全地連「技術フォーラム 2022」那覇【58】

磁気検層を併用した地中埋設管の位置調査について
株式会社メーサイ

1. はじめに〇山口博久，中野真治，田村謙次，松永英樹

報告では、降下深度の基準をプローブ先端とする。

地中埋設管の正確な設置位置が分からない場合、記録(4) 地中埋設管の確認されている設置位置を掘削し目視により実物を確認する

ボーリングロッドが貫入不能になった深度で、ロッドことが基本である。設置位置が深い場合など、目視が困を引き上げ、プラスチックビットの損傷状況を確認する。

難な場合には、ボーリング調査により、プラスチックビ

地中埋設管が、砂質土層や粘性土層中に設置されているット装着のボーリングロッドが貫入不能となった位置と場合、ビットが著しく損耗していれば、地中埋設管に到深度から地中埋設管の位置を推定する。地中埋設管が砂達したと判断できる。地中埋設物が砂礫層中に設置され礫層中に埋設されている場合、地中埋設管とその周辺のている場合、ビットの損耗と磁気探査結果の両方から、砂礫には強度的な差異は無く、どちらでもボーリングロ地中埋設管に到達したことを判断する。

ッドが貫入不能になることから、地中埋設管の位置を推3. 磁気検層結果について定することが難しい。

ボーリングロッド内で磁気検層を実施し、磁束密度のこのような場合、磁気検層を併用すれば、ボーリング合成値 T に着目し、下部に地中埋設物（磁気物）があるロッドの下部に地中埋設管（ヒューム管や鉄管などの磁かを判断する。

気物）が有るかを判断できる。磁気検層を併用した地中(1) 磁束密度の合成値（T,H）の求め方

埋設管の位置調査について報告する。

磁束密度の合成値 T は、式-1により求める。

2.

T＝√（（H-H０）2＋（Z-Z0）2）

地中埋設管の位置調査の手順
磁気検層を併用した地中埋設管の位置調査の手順を図-1に示す。

ここに
H：水平方向の磁束密度（μT）(1) ボーリング調査

H0：基準位置の H

ボーリング調査に(1)ボーリング調査

は、自走式ボーリング(2)ボーリングロッドの貫入不能マシンを用いる。自走

Z：Z 軸成分（鉛直方向）の磁束密度（μT）
Z0：基準位置の Z
水平方向の磁束密度 H は、式-2により求める。

(3)磁気検層式とすることで、磁気検層に影響が無い位置(4)地中埋設物の確認まで、速やかに移動できる。

・・・式-1

H＝√（X2＋Y2）

・・・・・・・・・式-2

ここに
X：X 軸成分（南北方向）の磁束密度（μT）

図-1 地中埋設物の調査手順

磁気検層に影響のないステンレス製のボーリングロッ

Y：Y 軸成分（東西方向）の磁束密度（μT）(2) ドラム缶を用いた実験

ドにて地盤を削孔する。地中埋設管の近傍では、損傷をロータリーエンコーダの滑車に吊るした磁気検層プロ与えないように、ボーリングロッド先端をプラスチックーブが、地表に設置したドラム缶の側部を通過した場合ビットに取り換える。の磁気検層結果を図-2に示す。

ボーリングツールと磁束密度 Z,H （μT）
10して、ステンレスロッ

203040磁束密度 T （μT）
50 051015200.0Z

ド（外径60㎜、内径42HT

ト（送水用と打撃用）を準備した（写真-1）。

写真-1 ボーリングツール(2) ボーリングロッドの貫入不能
ボーリングロッドが障害物に接触すると貫入不能となる。障害物が地中埋設物（磁気物）であるか分からない
場合には、磁気検層プローブ（外径34㎜）をロッドに挿磁気検層プローブの降下深度（ｍ）

0.5㎜）、プラスチックビッ

1.0

ドラム缶上端

1.5

2.0

2.5

ドラム缶下端（地表面）入して磁気検層を実施する。
(3) 磁気検層

3.0

磁気検層には、三軸磁気検層装置を使用する。詳細に

図-2 ドラム缶の磁束密度の測定結果

ついては参考文献1）を参照されたい。磁気センサーはプ（ドラム缶を東西方向に設置し、北側の側部にて測定）

ローブ先端より、13.5cm 上部に取り付けられている。本ドラム缶に接近するに従い、鉛直方向の磁束密度 Z が、

全地連「技術フォーラム 2022」那覇若干増加する一方、水平方向の磁束密度 H が減少する。

(3) ヒューム管を用いた実験

Z は、ドラム缶の上端付近から減少に転じる。磁気物の地中に埋設されたヒューム管の一部を露出させ、磁気上端近傍で変化するため、Z を用いて磁気物への接近を検層プローブを接近させる実験を実施した。

判断することは難しい。

ヒューム管の頂部と側部の磁束密度の測定結果を図-4

磁気検層プローブの降下開始時を基準に磁束密度 T をに示す。頂部と側部の T を比べると側部の方が、磁気反求める。T は埋設物の上端まで次第に増加する。このこ応が強いことが分かる。頂部付近に S 極の中心があり、とから、T を用いれば磁気物への接近を評価できること

磁力線が鉛直下方向に向かっているため、H の変動が小が分かる。

さい。側部では、磁力線が埋設管に向かう斜め方向であ

南① ②西

磁気検層プローブが、地上④ ⑤北東③るため、H と Z の両方が磁気センサーの埋設管に近接すに設置したドラム缶に接近しるに従って大きくなる。

た場合の磁気検層結果を、ド東西に設置された地中埋設管の場合、南側で測定されラム缶の接触位置との関係とた H は、図-4(2)に示すように増加方向であるが、北側でして図-3に示す。

測定された H は、図-2に示すように減少方向となる。

1020030102030で、地中埋設管のどの位置に接近したかを推定できる。

0.00.0①②③④①⑤②③④⑤(4) 埋設管頂部の磁気反応埋設管頂部の磁束密度の測定結果を図-5に示す。実験

0.5

磁気検層プローブの降下深度（ｍ）

0.5

磁気検層プローブの降下深度（ｍ）

磁束密度の測定結果が複数あれば、それを比べること

磁束密度 T （μT）

磁束密度 T （μT）
0

ドラム缶上端

1.0

1.5

2.0

ドラム缶下端（地表面）

2.5の対象とした埋設物は、ヒューム管（直径1.5ｍ）、鉄管ドラム缶上端1.0（直径2.55ｍ）であるが、ドラム缶（直径0.6ｍ）の実験結果を含める。磁束密度の合成値 T に着目することで、磁1.5気検層プローブが埋設管に接近していることを確認できる。頂部の磁束密度 T を比較すると、ヒューム管より鉄2.0管の磁気反応が大きいことが分かる。なお、T を求める
ドラム缶下端（地表面）

2.5

ための基準位置は頂部より2ｍ上部である。

4. まとめ
地中埋設管の調査では、ボーリングロッドで探り当て3.0

3.0

るが、砂礫層中に設置されている場合には、見当ちがい（1）南北断面（東西に設置） （2）東西断面（南北に設置）のところを調査している可能性がある。磁気検層を併用

図-3 ドラム缶の接触位置と磁束密度の関係することで、ロッド下部の地中埋設管を検出できるので、ドラム缶に接触した(1)②③④と(2)②③④では、ドラム誤認を防ぐことが出来る。

缶に到達するまで、T は次第に増加している。T の増加《引用・参考文献》

は、下部に埋設磁気物があることを示している。

1) 山口他：「三軸磁気探査装置による鋼管杭の先端深度とドラム缶の側部を通過した(1)①⑤と(2)①⑤では、ドラ方向の特定について」、全地連技術フォーラム2021論文

ム缶の中心付近から、T は減少に転ずる。T の減少は、下集、論文 No.41，2021.9

部に磁気物が無いことを示している。
磁束密度 Z,H （μT）
02040

磁束密度 T （μT）
02004060

磁束密度 T （μT）
80

100 02040TH
1.01.52.0（1）頂部の測定結果
［北］

頂部

［南］

ドラム缶

ZTH
1.01.52.02.52030

ヒューム管

鉄管

0.5

1.01.52.0（2）側部の測定結果

側部100.060

磁気検層プローブの降下深度（ｍ）

Z

磁気検層プローブの降下深度（ｍ）

磁気検層プローブの降下深度（ｍ）

400.50.5

3.0

2000.00.02.5

磁束密度 T（μT）
磁束密度 Z,H （μT）

図-5 埋設管頂部の3.0磁束密度の測定結果
図-4 ヒューム管の磁束密度の測定結果[南北断面（東西に設置）]