JPH11304948A - 岩盤の破壊箇所検出装置 - Google Patents
岩盤の破壊箇所検出装置Info
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- JPH11304948A JPH11304948A JP10975898A JP10975898A JPH11304948A JP H11304948 A JPH11304948 A JP H11304948A JP 10975898 A JP10975898 A JP 10975898A JP 10975898 A JP10975898 A JP 10975898A JP H11304948 A JPH11304948 A JP H11304948A
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、予め確認できない潜在亀裂の影響
を受けずに弾性波を弾性波センサまでスムーズに導くこ
とにより、岩盤の破壊状態を正確に反映した弾性波を検
出することができる上、この弾性波から岩盤の破壊状態
が正確、容易に判断・評価でき、しかも一旦破壊しても
岩盤の終局破壊まで追随した弾性波が検出できるいわゆ
る弾性波検出を使用した岩盤の破壊箇所検出装置を提供
する。 【解決手段】 岩盤内部に存する不連続面を通過して穿
孔した長筒状をなす掘削孔と、該掘削孔の長手方向に挿
入、設置された金属製棒体と、掘削孔の長手方向に適宜
間隔で配設される弾性波センサと、前記金属状棒体と弾
性波センサとが配設された掘削孔内に充填される、岩盤
の物性に近似した物性からなるモルタルあるいはコンク
リートと、からなることを特徴とする。
を受けずに弾性波を弾性波センサまでスムーズに導くこ
とにより、岩盤の破壊状態を正確に反映した弾性波を検
出することができる上、この弾性波から岩盤の破壊状態
が正確、容易に判断・評価でき、しかも一旦破壊しても
岩盤の終局破壊まで追随した弾性波が検出できるいわゆ
る弾性波検出を使用した岩盤の破壊箇所検出装置を提供
する。 【解決手段】 岩盤内部に存する不連続面を通過して穿
孔した長筒状をなす掘削孔と、該掘削孔の長手方向に挿
入、設置された金属製棒体と、掘削孔の長手方向に適宜
間隔で配設される弾性波センサと、前記金属状棒体と弾
性波センサとが配設された掘削孔内に充填される、岩盤
の物性に近似した物性からなるモルタルあるいはコンク
リートと、からなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる弾性波セ
ンサを使用した岩盤の破壊箇所検出装置に関するもので
ある。
ンサを使用した岩盤の破壊箇所検出装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、自然災害に対する防災上の見地か
ら、特に岩盤崩落防止の観点から岩盤斜面等の斜面監視
技術の早期確立が望まれている。危険岩盤斜面が多く存
在する所定の地域では、その具体的な監視技術の開発お
よび該監視技術の早急な実施が急務とされているからで
ある。
ら、特に岩盤崩落防止の観点から岩盤斜面等の斜面監視
技術の早期確立が望まれている。危険岩盤斜面が多く存
在する所定の地域では、その具体的な監視技術の開発お
よび該監視技術の早急な実施が急務とされているからで
ある。
【０００３】ところで、岩盤は一般に脆性材料で形成さ
れており、当該岩盤が最終的に崩壊に至るまでにはほん
の僅かな変形や傾斜などの変化しか見込めない。そし
て、岩盤の崩壊は一瞬のうちに始まり、一瞬のうちに終
わってしまう。そこで、岩盤の僅かな変形にも対応でき
る弾性波（ＡＥ波）検出を利用した岩盤の破壊箇所検出
装置の開発が岩盤斜面崩壊の前兆現象を把握する上で最
も有効であると結論された。
れており、当該岩盤が最終的に崩壊に至るまでにはほん
の僅かな変形や傾斜などの変化しか見込めない。そし
て、岩盤の崩壊は一瞬のうちに始まり、一瞬のうちに終
わってしまう。そこで、岩盤の僅かな変形にも対応でき
る弾性波（ＡＥ波）検出を利用した岩盤の破壊箇所検出
装置の開発が岩盤斜面崩壊の前兆現象を把握する上で最
も有効であると結論された。
【０００４】本件発明者は従来より前記弾性波（ＡＥ
波）の検出に基づく各種亀裂箇所の正確な位置を探索す
る装置あるいは方法につき以下の複数の発明をなしてき
た。例えば、特願平５−２８２７３５号（特開平７−１
３４０６０号）、特願平６−１０１１３８号（特開平７
−３０５３３２号）、特願平７−６５８３０号（特開平
８−２６１９９４号）、特願平７−２９６８８２号（特
願平９−１３８２８８号）、特願平７−２９６８８３号
（特開平９−１３８２２３号）、特願平８−２３５２４
号（特開平９−２１８１８２号）、特願平８−２３５２
５号（特開平９−２１８１８３号）、特願平８−３０４
３７号（特開平９−２２２４２２号）、特願平９−４７
５５２号等の発明である。
波）の検出に基づく各種亀裂箇所の正確な位置を探索す
る装置あるいは方法につき以下の複数の発明をなしてき
た。例えば、特願平５−２８２７３５号（特開平７−１
３４０６０号）、特願平６−１０１１３８号（特開平７
−３０５３３２号）、特願平７−６５８３０号（特開平
８−２６１９９４号）、特願平７−２９６８８２号（特
願平９−１３８２８８号）、特願平７−２９６８８３号
（特開平９−１３８２２３号）、特願平８−２３５２４
号（特開平９−２１８１８２号）、特願平８−２３５２
５号（特開平９−２１８１８３号）、特願平８−３０４
３７号（特開平９−２２２４２２号）、特願平９−４７
５５２号等の発明である。
【０００５】しかしながら、これらの特許出願にかかる
発明はいわゆる構築物の杭における亀裂箇所の探査装
置、あるいは岩盤ではない通常の土質地盤に関する亀裂
箇所の探査装置あるいは探査方法であり、いわゆる脆性
材料で形成されている岩盤の内部に存する亀裂箇所探査
装置及び方法に関するものではなかった。ところで、従
来において地盤の破壊箇所に発生した弾性波を直接弾性
波センサ（ＡＥセンサ）で検出する場合においては、該
弾性波が前記弾性波センサまで伝播するまでに減衰して
しまい、その検出が困難となる場合が多いのは前記の特
許出願の中で述べたとおりである。
発明はいわゆる構築物の杭における亀裂箇所の探査装
置、あるいは岩盤ではない通常の土質地盤に関する亀裂
箇所の探査装置あるいは探査方法であり、いわゆる脆性
材料で形成されている岩盤の内部に存する亀裂箇所探査
装置及び方法に関するものではなかった。ところで、従
来において地盤の破壊箇所に発生した弾性波を直接弾性
波センサ（ＡＥセンサ）で検出する場合においては、該
弾性波が前記弾性波センサまで伝播するまでに減衰して
しまい、その検出が困難となる場合が多いのは前記の特
許出願の中で述べたとおりである。
【０００６】そのため、本件発明者は長筒状のウエーブ
ガイドと呼ばれる部材を地中内に埋設し、地中内部で生
じた弾性波を弾性波センサまで弾性波の減衰を可能な限
り抑えて導く構成を採る発明を創案している。しかしな
がら、これまでいわゆる長筒状のウエーブガイドとして
は金属製のもの、いわゆるロジンによるもの、グラスフ
ァイバーによるもの、それらの内部に砂を充填したも
の、長筒状のＰＶＣ管（塩化ビニール製管）内に水を充
填したものなどが採用されてきたが、かかる長筒状のウ
エーブガイドを採用するのは、変形性材料であるいわゆ
る土を対象とした地中内での検出を前提とするものであ
り、変形が小さい岩盤での弾性波検出にはこの長筒状の
ウエーブガイドを採用するのは不向きである。
ガイドと呼ばれる部材を地中内に埋設し、地中内部で生
じた弾性波を弾性波センサまで弾性波の減衰を可能な限
り抑えて導く構成を採る発明を創案している。しかしな
がら、これまでいわゆる長筒状のウエーブガイドとして
は金属製のもの、いわゆるロジンによるもの、グラスフ
ァイバーによるもの、それらの内部に砂を充填したも
の、長筒状のＰＶＣ管（塩化ビニール製管）内に水を充
填したものなどが採用されてきたが、かかる長筒状のウ
エーブガイドを採用するのは、変形性材料であるいわゆ
る土を対象とした地中内での検出を前提とするものであ
り、変形が小さい岩盤での弾性波検出にはこの長筒状の
ウエーブガイドを採用するのは不向きである。
【０００７】そこで、長筒状のウエーブガイドを用いな
い構成での弾性波検出による岩盤内部の破壊探査手段の
提案が待たれるが、かかる岩盤内部の破壊探査手段とし
ては、一応下記の方法が考えられる。まず、第１番目の
方法として、岩盤表面に直接弾性波センサを設置する方
法、第２番目の方法として、岩盤を削孔し、この孔内に
金属製の棒材に弾性波センサを取り付けたもののみを挿
入・設置する方法、第３番目の方法として、岩盤を削孔
し、孔中に弾性波センサを吊り下げ、エアバック，オイ
ルバック等により孔壁に前記弾性波センサを押し当てて
設置する方法、第４番目の方法として、長筒状のウエー
ブガイドを微小な岩盤変形に対応した、弾性波発生を検
出しやすい材料で形成することで、岩盤の微小変形をウ
エーブガイドの変形およびその弾性波に置き換える方法
の何れかの方法がある。
い構成での弾性波検出による岩盤内部の破壊探査手段の
提案が待たれるが、かかる岩盤内部の破壊探査手段とし
ては、一応下記の方法が考えられる。まず、第１番目の
方法として、岩盤表面に直接弾性波センサを設置する方
法、第２番目の方法として、岩盤を削孔し、この孔内に
金属製の棒材に弾性波センサを取り付けたもののみを挿
入・設置する方法、第３番目の方法として、岩盤を削孔
し、孔中に弾性波センサを吊り下げ、エアバック，オイ
ルバック等により孔壁に前記弾性波センサを押し当てて
設置する方法、第４番目の方法として、長筒状のウエー
ブガイドを微小な岩盤変形に対応した、弾性波発生を検
出しやすい材料で形成することで、岩盤の微小変形をウ
エーブガイドの変形およびその弾性波に置き換える方法
の何れかの方法がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１番目乃至第４番目の方法では以下のような課題があっ
る。 第１番目の方法の課題 この方法は、外部からの雑音の影響を受けやすい上、岩
盤内部より発生する弾性波が岩盤表面まで到達する必要
がある。しかし、岩盤内部での弾性波は微少であり、岩
盤表面までは到底到達し得ない。
１番目乃至第４番目の方法では以下のような課題があっ
る。 第１番目の方法の課題 この方法は、外部からの雑音の影響を受けやすい上、岩
盤内部より発生する弾性波が岩盤表面まで到達する必要
がある。しかし、岩盤内部での弾性波は微少であり、岩
盤表面までは到底到達し得ない。
【０００９】第２番目の方法の課題 この第２番目の方法では、岩盤の物性と金属材料等の物
性との違いにより、岩盤内で発生した弾性波が反射しや
すく、また岩盤内部で発生した弾性波が確認できない潜
在亀裂などの影響により、弾性波センサまで到達しえな
い。 第３番目の方法の課題 第３番目の方法では、第２番目の方法と同様、岩盤内部
で発生した弾性波が確認できない潜在亀裂などの影響に
より、弾性波センサまで到達しえない。
性との違いにより、岩盤内で発生した弾性波が反射しや
すく、また岩盤内部で発生した弾性波が確認できない潜
在亀裂などの影響により、弾性波センサまで到達しえな
い。 第３番目の方法の課題 第３番目の方法では、第２番目の方法と同様、岩盤内部
で発生した弾性波が確認できない潜在亀裂などの影響に
より、弾性波センサまで到達しえない。
【００１０】第４番目の方法の課題 この方法では、岩盤の変形には鋭敏に反応するが、逆に
鋭敏に反応しすぎる結果、岩盤変形の大小に関わらず、
すべて同種の破壊と認定され、最終的な岩盤の安定評価
・破壊評価ができないという欠点がある。しかして、本
発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、予め確認できない潜在亀裂の影響を受けずに弾性
波を弾性波センサまでスムーズに導くことにより、岩盤
の破壊状態を正確に反映した弾性波を検出することがで
きる上、この弾性波から岩盤の破壊状態が正確、容易に
判断・評価でき、しかも一旦破壊しても岩盤の終局破壊
まで追随した弾性波が検出できるいわゆる弾性波検出を
使用した岩盤の破壊箇所検出装置を提供することにあ
る。
鋭敏に反応しすぎる結果、岩盤変形の大小に関わらず、
すべて同種の破壊と認定され、最終的な岩盤の安定評価
・破壊評価ができないという欠点がある。しかして、本
発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、予め確認できない潜在亀裂の影響を受けずに弾性
波を弾性波センサまでスムーズに導くことにより、岩盤
の破壊状態を正確に反映した弾性波を検出することがで
きる上、この弾性波から岩盤の破壊状態が正確、容易に
判断・評価でき、しかも一旦破壊しても岩盤の終局破壊
まで追随した弾性波が検出できるいわゆる弾性波検出を
使用した岩盤の破壊箇所検出装置を提供することにあ
る。
【００１１】さらに、第３の発明では、不連続面を内部
に有する地盤の表面部近傍位置に少なくとも１つの検出
除外弾性波センサを設置し、このセンサが弾性波をはじ
めに検出したときは、内部の不連続面での弾性波検出で
はないとして、地中内部に設置された弾性波センサを休
止させ、岩盤の表面で発生する様々な降雨、落石、降雪
等のいわゆる岩盤内部で発生する破壊弾性波収録の妨げ
となる弾性波を除去し、検出精度を大幅に向上させた岩
盤の破壊箇所検出装置をも提供することを目的とするも
のである。
に有する地盤の表面部近傍位置に少なくとも１つの検出
除外弾性波センサを設置し、このセンサが弾性波をはじ
めに検出したときは、内部の不連続面での弾性波検出で
はないとして、地中内部に設置された弾性波センサを休
止させ、岩盤の表面で発生する様々な降雨、落石、降雪
等のいわゆる岩盤内部で発生する破壊弾性波収録の妨げ
となる弾性波を除去し、検出精度を大幅に向上させた岩
盤の破壊箇所検出装置をも提供することを目的とするも
のである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による岩盤の破壊
箇所検出装置は、岩盤内部に存する不連続面を通過して
穿孔した長筒状をなす掘削孔と、該掘削孔の長手方向に
挿入、設置された金属製棒体と、掘削孔の長手方向に適
宜間隔で配設される弾性波センサと、前記金属状棒体と
弾性波センサとが配設された掘削孔内に充填される、岩
盤の物性に近似した物性からなるモルタルあるいはコン
クリートと、からなることを特徴とし、または、岩盤内
部に存する不連続面中に予測されるせん断応力面を通過
して穿孔した長筒状をなす掘削孔と、該掘削孔の長手方
向に挿入、設置された金属製棒体と、掘削孔の長手方向
に適宜間隔で配設される弾性波センサと、前記金属状棒
体と弾性波センサとが配設された掘削孔内に充填され
る、岩盤の物性に近似した物性からなるモルタルあるい
はコンクリートと、からなることを特徴とし、または、
岩盤内部に存する不連続面を通過して穿孔した長筒状を
なす掘削孔と、該掘削孔の長手方向に挿入、設置された
金属製棒体と、掘削孔の長手方向に前記不連続面をまた
いで適宜間隔で配設される弾性波センサと、前記金属状
棒体と弾性波センサとが配設された掘削孔内に充填され
る、岩盤の物性に近似した物性からなるモルタルあるい
はコンクリートと、内部に不連続面を有する地盤の表面
部近傍位置に設置された少なくとも１つの検出除外弾性
波センサと、からなり、各弾性波センサは発生した弾性
波より近い距離に設置された弾性波センサから順次前記
弾性波を検出可能とされ、前記検出除外弾性波センサが
はじめに弾性波を検出したときに、他の地中内の弾性波
センサは休止状態とすることを特徴とするものである。
箇所検出装置は、岩盤内部に存する不連続面を通過して
穿孔した長筒状をなす掘削孔と、該掘削孔の長手方向に
挿入、設置された金属製棒体と、掘削孔の長手方向に適
宜間隔で配設される弾性波センサと、前記金属状棒体と
弾性波センサとが配設された掘削孔内に充填される、岩
盤の物性に近似した物性からなるモルタルあるいはコン
クリートと、からなることを特徴とし、または、岩盤内
部に存する不連続面中に予測されるせん断応力面を通過
して穿孔した長筒状をなす掘削孔と、該掘削孔の長手方
向に挿入、設置された金属製棒体と、掘削孔の長手方向
に適宜間隔で配設される弾性波センサと、前記金属状棒
体と弾性波センサとが配設された掘削孔内に充填され
る、岩盤の物性に近似した物性からなるモルタルあるい
はコンクリートと、からなることを特徴とし、または、
岩盤内部に存する不連続面を通過して穿孔した長筒状を
なす掘削孔と、該掘削孔の長手方向に挿入、設置された
金属製棒体と、掘削孔の長手方向に前記不連続面をまた
いで適宜間隔で配設される弾性波センサと、前記金属状
棒体と弾性波センサとが配設された掘削孔内に充填され
る、岩盤の物性に近似した物性からなるモルタルあるい
はコンクリートと、内部に不連続面を有する地盤の表面
部近傍位置に設置された少なくとも１つの検出除外弾性
波センサと、からなり、各弾性波センサは発生した弾性
波より近い距離に設置された弾性波センサから順次前記
弾性波を検出可能とされ、前記検出除外弾性波センサが
はじめに弾性波を検出したときに、他の地中内の弾性波
センサは休止状態とすることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示す断面
図である。図１において符号１は岩盤を示す。該岩盤１
は図から理解されるように、その内部に不連続面２を有
している。
基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示す断面
図である。図１において符号１は岩盤を示す。該岩盤１
は図から理解されるように、その内部に不連続面２を有
している。
【００１４】そして、当該岩盤１の表面側から岩盤１の
内側に向かって長筒状をなす掘削孔３が掘削されてい
る。この掘削孔３は前記不連続面２を横切ってかつ通過
するよう掘削される。尚、この不連続面２には図２から
理解されるように、せん断応力面７と引っ張り応力面６
とが存するが、本実施例では図１に示すように、せん断
応力面７を横切りかつ通過して掘削されている。
内側に向かって長筒状をなす掘削孔３が掘削されてい
る。この掘削孔３は前記不連続面２を横切ってかつ通過
するよう掘削される。尚、この不連続面２には図２から
理解されるように、せん断応力面７と引っ張り応力面６
とが存するが、本実施例では図１に示すように、せん断
応力面７を横切りかつ通過して掘削されている。
【００１５】また、引っ張り応力面６を横切りかつ通過
するよう掘削孔３を掘削しても構わないが、この場合、
弾性波は引っ張り破壊時に生じるのみで、その後の変形
に伴う弾性波の検出はあまり期待できないものとなる。
そして、この掘削された掘削孔３内に、その深さ方向に
向かって、所定間隔で弾性波センサ４が複数設置され
る。
するよう掘削孔３を掘削しても構わないが、この場合、
弾性波は引っ張り破壊時に生じるのみで、その後の変形
に伴う弾性波の検出はあまり期待できないものとなる。
そして、この掘削された掘削孔３内に、その深さ方向に
向かって、所定間隔で弾性波センサ４が複数設置され
る。
【００１６】さらにこの掘削孔３内に前記配設された複
数の弾性波センサ４に隣接して長尺の鉄棒５が挿入さ
れ、配設される。このような状態から当該掘削孔３内に
はモルタルあるいはコンクリートが充填される。そし
て、所定時間経過すると、充填したモルタルあるいはコ
ンクリートは固化して岩盤１とほぼ同等の堅さとなる。
数の弾性波センサ４に隣接して長尺の鉄棒５が挿入さ
れ、配設される。このような状態から当該掘削孔３内に
はモルタルあるいはコンクリートが充填される。そし
て、所定時間経過すると、充填したモルタルあるいはコ
ンクリートは固化して岩盤１とほぼ同等の堅さとなる。
【００１７】ここで、使用されるモルタルあるいはコン
クリートは固化したときに前記岩盤１とほぼ同様の物
性、あるいは岩盤１の物性と近似した物性を有するもの
を使用してある。この岩盤１とほぼ同様の物性あるいは
近似した物性の例としては岩盤強度、音響インピーダン
スなどが挙げられる。
クリートは固化したときに前記岩盤１とほぼ同様の物
性、あるいは岩盤１の物性と近似した物性を有するもの
を使用してある。この岩盤１とほぼ同様の物性あるいは
近似した物性の例としては岩盤強度、音響インピーダン
スなどが挙げられる。
【００１８】以上において、本発明の使用状態につき説
明する。前記のように岩盤１の不連続面２を横切りかつ
通過して掘削した掘削孔３内には長尺の鉄棒５と複数の
弾性波センサ４が設置された後モルタルあるいはコンク
リートが充填され、固化される。前記弾性波センサ４は
あらかじめ長尺な鉄棒５の長手方向に所定間隔をおいて
取り付け、それを掘削孔３内に設置しても良いし、複数
の弾性波センサ４と鉄棒５を別々に掘削孔３内に取り付
けても構わないものである。
明する。前記のように岩盤１の不連続面２を横切りかつ
通過して掘削した掘削孔３内には長尺の鉄棒５と複数の
弾性波センサ４が設置された後モルタルあるいはコンク
リートが充填され、固化される。前記弾性波センサ４は
あらかじめ長尺な鉄棒５の長手方向に所定間隔をおいて
取り付け、それを掘削孔３内に設置しても良いし、複数
の弾性波センサ４と鉄棒５を別々に掘削孔３内に取り付
けても構わないものである。
【００１９】ここで、前記モルタルまたはコンクリート
の強度あるいは音響インピーダンス等の物性は岩盤１と
ほぼ同様あるいは近似したものとされているから、計測
対象となる本来の亀裂（図に示す不連続面２）から弾性
波センサ４までには潜在亀裂は存在せず、亀裂のない均
質材料とみなすことができる。しかして、本実施例では
岩盤１の不連続面２を横切りかつ通過して掘削孔３内に
鉄棒５を配置し、かつモルタルあるいはコンクリートが
充填されていわゆる鉄筋コンクリート状のものが設置さ
れたと仮定できる。
の強度あるいは音響インピーダンス等の物性は岩盤１と
ほぼ同様あるいは近似したものとされているから、計測
対象となる本来の亀裂（図に示す不連続面２）から弾性
波センサ４までには潜在亀裂は存在せず、亀裂のない均
質材料とみなすことができる。しかして、本実施例では
岩盤１の不連続面２を横切りかつ通過して掘削孔３内に
鉄棒５を配置し、かつモルタルあるいはコンクリートが
充填されていわゆる鉄筋コンクリート状のものが設置さ
れたと仮定できる。
【００２０】そして、岩盤１の変形と共に破壊する際に
生じる掘削孔３内の弾性波をせん断面上の弾性波として
検出できる。すなわち、検査対象である岩盤１の物性に
近いモルタル、コンクリートを用いることで、岩盤１の
破壊を掘削孔３内で固化してなるコンクリートの破壊と
して置き換えることができるのである。
生じる掘削孔３内の弾性波をせん断面上の弾性波として
検出できる。すなわち、検査対象である岩盤１の物性に
近いモルタル、コンクリートを用いることで、岩盤１の
破壊を掘削孔３内で固化してなるコンクリートの破壊と
して置き換えることができるのである。
【００２１】また、掘削孔３内は基本的に不連続面２が
介在しないので均質な弾性波伝播媒体とすることができ
る。さらに、掘削孔３内のコンクリートが一旦破壊して
も、その後の岩盤１の変形がもたらす掘削孔３内の破壊
による弾性波は掘削孔３内の鉄棒５を通じて得ることが
できる。
介在しないので均質な弾性波伝播媒体とすることができ
る。さらに、掘削孔３内のコンクリートが一旦破壊して
も、その後の岩盤１の変形がもたらす掘削孔３内の破壊
による弾性波は掘削孔３内の鉄棒５を通じて得ることが
できる。
【００２２】次に、本発明による検出方法の一例を述べ
ると、図４のように、計測対象岩盤１の岩塊をＡ，Ｂ，
Ｃとする。そして、掘削孔３の孔長を順に各々８．０
Ｍ，６．０Ｍ，２．５Ｍの深さとし、そのそれぞれの掘
削孔３内に複数の弾性波センサ４と長尺の鉄棒５を配設
する。 このように配置することにより各々の掘削孔３
内に配置した弾性波センサ４が２ｍ乃至３ｍ程度の岩盤
範囲をもれなく網羅して確実な弾性波検出を行うことが
出来る。
ると、図４のように、計測対象岩盤１の岩塊をＡ，Ｂ，
Ｃとする。そして、掘削孔３の孔長を順に各々８．０
Ｍ，６．０Ｍ，２．５Ｍの深さとし、そのそれぞれの掘
削孔３内に複数の弾性波センサ４と長尺の鉄棒５を配設
する。 このように配置することにより各々の掘削孔３
内に配置した弾性波センサ４が２ｍ乃至３ｍ程度の岩盤
範囲をもれなく網羅して確実な弾性波検出を行うことが
出来る。
【００２３】この際、計測すべき岩盤１の表面下方には
落石による崩積土が見られることや、降雨等の岩盤１表
面での弾性波発生並びに弾性波検出を想定し、それら計
測目的外の弾性波を検出すべき検出除外弾性波センサ８
を各々掘削孔３の上部（地盤表面近傍位置）に設置して
おくと良い。そして、かかる検出除外弾性波センサ８が
当該弾性波を検出した時点で、前記各々の掘削孔３内に
配置した弾性波センサ４を休止させ、データ収録数の軽
減、落石と岩盤崩壊との関係を検討することが出来るの
である。
落石による崩積土が見られることや、降雨等の岩盤１表
面での弾性波発生並びに弾性波検出を想定し、それら計
測目的外の弾性波を検出すべき検出除外弾性波センサ８
を各々掘削孔３の上部（地盤表面近傍位置）に設置して
おくと良い。そして、かかる検出除外弾性波センサ８が
当該弾性波を検出した時点で、前記各々の掘削孔３内に
配置した弾性波センサ４を休止させ、データ収録数の軽
減、落石と岩盤崩壊との関係を検討することが出来るの
である。
【００２４】この点につき図５を参照して詳しく述べ
る。従来、地盤や岩盤１の斜面内部でのいわゆる内部破
壊弾性波計測において、斜面表面で発生する様々な降雨
９、雪、落石１０などから発生する弾性波が主目的とす
る地盤や岩盤内部の破壊弾性波収録の妨げとなってい
た。しかして、これまで、斜面表面で発生する弾性波を
除去する手段としては、第１に、データ収録後、後解析
として斜面表面上で発生していると考えられる弾性波を
除去する。
る。従来、地盤や岩盤１の斜面内部でのいわゆる内部破
壊弾性波計測において、斜面表面で発生する様々な降雨
９、雪、落石１０などから発生する弾性波が主目的とす
る地盤や岩盤内部の破壊弾性波収録の妨げとなってい
た。しかして、これまで、斜面表面で発生する弾性波を
除去する手段としては、第１に、データ収録後、後解析
として斜面表面上で発生していると考えられる弾性波を
除去する。
【００２５】第２に設置すべき弾性波センサを岩盤斜面
表面からの弾性波が到達しない位置となるよう設置する
等が考えられていた。しかし、前記第１の場合、岩盤の
斜面表面近傍位置で発生する弾性波の種類が多く、容易
には除去できない。また、前記第２の場合、気象に起因
した代表的な弾性波（雨、雪など）は除去できる可能性
はあるが、どのような大きさ、エネルギーを持つかあら
かじめ判断できない落石１０等は除去できない場合が多
かった。
表面からの弾性波が到達しない位置となるよう設置する
等が考えられていた。しかし、前記第１の場合、岩盤の
斜面表面近傍位置で発生する弾性波の種類が多く、容易
には除去できない。また、前記第２の場合、気象に起因
した代表的な弾性波（雨、雪など）は除去できる可能性
はあるが、どのような大きさ、エネルギーを持つかあら
かじめ判断できない落石１０等は除去できない場合が多
かった。
【００２６】そこで、岩盤の斜面表面で発生する弾性波
の種類、エネルギー等は未知であるという前提で機械的
に以下のような手段を講じたのである。すなわち、図５
のように弾性波センサ４−１，４−２，４−３，４−４
あるいは検出除外弾性波センサ８を設置し計測する。そ
して、岩盤の斜面表面近傍で弾性波が発生する場合、そ
の種類、大きさ如何にかかわらず伝搬方向、そして各セ
ンサへの伝播順序は不変であるから、図５に示す斜面表
面で何らかにより弾性波が発生したとき、各弾性波セン
サへの弾性波伝播順序は、検出除外弾性波センサ８、弾
性波センサ４−１、弾性波センサ４−２、弾性波センサ
４−３、弾性波センサ４−４の順となる。
の種類、エネルギー等は未知であるという前提で機械的
に以下のような手段を講じたのである。すなわち、図５
のように弾性波センサ４−１，４−２，４−３，４−４
あるいは検出除外弾性波センサ８を設置し計測する。そ
して、岩盤の斜面表面近傍で弾性波が発生する場合、そ
の種類、大きさ如何にかかわらず伝搬方向、そして各セ
ンサへの伝播順序は不変であるから、図５に示す斜面表
面で何らかにより弾性波が発生したとき、各弾性波セン
サへの弾性波伝播順序は、検出除外弾性波センサ８、弾
性波センサ４−１、弾性波センサ４−２、弾性波センサ
４−３、弾性波センサ４−４の順となる。
【００２７】一方、計測対象とする不連続面と導波体と
の交差位置、すなわち図５中符号７で示す位置で弾性波
が発生した場合、弾性波伝播順序は、弾性波センサ４−
１、弾性波センサ４−２、検出除外弾性波センサ８、弾
性波センサ４−３、弾性波センサ４−４となる。つま
り、斜面表面で弾性波が発生したとき、ほとんどの場合
で弾性波は斜面表面に最も近い検出除外弾性波センサ８
で最初に検出される。
の交差位置、すなわち図５中符号７で示す位置で弾性波
が発生した場合、弾性波伝播順序は、弾性波センサ４−
１、弾性波センサ４−２、検出除外弾性波センサ８、弾
性波センサ４−３、弾性波センサ４−４となる。つま
り、斜面表面で弾性波が発生したとき、ほとんどの場合
で弾性波は斜面表面に最も近い検出除外弾性波センサ８
で最初に検出される。
【００２８】このとき、検出除外弾性波センサ８を斜面
表面からの弾性波を識別するいわゆるガードセンサと
し、検出除外弾性波センサ８で検出後、他の弾性波セン
サ４−１，４−２，４−３，４−４をある一定時間休止
させることで、対象外の弾性波のほとんどを除去するこ
とが可能となるのである。従って、岩盤１の斜面表面か
らの計測対象外の弾性波がその種類、大きさにかかわら
すほとんど除去できるし、いわゆるガードセンサで収録
された斜面表面で発生した弾性波の経時変化を観察する
ことで、逆に崩壊が予測できる可能性をも有するのであ
る。
表面からの弾性波を識別するいわゆるガードセンサと
し、検出除外弾性波センサ８で検出後、他の弾性波セン
サ４−１，４−２，４−３，４−４をある一定時間休止
させることで、対象外の弾性波のほとんどを除去するこ
とが可能となるのである。従って、岩盤１の斜面表面か
らの計測対象外の弾性波がその種類、大きさにかかわら
すほとんど除去できるし、いわゆるガードセンサで収録
された斜面表面で発生した弾性波の経時変化を観察する
ことで、逆に崩壊が予測できる可能性をも有するのであ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、岩
盤不連続面より放射される弾性波を検出することがで
き、緊急の需要である岩盤崩落監視に迅速、確実に適用
できる。すなわち、予め確認できない潜在亀裂の影響を
受けずに弾性波を弾性波センサまでスムーズに導くこと
により、岩盤の破壊状態を正確に反映した弾性波を検出
することができる上、この弾性波から岩盤の破壊状態が
正確、容易に判断・評価でき、しかも一旦破壊しても岩
盤の終局破壊まで追随した弾性波が検出できる。
盤不連続面より放射される弾性波を検出することがで
き、緊急の需要である岩盤崩落監視に迅速、確実に適用
できる。すなわち、予め確認できない潜在亀裂の影響を
受けずに弾性波を弾性波センサまでスムーズに導くこと
により、岩盤の破壊状態を正確に反映した弾性波を検出
することができる上、この弾性波から岩盤の破壊状態が
正確、容易に判断・評価でき、しかも一旦破壊しても岩
盤の終局破壊まで追随した弾性波が検出できる。
【００３０】さらに、検出除外弾性波センサを設置する
ことで岩盤の斜面表面からの計測対象外の弾性波がその
種類、大きさにかかわらすほとんど除去でき、さらに精
度の向上した岩盤の破壊箇所検出装置を提供できる。
ことで岩盤の斜面表面からの計測対象外の弾性波がその
種類、大きさにかかわらすほとんど除去でき、さらに精
度の向上した岩盤の破壊箇所検出装置を提供できる。
【図１】本発明の使用状態を説明する説明図（その１）
である。
である。
【図２】岩盤の不連続面を説明する説明図である。
【図３】掘削孔内の弾性波センサと鉄棒の設置状態を説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図４】本発明の使用状態を説明する説明図（その２）
である。
である。
【図５】本発明の使用状態を説明する説明図（その３）
である。
である。
１ 岩盤 ２ 不連続面 ３ 掘削孔 ４（４−１，４−２，４−３，４−４） 弾性波センサ ５ 鉄棒 ６ 引っ張り応力面 ７ せん断応力面 ８ 検出除外弾性波センサ ９ 降雨 １０ 落石
Claims (3)
- 【請求項１】岩盤内部に存する不連続面を通過して穿孔
した長筒状をなす掘削孔と、 該掘削孔の長手方向に挿入、設置された金属製棒体と、 掘削孔の長手方向に前記不連続面をまたいで適宜間隔で
配設される弾性波センサと、 前記金属状棒体と弾性波センサとが配設された掘削孔内
に充填される、岩盤の物性に近似した物性からなるモル
タルあるいはコンクリートと、 からなることを特徴とする岩盤の破壊箇所検出装置 - 【請求項２】岩盤内部に存する不連続面中に予測される
せん断応力面を通過して穿孔した長筒状をなす掘削孔
と、 該掘削孔の長手方向に挿入、設置された金属製棒体と、 掘削孔の長手方向に前記不連続面中に予測されるせん断
応力面をまたいで適宜間隔で配設される弾性波センサ
と、 前記金属状棒体と弾性波センサとが配設された掘削孔内
に充填される、岩盤の物性に近似した物性からなるモル
タルあるいはコンクリートと、 からなることを特徴とする岩盤の破壊箇所検出装置 - 【請求項３】岩盤内部に存する不連続面を通過して穿孔
した長筒状をなす掘削孔と、 該掘削孔の長手方向に挿入、設置された金属製棒体と、 掘削孔の長手方向に前記不連続面をまたいで適宜間隔で
配設される弾性波センサと、 前記金属状棒体と弾性波センサとが配設された掘削孔内
に充填される、岩盤の物性に近似した物性からなるモル
タルあるいはコンクリートと、 内部に不連続面を有する地盤の表面部近傍位置に設置さ
れた少なくとも１つの検出除外弾性波センサと、 からなり、 各弾性波センサは発生した弾性波より近い距離に設置さ
れた弾性波センサから順次前記弾性波を検出可能とさ
れ、 前記検出除外弾性波センサがはじめに弾性波を検出した
ときに、他の地中内の弾性波センサは休止状態とする、 ことを特徴とする岩盤の破壊箇所検出装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10975898A JP3364152B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 岩盤の破壊箇所検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10975898A JP3364152B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 岩盤の破壊箇所検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11304948A true JPH11304948A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3364152B2 JP3364152B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=14518501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10975898A Expired - Fee Related JP3364152B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 岩盤の破壊箇所検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3364152B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102141544B (zh) * | 2010-12-02 | 2013-04-10 | 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院 | 围岩松弛深度测试方法 |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10975898A patent/JP3364152B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3364152B2 (ja) | 2003-01-08 |
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