JPH063459A - 地下構造探査装置 - Google Patents
地下構造探査装置Info
- Publication number
- JPH063459A JPH063459A JP4162695A JP16269592A JPH063459A JP H063459 A JPH063459 A JP H063459A JP 4162695 A JP4162695 A JP 4162695A JP 16269592 A JP16269592 A JP 16269592A JP H063459 A JPH063459 A JP H063459A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- station
- signal
- vibration
- wave
- underground structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】センサの配置に制約を受けることなく、電波に
より同時性を保ちつつ振動データを収集する。 【構成】複数のローカル局２と、複数のローカル局２に
制御信号を無線で伝送するコントロール局１と、各局
１、２において地表面に配置される振動センサ３と、コ
ントロール局１からの制御信号に基づいて振動センサ３
のデータを各ローカル局２において同時に収録する収録
装置７とを備える。
より同時性を保ちつつ振動データを収集する。 【構成】複数のローカル局２と、複数のローカル局２に
制御信号を無線で伝送するコントロール局１と、各局
１、２において地表面に配置される振動センサ３と、コ
ントロール局１からの制御信号に基づいて振動センサ３
のデータを各ローカル局２において同時に収録する収録
装置７とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建設、土木の分野にお
いて、基礎構造の支持層の決定や、重要構造物建設の際
の設計用入力地震動作成等に使用される地下構造探査装
置に関する。
いて、基礎構造の支持層の決定や、重要構造物建設の際
の設計用入力地震動作成等に使用される地下構造探査装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】基礎構造を構築する場合、地震対策のた
めに地下構造を解析することが必須である。そのため
に、従来の地下構造探査方法は、数１００ｍから数ｋｍ
の範囲にわたって多数の振動センサを配置し、各振動セ
ンサをケーブルにより収録装置に接続し、振動センサに
より得られる振動データを解析することにより行われて
いる。
めに地下構造を解析することが必須である。そのため
に、従来の地下構造探査方法は、数１００ｍから数ｋｍ
の範囲にわたって多数の振動センサを配置し、各振動セ
ンサをケーブルにより収録装置に接続し、振動センサに
より得られる振動データを解析することにより行われて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法においては、多数の振動センサをケーブルによ
り収録装置に接続するため、場所によっては振動センサ
の配置に制約を受けるという問題を有し、また、データ
の同時性を確保するために、各センサ位置で人間が操作
しなければならないという問題を有している。
来の方法においては、多数の振動センサをケーブルによ
り収録装置に接続するため、場所によっては振動センサ
の配置に制約を受けるという問題を有し、また、データ
の同時性を確保するために、各センサ位置で人間が操作
しなければならないという問題を有している。
【０００４】本発明は上記問題を解決するものであっ
て、ケーブルを廃止することによりセンサの配置に制約
を受けることなく、かつ、電波により同時性を保ちつつ
振動データを収集することができる地下構造探査装置を
提供することを目的とする。
て、ケーブルを廃止することによりセンサの配置に制約
を受けることなく、かつ、電波により同時性を保ちつつ
振動データを収集することができる地下構造探査装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の地下
構造探査装置は、複数のローカル局２と、複数のローカ
ル局２に制御信号を無線で伝送するコントロール局１
と、各局１、２において地表面に配置される振動センサ
３と、コントロール局１からの制御信号に基づいて振動
センサ３のデータを各ローカル局２において同時に収録
する収録装置７とを備えることを特徴とする。なお、上
記構成に付加した番号は、理解を容易にするために図面
と対比させるためのもので、これにより本発明の構成が
何ら限定されるものではない。
構造探査装置は、複数のローカル局２と、複数のローカ
ル局２に制御信号を無線で伝送するコントロール局１
と、各局１、２において地表面に配置される振動センサ
３と、コントロール局１からの制御信号に基づいて振動
センサ３のデータを各ローカル局２において同時に収録
する収録装置７とを備えることを特徴とする。なお、上
記構成に付加した番号は、理解を容易にするために図面
と対比させるためのもので、これにより本発明の構成が
何ら限定されるものではない。
【０００６】
【作用】本発明においては、コントロール局１から測定
開始命令を発すると、各ローカル局２は同時に地盤の振
動測定を開始し、振動データは各ローカル局２の収録装
置７に収集される。そして、収集した振動センサのデー
タから地下構造を解析することができる。
開始命令を発すると、各ローカル局２は同時に地盤の振
動測定を開始し、振動データは各ローカル局２の収録装
置７に収集される。そして、収集した振動センサのデー
タから地下構造を解析することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の地下構造探査装置の１実施例を
示す概略構成図、図２は制御系の構成図である。図１に
おいて、本発明は、一つのコントロール局１と、複数の
ローカル局２から構成され、コントロール局１およびロ
ーカル局２においては、地表面に振動センサ３が配置、
接続される。
明する。図１は本発明の地下構造探査装置の１実施例を
示す概略構成図、図２は制御系の構成図である。図１に
おいて、本発明は、一つのコントロール局１と、複数の
ローカル局２から構成され、コントロール局１およびロ
ーカル局２においては、地表面に振動センサ３が配置、
接続される。
【０００８】図２において、コントロール局１において
は、起動、終了、時刻更正等の各種制御信号発生装置が
設けられ、これらの制御信号はトランシーバ４によりロ
ーカル局２に無線にて伝送される。
は、起動、終了、時刻更正等の各種制御信号発生装置が
設けられ、これらの制御信号はトランシーバ４によりロ
ーカル局２に無線にて伝送される。
【０００９】各ローカル局２には、コントロール局１か
らの制御信号を受信するトランシーバ５が設けられ、こ
の受信信号は、信号処理部６において、スピーカーによ
りモニタ信号に変換され、コマンド整形回路によりトリ
ガー信号に変換され、収録装置７に出力される。そし
て、モニタ信号によりコントロール局１との通信状態の
確認を行い、トリガー信号によりコントロール局１が発
信した起動命令により記録を開始する。また、振動セン
サ３の検出信号は、アンプ、ローパスフィルタ、ハイパ
スフィルタ、微積分回路を経て測定信号に変換され、収
録装置７に出力される。
らの制御信号を受信するトランシーバ５が設けられ、こ
の受信信号は、信号処理部６において、スピーカーによ
りモニタ信号に変換され、コマンド整形回路によりトリ
ガー信号に変換され、収録装置７に出力される。そし
て、モニタ信号によりコントロール局１との通信状態の
確認を行い、トリガー信号によりコントロール局１が発
信した起動命令により記録を開始する。また、振動セン
サ３の検出信号は、アンプ、ローパスフィルタ、ハイパ
スフィルタ、微積分回路を経て測定信号に変換され、収
録装置７に出力される。
【００１０】コントロール局１から測定開始命令を発す
ると、各ローカル局２は同時に地盤の振動測定を開始
し、振動データは各ローカル局２の収録装置７に収集さ
れる。そして、収集した振動センサのデータから周波数
−波数解析により位相速度曲線を求め、これを地下構造
における表面波の位相速度の理論的曲線と比較すること
により、ある深さにおけるＳ波速度、Ｐ波速度を求める
ことができ、地下構造を解析することができる。
ると、各ローカル局２は同時に地盤の振動測定を開始
し、振動データは各ローカル局２の収録装置７に収集さ
れる。そして、収集した振動センサのデータから周波数
−波数解析により位相速度曲線を求め、これを地下構造
における表面波の位相速度の理論的曲線と比較すること
により、ある深さにおけるＳ波速度、Ｐ波速度を求める
ことができ、地下構造を解析することができる。
【００１１】次に、上記地下構造探査装置を使用した地
下構造の探査、解析方法について説明する。地盤は、工
場、交通等の人為的振動や波浪、風等の自然的振動によ
り絶えず微動しており、この微動のスペクトルの卓越周
期、振幅が地下構造に関係することは従来から知られて
いるが、本発明者等は、微動の上下成分を観測しその周
波数特性や波動伝搬性状を検討した。
下構造の探査、解析方法について説明する。地盤は、工
場、交通等の人為的振動や波浪、風等の自然的振動によ
り絶えず微動しており、この微動のスペクトルの卓越周
期、振幅が地下構造に関係することは従来から知られて
いるが、本発明者等は、微動の上下成分を観測しその周
波数特性や波動伝搬性状を検討した。
【００１２】すなわち、図３に示すように、１２地点に
振動センサを配置し、その範囲を半径４０ｍ、最小間隔
を１０ｍとし、各地点において微動の上下成分を測定す
ると図４に示すデータが得られ、全観測点でのパワース
ペクトルでは、図５に示すように、ある周波数で大きな
勢力を示し各観測点で共通した卓越振動が見られた。次
に、全観測点の波形から例えば周波数−波数解析（以下
Ｆ−Ｋ解析という）を行い、ある周波数に対応したＦ−
Ｋスペクトルを計算し、微動の到来方向および位相速度
を求める。図６はある周波数でのＦ−Ｋスペクトルの例
を示し、原点とピーク位置（黒点）を結ぶ線から波の到
来方向が求められ、原点とピーク位置との距離から位相
速度が計算される。このようにして求めた周波数に対応
した位相速度は、図７の○点に示すように、プロットさ
れる。図７の曲線Ｃ（ｆ）は、ＰＳ検層による既知の地
下構造に対するレーリー波（表面波の一種）の位相速度
を示し、２．２〜５Ｈｚの範囲ではＦ−Ｋスペクトルか
ら求めた位相速度と良い対応を示すことが判明した。な
お、点線Ａは振動センサの配置範囲の大きさから決まる
解析限界を示し、点線Ｂは振動センサの最小間隔から決
まる解析限界を示している。図８は前記した解析のフロ
ー図を示している。
振動センサを配置し、その範囲を半径４０ｍ、最小間隔
を１０ｍとし、各地点において微動の上下成分を測定す
ると図４に示すデータが得られ、全観測点でのパワース
ペクトルでは、図５に示すように、ある周波数で大きな
勢力を示し各観測点で共通した卓越振動が見られた。次
に、全観測点の波形から例えば周波数−波数解析（以下
Ｆ−Ｋ解析という）を行い、ある周波数に対応したＦ−
Ｋスペクトルを計算し、微動の到来方向および位相速度
を求める。図６はある周波数でのＦ−Ｋスペクトルの例
を示し、原点とピーク位置（黒点）を結ぶ線から波の到
来方向が求められ、原点とピーク位置との距離から位相
速度が計算される。このようにして求めた周波数に対応
した位相速度は、図７の○点に示すように、プロットさ
れる。図７の曲線Ｃ（ｆ）は、ＰＳ検層による既知の地
下構造に対するレーリー波（表面波の一種）の位相速度
を示し、２．２〜５Ｈｚの範囲ではＦ−Ｋスペクトルか
ら求めた位相速度と良い対応を示すことが判明した。な
お、点線Ａは振動センサの配置範囲の大きさから決まる
解析限界を示し、点線Ｂは振動センサの最小間隔から決
まる解析限界を示している。図８は前記した解析のフロ
ー図を示している。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、複数のローカル局と、該複数のローカル局に制
御信号を無線で伝送するコントロール局と、各局におい
て地表面に配置される振動センサと、コントロール局か
らの制御信号に基づいて前記振動センサのデータを各ロ
ーカル局において同時に収録する収録装置とを備えるの
で、ケーブルを廃止することによりセンサの配置に制約
を受けることなく、かつ、電波により同時性を保ちつつ
振動データを収集することができる。
よれば、複数のローカル局と、該複数のローカル局に制
御信号を無線で伝送するコントロール局と、各局におい
て地表面に配置される振動センサと、コントロール局か
らの制御信号に基づいて前記振動センサのデータを各ロ
ーカル局において同時に収録する収録装置とを備えるの
で、ケーブルを廃止することによりセンサの配置に制約
を受けることなく、かつ、電波により同時性を保ちつつ
振動データを収集することができる。
【図１】本発明の地下構造探査装置の１実施例を示す概
略構成図
略構成図
【図２】本発明の測定装置の具体的構成図
【図３】図３以下は本発明を使用した地下構造の探査方
法を説明するための図
法を説明するための図
【図４】図３の観測点における振動データを示す図
【図５】図２の全観測点での微動のパワースペクトルを
示す図
示す図
【図６】ある周波数でのＦ−Ｋスペクトルの例を示す図
【図７】周波数と位相速度の関係を示す図
【図８】本発明に係わる構造探査方法のフローを示す図
１…コントロール局、２…ローカル局、３…振動センサ ４、５…トランシーバ、６…信号処理部、７…収録装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川瀬 博 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】複数のローカル局と、該複数のローカル局
に制御信号を無線で伝送するコントロール局と、各局に
おいて地表面に配置される振動センサと、コントロール
局からの制御信号に基づいて前記振動センサのデータを
各ローカル局において同時に収録する収録装置とを備え
ることを特徴とする地下構造探査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162695A JPH063459A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 地下構造探査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162695A JPH063459A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 地下構造探査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063459A true JPH063459A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15759544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4162695A Pending JPH063459A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 地下構造探査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063459A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003043152A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Arukoihara:Kk | 地盤調査方法、地盤調査装置及び地盤調査システム |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP4162695A patent/JPH063459A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003043152A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Arukoihara:Kk | 地盤調査方法、地盤調査装置及び地盤調査システム |
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Legal Events
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081006 |
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