JP4153779B2 - コンクリート構造物の損傷検知方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物に大きな外力が作用してひび割れ等の損傷が発生した場合に圧力流体を損傷箇所から浸透させ圧力流体の物性値の変化から損傷の検知を行うコンクリート構造物の損傷検知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、構造物に外力が作用した場合に、損傷を生じたか否かを検知するための方法としては、破壊試験（破壊検査）と、非破壊試験（非破壊検査）とがある。破壊試験（破壊検査）は、実際の材料を用いて作製した供試体に荷重を加えて破壊し、供試体における損傷の箇所やその状況等を観察又は計測し、実際の構造物の場合に当てはめて判定する方法であり、直接的な方法ということができる。
【０００３】
一方、非破壊試験（非破壊検査）は、構造物や供試体等を破壊せず、何らかの物理量を利用して構造物等の内部の状況を推定しようとする方法であり、破壊試験に比べると間接的な方法といえる。非破壊試験において利用する物理量としては、振動、超音波、放射線、磁気、材料破壊時に内部で発生する音（ＡＥ：Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）などがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１０５６６５号公報（第６−７頁、図１−３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の方法においては、以下に述べるような各種の問題点があった。
【０００６】
破壊試験（破壊検査）の場合は、構造物ごとに供試体作製とその破壊試験を行うとすると、そのための時間、供試体作製の手間、費用がかかり、効率的ではない、という問題がある。また、破壊は、作製された供試体の形状、あるいはその寸法の影響が大きく、供試体の形状等が異なると、破壊時の挙動も異なってくる。このため、実際の構造物の場合に当てはめる場合には、破壊試験結果に人間の判断や考察等を加えることになる。このことから、実際の構造物の損傷の状況等を精度よく判定することは困難で、かつ熟練を要する、という問題もあった。
【０００７】
また、非破壊試験（非破壊検査）の場合は、構造物の内部で何らかの破壊が発生した事実、あるいは構造物の内部に何らかの損傷が存在する事実までは、検出できること多いが、その損傷の具体的な箇所、損傷の形状や寸法の明確な把握は困難であることが多い、という問題があった。
【０００８】
また、場所打ちコンクリート杭のような地下構造物は、地中に構築されるため、地震等の外力により地下構造物の内部で何らかの破壊が発生、又は何らかの損傷が存在する事実は、人間の目視による直接的な確認が非常に困難である。このため、構造物の検査は容易ではない、という問題があった。このような地下構造物の検査については、行った例はあるが、この場合には、場所打ちコンクリート杭等の地下構造物の周囲の掘り返し作業等が伴うため、多大な費用等がかかる、という問題もあった。
【０００９】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、実施方法が容易で、かつ構造物の損傷の箇所等の検知が可能なコンクリート構造物の損傷検知方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明に係るコンクリート構造物の損傷検知方法は、コンクリート構造物のコンクリート硬化後に外部から前記コンクリート構造物の内部の損傷検出箇所まで到達する盲孔状の検出孔を形成し、前記検出孔の先端付近の部分である損傷検知空間の後端まで流体導管を挿入し、前記損傷検知空間には、前記圧力流体が浸透可能な多孔性を有し前記コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度でかつ脆性を有する第１嵌挿部材が嵌挿され、前記流体導管の他端に圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接続し、前記流体導管又は前記液体容器には前記圧力流体の物性値を測定する流体測定手段を設置し、前記損傷検知空間の付近の前記コンクリート構造物に所定値を越える外力が付加された場合には、前記損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れが発生し、前記圧力流体供給手段から供給される圧力流体が前記流体導管と前記検出孔を経て前記ひび割れから前記コンクリート構造物の内部を経て外部へ浸透することに伴う前記圧力流体の物性値の変化が前記流体測定手段により検出され、前記損傷検知空間に所定外力値を越える外力が作用した旨を検知することを特徴とする。
第２の発明に係るコンクリート構造物の損傷検知方法は、コンクリート構造物のコンクリート硬化後に外部から前記コンクリート構造物の内部の損傷検出箇所まで到達する盲孔状の検出孔を形成し、前記検出孔の先端付近の部分である損傷検知空間の後端まで流体導管を挿入し、前記損傷検知空間には、前記圧力流体が浸透可能な多孔性を有し前記コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度でかつ可撓性を有する第２嵌挿部材が嵌挿され、前記流体導管の他端に圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接続し、前記流体導管又は前記圧力流体供給手段には前記圧力流体の物性値を測定する流体測定手段を設置し、前記損傷検知空間の付近の前記コンクリート構造物に所定値を越える外力が付加された場合には、前記損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れが発生し、前記圧力流体供給手段から供給される圧力流体が前記流体導管と前記検出孔を経て前記ひび割れから前記コンクリート構造物の内部を経て外部へ浸透することに伴う前記圧力流体の物性値の変化が前記流体測定手段により検出され、前記損傷検知空間に所定外力値を越える外力が作用した旨を検知されることを特徴とする。
【００１１】
上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、
前記圧力流体供給手段は、前記損傷検知空間よりも鉛直方向に高い位置に設置された液体容器であり、
かつ、前記圧力流体は、前記液体容器の鉛直方向位置と前記損傷検知空間の鉛直方向位置との高度差による圧力が付与された液体である。
【００１２】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記流体測定手段は、前記圧力流体の物性値として、前記液体の液面位置又は流動する液体の流速若しくは前記液体の圧力を測定する。
【００１３】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、
前記圧力流体供給手段は、気体を圧縮する気体圧縮機であり、
かつ、前記圧力流体は、前記気体圧縮機により圧縮され圧力が付与された気体である。
【００１４】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、
前記圧力流体供給手段は、気体圧縮機により圧縮された気体を封入した圧力気体容器と、前記圧力気体容器内の気体を前記圧力流体導管へ送出し又は停止する開閉弁機構を有し、
かつ、前記圧力流体は、前記気体圧縮機により圧縮され圧力が付与された気体である。
【００１５】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記流体測定手段は、前記圧力流体の物性値として、前記気体の圧力を測定する。
【００１６】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記検出孔は、硬化後の前記コンクリート構造物の外部から前記コンクリート構造物の内部へ削孔を行うことにより形成される。
【００１７】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記検出孔は、前記コンクリート構造物のコンクリート打設時に型枠が設置され前記コンクリートの硬化後に前記型枠をてっ去することにより形成される。
【００１８】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記流体導管の外周面と前記検出孔の内壁の間は、前記圧力流体が漏出しないように保持される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法を説明する図である。また、図２は、図１に示す点検用ボックスの詳細な構成と作用を説明する図である。また、図３は、本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法の原理を説明する図である。
【００２３】
図１に示すように、このコンクリート杭損傷検知方法においては、鉄道線路などを支持する高架橋２００のフーチング２０２を支持する場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部に形成された検出孔２０４を利用している。ここに、場所打ちコンクリート杭２０３は、特許請求の範囲におけるコンクリート構造物に相当している。
【００２４】
検出孔２０４は、場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート硬化後に形成された円形断面の盲孔状の孔である。この検出孔２０４は、場所打ちコンクリート杭２０３の内部の損傷検出箇所まで到達している。
【００２５】
また、検出孔２０４の先端（図１における下端）付近の部分は、損傷検知空間を構成している。この損傷検知空間の後端（図１における上端）には、ホース１２の下端１２ａが挿入されている。ホース１２は、ゴム材料、プラスチック材料、金属材料等からなる管状部材であり、特許請求の範囲における流体導管に相当している。
【００２６】
ホース１２は、フーチング２０２を貫通し、地盤Ｇの内部を通って地表から外部に出て、点検用ボックス１１に接続している。図１に示すように、点検用ボックス１１は、検出孔２０４の損傷検知空間よりも鉛直方向に高い位置に設置されている。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、点検用ボックス１１は、中空箱状に構成され、ホース１２の上端１２ｂが収容されている。また、ホース１２の上端１２ｂには、異物等が入らないように、着脱可能なキャップ１４が嵌められている。また、点検用ボックス１１には、蝶番により開閉可能に構成された開閉扉１３が設けられている。
【００２８】
上記のように構成された点検用ボックス１１において、場所打ちコンクリート杭２０３の損傷検知空間に損傷が発生しているか否かを検知するためには、ホース１２の上端１２ｂのキャップ１４を取り外す。次に、透明材料からなる液体容器１５の中に液体２０を入れ、図２（Ｂ）に示すように、液体容器１５の口をホース１２の上端１２ｂに接続する。
【００２９】
この場合、透明材料としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの透明プラスチック材料、ガラスなどが用いられる。液体２０としては、水のほか、アルコール等の他の液体を用いてもよい。また、液体２０の液面２０ａを視認しやすくするために、液体２０に着色料等を混合又は溶解させて着色してもよい。
【００３０】
上記のような構成により、液体容器１５は、検出孔２０４の損傷検知空間よりも鉛直方向に高い位置に設置されるため、液体容器１５からホース１２を経て検出孔２０４の損傷検知空間に到達した液体２０には、液体容器１５の鉛直方向位置と損傷検知空間の鉛直方向位置との高度差による圧力が付与される。これは、液体が水の場合には、静水圧となる圧力である。
【００３１】
ここに、検出孔２０４の損傷検知空間よりも鉛直方向に高い位置に設置された液体容器１５は、特許請求の範囲における圧力流体供給手段に相当している。また、液体容器１５の鉛直方向位置と損傷検知空間の鉛直方向位置との高度差による圧力が付与された液体２０は、特許請求の範囲における圧力流体に相当している。
【００３２】
上記のような構成により、図３（Ａ）に示すように、検出孔２０４の内部空間（損傷検出空間）には、圧力（静水圧）が付与された液体２０が充満し、液体２０は、検出孔２０４の内壁であるコンクリート面に接触している。
【００３３】
この場合、液体２０は、コンクリートの内部にわずかながら浸透する。単位時間当たりにコンクリート内に浸透して流れる量をＱ（ｃｍ3／秒）とし、動水勾配をｉとし、流れに直角な断面積をＡ（ｃｍ2）としたとき、下記の式（１）が成立する。
Ｑ＝ｋ×ｉ×Ａ ………（１）
【００３４】
また、上式（１）における動水勾配をｉは、下式（２）で求められる値である。ここに、ｈは、液体容器１５の鉛直方向位置と損傷検知空間の鉛直方向位置との高度差を示しており、Ｌは、液体２０が浸透する距離を示している。
ｉ＝ｈ／Ｌ ………（２）
【００３５】
上式（１）における係数ｋ（ｃｍ／秒）は、液体２０が水の場合は、透水係数と呼ばれる値である。コンクリートの場合は、通常、ｋの値は、１０-9〜１０-8（ｃｍ／秒）程度となり、非常に小さい。したがって、液体２０の流れは非常に遅く、図２（Ｂ）における液面２０ａの降下する速度は、ほとんど零であり、観測者には視認されない。
【００３６】
ここで、場所打ちコンクリート杭２０３に所定値を越える外力、例えば大きな地震力が付加された場合には、図３（Ｂ）に示すように、検出孔２０４の損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れ２０５や２０６が発生する。このようなひび割れ２０５、２０６が発生すると、圧力（静水圧）が付与された液体２０は、ホース１２から検出孔２０４を経て、図３（Ｂ）において矢印でしめすように、ひび割れ２０５、２０６から場所打ちコンクリート杭２０３の内部を経て外部へ浸透していく。
【００３７】
このように、ひび割れ２０５、２０６が発生したとき（図３（Ｂ）の状態）の液体２０の浸透量は、ひび割れ発生前（図３（Ａ）の状態）よりも格段に大きくなる。このため、液体２０の流れは大きくなり、図２（Ｂ）における液面２０ａの降下する速度も、大きくなって、観測者によって容易に視認される。あるいは、ある時間経過後に図２（Ｂ）における液面２０ａの位置を計測すれば、それらの差を検出することができる。これにより、観測者は、場所打ちコンクリート杭２０３の検出孔２０４内の損傷検知空間に所定外力値を越える外力が作用した旨を検知することができる。
【００３８】
上記において、液面２０ａの位置、液体２０の流速は、特許請求の範囲における圧力流体の物性値に相当している。液体２０の流速は、視認するだけでなく、液体容器１５又はホース１２などに流速計を設置し、液体２０の流速を定量的に計測するようにしてもよい。また、液体２０が流れれば、液体２０の圧力（静水圧）は低下するから、液体容器１５又はホース１２などに圧力計（水の場合には水圧計）を設置し、液体２０の圧力を定量的に計測するようにしてもよい。この場合には、液体２０の圧力は、特許請求の範囲における圧力流体の物性値に相当している。また、上記した透明な液体容器１５、流速計、圧力計は、特許請求の範囲における圧力流体の物性値を測定する流体測定手段に相当している。
【００３９】
なお、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）における符号１６の部分は、液体２０が漏出しないように、接着剤によってホース下端１２ａを検出孔２０４の上部内壁に接着させたり、パッキング又はシーリングを詰める等の、漏出防止構造となっており、圧力流体である液体２０が漏出しないように保持されている。あるいは、ホース下端１２ａの外側に雄ネジを形成しておき、検出孔２０４の上部内壁に雌ネジを形成しておくことにより、両者を螺合させるようにしてもよい。
【００４０】
図４は、本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法の実施の手順を説明する図である。図に示すように、まず、地盤Ｇ中に杭孔を削孔し、次いで流動体状のコンクリートを打設して場所打ちコンクリート杭２０３を形成する（図４（Ａ））。
【００４１】
次に、場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリートの硬化後に、地表から鉛直下方に向けて削孔を行い、検出孔２０４を形成する（図４（Ｂ））。次に、検出孔２０４の上端付近に、ホース１２の下端１２ａを挿入し、接続する（図４（Ｃ））。
【００４２】
その後、ホース１２を含むようにしてフーチング２０２のコンクリートを打設し、ホース１２の上端を外部へ出すようにする（図４（Ｄ））。図示はしていないが、ホース１２の上端には、点検用ボックス１１を設置する。
【００４３】
上記した第１実施形態のコンクリート杭損傷検知方法によれば、以下のような利点がある。
【００４４】
ａ）鉄道の構造物等に大きな外力（例えば地震動等）が付加されて損傷が発生した場合に、損傷した部分の位置等を、容易に検出することができる。
【００４５】
ｂ）杭等の地下構造物のように、地盤Ｇの内部に構築されているため、そのままでは目視が不可能な箇所の損傷についても、支障なく検出することができる。
【００４６】
ｃ）構造が簡易であるため、損傷検知に要する費用が非常に低廉である。
【００４７】
上記した第１実施形態のコンクリート杭損傷検知方法は、特許請求の範囲におけるコンクリート構造物の損傷検知方法に相当している。
【００４８】
また、検出孔２０４の配置状態を適宜に工夫することにより、より詳細な損傷検知が可能となる。例えば、検出孔２０４の底の鉛直方向の高さ位置が異なるように複数の位置に検出孔２０４を配置してもよい。また、杭の断面で見た場合、杭の中心付近とその周囲の異なる位置に検出孔２０４を配置してもよい。このように検出孔２０４の位置を工夫することにより、ひび割れの発生位置や方向を推定することも可能である。
【００４９】
（２）第２実施形態
本発明は、上記した第１実施形態以外の構成によっても実現可能である。図５は、本発明の第２実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法を説明する図である。
【００５０】
図５に示すように、第２実施形態のコンクリート杭損傷検知方法は、上記した第１実施形態の検出孔２０４の空間（損傷検知空間）の中に、嵌挿部材３０が嵌挿されている点が異なっている。他の構成要素については、第１実施形態の場合と同様であるため、その説明は省略する。
【００５１】
上記した嵌挿部材３０としては、液体２０が浸透可能な多孔性を有し、場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート強度よりも低い強度を有し、かつ脆性を有する材料（以下、「第１材料」という。）が用いられる。このような第１材料としては、多孔質の石材（ポーラス・ストーン）などが用いられる。多孔質の石材としては、市販されている砥石などが使用可能である。
【００５２】
上記した第１材料からなる嵌挿部材３０を用いれば、場所打ちコンクリート杭２０３の検出孔２０４に所定値を越える外力が付加された場合には、検出孔２０４にひび割れが発生する際、あるいはそれよりも以前の時点で、第１材料にも、ひび割れが発生する。また、第１材料は、透水係数が大きいため、液体に対しては、空間とほぼ同様の挙動を示す。このため、第１実施形態において図３（Ｂ）で説明した作用と同様の作用を発揮することができる。
【００５３】
上記した第２実施形態のコンクリート杭損傷検知方法によれば、第１実施形態の場合に加え、以下のような利点がある。
【００５４】
ｄ）検出孔２０４の空間内に、あらかじめ嵌挿部材３０が嵌挿されているため、何らかの異物が入り込んで損傷検知作用を阻害することがない。
【００５５】
上記した第２実施形態のコンクリート杭損傷検知方法は、特許請求の範囲におけるコンクリート構造物の損傷検知方法に相当している。また、第１材料からなる嵌挿部材３０は、特許請求の範囲における第１嵌挿部材に相当している。
【００５６】
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００５７】
例えば、圧力流体としては、気体を用いることも可能である。この場合には、圧力流体供給手段としては、例えば、気体を圧縮する気体圧縮機（コンプレッサー）を用いる。この場合、圧力流体は、気体圧縮機により圧縮され圧力が付与された気体となる。
【００５８】
圧力流体として気体を用いる場合、圧力流体供給手段は、気体圧縮機によりあらかじめ圧縮された気体を封入した圧力気体容器（ボンベなど）と、圧力気体容器内の気体を圧力流体導管へ送出し又は停止する開閉弁機構を設けて構成してもよい。
【００５９】
上記のように、圧力流体として気体を用いる場合には、流体測定手段としては、圧力流体の物性値として、例えば気体の圧力を測定する圧力計などを用いる。また、圧力流体として気体を用いる場合には、上記した漏出防止機構１６は、さらに性能の高いものが必要となる。
【００６０】
また、上記した第１実施形態では、検出孔２０４は、硬化後の場所打ちコンクリート杭２０３の外部から場所打ちコンクリート杭２０３の内部へ削孔を行うことにより形成されたが、他の方法によって検出孔を形成してもよい。例えば、場所打ちコンクリート杭のコンクリート（流動体状のコンクリート）を打設する前に、検出孔の形状の型枠をあらかじめ設置しておき、コンクリートの硬化後に型枠をてっ去することにより検出孔を形成するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記した第２実施形態では、検出孔２０４（損傷検知空間）には、第１材料からなる嵌挿部材３０を嵌挿したが、他の嵌挿部材を嵌挿してもよい。例えば、圧力流体が浸透可能な多孔性を有し、コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度を有し、かつ可撓性を有する材料（以下、「第２材料」という。）を用いてもよい。このような第２材料としては、スポンジのような多孔質の可撓性部材、間隙水圧計等に使用されるフィルタ（金属等からなる網状のフィルタ。メッシュの粗さは、０．１ミリメートル以下のもの。）などを用いることができる。
【００６２】
上記した第２材料からなる嵌挿部材を用いれば、場所打ちコンクリート杭２０３の検出孔２０４に所定値を越える外力が付加された場合には、検出孔２０４にひび割れが発生する際、あるいはそれよりも以前の時点で、第２材料は変形する。また、第２材料は、透水係数が大きいため、液体に対しては、空間とほぼ同様の挙動を示す。このため、第１実施形態において図３（Ｂ）で説明した作用と同様の作用を発揮することができる。この場合、第２材料からなる嵌挿部材は、特許請求の範囲における第２嵌挿部材に相当している。
【００６３】
また、検出孔２０４は、長手方向が鉛直上下方向となる場合に限定されない。検出孔２０４の長手方向が鉛直上下方向に対して傾斜するように配置されてもよい。
【００６４】
また、図１及び図５においては、ホース１２がフーチング２０２を貫通し、地盤を通って点検用ボックス１１まで配置された構成について図示されているが、本発明はこれには限定されず、他の構成であってもよい。例えば、ホース１２は、フーチング２０２と柱２０１の内部を通り点検用ボックス１１に達するように配置してもよい。すなわち、ホース１２は、構造物のく体の内部を通って点検用ボックス１１に達するように配置してもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コンクリート構造物のコンクリート硬化後に外部からコンクリート構造物の内部の損傷検出箇所まで到達する盲孔状の検出孔を形成し、検出孔の先端付近の損傷検知空間の後端まで流体導管を挿入し、前記損傷検知空間には、前記圧力流体が浸透可能な多孔性を有し前記コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度でかつ、脆性を有する第１嵌挿部材又は可撓性を有する第２嵌挿部材が嵌挿され、流体導管の他端に圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接続し、流体導管又は液体容器には圧力流体の物性値を測定する流体測定手段を設置し、損傷検知空間の付近のコンクリート構造物に所定値を越える外力が付加された場合には、損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れが発生し、圧力流体供給手段から供給される圧力流体がひび割れからコンクリート構造物の内部を経て外部へ浸透することに伴う圧力流体の物性値の変化を流体測定手段により検出するように構成したので、コンクリート構造物の損傷検知箇所に所定外力値を越える外力が作用した旨を容易に検知することができる、という利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法を説明する図である。
【図２】図１に示す点検用ボックスの詳細な構成と作用を説明する図である。
【図３】本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法の原理を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法の実施の手順を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 点検用ボックス
１２ ホース
１２ａ 下端
１２ｂ 上端
１３ 開閉扉
１４ キャップ
１５ 液体容器
１６ 漏出防止構造
２０ 液体
２０ａ 液面
３０ 嵌挿部材
２００ 高架橋
２０１ 柱
２０２ フーチング
２０３ 場所打ちコンクリート杭
２０４ 検出孔
２０５、２０６ ひび割れ
Ｇ 地盤
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物に大きな外力が作用してひび割れ等の損傷が発生した場合に圧力流体を損傷箇所から浸透させ圧力流体の物性値の変化から損傷の検知を行うコンクリート構造物の損傷検知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、構造物に外力が作用した場合に、損傷を生じたか否かを検知するための方法としては、破壊試験（破壊検査）と、非破壊試験（非破壊検査）とがある。破壊試験（破壊検査）は、実際の材料を用いて作製した供試体に荷重を加えて破壊し、供試体における損傷の箇所やその状況等を観察又は計測し、実際の構造物の場合に当てはめて判定する方法であり、直接的な方法ということができる。
【０００３】
一方、非破壊試験（非破壊検査）は、構造物や供試体等を破壊せず、何らかの物理量を利用して構造物等の内部の状況を推定しようとする方法であり、破壊試験に比べると間接的な方法といえる。非破壊試験において利用する物理量としては、振動、超音波、放射線、磁気、材料破壊時に内部で発生する音（ＡＥ：Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）などがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１０５６６５号公報（第６−７頁、図１−３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の方法においては、以下に述べるような各種の問題点があった。
【０００６】
破壊試験（破壊検査）の場合は、構造物ごとに供試体作製とその破壊試験を行うとすると、そのための時間、供試体作製の手間、費用がかかり、効率的ではない、という問題がある。また、破壊は、作製された供試体の形状、あるいはその寸法の影響が大きく、供試体の形状等が異なると、破壊時の挙動も異なってくる。このため、実際の構造物の場合に当てはめる場合には、破壊試験結果に人間の判断や考察等を加えることになる。このことから、実際の構造物の損傷の状況等を精度よく判定することは困難で、かつ熟練を要する、という問題もあった。
【０００７】
また、非破壊試験（非破壊検査）の場合は、構造物の内部で何らかの破壊が発生した事実、あるいは構造物の内部に何らかの損傷が存在する事実までは、検出できること多いが、その損傷の具体的な箇所、損傷の形状や寸法の明確な把握は困難であることが多い、という問題があった。
【０００８】
また、場所打ちコンクリート杭のような地下構造物は、地中に構築されるため、地震等の外力により地下構造物の内部で何らかの破壊が発生、又は何らかの損傷が存在する事実は、人間の目視による直接的な確認が非常に困難である。このため、構造物の検査は容易ではない、という問題があった。このような地下構造物の検査については、行った例はあるが、この場合には、場所打ちコンクリート杭等の地下構造物の周囲の掘り返し作業等が伴うため、多大な費用等がかかる、という問題もあった。
【０００９】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、実施方法が容易で、かつ構造物の損傷の箇所等の検知が可能なコンクリート構造物の損傷検知方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明に係るコンクリート構造物の損傷検知方法は、コンクリート構造物のコンクリート硬化後に外部から前記コンクリート構造物の内部の損傷検出箇所まで到達する盲孔状の検出孔を形成し、前記検出孔の先端付近の部分である損傷検知空間の後端まで流体導管を挿入し、前記損傷検知空間には、前記圧力流体が浸透可能な多孔性を有し前記コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度でかつ脆性を有する第１嵌挿部材が嵌挿され、前記流体導管の他端に圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接続し、前記流体導管又は前記液体容器には前記圧力流体の物性値を測定する流体測定手段を設置し、前記損傷検知空間の付近の前記コンクリート構造物に所定値を越える外力が付加された場合には、前記損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れが発生し、前記圧力流体供給手段から供給される圧力流体が前記流体導管と前記検出孔を経て前記ひび割れから前記コンクリート構造物の内部を経て外部へ浸透することに伴う前記圧力流体の物性値の変化が前記流体測定手段により検出され、前記損傷検知空間に所定外力値を越える外力が作用した旨を検知することを特徴とする。
第２の発明に係るコンクリート構造物の損傷検知方法は、コンクリート構造物のコンクリート硬化後に外部から前記コンクリート構造物の内部の損傷検出箇所まで到達する盲孔状の検出孔を形成し、前記検出孔の先端付近の部分である損傷検知空間の後端まで流体導管を挿入し、前記損傷検知空間には、前記圧力流体が浸透可能な多孔性を有し前記コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度でかつ可撓性を有する第２嵌挿部材が嵌挿され、前記流体導管の他端に圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接続し、前記流体導管又は前記圧力流体供給手段には前記圧力流体の物性値を測定する流体測定手段を設置し、前記損傷検知空間の付近の前記コンクリート構造物に所定値を越える外力が付加された場合には、前記損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れが発生し、前記圧力流体供給手段から供給される圧力流体が前記流体導管と前記検出孔を経て前記ひび割れから前記コンクリート構造物の内部を経て外部へ浸透することに伴う前記圧力流体の物性値の変化が前記流体測定手段により検出され、前記損傷検知空間に所定外力値を越える外力が作用した旨を検知されることを特徴とする。
【００１１】
上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、
前記圧力流体供給手段は、前記損傷検知空間よりも鉛直方向に高い位置に設置された液体容器であり、
かつ、前記圧力流体は、前記液体容器の鉛直方向位置と前記損傷検知空間の鉛直方向位置との高度差による圧力が付与された液体である。
【００１２】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記流体測定手段は、前記圧力流体の物性値として、前記液体の液面位置又は流動する液体の流速若しくは前記液体の圧力を測定する。
【００１３】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、
前記圧力流体供給手段は、気体を圧縮する気体圧縮機であり、
かつ、前記圧力流体は、前記気体圧縮機により圧縮され圧力が付与された気体である。
【００１４】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、
前記圧力流体供給手段は、気体圧縮機により圧縮された気体を封入した圧力気体容器と、前記圧力気体容器内の気体を前記圧力流体導管へ送出し又は停止する開閉弁機構を有し、
かつ、前記圧力流体は、前記気体圧縮機により圧縮され圧力が付与された気体である。
【００１５】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記流体測定手段は、前記圧力流体の物性値として、前記気体の圧力を測定する。
【００１６】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記検出孔は、硬化後の前記コンクリート構造物の外部から前記コンクリート構造物の内部へ削孔を行うことにより形成される。
【００１７】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記検出孔は、前記コンクリート構造物のコンクリート打設時に型枠が設置され前記コンクリートの硬化後に前記型枠をてっ去することにより形成される。
【００１８】
また、上記のコンクリート構造物の損傷検知方法において、好ましくは、前記流体導管の外周面と前記検出孔の内壁の間は、前記圧力流体が漏出しないように保持される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法を説明する図である。また、図２は、図１に示す点検用ボックスの詳細な構成と作用を説明する図である。また、図３は、本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法の原理を説明する図である。
【００２３】
図１に示すように、このコンクリート杭損傷検知方法においては、鉄道線路などを支持する高架橋２００のフーチング２０２を支持する場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート内部に形成された検出孔２０４を利用している。ここに、場所打ちコンクリート杭２０３は、特許請求の範囲におけるコンクリート構造物に相当している。
【００２４】
検出孔２０４は、場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート硬化後に形成された円形断面の盲孔状の孔である。この検出孔２０４は、場所打ちコンクリート杭２０３の内部の損傷検出箇所まで到達している。
【００２５】
また、検出孔２０４の先端（図１における下端）付近の部分は、損傷検知空間を構成している。この損傷検知空間の後端（図１における上端）には、ホース１２の下端１２ａが挿入されている。ホース１２は、ゴム材料、プラスチック材料、金属材料等からなる管状部材であり、特許請求の範囲における流体導管に相当している。
【００２６】
ホース１２は、フーチング２０２を貫通し、地盤Ｇの内部を通って地表から外部に出て、点検用ボックス１１に接続している。図１に示すように、点検用ボックス１１は、検出孔２０４の損傷検知空間よりも鉛直方向に高い位置に設置されている。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、点検用ボックス１１は、中空箱状に構成され、ホース１２の上端１２ｂが収容されている。また、ホース１２の上端１２ｂには、異物等が入らないように、着脱可能なキャップ１４が嵌められている。また、点検用ボックス１１には、蝶番により開閉可能に構成された開閉扉１３が設けられている。
【００２８】
上記のように構成された点検用ボックス１１において、場所打ちコンクリート杭２０３の損傷検知空間に損傷が発生しているか否かを検知するためには、ホース１２の上端１２ｂのキャップ１４を取り外す。次に、透明材料からなる液体容器１５の中に液体２０を入れ、図２（Ｂ）に示すように、液体容器１５の口をホース１２の上端１２ｂに接続する。
【００２９】
この場合、透明材料としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの透明プラスチック材料、ガラスなどが用いられる。液体２０としては、水のほか、アルコール等の他の液体を用いてもよい。また、液体２０の液面２０ａを視認しやすくするために、液体２０に着色料等を混合又は溶解させて着色してもよい。
【００３０】
上記のような構成により、液体容器１５は、検出孔２０４の損傷検知空間よりも鉛直方向に高い位置に設置されるため、液体容器１５からホース１２を経て検出孔２０４の損傷検知空間に到達した液体２０には、液体容器１５の鉛直方向位置と損傷検知空間の鉛直方向位置との高度差による圧力が付与される。これは、液体が水の場合には、静水圧となる圧力である。
【００３１】
ここに、検出孔２０４の損傷検知空間よりも鉛直方向に高い位置に設置された液体容器１５は、特許請求の範囲における圧力流体供給手段に相当している。また、液体容器１５の鉛直方向位置と損傷検知空間の鉛直方向位置との高度差による圧力が付与された液体２０は、特許請求の範囲における圧力流体に相当している。
【００３２】
上記のような構成により、図３（Ａ）に示すように、検出孔２０４の内部空間（損傷検出空間）には、圧力（静水圧）が付与された液体２０が充満し、液体２０は、検出孔２０４の内壁であるコンクリート面に接触している。
【００３３】
この場合、液体２０は、コンクリートの内部にわずかながら浸透する。単位時間当たりにコンクリート内に浸透して流れる量をＱ（ｃｍ3／秒）とし、動水勾配をｉとし、流れに直角な断面積をＡ（ｃｍ2）としたとき、下記の式（１）が成立する。
Ｑ＝ｋ×ｉ×Ａ ………（１）
【００３４】
また、上式（１）における動水勾配をｉは、下式（２）で求められる値である。ここに、ｈは、液体容器１５の鉛直方向位置と損傷検知空間の鉛直方向位置との高度差を示しており、Ｌは、液体２０が浸透する距離を示している。
ｉ＝ｈ／Ｌ ………（２）
【００３５】
上式（１）における係数ｋ（ｃｍ／秒）は、液体２０が水の場合は、透水係数と呼ばれる値である。コンクリートの場合は、通常、ｋの値は、１０-9〜１０-8（ｃｍ／秒）程度となり、非常に小さい。したがって、液体２０の流れは非常に遅く、図２（Ｂ）における液面２０ａの降下する速度は、ほとんど零であり、観測者には視認されない。
【００３６】
ここで、場所打ちコンクリート杭２０３に所定値を越える外力、例えば大きな地震力が付加された場合には、図３（Ｂ）に示すように、検出孔２０４の損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れ２０５や２０６が発生する。このようなひび割れ２０５、２０６が発生すると、圧力（静水圧）が付与された液体２０は、ホース１２から検出孔２０４を経て、図３（Ｂ）において矢印でしめすように、ひび割れ２０５、２０６から場所打ちコンクリート杭２０３の内部を経て外部へ浸透していく。
【００３７】
このように、ひび割れ２０５、２０６が発生したとき（図３（Ｂ）の状態）の液体２０の浸透量は、ひび割れ発生前（図３（Ａ）の状態）よりも格段に大きくなる。このため、液体２０の流れは大きくなり、図２（Ｂ）における液面２０ａの降下する速度も、大きくなって、観測者によって容易に視認される。あるいは、ある時間経過後に図２（Ｂ）における液面２０ａの位置を計測すれば、それらの差を検出することができる。これにより、観測者は、場所打ちコンクリート杭２０３の検出孔２０４内の損傷検知空間に所定外力値を越える外力が作用した旨を検知することができる。
【００３８】
上記において、液面２０ａの位置、液体２０の流速は、特許請求の範囲における圧力流体の物性値に相当している。液体２０の流速は、視認するだけでなく、液体容器１５又はホース１２などに流速計を設置し、液体２０の流速を定量的に計測するようにしてもよい。また、液体２０が流れれば、液体２０の圧力（静水圧）は低下するから、液体容器１５又はホース１２などに圧力計（水の場合には水圧計）を設置し、液体２０の圧力を定量的に計測するようにしてもよい。この場合には、液体２０の圧力は、特許請求の範囲における圧力流体の物性値に相当している。また、上記した透明な液体容器１５、流速計、圧力計は、特許請求の範囲における圧力流体の物性値を測定する流体測定手段に相当している。
【００３９】
なお、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）における符号１６の部分は、液体２０が漏出しないように、接着剤によってホース下端１２ａを検出孔２０４の上部内壁に接着させたり、パッキング又はシーリングを詰める等の、漏出防止構造となっており、圧力流体である液体２０が漏出しないように保持されている。あるいは、ホース下端１２ａの外側に雄ネジを形成しておき、検出孔２０４の上部内壁に雌ネジを形成しておくことにより、両者を螺合させるようにしてもよい。
【００４０】
図４は、本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法の実施の手順を説明する図である。図に示すように、まず、地盤Ｇ中に杭孔を削孔し、次いで流動体状のコンクリートを打設して場所打ちコンクリート杭２０３を形成する（図４（Ａ））。
【００４１】
次に、場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリートの硬化後に、地表から鉛直下方に向けて削孔を行い、検出孔２０４を形成する（図４（Ｂ））。次に、検出孔２０４の上端付近に、ホース１２の下端１２ａを挿入し、接続する（図４（Ｃ））。
【００４２】
その後、ホース１２を含むようにしてフーチング２０２のコンクリートを打設し、ホース１２の上端を外部へ出すようにする（図４（Ｄ））。図示はしていないが、ホース１２の上端には、点検用ボックス１１を設置する。
【００４３】
上記した第１実施形態のコンクリート杭損傷検知方法によれば、以下のような利点がある。
【００４４】
ａ）鉄道の構造物等に大きな外力（例えば地震動等）が付加されて損傷が発生した場合に、損傷した部分の位置等を、容易に検出することができる。
【００４５】
ｂ）杭等の地下構造物のように、地盤Ｇの内部に構築されているため、そのままでは目視が不可能な箇所の損傷についても、支障なく検出することができる。
【００４６】
ｃ）構造が簡易であるため、損傷検知に要する費用が非常に低廉である。
【００４７】
上記した第１実施形態のコンクリート杭損傷検知方法は、特許請求の範囲におけるコンクリート構造物の損傷検知方法に相当している。
【００４８】
また、検出孔２０４の配置状態を適宜に工夫することにより、より詳細な損傷検知が可能となる。例えば、検出孔２０４の底の鉛直方向の高さ位置が異なるように複数の位置に検出孔２０４を配置してもよい。また、杭の断面で見た場合、杭の中心付近とその周囲の異なる位置に検出孔２０４を配置してもよい。このように検出孔２０４の位置を工夫することにより、ひび割れの発生位置や方向を推定することも可能である。
【００４９】
（２）第２実施形態
本発明は、上記した第１実施形態以外の構成によっても実現可能である。図５は、本発明の第２実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法を説明する図である。
【００５０】
図５に示すように、第２実施形態のコンクリート杭損傷検知方法は、上記した第１実施形態の検出孔２０４の空間（損傷検知空間）の中に、嵌挿部材３０が嵌挿されている点が異なっている。他の構成要素については、第１実施形態の場合と同様であるため、その説明は省略する。
【００５１】
上記した嵌挿部材３０としては、液体２０が浸透可能な多孔性を有し、場所打ちコンクリート杭２０３のコンクリート強度よりも低い強度を有し、かつ脆性を有する材料（以下、「第１材料」という。）が用いられる。このような第１材料としては、多孔質の石材（ポーラス・ストーン）などが用いられる。多孔質の石材としては、市販されている砥石などが使用可能である。
【００５２】
上記した第１材料からなる嵌挿部材３０を用いれば、場所打ちコンクリート杭２０３の検出孔２０４に所定値を越える外力が付加された場合には、検出孔２０４にひび割れが発生する際、あるいはそれよりも以前の時点で、第１材料にも、ひび割れが発生する。また、第１材料は、透水係数が大きいため、液体に対しては、空間とほぼ同様の挙動を示す。このため、第１実施形態において図３（Ｂ）で説明した作用と同様の作用を発揮することができる。
【００５３】
上記した第２実施形態のコンクリート杭損傷検知方法によれば、第１実施形態の場合に加え、以下のような利点がある。
【００５４】
ｄ）検出孔２０４の空間内に、あらかじめ嵌挿部材３０が嵌挿されているため、何らかの異物が入り込んで損傷検知作用を阻害することがない。
【００５５】
上記した第２実施形態のコンクリート杭損傷検知方法は、特許請求の範囲におけるコンクリート構造物の損傷検知方法に相当している。また、第１材料からなる嵌挿部材３０は、特許請求の範囲における第１嵌挿部材に相当している。
【００５６】
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００５７】
例えば、圧力流体としては、気体を用いることも可能である。この場合には、圧力流体供給手段としては、例えば、気体を圧縮する気体圧縮機（コンプレッサー）を用いる。この場合、圧力流体は、気体圧縮機により圧縮され圧力が付与された気体となる。
【００５８】
圧力流体として気体を用いる場合、圧力流体供給手段は、気体圧縮機によりあらかじめ圧縮された気体を封入した圧力気体容器（ボンベなど）と、圧力気体容器内の気体を圧力流体導管へ送出し又は停止する開閉弁機構を設けて構成してもよい。
【００５９】
上記のように、圧力流体として気体を用いる場合には、流体測定手段としては、圧力流体の物性値として、例えば気体の圧力を測定する圧力計などを用いる。また、圧力流体として気体を用いる場合には、上記した漏出防止機構１６は、さらに性能の高いものが必要となる。
【００６０】
また、上記した第１実施形態では、検出孔２０４は、硬化後の場所打ちコンクリート杭２０３の外部から場所打ちコンクリート杭２０３の内部へ削孔を行うことにより形成されたが、他の方法によって検出孔を形成してもよい。例えば、場所打ちコンクリート杭のコンクリート（流動体状のコンクリート）を打設する前に、検出孔の形状の型枠をあらかじめ設置しておき、コンクリートの硬化後に型枠をてっ去することにより検出孔を形成するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記した第２実施形態では、検出孔２０４（損傷検知空間）には、第１材料からなる嵌挿部材３０を嵌挿したが、他の嵌挿部材を嵌挿してもよい。例えば、圧力流体が浸透可能な多孔性を有し、コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度を有し、かつ可撓性を有する材料（以下、「第２材料」という。）を用いてもよい。このような第２材料としては、スポンジのような多孔質の可撓性部材、間隙水圧計等に使用されるフィルタ（金属等からなる網状のフィルタ。メッシュの粗さは、０．１ミリメートル以下のもの。）などを用いることができる。
【００６２】
上記した第２材料からなる嵌挿部材を用いれば、場所打ちコンクリート杭２０３の検出孔２０４に所定値を越える外力が付加された場合には、検出孔２０４にひび割れが発生する際、あるいはそれよりも以前の時点で、第２材料は変形する。また、第２材料は、透水係数が大きいため、液体に対しては、空間とほぼ同様の挙動を示す。このため、第１実施形態において図３（Ｂ）で説明した作用と同様の作用を発揮することができる。この場合、第２材料からなる嵌挿部材は、特許請求の範囲における第２嵌挿部材に相当している。
【００６３】
また、検出孔２０４は、長手方向が鉛直上下方向となる場合に限定されない。検出孔２０４の長手方向が鉛直上下方向に対して傾斜するように配置されてもよい。
【００６４】
また、図１及び図５においては、ホース１２がフーチング２０２を貫通し、地盤を通って点検用ボックス１１まで配置された構成について図示されているが、本発明はこれには限定されず、他の構成であってもよい。例えば、ホース１２は、フーチング２０２と柱２０１の内部を通り点検用ボックス１１に達するように配置してもよい。すなわち、ホース１２は、構造物のく体の内部を通って点検用ボックス１１に達するように配置してもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コンクリート構造物のコンクリート硬化後に外部からコンクリート構造物の内部の損傷検出箇所まで到達する盲孔状の検出孔を形成し、検出孔の先端付近の損傷検知空間の後端まで流体導管を挿入し、前記損傷検知空間には、前記圧力流体が浸透可能な多孔性を有し前記コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度でかつ、脆性を有する第１嵌挿部材又は可撓性を有する第２嵌挿部材が嵌挿され、流体導管の他端に圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接続し、流体導管又は液体容器には圧力流体の物性値を測定する流体測定手段を設置し、損傷検知空間の付近のコンクリート構造物に所定値を越える外力が付加された場合には、損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れが発生し、圧力流体供給手段から供給される圧力流体がひび割れからコンクリート構造物の内部を経て外部へ浸透することに伴う圧力流体の物性値の変化を流体測定手段により検出するように構成したので、コンクリート構造物の損傷検知箇所に所定外力値を越える外力が作用した旨を容易に検知することができる、という利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法を説明する図である。
【図２】図１に示す点検用ボックスの詳細な構成と作用を説明する図である。
【図３】本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法の原理を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法の実施の手順を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるコンクリート杭損傷検知方法を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 点検用ボックス
１２ ホース
１２ａ 下端
１２ｂ 上端
１３ 開閉扉
１４ キャップ
１５ 液体容器
１６ 漏出防止構造
２０ 液体
２０ａ 液面
３０ 嵌挿部材
２００ 高架橋
２０１ 柱
２０２ フーチング
２０３ 場所打ちコンクリート杭
２０４ 検出孔
２０５、２０６ ひび割れ
Ｇ 地盤
Claims (11)
- コンクリート構造物のコンクリート硬化後に外部から前記コンクリート構造物の内部の損傷検出箇所まで到達する盲孔状の検出孔を形成し、
前記検出孔の先端付近の部分である損傷検知空間の後端まで流体導管を挿入し、
前記損傷検知空間には、前記圧力流体が浸透可能な多孔性を有し前記コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度でかつ脆性を有する第１嵌挿部材が嵌挿され、
前記流体導管の他端に圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接続し、
前記流体導管又は前記圧力流体供給手段には前記圧力流体の物性値を測定する流体測定手段を設置し、
前記損傷検知空間の付近の前記コンクリート構造物に所定値を越える外力が付加された場合には、前記損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れが発生し、前記圧力流体供給手段から供給される圧力流体が前記流体導管と前記検出孔を経て前記ひび割れから前記コンクリート構造物の内部を経て外部へ浸透することに伴う前記圧力流体の物性値の変化が前記流体測定手段により検出され、前記損傷検知空間に所定外力値を越える外力が作用した旨を検知されることを特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - コンクリート構造物のコンクリート硬化後に外部から前記コンクリート構造物の内部の損傷検出箇所まで到達する盲孔状の検出孔を形成し、
前記検出孔の先端付近の部分である損傷検知空間の後端まで流体導管を挿入し、
前記損傷検知空間には、前記圧力流体が浸透可能な多孔性を有し前記コンクリート構造物のコンクリート強度よりも低い強度でかつ可撓性を有する第２嵌挿部材が嵌挿され、
前記流体導管の他端に圧力流体を供給する圧力流体供給手段を接続し、
前記流体導管又は前記圧力流体供給手段には前記圧力流体の物性値を測定する流体測定手段を設置し、
前記損傷検知空間の付近の前記コンクリート構造物に所定値を越える外力が付加された場合には、前記損傷検知空間のコンクリート内壁にひび割れが発生し、前記圧力流体供給手段から供給される圧力流体が前記流体導管と前記検出孔を経て前記ひび割れから前記コンクリート構造物の内部を経て外部へ浸透することに伴う前記圧力流体の物性値の変化が前記流体測定手段により検出され、前記損傷検知空間に所定外力値を越える外力が作用した旨を検知されることを特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - 請求項１又は２記載のコンクリート構造物の損傷検知方法において、
前記圧力流体供給手段は、前記損傷検知空間よりも鉛直方向に高い位置に設置された液体容器であり、かつ、前記圧力流体は、前記液体容器の鉛直方向位置と前記損傷検知空間の鉛直方向位置との高度差による圧力が付与された液体であること
を特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - 請求項３記載のコンクリート構造物の損傷検知方法において、
前記流体測定手段は、前記圧力流体の物性値として、前記液体の液面位置又は流動する液体の流速若しくは前記液体の圧力を測定すること
を特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - 請求項１又は２記載のコンクリート構造物の損傷検知方法において、
前記圧力流体供給手段は、気体を圧縮する気体圧縮機であり、
かつ、前記圧力流体は、前記気体圧縮機により圧縮され圧力が付与された気体であること
を特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - 請求項１又は２記載のコンクリート構造物の損傷検知方法において、
前記圧力流体供給手段は、気体圧縮機により圧縮された気体を封入した圧力気体容器と、 前記圧力気体容器内の気体を前記圧力流体導管へ送出し又は停止する開閉弁機構を有し、
かつ、前記圧力流体は、前記気体圧縮機により圧縮され圧力が付与された気体であること
を特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - 請求項６に記載のコンクリート構造物の損傷検知方法において、
前記流体測定手段は、前記圧力流体の物性値として、前記気体の圧力を測定すること
を特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - 請求項６に記載のコンクリート構造物の損傷検知方法において、
前記流体測定手段は、前記圧力流体の物性値として、前記気体の圧力を測定すること
を特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - 請求項１又は２記載のコンクリート構造物の損傷検知方法において、
前記検出孔は、硬化後の前記コンクリート構造物の外部から前記コンクリート構造物の内部へ削孔を行うことにより形成されること
を特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - 請求項１又は２記載のコンクリート構造物の損傷検知方法において、
前記検出孔は、前記コンクリート構造物のコンクリート打設時に型枠が設置され前記コンクリートの硬化後に前記型枠をてっ去することにより形成されること
を特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。 - 請求項１又は２記載のコンクリート構造物の損傷検知方法において、
前記流体導管の外周面と前記検出孔の内壁の間は、前記圧力流体が漏出しないように保持されること
を特徴とするコンクリート構造物の損傷検知方法。
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