JPH1183994A - Obstacle detector and detecting method in underground propelling work - Google Patents
Obstacle detector and detecting method in underground propelling workInfo
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- JPH1183994A JPH1183994A JP9244105A JP24410597A JPH1183994A JP H1183994 A JPH1183994 A JP H1183994A JP 9244105 A JP9244105 A JP 9244105A JP 24410597 A JP24410597 A JP 24410597A JP H1183994 A JPH1183994 A JP H1183994A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、いわゆる地中推進
工法を用いて地中にたとえば各種管路を敷設する際に、
既に存在する地中構造物などの障害物の破損を予防する
ことができるようにするためにその障害物を検出する地
中推進工法における障害物の検出装置に関し、さらにそ
の検出装置を用いる地中推進工法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of laying various pipelines underground using a so-called underground propulsion method.
An obstacle detection device in an underground propulsion method for detecting an obstacle to prevent damage to an existing underground structure or the like, and an underground using the detection device Regarding the propulsion method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】或る提案された地中推進工法では、土壌
中を推進する推進体の先端部にアンテナを内蔵し、この
アンテナからの電波である電磁波を土壌中に放射し、障
害物を検出する。この障害物が検出されたとき、推進体
が障害物に衝突したり接触したりすることを防ぐため
に、障害物を避けて、土壌内に推進体を挿入する。アン
テナとしては、全体の形状が偏平なアンテナを用いるこ
とが考えられる。2. Description of the Related Art In a proposed underground propulsion method, an antenna is built in a tip of a propulsion body for propelling in the soil, and an electromagnetic wave, which is a radio wave from this antenna, is radiated into the soil to obstruct an obstacle. To detect. When this obstacle is detected, the propelling body is inserted into the soil, avoiding the obstacle, in order to prevent the propelling body from hitting or contacting the obstacle. It is conceivable to use an antenna having a flat shape as a whole as the antenna.
【０００３】この新たに提案された技術には、新たな次
のような問題がある。[0003] The newly proposed technology has the following new problems.
【０００４】（１）全体の形状が偏平なアンテナを用い
るので、電波の広がりを示す指向性が鈍く、反射信号が
どの方向の障害物から得られたものであるかを判断する
ことが困難である。指向性が鈍く、電波が広がることに
よって、送信アンテナに隣接して設けられる受信アンテ
ナには、送信アンテナからの直接波が大きな強度で入射
されることになり、これによって受信アンテナに接続さ
れる増幅回路が飽和し、その増幅回路の時定数に起因し
て、微弱な反射波を受信するまでに、正常な増幅動作を
行う状態に回復することができず、したがって障害物の
検出が困難になる。(1) Since an antenna having a flat shape as a whole is used, the directivity indicating the spread of radio waves is low, and it is difficult to determine in which direction the reflected signal is obtained from an obstacle. is there. Since the directivity is weak and the radio wave spreads, a direct wave from the transmitting antenna is incident on the receiving antenna provided adjacent to the transmitting antenna with a large intensity. The circuit is saturated, and due to the time constant of the amplifier circuit, it is not possible to recover to a state where a normal amplification operation is performed until a weak reflected wave is received, thereby making it difficult to detect an obstacle. .
【０００５】（２）全体の形状が偏平に形成されている
アンテナを用いるので、そのアンテナと電気回路とを接
続するケーブルが不所望に長くなる。これによってケー
ブルにおける信号の多重反射が生じる。(2) Since an antenna whose entire shape is formed flat is used, a cable connecting the antenna and an electric circuit becomes undesirably long. This causes multiple reflections of the signal on the cable.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、推進
工法を用いて管などを敷設すべき推進深度付近に存在す
る障害物を、正確にしかも容易に検出することができる
地中推進工法における障害物の検出装置およびその検出
装置を用いた地中推進工法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an underground propulsion method capable of accurately and easily detecting an obstacle near a propulsion depth at which a pipe or the like is to be laid using the propulsion method. An object of the present invention is to provide an obstacle detection device and an underground propulsion method using the detection device.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、土壌中を推進
する推進体の先端部に送信および受信アンテナを設け、
前記送信アンテナから電磁波を送信し、前記受信アンテ
ナで電磁波を受信する地中推進工法における障害物の検
出装置において、前記送信および受信アンテナは、平坦
部分と、その平坦部分から***した立体部分とを有し、
立体部分を推進体の内方に突出させたことを特徴とする
地中推進工法における障害物の検出装置である。According to the present invention, a transmitting and receiving antenna is provided at the tip of a propulsion body for propelling in soil,
In the underground propulsion method of detecting an obstacle in the underground propulsion method of transmitting an electromagnetic wave from the transmitting antenna and receiving the electromagnetic wave with the receiving antenna, the transmitting and receiving antennas include a flat portion and a three-dimensional portion raised from the flat portion. Have
An obstacle detection device in an underground propulsion method, wherein a three-dimensional portion is projected inward of a propulsion body.
【０００８】本発明に従えば、推進体の先端部には、送
信および受信アンテナが設けられる。送信および受信ア
ンテナは、送信アンテナと受信アンテナとが個別的に構
成されていてもよく、または単一のアンテナが送信およ
び受信のためにスイッチング手段によって切換えて接続
される構成であってもよい。本件明細書中において、
「送信および受信アンテナ」、または「送信アンテナお
よび受信アンテナ」というのは、２つの個別的なアンテ
ナが用いられる構成だけでなく、このような単一のアン
テナがスイッチング手段によって切換えられて送信およ
び受信の各機能を達成する構成をも含む概念であると解
釈されなければならない。According to the present invention, a transmitting and receiving antenna is provided at the tip of the propulsion body. The transmitting and receiving antennas may be configured such that the transmitting antenna and the receiving antenna are individually configured, or a single antenna may be switched and connected by switching means for transmitting and receiving. In this specification,
"Transmit and receive antennas" or "transmit and receive antennas" refer not only to configurations in which two separate antennas are used, but also to transmit and receive such a single antenna by switching means. Must be interpreted as a concept including a configuration that achieves each of the functions described above.
【０００９】送信アンテナからは、地中で電磁波が発生
される。受信アンテナに、土壌中の障害物による反射波
が受信されることによって、推進体の先端部の近傍に存
在する障害物を検出することができる。An electromagnetic wave is generated from the transmitting antenna in the ground. By receiving a reflected wave from an obstacle in the soil at the receiving antenna, an obstacle existing near the tip of the propulsion body can be detected.
【００１０】障害物は、地中に埋設されたガスおよび水
などを輸送する管路であり、またはその他の地中構造物
などである。The obstacle is a conduit for transporting gas and water buried under the ground, or other underground structures.
【００１１】本発明に従えば、地表面からの深度が大き
くても、推進体の先端部が、障害物の近傍に近付いたと
き、その障害物の存在を容易に検出することができる。
また地中構造物などの障害物の存在位置を知ることがで
きる。したがってその障害物を避けて、推進体を地中に
推進し、これによって障害物である地中構造物に推進体
が衝突し、または接触してその障害物が破損することを
防ぐことができる。According to the present invention, the presence of an obstacle can be easily detected when the tip of the propulsion body approaches the vicinity of the obstacle even if the depth from the ground surface is large.
In addition, the position of an obstacle such as an underground structure can be known. Therefore, the propulsion body can be propelled underground by avoiding the obstacle, thereby preventing the propulsion body from colliding with or contacting the underground structure, which is an obstacle, thereby damaging the obstacle. .
【００１２】本発明の送信および受信アンテナは、平坦
部分と、その平坦部分から***した立体部分とを有し、
したがって本発明の送信および受信アンテナは、電気絶
縁性基板上に導体が形成され、全体の形状が偏平な形状
を有するいわば偏平型アンテナに比べて、指向性が鋭
い。したがって障害物の存在する位置を、高精度で検出
することができる。さらにこのような指向性が鋭いアン
テナを用いることによって、送信アンテナから受信アン
テナへの電波の直接結合を低減することができる。した
がって受信アンテナに過大な信号が送信アンテナから直
接に与えられて、受信アンテナに後続する増幅回路が飽
和してしまうおそれをなくし、障害物の反射による微小
な反射波を、正確に検出することが可能になる。The transmitting and receiving antenna of the present invention has a flat portion and a three-dimensional portion protruding from the flat portion,
Therefore, the transmitting and receiving antennas according to the present invention have conductors formed on the electrically insulating substrate and have sharper directivity as compared with a so-called flat antenna having a flat overall shape. Therefore, the position where the obstacle exists can be detected with high accuracy. Further, by using such an antenna having a sharp directivity, direct coupling of radio waves from the transmitting antenna to the receiving antenna can be reduced. Therefore, it is possible to eliminate the possibility that an excessive signal is directly supplied to the receiving antenna from the transmitting antenna and saturate the amplifier circuit following the receiving antenna, and to accurately detect a minute reflected wave due to the reflection of an obstacle. Will be possible.
【００１３】特に本発明に従えば、アンテナの立体部分
は、取付け座に向かって***している。したがってその
***した立体部分から電気回路に接続するケーブルライ
ンを短くすることができる。立体部分にコネクタを設
け、また電子回路にコネクタを設け、これらのコネクタ
管を着脱可能に接続するコネクタを備えたケーブルが用
いられてもよい。ケーブルを短くできることによって、
立体部分と電子回路との間における電気信号の多重反射
を防ぐことができる。またケーブルによる伝送損失を小
さくすることができる。さらにケーブルが短くされるこ
とによって、ノイズの混入を防ぐことができる。According to the invention in particular, the three-dimensional part of the antenna is raised towards the mounting seat. Therefore, the cable line connected from the raised three-dimensional portion to the electric circuit can be shortened. A cable provided with a connector for providing a connector on the three-dimensional portion and a connector for the electronic circuit and detachably connecting these connector tubes may be used. By being able to shorten the cable,
Multiple reflection of an electric signal between the three-dimensional part and the electronic circuit can be prevented. Also, transmission loss due to the cable can be reduced. Further, by shortening the cable, noise can be prevented from being mixed.
【００１４】先端部のドリルヘッド６６の形状の制約か
らアンテナの小形化が必要であるが、一方で送信周波数
を高くすることができ、分解能を向上させることができ
る利点がある。Although it is necessary to reduce the size of the antenna due to the limitation of the shape of the drill head 66 at the tip, there is an advantage that the transmission frequency can be increased and the resolution can be improved.
【００１５】また本発明は、土壌中を推進する推進体の
先端部に設けられた送信アンテナから電磁波を送信し、
地上で推進体の先端部に沿って移動可能である受信アン
テナで電磁波を受信する地中推進工法における障害物の
検出装置において、前記送信アンテナおよび受信アンテ
ナは、平坦部分と、その平坦部分から***した立体部分
とを有することを特徴とする地中推進工法における障害
物の検出装置である。According to the present invention, an electromagnetic wave is transmitted from a transmitting antenna provided at a tip of a propulsion body for propelling in soil,
In the obstacle detection device in the underground propulsion method of receiving electromagnetic waves with a receiving antenna that is movable along the tip of the propulsion body on the ground, the transmitting antenna and the receiving antenna have a flat portion and a raised portion from the flat portion. An obstacle detection device in an underground propulsion method, comprising:
【００１６】本発明に従えば、地中にある推進体の先端
部に送信アンテナが設けられ、この送信アンテナから電
磁波を発生する。地上では、受信アンテナによって、送
信アンテナから土壌を介する電磁波を受信する。送信ア
ンテナから受信アンテナまでの電磁波の経路の途中に障
害物が存在すると、受信アンテナで受信される電磁波の
強度が変化し、これによって障害物を容易に検出するこ
とができる。地上に到達する電磁波の強度は低くてもよ
いので、電波障害などの問題を生じるおそれはない。こ
れに対して、地上から送信アンテナによって電磁波を土
壌に向けて放射し、この送信アンテナから放射された電
磁波が、土壌および地中埋設物によって反射され、地上
に設けた受信アンテナによって受信されて、地上埋設物
を探査する構成では、大きい深度内の障害物を検出する
ためには、地上の送信アンテナ５から大電力の電磁波を
発生しなければならず、したがって地上での電波障害を
生じるおそれがある。本発明は、この問題を解決する。According to the present invention, a transmitting antenna is provided at the tip of the propulsion body underground, and the transmitting antenna generates electromagnetic waves. On the ground, the receiving antenna receives electromagnetic waves from the transmitting antenna via the soil. If an obstacle exists in the middle of the path of the electromagnetic wave from the transmitting antenna to the receiving antenna, the intensity of the electromagnetic wave received by the receiving antenna changes, whereby the obstacle can be easily detected. Since the intensity of the electromagnetic wave reaching the ground may be low, there is no possibility that a problem such as radio interference will occur. On the other hand, an electromagnetic wave is radiated toward the soil by a transmission antenna from the ground, and the electromagnetic wave radiated from the transmission antenna is reflected by the soil and an underground object and received by a reception antenna provided on the ground, In the configuration for exploring a buried object on the ground, in order to detect an obstacle at a large depth, a high-power electromagnetic wave must be generated from the transmitting antenna 5 on the ground, which may cause radio wave interference on the ground. is there. The present invention solves this problem.
【００１７】本発明に従えば、たとえば推進体内に、た
とえばその推進体の先端部内に、電気回路を収納し、送
信アンテナと電気回路を、推進体内に設けられた電池に
よって駆動することができる。このような構成にするこ
とによって、電力供給用およびデータ通信用のケーブル
を、長い推進体内に収める必要がなくなる。推進体の少
なくとも先端部が回転する構造では、スリップリングな
どの複雑な構造が必要となるけれども、本発明に従え
ば、そのようなスリップリングなどの複雑な構造がなく
なる。さらに推進体を地中に推進する過程で、土中内の
推進体本体の後端部に、新たな推進体本体となる推進管
を継ぎ足してゆく作業があり、このような作業において
も、ケーブルの取外しなどを行う必要がなく、作業性が
良好である。According to the present invention, an electric circuit can be housed in, for example, the propulsion body, for example, in the tip portion of the propulsion body, and the transmission antenna and the electric circuit can be driven by a battery provided in the propulsion body. With this configuration, it is not necessary to house the power supply and data communication cables in a long propulsion body. A structure in which at least the tip of the propulsion body rotates requires a complicated structure such as a slip ring, but according to the present invention, such a complicated structure such as a slip ring is eliminated. Furthermore, in the process of propelling the propulsion body into the ground, there is a work to add a propulsion pipe that becomes a new propulsion body main body at the rear end of the propulsion body main body in the soil. There is no need to remove the work, and the workability is good.
【００１８】また本発明は、前記アンテナは、電気絶縁
性基板と、基板から上方に間隔をあけて設けられる給電
点と、給電点に関して基板に沿う第１方向両側に延びる
一対の導電性第１部分であって、この各第１部分は、基
板の一方表面上に形成される主部分と、主部分の給電点
寄りの端部から給電点に近づくように傾斜して立上る立
体部分とから成り、給電点に近づくにつれて先細状とな
る全体の形状が大略的に三角形である第１部分と、基板
の前記一方表面上にほぼ矩形に形成され、第１部分を囲
む導電性第２部分であって、第１方向に沿って延びる一
対の長辺部分と、長辺部分の両端部を連結する第１方向
に垂直な第２方向に延びる一対の短辺部分とを有する第
２部分と、第１部分の給電点から遠去かった遊端部の第
２方向両端部と、前記短辺部分とを接続する抵抗とを有
し、主部分と第２部分とは、前記平坦部分を構成し、第
１部分は、給電点を通り基板に垂直な軸線に関してほぼ
線対称に構成され、第１部分の遊端部間の第１方向に沿
う長さＷ３は、２．７〜８ｃｍであることを特徴とする
地中推進工法における障害物の検出装置である。Further, according to the present invention, the antenna includes an electrically insulating substrate, a feed point provided at a distance above the substrate, and a pair of conductive first conductive members extending on both sides in the first direction along the substrate with respect to the feed point. A first portion formed from a main portion formed on one surface of the substrate and a three-dimensional portion rising from the end of the main portion near the power supply point so as to approach the power supply point. A first portion that is generally triangular in overall shape that tapers toward the feed point, and a conductive second portion that is formed substantially rectangular on the one surface of the substrate and surrounds the first portion. A second portion having a pair of long side portions extending along the first direction and a pair of short side portions extending in a second direction perpendicular to the first direction connecting both ends of the long side portion; Two ends in the second direction of the free end far from the feed point of the first part; A main portion and a second portion constitute the flat portion, and the first portion is substantially line-symmetric with respect to an axis passing through the feeding point and perpendicular to the substrate. The length W3 along the first direction between the free ends of the first portion is 2.7 to 8 cm, and is an obstacle detection device in the underground propulsion method.
【００１９】本発明に従えば、第１部分の遊端部間の第
１方向に沿う長さＷ３を上述のように２．７〜８ｃｍに
選ぶことによって、本件発明者の実験によれば、土壌の
地表面からの反射信号の振幅を抑制して本件アンテナと
土壌とのいわばマッチングを良好にし、しかも障害物で
ある地中埋設物による反射信号の受信振幅を増大し、こ
れによって検出感度を向上し、しかも地中埋設物の探査
可能な深度を大きくすることができるようになる。これ
によって分解能５〜１６ｃｍが達成され、探査距離２０
〜９０ｃｍが達成される。According to the present invention, by selecting the length W3 along the first direction between the free ends of the first portion to be 2.7 to 8 cm as described above, according to the experiment of the present inventor, The amplitude of the reflected signal from the ground surface of the soil is suppressed to improve the matching between the antenna and the soil, so to speak, and the reception amplitude of the reflected signal from the underground buried object is increased, thereby increasing the detection sensitivity. It is possible to increase the depth at which underground objects can be detected. This achieves a resolution of 5 to 16 cm and a search distance of 20 cm.
~ 90 cm is achieved.
【００２０】第１部分の遊端部間の第１方向に沿う長さ
が、８ｃｍを越えると、土壌中に送信される電磁波の波
長が地中埋設物の外径、たとえば地中埋設物が鋼管など
の管であるときには管径に比べて大きくなり過ぎて、そ
の地中埋設物からの反射信号の振幅が画像中で相対的に
小さくなってしまう。また、近接する２本の管を分離し
て検出できる能力（分解能）が上記範囲に納まらない可
能性がある。またこの長さが２．７ｃｍ未満であるとき
には、アンテナの受信感度が低下するため、地中埋設物
からの反射信号が小さくなってしまう。If the length of the first portion between the free ends in the first direction exceeds 8 cm, the wavelength of the electromagnetic wave transmitted into the soil will be the outer diameter of the underground object, for example, the underground object In the case of a pipe such as a steel pipe, the pipe becomes too large compared to the pipe diameter, and the amplitude of the reflected signal from the underground object becomes relatively small in the image. In addition, the capability (resolution) of detecting two adjacent tubes separately may not be within the above range. When the length is less than 2.7 cm, the receiving sensitivity of the antenna decreases, and the reflected signal from the underground object becomes small.
【００２１】また本発明に従えば、土壌からの反射信号
を抑制することができるので、そのアンテナの給電点か
ら信号が入力される増幅回路４０，８が飽和することを
抑制し、これによって良好な応答性で、しかも地中埋設
物からの反射信号を充分な利得で増幅することができる
ようになる。このことによってもまた検出感度の向上を
図ることができるようになる。Further, according to the present invention, since the reflected signal from the soil can be suppressed, it is possible to suppress the saturation of the amplifier circuits 40 and 8 to which the signal is input from the feeding point of the antenna, thereby improving the quality. It is possible to amplify the reflected signal from the underground object with sufficient response and with sufficient gain. This also makes it possible to improve the detection sensitivity.
【００２２】さらに本発明に従えば、第１部分は基板上
に形成された主部分と、その主部分に連なって給電点に
立向けて傾斜して立上る立体部分とから成り、全体の形
状が大略的に三角形であり、このように本件地中探査レ
ーダ用アンテナを３次元立体構造とすることによって、
給電点での不要反射が減少することが確認された。Further, according to the present invention, the first portion comprises a main portion formed on the substrate and a three-dimensional portion which is connected to the main portion and rises inclining toward the power supply point. Is approximately a triangle, and thus the antenna for underground survey radar has a three-dimensional structure,
It was confirmed that unnecessary reflection at the feeding point was reduced.
【００２３】また本発明は、主部分の遊端部の第２方向
に沿う長さＬ２は、１．７〜５ｃｍであり、立体部分の
主部分からの高さＨ１は、１．４〜４ｃｍであることを
特徴とする。In the present invention, the length L2 of the free end of the main portion along the second direction is 1.7 to 5 cm, and the height H1 of the three-dimensional portion from the main portion is 1.4 to 4 cm. It is characterized by being.
【００２４】また本発明は、第２部分の長辺部分の第１
方向に沿う長さＷ２は、３．０〜９ｃｍであり、短辺部
分の第２方向に沿う長さＬ１は、２．２〜６．６ｃｍで
あることを特徴とする。The present invention is also directed to the first portion of the long side portion of the second portion.
The length W2 along the direction is 3.0 to 9 cm, and the length L1 of the short side portion along the second direction is 2.2 to 6.6 cm.
【００２５】本発明に従えば、各部分の構成を上述の寸
法に選ぶことによって、アンテナの大形化をできるだけ
抑制して、地中埋設物からの反射信号を良好な受信感度
で受信することが可能になる。According to the present invention, the size of the antenna is suppressed as much as possible and the reflected signal from the underground object can be received with good reception sensitivity by selecting the configuration of each part to the above-mentioned dimensions. Becomes possible.
【００２６】また本発明は、第１部分の立体部分によっ
て形成される給電点付近を頂点とする角度θ３は、約３
０度であることを特徴とする。Also, according to the present invention, the angle θ3 having the vertex near the feeding point formed by the three-dimensional portion of the first portion is about 3
It is characterized by 0 degrees.
【００２７】また本発明は、立体部分の頂角θ１，θ２
は、約３０度であることを特徴とする。Also, according to the present invention, the apex angles θ1, θ2
Is characterized by being about 30 degrees.
【００２８】本発明に従えば、角度θ３および頂角θ
１，θ２を、上述のように約３０度に選ぶことによっ
て、土壌からの反射信号の振幅を抑制し、しかも地中埋
設物からの反射信号をできるだけ大きくして受信するこ
とができるようになる。According to the present invention, the angle θ3 and the apex angle θ
By selecting 1, θ2 to be about 30 degrees as described above, the amplitude of the reflected signal from the soil can be suppressed, and the reflected signal from the underground object can be received as large as possible. .
【００２９】また本発明は、抵抗は、１００〜２００Ω
であることを特徴とする。Further, according to the present invention, the resistance is 100 to 200Ω.
It is characterized by being.
【００３０】本発明に従えば、抵抗を１００〜２００Ω
に選び、アンテナ装荷抵抗を実現している。これによっ
て、アンテナから得られる地中埋設物による反射信号に
後続したリンギングと呼ばれる振動した波形を、短時間
で消滅させて熱に変換する。これによって土壌中の分解
能を向上することができる。この抵抗は、探査されるべ
き土壌の種類および水分含有率などの状態などによって
調整することもまた、可能である。According to the present invention, the resistance is set to 100 to 200Ω.
To achieve antenna loading resistance. As a result, a vibrating waveform called ringing following the reflected signal from the underground object obtained from the antenna is extinguished in a short time and converted into heat. Thereby, the resolution in soil can be improved. This resistance can also be adjusted according to conditions such as the type of soil to be explored and the moisture content.
【００３１】また本発明は、送信および受信アンテナを
背後で覆うシールドケースと、送信および受信アンテナ
と、シールドケースとの間に、介在されるフェライトか
ら成る電波吸収材とをさらに含むことを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that it further includes a shield case covering the transmitting and receiving antennas behind, a radio wave absorbing material made of ferrite interposed between the transmitting and receiving antennas and the shield case. I do.
【００３２】本発明に従えば、送信および受信アンテナ
が、背後でシールドケースに覆われており、したがって
電波が送信アンテナから背後に放射されることはなく、
推進体の先端部において希望する方向にのみ、電波を上
述のように良好な指向性で、放射することができる。こ
のシールドケースは、接地される。According to the present invention, the transmitting and receiving antennas are covered with the shield case behind, so that no radio waves are radiated from the transmitting antenna behind,
Radio waves can be radiated only in a desired direction at the distal end of the propulsion body with good directivity as described above. This shield case is grounded.
【００３３】本発明に従えば、このシールドケースによ
って送信アンテナからの電波が反射されることを防ぐた
めに、その送信および受信アンテナとシールドケースと
の間に、電波吸収材が介在される。According to the present invention, a radio wave absorber is interposed between the transmitting and receiving antennas and the shield case in order to prevent radio waves from the transmitting antenna from being reflected by the shield case.
【００３４】本発明に従えば、電波吸収材はフェライト
から成り、したがってシールドケース上面において送信
アンテナからの電波を、比較的薄い構造で、たとえば１
ｃｍ未満の厚みで、充分に吸収することができる。した
がって送信アンテナからの電磁波のシールドケースなど
による電波の多重反射を軽減することができる。これに
よって受信アンテナから得られる探査画像に表れる横縞
状のノイズを解消することができ、障害物を高精度で検
出することができるようになる。シールドケースは、ア
ンテナを部分的に覆う筺体であってもよい。According to the present invention, the radio wave absorbing material is made of ferrite, so that the radio wave from the transmitting antenna can be relatively thin on the upper surface of the shield case, for example, by 1 mm.
With a thickness of less than cm, it can be sufficiently absorbed. Therefore, it is possible to reduce the multiple reflection of the radio wave due to the shield case of the electromagnetic wave from the transmission antenna. As a result, it is possible to eliminate the horizontal stripe noise appearing in the search image obtained from the receiving antenna, and it is possible to detect an obstacle with high accuracy. The shield case may be a housing that partially covers the antenna.
【００３５】本発明に従えば、送信アンテナが、推進体
の先端部の内方に向かう電磁波を、フェライトから成る
電波吸収材によって吸収し、その電磁波のエネルギを熱
に変換することができる。これによって送信アンテナか
らの電磁波が推進体の先端部から希望する方向に放射さ
れ、先端部内方に向かう電磁波によって悪影響されるこ
とがなくなる。According to the present invention, the transmitting antenna can absorb the electromagnetic wave directed inward of the distal end portion of the propulsion body by the electromagnetic wave absorbing material made of ferrite, and can convert the energy of the electromagnetic wave into heat. As a result, the electromagnetic wave from the transmitting antenna is radiated from the distal end of the propulsion body in a desired direction, and is not adversely affected by the electromagnetic wave traveling inward of the distal end.
【００３６】しかも電波吸収材はフェライトから成るの
で、その電波吸収材の内部の波長は、短く、これによっ
て電波吸収材の厚みを、前述のカーボン系の構成に比べ
て薄くすることができる。したがって小型化が可能であ
り、電波吸収材を推進体の先端部に、装着することが可
能となる。Moreover, since the radio wave absorbing material is made of ferrite, the wavelength inside the radio wave absorbing material is short, so that the thickness of the radio wave absorbing material can be reduced as compared with the above-described carbon-based structure. Therefore, it is possible to reduce the size, and it is possible to attach the radio wave absorbing material to the tip of the propulsion body.
【００３７】本発明に従えば、フェライト製電波吸収材
を用いて、送信アンテナから推進体の先端部の内方に向
かう電磁波を吸収し、障害物探知のための電磁波に悪影
響を及ぼすことを防ぎ、しかもフェライトを用いるの
で、構成が小型化される。According to the present invention, a radio wave absorbing material made of ferrite is used to absorb electromagnetic waves from the transmitting antenna toward the inside of the tip of the propulsion body, thereby preventing the electromagnetic waves for detecting an obstacle from being adversely affected. In addition, since ferrite is used, the configuration can be downsized.
【００３８】また本発明は、フェライトの厚みＨ３は、
０．５〜１．４ｃｍであることを特徴とする。Further, according to the present invention, the thickness H3 of the ferrite is
It is characterized by being 0.5 to 1.4 cm.
【００３９】本発明に従えば、フェライトの厚みＨ３を
上述の範囲に選ぶことによって、送信アンテナからの電
波が背後に放射されることを防ぐことができる。厚みＨ
３が０．５ｃｍ未満であれば、充分な電波吸収が行われ
ない可能性がある。厚みＨ３が１．４ｃｍを超えると、
構成の小形化が困難になる結果になる。According to the present invention, radio waves from the transmitting antenna can be prevented from being radiated behind by selecting the ferrite thickness H3 within the above range. Thickness H
If 3 is less than 0.5 cm, sufficient radio wave absorption may not be performed. When the thickness H3 exceeds 1.4 cm,
As a result, it is difficult to downsize the configuration.
【００４０】また本発明は、送信アンテナから中心周波
数５００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚのパルスを土壌中に放射
し、受信アンテナで電磁波を受信することを特徴とす
る。Further, the present invention is characterized in that a pulse having a center frequency of 500 MHz to 1.5 GHz is radiated into the soil from a transmitting antenna, and an electromagnetic wave is received by a receiving antenna.
【００４１】本発明に従えば、用いられる周波数を５０
０ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚとし、これによって分解能を向
上するとともに、探査距離を長くする。周波数が５００
ＭＨｚ未満では、分解能が低下する。周波数が１．５Ｇ
Ｈｚを超えると、探査距離が短くなりすぎる。According to the invention, the frequency used is 50
The frequency is set to 0 MHz to 1.5 GHz, thereby improving the resolution and extending the search distance. Frequency 500
Below MHz, the resolution is reduced. 1.5G frequency
When the frequency exceeds Hz, the search distance becomes too short.
【００４２】また本発明は、前記先端部は、その推進体
の軸線に対して傾斜した取付け座を有し、前記平坦部分
は、取付け座よりも外方に、取付け座に対向して配置さ
れる耐摩耗性基板の内面に形成され、立体部分は、平坦
部分から取付け座に向かって***していることを特徴と
する。Further, according to the present invention, the distal end portion has a mounting seat inclined with respect to the axis of the propulsion body, and the flat portion is disposed outside the mounting seat so as to face the mounting seat. The solid portion is formed on the inner surface of the wear-resistant substrate, and the three-dimensional portion protrudes from the flat portion toward the mounting seat.
【００４３】本発明に従えば、推進体はたとえば可撓性
を有し、その推進体の少なくとも先端部、たとえば先端
部だけを、その先端部の軸線まわりに回転駆動し、また
は先端部とその先端部に後続する推進体本体との全体を
それらの軸線まわりに回転駆動し、先端部は、その先端
部の軸線に対して傾斜した取付け座を有し、この取付け
座に、送信および受信アンテナが、または送信アンテナ
が固定される。こうして少なくとも先端部の回転駆動に
よって、推進体の先端部をその軸線に沿って直線状に、
土壌中で推進駆動することができる。According to the present invention, the propulsion body has, for example, flexibility, and at least the tip portion, for example, only the tip portion, of the propulsion body is driven to rotate about the axis of the tip portion, or the tip portion and the The whole of the propulsion body body following the tip is rotationally driven around their axis, and the tip has a mounting seat inclined with respect to the axis of the tip. The mounting seat has a transmitting and receiving antenna. Or the transmitting antenna is fixed. In this way, at least the rotation of the tip portion drives the tip portion of the propulsion body linearly along its axis,
Can be propelled and driven in the soil.
【００４４】さらに少なくとも先端部をその軸線まわり
に回転駆動することなく、推進体をその軸線方向に押し
込み駆動することによって、推進体の軸線を含む仮想平
面内でその軸線が、アンテナが固定されている取付け座
が円弧状の軌跡の半径方向外方に臨むようにして推進体
が弯曲して進んで推進する。こうして取付け座に固定さ
れたアンテナなどの傾斜面に作用する土壌の反力によっ
て、推進体の軌跡を弯曲させることができる。Further, by pushing and driving the propulsion body in the axial direction without rotating at least the distal end portion around the axis, the antenna is fixed in an imaginary plane including the axis of the propulsion body. The propulsion body bends and propells so that the mounting seat that is present faces outward in the radial direction of the arc-shaped trajectory. Thus, the locus of the propulsion body can be curved by the reaction force of the soil acting on the inclined surface such as the antenna fixed to the mounting seat.
【００４５】こうして少なくとも先端部の回転駆動と押
し込み駆動とを組合わせて、地中に存在する障害物を避
けて先端部を推進してゆくことが可能となる。In this way, by combining at least the rotational drive and the push-in drive of the tip, the tip can be propelled while avoiding obstacles existing in the ground.
【００４６】本発明の送信および受信アンテナまたは送
信アンテナなどのアンテナは、たとえば折返し形などの
ボータイアンテナであって、全体の形状を偏平に構成す
ることができる。このボータイアンテナは、セラミック
などの耐摩耗性に優れた電気絶縁性基板の一表面に、銅
箔またはアルミニウム箔などがエッチング加工されて構
成された導体を有する。この基板の前記一表面、したが
って導体を、取付け座に対向して、配置して、ボータイ
アンテナが取付け座に固定される。基板は上述のように
耐摩耗性に優れているので、推進体の先端部が土壌中を
推進するとき、その基板が土壌によって摩耗して損傷す
ることを抑制することができる。The transmitting and receiving antenna or the transmitting antenna of the present invention is a bow-tie antenna such as a folded type, for example, and can have a flat overall shape. This bow tie antenna has a conductor formed by etching a copper foil or an aluminum foil on one surface of an electrically insulating substrate such as a ceramic having excellent wear resistance. The bowtie antenna is fixed to the mounting seat, with the one surface of the substrate, and thus the conductor, facing the mounting seat. Since the substrate has excellent wear resistance as described above, it is possible to prevent the substrate from being worn and damaged by the soil when the tip of the propulsion body is propelled in the soil.
【００４７】また本発明は、（ａ）可撓性を有する推進
体であって、その先端部は、その推進体の軸線に対して
傾斜した取付け座を有する推進体と、（ｂ）その推進体
の少なくとも前記先端部を、その推進体の軸線まわりに
回転駆動しかつ軸線方向に押込み駆動する駆動手段とを
使用し、（ｃ）アンテナを備えた請求項１〜１１のうち
の１つに記載の障害物検出装置により障害物を検知し、
（ｄ）前記先端部が障害物から間隔をあけて推進するよ
うに駆動手段を制御することを特徴とする地中推進工法
である。The present invention also provides (a) a propulsion body having flexibility, the tip of which has a mounting seat inclined with respect to the axis of the propulsion body; and (b) the propulsion body. 12. A driving means for driving at least the distal end of the body around the axis of the propulsion body and for driving the body in the axial direction, and comprising (c) an antenna. An obstacle is detected by the described obstacle detection device,
(D) The underground propulsion method is characterized in that the driving means is controlled so that the distal end is propelled at an interval from an obstacle.
【００４８】本発明に従えば、推進体の先端部に、電気
回路のすべてまたは一部を内蔵し、駆動手段によって、
推進体の先端部が、障害物から間隔をあけて推進するよ
うに制御し、これによって先端部が障害物に接触するな
どして障害物を損傷するおそれがなくなる。本発明のア
ンテナは、平坦部分と立体部分とを有する構成を有し、
これによって指向性を鋭くすることができる。これによ
って障害物の存在する位置を高精度で検出することがで
きるとともに、送信アンテナに隣接して受信アンテナが
設けられている構成においては、送受信間の直接結合を
低減することができ、これによって受信アンテナからの
信号を増幅する増幅回路４０，８の飽和を防ぎ、微弱な
反射波を正確に増幅することができる。According to the present invention, all or a part of the electric circuit is built in the tip of the propulsion body, and
The tip of the propulsion body is controlled so as to be propelled at an interval from the obstacle, so that there is no possibility that the tip contacts the obstacle or damages the obstacle. The antenna of the present invention has a configuration having a flat portion and a three-dimensional portion,
Thereby, directivity can be sharpened. This makes it possible to detect the position where an obstacle is present with high accuracy, and in a configuration in which a reception antenna is provided adjacent to a transmission antenna, direct coupling between transmission and reception can be reduced. Saturation of the amplifier circuits 40 and 8 for amplifying a signal from the receiving antenna can be prevented, and a weak reflected wave can be accurately amplified.
【００４９】[0049]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
地中推進工法における障害物の検出装置において用いら
れる送信および受信アンテナ３３の構成を示す断面図で
ある。送信および受信アンテナ３３には、平坦部分４
９，５０と立体部分５１，５２を設け、立体部分５１，
５２を推進体６４の先端部６６の内方（図１の上方）に
突出させる。これによって指向性の向上が図られる。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a transmitting and receiving antenna 33 used in an obstacle detecting device in an underground propulsion method according to an embodiment of the present invention. The transmitting and receiving antenna 33 has a flat portion 4
9 and 50 and three-dimensional parts 51 and 52 are provided.
The protruding member 52 is made to protrude inward (upward in FIG. 1) from the distal end portion 66 of the propulsion body 64. This improves the directivity.
【００５０】図２は、本発明の実施の一形態の地中推進
工法を示す断面図である。土壌６２内で、ガスなどを輸
送する導管の敷設のために非開削でポリエチレン管など
の合成樹脂製可撓管を埋設する。土壌６２には、発進立
坑６３から推進体６４を土壌６２中に推進する。この推
進体６４は、推進体本体６５とに連結される先端部６６
とを含む。先端部６６は、その先端部６６の軸線まわり
に矢符６７で示されるように回転駆動されることができ
る。駆動手段６８は、発進立坑６３内で、先端部６６を
上述のようにその軸線まわりに回転駆動し、かつ推進体
６４を土壌６２中に押し込み駆動する。FIG. 2 is a sectional view showing an underground propulsion method according to an embodiment of the present invention. In the soil 62, a flexible pipe made of a synthetic resin such as a polyethylene pipe is buried without digging for laying a conduit for transporting gas and the like. A propelling body 64 is propelled from the starting shaft 63 into the soil 62. The propulsion body 64 has a tip 66 connected to a propulsion body 65.
And The tip 66 can be driven to rotate about the axis of the tip 66 as indicated by the arrow 67. The driving means 68 drives the tip end portion 66 to rotate about its axis as described above and pushes the propulsion body 64 into the soil 62 in the starting shaft 63.
【００５１】先端部６６を、立坑６３から土壌６２中に
貫入し、推進体本体６５の一部を構成する推進管を継ぎ
足しながら圧入し、掘削を進める。先端部６６からは、
たとえばベントナイト泥水を噴射し、掘削を容易にする
とともに、形成された掘進孔の孔壁を安定化させる。先
端部６６を回転駆動しつつ押し込むことによって直進さ
せ、またその先端部６６を回転駆動することなく押し込
むことによって弯曲させ、こうして推進体６４は、管路
などの障害物６９を避けて、土壌６２を掘進することが
できる。The tip 66 penetrates into the soil 62 from the shaft 63, and is press-fitted while adding a propulsion tube constituting a part of the propulsion body 65, and excavation proceeds. From the tip 66,
For example, bentonite muddy water is sprayed to facilitate excavation and to stabilize the hole wall of the formed excavation hole. The tip 66 is straightened by being pushed in while being driven to rotate, and the tip 66 is bent by being pushed in without being driven to rotate, so that the propulsion body 64 avoids obstacles 69 such as pipelines and soil 62. Can be dug.
【００５２】本発明の実施の他の形態では、図３に示さ
れるように、土壌６２の地表面７０上で、駆動手段７１
によって推進体６４を推進することもまた可能である。In another embodiment of the present invention, as shown in FIG.
It is also possible to propel the propulsion body 64 with.
【００５３】こうして土壌６２中に推進体６４によって
掘進を行い、土壌６２に形成された到達立坑で、または
地表面７０上で、推進体６４を取外し、敷設するガス導
管の口径に対応した拡孔リーマを取付け、その後に、敷
設するポリエチレン管を接続し、拡孔リーマからベント
ナイト泥水を再噴射しながら所要の口径に広げつつ、推
進管を引き戻し、発進立坑６３または地上までポリエチ
レン管を引き込んで作業を終了する。The propelling body 64 excavates in the soil 62 in this manner, and the propelling body 64 is removed at the reaching shaft formed on the soil 62 or on the ground surface 70, and the hole corresponding to the diameter of the gas conduit to be laid is formed. Attach the reamer, then connect the polyethylene pipe to be laid, expand the required diameter while re-injecting the bentonite mud from the expanded reamer, pull back the propulsion pipe, pull the polyethylene pipe to the starting shaft 63 or the ground and work To end.
【００５４】図４は、推進体６４を構成する先端部６６
の拡大断面図である。先端部６６の一端部は、その先端
部６６の軸線７３に対して傾斜した取付け座７４を有す
る。この取付け座７４には、送信および受信アンテナ３
３が固定される。アンテナ３３は、先端部６６の軸線７
３に対して傾斜された取付け座７４に固定されているの
で、先端部６６が回転されるとき、探知可能な広い範囲
９９（前述の図２および図３参照）内に存在する障害物
６９を検出することができる。FIG. 4 shows a distal end portion 66 constituting the propulsion body 64.
It is an expanded sectional view of. One end of the distal end 66 has a mounting seat 74 inclined with respect to the axis 73 of the distal end 66. The mounting seat 74 includes the transmitting and receiving antennas 3.
3 is fixed. The antenna 33 is connected to the axis 7 of the tip 66.
3 is fixed to the mounting seat 74 which is inclined with respect to 3 so that when the tip 66 is rotated, the obstacle 69 existing within a wide range 99 (see FIGS. 2 and 3 described above) can be detected. Can be detected.
【００５５】先端部６６には、取付け座７４付近に土壌
６２を掘削する刃物７５が固定されるとともに、その近
傍に前方に向けて開口した吐出孔７６が形成される。こ
の吐出孔７６には、管路７７を介して掘進時のベントナ
イト泥水などが圧送される。先端部６６内には収納室７
８が形成される。この収納室７８内に、相関型探知回路
５５が収納される。A cutting tool 75 for excavating the soil 62 is fixed near the mounting seat 74 at the tip end portion 66, and a discharge hole 76 opened forward is formed near the cutting tool 75. To this discharge hole 76, bentonite muddy water or the like during excavation is pumped through a pipe line 77. A storage room 7 is provided in the distal end portion 66.
8 are formed. The correlation detection circuit 55 is stored in the storage room 78.
【００５６】先端部６６の他端部は、軸線７３まわりに
推進体本体６５と相対的に角変位可能にして連結され
る。管路７７は管継手７９を介して推進体本体６５内の
管路８０に接続される。この先端部６６の前記他端部と
推進体本体６５の先端部６６側の端部とには、スリップ
リング５９が設けられる。このスリップリング５９で
は、軸線７３に垂直な平面内でその軸線７３と同心の無
端環状のリングが先端部６６に固定される。各リングに
摺動して電気的に接触するブラシは、推進体本体６５に
固定される。このようなリングとブラシとの各組合わせ
は、電源ライン５６，５９と、信号ライン５７，６０；
５８，６１にそれぞれ対応して設けられる。The other end of the tip 66 is connected to the propulsion body 65 so as to be relatively angularly displaceable about the axis 73. The pipe 77 is connected to a pipe 80 in the propulsion body 65 via a pipe joint 79. A slip ring 59 is provided at the other end of the tip 66 and the end of the propulsion body 65 on the tip 66 side. In the slip ring 59, an endless annular ring concentric with the axis 73 in a plane perpendicular to the axis 73 is fixed to the distal end portion 66. The brushes that slide and make electrical contact with each ring are fixed to the propulsion body body 65. Each combination of such a ring and a brush includes a power line 56, 59 and a signal line 57, 60;
58 and 61 respectively.
【００５７】再びアンテナ３３の断面を示す図１を参照
して、先端部６６には、収納孔２５が形成され、この内
周壁２６および底面２７にわたって接着剤層２８を介在
してシールドケース２９が固定される。このシールドケ
ース２９によって形成される外方（図５の下方）に開口
した収納空間３０が形成される。収納空間３０には、ア
ンテナ３３が設けられるとともに、電波吸収材３４が、
接着剤層３５を介して、前記底面２７に対応するシール
ドケース２９の底部３６に固定される。シールドケース
２９は金属製である。接着剤層２８，３５は、電気絶縁
性合成樹脂から成り、この接着剤層２８，３５に代え
て、可撓性合成樹脂フィルムの両面に粘着剤が塗布され
て構成されたいわゆる両面テープなどが用いられてもよ
い。アンテナ３３の給電点８７には、コネクタ３７を介
して、挿通孔３８を介するケーブル４７が接続され、こ
のケーブル４７は相関型探知回路５５に接続される。電
波吸収材３４は、給電体８７付近でコネクタ３７が挿通
する挿通孔４８が形成される。Referring again to FIG. 1 showing a cross section of antenna 33, receiving hole 25 is formed at tip end 66, and shield case 29 is formed with adhesive layer 28 interposed between inner peripheral wall 26 and bottom surface 27. Fixed. A storage space 30 opened outward (downward in FIG. 5) formed by the shield case 29 is formed. In the storage space 30, an antenna 33 is provided, and a radio wave absorber 34 is provided.
It is fixed to the bottom portion 36 of the shield case 29 corresponding to the bottom surface 27 via an adhesive layer 35. The shield case 29 is made of metal. The adhesive layers 28 and 35 are made of an electrically insulating synthetic resin. Instead of the adhesive layers 28 and 35, a so-called double-sided tape formed by applying an adhesive to both surfaces of a flexible synthetic resin film is used. May be used. A cable 47 is connected to a feed point 87 of the antenna 33 via a connector 37 via a connector 37, and the cable 47 is connected to a correlation detection circuit 55. The electric wave absorbing member 34 has an insertion hole 48 near the power supply body 87 through which the connector 37 is inserted.
【００５８】図５は、アンテナ３３の取付け座７４側か
ら見た平面図である。図６は、図５の切断面線ＶＩ−Ｖ
Ｉから見た断面図である。耐摩耗性に優れた電気絶縁性
材料、たとえばセラミックなどから成る矩形の基板８２
の一表面には、銅箔またはアルミニウム箔などの金属製
導体が形成されて、送信アンテナ３３ａおよび受信アン
テナ３３ｂが形成される。取付け座７４、したがってア
ンテナ３３の角度θ４（図４参照）は、約１０〜４０
度、好ましくは約２５度である。FIG. 5 is a plan view of the antenna 33 as viewed from the mounting seat 74 side. FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-V of FIG.
It is sectional drawing seen from I. A rectangular substrate 82 made of an electrically insulating material having excellent wear resistance, for example, ceramic or the like.
A metal conductor such as a copper foil or an aluminum foil is formed on one surface to form a transmission antenna 33a and a reception antenna 33b. The angle θ4 (see FIG. 4) of the mounting seat 74, and thus the antenna 33, is about 10-40.
Degrees, preferably about 25 degrees.
【００５９】耐摩耗性基板８２は、電気絶縁性材料から
成り、たとえばセラミック材料から成る。先端部６６
は、金属製であり、たとえばステンレス鋼などから成
る。本発明の実施の他の形態では、取付け座の少なくと
も表面が金属製ではなく、電気絶縁性であるときには、
アンテナの導体が取付け座に直接に接触して固定されて
もよい。The wear-resistant substrate 82 is made of an electrically insulating material, for example, a ceramic material. Tip 66
Is made of metal, for example, stainless steel. In another embodiment of the present invention, when at least the surface of the mounting seat is not made of metal and is electrically insulating,
The conductor of the antenna may be fixed in direct contact with the mounting seat.
【００６０】図７は、図１、図５および図６に示される
送信アンテナ３３ａの電気的構成をもっと明瞭に示す簡
略化した平面図である。この送信用アンテナ３３ａの導
体は、一対のほぼ三角形状の第１部分８３，８４と、そ
れらの側方に配置される一対の第２部分８５，８６とを
含み、給電点８７を通る基板８２に垂直な軸線まわりに
線対称に形成される。第１部分８３，８４は給電点８７
に近付くにつれてそれらの幅が小さくなるように先細状
に形成される。第１部分８３，８４の頂角は、θ１＝θ
２であって、たとえば約３０度であってもよい。第１部
分８３，８４は、第１方向１６７（図５および図６の左
右方向）に延びる。FIG. 7 is a simplified plan view showing the electrical configuration of the transmitting antenna 33a shown in FIGS. 1, 5 and 6 more clearly. The conductor of the transmitting antenna 33a includes a pair of substantially triangular first portions 83 and 84 and a pair of second portions 85 and 86 arranged on the sides thereof, and a substrate 82 passing through a feeding point 87. Are formed line-symmetrically about an axis perpendicular to. The first portions 83 and 84 are provided with a feeding point 87.
Are formed in a tapered shape so that their widths become smaller as they approach. The vertex angles of the first portions 83 and 84 are θ1 = θ
2, for example, about 30 degrees. The first portions 83 and 84 extend in a first direction 167 (the left-right direction in FIGS. 5 and 6).
【００６１】前記第１部分８３，８４は、主部分である
平坦部分４９，５０と、その平坦部分４９，５０の底辺
８８，８９とは反対側に連続する立体部分５１，５２と
から成る。立体部分５１，５２の基板８２に垂直な仮想
平面内で成す角度θ３（図６参照）は、たとえば約３０
度であってもよい。平坦部分４９，５０と立体部分５
１，５２とを展開した形状は、それぞれ各三角形を成
す。立体部分５１，５２は、平坦部分４９，５０から取
付け座７４に向かって***している。この立体部分５
１，５２の働きによって、送信アンテナ３３ａの指向性
が鋭くなる。またこの立体部分５１，５２が取付け座７
４に向かって***しており、したがってケーブル４７の
給電点８７との接続長さを短くすることができる。した
がってケーブル４７による信号の損失が低減されるとと
もに、ノイズの混入を防ぐことができる。特にこのノイ
ズの混入を防ぐことは、障害物による微弱な反射波を伝
送するために、重要なことである。The first portions 83 and 84 are composed of flat portions 49 and 50 which are main portions and three-dimensional portions 51 and 52 which are continuous with the flat portions 49 and 50 on the side opposite to the bottom sides 88 and 89. The angle θ3 (see FIG. 6) formed in a virtual plane perpendicular to the substrate 82 of the three-dimensional portions 51 and 52 is, for example, about 30.
Degree. Flat parts 49 and 50 and three-dimensional part 5
Shapes obtained by developing 1, 52 form respective triangles. The three-dimensional parts 51, 52 protrude from the flat parts 49, 50 toward the mounting seat 74. This three-dimensional part 5
By the functions of 1, 52, the directivity of the transmitting antenna 33a is sharpened. The three-dimensional parts 51 and 52 are attached to the mounting seat 7.
4, so that the connection length of the cable 47 with the feeding point 87 can be shortened. Therefore, signal loss due to the cable 47 can be reduced and noise can be prevented from being mixed. In particular, it is important to prevent this noise from being mixed in order to transmit a weak reflected wave due to an obstacle.
【００６２】第１部分８３，８４の底辺８８，８９と第
２部分８５，８６の両端部間には、たとえば２００Ωの
抵抗９１〜９４が介在される。抵抗９１〜９４は、送信
アンテナ３３ａから放射された電磁波が、障害物６９に
よって反射され、その反射波が受信アンテナ３３ｂによ
って得られたとき、その反射信号のリンギングの部分を
短時間で消滅させて熱に変換するためのアンテナ装荷抵
抗としての働きを果す。受信アンテナ３３ｂもまた、送
信アンテナ３３ａと同一形状に形成される。抵抗９１〜
９４は、アンテナ３３ａによって受信された反射信号の
リンギング部分を短時間で消滅させて熱に変換するため
のアンテナ装荷抵抗としての働きを果たす。Between the bases 88 and 89 of the first portions 83 and 84 and both ends of the second portions 85 and 86, for example, resistors 91 to 94 of 200Ω are interposed. When the electromagnetic waves radiated from the transmitting antenna 33a are reflected by the obstacle 69 and the reflected waves are obtained by the receiving antenna 33b, the resistors 91 to 94 eliminate the ringing portion of the reflected signal in a short time. It acts as an antenna loading resistor to convert it to heat. The receiving antenna 33b is also formed in the same shape as the transmitting antenna 33a. Resistance 91-
Reference numeral 94 functions as an antenna loading resistor for extinguishing the ringing portion of the reflected signal received by the antenna 33a in a short time and converting it into heat.
【００６３】各寸法Ｗ１〜Ｗ３，Ｌ１〜Ｌ５，Ｈ１〜Ｈ
３の具体的な数値（単位ｃｍ）は、アンテナ３３の使用
周波数に対応してたとえば表１のとおりである。Each dimension W1 to W3, L1 to L5, H1 to H
The specific numerical value (unit: cm) of 3 is, for example, as shown in Table 1 corresponding to the operating frequency of the antenna 33.
【００６４】[0064]
【表１】 [Table 1]
【００６５】Ｈ１は、立体部分５１，５２の高さであ
る。Ｈ２は、収納孔２５の深さである。Ｈ３は、電波吸
収材３４の厚みである。シールドケース２５は、たとえ
ば厚み２ｍｍの銅箔をはんだ付けして組立てられたアン
テナ筺体であってもよい。アンテナ３３の第１部分８
３，８４と第２部分８５，８６とは、銅箔から成り、そ
の厚みはたとえば１ｍｍであってもよく、または１ｍｍ
未満の値であってもよい。第１部分８３，８４の主部分
である平坦部分４９，５０の遊端部である底辺８８，８
９間の第１方向１６７に沿う長さＷ３は、２．７〜８ｃ
ｍに選ばれる。長さＷ３が８ｃｍを超えると、地中埋設
管などの障害物からの反射信号の振幅が低下してしま
う。この理由は、長さＷ３が大きくなると、土壌中に送
信する電磁波の波長が、管径に比べて大きくなりすぎ
て、その地中埋設管からの反射信号の振幅が画像中で相
対的に小さくなるからである。また近接する２本の管を
分離して検出できる能力（分解能）が十分に得られる可
能性があるからである。長さＷ３が２．７ｃｍ未満にな
ると、アンテナの受信感度が低下するので、地中埋設管
からの反射信号の振幅が低下する。H1 is the height of the three-dimensional parts 51 and 52. H2 is the depth of the storage hole 25. H3 is the thickness of the radio wave absorber 34. The shield case 25 may be, for example, an antenna housing assembled by soldering a copper foil having a thickness of 2 mm. First part 8 of antenna 33
3, 84 and the second parts 85, 86 are made of copper foil and may have a thickness of, for example, 1 mm, or 1 mm
It may be a value less than. Bottom sides 88, 8 which are free ends of flat portions 49, 50 which are main portions of first portions 83, 84
9 along the first direction 167 is 2.7 to 8c.
m. When the length W3 exceeds 8 cm, the amplitude of a reflected signal from an obstacle such as an underground pipe is reduced. The reason is that when the length W3 increases, the wavelength of the electromagnetic wave transmitted into the soil becomes too large compared to the pipe diameter, and the amplitude of the reflected signal from the underground pipe becomes relatively small in the image. Because it becomes. Also, there is a possibility that the ability (resolution) to detect two adjacent tubes separately can be sufficiently obtained. If the length W3 is less than 2.7 cm, the receiving sensitivity of the antenna decreases, and the amplitude of the reflected signal from the underground pipe decreases.
【００６６】第２部分８５，８６は、基板８２の第１部
分８３，８４が形成された表面と同一表面上に形成さ
れ、ほぼ矩形に形成され、第１部分８３，８４を囲む。
第２部分８５，８６は、第１方向１６７に沿って延びる
一対の長辺部分１７１，１７２と、それらの長辺部分１
７１，１７２の両端部を連結する第１方向１６７に垂直
な第２方向１６８に延びる一対の短辺部分１７３，１７
４とを有する。第１部分８３，８４の平坦部分４９，５
０の給電点８７から遠去かった遊端部である底辺８８，
８９の第２方向１６８両端部と、短辺部分１７３，１７
４とは、抵抗９１〜９４で接続される。これらの抵抗９
１〜９４は、１００〜２００Ωに選ばれ、前述のように
たとえば２００Ωであってもよい。こうしてアンテナ３
３ａは、ボータイアンテナとして機能する。第２部分８
５，８６は接地され、これによって外部への電磁波の漏
洩を防ぐことができ、また外部からの雑音の侵入を防
ぎ、信号のＳ／Ｎ比を向上することができる。The second portions 85 and 86 are formed on the same surface as the surface of the substrate 82 on which the first portions 83 and 84 are formed, are formed in a substantially rectangular shape, and surround the first portions 83 and 84.
The second portions 85 and 86 include a pair of long side portions 171 and 172 extending along the first direction 167 and a pair of long side portions 1 and 172.
A pair of short side portions 173, 17 extending in a second direction 168 perpendicular to the first direction 167 connecting both end portions of 71, 172.
And 4. Flat portions 49,5 of first portions 83,84
0, which is a free end away from the power feeding point 87,
89 in the second direction 168 and short side portions 173, 17
4 is connected by resistors 91-94. These resistors 9
1 to 94 are selected from 100 to 200Ω, and may be, for example, 200Ω as described above. Thus antenna 3
3a functions as a bowtie antenna. Second part 8
5, 86 are grounded, whereby leakage of electromagnetic waves to the outside can be prevented, noise from outside can be prevented, and the S / N ratio of the signal can be improved.
【００６７】こうして送信アンテナ３３ａおよび受信ア
ンテナ３３ｂはいずれも、ボータイアンテナとして機能
する。推進体６４の先端部６６は、アンテナ３３の機能
を損なわないようにするために、電気絶縁性材料、たと
えばセラミックなどの材料から成り、または前記導体と
電気的に絶縁された金属製材料から成り、接地される。
先端部６６の取付け座７４には、アンテナ３３が着脱可
能に設けられ、このアンテナ３３が、推進時に摩耗した
とき、交換することができる。Thus, both the transmitting antenna 33a and the receiving antenna 33b function as bowtie antennas. The distal end portion 66 of the propulsion body 64 is made of an electrically insulating material, for example, a material such as ceramic, or made of a metal material that is electrically insulated from the conductor so as not to impair the function of the antenna 33. , Grounded.
An antenna 33 is detachably provided on the mounting seat 74 of the distal end portion 66. When the antenna 33 is worn during propulsion, it can be replaced.
【００６８】図８は、本発明の実施の一形態の地中推進
工法における障害物の検出装置を構成する相関型探知回
路５５のブロック図である。この相関型探知回路５５か
らの送信信号が送信アンテナ３３ａに与えられることに
よって、電磁波が発生され、これによって受信アンテナ
３３ｂから受信信号が得られる。この相関型探知回路５
５には、電力を供給するための電力ライン５６および電
気信号を伝送する信号ライン５７，５８が、スリップリ
ング５９を介して電力ライン５９および信号ライン６
０，６１に接続される。送信アンテナ３３ａおよび受信
アンテナ３３ｂを総括的に参照符３３で示すことがあ
る。FIG. 8 is a block diagram of the correlation detection circuit 55 constituting the obstacle detecting device in the underground propulsion method according to the embodiment of the present invention. When the transmission signal from the correlation detection circuit 55 is given to the transmission antenna 33a, an electromagnetic wave is generated, whereby a reception signal is obtained from the reception antenna 33b. This correlation type detection circuit 5
5 includes a power line 56 for supplying power and signal lines 57 and 58 for transmitting electric signals through a power line 59 and a signal line 6 via a slip ring 59.
0,61. The transmitting antenna 33a and the receiving antenna 33b may be collectively indicated by reference numeral 33.
【００６９】図９を参照して、相関型探知回路５５の構
成と、その動作を説明する。可変周期回路３１Ｘは、電
圧制御発振回路（略称ＶＣＯ）を含み、最初の周期、つ
まり、初期周期Ｔに、各回毎に少量時間Δｔずつ順次に
伸長した可変周期ＴＥをもつパルス信号による図９に示
される可変周期信号３１ＸＡを固定遅延回路４２と相関
信号回路４３とに与える。Referring to FIG. 9, the configuration and operation of correlation type detection circuit 55 will be described. The variable period circuit 31X includes a voltage-controlled oscillation circuit (abbreviated VCO). FIG. 9 shows a pulse signal having a variable period TE that is sequentially extended by a small amount of time Δt each time in an initial period, that is, an initial period T. The indicated variable period signal 31XA is applied to a fixed delay circuit 42 and a correlation signal circuit 43.
【００７０】可変周期回路３１Ｘは、たとえば、少量時
間である周期Δｔのクロック回路とそのクロックを計数
する計数回路とを組合わせたパルス発生回路である。Ｔ
＝Δｔ×ｎに設定したときは、ｎを固定量とし、ｎ＋
１，ｎ＋２，ｎ＋３，…，ｎ＋ｒ，ｎ＋（ｒ＋１），ｎ
＋（ｒ＋２），…，ｎ＋（ｎ−２），ｎ＋（ｎ−１），
ｎ＋ｎまで計数して、各回の周期を得ることによりＴ〜
（Ｔ＋Δｔ×ｎ）の期間内で少量時間Δｔずつ順次に伸
長する可変周期のパルス信号を発生する。Δｔは、送信
回路３２で発生する約束波形、つまり、送信信号３２Ｘ
Ａと相関信号４３ＸＡとの時間長ＴＰＸの１／ｍ、たと
えば１／１０に選定する。The variable period circuit 31X is, for example, a pulse generation circuit in which a clock circuit having a period Δt, which is a small amount of time, and a counter circuit for counting the clock are combined. T
= Δt × n, n is a fixed amount and n +
1, n + 2, n + 3,..., N + r, n + (r + 1), n
+ (R + 2), ..., n + (n-2), n + (n-1),
By counting up to n + n and obtaining each cycle, T ~
A pulse signal of a variable period is generated which sequentially extends by a small amount of time Δt within a period of (T + Δt × n). Δt is a promised waveform generated in the transmission circuit 32, that is, the transmission signal 32X
It is selected to be 1 / m, for example, 1/10 of the time length TPX of A and the correlation signal 43XA.
【００７１】相関信号回路４３Ｘは、可変周期信号３１
ＸＡ毎に時間長ＴＰＸのモノサイクル波形による約束波
形の信号を相関信号４３ＸＡとして発生する回路であ
り、発生した相関信号４３ＸＡを掛算回路４１の一方の
掛算入力に与える。The correlation signal circuit 43X receives the variable period signal 31
A circuit for generating a signal of a promised waveform with a monocycle waveform having a time length TPX for each XA as a correlation signal 43XA. The generated correlation signal 43XA is supplied to one multiplication input of a multiplication circuit 41.
【００７２】固定遅延回路４２は、可変周期信号３１Ｘ
Ａを所定の固定遅延量ＦＤだけ遅延させる回路であり、
たとえば、単安定形マルチバイブレータであり、遅延し
た固定遅延信号４２ＸＡを送信回路３２に与える。The fixed delay circuit 42 has a variable period signal 31X.
A is a circuit for delaying A by a predetermined fixed delay amount FD,
For example, it is a monostable multivibrator, and applies a delayed fixed delay signal 42XA to the transmission circuit 32.
【００７３】図８の実施の形態の場合、固定遅延回路４
２の固定遅延量は、初期周期Ｔの１周期分に相当する固
定遅延量ＦＤに設定してある。したがって送信回路３２
に与えられる固定遅延信号４２ＸＡは、各可変周期ＴＥ
毎に、可変周期信号３１ＸＡの時点から、常に、初期周
期Ｔと同じ固定遅延量ＦＤだけ遅延させた約束波形、つ
まり、モノサイクルの信号になって現れる。In the case of the embodiment shown in FIG.
The fixed delay amount of 2 is set to a fixed delay amount FD corresponding to one period of the initial period T. Therefore, the transmission circuit 32
The fixed delay signal 42XA given to each variable period TE
Each time, from the time point of the variable period signal 31XA, it always appears as a promised waveform delayed by the same fixed delay amount FD as the initial period T, that is, a monocycle signal.
【００７４】また、掛算回路４１の一方の入力に与えて
いる相関信号４３ＸＡは、可変周期ＴＥ毎に約束波形、
つまり、モノサイクルの信号になって現れる。送信信号
３２ＸＡは各回毎に探知周期をΔｔずつ順次に伸長しな
がら初期周期Ｔと同じ固定遅延量ＦＤだけ遅延させた約
束波形の信号を送信アンテナ３３ａに与えるので、受波
信号３９ＸＡにより得られる受信信号４０ＸＡ（雑音信
号は省略してある）は、同様に、各回毎にΔｔずつ遅れ
た信号になって現れるが、相関信号４３ＸＡに対して
は、常に、初期周期Ｔだけ遅れていることになる。The correlation signal 43XA given to one input of the multiplication circuit 41 has a promised waveform every variable period TE,
That is, it appears as a monocycle signal. The transmission signal 32XA provides the transmission antenna 33a with a signal of a promised waveform delayed by the same fixed delay amount FD as the initial period T while sequentially extending the detection period by Δt at each time, so that the reception obtained by the reception signal 39XA Similarly, the signal 40XA (the noise signal is omitted) appears as a signal that is delayed by Δt each time, but the signal 40XA is always delayed by the initial period T with respect to the correlation signal 43XA. .
【００７５】したがって掛算回路４１の一方の入力側に
与えている約束波形信号、つまり、相関信号４３ＸＡか
ら見ると、他方の掛算入力に被相関信号として与えてい
る受信信号４０ＸＡは、可変周期ＴＥ毎に初期周期Ｔに
相当する時間だけ遅れた信号になるので、可変周期ＴＥ
の２回目以後の相関信号４３ＸＡが先に遅れることにな
り、受信信号４０ＸＡの方が可変周期ＴＥの各回毎にΔ
ｔずつ順次に繰り上げられた時間に受信されていること
になる。したがって相関信号４３ＸＡの約束波形に対し
て、地中に埋設された障害物６９が深さ方向にたとえば
３個存在することによる信号４０ａ，４０ｂ，４０ｃは
Δｔずつ順次に繰り上げられた時間に現れることにな
る。Therefore, when viewed from the promised waveform signal applied to one input side of the multiplication circuit 41, that is, the received signal 40XA applied as a correlated signal to the other multiplication input, as viewed from the correlation signal 43XA, The signal is delayed by a time corresponding to the initial period T, so that the variable period TE
, The correlation signal 43XA after the second time is delayed first, and the received signal 40XA is ΔΔ every time of the variable period TE.
That is, it is received at the time sequentially advanced by t. Therefore, with respect to the promised waveform of the correlation signal 43XA, the signals 40a, 40b, and 40c due to the presence of, for example, three obstacles 69 buried in the ground in the depth direction appear at times sequentially raised by Δt. become.
【００７６】このため掛算信号４１ＸＡは、受信信号４
０ＸＡに対して相関信号４３ＸＡが可変周期ＴＥ、つま
り、探知周期毎にΔｔずつ後方へずらされながら、各信
号の振幅値を掛算した振幅値の信号になって得られる。
結局、掛算信号４１ＸＡ、積分信号４４ＸＡ、探知信号
４５ＸＡによって、相関検出処理とパルス圧縮処理とを
行った探知信号が得られることになる。Therefore, the multiplication signal 41XA is
The correlation signal 43XA is obtained as a signal of an amplitude value obtained by multiplying the amplitude value of each signal by shifting the correlation signal 43XA to the variable period TE, that is, to the rear at every detection period by Δt with respect to 0XA.
As a result, a detection signal that has been subjected to correlation detection processing and pulse compression processing can be obtained from the multiplication signal 41XA, the integration signal 44XA, and the detection signal 45XA.
【００７７】可変周期ＴＥが最初の固定周期Ｔの２倍の
周期になったとき、最初の固定周期Ｔに相当する探知距
離範囲に対する相関検出処理とパルス圧縮処理とを完了
する。When the variable period TE becomes twice as long as the first fixed period T, the correlation detection processing and the pulse compression processing for the detection distance range corresponding to the first fixed period T are completed.
【００７８】図８の実施の形態では、固定遅延回路４２
を可変周期回路３１Ｘと送信回路３２との間に設けて固
定遅延するように構成しているが、実施の他の形態で
は、（１）この固定遅延回路４２を取り除き、固定遅延
回路４２を、受信アンテナ３３ｂと増幅回路４０との
間、または、（２）増幅回路４０と掛算回路４１との間
に設けることによって、受波信号３９ＸＡまたは受信信
号４０ＸＡを固定遅延するように構成してもよい。この
構成でも、被相関信号、つまり掛算回路４１に与える受
信信号４０ＸＡと相関信号４３ＸＡとの時間関係は、図
１の実施の形態の場合と同一になり、同様の相関検出処
理とパルス圧縮処理とを行った探知信号が得られること
になる。In the embodiment shown in FIG. 8, the fixed delay circuit 42
Is provided between the variable period circuit 31X and the transmission circuit 32 to provide a fixed delay. However, in another embodiment, (1) the fixed delay circuit 42 is removed, and the fixed delay circuit 42 is By providing between the receiving antenna 33b and the amplifying circuit 40 or (2) between the amplifying circuit 40 and the multiplying circuit 41, the receiving signal 39XA or the receiving signal 40XA may be configured to be fixedly delayed. . Also in this configuration, the time relationship between the correlated signal, that is, the reception signal 40XA and the correlation signal 43XA given to the multiplication circuit 41 is the same as that of the embodiment of FIG. 1, and the same correlation detection processing and pulse compression processing are performed. Will be obtained.
【００７９】図１０は、本発明の実施の他の形態におけ
る前述の相関型探知回路５５に代えて用いることができ
るサンプラ方式地中探査レーダの電気回路１７５を示す
ブロック図である。前述の図２に示される埋設物６９の
探知を行うために、土壌６２内における断面画像を形成
し、陰極線管または液晶などの目視表示手段３に表示す
ることができる。パルス発生回路４は送信アンテナ３３
ａに図１１（１）に示されるパルス状の送信信号を与え
る。これによって送信アンテナ３３ａからは、電波であ
る電磁波を図１１（２）のように土壌６２に向けて放射
する。この送信アンテナ３３ａから放射された電磁波
は、障害物６９によって反射され、その反射波は、受信
アンテナ３３ｂによって受信され、その受信アンテナ３
３ｂの出力はライン７を介して高周波増幅回路８に与え
られて増幅される。受信アンテナ３３ｂの出力は、ライ
ン７から導出される。送信アンテナ３３ａに図１１
（１）で示される送信信号が与えられてから、受信アン
テナ３３ｂによって図１１（３）の受信出力波形が得ら
れるまでの時間差ΔＴ１は、アンテナ３３と障害物６９
との距離に対応している。送信アンテナ３３ａと受信ア
ンテナ３３ｂとを一体的に固定して、先端部６６が土壌
６２中を移動することによって、土壌６２中の障害物６
９を検出することができる。増幅回路８において増幅度
が変化されて得られた信号は、サンプラ１０によって、
サンプリングされ、デジタル化されて、マイクロコンピ
ュータなどによって実現される処理回路１１に与えら
れ、こうして表示手段３には、土壌６２中の障害物６９
の画像が得られる。この画像内には、障害物６９に対応
した画像が表示される。この画像信号はメモリ１４にス
トアされる。FIG. 10 is a block diagram showing an electric circuit 175 of a sampler type underground radar which can be used in place of the above-mentioned correlation type detection circuit 55 in another embodiment of the present invention. In order to detect the buried object 69 shown in FIG. 2 described above, a sectional image in the soil 62 can be formed and displayed on the visual display means 3 such as a cathode ray tube or a liquid crystal. The pulse generation circuit 4 includes a transmitting antenna 33
FIG. 11A shows a pulse-like transmission signal shown in FIG. As a result, the transmitting antenna 33a radiates electromagnetic waves, which are radio waves, toward the soil 62 as shown in FIG. The electromagnetic wave radiated from the transmitting antenna 33a is reflected by the obstacle 69, and the reflected wave is received by the receiving antenna 33b,
The output of 3b is supplied to a high-frequency amplifier circuit 8 via a line 7 and amplified. The output of the receiving antenna 33b is derived from line 7. FIG. 11 shows the transmitting antenna 33a.
The time difference ΔT1 from when the transmission signal shown in (1) is given to when the reception output waveform of FIG.
And corresponds to the distance. When the transmitting antenna 33a and the receiving antenna 33b are integrally fixed and the tip 66 moves in the soil 62, the obstacle 6 in the soil 62 is removed.
9 can be detected. The signal obtained by changing the amplification degree in the amplification circuit 8 is output by the sampler 10
It is sampled, digitized, and provided to a processing circuit 11 implemented by a microcomputer or the like.
Is obtained. In this image, an image corresponding to the obstacle 69 is displayed. This image signal is stored in the memory 14.
【００８０】このようなサンプラ方式の地中探査レーダ
の電気回路１７５を用いて、地中に埋設されている障害
物６９を検出し、この障害物６９を避けて、土壌６２内
に推進体６４を挿入して土壌中を推進する。An obstacle 69 buried in the ground is detected using the electric circuit 175 of the underground survey radar of the sampler type, and the propelling body 64 is placed in the soil 62 so as to avoid the obstacle 69. Insert and propel in the soil.
【００８１】図１２は、本発明の実施の他の形態を簡単
に示す断面図である。この実施の形態は、前述の実施の
各形態に類似し、同一の値をする部分には同一の参照符
を付す。この実施の形態では、推進体６４の先端部６６
の取付け座７４（前述の図４参照）には、送信アンテナ
３３ａのみが固定される。地上では、受信アンテナ３３
ｂがその地表面７０を移動可能な台車９６に設けられ、
地上で受信アンテナ３３ｂによって送信アンテナ３３ａ
から土壌６２を介する微弱な電磁波を受信することがで
きる。こうして受信アンテナ３３ｂは、台車９６によっ
て、推進体６４の先端部６６に沿って移動可能である。FIG. 12 is a sectional view schematically showing another embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the above-described embodiments, and portions having the same value are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the distal end portion 66 of the propulsion body 64
Only the transmitting antenna 33a is fixed to the mounting seat 74 (see FIG. 4 described above). On the ground, the receiving antenna 33
b is provided on a carriage 96 movable on the ground surface 70,
Transmit antenna 33a on the ground by receive antenna 33b
, A weak electromagnetic wave through the soil 62 can be received. Thus, the receiving antenna 33b can be moved along the distal end portion 66 of the propulsion body 64 by the carriage 96.
【００８２】図１３は、本発明の実施のさらに他の形態
の簡略化した断面図である。この実施の形態は、前述の
実施の形態に類似し、特に図１２の実施の形態に対応し
ている。前述の構成の対応する部分には同一の参照符を
付す。推進体６４は、駆動手段７１によって一表面７０
から土壌６２内に推進することができ、その推進体６４
の先端部６６には、前述のように送信アンテナ３３ａが
固定され、地上では、台車９６に取付けられた受信アン
テナ３３ｂによって、電磁波を受信する。FIG. 13 is a simplified sectional view of still another embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the above-described embodiment, and particularly corresponds to the embodiment of FIG. Corresponding parts in the above-described configuration are denoted by the same reference numerals. The propulsion body 64 is driven by the driving means 71 to one surface 70.
To the soil 62, and the propelling body 64
As described above, the transmitting antenna 33a is fixed to the distal end portion 66, and receives electromagnetic waves on the ground by the receiving antenna 33b attached to the carriage 96.
【００８３】図１２および図１３の実施の形態では、推
進体６４の先端部６６には、相関型探知回路の一部を構
成するための送信アンテナ３３ａに接続される送信回路
３２、固定遅延回路１２および可変周期回路４１Ｘ，４
１Ｙが内蔵され、信号ライン９７を介してスリップリン
グ９８からその出力が相関信号発生回路４３Ｘ，４３Ｙ
に取出される。台車９６には、受信アンテナ３３ｂに接
続される増幅回路４０および掛算回路４１、積分回路４
４および表示手段４６が搭載される。その他の構成は、
前述の構成に類似する。図１２および図１３に示される
実施の形態は、前述の図１〜図１１の実施の形態に関し
てもまた同様に実施することができる。図１０の電気回
路１７５を、図１〜図７の実施の形態、ならびに図１２
および図１３の実施の形態に関連してそれぞれ実施する
場合、ライン２３ａにスリップリングを設け、制御回路
１９からの出力を推進体６４から取出すようにしてもよ
い。In the embodiment shown in FIGS. 12 and 13, the distal end portion 66 of the propulsion body 64 has a transmitting circuit 32 connected to a transmitting antenna 33a constituting a part of a correlation type detecting circuit, and a fixed delay circuit. 12 and variable period circuits 41X, 4
1Y is built in, and its output from a slip ring 98 via a signal line 97 is output to correlation signal generation circuits 43X and 43Y.
Is taken out. The amplifying circuit 40 connected to the receiving antenna 33b, the multiplying circuit 41, and the integrating circuit 4
4 and display means 46 are mounted. Other configurations are
Similar to the configuration described above. The embodiment shown in FIGS. 12 and 13 can be similarly implemented with respect to the above-described embodiments of FIGS. The electric circuit 175 of FIG. 10 is replaced with the embodiment of FIGS.
13 and the embodiment shown in FIG. 13, a slip ring may be provided in the line 23 a so that the output from the control circuit 19 is taken out from the propulsion body 64.
【００８４】本発明の実施のさらに他の形態では、図１
２および図１３の構成において、送信アンテナ３３ａ、
送信回路３２、固定遅延回路１２、可変周期回路４１
Ｘ，４１Ｙ、相関信号発生回路４３Ｘ，４３Ｙを内蔵す
るとともに、それらの各回路に電力を供給する電池が内
蔵され、これによってライン５６，５７，９７を省略す
るとともに、スリップリング９８を省略し、ライン５
６，５７を介する信号を、無線信号によって送受信する
ように構成することができる。これによってスリップリ
ング９８などの複雑な構造がなくなり、構成が簡略化さ
れる。さらに推進する過程で推進体６５の一部を構成す
る推進管を前述のように継ぎ足してゆく作業において、
ケーブルの取外しなどの作業が不要となり、作業性が向
上される。In still another embodiment of the present invention, FIG.
2 and FIG. 13, the transmitting antennas 33a,
Transmission circuit 32, fixed delay circuit 12, variable period circuit 41
X and 41Y and correlation signal generation circuits 43X and 43Y, and batteries for supplying power to those circuits are built in, whereby the lines 56, 57 and 97 are omitted, and the slip ring 98 is omitted. Line 5
Signals transmitted through 6, 57 can be configured to be transmitted and received by wireless signals. This eliminates a complicated structure such as the slip ring 98 and simplifies the configuration. In the process of adding the propulsion pipes that constitute a part of the propulsion body 65 in the process of further propulsion as described above,
Work such as cable removal becomes unnecessary, and workability is improved.
【００８５】また本発明の実施の他の形態では、図１０
の電気回路１７５において、ライン２３ａからの信号を
送信手段によって無線で送信し、地上でその信号を受信
し、サンプラ１０に与えるように構成してもよい。In another embodiment of the present invention, FIG.
In the electric circuit 175, a signal from the line 23a may be wirelessly transmitted by a transmitting unit, the signal may be received on the ground, and provided to the sampler 10.
【００８６】図１４を参照して、本件発明者の実験結果
を述べる。土槽内には、真砂土１００ａが充填され、そ
の内部の底にアンテナ３３を設置した。このアンテナ３
３に関連する構成は、前述の図８と同様である。土槽の
下部には、水平に２インチφの塩化ビニル管１０１を配
置し、その中に、１インチφの鋼管１０２を出し入れす
る。アンテナ３３と塩化ビニル管１０１との距離Ｈ５
は、３０ｃｍである。アンテナ３３の直下に鋼管１０２
を配置した状態で、前述の図５に明瞭に示されている電
波吸収材３４の厚みＨ３を０．７ｃｍに定めたときに、
表示手段４６から得られた画像は、図１５（１）であっ
た。したがってアンテナ３３からシールドケース２５の
底部３６への電磁波は、電波吸収材３４によって良好に
吸収され、先端部６６の内方（図１の上方）に向かう電
波波による悪影響がなくなり、鋼管１０２を明瞭に検出
することができることが確認された。Referring to FIG. 14, the experimental results of the present inventor will be described. The earthen tub was filled with masago 100a, and the antenna 33 was installed at the bottom inside. This antenna 3
The configuration related to 3 is the same as that in FIG. At the lower part of the earthen tub, a 2-inch φ vinyl chloride pipe 101 is arranged horizontally, and a 1-inch φ steel pipe 102 is put in and out of the pipe. Distance H5 between antenna 33 and vinyl chloride tube 101
Is 30 cm. A steel pipe 102 immediately below the antenna 33
When the thickness H3 of the radio wave absorber 34, which is clearly shown in FIG.
The image obtained from the display means 46 is shown in FIG. Therefore, the electromagnetic wave from the antenna 33 to the bottom portion 36 of the shield case 25 is well absorbed by the radio wave absorbing material 34, and the radio wave going inward (upward in FIG. 1) of the distal end portion 66 has no adverse effect. It was confirmed that it could be detected.
【００８７】本発明のフェライト製電波吸収材３４に代
えて、カーボン系電波吸収材を用いた比較例では、表示
手段４６から得られた画像は、図１５（２）、図１５
（３）のとおりであった。図１５（２）では、カーボン
系電波吸収材の厚みは２ｃｍであり、図１５（３）では
カーボン系電波吸収材の厚みは４ｃｍである。カーボン
系電波吸収材は、合成樹脂にカーボン繊維が混合された
構成を有する。表示手段４６によって鋼管１０２を明瞭
に検出するには、カーボン系電波吸収材を用いた構成で
は、その厚みをさらに大きくしなければ、明瞭な検出は
困難であり、したがってカーボン系電波吸収材では、構
成が大型化することが理解される。本発明は、この問題
を解決する。使用される中心周波数１ＧＨｚ、帯域幅４
２０ＭＨｚ、送信信号のパルス幅０．６ｎｓである。中
心周波数は、５００ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚであってもよ
い。In the comparative example using a carbon-based radio wave absorber instead of the ferrite radio wave absorber 34 of the present invention, the images obtained from the display means 46 are shown in FIGS.
It was as (3). In FIG. 15 (2), the thickness of the carbon-based radio wave absorber is 2 cm, and in FIG. 15 (3), the thickness of the carbon-based radio wave absorber is 4 cm. The carbon-based radio wave absorber has a configuration in which carbon fibers are mixed with a synthetic resin. In order to clearly detect the steel pipe 102 by the display means 46, in the configuration using the carbon-based radio wave absorber, it is difficult to detect the steel pipe 102 clearly unless the thickness is further increased. It is understood that the configuration becomes large. The present invention solves this problem. Used center frequency 1GHz, bandwidth 4
20 MHz, and the pulse width of the transmission signal is 0.6 ns. The center frequency may be between 500 MHz and 1.5 GHz.
【００８８】図１５（１）を参照して、本発明の立体部
分５１，５２を有するアンテナ３３を用いたとき、表示
手段４６から得られた画像では、送信アンテナ３３ａか
ら受信アンテナ３３ｂへの直接波による画像部分１０３
の濃淡の差が低減されることが確認された。これに対し
て立体部分５１，５２を有しておらず、基板８２上にの
み第１部分８３，８４および第２部分８５，８６が形成
されたいわば偏平型アンテナを用いた構成では、画像部
分１０３の濃淡が大きく、これによって送信アンテナ３
３ａから受信アンテナ３３ｂへの直接波が大きく、した
がって指向性が鈍く、これに対して上述のように本発明
の立体部分５１，５２を有するアンテナ３３を用いた構
成では、指向性が鋭いことが確認された。Referring to FIG. 15A, when the antenna 33 having the three-dimensional portions 51 and 52 according to the present invention is used, the image obtained from the display means 46 directly transmits from the transmitting antenna 33a to the receiving antenna 33b. Image part 103 by wave
It was confirmed that the difference in shading was reduced. On the other hand, in the configuration using the flat antenna in which the first portions 83 and 84 and the second portions 85 and 86 are formed only on the substrate 82 without the three-dimensional portions 51 and 52, the image portion is formed. The shading of 103 is large, so that the transmitting antenna 3
The direct wave from the antenna 3a to the receiving antenna 33b is large, and hence the directivity is low. On the other hand, in the configuration using the antenna 33 having the three-dimensional portions 51 and 52 of the present invention as described above, the directivity may be sharp. confirmed.
【００８９】図１６は、本件発明者の実験結果を示す断
面図である。このフィールドには、１インチφ鋼管１０
４，１０５，１０６が上から下にこの順序で埋設されて
いる。鋼管１０４の深さＨ５＝７０ｃｍであり、鋼管１
０４，１０５間の間隔Ｈ６＝３０ｃｍであり、鋼管１０
５，１０６の間隔Ｈ７＝３０ｃｍである。使用される中
心周波数１ＧＨｚ、帯域幅４２０ＭＨｚ、送信信号のパ
ルス幅０．６ｎｓである。FIG. 16 is a cross-sectional view showing the result of an experiment performed by the present inventor. In this field, 1 inch φ steel pipe 10
4, 105, 106 are buried in this order from top to bottom. The depth H5 of the steel pipe 104 is 70 cm and the steel pipe 1
04, 105, the interval H6 = 30 cm;
The interval H7 between 5,106 is 30 cm. The center frequency used is 1 GHz, the bandwidth is 420 MHz, and the pulse width of the transmission signal is 0.6 ns.
【００９０】推進体６４を上方から下方に、その軸線ま
わりに回転することなく直進した場合、表示手段４６か
ら得られた画像は、図１７のとおりであった。この画像
において、放物線状の曲線が、埋設された鋼管１０４，
１０５，１０６からの反射信号である。反射信号の尾の
部分は、頂点部分より約５０ｃｍ手前から表れている。
したがってこのアンテナ３３によって、埋設された鋼管
１０４，１０５，１０６の存在を、約５０ｃｍ前方から
明確に検出することができることが、判る。When the propulsion body 64 went straight from above to below without rotating around its axis, the image obtained from the display means 46 was as shown in FIG. In this image, a parabolic curve is shown in the embedded steel pipe 104,
These are the reflected signals from 105 and 106. The tail of the reflected signal appears about 50 cm before the top.
Therefore, it can be understood that the presence of the embedded steel pipes 104, 105, and 106 can be clearly detected from about 50 cm ahead by the antenna 33.
【００９１】図１６のフィールドにおいて、推進体６４
をその軸線まわりに回転させながら直進させた場合、表
示手段４６から得られた画像は、図１８のとおりであっ
た。図１８の画像では、アンテナ３３は、深さＨ８か
ら、距離Ｈ９だけアンテナ３３が直進したときの状態を
示している。Ｈ８＝８０ｃｍであり、Ｈ９＝１０ｃｍで
ある。この画像において間隔Ｈ１０は、推進体６４がそ
の軸線まわりに１回転しつつ直進した距離を示す。図１
７に示される放物線状の曲線の画像が、距離Ｈ１０を周
期として断続的に検出される。これによって鋼管１０５
の存在と、その推進体６４の軸線まわりの回転角度とか
ら、検出することができる。このような図１８における
破線状の画像は、立体部分５１，５２を有するアンテナ
３３が強い指向性を有するので、アンテナ３３が鋼管１
０５の存在する方向を向いているときにのみ、反射信号
を捕らえていることが判る。したがってアンテナ３３の
向いている方向を知ることができるので、この結果か
ら、鋼管１０５の存在する方向を検出することができ
る。In the field of FIG.
When the camera was moved straight while rotating about its axis, the image obtained from the display means 46 was as shown in FIG. The image in FIG. 18 illustrates a state where the antenna 33 has traveled straight from the depth H8 by a distance H9. H8 = 80 cm and H9 = 10 cm. In this image, the interval H10 indicates the distance that the propulsion body 64 travels straight while rotating once around its axis. FIG.
The image of the parabolic curve shown in FIG. 7 is intermittently detected with the distance H10 as a cycle. Thereby, the steel pipe 105
And the rotation angle of the propulsion body 64 about the axis thereof can be detected. In such a dashed image in FIG. 18, the antenna 33 having the three-dimensional portions 51 and 52 has strong directivity.
It can be seen that the reflected signal is captured only when the camera is facing the direction in which 05 exists. Therefore, the direction in which the antenna 33 faces can be known, and from this result, the direction in which the steel pipe 105 exists can be detected.
【００９２】[0092]
【発明の効果】請求項１の本発明によれば、推進体の先
端部付近に存在する土壌中の埋設された障害物を容易に
検出することができるので、その地中埋設物などの障害
物の破損を予防しながら、地中推進工法を実施すること
ができる。According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily detect a buried obstacle in the soil existing near the tip of the propulsion body, so that an obstacle such as an underground buried object can be detected. The underground propulsion method can be implemented while preventing damage to objects.
【００９３】本発明によれば、推進体の先端部から電磁
波を発生するようにしたので、電磁波が減衰しやすい土
壌中において、その先端部の近傍における障害物を、大
きな送信電力を必要とすることなく、障害物を容易にか
つ確実に検出することができる。According to the present invention, the electromagnetic wave is generated from the tip of the propulsion body. Therefore, in the soil where the electromagnetic wave is easily attenuated, obstacles near the tip require large transmission power. Without this, an obstacle can be easily and reliably detected.
【００９４】しかも本発明によれば、推進体の先端部付
近の障害物を検出することができるので、土壌中に上下
に重なって障害物が存在している土壌中においても、そ
の先端部付近の障害物を確実に検出して地中推進するこ
とができる。Further, according to the present invention, an obstacle near the tip of the propulsion body can be detected. Therefore, even in the soil where obstacles are vertically stacked on the soil, the vicinity of the tip can be detected. Obstacles can be reliably detected and propelled underground.
【００９５】特に本発明によれば、送信および受信アン
テナは立体部分を有し、したがって指向性が鋭い。これ
によって障害物の存在する位置を高精度で探知すること
ができるとともに、送信アンテナから受信アンテナへの
送受信間の直接結合を低減することができ、受信アンテ
ナに接続される増幅回路の飽和を防ぎ、障害物による微
小な反射波を正確に増幅して検出することが可能にな
る。In particular, according to the invention, the transmitting and receiving antennas have a three-dimensional part and are therefore sharply directional. This makes it possible to detect the position of an obstacle with high accuracy, reduce the direct coupling between transmission and reception from the transmission antenna to the reception antenna, and prevent saturation of the amplifier circuit connected to the reception antenna. This makes it possible to accurately amplify and detect minute reflected waves due to obstacles.
【００９６】請求項１の本発明によれば、立体部分を有
するアンテナを用いることによって、前述のように指向
性を向上し、障害物による反射波を正確に検出すること
ができるとともに、送信アンテナに受信アンテナが隣接
して配置されている構成において、送受信間の直接結合
を低減することができる。According to the first aspect of the present invention, by using the antenna having the three-dimensional portion, the directivity can be improved as described above, and the reflected wave from the obstacle can be accurately detected, and the transmitting antenna can be detected. In the configuration in which the receiving antennas are arranged adjacent to each other, it is possible to reduce direct coupling between transmission and reception.
【００９７】さらに本発明によれば、アンテナの立体部
分は、平坦部分から取付け座に向かって***しているの
で、ケーブルを短くすることができ、したがってノイズ
の混入を防ぎ、また多重反射などの悪影響を防ぐことが
できる。Further, according to the present invention, since the three-dimensional portion of the antenna is raised from the flat portion toward the mounting seat, the length of the cable can be shortened, so that the contamination of noise can be prevented, and the reflection of multiple reflections can be prevented. The adverse effects can be prevented.
【００９８】アンテナはたとえばボータイアンテナであ
って、導体が耐摩耗性基板の取付け座に対向する一表面
に形成されており、基板の他表面は、土壌に接触して
も、摩耗して損傷するおそれはなく、推進が確実となる
とともに、アンテナの信頼性が向上される。The antenna is, for example, a bow-tie antenna, in which a conductor is formed on one surface facing a mounting seat of a wear-resistant substrate, and the other surface of the substrate is worn and damaged even when it comes into contact with soil. There is no fear, the propulsion is ensured, and the reliability of the antenna is improved.
【００９９】請求項２の本発明によれば、推進体の先端
部に送信アンテナが設けられ、地中からの送信アンテナ
によって電磁波を発生するだけでよいので、前述の請求
項１の構成に比べて、推進体の先端部の構成をさらに簡
略化することができる。According to the second aspect of the present invention, a transmitting antenna is provided at the tip of the propulsion body, and only electromagnetic waves need to be generated by the transmitting antenna from underground. Thus, the configuration of the distal end portion of the propulsion body can be further simplified.
【０１００】地上では、受信アンテナを、推進体の先端
部に沿って移動可能とし、この受信アンテナは、たとえ
ば大型化して受信感度を向上することもまた可能であ
り、ＳＮ比の向上を図ることができる。特に本発明によ
れば、推進体の先端部近傍における探知距離または深度
を大きくするために送信アンテナの送信出力を増大して
も、地表面に到達する電磁波の強度は微弱であり、した
がって電波障害などの問題を防ぐことができる。On the ground, the receiving antenna can be moved along the tip of the propulsion body. For example, the receiving antenna can be enlarged to improve the receiving sensitivity, and the SN ratio can be improved. Can be. In particular, according to the present invention, even if the transmission output of the transmitting antenna is increased in order to increase the detection distance or depth near the tip of the propulsion body, the intensity of the electromagnetic wave reaching the ground surface is weak, and therefore, radio wave interference Such problems can be prevented.
【０１０１】さらに請求項２の本発明によれば、送信ア
ンテナに接続される電気回路を、推進体内に収納し、電
池を用いてこれらの電子回路を駆動することによって、
上述のように推進体内で得られる相関後の信号を無線で
地上のコントローラを含む受信アンテナに伝送する構成
とすることによって、電力を供給するケーブルおよびデ
ータ通信用のケーブルを、長い推進体内に収める必要が
なくなる。こうして取得する信号を、コントローラまで
有線で取込む場合には、推進体が回転する影響を考慮し
なければならないので、スリップリングなどの複雑な構
造が必要となるのに対して、本発明ではスリップリング
などの複雑な構造がなくなり、構成が簡素化される。ま
た推進する過程で推進管を継ぎ足してゆく際に、ケーブ
ルの取外しなどを行う必要がなく、扱いが楽になり、推
進作業が容易になる。According to the second aspect of the present invention, the electric circuit connected to the transmitting antenna is housed in the propulsion body, and these electronic circuits are driven by using the battery.
By transmitting the correlated signal obtained in the propulsion unit wirelessly to the receiving antenna including the terrestrial controller as described above, the power supply cable and the data communication cable are accommodated in the long propulsion unit. Eliminates the need. In the case where the signal acquired in this way is taken in by a wire to the controller, it is necessary to take into account the effect of the rotation of the propulsion body. Therefore, a complicated structure such as a slip ring is required. A complicated structure such as a ring is eliminated, and the configuration is simplified. In addition, when the propulsion pipe is added during the propulsion process, there is no need to remove the cable or the like, which makes the handling easier and facilitates the propulsion work.
【０１０２】請求項３の本発明によれば、第１部分の遊
端部間の長さＷ３を前述のように適切に選ぶことによっ
て、地表面からの反射信号を抑制し、しかも地中埋設物
からの反射信号の振幅を大きくし、これによって検出感
度を大きくすることができ、探査可能な深度を大きくす
ることができる。またこの地表面からの反射信号の振幅
を抑制することができるので、後続の電気回路内の増幅
回路４０，８の飽和を防ぎ、地中埋設物からの反射信号
を充分に増幅することができ、このことによってもまた
地中探査レーダの検出感度の向上を図ることができるよ
うになる。According to the third aspect of the present invention, by appropriately selecting the length W3 between the free ends of the first portion as described above, the reflection signal from the ground surface is suppressed, and the ground is buried underground. The amplitude of the reflected signal from the object is increased, whereby the detection sensitivity can be increased, and the searchable depth can be increased. Further, since the amplitude of the reflected signal from the ground surface can be suppressed, the saturation of the amplifier circuits 40 and 8 in the subsequent electric circuit can be prevented, and the reflected signal from the underground object can be sufficiently amplified. This also makes it possible to improve the detection sensitivity of the underground survey radar.
【０１０３】さらに本発明によれば、第１部分を３次元
立体構造とし、これによって給電点付近での不要輻射を
減少させることができ、したがって検出精度の向上を図
ることができる。Further, according to the present invention, the first portion has a three-dimensional structure, whereby unnecessary radiation in the vicinity of the feeding point can be reduced, and thus the detection accuracy can be improved.
【０１０４】請求項４，５の本発明によれば、各部分の
各寸法を適切に選ぶことによって、地表面からの反射信
号を抑制し、しかも地中埋設物からの反射信号をできる
だけ大きくして検出感度の向上を図ることができる。According to the fourth and fifth aspects of the present invention, by appropriately selecting the dimensions of each portion, the reflection signal from the ground surface is suppressed, and the reflection signal from the underground object is made as large as possible. Thus, the detection sensitivity can be improved.
【０１０５】請求項６，７の本発明によれば、土壌から
の反射信号の振幅を抑制し、しかも障害物からの反射信
号をできるだけ大きくして受信することができるように
なる。According to the sixth and seventh aspects of the present invention, the amplitude of the reflected signal from the soil can be suppressed, and the signal reflected from the obstacle can be received as large as possible.
【０１０６】請求項８の本発明によれば、リンギングと
呼ばれる振動した波形を、短時間で消滅させ、分解能を
向上することができる。According to the present invention, a vibrated waveform called ringing can be eliminated in a short time, and the resolution can be improved.
【０１０７】請求項９の本発明によれば、フェライト製
電波吸収材を用いることによって、障害物の検出を正確
に行うことが、前述と同様にして、可能となる。According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to accurately detect an obstacle by using a radio wave absorber made of ferrite in the same manner as described above.
【０１０８】フェライト製電波吸収材によって、送信ア
ンテナから推進体の先端部の内方に向かう電磁波を吸収
し、その構成を薄くし、小型化することができ、このこ
とは推進体の先端部において好都合である。フェライト
製電波吸収材によって、上述のようにたとえばシールド
ケース内などにおける電磁波の多重反射を軽減すること
ができ、障害物の探知を正確に行うことができる。The electromagnetic wave from the transmitting antenna toward the inside of the distal end of the propulsion body can be absorbed by the electromagnetic wave absorbing material made of ferrite, and its structure can be thinned and downsized. It is convenient. As described above, the electromagnetic wave absorbing material made of ferrite can reduce multiple reflections of electromagnetic waves in, for example, a shield case, and can accurately detect an obstacle.
【０１０９】請求項１０の本発明によれば、使用される
周波数をむやみに高くすることなく、良好な分解能で、
土壌中の障害物を確実に検出することができる。According to the tenth aspect of the present invention, it is possible to improve the resolution with a good resolution without unnecessarily increasing the frequency used.
Obstacles in the soil can be reliably detected.
【０１１０】請求項１１の本発明によれば、推進体の少
なくとも先端部を、その軸線まわりに回転駆動すること
によって直進させ、また回転駆動することなく軸線方向
に押し込むことによって傾斜した取付け座に固定されて
いるアンテナが推進体の軸線を含む仮想平面内で半径方
向外方となるように弯曲した軌跡を描いて推進体を弯曲
して推進させることができる。こうして先端部、したが
って推進体を、土壌中で障害物を避けながら、弯曲した
軌跡を辿って推進することができる。According to the eleventh aspect of the present invention, at least the distal end portion of the propulsion body is driven straight around by rotating about the axis thereof, and is pushed in the axial direction without rotating the propelling body, so that the mounting seat is inclined. The propulsion body can be curved and propelled by drawing a locus curved so that the fixed antenna is radially outward in a virtual plane including the axis of the propulsion body. In this way, the tip, and thus the propulsion body, can be propelled along a curved trajectory while avoiding obstacles in the soil.
【０１１１】請求項１２の本発明によれば、上述のよう
に、地中埋設物などの障害物の破損を予防しながら、地
中推進工法を実施することができる。According to the twelfth aspect of the present invention, as described above, the underground propulsion method can be performed while preventing damage to obstacles such as underground objects.
【０１１２】請求項１３の本発明によれば、良好な分解
能で探査距離を、推進体が障害物に衝突したり接触しな
いようにしながら、推進を行わせることができるのに充
分な探査距離を達成することができる。According to the thirteenth aspect of the present invention, the search distance is set at a sufficient resolution so that propulsion can be performed while the propelling body does not collide with or touch an obstacle. Can be achieved.
【図１】本発明の実施の一形態の地中推進工法における
障害物の検出装置の一部を構成するアンテナ３３の断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an antenna 33 constituting a part of an obstacle detection device in an underground propulsion method according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の一形態の地中推進工法を示す断
面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an underground propulsion method according to one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の他の形態の地中推進工法を示す
断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing an underground propulsion method according to another embodiment of the present invention.
【図４】推進体６４を構成する先端部６６の拡大断面図
である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a distal end portion 66 constituting the propulsion body 64.
【図５】アンテナ３３の取付け座７４側から見た平面図
である。FIG. 5 is a plan view of the antenna 33 as viewed from the mounting seat 74 side.
【図６】図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view taken along section line VI-VI in FIG. 5;
【図７】図１、図５および図６に示される送信アンテナ
３３ａの電気的構成をもっと明瞭に示す簡略化した平面
図である。FIG. 7 is a simplified plan view showing more clearly the electrical configuration of the transmitting antenna 33a shown in FIGS. 1, 5 and 6;
【図８】本発明の実施の一形態の相関型探知回路５５の
構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a correlation detection circuit 55 according to an embodiment of the present invention.
【図９】図８に示される相関型探知回路５５の動作を説
明するための波形図である。9 is a waveform chart for explaining the operation of the correlation detection circuit 55 shown in FIG.
【図１０】サンプラ方式の地中探査レーダの電気回路１
７５の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is an electric circuit 1 of a sampler type underground exploration radar
It is a block diagram which shows the structure of 75.
【図１１】図１０に示されるサンプラ方式の地中探査レ
ーダの電気回路１７５の動作を示す波形図である。11 is a waveform diagram showing an operation of the electric circuit 175 of the underground survey radar of the sampler type shown in FIG.
【図１２】本発明の実施の他の形態を簡単に示す断面図
である。FIG. 12 is a sectional view schematically showing another embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の実施のさらに他の形態の簡略化した
断面図である。FIG. 13 is a simplified cross-sectional view of still another embodiment of the present invention.
【図１４】本件発明者によって実験を行った装置を示す
断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a device on which an experiment was performed by the present inventor.
【図１５】本発明の図１４の装置を用いたときに得られ
た実験結果を示す画像の図である。FIG. 15 is a diagram of an image showing an experimental result obtained when the apparatus of FIG. 14 of the present invention is used.
【図１６】本件発明者によって実験を行った際の装置を
示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing an apparatus when an experiment was performed by the present inventor.
【図１７】本発明の図１〜図９に示される装置を用いて
図１６の実験を行ったときに表示手段４６から得られた
推進体６４をその軸線まわりに回転しないときに表示手
段４６から得られた画像を示す図である。FIG. 17 is a view showing a state where the propulsion body 64 obtained from the display means 46 when the experiment shown in FIG. 16 is performed using the apparatus shown in FIGS. FIG. 6 is a diagram showing an image obtained from.
【図１８】図１〜図９に示される本発明の装置を用いて
図１６の実験を行ったときに推進体６４をその軸線まわ
りに回転して表示手段４６から得られた画像を示す図で
ある。FIG. 18 is a diagram showing an image obtained from the display means 46 by rotating the propulsion body 64 around its axis when the experiment of FIG. 16 is performed using the apparatus of the present invention shown in FIGS. It is.
１０ サンプラ １１ 処理回路 ２８，３５ 接着剤層 ２９ シールドケース ３３ａ 送信アンテナ ３３ｂ 受信アンテナ ３４ 電波吸収材 ３７ コネクタ ４０ 増幅回路 ４１ 掛算回路 ４４ 積分回路 ４６ 表示回路 ４９，５０ 平坦部分 ５１，５２ 立体部分 ５５ 相関型探知回路 ５６ 電力ライン ５７，５８，９７ ライン ５９，９８ スリップリング ６０，６１ 信号ライン ６２ 土壌 ６３ 発進立坑 ６４ 推進体 ６５ 推進体本体 ６６ 先端部 ６８ 駆動手段 ６９ 障害物 ７４ 取付け座 ７８ 収納室 ８２ 基板 ９６ 台車 Reference Signs List 10 sampler 11 processing circuit 28, 35 adhesive layer 29 shield case 33a transmitting antenna 33b receiving antenna 34 radio wave absorbing material 37 connector 40 amplifying circuit 41 multiplication circuit 44 integration circuit 46 display circuit 49, 50 flat part 51, 52 three-dimensional part 55 correlation Type detection circuit 56 Power line 57, 58, 97 Line 59, 98 Slip ring 60, 61 Signal line 62 Soil 63 Start pit 64 Propulsion body 65 Propulsion body main body 66 Tip part 68 Drive means 69 Obstacle 74 Mounting seat 78 Storage room 82 Substrate 96 cart
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 秀樹 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Hideki Hayakawa 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Inside Osaka Gas Co., Ltd.
Claims (13)
および受信アンテナを設け、前記送信アンテナから電磁
波を送信し、前記受信アンテナで電磁波を受信する地中
推進工法における障害物の検出装置において、 前記送信および受信アンテナは、平坦部分と、その平坦
部分から***した立体部分とを有し、 立体部分を推進体の内方に突出させたことを特徴とする
地中推進工法における障害物の検出装置。1. An obstacle detection device in the underground propulsion method in which a transmitting and receiving antenna is provided at a tip portion of a propulsion body for propelling in soil, an electromagnetic wave is transmitted from the transmitting antenna, and the electromagnetic wave is received by the receiving antenna. Wherein the transmitting and receiving antennas have a flat part and a three-dimensional part protruding from the flat part, and the three-dimensional part protrudes inward of the propulsion body. Detection device.
られた送信アンテナから電磁波を送信し、地上で推進体
の先端部に沿って移動可能である受信アンテナで電磁波
を受信する地中推進工法における障害物の検出装置にお
いて、 前記送信アンテナおよび受信アンテナは、平坦部分と、
その平坦部分から***した立体部分とを有することを特
徴とする地中推進工法における障害物の検出装置。2. An underground under which an electromagnetic wave is transmitted from a transmitting antenna provided at a tip of a propelling body for propelling in soil and is received by a receiving antenna movable on the ground along the tip of the propelling body. In the obstacle detection device in the propulsion method, the transmitting antenna and the receiving antenna, a flat portion,
An obstacle detection device in an underground propulsion method, comprising: a three-dimensional portion protruding from the flat portion.
導電性第１部分であって、この各第１部分は、基板の一
方表面上に形成される主部分と、主部分の給電点寄りの
端部から給電点に近づくように傾斜して立上る立体部分
とから成り、給電点に近づくにつれて先細状となる全体
の形状が大略的に三角形である第１部分と、 基板の前記一方表面上にほぼ矩形に形成され、第１部分
を囲む導電性第２部分であって、第１方向に沿って延び
る一対の長辺部分と、長辺部分の両端部を連結する第１
方向に垂直な第２方向に延びる一対の短辺部分とを有す
る第２部分と、第１部分の給電点から遠去かった遊端部
の第２方向両端部と、前記短辺部分とを接続する抵抗と
を有し、 主部分と第２部分とは、前記平坦部分を構成し、 第１部分は、給電点を通り基板に垂直な軸線に関してほ
ぼ線対称に構成され、第１部分の遊端部間の第１方向に
沿う長さＷ３は、２．７〜８ｃｍであることを特徴とす
る請求項１または２記載の地中推進工法における障害物
の検出装置。3. The antenna according to claim 1, wherein the antenna is an electrically insulating substrate, a feeding point provided at a distance above the substrate, and a pair of conductive first portions extending on both sides in a first direction along the substrate with respect to the feeding point. Each of the first portions includes a main portion formed on one surface of the substrate, and a three-dimensional portion that rises from an end of the main portion near the feeding point so as to approach the feeding point. A first portion having a generally triangular overall shape that tapers as approaching a point; and a conductive second portion formed substantially rectangular on the one surface of the substrate and surrounding the first portion, A pair of long sides extending along the first direction, and a first linking both ends of the long sides.
A second portion having a pair of short sides extending in a second direction perpendicular to the first direction, two ends in a second direction of the free end remote from the power supply point of the first portion, and the short side. A main portion and a second portion constitute the flat portion, and the first portion is substantially symmetrical with respect to an axis passing through the feeding point and perpendicular to the substrate. 3. The obstacle detecting device according to claim 1, wherein a length W3 between the free ends along the first direction is 2.7 to 8 cm.
２は、１．７〜５ｃｍであり、 立体部分の主部分からの高さＨ１は、１．４〜４ｃｍで
あることを特徴とする請求項３記載の地中推進工法にお
ける障害物の検出装置。4. A length L of the free end of the main portion along the second direction.
4. The underground propulsion method according to claim 3, wherein the height of the three-dimensional portion from the main portion is 1.4 to 4 cm. .
さＷ２は、３．０〜９ｃｍであり、 短辺部分の第２方向に沿う長さＬ１は、２．２〜６．６
ｃｍであることを特徴とする請求項３〜４のうちの１つ
に記載の地中推進工法における障害物の検出装置。5. The length W2 of the long side portion of the second portion along the first direction is 3.0 to 9 cm, and the length L1 of the short side portion of the second portion along the second direction is 2.2 to 6 cm. .6
The obstacle detecting device according to any one of claims 3 to 4, wherein the obstacle is an underground propulsion method.
給電点付近を頂点とする角度θ３は、約３０度であるこ
とを特徴とする請求項３〜５のうちの１つに記載の地中
推進工法における障害物の検出装置。6. The ground according to claim 3, wherein an angle θ3 having an apex near a feeding point formed by the three-dimensional portion of the first portion is about 30 degrees. Obstacle detection device in the medium propulsion method.
であることを特徴とする請求項３〜６のうちの１つに記
載の地中推進工法における障害物の検出装置。7. The obstacle detecting apparatus according to claim 3, wherein the apex angles θ1 and θ2 of the three-dimensional portion are about 30 degrees.
特徴とする請求項３〜７のうちの１つに記載の地中推進
工法における障害物の検出装置。8. The obstacle detecting device according to claim 3, wherein the resistance is 100 to 200 Ω.
スと、前記アンテナとシールドケースとの間に介在され
るフェライトから成る電波吸収材とをさらに含むことを
特徴とする請求項１〜８のうちの１つに記載の地中推進
工法における障害物の検出装置。9. The apparatus according to claim 1, further comprising: a shield case for covering the antenna behind, and a radio wave absorbing material made of ferrite interposed between the antenna and the shield case. An obstacle detecting device in the underground propulsion method according to one of the above aspects.
１．４ｃｍであることを特徴とする請求項９記載の地中
推進工法における障害物の検出装置。10. The ferrite thickness H3 is 0.5 to 0.5.
The obstacle detecting apparatus according to claim 9, wherein the obstacle is 1.4 cm.
Ｈｚ〜１．５ＧＨｚのパルスを土壌中に放射し、受信ア
ンテナで電磁波を受信することを特徴とする請求項１〜
１０のうちの１つに記載の地中推進工法における障害物
の検出装置。11. A center frequency of 500 M from a transmitting antenna.
A pulse of 1 Hz to 1.5 GHz is radiated into the soil, and an electromagnetic wave is received by a receiving antenna.
An obstacle detecting device in the underground propulsion method according to one of the tenth to tenth aspects.
して傾斜した取付け座を有し、 前記平坦部分は、取付け座よりも外方に、取付け座に対
向して配置される耐摩耗性基板の内面に形成され、 立体部分は、平坦部分から取付け座に向かって***して
いることを特徴とする請求項１〜１１のうちの１つに記
載の地中推進工法における障害物の検出装置。12. The tip portion has a mounting seat inclined with respect to the axis of the propulsion body, and the flat portion is disposed outside the mounting seat and opposed to the mounting seat. The underground propulsion method according to any one of claims 1 to 11, wherein the three-dimensional portion is formed on an inner surface of the flexible substrate, and the three-dimensional portion protrudes from the flat portion toward the mounting seat. Detection device.
て、その先端部は、その推進体の軸線に対して傾斜した
取付け座を有する推進体と、 （ｂ）その推進体の少なくとも前記先端部を、その推進
体の軸線まわりに回転駆動しかつ軸線方向に押込み駆動
する駆動手段とを使用し、 （ｃ）アンテナを備えた請求項１〜１２のうちの１つに
記載の障害物検出装置により障害物を検知し、 （ｄ）前記先端部が障害物から間隔をあけて推進するよ
うに駆動手段を制御することを特徴とする地中推進工
法。13. A propulsion body having flexibility, the tip of which has a mounting seat inclined with respect to the axis of the propulsion body; and (b) at least one of the propulsion bodies. 13. An obstruction according to any one of claims 1 to 12, wherein the distal end is driven around the axis of the propulsion body and driven in the axial direction. An underground propulsion method comprising: detecting an obstacle by an object detection device; and (d) controlling a driving unit such that the tip propulses at an interval from the obstacle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244105A JPH1183994A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Obstacle detector and detecting method in underground propelling work |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244105A JPH1183994A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Obstacle detector and detecting method in underground propelling work |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183994A true JPH1183994A (en) | 1999-03-26 |
Family
ID=17113836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9244105A Pending JPH1183994A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Obstacle detector and detecting method in underground propelling work |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183994A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002016962A1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Cos Co., Ltd. | Electromagnetic wave radar antenna manufacturing method and electromagnetic wave radar antenna |
| JP2007322254A (en) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Kubota Corp | Method for checking underground-buried pipeline |
| KR100951808B1 (en) | 2008-07-30 | 2010-04-08 | 한국과학기술연구원 | Ground-Penetrating Radar Antenna System with Variable Matching Apparatus |
| WO2014092644A1 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-19 | Decod Science & Technology Pte Ltd | Antenna system for ultra-wideband radar applications |
| JP2017511875A (en) * | 2014-01-30 | 2017-04-27 | スリーディ−レーダー アクティーゼルスカブ３Ｄ−Ｒａｄａｒ Ａｓ | Antenna system for ground penetrating radar |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP9244105A patent/JPH1183994A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2017511875A (en) * | 2014-01-30 | 2017-04-27 | スリーディ−レーダー アクティーゼルスカブ３Ｄ−Ｒａｄａｒ Ａｓ | Antenna system for ground penetrating radar |
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