JP2024001961A - コンクリート構造物の劣化箇所検出システム及びその劣化箇所検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はコンクリート構造物の破壊を伴わず多用可能であり、所定の調査箇所に限られずコンクリート構造物全体の評価を可能とし、簡易的な装置により何か所でも何度でも繰り返し評価可能な非破壊によるコンクリート構造物の劣化箇所検出システム及びその劣化箇所検出装置を提供する。【解決手段】本発明は、第１センサ２及び前記第１センサ２の周囲に所定の間隔をあけて配置される複数の第２センサ３と、前記第１センサ２及び第２センサ３をコンクリート構造物１の表面に密着させる密着手段と、前記コンクリート構造物１の表面に密着させた第１センサ２及び第２センサ３の近傍位置を打撃して弾性波を発生させる弾性波発生手段と、前記第１センサ２及び第２センサ３で受信された弾性波のデータを格納する格納手段４と、前記格納された弾性波のデータを解析してコンクリート構造物１の劣化箇所を検出する劣化箇所検出手段５とを有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、例えばコア採取やドリル削孔といった局所的にコンクリート構造物を破壊することなく、該コンクリート構造物の表層劣化を所定の検出箇所に限らず、繰り返し診断・調査できるコンクリート構造物の劣化箇所検出システム及びその劣化箇所検出装置に関するものである。

コンクリート構造物の劣化現象には、経年の環境作用（すりへり・凍結融解・化学的浸食・疲労など）に伴う微細なひび割れの発生や多孔質化で、表面より脆弱化する「表層劣化」があり、この表層劣化したコンクリートは、脆弱化したコンクリート部分を取り除き、該取り除かれた断面を新たにコンクリート等で修復する断面修復工法によりリニューアルする必要がある。

リニューアルする場合には、脆弱化したコンクリートだけを取り除き、健全なコンクリートは残したまま断面修復することが合理的であるが、表層劣化したコンクリート構造物において、「表面からどのくらいまでコンクリートが脆弱化しているか」を調査するためには、例えばボーリングによりコアを採取し観察するか、あるいはドリル等で削孔しながら触感で判断するといった、破壊を伴うサンプル採取に頼らざるを得なかった。

また、コア採取やドリル削孔といったサンプル採取による調査は、破壊を伴うことから多用不可であり、局所的な評価となっている。その局所的な評価が、対象となるコンクリート構造物の代表値として扱えるかは不透明であり、時には過大評価のため、脆弱化したコンクリートを取り除ききれなかったり、健全なコンクリートまで取り除き過ぎたりしてしまうこともある。さらに、破壊により調査箇所は失われてしまうため、同一箇所での繰り返し調査による経年変化の確認も不可となり、合理的ではない。

以上のことから、実態を直接的に評価するサンプル採取の実施（破壊）は最小化し、サンプル採取によって得られた結果はより効果的に利用できるよう、サンプル採取の前に何か所でも何度でも「表面からどのくらいまでコンクリートが脆弱化しているか」について評価可能な非破壊による調査技術を開発し、サンプル採取と照合して評価することが、表層劣化したコンクリート構造物の断面修復工法における最も合理的な調査方法である。

特開２０１９－５６６８３号公報

かくして、本発明は前記従来の課題に対処すべく創案されたものであって、コンクリート構造物の破壊を伴わず多用可能であり、所定の調査箇所に限られずコンクリート構造物全体の評価を可能とし、また破壊を伴わないことから調査箇所は失われずに同一箇所で繰り返し何度でも調査による経年変化を確認でき、簡易的な装置により何か所でも何度でも繰り返し評価可能な非破壊によるコンクリート構造物の劣化箇所検出システム及びその劣化箇所検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、
コンクリート構造物の劣化箇所を検出する第１センサ及び前記第１センサの周囲に所定の間隔をあけて配置される複数の第２センサと、
前記第１センサ及び第２センサをコンクリート構造物の表面に密着させる密着手段と、
前記コンクリート構造物の表面に密着させた第１センサ及び第２センサの近傍位置を打撃して弾性波を発生させる弾性波発生手段と、
前記第１センサ及び第２センサで受信された弾性波のデータを格納する格納手段と、前記格納された弾性波のデータを解析してコンクリート構造物の劣化箇所を検出する劣化箇所検出手段と、を有する、
ことを特徴とし、
または、
コンクリート構造物の劣化箇所を検出する第１センサ及び前記第１センサの周囲に所定の間隔をあけて配置される複数の第２センサと、
前記第１センサ及び前記第２センサとの間の間隔を設けて前記第１センサ及び前記第２センサを取り付けるセンサ取付手段と、
前記第１センサ及び第２センサをコンクリート構造物の表面に密着させる密着手段と、
前記コンクリート構造物の表面に密着させた第１センサ及び第２センサの近傍位置を打撃して弾性波を発生させる弾性波発生手段と、
前記第１センサ及び第２センサで受信された弾性波のデータを格納する格納手段と、前記格納された弾性波のデータを解析してコンクリート構造物の劣化箇所を検出する劣化箇所検出手段と、を有し、
前記センサ取付手段は、前記第１センサ及び前記第２センサとの間の間隔を変更でき、該変更により、前記コンクリート構造物の劣化箇所の検出が深さ方向に変えられる、
ことを特徴とし、
または、
コンクリート構造物の劣化箇所を検出する第１センサ及び前記第１センサの周囲に所定の間隔をあけて配置される複数の第２センサと、
前記第１センサ及び前記第２センサとの間の間隔を設けて前記第１センサ及び前記第２センサを取り付けるセンサ取付手段と、
前記第１センサ及び第２センサをコンクリート構造物の表面に密着させる密着手段と、
前記コンクリート構造物の表面に密着させた第１センサ及び第２センサの近傍位置を打撃して弾性波を発生させる弾性波発生手段と、
前記第１センサ及び第２センサが受信した弾性波のデータを格納する格納手段と、前記格納された弾性波のデータを解析してコンクリート構造物の劣化箇所を検出する劣化箇所検出手段と、
前記検出されたコンクリート構造物の劣化箇所を立体画像として描画する画像生成手段と、を有する、
ことを特徴とし、
または、
コンクリート構造物の表面に当接させ、該コンクリート構造物の劣化状態を検出するコンクリート構造物の劣化箇所検出装置であって、
前記コンクリート構造物の劣化箇所検出装置は、
第１センサ及び第２センサを有するセンサ部と、該センサ部が取り付けられた検出本体と、該検出本体のセンサ取付側と反対側に設けられた把持部と、を備え、
前記検出本体は、該検出本体を構成する押さえ板の中心軸部を貫通して突出し、前記第１センサを先端に取り付けた第１取付杆と、該第１取付杆から放射状に延出すると共に放射角度が変更可能に構成され、先端には第２センサが取り付けられた第２取付杆を有し、
前記コンクリート構造物の表面に前記第１センサ及び第２センサを密着させるべく前記押さえ板をコンクリート構造物の表面側に押圧し、前記コンクリート構造物の劣化状態を検出可能とした、
ことを特徴とし、
または、
コンクリート構造物の表面に当接させ、該コンクリート構造物の劣化状態を検出するコンクリート構造物の劣化箇所検出装置であって、
前記コンクリート構造物の劣化箇所検出装置は、
第１センサ及び第２センサを有するセンサ部と、該センサ部が取り付けられた検出本体と、該検出本体のセンサ取付側と反対側に設けられた把持部と、を備え、
前記検出本体は、該検出本体を構成する押さえ板の中心軸部に設けられ、前記第１センサを取り付けた取付部材と、該取付部材から放射状に延出すると共に延出長が変更可能に構成され、先端には第２センサが取り付けられた取付杆を有し、
前記コンクリート構造物の表面に前記第１センサ及び第２センサを密着させるべく前記押さえ板をコンクリート構造物の表面側に押圧し、前記コンクリート構造物の劣化状態を検出可能とした、
ことを特徴とし、
または、
前記第２センサは複数設けられて、前記第１センサから離間した外周線上に等間隔で配置され、
前記第１センサと前記複数の第２センサは、密着されたコンクリート構造物の表面上で直線の上に配置しない構造とした、
ことを特徴とするものである。

本発明によれば、コンクリート構造物の破壊を伴わず多用可能であり、所定の調査箇所に限られずコンクリート構造物全体の評価を可能とし、また破壊を伴わないことから調査箇所は失われずに同一箇所で繰り返し何度でも調査による経年変化を確認でき、簡易的な装置により何か所でも何度でも繰り返し評価できるとの効果を奏する。

本発明の劣化箇所検出システムの構成を説明した説明図（１）である。 本発明の劣化箇所検出システムの構成を説明した説明図（２）である。 周波数とコンクリート構造物の深さ方向の距離との関係を説明した説明図である。 劣化箇所検出手段の構成を説明する概略構成図である。 劣化箇所検出手段の制御部の構成を説明する概略構成図である。 表層劣化の深さを異ならせたコンクリート試験体Ａ～Ｄの構成を説明する説明図である。 表層劣化の深さを異ならせたコンクリート試験体Ａ～Ｄによって得られた結果を説明する説明図である。 本発明の劣化箇所検出システムを用いたコンクリート構造物の劣化箇所検出装置の構成を説明する概略構成図（１）である。 本発明の劣化箇所検出システムを用いたコンクリート構造物の劣化箇所検出装置の構成を説明する概略構成図（２）である。

以下、本発明を実施例に基づき説明する。
図１に本発明の劣化箇所検出システムの構成を示す。図１は、配置した各種センサを上方から見下ろした斜視図であり、図中の破線は下記で説明する各種センサの配置の理解を助けるために表記したものである。

図１に示されるとおり、コンクリート構造物１の表面に第１センサ２を配置し、前記第１センサ２を中心として、該第１センサ２の周囲に所定の間隔をあけて複数の第２センサ３が配置されている。該複数の第２センサ３は、前記第１センサ２から離間した外周線上に等間隔に配置される。

ここで、本システムの特徴の一つとして、前記第２センサ３を前記第１センサ２から離間した外周線上に等間隔に配置することが重要となる。図１では、前記第１センサ２を中心に半径を約２５ｍｍとした円周線上に、該円周線を三等分する位置に前記第２センサ３が３つ配置されている。

また、もう一つの重要な特徴として、前記複数の第２センサ３の配置は、前記第２センサ３から前記第１センサ２を通過する直線上に他の第２センサ３が配置されないことである。

すなわち、前記第１センサ２を中心とした円周線上に配置される複数の第２センサ３は、円周線を等分し、該円周線上に等間隔に配置されるとともに、第１センサ２と複数の第２センサ３が直線の上に配置されないことを要する。したがって、前記第２センサ３の配置条件を満たすものであれば、前記第２センサ３の個数や配置が図１に示すような構成に限定されるものではない。

ところで、前記第１センサ２及び複数の第２センサ３には、該第１センサ２及び複数の第２センサ３が受信した弾性波のデータを記録し、格納する格納手段４が接続されている（図２参照）。該格納手段４としては、例えばデータロガーなどの波形収録装置などが使用される。

そして、前記格納手段４に格納された弾性波のデータを劣化箇所検出手段５によって解析し、前記複数の第２センサ３が配置された円周線内のコンクリート構造物１の劣化状態を評価する。前記劣化箇所検出手段５は、例えばコンピュータなどの波形解析装置が用いられる。

ここで、前記劣化状態を評価する範囲は、コンクリート構造物１の表面から該コンクリート構造物１の深さ方向が評価範囲となる。前記第１センサ２と前記第２センサ３との間の間隔を半径とし、該半径の２～１０倍のコンクリート構造物１の深さ、すなわち略円柱状の範囲が劣化状態を評価する範囲となる。

例えば、図１のように第１センサ２と第２センサ３との間の間隔（半径）を２５ｍｍとした場合の評価範囲は、コンクリート構造物１の表面から深さ方向に５０～２５０ｍｍの深さまでを評価することが可能となる。なお、コンクリート構造物１の反対面（裏面）に近くなるほど、該反対面（裏面）からの反射波の影響が考えられる場合は、その影響を考慮して深さ方向の評価範囲を決定することが好ましい。

次いで、解析方法について図２に基づき説明する。
前記コンクリート構造物１の表面に配置した前記複数の第２センサ３の近傍位置を弾性波発生手段により一定時間まんべんなく打撃して弾性波を発生させる。前記弾性波発生手段は、例えばハンマーなどの弾性波発振子６が使用される。

そして、発生した弾性波を前記第１センサ２及び複数の第２センサ３が受信し、該受信した弾性波を前記格納手段４がデータとして記録し、格納する。該格納された弾性波のデータから前記劣化箇所検出手段５によって、円周線上に配置された前記複数の第２センサ３と、前記第１センサ２との複素コヒーレンスを弾性波毎に求め、それらを平均したＳＰＡＣ係数を算出する。

前記ＳＰＡＣ係数は、格納された弾性波に含まれた周波数（ｋＨｚ）と表面波位相速度（ｍ／ｓ）の関数となることから、最適化処理により周波数に対する表面波位相速度を算出できる。該算出した周波数は波長、つまりコンクリート構造物１の表面からの深さを評価し、前記表面波位相速度は、コンクリート構造物１の健全度を評価する指標となる。

ここで、図３（ａ）は周波数とコンクリート構造物１の深さとの関係を示した図であり、図３（ｂ）はコンクリート構造物１が健全な場合と脆弱な場合の表面波位相速度との関係を示した図である。

図３（ａ）から理解されるとおり、高い方の周波数（短い波長）はコンクリート構造物１の表面付近の浅いところを伝搬し、低い方の周波数（長い波長）は、コンクリート構造物１の表面から深さ方向に深いところまで伝搬する特性を有している。また図３（ｂ）から、コンクリート構造物１が健全な場合は、周波数を変化させたとしても表面波位相速度は一様に速く、一方で腐食劣化などにより脆弱な場合は、表面波位相速度は遅くなることが認められる。

図３（ａ）（ｂ）から、高い方の周波数（短い波長）に対する表面波位相速度は、コンクリート構造物１の表面から浅いところまでの健全度を評価し、低い方の周波数（長い波長）に対する表面波位相速度は、コンクリート構造物１の表面から深いところまでの健全度を評価することができるのである。

ところで、前記劣化箇所検出手段５は、受信部７、送信部８、制御部９、格納部１０、入力部１１及び表示部１２を有して構成されている（図４参照）。前記格納手段４が記録し、格納した弾性波のデータを前記劣化箇所検出手段５の受信部７が受信し、該受信した弾性波のデータを前記制御部９内で処理する。

前記制御部９は、データ読み込み部１３、データ処理部１４及び画像生成手段１５を有して構成されている（図５参照）。よって、例えば、前記格納手段４から弾性波のデータを劣化箇所検出手段５が受信すると、前記制御部９のデータ読み込み部１３で読み込み、該読み込んだ弾性波のデータをデータ処理部１４で処理する。

前記データ処理部１４内では、前述したとおり、複数の第２センサ３と、第１センサ２との複素コヒーレンスを弾性波毎に求め、それらを平均したＳＰＡＣ係数が算出される。そして、前記算出されたＳＰＡＣ係数を最適化処理することで周波数に対する表面波位相速度を算出する。

その後、前記データ処理部１４が算出した周波数に対する表面波位相速度の情報を前記画像生成手段１５により演算して、第１センサ２及び複数の第２センサ３が配置されたコンクリート構造物１の劣化箇所を例えば平面画像や立体画像などの画像として描画し画像を生成する（図７(ａ)(ｂ)参照）。

例えば、前記生成画像をコンクリート構造物１の（前記第１センサ２と前記複数の第２センサ３を配置した半径の円）×｛周波数（波長）に相当する深さ｝までの健全度評価を、弾性波に含まれる各周波数（波長ごと）に対する表面波位相速度（ｍ／ｓ）で層状に配色し、略円柱状に描画することでコア抜き画像を形成できる（図７（ｂ）参照）。該コア抜き画像により、センサを配置した箇所の健全度を一見して評価することが可能となる。なお、この画像は所定のアプリケーションソフト並びにそれを演算、制御するＰＣを利用して平面画像あるいは立体画像などの画像を選択できる。平面画像あるいは立体画像など画像を前記画像生成手段１５の画像生成部２６で描画することにより劣化箇所が明確に認識できるものとなる。

さらに前記画像生成手段１５の配色部２７で前記平面画像あるいは立体画像などに色分け配色することも出来る。図７（ｂ）に示す様に前記平面画像あるいは立体画像などにさらに色分け配色できると、いかなる深さの箇所でどの程度の劣化が生じているかを一目瞭然に認識することが出来るのである。
前記生成した画像は、劣化箇所検出手段５の格納部１０に保存されると共に、表示部１２に表示される。

これにより、従来はコンクリート構造物１の劣化等調査を例えば、コア採取やドリル削孔など局所的な破壊により行っていたが、本発明の劣化箇所検出システムは前記コンクリート構造物１の破壊を伴わないため、何か所でも繰り返し評価することができる。そして、本システムにより脆弱性が確認された箇所だけを実際にサンプリングを採取し、該サンプリング結果と照合することで、合理的に劣化等の脆弱化したコンクリートを推定し、修復する場合の断面修復工法（リニューアル）に役立てることができる。

次に、第１センサ２及び複数の第２センサ３を図１と同様に配置し、コンクリート試験体Ａ～Ｄの表面に密着させて設置した場合の実施例およびその結果を図６及び図７に基いて説明する。

図６は、多孔質化させたコンクリートにより脆弱化を模擬し、表層劣化の深さを異ならせたコンクリート試験体Ａ～Ｄを示している。コンクリート試験体Ａは試験体の全体が健全な試験体、コンクリート試験体Ｂは試験体のかぶり部分（表層部分）が脆弱な試験体、コンクリート試験体Ｃは試験体の上半分が脆弱な試験体、コンクリート試験体Ｄは試験体の全体が脆弱な試験体としている。

試験体の寸法は、長さ９００ｍｍ×横幅７８０ｍｍ×厚み３００ｍｍとした。また、コンクリート試験体Ａ～Ｄの表面（上面）の略中央位置に、図１に示すように前記第１センサ２を中心に半径を約２５ｍｍとした円周線上に、該円周線を三等分する位置に前記第２センサ３を３つ配置し、コンクリート試験体と密着した状態で設置した。

前記第１センサ２及び複数の第２センサ３を密着させた状態で設置後、弾性波発生手段６により第１センサ及び第２センサの近傍位置を約１０秒間まんべんなく打撃して弾性波を発生させた。

そして、発生した弾性波を前記第１センサ２及び複数の第２センサ３が受信し、該受信した弾性波を前記格納手段４にデータとして記録させ、格納させた。該格納された弾性波のデータから前記劣化箇所検出手段５によって解析し、コンクリート試験体Ａ～Ｄの劣化状態を評価した。

ここで、前記劣化状態を評価する範囲は、表面（上面）から深さ方向が評価範囲となることはすでに説明した。前記第１センサ２と前記第２センサ３との間の間隔（半径）が２５ｍｍであるから、前記表面（上面）から深さ方向の深さは、前記半径の２～１０倍の５０～２５０ｍｍの深さまでを評価することができる。すなわち、略円柱状の範囲が劣化状態を評価する範囲となる。

なお、前記評価する深さの最大値は２５０ｍｍとなるが、本実施例のコンクリート試験体Ａ～Ｄの厚さに近くなるほど直達波（Ｐ波）の対面（裏面）からの反射波により適切に解析されない可能性があるため、本実施例では、深さ方向の最大値を２００ｍｍとし、表面（上面）から２００ｍｍの深さを劣化状態の評価対象としている。

図７に本実施例で得られた結果を示す。
図７では、任意に表面波位相速度が２,１００（ｍ／ｓ）以上であれば、コンクリート試験体は健全であるとして青色に、表面波位相速度が１,９００（ｍ／ｓ）未満であれば、コンクリート試験体は異常であるとして赤色に、表面波位相速度が１,９００（ｍ／ｓ）以上２,１００（ｍ／ｓ）未満であれば、要確認（遷移帯）として黄色に配色している。
尚、添付した図７は、カラー表示ではなく、モノトーンでしか表示できないため、濃い濃淡で表示されているものは青色を示し、中間の濃淡のものは赤色で、薄い濃淡は黄色と判断されることになる。

そして、図７（ａ）はコンクリート試験体ごと評価結果を平面的に描画した平面画像である。縦軸は、表面（上面）からの深さを表しており、横軸はコンクリート試験体Ａ～Ｄごとに表記している。また、コンクリート試験体ごとの棒グラフは左から右に周波数（波長）を低い方から高い方に変化させており、該棒グラフ中の数値は、前記周波数（波長）に対する表面波位相速度（ｍ／ｓ）を表している。

次いで、図７（ｂ）はコンクリート試験体ごと評価結果を立体的に描画した立体画像である。各周波数（波長ごと）に対する表面波位相速度（ｍ／ｓ）を層状に配色し、直径５０ｍｍ×深さ２００ｍｍの略円柱状に描画したコア抜き画像である。

図７から、コンクリート試験体Ａ～Ｄの表層劣化の深さ程度を評価することができ、また特に図７（ｂ）のコア抜き画像はコンクリート試験体Ａ～Ｄの健全度あるいは劣化等の脆弱化を一見して評価できる効果が認められた。

次に、本発明の劣化箇所検出システムを利用したコンクリート構造物１の劣化箇所検出装置１６を図８及び図９に基づき説明する。なお、図８及び図９に示す劣化箇所検出装置１６は一例であり、図８及び図９に示す劣化箇所検出装置１６の構成や形状に限定されるものはない。

まず、図８に示す劣化箇所検出装置１６について説明する。
前記劣化箇所検出装置１６は、第１センサ２及び複数の第２センサ３を有するセンサ部１７と、該センサ部１７が取り付けられた検出本体１８と、該検出本体１８のセンサ取付側と反対側に設けられた把持部２４とを備えて構成されている。

そして、前記検出本体１８は、該検出本体１８を構成する押さえ板１９と、前記第１センサ２を先端に取り付けた第１取付杆２０と、前記第２センサ３を先端に取り付けた第２取付杆２１とを有している。

ここで、前記押さえ板１９は、コンクリート構造物１の表面に前記第１センサ２及び第２センサ３を密着させ、前記コンクリート構造物１の表面側に押圧する密着手段としての役割を備えている。

前記第１取付杆２０は、前記押さえ板１９の中心軸部を貫通して突出し、該突出した先端側に取付部材２２を介して、前記第１センサ２が取り付けられている。

そして、前記第２取付杆２１は、前記第１取付杆２０から放射状に延出した状態で複数設けられ、前記第２取付杆２１の先端側に取付部材２２を介して、前記第２センサ３が取り付けられている。図８では、前記第２取付杆２１は前記第１取付杆２０から放射状に３本取り付けられている。

ここで、前記取付部材２２はセンサと第１取付杆２０あるいは第２取付杆３２との間に設けられているが、両部材を取り付ける他に、緩衝材のような役割も担っている。本発明の劣化箇所検出装置１６は、コンクリート構造物１の表面に密着させた状態で、前記コンクリート構造物１の表面側に押圧させて使用するため、必要以上の押圧力がかかった場合に、前記センサ部１７の各種センサが破損することを防止するのである。

そして、前記第１取付杆２０と前記第２取付杆２１との間には、前記第１取付杆２０の取付部材２２から前記第２取付杆２１の略中間位置に向かって斜めに保持杆２３が設けられている。該保持杆２３により前記第２取付杆２１が前記第１取付杆２０から放射状に延出した状態を保持すると共に、コンクリート構造物１の表面側に押圧された際に、前記第２取付杆２１が必要以上に放射状に拡がらないよう補強する役割がある。

ここで図８(ａ)(ｂ)の側面図から理解されるとおり、前記第１センサ２と前記複数の第２センサ３は、同じ高さとなるように構成されている。これにより、第１センサ２と複数の第２センサ３をコンクリート構造物１の表面に当接させて、該表面に密着させたときに前記第１センサ２と前記複数の第２センサ３が均等に密着し、前記コンクリート構造物１の劣化状態を正確に検出することができるのである。

ところで、図８（ｂ）に示されるとおり、前記第２取付杆２１は、放射角度が変更可能に構成されている。ずなわち、前記第２取付杆２１の放射角度を大きくすると、第１センサ２と前記複数の第２センサ３との間の間隔が拡がるのである。

ここで、前記第１センサ２と前記第２センサ３との間の間隔を半径とした場合、該半径を２～１０倍したコンクリート構造物１の深さまで劣化状態を評価することができることは、既に説明したとおりである。すなわち、評価するコンクリート構造物１に応じて第２取付杆２１の放射角度を変化させることで、前記コンクリート構造物１の深さに応じて適正に評価することができるのである。

さらに、前記第２取付杆２１が放射状に拡がって放射角度が変化すると、前記保持杆２３が前記第２取付杆２１に引っ張られ、該引っ張りに併せて前記第１取付杆２０が押さえ板１９を貫通して前記把持部２４側に突出する。その結果、図８ (ｂ)の側面図から理解されるとおり、前記第１センサ２と前記第２センサ３は、同じ高さとなり、前述したようにコンクリート構造物１の表面に前記第１センサ２と前記第２センサ３を均等に密着させることができる。

次いで、図９に示す劣化箇所検出装置１６について説明する。
前記劣化箇所検出装置１６は、図８と同様に第１センサ２及び複数の第２センサ３を有するセンサ部１７と、該センサ部１７が取り付けられた検出本体１８と、該検出本体１８のセンサ取付側と反対側に設けられた把持部２４とを備えて構成されている。

そして、図９に示す劣化箇所検出装置１６の前記検出本体１８は、該検出本体１８を構成する押さえ板１９と、前記第１センサ２を取り付けた取付部材２２と、前記第２センサ３を先端に取り付け、前記押さえ板１９と平行に設けられた取付杆２５とを有している。

前記押さえ板１９は、コンクリート構造物１の表面に前記第１センサ２及び第２センサ３を密着させ、前記コンクリート構造物１の表面側に押圧する密着手段としての役割を担うものである。なお、図８及び図９では略円形板状をしているが、略円形板状に限定されるものではなく、前記センサ部１７をコンクリート構造物１の表面に十分に押圧できる形状であればよい。

前記取付杆２５は、該取付杆２５の基端部が前記第１センサ２の取付部材２２に取り付けられており、該第１センサ２の取付部材２２から放射状に延出して設けられている。そして、前記取付杆２５の先端側には取付部材２２を介して第２センサ３が取り付けられている。

ここで、前記取付部材２２はセンサと押さえ板１９との間に設けられているが、互いを取り付ける他に、緩衝材のような役割を担っている。本発明の劣化箇所検出装置１６は、コンクリート構造物１の表面に密着させた状態で、前記コンクリート構造物１の表面側に押圧させて使用されるため、必要以上の押圧力がかかった場合に、前記センサ部１７の各種センサが破損することを防止するのである。

図９(ｂ)から理解されるように、前記取付杆２５は延出長が変更可能に構成されている。取付杆２５の先端側を伸ばすことで、第１センサ２と第２センサ３との間の間隔を拡げ、その結果、コンクリート構造物１の深さ方向の距離を調整することができる。

図８及び図９に示すように、前記第１センサ２と前記複数の第２センサ３との間の間隔を変更可能に構成したものに限らず、前記第１センサ２と前記複数の第２センサ３を予め前記押さえ板１９の所定の位置で固定した装置を劣化箇所検出装置１６としてもよい。

前記劣化箇所検出装置１６を使用して得られた弾性波のデータを格納手段４に記録し、格納する。そして、前記格納手段４に格納された弾性波のデータを劣化箇所検出手段５によって解析し、前記複数の第２センサ３が配置された円周線内のコンクリート構造物１の劣化状態を評価することとなる。

１ コンクリート構造物
２ 第１センサ
３ 第２センサ
４ 格納手段
５ 劣化箇所検出手段
６ 弾性波発生手段
７ 受信部
８ 送信部
９ 制御部
１０ 格納部
１１ 入力部
１２ 表示部
１３ データ読み込み部
１４ データ処理部
１５ 画像生成手段
１６ 劣化箇所検出装置
１７ センサ部
１８ 検出本体
１９ 押さえ板
２０ 第１取付杆
２１ 第２取付杆
２２ 取付部材
２３ 保持杆
２４ 把持部
２５ 取付杆
２６ 画像生成部
２７ 配色部

Claims (6)

1. コンクリート構造物の劣化箇所を検出する第１センサ及び前記第１センサの周囲に所定の間隔をあけて配置される複数の第２センサと、
   前記第１センサ及び第２センサをコンクリート構造物の表面に密着させる密着手段と、
   前記コンクリート構造物の表面に密着させた第１センサ及び第２センサの近傍位置を打撃して弾性波を発生させる弾性波発生手段と、
   前記第１センサ及び第２センサで受信された弾性波のデータを格納する格納手段と、前記格納された弾性波のデータを解析してコンクリート構造物の劣化箇所を検出する劣化箇所検出手段と、を有する、
   ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化箇所検出システム。
   
2. コンクリート構造物の劣化箇所を検出する第１センサ及び前記第１センサの周囲に所定の間隔をあけて配置される複数の第２センサと、
   前記第１センサ及び前記第２センサとの間の間隔を設けて前記第１センサ及び前記第２センサを取り付けるセンサ取付手段と、
   前記第１センサ及び第２センサをコンクリート構造物の表面に密着させる密着手段と、
   前記コンクリート構造物の表面に密着させた第１センサ及び第２センサの近傍位置を打撃して弾性波を発生させる弾性波発生手段と、
   前記第１センサ及び第２センサで受信された弾性波のデータを格納する格納手段と、前記格納された弾性波のデータを解析してコンクリート構造物の劣化箇所を検出する劣化箇所検出手段と、を有し、
   前記センサ取付手段は、前記第１センサ及び前記第２センサとの間の間隔を変更でき、該変更により、前記コンクリート構造物の劣化箇所の検出が深さ方向に変えられる、
   ことをコンクリート構造物の劣化箇所検出システム。
   
3. コンクリート構造物の劣化箇所を検出する第１センサ及び前記第１センサの周囲に所定の間隔をあけて配置される複数の第２センサと、
   前記第１センサ及び前記第２センサとの間の間隔を設けて前記第１センサ及び前記第２センサを取り付けるセンサ取付手段と、
   前記第１センサ及び第２センサをコンクリート構造物の表面に密着させる密着手段と、
   前記コンクリート構造物の表面に密着させた第１センサ及び第２センサの近傍位置を打撃して弾性波を発生させる弾性波発生手段と、
   前記第１センサ及び第２センサが受信した弾性波のデータを格納する格納手段と、前記格納された弾性波のデータを解析してコンクリート構造物の劣化箇所を検出する劣化箇所検出手段と、
   前記検出されたコンクリート構造物の劣化箇所を立体画像として描画する画像生成手段と、を有する、
   ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化箇所検出システム。
   
4. コンクリート構造物の表面に当接させ、該コンクリート構造物の劣化状態を検出するコンクリート構造物の劣化箇所検出装置であって、
   前記コンクリート構造物の劣化箇所検出装置は、
   第１センサ及び第２センサを有するセンサ部と、該センサ部が取り付けられた検出本体と、該検出本体のセンサ取付側と反対側に設けられた把持部と、を備え、
   前記検出本体は、該検出本体を構成する押さえ板の中心軸部を貫通して突出し、前記第１センサを先端に取り付けた第１取付杆と、該第１取付杆から放射状に延出すると共に放射角度が変更可能に構成され、先端には第２センサが取り付けられた第２取付杆を有し、
   前記コンクリート構造物の表面に前記第１センサ及び第２センサを密着させるべく前記押さえ板をコンクリート構造物の表面側に押圧し、前記コンクリート構造物の劣化状態を検出可能とした、
   ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化箇所検出装置。
   
5. コンクリート構造物の表面に当接させ、該コンクリート構造物の劣化状態を検出するコンクリート構造物の劣化箇所検出装置であって、
   前記コンクリート構造物の劣化箇所検出装置は、
   第１センサ及び第２センサを有するセンサ部と、該センサ部が取り付けられた検出本体と、該検出本体のセンサ取付側と反対側に設けられた把持部と、を備え、
   前記検出本体は、該検出本体を構成する押さえ板の中心軸部に設けられ、前記第１センサを取り付けた取付部材と、該取付部材から放射状に延出すると共に延出長が変更可能に構成され、先端には第２センサが取り付けられた取付杆を有し、
   前記コンクリート構造物の表面に前記第１センサ及び第２センサを密着させるべく前記押さえ板をコンクリート構造物の表面側に押圧し、前記コンクリート構造物の劣化状態を検出可能とした、
   ことを特徴とするコンクリート構造物の劣化箇所検出装置。
   
6. 前記第２センサは複数設けられて、前記第１センサから離間した外周線上に等間隔で配置され、
   前記第１センサと前記複数の第２センサは、密着されたコンクリート構造物の表面上で直線の上に配置しない構造とした、
   ことを特徴とする請求項４または請求項５記載のコンクリート構造物の劣化箇所検出装置。
   
   

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