JPS6180085A - 地盤の周波数応答特性計測方式 - Google Patents
地盤の周波数応答特性計測方式Info
- Publication number
- JPS6180085A JPS6180085A JP59202029A JP20202984A JPS6180085A JP S6180085 A JPS6180085 A JP S6180085A JP 59202029 A JP59202029 A JP 59202029A JP 20202984 A JP20202984 A JP 20202984A JP S6180085 A JPS6180085 A JP S6180085A
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- Japan
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- vibration
- ground
- inertial
- amount
- frequency
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、地盤を加振した際に生ずる振動波の周波数応
答特性計測方式に関する。
答特性計測方式に関する。
一般に、従来から用いられている地盤の周波数応答を計
測する方法は、ポーリングを行って基盤まで堀り、その
孔底に1つの地震検出器を設置する。一方、ポーリング
孔の真上附近にももう】つの地震検出器ヤ設置しておく
。そして、基盤より伝搬する常時震動により、上記2つ
の検出器で振動が検出されると1両者はそれぞれ周波数
分析されたのち2周波数対応にその比率が計算されて周
波数応答特性を求めるようにしたものである。
測する方法は、ポーリングを行って基盤まで堀り、その
孔底に1つの地震検出器を設置する。一方、ポーリング
孔の真上附近にももう】つの地震検出器ヤ設置しておく
。そして、基盤より伝搬する常時震動により、上記2つ
の検出器で振動が検出されると1両者はそれぞれ周波数
分析されたのち2周波数対応にその比率が計算されて周
波数応答特性を求めるようにしたものである。
しかし、このような従来の方法によれば、計測また。設
備、その他の事情により計測地点のどこでもプーリング
することができるとは限らないという欠点があった。
備、その他の事情により計測地点のどこでもプーリング
することができるとは限らないという欠点があった。
本発明の目的は、上記従来の欠点を除去し、僅かのス(
−スさえあれば、地盤を堀りかえずことなく容易に、か
つ短時間で地下の濁質な測定することのできる経済的な
地盤の周波数応答特性計測方式を提供することにある。
−スさえあれば、地盤を堀りかえずことなく容易に、か
つ短時間で地下の濁質な測定することのできる経済的な
地盤の周波数応答特性計測方式を提供することにある。
本発明による地盤の周波数応答特性計測方式は。
加温力を発生する慣性振動体と、電磁コイルへの電流駆
動により磁気回路を介して前記慣性振動体を振動させる
励振部と、該励振部に直結する加振板とからなる慣性加
振機を有し、該慣性加振機の加温板を被測定地盤の表面
に固定し、前記慣性振動体に該慣性振動体の振動量を検
出して電気量に変換する第1の振動検出器を取付け、前
記加振板。
動により磁気回路を介して前記慣性振動体を振動させる
励振部と、該励振部に直結する加振板とからなる慣性加
振機を有し、該慣性加振機の加温板を被測定地盤の表面
に固定し、前記慣性振動体に該慣性振動体の振動量を検
出して電気量に変換する第1の振動検出器を取付け、前
記加振板。
または該加振板の固定された個所周辺の地盤表面に、被
測定地盤を加温したときに発生する地盤の振動量を検出
して電気量に変換する第2の振動検出器を固定し、前記
慣性加振機の電磁コイルを正弦波、ランダム波および衝
撃波のうちのいずれが振動検出器から得られる出力とか
ら1周波数対応に前記慣性振動体の振動量と前記加振板
、またはその周辺の地盤の振動量との比率を求めること
によシ、被測定地盤の振動波に対する周波数応答特性を
測定するようにしたことを特徴とする。
測定地盤を加温したときに発生する地盤の振動量を検出
して電気量に変換する第2の振動検出器を固定し、前記
慣性加振機の電磁コイルを正弦波、ランダム波および衝
撃波のうちのいずれが振動検出器から得られる出力とか
ら1周波数対応に前記慣性振動体の振動量と前記加振板
、またはその周辺の地盤の振動量との比率を求めること
によシ、被測定地盤の振動波に対する周波数応答特性を
測定するようにしたことを特徴とする。
次に2本発明による地盤の周波数応答特性計測方式建つ
いて実施例を挙げ2図面を参照して説明する。
いて実施例を挙げ2図面を参照して説明する。
第1図は本発明による第1の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。この図において、lは慣性加振機を示し、
1−1の慣性振動体、l−2の励振部および1−3の加
振板とを含み構成されている。慣性振動体1−1は1通
常マグネットを有する重量本で形成されており、励振部
1−2に有する電磁コイルの磁石を通して形成された磁
気回路と空隙をもって磁気的に結合できるよう1例えば
スプリングを介して吊り下げられ、平衡が保たれている
。加振板1−3は励振部1−2に直結されておシ、その
裏面の平板部は、使用に際して地盤Gの表面に堅く固定
される。したがって、電磁コイルに振動波の駆動電流が
流れると、その周期で慣性振動体1−1は振動し1重量
に比例する大きな加温力を加温板1−3を介して地盤G
K与える。
ク図である。この図において、lは慣性加振機を示し、
1−1の慣性振動体、l−2の励振部および1−3の加
振板とを含み構成されている。慣性振動体1−1は1通
常マグネットを有する重量本で形成されており、励振部
1−2に有する電磁コイルの磁石を通して形成された磁
気回路と空隙をもって磁気的に結合できるよう1例えば
スプリングを介して吊り下げられ、平衡が保たれている
。加振板1−3は励振部1−2に直結されておシ、その
裏面の平板部は、使用に際して地盤Gの表面に堅く固定
される。したがって、電磁コイルに振動波の駆動電流が
流れると、その周期で慣性振動体1−1は振動し1重量
に比例する大きな加温力を加温板1−3を介して地盤G
K与える。
このとき9例えば、地盤Gの地質が非常に堅いとすれば
1加温周波数を相当高くしない限り、地盤は振動しない
し、それと一体に固定されている加温板1−3もまた振
動しない。
1加温周波数を相当高くしない限り、地盤は振動しない
し、それと一体に固定されている加温板1−3もまた振
動しない。
第1図を参照し、2は慣性振動体1−1に取付けられ、
慣性振動体1−1の振動量を検出してそれを電気量に変
換する振動検出器、3は加振板1−3に取付けられ、加
温板1−3の振動量を検出してそれを電気量に変換する
振動検出器、4は加振板1−3の固定された個所周辺の
地盤表面に固定され、加温板1−3を介して地盤Gを加
振したときに発生する地盤の振動量を検出し、それを電
気量に変換する振動検出器である。6は振動検出器2の
出力側に接続され、その出力を増幅して振動量を指示す
るとともに、出力端子から増幅された出力を取出すこと
のできる振動指示計である。
慣性振動体1−1の振動量を検出してそれを電気量に変
換する振動検出器、3は加振板1−3に取付けられ、加
温板1−3の振動量を検出してそれを電気量に変換する
振動検出器、4は加振板1−3の固定された個所周辺の
地盤表面に固定され、加温板1−3を介して地盤Gを加
振したときに発生する地盤の振動量を検出し、それを電
気量に変換する振動検出器である。6は振動検出器2の
出力側に接続され、その出力を増幅して振動量を指示す
るとともに、出力端子から増幅された出力を取出すこと
のできる振動指示計である。
7はスイッチ5の切替えによシ振動検出器3.または4
のどちらかの出力側に選択的に接続され。
のどちらかの出力側に選択的に接続され。
これ等の出力を増幅して振動量を指示するとともに、出
力端子から増幅された出力を取出すことのできる振動指
示計である。8は慣性加温機1を正弦波で駆動する場合
に使用される演算器であり。
力端子から増幅された出力を取出すことのできる振動指
示計である。8は慣性加温機1を正弦波で駆動する場合
に使用される演算器であり。
振動指示計6と7の出力端子から得られるそれぞれの振
動量に対応した出力をうけて2両者の比率を算出する。
動量に対応した出力をうけて2両者の比率を算出する。
9はX=Yレコーダであり、横軸は周波数X、縦軸は演
算器8の出力yとしてプロ。
算器8の出力yとしてプロ。
トされる。lOは慣性加温機1を駆動するための電気振
動波を発生する発振器であり2例えば、1〜50 Hz
の範囲の正弦波を出力することができる。
動波を発生する発振器であり2例えば、1〜50 Hz
の範囲の正弦波を出力することができる。
さらに、この発振器には、掃引回路が付加されて°おり
、これによってX−Yレコーダ9の横軸を振らせるだめ
の周波数に比例した出力が得られるようになっている。
、これによってX−Yレコーダ9の横軸を振らせるだめ
の周波数に比例した出力が得られるようになっている。
11は電力増幅器であシ2発発振器0の出力をうけて電
力増幅し、慣性加振機1の駆動用として使用される。な
お、振動検出器2゜3および4は、検出すべき振動量に
応じて加撮力(または単に力と呼ぶ)、変位振幅、速度
振幅、または加速度振幅を検出する4種類のうちから必
要に応じて使い分けられるが、いずれも受振部と電気量
への変換部とから構成されている。
力増幅し、慣性加振機1の駆動用として使用される。な
お、振動検出器2゜3および4は、検出すべき振動量に
応じて加撮力(または単に力と呼ぶ)、変位振幅、速度
振幅、または加速度振幅を検出する4種類のうちから必
要に応じて使い分けられるが、いずれも受振部と電気量
への変換部とから構成されている。
さて、このように構成された装置の計測動作について説
明すると2発振器10の出力は電力増幅器11で電力増
幅され、その出力によって慣性加振機1が駆動される。
明すると2発振器10の出力は電力増幅器11で電力増
幅され、その出力によって慣性加振機1が駆動される。
この駆動により地盤Gは加振されて、慣性娠動体1−1
の振動量は振動検出器2で検出され、電気量に変換され
て振動指示計6に与えられる。一方、地盤Gとともに一
体で加振される加振板1−3の振@量は振動検出器3で
検出され、また、地盤Gの振動量は振動検出器4で検出
され、スイッチ5により接続された方の振動検出器から
電気量に変換された出力が振動指示計7に与えられる。
の振動量は振動検出器2で検出され、電気量に変換され
て振動指示計6に与えられる。一方、地盤Gとともに一
体で加振される加振板1−3の振@量は振動検出器3で
検出され、また、地盤Gの振動量は振動検出器4で検出
され、スイッチ5により接続された方の振動検出器から
電気量に変換された出力が振動指示計7に与えられる。
振動検出器3と4の選択は。
本質的にはその検出値に変わりがないからどちらでもよ
いが、加振板1−3や振動検出器4を地盤へ固定する状
態の良、不良により計測結果に相違を生ずるので2両者
を併用して確認することが望ましい。
いが、加振板1−3や振動検出器4を地盤へ固定する状
態の良、不良により計測結果に相違を生ずるので2両者
を併用して確認することが望ましい。
上記のようにして得られた振動量は、それぞれ振動指示
計の指示によυ概略的に確認される一方。
計の指示によυ概略的に確認される一方。
それぞれの出力は演算器8に加えられる。この演算器8
において1両入力の比9例えば振動検出器2で検出され
た振動量をAo、振動検出器3で検出された振動量をA
、としたときのAt/Aoが計算される。そして、この
値は電圧yの形でX−Yレコーダ9のY端子に与えられ
る。このX−Yレコーダ9のX端子には発振器10の出
力周波数に比例する出力Xが与えられているから、この
状態において発振器10の周波数を可変範囲内で走査す
れば。
において1両入力の比9例えば振動検出器2で検出され
た振動量をAo、振動検出器3で検出された振動量をA
、としたときのAt/Aoが計算される。そして、この
値は電圧yの形でX−Yレコーダ9のY端子に与えられ
る。このX−Yレコーダ9のX端子には発振器10の出
力周波数に比例する出力Xが与えられているから、この
状態において発振器10の周波数を可変範囲内で走査す
れば。
例えば、第2図に示すごとき周波数応答特性が得られる
。
。
第2図の周波数応答特性を見ると2周波数f 1+f2
.f3およびf4のそれぞれの点において、急峻な立上
がりを示しているが、この現象は地盤の共振によシ生ず
るもので、その周波数を地盤の卓越周波数と呼んでいる
。
.f3およびf4のそれぞれの点において、急峻な立上
がりを示しているが、この現象は地盤の共振によシ生ず
るもので、その周波数を地盤の卓越周波数と呼んでいる
。
第3図は本発明による第2の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。この図において、参照符号1〜5,9およ
び11で示される要素は、第1図の実施例における同じ
符号で表わされたものとそれぞれ同じ機能をもっておシ
、ここで説明な繰返えさない。12および13は増幅器
を示す。これ等は第1の実施例のように振動量を指示す
る機能は必要ないが、振動指示計を兼用することは差支
えなり014は周波数分析器を示し、入力側に与えられ
た衝撃波、またはランダム波の周波数スにクトルか2つ
の入力とついてそれぞれ得られるように外。でいスーと
の円、常動4躬共11糾 仏11ゆば、入力波形をディ
ノタル化して一旦メモリに蓄え、のち、に続出して波形
再生し、中心周波数の可変できる狭帯域通過フィルタを
通して中心周波数をスキャンニングすることにより、出
力側に周波数に対応する出力を得るようにしている。1
5は演算器であり、上記周波数分析器14で得られた2
つの出力を周波数に対応してうけ1両入力の比が計算さ
れる。この計算された出力はX−YレコーダのY端子に
加えられるが、そのX端子には周波数分析器14から周
波数の掃引出力が与えられる。16は慣性加振機1を駆
動するための衝撃波。
ク図である。この図において、参照符号1〜5,9およ
び11で示される要素は、第1図の実施例における同じ
符号で表わされたものとそれぞれ同じ機能をもっておシ
、ここで説明な繰返えさない。12および13は増幅器
を示す。これ等は第1の実施例のように振動量を指示す
る機能は必要ないが、振動指示計を兼用することは差支
えなり014は周波数分析器を示し、入力側に与えられ
た衝撃波、またはランダム波の周波数スにクトルか2つ
の入力とついてそれぞれ得られるように外。でいスーと
の円、常動4躬共11糾 仏11ゆば、入力波形をディ
ノタル化して一旦メモリに蓄え、のち、に続出して波形
再生し、中心周波数の可変できる狭帯域通過フィルタを
通して中心周波数をスキャンニングすることにより、出
力側に周波数に対応する出力を得るようにしている。1
5は演算器であり、上記周波数分析器14で得られた2
つの出力を周波数に対応してうけ1両入力の比が計算さ
れる。この計算された出力はX−YレコーダのY端子に
加えられるが、そのX端子には周波数分析器14から周
波数の掃引出力が与えられる。16は慣性加振機1を駆
動するための衝撃波。
またはランダム波(ホワイトノイズ)を発生する発生器
である。
である。
この装置の計測動作において1発生器16が衝撃波を発
生する場合を例に挙げて説明する。まず。
生する場合を例に挙げて説明する。まず。
衝撃波発生器16により電力増幅器11を介して慣性加
振機1が駆動されると、地盤Gは衝撃波により加振され
る。振動検出器2および振動検出器3、または4により
それぞれ検出され、電気変換された出力は増幅器12お
よび13を介してそれぞれ周波数分析器14に加えられ
る。周波数分析器14では、2つの検出された出力に対
し周波数分析を行い、それぞれ周波数に対応する出力を
演算器15に送る。演算器15では、2つの周波数に対
応して得られる電気量の比、すなわちA、/A。
振機1が駆動されると、地盤Gは衝撃波により加振され
る。振動検出器2および振動検出器3、または4により
それぞれ検出され、電気変換された出力は増幅器12お
よび13を介してそれぞれ周波数分析器14に加えられ
る。周波数分析器14では、2つの検出された出力に対
し周波数分析を行い、それぞれ周波数に対応する出力を
演算器15に送る。演算器15では、2つの周波数に対
応して得られる電気量の比、すなわちA、/A。
が計算される。計算された出力は、X−Yレコーダ9に
与えられ1周波数に対応して記録される。
与えられ1周波数に対応して記録される。
このように、加振される衝撃波に含まれる周波数成分を
活用することによって、1つの周波数応答特性が第1の
実施例のように周波数な可変するという手間をかけるこ
となく得られる。
活用することによって、1つの周波数応答特性が第1の
実施例のように周波数な可変するという手間をかけるこ
となく得られる。
以上の説明によシ明らかなように2本発明によれば、慣
性加振機を使用して地盤を加振し、慣性振動体の振動量
と加振された地盤の振動量との比を周波数に対応して求
めることにより、地表上で容易、かつ経済的に地質のデ
ータの収集が可能になる点において、得られる効果は大
である。
性加振機を使用して地盤を加振し、慣性振動体の振動量
と加振された地盤の振動量との比を周波数に対応して求
めることにより、地表上で容易、かつ経済的に地質のデ
ータの収集が可能になる点において、得られる効果は大
である。
以下余白
第1図は本発明による第1の実施例の構成を示は本発明
による第2の実施例の構成を示すプロ。 り図である。 図において、1は慣性加振機、1−1は慣性振動体、1
−2は励振部、l−3は加振板、 2.3.4発掘器、
11は電力増幅器、12.13は増幅器。 14は周波数分析器、16は衝撃波(またはラン亮2図 一十周波牧(#z)
による第2の実施例の構成を示すプロ。 り図である。 図において、1は慣性加振機、1−1は慣性振動体、1
−2は励振部、l−3は加振板、 2.3.4発掘器、
11は電力増幅器、12.13は増幅器。 14は周波数分析器、16は衝撃波(またはラン亮2図 一十周波牧(#z)
Claims (1)
- 1、加振力を発生する慣性振動体と、電磁コイルへの電
流駆動により磁気回路を介して前記慣性振動体を振動さ
せる励振部と、該励振部に直結する加振板とからなる慣
性加振機を有し、該慣性加振機の加振板を被測定地盤の
表面に固定し、前記慣性振動体に該慣性振動体の振動量
を検出して電気量に変換する第1の振動検出器を取付け
、前記加振板、または該加振板の固定された個所周辺の
地盤表面に、被測定地盤を加振したときに発生する地盤
の振動量を検出して電気量に変換する第2の振動検出器
を固定し、前記慣性加振機の電磁コイルを正弦波、ラン
ダム波および衝撃波のうちのいずれか1つの電気的振動
波で駆動したとき、前記第1の振動検出器から得られる
出力と前記第2の振動検出器から得られる出力とから、
周波数対応に前記慣性振動体の振動量と前記加振板、ま
たはその周辺の地盤の振動量との比率を求めることによ
り、被測定地盤の振動波に対する周波数応答特性を測定
するようにしたことを特徴とする地盤の周波数応答特性
計測方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59202029A JPS6180085A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 地盤の周波数応答特性計測方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59202029A JPS6180085A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 地盤の周波数応答特性計測方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6180085A true JPS6180085A (ja) | 1986-04-23 |
JPH0418276B2 JPH0418276B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=16450740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59202029A Granted JPS6180085A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 地盤の周波数応答特性計測方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6180085A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0295096A2 (en) * | 1987-06-11 | 1988-12-14 | Takenori Satoh | Method of surveying and determining thicknesses and properties of subsurface ground layers without excavation |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59202029A patent/JPS6180085A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0295096A2 (en) * | 1987-06-11 | 1988-12-14 | Takenori Satoh | Method of surveying and determining thicknesses and properties of subsurface ground layers without excavation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0418276B2 (ja) | 1992-03-27 |
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