JP6076889B2 - あと施工アンカーの健全性評価方法及び評価装置 - Google Patents

Description

本発明はあと施工アンカーの健全性評価方法及び評価装置に関し、詳しくは施工したあと施工アンカーの定着状態を外部からの非破壊検査で評価する方法及びその評価方法に用いられる評価装置に関する。

あと施工アンカーは、道路、鉄道、港湾、建築耐震工事等の各施工現場において幅広い用途で用いられている。

２０１２年１２月２日に発生した中央自動車道の笹子トンネルでの天井板落下事故では、天井板を覆工コンクリートから吊るために用いられていたあと施工アンカーが脱落することによって天井板が崩落してしまった。あと施工アンカーの脱落の推定される主たる原因としては、定着部に用いられている接着剤の経年劣化以外にも、接着剤の充填量が施工時点で不足していたことも指摘されており、これらの要因によって、設計要求荷重である４ｔｏｎ／１本を満たしていないものがあるどころか、天井板と吊り金具の支持荷重の１．２ｔｏｎ／１本さえも満たしていないものもあった。

尚、国土交通省の発表によれば、あと施工アンカーに用いられるボルト自体に強度不足や腐食は見られなかったとのことから、定着部に充填された接着剤に主たる原因があったものとの推定は揺るがないものと思料される。

また、この事故を契機に同型の構造を有する他のトンネルについての点検が行われたが、その際、国道１９７号 夜昼トンネルや阪神高速３１号線 神戸山手線 神戸永田トンネルにおいて、あと施工アンカーの緩みや脱落が発見された。

上記したあと施工アンカーの緩みや脱落等の不具合、かかる不具合を起因とする事故を未然に防ぐには、日々の定期的な点検が極めて重要であるが、点検の行い難い構造等による点検の省略やずさんな方法による点検等によって不具合や問題点が看過される場合がある。

国土交通省 事故調査・検討委員会による前記した笹子トンネルでの事故の最終報告書
によれば、その再発防止策の中で「点検にあたっては、全ての常時引張り力を受ける接着系ボルトに対して近接点検（近接目視、打音及び触診）を行うとともに、少なくともいくつかのサンプルで適切な荷重レベルでの引張載荷試験を実施すべき」、新技術の開発の中で「引張り試験等の載荷試験によることなく強度を推定できる非破壊検査手法の技術開発が望まれる」と書かれている。

そこで本発明者は、既に提案した技術（例えば、特許文献１及び２等）である打音を用いた非破壊検査技術を基に研究を進めることにより前記のような要望のある非破壊検査方法であって、しかも簡易な構成によってあと施工アンカーの健全性を容易に評価することできる技術の開発が可能であるとする知見を得た。

特許４４５６７２３号公報 特許３７７０６６８号公報

そこで本発明の課題は、簡易な構成によりあと施工アンカーの健全性を容易に評価を行うことができるあと施工アンカーの健全性評価方法及び評価装置を提供することにある。

上記課題を解決する本発明は、下記構成を有する。

１．被測定対象であるあと施工アンカーに衝撃を加え、この加えた衝撃の応答のエネルギー比から前記あと施工アンカーの健全性を評価する方法であって、
予め、施工条件の異なるあと施工アンカー試験体を複数作成し、各あと施工アンカー試験体に任意の衝撃を加え、この衝撃を加えた部分である加振点と応答を測定する部分である応答点との位置間の伝達インピーダンスを求め、得られた各伝達インピーダンスと前記各施工条件との関係式を作成しておき、
実施工したあと施工アンカーに、前記あと施工アンカー試験体と同条件で衝撃を加えて加振点と応答点との位置間の伝達インピーダンスを求め、得られた伝達インピーダンスを前記関係式に当て嵌めて前記複数の施工条件の中から同様の施工条件を推定することによって、この実施工したあと施工アンカーの健全性を評価する構成であり、
あと施工アンカーに加える衝撃が、インパルスハンマーによる打撃であり、
前記応答が、打撃により発生する音圧であり、
あと施工アンカーのボルト先端をインパクトハンマーによりボルト垂直方向に打撃し、打撃時の前記インパルスハンマーの加力値Ｎと、前記打撃の応答である音圧Ｐの空中を応答点とする音圧Ｐａとコンクリート面を応答点とする音圧Ｐｃとを測定し、この測定値をＦＦＴ分析し、各周波数（〜１０ｋＨｚ）において、振幅値比（音圧Ｐを加力値Ｎで除する）を計算し、周波数領域で平均して得られた値を平均振幅値比Ａとして算出し、
Ａ＝ａｖｅ（Ｐ（０〜１０ｋＨｚ）／Ｎ（０〜１０ｋＨｚ））
得られた平均振幅値Ａのうち、（１）空中を応答点とする結果から算出された平均振幅値比をＡａ、（２）コンクリート面を応答点とする結果から算出された平均振幅値比をＡｃ、とし、
予め、複数の施工条件のあと施工アンカー試験体から得られた複数の測定データから（１）平均振幅値Ａａ及び（２）平均振幅値Ａｃを算出し、この算出した（１）平均振幅値Ａａと前記施工条件との関係式と（２）平均振幅値Ａｃと前記施工条件の関係式と、を作成しておき、
実施工したあと施工アンカーを、前記あと施工アンカー試験体と同条件の打音法によって測定して算出した（１）平均振幅値Ａａと（２）平均振幅値Ａｃとを前記関係式に当て嵌めることによって同様の施工条件を推定し、この推定した施工条件から実施工したあと施工アンカーの健全性を評価する構成であること、
を特徴とするあと施工アンカーの健全性評価方法。

２．あと施工アンカーが、定着部に接着剤を充填する方式の接着系あと施工アンカーであり、この接着剤の充填率の高低によって健全性を評価する構成であることを特徴とする上記１に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。

３．前記施工条件として、接着剤充填率が異なる複数のあと施工アンカー試験体を作成し、実施工したあと施工アンカーの接着剤充填率を前記あと施工アンカー試験体の接着剤充填率に当て嵌めて施工条件を推定し、この推定した接着剤充填率の高低によって健全性を評価する構成であることを特徴とする上記２に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。

４．前記あと施工アンカー試験体と実施工したあと施工アンカーの各々が、箱型鋼やＣＴ鋼の如き被取付物がナットによって取付固定された構成であり、このナットの締め付けトルクの大小によって健全性を評価する構成であることを特徴とする上記１に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。

５．前記施工条件として、ナットの締め付けトルクが異なる複数のあと施工アンカー試験体を作成し、実施工したあと施工アンカーのナットの締め付けトルクを前記あと施工アンカー試験体のナットの締め付けトルクに当て嵌めて施工条件を推定し、この推定したナットの締め付けトルクの大小によって健全性を評価する構成であることを特徴とする上記４に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。

６．推定した接着剤の充填率から、実施工したあと施工アンカーの引抜き抵抗力を算出又は推定する構成であることを特徴とする上記２又は３に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。

７．上記１〜６のいずれかに記載のあと施工アンカーの健全性評価方法に用いる評価装置であって、
一部が露出した状態で打設コンクリートに定着固定されたあと施工アンカーに打撃を加えるインパクトハンマーの如き衝撃付加手段と、
前記あと施工アンカーに対して前記衝撃付加手段により加えた衝撃の応答である音圧を測定する測定手段と、
前記衝撃付加手段による打撃の加力値と、前記測定手段により測定された音圧と、を用いて、加振点と応答点との位置間の伝達インピーダンスを求め、求められた値と前記あと施工アンカーの施工条件とから前記あと施工アンカーの健全性を推定するための関係式を導き出す算出手段と、
を有して構成され、
前記応答点が空中とコンクリート面の２系統であり、２つの伝達インピーダンスを求める構成であることを特徴とするあと施工アンカーの健全性評価装置。

請求項１又は９に示す発明によれば、簡易な構成によりあと施工アンカーの健全性を容易に評価を行うことができるあと施工アンカーの健全性評価方法又は評価装置を提供することができる。

特に、あと施工アンカーに衝撃を加え、その衝撃の加振力と測定された音圧とから加振点と応答点との位置間の伝達インピーダンスを求め、予め試験体を用いて得られている関係式に当て嵌めることによってあと施工アンカーの健全性を評価することができる。

請求項２に示す発明によれば、公知公用の打音検査方法に用いられるインパクトハンマーによって定量的な打撃を容易に加えることができる。

請求項３又は１０に示す発明によれば、応答点が（１）空中と（２）コンクリート面、の２系統であり、２つの伝達インピーダンスを求める構成であり、この２つの伝達インピーダンスから得られる試験体の関係式に、実施工したあと施工アンカーの２つの伝達インピーダンスを当て嵌めることによって健全性を評価することになるので、評価精度が向上することになる。

請求項４に示す発明によれば、接着系あと施工アンカーの接着剤の充填率や充填不良等から健全性を評価することができる。

請求項５に示す発明によれば、（１）空中を応答点とする伝達インピーダンスが小である場合、あと施工アンカーのがたつきによる振動が大きい（密着度が低いために音圧Ｐａが大である）ことが判り、この振動が大（音圧Ｐａが大）である場合には接着剤の充填量が少ない（接着強度が低い）と推定することができ、また、（２）コンクリート面を応答点とする伝達インピーダンスが大である場合、あと施工アンカーからコンクリートへの振動が伝わっていない（密着度が低いために音圧Ｐｃが小）ことが判り、この結果から接着剤の充填量が少ない（接着強度が低い）と推定することができる。

請求項６に示す発明によれば、あと施工アンカーに箱型鋼やＣＴ鋼の如き被取付物をナットによって取付固定した場合、螺合したナットの締め付けトルクの大小を評価することができる。

請求項７に示す発明によれば、（１）空中を応答点とする伝達インピーダンスが小である場合、取付固定した被取付物のがたつきが大きい（密着度が低いために音圧Ｐａが大である）ことが判り、このがたつきが大きい場合にはナットの締め付けトルクが小さい（強度が低い）と推定することができ、また、（２）コンクリート面と応答点とする伝達インピーダンスが小である場合、取付固定した被取付物からコンクリートへ振動が伝わっている（音圧Ｐｃが大）ことが判り、この結果からナットの締め付けトルクが大きい（強度が高い）と推定することができる。

請求項８に示す発明によれば、あと施工アンカーの設計要求荷重を満たしているか否かを引張り試験等の載荷試験によることなく引抜き抵抗力を推定することができる。

本発明のあと施工アンカーの健全性評価装置の第１実施例を示す概略構成図 供試体に施工される各あと施工アンカーの施工状態を説明する概略構成図 あと施工アンカー試験体を複数用いて行った（１）空中を応答点とする場合の施工条件（複数の接着剤充填率）と平均振幅値比の関係式を表すグラフ あと施工アンカー試験体を複数用いて行った（２）コンクリート面を応答点とする場合の施工条件（複数の接着剤充填率）と平均振幅値比の関係式を表すグラフ 図３に示す（１）空中を応答点とする場合の平均振幅値比の関係式と、図４に示す（２）コンクリート面を応答点とする場合の平均振幅値比の関係式と、を面的に表すグラフ 本発明のあと施工アンカーの健全性評価装置の第２実施例の供試体に施工される各あと施工アンカーの施工状態を説明する概略構成図 あと施工アンカー試験体を複数用いて行った（１）空中を応答点とする場合の施工条件（複数のナット締め付けトルク）と平均振幅値比の関係式を表すグラフ あと施工アンカー試験体を複数用いて行った（２）コンクリート面を応答点とする場合の施工条件（複数のナット締め付けトルク）と平均振幅値比の関係式を表すグラフ 図７に示す（１）空中を応答点とする場合の平均振幅値比の関係式と、図８に示す（２）コンクリート面を応答点とする場合の平均振幅値比の関係式と、を面的に表すグラフ 引抜き抵抗力試験の結果を表すグラフ

以下、本発明に係るあと施工アンカーの健全性評価方法及び評価装置について説明する。

本発明に係るあと施工アンカーの健全性評価方法（単に評価方法ということもある。）及びあと施工アンカーの健全性評価装置（単に評価装置ということもある。）は、道路、鉄道、港湾、建築耐震工事等の各施工現場において幅広く用いられているあと施工アンカーの健全性を評価するものである。

あと施工アンカーは、コンクリートに穿設した定着用孔部内にアンカーボルトを一部が露出した状態で埋設し、定着用孔部との定着部に接着剤を充填し、この接着剤の固化により前記アンカーボルトを定着固定する構成であり、該あと施工アンカーに取付固定されるＣＴ鋼や種々吊り具等の被取付物の重量や外的応力等の総量に応じた設計要求荷重を施工時のみならず供用期間においても満たすことが求められている。

そこで施工時に設計要求荷重を満たしているか否か、供用期間における経時経年後についても設計要求荷重を満たしているか否かを、引き抜き試験等の載荷試験を行うことなく非破壊検査によって評価する方法であり、被測定対象であるあと施工アンカーに衝撃を加え、この加えた衝撃の応答のエネルギー比から前記あと施工アンカーの健全性を評価するものである。

評価方法の具体的構成としては、
予め、施工条件の異なるあと施工アンカー試験体を複数作成し、各あと施工アンカー試験体に衝撃を加え、この衝撃を加えた部分である加振点と応答を測定する部分である応答点との位置間の伝達インピーダンスを求め、得られた各伝達インピーダンスと前記各施工条件との関係式を作成しておき、
実施工したあと施工アンカーに、前記あと施工アンカー試験体と同条件で衝撃を加えて加振点と応答点との位置間の伝達インピーダンスを求め、得られた伝達インピーダンスを前記関係式に当て嵌めて前記複数の施工条件の中から同様の施工条件を推定することによって、この実施工したあと施工アンカーの健全性を評価する構成である。

即ち、予め複数種類の条件毎の試験体を作成して、この複数の試験体の各々についてデータを得ておき、この得られた複数のデータから関係式を算出しておくことによって、健全性を評価する際に用いる規準データを求めておく。そして、実際の実施工のあと施工アンカーを施工した際や、施工後から経時経年した際に、前記試験体と同様の方法及び装置によって測定し、この測定から得られたデータを前記の試験体から得られた規準データに当て嵌め、複数種類の条件のいずれの条件に当て嵌まるかを求めることによって、実施工したあと施工アンカーがどのような状態にあるかを判別することができる。この判別によって、あと施工アンカーの健全性の評価が可能となる。

以下、本発明について図１〜図１０に基づき詳説する。

あと施工アンカーに加える衝撃としては、図１に示すようにインパルスハンマー４による打撃であることが好ましく、測定する応答としては打撃により発生する音圧であることが好ましく、
あと施工アンカーのボルト１の先端をインパクトハンマー４によりボルト垂直方向に打撃し、打撃時の前記インパルスハンマー４の加力値と、前記打撃の応答である音圧Ｐの空中を応答点とする音圧Ｐａとコンクリート２面を応答点とする音圧Ｐｃとを測定し、この測定値をＦＦＴ分析し、各周波数（〜１０ｋＨｚ）において、振幅値比（音圧Ｐを加力値Ｎで除する）を計算し、周波数領域で平均して得られた値を平均振幅値比Ａとして算出し、
Ａ＝ａｖｅ（Ｐ（０〜１０ｋＨｚ）／Ｎ（０〜１０ｋＨｚ））
得られた平均振幅値Ａのうち、（１）空中を応答点とする結果から算出された平均振幅値比をＡａ、（２）コンクリート２面を応答点とする結果から算出された平均振幅値比をＡｃ、とし、
予め、複数の施工条件のあと施工アンカー試験体から得られた複数の測定データから（１）平均振幅値Ａａ及び（２）平均振幅値Ａｃを算出し、この算出した（１）平均振幅値Ａａと前記施工条件との関係式と（２）平均振幅値Ａｃと前記施工条件の関係式と、を作成しておき、
実施工したあと施工アンカーを、前記あと施工アンカー試験体と同条件の打音法によって測定して算出した（１）平均振幅値Ａａと（２）平均振幅値Ａｃとを前記関係式に当て嵌めることによって同様の施工条件を推定し、この推定した施工条件から実施工したあと施工アンカーの健全性を評価する構成であることが好ましい。

図１は、本発明の評価方法に用いられる評価装置の構成例の一例を示す概略構成図であり、符号１はあと施工アンカーのボルト、符号２は前記ボルト１が定着固定されるコンクリート、符号３はコンクリート２に穿設されて前記ボルト１が一部露出状態で埋設されると共に定着用の接着剤が充填される接着剤定着部、符号４は前述したように打撃手段の好ましい一例であるインパルスハンマー、符号５は前記インパルスハンマー４による打撃時の加振力を検出する力検出器・アンプである。更に、符号６ａと６ｃはマイク６１とフード６２とを有して構成されることにより音圧Ｐを測定する受音手段であって、６ａは空中の音圧Ｐａを測定し、６ｃはコンクリート２面の音圧Ｐｃを測定するものである。更にまた、符号７ａと７ｃは音圧検出器・アンプであって、７ａは受音手段６ａが受音した空中の音圧Ｐａを検出し、７ｃは受音手段６ｃが検出したコンクリート２面の音圧ｐｃを検出するものである。更に、８は変換器、９はインパルスハンマー４による打撃情報や受音手段６ａ・６ｃによる受音情報・測定結果を記録すると共に得られた測定値から平均振幅値比Ａａ・Ａｃを算出したり、算出された平均振幅値Ａａ・Ａｃと施工条件の関係式を導き出すパソコンである。

本発明において図１に示す概略構成図は、実施工したあと施工アンカーの場合と、あと施工アンカー試験体の場合の両方について示すものである。

本発明の評価方法及び評価装置によって健全性を評価する場合の対象とする評価基準となる施工条件は、先ず、あと施工アンカーの定着部に充填される接着剤の充填率である。

施工条件として、接着剤充填率が異なる複数のあと施工アンカー試験体を作成し、この複数の試験体の各々についてインパルスハンマーによる打撃を行って音圧Ｐを（１）空中と（２）コンクリート面で測定し、この測定結果と複数種類の接着剤充填率とから関係式を算出しておいて評価判断の規準データを得ておく。
次に、実際の実施工したあと施工アンカーについて前記試験体の場合と同様にインパルスハンマーによる打撃を行った音圧Ｐを（１）空中と（２）コンクリート面で測定し、この測定結果を前記した試験体による関係式に当て嵌めることによって実施工したあと施工アンカーの接着剤充填率を推定することができる。

上記（１）の空中を応答点とする音圧Ｐａの測定は、あと施工アンカーの先端部分から数ｃｍ〜数十ｃｍ離れた位置を応答点として測定することが好ましく、より好ましくは１０〜３０ｃｍ、とりわけ好ましくは２０ｃｍ程度離れた位置を応答点とすることである。
また上記（２）のコンクリート面を応答点とする音圧Ｐｃの測定は、あと施工アンカーの中心から数ｃｍ〜数十ｃｍ離れた位置を応答点として測定することが好ましく、より好ましくは５〜２０ｃｍ、とりわけ好ましくは１０ｃｍ程度離れた位置を応答点とすることである。

そして、この推定した接着剤充填率の高低によって健全性の評価を行うことができる。
例えば、（１−１）空中を応答点とする伝達インピーダンスが小である場合、あと施工アンカーの振動が大きい（密着度が低いために音圧Ｐａが大である）ことが判り、この振動が大（音圧Ｐａが大）である場合には接着剤の充填量が少ない（接着強度が低い）と推定することができ、反対に、（１−２）空中を応答点とする伝達インピーダンスが大である場合、あと施工アンカーの振動が小さい（密着度が高いために音圧Ｐａが小）ことが判り、この振動が小（音圧Ｐａが小）である場合には接着剤の充填量が多い（接着強度が高い）と推定することができる。
また、（２−１）コンクリート面を応答点とする伝達インピーダンスが大である場合、あと施工アンカーからコンクリートへの振動が伝わっていない（音圧Ｐｃが小である）ことが判り、この結果から接着剤の充填量が少ない（接着強度が低い）と推定することができ、反対に、（２−２）コンクリート面を応答点とする伝達インピーダンスが小である場合、あと施工アンカーからコンクリートへの振動が伝わっている（音圧Ｐｃが大である）ことが判り、この結果から接着剤の充填量が多い（接着強度が高い）と推定することができる。
従って、接着剤の充填量が規定値よりも少ない場合には不良と評価することができ、接着剤の充填量が規定値よりも多い場合には合格と評価することができる。
即ち、接着剤の充填量が大きいということは接着強度が大きいことを実質的に意味し、接着剤の充填量が小さいということは接着強度が低いことを実質的に意味することになる。

本発明の評価方法及び評価装置によって健全性を評価する場合の対象とする評価基準となる施工条件は接着剤充填率だけでなく、図６に示すあと施工アンカー１に箱型鋼やＣＴ鋼の如き被取付物１１（本実施例では箱型鋼を示す。）をナット１０によって取付固定した場合に螺合したナット１０の締め付けトルクの大小からも評価することができる。

施工条件として、ナットの締め付けトルクが異なる複数のあと施工アンカー試験体を作成し、この複数の試験体の各々についてインパルスハンマーによる打撃を行って音圧Ｐを（１）空中と（２）コンクリート面で測定し、この測定結果と複数種類のナット締め付けトルクとから関係式を算出しておいて評価判断の規準データを得ておく。

次に、実際の実施工したあと施工アンカーについて前記試験体の場合と同様にインパルスハンマーによる打撃を行った音圧Ｐ（Ｐａ・Ｐｃ）を（１）空中と（２）コンクリート面で測定し、この測定結果を前記した試験体による関係式に当て嵌めることによって実施工したあと施工アンカーのナット締め付けトルクを推定することができる。

上記（１）の空中を応答点とする音圧Ｐａの測定は、あと施工アンカーの先端部分から数ｃｍ〜数十ｃｍ離れた位置を応答点として測定することが好ましく、より好ましくは１０〜３０ｃｍ、とりわけ好ましくは２０ｃｍ程度離れた位置を応答点とすることである。
また上記（２）のコンクリート面を応答点とする音圧Ｐｃの測定は、あと施工アンカーの中心から数ｃｍ〜数十ｃｍ離れた位置を応答点として測定することが好ましく、より好ましくは５〜２０ｃｍ、とりわけ好ましくは１０ｃｍ程度離れた位置を応答点とすることである。

そして、この推定したナット締め付けトルクの大小によって健全性の評価を行うことができる。
例えば、（１）空中を応答点とする伝達インピーダンスが小である場合、取付固定した被取付物のがたつきが大きい（密着度が低いために音圧Ｐａが大）ことが判り、このがたつきが大きい（音圧Ｐａが大）場合にはナットの締め付けトルクが小さい（強度が低い）と推定することができ、反対に、（１）空中を応答点とする伝達インピーダンスが大である場合、取付固定した被取付物のがたつきが小さい乃至は無い（密着度が高いために音圧Ｐａが小）ことが判り、このがたつきが小さい乃至は無い（音圧Ｐａが小）場合にはナットの締め付けトルクが大きい乃至は充分である（強度が高い）と推定することができる。
また、（２）コンクリート面を応答点とする伝達インピーダンスが小である場合、取付固定した被取付物からコンクリートへ振動が伝わっている（密着度が高いために音圧Ｐｃが大である）ことが判り、この結果からナットの締め付けトルクが大きい（強度が高い）と推定することができ、反対に、（２）コンクリート面を応答点とする伝達インピーダンスが大である場合、取付固定した被取付物からコンクリートへ振動が伝わっていない（密着度が低いために音圧Ｐｃが小である）ことが判り、この結果からナットの締め付けトルクが小さい（強度が低い）と推定することができる。
従って、ナット締め付けトルクが規定値よりも小さい場合には不良と評価することができ、ナット締め付けトルクが規定値よりも大きい場合には合格と評価することができる。

更に、上記のようにして推定した実施工したあと施工アンカーの接着剤充填率から、引抜き抵抗力を算出又は推定することができる。

引抜き抵抗力の算出又は推定構成としては、図１０に示すように、接着系あと施工アンカーの定着長（接着剤付着推定長）の異なる引抜き抵抗力試験の結果から判るように、定着長が長くなるにしたがい、引抜き抵抗力が大きくなることが判る。即ち、引抜き抵抗力試験の結果から、あと施工アンカーが埋設する孔部との間隙に介在する接着剤の充填率に相当する充填量が大であるほど、引抜き抵抗力が向上することを推定できることが判る。

次に、本発明について実験例に基づき説明する。

［第１実施例］
図１に示す構成の評価方法及び評価装置により、あと施工アンカーの接着剤充填率をボルト１に対するインパルスハンマー４による打撃によって発生する音圧から健全性を評価する実施例について説明する。

評価に際しては供試体を作成した。供試体に施工した各あと施工アンカーの施工構成は図２に示す通りである。

供試体に施工される各あと施工アンカーは、下記の通りの条件で施工されている。本発明の実験例に用いた供試体は、サイズが１５００ｍｍ×１８００ｍｍ×４５０ｍｍのコンクリート塊である。
本発明の実験例に用いたあと施工アンカー１のボルトは径２２ｍｍ、長さ３７０ｍｍであり、コンクリート２に穿孔深さは２８０ｍｍ、穿孔径は２８ｍｍであり、接着剤の充填率は１００％、８０％、５１％、０％（接着剤に代えて粘土を充填した。）とし、各あと施工アンカー１の接着剤充填率は下記の通りである。
Ｌ１〜Ｌ４：接着剤充填率 ５１％
Ｍ１〜Ｍ３：接着剤充填率 ８０％
Ｈ１〜Ｈ３：接着剤充填率１００％
ＬＳ ：接着剤充填率 ０％（粘土充填）
尚、Ｌ４は接着剤が孔部の先端まで充填されずに先端部分が接着剤未充填の先端不良状態の条件とするために先端部分に粘土を充填した条件とした。
尚また、Ｈ３は孔内を清掃不良の条件とした。

前記（１）の空中を応答点とする音圧Ｐａの測定は、あと施工アンカー１の先端部分から２０ｃｍ離れた位置を応答点として測定を行い、また前記（２）のコンクリート面を応答点とする音圧Ｐｃの測定は、あと施工アンカーの中心から１０ｃｍ離れた位置を応答点として測定を行った。

測定結果を、図３〜図５のグラフに示す。
充填率が高い（接着強度が高い）場合は、図３のグラフに示されるように、あと施工アンカーが振動し難くなるため平均振幅値Ａａが小さくなり、図４のグラフに示されるように、コンクリート２に振動が伝わり易くなるため平均振幅値Ａｃが大きくなる。従って平均振幅値Ａａと平均振幅値Ａｃの夫々から接着剤充填率を推定することができることが判る。
また、図５のグラフに示されるように、平均振幅値Ａａと平均振幅値Ａｃの両方を用いることにより、接着剤充填率を推定する際の精度が向上することが判る。

［第２実施例］
次に、図６に示すように、あと施工アンカーのボルト１に鋼製プレートから成る被取付物１１を前記あと施工アンカーのボルト１にナット１０を螺合することにより取り付けた際の、該ナット１０の締め付けトルクから健全性を評価する実施例について説明する。

本第２実施例では、あと施工アンカーのボルト１に被取付物１１をナット１０を螺合して取り付けた以外は前述の実施例１と同様の構成の評価方法及び評価装置（図１参照）を用い、実施例１と同様の構成の供試体を用いて、ボルト１に対するインパルスハンマー４による打撃によって発生する音圧から健全性を評価した。

被取付物１１としては、図６に示すように、サイズが［１００ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍの鋼製プレートを用いた。また、ナット１０の締め付けトルクは、９Ｎｍと１１１Ｎｍと１６５Ｎｍの３種類とした。

前記（１）の空中を応答点とする伝達インピーダンスの測定は、あと施工アンカー１の先端部分から２０ｃｍ離れた位置を応答点として測定を行い、また前記（２）のコンクリート面を応答点とする音圧の測定は、あと施工アンカーの中心から１０ｃｍ離れた位置を応答点として測定を行った。

測定結果を、図７〜図９のグラフに示す。
締め付けトルクが大きい場合は、図７のグラフに示されるように、あと施工アンカーが振動し難くなるため平均振幅値Ａａが小さくなり、図８に示されるように、コンクリート２に振動が伝わり易くなるため平均振幅値Ａｃが大きくなり、従って平均振幅値Ａａと平均振幅値Ａｃの夫々から締め付けトルクを推定することができることが判る。
また、図９のグラフに示されるように、平均振幅値Ａａと平均振幅値Ａｃの両方を用いることにより、締め付けトルクを推定する際の精度が向上することが判る。

１ あと施工アンカーのボルト
２ コンクリート
３ 接着剤定着部
４ インパルスハンマー
５ 力検出器・アンプ
６ａ 受音手段
６ｃ 受音手段
６１ マイク
６２ フード
７ａ 音圧検出器・アンプ
７ｃ 音圧検出器・アンプ
８ 変換器
９ パソコン
１０ ナット
１１ 被取付物

Claims (7)

1. 被測定対象であるあと施工アンカーに衝撃を加え、この加えた衝撃の応答のエネルギー比から前記あと施工アンカーの健全性を評価する方法であって、
   予め、施工条件の異なるあと施工アンカー試験体を複数作成し、各あと施工アンカー試験体に任意の衝撃を加え、この衝撃を加えた部分である加振点と応答を測定する部分である応答点との位置間の伝達インピーダンスを求め、得られた各伝達インピーダンスと前記各施工条件との関係式を作成しておき、
   実施工したあと施工アンカーに、前記あと施工アンカー試験体と同条件で衝撃を加えて加振点と応答点との位置間の伝達インピーダンスを求め、得られた伝達インピーダンスを前記関係式に当て嵌めて前記複数の施工条件の中から同様の施工条件を推定することによって、この実施工したあと施工アンカーの健全性を評価する構成であり、
   あと施工アンカーに加える衝撃が、インパルスハンマーによる打撃であり、
   前記応答が、打撃により発生する音圧であり、
   あと施工アンカーのボルト先端をインパクトハンマーによりボルト垂直方向に打撃し、打撃時の前記インパルスハンマーの加力値Ｎと、前記打撃の応答である音圧Ｐの空中を応答点とする音圧Ｐａとコンクリート面を応答点とする音圧Ｐｃとを測定し、この測定値をＦＦＴ分析し、各周波数（〜１０ｋＨｚ）において、振幅値比（音圧Ｐを加力値Ｎで除する）を計算し、周波数領域で平均して得られた値を平均振幅値比Ａとして算出し、
   Ａ＝ａｖｅ（Ｐ（０〜１０ｋＨｚ）／Ｎ（０〜１０ｋＨｚ））
   得られた平均振幅値Ａのうち、（１）空中を応答点とする結果から算出された平均振幅値比をＡａ、（２）コンクリート面を応答点とする結果から算出された平均振幅値比をＡｃ、とし、
   予め、複数の施工条件のあと施工アンカー試験体から得られた複数の測定データから（１）平均振幅値Ａａ及び（２）平均振幅値Ａｃを算出し、この算出した（１）平均振幅値Ａａと前記施工条件との関係式と（２）平均振幅値Ａｃと前記施工条件の関係式と、を作成しておき、
   実施工したあと施工アンカーを、前記あと施工アンカー試験体と同条件の打音法によって測定して算出した（１）平均振幅値Ａａと（２）平均振幅値Ａｃとを前記関係式に当て嵌めることによって同様の施工条件を推定し、この推定した施工条件から実施工したあと施工アンカーの健全性を評価する構成であること、
   を特徴とするあと施工アンカーの健全性評価方法。
2. あと施工アンカーが、定着部に接着剤を充填する方式の接着系あと施工アンカーであり、この接着剤の充填率の高低によって健全性を評価する構成であることを特徴とする請求項１に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。
3. 前記施工条件として、接着剤充填率が異なる複数のあと施工アンカー試験体を作成し、実施工したあと施工アンカーの接着剤充填率を前記あと施工アンカー試験体の接着剤充填率に当て嵌めて施工条件を推定し、この推定した接着剤充填率の高低によって健全性を評価する構成であることを特徴とする請求項２に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。
4. 前記あと施工アンカー試験体と実施工したあと施工アンカーの各々が、箱型鋼やＣＴ鋼の如き被取付物がナットによって取付固定された構成であり、このナットの締め付けトルクの大小によって健全性を評価する構成であることを特徴とする請求項１に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。
5. 前記施工条件として、ナットの締め付けトルクが異なる複数のあと施工アンカー試験体を作成し、実施工したあと施工アンカーのナットの締め付けトルクを前記あと施工アンカー試験体のナットの締め付けトルクに当て嵌めて施工条件を推定し、この推定したナットの締め付けトルクの大小によって健全性を評価する構成であることを特徴とする請求項４に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。
6. 推定した接着剤の充填率から、実施工したあと施工アンカーの引抜き抵抗力を算出又は推定する構成であることを特徴とする請求項２又は３に記載のあと施工アンカーの健全性評価方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のあと施工アンカーの健全性評価方法に用いる評価装置であって、
   一部が露出した状態で打設コンクリートに定着固定されたあと施工アンカーに打撃を加えるインパクトハンマーの如き衝撃付加手段と、
   前記あと施工アンカーに対して前記衝撃付加手段により加えた衝撃の応答である音圧を測定する測定手段と、
   前記衝撃付加手段による打撃の加力値と、前記測定手段により測定された音圧と、を用いて、加振点と応答点との位置間の伝達インピーダンスを求め、求められた値と前記あと施工アンカーの施工条件とから前記あと施工アンカーの健全性を推定するための関係式を導き出す算出手段と、
   を有して構成され、
   前記応答点が空中とコンクリート面の２系統であり、２つの伝達インピーダンスを求める構成であることを特徴とするあと施工アンカーの健全性評価装置。

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