JP2004301745A - 磁気探査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、場所打ち杭等のように鉄筋量が少ない杭や、フーチングによって探査孔を杭から離れたところに配置しなければならない場合にも、杭長を正確に検出することができる磁気探査方法を提供することを課題とする。
【解決手段】水平磁界算出部９４によって深さ毎のｘ軸方向の磁界の強さＢＸとｙ軸方向の磁界の強さＢＹとから水平成分の磁界の強さＢＨを算出し、地磁気除去部９３によって地磁気を除去した水平成分の磁界の強さＢｈと地磁気を除去した鉛直方向の磁界の強さＢｚを算出し、探査結果算出部９５によって地磁気を除去した水平成分の磁界の強さＢｈと、地磁気を除去した鉛直方向の磁界の強さＢｚとからｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚを算出し、データ出力部９６によって深さ毎のｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚグラフや表として出力する。
【選択図】 図２
【解決手段】水平磁界算出部９４によって深さ毎のｘ軸方向の磁界の強さＢＸとｙ軸方向の磁界の強さＢＹとから水平成分の磁界の強さＢＨを算出し、地磁気除去部９３によって地磁気を除去した水平成分の磁界の強さＢｈと地磁気を除去した鉛直方向の磁界の強さＢｚを算出し、探査結果算出部９５によって地磁気を除去した水平成分の磁界の強さＢｈと、地磁気を除去した鉛直方向の磁界の強さＢｚとからｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚを算出し、データ出力部９６によって深さ毎のｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚグラフや表として出力する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気探査方法に関し、特に基礎杭の先端位置を検出する磁気探査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
施行年度の古い構造物の耐震性判定のためや、老朽化した構造物の更新のためには、基礎杭の杭長を確認しておく必要があるが、図面等が存在しない場合には、基礎杭の杭長を調査しなければならない。
【０００３】
従来、基礎杭の杭長の調査には、両コイル型磁気傾度計を用いた磁気探査方法が行われている。磁気探査方法は、基礎杭の残留磁気や地球磁場による感応磁気を測定することによって杭長を特定するもので、ロータリーボーリング等によって測定対象の基礎杭の近傍に探査孔を掘削し、当該探査孔に両コイル型磁気傾度計を挿入して一定速度で移動させることによって磁気傾度、すなわち磁場の強さの変化率を測定し、杭長を特定する（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】
「磁気探査を用いた橋梁基礎の形状調査法マニュアル」建設省土木研究所、平成１１年３月
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の両コイル型磁気傾度計のような磁場強さの勾配を測定する手法では、コイルを一定速度で移動させて生じる起電圧の変化から磁気傾度、すなわち磁場の強さの変化率を測定しているため、Ｈ型鋼杭等の比較的鋼材量が多く、残留磁気量が大きい物に対しては実績が得られているものの、場所打ち杭等のように鉄筋量が少ない杭や、フーチングによって探査孔を杭から離れたところに配置しなければならない場合には、高い検知精度が期待できないという問題点があった。
【０００６】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、場所打ち杭等のように鉄筋量が少ない杭や、フーチングによって探査孔を杭から離れたところに配置しなければならない場合にも、杭長を正確に検出することができる磁気探査方法を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、鋼材を含む地中構造物および埋設物の近傍の磁気探査を行って、前記地中構造物および埋設物の先端位置を非接触で検出する磁気探査方法であって、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の磁気量を測定可能な３次元磁気センサをｚ軸が前記地中構造物および埋設物と平行になるように位置決めした状態でｚ軸方向に移動させ、前記３次元磁気センサによってｚ軸方向の複数の箇所でそれぞれｘ軸方向の磁気量ＢＸ、ｙ軸方向の磁気量ＢＹおよびｚ軸方向の磁気量ＢＺを測定し、前記磁気量ＢＸと前記磁気量ＢＹとから前記地中構造物および埋設物に対して垂直な面上の磁気量ＢＨを算出し、当該磁気量ＢＨと前記磁気量ＢＺとから予め測定しておいた地磁気をそれぞれ除去して地磁気を除去した前記地中構造物および埋設物に対して垂直な面上の磁気量Ｂｈと地磁気を除去したｚ軸方向の磁気量Ｂｚとをそれぞれ算出し、前記磁気量Ｂｈと前記磁気量Ｂｚとに基づく形状解析結果を前記ｚ軸方向の複数の箇所毎に出力することを特徴とする磁気探査方法に存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、鋼材を含む地中構造物および埋設物の近傍の磁気探査を行って、前記地中構造物および埋設物の先端位置を非接触で検出する磁気探査方法であって、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の磁気量を測定可能な３次元磁気センサをｚ軸が前記地中構造物および埋設物と平行になると共にｘ軸およびｙ軸が変位しないように位置決めした状態でｚ軸方向に移動させ、前記３次元磁気センサによってｚ軸方向の複数の箇所でそれぞれｘ軸方向の磁気量ＢＸ、ｙ軸方向の磁気量ＢＹおよびｚ軸方向の磁気量ＢＺを測定し、前記磁気量ＢＸ、前記磁気量ＢＹおよび前記磁気量ＢＺとから予め測定しておいた地磁気をそれぞれ除去して地磁気を除去したｘ軸方向の磁気量Ｂｘ、地磁気を除去したｙ軸方向の磁気量Ｂｙおよび地磁気を除去したｚ軸方向の磁気量Ｂｚをそれぞれ算出し、前記磁気量Ｂｘと前記磁気量Ｂｙとから前記地中構造物および埋設物に対して垂直な面上の磁気量Ｂｈを算出し、前記磁気量Ｂｈと前記磁気量Ｂｚとに基づく形状解析結果を前記ｚ軸方向の複数の箇所毎に出力することを特徴とする磁気探査方法に存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記形状解析結果は、前記磁気量Ｂｈと前記磁気量Ｂｚとの比を表す情報であることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気探査方法に存する。
また請求項４記載の発明の要旨は、前記３次元磁気センサは、互いに直交する向きに配置された３つのホール素子からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気探査方法に存する。
また請求項５記載の発明の要旨は、鋼材を含む地中構造物および埋設物の近傍の磁気探査を行って、前記地中構造物および埋設物の先端位置を非接触で検出する磁気探査方法であって、互いに直交するｘ軸およびｚ軸の磁気量を測定可能な２次元磁気センサをｚ軸が前記地中構造物および埋設物と平行になると共にｘ軸が変位しないように位置決めした状態でｚ軸方向に移動させ、前記２次元磁気センサによってｚ軸方向の複数の箇所でそれぞれｘ軸方向の磁気量ＢＸおよびｚ軸方向の磁気量ＢＺを測定し、前記磁気量ＢＸと前記磁気量ＢＺとから予め測定しておいた地磁気をそれぞれ除去して地磁気を除去したｘ軸方向の磁気量Ｂｘと地磁気を除去したｚ軸方向の磁気量Ｂｚとをそれぞれ算出し、前記磁気量Ｂｘと前記磁気量Ｂｚとに基づく形状解析結果を前記ｚ軸方向の複数の箇所毎に出力することを特徴とする磁気探査方法に存する。
また請求項６記載の発明の要旨は、前記形状解析結果は、前記磁気量Ｂｘと前記磁気量Ｂｚとの比を表す情報であることを特徴とする請求項５記載の磁気探査方法に存する。
また請求項７記載の発明の要旨は、前記２次元磁気センサは、互いに直交する向きに配置された２つのホール素子からなることを特徴とする請求項５又は６記載の磁気探査方法に存する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係る磁気探査方法の実施の形態で使用する機器構成を示す図であり、図２は、図１に示す形状解析装置の構成を示すブロック図であり、図３は、図２に示す水平磁界算出部における水平磁界の算出方法を説明するための図であり、図４は、図２に示す探査結果算出部において算出された探査結果を説明するための図である。
【００１０】
本実施の形態では、互いに直交する向き（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の磁界の強さを測定可能な３次元磁気センサ４を使用して磁場の分布を測定する。本実施の形態で使用する３次元磁気センサ４は、例えば互いに直交する向きに配置された３つのホール素子からなるもので、静止状態で互いに直交する向きの磁界の強さを測定することが可能な構成となっている。なお、ホール素子の替わりにフラックスゲート型センサやＳＱＵＩＤ型センサ等を用いることもできる。
【００１１】
図１を参照すると、測定対象の基礎杭１の近傍に基礎杭１と平行（鉛直）な探査孔２を掘削し、探査孔２の全長にわたってアルミや塩化ビニール等の非磁性ガイド管３を挿入する。次に非磁性ガイド管３に３次元磁気センサ４を挿入し、基礎杭１の軸方向に深さを変えながらｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の磁界の強さをそれぞれ測定していく。なお、測定対象の基礎杭１としては、具体的には、杭（鋼杭，場所打ち杭）の他、ケーソン（鋼製，鉄筋コンクリート製）、井筒（鉄筋コンクリート製）等が考えられる。
【００１２】
３次元磁気センサ４は、図１に示すようにｚ軸が基礎杭１に平行（鉛直）になるように位置決めされ、ｘ軸およびｙ軸がｚ軸と垂直な平面（水平面）上に位置する。なお、３次元磁気センサ４は、吊り下げることによって鉛直方向がｚ軸になるように構成されており、図１に示すように吊り下げるだけでも各軸の位置決めが可能であるが、より精度良く位置決めする場合には、探査孔２内に基礎杭１と平行なガイド棒を設置し、当該ガイド棒でガイドしながらｚ軸方向を移動させるようにすれば良い。
【００１３】
３次元磁気センサ４からの出力は、増幅器６で増幅され、プーリー５に接続されたカウンタ７からの深さ情報と共にデータ収集器８に入力される。従って、データ収集器８には、深さ毎のｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の磁界の強さが探査データとして収集されることになる。
【００１４】
形状解析装置９は、図２を参照すると、データ収集器８からの探査データが入力される探査データ入力部９１と、予め測定しておいた地磁気データが記憶される地磁気記憶部９２と、地磁気記憶部９２に記憶されている地磁気データに基づいて探査データから地磁気を除去する地磁気除去部９３と、水平磁界算出部９４と、探査結果算出部９５と、データ出力部９６とからなる。
【００１５】
探査データ入力部９１には、データ収集器８から探査データとして深さ毎のｘ軸方向の磁界の強さＢＸと、ｙ軸方向の磁界の強さＢＹと、ｚ軸方向の磁界の強さＢＺとが入力される。
【００１６】
地磁気記憶部９２に記憶される地磁気は、周囲の磁性体から十分離れた位置に３次元磁気センサ４を置き、ｚ軸が鉛直方向になるように調整し、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分の磁界の強さ（μＴ）をそれぞれ測定し、当該測定結果をそれぞれ地磁気Ｂｘ０、Ｂｙ０、Ｂｚ０として記憶させておく。
【００１７】
水平磁界算出部９４は、以下に示す式によって水平成分の磁界の強さＢＨを算出する。すなわち、図３に示すように、３次元磁気センサ４が回転してｘ軸およびｙ軸が変化しても、ｘ軸方向の磁界の強さＢＸと、ｙ軸方向の磁界の強さＢＹとから正確な水平成分の磁界の強さＢＨを算出する。
【００１８】
【００１９】
地磁気除去部９３は、以下に示す式によって水平成分の地磁気Ｂｈ０を算出し、地磁気を除去した水平成分の磁界の強さＢｈ＝ＢＨ−Ｂｈ０と、地磁気を除去した鉛直方向の磁界の強さＢｚ＝ＢＺ−Ｂｚ０を算出する。
【００２０】
【００２１】
探査結果算出部９５は、地磁気を除去した水平成分の磁界の強さＢｈと、地磁気を除去した鉛直方向の磁界の強さＢｚとからｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚを算出する。
このようにして深さ毎のｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚを算出してプリンタ等のデータ出力部９６にグラフや表として出力する。
【００２２】
基礎杭１を磁石してみなすと、基礎杭１からは、図４に示すような磁力線がでていることになり、ｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚを算出して水平成分の磁界の強さＢｈと鉛直方向の磁界の強さＢｚとの比として捉えることにより、磁力線の角度の変化を検出できるため、データ出力部９６から出力されるグラフや表には、基礎杭１の先端位置を中心とした明らかな変動が確認でき、基礎杭１の杭長を検出することが可能になる。
【００２３】
また、鉛直方向の磁界の強さＢｚのみでは、基礎杭１と３次元磁気センサ４との離隔が大きいときに誤差が大きくなるが、水平成分の磁界の強さＢｈ、鉛直方向の磁界の強さＢｚとも同じレベルで磁気量が低下するため、ｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚとすれば、磁気量が小さくても精度が良く基礎杭１の先端位置を検出することが可能になる。さらに、ｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚとすることで、θ＝０で正負が入れ替わり、検出の信頼性が向上する。
【００２４】
なお、本実施の形態では、３次元磁気センサ４の回転を考慮して水平成分の磁界の強さＢＨを、ｘ軸方向の磁界の強さＢＸと、ｙ軸方向の磁界の強さＢＹとから算出するように構成したが、ｚ軸（鉛直方向）の移動に際して３次元磁気センサ４が回転しないように、すなわちｘ軸およびｙ軸が動かないように位置決めすると、地磁気の除去をより正確に行うことができる。
【００２５】
この場合には、地磁気除去部９３によって、成分毎に地磁気を除去し、地磁気を除去したｘ軸方向の磁界の強さＢｘ＝ＢＸ−Ｂｘ０と、地磁気を除去したｙ軸方向の磁界の強さＢｙ＝ＢＹ−Ｂｙ０と、地磁気を除去したｚ軸方向（鉛直方向）の磁界の強さＢｚ＝ＢＺ−Ｂｚ０をそれぞれ算出し、水平磁界算出部９４によって、地磁気を除去したｘ軸方向の磁界の強さＢｘと、地磁気を除去したｙ軸方向の磁界の強さＢｙとから以下に示す式によって水平成分の磁界の強さＢｈを算出するようにすれば良い。
【００２６】
【００２７】
また、ｘ軸およびｙ軸が動かないように位置決めした場合には、水平成分の磁界の強さＢｈを算出することなく、探査結果算出部９５において、地磁気を除去したｘ軸方向の磁界の強さＢｘもしくは地磁気を除去したｙ軸方向の磁界の強さＢｙを用いてｔａｎθ＝Ｂｘ／Ｂｚもしくはｔａｎθ＝Ｂｙ／Ｂｚを算出するようにしても良く、この場合には、３次元磁気センサ４の替わりに互いに直交する向き（ｘ軸もしくはｙ軸、ｚ軸）の磁界の強さを測定可能な２次元磁気センサを用いることができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、互いに直交する向き（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の磁界の強さを測定可能な３次元磁気センサ４を使用して磁場の分布を測定し、測定結果を水平成分の磁界の強さＢｈと鉛直方向の磁界の強さＢｚとの比として捉えることにより、場所打ち杭等のように、鋼杭と比べて鋼材量が少ない杭や、フーチングによって探査孔を杭から離れたところに配置しなければならない場合にも、杭長を正確に検出することができるという効果を奏する。
【００２９】
さらに、本実施の形態によれば、ｘ軸方向の磁界の強さＢｘと、ｙ軸方向の磁界の強さＢｙとから水平成分の磁界の強さＢｈを算出することにより、３次元磁気センサ４の複雑な位置決めを必要とせず、簡易な装備で磁気探査を行うことができるという効果を奏する。
【００３０】
【実施例】
（実施例１）
図５は、本発明に係る磁気探査方法の実施例１の測定条件を示す図であり、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、上面図である。図６および図７は、本発明に係る磁気探査方法の実施例１の探査結果を示すグラフである。
【００３１】
図５に示すように、横に寝かせた鉄筋篭１０から距離Ｌを離して、３次元磁気センサ４（ホール素子）を固定するセンサ固定用治具１１を設置し、当該センサ固定用治具１１上を５０ｍｍピッチで３次元磁気センサ４を移動させながら、各位置での磁界強さを測定した。この測定を鉄筋篭１０から３次元磁気センサ４までの距離ＬがＬ＝１０ｃｍ、Ｌ＝５０ｃｍ、Ｌ＝１００ｃｍに３ケースについてそれぞれ行った。３次元磁気センサ４によって測定する磁界の座標は、３次元磁気センサ４の移動軸をｚ軸、鉛直方向をｘ軸、水平方向がｙ軸となるようにし、各位置でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分をそれぞれ測定し、各測定結果から地磁気を除去した結果をＢｘ、Ｂｙ、Ｂｚ（μＴ）とした。地磁気としては、鉄筋篭１０がない状態でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分（μＴ）の磁界の強さ（μＴ）をそれぞれ測定し、当該測定結果をそれぞれ地磁気Ｂｘ０、Ｂｙ０、Ｂｚ０として地磁気の除去を行った。なお、同一位置では、２回以上計測を行い、磁場の定常性を確認した。
【００３２】
このようにして測定したＢｘ、Ｂｙに基づいて、
処理Ａ：鉄筋篭軸方向（ｚ軸方向）の磁気量分布勾配（ｄＢｚ／ｄｚ）、
処理Ｂ：鉄筋篭軸方向（ｚ軸方向）の磁界の強さ／鉄筋篭直角軸方向水平成分（ｙ軸方向）の磁界の強さ、の２通りの形状解析処理を行い、両者を比較した。ここで処理Ａは、鉄筋篭軸方向成分の一階微分であり、磁気傾度計を用いた従来方式の計測で得られる値と同等のものとなり、処理Ｂは、本実施の形態において、３次元磁気センサ４のｘ軸およびｙ軸を位置決めして測定し、水平成分中のｙ軸成分に基づいて探査結果を算出した場合に相当する。
【００３３】
その結果、図６（ａ）に示すようにＬ＝１０ｃｍでは、処理Ａおよび処理Ｂのいずれにおいても鉄筋篭１０の先端位置を中心とした明らかな変動が確認できるが、Ｌ＝５０ｃｍおよびＬ＝１００ｃｍでは、図６（ｂ）および図７にそれぞれ示すように、処理Ｂのみ鉄筋篭１０の先端位置を中心とした明らかな変動が確認できる。
【００３４】
（実施例２）
図８は、本発明に係る磁気探査方法の実施例２の測定条件を示す図であり、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、上面図である。図９は、本発明に係る磁気探査方法の実施例２の測定結果を示すグラフである。
【００３５】
図８に示すように、土中に鉄筋１２（Ｄ３２）と計測用パイプ１３（アルミ製）とを埋設し、計測用パイプ１３内に３次元磁気センサ４（ホール素子）を固定するセンサ固定用治具１１を設置し、当該センサ固定用治具上で３次元磁気センサ４を移動させながら、各位置での磁界強さを測定した。鉄筋１２から３次元磁気センサ４までの距離Ｌは、Ｌ＝１２ｃｍに設定した。３次元磁気センサ４によつて測定する磁界の座標は、３次元磁気センサ４の移動軸（鉛直方向）をｚ軸に、水平面は、南北方向がｙ軸、東西方向がｘ軸になるようにし、各位置でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分をそれぞれ測定し、各測定結果から地磁気を除去した結果をＢｘ、Ｂｙ、Ｂｚ（μＴ）とした。地磁気としては、鉄筋篭がない状態でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分（μＴ）でそれぞれ測定し、当該測定結果をそれぞれ地磁気Ｂｘ０、Ｂｙ０、Ｂｚ０として地磁気の除去を行った。なお、同一位置では、２回以上計測を行い、磁場の定常性を確認した。
【００３６】
このようにして測定したＢｘ、Ｂｙ、Ｂｚに基づいて、
処理Ａ：鉄筋軸方向（ｚ軸方向）の磁気量分布勾配（ｄＢｚ／ｄｚ）、
処理Ｂ：鉄筋直角軸方向水平成分の磁界の強さＢｈ／鉄筋軸方向（ｚ軸方向）の磁界の強さＢｚ、の２通りの形状解析処理を行い、両者を比較した。
ここで処理Ａは、鉄筋軸方向成分の一階微分であり、磁気傾度計を用いた従来方式の計測で得られる値と同等のものとなり、処理Ｂは、本実施の形態において、３次元磁気センサ４のｘ軸およびｙ軸を位置決めして測定し、水平成分中のｘ軸成分およびｙ軸成分に基づいて探査結果を算出した場合に相当する。
【００３７】
その結果、図９に示すように、処理Ｂでは、鉄筋１２の先端位置を中心とした明らかな変動が確認できるが、処理Ａでは、明確な違いは得られなかった。
【００３８】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の磁気探査方法は、互いに直交する向き（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の磁界の強さを測定可能な３次元磁気センサを使用して磁場の分布を測定し、測定結果を水平成分の磁界の強さと鉛直方向の磁界の強さとの比として捉えることにより、場所打ち杭等のように、鋼杭と比べて鋼材量が少ない杭や、フーチングによって探査孔を杭から離れたところに配置しなければならない場合にも、杭長を正確に検出することができるという効果を奏する。
【００４０】
さらに、本発明の磁気探査方法は、ｘ軸方向の磁界の強さと、ｙ軸方向の磁界の強さとから水平成分の磁界の強さを算出することにより、３次元磁気センサの複雑な位置決めを必要とせず、簡易な装備で磁気探査を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気探査方法の実施の形態で使用する機器構成を示す図である。
【図２】図１に示す形状解析装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す水平磁界算出部における水平磁界の算出方法を説明するための図である。
【図４】図２に示す探査結果算出部において算出された探査結果を説明するための図である。
【図５】本発明に係る磁気探査方法の実施例１の測定条件を示す図であり、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、上面図である。
【図６】本発明に係る磁気探査方法の実施例１の探査結果を示すグラフである。
【図７】本発明に係る磁気探査方法の実施例１の探査結果を示すグラフである。
【図８】本発明に係る磁気探査方法の実施例２の測定条件を示す図であり、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、上面図である。
【図９】本発明に係る磁気探査方法の実施例２の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 基礎杭
２ 探査孔
３ 非磁性ガイド管
４ ３次元磁気センサ
５ プーリー
６ 増幅器
７ カウンタ
８ データ収集器
９ 形状解析装置
１０ 鉄筋篭
１１ センサ固定用治具
１２ 鉄筋
１３ 計測用パイプ
９１ 探査データ入力部
９２ 地磁気記憶部
９３ 地磁気除去部
９４ 水平磁界算出部
９５ 探査結果算出部
９６ データ出力部
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気探査方法に関し、特に基礎杭の先端位置を検出する磁気探査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
施行年度の古い構造物の耐震性判定のためや、老朽化した構造物の更新のためには、基礎杭の杭長を確認しておく必要があるが、図面等が存在しない場合には、基礎杭の杭長を調査しなければならない。
【０００３】
従来、基礎杭の杭長の調査には、両コイル型磁気傾度計を用いた磁気探査方法が行われている。磁気探査方法は、基礎杭の残留磁気や地球磁場による感応磁気を測定することによって杭長を特定するもので、ロータリーボーリング等によって測定対象の基礎杭の近傍に探査孔を掘削し、当該探査孔に両コイル型磁気傾度計を挿入して一定速度で移動させることによって磁気傾度、すなわち磁場の強さの変化率を測定し、杭長を特定する（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】
「磁気探査を用いた橋梁基礎の形状調査法マニュアル」建設省土木研究所、平成１１年３月
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の両コイル型磁気傾度計のような磁場強さの勾配を測定する手法では、コイルを一定速度で移動させて生じる起電圧の変化から磁気傾度、すなわち磁場の強さの変化率を測定しているため、Ｈ型鋼杭等の比較的鋼材量が多く、残留磁気量が大きい物に対しては実績が得られているものの、場所打ち杭等のように鉄筋量が少ない杭や、フーチングによって探査孔を杭から離れたところに配置しなければならない場合には、高い検知精度が期待できないという問題点があった。
【０００６】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、場所打ち杭等のように鉄筋量が少ない杭や、フーチングによって探査孔を杭から離れたところに配置しなければならない場合にも、杭長を正確に検出することができる磁気探査方法を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、鋼材を含む地中構造物および埋設物の近傍の磁気探査を行って、前記地中構造物および埋設物の先端位置を非接触で検出する磁気探査方法であって、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の磁気量を測定可能な３次元磁気センサをｚ軸が前記地中構造物および埋設物と平行になるように位置決めした状態でｚ軸方向に移動させ、前記３次元磁気センサによってｚ軸方向の複数の箇所でそれぞれｘ軸方向の磁気量ＢＸ、ｙ軸方向の磁気量ＢＹおよびｚ軸方向の磁気量ＢＺを測定し、前記磁気量ＢＸと前記磁気量ＢＹとから前記地中構造物および埋設物に対して垂直な面上の磁気量ＢＨを算出し、当該磁気量ＢＨと前記磁気量ＢＺとから予め測定しておいた地磁気をそれぞれ除去して地磁気を除去した前記地中構造物および埋設物に対して垂直な面上の磁気量Ｂｈと地磁気を除去したｚ軸方向の磁気量Ｂｚとをそれぞれ算出し、前記磁気量Ｂｈと前記磁気量Ｂｚとに基づく形状解析結果を前記ｚ軸方向の複数の箇所毎に出力することを特徴とする磁気探査方法に存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、鋼材を含む地中構造物および埋設物の近傍の磁気探査を行って、前記地中構造物および埋設物の先端位置を非接触で検出する磁気探査方法であって、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の磁気量を測定可能な３次元磁気センサをｚ軸が前記地中構造物および埋設物と平行になると共にｘ軸およびｙ軸が変位しないように位置決めした状態でｚ軸方向に移動させ、前記３次元磁気センサによってｚ軸方向の複数の箇所でそれぞれｘ軸方向の磁気量ＢＸ、ｙ軸方向の磁気量ＢＹおよびｚ軸方向の磁気量ＢＺを測定し、前記磁気量ＢＸ、前記磁気量ＢＹおよび前記磁気量ＢＺとから予め測定しておいた地磁気をそれぞれ除去して地磁気を除去したｘ軸方向の磁気量Ｂｘ、地磁気を除去したｙ軸方向の磁気量Ｂｙおよび地磁気を除去したｚ軸方向の磁気量Ｂｚをそれぞれ算出し、前記磁気量Ｂｘと前記磁気量Ｂｙとから前記地中構造物および埋設物に対して垂直な面上の磁気量Ｂｈを算出し、前記磁気量Ｂｈと前記磁気量Ｂｚとに基づく形状解析結果を前記ｚ軸方向の複数の箇所毎に出力することを特徴とする磁気探査方法に存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記形状解析結果は、前記磁気量Ｂｈと前記磁気量Ｂｚとの比を表す情報であることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気探査方法に存する。
また請求項４記載の発明の要旨は、前記３次元磁気センサは、互いに直交する向きに配置された３つのホール素子からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気探査方法に存する。
また請求項５記載の発明の要旨は、鋼材を含む地中構造物および埋設物の近傍の磁気探査を行って、前記地中構造物および埋設物の先端位置を非接触で検出する磁気探査方法であって、互いに直交するｘ軸およびｚ軸の磁気量を測定可能な２次元磁気センサをｚ軸が前記地中構造物および埋設物と平行になると共にｘ軸が変位しないように位置決めした状態でｚ軸方向に移動させ、前記２次元磁気センサによってｚ軸方向の複数の箇所でそれぞれｘ軸方向の磁気量ＢＸおよびｚ軸方向の磁気量ＢＺを測定し、前記磁気量ＢＸと前記磁気量ＢＺとから予め測定しておいた地磁気をそれぞれ除去して地磁気を除去したｘ軸方向の磁気量Ｂｘと地磁気を除去したｚ軸方向の磁気量Ｂｚとをそれぞれ算出し、前記磁気量Ｂｘと前記磁気量Ｂｚとに基づく形状解析結果を前記ｚ軸方向の複数の箇所毎に出力することを特徴とする磁気探査方法に存する。
また請求項６記載の発明の要旨は、前記形状解析結果は、前記磁気量Ｂｘと前記磁気量Ｂｚとの比を表す情報であることを特徴とする請求項５記載の磁気探査方法に存する。
また請求項７記載の発明の要旨は、前記２次元磁気センサは、互いに直交する向きに配置された２つのホール素子からなることを特徴とする請求項５又は６記載の磁気探査方法に存する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係る磁気探査方法の実施の形態で使用する機器構成を示す図であり、図２は、図１に示す形状解析装置の構成を示すブロック図であり、図３は、図２に示す水平磁界算出部における水平磁界の算出方法を説明するための図であり、図４は、図２に示す探査結果算出部において算出された探査結果を説明するための図である。
【００１０】
本実施の形態では、互いに直交する向き（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の磁界の強さを測定可能な３次元磁気センサ４を使用して磁場の分布を測定する。本実施の形態で使用する３次元磁気センサ４は、例えば互いに直交する向きに配置された３つのホール素子からなるもので、静止状態で互いに直交する向きの磁界の強さを測定することが可能な構成となっている。なお、ホール素子の替わりにフラックスゲート型センサやＳＱＵＩＤ型センサ等を用いることもできる。
【００１１】
図１を参照すると、測定対象の基礎杭１の近傍に基礎杭１と平行（鉛直）な探査孔２を掘削し、探査孔２の全長にわたってアルミや塩化ビニール等の非磁性ガイド管３を挿入する。次に非磁性ガイド管３に３次元磁気センサ４を挿入し、基礎杭１の軸方向に深さを変えながらｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の磁界の強さをそれぞれ測定していく。なお、測定対象の基礎杭１としては、具体的には、杭（鋼杭，場所打ち杭）の他、ケーソン（鋼製，鉄筋コンクリート製）、井筒（鉄筋コンクリート製）等が考えられる。
【００１２】
３次元磁気センサ４は、図１に示すようにｚ軸が基礎杭１に平行（鉛直）になるように位置決めされ、ｘ軸およびｙ軸がｚ軸と垂直な平面（水平面）上に位置する。なお、３次元磁気センサ４は、吊り下げることによって鉛直方向がｚ軸になるように構成されており、図１に示すように吊り下げるだけでも各軸の位置決めが可能であるが、より精度良く位置決めする場合には、探査孔２内に基礎杭１と平行なガイド棒を設置し、当該ガイド棒でガイドしながらｚ軸方向を移動させるようにすれば良い。
【００１３】
３次元磁気センサ４からの出力は、増幅器６で増幅され、プーリー５に接続されたカウンタ７からの深さ情報と共にデータ収集器８に入力される。従って、データ収集器８には、深さ毎のｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の磁界の強さが探査データとして収集されることになる。
【００１４】
形状解析装置９は、図２を参照すると、データ収集器８からの探査データが入力される探査データ入力部９１と、予め測定しておいた地磁気データが記憶される地磁気記憶部９２と、地磁気記憶部９２に記憶されている地磁気データに基づいて探査データから地磁気を除去する地磁気除去部９３と、水平磁界算出部９４と、探査結果算出部９５と、データ出力部９６とからなる。
【００１５】
探査データ入力部９１には、データ収集器８から探査データとして深さ毎のｘ軸方向の磁界の強さＢＸと、ｙ軸方向の磁界の強さＢＹと、ｚ軸方向の磁界の強さＢＺとが入力される。
【００１６】
地磁気記憶部９２に記憶される地磁気は、周囲の磁性体から十分離れた位置に３次元磁気センサ４を置き、ｚ軸が鉛直方向になるように調整し、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分の磁界の強さ（μＴ）をそれぞれ測定し、当該測定結果をそれぞれ地磁気Ｂｘ０、Ｂｙ０、Ｂｚ０として記憶させておく。
【００１７】
水平磁界算出部９４は、以下に示す式によって水平成分の磁界の強さＢＨを算出する。すなわち、図３に示すように、３次元磁気センサ４が回転してｘ軸およびｙ軸が変化しても、ｘ軸方向の磁界の強さＢＸと、ｙ軸方向の磁界の強さＢＹとから正確な水平成分の磁界の強さＢＨを算出する。
【００１８】
地磁気除去部９３は、以下に示す式によって水平成分の地磁気Ｂｈ０を算出し、地磁気を除去した水平成分の磁界の強さＢｈ＝ＢＨ−Ｂｈ０と、地磁気を除去した鉛直方向の磁界の強さＢｚ＝ＢＺ−Ｂｚ０を算出する。
【００２０】
探査結果算出部９５は、地磁気を除去した水平成分の磁界の強さＢｈと、地磁気を除去した鉛直方向の磁界の強さＢｚとからｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚを算出する。
このようにして深さ毎のｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚを算出してプリンタ等のデータ出力部９６にグラフや表として出力する。
【００２２】
基礎杭１を磁石してみなすと、基礎杭１からは、図４に示すような磁力線がでていることになり、ｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚを算出して水平成分の磁界の強さＢｈと鉛直方向の磁界の強さＢｚとの比として捉えることにより、磁力線の角度の変化を検出できるため、データ出力部９６から出力されるグラフや表には、基礎杭１の先端位置を中心とした明らかな変動が確認でき、基礎杭１の杭長を検出することが可能になる。
【００２３】
また、鉛直方向の磁界の強さＢｚのみでは、基礎杭１と３次元磁気センサ４との離隔が大きいときに誤差が大きくなるが、水平成分の磁界の強さＢｈ、鉛直方向の磁界の強さＢｚとも同じレベルで磁気量が低下するため、ｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚとすれば、磁気量が小さくても精度が良く基礎杭１の先端位置を検出することが可能になる。さらに、ｔａｎθ＝Ｂｈ／Ｂｚとすることで、θ＝０で正負が入れ替わり、検出の信頼性が向上する。
【００２４】
なお、本実施の形態では、３次元磁気センサ４の回転を考慮して水平成分の磁界の強さＢＨを、ｘ軸方向の磁界の強さＢＸと、ｙ軸方向の磁界の強さＢＹとから算出するように構成したが、ｚ軸（鉛直方向）の移動に際して３次元磁気センサ４が回転しないように、すなわちｘ軸およびｙ軸が動かないように位置決めすると、地磁気の除去をより正確に行うことができる。
【００２５】
この場合には、地磁気除去部９３によって、成分毎に地磁気を除去し、地磁気を除去したｘ軸方向の磁界の強さＢｘ＝ＢＸ−Ｂｘ０と、地磁気を除去したｙ軸方向の磁界の強さＢｙ＝ＢＹ−Ｂｙ０と、地磁気を除去したｚ軸方向（鉛直方向）の磁界の強さＢｚ＝ＢＺ−Ｂｚ０をそれぞれ算出し、水平磁界算出部９４によって、地磁気を除去したｘ軸方向の磁界の強さＢｘと、地磁気を除去したｙ軸方向の磁界の強さＢｙとから以下に示す式によって水平成分の磁界の強さＢｈを算出するようにすれば良い。
【００２６】
また、ｘ軸およびｙ軸が動かないように位置決めした場合には、水平成分の磁界の強さＢｈを算出することなく、探査結果算出部９５において、地磁気を除去したｘ軸方向の磁界の強さＢｘもしくは地磁気を除去したｙ軸方向の磁界の強さＢｙを用いてｔａｎθ＝Ｂｘ／Ｂｚもしくはｔａｎθ＝Ｂｙ／Ｂｚを算出するようにしても良く、この場合には、３次元磁気センサ４の替わりに互いに直交する向き（ｘ軸もしくはｙ軸、ｚ軸）の磁界の強さを測定可能な２次元磁気センサを用いることができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、互いに直交する向き（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の磁界の強さを測定可能な３次元磁気センサ４を使用して磁場の分布を測定し、測定結果を水平成分の磁界の強さＢｈと鉛直方向の磁界の強さＢｚとの比として捉えることにより、場所打ち杭等のように、鋼杭と比べて鋼材量が少ない杭や、フーチングによって探査孔を杭から離れたところに配置しなければならない場合にも、杭長を正確に検出することができるという効果を奏する。
【００２９】
さらに、本実施の形態によれば、ｘ軸方向の磁界の強さＢｘと、ｙ軸方向の磁界の強さＢｙとから水平成分の磁界の強さＢｈを算出することにより、３次元磁気センサ４の複雑な位置決めを必要とせず、簡易な装備で磁気探査を行うことができるという効果を奏する。
【００３０】
【実施例】
（実施例１）
図５は、本発明に係る磁気探査方法の実施例１の測定条件を示す図であり、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、上面図である。図６および図７は、本発明に係る磁気探査方法の実施例１の探査結果を示すグラフである。
【００３１】
図５に示すように、横に寝かせた鉄筋篭１０から距離Ｌを離して、３次元磁気センサ４（ホール素子）を固定するセンサ固定用治具１１を設置し、当該センサ固定用治具１１上を５０ｍｍピッチで３次元磁気センサ４を移動させながら、各位置での磁界強さを測定した。この測定を鉄筋篭１０から３次元磁気センサ４までの距離ＬがＬ＝１０ｃｍ、Ｌ＝５０ｃｍ、Ｌ＝１００ｃｍに３ケースについてそれぞれ行った。３次元磁気センサ４によって測定する磁界の座標は、３次元磁気センサ４の移動軸をｚ軸、鉛直方向をｘ軸、水平方向がｙ軸となるようにし、各位置でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分をそれぞれ測定し、各測定結果から地磁気を除去した結果をＢｘ、Ｂｙ、Ｂｚ（μＴ）とした。地磁気としては、鉄筋篭１０がない状態でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分（μＴ）の磁界の強さ（μＴ）をそれぞれ測定し、当該測定結果をそれぞれ地磁気Ｂｘ０、Ｂｙ０、Ｂｚ０として地磁気の除去を行った。なお、同一位置では、２回以上計測を行い、磁場の定常性を確認した。
【００３２】
このようにして測定したＢｘ、Ｂｙに基づいて、
処理Ａ：鉄筋篭軸方向（ｚ軸方向）の磁気量分布勾配（ｄＢｚ／ｄｚ）、
処理Ｂ：鉄筋篭軸方向（ｚ軸方向）の磁界の強さ／鉄筋篭直角軸方向水平成分（ｙ軸方向）の磁界の強さ、の２通りの形状解析処理を行い、両者を比較した。ここで処理Ａは、鉄筋篭軸方向成分の一階微分であり、磁気傾度計を用いた従来方式の計測で得られる値と同等のものとなり、処理Ｂは、本実施の形態において、３次元磁気センサ４のｘ軸およびｙ軸を位置決めして測定し、水平成分中のｙ軸成分に基づいて探査結果を算出した場合に相当する。
【００３３】
その結果、図６（ａ）に示すようにＬ＝１０ｃｍでは、処理Ａおよび処理Ｂのいずれにおいても鉄筋篭１０の先端位置を中心とした明らかな変動が確認できるが、Ｌ＝５０ｃｍおよびＬ＝１００ｃｍでは、図６（ｂ）および図７にそれぞれ示すように、処理Ｂのみ鉄筋篭１０の先端位置を中心とした明らかな変動が確認できる。
【００３４】
（実施例２）
図８は、本発明に係る磁気探査方法の実施例２の測定条件を示す図であり、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、上面図である。図９は、本発明に係る磁気探査方法の実施例２の測定結果を示すグラフである。
【００３５】
図８に示すように、土中に鉄筋１２（Ｄ３２）と計測用パイプ１３（アルミ製）とを埋設し、計測用パイプ１３内に３次元磁気センサ４（ホール素子）を固定するセンサ固定用治具１１を設置し、当該センサ固定用治具上で３次元磁気センサ４を移動させながら、各位置での磁界強さを測定した。鉄筋１２から３次元磁気センサ４までの距離Ｌは、Ｌ＝１２ｃｍに設定した。３次元磁気センサ４によつて測定する磁界の座標は、３次元磁気センサ４の移動軸（鉛直方向）をｚ軸に、水平面は、南北方向がｙ軸、東西方向がｘ軸になるようにし、各位置でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分をそれぞれ測定し、各測定結果から地磁気を除去した結果をＢｘ、Ｂｙ、Ｂｚ（μＴ）とした。地磁気としては、鉄筋篭がない状態でｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３方向成分（μＴ）でそれぞれ測定し、当該測定結果をそれぞれ地磁気Ｂｘ０、Ｂｙ０、Ｂｚ０として地磁気の除去を行った。なお、同一位置では、２回以上計測を行い、磁場の定常性を確認した。
【００３６】
このようにして測定したＢｘ、Ｂｙ、Ｂｚに基づいて、
処理Ａ：鉄筋軸方向（ｚ軸方向）の磁気量分布勾配（ｄＢｚ／ｄｚ）、
処理Ｂ：鉄筋直角軸方向水平成分の磁界の強さＢｈ／鉄筋軸方向（ｚ軸方向）の磁界の強さＢｚ、の２通りの形状解析処理を行い、両者を比較した。
ここで処理Ａは、鉄筋軸方向成分の一階微分であり、磁気傾度計を用いた従来方式の計測で得られる値と同等のものとなり、処理Ｂは、本実施の形態において、３次元磁気センサ４のｘ軸およびｙ軸を位置決めして測定し、水平成分中のｘ軸成分およびｙ軸成分に基づいて探査結果を算出した場合に相当する。
【００３７】
その結果、図９に示すように、処理Ｂでは、鉄筋１２の先端位置を中心とした明らかな変動が確認できるが、処理Ａでは、明確な違いは得られなかった。
【００３８】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の磁気探査方法は、互いに直交する向き（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の磁界の強さを測定可能な３次元磁気センサを使用して磁場の分布を測定し、測定結果を水平成分の磁界の強さと鉛直方向の磁界の強さとの比として捉えることにより、場所打ち杭等のように、鋼杭と比べて鋼材量が少ない杭や、フーチングによって探査孔を杭から離れたところに配置しなければならない場合にも、杭長を正確に検出することができるという効果を奏する。
【００４０】
さらに、本発明の磁気探査方法は、ｘ軸方向の磁界の強さと、ｙ軸方向の磁界の強さとから水平成分の磁界の強さを算出することにより、３次元磁気センサの複雑な位置決めを必要とせず、簡易な装備で磁気探査を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気探査方法の実施の形態で使用する機器構成を示す図である。
【図２】図１に示す形状解析装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す水平磁界算出部における水平磁界の算出方法を説明するための図である。
【図４】図２に示す探査結果算出部において算出された探査結果を説明するための図である。
【図５】本発明に係る磁気探査方法の実施例１の測定条件を示す図であり、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、正面図であり、（ｃ）は、上面図である。
【図６】本発明に係る磁気探査方法の実施例１の探査結果を示すグラフである。
【図７】本発明に係る磁気探査方法の実施例１の探査結果を示すグラフである。
【図８】本発明に係る磁気探査方法の実施例２の測定条件を示す図であり、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、上面図である。
【図９】本発明に係る磁気探査方法の実施例２の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 基礎杭
２ 探査孔
３ 非磁性ガイド管
４ ３次元磁気センサ
５ プーリー
６ 増幅器
７ カウンタ
８ データ収集器
９ 形状解析装置
１０ 鉄筋篭
１１ センサ固定用治具
１２ 鉄筋
１３ 計測用パイプ
９１ 探査データ入力部
９２ 地磁気記憶部
９３ 地磁気除去部
９４ 水平磁界算出部
９５ 探査結果算出部
９６ データ出力部
Claims (7)
- 鋼材を含む地中構造物および埋設物の近傍の磁気探査を行って、前記地中構造物および埋設物の先端位置を非接触で検出する磁気探査方法であって、
互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の磁気量を測定可能な３次元磁気センサをｚ軸が前記地中構造物および埋設物と平行になるように位置決めした状態でｚ軸方向に移動させ、
前記３次元磁気センサによってｚ軸方向の複数の箇所でそれぞれｘ軸方向の磁気量ＢＸ、ｙ軸方向の磁気量ＢＹおよびｚ軸方向の磁気量ＢＺを測定し、
前記磁気量ＢＸと前記磁気量ＢＹとから前記地中構造物および埋設物に対して垂直な面上の磁気量ＢＨを算出し、
当該磁気量ＢＨと前記磁気量ＢＺとから予め測定しておいた地磁気をそれぞれ除去して地磁気を除去した前記地中構造物および埋設物に対して垂直な面上の磁気量Ｂｈと地磁気を除去したｚ軸方向の磁気量Ｂｚとをそれぞれ算出し、
前記磁気量Ｂｈと前記磁気量Ｂｚとに基づく形状解析結果を前記ｚ軸方向の複数の箇所毎に出力することを特徴とする磁気探査方法。 - 鋼材を含む地中構造物および埋設物の近傍の磁気探査を行って、前記地中構造物および埋設物の先端位置を非接触で検出する磁気探査方法であって、
互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の磁気量を測定可能な３次元磁気センサをｚ軸が前記地中構造物および埋設物と平行になると共にｘ軸およびｙ軸が変位しないように位置決めした状態でｚ軸方向に移動させ、
前記３次元磁気センサによってｚ軸方向の複数の箇所でそれぞれｘ軸方向の磁気量ＢＸ、ｙ軸方向の磁気量ＢＹおよびｚ軸方向の磁気量ＢＺを測定し、
前記磁気量ＢＸ、前記磁気量ＢＹおよび前記磁気量ＢＺとから予め測定しておいた地磁気をそれぞれ除去して地磁気を除去したｘ軸方向の磁気量Ｂｘ、地磁気を除去したｙ軸方向の磁気量Ｂｙおよび地磁気を除去したｚ軸方向の磁気量Ｂｚをそれぞれ算出し、
前記磁気量Ｂｘと前記磁気量Ｂｙとから前記地中構造物および埋設物に対して垂直な面上の磁気量Ｂｈを算出し、
前記磁気量Ｂｈと前記磁気量Ｂｚとに基づく形状解析結果を前記ｚ軸方向の複数の箇所毎に出力することを特徴とする磁気探査方法。 - 前記形状解析結果は、前記磁気量Ｂｈと前記磁気量Ｂｚとの比を表す情報であることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気探査方法。
- 前記３次元磁気センサは、互いに直交する向きに配置された３つのホール素子からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気探査方法。
- 鋼材を含む地中構造物および埋設物の近傍の磁気探査を行って、前記地中構造物および埋設物の先端位置を非接触で検出する磁気探査方法であって、
互いに直交するｘ軸およびｚ軸の磁気量を測定可能な２次元磁気センサをｚ軸が前記地中構造物および埋設物と平行になると共にｘ軸が変位しないように位置決めした状態でｚ軸方向に移動させ、
前記２次元磁気センサによってｚ軸方向の複数の箇所でそれぞれｘ軸方向の磁気量ＢＸおよびｚ軸方向の磁気量ＢＺを測定し、
前記磁気量ＢＸと前記磁気量ＢＺとから予め測定しておいた地磁気をそれぞれ除去して地磁気を除去したｘ軸方向の磁気量Ｂｘと地磁気を除去したｚ軸方向の磁気量Ｂｚとをそれぞれ算出し、
前記磁気量Ｂｘと前記磁気量Ｂｚとに基づく形状解析結果を前記ｚ軸方向の複数の箇所毎に出力することを特徴とする磁気探査方法。 - 前記形状解析結果は、前記磁気量Ｂｘと前記磁気量Ｂｚとの比を表す情報であることを特徴とする請求項５記載の磁気探査方法。
- 前記２次元磁気センサは、互いに直交する向きに配置された２つのホール素子からなることを特徴とする請求項５又は６記載の磁気探査方法。
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