プロジェクト計画の重要な部分は、現場の表面の下に何があるのかを正確に知ることです。 このケーススタディでは、GPR の一般的な使用法を示します: 埋設公共施設の位置を特定するための GPR
導入
地中レーダー (GPR) は、電波を使用して、土壌、岩石、コンクリート、アスファルト、木材、水などの物質内の物体や地下構造物の位置を非破壊で特定します。 Sensors & Software Inc. は、卓越した技術、継続的な革新、迅速な顧客サービスへの取り組みで世界的に認められている GPR メーカーです。 同社の製品は、エンジニア、鉱山労働者、考古学者、地質学者だけでなく、軍、治安、法執行機関の職員によってさまざまな用途に使用されています。
GPRの主なアプリケーション分野は、埋設されたユーティリティの検出とマッピングです。 以下では、フィールドの方法論と関連するGPR計装の特性について説明します。
公共施設の検索に GPR を使用する理由
ターゲットが接続のために露出できるか、電流が誘導され、ターゲットに十分な電流が流れ、検出器が電流によって生成される磁場を検出するのに十分な感度を備えている場合、この技術はうまく機能し、非常にコスト効率が高くなります。
アクセスが困難な場合、電流が流れない場合（非金属元素または接続の切断など）、または外部ノイズにより検出が不可能な場合、GPR は代替手段を提供します。 GPR は独自のエネルギー源を提供し、金属物体と非金属物体の両方を検出するだけでなく、乱れた土壌状態やその他の埋設構造物も検出します。
埋もれたユーティリティを見つけるツールと方法は非常に多様です。 最も一般的なアプローチは、金属パイプとケーブルに電流を流し、磁界センサーを使用して電流を検出することです。
GPR には限界がないわけではありません。 GPR 電波信号は、一部の土壌 (粘土、塩分) によって地面に吸収され、探査深度が大幅に制限されます。 したがって、GPR の有効性はサイト固有であり、場所によって大きく異なります。
施設を検出するための他の直接的なアプローチは、溝、手掘り、または真空掘削を行ってフィーチャを露出させることです。 これらの技術を効果的に使用するには、先験的な知識と正確な施工図が必要です。 多くの場合、これらは利用できないか、十分に正確ではありません。
位置を特定するための常識的なアプローチは、利用可能なすべてのツールを使用することです。 特定のアプローチがいつ、どこで最も費用効果が高いかを理解するには、経験、商習慣、および現地の建設技術が役立ちます。
GPRを使用して埋設されたユーティリティを見つけるための方法論
GPR は、公共施設を見つけるために XNUMX つの方法で導入されます。
最も一般的なのは、移動中に位置を特定してマークすることです。 XNUMX 番目の方が強力です。 領域をマッピングして、地下画像または深度スライスを作成します。
最初の方法は、好ましい土壌と整然とした環境でうまく機能します。 マッピング手法は、空間的連続性によってターゲットを分離することができ、複雑な状況で特に役立ちます。 両方のアプローチについて以下で説明します。
表面下の画像や深度スライスを作成します。
見つけてマークする
位置特定とマークは、GPR を使用して公共事業を追跡する最も一般的な方法です。 これは、従来の電流追跡ユーティリティ検出器の使用と非常に似ています。 GPR センサーは、予想されるユーティリティ軸に垂直なスイープに沿って移動します (図 1 を参照)。 GPR ユニットがユーティリティを横切ると、図 2 に示すような双曲線形状 (逆 V) が表示されます。双曲線の頂点または頂点がユーティリティの位置です。 双曲線の頂点までの距離が深さの推定値となります。
GPR を前後に動かし、双曲線の頂点が観察される地面をマークすることにより、図 1 の X が示すように、地下施設の配置を追跡できます。 たとえば、図 3 では、コンクリートの雨水管の線形がアスファルトの下にありました。 3 つの垂直測量線の位置 図 3 の写真に示されており、図 4 にデータ画像が示されています。各トランセクトに見られる逆 V は、パイプの位置合わせを明確に識別します。
図 4 では、パイプが深くなるにつれて、GPR トランセクト上の双曲線応答の強度が弱くなることに注目してください。 これは、GPR 信号が地下深くに進むにつれて減衰する結果です。 すべての土壌では、最終的に GPR 信号は完全に吸収され、その地域の周囲の無線ノイズのみが GPR 受信機によって検出されます。 GPR で可能な限り深いターゲットを確認するには、静かで高感度のシステムが重要です。 図 5 は、微妙ですが目に見えるコンクリート アスベスト パイプからの応答を示しています。
マッピング
状況によっては、地盤の状態が複雑であったり、何が埋まっているかについて先験的な知識がなかったりすることもあります。 マッピングは、こうした変化する状況に対処する強力な方法を提供します。
地図調査では、エリアの 100% をカバーするように制御された方法でデータがエリア全体にわたって収集されます。
ほとんどの場合、図 6 に示すように、完全な領域をカバーするためにデータは直線グリッドで取得されます。
個々のトラバースによって一部の地物をマークできる場合もありますが、主な焦点は、その地域のコンピューター生成地図を作成できるようにデータを取得して記録することです。
GPR 応答は乱雑で複雑であるため、単一のトラバースを観察する場合、埋設されたユーティリティを一意に識別することが非常に困難になります。
たとえば、大きな岩の下にある地域でグリッド調査が実行されました。
すべてのデータを結合してボリューム イメージを作成すると、さまざまな深さのスライス マップにより、長い線状の特徴が容易に表示されます。
グリッド領域の結果を図 7 に示します。この図は、グリッド調査の 0.5 m および 1.1 m での深度スライスを示しています。 深さ 0.5 m のスライスの底部近くにある線状の特徴は、光規格に電力を供給する埋設された電力ケーブルです。
スライスの上部近くのフィーチャは散水ラインです。 1.1 m のスライスにある斜めの特徴は、コンクリートの雨水管です。
セットアップ
100 ～ 500 MHz の周波数範囲で動作する GPR システムは、空間分解能と探査深度の間で最適な妥協点を提供します。 これらの周波数により、カートに最適に配置されるセンサーのサイズが決まります。 システムの感度を最大化し、干渉を最小限に抑えるには、カートを非金属材料で構築する必要があります。 の LMX200システム は、公共施設の位置特定用に最適化された GPR システムの優れた例を示しています。 折りたたみ式カートは丈夫な非金属グラスファイバー部品で作られており、大径ホイールと視認性の高いデータディスプレイを備えています。 このシステムは、輸送と保管が簡単になるように設計されています。 現場到着からデータ収集開始までのセットアップ時間はわずかXNUMX～XNUMX分です。
ディスプレイ ユニットは、データの記録と表示を行う堅牢なフィールド コンピュータです。 耐候性があり、明るい太陽光を含むあらゆる照明条件でも視認できるディスプレイ ユニットは、荒れた現場条件向けに設計されており、幅広い温度範囲で動作します。 統合された表示ユニット、バッテリー、ホイール走行距離計により、制御された調査が簡単になります。 丸 200 日の測量には、充電式ゲル電池 XNUMX つだけが必要です。 GPS 測位は LMXXNUMX システムに設計されています。
ディスプレイ ユニットのインテリジェントでユーザーフレンドリーなスマート システム ファームウェアにより、Locate&Mark モードでも、複雑なエリアを画像化するためのグリッド調査の実行でも、操作がシンプルかつ簡単になります。 データ収集中、バックアップ矢印はターゲットの正確な位置をピンポイントで正確に示します。
グリッド調査の場合、オペレーターは独自の人間工学に基づいた対話型制御プログラムによって取得の各ステップでガイドされ、完全なイメージングを保証します。 Sensors & Software の Easy Grid フィールド キットを使用すると、調査の実施が簡単になります。
地中レーダーは、地下施設のマッピングと環境評価のための実証済みのツールです。 特に、アクティブなUSTと放棄されたUSTの位置を特定してマッピングします。 GPR について学ぶときのベスト プラクティスは、類似したものをいくつか確認することです。 ケーススタディ 変動性についての理解を深めます。 詳細については、「リソース」タブでその他の有益な情報を確認してください。 使用 お問い合わせ or 専門家に聞く Sensors＆Softwareの膨大な技術情報を活用できるアプリケーションスペシャリストに連絡してください。
