JPS62206480A - 埋設物敷設方向検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は土中、（コンクリート中）に埋設されている鉄
管、土管、異物等の敷設方向を地表あるいは埋設されて
いる構造物の表面から検知するための埋設物敷設方向検
知装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、埋設物の敷設方向を探査する技術としては、一般
に鉄管等の金属を対象とした電磁誘導式探査器をスキャ
ンすることでその敷設方向を検知しているのが通常であ
る。

ところで、このような電磁誘導式探査器をスキャンする
手段によるときには、金属材料からなる埋設物であれば
検知することができるが、鉄管以外の、例えば土管、ポ
リエチレン管等の無機材或は有機材からなる埋設物には
有効に活用できないという欠点がある。

このため、電磁誘導式探査器に代わって、電波反射式探
査器の開発が最近盛んに行われているが未だ実用化のレ
ベルに達していないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来の埋設物敷設方向の探査器としては電
磁誘導式のものが主であって、これは鉄管等の導電体に
は有効であるが無機物或は有機物のような非導電体には
使用できないという問題点があり、またこりに代わるべ
く電波反射式探査器の開発がなされ始めたが、未だ実用
化が難しいというのが実状である。

本発明はねこれらの問題点を解決して、材質に拘ね、る
ことなく埋設物の方向（形状）等を確実に検知し得て、
かつ構造的にも簡単な信頼性の高い検知器を提供しよう
とするものである。

（問題点を解決するための手段） このため、本発明は埋設物敷設方向検知装置として、固
定板の中央に１つの起振機を配置すると共に、同起振機
を中心とした径の異なる複数の円周上で等角度に分割し
た位置に複数の振動検出器を配置することを構成とし、
これを上記問題点の解決手段とするものである。

（作用） 起振機からの振動が半球状に埋設部を伝播して行き、起
振機から所定の間隔内にある振動検出器は初期振動とし
て弾性波の・）ら埋設部の表面を直接伝播する直接波を
検出するが、前記所定の間隔を越えた位置に配置された
振動検出器のうち埋設部の上部に位置するものは屈折波
として、起振機から等距離にある他の検出器よりも早い
時点で初期振動を検出する。

従って、同一円周上に配置された振動検出器のうちで、
早く初期振動を検知した検出器の配置の方向を把握すれ
ば埋設物の敷設方向をしることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を地中に管材が埋設されている場
合を例にとって説明する。なお、ここでは特に管材の材
質を特定しない。

第１図及び第２図は夫々本発明の実施例である埋設物敷
設方向検知装置の平面図及び側面図を示し、図中３が固
定板であり、図示例では固定板３を円板としているが、
この形状は所望の形状とすることができる。この固定板
３の中央には起振機１が配設固定され、同起振機１を中
心として異なる半径をもつ２つの円周上には各４５°に
分割された分割線上に複数の（図示例では１６個）の振
動検出器２ａ＋　２ｂ＋　２ｃ＋　２ｄ、・・・２ｐが
配置固定される。

これらの起振機、振動検出器は一般に市販されているも
のが使われる。また、これらの各部材は第４図に示す如
く演算制御器５に連結されている。

第４図において、３ａ〜８ｐは各振動検出器２８〜２ｐ
からアナログ信号を増幅する増幅器、９８〜９ｐはアナ
ログ信号をデジタル信号変換するためのＡ／Ｄ変換器で
、夫々独立しており、この各Ａ／Ｄ変換器からの各信号
はＣ，Ｐ、Ｕ演算器１０に入力されて演算器１０内で演
算処理された上で、１１のオシロスコープ等の表示装置
上に表示・記録される。

一方、起振機１は前記演算器■０とパルス発生器６、電
力増幅器７を介して連結されている。

いま、第３図及び第４図に示すように上記本実施例装置
が、起振機１とこの起振機１を結ぶ一直線に配置された
振動検出器２ａ、　２ｂ、　２ｃ、　２ｄが頂度地中の
管材４に沿った真上に設置されたとき、本実施例装置に
よりいかにして管材の敷設方向が検出されるかにつき以
下に説明する。

管材４の敷設された前記地表上で、演算制御器５内のパ
ルス発生器６よりモノパルスの信号を発生させ、電力増
幅器７を通じて、例えば電磁式の起振機１を駆動すると
、この起振１３１１を中心として弾性波が地中を半円球
状に伝播していく。この弾性波の一部が埋設されている
管材４の表面に到達し、ここで屈折波＆を生じて、この
屈折波＆は起振機１とある距離以上の間隔をもつ振動検
出器２ｂ、２ｄには地表を伝播する直接波弓よりも早く
到達する。

このような現象が起ることは土質調査などでは弾性波探
査法理論として一般に知られている現象である。従って
、ここではその理論的根拠についての説明は省略する。

換言すれば、本発明では前記弾性波探査法を埋設物の探
査に適用しようとするものである。当然のこと乍ら、前
記土質調査等の場合は、地層変化等の層変化を調査する
目的で行われるため探査にあたって地表に沿っての方向
性には余り考慮が払わないのが普通である。

即ち、本発明は図示実施例でも明らかにしている如く、
複数の振動検出器を起振Ｎ３ｉ　１を中心とし、これを
幾重にも取り囲むようにして異なる半径をもつ円周上に
、かつ等角度の分割線上に整然と配置することに特徴を
有している。

振動検出器を上記した如く配置することにより、各振動
検出器が検知する弾性波の初動時間を測定し、その時間
分布を知れば表面が地表に沿って平行な埋設物にあって
は２次平面上の形状まで把握できることになる。このこ
とは、少なくとも埋設物の地表に沿っての方向性だけは
確実に検出することができることを意味している。

これを図示実施例の場合について具体的に述べると、上
記各振動検出器２ａ〜２ｐに起振機１からの振動による
弾性波の初動が検出されると、その信号は増幅器８ａ〜
８ｐ及びＡ／Ｄ変換器９８〜９ｂを介して演算器１０に
入力され比較演算されて、その結果を表示器１１に表示
する。

第５図がその結果を示すもので、同図から明らかな如く
起振機１に最も近い円周上に配置された振動検出器２ａ
＋２ｃ＋２ｅ＋２ｇ＋・・・が受信した初動時間ｔは総
て一致している。これはこれらの振動検出器の起振機１
からの距離がある値より小さいために、起振機１から発
生された弾性波のうち地表を直接伝播する直接波ηの伝
播速度が管材４の表面を伝播して到達する屈折波Ｐ２の
伝播速度を上回っている結果、起振機工を中心とするそ
の同一円周上では全ての方位で受信時間が揃うことによ
るものである。

次に、同じく第５図をみると、同一円周上に配置されて
いるはずの振動検出器２ｂ、　２ｄ、　２ｆ　、　２ｈ
、・・・のうち２つの振動検出器２ｂ、２ｄだ）Ｊが他
の振動検出器２ｆ、２ｈ・・・より早い時間ｔに弾性波
の初動を受信していることが分る。これは、既に述べた
如く振動検出器が起振機からある値以上の距離をもつよ
うになると、表面を伝播してくる直接波Ｐ１より異質物
体の表面を伝播する屈折波＆の方が伝播速度が速まるこ
とによるものである。従って第５図に示す振動検出器２
ｂ、２ｄの初動受信時間ｔ２は屈折液域の到達時間であ
り、他の振動検出器２ｆ、２ｈ・・・の初動受信時間ｔ
は地表を伝播する直接波の到達時間を示している。

以上のことから、地中には振動検出器２ｂ、２ｄの真下
に埋設物（管材４）の存在が確認できることになり、図
示例の如く予めその形状が予測でき或は知られているよ
うな場合には、前記２つの振動検出器２ｂ、２ｄを結ぶ
方向に管材４が敷設されていることが確認できる。

（発明の効果） 以上ｉ′Ｌ細に説明した如く本発明によれば、起振機に
より発生される弾性波を利用して特にその屈折波の特、
性を利用するものであるから、埋設物の材質とは無関係
にその敷設方向く或は形状）を検出することが可能とな
り、多分野での適用が期待できるものである。

更に本発明によれば、１回の探査でスキャンすることな
く初期の目的が達成されることになって、探査作業の繁
雑さも解消できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である埋設物位置検知装置の平
面図、第２図は同側面図、第３図は本実施例装置を使用
しての検知側を示す平面図、第４図は同装置の側面とそ
の検出回路図、第５図は同装置による検出結果を示す図
である。 図の主要部分の説明 １・・・起振機　　　２ａ〜２ｐ・・・振動検出器３・
・・固定板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定板の中央に１つの起振機を配置すると共に、同起振
   機を中心とした径の異なる複数の円周上で等角度に分割
   した位置に複数の振動検出器を配置することを特徴とす
   る埋設物敷設方向検知装置。