JPH05157852A - 地中埋設管の周囲探査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地中に埋設された管の周囲を鮮明に且つ正確
に探査することが出来る探査方法を提供する。 【構成】 地中に埋設された管の外周を分割して複数の
探査領域を設定する。各探査領域に、先端に設けた掘削
手段とこの掘削手段に後続して設けたレーダーを有する
探査手段とからなる探査装置を配置し、該探査装置を管
の長手方向に沿って前進させてレーダーによる地中探査
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は地中に埋設された管の周
囲を探査する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】埋設後長い期間を経た下水道管路にあっ
ては、周辺住民の増加により排水能力の不足を来すこと
がある。このような場合、既設の管路と同一位置に内径
の大きい管を代替して埋設することが行われる。地中に
は下水道管以外に上水道管，ガス管，電線管等の多くの
管路が埋設されており、これ等の管路が互いに隣接した
り、或いは交叉している場合が多い。これ等の管路は担
当部門の記録図面で管理されている。従って、図面を参
照すれば管路の埋設深さ及び埋設経路は明らかとなる。
然し、地盤の沈下等によって必ずしも図面通りの深さに
埋設されていない場合が多い。このため、既に埋設され
ている管路の代替工事を実施する場合、工事に先立って
代替すべき管路の周辺に他の管路があるか否か、及び周
囲にある管路が代替すべき管路の障害となることがない
か等の調査を行うことが必要となる。

【０００３】地下に埋設された物体を探査するための技
術としては種々の提案がなされている。例えば、特開昭
59−145978号公報に開示される技術は、送受信兼用アン
テナを並列して一定間隔に保ちながら地上を移動させ、
これ等のアンテナから時間幅の短いパルス列を送信して
そのエコーから埋設物を探査する地下埋設物探査レーダ
に関するものである。この技術では、探査深度が比較的
浅い。このため、地表から比較的浅い深さに埋設された
物体を探査することが出来る。特開平２−179492号公報
に開示される技術は、パルスレーダのアンテナ部を既設
管路の内部に設け、このアンテナ部を管路内で移動させ
ながら外周方向にパルスを放射して既設管路外周の地中
状況を探査する方法と、この方法を実施するための装置
に関するものである。この技術では、既設管路を中心と
して該管路の外周数十センチメートルの範囲の状況を探
査することが出来る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の技術では探
査深度が浅い、このため地下数メートルの深さに埋設さ
れた管を探知することは出来ず、且つ管の下側の状況を
探知することは出来ない。また第２の技術では、既設管
路を中心として全周方向の探査を行うことが出来るた
め、下水道管路の代替工事を行う場合、代替すべき管路
の内部にアンテナ部を配設することで、該管路の外周を
探査することが出来る。然し、この方法を実施する場
合、管路を構成する管が鉄筋を配筋されたものである
と、アンテナから放射された電波が鉄筋によって遮蔽さ
れて有効な探査を行うことが困難であり、鉄筋の配筋状
態に対応して周波数帯域を変更しなければならないとい
う問題がある。

【０００５】本発明の目的は、地中の埋設された管路を
構成する管に配筋された鉄筋の状態に関わらず該管路の
周囲を探査することが出来る地中埋設管の周囲探査方法
を提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る地中埋設管の周囲探査方法は、地中に埋
設された管の外周に沿って複数の探査領域を設定し、先
端に地中を掘削する掘削手段を設け且つ該掘削手段に後
続して地中を探査するためのレーダーを備えた探査手段
を設けた探査装置によって前記各探査領域を管の長手方
向に沿って掘削し、該掘削過程で前記レーダーにより地
中を探査することを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】上記地中埋設管の周囲探査方法（以下『探査方
法』という）によれば、管に配筋された鉄筋に影響され
ることなく管の周囲に於ける地中の状況を探査すること
が出来る。即ち、先端に地中を掘削する掘削手段と該掘
削手段に後続してレーダーを備えた探査手段とを設けた
探査装置を用い、地中に埋設された管の外周に沿って複
数の探査領域を設定すると共に、設定された探査領域に
前記探査装置を配置して管の長手方向に掘削させつつレ
ーダーによって地中を探査することで、個々の探査領域
に対応した管の外周を探査することが出来る。従って、
個々の探査領域に対する探査が終了したとき、探査結果
を集計することによって管の外周に沿った地中の状況を
探査することが出来る。この地中に対する探査が管の内
部から電磁波を放射して管の外周を探査するものではな
い。このため、管に配筋された鉄筋の影響を受けること
なく、確実に且つ容易に地中にある他の管路や障害物を
探査することが出来る。

【０００８】

【実施例】以下上記探査方法について図を用いて説明す
る。図１は探査方法の原理を説明する図、図２は探査を
実施する際の斜視図、図３は探査装置の模式側面図、図
４は探査手段の構成を説明する斜視図である。本発明に
係る探査方法は地中に埋設された管（既設管）の周囲の
状況を把握するための方法であり、従来、既設管の内部
から電磁波を放射して該管の外周を探査する際に、放射
された電磁波が管に配筋された鉄筋に遮蔽されてしまう
という問題を解決すると共に、地上から電磁波を放射し
て地中を探査する場合、探査し得る深さが限定されると
いう問題を解決することが可能な方法である。

【０００９】図１に於いて、下水道管等の管１は、地中
の所定の深さに埋設されている。下水道管にあっては、
一般に自然流下が原則とされるため一定の深さで埋設さ
れるものではなく、３ｍ〜５ｍ程度の深さで且つ所定の
勾配を持って埋設されている。また下水道管では、鉄筋
１ａを所定のピッチで配筋したヒューム管を用いるのが
一般である。このような管１にあっては、管の内部から
外周を探査することは困難である。

【００１０】管１の外周を探査するに当たって、先ず、
管１の外周に複数の探査領域２（２ａ〜２ｊ）が設定さ
れる。前記探査領域２を設定する場合、探査装置３に備
えたレーダー９の能力及び管１の外径寸法等を条件とし
て設定される。即ち、探査領域２の管１の外周に沿った
方向の寸法はレーダー９の可能探査距離及び可能探査角
度を基準として設定される。例えば、レーダー９の可能
探査距離が半径50cmであり、且つ管１の外径が80cmであ
るような場合、管１の外周長は約 250cmとなる。従っ
て、レーダー９による探査範囲を重複させて管１の外径
を10分割し、夫々の分割領域が探査領域２として設定さ
れる。また管１の外径が小さい場合には、レーダー９か
ら放射された電磁波が管１によって遮蔽されることを前
提として探査領域２を設定することが必要となる。即
ち、レーダー９による可能探査角度は 360度であるが、
管１と対向する方向は探査し得ないという前提で探査領
域２を設定することが必要である。従って、このような
場合には、レーダー９による可能探査角度を 180度程度
とし、管１の外周を４分割して探査領域２を設定する。

【００１１】ここで、探査装置３の構成について図３，
図４により説明する。図に於いて、探査装置３は先端に
設けた掘削手段４と、この掘削手段４に後続する探査手
段５と、掘削手段４及び探査手段５を回転させると共に
前進させる駆動部６と、掘削手段４，探査手段５，駆動
部６を接続して駆動力を伝達する接続部７と、操作部８
とによって構成されている。この探査装置３は、先端に
設けた掘削手段４に設けたノズル４ａから超高圧水（ウ
ォータージェット）を噴射し、この状態で駆動部６によ
って掘削手段４を回転させつつ前進させることで地中を
掘削し得るように構成されている。そして地中を掘削す
る過程で探査手段５に設けたレーダー９の送信アンテナ
９ａから電磁波を放射し、受信アンテナ９ｂによって電
磁波のエコーを受信することで地中を探査することが可
能である。尚、送信アンテナ９ａ及び受信アンテナ９ｂ
はダイポール型のアンテナを直交する方向に配置して構
成することが好ましく、このように配置することで、管
１と平行にある障害物や管１と交叉する方向にある障害
物を探知することが可能である。

【００１２】探査手段５は受信アンテナ９ｂによって受
信した電磁波のエコーを地上に設けた操作部８に無線に
より通信し得るように構成されている。このため、探査
手段５にはレーダー９のアンテナ９ａ，９ｂ以外に、操
作部８に受信したエコーの情報を送信する通信アンテナ
10、及び夫々のアンテナ９ａ，９ｂ，10に対応する回路
11ａ〜11ｃ，電池12等が配置されている。また探査手段
５の略中央に掘削手段４のノズル４ａに超高圧水を流通
させる流通路13が設けられている。

【００１３】駆動部６は掘削手段４，探査手段５を回転
させつつ前進させ、或いは回転を停止させた状態で前進
させる機構であり、モーター，減速装置，クランプ装置
等によって構成されている。接続部７は高い捩じり剛性
と可撓性を持ったパイプ或いはホースによって構成され
ており、中心に超高圧水を流通させる流通路14が設けら
れている。

【００１４】次に、管１の外周に設定された複数の探査
領域２を探査装置３により順次探査する際の手順につい
て図２により説明する。図に於いて、管１はマンホール
15ａ，15ｂの間に埋設されており、該管１の外周には予
め図１に示すように複数の探査領域２（２ａ〜２ｊ）が
設定されている。一方のマンホール15ａに探査装置３を
挿入し、該探査装置３の掘削手段４を探査領域２ａに対
応させる。ポンプ16を駆動して超高圧水を発生させ、こ
の超高圧水を接続部７，探査手段５を通して掘削手段４
のノズル４ａから噴出させて探査領域２ａの掘削を開始
する。次いで、駆動部６を駆動して接続部７，探査手段
５，掘削手段４を回転させつつ管１の長手方向に沿って
前進させ、同時に探査手段５に設けたレーダー９を作動
させる。即ち、レーダー９の送信アンテナ９ａからＵＨ
Ｆ（超高周波）を放射し、受信アンテナ９ｂでは放射さ
れた電磁波のエコーを受信する。そして回路11ｂ，11ｃ
に於いて受信信号を操作部８との通信信号に変換し、こ
の通信信号をアンテナ10から送信する。従って、探査領
域２ａに配置した探査装置３をマンホール15ａからマン
ホール15ｂの方向に前進させる過程で探査手段５のレー
ダー９が管18と対向すると、送信アンテナ９ａから放射
された電磁波は管18によって反射し、受信アンテナ９ｂ
によって受信される。そしてこの受信信号は通信信号に
変換されて操作部８に送信される。通信信号を受信した
操作部８では、該信号を処理して地中の状況、即ち、管
18の方向及び距離がディスプレイ８ａ上に表示される。
ディスプレイ８ａに表示され、これによってを探査する
ことが可能である。従って、オペレーターがディスプレ
イ８ａを監視することで、管17，18或いは他の障害物の
有無及び管17，18とレーダー９との距離，方向を探知す
ることが可能である。

【００１５】探査領域２ａに対する探査が終了すると、
探査装置３をマンホール15ａ側に引き戻し、隣接する探
査領域２ｂに対する探査を実施する。上記の如くして探
査領域２ｂ〜２ｊに対する探査を順次実施することで管
１の周囲の状況を探査することが可能である。そして管
１の周囲に設定された全ての探査領域２に対する探査を
終了した後、管１の代替を行うのに特に障害となる物が
ない場合には、マンホール15ａ或いは15ｂに元押し装置
及び掘進機からなる掘進装置を設置し、管１を破壊しつ
つ新たな管を敷設する。これにより、既に埋設されてい
る管１を該管１よりも大きな径を持った新たな管に代替
することが可能となる。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
地中埋設管の周囲探査方法によれば、既に埋設されてい
る管に配筋された鉄筋に影響されることなく管の周囲に
於ける地中の状況を探査することが出来る。このため、
地中埋設管の周囲を鮮明に探査することが可能となり、
該管の周囲にある障害物の方向と距離を正確に探知する
ことが出来る等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】探査方法の原理を説明する図である。

【図２】探査を実施する際の斜視図である。

【図３】探査装置の模式側面図である。

【図４】探査手段の構成を説明する斜視図である。

【符号の説明】

１は管、１ａは鉄筋、２，２ａ〜２ｊは探査領域、３は
探査装置、４は掘削手段、４ａはノズル、５は探査手
段、６は駆動部、７は接続部、８は操作部、９はレーダ
ー、９ａは送信アンテナ、９ｂは受信アンテナ、10は通
信アンテナ、11ａ〜11ｃは回路、12は電池、13，14は流
通路、15ａ，15ｂはマンホール、16はポンプ、17，18は
管である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に埋設された管の外周に沿って複数
   の探査領域を設定し、先端に地中を掘削する掘削手段を
   設け且つ該掘削手段に後続して地中を探査するためのレ
   ーダーを備えた探査手段を設けた探査装置によって前記
   各探査領域を管の長手方向に沿って掘削し、該掘削過程
   で前記レーダーにより地中を探査することを特徴とした
   地中埋設管の周囲探査方法。