JP2007120959A - 地中探査装置および地中探査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地盤G上に設置された起振機12の振動によって発生するレイリー波が検出器11a〜11cで検出され、検出信号に対する信号処理や演算処理によってレイリー波が伝播する速度および深度が求められる。まず、埋設物のない場所で、起振機12の振動周波数を変えて、周波数ごとにレイリー波が伝播する深度を求める。次に、埋設物の探査場所で、深度を求めたときと同じ周波数で起振機12を振動させ、周波数ごとにレイリー波が伝播する速度を求める。次に、上記のようにして求められた深度と速度とが対応付けられたデータをグラフ化して表示部25に表示させる。そして、地中探査装置1のオペレータが表示内容を見て埋設物の有無および深度を判断する。
【選択図】 図1
Description
V=L/ΔT (1)
D=λ/2=V/(2f) (2)
ここで、Lは検出器98aと98bとの距離、λはレイリー波の波長、fは振動周波数(レイリー波の周波数)である。
ここで、物標とは地中探査の対象物であり、水道管等の埋設物や、地中の空洞、液状化した箇所などである。また、第1の対応付け手段には、例えば、操作部からの入力データなどによって上記の周波数と深度との対応付けが行われる場合には、実施形態に示すCPUが相当し、物標が存在しない場所あるいは物標の探査場所においてレイリー波の速度を計測することにより対応付けが行われる場合には、実施形態に示すCPUおよび信号処理回路が相当する。計測手段には実施形態に示すCPUおよび信号処理回路が相当し、第2の対応付け手段には実施形態に示すCPUが相当する。
この場合、上記の物標が存在しない場所を探査場所の近くの同じ地質の場所とすることで、探査場所に物標が存在しないときにレイリー波が伝播する深度(正確には当該深度に近似した値)が第1の対応付け手段によって得られるので、探査場所における物標の深度を知ることができる。
このようにすることで、探査場所に物標が存在していても、探査場所に物標が存在しないとしたときにレイリー波が伝播する深度(正確には当該深度に近似した値)が探査場所で得られ、上記の物標が存在しない場所でレイリー波を計測することなく、探査場所における物標の深度を知ることができるので、地中探査の手間を減らすことができるとともに、探査場所と上記の物標が存在しない場所との地質の相違に起因する誤差が上記深度に生じるのを防止することができる。
上記のように、予め定められた情報、例えば実施形態に示す、地中探査装置のオペレータが入力する物標が存在しないときのレイリー波の周波数と速度との関係を示すデータなどに基づいて、第1の対応付け手段がレイリー波の複数の周波数と当該周波数のレイリー波が伝播する深度とを対応付けるので、上記の物標の存在しない場所あるいは探査場所が産業廃棄物の埋立地であることなどによって、検出器の検出信号に基づいて物標が存在しないときのレイリー波が伝播する深度を満足できる精度で得ることができないような場合でも、物標の有無および物標が実際に位置する深度を判定することが可能となる。以上述べたように、第1の対応付け手段が複数の方法で周波数と深度との対応付けを行うので、物標の存在しない場所や探査場所の地中の状況に応じて、最適な方法を採用して埋設物を探査することができる。
ここで、物標とは地中探査の対象物であり、水道管等の埋設物や、地中の空洞、液状化した箇所などである。
Va[fi]={ΣVr[fk]}/(2m+1) (k=i−m〜i+m) (3)
Dc[fi]=Va[fi]/(2fi) (4)
但し、(i−m)が1より小さいときはkを1とする。(i+m)がnより大きいときはkをnとする。
2 演算表示器
3 信号処理器
11a、11b、11c 検出器
12 起振機
21 CPU
25 表示部
31a、31b、31c 信号処理回路
51 探査断面図
G 地盤
P1〜P7 検出器の設置点
Claims (8)
- 起振機から地盤に加えられた振動によって生じるレイリー波を検出器で検出し、その検出信号に基づいて地中の物標を探査する地中探査装置において、
前記地中に物標が存在しないときの、レイリー波の複数の周波数と当該周波数のレイリー波が伝播する深度とを対応付ける第1の対応付け手段と、
前記物標の探査場所における、前記複数の周波数と同じ周波数ごとのレイリー波の速度を計測する計測手段と、
前記複数の周波数ごとに、前記第1の対応付け手段で得られた深度と前記計測手段で計測された速度とを対応付ける第2の対応付け手段と、を備えることを特徴とする地中探査装置。 - 請求項1に記載の地中探査装置において、
前記第1の対応付け手段が、前記物標の存在しない場所において検出される前記検出信号に基づいて、前記複数の周波数ごとのレイリー波の速度を計測し、さらに当該速度からレイリー波の伝播する深度を求めることにより、前記物標が存在しないときの、前記複数の周波数と当該周波数のレイリー波が伝播する深度とを対応付けることを特徴とする地中探査装置。 - 請求項1に記載の地中探査装置において、
前記第1の対応付け手段が、前記物標の探査場所において検出される前記検出信号に基づいて、前記複数の周波数ごとのレイリー波の速度を計測し、当該速度に平均化処理を施すことによって当該複数の周波数での平均速度を算出し、さらに当該平均速度からレイリー波の伝播する深度を求めることにより、前記物標が存在しないときの、前記複数の周波数と当該周波数のレイリー波が伝播する深度とを対応付けることを特徴とする地中探査装置。 - 請求項1に記載の地中探査装置において、
前記第1の対応付け手段が、予め定められた情報に基づいて、前記物標が存在しないときの、前記複数の周波数と当該周波数のレイリー波が伝播する深度とを対応付けることを特徴とする地中探査装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の地中探査装置において、
前記第2の対応付け手段で対応付けられた速度と深度との関係を表示部に表示させる表示化手段をさらに備えることを特徴とする地中探査装置。 - 請求項5に記載の地中探査装置において、
前記表示化手段が、複数の探査場所における前記第2の対応付け手段で対応付けられた速度と深度との関係を前記複数の探査場所に対応させて前記表示部に表示させることを特徴とする地中探査装置。 - 請求項5または請求項6に記載の地中探査装置において、
前記表示化手段が、前記第2の対応付け手段で対応付けられた速度と深度との関係を深度範囲ごとの速度の値に応じた態様で前記表示部に表示させることを特徴とする地中探査装置。 - 起振機から地盤に加えられた振動によって生じるレイリー波を検出器で検出し、その検出信号に基づいて地中の物標を探査する地中探査方法において、
前記地中に物標が存在しないときの、レイリー波の複数の周波数と当該周波数のレイリー波が伝播する深度とを対応付ける第1の対応付け工程と、
前記物標の探査場所における、前記複数の周波数と同じ周波数ごとのレイリー波の速度を計測する計測工程と、
前記複数の周波数ごとに、前記対応付け工程で得られた深度と前記計測工程で計測された速度とを対応付ける第2の対応付け工程と、を備えることを特徴とする地中探査方法。
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