(57)【要約】【課題】簡素な構成で、水中を容易に移動することができ、複数の場所で連続的に作業を行うことが可能で、機動性、作業効率性、取扱い性に優れ、Ｐ波又はＳ波を選択的に発生させることができ、動作の安定性、汎用性、地下構造の解析の信頼性、確実性に優れた地下探査用震源装置の提供。【解決手段】移動体本体と、移動体本体の両側部に上下方向に揺動自在に配設された可動翼と、移動体本体の後方に左右方向に揺動自在に延設された尾翼と、可動翼の下面に配設されたハンマー部と、移動体本体の底部から下方に突設された１乃至複数の移動体本体固定部と、尾翼の後端部から下方に突設された尾翼固定部と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体本体と、前記移動体本体の両側部に上下方向に揺動自在に配設された可動翼と、前記移動体本体の後方に左右方向に揺動自在に延設された尾翼と、前記可動翼の下面に配設されたハンマー部と、前記移動体本体の底部から下方に突設された１乃至複数の移動体本体固定部と、前記尾翼の後端部から下方に突設された尾翼固定部と、を備えたことを特徴とする地下探査用震源装置。
【請求項２】
前記移動体本体に配設され前記移動体本体固定部を回転させる移動体本体固定駆動部と、前記尾翼に配設され前記尾翼固定部を回転させる尾翼固定駆動部と、を有し、前記移動体本体固定部及び前記尾翼固定部が木ねじ状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の地下探査用震源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の地下探査用震源装置を用いた振動発生方法であって、
前記移動体本体固定部及び前記尾翼固定部を地中に埋設して前記移動体本体及び前記尾翼の後端部を地表に固定する固定部埋設工程を備えたことを特徴とする振動発生方法。
【請求項４】
請求項２に記載の地下探査用震源装置を用いた振動発生方法であって、
前記移動体本体固定駆動部及び前記尾翼固定駆動部により前記移動体本体固定部及び前記尾翼固定部を回転させて地中に埋設して前記移動体本体及び前記尾翼の後端部を地表に固定する固定部回転埋設工程を備えたことを特徴とする振動発生方法。
【請求項５】
前記可動翼を上下方向に揺動させ前記ハンマー部で地表面を叩いてＰ波を発生させるＰ波発生工程を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の振動発生方法。
【請求項６】
前記尾翼を左右方向に揺動させてＳ波を発生させるＳ波発生工程を備えたことを特徴とする請求項３乃至５の内いずれか１項に記載の振動発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上や海底から地中に向けて振動を発生させて、地層構造を解析することにより、地下資源等の探索に用いることができる人工の地下探査用震源装置とそれを用いた振動発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地質、地下、人工構造物の調査における物理探査のひとつの手段として地震探査がある。これは震源装置から発生させた振動を地表面や海底面などの探査対象面から内部に伝播させ、地下地層や構造物等から反射あるいは屈折して戻ってくる波を測定し、その地層構造から地下資源や構造物等の探査を行うものである。
人工的に振動を発生させる震源装置には、Ｐ波を発生させるものと、Ｓ波を発生させるものがあるが、地上（陸上）で使用されるバイブロサイス車や水中で高圧空気を放出して強力な音波を発生させるエアガン等がＰ波震源として知られており、鉛直回転軸型アクロス震源が主にＳ波震源として知られている。
また、この他にも様々な震源装置が検討されており、例えば、（特許文献１）には、地表に設置するための接地面を有する打撃材と、打撃材に固定され、圧縮空気を利用して内部に設けられたピストンの衝撃により打撃材に打撃力を与える打撃装置とからなる地震波発生装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１４１７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）バイブロサイス車は移動可能であるが、地上（陸上）でしか使用することができず、大重量であるため、地盤を壊すことがあり、繰返し振動を発生させる震源装置には不向きであると共に、油圧式の駆動部を冷却するための休止時間が必要で、連続的な信号送信が不可能で、汎用性、制御性、取扱い性に欠けるという課題があった。
（２）圧縮空気を用いるエアガン震源は水中のみでしか使用することができず、汎用性に欠けると共に、船で曳航しなければならず、移動に手間がかかり、取扱い性に欠けるという課題があった。
（３）鉛直回転軸型アクロス震源では装置が大型になり、簡単に移動設置ができず、省スペース性、設置作業性、量産性に欠けるという課題があった。
（４）地層構造を解析する際に、Ｐ波とＳ波を受信すると、より明瞭に解析できるが、震源装置がＰ波又はＳ波しか発生させることができない場合、解析の信頼性、確実性に欠けるという課題があった。
（５）（特許文献１）には、打撃材の接地面に対しピストンによる打撃方向がほぼ鉛直となるように打撃材に固定される第１の打撃装置と、打撃材の接地面に対しピストンによる打撃方向がほぼ水平となるように打撃材に固定される第２の打撃装置を備えることについて記載されており、Ｐ波及びＳ波を用いた探査が可能であるが、ピストンを駆動するためのコンプレッサーが必要であり、構成が複雑で、設置作業性、取扱い性に欠けるという課題があった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、簡素な構成で、水中を容易に移動することができ、複数の場所で連続的に作業を行うことが可能で、機動性、作業効率性、取扱い性に優れ、Ｐ波又はＳ波を選択的に発生させることができ、動作の安定性、汎用性、地下構造の解析の信頼性、確実性に優れた地下探査用震源装置の提供、制御が容易で、略一定のＰ波及びＳ波を確実に繰返し発生させることができ、振動発生の確実性、発生する振動の再現性に優れた振動発生方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段及びそれによって得られる作用、効果】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために本発明の地下探査用震源装置とそれを用いた振動発生方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の地下探査用震源装置は、移動体本体と、前記移動体本体の両側部に上下方向に揺動自在に配設された可動翼と、前記移動体本体の後方に左右方向に揺動自在に延設された尾翼と、前記可動翼の下面に配設されたハンマー部と、前記移動体本体の底部から下方に突設された１乃至複数の移動体本体固定部と、前記尾翼の後端部から下方に突設された尾翼固定部と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用、効果が得られる。
（１）移動体本体と、移動体本体の両側部に上下方向に揺動自在に配設された可動翼と、移動体本体の後方に左右方向に揺動自在に延設された尾翼を有するので、可動翼や尾翼を揺動させることにより、水中などを自在に移動することができ、複数の場所で連続的に作業を行うことが可能で、機動性、作業効率性、実用性に優れる。
（２）可動翼の下面に配設されたハンマー部を有するので、可動翼を上下方向に揺動させるだけでハンマー部で海底や地表を叩いてＰ波を発生させることができ、施工性に優れる。
（３）可動翼を揺動させる角度で衝撃の強さを調整することができ、汎用性に優れると共に、制御が容易で、略一定のＰ波を繰返し発生させることができ、発生する振動の再現性に優れる。
（４）移動体本体の底部から下方に突設された１乃至複数の移動体本体固定部を有するので、移動体本体固定部を地中に貫入して移動体本体を目標の位置に簡単かつ確実に固定することができ、可動翼を揺動させても移動体本体が浮き上がったり、移動したりすることがなく、目標の位置で確実に振動（Ｐ波）を発生させることができ、振動発生の確実性に優れる。
（５）移動体本体の底部から下方に突設された１乃至複数の移動体本体固定部と、尾翼の後端部から下方に突設された尾翼固定部を有するので、移動体本体固定部と尾翼固定部を地中に貫入して移動体本体及び尾翼の後端部を簡単かつ確実に固定することができ、尾翼を駆動することにより、尾翼全体が捻られ尾翼固定部に力を加えてＳ波を発生させることができ、汎用性、機能性に優れる。
（６）可動翼又は尾翼の駆動により、Ｐ波又はＳ波を選択的に発生させることができ、汎用性に優れると共に、Ｐ波とＳ波の両方を用いることにより、地下構造をより明瞭に解析することができ、地下構造の解析の効率性、信頼性、確実性に優れる。
（７）水中などで移動するための可動翼や尾翼の駆動部を用いて、移動時と同じように可動翼や尾翼を駆動することにより、振動を発生させることができるので、別途、振動発生のための機構や駆動部を備える必要がなく、構造を簡素化することができ、コンパクト性、量産性に優れる。
【０００７】
ここで、可動翼は、合成樹脂や合成ゴム等で板状に形成してもよいし、骨格となる板材や棒状のリブ等を有する枠体等を軟質の繊維強化プラスチックや合成ゴム等で形成された弾性を有する被覆材で被覆して形成してもよい。
また、可動翼は、移動体本体の両側部に対して少なくとも上下方向に揺動自在であればよいが、前後方向にも回動自在とすることにより、左右の可動翼の角度を調整して、上昇、下降、右旋回、左旋回などの姿勢を選択することができる。可動翼は所定の角度に固定したまま移動体本体の姿勢の維持に使用する以外に、上下方向に繰り返し揺動させて、移動体本体の上昇（浮上）に使用することや可動翼の下面に配設されたハンマー部で地表面を打撃してＰ波を発生させることができる。可動翼は移動体本体の両側部に回動自在に配設された可動翼支持部（回動軸）に取付け、可動翼支持部をサーボモータ等のモータで回動させるものの他、特開２０１１−６３２２２号、特許第４８１４６９２号、特許第３４１６５２２号などに開示された従来公知の構造を可動翼に用いることができる。
【０００８】
尾翼は、骨格となる板材や棒状のリブ等を有する枠体等を軟質の繊維強化プラスチックや合成ゴム等で形成された弾性を有する被覆材で被覆して形成したものなどが用いられる。特に、長尺の板バネ状に形成され、短辺を垂直に立てて配置した弾性振動翼を左右方向に揺動させるものが好適に用いられる。特開２０１１−６３２２２号のように弾性振動翼の両側に薄板状やワイヤ状の駆動用弾性体を張設し、弾性振動翼と駆動用弾性体の後端同士を固定して左右の駆動用弾性体の前端側を交互に前後方向に移動させることにより、駆動用弾性体で挟まれた弾性振動翼をくねらせるように左右方向に揺動させることができる。これにより、水中での推進力が得られると共に、移動体本体及び尾翼の後端部を移動体本体固定部と尾翼固定部で固定した状態で尾翼を駆動して、容易に振動（Ｓ波）を発生させることができる。
また、その他にも、特許第４８１４６９２号、特許第３４１６５２２号などに開示された従来公知の構造を尾翼に用いることができる。
ハンマー部は、可動翼の可動範囲で可動翼を上下方向に揺動させた際に、地表を確実に叩いてＰ波を発生させることができればよく、その形状、寸法、質量などは、移動体本体及び可動翼の形状や寸法に応じて、適宜、選択することができる。また、ハンマー部の材質としては、炭素鋼、鉛、ステンレス等の金属が好適に用いられる。
【０００９】
移動体本体固定部及び尾翼固定部は地中に貫入して移動体本体及び尾翼の後端部が浮き上がったり、移動したりしないように固定できるものであればよい。移動体本体固定部及び尾翼固定部の形状は適宜、選択することができるが、杭、アンカーボルト、木ねじ等と同様の形状を有するものが固定安定性に優れ、好ましい。棒状に形成された移動体本体固定部及び尾翼固定部の少なくとも先端側の外周に螺旋状の突起が形成されていれば、回転させることにより、容易にねじ込むことができ、施工性に優れると共に、固定後は地中から抜け難く、信頼性に優れる。尚、先端側を先細り状に尖らせることにより、小さな力でも地中に貫入し易く、省力性に優れる。また、拡張アンカーのように地中に貫入後、移動体本体固定部及び尾翼固定部の外周の一部を外方に拡開させる構造にすれば、固定の安定性、確実性に優れる。
尚、移動体本体固定部及び尾翼固定部は伸縮自在或いは進退自在にして、固定時にのみ移動体本体及び尾翼から突出させるようにしてもよい。
移動体本体固定部の数や配置などは、移動体本体を確実に固定できるように、移動体本体の形状や大きさなどに応じて、適宜、選択することができる。
【００１０】
地下探査用震源装置の全体形状は適宜、選択することができるが、エイ等の魚類の形状を模して形成することにより、流体抵抗を低減して水中でのスムーズな移動を可能にすることができ、省力性に優れる。また、移動体本体を可動翼や尾翼などと共に軟質の繊維強化プラスチックやゴム等で形成された弾性を有する被覆材で被覆し、地下探査用震源装置全体を密閉することにより、内部に水が浸入することを防止でき、地下探査用震源装置を保護することができる。
被覆材には必要に応じて、腹びれ、背びれ、尾びれなどの形状を模した翼を設けることができる。これらの翼は、中空状の被覆材の内部に骨格となる板材や棒状のリブ等を挿通して形成することができ、固定式でも可動式でもよい。
地下探査用震源装置には、カメラ等の撮影部、照明部、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）受信機等を搭載することができる。また、可動翼、尾翼、移動体本体固定部、尾翼固定部は地上などから遠隔操作可能とすることにより、操作性に優れる。
【００１１】
地下探査用震源装置から発生させた振動（Ｐ波、Ｓ波）は、地面や海中の所望の位置に設置した受振器（小型の地震計）によって記録される。そして、地下探査用震源装置によって発生させた振動の伝わる時間や大きさが地下の岩石の性質（速度や密度）によって異なることを利用して、地層境界面の深度や形状を知ることができ、地層を解析することができる。受振器の数や配置は適宜、選択することができるが、多数設置することにより、正確な地質構造を得ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の地下探査用震源装置であって、前記移動体本体に配設され前記移動体本体固定部を回転させる移動体本体固定駆動部と、前記尾翼に配設され前記尾翼固定部を回転させる尾翼固定駆動部と、を有し、前記移動体本体固定部及び前記尾翼固定部が木ねじ状に形成されている構成を有している。
この構成により、請求項１に記載の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）移動体本体に配設され移動体本体固定部を回転させる移動体本体固定駆動部と、尾翼に配設され尾翼固定部を回転させる尾翼固定駆動部と、を有し、移動体本体固定部及び尾翼固定部が木ねじ状に形成されていることにより、移動体本体固定駆動部及び尾翼固定駆動部で木ねじ状に形成された移動体本体固定部及び尾翼固定部を回転させて短時間で簡単かつ確実に地中にねじ込ませることができ、固定の作業性、確実性、省力性に優れる。
【００１３】
ここで、移動体本体固定駆動部及び尾翼固定駆動部は移動体本体固定部及び尾翼固定部を回転させることができるものであればよいが、正逆回転可能なモータが好適に用いられる。移動体本体固定部及び尾翼固定部を逆回転させることにより、簡単に固定を解除して、他の場所に移動できるためである。
尚、移動体本体等に複数の移動体本体固定部及び尾翼固定部を収納しておき、振動発生後に移動する際に、固定を解除する代わりに、移動体本体固定部及び尾翼固定部をその場に残して使い捨てにすることもできる。その場合、移動体本体固定部及び尾翼固定部を逆回転させる必要はないので、正回転だけのモータを使用することができる。
また、固定場所の地盤が軟弱な場合などは、移動体本体固定部及び尾翼固定部の内部に設けた孔から外周面に接着液を流出させ、地中での固着力を高めることもできる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の振動発生方法は、請求項１に記載の地下探査用震源装置を用いた振動発生方法であって、前記移動体本体固定部及び前記尾翼固定部を地中に埋設して前記移動体本体及び前記尾翼の後端部を地表に固定する固定部埋設工程を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用、効果が得られる。
（１）移動体本体固定部及び尾翼固定部を地中に埋設して移動体本体及び尾翼の後端部を地表に固定する固定部埋設工程を備えることにより、可動翼を駆動しても移動体本体が浮き上がったり、移動したりすることがなく、確実に振動（Ｐ波）を発生させることができ、振動発生の確実性に優れる。
（２）移動体本体固定部及び尾翼固定部を地中に埋設して移動体本体及び尾翼の後端部を地表に固定する固定部埋設工程を備えるので、尾翼を駆動することにより、移動体本体固定部及び尾翼固定部（尾翼の後端部）を固定端として、移動体本体から尾翼の後端部にかけて捻るようにして確実に振動（Ｓ波）を発生させることができ、振動発生の確実性に優れる。
【００１５】
ここで、地下探査用震源装置は、可動翼及び尾翼を駆動して水中などを移動し、目的の位置に到達した時点で、固定部埋設工程により、移動体本体及び尾翼の後端部を地表に固定することができる。
その地点での振動の発生、測定が完了したら、固定を解除して他の目的地に移動し、上述の動作を繰り返す。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の振動発生方法は、請求項２に記載の地下探査用震源装置を用いた振動発生方法であって、前記移動体本体固定駆動部及び前記尾翼固定駆動部により前記移動体本体固定部及び前記尾翼固定部を回転させて地中に埋設して前記移動体本体及び前記尾翼の後端部を地表に固定する固定部回転埋設工程を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用、効果が得られる。
（１）移動体本体固定駆動部及び尾翼固定駆動部により移動体本体固定部及び尾翼固定部を回転させて地中に埋設して移動体本体及び尾翼の後端部を地表に固定する固定部回転埋設工程を備えることにより、移動体本体固定部及び尾翼固定部を簡単に地中にねじり込ませて、移動体本体及び尾翼の後端部を強固に固定することができ、可動翼や尾翼を駆動して、確実かつ効率的にＰ波やＳ波を発生させることができ、作業効率性、振動発生の確実性に優れる。
【００１７】
ここで、その他の動作については、段落〔００１５〕欄に記載した請求項３の動作と同様なので、説明を省略する。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の振動発生方法であって、前記可動翼を上下方向に揺動させ前記ハンマー部で地表面を叩いてＰ波を発生させるＰ波発生工程を備えた構成を有している。
この構成により、請求項３又は４に記載の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）可動翼を上下方向に揺動させハンマー部で地表面を叩いてＰ波を発生させるＰ波発生工程を有するので、可動翼の揺動角度によって衝撃の強さ（振動の強さ）を調整することができ、汎用性に優れると共に、制御が容易で、略一定のＰ波を繰返し発生させることができ、発生する振動の再現性に優れる。
【００１９】
ここで、受振器の検出能力や地下探査用震源装置から受振器までの距離などに応じて、可動翼の揺動角度を調整し、必要な大きさの振動を発生させることにより、受振器で確実に振動を検出して地質の解析を行うことができ、汎用性、作業効率性に優れる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項３乃至５の内いずれか１項に記載の振動発生方法であって、前記尾翼を左右方向に揺動させてＳ波を発生させるＳ波発生工程を備えた構成を有している。
この構成により、請求項３乃至５の内いずれか１項に記載の作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）尾翼を左右方向に揺動させてＳ波を発生させるＳ波発生工程を有するので、Ｐ波又はＳ波を選択的に発生させることができ、汎用性に優れると共に、Ｐ波とＳ波の両方を用いることにより、地下構造をより明瞭に解析することができ、解析の効率性、確実性、信頼性に優れる。
【００２１】
ここで、Ｐ波発生工程とＳ波発生工程は、どちらを先に行ってもよいし、両方を同時に行ってもよい。また、Ｐ波発生工程又はＳ波発生工程のいずれか一方のみで十分な解析が可能な場合などは、必ずしもＰ波発生工程とＳ波発生工程の両方を行う必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１における地下探査用震源装置の模式斜視図
【図２】（ａ）実施の形態１における地下探査用震源装置を海底に固定した状態を示す模式側面図（ｂ）実施の形態１における地下探査用震源装置を用いた振動発生方法のＰ波発生工程を示す模式側面図
【図３】（ａ）実施の形態１における地下探査用震源装置を海底に固定した状態を示す模式平面図（ｂ）実施の形態１における地下探査用震源装置を用いた振動発生方法のＳ波発生工程を示す模式平面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態における地下探査用震源装置とそれを用いた振動発生方法について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における地下探査用震源装置の模式斜視図である。
図１中、１は軟質の繊維強化プラスチックやゴム等で形成された弾性を有する被覆材で被覆されシノノメサカタザメを模して形成された本発明の実施の形態１における地下探査用震源装置、２は地下探査用震源装置１の移動体本体、３は移動体本体２の後方に左右方向に揺動自在に延設され後端部に尾びれ３ａが形設された尾状の尾翼と、４は移動体本体２の両側部に上下方向に揺動自在に配設された胸びれ状の可動翼、４ａは可動翼４の後方に形設された腹びれ、５，５ａは尾翼３の上部の前後２箇所に形設された背びれ、６は各々の可動翼４の下面に配設されたハンマー部、７は移動体本体２の底部から下方に突設された木ねじ状の移動体本体固定部、８は尾翼３の後端部から下方に突設された木ねじ状の尾翼固定部、８ａは尾翼３の後端部に配設され尾翼固定部８を回転させるサーボモータなどのモータが内蔵された尾翼固定駆動部である。
尚、地下探査用震源装置１には、カメラ等の撮影部、照明部、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）受信機等を搭載することができる。また、尾翼３、可動翼４、移動体本体固定部７、尾翼固定部８などは地上などから遠隔操作される。
【００２４】
地下探査用震源装置１の全体形状は適宜、選択することができるが、エイ等の魚類の形状を模して形成することにより、流体抵抗を低減して水中でのスムーズな移動を可能にすることができ、移動時の省力性に優れる。
可動翼４の骨格は板材や棒状のリブ等を有する枠体等で形成することができる。可動翼４の根元側（移動体本体２側）に配設された回動軸をサーボモータ等のモータで回動させることにより、可動翼４を上下方向に揺動させることができる。
尾翼３は、長尺の板バネ状に形成された弾性振動翼の短辺を垂直に立てて配置したものが好適に用いられる。弾性振動翼の前端側（移動体本体２側）に配設された回動軸をサーボモータ等のモータで回動させることにより、尾翼３全体をしならせるようにして左右方向に揺動させることができる。また、尾翼３は、複数の板材を回動自在な連結部で連結して長尺状に形成してもよい。この場合、各々の連結部をサーボモータ等のモータで少しずつ回動させることにより、尾翼３全体を湾曲するように変形させながら左右方向に揺動させることができる。
尚、本実施の形態では、尾翼３が単数の場合を示したが、水平方向に複数の尾翼３を設けてもよい。これにより、複数箇所からＳ波を発生させることができる。
【００２５】
移動体本体固定部７の数や配置などは、移動体本体２を確実に固定できるように、移動体本体２の形状や大きさなどに応じて、適宜、選択することができる。
本実施の形態では、移動体本体固定部７及び尾翼固定部８の形状は木ねじ状に形成した。これにより、移動体本体固定駆動部７ａ及び尾翼固定駆動部８ａで回転させることにより、小さな力で容易に地中にねじ込むことができ、施工性に優れると共に、固定後は地中から抜け難く、信頼性に優れる。尚、移動体本体固定部７及び尾翼固定部８は、地中に貫入して移動体本体２及び尾翼３の後端部が浮き上がったり、移動したりしないように固定できるものであればよく、その形状は、適宜、選択することができる。
尚、移動体本体固定部７及び尾翼固定部８は進退自在に配設して、固定時にのみ移動体本体７及び尾翼８から下方に突出させるようにしてもよい。
【００２６】
以上のように構成された実施の形態１における地下探査用震源装置を用いた振動発生方法について説明する。
図２（ａ）は実施の形態１における地下探査用震源装置を海底に固定した状態を示す模式側面図であり、図２（ｂ）は実施の形態１における地下探査用震源装置を用いた振動発生方法のＰ波発生工程を示す模式側面図であり、図３（ａ）は実施の形態１における地下探査用震源装置を海底に固定した状態を示す模式平面図であり、図３（ｂ）は実施の形態１における地下探査用震源装置を用いた振動発生方法のＳ波発生工程を示す模式平面図である。
図２中、７ａは移動体本体２に内蔵され移動体本体固定部７を回転させるサーボモータなどのモータを用いた移動体本体固定駆動部、２０は海底である。
地下探査用震源装置１は、遠隔操作によって可動翼４を上下方向に揺動させ、尾翼３を左右方向に揺動させることにより、水中を目的の位置（振動を発生させる位置）まで移動する。
目的の位置に到達した時点で、移動体本体固定駆動部７ａ及び尾翼固定駆動部８ａを駆動して移動体本体固定部７及び尾翼固定部８を回転させ、図２（ａ）に示すように、海底２０にねじ込み、移動体本体２及び尾翼３の後端部を地表に固定する（固定部回転埋設工程）。
この時、可動翼４を勢いよく上方に振り上げると、移動体本体２に下向きの力が加わり、移動体本体固定部７及び尾翼固定部８を効率よく海底２０にねじ込むことができる。
【００２７】
次に、地上などから送信される信号（命令）により、図２（ｂ）に示すように、可動翼４を上下方向に揺動させ、ハンマー部６で海底２０を叩いてＰ波を発生させることができる（Ｐ波発生工程）。
同時に、尾翼３を駆動すると、移動体本体２及び尾翼３の後端部が移動体本体固定部７及び尾翼固定部８で海底２０に固定されていて動かないため、図３（ｂ）に示すように、尾翼３が捻られて尾翼固定部８に力を与えてＳ波を発生させることができる（Ｓ波発生工程）。
尚、Ｓ波だけを発生させる際には、可動翼４を勢いよく上に振り上げ、同時に尾翼３を駆動させてもよい。この時、移動体本体２には海底２０に向かって下向きの力が働くため、移動体本体２がさらに安定して固定され、効率的にＳ波を発生させることができる。
地下探査用震源装置１から離れた位置に配置した受振器でＰ波とＳ波のデータを取得し、地層の解析に用いることができる。
以上は、海底２０での使用を想定して説明したが、陸上では可動翼４で地面を叩いて移動体本体２をジャンプさせるようにして目的の場所に移動させることも可能である。尚、このとき移動体本体固定部７及び尾翼固定部８を進退自在に配設しておき、固定時にのみ移動体本体７及び尾翼８から下方に突出させることにより、移動時に移動体本体固定部７及び尾翼固定部８が邪魔になることはない。その他は水中と同じである。
【００２８】
以上のように構成された実施の形態１の地下探査用震源装置によれば、以下のような作用が得られる。
（１）移動体本体と、移動体本体の両側部に上下方向に揺動自在に配設された可動翼と、移動体本体の後方に左右方向に揺動自在に延設された尾翼を有するので、可動翼や尾翼を揺動させることにより、水中などを自在に移動することができ、複数の場所で連続的に作業を行うことが可能で、機動性、作業効率性、実用性に優れる。
（２）可動翼の下面に配設されたハンマー部を有するので、可動翼を上下方向に揺動させるだけでハンマー部で海底や地表を叩いてＰ波を発生させることができ、施工性に優れる。
（３）可動翼を揺動させる角度で衝撃の強さを調整することができ、汎用性に優れると共に、制御が容易で、略一定のＰ波を繰返し発生させることができ、発生する振動の再現性に優れる。
（４）移動体本体の底部から下方に突設された１乃至複数の移動体本体固定部を有するので、移動体本体固定部を地中に貫入して移動体本体を目標の位置に簡単かつ確実に固定することができ、可動翼を揺動させても移動体本体が浮き上がったり、移動したりすることがなく、目標の位置で確実に振動（Ｐ波）を発生させることができ、振動発生の確実性に優れる。
（５）移動体本体の底部から下方に突設された１乃至複数の移動体本体固定部と、尾翼の後端部から下方に突設された尾翼固定部を有するので、移動体本体固定部と尾翼固定部を地中に貫入して移動体本体及び尾翼の後端部を簡単かつ確実に固定することができ、尾翼を駆動することにより、尾翼全体が捻られ尾翼固定部に力を加えてＳ波を発生させることができ、汎用性、機能性に優れる。
（６）可動翼又は尾翼の駆動により、Ｐ波又はＳ波を選択的に発生させることができ、汎用性に優れると共に、Ｐ波とＳ波の両方を用いることにより、地下構造をより明瞭に解析することができ、地下構造の解析の効率性、信頼性、確実性に優れる。
（７）水中などで移動するための可動翼や尾翼の駆動部を用いて、移動時と同じように可動翼や尾翼を駆動することにより、振動を発生させることができるので、別途、振動発生のための機構や駆動部を備える必要がなく、構造を簡素化することができ、コンパクト性、量産性に優れる。
（８）移動体本体に配設され移動体本体固定部を回転させる移動体本体固定駆動部と、尾翼に配設され尾翼固定部を回転させる尾翼固定駆動部と、を有し、移動体本体固定部及び尾翼固定部が木ねじ状に形成されていることにより、移動体本体固定駆動部及び尾翼固定駆動部で木ねじ状に形成された移動体本体固定部及び尾翼固定部を回転させて短時間で簡単かつ確実に地中にねじ込ませることができ、固定の作業性、確実性、省力性に優れる。
【００２９】
以上のように構成された実施の形態１の地下探査用震源装置を用いた振動発生方法によれば、以下のような作用が得られる。
（１）移動体本体固定駆動部及び尾翼固定駆動部により移動体本体固定部及び尾翼固定部を回転させて地中に埋設して移動体本体及び尾翼の後端部を地表に固定する固定部回転埋設工程を備えることにより、移動体本体固定部及び尾翼固定部を簡単に地中にねじり込ませて、移動体本体及び尾翼の後端部を強固に固定することができ、可動翼や尾翼を駆動して、確実かつ効率的にＰ波やＳ波を発生させることができ、作業効率性、振動発生の確実性に優れる。
（２）可動翼を上下方向に揺動させハンマー部で地表面を叩いてＰ波を発生させるＰ波発生工程を有するので、可動翼の揺動角度によって衝撃の強さ（振動の強さ）を調整することができ、汎用性に優れると共に、制御が容易で、略一定のＰ波を繰返し発生させることができ、発生する振動の再現性に優れる。
（３）尾翼を左右方向に揺動させてＳ波を発生させるＳ波発生工程を有するので、Ｐ波又はＳ波を選択的に発生させることができ、汎用性に優れると共に、Ｐ波とＳ波の両方を用いることにより、地下構造をより明瞭に解析することができ、解析の効率性、確実性、信頼性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、簡素な構成で、水中を容易に移動することができ、複数の場所で連続的に作業を行うことが可能で、機動性、作業効率性、取扱い性に優れ、Ｐ波又はＳ波を選択的に発生させることができ、動作の安定性、汎用性、地下構造の解析の信頼性、確実性に優れた地下探査用震源装置の提供、制御が容易で、略一定のＰ波及びＳ波を確実に繰返し発生させることができ、振動発生の確実性、発生する振動の再現性に優れた振動発生方法の提供を行うことができ、発生させた振動を基に地層構造を解析することにより、地下資源等の探索に用いることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  地下探査用震源装置
２  移動体本体
３  尾翼
３ａ  尾びれ
４  可動翼
４ａ  腹びれ
５，５ａ  背びれ
６  ハンマー部
７  移動体本体固定部
７ａ  移動体本体固定駆動部
８  尾翼固定部
８ａ  尾翼固定駆動部
２０  海底
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014119359.tif 000005