(57)【要約】【課題】地中の比抵抗値の分布を３次元解析により低い調査コストで探査しながら、地中の地下水脈等を容易に把握することのできる立体模型を提供する。【解決手段】本考案を適用した立体模型１は、積層造形法、又は、切削造形法を用いることで成形されるものであり、省力型３次元電気探査の解析により得られた地中（地層構造）の比抵抗値の分布を投影した投影分割構造２を備える。投影分割構造２は、地層構造の比抵抗値が小さい低比抵抗部３から、比抵抗値が大きい高比抵抗部４まで、所定の比抵抗値の区分ごとに分割して形成されて、又は、所定の深度の区分ごとに分割して探査部分を強調した区分構成に形成される。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
積層造形法、又は、切削造形法を用いることで成形される立体模型であって、
省力型３次元電気探査の解析により得られた地中（地層構造）の比抵抗値の分布を投影した投影分割構造を備え、
前記投影分割構造は、地層構造の比抵抗値が小さい低比抵抗部から、比抵抗値が大きい高比抵抗部まで、所定の比抵抗値の区分ごとに分割して形成されて、又は、所定の深度の区分ごとに分割して探査部分を強調した区分構成に形成されること
を特徴とする立体模型。
【請求項２】
前記投影分割構造は、前記低比抵抗部から前記高比抵抗部まで、所定の比抵抗値の区分ごとに色分けして着色されて、前記低比抵抗部と前記高比抵抗部とを区別して強調できるように形成されること
を特徴とする請求項１記載の立体模型。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、積層造形法、又は、切削造形法を用いることで成形される立体模型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地形や地表付近の地質に併せてより深い地下構造についての地質情報をも与え得る立体地質模型システムを提供することを目的として、例えば、特許文献１の立体地質模型システムが提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された立体地質模型システムは、立体模型に画像投影手段により地質情報を表示させる立体地質模型システムであって、前記立体模型は、複数の上下方向に位置する構造面の３次元データと前記構造面毎に対応した前記地質情報の２次元データとを対応させた補正データにより、前記構造面のそれぞれを模した上面を有するプレート部材を造形しこれを積層させて構成され、前記画像投影手段は、一番上に露出した前記プレート部材に対応する前記補正データにより前記上面に前記地質情報を投影することを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−５２６９１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された立体地質模型システムは、地形図、地質図、重力図、海底図、ボーリングデータ分布図、堆積盆地の三次元モデルを投影して、地下構造の形状だけでなく、その上面に堆積した岩石や地層が地形を作り出す様子などを可視化するものである。
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された立体地質模型システムは、３次元解析により得られた地中の比抵抗値の分布を投影するものとなっておらず、地中の３次元データの取得が困難なものであるだけでなく、地中の地下水脈等の把握ができないものとなっている。
【０００７】
そこで、本考案は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、地中の比抵抗値の分布を３次元解析により低い調査コストで探査しながら、地中の地下水脈等を容易に把握することのできる立体模型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１考案に係る立体模型は、積層造形法、又は、切削造形法を用いることで成形される立体模型であって、省力型３次元電気探査の解析により得られた地中（地層構造）の比抵抗値の分布を投影した投影分割構造を備え、前記投影分割構造は、地層構造の比抵抗値が小さい低比抵抗部から、比抵抗値が大きい高比抵抗部まで、所定の比抵抗値の区分ごとに分割して形成されて、又は、所定の深度の区分ごとに分割して探査部分を強調した区分構成に形成されることを特徴とする。
【０００９】
第２考案に係る立体模型は、第１考案において、前記投影分割構造は、前記低比抵抗部から前記高比抵抗部まで、所定の比抵抗値の区分ごとに色分けして着色されて、前記低比抵抗部と前記高比抵抗部とを区別して強調できるように形成されることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１０】
第１考案、第２考案によれば、低比抵抗部から高比抵抗部まで、所定の比抵抗値の区分ごとに分割して形成されて、又は、所定の深度の区分ごとに分割して形成されるため、地中の地下水脈等の状態を、立体的な模型によって容易に把握することが可能となる。
【００１１】
第１考案、第２考案によれば、特に、省力型３次元電気探査が用いられた３次元解析の結果として、地中の比抵抗値の分布が投影分割構造に投影されるため、地中の調査コストの著しい低減を可能とするとともに、地中の比抵抗値の継続的な３次元モニタリング調査が可能となる。
【００１２】
第１考案、第２考案によれば、地中の各地点での比抵抗値をモニタリングして、積層造形法、又は、切削造形法を用いることで成形された立体的な模型によって、地中の地下水脈等の経時的な変化の状態を、３次元で容易かつ確実に把握することが可能となる。
【００１３】
特に、第２考案によれば、低比抵抗部から高比抵抗部まで、所定の比抵抗値の区分ごとに色分けして投影分割構造が着色されることで、通常、外部からは視認することが困難な地中の地下水脈等を、立体的な模型によって容易に視覚で把握することが可能となる。
この事はこの技術を利用する側に対して、大きな利便性を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案を適用した立体模型を示す斜視図である。
【図２】本考案を適用した立体模型が所定の比抵抗値の区分ごとに分割された状態を示す斜視図である。
【図３】本考案を適用した立体模型が所定の深度の区分ごとに分割された状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、本考案を適用した立体模型の省力型３次元電気探査による計測点の配置を示す平面図であり、（ｂ）は、従来の３次元電気探査による計測点の配置を示す平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案を適用した立体模型１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
本考案を適用した立体模型１は、図１に示すように、光造形法、粉末積層造形法、及び、熱溶解積層法等の積層造形法、又は、切削造形法を用いることで成形される。
【００１７】
本考案を適用した立体模型１は、紫外線を照射することで硬化する液体樹脂、ナイロン等の樹脂系材料、青銅、鋼、ニッケル、チタン等の金属系材料、スターチ（デンプン）、石膏等、及び、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂等を材質とする。
【００１８】
本考案を適用した立体模型１は、３Ｄプリンタによる積層造形法、又は、３Ｄプロッタによる切削造形法が用いられることで、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂等を素材として、三次元造形法により成形されるものとなる。
【００１９】
ここで、光造形法は、紫外線を照射することで硬化する液体樹脂を用いた造形法である。粉末積層造形法は、ナイロン等の樹脂系材料、又は、鋼等の金属系材料を、バインダとともに液化、噴射させて多層に積層させる造形法である。熱溶解積層法は、熱可塑性樹脂を高温で溶かし積層させることで立体形状を作成する造形法である。また、切削造形法は、熱可塑性樹脂等のブロックを切削して造形する造形法である。
【００２０】
本考案を適用した立体模型１は、３次元解析により得られた地中（地層構造）の比抵抗値の分布を投影した投影分割構造２を備える。投影分割構造２は、現地の地中の比抵抗値を３次元解析により求めて、図２に示すように、地層構造の比抵抗値が小さい低比抵抗部３から、地層構造の比抵抗値が大きい高比抵抗部４まで、所定の比抵抗値の区分ごとに分割して形成される。
【００２１】
投影分割構造２は、低比抵抗部３から高比抵抗部４まで、所定の比抵抗値の区分ごとに色分けして着色されて、低比抵抗部３と高比抵抗部４とを区別して視認できるように形成される。低比抵抗部３は、例えば、赤色又は橙色等に着色されるとともに、高比抵抗部４は、例えば、緑色又は青色等に着色される。
【００２２】
投影分割構造２は、現地の地中の状況に応じて、例えば、比抵抗値の区分を、５Ωｍ〜２００Ωｍ程度に設定して、５Ωｍ〜２００Ωｍ程度の比抵抗値の区分ごとに色分けして着色されるものとなる。投影分割構造２は、低比抵抗部３から高比抵抗部４まで、５Ωｍ〜２００Ωｍ程度の比抵抗値の区分ごとに、段階的に色分けして着色されるものとする。
【００２３】
投影分割構造２は、例えば、比抵抗値が３０Ωｍ未満の部分を低比抵抗部３とするとともに、比抵抗値が３０Ωｍ以上の部分を高比抵抗部４としたうえで、低比抵抗部３を赤色又は橙色等に着色するとともに、高比抵抗部４を緑色又は青色等に着色してもよい。このとき、投影分割構造２は、特に、比抵抗値が３０Ωｍ未満の低比抵抗部３のみを強調して視認できるものとなる。
【００２４】
投影分割構造２は、低比抵抗部３から高比抵抗部４まで、所定の比抵抗値の区分ごとに色分けされるとともに、この色分けされた比抵抗値の区分ごとに分割して形成されるものとなる。投影分割構造２は、所定の比抵抗値の区分ごとに色分け、又は、分割されることで、地中の比抵抗値の分布が投影されるものとなる。
【００２５】
投影分割構造２は、例えば、５Ωｍ〜２００Ωｍ程度の比抵抗値の区分ごとに、段階的に色分けして着色されるものとしながら、さらに、３０Ωｍの比抵抗値の区分のみで分割して形成されてもよい。このとき、投影分割構造２は、例えば、比抵抗値が３０Ωｍ未満の低比抵抗部３のみが、比抵抗値が３０Ωｍ以上の高比抵抗部４から分離された状態で、低比抵抗部３と高比抵抗部４とを区別して視認できるように形成されるものとなる。
【００２６】
投影分割構造２は、低比抵抗部３から高比抵抗部４まで、所定の比抵抗値の区分ごとに色分けされることで、地中の比抵抗値の分布を投影するものとしながら、図３に示すように、所定の深度の区分ごとに分割して探査部分を強調した区分構成に形成されてもよい。このとき、投影分割構造２は、例えば、深度１００ｍ程度までの地中の比抵抗値の分布を投影するとき、深度の区分を５ｍ〜５０ｍ程度に設定して、５ｍ〜５０ｍ程度の深度の区分ごとに分割して形成される。
【００２７】
地中の比抵抗値は、図４に示すように、特に、現地の地中の各地点に含有される水分に着目して、地中の各地点での比抵抗値を３次元解析により求めることで、地中の各地点での水分の含有量を推測するものとなる。地中の比抵抗値は、例えば、高比抵抗部４が地中の空隙又は基盤岩を示すものとなり、低比抵抗部３が地下水脈を示すものとなる。
【００２８】
従来の２次元解析は、地中の各地点での比抵抗値を、地中の縦断面図で表示するものであるため、各地点での比抵抗値の平面分布がわかりにくいことから、例えば、高比抵抗部４が地中の空隙及び脆弱部を示すものなのか、基盤岩を示すものなのかが不明瞭となる。
【００２９】
これに対して、地中の各地点での比抵抗値を３次元解析により求める場合は、各地点での比抵抗値の平面分布と縦断面分布とを同時に把握できる。このため、３次元解析により求める場合は、例えば、高比抵抗部４が地中の空隙及び脆弱部を示すものなのか、基盤岩を示すものなのかが、比抵抗値の平面分布及び縦断面分布から把握される高比抵抗部４の形状から容易に判断することができるものとなる。
【００３０】
地中の各地点での比抵抗値を３次元解析により求める場合は、図４（ａ）に示すように、特に、省力型３次元電気探査を用いることが望ましい。従来の３次元電気探査は、図４（ｂ）に示すように、現地で多数箇所の２次元電気探査やボーリング調査等を実施して、多数の計測点Ｐでの比抵抗値を計測し、平均化する必要がある。この事は従来の電気探査方式での３次元化では、多数のデータ解析による高コスト化を招く事を意味し、実用性とはかけ離れた探査方式になる。
【００３１】
これに対して、省力型３次元電気探査は、計測点Ｐの測定データを１地点１地点３次元に逆解析するので、解析範囲が広くとれる。これにより、省力型３次元電気探査は、図４（ａ）に示すように、現地の平面方向で略十字状に複数の計測点Ｐを設けたうえで、略十字状に設けられた計測点Ｐの周囲に計測点Ｐを散在させて追加するため、少数の計測点Ｐを設けることで足りるものとなる。そして、省力型３次元電気探査によると、従来方式に比べ計測点Ｐも少なく済むため、「省力型」と云われるものとなる。
【００３２】
省力型３次元電気探査は、現地の地盤条件をサンプリング調査により把握するとともに、サンプリング調査の結果と少数の計測点Ｐでの調査の結果とを比較しながら、地中の各地点での比抵抗値を有限要素法により解析する。これにより、省力型３次元電気探査は、地中の各地点での比抵抗値の分布を、特に、現地の地中の各地点に含有される水分に着目して、探査対象となる低比抵抗部３を探査部分として強調して、３次元解析により求めることができるものとなる。
【００３３】
省力型３次元電気探査は、従来の３次元電気探査と比較して、少数の計測点Ｐを設けることで足りるため、測定作業を省力化することによる探査範囲の広域化を図ることが可能となる。また、省力型３次元電気探査は、既存の計測点Ｐでの探査データを利用することも可能となり、地中の調査コストの著しい低減を可能とするとともに、従来の２次元解析と比較して、地中の各地点での比抵抗値の分布を立体的に把握することが可能となる。
【００３４】
地層と比抵抗値との関係について、一般的な地層では、地層を構成する鉱物組織や間隙率等、個々の状況で比抵抗値が変化するが、主に、地層内に存在する間隙水の大小に比抵抗値が影響されている。そして、間隙水は、時間軸で３次元に変位することを水の特徴とするので、通常の１次元（ボーリング）調査又は２次元調査では水の変位（存在）を捉えにくい。この省力型３次元電気探査は、時間軸で変位する地下水を比抵抗値の測定で捉え、変位の方向などを３次元で表現する、低コストで実用的な探査方法である。
【００３５】
本考案を適用した立体模型１は、図２に示すように、３次元解析により得られた地中の比抵抗値の分布を投影した投影分割構造２を備えるものであり、特に、３次元解析として省力型３次元電気探査が用いられる。
【００３６】
本考案を適用した立体模型１は、特に、省力型３次元電気探査が用いられた３次元解析の結果として、地中の比抵抗値の分布が投影分割構造２に投影されるものとなる。これにより、本考案を適用した立体模型１は、地中の調査コストの著しい低減を可能としながら、地中の各地点での比抵抗値を立体的に容易に把握することを可能とした投影分割構造２を提供することができるものとなる。
【００３７】
本考案を適用した立体模型１は、低比抵抗部３から高比抵抗部４まで、所定の比抵抗値の区分ごとに色分けして投影分割構造２が着色されることで、低比抵抗部３と高比抵抗部４とを区別して一目瞭然に視認することができるものとなる。これにより、本考案を適用した立体模型１は、専門的な知識を有さなくても、通常、外部からは視認することが困難な地中の地下水脈等を、立体的な模型によって容易に視覚で把握することが可能となる。
【００３８】
本考案を適用した立体模型１は、低比抵抗部３から高比抵抗部４まで、所定の比抵抗値の区分ごとに分割して形成されて、又は、所定の深度の区分ごとに分割して探査部分を強調した区分構成に形成される。これにより、本考案を適用した立体模型１は、所定の比抵抗値の区分ごとに分割されて、又は、所定の深度の区分ごとに分割されることで、地中の地下水脈等の状態を、立体的な模型によって容易に把握することが可能となる。
【００３９】
本考案を適用した立体模型１は、特に、省力型３次元電気探査が用いられた３次元解析により、地中の比抵抗値の分布が投影分割構造２に投影されるため、地中の調査コストの著しい低減を可能とするとともに、地中の比抵抗値の継続的な３次元モニタリング調査ができるものとなる。これにより、本考案を適用した立体模型１は、地中の各地点での比抵抗値をモニタリングして、積層造形法、又は、切削造形法を用いることで成形された立体的な模型によって、地中の地下水脈等の経時的な変化の状態を、３次元で容易かつ確実に把握することが可能となる。
【００４０】
以上、本考案の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本考案を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本考案の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【符号の説明】
【００４１】
１  ：立体模型
２  ：投影分割構造
３  ：低比抵抗部
４  ：高比抵抗部
【図４】
0003198552.tif 000003
【図１】
0003198552.tif 000004
【図２】
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【図３】
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