JP2016098539A - Ｐｃ部材の目地部に充填される充填材の充填状況確認方法 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに接合されるＰＣ部材同士の目地部に関し、目地部における面方向の内側について充填材の充填状況を確認できるようにする。
【解決手段】
下側柱部材５の接合面１２及び上側柱部材４の接合面１３から被覆電線２１ａ〜２１ｋの一端が突出され、各柱部材４，５の側面から被覆電線２１ａ〜２１ｋの他端側部分が延出されるように、被覆電線２１ａ〜２１ｋの一部を埋設して各柱部材４，５を作製する。各柱部材４，５の接合面１２，１３と仕口部材１の接合面とが近接されるように、各柱部材４，５及び仕口部材１を移動させ、接合面同士の間に充填空間を形成する。流動状態で導電性を有するグラウトＧＲを充填空間へ充填しつつ、複数の被覆電線２１ａ〜２１ｋに含まれる電圧印加用の被覆電線２１ａに対して電圧を印加し、充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋとの間の抵抗値（電気的特性）を測定装置３１によって測定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＰＣ（プレキャストコンクリート）部材の目地部に充填される充填材の充填状況確認方法に関する。

ＰＣ部材を用いた架構式構造が知られている（例えば特許文献１を参照）。この架構式構造では、目地部（例えばＰＣ柱部材とＰＣ仕口部材の接合部分、ＰＣ梁部材とＰＣ仕口部材の接合部分、ＰＣ柱部材同士の継手部分、ＰＣ梁部材同士の継手部分）に、グラウト等の充填材を充填している。

充填材の充填に際し、充填状況を目地部の外側から視認することは困難である。このため、従来は、多めの充填材を充填空間に充填する一方、余剰の充填材を充填空間から排出させ、排出された充填材に気泡が入っていないことに基づいて充填の完了を判断している。この方法では、充填材を無駄に消費してしまうという問題がある。

充填材の充填状況を外部から検出する方法として、特許文献２には、電極及びリード線が取り付けられた水溶性絶縁シートをコンクリート型枠内に配設し、打設されたコンクリートによる電極の導通を抵抗計やＬＥＤで検知する方法が記載されている。また、特許文献３には、高抵抗素子を直列に接続した抵抗回路を型枠内に固定し、コンクリートの打設の進行に伴って変化する抵抗回路の電流に基づき、充填状況を外部から認識する方法が記載されている。

特許第３８３７３９０号公報 特許第２７４４４００号公報 特許第２７４０４３８号公報

充填材の無駄な消費を抑制するため、ＰＣ部材同士の目地部における充填確認に、特許文献２や３に記載された技術を適用することが考えられる。しかしながら、これらの技術では電極や抵抗回路を型枠に固定しているため、目地部における面方向の内側については充填状況を確認することは困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＣ部材間の目地部に関し、面方向の内側について充填材の充填状況を確認することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、互いに接合される第１ＰＣ部材と第２ＰＣ部材の目地部に充填される充填材の充填状況を確認する充填状況確認方法であって、前記第１ＰＣ部材の接合面と前記第２ＰＣ部材の接合面の少なくとも一方から被覆電線の一端が突出され、前記接合面から前記被覆電線の一端が突出された前記ＰＣ部材から当該被覆電線の他端側部分が外部に延出されるように、複数の前記被覆電線の一部分を埋設して前記接合面側のＰＣ部材を作製するＰＣ部材作製ステップと、前記第１ＰＣ部材の接合面と前記第２ＰＣ部材の接合面とが近接されるように、前記第１ＰＣ部材と前記第２ＰＣ部材の少なくとも一方を移動させ、これらの接合面同士の間に充填空間を形成するＰＣ部材移動ステップと、流動状態で導電性を有する前記充填材を前記充填空間へ充填しつつ、複数の前記被覆電線に含まれる第１被覆電線に対して電圧を印加し、第２被覆電線との間の電気的特性を測定する特性測定ステップとを行うことを特徴とする。

本発明によれば、一端がＰＣ部材の接合面に突出され、他端側部分が当該ＰＣ部材から延出された第１被覆電線と第２被覆電線との間の電気的特性が測定される。充填材は導電性を有するため、電気的特性は、被覆電線の端部まで充填材が充填されている場合と、充填されていない場合とで異なる。従って、電気的特性に基づき、充填材の充填状況を確認することができる。そして、被覆電線の一端が接合面から突出されているので、目地部における面方向の内側について充填材の充填状況を確認できる。

前述の充填状況確認方法において、前記第１被覆電線の一端は、前記充填空間へ前記充填材を注入するための注入路における前記充填空間側の開口近傍に突出され、前記第２被覆電線の一端は、前記第１ＰＣ部材と前記第２ＰＣ部材の間に配置される鉄筋の配置位置近傍に突出されることが好ましい。この方法では、充填材の充填不良が生じ易い鉄筋の配置位置近傍について充填材の充填状況を確認できる。

前述の充填状況確認方法において、複数の前記被覆電線は、前記第１被覆電線と対になって用いられ、一端が前記注入路における前記充填空間側の開口近傍であって前記第１被覆電線の近傍に突出され、他端側部分が前記ＰＣ部材の外部に延出された第３被覆電線を含み、前記特性測定ステップでは、前記充填材が前記第１被覆電線と前記第３被覆電線の組に接触することで電気的特性が変化した時点から、所定の判断基準時間が経過した後に電気的特性が変化した前記第２被覆電線について、破断あるいは被覆欠損がないと判断することが好ましい。この方法では、破断あるいは被覆欠損がない健全な被覆電線を測定対象にできる。

前述の充填状況確認方法において、前記ＰＣ部材作製ステップでは、確認用の被覆電線の他端側部分が前記ＰＣ部材の外部に延出されるように、当該確認用の被覆電線の一部分を埋設して前記接合面側のＰＣ部材を作製し、前記確認用の被覆電線に対して電圧を印加し、前記第１被覆電線及び前記第２被覆電線との間の電気的特性を測定することで、前記第１被覆電線及び前記第２被覆電線について破断あるいは被覆欠損の有無を確認する破断等確認ステップを、前記特性測定ステップよりも前に行うことが好ましい。この方法では、充填材の充填に先立って破断等確認ステップが行われ、第１被覆電線及び前記第２被覆電線について破断あるいは被覆欠損の有無が確認される。このため、特性測定ステップでは健全な被覆電線を測定対象にして充填材の充填状況を確認できる。

また、本発明は、互いに接合される第１ＰＣ部材の接合面と第２ＰＣ部材の接合面との間に形成される充填空間に充填され、流動状態で導電性を有する充填材の充填状況を確認する充填状況確認システムであって、前記第１ＰＣ部材と前記第２ＰＣ部材の少なくとも一方として用いられ、前記接合面から被覆電線の一端が突出され、前記被覆電線の他端側部分が外部に延出されるように、複数の前記被覆電線の一部分を埋設して作製されたＰＣ部材と、複数の前記被覆電線に含まれる第１被覆電線に対して電圧を印加し、第２被覆電線との間の電気的特性を測定する特性測定装置とを有することを特徴とする。

また、本発明は、互いに接合される第１ＰＣ部材の接合面と第２ＰＣ部材の接合面との間に形成される充填空間に充填され、流動状態で導電性を有する充填材の充填状況を確認する充填状況確認方法を行うべく、前記第１ＰＣ部材と前記第２ＰＣ部材の少なくとも一方として用いられるＰＣ部材であって、前記接合面から被覆電線の一端が突出され、前記被覆電線の他端側部分が外部に延出されるように、複数の前記被覆電線の一部分を埋設して作製され、複数の前記被覆電線は、前記充填材の前記充填空間への充填時に電圧が印加される第１被覆電線と、前記第１被覆電線との間の電気的特性が測定される第２被覆電線とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、互いに接合されるＰＣ部材同士の目地部に関し、目地部における面方向の内側について充填材の充填状況を確認できる。

（ａ）はプレキャストコンクリートの接合部を説明する斜視図、（ｂ）は同じく部分断面図である。 （ａ）は下側柱部材の接合面におけるセンサ（被覆電線）の配置を説明する図、（ｂ）は上側柱部材の接合面におけるセンサの配置を説明する図、（ｃ）は下側柱部材におけるセンサの先端部を説明する断面図、（ｄ）は上側柱部材におけるセンサの先端部を説明する断面図である。 上側柱部材を移動させている途中の様子を説明する図である。 モルタル（充填材）の充填作業を説明する図である。 充填完了後におけるセンサの余剰部分の切断を説明する図である。 測定装置の概要を説明する図である。 断線が生じているセンサによる導通状態を模式的に説明する図である。 確認試験用に作製した下側柱部材の接合面を撮影した写真である。 接合面から突出されたセンサの先端を撮影した写真である。 下側柱部材の側面から延出されたセンサ群及びコネクタを撮影した写真である。 確認試験の試験結果を示し、（ａ）は下側階における抵抗値の測定結果を示し、（ｂ）は上側階における抵抗値の測定結果を示す。 充填確認処理の具体例を説明するフローチャート（その１）である。 充填確認処理の具体例を説明するフローチャート（その２）である。 他の実施形態における電圧印加用の被覆電線、及び、到達確認用の被覆電線の配置を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 他の実施形態における充填確認処理を説明するフローチャートである。 目地部が１つの場合の接合部を説明する断面図である。接合面の部分拡大図、（ｂ）は部分拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。まず、ＰＣ部材（プレキャストコンクリート部材）の接合部について説明する。図１（ａ）は、ＰＣ部材による架構式構造であって、柱梁接合部を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、柱梁接合部の断面図である。

図１（ａ）に示すように、この実施形態ではＰＣ部材として、仕口部材１と、左側梁部材２と、右側梁部材３と、上側柱部材４と、下側柱部材５とを例示している。そして、左側梁部材２は、仕口部材１の左側面に接合され、右側梁部材３は、仕口部材１の右側面に接合されている。また、上側柱部材４は、仕口部材１の上面に接合され、下側柱部材５は、仕口部材１の下面に接合されている。

なお、この実施形態において、下側柱部材５と仕口部材１の間では、下側柱部材５が第１ＰＣ部材に相当し、仕口部材１が第２ＰＣ部材に相当する。同様に、上側柱部材４と仕口部材１との間では、仕口部材１が第１ＰＣ部材に相当し、上側柱部材４が第２ＰＣ部材に相当する。そして、後述するように、上側柱部材４と下側柱部材５のそれぞれには、複数本の被覆電線によって構成されたセンサ群が設けられている。

図１（ｂ）に示すように、上側柱部材４の下面には、複数の鉄筋６が下方に向けて突設されている。図２（ｂ）からも判るように、これらの鉄筋６は、上側柱部材４の縁よりも少し内側に入った位置に、平面視で略正方形状に配列されている。

上側柱部材４と下側柱部材５のつなぎ合わせは、これらの鉄筋６を介して行う。すなわち、上側柱部材４の下面から下方に突設された複数の鉄筋６を、仕口部材１に設けられた複数の鉄筋挿入孔７に挿入する。あわせて、仕口部材１の下面から下方に突出された鉄筋６の下側部分を、下側柱部材５の上面に設けられた鉄筋継手部８に挿入する。これにより、仕口部材１から下側柱部材５を貫いた状態で、上側柱部材４の鉄筋６が配置される。その際、接合面となる上側柱部材４の下面と仕口部材１の上面との間、及び、同じく接合面となる下側柱部材５の上面と仕口部材１の下面との間には若干の空間を形成する。

これらの空間は、グラウトＧＲ（流動状態で導電性を有する充填材に相当する）が充填される充填空間となる。この充填空間に充填されたグラウトＧＲが固化して目地部１１となる。すなわち、上側充填空間に充填されたグラウトＧＲが固化して上側目地部１１Ｕとなり、下側充填空間に充填されたグラウトＧＲが固化して下側目地部１１Ｌとなる。また、鉄筋挿入孔７や鉄筋継手部８における鉄筋６の周囲、下側柱部材５に設けられたグラウトＧＲの注入路９、及び、上側柱部材４に設けられたグラウトＧＲの排出路１０にもグラウトＧＲが充填される。充填されたグラウトＧＲは固化し、鉄筋６を固定したり水の浸入を抑制したりする。

図２（ａ）に示すように、注入路９の上端開口は、下側柱部材５の接合面における面方向の中心付近に設けられている。このため、下側充填空間においてグラウトＧＲは、注入路９の上端開口から面方向の外側に拡がりつつ、鉄筋継手部８や鉄筋挿入孔７に流入する。図１（ｂ）から理解できるように、下側充填空間及び鉄筋継手部８を満たした後、グラウトＧＲの一部は、鉄筋挿入孔７を上昇して上側充填空間に流入する。上側充填空間に流入したグラウトＧＲは、鉄筋挿入孔７から周囲に拡がってゆく。上側充填空間を満たすと、グラウトＧＲの一部は排出路１０に流入する。図２（ｂ）に示すように、排出路１０の下端開口は、上側柱部材４の接合面における面方向の中心付近に設けられている。このため、上側充填空間に流入した充填材の一部は、面方向の中心に移動して排出路１０に流入する。

仮に、各柱部材４，５の一辺が１ｍ程度、各充填空間の高さが数ｃｍであって、標準的な硬さのグラウトＧＲを標準的な圧力で供給した場合、下側充填空間がグラウトＧＲで満たされるまでの時間は概ね３〜４分、上側充填空間がグラウトＧＲで満たされるまでの時間は概ね１４〜１６分である。なお、グラウトＧＲの充填開始から各充填空間がグラウトＧＲで満たされるまでの時間に関し、標準的なサイズの柱部材４，５であれば実験的及び経験的に既知である。また、特殊なサイズの柱部材４，５であれば、例えば透明な模型を使用することで実験的に取得できる。

しかしながら、グラウトＧＲの充填を時間で管理した場合、実際に充填されたことを視認することはできない。そこで、本実施形態では、上側柱部材４と下側柱部材５のそれぞれにセンサ群を設け、これらのセンサ群を用いてグラウトＧＲの充填状況を確認している。以下、グラウトＧＲの充填状況の確認について、図１の架構式構造における柱部材４，５の接合手順に沿って説明する。

この接合手順では、まず、図２に示すように、センサ群２０Ｕ，２０Ｌが埋設された上側柱部材４と下側柱部材５を作製する（ＰＣ部材作製ステップ）。すなわち、鉄筋６やセンサ群２０Ｕ，２０Ｌを型枠内に配置した状態でコンクリートを打設して養生することで、上側柱部材４や下側柱部材５を作製する。

図２（ａ），（ｃ）に示すように、下側柱部材５では上面が接合面１２となる。このため、センサ群２０Ｕを構成する各被覆電線２１ａ〜２１ｆの一端は、接合面１２から数ｍｍ程度上方に突出され、他端側部分は下側柱部材５の側面の一個所に纏められて引き出される。すなわち、各被覆電線２１ａ〜２１ｆは、一端と他端側部分の間の部分が下側柱部材５に埋設されている。各被覆電線２１ａ〜２１ｆの一端では、撚り線や針金等の導体が露出されており、各被覆電線２１ａ〜２１ｆの他端にはコネクタ２２Ｌが接続されている。このコネクタ２２Ｌには、図４に示すように、測定装置３１が有するケーブル３２Ｌのコネクタ３３Ｌが接続される。なお、測定装置３１については後述する。

図２（ａ）に示すように、各被覆電線２１ａ〜２１ｆの一端は、鉄筋継手部８の近傍及び注入路９の上端開口の近傍に配置されている。ここで、近傍とは、鉄筋継手部８や注入路９の上端開口におけるグラウトＧＲの充填状態をモニター可能な範囲を意味する。本実施形態では、鉄筋継手部８や注入路９の上端開口からの距離で、概ね１０〜１５ｃｍ以内の範囲とする。なお、近傍の定義については、以下の説明において同様である。

各被覆電線２１ａ〜２１ｆについてさらに説明すると、注入路９の上端開口の近傍には、電圧を印加するための被覆電線２１ａ（第１被覆電線）の一端が配置されている。また、上端開口の近傍であって、電圧印加用の被覆電線２１ａの近傍の位置には、グラウトＧＲの到達を確認するための被覆電線２１ｂ（第３被覆電線）の一端が配置されている。これらの被覆電線２１ａ，２１ｂは、対になって用いられる。すなわち、電圧印加用の被覆電線２１ａの一端と到達確認用の被覆電線２１ｂの一端の両方にグラウトＧＲが接触すると、これらの被覆電線２１ａ，２１ｂが導通して電圧、電流、あるいは電気抵抗などの電気的特性が変化する。なお、本実施形態では電気抵抗を計測している。

図２（ａ）における左側上部、左側下部、右側上部、及び右側下部のそれぞれ、言い換えれば鉄筋６の配置位置近傍には、グラウトＧＲが充填されたことを検出するための被覆電線２１ｃ〜２１ｆ（第２被覆電線）の一端が配置されている。これらの被覆電線２１ｃ〜２１ｆもまた電圧印加用の被覆電線２１ａと対になって用いられる。すなわち、電圧印加用の被覆電線２１ａの一端と充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｆの一端のそれぞれにグラウトＧＲが接触することで、これらの被覆電線２１ａ，２１ｃ〜２１ｆが導通して電気的特性が変化する。

図２（ｂ），（ｄ）に示すように、上側柱部材４では下面が接合面１３となる。このため、センサ群２０Ｕを構成する各被覆電線２１ｇ〜２１ｋの一端は接合面（下面）から数ｍｍ程度下方に突出され、他端側部分は上側柱部材４の側面の一個所に纏められて引き出される。そして、下側柱部材５の各被覆電線２１ａ〜２１ｆと同様に、各被覆電線２１ｇ〜２１ｋの一端では導体が露出されており、他端にはコネクタ２２Ｕが接続されている。

各被覆電線２１ｇ〜２１ｋの配置について説明すると、排出路１０の下端開口の近傍、及び、図２（ｂ）における左側上部、左側下部、右側上部、及び右側下部のそれぞれ（すなわち鉄筋６の配置位置近傍）には、各被覆電線２１ｇ〜２１ｋの一端が配置されている。これらの被覆電線２１ｇ〜２１ｋは、充填検出用の被覆電線として機能する。すなわち、鉄筋挿入孔７と鉄筋６の隙間を上昇し、上側充填空間に到達したグラウトＧＲと接触することで、下側柱部材５に設けられた電圧印加用の被覆電線２１ａと導通し、電気的特性を変化させる。

上側柱部材４や下側柱部材５を作製したならば、上側柱部材４、下側柱部材５、及び仕口部材１を組み付ける（ＰＣ部材移動ステップ）。

ここでは、図３に示すように、鉄筋挿入孔７と鉄筋継手部８の面方向における位置をあわせて、下側柱部材５の上に仕口部材１を配置し、上側柱部材４を仕口部材１の上方から下降させる。そして、上側柱部材４に設けられた各鉄筋６を、仕口部材１の各鉄筋挿入孔７に挿通させ、さらに下側柱部材５の各鉄筋継手部８に挿入する。これにより、前述した様に、上側柱部材４の下面と仕口部材１の上面１４との間、及び、下側柱部材５の上面と仕口部材１の下面との間に充填空間が形成される。

上側柱部材４等を組み付けたならば、充填空間にグラウトＧＲを充填する（充填材の充填ステップ）。

例えば、図４に示すように、上側柱部材４の下端外周と下側柱部材５の上端外周に沿って桟木１５をあて、上側充填空間と下側充填空間における面方向外縁を区画する。また、各センサ群２０Ｕ，２０Ｌのコネクタ２２Ｕ，２２Ｌを測定装置３１のコネクタ３３Ｕ，３３Ｌに接続し、抵抗値を測定できる状態にする。その後、下側柱部材５に設けられた注入路９からグラウトＧＲを注入する。注入されたグラウトＧＲは、下側充填空間に充填されるとともに、鉄筋継手部８や鉄筋挿入孔７に流入される。注入を継続すると、グラウトＧＲは、鉄筋挿入孔７を通じて上側充填空間に充填される。そして、上側充填空間が満たされると、余剰のグラウトＧＲが上側柱部材４に設けられた排出路１０から排出される。

本実施形態では、グラウトＧＲの充填ステップにおいて、電圧印加用の被覆電線２１ａに電圧を印加しておき、充填の開始から終了までの期間に亘って、到達確認用の被覆電線２１ｂや充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋとの間で抵抗値（電気的特性の一種）を測定している（特性測定ステップ）。そして、抵抗値の変化を測定することで、各充填空間におけるグラウトＧＲの充填状況が視認できなくても充填状況を確認できる。なお、この充填確認の確認については後で詳しく説明する。

グラウトＧＲを充填したならば、所定期間養生した後に桟木１５を外す。また、図５に示すように、上側柱部材４及び下側柱部材５の各側面から延出されているセンサ群２０Ｕ，２０Ｌの他端側部分を根元から切断する。そして、切断後の各柱部材４，５の側面に対して塗装等を施して仕上げる。これにより、図１で説明したように、上側柱部材４と下側柱部材５柱部材が仕口部材１を介して接合される。

次に、各充填空間におけるグラウトＧＲの充填確認処理について説明する。まず、充填確認処理に使用される測定装置３１について説明する。図４に示すように、測定装置３１は、検査用電源３３と、分圧抵抗３４と、接続切換部３５と、表示部３６と、制御装置３７と、検査開始スイッチ３８を有している。

検査用電源３３は、電圧印加用の被覆電線２１ａに印加される電圧を発生するための電源である。本実施形態では、電圧６Ｖの直流電源が用いられている。分圧抵抗３４は、グラウトＧＲによる導通、非導通を検出するための分圧回路を形成するために用いられている。本実施形態では抵抗値が１ＭΩ〜数ＭΩの抵抗が用いられている。

接続切換部３５は、センサ群２０Ｕ，２０Ｌを構成する複数の被覆電線２１ａ〜２１ｋを、電圧印加用の被覆電線、到達確認用の被覆電線、及び、充填検出用の被覆電線の何れかに使用するかを選択するものである。前述したように、初期状態においては、電圧印加用の被覆電線２１ａ、到達確認用の被覆電線２１ｂ、及び、充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋとなるように設定されている。

また、この接続切換部３５は、グラウトＧＲの充填確認処理で高速でスイッチングし、到達確認用の被覆電線２１ｂ、及び、充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋの間で１つの分圧抵抗３４を共用させる機能も有する。なお、接続切換部３５によるスイッチングに代えて、分圧抵抗３４をそれそれの被覆電線２１ｂ〜２１ｋに設けてもよい。

図６にも示すように、本実施形態の接続切換部３５は、制御装置３７からの選択信号により、各被覆電線２１ａ〜２１ｋの機能を選択したり、各被覆電線２１ｂ〜２１ｋに分圧抵抗３４を接続したりしている。表示部３６は、測定装置３１における各種の表示を行う部分である。例えば、センサ群２０Ｕ，２０Ｌに含まれる各被覆電線２１ｂ〜２１ｋからの電圧値や、断線あるいは被覆欠損の有無を表示する。

制御装置３７は、測定装置３１における動作を制御する部分であり、接続切換部３５の動作やセンサ群２０Ｕ，２０Ｌに含まれる到達確認用の被覆電線２１ｂや充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋの電圧を取得する。また、制御装置３７は、表示部３６に対する表示制御も行う。なお、制御装置３７には、グラウトＧＲの充填を行うポンプ（図示せず）が有する注入開始スイッチや注入完了スイッチの操作信号ＳＷも入力されており、グラウトＧＲの注入開始タイミング及び注入完了タイミングを取得できる。検査開始スイッチ３８は、検査を開始するときに操作されるスイッチであり、このスイッチを操作することで例えば検査用電源３３からの直流電圧が電圧印加用の被覆電線２１ａに印加される。

この測定装置３１では、前述したように、グラウトＧＲの充填に先立って電圧印加用の被覆電線２１ａに電圧を印加しておく。そして、この電圧印加用の被覆電線２１ａと、到達確認用の被覆電線２１ｂや充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋとの間にグラウトＧＲが充填されると被覆電線同士が導通し、分圧抵抗３４における接続切換部３５側の電圧が上昇する。制御装置３７は、分圧抵抗３４における接続切換部３５側の電圧を監視しており、電圧値に基づいてグラウトＧＲの充填状況を認識する。すなわち、電圧値がグランドレベルであれば非充填状態と認識し、電圧値が分圧抵抗３４で規定される所定値以上であれば充填状態と認識する。その際、制御装置３７は、到達確認用の被覆電線２１ｂ、及び充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋからの電圧値を個別に認識する。また、制御装置３７は、測定結果を表示部３６に表示させる。

ところで、到達確認用の被覆電線２１ｂや充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋに関し、上側柱部材４や下側柱部材５の内部で断線あるいは被覆欠損が生じていると、グラウトＧＲが電圧印加用の被覆電線２１ａに接触したタイミングで、断線等が生じている被覆電線からの電圧が上昇することがある。一般に、工場で作製された上側柱部材４や下側柱部材５は、材齢が１〜２ヶ月程度で現場に搬入され施工されるが、この材齢ではコンクリートがいまだ導電性を有していることが原因と考えられる。すなわち、図７の例に示すように、充填検出用の被覆電線２１ｃが途中で断線等していると、注入路９から充填空間１６（下側充填空間１６Ｌ）に流入したグラウトＧＲが電圧印加用の被覆電線２１ａに接触したタイミングで、両被覆電線２１ａ，２１ｃがグラウトＧＲ及び符号Ｘで示すコンクリート部分を介して導通され、電圧が上昇してしまう。

このことを確認すべく確認試験を行った。この確認試験では、図８〜図１０に示す下側柱部材５と図示しない上側柱部材４を作製した。これらの図において、先に説明したものについては、同じ符号を付して説明を省略する。作製に際し、一部の被覆配線については意図的に途中で断線させた。そして、被覆電線のそれぞれについて抵抗値を測定した。なお、この確認試験において、到達確認用の被覆電線２１ｂは設けなかった。

図１１に測定結果を示す。すなわち、図１１（ａ）は、下側柱部材５に埋設された被覆電線で測定された抵抗値を示し、図１１（ｂ）は、上側柱部材４に埋設された被覆電線で測定された抵抗値を示す。これらの図から判るように、下側柱部材５及び上側柱部材４は７個ずつ作製した。また、測定時の材齢は７日から２３日の範囲であった。この測定では、針金の周囲を絶縁被覆で覆った被覆電線を使用した。この測定結果において、被覆電線を紫、灰色、黒、黄色、赤、青、白、橙、緑、茶で表しているが、被覆電線２１ａ，２１ｃ〜２１ｋを識別するための被覆の色である。この確認試験では、意図的に断線させた被覆電線を６本混在させているが、これらの被覆電線についてはハッチングを施した枠内に抵抗値を記載した。

図１１（ａ），（ｂ）から判るように、断線していない健全な被覆電線では、抵抗値が１．１Ωから２２Ωの範囲であり、平均が４．１５Ωであった。これに対し、断線させた被覆電線の抵抗値は、それぞれ１．９ＭΩ、６．５ＭΩ、５．５ＭΩ、４．３ＭΩ、４０ＭΩ、５０ＭΩであった。このように、断線させた被覆電線でも抵抗値が数ＭΩ〜数十ＭΩであったことから、コンクリートが導電性を有していることが確認された。

次に、充填確認処理の具体的内容について説明する。ここで、図１２及び図１３は、充填確認処理の具体例を説明するフローチャートである。

図１２に示すように、例示した充填確認処理では、最初に作業者が検査開始スイッチ３８を操作する（Ｓ１１）。これにより、電圧印加用の被覆電線２１ａに検査用電源３３からの直流電圧が印加される。次に、制御装置３７は、グラウトＧＲの注入開始前に、破断判定用の電圧閾値Ｖｂ以上の電圧を出力した被覆電線２１ｂ〜２１ｋがあるか否かを判定する（Ｓ１２）。ここで、電圧閾値Ｖｂ以上の電圧を出力した被覆電線があった場合、制御装置３７は表示部３６に対して制御信号を出力し、電圧印加用の被覆電線２１ａおよびその被覆電線が断線あるいは被覆欠損していることを示す表示を行わせる（Ｓ１３）。また、制御装置３７は、電圧閾値Ｖｂ以上の電圧を出力した被覆電線が到達確認用の被覆電線２１ｂであるか否かを判定する（Ｓ１４）。

そして、到達確認用の被覆電線２１ｂが電圧閾値Ｖｂ以上の電圧を出力していた場合（Ｓ１４でＹ）、制御装置３７は、接続切換部３５によって断線等していない１つの被覆電線を選択させ、電圧印加用の被覆電線として用いる（Ｓ１５）。すなわち、選択した被覆電線に対し、検査用電源３３からの直流電圧を印加させる。この場合、電圧印加用の被覆電線２１ａ及び到達確認用の被覆電線２１ｂは、以後の処理で使用しない。一方、到達確認用の被覆電線２１ｂでなかった場合（Ｓ１４でＮ）、制御装置３７は、接続切換部３５を制御して到達確認用の被覆電線２１ｂを電圧印加用の被覆電線として用いる（Ｓ１６）。この場合、電圧印加用の被覆電線２１ａ及び断線等と判定された被覆電線は、以後の処理で使用しない。このようにして電圧印加用の電圧印加用の被覆電線を定めたならば、作業者は、グラウトＧＲの注入を行うポンプの注入開始スイッチを操作する（Ｓ１７）。これにより、グラウトＧＲの注入路９への注入が開始される。

グラウトＧＲの注入開始前に電圧閾値Ｖｂ以上の電圧を出力した被覆電線がなかった場合（Ｓ１２でＮ）、図１３に示すように、作業者はポンプの注入開始スイッチを操作する（Ｓ２１）。これにより、グラウトＧＲの注入路９への注入が開始される。制御装置３７は、注入開始スイッチの操作の有無を監視しており、グラウトＧＲの注入が開始されたならば、その後の経過時間を計時する。そして、制御装置３７は、グラウトＧＲの注入開始から注入路９の上端開口付近へのグラウトＧＲの到達予測時間Ｔ０（ｓ）が経過するまでの間に、到達確認用の被覆電線２１ｂから出力される電圧が、充填判定に用いる電圧閾値Ｖｔ以上になったか否かを判定する（Ｓ２２）。ここで、到達確認用の被覆電線２１ｂから出力される電圧が電圧閾値Ｖｔ以上になった場合（Ｓ２２でＹ）、被覆電線の破断判定時間α（ｓ）が経過する前に、充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋが導通したか否かを判定する（Ｓ２３）。ここで、導通した被覆電線があった場合には（Ｓ２３でＹ）、制御装置３７は、その被覆電線を断線表示するように表示部３６を制御するとともに、それ以外の充填検出用の被覆電線のみを検査対象にする（Ｓ２４）。

グラウトＧＲの注入開始からグラウトＧＲの到達予測時間Ｔ０が経過しても、到達確認用の被覆電線２１ｂから出力される電圧が電圧閾値Ｖｔ以上にならなかった場合（Ｓ２２でＮ）、制御装置３７は、さらに破断判定時間αが経過するまでの間に、電圧閾値Ｖｔ以上の電圧を出力した充填検出用の被覆電線があったか否かを判定する（Ｓ２５）。ここで、条件を満たす充填検出用の被覆電線があった場合（Ｓ２５でＹ）、制御装置３７は、到達確認用の被覆電線２１ｂを断線表示するよう表示部３６を制御する（Ｓ２６）。一方、条件を満たす充填検出用の被覆電線が無かった場合（Ｓ２５でＮ）、制御装置３７は、電圧印加用の被覆電線２１ａを断線表示するよう表示部３６を制御する（Ｓ２７）。そして、到達確認用の被覆電線２１ｂを電圧印加用の被覆電線として用いる（Ｓ２８）。

図１２のＳ１７でポンプの注入開始スイッチが操作された後、図１３のＳ２３で破断判定時間αの経過前に導通した充填検出用の被覆電線がなかった場合、すなわち破断あるいは被覆欠損がない健全な状態と判断された場合（Ｓ２３でＮ）、Ｓ２４で検査対象となる充填検出用の被覆電線を定めた後、Ｓ２６で到達確認用の被覆電線２１ｂを断線表示させた後、及び、Ｓ２８で到達確認用の被覆電線２１ｂを電圧印加用の被覆電線とした後、制御装置３７は、検査対象となる充填検出用の被覆電線からの電圧を監視し、充填判定に用いる電圧閾値Ｖｔ以上になった被覆電線について、表示部３６にグラウトＧＲが充填されたことを示す表示をさせる（Ｓ２９）。その後、作業者は、適宜なタイミングでポンプの注入完了スイッチを操作する（Ｓ３０）。注入完了スイッチの操作に連動して制御装置３７は、グラウトＧＲの充填時間、断線あるいは被覆欠損と判定した被覆電線、グラウトＧＲが未充填であると判定した充填検出用の被覆電線を、表示部３６に表示させる（Ｓ３１）。

以上の処理を行うことで、下側柱部材５や上側柱部材４に埋設された被覆電線２１ａ〜２１ｋに、万一断線が生じても、断線等が生じた被覆電線については処理から除外することができ、正常な被覆電線を用いて充填の確認処理を行うことができる。

ところで、上記の実施形態では、グラウトＧＲの注入開始前における被覆電線２１ａ〜２１ｋの断線等を、電圧印加用の被覆電線２１ａに電圧を印加することで判定していたが、この構成に限られない。例えば図１４（ａ），（ｂ）に示すように、到達確認用の被覆電線２１ｂに関し、他端側部分のみを下側柱部材５から延出させるように下側柱部材５に埋設し、この被覆電線２１ｂを破断等確認時における電圧印加用の被覆電線として用いてもよい。

以下、このように構成した他の実施形態における充填確認処理を説明する。図１５に示すように、この充填確認処理でも、最初に作業者が検査開始スイッチ３８を操作する（Ｓ４１）。これにより、この具体例では、到達確認用の被覆電線２１ｂに検査用電源３３からの直流電圧が印加される。この被覆電線２１ｂの一端は下側柱部材５に埋設されているので、被覆電線２１ａ，２１ｃ〜２１ｋに断線や被覆欠損があれば、その被覆電線との間で導通が生じる。そこで、制御装置３７は、グラウトＧＲの注入開始前に、破断判定用の電圧閾値Ｖｂ以上の電圧を出力した被覆電線があるか否かを判定する（Ｓ４２）。このように、これらのＳ４１，Ｓ４２の処理は、到達確認用の被覆電線２１ｂに対して電圧を印加し、電圧印加用の被覆電線２１ａや充填検出用の被覆電線２１ｃ〜２１ｋとの間の電気的特性を測定することで、被覆電線２１ａ，２１ｃ〜２１ｋについて破断あるいは被覆欠損の有無を確認する破断等確認ステップに相当する。

ここで、電圧閾値Ｖｂ以上の電圧を出力した被覆電線があった場合、制御装置３７は表示部３６に対して制御信号を出力し、その被覆電線が断線していることを示す表示を行わせる（Ｓ４３）。また、制御装置３７は、電圧閾値Ｖｂ以上の電圧を出力した被覆電線が電圧印加用の被覆電線２１ａであるか否かを判定する（Ｓ４４）。ここで、電圧印加用の被覆電線２１ａが断線している場合には（Ｓ４４でＹ）、被覆電線２１ｃ〜２１ｋの中から断線していないものを電圧印加用の被覆電線に定めて直流電圧を印加させる（Ｓ４５）。また、Ｓ４２で注入開始前に電圧閾値Ｖｂ以上の電圧を出力した被覆電線がなかった場合（Ｓ４２でＮ）、又は、電圧印加用の被覆電線２１ａが断線していなかった場合には（Ｓ４４でＮ）、制御装置３７は、電圧印加用の被覆電線２１ａに検査用電源３３からの直流電圧を印加させる（Ｓ４６）。

Ｓ４５で断線していない被覆電線２１ｃ〜２１ｋを電圧印加用の被覆電線に定めた後、及び、Ｓ４６で電圧印加用の被覆電線２１ａに直流電圧を印加させた後、作業者はポンプの注入開始スイッチを操作する（Ｓ４７）。これにより、グラウトＧＲの注入路９への注入が開始される。その後は、先に説明した具体例と同じである。すなわち、制御装置３７は、検査対象となる充填検出用の被覆電線からの電圧を監視し、充填判定に用いる電圧閾値Ｖｔ以上になった被覆電線について、表示部３６にグラウトＧＲが充填されたことを示す表示をさせる（Ｓ４８）。その後、作業者は、ポンプの注入完了スイッチを操作する（Ｓ４９）。注入完了スイッチの操作に連動して制御装置３７は、グラウトＧＲの充填時間、断線と判定した被覆電線、グラウトＧＲが未充填であると判定した充填検出用の被覆電線を、表示部３６に表示させる（Ｓ５０）。

以上の処理を行うことで、この具体例でも、下側柱部材５や上側柱部材４に埋設された被覆電線２１ａ，２１ｃ〜２１ｋに、万一断線が生じても、断線が生じた被覆電線については処理から除外することができ、正常な被覆電線を用いて充填の確認処理を行うことができる。

以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。

前述の実施形態では、下側目地部１１Ｌと上側目地部１１Ｕを有する接合部を例示したが、１つの目地部しか有していない接合部もある。例えば図１６に示すように、このような接合部であっても、端部の鉄筋継手部８に注入路９´を通じてグラウトＧＲを注入し、排出路１０´からグラウトを排出させることで、鉄筋継手部８や充填空間１６にグラウトＧＲを充填できる。

前述の実施形態では、下側柱部材５に電圧印加用の被覆電線２１ａを設けていたが、上側柱部材４にも設けてもよい。また、下側目地部１１Ｌに関し、仕口部材１の接合面に一端を下向きに突出させた被覆電線によって充填検出を行ってもよい。

また、接合対象となるＰＣ部材に関し、前述の実施形態では上側柱部材４、仕口部材１、下側柱部材５を例示したが、これらに限定されるものではない。例えば、左側梁部材２、仕口部材１、右側梁部材３のつなぎ合わせに際しても同じ方法を採用できる。また、柱部材同士の接合や梁部材同士の接合についても同様である。加えて、これら以外のＰＣ部材同士の接合についても同様である。要するに、互いに接合される第１ＰＣ部材と第２ＰＣ部材であれば、同じ方法を採用できる。

充填材に関し、前述の実施形態ではグラウトＧＲを例示したが、流動状態で導電性を有しＰＣ部材に対して接着性を有するものであれば、他の種類の充填材であってもよい。

電気的特性に関し、前述の実施形態では抵抗値を例示したが、測定対象は他のものであってもよい。例えば、電圧であってもよいし、電流であってもよい。要するに、充填材の充填状態と非充填状態とで区別可能な特性であればよい。

被覆電線の他端側部分に関し、前述の実施形態では下側柱部材５の側面から延出させていたが、この構成に限定されるものではない。ＰＣ部材の種類によっては、接合面とは反対側から延出させることもあるし、接合面から延出させることもある。被覆電線の他端側部分に関しては、支障のない部位から延出させればよい。

１…仕口部材；２…左側梁部材；３…右側梁部材；４…上側柱部材；５…下側柱部材；６…鉄筋；７…鉄筋挿入孔；８…鉄筋継手部；９…注入路；１０…排出路；１１…目地部；１１Ｌ…下側目地部；１１Ｕ…上側目地部；１２…下側柱部材の接合面；１３…上側柱部材の接合面；１４…仕口部材の上面（接合面）；１５…桟木；１６…充填空間；１６Ｌ…下側充填空間；２０Ｌ…下側柱部材のセンサ群；２０Ｕ…上側柱部材のセンサ群；２１ａ，２１ｍ…電圧印加用の被覆電線；２１ｂ…到達確認用の被覆電線；２１ｃ〜２１ｋ…充填検出用の被覆電線；２２Ｌ…下側柱部材側のコネクタ；２２Ｕ…上側柱部材側のコネクタ；３１…測定装置；３２Ｌ，３２Ｕ…測定装置のケーブル；３３Ｌ，３３Ｕ…測定装置のコネクタ；３３…検査用電源；３４…分圧抵抗；３５…接続切換部；３６…表示部；３７…制御装置；３８…検査開始スイッチ；ＧＲ…グラウト

Claims (6)

1. 互いに接合される第１ＰＣ部材と第２ＰＣ部材の目地部に充填される充填材の充填状況を確認する充填状況確認方法であって、
   前記第１ＰＣ部材の接合面と前記第２ＰＣ部材の接合面の少なくとも一方から被覆電線の一端が突出され、前記接合面から前記被覆電線の一端が突出された前記ＰＣ部材から当該被覆電線の他端側部分が外部に延出されるように、複数の前記被覆電線の一部分を埋設して前記接合面側のＰＣ部材を作製するＰＣ部材作製ステップと、
   前記第１ＰＣ部材の接合面と前記第２ＰＣ部材の接合面とが近接されるように、前記第１ＰＣ部材と前記第２ＰＣ部材の少なくとも一方を移動させ、これらの接合面同士の間に充填空間を形成するＰＣ部材移動ステップと、
   流動状態で導電性を有する前記充填材を前記充填空間へ充填しつつ、複数の前記被覆電線に含まれる第１被覆電線に対して電圧を印加し、第２被覆電線との間の電気的特性を測定する特性測定ステップとを行うことを特徴とする充填材の充填状況確認方法。
2. 前記第１被覆電線の一端は、前記充填空間へ前記充填材を注入するための注入路における前記充填空間側の開口近傍に突出され、
   前記第２被覆電線の一端は、前記第１ＰＣ部材と前記第２ＰＣ部材の間に配置される鉄筋の配置位置近傍に突出されることを特徴とする請求項１に記載の充填材の充填状況確認方法。
3. 複数の前記被覆電線は、前記第１被覆電線と対になって用いられ、一端が前記注入路における前記充填空間側の開口近傍であって前記第１被覆電線の近傍に突出され、他端側部分が前記ＰＣ部材の外部に延出された第３被覆電線を含み、
   前記特性測定ステップでは、前記充填材が前記第１被覆電線と前記第３被覆電線の組に接触することで電気的特性が変化した時点から、所定の判断基準時間が経過した後に電気的特性が変化した前記第２被覆電線について、破断あるいは被覆欠損がないと判断することを特徴とする請求項２に記載の充填材の充填状況確認方法。
4. 前記ＰＣ部材作製ステップでは、確認用の被覆電線の他端側部分が前記ＰＣ部材の外部に延出されるように、当該確認用の被覆電線の一部分を埋設して前記接合面側のＰＣ部材を作製し、
   前記確認用の被覆電線に対して電圧を印加し、前記第１被覆電線及び前記第２被覆電線との間の電気的特性を測定することで、前記第１被覆電線及び前記第２被覆電線について破断あるいは被覆欠損の有無を確認する破断等確認ステップを、前記特性測定ステップよりも前に行うことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の充填材の充填状況確認方法。
5. 互いに接合される第１ＰＣ部材の接合面と第２ＰＣ部材の接合面との間に形成される充填空間に充填され、流動状態で導電性を有する充填材の充填状況を確認する充填状況確認システムであって、
   前記第１ＰＣ部材と前記第２ＰＣ部材の少なくとも一方として用いられ、前記接合面から被覆電線の一端が突出され、前記被覆電線の他端側部分が外部に延出されるように、複数の前記被覆電線の一部分を埋設して作製されたＰＣ部材と、
   複数の前記被覆電線に含まれる第１被覆電線に対して電圧を印加し、第２被覆電線との間の電気的特性を測定する特性測定装置とを有することを特徴とする充填材の充填状況確認システム。
6. 互いに接合される第１ＰＣ部材の接合面と第２ＰＣ部材の接合面との間に形成される充填空間に充填され、流動状態で導電性を有する充填材の充填状況を確認する充填状況確認方法を行うべく、前記第１ＰＣ部材と前記第２ＰＣ部材の少なくとも一方として用いられるＰＣ部材であって、
   前記接合面から被覆電線の一端が突出され、前記被覆電線の他端側部分が外部に延出されるように、複数の前記被覆電線の一部分を埋設して作製され、
   複数の前記被覆電線は、前記充填材の前記充填空間への充填時に電圧が印加される第１被覆電線と、前記第１被覆電線との間の電気的特性が測定される第２被覆電線とを含むことを特徴とするＰＣ部材。