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表面波探査装置及び表面波探査装置による地震波の測定方法 新技術説明会

国内特許コード P110002449
整理番号 GI-H22-55
掲載日 2011年4月20日
出願番号 特願2011-087132
公開番号 特開2012-220355
登録番号 特許第5682891号
出願日 平成23年4月11日(2011.4.11)
公開日 平成24年11月12日(2012.11.12)
登録日 平成27年1月23日(2015.1.23)
発明者
  • 村田 芳信
  • 八嶋 厚
  • 沢田 和秀
出願人
  • 国立大学法人岐阜大学
発明の名称 表面波探査装置及び表面波探査装置による地震波の測定方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】複数の地震計を迅速に移動させ且つ正確に配置することで、地盤の表面波の精度の高い測定結果を得ることのできる表面波探査装置を提供する。
【解決手段】本発明の表面波探査装置1は、第一クランクロッド11と第二クランクロッド12が連結された左右一対の動輪3と、前方鉤部8と後方鉤部9とを備える梁部材4と、起震機5と、梁部材に吊り下げられた複数の地震計6と、梁部材4の端部に配置される台車7とを備えている。動輪3が回転すると、前方鉤部8が第一クランクロッド11に係止することで梁部材4が上昇して牽引され、起震機5と地震計6と台車7とが梁部材によって持ち上げられた状態で移動し、更に後方鉤部9が第二クランクロッド12に係止して梁部材4の牽引が継続する。前方鉤部8及び後方鉤部9がクランクロッド11,12から開放されることにより、前記梁部材が降下して前記起震機と前記地震計と前記台車とが地表面に静置される。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


地盤調査に用いられる一方法として、二次元表面波探査法が知られている。二次元表面波探査法とは、予め測定対象となる地表面に複数の地震計をほぼ直線状の測線に設置しておき、地表面を打撃することで地震波を励起して、配置されている地震計で伝播してくる地震波を観測する方法のことを言う。各々の地震計の測定結果を集計することで、まず観測された地震波の中で卓越する表面波の位相速度が算出される。更にコンピュータを用いた演算処理を行うことによって、測線直下の深さ毎の表面波の伝播速度分布を求める。この表面波と剪断波(S波)の伝播速度は近似することから、地盤の剪断波(S波)速度の分布を得ることができる。剪断波(S波)速度は地盤の硬軟に対応しているので、表面波を測定した場所の地盤の強度分布を評価することが可能となる。



近年の地震において、道路や法面の盛土部分の被害が報告されており、盛土の経年的な劣化との関連が指摘されている。このため、道路の盛土区間において、外見からでは識別が困難な路面下の緩みや潜在的な脆弱性の有無を検出し、更にそれらの分布を効率よく測定する技術が求められている。二次元表面波探査法は、直線状の測線に複数の地震計を設置して連続的に観測を行うという特性から、比較的平坦な場所の探査方法に適しており、とくに道路の地盤調査への利用が期待されている。二次元表面波探査を精度よく行うためには、測定前に地表面の所定の位置へ複数の地震計を水平かつ確実に配置することが必要となる。道路の二次元表面波探査における一例を挙げると、24基から48基の地震計を1mから2mの間隔で一列に並べて、起震機もしくは地表面の打撃により発生させた地震波を観測するという作業が、数m間隔で繰り返し行われる。そこで、道路の長い区間を効率よく行うために、複数の地震計を迅速に移動させて正確に配置する技術が強く求められている。



特許文献1には、ベース部材の上に据え付けられた複数の地震計を二本のロープ又はワイヤの間に所定の間隔で架設し、このロープ又はワイヤを牽引して運搬する牽引式多チャンネル表面波探査装置が開示されている。特許文献1の表面波探査装置の地震計は、ロープ又はワイヤに固定されていることによって、予め調整された地震計と地震計との間隔を維持して移動することができる。観測車が停止した時には、調整された地震計の間隔を維持したままで停止するので、測定前の地震計の配置に要する作業の手間を減じることが可能となる。

産業上の利用分野


本発明は、地盤の弾性波動(以下、地震波という)を探査する表面波探査装置に関する。特に、起振点及び複数の地震計からなる受振点を正確且つ容易に移動させて設置することが可能な表面波探査装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
左右一対の動輪を備えた牽引手段と、
前端部に所定の間隔で配置された前方鉤部と後方鉤部とを備える梁部材と、
前記梁部材の前端部近傍に連結された起震機と、
前記梁部材に吊り下げ手段によって吊り下げられた複数の地震計と、
前記梁部材の中間部と後端部の少なくとも一方に配置される台車と、
を備えた表面波探査装置であって、
前記左右一対の動輪の外径は、前記地震計の底面から前記吊り下げ手段の前記梁部材側の端部までの距離よりも大きく形成されており、
前記一対の動輪は、二個のクランクロッドにより連結されており、
前記動輪が回転するとき、
(a)前記前方鉤部が、前記二個のクランクロッドのうち前記動輪の回転方向に対して先行する第一クランクロッドに係止することにより、前記梁部材が上昇して牽引されて、前記起震機と前記地震計とが前記梁部材によって持ち上げられた状態で移動し、
(b)前記後方鉤部が、前記二個のクランクロッドのうち前記動輪の回転方向に対して後続する第二クランクロッドに係止することにより、前記梁部材が上昇した状態で更に牽引されて、前記起震機と前記地震計とが引き続き持ち上げられた状態で移動し、
(c)前記前方鉤部及び前記後方鉤部が前記二個のクランクロッドから開放されることにより、前記梁部材が降下して前記起震機と前記地震計と前記台車とが地表面に静置され、
更なる前記動輪の回転によって、(a)前記前方鉤部の前記第一クランクロッドへの係止及び前記梁部材の牽引と、(b)前記後方鉤部の前記第二クランクロッドへの係止及び前記梁部材の更なる牽引と、(c)前記前方鉤部及び前記後方鉤部の前記二個のクランクロッドからの開放による前記梁部材の降下と、が繰り返されることを特徴とする表面波探査装置。

【請求項2】
前記台車は、短辺部と長辺部と斜辺部とからなる略直角三角形の外形形状を備えた外枠部材を備えており、
前記台車は、前記短辺部と前記斜辺部との交差する位置に配置された左右一対の車輪と、前記短辺部と前記長辺部との交差する位置に配置された台座部と、前記長辺部と前記斜辺部との交差する位置に配置されて前記台車の外枠部材を前記梁部材に回転可能に取り付ける台車取付部とを更に備えており、
前記梁部材が上昇して牽引されるとき、前記台車の外枠部材の斜辺部が前記梁部材に対して略垂直な状態に立ち上がり、前記台車は前記梁部材の後端部を支持した状態で前記車輪によって移動可能となり、
前記梁部材が降下するとき、前記台車の前記外枠部材の長辺部が前記梁部材に対して略垂直な状態に降下して前記台座部が接地し、前記台車にブレーキがかかることを特徴とする請求項1に記載の表面波探査装置。


【請求項3】
左右一対の動輪を備えた牽引手段と、前記一対の動輪を連結する二個のクランクロッドと、前端部に所定の間隔で配置された前方鉤部と後方鉤部とを備える梁部材と、前記梁部材の前端部近傍に連結された起震機と、前記梁部材に吊り下げ手段によって吊り下げられた複数の地震計と、前記梁部材の中間部と後端部の少なくとも一方に配置される台車と、を備えた表面波探査装置を用いた地震波の測定方法であって、
(a)前記起震機と前記地震計と前記台車とが地表面に静置された状態で、前記起震機によって励起された地震動を前記複数の地震計が測定する測定工程と、
(b)前記前方鉤部が、動輪の回転と共に回転する前記二個のクランクロッドのうち前記動輪の回転方向に対して先行する第一クランクロッドに係止することにより、前記梁部材が上昇して牽引されて、前記起震機と前記地震計とが前記梁部材によって持ち上げられた状態で移動する第一移動工程と、
(c)前記後方鉤部が、前記二個のクランクロッドのうち前記動輪の回転方向に対して後続する第二クランクロッドに係止することにより、前記梁部材が上昇した状態で更に牽引されて、前記起震機と前記地震計とが引き続き持ち上げられた状態で移動する第二移動工程と、
(d)前記前方鉤部及び前記後方鉤部が前記二個のクランクロッドから開放されることにより、前記梁部材が降下して前記起震機と前記地震計と前記台車とが地表面に静置される移動終了工程と、を備えており、
更なる前記動輪の回転によって、(a)乃至(d)の工程が繰り返されることにより、前記起震機及び前記地震計の、所定の距離の移動と、地表面への静置と、地震動の測定とが自動的に繰り返されることを特徴とする表面波探査装置による地震波の測定方法。
産業区分
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 2G105AA02
  • 2G105BB01
  • 2G105DD02
  • 2G105EE02
  • 2G105FF06
  • 2G105LL05
  • 2G105NN01
画像

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JP2011087132thum.jpg
出願権利状態 登録
岐阜大学産官学連携推進本部では、岐阜大学における知的財産の創出・管理・活用のマネジメントをしています。上記の特許・技術に関心のある方は、下記問い合わせ先に整理番号とともにご相談下さい。


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