JPH0552949A - 地中探知レーダ装置 - Google Patents
地中探知レーダ装置Info
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- JPH0552949A JPH0552949A JP24457391A JP24457391A JPH0552949A JP H0552949 A JPH0552949 A JP H0552949A JP 24457391 A JP24457391 A JP 24457391A JP 24457391 A JP24457391 A JP 24457391A JP H0552949 A JPH0552949 A JP H0552949A
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 反射物として検出される地中埋設物の種類を
特定することのできる地中探知レーダ装置を提供するこ
と。 【構成】 隣接配置された送信アンテナ及び受信アンテ
ナを用い、地中前方に向け探知用電磁波を繰り返し送受
信し、地中前方の反射物を探知する地中探知レーダ装置
である。この装置は、前記受信アンテナの受信信号に含
まれる表面伝播波及び反射波の各データから所定の演算
式を用いて反射物固有の特性値である比誘電率を演算す
る特性値演算部５０と、予め各種媒質の比誘電率が記憶
された誘電率記憶部５４と、演算された比誘電率を記憶
された比誘電率と照合し反射物の種類を判別する判別部
５２とを含む。
特定することのできる地中探知レーダ装置を提供するこ
と。 【構成】 隣接配置された送信アンテナ及び受信アンテ
ナを用い、地中前方に向け探知用電磁波を繰り返し送受
信し、地中前方の反射物を探知する地中探知レーダ装置
である。この装置は、前記受信アンテナの受信信号に含
まれる表面伝播波及び反射波の各データから所定の演算
式を用いて反射物固有の特性値である比誘電率を演算す
る特性値演算部５０と、予め各種媒質の比誘電率が記憶
された誘電率記憶部５４と、演算された比誘電率を記憶
された比誘電率と照合し反射物の種類を判別する判別部
５２とを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地中探知レーダ装置、特
に地中前方に向け探知用の電磁波を送受信し、地中前方
の反射物を探知する地中探知レーダ装置に関する。
に地中前方に向け探知用の電磁波を送受信し、地中前方
の反射物を探知する地中探知レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市トンネルなどの施工法としてシール
ド工法が広く用いられているが、このシールド工法にお
いては、切羽前方に存在する障害物を確実に検視し、そ
の対策を講ずることが、安全かつ確実な施工を行う上で
必要となる。
ド工法が広く用いられているが、このシールド工法にお
いては、切羽前方に存在する障害物を確実に検視し、そ
の対策を講ずることが、安全かつ確実な施工を行う上で
必要となる。
【０００３】このため、本出願人により、シールド掘進
機の回転面板に送信アンテナ及び受信アンテナを設け、
電磁波の送受波によって切羽前方の障害物の検出を行う
探査方式の提案がなされている。
機の回転面板に送信アンテナ及び受信アンテナを設け、
電磁波の送受波によって切羽前方の障害物の検出を行う
探査方式の提案がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この探査方式によれ
ば、切羽前方に存在する障害物を確実に検出できるが、
その障害物の種類を特定できないという問題があった。
ば、切羽前方に存在する障害物を確実に検出できるが、
その障害物の種類を特定できないという問題があった。
【０００５】すなわち、シールド工法では、切羽前方に
存在する地中埋設物が、単なる埋もれ木や、石などであ
る場合と、共同溝などの既設構造物である場合とでは、
自ずからその対応が異なる。
存在する地中埋設物が、単なる埋もれ木や、石などであ
る場合と、共同溝などの既設構造物である場合とでは、
自ずからその対応が異なる。
【０００６】しかし、前記探査方式では、このような各
種地中埋設物を、単に電磁波の反射物として検出できる
のみで、その種類までを特定することができないという
問題があった。
種地中埋設物を、単に電磁波の反射物として検出できる
のみで、その種類までを特定することができないという
問題があった。
【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、反射物として検出さ
れる地中埋設物の種類を特定することのできる地中探知
レーダ装置を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、反射物として検出さ
れる地中埋設物の種類を特定することのできる地中探知
レーダ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、隣接配置された送信アンテナ及び受信ア
ンテナを用い、地中前方に向け探知用電磁波を繰り返し
送受信し、地中前方の反射物を探知する地中探知レーダ
装置において、前記受信アンテナの受信信号に含まれる
表面伝播波及び反射波の各データから、所定の演算式を
用いて反射物固有の特性値を演算する特性値演算手段
と、予め各種媒質の特性値が記憶された特性値記憶手段
と、演算された特性値を、記憶された特性値と照合し反
射物の種類を判別する判別手段と、を含むことを特徴と
する。
め、本発明は、隣接配置された送信アンテナ及び受信ア
ンテナを用い、地中前方に向け探知用電磁波を繰り返し
送受信し、地中前方の反射物を探知する地中探知レーダ
装置において、前記受信アンテナの受信信号に含まれる
表面伝播波及び反射波の各データから、所定の演算式を
用いて反射物固有の特性値を演算する特性値演算手段
と、予め各種媒質の特性値が記憶された特性値記憶手段
と、演算された特性値を、記憶された特性値と照合し反
射物の種類を判別する判別手段と、を含むことを特徴と
する。
【０００９】
【作用】本発明の地中探知レーダ装置では、隣接配置さ
れた送信アンテナ及び受信アンテナを用い、地中前方に
向け探知用の電磁波を送受波する。このとき、受信アン
テナで受信された信号には、送信アンテナから受信アン
テナへ直接伝播される表面伝播波と、地中内に存在する
反射物からの反射波とが含まれる。
れた送信アンテナ及び受信アンテナを用い、地中前方に
向け探知用の電磁波を送受波する。このとき、受信アン
テナで受信された信号には、送信アンテナから受信アン
テナへ直接伝播される表面伝播波と、地中内に存在する
反射物からの反射波とが含まれる。
【００１０】この表面伝播波と、反射波には、反射物固
有の特性値を演算するのに必要充分な情報が含まれてい
る。
有の特性値を演算するのに必要充分な情報が含まれてい
る。
【００１１】そこで、特性値演算手段は、この受信アン
テナの受信信号に含まれる表面伝播波及び反射波の各デ
ータから、所定の演算式を用いて反射物固有の特性値を
演算出力する。このような反射物固有の特性値として
は、例えば反射物の反射係数または誘電率などがある。
テナの受信信号に含まれる表面伝播波及び反射波の各デ
ータから、所定の演算式を用いて反射物固有の特性値を
演算出力する。このような反射物固有の特性値として
は、例えば反射物の反射係数または誘電率などがある。
【００１２】そして、特性値記憶手段には、予め各種媒
質の特性値が記憶されており、判別手段は、演算された
特性値と記憶された特性値とを照合し、反射物の種類を
判別する。
質の特性値が記憶されており、判別手段は、演算された
特性値と記憶された特性値とを照合し、反射物の種類を
判別する。
【００１３】このようにして、本発明によれば、受信ア
ンテナの受信信号に含まれる表面伝播波及び反射波の各
データから、反射物の種類を判別することができる。
ンテナの受信信号に含まれる表面伝播波及び反射波の各
データから、反射物の種類を判別することができる。
【００１４】したがって、本発明の地中探知レーダ装置
を、シールド掘進機の前方探査に用いることにより、切
羽前方に障害物として存在する反射物が、埋もれ木や、
石であるか、あるいは既設構造物であるかを判別し、適
切な施工管理を行うことが可能となる。
を、シールド掘進機の前方探査に用いることにより、切
羽前方に障害物として存在する反射物が、埋もれ木や、
石であるか、あるいは既設構造物であるかを判別し、適
切な施工管理を行うことが可能となる。
【００１５】
【実施例】次に本発明の好適な実施例を図面に基づき詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１６】図２には、本発明が適用されたシールドシ
ステムの好適な一例が示され、実施例のシステムは、ト
ンネルＴの掘削に用いられるシールド掘進機Ｓと、この
掘進を制御するよう地表部に設けられた中央制御室３０
０とを有する。
ステムの好適な一例が示され、実施例のシステムは、ト
ンネルＴの掘削に用いられるシールド掘進機Ｓと、この
掘進を制御するよう地表部に設けられた中央制御室３０
０とを有する。
【００１７】前記シールド掘進機Ｓは、シールド１０の
前部に隔壁１２を設け、この隔壁１２の切羽２２側に、
トンネル坑内と隔絶された密閉空間をシールドチャンバ
ーとして形成する。このシールドチャンバー１４内は注
水パイプ１６から供給される泥水によって満たされる。
前部に隔壁１２を設け、この隔壁１２の切羽２２側に、
トンネル坑内と隔絶された密閉空間をシールドチャンバ
ーとして形成する。このシールドチャンバー１４内は注
水パイプ１６から供給される泥水によって満たされる。
【００１８】シールドチャンバー１４の前面には、後述
するカッターを供えた回転面板２０が設けられ、この回
転面板２０を図示しない駆動装置により回転駆動するこ
とにより切羽２２の掘削が行われる。削り取られた土砂
は、シールドチャンバー１４内に取り込まれ、泥水と撹
拌され、スラリー化された後、排水パイプ１８から排出
される。
するカッターを供えた回転面板２０が設けられ、この回
転面板２０を図示しない駆動装置により回転駆動するこ
とにより切羽２２の掘削が行われる。削り取られた土砂
は、シールドチャンバー１４内に取り込まれ、泥水と撹
拌され、スラリー化された後、排水パイプ１８から排出
される。
【００１９】図３には、前記回転面板２０を表面から見
た図が示されている。この回転面板２０には、ケーシン
グに収められた送信アンテナ２４および受信アンテナ２
６がその円周方向に隣接配置され、切羽前方に向けパル
ス状の電波を送受信し、切羽前方の状態を探査するよう
になっている。
た図が示されている。この回転面板２０には、ケーシン
グに収められた送信アンテナ２４および受信アンテナ２
６がその円周方向に隣接配置され、切羽前方に向けパル
ス状の電波を送受信し、切羽前方の状態を探査するよう
になっている。
【００２０】この回転面板２０には、これ以外にもカッ
ター２８や、掘削した土砂をシールドチャンバー１４内
に取り込むスリット３０、スリット開閉装置３２などが
設けられ、さらに開閉式マンホール３４などの種々の設
備が設けられている。従って、前記送受信アンテナ２
４，２６は、これら必要不可欠な装備の取り付けに邪魔
にならないよう、面板２０に配置されている。
ター２８や、掘削した土砂をシールドチャンバー１４内
に取り込むスリット３０、スリット開閉装置３２などが
設けられ、さらに開閉式マンホール３４などの種々の設
備が設けられている。従って、前記送受信アンテナ２
４，２６は、これら必要不可欠な装備の取り付けに邪魔
にならないよう、面板２０に配置されている。
【００２１】図４には、前記送信アンテナ２４および受
信アンテナ２６を用いて構成された切羽探知レーダーシ
ステムの原理図が示されている。
信アンテナ２６を用いて構成された切羽探知レーダーシ
ステムの原理図が示されている。
【００２２】このシステムは、面板２０に設けられた送
信アンテナ２４および受信アンテナ２６を送受信器３６
を用いて制御し、送信アンテナ２４から切羽前方に向け
高周波のパルス状電波を送受信する。このとき受信され
る電波には、地中内に存在する反射物１５０からの反射
波２００と、送信アンテナ２４から受信アンテナ２６へ
直接伝播される表面伝播波２１０とがある。
信アンテナ２４および受信アンテナ２６を送受信器３６
を用いて制御し、送信アンテナ２４から切羽前方に向け
高周波のパルス状電波を送受信する。このとき受信され
る電波には、地中内に存在する反射物１５０からの反射
波２００と、送信アンテナ２４から受信アンテナ２６へ
直接伝播される表面伝播波２１０とがある。
【００２３】図５には、この受信波形の一例が示されて
いる。
いる。
【００２４】ここで反射波２００からは、地中内に存在
する反射物１５０（例えば埋もれ木、地中構造物）など
が捉えられる。
する反射物１５０（例えば埋もれ木、地中構造物）など
が捉えられる。
【００２５】表面伝播波２１０からは、切羽２２の土質
の判別などができる。表面伝播波２１０は、送信アンテ
ナ２４および受信アンテナ２６を別体のものとして形成
した場合に見られるものである。伝播距離は最も短いこ
とから、図５に示すよう受信波形の先頭に記録される。
表面伝播波２１０は、表層部、すなわち切羽２２の領域
を通過する波であるため、反射物の存在にかかわらず、
必ず記録されるという特殊性を有する。
の判別などができる。表面伝播波２１０は、送信アンテ
ナ２４および受信アンテナ２６を別体のものとして形成
した場合に見られるものである。伝播距離は最も短いこ
とから、図５に示すよう受信波形の先頭に記録される。
表面伝播波２１０は、表層部、すなわち切羽２２の領域
を通過する波であるため、反射物の存在にかかわらず、
必ず記録されるという特殊性を有する。
【００２６】前記受信アンテナ２６の受信信号は、送受
信器３６を介して前方探査回路４０へ入力されるように
なっている。
信器３６を介して前方探査回路４０へ入力されるように
なっている。
【００２７】前方探査回路４０は、受信信号に含まれる
反射波２００から地中内に存在する反射物１５０の探査
を行う反射物演算部４２と、受信波形に含まれる表面伝
播波２１０から切羽２２の土質判別を行う表面伝播波演
算部４４と、受信波形に含まれる表面伝播波２１０及び
反射波２００から反射物１５０の種類を特定する反射物
特定用演算部４６とを含む。
反射波２００から地中内に存在する反射物１５０の探査
を行う反射物演算部４２と、受信波形に含まれる表面伝
播波２１０から切羽２２の土質判別を行う表面伝播波演
算部４４と、受信波形に含まれる表面伝播波２１０及び
反射波２００から反射物１５０の種類を特定する反射物
特定用演算部４６とを含む。
【００２８】ここでは、反射波２００による切羽前方探
知、表面伝播波２１０による切羽２２の土質判別につい
ての説明は省略し、以下、反射物１５０の種類を特定す
るための演算について詳細に説明する。
知、表面伝播波２１０による切羽２２の土質判別につい
ての説明は省略し、以下、反射物１５０の種類を特定す
るための演算について詳細に説明する。
【００２９】図１には、前記反射物特定用演算部４６の
具体的な構成が示されている。
具体的な構成が示されている。
【００３０】実施例の反射物特定用演算部４６は、誘電
率演算部５０，反射物判別部５２，メモリ５４及び表示
部５６を含む。
率演算部５０，反射物判別部５２，メモリ５４及び表示
部５６を含む。
【００３１】前記誘電率演算部５０は、受信アンテナ２
６の受信信号に含まれる表面伝播波データ及び反射波デ
ータから、所定の演算式を用いて反射物固有の特性値の
１つである誘電率を演算出力するよう形成されている。
ここにおいて、反射物１５０の比誘電率ε2 は、次のよ
うにして演算される。
６の受信信号に含まれる表面伝播波データ及び反射波デ
ータから、所定の演算式を用いて反射物固有の特性値の
１つである誘電率を演算出力するよう形成されている。
ここにおいて、反射物１５０の比誘電率ε2 は、次のよ
うにして演算される。
【００３２】まず、図６に示すように、送信アンテナ２
４及び受信アンテナ２６を用いて、反射物１５０へ向け
パルス電波を送受信するモデルを想定する。このとき、
電波の速度ｖ，距離ｘを通過したときのパルス電波の電
界強度Ｅx 、媒質の減衰定数α，反射物１５０の反射係
数βは、次式で表される。
４及び受信アンテナ２６を用いて、反射物１５０へ向け
パルス電波を送受信するモデルを想定する。このとき、
電波の速度ｖ，距離ｘを通過したときのパルス電波の電
界強度Ｅx 、媒質の減衰定数α，反射物１５０の反射係
数βは、次式で表される。
【００３３】
【数１】
【００３４】
【数２】
【００３５】
【数３】
【００３６】
【数４】 ｃ：光の速度 ε1 ：媒質の比誘電率 ε2 ：反射
物１５０の比誘電率 Ｅ0 ：パルス電波の初期電界強度 ｘ：距離 ρ：比抵抗（＝１／σ，σ：導電率） そして、前記数式を用いることにより、表面伝播波２１
０から、地中における電波の減衰定数αと、比誘電率ε
1 を次のようにして求めることができる。
物１５０の比誘電率 Ｅ0 ：パルス電波の初期電界強度 ｘ：距離 ρ：比抵抗（＝１／σ，σ：導電率） そして、前記数式を用いることにより、表面伝播波２１
０から、地中における電波の減衰定数αと、比誘電率ε
1 を次のようにして求めることができる。
【００３７】まず、初期電界強度をＥ0 の表面伝播波２
１０が、受信アンテナ２６で受信されると、この受信電
界強度Ｅx1は前記数式２から次式で表される。
１０が、受信アンテナ２６で受信されると、この受信電
界強度Ｅx1は前記数式２から次式で表される。
【００３８】
【数５】 ここにおいて、初期電界強度Ｅ0 ，受信電界強度Ｅx1，
送受信アンテナ２４，２６間の距離ｘ１はすでに判明し
ている。このため、前記数式５より、伝播媒質（地中）
の減衰定数αを逆算することができる。
送受信アンテナ２４，２６間の距離ｘ１はすでに判明し
ている。このため、前記数式５より、伝播媒質（地中）
の減衰定数αを逆算することができる。
【００３９】また、送信アンテナ２４から受信アンテナ
２６への表面伝播波２１０の伝播時間をｔ１とすると、
この伝播時間ｔ１は、前記数式１から次式で求められる
ことになる。
２６への表面伝播波２１０の伝播時間をｔ１とすると、
この伝播時間ｔ１は、前記数式１から次式で求められる
ことになる。
【００４０】
【数６】 ここにおいて、伝搬時間ｔ1 以外に、距離ｘ1 、光の速
度ｃはすでに判明しているため、前記数式６から、比誘
電率ε1 は、次式で求められることになる。
度ｃはすでに判明しているため、前記数式６から、比誘
電率ε1 は、次式で求められることになる。
【００４１】
【数７】 このようにして、受信アンテナ２６で受信される表面伝
播波２１０から、伝播媒質の減衰定数α，比誘電率ε1
を求めることができる。
播波２１０から、伝播媒質の減衰定数α，比誘電率ε1
を求めることができる。
【００４２】なお、前記減衰定数αは、例えば伝播媒質
の比誘電率ε1 ，比抵抗ρが判明している場合には、前
記数式３からも求めることができる。
の比誘電率ε1 ，比抵抗ρが判明している場合には、前
記数式３からも求めることができる。
【００４３】次に、前記反射波２００から、反射物１５
０までの距離ｘ２、反射物１５０の反射係数β，比誘電
率ε2 を次のようにして求めることができる。
０までの距離ｘ２、反射物１５０の反射係数β，比誘電
率ε2 を次のようにして求めることができる。
【００４４】まず、送受信アンテナ２４，２６と反射物
１５０との間の距離ｘ２は、次のようにして求められ
る。すなわち、前記表面伝播波２１０により、伝播媒質
の比誘電率ε1 がすでに求められているため、この伝播
媒質中における電波の速度ｖは前記数式１から求められ
る。さらに、送信アンテナ２４の送信タイミングと、受
信アンテナ２６により反射波２００のピーク値が受信さ
れるタイミングとから、反射波２００の伝播時間ｔ２が
求められる。したがって、この伝播時間ｔ２と、伝播速
度ｖとを、次式に代入することにより送受信アンテナ２
４，２６と反射物１５０との間の距離ｘ２を求めること
ができる。
１５０との間の距離ｘ２は、次のようにして求められ
る。すなわち、前記表面伝播波２１０により、伝播媒質
の比誘電率ε1 がすでに求められているため、この伝播
媒質中における電波の速度ｖは前記数式１から求められ
る。さらに、送信アンテナ２４の送信タイミングと、受
信アンテナ２６により反射波２００のピーク値が受信さ
れるタイミングとから、反射波２００の伝播時間ｔ２が
求められる。したがって、この伝播時間ｔ２と、伝播速
度ｖとを、次式に代入することにより送受信アンテナ２
４，２６と反射物１５０との間の距離ｘ２を求めること
ができる。
【００４５】
【数８】 また、送信アンテナ２４から送信され、反射物１５０で
反射され、受信アンテナ２６で受信されるまでの各経路
における反射波２００の電界強度は次のようになる。
反射され、受信アンテナ２６で受信されるまでの各経路
における反射波２００の電界強度は次のようになる。
【００４６】まず、送信直後の電界強度（図６において
はで表す位置）は、Ｅ0 である。
はで表す位置）は、Ｅ0 である。
【００４７】そして、この電波がｘ2 の距離を移動し、
反射物１５０で反射される直前（で示す位置）での電
界強度は、次式で表され、
反射物１５０で反射される直前（で示す位置）での電
界強度は、次式で表され、
【００４８】
【数９】 さらに、反射物１５０で反射された直後（で示す位
置）の電界強度は、次式で表され、
置）の電界強度は、次式で表され、
【００４９】
【数１０】 さらに、この電波が伝播媒質を伝播して行き、受信アン
テナ２６で受信されるとき（で示す位置）の電界強度
は次式で表されることになる。
テナ２６で受信されるとき（で示す位置）の電界強度
は次式で表されることになる。
【００５０】
【数１１】 このようにして、受信アンテナ２６で受信される反射波
２００の電界強度は、数式１１で表されることになり、
この式から反射物１５０の反射係数は次式で表されるこ
とになる。
２００の電界強度は、数式１１で表されることになり、
この式から反射物１５０の反射係数は次式で表されるこ
とになる。
【００５１】
【数１２】 この数式１２において、減衰定数α，距離ｘ２，電界強
度Ｅ0 ，Ｅx2はすでに求められているため、数式１２か
ら反射物１５０の反射係数βを求めることができる。
度Ｅ0 ，Ｅx2はすでに求められているため、数式１２か
ら反射物１５０の反射係数βを求めることができる。
【００５２】さらに、数式１２において、比誘電率ε1
がすでに求められているため、数式１２から反射物１５
０の比誘電率ε2 を逆算により求めることができる。
がすでに求められているため、数式１２から反射物１５
０の比誘電率ε2 を逆算により求めることができる。
【００５３】このようにして、実施例の誘電率演算部５
０は、受信信号に含まれる表面伝播波２１０及び反射波
２００の各データから反射物１５０の比誘電率ε2 を演
算し、反射物判定部５２へ向け出力する。
０は、受信信号に含まれる表面伝播波２１０及び反射波
２００の各データから反射物１５０の比誘電率ε2 を演
算し、反射物判定部５２へ向け出力する。
【００５４】また、前記メモリ５４には、各種媒質の比
誘電率が予め記憶されている。このメモリ５４には、例
えば各種コンクリート，木材，石及びその他の地中埋設
物として予想される各種媒質の比誘電率を記憶してお
く。
誘電率が予め記憶されている。このメモリ５４には、例
えば各種コンクリート，木材，石及びその他の地中埋設
物として予想される各種媒質の比誘電率を記憶してお
く。
【００５５】そして、反射物判別部５２は、誘電率演算
部５０から出力される比誘電率ε2 を、メモリ５４に記
憶された各種媒質の比誘電率と照合し、反射物１５０の
種類を判別する。
部５０から出力される比誘電率ε2 を、メモリ５４に記
憶された各種媒質の比誘電率と照合し、反射物１５０の
種類を判別する。
【００５６】例えば、演算された比誘電率が、コンクリ
ートの比誘電率と近い場合には、反射物１５０はコンク
リートであると判別され、表示部５６にその旨が表示さ
れる。
ートの比誘電率と近い場合には、反射物１５０はコンク
リートであると判別され、表示部５６にその旨が表示さ
れる。
【００５７】以上説明したように、本実施例の装置によ
れば、送信アンテナ２４及び受信アンテナ２６を用いて
切羽２２の前方に高周波のパルス状電波を送受信するこ
とにより、表面伝播波演算部４４は、切羽２２の土質判
別を行い、反射波演算部４２は切羽２２の前方に存在す
る反射物１５０の検出を行う。
れば、送信アンテナ２４及び受信アンテナ２６を用いて
切羽２２の前方に高周波のパルス状電波を送受信するこ
とにより、表面伝播波演算部４４は、切羽２２の土質判
別を行い、反射波演算部４２は切羽２２の前方に存在す
る反射物１５０の検出を行う。
【００５８】そして、反射物１５０が検出された場合に
は、反射物特定用演算部４６は、前述したように、反射
物１５０の固有特性値として比誘電率ε2 を演算し、こ
の比誘電率から反射物１５０の種類を割り出し、表示部
５６に表示する。
は、反射物特定用演算部４６は、前述したように、反射
物１５０の固有特性値として比誘電率ε2 を演算し、こ
の比誘電率から反射物１５０の種類を割り出し、表示部
５６に表示する。
【００５９】したがって、前記反射物１５０が、埋もれ
木か、石か、あるいは既設構造物であるかの判別を行う
ことができ、これにより、予め最適な対策を講ずること
が可能となる。
木か、石か、あるいは既設構造物であるかの判別を行う
ことができ、これにより、予め最適な対策を講ずること
が可能となる。
【００６０】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で各種の変形実施が
可能である。
のではなく、本発明の要旨の範囲内で各種の変形実施が
可能である。
【００６１】例えば、前記実施例では、反射物１５０の
特性値として、比誘電率を用いる場合を例にとり説明し
たが、本発明はこれに限らず、これ以外に、例えば反射
物１５０の反射係数β、あるいはその他の特性値を演算
し、反射物１５０の種類を特定するよう形成してもよ
い。
特性値として、比誘電率を用いる場合を例にとり説明し
たが、本発明はこれに限らず、これ以外に、例えば反射
物１５０の反射係数β、あるいはその他の特性値を演算
し、反射物１５０の種類を特定するよう形成してもよ
い。
【００６２】また、前記実施例では、本発明をシールド
掘進機に適用した場合を例にとり説明したが、本発明は
これに限らず、これ以外の装置にも適用することができ
る。
掘進機に適用した場合を例にとり説明したが、本発明は
これに限らず、これ以外の装置にも適用することができ
る。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
隣接配置された送信アンテナ及び受信アンテナを用いて
地中前方に向け探知用電磁波を送受信し、前方の反射物
を探知することができると共に、受信信号中に含まれる
表面伝播波及び反射波のデータから、反射物固有の特性
値を演算し、反射物の種類を判別することができる。し
たがって、本発明の地中探知レーダ装置を、例えばシー
ルド掘進機などに用いることにより、切羽前方に存在す
る地中埋設物の探知のみならず、その地中埋設物が単な
る埋もれ木や石などであるか、あるいは既設構造物であ
るかを判別し、予めその対策を講ずることが可能とな
る。
隣接配置された送信アンテナ及び受信アンテナを用いて
地中前方に向け探知用電磁波を送受信し、前方の反射物
を探知することができると共に、受信信号中に含まれる
表面伝播波及び反射波のデータから、反射物固有の特性
値を演算し、反射物の種類を判別することができる。し
たがって、本発明の地中探知レーダ装置を、例えばシー
ルド掘進機などに用いることにより、切羽前方に存在す
る地中埋設物の探知のみならず、その地中埋設物が単な
る埋もれ木や石などであるか、あるいは既設構造物であ
るかを判別し、予めその対策を講ずることが可能とな
る。
【図１】本実施例の地中探知レーダ装置の要部を示すブ
ロック回路図である。
ロック回路図である。
【図２】本発明のレーダ装置を搭載したシールド掘進機
の全体概略説明図である。
の全体概略説明図である。
【図３】図２に示すシールド掘進機の回転面板を正面か
ら見た説明図である。
ら見た説明図である。
【図４】本発明の地中探知レーダ装置の原理説明図であ
る。
る。
【図５】図４に示す地中探知レーダ装置の受信波形の説
明図である。
明図である。
【図６】電磁波を送受信したときに発生する反射波及び
表面伝播波の伝播モデルの概略説明図である。
表面伝播波の伝播モデルの概略説明図である。
２２ 切羽 ２４ 送信アンテナ ２６ 受信アンテナ ４６ 反射物特定用演算部 ５２ 反射物判別部 ５４ メモリ ５６ 表示部 １５０ 反射物 ２００ 表面伝播波 ２１０ 反射波
ＴＤ００４１０１
ＴＤ００４１０１
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舘川 裕次 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内 (72)発明者 請川 誠 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 隣接配置された送信アンテナ及び受信ア
ンテナを用い、地中前方に向け探知用電磁波を繰り返し
送受信し、地中前方の反射物を探知する地中探知レーダ
装置において、 前記受信アンテナの受信信号に含まれる表面伝播波及び
反射波の各データから、所定の演算式を用いて反射物固
有の特性値を演算する特性値演算手段と、 予め各種媒質の特性値が記憶された特性値記憶手段と、 演算された特性値を、記憶された特性値と照合し反射物
の種類を判別する判別手段と、 を含むことを特徴とする地中探知レーダ装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記特性値演算手段は、 特性値として反射物の反射係数または誘電率を演算する
よう形成され、 前記特性値記憶手段は、 特性値として、各種媒質の反射係数または誘電率を記憶
するよう形成されたことを特徴とする地中探知レーダ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24457391A JPH0552949A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 地中探知レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24457391A JPH0552949A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 地中探知レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552949A true JPH0552949A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=17120732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24457391A Pending JPH0552949A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 地中探知レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552949A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008128974A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 物体探知装置 |
| JPWO2021234888A1 (ja) * | 2020-05-21 | 2021-11-25 | ||
| CN114675263A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-06-28 | 广州大学 | 一种使用双极化探地雷达的地下管线材质识别方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61114179A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 探査レ−ダ装置 |
| JPH0228586A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-01-30 | Toda Constr Co Ltd | シールド掘進機における前方及び側方監視方法 |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP24457391A patent/JPH0552949A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61114179A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 探査レ−ダ装置 |
| JPH0228586A (ja) * | 1988-07-18 | 1990-01-30 | Toda Constr Co Ltd | シールド掘進機における前方及び側方監視方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008128974A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 物体探知装置 |
| JPWO2021234888A1 (ja) * | 2020-05-21 | 2021-11-25 | ||
| WO2021234888A1 (ja) * | 2020-05-21 | 2021-11-25 | 日本電信電話株式会社 | 探査装置及び探査方法 |
| CN114675263A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-06-28 | 广州大学 | 一种使用双极化探地雷达的地下管线材质识别方法 |
| CN114675263B (zh) * | 2022-04-11 | 2024-05-28 | 广州大学 | 一种使用双极化探地雷达的地下管线材质识别方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961112 |