JP6990668B2 - 地盤探査装置 - Google Patents
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Description
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図2~図4に示すように、地盤(3)内を伝搬するせん断波を測定してこの地盤を探査する地盤探査装置であって、前記地盤を掘進するエレメント(6)内から切羽(4a)に刺し込まれる刺さり込み部(10)と、前記地盤内を伝搬するせん断波を受信する受信圧電部(R1~R14)とを備え、前記受信圧電部は、前記刺さり込み部に間隔(D)をあけて複数配置されていることを特徴とする地盤探査装置(9)である。
図1に示す車両1は、軌道2に沿って走行する移動体である。車両1は、電車、気動車、機関車、客車又は貨車などの鉄道車両である。軌道2は、車両1が走行する通路(線路)である。軌道2は、例えば、砂利又は砕石などの粒状体によって構成された道床上に左右一対のレールと支持体とによって構成された軌きょうを敷設した有道床軌道である。路盤3は、軌道2を支持する基盤である。路盤3は、車両1が通過するときに発生する荷重を支持する構造物である。路盤3は、例えば、良質な自然土などを用いて締め固められた土路盤などである。
線路下横断工法は、図6(A)(B)に示すように、エレメント6を連続的に地盤4に挿入する工程と、隣接するエレメント6を継手部によって接合しながらエレメント6内にコンクリートを充填する工程と、図6(C)に示すようにこれらのエレメント6によって閉合する工程と、図6(D)に示すようにこれらのエレメント6によって閉合された領域Aを掘削して軌道2の下方に線路下構造物を構築する工程とを含む。図6(A)(B)に示すように、エレメント6によって地盤4を掘進するときには、図1~図3に示すエレメント6内に作業員が入り込み、作業員が切羽4aを人力で掘削する。エレメント6によって地盤4を掘進するときに、図2~図4に示す刺さり込み部10を作業者がエレメント6内に持ち込み、刺さり込み部10を作業者が切羽4aに突き刺すと、受信圧電部R1~R14が地盤4内に埋め込まれる。次に、図2に示す加振装置8によって地盤4の表面に作業者が打撃を加えると、地盤4内にせん断波が発生する。このため、図2に示す地盤4内を伝搬するせん断波を受信圧電部R1~R14が受信して、図5に示す受信圧電部R1~R14が出力する出力信号を増幅部A1~A14が増幅する。その結果、増幅部A1~A14がそれぞれ出力するせん断波受信信号に基づいて、波形測定部11が伝搬時間を演算する。
(1) この実施形態では、地盤4を掘進するエレメント6内から切羽4aに刺さり込み部10が刺し込まれ、地盤4内を伝搬するせん断波を受信する受信圧電部R1~R14が刺さり込み部10に間隔Dをあけて複数配置されている。このため、エレメント6内から作業者が切羽4aに刺さり込み部10を差し込み、地盤4を加振させるだけで、短時間で簡単に地盤4の特性を把握することができる。
(1) この実施形態では、線路下横断工法によって非開削で軌道2下に線路下構造物を構築する場合を例に挙げて説明したが、道路下に構造物を構築する場合についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、盛土に線路下構造物を構築する場合を例に挙げて説明したが、原地盤に線路下構造物を構築する場合についても、この発明を適用することができる。例えば、地上の軌道又は道路の下を横断する軌道、道路、地下通路、地下街、水路又は地下共同溝などの線路下構造物を構築する場合についても、この発明を適用することがきる。さらに、この実施形態では、鋼製エレメントを推進・けん引する線路下横断工法を例に挙げて説明したが、箱型(函体)のようなエレメントを推進する線路下横断工法についても、この発明を適用することができる。
2 軌道(路線)
3 路盤
4 地盤
4a 切羽
5 土留工
6 エレメント(鋼管(鋼製エレメント))
7 地盤探査システム
8 加振装置
9 地盤探査装置
10 刺さり込み部
10a 先端部
10b,10c 後退部
11 波形生成部
12 せん断波速度演算部
13 速度分布演算部
14 情報記憶部
15 表示部
16 制御部
R1~R14 受信圧電部
A1~A14 増幅部
t1~t7 伝搬時間
P 加振点
D 間隔
D1 垂直方向
D2 水平方向
Δt 伝搬時間差
W0 せん断波送信信号
W1~W7 せん断波受信信号
Claims (7)
- 地盤内を伝搬するせん断波を測定してこの地盤を探査する地盤探査装置であって、
前記地盤を掘進するエレメント内から切羽に刺し込まれる刺さり込み部と、
前記地盤内を伝搬するせん断波を受信する受信圧電部とを備え、
前記受信圧電部は、前記刺さり込み部に間隔をあけて複数配置されていること、
を特徴とする地盤探査装置。 - 請求項1に記載の地盤探査装置において、
前記刺さり込み部は、前記地盤内を掘進する鋼管の先端部から切羽に刺し込まれること、
を特徴とする地盤探査装置。 - 請求項2に記載の地盤探査装置において、
前記刺さり込み部は、非開削で線路下に地下構造物を構築する線路下横断工法の鋼製エレメントの先端部から切羽に刺し込まれること、
を特徴とする地盤探査装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の地盤探査装置において、
前記刺さり込み部は、平面形状が逆V字状の板状部材であり、
前記受信圧電部は、前記刺さり込み部の長さ方向に沿って間隔をあけて装着されていること、
を特徴とする地盤探査装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の地盤探査装置において、
前記受信圧電部の出力信号に基づいて、前記地盤内を一方向から伝搬するせん断波の速度を演算するせん断波速度演算部を備えること、
を特徴とする地盤探査装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の地盤探査装置において、
前記受信圧電部の出力信号をこの受信圧電部の直近で増幅する増幅部を備えること、
を特徴とする地盤探査装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の地盤探査装置において、
前記受信圧電部の出力信号に基づいて、前記地盤内の速度分布を演算する速度分布演算部を備えること、
を特徴とする地盤探査装置。
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