JP5389555B2 - 建築部材の被検査板内側の充填材に生ずる空隙厚さの算出方法、並びにこの算定方法の実行に適したコンピュータプログラム及び検査装置 - Google Patents
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枠板を兼ねる被検査板を含む型枠内にコンクリートなどの硬化性充填材を注入し、この充填材と被検査板とが合体して構造体を構築する工法に関して、被検査板の外側から速中性子線を照射し、反射する熱中性子線を解析することで被検査板の内面と充填材との間に生じ得る空隙厚さを算出する方法であって、
上記型枠に注入しようとする充填材の水分量(W)を測定して、この水分量から、構造体の内部の状態を中性子線で探知できる範囲である検知厚さ(DS)を算定する第1の過程と、
上記構造体と同じ充填材を同じ含水量で空隙を生じないように型枠に注入してなる被検査板付きの標準体を用いて、空隙のない状態で一定量の速中性子線を照射したときに標準体の外へ放出される熱中性子線のカウント量(No)を求める第2の過程と、
構造体について被検査板の任意の場所に標準体と同量の速中性子線を照射したときに構造体の外へ放出される熱中性子線のカウント量(Np)を求める第3の過程と、
標準体の熱中性子線のカウント量に対して構造体の熱中性子線のカウント量の比(Np/No)を求める第4の過程と、
熱中性子線のカウント量の比(Np/NO)から空隙比率(TP)を求める第5の過程と、
この空隙比率(TP)に検知厚さ(DS)を乗じて空隙厚さ(DV)を求める第6の過程とからなり、
第1の過程において、充填材中の水分量と検知厚さとの関係を表わす関数式又は関数式と同等の換算表を用いることを特徴としている。
また、「被検査板」は、鋼板の如く型板としての強度を有し、中性子線を透過する性質を有する板材をいう。必ずしも鋼板に限定される訳ではないが、例えば木材のように測定位置ごとに水分の含有量が大きく変わる素材には適用しにくい。
第1の過程の関数式として次式を用いることを特徴としている。
[数式1]DS=a0×W−a(但し、a0、aは定数)
第5の過程において、熱中性子線のカウント量の比(Np/NO)から空隙比率(TP)を表わす次式を用いることを特徴としている。
[数式2]P=exp[−b×TP] (但しP=Np/NO:bは定数)
既述数式1を用いて、充填材の水分量(W)の入力値から中性子線の検知厚さ(DS)を算定するステップと、
空隙が存在しない状態での熱中性子線のカウント量(NO)と空隙が存在する状態での熱中性子線のカウント量(Np)の入力値からこれら熱中性子線のカウント量の比(Np/NO)を求めるステップと、
既述数式2を用いて、熱中性子線のカウント量の比(Np/NO)から空隙比率(TP)を求めるステップと、
この空隙比率(TP)に検知厚さ(DS)を乗じて空隙厚さ(DV)を求めるステップと、
この空隙厚さ(DV)を出力手段へ出力させるステップと、
をそれぞれコンピュータに実行させることを特徴としている。
空隙比率(TP)を求めるステップにおいて、
入力手段を経由して被検査板の厚さ(dP)の入力値を受け取るサブステップと、
コンピュータの記憶部から次の数式3及び数式4のデータをそれぞれ取り出すサブステップと、
この数式4に上記dPを代入して定数bに代わる変数(b1)を算出するサブステップと、
この(b1)を数式3に代入して数式3を完成させるサブステップと、
完成した数式3を用いて(TP)を算出するサブステップとからなる。
[数式3]P=exp[−b1×TP]
[数式4]b1=α×dP−β (但し、α、βは定数)
速中性子線源及び被検査板から放出される熱中性子線をカウントする検出部を有するハンディ式のセンサー手段と、
このセンサー手段に接続された本体と電源とを具備し、
この本体は、空隙厚さの計算に必要な数式1などのデータを記憶する記憶部と、必要なデータや指令を入力する入力部と、この記憶部から取り出した数式を用いて空隙厚さを計算する演算部と、空隙厚さの計算値を出力する出力部とを有することを特徴とする。
○水分量から構造体の内部の状態を中性子線で探知できる範囲である検知厚さを、熱中性子線のカウント量から検知厚さの範囲内での空隙比率をそれぞれ求めるから、空隙厚さを求めることができ、補修の要否を適切に判定できる。
○充填材が硬化する前でも適用できるから、充填材を攪拌するなどして構造体の完成時点での質を高めることができる。
○センサー手段と本体とを接続したから、リアルタイムで検知結果が判る。
○センサー手段をハンディ式としたから、このセンサー手段を被検査板に沿って移動することで一定以上の厚さを有する空隙が存する範囲を容易に検知することができる。
第6に、第5の行程で得られた空隙比率に第1の行程で求めた検知厚さを乗じると、空隙厚さが算出できる。例えば、空隙厚さDs=200mm×8%=16mmの如くである。
以上、本発明の空隙厚さの算出方法、この方法の実施に適した検査装置、及びコンピュータプログラムに関して実施の形態を説明したが、これらは好適な一つの実施形態に過ぎないものである。例えば本発明の方法が適用される充填材としてはコンクリート・ペースト・モルタルの3例、被検査板としては鋼板の例しか挙げていないが、これらは本発明の分野における代表例として挙げたに過ぎない。本発明の特徴の一つは、中性子線の性質に鑑み、充填材の水分量と検知厚さとの間の因果関係に着目して空隙厚さの算出方法を実用化したことにある。こうした発明の性質に反しない限り、本願明細書に実質的に開示されたいかなる実施の態様も本発明の技術的範囲に包含されるものである。
6…本体 8…カウンタ部 10…演算部 12…記憶部 14…入力部
16…出力部 18…電源
30…被検体 31…テーブル 32…容器 33…多孔体
C…コンクリート PL…被検査板 T…タイバー S…スタッド
DV…空隙厚さ DS…検知厚さ TP…空隙比率
I…免震装置 dP…被検査板の厚さ
Claims (6)
- 枠板を兼ねる被検査板を含む型枠内にコンクリートなどの硬化性充填材を注入し、この充填材と被検査板とが合体して構造体を構築する工法に関して、被検査板の外側から速中性子線を照射し、反射する熱中性子線を解析することで被検査板の内面と充填材との間に生じ得る空隙厚さを算出する方法であって、
上記型枠に注入しようとする充填材の水分量(W)を測定して、この水分量から、構造体の内部の状態を中性子線で探知できる範囲である検知厚さ(DS)を算定する第1の過程と、
上記構造体と同じ充填材を同じ含水量で空隙を生じないように型枠に注入してなる被検査板付きの標準体を用いて、空隙のない状態で一定量の速中性子線を照射したときに標準体の外へ放出される熱中性子線のカウント量(NO)を求める第2の過程と、
構造体について被検査板の任意の場所に標準体と同量の速中性子線を照射したときに構造体の外へ放出される熱中性子線のカウント量(Np)を求める第3の過程と、
標準体の熱中性子線のカウント量に対して構造体の熱中性子線のカウント量の比(Np/NO)を求める第4の過程と、
熱中性子線のカウント量の比(Np/NO)から空隙比率(TP)を求める第5の過程と、
この空隙比率(TP)に検知厚さ(DS)を乗じて空隙厚さ(DV)を求める第6の過程とからなり、
第1の過程において、充填材中の水分量と検知厚さとの関係を表わす関数式又は関数式と同等の換算表を用いることを特徴とする、建築部材の被検査板内側の充填材に生ずる空隙厚さの算出方法。 - 第1の過程の関数式として次式を用いることを特徴とする請求項1記載の建築部材の被検査板内側の充填材に生ずる空隙厚さの算出方法。
[数式1]DS=a0×W−a(但し、a0、aは定数) - 第5の過程において、熱中性子線のカウント量の比(Np/NO)から空隙比率(TP)を表わす次式を用いることを特徴とする、請求項2記載の建築部材の被検査板内側の充填材に生ずる空隙厚さの算出方法。
[数式2]P=exp[−b×TP] (但しP=Np/NO:bは定数) - 請求項3の建築部材の被検査板内側の充填材に生ずる空隙厚さの算出方法に適したコンピュータプログラムであって、
既述数式1を用いて、充填材の水分量Wの入力値から中性子線の検知厚さ(DS)を算定するステップと、
空隙が存在しない状態での熱中性子線のカウント量(NO)と空隙が存在する状態での熱中性子線のカウント量(Np)の入力値からこれら熱中性子線のカウント量の比(Np/NO)を求めるステップと、
既述数式2を用いて、熱中性子線のカウント量の比(Np/NO)から空隙比率(TP)を求めるステップと、
この空隙比率(TP)に検知厚さ(DS)を乗じて空隙厚さ(DV)を求めるステップと、
この空隙厚さ(DV)を出力手段へ出力させるステップと、
をそれぞれコンピュータに実行させることを特徴とする、コンピュータプログラム。 - 空隙比率(TP)を求めるステップにおいて、
入力手段を経由して被検査板の厚さ(dP)の入力値を受け取るサブステップと、
コンピュータの記憶部から次の数式3及び数式4のデータをそれぞれ取り出すサブステップと、
この数式4に上記dPを代入して(b1)を算出するサブステップと、
この(b1)を数式3に代入して数式3を完成させるサブステップと、
完成した数式3を用いて(TP)を算出するサブステップとからなる、請求項4に記載のコンピュータプログラム。
[数式3]P=exp[−b1×TP]
[数式4]b1=α×dP−β (但し、α、βは定数) - 請求項2又は請求項3の空隙厚さの算定方法の実行に使用するための検査装置であり、
速中性子線源及び被検査板から放出される熱中性子線をカウントする検出部を有するハンディ式のセンサー手段と、
このセンサー手段に接続された本体と電源とを具備し、
この本体は、空隙厚さの計算に必要な数式1などのデータを記憶する記憶部と、必要なデータや指令を入力する入力部と、この記憶部から取り出した数式を用いて空隙厚さを計算する演算部と、空隙厚さの計算値を出力する出力部とを有することを特徴とする、空隙厚さの検査装置。
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JP2009165878A JP5389555B2 (ja) | 2009-07-14 | 2009-07-14 | 建築部材の被検査板内側の充填材に生ずる空隙厚さの算出方法、並びにこの算定方法の実行に適したコンピュータプログラム及び検査装置 |
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