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
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- 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)
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- 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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