JP3005305U - 鉄筋探査用探査子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンクリート内に埋設される鉄筋の位置を迅
速かつ正確に測定でき、取付けが容易な鉄筋探査用探査
子を提供すること。 【構成】 超音波測定機１０と共に用いコンクリート構
造物４０内に埋設される鉄筋５１の位置の測定を行うた
めの探査子３０であって、コイルおよびコンデンサから
なる並列回路を備え測定対象となるコンクリート構造物
４０の表面上を移動させる探査部３１と、前記並列回路
と一端を接続した抵抗を備えその抵抗の一端を前記超音
波測定機１０の増幅器入力端１１２と接続可能とし他端
を増幅器出力端１１３と接続可能としたプラグ体３３
と、により構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、コンクリート内に埋設される鉄筋の位置および深度を測定する鉄筋 探査用探査子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

コンクリート構造物の内部には補強用の鉄筋が埋設されている。 既に構築されたコンクリート構造物の表面にアンカーを打設する場合など、埋 設された鉄筋の位置および深度を確認する必要がある。 従来、その鉄筋の位置および深度の測定用の探査装置としては、超音波を利用 して測定を行う超音波測定機が知られている。 この超音波測定機は、発振器および増幅器を内蔵した本体と、該発振器の出力 端に接続される送波探触子と、該増幅器の入力端に接続される受波探触子とによ り構成されており、コンクリート構造物内へ送波探触子により超音波を送波し、 その反射波を受波探触子により受波し、その受波信号をＦＦＴアナライザに入力 し、受波信号の周波数成分からコンクリート表面から埋設される鉄筋までの距離 を算出して測定を行うものである。

【０００３】

【本考案が解決しようとする問題点】

前記した従来の探査装置にあっては、鉄筋までのコンクリートかぶり厚や鉄筋 の太さまでも正確に測定できるが、一箇所ずつ送波探触子および受波探触子をセ ットして測定をしていくものであるから、測定範囲が広いと非常に時間がかかる という問題点がある。

【０００４】

【本考案の目的】

本考案は以上の問題を解決するために成されたものであり、その目的は以下の ような鉄筋探査用探査子を提供することにある。 ＜イ＞ コンクリート内に埋設される鉄筋の位置を容易に測定できる鉄筋探査用 探査子。 ＜ロ＞ 超音波測定機への取付けが容易な鉄筋探査用探査子。 ＜ハ＞ 迅速でかつ正確な鉄筋深度を測定可能とする鉄筋探査用探査子。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】

即ち本考案は、増幅器と共に用いコンクリート構造物内に埋設される鉄筋の位 置を測定するための探査子であって、コイルおよびコンデンサからなる並列回路 を備え、測定対象となるコンクリート構造物の表面上を移動させる探査部と、前 記並列回路と一端を接続した抵抗を備えその抵抗の一端を前記増幅器の入力端と 接続可能とし他端を増幅器の出力端と接続可能としたプラグ体と、により構成し た、鉄筋探査用探査子である。

【０００６】 また本考案は、増幅器を有する超音波測定機と共に用いコンクリート構造物内 に埋設される鉄筋の位置の測定を行うための探査子であって、コイルおよびコン デンサからなる並列回路を備え測定対象となるコンクリート構造物の表面上を移 動させる探査部と、前記並列回路と一端を接続した抵抗を備えその抵抗の一端を 前記超音波測定機の増幅器入力端と接続可能とし他端を増幅器出力端と接続可能 としたプラグ体と、により構成した、鉄筋探査用探査子である。

【０００７】 また本考案は、前記に記載の鉄筋探査用探査子において、前記超音波測定機は 、発振器および増幅器を内蔵した本体と、該発振器の出力端に接続される送波探 触子と、該増幅器の入力端に接続される受波探触子とにより構成し、前記送波探 触子によりコンクリート構造物内へ超音波を送波し、その反射波を前記受波探触 子により受波し、送波から受波までの時間から鉄筋の埋設深度を測定するもので あることを特徴とする、鉄筋探査用探査子である。

【０００８】 また本考案は、前記に記載の鉄筋探査用探査子において、前記プラグ体は増幅 器の入力端および出力端へ着脱自在な二本のプラグにより構成し、前記抵抗を該 プラグ間に配設すると共に、増幅器出力端へ接続するプラグにはソケットを備え 、該増幅器の出力端に該プラグ着けた状態でソケット内へＦＦＴアナライザの入 力ケーブルを装着可能としたことを特徴とする、鉄筋探査用探査子である。

【０００９】 また本考案は、前記に記載の鉄筋探査用探査子において、前記コイルはドーナ ツ形に巻回して形成したことを特徴とする、鉄筋探査用探査子である。

【００１０】 更に本考案は、前記に記載の鉄筋探査用探査子において、前記プラグ体はケー ブルを介して探査部と接続したことを特徴とする、鉄筋探査用探査子である。

【００１１】

【実施例１】 以下図面を参照しながら一実施例について説明する。

【００１２】 ＜イ＞探査子 探査子３０は、図１のように探査部３１とケーブル３２とプラグ体３３とによ り構成されている。 探査部３１は、図２の様に、コイル３１１とコンデンサ３１２を並列に接続し た並列回路が内蔵して形成される。 そのコイル３１１は、例えばドーナツ形に巻回して、平たい円盤状とするのが 好ましい。 プラグ体３３は、図２の様に後述する超音波測定機１０に内蔵される増幅器の 入力、出力間に抵抗３３３を接続する為の部材である。 このプラグ体３３は、例えば二本のプラグ３３１、３３２と抵抗３３３とによ り形成される。 プラグ３３１は入力端１１２へ着脱自在の端子であり、プラグ３３２は出力端 １１３へ着脱自在の端子であって、そのプラグ３３１とプラグ３３２は抵抗３３ ３で連結され電気的に接続されている。 プラグ３３２は、出力端１１３に取り付けた際に、その出力端１１３と電気的 に直結されるソケットを有しており、そのソケットにＦＦＴアナライザ２０のケ ーブル２２端部が装着できるようになっている。 ケーブル３２は、前記探査部３１とプラグ体３３を電気的に連結する部材であ り、可撓性に富むものを使用するのが好ましい。

【００１３】 ＜ロ＞超音波測定機 超音波測定機１０は、本体１１と送波探触子１２と受波探触子１３とにより構 成される公知のものである。 本体１１は、周波数可変の発振器を内蔵しておりその出力端１１１が設置され ると共に、信号用の増幅器を内蔵しておりその入力端１１２、出力端１１３がそ れぞれ設置されている。 送波探触子１２は、前記出力端１１１に接続し、出力端１１１からの発振信号 によりコンクリート構造物４０の表面から内部へ向けて超音波を送波する部材で ある。 受波探触子１３は、送波した超音波の反射波を受波し、電気信号に変換する部 材である。

【００１４】 ＜ハ＞ＦＦＴアナライザ ＦＦＴアナライザ２０は、電気信号を入力し、その信号の周波数成分をフーリ エ解析して表示する公知の器材である。 このＦＦＴアナライザ２０は、本体２１とケーブル２２とにより構成されてい る。 本体２１には表示部２１１が設置され、入力した信号の周波数スペクトルが表 示される。

【００１５】

【作用】

次に探査子の使用方法について説明する。

【００１６】 ＜イ＞電磁誘導式による測定 探査子３０を用いることにより、超音波式により測定を行う超音波測定機１０ を利用して、電磁誘導式と超音波式による二つの方法でコンクリート構造物４０ 内に埋設される鉄筋５１の探査を行うことができる。 それら電磁誘導式と超音波式による測定を併用する場合、先ず電磁誘導式によ る測定で大まかな鉄筋５１の埋設位置を確認する。

【００１７】 図１に示すように、探査子３０のプラグ３３１を超音波測定機１０の入力端１ １２へ差し込み、プラグ３３２を出力端１１３へ差し込んでから、プラグ３３２ にＦＦＴアナライザ２０のケーブル２２端部を差し込む。 すると、超音波測定機１０と探査子３０により、図２のようなＬＣ発振回路が 形成され、ＦＦＴアナライザ２０の表示部２１１には、コイル３１１およびコン デンサ３１２の定数により定まる周波数スペクトルＡが表示される。 その際、探査部３１は前記ＬＣ発振回路の一部を構成する共振回路となってい る。

【００１８】 次に、探査部３１をコンクリート構造物４０の表面に当接させて、その表面上 で移動させる。 この時、図３の様に、探査部３１が鉄筋５１上に位置すると、内部のコイル３ １１が形成する磁場により鉄筋５１内に渦電流が発生する。 すると、ＬＣ発振回路における実効インピーダンスが増加し、いわゆる発振回 路のＱ（共振電流の周波数依存曲線の鋭さ）が減少するから、図２のＬＣ発振回 路の発振レベルが減少する。 従って、ＦＦＴアナライザ２０に表示される周波数スペクトルＡのピーク値が 低下する。 このように、探査部３１をコンクリート構造物４０の表面で移動させて、周波 数スペクトルＡのピーク変動がある位置に鉄筋５１が埋設されているのが確認で きる。 この方法によれば、広範囲において鉄筋５１の有無を容易かつ迅速に確認する ことができる。

【００１９】 ＜ロ＞電磁誘導式による実測試験 試験の測定系は、図１に示す通りであり、図２のようなＬＣ発振回路を形成さ れることになる。 その際、コイル３１１を０．２５Ｈ、コンデンサ３１２を０．１μＦ、抵抗３ ３３を１５０ｋΩとする。 尚、これらの定数は当然限定されるものでなく、測定対象の違いなどにより最 適のものを選択すればよい。 そして、図２のＬＣ発振回路の発振周波数は約１ｋＨｚとする。 電磁誘導式による実際の試験データを図４に示す。 図４のグラフは、鉄筋５１上方位置からの探査部３１の距離Ｌに対するＦＦＴ アナライザ２０に表示されるスペクトルＡのピーク電圧値Ｖの特性を示したもの であり、鉄筋５１上方位置から探査部３１が離れるほどスペクトルＡのピーク電 圧値が低下するのが分かる。

【００２０】 このように、探査子３０を用いることにより、超音波式の測定で使用する超音 波測定機１０とＦＦＴアナライザ２０により、電磁誘導式での鉄筋５１の探査が 行える。

【００２１】 ＜ロ＞超音波式による測定 図５に示すように、探査子３０を超音波測定機１０から抜き取り、超音波測定 機１０の入力端１１２へ受波探触子１３を接続し、出力端１１３へ直接ＦＦＴア ナライザ２０のケーブル２２を接続する。 そして、前記した電磁誘導式により確認した鉄筋５１の上方位置へ送波探触子 １２および受波探触子１３を配置し、図６の様に、送波探触子１２から鉄筋５１ へ向けて所定の周波数で超音波を送波する。 すると、鉄筋５１の上面５１１からの反射波と底面５１２からの反射波がそれ ぞれ受波探触子１３により受波され、その受波信号は超音波測定機１０の増幅器 で信号増幅されてＦＦＴアナライザ２０へ入力される。 ＦＦＴアナライザ２０の表示部２１１では図７のようなスペクトルが計測され る。 図７において、スペクトルＢは鉄筋５１の底面５１２の反射波によるものであ り、スペクトルＣは上面５１１の反射波によるものである。 それらの周波数ｆとコンクリート構造物４０表面から反射位置までの距離ｄの 関係は次式により与えられる。

【００２２】 ２ｄ／ｃ＝１／ｆ

【００２３】 尚、ｃはコンクリート構造物４０内における音速である。 これより、スペクトルＣの周波数を計測すれば上式より鉄筋５１の上面までの 距離、即ちコンクリートかぶり厚ｄ₁ が算出できる。 また、スペクトルＢの周波数を計測し鉄筋５１の底面までの距離ｄ₂ を算出し 、ｄ₁ −ｄ₂ を計算すれば、鉄筋５１の直径も測定することも可能である。 この超音波法によれば、１ｍｍ単位でコンクリートかぶり厚、鉄筋５１の直径 が正確に測定できる。

【００２４】

【実施例２】 前記超音波測定機１０とＦＦＴアナライザ２０は、一体となったものを用いて 各種の測定を行ってもよい。

【００２５】

【考案の効果】

本考案は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。

【００２６】 ＜イ＞ 鉄筋探査用探査子はコイルおよびコンデンサからなる並列回路を備えた 探査部と、前記並列回路と一端を接続した抵抗を備えたプラグ体とにより構成し たから、プラグ体を増幅器の入出力間に接続することにより、ＬＣ共振回路が形 成される。 この為、探査部を測定対象となるコンクリート構造物の表面上で移動させれば 、鉄筋埋設位置で増幅器から出力される発振信号の電圧レベルが減少する。 従って、その発振信号の電圧レベルの変動を観測すれば、鉄筋埋設位置が容易 にかつ迅速に確認できる。

【００２７】 ＜ロ＞ 超音波測定機等の増幅器の入力端および出力端へ着脱自在な二本のプラ グとそれらの間に配設した抵抗とよりなるプラグ体を備えている。 また、前記プラグには、増幅器の出力端に着けた状態でＦＦＴアナライザの入 力ケーブルを装着可能としたソケットを具備している。 この為、超音波測定機等の増幅器への取付けが容易である。 従って、測定のセットアップが迅速に行え、測定が効率よく行える。

【００２８】 ＜ハ＞ 超音波測定機の増幅器の入出力間に装着すれば、電磁誘導式の鉄筋探査 を行うことができる。 即ち、別途電磁誘導式の装置を必要とせず、超音波式の測定設備があれば電磁 誘導式の測定も行うことが可能である。 従って、電磁誘導式により迅速に大まかな鉄筋の位置を確認し、超音波式によ り正確な鉄筋の位置および深度を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電磁誘導式の測定系の説明図

【図２】 ＬＣ共振回路の説明図

【図３】 電磁誘導式の測定の説明図

【図４】 電磁誘導式の測定データ

【図５】 超音波式の測定系の説明図

【図６】 超音波式の測定の説明図

【図７】 超音波式の測定データ

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 増幅器と共に用いて、コンクリート構造
   物内に埋設される鉄筋の位置を測定するための探査子で
   あって、 コイルおよびコンデンサからなる並列回路を備え、測定
   対象となるコンクリート構造物の表面上を移動させる探
   査部と、 前記並列回路と一端を接続した抵抗を備え、その抵抗の
   一端を前記増幅器の入力端と接続可能とし、他端を増幅
   器の出力端と接続可能としたプラグ体と、により構成し
   た、 鉄筋探査用探査子。
2. 【請求項２】 増幅器を有する超音波測定機と共に用い
   て、コンクリート構造物内に埋設される鉄筋の位置の測
   定を行うための探査子であって、 コイルおよびコンデンサからなる並列回路を備え、測定
   対象となるコンクリート構造物の表面上を移動させる探
   査部と、 前記並列回路と一端を接続した抵抗を備え、その抵抗の
   一端を前記増幅器入力端と接続可能とし、他端を増幅器
   出力端と接続可能としたプラグ体と、により構成した、 鉄筋探査用探査子。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の鉄筋探査用探査子にお
   いて、 前記超音波測定機は、発振器および増幅器を内蔵した本
   体と、 該発振器の出力端に接続される送波探触子と、 該増幅器の入力端に接続される受波探触子と、により構
   成し、 前記送波探触子によりコンクリート構造物内へ超音波を
   送波し、その反射波を前記受波探触子により受波し、送
   波から受波までの時間から鉄筋の埋設深度を測定するも
   のであることを特徴とする、 鉄筋探査用探査子。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄筋
   探査用探査子において、 前記プラグ体は、前記増幅器の入力端および出力端へ着
   脱自在な二本のプラグと、該プラグ間に配設される抵抗
   とからなり、 増幅器出力端へ接続するプラグにはソケットを備え、該
   増幅器の出力端に該プラグ着けた状態でソケット内へＦ
   ＦＴアナライザの入力ケーブルを装着可能としたことを
   特徴とする、 鉄筋探査用探査子。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の鉄筋
   探査用探査子において、 前記コイルは、ドーナツ形に巻回して形成したことを特
   徴とする、 鉄筋探査用探査子。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の鉄筋
   探査用探査子において、 前記プラグ体は、ケーブルを介して探査部と接続したこ
   とを特徴とする、 鉄筋探査用探査子。