JPH05112958A - 土中発生音検出センサ - Google Patents
土中発生音検出センサInfo
- Publication number
- JPH05112958A JPH05112958A JP3146706A JP14670691A JPH05112958A JP H05112958 A JPH05112958 A JP H05112958A JP 3146706 A JP3146706 A JP 3146706A JP 14670691 A JP14670691 A JP 14670691A JP H05112958 A JPH05112958 A JP H05112958A
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- Japan
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- ground
- container
- microphone
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- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 地盤に穿孔したボーリング孔の軸方向の周囲
に発生するＡＥ（アコースティックエミッション）をそ
の周囲の広範囲に亙って正確に収集する。 【構成】 液体を満たした容器の中にマイクロホンを封
入する。
に発生するＡＥ（アコースティックエミッション）をそ
の周囲の広範囲に亙って正確に収集する。 【構成】 液体を満たした容器の中にマイクロホンを封
入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は地すべり、或はがけ崩
れ等の地盤崩壊が起りそうな部分に予め埋設しておい
て、地盤内の異常音を測定し、その地盤崩壊の時期を予
測する際に使用する土中発生音検出センサに関するもの
である。
れ等の地盤崩壊が起りそうな部分に予め埋設しておい
て、地盤内の異常音を測定し、その地盤崩壊の時期を予
測する際に使用する土中発生音検出センサに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】金属、岩石、コンクリート等の変形、破
壊状況を把握するため物体内部で発生するＡＥ（アコー
スティックエッミッション）の測定が一般化している。
ＡＥの利用分野には地すべり、がけ崩れ等地盤の変形性
状を測定し、崩壊予測を行う分野があり、一般の固形物
体と異なりＡＥの伝播に際して減衰が激しいため検出方
法に問題が多いとされている。地盤内に音響検出方式あ
るいは振動検出方式センサを埋設してＡＥを検出する場
合、音源からセンサにＡＥが伝播する経路での減衰が激
しく、ＡＥセンサ近傍に音源がないと検出が困難であ
る。従来この欠点を除くため、金属製の検出棒を地盤内
に打ち込み、検出棒に振動検査センサを取り付けること
によって検出棒が接する地盤内のＡＥを集めて検出する
方法（ウェーブガイドによる方法）が多く用いられてき
た。
壊状況を把握するため物体内部で発生するＡＥ（アコー
スティックエッミッション）の測定が一般化している。
ＡＥの利用分野には地すべり、がけ崩れ等地盤の変形性
状を測定し、崩壊予測を行う分野があり、一般の固形物
体と異なりＡＥの伝播に際して減衰が激しいため検出方
法に問題が多いとされている。地盤内に音響検出方式あ
るいは振動検出方式センサを埋設してＡＥを検出する場
合、音源からセンサにＡＥが伝播する経路での減衰が激
しく、ＡＥセンサ近傍に音源がないと検出が困難であ
る。従来この欠点を除くため、金属製の検出棒を地盤内
に打ち込み、検出棒に振動検査センサを取り付けること
によって検出棒が接する地盤内のＡＥを集めて検出する
方法（ウェーブガイドによる方法）が多く用いられてき
た。
【０００３】この方法は検出棒周辺で発生するＡＥを収
集することにおいて優れた方法であるが、検出棒の材
質、構造によって決まる検出棒に卓越する振動成分が主
体となるため、地盤内で発生するＡＥ本体とは異なる成
分を検出することになる可能性が大きいこと、検出棒に
よって軸方向に検出範囲を広げることができるが、軸方
向以外の範囲については収集範囲を広げる効果がないこ
とが欠点である。
集することにおいて優れた方法であるが、検出棒の材
質、構造によって決まる検出棒に卓越する振動成分が主
体となるため、地盤内で発生するＡＥ本体とは異なる成
分を検出することになる可能性が大きいこと、検出棒に
よって軸方向に検出範囲を広げることができるが、軸方
向以外の範囲については収集範囲を広げる効果がないこ
とが欠点である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は前記従来例
のように金属製の検出棒を地盤内に打ち込み、その検出
棒に振動検出センサを取り付ける場合における上記欠点
を改良し、地盤内で発生するＡＥ本体とは異なる成分を
検出しないようにするとともに、前記検出棒の軸方向以
外の範囲に発生する異常音についても、その収集範囲を
広げられるようにすることを目的とするものである。
のように金属製の検出棒を地盤内に打ち込み、その検出
棒に振動検出センサを取り付ける場合における上記欠点
を改良し、地盤内で発生するＡＥ本体とは異なる成分を
検出しないようにするとともに、前記検出棒の軸方向以
外の範囲に発生する異常音についても、その収集範囲を
広げられるようにすることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては水を封
入した容器中にマイクロホンを取り付け、この容器を地
盤に埋設することによって地盤内で発生するＡＥ容器壁
で捉え水中を伝播する音を容器中のマイクロホンで検出
しようとするものである。
入した容器中にマイクロホンを取り付け、この容器を地
盤に埋設することによって地盤内で発生するＡＥ容器壁
で捉え水中を伝播する音を容器中のマイクロホンで検出
しようとするものである。
【０００５】
【実施例】本発明の土中音検出センサの一実施例を示す
図１に基いて本発明の詳細を説明する。図１において１
は水、油などの液体２を封入するための容器を示す。容
器１中にはマイクロホン３があり液体中に浸されてい
る。
図１に基いて本発明の詳細を説明する。図１において１
は水、油などの液体２を封入するための容器を示す。容
器１中にはマイクロホン３があり液体中に浸されてい
る。
【０００６】マイクロホン３としては、コンデンサ型、
圧電型、電磁型等を用いることができ、振動板３ａと液
体２が直接接する構造を有する。図２は振動板３ａと間
隔３ｃを隔てて配置せる極板３ｂとからなるコンデンサ
型マイクロホンの一例である。
圧電型、電磁型等を用いることができ、振動板３ａと液
体２が直接接する構造を有する。図２は振動板３ａと間
隔３ｃを隔てて配置せる極板３ｂとからなるコンデンサ
型マイクロホンの一例である。
【０００７】また封入液体２としては水、粘度の低い油
等音響伝動効率の高いものを用いる。
等音響伝動効率の高いものを用いる。
【０００８】さらに容器１は金属、樹脂、ゴム等で例え
ば直径５〜１０ｃｍ、長さ２ｍ内外に作られ、ＡＥを測
定しようとする土中に深さ約１０ｍ内外、場合によって
は１００ｍ位、埋め込まれ、マイクロホン３の出力線４
を地上に導く。周辺地盤５で生じたＡＥは容器１の壁に
達し、液体２の中を伝播してマイクロホン３の振動板３
ａを駆動して電気変換される。
ば直径５〜１０ｃｍ、長さ２ｍ内外に作られ、ＡＥを測
定しようとする土中に深さ約１０ｍ内外、場合によって
は１００ｍ位、埋め込まれ、マイクロホン３の出力線４
を地上に導く。周辺地盤５で生じたＡＥは容器１の壁に
達し、液体２の中を伝播してマイクロホン３の振動板３
ａを駆動して電気変換される。
【０００９】図３は図１の土中音検出センサと同様のも
のを複数個地盤中に設置する一つの実施例を示す。図中
６は地盤中に削孔されたボーリング孔であり、図１で述
べた複数のＡＥセンサ７、８、９等をそのボーリング孔
６中に入れ、各マイクロホン３の出力線１０、１１、１
２等を地上に引き出して埋め戻す。各マイクロホン３の
出力線１０、１１、１２は増幅器、検出回路などで構成
される処理装置１３に接続される。
のを複数個地盤中に設置する一つの実施例を示す。図中
６は地盤中に削孔されたボーリング孔であり、図１で述
べた複数のＡＥセンサ７、８、９等をそのボーリング孔
６中に入れ、各マイクロホン３の出力線１０、１１、１
２等を地上に引き出して埋め戻す。各マイクロホン３の
出力線１０、１１、１２は増幅器、検出回路などで構成
される処理装置１３に接続される。
【００１０】このような設置条件において周辺地盤５中
滑り面１４が生じた場合、その滑り面１４付近で生じた
ＡＥは周辺地盤５を伝播し、容器１中の液体２を介して
マイクロホン３を駆動し、センサ８が最も高レベルのＡ
Ｅを検出することになる。一般に水中を伝播する音波の
伝播効率は高いので、長いチューブ状液体容器１を用い
ることによって広範囲のＡＥを一個のセンサで検出する
ことができる。
滑り面１４が生じた場合、その滑り面１４付近で生じた
ＡＥは周辺地盤５を伝播し、容器１中の液体２を介して
マイクロホン３を駆動し、センサ８が最も高レベルのＡ
Ｅを検出することになる。一般に水中を伝播する音波の
伝播効率は高いので、長いチューブ状液体容器１を用い
ることによって広範囲のＡＥを一個のセンサで検出する
ことができる。
【００１１】
【発明の効果】がけ崩れ、地すべり等によって地盤に変
形が生じる条件では地盤の水分は飽和状態であることが
多く、音の伝播効率が高い状態であるので、検出手段と
して音響変換器（マイクロホン）を用いることが合理的
である。
形が生じる条件では地盤の水分は飽和状態であることが
多く、音の伝播効率が高い状態であるので、検出手段と
して音響変換器（マイクロホン）を用いることが合理的
である。
【００１２】音響検出にあたって重要な条件は音響伝播
媒体とマイクロホンの振動板の整合性をよくすることで
ある。地盤中に埋められた水とマイクロホンを封入した
容器においては、地盤を伝播する音は土と密接した容器
壁に伝わり、容器中の水を伝播する経路を経て水と密着
した振動板に達するため、地盤中のＡＥを損失無く検出
することができる。また、水封入容器を管状体とし、深
度方向の検出範囲を有効に広げることができることも大
きい利点である。
媒体とマイクロホンの振動板の整合性をよくすることで
ある。地盤中に埋められた水とマイクロホンを封入した
容器においては、地盤を伝播する音は土と密接した容器
壁に伝わり、容器中の水を伝播する経路を経て水と密着
した振動板に達するため、地盤中のＡＥを損失無く検出
することができる。また、水封入容器を管状体とし、深
度方向の検出範囲を有効に広げることができることも大
きい利点である。
【図１】本発明の土中発生音検出センサを地盤中に埋設
した状態の縦断面図である。
した状態の縦断面図である。
【図２】図１の一部分の拡大断面図である。
【図３】図１の土中発生音検出センサを複数個地盤中に
埋設した状態の縦断面図である。
埋設した状態の縦断面図である。
【符号の説明】 １ 容器 ２ 液体 ３ マイクロホン ３ａ マイクロホン振動板 ４ マイクロホン出力線 ５ 周辺地盤 ６ ボーリング孔 ７〜９ 土中発生音検出センサ １０〜１２ 出力線 １３ 処理装置 １４ すべり面
Claims (3)
- 【請求項１】 液体を満たした容器の中にマイクロホン
を封入することを特徴とする土中発生音検出センサ - 【請求項２】 液体を満した容器が可撓性の円筒状袋で
形成されていることを特徴とする請求項１記載の土中発
生音検出センサ - 【請求項３】 液体を満した容器が金属管で形成されて
いることを特徴とする請求項１記載の土中発生音検出セ
ンサ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146706A JP2884270B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 土中発生音検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146706A JP2884270B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 土中発生音検出センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05112958A true JPH05112958A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2884270B2 JP2884270B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=15413705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3146706A Expired - Lifetime JP2884270B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 土中発生音検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2884270B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003522957A (ja) * | 2000-02-14 | 2003-07-29 | ガーズ・ド・フランス | 地震波受信装置および地震波受信装置を下層土などの固体媒体に結合する方法 |
| JP2009092444A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Tokyo Soil Research Co Ltd | 杭体形状測定方法及び装置 |
| JP2010117143A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Tokyo Soil Research Co Ltd | 掘削孔の形状測定方法及び装置 |
| WO2010086584A2 (en) | 2009-01-29 | 2010-08-05 | Loughborough University | Apparatus and method for monitoring soil slope displacement rate by detecting acoustic emissions |
| CN104099953A (zh) * | 2013-04-08 | 2014-10-15 | 同济大学 | 模拟基坑承压水位变化及稳定性的离心模型试验装置 |
| CN105606524A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-25 | 盐城工学院 | 一种模拟软土路堤反复浸水稳定性与变形的试验装置 |
-
1991
- 1991-05-22 JP JP3146706A patent/JP2884270B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003522957A (ja) * | 2000-02-14 | 2003-07-29 | ガーズ・ド・フランス | 地震波受信装置および地震波受信装置を下層土などの固体媒体に結合する方法 |
| JP4889900B2 (ja) * | 2000-02-14 | 2012-03-07 | ガーズ・ド・フランス | 地震波受信装置および地震波受信装置を下層土のような固体媒体に結合する方法 |
| JP2009092444A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Tokyo Soil Research Co Ltd | 杭体形状測定方法及び装置 |
| JP2010117143A (ja) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Tokyo Soil Research Co Ltd | 掘削孔の形状測定方法及び装置 |
| WO2010086584A2 (en) | 2009-01-29 | 2010-08-05 | Loughborough University | Apparatus and method for monitoring soil slope displacement rate by detecting acoustic emissions |
| CN104099953A (zh) * | 2013-04-08 | 2014-10-15 | 同济大学 | 模拟基坑承压水位变化及稳定性的离心模型试验装置 |
| CN105606524A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-25 | 盐城工学院 | 一种模拟软土路堤反复浸水稳定性与变形的试验装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2884270B2 (ja) | 1999-04-19 |
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