JP2003240763A - Nondestructive inspecting method and apparatus for artificial structure - Google Patents

Nondestructive inspecting method and apparatus for artificial structure

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JP2003240763A
JP2003240763A JP2002041521A JP2002041521A JP2003240763A JP 2003240763 A JP2003240763 A JP 2003240763A JP 2002041521 A JP2002041521 A JP 2002041521A JP 2002041521 A JP2002041521 A JP 2002041521A JP 2003240763 A JP2003240763 A JP 2003240763A
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JP
Japan
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ice
artificial structure
ice ball
balls
ball
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Japanese (ja)
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Yoshihiko Ito
嘉彦 伊藤
Hiroshi Fukukita
博 福喜多
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nondestructive inspecting method and an apparatus for artificial structure for nondestructively inspecting an artificial structure such as a tunnel inner wall made of a concrete by a simple method without the need for striking the artificial structure with a hammer. <P>SOLUTION: Attention is given to the fact that an ice ball 6 is melted into water at normal temperature with the passage of time. A spherical ice ball 6 is projected by an ice ball projecting device 1 and brought into collision with the surface of the artificial structure such as the tunnel inner wall made of concrete. Its reflected sound is collected by a microphone 2. Frequency analysis is performed on the collected reflected sound by a nondestructive analyzer 3 to nondestructively inspect the strength of the artificial structure such as the tunnel inner wall made of concrete. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート製の
トンネル内壁などの人工構造物の強度や内部欠陥を打撃
音により非破壊検査する人工構造物の非破壊検査方法お
よび装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for nondestructive inspection of an artificial structure such as an inner wall of a tunnel made of concrete for nondestructive inspection of the strength and internal defects of the artificial structure by impact sound.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、コンクリートなどの人工構造物の
強度や内部欠陥を非破壊的に検査する方法として、赤外
線法、レーダー法、超音波法などが知られている。これ
らは古くからの打音法に代わるものとして研究、発表さ
れてきているが、外部の気象条件や測定条件がシビアで
あり、また装置が高価なこともあり広く普及するに至っ
ていない。
2. Description of the Related Art Conventionally, an infrared method, a radar method, an ultrasonic method, etc. are known as a method for nondestructively inspecting the strength and internal defects of artificial structures such as concrete. Although these have been studied and announced as alternatives to the tapping method from old times, they have not been widely used because the external meteorological and measurement conditions are severe and the device is expensive.

【0003】一方、ハンマーを利用した打音法は古くか
ら使われている方法で、原理は単純であっても現在もな
お有効な方法であるが、人間の聴覚に頼るため、経験
的、感覚的な部分が多く、客観性に乏しいという問題が
あり、この点について、特公平4-10987号公報に周波数
解析による評価法が記述されている。
On the other hand, the hammering method using a hammer is a method that has been used for a long time. Even though the principle is simple, it is still effective, but since it depends on human hearing, it is empirical and sensory. However, there is a problem that the objectivity is poor, and in this respect, Japanese Patent Publication No. 10987/1992 describes an evaluation method by frequency analysis.

【0004】また、人力による打撃ハンマーを使った打
音法は労力がかかり、特にトンネル内壁などを打音検査
する際は、高い櫓に人が乗る必要があったり、苦しい姿
勢を強いられるという問題がある。
Further, the sound striking method using a striking hammer with human power is labor-intensive, and in particular, when the sound of a tunnel inner wall is inspected for sounding, it is necessary for a person to ride on a high stake or to be in a difficult posture. There is.

【0005】図3を使って、人力による打撃用ハンマー
を使った打音法を説明する。図3において、打撃用ハン
マー12で対象となるコンクリート製のトンネル内壁な
どの人工構造物11の表面を打撃し、マイクロフォン1
3で反射音を収集し、打音解析装置14でその反射音を
解析し、内部クラックなどを検出するものである。
A tapping method using a hammer for hitting by human power will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the impact hammer 12 strikes the surface of the target artificial structure 11 such as the inner wall of a concrete tunnel, and the microphone 1
The reflected sound is collected in 3, and the reflected sound is analyzed by the hammering sound analysis device 14 to detect an internal crack or the like.

【0006】また、特開平7-20097号公報では、人力に
よるハンマー打撃に代わり、機械によるハンマー打撃と
マイクロフォンを利用したコンクリート製品の検査法が
記載されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-20097 discloses a method of inspecting concrete products using a hammer hit by a machine and a microphone instead of a hammer hit by a human power.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では打撃音を発生させるため人力によりハンマ
ーでコンクリート製のトンネル内壁などの人口構造物を
叩く必要があったり、機械式であってもハンマー機構を
構造物に接触あるいは近接させる必要がある。
However, in the above-mentioned conventional method, it is necessary to manually hit a man-made structure such as the inner wall of a concrete tunnel with a hammer in order to generate a hitting sound, or even if it is a mechanical type hammer. It is necessary to bring the mechanism into contact with or close to the structure.

【0008】人力によりハンマーで人口構造物を叩く場
合、例えばトンネル内コンクリートなどの人工構造物で
は、人を持ち上げるクレーン装置が必要であり、角度に
よっては窮屈な姿勢を強いられる。
When hitting an artificial structure with a hammer by human power, for example, an artificial structure such as concrete in a tunnel requires a crane device for lifting a person, and a cramped posture is forced depending on an angle.

【0009】機械式ハンマー機構の場合、ハンマーが壁
面に接触、あるいは近接するようハンマーおよび周辺機
構を適切に配置する必要がある。
In the case of the mechanical hammer mechanism, it is necessary to properly arrange the hammer and the peripheral mechanism so that the hammer contacts with or comes close to the wall surface.

【0010】対象となる人工構造物の形状が単純でない
場合、機械式ハンマーおよび周辺機構を適切に設置する
ことは簡単ではなく、効率的に作業をおこなうことは難
しいという問題があった。
When the shape of the target artificial structure is not simple, it is not easy to properly install the mechanical hammer and the peripheral mechanism, and it is difficult to work efficiently.

【0011】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、氷が常温下では時間の経過により溶けて水になるこ
とに着目し、人工構造物の表面に球状の氷玉を射出して
衝突させその反射音を収集して解析することにより人工
構造物の強度を非破壊検査する人工構造物の非破壊検査
方法および装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, paying attention to the fact that ice melts into water at room temperature over time, and spherical ice balls are injected onto the surface of an artificial structure. An object of the present invention is to provide a nondestructive inspection method and apparatus for an artificial structure, which non-destructively inspects the strength of the artificial structure by colliding and collecting and analyzing the reflected sound.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の人工構造物の非破壊検査方法は、氷が常温下
では時間の経過により溶けて水になることに着目し、球
状の氷玉を人工構造物の表面に射出して衝突させ、その
反射音を収集して解析することにより前記人工構造物の
強度を非破壊で検査することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the nondestructive inspection method for an artificial structure of the present invention focuses on the fact that ice melts into water at room temperature over time, A feature of the invention is that the strength of the artificial structure is nondestructively inspected by injecting ice balls onto the surface of the artificial structure to collide with them and collecting and analyzing the reflected sound.

【0013】この構成により、作業困難な場所において
も効率的に人工構造物の強度を非破壊で検査することが
できる。
With this configuration, the strength of the artificial structure can be efficiently inspected nondestructively even in a place where work is difficult.

【0014】また上記問題を解決するために本発明の人
工構造物の非破壊検査装置は、人工構造物の表面に球状
の氷玉を射出する氷玉射出装置と、前記氷玉射出装置に
より射出した前記氷玉が前記人工構造物に衝突したとき
の反射音を収集するマイクロフォンと、収集した反射音
を解析し前記人工構造物の強度を非破壊で検査する非破
壊解析装置とを備え、人工構造物の強度を非破壊で検査
可能とすることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a nondestructive inspection apparatus for artificial structures of the present invention is an ice ball injection device for injecting spherical ice balls on the surface of an artificial structure, and an injection by the ice ball injection device. A microphone that collects a reflected sound when the ice ball collides with the artificial structure, and a nondestructive analysis device that analyzes the collected reflected sound and inspects the strength of the artificial structure nondestructively, The feature is that the strength of the structure can be inspected nondestructively.

【0015】この構成により、作業困難な場所において
も効率的に人工構造物の強度を非破壊で検査することが
できる。
With this configuration, the strength of the artificial structure can be efficiently inspected nondestructively even in a place where work is difficult.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】(第1の実施の形態)本発明の第1の実施
形態に係る人工構造物の非破壊検査装置は、人工構造物
の内壁を検査するものであって、例としてトンネルの内
壁がコンクリート等で製作された人工構造物を対象とす
るものである。
(First Embodiment) A non-destructive inspection apparatus for an artificial structure according to a first embodiment of the present invention is for inspecting an inner wall of an artificial structure. It is intended for artificial structures made of concrete or the like.

【0018】図1は、本発明の第1の実施形態に係る人
工構造物の非破壊検査装置の構成および前記非破壊検査
装置を使用して人工構造物内壁を検査する様子を示した
ものである。
FIG. 1 shows the construction of a nondestructive inspection apparatus for an artificial structure according to the first embodiment of the present invention and a state of inspecting the inner wall of the artificial structure using the nondestructive inspection apparatus. is there.

【0019】図1において本発明における非破壊検査装
置は、人口構造物の表面(トンネル内壁5)に球状の氷
玉6を射出する氷玉射出装置1と、氷玉射出装置1によ
り射出した氷玉6が人工構造物に衝突したときの反射音
を収集する指向性を有するマイクロフォン2と、収集し
た反射音を解析して人口構造物の強度を非破壊で検査す
る非破壊解析装置3と、移動可能であって、氷玉射出装
置1、マイクロフォン2及び非破壊解析装置3などを固
定する台車4とから構成されている。
In FIG. 1, the non-destructive inspection apparatus according to the present invention is an ice ball ejecting apparatus 1 for ejecting a spherical ice ball 6 onto the surface (tunnel inner wall 5) of an artificial structure, and ice ejected by the ice ball ejecting apparatus 1. A microphone 2 having directivity for collecting reflected sound when the ball 6 collides with an artificial structure, a nondestructive analysis device 3 for analyzing the collected reflected sound and nondestructively inspecting the strength of the artificial structure, It is movable and is composed of a dolly 4 for fixing an ice ball ejecting device 1, a microphone 2, a nondestructive analysis device 3 and the like.

【0020】氷玉射出装置1は、例えばバネ力を利用し
た投擲手段、例えばバッティング練習に使用されている
ピッチングマシンなどと同様の構成を備えており、野球
用ボールに代えて氷玉6を投擲できるように構成したも
のである。氷玉射出装置1は角度を変えて氷玉6を射出
できる機構を備えており、これにより壁面を走査しなが
ら検査することができる。
The ice ball ejecting device 1 has the same structure as a throwing means utilizing spring force, for example, a pitching machine used for batting practice, and throws an ice ball 6 in place of a baseball. It is configured to be possible. The ice ball ejecting device 1 is equipped with a mechanism capable of ejecting the ice balls 6 at different angles, which allows inspection while scanning the wall surface.

【0021】マイクロフォン2は、氷玉射出装置1が射
出した氷玉6が人工構造物に衝突したときの標的付近の
反射音を収集し、音声電気信号に変換する。対象面から
の音を正確に拾うために指向性の高いアレイマイクロフ
ォンなどが望ましい。マイクロフォン2は氷玉射出装置
1と連動して動き、常に照準が一致するように構成され
ている。
The microphone 2 collects the reflected sound in the vicinity of the target when the ice ball 6 emitted by the ice ball emitting device 1 collides with the artificial structure and converts it into a sound electric signal. An array microphone with high directivity is desirable to accurately pick up sound from the target surface. The microphone 2 is configured to move in conjunction with the ice ball ejecting apparatus 1 so that the aim is always the same.

【0022】非破壊解析装置3は、氷玉射出装置1から
の氷玉6の射出に同期して、マイクロフォン2で収集し
た標的付近の反射音を周波数解析して人工構造物の内部
亀裂や内部空隙の存在を検出するもので、特公平4-1098
7号公報に記載されている周波数解析によって解析を行
うものと同様の構成である。台車4は、移動するために
自走手段を備えている。また、自走手段を備えずに台車
4を牽引するための牽引車両を備えるようにしてもよ
い。
The nondestructive analysis device 3 synchronizes with the ejection of the ice balls 6 from the ice ball ejection device 1 and frequency-analyzes the reflected sound in the vicinity of the target collected by the microphone 2 to analyze internal cracks and internal parts of the artificial structure. Detects the presence of voids.
The configuration is the same as that of performing the analysis by the frequency analysis described in JP-A-7. The dolly 4 is provided with a self-propelled means for moving. Further, a towing vehicle for towing the bogie 4 may be provided without the self-propelled means.

【0023】図1を用いて本発明の第1の実施形態係る
人工構造物の非破壊検査装置の動作を説明する。図1に
おいて氷玉射出装置1は球状の氷玉6を非破壊検査の対
象であるコンクリート製のトンネルの内壁面5に衝突さ
せるべく射出する。氷玉6による内壁面5の打撃は、ト
ンネル壁のコンクリートの固有振動を励起し、壁面の状
態に対応した反射音を発生し、この反射音はマイクロフ
ォン2によって収集される。
The operation of the nondestructive inspection apparatus for artificial structures according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, an ice ball injection device 1 injects a spherical ice ball 6 so as to collide with an inner wall surface 5 of a concrete tunnel which is a target of nondestructive inspection. The impact of the ice balls 6 on the inner wall surface 5 excites the natural vibration of the concrete of the tunnel wall to generate a reflected sound corresponding to the state of the wall surface, and the reflected sound is collected by the microphone 2.

【0024】このように本発明の人工構造物の非破壊検
査装置では、氷玉射出装置1により射出された氷玉6が
人工構造物の内壁面5を打撃して打音を発生し、発生さ
れた打音をマイクロフォン2によって収集する。氷玉6
を使用して打撃するので、壁面5付近でハンマー等を使
用する必要がなく、壁面5からある程度距離が離れてい
ても壁面5を打撃することが可能である。また、氷玉6
は常温下で溶解して水となるため、氷玉6を回収する手
間が全くない。
As described above, in the non-destructive inspection apparatus for artificial structures of the present invention, the ice balls 6 ejected by the ice ball ejecting apparatus 1 hit the inner wall surface 5 of the artificial structure to generate a tapping sound, which is generated. The tapped sound is collected by the microphone 2. Ice ball 6
Since it is used for hitting, it is not necessary to use a hammer or the like in the vicinity of the wall surface 5, and it is possible to hit the wall surface 5 even if it is separated from the wall surface 5 to some extent. Also, ice balls 6
Melts into water at room temperature, so there is no need to collect the ice balls 6.

【0025】マイクロフォン2により収集された氷玉6
による打音は、非破壊解析装置3で周波数解析されるこ
とで、コンクリート製の内壁の空隙、内部亀裂を検出す
ることができる。図1では、非破壊解析装置3を使用す
る例を示したが、マイクロフォン2で収集した打音を人
間が聴き取り、コンクリート製の内壁の状態を判定して
も構わない。ハンマーによる打撃と比較して、氷玉6に
よる打撃は安定した打撃力を与えることが可能であり、
作業員がトンネル壁面に近接して、窮屈な姿勢をとる必
要もないため、作業員に対する負荷を大きく減らすこと
ができる。
Ice balls 6 collected by the microphone 2
By the frequency analysis of the tapping sound by the nondestructive analysis device 3, it is possible to detect voids and internal cracks in the concrete inner wall. Although FIG. 1 shows an example in which the nondestructive analysis device 3 is used, a human may hear the tapping sound collected by the microphone 2 to determine the state of the concrete inner wall. Compared to the hammer hit, the ice ball 6 hit can give a stable hitting force,
Since it is not necessary for the worker to approach the tunnel wall surface and take a cramped posture, the load on the worker can be greatly reduced.

【0026】以上のように本発明の第1の実施の形態に
よれば、氷玉が常温下で時間の経過により溶けて水にな
ることに着目し、コンクリート製のトンネル内壁などの
人工構造物の表面に球状の氷玉を射出して衝突させ、そ
の反射音によりコンクリート製のトンネル内壁などの人
工構造物の強度を非破壊で検査できる非破壊検査装置を
得ることができる。これにより、コンクリート製のトン
ネル内壁などの人工構造物の壁面に作業員が近接して作
業することなく、簡便にコンクリート製のトンネル内壁
などの人工構造物の強度を非破壊検査することが可能で
ある。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, paying attention to the fact that ice balls melt at room temperature over time to become water, and artificial structures such as concrete inner walls of tunnels are used. It is possible to obtain a non-destructive inspection device capable of non-destructively inspecting the strength of an artificial structure such as an inner wall of a concrete tunnel due to the reflected sound of a spherical ice ball that is ejected and collided with the surface of the. This makes it possible to easily perform nondestructive inspection of the strength of artificial structures such as concrete tunnel inner walls without the need for workers to approach the walls of artificial structures such as concrete tunnel inner walls. is there.

【0027】(第2の実施の形態)図2は本発明の第2
の実施形態に係る人工構造物の非破壊検査装置の構成を
示すもので、貯蔵給水手段7および製氷手段8をさらに
備えている。貯蔵給水手段7は、水を貯蔵し貯蔵した水
を製氷手段8に給水する。貯蔵給水手段7は、氷玉射出
装置1、マイクロフォン2及び図2には示されていない
非破壊解析装置3と一緒に台車4に搭載されているが、
給水車(図示せず)として独立の車両に機能を持たせる
ようにしてもよい。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
The configuration of the non-destructive inspection device for an artificial structure according to the above embodiment is further provided with a storage water supply means 7 and an ice making means 8. The stored water supply means 7 stores water and supplies the stored water to the ice making means 8. The stored water supply means 7 is mounted on the carriage 4 together with the ice ball injection device 1, the microphone 2 and the nondestructive analysis device 3 not shown in FIG.
An independent vehicle may be provided with a function as a water truck (not shown).

【0028】製氷手段8は製氷トレイ(図示せず)を内
部に備え、貯蔵給水手段7から供給される水を冷却し、
球状の氷玉を生成する。その際、冷却温度および製氷ト
レイ(図示せず)を変更することにより、氷玉の固さと
大きさを変えることができるようにする。
The ice making means 8 is provided with an ice making tray (not shown) inside to cool the water supplied from the stored water supply means 7,
Generates a spherical ice ball. At this time, the hardness and size of the ice balls can be changed by changing the cooling temperature and the ice making tray (not shown).

【0029】製氷トレイ(図示せず)は半球状の型を向
かい合わせに複数個配置した型で、その片側に水を入れ
るための穴を空けてある。この型を閉じ、片面に空けら
れた穴より水を入れた後、十分に冷却し、型を開くこと
で、球状の氷玉を生成することが可能で、この球状の氷
玉を氷玉射出装置1に送り込む。その他の構成は第1の
実施の形態と同様であるため説明を省く。
An ice making tray (not shown) is a mold in which a plurality of hemispherical molds are arranged facing each other, and a hole for allowing water to enter is formed on one side thereof. It is possible to generate a spherical ice ball by closing this mold, pouring water from the hole opened on one side, then cooling it sufficiently and opening the mold. Send to device 1. The other configuration is similar to that of the first embodiment, and therefore the description is omitted.

【0030】氷玉の大きさ、固さを変えることで、壁面
からの反射音の周波数を変化させることができる。この
ため測定対象の状態に応じ、氷玉の大きさ、固さを変
え、所望の周波数帯を選択することが可能である。すな
わち、比較的高い周波数に着目したい場合、氷玉を小さ
く、固くつくり、逆に比較的低い周波数に着目したいと
きは、大きく、柔らかめにつくる。氷玉は、同一条件で
計測を繰り返すことを要するので、設定した後は条件を
変えることは望ましくない。なお、非破壊解析装置3
(図示せず)は、設定した氷玉の大きさ、固さに応じ
て、必要な周波数解析を行うようにする。
The frequency of the sound reflected from the wall surface can be changed by changing the size and hardness of the ice balls. Therefore, it is possible to select the desired frequency band by changing the size and hardness of the ice balls according to the state of the measurement target. That is, to focus on a relatively high frequency, make ice balls small and hard, and conversely, to focus on a relatively low frequency, make ice balls large and soft. Since ice balls require repeated measurement under the same conditions, it is not desirable to change the conditions after setting. In addition, non-destructive analysis device 3
(Not shown) performs necessary frequency analysis according to the size and hardness of the set ice balls.

【0031】以上のように本発明の第2の実施の形態に
よれば、着目したい周波数に応じ氷玉の大きさ、固さを
変えることができるため、周波数解析をより効率的に行
うことが可能となり、より精度の高いコンクリート構造
物の非破壊検査が可能となる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the size and hardness of the ice balls can be changed according to the frequency of interest, so that the frequency analysis can be performed more efficiently. It becomes possible, and more accurate nondestructive inspection of concrete structures becomes possible.

【0032】(第3の実施の形態)本発明の第3の実施
形態に係る人工構造物の非破壊検査装置は、図示はして
いないが、第1の実施形態で示した氷玉射出装置1に備
えられた投擲手段のバネ力を可変して氷玉の射出速度が
変えられる構成を備えるようにしたものである。
(Third Embodiment) The nondestructive inspection apparatus for artificial structures according to the third embodiment of the present invention is not shown, but the ice ball ejection apparatus shown in the first embodiment is used. 1 has a structure in which the ejection force of the ice balls can be changed by changing the spring force of the throwing means provided in 1.

【0033】そして氷玉射出装置1から射出する氷玉6
の射出速度を自由に変えることにより、打撃した後の反
射音の周波数を変化させることができる。
An ice ball 6 ejected from the ice ball ejecting device 1
The frequency of the reflected sound after being hit can be changed by freely changing the ejection speed of the.

【0034】このように本発明の第3の実施の形態によ
れば、本発明の第2の実施の形態と同様に着目したい周
波数を変化させることで、より効果的な周波数解析を行
うことができる。
As described above, according to the third embodiment of the present invention, more effective frequency analysis can be performed by changing the frequency to be focused on similarly to the second embodiment of the present invention. it can.

【0035】(第4の実施の形態)本発明の第4の実施
の形態に係る人工構造物の非破壊検査装置は、図示はし
ていないが、第1の実施形態で示した氷玉射出装置1が
備えている角度を変えて氷玉6を射出できる機構と、氷
玉射出装置1を搭載している台車4を移動させる機構と
を組合せることによって、対象となる人工構造物の壁面
全面に球状の氷玉6を当てられるようにする壁面全面走
査機構を備えるものである。
(Fourth Embodiment) The nondestructive inspection device for artificial structures according to the fourth embodiment of the present invention is not shown, but the ice ball injection shown in the first embodiment is performed. By combining a mechanism provided in the device 1 for ejecting the ice balls 6 by changing the angle and a mechanism for moving the carriage 4 carrying the ice ball ejection device 1, the wall surface of the target artificial structure is combined. It is provided with a wall surface entire surface scanning mechanism that allows the spherical ice balls 6 to be applied to the entire surface.

【0036】このように本発明の第4の実施の形態によ
れば、対象となる人工構造物の壁面全面に球状の氷玉を
当てられるようにする壁面全面走査機構を設けることに
より、トンネル内すべての人工構造物の壁面の様子を簡
便に非破壊検査することが可能である。
As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, by providing the wall surface whole surface scanning mechanism that allows the spherical ice balls to hit the entire wall surface of the target artificial structure, Non-destructive inspection of the wall surface of all artificial structures is possible.

【0037】(第5の実施の形態)本発明の第5の実施
の形態に係る人工構造物の非破壊検査装置は、図示はし
ていないが、台車4を移動させるための動力源としてだ
けでなく、氷玉射出装置1、マイクロフォン2及び非破
壊解析装置3の電力源として鉄道架線を利用して電力を
供給できるよう構成したものである。
(Fifth Embodiment) Although not shown, the non-destructive inspection device for artificial structures according to the fifth embodiment of the present invention is used only as a power source for moving the carriage 4. Instead, the ice ball ejection device 1, the microphone 2, and the nondestructive analysis device 3 are configured to be able to supply electric power by using a railway overhead wire.

【0038】対象となる人工構造物が、列車が通るトン
ネル内のコンクリート壁面であれば、通常、非破壊検査
は、鉄道運行終了後の夜間に行われることが多いので、
鉄道架線から電力供給を、台車4を移動させるための動
力源としてのみでなく、氷玉射出装置1、マイクロフォ
ン2及び非破壊解析装置3等の電力源として利用すれ
ば、夜間電力を有効利用できるため、より安価にトンネ
ル壁面の非破壊検査を行うことが可能である。但し、ト
ンネル壁面の非破壊検査は電化された区間に限られるこ
とは言うまでもない。
If the target artificial structure is a concrete wall surface in a tunnel through which a train passes, the nondestructive inspection is usually performed at night after the railway operation is completed.
If the power supply from the overhead line is used not only as a power source for moving the carriage 4 but also as a power source for the ice ball ejecting device 1, the microphone 2, the nondestructive analysis device 3, etc., night power can be effectively used. Therefore, the non-destructive inspection of the tunnel wall surface can be performed at a lower cost. However, it goes without saying that the non-destructive inspection of the tunnel wall surface is limited to the electrified section.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように本発明は、氷玉が常温下で
時間の経過により溶けて水になることに着目し、コンク
リート製のトンネル内壁などの人工構造物の表面に球状
の氷玉を射出し衝突させ、衝突した後の反射音を解析し
てコンクリート製のトンネル内壁などの人工構造物の強
度を非破壊検査することにより、より簡便にコンクリー
ト製のトンネル内壁などの人工構造物の非破壊検査を行
うことができるという効果が得られる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention focuses on the fact that an ice ball melts into water at room temperature over time, and a spherical ice ball is formed on the surface of an artificial structure such as an inner wall of a concrete tunnel. By injecting and colliding the sound, analyzing the reflected sound after the collision and performing nondestructive inspection of the strength of the artificial structure such as the concrete tunnel inner wall, the structure of the concrete tunnel inner wall etc. The effect that a nondestructive inspection can be performed is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る人工構造物の非
破壊検査装置の構成を示す図、
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a nondestructive inspection device for artificial structures according to a first embodiment of the present invention,

【図2】本発明の第2の実施形態に係る人工構造物の非
破壊検査装置の構成を示す図、
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a nondestructive inspection device for artificial structures according to a second embodiment of the present invention,

【図3】打音ハンマーと打音解析装置を使用した従来の
人工構造物の非破壊検査装置の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional nondestructive inspection device for an artificial structure using a hammering hammer and a hammering analysis device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 氷玉射出装置 2 マイクロフォン 3 非破壊解析装置 5 トンネル内壁 6 球状の氷玉 7 貯蔵給水手段 8 製氷手段 11 トンネル内壁などの人工構造物 12 打撃用ハンマー 13 マイクロフォン 14 打音解析装置 1 Ice ball injection device Two microphones 3 Nondestructive analysis device 5 tunnel inner wall 6 spherical ice balls 7 Storage water supply means 8 means of ice making 11 Artificial structures such as tunnel inner walls 12 hammer 13 microphone 14 Sound analysis device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G047 AA05 AA10 BA04 BC04 BC07 CA03 CA07 DB12 DB18 EA12 EA14 GD02 GJ02 GJ03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2G047 AA05 AA10 BA04 BC04 BC07                       CA03 CA07 DB12 DB18 EA12                       EA14 GD02 GJ02 GJ03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 球状の氷玉を人工構造物の表面に射出し
て衝突させ、その反射音を収集して解析することにより
前記人工構造物の強度を非破壊で検査する人工構造物の
非破壊検査方法。
1. A non-destructive inspection of the strength of the artificial structure by injecting a spherical ice ball onto the surface of the artificial structure for collision and collecting and analyzing the reflected sound. Destructive inspection method.
【請求項2】 人工構造物の表面に球状の氷玉を射出す
る氷玉射出装置と、前記氷玉射出装置により射出した前
記氷玉が前記人工構造物に衝突したときの反射音を収集
するマイクロフォンと、収集した反射音を解析し前記人
工構造物の強度を非破壊で検査する非破壊解析装置とを
備え、人工構造物の強度を非破壊で検査可能とすること
を特徴とする人工構造物の非破壊検査装置。
2. An ice ball ejecting device for ejecting a spherical ice ball on the surface of an artificial structure, and a reflected sound when the ice ball ejected by the ice ball ejecting device collides with the artificial structure. An artificial structure comprising a microphone and a non-destructive analysis device for non-destructively inspecting the strength of the artificial structure by analyzing collected reflected sound, and capable of non-destructively inspecting the strength of the artificial structure. Non-destructive inspection equipment for objects.
【請求項3】 水を貯蔵し貯蔵した水を給水する貯蔵給
水手段と、前記貯蔵給水手段から給水を受けて球状の氷
玉に製氷する製氷手段とを備え、前記製氷手段は、前記
氷玉を製氷するにあたり前記氷玉の大きさおよび固さを
可変できるようにしたことを特徴とする請求項2記載の
人工構造物の非破壊検査装置。
3. A storage water supply means for storing water and supplying the stored water, and an ice making means for receiving water from the storage water supply means to make ice balls into spherical ice balls, wherein the ice making means comprises the ice balls. The nondestructive inspection device for an artificial structure according to claim 2, wherein the size and the hardness of the ice balls can be varied when making ice.
【請求項4】 前記氷玉射出装置は、バネ力を利用して
前記氷玉を射出する放擲手段を備え、前記放擲手段のバ
ネ力を可変することで前記氷玉の射出速度を変えるよう
にしたことを特徴とする請求項3に記載の人工構造物の
非破壊検査装置。
4. The ice ball ejecting device comprises a throwing means for ejecting the ice ball by utilizing a spring force, and the ejection speed of the ice ball is changed by varying the spring force of the throwing means. The non-destructive inspection device for an artificial structure according to claim 3, wherein
【請求項5】 請求項2に記載の氷玉射出装置が備えて
いる角度を変えて氷玉を射出できる機構と、前記氷玉射
出装置を搭載している台車を移動させる機構とを組合せ
ることによって、対象となる人工構造物の壁面全面に前
記氷玉を当てられるようにする壁面全面走査機構を備え
たことを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれかに
記載の人工構造物の非破壊検査装置。
5. A combination of a mechanism provided in the ice ball ejecting device according to claim 2 for ejecting ice balls by changing an angle and a mechanism for moving a dolly equipped with the ice ball ejecting device. The artificial structure according to any one of claims 2 to 5, further comprising a wall surface whole surface scanning mechanism that allows the ice balls to hit the entire wall surface of the target artificial structure. Non-destructive inspection equipment.
【請求項6】 請求項5に記載の台車を移動させるため
の動力源としてだけでなく、請求項2乃至請求項4に記
載の氷玉射出装置、並びに請求項2に記載のマイクロフ
ォン及び非破壊解析装置の電力源として鉄道架線を利用
したことを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか
に記載の人工構造物の非破壊検査装置。
6. The ice ball ejection device according to claim 2, as well as the power source for moving the trolley according to claim 5, and the microphone and non-destructive device according to claim 2. The non-destructive inspection device for an artificial structure according to any one of claims 2 to 5, wherein a railway overhead wire is used as a power source of the analysis device.
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