JP2010107259A - 鉄筋コンクリート体の健全性の非破壊評価方法、及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上記課題は、鉄筋コンクリート体の健全性を非破壊で評価するにあたり、電磁波レーダーkにより鉄筋コンクリート体g内の鉄筋hの探査を、所定の探査間隔で、コンクリート体gの評価対象領域の全体にわたり行うことによって、少なくとも鉄筋hの深さ位置を取得し、取得した深さ位置に乱れがある探査箇所範囲をコンクリートの不健全箇所として評価する、ことにより解決される。
【選択図】図11
Description
このような鉄筋コンクリート体の損傷に対して、これまでは、目視によるひび割れ調査やハンマーなどによるたたき調査で、健全性を評価してきた。しかし、近接点検によるたたき点検では、鉄筋の錆が進行し膨張によるコンクリートの浮きが発生した後でなければ発見できず、また、目視点検による方法では、完全に表面に露見した損傷しか発見できない。構造物を長期間良好な状態で供用するためには、可能な限り早期の評価を行い、予防的な保全を行うことが重要である。
このような要望に対し、電気化学的手法(自然電位法、分極抵抗法、電気抵抗法)も知られているが、ハツリ等の準備で手間も掛かるため普及していないのが現状である。また、赤外線、地中レーダ法による点検手法では、気象条件等の影響が大きくその結果は信頼できるものではない。さらに、これらの方法はすべて2次元的な方法で、抽出される損傷情報は、1次元的な線情報でしかなく、その広がり範囲を特定することはできない。特に、鋼板接着など床版下面の補強が行われた橋梁では、その後の床版の評価が難しいという問題点もある。
一方、本出願人は、電磁波をコンクリート構造物に向けて照射し、反射波を受信機で受信し、アナログ波形の受信信号を解析することにより、コンクリート構造物内の配筋状況や空洞を二次元的、三次元的に把握する技術を提案している(特許文献1参照)が、この方法はひび割れや脆弱化等により損傷を受けたコンクリート体の健全性を評価するものではない。
<請求項1記載の発明>
電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体の深さ方向と交差する方向に沿って延在する既知の電磁波反射面を含むコンクリート体の健全性を非破壊で評価する方法であって、
電磁波レーダーによる前記反射面の探査を、所定の探査間隔で、前記コンクリート体の評価対象領域の全体にわたり行うことによって、少なくとも、前記反射面の深さ位置を取得し、
取得した深さ位置に乱れがある探査箇所範囲を前記コンクリートの不健全箇所として評価する、
ことを特徴とするコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
電磁波レーダーによりコンクリート体の内部探査を行った場合、健全なコンクリート体は均質で比誘電率が一様なため、反射面からの反射波は規則正しく返ってくる。これに対して、経時とともに、繰り返し荷重や疲労によるひび割れの発生、中性化や塩害、凍害、化学的侵食、アルカリシリカ反応等の損傷が進み、空気の層や水の浸入などでコンクリートの材質にバラツキが生じると、一様であった比誘電率にもバラツキが生じ、内部に埋設された鉄筋、配管等の埋設物や、コンクリート体の裏面の位置が見かけ上バラツクようになる。本発明はこの知見に基づくものである。すなわち、本発明は上述の現象を利用し、電磁波レーダーを用いた内部探査により既知の電磁波反射面の少なくとも深さ位置を所定間隔で取得し、取得した深さ位置に乱れがある探査箇所範囲をコンクリートの不健全箇所として評価するものである。本発明の評価方法では、電磁波レーダーによる探査を利用するため、高精度・高効率で評価できることはいうまでもない。例えば、橋梁点検等で行われるコンクリート床版の評価を、床版上面から非破壊で行うことも可能となる。
前記反射面が深さ方向に重なるように複数平行に設けられているコンクリート体を対象として、前記電磁波レーダーによる探査を行い、全ての反射面の深さ位置を取得し、隣り合う一対の反射面間の離間距離に乱れがある場合、その乱れがある探査箇所範囲内であって且つその一対の反射面間に相当する深さ部位を前記不健全箇所として評価する、請求項1記載のコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
複数の反射面が深さ方向に平行に重なる場合、例えばコンクリート体の表面と裏面とが平行に重なる場合や、コンクリート体内に鉄筋等の埋設物が深さ方向に間隔を空けて平行に埋設されている場合等においては、ある反射面間のある部位にひびわれ等の不健全箇所があると、電磁波レーダーに基づいて得られる反射面間の離間距離が当該不健全箇所においてのみ乱れるようになる。よって、この反射面間の離間距離の乱れにより、不健全箇所の深さ部位までも評価することができるようになる。
各反射面について、隣り合う他の反射面に対する離間距離を探査箇所毎に算出し、この反射面間の離間距離の統計的バラツキが所定レベル以上となる場合を、前記乱れがある場合として前記不健全箇所の評価を行う、請求項2記載のコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
このような手法で評価を行うことにより、作業員が客観的、機械的に評価を行ったり、或いはコンピューター等の情報処理装置により自動的に評価したりできるようになる。上述した反射面間の離間距離の乱れは、取得データを二次元的又は三次元的に可視化する、つまり表示装置や印刷装置に出力することにより、作業員が容易に目視判断できるものであるが、評価の客観化や自動化が望ましいことはいうまでもない。
前記コンクリート体は、前記反射面を有する鉄筋が埋設された鉄筋コンクリート体であり、
前記電磁波の周波数は0.5〜3GHzとし、前記探査間隔は20cm以下とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
このような鉄筋コンクリート体を対象とする場合、このような周波数及び探査間隔を採用するのが望ましい。周波数が低過ぎる又は高過ぎたり、探査間隔が広過ぎたりするとコンクリート体内の状況検知率が低下するため好ましくない。
電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体の深さ方向と交差する方向に沿って延在する既知の電磁波反射面を含むコンクリート体の健全性を非破壊で評価する装置であって、
電磁波レーダーによる前記反射面の探査を、所定の探査間隔で、前記コンクリート体の評価対象領域の全体にわたり行うことによって、少なくとも、前記反射面の深さ位置を取得する手段と、
取得した深さ位置に乱れがある探査箇所範囲を前記コンクリートの不健全箇所として評価する手段と、
を備えたことを特徴とするコンクリート体の健全性の非破壊評価装置。
請求項1記載の発明と同様の作用効果が奏せられる。
本発明は電磁波レーダーを用いてコンクリート体の内部探査を行う。電磁波レーダーとしては、GSSI社(米国)製の各種電磁波レーダーシステム(例えばSIR3000等)、日本無線社製RCレーダー(例えばハンディサーチNJJ-95B等)、アイレック技建社製のコンクリート構造物の鉄筋探査装置(例えばライトエスパー)、コマツエンジニアリング社製のレーダ探査機(例えばアイアンシーカ)等、公知のものを特に限定無く用いることができるが、送受信センサを多数並設したレーダーシステムが高効率・高精度であるため好ましい。以下、具体例について説明する。
また、レーダーシステムkは検査対象の形状により副走査方向の形状を直線あるいは円弧形状等に配列することができる。
なお、入力データのうち、位置に関する生データは主走査方向移動距離及び副走査方向のセンサの間隔であるが、必要に応じて二次元平面座標に変換することができ、反射波データは波形データであるが、必要に応じて反射強度及び深度(深さ)に変換することができる。
なお、センサaのサイズとしては、手のひらに載る程度の大きさまたはそれ以下のサイズに形成することができる。
本発明は、上述のような電磁波レーダーによるコンクリート体gの探査を利用して、コンクリートの健全性を評価するものである。評価対象となるコンクリート体gは、電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体gの深さ方向と交差する方向(直交する方向が望ましいが、斜めに交差する方向でも良い)に沿って延在する既知の電磁波反射面を含むものである。反射面は、例えば鉄筋hや管、型枠等の埋設物、コンクリート体gの表面や裏面等の少なくとも一つとすることができる。
このような鉄筋コンクリート体の損傷に対して、これまでは、目視によるひび割れ調査やハンマーなどによるたたき調査で、健全性を評価してきた。しかし、近接点検によるたたき点検では、鉄筋の錆が進行し膨張によるコンクリートの浮きが発生した後でなければ発見できず、また、目視点検による方法では、完全に表面に露見した損傷しか発見できない。構造物を長期間良好な状態で供用するためには、可能な限り早期の評価を行い、予防的な保全を行うことが重要である。
このような要望に対し、電気化学的手法(自然電位法、分極抵抗法、電気抵抗法)も知られているが、ハツリ等の準備で手間も掛かるため普及していないのが現状である。また、赤外線、地中レーダ法による点検手法では、気象条件等の影響が大きくその結果は信頼できるものではない。さらに、これらの方法はすべて2次元的な方法で、抽出される損傷情報は、1次元的な線情報でしかなく、その広がり範囲を特定することはできない。特に、鋼板接着など床版下面の補強が行われた橋梁では、その後の床版の評価が難しいという問題点もある。
一方、本出願人は、電磁波をコンクリート構造物に向けて照射し、反射波を受信機で受信し、アナログ波形の受信信号を解析することにより、コンクリート構造物内の配筋状況や空洞を二次元的、三次元的に把握する技術を提案している(特許文献1参照)が、この方法はひび割れや脆弱化等により損傷を受けたコンクリート体の健全性を評価するものではない。
<請求項1記載の発明>
電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体の深さ方向と交差する方向に沿って延在する複数の電磁波反射面が、深さ方向に間隔を空けて平行に配されたコンクリート体の健全性を非破壊で評価する方法であって、
前記反射面は、前記コンクリート体の表面及びコンクリート体内に埋設された埋設物の反射面のうちから複数選択されるものであり、
前記コンクリート体の評価対象領域の全体にわたり所定の反射波データ取得間隔で、電磁波レーダーによる探査を行い、各位置における前記電磁波の反射波データを取得し、
この取得した反射波データにおける反射波強度に基づき、少なくとも、各前記反射面の深さ位置をその延在方向に沿って取得し、
この取得した深さ位置に基づき、一対の反射面間の深さ方向離間距離に乱れがある反射データ取得箇所であって且つその一対の反射面間に相当する深さ部位を前記コンクリート体の不健全箇所として評価する、
ことを特徴とするコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
電磁波レーダーによりコンクリート体の内部探査を行った場合、健全なコンクリート体は均質で比誘電率が一様なため、反射面からの反射波は規則正しく返ってくる。これに対して、経時とともに、繰り返し荷重や疲労によるひび割れの発生、中性化や塩害、凍害、化学的侵食、アルカリシリカ反応等の損傷が進み、空気の層や水の浸入などでコンクリートの材質にバラツキが生じると、一様であった比誘電率にもバラツキが生じ、内部に埋設された鉄筋、配管等の埋設物や、コンクリート体の裏面の位置が見かけ上バラツクようになる。本発明はこの知見に基づくものである。すなわち、本発明は上述の現象を利用し、電磁波レーダーを用いた内部探査により既知の電磁波反射面の少なくとも深さ位置を所定間隔で取得し、取得した深さ位置に乱れがある探査箇所範囲をコンクリートの不健全箇所として評価するものである。本発明の評価方法では、電磁波レーダーによる探査を利用するため、高精度・高効率で評価できることはいうまでもない。例えば、橋梁点検等で行われるコンクリート床版の評価を、床版上面から非破壊で行うことも可能となる。
複数の反射面が深さ方向に平行に重なる場合、例えばコンクリート体の表面と裏面とが平行に重なる場合や、コンクリート体内に鉄筋等の埋設物が深さ方向に間隔を空けて平行に埋設されている場合等においては、ある反射面間のある部位にひびわれ等の不健全箇所があると、電磁波レーダーに基づいて得られる反射面間の離間距離が当該不健全箇所においてのみ乱れるようになる。よって、この反射面間の離間距離の乱れにより、不健全箇所の深さ部位までも評価することができるようになる。
各反射面について、他の反射面に対する離間距離を反射波データ取得箇所毎に算出し、この反射面間の離間距離の統計的バラツキが所定レベル以上となる場合を、前記乱れがある場合として前記不健全箇所の評価を行う、請求項1記載のコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
このような手法で評価を行うことにより、作業員が客観的、機械的に評価を行ったり、或いはコンピューター等の情報処理装置により自動的に評価したりできるようになる。上述した反射面間の離間距離の乱れは、取得データを二次元的又は三次元的に可視化する、つまり表示装置や印刷装置に出力することにより、作業員が容易に目視判断できるものであるが、評価の客観化や自動化が望ましいことはいうまでもない。
前記コンクリート体は、前記埋設物として鉄筋が埋設された鉄筋コンクリート体であり、
前記電磁波の周波数は0.5〜3GHzとし、前記反射波データ取得間隔は20cm以下とする、請求項1又は2記載のコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
このような鉄筋コンクリート体を対象とする場合、このような周波数及び反射波データ取得間隔を採用するのが望ましい。周波数が低過ぎる又は高過ぎたり、反射波データ取得間隔が広過ぎたりするとコンクリート体内の状況検知率が低下するため好ましくない。
電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体の深さ方向と交差する方向に沿って延在する複数の電磁波反射面が、深さ方向に間隔を空けて平行に配されたコンクリート体の健全性を非破壊で評価する装置であって、
前記反射面は、前記コンクリート体の表面及びコンクリート体内に埋設された埋設物の反射面のうちから複数選択されるものであり、
前記コンクリート体の評価対象領域の全体にわたり所定の反射波データ取得間隔で、電磁波レーダーによる探査を行い、各位置における前記電磁波の反射波データを取得する手段と、
この取得した反射波データにおける反射波強度に基づき、少なくとも、各前記反射面の深さ位置をその延在方向に沿って取得する手段と、
この取得した深さ位置に基づき、一対の反射面間の深さ方向離間距離に乱れがある反射データ取得箇所であって且つその一対の反射面間に相当する深さ部位を前記コンクリート体の不健全箇所として評価する手段と、
を備えたことを特徴とするコンクリート体の健全性の非破壊評価装置。
請求項1記載の発明と同様の作用効果が奏せられる。
本発明は電磁波レーダーを用いてコンクリート体の内部探査を行う。電磁波レーダーとしては、GSSI社(米国)製の各種電磁波レーダーシステム(例えばSIR3000等)、日本無線社製RCレーダー(例えばハンディサーチNJJ-95B等)、アイレック技建社製のコンクリート構造物の鉄筋探査装置(例えばライトエスパー)、コマツエンジニアリング社製のレーダ探査機(例えばアイアンシーカ)等、公知のものを特に限定無く用いることができるが、送受信センサを多数並設したレーダーシステムが高効率・高精度であるため好ましい。以下、具体例について説明する。
また、レーダーシステムkは検査対象の形状により副走査方向の形状を直線あるいは円弧形状等に配列することができる。
なお、入力データのうち、位置に関する生データは主走査方向移動距離及び副走査方向のセンサの間隔であるが、必要に応じて二次元平面座標に変換することができ、反射波データは波形データであるが、必要に応じて反射強度及び深度(深さ)に変換することができる。
なお、センサaのサイズとしては、手のひらに載る程度の大きさまたはそれ以下のサイズに形成することができる。
本発明は、上述のような電磁波レーダーによるコンクリート体gの探査を利用して、コンクリートの健全性を評価するものである。評価対象となるコンクリート体gは、電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体gの深さ方向と交差する方向(直交する方向が望ましいが、斜めに交差する方向でも良い)に沿って延在する既知の電磁波反射面を含むものである。反射面は、例えば鉄筋hや管、型枠等の埋設物、コンクリート体gの表面や裏面等があるが、本発明では少なくともコンクリート体の表面及びコンクリート体内に埋設された埋設物の反射面のうちから複数選択される。
このような鉄筋コンクリート体の損傷に対して、これまでは、目視によるひび割れ調査やハンマーなどによるたたき調査で、健全性を評価してきた。しかし、近接点検によるたたき点検では、鉄筋の錆が進行し膨張によるコンクリートの浮きが発生した後でなければ発見できず、また、目視点検による方法では、完全に表面に露見した損傷しか発見できない。構造物を長期間良好な状態で供用するためには、可能な限り早期の評価を行い、予防的な保全を行うことが重要である。
このような要望に対し、電気化学的手法(自然電位法、分極抵抗法、電気抵抗法)も知られているが、ハツリ等の準備で手間も掛かるため普及していないのが現状である。また、赤外線、地中レーダ法による点検手法では、気象条件等の影響が大きくその結果は信頼できるものではない。さらに、これらの方法はすべて2次元的な方法で、抽出される損傷情報は、1次元的な線情報でしかなく、その広がり範囲を特定することはできない。特に、鋼板接着など床版下面の補強が行われた橋梁では、その後の床版の評価が難しいという問題点もある。
一方、本出願人は、電磁波をコンクリート構造物に向けて照射し、反射波を受信機で受信し、アナログ波形の受信信号を解析することにより、コンクリート構造物内の配筋状況や空洞を二次元的、三次元的に把握する技術を提案している(特許文献1参照)が、この方法はひび割れや脆弱化等により損傷を受けたコンクリート体の健全性を評価するものではない。
<請求項1記載の発明>
電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体の深さ方向と交差する方向に沿って延在する複数の電磁波反射面が、深さ方向に間隔を空けて平行に配された鉄筋コンクリート体の健全性を非破壊で評価する方法であって、
前記反射面は、前記鉄筋コンクリート体の表面及び鉄筋コンクリート体内に埋設された鉄筋の反射面のうちの一対の隣り合う反射面であり、
前記鉄筋コンクリート体の評価対象領域の全体にわたり所定の反射波データ取得間隔で、電磁波レーダーによる探査を行い、各位置における前記電磁波の反射波データを取得し、
この取得した反射波データにおける反射波強度に基づき、少なくとも、前記一対の隣り合う反射面の各深さ位置をその延在方向に沿って取得し、
この取得した深さ位置に基づき、隣り合う一対の反射面間の深さ方向離間距離に乱れがある反射データ取得箇所であって且つその一対の反射面間に相当する深さ部位を前記コンクリートのひび割れ箇所として評価するとともに、隣り合う一対の反射面間の深さ方向離間距離に乱れが無い反射データ取得箇所であって且つその一対の反射面間に相当する深さ部位を前記コンクリートのひび割れの無い健全箇所として評価する、
ことを特徴とする鉄筋コンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
電磁波レーダーによりコンクリート体の内部探査を行った場合、健全なコンクリート体は均質で比誘電率が一様なため、反射面からの反射波は規則正しく返ってくる。これに対して、経時とともに、繰り返し荷重や疲労によるひび割れの発生、中性化や塩害、凍害、化学的侵食、アルカリシリカ反応等の損傷が進み、空気の層や水の浸入などでコンクリートの材質にバラツキが生じると、一様であった比誘電率にもバラツキが生じ、内部に埋設された鉄筋、配管等の埋設物や、コンクリート体の裏面の位置が見かけ上バラツクようになる。本発明はこの知見に基づくものである。すなわち、本発明は上述の現象を利用し、電磁波レーダーを用いた内部探査により既知の電磁波反射面の少なくとも深さ位置を所定間隔で取得し、取得した深さ位置に乱れがある探査箇所範囲をコンクリートのひび割れ箇所として評価するものである。本発明の評価方法では、電磁波レーダーによる探査を利用するため、高精度・高効率で評価できることはいうまでもない。例えば、橋梁点検等で行われるコンクリート床版の評価を、床版上面から非破壊で行うことも可能となる。
各反射面について、他の反射面に対する離間距離を反射波データ取得箇所毎に算出し、この反射面間の離間距離の統計的バラツキが所定レベル以上となる場合を、前記乱れがある場合として前記ひび割れ箇所の評価を行う、請求項1記載のコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
このような手法で評価を行うことにより、作業員が客観的、機械的に評価を行ったり、或いはコンピューター等の情報処理装置により自動的に評価したりできるようになる。上述した反射面間の離間距離の乱れは、取得データを二次元的又は三次元的に可視化する、つまり表示装置や印刷装置に出力することにより、作業員が容易に目視判断できるものであるが、評価の客観化や自動化が望ましいことはいうまでもない。
前記電磁波の周波数は0.5〜3GHzとし、前記反射波データ取得間隔は20cm以下とする、請求項1又は2記載の鉄筋コンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
鉄筋コンクリート体を対象とする場合、このような周波数及び反射波データ取得間隔を採用するのが望ましい。周波数が低過ぎる又は高過ぎたり、反射波データ取得間隔が広過ぎたりするとコンクリート体内の状況検知率が低下するため好ましくない。
電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内において鉄筋コンクリート体の深さ方向と交差する方向に沿って延在する複数の電磁波反射面が、深さ方向に間隔を空けて平行に配された鉄筋コンクリート体の健全性を非破壊で評価する装置であって、
前記反射面は、前記鉄筋コンクリート体の表面及び鉄筋コンクリート体内に埋設された鉄筋の反射面のうちの一対の隣り合う反射面であり、
前記鉄筋コンクリート体の評価対象領域の全体にわたり所定の反射波データ取得間隔で、電磁波レーダーによる探査を行い、各位置における前記電磁波の反射波データを取得する手段と、
この取得した反射波データにおける反射波強度に基づき、少なくとも、前記一対の隣り合う反射面の各深さ位置をその延在方向に沿って取得する手段と、
この取得した深さ位置に基づき、隣り合う一対の反射面間の深さ方向離間距離に乱れがある反射データ取得箇所であって且つその一対の反射面間に相当する深さ部位を前記コンクリートのひび割れ箇所として評価するとともに、隣り合う一対の反射面間の深さ方向離間距離に乱れが無い反射データ取得箇所であって且つその一対の反射面間に相当する深さ部位を前記コンクリートのひび割れの無い健全箇所として評価する手段と、
を備えたことを特徴とする鉄筋コンクリート体の健全性の非破壊評価装置。
請求項1記載の発明と同様の作用効果が奏せられる。
本発明は電磁波レーダーを用いてコンクリート体の内部探査を行う。電磁波レーダーとしては、GSSI社(米国)製の各種電磁波レーダーシステム(例えばSIR3000等)、日本無線社製RCレーダー(例えばハンディサーチNJJ-95B等)、アイレック技建社製のコンクリート構造物の鉄筋探査装置(例えばライトエスパー)、コマツエンジニアリング社製のレーダ探査機(例えばアイアンシーカ)等、公知のものを特に限定無く用いることができるが、送受信センサを多数並設したレーダーシステムが高効率・高精度であるため好ましい。以下、具体例について説明する。
また、レーダーシステムkは検査対象の形状により副走査方向の形状を直線あるいは円弧形状等に配列することができる。
なお、入力データのうち、位置に関する生データは主走査方向移動距離及び副走査方向のセンサの間隔であるが、必要に応じて二次元平面座標に変換することができ、反射波データは波形データであるが、必要に応じて反射強度及び深度(深さ)に変換することができる。
なお、センサaのサイズとしては、手のひらに載る程度の大きさまたはそれ以下のサイズに形成することができる。
本発明は、上述のような電磁波レーダーによるコンクリート体gの探査を利用して、鉄筋コンクリートの健全性を評価するものである。評価対象となるコンクリート体gは、電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体gの深さ方向と交差する方向(直交する方向が望ましいが、斜めに交差する方向でも良い)に沿って延在する既知の電磁波反射面を含むものである。反射面は、例えば鉄筋hや管、型枠等の埋設物、コンクリート体gの表面や裏面等があるが、本発明では少なくとも鉄筋コンクリート体の表面及び鉄筋コンクリート体内に埋設された鉄筋の反射面のうちから複数選択される。
Claims (5)
- 電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体の深さ方向と交差する方向に沿って延在する既知の電磁波反射面を含むコンクリート体の健全性を非破壊で評価する方法であって、
電磁波レーダーによる前記反射面の探査を、所定の探査間隔で、前記コンクリート体の評価対象領域の全体にわたり行うことによって、少なくとも、前記反射面の深さ位置を取得し、
取得した深さ位置に乱れがある探査箇所範囲を前記コンクリートの不健全箇所として評価する、
ことを特徴とするコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。 - 前記反射面が深さ方向に重なるように複数平行に設けられているコンクリート体を対象として、前記電磁波レーダーによる探査を行い、全ての反射面の深さ位置を取得し、隣り合う一対の反射面間の離間距離に乱れがある場合、その乱れがある探査箇所範囲内であって且つその一対の反射面間に相当する深さ部位を前記不健全箇所として評価する、請求項1記載のコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
- 各反射面について、隣り合う他の反射面に対する離間距離を探査箇所毎に算出し、この反射面間の離間距離の統計的バラツキが所定レベル以上となる場合を、前記乱れがある場合として前記不健全箇所の評価を行う、請求項2記載のコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
- 前記電磁波の周波数は0.5〜3GHzとし、前記探査間隔は20cm以下とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のコンクリート体の健全性の非破壊評価方法。
- 電磁波反射強度がコンクリートと異なり且つ評価対象領域内においてコンクリート体の深さ方向と交差する方向に沿って延在する既知の電磁波反射面を含むコンクリート体の健全性を非破壊で評価する装置であって、
電磁波レーダーによる前記反射面の探査を、所定の探査間隔で、前記コンクリート体の評価対象領域の全体にわたり行うことによって、少なくとも、前記反射面の深さ位置を取得する手段と、
取得した深さ位置に乱れがある探査箇所範囲を前記コンクリートの不健全箇所として評価する手段と、
を備えたことを特徴とするコンクリート体の健全性の非破壊評価装置。
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012103212A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Nippon Signal Co Ltd:The | 地中レーダ |
JP2012117861A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電磁波イメージング装置 |
CN103018319A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-04-03 | 中电投工程研究检测评定中心 | 混凝土构件中钢筋缺陷的检测方法、装置及系统 |
JP2013531782A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-08-08 | パラマタ リミテッド | 複合材料を検査するためのrf反射 |
JP2014218886A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-11-20 | 東日本高速道路株式会社 | 狭小遊間に面するコンクリート構築物の調査・補修工法 |
JP2015090345A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 株式会社環境総合テクノス | 3次元路面下診断システムおよび3次元路面下診断方法 |
JP2015215332A (ja) * | 2014-04-21 | 2015-12-03 | ジオ・サーチ株式会社 | 鋼床版舗装の損傷を探査する方法 |
JP2015225234A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | ジオ・サーチ株式会社 | 階層別危険度表示システム |
JP2016057235A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 大阪瓦斯株式会社 | 探査装置 |
JP2016212020A (ja) * | 2015-05-12 | 2016-12-15 | 株式会社計測技術サービス | 非破壊検査装置 |
JP2016224047A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-28 | 株式会社東芝 | 埋設物探査装置およびその探査方法 |
JP2017167002A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 株式会社東芝 | 構造物評価装置、構造物評価システム及び構造物評価方法 |
JP2018100956A (ja) * | 2016-12-02 | 2018-06-28 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 手持ち式の検波器、手持ち式の検波器のための支持装置、および、手持ち式の検波器を運転するための方法 |
JP2018528443A (ja) * | 2015-09-11 | 2018-09-27 | 韓国電力公社Korea Electric Power Corporation | 電柱用鉄筋破断検出装置 |
JP2018155551A (ja) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | 技建開発株式会社 | ひび割れ検出方法 |
JP7043663B1 (ja) | 2021-07-13 | 2022-03-29 | Keytec株式会社 | 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法 |
JP7166037B1 (ja) | 2022-06-16 | 2022-11-07 | Keytec株式会社 | レーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置及びその動作方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018502312A (ja) * | 2015-01-15 | 2018-01-25 | トランステック システムズ、 インコーポレイテッド | 車輌からの被試験材料の物理的性質の測定およびモニタ |
CN104929088A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司 | 一种混凝土预埋件查找装置及方法 |
CN107678026B (zh) * | 2017-09-08 | 2023-12-29 | 中国铁路总公司 | 隧道衬砌状态检测装置 |
JP6717452B2 (ja) * | 2018-09-26 | 2020-07-01 | 技建開発株式会社 | 鉄筋コンクリート構造物の内部異常状態検出方法 |
KR102281290B1 (ko) * | 2020-11-03 | 2021-07-23 | 주식회사 토탈페이브시스템 | 콘크리트 포장의 열화부 측정방법 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0988351A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-03-31 | Geo Saac Kk | コンクリート構造物内およびその周辺の診断システム |
JP2001165870A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-06-22 | Oyo Corp | 電磁波信号を使用したコンクリート構造物の状態検出方法及びシステム |
JP2004125570A (ja) * | 2002-10-01 | 2004-04-22 | Kajima Corp | 電磁波によるコンクリート中の塩分濃度検査方法及び装置 |
JP2007033145A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Nagasaki Univ | 構造物中の電磁波の伝播速度推定方法、構造物内の物体探査方法、構造物中の電磁波伝播速度推定装置、構造物内の物体探査装置、コンピュータ・プログラム及び記録媒体 |
JP2008039429A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Yamaguchi Univ | 電磁波による鉄筋コンクリート構造物の非破壊検査装置及び方法 |
JP2008076386A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-04-03 | Oyo Corp | コンクリート構造物の劣化診断方法 |
-
2008
- 2008-10-28 JP JP2008277510A patent/JP4315464B1/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0988351A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-03-31 | Geo Saac Kk | コンクリート構造物内およびその周辺の診断システム |
JP2001165870A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-06-22 | Oyo Corp | 電磁波信号を使用したコンクリート構造物の状態検出方法及びシステム |
JP2004125570A (ja) * | 2002-10-01 | 2004-04-22 | Kajima Corp | 電磁波によるコンクリート中の塩分濃度検査方法及び装置 |
JP2007033145A (ja) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Nagasaki Univ | 構造物中の電磁波の伝播速度推定方法、構造物内の物体探査方法、構造物中の電磁波伝播速度推定装置、構造物内の物体探査装置、コンピュータ・プログラム及び記録媒体 |
JP2008039429A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Yamaguchi Univ | 電磁波による鉄筋コンクリート構造物の非破壊検査装置及び方法 |
JP2008076386A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-04-03 | Oyo Corp | コンクリート構造物の劣化診断方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
田中正吾: "電磁波レーダを用いた先端的非破壊検査技術", 計測と制御, vol. 47, no. 5, JPN6008060566, May 2008 (2008-05-01), pages 437 - 444, ISSN: 0001193510 * |
若林正樹 他: "電磁波レーダを用いた鉄筋の深度及び径の計測に関する一考察", 非破壊検査, vol. 56, no. 7, JPN6008060563, July 2007 (2007-07-01), pages 364 - 370, ISSN: 0001193511 * |
金本康宏 他: "老朽化したコンクリートのレーダ法による強度推定法に関する研究", こうえいフォーラム, JPN6008060610, 2003, pages 95 - 100, ISSN: 0001193512 * |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101840490B1 (ko) * | 2010-05-14 | 2018-03-20 | 파라마타 리미티드 | 복합재 재료를 검사하기 위한 알에프 반사 |
JP2013531782A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-08-08 | パラマタ リミテッド | 複合材料を検査するためのrf反射 |
US9726618B2 (en) | 2010-05-14 | 2017-08-08 | Paramata Ltd. | Sensing system and method |
JP2012103212A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Nippon Signal Co Ltd:The | 地中レーダ |
JP2012117861A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電磁波イメージング装置 |
CN103018319A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-04-03 | 中电投工程研究检测评定中心 | 混凝土构件中钢筋缺陷的检测方法、装置及系统 |
JP2014218886A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-11-20 | 東日本高速道路株式会社 | 狭小遊間に面するコンクリート構築物の調査・補修工法 |
JP2015090345A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 株式会社環境総合テクノス | 3次元路面下診断システムおよび3次元路面下診断方法 |
JP2015215332A (ja) * | 2014-04-21 | 2015-12-03 | ジオ・サーチ株式会社 | 鋼床版舗装の損傷を探査する方法 |
JP2015225234A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | ジオ・サーチ株式会社 | 階層別危険度表示システム |
JP2016057235A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 大阪瓦斯株式会社 | 探査装置 |
JP2016212020A (ja) * | 2015-05-12 | 2016-12-15 | 株式会社計測技術サービス | 非破壊検査装置 |
JP2016224047A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-28 | 株式会社東芝 | 埋設物探査装置およびその探査方法 |
JP2018528443A (ja) * | 2015-09-11 | 2018-09-27 | 韓国電力公社Korea Electric Power Corporation | 電柱用鉄筋破断検出装置 |
JP2017167002A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 株式会社東芝 | 構造物評価装置、構造物評価システム及び構造物評価方法 |
JP2018100956A (ja) * | 2016-12-02 | 2018-06-28 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 手持ち式の検波器、手持ち式の検波器のための支持装置、および、手持ち式の検波器を運転するための方法 |
JP2018155551A (ja) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | 技建開発株式会社 | ひび割れ検出方法 |
JP7043663B1 (ja) | 2021-07-13 | 2022-03-29 | Keytec株式会社 | 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法 |
JP2023012275A (ja) * | 2021-07-13 | 2023-01-25 | Keytec株式会社 | 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法 |
JP7166037B1 (ja) | 2022-06-16 | 2022-11-07 | Keytec株式会社 | レーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置及びその動作方法 |
JP2023183534A (ja) * | 2022-06-16 | 2023-12-28 | Keytec株式会社 | レーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置及びその動作方法 |
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