JP2002333486A - 地中埋設物探知方法及び探知システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電磁波を利用して地中埋設物を探知した場合において
も、埋設物の埋設深さを正確に測定することができる地
中埋設物探知システムを提供すること。 【解決手段】 地中に位置して磁界を発生する磁界発生
手段と、磁界を地上にて検知する磁界検知手段と、磁界
検知手段の検知信号に基づいて磁界発生手段の地中深さ
を演算する地中深さ演算手段と、地上から地中物体に向
けて電磁波を送信する送信手段５０と、地中物体からの
反射電磁波を受信する受信手段５２と、地中物体までの
電磁波の反射時間を演算する反射時間演算手段７０と、
地中深さ演算手段により演算された地中深さ及び反射時
間演算手段７０により演算された物体反射時間に基づい
て地中の電磁波伝搬速度を演算する伝搬速度演算手段７
４と、を具備する地中埋設物探知システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス管、水道管、
電線保護管、等の各種地中埋設物を探知する地中埋設物
探知方法及び探知システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス管、水道管等の地中埋設物を
探知するのに埋設物探知装置が提案され実用に供されて
いる（例えば、特開２０００−７５０２５号参照）。こ
の探知装置はレーダ方式の探知装置であり、電磁波を利
用して地中に埋設された埋設物を探知する。従来の探知
装置は、例えば、図６（ａ）に示すものであり、地面２
に沿って移動される装置本体４を備え、この装置本体４
の底部に送信手段及び受信手段（いずれも図示せず）が
設けられ、また装置本体４には信号を所要の通りに演算
処理するデータ処理手段（図示せず）が内蔵されてい
る。送信手段は、地中に埋設された埋設物６に向けて電
磁波を送信し、受信手段は埋設物６にて反射された反射
電磁波を受信し、データ処理手段は受信手段からの受信
信号を所要の通りに演算処理し、送信手段から送信され
た後受信手段に受信されるまでの反射時間を算出する。

【０００３】一般に、埋設物６までの距離（埋設深さ）
が小さいと電磁波の反射時間が短く、埋設物６までの距
離が大きいと電磁波の反射時間が長くなる。このような
ことから、上述した探知装置において、埋設管６を横切
るように装置本体４を移動させると、図６（ｂ）に示す
ような探査波形が得られ、この探査波形の凸状の頂部が
埋設管６までの反射時間であり、この反射時間を示す探
査波形を利用して地上から埋設物６を探知することがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな探知装置では、電磁波を利用して埋設物６を探知す
るために、次の通りの解決すべき問題がある。一般に、
電磁波の伝搬速度は、伝搬する媒質の比誘電率によって
異なり、比誘電率が大きく（又は小さく）なると電磁波
の伝搬速度は小さくなる（又は大きくなる）。探知装置
を用いて埋設物６を探知する場合、埋設物６が埋設され
た土壌の質によって比誘電率が異なり、土壌中に含まれ
る水分が多い（又は少ない）と比誘電率が大きく（又は
小さく）なって電磁波の伝搬速度が小さくなる（又は大
きくなる）。このようなことから、上述した探知装置を
用いて埋設物６の埋設深さを測定しようとすると、土壌
の比誘電率を想定してその埋設深さを算出するようにな
り、それ故に、埋設物６の埋設深さを正確に測定するの
が難しく、例えば１００〜２００ｃｍの深さに埋設され
た埋設物６を測定する場合、その測定誤差は±１０ｃｍ
程度となる。

【０００５】本発明の目的は、電磁波を利用して地中埋
設物を探知した場合においても、埋設物の埋設深さを正
確に測定することができる地中埋設物探知方法及び探知
システムを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、地中に位置し
て磁界を発生する磁界発生手段と、発生した磁界を地上
にて検知する磁界検知手段とを利用して、前記磁界発生
手段の地中深さを計測する地中深さ計測ステップと、地
上から地中物体に向けて電磁波を送信する送信手段と、
前記地中物体からの反射電磁波を受信する受信手段とを
利用して、前記地中物体までの電磁波の物体反射時間を
計測する物体反射時間計測ステップと、前記地中深さ計
測ステップにて得られた地中深さ及び前記物体反射時間
計測ステップにて得られた物体反射時間に基づいて、地
中の電磁波伝搬速度を算出する伝搬速度算出ステップ
と、を含むことを特徴とする地中埋設物探知方法であ
る。

【０００７】また、本発明は、地中に位置して磁界を発
生する磁界発生手段と、発生した磁界を地上にて検知す
る磁界検知手段と、前記磁界検知手段の検知信号に基づ
いて前記磁界発生手段の地中深さを演算する地中深さ演
算手段と、地上から地中物体に向けて電磁波を送信する
送信手段と、前記地中物体からの反射電磁波を受信する
受信手段と、前記送信手段から送信された後に前記受信
手段に受信されるまでの電磁波の物体反射時間を演算す
る反射時間演算手段と、前記地中深さ演算手段により演
算された地中深さ及び前記反射時間演算手段により演算
された物体反射時間に基づいて地中の電磁波伝搬速度を
演算する伝搬速度演算手段と、を具備することを特徴と
する地中埋設物探知システムである。

【０００８】本発明に従えば、磁界発生手段が地中に設
けられ、地上から磁界検知手段を用いてこの磁界発生手
段からの磁界が検知され、磁界検知手段の検知信号を利
用して磁界発生手段の地中深さが計測される。一般に、
磁界の強度は、直線距離の３乗に反比例して減少し、土
壌の質（その比誘電率）の影響を受けることがなく、そ
れ故に、磁界を利用することによって磁界発生手段と磁
界検知手段との直線的距離、換言すると磁界検知手段の
地中深さを正確に測定することができる。また、電磁波
を送信する送信手段と、地中物体から反射の電磁波を受
信する受信手段とを利用し、地中物体までの電磁波の物
体反射時間が測定される。そして、磁界発生手段の地中
深さと電磁波の物体反射時間とに基づいて地中の電磁波
伝搬速度が算出される。磁界発生手段と地中物体とが実
質上同一の個所に存在する場合、磁界発生手段及び地中
物体の地中深さは実質上等しく、従って、磁界を利用し
て計測した磁界発生手段の地中深さと電磁波を利用して
計測した地中物体までの反射時間とに基づいて、地中物
体が埋設された土壌の電磁波伝搬速度を正確に算出する
ことができる。かくして、電磁波を利用して地中埋設物
を探知する場合（埋設物反射時間によって埋設物を探知
する場合）においても、算出した電磁波伝搬速度を用い
ることによって、埋設物までの埋設深さ（埋設物の位
置）を正確に計測することができる。尚、磁界発生手段
は例えば磁界発生コイルから構成することができ、また
磁界検知手段は例えば磁界検知コイルから構成すること
ができる。また、送信手段は例えば送信回路及び送信ア
ンテナから構成することができ、受信手段は例えば受信
回路及び受信アンテナから構成することができ、送信ア
ンテナ及び受信アンテナは専用のアンテナでもよく、兼
用のアンテナでもよい。

【０００９】また、本発明では、前記送信手段から地中
埋設物に向けて電磁波を送信し、前記地中埋設物からの
反射電磁波を前記受信手段により受信して、前記地中埋
設物までの電磁波の埋設物反射時間を計測する埋設物反
射時間計測ステップと、前記埋設物反射時間計測ステッ
プにて得られた埋設物反射時間及び前記伝搬速度算出ス
テップにて得られた電磁波伝搬速度に基づいて、前記地
中埋設物までの埋設深さを算出する埋設深さ算出ステッ
プと、を更に含むことを特徴とする。

【００１０】また本発明では、前記送信手段は地中埋設
物に向けて電磁波を送信し、前記受信手段は前記地中埋
設物からの反射電磁波を受信し、前記反射時間演算手段
は前記地中埋設物までの反射時間を演算し、更に、前記
反射時間演算手段により演算された前記地中埋設物まで
の反射時間及び前記伝搬速度演算手段により演算された
電磁波伝搬速度に基づいて前記地中埋設物の埋設深さを
演算する埋設深さ演算手段が設けられていることを特徴
とする。

【００１１】本発明に従えば、地中物体までの反射時間
を計測するための送信手段及び受信手段を用いて地中埋
設物までの反射時間が計測される。そして、地中埋設物
までの反射時間と算出した電磁波伝搬速度に基づいて埋
設物の埋設深さが算出され、このようにして地中埋設物
を探知するので、その埋設深さを正確に計測することが
できる。

【００１２】更に、本発明では、前記磁界発生手段は地
中を掘進する掘進ヘッドに取り付けられた磁界発生器で
あり、前記地中物体は前記掘進ヘッドであり、前記地中
深さ計測ステップでは前記掘進ヘッドまでの地中深さを
計測し、前記物体反射時間計測ステップでは前記掘進ヘ
ッドまでの反射時間を計測し、前記伝搬速度算出ステッ
プでは前記掘進ヘッドまでの地中深さ及び前記掘進ヘッ
ドまでの反射時間に基づいて地中の電磁波伝搬速度を算
出することを特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、地中の電磁波伝搬速度を
算出するに際し、非開削でもって埋設管を敷設するため
に地中を掘進する掘進ヘッドが利用される。この掘進ヘ
ッドには掘進ヘッドの位置を地上から検知できるように
磁界発生器が装備されており、磁界発生手段として掘進
ヘッドの磁界発生器が用いられる。また、地中物体とし
てこの掘進ヘッドが利用される。このように構成するこ
とによって、特別な装置、部材類を用いることなく、磁
界発生手段と地中物体とが地中の実質上同一地点に位置
し、地中の電磁波伝搬速度を比較的簡単に且つ正確に算
出することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して、本
発明に従う地中埋設物探知方法及び探知システムの一実
施形態について説明する。図１は、本発明に従う地中埋
設物探知システム（地中埋設物探知方法を実施するため
のシステム）を用いて埋設物を探知する作業を説明する
ための簡略断面図であり、図２は、図１の探知システム
における磁界発生手段の地中深さを計測するための地中
深さ計測装置を簡略的に示すブロック図であり、図３
は、図１の探知システムにおける地中埋設物の埋設深さ
を計測するための埋設深さ計測装置を簡略的に示すブロ
ック図であり、図４は、地中埋設物の埋設深さを計測す
るための流れを示すフローチャートであり、図５（ａ）
は、地中に埋設された各種埋設物を示す図であり、図５
（ｂ）及び（ｃ）は、それらの埋設物の探知信号を示す
図である。

【００１５】図１において、図示の地中埋設物探知シス
テムは、磁界発生手段の地中深さを計測するための地中
深さ計測装置１２と、地中埋設物の埋設深さを計測する
ための埋設深さ計測装置１４とを備えている。この形態
では、地中深さ計測装置１２は携帯用のものであり、作
業者が手に持って移動することによって、磁界発生手段
までの地中深さを計測し、また埋設深さ計測装置１４は
手押し用のものであり、作業者が押しながら地表１６に
沿って移動することによって、地中埋設物までの埋設深
さを計測する。

【００１６】図１とともに図２を参照して、この探知シ
ステムでは、磁界発生手段として掘進ヘッド１８に装備
された磁界発生器２０が利用され、地中深さ計測装置１
２はこの磁界発生器２０までの地中深さＨ１を計測す
る。掘進ヘッド１８は、非開削工法によって埋設管を敷
設するために地中を推進する推進体２２の先端部に取り
付けられている。地表の所定部位には発進立坑２４が設
けられ、推進体２２は地表１６から発進立坑２４を通っ
て地中（土壌中）を推進する。地上には推進体２２を推
進駆動するための推進駆動装置２６が設置され、この推
進駆動装置２６は推進体２２を所要の通りに駆動し、掘
進ヘッド１８を含む推進体２２を所定の推進方向に押し
込むとともに、軸線方向を中心として所定方向に回転す
る。この推進体２２は、掘進ヘッド１８が進むにつれて
その基部側に推進管２８が着脱自在に継ぎ足され、この
ように推進管２８を継ぎ足しながら掘進ヘッド１８が所
定方向に掘進し、このようにして埋設管（例えば、ガス
管、水道管等）を挿通するための埋設孔が非開削で掘削
される。

【００１７】このような推進体２２の掘進ヘッド１８に
は、地中を掘進する掘進ヘッド１８の位置を地上から探
知できるように磁界発生器２０が装備されており、この
磁界発生器２０は例えば磁界発生コイルから構成され
る。この磁界発生器２０に高周波電流を流すと、磁界発
生器２０の周囲に磁界が発生して磁場が形成され、この
磁場の一部は地表１６の上方まで拡がる。地中深さ計測
手段１２は、地表１６に漏れた磁界の強さを検知し、こ
の強さに基づいて磁界発生器２０の地中深さＨ１を計測
する。

【００１８】主として図２を参照して、図示の地中深さ
計測装置１２は、磁界を利用して磁界発生器２０までの
地中深さＨ１を計測するための磁界検知手段３０を備え
ている。磁界検知手段３０は例えば磁界検知コイルから
構成され、磁界発生器２０からの磁界の強さを検知し、
この磁界検知手段３０からの検知信号はデータ処理手段
３２に送給される。

【００１９】この形態の地中深さ計測装置１２は、図１
に示すように、作業者が手に持って移動することによっ
て計測するように構成されており、このように手に持っ
て磁界発生器２０までの地中深さＨ１を計測する場合、
図２に示すように、この地中深さＨ１は、磁界発生器２
０から磁界検知手段３０（即ち、地中深さ計測装置１
２）までの距離ＨＴから磁界検知手段３０（即ち、地中
深さ計測装置１２）から地表１６までの距離Ｈ２を減算
した値（Ｈ１＝ＨＴ−Ｈ２）となる。このことに関連し
て、地中深さ計測装置１２は、更に、超音波を利用して
地表１６までの距離Ｈ２を計測するための送信手段３４
及び受信手段３６を備えている。送信手段３４は地表１
６に向けて超音波を送信し、受信手段３６は地表１６か
らの反射超音波を受信し、受信手段３６の受信信号がデ
ータ処理手段３２に送給される。

【００２０】データ処理手段３２は、例えばマイクロコ
ンピュータから構成され、距離演算手段３８、地中深さ
演算手段４０及びメモリ４２を含んでいる。距離演算手
段３８は、受信手段３６の受信信号を利用し、送信手段
３４から受信手段３６に受信されるまでの地表反射時間
に基づいて地表１６までの距離Ｈ２を演算して算出す
る。地中深さ計測装置１２から地表１６までの間には空
気が存在し、空気中の超音波の伝搬速度は一定であるの
で、この地表１６までの距離Ｈ２を算出して正確に計測
することができる。この距離演算手段３８は、また、磁
界検知手段３０からの検知信号の検知磁界強度に基づい
て磁界発生器２０から磁界検知手段３０までの距離ＨＴ
を演算する。磁界の強さは、直線距離の３乗に反比例し
て減少するので、磁界検知手段３０により検知した磁界
強さによって、磁界発生器２０から磁界検知手段３０ま
での間の直線距離、即ち両者間の距離ＨＴを正確に計測
することができる。地中深さ演算手段４０は、距離演算
手段３８により演算した磁界検知手段３０から磁界発生
器２０までの距離ＨＴと地表１６までの距離Ｈ２とに基
づいて、磁界発生器２０の地中深さＨ１を演算する。メ
モリ４２には、距離演算手段３８及び地中深さ演算手段
４０により演算された磁界発生器２０までの距離ＨＴ、
地表１６までの距離Ｈ２及び磁界発生器２０の地中深さ
Ｈ１が記憶される。

【００２１】地中深さ計測装置１２は、更に、表示手段
４４及び入力手段４６を備えている。表示手段４４は例
えば液晶表示装置から構成され、データ処理手段３２に
より処理された処理結果、即ち地中深さＨ１、地表１６
までの距離Ｈ２及び磁界発生器２０までの距離ＨＴ等を
表示する。入力手段４６は、電源スイッチ及び各種操作
スイッチ（いずれも図示せず）等を含んでいる。

【００２２】次に、主として図３を参照して、埋設深さ
計測装置１４について説明する。図示の埋設深さ計測装
置１４は、電磁波を利用して地中埋設物４８、例えばガ
ス埋設管、水道埋設管等を検知するための送信手段５０
及び受信手段５２を備えている。この形態では、送信手
段５０は、送信信号を生成する送信回路５４と、送信信
号を下方に、即ち地中に向けて電磁波として送信する送
信アンテナ５６とから構成され、例えば１００ＭＨｚ〜
１ＧＨｚの単発のパルス信号を生成して送信アンテナ５
６から電磁波として地中に向けて放射する。また、受信
手段５２は、地中埋設物４８からの反射電磁波を受信す
る受信アンテナ５８と、反射電磁波の受信信号を生成す
る受信回路６０とから構成されている。

【００２３】この埋設深さ計測装置１４は、更に、デー
タ処理手段６２、外部記憶装置６４、表示手段６６及び
入力手段６８を備えている。データ処理手段６２は例え
ばマイクロコンピュータから構成され、反射時間演算手
段７０、埋設深さ演算手段７２、伝搬速度演算手段７４
及びメモリ７６を含んでいる。受信手段５２からの受信
信号は信号強度変調手段７８に送給され、信号強度変調
手段７８は時間の経過に伴って受信信号の信号レベルを
大きく増幅し、その後データ処理手段６２に送給され
る。電磁波の反射時間が長くなると、土壌中を伝搬する
時間も長くなり、これによって電磁波のパルス信号の損
失が大きくなるが、信号強度変調手段７８は、土壌中を
伝搬する時間の経過に伴う受信信号の強度減衰を補正
し、受信信号の急激な減衰を抑えて後の信号処理に必要
な信号レベルを確保する。

【００２４】データ処理手段６２の反射時間演算手段７
０は、受信手段５２からの受信信号に基づいて地中埋設
物４８からの反射時間、即ち送信手段５０から送信され
た後受信手段５２に受信されるまでの埋設物反射時間を
演算し、埋設深さ演算手段７２は、後述する如くして埋
設物反射時間及び電磁波伝搬速度に基づいて地中埋設物
４８の埋設深さを演算する。また、伝搬速度演算手段７
４は、後述する如くして地中の電磁波伝搬速度を演算
し、埋設物反射時間、埋設物深さ及び電磁波伝搬速度等
がメモリ７６に記憶される。尚、この電磁波伝搬速度
は、地中物体からの反射時間を利用して後述する如く算
出される。

【００２５】外部記憶装置６４は、例えばハードディス
ク駆動装置から構成され、埋設物反射時間及び埋設深さ
等が記憶される。表示手段６６は液晶表示装置、ＣＲＴ
等から構成され、探知した地中埋設物４８からの反射時
間の探査結果及び埋設深さの探知結果を選択的に表示す
る。また、入力手段６８はテンキー、マウス等から構成
され、地中深さ計測装置１２によって計測した地中深
さ、表示手段６６の表示様式（この形態では、地中埋設
物４８を時間軸（反射時間との関係）で表示するか、距
離軸（埋設深さとの関係）で表示するか）等を入力す
る。

【００２６】この埋設深さ計測装置１４は、地中に位置
する地中物体までの反射時間を測定する際にも用いら
れ、計測した物体反射時間及び地中深さ計測装置１２に
より計測した地中深さに基づいて、地中埋設物４８が埋
設された土壌中の電磁波伝搬速度が算出される。この実
施形態では、地中物体として推進体２２の先端部に装着
された掘進ヘッド１８が利用され、電磁波伝搬速度を算
出する際には、埋設深さ計測装置１４は掘進ヘッド１８
までの反射時間を計測する。即ち、送信手段５０は掘進
ヘッド１８に向けて電磁波を送信し、受信手段５２は掘
進ヘッド１８からの反射電磁波を受信し、データ処理手
段６２の反射時間演算手段７０はこの受信手段５２の受
信信号を利用して掘進ヘッド１８までの反射時間を計測
する。掘進ヘッド１８とこれに装備された磁界発生器２
０の地中深さは実質上等しく、掘進ヘッド１８までの反
射時間と磁界発生器２０までの地中深さは実質上同一地
点を計測しており、従って、これら反射時間及び地中深
さに基づいて地中（掘進ヘッド１８が掘進する土壌中）
の電磁波伝搬速度を高精度に算出することができる。

【００２７】次に、図２〜図４を参照して、地中埋設物
４８の埋設深さの計測について説明する。この埋設深さ
を計測するには、まず、磁界を利用して磁気発生器２０
の地中深さＨ１を計測する（ステップＳ１）。この計測
は、地中深さ計測装置１２を持って、地上から地中を掘
進している掘進ヘッド１８の上方を移動し、磁界検出手
段３０の検出磁界強度が最大になる地点（この地点の真
下に掘進ヘッド１８が位置する）に停止し、この地点に
おいて磁界発生器２０の地中深さを計測する。受信手段
３６は送信手段３４から送信され地表１６から反射した
反射超音波を受信し、また磁界検知手段３０は磁界発生
器２０からの磁界強度を検知し、データ処理手段３２の
距離演算手段３８は、受信手段３６からの受信信号を利
用して地中深さ計測装置１２と地表１６との間の距離Ｈ
２を演算し、また磁界検知手段３０の受信信号を利用し
て地中深さ測定装置１２と磁界発生器２０との間の距離
ＨＴを演算し、地中深さ演算手段４０はこれら距離Ｈ２
及び距離ＨＴから磁界発生器２０の地中深さＨ１（地表
１６と磁界発生器２０との間の距離）を演算し、このよ
うにして磁界発生器２０の地中深さが計測される。

【００２８】次に、ステップＳ１で計測された磁界発生
器２０の地中深さＨ１を埋設深さ計測装置１４に入力す
る（ステップＳ２）。この入力は、入力手段６８を入力
操作することによって埋設深さ計測装置１４に入力さ
れ、入力された地中深さＨ１はデータ処理手段６２のメ
モリ７６に記憶される。その後、埋設深さ計測装置１４
を用い、地中深さを計測した地点を移動させて掘進ヘッ
ド１８までの反射時間を計測する（ステップＳ３）。受
信手段５２は送信手段５０から送信された後に掘進ヘッ
ド１８にて反射された反射電磁波を受信し、この受信信
号は信号強度変調手段７８を介してデータ処理手段６２
に送給される。反射時間演算手段７０はこの受信信号に
基づいて掘進ヘッド１８までの反射時間（送信手段５０
から送信された後受信手段５２に受信されるまでの時
間）を演算する。そして、伝搬速度演算手段７４は、入
力手段６８により入力された地中深さＨ１と掘進ヘッド
１８までの反射時間に基づいてこの土壌中の電磁波伝搬
速度を演算する（ステップＳ４）。ここでは、物体反射
時間と地中深さ（距離）を計測しているので、この土壌
中の電磁波伝搬速度を求めることができる。掘進ヘッド
１８までの反射時間及び電磁波伝搬速度はメモリ７６に
記憶される。

【００２９】上述したようにして電磁波伝搬速度を算出
した後、例えば、掘進ヘッド１８の推進方向の前方にお
いて地表１６に沿って埋設深さ計測装置１４を移動させ
て地中埋設物４８を探知し、地中埋設物４８までの反射
時間を計測する（ステップＳ５）。この埋設物反射時間
の計測は、掘進ヘッド１８までの反射時間の計測と同様
に行われ、地中埋設物４８からの反射電磁波を受信した
受信手段５２からの受信信号は、信号強度変調手段７８
を介してデータ処理手段６２に送給され、反射時間演算
手段７０は、上述したと同様に、この受信信号に基づい
て反射時間を演算し、この演算結果がメモリ７６に記憶
され、必要に応じて外部記憶装置６４に記憶される。

【００３０】次に、ステップＳ６にて、この地中埋設物
４８の探知結果を距離軸で表示するか否かが判断され、
入力手段６８を操作して時間軸で表示すると設定した場
合には、ステップＳ７に進み、メモリ７６に記憶された
探知結果が時間軸との関係で表示される。例えば、図５
（ａ）に示すように地中埋設物４８ａ〜４８ｆ（例えば
ガス埋設管）が埋設されている場合、表示手段６６には
その探知結果を時間軸との関係で図５（ｂ）に示すよう
に表示され、この表示内容を見ることによって、地中埋
設物４８ａ〜４８ｆの埋設個所を把握することができ
る。

【００３１】一方、入力手段６８を操作して距離軸で表
示すると設定した場合には、ステップＳ６からステップ
Ｓ８に進み、地中埋設物４８までの反射時間が距離に変
換される。即ち、埋設深さ演算手段７２は、算出した電
磁波伝搬速度を用いて地中埋設物４８までの反射時間か
ら埋設深さを演算し、この演算結果がメモリ７６に記憶
され、必要に応じて外部記憶装置６４に記憶される。そ
して、ステップＳ９に進み、メモリ７６に記憶されたこ
の探知結果が距離軸との関係で表示される。例えば、図
５（ａ）に示すように地中埋設物４８ａ〜４８ｆ（例え
ばガス埋設管）が埋設されている場合、表示手段６６に
はその探知結果を距離軸との関係で図５（ｃ）に示すよ
うに表示され、この表示内容を見ることによって、地中
埋設物４８ａ〜４８ｆの埋設個所及び埋設深さを容易に
把握することができ、特に地中埋設物４８の埋設深さ
は、地中埋設物４８が埋設されている土壌の電磁波伝搬
速度を用いて計測しているので、この埋設深さを従来に
比して高精度に計測することができる。

【００３２】以上、本発明に従う探知システムの一実施
形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することな
く種々の変形乃至修正が可能である。例えば、図示の実
施形態では、計測の際に地中深さ計測装置１２を手に持
って計測する構成であるので、磁界発生器２０からの磁
界を検知する磁界検知手段３０に加えて、超音波を利用
して地表１６までの距離Ｈ２を計測するための送信手段
３４及び受信手段３６を備えているが、例えば地表１６
に設置して磁界発生器２０からの磁界を検知する形態の
もの（磁界検知手段３０が地表１６に接触する形態のも
の）では、地表１６までの距離Ｈ２が実質上零（ゼロ）
となるので、送信手段３４及び受信手段３６並びにこれ
らに関連する構成を省略することができる。

【００３３】また、例えば、図示の実施形態では、地中
埋設物４８の探知結果を反射時間として表示する場合、
表示手段６６の表示画面を時間軸との関係で表示し、ま
たその探知結果を埋設深さとして表示する場合、表示手
段６６の表示画面を距離軸との関係で表示しているが、
このような表示形式に代えて、次のように構成すること
もできる。例えば、表示手段６６の表示画面を時間軸と
の関係で表示し、この表示画面における特定部位、例え
ば特定の地中埋設物の探知部位（例えば、図５（ｂ）に
おける部位４８Ａ）を示すと、地表１６からこの特定部
位までの距離、この場合、地中埋設物４８ａまでの埋設
深さを数字で表示するようにしてもよい。この場合、埋
設深さ演算手段７２は、地表１６から上記特定部位４８
Ａまでの反射時間と電磁波伝搬速度とに基づいて地表１
６からの深さ、この場合、地中埋設物４８ａの埋設深さ
を演算し、その演算結果が表示手段６６の表示画面の一
部に表示される。

【００３４】また、上述した実施形態では、地中物体の
地中深さを算出するのに、磁界発生手段として掘進ヘッ
ド１８の磁界発生器２０を利用しているが、このような
掘進ヘッド１８の一部を利用することに代えて、例えば
地表１６に立坑を形成し、この立坑を通して磁界発生手
段を内蔵した管部材を地中に圧入し、磁界発生手段とし
て専用の磁界発生手段を用い、また地中物体としてこの
管部材を用いるようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明の請求項１の探知方法及び請求項
５の探知システムによれば、磁界発生手段が地中に設け
られ、地上から磁界検知手段を用いて磁界発生手段の地
中深さが計測される。また、電磁波を送信する送信手段
と、地中物体から反射の電磁波を受信する受信手段とを
利用し、地中物体までの電磁波の物体反射時間が測定さ
れ、磁界発生手段の地中深さと電磁波の物体反射時間に
基づいて地中の電磁波伝搬速度が算出される。そして、
電磁波を利用して地中埋設物を探知する場合、算出した
電磁波伝搬速度を用いることによって、埋設物までの埋
設深さ（埋設物の位置）を正確に計測することができ
る。

【００３６】また、本発明の請求項２の探知方法及び請
求項４の探知システムによれば、地中物体までの反射時
間を計測するための送信手段及び受信手段を用いて地中
埋設物までの反射時間が計測され、地中埋設物までの反
射時間と算出した電磁波伝搬速度に基づいて埋設物の埋
設深さが算出され、このようにして地中埋設物を探知す
るので、その埋設深さを正確に計測することができる。
更に、本発明の請求項３の探知方法によれば、地中の電
磁波伝搬速度を算出するに際し、非開削で埋設管を敷設
するときに用いられる掘進ヘッドを利用するので、特別
な装置、部材類を用いることなく、地中の電磁波伝搬速
度を比較的簡単に且つ正確に算出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う地中埋設物探知システム（本発明
の地中埋設物探知方法を実施するためのシステム）を用
いて埋設物を探知する作業を説明するための簡略断面図
である。

【図２】図１の探知システムにおける磁界発生手段の地
中深さを計測するための地中深さ計測装置を簡略的に示
すブロック図である。

【図３】図１の探知システムにおける地中埋設物の埋設
深さを計測するための埋設深さ計測装置を簡略的に示す
ブロック図である。

【図４】地中埋設物の埋設深さを計測するための流れを
示すフローチャートである。

【図５】図５（ａ）は、地中に埋設された各種埋設物を
示す図であり、図５（ｂ）及び（ｃ）は、それらの埋設
物の探知信号を示す図である。

【図６】従来の探知装置を用いた埋設物の探知作業を説
明するための簡略図である。

【符号の説明】

１２ 地中深さ計測装置 １４ 埋設深さ計測装置 １６ 地表 １８ 掘進ヘッド ２０ 磁界発生器 ３０ 磁界検知手段 ３４ 送信手段 ３６ 受信手段 ３８ 距離演算手段 ４０ 地中深さ演算手段 ４８，４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ，４８
ｆ 地中埋設物 ５０ 送信手段 ５２ 受信手段 ７０ 反射時間演算手段 ７２ 埋設深さ演算手段 ７４ 伝搬速度演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 雅樹 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 綱崎 勝 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 5J070 AC03 AD02 AE11 AJ13 AK22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に位置して磁界を発生する磁界発生
   手段と、発生した磁界を地上にて検知する磁界検知手段
   とを利用して、前記磁界発生手段の地中深さを計測する
   地中深さ計測ステップと、 地上から地中物体に向けて電磁波を送信する送信手段
   と、前記地中物体からの反射電磁波を受信する受信手段
   とを利用して、前記地中物体までの電磁波の物体反射時
   間を計測する物体反射時間計測ステップと、 前記地中深さ計測ステップにて得られた地中深さ及び前
   記物体反射時間計測ステップにて得られた物体反射時間
   に基づいて、地中の電磁波伝搬速度を算出する伝搬速度
   算出ステップと、を含むことを特徴とする地中埋設物探
   知方法。
2. 【請求項２】 前記送信手段から地中埋設物に向けて電
   磁波を送信し、前記地中埋設物からの反射電磁波を前記
   受信手段により受信して、前記地中埋設物までの電磁波
   の埋設物反射時間を計測する埋設物反射時間計測ステッ
   プと、前記埋設物反射時間計測ステップにて得られた埋
   設物反射時間及び前記伝搬速度算出ステップにて得られ
   た電磁波伝搬速度に基づいて、前記地中埋設物までの埋
   設深さを算出する埋設深さ算出ステップと、を更に含む
   ことを特徴とする請求項１記載の地中埋設物探知方法。
3. 【請求項３】 前記磁界発生手段は地中を掘進する掘進
   ヘッドに取り付けられた磁界発生器であり、前記地中物
   体は前記掘進ヘッドであり、前記地中深さ計測ステップ
   では前記掘進ヘッドまでの地中深さを計測し、前記物体
   反射時間計測ステップでは前記掘進ヘッドまでの反射時
   間を計測し、前記伝搬速度算出ステップでは前記掘進ヘ
   ッドまでの地中深さ及び前記掘進ヘッドまでの反射時間
   に基づいて地中の電磁波伝搬速度を算出することを特徴
   とする請求項１又は２記載の地中埋設物探知方法。
4. 【請求項４】 地中に位置して磁界を発生する磁界発生
   手段と、発生した磁界を地上にて検知する磁界検知手段
   と、前記磁界検知手段の検知信号に基づいて前記磁界発
   生手段の地中深さを演算する地中深さ演算手段と、地上
   から地中物体に向けて電磁波を送信する送信手段と、前
   記地中物体からの反射電磁波を受信する受信手段と、前
   記送信手段から送信された後に前記受信手段に受信され
   るまでの電磁波の物体反射時間を演算する反射時間演算
   手段と、前記地中深さ演算手段により演算された地中深
   さ及び前記反射時間演算手段により演算された物体反射
   時間に基づいて地中の電磁波伝搬速度を演算する伝搬速
   度演算手段と、を具備することを特徴とする地中埋設物
   探知システム。
5. 【請求項５】 前記送信手段は地中埋設物に向けて電磁
   波を送信し、前記受信手段は前記地中埋設物からの反射
   電磁波を受信し、前記反射時間演算手段は前記地中埋設
   物までの反射時間を演算し、更に、前記反射時間演算手
   段により演算された前記地中埋設物までの反射時間及び
   前記伝搬速度演算手段により演算された電磁波伝搬速度
   に基づいて前記地中埋設物の埋設深さを演算する埋設深
   さ演算手段が設けられていることを特徴とする請求項４
   記載の地中埋設物探知システム。