道路下の危険を事前に察知！地中探査技術で守る社会インフラ
普段何気なく利用している道路や歩道。その下では多くのライフラインが張り巡らされています。
これらが経年劣化や地盤変動の影響を受けることで、突然の陥没や埋設管の破裂といった問題が発生するリスクがあります。
こうしたリスクを事前に把握し、未然に防ぐための技術として注目されているのが「地中探査レーダ」です。
本記事では、地中に潜む危険性や道路陥没の発生状況をデータとともに解説し、さらに最新の地中探査技術がどのように社会の安全確保に貢献できるのかをご紹介します。
近年注目される地中探査技術
近年、道路の陥没事故やインフラの老朽化によるトラブルが全国的に増加しています。
日々利用する道路や建物の下には、水道管やガス管、電気ケーブルなどの膨大なインフラが張り巡らされています。しかし、これらの老朽化や地盤の変化が原因で、道路の陥没や埋設管の破損といった事故が発生することも少なくありません。
こうしたリスクを未然に防ぎ、インフラの安全を確保するために、正確な地中探査技術の活用が不可欠です。特に都市部では、老朽化したインフラの破損による事故が多発しており、定期的な地中探査によるメンテナンスが求められています。また、地下鉄や地下道の老朽っかによる影響も懸念されており、地盤沈下やひび割れのリスクを早期に発見することが不可欠です。
道路陥没の発生状況と要因
道路陥没の発生件数推移
国土交通省の調査によると、道路の陥没件数は毎年一定数発生しており、2020年度（令和2年度）～2022年（令和4年度）の3年間にわたって、約3,000件前後で推移しています。特に都市部では、老朽化した下水道管や水道管の破損、地盤沈下などが主な原因となっています。
※参考：国交省HP https://www.mlit.go.jp/road/sisaku/ijikanri/pdf/r2-r4kanbotu.pdf
| 年度 | 道路陥没発生件数 |
| 2020年度 | 3,014件 |
| 2021年度 | 3,045件 |
| 2022年度 | 2,785件 |
このデータからもわかるように、年間2,700～3,000件以上の道路陥没が発生しており、適切な地下インフラの管理が求められています。
道路陥没の主な要因
道路が陥没する主な要因として下記が挙げられます。
- 老朽化した埋設管の破損
道路下に埋設されている水道管や下水道管が経年劣化により破損し、空洞が生じることで陥没が発生します。 - 地盤沈下
地下水のくみ上げや地震の影響により、地盤が沈下し道路が陥没することがあります。 - 工事による影響
掘削工事やトンネル工事の影響で周辺の地盤が弱くなり、陥没が引き起こされるケースもあります。
こうした要因による陥没を未然に防ぐためには、定期的な地中探査が重要になります。
道路陥没のメカニズム
上記で挙げたように、水道管や下水道管の破損によって道路の陥没が発生する事故が増えています。なぜ「水道管・下水道管が破損すると道路が陥没するのか？」そのメカニズムをご説明します。
- 水道管の劣化・破損
水道管は長年の使用や振動、地震、凍結、融解などにより劣化します。
ひび割れや継ぎ目の劣化が進むと、最終的に損傷や穴が開きます。 - 水道管から水が漏れ出す
水道管が破損すると、水が勢いよく漏れ出します。
水の圧力で周囲の土砂が削られ始めます。これを「洗堀（せんくつ）」と呼びます。 - 周囲の土砂が流れ出し空洞ができる
漏れ出た水が周囲の土砂を流し去ることで、地下に空間（ボイド）が発生します。
特に砂質や柔らかい土壌では洗堀が早く進みます。 - 地面が支えられなくなり陥没が発生
空洞が大きくなると、その上の地面（道路）を支えきれなくなります。
最終的に車や人が通った際の重みに耐えられず、突然道路が陥没します。
陥没が発生すると交通事故や通行止めや水道インフラの機能停止など日常生活への支障だけではなく、修復のために時間とコストがかかります。
陥没事故を防ぐには、水道管の状態を定期的に調査し劣化や破損の兆候を見逃さないことが重要です。
最新の地中探査技術を活用することで、水道管の異常を早期に発見し、事故を未然に防ぐことが可能です。
最新の地中探査レーダ『GS9000』の特長
地中探査レーダ（GPR:Ground Penetrating Radar）は、電磁波を使って地下の構造物や埋設物を検出する技術です。これにより、見えない地下の状況を可視化し、事前に問題を把握することができます。
従来の手掘りや掘削調査では時間がかかる上、インフラにダメージを与えるリスクもあります。しかし、GPR技術を活用することで非破壊で安全に地下の情報を取得できるため、施工の効率化とコスト削減が可能となります。また、解析技術の向上により、従来よりも詳細な情報が取得できるようになり、誤差の少ないデータ分析が実現されています。
弊社が提供する『GS9000』は、ステップ周波数技術を搭載した最先端の地中探査レーダです。従来の電磁波レーダと比較し、より高精度のデータ取得を実現しています。
- ステップ周波数技術の採用
広帯域の電磁波を使用し、より詳細かつ高精度な地下データの取得が可能です。埋設管や地盤の異常を可視化し、誤検出を低減できます。 - MA8000（GNSS受信機）との連携
性格な位置情報を記録し、広範囲の地下マッピングが可能です。 - 迅速なデータ処理
リアルタイム解析が可能で、施工前の調査期間を短縮できます。 - 耐久性と操作性の向上
厳しい現場環境にも耐える設計で、直感的な操作が可能です。
地中探査レーダの活用事例
- インフラの維持管理
- 老朽化した水道管やガス管の破損を事前に検知し、事故を未然に防ぎます。
- 道路や橋梁の劣化状況を把握し、適切な補修計画を立案します。 - 災害対策
- 地震や豪雨などによる地盤変動を監視し、土砂崩れや地盤沈下のリスクを評価します。
- 災害後の埋設物の破損状況を把握し、迅速な復旧作業を支援します。 - 都市開発
- 地下鉄や地下道の建設前に、地盤の状況や埋設物の位置を把握します。
- 再開発地域における埋設物の移設や撤去を円滑に進めます。
- 遺跡の発掘調査などにも利用されています。
まとめ
地中探査技術は、インフラの維持管理、災害対策、都市開発など、さまざまな分野での活用が期待されており、私たちの生活を支える重要なインフラの安全性を確保し、災害リスクを軽減するために不可欠な技術です。
弊社が販売している地中探査レーダ「GS9000」は、ステップ周波数技術を活用した高精度な探査を可能にし、社会の安全・安心に貢献します。
地中探査にご興味をお持ちの方は、ぜひお気軽にお問い合わせください。
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