JP2017040547A - 埋設物の探査方法、及び埋設物探査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】埋設部をより高精度に探査可能な埋設物の探査方法を提供する。【解決手段】本実施形態に係る埋設物の探査方法は、第１の設定工程と、第１の解析工程と、第１の表示工程と、第２の設定工程と、第２の走査工程と、第２の解析工程と、第２の表示工程と、を備える。第１の設定工程は、高周波数電磁波レーダ探査機の第１の走査範囲を設定する。第１の解析工程は、第１の走査工程にて得られた結果データの解析に基づき、第１の探査対象深度における第１の埋設物の第１の位置情報を得る。第１の表示工程は、第１の埋設物の位置を表示する。第２の設定工程は、低周波数電磁波レーダ探査機の第２の走査位置を設定するする。第２の解析工程は、第２の走査工程にて得られた結果データの解析に基づき、第２の探査対象深度の第２の埋設物の第２の位置情報を得る。第２の表示工程は、第２の埋設物の位置を表示する。【選択図】図１３

Description

本発明の実施形態は、埋設物の探査方法、及び埋設物探査装置に関する。

電磁波レーダ法の基本原理として以下に示すことが知られている。すなわち、探査機に内蔵しているアンテナからコンクリート表面に向けて、電磁波がパルス波として発信される。この電磁波は、コンクリートと電気的性質の異なる物質に到達すると、その境界面で反射波として反射される。また、この反射波がアンテナに受信されるまでに要する時間から、コンクリート表面から物質の境界面までの深さが測定される。そして、この反射波の波形のピークを読み取ることにより、物質の境界面の位置が測定される。

一般に、この位置の測定性能は電磁波の周波数によって異なっている。例えば、測定に用いる電磁波の周波数が低いほど測定深度はより深くなるが、得られる結果データの測定精度はより低くなる。一方、測定に用いる電磁波の周波数が高いほど測定精度はより高くなるが、結果データを得るための測定深度はより浅くなる。

なお、電磁波レーダ法では、内在する鉄筋や埋設物の大小に関わらずデータ上の波形は任意の深さに対し一定の形状を示す特徴がある。このため、鉄筋や埋設物の大きさは特定することができない。また、電磁波は深さ方向へは広がりをもって伝播する特徴があるため、深くなるにしたがい波形は広がりをもった形状となる。

特開２０１３−２４５９８８号公報 特開２０１３−２５０１０７号公報 特開平１０−４８３４７号公報

原子力発電所のコンクリートは、一般構造物よりコンクリートが厚く施工されている。このため、深層における埋設物の検出は困難である。また、一般に原子力発電所におけるコンクリート中の鉄筋径が大きいので、電磁波の伝播性が悪くなることも深層の埋設物の検出精度を落とす要因となっている。さらにまた、埋設物がコンクリートの表層付近に敷設された鉄筋と被っている場合、表層鉄筋により、電磁波が深層の埋設物に到達することを阻害される。このため、深層部の埋設物の検出はより困難となっている。これらの理由から、ボーリング施工時に深層にある埋設物を損傷する事象が生じている。

また、埋設物が密に配列されていたり、不規則に配列されている場合、その反射波形のピークを自動で識別する自動識別の精度は低下する。このため、探査員が反射波形のピークを識別し埋設物の位置情報を得ることが行われている。しかし、反射波の反射波形におけるピークを識別するには専門的な知識が必要であり、探査員の技量によっても左右される。また、上記のような場合、埋設物有無の位置情報を得る処理は、熟練の探査員であっても膨大な手間と時間を要する。このため、精度よく効率的に埋設物を検出可能な方法が求めらている。

そこで、本発明の実施形態は、このような点を考慮してなされたものであり、埋設物をより高精度に探査可能な埋設物の探査方法を提供することを目的とする。

本実施形態に係る埋設物の探査方法は、
基準位置に対して高周波数電磁波レーダ探査機の第１の走査範囲を設定する第１の設定工程と、
前記高周波数電磁波レーダ探査機を前記設定した第１の走査範囲で走査させる第１の走査工程と、
前記第１の走査工程にて得られた結果データの解析に基づき、第１の探査対象深度における第１の埋設物の第１の位置情報を得る第１の解析工程と、
前記第１の位置情報に基づき、前記第１の埋設物の位置を表示する第１の表示工程と、
前記基準位置に対して低周波数電磁波レーダ探査機の第２の走査位置を設定する第２の設定工程と、
前記低周波数電磁波レーダ探査機を前記設定した第２の走査位置で走査させる第２の走査工程と、
前記第２の走査工程にて得られた結果データの解析に基づき、前記第１の探査対象深度よりも深い深度である第２の探査対象深度の第２の埋設物の第２の位置情報を得る第２の解析工程と、
前記第２の位置情報に基づき、前記第２の埋設物の位置を表示する第２の表示工程と、
を備えることを特徴とする。

本実施形態に係る埋設物探査装置は、
電磁波が埋設物で反射した反射波の信号値を側線に沿って取得したデータを入力する入力部と、
前記電磁波の伝播深さに応じた反射波形の広がりを有する仮想波形テンプレートを生成する生成部と、
前記データと前記伝搬深さに応じた形状の仮想波形テンプレートを共に表示する表示部と、
を備えることを特徴とする。

本実施形態によれば、埋設物をより高精度に探査可能な埋設物の探査方法を提供することができる。

一実施形態に係る高周波数電磁波レーダ探査機の構成を説明するブロック図。 高周波数電磁波レーダ探査機が測定する側線と穿孔の関係を示す図。 側線に沿って測定されたデータにおける反射波の例を示す図。 表示部で表示される第１の埋設物の平面画像の例を示す図。 表示部で表示される第１の埋設物の３Ｄ画像の例を示す図。 第１の埋設物を探査する高周波数電磁波レーダ探査機の外観を示す模式図。 一実施形態に係る低周波数電磁波レーダ探査機の構成を説明するブロック図。 低周波数電磁波レーダ探査機が測定する側線と第１の埋設物の関係を示す図。 第２の埋設物を探査する低周波数電磁波レーダ探査機の外観を示す模式図。 一実施形態に係る埋設物探査装置の構成を説明するブロック図。 テンプレート生成部で生成される仮想波形テンプレートの一例を示す図。 測線に沿って得られたデータと共に、仮想波形テンプレートを表示する図。 埋設物の探査を行う場合の処理の流れであるフローチャートを示す図。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

一実施形態に係る埋設物の探査方法は、高周波数電磁波レーダ探査機を走査させて第１の探査対象深度における第１の埋設物の位置情報を得ることにより、第１の埋設物を避けて低周波数電磁波レーダ探査機を走査させ、第１の探査対象深度よりも深い深度である第２の探査対象深度における第２の埋設物の位置情報をより高精度に得ようとしたものである。より詳しくを、以下に説明する。

図１乃至図４に基づいて本実施形態に係る高周波数電磁波レーダ探査機１００の全体構成を説明する。この高周波数電磁波レーダ探査機１００は、探査深さがより浅い位置にある鉄筋などの第１の埋設部を探査する。図１は、本実施形態に係る高周波数電磁波レーダ探査機１００の構成を説明するブロック図である。この図１に示すように、本実施形態に係る高周波数電磁波レーダ探査機１００は、制御部１０２と、高周波数電磁波送信部１０４と、高周波数電磁波受信部１０６と、距離測定部１０８と、設定部１１０と、記憶部１１２と、可搬型の記憶媒体１１４と、データ解析部１１６と、表示部１１８とを備えて構成されている。

制御部１０２は、バスを介して各構成部の制御を行う。この制御部１０２は、例えばＣＰＵで構成されている。

高周波数電磁波送信部１０４は、測定対象に向けて高周波数電磁波を送信する。この高周波数電磁波の周波数は例えば２．６ＧＨＺであり、２．０ＧＨＺ以上の周波数の電磁波が高周波数電磁波として用いられている。この高周波数電磁波を用いる場合、例えば探査深さがコンクリート表面から約２５０mmまでの範囲に限定される。

高周波数電磁波受信部１０６は、高周波数電磁波送信部１０４が送信した高周波数電磁波の反射波を受信する。すなわち、この高周波数電磁波受信部１０６は、反射波の受信センサーを複数有して構成されている。例えば、１５０ｍｍ間隔で４つの受信センサを備えて構成されている。この場合、１回の走査で幅を持った探査が可能となり、６００ｍｍの範囲であれば、４ライン分の測定データを得ることが可能である。

距離測定部１０８は、高周波数電磁波レーダ探査機１００の移動距離を測定する。すなわち、この距離測定部１０８は、探査員によって測定開始信号が入力された位置を測定の始点として移動距離の測定を開始するように構成されている。この移動距離の測定は、例えば高周波数電磁波レーダ探査機１００が備える移動用の車輪１２０（図６）と連動する付図示のエンコーダを用いて行われる。そして、この距離測定部１０８は、探査員によって測定終了信号が入力された位置を測定の終点として移動距離の測定を終了するように構成されている。

次に図１を参照にしつつ図２に基づいて設定部１１０について説明する。図２は、高周波数電磁波レーダ探査機１００が測定する側線と穿孔の関係を示す図である。この図２に示すように、設定部１１０は、高周波数電磁波レーダ探査機１００で走査する第１の走査範囲を設定する。例えば、第１の走査範囲は基準位置を原点とする四角形として設定される。また、基準位置を原点とする基準ラインから高周波数電磁波レーダ探査機１００を走査させる側線の長さ、及び側線間の幅などが設定部１１０を介して設定される。この穿孔は、作業計画で予定されている箇所であり、予め作業対象の構造設計図などでおおよその位置が決められている。これらの側線は、例えばこの穿孔の周りに設定される。

これらの第１の走査範囲及び側線に対応するテープなどが、測定対象であるコンクリ−トの表面に貼られる。すなわち、この設定部１１０で設定された第１の走査範囲及び側線と、測定対象のコンクリート表面上にテープなどで示された第１の走査範囲及び側線とが対応している。そして、測線上のデータを取得するように高周波数電磁波レーダ探査機１００は矢印の向きに移動させられる。

再び図１に示すように、記憶部１１２は、高周波数電磁波受信部１０６で得られた測定データを距離測定部１０８で得られた距離と関連づけて記憶する。すなわち、記憶部１１２は、設定部１１０で設定された側線上の位置座標に対応させた測定データを記憶する。可搬型の記憶媒体１１４は、不図示の挿脱部に挿脱可能に装着され、記憶部１１２に記憶されるデータを記憶する。またさらに、この可搬型の記憶媒体１１４に記憶されるデータを記憶部１１２に記憶することが可能である。

データ解析部１１６は、高周波数電磁波受信部１０６から出力される信号を処理して第１の埋設物の位置と深さの情報を第１の位置情報として解析する。すなわち、このデータ解析部１１６は、設定されたコンクリートの誘電率に基づいて、側線それぞれに対応する測定データを解析して第１の埋設物の基準ラインからの距離と深さの情報を第１の位置情報として解析する。この場合、この第１の埋設物の第１の位置情報は、設定部１１０で設定された側線上の位置座標に対応させて記憶部１１２に記憶される。また、この第１の探査対象深度は、上述したコンクリート表面から約２５０mmまでの範囲である。

表示部１１８は、第１の位置情報に基づいて第１の埋設物を２次元で表示する。また、この表示部１１８は、第１の埋設物の深さの情報も用いて埋設物を３次元で３Ｄ表示することも可能である。この場合、一般に２次元での表示では把握が困難な斜めに布設された鉄筋等の埋設状況を、３Ｄ表示させることでより容易に把握することが可能である。このため、探査効率及び探査スピードの向上を図ることができる。

次に、図３に基づいて、データ解析部１１６で解析される第１の埋設物の位置と深さの情報について説明する。図３は、側線に沿って測定されたデータにおける反射波の例を示す図である。横軸は、側線上の位置を示している。縦軸は、地表からの深さを示している。この深さは、反射波が送信されてから受信されるまでの時間と設定された誘電率に基づく電磁波の速度とを乗算し２で除算した値である。すなわち、図３中で下に行くほど、高周波数電磁波受信部１０６と第１の埋設物との距離が遠いことを示している。このため、高周波数電磁波受信部１０６と第１の埋設物の距離が一番短くなった位置が、第１の埋設物の真上であることを示している。このように、第１の埋設物の真上の位置、すなわち、第１の埋設物の位置と深さの情報がデータ解析部１１６で解析される。なお、この側線に沿って測定されたデータを表示部１１８に表示させ、探査員が第１の埋設物の位置と深さの情報を求め、側線上の座標と関連づけて記憶部１１２に記録してもよい。

次に、図４に基づいて、表示部１１８で表示される第１の埋設物の平面画像について説明する。図４は、表示部１１８で表示される第１の埋設物の平面画像の例を示す図である。この図４に示すように、表示部１１８は記憶部１１２に記憶される第１の埋設物の位置の情報に基づいて第１の埋設物の平面画像を表示することが可能である。この第１の埋設物の画像は、測定対象であるコンクリートに表示されている第１の走査範囲と対応しているので、探査員はどの位置に第１の埋設物が位置するか把握することが可能である。これにより、探査員は、得られた第１の埋設物の位置をコンクリートの表面に印などをつけることが可能である。

次に、図５に基づいて、表示部１１８で表示される第１の埋設物の３Ｄ画像について説明する。図５は、表示部１１８で表示される第１の埋設物の３Ｄ画像の例を示す図である。この図５に示すように、表示部１１８は記憶部１１２に記憶される第１の埋設物の位置と深さの情報に基づいて第１の埋設物の３Ｄ画像を表示することが可能である。これにより、探査員はどの位置に第１の埋設物が位置するかを、立体的に把握することが可能である。

次に、図６に基づいて高周波数電磁波レーダ探査機１００について説明する。図６は、第１の埋設物を探査する高周波数電磁波レーダ探査機１００の外観を示す模式図である。この図６に示すように高周波数電磁波レーダ探査機１００は４つの車輪１２０を有しており、探査員がハンドル１２２を把持して高周波数電磁波レーダ探査機１００を側線上を移動させる。設定部１１０で設定された情報にしたがって測定された位置情報は表示部１１８に表示されるものである。

次に、図７乃至図９に基づいて本実施形態に係る低周波数電磁波レーダ探査機２００の全体構成を説明する。この低周波数電磁波レーダ探査機２００は、高周波数電磁波レーダ探査機１００の探査対象深度よりも深い深度に位置する第２の埋設物を探査する。図７は、本実施形態に係る低周波数電磁波レーダ探査機２００の構成を説明するブロック図である。この図７に示すように、本実施形態に係る低周波数電磁波レーダ探査機２００は、制御部２０２と、低周波数電磁波送信部２０４と、低周波数電磁波受信部２０６と、距離測定部２０８と、設定部２１０と、記憶部２１２と、可搬型の記憶媒体２１４と、データ解析部２１６と、表示部２１８とを備えて構成されている。

制御部２０２は、制御部１０２と同等の構成である。すなわち、この制御部２０２は、バスを介して各構成部の制御を行う。

低周波数電磁波送信部２０４は、測定対象に向けて低周波数電磁波を送信する。この低周波数電磁波の周波数は例えば９００ＭＨＺであり、２．０ＧＨＺ未満の周波数の電磁波が低周波数電磁波として用いられている。この低周波数電磁波を用いる場合、例えば探査深さがコンクリート表面から約２５０mm以上から約５００mm以下の範囲に限定される。低周波数電磁波受信部２０６は、低周波数電磁波送信部２０４が送信した低周波数電磁波の反射波を受信する。

距離測定部２０８は、距離測定部１０８と同等の構成である。すなわち、距離測定部２０８は、低周波数電磁波レーダ探査機２００の移動距離を測定する。

次に図７を参照にしつつ図８に基づいて設定部２１０について説明する。図８は、低周波数電磁波レーダ探査機２００が測定する側線と第１の埋設物の関係を示す図である。この図８に示すように、設定部２１０は、低周波数電磁波レーダ探査機２００で走査する第２の走査範囲を設定する。すなわち、この第２の走査範囲は、基準位置を原点とする四角形として、この設定部２１０を介して設定される。また、基準位置を原点とする基準ラインから低周波数電磁波レーダ探査機２００を走査させる側線の長さ、及び側線間の幅などがこの設定部２１０を介して設定される。この場合、高周波数電磁波レーダ探査機１００で得られた第１の埋設物の位置情報に基づき、第１の埋設物などを避けて測線が設定される。これは、第１の埋設物に電磁波の伝播が阻害され深層まで届かず、低周波数電磁波レーダ探査機２００の性能が発揮できないことを防ぐためである。また、第２の走査範囲は、第１の走査範囲より広めに設定される。例えば、第２の走査範囲は、第１の走査範囲の約２倍に設定される。これは、埋設物からの反応をより多く検出できる機会を増やすこと、及び埋設物の繋がりを把握しやすくするためである。

これらの第２の走査範囲及び側線に対応するテープなどが、測定対象であるコンクリ−トの表面に貼られる。すなわち、設定部２１０で設定された第２の走査範囲及び側線と、測定対象のコンクリート表面上にテープなどで示された第２の走査範囲及び側線とが対応している。そして、測線上のデータを取得するように低周波数電磁波レーダ探査機２００は矢印の向きに移動させられる。

再び図７に示すように、記憶部２１２は、低周波数電磁波受信部２０６で得られた測定データを距離測定部２０８で得られた距離と関連づけて記憶する。また。この記憶部２１２は、高周波数電磁波受信部１０６で得られた測定データ及び第１の埋設物の位置情報を記憶することも可能である。この場合、この記憶部２１２には、可搬型の記憶媒体１１４を介してこれらの測定データ及び第１の埋設物の位置情報が入力される。

可搬型の記憶媒体２１４は、不図示の挿脱部に挿脱可能に装着され、記憶部２１２に記憶されるデータを記憶する。さらにまた、この可搬型の記憶媒体２１４に記憶されるデータを記憶部１１２、２１２に記憶することが可能である。

データ解析部２１６は、低周波数電磁波受信部２０６から出力される信号を処理して第２の埋設物の位置及び深さの情報を第２の位置情報として解析する。この場合、この第２の埋設物における第２の位置情報は、設定部２１０で設定された側線上の位置座標に対応させて記憶部２１２に記憶される。また、この第２の探査対象深度は、上述したようにコンクリート表面から約２５０mm未満で約５００ｍｍ以内までの範囲である。

表示部２１８は、第２の位置情報に基づいて第２の埋設物を２次元的に表示する。また、この表示部２１８は、第２の埋設物の深さの情報も用いて埋設物を３次元的に表示することも可能である。さらにまた、この表示部２１８は、第１の位置情報にも基づいて第１の埋設物及び第２の埋設物を同一の画面内に表示することも可能である。埋設物を３次元的に表示する場合、格子状に配置された配管や斜めに布設された鉄筋も容易に確認可能である。このように、異なる特性を持つ探査機を併用することにより、第１の探査対象深度における鉄筋などの第１の埋設物の影響を低減し、第１の探査対象深度よりも深い深度である第２の探査対象深度における第２の埋設物の検出性をより向上させることができる。

次に、図９に基づいて低周波数電磁波レーダ探査機２００について説明する。図９は、第２の埋設物を探査する低周波数電磁波レーダ探査機２００の外観を示す模式図である。この図９に示すように低周波数電磁波レーダ探査機２００は４つの車輪２２０を有しており、探査員がハンドル２２２を把持して高周波数電磁波レーダ探査機１００を側線上を移動させる。設定部２１０で設定された情報にしたがって測定された位置情報は表示部２１８に表示されるものである。

図１０乃至図１２に基づいて本実施形態に係る埋設物探査装置３００の全体構成を説明する。図１０は、本実施形態に係る埋設物探査装置３００の構成を説明するブロック図である。この図１０に示すように、本実施形態に係る埋設物探査装置３００は、入力部３０２と、テンプレート生成部３０４と、表示部３０６と、記憶部３０８と、可搬型の記憶媒体３１０と、位置検出部３１２とを備えて構成されている。この埋設物探査装置３００は、２次元の断面画像である所謂Ｂモード画像に基づいて、より高精度に埋設物を抽出する場合などに用いられる。

入力部３０２は、高周波数電磁波レーダ探査機１００及び機低周波数電磁波レーダ探査機２００の内の少なくともいずれかで測定したデータを、可搬型の記憶媒体１１４、２１４を介して入力する。また、この入力部３０２は、探査員の操作にしたがい仮想波形テンプレートの位置情報を入力する。すなわち、入力部３０２を介して深さと基準ラインからの距離が探査員の操作にしたがい入力される。

次に図１０を参照にしつつ図１１に基づいて、テンプレート生成部３０４における仮想波形テンプレートの生成処理について説明する。図１１は、テンプレート生成部３０４で生成される仮想波形テンプレートの一例を示す図である。この図１１に示すようにテンプレート生成部３０４は、例えば埋設物の深さに応じた仮想波形テンプレート４００，４０２，４０４を生成する。反射波の波形は、埋設物が埋設されている地表からの深さに応じて定まっている。一般に、これらの反射波の波形は双極線で表され、同一の漸近線を有している。すなわち、このテンプレート生成部３０４は、電磁波の伝搬深さをパラメータとする双曲線を生成する。この場合、埋設物の深さが深い程、仮想波形テンプレートの凸形状の曲率はなだらかになっいている。つまり、仮想波形テンプレート４００に対応する埋設物と比較して、仮想波形テンプレート４０４に対応する埋設物の方が深い位置に埋設されている。

次に図１０を参照にしつつ図１２に基づいて表示部３０６の処理について説明する。図１２は、測線に沿って得られたデータと共に、深さに応じた仮想波形テンプレートを表示する一例を示す図である。この図１１に示すように、この表示部３０６は、測線に沿って得られたデータにおける信号値と共に、深さに応じた仮想波形テンプレートを表示する。例えば、この表示部３０６は、探査員の操作にしたがい入力部３０２を介して入力された深さ及び基準ラインからの距離に基づき、仮想波形テンプレートを表示する。探査員は表示部３０６に表示された仮想波形テンプレートの形状を参照し、類似する反射波形に対応する深及び基準ラインからの距離の情報を入力部３０２を介して入力する。

また、表示部３０６は、電磁波の波長に応じて仮想波形テンプレートを表示する範囲を制限してもよい。すなわち、入力部３０２を介して入力したデータを測定するのに用いた電磁波の波長に応じて表示範囲を制限する。例えば２．０ＧＨＺ以上の高周波数の電磁波を用いた場合、表示範囲は、コンクリート表面から約２５０mm以下の範囲に限定される。一方、例えば２．０ＧＨＺ未満の低周波数の電磁波を用いた場合、表示範囲は、コンクリート表面から約２５０mm以下から約５００mm以上の範囲に限定される。この電磁波の波長に関する情報は、入力部３０２を介して探査員の操作にしたがい入力してもよく、データのヘッダーなどに記録されている情報を用いてもよい。

このように、仮想波形テンプレートと反射波形を比較することで、埋設物の位置情報を求める解析作業を客観的に行うことが可能である。このため、経験が浅い探査員でも判定が容易になり、技量に左右されない探査精度が得られる。

再び図１１に示すように、記憶部３０８は、入力部３０２を介して入力された反射波形に対応する深さ及び基準ラインからの距離を位置情報として記憶する。この記憶部３０８に記憶されたこの位置情報は、測線に沿って得られたデータにおける信号値と共に表示部３０６に表示してもよい。また、可搬型の記憶媒体３１０は、不図示の挿脱部に挿脱可能に装着され、記憶部３０８に記憶されるデータを記憶する。さらにまた、この可搬型の記憶媒体３１０に記憶されるデータを記憶部１１２、２１２、３０８に記憶することが可能である。

位置検出部３１２は、側線に沿って得られたデータにおける信号値と深さとに応じた仮想波形テンプレートとの一致度に基づいて、埋設物の基準ラインからの距離及び深さの情報を得る。すなわち、位置検出部３１２は、この一致度が予め定められた値以上を示す仮想波形テンプレートに対応する基準ラインからの距離及び深さの情報を位置情報として得るものである。また、この位置検出部３１２と同等の処理を、データ解析部１１６，２１６で行ってもい。この場合、仮想波形テンプレートを用いることで、埋設物に対する探査精度がより向上する。

また、位置検出部３１２は、電磁波の波長に応じて仮想波形テンプレートを用いて埋設物の検出する範囲を制限してもよい。すなわち、入力部３０２を介して入力したデータを測定するのに用いた電磁波の波長に応じて埋設物の検出する範囲を制限する。例えば２．０ＧＨＺ以上の高周波数の電磁波を用いた場合、検出範囲は、コンクリート表面から約２５０mm以下の範囲に限定される。一方、例えば２．０ＧＨＺ未満の低周波数の電磁波を用いた場合、検出範囲は、コンクリート表面から約２５０mm以下から約５００mm以上の範囲に限定される。

このように本実施形態に係る埋設物探査装置３００は、位置検出部３１２を用いて自動処理で埋設物の位置情報を求めることも可能である。この場合、表示部３０６は、位置検出部３１２で所定値以上の一致度を示した仮想波形テンプレートを、測線に沿って得られたデータにおける信号値と共に表示部３０６に表示させてもよい。

次に、図１３に基づいて埋設物の探査方法について説明する。図１３は、埋設物の探査を行う場合の処理の流れであるフローチャートを示す図である。ここでは、原子力発電所において、鉄筋コンクリート構造物に内在する埋設物の探査を例に説明する。この探査は、ボーリング施工前に実施される例である。

まず、探査員は、コンクリート表面に探査機の走査に支障がないことを確認し凹凸が支障のない程度ある場合に、確認信号を高周波数電磁波レーダ探査機１００に設定部１１０を介して入力する（ステップＳ１００）。これは、高周波数電磁波レーダ探査機１００の測線上に５ｍｍを超える凹凸があると探査精度に影響がでるためである。また、適切な探査範囲を設定する上で、探査可能範囲を事前に確認することも必要となるためである。

次に、設定部１１０を介して、ボーリング穿孔部が全て網羅できるように第１の測定範囲及び側線を設定する（ステップＳ１０２）。この場合、基準位置に対してし、高周波数電磁波レーダ探査機１００の第１の走査範囲及び基準ラインを設定する。また、これらの第１の走査範囲及び側線に対応するテープなどが、測定対象であるコンクリ−トの表面に貼られる。

次に、３Ｄ表示を行うか否かを、探査員は選択する（ステップＳ１０４）。選択する場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、３Ｄ表示機能を有する高周波数電磁波レーダ探査機１００を用いて、設定した側線に沿ったデータを取得する（ステップＳ１０６）。一方、選択しない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、通常の高周波数電磁波レーダ探査機１００を用いて、設定した側線に沿ったデータを取得する（ステップＳ１０８）。

次に、上述のステップＳ１０６或いはステップＳ１０８の後に、データ解析部１１６は、取得したデータを探査対象のコンクリートに応じた比誘電率に基づいて解析し、第１の埋設物の位置と深さの情報を第１の位置情報として記録する（ステップＳ１１０）。

次に、表示部１１８は第１の位置情報に基づいて第１の埋設物の位置及び深さの情報を表示する。続いて、コンクリート表面に第１の位置情報に基づいて埋設物の位置をコンクリート表面にテープなどで表示する。続いて、高周波数電磁波レーダ探査機１００を用いてテープでマークされた第１の埋設物の位置を再び探査し、第１の埋設部の位置を再度度確認する（ステップＳ１１２）。３Ｄ表示機能を有する高周波数電磁波レーダ探査機１００を用いてデータを取得した場合には、第１の埋設物の３Ｄ画像を表示してもよい。この場合、３Ｄ表示機能を有する探査機を用いることで、検出が困難な格子状に配置された配管や斜めに布設された鉄筋もより容易に確認可能である。また、通常の高周波数電磁波レーダ探査機１００を用いてデータを取得した場合には、第１の埋設物の平面画像を表示してもよい。

次に、設定部２１０を介して、第２の測定範囲及び側線を設定する（ステップＳ１１４）。また、これらの第２の走査範囲及び側線に対応するテープなどが、測定対象であるコンクリ−トの表面に貼られる。この場合、基準位置に対してし、低周波数電磁波レーダ探査機２００の第２の走査範囲及び基準ラインを設定する。この第２の探査範囲は第１の探査範囲の約２倍に設定される。さらにまた、第１の位置情報に基づき、コンクリート表面に近い鉄筋などを避けるように、測線が例えば縦横約５０ｍｍに設定される。

次に、各測線に合わせて低周波数電磁波レーダ探査機２００を走査し、探査データを取得し、探査対象のコンクリートの比誘電率に応じた電磁波の速度に基づいたデータに変換される（ステップＳ１１６）。なお、低周波数電磁波レーダ探査機２００に比誘電率の計測機能が備わっている場合は、事前に当該コンクリートの比誘電率を測定し、その数値を解析に使用する。

次に、仮想波形テンプレートを使用するか否かを選択し（ステップＳ１１８）、選択する場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）には、埋設物探査装置３００により仮想波形テンプレートを用いて解析する（ステップＳ１２０）。一方、選択しない場合（ステップＳ１８０：ＮＯ）にはデータ解析部２１６で解析する（ステップＳ１２２）。上述のステップＳ１２０或いは上述のステップＳ１２２の後に、第２の埋設部の位置と深さを表示部２１８或いは表示部３０６に表示すると共に、第２の埋設物の位置をコンクリート表面にマークする。続いて、そのマーク位置について低周波数電磁波レーダ探査機２００を使用し再度確認する（ステップＳ１２４）。なお、データ解析部２１６で解析した場合、得られた第２の埋設部の位置と深さを低周波数電磁波レーダ探査機２００の表示部２１８に表示する。一方、仮想波形テンプレートを用いて解析した場合、埋設物探査装置３００の表示部３０６に表示する。次に、第１の埋設物及び第２の埋設物を避けてボーリング施工を行い（ステップＳ１２６）、処理を終了する。

このように、図１３の処理では、高周波数電磁波レーダ探査機１００を走査させて得た第１の探査対象深度における第１の埋設物の位置情報に基づき、第１の埋設物を避けて低周波数電磁波レーダ探査機２００を走査させる。このため、低周波数電磁波レーダ探査機２００が用いる低周波数電磁波レーダが第１の埋設物に阻害されることが低減されるので、第２の埋設物の位置情報をより高精度に得ることが可能となる。

以上のように、本実施形態に係る埋設物の探査方法によれば、高周波数電磁波レーダ探査機１００を走査させて第１の探査対象深度における第１の埋設物の第１の位置情報を得ることにより、第１の埋設物を避けて低周波数電磁波レーダ探査機２００を走査させ、第１の探査対象深度よりも深い深度である第２の探査対象深度の第２の埋設物の第２の位置情報を得ることにした。このため、第２の埋設物を走査するために用いる低周波数電磁波レーダの伝搬が第１の埋設物に阻害されることが低減され、第２の埋設物の第２の位置情報の検出精度をより向上させることができる。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

１００：高周波数電磁波レーダ探査機、２００：低周波数電磁波レーダ探査機、３００：埋設物探査装置、３０２：入力部、３０４：テンプレート生成部、３０６：表示部、３１２：位置検出部

Claims (9)

1. 基準位置に対して高周波数電磁波レーダ探査機の第１の走査範囲を設定する第１の設定工程と、
   前記高周波数電磁波レーダ探査機を前記設定した第１の走査範囲で走査させる第１の走査工程と、
   前記第１の走査工程にて得られたデータの解析に基づき、第１の探査対象深度における第１の埋設物の第１の位置情報を得る第１の解析工程と、
   前記第１の位置情報に基づき、前記第１の埋設物の位置を表示する第１の表示工程と、
   前記基準位置に対して低周波数電磁波レーダ探査機の第２の走査位置を設定する第２の設定工程と、
   前記低周波数電磁波レーダ探査機を前記設定した第２の走査位置で走査させる第２の走査工程と、
   前記第２の走査工程にて得られたデータの解析に基づき、前記第１の探査対象深度よりも深い深度である第２の探査対象深度の第２の埋設物の第２の位置情報を得る第２の解析工程と、
   前記第２の位置情報に基づき、前記第２の埋設物の位置を表示する第２の表示工程と、
   を備えることを特徴とする埋設物の探査方法。
2. 前記第１の走査工程を開始する前に、探査対象表面の状況を確認したことを示す確認信号を入力する工程と、
   前記第１の解析工程の解析結果に基づき、前記第１の位置情報を記録する第１の記録工程と、
   前記第２の解析工程の解析結果に基づき、前記第２の位置情報を記録する第２の記録工程と、を備え、
   前記第２の表示工程は、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報に基づき、前記第１の埋設物及び前記第２の埋設物の位置を表示することを特徴とする請求項１に記載の埋設物の探査方法。
3. 前記第１の走査工程は、３Ｄ表示機能を有した高周波数電磁波レーダ探査機を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の埋設物の探査方法。
4. 前記第２の設定工程は、前記前記低周波数電磁波レーダ探査機が送信する低周波電磁波の伝播が阻害されない位置に測線を設定する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の埋設物の探査方法。
5. 前記第２の走査範囲は、前記第１の走査範囲より広いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の埋設物の探査方法。
6. 前記第２の解析工程は、前記第２の走査工程にて得られたデータと電磁波の伝播深さに応じて反射波形の広がりを有する仮想波形テンプレートを比較することにより第２の位置情報を得ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の埋設物の探査方法。
7. 電磁波が埋設物で反射した反射波の信号値を側線に沿って取得したデータを入力する入力部と、
   前記電磁波の伝播深さに応じた反射波形の広がりを有する仮想波形テンプレートを生成する生成部と、
   前記データの信号値と前記伝搬深さに応じた形状の仮想波形テンプレートとを共に表示する表示部と、
   を備えることを特徴とする埋設物探査装置。
8. 前記表示部は、前記電磁波の波長に応じて前記仮想波形テンプレートを表示する範囲を制限することを特徴とする請求項７に記載の埋設物探査装置。
9. 前記データの信号値と前記仮想波形テンプレートとの一致度合いに応じて前記埋設物の位置を検出する位置検出部を、
   更に備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の埋設物探査装置。