調査工法について

物理現象には地温、放射能、電気質、音波、パルス波をはじめとする電磁波があげられます。物理探査とは人工的な物理現象を構造物や地表などの表面へ作用させ、測定することで内部の状態を非破壊で調べるものです。代表的なものに地中レーダ探査が有ります。

分かりやすい地中レーダ探査機の原理

 

■探査原理
地中レーダは、電磁波(パルス)の送受信とその信号処理部、地中の断面画像を表示する画像表現部と大きく2ユニットで構成されます。地中に向けて連続的に投射された電磁波は、空気中と地中などその通過する物質により速度差を生み、埋設管や地下空洞等、電気的性質の異なる物体に到達するとその境界において反射する性質を帯びます。その反射波を受信処理し、映像信号化する事でモニターに地中の断面画像を表示します。

 

 

 

 

 

■処理機構
パルス方式のレーダは船舶などでも用いられてきた方式であり、帯域VHFの高周波電波を照射するものです。電磁波を送出・受信するためのアンテナは、地下方向に向けられており、極めて狭い範囲で送受信されます。空気中を伝播する一般のレーダとの技術的な違いについて地中レーダの場合、地下構造は大気の様に物理的単一性では無く電磁波減衰が大きい為、複雑な反射状況を処理する技術が反映されています。地下構造の各境界において反射した電磁波は、地上のアンテナで受信された後、演算処理されます。送出された電磁波が帰着するまでの所要時間は、物標までの深度に比例します。反射信号の強度を解析し、所要時間単位に整理する事により、物標までの距離が求められます。

 

 

 

■地中レーダ画像
地中レーダ画像(地下の断面画像)は、水平軸はGLを基準に走査距離、垂直軸は走査面からの深度を現します。この2軸に対してパルス波の物標からの反射波形が表現されます。
電磁波の性質として進行方向に対し広がりや乱反射・多重反射を伴う特異なものとなります。この為、診断には解析技術を有する技術者によ0り行います。また、電磁波による垂直水平分解能については、パルス波の減衰が関与します。減衰の要因としては土壌における電気特性、密度、含水、塩分、迷走電流等のノイズなどがあげられます。

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