JP2005091167A - 亀裂検出テープ及び亀裂検出システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (A)に示す亀裂検出テープ2から剥離材層2eを剥がして、(B)に示すように亀裂Cの発生が予測される箇所の覆工部T1の表面に粘着材層2dを貼り付ける。亀裂検出テープ2の長さ方向の両端部にはそれぞれ電極部が接続されており、一対の電極部間には電流が流れている。(C)に示すように、亀裂Cが発生して亀裂検出テープ2の長さ方向に引張力が作用すると、亀裂検出テープ2が破断して導電層2aが通電状態から非通電状態になる。その結果、一対の電極部間の抵抗値が無限大になり、覆工部T1に亀裂Cが発生しトンネルTが危険な状態であると判定される。このように短時間で簡単に貼り付けることができる亀裂検出テープ2によって亀裂の発生を正確に検出することができる。
【選択図】 図4
Description
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、検出対象物(T1)に発生する亀裂(C,C1,C2)を検出する亀裂検出テープであって、前記検出対象物に亀裂が発生したときに通電状態が変化する導電層(2a;2f)と、前記導電層の表面を被覆してこの導電層を電気的に絶縁する表面絶縁層(2b)と、前記導電層の裏面を被覆してこの導電層を電気的に絶縁する裏面絶縁層(2c)と、前記裏面絶縁層を前記検出対象物に接着する粘着材層(2d)とを備える亀裂検出テープ(2)である。
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1は、この発明の第1実施形態に係る亀裂検出テープが貼り付けられたトンネルの透視図である。図2は、この発明の第1実施形態に係る亀裂検出システムのブロック図である。
図4(A)に示す亀裂検出テープ2から剥離材層2eを剥がして、図4(B)に示すように亀裂Cの発生が予測される箇所の覆工部T1の表面に粘着材層2dを貼り付ける。次に、亀裂検出テープ2の両端部から表面絶縁層2bのみを所定の長さだけ剥離し、亀裂検出テープ2から露出した導電層2aの表面に接着剤などによって電極部3,4が接続した後に、防水用コーキング材などの絶縁材が電極部3,4と導電層2aとの接続部分に塗布される。次に、図2に示すように、亀裂検出テープ2の長さ方向の両端部にそれぞれ電極部3,4を接続して一対の電極部3,4間を配線した後に、電源部5aから導電層2aに直流電流が流れ、一対の電極部3,4間の抵抗値が通電状態測定部5bによって測定される。図4(C)に示すように、亀裂Cが発生して亀裂検出テープ2の長さ方向に引張力が作用すると、亀裂検出テープ2が破断して導電層2aが通電状態から非通電状態になる。
図4(C)に示すように、亀裂Cが発生して導電層2aが切断すると、図2に示す一対の電極部3,4間の抵抗値が無限大になる。通電状態測定部5bがこの抵抗値を測定して測定結果を送信部5cが受信部6aに送信する。その結果、覆工部T1に亀裂Cが発生しトンネルTが危険な状態であると判定部6bが判定し、この判定結果を記録部6cに記録させるとともに警告部6dに所定の警告を発生させる。
(1) この第1実施形態では、表面絶縁層2bが導電層2aの表面を被覆してこの導電層2aを電気的に絶縁するとともに、裏面絶縁層2cが導電層2aの裏面を被覆してこの導電層2aを電気的に絶縁する。このため、亀裂Cが発生して導電層2aが切断したときに、表面絶縁層2b及び裏面絶縁層2cによって導電層2aに水が付着し難くなり、切断後の導電層2aが通電状態になるのを可能な限り防止することができる。また、この第1実施形態では、導電層2a、表面絶縁層2b、裏面絶縁層2c、粘着材層2d及び剥離材層2eを亀裂検出テープ2が備えている。その結果、予めテープ状に形成された亀裂検出テープ2を任意の長さで切断して一定の幅と厚さで覆工部T1に簡単に貼り付けることができる。このため、マスキングや重ね塗りなどの手間のかかる作業が不要になり、作業時間の短縮化を図ることができる。また、亀裂検出テープ2が柔軟性を有するテープ状に形成されているため、図1に示すように波状に折り曲げて覆工部T1に簡単に貼り付けることができる。さらに、敷設が困難で高価な光ファイバなどを使用して亀裂を検出する場合に比べて、貼り付けが容易で製造が簡単な亀裂検出テープ2によって安価に亀裂を検出することができる。
図5は、この発明の第2実施形態に係る亀裂検出テープの断面図である。以下では、図1〜図4に示す部分と同一の部分については同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図5に示す亀裂検出テープ2は、伸縮性に優れ可塑性を有する導電層2fを備える。この第2実施形態では、覆工部T1に亀裂Cが発生したときに導電層2fが伸びるため導電層2fの断面積が小さくなる。その結果、図2に示す一対の電極部3,4間の抵抗値が変化するため亀裂Cを検出することができる。この状態から亀裂Cが大きくなると、一対の電極部3,4間の抵抗値がさらに大きくなるため、亀裂Cの進行をある程度監視することができる。その結果、通電状態測定部5bの測定結果に基づいて覆工部T1の危険度を判定部6bが複数のレベルで判定して、亀裂Cの進行状況に応じた警告を警告部6dから発生させることができる。
図6は、この発明の第3実施形態に係る亀裂検出テープの斜視図である。図7は、この発明の第3実施形態に係る亀裂検出テープの切断後の状態を示す断面図であり、図7(A)は亀裂が小さいときの状態を示し図7(B)は亀裂が大きくなったときの状態を示す。
図6及び図7に示す亀裂検出テープ2は、導電層2aが厚さ方向に2つ形成されており、2つの導電層2aを電気的に絶縁する1つの中間絶縁層2gが2つの導電層2aの間に挟み込まれている。図7(A)に示すように、小さな亀裂C1が発生して下側の導電層2aが切断すると、一対の電極部3,4間の抵抗値が大きくなる。図7(B)に示すように、この小さな亀裂C1が大きな亀裂C2に成長して上側の導電層2aが切断すると、一対の電極部3,4間の抵抗値がさらに大きくなり無限大になる。このため、通電状態測定部5bの測定結果に基づいて、下側の導電層2aが切断した場合には注意状態であると判定部6bが判定し、上側の導電層2aが切断した場合には危険状態であると判定部6bが判定する。その結果、覆工部T1の状態を2段階に分けて警告部6dによって警告することができる。
図8は、この発明の第4実施形態に係る亀裂検出テープの斜視図である。図9は、この発明の第4実施形態に係る亀裂検出テープの切断後の状態を示す斜視図であり、図9(A)は亀裂が小さいときの状態を示し図9(B)は亀裂が大きくなったときの状態を示す。
図8及び図9に示す亀裂検出テープ2は、導電層2aが幅方向に2つ形成されており、2つの導電層2aを電気的に絶縁する1つの中間絶縁層2gが2つの導電層2aの間に挟み込まれている。図9(A)に示すように、小さな亀裂C1が発生して一方(右側)の導電層2aが切断すると、一対の電極部3,4間の抵抗値が大きくなる。図9(B)に示すように、この小さな亀裂C1が大きな亀裂C2に成長して他方(左側)の導電層2aが切断すると、一対の電極部3,4間の抵抗値がさらに大きくなり無限大になる。この第4実施形態には、第3実施形態と同様の効果がある。
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、検出対象物として覆工部T1を例に挙げて説明したがこれに限定するものではなく、高架橋、鉄橋、ビルの外壁、船舶、航空機などについてもこの発明を適用することができる。この実施形態では、亀裂検出テープ2が裏面絶縁層2cを備えるため鉄橋などの鋼材についても使用することができる。また、この実施形態では、検出対象物としてコンクリート構造物を例に挙げて説明したがこれに限定するものではなく、ブロックやレンガなどの構造物や土木構造物についてもこの発明を適用することができる。例えば、ビルの外壁の場合にはタイルの目地に貼り付けたり、トンネルの場合にはレンガやブロックの目地に貼り付けたりすることもできる。検出対象物が鋼材の場合には疲労亀裂の有無を検出することもできる。
2 亀裂検出テープ
2a 導電層
2b 表面絶縁層
2c 裏面絶縁層
2d 粘着材層
2e 剥離材層
2f 導電層
2g 中間絶縁層
3,4 電極部
5 検出部
5a 電源部
5b 通電状態測定部
5c 送信部
6 監視部
6a 受信部
6b 判定部
6c 記録部
6d 警告部
T トンネル
T1 覆工部(検出対象物)
C,C1,C2 亀裂
Claims (5)
- 検出対象物に発生する亀裂を検出する亀裂検出テープであって、
前記検出対象物に亀裂が発生したときに通電状態が変化する導電層と、
前記導電層の表面を被覆してこの導電層を電気的に絶縁する表面絶縁層と、
前記導電層の裏面を被覆してこの導電層を電気的に絶縁する裏面絶縁層と、
前記裏面絶縁層を前記検出対象物に接着する粘着材層と、
を備える亀裂検出テープ。 - 請求項1に記載の亀裂検出テープにおいて、
前記導電層は、前記検出対象物に亀裂が発生したときに切断又は伸びること、
を特徴とする亀裂検出テープ。 - 請求項1又は請求項2に記載の亀裂検出テープにおいて、
前記粘着材層を保護しこの粘着材層から剥離される剥離材層を備えること、
を特徴とする亀裂検出テープ。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の亀裂検出テープにおいて、
前記導電層は、厚さ方向及び/又は幅方向に複数形成されていること、
を特徴とする亀裂検出テープ。 - 検出対象物に発生する亀裂を検出する亀裂検出システムであって、
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の亀裂検出テープと、
前記導電層の長さ方向の両端部にそれぞれ接続された一対の電極部と、
前記一対の電極部間に電力を供給して前記導電層に電流を流す電源部と、
前記導電層の通電状態を測定する通電状態測定部と、
を備える亀裂検出システム。
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