JP2014098598A - Monitoring method under object surface - Google Patents

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Hiroshi Tomita
洋 冨田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monitoring method under a road surface or the like that uses an electromagnetic wave radar.SOLUTION: A monitoring method under an object surface performs a data obtaining step of obtaining reflection wave data 50 in each reflection wave detection position 40, by making electromagnetic waves incident into a depth direction from the upper side of an object surface R to the under side of the object surface R, with an electromagnetic wave radar, with predetermined spacing in a direction along the object surface R at least all over the predetermined unit object area in the object surface R such as a road surface and by detecting their reflection waves in the upper side of the object surface R. The monitoring method performs the data obtaining step two or more times with the predetermined spacing for the same unit object area, and monitors changes under the object surface R in the unit object area on the basis of the comparison of new data with old data of the reflection data 50 itself or processed data obtained by processing the reflection data 50, in the same reflection wave detection position 40.

Description

本発明は、対象面下のモニタリング方法に関するものである。   The present invention relates to a monitoring method under a target surface.

道路や滑走路、港湾におけるエプロン、その他の人や乗り物の通行面等の路面、物置場等の表面下では、時間の経過に伴い舗装内や地盤中に亀裂や空洞が発生し、またそれが成長する(大きくなる)ため、表面を維持するためにこれらの探査が必要となる。例えば、対象面の陥没は、対象面下に発生する空洞が原因であるため、陥没を未然防止するには地中空洞の有無を探査する必要がある。このような対象面下の探査手法としては、特許文献1〜4に示されるように、電磁波レーダーを車両に搭載して道路を走行する非破壊調査手法が効率的である。空洞が発見された場合、補修工事として、対象面から空洞に至る注入孔を削孔し、この注入孔から空洞内に固化材を充填することが一般的である。また、舗装の内部損傷(内部にのみ存在し、表面に露出していないひび割れ、層間剥離、滞水部分の他、表面に露出しているが内部まで延在しているひび割れや、ポットホール、パッチング、局部打ち換え部分等を含む)が発見された場合には、損傷の程度に応じた補修工事が行われる。   Under the surface of roads, runways, aprons in harbors, traffic surfaces of other people and vehicles, and storage areas, cracks and cavities occur in the pavement and ground as time passes. As they grow (grow), these explorations are required to maintain the surface. For example, since the depression of the target surface is caused by a cavity generated below the target surface, it is necessary to search for the presence of an underground cavity in order to prevent the depression. As such a search method under the target surface, as shown in Patent Documents 1 to 4, a non-destructive investigation method in which an electromagnetic wave radar is mounted on a vehicle and travels on a road is efficient. When a cavity is found, as a repair work, it is common to drill an injection hole from the target surface to the cavity and fill the cavity with the solidified material from the injection hole. Also, pavement internal damage (cracks that exist only inside and are not exposed on the surface, delamination, stagnant water, cracks that are exposed on the surface but extend to the inside, potholes, If patching, local replacement, etc.) are found, repair work is performed according to the degree of damage.

しかしながら、従来の手法では探査時における対象面下の状態しか分からず、対象面下の変化を把握できないという問題点があった。そのため、成長や上昇の早い空洞等と、遅い空洞等との区別をすることができず、補修の必要性の評価や、補修計画の策定が困難な場合もあった。例えば、対象面下の空洞を発見した場合、一般に深い位置にあるものはその時点では陥没の危険性が少ないと判断できるが、深い位置にあるものであっても上昇や成長が早い場合は陥没の危険性は高くなる。よって、対象面下の空洞等をモニタリングすることが望まれるが、そのようなモニタリング手法は提案されていないのが現状である。   However, the conventional method has a problem that only the state below the target surface at the time of exploration is known, and the change below the target surface cannot be grasped. For this reason, it is impossible to distinguish between cavities that grow or rise rapidly and cavities that are slow, and it may be difficult to evaluate the necessity of repair or to formulate a repair plan. For example, if a cavity below the target surface is found, it can be judged that the deeper one is generally less likely to sink at that time, but if it is deeper, the sinking will occur The risk is higher. Therefore, it is desired to monitor the cavity below the target surface, but such a monitoring method has not been proposed at present.

特開平5−87945号公報JP-A-5-87945 特開平8−62339号公報JP-A-8-62339 特開2004−301610号公報JP 2004-301610 A 特開2012−184624号公報JP 2012-184624 A

そこで、本発明の主たる課題は、電磁波レーダーを使用した対象面下のモニタリング方法を提供することにある。   Then, the main subject of this invention is providing the monitoring method under the object surface which uses electromagnetic wave radar.

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
<請求項1記載の発明>
電磁波レーダーを用い、対象面における少なくとも所定の単位対象領域の全体にわたり、対象面に沿う方向に所定の間隔を空けて、対象面上側から対象面下へ電磁波を深さ方向に入射させるとともにその反射波を対象面上側で検出することにより、各反射波検出位置における反射波データを取得するデータ取得工程を、
同じ単位対象領域について、所定の期間を空けて複数回行い、
同一の反射波検出位置における反射波データ自体又は反射波データを加工して得られる加工データの新旧比較に基づき、当該単位対象領域における対象面下の変化をモニタリングする、
ことを特徴とする対象面下のモニタリング方法。
The present invention that has solved the above problems is as follows.
<Invention of Claim 1>
Using electromagnetic wave radar, electromagnetic waves are incident in the depth direction from the upper side of the target surface to the lower side of the target surface with a predetermined interval in the direction along the target surface over at least the predetermined unit target area on the target surface and reflected. A data acquisition step of acquiring reflected wave data at each reflected wave detection position by detecting waves on the upper side of the target surface,
For the same unit target area, perform multiple times with a predetermined period,
Based on the new and old comparison of the reflected wave data itself or the processed data obtained by processing the reflected wave data at the same reflected wave detection position, the change below the target surface in the unit target area is monitored.
A monitoring method under the target surface characterized by the above.

(作用効果)
このように、同じ単位対象領域について、所定の期間を空けて複数回行い、同一の反射波検出位置における反射波データの新旧比較を行うことにより、当該単位対象領域における対象面下の変化をモニタリングできるようになる。その結果、例えば空洞85の発生はもちろん、成長や上昇の早い空洞等と、遅い空洞等との区別をすることが可能となり、補修の必要性の評価や、補修計画の策定が容易となる。
(Function and effect)
In this way, for the same unit target area, it is performed several times with a predetermined period, and the reflected wave data at the same reflected wave detection position is compared between old and new, thereby monitoring the change below the target surface in the unit target area. become able to. As a result, for example, the generation of the cavity 85, as well as the cavity that grows and rises quickly, and the cavity that is slow can be distinguished, and it becomes easy to evaluate the necessity of repair and to formulate a repair plan.

<請求項2記載の発明>
各回のデータ取得工程で取得した反射波データに基づき、各反射波検出位置における空洞を探査するとともに、空洞を検出したときには空洞天面の寸法及び空洞天面の深度を求め、
同一の反射波検出位置における、空洞天面の寸法及び空洞天面の深度の新旧比較に基づき、空洞の発生、成長及び上昇をモニタリングする、
請求項1記載の対象面下のモニタリング方法。
<Invention of Claim 2>
Based on the reflected wave data acquired in each data acquisition step, the cavity at each reflected wave detection position is explored, and when the cavity is detected, the size of the cavity top surface and the depth of the cavity top surface are obtained,
Monitor the generation, growth and rise of cavities based on new and old comparisons of the dimensions and depth of the cavity top surface at the same reflected wave detection position.
The subsurface monitoring method according to claim 1.

(作用効果)
例えば、対象面下深くに空洞を発見した場合、その時点では陥没の危険性が少ないと判断できるが、上昇や成長が早い場合は陥没の危険性が高く、補修の必要性は高いものとなる。よって、上述のように空洞の発生、成長及び上昇をモニタリングすると、陥没の危険性を評価することができるため好ましい。
(Function and effect)
For example, if a cavity is found deep below the target surface, it can be determined that the risk of depression is low at that time, but if it rises or grows quickly, the risk of depression is high and the need for repair is high. . Therefore, it is preferable to monitor the generation, growth, and rise of cavities as described above because the risk of depression can be evaluated.

<請求項3記載の発明>
各回のデータ取得工程で取得した反射波データに基づき、各反射波検出位置における埋設物を探査するか、又は埋設物の位置を既知としておくとともに、
埋設物を検出したときか、又は既知の埋設物があるときには、埋設物の検出位置の周辺における反射波データ自体又は反射波データを加工して得られる加工データの新旧比較に基づき、空洞の発生、成長及び上昇をモニタリングする、
請求項2記載の対象面下のモニタリング方法。
<Invention of Claim 3>
Based on the reflected wave data acquired in each data acquisition step, the buried object at each reflected wave detection position is searched, or the position of the buried object is known,
When a buried object is detected or there is a known buried object, the generation of cavities will occur based on the comparison of the reflected wave data itself or the processed data obtained by processing the reflected wave data around the detection position of the buried object. Monitoring growth and rise,
The monitoring method under a target surface according to claim 2.

(作用効果)
対象面下に埋設物があると、その周囲に空洞が発生する可能性が高く、また発生した空洞の成長速度、上昇速度が比較的に速い。よって、そのような要因を有する空洞のモニタリングをすることにより、空洞モニタリングをより効率的に行うことができる。
(Function and effect)
When there is an embedded object under the target surface, there is a high possibility that a cavity will be generated around it, and the growth rate and the rising rate of the generated cavity are relatively fast. Therefore, the cavity monitoring can be performed more efficiently by monitoring the cavity having such factors.

<請求項4記載の発明>
交通量が所定値以上の対象面について前記モニタリングを行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の対象面下のモニタリング方法。
<Invention of Claim 4>
The monitoring method under the target surface according to any one of claims 1 to 3, wherein the monitoring is performed for a target surface whose traffic volume is a predetermined value or more.

(作用効果)
対象面の交通量が多いほど荷重や振動がより多く加わることにより空洞等が発生する可能性が高く、また発生した空洞等の成長速度、上昇速度が速い。しかも、対象面の交通量が多いほど、陥没発生時の影響度(事故発生の確率が高くなる、渋滞度合がひどくなる等)が大きくなる。よって、そのような要因を有する対象面下のモニタリングをすることにより、空洞モニタリングをより効率的に行うことができる。
(Function and effect)
As the traffic volume on the target surface increases, there is a higher possibility that cavities and the like are generated due to more load and vibration being applied, and the growth rate and rising speed of the generated cavities and the like are faster. Moreover, the greater the amount of traffic on the target surface, the greater the degree of influence when the depression occurs (the probability of an accident occurring increases, the degree of traffic congestion increases, etc.). Therefore, cavity monitoring can be performed more efficiently by monitoring below the target surface having such factors.

<請求項5記載の発明>
前記対象面が車道路面であり、車線内について前記モニタリングを行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の対象面下のモニタリング方法。
<Invention of Claim 5>
The monitoring method under the target surface according to claim 1, wherein the target surface is a road surface and the monitoring is performed in a lane.

(作用効果)
対象面が車道の場合、車道内における車両走行の多い位置ほど(例えば、路肩内よりも車線内の方が車両走行が多い、車線であっても交差点内の方が車両走行が多い等)、荷重や振動がより多く加わることにより空洞等が発生する可能性が高く、また発生した空洞等の成長速度、上昇速度が速い。しかも、車道内における車両走行の多い位置ほど、陥没発生時の影響度(事故発生の確率が高くなる、渋滞度合がひどくなる等)が大きくなる。よって、そのような要因を有する位置のモニタリングをすることにより、空洞モニタリングをより効率的に行うことができる。
(Function and effect)
If the target surface is a roadway, the more the vehicle travels in the roadway (for example, the vehicle travels more in the lane than in the shoulder, the vehicle travels more in the intersection even in the lane) It is highly possible that cavities and the like are generated when more load and vibration are applied, and the growth rate and the rising rate of the generated cavities and the like are high. In addition, the greater the position of the vehicle traveling on the roadway, the greater the degree of influence when the depression occurs (the probability of an accident occurring increases, the degree of traffic congestion increases, etc.). Therefore, cavity monitoring can be performed more efficiently by monitoring a position having such a factor.

<請求項6記載の発明>
探査車両を走行させながら、車幅方向及び走行方向にそれぞれ所定の間隔で車両から対象面下へ電磁波を深さ方向に入射させるとともにその反射波を検出することにより、車幅方向及び走行方向ともに10cm以下の間隔で各位置の反射波データを取得する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の対象面下のモニタリング方法。
<Invention of Claim 6>
While traveling the exploration vehicle, electromagnetic waves are incident in the depth direction from the vehicle below the target surface at predetermined intervals in the vehicle width direction and the traveling direction, and the reflected waves are detected, so that both the vehicle width direction and the traveling direction are detected. The monitoring method under a target surface given in any 1 paragraph of Claims 1-5 which acquires reflected wave data of each position at intervals of 10 cm or less.

(作用効果)
このように細かく反射波データを取得することにより、空洞や埋設物等の形状・寸法を高精度に求めることができ、より高精度のモニタリングを行うことができる。それでいて、探査車両で対象面を走行するだけで反射波データを取得でき、二次調査も不要であるため、交通規制不要、交差点も対応可能、緊急時に対応可能等の利点があり、その結果として、複数回に及ぶモニタリング用データの取得を極めて容易に行うことができる。
(Function and effect)
By obtaining the reflected wave data finely in this way, the shape and dimensions of the cavity and the buried object can be obtained with high accuracy, and more accurate monitoring can be performed. Nevertheless, reflected wave data can be acquired simply by traveling on the target surface with an exploration vehicle, and secondary surveys are unnecessary, so there are advantages such as no traffic regulation, intersections can be handled, emergency cases can be handled, etc. It is very easy to acquire monitoring data several times.

以上のとおり、本発明によれば、電磁波レーダーを使用した対象面下のモニタリングが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to monitor below the target surface using an electromagnetic wave radar.

電磁波レーダーの概略図である。It is the schematic of an electromagnetic wave radar. レーダーシステムのブロック図である。It is a block diagram of a radar system. レーダーシステムのセンサ配列例を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor array example of a radar system. レーダーシステムのセンサ配列例を示す平面図である。It is a top view which shows the sensor array example of a radar system. 探査車の概略図である。It is the schematic of an exploration vehicle. レーダーシステムの処理プロセスを示す概略図である。It is the schematic which shows the processing process of a radar system. 反射波データの取得概要を示す概略図である。It is the schematic which shows the acquisition outline | summary of reflected wave data. 反射波データの多値化原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the multi-value conversion principle of reflected wave data. 走行方向縦断面画像、水平断面画像、及び車幅方向縦断面画像の図である。It is a figure of a running direction longitudinal section image, a horizontal section image, and a vehicle width direction longitudinal section image. 空洞候補箇所の検出原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detection principle of a cavity candidate location. 空洞候補箇所の例を示す走行方向縦断面画像である。It is a running direction longitudinal cross-section image which shows the example of a cavity candidate location. 空洞天面の寸法及び深度の説明図である。It is explanatory drawing of the dimension and depth of a cavity top surface. 陥没の危険性評価基準を示す図である。It is a figure which shows the danger evaluation criteria of a depression. 空洞成長要因を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a cavity growth factor. 空洞成長要因を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a cavity growth factor. 空洞成長要因を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a cavity growth factor. 空洞成長要因を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a cavity growth factor. 空洞成長要因(枝管)を有する場合の水平断面画像である。It is a horizontal cross-sectional image in the case of having a cavity growth factor (branch pipe). 陥没危険性マップである。It is a depression risk map.

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら詳説する。
<対象面>
本発明の対象面Rは、陥没の危険性のある場所の表面であれば特に限定されず、例えば道路や滑走路、港湾におけるエプロン、その他の人や乗り物の通行面等の路面の他、物置場等、あらゆる場所の表面を対象とすることができる。また、対象面Rが舗装面(アスファルト舗装、コンクリート舗装等、舗装の種類を問わない)であるか非舗装面であるかは問わない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<Target surface>
The target surface R of the present invention is not particularly limited as long as it is a surface in a place where there is a risk of depression, for example, a road, a runway, an apron in a port, a road surface such as a traffic surface of other people and vehicles, and a storeroom The surface of any place such as a place can be targeted. It does not matter whether the target surface R is a paved surface (regardless of the type of pavement, such as asphalt pavement or concrete pavement) or a non-paved surface.

<計測>
本発明は電磁波レーダーを用いて対象面R下の探査を行う。電磁波レーダーとしては、GSSI社(米国)製の各種電磁波レーダーシステム(例えばSIR3000等)、日本無線社製RCレーダー(例えばハンディサーチNJJ-95B等)、アイレック技建社製のコンクリート構造物の鉄筋探査装置(例えばライトエスパー)、コマツエンジニアリング社製のレーダー探査機(例えばアイアンシーカ)等、公知のものを特に限定無く用いることができるが、送受信センサを多数並設したレーダーシステムが高効率・高精度であるため好ましい。以下、具体例について説明する。
<Measurement>
The present invention uses an electromagnetic wave radar to search below the target surface R. As electromagnetic wave radar, various electromagnetic wave radar systems (for example, SIR3000) manufactured by GSSI (USA), RC radar (for example, Handy Search NJJ-95B) manufactured by Japan Radio Co., Ltd. Known devices such as equipment (for example, Light Esper) and Komatsu Engineering's radar probe (for example, iron seeker) can be used without any particular limitation, but a radar system in which a large number of transmission / reception sensors are arranged in parallel is highly efficient and highly accurate. Therefore, it is preferable. Hereinafter, specific examples will be described.

図1は電磁波レーダーの概略図である。符号aは電磁波の送受信アンテナおよび送受信回路を一体的にケースに組み込んだセンサa、符号cはn個のセンサaを並列に連結してアレイ状としたアレイアンテナ、符号bはアレイアンテナcを構成する各センサaに対して夫々スイッチングにより機能の切り替えを行い、個々に送受信および信号処理を行うようにするコントロールユニットをそれぞれ示している。なお、アレイアンテナcとコントロールユニットbとによりレーダーシステムkを構成している。   FIG. 1 is a schematic diagram of an electromagnetic wave radar. Symbol a is a sensor a in which an electromagnetic wave transmission / reception antenna and a transmission / reception circuit are integrated in a case, symbol c is an array antenna in which n sensors a are connected in parallel, and symbol b is an array antenna c. A control unit is shown in which functions are switched by switching for each sensor a to perform transmission / reception and signal processing individually. The array antenna c and the control unit b constitute a radar system k.

レーダーシステムに用いられるセンサaとしては、ステップ波形によるインパルス発信を用いたものであって、周波数が0.5〜3GHzの中心帯域を持つものが好適であり、特に周波数を1GHz以上として探査を行うと、波長が短いことから深さ方向の分解能が向上する。深さ方向の分解能は特に限定されないが、5cm未満であるのが好ましい。一方、電磁波は周波数が高くなるにつれて、物体中での減衰が激しくなるが、2GHz以下で探査を行えば、ある程度の深度(40cm以上)まで十分な探査を行うことができる。   As the sensor a used in the radar system, one using impulse transmission by a step waveform and having a center band with a frequency of 0.5 to 3 GHz is preferable, and the search is performed with a frequency of 1 GHz or more. And since the wavelength is short, the resolution in the depth direction is improved. The resolution in the depth direction is not particularly limited, but is preferably less than 5 cm. On the other hand, as the frequency of the electromagnetic wave increases, the attenuation in the object becomes severe. However, if the search is performed at 2 GHz or less, a sufficient search can be performed to a certain depth (40 cm or more).

なお、本発明者の知見によれば、砂地盤では空洞の発生し易い深度は60cm程度までであり、また陥没の危険性を考慮する必要がある深度も60cm程度までである。よって、空洞探査の場合、使用する電磁波の周波数をこの深度範囲に適切な周波数、すなわち中心帯域が1〜2GHzの周波数に限定することで、空洞等の検出精度が向上するだけでなく、不必要な深度の探査を行わないため探査効率及び評価効率が向上するようになる。   According to the knowledge of the present inventor, the depth at which cavities are likely to occur is up to about 60 cm in sand ground, and the depth at which the risk of depression should be considered is up to about 60 cm. Therefore, in the case of cavity exploration, by limiting the frequency of electromagnetic waves to be used to a frequency suitable for this depth range, that is, the center band is limited to a frequency of 1 to 2 GHz, not only the detection accuracy of the cavity and the like is improved, but also unnecessary. The exploration efficiency and the evaluation efficiency are improved because the exploration at a certain depth is not performed.

コントロールユニットbによりコントロールされた各センサaからは、対象面Rから内部に向けて略垂直に電磁波が発振される。そして、対象面R下からの反射波は各センサaに受信される。各センサaで受信された反射波は、コントロールユニットbを介してアナログ信号からデジタル信号に変換されたデータとしてデータ処理装置に出力される。   From each sensor a controlled by the control unit b, electromagnetic waves are oscillated substantially vertically from the target surface R toward the inside. And the reflected wave from under the object surface R is received by each sensor a. The reflected wave received by each sensor a is output to the data processing device as data converted from an analog signal to a digital signal via the control unit b.

レーダーシステムkは、より具体的には図2に示すように構成することができる。すなわち、レーダーシステムkにおけるセンサaは送信部Txと受信部Rxとにより構成され、n個のセンサaへの給電は、例えばコントロールユニットbに設けられた電源電池31により供給され、また該電源電池はコントロールユニットb内の各回路に給電される。   More specifically, the radar system k can be configured as shown in FIG. That is, the sensor a in the radar system k is configured by the transmission unit Tx and the reception unit Rx, and power supply to the n sensors a is supplied by, for example, the power supply battery 31 provided in the control unit b. Is fed to each circuit in the control unit b.

n個のセンサaの送信部への送信指令は、スイッチ切り替え制御回路34が第1切り替えスイッチ34aを順次切り替えることにより、順次送信を行うようになっており、この切替のタイミングはタイミング源発振回路33bで発生した数十MHzのクロックパルスにより行われ、例えばタイミングクロックパルスの周期毎に順次スイッチングされ、数μs後にはアレイアンテナのn個のセンサaを一巡する。   The transmission command to the transmission unit of the n sensors a is sequentially transmitted by the switch switching control circuit 34 sequentially switching the first changeover switch 34a, and the timing of this switching is the timing source oscillation circuit. This is performed by a clock pulse of several tens of MHz generated at 33b. For example, the switching is sequentially performed every period of the timing clock pulse, and after a few μs, the n sensors a of the array antenna are made a round.

各センサaの送信部Txで発信された電磁波は、測定対象物に対して反射と透過を繰り返し、その内部状況を反射信号としてセンサaの受信部Rxで受信する。受信された反射信号は、同期信号発生回路33からの同期信号に従ってサンプリングされ、低周波の受信信号1〜nに変換されて各センサから出力される。各センサから出力された受信信号は、スイッチ切り替え回路34にて、A/D変換回路35およびバッファ36により信号の処理が行われ、第2切り替えスイッチ34bの切り替えにより順次データ処理装置へ出力される。   The electromagnetic wave transmitted by the transmission unit Tx of each sensor a repeats reflection and transmission with respect to the measurement object, and receives the internal state as a reflection signal by the reception unit Rx of the sensor a. The received reflected signal is sampled according to the synchronizing signal from the synchronizing signal generation circuit 33, converted into low frequency received signals 1 to n, and output from each sensor. The received signals output from the sensors are processed in the switch switching circuit 34 by the A / D conversion circuit 35 and the buffer 36, and are sequentially output to the data processing device by switching the second selector switch 34b. .

図3の(a)は、レーダーシステムkが図1に示す単配列状態を示しており、車幅方向(副走査方向)におけるセンサaの間隔をdとすると、この単配列状態の分解能はdとなる。これに対し、図3の(b)に示すように、n列の単配列のアレイアンテナc1を千鳥状にm行配列することにより、このアレイアンテナc2は、m倍の分解能を得ることができ、これにより水平解像度が決定される。そして、単配列時におけるアレイアンテナc1の分解能dに対し、m行配列するアレイアンテナc2は、d/mの分解能となる。また、図4に示すように、センサaをm行×n列に配列したアレイアンテナc3としても良い。この構成では、アレイアンテナc3を移動させることなく一度にm行×n列の範囲で探査を行える。   FIG. 3A shows the single array state shown in FIG. 1 when the radar system k is shown in FIG. 1. When the distance between the sensors a in the vehicle width direction (sub-scanning direction) is d, the resolution of this single array state is d. It becomes. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the array antenna c2 can obtain m times the resolution by arranging the array antenna c1 of the single array of n columns in a staggered pattern of m rows. This determines the horizontal resolution. The array antenna c2 arranged in m rows has a resolution of d / m with respect to the resolution d of the array antenna c1 in the single array. Moreover, as shown in FIG. 4, it is good also as the array antenna c3 which arranged the sensor a in m row xn column. In this configuration, the search can be performed in a range of m rows × n columns at a time without moving the array antenna c3.

探査に際しては、作業員がアンテナを逐次移動させながら測定を行っても良いが、図5に示すように、レーダーシステムkを搭載した自動車等の探査車10で対象面Rを走行しながら、対象面Rにおける調査対象領域の全体にわたり、走行方向に所定の間隔を空けて探査を行うのが望ましい。図5に示す探査車10は、レーダーシステムkの他に、光学式距離計(回転式距離計でも良い)11、対象面Rの状況を撮像するためのカメラ12、GPS装置13を搭載しており、これらの出力信号がデータ処理装置14に入力されるように構成されている。データ収録装置14としては、汎用のコンピュータを用いることができる。図示例では、データ処理装置14等の機器を牽引する構造となっているため、データ処理装置14等の機器を制御するための制御装置15を車両に搭載している。   During the exploration, the operator may perform the measurement while sequentially moving the antenna. However, as shown in FIG. 5, the object is moved while traveling on the object plane R with the exploration vehicle 10 such as an automobile equipped with the radar system k. It is desirable to perform a search at a predetermined interval in the traveling direction over the entire investigation target area on the surface R. In addition to the radar system k, the exploration vehicle 10 shown in FIG. 5 includes an optical distance meter (or a rotary distance meter) 11, a camera 12 for imaging the state of the target surface R, and a GPS device 13. These output signals are input to the data processing device 14. A general-purpose computer can be used as the data recording device 14. In the illustrated example, a device such as the data processing device 14 is pulled, and thus a control device 15 for controlling the device such as the data processing device 14 is mounted on the vehicle.

レーダーシステムkにおけるセンサaの配列方向を副走査方向とし、副走査方向および電磁波の発信方向に対して直交する方向を主走査方向とすると、レーダーシステムkの主走査方向は探査車10の走行方向となっており、走行に伴う移動距離は距離計11からデータ処理装置14に対して入力されるようになっている。   If the arrangement direction of the sensors a in the radar system k is the sub-scanning direction, and the direction perpendicular to the sub-scanning direction and the electromagnetic wave transmission direction is the main scanning direction, the main scanning direction of the radar system k is the traveling direction of the exploration vehicle 10. Thus, the travel distance associated with travel is input from the distance meter 11 to the data processing device 14.

図6は、レーダーシステムkを主走査方向に移動させて得られた情報を処理するプロセスを示している。レーダーシステムkは検査対象である対象面R上に支持され、主走査方向に沿って移動される。その際、コントロールユニットbは、例えばn個のセンサa(1,2,・・・・n)を順に駆動し、副走査方向の各位置における反射波データが主走査方向について時々刻々と出力する。つまり、図7に示すように、反射波データ(強度(振幅)及び深度(時間))42は、主走査方向に所定の反射波検出間隔(走行方向の位置間隔)で、且つ副走査方向に所定の反射波検出間隔(センサ配列間隔)で定まる各検出位置41で取得される。これらの検出間隔は適宜定めることができるが、10cm以下(当然ではあるが0は含まず、0より広い間隔となる)であることが望ましく、例えば1〜5cm程度とすることができる。主走査方向の反射波検出間隔(走行方向の位置間隔)と、副走査方向の反射波検出間隔(センサ配列間隔)とは異ならしめることができ、例えば、前者を1〜5cm程度とし、後者をそれよりも広く、例えば6〜10cm程度とすることができる。   FIG. 6 shows a process for processing information obtained by moving the radar system k in the main scanning direction. The radar system k is supported on the object surface R to be inspected and moved along the main scanning direction. At that time, the control unit b drives, for example, n sensors a (1, 2,... N) in order, and the reflected wave data at each position in the sub-scanning direction is output momentarily in the main scanning direction. . That is, as shown in FIG. 7, the reflected wave data (intensity (amplitude) and depth (time)) 42 has a predetermined reflected wave detection interval (position interval in the traveling direction) in the main scanning direction and in the sub-scanning direction. It is acquired at each detection position 41 determined by a predetermined reflected wave detection interval (sensor array interval). Although these detection intervals can be determined as appropriate, they are desirably 10 cm or less (of course, 0 is not included and the interval is wider than 0), and can be, for example, about 1 to 5 cm. The reflected wave detection interval in the main scanning direction (position interval in the traveling direction) and the reflected wave detection interval in the sub-scanning direction (sensor array interval) can be different. For example, the former is set to about 1 to 5 cm, and the latter is It can be wider than that, for example, about 6 to 10 cm.

取得される各検出位置40の反射波データ50は、各検出位置40の位置情報と関連付けて、データ処理装置14に内蔵又は接続された図示しない記憶装置に記録される。この際、各検出位置40の位置情報の生データは、主走査方向移動距離及び副走査方向のセンサ配列間隔であるが、必要に応じて三次元座標に変換し、生データと併せて記録することができ、また、反射波データ50は波形データであるが、必要に応じて他のデータとともに記録することができる。   The acquired reflected wave data 50 at each detection position 40 is recorded in a storage device (not shown) built in or connected to the data processing device 14 in association with the position information of each detection position 40. At this time, the raw data of the position information of each detection position 40 is the movement distance in the main scanning direction and the sensor array interval in the sub-scanning direction, but is converted into three-dimensional coordinates as necessary and recorded together with the raw data. The reflected wave data 50 is waveform data, but can be recorded together with other data as necessary.

<空洞の検出>
上述の計測により対象面Rにおける調査対象領域の全体にわたり反射波データ50を取得したならば、次いで取得データ50の解析を行うことにより、空洞等を検出することができる。空洞の検出手法は特に限定されず、特許文献3記載の手法も採用することができる他、例えば以下に述べるように対象面R下の画像を作成し、この画像を基に空洞を検出することができる。
<Detection of cavity>
If the reflected wave data 50 is acquired over the entire investigation target region on the target surface R by the above-described measurement, a cavity or the like can be detected by analyzing the acquired data 50 next. The method for detecting the cavity is not particularly limited, and the method described in Patent Document 3 can also be adopted. For example, an image below the target surface R is created as described below, and the cavity is detected based on this image. Can do.

すなわち、取得データ50に基づいて、各反射波検出位置40における各深度の反射波強度(振幅)を濃淡で表現した走行方向縦断面画像(図9参照。横軸が走行方向距離、縦軸が深さ。)を作成する。例えば図8に示すように、各反射波検出位置40における各深度の反射波強度を多値化する。多値化は適宜の手法で行うことができるが、例えば反射波強度0を中央値として正側の上限値70及び負側の下限値71をそれぞれ設定し、強度下限値70から強度上限値71までの反射波強度値の範囲を等分で多段階化(3以上であれば良いが、256や65536程度であると後述の可視化画像の作成上も好適)し、各反射波検出位置40における各深度の反射波強度が該当する段数を、その位置の多値化反射波強度とすることができる。また、「深度」は、電磁波の伝播速度と、電磁波の送信から反射波の受信までの時間とから求めることができる。そして、図9に示すように、横軸を走行方向距離とし、縦軸を深さとして、各走行方向位置及び各深度の多値化反射波強度の階調を有する単位画素を二次元的に配列することにより、走行方向縦断面画像80を作成することができる。なお、図9中の各画像の十字線は画像間の対応位置を示すものである。この走行方向縦断面画像80は、車幅方向の全ての反射波検出位置40について作成する他、いずれか一つ(例えば車幅方向中央)又は複数(例えば車幅方向両端部と中央部の三か所等)のみ作成しても良い。走行方向縦断面画像80は、反射波データ50取得のための車両走行中にリアルタイムに作成しても良いし、反射波データ50を取得後にまとめて作成しても良い。また、本発明の知見によると、空洞は60cm以浅に多く、深い位置にある空洞は陥没の原因となり難いため、所定深さ(1.5m等)以浅に限定して走行方向縦断面画像80を作成するのも一つの好ましい形態である。   That is, based on the acquired data 50, a traveling direction longitudinal cross-sectional image (see FIG. 9) in which the reflected wave intensity (amplitude) at each depth at each reflected wave detection position 40 is expressed in shades. Create depth.). For example, as shown in FIG. 8, the reflected wave intensity at each depth at each reflected wave detection position 40 is multivalued. Multi-value conversion can be performed by an appropriate method. For example, the upper limit value 70 on the positive side and the lower limit value 71 on the negative side are respectively set with the reflected wave intensity 0 as the median value, and the intensity lower limit value 70 to the intensity upper limit value 71 are set. The range of the reflected wave intensity value is equally divided into multiple stages (if it is 3 or more, it is suitable for creating a visualized image to be described later if it is about 256 or 65536), and at each reflected wave detection position 40 The number of steps corresponding to the reflected wave intensity at each depth can be set as the multi-level reflected wave intensity at that position. The “depth” can be obtained from the propagation speed of electromagnetic waves and the time from transmission of electromagnetic waves to reception of reflected waves. Then, as shown in FIG. 9, the horizontal axis is the travel direction distance, the vertical axis is the depth, and the unit pixel having the gradation of the multilevel reflected wave intensity at each travel direction position and each depth is two-dimensionally represented. By arranging them, a traveling direction longitudinal section image 80 can be created. In addition, the crosshair of each image in FIG. 9 shows the corresponding position between images. The travel direction longitudinal cross-sectional image 80 is created for all the reflected wave detection positions 40 in the vehicle width direction, and any one (for example, the center in the vehicle width direction) or a plurality (for example, three of the both ends in the vehicle width direction and the center portion). Only) may be created. The traveling direction longitudinal cross-sectional image 80 may be created in real time while the vehicle is traveling for obtaining the reflected wave data 50, or may be created collectively after the reflected wave data 50 is obtained. Further, according to the knowledge of the present invention, since the cavities are shallower than 60 cm and cavities at deep positions are unlikely to cause depression, the traveling direction longitudinal cross-sectional image 80 is limited to a predetermined depth (1.5 m or less). Creation is also a preferred form.

走行方向縦断面画像80だけでは、空洞判別は困難であるため、例えば図9に示すように任意の深度における反射波強度を濃淡で表現した水平断面画像90や、任意の走行方向位置における車幅方向縦断面画像100を作成し、これら画像80,90,100から総合的に判断することが望ましい。これら水平断面画像90及び車幅方向縦断面画像100は例えば前述の走行方向縦断面画像80と同様の方法により作成することができる。すなわち、水平断面画像90は、各反射波検出位置40における各深度の反射波強度を多値化し、横軸を走行方向距離とし、縦軸を車幅方向距離とし、目的の深さにおける各位置の多値化反射波強度の階調を有する単位画素を二次元的に配列することにより作成することができる。また、車幅方向縦断面画像100は、各反射波検出位置40における各深度の反射波強度を多値化し、横軸を車幅方向距離とし、縦軸を深さとし、目的の走行方向位置における各位置の多値化反射波強度の階調を有する単位画素を二次元的に配列することにより作成することができる。これらの画像90,100を作成する場合、位置が異なる空洞が複数ある場合には、空洞ごとに画像90,100を作成することができる。また、もちろん空洞と異なる任意の位置でも画像90,100を作成することができる。   Since it is difficult to determine the cavity only with the longitudinal cross-sectional image 80 in the traveling direction, for example, as shown in FIG. 9, the horizontal cross-sectional image 90 expressing the reflected wave intensity at an arbitrary depth in shades, or the vehicle width at an arbitrary traveling direction position It is desirable to create a directional longitudinal cross-sectional image 100 and comprehensively determine from these images 80, 90, 100. The horizontal cross-sectional image 90 and the vehicle width direction vertical cross-sectional image 100 can be created, for example, by the same method as the traveling direction vertical cross-sectional image 80 described above. That is, the horizontal cross-sectional image 90 multi-values the reflected wave intensity at each depth at each reflected wave detection position 40, the horizontal axis is the travel direction distance, the vertical axis is the vehicle width direction distance, and each position at the target depth. It can be created by two-dimensionally arranging unit pixels having the gradation of the multilevel reflected wave intensity. In addition, the vehicle width direction longitudinal cross-sectional image 100 multi-values the reflected wave intensity at each depth at each reflected wave detection position 40, the horizontal axis is the vehicle width direction distance, the vertical axis is the depth, and the target traveling direction position is It can be created by two-dimensionally arranging unit pixels having gradations of multilevel reflected wave intensity at each position. When creating these images 90 and 100, if there are a plurality of cavities with different positions, the images 90 and 100 can be created for each cavity. Of course, the images 90 and 100 can be created at any position different from the cavity.

空洞を探す場合、先ず縦断面画像80,100を用いることが望ましい。例えば縦断面画像80,100では反射波が正極性で周囲よりも強度の強い部位(以下、強信号部位ともいう)、つまり図示例では白い層状の部分の下側に黒い層状の部分が重なる部位81が、空洞である可能性が高い。よって、この強信号部位81を空洞として検出することができる。図10は、通常のアスファルト舗装面下の層構造、反射波極性、及び走行方向縦断面画像80の関係の一例を示した比較図である。この例では、空洞の無い場所では、図10(a)に示すように下層へ向かうに従い比誘電率εrは大きくなり、対象面R及び層間の反射波は負極性(画像では黒から白)を示すのに対して、空洞のある場所では、図10(b)に示すように、空洞部位の比誘電率εrが最も小さくなり、空洞の天面で電磁波が正極性で反射し(画像では白から黒)、空洞天面の形状が現れる。   When searching for a cavity, it is desirable to first use the longitudinal section images 80 and 100. For example, in the longitudinal cross-sectional images 80 and 100, a portion where the reflected wave is positive and stronger than the surroundings (hereinafter also referred to as a strong signal portion), that is, a portion where a black layer portion overlaps below a white layer portion in the illustrated example. 81 is likely to be a cavity. Therefore, this strong signal portion 81 can be detected as a cavity. FIG. 10 is a comparison diagram showing an example of the relationship between the layer structure under the normal asphalt pavement surface, the reflected wave polarity, and the traveling direction longitudinal section image 80. In this example, in a place where there is no cavity, as shown in FIG. 10A, the relative dielectric constant εr increases as it goes to the lower layer, and the reflected wave between the target surface R and the layer has negative polarity (black to white in the image). On the other hand, in a place where there is a cavity, as shown in FIG. 10B, the relative permittivity εr of the cavity portion is the smallest, and the electromagnetic wave is reflected positively on the top surface of the cavity (white in the image). To black), the shape of the top of the cavity appears.

空洞を探すときには、反射極性及び反射波強度以外に、強信号部位81の形状も参考となる。例えば図11(a)に示すくさび形(又はドーム形)の強信号部位81は、空洞部位に発生するもののうち最も一般的なものである。この形状は、独立空洞がドーム形状を有することが多いことに起因している。これに対し、図11(b)に示す断続的な強信号部位81は多条管の上部やコンクリート版の撤去際における空洞に多く発生するものであり、図11(c)に示す強信号部位81は、構造物脇における圧密沈下に起因する空洞で発生するものである。また、図11(d)に示す強信号部位81は、舗装構造の変化点(打換箇所等)における空隙で発生するものである。よって、強信号部位81の形状と、これらの形状との一致性を評価して、一致する場合には空洞として検出することができる。   When searching for a cavity, the shape of the strong signal portion 81 is also a reference in addition to the reflection polarity and the reflected wave intensity. For example, the wedge-shaped (or dome-shaped) strong signal portion 81 shown in FIG. 11A is the most common one generated in the hollow portion. This shape is due to the fact that the independent cavity often has a dome shape. On the other hand, the intermittent strong signal part 81 shown in FIG. 11 (b) is often generated in the upper part of the multi-tubular pipe or in the cavity when the concrete plate is removed, and the strong signal part shown in FIG. 11 (c). 81 is generated in a cavity caused by consolidation settlement on the side of the structure. Moreover, the strong signal site | part 81 shown in FIG.11 (d) generate | occur | produces in the space | gap in the change points (replacement location etc.) of a pavement structure. Therefore, the coincidence between the shape of the strong signal portion 81 and these shapes is evaluated, and when they coincide, it can be detected as a cavity.

このように縦断面画像に基づいて強信号部位81を発見したら、次に強信号部位81における水平断面画像90に基づき、強信号部位81の形状と管等の埋設物の形状との一致性を評価して、一致しない場合にのみ空洞として検出するのも好ましい。これにより、反射極性だけでは区別し難い埋設物と空洞とを判別することができる。特にこのような水平断面画像90を作成する場合、反射波検出を10cm以下という細かい間隔で行うと、管等の埋設物の形状がはっきりと表れるため、空洞と埋設物との違いを見分け易い。また、対象面R下に埋設物があると、その周囲に空洞が発生する可能性が高いため、図18に示すように、埋設物122の強信号部位82に接する又は重なる強信号部位81を検出した場合、空洞85の可能性は極めて高いものと判断することができる。   When the strong signal portion 81 is found based on the longitudinal cross-sectional image in this way, the coincidence between the shape of the strong signal portion 81 and the shape of the embedded object such as a tube is next determined based on the horizontal cross-sectional image 90 in the strong signal portion 81. It is also preferred to evaluate and detect as a cavity only if they do not match. As a result, it is possible to discriminate buried objects and cavities that are difficult to distinguish only by the reflection polarity. In particular, when such a horizontal cross-sectional image 90 is created, if the reflected wave detection is performed at a fine interval of 10 cm or less, the shape of the embedded object such as a tube appears clearly, so that the difference between the cavity and the embedded object can be easily distinguished. Further, if there is an embedded object under the target surface R, there is a high possibility that a cavity is generated around the object. Therefore, as shown in FIG. 18, the strong signal part 81 that is in contact with or overlaps the strong signal part 82 of the embedded object 122. If detected, the possibility of the cavity 85 can be determined to be extremely high.

以上に述べた空洞や埋設物の検出処理は、作業員が目視で行うことができるが、コンピュータ(前述のデータ処理装置14でも良く、別のものでも良い)により取得データを直接情報処理することにより行っても良く、その場合には画像を生成する必要はない。   The above-described detection processing of the cavities and embedded objects can be performed visually by an operator, but the acquired data may be directly processed by a computer (the data processing device 14 described above or another one may be used). In this case, it is not necessary to generate an image.

<陥没危険性の評価>
空洞を検出したときには次のようにして、各反射波検出位置40における陥没の危険性を評価することができる。すなわち、図12に示すように、空洞85の天面の寸法W及び天面の深度Pを求める。空洞85の天面の寸法W及び深度Pは、作業員が画像80,90,100の印刷物を定規により計測したり、画像80,90,100の寸法計測位置をコンピュータに入力(指定)してコンピュータにより算出したり、コンピュータにより画像80,90,100を画像解析したりすることにより求めることができる。そして、図13に示すように、これら空洞天面の寸法Wが大きいほど、及び空洞85天面の深度Pが浅いほど陥没の危険性が高いものとして、各反射波検出位置40における陥没の危険性を評価する。このように、空洞85を発見するだけでなく、その空洞85を原因とした陥没の危険性を評価することにより、陥没危険性の高い空洞85を先に補修し、陥没危険性の極めて低い空洞85は補修しない又は後回しにする等、適切な補修計画を容易に行うことができる。
<Evaluation of the risk of depression>
When a cavity is detected, the risk of depression at each reflected wave detection position 40 can be evaluated as follows. That is, as shown in FIG. 12, the top surface dimension W and the top surface depth P of the cavity 85 are obtained. The dimension W and depth P of the top surface of the cavity 85 are measured by the operator by measuring the printed matter of the images 80, 90, 100 with a ruler, or inputting (specifying) the dimension measurement positions of the images 80, 90, 100 to the computer. It can be obtained by calculating with a computer or analyzing the images 80, 90, and 100 with a computer. As shown in FIG. 13, it is assumed that the higher the dimension W of the top surface of the cavity and the deeper the depth P of the top surface of the cavity 85, the higher the risk of the sinking. Assess sex. In this way, not only the cavity 85 but also the risk of depression caused by the cavity 85 is evaluated, so that the cavity 85 with a high risk of depression is repaired first, and the cavity with a very low risk of depression is found. It is possible to easily carry out an appropriate repair plan such that 85 is not repaired or delayed.

陥没は空洞85上側の層の崩落により発生するため、前述のとおり空洞天面の寸法Wが大きいほど陥没が発生し易くなる。よって、空洞85の天面の寸法Wとしては、天面の面積、長径、短径等適宜定めることができるが、空洞85が狭い幅で長く伸びている場合にはいくら長くても陥没の危険性は少ない。よって、空洞天面の寸法Wとしては、図12(b)に示すように、空洞85天面の形状を楕円近似したときの短辺Wを用いるのが好ましい。楕円近似による短辺の算出手法は特に限定されず、公知の手法を適宜用いることができるが、例えば前述の水平断面画像を作成し、所定の反射強度以上の部分を空洞85と仮定して画像解析によりエッジの座標を検出し、このエッジを最小二乗法等で楕円近似することにより短辺を算出することができる。   Since the depression occurs due to the collapse of the layer above the cavity 85, as described above, the depression is more likely to occur as the dimension W of the cavity top surface is larger. Therefore, the dimension W of the top surface of the cavity 85 can be determined as appropriate, such as the area of the top surface, the major axis, the minor axis, etc. However, if the cavity 85 extends long with a narrow width, there is a risk of collapse. There is little nature. Therefore, as the dimension W of the cavity top surface, as shown in FIG. 12B, it is preferable to use a short side W when the shape of the cavity 85 top surface is approximated to an ellipse. The method for calculating the short side by the ellipse approximation is not particularly limited, and a known method can be used as appropriate. For example, the above-described horizontal cross-sectional image is created, and the image is obtained assuming that the portion having a predetermined reflection intensity or more is the cavity 85. The short side can be calculated by detecting the coordinates of the edge by analysis and approximating the edge with an ellipse by the least square method or the like.

空洞85の天面の深度Pも適宜定めることができ、基準位置を対象面Rではなく、アスファルト混合物層の下面等の任意の位置としたり、空洞85の天面における深度計測部位を空洞85の天面の周縁部としたりすることもできるが、反射波データ50から正確に取得できる点で基準位置は対象面Rとすることが望ましく、また陥没との相関の高さの点で空洞85の天面における深度計測部位は空洞85の天面の最上部とするのが好ましい。つまり、図12に示すように、空洞85の天面の深度Pは対象面Rから空洞85の天面の最上部までの深さとするのが最も好ましい。   The depth P of the top surface of the cavity 85 can also be determined as appropriate. The reference position is not the target surface R but an arbitrary position such as the lower surface of the asphalt mixture layer, or the depth measurement site on the top surface of the cavity 85 is Although it can be the peripheral edge of the top surface, it is desirable that the reference position is the target surface R because it can be accurately obtained from the reflected wave data 50, and the cavity 85 is highly correlated with the depression. The depth measurement site on the top surface is preferably the top of the top surface of the cavity 85. That is, as shown in FIG. 12, the depth P of the top surface of the cavity 85 is most preferably the depth from the target surface R to the top of the top surface of the cavity 85.

この評価方法では、空洞85の天面の寸法及び空洞85天面の深度Pの両方を指標にする限り、その重み付けについては適宜定めることができ、例えば図13(a)に示すように、空洞天面の寸法Wを横軸に、空洞85天面の深度Pを縦軸にとり、原点(空洞天面の寸法Wが0、空洞85天面の深度Pが0)を通る所定傾きの直線により複数の陥没危険度の領域に区画し、検出空洞85がその天面寸法及び天面深度によりどの領域に属するかによって、その空洞85に起因する陥没危険性をランク(図示例では危険度の高いものからA,B,Cの順にランクを付ける)や点数等により評価することができる。   In this evaluation method, as long as both the dimension of the top surface of the cavity 85 and the depth P of the top surface of the cavity 85 are used as indices, the weighting can be determined as appropriate. For example, as shown in FIG. By taking the dimension W of the top surface on the horizontal axis and the depth P of the top surface of the cavity 85 on the vertical axis, a straight line having a predetermined inclination passing through the origin (the dimension W of the cavity top surface is 0 and the depth P of the cavity 85 top surface is 0). The area is divided into a plurality of depression risk areas, and the depression risk caused by the cavity 85 is ranked according to which area the detection cavity 85 belongs to depending on the top surface size and the top surface depth (in the illustrated example, the risk is high). It is possible to make an evaluation by assigning a rank in the order of A, B, and C) and a score.

また、検出した空洞85の天面寸法が小さくても浅い位置にある場合は陥没の危険性が高く、さらに、空洞85の天面寸法を正確に検出できない場合もあるため、図13(a)に示す評価基準を図13(b)や図13(c)に示す評価基準のように変形し、所定深度以浅のものは天面寸法に関係なく陥没危険性のランクや点数を高く付けるのも好ましい評価手法である。なお、この所定深度は、図示例では20cm程度としているが、これに限定されるものではなく、例えば10〜30cm程度に設定しても良い。   In addition, if the detected top surface dimension of the cavity 85 is small but at a shallow position, there is a high risk of depression, and the top surface dimension of the cavity 85 may not be detected accurately. The evaluation criteria shown in Fig. 13 (b) and Fig. 13 (c) are modified as shown in Fig. 13 (c), and those with a depth of less than a predetermined depth can be given a higher rank and score for the risk of depression, regardless of the top surface dimensions. This is a preferable evaluation method. In addition, although this predetermined depth is about 20 cm in the example of illustration, it is not limited to this, For example, you may set to about 10-30 cm.

ところで、陥没危険性を評価する上で、空洞85の成長や上昇は極めて重要である。すなわち、対象面R下に存在する空洞85は、周辺環境等によって発生から陥没に至るまでの成長、上昇の速度が異なるため、陥没危険性を評価するにあたり、このような成長要因を加味し、成長要因があるときには陥没の危険性がより高いとして、ランクを上げる又は加点する等により、陥没危険性の評価を行うことが好ましい。例えば、図14(a)に示すタイプの空洞85は、護岸擁壁110や橋台等に破損あるいは隙間111が発生し、地盤100内に海水等が浸入し、海では干満差や波、河川では増水等により、地盤内へ水が流入・流出を繰返し、徐々に土砂が浸食されて形成され、成長・上昇していくものである。なお、符号100はアスファルト混合物層を示し、符号101は路盤層を示し、符号102は路床を含む地盤層を示している。また、図14(b)に示すタイプの空洞85は、地震等や地盤沈下により地下埋設管121,122にずれ・破損が発生(特に下水道の本管121と枝管122との接続)し、集中豪雨時など破損部から土砂が管121,122内に流出して空洞85が発生し、成長・上昇していくものである。これらは土砂の吸出しによる空洞85と分類することができ、急速に成長、上昇するものである。よって、これらの成長要因がある場合には、空洞85の天面寸法及び深度による評価結果を基本として、それよりも危険性が高いものと評価する(例えば、前述の危険度Bのものを次のランクAとしたり、前述の危険度Aのものに成長要因を示す「+」を付けてA+としたりする等)ことができる。   By the way, the growth and rise of the cavity 85 are extremely important in evaluating the risk of depression. That is, the cavity 85 existing under the target surface R has different growth and rise speeds from occurrence to depression depending on the surrounding environment and the like. Therefore, in evaluating the danger of depression, such growth factors are considered, When there is a growth factor, it is preferable to evaluate the risk of depression by raising the rank or adding points, assuming that the risk of depression is higher. For example, in the cavity 85 of the type shown in FIG. 14 (a), breakage or a gap 111 occurs in the revetment retaining wall 110 or an abutment, and seawater or the like enters the ground 100. Due to the increase in water, etc., water repeatedly flows into and out of the ground, and gradually erodes and forms, and grows and rises. Reference numeral 100 indicates an asphalt mixture layer, reference numeral 101 indicates a roadbed layer, and reference numeral 102 indicates a ground layer including a roadbed. In addition, the cavity 85 of the type shown in FIG. 14B is displaced or damaged in the underground buried pipes 121 and 122 due to an earthquake or ground subsidence (particularly, the connection between the main pipe 121 and the branch pipe 122 of the sewer) Sediment flows from the damaged part into the pipes 121 and 122 from a damaged part such as during a heavy rain, and a cavity 85 is generated and grows and rises. These can be classified as cavities 85 due to earth and sand suction, and grow and rise rapidly. Therefore, when there are these growth factors, it is evaluated that the risk is higher than that based on the evaluation result based on the top surface size and the depth of the cavity 85 (for example, the above-mentioned risk B is the following). Or A + by adding a “+” indicating a growth factor to the above-mentioned risk A.

これに対して、図15(a)に示すタイプの空洞85は、構造物130施工時の転圧不足によるゆるみが経年で圧密沈下することにより形成されるか、又は構造物130により地下水の流れが変化して、水みち131が発生し、雨水浸入や地下水変動により、地盤の細粒分が水みちに流出して形成され、成長・上昇していくものである。また、図15(b)に示すタイプの空洞85は、特に電話・電気・CAB等の多条管140周辺や埋設物の輻輳箇所等において、敷設時の転圧不足によるゆるみが存在するときに、経年で圧密沈下することにより形成され、成長・上昇していくものである。図16(a)に示すタイプの空洞85は、埋戻材150に栗石やコンクリートガラ等が混入し、その周りに多数の空隙が存在するときに、経年で圧密沈下することにより形成され、成長・上昇していくものである。図16(b)に示すタイプの空洞85は、シールド管や推進管等の管160の掘削による局部的なゆるみが上方に向かうとき、分散せずに一方向に集中することにより形成され、成長・上昇していくものである。図17(a)に示すタイプの空洞85は、存置物170(仮設土留めや人孔、死管等)周辺に局部的なゆるみが存在ときに、経年で圧密沈下することにより形成され、成長・上昇していくものである。図17(b)に示すタイプの空洞85は、コンクリート版やスラグなどの堅固な層下の路盤・路床が矢印で示すように不等沈下することにより形成され、成長・上昇していくものである。これらは、土砂の圧密沈下による空洞85と分類することができ、ある程度締め固まると成長が止まるものであるが、何も成長要因が無い場合と比較すれば、危険性は高まるものである。よって、これらの成長要因がある場合には、空洞85の天面寸法及び深度による評価結果を基本として、それよりも危険性が高いものと評価する(例えば、前述の危険度Bのものを次のランクAとしたり、前述の危険度Aのものに成長要因を示す「+」を付けてA+としたりする等)ことができる。   On the other hand, the cavity 85 of the type shown in FIG. 15A is formed by loosening due to insufficient rolling pressure during construction of the structure 130, or the groundwater flows by the structure 130. As a result, the water channel 131 is generated, and the fine grains of the ground are formed by flowing out into the water channel due to rainwater intrusion and groundwater fluctuation, and grows and rises. In addition, the cavity 85 of the type shown in FIG. 15B is loosened due to insufficient rolling pressure during laying, particularly in the vicinity of the multi-tube 140 such as telephone, electricity, CAB, or in a congested portion of a buried object. It is formed by consolidation and sinking over time, and grows and rises. A cavity 85 of the type shown in FIG. 16 (a) is formed by the consolidation and subsidence over time when chestnut or concrete glass is mixed in the backfill 150 and there are many voids around it.・ It will rise. A cavity 85 of the type shown in FIG. 16 (b) is formed by a local loosening caused by excavation of a tube 160 such as a shield tube or a propulsion tube being concentrated in one direction without being dispersed.・ It will rise. A cavity 85 of the type shown in FIG. 17 (a) is formed by the consolidation and subsidence over time when there is local loosening around the object 170 (temporary earth retaining, manhole, dead tube, etc.).・ It will rise. Cavity 85 of the type shown in FIG. 17 (b) is formed by uneven subsidence as shown by the arrow of a solid subgrade such as a concrete plate or slag, which grows and rises. It is. These can be classified as cavities 85 due to the consolidation of sediment, and the growth stops when they are compacted to some extent, but the danger increases compared to the case where there is no growth factor. Therefore, when there are these growth factors, it is evaluated that the risk is higher than that based on the evaluation result based on the top surface size and the depth of the cavity 85 (for example, the above-mentioned risk B is the following). Or A + by adding a “+” indicating a growth factor to the above-mentioned risk A.

さらに、これらの成長要因の種類によって、危険性の程度を異なる評価とすることもできる。例えば、成長要因が「土砂の吸出し」の場合には「土砂の圧密沈下」の場合と比較して成長速度が速く、成長が止まらないため、土砂の圧密沈下よりも危険性を高く評価することができる。成長要因が「土砂の圧密沈下」の場合は、ある程度締め固まると成長が止まるため、危険性の評価を高くしない(基本の評価結果のままとする)こともできる。   Furthermore, the degree of risk can be evaluated differently depending on the types of these growth factors. For example, when the growth factor is “suction of sediment”, the growth rate is faster than in the case of “sediment sedimentation”, and the growth does not stop, so the risk is evaluated higher than the sediment settlement of sediment. Can do. When the growth factor is “consolidation of sediment”, the growth will stop once it has been compacted to some extent, so the risk assessment may not be high (the basic evaluation result remains as it is).

また、これらの成長要因には、位置が既知の埋設物(地上から地中に延在する埋設物のように地上で位置を把握できる埋設物を含む)以外に、埋設物121,122,130,140,150,160,170のような予め把握できないものもある。よって、空洞85探査だけでなく、成長要因となる埋設物121,122,130,140,150,160,170についても、前述の走行方向縦断面画像80や水平断面画像を作成・利用して探査し、図18に示すように、空洞85を検出するとともにその周囲に枝管122等の埋設物を検出したときには、成長要因ありとして、陥没の危険性の評価をより高いものとするのは好ましい形態である。位置が既知の埋設物についても同様に、空洞85を検出するとともにその周囲に既知の埋設物があるときには、成長要因ありとして、陥没の危険性の評価をより高いものとするができる。   These growth factors include buried objects 121, 122, and 130 other than buried objects whose positions are known (including buried objects whose positions can be grasped on the ground such as buried objects extending from the ground to the ground). , 140, 150, 160, and 170 cannot be grasped in advance. Therefore, not only the exploration of the cavity 85 but also the buried objects 121, 122, 130, 140, 150, 160, and 170, which are growth factors, are explored by creating and using the above-described traveling direction longitudinal sectional image 80 and horizontal sectional image. However, as shown in FIG. 18, when the cavity 85 is detected and an embedded object such as the branch pipe 122 is detected around the cavity 85, it is preferable that the evaluation of the risk of depression is higher because there is a growth factor. It is a form. Similarly, for a buried object whose position is known, when the cavity 85 is detected and there is a known buried object therearound, it is possible to make the evaluation of the risk of depression higher because there is a growth factor.

特に後述するように、同一の反射波検出位置40における反射波データ50の新旧比較に基づき対象面R下の変化をモニタリングする場合には、空洞85の成長及び上昇をモニタリングして、成長速度や上昇を求め、速度が所定値以上のものについては、陥没の危険性の評価をより高いものとするのも好ましい形態である。   In particular, as will be described later, when monitoring changes under the target surface R based on a comparison between new and old reflected wave data 50 at the same reflected wave detection position 40, the growth and rise of the cavity 85 are monitored, and the growth rate and It is also a preferable form to obtain a higher evaluation of the risk of depression when the speed is determined and the speed is equal to or higher than a predetermined value.

また、例えば車道や歩道における交通量等、対象面Rの交通量が多いほど荷重や振動がより多く加わり、対象面Rが車道の場合には、車道内における車両走行の多い位置ほど(例えば、路肩内よりも車線内の方が車両走行が多い、車線であっても交差点内の方が車両走行が多い等)、荷重や振動がより多く加わる。よってこれらの場合、空洞85が発生する可能性が高く、また発生した空洞85の成長速度、上昇速度が速い。しかも、これらの場合ほど、陥没発生時の影響度(事故発生の確率が高くなる、渋滞度合がひどくなる等)が大きくなる。よって、これらの要因を加味して陥没の危険性評価を行ったり、影響度評価を付加したりすることにより、より的確な評価を行うことも提案する。   Further, for example, when the traffic volume on the target surface R is large, such as traffic on a roadway or a sidewalk, more load or vibration is applied. When the target surface R is a roadway, the position where the vehicle travels more frequently in the roadway (for example, The vehicle travels more in the lane than in the road shoulder, and the vehicle travels more in the intersection even in the lane). Therefore, in these cases, there is a high possibility that the cavities 85 are generated, and the growth speed and the rising speed of the generated cavities 85 are high. In addition, in these cases, the degree of influence at the time of the occurrence of depression (the probability of occurrence of an accident increases, the degree of traffic congestion increases, etc.) increases. Therefore, it is also proposed to perform more accurate evaluation by evaluating the risk of depression by adding these factors or adding an impact evaluation.

すなわち、対象面Rの交通量を加味する場合は、対象面Rの交通量を評価するか又は既知としておくとともに、空洞85を検出したときには、当該空洞85を検出した対象面Rの交通量が多いほど当該空洞85による陥没の危険性がより高いものとして陥没の危険性評価を行う(例えば、前述の危険度Bのものを次のランクAとしたり、前述の危険度Aのものに成長要因を示す「+」を付けてA+としたりする等)ことができる。これに代えて、当該空洞85を検出した対象面Rの交通量が多いほど当該空洞85による陥没時の影響度がより大きいという影響度評価を陥没の危険性評価に付加することもできる。例えば、車道の場合、全国道路・街路交通情勢調査(道路交通センサス)一般交通量調査集計表から、空洞85を検出した道路の混雑度を取得し、下記表1に示す混雑度及び影響度対応表に基づいて、陥没が発生した際の影響度(交通規制による渋滞度合い)をランク付けにより評価することもできる。   That is, when the traffic volume of the target surface R is taken into account, the traffic volume of the target surface R is evaluated or known, and when the cavity 85 is detected, the traffic volume of the target surface R that detected the cavity 85 is determined. The greater the number, the higher the risk of depression due to the cavity 85, and the risk of depression is evaluated (for example, the above-mentioned risk B is assigned to the next rank A, or the risk A is the growth factor. A + can be added to indicate A +). Instead of this, an influence degree evaluation that the influence degree at the time of depression due to the cavity 85 is larger as the traffic volume of the target surface R that detects the cavity 85 is larger can be added to the risk evaluation of the depression. For example, in the case of a roadway, the degree of congestion of the road where the cavity 85 is detected is obtained from the national road / street traffic situation survey (road traffic census) general traffic survey summary table, and the congestion degree and influence degree correspondence shown in Table 1 below are obtained. Based on the table, it is also possible to evaluate the degree of influence (congestion degree due to traffic regulation) when a depression occurs by ranking.

また、空洞85の車道内発生位置を加味する場合は、空洞85を検出したときには、車道における空洞85の検出位置が車両走行の多い位置であるほど陥没の危険性がより高いものとして陥没の危険性評価を行う(例えば、前述の危険度Bのものを次のランクAとしたり、前述の危険度Aのものに成長要因を示す「+」を付けてA+としたりする等)ことができる。これに代えて、例えば表2に示すように、車道における空洞85の検出位置が車両走行の多い位置であるほど陥没時の影響度がより大きいという影響度評価を陥没の危険性評価に付加することもできる。   In addition, when the position where the cavity 85 is generated in the roadway is taken into account, when the cavity 85 is detected, the more the vehicle is traveling, the higher the danger of the depression, A sex evaluation can be performed (for example, the above-mentioned risk level B is set to the next rank A, or “+” indicating a growth factor is added to the above-mentioned risk level A and set to A +). Instead, for example, as shown in Table 2, an influence degree evaluation that the influence degree at the time of depression is larger as the detection position of the cavity 85 on the roadway is a position where the vehicle travels more is added to the risk evaluation of depression. You can also.

他方、空洞85の天面の寸法及び深度が同じでも、空洞85天面より上側に位置する層の支持力が強いほど陥没危険性は低下する。よって、これを加味して、空洞85天面より上側に位置する層の支持力が強いほど、空洞85の天面寸法及び深度による評価結果を基本として、それよりも危険性が低いものと評価する(例えば、前述の危険度Aのものを次のランクBとしたり、前述の危険度Aのものに危険性低下要因を示す「−」を付けてA−としたりする等)ことができる。例えば、図14等に示すアスファルト舗装面の場合、等値換算係数を支持力とみなして評価することができ、この場合における各層の厚さは、既知の値を採用しても良いし、前述の反射波データ50や走行方向縦断面画像80から作業員が計測したり、コンピュータ(前述のデータ処理装置14でも良く、別のものでも良い)により反射波データ50を直接情報処理する若しくは縦断面画像を画像解析したりすることにより求めることができる。   On the other hand, even if the size and depth of the top surface of the cavity 85 are the same, the risk of depression will decrease as the supporting force of the layer located above the top surface of the cavity 85 is stronger. Therefore, in consideration of this, the stronger the supporting force of the layer located above the top surface of the cavity 85, the lower the risk, based on the evaluation result based on the top surface size and depth of the cavity 85. (For example, the above-mentioned risk A is assigned to the next rank B, or the above-mentioned risk A is attached with “-” indicating a risk reduction factor to A-). For example, in the case of the asphalt pavement surface shown in FIG. 14 and the like, it is possible to evaluate the equivalent value conversion coefficient as the supporting force, and the thickness of each layer in this case may adopt a known value, An operator measures the reflected wave data 50 and the traveling direction longitudinal cross-sectional image 80, or directly processes the reflected wave data 50 by a computer (the data processing device 14 described above or another one) or a longitudinal section. It can be obtained by image analysis of the image.

<モニタリング>
特徴的には、同じ対象面Rについて、1年や半年等、所定の期間を空けて、電磁波レーダーによる対象面R下の探査を繰り返し行い、同一の反射波検出位置40における反射波データ50自体又は反射波データ50を加工して得られる加工データ(例えば前述の走行方向縦断面画像80、車幅方向縦断面画像100、水平断面画像90)の新旧比較に基づき、当該単位対象領域における対象面R下の変化、例えば、空洞85の発生、成長及び上昇をモニタリングする。これにより、例えば空洞85の発生はもちろん、成長や上昇の早い空洞85等と、遅い空洞85等との区別をすることが可能となり、補修の必要性の評価や、補修計画の策定が容易となる。すなわち、対象面R下深くに空洞85を発見した場合、その時点では陥没の危険性が少ないと判断できるが、上昇や成長が早い場合は陥没の危険性が高く、補修の必要性は高いものとなる。よって、上述のように空洞85の発生、成長及び上昇をモニタリングすると、陥没の危険性を評価することもできる。
<Monitoring>
Characteristically, the same target surface R is repeatedly surveyed under the target surface R by an electromagnetic wave radar after a predetermined period of time, such as one year or six months, and the reflected wave data 50 itself at the same reflected wave detection position 40 is detected. Alternatively, the target surface in the unit target region based on the new and old comparison of the processing data obtained by processing the reflected wave data 50 (for example, the above-described traveling direction longitudinal section image 80, vehicle width direction longitudinal section image 100, horizontal section image 90). Monitor changes under R, for example, the generation, growth and rise of cavities 85. As a result, for example, the generation of the cavity 85, of course, it is possible to distinguish between the cavity 85 or the like that grows and rises quickly and the cavity 85 or the like that is slow, and it is easy to evaluate the necessity of repair and formulate a repair plan. Become. That is, when the cavity 85 is found deep under the target surface R, it can be determined that the risk of depression is low at that time, but if the rise or growth is fast, the risk of depression is high and the need for repair is high. It becomes. Therefore, if the generation, growth, and rise of the cavity 85 are monitored as described above, the risk of depression can be evaluated.

前述のとおり、対象面R下に埋設物121,122,130,140,150,160,170があると、その周囲に空洞85が発生する可能性が高く、また発生した空洞85の成長速度、上昇速度が比較的に速い。よって、反射波データ50に基づき埋設物を検出したときに、埋設物の検出位置の周辺における反射波データ50の新旧比較に基づき、空洞発生、成長及び上昇をモニタリングすると、空洞モニタリングをより効率的に行うことができる。   As described above, if there are the buried objects 121, 122, 130, 140, 150, 160, and 170 under the target surface R, there is a high possibility that the cavities 85 are generated around them, and the growth rate of the generated cavities 85, The rising speed is relatively fast. Therefore, when a buried object is detected based on the reflected wave data 50, if cavity generation, growth, and rise are monitored based on a comparison between the reflected wave data 50 around the detection position of the buried object, the cavity monitoring is more efficient. Can be done.

また、前述のとおり、例えば車道や歩道における交通量等、対象面Rの交通量が多いほど荷重や振動がより多く加わり、対象面Rが車道の場合には、車道内における車両走行の多い位置ほど(例えば、路肩内よりも車線内の方が車両走行が多い、車線であっても交差点内の方が車両走行が多い等)、荷重や振動がより多く加わる。よってこれらの場合、空洞85が発生する可能性が高く、また発生した空洞85の成長速度、上昇速度が速い。しかも、これらの場合ほど、陥没発生時の影響度(事故発生の確率が高くなる、渋滞度合がひどくなる等)が大きくなる。よって、交通量が所定値以上の対象面Rについてモニタリングしたり、対象面Rが車道路面であるときには車線内(交差点含む)をモニタリングしたりすることにより、空洞モニタリングをより効率的に行うことができる。交通量が所定値以上の対象面Rは、例えば、車道の場合、全国道路・街路交通情勢調査(道路交通センサス)一般交通量調査集計表における交通量や混雑度が所定値以上の道路とすることができる。   In addition, as described above, for example, when the traffic volume on the target surface R is large, such as traffic on a roadway or a sidewalk, more loads and vibrations are applied. When the target surface R is a roadway, the position where the vehicle travels frequently in the roadway As a result (for example, the vehicle travels more in the lane than in the road shoulder, the vehicle travels more in the intersection even in the lane), more load and vibration are applied. Therefore, in these cases, there is a high possibility that the cavities 85 are generated, and the growth speed and the rising speed of the generated cavities 85 are high. In addition, in these cases, the degree of influence at the time of the occurrence of depression (the probability of occurrence of an accident increases, the degree of traffic congestion increases, etc.) increases. Therefore, cavity monitoring can be performed more efficiently by monitoring the target surface R having a traffic volume of a predetermined value or more, or by monitoring the inside of the lane (including an intersection) when the target surface R is a road surface. it can. For example, in the case of a roadway, the target surface R whose traffic volume is greater than or equal to a predetermined value is a road whose traffic volume and congestion level are greater than or equal to a predetermined value in the national road / street traffic situation survey (road traffic census) general traffic survey summary table. be able to.

データの新旧比較は、前述の走行方向縦断面画像80や水平断面画像を作成する等して、作業員が目視で行うことができるが、コンピュータにより取得データを直接情報処理することにより行っても良く、その場合には画像を生成する必要はない。また、比較の際に、同一位置における新旧の反射波強度の差を取り、その差分強度が所定値以上である部位、又はそれが走行方向や車幅方向に連続する部位を、変化のあった位置として検出しても良い。このために、差分強度による走行方向縦断面画像80や水平断面画像90、車幅方向縦断面画像100を作成することもできる。   The comparison between the old and new data can be performed visually by the operator by creating the above-described traveling direction longitudinal section image 80 and horizontal section image, but can also be performed by directly processing the acquired data by a computer. In that case, it is not necessary to generate an image. Also, when comparing, the difference between the old and new reflected wave intensity at the same position was taken, and the part where the difference intensity was a predetermined value or more, or the part where it continued in the running direction or the vehicle width direction was changed. You may detect as a position. For this reason, the traveling direction longitudinal section image 80, the horizontal section image 90, and the vehicle width direction longitudinal section image 100 based on the difference intensity can be created.

<マップ化>
空洞の調査計画や補修計画を立てるためには、陥没の危険性の全体像を地域等のレベルで把握することが望ましい。そこで、前述の陥没の危険性の評価結果に基づき、図19に示すように、地図(航空写真や、地図と航空写真若しくはその他の写真との組み合わせでも良い)200上の道路表示部201等の調査位置に、その位置の陥没の危険性を表示した陥没危険性マップを作成するのも好ましい。表示形態は特に限定されない。例えば、陥没の危険性表示は、その位置に危険性表示マーク202等を付すことができる。また、図示形態のように、道路表示部201の色を調査の済んでいる調査区間と未調査区間とで異ならしめたり、危険度別に危険性表示マーク202の色や模様、形状、大きさを異ならしめたりするのも好ましい。さらに、図示形態のように地域毎に危険度の高さや、未調査・調査済みに応じた色分けや模様分けをするのも好ましい。図示形態は、空洞発見数のみを考慮した表示形態であるが、危険度のみを考慮した表示形態や、空洞数及び危険度の両方を考慮した表示形態、他の要素を加味した表示形態等、適宜の変更が可能である。地域の設定についても、図示形態のように正方形で区画する他、三角形や六角形等の適宜の形状に区画したり、あるいは住所に基づく区画としたりする等、適宜設定することができる。さらにまた、この陥没危険性マップは、防災マップや、浸水マップ、地震時の揺れやすさマップ等の他のマップと統合するのも一つの好ましい形態である。
<Mapping>
In order to make a cavity investigation plan and repair plan, it is desirable to grasp the overall picture of the danger of depression at the level of the region. Therefore, based on the evaluation result of the risk of depression described above, as shown in FIG. 19, the road display unit 201 on the map 200 (which may be an aerial photograph or a combination of a map and an aerial photograph or other photographs) It is also preferable to create a depression risk map displaying the danger of depression at that position at the survey position. The display form is not particularly limited. For example, the danger display mark 202 or the like can be attached to the position of the depression danger display. Further, as shown in the figure, the color of the road display section 201 is made different between the surveyed section and the unsurveyed section, or the color, pattern, shape, and size of the danger display mark 202 are changed according to the degree of risk. It is also preferable to make them different. Furthermore, it is also preferable to classify colors and patterns according to the degree of risk and unexamined / investigated for each region as shown in the figure. The display form is a display form that considers only the number of cavities found, but a display form that considers only the degree of danger, a display form that considers both the number of cavities and the degree of danger, a display form that takes into account other factors, etc. Appropriate changes are possible. The area can be set as appropriate, such as dividing into squares as shown in the figure, dividing into an appropriate shape such as a triangle or a hexagon, or setting based on an address. Furthermore, it is also one preferable form that the depression risk map is integrated with other maps such as a disaster prevention map, a flooded map, and an earthquake ease map.

本発明は、道路や滑走路、港湾におけるエプロン、その他の人や乗り物の通行面等の路面、物置場等、あらゆる場所の表面下の変化をモニタリングするのに利用でき、対象面が舗装面(アスファルト舗装、コンクリート舗装等、舗装の種類を問わない)であるか非舗装面であるかを問わず利用できるものである。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used to monitor changes under the surface of every place such as roads, runways, aprons in harbors, road surfaces such as traffic surfaces of other people and vehicles, storage areas, etc. It can be used regardless of whether it is an asphalt pavement, a concrete pavement, etc., or a non-paved surface.

P…天面の深度、R…対象面、W…空洞天面の寸法、a…センサ、k…電磁波レーダーシステム、10…探査車、11…光学式距離計、12…カメラ、13…GPS装置、14…データ処理装置、15…制御装置、40…反射波検出位置、50…反射波データ、80…走行方向縦断面画像、81…強信号部位、85…空洞、90…水平断面画像、100…車幅方向縦断面画像。   P: Depth of the top surface, R: Target surface, W: Dimensions of the top surface of the cavity, a ... Sensor, k ... Electromagnetic radar system, 10 ... Exploration vehicle, 11 ... Optical distance meter, 12 ... Camera, 13 ... GPS device , 14 ... Data processing device, 15 ... Control device, 40 ... Reflected wave detection position, 50 ... Reflected wave data, 80 ... Longitudinal section image in traveling direction, 81 ... Strong signal region, 85 ... Cavity, 90 ... Horizontal sectional image, 100 ... Vertical cross-sectional image in the vehicle width direction.

Claims (6)

電磁波レーダーを用い、対象面における少なくとも所定の単位対象領域の全体にわたり、対象面に沿う方向に所定の間隔を空けて、対象面上側から対象面下へ電磁波を深さ方向に入射させるとともにその反射波を対象面上側で検出することにより、各反射波検出位置における反射波データを取得するデータ取得工程を、
同じ単位対象領域について、所定の期間を空けて複数回行い、
同一の反射波検出位置における反射波データ自体又は反射波データを加工して得られる加工データの新旧比較に基づき、当該単位対象領域における対象面下の変化をモニタリングする、
ことを特徴とする対象面下のモニタリング方法。
Using electromagnetic wave radar, electromagnetic waves are incident in the depth direction from the upper side of the target surface to the lower side of the target surface with a predetermined interval in the direction along the target surface over at least the predetermined unit target area on the target surface and reflected. A data acquisition step of acquiring reflected wave data at each reflected wave detection position by detecting waves on the upper side of the target surface,
For the same unit target area, perform multiple times with a predetermined period,
Based on the new and old comparison of the reflected wave data itself or the processed data obtained by processing the reflected wave data at the same reflected wave detection position, the change below the target surface in the unit target area is monitored.
A monitoring method under the target surface characterized by the above.
各回のデータ取得工程で取得した反射波データに基づき、各反射波検出位置における空洞を探査するとともに、空洞を検出したときには空洞天面の寸法及び空洞天面の深度を求め、
同一の反射波検出位置における、空洞天面の寸法及び空洞天面の深度の新旧比較に基づき、空洞の発生、成長及び上昇をモニタリングする、
請求項1記載の対象面下のモニタリング方法。
Based on the reflected wave data acquired in each data acquisition step, the cavity at each reflected wave detection position is explored, and when the cavity is detected, the size of the cavity top surface and the depth of the cavity top surface are obtained,
Monitor the generation, growth and rise of cavities based on new and old comparisons of the dimensions and depth of the cavity top surface at the same reflected wave detection position.
The subsurface monitoring method according to claim 1.
各回のデータ取得工程で取得した反射波データに基づき、各反射波検出位置における埋設物を探査するか、又は埋設物の位置を既知としておくとともに、
埋設物を検出したときか、又は既知の埋設物があるときには、埋設物の検出位置の周辺における反射波データ自体又は反射波データを加工して得られる加工データの新旧比較に基づき、空洞の発生、成長及び上昇をモニタリングする、
請求項2記載の対象面下のモニタリング方法。
Based on the reflected wave data acquired in each data acquisition step, the buried object at each reflected wave detection position is searched, or the position of the buried object is known,
When a buried object is detected or there is a known buried object, the generation of cavities will occur based on the comparison of the reflected wave data itself or the processed data obtained by processing the reflected wave data around the detection position of the buried object. Monitoring growth and rise,
The monitoring method under a target surface according to claim 2.
交通量が所定値以上の対象面について前記モニタリングを行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の対象面下のモニタリング方法。   The monitoring method under the target surface according to any one of claims 1 to 3, wherein the monitoring is performed for a target surface whose traffic volume is a predetermined value or more. 前記対象面が車道路面であり、車線内について前記モニタリングを行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の対象面下のモニタリング方法。   The monitoring method under the target surface according to claim 1, wherein the target surface is a road surface and the monitoring is performed in a lane. 探査車両を走行させながら、車幅方向及び走行方向にそれぞれ所定の間隔で車両から対象面下へ電磁波を深さ方向に入射させるとともにその反射波を検出することにより、車幅方向及び走行方向ともに10cm以下の間隔で各位置の反射波データを取得する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の対象面下のモニタリング方法。   While traveling the exploration vehicle, electromagnetic waves are incident in the depth direction from the vehicle below the target surface at predetermined intervals in the vehicle width direction and the traveling direction, and the reflected waves are detected, so that both the vehicle width direction and the traveling direction are detected. The monitoring method under a target surface given in any 1 paragraph of Claims 1-5 which acquires reflected wave data of each position at intervals of 10 cm or less.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106017610A (en) * 2015-03-27 2016-10-12 Vega格里沙贝两合公司 Radar fill level measurement device comprising integrated limit level sensor
KR101848594B1 (en) * 2018-01-16 2018-04-12 채휘영 Road image acquisition apparatus for grasp of position information of sink hole under the road
JP2019100882A (en) * 2017-12-04 2019-06-24 三菱電機株式会社 Underground cavity detection device and underground cavity detection method
JP2019219348A (en) * 2018-06-22 2019-12-26 株式会社カナン・ジオリサーチ Moisture ratio mapping method, and moisture ratio mapping device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004301610A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Secom Co Ltd Subterranean cavity detecting device
JP2012184624A (en) * 2011-03-08 2012-09-27 Geo Search Co Ltd Evaluation method for soundness of pavement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004301610A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Secom Co Ltd Subterranean cavity detecting device
JP2012184624A (en) * 2011-03-08 2012-09-27 Geo Search Co Ltd Evaluation method for soundness of pavement

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
住吉卓、他: "11.路面下空洞上での繰返し載荷実験", 平23.都土木技術支援・人材育成センター年報, JPN6016040375, 2011, pages 115 - 130, ISSN: 0003423316 *
内山博文、他: "4.路面下空洞の開削状況調査結果", 平24.都土木技術支援・人材育成センター年報, JPN6016040372, 1 October 2012 (2012-10-01), pages 227 - 232, ISSN: 0003423313 *
吉川進、他: "地震災害後の路面下空洞調査結果の舗装維持管理への応用", 第10回 北陸道路舗装会議 技術報文集, JPN6016040374, 6 June 2006 (2006-06-06), pages 262 - 265, ISSN: 0003423315 *
太田敬一、他: "道路の路盤下に形成された空洞の規模の推定に関する解析的取り組み", 土木学会第67回年次学術講演会, JPN6016040373, September 2012 (2012-09-01), pages 687 - 688, ISSN: 0003423314 *
桑野 玲子、他: "老朽下水管損傷部からの土砂流出に伴う地盤内空洞・ゆるみ形成過程に関する検討", 地盤工学ジャーナル, vol. 5, no. 2, JPN6016040371, 2 July 2010 (2010-07-02), pages 349 - 361, ISSN: 0003423312 *
直轄国道の舗装(路面)に関する保全検討委員会, 路面地下の適切な管理のあり方について, JPN6016040369, March 2011 (2011-03-01), pages 1 - 11, ISSN: 0003423311 *
空洞判定実施方針(案), JPN6017010348, February 2012 (2012-02-01), pages 1 - 15, ISSN: 0003525141 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106017610A (en) * 2015-03-27 2016-10-12 Vega格里沙贝两合公司 Radar fill level measurement device comprising integrated limit level sensor
JP2019100882A (en) * 2017-12-04 2019-06-24 三菱電機株式会社 Underground cavity detection device and underground cavity detection method
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
KR101848594B1 (en) * 2018-01-16 2018-04-12 채휘영 Road image acquisition apparatus for grasp of position information of sink hole under the road
JP2019219348A (en) * 2018-06-22 2019-12-26 株式会社カナン・ジオリサーチ Moisture ratio mapping method, and moisture ratio mapping device
JP7162208B2 (en) 2018-06-22 2022-10-28 株式会社カナン・ジオリサーチ Water content ratio mapping method and water content ratio mapping device

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