(57)【要約】【課題】ガス配管等、地中や建築躯体内等に埋設された配管の位置探査に好適な埋設配管探査方法及び装置を提供する。【解決手段】埋設配管推定位置（位置Ａ）では、超磁歪素子を振動源とする振動発振装置２を地表面に置き、地中に振動を発振しつつ推定配管埋設位置周辺をスキャンしていく。一方、受信装置３側では、立管部６（位置Ｂ）に設けたピックアップ３ａにより、地表面から管内を伝播して到達する振動波を探査する。振動発振装置２のスキャンに対応して、受信装置３の表示部３ｅのレベル表示の動きを追尾し、最高レベルを示す位置を埋設位置と特定する。当該位置を道路にマークするとともに、マップに落とし込む。この工程を順次、道路上において所定の間隔で行うことにより、道路全長にわたり埋設位置を把握することができる。  【選択図】図１
2009258037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋設層外の複数の位置において振動発生させて埋設配管系統に伝播させ、振動発生位置から離隔した配管露出部において伝播振動を検出し、各振動発生位置における伝播振動特性を比較することにより、配管埋設位置を特定することを特徴とする埋設配管探査方法。
【請求項２】
前記配管露出部が、配管開口部であることを特徴とする請求項１に記載の埋設配管探査方法。
【請求項３】
埋設層外において所望の振動特性の振動を発生させる振動発振手段と、振動源から離隔した配管露出部に設置した伝播振動検出手段と、振動位置に対応して伝播振動特性を比較可能とする振動特性比較手段と、を備えて成り、
該振動発振手段が、超磁歪素子を振動源とするものであることを特徴とする埋設配管探査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は埋設配管位置の探査技術に関し、特に、ガス配管等、地中や建築躯体内等に埋設された配管の位置探査に好適な埋設配管探査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス配管等の非開削探査工法としては、電磁式ロケータの利用が一般的であった。しかし、近年、普及拡大が著しいポリエチレン管（ＰＥ管）については、位置探査用のロケータ・ワイヤーが、電食等により配線接続部において断線する例が多く、探査の障害となっていた。また、鋼管についても、配管途中に絶縁継手やバルブ絶縁が介在している場合には探査精度が低下するという問題があった。さらに、大口径管については比較的探査しやすいものの、分岐管（供内管）等の小口径管では感度が低下するという問題があった。
これらの問題に対応するため、分岐管の地上部立管などの開口端に音源を取り付けて、ここから配管内部に音波を発信し、推定埋設位置の地表面において管内を伝播する音響振動を検知し、位置特定する音響式探査技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図２は、上記技術に係る埋設管探査装置１００を示すものであり、探査したい地中埋設管１０１付近の露出した立管部分１０２から、音波発信機１０３により任意の周波数の異なる複数種類（例えば、１５０Ｈｚ〜３００Ｈｚ）の音波を発振し、埋設管管内に伝播させる。同時に、伝播する振動を複数個の振動センサ１０２で検知し、各振動センサの検知時間の違いに基づいて埋設方向、距離及び深さを特定する。
【特許文献１】特開２００５−３０８４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、開口端から音波を発信する方式においては、本管等から分岐する分岐管の埋設位置を検知する場合、例えば分岐管経路中に閉止バルブ等が設けられているケースでは、バルブが障害となって音波は伝播不良となってしまうため、開口端において音響振動を精度よく捉えることができないという問題があった。
また、ビル等のコンクリート埋設管探査の場合、開口端から発信した音波が配管経路中の露出部で共鳴して、これを振動センサが拾ってしまうために、正確な判定が困難という問題もあった。
本発明はこのような課題を解決するものであって、埋設配管条件に影響されることなく検知高精度の検知が可能な埋設配管探査方法及び装置を提供するものである
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の内容を要旨とする。すなわち、本発明に係る埋設配管位置探査方法は、
（１）埋設層外の複数の位置において振動発生させて埋設配管系統に伝播させ、振動発生位置から離隔した配管露出部において伝播振動を検出し、各振動発生位置における伝播振動特性を比較することにより、配管埋設位置を特定することを特徴とする。
（２）伝播振動検出位置としては、配管露出部に検出端を接触させることにより可能であるが、特に配管開口部において検出することにより高精度の探知が可能となる。
また、本発明に係る燃料ガスの埋設配管位置探査装置は、
（３）埋設層外において所望の振動特性の振動を発生させる振動発振手段と、振動源から離隔した配管露出部に設置した伝播振動検出手段と、振動位置に対応して伝播振動特性を比較可能とする振動特性比較手段と、を備えて成り、該振動発振手段が、超磁歪素子を振動源とするものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、配管の埋設条件に関わらず高精度の探査が可能となった。特に、分岐管経路中にバルブ等が設けられている場合であっても、管表面を伝播する振動を捉えることができるという効果がある。
また、ビル等のコンクリート埋設管探査において、直接配管を伝播した振動のみを検知するため、配管露出部からの共鳴振動に影響されることなく正確な判定が可能となった。
さらに、超磁歪振動子は発生応力が大きく、音響インピーダンスも大きいために、振動発生手段として超磁歪振動子を用いることにより、地表から地中に効率よく振動を注入できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について、図１、２を参照してさらに詳細に説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の各実施形態に限定されるものではない。
＜第一の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る埋設配管探査装置１の全体構成を示す図である。埋設配管探査装置１は、土中に埋設されているガス導管４の推定配管埋設位置（位置Ａ）の地表面に配置される振動発振装置２と、位置Ａから離隔した経路中の分岐管５の立管部６（位置Ｂ）に設けた受信装置３と、を主要構成として備えている。
振動発振装置２は、超磁歪素子を振動源とする振動モジュール２ａと、振動モジュール２ａを駆動する電気信号を発生させる発振器２ｂと、発振器２ｂで発生させた信号を増幅して振動モジュール２ａを駆動させる駆動回路２ｃと、を主要構成として備えている。発振器２ｂは、地中の伝搬に適した周波数の連続正弦波信号や、周期的に間欠した正弦波信号や、周期的に間欠した周波数掃引信号を発生させることができる。
【０００８】
受信装置３は、ピックアップ３ａと、電圧増幅部３ｃ、フィルター部３ｄ、感度調整部３ｇ、電力増幅部３ｈ、表示部３ｅ、を備えた受信装置本体３ｂと、を主要構成として備えている。これにより、受信装置３は、振動発振装置２から発信され、埋設ガス導管１内部を伝播して地表面位置Ｂに到達する振動波を、ピックアップ３ａで検知して電気信号として出力する。さらに、本体３ｂにおいて電圧増幅、フィルタリングして表示部３ｅにレベル表示するように構成されている。さらに、受信装置３は受信した振動波を電力増幅部３ｈで増幅した後、外部ヘッドホン３ｆに出力可能に構成されている。また、受信装置３の感度は感度調整部３ｇで探査に適切な感度に調整される。  
【０００９】
次に、本実施形態における埋設配管探査方法について説明する。推定配管埋設位置（位置Ａ）側では、地表面に振動発振装置２を置き、地中に振動を発振しつつ周辺をスキャンしていく。振動発振装置２から発信される振動の種類としては、地中での伝搬が良く、また外部ヘッドホン３ｆによって操作者が聴知し易いもので、主に周期的に間欠する周波数掃引信号（例えば、間欠周期１〜３秒、周波数２００〜５００Ｈｚ、持続時間０．３〜０．７秒）や、周波数２００〜１０００Ｈｚの連続正弦波信号などを用いることができる。
一方、受信装置３側では、立管部６（位置Ｂ）に設けたピックアップ３ａにより、地表面から管内を伝播して到達する振動波を探査する。具体的には、振動発振装置２のスキャンに対応して、受信装置３の表示部３ｅのレベル表示の動きを追尾し、最高レベルを示す位置を埋設位置と特定する。当該位置を道路にマークするとともに、マップに落とし込む。この工程を順次、道路上において所定の間隔で行うことにより、道路全長にわたり埋設位置を把握することができる。なお、本探査工程においては、振動発振装置２側及び受信装置３側にそれぞれ作業者を配し、互いに連絡を取りながら行うものとする。
【００１０】
また、本実施形態では、表示部３ｅのレベル表示を目視により追尾して判定する例を示したが、ヘッドホン３ｆを用いた聴覚判定とすることもできる。さらに、スピーカに接続して複数人で判定する形態とすることもできる。
【００１１】
＜第二の実施形態＞
さらに、図２を参照して、埋設配管探査装置１を用いた他の実施形態について説明する。本実施形態に係る埋設配管探査方法が、第一の実施形態に係る探査方法と異なる点は、埋設配管が本管ではなく分岐管であること、また、埋設推定位置が道路内ではなく敷地内であることである。すなわち、更地となっている敷地２１内の埋設位置不明配管２３を探査するものである。分岐管２３は本管２５から分岐して、バルブＶ１を介して敷地２１内に埋設されている。なおバルブＶ１は閉状態にあるものとする。一方、隣地２２には分岐管２４が本管２５から分岐し、バルブＶ２を介して埋設されている。分岐管２４は現在使用に供されており、メータ２６、立て管部２７が設けられている。なお、同図において、立管部２７の上流側配管は埋設部分である。
探査は以下のように行われる。探査に先立ち隣地２２の分岐管２４のメータ２６の立て管部２７に、第一の実施形態と同様の受信装置３を取り付ける。その状態で敷地２１の推定埋設位置周囲を発振装置２によりスキャンしていく。この方法により、Ｖ１が閉であってもこれを越して本管２５及び分岐管２４を介して受信装置３側に振動が伝播するため、埋設位置を把握することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明は、ガス配管のみならず、地上部に開口部を設けることができる配管の位置探査に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る埋設配管探査装置１の構成を示す図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る埋設配管探査の態様を示す図である。
【図３】従来の埋設配管探査装置１００の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１４】
１・・・・埋設配管探査装置
２・・・・振動発振装置
３・・・・受信装置
４、２５・・・・本管
５・・・・分岐管
６、２７・・・・立管部
Ｖ１、Ｖ２・・・・バルブ
【図１】
2009258037.tif 000003
【図２】
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【図３】
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