JPH03163393A

JPH03163393A - 埋設管路探査用発信器

Info

Publication number: JPH03163393A
Application number: JP1304483A
Authority: JP
Inventors: Shin Yokoi; 伸横井; Shuji Sedo; 背戸　修次; Hidekazu Susuki; 須々木　英和; Masami Ikeda; 正美池田
Original assignee: AKITSU SEIKI KK; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: AKITSU SEIKI KK; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1991-07-15
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPH0721540B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は，磁界法による埋設配管路の探査方法？びにこ
れに使用する管路探査用発信器の改良に関するものであ
る。

（従来の技術）地中に埋設した通信ケーブル用の管路やガス管路，水道
管路等の探査には，従前から磁界法や電磁波法，弾性波
法と称される工法が広く実用に供されている。その中で
も磁界法は，探査が比較的容易に行なえるうえ探査精度
も極めて高いため、広く利用されている。

第８図は．前記磁界法により中空状の非金属管路（例え
ば塩化ビニール配管路）Ｎを探査する場合の一例を示す
ものであり、非金属管路Ｎ内へ探査用発信器Ｔ，をマン
ホールＭ等から適宜に押し込むか若し゜くは引き入れ、
発信器Ｔ■内のコイルから高周波交番磁界Ｅ、を発生す
る。

そして、地上では操作員が受信器Ｐを操作し、交番磁界
Ｅ１により受信器側の受信コイルＰｃに誘起される受信
信号Ｖ■を測定し、当該信号Ｖ■が最大値となる位置か
ら、管路Ｎ内の探査用発信器Ｔ■の位置（即ち埋設管路
の位置）並びに管路Ｎ？埋設深さ等を探査する。

尚，第９図は前記探査用発信器Ｔ１の概要を示すブロッ
ク線図であり、合或樹脂製のケース本体３０の中に電池
ユニット３１，発振器ユニット３２及びコイルユニッ１
・３３等が収納されており、前記コイルユニット３３へ
発振器ユニット３２から高周波励磁電流工、を供給する
ことに，前記交番磁界Ｅ■が起生されるるこれに対して、中空状の磁性材製金属製管路（例えば鋼
管製の管路）Ｓを磁界法により探査する場合には，第１
０図に示す如く発信器Ｔ２を地上に設け、管路Ｓの一端
とアースＹ間に発信器Ｔエの出力電圧を加えて管路Ｓに
沿って高周波励磁電流■２を流し、管路Ｓの回りに交番
磁界Ｅ２を発生させる．地上では、操作員が受信器Ｐを操作して交番磁界Ｅ２に
よって受信コイルＰｃに誘起される受信信号ｖ２を測定
し，前記受信信号ｖ２が最大値となる位置から管路Ｓの
配管経路拉びにその埋設深さ等を探査する．前述の如く、磁界法は探査が比較的容易で精度も高いた
め、実用上極めて便宜な工法である。

しかし，当該工法にも解決すべき問題が多く残されてい
る．先ず第１の問題は、磁性材製金属管路Ｓと非金属製
管路Ｎとが連結された管路を探査する様な場合には，非
金属管路Ｎ内へ挿入する型式の発信器Ｔ１と、地上側に
設置する磁性金属管路Ｓ用の発信器Ｔ２の二種の発信器
Ｔ，・Ｔ２を準備する必要があり，磁性金属管路Ｓと非
金属管路Ｎとを連続的に能率よく探査することが出来な
いという点である。

また，第２の問題は、磁性金属管路Ｓの探査に於いては
第１０図からも明らかな様に、管路Ｓを流れる励磁匁流
工２の大きさが管路の両端部Ａ・Ｂに於いて夫々異なる
ため，交番磁界Ｅ２の強さが管路両端部Ａ−Ｂで異なる
ことになる。その結果，受信器Ｐ側の受信信号ｖ２の最
大値が管路の両端部Ａ−Ｂに於いて異なることになり、
受信器Ｐの探査用操作が極めて複雑になると共に、磁界
Ｅ２の減衰により探査距ｆｉｌＬを長く選定することが
出来ないという点である。

（発明が解決しようとする課題）本件発明は，磁界法による埋設管路の探査に於ける上述
の如き問題，即ち■磁性金属管路Ｓと非金属管路Ｎとが
混在する場合には、一つの探査システムでもって両者を
連続的に能率よく探査することが出来ないこと、■磁性
金属管路Ｓの探査に於いては、磁界Ｅ２の減衰から探査
距離Ｌを大きくすることが困難で、探査に手数がかかる
こと等の問題を解決せんとするものであり，一基の発信
器でもって磁性金属管路Ｓと非金属管路Ｎの両方を連続
的に，しかも高能率で精度よく探査できるようにした埋
設管路の探査方法と，これに使用する探査用発信器を提
供するものである。

（課題を解決するための手段）本件方法発明は、電池ユニット４と発振器ユニット５と
コイルユニット６と発振器ユニット５の一方の出力側端
子へ電気的に接続されたガイド部３と発振器ユニット５
の他方の出力側端子へ接続されたアースライン８とを備
えた埋設管探査用発？器ｌを埋設管路内へ挿入し、前記
アースライン８の末端側を接地すると共に発信器１を順
次管路内を移動させ，狸設管路が非金属管路Ｎの部分に
於いては、前記発振器ユニット５から供給される高周波
励ａ電流■、によりコイルユニット６に交番磁界Ｅエを
発生させると共に，地上側の受信器Ｐの受信コイルＰｃ
に前記交番磁界Ｅ■の磁束を鎖交させることにより受信
コイルＰｃに受信信号■、を起生させ，前記受信信号Ｖ
エの測定値から埋設管路Ｎの位置を探知し，更に、前記
埋設管路が磁性金属管路Ｓの部分に於いては、前記発振
器ユニッ１−５から供給される高周波励磁電流■２を管
路内壁面へ接触したガイド部３、磁性金属管路Ｓ及びア
ース゜ライン８を通して通電し，前記高周波励磁電流Ｉ
２より金属管路Ｓの回りに交番磁界Ｅ２を発生させると
共に，地一Ｌ側の受信器Ｐの受信コイルＰｃに前記交番
磁界Ｅ２の磁束を鎖交させることにより受信コイルＰｃ
に受信信号を起生させ、当該受信信号Ｖ２の測定値から
磁性金属管路Ｓの位置を探知することを，発明の基本構
成とするものである。

また，本件装置発明は、筒状の収納部内に、電池ユニッ
ト４と、該電池ユニット４により作動される発振器ユニ
ット５と，発振器ユニット５から励磁電流■，が供給さ
れるコイルユニット６とを収納すると共に、前記収納部
２の外方に管路内壁面と接触しつつ移動するガイド部３
を固定し、前記発振器ユニット５の一方の出力端子と前
記ガイド部３とを電気的に接続すると共に，前記発振器
ユニット５の他方の出力端子へ接続したアースライン８
を収納部２の外方へ引き出すようにしたことを発明の基
本４！Ｊ或とするものである。

（作用）非金属製の埋設管路Ｎ内に於いては、発信器１のガイド
部３から管路Ｎへは電流が流れず，発振器ユニット５か
らコイルユニット６へ流れる高周波励磁電流Ｉ１により
、交番磁界Ｅ８が発生する。

前記交番磁界Ｅｌの磁束は地上側の受信コイルＰｃと鎖
交し、これに誘起々電力ｖ４が発生する。当該誘起々電
力Ｖ１を測定し、その最大値の箇所を探査す，ることに
より，管路Ｎの位置が探知される。

また，磁性金属製の埋設管路Ｓ内に於いては、高周波励
磁電Ａ　Ｉ　１によりコイルユニット６に生ずる磁界Ｅ
２は管路Ｓによってシールドされ，殆んど外部へ漏出し
ない。

しかし、ガイド部３一管路Ｓアースライン８を通して発
振器ユニット５から高周波励磁電流■２が管路Ｓに流れ
る。これにより，管路Ｓの回りに交番磁界Ｅ２が発生し
、磁界Ｅ２の磁束と受信コイルＰｃとを鎖交させること
により，前記と同様に管路Ｓの位置が探知される．尚，埋設管路が非磁性材製の金属管路の場合には，アー
スライン８の末端のアースＹを外し，前記非金属製埋設
管の場合と同じ方法により，交番磁界Ｅ１を利用して管
路位置を探知する。

（実施例）以下、第１図乃至第７図に基づいて本発明の一実施例を
説明する。

第１図は本件方法発明に於いて使用する発信器の平面図
，第２図はその側面図，第３図は第１図のイーイ視断面
図、第４図は発信器の構成を示すブロック線図である。

また，第５図は本件方法発明による埋設管路の探査方法
の説明図である。

前記埋設管探査用発信器１はプラスチック製の収納部２
と金属製のガイド部３とから構成されており、前記収納
部２内には、第３図に示す如く電池ユニット４と発振器
ユニット５とコイルユニット６が収納されている。

前記プラスチック製収納部２は本体２ａとカバ一体２ｂ
とから形成されており、本体２ａの前方にはガイド部３
の取付用金具７が固着されている．また、前記カバ一体
２ｂの後方にはアースライン８の挿入孔９が穿設されて
おり、且つ当該挿入孔９は、アースライン８を挿通せし
めた後適宜の方法により気密状に密封されている。

前記ガイド部３は金属製のローラ支持枠１０と、該支持
枠１０へ管路軸線φに対して垂直方向へ移動自在に軸支
した２個のガイドローラ１１．１１とから形成されてい
る．即ち，支持枠１０には，軸線φと直交方向の長孔１２，
１２が軸線φに対して対称状に穿設されており，当該長
孔１２，１２を挿通せしめてガイドローラ１１．１１の
支軸１３．１３が、前記長孔ｌ２に沿って矢印イ，口方
向へ移動自在に支持されている。

また，ガイドローラ１１．１１は所謂磁石材１１ａを挟
着した構造に形成されており，両ガイドローラ１１．１
１の磁気反発力によって前記支軸１３，ｌ３は常時矢印
口方向へ付勢されている。即ち、二個のガイドローラ１
１．１１は常時管路内壁面へ接触するように押圧されて
おり，前記長孔１２．１２の間隔Ｈやローラ１２，１２
の半径Ｒは、両ローラ１１，１１が管路内壁面へ接触し
つつ転勤可能な寸法に適宜に選定されている。

尚、本実施例に於いては，ガイド部３を発信器収納部２
の前方に設け且つローラ型のガイド部としているが、当
該ガイド部３は後述する如く、発信器収納部２の管路内
の移動を円滑にすると共に、磁性金属管路Ｓの内壁面に
接触して高周波励磁電流■２を磁性金属管路Ｓへ伝え得
るものであれば，その構造や取付位置は如何なるもので
あってもよく，例えばボール型のガイド部やブラシ型の
ガイド部を収納部２の外周面に設けることも可能である
。

又、本実施例に於いては、ガイドローラ１１，ｌ１を２
枚の金属板１１ｂ，ｌｌｂの間に磁石材１１ａを挟着し
た構造としているが、導電性の磁石材１１ａを用いてロ
ーラ１１を形或しても良いことは勿論である．更に、本実施例ではガイドローラ１１．１１を所謂同極
性を有するマグネットローラとし，両者の磁気反発力を
利用して常時外方向（管路内壁面の方向）へ付勢する構
成としているが，ガイドローラｌ１を金属製のローラと
し且つその支軸１３，１３をスプリング（図示省略）等
により矢印口方向へ付勢する構成としても良い。

第４図を参照して，発信器１の前記収納部２内には電池
ユニット４と発振器ユニット５とコイルユニット６等が
収納されており，電池ユニット４のエネルギーによって
発振器ユニット５が作動され，高周波励磁電流Ｉ１がコ
イルユニット６へ印加される。

また，発振器ユニット５の出力側端子■・■の片側■は
．前記金属製ガイド部３ヘライン１４を介して接続され
ており、同様に他側の端子■はアースライン８へ接続さ
れている。

本実施例に於いては、電池ユニット４として単３アルカ
リ乾電池１本が使用されており、且つ発振器ユニット５
の発振周波数は３３ＫＨＺに設定されている。

次に、前記埋設管探査用発信器１を用いた埋設管路の探
査方法について説明する。

第５図を参照して，探査に際しては、先ずマンホールＭ
等から発信器１を通線機１５若しくは牽引ワイヤー１６
を用いて管路内へ挿入する。次に発信器１からのアース
ライン８の末端をマンホールＭ等の金属部分に接続する
。

発信器ｌを挿入した管路が塩ビ管を用いた非金属管路Ｎ
の場合には，発信器ｌのガイド部２から？路Ｎへの通電
は無く、発振器ユニット５から高周波励磁電流工、がコ
イルユニット６へ流れる。

その結果，コイルユニット６に交番磁界Ｅ１が発生し、
地上に於いて受信器Ｐの受信コイルＰｃを管路軸線φと
平行に向けることにより、鎖交磁束によって受信コイル
Ｐｃに受信信号Ｖユが得られる．前記受信コイルＰｃの受信信号Ｖ■は通常第６図の如き
分布となり，そのピーク値Ｖ■′の真下が管路の埋設位
置であり且つｖｌ′の大きさから埋設深さが算定される
。

発信器ｌを順次前進させ、該発信器１が磁性金属管路例
えば鋼管製管路Ｓの部分へ到達すると，管路Ｓの内壁面
へ接触して発信器１のガイド部２を通して、発振器ユニ
ット５からの高周波励磁電流Ｉ２が、ガイド部２一管路
Ｓ−アースーアースライン８を通して流れる。その結果
、管路Ｓの回りには、これに流れる高周波電流工２によ
って交番磁界Ｅ２が発生し，地上に於いて受信器Ｐの受
信コイルＰｃを管路軸線φと垂直な方向に向ける？とに
より、鎖交磁束によって受信コイルＰｃに受信信号ｖ２
が得られる。

前記受信コイルＰｃの受信信号Ｖよは通常第７図の如き
分布となり、ピーク値Ｖ２′の真下が管路Ｓの埋設位置
であり且つピーク値ｖ２′の大きさから埋設深さが算定
される．尚，第５図に於いてｌ７はアースライン８の巻取用リー
ルである。

また、本実施例に於いては，ガイド部３のガイドローラ
１１を磁石材１１ａを用いて形戊しているため，ローラ
１１は絶えず管路壁面側へ吸着されており，ローラ１１
と管路Ｓ間の抵抗は著しく減少する．更に，本実施例では，コイルユニット６と発振器ユニッ
ト５間にスイッチング機構を設けていないので、磁性金
属管路Ｓ内に於いてもコイルユニット６へ継続的に通電
されるが、磁性金属管路Ｓの外部へはコイル６による磁
界Ｅ■が殆んど漏れないため、探査作業には殆んど悪影
響を与えない。

勿論，前記コイルユニット６と発振器ユニット５？にス
イッチング機構を設け、ガイド部３を通して高周波励磁
電流Ｉ２が管路Ｓへ流れた場合には、コイルユニット６
を発振器ユニット５から切り離すことは，望ましいこと
である．尚、埋設管路がアルミや黄銅製の非磁性金属管路の場合
には，前記アースライン８の末端のアースＹを解放し，
ガイド部３を通して管路に流れる高周波励磁電流Ｉ２を
遮断する．これにより，発信器■のコイルユニット６か
らの磁界Ｅ■のみが非磁性管路Ｎの場合と同様に分布す
ることになり，非金属管路Ｎと同じようにして探査する
ことが出来る．（発明の効果）本発明に於いては，非金属製の管路Ｎ内では発信器１の
コイルユニット６からの交番磁界Ｅ１を利用して、また
磁性材製の金属管路Ｓ内では，発信器１の発振器ユニッ
ト５からガイド部３一管路Ｓ−アースライン８を通して
励磁電流工２を流し、管路Ｓの回りに発生せしめた交番
磁界Ｅ２を利用して夫々地上側の受信コイルＰｃに起電
力Ｖ■，Ｖ２を発生させ、そのピーク値分布から埋設管
路Ｎ，Ｓの位置を探知する構成としている。

その結果，一つの発信器１を管路内を移動させることに
より，非金属製の管路Ｎと磁性材製の金属管路Ｓの両方
を連続的に高能率で探査することが出来る．また、非金属製の管路Ｎと磁性材製の金属管路Ｓとの境
界も、前記受信コイルＰｃの受信信号Ｖ，，　Ｖ．の分
布曲線の形状から容易に探知することが出来る。

更に、本発明では磁性材製の金属管路Ｓの探査に於いて
，探査距＄１Ｌが大きくなっても管路Ｓに流れる高周波
励磁電流Ｉ２が大きく減衰することは無く、その結果長
い管路Ｓを高精度で能率よく探査することが出来る。

そのうえ，本発明に係る発信器１に於いて、ガイド部３
のガイドローラ１１を磁石材製とした場合には，ガイド
ローラ１１が管路Ｓの内壁面へ確実に吸着され、ローラ
ｌ１と磁性金属管路Ｓ間の電気抵抗が減少して安定した
高周波励磁電流■２の通電を行ない得る．本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は埋設管路探査用発信器の平面図，第２図はその
側面図、第３図は第１図のイーイ視断面概要図、第４図
は発信器の構成を示すブロック線図である。第５図は、本発明による埋設管路の探査方法の説明図で
あり，第６図は非金属製管路Ｖに於ける受信器側の受信
信号■、の分布図，第７図は磁性材製金属管路Ｓに於け
る受信器の受信信号ｖ２の分布図である。第９図は、従前の発信器の構成説明図であり、第８図及
び第１０図は，従前の埋設管路の探査方法の説明図であ
る。１　埋設管路探査用発信器　２　収納部３　ガイド部　
　　　　　４　電池ユニット５　発振器ユニット　　　
６　コイルユニット７　取付金具　　　　　　８　アー
スライン９１１１ｉｂｌ３ｌ６ＳＬ１・ＰｃＹ挿入孔ガイドローラ金属板支軸ワイヤ磁性金属管路Ｉ２　　励磁電流受信コイルアース１０　　　ローラ支持枠１１ａ　　磁石材ｌ２　　　長孔ｌ５　　　通線機Ｎ　　非金属管路Ｅエ・Ｅ２　磁界Ｐ　　受信器ｖ１・ｖ２　　受信信号 φ　　管路軸線

Claims

【特許請求の範囲】［１］電池ユニット（４）と発振器ユニット（５）とコ
イルユニット（６）と発振器ユニット（５）の一方の出
力側端子へ電気的に接続されたガイド部（３）と発振器
ユニット（５）の他方の出力側端子へ接続されたアース
ライン（８）とを備えた埋設管探査用発信器（１）を埋
設管路内へ挿入し、前記アースライン（８）の末端側を
接地すると共に発信器（１）を順次管路内を移動させ、
埋設管路が非金属管路（Ｎ）の部分に於いては、前記発
振器ユニット（５）から供給される高周波励磁電流（Ｉ
＿１）によりコイルユニット（６）に交番磁界（Ｅ＿１
）を発生させると共に、地上側の受信器（Ｐ）の受信コ
イル（Ｐｃ）に前記交番磁界（Ｅ＿１）の磁束を鎖交さ
せることにより受信コイル（ＰＣ）に受信信号（Ｖ＿１
）を起生させ、前記受信信号（Ｖ＿１）の測定値から非
金属管路（Ｎ）の位置を探知し、更に、前記埋設管路が
磁性金属管路（Ｓ）の部分に於いては、前記発振器ユニ
ット（５）から供給される高周波励磁電流（Ｉ＿２）を
管路内壁面へ接触したガイド部（３）、磁性金属管路（
Ｓ）及びアースライン（８）を通して通電し、前記高周
波励磁電流（Ｉ＿２）により金属管路（Ｓ）の回りに交
番磁界（Ｅ＿２）を発生させると共に、地上側の受信器
（Ｐ）の受信コイル（ＰＣ）に前記交番磁界（Ｅ＿２）
の磁束を鎖交させることにより受信コイル（ＰＣ）に受
信信号（Ｖ＿２）を起生させ、当該受信信号（Ｖ＿２）
の測定値から磁性金属管路（Ｓ）の位置を探知すること
を特徴とする埋設管路の探査方法。［２］筒状の収納部（２）内に電池ユニット（４）と、
該電池ユニット（４）により作動される発振器ユニット
（５）と、発振器ユニット（５）から高周波励磁電流（
Ｉ＿１）が供給されるコイルユニット（６）とを収納す
ると共に、前記収納部（２）の外方に管路内壁面と接触
しつつ移動するガイド部（３）を固定し、前記発掘器ユ
ニット（５）の一方の出力端子と前記ガイド部（３）と
を電気的に接続すると共に、前記発振器ユニット（５）
の他方の出力端子へ接続したアースライン（８）を収納
部（２）の外方へ引き出すように構成した埋設管路探査
用発信器。［３］ガイド部（３）を、支持枠（１０）と該支持枠（
１０）へ移動自在に軸支した磁石材製のガイドローラ（
１１）とから形成し、ガイドローラ（１１）の磁力によ
り磁性金属管路（Ｓ）の内壁面へガイドローラ（１１）
を吸着させる構成とした請求項（２）に記載の埋設管路
探査用発信器。［４］発振器ユニット（５）からガイド部（３）へ高周
波励磁電流（Ｉ＿２）が流れることにより、発振器ユニ
ット（５）とコイルユニット（６）との電気的接続を遮
断する構成とした請求項（２）に記載の埋設管路探査用
発信器。