JP4188273B2 - Method for detecting fracture of prestressed concrete tendons - Google Patents

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Description

本発明は、プレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法に関するもので、さらに詳しくは、緊張材の破断による信号を車両走行に起因するノイズ信号から分離して検出する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for detecting breakage of a tendon material of prestressed concrete, and more particularly to a method for detecting a signal due to the breakage of the tendon material separately from a noise signal resulting from vehicle travel.

例えば、道路橋や鉄道橋などのコンクリート構造物は、経時的な繰り返し加重を受けるため、緊張材を埋設したプレストレストコンクリート構造物が使用されている。これらのプレストレストコンクリート構造物においては、緊張材の破断を検知することが、構造物全体の崩壊を事前に予測するために非常に重要である。   For example, since concrete structures such as road bridges and railway bridges are repeatedly subjected to load over time, prestressed concrete structures in which tendons are embedded are used. In these prestressed concrete structures, detecting the breakage of the tendon is very important for predicting the collapse of the entire structure in advance.

ここで、特許文献1には、抗張力線を埋設している構造物の初断線の破壊音をたわみ型振動子を用いて検出する方法と装置が開示されている。また、特許文献2には、緊張材の破断をアコースティック・エミッション法で検出する監視システムが開示されている。   Here, Patent Document 1 discloses a method and an apparatus for detecting a breaking sound of an initial breaking line of a structure in which a tensile strength line is embedded using a flexible vibrator. Further, Patent Document 2 discloses a monitoring system that detects the breakage of a tendon by an acoustic emission method.

緊張材の破断に伴う破断音、或いはアコースティック・エミッションを検出するセンサは、通常、被検査体に密着させる受信板と、該受信板に音響的に結合されている音響・電気変換子と、前記受信板と音響・電気変換子を収容するケースと、前記音響・電気変換子で作られた電気信号を外部に伝達するためのケーブルとを備えている。   A sensor for detecting a breaking sound or acoustic emission accompanying the breakage of a tendon usually includes a receiving plate that is in close contact with an object to be inspected, an acoustic-electric transducer acoustically coupled to the receiving plate, A case for receiving the receiving plate and the acoustic / electrical transducer, and a cable for transmitting an electrical signal generated by the acoustic / electrical transducer to the outside are provided.

そして、受信板を被検査体の表面に密着させ、被検査体からの音響信号を音響・電気変換子に伝達し、音響・電気変換子からの信号を解析することにより、アコースティック信号が発生したか否かを判断し、またアコ−スティック信号の発生場所等を特定する。   Then, the acoustic signal was generated by closely attaching the receiving plate to the surface of the object to be inspected, transmitting the acoustic signal from the object to be inspected to the acoustic / electrical transducer, and analyzing the signal from the acoustic / electrical transducer. Whether or not the acoustic signal is generated is specified.

ここにおいて、例えば道路橋や鉄道橋などのコンクリート構造物の保守・維持のためには、上記のような計測を、10年以上にわたって継続的に行わなければならず、そして、このようなシステムは、10年単位で情報を保存しなければならない場合もあり、情報量が膨大なものになる傾向がある。   Here, in order to maintain and maintain concrete structures such as road bridges and railway bridges, for example, the above measurement must be continuously performed for over 10 years. In some cases, information must be stored in units of 10 years, and the amount of information tends to be enormous.

そのような場合、情報保存装置が巨大な容量を持つ必要があるばかりでなく、データの解析も困難なものとなる。そこで、必要なデータだけを保存するシステムを構築する必要があり、そのためには、ノイズによる信号を除去し、ノイズ信号は保存しないように構成し、データの量を少なくする必要がある。   In such a case, it is not only necessary for the information storage device to have a huge capacity, but also data analysis becomes difficult. Therefore, it is necessary to construct a system that stores only necessary data. To that end, it is necessary to remove a signal due to noise and not store the noise signal, and to reduce the amount of data.

特許文献3には、ハイパス・フィルタを用いて、抗張力線の破断による信号をノイズ信号から分離する方法および装置が提案されている。   Patent Document 3 proposes a method and apparatus for separating a signal due to breakage of a tensile strength line from a noise signal using a high-pass filter.

特公平5−64299号公報Japanese Patent Publication No. 5-64299 特開2004−61432号公報JP 2004-61432 A 特開61−102906号公報JP 61-102906 A

図1は、メタル橋のノイズ信号(中点四角印)、コンクリート橋のノイズ信号(中点丸印)、プレストレストコンクリートの緊張材の破断信号(点線四角印、丸印、点線三角印、半黒四角印)についての、実測された信号の最大振幅値(横軸)と信号のエネルギ(縦軸)の関係を示したグラフである。
なお、図中のこれらの印の意味は、この明細書に添付した他の図においても同じである。また、この明細書では、上記信号のエネルギとは、信号の絶対値を時間積分したものである。
Figure 1 shows a noise signal from a metal bridge (midpoint square mark), a noise signal from a concrete bridge (midpoint circle mark), a break signal from a prestressed concrete tension material (dotted square mark, circle mark, dotted line triangle mark, half black) It is the graph which showed the relationship of the maximum amplitude value (horizontal axis) of the measured signal and the energy (vertical axis) of the signal about a square mark.
In addition, the meaning of these marks in the drawings is the same in other drawings attached to this specification. In this specification, the energy of the signal is obtained by time integration of the absolute value of the signal.

図から分るように、自動車の振動によるノイズ信号は、最大振幅値が200mV以下、且つエネルギが20V以下の領域に分布している。また、緊張材の破断信号は、エネルギが5V以上の領域に分布している。
ここで、上記最大振幅値およびエネルギの単位(mVおよびV)は任意尺度であるが、この明細書においては、同じ機器により測定した値であり、一貫したものである。
As can be seen from the figure, the noise signal due to the vibration of the automobile is distributed in a region where the maximum amplitude value is 200 mV or less and the energy is 20 V or less. Further, the breaking signal of the tendon is distributed in a region where the energy is 5 V or more.
Here, the maximum amplitude value and the unit of energy (mV and V) are arbitrary scales, but in this specification, they are values measured by the same instrument and are consistent.

図2は、信号受信器の信号源からの距離(単位:m)の関数として、緊張材の破断による信号およびノイズ信号の受信エネルギをプロットしたグラフである。
このグラフから、受信エネルギが20V以上になるのは、信号受信器が信号源から概ね10m以内にある場合である。また、受信エネルギが5V以上になるのは、信号受信器が信号源から概ね15m以内にある場合であることが分る。
FIG. 2 is a graph plotting the received energy of a signal and a noise signal due to breakage of the tendon as a function of the distance (unit: m) from the signal source of the signal receiver.
From this graph, the received energy is 20 V or more when the signal receiver is within approximately 10 m from the signal source. Further, it can be seen that the reception energy becomes 5 V or more when the signal receiver is approximately within 15 m from the signal source.

図1から、緊張材の破断による信号のエネルギのレベルは、ノイズ信号のレベルより大きい。これに着目して両者を分離することが先ず考えられる。図1から信号エネルギが20V以上であれば両者を区別することが可能であるが、そのためには、図2から分かるように、信号受信器を信号発生源の近傍(10m以内)に配置する必要がある。
信号受信器の設置は、極力少ない方がシステムコストを考慮した場合によいため、信号エネルギが5V以上であれば検出し得るシステムとした場合、図2から15m間隔で信号受信器を配置すれば良いことが分かるが、この場合には、信号のエネルギが小さい領域で、緊張材の破断による信号とノイズ信号が混在しており、判別を確実に行えない場合が残る。
From FIG. 1, the level of signal energy due to tendon breakage is greater than the level of the noise signal. Focusing on this, it is conceivable first to separate them. From FIG. 1, it is possible to distinguish between the two if the signal energy is 20 V or more. For this purpose, as shown in FIG. 2, it is necessary to arrange the signal receiver in the vicinity of the signal source (within 10 m). There is.
The installation of the signal receiver is better when the system cost is considered as little as possible. Therefore, if the signal energy is 5V or more and the system can be detected, the signal receiver can be arranged at intervals of 15 m from FIG. In this case, it can be seen that in this case, in the region where the energy of the signal is small, the signal due to the breakage of the tendon and the noise signal are mixed, and there still remains a case where the determination cannot be performed reliably.

そこで、本発明は、信号受信器が信号源からより遠く、例えば15m間隔程度で設置した場合であっても、緊張材の破断による信号とノイズ信号を確実に分離することができる判別方法を提案することを課題とする。   Therefore, the present invention proposes a discrimination method that can reliably separate a signal due to a tension material breakage and a noise signal even when the signal receiver is installed farther from the signal source, for example, at intervals of about 15 m. The task is to do.

上記した課題は、請求項1に記載のプレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法により解決される。また、より正確に判定するためには、請求項2に記載のプレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法により解決される。   The above-described problem is solved by the prestressed concrete tendon breakage detection method according to claim 1. Moreover, in order to judge more correctly, it solves by the fracture | rupture detection method of the tension material of the prestressed concrete of Claim 2.

具体的には、プレストレストコンクリートからの音響信号を検出し、その音響信号に基づいてプレストレストコンクリートの緊張材の破断を検出する方法において、検出された音響信号が所定の閾値を越えているか否かを判定する第1の比較過程と、検出された音響信号が所定の閾値を越えた第0の時点(t0)から予め定められた第1の期間を経過する第1の時点(t1)までの上記音響信号のエネルギに対応する値を積算する第1の積算過程と、上記第0の時点(t0)から予め定められた第4の期間を経過する第4の時点(t4)までの上記音響信号のエネルギに対応する値を積算する全エネルギ積算過程と、上記第1の積算過程の結果(Q1)を上記全エネルギ積算過程の結果(E500)で除算する第1の除算過程と、上記第1の除算過程の結果(Q1/E500)が予め定められた第1の基準値より小さいか否かを判定する第2の比較過程とを含み、上記第1の除算過程の結果(Q1/E500)が予め定められた上記第1の基準値より小さい場合に、上記検出した音響信号はプレストレストコンクリートの緊張材の破断による音響信号であると判定する、プレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法により解決される。   Specifically, in a method of detecting an acoustic signal from prestressed concrete and detecting breakage of the prestressed concrete tension material based on the acoustic signal, whether or not the detected acoustic signal exceeds a predetermined threshold value. The first comparison process for determining and the above-mentioned period from the 0th time point (t0) when the detected acoustic signal exceeds a predetermined threshold to the 1st time point (t1) when a predetermined first period elapses. A first integration process for integrating values corresponding to the energy of the acoustic signal, and the acoustic signal from the 0th time point (t0) to a fourth time point (t4) at which a predetermined fourth period elapses. A total energy integrating process for integrating values corresponding to the energy of the first, a first dividing process for dividing the result (Q1) of the first integrating process by the result (E500) of the total energy integrating process, and the first of And a second comparison process for determining whether the result of the calculation process (Q1 / E500) is smaller than a predetermined first reference value, and the result of the first division process (Q1 / E500) is When the detected acoustic signal is smaller than the predetermined first reference value, the detected acoustic signal is determined to be an acoustic signal due to the fracture of the prestressed concrete tendon. .

さらに正確に判定するためには、上記第1の時点(t1)から予め定められた第2の期間を経過する第2の時点(t2)までの上記音響信号のエネルギに対応する値を積算する第2の積算過程と、上記第2の積算過程の結果(Q2)を上記全エネルギ積算過程の結果(E500)で除算する第2の除算過程と、上記第2の除算過程の結果(Q2/E500)が予め定められた第2と第3の基準値の間であるか否かを判定する第3の比較過程を含み、上記第1の除算過程の結果(Q1/E500)が予め定められた上記第1の基準値より小さく、且つ上記第2の除算過程の結果(Q2/E500)が予め定められた上記第2と第3の基準値の間である場合に、上記検出した信号はプレストレストコンクリートの緊張材の破断による音響信号であると判別する、プレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法により解決される。   In order to make a more accurate determination, a value corresponding to the energy of the acoustic signal from the first time point (t1) to a second time point (t2) when a predetermined second period elapses is integrated. A second dividing process, a second dividing process for dividing the result (Q2) of the second integrating process by the result (E500) of the total energy integrating process, and a result of the second dividing process (Q2 / E500) includes a third comparison process for determining whether or not E500) is between the predetermined second and third reference values, and the result of the first division process (Q1 / E500) is determined in advance. The detected signal is smaller than the first reference value and the result of the second division process (Q2 / E500) is between the predetermined second and third reference values. Acoustic signal due to breakage of prestressed concrete tendons. It is determined that is solved by breaking detection method of tendons in prestressed concrete.

上記した本発明に係るプレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法によれば、従来技術の場合に較べて、センサへの入力信号が小さい場合にも、また連続してノイズ信号が現れても、緊張材の破断に起因する信号かノイズ信号かを確実に判別することができる。その結果、
(1)センサの配置間隔を大きくすることができる。
(2)ノイズに起因する信号は確実に除去され必要なデータだけが保存されるため、データの量を少なくでき、またそのデータの分析が容易になる。
この結果、コンパクトで正確なデータベースを構築することができる。
According to the above-described method for detecting the breakage of the prestressed concrete tension material according to the present invention, even when the input signal to the sensor is small and the noise signal continuously appears, the tension is lower than in the case of the prior art. It is possible to reliably determine whether the signal is due to material breakage or a noise signal. as a result,
(1) The sensor arrangement interval can be increased.
(2) Since the signal caused by noise is surely removed and only necessary data is stored, the amount of data can be reduced and the analysis of the data becomes easy.
As a result, a compact and accurate database can be constructed.

以下、上記した本発明に係るプレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of a method for detecting breakage of a prestressed concrete tendon according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図3は、緊張材の破断による信号の典型的な波形である。そして、図4は、トラックのタイヤが橋梁のブロックの継ぎ目等で発生させる走行時ノイズの典型的な波形である。
前者の波形では減衰時間が長く、後者では減衰時間が短いという顕著な相違がある。本発明では、緊張材の破断による信号の波形と、自動車が発生する走行時ノイズの波形が異なること、すなわち減衰時間の相違に着目し、その波形の相違に基づいて、両者を判別するものである。
FIG. 3 is a typical waveform of the signal due to the breakage of the tendon. FIG. 4 is a typical waveform of running noise generated by a truck tire at a joint of a bridge block or the like.
There is a significant difference that the former waveform has a long decay time and the latter has a short decay time. In the present invention, attention is paid to the difference between the waveform of the signal due to the breakage of the tendon and the waveform of the noise generated when the vehicle is running, that is, the difference in the decay time, and the two are determined based on the difference in the waveform. is there.

現実の環境で減衰時間の相違を検出することは困難である。例えば、ノイズ信号が連続して発生すると、見かけ上減衰が少なく観察される可能性がある。また短時間に減衰時間に対応する量を計測する必要がある。   It is difficult to detect a difference in decay time in an actual environment. For example, when noise signals are continuously generated, there is a possibility that the attenuation is apparently small and observed. In addition, it is necessary to measure the amount corresponding to the decay time in a short time.

図5乃至図7は、北海道のあるコンクリート橋において、複数のノイズ信号を連続して受信した時の信号波形の例である。図から分るように、いずれのノイズ信号もその減衰時間は1ミリ秒程度と短いものではあるが、連続して発生すると、見かけ上減衰が少なく観察される可能性があることを示している。図8乃至図10は、北海道の別のあるメタル橋において、ノイズ信号を受信した時の信号波形の例である。この場合も、減衰時間は、1ミリ秒程度と短いものである。
なお、これらのノイズ信号は、主に橋のブロック間の継ぎ目においてトラックのタイヤが発生したものである。
5 to 7 are examples of signal waveforms when a plurality of noise signals are continuously received at a concrete bridge in Hokkaido. As can be seen from the figure, the decay time of any noise signal is as short as about 1 millisecond, but if it occurs continuously, it shows that there is a possibility that it will be observed with little attenuation. . 8 to 10 are examples of signal waveforms when a noise signal is received at another metal bridge in Hokkaido. Also in this case, the decay time is as short as about 1 millisecond.
These noise signals are mainly generated by truck tires at the joints between the blocks of the bridge.

他方、図3に示したように、緊張材の破断による信号の減衰時間は概ね10ミリ秒程度である。従って、各信号の減衰時間を比べることにより、緊張材の破断による信号を、ノイズ信号から分離できることが分る。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the signal decay time due to the breakage of the tendon is approximately 10 milliseconds. Therefore, it can be seen that by comparing the decay time of each signal, the signal due to the breakage of the tendon can be separated from the noise signal.

例えば各信号の減衰定数を求め、その減衰定数が所定の基準値より大きいときはノイズ信号と判定し、小さい時は緊張材の破断に起因する信号であると判定することができる。この減衰時間の差異は、種々の方法で検出することができる。
For example , the attenuation constant of each signal is obtained, and when the attenuation constant is larger than a predetermined reference value, it is determined as a noise signal, and when it is smaller, it can be determined as a signal resulting from the fracture of the tendon. This difference in decay time can be detected by various methods.

本発明においては、「減衰の大きい信号は、信号の先頭部分のエネルギの全エネルギに対する比率が大きく、減衰が小さい信号は信号の先頭部分のエネルギの全エネルギに対する比率が相対的に小さい」という判定基準に従って、減衰時間の差異を検出する。
この場合、短時間に減衰時間に相当する量を検出できるという利点がある。
In the present invention, a determination is made that “a signal with high attenuation has a large ratio of the energy at the head portion of the signal to the total energy, and a signal with low attenuation has a relatively small ratio with respect to the total energy of the energy at the head portion of the signal”. A difference in decay time is detected according to a standard.
In this case, there is an advantage that an amount corresponding to the decay time can be detected in a short time.

具体的には、信号のエネルギを、信号の発生時点から時間空間で4ミリ秒だけ積分して全エネルギを求め、同じ信号のエネルギを、信号の発生時点から時間空間で1ミリ秒だけ積分することにより先頭部分の部分エネルギを求め、その比率を求め、そしてその比率が所定の値より大きいものは、先頭部分のエネルギの比率が高いので減衰が大きい信号、すなわち、ノイズ信号と判定する。   Specifically, the energy of the signal is integrated for 4 milliseconds in the time space from the time of signal generation to obtain the total energy, and the energy of the same signal is integrated for 1 millisecond in the time space from the time of signal generation. Thus, the partial energy of the head portion is obtained, the ratio is obtained, and a signal whose ratio is larger than a predetermined value is determined as a signal having a high attenuation, that is, a noise signal because the energy ratio of the head portion is high.

図1に示した各測定データについて、最大振幅値(mV)と、各瞬間のエネルギを8マイクロ秒単位で500個、すなわち4ミリ秒間サンプリングし、それらを積分したものを全エネルギ(この明細書ではE500と略する)として求め、最初の125個のデータを積分して、すなわち最初1ミリ秒のデータを積分したものを第1部分エネルギ(Q1)として求め、この第1部分エネルギ(Q1)を、全エネルギ(E500)で除算して得た比率(Q1/E500)を求めた。   For each measurement data shown in FIG. 1, the maximum amplitude value (mV) and the energy at each instant are sampled in 500 units of 8 microseconds, that is, 4 milliseconds, and integrated to obtain the total energy (this specification). In this case, the first 125 pieces of data are integrated as the first partial energy (Q1). The first partial energy (Q1) is obtained by integrating the first 125 pieces of data. Was obtained by dividing the total energy (E500) by a ratio (Q1 / E500).

図11は、最大振幅値(mV)の関数としてこの比率(Q1/E500)をプロットしたグラフである。
図から分るように、緊張材の破断による信号とノイズ信号(中点四角印と中点丸印)は、概ね分離して分布している。すなわち、第1の基準値を例えば0.44と設定し、上記比率(Q1/E500)が0.44より小さい時は、緊張材の破断による信号と判断することができる。
請求項1の発明は、この考えに基づくものである。
FIG. 11 is a graph plotting this ratio (Q1 / E500) as a function of the maximum amplitude value (mV).
As can be seen from the figure, the signal from the breakage of the tendon and the noise signal (midpoint square mark and midpoint circle mark) are generally separated and distributed. That is, when the first reference value is set to 0.44, for example, and the ratio (Q1 / E500) is smaller than 0.44, it can be determined that the signal is due to the tension material breaking.
The invention of claim 1 is based on this idea.

請求項1の発明では、図1に示すように、緊張材の破断による信号はエネルギが大きいので、先ず、所定の閾値以下の受信信号はノイズ信号とする。次に、その閾値以上の信号について全エネルギ(E500)と第1部分エネルギ(Q1)を求め、それらから第1の比率(Q1/E500)を計算し、それが所定の第1の基準値以上であれば、ノイズ信号と判定する。   In the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, since the signal due to the breakage of the tendon has a large energy, first, the received signal below the predetermined threshold is a noise signal. Next, a total energy (E500) and a first partial energy (Q1) are obtained for a signal equal to or greater than the threshold, and a first ratio (Q1 / E500) is calculated therefrom, which is equal to or greater than a predetermined first reference value. If so, it is determined as a noise signal.

しかし、この場合、上記比率が0.44より小さいノイズ信号の場合、すなわちノイズが連続して発生した場合には、緊張材の破断による信号とノイズ信号(中点丸印)が混在しているという問題が残る。
この問題を解決するために、さらに、最初の1ミリ秒経過後の最初の125個のデータを積分し、すなわち最初の1ミリ秒から2ミリ秒までのデータを積分したものを第2部分エネルギ(Q2)として求め、この第2部分エネルギ(Q2)を全エネルギ(E500)で除算して得た比率(Q2/E500)を求めた。
However, in this case, in the case of a noise signal with the above ratio smaller than 0.44, that is, when noise is continuously generated, a signal due to breakage of the tendon and a noise signal (middle dot circle) are mixed. The problem remains.
In order to solve this problem, the first 125 data after the first 1 millisecond has been integrated, that is, the data from the first 1 to 2 milliseconds is integrated into the second partial energy. Obtained as (Q2), a ratio (Q2 / E500) obtained by dividing the second partial energy (Q2) by the total energy (E500) was obtained.

図12は、最大振幅値(mV)の関数としてこの比率(Q2/E500)をプロットしたグラフである。
図から分るように、緊張材の破断による信号とノイズ信号(中点四角印と中点丸印)は、分離して分布している。これ故、第2の基準値を例えば0.36と設定し、第3の基準値を例えば0.22と設定することにより、上記比率(Q2/E500)が第2の基準値と第3の基準値の間の場合は、緊張材の破断による信号と判断することができる。
請求項2の発明は、この事実に着目して発明されたものである。
FIG. 12 is a graph plotting this ratio (Q2 / E500) as a function of the maximum amplitude value (mV).
As can be seen from the figure, the signal due to the breakage of the tendon and the noise signal (midpoint square mark and midpoint circle mark) are distributed separately. Therefore, by setting the second reference value as 0.36 and the third reference value as 0.22, for example, the ratio (Q2 / E500) becomes the second reference value and the third reference value. If it is between the reference values, it can be determined that the signal is due to the breakage of the tendon.
The invention of claim 2 was invented by paying attention to this fact.

請求項2の発明では、先ず、所定の閾値以下の受信信号はノイズ信号とする。次に、その閾値以上の信号について全エネルギ(E500)と第1部分エネルギ(Q1)を求め、それらから第1の比率(Q1/E500)を計算し、それが所定の第1の基準値以上であればノイズ信号と判定する。つづいて、第1の基準値以下であれば、さらに第2部分エネルギ(Q2)と第2の比率(Q2/E500)を求め、第2の比率が第2と第3の基準値の間であれば、緊張材の破断による信号と判定する。   In the second aspect of the invention, first, a received signal having a predetermined threshold value or less is a noise signal. Next, a total energy (E500) and a first partial energy (Q1) are obtained for a signal equal to or greater than the threshold, and a first ratio (Q1 / E500) is calculated therefrom, which is equal to or greater than a predetermined first reference value. If so, it is determined as a noise signal. Subsequently, if it is equal to or less than the first reference value, the second partial energy (Q2) and the second ratio (Q2 / E500) are further obtained, and the second ratio is between the second and third reference values. If there is, it is determined that the signal is due to the breakage of the tendon.

上記した本発明に係るプレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法を実現するための装置等は、特に限定するものではなく、市販の装置を適宜組み合わせて実現することができる。   The apparatus for realizing the above-described method for detecting the breakage of the prestressed concrete tendon according to the present invention is not particularly limited, and can be realized by appropriately combining commercially available apparatuses.

ノイズ信号と、プレストレストコンクリートの緊張材の破断信号についての、実測された信号の最大振幅値(横軸)と信号のエネルギ(縦軸)の関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the measured signal maximum amplitude value (horizontal axis) and signal energy (vertical axis) about the noise signal and the fracture signal of the prestressed concrete tendon. 信号受信器の信号源から距離(単位:m)の関数として、緊張材の破断による信号およびノイズ信号の受信エネルギをプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the reception energy of the signal by a fracture | rupture of a tension material, and a noise signal as a function of distance (unit: m) from the signal source of a signal receiver. 緊張材の破断による信号の典型的な波形である。It is the typical waveform of the signal by the fracture | rupture of a tendon. トラックのタイヤが橋梁のブロックの継ぎ目等で発生させるノイズ信号の典型的な波形である。It is a typical waveform of a noise signal generated by a truck tire at a joint of a bridge block or the like. コンクリート橋においてノイズ信号を受信した時の信号波形の一例を示したグラフである。It is the graph which showed an example of the signal waveform when a noise signal is received in a concrete bridge. コンクリート橋においてノイズ信号を受信した時の信号波形の他の例を示したグラフである。It is the graph which showed the other example of the signal waveform when a noise signal is received in a concrete bridge. コンクリート橋においてノイズ信号を受信した時の信号波形の更に他の例を示したグラフである。It is the graph which showed the further another example of the signal waveform when a noise signal is received in a concrete bridge. メタル橋においてノイズ信号を受信した時の信号波形の一例を示したグラフである。It is the graph which showed an example of the signal waveform when a noise signal is received in a metal bridge. メタル橋においてノイズ信号を受信した時の信号波形の他の例を示したグラフである。It is the graph which showed the other example of the signal waveform when a noise signal is received in a metal bridge. メタル橋においてノイズ音響信号を受信した時の信号波形の更に他の例を示したグラフである。It is the graph which showed the further another example of the signal waveform when a noise acoustic signal is received in a metal bridge. 最大振幅値(mV)の関数として比率(Q1/E500)をプロットしたグラフである。It is the graph which plotted ratio (Q1 / E500) as a function of the maximum amplitude value (mV). 最大振幅値(mV)の関数として比率(Q2/E500)をプロットしたグラフである。It is the graph which plotted ratio (Q2 / E500) as a function of the maximum amplitude value (mV).

Claims (2)

プレストレストコンクリートからの音響信号を検出し、その音響信号に基づいてプレストレストコンクリートの緊張材の破断を検出する方法において、検出された音響信号が所定の閾値を越えているか否かを判定する第1の比較過程と、検出された音響信号が所定の閾値を越えた第0の時点から予め定められた第1の期間を経過する第1の時点までの上記音響信号のエネルギに対応する値を積算する第1の積算過程と、上記第0の時点から予め定められた第4の期間を経過する第4の時点までの上記音響信号のエネルギに対応する値を積算する全エネルギ積算過程と、上記第1の積算過程の結果を上記全エネルギ積算過程の結果で除算する第1の除算過程と、上記第1の除算過程の結果が予め定められた第1の基準値より小さいか否かを判定する第2の比較過程とを含み、上記第1の除算過程の結果が予め定められた上記第1の基準値より小さい場合に、上記検出した音響信号はプレストレストコンクリートの緊張材の破断による音響信号であると判定することを特徴とする、プレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法。   In the method for detecting an acoustic signal from prestressed concrete and detecting breakage of the tension material of the prestressed concrete based on the acoustic signal, a first method for determining whether or not the detected acoustic signal exceeds a predetermined threshold value. The comparison process and the value corresponding to the energy of the acoustic signal from the 0th time point when the detected acoustic signal exceeds a predetermined threshold to the 1st time point when a predetermined first period elapses are integrated. A first integration process, a total energy integration process for integrating a value corresponding to the energy of the acoustic signal from the 0th time point to a fourth time point after a predetermined fourth period, A first division process that divides the result of the integration process of 1 by the result of the total energy integration process, and whether or not the result of the first division process is smaller than a predetermined first reference value And when the result of the first division step is smaller than the predetermined first reference value, the detected acoustic signal is an acoustic signal due to the breakage of the prestressed concrete tendon. A method for detecting breakage of a tendon material of prestressed concrete, characterized in that: 上記第1の時点から予め定められた第2の期間を経過する第2の時点までの上記音響信号のエネルギに対応する値を積算する第2の積算過程と、上記第2の積算過程の結果を上記全エネルギ積算過程の結果で除算する第2の除算過程と、上記第2の除算過程の結果が予め定められた第2と第3の基準値の間であるか否かを判定する第3の比較過程を含み、上記第1の除算過程の結果が予め定められた上記第1の基準値より小さく、且つ上記第2の除算過程の結果が予め定められた上記第2と第3の基準値の間である場合に、上記検出した音響信号はプレストレストコンクリートの緊張材の破断による音響信号であると判別することを特徴とする、請求項1に記載のプレストレストコンクリートの緊張材の破断検出方法。   A second integration process for integrating values corresponding to the energy of the acoustic signal from the first time point to a second time point after a predetermined second period, and a result of the second integration process And a second division process that divides the total energy integration process by a result of the total energy integration process, and a second determination that determines whether or not the result of the second division process is between predetermined second and third reference values. 3 comparison processes, the result of the first division process is smaller than the predetermined first reference value, and the result of the second division process is determined in advance. 2. The detection of breakage of a prestressed concrete tendon according to claim 1, wherein the detected acoustic signal is determined to be an acoustic signal due to the breakage of the prestressed concrete tendon when it is between the reference values. Method.
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