JPH0756513B2 - 弾性波速度計測方法及びその装置 - Google Patents
弾性波速度計測方法及びその装置Info
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- JPH0756513B2 JPH0756513B2 JP14978990A JP14978990A JPH0756513B2 JP H0756513 B2 JPH0756513 B2 JP H0756513B2 JP 14978990 A JP14978990 A JP 14978990A JP 14978990 A JP14978990 A JP 14978990A JP H0756513 B2 JPH0756513 B2 JP H0756513B2
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- elastic
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は弾性波による地盤調査に用いる弾性波速度計測
方法及びそれぞれを実施する装置に関する。更に詳述す
ると、本発明は地盤中を伝播する弾性波の直接波の伝播
速度から地盤等の探査を行なう弾性波速度計測方法及び
その装置に関する。
方法及びそれぞれを実施する装置に関する。更に詳述す
ると、本発明は地盤中を伝播する弾性波の直接波の伝播
速度から地盤等の探査を行なう弾性波速度計測方法及び
その装置に関する。
（従来の技術） 弾性波による地盤調査の１つとして、地中において横坑
やボーリング孔を利用して直接波の伝播速度を測定して
岩盤の良否の判定や岩盤分類の一指標とするものがあ
る。この弾性波による調査は物理探査法の中で最も汎用
性があり通常の岩盤調査に用いられている。
やボーリング孔を利用して直接波の伝播速度を測定して
岩盤の良否の判定や岩盤分類の一指標とするものがあ
る。この弾性波による調査は物理探査法の中で最も汎用
性があり通常の岩盤調査に用いられている。
従来の弾性波探査は、地表又は地中の一点で爆発等によ
って人工的に衝撃を与え、地盤・岩盤を振動させ、発生
した弾性波が周囲に広がっていく際の波動の速度を検出
して岩盤の物理的性質等を調査するものである。弾性波
の速度は媒質である地盤や岩盤の物理的性質に左右され
ることから、弾性波の伝播速度から岩盤の適否判断、掘
削線の決定、岩盤の緩み、領域の判定、グラウト効果の
判定等を行なうことができるし、また弾性波速度を原位
置試験に対する分類上の指標としても用いられる。
って人工的に衝撃を与え、地盤・岩盤を振動させ、発生
した弾性波が周囲に広がっていく際の波動の速度を検出
して岩盤の物理的性質等を調査するものである。弾性波
の速度は媒質である地盤や岩盤の物理的性質に左右され
ることから、弾性波の伝播速度から岩盤の適否判断、掘
削線の決定、岩盤の緩み、領域の判定、グラウト効果の
判定等を行なうことができるし、また弾性波速度を原位
置試験に対する分類上の指標としても用いられる。
この弾性波による探査は縦波（Ｐ波）と横波（Ｓ波）を
使用して行われている。例えば、横坑内の爆破点からの
直接波を他の横坑内に設けた幾つかの受振点で受けてそ
の間の弾性波速度を多数測定して岩盤のゾーン区分とそ
の平均速度を求めることがあり、またある間隔で数本の
ボーリング孔内部にその深さに応じて側線を求め、直接
波走時曲線を求めて深度に応じた速度を求めることもあ
る。
使用して行われている。例えば、横坑内の爆破点からの
直接波を他の横坑内に設けた幾つかの受振点で受けてそ
の間の弾性波速度を多数測定して岩盤のゾーン区分とそ
の平均速度を求めることがあり、またある間隔で数本の
ボーリング孔内部にその深さに応じて側線を求め、直接
波走時曲線を求めて深度に応じた速度を求めることもあ
る。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の探査方法はいずれも地表面に弾性
波発振源を設けるか、あらかじめボーリング孔を開けて
その孔の中に弾性波の発振源と受振器とを備えて探査す
るようにしているので、弾性波発振源を地表面に設置で
きないような調査例えば海底地質や海底地盤の調査にお
いては使用できなかった。また、ボーリング孔を使用し
て弾性波探査を行う場合にはボーリング孔をあらかじめ
設けるための時間とコストがかかるし、砂地のような柔
らかい地盤では実施できない。特に、２本の縦坑を組合
せることによって深度方向の弾性波速度を測定すること
も可能であるが、複雑なボーリングを必要とするため費
用がかさむ上に弾性波発振源と弾性波受振器の距離が一
定でないため測定精度が充分にでない問題がある。ま
た、縦坑を利用した弾性波探査では地盤の深度方向の弾
性波速度が計測できないため詳細な地盤の速度構造が得
られない。
波発振源を設けるか、あらかじめボーリング孔を開けて
その孔の中に弾性波の発振源と受振器とを備えて探査す
るようにしているので、弾性波発振源を地表面に設置で
きないような調査例えば海底地質や海底地盤の調査にお
いては使用できなかった。また、ボーリング孔を使用し
て弾性波探査を行う場合にはボーリング孔をあらかじめ
設けるための時間とコストがかかるし、砂地のような柔
らかい地盤では実施できない。特に、２本の縦坑を組合
せることによって深度方向の弾性波速度を測定すること
も可能であるが、複雑なボーリングを必要とするため費
用がかさむ上に弾性波発振源と弾性波受振器の距離が一
定でないため測定精度が充分にでない問題がある。ま
た、縦坑を利用した弾性波探査では地盤の深度方向の弾
性波速度が計測できないため詳細な地盤の速度構造が得
られない。
本発明はあらかじめボーリング孔をあける必要がなく、
かつ測定精度が良く深度方向に連続して弾性波速度が測
定できかつ調査費用が安価につく弾性波速度計測方法及
びその装置を提供することを目的とする。
かつ測定精度が良く深度方向に連続して弾性波速度が測
定できかつ調査費用が安価につく弾性波速度計測方法及
びその装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本発明の弾性波速度計測方
法は、弾性波による調査を行う地盤に弾性波発振源と地
盤を伝播する弾性波の速度を測定する２個の受振器とを
１本のパイプに収めて地盤を突き刺すように貫入し、前
記弾性波発振源の発振により地盤内で直接地盤をせん断
させることによってせん断弾性波を発生させ、この弾性
波が地盤中を伝播するＳ波速度を前記２個の受振器の波
動到達時間差から求め、前記パイプを貫入して深度方向
に連続的にＳ波速度を求めるようにしている。
法は、弾性波による調査を行う地盤に弾性波発振源と地
盤を伝播する弾性波の速度を測定する２個の受振器とを
１本のパイプに収めて地盤を突き刺すように貫入し、前
記弾性波発振源の発振により地盤内で直接地盤をせん断
させることによってせん断弾性波を発生させ、この弾性
波が地盤中を伝播するＳ波速度を前記２個の受振器の波
動到達時間差から求め、前記パイプを貫入して深度方向
に連続的にＳ波速度を求めるようにしている。
また、本発明の弾性波速度計測装置は、地中に貫入可能
なケーシングパイプと、このパイプ内に収容されると共
に一部がケーシングパイプの外に突出した加振部材を有
する弾性波発振源と、地盤中を伝播する弾性波のＳ波速
度を測定する受振器とから成り、前記受振器は深度方向
に一定間隔を開けて２個配置するようにしている。
なケーシングパイプと、このパイプ内に収容されると共
に一部がケーシングパイプの外に突出した加振部材を有
する弾性波発振源と、地盤中を伝播する弾性波のＳ波速
度を測定する受振器とから成り、前記受振器は深度方向
に一定間隔を開けて２個配置するようにしている。
（作用） したがって、ケーシングパイプを地盤に突き刺すように
貫入することによって弾性波発振源と受振器とを一定の
間隔をあけて地中に地盤とパイプ並びに加振部材が密着
させて設置し、弾性波速度測定を実施することができ
る。弾性波発振源は直接地盤をせん断させることによっ
てせん断弾性波（Ｓ波）を発生させる。Ｓ波は地盤に伝
わって深度方向に伝播し２個の受振器によってそれぞれ
検出される。この２個の受振器に到達するＳ波の到達時
間差とこれら受振器間の距離とからＳ波速度が求められ
る。また、その深度における弾性波探査が終了した後、
更にケーシングパイプを貫入して探査深度を変えつつ弾
性波による探査を繰返すことによって深度方向のＳ波の
速度を連続的に求める。
貫入することによって弾性波発振源と受振器とを一定の
間隔をあけて地中に地盤とパイプ並びに加振部材が密着
させて設置し、弾性波速度測定を実施することができ
る。弾性波発振源は直接地盤をせん断させることによっ
てせん断弾性波（Ｓ波）を発生させる。Ｓ波は地盤に伝
わって深度方向に伝播し２個の受振器によってそれぞれ
検出される。この２個の受振器に到達するＳ波の到達時
間差とこれら受振器間の距離とからＳ波速度が求められ
る。また、その深度における弾性波探査が終了した後、
更にケーシングパイプを貫入して探査深度を変えつつ弾
性波による探査を繰返すことによって深度方向のＳ波の
速度を連続的に求める。
（実施例） 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
第１図に本発明の弾性波速度計測装置の原理図を示す。
この弾性波速度計測装置は、先端にコーン２を有するケ
ーシングパイプ１とこの中に設置されている弾性波発振
源３と２個の受振器4,5と先端抵抗を検出する荷重計６
とから構成されており、上部の弾性波発振源３から地盤
に加えられた弾性波のＳ波速度を２個の受振器4,5で測
定し、各受振器4,5の間の弾性波到達時間差から弾性波
速度を求めようにしている。
この弾性波速度計測装置は、先端にコーン２を有するケ
ーシングパイプ１とこの中に設置されている弾性波発振
源３と２個の受振器4,5と先端抵抗を検出する荷重計６
とから構成されており、上部の弾性波発振源３から地盤
に加えられた弾性波のＳ波速度を２個の受振器4,5で測
定し、各受振器4,5の間の弾性波到達時間差から弾性波
速度を求めようにしている。
ケーシングパイプ１は地盤に貫入できる程度の強度を要
すれば足りるが、一般には鋼管が採用される。このケー
シングパイプ１の先端には地盤への貫入を容易にするた
め、コーン２が設けられている。このコーン２の先端の
角度は例えば60゜程度に設定されている。
すれば足りるが、一般には鋼管が採用される。このケー
シングパイプ１の先端には地盤への貫入を容易にするた
め、コーン２が設けられている。このコーン２の先端の
角度は例えば60゜程度に設定されている。
先端抵抗計測用荷重計６は貫入時にケーシングパイプ１
の先端にかかる地盤の強さを求めるためのもので、コー
ン２にかかる先端抵抗（土圧）から地盤の硬さ・強さを
求め、Ｓ波速度との数値的関係を求めるデータとして利
用するようにしている。
の先端にかかる地盤の強さを求めるためのもので、コー
ン２にかかる先端抵抗（土圧）から地盤の硬さ・強さを
求め、Ｓ波速度との数値的関係を求めるデータとして利
用するようにしている。
弾性波発振源３は、本実施例の場合、例えば第２図の詳
細図に示すように、正逆回転モータ７と、弾性波を発生
させ地盤に与える歯車状リング８と、この歯車状リング
８に衝撃を与える回転ハンマー９とから成る加振部材に
よって構成されている。回転ハンマー９と正逆回転モー
タ７とは回転力を伝播するフォーク10によって連結され
ている。正逆回転モータ７は地上の制御装置（図示省
略）からの指示によって正回転と逆回転とを行なう。
尚、モータには減速ギア11が内蔵されており、低速回転
で回転出力が得られるように設けられている。モータ７
と回転ハンマー９とはフォーク10を介して連結されてお
り、モータ７によって回転するフォーク10がハンマー９
を挾持して回転させるように設けられている。一方、ハ
ンマー９はケーシングパイプ１に固着されている板ばね
12にピン25を介して当接し、この板ばね12によってその
回転が一時的に阻止されるように設けられている。した
がって、回転エネルギーが板ばね12に蓄えられ、尚も回
転を続けることによってハンマー９が板ばね12から外れ
たときにハンマー９がフォーク10から離れて自由回転を
し歯車状リング８の一部である打撃棒14あるいは15を勢
いよく打撃するように設けられている。打撃方向の切替
えは地上のスイッチ（図示省略）の切り替えによってモ
ータ７の回転方向を切替えることによって行なわれる。
歯車状リング８を介して地盤に右回転と左回転の打撃を
加えることによって地盤内に波形が互いに逆転したＳ波
を発生させる。ハンマー９はケーシングパイプ１内の中
心に回転自在に設置されている。例えば、ケーシングパ
イプ１内に固着された隔壁板16にハンマー９の回転軸17
をケーシングパイプ１と同心状に固着し、該軸17にハン
マー９を回転自在に取付けている。
細図に示すように、正逆回転モータ７と、弾性波を発生
させ地盤に与える歯車状リング８と、この歯車状リング
８に衝撃を与える回転ハンマー９とから成る加振部材に
よって構成されている。回転ハンマー９と正逆回転モー
タ７とは回転力を伝播するフォーク10によって連結され
ている。正逆回転モータ７は地上の制御装置（図示省
略）からの指示によって正回転と逆回転とを行なう。
尚、モータには減速ギア11が内蔵されており、低速回転
で回転出力が得られるように設けられている。モータ７
と回転ハンマー９とはフォーク10を介して連結されてお
り、モータ７によって回転するフォーク10がハンマー９
を挾持して回転させるように設けられている。一方、ハ
ンマー９はケーシングパイプ１に固着されている板ばね
12にピン25を介して当接し、この板ばね12によってその
回転が一時的に阻止されるように設けられている。した
がって、回転エネルギーが板ばね12に蓄えられ、尚も回
転を続けることによってハンマー９が板ばね12から外れ
たときにハンマー９がフォーク10から離れて自由回転を
し歯車状リング８の一部である打撃棒14あるいは15を勢
いよく打撃するように設けられている。打撃方向の切替
えは地上のスイッチ（図示省略）の切り替えによってモ
ータ７の回転方向を切替えることによって行なわれる。
歯車状リング８を介して地盤に右回転と左回転の打撃を
加えることによって地盤内に波形が互いに逆転したＳ波
を発生させる。ハンマー９はケーシングパイプ１内の中
心に回転自在に設置されている。例えば、ケーシングパ
イプ１内に固着された隔壁板16にハンマー９の回転軸17
をケーシングパイプ１と同心状に固着し、該軸17にハン
マー９を回転自在に取付けている。
また、ケーシングパイプ１の外周面にはケーシングパイ
プ１内のハンマー９によって打撃され弾性波を地盤に伝
達する歯車状リング８が設けられている。歯車状リング
８だと地盤への貫入時の抵抗がフランジに比べて遥かに
小さいにもかかわらず、加振時には歯面の間の土にも振
動を与え環状フランジと同じＳ波を得ることができる。
この歯車状リング８はハンマー９による打撃力をケーシ
ングパイプ１の周囲の地盤に伝達するためのもので、ケ
ーシングパイプ１の外周に設置されると共にその一部の
打撃棒14,15がケーシングパイプ１内に突出し、ハンマ
ー９の回転軌跡上に位置するように設けられている。歯
車状リング８はケーシングパイプ１の外周面に形成され
た環状溝18内に収容され、打撃棒14,15部分がケーシン
グパイプ１を貫通する孔19を通ってケーシングパイプ１
内に突出している。この歯車状リング８とケーシングパ
イプ１との間にはＯリング20及びテフロン（テトラフル
オロエチレン）製のシート状ワッシャ21などの制振材料
を介在して振動がケーシングパイプ１に伝播されるのを
防いでいる。振動の遮断は上述のＯリング20やテフロン
製ワッシャ21などに限定されず、他の制振材料やエラス
トマー材の使用も可能である。
プ１内のハンマー９によって打撃され弾性波を地盤に伝
達する歯車状リング８が設けられている。歯車状リング
８だと地盤への貫入時の抵抗がフランジに比べて遥かに
小さいにもかかわらず、加振時には歯面の間の土にも振
動を与え環状フランジと同じＳ波を得ることができる。
この歯車状リング８はハンマー９による打撃力をケーシ
ングパイプ１の周囲の地盤に伝達するためのもので、ケ
ーシングパイプ１の外周に設置されると共にその一部の
打撃棒14,15がケーシングパイプ１内に突出し、ハンマ
ー９の回転軌跡上に位置するように設けられている。歯
車状リング８はケーシングパイプ１の外周面に形成され
た環状溝18内に収容され、打撃棒14,15部分がケーシン
グパイプ１を貫通する孔19を通ってケーシングパイプ１
内に突出している。この歯車状リング８とケーシングパ
イプ１との間にはＯリング20及びテフロン（テトラフル
オロエチレン）製のシート状ワッシャ21などの制振材料
を介在して振動がケーシングパイプ１に伝播されるのを
防いでいる。振動の遮断は上述のＯリング20やテフロン
製ワッシャ21などに限定されず、他の制振材料やエラス
トマー材の使用も可能である。
第１図に示すように、上述の弾性波発振源３よりも先端
側には２個の受振器4,5が内蔵されている。例えば、ケ
ーシングパイプ１の外周面に形成された環状溝22部に防
振ゴム23を介在させて塩化ビニルのパイプ24を装着し、
該パイプ24に受振器4,5を固定し、地盤を伝播する弾性
波の振動振動を検出するように設けられている。尚、受
振器4,5はケーシングパイプ１の貫通孔26を通過してパ
イプ24に固着されている。ケーシングパイプ１の一部を
塩化ビニールのパイプ24に置換するのは、鋼管から成る
ケーシングパイプ１を伝わる打撃の雑音を遮断するため
であり、特に塩化ビニール製パイプに限定されるもでは
なく、Ｓ波の伝達速度がケーシングパイプ１と違う材質
のものを採用すれば足りる。受振器4,5としては一般に
速度ピックアップあるいは加速度ピックアップが採用さ
れる。尚、本実施例では貫入時の抵抗を小さくするため
に、ケーシングパイプ１と塩化ビニールパイプ24とが面
一となるようにほぼ同じ外径のパイプに設けられている
が、特にこれに限定されるものではなく、ケーシングパ
イプ１に対して受振器4,5を取付けたパイプ24を僅かに
大径ないし小径とすることも可能である。
側には２個の受振器4,5が内蔵されている。例えば、ケ
ーシングパイプ１の外周面に形成された環状溝22部に防
振ゴム23を介在させて塩化ビニルのパイプ24を装着し、
該パイプ24に受振器4,5を固定し、地盤を伝播する弾性
波の振動振動を検出するように設けられている。尚、受
振器4,5はケーシングパイプ１の貫通孔26を通過してパ
イプ24に固着されている。ケーシングパイプ１の一部を
塩化ビニールのパイプ24に置換するのは、鋼管から成る
ケーシングパイプ１を伝わる打撃の雑音を遮断するため
であり、特に塩化ビニール製パイプに限定されるもでは
なく、Ｓ波の伝達速度がケーシングパイプ１と違う材質
のものを採用すれば足りる。受振器4,5としては一般に
速度ピックアップあるいは加速度ピックアップが採用さ
れる。尚、本実施例では貫入時の抵抗を小さくするため
に、ケーシングパイプ１と塩化ビニールパイプ24とが面
一となるようにほぼ同じ外径のパイプに設けられている
が、特にこれに限定されるものではなく、ケーシングパ
イプ１に対して受振器4,5を取付けたパイプ24を僅かに
大径ないし小径とすることも可能である。
尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である。例えば、加
振部材としては歯車状リング８に特に限定されず、セレ
ーション形状やスプライン形状、ピン形状あるいは環状
フランジ形状のものであっても良い。また、本実施例で
は左右方向に打撃回転を与えることによって波形を反転
させ、Ｓ波であることの確認を行なっているが、特にこ
れに限定されるものではなくＳ波の確認が他の方法でと
れるのであれば一方向の回転打撃だけでも実施可能であ
る。勿論、本発明をＳ波よりも測定が容易なＰ波の速度
測定に使用できることはいうまでもない。
がこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である。例えば、加
振部材としては歯車状リング８に特に限定されず、セレ
ーション形状やスプライン形状、ピン形状あるいは環状
フランジ形状のものであっても良い。また、本実施例で
は左右方向に打撃回転を与えることによって波形を反転
させ、Ｓ波であることの確認を行なっているが、特にこ
れに限定されるものではなくＳ波の確認が他の方法でと
れるのであれば一方向の回転打撃だけでも実施可能であ
る。勿論、本発明をＳ波よりも測定が容易なＰ波の速度
測定に使用できることはいうまでもない。
更に、弾性波発振源３としては上述のモータ７と打撃ハ
ンマー９と歯車状リング８との組合せから成る加振部材
に限定されず、他の発振源例えば爆発物による弾性波の
発生を採用することも可能である。また、２個の受振器
のうちの１個を弾性波発振源に設け、弾性波発生から他
の受振器到達までの時間からＳ波速度を求めることも可
能である。
ンマー９と歯車状リング８との組合せから成る加振部材
に限定されず、他の発振源例えば爆発物による弾性波の
発生を採用することも可能である。また、２個の受振器
のうちの１個を弾性波発振源に設け、弾性波発生から他
の受振器到達までの時間からＳ波速度を求めることも可
能である。
以上のように構成したので、次のようにして弾性波によ
る探査が行なわれる。まず、探査対象たる地盤の地表か
らケーシングパイプ１を測定しようとする深度まで、ボ
ーリングロッド（図示省略）を介して油圧リンダ（図示
省略）で突き刺すように貫入する。そして、地上からの
操作によって正逆回転モータ７を回転させ、モータ７の
回転によって駆動されるフォーク10がハンマー９を挾持
して正転方向（第４図上反時計回転方向）に回転させ
る。このとき、ケーシングパイプ１の板ばね12によって
ハンマー９の回転が阻止されているため回転エネルギー
が板ばね12に蓄えられる。そして、更に回転を続けるこ
とによってハンマー９が板ばね12から外れて打撃棒14を
勢いよく打撃する。この打撃によって歯車状リング８が
地盤内で直接地盤にせん断させることによってせん断弾
性波を発生させる。即ち、ケーシングパイプ１の外の歯
面8a部分を中心に地盤に振動を与える。一方の打撃終了
後、スイッチの切り替えによってモータ７を逆回転さ
せ、反対側の打撃棒15を同様にしてハンマー９で打撃し
逆回転の弾性波即ちＳ波を地盤に与える。歯車状リング
８を介して地盤に右回転と左回転の打撃を交互に加えて
地盤内に波形が反転した２個のＳ波を発生させる。この
波形が反転した２つの弾性波を受振器4,5によってそれ
ぞれ検出することによって、Ｓ波であることを確認する
と共に各受振器4,5への波動到達時間差と受振器4,5間の
距離から地盤内を伝播する弾性波速度を求める。波動到
達時間差は測定波形のピークからピークの時間を求める
ことによって得られる。このとき、各受振器4,5の測定
信号を対照することによってケーシングパイプ１などを
伝わるノイズを除去できる。
る探査が行なわれる。まず、探査対象たる地盤の地表か
らケーシングパイプ１を測定しようとする深度まで、ボ
ーリングロッド（図示省略）を介して油圧リンダ（図示
省略）で突き刺すように貫入する。そして、地上からの
操作によって正逆回転モータ７を回転させ、モータ７の
回転によって駆動されるフォーク10がハンマー９を挾持
して正転方向（第４図上反時計回転方向）に回転させ
る。このとき、ケーシングパイプ１の板ばね12によって
ハンマー９の回転が阻止されているため回転エネルギー
が板ばね12に蓄えられる。そして、更に回転を続けるこ
とによってハンマー９が板ばね12から外れて打撃棒14を
勢いよく打撃する。この打撃によって歯車状リング８が
地盤内で直接地盤にせん断させることによってせん断弾
性波を発生させる。即ち、ケーシングパイプ１の外の歯
面8a部分を中心に地盤に振動を与える。一方の打撃終了
後、スイッチの切り替えによってモータ７を逆回転さ
せ、反対側の打撃棒15を同様にしてハンマー９で打撃し
逆回転の弾性波即ちＳ波を地盤に与える。歯車状リング
８を介して地盤に右回転と左回転の打撃を交互に加えて
地盤内に波形が反転した２個のＳ波を発生させる。この
波形が反転した２つの弾性波を受振器4,5によってそれ
ぞれ検出することによって、Ｓ波であることを確認する
と共に各受振器4,5への波動到達時間差と受振器4,5間の
距離から地盤内を伝播する弾性波速度を求める。波動到
達時間差は測定波形のピークからピークの時間を求める
ことによって得られる。このとき、各受振器4,5の測定
信号を対照することによってケーシングパイプ１などを
伝わるノイズを除去できる。
斯様にケーシングパイプ１を地盤中に貫入させながら深
度方向に連続的にＳ波速度を求めることによって地盤内
各地層のＳ波速度分布を詳細に求められる。
度方向に連続的にＳ波速度を求めることによって地盤内
各地層のＳ波速度分布を詳細に求められる。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明は弾性波による
調査を行う地盤に弾性波発振源と地盤を伝播する弾性波
の速度を測定する２個の受振器とを１本のケーシングパ
イプに収めて地盤を突き刺すように貫入し、弾性波発振
源の発振により地盤内で直接地盤をせん断させることに
よってせん断弾性波を発生させ、この弾性波が地盤中を
伝播するＳ波速度を２個の受振器の波動到達時間差から
求め、パイプを貫入して深度方向に連続的にＳ波速度を
求めるようにしているので、海底地盤などのように発振
源を地表面に設置できない場合やボーリング孔をあけ難
い柔らかい地盤での弾性波探査を可能とする。しかも、
地下水のない地盤でも適用できる。
調査を行う地盤に弾性波発振源と地盤を伝播する弾性波
の速度を測定する２個の受振器とを１本のケーシングパ
イプに収めて地盤を突き刺すように貫入し、弾性波発振
源の発振により地盤内で直接地盤をせん断させることに
よってせん断弾性波を発生させ、この弾性波が地盤中を
伝播するＳ波速度を２個の受振器の波動到達時間差から
求め、パイプを貫入して深度方向に連続的にＳ波速度を
求めるようにしているので、海底地盤などのように発振
源を地表面に設置できない場合やボーリング孔をあけ難
い柔らかい地盤での弾性波探査を可能とする。しかも、
地下水のない地盤でも適用できる。
また本発明によると、ケーシングパイプの貫入によって
弾性波発振源と受振器を地盤中にセットできるので、探
査に先立ってボーリング孔を穿孔しなくとも良く、調査
費用が安くできる。
弾性波発振源と受振器を地盤中にセットできるので、探
査に先立ってボーリング孔を穿孔しなくとも良く、調査
費用が安くできる。
また本発明によると、単一ケーシングパイプ内の深度方
向に設置された２個の受振器の間の波動到達時間差から
弾性波の速度を求めるようにしているので、測定間隔が
一定している上に各受振器の出力信号の対照によってノ
イズを除去できるため測定精度が良い。更に、本発明に
よると、ケーシングパイプを貫入することによって深度
方向に連続してＳ波速度を計測できるので、詳細な地盤
の速度構造が得られる。
向に設置された２個の受振器の間の波動到達時間差から
弾性波の速度を求めるようにしているので、測定間隔が
一定している上に各受振器の出力信号の対照によってノ
イズを除去できるため測定精度が良い。更に、本発明に
よると、ケーシングパイプを貫入することによって深度
方向に連続してＳ波速度を計測できるので、詳細な地盤
の速度構造が得られる。
第１図は本発明の弾性波速度計測装置の原理図である。 第２図は同装置の詳細な構造の一例を示す縦断面図であ
る。 第３図は第２図のIII方向矢視図である。 第４図は第２図のIV−IV線断面図である。 １……ケーシングパイプ、 ２……コーン、 ３……弾性波発振源、 4,5……受振器、 ７……正逆回転モータ、 ８……加振部材、 14,15……打撃棒、 ９……回転ハンマー。
る。 第３図は第２図のIII方向矢視図である。 第４図は第２図のIV−IV線断面図である。 １……ケーシングパイプ、 ２……コーン、 ３……弾性波発振源、 4,5……受振器、 ７……正逆回転モータ、 ８……加振部材、 14,15……打撃棒、 ９……回転ハンマー。
Claims (4)
- 【請求項１】弾性波による調査を行う地盤に弾性波発振
源と地盤を伝播する弾性波の速度を測定する２個の受振
器とを１本のパイプに収めて地盤を突き刺すように貫入
し、前記弾性波発振源の発振により地盤内で直接地盤を
せん断させることによってせん断弾性波を発生させ、こ
の弾性波が地盤中を伝播するＳ波速度を前記２個の受振
器の波動到達時間差から求め、前記パイプを貫入して深
度方向に連続的にＳ波速度を求めることを特徴とする弾
性波速度計測方法。 - 【請求項２】地中に貫入可能なケーシングパイプと、こ
のパイプ内に収容されると共に一部がケーシングパイプ
の外に突出した加振部材を有する弾性波発振源と、地盤
中を伝播する弾性波のＳ波速度を測定する受振器とから
成り、前記受振器は深度方向に一定間隔を開けて２個配
置されていることを特徴とする弾性波速度計測装置。 - 【請求項３】前記ケーシングパイプは先端にコーンを具
備した中空体であることを特徴とする請求項２記載の弾
性波速度計測装置。 - 【請求項４】前記加振部材はパイプ内に突き出る打撃棒
を有する歯車状リングと、前記打撃棒に打撃を与える回
転ハンマー及びこれを揺動させるモータとから成ること
を特徴とする請求項２又は３記載の弾性波速度計測装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14978990A JPH0756513B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 弾性波速度計測方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14978990A JPH0756513B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 弾性波速度計測方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443989A JPH0443989A (ja) | 1992-02-13 |
| JPH0756513B2 true JPH0756513B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=15482752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14978990A Expired - Fee Related JPH0756513B2 (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | 弾性波速度計測方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756513B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011017687A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Korea Inst Of Geoscience & Mineral Resources | 弾性波探査用の横波発生装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000186319A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Ohbayashi Corp | 地盤調査方法 |
| JP6800448B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2020-12-16 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 回転駆動式打音機構 |
| CN107831218B (zh) * | 2017-11-29 | 2024-02-27 | 四川陆通检测科技有限公司 | 一种用于纵波的激发装置及其测试方法 |
| CN112798474A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-05-14 | 西安科技大学 | 一种岩体注浆扩散范围监测的方法及装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4932003A (en) * | 1982-05-19 | 1990-06-05 | Exxon Production Research Company | Acoustic quadrupole shear wave logging device |
| JPS63315978A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Nippon Koei Kk | 地盤探査装置 |
| JPH067167B2 (ja) * | 1988-04-18 | 1994-01-26 | 中央開発株式会社 | 地下人工弾性波の測定用ゾンデ |
| JPH0616114B2 (ja) * | 1988-08-19 | 1994-03-02 | サンコーコンサルタント株式会社 | 地層検層におけるせん断波、圧縮波の速度計測方法及びその装置 |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP14978990A patent/JPH0756513B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011017687A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Korea Inst Of Geoscience & Mineral Resources | 弾性波探査用の横波発生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0443989A (ja) | 1992-02-13 |
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