JPH0587945A - 舗装道路の空洞探査方法 - Google Patents

舗装道路の空洞探査方法

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JPH0587945A
JPH0587945A JP24918591A JP24918591A JPH0587945A JP H0587945 A JPH0587945 A JP H0587945A JP 24918591 A JP24918591 A JP 24918591A JP 24918591 A JP24918591 A JP 24918591A JP H0587945 A JPH0587945 A JP H0587945A
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cavity
road
survey
vehicle
wall surface
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Hiroshi Tomita
洋 冨田
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DORO HOZEN GIJUTSU CENTER
JIO SAAC KK
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DORO HOZEN GIJUTSU CENTER
JIO SAAC KK
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    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アスファルト道路等の舗装道路下の空洞を短
時間に探査することができる舗装道路の空洞探査方法を
提供する。 【構成】 地中レーダー装置を搭載した舗装構造探査車
により、舗装道路上を走行しながら道路下のデータをと
り、その結果から空洞の発生している虞のある箇所の周
囲を手押し式の地中レーダー装置で精査し、空洞の有無
とその平面的広がりを特定する。そして、空洞が発生し
ていると、小口径のボーリングを行い、その内周壁面を
カメラにて撮影し、肉眼による空洞と路面下状況を確認
し３次元的に空洞の状態を把握する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アスファルトやコンク
リート舗装道路、空港施設内滑走路等の舗装道路下の空
洞を効率的かつ高精度に探査することができる舗装道路
の空洞探査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市部において道路陥没がしばし
ば発生し、それにともなう事故も報告されそのため、舗
装道路下の空洞の有無について調査する必要が生じた。
【０００３】しかし、膨大な距離の舗装道路下の状態を
調査するに際し、道路をすべて掘り返すことは、時間、
費用や交通量等の点から現実的ではない。
【０００４】そのため、電磁波探査手法を用いた非破壊
式の空洞探査装置を利用すれば、道路を掘り返すといっ
た大工事を伴うことなく、道路構造を調査することがで
きることになる。
【０００５】しかし、従来の手押し式電磁波式地中レー
ダーでは、探査速度上実用的ではなく、またその調査結
果より検出された以上箇所の確認方法も切削法等による
ため、駆動が存在しても崩落等により確認が困難であっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、地中レーダー装置により道路に沿って単に
探査するだけでは、重大な見落としが生じ、空洞等を３
次元の広がりで把握することができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明による舗
装道路の空洞探査方法は、舗装道路上を一次調査として
地中レーダー装置を搭載した空洞探査車にて走行しなが
ら調査することで舗装道路下に空洞あるいは異物の存在
が予期し得る異常箇所を抽出し、異常箇所状態が存在す
ると判断された地点の周囲を二次調査として手押し式の
地中レーダー装置を用いてメッシュ状に調査し、この二
次調査によって空洞の存在とその平面的な広がりが特定
された箇所において小口径のボーリング孔を穿孔し、撮
影手段により該ボーリング孔の内周壁面を撮影し、空洞
と路面下状況とを把握することを特徴とする。
【０００８】
【実施例】以下本発明による舗装道路の空洞探査方法を
図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
【０００９】図１ないし図３は本発明を有効に実施する
ことができる地中レーダー装置等を搭載した第１次調査
用の舗装構造探査車を示し、図４は地中レーダー装置の
システムを示すブロック図、図５は地中レーダー装置の
原理を示す図、図６は地中レーダー装置により得られた
データの解析を説明する図である。
【００１０】本実施例による空洞探査方法は、第１次調
査用の舗装構造探査車により、まず道路を一般車両と略
同じ速度で走行しながら、搭載した地中レーダー装置に
より走行車線の路面下を調査し、得られたデータの解析
によって、地中に空洞や異物の存在する虞のある箇所を
抽出する。第１次調査により得られたデータは、地中レ
ーダーの特性から非常に狭い範囲の地中構造の探査しか
行えず、図５に示すように、レーダー７０による入射波
及び反射波の指向性から、車両の進行方向に沿って切断
した断面の状態しか調査することができない。
【００１１】そこで、この第１次調査によって得られた
データから、空洞や異物の存在が予想される特異な波形
を生じている位置の周囲について、第２次調査を別の手
押し式地中レーダー装置（以下第２次探査装置と称す）
により詳細に実施する。
【００１２】この第２次調査に使用する第２次探査装置
は、第１次調査に使用する舗装構造探査車のレーダー装
置と基本的に同じ原理で、サイズを小型化して人間が道
路上を押しながら地中構造の探査を実施することができ
るもので、本実施例では特異点を中心として平面５ｍ四
方の道路上を移動させ、網の目のように調査する。
【００１３】したがって、第１次調査によっては得られ
なかった道路の幅方向における地中構造を調査すること
ができることとなる。
【００１４】第２次調査によって得られたデータは、第
１次調査と同様の手法により解析し、空洞の有無とその
平面的広がりが特定される。特定された箇所においては
小口径のボーリング孔を穿孔し、撮影手段により該ボー
リング孔の内周壁面を撮影し、空洞と路面下状況を把握
する。
【００１５】この場合、地中に木材、コンクリート片、
パイプ等が埋設されていると、第１次調査ではその部分
が空洞と似た検出波形を生じることがあるため、第２次
調査の手押し式地中レーダー装置によって、その平面的
形状と概略存在深度等により木材やコンクリート片、パ
イプ等が埋設されているのではなく、空洞が発生してい
る可能性があるかを判断することになる。
【００１６】さらに、小口径の孔壁面撮影手法により、
切削等では確認困難であった空洞の発生状況と路面下の
状況、例えば緩みを正確に把握することができる。
【００１７】次に、以上の空洞探査方法を実施する装
置、特に第１次調査に供する機器について説明する。
【００１８】図４において、１は画像処理機能部を有す
る主制御ユニットで、車両の発電機あるいは別に搭載し
た発電機２で発電した電気を電源装置３で調整された一
定電圧が供給され、主操作盤１ａにより駆動操作され
る。
【００１９】主制御ユニット１はレーダーの送受信を兼
ねる発振器４を制御して電磁波をアンテナ５に送り、図
６に示すようなパルス状の電磁波を地中に向けて発信
し、その反射波をこのアンテナ５で受け、該発振器４を
介して主制御ユニット１に観測データを送る。このデー
タは通常主制御ユニット１の画像処理部を通さずにアナ
ログ信号としてデータレコーダー６で記録される。な
お、レーダーは一度の走行で一車線をカバーすることが
望ましく、そのために車線の幅に合わせてレーダーを複
数並列に配置することが可能である。
【００２０】また、地中レーダーの観測データはチャー
トレコーダー７ａ、例えばプリンターによりプリントア
ウトされ、リアルタイムに観測状況が把握できるように
なっており、地中レーダーの状態はオシロスコープ７ｂ
で表示される波形により、リアルタイムに把握されるよ
うにしている。
【００２１】一方、車両に乗車している運転者、あるい
は測定員等の搭乗者は通話装置７ｃを有し、走行中の道
路の周囲状況を音声によりデータレコーダー６入力する
ようにしている。すなわち、地中レーダーによる観測デ
ータと、音声による道路の周囲状況とを重ねることによ
り、第２次調査のために、第１次の地盤調査によって得
られた観測データから地盤構造を調査したい特定箇所の
道路の周囲状況を把握することができるようにしてい
る。しかし、音声での場所の特定はピンポイントでの特
定ができるものではなく、あくまでも目安程度の情報に
しか過ぎない。
【００２２】そこで、本実施例では車両の位置を距離情
報と、道路周囲の画像情報とを検出する位置検出装置Ｂ
を設けている。
【００２３】この位置検出装置Ｂは、車両の距離計８
と、車両の側方の状況を撮影する第１のビデオカメラ、
車両の前方を撮影する第２のカメラと、第１、第２のビ
デオカメラで撮影した画像情報とを記録するビデオレコ
ーダーとからなるビデオシステム９とから構成され、距
離計８の距離情報は該ビデオシステムのビデオレコーダ
ーに入力されると共に、主制御ユニット１を介してデー
ターレコーダー６に入力され、夫々のデータに数値とし
て距離情報が重ね合わせて記録される。
【００２４】すなわち、第１次調査開始の位置を起点と
して、車両の走行距離が画像情報と、観測データに記録
されるので、第２次調査を必要とする箇所の特定が正確
に行なえることになる。その際、前述の音声により得ら
れた大まかな位置に近くなると、ビデオカメラで撮影し
た周囲の風景により見当を付け、最後に車両の距離計で
正確な位置の判断が行なえることになる。この場合、第
２次調査地点へ移動するのは、第１次調査に使用した空
洞探査車を使用せず、他の車両に第２次探査車を積み込
んで移動するようにすれば、その間他の道路の空洞探査
を行えることになる。
【００２５】次ぎに、上記した各種装置を搭載した車両
を図１ないし図３に基づいて説明する。８０はいわゆる
ワンボックスカーと称せられる車両で、車両の側部に第
１のビデオカメラ８１が設けられると共に、車両の前部
に第２のビデオカメラ８２が設けられ、第１のビデオカ
メラ８１で車両側方からの道路周囲の風景を撮影し、第
２のカメラ８２で車両前方の風景を撮影するようになっ
ており、これらのカメラ８１、８２は図４に示す位置検
出装置Ｂのビデオシステムを構成するものである。
【００２６】８３は地中レーダーのアンテナ及び発振器
等をユニット化したアンテナで、車両後部に昇降可能に
支持されている。本実施例では前述したようにふくすう
のアンテナ例えば２つのアンテナを並列に配置し、道路
の一車線分をカバーするようにしている。また車両内に
は発電機２、チャートレコーダー７ａ、主制御ユニット
１等の地中レーダー装置の機器類が配置され、道路作業
標識９０や、黄色回転灯９１が装備されている。
【００２７】ボーリング調査について、図７ないし図１
１を用いて説明する。図７において、１０はボーリング
スタンドで、基台１１に支柱１２が立設されていて、こ
の支柱１２に装着された昇降台１３にドリル例えばコア
ドリル１４が取付けられている。このコアドリル１４に
は、例えば深さ１．２ｍ程度の調査孔を舗装道路に削孔
するためのドリル１５が着脱可能に固定され、昇降台１
Зの昇降ハンドル１６を手動操作することにより、高速
回転するドリル１５を垂直下方に押し下げ、舗装道路を
削孔する。ドリル１５により削孔される調査孔１７は、
直径３ｃｍ〜１０ｃｍ程度の口径が効率的な調査という
点等から望ましく、本実施例では３ｃｍの調査孔１７を
削孔している。
【００２８】なお、調査孔１７の孔径は１ｃｍ〜２ｃｍ
程度でも可能である。ドリル１５は、筒体１５ａの先端
部に例えばダイヤモンドビット等のカッター１５ｂを取
り付けたもので、舗装道路の地盤コアを筒体１５ａ内に
採取することができるようにしている。
【００２９】一般的な舗装道路の地盤は、道路表面から
５０〜６０ｃｍがアスファルトからなる舗装床であるこ
とから、削孔の開始からこの舗装床までの間は、カッタ
ー１５ｂの摩耗を防ぐために水を圧入している。舗装床
の削孔が終了すると、カッター１５ｂは砂層の削孔を開
始するが、この砂層を削孔することにより得られた孔の
内周壁面を忠実に残すために、上記した舗装床の削孔に
おいて行っていた水の圧入を停止する。
【００３０】舗装床から砂層にドリル１５が移行したこ
との検知は、例えば昇降台１３の昇降ハンドルｌ６を操
作している手の感覚、すなわち舗装床では昇降ハンドル
１６の押し下げ力を強くしていたのが突然弱くなること
によって知ることができるもので、自動により昇降台１
３を押し下げる場合には、圧力センサー等により押し下
げ力の変化を検知することもできる。
【００３１】なお、舗装床の削孔時に圧入している水
は、削孔する調査孔１７の直径が小口径であることから
わかるように少量で済み、砂層に削孔が移行した際、圧
入していた水の給水停止に若干の遅れがあっても支障は
ない。
【００３２】地盤調査に供する調査孔１７は、ドリル１
５の全長である１．２ｍの深さであり、通常この深さは
砂層をカバーしており、場合によっては２ｍ程にするこ
ともある。調査孔１７の削孔が終了すると、調査孔１７
の内周壁面を洗浄するため、少量の水を例えば水ボンプ
のノズルから噴出しつつ、吸引ボンプによりその水を吸
引して調査孔内に水が溜らないようにする。
【００３３】そして、舗装床の内周壁面をより鮮明に観
察可能とするため、削孔したアスファルトの内周壁面を
回転プラシによりクリーニングすることも可能である。
この回転プラシは、ドリル１５に代えてコアドリル１４
に装着することができ、削孔作業中に舗装床の正確な深
さを測定しておくことにより、該回転プラシが砂層にか
かることなく舗装床のクリーニング作業ができる。
【００３４】上記した削孔作業が終了すると、削孔しク
リーニングした深さ１．２ｍの調査孔１７の内周壁面を
観察する壁面観察作業を行なう。
【００３５】この作業の概略を図８に示す。壁面観察作
業は、ＣＣＤカメラ等からなる撮像装置２０を調査孔１
７内に挿入し、略一定速度で下げながら連続的に内周壁
面を全面（３６０゜）に渡り撮影する。
【００３６】撮像装置２０で撮影した内周壁面画像は、
接続ケーブル２１を介して画像処理装置２２に入力され
る。その際、後記する撮像装置位置検出器２３からの位
置データが撮影画像情報に対応して画像処理ユニット２
２に入力される。
【００３７】画像処理ユニット２２は、図９に示すよう
に、装置全体の制御を行なうコントロール部２４と、撮
像装置２０からの画像情報を記録するデジタルレコーダ
ーからなる画像記録部２５と、データバックアツブ用の
ビデオレコーダー部２６と、撮影画像等をモニターする
モニターテレビ２７とから構成されている。なお、画像
記録部２５で記録した画像データ等の記録情報は、ビデ
オブリンター２８に直接あるいはフローピーディスク等
の記録媒体を介して入力され、カラー画像としてプリン
トアウトされる。なお、モニターテレビ２７上の画像を
スチルカメラでその都度撮影するようにしてもよい。
【００３８】ここでプリントアウトされた画像は、調査
孔１７の内周壁面を展開した状態の画像となる。本実施
例では、撮影開始位置にずれがないようにするために、
撮像装置２０を調査孔１７の中心線の回りに対して非回
転状態で下降するようにしており、これを図８に基づい
て説明する。
【００３９】撮像装置２０は、円錐形のミラーЗ０を有
しており、その上部にミラーの中心に撮影光軸の中心を
合わせたＣＣＤからなる撮像手段３１を配置し、電池を
電源とする照明用の光源З２により照明された調査孔１
７の内周壁面をミラー３０を介して撮像手段３１により
撮影する。その結果、撮像手段３１により調査孔１７の
内周全壁面を連続的に撮像することができる。
【００４０】撮像装置２０は、調査孔１７の口径よりも
若干小径の支持棒３３の先端に固定されており、支持棒
３３の中心軸と撮像手段３１の撮影光軸中心とを一致さ
せている。
【００４１】なお、調査孔の孔径が１ｃｍ程度の場合等
では、胃カメラ等として用いられるファイバースコープ
を用いても良い。一方、調査孔１７ヘの支持棒１７の挿
入は、両者の中心軸線を一致させることが必要である。
これは、軸心にずれがあると撮像装置２０が調査孔１７
の内壁面によって損傷し、これを防がなければならない
ということによる。そこで、本実施例では、ボーリング
スタンド１０を利用している。すなわち、調査孔１７の
中心軸はボーリングスタンド１０に設けたコアドリル１
４の回転軸心と一致しているので、調査孔１７の削孔作
業が終了しても、基台１１をその位置に残しておき、基
台１１の所定の位置に支持棒３３を垂直方向において支
持案内する図１０、図１１に示す支持フレーム３４を固
定している。支持フレーム３４には、先端部に案内ロー
ラ３５が取付けられ、バネ付勢される回動可能な可動ア
ーム３６と、先端部にカウンターローラ３７が取付けら
れた計測アーム３８とが対向して取付けられ、これらロ
ーラ３５、３７間に支持棒３３が挿入されるようになっ
ている。カウンターローラ３７は、挿入される支持棒３
３と摩擦接触して滑りなく回転するようになっており、
その回転をロータリーエンコーダ等の位置検出器２３で
検出し、撮像装置２０の位置（垂直方向位置）情報とし
て画像処理ユニット２２に入力する。
【００４２】一方、案内ローラ３５の周面には凸部４０
が周方向に形成され、支持棒３３の外周面に長さ方向に
沿って凹設された嵌合溝４１が嵌合する。すなわち、支
持棒３３はその嵌合溝４１と凸部４０とを嵌合するよう
にして挿入することにより軸回りの回転が規制され、調
査孔１７の内周壁面の撮影のために挿入される撮像装置
２０が軸回りに回転することなく垂直方向に移動するこ
ととなる。
【００４３】支持棒３３は、昇降台１３にコアドリル１
４に代えて装着される不図示の昇降用アタッチメントに
取付けられ、作業者が例えば昇降ハンドル１６を操作し
ながら調査孔１７に挿入し、同時に位置検出器３９によ
り測定した挿入距離が画像処理ユニット２２の距離カウ
ンター表示部にて記録される。
【００４４】撮影開始信号が出力されると、撮像装置２
０は撮影を開始し、画像記録部２５と、データバックア
ップ用のビデオレコーダー部２６に撮影画像が記録され
ると共に作業者に正確にデータが採取されていることを
確認するために、モニターテレビ２７にてリアルタイム
で表示される。
【００４５】すなわち、支持棒を調査孔に挿入すること
で調査孔１７の全長に渡りその内周壁面の連続的な撮影
を行なうことができる。調査孔１７の全長に渡る撮影が
終了すると、支持棒３３を調査孔１７から引抜き、調査
孔の穴埋め作業を行なう。
【００４６】この穴埋め作業は、先ず速強モルタルセメ
ントを表層部近傍まで注入し、表層部をアスフアルト合
材により埋める。調査孔１７は、小口径であり、また深
さもせいぜい２ｍ程度なので、穴埋めに用するモルタル
セメント等の量も少なくて済み、非常に効率的に補修作
業が行なえると共に、舗装を傷つけることがない。すな
わち、調査孔１７は小□径であるということは非破壊的
な調査と同等であるといえる。
【００４７】得られた画像データは、１回の撮影毎にビ
デオプリンター２８から例えばカラー画像としてプリン
トアウトされ、その際撮影した画像と共に深さを表示す
るようになっている。プリントアウトされた画像シート
を上下に合わせて並ベることにより、調査孔１７の全長
の内周壁面の展開像が得られることになる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、車載式地中レーダー装置を用いて舗装道路上を一般
交通車両等を妨げることなく走行しながら短時間に長距
離にわたる道路下の状況を調査でき、その結果空洞の発
生あるいは異物が存在しているかもしれない箇所を抽出
し、簡易な道路規制でその周囲を手押し式地中レーダー
装置によりメッシュ状に調査することで、空洞の有無と
その平面的広がりを特定することができる。さらに小規
模な工事で補修の容易な小口径孔壁面撮影手法による目
視調査で正確に空洞と路面下の状態が把握できる。
【００４９】この発明方法により、交通障害を最小限に
抑え、安全、効率的かつ高精度に路面かの空洞を検出す
ることができ、円滑かつ安全な道路交通の確保を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を有効に実施できる空洞探査車の一実施
例を示す横断面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】図１の後面図。
【図４】画像処理ユニットのブロック図。
【図５】地中レーダーの原理を説明する図。
【図６】図５の原理により得られたデーターの解析を説
明する図。
【図７】ボーリングを説明する図。
【図８】ボーリングの内周壁面の撮影を説明する図。
【図９】画像処理ユニットを示すブロック図。
【図１０】支持フレームの平面図。
【図１１】支持フレームの正面図。
【符号の説明】
１０：ボーリングスタンド １１：基
台 １２：支柱 １３：昇
降台 １４：コアドリル １６：昇
降ハンドル １７：調査孔 ２０：撮
像装置 ２１：接続ケーブル ２２：画
像処理ユニット ２３：撮像装置位置検出器 ２４：コ
ントロール部 ２５：画像記録部 ２６：ビ
デオレコーダー部 ２７：モニターテレビ ２８：ビ
デオプリンター ３０：ミラー ３１：撮
像手段 ３２：光源 ３３：支
持棒 ３４：支持フレーム ３５：案
内ローラ ３６：可動アーム ３７：カ
ウウンターローラ ３８：計測アーム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 舗装道路上を一次調査として地中レーダ
    ー装置を搭載した空洞探査車にて走行しながら調査する
    ことで舗装道路下に空洞あるいは異物の存在が予期し得
    る異常箇所を抽出し、異常箇所状態が存在すると判断さ
    れた地点の周囲を二次調査として手押し式の地中レーダ
    ー装置を用いてメッシュ状に調査し、この二次調査によ
    って空洞の存在とその平面的な広がりが特定された箇所
    において小口径のボーリング孔を穿孔し、撮影手段によ
    り該ボーリング孔の内周壁面を撮影し、空洞と路面下状
    況とを把握することを特徴とする舗装道路の空洞探査方
    法。
JP24918591A 1991-09-27 1991-09-27 舗装道路の空洞探査方法 Pending JPH0587945A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24918591A JPH0587945A (ja) 1991-09-27 1991-09-27 舗装道路の空洞探査方法
US07/949,789 US5287740A (en) 1991-09-27 1992-09-22 Method for locating and examining cavities under paved roads
DE69226226T DE69226226T2 (de) 1991-09-27 1992-09-23 Verfahren zur Lokalisierung und Überprüfung von Hohlräumen unter gepflasterten Strassen
SG1996008208A SG49245A1 (en) 1991-09-27 1992-09-23 Method for locating and examining cavities under paved roads
EP92308655A EP0534730B1 (en) 1991-09-27 1992-09-23 Method for locating and examining cavities under paved roads

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