建設の施工企画

07. 8

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CMI 報告分析結果からも重要なテーマとして挙げられている。
（2）開発のコンセプト
被災地において埋没車両を検出する場合，以下のシ埋設物探査システムの開発ステム構成とし，その導入イメージを図― 1 に示す。
①埋設物調査システム；無人の重機等の先端に探査装置を取り付けて探査するシステム②空中移動探査システム；自律航行型空中移動体に探査装置を取り付けて探査するシステム③情報収集システム；二次災害の危険性のない場所

榎園

正義

で，探査装置からデータ収集，解析結果をリアルタイム表示するシステム
本開発では，上記①，②に開発装置を搭載して調査できる探査装置として検証・検討および技術仕様をまとめることとした。

1．はじめに大規模地震災害や自然災害等で道路法面等が土砂崩壊等により被災した場合の復旧に際しては，崩壊状況を始めとして，崩落土砂に巻き込まれた通行車両の有無を速やかに把握・判断し，緊急復旧計画を立案することが必要である。
既往の埋設物等の探査手法は，土砂災害等に求められる探査性能を十分に満たしていないのが実状であり，土砂崩壊現場の地表面等を考慮すると，無人化等

図― 1 開発システムの導入イメージのできるだけ人が直接歩き回らないで，安全で確実な情報収集や状況把握が可能なシステムの確立が求めら（3）埋設物探査技術調査

れている。

地下探査技術の調査手法として，①地表面からの調本開発では，災害復旧に有効な埋設車両の探査技術の確立に向け，探査技術評価および各種の性能確認実査，②ボーリング孔を用いた調査，③空中からの調査，の 3 種類に区分される。

験等を行い，電磁波法による探査装置（以下，埋設物また，災害被災現場での埋没物（車両）を対象とし探査システムと呼ぶ）の有効性を確認したので，ここた場合の探査技術としては，①の地表面からの調査方に報告するものである。なお，本システムの開発は，法が主体となる。さらに，地表面から数 m 程度の埋国土交通省中部技術事務所からの受託業務として実施

没物を対象とした場合には，図― 2 に示す探査技術したものである。

2．埋没車両探査技術の調査（1）埋没車両探査技術開発の背景
過去に発生した土砂崩壊現場においては，人の接近が困難であったり，二次災害の危険がある被災現場では無人化による情報収集や状況把握が重要となる。
特に，災害発生後の初動調査として，土砂崩壊現場での埋没車両の有無確認を迅速に行い，復旧計画に反映させる

埋没車両の探査が災害復旧調査に基づく

図― 2 地表面からの埋設物探査技術の種類

建設の施工企画2

07. 8の中から，（2）実験結果

・地中レーダ探査法①地中レーダ探査法；各社の装置による大きな精度の・磁気探査法

差はなく，対象物の平面位置，深度を高精度で探査・電磁探査法可能。

等が有効な探査手法と考えられる。

②磁気探査法；各社の装置によって多少の差はあるものの，対象物の平面位置，深度が探査可能。

3．探査技術評価実験③電磁探査法；各社の装置によって多少の差はある。
対象物の平面位置が探査可能であるが，深度方向の（1）実験の概要選定した 3 種類の探査技術の実用性能を把握するこ精度が若干低い。
以上の実験結果より，3 種類の探査手法によれば，埋とを目的とし，実験ヤード（約 6 m × 20 m 範囲；図― 3，写真― 1 参照）に実物の車両（軽自動車 2 台）を埋設して既往の探査装置の探査性能の比較確認実験を行った。
各社が保有する探査装置の種類，技術の独自性および評価実験の実施可能時期等を総合的に考慮して，全16 社の中から 5 社を抽出し，合計 18 機種の探査装置を選定した。
①地中レーダ探査法； 5 社 6 機種
②磁気探査法； 4 社 6 機種
③電磁探査法； 5 社 6 機種（a）地中レーダ探査結果の例（b）磁気探査結果の例
図― 3 探査対象物の埋設イメージ（c）電磁探査結果の例

写真― 1 実験ヤードの造成（6 × 20 m ×深さ 4 m）
（車両埋設位置決め）

図― 4 探査実験結果の解析例（X ；東西方向，Y ；南北方向の測線）

建設の施工企画

07. 8

3設した車両が検知可能である。また，現地への適応性を考慮した場合，地表面に沿って移動する必要がなく，リアルタイムに検知が可能な電磁探査（金属探知器）をベースとした探査深度の深い探査装置の開発が有効と判断した（図― 4）。
写真― 2 重機（バックホウ）への探査装置搭載の例（重機からセンサまでの距離は約 3 m）

4．探査装置の試作・検証実験
電磁探査装置（金属探知器）を災害現場で埋没物探査に適用させるための探査装置の要求仕様を表― 1に，試作製作のための基本仕様を表― 2 に示す。
表― 1 探査装置の要求仕様

項

目

要求

仕様

1）対象深度

3.5 m（地中 3.0 m ＋空中 0.5 m）

2）対 象 物

軽乗用車以上の車両（鉄類，非鉄金属）

3）現地状況

土砂地盤（凹凸あり）

4）使用条件

重機吊り下げ5）質軽量化： 15 kg 以下（無人ヘリ搭載想定）量表― 3 埋設物探査装置の製作仕様

6）データ処理 時間領域リアルタイム処理
7）出力形式

アナログ出力8）電源方式

DC12 〜 24V
表― 2 探査装置の基本仕様

検討項目1）コイル数採用する仕様
2

図― 5 試作機による探査結果の例（重機搭載）

採用理由

項目

リアルタイム処理に適している

3）処理領域

時間領域4）検知方式

送信電流と 2 次磁場 リアルタイム処理に適しの位相差と振幅差 ている（1）検証実験様

検知方式

電磁誘導方式

電源

DC12V，2A

コイル形状

円形

コイル径

1 次：直径 48 cm
2 次：直径 2 cm

コイル径間73 cm

質量センサ： 2.7 kg
データ処理部： 3.6 kg

1 次コイル電流

600 mA（24 V）

発信周波数485 Hz

データ処理

時間領域リアルタイム処理

検出パラメータ

2 次コイルの位相および振幅信号表示

反応の強さに応じたビープ音（音階変化）

外部出力

検知信号のアナログ出力

電気回路が簡素

部品数が少なく，機器構成を
2）コイル配置 垂直配置（PERP）
簡素化でき，ノイズに強い

仕

地盤反応除去装置 リセットボタンによるゼロ点調整

試作・選定した代表的な複数のセンサ（二次コイル形状の違い）を用い，土砂崩壊によって埋没した通行に示すようにセンサ部は搭載する重機からは約 3 m車両の発見を想定した探査深度や埋没物検知に関する程度離す必要がある。

基礎データを収集した。また，センサ部および探査装置本体部の基本的な性能・機能について実験ヤードに5．埋設物探査装置の仕様て検証・実験を行った。その結果，次のことが確認された。

各実験・検証および検討結果を踏まえ，埋設物探査①探査性能；試作センサは地表面上約 50 cm の位置装置の製作仕様を整理し表― 3 に示す。本仕様は，から写真― 2，図― 5 に示すように地表面下 3 m の二次災害防止との観点から無人移動体などへ搭載する埋設車両をリアルタイムに検知できることを確認し必要性から，装置を出来るだけ小型軽量なものとした。

た（空中 1.5 m の場合には，地中 2.0 m まで探査可能）。

6．おわりに②近傍にある金属の影響；試作機の探査能力は，概ね約 3 m の埋没車両を検知できることから，写真― 2

本開発により埋設物探査装置については，各種評価

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実験・検討等により要求仕様に基づき性能を確認した

いただいた国土交通省中部技術事務所，日本物理探鑛

結果，当初の開発目標を概ね達成することができた。

（株）の関係者の方々にお礼を申し上げる。

今後は，移動体（重機，無人ヘリ等）への搭載については，情報収集システム等との組合せによる情報の記録・表示の実現が課題となる。
最後に，本開発の実施にあたり，ご協力・ご指導を［筆者紹介］
榎園 正義（えのきぞの まさよし）
社団法人日本建設機械化協会
施工技術総合研究所 研究第四部 技術課長

J C MA