JPH1184021A - 地下埋設物探査装置 - Google Patents

地下埋設物探査装置

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JPH1184021A
JPH1184021A JP9242521A JP24252197A JPH1184021A JP H1184021 A JPH1184021 A JP H1184021A JP 9242521 A JP9242521 A JP 9242521A JP 24252197 A JP24252197 A JP 24252197A JP H1184021 A JPH1184021 A JP H1184021A
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JP
Japan
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buried object
rod
distance
sensor unit
electromagnetic wave
Prior art date
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Withdrawn
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JP9242521A
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English (en)
Inventor
Seiichiro Nishihara
誠一郎 西原
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 地面上に障害物がある場合でもその下方地下
に埋設されている埋設物を探査する。 【解決手段】 ロッド1の先端にセンサ部2を設けて、
地中にパルス状の電磁波送信し、その反射波を受信する
までの時間差tdに基づいて埋設物5までの距離Lを算
出し、各深さhごとに算出した距離Lに基づいて、埋設
物5の位置を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地下埋設物探査装
置に関し、特に路面など削孔されたボーリング孔から地
下埋設物を探査する地下埋設物探査装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、地下に埋設されている水道管やガ
ス管などの埋設物を探査する地下埋設物探査装置では、
地面上から地下へ電磁波を送信し、埋設物からの反射波
の有無により、埋設物の位置を探査するものとなってい
る。また、実際に探査を行う場合には、この地下埋設物
探査装置に備えられている台車により、比較的広い範囲
にわたって格子状などに移動させる必要がある。
【0003】図7は、従来の地下探査方法を示す説明図
であり、地面上から地下埋設物探査装置により、地上か
ら任意のX−Y座標に沿って(破線矢印方向に)直線的
に探査を行う。そして、地下に送信した電磁波の反射が
強い部分(太線部分)71から、地下に埋設されている
埋設物5の埋設位置や形状を推定するものとなってい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の地下埋設物探査装置では、地面上を比較的広
い範囲にわたって格子状などに移動させる必要があるた
め、地面上に側溝や塀などの障害物が存在する場合、そ
の障害物の下方地下を探査できないという問題点があっ
た。本発明はこのような課題を解決するためのものであ
り、地面上に障害物がある場合でもその下方地下に埋設
されている埋設物を探査できる地下埋設物探査装置を提
供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による地下埋設物探査装置は、孔の内
部に先端から挿入される筒状のロッドと、ロッド先端に
設けられ地中に対してパルス状の電磁波を送信しその反
射波を受信するセンサ部と、このセンサ部での電磁波の
送受信時間差に基づいてセンサ部から埋設物までの距離
を算出し、ロッドの各挿入位置で得られた距離から埋設
物の位置を算出する演算処理部とを備えるものである。
したがって、ロッド先端から地中に対してパルス状の電
磁波が送信されるとともにその反射波が受信され、この
電磁波の送受信時間差に基づいて埋設物までの距離が算
出され、ロッドの各挿入位置で得られた距離から埋設物
の位置が算出される。
【0006】また、ロッドを任意の挿入位置に移動させ
るロッド移動手段と、ロッド移動手段を制御して各挿入
位置で電磁波を送受信させることにより埋設物までの距
離を得る制御部とを備えるものである。したがって、各
挿入位置で電磁波が送受信され、埋設物までの距離が自
動的に得られる。また、センサ部により、方形波からな
るパルス状の電磁波を送信するようにしたものである。
したがって、比較的広い周波数帯域の電磁波が一度に送
信される。また、センサ部において、三角形のループエ
レメントを頂点で対向配置したアンテナ、中央に開口を
有する金属板からなるアンテナ、または二重螺旋状のル
ープエレメントからなるアンテナにより電磁波を送信ま
たは受信するようにしたものである。したがって、比較
的広い周波数帯域の電磁波が効率よく送受信される。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図1は本発明の一実施の形態である地下
埋設物探査装置を示すブロック図である。同図におい
て、5は地下に埋設されている水道管やガス管などの埋
設物、10は埋設物5付近の地面から削孔されたボーリ
ング孔である。9はボーリング孔10の周囲の路面に設
置された台座であり、ボーリング孔10の上部位置にガ
イドローラ8と、モータ7により回転する駆動ローラ6
とを有している。
【0008】1はその先端に埋設物に対して電磁波を送
信しその反射波を受信するセンサ部2が設けられた筒状
のロッドであり、ガイドローラ8によりボーリング孔1
0内部を上下動自在に支持されているとともに、駆動ロ
ーラ6により任意の深さに自動的に移動する。センサ部
2には、電磁波を送信する送信アンテナ3と、その反射
波を受信する受信アンテナ4とが設けられており、プラ
スチック樹脂などの電磁波に影響を与えない材質からな
るカバーの内部に格納されている。
【0009】センサ部2の送信アンテナ3から送信され
た電磁波は、地中に送信され、その一部が埋設物5で反
射され、この反射波が受信アンテナ4で受信される。な
お、電磁波の送信方向すなわち探査方向は、操作者によ
りロッド1を回転させて設定する。また、駆動ローラ6
を回転させるモータ7は、ロッド1外部に設置される処
理部11のモータ駆動部12により制御される。
【0010】処理部11において、13はセンサ部2の
送信アンテナ3に対してパルス状の送信信号を出力する
センサ駆動部である。センサ駆動部13からの送信信号
に応じてセンサ部2の送信アンテナ3から、パルス状の
電磁波が地中に送信される。一方、埋設物からの反射波
はセンサ部2の受信アンテナで受信され、受信信号とし
てセンサ駆動部13に入力される。
【0011】センサ駆動部13は、この送信信号と受信
信号との時間差を計測し、ディジタルデータとして出力
する。図3は送信信号と受信信号との時間差を示す説明
図である。センサ駆動部13において、送出信号31の
出力開始(ON)から、受信信号32の入力開始(O
N)までの電磁波往復期間、すなわち時間差tdが検出
される。したがって、センサ部2から埋設物5までの距
離が長いほど、時間差tdが長くなる。
【0012】また、処理部11において、14はセンサ
駆動部13からのディジタルデータすなわち時間差td
に基づいて埋設物5までの距離Lを算出する演算処理部
である。ここでは、ボーリング孔10の各深さで得られ
たそれぞれ距離Lに基づいて、埋設物5の位置が算出さ
れる。なお、時間差tdには、センサ駆動部13からセ
ンサ部2までの配線ケーブル分の往復遅延時間が含まれ
ている。
【0013】したがって、この遅延分を演算処理部14
またはセンサ駆動部13により、補正する必要がある。
15は演算処理部14により算出された埋設物5の位置
を画面出力あるいは印刷出力するデータ出力部である。
また、16は処理部11全体を制御することにより、埋
設物5の自動探査および位置の自動算出を制御する制御
部である。
【0014】次に、図2を参照して、本発明の動作を説
明する。図2は制御部の処理動作を示すフローチャート
である。処理動作の開始に応じて、制御部16は、モー
タ駆動部12を制御して、予め設定されている計測最下
位置、例えばボーリング孔10の底までロッド1を降下
させて停止させる(ステップ101)。なお、ステップ
101は、探査方向すなわち電磁波送出方向の設定と同
様に、作業者の操作により実施するようにしても良い。
【0015】続いて、制御部16は、センサ駆動部13
を制御することにより、センサ部2の送信アンテナ3か
ら地中へパルス状の電磁波を送信するとともに、埋設物
5からの反射波を受信アンテナ4で受信する(ステップ
102)。これにより、センサ駆動部13から電磁波往
復期間を示す時間差tdがディジタルデータとして出力
される(ステップ103)。ここでは、センサ駆動部1
3から出力される時間差tdに対して、センサ部2まで
の配線ケーブル分の遅延補正がされるものとする。
【0016】演算処理部14は、この時間差tdに基づ
いて、 距離L=光速C×時間差td/2 により、センサ部2から埋設物5までの距離Lを得る
(ステップ104)。そして、この距離Lを制御部16
から通知されたロッド1の深さhにおける埋設物5まで
の距離として記憶する(ステップ105)。
【0017】次に、制御部16は、ロッド1が最上位置
まで上昇したか否か判断し(ステップ106)、まだ最
上位置まで上昇していない場合には(ステップ106:
NO)、モータ駆動部12を制御して所定深さΔh分、
例えば数cm〜数十cmだけロッド1を上昇させ(ステ
ップ107)、ステップ102に移行して距離Lを計測
する。
【0018】また、最上位置まで上昇した場合(ステッ
プ107:YES)、制御部16は、演算処理部14に
対してデータ出力を指示する(ステップ108)。これ
に応じて、演算処理部14は、図4に示すように、各深
さhにおける埋設物5までの距離Lに基づいて、埋設物
5の位置を算出し、データ出力部15へ出力する。
【0019】図4は埋設物の位置算出方法を示す説明図
である。ボーリング孔10内に挿入されたセンサ部2の
各深さh1 〜h3 において、パルス状の電磁波が送信さ
れて埋設物5からの反射波が受信され、埋設物5間での
距離Lが算出される。ここで、各深さh1 〜h3 におい
て、得られたL1 〜L3 だけ水平方向に移動した位置4
3,44に埋設物5が存在すると見なした場合、ボーリ
ング孔10に垂直な面41において、軌跡42が求めら
れる。
【0020】この軌跡42は、埋設物5の位置と等しい
深さにおいて算出した距離Lが最も短くなる。したがっ
て、軌跡42が最もボーリング孔10に接近する深さh
2 であって、面41上を距離L2 だけ移動した位置に埋
設物5が存在すると判断できる。このようにして算出し
た埋設物5の位置が、データ出力部15で画面出力ある
いは印刷出力される。
【0021】なお、ロッド1の深さは、モータ駆動部1
2での制御量により算出しても良く、また適当なエンコ
ーダを設けてロッド1の移動量を計測しても良い。ま
た、電磁波の送信方向についても、適当なエンコーダや
目盛を設けてロッド1の回動角度を計測しても良い。
【0022】このように、本発明では、ロッド1の先端
にセンサ部2を設けて、パルス状の電磁波を地中に送信
し、埋設物5からの反射波を受信するまでの時間差td
に基づいて埋設物5までの距離Lを算出し、各深さhご
とに算出した距離Lに基づいて、埋設物5の位置を算出
するようにしたので、従来のように、地面上に側溝や塀
などの障害物が存在する場合でも、その下方地下に埋設
されている埋設物の位置を正確に探査できる。
【0023】なお、以上の説明において、ロッド1を最
下位置から上昇させる場合を例に説明したが、これに限
定されるものではなく、最上位置から降下させるように
しも良い。また、以上の説明において、センサ部2に送
信アンテナ3および受信アンテナ4を別体として設けた
場合を例に説明したが、これに限定されない。
【0024】例えば、センサ駆動部13に送受信切替手
段を設けて、内部の送信回路から送信信号をセンサ部2
のアンテナに出力した後、アンテナを内部の受信回路に
切替接続するようにしても良い。これにより、センサ部
2の小型化が可能となり、内径の小さな孔で探査でき、
探査費用を低減できる。
【0025】なお、センサ部2から送信する電磁波とし
ては、図5(a)に示すような、方形波(矩形波)パル
スを用いた。方形波パルスには、図5(b)のフーリエ
スペクトルに示されるように、比較的広い範囲にわたっ
て高周波成分が含まれている。したがって、方形波パル
スを用いることにより、数100ns前後の短いパルス
幅で広い帯域の周波数成分の信号を一度に出力でき、埋
設物5までの距離が短い場合でも精度良く検出できると
ともに、各種形状あるいは長さの埋設物5を確実に検出
できる。
【0026】また、図6はセンサ部のアンテナ形状の例
を示す説明図であり、送信アンテナ3,受信アンテナ4
としては、図6(a)に示すように、三角形のループエ
レメントを頂点で対向配置したもの、図6(b)に示す
ように、中央に開口を有する金属板からなるもの(ロッ
ドアンテナ)、あるいは図6(c)に示すように、二重
螺旋状のループエレメントからなるものなどが考えら
れ、これら形状のアンテナを用いることにより、広帯域
の電磁波を効率よく送受信できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、孔の内
部に先端から挿入される筒状のロッド先端に、地中に対
してパルス状の電磁波を送信しその反射波を受信するセ
ンサ部を設けて、このセンサ部での電磁波の送受信時間
差に基づいてセンサ部から埋設物までの距離を算出し、
ロッドの各挿入位置で得られた距離から埋設物の位置を
算出するようにしたので、地面上に側溝や塀などの障害
物が存在する場合でも、その下方地下に埋設されている
埋設物の位置を正確に探査できる。また、ロッドを任意
の挿入位置に移動させるロッド移動手段を設けて、ロッ
ド移動手段を制御して各挿入位置で電磁波を送受信させ
ることにより埋設物までの距離を得るようにしたので、
各挿入位置で電磁波が送受信されて埋設物までの距離が
自動的に得られ、作業負担を大幅に軽減できる。
【0028】また、センサ部により、方形波からなるパ
ルス状の電磁波を送信するようにしたので、比較的広い
周波数帯域の電磁波が一度に送信でき、埋設物までの距
離が短い場合でも精度良く検出できるとともに、各種形
状あるいは長さの埋設物を確実に検出できる。また、セ
ンサ部において、三角形のループエレメントを頂点で対
向配置したアンテナ、中央に開口を有する金属板からな
るアンテナ、または二重螺旋状のループエレメントから
なるアンテナにより電磁波を送信または受信するように
したので、広帯域の電磁波を効率よく送受信できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態による地下埋設物探査
装置のブロック図である。
【図2】 制御部の処理動作を示すフローチャートであ
る。
【図3】 送信信号と受信信号との時間差を示す説明図
である。
【図4】 埋設物の位置算出方法を示す説明図である。
【図5】 方形波パルスを示す説明図である。
【図6】 アンテナ形状を示す説明図である。
【図7】 従来の地下埋設物探査方法を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1…ロッド、2…センサ部、3…送信アンテナ、4…受
信アンテナ、5…埋設物、6…駆動ローラ、7…モー
タ、8…ガイドローラ、9…台座、10…ボーリング
孔、11…処理部、12…モータ駆動部、13…センサ
駆動部、14…演算処理部、15…データ出力部、16
…制御部。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地中に対して電磁波を送信し、その反射
    波に基づいて地下埋設物の位置を探査する地下埋設物探
    査装置において、 孔の内部に先端から挿入される筒状のロッドと、 ロッド先端に設けられ地中に対してパルス状の電磁波を
    送信しその反射波を受信するセンサ部と、 このセンサ部での電磁波の送受信時間差に基づいてセン
    サ部から埋設物までの距離を算出し、ロッドの各挿入位
    置で得られた距離から埋設物の位置を算出する演算処理
    部とを備えることを特徴とする地下埋設物探査装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の地下埋設物探査装置にお
    いて、 ロッドを任意の挿入位置に移動させるロッド移動手段
    と、 ロッド移動手段を制御して各挿入位置で電磁波を送受信
    させることにより埋設物までの距離を得る制御部とを備
    えることを特徴とする地下埋設物探査装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の地下埋設物探査装置にお
    いて、 センサ部は、 方形波からなるパルス状の電磁波を送信することを特徴
    とする地下埋設物探査装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の地下埋設物探査装置にお
    いて、 センサ部は、 三角形のループエレメントを頂点で対向配置したアンテ
    ナにより電磁波を送信または受信することを特徴とする
    地下埋設物探査装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の地下埋設物探査装置にお
    いて、 センサ部は、 中央に開口を有する金属板からなるアンテナにより電磁
    波を送信または受信することを特徴とする地下埋設物探
    査装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の地下埋設物探査装置にお
    いて、 センサ部は、 二重螺旋状のループエレメントからなるアンテナにより
    電磁波を送信または受信することを特徴とする地下埋設
    物探査装置。
JP9242521A 1997-09-08 1997-09-08 地下埋設物探査装置 Withdrawn JPH1184021A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100996893B1 (ko) * 2008-07-30 2010-11-26 한국과학기술연구원 내장형 시추공레이더시스템
JP6397151B1 (ja) * 2018-04-26 2018-09-26 藤井 健之 地盤調査方法
CN113253259A (zh) * 2021-04-28 2021-08-13 广州铭子通科技有限公司 一种深埋地下管道探测系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100996893B1 (ko) * 2008-07-30 2010-11-26 한국과학기술연구원 내장형 시추공레이더시스템
JP6397151B1 (ja) * 2018-04-26 2018-09-26 藤井 健之 地盤調査方法
JP2019190165A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 藤井 健之 地盤調査方法
CN113253259A (zh) * 2021-04-28 2021-08-13 广州铭子通科技有限公司 一种深埋地下管道探测系统

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Effective date: 20041207