JP4050172B2 - Evaluation method for soundness of concrete piles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既製杭や場所打ち杭等によって地中に構築された既存コンクリート杭あるいは新設コンクリート杭の健全性を評価する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
既製杭や場所打ち杭等によって地中に構築された既存コンクリート杭の健全性を評価する方法として、地盤を掘削して既存コンクリート杭の頭部を露出させた後、その頭部を打撃して得られる反射波形から既存コンクリート杭の長さを測定して健全性を評価する方法が知られている。しかし、この方法では、既存コンクリート杭の長さが長い場合には正確な測定を行うことが困難であり、さらに既存コンクリート杭の長さ以外の寸法(例えば既存コンクリート杭の外径等)から既存コンクリート杭の健全性を評価することができないという問題があった。そこで、このような問題を解決するために、既存コンクリート杭の中心部に測定穴を鉛直に形成し、次いで測定穴に弾性波レーダを挿入した後、弾性波レーダから弾性波を水平方向に発振し、その反射波を弾性波レーダで検波することによって既存コンクリート杭の外径を測定する方法が提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−153638号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献1に開示された方法では、既存コンクリート杭中に存在する鉄筋のコンクリート被り厚さ(既存コンクリート杭の外面から鉄筋までの水平距離)までは測定することができないため、既存コンクリート杭の健全性を正確に評価することが困難であった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、既存コンクリート杭や新設コンクリートの健全性を正確に評価することのできるコンクリート杭の健全性評価方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1の発明に係るコンクリート杭の健全性評価方法は、コンクリート杭に該コンクリート杭の軸方向に形成された測定穴から前記コンクリート杭の内部に電磁波レーダと弾性波レーダとからなるハイブリッド型探査装置を挿入し、次いで前記ハイブリッド型探査装置から弾性波を前記コンクリート杭の軸方向と直交する方向に発振して前記コンクリート杭の外面で反射した弾性波を前記ハイブリッド型探査装置で検波すると共に前記ハイブリッド型探査装置から電磁波を前記コンクリート杭の軸方向と直交する方向に発信して前記コンクリート杭の鉄筋で反射した電磁波を前記ハイブリッド型探査装置で受信し、前記弾性波を発振してから検波するまでの時間データに基づいて前記測定穴の内壁面から前記コンクリート杭の外面までの第1の距離を測定すると共に前記電磁波を発信してから受信するまでの時間データに基づいて前記測定穴の内壁面から前記鉄筋までの第2の距離を測定し、その測定結果から前記鉄筋のコンクリート被り厚さを求めて前記コンクリート杭の健全性を評価することを特徴とする。
【0006】
請求項2の発明に係るコンクリート杭の健全性評価方法は、前記測定穴内で前記ハイブリッド型探査装置を鉛直な軸回りに回転させて前記コンクリート杭の健全性を評価することを特徴とする。
請求項1の発明では、測定穴に挿入されたハイブリッド型探査装置から弾性波をコンクリート杭の軸方向と直交する方向に発振してコンクリート杭の外面で反射した弾性波をハイブリッド型探査装置で検波すると共にハイブリッド型探査装置から電磁波をコンクリート杭の軸方向と直交する方向に発信してコンクリート杭の鉄筋で反射した電磁波をハイブリッド型探査装置で受信し、弾性波を発振してから検波するまでの時間データに基づいて測定穴の内壁面からコンクリート杭の外面までの第1の距離を測定すると共に電磁波を発信してから受信するまでの時間データに基づいて測定穴の内壁面から鉄筋までの第2の距離を測定することで、コンクリート杭中に存在する鉄筋のコンクリート被り厚さを測定することができる。したがって、鉄筋のコンクリート被り厚さからコンクリート杭の健全性を正確に評価することができる。
【0007】
請求項2の発明では、前記測定穴に挿入された前記ハイブリッド型探査装置を前記コンクリート杭の軸回りに回転させることで、鉄筋のコンクリート被り厚さをコンクリート杭の全周に亘って測定できるので、コンクリート杭の健全性をより正確に評価することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るコンクリート杭の健全性評価方法を実施するためのコンクリート被り厚さ測定システムの一例を示すブロック構成図である。同図に示されるコンクリート被り厚さ測定システムは、ハイブリッド型探査装置5と、このハイブリッド型探査装置5の上端に接続されたワイヤロープ6と、このワイヤロープ6を介してハイブリッド型探査装置5を昇降させる昇降装置7を備えており、昇降装置7には、ハイブリッド型探査装置5の昇降位置を検出する深度検出器8が付設されている。
【0009】
また、図1のコンクリート被り厚さ測定システムはハイブリッド型探査装置5の出力からコンクリート杭の外径や鉄筋のコンクリート被り厚さ等を測定する測定装置9を備えており、この測定装置9で測定されたコンクリート杭の外径や鉄筋のコンクリート被り厚さは、表示装置10に表示されるようになっている。
ハイブリッド型探査装置5は探査部51と、探査部51を鉛直な軸回りに駆動する回転装置52を備えており、探査部51は弾性波レーダ511と電磁波レーダ512とから構成されている。また、ハイブリッド型探査装置5は探査部51の回転角度を検出する回転角度検出器53を備えており、この回転角度検出器53から出力された信号は、昇降装置7や回転装置52を制御する制御装置11に供給されるようになっている。なお、弾性波レーダ511は弾性波発振器511aと弾性波検波器511bとから構成され、電磁波レーダ512は電磁波発信器512aと電磁波受信器512bとから構成されている。
【0010】
図2乃至図4は、本発明の一実施形態に係るコンクリート杭の健全性評価方法を示す図である。図2乃至図4において、符号1はコンクリート杭、2は鉄筋を示しており、コンクリート杭1の健全性を評価する場合には、図2に示すように、先ず、コンクリート杭1の中心部を鉛直に掘削して、コンクリート杭1の長さとほぼ同じ深さを有する測定穴3をコンクリート杭1の中心部に形成する。次に、図3に示すように、測定穴3の真上にウィンチ等の昇降装置7を設置し、昇降装置7を作動させてハイブリッド型探査装置5を測定穴3の中へワイヤロープ6で吊り降ろす。
【0011】
このようにして、測定穴3の中に吊り降ろされたハイブリッド型探査装置5が所定位置に到達したならば、昇降装置7を停止させる。そして、図4に示すように、ハイブリッド型探査装置5の弾性波発振器511aから弾性波(超音波を含む弾性波)ewを水平方向に発振させるとともに、ハイブリッド型探査装置5の電磁波発信器512aからコンクリートを透過可能な電磁波(例えば1GHz未満の電磁波)mgwを水平方向に発信させる。また、これと同時にハイブリッド型探査装置5の回転装置52を作動させ、ハイブリッド型探査装置5の探査部51を鉛直な軸回りに一定速度で回転させる。
【0012】
このとき、弾性波レーダ511の弾性波発振器511aから発振された弾性波ewは、コンクリート杭1のコンクリート中を伝播してコンクリート杭1の外面で反射される。そして、コンクリート杭1の外面で反射した弾性波ewは弾性波レーダ511の弾性波検波器511bで検波され、この弾性波検波器511bでは、検波した弾性波をコンクリート杭1の半径情報として測定装置9に供給する。
【0013】
一方、電磁波レーダ512の電磁波発信器512aから発信された電磁波mgwは、コンクリート杭1のコンクリート中を伝播して鉄筋2で反射される。そして、鉄筋2で反射した電磁波mgwは電磁波レーダ512の電磁波受信器512bで受信され、この電磁波受信器512bでは、受信した電磁波は鉄筋2の位置情報として測定装置9に供給する。
【0014】
測定装置9では、弾性波発振器511a及び弾性波検波器511bからの情報すなわち弾性波ewを発振してから検波するまでの時間データに基づいて測定穴3の内壁面からコンクリート杭1の外面までの第1の水平距離HD1(図3参照)を測定するとともに、電磁波発信器512a及び電磁波受信器512bからの情報すなわち電磁波mgwを発信してから受信するまでの時間データに基づいて測定穴3の内壁面から鉄筋2までの第2の水平距離HD2(図3参照)を求める。そして、得られた第1の水平距離HD1と第2の水平距離HD2との差から鉄筋2のコンクリート被り厚さ(コンクリート杭1の外面から鉄筋2までの水平距離)を求め、これを表示装置10に表示する。
【0015】
このように、コンクリート杭1の中心部に測定穴3を鉛直に形成し、次いで測定穴3に弾性波レーダ511と電磁波レーダ512とを有するハイブリッド型探査装置5を降下させた後、ハイブリッド型探査装置5から弾性波ewを水平方向に発振してコンクリート杭1の外面で反射した弾性波ewをハイブリッド型探査装置5で検波すると共に、ハイブリッド型探査装置5から電磁波mgwを水平方向に発信してコンクリート杭1の鉄筋2で反射した電磁波mgwをハイブリッド型探査装置5で受信し、弾性波ewを発振してから検波するまでの時間データに基づいて弾性波ewを発振してから検波するまでの時間データに基づいて測定穴3の内壁面からコンクリート杭1の外面までの第1の水平距離HD1を測定するとともに、電磁波mgwを発信してから受信するまでの時間データに基づいて測定穴3の内壁面から鉄筋2までの第2の水平距離HD2を求めることにより、得られた第1の水平距離HD1と第2の水平距離HD2との差から鉄筋2のコンクリート被り厚さを測定することができる。したがって、コンクリート杭1中に存在する鉄筋2のコンクリート被り厚さからコンクリート杭1の健全性を正確に評価することができる。
【0016】
また、測定穴3に降下されたハイブリッド型探査装置5を鉛直な軸回りに回転させることで、鉄筋2のコンクリート被り厚さをコンクリート杭1の全周に亘って測定できるので、コンクリート杭1の健全性をより正確に評価することができる。
なお、上述した実施形態ではコンクリート杭1が場所打ち杭で杭全体がコンクリートで充填されている場合を例示したが、コンクリート杭1が既製杭で杭中央部が土やソイルセメント等で充填されている場合でも本発明を適用できることは勿論である。また、上述した実施形態ではコンクリート杭1の横断面が円形である場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コンクリート杭1の横断面が矩形である場合にも鉄筋のコンクリート被り厚さを測定することができる。また、コンクリート杭1が大口径杭の場合にはコンクリート杭1の中心部に測定穴3を必ずしも設ける必要はなく、コンクリート杭1の外径部に近づいた位置に測定穴3を設けてもよい。さらに、コンクリート杭1に形成される測定穴3の数は1つに限られるものではなく、コンクリート杭1に複数の測定穴3を設けてもよい。
【0017】
また、上述した実施形態では既存コンクリート杭の健全性を評価する場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、新設コンクリート杭の健全性を評価する場合にも適用できることは勿論であり、この場合、測定穴3は新設コンクリート杭に予め設けておいてもよい。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明に係るコンクリート杭の健全性評価方法によれば、コンクリート杭中に存在する鉄筋のコンクリート被り厚さを測定できるので、コンクリート杭の健全性を正確に評価することができる。
請求項2の発明に係るコンクリート杭の健全性評価方法によれば、鉄筋のコンクリート被り厚さをコンクリート杭の全周に亘って測定できるので、コンクリート杭の健全性をより正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンクリート被り厚さ測定システムの一例を示すブロック構成図である。
【図2】コンクリート杭の中心部に測定穴を鉛直に形成した状態を示す図で、(a)は縦断面図、(b)は(a)のB−B矢視断面図である。
【図3】測定穴にハイブリッド型探査装置を吊り降ろした状態を示す図である。
【図4】ハイブリッド型探査装置から発振された弾性波と電磁波を模式的に示す図である。
【符号の説明】
1 コンクリート杭
2 鉄筋
3 測定穴
5 ハイブリッド型探査装置
6 ワイヤロープ
7 昇降装置
8 深度検出器
9 測定装置
10 表示装置
11 制御装置
51 探査部
52 回転装置
53 回転角度検出器
511 弾性波レーダ
512 電磁波レーダ
511a 弾性波発振器
511b 弾性波検波器
512a 電磁波発信器
512b 電磁波受信器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for evaluating the soundness of an existing concrete pile or a new concrete pile built in the ground by a ready-made pile or a cast-in-place pile.
[0002]
[Prior art]
As a method of evaluating the soundness of existing concrete piles built in the ground with pre-made piles and cast-in-place piles, etc., after excavating the ground and exposing the head of existing concrete piles, hit the head A method for evaluating the soundness by measuring the length of an existing concrete pile from the obtained reflected waveform is known. However, with this method, it is difficult to perform accurate measurement when the length of the existing concrete pile is long. Furthermore, it is difficult to measure the existing concrete pile from the dimensions other than the length of the existing concrete pile (for example, the outer diameter of the existing concrete pile). There was a problem that the soundness of concrete piles could not be evaluated. Therefore, in order to solve such problems, a measurement hole is formed vertically in the center of the existing concrete pile, and then an elastic wave radar is inserted into the measurement hole, and then the elastic wave is oscillated horizontally from the elastic wave radar. And the method of measuring the outer diameter of the existing concrete pile by detecting the reflected wave with an elastic wave radar is proposed (refer patent document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-153638
[Problems to be solved by the invention]
However, since the method disclosed in the above-mentioned
This invention is made paying attention to such a problem, and it aims at providing the soundness evaluation method of the concrete pile which can evaluate the soundness of the existing concrete pile or new concrete correctly. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for evaluating the soundness of a concrete pile according to the invention of
[0006]
The concrete pile soundness evaluation method according to the invention of
According to the first aspect of the present invention, an elastic wave oscillated in a direction perpendicular to the axial direction of the concrete pile from the hybrid type exploration device inserted into the measurement hole and reflected by the outer surface of the concrete pile is detected by the hybrid type exploration device. At the same time, electromagnetic waves are transmitted from the hybrid type exploration device in a direction perpendicular to the axial direction of the concrete pile, and the electromagnetic waves reflected by the reinforcing bars of the concrete pile are received by the hybrid type exploration device. The first distance from the inner wall surface of the measurement hole to the outer surface of the concrete pile is measured based on the time data, and the first distance from the inner wall surface of the measurement hole to the reinforcing bar is measured based on the time data from when the electromagnetic wave is transmitted to when it is received. By measuring the distance of 2, the concrete covering thickness of the reinforcing bars existing in the concrete pile can be measured. Therefore, the soundness of the concrete pile can be accurately evaluated from the concrete covering thickness of the reinforcing bar.
[0007]
In the invention of
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block configuration diagram showing an example of a concrete covering thickness measurement system for carrying out a concrete pile soundness evaluation method according to an embodiment of the present invention. The concrete covering thickness measuring system shown in the figure includes a hybrid
[0009]
Further, the concrete covering thickness measuring system in FIG. 1 includes a
The
[0010]
2 to 4 are diagrams illustrating a soundness evaluation method for a concrete pile according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2 thru | or FIG. 4, the code |
[0011]
In this way, when the hybrid
[0012]
At this time, the elastic wave ew oscillated from the
[0013]
On the other hand, the electromagnetic wave mgw transmitted from the
[0014]
In the
[0015]
As described above, the
[0016]
Further, by rotating the hybrid
In the above-described embodiment, the
[0017]
Moreover, although the case where the soundness of the existing concrete pile was evaluated was illustrated in embodiment mentioned above, this invention is not limited to this, Of course, it can apply also when evaluating the soundness of a new concrete pile. In this case, the
[0018]
【The invention's effect】
As explained above, according to the concrete pile soundness evaluation method according to the first aspect of the present invention, the concrete covering thickness of the reinforcing bars existing in the concrete pile can be measured, so the soundness of the concrete pile can be accurately evaluated. can do.
According to the soundness evaluation method for concrete piles according to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a concrete covering thickness measuring system.
FIGS. 2A and 2B are views showing a state in which a measurement hole is vertically formed in the center portion of a concrete pile, where FIG. 2A is a longitudinal sectional view, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line B-B in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a hybrid type exploration device is suspended in a measurement hole.
FIG. 4 is a diagram schematically showing an elastic wave and an electromagnetic wave oscillated from a hybrid type exploration device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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