電磁波レーダとは・地中レーダとは

電磁波レーダとは・地中レーダとは (1)概要 電磁波レーダ法は、路面下空洞、埋設管探査、トンネル背面空洞調査、コンクリート構造物内の鉄筋、埋設物およびコンクリートの部材厚、空洞等の調査方法の一つです。特徴は、取り扱いが簡単で、短時間で広範囲の調査が可能で、特別な資格・免許等を必要とせず、すぐ結果が得られる事です。ただ、簡単な手法のため、作業者の技量や経験に依存する事が多い手法ともいえます。地中レーダー (2)適用対象 　電磁波レーダは、異物調査の装置であり、部材厚、空洞の調査が可能です。一部条件によっては、ひび割れ・はく離の検出が可能といえます。 (3)原理 　電磁波レーダは電磁波を利用した調査法であり、実際に調査するにあたっては以下の基礎項目を把握しておく必要があります。地中レーダー 　　(a)測定原理 　　　　電磁波レーダの原理は現在広く用いられているレーダと基本的に同じです。インパルス状の電磁波を地中や、コンクリート内へ送信アンテナから放射すると、その電磁波が、土やコンクリートと電気的性質（比誘電率・導電率）の異なる物体（例えば、埋設管・鉄筋・空洞等）との境界面で反射します。それを受信アンテナで受信し、それにかかる往復の伝搬時間から反射物体までの距離を計算するとその位置を求める事ができます。 　　(b)探査対象の比誘電率 　　　　比誘電率とは、物質の電気的性質を示すパラメーターであり、これによって物質中の電磁波の伝搬速度が決まります。例えば、水の比誘電率は81で空気は1であることから、水中での電磁波の伝搬速度は空気中に比べて1/9になります。比誘電率は、空気ならば1、コンクリート（乾燥状態）なら4～12、コンクリート（湿潤状態）なら8～20、アスコンなら4～6、導体ならば∞になります。このことから、導体である鉄筋等が一番検出しやすくなっています。 　　(c)周波数による特性 　　　電磁波は周波数によって次の特性があります。 　　　①周波数が低いほど減衰が小さく、より遠くのものを探査できるが、小さなものは探査が困難になります。 　　　②周波数が高いほど減衰が大きく、近くの物しか探査できないが、より小さな物を探査できます。 （4）機器・装置 　　電磁波レーダによる探査装置は、アンテナ部とコンピュータ部（表示部）からなり、計測時はアンテナからの信号を伝送する信号ケーブルをコンピュータ部に接続する。装置によっては、一体型もあるので用途によって選択するといいです。泰平測建の一体型のレーダ法レンタル機材としては、NJJ95A,NJJ95B,NJJ105,SIR-EZになります。 　　　調査目的に適合した機種の選定は重要です。市販されている電磁波レーダは、その機器の当初の開発目的から使用できる範囲が限定される場合が多くあります。下記に項目ごとに解説します。 　　(a)使用周波数帯 　　　　コンクリート構造物の部材厚・空洞調査に限定すれば、400MHz～1GHzを推奨します。 　　(b)平面的位置の測定 　　　距離計測の機器であれば本件に関しては市販されているどの機器も適合します。 　　(c)深さ方向の位置測定 　　　電磁波レーダ法は深さ方向については前述のとおり時間計測であり、表示されるスケールは設定されいている推定された電磁波の伝搬速度で計算されたものです。機器の選定にあたっては、後述する伝搬速度推定の手法等、計測後でも校正可能な機器の選定を推奨します。 　　(d)データ保存 　　　データの保存方法の確認は、報告書作成時、大きな差となるので留意する必要があります。 (5)調査方法 　電磁波レーダは、その原理で述べたとおり、探査対象との電気的性質の違いから発生する反射波の移り変わりを見る装置であります。したがって、計測されたデータからその形状や材質を判定する事は出来ません。しかしながら、比較探査が可能なこの手法は、構造物内部の事前情報と技術者の構造に関する知識によって内部状況の推定が可能です。地中レーダー (a)事前調査 　　電磁波レーダに限らずコンクリート構造物の非破壊検査や路面下空洞調査、覆工背面空洞調査、地下埋設物探査を実施するにあたっては最低限以下の項目について事前調査を実施すべきです。 　　（ⅰ）図面確認　(設計図、竣工図、改修履歴等） 　　　　たとえ図面が無くても、竣工年等の基本的な調査対象の情報を調べることで、どの時代の設計基準で設計されたものか等、内部状況の推測が可能な情報を得る事ができます。 　　（ⅱ）調査の目的、施工図の確認 　　　　同じコンクリート性状や、地質状況の調査でも耐用年数推定のための調査と、改修・補強施工前の調査では操作方法は同じでも必要なデータに違いがあります。調査の目的、施工図の確認等、調査前に知っておくべきです。 　　（ⅲ）現場状況確認 　　　　調査箇所走査線上の障害物等、調査の可否に関わる情報が数多く存在します。目視で可能な範囲は事前に調査するべきです。　 　(b)部材厚・空洞調査 　　　例えば、トンネルの覆工厚調査では、一般的に縦断方向に計測する事により、その測線上の覆工厚縦断図が得られます。さらに詳細調査をしたい場合には、縦断方向の計測測線を多くするか、横断方向の計測を組み合わせることにより、その測線上の縦断図、横断図、部材厚の等高線図を作成する事ができます。 (6)精度・適用限界 　(a)測定精度 　　電磁波レーダの精度は、前述のとおり平面的位置の測定精度と深さ方向の位置測定精度に分けられます。平面的位置の測定精度については、コンクリート性状調査においては影響があまりありません。深さ方向の位置精度は、電磁波の伝搬速度は、比誘電率によって決定され、電磁波の伝搬速度を正確に求めるには、コンクリートの比誘電率を適切に設定する必要があります。コンクリートの比誘電率は、乾燥状態と、湿潤状態では異なり、乾燥状態の方が小さくなります。コンクリートや地質の含水率・含水比、材齢等の影響により、構造物や部位ごとに比誘電率は異なるため、必要に応じて推定する。その推定手法は下記の様なものがある。 　（ⅰ）　微破壊検証法　 　　　　　　ドリル等で実際の埋設物までの深さを部分的に計測し比誘電率を推定する方法で、もっとも正確な方法です。使用機材によっては躯体に大きな損傷を与えるのであまり推奨できない方法です。地中レーダー 　（ⅱ）　ワイドアングル法 　　　　　　反射物体に対し、計測時アンテナ間隔を変えて複数計測し、その比誘電率を推定する方法です。計測時間が少々かかることとアンテナ費用が増すこと以外は推奨できる方法です。 　（ⅲ）カーブフィッティング法・三角法 　　　　　　反射物体からの信号を距離計測する事によって得られる反射波形の集合体が二次曲線になることを利用し、その形状を評価し、ピタゴラスの定理からコンピュータ処理し比誘電率を推定する方法です。明瞭な二次曲線が計測された時には有効ですが、無筋コンクリート等、二次曲線を描く反射対象が無い場合、および配筋ピッチが狭い場合等、映像が複雑になった場合、作業者の技量が必要になります。 　（ⅳ）直接波法 　　　　　　アンテナ間の正確な距離と、アンテナ間の伝搬時間からコンクリートの表面波の比誘電率を推定する方法です。無筋状態のコンクリートに有効であるが、アンテナをコンクリートに密着させる必要があり現場状況に左右されます。無筋コンクリートに有効な方法のため旧来のトンネル探査に有効で埋設物調査には有効とはいえません。 　（ⅴ）その他 　　　　　反射係数法等、別の方法も考えられるが、市販されているレーダで使用されていないのでここでは省略します。 　(b)適用限界 　比較調査の装置である電磁波レーダは、探査対象であるコンクリートが均一でないため、定量化できるデータが少ないです。そのため、現在利用されている用途の多くが位置情報のみに限られています。現状では調査する技術者の事前調査、技量による適用の広がりしか考えられません。 　　したがって、現状のコンクリート性状調査、地中レーダ探査では、層厚、部材厚、空洞調査、鉄筋探査、地下埋設物探査以外では、目視、打音、ボーリング、試掘等の結果から確認できるものの範囲の測定が限界と考えられます。 (8)用途展開・今後の可能性 　　電磁波レーダ装置によって採取されたデータには、コンクリートの性状、地質の状況、埋設物等に関わる情報が多く含まれるが、その解析手法が確立していないため、現在、その用途は鉄筋探査・空洞探査・部材厚調査・およびそれに類する探査に限られ、採取されたデータが最大限に活用されているとは言えません。しかしながら、その中には解析可能であれば極めて有効な情報も含まれています。また、現在利用されている用途においても解析技術者の技量によるところが多くなっています。 　　　発展途上にある本手法では、採取データの新たな解析技術による更なる利用の広がりが期待できます。地中レーダー 人気 スニーカー ローカットスニーカー スケートシューズ メンズ 靴 ブランド メンズサンダル 野球用品 レディースサンダル adidas 通販 バスケ ユニフォーム アウトドアシューズ スニーカー 流行 夏 スニーカー ジョギング ウェア トレーニング ウェア タンクトップ