JP7132011B2

JP7132011B2 - Ground penetrating radar equipment and construction machinery

Info

Publication number: JP7132011B2
Application number: JP2018137940A
Authority: JP
Inventors: 吾郎丑久保; 翼駒坂; 敦夫千賀
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd; Nippo Corp
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd; Nippo Corp
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2038-07-23
Also published as: JP7394936B2; JP2020016476A; JP2022174105A

Description

本発明は、地中の埋設物を探知する地中レーダ装置、及びこれを搭載した建設機械に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground penetrating radar device for detecting buried objects in the ground and a construction machine equipped with the same.

地中の埋設物を探知することを目的として、特開平８－２４０６６７号公報（特許文献１）に記載されるように、地表面に沿って移動する移動用台車に対して、送信機及び受信機が一体となったレーダを搭載する技術が提案されている。 For the purpose of detecting buried objects in the ground, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-240667 (Patent Document 1), a transmitter and a receiver are attached to a mobile cart that moves along the ground surface. A technique for mounting a radar integrated with a plane has been proposed.

特開平８－２４０６６７号公報JP-A-8-240667

しかしながら、不整地など凹凸のある地表面において、特許文献１に記載された地中レーダ装置を使用して地中の埋設物を探知すると、例えば、移動用台車が地表面の凹凸に引っかかって、レーダと地表面との距離が変化してしまう。レーダの下面にはアンテナが設置されており、このアンテナと地表面との距離が変化すると、周波数利得などのレーダ特性も変化し、特に、その距離が大きくなるにつれて探知性能が低下してしまう。 However, if the ground penetrating radar device described in Patent Document 1 is used to detect an underground buried object on an uneven ground surface such as uneven ground, for example, the mobile cart may get caught in the uneven ground surface, The distance between the radar and the ground surface changes. An antenna is installed on the bottom surface of the radar, and when the distance between this antenna and the ground surface changes, radar characteristics such as frequency gain also change, and detection performance deteriorates as the distance increases.

そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、不整地など凹凸のある地表面であっても、埋設物の探知性能が低下し難い地中レーダ装置、及びこれを搭載した建設機械を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the conventional problems as described above, the present invention provides a ground penetrating radar device in which the performance of detecting a buried object is unlikely to deteriorate even on an uneven ground surface such as uneven ground, and a construction machine equipped with the same. intended to provide

このため、地中レーダ装置は、ドラム状のケーシングと、ケーシングに対して相対回転可能なドラム軸と、ケーシングの内部においてその内面と相対回転可能なように、ドラム軸から垂下されたレーダと、を有している。そして、レーダの下面は、ケーシングの内周面に倣った形状をなしている。また、建設機械は、このような地中レーダ装置を搭載している。 For this reason, a ground penetrating radar device includes a drum-shaped casing, a drum shaft rotatable relative to the casing, a radar suspended from the drum shaft so as to be rotatable relative to the inner surface of the casing inside the casing, have. The lower surface of the radar has a shape following the inner peripheral surface of the casing. Also, construction machines are equipped with such a ground penetrating radar device.

本発明によれば、ドラム状のケーシングが地表面を転がって進むので、不整地などの凹凸のある地表面であっても、レーダと地表面との間の距離が大きく変化せず、埋設物の探知性能の低下を抑制することができる。 According to the present invention, since the drum-shaped casing rolls on the ground surface, the distance between the radar and the ground surface does not change greatly even on uneven ground surfaces such as uneven ground, and buried objects can be detected. It is possible to suppress the deterioration of the detection performance of

ロードスタビライザの側面図である。FIG. 4 is a side view of the load stabilizer; ロードスタビライザの背面図である。FIG. 4 is a rear view of the load stabilizer; 地中レーダ装置の一例を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing an example of an underground radar device; FIG. 地中レーダ装置の一例を示す横断面図である。1 is a cross-sectional view showing an example of a ground penetrating radar device; FIG. 地中レーダ装置の他の例を示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing another example of the ground penetrating radar device; 取付部材の詳細を示す側面図である。It is a side view which shows the detail of an attachment member. 取付部材の詳細を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detail of an attachment member. 地中レーダ装置の第１変形例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the 1st modification of an underground radar apparatus. 地中レーダ装置の第２変形例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the 2nd modification of an underground radar apparatus.

以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１及び図２は、地中レーダ装置が搭載された建設機械の一例を示す。以下の説明においては、安定処理工法で使用されるロードスタビライザについて説明するが、本発明は、ロードスタビライザ以外の建設機械にも適用可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
1 and 2 show an example of a construction machine equipped with a ground penetrating radar device. In the following description, a load stabilizer used in the stabilization method will be described, but the present invention can also be applied to construction machines other than load stabilizers.

ロードスタビライザ１００は、自走車両２００と、現状路床土と安定材とを均一に混合する作業装置３００と、現状路床土の下方に埋設されている埋設物を探知する地中レーダ装置４００と、を有している。 The road stabilizer 100 includes a self-propelled vehicle 200, a working device 300 that uniformly mixes the current subgrade soil and a stabilizer, and a ground penetrating radar device 400 that detects buried objects under the current subgrade soil. and have

自走車両２００は、例えば、ディーゼルエンジンなどの原動機により駆動される、左右一対のクローラ（履帯）２１０を有している。また、自走車両２００の後部の上部には、作業者がロードスタビライザ１００を操作する操縦席２２０が取り付けられている。操縦席２２０の所定位置には、例えば、作業者が着座する座席、計器盤、操縦レバーなどが取り付けられている。さらに、操縦席２２０の上方には、雨や直射日光などを避けるための屋根２３０が取り付けられている。なお、自走車両２００の原動機は、油圧シリンダ、油圧モータなどの油圧アクチュエータを作動させるための油圧を生成する、油圧ポンプも併せて駆動している。 Self-propelled vehicle 200 has a pair of left and right crawlers (crawler belts) 210 driven by, for example, a prime mover such as a diesel engine. In addition, an operator's seat 220 for operating the load stabilizer 100 by an operator is attached to the upper rear portion of the self-propelled vehicle 200 . At predetermined positions of the operator's seat 220, for example, a seat on which an operator sits, an instrument panel, an operating lever, and the like are attached. Furthermore, a roof 230 is attached above the cockpit 220 to protect against rain, direct sunlight, and the like. The prime mover of self-propelled vehicle 200 also drives a hydraulic pump that generates hydraulic pressure for operating hydraulic actuators such as hydraulic cylinders and hydraulic motors.

作業装置３００は、複数の切削刃が取り付けられたロータドラム３１０と、ロータドラム３１０を回転可能に支持するフレーム３２０と、ロータドラム３１０を支持するフレーム３２０を上下方向に揺動させる左右一対の油圧シリンダ３３０と、を有している。ここで、油圧シリンダ３３０を作業装置３００の車幅方向中央に１本設けて、チルト機構により揺動させる構成とすることもできる。ロータドラム３１０は、その軸線が自走車両２００の左右方向に延びるようにフレーム３２０に取り付けられている。なお、フレーム３２０には、ロータドラム３１０を回転させるための油圧モータ又は電動モータ（図示せず）も取り付けられている。 The work device 300 includes a rotor drum 310 to which a plurality of cutting blades are attached, a frame 320 that rotatably supports the rotor drum 310, and a pair of left and right hydraulic pressure actuators that vertically swing the frame 320 that supports the rotor drum 310. and a cylinder 330 . Here, one hydraulic cylinder 330 may be provided at the center of the working device 300 in the vehicle width direction, and may be rocked by a tilt mechanism. Rotor drum 310 is attached to frame 320 such that its axis extends in the lateral direction of self-propelled vehicle 200 . A hydraulic motor or an electric motor (not shown) for rotating the rotor drum 310 is also attached to the frame 320 .

フレーム３２０の基端部３２２は、自走車両２００の左右方向に延びる揺動軸２４０を介して、自走車両２００の後部の下方に揺動可能に取り付けられている。また、油圧シリンダ３３０の中間部は、自走車両２００の左右方向に延びる揺動軸（図示せず）を介して、自走車両２００の後部であって揺動軸２４０の上方に揺動可能に取り付けられている。油圧シリンダ３３０のロッド先端部は、作業装置３００の左右方向に延びる揺動軸（図示せず）を介して、フレーム３２０の所定位置に揺動可能に取り付けられている。従って、油圧シリンダ３３０を作動させてロッドを伸縮させると、自走車両２００の揺動軸２４０の周りにフレーム３２０が揺動してロータドラム３１０が上下動することで、既設の路床面５００に対する切削刃の深さを任意に調整することができる。 A base end portion 322 of the frame 320 is swingably mounted below the rear portion of the self-propelled vehicle 200 via a swing shaft 240 extending in the lateral direction of the self-propelled vehicle 200 . Further, an intermediate portion of the hydraulic cylinder 330 is swingable upward of the swing shaft 240 at the rear portion of the self-propelled vehicle 200 via a swing shaft (not shown) extending in the lateral direction of the self-propelled vehicle 200. attached to the A rod end portion of the hydraulic cylinder 330 is swingably attached to a predetermined position of the frame 320 via a swing shaft (not shown) extending in the horizontal direction of the working device 300 . Therefore, when the hydraulic cylinder 330 is actuated to extend and retract the rod, the frame 320 swings around the swing shaft 240 of the self-propelled vehicle 200 and the rotor drum 310 moves up and down. The depth of the cutting edge can be arbitrarily adjusted.

地中レーダ装置４００は、取付部材６００を介して、自走車両２００の左右方向に３つ直列に並んだ状態でその前部の下部に取り付けられている。なお、地中レーダ装置４００の数、配置位置などは、例えば、自走車両２００の幅、埋設物の探知範囲などに応じて任意に増減することができる。 Three ground penetrating radar devices 400 are arranged in series in the left-right direction of self-propelled vehicle 200 via mounting members 600 and attached to the lower front portion thereof. Note that the number of ground penetrating radar devices 400 and their arrangement positions can be arbitrarily increased or decreased according to, for example, the width of the self-propelled vehicle 200 and the detection range of buried objects.

地中レーダ装置４００は、図３及び図４に示すように、ドラム状のケーシング４１０と、ケーシング４１０に対して相対回転可能なドラム軸４２０と、ドラム軸４２０から垂下されたレーダ４３０と、を有している。ここで、「ドラム状」とは、円筒の軸方向の両端が円板で閉塞された形状、即ち、中空円柱形状のことをいい、一見して中空円柱形状であると認識できる程度でよい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the underground radar device 400 includes a drum-shaped casing 410, a drum shaft 420 rotatable relative to the casing 410, and a radar 430 suspended from the drum shaft 420. have. Here, the term “drum-shaped” refers to a shape in which both ends in the axial direction of a cylinder are closed with discs, that is, a hollow columnar shape, which can be recognized as a hollow columnar shape at a glance.

ケーシング４１０は、レーダ４３０による埋設物の探知を妨げないように、例えば、誘電体の一例として挙げられるポリ塩化ビニルからなり、その直径を５００ｍｍ程度とすることができる。ドラム軸４２０は、例えば、金属製の丸パイプからなり、ケーシング４１０の軸方向に沿ってその軸心を通り、ケーシング４１０の両端部を貫通するように配設されている。ここで、ドラム軸４２０は、ケーシング４１０に対して円滑に相対回転するように、例えば、ボールベアリング、ローラベアリング、ブッシュなどのベアリングを介して、ケーシング４１０の軸方向の両端部に支持されるようにしてもよい。 The casing 410 may be made of polyvinyl chloride, which is an example of dielectric material, and may have a diameter of about 500 mm so as not to hinder detection of the buried object by the radar 430 . The drum shaft 420 is made of, for example, a metal round pipe, and is disposed along the axial direction of the casing 410 so as to pass through the axial center and pass through both ends of the casing 410 . Here, the drum shaft 420 is supported at both ends in the axial direction of the casing 410 via bearings such as ball bearings, roller bearings, and bushes so as to rotate smoothly relative to the casing 410. can be

レーダ４３０は、図示しないが、少なくとも、電磁波を送信する送信機と、埋設物で反射した電磁波を受信する受信機と、送信機及び受信機を内包するケーシングと、電磁波を放射・受信するアンテナと、が一体化されたものである。そして、レーダ４３０は、ケーシング４１０の内部において、ケーシング４１０の内面と相対変位可能なように、左右一対の垂下部材４４０を介して、ドラム軸４２０から垂下されている。ここで、レーダ４３０は、平面視で略矩形形状（四角形状）をなし、ケーシング４１０の内周面及び両側面と所定間隔を隔てた状態で配設されている。所定間隔は、ドラム軸４２０の周りにケーシング４１０を回転させても、ケーシング４１０とレーダ４３０とが接触しない最小間隔とすることが望ましい。 Although not shown, the radar 430 includes at least a transmitter that transmits electromagnetic waves, a receiver that receives electromagnetic waves reflected by an embedded object, a casing that contains the transmitter and receiver, and an antenna that radiates and receives electromagnetic waves. , are integrated. Radar 430 is hung from drum shaft 420 via a pair of left and right hanging members 440 inside casing 410 so as to be displaceable relative to the inner surface of casing 410 . Here, the radar 430 has a substantially rectangular shape (square shape) in plan view, and is disposed with a predetermined gap from the inner peripheral surface and both side surfaces of the casing 410 . The predetermined distance is desirably the minimum distance at which the casing 410 and the radar 430 do not come into contact with each other even when the casing 410 is rotated around the drum shaft 420 .

垂下部材４４０は、例えば、側面視で略矩形形状の金属板からなり、その上端部がドラム軸４２０に対して相対回転可能に固定され、その下端部がレーダ４３０の上面に固定されている。従って、レーダ４３０は、ドラム軸４２０に対して相対回転可能に固定され、自重によってドラム軸４２０の略鉛直下方に位置するようになる。この場合、レーダ４３０の送信機及び受信機の配線は、例えば、ドラム軸４２０の外面に沿って延びて外部へと導かれ、レーダ４３０を制御する制御装置（図示せず）に接続されている。そして、制御装置は、レーダ４３０の出力信号に応じて埋設物を探知し、例えば、操縦席２２０に設置されたモニタなどに埋設物を示す光点を表示する（以下同様）。なお、垂下部材４４０の上端部は、ドラム軸４２０に対して円滑に相対回転するように、例えば、ボールベアリング、ローラベアリング、ブッシュなどのベアリングを介して、ドラム軸４２０に固定されていてもよい。 The hanging member 440 is made of, for example, a substantially rectangular metal plate when viewed from the side. Therefore, the radar 430 is fixed so as to be relatively rotatable with respect to the drum shaft 420 and positioned substantially vertically below the drum shaft 420 by its own weight. In this case, the wiring of the transmitter and receiver of the radar 430 is, for example, extended along the outer surface of the drum shaft 420 and led to the outside, and connected to a control device (not shown) that controls the radar 430. . Then, the control device detects the buried object according to the output signal of the radar 430, and displays a light spot indicating the buried object on a monitor installed in the cockpit 220, for example (the same applies hereinafter). The upper end of the hanging member 440 may be fixed to the drum shaft 420 via a bearing such as a ball bearing, a roller bearing, or a bush so as to rotate smoothly relative to the drum shaft 420. .

垂下部材４４０の上端部は、図５に示すように、溶接などによって、ドラム軸４２０に対して一体的に固定（固着）することもできる。この場合、レーダ４３０は自重によってドラム軸４２０の略鉛直下方に位置するようにはならないが、自走車両２００に対するドラム軸４２０の取付位置、取付角度などを適切に設定することで、レーダ４３０がドラム軸４２０の略鉛直下方に位置するようになる。この場合、ドラム軸４２０とレーダ４３０とが相対回転しないことから、レーダ４３０の送信機及び受信機の配線は、ドラム軸４２０の内部を通って外部へと導かれ、レーダ４３０を制御する制御装置（図示せず）に接続されている。なお、垂下部材４４０の上端部は、溶接などに代えて、例えば、ボルト、止めねじ、クランプなどでドラム軸４２０に対して着脱可能かつ一体的に固定してもよい。いずれにしても、地中レーダ装置４００のレーダ４３０の下面側に設けられたアンテナが常に鉛直下方へ向くように取り付けられていればよい。 As shown in FIG. 5, the upper end of the hanging member 440 can also be integrally fixed (fixed) to the drum shaft 420 by welding or the like. In this case, the radar 430 is not positioned substantially vertically below the drum shaft 420 due to its own weight. It comes to be positioned substantially vertically below the drum shaft 420 . In this case, since the drum shaft 420 and the radar 430 do not rotate relative to each other, the wires of the transmitter and the receiver of the radar 430 are led to the outside through the inside of the drum shaft 420, and the control device that controls the radar 430. (not shown). Note that the upper end portion of the hanging member 440 may be detachably and integrally fixed to the drum shaft 420 by, for example, bolts, setscrews, clamps, etc. instead of welding. In any case, it is sufficient that the antenna provided on the underside of radar 430 of underground radar device 400 is always directed vertically downward.

取付部材６００は、図６及び図７に示すように、自走車両２００の前部の下部から前方へと延びる第１のフレーム６１０と、第１のフレーム６１０の先端部から下方へと延びる第２のフレーム６２０と、第２のフレーム６２０の下部から自走車両２００に向かって延びるパラレルリンク６３０と、パラレルリンク６３０の先端部に取り付けられるクレビス（Ｕリンク）６４０と、を有している。 As shown in FIGS. 6 and 7 , the mounting member 600 includes a first frame 610 extending forward from the lower front portion of the self-propelled vehicle 200 and a second frame 610 extending downward from the tip of the first frame 610 . 2 frame 620 , parallel link 630 extending from the lower part of second frame 620 toward self-propelled vehicle 200 , and clevis (U-link) 640 attached to the tip of parallel link 630 .

第１のフレーム６１０は、例えば、金属製の角パイプを梯子形状に溶接で集成した部材であって、その長辺の一方である基端部が、ボルトや溶接などを介して自走車両２００の前面に固定されている。第２のフレーム６２０は、例えば、金属製の角パイプを矩形形状に溶接で集成した部材であって、その基端部が、ボルトや溶接などを介して第１のフレーム６１０の先端部の下面であって、３つの地中レーダ装置４００に対応した位置に夫々固定されている。パラレルリンク６３０は、例えば、金属製の角パイプを平行に並べた２つの部材からなり、その基端部が、第１のフレーム６１０の長手方向に延びる揺動軸（図示せず）を介して、それぞれの第２のフレーム６２０の下部に揺動可能に固定されている。クレビス６４０は、例えば、所定形状を有する金属製の板材を溶接で集成した部材であって、その基端部が、第１のフレーム６１０の長手方向に延びる揺動軸（図示せず）を介して、各パラレルリンク６３０の先端部に揺動可能に固定されている。ここで、クレビス６４０の腕部（二股部分）は、第１のフレーム６１０と平行になるように取り付けられている。 The first frame 610 is, for example, a member in which a metal square pipe is assembled in a ladder shape by welding. affixed to the front of the The second frame 620 is, for example, a member in which a metal square pipe is assembled into a rectangular shape by welding, and the base end thereof is attached to the lower surface of the tip end of the first frame 610 via bolts or welding. and are fixed at positions corresponding to the three ground penetrating radar devices 400, respectively. The parallel link 630 is made up of, for example, two members in which metal square pipes are arranged in parallel, and the base ends of the parallel links 630 move through a swing shaft (not shown) extending in the longitudinal direction of the first frame 610 . , are pivotably fixed to the lower portions of the respective second frames 620 . The clevis 640 is, for example, a member in which metal plates having a predetermined shape are assembled by welding. , and fixed to the tip of each parallel link 630 so as to be able to swing. Here, the arm portion (forked portion) of the clevis 640 is attached so as to be parallel to the first frame 610 .

クレビス６４０の腕部の先端部には、例えば、地中レーダ装置４００のドラム軸４２０の両端部がボルトや溶接などを介して一体的に固定されている。従って、第２のフレーム６２０に対してパラレルリンク６３０が上下に揺動しても、パラレルリンク６３０が有する機能によって、垂直方向におけるドラム軸４２０の回転位置（角度位置）を略一定に保つことができる。なお、符号６５０で示す部材は、第１のフレーム６１０に対する第２のフレーム６２０の固定強度を向上させる、例えば、斜めに延びる金属製の角パイプからなる補強部材である。 For example, both ends of the drum shaft 420 of the ground penetrating radar device 400 are integrally fixed to the tip of the arm of the clevis 640 via bolts, welding, or the like. Therefore, even if the parallel link 630 swings up and down with respect to the second frame 620, the function of the parallel link 630 allows the rotational position (angular position) of the drum shaft 420 in the vertical direction to be kept substantially constant. can. A member denoted by reference numeral 650 is a reinforcing member made of, for example, a diagonally extending metal square pipe that improves the fixing strength of the second frame 620 to the first frame 610 .

次に、地中レーダ装置４００を搭載したロードスタビライザ１００を使用し、軟弱な現状路床土と安定材とを均一に混合しつつ、地中に埋設された埋設物を探知する手順の一例について説明する。 Next, an example of a procedure for detecting a buried object buried in the ground while uniformly mixing the current soft subgrade soil and the stabilizer using the road stabilizer 100 equipped with the ground penetrating radar device 400. explain.

ロードスタビライザ１００を施工箇所に配置した後、路床面５００に粉末の安定材を散布し、ロータドラム３１０を回転駆動させながら、油圧シリンダ３３０を適宜操作してロータドラム３１０を所定の深さにする。また、図示しない制御装置によって地中レーダ装置４００のレーダ４３０を作動させ、地中の埋設物の探知を開始する。そして、この状態で自走車両２００のクローラ２１０を駆動し、ロードスタビライザ１００を走行させる。すると、ロータドラム３１０の回転駆動により、路床面５００の安定材が現状路床土と混合され、これをタイヤローラなどにより締め固めることで軟弱な現状路床土の強度が改善される。 After arranging the load stabilizer 100 at the construction site, a powder stabilizer is sprayed on the road surface 500, and while the rotor drum 310 is rotated, the hydraulic cylinder 330 is appropriately operated to move the rotor drum 310 to a predetermined depth. do. Further, the radar 430 of the underground radar device 400 is operated by a control device (not shown) to start detecting the underground buried object. In this state, the crawler 210 of the self-propelled vehicle 200 is driven to cause the road stabilizer 100 to travel. Then, the rotor drum 310 is rotated to mix the stabilizer of the subgrade surface 500 with the existing subgrade soil, which is compacted by a tire roller or the like to improve the strength of the existing soft subgrade soil.

また、ロードスタビライザ１００が走行すると、地中レーダ装置４００のケーシング４１０は、取付部材６００を介して自走車両２００に取り付けられているドラム軸４２０と相対回転可能であるため、路床面５００上を転がって進む。このとき、地中レーダ装置４００のレーダ４３０は、ドラム軸４２０から垂下し、かつ、ドラム軸４２０に対して相対回転可能又は一体的に固定されているので、ドラム軸４２０の略鉛直下方に位置することとなる。このため、ケーシング４１０が路床面５００上を転がって進むことと相まって、路床面５００とレーダ４３０との間隔が略一定に保たれて、埋設物の探知性能の低下を抑制することができる。 Further, when the road stabilizer 100 travels, the casing 410 of the ground penetrating radar device 400 can rotate relative to the drum shaft 420 attached to the self-propelled vehicle 200 via the attachment member 600. Roll forward. At this time, the radar 430 of the underground radar device 400 hangs down from the drum shaft 420 and is relatively rotatable or integrally fixed with respect to the drum shaft 420 , so that it is positioned substantially vertically below the drum shaft 420 . It will be done. Therefore, along with the casing 410 rolling on the road surface 500, the gap between the road surface 500 and the radar 430 is kept substantially constant, and deterioration in the detection performance of buried objects can be suppressed. .

路床面５００に凹凸がある場合には、取付部材６００のパラレルリンク６３０の機能によって、自走車両２００に対する地中レーダ装置４００の相対位置が上下方向に変化する。このため、地中レーダ装置４００のケーシング４１０は、路床面５００の凹凸に沿って転がって進み、上述したように、路床面５００とレーダ４３０との間隔が略一定に保たれて、埋設物の探知性能の低下を抑制することができる。また、路床面５００に、例えば、粉末の安定材が散布されていても、その上をケーシング４１０が転がって進むので、これを剥ぎ取ることがない。 When the road surface 500 has unevenness, the function of the parallel link 630 of the mounting member 600 changes the relative position of the ground penetrating radar device 400 with respect to the self-propelled vehicle 200 in the vertical direction. For this reason, the casing 410 of the ground penetrating radar device 400 rolls along the unevenness of the road surface 500, and as described above, the distance between the road surface 500 and the radar 430 is kept substantially constant, and the buried radar device 400 is buried. A decrease in object detection performance can be suppressed. In addition, even if a stabilizer such as a powder is spread on the road surface 500, the casing 410 rolls on the stabilizer, so the stabilizer is not stripped off.

ところで、地中レーダ装置４００のレーダ４３０の下面側には電磁波を放射・受信するアンテナが設置されており、探知対象物との間隔を略一定にすることを目的として、平面をなしていることが一般的である。この場合、レーダ４３０の下面とケーシング４１０の内面との間には、円弧形状の横断面を有する空間が形成されてしまい、レーダ４３０の下面と路床面５００との間の間隔が多少広がって、埋設物の探知性能の向上には限界があった。 By the way, an antenna that radiates and receives electromagnetic waves is installed on the underside of the radar 430 of the ground penetrating radar device 400, and is flat for the purpose of making the distance from the object to be detected substantially constant. is common. In this case, a space having an arcuate cross-section is formed between the lower surface of the radar 430 and the inner surface of the casing 410, and the gap between the lower surface of the radar 430 and the road surface 500 is somewhat widened. However, there was a limit to improving the detection performance of buried objects.

そこで、埋設物のさらなる探知性能の向上を目的として、図８に示すように、レーダ４３０の下面とケーシング４１０の内面との間に、円弧形状の横断面を有する、固形の誘電体７００を充填する。固形の誘電体７００の下面は、ケーシング４１０の内面に倣った円筒形状をなしている。固形の誘電体７００としては、例えば、誘電率が比較的高いポリ塩化ビニル（誘電率：２．８～３．１（硬質）、３．３～４．５（軟質））、ニューライト（登録商標）などの超高分子量ポリエチレン（誘電率：２．３～２．４）を使用することができる。このようにすれば、レーダ４３０の送信機から送信された電磁波は、固形の誘電体７００を通って地中へと導かれるので、その減衰を抑制することができる。なお、固形の誘電体７００は、相対回転するケーシング４１０の内面との接触を回避すべく、例えば、接着、ボルトなどによって、レーダ４３０の下面に一体的に固定されることが望ましい。 Therefore, for the purpose of further improving the detection performance of buried objects, as shown in FIG. do. The lower surface of solid dielectric 700 has a cylindrical shape following the inner surface of casing 410 . As the solid dielectric 700, for example, polyvinyl chloride having a relatively high dielectric constant (dielectric constant: 2.8 to 3.1 (hard), 3.3 to 4.5 (soft)), new light (registered (Dielectric constant: 2.3 to 2.4) such as UHMWPE (Dielectric constant: 2.3 to 2.4) can be used. In this way, the electromagnetic waves transmitted from the transmitter of the radar 430 are guided into the ground through the solid dielectric 700, so that their attenuation can be suppressed. In order to avoid contact with the inner surface of the relatively rotating casing 410, the solid dielectric 700 is desirably fixed integrally to the lower surface of the radar 430 by, for example, adhesion or bolts.

また、レーダ４３０の下面とケーシング４１０の内面との間に、流動性を有する誘電体７００を充填することもできる。流動性を有する誘電体７００としては、例えば、誘電率が比較的高い砂（誘電率：３．０～５．０）、シリコンオイル（誘電率：２．６～２．８）などを使用することができる。このようにすれば、固形の誘電体７００と同様に、レーダ４３０の送信機から送信された電磁波は、流動性を有する誘電体７００を通って地中へと導かれるので、その減衰が抑制され、埋設物のさらなる探知性能の向上を図ることができる。 Also, a fluid dielectric 700 can be filled between the lower surface of the radar 430 and the inner surface of the casing 410 . As the fluid dielectric 700, for example, sand having a relatively high dielectric constant (dielectric constant: 3.0 to 5.0), silicon oil (dielectric constant: 2.6 to 2.8), or the like is used. be able to. In this way, like the solid dielectric 700, the electromagnetic waves transmitted from the transmitter of the radar 430 are guided into the ground through the fluid dielectric 700, so that their attenuation is suppressed. , it is possible to further improve the detection performance of buried objects.

レーダ４３０の下面とケーシング４１０の内面との間に誘電体７００を充填する代わりに、図９に示すように、レーダ４３０の下面を、ケーシング４１０の内周面に倣った円柱形状に形成してもよい。この場合、レーダ４３０の下面は、ケーシング４１０との相対回転を妨げない限度において、両者の間隔をできるだけ小さくすることが望ましい。また、レーダ４３０の送信機及び受信機は、埋設物のさらなる探知性能を向上することを目的として、円柱形状の下面に沿って配置することが望ましい。なお、かかる工夫による効果は、誘電体７００を充填したものと同様であるのでその説明は省略する。 Instead of filling the space between the lower surface of radar 430 and the inner surface of casing 410 with dielectric 700, as shown in FIG. good too. In this case, it is desirable that the distance between the lower surface of the radar 430 and the casing 410 be as small as possible as long as the relative rotation with the casing 410 is not hindered. Also, the transmitter and receiver of the radar 430 are preferably arranged along the lower surface of the cylindrical shape for the purpose of further improving the detection performance of the buried object. Note that the effects of such a device are the same as those obtained by filling the dielectric 700, so the description thereof will be omitted.

さらに、レーダ４３０の送信機から送信された電磁波の減衰を抑制するために、ケーシング４１０及び誘電体７００を同じ材質にすることも効果がある。 Furthermore, in order to suppress the attenuation of electromagnetic waves transmitted from the transmitter of radar 430, it is also effective to make casing 410 and dielectric 700 of the same material.

本発明は、上記及び図示の実施形態に限定されないことを理解されたい。むしろ、当業者であれば、添付の特許請求の範囲内で、多くの変更、変形及び修正が可能であることを認識するであろう。 It should be understood that the invention is not limited to the embodiments described and illustrated. Rather, those skilled in the art will appreciate that many changes, variations and modifications are possible within the scope of the appended claims.

１００ロードスタビライザ（建設機械）
４００地中レーダ装置
４１０ケーシング
４２０ドラム軸
４３０レーダ
７００誘電体 100 Road stabilizer (construction machinery)
400 Ground Penetrating Radar Device 410 Casing 420 Drum Shaft 430 Radar 700 Dielectric

Claims

a drum-shaped casing;
a drum shaft rotatable relative to the casing;
a radar suspended from the drum shaft so as to be displaceable relative to the inner surface of the casing in the interior of the casing;
has
A ground penetrating radar device , wherein the lower surface of the radar has a shape that follows the inner peripheral surface of the casing .

The radar is fixed rotatably relative to the drum shaft,
The ground penetrating radar system according to claim 1.

The radar is integrally fixed to the drum shaft,
The ground penetrating radar system according to claim 1.

The lower surface of the radar is the antenna surface,
The ground penetrating radar device according to any one of claims 1 to 3 .

A construction machine equipped with the ground penetrating radar device according to any one of claims 1 to 4 .