(57)【要約】 【課題】アースアンカー等の細長部材の埋設状態を精度よく磁気探査することのできる金属製の細長部材の磁気探査方法を提供すること。【解決手段】地中Ｇに埋設されて残置されている金属製の細長部材１（アースアンカー）のうち、地上に露出している頭部１ａに導電コイル２をくぐらせ、導電コイル２に通電して細長部材１からの磁場の乱れを大きくして、磁気探査器４にて細長部材１の埋設状態を探査する金属製の細長部材の磁気探査方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設されて残置されている金属製の細長部材のうち、地上に露出している頭部に導電コイルをくぐらせ、
導電コイルに通電して細長部材からの磁場の乱れを大きくして、磁気探査器にて細長部材の埋設状態を探査する金属製の細長部材の磁気探査方法。
【請求項２】
地上にある磁気探査器で金属製の細長部材の埋設状態を探査する請求項１に記載の金属製の細長部材の磁気探査方法。
【請求項３】
金属製の細長部材が、山留めの控え工であるアースアンカーである請求項１または２に記載の金属製の細長部材の磁気探査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アースアンカーをはじめとする金属製の細長部材の磁気探査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
山留めの控え工としてタイロッド等からなる金属製の細長部材がアースアンカーとして一般に適用されている。そして、既にアースアンカーが地中に埋設されている地盤に対して地盤改良工事や新規の建造物（半地下構造のビルや駅舎、地下トンネルなど）の建設をおこなう場合に、このアースアンカーを避けて施工する必要がある。なお、このように既に地中に埋設されている構造物としてはインフラ設備として使用されていた管路（鋼管等）、鋼管杭などもある。
【０００３】
このようなアースアンカーや鋼管杭等の埋設状態や埋設位置はこれらが施工された工事で用いられた設計図面等でおよそ確認することができるものの、必ずしも設計図面等から精緻に特定できるとは限らない。
【０００４】
ここで、「埋設状態」とは、たとえば埋設対象がアースアンカーの場合には、アースアンカーの長さやその三次元的な埋設角度などの情報を意味している。
【０００５】
このような地下埋設物が金属製のものの場合には、磁気センサをはじめとする磁気探査器を使用し、地中にある金属製の磁性体がその長さ方向に磁化されていることを利用して地中の磁性体の磁化強度を検出する方法が一般に適用されている。
【０００６】
たとえば、インフラ施設や杭等で適用されている大径の鋼管等、地中に埋設されている金属製の磁性体の体積がある程度大きなものの場合は、磁性体から発生する磁場の乱れも大きく、磁気探査による埋設状態の特定をある程度精度よく実行することができる。
【０００７】
しかしながら、上記するアースアンカー等は断面が比較的小さいことから発生する磁場の乱れも小さく、したがって地中に存在しているアースアンカー等を地上から磁気探査器にてその埋設状態を精度よく特定することは極めて困難である。
【０００８】
そこで、このように磁場の乱れの小さなアースアンカーの磁場を強化することでその埋設状態の特定を容易に実行できる方策として、以下２つの磁場強化方法を挙げることができる。
【０００９】
磁場強化法の一つは、アースアンカーの頭部に強力な永久磁石を設置してアースアンカーの磁場を強化する方法である。現在市販されていて入手が容易な永久磁石としては、フェライト磁石やアルニコ磁石、ネオジム磁石などが挙げられるが、その中でも、最大エネルギ積が最も大きく、最も強力な磁石がネオジム磁石であることから、このネオジム磁石を磁気探査器の頭部に設置することで探査対象物の磁気量を効果的に増大させることができる。
【００１０】
しかしながら、この磁場強化法では、磁石の磁力が強いことから磁石そのものの取扱いに注意を要する必要があり、さらには、磁石の有する磁気量を超えた磁気量を期待できないという課題がある。
【００１１】
一方、磁場強化法の他の一つは、アースアンカーに直接電流を流してやることにより、アースアンカーに磁界を発生させる方法である。アースアンカー等の導電体に電流を流すと磁場が発生するため、探査対象であるアースアンカー自体に電流を流すことでアースアンカーから直接磁界を発生させ、発生した磁界を検出できる可能性がある。なお、磁界の強さは電流の大きさに依存することから、大きな電流を流すことが必要である。
【００１２】
しかしながら、この磁場強化法では、アースアンカー等が存在する周囲の土質が高比抵抗であった場合に効果が期待できるだけの電流が流れない可能性があり、さらには、電流を流すための遠電極の設置が必要となるといった課題がある。
【００１３】
また、特許文献１には、ガス・水道管が埋設されているか否かを磁気探査する磁気探査方法に関し、地表面から励磁コイルによってガス・水道管を磁化し、その磁界分布を測定する方法が開示されている。
【００１４】
しかし、この方法は、地上の励磁コイルで埋設物を磁化することから、磁場強化の効果が少なく、アースアンカー等の細長部材をその対象としていないことから、仮に探査対象が細長部材のアースアンカー等の場合にその埋設状態を精度よく特定するのは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１１−２９５４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、アースアンカー等の細長部材の埋設状態を精度よく磁気探査することのできる金属製の細長部材の磁気探査方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成すべく、本発明による金属製の細長部材の磁気探査方法は、地中に埋設されて残置されている金属製の細長部材のうち、地上に露出している頭部に導電コイルをくぐらせ、導電コイルに通電して細長部材からの磁場の乱れを大きくして、磁気探査器にて細長部材の埋設状態を探査するものである。
【００１８】
本発明の磁気探査方法は、磁気探査対象がタイロッドを含む鉄筋（異径、丸棒）やPC鋼棒、PC鋼線、PC鋼より線などの比較的断面積が小さく、したがってそれ自身の磁場の乱れが小さな金属製の細長部材である。
【００１９】
このような金属製の細長部材に対し、電流を直接流したり、永久磁石を設置する方法ではなく、本発明では導電コイルを細長部材の頭部にくぐらせ、導電コイルに通電することで細長部材を電磁石を構成するコイル内の鉄芯として磁気強度の増大を図るものである。
【００２０】
導電コイルに通電して細長部材からの磁場の乱れを大きくして、磁気探査器にて細長部材の埋設状態を探査することで、細長部材の埋設状態、すなわち、細長部材の長さやその三次元的な埋設角度、細長部材の先端の三次元的な位置などを精度よく特定することができる。
【００２１】
磁気探査器による磁気探査は、地上で磁気探査器を移動させながらおこなう方法や、鉛直もしくは水平もしくは傾斜した方法に測定用ボーリング孔を穿孔し、ここに磁気探査器を落とし込みながらおこなう方法などがあるが、本発明の磁気探査方法を適用することで、小断面の細長部材であってもその磁場の乱れを大きくすることができ、磁気探査器を地上に走行させながら精度よく細長部材の埋設状態の特定をおこなうことができる。
【００２２】
特に、電磁石の磁気強さは導電コイルの単位長さ当たりの巻数や電流値に比例することから、コイルの巻数と電流値のいずれか一方もしくは双方を適宜調整することで発生させたい磁気強度を容易に得ることができる。
【００２３】
また、細長部材の頭部から導電コイルをくぐらせて仮固定し、ここに通電して磁気探査器にて磁気探査をおこなうといった簡易な探査方法であることから、磁気探査対象エリアが狭隘な場所である等、探査に制約がある場合でも効率的に磁気探査を実行することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上の説明から理解できるように、本発明の金属製の細長部材の磁気探査方法によれば、地中に埋設されて残置されている金属製の細長部材の頭部に導電コイルをくぐらせ、導電コイルに通電して細長部材からの磁場の乱れを大きくして磁気探査をおこなうことにより、効率的で精度よく細長部材の埋設状態を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の磁気探査方法を説明したフロー図である。
【図２】図１に続いて磁気探査方法を説明したフロー図である。
【図３】磁性体の有無、磁性体までの離間を変化させて磁場の乱れを測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の金属製の細長部材の磁気探査方法の実施の形態を説明する。なお、図示例は、土留め壁の控え工として適用されるアースアンカーの埋設状態を特定するものであるが、図示例以外にも、多様な形態の金属製の細長部材が地中に多様な形態で埋設された埋設状態（鉛直方向に埋設されている状態、水平方向に埋設されている状態など）の特定に本発明の磁気探査方法が適用できることは勿論のことである。
【００２７】
（金属製の細長部材の磁気探査方法の実施の形態）
図１，２はその順で、本発明の磁気探査方法を説明したフロー図である。
【００２８】
図示するように、地盤Ｇを鉛直方向に延びるコンクリート製もしくは鋼製の土留め壁Ｄが支持し、この土留め壁Ｄをアースアンカー１が控え工として控えて土留め壁Ｄを介した地盤Ｇの支保がおこなわれている。
【００２９】
たとえばこの地盤Ｇの上方にビルや駅舎等の構造物を建設するに当たり、構造物を支持する支持杭を地盤Ｇ内に施工するに当たって、地中Ｇ内に斜め方向に延設するアースアンカー１を避けて施工する必要がある。
【００３０】
そこで、地中Ｇにあるアースアンカー１（磁性体）がその長さ方向に磁化されていることを利用し、アースアンカー１の有する磁化強度を検出してその埋設状態、すなわち、アースアンカー１の長さや三次元的な埋設角度、先端の三次元的な位置などを特定する磁気探査方法を実行する。
【００３１】
この磁気探査方法の実行に当たり、PC鋼より線等のPC鋼材からなるアースアンカー１は断面が小さく、磁気強度も磁場の乱れも小さい。そのため、磁気探査にて精度よくアースアンカー１の埋設状態の特定が困難である。
【００３２】
そこで、まず、図１で示すように、アースアンカー１の頭部１ａに導電コイル２をくぐらせ（Ｘ方向）、図２で示すように、アースアンカー１の頭部１ａで導電コイル２を仮固定し、導電コイル２を電源回路３に繋いで通電する。
【００３３】
本来的には小さな磁場の乱れが小さかったアースアンカー１に対して、導電コイル３に通電することでアースアンカー１が電磁石を構成するコイル内の鉄芯として作用し、アースアンカー１自体の磁場ＭＦの強度が増大し、その磁場の乱れも大きくなる。
【００３４】
アースアンカー１の磁場の乱れが大きくなった段階で、土留め壁Ｄの表面を磁気探査器４を走行させて（Ｙ方向）アースアンカー１から発する磁場の乱れを検知することにより、アースアンカー１の埋設状態を精度よく特定することができる。
【００３５】
図示する磁気探査方法によれば、断面が小さくて磁場の乱れも小さなアースアンカーであっても、導電コイル２を用いて強制的に磁気を増大させることにより、その埋設状態を精度よく、しかも簡易な方法で特定することができる。さらに、図示する磁気探査方法によれば、電磁石の磁気強さは導電コイルの単位長さ当たりの巻数や電流に比例することから、導電コイル２の巻数と電流値のいずれか一方もしくは双方を適宜調整することによって、発生させたい磁気強度を容易に得ることが可能となる。
【００３６】
[磁気量が金属製の磁性体の大きさ等に依存するか否かを検証した実験とその結果]
本発明者等は、磁気量が金属製の磁性体の大きさ等に依存するか否かを検証するべく、以下で示す種々の実験をおこなった。具体的には、磁気探査器(島津製作所社製 MB101)の校正試験、構造物の根入れ調査、さらには地中埋設物の調査である。
【００３７】
（磁気探査器の校正試験）
長さ1.0mに切断した単管パイプを他の磁性体の影響を受けない場所に設置し、離間距離を0.5mと1.0mの２つの位置で測定をおこなった。測定結果を図３に示す。
【００３８】
図３より、1.0mの単管パイプの磁気量は、離隔0.50mにおいて最大3.0μT程度であり、離隔1.00mで最大1.0μT程度であることが分った。
【００３９】
（水平ボーリング孔を用いた地中埋設物調査）
水平ボーリングの位置や方向、平面図への調査孔の位置プロットより、調査孔近傍(最短離隔距離0.15mおよび0.30m)に200mm×200mmのH形鋼が杭として建て込まれていた。この際に検知した磁気量は、離隔0.15mにおいて最大40μT程度であり、離隔0.30mにおいて20μT程度であることが分った。
【００４０】
（鉛直磁気探査による鋼管杭根入れ深度調査）
鋼管杭の根入れ深度を把握することを目的に鉛直磁気探査を実施した。鋼管杭と測定孔の離隔は0.60m、鋼管杭の径は600mmである。探査の結果、杭下端部付近において最大10μT程度の反応を示した。
【００４１】
（総合所見）
以上３種の実験結果より、磁気量は金属製の磁性体の大きさ等に依存すると結論付けることができる。
【００４２】
すなわち、アースアンカー等の小断面の磁性体では磁気量が小さいことから、本発明の磁気探査方法を適用することでその埋設状態を精度よく、しかも簡易に特定することが可能となる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１…細長部材（アースアンカー）、１ａ…頭部、２…導電コイル、３…電源回路、４…磁気探査器、Ｇ…地中（地盤）、Ｄ…山留め壁、ＭＦ…磁場
【図１】
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【図２】
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【図３】
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