[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2000075026A - Method and device for estimating electromagnetic wave propagation velocity in underground propulsion method - Google Patents

Method and device for estimating electromagnetic wave propagation velocity in underground propulsion method

Info

Publication number
JP2000075026A
JP2000075026A JP10262368A JP26236898A JP2000075026A JP 2000075026 A JP2000075026 A JP 2000075026A JP 10262368 A JP10262368 A JP 10262368A JP 26236898 A JP26236898 A JP 26236898A JP 2000075026 A JP2000075026 A JP 2000075026A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radar
magnetic field
receiving
electromagnetic wave
underground
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10262368A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3732020B2 (en
Inventor
Hiromasa Nakauchi
啓雅 中内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP26236898A priority Critical patent/JP3732020B2/en
Publication of JP2000075026A publication Critical patent/JP2000075026A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3732020B2 publication Critical patent/JP3732020B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately estimate distance to an underground buried object with a simple configuration. SOLUTION: A transmission means 18 and a reception means 21 for prospecting by radar are provided at an underground drill head, at the same time a magnetic field generation means 23 is provided, a magnetic field detection means 26 for detecting an electromagnetic wave being generated from the magnetic field generation means 23 and a second radar reception means 25 for detecting an electromagnetic wave being transmitted from the transmission means 18 for prospecting by radar are provided on the ground surface, an electromagnetic wave propagation velocity V is obtained from the relationship between the distance from the drill head to the ground surface based on a detection value by the magnetic field detection means 26 and arrival time by the second radar reception means 25, and the obtained velocity is integrated with reflection wave arrival time T3 of an underground buried object by the first radar reception means 21, thus obtaining distance L from the drill head to the underground buried object.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる地中推進
工法を用いて地中に、たとえば各種の管路を敷設する際
に、すでに存在する地中構造物および地中埋設管などの
地中埋設物を検出するために好適に実施することができ
る地中推進工法における電磁波伝播速度推定方法および
装置、電磁波伝播距離表示方法および装置、ならびに地
中探査方法および装置に関する。
The present invention relates to an underground structure such as an existing underground structure or an underground pipe when laying various pipelines using the so-called underground propulsion method. The present invention relates to a method and apparatus for estimating an electromagnetic wave propagation velocity, a method and apparatus for displaying an electromagnetic wave propagation distance, and a method and apparatus for underground exploration in an underground propulsion method that can be suitably implemented to detect a buried object.

【0002】[0002]

【従来の技術】地中で送信された電磁波の伝播速度を推
定する技術として、地表走査型レーダ探査装置の探査画
像をオフラインで処理し、地中での電磁波の伝播速度を
推定するマイグレーション処理法が周知である。これは
地中に存在する埋設管の直上を通り過ぎてから得られる
双曲線状の反射信号に対して、一点に収斂するように地
中伝播速度のパラメータを変化させて計算することによ
って、地中埋設物の埋設位置に関する地中伝播速度を得
るものである。
2. Description of the Related Art As a technique for estimating the propagation speed of an electromagnetic wave transmitted underground, a migration processing method for processing a survey image of a surface-scanning radar search device offline to estimate the propagation speed of the electromagnetic wave underground. Is well known. This is because underground burial is performed by changing the parameter of the underground propagation velocity so that the hyperbolic reflection signal obtained after passing just above the underground buried pipe is converged to one point. Obtains the underground propagation speed for the buried position of the object.

【0003】このようにして地中での電磁波の伝播速度
が推定できれば、その地中伝播速度に測定した反射信号
の伝播時間を掛け合わせることによって、推進体の送信
アンテナから地中埋設物までの距離をオペレータの技量
により算出している。
If the propagation speed of an electromagnetic wave in the ground can be estimated in this way, the propagation speed of the reflected signal from the transmitting antenna of the propulsion unit to the underground object is multiplied by the propagation time of the measured reflected signal. The distance is calculated based on the skill of the operator.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
地中推進工法において、土壌の土質ならびに地下水位お
よび地表面からの浸透水の有無などによって変化する含
水率の影響によって、地中における電磁波の伝播速度が
異なるため、推進体から地中埋設物までの距離を正確に
求められないという問題がある。また地中埋設物に推進
体が衝突する前に埋設物までの距離を算出するにあたっ
て、上記のマイグレーション処理法による地中探査装置
によって得られた地中伝播速度と伝播時間との積をオフ
ラインで求めているため、推進体が地中埋設物に衝突す
る前に地中埋設物までの距離をリアルタイムで算出し、
表示することが不可能であり、推進体の推進作業と並行
して事前に地中埋設物を認識することができないという
問題がある。
In the above prior art,
In the underground propulsion method, the propagation speed of electromagnetic waves in the ground varies depending on the soil content of the soil, the water content that changes depending on the groundwater level and the presence or absence of seepage water from the ground surface. The problem is that the distance cannot be determined accurately. Also, in calculating the distance to the underground object before the propellant collides with the underground object, the product of the underground propagation speed and the propagation time obtained by the underground exploration device by the above-mentioned migration processing method is offline. Before the propulsion body collides with the underground object, the distance to the underground object is calculated in real time,
There is a problem that it is impossible to display the information, and it is impossible to recognize the underground object in advance in parallel with the propulsion operation of the propulsion body.

【0005】本発明の目的は、地中での電磁波伝播速度
を推進体が地中埋設物に達する前にリアルタイムで正確
に推定することができるようにした地中推進工法におけ
る電磁波伝播速度推定方法および装置を提供することで
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for estimating an electromagnetic wave propagation velocity in an underground propulsion method in which an electromagnetic wave propagation velocity in the ground can be accurately estimated in real time before the propulsion body reaches an underground object. And equipment.

【0006】本発明の他の目的は、地中での電磁波伝播
距離を推進体が地中埋設物に達する前にリアルタイムで
正確に表示することができるようにした地中推進工法に
おける電磁波伝播距離表示方法および装置を提供するこ
とである。
Another object of the present invention is to provide an electromagnetic wave propagation distance in an underground propulsion method in which the electromagnetic wave propagation distance in the ground can be accurately displayed in real time before the propulsion body reaches an underground object. A display method and apparatus are provided.

【0007】本発明のさらに他の目的は、推進体から地
中埋設物までの距離を推進体が地中埋設物に達する前に
リアルタイムで正確にかつ簡単な構成で検出することが
できるようにした地中推進工法における地中探査方法お
よび装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to enable the distance from a propulsion body to an underground object to be detected in real time accurately and with a simple configuration before the propulsion body reaches the underground object. It is an object of the present invention to provide an underground exploration method and apparatus in the underground propulsion method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、地中を推進する推進体に、電磁波を発生し送信する
レーダ送信アンテナを有するレーダ送信手段と、このレ
ーダ送信手段のレーダ送信アンテナから送信される地中
埋設物によって反射された反射波を受信するレーダ受信
アンテナを有する第1レーダ受信手段と、磁界発生素子
を有する磁界発生手段とを搭載し、前記推進体の先端部
の直上の地表に、前記レーダ送信手段によって地中で送
信される電磁波を受信する受信アンテナを有する第2レ
ーダ受信手段と、前記磁界発生手段によって地中で発生
される磁界の強さまたはその変化を検出する磁界検出手
段とを設け、磁界検出手段からの出力に応答して、地表
から推進体の先端部までの深さDを計測するとともに、
レーダ送信手段の送信アンテナから送信された電磁波を
地表の第2レーダ受信手段の受信アンテナによって受信
してその到達時間T1を計測し、前記深さD/到達時間
T1を演算して、地中における電磁波の伝播速度Vを求
めることを特徴とする地中推進工法における電磁波伝播
速度推定方法である。
According to the present invention, there is provided a radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelled underground, and a radar transmitting means of the radar transmitting means. A first radar receiving unit having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave reflected by an underground object transmitted from an antenna, and a magnetic field generating unit having a magnetic field generating element are mounted. A second radar receiving means having a receiving antenna for receiving an electromagnetic wave transmitted from the ground by the radar transmitting means on the surface directly above, and a strength of a magnetic field generated in the ground by the magnetic field generating means or a change thereof. Providing a magnetic field detecting means for detecting, in response to an output from the magnetic field detecting means, measuring a depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body,
The electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means is received by the receiving antenna of the second radar receiving means on the ground surface, the arrival time T1 is measured, the depth D / the arrival time T1 is calculated, and This is an electromagnetic wave propagation velocity estimating method in the underground propulsion method, wherein an electromagnetic wave propagation velocity V is obtained.

【0009】本発明に従えば、地中を推進する推進体に
はレーダ送信手段、第1レーダ受信手段および磁界発生
手段が搭載される。この推進体の先端部の直上となる地
表には、第2レーダ受信手段および磁界検出手段が設け
られる。地中には、ガスおよび水などを輸送する管路で
ある地中埋設管またはその他の地中構造物などである地
中埋設物が存在するため、このような地中埋設物の位置
を推進体が到達する前に予期する必要がある。そのため
にはまず、地中の推進体に搭載される磁界発生手段から
の磁界を地上の磁界検出手段によって検出され、また地
中のレーダ送信手段から送信された電磁波は地上の第2
レーダ受信手段によって検出される。
According to the present invention, a radar transmitting means, a first radar receiving means, and a magnetic field generating means are mounted on a propulsion body for propelling underground. A second radar receiving means and a magnetic field detecting means are provided on the ground surface directly above the tip of the propulsion body. In the ground, there are underground buried objects such as underground pipes or other underground structures that are conduits for transporting gas, water, etc., and the position of such underground buried objects is promoted. You need to anticipate before your body reaches you. For this purpose, first, the magnetic field from the magnetic field generating means mounted on the underground propulsion body is detected by the magnetic field detecting means on the ground, and the electromagnetic wave transmitted from the radar transmitting means under the ground is
Detected by radar receiving means.

【0010】演算手段は、磁界検出手段による出力に応
答して地表から推進体の先端部までの深さD、およびレ
ーダ送信手段からの電磁波が地上の第2レーダ受信手段
によって受信されるまでの到達時間T1を計測する。こ
の到達時間T1は、計測される受信信号波形の最大値
(ピーク値)間の値として求められ、この値T1を所定
のアルゴリズムにより検出することによって、言わば自
動的に特定することができる。また深さDに関しても前
記磁界検出手段によって言わば自動的に検出することが
でき、これらの深さDおよび到達時間T1を用いて、深
さD/到達時間T1を演算することによって、伝播速度
Vをリアルタイムで正確に求めることができる。
The calculating means responds to the output from the magnetic field detecting means to determine the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body and the time until the electromagnetic wave from the radar transmitting means is received by the second radar receiving means on the ground. The arrival time T1 is measured. The arrival time T1 is obtained as a value between the maximum values (peak values) of the measured received signal waveforms, and can be automatically specified by detecting this value T1 by a predetermined algorithm. The depth D can also be detected automatically by the magnetic field detecting means, so to speak, by calculating the depth D / the arrival time T1 using the depth D and the arrival time T1, the propagation velocity V can be calculated. Can be accurately obtained in real time.

【0011】請求項2記載の本発明は、地中を推進する
推進体に、電磁波を発生し送信するレーダ送信アンテナ
を有するレーダ送信手段と、このレーダ送信手段のレー
ダ送信アンテナから送信される地中埋設物によって反射
された反射波を受信するレーダ受信アンテナを有する第
1レーダ受信手段と、磁界発生素子を有する磁界発生手
段とを搭載し、前記推進体の先端部の直上の地表に、前
記レーダ送信手段によって地中で送信される電磁波を受
信する受信アンテナを有する第2レーダ受信手段と、前
記磁界発生手段によって地中で発生される磁界の強さま
たはその変化を検出する磁界検出手段とを設け、磁界検
出手段からの出力に応答して、地表から推進体の先端部
までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手段の送
信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レーダ受
信手段の受信アンテナによって受信してその到達時間T
1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算して、地
中における電磁波の伝播速度Vを求め、前記伝播速度V
に基づいて、第1レーダ受信手段によって受信して得ら
れた情報を表示する目視表示手段の電磁波伝播距離軸の
表示を変化させることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelling underground, and a ground transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. First radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave reflected by the embedded object, and magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted, and the ground surface immediately above the tip of the propulsion body is Second radar receiving means having a receiving antenna for receiving electromagnetic waves transmitted by the radar transmitting means underground; magnetic field detecting means for detecting the intensity of a magnetic field generated by the magnetic field generating means or a change thereof; In response to the output from the magnetic field detecting means, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means. Its arrival time T of the electromagnetic wave received by the ground of the second radar receiving means of the receiving antenna
1 is calculated, the depth D / the arrival time T1 is calculated, and the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground is obtained.
, The display of the electromagnetic wave propagation distance axis of the visual display means for displaying the information received and received by the first radar receiving means is changed.

【0012】本発明に従えば、地中を推進する推進体に
はレーダ送信手段、第1レーダ受信手段および磁界発生
手段が搭載される。この推進体の先端部の直上となる地
表には、第2レーダ受信手段および磁界検出手段が設け
られる。地中には、ガスおよび水などを輸送する管路で
ある地中埋設管またはその他の地中構造物などである地
中埋設物が存在するため、このような地中埋設物の位置
を推進体が到達する前に予期する必要がある。そのため
にはまず、地中の推進体に搭載される磁界発生手段から
の磁界を地上の磁界検出手段によって検出され、また地
中のレーダ送信手段から送信された電磁波は地上の第2
レーダ受信手段によって検出される。
According to the present invention, a radar transmitting means, a first radar receiving means, and a magnetic field generating means are mounted on a propulsion body for propelling underground. A second radar receiving means and a magnetic field detecting means are provided on the ground surface directly above the tip of the propulsion body. In the ground, there are underground buried objects such as underground pipes or other underground structures that are conduits for transporting gas, water, etc., and the position of such underground buried objects is promoted. You need to anticipate before your body reaches you. For this purpose, first, the magnetic field from the magnetic field generating means mounted on the underground propulsion body is detected by the magnetic field detecting means on the ground, and the electromagnetic wave transmitted from the radar transmitting means under the ground is
Detected by radar receiving means.

【0013】演算手段は、磁界検出手段による出力に応
答して地表から推進体の先端部までの深さD、およびレ
ーダ送信手段からの電磁波が地上の第2レーダ受信手段
によって受信されるまでの到達時間T1を計測する。こ
の到達時間T1は、計測される受信信号波形の最大値
(ピーク値)間の値として求められ、この値T1を所定
のアルゴリズムにより検出することによって、言わば自
動的に特定することができる。また深さDに関しても前
記磁界検出手段によって言わば自動的に検出することが
でき、これらの深さDおよび到達時間T1を用いて、深
さD/到達時間T1を演算することによって、伝播速度
Vをリアルタイムで正確に求めることができる。
The calculating means is responsive to the output from the magnetic field detecting means to determine the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body and the time until the electromagnetic wave from the radar transmitting means is received by the second radar receiving means on the ground. The arrival time T1 is measured. The arrival time T1 is obtained as a value between the maximum values (peak values) of the measured received signal waveforms, and can be automatically specified by detecting this value T1 by a predetermined algorithm. The depth D can also be detected automatically by the magnetic field detecting means, so to speak, by calculating the depth D / the arrival time T1 using the depth D and the arrival time T1, the propagation velocity V can be calculated. Can be accurately obtained in real time.

【0014】目視表示手段によって表示される探査画像
は、推進距離xおよび電磁波の到達時間T1を入力デー
タとして取込み、所定の演算処理を行って、推進距離を
示す軸Xと電磁波の片道伝播距離を示す軸Yとによるグ
ラフとして表示させてもよい。
The exploration image displayed by the visual display means takes the propulsion distance x and the arrival time T1 of the electromagnetic wave as input data, performs predetermined arithmetic processing, and calculates the axis X indicating the propulsion distance and the one-way propagation distance of the electromagnetic wave. It may be displayed as a graph with the indicated axis Y.

【0015】この電磁波伝播距離軸Yは、上記のように
伝播速度Vに基づいて変化させる。たとえば、到達時間
T1軸のフルスケールが20nsecである場合、前記
所定の演算処理によって、電磁波伝播速度が0.50×
108 m/secであると算出されたとき、表示される
Y軸のフルスケールは、1mとなる。推進してゆく過程
の各々の場所においては、前記伝播速度Vを算出して表
示されるフルスケールを更新しながら表示することによ
って、より精度よく表示できるが、たとえば推進用ドリ
ルヘッドの長さが3m/本である場合、Y軸のフルスケ
ール表示を3m推進する毎に更新させるようにしてもよ
い。
The electromagnetic wave propagation distance axis Y is changed based on the propagation velocity V as described above. For example, when the full scale of the arrival time T1 axis is 20 nsec, the electromagnetic wave propagation velocity becomes 0.50 ×
When it is calculated to be 10 8 m / sec, the full scale of the displayed Y axis is 1 m. At each place of the propulsion process, the propagation speed V can be displayed more accurately by calculating and displaying the full scale displayed and updating, but for example, the length of the propulsion drill head is reduced. In the case of 3 m / line, the Y-axis full scale display may be updated every time the vehicle is propelled by 3 m.

【0016】請求項3記載の本発明は、地中を推進する
推進体に、電磁波を発生し送信するレーダ送信アンテナ
を有するレーダ送信手段と、このレーダ送信手段のレー
ダ送信アンテナから送信される地中埋設物によって反射
された反射波を受信するレーダ受信アンテナを有する第
1レーダ受信手段と、磁界発生素子を有する磁界発生手
段とを搭載し、前記推進体の先端部の直上の地表に、前
記レーダ送信手段によって地中で送信される電磁波を受
信する受信アンテナを有する第2レーダ受信手段と、前
記磁界発生手段によって地中で発生される磁界の強さま
たはその変化を検出する磁界検出手段とを設け、磁界検
出手段からの出力に応答して、地表から推進体の先端部
までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手段の送
信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レーダ受
信手段の受信アンテナによって受信してその到達時間T
1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算して、地
中における電磁波の伝播速度Vを求め、前記レーダ送信
手段から送信された電磁波が地中埋設物によって反射さ
れて第1レーダ受信手段によって受信されるまでの時間
T2を測定し、前記伝播速度Vと前記時間T2の1/2
の時間T3との積V・T3とを演算して、レーダ送信ア
ンテナから地中埋設物までの距離Lを求めることを特徴
とする地中推進工法における地中探査方法である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelling underground, and a ground transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. First radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave reflected by the embedded object, and magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted, and the ground surface immediately above the tip of the propulsion body is Second radar receiving means having a receiving antenna for receiving electromagnetic waves transmitted by the radar transmitting means underground; magnetic field detecting means for detecting the intensity of a magnetic field generated by the magnetic field generating means or a change thereof; In response to the output from the magnetic field detecting means, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means. Its arrival time T of the electromagnetic wave received by the ground of the second radar receiving means of the receiving antenna
1 is calculated, the depth D / the arrival time T1 is calculated, and the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground is obtained. The electromagnetic wave transmitted from the radar transmitting means is reflected by the underground object and the first radar The time T2 until reception by the receiving means is measured, and the propagation speed V and 1/2 of the time T2 are measured.
And the product V · T3 of the time T3 is calculated to obtain the distance L from the radar transmitting antenna to the underground buried object.

【0017】本発明に従えば、レーダ送信手段から送信
された電磁波が地中埋設物によって反射されて第1レー
ダ受信手段によって受信されるまでの時間T2を測定
し、この時間T2の1/2の時間T3と上記のようにし
て求めた伝播速度Vとの積V・T3を演算して、推進体
のレーダ送信アンテナから地中埋設物までの距離Lを求
める。前記到達時間T2は、計測しようとする時間の範
囲内で所定の振幅値以上の振幅を有する反射信号の最大
値(ピーク値)を、所定のアルゴリズムで検出すること
によって言わば自動的に特定するようにしてもよく、あ
るいはたとえばウインドウズなどの市販のコンピュータ
ソフトウエアプログラムを用いて、その表示画面上に波
形をリアルタイムで表示し、マウスを用いて到達時間T
2に相当すると考えられる位置をオペレータがクリック
するなどして特定するようにしてもよい。
According to the present invention, the time T2 from the time when the electromagnetic wave transmitted from the radar transmitting means is reflected by the underground object to the time when the electromagnetic wave is received by the first radar receiving means is measured, and 1 / of this time T2 is measured. The product V · T3 of the time T3 and the propagation velocity V obtained as described above is calculated, and the distance L from the radar transmitting antenna of the propulsion body to the underground object is obtained. The arrival time T2 is automatically specified, so to speak, by detecting a maximum value (peak value) of a reflected signal having an amplitude equal to or more than a predetermined amplitude value within a time range to be measured by a predetermined algorithm. Alternatively, a commercially available computer software program such as Windows may be used to display the waveform in real time on its display screen, and the arrival time T may be calculated using a mouse.
The operator may specify a position considered to correspond to 2, for example, by clicking the position.

【0018】請求項4記載の本発明は、地中を推進する
推進体に、電磁波を発生し送信するレーダ送信アンテナ
を有するレーダ送信手段と、このレーダ送信手段のレー
ダ送信アンテナから送信される地中埋設物によって反射
された反射波を受信するレーダ受信アンテナを有する第
1レーダ受信手段と、磁界発生素子を有する磁界発生手
段とを搭載し、前記推進体の先端部の直上の地表に、前
記レーダ送信手段によって地中で送信される電磁波を受
信する受信アンテナを有する第2レーダ受信手段と、前
記磁界発生手段によって地中で発生される磁界の強さま
たはその変化を検出する磁界検出手段とを設け、磁界検
出手段からの出力に応答して、地表から推進体の先端部
までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手段の送
信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レーダ受
信手段の受信アンテナによって受信してその到達時間T
1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算して、地
中における電磁波の伝播速度Vを求める演算手段を備え
ることを特徴とする地中推進工法における電磁波伝播速
度推定装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelling underground, and a ground transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. First radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave reflected by the embedded object, and magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted, and the ground surface immediately above the tip of the propulsion body is Second radar receiving means having a receiving antenna for receiving electromagnetic waves transmitted by the radar transmitting means underground; magnetic field detecting means for detecting the intensity of a magnetic field generated by the magnetic field generating means or a change thereof; In response to the output from the magnetic field detecting means, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means. Its arrival time T of the electromagnetic wave received by the ground of the second radar receiving means of the receiving antenna
1. An electromagnetic wave propagation velocity estimating apparatus in an underground propulsion method, comprising: an arithmetic means for measuring the depth D / the arrival time T1 and calculating the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground.

【0019】本発明に従えば、地中を推進する推進体に
はレーダ送信手段、第1レーダ受信手段および磁界発生
手段が搭載される。この推進体の先端部の直上となる地
表には、第2レーダ受信手段および磁界検出手段が設け
られる。地中には、ガスおよび水などを輸送する管路で
ある地中埋設管またはその他の地中構造物などである地
中埋設物が存在するため、このような地中埋設物の位置
を推進体が到達する前に予期する必要がある。そのため
にはまず、地中の推進体に搭載される磁界発生手段から
の磁界を地上の磁界検出手段によって検出され、また地
中のレーダ送信手段から送信された電磁波は地上の第1
レーダ受信手段によって検出される。
According to the present invention, the propulsion body for propelling underground is equipped with radar transmitting means, first radar receiving means, and magnetic field generating means. A second radar receiving means and a magnetic field detecting means are provided on the ground surface directly above the tip of the propulsion body. In the ground, there are underground buried objects such as underground pipes or other underground structures that are conduits for transporting gas, water, etc., and the position of such underground buried objects is promoted. You need to anticipate before your body reaches you. For this purpose, first, the magnetic field from the magnetic field generation means mounted on the underground propulsion body is detected by the ground magnetic field detection means, and the electromagnetic wave transmitted from the underground radar transmission means is transmitted to the first ground on the ground.
Detected by radar receiving means.

【0020】演算手段は、磁界検出手段による出力に応
答して地表から推進体の先端部までの深さD、およびレ
ーダ送信手段からの電磁波が地上の第2レーダ受信手段
によって受信されるまでの到達時間T1を計測する。こ
の到達時間T1は、計測される受信信号波形の最大値
(ピーク値)間の値として求められ、この値T1を所定
のアルゴリズムにより検出することによって、言わば自
動的に特定することができる。また深さDに関しても前
記磁界検出手段によって言わば自動的に検出することが
でき、これらの深さDおよび到達時間T1を用いて、深
さD/到達時間T1を演算することによって、伝播速度
Vをリアルタイムで正確に求めることができる。
The calculating means responds to the output from the magnetic field detecting means to determine the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body and the time until the electromagnetic wave from the radar transmitting means is received by the second radar receiving means on the ground. The arrival time T1 is measured. The arrival time T1 is obtained as a value between the maximum values (peak values) of the measured received signal waveforms, and can be automatically specified by detecting this value T1 by a predetermined algorithm. The depth D can also be detected automatically by the magnetic field detecting means, so to speak, by calculating the depth D / the arrival time T1 using the depth D and the arrival time T1, the propagation velocity V can be calculated. Can be accurately obtained in real time.

【0021】請求項5記載の本発明は、地中を推進する
推進体に、電磁波を発生し送信するレーダ送信アンテナ
を有するレーダ送信手段と、このレーダ送信手段のレー
ダ送信アンテナから送信される地中埋設物によって反射
された反射波を受信するレーダ受信アンテナを有する第
1レーダ受信手段と、磁界発生素子を有する磁界発生手
段とを搭載し、前記推進体の先端部の直上の地表に、前
記レーダ送信手段によって地中で送信される電磁波を受
信する受信アンテナを有する第2レーダ受信手段と、前
記磁界発生手段によって地中で発生される磁界の強さま
たはその変化を検出する磁界検出手段とを設け、磁界検
出手段からの出力に応答して、地表から推進体の先端部
までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手段の送
信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レーダ受
信手段の受信アンテナによって受信してその到達時間T
1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算して、地
中における電磁波の伝播速度Vを求める演算手段と、前
記伝播速度Vに基づいて、第1レーダ受信手段によって
受信して得られた情報を、電磁波伝播距離軸の表示を変
化させて表示する目視表示手段とを備えることを特徴と
する地中推進工法における電磁波伝播距離表示装置であ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelling underground, and a ground transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. First radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave reflected by the embedded object, and magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted, and the ground surface immediately above the tip of the propulsion body is Second radar receiving means having a receiving antenna for receiving electromagnetic waves transmitted by the radar transmitting means underground; magnetic field detecting means for detecting the intensity of a magnetic field generated by the magnetic field generating means or a change thereof; In response to the output from the magnetic field detecting means, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means. Its arrival time T of the electromagnetic wave received by the ground of the second radar receiving means of the receiving antenna
1 to calculate the depth D / arrival time T1 to obtain the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground, and the first radar receiving means based on the propagation velocity V to obtain the propagation velocity V. And a visual display means for displaying the obtained information by changing the display of the electromagnetic wave propagation distance axis. The electromagnetic wave propagation distance display device in the underground propulsion method.

【0022】本発明に従えば、地中を推進する推進体に
はレーダ送信手段、第1レーダ受信手段および磁界発生
手段が搭載される。この推進体の先端部の直上となる地
表には、第2レーダ受信手段および磁界検出手段が設け
られる。地中には、ガスおよび水などを輸送する管路で
ある地中埋設管またはその他の地中構造物などである地
中埋設物が存在するため、このような地中埋設物の位置
を推進体が到達する前に予期する必要がある。そのため
にはまず、地中の推進体に搭載される磁界発生手段から
の磁界を地上の磁界検出手段によって検出され、また地
中のレーダ送信手段から送信された電磁波は地上の第1
レーダ受信手段によって検出される。
According to the present invention, the propulsion body for propelling underground is equipped with radar transmitting means, first radar receiving means, and magnetic field generating means. A second radar receiving means and a magnetic field detecting means are provided on the ground surface directly above the tip of the propulsion body. In the ground, there are underground buried objects such as underground pipes or other underground structures that are conduits for transporting gas, water, etc., and the position of such underground buried objects is promoted. You need to anticipate before your body reaches you. For this purpose, first, the magnetic field from the magnetic field generation means mounted on the underground propulsion body is detected by the ground magnetic field detection means, and the electromagnetic wave transmitted from the underground radar transmission means is transmitted to the first ground on the ground.
Detected by radar receiving means.

【0023】演算手段は、磁界検出手段による出力に応
答して地表から推進体の先端部までの深さD、およびレ
ーダ送信手段からの電磁波が地上の第2レーダ受信手段
によって受信されるまでの到達時間T1を計測する。こ
の到達時間T1は、計測される受信信号波形の最大値
(ピーク値)間の値として求められ、この値T1を所定
のアルゴリズムにより検出することによって、言わば自
動的に特定することができる。また深さDに関しても前
記磁界検出手段によって言わば自動的に検出することが
でき、これらの深さDおよび到達時間T1を用いて、深
さD/到達時間T1を演算することによって、伝播速度
Vをリアルタイムで正確に求めることができる。
The calculating means responds to the output from the magnetic field detecting means to determine the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body and the time until the electromagnetic wave from the radar transmitting means is received by the second radar receiving means on the ground. The arrival time T1 is measured. The arrival time T1 is obtained as a value between the maximum values (peak values) of the measured received signal waveforms, and can be automatically specified by detecting this value T1 by a predetermined algorithm. The depth D can also be detected automatically by the magnetic field detecting means, so to speak, by calculating the depth D / the arrival time T1 using the depth D and the arrival time T1, the propagation velocity V can be calculated. Can be accurately obtained in real time.

【0024】目視表示手段によって表示される探査画像
は、推進距離xおよび電磁波の到達時間T1を入力デー
タとして取込み、所定の演算処理を行って、推進距離を
示す軸Xと電磁波の片道伝播距離を示す軸Yとによるグ
ラフとして表示させてもよい。
The search image displayed by the visual display means takes the propulsion distance x and the arrival time T1 of the electromagnetic wave as input data, performs predetermined arithmetic processing, and calculates the axis X indicating the propulsion distance and the one-way propagation distance of the electromagnetic wave. It may be displayed as a graph with the indicated axis Y.

【0025】この電磁波伝播距離軸Yは、上記のように
伝播速度Vに基づいて変化させる。たとえば、Y軸のフ
ルスケールが20nsecである場合、前記所定の演算
処理によって、電磁波伝播速度が0.50×108 m/
secであると算出されたとき、表示されるY軸のフル
スケールは、1mとなる。推進してゆく過程の各々の場
所においては、前記伝播速度Vを算出して表示されるフ
ルスケールを更新しながら表示することによって、より
精度よく表示できるが、たとえば推進用ドリルヘッドの
長さが3m/本である場合、Y軸のフルスケール表示を
3m推進する毎に更新させるようにしてもよい。
The electromagnetic wave propagation distance axis Y is changed based on the propagation velocity V as described above. For example, when the full scale of the Y-axis is 20 nsec, the electromagnetic wave propagation velocity becomes 0.50 × 10 8 m /
When it is calculated to be sec, the full scale of the displayed Y axis is 1 m. At each place of the propulsion process, the propagation speed V can be displayed more accurately by calculating and displaying the full scale displayed and updating, but for example, the length of the propulsion drill head is reduced. In the case of 3 m / line, the Y-axis full scale display may be updated every time the vehicle is propelled by 3 m.

【0026】請求項6記載の本発明は、地中を推進する
推進体に、電磁波を発生し送信するレーダ送信アンテナ
を有するレーダ送信手段と、このレーダ送信手段のレー
ダ送信アンテナから送信される地中埋設物によって反射
された反射波を受信するレーダ受信アンテナを有する第
1レーダ受信手段と、磁界発生素子を有する磁界発生手
段とを搭載し、前記推進体の先端部の直上の地表に、前
記レーダ送信手段によって地中で送信される電磁波を受
信する受信アンテナを有する第2レーダ受信手段と、前
記磁界発生手段によって地中で発生される磁界の強さま
たはその変化を検出する磁界検出手段とを設け、磁界検
出手段からの出力に応答して、地表から推進体の先端部
までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手段の送
信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レーダ受
信手段の受信アンテナによって受信してその到達時間T
1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算して、地
中における電磁波の伝播速度Vを求める演算手段と、前
記伝播速度Vに基づいて、第1レーダ受信手段によって
受信して得られた情報を、電磁波伝播距離軸の表示を変
化させて表示する目視表示手段とを備え、前記演算手段
は、レーダ送信手段の送信アンテナから地中埋設物まで
の距離Lが予め定める値以下であるか否かを判断し、前
記距離Lが予め定める値以下であると判断したとき、警
報信号を出力し、この警報信号に応答して警報を発生す
る警報手段が設けられることを特徴とする地中推進工法
における地中探査装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelled underground, and a ground transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. First radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave reflected by the embedded object, and magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted, and the ground surface immediately above the tip of the propulsion body is Second radar receiving means having a receiving antenna for receiving electromagnetic waves transmitted by the radar transmitting means underground; magnetic field detecting means for detecting the intensity of a magnetic field generated by the magnetic field generating means or a change thereof; In response to the output from the magnetic field detecting means, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means. Its arrival time T of the electromagnetic wave received by the ground of the second radar receiving means of the receiving antenna
1 to calculate the depth D / arrival time T1 to obtain the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground, and the first radar receiving means based on the propagation velocity V to obtain the propagation velocity V. Visual display means for displaying the obtained information by changing the display of the electromagnetic wave propagation distance axis, wherein the calculating means is configured such that the distance L from the transmitting antenna of the radar transmitting means to the underground object is equal to or less than a predetermined value. It is characterized in that it is provided with an alarm means for judging whether or not there is, and when judging that the distance L is equal to or less than a predetermined value, outputs an alarm signal and generates an alarm in response to the alarm signal. This is an underground exploration device in the underground propulsion method.

【0027】本発明に従えば、地中の推進体の先端部か
らその直上の地表面までの電磁波の伝播速度Vおよび地
中埋設物による反射波の到達時間T2を求め、これらの
伝播速度Vおよび反射波の到達時間T2に基づいて、推
進体の先端部から地中埋設物までの距離を計算して求め
ることができる。
According to the present invention, the propagation speed V of the electromagnetic wave from the tip of the underground propulsion body to the ground surface immediately above it and the arrival time T2 of the reflected wave by the buried underground object are obtained, and these propagation speeds V are obtained. The distance from the tip of the propulsion body to the underground object can be calculated and obtained based on the arrival time T2 of the reflected wave.

【0028】前記反射波の到達時間T2は、推進体の先
端部に搭載されるレーダ送信手段の送信アンテナから発
信される電磁波が地中埋設物に反射して推進体の先端部
に搭載される第1レーダ受信手段の受信アンテナによっ
て受信されるまでの往復時間であるため、この時間T2
×1/2によって求められる反射波の片道の到達時間T
3に、前記伝播速度Vを掛け合わせることによって、推
進体から地中埋設物までの距離、さらに詳しくは推進体
に内蔵される送信アンテナから地中埋設物までの距離L
を求めることができる。
According to the arrival time T2 of the reflected wave, the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means mounted on the tip of the propulsion body is reflected on the underground object and mounted on the tip of the propulsion body. Since this is the round-trip time until reception by the receiving antenna of the first radar receiving means, this time T2
One-way arrival time T of the reflected wave obtained by × 1/2
3 multiplied by the propagation velocity V, the distance from the propulsion body to the underground object, more specifically, the distance L from the transmitting antenna incorporated in the propulsion body to the underground object.
Can be requested.

【0029】このような演算手段によって求められる伝
播速度Vおよび時間T2は、プリンタなどの印字手段、
陰極線管または液晶表示パネルなどの目視表示手段など
の既存の出力手段を用いて出力表示させればよく、した
がって演算手段から出力される前記伝播速度Vおよび時
間T2を認識可能な状態で読出すことができる出力手段
を予め準備しておき、この出力手段に演算手段を電気的
に接続して、前記埋設物までの距離を求めるようにして
もよい。
The propagation speed V and the time T2 obtained by such arithmetic means are determined by printing means such as a printer.
What is necessary is just to output and display using existing output means such as a visual display means such as a cathode ray tube or a liquid crystal display panel. Therefore, it is necessary to read out the propagation speed V and the time T2 output from the arithmetic means in a recognizable state. It is also possible to prepare in advance an output means capable of performing the above-mentioned operations, and electrically connect an arithmetic means to this output means to obtain the distance to the buried object.

【0030】前記磁界検出手段は、交流磁界を検出する
には電磁誘導磁気探査を行うコイルが磁界検出素子とし
て備えられてもよく、または直流磁界を検出するホール
素子などの半導体素子によって実現されてもよい。この
ような磁界検出素子によって、地中埋設物による磁界の
強さまたはその変化、すなわち直流磁界または交流磁界
を検出し、さらにその磁界の強さの方向を検出すること
ができる。このようなレーダ式探査によって検出した地
中埋設物のうち、磁界検出探査によって検出した埋設物
と、残余の埋設物とを識別することが可能である。磁界
検出探査は、交流磁界を用いる電磁誘導式探査と、直流
磁界を用いる探査とを含む。さらにレーダ送信手段に備
えられる送信アンテナおよび第1レーダ受信手段に備え
られる受信アンテナは、送信アンテナと受信アンテナと
を2つの個別的なアンテナによって実現される構成だけ
ではなく、単一個のアンテナをスイッチング手段によっ
て電気的に切換えるなどして送信および受信の各機能を
達成する構成であってもよい。
The magnetic field detecting means may be provided with a coil for performing an electromagnetic induction magnetic search for detecting an AC magnetic field as a magnetic field detecting element, or realized by a semiconductor element such as a Hall element for detecting a DC magnetic field. Is also good. With such a magnetic field detecting element, it is possible to detect the strength of a magnetic field or a change thereof, that is, a DC magnetic field or an AC magnetic field due to an underground object, and further detect the direction of the strength of the magnetic field. Among the underground objects detected by such a radar-type exploration, it is possible to distinguish between the objects embedded by the magnetic field detection and the remaining objects. The magnetic field detection search includes an electromagnetic induction type search using an AC magnetic field and a search using a DC magnetic field. Further, the transmitting antenna provided in the radar transmitting means and the receiving antenna provided in the first radar receiving means have not only a configuration in which the transmitting antenna and the receiving antenna are realized by two separate antennas, but also a switching of a single antenna. A configuration that achieves each function of transmission and reception by, for example, electrically switching by means may be used.

【0031】このようにして地中埋設物の存在を検出す
るレーダ式探査に必要なレーダ送信手段および第1レー
ダ受信手段のうちレーダ送信手段からの電磁波を地上で
第2レーダ受信手段によって検出して推進体の先端部か
ら地表への到達時間T1を計測するとともに、地中の磁
界発生手段からの磁界を地上の磁界検出手段によって検
出して深さDを計測し、地中の電磁波伝播速度Vを求
め、これらの伝播速度Vおよび到達時間T2に基づいて
推進体の先端部から地中埋設物までの距離をリアルタイ
ムで得ることができるようにして、推進体が地中埋設物
に達する前に地中埋設物までの距離を得ることが可能と
なる。
In this way, the electromagnetic wave from the radar transmitting means of the radar transmitting means and the first radar receiving means necessary for the radar-based exploration for detecting the presence of an underground object is detected on the ground by the second radar receiving means. To measure the arrival time T1 from the tip of the propulsion body to the surface of the ground and the depth D by detecting the magnetic field from the underground magnetic field generating means by the magnetic field detecting means on the ground, V, and the distance from the tip of the propulsion body to the underground object can be obtained in real time based on the propagation speed V and the arrival time T2. It is possible to obtain the distance to the underground object.

【0032】このようにして演算手段によって送信アン
テナから地中埋設物までの距離Lが求められるので、推
進体の先端部が地中埋設物の近傍に近付いたとき、その
地中埋設物の存在を容易に認識することができる。した
がって地中埋設物を避けて推進体を地中で推進し、推進
体の推進作業を地中埋設物を確認するために長い時間に
わたって中断することなく短時間で推進方向を決定し、
あるいは推進方向を決定しながら推進し、効率よくガス
などを輸送するための導管を敷設することができ、推進
体が地中埋設物に接触して、地中埋設物を破損すること
が確実に防がれる。
In this way, the distance L from the transmitting antenna to the underground object is obtained by the calculating means. When the tip of the propulsion body approaches the vicinity of the underground object, the existence of the underground object is determined. Can be easily recognized. Therefore, the propulsion unit is propelled underground avoiding the underground objects, and the propulsion operation of the propulsion unit is determined in a short time without interruption for a long time to confirm the underground objects,
Alternatively, propulsion can be performed while determining the direction of propulsion, and conduits for efficiently transporting gas etc. can be laid, and it is ensured that the propulsion body contacts the underground object and damages the underground object Can be prevented.

【0033】前記送信アンテナから地中埋設物までの距
離Lが予め定める値以下であれば、演算手段は警報信号
を出力し、警報手段は前記警報信号に応答して警報を発
生する。前記警報手段としては、前記警報信号を入力し
たとき警報音を発生する、たとえばブザーなどの警報音
発生手段によって実現されてもよく、また警報信号を入
力したとき画像を点滅させまたは赤色表示することによ
って警報状態を目視表示することができる、たとえばプ
ラズマディスプレイ、陰極線管および液晶表示パネルな
どの目視表示手段によって実現されてもよい。
If the distance L from the transmitting antenna to the underground object is equal to or less than a predetermined value, the calculating means outputs a warning signal, and the warning means generates a warning in response to the warning signal. As the alarm unit, an alarm sound may be generated when the alarm signal is input. For example, the alarm unit may be realized by an alarm sound generating unit such as a buzzer. For example, the alarm state can be visually displayed. For example, the alarm state may be realized by a visual display unit such as a plasma display, a cathode ray tube, and a liquid crystal display panel.

【0034】このような警報手段によって、オペレータ
に確実に推進体が地中埋設物に接近したことを認識させ
ることができ、推進体が地中埋設物に接触しまたは衝突
する前に事前に推進方向の変更を促し、または推進動作
の停止を促して地中埋設物の破損を防ぐことができる。
前記予め定める値は、地中埋設物の大きさ、地中埋設物
の材質、推進体によって敷設されるべき可撓管の屈曲可
能な度合い、などに応じて適宜定められる。またこの予
め定める値は、1つの値だけでなく複数の値が選ばれて
もよい。このように予め定める値として複数の値が設定
されることによって、推進体が地中埋設物に接近したこ
とを警報手段によって多段階で警報表示させ、推進体の
地中埋設物への接近の程度を即座に、かつ容易に認識さ
せることが可能となる。さらに予め定める値として、1
または複数の範囲を設定するようにしてもよく、この場
合もまた、警報手段によって各範囲に応じて音または画
像による表示形態を異ならせてオペレータに認識される
ように構成されてもよい。
[0034] By such a warning means, the operator can be surely recognized that the propulsion unit has approached the underground object, and the propulsion unit must be propelled before contacting or colliding with the underground object. The change of the direction or the stop of the propulsion operation can be prompted to prevent damage to the underground object.
The predetermined value is appropriately determined according to the size of the underground object, the material of the underground object, the degree of flexibility of the flexible tube to be laid by the propulsion body, and the like. Further, as the predetermined value, not only one value but also a plurality of values may be selected. By setting a plurality of values as the predetermined value in this way, a warning means that the propulsion body approaches the underground object is displayed in multiple stages by the alarm means, and the propulsion body approaches the underground object. The degree can be immediately and easily recognized. Further, as a predetermined value, 1
Alternatively, a plurality of ranges may be set, and also in this case, the warning means may be configured to make the display form by sound or image different according to each range and be recognized by the operator.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態を
示す地中推進工法における地中推進設備1に備えられる
地中探査装置2の電気的構成を示すブロック図であり、
図2は地中推進設備1の全体の概略的構成を示す断面図
である。地中推進設備1では、地表面3から土壌4中に
推進する可撓性を有する推進体5と、推進体5を経てそ
の軸線方向に推進方向6で示されるように押込み、かつ
推進体2の基端部を前記軸線まわりに角変位して回転駆
動する推進駆動手段7とを含む。推進体5は、可撓性を
有する推進体本体8と、この推進体本体8の先端部9に
取外し可能に連結される剛性のドリルヘッド10とを含
む。
FIG. 1 is a block diagram showing an electric configuration of an underground exploration apparatus 2 provided in an underground propulsion facility 1 in an underground propulsion method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall schematic configuration of the underground propulsion equipment 1. In the underground propulsion equipment 1, a flexible propulsion body 5 propelled from the ground surface 3 into the soil 4, is pushed through the propulsion body 5 in the axial direction through the propulsion direction 6, and is propelled by the propulsion body 2. And a propulsion drive means 7 for angularly displacing the base end portion of the base member around the axis to rotate the base end portion. The propulsion body 5 includes a flexible propulsion body body 8 and a rigid drill head 10 detachably connected to the distal end 9 of the propulsion body body 8.

【0036】推進体5を土壌4内に推進するに当たって
は、ドリルヘッド10を土壌4中に貫入し、推進体本体
8の一部を構成する最も推進方向6上流側の推進管を基
端部で順次的に継ぎ足しながら土壌4中へ圧入し、掘削
を進める。推進体5は、土壌4に形成された到達立坑ま
たは地表面3上でドリルヘッド10を取外し、敷設すべ
きポリエチレンなどの熱可塑性合成樹脂製管の端部を接
続した後、推進体5を引戻し、発進立坑11または地表
面3まで合成樹脂製管を引込んで作業を終了する。
To propel the propulsion body 5 into the soil 4, the drill head 10 penetrates into the soil 4, and the propulsion pipe, which constitutes a part of the propulsion body 8, is the most upstream in the propulsion direction 6. Pressing into the soil 4 while sequentially adding, and proceeding with excavation. The propulsion unit 5 removes the drill head 10 on the reaching shaft or the ground surface 3 formed in the soil 4, connects the end of a thermoplastic synthetic resin pipe such as polyethylene to be laid, and then pulls back the propulsion unit 5. Then, the synthetic resin pipe is drawn into the starting shaft 11 or the ground surface 3 and the operation is completed.

【0037】前記地中探査装置2は、土壌4中を推進す
る推進体5に、電磁波を発生し送信する送信アンテナ1
7を有するレーダ送信手段18と、このレーダ送信手段
18の送信アンテナ17から送信され地中埋設物19に
よって反射された反射波を受信する受信アンテナ20を
有する第1レーダ受信手段21と、磁界発生素子22を
有する磁界発生手段23とが搭載され、推進体5の先端
部であるドリルヘッド10の直上の地表面3に前記レー
ダ送信手段18によって地中で送信される電磁波を受信
する受信アンテナ24を有する第2レーダ受信手段25
と、前記磁界発生手段23によって地中で発生される磁
界の強さまたはその変化を検出する磁界検出素子32を
有する磁界検出手段26とが設けられる。
The underground exploration apparatus 2 includes a transmitting antenna 1 for generating and transmitting electromagnetic waves to a propulsion body 5 for propelling in the soil 4.
A first radar receiving means 21 having a receiving antenna 20 for receiving a reflected wave transmitted from the transmitting antenna 17 of the radar transmitting means 18 and reflected by the underground object 19; A magnetic field generating means 23 having an element 22 is mounted, and a receiving antenna 24 for receiving an electromagnetic wave transmitted underground by the radar transmitting means 18 on the ground surface 3 immediately above the drill head 10 which is the tip of the propulsion body 5. Radar receiving means 25 having
And a magnetic field detecting means 26 having a magnetic field detecting element 32 for detecting the intensity of a magnetic field generated in the ground by the magnetic field generating means 23 or its change.

【0038】前記地中探査装置2はまた、磁界検出手段
26からの出力に応答して、地表面3から推進体5のド
リルヘッド10までの深さDを計測するとともに、レー
ダ送信手段18の送信アンテナ17から電磁波を送信
し、かつ電磁波を地表面3の第2レーダ受信手段25の
受信アンテナ24によって受信してその到達時間T1を
計測し、前記深さD/到達時間T1を演算して、地中に
おける電磁波の伝播速度Vを求め、かつレーダ送信手段
18から電磁波を送信してその電磁波が地中埋設物19
によって反射されて第1レーダ受信手段21によって受
信されるまでの時間T2を求める演算手段27を備え
る。
The underground exploration device 2 also measures the depth D from the ground surface 3 to the drill head 10 of the propulsion unit 5 in response to the output from the magnetic field detecting means 26, and An electromagnetic wave is transmitted from the transmitting antenna 17, and the electromagnetic wave is received by the receiving antenna 24 of the second radar receiving means 25 on the ground surface 3, the arrival time T1 is measured, and the depth D / the arrival time T1 is calculated. , The propagation speed V of the electromagnetic wave in the ground is obtained, and the electromagnetic wave is transmitted from the radar transmitting means 18 so that the electromagnetic wave is transmitted to the underground object 19.
Calculating means 27 for calculating a time T2 from the time when the light is reflected by the first radar receiving means 21 until the time T2 is received.

【0039】この演算手段27は、伝播速度Vと、レー
ダ送信手段18から電磁波が送信されてから第1レーダ
受信手段21によって受信されるまでの時間T2の1/
2の時間T3との積V・T3を演算して、送信アンテナ
17から地中埋設物19までの距離Lを求める。この演
算手段27はまた、送信アンテナ17から地中埋設物1
9までの距離Lが、入力手段31によって入力設定され
た予め定める値以下であるか否かを判断し、前記距離L
が予め定める値以下であると判断したとき、警報信号を
出力し、この警報信号に応答して警報手段としての目視
表示手段28の表示画面29によって警報を目視表示す
る。
The calculating means 27 calculates the propagation speed V and 1/1 / T2 of the time from when the electromagnetic wave is transmitted from the radar transmitting means 18 to when the electromagnetic wave is received by the first radar receiving means 21.
By calculating the product V · T3 with the time T3 of 2, the distance L from the transmitting antenna 17 to the underground object 19 is obtained. The calculating means 27 also transmits the underground object 1 from the transmitting antenna 17.
9 is determined to be less than or equal to a predetermined value input and set by the input means 31, and the distance L
Is determined to be equal to or less than a predetermined value, an alarm signal is output, and in response to the alarm signal, an alarm is visually displayed on a display screen 29 of a visual display means 28 as an alarm means.

【0040】図3は、推進体5のドリルヘッド10付近
の断面図である。推進体5の軸線に垂直な断面は軸線に
沿って一様な円形であり、そのドリルヘッド10の先端
部分35には、平坦な傾斜面36が形成され、この先端
部分35は先細状に形成される。傾斜面36は、推進体
5、したがってドリルヘッド10の軸線37に対して交
差する方向に傾斜している。
FIG. 3 is a sectional view of the vicinity of the drill head 10 of the propulsion body 5. The cross section perpendicular to the axis of the propulsion body 5 is a uniform circle along the axis, and the tip portion 35 of the drill head 10 is formed with a flat inclined surface 36, which is formed in a tapered shape. Is done. The inclined surface 36 is inclined in a direction intersecting with the axis 37 of the propulsion body 5 and thus of the drill head 10.

【0041】ドリルヘッド10の先端部分35には、上
記のように傾斜面36が形成されるので、推進体5の少
なくともドリルヘッド10を軸線37まわりに回転しな
がら押込むことによって直進させることができる。また
前記推進体5の少なくともドリルヘッド10を軸線37
のまわりに回転駆動することなく押込むことによって、
可撓性を有する推進体本体8を湾曲させ、土壌4中を掘
進することができる。推進体本体8を上記のように湾曲
させることによって、土壌4中に地中埋設物19が存在
しても、推進体5はその地中埋設物19を回避して、推
進することができる。前記傾斜面36は、平板状の合成
樹脂などの誘電体から成る端板38によって実現され
る。
Since the inclined surface 36 is formed at the tip portion 35 of the drill head 10 as described above, at least the drill head 10 of the propulsion body 5 can be moved straight by being pushed around while rotating about the axis 37. it can. Also, at least the drill head 10 of the propulsion body 5 is
By pushing around without rotating around
The propulsion body main body 8 having flexibility can be curved and excavated in the soil 4. By bending the propulsion body 8 as described above, even if the underground object 19 exists in the soil 4, the propulsion body 5 can be propelled while avoiding the underground object 19. The inclined surface 36 is realized by an end plate 38 made of a dielectric material such as a flat synthetic resin.

【0042】ドリルヘッド10の先端部分35内には、
前記レーダ送信手段18の送信アンテナ17と第1レー
ダ受信手段21の受信アンテナ20とが設けられる。端
板38は送信アンテナ17および受信アンテナ20の前
部を構成する。傾斜面36は、軸線37に対して角度α
を成し、この角度αは5〜25゜の範囲に選ばれ、好ま
しくは15°に選ばれる。送信アンテナ17および受信
アンテナ20は、たとえばボータイアンテナによって実
現される。これらの送信アンテナ17および受信アンテ
ナ20は、本発明の実施の他の形態では、1つのアンテ
ナをスイッチング回路によって電気的に切換えるなどし
て送信アンテナおよび受信アンテナとして用いるように
してもよい。
In the tip portion 35 of the drill head 10,
A transmitting antenna 17 of the radar transmitting means 18 and a receiving antenna 20 of the first radar receiving means 21 are provided. The end plate 38 forms a front part of the transmitting antenna 17 and the receiving antenna 20. The inclined surface 36 has an angle α with respect to the axis 37.
And the angle α is selected in the range of 5 to 25 °, preferably 15 °. The transmitting antenna 17 and the receiving antenna 20 are realized by, for example, a bowtie antenna. In another embodiment of the present invention, the transmitting antenna 17 and the receiving antenna 20 may be used as a transmitting antenna and a receiving antenna by electrically switching one antenna by a switching circuit.

【0043】再び図1を参照して、送信アンテナ17
は、電波である電磁波を発生する。受信アンテナ20
は、その電磁波を受信する。送信アンテナ17および受
信アンテナ20による電磁波によって、地中埋設物19
を検出することができ、こうして得られる探査データ
は、たとえば推進体5に挿通されたケーブル39を介し
て地上で、前記演算手段27によって受信される。演算
手段27は、先端部分35付近に地中埋設物19が存在
するか否かなどを目視表示する目視表示手段28を備え
る。この目視表示手段28は、たとえば液晶表示素子ま
たは陰極線管などによって実現される表示画面29を有
する。演算手段27には、磁界検出手段26からの出力
が、増幅回路46によって増幅され、処理回路47によ
って信号処理された後、入力される。また第2レーダ受
信手段25の出力は、増幅回路45によって前記処理回
路47によって信号処理された後、入力される。
Referring again to FIG.
Generates electromagnetic waves, which are radio waves. Receiving antenna 20
Receives the electromagnetic wave. The electromagnetic waves from the transmitting antenna 17 and the receiving antenna 20 cause the underground object 19
And the search data thus obtained is received by the arithmetic means 27 on the ground, for example, via a cable 39 inserted into the propulsion body 5. The calculation means 27 includes a visual display means 28 for visually displaying whether or not the underground object 19 exists near the distal end portion 35. The visual display means 28 has a display screen 29 realized by, for example, a liquid crystal display device or a cathode ray tube. The output from the magnetic field detection means 26 is input to the calculation means 27 after being amplified by the amplification circuit 46 and subjected to signal processing by the processing circuit 47. The output of the second radar receiving means 25 is input after being subjected to signal processing by the processing circuit 47 by the amplification circuit 45.

【0044】パルサであるパルス発生回路41は、送信
アンテナ17に、駆動回路42からの駆動信号に応答し
てインパルス状または矩形波の送信信号を与える。送信
アンテナ17によって放射される電磁波は、傾斜面36
に垂直な方向に放射される。送信アンテナ17から放射
される電磁波はまた、地中埋設物19によって反射さ
れ、また地表面3によって反射され、これらの反射波は
受信アンテナ20によって受信され、増幅回路43によ
って増幅される。増幅回路43の出力は、処理回路44
に与えられる。
The pulse generation circuit 41 serving as a pulser gives the transmission antenna 17 an impulse-like or rectangular-wave transmission signal in response to the drive signal from the drive circuit 42. The electromagnetic wave radiated by the transmitting antenna 17 is
Radiation in a direction perpendicular to Electromagnetic waves radiated from the transmitting antenna 17 are also reflected by the underground object 19 and reflected by the ground surface 3, and these reflected waves are received by the receiving antenna 20 and amplified by the amplifier circuit 43. The output of the amplification circuit 43 is
Given to.

【0045】処理回路44は、たとえばマイクロコンピ
ュータなどによって実現され、パルス発生回路41から
のインパルス状または矩形波の送信信号に同期した駆動
回路42の出力と、増幅回路43からの受信信号とに応
答し、受信アンテナ20の増幅回路43を介する出力で
ある受信信号をサンプリングし、さらにデジタル化し、
地中埋設物19の画像信号および地表面3からの反射波
の信号を、ケーブル39を介して導出し、演算手段27
によってさらに演算処理し、目視表示手段28の表示画
面29に目視表示させる。
The processing circuit 44 is realized by, for example, a microcomputer or the like, and responds to the output of the driving circuit 42 synchronized with the impulse or rectangular wave transmission signal from the pulse generation circuit 41 and the reception signal from the amplification circuit 43. Then, the received signal output through the amplifier circuit 43 of the receiving antenna 20 is sampled and further digitized,
The image signal of the underground buried object 19 and the signal of the reflected wave from the ground surface 3 are derived via the cable 39, and the calculation means 27
Is further processed, and is visually displayed on the display screen 29 of the visual display means 28.

【0046】図4は、推進体5によって地中を推進して
いる状態を示す断面図である。ドリルヘッド10内には
ゾンデと呼ばれる前記磁界発生手段23が収納される
ま。また地表面3上には、前記磁界検出手段26が設け
られる。ドリルヘッド10は、強磁性材料から成る。こ
の強磁性材料としては、たとえばステンレス鋼が用いら
れる。このドリルヘッド10には、周方向に等間隔をあ
けて軸線37方向に延びる複数(本実施の形態では周方
向に60°毎に合計6)のスリット49が形成され、各
スリット49には、土砂および水などのドリルヘッド1
0内への侵入を防ぐために、非磁性材料から成るたとえ
ば合成樹脂が埋込まれて、閉塞される。
FIG. 4 is a sectional view showing a state where the propulsion unit 5 is propelling underground. The magnetic field generating means 23 called a sonde is housed in the drill head 10. On the ground surface 3, the magnetic field detecting means 26 is provided. The drill head 10 is made of a ferromagnetic material. As this ferromagnetic material, for example, stainless steel is used. In the drill head 10, a plurality of slits 49 (six in total in every 60 degrees in the circumferential direction in this embodiment) extending in the direction of the axis 37 at equal intervals in the circumferential direction are formed. Drill head 1 for soil, water, etc.
In order to prevent intrusion into the inside of the housing, for example, a synthetic resin made of a non-magnetic material is embedded and closed.

【0047】このような磁界検出手段26の磁界を検出
するための前記磁界検出素子32は、本実施の形態で
は、検出コイルが用いられる。本発明の実施の他の形態
では、前記磁界発生素子32として半導体素子を用いる
ようにしてもよい。
In the present embodiment, a detection coil is used as the magnetic field detecting element 32 for detecting the magnetic field of the magnetic field detecting means 26. In another embodiment of the present invention, a semiconductor element may be used as the magnetic field generating element 32.

【0048】図5(1)は、レーダ送信手段18の送信
アンテナ17から送信される送信信号の波形を示し、図
5(2)は第2レーダ受信手段25の受信アンテナ24
によって受信される受信信号の波形を示す。送信信号p
1が発生された時刻t1から受信信号p2が得られる時
刻t2までの時間差W1は、送信および受信アンテナ1
7,20とその電磁波が反射した地中埋設物19までの
距離に対応する。したがってこの時間差W1によってド
リルヘッド10の先端部分35から地中埋設物19との
間の距離Lを想定することが可能であるが、ドリルヘッ
ド10の先端部分35と地中埋設物19との間に存在す
る土壌4の土質ならびに地下水位および地表面3からの
浸透水の有無によって変化する含水率の影響によって、
送信アンテナ17からの電磁波の送信時刻t1から受信
アンテナ20によって受信される時刻t2までの時間差
W1に影響を及ぼし、したがってドリルヘッド10の先
端部分35から地中埋設物19までの距離Lの検出精度
が必ずしも充分ではない場合が生じる。
FIG. 5A shows a waveform of a transmission signal transmitted from the transmitting antenna 17 of the radar transmitting means 18, and FIG. 5B shows a receiving antenna 24 of the second radar receiving means 25.
1 shows a waveform of a reception signal received by the STA. Transmission signal p
The time difference W1 from the time t1 when the signal 1 is generated to the time t2 when the received signal p2 is obtained is determined by the transmission and reception antennas 1
7 and 20 and the distance to the underground object 19 from which the electromagnetic wave is reflected. Therefore, the distance L between the tip portion 35 of the drill head 10 and the underground object 19 can be assumed by the time difference W1, but the distance L between the tip portion 35 of the drill head 10 and the underground object 19 can be estimated. The effect of the moisture content, which varies depending on the soil quality of the soil 4 and the groundwater level and the presence or absence of seepage water from the ground surface 3,
This affects the time difference W1 from the transmission time t1 of the electromagnetic wave from the transmission antenna 17 to the time t2 received by the reception antenna 20, and thus the detection accuracy of the distance L from the tip portion 35 of the drill head 10 to the underground object 19. May not always be sufficient.

【0049】そのため本実施の形態では、地中のレーダ
送信手段18の送信アンテナ17から送信された電磁波
を、地上の第2レーダ受信手段25の受信アンテナ24
によって検出してその到達時間T1を計測するととも
に、前記磁界発生手段23の磁界発生素子22から発進
された磁界を地上の磁界検出手段26によって検出して
ドリルヘッド10の鉛直上方、すなわち直上の地表面か
らの深さDを計測する。
Therefore, in this embodiment, the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna 17 of the underground radar transmitting means 18 is transmitted to the receiving antenna 24 of the second radar receiving means 25 on the ground.
And the arrival time T1 is measured, and the magnetic field emitted from the magnetic field generating element 22 of the magnetic field generating means 23 is detected by the magnetic field detecting means 26 on the ground, and the magnetic field emitted from above the ground vertically above the drill head 10, ie, The depth D from the surface is measured.

【0050】これらの到達時間T1および深さDに基づ
いて、前記演算手段27は深さD/到達時間T1を演算
して、ドリルヘッド10および地表面3間の土壌4にお
ける電磁波の伝播速度Vを求める。次に上記の伝播速度
Vと地中で求めた時間T2との積を演算して、ドリルヘ
ッド10の先端部分35を、さらに詳しくは送信アンテ
ナ17および受信アンテナ20と地中埋設物19との間
の距離Lが求められる。
Based on the arrival time T1 and the depth D, the calculating means 27 calculates the depth D / the arrival time T1, and calculates the propagation speed V of the electromagnetic wave in the soil 4 between the drill head 10 and the ground surface 3. Ask for. Next, the product of the above propagation velocity V and the time T2 obtained in the ground is calculated, and the tip portion 35 of the drill head 10 is connected to the transmitting antenna 17 and the receiving antenna 20 and the underground object 19 in more detail. The distance L between them is determined.

【0051】このようにして常にドリルヘッド10によ
る推進位置における土壌4の伝播速度Vに基づいてドリ
ルヘッド10の先端部分35と地中埋設物19との間の
距離Lが求められるので、上述の含水率などの影響によ
る伝播速度の相異に起因する誤差を格段に少なくするこ
とができ、高精度で地中埋設物19までの距離Lをリア
ルタイムで得ることができる。
In this manner, the distance L between the tip portion 35 of the drill head 10 and the underground object 19 is always obtained based on the propagation speed V of the soil 4 at the propulsion position by the drill head 10. An error caused by a difference in propagation speed due to an influence of a water content or the like can be remarkably reduced, and the distance L to the underground object 19 can be obtained with high accuracy in real time.

【0052】このようにして演算手段27において演算
して得られた距離Lは、目視表示手段28に導出され、
表示画面29にたとえば数値で表示される。このような
距離Lが、予め定める値であるたとえば30cm以下で
ある場合には、演算手段27は警報信号を前記目視表示
手段28に出力して表示画面に29に警報表示、たとえ
ば点滅表示させるとともに、図示しないブザーなどを間
欠的に鳴動させてドリルヘッド10が許容範囲を超えて
地中埋設物19に接近したことをオペレータに認識させ
るようにしてもよい。
The distance L calculated by the calculation means 27 is derived by the visual display means 28,
For example, a numerical value is displayed on the display screen 29. When the distance L is equal to or less than a predetermined value, for example, 30 cm or less, the arithmetic unit 27 outputs an alarm signal to the visual display unit 28 and causes the display screen to display an alarm on the display screen 29, for example, a blinking display. Alternatively, a buzzer (not shown) may be intermittently sounded to make the operator recognize that the drill head 10 has approached the underground object 19 beyond the allowable range.

【0053】図6は、表示画面29による表示状態の一
例を示す図である。同図において横軸は推進体5の推進
距離を示し、縦軸は電磁波の反射時間を示す。表示画面
29の横軸(推進距離)が200ピクセル、縦軸(反射
時間)が250ピクセルで構成されている。推進距離に
ついては、実際の移動距離、すなわちドリルヘッド10
の現在位置よりも推進方向下流側では反射信号を受信し
ていないため、反射信号強度は0として2次元画像デー
タが生成されている。また反射時間は、実際には電磁波
反射時間を0nsecとする電磁波が地中埋設物19を
往復する伝播時間のサンプリング時刻を表しており、反
射時間の計測が0nsecから20nsecまで行わ
れ、各移動距離x毎に反射時間のサンプリング点での受
信反射信号の256の量子化が行われる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a display state on the display screen 29. In the figure, the horizontal axis indicates the propulsion distance of the propulsion body 5, and the vertical axis indicates the reflection time of the electromagnetic wave. The horizontal axis (propulsion distance) of the display screen 29 is 200 pixels, and the vertical axis (reflection time) is 250 pixels. Regarding the propulsion distance, the actual travel distance, that is, the drill head 10
Since the reflected signal is not received on the downstream side of the current position in the propulsion direction, the reflected signal intensity is set to 0 and two-dimensional image data is generated. In addition, the reflection time actually represents the sampling time of the propagation time of the electromagnetic wave whose electromagnetic wave reflection time is 0 nsec reciprocating in the underground object 19, and the reflection time is measured from 0 nsec to 20 nsec. 256 quantizations of the received reflected signal at the sampling point of the reflection time are performed for each x.

【0054】所定ビット数で量子化された反射信号強度
は、目視表示手段28の表示画面29においては、強度
0を中間輝度で表示し、信号強度の極性が正の場合に高
輝度で表示し、負の場合は低輝度で表示している。表示
輝度の階調数が前記量子化ビット数で決定される。図6
には表示画面29による表示状態の一例を示し、参照符
51は埋設管による反射波信号像を示す。
The intensity of the reflected signal quantized by the predetermined number of bits is displayed on the display screen 29 of the visual display means 28 at an intensity of 0 at an intermediate luminance, and is displayed at a high luminance when the polarity of the signal intensity is positive. , When the value is negative, the image is displayed with low brightness. The number of gradations of display luminance is determined by the number of quantization bits. FIG.
Shows an example of a display state on the display screen 29, and reference numeral 51 shows a reflected wave signal image by the buried pipe.

【0055】図7は、本件発明者による地中の電磁波伝
播速度の相異を確認するための実験の条件を示す図であ
る。送信器53および受信器54に介在される土砂55
の比誘電率が13であり、送信器53から送信される電
磁波の周波数は1GHzである。また送信器53および
受信器54の間隔ΔL1は30cmであり、このときの
受信器54による受信信号の波形が図8(1)に参照符
p3で示される。
FIG. 7 is a diagram showing conditions of an experiment by the present inventor for confirming a difference in the propagation speed of electromagnetic waves in the ground. Earth and sand 55 interposed between the transmitter 53 and the receiver 54
Has a relative dielectric constant of 13, and the frequency of the electromagnetic wave transmitted from the transmitter 53 is 1 GHz. Further, the interval ΔL1 between the transmitter 53 and the receiver 54 is 30 cm, and the waveform of the signal received by the receiver 54 at this time is indicated by reference numeral p3 in FIG. 8A.

【0056】また送信器53および受信器54間の間隔
ΔL2を50cmにしたときの受信器54による受信信
号の波形は、図8(2)の参照符p4で示される。送信
開始時刻W0からこれらの波形p3,p4のピークまで
の時間差W3,W4はそれぞれ5.16nsec,8.
61nsecであり、このときの電磁波伝播速度Vは、
いずれもV=0.58×108 m/secであることが
確認された。なお、送信器53および受信器54間の間
隔が大きくなれば、受信信号p3,p4の振幅も減衰す
ることが確認されている。
The waveform of the signal received by the receiver 54 when the distance ΔL2 between the transmitter 53 and the receiver 54 is set to 50 cm is indicated by reference numeral p4 in FIG. 8 (2). The time differences W3 and W4 from the transmission start time W0 to the peaks of these waveforms p3 and p4 are 5.16 nsec and 8.
61 nsec, and the electromagnetic wave propagation velocity V at this time is:
In each case, it was confirmed that V = 0.58 × 10 8 m / sec. It has been confirmed that when the interval between the transmitter 53 and the receiver 54 increases, the amplitudes of the reception signals p3 and p4 also decrease.

【0057】本件発明者は、さらに実験を行った結果、
比較的水位の低い土質では、電磁波の土中伝播速度はほ
ぼ同じ程度であり、地中埋設物までの距離を補正する必
要はないが、河川、湖沼および海などの付近で土壌中の
水分が多い場所では、地表面3およびドリルヘッド10
間の深さ方向に伝播速度Vが分布をもつため、前記伝播
速度を用いて得られた地中埋設物までの距離に対して最
大でも20%を減じることによって、より高精度に地中
埋設物までの距離が得られることが確認されている。
The present inventor conducted further experiments and found that
In soils with a relatively low water level, the propagation speed of electromagnetic waves in the soil is almost the same, and it is not necessary to adjust the distance to the underground buried objects.However, moisture in the soil near rivers, lakes and marshes, and the sea, etc. In many places, the ground surface 3 and the drill head 10
Since the propagation velocity V has a distribution in the depth direction between the two, the distance to the underground buried object obtained by using the propagation velocity is reduced by at most 20% so that the underground burying can be performed with higher accuracy. It has been confirmed that the distance to the object can be obtained.

【0058】土壌4の土質がはっきり判るところでは、
上述のようにして求めた地中埋設物までの伝播速度Vの
補正値(Δn%)を経験的に、または実験的に確認して
変更してもよいが、地中の状況が把握できない場所で
は、上記のようにして得られた地中埋設物までの伝播速
度VをΔn=20%程度減じる処理を行えばよい。これ
によって遠くにあるはずの地中埋設物、たとえば50c
m程度前方に存在する地中埋設物が40cm程度前方に
存在するものとして換算されるので、推進中にドリルヘ
ッド10によって地中埋設物19を破損するという不具
合を少なくとも回避することができる。またこのような
伝播速度Vと到達時間T3によって求めた地中埋設物ま
での距離Lの補正値は、土質試験などによって求めた比
誘電率を利用して予め決定するようにしてもよい。
Where the soil quality of soil 4 can be clearly seen,
The correction value (Δn%) of the propagation velocity V to the underground buried object obtained as described above may be changed empirically or experimentally, and may be changed. Then, a process of reducing the propagation velocity V to the underground object obtained as described above by about Δn = 20% may be performed. This allows for underground objects, such as 50c, to be distant
Since the underground object existing about m in front is converted as being about 40 cm ahead, it is possible to at least avoid the problem that the underground object 19 is damaged by the drill head 10 during propulsion. Further, the correction value of the distance L to the underground object determined by the propagation speed V and the arrival time T3 may be determined in advance by using the relative dielectric constant obtained by a soil test or the like.

【0059】本発明の実施の他の形態として、前記土質
および地下水による補正値は、演算手段27の図示しな
いメモリに記憶させ、補正後の換算値として地中埋設物
までの距離を目視表示手段28の表示画面29に表示す
るようにしてもよい。
As another embodiment of the present invention, the correction values based on the soil quality and groundwater are stored in a memory (not shown) of the calculating means 27, and the distance to the underground object is visually displayed as a corrected converted value. 28 may be displayed on the display screen 29.

【0060】[0060]

【発明の効果】請求項1および請求項4記載の各本発明
によれば、磁界検出手段による出力に応答して地表から
推進体の先端部までの深さD、およびレーダ送信手段か
らの電磁波が地上の第2レーダ受信手段によって受信さ
れるまでの到達時間T1を計測し、これらの深さDおよ
び到達時間T1を用いて、深さD/到達時間T1を演算
することによって、伝播速度Vをリアルタイムで正確に
求めることができる。
According to the present invention, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body in response to the output from the magnetic field detecting means, and the electromagnetic wave from the radar transmitting means. Is measured until arrival time is received by the second radar receiver on the ground, and the depth D and the arrival time T1 are calculated using the depth D and the arrival time T1, so that the propagation speed V is calculated. Can be accurately obtained in real time.

【0061】請求項2および請求項5記載の各本発明に
よれば、目視表示手段によって表示される電磁波伝播距
離軸は、伝播速度Vに基づいて変化させるので、推進し
てゆく過程の各々の場所においては、前記伝播速度Vを
算出して表示されるフルスケールを更新しながら表示す
ることによって、より精度よく表示できる。
According to the second and fifth aspects of the present invention, since the electromagnetic wave propagation distance axis displayed by the visual display means is changed based on the propagation speed V, each of the propulsion processes is performed. In the place, the display can be performed more accurately by calculating and displaying the full scale displayed by calculating the propagation speed V.

【0062】請求項3記載の本発明によれば、地中の推
進体の先端部からその直上の地表面までの電磁波の伝播
速度Vおよび地中埋設物による反射波の到達時間T2を
求め、これらの伝播速度Vおよび反射波の到達時間T2
に基づいて、推進体の先端部から地中埋設物までの距離
を計算して求めることができる。
According to the third aspect of the present invention, the propagation speed V of the electromagnetic wave from the tip of the underground propulsion body to the ground surface immediately above it and the arrival time T2 of the reflected wave by the underground buried object are obtained. The propagation velocity V and the arrival time T2 of the reflected wave
, The distance from the tip of the propulsion body to the underground object can be calculated and obtained.

【0063】前記反射波の到達時間T2は、推進体の先
端部に搭載されるレーダ送信手段の送信アンテナから発
信される電磁波が地中埋設物に反射して推進体の先端部
に搭載される第1レーダ受信手段の受信アンテナによっ
て受信されるまでの往復時間であるため、この時間T2
×1/2によって求められる反射波の片道の到達時間T
3に、前記伝播速度Vを掛け合わせることによって、推
進体から地中埋設物までの距離、さらに詳しくは推進体
に内蔵される送信アンテナから地中埋設物までの距離L
を求めることができる。
The arrival time T2 of the reflected wave is determined by the fact that the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means mounted on the tip of the propulsion body is reflected on the underground object and mounted on the tip of the propulsion body. Since this is the round-trip time until reception by the receiving antenna of the first radar receiving means, this time T2
One-way arrival time T of the reflected wave obtained by × 1/2
3 multiplied by the propagation velocity V, the distance from the propulsion body to the underground object, more specifically, the distance L from the transmitting antenna incorporated in the propulsion body to the underground object.
Can be requested.

【0064】このような演算手段によって求められる伝
播速度Vおよび時間T2は、プリンタなどの印字手段、
陰極線管または液晶表示パネルなどの目視表示手段など
の既存の出力手段を用いて出力表示させればよく、した
がって演算手段から出力される前記伝播速度Vおよび時
間T2を認識可能な状態で読出すことができる出力手段
を予め準備しておき、この出力手段に演算手段を電気的
に接続して、前記埋設物までの距離を求めるようにして
もよい。
The propagation speed V and the time T2 obtained by such arithmetic means are determined by printing means such as a printer,
What is necessary is just to output and display using existing output means such as a visual display means such as a cathode ray tube or a liquid crystal display panel. Therefore, it is necessary to read out the propagation speed V and the time T2 output from the arithmetic means in a recognizable state. It is also possible to prepare in advance an output means capable of performing the above-mentioned operations, and electrically connect an arithmetic means to this output means to obtain the distance to the buried object.

【0065】前記磁界検出手段は、交流磁界を検出する
には電磁誘導磁気探査を行うコイルが磁界検出素子とし
て備えられてもよく、または直流磁界を検出するホール
素子などの半導体素子によって実現されてもよい。この
ような磁界検出素子によって、地中埋設物による磁界の
強さまたはその変化、すなわち直流磁界または交流磁界
を検出し、さらにその磁界の強さの方向を検出すること
ができる。このようなレーダ式探査によって検出した地
中埋設物のうち、磁界検出探査によって検出した埋設物
と、残余の埋設物とを識別することが可能である。磁界
検出探査は、交流磁界を用いる電磁誘導式探査と、直流
磁界を用いる探査とを含む。さらにレーダ送信手段に備
えられる送信アンテナおよび第1レーダ受信手段に備え
られる受信アンテナは、送信アンテナと受信アンテナと
を2つの個別的なアンテナによって実現される構成だけ
ではなく、単一個のアンテナをスイッチング手段によっ
て電気的に切換えるなどして送信および受信の各機能を
達成する構成であってもよい。
The magnetic field detecting means may be provided with a coil for performing an electromagnetic induction magnetic search for detecting an AC magnetic field as a magnetic field detecting element, or realized by a semiconductor element such as a Hall element for detecting a DC magnetic field. Is also good. With such a magnetic field detecting element, it is possible to detect the strength of a magnetic field or a change thereof, that is, a DC magnetic field or an AC magnetic field due to an underground object, and further detect the direction of the strength of the magnetic field. Among the underground objects detected by such a radar-type exploration, it is possible to distinguish between the objects embedded by the magnetic field detection and the remaining objects. The magnetic field detection search includes an electromagnetic induction type search using an AC magnetic field and a search using a DC magnetic field. Further, the transmitting antenna provided in the radar transmitting means and the receiving antenna provided in the first radar receiving means have not only a configuration in which the transmitting antenna and the receiving antenna are realized by two separate antennas, but also a switching of a single antenna. A configuration that achieves each function of transmission and reception by, for example, electrically switching by means may be used.

【0066】このようにして地中埋設物の存在を検出す
るレーダ式探査に必要なレーダ送信手段および第1レー
ダ受信手段のうちレーダ送信手段からの電磁波を地上で
第2レーダ受信手段によって検出して推進体の先端部か
ら地表への到達時間T1を計測するとともに、地中の磁
界発生手段からの磁界を地上の磁界検出手段によって検
出して深さDを計測し、地中の電磁波伝播速度Vを求
め、これらの伝播速度Vおよび到達時間T2に基づいて
推進体の先端部から地中埋設物までの距離をリアルタイ
ムで得ることができるようにして、推進体が地中埋設物
に達する前に地中埋設物までの距離を得ることが可能と
なる。
As described above, the electromagnetic wave from the radar transmitting means of the radar transmitting means and the first radar receiving means necessary for the radar-based exploration for detecting the presence of an underground object is detected on the ground by the second radar receiving means. To measure the arrival time T1 from the tip of the propulsion body to the surface of the ground, and detect the magnetic field from the underground magnetic field generating means by the magnetic field detecting means on the ground to measure the depth D, and measure the electromagnetic wave propagation velocity under the ground. V, and the distance from the tip of the propulsion body to the underground object can be obtained in real time based on the propagation speed V and the arrival time T2. It is possible to obtain the distance to the underground object.

【0067】このようにして演算手段によって送信アン
テナから地中埋設物までの距離Lが求められるので、推
進体の先端部が地中埋設物の近傍に近付いたとき、その
地中埋設物の存在を容易に認識することができる。した
がって地中埋設物を避けて推進体を地中で推進し、推進
体の推進作業を地中埋設物を確認するために長い時間に
わたって中断することなく短時間で推進方向を決定し、
あるいは推進方向を決定しながら推進し、効率よくガス
などを輸送するための導管を敷設することができ、推進
体が地中埋設物に接触して、地中埋設物を破損すること
が確実に防がれる。
In this way, the distance L from the transmitting antenna to the underground object is obtained by the calculating means. When the tip of the propulsion body approaches the vicinity of the underground object, the existence of the underground object is determined. Can be easily recognized. Therefore, the propulsion unit is propelled underground avoiding the underground objects, and the propulsion operation of the propulsion unit is determined in a short time without interruption for a long time to confirm the underground objects,
Alternatively, propulsion can be performed while determining the direction of propulsion, and conduits for efficiently transporting gas etc. can be laid, and it is ensured that the propulsion body contacts the underground object and damages the underground object Can be prevented.

【0068】請求項6記載の本発明によれば、前記送信
アンテナから地中埋設物までの距離Lが予め定める値以
下であれば、演算手段は警報信号を出力し、警報手段は
前記警報信号に応答して警報を発生する。前記警報手段
としては、前記警報信号を入力したとき警報音を発生す
る、たとえばブザーなどの警報音発生手段によって実現
されてもよく、また警報信号を入力したとき画像を点滅
させまたは赤色表示することによって警報状態を目視表
示することができる、たとえばプラズマディスプレイ、
陰極線管および液晶表示パネルなどの目視表示手段によ
って実現されてもよい。
According to the present invention, if the distance L from the transmitting antenna to the underground object is equal to or less than a predetermined value, the arithmetic means outputs an alarm signal, and the alarm means outputs the alarm signal. Generates an alarm in response to As the alarm unit, an alarm sound may be generated when the alarm signal is input. For example, the alarm unit may be realized by an alarm sound generating unit such as a buzzer. An alarm condition can be visually displayed by, for example, a plasma display,
It may be realized by visual display means such as a cathode ray tube and a liquid crystal display panel.

【0069】このような警報手段によって、オペレータ
に確実に推進体が地中埋設物に接近したことを認識させ
ることができ、推進体が地中埋設物に接触しまたは衝突
する前に事前に推進方向の変更を促し、または推進動作
の停止を促して地中埋設物の破損を防ぐことができる。
前記予め定める値は、地中埋設物の大きさ、地中埋設物
の材質、推進体によって敷設されるべき可撓管の屈曲可
能な度合い、などに応じて適宜定められる。またこの予
め定める値は、1つの値だけでなく複数の値が選ばれて
もよい。このように予め定める値として複数の値が設定
されることによって、推進体が地中埋設物に接近したこ
とを警報手段によって多段階で警報表示させ、推進体の
地中埋設物への接近の程度を即座に、かつ容易に認識さ
せることが可能となる。さらに予め定める値として、1
または複数の範囲を設定するようにしてもよく、この場
合もまた、警報手段によって各範囲に応じて音または画
像による表示形態を異ならせてオペレータに認識される
ように構成されてもよい。
By such an alarm means, the operator can be surely recognized that the propulsion body has approached the underground object, and the propulsion body must be propelled before contacting or colliding with the underground object. The change of the direction or the stop of the propulsion operation can be prompted to prevent damage to the underground object.
The predetermined value is appropriately determined according to the size of the underground object, the material of the underground object, the degree of flexibility of the flexible tube to be laid by the propulsion body, and the like. Further, as the predetermined value, not only one value but also a plurality of values may be selected. By setting a plurality of values as the predetermined value in this way, a warning means that the propulsion body approaches the underground object is displayed in multiple stages by the alarm means, and the propulsion body approaches the underground object. The degree can be immediately and easily recognized. Further, as a predetermined value, 1
Alternatively, a plurality of ranges may be set, and also in this case, the warning means may be configured to make the display form by sound or image different according to each range and be recognized by the operator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態の地中推進工法における
地中推進設備1に備えられる地中探査装置2の電気的構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an underground exploration device 2 provided in an underground propulsion facility 1 in an underground propulsion method according to an embodiment of the present invention.

【図2】地中推進設備1の全体の概略的構成を示す断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the entire underground propulsion facility 1.

【図3】推進体5のドリルヘッド10付近の断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of a drill head 10 of the propulsion body 5.

【図4】推進体5によって地中を推進している状態を示
す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the propulsion body 5 is propelling underground.

【図5】図5(1)はレーダ送信手段18の送信アンテ
ナ17から送信される送信信号の波形を示し、図5
(2)は第2レーダ受信手段25の受信アンテナ24に
よって受信される受信信号の波形を示す。
FIG. 5A shows a waveform of a transmission signal transmitted from the transmission antenna 17 of the radar transmission means 18;
(2) shows the waveform of the received signal received by the receiving antenna 24 of the second radar receiving means 25.

【図6】表示画面29による表示状態の一例を示す図で
ある。
6 is a diagram showing an example of a display state on a display screen 29. FIG.

【図7】本件発明者による図中の電磁波伝播速度の相異
を確認するための実験条件を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing experimental conditions for confirming a difference in electromagnetic wave propagation velocity in the figure by the present inventor.

【図8】図8(1)は送信器53および受信器54間の
間隔ΔL1を30cmにしたときの受信器54からの受
信信号p3の波形を示し、図8(2)は送信器53およ
び受信器54間の間隔ΔL2を50cmにしたときの受
信器54による受信信号p4の波形を示す。
8A shows a waveform of a reception signal p3 from the receiver 54 when an interval ΔL1 between the transmitter 53 and the receiver 54 is set to 30 cm, and FIG. 7 shows a waveform of a reception signal p4 by the receiver 54 when an interval ΔL2 between the receivers 54 is set to 50 cm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 地中推進設備 2 地中探査装置 3 地表面 4 土壌 5 推進体 6 推進方向 8 推進体本体 10 ドリルヘッド 17 送信アンテナ 18 レーダ送信手段 19 地中埋設物 20 受信アンテナ 21 第1レーダ受信手段 22 磁界発生素子 23 磁界発生手段 24 受信アンテナ 25 第2レーダ受信手段 26 磁界検出手段 27 演算手段 28 目視表示手段 29 表示画面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Underground propulsion equipment 2 Underground exploration device 3 Ground surface 4 Soil 5 Propulsion body 6 Propulsion direction 8 Propulsion body 10 Drill head 17 Transmitting antenna 18 Radar transmitting means 19 Underground buried object 20 Receiving antenna 21 First radar receiving means 22 Magnetic field generating element 23 Magnetic field generating means 24 Receiving antenna 25 Second radar receiving means 26 Magnetic field detecting means 27 Computing means 28 Visual display means 29 Display screen

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地中を推進する推進体に、電磁波を発生
し送信するレーダ送信アンテナを有するレーダ送信手段
と、このレーダ送信手段のレーダ送信アンテナから送信
される地中埋設物によって反射された反射波を受信する
レーダ受信アンテナを有する第1レーダ受信手段と、磁
界発生素子を有する磁界発生手段とを搭載し、 前記推進体の先端部の直上の地表に、前記レーダ送信手
段によって地中で送信される電磁波を受信する受信アン
テナを有する第2レーダ受信手段と、前記磁界発生手段
によって地中で発生される磁界の強さまたはその変化を
検出する磁界検出手段とを設け、 磁界検出手段からの出力に応答して、地表から推進体の
先端部までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手
段の送信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レ
ーダ受信手段の受信アンテナによって受信してその到達
時間T1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算し
て、地中における電磁波の伝播速度Vを求めることを特
徴とする地中推進工法における電磁波伝播速度推定方
法。
1. A radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelled underground, and reflected by an underground object transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. A first radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave, and a magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted. A second radar receiving unit having a receiving antenna for receiving the transmitted electromagnetic wave; and a magnetic field detecting unit for detecting a strength of a magnetic field generated in the ground by the magnetic field generating unit or a change in the magnetic field. In response to the output of the radar, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means is measured on the ground surface. (2) Underground propulsion which receives by a receiving antenna of two radar receiving means, measures its arrival time T1, calculates the depth D / arrival time T1, and finds the propagation velocity V of electromagnetic waves in the ground. Method of estimating electromagnetic wave propagation velocity in the construction method.
【請求項2】 地中を推進する推進体に、電磁波を発生
し送信するレーダ送信アンテナを有するレーダ送信手段
と、このレーダ送信手段のレーダ送信アンテナから送信
される地中埋設物によって反射された反射波を受信する
レーダ受信アンテナを有する第1レーダ受信手段と、磁
界発生素子を有する磁界発生手段とを搭載し、 前記推進体の先端部の直上の地表に、前記レーダ送信手
段によって地中で送信される電磁波を受信する受信アン
テナを有する第2レーダ受信手段と、前記磁界発生手段
によって地中で発生される磁界の強さまたはその変化を
検出する磁界検出手段とを設け、 磁界検出手段からの出力に応答して、地表から推進体の
先端部までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手
段の送信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レ
ーダ受信手段の受信アンテナによって受信してその到達
時間T1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算し
て、地中における電磁波の伝播速度Vを求め、 前記伝播速度Vに基づいて、第1レーダ受信手段によっ
て受信して得られた情報を表示する目視表示手段の電磁
波伝播距離軸の表示を変化させることを特徴とする請求
項1記載の地中推進工法における電磁波伝播距離表示方
法。
2. A radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelled underground, and reflected by an underground object transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. A first radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave, and a magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted. A second radar receiving unit having a receiving antenna for receiving the transmitted electromagnetic wave; and a magnetic field detecting unit for detecting a strength of a magnetic field generated in the ground by the magnetic field generating unit or a change in the magnetic field. In response to the output of the radar, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means is measured on the ground surface. 2 The reception time T1 is received by the receiving antenna of the radar receiving means, the arrival time T1 is measured, the depth D / the arrival time T1 is calculated, and the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground is obtained. 2. The method according to claim 1, wherein the display of the electromagnetic wave propagation distance axis of the visual display means for displaying the information received and received by the first radar receiving means is changed. .
【請求項3】 地中を推進する推進体に、電磁波を発生
し送信するレーダ送信アンテナを有するレーダ送信手段
と、このレーダ送信手段のレーダ送信アンテナから送信
される地中埋設物によって反射された反射波を受信する
レーダ受信アンテナを有する第1レーダ受信手段と、磁
界発生素子を有する磁界発生手段とを搭載し、 前記推進体の先端部の直上の地表に、前記レーダ送信手
段によって地中で送信される電磁波を受信する受信アン
テナを有する第2レーダ受信手段と、前記磁界発生手段
によって地中で発生される磁界の強さまたはその変化を
検出する磁界検出手段とを設け、 磁界検出手段からの出力に応答して、地表から推進体の
先端部までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手
段の送信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レ
ーダ受信手段の受信アンテナによって受信してその到達
時間T1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算し
て、地中における電磁波の伝播速度Vを求め、 前記レーダ送信手段から送信された電磁波が地中埋設物
によって反射されて第1レーダ受信手段によって受信さ
れるまでの時間T2を測定し、前記伝播速度Vと前記時
間T2の1/2の時間T3との積V・T3とを演算し
て、レーダ送信アンテナから地中埋設物までの距離Lを
求めることを特徴とする地中推進工法における地中探査
方法。
3. A radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelling underground, and reflected by an underground object transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. A first radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave, and a magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted. A second radar receiving unit having a receiving antenna for receiving the transmitted electromagnetic wave; and a magnetic field detecting unit for detecting a strength of a magnetic field generated in the ground by the magnetic field generating unit or a change in the magnetic field. In response to the output of the radar, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means is measured on the ground surface. 2 Received by the receiving antenna of the radar receiving means and measures its arrival time T1, calculates the depth D / the arrival time T1, and finds the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground, which is transmitted from the radar transmitting means. A time T2 from when the electromagnetic wave is reflected by the underground object to when it is received by the first radar receiving means is measured, and a product V · T3 of the propagation velocity V and a time T3 that is a half of the time T2 is obtained. And calculating the distance L from the radar transmitting antenna to the underground buried object in the underground propulsion method.
【請求項4】 地中を推進する推進体に、電磁波を発生
し送信するレーダ送信アンテナを有するレーダ送信手段
と、このレーダ送信手段のレーダ送信アンテナから送信
される地中埋設物によって反射された反射波を受信する
レーダ受信アンテナを有する第1レーダ受信手段と、磁
界発生素子を有する磁界発生手段とを搭載し、 前記推進体の先端部の直上の地表に、前記レーダ送信手
段によって地中で送信される電磁波を受信する受信アン
テナを有する第2レーダ受信手段と、前記磁界発生手段
によって地中で発生される磁界の強さまたはその変化を
検出する磁界検出手段とを設け、 磁界検出手段からの出力に応答して、地表から推進体の
先端部までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手
段の送信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レ
ーダ受信手段の受信アンテナによって受信してその到達
時間T1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算し
て、地中における電磁波の伝播速度Vを求める演算手段
を備えることを特徴とする地中推進工法における電磁波
伝播速度推定装置。
4. A radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelling underground, and reflected by an underground object transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. A first radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave, and a magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted. A second radar receiving unit having a receiving antenna for receiving the transmitted electromagnetic wave; and a magnetic field detecting unit for detecting a strength of a magnetic field generated in the ground by the magnetic field generating unit or a change in the magnetic field. In response to the output of the radar, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means is measured on the ground surface. The radar device further comprises a calculating means for receiving the data by the receiving antenna of the radar receiving means, measuring the arrival time T1, calculating the depth D / the reaching time T1, and calculating the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground. For estimating the propagation speed of electromagnetic waves in the underground propulsion method.
【請求項5】 地中を推進する推進体に、電磁波を発生
し送信するレーダ送信アンテナを有するレーダ送信手段
と、このレーダ送信手段のレーダ送信アンテナから送信
される地中埋設物によって反射された反射波を受信する
レーダ受信アンテナを有する第1レーダ受信手段と、磁
界発生素子を有する磁界発生手段とを搭載し、 前記推進体の先端部の直上の地表に、前記レーダ送信手
段によって地中で送信される電磁波を受信する受信アン
テナを有する第2レーダ受信手段と、前記磁界発生手段
によって地中で発生される磁界の強さまたはその変化を
検出する磁界検出手段とを設け、 磁界検出手段からの出力に応答して、地表から推進体の
先端部までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手
段の送信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レ
ーダ受信手段の受信アンテナによって受信してその到達
時間T1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算し
て、地中における電磁波の伝播速度Vを求める演算手段
と、 前記伝播速度Vに基づいて、第1レーダ受信手段によっ
て受信して得られた情報を、電磁波伝播距離軸の表示を
変化させて表示する目視表示手段とを備えることを特徴
とする地中推進工法における電磁波伝播距離表示装置。
5. A radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelled underground, and reflected by an underground object transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. A first radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave, and a magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted. A second radar receiving unit having a receiving antenna for receiving the transmitted electromagnetic wave; and a magnetic field detecting unit for detecting a strength of a magnetic field generated in the ground by the magnetic field generating unit or a change in the magnetic field. In response to the output of the radar, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means is measured on the ground surface. 2 a receiving means of the radar receiving means for measuring the arrival time T1 and calculating the depth D / the arrival time T1 to calculate the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground; And a visual display means for displaying information obtained by the first radar receiving means by changing the display of the electromagnetic wave propagation distance axis based on the electromagnetic wave propagation distance in the underground propulsion method. Display device.
【請求項6】 地中を推進する推進体に、電磁波を発生
し送信するレーダ送信アンテナを有するレーダ送信手段
と、このレーダ送信手段のレーダ送信アンテナから送信
される地中埋設物によって反射された反射波を受信する
レーダ受信アンテナを有する第1レーダ受信手段と、磁
界発生素子を有する磁界発生手段とを搭載し、 前記推進体の先端部の直上の地表に、前記レーダ送信手
段によって地中で送信される電磁波を受信する受信アン
テナを有する第2レーダ受信手段と、前記磁界発生手段
によって地中で発生される磁界の強さまたはその変化を
検出する磁界検出手段とを設け、 磁界検出手段からの出力に応答して、地表から推進体の
先端部までの深さDを計測するとともに、レーダ送信手
段の送信アンテナから送信された電磁波を地表の第2レ
ーダ受信手段の受信アンテナによって受信してその到達
時間T1を計測し、前記深さD/到達時間T1を演算し
て、地中における電磁波の伝播速度Vを求める演算手段
と、 前記伝播速度Vに基づいて、第1レーダ受信手段によっ
て受信して得られた情報を、電磁波伝播距離軸の表示を
変化させて表示する目視表示手段とを備え、 前記演算手段は、レーダ送信手段の送信アンテナから地
中埋設物までの距離Lが予め定める値以下であるか否か
を判断し、前記距離Lが予め定める値以下であると判断
したとき、警報信号を出力し、 この警報信号に応答して警報を発生する警報手段が設け
られることを特徴とする地中推進工法における地中探査
装置。
6. A radar transmitting means having a radar transmitting antenna for generating and transmitting an electromagnetic wave to a propulsion body propelled underground, and reflected by an underground object transmitted from the radar transmitting antenna of the radar transmitting means. A first radar receiving means having a radar receiving antenna for receiving a reflected wave, and a magnetic field generating means having a magnetic field generating element are mounted. A second radar receiving unit having a receiving antenna for receiving the transmitted electromagnetic wave; and a magnetic field detecting unit for detecting a strength of a magnetic field generated in the ground by the magnetic field generating unit or a change in the magnetic field. In response to the output of the radar, the depth D from the ground surface to the tip of the propulsion body is measured, and the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar transmitting means is measured on the ground surface. 2 a receiving means of the radar receiving means for measuring the arrival time T1 and calculating the depth D / the arrival time T1 to calculate the propagation velocity V of the electromagnetic wave in the ground; And visual display means for displaying information obtained by the first radar receiving means while changing the display of the electromagnetic wave propagation distance axis, based on It is determined whether or not the distance L to the underground buried object is equal to or less than a predetermined value, and when it is determined that the distance L is equal to or less than the predetermined value, an alarm signal is output, and in response to the alarm signal, An underground exploration device in an underground propulsion method, wherein an alarm means for generating an alarm is provided.
JP26236898A 1998-08-31 1998-08-31 Method and apparatus for estimating electromagnetic wave propagation velocity in underground propulsion method Expired - Lifetime JP3732020B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26236898A JP3732020B2 (en) 1998-08-31 1998-08-31 Method and apparatus for estimating electromagnetic wave propagation velocity in underground propulsion method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26236898A JP3732020B2 (en) 1998-08-31 1998-08-31 Method and apparatus for estimating electromagnetic wave propagation velocity in underground propulsion method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000075026A true JP2000075026A (en) 2000-03-14
JP3732020B2 JP3732020B2 (en) 2006-01-05

Family

ID=17374782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26236898A Expired - Lifetime JP3732020B2 (en) 1998-08-31 1998-08-31 Method and apparatus for estimating electromagnetic wave propagation velocity in underground propulsion method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3732020B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016045235A1 (en) * 2014-09-28 2016-03-31 青岛厚科信息工程有限公司 Mark belt real-time depth-measuring system based on radar detection technology
JP2018512558A (en) * 2015-03-24 2018-05-17 ユーティリス イスラエル リミテッド Groundwater detection system and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016045235A1 (en) * 2014-09-28 2016-03-31 青岛厚科信息工程有限公司 Mark belt real-time depth-measuring system based on radar detection technology
JP2018512558A (en) * 2015-03-24 2018-05-17 ユーティリス イスラエル リミテッド Groundwater detection system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3732020B2 (en) 2006-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2300922A (en) Avoiding ghosting artifacts during surface location of subsurface transmitters
KR100399984B1 (en) Electromagnetic Underground Detecting Method and The Same System
JP3732020B2 (en) Method and apparatus for estimating electromagnetic wave propagation velocity in underground propulsion method
US6949930B2 (en) Time domain induction method and apparatus for locating buried objects in a medium by inducing and measuring transient eddy currents
JP4000208B2 (en) Buried object exploration equipment
JPH0196584A (en) Method for surveying position of piping buried under ground
JP3934794B2 (en) Exploration device in underground propulsion method
JPH06174837A (en) Method for detecting position of joint of buried pipe
JP2866885B2 (en) Method and apparatus for measuring depth of object in buried medium and relative permittivity of buried medium
US20230296755A1 (en) System and method for avoiding utility strikes by construction equipment
JP2000145368A (en) Detector for buried status in underground jacking method
JPH06230142A (en) Locator for underground object
CN219320167U (en) Soil penetrating type target bulk acoustic wave detection device
JPH0616116B2 (en) Front and side monitoring method in shield machine
JP3259544B2 (en) Method and apparatus for exploring undersea buried objects
KR200188711Y1 (en) Antenna structure of detection apparatus for the survey of buried structures by used gpr system
JP3809009B2 (en) Exploration device and method in underground propulsion method
JP3007663B2 (en) Buried pipe detection method
JP2003344310A (en) Method and system for searching concealed object
CN117055093A (en) Underground nonmetallic pipeline detection system and method based on acoustic array elliptical track
KR200311086Y1 (en) Electromagnetic Underground Detecting Device
JP3773353B2 (en) Method and apparatus for exploring buried object in underground propulsion method
JPH08240667A (en) Apparatus and method of longitudinal investigation of buried duct
JPH11280381A (en) Detecting method of drill-head front end section in underground pipe jacking method
JPH04328411A (en) Method for measuring buried depth of long body buried in water bottom

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050621

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050819

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051011

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081021

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term