JP6230876B2 - 構築物の空洞補修方法の検査方法 - Google Patents
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Description
また、前記道路においては、コンクリート舗装からなるものやアスファルトなどを敷設した舗装道路などがある。
更に、前記建物においては、大型のビルやマンションのみでなく、一般的な家屋も含まれる。
更にまた、前記擁壁においては、壁面材を裏面側からワイヤなどの抗張材で支持する垂直擁壁や傾斜する擁壁が含まれる。
この空洞の有無を検出する方策としては、打音検査や電磁波送受信手段、例えば電磁波レーダを使用する検査がある。
また、上述の前記電磁波送受信手段、例えば電磁波レーダを使用する検査においては、送信アンテナを使用して土壌の空洞側に電磁波を送信する一方、受信アンテナによって反射波を受信する。
そして、電磁波を反射させた物質の電気的性質(「比誘電率」という。)によって物質までの距離を測定し、前記空洞の有無のみでなく、空洞の大きさを判定することも可能である。
そしてこのとき、上記の各種の材料を使用して、目視しつつ前記空洞を埋めることができるため、空洞を完全に解消させることができる。
また、モルタルやコンクリートと空洞の空気とは比誘電率が大きく相違しているため、前記電磁波送受信手段、例えば電磁波レーダを使用する検査の場合に、正確な検査結果を得ることが可能である。
つまり、例えばセメント粉の場合、比誘電率は5.0〜10程度であり、空気の比誘電率は1.0である。
しかし、上述の空洞を露出させて行う工法の場合には、モルタルやコンクリートの密度が大きいため、構造物が必要以上の荷重増となる可能性が生じてしまい、前記空洞を埋めて解消する補修の際に大掛かりな仮設作業が必要となって作業コストが大となるという不都合がある。
この工法においては、発泡ウレタンの発泡時の圧力によって空洞周辺のゆるみを改善することができるという利点がある。
しかし、上述した前記空洞を露出させずに連通孔部などを使用して行う工法においては、目視できない箇所の前記空洞に発泡ウレタンを充填させる作業であるため、確実に空洞が解消されずに残留空洞部(図3の符号11参照。)が発生する可能性がある。
しかし、発泡ウレタンの比誘電率は1.0〜1.4程度であり、空気の比誘電率は1.0であるため、両者の比誘電率があまり相違しておらず、正確な検査結果を得ることができないという不都合がある。
追記すれば、上述の発泡ウレタンの比誘電率が空気の比誘電率である1.0に近いため、前記電磁波送受信手段である電磁波レーダを使用する検査において、空洞と判断されてしまうおそれがある。
また、前記比誘電率保持材を使用するのみで対応できるため、従来の電磁波送受信手段を使用することが可能となり、徒に構成が複雑化することがなく、コストを低廉に維持し得て、経済的に有利である。
図1において、1は構築物(以下「コンクリート舗装の道路」という。)2の空洞補修方法の検査方法を実現するための検査システムである。
このとき、発泡ウレタン6は、ポリオール成分からなる第1液とイソシアンネート成分からなる第2液との化学反応によって形成される樹脂であって、「現場発泡ウレタン」とも称される。
そして、前記空洞4に充填して現場発泡させた発泡ウレタン6によって、空洞4を解消するものである。
そして、充填後に電磁波送受信手段8によって前記空洞4部分の電磁波を検出し、この電磁波送受信手段8の検出した電磁波を検査用制御手段9に入力することによって、前記空洞4内の前記発泡ウレタン6の充填状態を検査する構成とする。
そして、前記電磁波送受信手段8は、図示しない送信アンテナによって前記構築物であるコンクリート舗装の道路2下面の土壌3側に電磁波を送信し、土壌3内の空洞4の空気や前記発泡ウレタン6によって反射された反射波を図示しない受信アンテナによって受信する。
つまり、前記発泡ウレタン6の充填後に、前記電磁波送受信手段8によって前記空洞4部分の電磁波を検出する。
このとき、前記空洞4部分とは、空洞4に充填された前記発泡ウレタン6のみでなく、この発泡ウレタン6が十分に充填されずに前記空洞4内に残った残留空洞部11の空気をも指している。
このとき、図3に示す如く、前記空洞4内に前記残留空洞部11が発生している場合には、この残留空洞部11の空気の電気的性質である比誘電率、1.0によって距離が検出される。
つまり、前記検査用制御手段9は、前記電磁波送受信手段8から入力した電磁波によって、この電磁波を反射させた物質の電気的性質である比誘電率から距離を検出し、前記空洞4内に残留空洞部11が残っているか否かが判断できる。
つまり、ディスプレイ表示の場合には、ディスプレイに前記空洞4を表示するとともに、この空洞4内の前記発泡ウレタン6の充填状態、そして残留空洞部11が残っている場合には、残留空洞部11の位置を表示する。
前記電磁波送受信手段8は、比誘電率の相違を可視化するためのものである。
そして、比誘電率は、真空状態の誘電率ε0に対する物質の誘電率εの比ε/ε0で表す。
なお、空気の比誘電率は1.0であるとともに、前記発泡ウレタン6の比誘電率は1.0〜1.4程度である。
(1)誘電率(「permittivity」とも表記する。)は、物質内で電化とそれによって与えられる力との関係を示す係数である。
「電触定数」ともいう。
各物質は固有の誘電率を持ち、この値は外部から電場を与えたとき物質中の原子(あるいは「分子」)がどのように応答するか(「誘電分極の仕方」とも換言できる。)によって定まる。
(2)比誘電率(「relative permittivity」、または、「dielectric constant」とも表記する。)は、物質の誘電率εと真空状態の誘電率ε0との比、つまり、
ε/ε0=εr
のことである。
比誘電率は無次元量であるため、用いる単位系によらず、一定の値をとる。
よって、この実施例1では、比誘電率やコストを勘案して、後述のロッシェル塩を使用して説明する。
砂 3.0〜 5.0
塩 3.0〜 15.0
塩ビ樹脂 5.8〜 6.4
黒鉛 12.0〜 13.0
ガラス 3.7〜 10.0
砂糖 3
硝酸バリウム 5.9
セルローズ 6.7〜 8.0
陶磁器 4.4〜 7.0
チタン酸バリウム 1200(劇薬)
粒状ガラス(0010) 6.32
粒状ガラス(0080) 6.75
ベークライト 4.5〜 5.5
ロッシェル塩 100 〜2000(500gで1500円)
セメント粉 5.0〜 10
酸化鉄 14
水 80
このとき、連通孔部5を介して空洞4内に前記発泡ウレタン6を充填する際には、ポリオール成分からなる第1液とイソシアンネート成分からなる第2液とのいずれか一方に前記比誘電率保持材7としてロッシェル塩を混入させておく方策以外にも、発泡ウレタン6の充填時に混入可能な方策であれば採用可能である。
また、前記空洞4へは前記連通孔部5以外に確認孔部(図示せず)をも設ける。
この確認孔部は、発泡ウレタン6の充填時に、この発泡ウレタン6によって押圧される前記空洞4内の空気の排出孔部として機能する一方、発泡ウレタン6の溢流状況によって発泡ウレタン6の充填状態を判断する判断孔部としても機能する。
この検査の際には、前記空洞4内に充填された発泡ウレタン6のの電気的性質である比誘電率から距離を検出するとともに、この発泡ウレタン6に混入させた前記比誘電率保持材7であるロッシェル塩の電気的性質である比誘電率から距離を検出する。
同時に、前記空洞4内の空気の電気的性質である比誘電率から距離を検出して空洞4の有無をも検出する。
そして、前記電磁波送受信手段8によって、前記空洞4内の空気の電気的性質である比誘電率の有無から距離をも検出することができる。
このとき、前記電磁波送受信手段8によって前記空洞4内で1.0の比誘電率による距離の反射波が検出された場合には、検出された反射波が前記検査用制御手段9に入力されることとなり、この検査用制御手段9は前記空洞4内に前記残留空洞部11が発生している、と判断する。
従って、前記空洞4内の前記発泡ウレタン6の充填状態を検査するため、前記発泡ウレタン6充填後の残留空洞部11の有無を確実に検出することができる。
従って、この実施例1では、比誘電率やコストを勘案して、比誘電率が100〜2000程度の範囲のロッシェル塩を使用したため、発泡ウレタン6の充填状態を明確に把握することが可能なる一方、発泡ウレタン6充填後の残留空洞部11の有無を確実に検出することができるものである。
この実施例2において、上述第1実施例のものと同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
このとき、この土壌3内に前記埋設管22を埋設している。
そして、この埋設管22に破損が生じた際には、この埋設管22周囲の土壌3の一部が流出して前記空洞23が現出されてしまう。
このとき、構築後に構築物である前記橋台31周辺の土壌33の経年変化や災害による土壌33の流出などによって、橋梁32周辺や踏み掛け板34の下面に空洞35が発生する場合がある。
このとき、土壌43の経年変化や災害による土壌43の流出などによって、構築後に構築物である前記建物41の基礎42部分の下面に空洞44が発生する場合がある。
このとき、土壌52の経年変化や災害による土壌52の流出などによって、構築後に構築物である前記トンネル51の天井53上面に空洞54が発生する場合がある。
このとき、土壌62の経年変化や災害による土壌62の流出などによって、構築後に構築物である前記垂直擁壁61の裏面に空洞63が発生する場合がある。
2 コンクリート舗装の道路
3 土壌
4 空洞
5 連通孔部
6 発泡ウレタン
7 比誘電率保持材
8 電磁波送受信手段
9 検査用制御手段
10 開示手段
11 残留空洞部
Claims (2)
- 構築後に構築物周辺に発生した空洞に第1液と第2液との化学反応によって形成される樹脂である発泡ウレタンを充填し、前記空洞を現場発泡させた発泡ウレタンによって解消する構築物の空洞補修方法において、前記発泡ウレタンを前記空洞に充填する際に、この発泡ウレタンとともに、発泡ウレタンとは異なる比誘電率を有する比誘電率保持材を発泡ウレタン内に混入するように同時に充填し、充填後に電磁波送受信手段によって前記空洞部分の電磁波を検出し、この電磁波送受信手段の検出した電磁波を検査用制御手段に入力することによって、前記空洞内の前記発泡ウレタンの充填状態を検査することを特徴とする構築物の空洞補修方法の検査方法。
- 前記空洞内の空気の比誘電率は1.0であるとともに、前記発泡ウレタンの比誘電率は1.0〜1.4であり、前記比誘電率保持材は、少なくとも発泡ウレタンの比誘電率の上限値を超える比誘電率を有する材料からなることを特徴とする請求項1に記載の構築物の空洞補修方法の検査方法。
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