探査技術の解説
エスパーは、地中に埋設された管路や空洞、異物などを「非開削」で探査できる、環境にやさしい地下探査技術です。 高周波の電磁波や超音波などを用いて、地表から地下の状況を高精度に可視化します。
環境にやさしい非開削探査
- 交通渋滞や騒音を発生させずに、埋設物の正確な位置を把握可能
- 試験掘と比較して、CO2発生量を約92%削減できる非開削技術
- 建設工事の設計や施工の前にエスパーを使えば、工事期間を短くできる
多様な対象物と用途
- 金属管・非金属管に加え、空洞、不発弾、残置物などの異物も探査可能
- 地下埋設物調査、空洞調査、文化財調査など幅広い用途に対応
- 鉄筋コンクリート内部調査やトンネル空洞調査にも利用
高精度・高速な探査性能
- 探査深度は土質によるが、高深度レーダで約2.5m程度
- 探査精度は水平方向±10cm、深度方向±10%程度
- 歩行型で約5km/h、車両搭載型で約50km/hの高速データ収集が可能
埋設物探査（地中レーダ）の仕組みとプロセス
- 電磁波の放射と反射地表にある探査機から地面に向かって電磁波を発信します。電磁波は土壌中を進み、電気的性質（比誘電率）が異なる物体（この場合は埋設管）に当たると跳ね返ってくる性質を持っています。
- 移動と連続計測（A地点〜D地点）探査機を水平方向に動かしながら、一定の間隔で電磁波の送受信を繰り返します。
- A地点： 埋設管がまだ送受信範囲の外、あるいは非常に遠いため、反射波が戻ってこないか、非常に微弱な状態です。
- B地点： 埋設管が範囲内に入り、反射波を検知し始めます。この時の経路 L1 は斜めなので、距離は長くなります。
- C地点： 探査機が埋設管の真上に位置する状態です。反射経路 L2 は最短となり、この地点が埋設管の水平位置および実際の深さを特定する基準となります。
- D地点： 埋設管から遠ざかるため、再び反射経路 L3 は長くなります。
- 往復時間の計測探査機は「電磁波を発信してから反射して戻ってくるまでの時間」を記録しています。光速に近い速度で移動するため、ナノ秒（10億分の1秒）単位の極めて短い時間を計測しています。
- 「時間」から「深さ」への変換土壌の種類（砂、粘土、水分量など）によって電磁波が伝わる速さが異なるため、その土壌に適した速度設定を行うことで、計測した時間を「深さ（メートル）」に換算します。深さ = (電磁波の速度 x 往復時間)÷2で計算します。
- データの可視化（山形波形：ハイパーボラ）イラストのように A→B→C→D と移動しながら計測データを並べると、反射経路が「長→短→長」となるため、画像データ上では「山なり（放物線状）」の模様として現れます。この山の頂点が、埋設管の正確な位置を示していると判断します。
適用範囲（周波数と探査能力）
下表はエスパー機種ごとに地中探査の深度、コンクリート壁での深度をグラフ化したものです。
探査方法
電磁波法（地中レーダ法）
エスパーは、電磁波（パルスレーダ波）を地面の中に送って、跳ね返ってくる波を受信して調べる技術です。
電磁波は地中を進んでいきますが、性質の違う場所（たとえば空洞や配管など）にぶつかると、波が反射したり通り抜けたりします。
この反射した波を受信アンテナでキャッチすることで、地下にあるものの位置や形を知ることができます。
電磁誘導法
地中にある金属管やケーブルなどを見つけるために、弱い交流電流を流して磁界を発生させます。
この磁界は地中に広がり、金属などの埋設物に反応します。
その反応した磁界を、地上の受信機で測定することで、埋設物の位置や深さを知ることができます。
超音波法
コンクリートに超音波を送って、跳ね返ってくる波を受信することで、中の状態を調べます。
超音波が届くまでの時間や、送信・受信する機器の間隔から、厚さやヒビ（クラック）などを測ることができます。
また、余分なノイズ（散乱波）を取り除く処理をすることで、正確に反射した波だけを使って、調査対象の情報をしっかりと読み取ることができます。
