JPH08240667A - 埋設管路の縦断探査装置および探査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縦断探査時にも明確な像を得るようにしす
る。 【構成】 アンテナ本体１４をアンテナ収容部１５に嵌
合自在となるように構成したので、嵌合状態を変えるこ
とによって、移動用台車３の移動方向とアンテナ偏波面
の方向１１を移動用台車３の進行方向４に対して直交さ
せることも、並行させることもできるようになる。この
ため、縦断探査を行う場合でもアンテナの偏波面の方向
を変更することによって、アンテナの偏波面を埋設管の
方向に向けることができるようになり、強い反射波が得
られ、埋設管が明瞭に表示できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁波を用いて地中に
埋設された物体を探知する埋設物探知方法に関し、特に
埋設管の埋設方向にアンテナを移動して埋設管の位置を
探知する埋設管路の縦断探査装置および探査方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から側面図である図４および平面図
である図５に示すような方法で、埋設管路の探査が行わ
れている。図４において、送信アンテナエレメント１お
よび受信アンテナエレメント２は移動用台車３に搭載さ
れ、移動方向４の方向に移動しながら測定を行う。送信
アンテナエレメント１から数ナノ秒の時間幅を有するパ
ルスが地中に送出されると、その電磁波は地中を伝播
し、地中に埋設管５のような周囲媒質と電気的性質の異
なる物体があると、その埋設管５によって反射が生じ、
この反射した電磁波が受信アンテナエレメント２で受信
される。そしてアンテナを規定の距離だけ移動させる度
にこの送受信のプロセスを繰り返すことにより、複数箇
所からのデータを採取する。

【０００３】送信アンテナエレメント１および受信アン
テナエレメント２は図５に示したように、通常は電磁波
の偏波方向６が移動用台車３の移動方向４と直交するよ
うに設置されている。これは埋設管５の探査の場合、偏
波方向６と埋設管５の布設方向とを一致させることによ
り、より大きな振幅を有する反射波を得るためである。
実際の測定においては埋設管の布設方向に対し直交する
方向、すなわち埋設管を横切るようにアンテナを走査す
る。このようにして得られた受信信号は、振幅値の大き
さ毎に色変換された後、二次元的に並べられることによ
って、図６に示さす地中断面の観測パターンが形成さ
れ、地表面の反射像７の下に埋設管５からの反射像８が
表示される。通例、この方向での探査を横断探査と称す
る。横断探査で得られる埋設管からの反射像８は双曲線
形状となる。

【０００４】一方、例えば２つのマンホール間での埋設
管の連続的な位置を探査する場合、横断探査の測定回数
は非常に多くなるため、多大の時間が必要となる。そこ
で、おおよその埋設管の位置を簡易に測定する方法とし
て、図７に示したように埋設管５の布設方向と平行な方
向で、かつ埋設管５の真上と推定される位置でアンテナ
を走査する探査法、すなわち移動用台車３を埋設管５と
並行させて移動させる探査が行われており、この探査方
法を縦断探査と称する。

【０００５】図７に側面図を、図８に平面図を示して縦
断探査の模様を説明している。通常は管路を急激に曲げ
て埋設することはないため、２つのマンホール９の相対
的位置関係および道路形態から、埋設管５の水平方向の
おおよその位置を推定することができる。埋設管５の水
平方向の推定位置１０を図８に点線で示す。縦断探査は
アンテナの偏波面１１の進行方向と直交するようにし、
この推定位置１０に沿ってアンテナを移動させる。縦断
探査の結果、得られる地中断面観測パターンを図９に示
す。

【０００６】埋設管５からの反射像１１は横方向に連続
した像として観測され、これによりおおよその埋設管５
の水平方向の位置を知ることができる。また、何らかの
障害物を避けるため、埋設管５が推定位置１０から外れ
て埋設される場合、地中断面観測パターンにおいて、外
れている位置に相当する埋設管５からの反射像は観測さ
れないことになる。この結果、推定した埋設管５の布設
方向に間違いがあることがわかる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図１０に
示されているように、従来の装置では移動用台車３の移
動方向に対して、直交する方向に偏波面が発生するよう
にアンテナエレメントが固定されている。そのため、図
８に示したように、縦断探査の場合には放射される電磁
波の偏波方向と、埋設管の布設方向とが相互に直交する
ことになり、埋設管５からの反射波の振幅値は横断探査
の場合に比較して小さくなる。その結果、図９に示され
ているように、他のクラッタ反射像１２と埋設管５から
の反射像１１を区別することが困難になる。更に、何ら
かの障害物を避けるために、埋設管５が推定位置１０か
ら外れて埋設されている場合、地中断面観測パターンに
おいて、外れている位置に相当する埋設管からの反射像
１１は観測されないことになる。しかし、図９では他の
クラッタ反射像１２と埋設管５からの反射像１１を明確
に区別することが困難であるため、異常箇所１３の特定
が困難である。本発明はこのような状況に鑑みて成され
たもので、縦断探査時にも明確な像を得るようにしたも
のである

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために請求項１の発明は、着脱自在に構成したアンテ
ナと、アンテナを移動用台車の進行方向に対し偏波方向
が直交または平行状態となる状態で装着するアンテナ装
着部とを備えたものである。請求項２の発明は請求項１
の発明において、アンテナにはその偏波方向を表示する
方向指示部を設けたものである。請求項３の発明は、埋
設管路の埋設方向に沿って移動させる移動用台車とアン
テナとを分離自在に構成し、アンテナを移動用台車に設
置するとき移動用台車の進行方向に対しアンテナの偏波
方向を直交または平行に設定し、アンテナから地表面に
電磁波を送信し地中に存在する管路からの反射波を受信
することにより、地中に存在する物体を探知するように
したものである。

【０００９】

【作用】アンテナ装着状態を操作することによって、移
動用台車の移動方向とアンテナの偏波方向を変更するこ
とができるようになり、縦断探査を行う場合でもアンテ
ナの偏波面の方向を変更することによって、アンテナの
偏波面を埋設管の方向に向けることができるようにな
る。その結果、得られた画像から埋設管よりの反射像を
明瞭に判別できるようになる。これにより、おおよその
埋設管の連続的な位置を短時間に探知することができる
とともに、埋設管の布設進路が急に変化している場合に
その箇所を容易に特定することが可能である。

【００１０】

【実施例】図１は互いに分離することが可能であるアン
テナ本体１４と移動用台車３の概念図である。図２は本
発明による埋設管の縦断探査の模様を、図３は本発明に
より得られた地中断面観測パターンを示す。図１に示さ
れているように、電磁波を送受信する送信アンテナエレ
メント１および受信アンテナエレメント２を含むアンテ
ナ本体１４と、アンテナ本体１４を地表面に沿って移動
させるための移動用台車３とは、従来のように一体構造
とせず、互いに分離できる構造にしてある。またアンテ
ナ本体１４を移動用台車３に装着するときには、移動用
台車３の移動方向４に対してアンテナの偏波面の方向１
１を進行方向４に対して直交する方向にも、平行する方
向すなわち、埋設管５と並行する方向にも装着すること
ができるようになっている。

【００１１】このように何れの方法にも設置できるよう
にするアンテナ方装着部として例えば図１に示すように
アンテナ本体１４をその凹部に嵌合して収容するするア
ンテナ収容部１５を設けている。この場合、アンテナ本
体１４およびアンテナ収容部１５は何れも嵌合部分が正
方形であり、アンテナ本体１４およびアンテナ収容部１
５は非金属で構成し、アンテナから発生する電界に影響
を与えないようにする必要がある。

【００１２】アンテナ本体１４をアンテナ収容部１５に
収容してしまうと、送信アンテナエレメント１および受
信アンテナエレメント２は外から見えないので、アンテ
ナ偏波面の方向１１がわからなくなる。このため、アン
テナ偏波面の方向１１を表示する表示手段を設ける必要
がある。この例ではアンテナ本体１４の上部に太い矢印
でアンテナ偏波面の方向を示すことによって、方向指示
部１６としている。方向指示部１６はこの他に、アンテ
ナ本体１６の角の一カ所を切り欠く等の方法によって実
現しても良い。

【００１３】アンテナ偏波面の方向１１と埋設管５の布
設方向が一致した方が、大きな振幅値を持つ反射波が得
られる。そこで、埋設管５の縦断探査の場合は図２に示
したように、移動用台車３の移動方向４とアンテナ偏波
面の方向１１が一致するように、アンテナ本体１４を移
動用台車３に設置する。通常、管路を急激に曲げて埋設
することはないために、２つのマンホールの相対的位置
関係および道路形態から、埋設管の水平方向のおおよそ
の位置を推定することができる。

【００１４】埋設管５の水平方向の推定位置１０を図２
に示す。縦断探査においてはこの推定位置１０に沿って
アンテナを移動させる。縦断方向の測定で得られる地中
断面観測パターンを図３に示す。地中断面観測パターン
において、埋設管５からの反射像１１は横方向に連続し
た像として観測される。図３に示されているように、埋
設管５からの反射波の振幅値が大きいため、反射像１１
と他のクラッタ反射像１２との識別は容易である。

【００１５】これによっておおよその埋設管の水平方向
の位置を知ることができる。また、何らかの障害物を避
けるため、埋設管が推定位置１０から外れて埋設されて
いる場合、地中断面観測パターンにおいて、外れている
位置に相当する埋設管５からの反射像１１は観測されな
い。この結果、異常箇所１３の存在を測定者に確実に報
知することが可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、アンテナ
の偏波面の方向を進行方向に対して直交するようにも、
平行するようにも取り付けられるようにしたので、埋設
管の縦断探査を行う場合に十分な強度の反射が得られ、
クラッタ表示と埋設管を誤認することがない。また明瞭
な像を得られることから、埋設管が障害物を避けて迂回
しているような異常状態を検出することもできるという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図２】 埋設管が障害物を避けて迂回している状態を
示す図である。

【図３】 図２の状態で観測した地中断面を示す図であ
る。

【図４】 従来の埋設管の探査を行う状態を示す図であ
る。

【図５】 埋設管の横断探査を行う状態を示す図であ
る。

【図６】 図５の方法で測定した地中断面を示す図であ
る。

【図７】 埋設管の縦断探査を行う状態を示す図であ
る。

【図８】 埋設管が障害物を避けて迂回している場合の
縦断探査を行っている状態を示す図である。

【図９】 図８の方法で得られた地中断面を示す図であ
る。

【図１０】 移動用台車にアンテナが取り付けられてい
る状態を示す図である。

【符号の説明】

１…送信アンテナエレメント、２…受信アンテナエレメ
ント、３…移動用台車、４…移動方向、５…管路、６…
電波の偏波方向、７…地表面の反射像、８…管路からの
反射像、９…マンホール、１０…推定位置、１１…偏波
面、１２…クラッタ反射像、１３…異常箇所、１４…ア
ンテナ本体、１５…アンテナ収容部、１６…方向指示
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 順一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埋設管路の埋設方向に沿って移動させる
   移動用台車に搭載したアンテナから地表面に送信した電
   磁波が埋設管路によって反射した反射波を受信して地中
   に存在する管路を探知する埋設管路の縦断探査装置にお
   いて、 着脱自在に構成したアンテナと、 前記アンテナを前記移動用台車の進行方向に対し偏波方
   向が直交または平行状態となる状態で装着するアンテナ
   装着部とを備えたことを特徴とする埋設管路の縦断探査
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 アンテナにはその偏波方向を表示する方向指示部を設け
   たことを特徴とする埋設管路の縦断探査装置。
3. 【請求項３】 埋設管路の埋設方向に沿って移動させる
   移動用台車とアンテナとを分離自在に構成し、前記アン
   テナを前記移動用台車に設置するとき前記移動用台車の
   進行方向に対し前記アンテナの偏波方向を直交または平
   行に設定し、前記アンテナから地表面に電磁波を送信し
   地中に存在する管路からの反射波を受信することによ
   り、地中に存在する物体を探知する埋設管路の縦断探査
   方法。