JP6241927B2 - Diagnosis method for concrete structures - Google Patents
Diagnosis method for concrete structures Download PDFInfo
- Publication number
- JP6241927B2 JP6241927B2 JP2013238363A JP2013238363A JP6241927B2 JP 6241927 B2 JP6241927 B2 JP 6241927B2 JP 2013238363 A JP2013238363 A JP 2013238363A JP 2013238363 A JP2013238363 A JP 2013238363A JP 6241927 B2 JP6241927 B2 JP 6241927B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- conductor rod
- magnetic field
- ring coil
- diagnosing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
本発明は、コンクリートに導体棒が部分的に埋め込まれて構成されたコンクリート構造物の診断方法に関する。 The present invention relates to a method for diagnosing a concrete structure in which a conductor rod is partially embedded in concrete.
近年、トンネル、橋梁、建物、ダムなどの各種鉄筋コンクリート構造物の状態を非破壊で診断することが社会的に重要視されている。これまで、本発明者らは、非破壊でコンクリート強度や鉄筋の位置を測定することができる、電磁パルスによる音響診断技術を開発してきた（例えば特許文献１及び２）。 In recent years, non-destructive diagnosis of various types of reinforced concrete structures such as tunnels, bridges, buildings, and dams has become important socially. So far, the present inventors have developed an acoustic diagnostic technique using electromagnetic pulses that can measure the strength of concrete and the position of reinforcing bars in a non-destructive manner (for example, Patent Documents 1 and 2).
コンクリートとアンカーボルトとの固着状態を診断する方法として、従来、テストハンマーによる打診法が用いられている。 Conventionally, as a method for diagnosing the state of adhesion between concrete and anchor bolts, a percussion method using a test hammer has been used.
しかしながら、テストハンマーによる打診法では、検査員がテストハンマーでアンカーボルトを叩き、自分の耳でその音響を聞いて聴覚により固着状態を判断するという、聴覚診断法に依存しているため、音響を記憶することも検査の再現性を確かめることも難しい。また、アンカーボルトをテストハンマーで叩いてもナットの緩みを判断することはできるが、肝心のコンクリートとアンカーボルトとの固着状態が健全であるか否かを評価することはできない。 However, the test method using a test hammer relies on an auditory diagnosis method in which an inspector hits an anchor bolt with a test hammer and hears the sound with his / her ear to judge the fixation state by hearing. It is difficult to memorize and confirm the reproducibility of the examination. Moreover, even if the anchor bolt is hit with a test hammer, it is possible to judge the looseness of the nut, but it is not possible to evaluate whether or not the critical concrete and anchor bolt are firmly fixed.
そこで、本発明では、導体とコンクリートとの固着状態を的確且つ精密に評価することができるコンクリート構造物の診断方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for diagnosing a concrete structure that can accurately and accurately evaluate the state of fixation between a conductor and concrete.
上記目的を達成するために、本発明は、コンクリートに導体棒が部分的に埋め込まれて構成されたコンクリート構造物の診断方法において、
前記導体棒にパルス磁場を軸方向に印加することにより前記導体棒に軸方向の振動を加え、
前記導体棒へのパルス磁場の印加の際、軸方向に静磁場を印加し、
前記導体棒の振動によって前記導体棒の前記コンクリートとの固着部と前記コンクリートとを経由して伝わる弾性波を検出するか、又は前記導体棒の振動を検出し、
その検出した信号を解析することにより、前記導体棒と前記コンクリートとの固着部の状態を診断することを特徴とする。
前記導体棒へのパルス磁場の印加は、好ましくは、リングコイルを前記導体棒に装着し、前記リングコイルにパルス電流を流すことにより行う。
前記導体棒へのパルス磁場の印加は、好ましくは、リングコイルを前記導体棒に装着し、さらに導体棒の先端に静磁場印加用の磁石を配置して、前記リングコイルにパルス電流を流すことにより行う。
好ましくは、検出した信号からエネルギー比又は伝搬時間を求めて、前記導体棒のコンクリートとの固着部の大小を評価する。
好ましくは、貫通穴あきプレートにおける貫通穴に前記導体棒が挿通された状態で、締結部材が前記導体棒に螺合して貫通穴あきプレートと前記コンクリートとが一体化されており、検出される信号の誤差を小さくする。
To achieve the above object, the present invention provides a method for diagnosing a concrete structure in which a conductor bar is partially embedded in concrete.
Apply an axial vibration to the conductor rod by applying a pulsed magnetic field to the conductor rod in the axial direction,
When applying a pulsed magnetic field to the conductor rod, apply a static magnetic field in the axial direction,
Detecting the elastic wave transmitted through the concrete and the fixing portion of the conductor rod to the concrete by the vibration of the conductor rod, or detecting the vibration of the conductor rod;
By analyzing the detected signal, the state of the fixed portion between the conductor rod and the concrete is diagnosed.
The pulse magnetic field is preferably applied to the conductor rod by attaching a ring coil to the conductor rod and passing a pulse current through the ring coil.
The pulse magnetic field is preferably applied to the conductor rod by attaching a ring coil to the conductor rod, and further disposing a magnet for applying a static magnetic field at the tip of the conductor rod, so that a pulse current flows through the ring coil. To do.
Preferably, an energy ratio or a propagation time is obtained from the detected signal, and the size of the fixed portion of the conductor rod to the concrete is evaluated.
Preferably, in a state where the conductor rod is inserted into the through hole in the through hole plate, the fastening member is screwed into the conductor rod, and the through hole plate and the concrete are integrated and detected. Reduce signal error.
本発明によれば、コンクリートに導体棒が部分的に埋め込まれて構成されたコンクリート構造物におけるコンクリートと導体棒との固着部の状態を診断するに当たり、導体棒にパルス磁場を軸方向に印加することにより導体棒に軸方向の振動を加え、導体棒の振動によって導体棒のコンクリートとの固着部とコンクリートとを経由して伝わる弾性波を検出するか、又は導体棒の振動を検出する。その検出した信号が、導体棒のコンクリートとの固着部の寸法や状態により異なるので、その検出した信号を解析することにより、導体棒とコンクリートとの固着部の状態、すなわち健全度を診断することができる。 According to the present invention, in diagnosing the state of a fixed portion between a concrete and a conductor rod in a concrete structure constituted by a conductor rod partially embedded in concrete, a pulse magnetic field is applied to the conductor rod in the axial direction. In this way, vibration in the axial direction is applied to the conductor rod, and the elastic wave transmitted via the concrete and the fixed portion of the conductor rod to the concrete is detected by the vibration of the conductor rod, or the vibration of the conductor rod is detected. Since the detected signal varies depending on the size and state of the portion where the conductor rod is fixed to the concrete, the state of the portion where the conductor rod is fixed to the concrete, that is, the soundness level is diagnosed by analyzing the detected signal. Can do.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の診断方法を実施する際に使用される診断装置の概略を説明するための模式図である。診断対象は、コンクリート１内に導体棒２が部分的に埋め込まれて構成されたコンクリート構造物である。
導体棒２は、コンクリート１の表面から頭部が一部露出すると共に、先端側がコンクリート１内に埋設されて定着されている。導体棒２のうち、コンクリート１に埋まっている先端側の部分を埋設部２ａと呼び、コンクリート１表面から露出している頭部の部分を露出部２ｂと呼ぶ。図１に示すように、埋設部２ａとコンクリート１との間には、例えば接着層３が介在している。図１に示す例では、孔の底面からコンクリート１の表面まで接着層３が存在している場合を示している。貫通穴あきプレート（以下単に「プレート」と呼ぶ。）５ａに導体棒２が挿通された状態で、コンクリート１の外表面側では、プレート５ａが導体棒２に締結部材４で締め付けられている。締結部材４としてのナットを締め付けることで、プレート５ａがコンクリート１の表面を押圧し、プレート５ａと導体棒２が一体化される。ここで、ベースとなる矩形のプレート５ａの周縁に側壁（図示せず）が設けられ、側壁には貫通穴が設けられることでアタッチメント５が構成され、例えば空調ファンなどの各種の機材や部品をワイヤーなどで貫通穴に引っ掛けて保持することができる。このように、アタッチメント５に形成された側壁により、貫通穴を介して各種機材や部品を吊り下げることができる。導体棒２がトンネルの天井部に設けられているような場合には、アタッチメント５が吊り下げ具となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an outline of a diagnostic apparatus used when a concrete structure diagnostic method according to an embodiment of the present invention is implemented. The object to be diagnosed is a concrete structure configured by partially embedding the conductor rod 2 in the concrete 1.
The conductor rod 2 has a part of the head exposed from the surface of the concrete 1, and the tip side is buried and fixed in the concrete 1. Of the conductor rod 2, the tip side portion embedded in the concrete 1 is referred to as an embedded portion 2a, and the head portion exposed from the concrete 1 surface is referred to as an exposed portion 2b. As shown in FIG. 1, for example, an adhesive layer 3 is interposed between the embedded portion 2 a and the concrete 1. In the example shown in FIG. 1, the case where the contact bonding layer 3 exists from the bottom face of a hole to the surface of concrete 1 is shown. The plate 5 a is fastened to the conductor rod 2 by the fastening member 4 on the outer surface side of the concrete 1 in a state where the conductor rod 2 is inserted into the through hole plate (hereinafter simply referred to as “plate”) 5 a. By tightening the nut as the fastening member 4, the plate 5 a presses the surface of the concrete 1, and the plate 5 a and the conductor rod 2 are integrated. Here, a side wall (not shown) is provided on the periphery of the rectangular plate 5a serving as a base, and the attachment 5 is configured by providing a through hole in the side wall. It can be hooked and held in the through hole with a wire or the like. In this way, various equipment and components can be suspended through the through hole by the side wall formed on the attachment 5. When the conductor rod 2 is provided on the ceiling of the tunnel, the attachment 5 serves as a hanging tool.
本発明の実施形態に係る診断方法で使用される診断装置１０は、電源１１、リングコイル１２、検出素子１３及び解析処理部１４を含んで構成されている。リングコイル１２は、例えば複数のコイルを同軸状に密着して構成されている。各コイルは、例えば数ｍｍの導線を数十×数十ｍｍの矩形状又は円筒状の枠内に複数ターン巻回することで構成される。電源１１は蓄電部とスイッチ等を備えており、例えば蓄電部に電荷をチャージして、スイッチの切り換えによりリングコイル１２にパルス電流を流すことで、磁力を発生させる。 A diagnostic device 10 used in a diagnostic method according to an embodiment of the present invention includes a power supply 11, a ring coil 12, a detection element 13, and an analysis processing unit 14. The ring coil 12 is configured, for example, by closely contacting a plurality of coils coaxially. Each coil is configured, for example, by winding a conductive wire of several millimeters in a rectangular or cylindrical frame of several tens of several tens of millimeters by multiple turns. The power supply 11 includes a power storage unit, a switch, and the like. For example, the power storage unit is charged with charge, and a magnetic current is generated by flowing a pulse current through the ring coil 12 by switching the switch.
検出素子１３は、例えばＡＥセンサなどの振動センサであり、検出素子１３は解析処理部１４にケーブルにより接続されている。検出素子１３と解析処理部１４との間には、増幅器を介在して微弱な検出信号を増幅したり、フィルターを介在して検出信号のうち不要な成分を除去したりしてもよい。 The detection element 13 is a vibration sensor such as an AE sensor, for example, and the detection element 13 is connected to the analysis processing unit 14 by a cable. A weak detection signal may be amplified between the detection element 13 and the analysis processing unit 14 via an amplifier, or unnecessary components of the detection signal may be removed via a filter.
解析処理部１４は、コンピュータにより構成され、コンピュータ内の解析プログラムを実行させることにより、次のような各機能を実現する。すなわち、解析処理部１４は、検出素子１３から入力された電気信号を蓄積する波形受信部１４ａと、波形受信部１４ａにより蓄積されている時間軸の波形をデータ処理するデータ処理部１４ｂと、を有する。データ処理部１４ｂでは、波形受信部１４ａに蓄積した検出信号について各種のデータ処理をし、コンクリート１と導体棒２との固着状態の良否を判定する。データ処理に際し、周波数軸に変換してスペクトラムを求めるために、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform, 離散的高速フーリエ変換）などの各種のプログラムが内蔵されている。 The analysis processing unit 14 is configured by a computer, and realizes the following functions by executing an analysis program in the computer. That is, the analysis processing unit 14 includes a waveform receiving unit 14a that accumulates electrical signals input from the detection element 13, and a data processing unit 14b that performs data processing on the time-axis waveform accumulated by the waveform receiving unit 14a. Have. The data processing unit 14b performs various types of data processing on the detection signals accumulated in the waveform receiving unit 14a, and determines whether or not the concrete 1 and the conductor bar 2 are firmly fixed. In data processing, various programs such as FFT (Fast Fourier Transform) are incorporated in order to obtain a spectrum by converting to a frequency axis.
さらに、好ましい形態にあっては、診断装置１０は、導体棒２の先端、すなわち露出部２ｂ上に配置する永久磁石１５を備える。永久磁石１５は、導体棒２の軸方向にバイアスの静磁場を印加するためのものである。よって、永久磁石１５の代わりに、導体棒２の露出部２ｂの軸回りにリングコイル１２よりも大きな径の別のリングコイルを配置し、この別のリングコイルに一定の電流を流すようにしてもよい。または、永久磁石１５の代わりに、導体棒２の露出部２ｂの軸回りに、リングコイル１２よりも小さな径の別のリングコイルを配置し、この別のリングコイルに一定の電流を流すようにしてもよい。 Further, in a preferred embodiment, the diagnostic device 10 includes a permanent magnet 15 disposed on the tip of the conductor rod 2, that is, on the exposed portion 2b. The permanent magnet 15 is for applying a static static magnetic field in the axial direction of the conductor rod 2. Therefore, instead of the permanent magnet 15, another ring coil having a diameter larger than that of the ring coil 12 is arranged around the axis of the exposed portion 2 b of the conductor rod 2, and a constant current is caused to flow through the other ring coil. Also good. Alternatively, instead of the permanent magnet 15, another ring coil having a diameter smaller than that of the ring coil 12 is arranged around the axis of the exposed portion 2 b of the conductor rod 2 so that a constant current flows through the other ring coil. May be.
次に、コンクリート１と導体棒２との固着状態を診断する方法について詳細に説明する。図２は、本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の診断方法の概略を説明する図である。 Next, a method for diagnosing the fixed state between the concrete 1 and the conductor rod 2 will be described in detail. FIG. 2 is a diagram for explaining the outline of the method for diagnosing a concrete structure according to the embodiment of the present invention.
先ず、リングコイル１２を導体棒２の露出部２ｂに差し込んで装着し、検出素子１３をコンクリート表面でプレート５ａの外側に配置する。その際、永久磁石１５を導体棒２の露出部２ｂの先端に載せると好適である。リングコイル１２は導体棒２の軸方向にパルス磁場を加えるために設けるもので、リングコイル１２以外の手法を用いてパルス磁場を軸方向に印加しても良い。 First, the ring coil 12 is inserted and attached to the exposed portion 2b of the conductor rod 2, and the detection element 13 is disposed outside the plate 5a on the concrete surface. At this time, it is preferable to place the permanent magnet 15 on the tip of the exposed portion 2 b of the conductor rod 2. The ring coil 12 is provided to apply a pulse magnetic field in the axial direction of the conductor rod 2, and a pulse magnetic field may be applied in the axial direction using a method other than the ring coil 12.
次に、リングコイル１２に電源１１からパルス電流を流す。パルスは複数流してもよいが、一つでもよい。リングコイル１２にパルス電流を流すと、変動磁界が生じる。すると、導体棒２の露出部２ｂのうち、リングコイル１２によって外側から囲まれた部位に音響が発生する。その音響が、図２に矢印Ａで示すように導体棒２の軸方向に沿って埋設部２ａに伝搬され、さらに音響が、矢印Ｂで示すように接着層３を経由してコンクリート１の表面に伝搬する。よって、導体棒２の埋設部２ａ、接着層３及びコンクリート１を順に経由して伝搬した音響が検出素子１３によって検出される。検出素子１３によって検出された信号は、解析処理部１４に入力される。 Next, a pulse current is passed through the ring coil 12 from the power source 11. A plurality of pulses may be flowed, but one pulse may be used. When a pulse current is passed through the ring coil 12, a fluctuating magnetic field is generated. Then, sound is generated in a portion surrounded from the outside by the ring coil 12 in the exposed portion 2 b of the conductor rod 2. The sound is propagated along the axial direction of the conductor rod 2 as shown by an arrow A in FIG. 2 to the embedded portion 2a, and further, the sound passes through the adhesive layer 3 as shown by an arrow B to the surface of the concrete 1 Propagate to. Therefore, the sound propagated through the embedded portion 2a of the conductor rod 2, the adhesive layer 3 and the concrete 1 in this order is detected by the detection element 13. A signal detected by the detection element 13 is input to the analysis processing unit 14.
解析処理部１４は、検出素子１３から入力された信号を波形受信部１４ａに蓄積する。そして、データ処理部１４ｂにて例えば次のような処理を行う。時間軸の波形において振幅の二乗を加算して波形エネルギーを求める。スペクトラムのピーク値となる周波数を求める。スペクトラムを複数の波形に分解して各波形の面積を求める。時間軸の波形の波高値を求める。または、リングコイル１２に流すパルス電流からの遅れ時間（「伝搬時間」又は「初期到達時間」とも呼ぶ。）を求める。このように、データ処理部１４ｂにおいて時間軸の波形、周波数軸の波形の各データに対してデータを処理し、その結果を保存する。そして、データ処理部１４ｂにおいて、各導体棒２にパルス磁場を作用させて生じた音響を波形処理し、グルーピングを施し、異なる特徴を有する検出波形及びそれに関連するデータを特定し、コンクリート１と導体棒２の埋設部２ａとの固着状態の正常・異常を判定する。これより、コンクリート１と導体棒２との固着状態の健全性について診断することができる。 The analysis processing unit 14 accumulates the signal input from the detection element 13 in the waveform receiving unit 14a. Then, for example, the following processing is performed in the data processing unit 14b. The waveform energy is obtained by adding the square of the amplitude in the time axis waveform. Find the frequency that will be the peak value of the spectrum. The spectrum is decomposed into a plurality of waveforms to determine the area of each waveform. Obtain the peak value of the waveform on the time axis. Alternatively, a delay time (also referred to as “propagation time” or “initial arrival time”) from the pulse current flowing through the ring coil 12 is obtained. In this manner, the data processing unit 14b processes the data for each of the time axis waveform and the frequency axis waveform, and stores the result. Then, in the data processing unit 14b, the sound generated by applying the pulse magnetic field to each conductor rod 2 is subjected to waveform processing, grouping is performed, detection waveforms having different characteristics and related data are specified, and the concrete 1 and the conductor are identified. The normality / abnormality of the fixed state of the stick 2 with the embedded portion 2a is determined. Thus, the soundness of the fixed state between the concrete 1 and the conductor rod 2 can be diagnosed.
コンクリート１と導体棒２としてのアンカーボルトの埋設部２ａとの固着状態が正常でない場合は、例えば、波形エネルギーが或る閾値よりも小さければ、導体棒２としてのアンカーボルトの施工の際、コンクリートの固着又は付着が不十分であると診断することができる。また、検出信号に含まれる波形エネルギーのばらつきに基づいて、コンクリート１と導体棒２の埋設部２ａとの固着状態が診断される。 If the concrete 1 and the anchoring portion 2a of the anchor bolt as the conductor rod 2 are not normal, for example, if the wave energy is smaller than a certain threshold, the concrete is applied when the anchor bolt as the conductor rod 2 is applied. It is possible to diagnose that the sticking or adhesion of the resin is insufficient. Moreover, the adhering state of the concrete 1 and the embedded portion 2a of the conductor bar 2 is diagnosed based on the variation in the waveform energy included in the detection signal.
ここで、導体棒２とは、物質は一般的に導体と非導体とに区分けされるという意味で、導体という意味を用いており、鉄鋼材、ステンレス材などが該当する。また、棒とは、棒状に形成されという意味であり、アンカーボルトや鉄筋などを想定している。 Here, the conductor rod 2 means that a substance is generally classified into a conductor and a non-conductor, and the meaning of a conductor is used. Moreover, the bar means that it is formed in a bar shape, and an anchor bolt or a reinforcing bar is assumed.
好適な診断方法では、図２に示すように、導体棒２の先端部である露出部２ｂ又はその上方の空間において軸方向に静磁場をバイアス印加し、その上に、パルス磁場を加えると良い。このような静磁場を印加するためには、例えば図１及び図２に示すように、軸方向に沿ってＳ極とＮ極とが並ぶように、導体棒２の露出部２ｂに永久磁石１５を配置してもよい。永久磁石１５は、棒磁石でもＵ字状の磁石でもよく、また永久磁石ではなく、コイルを配置してコイルに直流電流を流すようにしてもよい。 In a preferred diagnostic method, as shown in FIG. 2, a static magnetic field is biased in the axial direction in the exposed portion 2b, which is the tip of the conductor rod 2, or in a space above it, and a pulsed magnetic field is applied thereon. . In order to apply such a static magnetic field, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, the permanent magnet 15 is disposed on the exposed portion 2b of the conductor rod 2 so that the south pole and the north pole are aligned along the axial direction. May be arranged. Permanent magnet 15 may be a bar magnet or a U-shaped magnet, and may be a permanent magnet that is not a permanent magnet but that a coil is arranged to pass a direct current through the coil.
このように、リングコイル１２によるパルス磁場と静磁場を印加した状態において、リングコイル１２でパルス磁場を加えることで、コンクリート表面で受信される波形エネルギーや伝搬時間に着目することで、コンクリート１と導体棒２との間の接着剤の充填状況の違いを十分把握することができる。図２に示す例では、図１とは異なり、孔の底面からコンクリート１の表面まで接着層３があたかも存在しているような図となっているが、接着層３のうちドットを付している部分（孔の底部から約半分の高さまでの部分）だけに接着剤が存在し、それ以外の白い部分（孔の約半分の高さからコンクリート１までの部分）には空気が存在し、実際には部分的にリング状の空洞となっている状態を模式的に示している。よって、後に説明するように、矢印Ａで示す振動が実質的に接着剤で密着している部分を経由して、矢印Ｂで示すように弾性波が検出素子１３に伝わるわけである。 Thus, in the state where the pulse magnetic field and the static magnetic field are applied by the ring coil 12, by applying the pulse magnetic field by the ring coil 12, focusing on the waveform energy and the propagation time received on the concrete surface, the concrete 1 and It is possible to sufficiently grasp the difference in the filling state of the adhesive with the conductor rod 2. In the example shown in FIG. 2, unlike FIG. 1, the adhesive layer 3 exists as if from the bottom surface of the hole to the surface of the concrete 1. Adhesive exists only in the part (the part from the bottom of the hole to about half the height), and air exists in the other white part (the part from the half of the hole to the concrete 1), A state in which a part is actually a ring-shaped cavity is schematically shown. Therefore, as will be described later, the elastic wave is transmitted to the detection element 13 as indicated by the arrow B through the portion where the vibration indicated by the arrow A is substantially adhered by the adhesive.
このように、導体棒２にパルス磁場を軸方向に印加することにより導体棒２に軸方向の振動を加え、導体棒２のコンクリート１との固着部を経由してコンクリート１に伝搬した振動を検出するのではなく、導体棒２の振動を検出して、導体棒２のコンクリート１との固着部を経由してコンクリート１に伝搬して導体棒２の振動が減衰したかを検出してもよい。そして、その検出した信号を解析することにより、導体棒２とコンクリート１との固着部を診断してもよい。その際、導体棒２の露出部２ｂ、永久磁石１５の振動をレーザー変位センサで測定してもよいし、導体棒２の露出部２ｂ、永久磁石１５に検出センサを設けてもよい。 Thus, by applying a pulse magnetic field to the conductor rod 2 in the axial direction, the conductor rod 2 is subjected to axial vibration, and the vibration propagated to the concrete 1 through the fixing portion of the conductor rod 2 with the concrete 1 is applied. Instead of detecting the vibration of the conductor rod 2, it is detected whether the vibration of the conductor rod 2 is attenuated by propagating to the concrete 1 through the fixing portion of the conductor rod 2 with the concrete 1. Good. And you may diagnose the adhering part of the conductor bar 2 and the concrete 1 by analyzing the detected signal. At that time, the vibration of the exposed portion 2b of the conductor rod 2 and the permanent magnet 15 may be measured by a laser displacement sensor, or a detection sensor may be provided on the exposed portion 2b of the conductor rod 2 and the permanent magnet 15.
以下、実施例を示しながら更に詳細に説明する。コンクリート構造物として供試体を作製した。図３は実施例について作製した供試体の概略を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図中の数字は寸法（ｍｍ）を示し、側面図のうちアンカーボルトを想定している部分は断面として示している。トンネルの天井板を固定する接着系のあと施工アンカーを想定し、１０００ｍｍ×１０００ｍｍ×厚さ３５０ｍｍのコンクリート直方体に、長さ２４０ｍｍのアンカーボルトとしてＭ１６のＳＳ４００相当材をコンクリート表面から１３０ｍｍの深さまで埋め込んだ状態とした。１体の供試体に対してアンカーボルトを４本設置し、ボルト間の離隔は５００ｍｍを確保した。コンクリートの設計基準強度はＦｃ＝２４Ｎ／ｍｍ２とし、コンクリート内部はアンカーボルトの他に磁性体を配置しないために無筋とした。 Hereinafter, it demonstrates further in detail, showing an Example. A specimen was prepared as a concrete structure. FIG. 3 shows an outline of a specimen prepared for the example, (a) is a plan view, and (b) is a side view. The numbers in the figure indicate dimensions (mm), and the portion assuming the anchor bolt in the side view is shown as a cross section. Assuming post-installation anchors for the adhesive system that fixes the ceiling plate of the tunnel, M16 SS400 equivalent material is embedded from the concrete surface to a depth of 130 mm as anchor bolts of 240 mm in a concrete rectangular solid of 1000 mm × 1000 mm × thickness 350 mm It was in a state. Four anchor bolts were installed for one specimen, and the separation between the bolts was 500 mm. The design standard strength of the concrete was Fc = 24 N / mm 2 , and the inside of the concrete was streaked because no magnetic material was placed in addition to the anchor bolts.
図４（ａ）乃至（ｄ）は、実施例として作製した供試体に対して切削孔を設け、アンカーボルトの接着状態を異ならせた供試体の接着状況を模式的に示す図である。アンカーボルトとしてのＭ１６のＳＳ４００相当材が、コンクリートに接着剤によって固着する度合いを接着剤の充填状況により変化させた。接着剤の充填状況は、図４（ａ）〜（ｄ）に順に示すように、１００、７５、５０、２５％の４水準の充填度を設定した。すなわち、コンクリートとアンカーボルトが固着した部分の長さの目安が１３０、９７、６５、３２ｍｍの各程度となるように充填度を設定した。接着剤を１００％充填しない３水準のものは、いずれも孔の深部側に接着剤が充填され、コンクリート表面側に空隙が存在するものを作製した。２４ｍｍ径のコア削孔によって設けられた孔にアンカーボルトを挿入し、充填度に応じてボルトとコンクリート孔の隙間に接着剤を注入し、アンカーボルトをコンクリートに固着させた。 4 (a) to 4 (d) are diagrams schematically showing the bonding state of the specimens in which cutting holes are provided in the specimens produced as examples and the anchoring states of the anchor bolts are different. The degree to which the M16 SS400 equivalent material as the anchor bolt was fixed to the concrete with an adhesive was changed depending on the filling condition of the adhesive. As shown in FIGS. 4A to 4D in order, the filling state of the adhesive was set at four levels of 100, 75, 50, and 25%. That is, the filling degree was set so that the standard length of the portion where the concrete and the anchor bolt were fixed was about 130, 97, 65, and 32 mm. All three grades that were not 100% filled with adhesive were filled with adhesive on the deep side of the hole and had voids on the concrete surface side. An anchor bolt was inserted into a hole provided by a core drilling hole with a diameter of 24 mm, and an adhesive was injected into the gap between the bolt and the concrete hole according to the degree of filling to fix the anchor bolt to the concrete.
接着系アンカーは、一般に接着剤の注入方式の違いによりカプセル型と注入型とに分類される。本実施例では、接着剤として充填状況の違いを精度良く施工するために、注入型のエポキシ樹脂を使用した。また、コンクリート表面に突出したアンカーボルトに対して、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ９ｍｍの鋼製プレートを設置し、ナットで固定した。 Adhesive anchors are generally classified into a capsule type and an injection type depending on the difference in the adhesive injection method. In this example, an injection type epoxy resin was used as an adhesive in order to construct the difference in filling state with high accuracy. Further, a steel plate of 100 mm × 100 mm × thickness 9 mm was installed on the anchor bolt protruding on the concrete surface, and fixed with a nut.
パルス磁場の発生条件としては、図１及び図２に示すように、導体棒２としてのアンカーボルトとみなしたＭ１６のＳＳ４００相当材の頭部にリングコイル１２を差し込んで装着した。永久磁石１５を、アンカーボルトとみなしたＭ１６のＳＳ４００相当材の頭部上に設けない場合と設けた場合とで磁場を印加した。なお、比較のためのパルス磁場発生条件として、振磁コイルが内蔵されたボックスを、アンカーボルトとみなしたＭ１６のＳＳ４００相当材の頭部に配置して振磁コイルにパルス電流を流した。 As the generation condition of the pulse magnetic field, as shown in FIGS. 1 and 2, the ring coil 12 was inserted and attached to the head of an M16 SS400 equivalent material regarded as an anchor bolt as the conductor rod 2. A magnetic field was applied depending on whether or not the permanent magnet 15 was provided on the head of the M16 SS400 equivalent material regarded as an anchor bolt. As a pulse magnetic field generation condition for comparison, a box with a built-in magnet coil was placed on the head of an M16 SS400 equivalent material regarded as an anchor bolt, and a pulse current was passed through the magnet coil.
検出素子１３としてＡＥセンサを用いた。ＡＥセンサとして受信した波形は、サンプリング周波数２ＭＨｚでデジタル化した後、解析処理部１４中の波形受信部１４ａに記録させた。測定回数は、１ケースあたり１０回を基本とした。 An AE sensor was used as the detection element 13. The waveform received as the AE sensor was digitized at a sampling frequency of 2 MHz, and then recorded in the waveform receiving unit 14a in the analysis processing unit 14. The number of measurements was basically 10 times per case.
また、締結部材４としてのナットの締結状態を異ならせた。ナットを締め付けず緩めた状態と、ナットをトルクレンチで８０Ｎ・ｍのトルク量で締め付けた状態の、二種類の状態で試験を行った。 Moreover, the fastening state of the nut as the fastening member 4 was varied. The test was conducted in two states, a state in which the nut was loosened without tightening and a state in which the nut was tightened with a torque wrench at a torque amount of 80 N · m.
先ず、ナットがプレートに接触しているものの、指先でナットを軽く締めた程度の緩んだ状態での測定結果について説明する。図５は、リングコイルをアンカーボルトに見立てた相当材に装着したときの充填度の違いによる受信波形を示し、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は充填度が、それぞれ１００％、７５％、５０％、２５％の各受信波形を示す図である。横軸は時間（秒）、縦軸はＡＥセンサの信号を電圧表示したものである。なお、ＡＥセンサは、アンカーボルトに見立てた相当材の中心から１００ｍｍ離れた位置になるようにコンクリート１の表面に設置した。 First, the measurement result in a loose state where the nut is in contact with the plate but is lightly tightened with a fingertip will be described. FIG. 5 shows a received waveform according to a difference in filling degree when the ring coil is attached to an equivalent material that looks like an anchor bolt, and (a), (b), (c), and (d) are filling degrees of 100%, It is a figure which shows each received waveform of 75%, 50%, and 25%. The horizontal axis represents time (seconds), and the vertical axis represents AE sensor signals in voltage. In addition, the AE sensor was installed on the surface of the concrete 1 so as to be at a position 100 mm away from the center of the equivalent material as if it were an anchor bolt.
図５から、受信波形の最大振幅値が接着剤の充填状況に応じて異なることが確認でき、接着剤の充填度が小さくなるに従って、波形の最大振幅値が小さくなる傾向にあることがわかる。この振幅の差異を定量的に把握するために、波形エネルギーを算出した。図６は検出信号の波形から波形エネルギーを求めることを説明するための図である。横軸は時間、縦軸は検出信号の振幅である。ここで、波形エネルギーとは、サンプリングする各点における振幅値の２乗和で表され、次式（１）により算出される値である。
ここで、モデル化について説明する。図８は実施例での供試体のモデルを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面モデル図である。縦５００ｍｍ×横５００ｍｍ×高さ２００ｍｍのコンクリート直方体に、直径１６ｍｍ×２５０ｍｍのアンカーボルトをコンクリート表面から１３０ｍｍの深さまで埋め込んだ状態を想定し、コンクリートとアンカーボルトの間には、接着剤の有無を模擬するための媒介層を設けている。解析モデルの各構成材料の材料定数としては、表１に示すとおりである。 Here, modeling will be described. FIG. 8 shows a model of the specimen in the example, (a) is a perspective view, and (b) is a cross-sectional model diagram. Assuming that an anchor bolt with a diameter of 16 mm x 250 mm is embedded in a concrete rectangular parallelepiped of length 500 mm x width 500 mm x height 200 mm from the concrete surface to a depth of 130 mm, there should be no adhesive between the concrete and the anchor bolt. An intermediary layer is provided for simulation. The material constants of the constituent materials of the analysis model are as shown in Table 1.
各構成材料の要素は何れも８節６面ソリッドとし、要素の代表長さは約１０ｍｍとした。また境界条件として、コンクリート部分の全側面（５００ｍｍ×２００ｍｍの面４面）を無反射条件とした。磁場パルスの弾性波入力をアンカーボルトの突出部とし、アンカーボルトの軸方向を荷重入力方向とした。入力波形としては、入力開始時から１３．７５μ秒まで荷重を０から１５９．８Ｎまで直線的に増加させ、その後、入力開始時から２７．５μ秒で荷重を０まで直線的に減少させた。波形出力位置としては、実施例と同様にコンクリート表面とした。 The elements of each constituent material were all 8-node 6-plane solids, and the representative length of the elements was about 10 mm. Further, as the boundary condition, all side surfaces (four surfaces of 500 mm × 200 mm) of the concrete portion were set as non-reflective conditions. The elastic wave input of the magnetic field pulse was used as the protrusion of the anchor bolt, and the axial direction of the anchor bolt was used as the load input direction. As an input waveform, the load was linearly increased from 0 to 159.8 N from the start of input to 13.75 μsec, and then the load was linearly decreased to 0 at 27.5 μsec from the start of input. The waveform output position was the concrete surface as in the example.
接着剤の付着の状況の違いが弾性波挙動に与える影響を把握するために、長さ１３０ｍｍの媒介層を１３等分して接着剤の有無を模擬することにした。図９は健全度のレベルに応じたモデル化の状態を示し、（ａ）は健全度レベル１の図、（ｂ）は健全度レベル１３の図である。媒介層全要素に接着剤の物性値を設定したものを「健全度レベル１３（健全）」とし、アンカーボルト最下部の要素のみを接着剤で接着し、それ以外を空気としたものを「健全度レベル１」とした。さらに、接着剤の充填状況にバリエーションを持たせるために、層の下端部からコンクリート表面側に向って深さ方向に接着剤要素を段階的に増やし、健全度レベルを全１３段階に設定した。 In order to grasp the influence of the difference in the adhesion state of the adhesive on the elastic wave behavior, the mediating layer having a length of 130 mm was divided into 13 equal parts to simulate the presence or absence of the adhesive. FIG. 9 shows the state of modeling according to the level of soundness, (a) is a view of soundness level 1, and (b) is a view of soundness level 13. “Soundness level 13 (sound)” means that the physical property value of the adhesive is set for all elements of the mediating layer, only the element at the bottom of the anchor bolt is glued with adhesive, and the others are “sound” Level 1 ”. Furthermore, in order to give variations to the filling state of the adhesive, the adhesive elements were gradually increased in the depth direction from the lower end of the layer toward the concrete surface side, and the soundness level was set to all 13 levels.
図７に示すように、パルス磁場の発生条件がボックス型とリングコイル型の何れの場合においても、波形エネルギー比の値は解析値よりも計測結果が小さい値を示している。また、充填度が大きくなるに従って波形エネルギー比の値も大きくなる傾向は同様であることが確認される。なお、ボックス型では測定回数は１回であるが、リングコイル型では４水準それぞれの充填度において１０回測定しており、充填度毎に測定値の平均と最大及び最小の範囲を同図に示している。リングコイル型を用いる場合は充填度７５％における測定値のばらつきが大きいことから、この充填度前後の接着状況を定量的に把握することは難しいことが予測されるが、本実施例で設定した４水準の充填度の違いを把握したい場合には、判別結果に大きく影響はしない程度のばらつきの範囲であることが分かった。 As shown in FIG. 7, regardless of whether the generation condition of the pulse magnetic field is a box type or a ring coil type, the value of the waveform energy ratio is a value with a measurement result smaller than the analysis value. Moreover, it is confirmed that the tendency that the value of the waveform energy ratio increases as the filling degree increases is the same. In the box type, the number of measurements is one, but in the ring coil type, the measurement is performed 10 times at each of the four levels of filling, and the average and maximum and minimum ranges of the measured values are shown in the figure for each degree of filling. Show. In the case of using a ring coil type, it is predicted that it is difficult to quantitatively grasp the adhesion state before and after the filling degree because there is a large variation in measured values at a filling degree of 75%, but this is set in this example. When it was desired to grasp the difference between the four levels of filling, it was found that the variation range was such that the determination result was not greatly affected.
次に、ナットをトルクレンチで締めた状態での測定結果について説明する。８０Ｎ・ｍのトルク量でナットを締め付けた状態で測定を行った。図１０はリングコイルを用いてパルス磁場を発生させ、コンクリート面で得られた弾性波の波形エネルギー比を示す図である。図１０では、図１及び図２に示すリングコイルを用いた手法の値を黒丸（●）プロットで示し、上述したモデル化による解析結果の値を菱形（◇）プロットで示している。横軸は充填度（％）、縦軸は波形エネルギー比である。 Next, the measurement result in a state where the nut is tightened with a torque wrench will be described. The measurement was performed with the nut tightened with a torque amount of 80 N · m. FIG. 10 is a diagram showing a waveform energy ratio of elastic waves obtained on a concrete surface by generating a pulse magnetic field using a ring coil. In FIG. 10, the value of the method using the ring coil shown in FIGS. 1 and 2 is shown by a black circle (●) plot, and the value of the analysis result by the above-described modeling is shown by a rhombus (◇) plot. The horizontal axis represents the degree of filling (%), and the vertical axis represents the waveform energy ratio.
図１０では、計測値は解析値と概ね近い値となっていることが分かり、図７に示す結果と同様、充填状況に応じて波形エネルギー比が変化する傾向が見られ、測定値のばらつきが小さい。ただし、充填度７５％と１００％の波形エネルギー比の値は、ともに０．８以上となっており、充填度が高く空隙部分が小さい場合には、充填度の違いを判別することは困難であることが分かった。これは、ナットを強く締め付けることによってプレートとコンクリートが接する面の圧力が大きくなることから、図２に符号Ｃで示す矢印のように、加振されたボルトを伝搬する弾性波がプレート５ａからコンクリート表面へと伝搬しやすくなることに起因すると考えられる。つまり、ナットが緩んでいる場合には、コンクリート内部に埋め込まれたアンカーボルト固着部へ伝搬する弾性波の影響をコンクリート表面の受信点で有効に捉えられる一方、ナットが十分締結されてプレートが固定される場合は、コンクリート表面を伝搬する弾性波による影響が大きくなるため，コンクリート内部の充填度の違いを捉える感度が鈍くなることが推測される。 In FIG. 10, it can be seen that the measured value is substantially close to the analytical value, and like the result shown in FIG. 7, the waveform energy ratio tends to change depending on the filling state, and the variation in the measured value is small. However, the values of the waveform energy ratio of the filling degree 75% and 100% are both 0.8 or more, and when the filling degree is high and the gap portion is small, it is difficult to determine the difference in filling degree. I found out. This is because the pressure at the surface where the plate and the concrete contact is increased by tightening the nut strongly, so that an elastic wave propagating through the oscillated bolt is applied from the plate 5a to the concrete as indicated by an arrow C in FIG. This is considered to be caused by easy propagation to the surface. In other words, if the nut is loose, the effect of the elastic wave propagating to the anchor bolt fixing part embedded in the concrete can be captured effectively at the receiving point on the concrete surface, while the nut is sufficiently fastened to fix the plate In such a case, the influence of the elastic wave propagating on the concrete surface is increased, and it is assumed that the sensitivity of capturing the difference in the filling degree inside the concrete becomes dull.
次に、ナットをトルクレンチで締めた状態で、静磁場とパルス磁場とを重ねて印加してボルトを加振したときの測定結果について説明する。図１１はリングコイルと磁石を併用してボルトを加振したときの波形エネルギー比を示す図である。横軸は充填度（％）、縦軸は波形エネルギー比である。図１１では、リングコイル１２及び永久磁石１５を用いた手法の値を三角（▲）プロットで示し、上述したモデル化による解析結果の値を菱形（◇）プロットで示している。永久磁石１５としてネオジウム磁石を用いた。図１１から、磁石を併用すると菱形プロットで示す解析結果と同じ値、傾向を示している。すなわち、ナットを強く締め付けた場合においても、充填状況に応じて波形エネルギー比が一定の程度で変化することが確認できた。さらには１０回の測定値のばらつきは、４水準の充填度の違いを把握する場合においては影響が殆どない範囲であることが分かった。 Next, a description will be given of a measurement result when a bolt is vibrated by applying a static magnetic field and a pulsed magnetic field in an overlapping state with a nut tightened with a torque wrench. FIG. 11 is a diagram showing a waveform energy ratio when a bolt is vibrated using a ring coil and a magnet together. The horizontal axis represents the degree of filling (%), and the vertical axis represents the waveform energy ratio. In FIG. 11, the value of the method using the ring coil 12 and the permanent magnet 15 is indicated by a triangle (三角) plot, and the value of the analysis result by the above-described modeling is indicated by a rhombus (形) plot. A neodymium magnet was used as the permanent magnet 15. From FIG. 11, when the magnet is used together, the same value and tendency as the analysis result shown by the rhombus plot are shown. That is, even when the nut was tightened strongly, it was confirmed that the waveform energy ratio changed with a certain degree according to the filling situation. Furthermore, it was found that the variation in the measured values of 10 times is in a range where there is almost no influence in grasping the difference in the filling level of 4 levels.
図１２は、弾性波の初動波が受信点に達するまでの伝搬時間を示す図である。横軸は充填度（％）であり、縦軸は伝搬時間（ｍｓ）である。伝搬時間の算出にあっては、ＡＩＣ（Akaike's Information Criterion：赤池情報量基準）を利用した。これにより波頭の読み取りにおける客観性や再現性を確保した。図１２に示す伝搬時間は、何れもナットを締め付けた状態で測定したデータである。白丸（○）プロットはリングコイル１２のみを用いた場合を示し、三角（▲）プロットはリングコイル１２とネオジウム磁石を用いた場合を示す。リングコイル１２のみを用いた場合には、明らかに充填度が低い場合を判別することが可能であるが、５０％程度以上の充填度の違いを判別することは困難である。一方、リングコイル１２と永久磁石１５を用いた場合には、一定程度の確度で充填度の違いを把握することが出来ることが分かった。 FIG. 12 is a diagram illustrating a propagation time until the initial wave of the elastic wave reaches the reception point. The horizontal axis is the degree of filling (%), and the vertical axis is the propagation time (ms). In calculating the propagation time, AIC (Akaike's Information Criterion) was used. This ensured objectivity and reproducibility in wavefront reading. The propagation times shown in FIG. 12 are all data measured with the nut tightened. A white circle (◯) plot shows a case where only the ring coil 12 is used, and a triangle (▲) plot shows a case where the ring coil 12 and a neodymium magnet are used. When only the ring coil 12 is used, it is possible to determine when the filling degree is clearly low, but it is difficult to determine a difference in filling degree of about 50% or more. On the other hand, when the ring coil 12 and the permanent magnet 15 are used, it has been found that the difference in filling degree can be grasped with a certain degree of accuracy.
以上の実施例から分かるように、本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の診断方法によれば、プレート５ａの貫通穴に導体２としてのアンカーボルトが貫通され、締結部材４としてのナットが緩んだ状態では、コンクリート１と導体棒２との固着部における接着剤の充填の違いを十分な精度で把握できる。また、締結部材４としてのナットが十分に締結された状態においては、リングコイル１２だけを用いてパルス磁場を発生させることで、接着剤の充填の違いを確認することができる。また、リングコイル１２によるパルス磁場と静磁場を印加した状態でリングコイル１２によりパルス磁場を加えることで、コンクリート表面で受信される波形エネルギーや伝搬時間に着目することで、コンクリート１と導体棒２との間の接着剤の充填状況の違いを把握することができる。 As can be seen from the above examples, according to the method for diagnosing a concrete structure according to the embodiment of the present invention, the anchor bolt as the conductor 2 is passed through the through hole of the plate 5a, and the nut as the fastening member 4 is loosened. In this state, it is possible to grasp the difference in filling of the adhesive at the fixing portion between the concrete 1 and the conductor rod 2 with sufficient accuracy. Further, in a state where the nut as the fastening member 4 is sufficiently fastened, the difference in filling of the adhesive can be confirmed by generating a pulse magnetic field using only the ring coil 12. Further, by applying a pulse magnetic field by the ring coil 12 in a state where a pulse magnetic field and a static magnetic field are applied by the ring coil 12, the concrete 1 and the conductor rod 2 are obtained by paying attention to the waveform energy and propagation time received on the concrete surface. It is possible to grasp the difference in the filling state of the adhesive between the two.
上述の実施例では、導体棒２の振動によって、導体棒２のコンクリート１との固着部とコンクリート１とを経由して伝わる弾性波を検出する場合を示している。よって、導体棒２の振動がコンクリート１に伝わることで時間の経過と共に減少する。従って、その導体棒２の振動を検出してもよい。その際、導体棒２の頭部である露出部２ｂ、永久磁石１５の振動をレーザー変位センサで測定してもよいし、導体棒２の露出部２ｂ、永久磁石１５に検出センサを設けてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the elastic wave transmitted through the concrete 1 and the fixing portion of the conductor rod 2 to the concrete 1 is detected by the vibration of the conductor rod 2 is shown. Therefore, the vibration of the conductor rod 2 is transmitted to the concrete 1 and decreases with time. Therefore, the vibration of the conductor rod 2 may be detected. At this time, the vibration of the exposed portion 2b, which is the head of the conductor rod 2, and the permanent magnet 15 may be measured by a laser displacement sensor, or a detection sensor may be provided on the exposed portion 2b of the conductor rod 2, and the permanent magnet 15. Good.
自動車、鉄道など各種交通ネットワークのために設けられたトンネルや橋などのコンクリート構造物には、図１及び図２に示すプレート５ａが設けられ、締結部材４で締め付けがなされている。よって、実際の現場において、本発明によるあと施工のコンクリート構造物の導体とコンクリートとの固着部の充填について評価が適切に行える。 A concrete structure such as a tunnel or a bridge provided for various transportation networks such as automobiles and railways is provided with a plate 5 a shown in FIGS. 1 and 2 and fastened by a fastening member 4. Therefore, in the actual site, it is possible to appropriately evaluate the filling of the fixed portion between the conductor and the concrete of the concrete structure after construction according to the present invention.
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載した範囲においてアンカーボルトなどの各種導体棒のコンクリートへの施工状況に応じて適宜変更することができる。上述の説明では、コンクリート１と導体棒２との間が接着剤によって接着層３が設けられている場合を説明しているが、コンクリートに導体棒としてのアンカーをあと施工により取り付ける際、機械式の後打ちアンカーを用い、例えば先頭側半分が二つ割れになった円筒体で、先頭に円錐状のくさびが設けられ、アンカーボルトを円筒体に挿入することにより、くさび部分が膨張してコンクリートの穴内面に固定されるものであっても、くさびによるアンカーボルトとコンクリートとの固着状態の良否を評価することもできる。 Embodiment of this invention can be suitably changed according to the construction condition to various concrete bars, such as an anchor bolt, in the range described in the claim. In the above description, the case where the adhesive layer 3 is provided by the adhesive between the concrete 1 and the conductor rod 2 is described. However, when the anchor as the conductor rod is attached to the concrete by post-construction, the mechanical type is used. For example, a cylinder with a half on the front side that is split into two, and a conical wedge is provided at the front, and when the anchor bolt is inserted into the cylinder, the wedge part expands to form concrete. Even if it is fixed to the inner surface of the hole, it is possible to evaluate whether or not the anchor bolt is firmly fixed to the concrete by the wedge.
１：コンクリート
２：導体棒
２ａ：埋設部
２ｂ：露出部
３：接着層
４：締結部材（ナット）
５：アタッチメント
５ａ：プレート（貫通穴あきプレート）
１０：診断装置
１１：電源
１２：リングコイル
１３：検出素子
１４：解析処理部
１４ａ：波形受信部
１４ｂ：データ処理部
１５：永久磁石
1: Concrete 2: Conductor rod 2a: Buried portion 2b: Exposed portion 3: Adhesive layer 4: Fastening member (nut)
5: Attachment 5a: Plate (plate with through hole)
10: Diagnostic device 11: Power supply 12: Ring coil 13: Detection element 14: Analysis processing unit 14a: Waveform reception unit 14b: Data processing unit 15: Permanent magnet
Claims (5)
前記導体棒にパルス磁場を軸方向に印加することにより前記導体棒に軸方向の振動を加え、
前記導体棒へのパルス磁場の印加の際、軸方向に静磁場を印加し、
前記導体棒の振動によって前記導体棒の前記コンクリートとの固着部と前記コンクリートとを経由して伝わる弾性波を検出するか、又は前記導体棒の振動を検出し、
その検出した信号を解析することにより、前記導体棒と前記コンクリートとの固着部の状態を診断することを特徴とする、コンクリート構造物の診断方法。 In a method for diagnosing a concrete structure in which a conductor rod is partially embedded in concrete,
Apply an axial vibration to the conductor rod by applying a pulsed magnetic field to the conductor rod in the axial direction,
When applying a pulsed magnetic field to the conductor rod, apply a static magnetic field in the axial direction,
Detecting the elastic wave transmitted through the concrete and the fixing portion of the conductor rod to the concrete by the vibration of the conductor rod, or detecting the vibration of the conductor rod;
A method for diagnosing a concrete structure, characterized by analyzing the detected signal and diagnosing a state of a fixed portion between the conductor rod and the concrete.
検出される信号の誤差を小さくする、請求項１乃至４の何れかに記載のコンクリート構造物の診断方法。 With the conductor rod inserted into the through hole in the through hole plate, the fastening member is screwed into the conductor rod and the through hole plate and the concrete are integrated,
The method for diagnosing a concrete structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein an error of a detected signal is reduced.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013238363A JP6241927B2 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Diagnosis method for concrete structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013238363A JP6241927B2 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Diagnosis method for concrete structures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015099060A JP2015099060A (en) | 2015-05-28 |
| JP6241927B2 true JP6241927B2 (en) | 2017-12-06 |
Family
ID=53375762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013238363A Active JP6241927B2 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Diagnosis method for concrete structures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6241927B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6076889B2 (en) * | 2013-12-09 | 2017-02-08 | 佐藤工業株式会社 | Post-installation anchor integrity evaluation method and evaluation device |
| JP5897199B1 (en) * | 2015-11-02 | 2016-03-30 | 中日本ハイウェイ・エンジニアリング東京株式会社 | Anchor bolt soundness evaluation judgment method |
| JP5900695B1 (en) * | 2015-11-19 | 2016-04-06 | 有限会社Ｎｓ検査 | Embedded state evaluation method and embedded state evaluation apparatus used therefor |
| JP6735567B2 (en) * | 2016-01-26 | 2020-08-05 | 東急建設株式会社 | Post-installation anchor soundness inspection device and method |
| JP7037776B2 (en) * | 2017-03-27 | 2022-03-17 | 株式会社アミック | Diagnostic method for concrete structures and their diagnostic equipment |
| CN109596710B (en) * | 2018-12-26 | 2021-06-01 | 哈尔滨工业大学（深圳） | Ultrasonic detection device and method for sleeve grouting defect based on wavelet packet energy |
| JP7466991B2 (en) | 2020-04-17 | 2024-04-15 | 株式会社ケー・エフ・シー | Impact test compatible anchor and its test method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5675087A (en) * | 1994-02-15 | 1997-10-07 | The Babcock & Wilcox Company | Fastener characterization with an electromagnetic acoustic transducer |
| JP3048224B2 (en) * | 1996-10-23 | 2000-06-05 | 住友建設株式会社 | Grout filling evaluation method |
| WO2002040959A1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Amic Co.,Ltd. | Device and method for acoustic diagnosis and measurement by pulse electromagnetic force |
| JP3986049B2 (en) * | 2002-01-15 | 2007-10-03 | 財団法人くまもとテクノ産業財団 | Defect inspection method and defect inspection apparatus |
| JP4190340B2 (en) * | 2003-04-24 | 2008-12-03 | 株式会社日本工業試験所 | Anchor bolt corrosion thinning diagnostic method and apparatus used therefor |
| JP5896242B2 (en) * | 2013-05-20 | 2016-03-30 | 株式会社アミック | A method for diagnosing the state of anchoring between anchor bolts and concrete |
-
2013
- 2013-11-18 JP JP2013238363A patent/JP6241927B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015099060A (en) | 2015-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6241927B2 (en) | Diagnosis method for concrete structures | |
| US6962082B2 (en) | Device and method for acoustic diagnosis and measurement by pulse electromagnetic force | |
| JP5896242B2 (en) | A method for diagnosing the state of anchoring between anchor bolts and concrete | |
| Doyle et al. | Damage detection in bolted space structures | |
| Hosoya et al. | Axial force measurement of the bolt/nut assemblies based on the bending mode shape frequency of the protruding thread part using ultrasonic modal analysis | |
| JP4074959B2 (en) | Acoustic diagnosis / measurement apparatus using pulsed electromagnetic force and diagnosis / measurement method thereof | |
| KR20190137093A (en) | Methods and systems for measuring and evaluating the stability of medical implants | |
| Karaiskos et al. | Design and validation of embedded piezoelectric transducers for damage detection applications in concrete structures | |
| JP4311680B2 (en) | Structure inspection device | |
| CN105806944A (en) | Method and device for detecting fatigue damage of cable | |
| JP2018119845A (en) | Survey method of internal defect | |
| WO2006090727A1 (en) | Method and device for inspecting filled state of grout | |
| JP5897199B1 (en) | Anchor bolt soundness evaluation judgment method | |
| CN105388210A (en) | Stayed-cable damage detection device and detection method based on temporary steel inclined strut | |
| JP6061767B2 (en) | Method and apparatus for exploring delamination inside concrete | |
| Bhuiyan et al. | Experimental and computational analysis of acoustic emission waveforms for SHM applications | |
| CN104034803A (en) | Sensing device and monitoring method of active and passive waveguide monitoring bridge cable damage | |
| JP2016017878A (en) | Estimation device and estimation method of degree of fixation of building/construction material | |
| JP4074960B2 (en) | Acoustic diagnosis / measurement apparatus using pulsed electromagnetic force, and diagnosis / measurement method thereof | |
| JP4074962B2 (en) | Acoustic diagnosis / measurement apparatus using pulsed electromagnetic force and diagnosis / measurement method thereof | |
| Bayane et al. | Acoustic emission and ultrasonic testing for fatigue damage detection in a RC bridge deck slab | |
| Kleitsa et al. | Assessment of metal strand wire pre-stress in anchor head by ultrasonics | |
| Lee et al. | Guided wave acoustic emission from fatigue crack growth in aluminium plate | |
| JP2004170397A (en) | Ae sensor, abnormality detecting system of structure using ae sensor and safety evaluating system | |
| JP4074961B2 (en) | Acoustic diagnosis / measurement apparatus using pulsed electromagnetic force and diagnosis / measurement method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160930 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170614 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170627 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170828 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171024 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171102 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6241927 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |