本發(fā)明涉及一種測定地面的振動的裝置。

本申請要求2015年1月23日在日本申請的申請?zhí)枮?015－011667的專利申請的優(yōu)先權(quán)，并將該申請的內(nèi)容援引于此。

背景技術(shù)：

在設(shè)計(jì)忌諱微小振動的半導(dǎo)體工廠等建設(shè)物時(shí)，較佳的是，調(diào)查從周邊的道路、鐵路、地鐵、工廠等傳來的建設(shè)規(guī)劃地面的振動環(huán)境，并使用該調(diào)查結(jié)果進(jìn)行新建設(shè)物樓板等的振動預(yù)測。

比方說，以行駛于道路或鐵道上等的車輛等為震動源的振動在地下傳播并使結(jié)構(gòu)物振動，根據(jù)振動的程度不同，有時(shí)會對結(jié)構(gòu)物的使用者或結(jié)構(gòu)物內(nèi)的設(shè)備等帶來壞的影響。因此，對建設(shè)規(guī)劃用地的地面振動的事先預(yù)測、措施很重要。

作為直接測量在地下傳播的振動的振動測定裝置，現(xiàn)在已知一種非專利文獻(xiàn)1中記載的振動監(jiān)督裝置。

如圖10a所示，該振動測定裝置構(gòu)成為下述測定裝置：在地面80處鉆削井孔82直到測量振動的深度，下放內(nèi)置有振動測量部的檢波機(jī)84直至井孔82的測定位置處，在測定位置處展開設(shè)置于檢波機(jī)84上的壓接板85，使檢波機(jī)84壓接于井孔82的內(nèi)壁上。該測定裝置中，利用圖10a所示的氣體軟管88從地上的儲氣罐90向氣缸87輸送氣體，使壓接板85展開，圖10b所示的壓接板85被按壓至井孔82的內(nèi)壁，從而固定檢波機(jī)84。

上述狀態(tài)中，能夠通過檢波機(jī)84測量傳播至井孔82的內(nèi)壁上的振動。測定結(jié)果通過電纜86發(fā)送至地上的測量器92中。并且，測量用的人工振動能夠通過設(shè)置于地面80上的激振器94輸入p波，能夠通過激振器95輸入s波。

然而，圖10a中記載的振動測定裝置中，由于通過氣壓使壓接板85壓接于井孔82的內(nèi)壁上，因此氣缸87成為一種阻尼器而使高頻成分(比如說，作為地鐵振動的主頻率的60赫茲～120赫茲)被吸收，從而存在無法測定高頻成分的問題。

在這樣的背景下，如以下專利文件1所記載，提出了一種振動測定裝置，其構(gòu)成為：向地面打入中空的導(dǎo)管，通過鋼絲卷筒將具有爪部的振動測量器懸掛支承于該導(dǎo)管的內(nèi)部。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2010-249537號公報(bào)

非專利文獻(xiàn)1：東京土壤研究株式會社技術(shù)報(bào)告f-06,f-07(株式會社東京ソイルリサーチtechnicalreportf-06,f-07)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

專利文獻(xiàn)1中記載的振動測定裝置在金屬制的圓筒體的內(nèi)部包括三個(gè)振動檢測傳感器，即：x成分傳感器，檢測x軸方向的振動成分；y成分傳感器，檢測y軸方向的振動成分；以及z成分傳感器，檢測z軸方向的振動成分。

盡管所述振動測定裝置包括傳感器以能夠檢測x軸、y軸、z軸三個(gè)方向的振動，但是由于是在圓筒體的內(nèi)部設(shè)有多個(gè)支承橫檔并且將傳感器支承于各支承橫檔上的結(jié)構(gòu)，因此存在無法降低最低共振頻率(f0)的問題。也就是說，在支承橫檔支承各傳感器的結(jié)構(gòu)中，存在支承橫檔的共振會給最低共振頻率帶來影響的問題。

另外，由于專利文獻(xiàn)1中記載的振動測定裝置需要沿打入地面內(nèi)的中空的導(dǎo)板通過鋼絲卷筒懸掛于地下，因此需要將中空的導(dǎo)板打入地面內(nèi)，將導(dǎo)板內(nèi)部的土壤全部去除。因此，比如說，若是在地面鉆削形成的井孔，在井孔內(nèi)存在混有水和泥的土的狀態(tài)下，則存在無法使用上述振動測定裝置的問題。

本發(fā)明是用于解決上述問題而形成的，其目的是提供一種地面振動測定裝置，能夠利用包含土等地面成分的井孔調(diào)查地面的振動環(huán)境。另外，本發(fā)明的目的是提供一種地面振動測定裝置，使振動檢測用的傳感器的支承結(jié)構(gòu)部分形成為穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，能夠使振動測量的最低共振頻率充分地變大，并且能夠在寬的頻率范圍中使用。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明采用以下構(gòu)成。

(1)本發(fā)明的特征在于，具有：傳感器安裝體，在金屬制的棒狀體的長度方向上相互間隔地形成有第一孔部、第二孔部以及第三孔部；x方向傳感器，收容于所述傳感器安裝體的孔部中的一個(gè)孔部內(nèi)并檢測x軸方向的振動成分；y方向傳感器，收容于所述孔部中的一個(gè)孔部內(nèi)并檢測y軸方向的振動成分；z方向傳感器，收容于所述孔部中的一個(gè)孔部內(nèi)并檢測z軸方向的振動成分；金屬制的筒形的傳感器收容體，收容所述傳感器安裝體，前端側(cè)具有越向前端越窄形狀的尖頭部，后端側(cè)具有端部壁；以及壓入管，通過裝卸機(jī)構(gòu)與所述端部壁連接。

(2)本發(fā)明中，能夠構(gòu)成為：在所述傳感器安裝體和所述傳感器收容體之間夾設(shè)有絕緣材而使兩者絕緣。

(3)本發(fā)明中，也可以構(gòu)成為，所述裝卸機(jī)構(gòu)包括：連接壁，從所述端部壁沿所述傳感器收容體的長度方向延伸形成；所述壓入管的前端部，外插于或內(nèi)插于所述連接壁；突起部，在繞所述連接壁以及所述前端部中的任意一方的周向上的多個(gè)位置處突出形成；以及狹縫孔，在未形成所述突起部一側(cè)的所述前端部或者所述連接壁上沿著其長度方向形成，在所述狹縫孔的底部側(cè)形成有卡定孔，該卡定孔在與所述狹縫孔垂直的方向上延伸，用于防止插入所述狹縫孔中的所述突起部脫出。

(4)本發(fā)明中，能夠采用的構(gòu)成是，所述端部壁具有：螺紋筒部，與形成于所述傳感器收容體的后端側(cè)的內(nèi)螺紋部擰合；以及蓋構(gòu)件，形成于所述螺紋筒部的一端側(cè)并關(guān)閉所述傳感器收容體的后端部，使形成于所述傳感器安裝體的后端側(cè)的螺紋部與形成于所述螺紋筒部的內(nèi)表面上的內(nèi)螺紋部擰合，使所述傳感器安裝體懸臂式地支承于所述傳感器收容體的內(nèi)部。

(5)本發(fā)明中，能夠采用的構(gòu)成是：所述傳感器安裝體由鋁合金制的實(shí)心材料構(gòu)成，所述傳感器安裝體的表面上形成有經(jīng)由陽極化處理形成的絕緣薄膜。

發(fā)明效果

基于本發(fā)明，通過壓入管將傳感器收容體壓入井孔的土的內(nèi)部，使之位于目標(biāo)深度的話，從地上向地面輸入p波和s波時(shí)，由于通過地面向傳感器收容體內(nèi)的傳感器傳遞振動，因此能夠測定xyz方向的地面振動。各傳感器收容于孔部內(nèi)，該孔部形成于構(gòu)成傳感器安裝體的棒狀體上，各傳感器與傳感器安裝體是剛性接合的，因此能夠在不產(chǎn)生振動傳遞的損失的情況下檢測振動，能夠準(zhǔn)確地測量地面的振動環(huán)境。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式下的地面振動測定裝置的示意圖。

圖2是表示該地面振動測定裝置的主要部分的立體圖。

圖3表示收容于該地面振動測定裝置的傳感器收容體內(nèi)的傳感器安裝體，(a)為示意圖，(b)為背面圖。

圖4表示該傳感器安裝體，(a)是側(cè)視圖，(b)是正視圖，(c)是改變視角方向的側(cè)視圖，(d)是改變視角方向的正視圖。

圖5a是從一側(cè)看與該傳感器安裝體連接的壓入管的側(cè)視圖。

圖5b是從另一側(cè)看與該傳感器安裝體連接的壓入管的側(cè)視圖。

圖6是表示與該地面振動測定裝置連接的連接管的連接狀態(tài)的側(cè)視圖。

圖7是表示該地面振動測定裝置的回收用鋼絲繩的安裝部分的側(cè)視圖。

圖8表示第二實(shí)施方式下的該傳感器安裝體的支承結(jié)構(gòu)，(a)是表示傳感器壓入管的連接部的平面圖，(b)是表示支承結(jié)構(gòu)主要部分的一側(cè)的側(cè)視圖，(c)是該傳感器安裝體的端部壁部分的平面圖，(d)是表示支承結(jié)構(gòu)主要部分的另一側(cè)的側(cè)視圖。

圖9是表示將該第二實(shí)施方式下的地面振動測定裝置沿井孔壓入的狀態(tài)的一個(gè)例子的剖視圖。

圖10a表示用于測量在地下傳播的振動的振動測定裝置的一個(gè)現(xiàn)有例子，是表示將測定裝置懸掛于形成于地面上的井孔中的狀態(tài)的構(gòu)成圖。

圖10b表示用于測量在地下傳播的振動的振動測定裝置的一個(gè)現(xiàn)有例子，是表示設(shè)置于振動測定裝置的壓接板的展開狀態(tài)的立體圖。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

以下參考附圖對本發(fā)明中的地面振動測定裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明，本發(fā)明不僅限于以下說明的實(shí)施方式。另外，關(guān)于各圖所示的結(jié)構(gòu)，為了使本發(fā)明的特征易于理解，有時(shí)會將作為主要部分的部分放大表示，各構(gòu)成要素的尺寸比例等不一定與實(shí)際的構(gòu)成相同。

圖1～圖7表示本發(fā)明的地面振動測定裝置的第一實(shí)施方式，本實(shí)施方式的地面振動測定裝置a中，如圖1、圖2所示，在金屬制的筒形的傳感器收容體1的內(nèi)部收容有由金屬制的棒狀體2a構(gòu)成的傳感器安裝體2，壓入管3和多個(gè)連接管5串聯(lián)地連接于傳感器收容體1的后端部側(cè)。

傳感器收容體1包括：通過不銹鋼鋼材等金屬材料構(gòu)成的圓筒形的收容部主體6；安裝于該收容部主體6的前端側(cè)的越向前端越窄形狀的尖頭部7；以及設(shè)置成關(guān)閉收容部主體6的后端側(cè)的端部壁8。

傳感器安裝體2由通過鋁合金等金屬構(gòu)成的實(shí)心材料的棒狀體2a構(gòu)成，沿著棒狀體2a的長度方向從其基端側(cè)依次相互間隔地形成有第一孔部2a、第二孔部2b以及第三孔部2c。第一孔部2a、第二孔部2b以及第三孔部2c是通過對棒狀體2a進(jìn)行切削加工而形成各孔部的。

第一孔部2a形成為沿著x軸方向貫穿棒狀體2a，該x軸方向是相對于棒狀體2a的中心軸垂直的任意的一個(gè)方向，第二孔部2b形成為沿著與所述x軸垂直的y軸方向貫穿棒狀體2a，第三孔部2c靠近棒狀體2a的前端部形成。

第一孔部2a形成為由小徑部2a1和大徑部2a2構(gòu)成的階梯式孔形，第二孔部2b形成為由小徑部2b1和大徑部2b2構(gòu)成的階梯式孔形。

形成于棒狀體2a上的第一孔部2a、第二孔部2b以及第三孔部2c的相互間隔形成為在它們之間夾設(shè)有鋁合金的充分的厚的部分這樣的間隔。在它們之間的間隔較短(薄)的情況下，則成為由鋁合金的板狀體分隔后述的傳感器間的情況，使得最低共振頻率不會變得充分的低。充分地確保第一孔部2a、第二孔部2b以及第三孔部2c的相互間隔，通過一邊在孔部彼此之間設(shè)置充分厚的部分一邊將各傳感器固定于實(shí)心材料的傳感器安裝體2上，能夠擴(kuò)大測定頻帶。

第三孔部3c構(gòu)成為：在棒狀體2a的前端側(cè)形成有向棒狀體2的兩個(gè)側(cè)面和前端面開口的凹部2d，并且通過蓋體9覆蓋向前端面?zhèn)乳_口的所述凹部2d的開口部。由于棒狀體2a的前端側(cè)形成有凹部2d，因此棒狀體2a的前端部形成有兩叉形的前端壁2d。該前端壁2d的前端面上形成有多個(gè)螺紋孔2m。并且，以覆蓋這些前端壁2d、2d的前端部的方式安裝有圓板狀的蓋體9，通過貫穿蓋體9并與前端壁2d、2d的螺紋孔2m擰合的螺母4來固定蓋體9。

構(gòu)成傳感器安裝體2的鋁合金制的棒狀體2a和蓋體9這些全部都經(jīng)過陽極化處理而表面覆蓋有絕緣薄膜。能夠應(yīng)用黑色陽極化薄膜作為該絕緣薄膜的一個(gè)例子。

在棒狀體2的周面?zhèn)?，在第三孔?c和第二孔部2b之間形成有布線用的凹部2f，在第二孔部2b和第一孔部2a之間形成有布線用的凹部2g，在棒狀體2的后端部和第一孔部2a之間形成有布線用的凹部2h。該凹部2h通過形成為供螺紋軸部2e貫穿的省略圖示的通路而與蓋構(gòu)件8b的通過孔8e連通。利用這些凹部2f、2g、2h和通過孔8e能夠從通過孔8e引出后述的傳感器11、12、13的布線。

并且，在棒狀體2a的基端部側(cè)突出形成有螺紋軸2e，以延長棒狀體2a。

尖頭部7由筒部7a以及向該筒部7a的一端側(cè)延伸的呈越向前端越窄形狀且呈圓錐形狀的頭部7b構(gòu)成，使形成于筒部7a的外周側(cè)的外螺紋部7a與形成于收容部本體6的前端內(nèi)周側(cè)的內(nèi)螺紋部6a擰合，從而使尖頭部7一體化于收容部主體6的前端部處。

端部壁8包括：螺紋筒部8a，其內(nèi)周側(cè)具有內(nèi)螺紋部8a，其外周側(cè)具有外螺紋部8b；蓋構(gòu)件8b，形成于所述螺紋筒部8a的軸方向的一端側(cè)，用于關(guān)閉螺紋筒部8a；以及筒形的連接壁8c，延伸形成于所述蓋構(gòu)件8b的外側(cè)。在連接壁8c的周壁的一部分處繞周向以180°的間隔形成有突起部8d。另外，在蓋構(gòu)件8b的一部分處形成有沿厚度方向貫穿該蓋構(gòu)件8b的布線用的通過孔8e。

端部壁8使傳感器安裝體2的螺紋軸2e和內(nèi)螺紋部8a擰合而懸臂式支承傳感器安裝體2，并且使螺紋筒部8a和形成于收容部主體6的后端側(cè)內(nèi)周的內(nèi)螺紋部6b擰合而安裝于收容部主體6的后端側(cè)。棒狀體2a的外徑比收容部主體6的內(nèi)徑小，棒狀體2的外周面和收容部主體6的內(nèi)周面之間形成有稍許間隙。并且，在該間隙處填充有環(huán)氧樹脂等絕緣樹脂，填埋間隙而將棒狀體2固定于收容部主體6內(nèi)。由此，實(shí)現(xiàn)用于絕緣措施和一體化的結(jié)構(gòu)。

并且，絕緣措施優(yōu)選下述多重措施：傳感器收容體1和傳感器安裝體2的絕緣分離、在這些間隙處填塞環(huán)氧硬質(zhì)樹脂的結(jié)構(gòu)、形成基于陽極化處理的絕緣薄膜、以及在各傳感器11、12、13的周圍粘貼丁基橡膠制等的薄膠帶等。

作為一個(gè)例子，在第一孔部2a內(nèi)安裝有檢測x軸方向的振動成分的x方向傳感器11，在第二孔部2b內(nèi)安裝有檢測y軸方向的振動成分的y方向傳感器12，在第三孔部2c內(nèi)安裝有檢測z軸方向的振動成分的z方向傳感器13。

這些傳感器11、12、13使用自粘膠帶等丁基橡膠帶被定位于各孔部的內(nèi)側(cè)，通過向各傳感器周圍的間隙注入環(huán)氧樹脂而固定于各孔部的內(nèi)側(cè)，以高剛性的狀態(tài)與傳感器安裝體2接合。并且，被插入傳感器安裝體2的前端側(cè)的第三孔部2c內(nèi)的傳感器13通過蓋板9防止脫落，穩(wěn)固地固定于第三孔部2c內(nèi)。

其次，將圖5所示的壓入管3通過后述的裝卸機(jī)構(gòu)k裝卸自由地安裝于向端部壁8的外側(cè)突出的連接壁8c上。

壓入管3由鋼管或者樹脂管構(gòu)成，長度形成為比如說1.8m左右。在壓入管3的前端側(cè)，沿壓入管3的長度方向繞壓入管3的周向以180°的間隔形成有兩條狹縫孔3a。在狹縫孔3a中，在遠(yuǎn)離壓入管3的前端的一側(cè)的里側(cè)處形成有相對于狹縫孔3a以90°的角度相交的卡定孔3b。這些卡定孔3b形成為在壓入管3的周向上延伸，但如圖5所示，在側(cè)視壓入管3的情況下，兩條卡定孔3b的終端側(cè)的朝向是相互逆向的。

另外，形成于壓入管3的前端側(cè)的兩條狹縫孔3a中的一條比另一條長，形成得較長的一側(cè)的狹縫孔3a處形成有朝向壓入管3的后端側(cè)的狹縫狀的延長部3c。

該延長部3c除了作為將后述的回收用鋼絲繩17安裝于吊環(huán)螺栓20上時(shí)的通過孔被利用以外，還能利用于被安裝于后述的突起部8d上并在壓入管3的外側(cè)將傳感器收容體1向地面上拉伸的情況等。關(guān)于延長部3c的用途之后會再次說明。

狹縫孔3a的長度被設(shè)定為：如圖1、圖2所示，在將壓入管3的前端部外插于連接壁8c上，并使壓入管3的前端和蓋構(gòu)件8a接觸的情況下，突起部8d能夠到達(dá)狹縫孔3a的最深部，并且突起部8d能夠向卡定孔3b移動。

以上說明的結(jié)構(gòu)中，利用前端部包括狹縫孔3a和卡定孔3b的壓入管3以及將該壓入管3的前端部插入并卡定的筒形的連接壁8c和突起部8d，來構(gòu)成壓入管3的裝卸機(jī)構(gòu)k。

作為一個(gè)例子，連接管5由與壓入管3相同的材料構(gòu)成，形成為與壓入管3相同的長度、相同的內(nèi)徑以及外徑，將多根該連接管5接起來使用。比如說，如圖6所示，串聯(lián)地配置多根連接管5，配置由跨越鄰接的連接管5的邊界部的彎曲板構(gòu)成的連接板15，將它們通過焊接或者銷接等連接方法接合來使連接管15彼此一體化。

作為一個(gè)例子，通過連接多根、比如說7根左右的這些連接管5，并且通過與上述相同的連接結(jié)構(gòu)來接合壓入管3，從而形成1.8m×8根的約15m左右的長度。由于連接管15是多根接起來使用，因此，在重量可能變大的情況下，優(yōu)選由樹脂材料形成而使之輕量化。

另外，在蓋構(gòu)件8b的外面?zhèn)炔⑶以谶B接壁8c的內(nèi)側(cè)通過圖7所示構(gòu)成的吊環(huán)螺栓16連接有鋼絲繩(牽引體)17，該鋼絲繩17插入壓入管3以及多根連接管5，并從末端的連接管5向外部被引出。

上述結(jié)構(gòu)的地面振動測定裝置a被壓入形成于測定對象的地面上的井孔的底部并使用。在通過絲杠鉆削井孔時(shí)，通過絲杠的刀刃切割土壤使之成為泥水和土混合的狀態(tài)，在該狀態(tài)的土中，將地面振動測定裝置a壓入井孔中。

連接必要根數(shù)的連接管5使之與井孔的深度對應(yīng)，將壓入管3與被連接的連接管5的前端連接。使連接壁8c的突起部8d和壓入管3的前端側(cè)的狹縫孔3a的位置對準(zhǔn)，將壓入管3外插于連接壁8c上，在使突起部8d到達(dá)狹縫孔3a的終端側(cè)時(shí)，通過使壓入管3繞周向稍許旋轉(zhuǎn)，使突起部8d到達(dá)卡定孔3b。

基于以上的操作，能夠暫時(shí)將傳感器收容體1固定于壓入管3的前端側(cè)。由于卡定孔3b在壓入管3的周向上延伸，因此在使突起部8d位于卡定孔3b內(nèi)的狀態(tài)下，在使連接了傳感器收容體1的壓入管3朝向上下方向并上下移動時(shí)，能夠使傳感器收容體1跟隨壓入管3。

使連接了連接管5和壓入管3的傳感器收容體1的尖頭部7朝向下方，并從井孔的開口部將傳感器收容體1按壓至井孔的內(nèi)部。井孔內(nèi)部的土壤被切割而成為混有泥水的土的狀態(tài)，但由于尖頭部7是圓錐形而容易進(jìn)入土中，能夠利用壓入管3和連接管5壓入，因此能夠使傳感器收容體1到達(dá)井孔的深處位置。

另外，將傳感器收容體1下放至地下時(shí)，將壓入桿前端的突起部8d鉤掛于狹縫孔3a上而安靜地下放，但為了以防萬一，即為了防備從狹縫孔3a脫離的情況下的傳感器收容體1的下落，優(yōu)選拉伸鋼絲繩17至不松弛的程度而使其也一同下放。此處，作為吊環(huán)螺栓16的替代，將鋼絲繩17安裝于突起部8d上。為了將該鋼絲繩17引導(dǎo)至壓入管3的外側(cè)，設(shè)置具有延長部3c的較長的狹縫3a。

使鋼絲繩17坐落于地下的地面上后，能夠在稍微放松鋼絲繩17之后使用壓入管3將傳感器收容體1埋入地下。

在利用壓入管3和連接管5將傳感器收容體1壓入直至井孔的必要深度位置時(shí)，通過使連接管5繞其周向稍許旋轉(zhuǎn)，使地下的壓入管3繞其周向旋轉(zhuǎn)。通過該旋轉(zhuǎn)使突起部8d從卡定孔3b脫離，回到狹縫孔8a一側(cè)，從而突起部8d能夠沿著狹縫孔8a上下移動。因此，通過將壓入管3和連接管5吊起，能夠在傳感器收容體1留在井孔底部的地面內(nèi)的狀態(tài)下，從井孔拔出壓入管3和連接管5。

在井孔的內(nèi)部留有傳感器收容體1的狀態(tài)下，從設(shè)置于地面上的s波或p波的輸入裝置向地面施加振動。通過安裝于傳感器收容體1內(nèi)的傳感器安裝體2上的x方向傳感器11、y方向傳感器12以及z方向傳感器13，能夠測量地面的振動，并能夠測定地面的振動環(huán)境。

并且，在形成井孔的地面附近存在有道路、鐵道、地鐵以及工廠等的情況下，在被施加由這些產(chǎn)生的振動的狀態(tài)下，觀測p波、s波。因此，能夠測定道路、鐵道、地鐵以及工廠等震動源產(chǎn)生的振動混合的狀態(tài)下的地面振動環(huán)境。

因此，在測定對象的地面上建設(shè)工廠等建設(shè)物時(shí)，由于能夠把握周邊的振動環(huán)境，因此能夠研究工廠等建設(shè)物的抗震結(jié)構(gòu)或者針對設(shè)置于建筑物的樓板上的精密機(jī)器等裝置的必要防振措施。

測定振動時(shí)，由于被壓入井孔的土壤內(nèi)部的金屬制的傳感器收容體1成為接地狀態(tài)，因此可能會接收到來自地面的微弱電流。通過從與地面接觸的傳感器收容體1將傳感器安裝體2經(jīng)由其表面的絕緣薄膜進(jìn)行絕緣分離，成為測定振動時(shí)，從地面接收到的微弱電流不會傳播到傳感器收容體一側(cè)的結(jié)構(gòu)。因此，即使在測定振動時(shí)，使xyz方向的傳感器11、12、13工作，也不會產(chǎn)生基于微弱電流的影響的噪聲，能夠準(zhǔn)確地測量振動。

并且，考慮到各種工作性，也能夠預(yù)先向壓入管3的外部引出鋼絲繩17。這種情況下，預(yù)先將安裝于吊環(huán)螺栓16上的鋼絲繩17從一側(cè)的卡定孔3a通過延長部3c向壓入管3的外部引出。將鋼絲繩17和壓入管3分離使工作上的處理變得容易。

另外，較佳的是，在撤去壓入管3時(shí)，為了不成為妨礙，使鋼絲繩17也和壓入管3能夠分離。

在將傳感器收容體1臨時(shí)安放于井孔的底部后，優(yōu)選在地面上預(yù)先使布線和回收用鋼絲繩17留有稍許的松弛，并且不纏繞地輕拉布線和回收用鋼絲繩17。在該情況下，預(yù)先將鋼絲繩17和壓入管3分離的話，工作性將變得良好。

本實(shí)施方式下的地面振動測定裝置a中，相對于形成于將傳感器收容體1的端部關(guān)閉的端部壁8上的螺紋筒部8a，能夠使傳感器安裝體2的后端側(cè)的螺紋軸2e與之?dāng)Q合，從而能夠?qū)鞲衅靼惭b體2穩(wěn)固地支承于傳感器收容體1的內(nèi)部。因此，能夠?qū)惭b于傳感器安裝體2上的xyz方向檢測用的傳感器11、12、13穩(wěn)固地支承于傳感器收容體1的內(nèi)部。

因此，在從地面發(fā)出的振動向設(shè)置于地面的井孔的內(nèi)部的傳感器收容體1傳播時(shí)，地面的振動通過由剛性結(jié)構(gòu)支承的傳感器安裝體2向xyz方向檢測用的傳感器11、12、13傳播，能夠無損失地、可靠地測定地面的振動。

另外，傳感器安裝體2和傳感器收容體1均是金屬制的，在由金屬制的棒狀體2a構(gòu)成的傳感器安裝體2上各自獨(dú)立地設(shè)置有孔部2a、2b、2c，在孔部2a、2b、2c內(nèi)配置傳感器11、12、13，因?yàn)樵O(shè)置為從地面發(fā)出的振動能夠無損失地傳播至各傳感器的結(jié)構(gòu)，所以具有下述特征：能夠提高共振頻率f0,能夠準(zhǔn)確地測定包含寬頻帶的振動的地面振動環(huán)境。

這是基于通過切削鋁合金制的實(shí)心材料的棒狀體形成各孔部2a、2b、2c，從而構(gòu)成傳感器安裝體2來實(shí)現(xiàn)的。

結(jié)束振動測量后，能夠使用鋼絲繩17從井孔的內(nèi)部將傳感器收容體1吊起。

在形成于別的土壤的井孔的內(nèi)部，能夠使用與上述相同的手法再次將傳感器收容體1壓入，傳感器收容體1能夠用于別的地面的振動測量。因此，能夠反復(fù)使用本實(shí)施方式下的地面振動測定裝置a。

本實(shí)施方式下的地面振動測定裝置a中，作為一個(gè)例子，能夠?qū)ο笳駝釉O(shè)定為：±0.001mm/s²～9.8m/sec²，能夠?qū)㈩l率范圍設(shè)定為：dc～400hz。另外，能夠?qū)鞲衅魇杖蒹w1設(shè)置為不銹鋼鋼板制的，其直徑d為：76mm、長度為322mm、重量為3.2kg，能夠?qū)鞲衅靼惭b體2設(shè)置為鋁合金制的，其最大直徑為：60mm、長度為180mm、重量為1.4kg。

另外，能夠?qū)喝牍?設(shè)置為sm41鋼制的，其直徑為48mm、長度為1000mm、重量為2.7kg，能夠?qū)⑦B接管設(shè)置為硬質(zhì)氯乙烯制的，其直徑為48mm、長度為1800mm、重量為4.9kg。能夠選擇直徑為8mm、長度為15m、重量為5～6kg的鋼絲繩17。

除此之外，三個(gè)傳感器的合計(jì)重量預(yù)計(jì)為4.5kg的話，作為壓入井孔的內(nèi)部的各構(gòu)件而言是合理的大小和重量，能夠作為易于實(shí)施的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)地面振動測定裝置a。

(第二實(shí)施方式)

圖8和圖9表示本發(fā)明的地面振動測定裝置的第二實(shí)施方式，第二實(shí)施方式下的地面振動測定裝置b的基本結(jié)構(gòu)是：在金屬制的筒形的傳感器收容體1的內(nèi)部收容有由金屬制的棒狀體構(gòu)成的傳感器安裝體2，壓入管3和多根連接管5串聯(lián)地連接于傳感器收容體1的后端部側(cè)，該基本結(jié)構(gòu)和第一實(shí)施方式下的地面振動測定裝置a為相同的結(jié)構(gòu)。

第二實(shí)施方式下的地面振動測定裝置b和第一實(shí)施方式下的地面振動測定裝置a不同的是，壓入管3和傳感器收容體1的裝卸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。

雖然第二實(shí)施方式下的結(jié)構(gòu)和第一實(shí)施方式下的結(jié)構(gòu)的裝卸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是不同的，但是由于其他的結(jié)構(gòu)是相同的，因此以下詳述裝卸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，省略其他結(jié)構(gòu)的說明。

圖8(a)～(d)表示第二實(shí)施方式下的裝卸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。

如圖8(b)所示，包括蓋構(gòu)件8e的螺紋筒部8a被插入傳感器收容體1的后端部(上端部)側(cè)，由自粘膠帶等的樹脂膠帶(丁基橡膠帶)構(gòu)成的絕緣材8g介于螺紋筒部8a和傳感器收容體1的后端部之間，螺紋筒部8a和傳感器收容體1之間被絕緣分離。

在第二實(shí)施方式下的蓋構(gòu)件8e的外表面中央部安裝有吊環(huán)螺栓20，在蓋構(gòu)件8e的外表面并且在吊環(huán)螺栓20的兩側(cè)相互平行地立設(shè)有長條板狀的連接壁21、21。連接壁21、21之間空開一定程度的間隔，能夠內(nèi)插壓入管30的前端部，并且通過焊接等固定方法相對地配置于蓋構(gòu)件8e的外表面。

在連接壁21的比高度方向中央部稍高的位置上形成有：狹縫孔21a，該狹縫孔21a從連接壁21的一側(cè)邊緣沿連接壁21的寬度方向延伸至連接壁21的寬度方向的中央側(cè)；以及卡定孔21b，該卡定孔21b在相對所述狹縫孔21a垂直的方向上(沿連接壁21的長度方向的方向上)與狹縫孔21a的里上側(cè)連接。并且，兩個(gè)連接壁21中，形成于一個(gè)連接壁21上的狹縫孔21a的形成方向和形成于另一個(gè)連接壁21上的狹縫孔21a的形成方向是左右逆向的。

也就是說，在如圖8(d)所示側(cè)視的情況下，形成于顯示于近前側(cè)的連接壁21上的狹縫孔21a從該連接壁21的左端邊緣一側(cè)延伸至連接壁21的中央側(cè)，與此相對的是，在形成于圖8(d)的背面?zhèn)?、即圖8(d)中隱藏的一側(cè)的連接壁21，形成有從連接壁21的右端邊緣一側(cè)朝向連接壁21的中央側(cè)的狹縫孔21a。

另外，如圖8(b)所示，在壓入管30的前端側(cè)繞壓入管30的周向以180°的間隔形成有寬度較大的狹縫部30a，在壓入管30的前端部分處形成有兩叉狀的延長壁部30b、30b。并且，以將這些兩叉狀的延長壁部30b、30b在它們的厚度方向上貫穿的方式設(shè)置有支承軸32，以從延長壁部30b、30b的側(cè)面向外側(cè)突出的方式形成有突起部33。

第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，壓入管30由鋼管構(gòu)成，通過繞支承軸32的貫穿部分焊接而使之固定于延長壁部30b、30b上。

另外，蓋構(gòu)件8e的一部分中臨近吊環(huán)螺栓20的位置上形成有插入布線用的通過孔23。

第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，通過將壓入管30的前端側(cè)的延長壁部30b、30b內(nèi)插于連接壁21、21之間，將突起部33、33配置于連接壁21的狹縫孔21a的里側(cè)，能夠?qū)喝牍?0的突起部33配置于與卡定孔21b對應(yīng)的位置處，并且能夠?qū)⑼黄鸩?3的脫出限制在卡定孔21b的范圍內(nèi)。

因此，在利用卡定孔21b限制突起部33的脫出的狀態(tài)下，在將安裝于壓入管30的前端側(cè)的傳感器收容體1壓入井孔的內(nèi)部時(shí)，通過沿井孔向下方按壓壓入管30，能夠?qū)鞲衅魇杖蒹w1壓入井孔的內(nèi)部。

圖9表示將安裝于壓入管30的前端側(cè)的傳感器收容體1壓入形成于地面n上的井孔40內(nèi)的狀態(tài)。

另外，在進(jìn)行將壓入管30壓入井孔的土中并將傳感器收容體1壓入井孔中的工作時(shí)，即使進(jìn)行按壓壓入管30的動作的同時(shí)多少會伴隨拉拽壓入管30的動作，突起部33僅通過在狹縫孔21a和卡定孔21b之間的來往也會跟隨壓入管30的上下移動。因此，能夠沒有障礙地將傳感器收容體1壓入井孔的內(nèi)部。

將傳感器收容體1下放至井孔的內(nèi)部的目標(biāo)位置時(shí)，通過使壓入管30繞其周向稍許旋轉(zhuǎn)(圖8(d)的結(jié)構(gòu)的情況下，使壓入管30繞順時(shí)針稍許旋轉(zhuǎn))，從狹縫孔21a取下突起部33，能夠?qū)喝牍?0從傳感器收容體1上分離。在分離壓入管30時(shí)，通過將傳感器收容體1留在井孔的內(nèi)部而將壓入管30從井孔拔出，能夠測定地面振動。

該第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，在將傳感器收容體1壓入較深的井孔內(nèi)的情況下，能夠在壓入管30的后端側(cè)將必要根數(shù)的連接管15連接起來使用。

地面振動的測定與先前第一實(shí)施方式的情況相同，從地面上輸入p波或者s波并通過傳感器收容體1內(nèi)的傳感器11、12、13測定振動，能夠調(diào)查地面環(huán)境。

在以上說明的第二實(shí)施方式的地面振動測定裝置b中，能夠取得和先前的第一實(shí)施方式下的地面振動測定裝置a相同的作用效果。

另外，在第一、第二實(shí)施方式下的地面振動測定裝置a、b中，雖然將傳感器安裝體1安裝于傳感器收容體2的部分的結(jié)構(gòu)是以螺紋接合的方式構(gòu)成的，但是傳感器安裝體1和傳感器收容體2的接合結(jié)構(gòu)也可以是粘接、螺栓連接等任意的接合結(jié)構(gòu)。另外，在將傳感器安裝體1收容于傳感器收容體2的內(nèi)部的情況下，較佳的是，在兩者之間填充絕緣樹脂等的絕緣材來進(jìn)行絕緣。

將包括xyz方向的傳感器的傳感器安裝體收容于傳感器收容體內(nèi)，通過串聯(lián)地連接于該傳感器收容體的后端部的壓入管，將該傳感器收容體壓入井孔的土中，通過壓入至目標(biāo)深度，能夠?qū)yz方向的各傳感器設(shè)置于地面的目標(biāo)深度。壓入地面的井孔內(nèi)后，通過裝卸機(jī)構(gòu)將壓入管和傳感器收容體分離，從而能夠僅將傳感器收容體獨(dú)立地設(shè)置于地面內(nèi)。

在該狀態(tài)下，通過從地上的激振器等向地面輸入p波和s波，能夠通過xyz方向的各傳感器捕捉到地面振動的狀態(tài)，能夠調(diào)查振動環(huán)境。比如說，相對于輸入的p波或者s波，在附加有由道路或者交通干擾等引起的振動的狀態(tài)下，能夠測量地面振動的狀態(tài)。

由于包括傳感器的傳感器安裝體是金屬制的，包圍該傳感器安裝體的傳感器收容體也是金屬制的，又由于從地面發(fā)出的振動被直接地傳播，并且能夠提高共振頻率，因此能夠沒有損失地測定地面的振動。

另外，通過在金屬制的棒狀體上間隔地設(shè)置的三個(gè)孔部中安裝xyz方向的各傳感器，能夠降低各傳感器的最低共振頻率，能夠擴(kuò)大測定頻率的區(qū)域，因此能夠減少無法測量的頻帶，也變得能夠測量包括地鐵振動等的任意的振動的影響。

測定振動時(shí)，由于被埋設(shè)于地面內(nèi)的金屬制的傳感器收容體成為接地狀態(tài)，因此可能會接收到來自地面的微弱電流。通過從與地面接觸的傳感器收容體對傳感器安裝體進(jìn)行絕緣分離，能夠成為測定振動時(shí)，從地面接收到的微弱電流不會傳播到傳感器收容體一側(cè)的結(jié)構(gòu)。因此，即使在測定振動時(shí)，使xyz方向的傳感器工作，也不會產(chǎn)生基于微弱電流的影響的噪聲，因而能夠準(zhǔn)確地測量振動。

通過將壓入管的前端內(nèi)插或外插于傳感器收容體后端的連接壁上，將壓入管的突起部插入狹縫孔，并使壓入管繞軸稍許旋轉(zhuǎn)，將突起部插入卡定孔內(nèi)，能夠?qū)喝牍芸ǘㄓ趥鞲衅魇杖莶康暮蠖瞬俊?/p>

在該狀態(tài)下通過利用壓入管，將傳感器收容體壓入形成于土壤中的井孔的土內(nèi)，并更進(jìn)一步地按壓壓入管，能夠?qū)鞲衅魇杖蒹w按壓至目標(biāo)深度位置。將傳感器收容體按壓至井孔的目標(biāo)深度后，通過使壓入管繞其周向反轉(zhuǎn)規(guī)定角度，使突起部從卡定孔移動至狹縫孔側(cè)，并吊起壓入管，將突起部從狹縫孔拔出，使壓入管能夠從傳感器收容體分離。成為該分離狀態(tài)后，能夠通過xyz方向的傳感器測量地面的振動環(huán)境。

使傳感器安裝體的后端側(cè)的螺紋部和形成于關(guān)閉傳感器收容體的端部的端部壁上的螺紋筒部擰合，能夠?qū)鞲衅靼惭b體穩(wěn)固地支承于傳感器收容體的內(nèi)部。因此，能夠?qū)惭b于傳感器安裝體上的xyz方向檢測用的各傳感器穩(wěn)固地支承于傳感器收容體的內(nèi)部。因此，在從地面發(fā)出的振動被傳播至設(shè)置于地面的井孔的內(nèi)部的傳感器收容體時(shí)，地面的振動通過由剛性結(jié)構(gòu)支承的傳感器安裝體向xyz方向檢測用的各傳感器傳播，能夠無損失地、可靠地測定地面的振動。

另外，由于傳感器安裝體和傳感器收容體均是金屬制的，在由金屬制的棒狀體構(gòu)成的傳感器安裝體上各自獨(dú)立地設(shè)置有各孔部，在各孔部內(nèi)配置傳感器，并且被設(shè)置為從地面發(fā)出的振動能夠無損失地傳播至各傳感器的結(jié)構(gòu)，因此能夠降低最低共振頻率f0從而能夠測定寬頻帶,并且能夠準(zhǔn)確地測定包含寬頻帶的振動的地面振動環(huán)境。

通過由鋁合金制的實(shí)心材料構(gòu)成傳感器安裝體，能夠降低最低共振頻率并能夠擴(kuò)大可測定的頻帶，并且通過對表面施加陽極化處理能夠確保與金屬制的傳感器收容體的絕緣性。因此，即使是將傳感器安裝體和各傳感器穩(wěn)固地支承于在地面上成為接地狀態(tài)的傳感器收容體上的結(jié)構(gòu)，也能夠降低從地面發(fā)出的微弱電流給傳感器安裝體側(cè)帶來影響的可能性，能夠不受噪聲影響地進(jìn)行測定。

(符號說明)

a、b地面振動測定裝置

k裝卸機(jī)構(gòu)

1傳感器收容體

2傳感器安裝體

2a棒狀體

2a第一孔部

2b第二孔部

2c第三孔部

2e螺紋軸

3壓入管

3a狹縫孔

3b卡定孔

5連接管

6收容部主體

6a、6b內(nèi)螺紋部

7尖頭部

8端部壁

8a螺紋筒部

8a內(nèi)螺紋部

8b外螺紋部

8b、8e蓋構(gòu)件

8c連接壁

8d突起部

8g絕緣材

9蓋體

11x方向傳感器

12y方向傳感器

13z方向傳感器

16吊環(huán)螺栓

17鋼絲繩

20吊環(huán)螺栓

21連接壁

21a狹縫孔

21b卡定孔

30壓入管

30a狹縫部

30b延長壁部

33突起部。