JP2013231698A - Cavity thickness estimation method and device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cavity thickness estimation method and device that can nondestructively and easily evaluate the thickness of a cavity present locally on a road.SOLUTION: A plurality of electromagnetic waves W1 differing in frequency band are radiated to a cavity predicted position I of a road 12. Reflected waves W2 of the radiated electromagnetic waves W1 are detected respectively. A position of a start point and a position of an end point of a cavity 13 in the thickness direction are estimated based upon differences of the reflected waves W2 corresponding to differences of the frequency bands of the electromagnetic waves W1. A cavity thickness T is estimated based upon the position of the start point and the position of the end point which are estimated. Consequently, the thickness of the cavity 13 present locally on the road 12 can be easily evaluated without breaking the road 12.

Description

本発明は、検査対象物の空洞厚を推定する空洞厚推定方法及びその装置に関する。   The present invention relates to a cavity thickness estimation method and apparatus for estimating a cavity thickness of an inspection object.

一般的に、例えば道路、トンネル、擁壁、護岸、あるいは建築物などの検査対象物に存在する空洞の厚さの評価は、電磁波式の地中レーダ装置を探査車、あるいは人力などによって移動させることにより、検査対象物に向けて放射した電磁波の反射波を検出し、その検出波を解析することで非破壊に行われる。   In general, for evaluating the thickness of a cavity in an inspection object such as a road, tunnel, retaining wall, revetment, or building, an electromagnetic ground penetrating radar device is moved by an exploration vehicle or human power. Thus, the reflected wave of the electromagnetic wave radiated toward the inspection object is detected, and the detection wave is analyzed to perform nondestructive.

しかしながら、このような評価は、例えばトンネルの背面に存在する空洞など、一定の長さで空洞が連続している場合には可能であるものの、例えば舗装道路下の空洞のような、局所的に存在する空洞に対しては、平面的な広がりを測定できるに過ぎず、その厚さを評価することは、地中レーダ装置の移動距離に対する情報量が少ないため容易でない。したがって、一般的には、地中レーダ装置によって検出した空洞予想位置において対象物をボーリングすることにより、空洞の内部の様子を目視確認する方法が用いられている(例えば、特許文献1参照。)。   However, such an evaluation is possible when the cavities are continuous with a certain length, for example, the cavities present at the back of the tunnel, but locally, such as cavities under paved roads. For existing cavities, it is only possible to measure the planar spread, and it is not easy to evaluate the thickness because the amount of information with respect to the movement distance of the underground radar apparatus is small. Therefore, generally, a method is used in which the state inside the cavity is visually confirmed by boring the target object at the predicted cavity position detected by the ground penetrating radar device (see, for example, Patent Document 1). .

特開平5−87945号公報(第3−5頁、図1−8)Japanese Patent Laid-Open No. 5-87945 (page 3-5, FIG. 1-8)

しかしながら、上述のような方法の場合には、結果的に検査対象物に削孔を実施する必要があり、検査対象物の一部を破壊することになり、埋め戻しなどの作業が必要となるとともに、例えば配管やケーブルなどの既設の埋設構造物などを損傷することが懸念され、また、作業が大掛かりとなって煩雑であるなどの問題点を有している。   However, in the case of the method as described above, it is necessary to drill a hole in the inspection object as a result, so that a part of the inspection object is destroyed and work such as backfilling is required. At the same time, there is a concern that existing buried structures such as pipes and cables may be damaged, and there is a problem that the work becomes large and complicated.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、検査対象物に局所的に存在する空洞の厚さを非破壊で容易に評価できる空洞厚推定方法及びその装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a cavity thickness estimation method and apparatus capable of easily evaluating the thickness of a cavity locally present in an inspection object in a nondestructive manner. To do.

請求項1記載の空洞厚推定方法は、検査対象物の空洞厚を推定する空洞厚推定方法であって、少なくとも前記検査対象物の空洞予想位置に対して複数の異なる周波数帯域の検出波を放射し、これらの検出波の反射波をそれぞれ検出し、前記検出波の周波数帯域の相違に対応する前記反射波の相違に基づいて空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定し、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を推定するものである。   The cavity thickness estimation method according to claim 1 is a cavity thickness estimation method for estimating a cavity thickness of an inspection object, and radiates detection waves of a plurality of different frequency bands at least with respect to a cavity expected position of the inspection object. Then, the reflected waves of these detected waves are detected, respectively, and the positions of the start end and the end of the cavity in the thickness direction are estimated based on the difference in the reflected waves corresponding to the difference in the frequency band of the detected waves. The cavity thickness is estimated based on the estimated start position and end position.

請求項2記載の空洞厚推定方法は、請求項1記載の空洞厚推定方法において、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射し、これら検出波の反射波をそれぞれ検出し、前記検出波の周波数帯域の相違に対応する前記反射波の分離及び合成の状態の相違によって空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定するものである。   The cavity thickness estimation method according to claim 2 is the cavity thickness estimation method according to claim 1, wherein at least the detection wave of a plurality of frequency bands having different maximum frequencies from each other is estimated at least with respect to the expected cavity position of the inspection object. Radiation is performed while sweeping from the minimum frequency to the maximum frequency of the frequency band, and the reflected waves of these detected waves are detected, respectively. The position of the start end and the end position in the thickness direction are estimated.

請求項3記載の空洞厚推定方法は、請求項1または2記載の空洞厚推定方法において、検出波として、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、前記検出波のそれぞれに対応する反射波を周波数帯域間で補間するものである。   The cavity thickness estimation method according to claim 3 is the cavity thickness estimation method according to claim 1 or 2, wherein the detection waves are detection waves in a plurality of frequency bands having discontinuous maximum frequencies, and each of the detection waves The reflected wave corresponding to is interpolated between frequency bands.

請求項4記載の空洞厚推定方法は、請求項1ないし3いずれか一記載の空洞厚推定方法において、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cavity thickness estimation method according to any one of the first to third aspects, wherein the detection wave is emitted in a state where the cavity is stopped at least at a predicted cavity position of the inspection object. .

請求項5記載の空洞厚推定装置は、検査対象物の空洞厚を推定する空洞厚推定装置であって、少なくとも前記検査対象物の空洞予想位置に対して複数の異なる周波数帯域の検出波を放射する放射手段と、この放射手段からそれぞれ放射された検出波の反射波をそれぞれ検出する検出手段と、この放射手段により放射された前記検出波の周波数帯域の相違に対応する前記反射波の相違に基づいて空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定する位置推定手段と、この位置推定手段により推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を推定する空洞厚推定手段とを具備したものである。   The cavity thickness estimation apparatus according to claim 5 is a cavity thickness estimation apparatus for estimating a cavity thickness of an inspection object, and radiates detection waves in a plurality of different frequency bands at least with respect to a predicted cavity position of the inspection object. Radiating means, detecting means for detecting reflected waves of the detection waves respectively emitted from the radiating means, and differences in the reflected waves corresponding to differences in frequency bands of the detected waves radiated by the radiating means. Based on the position estimation means for estimating the position of the start end and the position of the end of the cavity based on the thickness direction, and the cavity thickness for estimating the cavity thickness based on the position of the start end and the position of the end estimated by the position estimation means And estimation means.

請求項6記載の空洞厚推定装置は、請求項5記載の空洞厚推定装置において、放射手段は、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射し、位置推定手段は、前記検出波の周波数帯域の相違に対応する前記反射波の分離及び合成の状態の相違によって空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定するものである。   The cavity thickness estimation apparatus according to claim 6 is the cavity thickness estimation apparatus according to claim 5, wherein the radiating means detects a plurality of frequency bands having at least maximum frequencies different from each other at least with respect to a predicted cavity position of the inspection object. The wave is radiated while sweeping from the minimum frequency to the maximum frequency of the frequency band, and the position estimation means is configured to determine the thickness of the cavity according to the difference in separation and synthesis states of the reflected wave corresponding to the difference in the frequency band of the detection wave. The position of the start end and the end position in the vertical direction are estimated.

請求項7記載の空洞厚推定装置は、請求項5または6記載の空洞厚推定装置において、放射手段は、検出波として、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、前記検出波のそれぞれに対応する反射波を周波数帯域間で補間する補間手段を具備したものである。   The cavity thickness estimation apparatus according to claim 7 is the cavity thickness estimation apparatus according to claim 5 or 6, wherein the radiating means uses detection waves of a plurality of frequency bands whose maximum frequencies are discontinuous as detection waves, Interpolation means for interpolating reflected waves corresponding to each of the detection waves between the frequency bands is provided.

請求項8記載の空洞厚推定装置は、請求項5ないし7いずれか一記載の空洞厚推定装置において、放射手段は、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射するものである。   The cavity thickness estimation apparatus according to claim 8 is the cavity thickness estimation apparatus according to any one of claims 5 to 7, wherein the radiating means radiates the detection wave in a state of being stopped at least with respect to the predicted cavity position of the inspection object. To do.

請求項1記載の空洞厚推定方法によれば、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して放射した複数の異なる周波数帯域の検出波の反射波をそれぞれ検出し、検出波の周波数帯域の相違に対応する反射波の相違に基づいて空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定して、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を推定することで、検査対象物を破壊することなくこの検査対象物に局所的に存在する空洞の厚さを容易に評価できる。   According to the cavity thickness estimation method of claim 1, the reflected waves of the detection waves of a plurality of different frequency bands radiated at least to the predicted cavity position of the inspection object are respectively detected, and the difference in the frequency bands of the detection waves is determined. By estimating the start position and the end position of the cavity thickness direction based on the difference in the corresponding reflected wave, and estimating the cavity thickness based on the estimated start position and end position, The thickness of the cavity existing locally in the inspection object can be easily evaluated without destroying the inspection object.

請求項2記載の空洞厚推定方法によれば、請求項1記載の空洞厚推定方法の効果に加えて、検出波の波長に対して空洞の厚さが相対的に大きい場合と小さい場合とでは空洞の始端の位置と終端の位置とで反射された反射波の分離及び合成の状態が異なるので、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射し、これら検出波の反射波をそれぞれ検出し、検出波の周波数帯域の相違に対応する反射波の分離及び合成の状態の相違によって空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定することで、空洞の厚さ方向の始端と終端とを確実に推定できる。   According to the cavity thickness estimation method according to claim 2, in addition to the effect of the cavity thickness estimation method according to claim 1, there is a case where the cavity thickness is relatively large and small with respect to the wavelength of the detection wave. Since the state of separation and synthesis of reflected waves is different between the start position and the end position of the cavity, detection of a plurality of frequency bands having at least different maximum frequencies at least with respect to the predicted cavity position of the inspection object Waves are radiated while sweeping from the minimum frequency to the maximum frequency of the frequency band, and the reflected waves of these detected waves are detected, respectively, and the difference in the state of separation and synthesis of the reflected waves corresponding to the difference in the frequency band of the detected waves Thus, by estimating the position of the start end and the end position in the thickness direction of the cavity, the start end and end of the cavity in the thickness direction can be reliably estimated.

請求項3記載の空洞厚推定方法によれば、請求項1または2記載の空洞厚推定方法の効果に加えて、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、これら検出波のそれぞれに対応する反射波を周波数帯域間で補間することで、検出波の各周波数帯域の最大周波数を必要以上に細かく変化させずに済むので、空洞の厚さをより短時間で推定できる。   According to the cavity thickness estimation method according to claim 3, in addition to the effect of the cavity thickness estimation method according to claim 1 or 2, detection waves in a plurality of frequency bands whose maximum frequencies are discontinuous with each other are used. By interpolating the reflected wave corresponding to each of the frequency bands between the frequency bands, the maximum frequency of each frequency band of the detected wave does not need to be changed more finely than necessary, so that the cavity thickness can be estimated in a shorter time.

請求項4記載の空洞厚推定方法によれば、請求項1ないし3いずれか一記載の空洞厚推定方法の効果に加えて、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射することで、例えば探査車などの車両を用いることなく、空洞の厚さをより容易に評価できる。   According to the cavity thickness estimation method according to claim 4, in addition to the effect of the cavity thickness estimation method according to any one of claims 1 to 3, the detection wave is at least stopped with respect to the expected cavity position of the inspection object. , The thickness of the cavity can be more easily evaluated without using a vehicle such as an exploration vehicle.

請求項5記載の空洞厚推定装置によれば、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して放射手段から放射した複数の異なる周波数帯域の検出波の反射波をそれぞれ検出手段により検出し、検出波の周波数帯域の相違に対応する反射波の相違に基づいて空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを位置推定手段により推定して、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を空洞厚推定手段により推定することで、検査対象物を破壊することなくこの検査対象物に局所的に存在する空洞の厚さを容易に評価できる。   According to the cavity thickness estimation apparatus of claim 5, the detection means detects the reflected waves of the detection waves of a plurality of different frequency bands radiated from the radiation means at least with respect to the predicted cavity position of the inspection object, and the detection waves Based on the difference in the reflected wave corresponding to the difference in frequency band, the position of the start end and the end position in the thickness direction of the cavity are estimated by the position estimation means, and the estimated start position and end position are determined. Based on the estimation of the cavity thickness based on the cavity thickness estimation means, it is possible to easily evaluate the thickness of the cavity existing locally in the inspection object without destroying the inspection object.

請求項6記載の空洞厚推定装置によれば、請求項5記載の空洞厚推定装置の効果に加えて、検出波の波長に対して空洞の厚さが相対的に大きい場合と小さい場合とでは空洞の始端の位置と終端の位置とで反射された反射波の分離及び合成の状態が異なるので、放射手段が、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射し、検出波の周波数帯域の相違に対応する検出手段により検出した反射波の分離及び合成の状態の相違によって空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを位置推定手段により推定することで、空洞の厚さ方向の始端と終端とを確実に推定できる。   According to the cavity thickness estimation apparatus according to claim 6, in addition to the effect of the cavity thickness estimation apparatus according to claim 5, depending on whether the cavity thickness is relatively large or small with respect to the wavelength of the detection wave Since the state of separation and synthesis of the reflected waves is different between the start position and the end position of the cavity, the radiation means has a plurality of at least maximum frequencies different from each other at least with respect to the expected cavity position of the inspection object. The detection wave in the frequency band is radiated while sweeping from the minimum frequency to the maximum frequency in the frequency band, and the cavity is generated by the difference in separation and synthesis state of the reflected wave detected by the detection means corresponding to the difference in the frequency band of the detection wave. By estimating the position of the start end and the end position in the thickness direction by the position estimation means, the start end and end in the thickness direction of the cavity can be reliably estimated.

請求項7記載の空洞厚推定装置によれば、請求項5または6記載の空洞厚推定装置の効果に加えて、放射手段が、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、これら検出波のそれぞれに対応する反射波を補間手段により周波数帯域間で補間することで、検出波の各周波数帯域の最大周波数を必要以上に細かく設定せずに済むので、空洞の厚さをより短時間で推定できる。   According to the cavity thickness estimation apparatus according to claim 7, in addition to the effect of the cavity thickness estimation apparatus according to claim 5 or 6, the radiating means uses detection waves in a plurality of frequency bands whose maximum frequencies are discontinuous with each other. By interpolating the reflected wave corresponding to each of these detected waves between the frequency bands by the interpolation means, it is not necessary to set the maximum frequency of each frequency band of the detected wave more finely than necessary. It can be estimated in a shorter time.

請求項8記載の空洞厚推定装置によれば、請求項5ないし7いずれか一記載の空洞厚推定装置の効果に加えて、放射手段が、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射することで、例えば探査車などの車両を用いることなく、空洞の厚さをより容易に評価できる。   According to the cavity thickness estimation apparatus according to claim 8, in addition to the effect of the cavity thickness estimation apparatus according to any one of claims 5 to 7, the radiation means is stopped at least with respect to the expected cavity position of the inspection object. By emitting detection waves in a state, the thickness of the cavity can be more easily evaluated without using a vehicle such as an exploration vehicle.

本発明の一実施の形態の空洞厚推定装置による空洞厚推定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cavity thickness estimation method by the cavity thickness estimation apparatus of one embodiment of this invention. 同上空洞厚推定方法の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process of a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法に用いる複数の異なる周波数帯域の反射波を並べたチャートである。It is the chart which put in order the reflective wave of a several different frequency band used for a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法に用いるチャートの生成方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production | generation method of the chart used for a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法における空洞厚の相違に対する反射波の分離・合成の状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state of isolation | separation and the synthesis | combination of a reflected wave with respect to the difference in cavity thickness in a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法における電磁波の周波数(波長)の相違に対応する反射波の分離・合成の状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state of isolation | separation and the synthesis | combination of the reflected wave corresponding to the difference in the frequency (wavelength) of the electromagnetic waves in a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法による第1の実験に用いる検査対象物を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the test target object used for the 1st experiment by a cavity thickness estimation method same as the above. 同上第1の実験の検査対象物に対して放射する検出波の周波数帯域の例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of the frequency band of the detection wave radiated | emitted with respect to the test object of 1st experiment same as the above. 同上第1の実験により生成されたチャートを(a)ないし(c)に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the chart produced | generated by the 1st experiment same as the above (a) thru | or (c). 同上空洞厚推定方法による第2の実験により生成されたチャートを(a)及び(b)に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the chart produced | generated by the 2nd experiment by the cavity thickness estimation method same as the above (a) and (b). 同上第2の実験により推定した空洞厚とボーリング結果との対比を示し、(a)はそのグラフ、(b)はその表である。The comparison between the cavity thickness estimated by the second experiment and the boring result is shown, (a) is the graph, and (b) is the table.

以下、本発明の一実施の形態の構成を、図面を参照して説明する。   The configuration of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1において、11は空洞厚推定装置を示し、この空洞厚推定装置11は、検査対象物としての例えば道路12の下部に生じた空洞13の厚み、すなわち空洞厚Tを推定するためのものである。なお、この空洞13は、本実施の形態では例えば道路12がアスファルト舗装である場合、舗装中、あるいは舗装と路盤との間などに生じるものとするが、それ以外の路面下の任意の位置に生じた空洞でもよいし、道路12以外の例えばトンネル、擁壁あるいは護岸などの検査対象物とその被設置部との間に生じた空洞、あるいは建築物などの検査対象物中に生じた空洞などでもよい。   In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a cavity thickness estimation device. This cavity thickness estimation device 11 is used for estimating the thickness of the cavity 13 generated at the lower part of the road 12 as an inspection object, that is, the cavity thickness T. is there. In this embodiment, for example, when the road 12 is asphalt pavement, the cavity 13 is generated during pavement or between the pavement and the roadbed, but at any other position below the road surface. The generated cavity may be used, or a cavity formed between an object to be inspected other than the road 12, such as a tunnel, retaining wall or revetment, and its installation part, or a cavity generated in an object to be inspected such as a building. But you can.

そして、この空洞厚推定装置11は、検出波である電磁波W1を道路12に対して放射する放射手段及びこの道路12の内部での電磁波W1の反射波W2を受信する受信手段の機能を有するセンサであるアンテナ15と、信号生成手段及び検出手段の機能を有するネットワークアナライザ16と、補間手段、記憶手段、解析手段及び表示手段の機能を有するコンピュータ17とを有している。   The cavity thickness estimation device 11 is a sensor having a function of a radiating means for radiating the electromagnetic wave W1 as a detection wave to the road 12 and a receiving means for receiving the reflected wave W2 of the electromagnetic wave W1 inside the road 12. An antenna 15, a network analyzer 16 having functions of signal generation means and detection means, and a computer 17 having functions of interpolation means, storage means, analysis means and display means.

アンテナ15は、電磁波W1を放射する送信センサとして機能する広帯域の送信アンテナ、及び、この送信アンテナから放射され道路12の内部で反射された反射波W2を受信する受信センサとして機能する広帯域の受信アンテナとを備えた、一般的なものである。   The antenna 15 is a broadband transmission antenna that functions as a transmission sensor that radiates the electromagnetic wave W1, and a broadband reception antenna that functions as a reception sensor that receives the reflected wave W2 radiated from the transmission antenna and reflected inside the road 12. It is a general thing with.

また、ネットワークアナライザ16は、アンテナ15と電気的に接続されており、電磁波W1として、互いに異なる複数の周波数帯域のモノサイクルパルスの電磁波を生成してアンテナ15から道路12へと放射させるとともに、アンテナ15により受信した反射波W2を検出するように構成されている。すなわち、道路12中に入射した電磁波W1は、電気的性質(比誘電率)が異なる層において反射・透過の物理現象が発生し、反射波W2がアンテナ15に戻って受信されるため、道路12中の各層の境界面や空洞、埋設構造物などにより反射された反射波W2が、それらのアンテナ15(道路12の路面)からの距離に対応した信号として受信される。   Further, the network analyzer 16 is electrically connected to the antenna 15, generates electromagnetic waves of monocycle pulses of a plurality of different frequency bands as electromagnetic waves W1, and radiates them from the antenna 15 to the road 12. 15 is configured to detect the reflected wave W2 received. That is, the electromagnetic wave W1 incident on the road 12 undergoes a physical phenomenon of reflection / transmission in layers having different electrical properties (relative permittivity), and the reflected wave W2 is received back to the antenna 15, so the road 12 The reflected wave W2 reflected by the boundary surfaces, cavities, buried structures, etc. of each layer inside is received as a signal corresponding to the distance from the antenna 15 (road surface of the road 12).

なお、電磁波W1の周波数帯域としては、例えば本実施の形態では、最小周波数である所定のスタート周波数から、最大周波数である所定のストップ周波数までの周波数帯域とし、このストップ周波数を所定周波数幅毎に変化させた、互いに異なる複数の周波数帯域を用いる。すなわち、ネットワークアナライザ16は、複数の周波数帯域のそれぞれにおいて、スタート周波数からストップ周波数まで連続、または不連続の所定の段数で周波数変調して掃引(スイープ)した電磁波W1aを、アンテナ15を介して道路12へと放射するように構成されている。また、ネットワークアナライザ16は、生成した電磁波W1の各周波数帯域において掃引した各周波数の電磁波W1aの反射波W2aを検出したスペクトル分布として反射波W2を生成する。   As the frequency band of the electromagnetic wave W1, for example, in the present embodiment, the frequency band is from a predetermined start frequency that is the minimum frequency to a predetermined stop frequency that is the maximum frequency, and this stop frequency is set for each predetermined frequency width. A plurality of different frequency bands are used. That is, the network analyzer 16 uses the antenna 15 to sweep the electromagnetic wave W1a, which is swept by frequency modulation at a predetermined number of continuous or discontinuous stages from the start frequency to the stop frequency in each of a plurality of frequency bands. It is configured to radiate to 12. Further, the network analyzer 16 generates a reflected wave W2 as a spectrum distribution obtained by detecting the reflected wave W2a of the electromagnetic wave W1a having each frequency swept in each frequency band of the generated electromagnetic wave W1.

また、コンピュータ17は、図示しない演算部、ハードディスクなどの記憶部及びモニタなどを備え、ネットワークアナライザ16と電気的に接続されており、アンテナ15により受信されネットワークアナライザ16に検出された反射波W2を記憶するとともに、この反射波W2に基づいてトレース(反射波列)Trを生成し、これらのトレースTrを周波数帯域のストップ周波数順に並べたチャートCをモニタに表示する機能を有している。具体的に、コンピュータ17は、図4の矢印順に示すように、ネットワークアナライザ16の各周波数帯域の電磁波W1に対応する反射波W2を、例えばフーリエ逆変換(IFFT)などの所定の手法によりスペクトル合成してトレースTrを生成し、これらトレースTrを電磁波W1の周波数帯域のストップ周波数順に並べ、それらの周波数帯域間を適宜補間して(トレースTrの集合Trs)、所定の特殊処理によってコントラスト変換することにより、その強度(振幅)に応じてグレースケールの濃淡表示をしたチャートCを生成するように構成されている。   The computer 17 includes a calculation unit (not shown), a storage unit such as a hard disk, and a monitor. The computer 17 is electrically connected to the network analyzer 16, and receives the reflected wave W2 received by the antenna 15 and detected by the network analyzer 16. It has a function of generating a trace (reflected wave train) Tr based on the reflected wave W2 and displaying on the monitor a chart C in which these trace Trs are arranged in order of stop frequencies in the frequency band. Specifically, as shown in the order of the arrows in FIG. 4, the computer 17 performs spectrum synthesis on the reflected wave W2 corresponding to the electromagnetic wave W1 in each frequency band of the network analyzer 16 by a predetermined method such as inverse Fourier transform (IFFT). To generate trace Trs, arrange these trace Trs in the order of stop frequencies in the frequency band of electromagnetic wave W1, interpolate between those frequency bands as appropriate (collection Trs of trace Trs), and perform contrast conversion by predetermined special processing Thus, the chart C is displayed in grayscale display according to the intensity (amplitude).

なお、本実施の形態において、複数のトレースTrの周波数帯域間を補間する際には、例えば平均値による補間を用い、複数、例えば20トレースにより補間する。すなわち、周波数帯域のストップ周波数の変化分の欠損データは、変化前後でのデータ(トレースTrのデータ値)に基づいて補間する。   In the present embodiment, when interpolating between frequency bands of a plurality of traces Tr, for example, interpolation using an average value is used, and interpolation is performed using a plurality of, for example, 20 traces. That is, the missing data corresponding to the change in the stop frequency in the frequency band is interpolated based on the data before and after the change (data value of the trace Tr).

例えば本実施の形態において、図3に示すチャートCは右側から左側へとストップ周波数が大きくなり、上側から下側へと検出開始からの時間が大きくなるように配置している。したがって、チャートCにおいては、相対的に上側が道路12の表層に対して相対的に近い位置(浅い位置)での反射波であり、相対的に下側が道路12の表層に対して相対的に遠い位置(深い位置)での反射波となっている。換言すれば、チャートCは、横軸がストップ周波数、縦軸が時間(深さ)となっている。また、チャートC中の濃度が相対的に濃い(黒い)箇所は、例えば強度(振幅)がプラス方向に相対的に大きい位置(トレースTrの山位置)に対応し、濃度が相対的に薄い(白い)箇所は強度(振幅)がマイナス方向に相対的に大きい位置(トレースTrの谷位置)に対応している。この図3に示したチャートCの配置及び濃淡は一例に過ぎず、配置及び濃淡については、それぞれ所定の規則に従って適宜設定できる。   For example, in the present embodiment, chart C shown in FIG. 3 is arranged such that the stop frequency increases from the right side to the left side, and the time from the start of detection increases from the upper side to the lower side. Therefore, in Chart C, the upper side is a reflected wave at a position relatively close to the surface layer of the road 12 (shallow position), and the lower side is relatively relative to the surface layer of the road 12. It is a reflected wave at a far position (deep position). In other words, in chart C, the horizontal axis represents the stop frequency and the vertical axis represents time (depth). Further, a location where the density in the chart C is relatively dark (black) corresponds to, for example, a position where the intensity (amplitude) is relatively large in the plus direction (the peak position of the trace Tr), and the density is relatively light ( The white area corresponds to the position where the intensity (amplitude) is relatively large in the negative direction (the valley position of the trace Tr). The arrangement and shading of the chart C shown in FIG. 3 are merely examples, and the arrangement and shading can be appropriately set according to predetermined rules.

次に、上記一実施の形態の空洞厚推定方法を、図2ないし図6も参照しながら説明する。   Next, the cavity thickness estimation method according to the embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、探査車などを用いた地中レーダ法などの適宜の方法により、道路12における空洞予想位置Iを推定する(ステップ1)。このとき、空洞予想位置Iは、その位置とともに二次元的な広がりを推定する。   First, the expected cavity position I on the road 12 is estimated by an appropriate method such as a ground penetrating radar method using an exploration vehicle (step 1). At this time, the predicted cavity position I estimates a two-dimensional spread together with the position.

次いで、アンテナ15を空洞予想位置Iに対応する位置にて道路12上に停止した状態で配置する(ステップ2)。この配置の際には、空洞予想位置Iの長手方向や短手方向などの形状に対応して、アンテナ15による反射波W2の検出が最適となるように空洞予想位置Iに対する配置角度を調整する。   Next, the antenna 15 is placed on the road 12 at a position corresponding to the predicted cavity position I (step 2). In this arrangement, the arrangement angle with respect to the predicted cavity position I is adjusted so as to optimize the detection of the reflected wave W2 by the antenna 15 according to the shape of the expected cavity position I in the longitudinal direction and the short direction. .

さらに、配置したアンテナ15に対して、ネットワークアナライザ16において、所定の周波数帯域の電磁波W1を、スタート周波数からストップ周波数まで、連続、または不連続の所定の複数段で掃引しながら生成し(電磁波W1a)、この電磁波W1(電磁波W1a)をアンテナ15から道路12へと放射する(ステップ3)。そして、各電磁波W1の反射波W2をアンテナ15により受信し、ネットワークアナライザ16により検出する(ステップ4)。そして、全ての周波数帯域の反射波W2を得るまで、ネットワークアナライザ16は周波数帯域を可変させつつステップ3及びステップ4を繰り返す。なお、各周波数帯域の反射波W2は、それぞれコンピュータ17に記憶される。   Further, the network analyzer 16 generates an electromagnetic wave W1 in a predetermined frequency band while sweeping it from a start frequency to a stop frequency in a plurality of continuous or discontinuous multiple stages (electromagnetic wave W1a). The electromagnetic wave W1 (electromagnetic wave W1a) is radiated from the antenna 15 to the road 12 (step 3). Then, the reflected wave W2 of each electromagnetic wave W1 is received by the antenna 15 and detected by the network analyzer 16 (step 4). The network analyzer 16 repeats Step 3 and Step 4 while changing the frequency band until the reflected wave W2 in all frequency bands is obtained. The reflected wave W2 in each frequency band is stored in the computer 17, respectively.

次いで、コンピュータ17は、記憶した反射波W2をスペクトル合成して周波数帯域毎のトレースTrを生成し、これらトレースTrを周波数帯域のストップ周波数順に並べてチャートCを生成し、このチャートCをモニタに表示する(ステップ5)。   Next, the computer 17 generates a trace Tr for each frequency band by synthesizing the spectrum of the stored reflected wave W2, generates a chart C by arranging the trace Tr in order of the stop frequency of the frequency band, and displays this chart C on the monitor. (Step 5).

この後、作業者は、表示されたチャートCに基づいて、空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とをそれぞれ推定する(ステップ6)。具体的に、作業者は、チャートCの中から、ストップ周波数が最も大きい(高い)位置において、濃度が薄い帯状の箇所(トレースTrの強度(振幅)がマイナス方向に大きくなる位置(谷位置)に対応する箇所)と、この箇所よりも深い(時間的に遅い)側、すなわちチャートCの下側に隣接する濃度が濃い帯状の箇所(トレースTrの強度(振幅)がプラス方向に大きくなる位置(山位置)に対応する箇所)にさらに隣接する濃度が濃い帯状の箇所、換言すれば濃度が薄い帯状の箇所の2つ隣に隣接する濃度が濃い帯状の箇所とをそれぞれ抽出し、これらの箇所が、ストップ周波数が相対的に小さい(低い)箇所で重なっている場合に、これらの箇所のそれぞれの中央部(強度(振幅)が最も大きい位置(谷位置あるいは山位置のピーク))を、それぞれ空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端の位置及び終端の位置と推定する。これは、空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置で発生する電磁波W1の反射・透過は電磁波W1の周波数により形態が異なり、ストップ周波数に対応する電磁波W1の波長に対して空洞厚Tが相対的に大きい場合には、空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを示す信号が分離し、ストップ周波数に対応する電磁波W1の波長に対して空洞厚Tが相対的に小さい場合には、空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを示す信号が合成される(図5及び図6)ことから、チャートC上で上記のようになる位置が空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置であると推定できるためである。例えば図3に示すチャートCにおいては、濃度が薄い帯状部B1とこの帯状部B1の2つ隣に隣接する濃度が濃い帯状部B2とを右側(ストップ周波数が小さい側)へと追跡したときに、所定のストップ周波数付近よりもストップ周波数が小さい側においてそれぞれの帯状部B1,B2が重なっていることから、これらの帯状部B1,B2の中央部P1,P2が空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置を示していると推定できる。   Thereafter, the operator estimates the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 based on the displayed chart C (step 6). Specifically, the operator places a strip-like spot with a low density (a position where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the minus direction (valley position)) at a position where the stop frequency is the highest (high) in the chart C. And a portion having a deep density adjacent to the lower side of the chart C, that is, the lower side of the chart C (the position where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the positive direction). (Spots corresponding to (mountain position)) that are further adjacent to the darker strips, in other words, the two strips adjacent to the lighter strips are adjacent to the darker strips. When locations overlap at locations where the stop frequency is relatively small (low), the center of each of these locations (the position where the intensity (amplitude) is the highest (peak at the valley position or peak position)) The thickness direction (depth direction) of each cavity 13 Direction) and the end position. This is because the reflection / transmission of the electromagnetic wave W1 generated at the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 differs depending on the frequency of the electromagnetic wave W1, and the cavity thickness with respect to the wavelength of the electromagnetic wave W1 corresponding to the stop frequency. When T is relatively large, signals indicating the position of the start end and the position of the end of the cavity 13 in the thickness direction are separated, and the cavity thickness T is relative to the wavelength of the electromagnetic wave W1 corresponding to the stop frequency. If the signal is smaller, the signals indicating the position of the start end and the position of the end of the cavity 13 in the thickness direction are synthesized (FIGS. 5 and 6). This is because it can be estimated that the position is the start position and the end position in the thickness direction of 13. For example, in the chart C shown in FIG. 3, when the strip-shaped portion B1 having a low density and the strip-shaped portion B2 adjacent to the two adjacent to the strip-shaped portion B1 are traced to the right side (side where the stop frequency is small). Since the strips B1 and B2 overlap each other on the side where the stop frequency is lower than the vicinity of the predetermined stop frequency, the central portions P1 and P2 of these strips B1 and B2 are the start ends of the cavity 13 in the thickness direction. It can be estimated that the position and the end position are indicated.

そして、作業者は、チャートCに基づいて空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置との間の時間差Δtを検出し、この時間差Δtに基づいて空洞厚Tを推定する(ステップ7)。具体的に、電磁波W1の速度をcとしたとき、T=c・Δt/2で求められる。ここで、空洞13中には空気が充満しているため、電磁波W1の速度cは空気中での光速と同一(≒29.9万km/秒)である。また、チャートCに示される時間差Δtは、電磁波W1がアンテナ15によって放射されてから、空洞13の始端の位置または終端の位置において反射された反射波W2がアンテナ15により検出されるまでの時間であるから、実際の空洞13の始端の位置または終端の位置に対する電磁波の往復の時間となっているため、空洞厚Tを求める際には上式のように2で割る必要がある。   Then, the operator detects a time difference Δt between the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 based on the chart C, and estimates the cavity thickness T based on the time difference Δt (step 7). ). Specifically, when the velocity of the electromagnetic wave W1 is c, T = c · Δt / 2. Here, since the cavity 13 is filled with air, the speed c of the electromagnetic wave W1 is the same as the speed of light in the air (≈29,990,000 km / sec). The time difference Δt shown in the chart C is the time from when the electromagnetic wave W1 is radiated by the antenna 15 until the reflected wave W2 reflected at the start position or the end position of the cavity 13 is detected by the antenna 15. Therefore, since it is the time for the electromagnetic wave to reciprocate with respect to the actual start position or end position of the cavity 13, when the cavity thickness T is obtained, it is necessary to divide by 2 as in the above equation.

また、ステップ7の後、チャートCにおける空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置に基づく空洞厚Tの推定をより確実にする場合には、電磁波W1の波長を用いて別途空洞厚Tを計算する。   In addition, after step 7, when the estimation of the cavity thickness T based on the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 in the chart C is made more reliable, the cavity thickness is separately obtained using the wavelength of the electromagnetic wave W1. T is calculated.

すなわち、上記の通り、空洞厚Tが電磁波W1の波長に対して小さいほど、空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置で反射される反射波W2,W2(反射波W2b,W2c)間の時間差が小さくなる。また、電磁波W1は、周波数が小さいほど波長が長くなる。したがって、始端の位置での反射波W2bと終端の位置での反射波W2cとの干渉(合成)が開始されるストップ周波数f1を有する周波数帯域に対応してアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の1波長分の長さの1/2倍(実際の空洞13の始端の位置または終端の位置に対する電磁波の往復の時間となっているため)の長さ(1/2波長)が空洞厚Tと対応することとなる。同様に、始端の位置での反射波W2bと終端の位置での反射波W2cとが最大に干渉するストップ周波数f2を有する周波数帯域に対応してアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の1/2波長分の長さの1/2(実際の空洞13の始端の位置または終端の位置に対する電磁波の往復の時間となっているため)の長さ(1/4波長)が空洞厚Tと対応することとなる。このため、チャートCを用いて上記のストップ周波数f1,f2のいずれか、もしくは双方を抽出し、これらストップ周波数f1,f2を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された波長のいずれか、もしくは双方を用いて別途空洞厚Tを計算することにより、上記の空洞厚Tの推定が妥当であるかどうかを確認できる。   That is, as described above, the smaller the cavity thickness T is with respect to the wavelength of the electromagnetic wave W1, the reflected waves W2 and W2 (reflected waves W2b and W2c) that are reflected at the start and end positions in the thickness direction of the cavity 13 The time difference between them becomes smaller. Further, the wavelength of the electromagnetic wave W1 increases as the frequency decreases. Therefore, the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 corresponding to the frequency band having the stop frequency f1 at which interference (synthesis) between the reflected wave W2b at the start position and the reflected wave W2c at the end position starts. The length (1/2 wavelength) of the cavity thickness T is 1/2 times the length of one wavelength (because it is the time for electromagnetic waves to reciprocate with respect to the actual start position or end position of the cavity 13). Will correspond. Similarly, 1 / of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 corresponding to the frequency band having the stop frequency f2 at which the reflected wave W2b at the start position and the reflected wave W2c at the end position interfere with each other at the maximum. The length (1/4 wavelength) of 1/2 of the length corresponding to 2 wavelengths (because it is the time for electromagnetic waves to reciprocate with respect to the actual position of the start or end of the cavity 13) corresponds to the cavity thickness T Will be. For this reason, one or both of the stop frequencies f1 and f2 are extracted using the chart C, and one of the wavelengths actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having these stop frequencies f1 and f2, or By separately calculating the cavity thickness T using both, it is possible to confirm whether or not the above estimation of the cavity thickness T is appropriate.

具体的に、チャートCからストップ周波数f1,f2を抽出する際には、上記のように推定した空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端の位置を含む濃度が薄い帯状の箇所(帯状部B1)に隣接する濃度が濃い帯状の箇所(帯状部B3)と、終端の位置を含む濃度が濃い帯状の箇所(帯状部B2)とが時間的に連続するストップ周波数、すなわち帯状部B2,B3との間にチャートCの上下方向の隙間がちょうどなくなるストップ周波数をストップ周波数f1とし、空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端の位置に隣接する濃度が濃い帯状の箇所(帯状部B3)の濃度が最も大きくなるストップ周波数(帯状部B2と帯状部B3とが完全に重なるストップ周波数)をストップ周波数f2とする。そして、空洞厚Tは、例えばストップ周波数f1を有する周波数帯域、すなわち所定のスタート周波数からストップ周波数f1までの周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の周波数をf1aとし、電磁波W1の速度をcとしたとき、T=c/(2・f1a)によって計算でき、ストップ周波数が周波数f2を有する周波数帯域、すなわち所定のスタート周波数からストップ周波数f2までの周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の周波数をf2aとしたとき、T=c/(4・f2a)によって計算できるので、この結果と、上記推定した空洞厚Tとを比較することにより、推定した空洞厚Tが妥当であるかどうかを確認する。   Specifically, when the stop frequencies f1 and f2 are extracted from the chart C, a band-like portion (band-like shape) including the position of the start end in the thickness direction (depth direction) of the cavity 13 estimated as described above. Part B1) adjacent to the high density band (band B3) and the concentration including the end position of the band (band B2) is a continuous stop frequency, that is, the band B2, The stop frequency at which the vertical gap in the chart C just disappears from B3 is the stop frequency f1, and the concentration of the strip 13 adjacent to the start position in the thickness direction (depth direction) of the cavity 13 (the strip portion) The stop frequency at which the concentration of B3) is the highest (the stop frequency at which the band B2 and the band B3 completely overlap) is defined as the stop frequency f2. The cavity thickness T is, for example, the frequency of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f1, that is, the frequency band from the predetermined start frequency to the stop frequency f1, and f1a. , C can be calculated by T = c / (2 · f1a), and is actually radiated from the antenna 15 in the frequency band where the stop frequency has the frequency f2, that is, the frequency band from the predetermined start frequency to the stop frequency f2. When the frequency of the electromagnetic wave W1 is f2a, it can be calculated by T = c / (4 · f2a). By comparing this result with the estimated cavity thickness T, the estimated cavity thickness T is reasonable. Check if it exists.

なお、上記の各周波数は、ネットワークアナライザ16により生成される周波数であり、アンテナ15から実際に放射される電磁波W1の周波数とは必ずしも一致しない場合がある。そのため、上記のように空洞厚Tを別途計算する際には、予めアンテナ15の特性を調べておき、このアンテナ15の特性に応じて補正することが好ましい。   Note that each of the above frequencies is a frequency generated by the network analyzer 16, and may not necessarily match the frequency of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15. Therefore, when the cavity thickness T is separately calculated as described above, it is preferable to examine the characteristics of the antenna 15 in advance and make corrections according to the characteristics of the antenna 15.

上述したように、上記一実施の形態によれば、道路12の空洞予想位置Iに対して放射した複数の異なる周波数帯域の電磁波W1の反射波W2をそれぞれ検出し、電磁波W1の周波数帯域の相違に対応する反射波W2の相違に基づいて空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定して、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚Tを推定することで、道路12を破壊することなくこの道路12の背面(下部)に局所的に存在する空洞13の厚さを容易に評価できる。すなわち、上記一実施の形態によれば、地中レーダ装置を用いる場合には厚さを評価することが容易でない局所的に存在する空洞13であっても、容易に空洞厚Tを評価できる。   As described above, according to the above-described embodiment, the reflected wave W2 of the electromagnetic wave W1 of a plurality of different frequency bands radiated to the predicted cavity position I of the road 12 is detected, and the frequency band difference of the electromagnetic wave W1 is detected. The start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 are estimated on the basis of the difference in the reflected wave W2 corresponding to, and the cavity thickness T is estimated based on the estimated start position and end position. By doing so, it is possible to easily evaluate the thickness of the cavity 13 existing locally on the back surface (lower part) of the road 12 without destroying the road 12. That is, according to the above-described embodiment, the cavity thickness T can be easily evaluated even for the locally existing cavity 13 where it is not easy to evaluate the thickness when using the ground penetrating radar device.

具体的に、空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置で電磁波W1を反射した信号は、電磁波W1の周波数(に対応する波長)と空洞厚Tとの関係に応じて分離、あるいは合成される。すなわち、電磁波W1の波長に対して空洞厚Tが相対的に大きい場合と小さい場合とでは、空洞13の始端の位置と終端の位置とで反射された反射波W2の分離及び合成の状態が異なる。そのため、アンテナ15により、少なくとも道路12の空洞予想位置Iに対して、少なくともストップ周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の電磁波W1を、その周波数帯域のスタート周波数からストップ周波数まで掃引しつつ放射し、検出した反射波W2をスペクトル合成して得られた各トレースTrをストップ周波数順に並べてチャートCを生成し、このチャートCの中から、電磁波W1の周波数帯域の相違に対応する反射波W2の分離及び合成の状態の相違によって空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定する。すなわち、チャートCの中から、ストップ周波数が最も大きい位置において、トレースTrの強度(振幅)がマイナス方向に大きくなる位置(谷位置)に対応する箇所と、この箇所に隣接するトレースTrの強度(振幅)がプラス方向に大きくなる位置(山位置)にさらに隣接するトレースTrの強度がプラス方向に大きくなる位置に対応する箇所とをそれぞれ抽出し、これらの箇所が、ストップ周波数が相対的に小さい箇所で重なっている場合に、これらの箇所のそれぞれの中央部(強度(振幅)が最も大きい位置(谷位置あるいは山位置のピーク))を、それぞれ空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端の位置及び終端の位置であると推定できる。この結果、空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端と終端とを確実に推定できる。   Specifically, the signal reflecting the electromagnetic wave W1 at the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 is separated according to the relationship between the frequency (corresponding wavelength) of the electromagnetic wave W1 and the cavity thickness T, or Synthesized. That is, when the cavity thickness T is relatively large and small with respect to the wavelength of the electromagnetic wave W1, the state of separation and synthesis of the reflected wave W2 reflected at the start position and the end position of the cavity 13 is different. . Therefore, the antenna 15 radiates and detects electromagnetic waves W1 in a plurality of frequency bands having at least different stop frequencies from the start frequency of the frequency band to the stop frequency at least with respect to the expected cavity position I of the road 12. The charts C are generated by arranging the traces Tr obtained by spectrally synthesizing the reflected waves W2 in the order of the stop frequencies. From the chart C, separation and synthesis of the reflected waves W2 corresponding to the difference in the frequency band of the electromagnetic wave W1 are generated. The position of the start end and the position of the end of the cavity 13 in the thickness direction are estimated based on the difference in state. That is, at the position where the stop frequency is the highest in Chart C, the location corresponding to the position (valley position) where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the minus direction and the strength of the trace Tr adjacent to this location ( The position corresponding to the position where the strength of the trace Tr adjacent to the position where the amplitude (amplitude) increases in the plus direction (mountain position) further increases in the plus direction is extracted, and these places have a relatively small stop frequency. When overlapping each other, the central part of each of these points (the position where the intensity (amplitude) is the highest (the peak at the valley position or the peak position)) is in the thickness direction (depth direction) of the cavity 13, respectively. It can be estimated that the position is the start position and the end position. As a result, the start and end of the cavity 13 in the thickness direction (depth direction) can be reliably estimated.

そして、道路12に局所的に存在する空洞13の厚さを非破壊で評価できるので、道路12のボーリング(削孔)を実施する必要がなく、その埋め戻しの作業も不要になるとともに、配管やケーブルなどの既設の埋設構造物などを損傷することもなく、さらには作業規模を抑制でき、低コストでの実施が可能になる。   And since the thickness of the cavity 13 locally existing on the road 12 can be evaluated nondestructively, it is not necessary to carry out the boring (drilling) of the road 12, and the work of backfilling is also unnecessary, and the piping Without damaging existing buried structures such as cables and cables, it is possible to reduce the work scale and to implement at low cost.

また、ストップ周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の電磁波W1を用い、これら電磁波W1のそれぞれに対応する反射波W2を周波数帯域間で補間することで、電磁波W1の各周波数帯域のストップ周波数を必要以上に細かく変化させずに済むので、空洞13の厚さをより短時間で推定できる。   In addition, by using electromagnetic waves W1 of multiple frequency bands where the stop frequencies are discontinuous with each other, and interpolating reflected waves W2 corresponding to each of these electromagnetic waves W1 between the frequency bands, the stop frequency of each frequency band of electromagnetic waves W1 is Since it is not necessary to change it more finely than necessary, the thickness of the cavity 13 can be estimated in a shorter time.

さらに、アンテナ15は、少なくとも道路12の空洞予想位置Iに対して停止した状態で電磁波W1を放射することで、例えば探査車などの車両を用いることなく、空洞13の厚さをより容易に評価できる。   Furthermore, the antenna 15 emits the electromagnetic wave W1 while stopped at least at the expected cavity position I of the road 12, so that the thickness of the cavity 13 can be more easily evaluated without using a vehicle such as an exploration vehicle, for example. it can.

そして、空洞13の始端の位置に対応する反射波W2bと終端の位置に対応する反射波W2cとが合成を開始するストップ周波数f1を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の周波数(に対応する波長)と、反射波W2bと反射波W2cとが最大に干渉するストップ周波数f2を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の周波数(に対応する波長)との少なくともいずれかを用いて空洞厚Tを別途計算することにより、上記方法によって推定した空洞厚Tの妥当性を確認できる。   The frequency of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f1 at which the reflected wave W2b corresponding to the position of the start end of the cavity 13 and the reflected wave W2c corresponding to the position of the end start synthesis And the frequency of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f2 at which the reflected wave W2b and the reflected wave W2c interfere with each other (the wavelength corresponding to) at least. The validity of the cavity thickness T estimated by the above method can be confirmed by separately calculating the cavity thickness T using either of them.

なお、上記一実施の形態において、空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置との推定、及び、これらの位置に基づく空洞厚Tの推定は、それぞれ例えばコンピュータ17によりチャートCを画像解析することにより行ってもよい。すなわち、アンテナ15により放射された電磁波W1の周波数帯域の相違に対応する反射波W2の相違(電磁波W1の周波数帯域の相違に対応する反射波W2の分離及び合成の状態の相違)に基づいて空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定する位置推定手段の機能、及び、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚Tを推定する空洞厚推定手段の機能とを、コンピュータ17に実装してもよい。   In the above embodiment, the estimation of the position of the start end and the position of the end of the cavity 13 in the thickness direction and the estimation of the cavity thickness T based on these positions are performed by, for example, using the computer 17 to image the chart C. You may carry out by analyzing. That is, the cavity based on the difference in the reflected wave W2 corresponding to the difference in the frequency band of the electromagnetic wave W1 radiated by the antenna 15 (the difference in the separation and synthesis state of the reflected wave W2 corresponding to the difference in the frequency band of the electromagnetic wave W1) 13 is a function of position estimation means for estimating the position of the start end and the position of the end in the thickness direction, and a cavity thickness estimation means for estimating the cavity thickness T based on the estimated start position and end position. Functions may be implemented in the computer 17.

また、各周波数帯域のトレースTrは、停止した状態のアンテナ15により放射した電磁波W1の反射波を受信したものに限らず、例えば探査車などを用いて移動しながら地中レーダ法(地中レーダ装置)などにより測定した反射波を高速フーリエ変換(FFT)によりスペクトル解析し、そのスペクトルから目的とする周波数帯域のデータを抽出してそれぞれフーリエ逆変換(IFFT)によりスペクトル合成したものなどを用いてもよい。   Further, the trace Tr of each frequency band is not limited to the one that receives the reflected wave of the electromagnetic wave W1 radiated by the antenna 15 in a stopped state. The reflected wave measured by the device) is subjected to spectrum analysis by Fast Fourier Transform (FFT), the data of the target frequency band is extracted from the spectrum, and each spectrum is synthesized by inverse Fourier transform (IFFT), etc. Also good.

さらに、チャートCは、グレースケールの濃淡表示に代えて、例えばトレースTrの強度(振幅)に対応して配色が異なるカラー表示などとしてもよい。   Further, the chart C may be displayed in a color display having a different color arrangement corresponding to the intensity (amplitude) of the trace Tr, for example, instead of the grayscale shading display.

そして、補間手段、記憶手段あるいは表示手段などの機能は、ネットワークアナライザ16に持たせてもよい。   The network analyzer 16 may have functions such as interpolation means, storage means, or display means.

次に、上記一実施の形態の空洞厚推定方法による第1の実験について説明する。   Next, a first experiment by the cavity thickness estimation method of the above embodiment will be described.

この第1の実験には、図7に示す検査対象物21を用いた。この検査対象物21は、例えばL字アングルなどを用いて直方体枠状に形成された枠体22に対して、この枠体22の上側を除く位置にコンクリートパネルなどの板材23を配置した本体部24を備え、この本体部24の内部に図示しないビニールシートなどを貼り、この本体部24内に上側から砂を入れた。そして、この本体部24の一面を形成する板材23aにアンテナ15を取り付けるとともに、この板材23aと対向する板材23bの板材23aと反対側、すなわちアンテナ15に対して背面側の位置にて、反射板25を枠体22に取り付け、この反射板25を枠体22に沿って移動可能とすることにより、板材23bと反射板25との距離Lを可変とし、この距離Lの変化により、板材23bと反射板25との間に形成される空洞13の厚さが変化するように構成した。   In this first experiment, an inspection object 21 shown in FIG. 7 was used. This inspection object 21 is a main body portion in which a plate material 23 such as a concrete panel is arranged at a position excluding the upper side of the frame body 22 with respect to a frame body 22 formed in a rectangular parallelepiped frame shape using, for example, an L-shaped angle. 24, a vinyl sheet or the like (not shown) was pasted inside the main body 24, and sand was put into the main body 24 from above. Then, the antenna 15 is attached to the plate member 23a that forms one surface of the main body 24, and the reflection plate is disposed on the opposite side of the plate member 23a of the plate member 23b that faces the plate member 23a, that is, on the back side of the antenna 15. 25 is attached to the frame body 22, and the reflection plate 25 is movable along the frame body 22, thereby making the distance L between the plate material 23b and the reflection plate 25 variable, and by changing the distance L, the plate material 23b and The thickness of the cavity 13 formed between the reflector 25 and the reflector 25 is configured to change.

また、この第1の実験では、ネットワークアナライザ16により生成する電磁波W1の周波数帯域として、スタート周波数をそれぞれ300kHzに固定し、ストップ周波数を3000MHzから100MHz毎に500MHzまでとした、互いに異なる複数の周波数帯域を用いた(図8)。   In the first experiment, as the frequency band of the electromagnetic wave W1 generated by the network analyzer 16, a start frequency is fixed at 300 kHz, and a stop frequency is set from 3000 MHz to 500 MHz every 100 MHz. Was used (FIG. 8).

そして、板材23bと反射板25との距離Lを徐々に増加させることで空洞13の厚さを200mmから400mmまで100mmずつ徐々に増加させた3つの位置において検査対象物21に対して生成したチャートC1〜C3を図9(a)ないし図9(c)に示す。   And the chart produced | generated with respect to the test object 21 in three positions which increased the thickness L of the cavity 13 from 200 mm to 400 mm by 100 mm gradually by increasing the distance L of the board | plate material 23b and the reflecting plate 25 gradually. C1 to C3 are shown in FIGS. 9 (a) to 9 (c).

そして、まずチャートC1の中で、ストップ周波数が最も大きい位置(左端近傍)において、トレースTrの強度(振幅)がマイナス方向に大きくなる位置(谷位置)に対応する箇所(濃度が薄い帯状部B4)と、この箇所の2つ隣に隣接するトレースTrの強度(振幅)がプラス方向に大きくなる位置(山位置)に対応する箇所(濃度が濃い帯状部B5)とをそれぞれ抽出すると、これらの帯状部B4,B5が、所定のストップ周波数付近よりもストップ周波数が小さい側(右側)で重なっていることから、これらの帯状部B4,B5の中央部P4,P5が、それぞれ空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置であると推定できる。   First, in the chart C1, at the position where the stop frequency is the highest (near the left end), the location corresponding to the position where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the negative direction (valley position) ) And the location corresponding to the position (mountain position) where the strength (amplitude) of the adjacent trace Tr increases in the positive direction next to this location (the band-like portion B5 where the concentration is high) Since the strips B4 and B5 are overlapped on the side where the stop frequency is smaller than the vicinity of the predetermined stop frequency (right side), the central portions P4 and P5 of these strips B4 and B5 are the thickness of the cavity 13, respectively. It can be estimated that the position is the start position and the end position of the direction.

同様の作業により、チャートC2,C3のそれぞれにおいても、帯状部B6,B7の中央部P6,P7、及び、帯状部B8,B9の中央部P8,P9が空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置であると推定できる。   By the same operation, in each of the charts C2 and C3, the central portions P6 and P7 of the belt-like portions B6 and B7 and the central portions P8 and P9 of the belt-like portions B8 and B9 are positioned at the start ends in the thickness direction of the cavity 13. And the position of the end.

そして、これらチャートC1〜C3の帯状部B4,B5の中央部P4,P5間、帯状部B6,B7の中央部P6,P7間、及び、帯状部B8,B9の中央部P8,P9間のそれぞれの時間差Δtは、約1.3ns、約2.0ns、及び、約2.6nsとなり、求めた空洞厚Tは、それぞれ約194mm、約299mm、約388mmと推定できる。すなわち、チャートC1〜C3のそれぞれにおいて推定された空洞厚Tが、実際の空洞13の厚さに精度よく対応していることが示された。   And between the central portions P4 and P5 of the strip portions B4 and B5 of these charts C1 to C3, between the central portions P6 and P7 of the strip portions B6 and B7, and between the central portions P8 and P9 of the strip portions B8 and B9, respectively. Is about 1.3 ns, about 2.0 ns, and about 2.6 ns, and the obtained cavity thickness T can be estimated to be about 194 mm, about 299 mm, and about 388 mm, respectively. That is, it was shown that the cavity thickness T estimated in each of the charts C1 to C3 accurately corresponds to the actual thickness of the cavity 13.

次に、上記一実施の形態の空洞厚推定方法による第2の実験について説明する。   Next, a second experiment by the cavity thickness estimation method of the above embodiment will be described.

この第2の実験では、実際のアスファルト舗装の道路12に対して上記の一実施の形態の空洞厚推定方法を適用した。   In this second experiment, the cavity thickness estimation method of the above-described embodiment was applied to an actual asphalt pavement road 12.

この第2の実験では、アンテナ15を空洞予想位置Iに配置して測定した反射波W2に基づいてチャートC4(図10(a))を生成するとともに、アンテナ15を空洞予想位置Iの近傍でかつこの空洞予想位置Iの外方の位置に配置して測定した反射波W2に基づいてチャートC5(図10(b))を生成した。なお、ネットワークアナライザ16により生成する電磁波W1の周波数帯域は、第1の実験と同一とした。   In this second experiment, a chart C4 (FIG. 10 (a)) is generated based on the reflected wave W2 measured by placing the antenna 15 at the expected cavity position I, and the antenna 15 is positioned near the expected cavity position I. The chart C5 (FIG. 10 (b)) is generated based on the reflected wave W2 measured at the position outside the predicted cavity position I. The frequency band of the electromagnetic wave W1 generated by the network analyzer 16 was the same as in the first experiment.

そして、これらチャートC4とチャートC5とを比較することにより、チャートC4中の領域A1に位置する信号(濃淡の帯)は、それぞれこの領域A1に対応するチャートC5中の領域A2にも存在することから、これらの信号は空洞13とは無関係に生じていることが推測される。すなわち、アスファルト舗装の道路12の場合、舗装の表層と基層との境界面などでも電磁波W1の反射が生じるため、上記の領域A1,A2に存在する信号は、このような境界面において生じた信号であると推測される。したがって、チャートC4において、領域A1を除外した位置で、空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置を推定した。   Then, by comparing the chart C4 and the chart C5, the signal (shading band) located in the area A1 in the chart C4 is also present in the area A2 in the chart C5 corresponding to the area A1. From these, it is assumed that these signals are generated independently of the cavity 13. In other words, in the case of the asphalt pavement road 12, the electromagnetic wave W1 is reflected even at the boundary surface between the surface layer and the base layer of the pavement. Therefore, the signals present in the above regions A1 and A2 are the signals generated at such a boundary surface. It is estimated that. Therefore, in Chart C4, the position of the start end and the end position in the thickness direction of the cavity 13 were estimated at positions excluding the region A1.

具体的に、チャートC4の領域A1を除外した位置で、ストップ周波数が最も大きい位置(左端近傍)において、トレースTrの強度(振幅)がマイナス方向に大きくなる位置(谷位置)に対応する箇所(濃度が薄い帯状部B10)と、この箇所の2つ隣に隣接するトレースTrの強度(振幅)がプラス方向に大きくなる位置(山位置)に対応する箇所(濃度が濃い帯状部B11)とをそれぞれ抽出すると、これらの帯状部B10,B11が、所定のストップ周波数付近よりもストップ周波数が小さい側(右側)で重なっていることから、これらの帯状部B10,B11の中央部P10,P11が、それぞれ空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置であると推定できる。   Specifically, at the position excluding the area A1 of the chart C4, at the position where the stop frequency is the highest (near the left end), the location corresponding to the position where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the negative direction (valley position) ( A lightly strip-shaped part B10) and a part corresponding to a position (mountain position) where the strength (amplitude) of the adjacent trace Tr adjacent to this part becomes larger in the positive direction (highly-concentrated belt-like part B11) When each is extracted, these band-like parts B10, B11 are overlapped on the side where the stop frequency is smaller than the vicinity of the predetermined stop frequency (right side), so the central parts P10, P11 of these band-like parts B10, B11 are It can be estimated that the position is the start position and the end position of the cavity 13 in the thickness direction.

そして、複数の道路12の空洞予想位置I(調査位置(1)〜(4))に対して推定した空洞厚Tと、これらの空洞予想位置Iのそれぞれをボーリングして空洞厚を測定した結果を図11(a)及び図11(b)に示す。   Then, the cavity thickness T estimated with respect to the predicted cavity position I (inspection positions (1) to (4)) of a plurality of roads 12, and the result of measuring the cavity thickness by boring each of these predicted cavity positions I Is shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b).

このように、上記一実施の形態の空洞厚推定方法に基づいて推定した空洞厚Tと、実際にボーリングを実施して測定した空洞厚とは約10%以下の誤差となっており、様々な発生深度の空洞13を有する実際の道路12においても、上記一実施の形態の空洞厚推定方法による空洞厚Tの推定が有効であることが示された。   Thus, the cavity thickness T estimated based on the cavity thickness estimation method of the above-described embodiment and the cavity thickness actually measured by boring have an error of about 10% or less. It has been shown that the estimation of the cavity thickness T by the cavity thickness estimation method of the above-described embodiment is also effective for the actual road 12 having the cavity 13 having the generation depth.

また、空洞予想位置Iの外方の位置において検出した反射波W2に基づいて生成したチャートC5を比較対象として用いることにより、空洞予想位置Iにて検出した反射波W2に基づいて生成したチャートC4の中から、空洞13とは無関係に生じていると推測される信号を除外できるので、より短時間で正確に空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置を推定できる。   Further, the chart C4 generated based on the reflected wave W2 detected at the predicted cavity position I by using the chart C5 generated based on the reflected wave W2 detected at the position outside the predicted cavity position I as a comparison object. Therefore, it is possible to exclude a signal that is assumed to be generated independently of the cavity 13, and thus it is possible to accurately estimate the position of the start end and the end position of the cavity 13 in the thickness direction in a shorter time.

なお、上記の第1及び第2の実験において、空洞厚Tをより確実に推定するために、空洞13の始端の位置に対応する反射波W2bと終端の位置に対応する反射波W2cとが合成を開始するストップ周波数f1を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の波長と、反射波W2bと反射波W2cとが最大に干渉するストップ周波数f2を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の波長との少なくともいずれかを用いて空洞厚Tを別途計算してもよい。   In the first and second experiments, the reflected wave W2b corresponding to the start position of the cavity 13 and the reflected wave W2c corresponding to the end position are combined in order to more reliably estimate the cavity thickness T. The wavelength of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f1 to start the operation and the actual frequency from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f2 where the reflected wave W2b and the reflected wave W2c interfere with each other The cavity thickness T may be calculated separately by using at least one of the wavelength of the electromagnetic wave W1 radiated to.

11 空洞厚推定装置
12 検査対象物としての道路
13 空洞
15 放射手段の機能を有するアンテナ
16 検出手段の機能を有するネットワークアナライザ
17 補間手段の機能を有するコンピュータ
I 空洞予想位置
W1 検出波である電磁波
W2 反射波
11 Cavity thickness estimation device
12 Road as inspection object
13 cavity
15 Antenna having the function of radiation means
16 Network analyzer with detection function
17 Computer with interpolating function I Expected cavity position
W1 Electromagnetic waves that are detected waves
W2 reflected wave

本発明は、検査対象物の空洞厚を推定する空洞厚推定方法及びその装置に関する。   The present invention relates to a cavity thickness estimation method and apparatus for estimating a cavity thickness of an inspection object.

一般的に、例えば道路、トンネル、擁壁、護岸、あるいは建築物などの検査対象物に存在する空洞の厚さの評価は、電磁波式の地中レーダ装置を探査車、あるいは人力などによって移動させることにより、検査対象物に向けて放射した電磁波の反射波を検出し、その検出波を解析することで非破壊に行われる。   In general, for evaluating the thickness of a cavity in an inspection object such as a road, tunnel, retaining wall, revetment, or building, an electromagnetic ground penetrating radar device is moved by an exploration vehicle or human power. Thus, the reflected wave of the electromagnetic wave radiated toward the inspection object is detected, and the detection wave is analyzed to perform nondestructive.

しかしながら、このような評価は、例えばトンネルの背面に存在する空洞など、一定の長さで空洞が連続している場合には可能であるものの、例えば舗装道路下の空洞のような、局所的に存在する空洞に対しては、平面的な広がりを測定できるに過ぎず、その厚さを評価することは、地中レーダ装置の移動距離に対する情報量が少ないため容易でない。したがって、一般的には、地中レーダ装置によって検出した空洞予想位置において対象物をボーリングすることにより、空洞の内部の様子を目視確認する方法が用いられている(例えば、特許文献1参照。)。   However, such an evaluation is possible when the cavities are continuous with a certain length, for example, the cavities present at the back of the tunnel, but locally, such as cavities under paved roads. For existing cavities, it is only possible to measure the planar spread, and it is not easy to evaluate the thickness because the amount of information with respect to the movement distance of the underground radar apparatus is small. Therefore, generally, a method is used in which the state inside the cavity is visually confirmed by boring the target object at the predicted cavity position detected by the ground penetrating radar device (see, for example, Patent Document 1). .

特開平5−87945号公報(第3−5頁、図1−8)Japanese Patent Laid-Open No. 5-87945 (page 3-5, FIG. 1-8)

しかしながら、上述のような方法の場合には、結果的に検査対象物に削孔を実施する必要があり、検査対象物の一部を破壊することになり、埋め戻しなどの作業が必要となるとともに、例えば配管やケーブルなどの既設の埋設構造物などを損傷することが懸念され、また、作業が大掛かりとなって煩雑であるなどの問題点を有している。   However, in the case of the method as described above, it is necessary to drill a hole in the inspection object as a result, so that a part of the inspection object is destroyed and work such as backfilling is required. At the same time, there is a concern that existing buried structures such as pipes and cables may be damaged, and there is a problem that the work becomes large and complicated.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、検査対象物に局所的に存在する空洞の厚さを非破壊で容易に評価できる空洞厚推定方法及びその装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a cavity thickness estimation method and apparatus capable of easily evaluating the thickness of a cavity locally present in an inspection object in a nondestructive manner. To do.

請求項1記載の空洞厚推定方法は、検査対象物の空洞厚を推定する空洞厚推定方法であって、少なくとも前記検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射し、これらの検出波の反射波をそれぞれ検出し、これら検出した反射波の周波数帯域毎のトレースをこの周波数帯域の最大周波数順に並べてチャートを生成し、このチャートの中から、最大周波数が最も大きい位置にてトレースの強度がマイナス方向に大きくなるピーク位置と、このピーク位置よりも時間的に遅い側の2つ隣に隣接するトレースの強度がプラス方向に大きくなるピーク位置とをそれぞれ抽出し、これらのピーク位置が、前記チャート中の最大周波数が相対的に低い箇所で重なり合っている場合に、これらのピーク位置を空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置と推定し、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を推定するものである。 The cavity thickness estimation method according to claim 1 is a cavity thickness estimation method for estimating a cavity thickness of an inspection object , and at least a plurality of frequencies having different maximum frequencies from each other, at least with respect to an estimated cavity position of the inspection object. The detection wave of the band is radiated while sweeping from the minimum frequency to the maximum frequency of the frequency band, the reflected wave of these detection waves is detected, and the trace for each frequency band of the detected reflected wave is traced in this frequency band. A chart is generated by arranging in order of maximum frequency. From this chart, the peak position where the intensity of the trace increases in the negative direction at the position where the maximum frequency is the maximum, and the two adjacent on the side that is later in time than this peak position. The peak positions where the intensity of the trace adjacent to each other increases in the positive direction are extracted, and these peak positions are the maximum circumference in the chart. If the number is overlapped at a relatively low point, these located and estimated in the thickness direction of the start position and end of the cavity a peak position, based on the positions of these start positions and end estimated Thus, the cavity thickness is estimated.

求項記載の空洞厚推定方法は、請求項記載の空洞厚推定方法において、検出波として、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、前記検出波のそれぞれに対応する反射波を周波数帯域間で補間するものである。 Cavity thickness estimation method Motomeko 2 wherein, in the cavity thickness estimation method according to claim 1, wherein, as the detection wave, using detection wave of maximum frequency from each other a plurality of discontinuous frequency bands, each of the detection wave The corresponding reflected wave is interpolated between frequency bands.

請求項記載の空洞厚推定方法は、請求項1または2記載の空洞厚推定方法において、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the method for estimating the cavity thickness according to the first or second aspect , the detection wave is radiated at least with respect to a predicted cavity position of the inspection object.

請求項記載の空洞厚推定装置は、検査対象物の空洞厚を推定する空洞厚推定装置であって、少なくとも前記検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射する放射手段と、この放射手段からそれぞれ放射された検出波の反射波をそれぞれ検出する検出手段と、この検出手段により検出した各反射波の周波数帯域毎のトレースをこの周波数帯域の最大周波数順に並べて生成したチャートの中から、最大周波数が最も大きい位置にてトレースの強度がマイナス方向に大きくなるピーク位置と、このピーク位置よりも時間的に遅い側の2つ隣に隣接するトレースの強度がプラス方向に大きくなるピーク位置とをそれぞれ抽出し、これらのピーク位置が、前記チャート中の最大周波数が相対的に低い箇所で重なり合っている場合に、これらのピーク位置を空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置と推定する位置推定手段と、この位置推定手段により推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を推定する空洞厚推定手段とを具備したものである。 5. The cavity thickness estimation apparatus according to claim 4, wherein the cavity thickness estimation apparatus estimates a cavity thickness of an object to be inspected, and at least a plurality of frequencies whose maximum frequencies are different from each other at least with respect to an estimated cavity position of the object to be inspected. A radiation means for radiating a detection wave in a band while sweeping from a minimum frequency to a maximum frequency in the frequency band, a detection means for detecting a reflected wave of the detection wave radiated from the radiation means, and a detection means From the chart generated by arranging the traces of each reflected wave for each frequency band in order of the maximum frequency of this frequency band, the peak position where the intensity of the trace increases in the negative direction at the position where the maximum frequency is the highest, and this peak The peak positions where the intensity of the adjacent traces adjacent to the two sides on the side later in time than the position increase in the positive direction are extracted. And, these peak positions, if the maximum frequency in the chart are overlapping at a relatively low position, to position and estimated in the thickness direction of the start position and end of the cavity of these peak positions Position An estimation means and a cavity thickness estimation means for estimating the cavity thickness based on the position of the start end and the position of the end estimated by the position estimation means are provided.

求項記載の空洞厚推定装置は、請求項記載の空洞厚推定装置において、放射手段は、検出波として、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、前記検出波のそれぞれに対応する反射波を周波数帯域間で補間する補間手段を具備したものである。 Cavity thickness estimation device Motomeko 5 wherein, in the cavity thickness estimation device according to claim 4, wherein the radiation means, as the detection wave, using detection wave of maximum frequency from each other a plurality of discontinuous frequency bands, the detection Interpolation means for interpolating the reflected wave corresponding to each of the waves between the frequency bands is provided.

請求項記載の空洞厚推定装置は、請求項4または5記載の空洞厚推定装置において、放射手段は、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射するものである。 The cavity thickness estimation apparatus according to claim 6 is the cavity thickness estimation apparatus according to claim 4 or 5, wherein the radiating means radiates the detection wave in a state where it is stopped at least with respect to the predicted cavity position of the inspection object. is there.

請求項1記載の空洞厚推定方法によれば、検出波の波長に対して空洞の厚さが相対的に大きい場合と小さい場合とでは空洞の始端の位置と終端の位置とで反射された反射波の分離及び合成の状態が異なるので、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射し、これらの反射波をそれぞれ検出し、これら検出した反射波の周波数帯域毎のトレースをこの周波数帯域の最大周波数順に並べて生成したチャートの中から、最大周波数が最も大きい位置にてトレースの強度がマイナス方向に大きくなるピーク位置と、このピーク位置よりも時間的に遅い側の2つ隣に隣接するトレースの強度がプラス方向に大きくなるピーク位置とをそれぞれ抽出し、これらのピーク位置が、チャート中の最大周波数が相対的に低い箇所で重なり合っている場合に、これらのピーク位置を空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置と推定して、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を推定することで、検査対象物を破壊することなくこの検査対象物に局所的に存在する空洞の厚さを容易かつ確実に評価できる。 According to the cavity thickness estimation method according to claim 1 , the reflection reflected at the start position and the end position of the cavity when the thickness of the cavity is relatively large or small with respect to the wavelength of the detection wave. Since the state of wave separation and synthesis is different, at least for the expected cavity position of the object to be inspected , the detection waves of a plurality of frequency bands having different maximum frequencies are swept from the minimum frequency to the maximum frequency of the frequency band. The reflected waves are detected respectively, and the traces for each frequency band of the detected reflected waves are arranged in the order of the maximum frequency of the frequency band. The peak position where the intensity increases in the minus direction, and the intensity of the trace adjacent to the two adjacent to the side later in time than this peak position is increased in the plus direction. That the peak position respectively extracted, these peak positions, if the maximum frequency in the chart are overlapped at a relatively low position, the cavities of these peak positions in the thickness direction starting end position and the end of the position and then estimated, by estimating the cavity thickness based on the positions of the end of these start estimated thickness of the cavity that exists locally on the test object without destroying the test object Can be easily and reliably evaluated.

求項記載の空洞厚推定方法によれば、請求項記載の空洞厚推定方法の効果に加えて、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、これら検出波のそれぞれに対応する反射波を周波数帯域間で補間することで、検出波の各周波数帯域の最大周波数を必要以上に細かく変化させずに済むので、空洞の厚さをより短時間で推定できる。 According to the cavity thickness estimation method Motomeko 2 wherein, in addition to the effect of cavity thickness estimation method according to claim 1, wherein, using a detection wave of maximum frequency is a plurality of discontinuous frequency bands, these detection wave By interpolating the corresponding reflected waves between the frequency bands, the maximum frequency of each frequency band of the detection wave does not need to be changed more finely than necessary, so that the cavity thickness can be estimated in a shorter time.

請求項記載の空洞厚推定方法によれば、請求項1または2記載の空洞厚推定方法の効果に加えて、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射することで、例えば探査車などの車両を用いることなく、空洞の厚さをより容易に評価できる。 According to the cavity thickness estimation method according to claim 3, wherein, in addition to the effect of cavity thickness estimation method according to claim 1, which emit detectable wave in a stopped state relative to the cavity expected position of at least test object Thus, for example, the thickness of the cavity can be more easily evaluated without using a vehicle such as an exploration vehicle.

請求項記載の空洞厚推定装置によれば、検出波の波長に対して空洞の厚さが相対的に大きい場合と小さい場合とでは空洞の始端の位置と終端の位置とで反射された反射波の分離及び合成の状態が異なるので、放射手段が、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射し、これら放射した複数の異なる周波数帯域の検出波の反射波をそれぞれ検出手段により検出し、この検出手段により検出した各反射波の周波数帯域毎のトレースをこの周波数帯域の最大周波数順に並べて生成したチャートの中から、最大周波数が最も大きい位置にてトレースの強度がマイナス方向に大きくなるピーク位置と、このピーク位置よりも時間的に遅い側の2つ隣に隣接するトレースの強度がプラス方向に大きくなるピーク位置とをそれぞれ抽出し、これらのピーク位置が、チャート中の最大周波数が相対的に低い箇所で重なり合っている場合に、これらのピーク位置を空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置であると位置推定手段により推定して、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を空洞厚推定手段により推定することで、検査対象物を破壊することなくこの検査対象物に局所的に存在する空洞の厚さを容易かつ確実に評価できる。 According to the cavity thickness estimation apparatus according to claim 4 , the reflection reflected at the position of the start end and the position of the end of the cavity when the thickness of the cavity is relatively large or small with respect to the wavelength of the detection wave. Since the state of separation and synthesis of the waves is different, the radiating means at least detects the detected waves in a plurality of frequency bands having different maximum frequencies from the minimum frequency in the frequency band at least with respect to the expected cavity position of the inspection object. Radiated while sweeping to the frequency, the reflected waves of the detected waves of a plurality of different frequency bands radiated are respectively detected by the detecting means , and the trace for each frequency band of each reflected wave detected by the detecting means is traced in this frequency band. The peak position where the intensity of the trace increases in the negative direction at the position where the maximum frequency is the highest in the chart generated in order of the maximum frequency, and this peak. The peak positions where the intensity of the traces adjacent to the two adjacent to the side that is later in time than the position increases in the positive direction are extracted, respectively, and these peak positions are at locations where the maximum frequency in the chart is relatively low. If the overlap, is estimated by the position estimating means and the position in the thickness direction of the start position and end of the cavity of these peak positions, the cavity on the basis of the positions of the end of these start estimated By estimating the thickness by the cavity thickness estimating means, the thickness of the cavity locally existing in the inspection object can be easily and reliably evaluated without destroying the inspection object.

求項記載の空洞厚推定装置によれば、請求項記載の空洞厚推定装置の効果に加えて、放射手段が、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、これら検出波のそれぞれに対応する反射波を補間手段により周波数帯域間で補間することで、検出波の各周波数帯域の最大周波数を必要以上に細かく設定せずに済むので、空洞の厚さをより短時間で推定できる。 According to the cavity thickness estimation device Motomeko 5 wherein, in addition to the effect of cavity thickness estimation device according to claim 4, wherein the radiation means, using the detection wave of the maximum frequency with one another a plurality of discontinuous frequency bands, By interpolating the reflected wave corresponding to each of these detected waves between the frequency bands by interpolation means, it is not necessary to set the maximum frequency of each frequency band of the detected wave more finely than necessary, so the thickness of the cavity can be further increased. It can be estimated in a short time.

請求項記載の空洞厚推定装置によれば、請求項4または5記載の空洞厚推定装置の効果に加えて、放射手段が、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射することで、例えば探査車などの車両を用いることなく、空洞の厚さをより容易に評価できる。 According to the cavity thickness estimation apparatus according to claim 6 , in addition to the effect of the cavity thickness estimation apparatus according to claim 4 or 5 , detection is performed in a state in which the radiation means is stopped at least with respect to the expected cavity position of the inspection object. By emitting waves, the thickness of the cavity can be more easily evaluated without using a vehicle such as an exploration vehicle.

本発明の一実施の形態の空洞厚推定装置による空洞厚推定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cavity thickness estimation method by the cavity thickness estimation apparatus of one embodiment of this invention. 同上空洞厚推定方法の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a process of a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法に用いる複数の異なる周波数帯域の反射波を並べたチャートである。It is the chart which put in order the reflective wave of a several different frequency band used for a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法に用いるチャートの生成方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production | generation method of the chart used for a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法における空洞厚の相違に対する反射波の分離・合成の状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state of isolation | separation and the synthesis | combination of a reflected wave with respect to the difference in cavity thickness in a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法における電磁波の周波数(波長)の相違に対応する反射波の分離・合成の状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state of isolation | separation and the synthesis | combination of the reflected wave corresponding to the difference in the frequency (wavelength) of the electromagnetic waves in a cavity thickness estimation method same as the above. 同上空洞厚推定方法による第1の実験に用いる検査対象物を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the test target object used for the 1st experiment by a cavity thickness estimation method same as the above. 同上第1の実験の検査対象物に対して放射する検出波の周波数帯域の例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of the frequency band of the detection wave radiated | emitted with respect to the test object of 1st experiment same as the above. 同上第1の実験により生成されたチャートを(a)ないし(c)に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the chart produced | generated by the 1st experiment same as the above (a) thru | or (c). 同上空洞厚推定方法による第2の実験により生成されたチャートを(a)及び(b)に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the chart produced | generated by the 2nd experiment by the cavity thickness estimation method same as the above (a) and (b). 同上第2の実験により推定した空洞厚とボーリング結果との対比を示し、(a)はそのグラフ、(b)はその表である。The comparison between the cavity thickness estimated by the second experiment and the boring result is shown, (a) is the graph, and (b) is the table.

以下、本発明の一実施の形態の構成を、図面を参照して説明する。   The configuration of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1において、11は空洞厚推定装置を示し、この空洞厚推定装置11は、検査対象物としての例えば道路12の下部に生じた空洞13の厚み、すなわち空洞厚Tを推定するためのものである。なお、この空洞13は、本実施の形態では例えば道路12がアスファルト舗装である場合、舗装中、あるいは舗装と路盤との間などに生じるものとするが、それ以外の路面下の任意の位置に生じた空洞でもよいし、道路12以外の例えばトンネル、擁壁あるいは護岸などの検査対象物とその被設置部との間に生じた空洞、あるいは建築物などの検査対象物中に生じた空洞などでもよい。   In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a cavity thickness estimation device. This cavity thickness estimation device 11 is used for estimating the thickness of the cavity 13 generated at the lower part of the road 12 as an inspection object, that is, the cavity thickness T. is there. In this embodiment, for example, when the road 12 is asphalt pavement, the cavity 13 is generated during pavement or between the pavement and the roadbed, but at any other position below the road surface. The generated cavity may be used, or a cavity formed between an object to be inspected other than the road 12, such as a tunnel, retaining wall or revetment, and its installation part, or a cavity generated in an object to be inspected such as a building. But you can.

そして、この空洞厚推定装置11は、検出波である電磁波W1を道路12に対して放射する放射手段及びこの道路12の内部での電磁波W1の反射波W2を受信する受信手段の機能を有するセンサであるアンテナ15と、信号生成手段及び検出手段の機能を有するネットワークアナライザ16と、補間手段、記憶手段、解析手段及び表示手段の機能を有するコンピュータ17とを有している。   The cavity thickness estimation device 11 is a sensor having a function of a radiating means for radiating the electromagnetic wave W1 as a detection wave to the road 12 and a receiving means for receiving the reflected wave W2 of the electromagnetic wave W1 inside the road 12. An antenna 15, a network analyzer 16 having functions of signal generation means and detection means, and a computer 17 having functions of interpolation means, storage means, analysis means and display means.

アンテナ15は、電磁波W1を放射する送信センサとして機能する広帯域の送信アンテナ、及び、この送信アンテナから放射され道路12の内部で反射された反射波W2を受信する受信センサとして機能する広帯域の受信アンテナとを備えた、一般的なものである。   The antenna 15 is a broadband transmission antenna that functions as a transmission sensor that radiates the electromagnetic wave W1, and a broadband reception antenna that functions as a reception sensor that receives the reflected wave W2 radiated from the transmission antenna and reflected inside the road 12. It is a general thing with.

また、ネットワークアナライザ16は、アンテナ15と電気的に接続されており、電磁波W1として、互いに異なる複数の周波数帯域のモノサイクルパルスの電磁波を生成してアンテナ15から道路12へと放射させるとともに、アンテナ15により受信した反射波W2を検出するように構成されている。すなわち、道路12中に入射した電磁波W1は、電気的性質(比誘電率)が異なる層において反射・透過の物理現象が発生し、反射波W2がアンテナ15に戻って受信されるため、道路12中の各層の境界面や空洞、埋設構造物などにより反射された反射波W2が、それらのアンテナ15(道路12の路面)からの距離に対応した信号として受信される。   Further, the network analyzer 16 is electrically connected to the antenna 15, generates electromagnetic waves of monocycle pulses of a plurality of different frequency bands as electromagnetic waves W1, and radiates them from the antenna 15 to the road 12. 15 is configured to detect the reflected wave W2 received. That is, the electromagnetic wave W1 incident on the road 12 undergoes a physical phenomenon of reflection / transmission in layers having different electrical properties (relative permittivity), and the reflected wave W2 is received back to the antenna 15, so the road 12 The reflected wave W2 reflected by the boundary surfaces, cavities, buried structures, etc. of each layer inside is received as a signal corresponding to the distance from the antenna 15 (road surface of the road 12).

なお、電磁波W1の周波数帯域としては、例えば本実施の形態では、最小周波数である所定のスタート周波数から、最大周波数である所定のストップ周波数までの周波数帯域とし、このストップ周波数を所定周波数幅毎に変化させた、互いに異なる複数の周波数帯域を用いる。すなわち、ネットワークアナライザ16は、複数の周波数帯域のそれぞれにおいて、スタート周波数からストップ周波数まで連続、または不連続の所定の段数で周波数変調して掃引(スイープ)した電磁波W1aを、アンテナ15を介して道路12へと放射するように構成されている。また、ネットワークアナライザ16は、生成した電磁波W1の各周波数帯域において掃引した各周波数の電磁波W1aの反射波W2aを検出したスペクトル分布として反射波W2を生成する。   As the frequency band of the electromagnetic wave W1, for example, in the present embodiment, the frequency band is from a predetermined start frequency that is the minimum frequency to a predetermined stop frequency that is the maximum frequency, and this stop frequency is set for each predetermined frequency width. A plurality of different frequency bands are used. That is, the network analyzer 16 uses the antenna 15 to sweep the electromagnetic wave W1a, which is swept by frequency modulation at a predetermined number of continuous or discontinuous stages from the start frequency to the stop frequency in each of a plurality of frequency bands. It is configured to radiate to 12. Further, the network analyzer 16 generates a reflected wave W2 as a spectrum distribution obtained by detecting the reflected wave W2a of the electromagnetic wave W1a having each frequency swept in each frequency band of the generated electromagnetic wave W1.

また、コンピュータ17は、図示しない演算部、ハードディスクなどの記憶部及びモニタなどを備え、ネットワークアナライザ16と電気的に接続されており、アンテナ15により受信されネットワークアナライザ16に検出された反射波W2を記憶するとともに、この反射波W2に基づいてトレース(反射波列)Trを生成し、これらのトレースTrを周波数帯域のストップ周波数順に並べたチャートCをモニタに表示する機能を有している。具体的に、コンピュータ17は、図4の矢印順に示すように、ネットワークアナライザ16の各周波数帯域の電磁波W1に対応する反射波W2を、例えばフーリエ逆変換(IFFT)などの所定の手法によりスペクトル合成してトレースTrを生成し、これらトレースTrを電磁波W1の周波数帯域のストップ周波数順に並べ、それらの周波数帯域間を適宜補間して(トレースTrの集合Trs)、所定の特殊処理によってコントラスト変換することにより、その強度(振幅)に応じてグレースケールの濃淡表示をしたチャートCを生成するように構成されている。   The computer 17 includes a calculation unit (not shown), a storage unit such as a hard disk, and a monitor. The computer 17 is electrically connected to the network analyzer 16, and receives the reflected wave W2 received by the antenna 15 and detected by the network analyzer 16. It has a function of generating a trace (reflected wave train) Tr based on the reflected wave W2 and displaying on the monitor a chart C in which these trace Trs are arranged in order of stop frequencies in the frequency band. Specifically, as shown in the order of the arrows in FIG. 4, the computer 17 performs spectrum synthesis on the reflected wave W2 corresponding to the electromagnetic wave W1 in each frequency band of the network analyzer 16 by a predetermined method such as inverse Fourier transform (IFFT). To generate trace Trs, arrange these trace Trs in the order of stop frequencies in the frequency band of electromagnetic wave W1, interpolate between those frequency bands as appropriate (collection Trs of trace Trs), and perform contrast conversion by predetermined special processing Thus, the chart C is displayed in grayscale display according to the intensity (amplitude).

なお、本実施の形態において、複数のトレースTrの周波数帯域間を補間する際には、例えば平均値による補間を用い、複数、例えば20トレースにより補間する。すなわち、周波数帯域のストップ周波数の変化分の欠損データは、変化前後でのデータ(トレースTrのデータ値)に基づいて補間する。   In the present embodiment, when interpolating between frequency bands of a plurality of traces Tr, for example, interpolation using an average value is used, and interpolation is performed using a plurality of, for example, 20 traces. That is, the missing data corresponding to the change in the stop frequency in the frequency band is interpolated based on the data before and after the change (data value of the trace Tr).

例えば本実施の形態において、図3に示すチャートCは右側から左側へとストップ周波数が大きくなり、上側から下側へと検出開始からの時間が大きくなるように配置している。したがって、チャートCにおいては、相対的に上側が道路12の表層に対して相対的に近い位置(浅い位置)での反射波であり、相対的に下側が道路12の表層に対して相対的に遠い位置(深い位置)での反射波となっている。換言すれば、チャートCは、横軸がストップ周波数、縦軸が時間(深さ)となっている。また、チャートC中の濃度が相対的に濃い(黒い)箇所は、例えば強度(振幅)がプラス方向に相対的に大きい位置(トレースTrの山位置)に対応し、濃度が相対的に薄い(白い)箇所は強度(振幅)がマイナス方向に相対的に大きい位置(トレースTrの谷位置)に対応している。この図3に示したチャートCの配置及び濃淡は一例に過ぎず、配置及び濃淡については、それぞれ所定の規則に従って適宜設定できる。   For example, in the present embodiment, chart C shown in FIG. 3 is arranged such that the stop frequency increases from the right side to the left side, and the time from the start of detection increases from the upper side to the lower side. Therefore, in Chart C, the upper side is a reflected wave at a position relatively close to the surface layer of the road 12 (shallow position), and the lower side is relatively relative to the surface layer of the road 12. It is a reflected wave at a far position (deep position). In other words, in chart C, the horizontal axis represents the stop frequency and the vertical axis represents time (depth). Further, a location where the density in the chart C is relatively dark (black) corresponds to, for example, a position where the intensity (amplitude) is relatively large in the plus direction (the peak position of the trace Tr), and the density is relatively light ( The white area corresponds to the position where the intensity (amplitude) is relatively large in the negative direction (the valley position of the trace Tr). The arrangement and shading of the chart C shown in FIG. 3 are merely examples, and the arrangement and shading can be appropriately set according to predetermined rules.

次に、上記一実施の形態の空洞厚推定方法を、図2ないし図6も参照しながら説明する。   Next, the cavity thickness estimation method according to the embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、探査車などを用いた地中レーダ法などの適宜の方法により、道路12における空洞予想位置Iを推定する(ステップ1)。このとき、空洞予想位置Iは、その位置とともに二次元的な広がりを推定する。   First, the expected cavity position I on the road 12 is estimated by an appropriate method such as a ground penetrating radar method using an exploration vehicle (step 1). At this time, the predicted cavity position I estimates a two-dimensional spread together with the position.

次いで、アンテナ15を空洞予想位置Iに対応する位置にて道路12上に停止した状態で配置する(ステップ2)。この配置の際には、空洞予想位置Iの長手方向や短手方向などの形状に対応して、アンテナ15による反射波W2の検出が最適となるように空洞予想位置Iに対する配置角度を調整する。   Next, the antenna 15 is placed on the road 12 at a position corresponding to the predicted cavity position I (step 2). In this arrangement, the arrangement angle with respect to the predicted cavity position I is adjusted so as to optimize the detection of the reflected wave W2 by the antenna 15 according to the shape of the expected cavity position I in the longitudinal direction and the short direction. .

さらに、配置したアンテナ15に対して、ネットワークアナライザ16において、所定の周波数帯域の電磁波W1を、スタート周波数からストップ周波数まで、連続、または不連続の所定の複数段で掃引しながら生成し(電磁波W1a)、この電磁波W1(電磁波W1a)をアンテナ15から道路12へと放射する(ステップ3)。そして、各電磁波W1の反射波W2をアンテナ15により受信し、ネットワークアナライザ16により検出する(ステップ4)。そして、全ての周波数帯域の反射波W2を得るまで、ネットワークアナライザ16は周波数帯域を可変させつつステップ3及びステップ4を繰り返す。なお、各周波数帯域の反射波W2は、それぞれコンピュータ17に記憶される。   Further, the network analyzer 16 generates an electromagnetic wave W1 in a predetermined frequency band while sweeping it from a start frequency to a stop frequency in a plurality of continuous or discontinuous multiple stages (electromagnetic wave W1a). The electromagnetic wave W1 (electromagnetic wave W1a) is radiated from the antenna 15 to the road 12 (step 3). Then, the reflected wave W2 of each electromagnetic wave W1 is received by the antenna 15 and detected by the network analyzer 16 (step 4). The network analyzer 16 repeats Step 3 and Step 4 while changing the frequency band until the reflected wave W2 in all frequency bands is obtained. The reflected wave W2 in each frequency band is stored in the computer 17, respectively.

次いで、コンピュータ17は、記憶した反射波W2をスペクトル合成して周波数帯域毎のトレースTrを生成し、これらトレースTrを周波数帯域のストップ周波数順に並べてチャートCを生成し、このチャートCをモニタに表示する(ステップ5)。   Next, the computer 17 generates a trace Tr for each frequency band by synthesizing the spectrum of the stored reflected wave W2, generates a chart C by arranging the trace Tr in order of the stop frequency of the frequency band, and displays this chart C on the monitor. (Step 5).

この後、作業者は、表示されたチャートCに基づいて、空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とをそれぞれ推定する(ステップ6)。具体的に、作業者は、チャートCの中から、ストップ周波数が最も大きい(高い)位置において、濃度が薄い帯状の箇所(トレースTrの強度(振幅)がマイナス方向に大きくなる位置(谷位置)に対応する箇所)と、この箇所よりも深い(時間的に遅い)側、すなわちチャートCの下側に隣接する濃度が濃い帯状の箇所(トレースTrの強度(振幅)がプラス方向に大きくなる位置(山位置)に対応する箇所)にさらに隣接する濃度が濃い帯状の箇所、換言すれば濃度が薄い帯状の箇所の2つ隣に隣接する濃度が濃い帯状の箇所とをそれぞれ抽出し、これらの箇所が、ストップ周波数が相対的に小さい(低い)箇所で重なっている場合に、これらの箇所のそれぞれの中央部(強度(振幅)が最も大きい位置(谷位置あるいは山位置のピーク))を、それぞれ空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端の位置及び終端の位置と推定する。これは、空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置で発生する電磁波W1の反射・透過は電磁波W1の周波数により形態が異なり、ストップ周波数に対応する電磁波W1の波長に対して空洞厚Tが相対的に大きい場合には、空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを示す信号が分離し、ストップ周波数に対応する電磁波W1の波長に対して空洞厚Tが相対的に小さい場合には、空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを示す信号が合成される(図5及び図6)ことから、チャートC上で上記のようになる位置が空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置であると推定できるためである。例えば図3に示すチャートCにおいては、濃度が薄い帯状部B1とこの帯状部B1の2つ隣に隣接する濃度が濃い帯状部B2とを右側(ストップ周波数が小さい側)へと追跡したときに、所定のストップ周波数付近よりもストップ周波数が小さい側においてそれぞれの帯状部B1,B2が重なっていることから、これらの帯状部B1,B2の中央部P1,P2が空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置を示していると推定できる。   Thereafter, the operator estimates the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 based on the displayed chart C (step 6). Specifically, the operator places a strip-like spot with a low density (a position where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the minus direction (valley position)) at a position where the stop frequency is the highest (high) in the chart C. And a portion having a deep density adjacent to the lower side of the chart C, that is, the lower side of the chart C (the position where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the positive direction). (Spots corresponding to (mountain position)) that are further adjacent to the darker strips, in other words, the two strips adjacent to the lighter strips are adjacent to the darker strips. When locations overlap at locations where the stop frequency is relatively small (low), the center of each of these locations (the position where the intensity (amplitude) is the highest (peak at the valley position or peak position)) The thickness direction (depth direction) of each cavity 13 Direction) and the end position. This is because the reflection / transmission of the electromagnetic wave W1 generated at the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 differs depending on the frequency of the electromagnetic wave W1, and the cavity thickness with respect to the wavelength of the electromagnetic wave W1 corresponding to the stop frequency. When T is relatively large, signals indicating the position of the start end and the position of the end of the cavity 13 in the thickness direction are separated, and the cavity thickness T is relative to the wavelength of the electromagnetic wave W1 corresponding to the stop frequency. If the signal is smaller, the signals indicating the position of the start end and the position of the end of the cavity 13 in the thickness direction are synthesized (FIGS. 5 and 6). This is because it can be estimated that the position is the start position and the end position in the thickness direction of 13. For example, in the chart C shown in FIG. 3, when the strip-shaped portion B1 having a low density and the strip-shaped portion B2 adjacent to the two adjacent to the strip-shaped portion B1 are traced to the right side (side where the stop frequency is small). Since the strips B1 and B2 overlap each other on the side where the stop frequency is lower than the vicinity of the predetermined stop frequency, the central portions P1 and P2 of these strips B1 and B2 are the start ends of the cavity 13 in the thickness direction. It can be estimated that the position and the end position are indicated.

そして、作業者は、チャートCに基づいて空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置との間の時間差Δtを検出し、この時間差Δtに基づいて空洞厚Tを推定する(ステップ7)。具体的に、電磁波W1の速度をcとしたとき、T=c・Δt/2で求められる。ここで、空洞13中には空気が充満しているため、電磁波W1の速度cは空気中での光速と同一(≒29.9万km/秒)である。また、チャートCに示される時間差Δtは、電磁波W1がアンテナ15によって放射されてから、空洞13の始端の位置または終端の位置において反射された反射波W2がアンテナ15により検出されるまでの時間であるから、実際の空洞13の始端の位置または終端の位置に対する電磁波の往復の時間となっているため、空洞厚Tを求める際には上式のように2で割る必要がある。   Then, the operator detects a time difference Δt between the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 based on the chart C, and estimates the cavity thickness T based on the time difference Δt (step 7). ). Specifically, when the velocity of the electromagnetic wave W1 is c, T = c · Δt / 2. Here, since the cavity 13 is filled with air, the speed c of the electromagnetic wave W1 is the same as the speed of light in the air (≈29,990,000 km / sec). The time difference Δt shown in the chart C is the time from when the electromagnetic wave W1 is radiated by the antenna 15 until the reflected wave W2 reflected at the start position or the end position of the cavity 13 is detected by the antenna 15. Therefore, since it is the time for the electromagnetic wave to reciprocate with respect to the actual start position or end position of the cavity 13, when the cavity thickness T is obtained, it is necessary to divide by 2 as in the above equation.

また、ステップ7の後、チャートCにおける空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置に基づく空洞厚Tの推定をより確実にする場合には、電磁波W1の波長を用いて別途空洞厚Tを計算する。   In addition, after step 7, when the estimation of the cavity thickness T based on the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 in the chart C is made more reliable, the cavity thickness is separately obtained using the wavelength of the electromagnetic wave W1. T is calculated.

すなわち、上記の通り、空洞厚Tが電磁波W1の波長に対して小さいほど、空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置で反射される反射波W2,W2(反射波W2b,W2c)間の時間差が小さくなる。また、電磁波W1は、周波数が小さいほど波長が長くなる。したがって、始端の位置での反射波W2bと終端の位置での反射波W2cとの干渉(合成)が開始されるストップ周波数f1を有する周波数帯域に対応してアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の1波長分の長さの1/2倍(実際の空洞13の始端の位置または終端の位置に対する電磁波の往復の時間となっているため)の長さ(1/2波長)が空洞厚Tと対応することとなる。同様に、始端の位置での反射波W2bと終端の位置での反射波W2cとが最大に干渉するストップ周波数f2を有する周波数帯域に対応してアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の1/2波長分の長さの1/2(実際の空洞13の始端の位置または終端の位置に対する電磁波の往復の時間となっているため)の長さ(1/4波長)が空洞厚Tと対応することとなる。このため、チャートCを用いて上記のストップ周波数f1,f2のいずれか、もしくは双方を抽出し、これらストップ周波数f1,f2を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された波長のいずれか、もしくは双方を用いて別途空洞厚Tを計算することにより、上記の空洞厚Tの推定が妥当であるかどうかを確認できる。   That is, as described above, the smaller the cavity thickness T is with respect to the wavelength of the electromagnetic wave W1, the reflected waves W2 and W2 (reflected waves W2b and W2c) that are reflected at the start and end positions in the thickness direction of the cavity 13 The time difference between them becomes smaller. Further, the wavelength of the electromagnetic wave W1 increases as the frequency decreases. Therefore, the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 corresponding to the frequency band having the stop frequency f1 at which interference (synthesis) between the reflected wave W2b at the start position and the reflected wave W2c at the end position starts. The length (1/2 wavelength) of the cavity thickness T is 1/2 times the length of one wavelength (because it is the time for electromagnetic waves to reciprocate with respect to the actual start position or end position of the cavity 13). Will correspond. Similarly, 1 / of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 corresponding to the frequency band having the stop frequency f2 at which the reflected wave W2b at the start position and the reflected wave W2c at the end position interfere with each other at the maximum. The length (1/4 wavelength) of 1/2 of the length corresponding to 2 wavelengths (because it is the time for electromagnetic waves to reciprocate with respect to the actual position of the start or end of the cavity 13) corresponds to the cavity thickness T Will be. For this reason, one or both of the stop frequencies f1 and f2 are extracted using the chart C, and one of the wavelengths actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having these stop frequencies f1 and f2, or By separately calculating the cavity thickness T using both, it is possible to confirm whether or not the above estimation of the cavity thickness T is appropriate.

具体的に、チャートCからストップ周波数f1,f2を抽出する際には、上記のように推定した空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端の位置を含む濃度が薄い帯状の箇所(帯状部B1)に隣接する濃度が濃い帯状の箇所(帯状部B3)と、終端の位置を含む濃度が濃い帯状の箇所(帯状部B2)とが時間的に連続するストップ周波数、すなわち帯状部B2,B3との間にチャートCの上下方向の隙間がちょうどなくなるストップ周波数をストップ周波数f1とし、空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端の位置に隣接する濃度が濃い帯状の箇所(帯状部B3)の濃度が最も大きくなるストップ周波数(帯状部B2と帯状部B3とが完全に重なるストップ周波数)をストップ周波数f2とする。そして、空洞厚Tは、例えばストップ周波数f1を有する周波数帯域、すなわち所定のスタート周波数からストップ周波数f1までの周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の周波数をf1aとし、電磁波W1の速度をcとしたとき、T=c/(2・f1a)によって計算でき、ストップ周波数が周波数f2を有する周波数帯域、すなわち所定のスタート周波数からストップ周波数f2までの周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の周波数をf2aとしたとき、T=c/(4・f2a)によって計算できるので、この結果と、上記推定した空洞厚Tとを比較することにより、推定した空洞厚Tが妥当であるかどうかを確認する。   Specifically, when the stop frequencies f1 and f2 are extracted from the chart C, a band-like portion (band-like shape) including the position of the start end in the thickness direction (depth direction) of the cavity 13 estimated as described above. Part B1) adjacent to the high density band (band B3) and the concentration including the end position of the band (band B2) is a continuous stop frequency, that is, the band B2, The stop frequency at which the vertical gap in the chart C just disappears from B3 is the stop frequency f1, and the concentration of the strip 13 adjacent to the start position in the thickness direction (depth direction) of the cavity 13 (the strip portion) The stop frequency at which the concentration of B3) is the highest (the stop frequency at which the band B2 and the band B3 completely overlap) is defined as the stop frequency f2. The cavity thickness T is, for example, the frequency of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f1, that is, the frequency band from the predetermined start frequency to the stop frequency f1, and f1a. , C can be calculated by T = c / (2 · f1a), and is actually radiated from the antenna 15 in the frequency band where the stop frequency has the frequency f2, that is, the frequency band from the predetermined start frequency to the stop frequency f2. When the frequency of the electromagnetic wave W1 is f2a, it can be calculated by T = c / (4 · f2a). By comparing this result with the estimated cavity thickness T, the estimated cavity thickness T is reasonable. Check if it exists.

なお、上記の各周波数は、ネットワークアナライザ16により生成される周波数であり、アンテナ15から実際に放射される電磁波W1の周波数とは必ずしも一致しない場合がある。そのため、上記のように空洞厚Tを別途計算する際には、予めアンテナ15の特性を調べておき、このアンテナ15の特性に応じて補正することが好ましい。   Note that each of the above frequencies is a frequency generated by the network analyzer 16, and may not necessarily match the frequency of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15. Therefore, when the cavity thickness T is separately calculated as described above, it is preferable to examine the characteristics of the antenna 15 in advance and make corrections according to the characteristics of the antenna 15.

上述したように、上記一実施の形態によれば、道路12の空洞予想位置Iに対して放射した複数の異なる周波数帯域の電磁波W1の反射波W2をそれぞれ検出し、電磁波W1の周波数帯域の相違に対応する反射波W2の相違に基づいて空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定して、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚Tを推定することで、道路12を破壊することなくこの道路12の背面(下部)に局所的に存在する空洞13の厚さを容易に評価できる。すなわち、上記一実施の形態によれば、地中レーダ装置を用いる場合には厚さを評価することが容易でない局所的に存在する空洞13であっても、容易に空洞厚Tを評価できる。   As described above, according to the above-described embodiment, the reflected wave W2 of the electromagnetic wave W1 of a plurality of different frequency bands radiated to the predicted cavity position I of the road 12 is detected, and the frequency band difference of the electromagnetic wave W1 is detected. The start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 are estimated on the basis of the difference in the reflected wave W2 corresponding to, and the cavity thickness T is estimated based on the estimated start position and end position. By doing so, it is possible to easily evaluate the thickness of the cavity 13 existing locally on the back surface (lower part) of the road 12 without destroying the road 12. That is, according to the above-described embodiment, the cavity thickness T can be easily evaluated even for the locally existing cavity 13 where it is not easy to evaluate the thickness when using the ground penetrating radar device.

具体的に、空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置で電磁波W1を反射した信号は、電磁波W1の周波数(に対応する波長)と空洞厚Tとの関係に応じて分離、あるいは合成される。すなわち、電磁波W1の波長に対して空洞厚Tが相対的に大きい場合と小さい場合とでは、空洞13の始端の位置と終端の位置とで反射された反射波W2の分離及び合成の状態が異なる。そのため、アンテナ15により、少なくとも道路12の空洞予想位置Iに対して、少なくともストップ周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の電磁波W1を、その周波数帯域のスタート周波数からストップ周波数まで掃引しつつ放射し、検出した反射波W2をスペクトル合成して得られた各トレースTrをストップ周波数順に並べてチャートCを生成し、このチャートCの中から、電磁波W1の周波数帯域の相違に対応する反射波W2の分離及び合成の状態の相違によって空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定する。すなわち、チャートCの中から、ストップ周波数が最も大きい位置において、トレースTrの強度(振幅)がマイナス方向に大きくなる位置(谷位置)に対応する箇所と、この箇所に隣接するトレースTrの強度(振幅)がプラス方向に大きくなる位置(山位置)にさらに隣接するトレースTrの強度がプラス方向に大きくなる位置に対応する箇所とをそれぞれ抽出し、これらの箇所が、ストップ周波数が相対的に小さい箇所で重なっている場合に、これらの箇所のそれぞれの中央部(強度(振幅)が最も大きい位置(谷位置あるいは山位置のピーク))を、それぞれ空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端の位置及び終端の位置であると推定できる。この結果、空洞13の厚さ方向(深さ方向)の始端と終端とを確実に推定できる。   Specifically, the signal reflecting the electromagnetic wave W1 at the start position and the end position in the thickness direction of the cavity 13 is separated according to the relationship between the frequency (corresponding wavelength) of the electromagnetic wave W1 and the cavity thickness T, or Synthesized. That is, when the cavity thickness T is relatively large and small with respect to the wavelength of the electromagnetic wave W1, the state of separation and synthesis of the reflected wave W2 reflected at the start position and the end position of the cavity 13 is different. . Therefore, the antenna 15 radiates and detects electromagnetic waves W1 in a plurality of frequency bands having at least different stop frequencies from the start frequency of the frequency band to the stop frequency at least with respect to the expected cavity position I of the road 12. The charts C are generated by arranging the traces Tr obtained by spectrally synthesizing the reflected waves W2 in the order of the stop frequencies. From the chart C, separation and synthesis of the reflected waves W2 corresponding to the difference in the frequency band of the electromagnetic wave W1 are generated. The position of the start end and the position of the end of the cavity 13 in the thickness direction are estimated based on the difference in state. That is, at the position where the stop frequency is the highest in Chart C, the location corresponding to the position (valley position) where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the minus direction and the strength of the trace Tr adjacent to this location ( The position corresponding to the position where the strength of the trace Tr adjacent to the position where the amplitude (amplitude) increases in the plus direction (mountain position) further increases in the plus direction is extracted, and these places have a relatively small stop frequency. When overlapping each other, the central part of each of these points (the position where the intensity (amplitude) is the highest (the peak at the valley position or the peak position)) is in the thickness direction (depth direction) of the cavity 13, respectively. It can be estimated that the position is the start position and the end position. As a result, the start and end of the cavity 13 in the thickness direction (depth direction) can be reliably estimated.

そして、道路12に局所的に存在する空洞13の厚さを非破壊で評価できるので、道路12のボーリング(削孔)を実施する必要がなく、その埋め戻しの作業も不要になるとともに、配管やケーブルなどの既設の埋設構造物などを損傷することもなく、さらには作業規模を抑制でき、低コストでの実施が可能になる。   And since the thickness of the cavity 13 locally existing on the road 12 can be evaluated nondestructively, it is not necessary to carry out the boring (drilling) of the road 12, and the work of backfilling is also unnecessary, and the piping Without damaging existing buried structures such as cables and cables, it is possible to reduce the work scale and to implement at low cost.

また、ストップ周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の電磁波W1を用い、これら電磁波W1のそれぞれに対応する反射波W2を周波数帯域間で補間することで、電磁波W1の各周波数帯域のストップ周波数を必要以上に細かく変化させずに済むので、空洞13の厚さをより短時間で推定できる。   In addition, by using electromagnetic waves W1 of multiple frequency bands where the stop frequencies are discontinuous with each other, and interpolating reflected waves W2 corresponding to each of these electromagnetic waves W1 between the frequency bands, the stop frequency of each frequency band of electromagnetic waves W1 is Since it is not necessary to change it more finely than necessary, the thickness of the cavity 13 can be estimated in a shorter time.

さらに、アンテナ15は、少なくとも道路12の空洞予想位置Iに対して停止した状態で電磁波W1を放射することで、例えば探査車などの車両を用いることなく、空洞13の厚さをより容易に評価できる。   Furthermore, the antenna 15 emits the electromagnetic wave W1 while stopped at least at the expected cavity position I of the road 12, so that the thickness of the cavity 13 can be more easily evaluated without using a vehicle such as an exploration vehicle, for example. it can.

そして、空洞13の始端の位置に対応する反射波W2bと終端の位置に対応する反射波W2cとが合成を開始するストップ周波数f1を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の周波数(に対応する波長)と、反射波W2bと反射波W2cとが最大に干渉するストップ周波数f2を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の周波数(に対応する波長)との少なくともいずれかを用いて空洞厚Tを別途計算することにより、上記方法によって推定した空洞厚Tの妥当性を確認できる。   The frequency of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f1 at which the reflected wave W2b corresponding to the position of the start end of the cavity 13 and the reflected wave W2c corresponding to the position of the end start synthesis And the frequency of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f2 at which the reflected wave W2b and the reflected wave W2c interfere with each other (the wavelength corresponding to) at least. The validity of the cavity thickness T estimated by the above method can be confirmed by separately calculating the cavity thickness T using either of them.

なお、上記一実施の形態において、空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置との推定、及び、これらの位置に基づく空洞厚Tの推定は、それぞれ例えばコンピュータ17によりチャートCを画像解析することにより行ってもよい。すなわち、アンテナ15により放射された電磁波W1の周波数帯域の相違に対応する反射波W2の相違(電磁波W1の周波数帯域の相違に対応する反射波W2の分離及び合成の状態の相違)に基づいて空洞13の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定する位置推定手段の機能、及び、推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚Tを推定する空洞厚推定手段の機能とを、コンピュータ17に実装してもよい。   In the above embodiment, the estimation of the position of the start end and the position of the end of the cavity 13 in the thickness direction and the estimation of the cavity thickness T based on these positions are performed by, for example, using the computer 17 to image the chart C. You may carry out by analyzing. That is, the cavity based on the difference in the reflected wave W2 corresponding to the difference in the frequency band of the electromagnetic wave W1 radiated by the antenna 15 (the difference in the separation and synthesis state of the reflected wave W2 corresponding to the difference in the frequency band of the electromagnetic wave W1) 13 is a function of position estimation means for estimating the position of the start end and the position of the end in the thickness direction, and a cavity thickness estimation means for estimating the cavity thickness T based on the estimated start position and end position. Functions may be implemented in the computer 17.

また、各周波数帯域のトレースTrは、停止した状態のアンテナ15により放射した電磁波W1の反射波を受信したものに限らず、例えば探査車などを用いて移動しながら地中レーダ法(地中レーダ装置)などにより測定した反射波を高速フーリエ変換(FFT)によりスペクトル解析し、そのスペクトルから目的とする周波数帯域のデータを抽出してそれぞれフーリエ逆変換(IFFT)によりスペクトル合成したものなどを用いてもよい。   Further, the trace Tr of each frequency band is not limited to the one that receives the reflected wave of the electromagnetic wave W1 radiated by the antenna 15 in a stopped state. The reflected wave measured by the device) is subjected to spectrum analysis by Fast Fourier Transform (FFT), the data of the target frequency band is extracted from the spectrum, and each spectrum is synthesized by inverse Fourier transform (IFFT), etc. Also good.

さらに、チャートCは、グレースケールの濃淡表示に代えて、例えばトレースTrの強度(振幅)に対応して配色が異なるカラー表示などとしてもよい。   Further, the chart C may be displayed in a color display having a different color arrangement corresponding to the intensity (amplitude) of the trace Tr, for example, instead of the grayscale shading display.

そして、補間手段、記憶手段あるいは表示手段などの機能は、ネットワークアナライザ16に持たせてもよい。   The network analyzer 16 may have functions such as interpolation means, storage means, or display means.

次に、上記一実施の形態の空洞厚推定方法による第1の実験について説明する。   Next, a first experiment by the cavity thickness estimation method of the above embodiment will be described.

この第1の実験には、図7に示す検査対象物21を用いた。この検査対象物21は、例えばL字アングルなどを用いて直方体枠状に形成された枠体22に対して、この枠体22の上側を除く位置にコンクリートパネルなどの板材23を配置した本体部24を備え、この本体部24の内部に図示しないビニールシートなどを貼り、この本体部24内に上側から砂を入れた。そして、この本体部24の一面を形成する板材23aにアンテナ15を取り付けるとともに、この板材23aと対向する板材23bの板材23aと反対側、すなわちアンテナ15に対して背面側の位置にて、反射板25を枠体22に取り付け、この反射板25を枠体22に沿って移動可能とすることにより、板材23bと反射板25との距離Lを可変とし、この距離Lの変化により、板材23bと反射板25との間に形成される空洞13の厚さが変化するように構成した。   In this first experiment, an inspection object 21 shown in FIG. 7 was used. This inspection object 21 is a main body portion in which a plate material 23 such as a concrete panel is arranged at a position excluding the upper side of the frame body 22 with respect to a frame body 22 formed in a rectangular parallelepiped frame shape using, for example, an L-shaped angle. 24, a vinyl sheet or the like (not shown) was pasted inside the main body 24, and sand was put into the main body 24 from above. Then, the antenna 15 is attached to the plate member 23a that forms one surface of the main body 24, and the reflection plate is disposed on the opposite side of the plate member 23a of the plate member 23b that faces the plate member 23a, that is, on the back side of the antenna 15. 25 is attached to the frame body 22, and the reflection plate 25 is movable along the frame body 22, thereby making the distance L between the plate material 23b and the reflection plate 25 variable, and by changing the distance L, the plate material 23b and The thickness of the cavity 13 formed between the reflector 25 and the reflector 25 is configured to change.

また、この第1の実験では、ネットワークアナライザ16により生成する電磁波W1の周波数帯域として、スタート周波数をそれぞれ300kHzに固定し、ストップ周波数を3000MHzから100MHz毎に500MHzまでとした、互いに異なる複数の周波数帯域を用いた(図8)。   In the first experiment, as the frequency band of the electromagnetic wave W1 generated by the network analyzer 16, a start frequency is fixed at 300 kHz, and a stop frequency is set from 3000 MHz to 500 MHz every 100 MHz. Was used (FIG. 8).

そして、板材23bと反射板25との距離Lを徐々に増加させることで空洞13の厚さを200mmから400mmまで100mmずつ徐々に増加させた3つの位置において検査対象物21に対して生成したチャートC1〜C3を図9(a)ないし図9(c)に示す。   And the chart produced | generated with respect to the test object 21 in three positions which increased the thickness L of the cavity 13 from 200 mm to 400 mm by 100 mm gradually by increasing the distance L of the board | plate material 23b and the reflecting plate 25 gradually. C1 to C3 are shown in FIGS. 9 (a) to 9 (c).

そして、まずチャートC1の中で、ストップ周波数が最も大きい位置(左端近傍)において、トレースTrの強度(振幅)がマイナス方向に大きくなる位置(谷位置)に対応する箇所(濃度が薄い帯状部B4)と、この箇所の2つ隣に隣接するトレースTrの強度(振幅)がプラス方向に大きくなる位置(山位置)に対応する箇所(濃度が濃い帯状部B5)とをそれぞれ抽出すると、これらの帯状部B4,B5が、所定のストップ周波数付近よりもストップ周波数が小さい側(右側)で重なっていることから、これらの帯状部B4,B5の中央部P4,P5が、それぞれ空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置であると推定できる。   First, in the chart C1, at the position where the stop frequency is the highest (near the left end), the location corresponding to the position where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the negative direction (valley position) ) And the location corresponding to the position (mountain position) where the strength (amplitude) of the adjacent trace Tr increases in the positive direction next to this location (the band-like portion B5 where the concentration is high) Since the strips B4 and B5 are overlapped on the side where the stop frequency is smaller than the vicinity of the predetermined stop frequency (right side), the central portions P4 and P5 of these strips B4 and B5 are the thickness of the cavity 13, respectively. It can be estimated that the position is the start position and the end position of the direction.

同様の作業により、チャートC2,C3のそれぞれにおいても、帯状部B6,B7の中央部P6,P7、及び、帯状部B8,B9の中央部P8,P9が空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置であると推定できる。   By the same operation, in each of the charts C2 and C3, the central portions P6 and P7 of the belt-like portions B6 and B7 and the central portions P8 and P9 of the belt-like portions B8 and B9 are positioned at the start ends in the thickness direction of the cavity 13. And the position of the end.

そして、これらチャートC1〜C3の帯状部B4,B5の中央部P4,P5間、帯状部B6,B7の中央部P6,P7間、及び、帯状部B8,B9の中央部P8,P9間のそれぞれの時間差Δtは、約1.3ns、約2.0ns、及び、約2.6nsとなり、求めた空洞厚Tは、それぞれ約194mm、約299mm、約388mmと推定できる。すなわち、チャートC1〜C3のそれぞれにおいて推定された空洞厚Tが、実際の空洞13の厚さに精度よく対応していることが示された。   And between the central portions P4 and P5 of the strip portions B4 and B5 of these charts C1 to C3, between the central portions P6 and P7 of the strip portions B6 and B7, and between the central portions P8 and P9 of the strip portions B8 and B9, respectively. Is about 1.3 ns, about 2.0 ns, and about 2.6 ns, and the obtained cavity thickness T can be estimated to be about 194 mm, about 299 mm, and about 388 mm, respectively. That is, it was shown that the cavity thickness T estimated in each of the charts C1 to C3 accurately corresponds to the actual thickness of the cavity 13.

次に、上記一実施の形態の空洞厚推定方法による第2の実験について説明する。   Next, a second experiment by the cavity thickness estimation method of the above embodiment will be described.

この第2の実験では、実際のアスファルト舗装の道路12に対して上記の一実施の形態の空洞厚推定方法を適用した。   In this second experiment, the cavity thickness estimation method of the above-described embodiment was applied to an actual asphalt pavement road 12.

この第2の実験では、アンテナ15を空洞予想位置Iに配置して測定した反射波W2に基づいてチャートC4(図10(a))を生成するとともに、アンテナ15を空洞予想位置Iの近傍でかつこの空洞予想位置Iの外方の位置に配置して測定した反射波W2に基づいてチャートC5(図10(b))を生成した。なお、ネットワークアナライザ16により生成する電磁波W1の周波数帯域は、第1の実験と同一とした。   In this second experiment, a chart C4 (FIG. 10 (a)) is generated based on the reflected wave W2 measured by placing the antenna 15 at the expected cavity position I, and the antenna 15 is positioned near the expected cavity position I. The chart C5 (FIG. 10 (b)) is generated based on the reflected wave W2 measured at the position outside the predicted cavity position I. The frequency band of the electromagnetic wave W1 generated by the network analyzer 16 was the same as in the first experiment.

そして、これらチャートC4とチャートC5とを比較することにより、チャートC4中の領域A1に位置する信号(濃淡の帯)は、それぞれこの領域A1に対応するチャートC5中の領域A2にも存在することから、これらの信号は空洞13とは無関係に生じていることが推測される。すなわち、アスファルト舗装の道路12の場合、舗装の表層と基層との境界面などでも電磁波W1の反射が生じるため、上記の領域A1,A2に存在する信号は、このような境界面において生じた信号であると推測される。したがって、チャートC4において、領域A1を除外した位置で、空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置を推定した。   Then, by comparing the chart C4 and the chart C5, the signal (shading band) located in the area A1 in the chart C4 is also present in the area A2 in the chart C5 corresponding to the area A1. From these, it is assumed that these signals are generated independently of the cavity 13. In other words, in the case of the asphalt pavement road 12, the electromagnetic wave W1 is reflected even at the boundary surface between the surface layer and the base layer of the pavement. Therefore, the signals present in the above regions A1 and A2 are the signals generated at such a boundary surface. It is estimated that. Therefore, in Chart C4, the position of the start end and the end position in the thickness direction of the cavity 13 were estimated at positions excluding the region A1.

具体的に、チャートC4の領域A1を除外した位置で、ストップ周波数が最も大きい位置(左端近傍)において、トレースTrの強度(振幅)がマイナス方向に大きくなる位置(谷位置)に対応する箇所(濃度が薄い帯状部B10)と、この箇所の2つ隣に隣接するトレースTrの強度(振幅)がプラス方向に大きくなる位置(山位置)に対応する箇所(濃度が濃い帯状部B11)とをそれぞれ抽出すると、これらの帯状部B10,B11が、所定のストップ周波数付近よりもストップ周波数が小さい側(右側)で重なっていることから、これらの帯状部B10,B11の中央部P10,P11が、それぞれ空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置であると推定できる。   Specifically, at the position excluding the area A1 of the chart C4, at the position where the stop frequency is the highest (near the left end), the location corresponding to the position where the strength (amplitude) of the trace Tr increases in the negative direction (valley position) ( A lightly strip-shaped part B10) and a part corresponding to a position (mountain position) where the strength (amplitude) of the adjacent trace Tr adjacent to this part becomes larger in the positive direction (highly-concentrated belt-like part B11) When each is extracted, these band-like parts B10, B11 are overlapped on the side where the stop frequency is smaller than the vicinity of the predetermined stop frequency (right side), so the central parts P10, P11 of these band-like parts B10, B11 are It can be estimated that the position is the start position and the end position of the cavity 13 in the thickness direction.

そして、複数の道路12の空洞予想位置I(調査位置(1)〜(4))に対して推定した空洞厚Tと、これらの空洞予想位置Iのそれぞれをボーリングして空洞厚を測定した結果を図11(a)及び図11(b)に示す。   Then, the cavity thickness T estimated with respect to the predicted cavity position I (inspection positions (1) to (4)) of a plurality of roads 12, and the result of measuring the cavity thickness by boring each of these predicted cavity positions I Is shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b).

このように、上記一実施の形態の空洞厚推定方法に基づいて推定した空洞厚Tと、実際にボーリングを実施して測定した空洞厚とは約10%以下の誤差となっており、様々な発生深度の空洞13を有する実際の道路12においても、上記一実施の形態の空洞厚推定方法による空洞厚Tの推定が有効であることが示された。   Thus, the cavity thickness T estimated based on the cavity thickness estimation method of the above-described embodiment and the cavity thickness actually measured by boring have an error of about 10% or less. It has been shown that the estimation of the cavity thickness T by the cavity thickness estimation method of the above-described embodiment is also effective for the actual road 12 having the cavity 13 having the generation depth.

また、空洞予想位置Iの外方の位置において検出した反射波W2に基づいて生成したチャートC5を比較対象として用いることにより、空洞予想位置Iにて検出した反射波W2に基づいて生成したチャートC4の中から、空洞13とは無関係に生じていると推測される信号を除外できるので、より短時間で正確に空洞13の厚さ方向の始端の位置及び終端の位置を推定できる。   Further, the chart C4 generated based on the reflected wave W2 detected at the predicted cavity position I by using the chart C5 generated based on the reflected wave W2 detected at the position outside the predicted cavity position I as a comparison object. Therefore, it is possible to exclude a signal that is assumed to be generated independently of the cavity 13, and thus it is possible to accurately estimate the position of the start end and the end position of the cavity 13 in the thickness direction in a shorter time.

なお、上記の第1及び第2の実験において、空洞厚Tをより確実に推定するために、空洞13の始端の位置に対応する反射波W2bと終端の位置に対応する反射波W2cとが合成を開始するストップ周波数f1を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の波長と、反射波W2bと反射波W2cとが最大に干渉するストップ周波数f2を有する周波数帯域でアンテナ15から実際に放射された電磁波W1の波長との少なくともいずれかを用いて空洞厚Tを別途計算してもよい。   In the first and second experiments, the reflected wave W2b corresponding to the start position of the cavity 13 and the reflected wave W2c corresponding to the end position are combined in order to more reliably estimate the cavity thickness T. The wavelength of the electromagnetic wave W1 actually radiated from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f1 to start the operation and the actual frequency from the antenna 15 in the frequency band having the stop frequency f2 where the reflected wave W2b and the reflected wave W2c interfere with each other The cavity thickness T may be calculated separately by using at least one of the wavelength of the electromagnetic wave W1 radiated to.

11 空洞厚推定装置
12 検査対象物としての道路
13 空洞
15 放射手段の機能を有するアンテナ
16 検出手段の機能を有するネットワークアナライザ
17 補間手段の機能を有するコンピュータ
チャート
I 空洞予想位置
Tr トレース
W1 検出波である電磁波
W2 反射波
11 Cavity thickness estimation device
12 Road as inspection object
13 cavity
15 Antenna having the function of radiation means
16 Network analyzer with detection function
17 Computer with interpolation function
C chart I
Tr trace
W1 Electromagnetic waves that are detected waves
W2 reflected wave

Claims (8)

検査対象物の空洞厚を推定する空洞厚推定方法であって、
少なくとも前記検査対象物の空洞予想位置に対して複数の異なる周波数帯域の検出波を放射し、
これらの検出波の反射波をそれぞれ検出し、
前記検出波の周波数帯域の相違に対応する前記反射波の相違に基づいて空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定し、
推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を推定する
ことを特徴とした空洞厚推定方法。
A cavity thickness estimation method for estimating a cavity thickness of an inspection object,
Radiating detection waves of a plurality of different frequency bands at least with respect to a predicted cavity position of the inspection object,
Detect the reflected wave of each of these detection waves,
Estimating the position of the start and end of the cavity in the thickness direction based on the difference in the reflected wave corresponding to the difference in the frequency band of the detection wave,
A cavity thickness estimation method characterized in that the cavity thickness is estimated based on the estimated start and end positions.
少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射し、
これら検出波の反射波をそれぞれ検出し、
前記検出波の周波数帯域の相違に対応する前記反射波の分離及び合成の状態の相違によって空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定する
ことを特徴とした請求項1記載の空洞厚推定方法。
At least for the expected cavity position of the object to be inspected, at least a plurality of frequency bands having different maximum frequencies are radiated while being swept from the minimum frequency to the maximum frequency of the frequency band,
Detect the reflected wave of each of these detection waves,
The position of the start end and the end position in the thickness direction of the cavity are estimated based on a difference in separation and synthesis states of the reflected wave corresponding to a difference in frequency band of the detection wave. Cavity thickness estimation method.
検出波として、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、
前記検出波のそれぞれに対応する反射波を周波数帯域間で補間する
ことを特徴とした請求項1または2記載の空洞厚推定方法。
Use detection waves of multiple frequency bands whose maximum frequencies are discontinuous as detection waves,
The cavity thickness estimation method according to claim 1 or 2, wherein a reflected wave corresponding to each of the detected waves is interpolated between frequency bands.
少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射する
ことを特徴とした請求項1ないし3いずれか一記載の空洞厚推定方法。
The method for estimating a cavity thickness according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection wave is emitted in a state where the detection wave is stopped at least with respect to a predicted cavity position of the inspection object.
検査対象物の空洞厚を推定する空洞厚推定装置であって、
少なくとも前記検査対象物の空洞予想位置に対して複数の異なる周波数帯域の検出波を放射する放射手段と、
この放射手段からそれぞれ放射された検出波の反射波をそれぞれ検出する検出手段と、
この放射手段により放射された前記検出波の周波数帯域の相違に対応する前記反射波の相違に基づいて空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定する位置推定手段と、
この位置推定手段により推定したこれら始端の位置と終端の位置とに基づいて空洞厚を推定する空洞厚推定手段と
を具備したことを特徴とした空洞厚推定装置。
A cavity thickness estimation device for estimating a cavity thickness of an inspection object,
Radiating means for radiating detection waves of a plurality of different frequency bands to at least a predicted cavity position of the inspection object;
Detection means for detecting reflected waves of the detection waves respectively radiated from the radiation means;
Position estimating means for estimating the position of the start end and the end position in the thickness direction of the cavity based on the difference in the reflected wave corresponding to the difference in the frequency band of the detection wave emitted by the radiation means;
A cavity thickness estimation device comprising: a cavity thickness estimation means for estimating a cavity thickness based on the position of the start end and the position of the end estimated by the position estimation means.
放射手段は、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して、少なくとも最大周波数が互いに異なる複数の周波数帯域の検出波を、その周波数帯域の最小周波数から最大周波数まで掃引しつつ放射し、
位置推定手段は、前記検出波の周波数帯域の相違に対応する前記反射波の分離及び合成の状態の相違によって空洞の厚さ方向の始端の位置と終端の位置とを推定する
ことを特徴とした請求項5記載の空洞厚推定装置。
The radiating means radiates at least a detection wave of a plurality of frequency bands having different maximum frequencies from each other at least with respect to a predicted cavity position of the inspection object while sweeping from the minimum frequency to the maximum frequency of the frequency band,
The position estimation means estimates the position of the start end and the position of the end in the thickness direction of the cavity based on a difference in separation and synthesis states of the reflected wave corresponding to a difference in frequency band of the detection wave. The cavity thickness estimation apparatus according to claim 5.
放射手段は、検出波として、最大周波数が互いに不連続な複数の周波数帯域の検出波を用い、
前記検出波のそれぞれに対応する反射波を周波数帯域間で補間する補間手段を具備した
ことを特徴とした請求項5または6記載の空洞厚推定装置。
The radiating means uses detection waves in a plurality of frequency bands whose maximum frequencies are discontinuous as detection waves,
The cavity thickness estimation apparatus according to claim 5 or 6, further comprising interpolation means for interpolating reflected waves corresponding to each of the detected waves between frequency bands.
放射手段は、少なくとも検査対象物の空洞予想位置に対して停止した状態で検出波を放射する
ことを特徴とした請求項5ないし7いずれか一記載の空洞厚推定装置。
8. The cavity thickness estimation apparatus according to claim 5, wherein the radiation means radiates a detection wave in a state where the radiation means is stopped at least with respect to a predicted cavity position of the inspection object.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5629840B1 (en) * 2014-04-02 2014-11-26 ジオ・サーチ株式会社 Cavity thickness exploration method
JP2015215261A (en) * 2014-05-12 2015-12-03 一般財団法人電力中央研究所 Nondestructive inspection method and system thereof
JPWO2018147086A1 (en) * 2017-02-08 2019-11-07 株式会社日水コン Road collapse risk evaluation device, road collapse risk evaluation method, and computer program for road collapse risk evaluation
JP2020518838A (en) * 2017-05-05 2020-06-25 エスカーツェット・カーエフエー ゲーゲーエムベーハー Method and apparatus for measuring the layer thickness of an object
JP2020106491A (en) * 2018-12-28 2020-07-09 オムロン株式会社 Buried object detection device and buried object detection method
JP2021165669A (en) * 2020-04-07 2021-10-14 株式会社ウオールナット Cavity thickness estimation method and device thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7030496B2 (en) * 2017-12-04 2022-03-07 三菱電機株式会社 Underground cavity detection device and underground cavity detection method
CN109440610A (en) * 2018-12-18 2019-03-08 江苏中路工程技术研究院有限公司 A kind of pavement crack width, depth determination method and quick maintenance method based on Ground Penetrating Radar
CN114164735A (en) * 2021-12-01 2022-03-11 山西省交通科技研发有限公司 Measuring equipment in highway construction that stability is high

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3848641B2 (en) * 2003-05-27 2006-11-22 応用地質株式会社 Concrete inspection method using electromagnetic waves and concrete inspection apparatus using electromagnetic waves
JP4332479B2 (en) * 2004-08-31 2009-09-16 川崎地質株式会社 Harbor structure diagnosis method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5629840B1 (en) * 2014-04-02 2014-11-26 ジオ・サーチ株式会社 Cavity thickness exploration method
JP2015197398A (en) * 2014-04-02 2015-11-09 ジオ・サーチ株式会社 Cavity thickness survey method
JP2015215261A (en) * 2014-05-12 2015-12-03 一般財団法人電力中央研究所 Nondestructive inspection method and system thereof
JPWO2018147086A1 (en) * 2017-02-08 2019-11-07 株式会社日水コン Road collapse risk evaluation device, road collapse risk evaluation method, and computer program for road collapse risk evaluation
JP2020518838A (en) * 2017-05-05 2020-06-25 エスカーツェット・カーエフエー ゲーゲーエムベーハー Method and apparatus for measuring the layer thickness of an object
JP7058321B2 (en) 2017-05-05 2022-04-21 イノエックス ゲーエムベーハー Methods and equipment for measuring the thickness of a layer of an object
JP2020106491A (en) * 2018-12-28 2020-07-09 オムロン株式会社 Buried object detection device and buried object detection method
JP2021165669A (en) * 2020-04-07 2021-10-14 株式会社ウオールナット Cavity thickness estimation method and device thereof

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