(57)【要約】【課題】小さな人工震動で地中深部に人工震動を伝達できる地震波伝達方法を提供する。【解決手段】  本発明は、起振力を導入するための地中挿入管と、前記地中挿入管の内部に挿入される計測機器と、を含んでなる地震波深部伝達装置において、地中深く挿入した前記地中挿入管の地上部の頂部を叩いて、前記地中挿入管を振動させ、前記地中挿入管の地中挿入部からの震動を地中に伝達させることを特徴とする。【選択図】図１
2008180676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
起振力を導入するための地中挿入管と、
前記地中挿入管の内部に挿入される計測機器と、
を含んでなる地震波深部伝達装置において、
地中深く挿入した前記地中挿入管の地上部の頂部を叩いて、前記地中挿入管を振動させ、前記地中挿入管の地中挿入部からの震動を地中に伝達させることを特徴とする地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法。
【請求項２】
前記震動による地盤からの反響は、前記地中挿入管の内部を通して地中深部まで挿入される計測機器挿入管の先端付近に取り付けられた前記計測機器によって受震されることを特徴とする請求項１に記載の地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法。
【請求項３】
前記地上部の頂部は、木ハンマーで叩くことを特徴とする請求項１に記載の地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法。
【請求項４】
前記計測機器挿入管は、先端付近に取り付けた前記計測機器と地上のデータ処理器とを接続する計測用配線を、前記計測機器挿入管の外周部に沿って配置し、前記計測機器挿入管の長手方向の継手部分は、継手の一部直径が他の部分に比して小さい鋼鉄製又はステンレス製の管からなり、径小部に前記計測用配線を固定するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法。
【請求項５】
前記計測機器挿入管は、塩化ビニル製の塩ビ管であることを特徴とする請求項２に記載の地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法に係り、さらに詳しくは、地中に挿入された管の地上部を叩くことで発生した地震波を利用して地盤の状況を知ることが出来る地震探査に適用する地震波深部伝達方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工的に震動を発生させ、これを測定することで地盤の状態を調査する地震探査に当たり、人工震動を伝達するためには、ダイナマイトなどの大きな  火薬爆発力を利用する方法や、地中深く挿入する必要がある機械的震源などを用いる方法がある。
震源の主流であったダイナマイトは、近年、騒音、振動公害の問題から減少傾向にあり、山間地や住民の少ない地域での使用に限られている。都市化の進んでいる地域用としては、安全性、環境保全の観点からダイナマイトを使用しない震源としてバイブレータ、油圧インパクタ、エアガンなどが活用されている。
【０００３】
バイブレータは、連続した振動を地面に伝え、１回当たりの小さい振動エネルギを積算することによって、ノイズをキャンセルする効果をもたせたものである。
油圧インパクタは、パルス波を地面に送り込むパルス震源であり、振動エネルギの積算が容易で、カケヤ（木ハンマー）やダイナマイトより、作業効率を上げることが出来、ノイズ環境下でもある程度対応できると言われている。
エアガンは、水中用震源で２０００ｐｓｉ程度の高圧空気を水中に放出し、空気を水中で急激に膨張させて弾性波パルスを発生させる方法である。
【０００４】
従来の方法は、ダイナマイトのように環境に影響を与えるか、起振装置が大がかりになるものであり、また、カケヤのように簡単な方式では、起振力が小さく、震動が深い地中までは到達しないという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−４６９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、小さな人工震動で地中深部に人工震動を伝達できる地震波伝達方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、起振力を導入するための地中挿入管と、前記地中挿入管の内部に挿入される計測機器と、を含んでなる地震波深部伝達装置において、地中深く挿入した前記地中挿入管の地上部の頂部を叩いて、前記地中挿入管を振動させ、前記地中挿入管の地中挿入部からの震動を地中に伝達させることを特徴とする。
【０００７】
前記震動による地盤からの反響は、前記地中挿入管の内部を通して地中深部まで挿入される計測機器挿入管の先端付近に取り付けられた前記計測機器によって受震されることを特徴とする。
【０００８】
前記地上部の頂部は、木ハンマーで叩くことを特徴とする。
【０００９】
前記計測機器挿入管は、先端付近に取り付けた前記計測機器と地上のデータ処理器とを接続する計測用配線を、前記計測機器挿入管の外周部に沿って配置し、前記計測機器挿入管の長手方向の継手部分は、継手の一部直径が他の部分に比して小さい鋼鉄製又はステンレス製の管からなり、径小部に前記計測用配線を固定するように構成され、前記計測機器挿入管は、塩化ビニル製の塩ビ管であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法は、地中挿入管を地中に挿入する簡単な装置と、地中挿入管の頂部を叩く程度の小さな振動で地中５０〜３００ｍ程度の深部に人工地震波を伝達でき、これにより地盤の情報を得ることができ、調査ボーリングとの併用でより高い精度の地盤情報とすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
地下資源、土木事業、建設、防災等の地盤調査に当たっては、人工地震などによる弾性波探査、電気・磁気探査が行なわれる。
弾性波探査は、地中を伝わる弾性波が、密度などの物性の異なる境界で屈折や反射する現象を利用する方法である。  
磁気探査は、地球磁場を測定し、地下の磁性体分布を求めて、帯磁率の高い火山岩などの分布を把握する方法である。
電気探査は、地盤に電流を流し、電流の流れにくさの分布状況から地盤性状を把握する方法である。
【００１２】
弾性波探索での起振法としては、地面をカケヤで叩いたり、火薬を爆発させる方法が用いられる。弾性波探索では、縦波と横波を測定するが、縦波の法が横波より早く到達するので、縦波をＰｒｉｍａｒｙ波（Ｐ波）、横波をＳｅｃｏｎｄａｒｙ波（Ｓ波）と呼んでいる。
上記地面をカケヤで叩く方法や、火薬を爆発させる方法では、Ｓ波は発生し難く、Ｐ波が発生する。
【００１３】
一般的に、地質は、地表から地下深部に至るに従い表土層、岩塊混じりの風化土層、割れ目に土砂がある強風化層、割れ目が多少砂状となっているが硬質岩石の多い弱風化層、割れ目を多少伴う岩盤から構成されている。Ｐ波の速度は、地表層から岩盤に行くに従い０．５〜４．５Ｋｍ／ｓｅｃの値を示す。
【００１４】
弾性波探索には、反射法地震探査、屈折法地震探査などがある。
反射法地震探査は、人工的に発生させた弾性波が、速度と密度が変化する地層境界面で反射し、再び地表へ戻ってきたところを捉え、  解析することで地下構造を解明する手法である。反射波の到達時間と振幅を処理、解析して地下の速度構造と地層の重なり具合などの地質構造形態を明らかにする。
【００１５】
屈折法地震探査は、地中を伝わる弾性波の中で、速度と密度が変化する地層の境界面で屈折し、地層の境界を伝わり、地表に帰ってくる波を利用して地質構造を解明する方法である。
屈折法地震探査は、最も早く到達した波を捉えれば良いことから、比較的小規模のシステムでも観測が可能であり、小さな震源を用いて、浅層地質構造の解析や、逆に大発破を震源として、深部地盤構造の推定を行なう場合に広く利用されている。地層の細かい情報が得られる点では反射法地震探査の方が優れている。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法を図面により説明する。
図１、２は、本発明による地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法を示すもので、図１は、地中に垂直方向に挿入する場合の図であり、図２は、傾斜面に水平方向に挿入する場合の図である。
受震部は、塩化ビニル管の先端に５０ｃｍ以上の間隔で２基以上の地震計がついたもので、これを塩化ビニル管からなる計測機器挿入管に取り付けて、地下挿入管の先端まで挿入する。
計測機器挿入管は、１本２ｍの塩化ビニル管４を連結したもので外側に計測用配線６を取付けてある。塩化ビニル管４の長手方向の連結部３は破損し易いため、鋼鉄製又はステンレス製の管５からなる継手５を使用して連結する。
継手５は図２に示す通り、中央部の直径が他の部分に比して小さく凹んだ形状となっており、凹んだ径小部７に計測用配線６をテープ又はワイヤで固定する。
起震は、地中挿入管１の地上の先端部をカケヤで叩いて行ない、５０〜３００ｍの深度まで震動を伝達させる。
計測は、受震部と受振ケーブルで接続されたデータ処理装置のパソコンで行なう。
【００１７】
地中挿入管１には、５〜１５ｍｍ厚×１３５ｍｍ径×１．５ｍの鋼管を使用し、これを６５本結合して地中に約１００ｍまで挿入したが、地中挿入管としては、７０〜２００ｍｍ径の鋼管も使用できる。
カケヤを叩く回数の基準は、１ｍ当たり１回で、深度が１００ｍの場合は１００回、１５０ｍの場合は１５０回となる。しかし、計測データが不良の場合は、更に複数回叩いてもよい。
地中挿入管１の頂部は僅かに地上に残しておく。地中挿入管１の内部に計測機器２を挿入するが、計測機器２は、地震波を観測するためのもので、当業者には周知の方法であるため、内容の説明は省略する。
【００１８】
準備が終了したところで、地震探査を開始する。地震探査は、地中挿入管１の頂部をカケヤ（木ハンマー）で叩くことによって行なう。  
震源で起こった振動は、地面に伝わり、その波を受振器で捉え、取得されたデータはデータ処理される。  
地震探査処理で重要なものは、速度解析であり、速度データを元に地盤速度を決定する。                  
【００１９】
本発明の地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法は、簡単な装置をカケヤで叩く程度で地中深部に人工地震波を伝達でき、地殻の情報を得ることができる。
この方法は、地面をカケヤで叩く方式よりは地中の深い箇所まで地震波を伝達でき、ダイナマイトや起振装置を使用する程、大規模で広範囲の情報を必要としない場合に、簡単で効率の良く情報を得ることが出来る方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法を示すもので、地中に垂直方向に挿入する場合の図である。
【図２】本発明による地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法を示すもので、傾斜面に水平方向に挿入する場合の図である。
【図３】本発明による地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法における計測機器挿入管継手部の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  地中挿入管
２  計測機器
３  連結部
４  塩化ビニル管
５  ステンレス製の管、継手
６  配線
７  径小部
８  取付部
【図１】
2008180676.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008180676.tif 000005