(57)【要約】【課題】弾性波探査と電気探査を併用した構造物の内部構造解析を行おうとすると、振動ピックアップの設置と電極の設置をそれぞれ行わなければならず、測定データの収集に多くの労力を要する、という問題が生じる。【解決手段】地質構造探査用測定器具を構成するピックアップは、弾性波を検出するセンサユニット１１と、このセンサユニットを測定地に設置すると共に電気探査における電極となるアンカー兼電極１５と、センサユニット１１とアンカー兼電極１５との間に設けられてこれらを接続する台座１４とを備える。また、センサユニット１１は、絶縁性のカバー１２で覆われる。【選択図】  図１
2005017084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材で覆われ、弾性波を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットを計測点への設置、および、電気探査における電極としての使用に供されるアンカー兼電極と、
前記センサユニットと前記アンカー兼電極との間に設けられ、少なくとも該アンカー兼電極と接触し、該センサユニットと該アンカー兼電極とを接続する台座と
を備えたことを特徴とする地質構造探査用測定器具。
【請求項２】
前記センサユニットと前記アンカー兼電極との間に設けられる、前記台座を含む１又は複数の部材は、前記センサユニットと前記アンカー兼電極との間が絶縁されるとともに、前記センサユニットで測定する弾性波の減衰影響が少ないように選択される
ことを特徴とする請求項１記載の地質構造探査用測定器具。
【請求項３】
前記台座は、セラミック材を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地質構造探査用測定器具。
【請求項４】
前記台座には、前記アンカー兼電極と、前記センサユニットのリード線用端子とを、前記センサユニットと該センサユニットを覆う絶縁材との隙間を通して電極用接続線で接続するための穴が設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の地質構造探査用測定器具。
【請求項５】
前記台座は、金属製材料であり、かつ、前記センサユニットと、該センサユニットを覆う絶縁材との隙間に出る突起部を備え、
前記台座と前記センサユニットとの間に、該センサユニットで測定する弾性波の減衰影響の少ない絶縁材がさらに設けられる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地質構造探査用測定器具。
【請求項６】
前記センサユニットを覆う絶縁材は、前記台座の前記アンカー兼電極側の外周を包み込むように覆い、前記センサユニットと前記台座とが一体となるように形成される
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の地質構造探査用測定器具。
【請求項７】
前記センサユニットのリード線用端子と、前記アンカー兼電極とが、電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の地質構造探査用測定器具。
【請求項８】
前記センサユニットおよび前記リード線用端子に接続されるリード線を含む回路を、電気探査用データの収録時に閉回路とする手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項７に記載の地質構造探査用測定器具。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の地質構造探査用測定器具と、
弾性波探査用データおよび／または電気探査用データを収録する収録器と、
を備えたことを特徴とする地質構造探査システム。
【請求項１０】
前記収録器に収録されたデータの解析を行う解析装置をさらに備えた
ことを特徴とする請求項９に記載の地質構造探査システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地質構造に代表される構造物の内部構造を探査するための弾性波探査および電気探査用の地質構造探査用測定器具、および、それを用いた地質構造探査システムに関し、特に、弾性波探査時の弾性波測定器である振動ピックアップと、電気探査時に使用する電極とを兼用できる地質構造探査用測定器具、および、それを用いた地質構造探査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地質構造に代表される構造物の内部構造を探査する手法として、従来から、弾性波探査や電気探査が行われている。弾性波探査においては、探査対象領域において人工的な地震波を発生し、各計測点で伝播してきた弾性波を測定することにより構造探査を行う。また、電気探査においては、探査対象領域において電流を流して各計測点での電位を測定することにより構造探査を行う。
【０００３】
弾性波探査を行う際には、各計測点において弾性波を測定するためのセンサを備えた振動ピックアップを各計測点に設置し、探査対象となる構造物に対して人工的な地震波を与え、弾性波探査収録器を用いて各振動ピックアップで測定した弾性波データ収録する。また、電気波探査を行う際には、各計測点における電位を測定するために各計測点に電極を設置し、探査対象構造物に対して電流を流し、基準点と各電極間における電位を測定して電気探査収録器を用いてデータを収録する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３７１７５号公報（段落番号０００１６、図４、図５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、構造物、特に地下構造の探査精度を高めるために、弾性波探査と電気探査との併用を行なうことがある。この場合、弾性波探査のために各計測点に振動ピックアップを設置し弾性波探査を行ない、それとは別に、電気探査のために各計測点に電極を設置し電気探査を行なわなければならい。そのため、弾性波探査と電気探査を併用した構造物の内部構造解析を行おうとすると、振動ピックアップおよび振動ピックアップ用のケーブルの設置と、電極および電極用のケーブルの設置をそれぞれ別に行わなければならず、測定データの収集に多くの労力を要する、という問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、特に、弾性波探査および電気探査を併用する際に、測定データの収録が容易にできる地質構造探査用測定器具、および、それを用いた地質構造探査システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決すべく、なされたもので、本発明の地質構造探査用測定器具においては、絶縁材で覆われ、弾性波を検出するセンサユニットと、前記センサユニットを計測点への設置、および、電気探査における電極としての使用に供されるアンカー兼電極と、前記センサユニットと前記アンカー兼電極との間に設けられ、少なくとも該アンカー兼電極と接触し、該センサユニットと該アンカー兼電極とを接続する台座とを備える。
【０００８】
これにより、弾性波探査と電気探査の際に、地質構造探査用測定器具を共用でき、弾性波探査および電気探査の際に計測点での器具の変更をする必要がないことから、弾性波探査および電気探査のための測定データの収録を容易に行うことを可能とする。なお、弾性波探査と電気探査を併用しない場合であっても、計測点に設置する器具を共通に利用することもできるようになり、管理すべき器具の数を減らすことができる。
【０００９】
また、上記の地質構造探査用測定器具は、前記センサユニットと前記アンカー兼電極との間に設けられる、前記台座を含む１又は複数の部材は、前記センサユニットと前記アンカー兼電極との間が絶縁されるとともに、前記センサユニットで測定する弾性波の減衰影響が少ないように選択される。
【００１０】
これにより、センサユニットをアンカー兼電極に対して絶縁することができると共に、弾性波探査の際に、アンカー兼電極からセンサユニットへ振動を伝えられ、センサユニットで必要とする高周波の弾性波も検出でき、高精度な弾性波探査をするためのデータの収録を可能とする。
【００１１】
また、上記の地質構造探査用測定器具において、前記台座は、セラミック材を用いる。
【００１２】
セラミック材は、絶縁体で、弾性係数が高いことから、センサユニットとアンカー兼電極との間を絶縁し、センサユニットで測定する弾性波の減衰影響を少なくすることができる。
【００１３】
また、上記の地質構造探査用測定器具において、前記台座には、前記アンカー兼電極と、前記センサユニットのリード線用端子とを、前記センサユニットと該センサユニットを覆う絶縁材との隙間を通して電極用接続線で接続するための穴が設けられる。
【００１４】
これにより、弾性波探査におけるセンサユニットのリード線と、電気探査における電極（アンカー兼電極）のリード線とを共有する機構を備えることができる。
【００１５】
また、上記の地質構造探査用測定器具における別の構成として、前記台座は、金属製材料であり、かつ、前記センサユニットと、該センサユニットを覆う絶縁材との隙間に出る突起部を備え、前記台座と前記センサユニットとの間に、該センサユニットで測定する弾性波の減衰影響の少ない絶縁材がさらに設けられる。
【００１６】
これにより、センサユニットをアンカー兼電極に対して絶縁することができると共に、弾性波探査の際に、アンカー兼電極からセンサユニットへ振動を伝えられ、センサユニットで必要とする高周波の弾性波も検出でき、高精度な弾性波探査をするためのデータの収録を可能とする。また、弾性波探査におけるセンサユニットのリード線と、電気探査における電極（アンカー兼電極）のリード線とを共有するための構造を備えられる。さらに、アンカー兼電極とセンサユニットのリード専用端子との電気的接続時におけるノイズを低減することができる。
【００１７】
また、上記の地質構造探査用測定器具において、前記センサユニットを覆う絶縁材は、前記台座の前記アンカー兼電極側の外周を包み込むように覆い、前記センサユニットと前記台座とが一体となるように形成される。
【００１８】
これにより、絶縁材と台座とで覆われるセンサユニットのシールド効果を高めることができる。
【００１９】
また、上記の地質構造探査用測定器具は、前記センサユニットのリード線用端子と、前記アンカー兼電極とが、電気的に接続される。
【００２０】
これにより、弾性波探査におけるセンサユニットのリード線と、電気探査における電極（アンカー兼電極）のリード線とを共有することが可能となり、ケーブル設置の労力を減らすことができる。また、測定地の状況・環境にもよるが、弾性波探査においてデータの収録の際にノイズが含まれる場合、地質構造探査用測定器具においてアースを取ることになり、ノイズの低減を図ることもできる。なお、この場合、センサユニットのリード線用のマイナス端子とアンカー兼電極とを接続することが好ましい。
【００２１】
また、上記の地質構造探査用測定器具は、前記センサユニットおよび前記リード線用端子に接続されるリード線を含む回路を、電気探査用データの収録時に閉回路とする手段をさらに備える。
【００２２】
これにより、電気探査時におけるセンサユニットの端子間に電位差が生じることを防止でき、結果として、電気探査時におけるセンサユニットの破損を防止することができる。
【００２３】
次に、本発明の地質構造探査システムは、上記の地質構造探査用測定器具と、弾性波探査用データおよび／または電気探査用データを収録する収録器とを備える。
【００２４】
これにより、弾性波探査と電気探査の際に、地質構造探査用測定器具を共用でき、弾性波探査および電気探査の際に計測点での器具の変更をする必要がないことから、弾性波探査および電気探査のための測定データの収録を容易にできる。
【００２５】
また、上記の地質構造探査システムは、前記収録器に収録されたデータの解析を行う解析装置をさらに備える。
【００２６】
これにより、データの収録現場にて収録した、異なる種類のデータを利用して、総合的な解析をすることが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。ただし、以下の実施の形態は特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必要であるとは限らない。
【００２８】
本実施の形態では、内部構造の探査として、地質構造の探査を例にして説明する。以下、本発明の一実施形態による地質構造探査用測定器具、および、それを用いた地質構造探査システムについて図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本発明の地質構造探査用測定器具を構成するピックアップの側面図である。なお、本実施の形態では、弾性波探査における弾性波の測定モジュールである振動ピックアップとともに、電気探査において使用される場合も含めて“ピックアップ”と呼ぶことにする。
【００３０】
図１より、ピックアップは、弾性波を検出するセンサユニット１１と、センサユニット１１を計測点に設置するためおよび電気探査における電極として使用するアンカー兼電極１５と、センサユニット１１とアンカー兼電極１５との間に設けられる台座１４とを備える。
【００３１】
ここで、センサユニット１１は、センサユニット１１を外部から絶縁するとともに耐候性を持たせるために、台座１４を含め、絶縁性があり耐候性に優れたカバー１２により覆われる。カバー１２には、例えば、絶縁性、耐候性に優れるとともに、加工の容易な硬質プラスチックを用いる。センサユニット１１は、測定した弾性波信号を伝えるためにプラスおよびマイナスのリード線用電極を備える。この各電極には、センサユニット１１の信号を、外部に設けられる弾性波探査収録器に伝えるためにリード線１３が接続される。なお、センサユニット１１として一般的には、加速度計が用いられる。
【００３２】
アンカー兼電極１５は、ピックアップを計測点の地表面に固定・設置するために使用されると共に、電気探査時における電位を測定するための電極としても使用される。そのため、アンカー兼電極１５は、導電性があり、かつ、アンカー兼電極１５を地表面、あるいは岩盤に差し込む、または、打ち込んでも簡単に破損しない程度の硬さが必要となる。アンカー兼電極１５の材料としては、例えば、ステンレス、真鍮、または、銅を用いる。
【００３３】
台座１４は、センサユニット１１と接すると共に、アンカー兼電極１５と接続できる構成を備える。ここで、台座１４は、センサユニット１１が絶縁されるように絶縁材でなければならない。また、弾性波探査における人工的な地震は１０００Ｈｚ程度の周波数の波を含み、トンネル内での地質構造の探査においても２００〜３００Ｈｚ程度の周波数を含む弾性波の測定が必要となる。そこで、台座１４は、アンカー兼電極１５からセンサユニット１１に伝えられる比較的高い周波数の波においても減衰が少なく、結果として高い精度の弾性波探査ができるような材料であることが好ましい。よって、台座１４は、絶縁体で、かつ、金属と同程度の高い弾性係数を備えた材料であることが好ましい。図３は、代表的な材料の弾性係数Ｅを示した図であり、図４は、それら材料の比抵抗を示した図である。図３、図４より、台座１４の好ましい材料として、例えばセラミック材料を用いる。
【００３４】
センサニット１１は、絶縁材で覆われると共に、測定すべき弾性波を正確に測定できるようにカバー１２内において固定されていなければならない。そこで、カバー１２と台座１４でセンサユニット１１を押さえ込むように、カバー１２と台座１６とは接着剤等で接着される。これにより、センサユニット１１は、カバー１２内において上下方向に固定される。
【００３５】
また、図２に示すセンサユニット１１を含む断面図のように、カバー１２の内部には、センサユニット１１を横方向においても固定するために、複数の突起１８が設けられている。なお、図２では突起１８が４個の例を示しているがこれに限定されるものではない。さらに、センサユニット１１とカバー１２の隙間を埋めるために、この隙間をシリコンラバー充填材等で満たす。なお、センサユニット１１、カバー１２、台座１４、リード線１３、電極用接続線１６を含み一体となった弾性波の測定部を“弾性波測定部”と呼ぶ。
【００３６】
また、台座１４には、台座１４のアンカー兼電極１５側に、アンカー兼電極１５を台座１４に固定するためのアンカー接続用ネジが設けられる。これにより、アンカー兼電極１４を計測点に差し込む、または、打ち込んだ後に、センサユニット１１および台座１４を含む弾性波測定部を接続することができる。また、弾性波測定部と、アンカー兼電極１５とを分離して保管でき、保管も容易となる。さらに、弾性波測定部あるいはアンカー兼電極１５の一方が破損した場合にも、破損した方のみを交換すればよくなる。
【００３７】
さらに、台座１４には、アンカー兼電極１５と、センサユニット１１のリード線用端子とを、センサユニット１１とカバー１２の隙間を通して電極用接続線１６で接続するための図示しない穴が設けられている。この台座１４の穴の位置は、センサユニット１１側においては、センサユニット１１とカバー１２との隙間に位置し、アンカー兼電極１５側においては、アンカー兼電極１５を台座１４に固定した際に、台座１４から出た電極用接続線１６がアンカー兼電極１５で覆われる位置であることが好ましい。これにより、電極用接続線１６とセンサユニット１１のリード線用端子との接続が容易となると共に、測定時におけるノイズを低減することができる。なお、台座１４に設けられた穴と電極用接続線１６との隙間は、接着剤等の絶縁材で埋める。また、電極用接続線１６とアンカー兼電極１５とが接触する部分に、導電性が高くやわらかいシート状の材料を設け、この材料を介して電極用接続線１６とアンカー兼電極１５とが接触するようにしても良い。これにより、ノイズの低減効果をさらに高めることができる。なお、導電性が高くやわらかいシート状の材料としては、例えば金の薄片を用いるとよい。なお、図１においては、電極用接続線１６は、センサユニット１１のリード線用マイナス端子に接続される例を示しているが、いずれか一方のリード線用端子に接続されていればよく、プラス端子に接続されるものであってもよい。
【００３８】
図５は、地質構造探査用測定器具として用いられるピックアップの第２の例における側面図である。図５において、図１と同一の部材・部品には同一の符号を付け説明を省略する。
【００３９】
図１と図５に示すピックアップの相違点は、カバー１２ａの構造である。図１では、カバー１２と台座１４とを接着剤で接着する例を示したが、図５においては、カバー１２ａは、台座１４のアンカー兼電極１５側の外周を包み込むように覆う。そして、カバー１２ａは、センサユニット１１と台座１４とが一体となるように形成する。これにより、カバー１２ａと台座１４で覆われるセンサユニット１１側に水等の異物が進入することを防止するシールド効果を高めることができる。
【００４０】
図６は、地質構造探査用測定器具として用いられるピックアップの第３の例における側面図である。図６において、図１と同一の部材・部品には同一の符号を付け説明を省略する。
【００４１】
図６に示すピックアップにおいては、台座１４ｂが導電性の材料であるとともに、センサユニット１１とカバー１２ｂとの隙間に突出する突起部を備える。また、このピックアップでは、センサユニット１１を絶縁するためにセンサユニット１１と導電性の台座１４ｂとの間に、絶縁材を設ける。
【００４２】
図７は、図６に示すピックアップのセンサユニット１１とアンカー兼電極１５の接続部分を拡大した図である。また、図８は、図７に示すピックアップにおける、センサユニット１１および突起部１９を含む断面図である。台座１４ｂは、電気探査時にアンカー兼電極１５を用いた電位測定のために導電性の材料を用いると共に、センサユニット１１のリード線用端子とアンカー兼電極１５とを、センサユニット１１とカバー１２ｂとの隙間を通して、電気的な接続を容易にできるようにするために、センサユニット１１とカバー１２ｂとの隙間に突出する突起部１９を備える。この突起部１９とセンサユニット１１のリード線用端子とを電極用接続線１６ｂで接続することにより、アンカー兼電極１５とセンサユニット１１のリード線用端子とを電気的に接続する。
【００４３】
また、図７において、センサユニット１１を導電性の台座１４ｂから絶縁するために、センサユニット１１と台座１４ｂとの間に絶縁層を設ける。絶縁層としては、例えば、カバー１２ｂを形成する際に、絶縁層となる部分も含めて形成するとよい。この場合、絶縁層は、カバーを形成する材料となり、一例としては、硬質プラスチックとなる。硬質プラスチックの場合、図３に示すように、弾性係数は他の材料と比べて低い値となる。そこで、センサユニット１１で測定する弾性波の減衰を少なくするために、薄い層、例えば、図７に示す厚さｄが１〜２［ｍｍ］程度とすると良い。
【００４４】
絶縁層の別な例としては、カバー１２ｂより弾性係数が高く、絶縁性のある材料、例えば、板状のセラミック材を台座１５ｂとセンサユニット１１との間に挟み込んでも良い。
【００４５】
アンカー兼電極１５とセンサユニット１１のリード線用端子とを電気的に接続した際の回路構成の概念を図９、及び、図１０に示す。なお、図９、図１０における符号２１は、各リード線１３と弾性波探査収録器２２とを電気的に接続するためのテイクアウト・ケーブルである。テイクアウト・ケーブル２１には、リード線１３を介して複数のピックアップを接続できるようになっているが、理解を容易にするために図９、図１０では、１つのピックアップに着目した場合の回路構成を示している。また、図９、図１０では、電極用接続線１６（１６ｂ）がリード線用のマイナス端子に接続される例を示している。
【００４６】
図９は、弾性探査時に、センサユニット１１を利用して、弾性波探査収録器２２に弾性探査用データを収録する際の、回路構成の概念を示す。弾性波探査用データの収録においては、結果的にはセンサユニット１１の端子間の電圧を測定して、データの収集を行う。
【００４７】
図９に示す回路の状態で電気探査を行うと、センサユニット１１のプラス側とマイナス側に電位差が生じ、電気探査時にセンサユニット１１を破損する恐れがある。そこで、図１０に示すように、電気探査時には、センサユニット１１のリード線用端子間を短絡する、すなわち、センサユニット１１およびリード線１３を含む回路を閉回路となるようにして、電気探査収録器２３により、基準地点とアンカー用電極１５間の電位を測定して、データの収集を行う。
【００４８】
以上のように、アンカー兼電極１５とセンサユニット１１のリード線用端子とを電気的に接続することにより、弾性波探査時におけるセンサユニット１１のリード線と、電気探査時におけるアンカー兼電極１５を電極棒として用いた際のリード線とを共用することができる。
【００４９】
リード線を共有する際に、センサユニット１１の破損防止のために、電気探査時にセンサユニット１１のリード線用端子を短絡し、閉回路とするための手段が必要となる。この閉回路とするための手段の一例を図１１から図１３を用いて説明する。
【００５０】
図１１は、テイクアウト・ケーブル２１と弾性波探査収録器２２とを接続する際の接続例を示している。この場合、テイクアウト・ケーブル２１と弾性波探査収録器２２とは、通常通りに接続され、弾性波探査収録器２２は、各センサユニット１１からの信号を処理して、弾性探査用データとして収録する。
【００５１】
図１２は、テイクアウト・ケーブル２１と電気探査収録器２３とを接続する際の接続例を示している。この場合、テイクアウト・ケーブル２１と電気探査収録器２３とは、短絡用コネクタ２４を介して接続される。ここで、短絡用コネクタ２４は、各センサユニット１１のプラス側とマイナス側を短絡するとともに、電極として機能する各ピックアップからの電流を電気探査収録器２３に伝える機構を備える。電気探査収録器２３は、電極として機能する各ピックアップからの信号を処理して、電気探査用データとして収録する。
【００５２】
図１３は、短絡用コネクタ２４内における、テイクアウト・ケーブル２１側と電気探査用収録器２３側の端子間の結線状態を示した図である。図１３の例では、テイクアウト・ケーブル２１に４個のピックアップが接続できる例を示している。なお、通常は、複数のピックアップからの信号を同時に収録するために、１本のテイクアウト・ケーブル２１に１２個ないし２４個のピックアップが接続でき、収録器には同時に４本ないし８本のテイクアウト・ケーブル２１を同時に接続できる構成となっている。
【００５３】
図１３の例では、テイクアウト・ケーブル側の端子は、端子１と端子２、端子３と端子４、・・・、端子７と端子８とがペアとなり、それらに、各ピックアップが電気的に接続される。テイクアウト・ケーブル側の端子１および端子２は、収録器側の端子ａに共に結線される。これにより、センサユニット１１およびリード線１３を含む閉回路が形成され、概念的に図１０に示すような回路を構成することができる。また、電気探査の際に電極として機能するアンカー兼電極１５からの電流は、端子１、端子２を介して収録側端子ａに伝えられる。他の端子（端子３，４と端子ｂ；端子５，６と端子ｃ；端子７，８と端子ｄ）も同様となる。
【００５４】
図１２、図１３では、短絡用コネクタ２４を用いて物理的によりセンサユニット１１およびリード線１３を含む回路を閉回路とする手段を示しているが、閉回路とする手段はこれに限定されるものではない。例えば、弾性用探査収録器と電気探査収録器とを兼ね備えた兼用の収録器に、テイクアウト・ケーブを接続し、弾性波探査での収録、あるいは、電気探査での収録をソフト的に選択し、兼用の収録器へ入力されるピックアップからの信号を、上記のソフト的な選択結果に応じて制御をする。これにより、兼用の収録器は、弾性波探査時に各センサユニット１１からの電圧を測定・収録できるように信号を制御し、電気探査時には、各センサニット１１のリード線用端子を短絡しつつ、基準点とアンカー兼電極１５との電位差を測定・収録することができる。
【００５５】
図１４は、本発明の地質構造探査用測定器具を構成するピックアップを含む地質構造探査システムの構成例を示した図である。図１４において、これまでに説明した機器等と同一のものについては同一の符号を付して説明を省略する。
【００５６】
地質構造探査の際には、始めに測定地での計測点の位置決め等をするために測量が行われる。次に、決められた計測点にそれぞれピックアップを設置し、テイクアウト・ケーブル２１を用いて、ピックアップと収録器２２ａｎｄ／ｏｒ２３との接続を行なう。なお、図１４において、符号１は、図１、図５または図６に示したピックアップである。ピックアップ１の間隔である測定間隔は、弾性波探査が通常５〜１０［ｍ］程度、高密度の比抵抗探査を行う場合の電気探査が２［ｍ］程度となり、測定間隔に相違がある。しかしながら、弾性波探査に高密度（高精度）の弾性波探査手法を用いる場合、弾性波探査の測定間隔が２［ｍ］程度となり、測定間隔を統一することができる。ピックアップ１の設置、ケーブル接続を終えた後、弾性波探査によるデータ収録、電気探査によるデータ収録を所定回数づつ、順次行なう。
【００５７】
図１４において、地質構造探査システムは、ピックアップ１とテイクアウト・ケーブル２１とを含み、さらに、弾性波探査収録器２２、および／または、電気探査収録器２３を含む。これにより、ピックアップ１とテイクアウト・ケーブル２１を再設置することなく、弾性波探査および電気探査用のデータ収録を行うことができる。なお、弾性波探査収録器２２、電気探査収録器２３は、それぞれ個別の収録器であってもよく、さらには、両者の機能を備えた兼用の収録器であってもよい。
【００５８】
地質構造探査システムは、収録データを解析するＰＣ等を用いた解析装置３３をさらに含んでもよい。これにより、現場でデータの収録と共に収録したデータの解析も行うことが可能となる。
【００５９】
解析装置３３には、各ピックアップの設置位置等の位置情報である測量データが位置情報入力装置３１を介して入力される。なお、各ピックアップに高精度測量を可能とするＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を搭載できれば、計測点の測量の必要性がなくなり、より効率的なデータの収録が行えるようになる。
【００６０】
地質構造探査システムにおいて、解析装置３３を用いることにより、収録した弾性波探査用データを用いた弾性波速度データを得ることがき、収録した電気探査用データを用いた比抵抗分布データを得ることができる。さらに、解析装置３３が、他の解析処理、例えば、有限要素法（ＦＥＭ）等による安定解析処理を行えるようであれば、弾性波速度データ、および／または、比抵抗分布データより得られる地盤モデルを利用することで地盤の安定解析も行うとができる。
【００６１】
また、解析装置３３が、変換解析処理を行えるようであれば、弾性波速度データ、および、比抵抗分布データを用いて、岩盤中の隙間の度合いを示す間隙率を求め、解析対象領域の地盤の固さを示す岩盤区分を行うことができる。さらに、解析装置３３は、弾性波速度データ、および、比抵抗分布データを用いて、すき間内の水あるいは空気の量を示す飽和度を求め、さらに、地図と地盤データ等を関連付けた地理情報システム（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：  ＧＩＳ）の情報を利用することで、水が出るであろう湧水個所の推定を行うこともできる。さらに、解析装置３３は、ボーリングデータや検層データ等のその他の情報を蓄積したデータ・ベース装置３２の情報も利用することで、他の処理、例えば基盤深度分布図の作成等も行うことができる。
【００６２】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００６３】
例えば、本実施の形態において、地質構造探査を目的とした地質構造探査用測定器具および地質構造探査システムの説明を行ったが、探査対象となる構造は地質に限定されるものではない。例えば、人工的な構造物の内部構造の探査にも適用可能である。
【００６４】
また、本実施の形態において、ピックアップ１は、アンカー兼電極１５とセンサユニット１１のリード線用端子とを電極用接続線１６（１６ｂ）で予め接続する構成としている。しかし、これに限定されるものではなく、ピックアップ１は、電極用接続線１６（１６ｂ）のリード線１３に接続する側を、リード線１３と同様にカバー１２（１２ａ、１２ｂ）の外部に出し、アンカー兼電極１５に接続された電極用接続線１６（１６ｂ）の端を直接、テイクアウト・ケーブル２１に接続できる構造としてもよい。この場合、弾性波探査時には、電極用接続線１６（１６ｂ）の端をオープン状態とし、電気探査時には、電極用接続線１６（１６ｂ）の端をテイクアウト・ケーブル２１に接続する。また、この場合、ケーブルは共有しないで、ピックアップ１のみを、弾性波探査、電気探査にて共有することも可能となる。
【００６５】
また、本実施の形態において、ピックアップで用いられる台座１４（１４ｂ）は、台座１４にアンカー兼電極１５を固定するための構成としてネジ構造を備えるものとして説明したが、台座１４へのアンカー兼電極１５の固定手段はこれに限定されるものではない。例えば、台座１４のアンカー兼電極１５側に先端に突起のある突部を設け、アンカー兼電極１５にこの突部が挿入するとクリップするラッチ機構を設けてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上の如く本発明の地質構造探査用測定器具においては、カバー１２で覆われ、弾性波を検出するセンサユニット１１と、センサユニット１１を計測点に設置すると共に電気探査における電極となるアンカー兼電極１５と、センサユニッ１１トとアンカー兼電極１５との間に設けられ少なくともアンカー兼電極１５と接触しセンサユニット１１と該アンカー兼電極とを接続する台座とを備える。これにより、弾性波探査と電気探査の際に、地質構造探査用測定器具を共用でき、弾性波探査および電気探査の際に計測点での器具の変更をする必要がないことから、弾性波探査および電気探査のための測定データの収録を容易に行うことを可能とする。
【００６７】
また、本発明の地質構造探査システムにおいては、上記の地質構造探査用測定器具と、弾性波探査用データおよび／または電気探査用データを収録する収録器とを備える。これにより、弾性波探査と電気探査の際に、地質構造探査用測定器具を共用でき、弾性波探査および電気探査の際に計測点での器具の変更をする必要がないことから、弾性波探査および電気探査のための測定データの収録を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地質構造探査用測定器具の一例であるピックアップの側面図である。
【図２】本発明の地質構造探査用測定器具の一例であるピックアップのセンサユニット部分における断面図である。
【図３】代表的な材料の弾性係数Ｅを示した図である。
【図４】代表的な材料の比抵抗を示した図である。
【図５】本発明の地質構造探査用測定器具の他の例のピックアップにおける側面図である。
【図６】本発明の地質構造探査用測定器具の他の例のピックアップにおける側面図である。
【図７】図６に示すビップアップのセンサユニットとアンカー兼電極の接続部分を拡大した図である。
【図８】図６に示すピックアップのセンサユニット部分における断面図である。
【図９】弾性波探査時におけるセンサユニットおよびリード線からなる回路の概念を示した図である。
【図１０】電気探査時におけるセンサユニットおよびリード線からなる回路の概念を示した図である。
【図１１】弾性波探査収録器とテークアウト・ケーブルの接続例を示した図である。
【図１２】電気探査収録器とテークアウト・ケーブルの接続例を示した図である。
【図１３】電気探査収録器とテークアウト・ケーブルの接続する際に用いる短絡用コネクタの結線例を示した図である。
【図１４】地質構造探査システムの構成例を示した図である。
【符号の説明】
１  ピックアップ
１１  センサユニット
１２、１２ａ、１２ｂ  カバー
１３  リード線
１４、１４ｂ  台座
１５  アンカー兼電極
１６、１６ｂ  電極用接続線
２１  テイクアウト・ケーブル
２２  弾性波探査収録器
２３  電気探査収録器
２４  短絡用コネクタ
３３  解析装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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