JPH07113874A - Penetrating state identifying method for underground buried element and underground pipe line - Google Patents
Penetrating state identifying method for underground buried element and underground pipe lineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、棒状または管状の地中
埋設体と地下管路とを伝播する音響を用いて、地中を掘
削することなく、前記地中埋設体がこれに近接する地下
管路を貫通しているかどうかを判別する判別方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses the sound propagating through a rod-shaped or tubular underground buried body and an underground conduit to bring the underground buried body close to the underground buried body without excavating the ground. The present invention relates to a determination method for determining whether or not an underground pipeline is penetrated.
【０００２】[0002]
【従来の技術】家庭用ガス管などの地中に埋設される棒
状または管状の地中埋設体は、これに近接する下水管な
どの地下管路から、３０ｃｍ以上離隔して埋設されるよ
う定められている。しかし、実際には、前記地下管路と
地中埋設体との交差部分で、前記地中埋設体が前記地下
管路を貫通して埋設されていることがある。このような
場合、鋼管などによって実現される前記地中埋設体は、
地下管路内を流れる水分によって腐食されやすく、また
腐食された地中埋設体は、地盤の変動などによって折損
する可能性がある。このような事態の発生を防止するた
めに、前記地中埋設体が、これに近接する地下管路を貫
通している箇所を探し出し、当該地中埋設体を適当な場
所に移設するか、前記地中埋設体に防食および補強など
の処理を施す必要がある。2. Description of the Related Art A rod-shaped or tubular underground buried body to be buried in the ground such as a household gas pipe is designed to be buried at a distance of 30 cm or more from an underground pipe line such as a sewer pipe in the vicinity thereof. Has been. However, in reality, the underground buried body may be buried by penetrating the underground pipeline at the intersection of the underground pipeline and the underground buried body. In such a case, the underground buried body realized by a steel pipe or the like,
The underground buried body is easily corroded by the water flowing in the underground pipeline, and the corroded underground buried body may be broken due to the fluctuation of the ground. In order to prevent the occurrence of such a situation, the underground buried body is searched for a place penetrating an underground pipe line adjacent to the underground buried body, and the underground buried body is moved to an appropriate place, or It is necessary to perform treatment such as anticorrosion and reinforcement on the underground buried body.
【０００３】このため従来、道路などの地中に埋設され
た地中埋設体に沿って、地中を掘削し、前記地中埋設体
と前記地下管路との交差部分を露出し、目視によって前
記地中埋設体が地下管路を貫通しているかどうかを確認
する作業が行われている。Therefore, conventionally, the underground is excavated along the underground buried body buried in the ground such as a road to expose the intersection of the underground buried body and the underground pipe, and visually. Work is being performed to check whether the underground buried body penetrates an underground pipeline.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のよう
に、掘削位置を特定せず、地中埋設体に沿って地中を掘
削していく作業は、労力と時間とを必要とする。このた
め、実際に地中埋設体が地下管路を貫通している箇所を
探し出すまでの間に、多大な労力と時間とを費やしてし
まい、処理を施すべき地中埋設体は、その間に腐食が進
行してしまうという問題がある。However, unlike the prior art, the work of excavating the underground along the underground buried body without specifying the excavation position requires labor and time. For this reason, a large amount of labor and time are spent until the location where the underground buried body actually penetrates the underground pipeline is searched, and the underground buried body to be treated is corroded in the meantime. There is a problem that will progress.
【０００５】本発明の目的は、地中埋設体と地下管路と
を伝播する音響信号を用いて、地中を掘削することな
く、地中埋設体と地下管路との貫通状態を判別すること
ができる地中埋設体と地下管路との貫通状態判別方法を
提供することである。An object of the present invention is to determine the penetration state between the underground buried body and the underground pipeline without excavating the underground by using the acoustic signal propagating through the underground buried body and the underground pipeline. It is to provide a method of determining a penetration state between an underground buried body and an underground pipe that can be performed.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、地中埋設体の
地上露出部に音響信号を与え、地中埋設体に近接する地
下管路内を伝播する音響信号を受信し、受信した音響信
号のうちから周波数が異なる成分の音圧値を測定し、高
周波成分の音圧値と低周波成分の音圧値との比が予め定
める値以上に大きいとき貫通状態と判別することを特徴
とする地中埋設体と地下管路との貫通状態判別方法であ
る。According to the present invention, an acoustic signal is applied to an exposed portion of an underground buried body, an acoustic signal propagating in an underground conduit adjacent to the underground buried body is received, and the received acoustic signal is received. The sound pressure value of a component having a different frequency is measured from the signal, and when the ratio of the sound pressure value of the high frequency component and the sound pressure value of the low frequency component is larger than a predetermined value, it is determined that the penetration state. This is a method of determining the penetration state between an underground buried body and an underground pipeline.
【０００７】[0007]
【作用】本発明に従えば、地中埋設体の地上露出部に音
響信号を与え、地中埋設体に近接する地下管路内を伝播
する音響信号を受信する。さらに、受信した音響信号の
うちから、周波数の異なる成分の音圧値を測定し、高周
波成分の音圧値と低周波成分の音圧値との比が、予め定
める値以上に大きいとき、地中埋設体が地下管路を貫通
している状態であると判別する。したがって、従来のよ
うに、地中に埋設された地中埋設体に沿って地中を掘削
し、目視によって地中埋設体が、これに近接する地下管
路を貫通しているかどうかを調べる必要がなく、掘削作
業にかかる労力と時間とを節約することができる。これ
によって、地下管路を貫通している地中埋設体を、速や
かに探し出すことができ、当該地中埋設体の移設または
当該地中埋設体に防食および補強処理を施すなどの処置
を速やかに行うことができる。このため、地中埋設体が
地下管路を貫通していることによって生じる地中埋設体
の折損などの事故を防止するための作業を効率よく行う
ことができる。According to the present invention, an acoustic signal is given to the above-ground exposed portion of the underground buried body, and the acoustic signal propagating in the underground conduit close to the underground buried body is received. Further, from the received acoustic signal, the sound pressure values of the components with different frequencies are measured, and when the ratio of the sound pressure value of the high frequency component and the sound pressure value of the low frequency component is larger than a predetermined value, the It is determined that the intermediate buried body penetrates the underground pipeline. Therefore, as in the past, it is necessary to excavate the underground along the underground buried body buried underground and visually check whether the underground buried body penetrates the underground pipeline adjacent to this. Therefore, the labor and time required for excavation work can be saved. As a result, it is possible to quickly find the underground buried body penetrating the underground pipeline, and promptly take measures such as relocation of the underground buried body or anticorrosion and reinforcement treatment of the underground buried body. It can be carried out. Therefore, it is possible to efficiently perform an operation for preventing an accident such as breakage of the underground buried body caused by the underground buried body penetrating the underground pipeline.
【０００８】[0008]
【実施例】図１は、本発明の一実施例である地中埋設体
１と地下管路２との貫通状態判別方法を示す簡略化した
断面図および斜視図である。図１（ａ）は、地中埋設体
１と地下管路２との地中における配置を示す断面図であ
る。図１（ｂ）は、地中埋設体１と地下管路２との貫通
状態を示す斜視図である。図１（ａ）は、図１（ｂ）の
切断面線Ｉ−Ｉから見た断面図である。図１（ａ），
（ｂ）に示すように、家庭用ガス管などの地中埋設体１
は、たとえば地表からの距離Ｌ１が約０．６ｍの地中に
埋設され、配管されている。前記地中埋設体１の一方端
部は、鉛直方向上方に向かって配置され、地表から露出
して各家庭内に配管される。前記地中埋設体１は、たと
えば直径が２５ｍｍの鋼管によって実現される。また、
地中には、下水管などの地下管路２が、たとえば地表か
らの距離Ｌ４が約０．６ｍの地中に埋設されて配管され
ている。前記地下管路２は、たとえば、直径１５０ｍｍ
の陶管によって実現され、それぞれ約０．７ｍの間隔で
継ぎ合わされている。また、地下管路２には、前記地下
管路２の保守・点検などのために、予め定められる間隔
をおいて、開口部５が設けられている。前記地中埋設体
１と地下管路２とは地点Ｑで交差し、鉛直上方に向かっ
て配置される地中埋設体１と地点Ｑとの距離Ｌ２は、た
とえば約１ｍである。前記地中埋設体１は、たとえば地
下管路２と交差する地点Ｑにおいて、地下管路２の上部
を貫通している。1 is a simplified cross-sectional view and perspective view showing a method of determining a penetration state between an underground buried body 1 and an underground conduit 2 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a cross-sectional view showing the arrangement of the underground buried body 1 and the underground conduit 2 in the ground. FIG. 1B is a perspective view showing a penetration state between the underground buried body 1 and the underground pipeline 2. FIG. 1A is a sectional view taken along the section line I-I of FIG. Figure 1 (a),
As shown in (b), a buried body 1 such as a domestic gas pipe
Is buried and piped in the ground where the distance L1 from the ground surface is about 0.6 m. One end of the underground buried body 1 is arranged vertically upward and is exposed from the ground surface to be piped in each home. The underground buried body 1 is realized by a steel pipe having a diameter of 25 mm, for example. Also,
An underground pipe 2 such as a sewer pipe is buried and piped in the ground such that the distance L4 from the ground surface is about 0.6 m. The underground conduit 2 has, for example, a diameter of 150 mm.
It is realized by the ceramic tubing and is spliced at intervals of about 0.7 m. Further, the underground conduit 2 is provided with openings 5 at predetermined intervals for maintenance and inspection of the underground conduit 2. The underground buried body 1 and the underground conduit 2 intersect at a point Q, and the distance L2 between the underground buried body 1 and the point Q arranged vertically upward is about 1 m, for example. The underground buried body 1 penetrates the upper portion of the underground pipeline 2 at a point Q that intersects with the underground pipeline 2, for example.
【０００９】図２は、本実施例の地中埋設体１と地下管
路２との貫通状態判別方法を説明するためのフローチャ
ートである。以下、図１および図２を参照して、地中埋
設体１と地下管路２との貫通状態判別方法を説明する。
図２に示すステップｊ１では、図示しない測定者Ａが、
地中埋設体１の地表からの露出部において、当該地中埋
設体１を伝播する音響信号を発生する。前記音響信号
は、たとえば、測定者Ａが、地中埋設体１をハンマー３
でたたいて発生させる。地中埋設体１をハンマー３でた
たいて発生させた音は、地中埋設体１を伝播し、地中埋
設体１と地下管路２とが接している場合には、直接地下
管路２に伝播する。また、地中埋設体１と地下管路２と
が離隔して埋設されている場合には、地中埋設体１と、
これに近接する地下管路２との間に介在される土やコン
クリートなどを介して、地下管路２に伝播される。この
ように、地下管路２に伝播された音響信号は、前記地下
管路２を伝播して、地下管路２の開口部５で受信するこ
とができる。FIG. 2 is a flow chart for explaining the method of determining the penetration state between the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 of this embodiment. Hereinafter, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, a method of determining the penetration state between the underground buried body 1 and the underground conduit 2 will be described.
At step j1 shown in FIG. 2, the measurer A (not shown)
An acoustic signal propagating through the underground buried body 1 is generated at the exposed portion of the underground buried body 1 from the ground surface. The acoustic signal is generated by, for example, the measurer A hammering the underground buried body 1 into the hammer 3
Hit it to generate. The sound generated by hitting the underground buried body 1 with the hammer 3 propagates through the underground buried body 1, and when the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 are in contact with each other, the underground pipeline is directly connected. Propagate to 2. When the underground buried body 1 and the underground conduit 2 are buried separately from each other, the underground buried body 1,
It is propagated to the underground pipeline 2 via soil, concrete, or the like interposed between the underground pipeline 2 and the underground pipeline 2 adjacent thereto. Thus, the acoustic signal propagated to the underground pipeline 2 can be propagated through the underground pipeline 2 and received by the opening 5 of the underground pipeline 2.
【００１０】ステップｊ２では、測定者Ｂが、前記地中
埋設体１に近接する地下管路２の開口部５において、前
記地中埋設体１から地下管路２に伝播する音響信号を受
信し、受信した前記音響信号の時間変化を測定する。た
とえば、前記地中埋設体１と地下管路２とが交差する地
点Ｑからの距離Ｌ３が約４ｍである前記地下管路２の開
口部５において、測定者Ｂが、前記地中埋設体１から、
地中および地下管路２を伝播してきた前記音響信号を、
マイクロフォン４で受信し、時間変化を測定する。At step j2, the measurer B receives the acoustic signal propagating from the underground buried body 1 to the underground pipeline 2 at the opening 5 of the underground pipeline 2 close to the underground buried body 1. , Measuring the time change of the received acoustic signal. For example, at the opening 5 of the underground conduit 2 where the distance L3 from the point Q where the underground buried object 1 and the underground conduit 2 intersect is about 4 m, the measurer B measures the underground buried object 1 From
The acoustic signal propagated in the underground and underground pipe 2
It is received by the microphone 4 and the time change is measured.
【００１１】ステップｊ３では、前記ステップｊ２で受
信された音響信号の周波数分析が行われる。たとえば、
マイクロフォン４に接続されたパーソナルコンピュータ
などのソフトウエアによる高速フーリエ変換によって、
受信された音響信号の中から予め定められる周波数成分
の時間変化が求められる。At step j3, frequency analysis of the acoustic signal received at step j2 is performed. For example,
By fast Fourier transform by software such as a personal computer connected to the microphone 4,
A time change of a predetermined frequency component is obtained from the received acoustic signal.
【００１２】ステップｊ４では、地中埋設体１を構成す
る材料と、地中埋設体１の露出部で発生される音響信号
とから、判別に用いる前記音響信号の高周波成分と低周
波成分との周波数が特定される。At step j4, a high-frequency component and a low-frequency component of the acoustic signal used for discrimination are determined from the material forming the underground buried body 1 and the acoustic signal generated at the exposed portion of the underground buried body 1. The frequency is specified.
【００１３】ステップｊ５では、受信された音響信号の
うちからステップｊ４で特定された周波数の高周波成分
と低周波成分とが取出され、前記２つの周波数成分の音
圧の各ピーク値ＰＨ，ＰＬとが比較される。すなわち、
前記高周波成分の音圧のピーク値ＰＨと、前記低周波成
分の音圧のピーク値ＰＬとの比、すなわちＰＨ／ＰＬが
求められる。In step j5, the high frequency component and the low frequency component of the frequency specified in step j4 are extracted from the received acoustic signal, and the peak values PH and PL of the sound pressures of the two frequency components are extracted. Are compared. That is,
A ratio between the peak value PH of the sound pressure of the high frequency component and the peak value PL of the sound pressure of the low frequency component, that is, PH / PL is obtained.
【００１４】ステップｊ６では、受信された音響信号の
高周波成分と低周波成分との音圧のピーク値の比が１０
以上であるかどうか、すなわちＰＨ／ＰＬの値が１０以
上であるかどうかが判断される。ＰＨ／ＰＬの値が１０
以上であれば、ステップｊ７に移り、ＰＨ／ＰＬの値が
１０未満であればステップｊ８に移る。At step j6, the ratio of the peak value of the sound pressure between the high frequency component and the low frequency component of the received acoustic signal is 10.
It is determined whether or not the above, that is, whether or not the value of PH / PL is 10 or more. PH / PL value is 10
If it is above, it moves to step j7, and if the value of PH / PL is less than 10, it moves to step j8.
【００１５】ステップｊ７では、地中埋設体１と、地下
管路２とは貫通状態であると判断される。ステップｊ８
では、地中埋設体１と、地下管路２とは離隔していると
判断される。At step j7, it is determined that the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 are in a penetrating state. Step j8
Then, it is determined that the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 are separated from each other.
【００１６】図３は、地中埋設体１が地下管路２を貫通
している場合と、前記両者が２０ｃｍ離隔している場合
の受信音響信号の高周波成分と低周波成分との音圧の時
間変化を示す波形図である。前記地中埋設体１は、ねじ
鋼管によって実現される家庭用ガス管であり、地下管路
２は、陶管によって実現される下水管である。地中埋設
体１と地下管路２との貫通状態の判別に用いられる音響
信号の高周波成分と低周波成分とは、それぞれ周波数１
６００Ｈｚと５００Ｈｚとに選ばれる。また、図３にお
いて、音圧は縦軸にデシベル値で表されている。前記デ
シベル値Ｉｄは、最小可聴限界の音の強さＩ０Ｗ／ｃｍ
2に対し、ＩＷ／ｃｍ2の音の強さを表わす場合、以下の
式で表わされる。ただし、Ｉ０＝１０-16Ｗ／ｃｍ2、対
数はＷを底とする常用対数である。FIG. 3 shows the sound pressure of the high frequency component and the low frequency component of the received acoustic signal when the underground buried body 1 penetrates the underground pipeline 2 and when the both are separated by 20 cm. It is a waveform diagram which shows a time change. The underground buried body 1 is a domestic gas pipe realized by a threaded steel pipe, and the underground pipeline 2 is a sewer pipe realized by a ceramic pipe. The high-frequency component and the low-frequency component of the acoustic signal used to determine the penetration state between the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 have a frequency of 1
It is selected between 600 Hz and 500 Hz. Further, in FIG. 3, the sound pressure is represented by a decibel value on the vertical axis. The decibel value Id is the sound intensity I0W / cm at the minimum audible limit.
In contrast to 2 , the sound intensity of IW / cm 2 is expressed by the following formula. However, I0 = 10 −16 W / cm 2 , and the logarithm is a common logarithm with W as a base.
【００１７】Ｉｄ＝１０・ｌｏｇ（Ｉ／Ｉ０） また、音の強さを音圧で比較する場合、デシベル値Ｐｄ
は、音圧Ｐ、基準圧力Ｐ０、Ｐ０＝２×１０-4μｂａｒ
とすると、以下の式で表される。ただし、対数は１０を
底とする常用対数である。Id = 10log (I / I0) When comparing sound intensities by sound pressure, the decibel value Pd
Is sound pressure P, reference pressure P0, P0 = 2 × 10 −4 μbar
Then, it is expressed by the following formula. However, the logarithm is a common logarithm whose base is 10.
【００１８】Ｐｄ ＝ ２０・ｌｏｇ（Ｐ／Ｐ０） 音の強さは音圧の２乗に比例しており、ここでは最小可
聴限界の音の強さを基準としたデシベル値を用いて、音
の強さを表わす。したがって、デシベル値で１０ｄＢ以
上の差があれば、音圧にすると１０倍以上の音圧比にな
る。Pd = 20log (P / P0) The sound intensity is proportional to the square of the sound pressure. Here, the decibel value based on the sound intensity at the minimum audible limit is used as the sound intensity. Represents the strength of. Therefore, if there is a difference of 10 dB or more in decibel value, the sound pressure ratio becomes 10 times or more.
【００１９】また、横軸には、時間が表されている。波
形図下部に示される数値は、バックグラウンドの平均値
を表している。さらに、図３において、左側上方の波形
図は、地中埋設体１と地下管路２とが貫通状態にあると
きの周波数５００Ｈｚの周波数成分の音圧の時間変化を
表す。図３の左側下方の波形図は、地中埋設体１と地下
管路２とが貫通状態にあるときの周波数１６００Ｈｚの
周波数成分の音圧の時間変化を表す。図３の右側上方の
波形図は、地中埋設体１と地下管路２とが２０ｃｍの距
離をおいて埋設された状態での周波数５００Ｈｚの周波
数成分の音圧の時間変化を表す。さらに図３の右側下方
の波形図は、地中埋設体１と地下管路２とが２０ｃｍの
距離をおいて埋設された状態での周波数１６００Ｈｚの
周波数成分の音圧の時間変化を表す。The horizontal axis represents time. The numerical value shown at the bottom of the waveform diagram represents the average value of the background. Further, in FIG. 3, the waveform diagram on the upper left side represents the time change of the sound pressure of the frequency component of frequency 500 Hz when the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 are in the penetrating state. The waveform diagram on the lower left side of FIG. 3 shows the time change of the sound pressure of the frequency component of frequency 1600 Hz when the underground buried body 1 and the underground conduit 2 are in the penetrating state. The waveform diagram on the upper right side of FIG. 3 shows the time change of the sound pressure of the frequency component of the frequency 500 Hz when the underground buried body 1 and the underground conduit 2 are buried at a distance of 20 cm. Further, the waveform diagram on the lower right side of FIG. 3 shows the time variation of the sound pressure of the frequency component of frequency 1600 Hz when the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 are buried at a distance of 20 cm.
【００２０】図３に示すように、地中埋設体１と地下管
路２とが、２０ｃｍ離隔して埋設されている場合には、
周波数５００Ｈｚの周波数成分の音圧のピーク値と、周
波数１６００Ｈｚの周波数成分の音圧のピーク値とは、
それぞれ約２０ｄＢであり、ほぼ同じ値を示している。
これに対して、地中埋設体１と地下管路２とが貫通状態
にある場合は、周波数５００Ｈｚの周波数成分の音圧の
ピーク値が約２５ｄＢであるのに対し、周波数１６００
Ｈｚの周波数成分の音圧のピーク値は、約４５ｄＢを示
している。このように、地中埋設体１と地下管路２とが
貫通状態にある場合には、周波数１６００Ｈｚの周波数
成分の音圧のピーク値の方が、周波数５００Ｈｚの周波
数成分の音圧のピーク値よりもデシベル値で約２０ｄＢ
以上大きな値を示している。これは音圧にすると、約１
００倍の音圧比である。As shown in FIG. 3, when the underground buried body 1 and the underground conduit 2 are buried at a distance of 20 cm,
The peak value of sound pressure of frequency component of frequency 500 Hz and the peak value of sound pressure of frequency component of frequency 1600 Hz are
Each is about 20 dB, which is almost the same value.
On the other hand, when the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 are in a penetrating state, the peak value of the sound pressure of the frequency component of the frequency 500 Hz is about 25 dB, while the frequency 1600
The peak value of the sound pressure of the frequency component of Hz is about 45 dB. Thus, when the underground buried body 1 and the underground conduit 2 are in the penetrating state, the peak value of the sound pressure of the frequency component of the frequency of 1600 Hz is the peak value of the sound pressure of the frequency component of the frequency of 500 Hz. 20 dB more decibel than
The above shows a large value. This is about 1 in sound pressure.
The sound pressure ratio is 00 times.
【００２１】図４は受信音響信号のうちの周波数３１５
Ｈｚ，４００Ｈｚ，５００Ｈｚの周波数成分の音圧の時
間変化を表す波形図であり、図５は受信音響信号のうち
の周波数６３０Ｈｚ，８００Ｈｚ，１０００Ｈｚの周波
数成分の音圧の時間変化を表す波形図であり、図６は受
信音響信号のうちの周波数１２５０Ｈｚ，１６００Ｈ
ｚ，２０００Ｈｚの周波数成分の音圧の時間変化を表す
波形図である。図４、図５および図６において、音圧
は、縦軸にデシベル値で表されている。横軸には、時間
が表されている。また、各波形図下部に示される数値
は、バックグラウンドの平均値を表している。また、図
４、図５および図６においても、図３と同様、地中埋設
体１は鋼管から成るガス管であり、地下管路２は陶管か
ら成る下水管である。さらに、図４、図５および図６に
おいて、各図中の左側の列に、地中埋設体１が地下管
路２の下部を貫通した状態で、周囲を土で固定されて埋
設されている場合の各周波数成分の波形図を示す。ま
た、各図中の中央の列に、地中埋設体１が地下管路２
の上部を貫通した状態で、周囲をセメントで固定されて
埋設されている場合の各周波数成分の波形図を示す。さ
らに、各図中の右側の列に、地中埋設体１が地下管路
２と２０ｃｍの距離をおいて埋設されている場合の各周
波数成分の波形図を示す。FIG. 4 shows the frequency 315 of the received acoustic signal.
FIG. 5 is a waveform diagram showing a time change of sound pressure of frequency components of Hz, 400 Hz, and 500 Hz, and FIG. 5 is a waveform diagram showing a time change of sound pressure of frequency components of frequencies 630 Hz, 800 Hz, and 1000 Hz of the received acoustic signal. Yes, FIG. 6 shows that the frequencies of the received acoustic signal are 1250 Hz and 1600 H.
It is a wave form diagram showing the time change of the sound pressure of a frequency component of z and 2000 Hz. 4, 5, and 6, the sound pressure is represented by a decibel value on the vertical axis. Time is represented on the horizontal axis. Also, the numerical values shown at the bottom of each waveform diagram represent the average value of the background. Also in FIGS. 4, 5 and 6, the underground buried body 1 is a gas pipe made of a steel pipe and the underground pipeline 2 is a sewer pipe made of a pottery pipe, as in FIG. Further, in FIGS. 4, 5 and 6, in the left column in each figure, the underground buried body 1 is buried while being fixed to the surrounding with soil in a state of penetrating the lower part of the underground pipeline 2. The waveform diagram of each frequency component in the case is shown. Also, the underground buried body 1 is connected to the underground pipeline 2 in the center row in each figure.
FIG. 6 is a waveform diagram of each frequency component when the periphery is fixed with cement and buried in a state of penetrating the upper part of. Furthermore, the right column in each figure shows a waveform diagram of each frequency component when the underground buried body 1 is buried at a distance of 20 cm from the underground pipeline 2.
【００２２】図４に示すように、周波数が３１５Ｈｚ〜
５００Ｈｚの低周波成分は、地中埋設体１が地下管路２
を貫通している場合、すなわちおよびの場合と、前
記両者が離隔している場合、すなわちの場合とに拘わ
らず、音圧の時間変化に急激な変化は見られず、測定時
間内では、ほぼ一定レベルで増減する音圧値を示してい
る。また、各周波数成分の音圧のピーク値は、の場合
と、の場合と、の場合とを比較しても明確な差異は
見られない。さらに、前記各周波数成分の音圧のピーク
値は、周波数３１５Ｈｚ，４００Ｈｚでは、時間経過に
対して音圧があまり減衰しないことから、２０ｄＢ前後
の値を示すピークが多く見られる。このため、地中埋設
体と地下管路との貫通状態の判別に用いる受信音響信号
の低周波成分の周波数は、周波数５００Ｈｚに選ばれる
ことが好ましい。As shown in FIG. 4, the frequency is 315 Hz-
As for the low-frequency component of 500 Hz, underground buried body 1 is underground pipe 2
Irrespective of whether or not the sound pressure is penetrated, that is, when both are separated, that is, in the case of It shows the sound pressure value that increases and decreases at a certain level. Further, the peak value of the sound pressure of each frequency component does not show a clear difference even when the cases of and are compared. Further, regarding the peak value of the sound pressure of each frequency component, at the frequencies of 315 Hz and 400 Hz, the sound pressure is not significantly attenuated with the passage of time, so that many peaks showing a value around 20 dB are seen. Therefore, it is preferable that the frequency of the low frequency component of the received acoustic signal used for determining the penetration state between the underground buried body and the underground pipeline is selected to be the frequency of 500 Hz.
【００２３】また、図５に示すように、周波数が６３０
〜１０００Ｈｚになると、各周波数成分の音圧は、地中
埋設体１が地下管路２を貫通している場合と、前記両者
が離隔している場合とに拘わらず、時間経過に対する減
衰の割合が大きくなる。また、音圧のピーク値は、周波
数６３０Ｈｚの周波数成分については、の場合、約２
３ｄＢであり、の場合、約３０ｄＢであり、の場
合、約２２ｄＢである。周波数８００Ｈｚの周波数成分
では、音圧のピーク値は、の場合、約２７ｄＢであ
り、の場合、約３７ｄＢであり、の場合、約１９ｄ
Ｂである。さらに、周波数１０００Ｈｚの周波数成分で
は、音圧のピーク値は、の場合、約２３ｄＢであり、
の場合、約３５ｄＢであり、の場合、約２３ｄＢで
ある。これらを比較してみると、の場合には、前記各
周波数成分の音圧のピーク値は、いずれも３０ｄＢ以上
の値を示しており、の場合のピーク値に比較して明ら
かに大きな値を示している。これに対し、の場合と、
の場合とでは、各周波数成分の音圧のピーク値は、２
０ｄＢ〜２５ｄＢの範囲にあり、の場合との場合と
では、明確な差異は見られない。Further, as shown in FIG. 5, the frequency is 630
At ~ 1000 Hz, the sound pressure of each frequency component attenuates with time regardless of whether the underground buried object 1 penetrates the underground conduit 2 or the two are separated from each other. Grows larger. The peak value of sound pressure is about 2 for the frequency component of frequency 630 Hz.
It is 3 dB, in the case of about 30 dB, and in the case of about 22 dB. With a frequency component of frequency 800 Hz, the peak value of sound pressure is about 27 dB in case of, about 37 dB in case of, and about 19 dB in case of.
B. Further, in the frequency component of frequency 1000 Hz, the peak value of sound pressure is about 23 dB in the case of
In case of, it is about 35 dB, and in case of, it is about 23 dB. Comparing these, in the case of, the peak value of the sound pressure of each frequency component shows a value of 30 dB or more in all cases, and it is clearly larger than the peak value in the case of. Shows. On the other hand,
In the case of, the peak value of the sound pressure of each frequency component is 2
It is in the range of 0 dB to 25 dB, and there is no clear difference between the case of and the case of.
【００２４】さらに図６に示すように、周波数が１２５
０〜２０００Ｈｚになると、各周波数成分の音圧の時間
に対する減衰の割合は、周波数が６３０〜１０００Ｈｚ
の場合に比べて、緩やかになる。また、周波数１２５０
Ｈｚでは、各周波数成分の音圧のピーク値は、の場
合、約３７ｄＢであり、の場合、約５０ｄＢであり、
の場合、約２３ｄＢである。周波数１６００Ｈｚで
は、周波数成分の音圧のピーク値は、の場合、約３６
ｄＢであり、の場合、約４５ｄＢであり、の場合、
約２０ｄＢである。さらに、周波数２０００Ｈｚでは、
周波数成分の音圧のピーク値は、の場合、約４０ｄＢ
であり、の場合、約４０ｄＢであり、の場合、約１
７ｄＢである。これらを比較して見ると、の場合に
は、いずれの周波数成分も、音圧のピーク値は、２０ｄ
Ｂ前後の値を示している。これに対し、の場合には、
音圧のピーク値は３５〜４０ｄＢの範囲の値を示してい
る。また、の場合には、音圧のピーク値は、４０〜５
０ｄＢの範囲の値を示している。このように、周波数１
２５０〜２０００Ｈｚでは、各周波数成分の音圧のピー
ク値は、の場合にも、の場合にも、の場合と比較
して明確な差異をもって大きい値を示している。Further, as shown in FIG. 6, the frequency is 125
At 0 to 2000 Hz, the ratio of the attenuation of the sound pressure of each frequency component to the time is 630 to 1000 Hz for the frequency.
Compared with the case of, it becomes gentler. Also, the frequency 1250
At Hz, the peak value of the sound pressure of each frequency component is about 37 dB in the case of, and about 50 dB in the case of
In the case of, it is about 23 dB. At a frequency of 1600 Hz, the peak value of the sound pressure of the frequency component is about 36
dB, in the case of about 45 dB, in the case of
It is about 20 dB. Furthermore, at a frequency of 2000 Hz,
The peak value of the sound pressure of the frequency component is about 40 dB in the case of
Is about 40 dB, and is about 1
It is 7 dB. Comparing these, in the case of, the peak value of the sound pressure is 20d for any frequency component.
Values around B are shown. On the other hand, in the case of
The peak value of sound pressure indicates a value in the range of 35 to 40 dB. In the case of, the peak value of sound pressure is 40 to 5
A value in the range of 0 dB is shown. Thus, frequency 1
In the range of 250 to 2000 Hz, the peak value of the sound pressure of each frequency component shows a large value with clear difference in both cases, and.
【００２５】このように、図４、図５および図６から、
受信される音響信号のうち、およびの場合と、の
場合とを判別するために用いられる高周波成分の周波数
は、周波数１２５０Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲に選ばれ
ることが好ましいことが判る。Thus, from FIG. 4, FIG. 5 and FIG.
It can be seen that it is preferable that the frequency of the high frequency component used for discriminating the cases of and between the received acoustic signals is selected in the range of 1250 Hz to 2000 Hz.
【００２６】以上のように、地中埋設体１が地下管路２
を貫通している場合と、地中埋設体１と地下管路２とが
離隔している場合とでは、音響信号の周波数による伝播
特性が異なることが判る。すなわち、地中埋設体１が地
下管路２を貫通している場合には、地中埋設体１と地下
管路２とが離隔して埋設されている場合と比較して、音
響信号の高周波成分がよく伝播されることが判る。ま
た、地中埋設体１が地下管路２を貫通している場合で
も、地中埋設体１と地下管路２との周囲を固定している
地中の材質によっても、周波数による音響信号の伝播特
性が異なることが判る。すなわち、地中埋設体１と地下
管路２とが、周囲を土によって固定されている場合に比
べて、周囲をセメントによって固定されている場合の方
が、音響信号の高周波成分がよく伝播されることが判
る。また、地中埋設体１の材質が異なるときには、音響
信号の周波数による伝播特性、発生される音響信号、た
とえばハンマーで地中埋設体１をたたくことなどによっ
て発生される音響信号中の周波数成分の割合などが異な
ってくる。したがって、地中埋設体１の材質によって、
地中埋設体１を伝播させる音響信号、地中埋設体１と地
下管路２との貫通状態を判別するために用いる高周波成
分の周波数および低周波成分の周波数などを予め定めて
おく。これによって、地中埋設体１と地下管路２との貫
通状態を判別するために用いる周波数成分の各周波数お
よび音響信号は、地中埋設体１の材質によって最適に選
ばれる。As described above, the underground buried body 1 is connected to the underground pipeline 2
It can be seen that the propagation characteristics depending on the frequency of the acoustic signal are different between the case where the underground buried body 1 is penetrated and the case where the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 are separated. That is, when the underground buried body 1 penetrates the underground pipeline 2, the high frequency of the acoustic signal is higher than when the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 are buried separately. It can be seen that the components are well propagated. In addition, even when the underground buried body 1 penetrates the underground pipeline 2, the acoustic signal due to the frequency may be changed depending on the material in the ground that fixes the surroundings of the underground buried body 1 and the underground pipeline 2. It can be seen that the propagation characteristics are different. That is, the high-frequency component of the acoustic signal is better propagated when the surroundings of the underground buried body 1 and the underground conduit 2 are fixed by soil, compared with the case where the surroundings are fixed by soil. I understand that When the material of the underground buried body 1 is different, the propagation characteristics of the frequency of the acoustic signal, the generated acoustic signal, for example, the frequency components of the acoustic signal generated by hitting the underground buried body 1 with a hammer. The ratio will be different. Therefore, depending on the material of the underground buried body 1,
The acoustic signal propagating in the underground buried body 1, the frequency of the high frequency component and the frequency of the low frequency component used for determining the penetration state between the underground buried body 1 and the underground pipeline 2, and the like are set in advance. As a result, each frequency of the frequency components and the acoustic signal used to determine the penetration state between the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 are optimally selected depending on the material of the underground buried body 1.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、地中埋設
体の地上露出部に音響信号を与え、地中埋設体に近接す
る地下管路内を伝播する音響信号を受信する。さらに、
受信した音響信号のうちから、周波数の異なる成分の音
圧値を測定し、高周波成分の音圧値と低周波成分の音圧
値との比が、予め定める値以上に大きいとき、地中埋設
体が地下管路を貫通している状態であると判別する。し
たがって、従来のように、地中に埋設された地中埋設体
に沿って地中を掘削し、目視によって地中埋設体が、こ
れに近接する地下管路を貫通しているかどうかを調べる
必要がなく、掘削作業にかかる労力と時間とを節約する
ことができる。これによって、地下管路を貫通している
地中埋設体を速やかに探し出すことができ、当該地中埋
設体の移設または当該地中埋設体に防食および補強処理
を施すなどの処置を速やかに行うことができる。このた
め、地中埋設体が地下管路を貫通していることによって
生じる地中埋設体の折損などの事態を防止するための作
業を、効率よく行うことができる。As described above, according to the present invention, an acoustic signal is given to the above-ground exposed portion of the underground buried body, and the acoustic signal propagating in the underground conduit adjacent to the underground buried body is received. further,
From the received acoustic signal, the sound pressure value of the component with different frequency is measured, and when the ratio of the sound pressure value of the high frequency component and the sound pressure value of the low frequency component is larger than a predetermined value, it is buried underground. It is determined that the body penetrates the underground pipeline. Therefore, as in the past, it is necessary to excavate the underground along the underground buried body buried underground and visually check whether the underground buried body penetrates the underground pipeline adjacent to this. Therefore, the labor and time required for excavation work can be saved. As a result, it is possible to quickly find the underground buried body penetrating the underground pipe, and quickly perform measures such as relocation of the underground buried body or anticorrosion and reinforcement treatment of the underground buried body. be able to. Therefore, the work for preventing a situation such as breakage of the underground buried body caused by the underground buried body penetrating the underground pipe can be efficiently performed.
【図１】本発明の一実施例である地中埋設体１と地下管
路２との貫通状態判別方法を示す簡略化された断面図お
よび斜視図である。FIG. 1 is a simplified cross-sectional view and perspective view showing a method of determining a penetration state between an underground buried object 1 and an underground conduit 2 which is an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例の地中埋設体１と地下管路２との貫通
状態判別方法を説明するためのフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart for explaining a method of determining the penetration state between the underground buried body 1 and the underground pipeline 2 of the present embodiment.
【図３】地中埋設体１が地下管路２を貫通している場合
と、前記両者が２０ｃｍ離隔している場合の、受信音響
信号の高周波成分と低周波成分との音圧の時間変化を示
す波形図である。FIG. 3 is a temporal change in sound pressure of a high frequency component and a low frequency component of a received acoustic signal when an underground buried body 1 penetrates an underground pipeline 2 and when the both are separated by 20 cm. It is a waveform diagram showing.
【図４】受信音響信号のうちの周波数３１５Ｈｚ，４０
０Ｈｚ，５００Ｈｚの周波数成分の音圧の時間変化を表
す波形図である。FIG. 4 shows frequencies 315 Hz and 40 of received acoustic signals.
It is a wave form diagram showing the time change of the sound pressure of the frequency component of 0 Hz and 500 Hz.
【図５】受信音響信号のうちの周波数６３０Ｈｚ，８０
０Ｈｚ，１０００Ｈｚの周波数成分の音圧の時間変化を
表す波形図である。FIG. 5 shows frequencies of received acoustic signals of 630 Hz and 80
It is a wave form diagram showing the time change of the sound pressure of the frequency component of 0 Hz and 1000 Hz.
【図６】受信音響信号のうちの周波数１２５０Ｈｚ，１
６００Ｈｚ，２０００Ｈｚの周波数成分の音圧の時間変
化を表す波形図である。FIG. 6 shows a frequency of a received acoustic signal of 1250 Hz, 1
It is a wave form diagram showing the time change of the sound pressure of the frequency component of 600 Hz and 2000 Hz.
１ 地中埋設体 ２ 地下管路 ３ ハンマー ４ マイクロフォン ５ 地下管路開口部 1 Underground buried body 2 Underground pipeline 3 Hammer 4 Microphone 5 Underground pipeline opening
Claims (1)
え、 地中埋設体に近接する地下管路内を伝播する音響信号を
受信し、 受信した音響信号のうちから周波数が異なる成分の音圧
値を測定し、 高周波成分の音圧値と低周波成分の音圧値との比が予め
定める値以上に大きいとき貫通状態と判別することを特
徴とする地中埋設体と地下管路との貫通状態判別方法。1. A component having a frequency different from that of an acoustic signal that is applied to an exposed portion of an underground buried body, receives an acoustic signal propagating in an underground conduit close to the underground buried body, and receives the acoustic signal. Underground pipes and underground pipes are characterized by measuring the sound pressure value of a high-frequency component and determining the penetration state when the ratio of the sound pressure value of the high-frequency component and the sound pressure value of the low-frequency component is greater than a predetermined value. A method of determining the penetration state with a road.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25611093A JP3299356B2 (en) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | Method for judging penetration state between underground body and underground pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH07113874A true JPH07113874A (en) | 1995-05-02 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113703036A (en) * | 2021-08-31 | 2021-11-26 | 宁波瑞能环境能源技术有限公司 | Pipeline sounding device and method for acoustic phased array measuring underground pipeline position |
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| CN113703036B (en) * | 2021-08-31 | 2024-05-28 | 宁波瑞能环境能源技术有限公司 | Pipeline sounding device and method for acoustic phased array underground pipeline position measurement |
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