JPH03123802A - 埋設管相互の相対位置計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は通信用ケーブルを収容する複数の地下管路の相
対位置関係を測定する方法に関するものである。老朽化
した管路を撤去する場合や、既設の管路をガイドにして
、新しい管路を既設管路の近くに増設するような場合に
は、既設管路の配列状況を事前に把握しておく必要があ
る。

（従来の技術） 埋設管の位置や線形を測定する手段としては、地上から
計測する方法と空管路内にセンサを移動させて計測する
方法とがある。地上から計測する方法としては、道路上
（通常、埋設管は道路下に建設される）から電磁波を地
中に発信し、埋設物からの反射波を受信して検知する技
術と、電磁誘導によって金属埋設物を検知する技術があ
るが、現在のところ、いずれも、埋設深度の深い埋設管
には適用困難であり、また、埋設管に沿って連続した計
測が困難である等の問題があった。一方、埋設された既
設の空管路内にセンサを移動して測定する方法としては
、液圧差法があり、また、ジャイロを用いる計測法も考
えられる。液圧差法はチエラブに流体を充填させ、チエ
ラブの先端に圧力センサを設けて、基準となるチエラブ
の他端の液面と圧力センサとの高低差を液圧差で検出す
る方法である。その圧力センサを管路内で移動させれば
、埋設管に沿った任意の位置の深度が計測される。しか
しながら、この方法では深度のみで水平方向の位置は測
定できない等の問題があった。

また、ジャイロを空管路内に走行させる方法は、高速で
滑らかに走らせることが困難なため、高精度な計測は望
めない等の欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） さらにこれらの方法は埋設管−本毎の埋設位置や線形を
計測するものであるため、２本の埋設管相互の位置関係
を知るには、−本一本の埋設線形の絶対位置の差分を取
って求める必要があるので、誤差が増幅されて高精度な
計測が困難である等の欠点があった。

本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもので
、その目的は２本の埋設管の相対位置関係を直接計測す
る方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明は計測対象となる２
つの埋設管の一方に導線を貫通させて電流を流し、他方
の埋設管には互いに直交する２つのコイルＡ、Ｂを挿入
し、前記コイルを、コイルが挿入された埋設管に沿って
移動せしめ、前記コイルに誘起された電圧Ｖａ　＋　　
ｖｂを測定し、ｋを定数とするとき、２つの埋設管の距
離ｒをｒ”（ｖ、’　＋ｖｂ”）−ｋ” によって求め、このｒの軌跡によって２つの埋設管の距
離を求めることを特徴とする埋設管相互の相対位置計測
方法を発明の要旨とするものである。

（作用） 本発明は、一方の埋設管または埋設管内の導線に交流電
流を流し、他方の埋設管内に互いに直交する２つの１ｉ
磁コイルを移動せしめ、前記コイルに誘起される電圧を
検知することによって、一方の埋設管に対する他方の埋
設管の相対位置を求める方法であるから、簡単にかつ高
い精度で、埋設管相互の相対位置関係を計測することが
できる。

（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例は
一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で
、種々の変更あるいは改良を行い得ることは言うまでも
ない。

第１図は本発明の詳細な説明する図であって、図におい
て、１は基準となる埋設管、２は他方の埋設管である。

基準となる埋設管には交流電流を流す導線３を貫通させ
る。導線３は両端でアースを取ってもよいし、埋設管が
鋼管の場合には直接埋設管に電流を流してもよい。さら
には、管路内に布設されている通信ケーブルの空心線を
使用することもできる。４は交流電流を流すための電源
である。６，７は互いに直交する電磁コイルＡ。

Ｂ、８は電磁コイルを埋設管内で移動させるための自走
装置、５は自走装置の駆動用モータ、９は電源および電
磁コイルに誘起される電圧を測定する検出器、１０はケ
ーブルである。

このような構成になっているから、これを動作するには
、まず、埋設管ｌ、または導線３に数十Ｈｚ〜数百Ｈｚ
の交流電流を数十ＩＩＩＡ流す、この時、電流があまり
大きすぎると、既設の通信用ケーブルに雑音を与える等
の影響を及ぼすので、あまり大きすぎないようにし、ま
た周波数が高すぎると、周辺の金属埋設物の影響を受け
やすいので、電流の大きさ及び周波数としては、あまり
大きすぎることは好ましくない、さらに５０Ｈｚ、　６
０）＋２の定数倍の周波数は、商用電力線等の影響を受
けるので避けた方がよい。

そして他方の埋設管には、互いに直交する電磁コイルＡ
、Ｂを挿入する。しかしてコイルＡの軸を、第２図にお
いて軸２に平行に、コイルＢの軸を軸Ｘに平行に配置し
、コイルＡ、Ｂに誘起される電圧を夫々ｖ、、ｖ、とす
れば、この電圧を測定することによって、２つの埋設管
の位置関係が求まる。埋設管に沿って連続的にこれを測
定するためには、電磁コイルを搭載した自走装置を走ら
せながら測定すればよい。なお、この時重力を利用して
、ジンバル構造にし、２つの電磁コイルの姿勢が常に一
定となるように保つ必要がある。または、電磁コイルの
ローリング角を計測して、それにより補正してもよい、
埋設管の長さ方向の距離（位置）はケーブルの繰り出し
長または自走装置の車輪の回転数から求められる。

なお、埋設管が鋼管の場合には、磁界がシールドされる
が、本発明の場合には、２つの埋設管の距離は通常１５
ｃｍ程度と非常に接近しているためビニール管だけでな
く、鋼管の場合にも上記の測定が可能である。

次に、本発明による測定原理を第２図を用いて示す。ｘ
、７＋　　ｚ１Ｍ標を取り、ｙ軸を導線とみなして交流
電流を流し、その近傍に互いに直交する２つの電磁コイ
ルＡ、Ｂを接近させて設置する。

Ｘ、Ｚ平面に平行な面上における２つの電磁コイルＡ、
Ｂを位置を（ｒ、　　θ）とする。電磁コイルＡは図の
ように２軸に平行、電磁コイルＢはｙ軸に平行である。

２つの電磁コイルＡ、Ｂに誘起される電圧をｖｍ　ｒ　
　ｖｂ　とすると、 ｖ、＝ｋｃｏｓθ／　ｒ　　　　　　　　（１）Ｖｌ、
　＝ｋｓｉｎθ／ｒ　　　　　　　（２）となる、ここ
で、ｋは電流の大きさやコイルの巻数等によって決まる
比例定数である。第２図において、導線１０ｍＡの電流
を２２Ｈｚで流した時、コイルＡ（θ−０）に生じる起
電力を求めた測定結果を第３図に示す、横軸にコイルＡ
と導線との距離、縦軸にコイルＡの誘起電圧をとっであ
る。（１）式のようにほぼ距離ｒに反比例した起電力が
生じることが確認された。

（１）、　（２１式からθを消去すると、ｒ”（ｖ、”
　＋ｖｂ”）−ｋ”　　　　（３）が得られるので、こ
の式より、 ｒ　＝　ｋ　／　（ｖａ”　＋　ｖｂ”）””　　　（
４）θ−ａｒｃｓｉｎ（ｖ　ｂ　ｒ　／　ｋ　）　　　
　（５）となって、ｙ軸に対する２つのコイルＡ、Ｂの
位置ｒ、θが判る。

すでに上述したように、コイルＡ、Ｂを埋設管内におけ
る姿勢を、初期状態と同一の状態に保ちつつ、埋設管内
を移動せしめて、ｒの値を求めれば、両埋設管の相対位
置関係を求めることができる。

（発明の効果） 叙上のように、本発明によれば、計測対象となる２つの
埋設管の一方に導線を貫通させて電流を流し、他方の埋
設管には互いに直交する２つのコイルＡ、Ｂを挿入し、
前記コイルを、コイルが挿入された埋設管に沿って移動
せしめ、前記コイルに誘起された電圧ｖｍ　＋　　ｖｂ
を測定し、ｋを定数とするとき、２つの埋設管の距離ｒ
を ｒ”（ｖ、”　＋ｖｂ”）＝ｋ” によって求め、このｒの軌跡によって２つの埋設管の距
離を求めることによって、本発明は２つの埋設管の相対
位置関係を直接測定することができるので、別々に測定
した位置の差分を取ってその相対位置関係を求める方法
よりも高い精度で検知することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する概要図で、第２図は相
対位置の求め方の原理図、第３図は基礎実験結果を示す
。 ■・・・・・基準となる埋設管 ２・・・・・他方の埋設管 ３・・・・・電流を流す導線 互いに直交する２つの電磁コイル 自走装置 電源及び電圧の検出器 ケーブル −１２ 第 ２図 第 図 コイルＡと４１良の距離と（ｃｍｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　計測対象となる２つの埋設管の一方に導線を貫通させ
   て電流を流し、他方の埋設管には互いに直交する２つの
   コイルＡ、Ｂを挿入し、前記コイルを、コイルが挿入さ
   れた埋設管に沿って移動せしめ、前記コイルに誘起され
   た電圧ｖ＿ａ、ｖ＿ｂを測定し、ｋを定数とするとき、
   ２つの埋設管の距離ｒを ｒ＾２（ｖ＿ａ＾２＋ｖ＿ｂ＾２）＝ｋ＾２によって求
   め、このｒの軌跡によって２つの埋設管の距離を求める
   ことを特徴とする埋設管相互の相対位置計測方法。