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地中レーダー探査装置 RAMAC/GPR

地中レーダーシステム RAMAC/GPR

地中レーダー探査装置
  • RAMAC/GPRレーダーシステムは、世界中で広く知られ、また現在もその独自性が世界的に認められているRAMACボアホールレーダー(1986年開発)の技術に基づき、1994年に開発されました。
  • RAMAC/GPRレーダーシステムは、初期のボアホールレーダーを近代化したものですが、全く別の新しい製品です。
  • 開発当初から、RAMAC/GPRシステムはその携帯性、モジュール性(構成要素の部分的まとまり)、柔軟性および処理速度に定評があります。
  • RAMAC/GPRシステムには、様々な用途に向け幅広い種類のアンテナがあります。
  • アンシールド、シールドそしてボアホールアンテナそれぞれが共通のコントロールユニットから使用できます。
地中レーダー探査装置
  • RAMAC/GPRは世界中で多大な成功を納めたスウェーデンの高品質製品です。 柔軟性、丈夫さ、そしてコンポ化された現代的な設計など、実にユニークな製品です。
  • このRAMAC/GPRサイトをご覧頂ければRAMAC/GPR、そしてMala Geoscience社が地中レーダー技術のリーダーであることがお分かり頂けるはずです。

ハードウェア

コンポ化、小型軽量化されたRAMAC/GPRシステムでは、現在11種類のアンテナが使用できます。
現在使用可能なアンテナの周波数は25から1000MHzに及びます。
RAMAC/GPRのアンテナは大きく分けて3種類になります。 アンシールド地表アンテナ、シールド地表アンテナ、そしてボアホールアンテナです。
また、Mala Geoscience社は特別な用途に向けたカスタム設計のレーダーシステムも開発しています。

アンシールドアンテナ

アンシールドアンテナ
一般的な用途には、
  • 土質、岩盤層の検出
  • 埋設管(埋設物)、ケーブル、地下貯蔵タンク、空洞(トンネル)の検出
  • 考古学調査
  • 水深測量の研究
  • 氷河と極地調査
  • 堆積学の研究
などがあります。
アンシールドアンテナは発信・受信アンテナが分離型になっていて、速度計測とトモグラフィ計測ができます。
25 MHzアンシールドアンテナ
25 MHzアンシールドアンテナ
 
サイズ(長 x 幅 x 高): 4.06 x 0.2 x 0.07m. 重さ: 3.85kg (各)
25MHzアンシールドアンテナは最も深い透過を可能にする低周波数アンテナです。
容易に運搬できるよう、アンテナロッドは取り外し可能になっています。
100 MHzアンシールドアンテナ
50 MHzアンシールドアンテナ

サイズ(長 x 幅 x 高):2.06 x 0.2 x 0.07m. 重さ: 2.65kg (各)
軽量の50MHzアンテナは深い部分から中間的な深度をカバーする低周波数のアンテナです。
容易に運搬できるよう、25MHzアンテナ同様、アンテナロッドは取り外し可能になっています。
軽量設計により屋外調査もワンマン計測が可能です。(木製のアンテナセパレーター使用)
100 MHzアンシールドアンテナ
100 MHzアンシールドアンテナ

サイズ(長 x 幅 x 高):1.04 x 0.16 x 0.04m. 重さ: 1.10kg (各)
100MHzアンシールドアンテナは携帯用、軽量のアンテナセットです。
他の全Mala Geoscience社製レーダーアンテナ同様、険しい地形でハイパフォーマンスのワンマン計測ができるよう設計されています。
200 MHzアンシールドアンテナ
200 MHzアンシールドアンテナ

サイズ(長 x 幅 x 高):0.54 x 0.16 x 0.04m. 重さ: 0.55kg (各)
小型・軽量の200MHzアンシールドアンテナは中間的深度の調査に主に使用されます。
あらゆる地形でワンマン計測が可能な高性能アンテナです。

シールドアンテナ

シールドアンテナ
シールドアンテナは、主として中~高解像度が要求される調査に使用されます。
シールドアンテナは市街地の調査や,外部環境(電力線,交通の影響など)がデータに悪影響を及ぼす恐れがある場合に大変有効です。
一般的な用途には
  • 埋設管(埋設物)、ケーブル、地下貯蔵タンク、空洞(トンネル)の検出
  • 路面調査
  • 考古学調査
  • 氷厚・凍結層検知
 
などがあります。
Mala GeoScience社が開発・製作するシールドアンテナは軽量かつ狭い場所での測定を考え極めてコンパクトに設計されています。
ユーザーの費用を極力押さえるため、全てのシールドアンテナ(1GHzを除く)は共通・交換可能な電子制御部とエンコーダホイール(測距輪)で作動するようになっています。
100 MHz シールドアンテナ
100 MHzシールドアンテナ

サイズ(長 x 幅 x 高):1.25 x 0.78 x 0.20m. 重さ: 25.5kg
シールド100MHzアンテナは、ノイズの影響が心配される環境で最適のデータが得られるように設計されています。
250 MHz シールドアンテナ
250 MHzシールドアンテナ

サイズ(長x幅x高):0.78 x 0.44 x 0.16m. 重さ: 8kg
シールド250MHzアンテナは中間的な透過と中~高解像度の計測に適した汎用的アンテナです。
シールド設計により市街地などノイズが心配される環境での使用に適しています。
シールド500MHzと共に,埋設管(埋設物),地下貯蔵タンク,空洞(トンネル)検出に使用される最も一般的なアンテナです。
500 MHz シールドアンテナ
500 MHzシールドアンテナ

サイズ(長 x 幅 x 高):0.5 x 0.33 x 0.16m. 重さ: 5kg
シールド500MHzアンテナは中間的探査深度と高解像度を可能にする非常に一般的な汎用アンテナです。
・シールド設計により市街地などノイズが心配される環境での使用に適しています。
・シールド500MHzは、埋設管(埋設物)検知に使用される最も一般的なアンテナです。
800 MHz シールドアンテナ
800 MHzシールドアンテナ

サイズ(長 x 幅 x 高):0.38 x 0.20 x 0.12m. 重さ: 2.6kg
シールド800MHzアンテナは浅い部分を高解像度で調査する際に使用されます。
100、250および500MHzのシールドアンテナと電子回路部分が共通・交換可能なので最高解像度の1000MHzアンテナの代用として経済的に入手することができます。
シールド800MHzアンテナは、路床調査、コンクリート構造物の調査に広く使用されます。
1000 MHz (=1GHz) シールドアンテナ
1000 MHz (=1GHz) シールドアンテナ

サイズ(長 x 幅 x 高):0.24 x 0.16 x 0.12m. 重さ: 2.4kg
シールド1000MHzアンテナは高品質のレーダー測定に使用される高解像度アンテナです。
このアンテナは舗装,鉄筋、コンクリート構造物の検査に最も一般的に使用されます。
電子回路部分は内蔵一体型で、小型軽量設計により手持ち式で計測が可能です。

ボアホールアンテナ

トンネル空洞地下探査風景
ボアホールアンテナはボアホール(ボーリング孔)に挿入して土質、岩盤調査に使用します。
一般的な用途としては
  • 亀裂、空隙、空洞(トンネル)の検知
  • 流路の特定
  • 不明孔(古いボーリング孔や坑道など)の位置特定
  • 鉱床の形状判断
  • アースダムの調査アースダムの調査
  • 基礎地盤工学
  • 汚染物質の輸送・移流
などがあります。
RAMAC/GPRボアホールシステムは30m以深の地下調査が可能な世界で唯一の市販ボアホールレーダーシステムです。(標準販売タイプ150mまで)
RAMACボアホールレーダーシステムは1500m以上の大深度での計測に実際成功しています。
一般的な測定方法として、シングルホールの反射波計測、2孔間のクロスホールトモグラフィー計測、さらにボーリング孔と地表アンテナ間のトモグラフィー計測があります。

地中レーダーの原理について

地中レーダーの原理
地中レーダー(GPR:Ground Penetrating Radar)の作動原理は反射法地震探査と類似しています。
送信機(Tx)から調査する地面に向かって信号(電磁波)を放ちます。
(物体に)反射・散乱した信号は受信機(Rx)で検出、記録されます。
地震探査は弾性波を使用しますが、GPRは電磁波を使用します。
電磁波は音波・弾性波ほど地中深く透過しませんが、地中の高解像度マッピングには有効です。
発信された電磁波は、周囲の媒体と電気的・磁気的に一定のコントラストがある対象物に当たると散乱(反射、屈折,回折)します。
散乱した電磁波の一部が受信機に到達し記録されます。
探査原理
GPRは金属・非金属の対象物の検出と位置特定によく使用されます。
通常、土質・岩盤中でのの最大検知深度はおよそ30-40mです。
v正確にキャリブレーションされた距離エンコーダでデータのサンプリングポイント(トレース)間の距離を制御します。
計測は接続されたノートパソコンで制御され、トレース(サンプリングされた各点のデータ)はリアルタイムで画面に連続的に表示され地中の物体のイメージが作られます。
レーダーチャート
ポイントリフレクタ(点状反射体)は球状に電磁波を反射・散乱するため双曲線で表示記録されますが、面状反射体は平面として(断面では直線的に)表示されます。
水平(進行)方向と鉛直(深度)方向の解像度はアンテナ周波数と探査地盤・深度に依存し、通常は0.01~2.0メーターの範囲となります。
あらゆる物理探査手法のなかでRAMAC/GPRは最も高解像度な地中イメージング方法であり、データの定量的な解析により埋設物の深さ、サイズ、形状、向き、土質の含水率、密度の情報が得られます。

製造元:Mala GeoScience (BIPSヨーロッパ代理店)
(株)レアックスは、Mala GeoScience社の日本国内専属代理店です。