JP3324917B2 - 水中音響測位機付大型探査枠による大深度磁気探査工法 - Google Patents

水中音響測位機付大型探査枠による大深度磁気探査工法

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裕史 宇野
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一希 寺島
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、海底に埋没および露
出した磁気異常物、特に爆発物の探査方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】通常、磁気探査は、図7に示すように数
本の磁気センサーを間隔をあけて取り付けた幅10m程
度の木枠からなる探査枠1をウインチ8によりワイヤ3
で直下に吊り降ろした探査台船2をワイヤ5により曳船
4で速度2〜3kノットで曳航することにより、水深3
0m以下の比較的浅い海域で行われている。このとき探
査枠1もワイヤ6により曳船4により曳航される。そし
て、探査台船2に設けた音響測深機の送受波器9により
海底に超音波を送受信して探査枠1と海底面7を写し出
し、探査台船2上のウインチ8で探査枠1の高さを海底
面から約1mの位置に維持する。そして、探査枠1に設
けた図示しない磁気センサーが捉えた磁気反応を探査台
船2上の記録機に送信して連続的に記録させる。同時
に、探査台船2の海上位置を電波測位機で測定し、探査
海域全面を網羅するまで磁気探査を行うのである。(例
えば特開昭60−56280号および特開昭61−49
92号公報参照)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の磁気探
査では、探査台船2の位置を近似的に探査枠1の位置と
みなして観測している。このため比較的に水深の浅い海
域では探査台船2と探査枠1との距離が比較的に短いた
め誤差の影響は大きくないが、水深が深くなるとこの距
離が長くなり、海流や潮流などのために探査枠1の位置
が探査台船2の直下から大きくずれることがある。即
ち、大深度の海域では探査枠1の位置制御が不可能であ
り、探査台船2の船位と探査枠1の磁気センサー位置の
整合性がとれず、調査する海域の磁気異常点の位置精度
が悪くなってしまう。
【0004】また、探査海域が広くなると、幅10m程
度の探査枠1では探査できる領域が狭く探査効率が悪
い。そして、探査海域が港から離れている場合、音響測
深機の送受波器9が探査台船2から海中に降ろされてい
るため、移動速度を遅くしなければならず時間がかかる
ものとなっていた。
【0005】この発明はこのような点に鑑みてなされた
ものであり、水深30〜80mの比較的に大深度の海域
においても磁気異常点の位置精度が良好で効率的な磁気
探査が行える磁気探査工法を提供することを目的とす
る。また、移動時に探査枠を探査台船上に揚収すること
ができ、また、水中音響測位機,音響測深機の送受波器
を探査台船の退避位置に収納することで、探査台船の回
航中の移動速度を上げ、効率の良い磁気探査工法を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、水中音響測
位機と音響測深機を設け複数の磁気センサーを組み込ん
だ非磁性体のパイプを組み合わせ、且つ、該水中音響測
位機と該音響測深機をクリート型取付金具で取り外し自
在に配設した大型探査枠を、揚収できるように探査台船
にAフレームと深度調節用ウインチを設け、上記水中音
響測位機の送受波器と音響測深機の送受波器をそれぞれ
可動式取付金具で退避位置に回動できるように取り付け
探査台船から上記大型探査枠を海底面近くまで吊り降
ろし、これらを曳船により海底面上を曳ロープにより曳
航して海底を磁気探査するようにしたことを特徴とした
水中音響測位機付大型探査枠による大深度磁気探査工法
である。
【0007】
【作用】水中音響測位機を大型探査枠に設けているの
で、大型探査枠の水中での位置が正確である。また、非
磁性体で強度の高い枠体で形成される大型の探査枠のパ
イプ中に磁気センサーを収納させ、これを用いた磁気探
査工法であり、しかも大型探査枠に設けた水中音響測位
機および音響測深機をクリート型の取付金具で確実に保
持することができ、取り外しが容易である。さらに、探
査台船は水中音響測位機の送受波器と水中音響測深機の
送受波器の取付部を可動式の取付金具とし、探査海域ま
での回航中はこれらを退避状態にし、かつ水中音響測位
機および音響測深機を取り外した大型探査枠をAフレー
ムにより探査台船上に容易に揚収でき、回航中の速度を
上げることが可能であり、効率の良い磁気探査を行うこ
とが可能となる。
【0008】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。図1はこの発明の水中音響測位機付大型探査枠に
よる大深度磁気探査工法を示す概要図である。即ち、探
査台船12は曳船14により曳きロープ15で海上を探
査海域に曳航される。探査海域に到達したら、探査台船
12からは大型探査枠10がAフレーム11を介して深
度調節用ウインチ17を巻き解すことにより吊りワイヤ
13で真下の海底7に向かって吊り下げる。また、水中
音響測位機の送受波機30および音響測深機の送受波機
9を探査台船12の側方で退避位置から回動させ、海水
中の垂直の位置に固定する。一方、この大型探査枠10
も曳きロープ16により曳船14のウインチに繋がれ
る。
【0009】大型探査枠10は、図2(A)の平面図,
図2(B)の側面図に示すように、ステンレス鋼などの
非磁性体からなるパイプ18と19とを幅22mの梯子
状に組立てて形成したものである。この左右の枠体18
の中央部には水中音響測位機(例えば、SIMRAD製
HRP300P)20a,20bを後で説明するクリー
ト型の取付金具で取り付け、探査台船12と大型探査枠
10との位置関係を音波により連続的に得るようになっ
ている。また、この大型探査枠10の並列したパイプ1
9には複数の磁気センサー(例えば、日本物理探鉱株式
会社製両コイル型磁気傾斜計)21a,21b,・・・
がFRP製のケースに入れられ平行に収納される。即
ち、二つのコイルの間隔が約2mであって、極低周波を
増幅するプリアンプを組み込んだ磁気センサー21a,
21b,・・・が整然とパイプ19中に収納して設置さ
れる。さらに大型探査枠10の両端部には音響測深機2
2a,22bが取り付けられている。
【0010】大型探査枠10に水中音響測位機20a,
20bを取り付けるためのクリート型の取付金具の一例
の正面図を図3(A),側面図を図3(B)に示す。即
ち、断面形状が丸形の探査枠10のパイプ18には、水
中音響測位機20a,20bを挿入した取付筒24の底
部には、上記探査枠10のパイプ18に垂直に固定する
ための二つ割りの取付金具25,26を有し、これらの
フランジ部をボルト27およびナット28で締め付けて
固定するものである。なお上部の29は水中音響測位機
20a,20bを取付筒24に挿入して固定するための
固定具である。従って、大型探査枠10から水中音響測
位機20a,20bを取り付けあるいは取り外すこと
は、ボルト27およびナット28を締め付けあるいは緩
めることにより極めて容易である。上記の説明は水中音
響測位機20a,20bについて説明したが、これは音
響測深器22a,22bの場合も同様に取り付け取り外
し自在に構成されている。
【0011】次に、探査台船12の側面に取り付ける音
響測深機の送受波機9および水中音響測位機の送受波機
30の取付部を水中音響測位機の送受波機30を代表し
て説明する。水中音響測位機の送受波機30は、図4に
示すようにステンレス棒31の先端に取り付けられて、
破線で示す退避位置に回動できるように固定される。即
ち、図4のA部分の上面図である図5(A)およびその
X−X矢視図である図5(B)およびA部分の正面図で
ある図6(A)およびその側面図である図6(B)にお
いて、探査台船12の側面に長溝33を有するL字状の
取付金具32が固定されている。そして、先端に水中音
響測位機の送受波器30を取り付けたステンレス棒31
の上端部をクランプする二つ割りの固定金具34および
35があり、ステンレス棒31を挿入してねじ36をね
じ込んで保持している。この固定金具34の基部をボル
ト37を上記L字状の取付金具32の長溝33にそれぞ
れ挿入し、ナット38にねじ込んで固定するのである。
従って、図4の実線で示す測定位置から破線で示す退避
位置へ音響測位機の送受波器30を回動して退避させ、
探査台船12の調査海域への回航することが容易であ
る。
【0012】上記のように構成された探査台船12およ
び大型探査枠10を用いて水深80mの海域に磁気異常
物ダミーを設置し、この海域を磁気探査する実験を行っ
た。まず探査海域までの回航中は、音響測深機22a,
22bおよび水中音響測位機20a,20bを取り外し
た大型探査枠10を探査台船12にAフレーム11の吊
りワイヤ13を深度調節用ウインチ17を巻き上げて吊
り上げて揚収しておく。このとき、探査台船12の音響
測深器の送受波器9および水中音響測位機の送受波機3
0を取付金具の可動部を利用して探査台船12の海水上
の退避位置に移動しておく。そして、探査台船12を曳
船14により調査海域に曳航したなら、音響測深器22
a,22bの送受波器9および水中音響測位機20a,
20bの送受波機30を海中の垂直位置の測定位置に移
動させるとともに、大型探査枠10に音響測深機22
a,22bおよび水中音響測位機20a,20bを取り
付け、これを海底7に吊り降ろす。従って、探査台船1
2の調査領域への回航中の速度を上げることができる。
なお、探査台船12からは図示しないキャブタイヤで大
型探査枠10の音響測深器22a,22b,水中音響測
位機20a,20および磁気センサー21a,21b・
・・へそれぞれ電力が供給され、また、それらから探査
台船12の測定機器室に信号が送信される。
【0013】上記大型探査枠10は音響測深器22a,
22bを作動させて探査台船12の送受波器9との間で
信号を受発信し、海底7面および大型探査枠10の深度
を測定しながら海底面から約1mの位置に設定するよう
に深度調節用ウインチ17を制御して吊り降ろす。そし
て、曳船14による大型探査枠10の探査速度を4ノッ
ト以下で曳航しながら調査する。探査速度が4ノットを
越えると、海水中の大型探査枠10が動揺し、磁気セン
サー21a,21b・・・の信号にノイズを与える。従
って、探査速度は3〜4ノットが最適である。ステンレ
スパイプ18,19を組み合わせて構成した大型探査枠
10を用いることで、磁気センサー21a,21b・・
・に対しても強度的にも問題を生じることなく探査効率
を上げることができた。大型探査枠10の幅は、水流の
影響による誘導性、探査台船12の傾きによる大型探査
枠10の海底への衝突などの問題から22m幅が限界値
と考えられる。また、大型探査枠10に水中音響測位機
20a,20bを取り付けたことで、磁気異常点の位置
精度が最大60%改善することができた。
【0014】また、水中音響測位機および音響測深機の
送受波器30,9を固定式にすると、探査海域までの回
航中の探査台船12上に大型探査枠10を揚収すること
が困難になり、水流の抵抗により4.5ノット以上の速
度を出すことができないが、取付金具を可動式としてそ
れぞれ退避位置とすることにより6.5ノットでの移動
ができることが確認することができた。
【0015】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の水中音
響測位機付大型探査枠による大深度磁気探査工法によれ
ば、大型探査枠に水中音響測位機を取り付け、音波によ
って探査枠の位置を連続的に記録することにより水深の
大きな海域においても磁気異常物の位置精度が上がり、
水深30mから80mまでの大深度において磁気探査が
可能になった。また、この発明によれば、大型探査枠を
ステンレス鋼などの非磁性で強度の高い材料により大型
化して磁気センサーの数を増やすことで、磁気的にも強
度的にも問題を起こさずに探査幅を広げ、効率を上げる
ことができる。また、大型探査枠をAフレームで吊り揚
げ、水中音響測位機,音響測深機の送受波器の取り付け
金具を可動式とすることにより探査海域までの回航中、
大型探査枠を容易に探査台船上に揚収することができ、
移動速度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の磁気探査工法を示す概要図、
【図2】(A),(B)は、図1に示す探査枠の平面図
および側面図、
【図3】(A),(B)は、探査枠に水中音響測位機の
送受波器を取り付ける取付金具の正面図および側面図、
【図4】探査台船に音響測深機の送受波器の取り付けた
状態の側面図、
【図5】(A),(B)は、図4のA部の上面図および
そのX−X矢視図、
【図6】(A),(B)は、図4のA部の拡大図および
その側面図、
【図7】従来の磁気探査工法を示す概要図である。
【符号の説明】
9 音響測深機の送受波器 10 大型探査枠 11 Aフレーム 12 探査台船 13 吊りワイヤ 14 曳船 15,16 曳きロープ 17 深度調節用ウインチ17 18 パイプ 19 パイプ(磁気センサー収納部) 20a,20b 水中音響測位機 21a,21b・・・ 磁気センサー 24 水中音響測位機の取付筒 30 水中音響測位機の送受波器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 裕史 大阪府大阪市北区中之島三丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 宮藤 龍二 大阪府大阪市北区中之島三丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 寺島 一希 東京都中央区銀座六丁目15番1号 電源 開発株式会社内 (72)発明者 園部 渉 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日 立電線株式会社日高工場内 (72)発明者 宮崎 拓哉 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日 立電線株式会社日高工場内 (56)参考文献 特開 平7−17481(JP,A) 特開 昭58−37582(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01V 3/165 B63G 7/06 G01S 15/10 G01V 3/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中音響測位機と音響測深機を設け複数
    の磁気センサーを組み込んだ非磁性体のパイプを組み合
    せ、且つ、該水中音響測位機と該音響測深機をクリー
    ト型取付金具で取り外し自在に配設した大型探査枠を、
    揚収できるように探査台船にAフレームと深度調節用ウ
    インチを設け、上記水中音響測位機の送受波器と音響測
    深機の送受波器をそれぞれ可動式取付金具で退避位置に
    回動できるように取り付けた探査台船から上記大型探査
    枠を海底面近くまで吊り降ろし、これらを曳船により海
    底面上を曳ロープにより曳航して海底を磁気探査するよ
    うにしたことを特徴とした水中音響測位機付大型探査枠
    による大深度磁気探査工法。
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