JPH0743351A - 岩盤の性状測定方法および装置 - Google Patents
岩盤の性状測定方法および装置Info
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- JPH0743351A JPH0743351A JP5184808A JP18480893A JPH0743351A JP H0743351 A JPH0743351 A JP H0743351A JP 5184808 A JP5184808 A JP 5184808A JP 18480893 A JP18480893 A JP 18480893A JP H0743351 A JPH0743351 A JP H0743351A
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- Japan
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- vibration
- frequency
- rock mass
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 一回の打撃によって、所定の範囲の岩盤の平
均化した性状を測定することのできる測定方法と装置を
提供すること。 【構成】 岩盤Ａをロックハンマー１で打撃して、打撃
位置の第１の圧電素子２と、離れた位置の第２の圧電素
子３とで検出し、得られた振動信号をＦＦＴプロセッサ
ー７にて高速フーリエ変換して第１，第２の周波数スペ
クトル分布特性Spec.1，Spec.2を得る。両方の周波数ス
ペクトル分布特性のスペクトル強度S2(f) とスペクトル
強度S1(f) の比SR(f) を算出し、全周波数域におけるス
ペクトル強度の比の周波数分布特性SRを得て、標準パタ
ーンと比較して当該岩盤の性状を判定する。
均化した性状を測定することのできる測定方法と装置を
提供すること。 【構成】 岩盤Ａをロックハンマー１で打撃して、打撃
位置の第１の圧電素子２と、離れた位置の第２の圧電素
子３とで検出し、得られた振動信号をＦＦＴプロセッサ
ー７にて高速フーリエ変換して第１，第２の周波数スペ
クトル分布特性Spec.1，Spec.2を得る。両方の周波数ス
ペクトル分布特性のスペクトル強度S2(f) とスペクトル
強度S1(f) の比SR(f) を算出し、全周波数域におけるス
ペクトル強度の比の周波数分布特性SRを得て、標準パタ
ーンと比較して当該岩盤の性状を判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、岩盤の性状を客観的に
測定する方法とその方法に用いる測定装置に関する。
測定する方法とその方法に用いる測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、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
盤をロックハンマーにて打撃し、そのときの音を聴き、
澄んだ音であるか、すこし濁った音であるか、多少濁っ
た音であるか、濁った音であるか、もしくは著しく濁っ
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。
る方法としては、現場において、測定者が対象とする岩
盤をロックハンマーにて打撃し、そのときの音を聴き、
澄んだ音であるか、すこし濁った音であるか、多少濁っ
た音であるか、濁った音であるか、もしくは著しく濁っ
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。
【０００３】このようにして得た観測結果によって、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
定されていた。ところが、前述方法によれば、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
者によって、上記測定を行う必要があるという問題があ
るとともに、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
なるという問題があった。
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
定されていた。ところが、前述方法によれば、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
者によって、上記測定を行う必要があるという問題があ
るとともに、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
なるという問題があった。
【０００４】そこで、出願人は特開平2-179470におい
て、岩盤に伝わる振動を周波数分析して岩盤の性状を測
定する技術を開示した。
て、岩盤に伝わる振動を周波数分析して岩盤の性状を測
定する技術を開示した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この技術によれば、測
定者の個人差や体調の差があっても測定結果にバラツキ
が発生せず、安定した再現性が得られるが、打撃した位
置の岩盤の測定しかできないので、広い範囲の岩盤の性
状を測定するには、打撃と測定とを多数回繰り返して、
測定結果を検討して総合的な判定を行う必要があった。
定者の個人差や体調の差があっても測定結果にバラツキ
が発生せず、安定した再現性が得られるが、打撃した位
置の岩盤の測定しかできないので、広い範囲の岩盤の性
状を測定するには、打撃と測定とを多数回繰り返して、
測定結果を検討して総合的な判定を行う必要があった。
【０００６】そこで、本発明では、一回の打撃によっ
て、所定の範囲の岩盤の平均化した性状を測定すること
のできる測定方法と装置を提供することを課題としてい
る。
て、所定の範囲の岩盤の平均化した性状を測定すること
のできる測定方法と装置を提供することを課題としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
なされたものであって、本発明の請求項１の発明にかか
る岩盤の性状測定方法は、測定対象の岩盤を打撃し、発
生した振動を、前記岩盤における打撃位置の近傍とそれ
以外の一か所以上の位置で検出して電気信号に変換し、
それらの信号を周波数分析してそれぞれの周波数分布特
性を得た後、それらの周波数分布特性を相互に比較して
両特性間における変化パターンを抽出するものである。
なされたものであって、本発明の請求項１の発明にかか
る岩盤の性状測定方法は、測定対象の岩盤を打撃し、発
生した振動を、前記岩盤における打撃位置の近傍とそれ
以外の一か所以上の位置で検出して電気信号に変換し、
それらの信号を周波数分析してそれぞれの周波数分布特
性を得た後、それらの周波数分布特性を相互に比較して
両特性間における変化パターンを抽出するものである。
【０００８】また、請求項２にかかる岩盤の性状測定装
置においては、測定対象の岩盤を打撃する打撃手段と、
打撃によって発生した振動を、打撃位置の近傍において
検出して第１の振動信号として出力する第１の振動検出
手段と、打撃によって発生した振動を、打撃位置の近傍
以外の位置で検出して第２の振動信号として出力する第
２の振動検出手段と、前記第１の振動信号と第２の振動
信号を周波数分析して第１の周波数分布特性と第２の周
波数分布特性を得る周波数分析手段と、前記第１の周波
数分布特性と第２の周波数分布特性とを比較して両特性
間における変化パターンを抽出するパターン抽出手段と
を備えるという手段を講じた。
置においては、測定対象の岩盤を打撃する打撃手段と、
打撃によって発生した振動を、打撃位置の近傍において
検出して第１の振動信号として出力する第１の振動検出
手段と、打撃によって発生した振動を、打撃位置の近傍
以外の位置で検出して第２の振動信号として出力する第
２の振動検出手段と、前記第１の振動信号と第２の振動
信号を周波数分析して第１の周波数分布特性と第２の周
波数分布特性を得る周波数分析手段と、前記第１の周波
数分布特性と第２の周波数分布特性とを比較して両特性
間における変化パターンを抽出するパターン抽出手段と
を備えるという手段を講じた。
【０００９】また、請求項３にかかる発明においては、
請求項２のパターン抽出手段を、第１の周波数分布特性
と第２の周波数分布特性に基づいて、周波数ごと第１と
第２の振動信号のスペクトル強度の比を演算する演算手
段とした。また、請求項４にかかる発明においては、請
求項２の第２の振動検出手段を、岩盤の複数箇所に配設
された複数の振動検出手段とした。
請求項２のパターン抽出手段を、第１の周波数分布特性
と第２の周波数分布特性に基づいて、周波数ごと第１と
第２の振動信号のスペクトル強度の比を演算する演算手
段とした。また、請求項４にかかる発明においては、請
求項２の第２の振動検出手段を、岩盤の複数箇所に配設
された複数の振動検出手段とした。
【００１０】
【作用】請求項１の発明にかかる岩盤の性状測定方法に
よれば、測定対象の岩盤を打撃することによって発生し
た振動を、打撃した位置の近傍と、それ以外の一か所以
上の位置におて検出してそれぞれ電気信号に変換し、そ
れらの信号を周波数分析してそれぞれの位置における振
動の周波数分布特性を得る。
よれば、測定対象の岩盤を打撃することによって発生し
た振動を、打撃した位置の近傍と、それ以外の一か所以
上の位置におて検出してそれぞれ電気信号に変換し、そ
れらの信号を周波数分析してそれぞれの位置における振
動の周波数分布特性を得る。
【００１１】れらの周波数分布特性を相互に比較して両
特性間における変化パターンを抽出すると、この変化パ
ターンは、打撃した位置の近傍から他の検出した位置ま
での岩盤の平均的な性状によって特定のパターンを現ず
るので、この変化パターンによって当該岩盤の打撃した
位置の近傍から他の検出した位置までにおける範囲の性
状を測定し分類することができるのである。
特性間における変化パターンを抽出すると、この変化パ
ターンは、打撃した位置の近傍から他の検出した位置ま
での岩盤の平均的な性状によって特定のパターンを現ず
るので、この変化パターンによって当該岩盤の打撃した
位置の近傍から他の検出した位置までにおける範囲の性
状を測定し分類することができるのである。
【００１２】例えば、打撃した位置の近傍から他の検出
した位置までの岩盤の平均的な性状が固ければ高い周波
数の振動も減衰しにくいが、柔らかい性状であれば高い
周波数の振動は減衰しやすいという特徴がある。
した位置までの岩盤の平均的な性状が固ければ高い周波
数の振動も減衰しにくいが、柔らかい性状であれば高い
周波数の振動は減衰しやすいという特徴がある。
【００１３】そこで、各周波数において、打撃した位置
の近傍における振動信号のスペクトルの強度と他の位置
における振動信号のスペクトルの強度とを比較すること
により、どの周波数の振動信号が減衰しやすいか、しに
くいか等の特徴的なパターンを知ることができる。対象
岩盤に対して、予め従来の方法等で当該岩盤の性状を判
定するとともに、本願発明の方法で周波数分布特性の変
化パターンを抽出し、変化パターンとそれに対応する岩
盤性状との対応図（較正図）を得ておくことにより、本
願の方法によって得た変化パターンと前記較正図とに基
づいて、当該岩盤の性状を測定分類さらには、判定する
こともできるのである。
の近傍における振動信号のスペクトルの強度と他の位置
における振動信号のスペクトルの強度とを比較すること
により、どの周波数の振動信号が減衰しやすいか、しに
くいか等の特徴的なパターンを知ることができる。対象
岩盤に対して、予め従来の方法等で当該岩盤の性状を判
定するとともに、本願発明の方法で周波数分布特性の変
化パターンを抽出し、変化パターンとそれに対応する岩
盤性状との対応図（較正図）を得ておくことにより、本
願の方法によって得た変化パターンと前記較正図とに基
づいて、当該岩盤の性状を測定分類さらには、判定する
こともできるのである。
【００１４】そして、請求項２の発明にかかる岩盤の性
状測定装置においては、打撃手段によって測定対象の岩
盤を打撃し、打撃位置の近傍においては第１の振動検出
手段で検出し、その他の位置においては第２の振動検出
手段で検出し、それぞれ第１，第２の振動信号として出
力する。さらに、前記第１，第２の振動信号を周波数分
析手段によって分析し、第１，第２の周波数分布特性を
得る。
状測定装置においては、打撃手段によって測定対象の岩
盤を打撃し、打撃位置の近傍においては第１の振動検出
手段で検出し、その他の位置においては第２の振動検出
手段で検出し、それぞれ第１，第２の振動信号として出
力する。さらに、前記第１，第２の振動信号を周波数分
析手段によって分析し、第１，第２の周波数分布特性を
得る。
【００１５】そして、パターン抽出手段によって、第
１，第２の周波数分布特性を比較してその変化パターン
を抽出する。このようにして得られた変化パターンは、
当該岩盤の性状によって特定のパターンを現ずるので、
このパターンによって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。
１，第２の周波数分布特性を比較してその変化パターン
を抽出する。このようにして得られた変化パターンは、
当該岩盤の性状によって特定のパターンを現ずるので、
このパターンによって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。
【００１６】そして、請求項３の発明においては、前記
振動検出手段を打撃手段に設けたので、打撃によって打
撃手段に発生した振動を直接検出でき、周囲の雑音等の
影響を受けにくい。また、請求項４の発明においては、
前記第２の振動検出手段を複数の位置に配設したので、
第１と第２の振動検出手段によって囲まれる範囲の岩盤
の性状を、一回の打撃で測定することができる。
振動検出手段を打撃手段に設けたので、打撃によって打
撃手段に発生した振動を直接検出でき、周囲の雑音等の
影響を受けにくい。また、請求項４の発明においては、
前記第２の振動検出手段を複数の位置に配設したので、
第１と第２の振動検出手段によって囲まれる範囲の岩盤
の性状を、一回の打撃で測定することができる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明にかかる岩盤の性状測定方法と
その方法に用いる測定装置を図面に基づいて詳細に説明
する。図面において、
その方法に用いる測定装置を図面に基づいて詳細に説明
する。図面において、
【００１８】１は岩盤Ａを打撃する金属製のロックハン
マーである。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の縦方向の振動を検出して第１の振動信
号を出力する第１の圧電素子であり、３は前記岩盤Ａに
取りつけられ、岩盤表面と垂直な方向の振動（ロックハ
ンマー１で打撃する方向の振動）を検出して第２の振動
信号を出力する第２の圧電素子である。
マーである。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の縦方向の振動を検出して第１の振動信
号を出力する第１の圧電素子であり、３は前記岩盤Ａに
取りつけられ、岩盤表面と垂直な方向の振動（ロックハ
ンマー１で打撃する方向の振動）を検出して第２の振動
信号を出力する第２の圧電素子である。
【００１９】４は前記第１と第２の振動信号を増幅する
プリアンプ、５は増幅された前記第１と第２の振動信号
を第１と第２のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回
路、６は変換された前記第１と第２のデジタル信号を記
憶するメモリ、７は該メモリ６に記憶された前記第１と
第２のデジタル信号を高速フーリエ変換して第１の周波
数スペクトル分布特性Spec.1と第２の周波数スペクトル
分布特性Spec.2とを得るＦＦＴプロセッサーである。
プリアンプ、５は増幅された前記第１と第２の振動信号
を第１と第２のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回
路、６は変換された前記第１と第２のデジタル信号を記
憶するメモリ、７は該メモリ６に記憶された前記第１と
第２のデジタル信号を高速フーリエ変換して第１の周波
数スペクトル分布特性Spec.1と第２の周波数スペクトル
分布特性Spec.2とを得るＦＦＴプロセッサーである。
【００２０】８は、前記第２の周波数スペクトル分布特
性Spec.2の周波数ｆにおけるスペクトル強度S2(f) と、
同じ周波数ｆにおける前記第１の周波数スペクトル分布
特性Spec.1のスペクトル強度S1(f) との比S2(f) ／S1
(f) を演算して、スペクトル強度の比SR(f) を算出し、
全周波数域におけるスペクトル強度の比の周波数分布特
性SRを得る演算回路である。
性Spec.2の周波数ｆにおけるスペクトル強度S2(f) と、
同じ周波数ｆにおける前記第１の周波数スペクトル分布
特性Spec.1のスペクトル強度S1(f) との比S2(f) ／S1
(f) を演算して、スペクトル強度の比SR(f) を算出し、
全周波数域におけるスペクトル強度の比の周波数分布特
性SRを得る演算回路である。
【００２１】９は液晶ディスプレイ装置であり、前記第
１と第２の周波数スペクトル分布特性Spec.1，Spec.2を
表示するスペクトル表示部９１と、スペクトル比の周波
数分布特性SRを表示するスペクトル比表示部９２とを備
えている。
１と第２の周波数スペクトル分布特性Spec.1，Spec.2を
表示するスペクトル表示部９１と、スペクトル比の周波
数分布特性SRを表示するスペクトル比表示部９２とを備
えている。
【００２２】10は種々の岩盤性状に対応するスペクトル
比の周波数分布特性の標準パターンのデータを記憶した
標準メモリ、11は前記スペクトル強度の比の周波数分布
特性SR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。
比の周波数分布特性の標準パターンのデータを記憶した
標準メモリ、11は前記スペクトル強度の比の周波数分布
特性SR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。
【００２３】なお、第１の圧電素子２はロックハンマー
１に内蔵する必要は無く、打撃点近傍の岩盤表面に取り
つけてもよい。いずれにせよ、岩盤を打撃したときの、
岩盤の異なる位置Ｐ１，Ｐ２における振動を第１の振動
信号と第２の振動信号として検出すればよいのである。
１に内蔵する必要は無く、打撃点近傍の岩盤表面に取り
つけてもよい。いずれにせよ、岩盤を打撃したときの、
岩盤の異なる位置Ｐ１，Ｐ２における振動を第１の振動
信号と第２の振動信号として検出すればよいのである。
【００２４】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にロック
ハンマー１で打撃する位置Ｐ１と、第２の圧電素子３を
取りつける位置Ｐ２とを決定して、第２の圧電素子３を
岩盤表面に取りつける。次に、前記ロックハンマー１に
て、岩盤Ａの決定した位置Ｐ１を打撃することによっ
て、位置Ｐ１において発生する振動を第１の圧電素子２
で検出して第１の振動信号として得て、位置Ｐ２におい
て発生する振動を第２の圧電素子３で検出して第２の振
動信号として得る。このようにして得た第１と第２の振
動信号を、プリアンプ４とＡ／Ｄ変換回路５を介してデ
ジタル信号としてメモリ６に一時記憶する。
盤の性状測定方法において、まず、前記岩盤Ａにロック
ハンマー１で打撃する位置Ｐ１と、第２の圧電素子３を
取りつける位置Ｐ２とを決定して、第２の圧電素子３を
岩盤表面に取りつける。次に、前記ロックハンマー１に
て、岩盤Ａの決定した位置Ｐ１を打撃することによっ
て、位置Ｐ１において発生する振動を第１の圧電素子２
で検出して第１の振動信号として得て、位置Ｐ２におい
て発生する振動を第２の圧電素子３で検出して第２の振
動信号として得る。このようにして得た第１と第２の振
動信号を、プリアンプ４とＡ／Ｄ変換回路５を介してデ
ジタル信号としてメモリ６に一時記憶する。
【００２５】前記メモリ６のデジタル信号をＦＦＴプロ
セッサー７によって高速フーリエ変換による周波数分析
をし、第１の振動信号から第１の周波数スペクトル分布
特性Spec.1を得、第２の振動信号から第２の周波数スペ
クトル分布特性Spec.2を得る。この周波数スペクトル分
布特性Spec.1，Spec.2を液晶ディスプレイ９のスペクト
ル表示部９１に表示する。
セッサー７によって高速フーリエ変換による周波数分析
をし、第１の振動信号から第１の周波数スペクトル分布
特性Spec.1を得、第２の振動信号から第２の周波数スペ
クトル分布特性Spec.2を得る。この周波数スペクトル分
布特性Spec.1，Spec.2を液晶ディスプレイ９のスペクト
ル表示部９１に表示する。
【００２６】上記ＦＦＴプロセッサー７における周波数
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去しておくと良い。
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去しておくと良い。
【００２７】そして、前記演算回路８により、前記第２
の周波数スペクトル分布特性Spec.2と前記第１の周波数
スペクトル分布特性Spec.1とから、スペクトル強度の比
の周波数分布特性SRを得る。これにより、打撃による局
部的な要因（例えば、打撃強度によるバラツキ）を補正
することになる。また、スペクトル強度の比の周波数分
布特性SRは、位置Ｐ１，Ｐ２の２点間の各周波数毎の振
幅の増幅，減衰のパターンを示すものであり、測定対象
とする区間の岩盤Ａの平均的な性状を表す周波数スペク
トル分布特性の一つの種類であるということができる。
の周波数スペクトル分布特性Spec.2と前記第１の周波数
スペクトル分布特性Spec.1とから、スペクトル強度の比
の周波数分布特性SRを得る。これにより、打撃による局
部的な要因（例えば、打撃強度によるバラツキ）を補正
することになる。また、スペクトル強度の比の周波数分
布特性SRは、位置Ｐ１，Ｐ２の２点間の各周波数毎の振
幅の増幅，減衰のパターンを示すものであり、測定対象
とする区間の岩盤Ａの平均的な性状を表す周波数スペク
トル分布特性の一つの種類であるということができる。
【００２８】次に、スペクトル強度の比の周波数分布特
性SRを液晶ディスプレイ装置９のスペクトル比表示部９
２に表示する。このスペクトル強度の比の周波数分布特
性SRと標準メモリ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を比較して、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。
性SRを液晶ディスプレイ装置９のスペクトル比表示部９
２に表示する。このスペクトル強度の比の周波数分布特
性SRと標準メモリ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を比較して、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。
【００２９】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
測定して得た図３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測定して
得たスペクトル強度の比の周波数分布特性とに基づい
て、図３のような較正図を得ておくのである。
タは、性状測定をする現場において異なる地質毎に予め
測定して得た図３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測定して
得たスペクトル強度の比の周波数分布特性とに基づい
て、図３のような較正図を得ておくのである。
【００３０】二つの位置Ｐ１，Ｐ２の間の岩盤の性状が
軟らかい場合には図３の〔Ａ〕のように低い周波数にピ
ークが表れ、硬い場合には図３の〔Ｄ〕のように高い周
波数にピークが表れる。その他〔Ｂ〕，〔Ｃ〕のような
パターンもある。正確な測定のためには、この較正図
は、現場毎に作成することが望まれる。また、岩盤に亀
裂が存在すると、その部分で振動は大きく減衰するの
で、特定の周波数に注目して、複数の位置におけるその
周波数のスペクトル強度の変化を観察すると、亀裂の存
在を知ることができる。
軟らかい場合には図３の〔Ａ〕のように低い周波数にピ
ークが表れ、硬い場合には図３の〔Ｄ〕のように高い周
波数にピークが表れる。その他〔Ｂ〕，〔Ｃ〕のような
パターンもある。正確な測定のためには、この較正図
は、現場毎に作成することが望まれる。また、岩盤に亀
裂が存在すると、その部分で振動は大きく減衰するの
で、特定の周波数に注目して、複数の位置におけるその
周波数のスペクトル強度の変化を観察すると、亀裂の存
在を知ることができる。
【００３１】なお、第１の圧電素子２はロックハンマー
１には備えず、岩盤表面の任意の位置Ｐ１に取りつけて
もよい。このときは、前記位置Ｐ１の近傍を普通のロッ
クハンマー１で打撃する。また、前記第２，第３の圧電
素子２，３自体をマイクロフォンや半導体ピックアップ
等に代えて、打撃音や振動を検出してもよい。また、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。
１には備えず、岩盤表面の任意の位置Ｐ１に取りつけて
もよい。このときは、前記位置Ｐ１の近傍を普通のロッ
クハンマー１で打撃する。また、前記第２，第３の圧電
素子２，３自体をマイクロフォンや半導体ピックアップ
等に代えて、打撃音や振動を検出してもよい。また、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。
【００３２】また、以上の実施例においては、第１の第
２の圧電素子を用いたが、３個以上の圧電素子を岩盤表
面に配設し、一回の打撃によって面的に広がりのある岩
盤の性状を判定することができる。
２の圧電素子を用いたが、３個以上の圧電素子を岩盤表
面に配設し、一回の打撃によって面的に広がりのある岩
盤の性状を判定することができる。
【００３３】
【発明の効果】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、測定対象の岩盤の任意区間の岩
盤性状を測定し、その区間の岩盤の全体的な性状を平均
的な性状として測定するので、岩盤の性状に局部的なバ
ラツキがあっても全体的に平均化した岩盤の性状を測定
できるという効果が得られる。
性状測定方法によれば、測定対象の岩盤の任意区間の岩
盤性状を測定し、その区間の岩盤の全体的な性状を平均
的な性状として測定するので、岩盤の性状に局部的なバ
ラツキがあっても全体的に平均化した岩盤の性状を測定
できるという効果が得られる。
【００３４】また、複数の位置に第２の振動検出手段を
配置すれば、面的に広がりを持った範囲の岩盤の性状測
定を一回で行え、結果も直ちに得られるので、測定作業
が短時間ででき、人件費や工程の点で効率的になるとい
う効果が得られる。なお、上記岩盤の性状測定作業は、
振動の周波数分析によって行うので、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。
配置すれば、面的に広がりを持った範囲の岩盤の性状測
定を一回で行え、結果も直ちに得られるので、測定作業
が短時間ででき、人件費や工程の点で効率的になるとい
う効果が得られる。なお、上記岩盤の性状測定作業は、
振動の周波数分析によって行うので、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。
【００３５】また、測定作業における測定者の体調や周
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。
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。
【００３６】このような作業においては、予め、対象岩
盤を打撃して得た周波数分布特性の変化パターンと、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。
盤を打撃して得た周波数分布特性の変化パターンと、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。
【００３７】このようにして、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て、それに
応じて常に最適な支保工を施工することが可能になる。
そして、本発明にかかる岩盤の性状測定装置によれば、
第１，第２の振動検出手段から得た第１，第２の振動信
号に基づいて上記効果が得らる優れた岩盤の性状測定装
置を提供することが可能になる。
岩盤の性状の変化を随時とらえることができて、それに
応じて常に最適な支保工を施工することが可能になる。
そして、本発明にかかる岩盤の性状測定装置によれば、
第１，第２の振動検出手段から得た第１，第２の振動信
号に基づいて上記効果が得らる優れた岩盤の性状測定装
置を提供することが可能になる。
【図１】本発明にかかる岩盤の性状測定方法の説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明にかかる岩盤の性状測定装置のブロック
構成図である。
構成図である。
【図３】岩盤性状によって異なる周波数スペクトル分布
特性の変化パターンを示す較正図である。
特性の変化パターンを示す較正図である。
１ ロックハンマー（打撃手段） ２ 第１の圧電素子（第１の振動検出手段） ３ 第２の圧電素子（第１の振動検出手段） ４ プリアンプ ５ Ａ／Ｄ変換回路（周波数分析手段） ６ メモリ（周波数分析手段） ７ ＦＦＴプロセッサー（周波数分析手段） ８ 演算回路（パターン抽出手段） ９ 液晶ディスプレイ装置 ９１ スペクトル表示部 ９２ スペクトル比表示部 10 標準メモリ 11 性状判定回路（性状判定手段） 12 判定表示装置
Claims (4)
- 【請求項１】測定対象の岩盤を打撃し、発生した振動
を、前記岩盤における打撃位置の近傍とそれ以外の一か
所以上の位置で検出して電気信号に変換し、それらの信
号を周波数分析してそれぞれの周波数分布特性を得た
後、それらの周波数分布特性を相互に比較して両特性間
における変化パターンを抽出することを特徴とする岩盤
の性状測定方法。 - 【請求項２】測定対象の岩盤を打撃する打撃手段と、 打撃によって発生した振動を、打撃位置の近傍において
検出して第１の振動信号として出力する第１の振動検出
手段と、 打撃によって発生した振動を、打撃位置の近傍以外の位
置で検出して第２の振動信号として出力する第２の振動
検出手段と、 前記第１の振動信号と第２の振動信号を周波数分析して
第１の周波数分布特性と第２の周波数分布特性を得る周
波数分析手段と、 前記第１の周波数分布特性と第２の周波数分布特性とを
比較して両特性間における変化パターンを抽出するパタ
ーン抽出手段とを備えてなる岩盤の性状測定装置。 - 【請求項３】前記パターン抽出手段は、第１の周波数分
布特性と第２の周波数分布特性に基づいて、周波数ごと
第１と第２の振動信号の強度の比を演算する演算手段で
あることを特徴とする請求項２に記載の岩盤の性状測定
装置。 - 【請求項４】前記第２の振動検出手段は、岩盤の複数箇
所に配設された複数の振動検出手段からなることを特徴
とする請求項２に記載の岩盤の性状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184808A JP2941150B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 岩盤の性状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184808A JP2941150B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 岩盤の性状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743351A true JPH0743351A (ja) | 1995-02-14 |
| JP2941150B2 JP2941150B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=16159657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5184808A Expired - Fee Related JP2941150B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 岩盤の性状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941150B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000076828A1 (de) * | 1999-06-09 | 2000-12-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum überwachen eines fahrzeugs und/oder zum überwachen eines fahrwegs während des betriebsmässigen fahrens des fahrzeugs |
| KR101722933B1 (ko) * | 2016-09-26 | 2017-04-06 | 충북대학교 산학협력단 | 분해암에서의 지질공학적 암반분류방법 |
| JP2019002828A (ja) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | 株式会社島津製作所 | 衝撃試験の評価方法および衝撃試験機 |
| JP2020056254A (ja) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | 株式会社大林組 | 地質評価システム、地質評価方法及び地質評価プログラム |
| CN111044364A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 辽宁工程技术大学 | 一种声波反馈煤岩结构损伤稳定检测实验装置 |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP5184808A patent/JP2941150B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000076828A1 (de) * | 1999-06-09 | 2000-12-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum überwachen eines fahrzeugs und/oder zum überwachen eines fahrwegs während des betriebsmässigen fahrens des fahrzeugs |
| KR101722933B1 (ko) * | 2016-09-26 | 2017-04-06 | 충북대학교 산학협력단 | 분해암에서의 지질공학적 암반분류방법 |
| JP2019002828A (ja) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | 株式会社島津製作所 | 衝撃試験の評価方法および衝撃試験機 |
| JP2020056254A (ja) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | 株式会社大林組 | 地質評価システム、地質評価方法及び地質評価プログラム |
| CN111044364A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-21 | 辽宁工程技术大学 | 一种声波反馈煤岩结构损伤稳定检测实验装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2941150B2 (ja) | 1999-08-25 |
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