JP2010014451A - 連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連結手段内にグラウト材が完全に充填されたかどうかを施工後に安全且つ確実に検査できる非破壊検査方法を提供する。
【解決手段】１．連結手段を被連結部材の対向する位置に配設する、２．連結手段の空隙６に、該連結手段の一方端側に形成されているグラウト材注入口４より適宜手段によりグラウト材３を充填する、３．上記グラウト材３が充填され、他方端側に形成されているグラウト材排出口５に装着した延長排出筒８より該グラウト材３が充填排出される状態となった時点で充填を終了する、４．上記連結手段の空隙６内及び延長排出筒内のグラウト材３が固化した状態で、該延長排出筒の露出側端部表面に探触子を接触させる、５．超音波探傷器と連結された該探触子からの超音波を延長排出筒に充填固化されているグラウト材に発信し、その反射波の状態を該超音波探傷器により計測し連結手段内の空隙６の有無及びその状態を確認する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プレキャスト部材等の被連結部材相互を連結する連結手段において、該連結手段内にグラウト材が満遍なく充填されて空隙が生じていないかどうかを非破壊により確認することのできる連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法に関する。

プレキャスト部材相互を連結する手段として使用されているモルタル充填継手Ａは、図５に示すように、連結しようとする被連結部材の鉄筋Ｂ相互をその内側に配設し、その後、該継手Ａ内にグラウト材Ｃを充填して該鉄筋Ｂ相互を強固に連結している。その際、継手Ａ内にグラウト材Ｃが満遍なく充填されて空隙が生じていないかどうかを確認する手段として、グラウト材Ｃが排出口Ｄ又はパイプＥより吐出したことを目視確認するか、図６に示すように、グラウト材Ｃの排出口Ｄの開口部に装着したパイプＥの露出端側を閉塞する止栓Ｆを利用している。上記止栓Ｆの場合は、パイプＥの開口部を閉塞する栓本体の長手方向中心部に貫通孔Ｇを形成し、該貫通孔Ｇには紐Ｈが摺動自在となる長さを有して貫挿されている。該紐Ｈには止栓Ｆの内側となる側に、該止栓Ｆの内側外形形状とほぼ同じくした偏平状の円形盤Ｉを設け、他方側となる止栓Ｆの外側には該紐Ｈが貫通孔Ｇより抜け落ちることのないように該紐Ｈを結び付ける等して膨出部Ｊを形成している。

上記構成よりなる止栓ＦをパイプＥの開口部に、該円形盤Ｉ側を内側方向へ突出させた状態で装着し、その後、別途グラウト材注入口Ｋよりグラウト材Ｃを継手Ａ内に注入することにより該グラウト材Ｃは鉄筋Ｂと継手Ａの内壁間の空間を充填しながら該グラウト材排出口Ｄ及びパイプＥ側へと充填され、上記突出された円形盤Ｉを内側より押圧し、その結果、紐Ｈの膨出部Ｊ側が外方へ押されて突出することになる。

上記突出したことを目視することにより継手Ａ内にグラウト材Ｃが充填されたことを確認していた。

また、被連結部材相互を連結する他の手段として、該被連結部材の連結位置端部に配設したモルタル充填継手の空隙内に、上記同様、一方端側から注入したグラウト材が他端側から吐出したことを確認することにより空隙内がグラウト材によって満遍なく充填されたものとしていた。

他方、連結手段のグラウト材による連結状態の確認手段として、グラウト材を充填した後、当該箇所に対して放射線透過試験等を行う方法も非破壊検査方法として考えられている。
特開平７−２４８３１７号公報 特開２０００−２５８４０１号公報

上記グラウト材の吐出を目視確認する検査方法は、吐出確認が不十分であったり、紐Ｈの突出を目視確認する検査方法では、紐Ｈを内側に押すことを忘れたり、振動等の何等かの衝撃により、継手Ａへのグラウト材Ｃの充填前に該紐Ｈが外方へ突出した状態となってしまうことも考えられる。また、パイプＥにだけグラウト材を充填されることも考えられるため、施工時において全数検査を行うことが必要であり、検査に時間がかかっていた。

他方、放射線を利用する検査方法は、例えば、柱筋のように鉄筋が重なって存在する場合には、継手単位毎にグラウト材の充填状況を確認することは不可能であった。また、放射線を利用することになるので、放射線による被曝を配慮しなくてはならず、危険性があり、建築土木の施工現場のように検査環境管理の難しい場所で使用することのできる最良のものではなかった。

本発明は、上記欠点を解決したもので、個々の連結手段内にグラウト材が完全に充填されたかどうかを施工時に確認するか或いは施工後において部分的に検査する方法しかなかったものを、施工後にその充填状態を超音波を利用して安全に且つ確実に検査をすることのできる非破壊検査方法を提供するものである。

被連結部材相互を連結する連結手段の空隙内に充填されたグラウト材の充填状態を検査する方法において、
１．連結手段を被連結部材の対向する位置に配設する、
２．連結手段の空隙に、該連結手段の一方端側に形成されているグラウト材注入口より適宜手段によりグラウト材を充填する、
３．上記グラウト材が充填され、他方端側に形成されているグラウト材排出口に装着した延長排出筒より該グラウト材が充填排出される状態となった時点で充填を終了する、
４．上記連結手段の空隙内及び延長排出筒内のグラウト材が固化した状態で、該延長排出筒の露出側端部表面に探触子を接触させる、
５．超音波探傷器と連結された該探触子からの超音波を延長排出筒に充填固化されているグラウト材に発信し、その反射波の状態を該超音波探傷器により計測し連結手段内の空隙の有無及びその状態を確認する、
連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法を特徴とする。

また、上記連結手段をモルタル充填筒状継手とした連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法を特徴とする。

更に、上記連結手段をプレキャスト部材等の被連結部材の連結位置端部に配設した連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法を特徴とする。

また、上記連結手段の空隙内には鉄筋或いは金物等が配設されてなる連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法を特徴とする。

本発明は、プレキャスト部材等の被連結部材相互を連結する連結手段の空隙内に充填されたグラウト材の充填状況を非破壊による簡単な手段により安価で確実に且つ安全に検査することが可能となった。

また、空隙となる未充填部の確認は、グラウト材の固化後、そのグラウト材排出口側の表面に探触子を接触させて超音波によるはね返り状態を検査するだけで済むので、１箇所に付き約３分程度で検査を完了させることができ、極めて有効な検査手段となった。

更に、連結手段へのグラウト材の充填に先立って特別な作業をすることがなく、且つ簡単で確実に未充填部となる空隙を確認することが可能となった。

以下、図面に示す実施例に基づいて、発明の実施の形態を説明する。

図１は、モルタル充填継手１内に配設された鉄筋２を埋め込むようにしてグラウト材３（以下、モルタル等の充填材を総称してグラウト材という）を充填した状態を示す断面図である。縦方向の鉄筋２相互を連結するために連結手段の空隙６を配設し、該モルタル充填継手１の下端に形成したグラウト材注入口４よりグラウト材３を充填し、その充填されたグラウト材３が継手１の上端に形成したグラウト材排出口５近辺まで上昇した状態を示している。以下、モルタル充填継手１を縦方向に使用した場合の実施例に沿って説明する。

グラウト材３は、流動性に富んでいるので、該グラウト材注入口４より充填されたグラウト材３が継手の中間部分となる空隙６に空気溜まりを発生させることはなく、図１で示したグラウト材排出口５近辺までは確実に上昇してくる。

上記モルタル充填継手１内に空気溜まりが生じる原因にはいくつか考えられるが、その主なものとしてはグラウト材３が完全に充填された後、固化する前に該グラウト材３が沈下すること或いは十分にグラウト材３が充填されていない状態で排出口をグラウト材で塞いでしまうこと等が考えられる。いずれにしてもモルタル充填継手１の上端部付近に空気溜まりが生じることになるので、該グラウト材排出口５近辺でのグラウト材３の充填状況を検査することにより、当該モルタル充填継手１へのグラウト材の充填が満遍なく行われたかどうかの確認を得ることが可能となる。

図２は、図１の上端部を拡大したもので、当該部分でのグラウト材の充填検査を示すものである。上記モルタル充填継手１の排出口５には鍔部等の突出部７が形成され、該突出部７に嵌合するようにして延長排出筒８を装着している。従って、注入口４より充填されたグラウト材３は、モルタル充填継手１内の空隙を充填し、排出口５より排出し、更に該延長排出筒８内の空隙を充填して吐出されることになる。この排出口５及び延長排出筒８からのグラウト材の吐出を確認することにより該モルタル充填継手１へのグラウト材の充填は終了する。

該延長排出筒８は、各種のモルタル充填継手の排出口に嵌合できる径を有し、その長さは適宜のものが使用できるが、５０ｍｍ〜１５０ｍｍが最適である。また、検査手段として超音波を発信することになるので、それに影響を与えないようにグラウト材とは異なるコンクリートやそれに類似した材質以外の例えば塩化ビニール製等のものがよい。

グラウト材３の充填終了後、該グラウト材３、９は延長排出筒８内で固化することになる。該グラウト材９の固化後、該延長排出筒８の露出しているグラウト材表面１０に超音波を伝播させるための接触媒材等を塗布する。該接触媒材としては、グリセリンペースト等が採用される。

該接触媒材に探触子１１を接触させ、超音波を発信させる。該探触子１１は、送受信探触子とし、超音波の発信と、その発信された超音波を超音波エコーとして受信するものが使用される。該探触子１１は、延長排出筒８の内径が約２２ｍｍの場合、該延長排出筒８より超音波を伝播させるために、その直径が約１２．５ｍｍ程度のものを使用する。該探触子１１は、図３にその概略を示すように、超音波探傷器１２と連結され、超音波が延長排出筒８内の固化したグラウト材９中に発信されることになる。該超音波は、様々な空隙の状態を検査するために例えば０．５〜１．５ＭＨｚの広帯域の強さのものを使用する。

該探触子１１より発信された超音波は、延長排出筒８内の固化したグラウト材９中を伝播し、モルタル充填継手１内へと伝わり、反射波として受信手段としての探触子１１にはね返ってくるため、そのはね返りの強弱を計測することによりモルタル充填継手内のグラウト材３の充填状況を確認することができる。

モルタル充填継手１内のグラウト材３が、モルタル充填継手１内を満遍なく充填して空隙が生じていないと、該探触子１１から発信された超音波はモルタル充填継手１内のグラウト材３中を伝播し、鉄筋２等により乱反射して弱められることになり、該探触子１１が受信として検出し得る反射波エコーの強さは小さなものとなる。他方、空隙Ｓが存在すると、該探触子１１から発信された超音波は、グラウト材３と該空隙Ｓを形成する気層との境界でその多くが反射され、反射波エコーの強い状態で探触子１１への受信として検出されることになる。

仮に、図２に示すように、モルタル充填継手１の上端部近辺にグラウト材３の未充填部となる空隙Ｓが生じていた場合、該探触子１１から発信された超音波は、図４の反射波形のグラフに示すＴの状態のように、強い信号となって探触子１１に返ってくることになる。固化したモルタル中を伝播してはね返ってくる時間を距離に変換することにより、空隙となった未充填部の有無及びその位置を確認することが可能となる。

未充填部が確認された後は、延長排出筒８内に、確認のための孔を穿孔し、モルタル充填継手１の内部状態をファイバースコープ等で調査し、空隙部分に対しグラウト材を充填する等して対処することになる。

上記実施例では、モルタル充填継手１を縦方向に使用した場合に沿って説明したが、斜め方向或いは横方向に使用することも当然のことながら可能である。横方向に使用した場合、注入口側にも上記同様の理由により未充填部となる空隙が生じる可能性がある。このことを考慮して該注入口側も上記同様の方法によりグラウト材の充填状態を検査し、空隙の有無及びその状態を確認することになる。この場合には延長排出筒及び注入口の両者が検査の対象となる。

モルタル充填継手にグラウト材を充填した状態を示す断面図。 モルタル充填継手のグラウト材排出口部分の拡大断面図。 超音波探傷器及び探触子を示す概略図。 モルタル充填継手の充填状態非破壊検査によって得られた反射波形の例示グラフ。 従来のモルタル充填継手の充填状態非破壊検査方法として止栓を使用した断面図。 （ａ）止栓の使用前の中央断面図、（ｂ）止栓がグラウト材によって押された状態の中央断面図。

符号の説明

１ モルタル充填継手
２ 鉄筋
３ グラウト材
４ グラウト材注入口
５ グラウト材排出口
６ 空隙
７ 突出部
８ 延長排出筒
９
グラウト材
１０ グラウト材表面
１１ 探触子
１２ 超音波探傷器

Claims (4)

1. 被連結部材相互を連結する連結手段の空隙内に充填されたグラウト材の充填状態を検査する方法において、
   １．連結手段を被連結部材の対向する位置に配設する、
   ２．連結手段の空隙に、該連結手段の一方端側に形成されているグラウト材注入口より適宜手段によりグラウト材を充填する、
   ３．上記グラウト材が充填され、他方端側に形成されているグラウト材排出口に装着した延長排出筒より該グラウト材が充填排出される状態となった時点で充填を終了する、
   ４．上記連結手段の空隙内及び延長排出筒内のグラウト材が固化した状態で、該延長排出筒の露出側端部表面に探触子を接触させる、
   ５．超音波探傷器と連結された該探触子からの超音波を延長排出筒に充填固化されているグラウト材に発信し、その反射波の状態を該超音波探傷器により計測し連結手段内の空隙の有無及びその状態を確認する、
   ことを特徴とする連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法。
2. 連結手段をモルタル充填筒状継手としたことを特徴とする請求項１に記載の連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法。
3. 連結手段をプレキャスト部材等の被連結部材の連結位置端部に配設したことを特徴とする請求項１に記載の連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法。
4. 連結手段の空隙内には鉄筋或いは金物等が配設されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の連結手段の空隙の充填状態非破壊検査方法。

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