(57)【要約】【課題】水底地盤を表面波探査により効率的に探査することができる水底地盤の探査方法を提供する。【解決手段】この水底地盤の探査方法は、水底を振源により起振して発生させた表面波を、ケーブルに所定間隔で取り付けて水底に並べた複数の受信器により受信し計測することで水底地盤の地質構造を探査する水底地盤の探査方法であって、第１のブイ１と第２のブイ２とをケーブル２０が敷設される両端位置上の水面に設置し、第１のブイと第２のブイとから垂下した第１および第２のロープ３．４と水底に設置された各重量体５，６とが連結されており、重量体を目標にしてケーブルを水底の所定位置に敷設し、振源として重錘１０を水底地盤面に落下させて重錘により発生させた表面波を複数の受信器で受信し計測する。【選択図】図１
2018040742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底を振源により起振して発生させた表面波を、ケーブルに所定間隔で取り付けて水底に並べた複数の受信器により受信し計測することで水底地盤の地質構造を探査する水底地盤の探査方法であって、
第１のブイと第２のブイとを前記ケーブルが敷設される両端位置上の水面に設置し、前記第１のブイと前記第２のブイとから垂下した第１および第２のロープ状部材と水底に設置された各重量体とが連結されており、
前記重量体を目標にして前記ケーブルを水底の所定位置に敷設し、
前記振源として重錘を水底地盤面に落下させて前記重錘により発生させた表面波を前記複数の受信器で受信し計測する水底地盤の探査方法。
【請求項２】
前記重錘は、内部を格子状とした形状、および／または、外周に整流部を取り付けた形状である請求項１に記載の水底地盤の探査方法。
【請求項３】
前記重錘は球体形状である請求項１に記載の水底地盤の探査方法。
【請求項４】
前記重錘の水底地盤面からの落下高さを、前記重錘の自由落下による打撃エネルギーを考慮して適切な高さに設定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水底地盤の探査方法。
【請求項５】
前記ケーブルの一端が前記第１のロープ状部材に連結されかつ他端が前記第２のロープ状部材に連結された状態としてから前記計測を実施する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水底地盤の探査方法。
【請求項６】
前記ケーブルの一端が前記第１のロープ状部材に連結されかつ他端が前記第２のロープ状部材に連結された状態から前記各連結を解除し、
前記第１のロープ状部材または前記第２のロープ状部材により前記ケーブルが移動可能に保持された状態で前記ケーブルの一端または他端を移動させることで、前記ケーブルの敷設位置を変更する請求項５に記載の水底地盤の探査方法。
【請求項７】
前記ケーブルの一端または他端を、前回の計測測線に対し直線移動または回転移動させることで、前記ケーブルの敷設位置を変更する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の水底地盤の探査方法。
【請求項８】
前記ケーブルに重量物を配置した状態で前記ケーブルを自重により水底に沈降させる請求項１乃至７のいずれか１項に記載の水底地盤の探査方法。
【請求項９】
前記第１および第２のロープ状部材のそれぞれに環状部材を通し、前記ケーブルの両端側を前記環状部材に取り付ける請求項８に記載の水底地盤の探査方法。
【請求項１０】
前記環状部材に回収用ロープを連結しておき、前記計測後に、前記回収ロープを前記環状部材とともに引き上げることで、前記ケーブルを回収する請求項９に記載の水底地盤の探査方法。
【請求項１１】
前記第１および第２のブイに配置したGPS装置を用いて前記ブイの位置出しを行う、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の水底地盤の探査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水底地盤を探査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海底地盤の探査方法として、ボーリングによる方法（特許文献１，２参照）やサウンディングによる方法（特許文献３参照）が公知である。また、海底地質構造の把握方法として音波探査がある（特許文献４参照）。また、表面波探査を用いた浅部地盤探査が公知であり、かかる表面波探査は、地盤のＳ波速度構造を地表から非破壊的に推定できることから、地盤の支持力や液状化判定等を二次元的に定量的に行うことが可能であり、土木分野での適用が期待されている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平09-250935号公報
【特許文献２】特開2005-155108号公報
【特許文献３】特開2010-189944号公報
【特許文献４】特開平05-72347号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】林宏一等「水底における表面波探査の現場実験」社団法人物理探査学会第112回学術講演会論文集（2005）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、海底地盤の探査方法として、ボーリングやサウンディングによる方法では面的な地盤情報は得られず、また、非破壊的な物理探査方法が求められている。また、音波探査では、海面からの計測のため多重反射や音波散乱といった測定上の問題があり、また、得られる地質情報は反射波によるイメージ図であり、地盤の物性による地質情報ではない。また、表面波探査は、非特許文献１のように水底への適用性は確認されているが、沿岸部における陸域からの計測である。また、非特許文献１ではエアガンによる起振が行われており、対象水底地盤面との間に水層を介すため、水底地盤のＳ波速度の把握には、地盤境界面の状態がＳ波速度に与える影響をその都度明らかにしなければならない。また、かけや等で直接起振する方法はあるものの、人力では水深の増加とともに作業効率が悪化することが予想され、水底における効率的な計測手法は未だ確立されていない。
【０００６】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、水底地盤を表面波探査により効率的に探査することができる水底地盤の探査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための水底地盤の探査方法は、水底を振源により起振して発生させた表面波を、ケーブルに所定間隔で取り付けて水底に並べた複数の受信器により受信し計測することで水底地盤の地質構造を探査する水底地盤の探査方法であって、第１のブイと第２のブイとを前記ケーブルが敷設される両端位置上の水面に設置し、前記第１のブイと前記第２のブイとから垂下した第１および第２のロープ状部材と水底に設置された各重量体とが連結されており、前記重量体を目標にして前記ケーブルを水底の所定位置に敷設し、前記振源として重錘を水底地盤面に落下させて前記重錘により発生させた表面波を前記複数の受信器で受信し計測するものである。
【０００８】
この水底地盤の探査方法によれば、複数の受信器を所定間隔で取り付けたケーブルを水底に敷設する際に、ケーブルが敷設されるべき両端位置上の水面に設置した第１のブイと第２のブイとから垂下した各ロープ状部材に各重量体が連結され、かかる各重量体を目標にしてケーブルの両端を水底の所定位置に設置できるので、ケーブルを目標の水底位置に正確に敷設することができる。また、振源として重錘を使用することにより、水底地盤面を直接起振させて表面波を発生させることができ、Ｓ波速度の把握が容易となる。また、船上で重錘落下・引き上げ、および、計測を行うようにできるので、船上において起振から計測までを実施することができ、所定の領域を効率的に探査することができる。
【０００９】
上記水底地盤の探査方法において、前記重錘は、内部を格子状とした形状、および／または、外周に整流部を取り付けた形状であることが好ましい。かかる重錘を用いることで、目標の水底位置に正確に水中落下させて水底を起振することができる。
【００１０】
また、前記重錘は球体形状であると、重錘の水中落下時の偏芯によらず均一な表面波を発生させることができる。
【００１１】
また、前記重錘の水底地盤面からの落下高さを、前記重錘の自由落下による打撃エネルギーを考慮して適切な高さに設定することが好ましい。
【００１２】
また、前記ケーブルの一端が前記第１のロープ状部材に連結されかつ他端が前記第２のロープ状部材に連結された状態としてから前記計測を実施することが好ましい。かかる連結により、受信器の位置を効率的に設定可能である。
【００１３】
また、前記ケーブルの一端が前記第１のロープ状部材に連結されかつ他端が前記第２のロープ状部材に連結された状態から前記各連結を解除し、前記第１のロープ状部材または前記第２のロープ状部材により前記ケーブルが移動可能に保持された状態で前記ケーブルの一端または他端を移動させることで、前記ケーブルの敷設位置を変更することが好ましい。これにより、ケーブルの敷設位置を簡単に変更できるので、水底において所定の領域を効率的に探査できる。
【００１４】
また、前記ケーブルの一端または他端を、前回の計測測線に対し直線移動または回転移動させることで、前記ケーブルの敷設位置を変更することが好ましい。前回の計測測線とは、計測が終了した、ケーブルが敷設された両端位置を結ぶ直線からなる測定線である。
【００１５】
また、前記ケーブルに重量物を配置した状態で前記ケーブルを自重により水底に沈降させることが好ましい。これにより、複数の受信器を取り付けたケーブルが水底で安定し漂流移動することを防止できる。
【００１６】
また、前記第１および第２のロープ状部材のそれぞれに環状部材を通し、前記ケーブルの両端側を前記環状部材に取り付けることで、ケーブルの一端側を第１のロープ状部材に連結しかつケーブルの他端側を第２のロープ状部材に連結することができる。
【００１７】
また、前記環状部材に回収用ロープを連結しておき、前記計測後に、前記回収ロープを前記環状部材とともに引き上げることで、前記ケーブルを回収するようにできる。
【００１８】
また、前記第１および第２のブイに配置したGPS装置を用いて前記ブイの位置出しを行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、水底地盤を表面波探査により効率的に探査することができる水底地盤の探査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態による水底地盤の探査方法における（ａ）位置出し、（ｂ）敷設、（ｃ）計測、（ｄ）移動の各ステップを説明するための図である。
【図２】本実施形態における、複数のハイドロフォンとハイドロフォンを連結する電気ケーブルとから構成されたハイドロフォンケーブルを示す図（ａ）および電気ケーブルの途中に重量物を配置したハイドロフォンケーブルを示す図（ｂ）である。
【図３】図１のブイから垂下したロープに取り付けられる環状部材と図２のハイドロフォンケーブルの一端側を部分的に示す斜視図（ａ）および同じく他端側を部分的に示す斜視図（ｂ）である。
【図４】図２のハイドロフォンケーブルを別の所定位置に設置する場合の直線移動を説明するための平面図（ａ）および回転移動を説明するための平面図（ｂ）である。
【図５】図４（ａ）の直線移動のステップを順に説明するための側面図（ａ）〜（ｃ）である。
【図６】図４（ｂ）の回転移動のステップを順に説明するための側面図（ａ）（ｂ）および平面図（ｃ）である。
【図７】図３の環状部材の中にロープとハイドロフォンケーブルとを通した状態を示す斜視図である。
【図８】図１（ｃ）の重錘１０の構成例を示す上面図（ａ）、側面図（ｂ）および下面図（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による水底地盤の探査方法における（ａ）位置出し、（ｂ）敷設、（ｃ）計測、（ｄ）移動の各ステップを説明するための図である。図２は、本実施形態における、複数のハイドロフォンとハイドロフォンを連結する電気ケーブルとから構成されたハイドロフォンケーブルを示す図（ａ）および電気ケーブルの途中に重量物を配置したハイドロフォンケーブルを示す図（ｂ）である。図３は図１のブイから垂下したロープに取り付けられる環状部材と図２のハイドロフォンケーブルの一端側を部分的に示す斜視図（ａ）および同じく他端側を部分的に示す斜視図（ｂ）である。
【００２２】
本実施形態による水底地盤の探査方法について図１，図２を参照して説明する。本実施形態では、表面波を発生させるための起振には重錘の落下エネルギーを利用し、表面波の受信には、ケーブルで連結した複数のハイドロフォンを使用する。水底での作業は、潜水士が潜水士船のサポートを受けながら行う。水底地盤の探査は、(1)位置出し→(2)ハイドロフォンケーブルの敷設→(3)起振および計測→(4)ハイドロフォンケーブルの移動の各ステップにより実施される。
【００２３】
まず、ハイドロフォンケーブル２０について説明する。図２（ａ）のように、ハイドロフォンケーブル２０は、複数のハイドロフォン２１が所定間隔で並べられて一本の電気ケーブル２２に連結されることで構成されている。この場合、図２（ｂ）のように、各ハイドロフォン２１，２１の間の電気ケーブル２２に重量物２３を取り付けることで、ハイドロフォンケーブル２０の重量を増すことが好ましい。これにより、ハイドロフォンケーブル２０が水底で安定し、漂流移動することを防止できる。
【００２４】
ハイドロフォン２１は、水中の超音波の音場を測定する小型トランスデューサで、広範囲の周波数の超音波を高分解能で測定可能なものが好ましい。複数のハイドロフォン２１が電気ケーブル２２に連結されたものとしては、たとえば、GEOMETRICS,INC.から販売されている商品名Model DHA-7 Downhole Hydrophone Arrayを使用することができる。
【００２５】
ハイドロフォンケーブル２０は、図３（ａ）（ｂ）のように、ロープ３，４への連結のために一端２０ａおよび他端２０ｂが環状部材３１を介してロープ３，４に取り付けられるようになっている。また、ハイドロフォンケーブル２０は、図３（ｂ）のように、他端２０ｂ側において、電気ケーブル２２が船ＳＰに搭載された計測器へと延びる一方、途中から他端２０ｂが環状部材３１に取り付けられるために分岐するようにして延びている。このため、以降、一端２０ａを端部２０ａ、他端２０ｂを計測器側端部２０ｂということがある。
【００２６】
図１（ａ）のように、図２のハイドロフォンケーブル２０を敷設する水底の両端位置に重量のあるブロック体５，６を設置し、ブロック体５，６には第１のブイ１，第２のブイ２から垂下した第１のロープ３，第２のロープ４の各下端が連結される。潜水士船ＳＰでは、水面に浮かんだ第１のブイ１と第２のブイ２の上部に搭載されたＧＰＳ装置１ａ，２ａによるＧＰＳ測量が行われ、ブイ１，２の位置を計測し、ハイドロフォンケーブル２０が敷設される水底の両端位置の位置出しを行う。
【００２７】
次に、図１（ｂ）のように、潜水士船ＳＰから図２のハイドロフォンケーブル２０を、ブロック体５，６を目標にして所定の位置に沈降させ、潜水士ＤＶにより水底に敷設する。このとき、ハイドロフォンケーブル２０は、図２（ｂ）のように、重量物２３が配置されていると、水底で漂流移動することなく安定する。図３（ａ）のように、ハイドロフォンケーブル２０の端部２０ａが環状部材３１によりロープ３に連結され、また、図３（ｂ）のように、計測器側端部２０ｂが環状部材３１によりロープ４に連結される。
【００２８】
次に、図１（ｃ）のように、ハイドロフォンケーブル２０に事前に記しておいたマークに基づいて潜水士ＤＶが重錘１０の落下位置の指示を行い、潜水士船ＳＰからロープ１０ａに取り付けた重錘１０を水底へと落下させて起振し、この起振により発生した表面波を複数のハイドロフォン２１により受信し計測する。次に、ロープ１０ａにより重錘１０を引き上げてから、重錘１０の落下位置を変更して重錘１０の落下を行うようにして重錘落下による起振・計測を繰り返す。
【００２９】
なお、かかる計測およびその記録は、図３（ｂ）のように、ハイドロフォンケーブル２０の電気ケーブル２２が潜水士船ＳＰへと延長され、潜水士船ＳＰに搭載した計測器（図示省略）を用いて行われる。また、潜水士船ＳＰに搭載したＧＰＳ装置（図示省略）による位置情報をもとに重錘１０の落下位置を決めるようにしてもよい。
【００３０】
水底の所定位置での重錘落下による起振・計測が終了すると、次に、図１（ｄ）のように、潜水士ＤＶによりハイドロフォンケーブル２０を端部から回収し、移動させ、別の所定位置に敷設してから、図１（ｂ）（ｃ）と同様にして重錘落下による起振・計測を行う。
【００３１】
図１（ａ）〜（ｄ）の水底地盤の探査方法によれば、ハイドロフォンケーブル２０が敷設される水底における両端位置の位置出し、ハイドロフォンケーブル２０の敷設、起振および計測、ハイドロフォンケーブル２０の移動の各ステップにより水底地盤探査を実施することで、水底地盤の地質構造を効率的に探査することができる。従来技術によれば、水底における表面波探査に関し効率的な計測方法がまだ確立されていないが、本実施形態によれば、水底地盤を表面波探査により効率的に探査でき、水底地盤の地質構造を効率よく探査できる。また、水底地盤のＳ波速度構造を取得可能である。
【００３２】
次に、ハイドロフォンケーブルの端部とブイから垂下したロープとの連結、その回収について図３（ａ）（ｂ）を参照して詳細に説明する。
【００３３】
図３（ａ）のように、図１（ａ）のブイ１から垂下したロープ３にシャックル等の環状部材３１が取り付けられて通されるとともに、環状部材３１にはハイドロフォンケーブル２０の端部２０ａが取り付けられることで端部２０ａがロープ３と連結される。ハイドロフォンケーブル２０の端部２０ａが環状部材３１に取り付けられると、環状部材３１がブイ１のロープ３を伝わって自重で沈降することで、ハイドロフォンケーブル２０を沈めることができる。また、図３（ｂ）のように、ハイドロフォンケーブル２０の計測器側端部２０ｂも環状部材３１を用いて同様にしてロープ４に連結される。環状部材３１はねじ部３１ａを有し、ねじ部３１ａを自由にさせることで環状部材３１を開閉できる。ねじ部３１ａで開いた環状部材３１に、ロープ３，４を通したり、ハイドロフォンケーブル２０の一端・他端を取り付けることができる。
【００３４】
また、図３（ａ）（ｂ）のように、環状部材３１に回収用ロープ３２を取り付けておくことで、計測後に、回収用ロープ３２を引き上げることで、図１（ｄ）のように、潜水士船ＳＰ上からのハイドロフォンケーブル２０の回収が可能となる。この場合は、潜水士なしで水底地盤探査が可能となり、その際の重錘落下位置は船ＳＰに搭載されたＧＰＳ装置によるＧＰＳ測定により決定することができる。
【００３５】
次に、ハイドロフォンケーブル２０の別の所定位置に敷設するためのハイドロフォンケーブル２０の移動について図４〜図７を参照して説明する。図４は、図２のハイドロフォンケーブルを別の所定位置に設置する場合の直線移動を説明するための平面図（ａ）および回転移動を説明するための平面図（ｂ）である。図５は図４（ａ）の直線移動のステップを順に説明するための側面図（ａ）〜（ｃ）である。図６は図４（ｂ）の回転移動のステップを順に説明するための側面図（ａ）（ｂ）および平面図（ｃ）である。図７は図３の環状部材の中にロープとハイドロフォンケーブルとを通した状態を示す斜視図である。
【００３６】
ハイドロフォンケーブル２０の移動としては、図４（ａ）のように、計測後の測線X1-X2を次の計測の測線X2-X3のように直線上で直線移動させる、または、図４（ｂ）のように、計測後の測線X1-X2を次の計測の測線X2-X4のように直角に回転移動させることが考えられる。
【００３７】
図４（ａ）の直線移動のために、図５（ａ）の計測後の状態から、図５（ｂ）のように、ハイドロフォンケーブル２０の端部２０ａを図３（ａ）の環状部材３１から外して第１のロープ３に対しフリーにするとともに、計測器側端部２０ｂも環状部材３１から外し、図７のように、環状部材３１の中に計測器側端部２０ｂの先端部からハイドロフォンケーブル２０を通す。これにより、第２のロープ４の位置を基点としてハイドロフォンケーブル２０が移動可能な状態となり、ハイドロフォンケーブル２０の計測器側端部２０ｂを持って船ＳＰが図４（ａ）の次の平面位置X3に向けて移動する。
【００３８】
次に、図５（ｃ）のように、ハイドロフォンケーブル２０の端部２０ａを図３（ａ）と同様に環状部材３１に取り付けることで、環状部材３１により端部２０ａと第２のロープ４とを連結する。次に、平面位置X3に設置されたブイ７からブロック体８へと垂下した第３のロープ７ａが通された環状部材に計測器側端部２０ｂを図３（ｂ）のように取り付ける。このようにして、ハイドロフォンケーブル２０を図４の測線X1-X2を測線X2-X3のように直線上で直線移動させ、別の所定位置に敷設することができる。
【００３９】
図４（ｂ）の回転移動では、図６（ａ）のように、ハイドロフォンケーブル２０の端部２０ａが第２のロープ４に連結され、計測器側端部２０ｂが第１のロープ３に連結されている。この状態から、図６（ｂ）のように、ハイドロフォンケーブル２０の計測器側端部２０ｂを環状部材３１から外して第１のロープ３に対しフリーにする一方、端部２０ａは環状部材３１により第２のロープ４に保持された状態にある。この状態で計測器側端部２０ｂを持って船ＳＰが移動し、図６（ｃ）のように、次の平面位置X4に向けて移動する。
【００４０】
次に、平面位置X4に設置されたブイ９から水底のブロック体へと垂下した第４のロープ（図示省略）が通された環状部材３１に計測器側端部２０ｂを図３（ｂ）のように取り付ける。このようにして、ハイドロフォンケーブル２０を図４の測線X1-X2を測線X2-X4のように回転移動させ、別の所定位置に敷設することができる。
【００４１】
以上のようにして、ハイドロフォンケーブル２０の一端または他端を、前回の計測測線に対し直線移動または回転移動させることで、ハイドロフォンケーブル２０の敷設位置を変更することができ、水底の所定の調査範囲内において効率的に水底地盤探査をすることができる。なお、図４（ａ）におけるX1-X2からX2-X3への移動に関し、直線移動による方法について図５に一例を示したが、180°の回転による回転移動を行ってもよい。また、図４（ｂ）の回転移動について図６で説明したが、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態にした後、図６（ｃ）の次の平面位置X4に向けて移動するようにしてもよい。
【００４２】
次に、水底での起振のための重錘１０の好ましい構成例について図８を参照して説明する。図８は図１（ｃ）の重錘１０の構成例を示す上面図（ａ）、側面図（ｂ）および下面図（ｃ）である。
【００４３】
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、水底起振のための重錘１０は、水底に着底する下面部１１と、下面部１１と対向するように上端に位置する上面部１２と、下面部１１と上面部１２との間の側面に構成された外周部１３と、外周部１３を構成する側面板１６と、重錘重量を得るために内部に配置された複数の重量板１７，１８と、重錘内部で下面部１１から上面部１２に向けて貫通するように設けられた複数の貫通部１５と、を備える。重錘１０は、全体として底面が正方形の直方体状に構成されている。
【００４４】
図８（ａ）〜（ｃ）のように、重錘１０が水中落下するとき外周部１３において相対的に生じる水の流れを整えるための整流部１４を外周部１３に設けている。整流部１４は、外周部１３から突き出るようにして縦方向に直線状に設けられた複数の整流板１４ａ〜１４ｄから構成される。
【００４５】
複数の整流板１４ａ〜１４ｄは、それぞれ平面形状が台形状になっており、外周部１３を構成する四側面においてそれぞれ所定の等間隔で並列に配置され、全体として対称的な羽根状に構成されている。
【００４６】
上述のように、整流部１４を複数の整流板１４ａ〜１４ｄから構成することで、簡単な構造となりコスト的に有利である。また、各整流板１４ａ〜１４ｄが外周部１３にあるので、各整流板１４ａ〜１４ｄの間に土塊等が詰まったとしても容易に除去することができ、整流効果を継続的に得ることができる。
【００４７】
また、外周部１３を構成する４枚の側面板１６の内部には、図８（ａ）（ｃ）の横方向に比較的長い複数の重量板１７が所定間隔で平行に並べられて配置されるとともに、縦方向に比較的短い複数の重量板１８が一列に並べられ、その列が平行に複数列になるように配置されている。
【００４８】
図８（ａ）（ｃ）のように、複数の重量板１７，１８は、下面部１１または上面部１２から見たとき、格子状（格子構造）となるように配置され、それらの間に複数の貫通部１５が下面部１１から上面部１２へと突き抜けるようにして形成されている。
【００４９】
なお、図８（ａ）〜（ｃ）の重錘１０は、例えば、鉄鋼材料を用いて溶接等により組み立てることができる。また、図１（ｂ）のように、重錘１０の上面部１２には、ワイヤ等による吊り下げ・吊り上げのための吊部１９が設けられている。重錘１０を水中において吊部１９で吊り下げたとき、下面部１１の面は水平になるようになっている。
【００５０】
本実施形態の重錘１０によれば、水底起振のために重錘１０を水中落下させたとき、各貫通部１５を通して下面部１１から相対的な水の流れが重錘内部に導かれて上面部１２へと向かい、上面部１２から外部上方へ流れ出ることで、重錘１０の落下姿勢が安定するとともに、下面部１１における水中落下時の水の抵抗を低減させることができ、運動エネルギーが減少しにくい。また、重錘１０の外周部１３においても下方から上方へと相対的に水の流れが生じるが、この流れに乱れが生じても、整流部１４を構成する複数の整流板１４ａ〜１４ｄにより整えられて整流効果が得られるので、重錘１０の落下姿勢が安定する。特に、重錘１０の使用中に複数の貫通部１５の一部が石や粘土、雑物などによって閉塞した場合でも、整流部１４による整流効果のため、水中落下中の重錘１０に傾斜や回転等を生じることなく安定した落下姿勢を保つことができる。これらにより、重錘１０が目標の水底位置に確実に着底できるとともに、重錘１０の水中落下による打撃エネルギーが効率良く水底地盤に伝えられる。このように内部をグレーチング状にして水中での抵抗を低減させた重錘１０を用いることで、打撃エネルギーを向上できる。グレーチングの導流効果と整流部１４の整流効果により、投下地点から側方にずれることなく、落下時の直進性が保たれるので、正確な位置で水底を打撃でき、打撃の再現性がよくなる。
【００５１】
また、重錘の落下高さについては、落下高さが大きくなると、目標着定位置（目標打撃位置）からのずれが大きくなる可能性があるが、重錘１０の水底地盤面からの落下高さを、重錘１０の打撃エネルギーから求められる適切な落下高さに設定することで、適切な位置に適切な打撃エネルギーを与えることが可能である。また、陸上における探査では、人力でカケヤによる打撃を与えることが一般的であり、重錘の水底地盤面からの落下高さは、この打撃エネルギーと同等のエネルギーが得られる落下高さ程度に設定することが好ましい。なお、図８の重錘１０は、本発明者が先に特願2015-196506において他の発明者とともに水中重錘落下締固め工法用重錘として提案したものと同様の構成である。
【００５２】
以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、図２（ｂ）のハイドロフォンケーブル２０は、電気ケーブル２２に所定間隔で重量物２３を配置して全体の重量を大きくしたが、本発明は、これに限定されず、たとえば、ハイドロフォンの近傍に重量物を付加することで全体として重量のあるハイドロフォンケーブルに構成してもよい。
【００５３】
また、重錘１０は、図８の構成に限定されず、他の構成であってもよいことはもちろんであり、たとえば、球体形状にすることで、重錘の水中落下時の偏芯によらず均一な表面波を発生させることができるとともに再現性のある打撃を行うことができる。また、直方体状のブロック体であってもよい。また、重錘１０の形状を変えることで発生させる表面波に変化を与えることができる。
【００５４】
また、図２のハイドロフォンケーブル２０に複数の水中位置計測センサを配置しておくことで、より正確な位置にハイドロフォンケーブルを敷設し、ハイドロフォンケーブルの移動調整が可能である。また、事前の「位置出し」の手順を省略することができ、ハイドロフォンケーブルに配置した水中位置計測センサにより敷設位置を決めることが可能である。
【００５５】
また、水底に設置されるブロック体５，６，８は、コンクリート製とすることができるが、これに限定されず、鉄鋼製でもよく、また、人力で扱える範囲で比重が重くかつ小型形状が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の水底地盤の探査方法によれば、水底地盤を表面波探査により効率的に探査できるので、水底地盤の地質構造を効率よく探査可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 第１のブイ
２ 第２のブイ
１ａ，２ａ ＧＰＳ装置
３ 第１のロープ
４ 第２のロープ
５，６，８ ブロック体（重量体）
１０ 重錘（振源）
２０ ハイドロフォンケーブル、ケーブル
２０ａ 一端、端部
２０ｂ 他端、計測器側端部
２１ ハイドロフォン
２２ 電気ケーブル
２３ 重量物
３１ 環状部材
ＤＶ 潜水士
ＳＰ 潜水士船、船
X1-X2 測線
X2-X3 測線
X3-X4 測線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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