JP2006153505A - Detection method of internal cracking of structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は構造物の内部に発生するひび割れの検出方法に関する。 The present invention relates to a method for detecting cracks generated inside a structure.
石、レンガ、コンクリートブロックなどのブロックの間に漆喰やモルタルなどの目地材が充填されて構成された構造物がある。
このような構造物においては、外力によって目地にひび割れが発生する場合がある。
このようなひび割れのうち、構造物の外面に臨む目地の箇所に発生したひび割れは目視観察によって確認が可能であるが、構造物の内側で発生したひび割れについては目視観察が不可能である。
したがって、このような目視観察ができないひび割れについては、超音波を構造物内部に送信して反射してきた超音波を受信することでひび割れ箇所を検知する方法(例えば特許文献1参照)、あるいは、打音法、電磁レーダー法といった非破壊検査方法でひび割れ箇所を特定している。しかしながら、このような非破壊検査方法ではひび割れの寸法をmm単位で計測したり、あるいは、リアルタイムでひび割れの変化を検出することは難しい。
また、構造物に直径100mm程度の円形コアを削孔し、削孔穴の部分から構造物内部の状況を観察するとともに、削孔して得たサンプルとしての円形コアの強度により構造物の耐力を推定したり、削孔片を成分分析する方法も知られているが、この方法では、構造物に損傷を与えることから削孔穴の補修が必要となる。
また、構造物の外面箇所にその位置や変位を検出する位置センサや変位計を設置し、構造物の変位(動き)を常時計測する方法も提案されているが、この方法では構造物全体の変位を捉えるに留まっている。
また、構造物内部のひずみ(長さ変化)を計測するセンサ(ひずみゲージ)を構造物内部に埋め込み、構造物内部のひずみを計測する方法もあるが、この方法ではセンサが構造物に埋め込まれてしまうため、計測箇所毎にセンサが必要となるためコストが嵩んでしまうという不利がある。
In such a structure, a crack may occur in the joint due to an external force.
Among such cracks, cracks occurring at joints facing the outer surface of the structure can be confirmed by visual observation, but cracks occurring inside the structure cannot be visually observed.
Therefore, for cracks that cannot be visually observed, a method of detecting cracks by transmitting ultrasonic waves inside the structure and receiving reflected ultrasonic waves (see, for example, Patent Document 1) or Cracks are identified by nondestructive inspection methods such as sound method and electromagnetic radar method. However, with such a non-destructive inspection method, it is difficult to measure the size of a crack in mm units or to detect a change in crack in real time.
In addition, a circular core having a diameter of about 100 mm is drilled in the structure, the inside of the structure is observed from the hole, and the strength of the structure is determined by the strength of the circular core as a sample obtained by drilling. There are known methods for estimating or analyzing the component of a holed piece, but this method requires damage to the holed hole because it damages the structure.
In addition, a method has been proposed in which a position sensor or displacement meter that detects the position or displacement of the structure is installed at the outer surface of the structure to constantly measure the displacement (movement) of the structure. It only stays in the displacement.
In addition, there is a method of measuring the strain inside the structure by embedding a sensor (strain gauge) that measures the strain (length change) inside the structure, but in this method the sensor is embedded in the structure. Therefore, since a sensor is required for each measurement location, there is a disadvantage that the cost increases.
したがって、上述した非破壊検査方法ではひび割れの変化を精密にかつリアルタイムで検出する上で不利があり、サンプルとしての円形コアを削孔する方法では構造物に損傷を与える点で不利があり、位置センサや変位計を用いる方法ではひび割れの検出ができない点で不利がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、構造物の内部に発生したひび割れを検出するとともに、そのひび割れの変化を精密にかつリアルタイムで検出でき、かつ、構造物に与える損傷が少なくて済み、コストを抑制する上で有利な構造物の内部のひび割れ検出方法を提供することにある。
Therefore, the above-described nondestructive inspection method is disadvantageous in detecting crack changes precisely and in real time, and the method of drilling a circular core as a sample is disadvantageous in that it damages the structure. The method using a sensor or a displacement meter is disadvantageous in that it cannot detect cracks.
The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to detect cracks generated in the structure and to detect changes in the cracks precisely and in real time, and to the structure. It is an object of the present invention to provide a method for detecting cracks in a structure, which requires less damage and is advantageous in reducing costs.
上述の目的を達成するため、本発明は、構造物の内部のひび割れの検出方法であって、
予測されるひび割れ箇所におけるひび割れの方向に対して交差する方向から前記予測されるひび割れ箇所を貫通するように削孔穴を削孔し、前記削孔穴の奥部に金属製のパイプを固定し、前記削孔穴の内周に軸状の検出部を挿通しその先端を前記パイプの孔に挿入し、前記削孔穴が開口する前記構造体の表面に、該表面に位置する前記検出部の部分を固定しておき、前記検出部に対する前記パイプの前記削孔穴の削孔方向に沿った相対的位置に応じて変化する変化量を前記検出部を介して検出し、前記検出部で検出された前記変化量から前記構造体の表面と前記金属製のパイプが固定された構造体の部分との前記削孔穴の削孔方向に沿った相対的変位を計測することでひび割れを検出するようにしたことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a method for detecting cracks in a structure,
Drilling a hole to penetrate the predicted cracked part from the direction intersecting the direction of the crack in the predicted cracked part, fixing a metal pipe at the back of the hole, Insert the shaft-shaped detection part into the inner periphery of the hole and insert the tip into the hole of the pipe, and fix the part of the detection part located on the surface of the structure where the hole is opened. In addition, a change amount that changes according to a relative position along the drilling direction of the drilling hole of the pipe with respect to the detection unit is detected via the detection unit, and the change detected by the detection unit The crack is detected by measuring the relative displacement along the drilling direction of the drilling hole between the surface of the structure and the portion of the structure to which the metal pipe is fixed from the amount. Features.
そのため、検出部で検出された変化量から構造体の表面と金属製のパイプが固定された構造体の部分との削孔穴の削孔方向に沿った相対的変位を計測することによって、建造物の内部に発生したひび割れを検出するとともに、そのひび割れの変化を精密にかつリアルタイムで検出でき、かつ、削孔穴の直径は、金属製のパイプとパイプの内周に挿通される検出部が挿入できる寸法で済むため、従来のように円形コアを削孔する方法と異なり構造物に与える損傷を少ないものとすることができる。
また、従来のセンサを構造物に埋め込んで構造物のひずみを計測する場合と違って、検出部が構造物に埋め込まれないため、1つの削孔穴での計測が終わったら検出部を取り外して別の削孔穴に検出部を運んで計測を行うことができることから、検出部の数が少なくて済みコストを抑制する上で有利となる。
Therefore, by measuring the relative displacement along the drilling direction of the drilling hole between the surface of the structure and the portion of the structure to which the metal pipe is fixed from the amount of change detected by the detection unit, In addition to detecting cracks that have occurred in the inside of the steel plate, changes in the cracks can be detected precisely and in real time, and the diameter of the hole can be inserted into a metal pipe and a detector inserted through the inner circumference of the pipe Since the dimensions are sufficient, unlike the conventional method of drilling a circular core, damage to the structure can be reduced.
Also, unlike the case where a conventional sensor is embedded in a structure and the strain of the structure is measured, the detection unit is not embedded in the structure, so when the measurement with one hole is completed, the detection unit can be removed and separated. Since it is possible to carry out the measurement by carrying the detection part to the hole, it is advantageous to reduce the number of detection parts and to reduce the cost.
予測されるひび割れ箇所におけるひび割れの方向に対して交差する方向から前記予測されるひび割れ箇所を貫通するように削孔した削孔穴の奥部に金属製のパイプを固定し、削孔穴が開口する前記構造体の表面に、該表面に位置する検出部の部分を固定し、検出部で検出された変化量から構造体の表面と前記金属製のパイプが固定された構造体の部分との削孔穴の削孔方向に沿った相対的変位を計測してひび割れを検出することによって上記目的を実現した。 The metal pipe is fixed to the inner part of the drilled hole drilled so as to penetrate the predicted cracked part from the direction intersecting the direction of the crack in the predicted cracked part, and the holed hole is opened. A portion of the detection unit located on the surface of the structure is fixed, and a hole is formed between the surface of the structure and the portion of the structure on which the metal pipe is fixed based on the amount of change detected by the detection unit. The above object was achieved by measuring the relative displacement along the direction of drilling and detecting cracks.
次に本発明の実施例1について図面を参照して説明する。
図1は本発明方法が適用される構造物であるトンネルの壁部構造の説明図、図2は図1の要部拡大図、図3は図2のAA線断面図である。
図4は構造物に削孔穴を削孔する工程を示す説明図、図5(A)、(B)は構造物に形成された削孔穴の説明図、図6は構造物に形成された削孔穴にパイプを挿入固定した状態を示す説明図、図7は削孔穴に検知部を固定した状態を示す説明図、図8は検知部による検知動作の説明図、図9は検知部および検出回路の構成を示す説明図、図10は検出回路の一部を示す回路図、図11は検出部および検出回路の動作を説明する信号波形図である。
Next, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is an explanatory diagram of a wall structure of a tunnel, which is a structure to which the method of the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the process of drilling a hole in the structure, FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams of the hole formed in the structure, and FIG. 6 is a diagram of the hole formed in the structure. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which the detection unit is fixed to the drilled hole, FIG. 8 is an explanatory diagram of detection operation by the detection unit, and FIG. 9 is a detection unit and a detection circuit. FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a part of the detection circuit, and FIG. 11 is a signal waveform diagram illustrating the operation of the detection unit and the detection circuit.
まず、本発明方法が適用される構造物であるトンネルの壁部の構造について説明する。
図1、図2に示すように、トンネル10の壁部12(特許請求の範囲の構造体に相当)は、レンガ、コンクリートブロックあるいは石などからなる多数のブロック14によって構成された複数のブロック列16A、16Bが目地18を介して積層されて構成されている。なお、図1、図2では説明の便宜上2つのブロック列のみを描いている。
具体的には、トンネル10の内部空間20を区画する壁面22(特許請求の範囲の構造体の表面に相当)が、第1のブロック列16Aにより形成され、第2のブロック列16Bは第1のブロック列16Aの外側に目地18を介して設けられている。
このように構成されたトンネル10の壁部12は、経年変化による付着力低下あるいは外力などによって各ブロック列16A、16Bの間に介在する目地18に沿ってひび割れ24が発生する場合がある。
First, the structure of the wall portion of the tunnel, which is a structure to which the method of the present invention is applied, will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the wall portion 12 (corresponding to the structure of the claims) of the
Specifically, a wall surface 22 (corresponding to the surface of the structure of the claims) defining the
In the
次に、本実施例のひび割れ検出方法について説明する。
先ず、図4、図5(A)に示すように、壁部12において予測されるひび割れ箇所25におけるひび割れの方向に対して交差する方向から前記予測されるひび割れ箇所25を貫通するようにハンマードリル2などを用いて削孔穴26を削孔する。本実施例では削孔穴26は壁面22に対して直交する方向に形成される。
削孔穴26は、壁部12の壁面22(表面)に位置するブロック列16Aのブロック14を貫通して壁部12の内部に位置するブロック列16Bのブロック14に至るように形成されている。
本実施例では、削孔穴26の内径は、例えば5mm以上、20mm以下である。
また、本実施例では、予測されるひび割れ箇所25は目地18の部分である。
例えば、第1のブロック列と第2ブロック列の間の目地18のひび割れ24を検出する場合には、図7(A)に示すように、第1のブロック列と第2ブロック列の間の目地18を貫通するように形成する。
また、第2のブロック列と第3ブロック列の間の目地18のひび割れ24を検出する場合には、図7(B)に示すように、第2のブロック列と第3ブロック列の間の目地18を貫通するように形成する。
なお、削孔穴26を削孔する壁部12の箇所は、従来公知の非破壊検査方法によってひび割れの存在が判明した壁部12の箇所であってもよいし、あるいは、このような非破壊検査方法によってひび割れがまだ発生していないことが判明した壁部12の箇所であってもよい。
また、本明細書において、ひび割れの検出とは、それまで発生していなかったひび割れを新たに検出することと、もともとあるひび割れの進展あるいは変位を検出することと、その他のひび割れに関する諸事項の検出を全て含むものである。
Next, the crack detection method of a present Example is demonstrated.
First, as shown in FIG. 4 and FIG. 5 (A), a hammer drill is provided so as to penetrate the predicted
The
In the present embodiment, the inner diameter of the
In the present embodiment, the predicted cracked
For example, in the case of detecting a
In addition, when detecting the
It should be noted that the location of the
In this specification, the detection of cracks refers to the detection of new cracks that have not occurred so far, the detection of the progress or displacement of the original cracks, and the detection of other items related to cracks. Is included.
次いで、図6に示すように、削孔穴26の奥部に金属製のパイプ28を挿入して奥部に固定する。本実施例では、パイプ28は壁部12の内部に位置するブロック列16Bのブロック14に固定される。
パイプ28の材料は、例えば、真鍮、アルミである。
パイプ28の削孔穴26の奥部への固定は、例えば、パイプ28の外径を削孔穴26の内径よりも僅かに小さい寸法で形成しパイプ28を削孔穴26の奥部に打ち込んで嵌合させることで行ってもよいし、パイプ28の外周面と削孔穴26の内周面との隙間を形成しこの隙間にモルタルなどの注入材あるいは接着剤を充填することで行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 6, a
The material of the
For example, the outer diameter of the
次に、図6に示すように、削孔穴26の内周に軸状の検出部30を挿通しその先端をパイプ28の孔に挿脱可能に挿入する。
そして、図7に示すように、検出部30が削孔穴26の壁面22に位置する部分を壁面22に対して移動不能に固定する。
検出部30の外径は削孔孔26の内径よりも小さい寸法で形成されており、検出部30とパイプ28は、検出部30の軸方向に対して相対的に移動可能に構成されている。
また、検出部30の削孔穴26の壁面22に対する固定は、図7に示すように検出部30が削孔穴26の壁面22に位置する箇所に固定治具35を挿通しこの固定治具35により検出部30と壁面22とを固定することで行われている。
Next, as shown in FIG. 6, the shaft-
And as shown in FIG. 7, the
The outer diameter of the
Further, the
図9に示すように、検出部30は、非磁性材料から形成された中空の軸状部材3001(図8)と、軸状部材3001の内部で軸状部材3001の中心軸を中心として巻回されたコイル3002とを備え、中空の軸状部材3001の外部には、コイル3002に接続する検出回路32が設けられている。
検出回路32は、駆動回路3202とデータ生成回路3204を備えている。
図10、図11に示すように、駆動回路3202は、コイル3002に例えば矩形波状のパルス電圧VPを印加することでコイル3002からパイプ28に磁界を与える。
コイル3002から出力される電圧検出信号VSは、図10に示すように抵抗RとコンデンサCと検波回路3204Aを含むデータ生成回路3204によって検出される。
図11(B)に示すように、矩形波状のパルス電圧VPは、コイル3002に供給されると、コイル3002のインダクタンスの影響を受け、これにより電圧検出信号VSはパルス電圧VPに比べてなまった波形となる。図11(B)において実線はパイプ28の全域にわたってコイル3002が挿入された状態の波形、破線はパイプ28からコイル3002から完全に抜けた状態の波形を示す。
この電圧検出信号VSの波形の勾配は、前記磁界によりパイプ28で誘起される渦電流の影響を受けて変化する変化量であり、その変化量は、コイル3002の中心軸方向におけるパイプ28の位置によって変化する。言い換えると、前記変化量は検出部30に対するパイプ28の削孔穴26の削孔方向に沿った相対的位置に応じて変化するものであり、壁面22とパイプ28が固定されたブロック14の部分との削孔穴26の削孔方向に沿った相対的変位によって変化する。
図11(B)に示すように、電圧検出信号VSの波形の勾配は、コイル3002に印加されたパルス電圧VPの立ち上がりから、電圧検出信号VSが所定のしきい値V1に到達するまでに要する時間T(T1、T2)で表すことができる。
したがって、前記所定のしきい値V1に到達するまでに要する時間Tによって、検出部30に対するパイプ28の削孔穴26の削孔方向に沿った相対的位置に応じて変化する変化量を表すことができ、本実施例では、データ生成回路3204によって前記時間T、すなわち変化量を検出し、この変化量に基づいて壁面22とパイプ28が固定されたブロック14の部分との削孔穴26の削孔方向に沿った相対的変位を計測する。
さらに、データ生成回路3206は、前記相対的変位を例えばデジタルデータからなる相対的変位データとして出力する。
データ生成回路3206から出力された相対的変位データは、例えば、従来公知のデータロガー34を用いて収集、記録する。
なお、検出部30としては、例えば、株式会社リベックスのパルスコーダLP―15、LP−20、LP−40などを採用することができる。
As shown in FIG. 9, the
The
As shown in FIGS. 10 and 11, the
The voltage detection signal VS output from the
As shown in FIG. 11B, when the rectangular wave pulse voltage VP is supplied to the
The gradient of the waveform of the voltage detection signal VS is a change amount that changes due to the influence of the eddy current induced in the
As shown in FIG. 11B, the slope of the waveform of the voltage detection signal VS is required from the rise of the pulse voltage VP applied to the
Therefore, the amount of change that changes according to the relative position along the drilling direction of the
Further, the data generation circuit 3206 outputs the relative displacement as relative displacement data composed of digital data, for example.
The relative displacement data output from the data generation circuit 3206 is collected and recorded using a conventionally known data logger 34, for example.
In addition, as the
本実施例によれば、壁面22とパイプ28が固定されたブロック14の部分との削孔穴26の削孔方向に沿った相対的変位を検出することで、トンネル10の内部に発生したひび割れ24を検出するとともに、そのひび割れの変化を精密にかつリアルタイムで検出できる。
また、壁部12に削孔する削孔穴26の直径は、金属製のパイプ28とパイプ28の内周に挿通される検出部30が挿入できる寸法(例えば5mm以上20mm以下)で済むため、従来のように円形コアを削孔する方法と異なり構造物に与える損傷を少ないものとすることができる。
したがって、トンネル10の延在方向に沿った多数箇所にパイプ28および検出部30を配置することで、トンネル10のひび割れ管理を簡単に正確に行うことが可能となる。
また、検出部30を固定治具35によって壁面22に移動不能に固定する場合には、削孔穴26毎に検出部30を設ける必要があるが、ひび割れ24の検出を行う間のみ検出部30を削孔穴26から挿入して壁面22に取り外し可能に固定し、検出が終了したならば検出部30を壁面22から取り外すようにしてもよい。このようにすれば、壁部12の複数箇所のひび割れ24を1つの検出部30によって検出することができ、コストを削減する上で有利となる。言い換えると、従来のセンサを構造物に埋め込んで構造物のひずみを計測する場合と違って、検出部30が構造物に対して取り外し可能であるため、1つの削孔穴26での計測が終わったら検出部30を取り外して別の削孔穴26に検出部30を運んで計測を行うことができることから、検出部30の数が少なくて済みコストを抑制する上で有利となる。
このように単一の検出部30を複数の削孔穴26に対して取り外し可能に固定する場合には、壁面22に対する検出部30の取り付け位置を記録しておき(予め決めておき)、検出部30を壁面22に取り付ける際に前記取り付け位置が再現できるようにしておく必要がある。
また、削孔穴26を削孔する壁部12の箇所は、従来公知の非破壊検査方法によってひび割れの存在が判明した箇所であってもよいし、あるいは、このような非破壊検査方法によってひび割れがまだ発生していないことが判明した箇所であってもよい。すなわち、ひび割れが発生していない健全な構造物の箇所に削孔穴26を削孔して検出部30によって相対的変位データを計測することで、それまで発生していなかったひび割れが新たに発生したことを検出するようにしてもよいことはもちろんである。
また、削孔孔26を削孔した際に、削孔穴26の内部を観察することで、ひび割れ24の状態やトンネル覆工の厚さ、背面地山の状態などを把握したり、壁部12から得られた削孔片を分析することで構造物内部(本実施例ではブロック14や目地18)の材料特性を把握できることは無論である。
According to the present embodiment, the
In addition, the diameter of the
Therefore, by arranging the
Further, when the
When the
Further, the portion of the
Further, by observing the inside of the
次に実施例2について説明する。
実施例2は実施例1の変形例であり、実施例1では、壁部12が多数のブロック14によって構成された複数のブロック列16A、16Bが目地18を介して積層されて構成されているのに対し、実施例2では、壁部12が複数のコンクリート層が積層されて構成されている点である。
図12は実施例2における壁部12に削孔された削孔穴に検知部が固定された状態を示す説明図であり、以下実施例1と同様の部分または部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
図12に示すように、トンネル10の壁部12は、コンクリート吹き付けによって形成された複数のコンクリート層40A、40Bが境界面42を介して積層されて構成されている。なお、図12では説明の便宜上2つのコンクリート層40A、40Bのみを描いている。
具体的には、トンネル10の内部空間20を区画する壁面22(特許請求の範囲の構造体の表面に相当)が、第1のコンクリート層40A(特許請求の範囲の構造物の表面に位置するコンクリート箇所に相当)により形成され、第2のコンクリート層40B(特許請求の範囲の構造物の内部に位置するコンクリート箇所に相当)は第1のコンクリート層40Aの外側に境界面42を介して設けられている。
このように構成されたトンネル10の壁部12は、経年変化による付着力低下あるいは外力などによって、各コンクリート層40A、40Bの間の境界面42に沿ってひび割れ24が発生する場合がある。
Next, Example 2 will be described.
The second embodiment is a modification of the first embodiment. In the first embodiment, a plurality of block rows 16 </ b> A and 16 </ b> B in which the
FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which the detection unit is fixed to the hole drilled in the
As shown in FIG. 12, the
Specifically, the wall surface 22 (corresponding to the surface of the structure of the claims) that defines the
In the
実施例2においても実施例1と同様の手順で、予測されるひび割れ箇所25におけるひび割れの方向に対して交差する方向から前記予測されるひび割れ箇所25を貫通するようにハンマードリル2などを用いて削孔穴26を削孔する。本実施例では削孔穴26は壁面22に対して直交する方向に形成される。
削孔穴26は、壁部12の壁面22(表面)に位置するコンクリート層40Aを貫通して壁部12の内部に位置するコンクリート層40Bに至るように形成されている。
例えば、第1のコンクリート層40Aと第2コンクリート層40Bの間の境界面42のひび割れ24を検出する場合には、第1のコンクリート層40Aと第2コンクリート層40Bの間の境界面42を貫通するように形成する。
次いで、実施例1と同様に、削孔穴26の奥部に金属製のパイプ28を挿入して奥部に固定し、削孔穴26の内周に軸状の検出部30を挿通しその先端をパイプ28の孔に挿入し、検出部30が削孔穴26の壁面22に位置する部分を壁面22に対して移動不能に固定する。
検出部30、検出回路32によるひび割れ24の検出は実施例1と同様である。
このような実施例2によっても実施例1と同様に、壁面22とパイプ28が固定されたコンクリート層40Bの部分との削孔穴26の削孔方向に沿った相対的変位を継続して検出することでひび割れ24の大きさの変化を精密に、かつ、リアルタイムに把握することが可能となる。
なお、構造物が例えばコンクリートの吹き付けあるいは打設で形成されている場合、実施例2のように境界面42があるか否かは問わずに本発明は無論適用される。
In the second embodiment, the
The
For example, when detecting the
Next, in the same manner as in Example 1, a
Detection of the
Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the relative displacement along the drilling direction of the
In addition, when the structure is formed by, for example, spraying or placing concrete, the present invention is naturally applied regardless of whether or not there is the
次に実施例3について説明する。
実施例3が実施例1、2と異なるのは、実施例1、2では、検出回路32から出力された相対的変位データをデータロガー34によって収集、記録したのに対して、実施例3では、1つあるいは複数の検出回路32から出力される相対的変位データをネットワークを介してリアルタイムに収集して記録するようにしている点である。
図13は実施例3における相対的変位データの収集を行うデータ収集システムの一例を示す説明図である。
図13に示すように、データ収集システム100は、複数の検出部30および検出回路32、サーバー102、インターフェース104、パーソナルコンピュータ106、携帯電話機108、ネットワーク110などを備えている。
複数のトンネルの構造物における予想される複数のひび割れ箇所に、複数の検出部30が配設され各検出部30には検出回路32が接続されている。
インターフェース104は、各検出回路32から出力される前記相対的変位データを例えばRS−232C、あるいは、USBなどの所定のインターフェースによりサーバー102に供給する。
Next, Example 3 will be described.
The third embodiment differs from the first and second embodiments in that the relative displacement data output from the
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of a data collection system that collects relative displacement data according to the third embodiment.
As shown in FIG. 13, the
A plurality of
The
サーバー102は、インターフェース104を介して収集した前記相対的変位データを、各検出部30が設置された構造物の名称や検出部30の設置箇所と関連付けて格納し、データベースを構成している。
パーソナルコンピュータ106は、ネットワーク110に接続可能な端末装置を構成するものであって、公衆回線やインターネットを含むネットワーク110を介してサーバー102にアクセスし、サーバー102の前記データベースを閲覧したり、あるいは、データベースからデータを受け取ることができるように構成されている。
携帯電話機108も、ネットワーク110に接続可能な端末装置を構成するものであって、パーソナルコンピュータ106と同様に、携帯電話機108用の無線回線および携帯電話機108用のネットワークを含むネットワーク110を介してサーバー102にアクセスし、サーバー102の前記データベースを閲覧したり、あるいは、データベースからデータを受け取ることができるように構成されている。
また、端末装置としてはネットワーク110に接続可能なものであればよく、PDAやその他の携帯端末を用いることができる。
The
The
The
The terminal device may be any device that can be connected to the
また、サーバー102による前記相対的変位データの収集は、サーバー102が定期的に行ってもよいし、パーソナルコンピュータ106や携帯電話機108がネットワーク110を介してサーバー102にリクエストし、このリクエストに応じてサーバー102が行ってもよい。
また、パーソナルコンピュータ106や携帯電話機108がサーバー102にアクセスする代わりに、サーバー102が定期的に前記データベースのデータをネットワーク110を介してパーソナルコンピュータ106や携帯電話機108に配信するようにしてもよい。
このように、複数のトンネルの構造物における予想される複数のひび割れ箇所に設けられた複数の検出部30および検出回路32から出力される相対的変位データをネットワークを介してリアルタイムに収集して記録することで、複数のトンネル10のひび割れ管理を簡単に正確に行うことが可能となる。
In addition, the
Further, instead of the
As described above, the relative displacement data output from the plurality of
なお、実施例では、構造物がトンネル10の壁部12である場合について説明したが、本発明はトンネル10に限定されるものではなく、例えば、多数のブロック列が目地を介して積層された橋梁の高欄部分あるいは柱壁部におけるひび割れを検出する場合にも無論適用される。
また、実施例では、ひび割れを検出する箇所として、多数のブロック列が目地を介して積層された構造物におけるブロックとブロックとの間の目地の部分である場合について、あるいは、コンクリートが吹き付けあるいは打設されることによって構成されている構造物の内部の場合についてそれぞれ説明したが、ひび割れを検出する箇所はこれに限定されるものではない。
すなわち、構造物が多数のブロック列が目地を介して積層されたブロック積みである場合には、ひび割れを検出する箇所として、実施例1で挙げたようにブロックとブロックの層間箇所の他に、例えば、ブロックと表面保護工の層間箇所、あるいは、ブロックと補修・補強工(もともとブロック積みの構造物であるが補修や補強あるいは表面を保護する目的でレンガ表面に施された層)との層間箇所などが挙げられる。
また、構造物がコンクリートの吹き付けあるいは打設で構成されている場合には、ひび割れを検出する箇所として、実施例2で挙げたように一体化したコンクリートの内部の箇所の他に、例えば、吹き付けあるいは打設で構成されているコンクリートの部分とこのコンクリートの部分に後から施工された別のコンクリートとの層間箇所、あるいは、吹き付けあるいは打設で構成されているコンクリートの部分とこのコンクリートの部分に後から施工された表面保護工、補修・補強工法による層との層間箇所などが挙げられる。
そして、本発明によれば、例えば上述した各箇所について、それぞれ新たなひび割れの検出、もともとあるひび割れの進展の検出の双方を行うことができることはもちろんである。
また、実施例では、検出部30はコイル3002を有し、コイル3002にパルス電圧を印加することでコイル3002からパイプ28に磁界を与えるとともに、この磁界によりパイプ28で誘起される渦電流の影響を受けて変化するコイル3002から得られる電圧検出信号の波形の勾配を変化量として検出する場合について説明した。
しかしながら、前記変化量はコイル3002から得られる電圧検出信号の波形の勾配に限定されるものではなく、検出部30に対するパイプ28の削孔穴26の削孔方向に沿った相対的位置に応じて変化する変化量であればよく、実施例で述べた検出部30および検出回路32の原理に限定されるものではなく、従来公知の様々な方式、原理が採用可能である。
In addition, although the Example demonstrated the case where a structure was the
In addition, in the embodiment, as a place where cracks are detected, a case where a large number of block rows are joint portions between blocks in a structure laminated through joints, or concrete is sprayed or beaten. Although the case inside the structure comprised by being provided was demonstrated, respectively, the location which detects a crack is not limited to this.
That is, when the structure is a block stack in which a large number of block rows are stacked via joints, in addition to the block-to-block interlayer location as described in Example 1, as the location to detect cracks, For example, between the block and the surface protection layer, or between the block and the repair / reinforcement work (originally a block-stacked structure, but the layer applied to the brick surface for the purpose of repair, reinforcement or surface protection) Examples include places.
Further, when the structure is constructed by spraying or placing concrete, as a part for detecting cracks, in addition to the part inside the integrated concrete as described in Example 2, for example, spraying Or between the concrete part composed of casting and this concrete part and another concrete layer applied later, or the concrete part constructed by spraying or casting and this concrete part Examples include surface protection work that has been applied later, and interlaminar locations with layers by repair and reinforcement methods.
According to the present invention, for example, it is possible to perform both detection of a new crack and detection of the progress of an original crack, for example, for each of the above-described locations.
In the embodiment, the
However, the amount of change is not limited to the gradient of the waveform of the voltage detection signal obtained from the
10……トンネル
12……壁部
14……ブロック
18……目地
22……壁面
24……ひび割れ
26……削孔穴
28……パイプ
30……検出部。
10 ...
Claims (11)
予測されるひび割れ箇所におけるひび割れの方向に対して交差する方向から前記予測されるひび割れ箇所を貫通するように削孔穴を削孔し、前記削孔穴の奥部に金属製のパイプを固定し、前記削孔穴の内周に軸状の検出部を挿通しその先端を前記パイプの孔に挿入し、前記削孔穴が開口する前記構造体の表面に、該表面に位置する前記検出部の部分を固定しておき、
前記検出部に対する前記パイプの前記削孔穴の削孔方向に沿った相対的位置に応じて変化する変化量を前記検出部を介して検出し、
前記検出部で検出された前記変化量から前記構造体の表面と前記金属製のパイプが固定された構造体の部分との前記削孔穴の削孔方向に沿った相対的変位を計測することでひび割れを検出するようにした、
ことを特徴とする構造物の内部のひび割れの検出方法。 A method for detecting cracks inside a structure,
Drilling a hole to penetrate the predicted cracked part from the direction intersecting the direction of the crack in the predicted cracked part, fixing a metal pipe at the back of the hole, Insert the shaft-shaped detection part into the inner periphery of the hole and insert the tip into the hole of the pipe, and fix the part of the detection part located on the surface of the structure where the hole is opened. Aside,
The amount of change that changes according to the relative position along the drilling direction of the drilling hole of the pipe with respect to the detection unit is detected via the detection unit,
By measuring the relative displacement along the drilling direction of the drilling hole between the surface of the structure and the portion of the structure to which the metal pipe is fixed from the amount of change detected by the detection unit. Detecting cracks,
A method for detecting cracks in a structure characterized by the above.
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