(57)【要約】【課題】地山の弾性波測定を簡易かつ低コストに行う。【解決手段】この方法では、弾性波の測定に防水マイクと記録装置とを使用し、これらの機器を有線ケーブルで接続して、防水マイクを計測用の孔の孔底に設置するとともに記録装置を計測用の孔の外部に設置する。そして、発振用の孔を削孔し、この孔の削孔長が計測用の孔の削孔長を超えた位置から一定の速度で削孔することにより発振用の孔から弾性波を連続して発生させ、計測用の孔で防水マイクを一定の速度で移動させ、この防水マイクにおいてドップラー効果を生じせしめて、発振用の孔で発生させた弾性波を測定する。【選択図】図１
2020008368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル切羽を含む地山の掘削面に計測用の孔を削孔して当該計測用の孔に水を充填し、
弾性波を測定するための防水マイクと記録装置とを有線ケーブルで接続して、前記防水マイクを前記計測用の孔内の任意の２地点間の一方の地点に設置するとともに前記記録装置を前記計測用の孔の外部に設置して、
前記地山の掘削面に発振用の孔を前記計測用の孔に近接して前記計測用の孔と平行に削孔し、前記発振用の孔の削孔長が前記計測用の孔の削孔長を超えた位置を発振起点として、前記発振起点から前記発振用の孔を一定の速度で削孔することにより前記発振用の孔内で弾性波の発振点を一定の移動速度で移動させながら弾性波を連続して発生させるとともに、前記発振起点で前記計測用の孔の外部に設置した前記記録装置を作動状態にして前記計測用の孔内の前記一方の地点の前記防水マイクにより前記発振用の孔の発振起点で発生した弾性波の測定を開始した後、前記防水マイクに接続された前記有線ケーブルを前記計測用の孔から一定の速度で引き出すことにより、前記防水マイクを前記計測用の孔内の前記一方の地点から他方の地点へ一定の移動速度で移動させながら、前記防水マイクにおいてドップラー効果を生じせしめ、当該防水マイクで前記発振用の孔で発生させた弾性波を測定する、
ことを特徴とする地山弾性波測定方法。
【請求項２】
計測用の孔、発振用の孔をドリルジャンボを含む削孔機械で削孔する請求項１に記載の地山弾性波測定方法。
【請求項３】
計測用の孔、発振用の孔をトンネル切羽を含む地山の掘削面に当該掘削面の前方に向けて水平よりもやや下向きにして削孔する請求項１又は２に記載の地山弾性波測定方法。
【請求項４】
発振用の孔の発振起点で発生させた弾性波を計測用の孔内の一方の地点で防水マイクにより測定し前記計測用の孔外部の記録装置に記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、前記発振用の孔の発振起点で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数（ｆ）を求め、前記発振用の孔の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波を前記計測用の孔で前記一方の地点から他方の地点へ一定の移動速度で移動中の防水マイクにより測定し前記計測用の孔外部の前記記録装置に記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、前記発振用の孔の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数（ｆ’）を求め、前記計測用の孔内での前記防水マイクの移動速度（ｖ１）と前記発振用の孔内での前記弾性波の発振点の移動速度（ｖ２）から、ドップラー効果の式（ｆ’＝ｆ×（Ｖ−ｖ１）／（Ｖ−ｖ２））により、地山の弾性波速度（Ｖ）を算出する、請求項１乃至３のいずれかに記載の地山弾性波測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル工事などの土木工事においてトンネル切羽などの掘削位置の地質状態の把握に使用する地山弾性波測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、トンネル工事においては、トンネルの掘削や支保を安全かつ効率良く施工するために、トンネルの掘削前に地山の弾性波速度分布を推定することが行われる。また、トンネルの掘削中に掘削面であるトンネル切羽付近の地質状態を把握するため、トンネル坑内においてトンネル切羽前方の弾性波速度の測定が行われる。
【０００３】
従来のこの種の地山弾性波測定方法が例えば非特許文献１や特許文献１、２などにより提案されている。
（１）非特許文献１は、地盤の弾性波速度検層方法に関するもので、この方法では、地盤に通常鉛直方向に掘削したボーリング孔内に地震計を挿入設置し、ボーリング孔口近傍の地表面やボーリング孔内で発生させた弾性波を地震計で測定し、ボーリング孔周辺の地山の弾性波伝播速度を測定する。この方法は広く一般に知られており、実用化されている。
（２）特許文献１は切羽前方探査装置及び切羽前方探査方法に関するもので、この方法では、切羽前方に向かって複数のボーリング孔を削孔し、少なくともその一つのボーリング孔に受振装置を設置し、他のボーリング孔に発振装置を設置して、発振装置と受振装置との間の地山の弾性波速度を測定し、トモグラフィ解析を実施することで、地山の弾性波速度分布を推定する。このようにして切羽前方の地山状況を容易かつ正確に探査する。
（３）特許文献２はトンネル切羽前方探査方法に関するもので、この方法では、トンネルの切羽から前方に向けてドリルビットにより削孔し、このドリルビットの削孔振動をトンネルの側方に配置した受振器により受振して、削孔振動が受振器に到達する到達時間及びドリルビットから受振器までの距離に基づいて弾性波速度を算出する。そして、受振器により受振した振動のパーティクルオービット解析に基づく波形入射ベクトルから、ドリルビットの位置から受振器の位置へ向う方向の振動成分を算出し、当該振動成分を利用して到達時間を算出する。このようにしてノイズを除去して発振位置から受振器に到達する時間を精度よく求める。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】地盤工学会基準，地盤の弾性波速度検層方法，ＪＧＳ１１２２
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−４９１９８号公報
【特許文献２】特開２０１６−１７９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の地山弾性波測定方法では、次のような問題がある。
（１）非特許文献１の弾性波速度検層方法は、現場測定に要する時間が長時間となり、特に、測定孔が鉛直でない場合は、測定装置（地震計）の孔内への挿入設置が困難となることがある。
（２）特許文献１の切羽前方探査方法は、切羽に削孔した発振用の孔に発振装置を設置し、受振用の孔に受振装置を設置して、発振用、受振用の各孔間の地山の弾性波速度を測定し、トモグラフィ解析を行うので、測定装置（発振装置、受振装置）が高価で取り扱いが難しく、専門の探査業者による測定が必要となる。
（３）特許文献３のトンネル切羽前方探査方法は、切羽をドリルビットで削孔し、このドリルビットの削孔振動をトンネル側方の受振器で受振して、弾性波を算出するので、測定装置（受振器）を岩盤中に埋設するなど測定装置が特殊であり、また、測定された弾性波の解析に特別の解析ツールが必要で、コストが増大する。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種の地山弾性波測定方法において、測定原理を単純にすること、弾性波の発振源に土木工事で一般に使用される削孔機械を利用できるようにすること、弾性波の測定に使用する機器機材に市販されている安価なものを利用でき、機器機材の設置、取り扱いを簡便にすること、トンネル切羽など掘削位置での測定時間を短くし、トンネル掘削工事など施工の妨げにならないようにすること、弾性波の解析に取り扱いが容易で安価な一般的なソフトウェアを使用できるようにすることなど、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の地山弾性波測定方法は、
トンネル切羽を含む地山の掘削面に計測用の孔を削孔して当該計測用の孔に水を充填し、
弾性波を測定するための防水マイクと記録装置とを有線ケーブルで接続して、前記防水マイクを前記計測用の孔内の任意の２地点間の一方の地点に設置するとともに前記記録装置を前記計測用の孔の外部に設置して、
前記地山の掘削面に発振用の孔を前記計測用の孔に近接して前記計測用の孔と平行に削孔し、前記発振用の孔の削孔長が前記計測用の孔の削孔長を超えた位置を発振起点として、前記発振起点から前記発振用の孔を一定の速度で削孔することにより前記発振用の孔内で弾性波の発振点を一定の移動速度で移動させながら弾性波を連続して発生させるとともに、前記発振起点で前記計測用の孔の外部に設置した前記記録装置を作動状態にして前記計測用の孔内の前記一方の地点の前記防水マイクにより前記発振用の孔の発振起点で発生した弾性波の測定を開始した後、前記防水マイクに接続された前記有線ケーブルを前記計測用の孔から一定の速度で引き出すことにより、前記防水マイクを前記計測用の孔内の前記一方の地点から他方の地点へ一定の移動速度で移動させながら、前記防水マイクにおいてドップラー効果を生じせしめ、当該防水マイクで前記発振用の孔で発生させた弾性波を測定する、
ことを要旨とする。
この場合、計測用の孔、発振用の孔をドリルジャンボを含む削孔機械で削孔することが好ましい。
また、この場合、計測用の孔、発振用の孔をトンネル切羽を含む地山の掘削面に当該掘削面の前方に向けて水平よりもやや下向きにして削孔することが好ましい。
そして、この方法では、発振用の孔の発振起点で発生させた弾性波を計測用の孔内の一方の地点で防水マイクにより測定し前記計測用の孔外部の記録装置に記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、前記発振用の孔の発振起点で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数（ｆ）を求め、前記発振用の孔の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波を前記計測用の孔で前記一方の地点から他方の地点へ一定の移動速度で移動中の防水マイクにより測定し前記計測用の孔外部の前記記録装置に記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、前記発振用の孔の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数（ｆ’）を求め、前記計測用の孔内での前記防水マイクの移動速度（ｖ１）と前記発振用の孔内での前記弾性波の発振点の移動速度（ｖ２）から、ドップラー効果の式（ｆ’＝ｆ×（Ｖ−ｖ１）／（Ｖ−ｖ２））により、地山の弾性波速度（Ｖ）を算出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の地山弾性波測定方法によれば、次のような本発明独自の格別な効果を奏する。（１）計測用の孔で防水マイクを一定の速度で移動させ、この防水マイクにおいてドップラー効果を生じせしめて、発振用の孔で発生させた弾性波を測定するので、地山弾性波の測定原理を単純にして、トンネル切羽など掘削位置での測定時間を短くすることができ、トンネル掘削工事など施工の妨げになることもない。
（２）発振用の孔をこの孔の削孔長が計測用の孔の削孔長を超えた位置から一定の速度で削孔することにより発振用の孔から弾性波を連続して発生させるので、弾性波の発振源に土木工事で一般に使用されるドリルジャンボなどの削孔機械を利用することができる。
（３）弾性波の測定に防水マイクと記録装置とを使用し、これらの機器を有線ケーブルで接続して、防水マイクを計測用の孔内の一方の地点に設置するとともに記録装置を計測用の孔の外部に設置するだけなので、弾性波を測定する機器機材に一般に市販されている安価なものを利用して、機器機材の設置、取り扱いを簡便にすることができる。
（４）発振用の孔の発振起点で発生させた弾性波を計測用の孔内の一方の地点で防水マイクにより測定し計測用の孔外部の記録装置に記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、発振用の孔の発振起点で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数を求め、発振用の孔の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波を計測用の孔で一方の地点から他方の地点へ一定の移動速度で移動中の防水マイクにより測定し計測用の孔外部の記録装置に記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、発振用の孔の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数を求め、計測用の孔内での防水マイクの移動速度と発振用の孔内での弾性波の発振点の移動速度から、ドップラー効果の式により、地山の弾性波速度を算出するので、弾性波の解析に取り扱いが容易で安価な一般的なソフトウェアを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態による地山弾性波測定方法の手順を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。
この地山弾性波測定方法では、まず、トンネル切羽を含む地山の掘削面に計測用の孔を削孔してこの計測用の孔に水を充填する。この場合、計測用の孔はドリルジャンボを含む削孔機械で削孔する。また、この場合、この孔は地山の掘削面にこの掘削面の前方に向けて水平よりもやや下向きにして削孔する。
続いて、地山を伝播する弾性波を測定するための防水マイクと記録装置とを有線ケーブルで接続して、防水マイクを計測用の孔内の任意の２地点間の一方の地点に設置するとともに記録装置を計測用の孔の外部に設置する。この場合、防水マイクにハイドロフォン、記録装置にＩＣレコーダなどのデータロガー、有線ケーブルにアーマードケーブルを用い、ハイドロフォンとＩＣレコーダとをアーマードケーブルで接続する。なお、防水マイク及び記録装置を有線ケーブルに同時に接続する必要はなく、防水マイクと有線ケーブルとを先に接続して、防水マイクを水を充填後の計測用の孔に挿入し、記録装置と有線ケーブルは後で、例えば後述の弾性波の測定を開始する際に接続してもよい。また、この場合、計測用の孔内の任意の２地点間の一方の地点を計測用の孔の孔底（トンネル切羽前方端部）とし、他方の地点を計測用の孔の孔口（トンネル切羽側端部）とする。
次いで、地山の掘削面に発振用の孔を計測用の孔に近接して計測用の孔と平行に削孔し、発振用の孔の削孔長が計測用の孔の削孔長を超えた位置を発振起点として、この発振起点から発振用の孔を一定の速度で削孔することにより、発振用の孔内で弾性波の発振点を一定の移動速度で移動させながら弾性波を連続して発生させるとともに、発振起点で計測用の孔の外部に設置した記録装置を作動状態（ＩＣレコーダの場合、録音状態）にして計測用の孔内の一方の地点（この場合、計測用の孔の孔底）の防水マイクにより発振用の孔で発生した弾性波の測定を開始する。この場合、発振用の孔はドリルジャンボを含む削孔機械で削孔する。また、この孔は、計測用の孔と同様に、地山の掘削面にこの掘削面の前方に向けて水平よりもやや下向きにして削孔する。
このようにして計測用の孔内の一方の地点（この場合、計測用の孔の孔底）の防水マイクで弾性波の測定を開始した後、この防水マイクに接続された有線ケーブルを計測用の孔から一定の速度で引き出すことにより、防水マイクを計測用の孔内の一方の地点（この場合、計測用の孔の孔底）から他方の地点（この場合、計測用の孔の孔口）へ一定の移動速度で移動させながら、この防水マイクにおいてドップラー効果を生じせしめ、この移動中の防水マイクで発振用の孔で発生させた弾性波を測定する。
そして、発振用の孔の発振起点で発生させた弾性波を計測用の孔内の一方の地点（この場合、計測用の孔の孔底）で防水マイクにより測定し計測用の孔外部の記録装置に記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、発振用の孔の発振起点で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数（ｆ）を求め、発振用の孔の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波を計測用の孔で一方の地点（この場合、計測用の孔の孔底）から他方の地点（この場合、計測用の孔の孔口）へ一定の移動速度で移動中の防水マイクにより測定し計測用の孔外部の記録装置に記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、発振用の孔の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数（ｆ’）を求め、計測用の孔内での防水マイクの移動速度（ｖ１）と発振用の孔内での弾性波の発振点の移動速度（ｖ２）から、ドップラー効果の式（ｆ’＝ｆ×（Ｖ−ｖ１）／（Ｖ−ｖ２））により、地山の弾性波速度（Ｖ）を算出する。
【００１２】
図１を用いてこの測定方法の手順を具体的に説明する。なお、図１では、トンネル切羽前方の弾性波速度を測定する場合を例示している。
【００１３】
図１（１）に示すように、まず、ドリルジャンボ（削孔機械）Ｄにより、トンネル切羽Ｔに計測用のボーリング孔Ｂ１（以下、計測用の孔Ｂ１という。）をトンネル切羽Ｔの前方に向けて水平よりもやや下向きに２０〜３０ｍの長さに削孔する。そして、この孔Ｂ１に水を充填する。計測用の孔Ｂ１に水を充填した後、図１（２）に示すように、この孔Ｂ１内に防水マイクとしてハイドロフォンＭを（ハイドロフォンＭに）有線ケーブルＣを接続してこの有線ケーブルＣで吊り下ろしながら挿入し、計測用の孔Ｂ１の任意の一方の地点として計測用の孔Ｂ１の孔底に設置する。この際、削孔深度を測定しておく。なお、このハイドロフォンＭに有線ケーブルＣを介して接続する記録装置としてのＩＣレコーダＲを併せて計測用の孔Ｂ１の外部、この場合、トンネル切羽Ｔ後方のトンネル坑内の適宜の位置に設置する。この場合、ＩＣレコーダＲに有線ケーブルＣを接続しても接続しなくてもよい。なお、ここではＩＣレコーダＲにハイドロフォンＭの有線ケーブルＣを接続していない。
【００１４】
続いて、図１（３）に示すように、ドリルジャンボＤにより、トンネル切羽Ｔに計測用の孔Ｂ１に近接して発振用のボーリング孔Ｂ２（以下、発振用の孔Ｂ２という。）をトンネル切羽Ｔの前方に向けて計測用の孔Ｂ１と平行に水平よりもやや下向きに削孔する。なお、この場合、発振用の孔Ｂ２は計測用の孔Ｂ１の上下左右、計測用の孔Ｂ１の周囲のどこに削孔してもよく、ここではまず、計測用の孔Ｂ１の削孔長と同じ長さ、つまり、計測用の孔Ｂ１の孔底と同じ位置まで削孔する。
【００１５】
このようにして発振用の孔Ｂ２を計測用の孔Ｂ１の削孔長と同じ長さまで削孔し計測用の孔Ｂ１の削孔長を超えた位置から、計測用の孔Ｂ１に設置したハイドロフォンＭから延びる有線ケーブルＣにＩＣレコーダＲを接続し、ＩＣレコーダＲを録音状態にして計測を開始する。なお、ＩＣレコーダＲにステレオＩＣレコーダを使用する場合は、ハイドロフォンＭを右チャンネルに接続し、左チャンネルに音声記録マイクを接続して測定者による計測開始の合図音を記録しておく。
【００１６】
次に、発振用の孔Ｂ２の削孔長が計測用の孔Ｂ１の削孔長を超えた位置を発振起点として、この発振起点からドリルジャンボＤで発振用の孔Ｂ２を一定の速度で打撃を加えて削孔することにより、発振用の孔Ｂ２内で弾性波の発振点を一定の移動速度（ｖ２）で移動させながら弾性波を連続して発生させ、発振起点でＩＣレコーダＲが録音状態になっていることで、計測用の孔Ｂ１内の一方の地点、この場合、孔底のハイドロフォンＭにより発振用の孔Ｂ２で発生させた弾性波の測定を開始し、ＩＣレコーダＲに記録する。そして、この記録した弾性波測定データにＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析その他のスペクトル解析を行い、弾性波の発振点の周波数（ｆ）を算出する。なお、この弾性波測定データのスペクトル解析、弾性波の発振点の周波数算出の工程は、弾性波の測定の全工程の終了後、事務所などで実施してもよい。
【００１７】
そして、図１（４）に示すように、弾性波の測定を開始した後、ハイドロフォンＭに接続された有線ケーブルＣを計測用の孔Ｂ１から一定の速度で引き出すことにより、ハイドロフォンＭを計測用の孔Ｂ１の任意の一方の地点としての孔底から孔口方向に一定の移動速度で計測用の孔Ｂ１内の任意の他方の地点としての孔口まで引き上げ、孔口から引き抜く。この場合、ハイドロフォンＭの引き抜き開始時刻と引き抜き終了時刻を記録しておく。ＩＣレコーダＲにステレオＩＣレコーダを使用する場合は、ハイドロフォンＭの引き抜き開始時刻と引き抜き終了時刻を左チャンネルの音声記録マイクによりＩＣレコーダＲに記録しておく。このハイドロフォンＭの移動によりこのハイドロフォンＭにおいてドップラー効果を生じせしめ、この移動中のハイドロフォンＭで発振用の孔Ｂ１で発生させた弾性波を測定する。
【００１８】
この記録した弾性波測定データは事務所などでデータ処理を行う。
そしてまず、ハイドロフォンＭの引き抜き開始時刻及び引き抜き終了時刻の記録から、ハイドロフォンＭの移動速度（ｖ１）を算出する。続いて、ハイドロフォンＭの引き抜き開始時刻及び引き抜き終了時刻の記録から、弾性波測定データを単位時間（単位区間と同一）に分割する。この場合、例えば、０．１０ｍごとに分割する。次いで、この分割した波動データについて、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析その他のスペクトル解析を実施し、パワースペクトル周波数（ｆ´）を算出する。
このようにして地山弾性波速度（Ｖ）をドップラー効果の式ｆ’＝ｆ×（Ｖ−ｖ１）／（Ｖ−ｖ２）を変形し、Ｖ＝（ｆｖ１−ｆ’ｖ２）／（ｆ−ｆ’）により、算出する。
この場合、地山の弾性波速度が低速で、防水マイクの引き抜き速度を大きくすると、ドップラー効果が顕著になり、有利な測定条件となる。
例えば、ｆ＝２００Ｈｚ、ｖ１＝１００ｋｍ／ｈ＝２８ｍ／ｓｅｃ、ｖ２＝０とすると、単位区間ａで観測周波数ｆ’ａ＝１９８Ｈｚのとき、Ｖａ＝２８００ｍ／ｓｅｃ、単位区間ｂで観測周波数ｆ’ｂ＝１９４Ｈｚのとき、Ｖｂ＝１４００ｍ／ｓｅｃとなり、測定区間の地山弾性波速度の変化を把握することができる。
【００１９】
以上説明したように、この地山弾性波測定方法によれば、次のような本発明独自の格別な効果を奏する。
（１）計測用の孔Ｂ１で防水マイクＭを一定の移動速度で移動させ、この防水マイクＭにおいてドップラー効果を生じせしめて、発振用の孔Ｂ２で発生させた弾性波を測定するので、地山弾性波の測定原理を単純にして、トンネル切羽Ｔなど掘削位置での測定時間を短くすることができ、トンネル掘削工事など施工の妨げになることもない。
（２）発振用の孔Ｂ２を削孔し、この孔Ｂ２の削孔長が計測用の孔Ｂ１の削孔長を超えた位置から一定の速度で削孔することにより発振用の孔Ｂ２から弾性波を連続して発生させるので、弾性波の発振源に土木工事で一般に使用されるドリルジャンボなどの削孔機械Ｄを利用することができる。
（３）弾性波の測定にハイドロフォンなどの防水マイクＭとＩＣレコーダなどの記録装置Ｒとを使用し、これらの機器を有線ケーブルＣで接続して、防水マイクＭを計測用の孔Ｂ１の一方の地点、この場合、孔底に設置するとともに記録装置Ｒを計測用の孔Ｂ１の外部に設置するだけなので、弾性波を測定する機器機材に一般に市販されている安価なものを利用することができ、機器機材の設置、取り扱いを簡便にすることができる。
（４）発振用の孔の発振起点で発生させた弾性波を計測用の孔Ｂ１の任意の一方の地点、この場合、孔底で防水マイクＭにより測定し計測用の孔Ｂ１外部の記録装置Ｒに記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、発振用の孔Ｂ２の発振起点で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数を求め、発振用の孔の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波を計測用の孔Ｂ１で一方の地点、この場合、孔底から他方の地点、この場合、孔口へ一定の移動速度で移動中の防水マイクＭにより測定し計測用の孔Ｂ１外部の記録装置Ｒに記録した弾性波測定記録について、スペクトル解析を行い、発振用の孔Ｂ２の発振起点から一定の移動速度で発生させた弾性波のパワースペクトル周波数を求め、計測用の孔Ｂ１内での防水マイクＭの移動速度と発振用の孔Ｂ２内での弾性波の発振点の移動速度から、ドップラー効果の式により、地山の弾性波速度を算出するので、弾性波の解析に取り扱いが容易で安価な一般的なソフトウェアを使用することができる。
（５）以上により、トンネル切羽を含む地山の弾性波の現場測定を容易としかつ短時間に完了することができ、併せて一般に市販されている機器機材を多く用いており、全体としてコストの低減を図ることができる。
【００２０】
なお、この実施の形態では、計測用の孔Ｂ１内の任意の２地点間の一方の地点を計測用の孔Ｂ１の孔底とし、他方の地点を計測用の孔Ｂ１の孔口として、防水マイクＭを計測用の孔Ｂ内の孔底に設置し、防水マイクＭの有線ケーブルＣを計測用の孔Ｂ１から一定の速度で引き出すことにより、防水マイクＭを計測用の孔Ｂ１内の孔底から孔口方向へ一定の移動速度で孔口まで移動させながら、防水マイクＭにおいてドップラー効果を生じせしめ、この移動中の防水マイクＭで発振用の孔Ｂ２で発生させた弾性波を測定するものとしたが、計測用の孔Ｂ１内に例えば先端に滑車を装着したガイドレールなどを挿入し、有線ケーブルＣを滑車を介して計測用の孔Ｂ１から引き出し、防水マイクＭを反対方向（つまり、孔口側から孔底側）へ移動可能とすることにより、計測用の孔Ｂ１内の任意の２地点間の一方の地点を計測用の孔Ｂ１の孔口とし、他方の地点を計測用の孔Ｂ１の孔底として、防水マイクＭを計測用の孔Ｂ１内の孔口に設置し、防水マイクＭの有線ケーブルＣを計測用の孔Ｂ１から一定の速度で引き出すことにより、防水マイクＭを計測用の孔Ｂ１内の孔口から孔底方向へ一定の移動速度で孔底まで移動させながら、防水マイクＭにおいてドップラー効果を生じせしめ、この移動中の防水マイクＭで発振用の孔Ｂ２で発生させた弾性波を測定するようにしてもよい。
また、計測用の孔Ｂ１内の任意の２地点は計測用の孔Ｂ１の孔底、孔口に限定するものではなく、文字通り、計測用の孔Ｂ１内の任意の２地点に設定することができる。
このようにしても上記実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００２１】
また、上記実施の形態では、計測用の孔Ｂ１内の任意の２地点間の一方の地点を計測用の孔Ｂ１の孔底とし、他方の地点を計測用の孔Ｂ１の孔口として、単一の防水マイクＭを計測用の孔Ｂ内の孔底に設置し、防水マイクＭの有線ケーブルＣを計測用の孔Ｂ１から一定の速度で引き出すことにより、防水マイクＭを計測用の孔Ｂ１内の孔底から孔口方向へ一定の移動速度で孔口まで移動させながら、防水マイクＭにおいてドップラー効果を生じせしめ、この移動中の防水マイクＭで発振用の孔Ｂ２で発生させた弾性波を測定するものとしたが、これに代えて、複数の防水マイク（ハイドロフォン）を有線ケーブル（アーマードケーブル）に一定の間隔で接続して計測用の孔内にアレイ状（提灯状）の配列で配置して、これらの防水マイクにより発振用の孔で発生させた弾性波を計測用の孔底から孔口に向けてリレー形式に録音時間をずらして録音し、各防水マイクが録音した録音データを同一の録音データとして重合することにより、見掛け上、単一のマイクを移動して録音した録音結果と同様に、ドップラー効果を利用した録音結果を得ることができる。
このようにしても上記実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００２２】
Ｔ  トンネル切羽
Ｂ１  ボーリング孔（計測用の孔）
Ｂ２  ボーリング孔（発振用の孔）
Ｄ  ドリルジャンボ（削孔機械）
Ｍ  ハイドロフォン（防水マイク）
Ｒ  ＩＣレコーダ（記録装置）
Ｃ  有線ケーブル
【図１】
2020008368.tif 000003