JP2001021663A - Radar device for underground prospecting - Google Patents

Radar device for underground prospecting

Info

Publication number
JP2001021663A
JP2001021663A JP11189909A JP18990999A JP2001021663A JP 2001021663 A JP2001021663 A JP 2001021663A JP 11189909 A JP11189909 A JP 11189909A JP 18990999 A JP18990999 A JP 18990999A JP 2001021663 A JP2001021663 A JP 2001021663A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
underground
antenna
radar
excavator
dipole antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11189909A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3629385B2 (en
Inventor
Toshimitsu Nozu
俊光 野津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koden Electronics Co Ltd
Original Assignee
Koden Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koden Electronics Co Ltd filed Critical Koden Electronics Co Ltd
Priority to JP18990999A priority Critical patent/JP3629385B2/en
Publication of JP2001021663A publication Critical patent/JP2001021663A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3629385B2 publication Critical patent/JP3629385B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radar device for underground prospecting that can expand a detection range by using a small number of antennas. SOLUTION: The radar device for underground prospecting is installed along with an underground excavator with an excavation blade that is mounted to a tip part while being inclined from an erect state for an excavation direction. Then, the radar device for prospecting the underground is provided with radar antennas 3 and 4 for prospecting the underground that is mounted to one portion of the excavation blade and or the rear portion and transmission parts 2a and 2b for selectively supplying a pulse signal with a different main frequency component to the radar antenna 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シールドマシンな
どと称される地中掘削機に取付けられる地中探査用レー
ダ装置と、このレーダ装置に使用するアンテナとに関す
るものであり,特に、障害物の探知機能を向上させた地
中探査用レーダ装置及びそのアンテナに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underground exploration radar device mounted on an underground excavator called a shield machine or the like, and an antenna used for the radar device. The present invention relates to a radar apparatus for underground exploration and an antenna thereof having an improved detection function.

【0002】従来、地上からの開削を行うことなく地中
に各種のトンネルを形成する非開削工法としてシールド
掘削工法が知られている。このようなシールド掘削工法
に使用されるシールド掘削機は、通常、その内部で人が
立って作業できる程度に大型であり、その掘削速度も毎
分10cm程度と低速である。
Conventionally, a shield excavation method has been known as a non-cutting method for forming various tunnels in the ground without performing cutting from the ground. The shield excavator used in such a shield excavation method is usually large enough to allow a person to stand and work inside the excavator, and the excavation speed is as low as about 10 cm per minute.

【0003】このような大型の掘削機には、その先端に
設置される円板形状の掘削用回転刃の中央部分に前方の
障害物を監視するための地中レーダ装置が設置される
(特開平8ー278371号公報等)。また、地質の変
化を監視する目的などでシールド掘削機の側周面に地中
レーダ装置が設置される場合もある(特公平4ー329
19号公報)。
[0003] In such a large excavator, an underground radar device for monitoring an obstacle ahead is installed at the center of a disk-shaped rotary blade for excavation installed at the tip of the excavator. JP-A-8-278371, etc.). In some cases, an underground radar device is installed on the side peripheral surface of a shield excavator for the purpose of monitoring changes in geology (Japanese Patent Publication No. 4-329).
No. 19).

【0004】最近、超小型のシールド掘削装置として、
ロッドなどと称される可撓性の棒状体の先端に直径50m
m〜 60 mm程度の寸法の掘削機を取付け、地上に設置
した駆動装置から上記棒状体を介してその先端に取付け
られた掘削機に回転力と推進力とを伝達することにより
地中に小径のトンネルを形成する工法が採用されるよう
になってきた。掘削機の先端部にはその推進方向に対し
て傾けた状態で掘削刃が固定されており、この掘削機の
回転につれてこの掘削刃が回転せしめられる。このよう
な超小径のトンネルを形成するシールド掘削工法は、非
開削ドリリング工法などと称されており、小径のガス管
を配管するためのトンネルの形成に利用されている。
Recently, as a very small shield drilling device,
50m diameter at the tip of a flexible rod called a rod
An excavator with a size of about m to 60 mm is attached, and the rotational force and the propulsion force are transmitted from the driving device installed on the ground to the excavator attached to the tip of the excavator via the rod-shaped body, thereby making the excavator smaller in the ground. A method of forming a tunnel has been adopted. A cutting edge is fixed to the tip of the excavator in a state inclined with respect to the propulsion direction, and the cutting edge is rotated as the excavator rotates. The shield excavation method for forming such an ultra-small diameter tunnel is called a non-cutting drilling method or the like, and is used for forming a tunnel for piping a small-diameter gas pipe.

【0005】上記非開削ドリリング工法を図6を参照し
て説明する。まず、図6(A)に示すように、地上に駆
動装置Rが設置され、この駆動装置Rに可撓性を有する
細長いロッドQが連結され、このロッドQの先端に掘削
機Pが取付けられる。この掘削機Pの先端部には掘削刃
が固定されている。この掘削機Pを立坑から地中に進入
させ、駆動装置RからロッドQを介して回転力と推進力
を掘削機Pに伝達することによって次の立坑との間に直
径が50mm〜60mmの小径のトンネルが形成される。
[0005] The non-cutting drilling method will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 6A, a driving device R is installed on the ground, a flexible elongated rod Q is connected to the driving device R, and an excavator P is attached to the tip of the rod Q. . An excavation blade is fixed to the tip of the excavator P. The excavator P is made to enter the ground from the shaft, and the rotational force and the propulsive force are transmitted from the driving device R via the rod Q to the excavator P, so that the excavator P has a small diameter of 50 mm to 60 mm between the shaft and the next shaft. Tunnel is formed.

【0006】小径のトンネルの形成後に、図6(B)に
示すように、ロッドQの先端から掘削機Pが取り外さ
れ、代わりにバックリーマと称される直径が200 mm程
度の掘削体Sと、敷設対象のケーブルTの先端とが取付
けられたのち、このロッドQが後退せしめられる。これ
に伴い、バックリーマによるトンネルの径の拡大と、こ
の径が拡大されたトンネル内へのケーブルの敷設が行わ
れる。
After the formation of the small-diameter tunnel, as shown in FIG. 6B, the excavator P is removed from the tip of the rod Q, and the excavator S having a diameter of about 200 mm is called a back reamer. After the tip of the cable T to be laid is attached, the rod Q is retracted. Along with this, the diameter of the tunnel is enlarged by the back reamer, and a cable is laid in the tunnel with the increased diameter.

【0007】上記従来の非開削ドリリング工法では、ト
ンネルの形成に先立って、形成対象の地中に存在するガ
ス管、水道管、電力ケーブル等の既設の設備の埋設状況
が地上で地中レーダ装置を操作することによって探査さ
れる。このような地上で操作される地中レーダ装置は、
実公平3ー55122号公報などに開示されている。そ
して、既設の埋設物への接触を回避できるようなトンネ
ルの形成ルートが決定される。
In the above-mentioned conventional non-cutting drilling method, prior to the formation of a tunnel, the burial condition of existing facilities such as gas pipes, water pipes, and power cables existing in the ground to be formed is determined on the ground by an underground radar apparatus. Explored by manipulating Underground radar devices operated on the ground like this
It is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 3-55122. Then, a route for forming a tunnel that can avoid contact with the existing buried object is determined.

【0008】しかしながら、実際には、上述したような
地上操作の地中レーダ装置による既設の地中埋設設備の
位置検出誤差や、トンネル形成時のルート選択に関する
制御誤差などのために、形成中のトンネルが埋設物に衝
突し、あるいは接近し過ぎてしまい、トンネルの形成の
やり直しが必要になる場合が往々にして生じる。特に問
題になるのは、図6(A)に例示するように、埋設物O
の存在が小径のトンネルの形成には何ら支障を及ぼさな
いが、図6(B)に例示するように、バックリーマを用
いた大径のトンネルの形成に支障を及ぼすという場合で
ある。何故ならば、このような場合、全ての作業を最初
の小径のトンネルの形成からやり直すことが必要にな
り、それまでの作業に費やした労力と時間が無駄になる
からである。
However, in practice, due to the above-mentioned underground radar device for ground operation, the position detection error of the existing underground buried equipment, the control error concerning the route selection at the time of tunnel formation, etc. It often happens that the tunnel collides with or gets too close to the buried object, requiring a re-creation of the tunnel. Particularly problematic is that, as illustrated in FIG.
6A does not hinder the formation of a small-diameter tunnel, but hinders the formation of a large-diameter tunnel using a back reamer, as illustrated in FIG. 6B. This is because, in such a case, all the operations need to be started again from the formation of the first small-diameter tunnel, and the labor and time spent on the operations up to that point are wasted.

【0009】上記非開削ドリリング工法では、従来のシ
ールド掘削機に比べて掘削機の寸法が桁違いに小さいた
め、これに地中レーダ装置用アンテナを取付けるには、
まず、その大幅な小型化が必要になる。更に、非開削ド
リリング工法の掘削機に地中レーダ装置用アンテナを取
付ける際に生ずる第2の問題点は、非開削ドリリング工
法で使用する掘削機は、図7に示すように、掘削機Pの
先端に取付けられる細長い矩形板状の掘削刃BLが掘削
機Pの回転軸Zに対する直立状態から傾けた状態で取付
けられているという点である。
In the above-mentioned non-cutting drilling method, since the size of the excavator is significantly smaller than that of the conventional shield excavator, it is necessary to mount an antenna for an underground radar device on the excavator.
First, the size needs to be significantly reduced. Further, a second problem that occurs when the antenna for the underground radar device is mounted on the excavator using the non-drilling method is that the excavator used in the non-drilling method uses the excavator P as shown in FIG. The point is that the elongated rectangular plate-shaped excavation blade BL attached to the tip is attached in a state where the excavator P is inclined from an upright state with respect to the rotation axis Z of the excavator P.

【0010】すなわち、掘削刃BLの裏側に、送信アン
テナTXと受信アンテナRXとを取付けることにより、
ほぼ実線で示す送信アンテナの放射パターンの内部の部
分について、地中の障害物の検出が可能になる。これ
は、障害物によって生じる反射波が、等方的とは言わな
いまでも、少なくとも後方にかなりの大きさで開いた角
度範囲にわたって伝播すると考えることができ、送信電
力の届く範囲を検出可能範囲と近似できるからである。
換言すれば、送信電波が到達して反射波が発生しさえさ
えすれば、そのような全ての反射波が限られた受信感度
パターンの受信アンテナによっても検出可能であると近
似できる。
That is, by attaching the transmitting antenna TX and the receiving antenna RX to the back side of the excavation blade BL,
It is possible to detect an underground obstacle with respect to a portion inside the radiation pattern of the transmission antenna indicated by a substantially solid line. It can be considered that the reflected wave caused by an obstacle propagates at least considerably behind, if not isotropically, over an open angular range, and the range where the transmission power can reach is detectable. This is because it can be approximated.
In other words, as long as a transmitted wave arrives and a reflected wave is generated, it can be approximated that all such reflected waves can be detected by a receiving antenna having a limited reception sensitivity pattern.

【0011】この検出可能領域は、図7(A)に例示す
る位置では上を向いており、この後回転と推進とが行わ
れた同図(B)に例示する位置では下を向いている。す
なわち、実線で囲んだ検出可能領域は掘削機Pの回転と
前進とに伴って螺旋状に回転しながら前進することにな
る。この結果、図7(A)の位置では先端部の下方が検
出できず、逆に図7(B)の位置では先端部の上方が検
出できないという具合に、掘削機Pの真っ直ぐ前方とそ
の先端部分の上下左右の側方で検出の死角が生ずる。
The detectable area faces upward in the position illustrated in FIG. 7A, and faces downward in the position illustrated in FIG. . That is, the detectable area surrounded by the solid line advances while spirally rotating with the rotation and advance of the excavator P. As a result, in the position of FIG. 7A, the lower part of the tip cannot be detected, and conversely, in the position of FIG. 7B, the upper part of the tip cannot be detected. Blind spots for detection occur on the upper, lower, left and right sides of the portion.

【0012】真っ直ぐ前方の検出の死角を小さくするに
は、図7(C)に示すように、送信アンテナTXと受信
アンテナRXの取付け面を掘削機Pの回転軸Zに対して
直交させればよい。しかしながら、そのようにすると、
アンテナTX,RXが先端部分からかなり後退してしま
い、掘削刃BLの位置で電波がかなり広がってしまい前
方に達しなくなる。また、電波を通過させるために金属
性の掘削刃BLに設けなければならない誘電体の窓の寸
法が大きくなり、掘削刃BLの機械的強度が所要値より
も低下してしまうという問題がある。
In order to reduce the blind spot of the detection of the straight ahead, as shown in FIG. 7 (C), the mounting surface of the transmitting antenna TX and the receiving antenna RX is made orthogonal to the rotation axis Z of the excavator P. Good. However, if you do so,
The antennas TX and RX recede considerably from the tip portion, and the radio wave spreads considerably at the position of the excavation blade BL so that it does not reach the front. In addition, there is a problem that the size of the dielectric window which must be provided on the metallic excavation blade BL for transmitting radio waves becomes large, and the mechanical strength of the excavation blade BL becomes lower than a required value.

【0013】また、電波のかなりの部分が掘削機Pの先
端部分の内部に放射されるため、内壁面を電波吸収体で
覆わなければならなくなる。このため、送信アンテナT
Xと受信アンテナRXの取付け面をある程度の限界、例
えば、図7(D)に例示する程度の限界を越えて傾ける
ことができず、依然として死角が残ってしまう。
Further, since a considerable part of the radio wave is radiated into the tip of the excavator P, the inner wall must be covered with a radio wave absorber. Therefore, the transmitting antenna T
The mounting surface of X and the receiving antenna RX cannot be tilted beyond a certain limit, for example, a limit illustrated in FIG. 7D, and a blind spot still remains.

【0014】この死角の発生は、この種の非開削ドリリ
ング工法の掘削機の掘進速度が、従来のシールド掘削機
の毎分10cm程度とは異なり、毎秒30cmもの大き
な値であることに起因している。すなわち、回転軸の上
方や下方を向いた電波ビームが行う螺旋運動に着目する
と、従来のシールド掘削機では旋回運動のピッチが小さ
くて死角が小さい。これに対して非開削ドリリング工法
の掘削機では、ビームの旋回運動のピッチが大きく、そ
の分死角が大きくなる。
The occurrence of this blind spot is caused by the fact that the excavating speed of this type of uncut drilling excavator is as large as 30 cm per second, which is different from about 10 cm per minute of the conventional shield excavator. I have. That is, focusing on the spiral motion performed by the radio wave beam directed upward and downward of the rotation axis, the pitch of the turning motion is small and the blind spot is small in the conventional shield excavator. On the other hand, in the excavator of the non-cutting drilling method, the pitch of the beam turning motion is large, and the blind spot is increased accordingly.

【0015】また、図7の(A)や(B)に示されるよ
うに、アンテナが傾いた掘削刃に取付けられることによ
り、真っ直ぐ前方にも死角ができる。このため、掘削機
が真っ直ぐ前方に存在し、地中探査用レーダ装置で検出
され損なった障害物に衝突するおそれがあるという問題
もある。
Further, as shown in FIGS. 7 (A) and 7 (B), when the antenna is mounted on the inclined cutting blade, a blind spot can be formed straight ahead. For this reason, there is also a problem that the excavator exists straight ahead and may collide with an obstacle that has been missed by the underground radar.

【0016】本出願人の先願に係わる特願平10ー31
4151号には、上記側方についての検出の死角をなく
するために、地中掘削機の先端近傍の側面のまわりにも
ほぼ等間隔で複数の指向性アンテナを取付け、これによ
って地中掘削機の先端部分の周辺を隈なく検出可能とし
た地中レーダ装置が開示されている。
Japanese Patent Application No. 10-31 relating to the earlier application of the present applicant
No. 4,151, in order to eliminate the blind spots in the lateral detection described above, a plurality of directional antennas are attached at substantially equal intervals also around the side surface near the tip of the underground excavator. An underground radar device capable of detecting the entire periphery of the tip portion of the underground radar is disclosed.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記先願の地中レーダ
装置は、掘削機の上下左右の側方の検出の死角を大幅に
低減できるできるという大きな利点がある。しかしなが
ら、地中掘削機の先端部の側面のまわりに複数のアンテ
ナを設置することが必要になり、このため、コスト高に
なるという問題がある。また、この方法では、真っ直ぐ
前方の視野を拡大することには、有効ではない。従っ
て、本発明の目的は、最小個数のアンテナを使用するこ
とにより、真っ直ぐ前方をも含めた検出の死角を低減さ
せた経済的な地中探査用レーダ装置を提供することにあ
る。
The underground radar apparatus of the prior application has a great advantage in that the blind spot for detecting the upper, lower, left and right sides of the excavator can be greatly reduced. However, it is necessary to install a plurality of antennas around the side surface of the tip of the underground excavator, which causes a problem that the cost increases. Also, this method is not effective in enlarging the field of view straight ahead. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an economical underground exploration radar apparatus that uses a minimum number of antennas to reduce blind spots in detection including the straight ahead.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記従来技術を解決する
本発明の地中探査用レーダ装置は、掘進方向に対する直
立状態から傾けた状態で先端部分に取付けられる掘削刃
を備えた地中掘削機に付随して設置される。そして、こ
の地中探査用レーダ装置は、上記掘削刃の一部分に又は
その後方に取付けられる地中探査用レーダアンテナと、
この地中探査用レーダアンテナに異なる主要周波数成分
を有するパルス信号を選択的に供給する送信部とを備え
ている。
An underground survey radar apparatus according to the present invention which solves the above-mentioned prior art has an underground excavator having an excavation blade which is attached to a tip portion in a state of being inclined from an upright state in a digging direction. It is installed along with. And this underground exploration radar device is an underground exploration radar antenna attached to or behind a part of the excavation blade,
A transmission unit for selectively supplying a pulse signal having a different main frequency component to the underground exploration radar antenna.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、上記地中探査用レーダアンテナは、平面型などのダ
イポールアンテナから成る。
According to a preferred embodiment of the present invention, the above-mentioned radar antenna for underground exploration comprises a dipole antenna of a plane type or the like.

【0020】本発明の他の好適な実施の形態によれば、
上記パルス信号の主要周波数成分の一つは、中心周波数
の1.5波長が上記ダイポールアンテナの全長にほぼ等
しくなるように設定されることにより、アンテナの正面
方向と、この正面方向から45°傾いた方向に電波を放
射するように構成されている。
According to another preferred embodiment of the present invention,
One of the main frequency components of the pulse signal is set so that the 1.5 wavelength of the center frequency is substantially equal to the entire length of the dipole antenna, so that the antenna is inclined 45 ° from the front direction of the antenna. It is configured to radiate radio waves in different directions.

【0021】本発明の更に他の好適な実施の形態によれ
ば、上記パルス信号の主要周波数成分の一つは、中心周
波数の半波長又は1波長が上記ダイポールアンテナの全
長にほぼ等しくなる値に設定されている。
According to still another preferred embodiment of the present invention, one of the main frequency components of the pulse signal has a value such that a half wavelength or one wavelength of the center frequency is substantially equal to the entire length of the dipole antenna. Is set.

【0022】本発明の更に他の好適な実施の形態によれ
ば、地中探査用レーダアンテナの受信信号を、そのレベ
ルと掘削機の回転角度との関係に基づき分離する受信信
号分離手段が備えられる。
According to still another preferred embodiment of the present invention, there is provided a reception signal separating means for separating the reception signal of the radar antenna for underground exploration based on the relationship between the level and the rotation angle of the excavator. Can be

【0023】[0023]

【実施例】図1は、本発明の一実施例に係わる地中探査
用レーダ装置の構成を示すブロックであり、1は制御処
理部、2a,2bは送信部、3は送信アンテナ、4は受
信アンテナ、5は受信部、6は同期信号発生部、、7
a,7bはスイッチ、8は回転角検出部、9は画面表示
部、10はキー入力部である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a radar apparatus for underground exploration according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is a control processing section, 2a and 2b are transmitting sections, 3 is a transmitting antenna, and 4 is a transmitting antenna. Receiving antenna, 5 a receiving unit, 6 a synchronization signal generating unit, 7
Reference numerals a and 7b denote switches, 8 denotes a rotation angle detection unit, 9 denotes a screen display unit, and 10 denotes a key input unit.

【0024】図3の断面図に示すように、掘削機の円筒
形状の構体Pの先端部分に掘削刃BLが構体Pの中心軸
に傾けて取付けられている。そして、この掘削刃BLの
中心部分に、互いに隣接して送信アンテナ3と受信アン
テナ4が取付けられている。送信アンテナ3と受信アン
テナ4のそれぞれは、平面型のダイポールアンテナから
構成されている。これらのダイポールアンテナは、図2
の平面図に示すように給電点であるそれぞれの頂点を対
向させて誘電体基板上に形成された2個の三角形の金属
板又は金属箔から形成されている。
As shown in the sectional view of FIG. 3, an excavating blade BL is attached to the tip of a cylindrical structure P of the excavator so as to be inclined with respect to the central axis of the structure P. The transmitting antenna 3 and the receiving antenna 4 are mounted adjacent to each other at the center of the excavation blade BL. Each of the transmitting antenna 3 and the receiving antenna 4 is composed of a planar dipole antenna. These dipole antennas are shown in FIG.
As shown in the plan view of FIG. 3, the power supply points are formed of two triangular metal plates or metal foils formed on a dielectric substrate with their vertices facing each other.

【0025】この平面ダイポールアンテナの後方に放射
される電波は、誘電体基板の裏面に設置されたフエライ
トなどの電波吸収材によって吸収され、前方への放射電
波のみが地中に放射される。この種の地中レーダ用ダイ
ポールアンテナの構成と動作の一層の詳細に関しては、
必要があれば、本出願人が先に出願した特許出願(特開
平10ー20030号公報など)を参照されたい。
Radio waves radiated behind the planar dipole antenna are absorbed by a radio wave absorbing material such as ferrite provided on the back surface of the dielectric substrate, and only radio waves radiated forward are radiated into the ground. For further details on the construction and operation of this type of dipole antenna for subsurface radar, see
If necessary, refer to the patent application filed earlier by the present applicant (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-20030).

【0026】送信部2aと2bは、制御処理部1からの
指令によって起動されると、同期信号発生部6からスイ
ッチ7aを介して供給される同期信号に同期して、異な
る主要周波数成分を含むパルス信号(ベースバンドパル
ス信号)を発生する。送信部2aが発生するパルス信号
は、その主要周波数成分の中心値を波長λに換算した場
合に、その半分、すなわち半波長λ/2がダイポールア
ンテナ3の全長2hに等しくなるような波形を有する。
When activated by a command from the control processing unit 1, the transmission units 2a and 2b include different main frequency components in synchronization with the synchronization signal supplied from the synchronization signal generation unit 6 via the switch 7a. Generates a pulse signal (baseband pulse signal). The pulse signal generated by the transmitting unit 2a has a waveform such that, when the center value of the main frequency component is converted into the wavelength λ, half the wavelength, that is, half the wavelength λ / 2, is equal to the total length 2h of the dipole antenna 3. .

【0027】図8に示すように、(λ/2)/(2c)
(ただし、cは電磁波の真空中の伝播速度)の幅を有す
るパルスPを発生させると、その周波数スペクトルは、
曲線Sで示すものとなる。このパルスPを曲線Fで示す
濾波特性の濾波回路を通すことにより、上記主要周波数
成分の中心値を波長λに換算した場合に、半波長λ/2
がダイポールアンテナ3の全長2hに等しくなるような
波形のパルスを発生させることができる。
As shown in FIG. 8, (λ / 2) / (2c)
(Where c is the propagation speed of an electromagnetic wave in a vacuum), a pulse P having a width of:
This is shown by a curve S. By passing this pulse P through a filtering circuit having a filtering characteristic shown by a curve F, when the center value of the main frequency component is converted into a wavelength λ, a half wavelength λ / 2
Can generate a pulse having a waveform that is equal to the total length 2h of the dipole antenna 3.

【0028】同様に、送信部2bが発生するパルス信号
は、その主要周波数成分の中心値を波長λに換算した場
合に、その1.5 倍、すなわち3λ/2がダイポールアン
テナ3の全長2hに等しくなるような波形を有する。図
9に示すように、(3λ/2)/(2c)(ただし、c
は電磁波の真空中の伝播速度)の幅を有するパルスPを
発生させるとその周波数スペクトルは、曲線Sで示すも
のとなる。このパルスPを曲線Fで示す濾波特性の濾波
回路を通すことにより、上記主要周波数成分の中心値を
波長λに換算した場合に、1.5 波長( 3λ/2) がダイ
ポールアンテナ3の全長2hに等しくなるような波形の
パルスを発生させることができる。
Similarly, when the center value of the main frequency component of the pulse signal generated by the transmitting section 2b is converted into the wavelength λ, 1.5 times, that is, 3λ / 2 becomes equal to the total length 2h of the dipole antenna 3. It has such a waveform. As shown in FIG. 9, (3λ / 2) / (2c) (where c
When a pulse P having a width of (the propagation speed of an electromagnetic wave in a vacuum) is generated, its frequency spectrum is represented by a curve S. By passing this pulse P through a filtering circuit having a filtering characteristic shown by a curve F, when the center value of the main frequency component is converted into a wavelength λ, 1.5 wavelengths (3λ / 2) are equal to the total length 2h of the dipole antenna 3. A pulse having such a waveform can be generated.

【0029】すなわち、送信部2aが発生するパルス信
号の中心周波数は、その半波長換算値がダイポールアン
テナの全長(2h)に等しくなるように設定され、送信
部2bが発生するパルス信号の中心周波数は、その1.5
波長換算値がダイポールアンテナの全長(2h)にほぼ
等しくなるように設定されている。
That is, the center frequency of the pulse signal generated by the transmitting unit 2a is set so that its half-wavelength conversion value is equal to the total length (2h) of the dipole antenna, and the center frequency of the pulse signal generated by the transmitting unit 2b is set. Is 1.5
The wavelength conversion value is set so as to be substantially equal to the total length (2h) of the dipole antenna.

【0030】ここで、ダイポールアンテナから放射され
る電波の波長は、真空中あるいは空気中の波長ではなく
電波が放射される地中の波長である。一般に地中では土
壌の誘電率が1よりも大きくなるため、電波の波長は空
気中の値よりも短くなる。土壌の誘電率は、その土壌の
成分や含水率などに依存して変化する。従って、予め調
査したトンネル形成箇所の土壌の誘電率を考慮してダイ
ポールアンテナの長さを設定してもよいし、各種の土壌
についての平均的な誘電率に基づい算定された平均的な
波長を考慮してダイポールアンテナの長さを設定しても
よい。
Here, the wavelength of the radio wave radiated from the dipole antenna is not the wavelength in vacuum or in the air, but the wavelength in the ground where the radio wave is radiated. In general, since the dielectric constant of the soil is greater than 1 in the ground, the wavelength of the radio wave is shorter than the value in the air. The dielectric constant of soil changes depending on the components of the soil, the water content, and the like. Therefore, the length of the dipole antenna may be set in consideration of the dielectric constant of the soil at the tunnel forming point which has been investigated in advance, or the average wavelength calculated based on the average dielectric constant of various soils may be determined. The length of the dipole antenna may be set in consideration of this.

【0031】制御処理部1は、スイッチ7aを操作する
ことにより、同期信号発生部6が発生した同期信号を起
動済みの送信部2a,2bの一方に供給すると共に、ス
イッチ7bを操作することにより、起動中の送信部が発
生したパルス信号を送信アンテナ3に供給させる。
The control processing unit 1 operates the switch 7a to supply the synchronization signal generated by the synchronization signal generation unit 6 to one of the activated transmission units 2a and 2b, and operates the switch 7b. Then, the pulse signal generated by the active transmitting unit is supplied to the transmitting antenna 3.

【0032】図3に実線で示すビームB0は、送信アン
テナ3から主要周波数成分の中心値の半波長換算値がダ
イポールアンテナの全長(2h)にほぼ等しいという関
係を有するパルス信号が放射される場合の放射ビームの
パターン(アンテナ利得曲線)を示している。また、受
信アンテナ4について点線で示されているループは、上
記送信アンテナからの放射ビームのパターンと同一の形
状を有する受信感度(アンテナ利得曲線)である。
A beam B0 indicated by a solid line in FIG. 3 is a case where a pulse signal having a relation that the half-wavelength converted value of the center value of the main frequency component is substantially equal to the total length (2h) of the dipole antenna is radiated from the transmitting antenna 3. 3 shows a radiation beam pattern (antenna gain curve). The loop indicated by a dotted line for the receiving antenna 4 is a receiving sensitivity (antenna gain curve) having the same shape as the pattern of the radiation beam from the transmitting antenna.

【0033】図3に示した中心周波数の半波長換算値が
ダイポールアンテナの全長にほぼ等しくなる主要周波数
成分を有するパルス信号を放射する手法は、従来から、
地中レーダで採用されてきた手法である。この手法は、
中心周波数の1波長換算値がダイポールアンテナの全長
にほぼ等しくなる(λ=2h)周波数成分から成るパル
ス信号を放射する場合に比べて、アンテナ利得は低下す
るものの、アンテナと給電線路との間のインピーダンス
整合を行い易いという利点があり、この利点が考慮され
て、従来の地中レーダで広く採用されてきた。
The method of radiating a pulse signal having a main frequency component in which the half-wavelength converted value of the center frequency shown in FIG. 3 is substantially equal to the entire length of the dipole antenna has been conventionally used.
This method has been used in underground radar. This technique is
Although the antenna gain is reduced as compared with the case of radiating a pulse signal composed of frequency components in which the one-wavelength conversion value of the center frequency becomes substantially equal to the entire length of the dipole antenna (λ = 2h), the distance between the antenna and the feed line is reduced. There is an advantage that impedance matching is easy to perform, and in consideration of this advantage, it has been widely adopted in conventional underground radars.

【0034】これに対して、図4に実線で示す3個のビ
ームBc,BL ,BR は、送信アンテナ3から、主要周
波数成分の中心周波数の1.5波長換算値がダイポール
アンテナの全長(2h)にほぼ等しいという関係を有す
る周波数成分を有するパルス信号が放射される場合の放
射ビームのパターンを示している。また、受信アンテナ
4について点線で示されているループは、上記送信アン
テナからの放射ビームのパターンと同一の形状を有する
受信感度である。
On the other hand, three beams Bc, B L , and B R shown by solid lines in FIG. FIG. 11 shows a radiation beam pattern when a pulse signal having a frequency component having a relationship that is substantially equal to (2h) is emitted. The loop indicated by the dotted line for the receiving antenna 4 is the receiving sensitivity having the same shape as the pattern of the radiation beam from the transmitting antenna.

【0035】図7に関して前述したように、障害物によ
って生じる反射波が、等方的とは言わないまでも後方に
かなりの大きさで開いた角度範囲にわたって伝播すると
考えることができる。このため、送信電力の届く範囲が
検出可能範囲になると近似できる。換言すれば、送信電
波が到達して反射波が発生しさえさえすれば、そのよう
な全ての反射波が空間的に限られた受信感度パターンの
受信アンテナによっても検出可能であると近似できる。
As discussed above with respect to FIG. 7, it can be considered that the reflected wave caused by the obstacle propagates over a large, if not isotropic, range of angles that are open backwards. Therefore, it can be approximated that the range in which the transmission power reaches reaches the detectable range. In other words, as long as a transmitted radio wave arrives and a reflected wave is generated, it can be approximated that all such reflected waves can be detected by a receiving antenna having a spatially limited receiving sensitivity pattern.

【0036】図4の例では、中心のビームBcは斜め上
方を向き、中心の右側のビームBRはほぼ真上を向き、
中心の左側のビームBL はほぼ前方を向いている。中心
のビームBcと右側のビームBR は、掘削機Pの回転に
伴って掘削刃BLと送受信アンテナ3,4が掘削機Pの
中心軸の回りに回転すると、上下左右方向と360°の
角度範囲にわたって向きを変える。これに対して、ほぼ
前方を向いている左側のビームBL は、掘削機Pの回転
に伴って送受信アンテナ3,4が掘削機Pの中心軸の回
りに回転しても、その向きをあまり変えない。
In the example of FIG. 4, the beam Bc at the center is directed obliquely upward, the beam B R at the right of the center is directed almost directly above,
The beam B L on the left side of the center is almost forward. The center beam Bc and the right beam B R form an angle of 360 ° with the up, down, left and right directions when the excavator blade BL and the transmitting / receiving antennas 3 and 4 rotate around the central axis of the excavator P with the rotation of the excavator P. Turn around a range. On the other hand, even if the transmitting / receiving antennas 3 and 4 rotate around the central axis of the excavator P with the rotation of the excavator P, the left beam B L facing substantially in the forward direction does not change its direction much. Do not change.

【0037】この結果、受信アンテナ4を経て受信部5
に受信される反射波の受信レベルは掘削機の回転に伴っ
て大きく変動する成分と、あまり変動しない成分とから
構成される。図1の制御処理部1は、受信部5が受信信
号を受け取ると共に、回転角度検出部8が検出した掘削
機Pの回転角度をこの検出部から受け取り、受信信号の
レベルと回転角度との関係に基づき、受信信号を複数の
成分に分離する。
As a result, the receiving unit 5
The received level of the reflected wave received by the excavator is composed of a component that fluctuates greatly with the rotation of the excavator and a component that does not fluctuate much. The control processing unit 1 shown in FIG. 1 receives the reception signal from the reception unit 5 and receives the rotation angle of the excavator P detected by the rotation angle detection unit 8 from the detection unit, and determines the relationship between the level of the reception signal and the rotation angle. , The received signal is separated into a plurality of components.

【0038】例えば、受信信号Rのレベルと掘削機Pの
回転角度θとが図5に実線で示すような関係を有する場
合を想定する。この場合、受信信号Rは、掘削機の回転
角度θにあまり依存せずにほぼ一定のレベルを有する成
分Raと、先端部の真上に相当する特定の回転角度θo
の近傍でのみ大きなレベルを有する単峰性の成分Rbと
に分離される。そして、成分Raは掘削機Pの真っ直ぐ
前方に存在する反射物体からの反射波の成分と認識さ
れ、成分Rbは掘削機Pの先端部分の真上に存在する反
射物体からの反射波の成分と認識される。
For example, it is assumed that the level of the received signal R and the rotation angle θ of the excavator P have a relationship shown by a solid line in FIG. In this case, the received signal R includes a component Ra having a substantially constant level independent of the rotation angle θ of the excavator and a specific rotation angle θo corresponding to a position directly above the tip.
Is separated into a unimodal component Rb having a large level only in the vicinity of. The component Ra is recognized as a component of a reflected wave from a reflective object existing straight ahead of the excavator P, and the component Rb is a component of a reflected wave from a reflective object existing directly above a tip portion of the excavator P. Be recognized.

【0039】制御処理部1は、必要な場合、送信部2b
の代わりに送信部2aを動作させることにより、図3の
ようなパターンの送信ビームを地中に送信させ、地中か
らの反射波の受信を行わせる。この送受信モードでは、
斜め前方に存在する障害物に着目した探索が行われる。
If necessary, the control processing unit 1 transmits the data to the transmitting unit 2b.
By operating the transmission unit 2a instead of the above, the transmission beam having the pattern as shown in FIG. 3 is transmitted into the ground, and the reflected wave from the ground is received. In this mode,
A search focusing on obstacles existing diagonally forward is performed.

【0040】制御処理部1は、上記各種の制御や処理と
並行して、キー入力部10からの指令に従ってPPI表
示画面などの表示データを作成し、これを表示装置9に
表示させる。
The control processing section 1 creates display data such as a PPI display screen in accordance with a command from the key input section 10 in parallel with the above various controls and processes, and causes the display device 9 to display the data.

【0041】以上、インピーダンス整合の容易さを考慮
して、中心周波数の半波長換算値がダイポールアンテナ
の全長(2h)にほぼ等しくなるような周波数成分を有
するパルス信号を送信する送信部を設置する構成を例示
した。しかしながら、このような送信部の代わりに、あ
るいはこのような送信部に加えて、中心周波数の波長換
算値がダイポールアンテナの全長(2h)にほぼ等しく
なるような周波数成分を有するパルス信号を送信する送
信部を設置する構成を採用することもできる。
As described above, in consideration of the easiness of impedance matching, a transmitting unit for transmitting a pulse signal having a frequency component such that the half-wavelength converted value of the center frequency becomes substantially equal to the total length (2h) of the dipole antenna is provided. The configuration has been exemplified. However, instead of or in addition to such a transmission unit, a pulse signal having a frequency component such that the wavelength conversion value of the center frequency becomes substantially equal to the total length (2h) of the dipole antenna is transmitted. A configuration in which a transmission unit is provided may be employed.

【0042】また、異なる主要周波数成分を有する複数
のパルス信号を送信する複数の送信部を個別に設置する
構成を例示した。しかしながら、一つの送信部を設置
し、この単独の送信部から、異なる周波数成分を有する
複数のパルス信号を発生する構成とすることもできる。
Further, the configuration has been exemplified in which a plurality of transmission units for transmitting a plurality of pulse signals having different main frequency components are individually provided. However, it is also possible to provide a single transmitting unit and generate a plurality of pulse signals having different frequency components from this single transmitting unit.

【0043】更に、異なる周波数成分を有する複数のパ
ルス信号を送信する複数の送信部を設置する構成を例示
した。しかしながら、1.5波長換算値がダイポールア
ンテナの全長にほぼ等しくなるような最適の周波数成分
のパルス信号のみを送信する送信部を設置する構成を採
用することもできる。
Further, a configuration in which a plurality of transmission units for transmitting a plurality of pulse signals having different frequency components are provided has been exemplified. However, it is also possible to adopt a configuration in which a transmission unit that transmits only a pulse signal of an optimal frequency component is installed such that the 1.5-wavelength conversion value becomes substantially equal to the entire length of the dipole antenna.

【0044】また、掘削刃の中央部分に送信アンテナと
受信アンテナとを取付ける構成を例示した。しかしなが
ら、図7の(C)や(D)に例示したように、掘削刃の
後方に掘削刃の取付け角度よりも垂直に近い角度で送信
アンテナと受信アンテナを設置する構成を採用すること
もできる。
Further, the configuration in which the transmitting antenna and the receiving antenna are mounted on the central portion of the excavating blade has been exemplified. However, as illustrated in (C) and (D) of FIG. 7, a configuration in which the transmitting antenna and the receiving antenna are installed at an angle closer to the vertical than the mounting angle of the digging blade behind the digging blade may be adopted. .

【0045】また、送信専用のアンテナと受信専用のア
ンテナとを分離して設置する構成を例示したが、送受信
共用の単一のアンテナを設置し、送信ののち受信用に切
り換えて使用する送受信共用アンテナとすることもでき
る。
Also, the configuration in which the transmission-only antenna and the reception-only antenna are separately installed has been described as an example. However, a single antenna shared for transmission and reception is installed, and the transmission and reception shared antenna used after switching for reception after transmission is used. It can also be an antenna.

【0046】更に、ダイポールアンテナの場合を例にと
って本発明を説明した。しかしながら、一般にアンテナ
は、その寸法と送信パルス信号の波長との関係によって
放射パターンが変化するので、スリットアンテナなど他
の種類のアンテナを使用する地中レーダ装置にも、本発
明を適用できる。
Further, the present invention has been described by taking a dipole antenna as an example. However, in general, the radiation pattern of an antenna changes according to the relationship between its size and the wavelength of a transmission pulse signal. Therefore, the present invention can be applied to an underground radar device using another type of antenna such as a slit antenna.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の地
中探査用レーダ装置は、上記掘削刃の一部分に又はその
後方に地中アンテナを取付け、この地中アンテナに異な
る周波数成分のパルス信号を選択的に供給する構成であ
るから、着目箇所に応じてアンテナの放射パターンや受
信感度のパターンが変更可能となり、アンテナの個数を
増加することなく死角を低減することが可能になる。
As described in detail above, the underground radar apparatus of the present invention has an underground antenna attached to a part of or behind the excavating blade, and a pulse of a different frequency component is attached to the underground antenna. Since the signal is selectively supplied, the radiation pattern of the antenna and the pattern of the receiving sensitivity can be changed according to the point of interest, and the blind spot can be reduced without increasing the number of antennas.

【0048】また、パルス信号の周波数、従ってその波
長λを固定した場合、ダイポールアンテナの全長2hに
ほぼ等しくなるパルス信号の波長換算値を従来の0.5 λ
からλ、1.5 λと増加させるにつれて、ダイポールアン
テナの全長2hが短縮され、送受信アンテナが小型化に
なるという利点もある。
When the frequency of the pulse signal, that is, its wavelength λ is fixed, the wavelength conversion value of the pulse signal, which is almost equal to the total length 2h of the dipole antenna, is 0.5 λ.
And λ, 1.5 λ, the total length of the dipole antenna 2h is shortened, and the transmitting and receiving antennas are also reduced in size.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の地中探査用レーダ装置の構成を示す機
能ブロックである。
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an underground survey radar apparatus of the present invention.

【図2】図1の送信アンテナと受信アンテナを構成する
二次元ダイポールアンテナの構成を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a two-dimensional dipole antenna forming a transmitting antenna and a receiving antenna of FIG. 1;

【図3】上記実施例の地中探査用レーダ装置における送
受信アンテナの送信ビームと受信感度のパターンを例示
する概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a pattern of a transmission beam and a reception sensitivity of a transmission / reception antenna in the underground search radar apparatus of the embodiment.

【図4】上記実施例の地中探査用レーダ装置における送
受信アンテナの送信ビームと受信感度のパターンを例示
する概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram exemplifying a pattern of a transmission beam and a reception sensitivity of a transmission / reception antenna in the underground search radar apparatus of the embodiment.

【図5】上記実施例の地中探査用レーダ装置における受
信信号のレベルと回転角度との一例を示す概念図であ
る。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a received signal level and a rotation angle in the underground survey radar apparatus of the embodiment.

【図6】本発明の地中探査用レーダ装置が使用される非
開削ドリリング工法の掘削機の動作を説明する図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of an excavator of a non-cutting drilling method using the underground survey radar apparatus of the present invention.

【図7】非開削ドリリング工法の掘削機に付随して設置
される地中探査用レーダ装置のアンテナに関する問題点
を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a problem related to an antenna of a radar device for underground exploration installed in association with an excavator using a non-cutting drilling method.

【図8】図1の送信部2aで発生される送信パルス波形
と周波数成分を説明するための概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining a transmission pulse waveform and a frequency component generated by a transmission unit 2a in FIG.

【図9】図1の送信部2bで発生される送信パルス波形
と周波数成分を説明するための概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a transmission pulse waveform and a frequency component generated by a transmission unit 2b of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御処理部 2a 半波長がダイポールアンテナの全長にほぼ等し
いバースト信号を送信する送信部 2b 1.5 半波長がダイポールアンテナの全長にほぼ
等しいバースト信号を送信する送信部 3 送信アンテナ 4 受信アンテナ 5 受信部 8 回転角度検出部 P 掘削機 BL 掘削刃 B o, B L, B C ,B R 送信アンテナの送信ビームパター
1 Control processing unit 2a Transmitter that transmits a burst signal whose half-wavelength is almost equal to the total length of the dipole antenna 2b 1.5 Transmitter that transmits a burst signal whose half-wavelength is almost equal to the total length of the dipole antenna 3 Transmitting antenna 4 Receiving antenna 5 Receiving unit 8 rotation angle detector P excavator BL digging edge B o, B L, B C , transmission beam pattern B R transmit antennas

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01Q 17/00 H01Q 17/00 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H01Q 17/00 H01Q 17/00

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】掘進方向に対する直立状態から傾けた状態
で先端部分に取付けられる掘削刃を備えた地中掘削機に
付随して設置される地中探査用レーダにおいて、 前記掘削刃の一部分に又はその後方に取付けられる地中
探査用レーダアンテナと、 この地中探査用レーダアンテナに異なる主要周波数成分
を有するパルス信号を選択的に供給する送信部とを備え
たことを特徴とする地中探査用レーダ装置。
1. An underground exploration radar installed in association with an underground excavator having an excavation blade attached to a tip portion in a state of being inclined from an upright state with respect to the excavation direction, wherein: An underground exploration radar antenna, which is mounted on the rear side, and a transmission unit that selectively supplies a pulse signal having a different main frequency component to the underground exploration radar antenna. Radar equipment.
【請求項2】請求項1において、 前記地中探査用レーダアンテナは、ダイポールアンテナ
から成ることを特徴とする地中探査用レーダ装置。
2. The underground survey radar apparatus according to claim 1, wherein the underground survey radar antenna comprises a dipole antenna.
【請求項3】請求項2において、 前記ダイポールアンテナは平面型ダイポールアンテナか
ら成ることを特徴とする地中探査用レーダ装置。
3. The radar apparatus according to claim 2, wherein said dipole antenna is a planar dipole antenna.
【請求項4】請求項1と2のそれぞれにおいて、 前記パルス信号の主要周波数成分の一つは、中心周波数
の1.5波長が前記ダイポールアンテナの全長にほぼ等
しくなる値に設定されたことを特徴とする地中探査用レ
ーダ装置。
4. A method according to claim 1, wherein one of the main frequency components of the pulse signal has a value such that 1.5 wavelengths of the center frequency are set to be substantially equal to the total length of the dipole antenna. Characteristic underground exploration radar equipment.
【請求項5】請求項4において、 前記パルス信号の主要周波数成分の他の一つは、中心周
波数の半波長が前記ダイポールアンテナの全長にほぼ等
しくなる値に設定されたことを特徴とする地中探査用レ
ーダ装置。
5. The ground according to claim 4, wherein another one of the main frequency components of the pulse signal is set such that a half wavelength of a center frequency is substantially equal to the total length of the dipole antenna. Medium exploration radar device.
【請求項6】請求項5において、 前記パルス信号の主要周波数成分の他の一つは、中心周
波数の1波長が前記ダイポールアンテナの全長に相当す
る値に設定されたことを特徴とする地中探査用レーダ装
置。
6. The underground circuit according to claim 5, wherein another one of the main frequency components of the pulse signal has one wavelength of a center frequency set to a value corresponding to the entire length of the dipole antenna. Exploration radar equipment.
【請求項7】請求項1乃至6のそれぞれにおいて、 前記地中探査用アンテナの受信信号を、そのレベルと前
記掘削機の回転角度との関係に基づき分離する受信信号
分離手段を備えたことを特徴とする地中探査用レーダ装
置。
7. The apparatus according to claim 1, further comprising a received signal separating unit for separating a received signal of the underground exploration antenna based on a relationship between a level of the signal and a rotation angle of the excavator. Characteristic underground exploration radar equipment.
【請求項8】掘進方向に対する直立状態から傾けた状態
で先端部分に取付けられる掘削刃を備えた地中掘削機に
付随して設置される地中探査用レーダにおいて、 前記掘削刃の一部又はその後方に取付けられるダイポー
ルアンテナから成る地中探査用レーダアンテナと、 この地中探査用レーダアンテナに1.5波長がこのダイ
ポールアンテナの全長にほぼ等しくなる主要周波数成分
を有するパルス信号を供給する送信部とを備えたことを
特徴とする地中探査用レーダ装置。
8. An underground exploration radar installed in association with an underground excavator equipped with an excavation blade attached to a tip portion in a state inclined from an upright state with respect to the excavation direction, wherein a part of the excavation blade or A radar antenna for underground exploration comprising a dipole antenna mounted on the rear side thereof, and a transmission for supplying a pulse signal having a main frequency component whose 1.5 wavelength is substantially equal to the entire length of the dipole antenna to the underground exploration radar antenna. And a subsurface radar.
【請求項9】請求項8において、 前記地中アンテナの受信信号を、そのレベルと前記掘削
機の回転角度との関係に基づき分離する受信信号分離手
段を備えたことを特徴とする地中探査用レーダ装置。
9. The underground exploration apparatus according to claim 8, further comprising: a receiving signal separating unit that separates a receiving signal of the underground antenna based on a relationship between a level of the signal and a rotation angle of the excavator. Radar equipment.
JP18990999A 1999-07-05 1999-07-05 Radar equipment for underground exploration Expired - Fee Related JP3629385B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18990999A JP3629385B2 (en) 1999-07-05 1999-07-05 Radar equipment for underground exploration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18990999A JP3629385B2 (en) 1999-07-05 1999-07-05 Radar equipment for underground exploration

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004313236A Division JP4425762B2 (en) 2004-10-28 2004-10-28 Radar equipment for underground exploration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001021663A true JP2001021663A (en) 2001-01-26
JP3629385B2 JP3629385B2 (en) 2005-03-16

Family

ID=16249245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18990999A Expired - Fee Related JP3629385B2 (en) 1999-07-05 1999-07-05 Radar equipment for underground exploration

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3629385B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007158972A (en) * 2005-12-07 2007-06-21 Nagoya Institute Of Technology Whole-body animal exposure apparatus for biological radio wave influence test
CN111025418A (en) * 2019-11-19 2020-04-17 山东大学 Rail transit tunnel geological radar mobile intelligent detection equipment and operation method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007158972A (en) * 2005-12-07 2007-06-21 Nagoya Institute Of Technology Whole-body animal exposure apparatus for biological radio wave influence test
JP4696241B2 (en) * 2005-12-07 2011-06-08 国立大学法人 名古屋工業大学 Animal whole body exposure device for biological effects test of radio waves
CN111025418A (en) * 2019-11-19 2020-04-17 山东大学 Rail transit tunnel geological radar mobile intelligent detection equipment and operation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3629385B2 (en) 2005-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4425762B2 (en) Radar equipment for underground exploration
JP2001021663A (en) Radar device for underground prospecting
JP3992257B2 (en) Underground radar equipment for underground excavator
JP3364032B2 (en) Forward monitoring device for shield machine
US20030016184A1 (en) Resonant length multi-element helical antenna
JP2003090885A (en) Antenna device for underground radar
JP6785817B2 (en) Drill head for underground drilling, drilling device for underground drilling with a drill head, method for detecting an object in underground drilling, and receiving radio signals in the drill head for underground drilling Use of receiver to
JP2001056373A (en) Underground radar apparatus and underground excavator provided with the same
JP2939575B2 (en) Underground radar equipment
JPH02179492A (en) Method and apparatus for detecting outer periphery of laid underground pipe
JP3726022B2 (en) Ground penetrating radar for non-open cutting drilling method
JP2018184828A (en) Drill head for underground excavation, drill device for underground excavation, having drill head, and method for detecting object during underground excavation
JPH1183994A (en) Obstacle detector and detecting method in underground propelling work
JP2866912B2 (en) Obstacle Detector for Civil Excavation Propulsion Machine
JP2793670B2 (en) Underground exploration method and apparatus in front of underground excavator
JP3255770B2 (en) Underground radar equipment
JP3619717B2 (en) Ground excavator position detection system
JPH1181862A (en) Tunnel boring machine
JPH05164855A (en) Underground surveying device
CN112670714B (en) Four-direction monopole directional antenna system and method for borehole radar detection
JP4202839B2 (en) Underground radar equipment
JP2819045B2 (en) Underground radar
JP3547332B2 (en) Construction machinery
JP3255771B2 (en) Underground radar equipment
WO2023201113A1 (en) Electrocrushing methods and apparatuses for tunnel boring

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040615

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040805

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040907

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041028

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041213

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131217

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees