
2鋸歯状波S W zと一致する毎にサンプリングパル
スを発生させる。
検出回路215Hに与えられ、第1鋸歯状波SWIが第
2鋸歯状波S W zと一致する毎にサンプリングパル
スを発生させる。
このサンプリングパルスがサンプリング回路204Bに
与えられ、サンプリング回路204Bにおいて受信アン
テナ203で受信した表面伝播波及び反射波をサンプリ
ングし、低周波信号に変換する。
与えられ、サンプリング回路204Bにおいて受信アン
テナ203で受信した表面伝播波及び反射波をサンプリ
ングし、低周波信号に変換する。
このようにして低周波信号に変換された表面伝播波はデ
ータセレクタ301に入力される。
ータセレクタ301に入力される。
データセレクタ301には受信回路204から与えられ
る表面伝播波204の他に、第2分周器215Gから電
波の発射タイミングを示すタイミングパルスと、水分計
100から含水比計測信号と、移動距離信号発生器70
0から送信アンテナ202及び受信アンテナ203の移
動距離に比例した信号を与える。
る表面伝播波204の他に、第2分周器215Gから電
波の発射タイミングを示すタイミングパルスと、水分計
100から含水比計測信号と、移動距離信号発生器70
0から送信アンテナ202及び受信アンテナ203の移
動距離に比例した信号を与える。
データセレクタ301はこれらの信号を順次選択してイ
ンターフェース302を通じてマイクロコンピュータ3
03に人力すると共に表面伝播波と反射波が存在する場
合は反射波を画像処理装置307に与える。
ンターフェース302を通じてマイクロコンピュータ3
03に人力すると共に表面伝播波と反射波が存在する場
合は反射波を画像処理装置307に与える。
画像処理装置307は通常の地中探査装置と同様の動作
によって表面伝播波と反射波を陰8i線管表示器800
に表示させる。第6図に表示画面の一例を示す、第6図
において縦軸Yは時間、横軸Xは移動距離、輝線807
は電波発射点、輝線808は表面伝播波の受信点、w1
1809は反射波の受信点をそれぞれ示す。
によって表面伝播波と反射波を陰8i線管表示器800
に表示させる。第6図に表示画面の一例を示す、第6図
において縦軸Yは時間、横軸Xは移動距離、輝線807
は電波発射点、輝線808は表面伝播波の受信点、w1
1809は反射波の受信点をそれぞれ示す。
一方インタフェース302を介してマイクロコンピュー
タ303には水分計100の含水比計測信号と、表面伝
播波と電波の発射点を示すタイミングパルスが人力され
る。マイクロコンピュータ303はタイミングパルスと
表面伝播波の受信波のプラスのピーク点までの時間を計
測すると共に、この計測値と送信アンテナ202と受信
アンテナ203との間の距離りとからその地点における
地中の電波伝播速度を算出する。
タ303には水分計100の含水比計測信号と、表面伝
播波と電波の発射点を示すタイミングパルスが人力され
る。マイクロコンピュータ303はタイミングパルスと
表面伝播波の受信波のプラスのピーク点までの時間を計
測すると共に、この計測値と送信アンテナ202と受信
アンテナ203との間の距離りとからその地点における
地中の電波伝播速度を算出する。
表面伝播波の速度■sが算出されると、この表面伝播波
の速度V、と予めキイーボード等の人力手段500から
入力した土粒子、水、空気の比誘電率ε3.ε0.ε、
と、水分計100の計測値とからその地点の土の乾燥密
度γ4を第1式に従って算出する。
の速度V、と予めキイーボード等の人力手段500から
入力した土粒子、水、空気の比誘電率ε3.ε0.ε、
と、水分計100の計測値とからその地点の土の乾燥密
度γ4を第1式に従って算出する。
従ってマイクロコンピュータ303は第1図に示した時
間測定手段205と、速度算出手段206と、乾燥密度
算出装置300を兼ねて構成していると見ることができ
る。
間測定手段205と、速度算出手段206と、乾燥密度
算出装置300を兼ねて構成していると見ることができ
る。
第8図にマイクロコンピュータ303における表面伝播
波の伝播速度算出と乾燥密度算出の動作順序を説明する
フローチャートを示す。
波の伝播速度算出と乾燥密度算出の動作順序を説明する
フローチャートを示す。
マイクロコンピュータ303で算出した乾燥密度T、は
画像処理装置307とキャラクタジェネレータ305に
送られ、画像信号と文字映像パターンに変換されて例え
ば陰極線管表示器800に入力され、陰8i線管表示器
800に乾燥密度T。
画像処理装置307とキャラクタジェネレータ305に
送られ、画像信号と文字映像パターンに変換されて例え
ば陰極線管表示器800に入力され、陰8i線管表示器
800に乾燥密度T。
を第6図に示す数字表示部801に数字表示させる。
この例では乾燥密度γ4の測定値を台車600の走行と
共に順次メモリに記憶しておき、カーソル804と80
5で指定した位置の乾燥密度T1とT工を表示するよう
に構成した場合を示す、カーソル804と805は入力
手段500に設けたカーソル移動キイーによって左右に
移動できるように画像処理装置、307で制御され、画
面上の任意に位置に設定できる。
共に順次メモリに記憶しておき、カーソル804と80
5で指定した位置の乾燥密度T1とT工を表示するよう
に構成した場合を示す、カーソル804と805は入力
手段500に設けたカーソル移動キイーによって左右に
移動できるように画像処理装置、307で制御され、画
面上の任意に位置に設定できる。
数字表示部801に表示される乾燥密度r++γ2は最
適乾燥密度に対する百分率で表示する。つまり土の乾燥
密度は第7図で説明したように土質によって最適値が異
なっている。従ってマイクロコンピュータ303に内蔵
したROMに各土質の乾燥密度曲線A、B、C・・・・
・・Fを書込んでおき、被測定地点の土質を人力するこ
とによってこの乾燥密度曲線A、B、C・・・・・・F
の対応する曲線を読出し、測定した乾燥密度と含水比と
によって測定した乾燥密度が曲線上のどこにあるかを規
定し、更に曲線のピーク点における最適乾燥密度の値と
測定した値との比を求め測定値が最適値に対して何%に
対応するかを表示させる。
適乾燥密度に対する百分率で表示する。つまり土の乾燥
密度は第7図で説明したように土質によって最適値が異
なっている。従ってマイクロコンピュータ303に内蔵
したROMに各土質の乾燥密度曲線A、B、C・・・・
・・Fを書込んでおき、被測定地点の土質を人力するこ
とによってこの乾燥密度曲線A、B、C・・・・・・F
の対応する曲線を読出し、測定した乾燥密度と含水比と
によって測定した乾燥密度が曲線上のどこにあるかを規
定し、更に曲線のピーク点における最適乾燥密度の値と
測定した値との比を求め測定値が最適値に対して何%に
対応するかを表示させる。
このとき、表示する%値に対し水分計100で測定した
含水比が最適値に対して+側にある場合は乾燥密度の表
示値に十を付けて表示し、含水比が最適値に対して一側
にある場合は乾燥密度の表示値に−を付けて表示する。
含水比が最適値に対して+側にある場合は乾燥密度の表
示値に十を付けて表示し、含水比が最適値に対して一側
にある場合は乾燥密度の表示値に−を付けて表示する。
第6図に示す表示806は測定装置を移動させながら乾
燥密度を連続的に測定した結果を色の帯で表示させたア
ナグロ表示部を示す、このアナグロ表示部806はマイ
クロコンピュータ303で算出した乾燥密度の%値を画
像処理装置307に与え、画像処理装置307から表示
器800に与えられて表示される。
燥密度を連続的に測定した結果を色の帯で表示させたア
ナグロ表示部を示す、このアナグロ表示部806はマイ
クロコンピュータ303で算出した乾燥密度の%値を画
像処理装置307に与え、画像処理装置307から表示
器800に与えられて表示される。
アナグロ表示部806では測定した乾燥密度が最適乾燥
密度に対して100%の場合を赤色で表示し、以下80
%〜90%の場合は橙色、70%〜80%の場合は黄色
、60%〜70%の場合は緑色、50%〜60%の場合
はシアン、40%〜50%の場合は青色、30%〜40
%の場合は薄青色のように表示させる。このようにすれ
ばアナグロ表示部806の色を見ることによって乾燥密
度が概略何%程度かを知ることができ、また全体の傾向
を知ることができる。更にこのアナグロ表示部806の
各色の部分に先に説明した含水比で決まる十と−の符号
を付すようにしてもよい。
密度に対して100%の場合を赤色で表示し、以下80
%〜90%の場合は橙色、70%〜80%の場合は黄色
、60%〜70%の場合は緑色、50%〜60%の場合
はシアン、40%〜50%の場合は青色、30%〜40
%の場合は薄青色のように表示させる。このようにすれ
ばアナグロ表示部806の色を見ることによって乾燥密
度が概略何%程度かを知ることができ、また全体の傾向
を知ることができる。更にこのアナグロ表示部806の
各色の部分に先に説明した含水比で決まる十と−の符号
を付すようにしてもよい。
「発明の効果」
上述したようにこの発明によれば土の含水比Wと地中の
電波伝播速度V、を移動しながら測定することができる
から、被測定地域の締固めの程度を連続的に測定し、そ
の測定結果をその場で知ることができる。
電波伝播速度V、を移動しながら測定することができる
から、被測定地域の締固めの程度を連続的に測定し、そ
の測定結果をその場で知ることができる。
この結果土木工事の良否をその場で判定することができ
、また不良位置をその場で指摘することができるため直
ちに手直し等に対応することができ信顛性の高い土木工
事を行なうことができる。
、また不良位置をその場で指摘することができるため直
ちに手直し等に対応することができ信顛性の高い土木工
事を行なうことができる。
また工期の短縮が達せられる。
更にこの発明では地中の電波伝播速度測定装置は地中に
向って発射した電波の中の、地表面近くを伝播する表面
伝播波を利用して地中の電波伝播速度を測定したから、
地中の電波伝播速度を確実に測定することができる。
向って発射した電波の中の、地表面近くを伝播する表面
伝播波を利用して地中の電波伝播速度を測定したから、
地中の電波伝播速度を確実に測定することができる。
換言すれば地中の電波伝播速度を測定する方法としては
地中から反射して来る電波をとらえて、その電波の受信
時間から電波の往復時間を求め、速度を算出する方法が
考えられるが、このようにした場合は第1条件として地
中に電波を反射させる埋設物が存在することと、 第2条件としてその埋設物の埋設深さが既知であること
、 第3条件として埋設物の深さが電波の到達可能な深さで
なくてはならないこと、 等があげられる。
地中から反射して来る電波をとらえて、その電波の受信
時間から電波の往復時間を求め、速度を算出する方法が
考えられるが、このようにした場合は第1条件として地
中に電波を反射させる埋設物が存在することと、 第2条件としてその埋設物の埋設深さが既知であること
、 第3条件として埋設物の深さが電波の到達可能な深さで
なくてはならないこと、 等があげられる。
これらの条件が満されない場合は電波伝播速度の測定が
できないことになる。
できないことになる。
これに対しこの発明によれば表面伝播波を利用したから
地中の埋設物がなくても、地中の電波伝播速度を測定す
ることができるためこの点で優れている。
地中の埋設物がなくても、地中の電波伝播速度を測定す
ることができるためこの点で優れている。
第1図はこの発明による装置の概要を説明するためのブ
ロック図、第2図はこの発明に用いた地中の電波伝播速
度測定装置の概要を説明するための図、第3図は第2図
に示した電波伝播速度測定装置に用いたサンプリング回
路の動作を説明するための波形図、第4図は表面伝播波
と地中がら戻って来た反射波の時間関係を説明するため
の波形図、第5図はこの発明による装置の全体1の構成
を説明するためのブロック図、第6図はこの発明による
装置の表示結果の一例を示す正面図、第7図は代表的な
土の乾燥密度と含水比の関係を表わしたグラフ、第8図
は乾燥密度算出装置の動作順序を説明するためのフロー
チャートを示す。 100:分水針、200:電波伝播速度測定装置、20
1:バルサ−,202:送信アンテナ、203;受信ア
ンテナ、204:受信装置、205:時間測定装置、2
06:速度算出手段、208:表面伝播波、300:乾
燥密度算出装置、400:地表面、500:入力手段、
600:台車。
ロック図、第2図はこの発明に用いた地中の電波伝播速
度測定装置の概要を説明するための図、第3図は第2図
に示した電波伝播速度測定装置に用いたサンプリング回
路の動作を説明するための波形図、第4図は表面伝播波
と地中がら戻って来た反射波の時間関係を説明するため
の波形図、第5図はこの発明による装置の全体1の構成
を説明するためのブロック図、第6図はこの発明による
装置の表示結果の一例を示す正面図、第7図は代表的な
土の乾燥密度と含水比の関係を表わしたグラフ、第8図
は乾燥密度算出装置の動作順序を説明するためのフロー
チャートを示す。 100:分水針、200:電波伝播速度測定装置、20
1:バルサ−,202:送信アンテナ、203;受信ア
ンテナ、204:受信装置、205:時間測定装置、2
06:速度算出手段、208:表面伝播波、300:乾
燥密度算出装置、400:地表面、500:入力手段、
600:台車。
Claims (1)
- (1)A、土の含水比を測定する水分計と、B、パルス
幅が狭いパルス状の電波を送信アンテナから土中に向っ
て発射し、この発射 された電波の中の地表近くを伝播して到来 する表面伝播波を受信アンテナでとらえ、 電波の発射から表面伝播波を受信するまで の時間を計測し、計測した伝播時間と送信 アンテナ及び受信アンテナとの間の距離と から表面伝播波の速度を算出する土中の電 波伝播速度測定手段と、 C、上記水分計によって測定した土の含水比と、土中の
電波伝播速度測定手段によって 測定した土中の電波伝播速度と、土粒子、 水、空気の比誘電率及び土粒子比重とによ って土の乾燥密度を算出する乾燥密度算出 装置と、 によって構成したことを特徴とする土の締固め測定装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1698989A JP2671143B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 土の締固め測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1698989A JP2671143B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 土の締固め測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02196960A true JPH02196960A (ja) | 1990-08-03 |
JP2671143B2 JP2671143B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=11931441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1698989A Expired - Fee Related JP2671143B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 土の締固め測定装置 |
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-
1989
- 1989-01-25 JP JP1698989A patent/JP2671143B2/ja not_active Expired - Fee Related
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