JP2005265817A - Method and detector for detecting filling degree of pc grout - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and surely detect a filling degree of PC grout into a PC sheath pipe. <P>SOLUTION: A plurality of transmission antennas are switched sequentially to emit transmission waves into a PC floor system, and reflected wave is received by a plurality of reception antennas 22a-22n. An echo extraction part 62 extracts a reception signal in response to the reflected wave out of output signals from the reception antennas 22 to be transmitted to a signal processing part 70. Each of intensity computers 92a-92n of the signal processing part 70 finds reflection intensity corresponding to a depth of the PC system to be written into a channel memory 84. A three-dimensional image preparing part 86 reads out a data in the channel memory 84, and finds a three-dimensional image expressing a distribution of the reflection intensities within the PC system. A perspective image preparing part 88 prepares a perspective image viewed along a longitudinal direction of the PC sheath pipe, based on the three-dimensional image found by the three-dimensional image preparing part 86, and displays it on a display part 72. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プレストレスコンクリート(PC)構造物の検査方法に係り、特にポストテンション方式におけるPCシース管内に充填したPCグラウトの充填度の評価に好適なPCグラウトの充填度検出方法および装置に関する。   The present invention relates to a method for inspecting a prestressed concrete (PC) structure, and more particularly to a PC grout filling degree detection method and apparatus suitable for evaluating the filling degree of a PC grout filled in a PC sheath tube in a post tension system.

PC構造物を形成するPC工法は、コンクリートへのストレスの与え方によってプレテンション方式とポストテンション方式とに大別することができる。プレテンション方式は、コンクリート型枠内に張力を与えたPC鋼材を配置し、その周囲にコンクリートを打設する。そして、コンクリートが固結したならば、PC鋼材に与えていた張力を開放する。これにより、PC鋼材が縮まろうとすることによるプレストレスがコンクリートに与えられる。   The PC method for forming a PC structure can be roughly divided into a pre-tension method and a post-tension method depending on how stress is applied to concrete. In the pre-tension method, a PC steel material to which tension is applied is placed in a concrete formwork, and concrete is placed around the PC steel material. When the concrete is consolidated, the tension applied to the PC steel material is released. Thereby, the prestress by PC steel materials trying to shrink is given to concrete.

一方、ポストテンション方式は、PC鋼材を通すシース管を型枠内に配置してコンクリートを打設する。そして、コンクリートが固結したならば、PCシース管(以下、単にシース管ということがある)にPC鋼材を通し、PC鋼材に張力を与える。さらに、PC鋼材に張力を与えた状態で、PC鋼材とコンクリートを一体化させるとともに、PC鋼材の腐食を防止するために、シース管の内部にモルタルなどのグラウト材(PCグラウト)を充填する。そして、グラウト材が固結したならば、PC鋼材に与えていた張力を開放し、コンクリートにプレストレスを与える。   On the other hand, in the post-tension method, a concrete tube is placed by placing a sheath tube through which a PC steel material passes in a mold. When the concrete is solidified, the PC steel material is passed through a PC sheath tube (hereinafter sometimes simply referred to as a sheath tube), and tension is applied to the PC steel material. Furthermore, in order to integrate the PC steel material and the concrete while applying tension to the PC steel material, and to prevent the corrosion of the PC steel material, the inside of the sheath tube is filled with a grout material (PC grout) such as mortar. And if a grout material solidifies, the tension | tensile_strength which was given to PC steel material will be open | released, and prestress will be given to concrete.

上記したように、ポストテンション方式のPC工法においては、PCシース管の内部にモルタルなどのPCグラウト(以下、単にグラウトということがある)を充填している。そして、PCシース管内にPCグラウトが充分に充填されておらず、シース管内に空隙が存在しているような場合、PC鋼材によってコンクリートに充分なプレストレスを与えることができないばかりでなく、PC鋼材が腐食して破断するおそれがある。このため、従来からシース管内のグラウトの充填状態を検査することが行なわれている。   As described above, in the post-tension type PC method, the PC sheath tube is filled with PC grout such as mortar (hereinafter sometimes simply referred to as grout). If the PC sheath tube is not sufficiently filled with PC grout and there are voids in the sheath tube, the PC steel material can not only give sufficient prestress to the concrete, but also the PC steel material. May corrode and break. For this reason, conventionally, the grout filling state in the sheath tube has been inspected.

従来、PCシース管へのグラウトの充填状態の検査は、一般に次のような方法により行なわれている。
(a)シース管に孔をあけて充填度を観察する方法(穿孔法):この方法は、コンクリートの表面からドリルで穿孔してPCシース管に孔をあけ、PCグラウトが充填されているか否かを直接観察する方法である。
(b)赤外線により温度差を検出する方法(赤外線法):この方法は、コンクリート中に空気層が存在すると、空気が断熱材の役割を果たすために温度分布が生じることを利用するものである。すなわち、グラウトの充填量が少ないためにシース管中に空気溜りがあると、コンクリートの表面が日光等により加熱された場合、空気溜りに対応した部分の表面温度が高くなる。また、逆に、夜間などにコンクリートから熱が放射されると、空気溜りに対応した部分の表面温度が低くなる。このような性質を利用して赤外線によってコンクリートの表面温度を検出してグラウトの充填度を評価するものである。
(c)超音波による方法(超音波法):この方法は、コンクリートの表面からコンクリート中に超音波を入射し、その反射波によってシース管中の空隙を検出する方法である。
(d)打音による方法(打音法):この方法は、PC鋼材の一端に打撃などによって音波を与え、これを他端で受信して音の伝播速度や減衰状態などからシース管内の空隙の有無を判断する方法である。
(e)X線の透過撮影による方法(X線透過法):この方法は、コンクリート構造物の一側からX線を照射し、構造物の反対側に感光フィルムやイメージングプレートを配置して構造物の内部を映像化して空隙の有無を判断する方法である。
(f)2素子レーダによる方法(2素子レーダ法):この方法は、一対の送受信アンテナを備えた地中レーダによって、コンクリートの表面からコンクリート中に電波を放射し、コンクリート内部からの反射情報を映像化することによって欠陥を検知する方法である。
Conventionally, the grout filling state of the PC sheath tube is generally examined by the following method.
(A) Method of drilling holes in sheath tube and observing filling degree (drilling method): In this method, whether or not PC grout is filled by drilling from the surface of concrete with a drill and drilling holes in PC sheath tube This is a direct observation method.
(B) Method of detecting a temperature difference by infrared rays (infrared ray method): This method uses the fact that when an air layer is present in concrete, temperature distribution occurs because air serves as a heat insulating material. . In other words, if there is an air pool in the sheath tube because the grout filling amount is small, the surface temperature of the portion corresponding to the air pool becomes high when the concrete surface is heated by sunlight or the like. Conversely, when heat is radiated from concrete at night or the like, the surface temperature of the portion corresponding to the air pool becomes low. By utilizing such properties, the surface temperature of concrete is detected by infrared rays to evaluate the degree of filling of the grout.
(C) Ultrasonic method (ultrasonic method): This method is a method in which ultrasonic waves are incident on the concrete from the concrete surface and the voids in the sheath tube are detected by the reflected waves.
(D) Method by hammering sound (sounding method): In this method, a sound wave is applied to one end of a PC steel material by striking and the like is received by the other end, and this is received at the other end, so This is a method for determining whether or not there is any.
(E) X-ray transmission imaging method (X-ray transmission method): This method is a structure in which X-rays are irradiated from one side of a concrete structure and a photosensitive film or imaging plate is placed on the opposite side of the structure. This is a method of determining the presence or absence of voids by visualizing the inside of an object.
(F) Two-element radar method (two-element radar method): This method uses a ground penetrating radar equipped with a pair of transmitting and receiving antennas to radiate radio waves from the surface of the concrete into the concrete and to reflect information from the inside of the concrete. This is a method for detecting defects by imaging.

また、近年は、PCシース管の内部に光ファイバを配置し、シース管内にPCグラウトを注入する前と後との温度とをシース管の長手方向に沿って連続的に測定し、両者の温度差からグラウトの充填度を評価する方法が提案されている(特許文献1)。さらに、透過力の大きな中性子線をPC構造物の一側から照射し、構造物の反対側に透過した中性子または中性子線源側に後方散乱した中性子を検出してグラウトの充填度を検出する方法も提案されている(特許文献2)。
特開平11−14573号公報 特開2001−41908号公報
In recent years, an optical fiber is disposed inside the PC sheath tube, and the temperatures before and after the PC grout is injected into the sheath tube are continuously measured along the longitudinal direction of the sheath tube. A method for evaluating the degree of filling of grout from the difference has been proposed (Patent Document 1). Further, a method of detecting the degree of filling of the grout by irradiating a neutron beam having a large penetrating power from one side of the PC structure and detecting a neutron transmitted to the opposite side of the structure or a backscattered neutron to the neutron source side Has also been proposed (Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-14573 JP 2001-41908 A

上記したグラウトの充填度を検出する各方法は、それぞれ次のような欠点を有している。まず、(a)の穿孔法は、ドリルで孔をあけた位置の充填度しか検出することができず、シース管の全長にわたって検査することができない。また、穿孔法は、既設のPC構造物の場合、コンクリートの表面からシース管の位置がわからないため、ドリルで孔をあける前に、非破壊検査によりシース管の位置を確認する必要がある。しかも、穿孔法は、硬いコンクリートに孔をあけて行なうため、1箇所の検査に時間がかかる。   Each of the above methods for detecting the degree of filling of the grout has the following drawbacks. First, in the drilling method (a), only the filling degree at the position where the hole is drilled can be detected, and the entire length of the sheath tube cannot be inspected. In the case of an existing PC structure, the position of the sheath tube needs to be confirmed by nondestructive inspection before drilling a hole because the position of the sheath tube is not known from the concrete surface in the case of an existing PC structure. Moreover, since the perforation method is performed by making holes in hard concrete, it takes time to inspect one place.

(b)の赤外線法は、コンクリート中に存在する空気層(空隙)がコンクリートの表面に近い場合に検出が可能で、一般のPC床版のようにPCシース管の上にコンクリートが20cmもあるような構造物には適用することができない。また、コンクリートの加熱時と冷却時とに計測する必要があり、検査する時間が制約される。さらに、赤外線法は、日光の当たらない山の北側などのように、コンクリートが加熱されない場所では計測することができない。   The infrared method (b) can be detected when the air layer (void) present in the concrete is close to the surface of the concrete, and there is 20 cm of concrete on the PC sheath tube like a general PC floor slab. It cannot be applied to such structures. Moreover, it is necessary to measure when the concrete is heated and when it is cooled, so that the inspection time is limited. Furthermore, the infrared method cannot be measured in places where the concrete is not heated, such as the north side of a mountain that is not exposed to sunlight.

(c)の超音波法は、シース管の直上での計測が必要なため、地中レーダ等によって予め鉄筋の位置およびシース管の位置を把握しておく必要がある。また、点計測によってコンクリートの表面全体を計測するには、膨大な計測点における計測を必要とし、多大な計測時間を必要とする。そして、(d)の打音法は、シース管の1本1本に音波(振動)を与える必要があり、検査に多くの時間を必要とする。また、打音法は、PC鋼材の一端に与えた音波を他端で検出して判断するため、シース管の長手方向のどの部分が充填不足になっているかを把握することができない。   Since the ultrasonic method (c) requires measurement immediately above the sheath tube, it is necessary to grasp the position of the reinforcing bar and the position of the sheath tube in advance by a ground penetrating radar or the like. Moreover, in order to measure the whole surface of concrete by point measurement, the measurement in a huge number of measurement points is required, and a lot of measurement time is required. In the sound-drum method (d), it is necessary to apply a sound wave (vibration) to each sheath tube, and much time is required for the inspection. Further, since the sound-striking method detects and determines the sound wave applied to one end of the PC steel material at the other end, it cannot grasp which portion in the longitudinal direction of the sheath tube is insufficiently filled.

(e)のX線透過法は、X線を使用するために電離放射線傷害防止規則の適用を受け、作業現場における管理区域の確保、およびX線作業主任者による安全管理などが必要である。また、X線透過法は、X線をPC構造物の反対側に透過させる必要があるため、PC構造物が厚い場合、たとえシース管がコンクリートの表面近くにあったとしても検出することができない。そして、大きな構造物においては、X線源と反対側の背面にX線フィルムを貼付することが大変で、多くの人手と時間とを必要とする。さらに、X線透過法は、鉄筋の直下にシース管がある場合、鉄筋の画像とシース管の画像とが重なるためにシース管を検出することができない。そして、X線透過法は、撮影したフィルムを持ち帰って現像する必要があり、現場で判定することができない。また、(f)の2素子レーダ法は、垂直断面映像により検査結果を評価するため、鉄筋およびPCシース管を検知することが可能であるが、グラウトの充填不足まで検知できるような情報を得ることができない。   The X-ray transmission method of (e) is subject to the application of the ionizing radiation injury prevention regulations in order to use X-rays, and it is necessary to secure a management area at the work site and to perform safety management by the X-ray work supervisor. Further, since the X-ray transmission method needs to transmit X-rays to the opposite side of the PC structure, when the PC structure is thick, it cannot be detected even if the sheath tube is near the concrete surface. . In a large structure, it is difficult to attach an X-ray film on the back surface opposite to the X-ray source, and a lot of manpower and time are required. Furthermore, in the X-ray transmission method, when there is a sheath tube immediately below the reinforcing bar, the sheath tube cannot be detected because the reinforcing bar image and the sheath tube image overlap each other. In the X-ray transmission method, the photographed film needs to be taken back and developed, and cannot be determined on site. In addition, the two-element radar method of (f) evaluates the inspection result by using a vertical cross-sectional image, so that it is possible to detect the reinforcing bar and the PC sheath tube, but obtain information that can be detected until the grout is insufficiently filled. I can't.

そして、特許文献1に記載の光ファイバを用いて温度を検出する方法(光ファイバ温度検出法)は、シース管にグラスファイバを配置していない既設のPC構造物には適用することができない。また、光ファイバ温度検出法は、各シース管のそれぞれにグラスファイバを配置し、各シース管の温度を1本ずつ測定する必要があり、測定に多くの時間を必要とする。しかも、光ファイバ温度検出法は、PCグラウトを注入する前と後との温度差を求めるため、グラウトの温度とシース管内部の温度とが異なるようにグラウトを調整する必要があり、また温度計測の時間的制約がある。   And the method (optical fiber temperature detection method) which detects temperature using the optical fiber of patent document 1 cannot be applied to the existing PC structure which has not arrange | positioned the glass fiber to a sheath pipe | tube. Further, in the optical fiber temperature detection method, it is necessary to place a glass fiber in each sheath tube and measure the temperature of each sheath tube one by one, which requires a lot of time for measurement. Moreover, since the optical fiber temperature detection method obtains the temperature difference between before and after the PC grout injection, it is necessary to adjust the grout so that the grout temperature is different from the temperature inside the sheath tube. There are time constraints.

特許文献2の中性子を利用する方法(中性子線法)は、透過方式である場合、PC構造物が厚いときや、中性子源の反対側に検出器を配置できない箇所では、計測することができない。また、透過方式は、PC構造物の両側に配置した中性子源と検出器とを対応させて移動させる必要があり、両者の位置合わせが困難である。そして、中性子の後方散乱を利用する散乱方式では、静止計測の手法であって、連続的に計測することができず、PC構造体の全体を計測するのに多くの時間と労力とを必要とする。   When the method using neutrons in Patent Document 2 (neutron beam method) is a transmission method, measurement cannot be performed when the PC structure is thick or where the detector cannot be disposed on the opposite side of the neutron source. Further, in the transmission method, it is necessary to move the neutron source and the detector arranged on both sides of the PC structure in correspondence with each other, and it is difficult to align the two. The scattering method using neutron backscattering is a static measurement method that cannot be continuously measured, and requires a lot of time and labor to measure the entire PC structure. To do.

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、PCグラウトのPCシース管への充填度を容易、確実に検出できるようにすることを目的としている。   The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object thereof is to make it possible to easily and reliably detect the degree of filling of the PC grout into the PC sheath tube.

上記の目的を達成するために、本発明に係るPCグラウトの充填度検出方法は、PC構造物中に送信波を放射し、その反射波を受信して前記PC構造物中における反射強度の分布を求め、前記強度分布に基づいて、前記PC構造物中のPCシース管の長手方向に見た透視画像を作成し、前記透視画像からPCグラウトの前記PCシース管への充填度を検出することを特徴としている。透視画像は、PCシース管の長手方向に沿って所定長さごとに作成することが望ましい。   In order to achieve the above object, a PC grout filling degree detection method according to the present invention radiates a transmission wave in a PC structure, receives the reflected wave, and distributes the reflection intensity in the PC structure. And generating a fluoroscopic image viewed in the longitudinal direction of the PC sheath tube in the PC structure based on the intensity distribution, and detecting a filling degree of the PC grout into the PC sheath tube from the fluoroscopic image. It is characterized by. It is desirable to create a fluoroscopic image for each predetermined length along the longitudinal direction of the PC sheath tube.

そして、上記充填度検出方法を実施するためのPCグラウトの充填度検出装置は、PC構造物中に送信波を放射する複数の送信アンテナと、これら各送信アンテナの放射した前記送信波の前記PC構造物中からの反射波を受信する複数の受信アンテナと、前記各送信アンテナと前記受信アンテナとの少なくともいずれか一方を前記PC構造物の表面に沿って移動させる移動手段と、この移動手段の位置を検出する位置検出部と、前記各受信アンテナが受信した前記反射波と前記位置検出部の検出信号とに基づいて、前記PC構造物中の前記送信波の反射強度分布を求めるとともに、求めた反射強度分布に基づいて、前記PC構造物中のPCシース管の長手方向に見た透視画像を求める透視画像作成部と、を有することを特徴としている。透視画像作成部は、PCシース管の長手方向に沿って所定長さ方向ごとの透視画像を作成する構成にするとよい。   The filling degree detecting device for PC grout for carrying out the filling degree detecting method includes a plurality of transmission antennas that radiate transmission waves in a PC structure, and the PC of the transmission waves radiated by these transmission antennas. A plurality of receiving antennas for receiving reflected waves from the structure; a moving means for moving at least one of the transmitting antennas and the receiving antenna along the surface of the PC structure; and Based on the position detection unit for detecting the position, the reflected wave received by each receiving antenna and the detection signal of the position detection unit, the reflection intensity distribution of the transmission wave in the PC structure is obtained and obtained. And a fluoroscopic image creation unit for obtaining a fluoroscopic image viewed in the longitudinal direction of the PC sheath tube in the PC structure based on the reflected intensity distribution. The fluoroscopic image creation unit may be configured to create a fluoroscopic image for each predetermined length direction along the longitudinal direction of the PC sheath tube.

上記のごとくなっている本発明は、PC構造物中の送信波に対する反射強度を求めたのち、これをシース管の長手方向に見た透視画像に変換する。このため、受信した反射波に対応した信号(受信信号)がシース管の長手方向に沿って重ね合わされて合成されるため、受信信号が強められてシース管中に空隙があるか否か、すなわちPCグラウトのPCシース管への充填度を容易、確実に検出、評価することができる。そして、シース管の長手方向に沿って、所定長さごと(例えば、20〜50cmごと)の透視画像を求めることにより、シース管のどの位置がグラウトの充填不足であるかを容易に把握することができる。なお、送信波は、電波または超音波などを使用することができる。   In the present invention as described above, after obtaining the reflection intensity with respect to the transmission wave in the PC structure, it is converted into a fluoroscopic image viewed in the longitudinal direction of the sheath tube. For this reason, since a signal corresponding to the received reflected wave (reception signal) is superimposed and synthesized along the longitudinal direction of the sheath tube, whether the reception signal is strengthened and there is a void in the sheath tube, that is, The degree of filling of PC grout into the PC sheath tube can be detected and evaluated easily and reliably. Then, by obtaining a fluoroscopic image for each predetermined length (for example, every 20 to 50 cm) along the longitudinal direction of the sheath tube, it is possible to easily grasp which position of the sheath tube is insufficiently filled with grout. Can do. Note that radio waves or ultrasonic waves can be used as the transmission wave.

本発明の実施の形態に係るPCグラウトの充填度検出方法および装置の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るPCグラウトの充填度検出装置の概略構成ブロック図である。図1において、充填度検出装置10は、移動手段である移動台車12に送受信部14が搭載してある。移動台車12は、車輪16を備えた例で、例えば手押し式の台車であって、PC構造物の上を自由に移動できるようにしてある。そして、いずれか1つの車輪16には、ロータリエンコーダ18が取り付けてあって、移動台車12の移動距離を検出できるようにしてある。なお、移動台車は、自走式であってもよい。
Preferred embodiments of a PC grout filling degree detection method and apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram of a PC grout filling degree detection apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the filling degree detection apparatus 10 has a transmission / reception unit 14 mounted on a moving carriage 12 which is a moving means. The movable carriage 12 is an example provided with wheels 16 and is, for example, a hand-drawn carriage, which can freely move on the PC structure. A rotary encoder 18 is attached to any one of the wheels 16 so that the moving distance of the moving carriage 12 can be detected. Note that the mobile carriage may be self-propelled.

送受信部14は、複数の送信アンテナ20と複数の受信アンテナ22とを有しており、アレイアンテナとして構成してある。すなわち、送受信部14は、図2に示したように、送信アンテナ(T)20と受信アンテナ(R)22とを交互に、かつ直線状に配置した構造を有している。さらに、送受信部14は、実施形態の場合、前列26と後列28との2列からなっていて、それぞれの列が複数の送信アンテナ20と複数の受信アンテナ22とを交互に配置した構造となっている。そして、実施形態の場合、前列26と後列28とでは、アンテナ20、22の位置が列に沿って約半分ずらせてあり、前列26と後列28とで異なった位置または反射角の反射波(エコー)を検出できるようにしてある。   The transmission / reception unit 14 includes a plurality of transmission antennas 20 and a plurality of reception antennas 22 and is configured as an array antenna. That is, as shown in FIG. 2, the transmission / reception unit 14 has a structure in which the transmission antennas (T) 20 and the reception antennas (R) 22 are alternately and linearly arranged. Further, in the case of the embodiment, the transmission / reception unit 14 includes two rows of a front row 26 and a rear row 28, and each row has a structure in which a plurality of transmission antennas 20 and a plurality of reception antennas 22 are alternately arranged. ing. In the case of the embodiment, in the front row 26 and the rear row 28, the positions of the antennas 20 and 22 are shifted by about half along the row, and the reflected waves (echoes) having different positions or reflection angles in the front row 26 and the rear row 28. ) Can be detected.

このようになっている送受信部14は、PCグラウトのPCシース管への充填度を検査する場合、列26、28がPCシース管の軸線と平行になるように配置され、図2の矢印30に示したように、列26、28と直交した方向に移動させられる。すなわち、移動台車12は、図2に示したPC構造物であるPC床版32の上に配置され、PCシース管34の軸線と直交した方向に移動させられる。このPC床版32は、実施形態の場合、コンクリート36内の上下部に上側配筋38と下側配筋40とが設けてある。上側配筋38と下側配筋40とは、それぞれ多数の鉄筋42を格子状に組んで形成してある。そして、PCシース管34は、上側配筋38と下側配筋40との中間に配置してある。PCシース管34は、ポリエチレンや硬質塩化ビニールなどの樹脂から形成してあり、内部に棒鋼やワイヤストランドなどからなるPC鋼材が配置してあるとともに、モルタルなどのPCグラウトが充填していある。   The transmission / reception unit 14 configured as described above is arranged so that the rows 26 and 28 are parallel to the axis of the PC sheath tube when the degree of filling of the PC grout into the PC sheath tube is inspected, and an arrow 30 in FIG. As shown in FIG. 4, the movement is made in the direction orthogonal to the rows 26 and 28. That is, the movable carriage 12 is arranged on the PC floor slab 32 which is the PC structure shown in FIG. 2 and is moved in a direction orthogonal to the axis of the PC sheath tube 34. In the embodiment, the PC floor slab 32 is provided with an upper bar arrangement 38 and a lower bar arrangement 40 at the upper and lower portions in the concrete 36. The upper bar arrangement 38 and the lower bar arrangement 40 are each formed by assembling a large number of reinforcing bars 42 in a lattice pattern. The PC sheath tube 34 is disposed between the upper bar arrangement 38 and the lower bar arrangement 40. The PC sheath tube 34 is formed of a resin such as polyethylene or hard vinyl chloride, and has a PC steel material made of a bar steel or wire strand disposed therein, and is filled with a PC grout such as mortar.

充填度検出装置10は、図1に示したように、ロータリエンコーダ18の出力信号(パルス)が入力する台車位置演算部50を有する。台車位置演算部50は、ロータリエンコーダ18とともに位置検出手段を構成していて、ロータリエンコーダ18の出力信号に基づいて、移動台車12の走行距離を求め、基準位置に対する移動台車12の現在位置を求める。また、充填度検出装置10は、ロータリエンコーダ18の出力信号が入力するトリガパルス発生器52を有する。トリガパルス発生器52は、出力側に発振制御部54と切替え制御部56とが接続してある。トリガパルス発生器52は、ロータリエンコーダ18の出力するパルスを計数し、所定パルス数ごとに発振制御部54と切替え制御部56とにトリガパルスを与える。   As shown in FIG. 1, the filling degree detection device 10 includes a carriage position calculation unit 50 to which an output signal (pulse) of the rotary encoder 18 is input. The carriage position calculation unit 50 constitutes position detection means together with the rotary encoder 18, obtains the travel distance of the movable carriage 12 based on the output signal of the rotary encoder 18, and obtains the current position of the movable carriage 12 with respect to the reference position. . Further, the filling degree detection device 10 includes a trigger pulse generator 52 to which an output signal of the rotary encoder 18 is input. The trigger pulse generator 52 has an oscillation control unit 54 and a switching control unit 56 connected to the output side. The trigger pulse generator 52 counts the pulses output from the rotary encoder 18 and gives a trigger pulse to the oscillation control unit 54 and the switching control unit 56 every predetermined number of pulses.

発振制御部54は、発振器58の駆動を制御するようになっていて、発振器58の発振周波数(送信波の周波数)を制御する。発振器58は、出力側に方向性結合器60が接続してあり、送信波となる高周波信号を方向性結合器60に出力する。方向性結合器60は、発振器58の出力した高周波信号の一部を、詳細を後述するエコー抽出部62に出力するとともに、他の一部を送信用の増幅器64に出力する。送信用増幅器64は、方向性結合器60からの信号を増幅し、送信切替え部66を介して送信アンテナ20に与える。送信アンテナ20は、増幅器64が出力した高周波の電波を送信波としてPC床版32中に放射する。   The oscillation control unit 54 controls the driving of the oscillator 58 and controls the oscillation frequency (frequency of the transmission wave) of the oscillator 58. The oscillator 58 is connected to the directional coupler 60 on the output side, and outputs a high-frequency signal as a transmission wave to the directional coupler 60. The directional coupler 60 outputs a part of the high-frequency signal output from the oscillator 58 to the echo extraction unit 62 described later in detail, and outputs the other part to the transmission amplifier 64. The transmission amplifier 64 amplifies the signal from the directional coupler 60 and supplies the amplified signal to the transmission antenna 20 via the transmission switching unit 66. The transmission antenna 20 radiates the high frequency radio wave output from the amplifier 64 into the PC floor slab 32 as a transmission wave.

切替え制御部56は、トリガパルス発生器52からトリガパルスが入力すると、アンテナ切替え信号を生成し、送信切替え部66と信号処理部70とに与える。送信切替え部66は、切替え制御部56から入力するアンテナ切替え信号によってスイッチ素子が切り替えられ、複数の送信アンテナ20を順次増幅器64に接続し、増幅器64が出力した高周波信号を送信アンテナ20に与える。   When the trigger pulse is input from the trigger pulse generator 52, the switching control unit 56 generates an antenna switching signal and gives it to the transmission switching unit 66 and the signal processing unit 70. In the transmission switching unit 66, the switching elements are switched by the antenna switching signal input from the switching control unit 56, the plurality of transmission antennas 20 are sequentially connected to the amplifier 64, and the high frequency signal output from the amplifier 64 is given to the transmission antenna 20.

各受信アンテナ22は、送信波のPC床版32中からの反射波(エコー)を受信し、受信した反射波の強度に応じた受信信号をエコー抽出部62に出力する。エコー抽出部62の出力側には、詳細を後述する信号処理部70が設けてある。この信号処理部70は、エコー抽出部62の出力信号に基づいて、PC床版32の内部の三次元画像およびPCシース管34の長手方向に見た透視画像を作成して表示部72に表示する。   Each receiving antenna 22 receives a reflected wave (echo) of the transmitted wave from the PC floor slab 32 and outputs a received signal corresponding to the intensity of the received reflected wave to the echo extraction unit 62. On the output side of the echo extraction unit 62, a signal processing unit 70, which will be described in detail later, is provided. The signal processing unit 70 creates a three-dimensional image inside the PC floor slab 32 and a fluoroscopic image viewed in the longitudinal direction of the PC sheath tube 34 based on the output signal of the echo extraction unit 62 and displays it on the display unit 72. To do.

エコー抽出部62は、図3に示したように、複数の受信アンテナ22(22a〜22n)に対応した受信用の増幅器74(74a〜74n)を有する。各増幅器74の出力側には、ミキサ76(76a〜76n)が設けてある。各ミキサ76は、方向性結合器60から発振器58の出力した高周波信号が入力するようになっており、この高周波信号と増幅器74の出力信号とを乗算して中間周波(IF)信号を生成し、出力側に設けた対応するIF増幅器78(78a〜78n)に出力する。各IF増幅器78の出力側には、A/D変換器80(80a〜80n)が設けてある。A/D変換器80は、IF増幅器78が出力したアナログ信号をディジタル信号に変換し、エコー抽出部62の出力信号として信号処理部70の反射強度検出部82に送出する。   As shown in FIG. 3, the echo extraction unit 62 includes reception amplifiers 74 (74a to 74n) corresponding to the plurality of reception antennas 22 (22a to 22n). A mixer 76 (76a to 76n) is provided on the output side of each amplifier 74. Each mixer 76 receives the high-frequency signal output from the oscillator 58 from the directional coupler 60 and multiplies the high-frequency signal by the output signal from the amplifier 74 to generate an intermediate frequency (IF) signal. To the corresponding IF amplifier 78 (78a to 78n) provided on the output side. An A / D converter 80 (80a to 80n) is provided on the output side of each IF amplifier 78. The A / D converter 80 converts the analog signal output from the IF amplifier 78 into a digital signal, and sends it as an output signal of the echo extraction unit 62 to the reflection intensity detection unit 82 of the signal processing unit 70.

信号処理部70は、反射強度検出部82、チャンネルメモリ84、三次元画像作成部86、透視画像作成部88を有する。反射強度検出部82は、エコー抽出部62のA/D変換器80に対応して設けた反射強度演算器92(92a〜92n)から構成してある。これらの反射強度演算器92には、A/D変換器80の出力信号が入力するとともに、台車位置演算部50が求めた移動台車12の位置情報と、切替え制御部56の出力するアンテナ切替え信号とが入力するようになっている。そして、各反射強度演算器92は、入力するこれらの信号に基づいて、PC床版32の各点における内部の送信波に対する反射強度を深さに対応して求める。反射強度検出部82の出力側に設けたチャンネルメモリ84は、各反射強度演算器92が求めた反射強度を、各反射強度演算器92、すなわち各受信アンテナ22に対応してPC床版32の位置、深さ情報とともにデータとして記憶する。   The signal processing unit 70 includes a reflection intensity detection unit 82, a channel memory 84, a three-dimensional image creation unit 86, and a perspective image creation unit 88. The reflection intensity detection unit 82 includes a reflection intensity calculator 92 (92a to 92n) provided corresponding to the A / D converter 80 of the echo extraction unit 62. The reflection intensity calculator 92 receives the output signal of the A / D converter 80, the position information of the mobile carriage 12 obtained by the carriage position calculator 50, and the antenna switching signal output by the switching controller 56. And enter. Then, each reflection intensity calculator 92 obtains the reflection intensity for the internal transmission wave at each point of the PC floor slab 32 corresponding to the depth based on these input signals. The channel memory 84 provided on the output side of the reflection intensity detector 82 indicates the reflection intensity obtained by each reflection intensity calculator 92 in accordance with each reflection intensity calculator 92, that is, each receiving antenna 22. It is stored as data together with position and depth information.

三次元画像作成部86は、チャンネルメモリ84に書き込まれたデータを読み出し、合成開口処理をしてPC床版32中の反射強度分布となる三次元画像を求める。透視画像作成部88は、三次元画像作成部86の出力側に設けてあって、三次元画像作成部86の求めた三次元画像に基づいて、PCシース管34の長手方向(軸線方向)に見た透視画像を求める。この透視画像作成部88は、PCシース管34の長手方向に沿って、所望の長さごとの透視画像を求めることができるようになっている。そして、透視画像作成部88は、求めた透視画像を表示部72に出力して表示する。   The three-dimensional image creation unit 86 reads the data written in the channel memory 84 and performs synthetic aperture processing to obtain a three-dimensional image that becomes a reflection intensity distribution in the PC floor slab 32. The fluoroscopic image creation unit 88 is provided on the output side of the 3D image creation unit 86, and in the longitudinal direction (axial direction) of the PC sheath tube 34 based on the 3D image obtained by the 3D image creation unit 86. Find the seen fluoroscopic image. The fluoroscopic image creation unit 88 can obtain a fluoroscopic image for each desired length along the longitudinal direction of the PC sheath tube 34. Then, the fluoroscopic image creation unit 88 outputs the obtained fluoroscopic image to the display unit 72 and displays it.

このようになっている実施形態に係る充填度検出装置10による、PCグラウトのPCシース管34への充填度の検査、評価を、図4のフローチャートに基づいて説明する。なお、以下の説明においては、PC床版の検査を例にして説明する。   The inspection and evaluation of the filling degree of the PC grout to the PC sheath tube 34 by the filling degree detection apparatus 10 according to the embodiment will be described based on the flowchart of FIG. In the following description, inspection of a PC floor slab will be described as an example.

まず、図4のステップ100に示したように、PC床版32の検査範囲を設定する。次に、原点となる基準点(基準位置)を定めるとともに、設定した検査範囲に計測線(図示せず)をマーキングする(ステップ102)。すなわち、移動台車12を移動(走行)させる線をPC床版32の表面に描く。この計測線は、PC床版32中に配置したPCシース管34と直交するようにマーキングする(図2参照)。その後、図1に示した移動台車12を計測線に沿って移動させ、移動台車12による計測を行なう(ステップ104)。この移動台車12による計測は、次のようにして行なわれる。   First, as shown in step 100 of FIG. 4, the inspection range of the PC floor slab 32 is set. Next, a reference point (reference position) serving as an origin is determined, and a measurement line (not shown) is marked in the set inspection range (step 102). That is, a line for moving (running) the movable carriage 12 is drawn on the surface of the PC floor slab 32. This measurement line is marked so as to be orthogonal to the PC sheath tube 34 arranged in the PC floor slab 32 (see FIG. 2). Thereafter, the movable carriage 12 shown in FIG. 1 is moved along the measurement line, and measurement is performed by the movable carriage 12 (step 104). The measurement by the movable carriage 12 is performed as follows.

移動台車12を計測線に沿って移動させると、車輪16の回転に伴ってロータリエンコーダ18が回転し、所定の回転角度ごとにパルスを出力する。台車位置演算部50は、ロータリエンコーダ18の出力するパルスを読込み、移動台車12の移動量(走行距離)を演算し、移動台車12の基準点に対する位置を算出する。そして、台車位置演算部50は、求めた移動台車12の位置を、図3に示したように、信号処理部70の反射強度検出部82を構成している各反射強度演算器92に与える。   When the movable carriage 12 is moved along the measurement line, the rotary encoder 18 rotates with the rotation of the wheel 16 and outputs a pulse for each predetermined rotation angle. The carriage position calculation unit 50 reads a pulse output from the rotary encoder 18, calculates the movement amount (travel distance) of the moving carriage 12, and calculates the position of the moving carriage 12 with respect to the reference point. Then, the carriage position calculation unit 50 gives the obtained position of the mobile carriage 12 to each reflection intensity calculator 92 constituting the reflection intensity detection unit 82 of the signal processing unit 70 as shown in FIG.

一方、トリガパルス発生器52は、ロータリエンコーダ18の出力するパルスを計数し、所定の計数値、例えば移動台車12の1cmの移動量に相当するパルス数に達すると、トリガパルスを発振制御部54と切替え制御部56とに出力し、図示しないカウンタをリセットする。発振制御部54は、トリガパルス発生器52の出力するトリガパルスに同期して発振器58を駆動し、発振器58に高周波信号を出力させる。発振器58の出力した高周波信号は、方向性結合器60に入力し、一部がエコー抽出部62の各ミキサ76に与えられ、他の一部が増幅器64に入力する。増幅器64は、方向性結合器60からの高周波信号を増幅して送信切替え部66に入力する。   On the other hand, the trigger pulse generator 52 counts the pulses output from the rotary encoder 18, and when a predetermined count value, for example, the number of pulses corresponding to a moving amount of 1 cm of the movable carriage 12 is reached, the trigger pulse generator 52 generates the trigger pulse. To the switching control unit 56 to reset a counter (not shown). The oscillation controller 54 drives the oscillator 58 in synchronization with the trigger pulse output from the trigger pulse generator 52 and causes the oscillator 58 to output a high frequency signal. The high-frequency signal output from the oscillator 58 is input to the directional coupler 60, part of which is supplied to each mixer 76 of the echo extraction unit 62, and the other part is input to the amplifier 64. The amplifier 64 amplifies the high frequency signal from the directional coupler 60 and inputs the amplified signal to the transmission switching unit 66.

切替え制御部56は、トリガパルス発生器52からトリガパルスが入力されると、アンテナ切替え信号を生成して信号処理部70に入力するとともに、送信切替え部66に与えて送信切替え部66を制御し、複数の送信アンテナ20を順次切り替えて増幅器64に接続する。増幅器64に接続された送信アンテナ20は、図5に示したように、増幅器64が出力する高周波信号をPC床版32中に送信波(送信信号)120として放射する。PC床版32の内部を伝播する送信波120は、一部が鉄筋42やPCシース管34によって反射され、反射波(反射信号)124(124a、124b)として送信波120の入射方向に戻ってくる。   When the trigger pulse is input from the trigger pulse generator 52, the switching control unit 56 generates an antenna switching signal and inputs the antenna switching signal to the signal processing unit 70, and gives the transmission switching unit 66 to control the transmission switching unit 66. The plurality of transmission antennas 20 are sequentially switched and connected to the amplifier 64. As shown in FIG. 5, the transmission antenna 20 connected to the amplifier 64 radiates a high-frequency signal output from the amplifier 64 into the PC floor slab 32 as a transmission wave (transmission signal) 120. A part of the transmission wave 120 propagating inside the PC floor slab 32 is reflected by the reinforcing bar 42 and the PC sheath tube 34 and returns to the incident direction of the transmission wave 120 as a reflected wave (reflected signal) 124 (124a, 124b). come.

図5(1)に示したように、PCシース管34の内部にPCグラウト126が充填されている場合、PCシース管34からの反射係数が小さくなって反射波124aのように反射強度(反射波の強さ)が小さくなる。これに対して、同図(2)に示したように、PCシース管34の内部にPCグラウト126が充填されておらず、PCシース管34内に空隙128が形成されている場合、PCシース管34の反射係数が大きく、PCシース管34からの反射波124bの強度が大きくなる。したがって、反射波124の強度を解析することにより、PCシース管34内部のPCグラウト126の充填度を検出、評価することができる。   As shown in FIG. 5A, when the PC grout 126 is filled in the PC sheath tube 34, the reflection coefficient from the PC sheath tube 34 is reduced, and the reflection intensity (reflection) is reflected as in the reflected wave 124a. The strength of the wave) is reduced. On the other hand, as shown in FIG. 2 (2), when the PC sheath 126 is not filled with the PC grout 126 and the gap 128 is formed in the PC sheath 34, the PC sheath The reflection coefficient of the tube 34 is large, and the intensity of the reflected wave 124b from the PC sheath tube 34 is increased. Therefore, by analyzing the intensity of the reflected wave 124, the filling degree of the PC grout 126 inside the PC sheath tube 34 can be detected and evaluated.

PCシース管34からの反射波124は、各受信アンテナ22によって受信される。各受信アンテナ22は、受信した反射波124の強度に応じた電気信号を、エコー抽出部62の対応する増幅器74に受信信号として入力する。各増幅器74は、受信信号を増幅して対応するミキサ76に送出する。ミキサ76は、方向性結合器60から入力する高周波信号と増幅器74の出力信号とを混合(乗算)し、中間周波信号(IF信号)を出力側に設けたA/D変換器80に出力する。A/D変換器80は、IF増幅器78が増幅したアナログのIF信号をディジタル信号に変換し、信号処理部70の反射強度検出部82に送出する。なお、A/D変換器80は、切替え制御部56の出力するアンテナ切替え信号が入力するようにし、アンテナ切替え信号に同期してA/D変換するようにしてもよい。   The reflected wave 124 from the PC sheath tube 34 is received by each receiving antenna 22. Each reception antenna 22 inputs an electric signal corresponding to the intensity of the received reflected wave 124 to the corresponding amplifier 74 of the echo extraction unit 62 as a reception signal. Each amplifier 74 amplifies the received signal and sends it to the corresponding mixer 76. The mixer 76 mixes (multiplies) the high-frequency signal input from the directional coupler 60 and the output signal of the amplifier 74 and outputs an intermediate frequency signal (IF signal) to the A / D converter 80 provided on the output side. . The A / D converter 80 converts the analog IF signal amplified by the IF amplifier 78 into a digital signal and sends the digital signal to the reflection intensity detection unit 82 of the signal processing unit 70. The A / D converter 80 may receive an antenna switching signal output from the switching control unit 56 and perform A / D conversion in synchronization with the antenna switching signal.

反射強度検出部82の各反射強度演算器92には、対応するA/D変換器80の出力信号が入力するとともに、前記したように台車位置演算部50が求めた移動台車12の位置と、切替え制御部56の出力するアンテナ切替え信号とが入力するようになっている。そして、反射強度演算器92は、台車位置演算部50の求めた移動台車12の位置情報に基づいて、基準位置に対する各受信アンテナ22の位置を演算する。また、反射強度演算器92は、切替え制御部56の出力するアンテナ切替え信号と、A/D変換器80から入力する信号とに基づいて、PC床版32の内部における反射強度を深さ方向の位置に対応して求める。すなわち、反射強度演算器92は、送信アンテナ20が送信波を放射してから受信アンテナ22が反射波を受信するまでの時間差に基づいて、送信波が反射された深さを求める。そして、反射強度演算器92は、求めた反射波の強度をチャンネルメモリ84に書き込む。チャンネルメモリ84は、各反射強度演算器92が求めた反射波124の強さを受信アンテナ22の位置情報、PC床版32の深さ情報と対応して記憶する。   Each reflection intensity calculator 92 of the reflection intensity detector 82 receives the output signal of the corresponding A / D converter 80, and the position of the mobile carriage 12 obtained by the carriage position calculator 50 as described above, An antenna switching signal output from the switching control unit 56 is input. Then, the reflection intensity calculator 92 calculates the position of each receiving antenna 22 with respect to the reference position based on the position information of the moving carriage 12 obtained by the carriage position calculator 50. Further, the reflection intensity calculator 92 calculates the reflection intensity in the depth direction in the PC floor slab 32 based on the antenna switching signal output from the switching controller 56 and the signal input from the A / D converter 80. Calculate according to the position. That is, the reflection intensity calculator 92 determines the depth at which the transmission wave is reflected based on the time difference from when the transmission antenna 20 radiates the transmission wave to when the reception antenna 22 receives the reflection wave. Then, the reflection intensity calculator 92 writes the calculated intensity of the reflected wave in the channel memory 84. The channel memory 84 stores the intensity of the reflected wave 124 obtained by each reflection intensity calculator 92 in correspondence with the position information of the receiving antenna 22 and the depth information of the PC floor slab 32.

移動台車12による計測が終了すると、充填度の評価を行なう。すなわち、図示しない入力部を介して信号処理部70に画像作成命令を与えると、三次元画像作成部86がチャンネルメモリ84に記憶されている反射強度のデータを読み出す。そして、三次元画像作成部86は、受信アンテナ22についての合成開口処理をし(図4ステップ106)、PC床版32中における反射強度の分布を求め、反射波124の強度に応じた半透明の三次元画像を作成し(ステップ108)、透視画像作成部88に出力する。   When the measurement with the mobile carriage 12 is completed, the filling degree is evaluated. That is, when an image creation command is given to the signal processing unit 70 via an input unit (not shown), the 3D image creation unit 86 reads the reflection intensity data stored in the channel memory 84. Then, the three-dimensional image creation unit 86 performs a synthetic aperture process on the receiving antenna 22 (step 106 in FIG. 4), obtains the distribution of the reflection intensity in the PC floor slab 32, and is translucent according to the intensity of the reflected wave Are generated (step 108) and output to the fluoroscopic image generator 88.

透視画像作成部88は、予め与えられた透視画像の作成条件に基づいて、三次元画像作成部86が作成したPC床版32内の三次元画像から、PCシース管34の長手方向に沿って、設定された所定長さごと(例えば、20〜50cmごと)の三次元画像情報を切り出し、PCシース管34の軸線方向に見た透視画像を作成し(ステップ110、112)、表示部72に出力して表示する。これにより、PCシース管34の長手方向に沿った反射波124の強度が、各受信アンテナ22よって図6(1)に示したように受信された場合、透視画像においては、PCシース管34の長手方向の各反射波124が重ね合わされ、同図(2)に示したような合成信号130となる。このため、表示部72に表示された透視画像(図示せず)において、PC鋼材122の画像が合成信号130の強度に応じて濃く着色されて標示される。なお、表示部72は、PCシース管34にPCグラウト126が充填されている場合、PCシース管34からの反射波124の強度が弱いため、透視画像においてPCシース管34がほとんど表示されないように調整されている。   The fluoroscopic image creation unit 88 is arranged along the longitudinal direction of the PC sheath tube 34 from the three-dimensional image in the PC floor slab 32 created by the three-dimensional image creation unit 86 based on a preliminarily given fluoroscopic image creation condition. Then, three-dimensional image information is cut out for each set predetermined length (for example, every 20 to 50 cm), and a fluoroscopic image viewed in the axial direction of the PC sheath tube 34 is created (steps 110 and 112). Output and display. Thus, when the intensity of the reflected wave 124 along the longitudinal direction of the PC sheath tube 34 is received by each receiving antenna 22 as shown in FIG. The reflected waves 124 in the longitudinal direction are superposed to form a composite signal 130 as shown in FIG. For this reason, in the fluoroscopic image (not shown) displayed on the display unit 72, the image of the PC steel material 122 is darkly colored according to the intensity of the composite signal 130 and is marked. In addition, when the PC sheath tube 34 is filled with the PC grout 126, the display unit 72 is configured so that the PC sheath tube 34 is hardly displayed in the fluoroscopic image because the intensity of the reflected wave 124 from the PC sheath tube 34 is weak. It has been adjusted.

作業者は、配筋図やPC床版32の側面から鉄筋42とPCシース管34との位置を確認する(ステップ114)。そして、作業者は、表示部72に表示された透視画像に基づいて、PCシース管34へのPCグラウト126の充填度を判定する(ステップ116)。なお、PCグラウト126の充填度が充分でないPCシース管34が見つかった場合、PCシース管34の軸方向の長さをより短くした透視画像を作成することにより、充填不足の位置をより正確に把握することができる。   The operator confirms the positions of the reinforcing bars 42 and the PC sheath tube 34 from the bar arrangement diagram and the side surface of the PC floor slab 32 (step 114). Then, the operator determines the degree of filling of the PC grout 126 into the PC sheath tube 34 based on the fluoroscopic image displayed on the display unit 72 (step 116). When a PC sheath tube 34 with an insufficient degree of filling of the PC grout 126 is found, a fluoroscopic image in which the axial length of the PC sheath tube 34 is made shorter is created, so that the position of underfilling can be more accurately determined. I can grasp it.

このように、実施の形態においては、アレイアンテナからなる送受信部14によってPCシース管34、すなわちPC鋼材122を検出するようにしているため、PCシース管34が鉄筋42の直下にあった場合であっても、鉄筋42に妨げられることなく非破壊で容易、確実に検出することが可能となる。しかも、PCシース管34の長手方向(軸線方向)に見た透視画像を作成し、反射波124を重ね合わせて重合信号130を得、重合信号130の強さによって画像を着色しているため、複雑な判定作業を必要とせずにPCグラウト126の充填度を容易に評価することができる。また、PC床版32の内部を現場において画像として表示できるため、PCグラウト126の注入直後に充填度の評価をすることができ、注入不足の場合は、PCグラウト126が固結する前にPCグラウト126を再注入して修理することが可能となる。そして、既設のPC構造物に対する検査を行ない、PCグラウト126の注入不足部の箇所を検出することが可能で、補修すべき箇所を容易、正確に検出することができる。   As described above, in the embodiment, the PC sheath tube 34, that is, the PC steel material 122 is detected by the transmission / reception unit 14 including the array antenna, and therefore the PC sheath tube 34 is directly under the reinforcing bar 42. Even if it exists, it becomes possible to detect it easily and reliably, without being disturbed by the reinforcing bar 42. In addition, a fluoroscopic image seen in the longitudinal direction (axial direction) of the PC sheath tube 34 is created, and the superimposed signal 130 is obtained by superimposing the reflected waves 124, and the image is colored according to the strength of the superimposed signal 130. The filling degree of the PC grout 126 can be easily evaluated without requiring a complicated determination operation. In addition, since the inside of the PC floor slab 32 can be displayed as an image on the site, the filling degree can be evaluated immediately after the injection of the PC grout 126. If the injection is insufficient, the PC grout 126 can be evaluated before the PC grout 126 is consolidated. The grout 126 can be refilled and repaired. Then, the existing PC structure can be inspected to detect the location of the insufficiently injected portion of the PC grout 126, and the location to be repaired can be detected easily and accurately.

なお、前記実施形態においては、送信波が電波である場合について説明したが、超音波などであってもよい。また、実施の形態においては、PCグラウト126のPCシース管34への充填度を作業者が評価する場合について説明したが、信号処理部70に充填度の評価部を設け、実験やシミュレーションに基づいて、充填度に応じて色分け表示をしてもよい。   In the embodiment, the case where the transmission wave is a radio wave has been described. However, an ultrasonic wave or the like may be used. In the embodiment, the case where the operator evaluates the filling degree of the PC grout 126 into the PC sheath tube 34 has been described. However, the signal processing unit 70 is provided with an evaluation unit for filling degree, and is based on experiments and simulations. Thus, color-coded display may be performed according to the degree of filling.

本発明の実施の形態に係るPCグラウトの充填度検出装置の概略構成ブロック図である。It is a schematic block diagram of a PC grout filling degree detection apparatus according to an embodiment of the present invention. 実施の形態に係る送受信部の説明図である。It is explanatory drawing of the transmission / reception part which concerns on embodiment. 実施の形態に係るエコー抽出部と信号処理部との詳細ブロック図である。It is a detailed block diagram of the echo extraction part and signal processing part which concern on embodiment. 実施の形態に係る充填度検出装置による充填度評価の手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure of the filling degree evaluation by the filling degree detection apparatus which concerns on embodiment. PCグラウトの充填度の相違による反射波の説明図である。It is explanatory drawing of the reflected wave by the difference in the filling degree of PC grout. 実施の形態に係る透視画像における反射波の重ね合わせを説明する図である。It is a figure explaining the superimposition of the reflected wave in the fluoroscopic image which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10………充填度検出装置、12………移動手段(移動台車)、14………送受信部、18、50………位置検出手段(ロータリエンコーダ、台車位置演算部)、20………送信アンテナ、22………受信アンテナ、32………PC構造物(PC床版)、34………PCシース管、58………発振器、60………方向性結合器、62………エコー抽出部、70………信号処理部、72………表示部、82………反射強度検出部、86………三次元画像作成部、88………透視画像作成部、120………送信波、122………PC鋼材、124a、124b………反射波、126………PCグラウト、128………空隙。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ......... Filling degree detection apparatus, 12 ......... Moving means (moving cart), 14 ......... Transmission / reception unit, 18, 50 ...... Position detecting unit (rotary encoder, cart position calculation unit), 20 ......... Transmitting antenna, 22 ......... receiving antenna, 32 ......... PC structure (PC floor), 34 ......... PC sheath tube, 58 ......... oscillator, 60 ...... directional coupler, 62 ......... Echo extraction unit 70... Signal processing unit 72... Display unit 82... Reflection intensity detection unit 86... 3D image creation unit 88. ... Transmitted wave, 122 ... PC steel, 124a, 124b ... Reflected wave, 126 ... PC grout, 128 ... Air gap.

Claims (4)

PC構造物中に送信波を放射し、その反射波を受信して前記PC構造物中における反射強度の分布を求め、前記強度分布に基づいて、前記PC構造物中のPCシース管の長手方向に見た透視画像を作成し、前記透視画像からPCグラウトの前記PCシース管への充填度を検出することを特徴とするPCグラウトの充填度検出方法。   A transmission wave is radiated into the PC structure, and the reflected wave is received to obtain a distribution of the reflection intensity in the PC structure. Based on the intensity distribution, the longitudinal direction of the PC sheath tube in the PC structure A PC grout filling degree detection method, comprising: creating a fluoroscopic image as seen in the above, and detecting the filling degree of the PC grout into the PC sheath tube from the fluoroscopic image. 請求項1に記載のPCグラウトの充填度検出方法において、
前記透視画像は、前記PCシース管の長手方向に沿って所定長さごとに作成することを特徴とするPCグラウトの充填度検出方法。
In the method for detecting the degree of filling of PC grout according to claim 1,
The method for detecting a filling degree of a PC grout, wherein the fluoroscopic image is created for each predetermined length along a longitudinal direction of the PC sheath tube.
PC構造物中に送信波を放射する複数の送信アンテナと、
これら各送信アンテナの放射した前記送信波の前記PC構造物中からの反射波を受信する複数の受信アンテナと、
前記各送信アンテナと前記受信アンテナとの少なくともいずれか一方を前記PC構造物の表面に沿って移動させる移動手段と、
この移動手段の位置を検出する位置検出部と、
前記各受信アンテナが受信した前記反射波と前記位置検出部の検出信号とに基づいて、前記PC構造物中の前記送信波の反射強度分布を求めるとともに、求めた反射強度分布に基づいて、前記PC構造物中のPCシース管の長手方向に見た透視画像を求める透視画像作成部と、
を有することを特徴とするPCグラウトの充填度検出装置。
A plurality of transmission antennas for radiating transmission waves in a PC structure;
A plurality of receiving antennas for receiving reflected waves from the PC structure of the transmitting waves radiated by the transmitting antennas;
Moving means for moving at least one of the transmitting antennas and the receiving antenna along the surface of the PC structure;
A position detector for detecting the position of the moving means;
Based on the reflected wave received by each receiving antenna and the detection signal of the position detection unit, the reflection intensity distribution of the transmission wave in the PC structure is obtained, and based on the obtained reflection intensity distribution, A fluoroscopic image creation unit for obtaining a fluoroscopic image seen in the longitudinal direction of the PC sheath tube in the PC structure;
A PC grout filling degree detecting device characterized by comprising:
請求項3に記載のPCグラウトの充填度検出装置において、
前記透視画像作成部は、前記PCシース管の長手方向に沿って所定長さ方向ごとの透視画像を作成することを特徴とするPCグラウトの充填度検出装置。

In the PC grout filling degree detection device according to claim 3,
The PC grout filling degree detection device, wherein the fluoroscopic image creation unit creates a fluoroscopic image for each predetermined length direction along a longitudinal direction of the PC sheath tube.

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102888996A (en) * 2012-09-29 2013-01-23 招商局重庆交通科研设计院有限公司 Prestressed construction system based on internet of things
CN103499643A (en) * 2013-10-24 2014-01-08 交通运输部公路科学研究所 Quantitative detection device and method of prestressed pipe grouting filling degree condition
JP2020098139A (en) * 2018-12-18 2020-06-25 株式会社竹中工務店 Concrete filling management method
WO2023073794A1 (en) * 2021-10-26 2023-05-04 日本電気株式会社 Object-sensing device, object-sensing method, and program
CN117571698A (en) * 2024-01-15 2024-02-20 中交一公局西南工程有限公司 Filling type saturation detection method

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04144707A (en) * 1990-10-08 1992-05-19 P S Co Ltd Sheath spacer used together for fastening sheaths in manufacture of prestressed concrete plate
JPH0988351A (en) * 1995-09-22 1997-03-31 Geo Saac Kk Diagnosing system for inside and around concrete structure
JPH1054140A (en) * 1996-08-09 1998-02-24 Hihakai Kensa Kk Filled state inspecting method for grout
JP2000137074A (en) * 1998-08-27 2000-05-16 Sekisui Chem Co Ltd Device and method for inspecting inside and method for inspecting construction of backfill for renewal pipe
JP2001227925A (en) * 2000-02-15 2001-08-24 Nishimatsu Constr Co Ltd Method for inspecting concrete and measuring jig for use therein
JP2001241187A (en) * 2000-03-01 2001-09-04 Toshiro Kamata Grouting condition evaluation method for concrete structure
JP2002323459A (en) * 2001-04-27 2002-11-08 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Multipath three-dimensional imaging radar apparatus
JP2003014651A (en) * 2001-07-05 2003-01-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method for inspecting concrete structure and inspection device therefor
JP2003166950A (en) * 2001-12-04 2003-06-13 Keisoku Gijutsu Service:Kk Inspection apparatus of the inside of concrete, inspection method thereof, inspection program thereof, and record medium thereof
JP2004108964A (en) * 2002-09-19 2004-04-08 Abekogyosho Co Ltd Filling confirmation method and device of grout or its kind

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04144707A (en) * 1990-10-08 1992-05-19 P S Co Ltd Sheath spacer used together for fastening sheaths in manufacture of prestressed concrete plate
JPH0988351A (en) * 1995-09-22 1997-03-31 Geo Saac Kk Diagnosing system for inside and around concrete structure
JPH1054140A (en) * 1996-08-09 1998-02-24 Hihakai Kensa Kk Filled state inspecting method for grout
JP2000137074A (en) * 1998-08-27 2000-05-16 Sekisui Chem Co Ltd Device and method for inspecting inside and method for inspecting construction of backfill for renewal pipe
JP2001227925A (en) * 2000-02-15 2001-08-24 Nishimatsu Constr Co Ltd Method for inspecting concrete and measuring jig for use therein
JP2001241187A (en) * 2000-03-01 2001-09-04 Toshiro Kamata Grouting condition evaluation method for concrete structure
JP2002323459A (en) * 2001-04-27 2002-11-08 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Multipath three-dimensional imaging radar apparatus
JP2003014651A (en) * 2001-07-05 2003-01-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method for inspecting concrete structure and inspection device therefor
JP2003166950A (en) * 2001-12-04 2003-06-13 Keisoku Gijutsu Service:Kk Inspection apparatus of the inside of concrete, inspection method thereof, inspection program thereof, and record medium thereof
JP2004108964A (en) * 2002-09-19 2004-04-08 Abekogyosho Co Ltd Filling confirmation method and device of grout or its kind

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102888996A (en) * 2012-09-29 2013-01-23 招商局重庆交通科研设计院有限公司 Prestressed construction system based on internet of things
CN103499643A (en) * 2013-10-24 2014-01-08 交通运输部公路科学研究所 Quantitative detection device and method of prestressed pipe grouting filling degree condition
JP2020098139A (en) * 2018-12-18 2020-06-25 株式会社竹中工務店 Concrete filling management method
JP7206539B2 (en) 2018-12-18 2023-01-18 株式会社竹中工務店 Concrete filling management method
WO2023073794A1 (en) * 2021-10-26 2023-05-04 日本電気株式会社 Object-sensing device, object-sensing method, and program
CN117571698A (en) * 2024-01-15 2024-02-20 中交一公局西南工程有限公司 Filling type saturation detection method
CN117571698B (en) * 2024-01-15 2024-03-22 中交一公局西南工程有限公司 Filling type saturation detection method

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