JP6633503B2 - Crack estimation method, apparatus and program - Google Patents
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Description
本発明は、プレストレストコンクリートポールに生じているひび割れの状態から、設計荷重以上の不平衡荷重がプレストレストコンクリートポールにかかっていた期間を推定するひび割れ推定方法、装置およびプログラムに関する。 The present invention relates to a crack estimating method, apparatus, and program for estimating a period during which an unbalanced load equal to or more than a design load is applied to a prestressed concrete pole from a state of the crack generated in the prestressed concrete pole.
従来より、通信インフラ用のコンクリート構造物として、プレストレストコンクリートポールが用いられている。以下、コンクリートポールをＣＰと略す。プレストレストＣＰは、鉄筋にあらかじめ引っ張り応力をかけ、成型時に応力開放することでコンクリートに圧縮応力をかけたものである。これにより、ＣＰに不平衡荷重がかかり、コンクリートにひび割れ（ひび）が生じても、除荷されればひびが塞がれるという機能を持つ。 Conventionally, a prestressed concrete pole has been used as a concrete structure for a communication infrastructure. Hereinafter, the concrete pole is abbreviated as CP. The prestressed CP applies a compressive stress to concrete by applying a tensile stress to a reinforcing bar in advance and releasing the stress at the time of molding. Thereby, even if an unbalanced load is applied to the CP and cracks (cracks) occur in the concrete, the concrete has a function of closing the cracks when the load is removed.
従来、プレストレストＣＰの健全度は、発生したひびの幅の大きさで判定されてきた。これは、大きなひびが開いているということは、不平衡荷重がかかっている、もしくは、過去に鉄筋が塑性変形するほどの過大荷重がかかったと推測されるからである。 Conventionally, the soundness of the prestressed CP has been determined based on the size of the width of the generated crack. This is because the fact that a large crack is open is presumed that an unbalanced load has been applied, or that an excessive load has been applied in the past such that the reinforcing bar is plastically deformed.
このため、従来より、地面に立てられたプレストレストＣＰの点検が行われている。プレストレストＣＰの点検時には、クラックスケールでひびの幅を実際に測定したり、遠隔撮影した画像からひびの幅を求めたりする。 For this reason, the inspection of the prestressed CP standing on the ground has been conventionally performed. When checking the prestressed CP, the width of the crack is actually measured on a crack scale, or the width of the crack is obtained from a remotely shot image.
このプレストレストＣＰの点検は定期的に行われる。この定期的な点検において、一定以上のひびの幅が発見された場合には、過去に過大荷重がかかったか、現在も過大荷重がかかっていると判断される。この場合、健全性が低下しているとみなして、プレストレストＣＰにかかっている不平衡荷重の除去や、補修や更改を実施する（例えば、非特許文献１参照）。定期的な点検において、目視可能なひびが確認できない場合、プレストレストＣＰは健全と評価される。 The inspection of the prestressed CP is performed periodically. If a crack width exceeding a certain value is found in this periodic inspection, it is determined that an excessive load has been applied in the past or that an excessive load is still being applied. In this case, assuming that the soundness has deteriorated, the unbalanced load applied to the prestressed CP is removed, and the repair or the renewal is performed (for example, see Non-Patent Document 1). If no visible cracks can be confirmed in the periodic inspection, the prestressed CP is evaluated as sound.
近年、目視困難な微細なひびでもコンクリートの中性化が進行することが指摘されている。また、ひびが開いている期間からコンクリートの中性化程度を推測することが可能とされている（例えば、非特許文献２参照）。 In recent years, it has been pointed out that carbonation of concrete progresses even with minute cracks that are difficult to see. It is also possible to estimate the degree of carbonation of concrete from the period during which cracks are open (for example, see Non-Patent Document 2).
そのため、ひびが開いている期間を知ることで、コンクリートの中性化程度を知ることができるが、ひびが開いている期間を知るためには短期間毎に点検を実施する必要がある。 Therefore, by knowing the period during which the cracks are open, it is possible to know the degree of carbonation of concrete. However, in order to know the period during which the cracks are open, it is necessary to carry out an inspection every short period.
なお、非特許文献３（JIS A 5373）には、「ひび割れ試験荷重を除荷した時、幅０．０５ｍｍを超えるひび割れが残留してはならない」と規定されている。このことから、点検時に幅０．０５ｍｍ以下のひびしか見つからなかった場合には、プレストレストＣＰにひび割れ試験荷重以上の荷重はかかっていないと判断できる。 Note that Non-Patent Document 3 (JIS A 5373) stipulates that “when a crack test load is removed, no crack exceeding 0.05 mm in width must remain”. From this, when only a crack having a width of 0.05 mm or less was found at the time of inspection, it can be determined that a load equal to or greater than the crack test load was applied to the prestressed CP.
上述において、ひびが開いている期間とは、ひび割れ試験荷重以上の荷重がかかっていた期間を意味する。すなわち、ひび割れ試験荷重（設計荷重）以上の荷重がかかっていた期間を知ることで、コンクリートの中性化程度を知ることが可能となる。 In the above description, the period during which the crack is open means a period during which a load equal to or greater than the crack test load is applied. That is, it is possible to know the degree of carbonation of concrete by knowing the period during which a load greater than the crack test load (design load) is applied.
しかしながら、従来の点検間隔は多くの場合、年単位である。この年単位の点検間隔を月単位や週単位とすると保守メンテナンスコストが増加してしまう。このため、点検間隔を短縮して、プレストレストＣＰに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間を把握するようにすることは難しい。 However, conventional service intervals are often on a yearly basis. If this annual inspection interval is set to be monthly or weekly, the maintenance cost will increase. For this reason, it is difficult to shorten the inspection interval and grasp the period during which the unbalanced load greater than the design load is applied to the prestressed CP.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、点検間隔を短縮することなく、プレストレストＣＰに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間を推定し、コンクリートの中性化程度を知ることが可能なひび割れ推定方法、装置およびプログラムを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to estimate a period during which an unbalanced load equal to or more than a design load is applied to a prestressed CP without shortening an inspection interval. Another object of the present invention is to provide a method, apparatus and program for estimating a crack capable of knowing the degree of carbonation of concrete.
このような目的を達成するために本発明は、プレストレストＣＰの高さ方向に対して直交する方向に沿って生じているひびの幅（ｗ）、ひびの長さ（ｌ）、および高さ方向に隣り合うひびの間隔（ｄ）を測定データとして取得する測定データ取得ステップ（Ｓ１０１）と、取得されたひびの幅（ｗ）、ひびの長さ（ｌ）、およびひびの間隔（ｄ）に基づいてプレストレストＣＰに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間を推定するひび割れ推定ステップ（Ｓ１０２〜Ｓ１１１）とを備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a crack width (w), a crack length (l), and a height direction generated along a direction orthogonal to the height direction of the prestressed CP. Measurement data acquisition step (S101) of acquiring the interval (d) between adjacent cracks as measurement data, and the acquired width (w), length (l), and interval (d) of the crack. Crack estimating steps (S102 to S111) for estimating a period during which an unbalanced load equal to or greater than the design load is applied to the prestressed CP based on the estimated load.
本発明では、プレストレストＣＰの高さ方向に対して直交する方向（横方向）に沿って生じているひびの幅（ｗ）だけではなく、ひびの長さ（ｌ）、およびひびの間隔（ｄ）に基づいて、プレストレストＣＰに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間（ひびが開いていた期間）が推定される。 In the present invention, not only the width (w) of the crack generated along the direction (lateral direction) perpendicular to the height direction of the prestressed CP, but also the length (l) of the crack and the interval (d) of the crack ), A period during which an unbalanced load equal to or greater than the design load is applied to the prestressed CP (a period during which the crack is opened) is estimated.
なお、本発明において、測定データとして取得されるひびの幅（ｗ）、ひびの長さ（ｌ）、およびひびの間隔（ｄ）は、遠隔撮影した画像からデータ処理によって求められたものであってもよく、クラックスケールなどで実際に測定されたものであってもよい。 In the present invention, the crack width (w), crack length (l), and crack interval (d) obtained as measurement data are obtained by data processing from remotely shot images. And actually measured on a crack scale or the like.
また、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。 In the above description, as an example, components on the drawings corresponding to the components of the invention are indicated by reference numerals with parentheses.
以上説明したことにより、本発明によれば、プレストレストＣＰに生じているひびの幅、ひびの長さ、およびひびの間隔に基づいて、プレストレストＣＰに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間が推定されるものとなる。これにより、点検間隔を短縮することなく、プレストレストＣＰに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間（ひびが開いていた期間）を推定し、コンクリートの中性化程度を知ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, based on the crack width, crack length, and crack interval occurring in the prestressed CP, the period during which an unbalanced load equal to or more than the design load is applied to the prestressed CP Is estimated. This makes it possible to estimate the period during which an unbalanced load exceeding the design load was applied to the prestressed CP (the period during which cracks were opened) without shortening the inspection interval, and to know the degree of carbonation of concrete. Become.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係るひび割れ推定装置１００の要部を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a main part of a crack estimation device 100 according to an embodiment of the present invention.
このひび割れ推定装置１００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０１と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０２と、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１０３と、ハードディスクなどの記憶装置１０４と、各種インタフェース１０５〜１０７とを備えたコンピュータからなり、周辺機器として、ディスプレイ１０８やキーボード１０９、マウス１１０、カメラなどの撮像装置１１１などを備えている。 The crack estimation device 100 includes a central processing unit (CPU) 101, a random access memory (RAM) 102, a read-only memory (ROM) 103, a storage device 104 such as a hard disk, and various interfaces 105 to 107. The computer includes a display 108, a keyboard 109, a mouse 110, an imaging device 111 such as a camera, and the like as peripheral devices.
なお、本実施の形態において、コンピュータとは、デスクトップ型コンピュータ、ノートブック型コンピュータ、タブレット端末、スマートフォンなどの様々なコンピュータを意味する。また、ディスプレイ１０８としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、あるいは、その他の表示装置が用いられていてもよい。また、マウス１１０の代わりに、タッチパネル、タッチパッド、トラックボール、ペンタブレット、あるいは、その他のポインティングデバイスが用いられていてもよい。 In this embodiment, a computer means various computers such as a desktop computer, a notebook computer, a tablet terminal, and a smartphone. As the display 108, an LCD (Liquid Crystal Display), a CRT (Cathode Ray Tube), or another display device may be used. Further, instead of the mouse 110, a touch panel, a touch pad, a trackball, a pen tablet, or another pointing device may be used.
このひび割れ推定装置１００には、本実施の形態特有のプログラムとして、ひび割れ推定プログラムＰＧ１がインストールされている。このひび割れ推定プログラムＰＧ１は、例えばＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録された状態で提供され、この記録媒体から読み出されて記憶装置１０４に記録され、使用可能な状態としてひび割れ推定装置１００にインストールされている。なお、このひび割れ推定プログラムＰＧ１は、ネットワークを通してひび割れ推定装置１００に提供することも可能である。 In the crack estimation device 100, a crack estimation program PG1 is installed as a program unique to the present embodiment. The crack estimation program PG1 is provided in a state recorded on a recording medium such as a CD-ROM, read from the recording medium, recorded in the storage device 104, and installed in the crack estimation device 100 as a usable state. Have been. Note that the crack estimation program PG1 can be provided to the crack estimation device 100 through a network.
このひび割れ推定装置１００において、ＣＰＵ１０１は、インタフェース１０５〜１０７を介して与えられる各種入力情報を処理することで、ＲＡＭ１０２やＲＯＭ１０３、記憶装置１０４にアクセスしながら、インストールされているひび割れ推定プログラムＰＧ１に従って動作する。 In the crack estimation device 100, the CPU 101 processes various input information provided via the interfaces 105 to 107, and operates according to the installed crack estimation program PG1 while accessing the RAM 102, the ROM 103, and the storage device 104. I do.
図２に、本実施の形態のひび割れ推定装置１００の要部の機能ブロック図を示す。このひび割れ推定装置１００は、ＣＰＵ１０１の処理機能として、画像データ処理部（測定データ取得部）１と、データ判定処理部（ひび割れ推定部）２と、推定結果出力部３とを備えている。なお、図２には、ひび割れ推定装置１００の要部の機能ブロックと合わせて、点検の対象とされるプレストレストＣＰ２００も示している。 FIG. 2 shows a functional block diagram of a main part of the crack estimation device 100 of the present embodiment. The crack estimation device 100 includes, as processing functions of the CPU 101, an image data processing unit (measurement data acquisition unit) 1, a data determination processing unit (crack estimation unit) 2, and an estimation result output unit 3. FIG. 2 also shows a prestressed CP 200 to be inspected, together with the functional blocks of the main part of the crack estimation device 100.
この例において、プレストレストＣＰ２００は、非特許文献３に規定されているように１／７５テーパの中空円筒体とされており、元口２０１から末口２０２に向かう方向を高さ方向とし、元口２０１側を地中に埋め込むことによって、地面に立てられている。 In this example, the prestressed CP 200 is a hollow cylinder having a 1/75 taper as defined in Non-Patent Document 3, and a direction from the base opening 201 to the end opening 202 is defined as a height direction. It is erected on the ground by embedding the 201 side in the ground.
プレストレストＣＰ２００の高さ方向の長さをＬとする。このプレストレストＣＰ２００における任意の位置の直径Ｄｘは、末口２０２の径をＤ0、末口２０２から任意の位置までの距離をＬｘとすると、下記（１）式によって示される。
Ｄｘ＝Ｄ0＋Ｌｘ×１／７５ ・・・・（１）
The length in the height direction of the prestressed CP 200 is L. This diameter Dx to an arbitrary point on the prestressed CP200 is diameter D 0 of the end mouth 202, the distance from the end mouth 202 to the arbitrary position When Lx, represented by the following equation (1).
Dx = D 0 + Lx × 1/75 (1)
この例において、プレストレストＣＰ２００には、高さ方向に対して直交する方向（周方向）に沿って、多数のひび（横ひび）ＣＲが生じているものとする。このひびＣＲの幅をひびの幅ｗ、ひびＣＲの長さをひびの長さｌ（図３参照）、高さ方向に隣り合うひびＣＲの間隔をひびの間隔ｄとする。 In this example, it is assumed that a number of cracks (lateral cracks) CR are generated in the prestressed CP 200 along a direction (circumferential direction) orthogonal to the height direction. The width of the crack CR is defined as the width w of the crack, the length of the crack CR is defined as the length 1 of the crack (see FIG. 3), and the interval between the adjacent cracks CR in the height direction is defined as the interval d of the crack.
以下、画像データ処理部１、データ判定処理部２および推定結果出力部３の機能を交えながら、ひび割れ推定プログラムＰＧ１に従うＣＰＵ１０１の処理動作について説明する。なお、本実施の形態において、プレストレストＣＰの定期点検は、年単位で行うものとする。また、図４に、ひび割れ推定プログラムＰＧ１に従うＣＰＵ１０１の処理動作に関してのフローチャートを示す。 Hereinafter, the processing operation of the CPU 101 according to the crack estimation program PG1 will be described while interchanging the functions of the image data processing unit 1, the data determination processing unit 2, and the estimation result output unit 3. In the present embodiment, the periodic inspection of the prestressed CP is performed on a yearly basis. FIG. 4 is a flowchart showing a processing operation of the CPU 101 according to the crack estimation program PG1.
定期点検時、撮像装置１１１によって、プレストレストＣＰ２００の全周を撮影する。すなわち、プレストレストＣＰ２００の地面から露出している部分について、その高さ方向の全周を遠隔撮影する。 At the time of the periodic inspection, the imaging device 111 photographs the entire circumference of the prestressed CP 200. That is, for the portion of the prestressed CP 200 exposed from the ground, the entire circumference in the height direction is remotely photographed.
この撮像装置１１１によって遠隔撮影された画像（デジタル画像）は画像データ処理部１へ送られる。画像データ処理部１は、撮像装置１１１からの画像を処理し、その画像に含まれているひびＣＲの全てについて、そのひびの幅ｗ、ひびの長さｌ、ひびの間隔ｄを抽出し、測定データとして取得する（ステップＳ１０１）。そして、この取得したひびの幅ｗ、ひびの長さｌ、ひびの間隔ｄをデータ判定処理部２へ送る。 An image (digital image) remotely photographed by the imaging device 111 is sent to the image data processing unit 1. The image data processing unit 1 processes the image from the imaging device 111, and extracts a crack width w, a crack length l, and a crack interval d for all of the cracks CR included in the image, It is acquired as measurement data (step S101). Then, the obtained crack width w, crack length l, and crack interval d are sent to the data determination processing unit 2.
データ判定処理部２は、画像データ処理部１から送られてくるひびの幅ｗ、ひびの長さｌ、ひびの間隔ｄを入力とし、先ず、ひびの幅ｗについて予め定められている所定値ｗｔｈを超えるものがあるか否かをチェックする（ステップＳ１０２）。この例において、所定値ｗｔｈは、０．０５ｍｍとされている。 The data determination processing unit 2 receives the crack width w, the crack length l, and the crack interval d sent from the image data processing unit 1 as input, and first determines a predetermined value for the crack width w. It is checked whether or not there is anything exceeding wth (step S102). In this example, the predetermined value wth is 0.05 mm.
先にも述べたように、非特許文献３（JIS A 5373）には、「ひび割れ試験荷重を除荷した時、幅０．０５ｍｍを超えるひび割れが残留してはならない」と規定されている。このことから、点検時に幅０．０５ｍｍ以下のひびしか見つからなかった場合、プレストレストＣＰ２００にひび割れ試験荷重（設計荷重）以上の荷重はかかっていないと判断できる。 As described above, Non-Patent Document 3 (JIS A 5373) stipulates that "when the crack test load is removed, no crack exceeding 0.05 mm in width must remain". From this, when only cracks having a width of 0.05 mm or less are found at the time of inspection, it can be determined that a load greater than the crack test load (design load) is not applied to the prestressed CP200.
そこで、データ判定処理部２は、画像データ処理部１からのひびの幅ｗに所定値ｗｔｈ（０．０５ｍｍ）を超えるものがなかった場合（ｗ≦ｗｔｈ、ステップＳ１０２のＮＯ）、プレストレストＣＰ２００には設計荷重以上の不平衡荷重はかかっておらず、プレストレストＣＰは「健全」であると推定する（ステップＳ１０３）。 Therefore, if no crack width w from the image data processing unit 1 exceeds a predetermined value wth (0.05 mm) (w ≦ wth, NO in step S102), the data determination processing unit 2 Does not apply an unbalanced load higher than the design load, and estimates that the prestressed CP is "healthy" (step S103).
これに対し、画像データ処理部１からのひびの幅ｗに所定値ｗｔｈ（０．０５ｍｍ）を超えるものがあった場合（ｗ＞ｗｔｈ、ステップＳ１０２のＹＥＳ）、データ判定処理部２は、過去に設計荷重以上の不平衡荷重がかかったと判断し（ステップＳ１０４）、画像データ処理部１からのひびの長さｌがそのひびの位置に応じて定められる所定の長さｌｔｈ以上であるか否かをチェックする（ステップＳ１０５）。この例において、ひびの位置に応じて定められる所定の長さｌｔｈは、そのひびが生じている位置のプレストレストＣＰ２００の円周の半分（半周）とされている。 On the other hand, if any of the crack widths w from the image data processing unit 1 exceeds a predetermined value wth (0.05 mm) (w> wth, YES in step S102), the data determination processing unit 2 It is determined that an unbalanced load equal to or greater than the design load has been applied (step S104), and whether or not the length l of the crack from the image data processing unit 1 is equal to or greater than a predetermined length lth determined according to the position of the crack. Is checked (step S105). In this example, the predetermined length lth determined according to the position of the crack is half (half) the circumference of the prestressed CP 200 at the position where the crack occurs.
プレストレストＣＰに一時的に不平衡荷重がかかった場合、当然、最大でも半周分のひびしか生じえない。しかし、実際の点検時には、ひびの長さが半周以上にわたる場合がある。これは、長期にわたる不平衡荷重の大きさおよび不平衡荷重の方向の変化によるものである。図５に、ひび割れ試験荷重をかけたことによりひびが生じたプレストレストＣＰに、さらに、ひび割れ試験荷重をかけ続けた場合のひびの長さの変化を示す。同図において、横軸は経過月数、縦軸はひびの長さ（ｍｍ）を示す。 When an unbalanced load is temporarily applied to the prestressed CP, naturally, only a half-period of cracks can occur. However, at the time of actual inspection, the length of the crack may extend over half a circle. This is due to the magnitude of the unbalanced load and changes in the direction of the unbalanced load over time. FIG. 5 shows a change in the length of the crack when the crack test load is continuously applied to the prestressed CP which is cracked by applying the crack test load. In the figure, the horizontal axis indicates the number of elapsed months, and the vertical axis indicates the crack length (mm).
ここで、プレストレストＣＰが１／７５テーパーとなっているとすると、このプレストレストＣＰにおける任意の位置の直径Ｄｘは、前記の（１）式によって算出することができる。したがって、例えば、長さＬ＝８０００ｍｍ、末口の径Ｄ0＝１４０ｍｍ、目視範囲で円周が最大となる位置を元口から１３３０ｍｍの位置（地際付近）とした場合、この地際付近の円周は約７１９ｍｍ、半周は３６０ｍｍとなる。図５では、地際から約７００ｍｍの位置のひびの長さの変化を示している。この地際から約７００ｍｍの位置での半周の長さは３４５ｍｍである。これに対し、図５に示されたひびの長さの変化では、１２ヶ月経過後にはひびの長さが半周分を超えている。これは、１年間の気温変化や風圧等の変化により不平衡荷重の方向に変化があり、ひびの長さが半周分を超えたものと考えられる。 Here, assuming that the prestressed CP has a 1/75 taper, the diameter Dx at an arbitrary position in the prestressed CP can be calculated by the above equation (1). Therefore, for example, when the length L = 8000 mm, the end diameter D 0 = 140 mm, and the position where the circumference is maximum in the visual range is 1330 mm from the base opening (near the ground), the vicinity of the ground is The circumference is about 719 mm, and the half circumference is 360 mm. FIG. 5 shows a change in the length of the crack at a position approximately 700 mm from the ground. The length of a half circumference at a position of about 700 mm from the ground is 345 mm. On the other hand, in the change in the crack length shown in FIG. 5, the crack length exceeds half a circle after 12 months. This is considered to be due to a change in the direction of the unbalanced load due to a change in temperature, wind pressure, or the like for one year, and the length of the crack exceeded half a circumference.
そこで、データ判定処理部２は、画像データ処理部１からのひびの長さｌをチェックし（ステップＳ１０５）、このひびの長さｌにそのひびの位置に応じて定められる所定の長さｌｔｈ（半周）以上のものがなかった場合（ステップＳ１０５のＮＯ）、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は１年未満であると推定する（ステップＳ１０６）。 Therefore, the data determination processing unit 2 checks the length l of the crack from the image data processing unit 1 (step S105), and the length l of the crack is a predetermined length lth determined according to the position of the crack. If there is no (half round) or more (NO in step S105), it is estimated that the period during which the unbalanced load equal to or greater than the design load is applied to the prestressed CP 200 is less than one year (step S106).
これに対し、画像データ処理部１からのひびの長さｌにそのひびの位置に応じて定められる所定の長さｌｔｈ（半周）以上のものがあった場合（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、データ判定処理部２は、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は１年以上であると判断する（ステップＳ１０７）。 On the other hand, if there is a crack length l from the image data processing unit 1 that is equal to or greater than a predetermined length lth (half circle) determined according to the position of the crack (YES in step S105), the data is determined. The processing unit 2 determines that the period during which the unbalanced load equal to or greater than the design load is applied to the prestressed CP 200 is one year or more (step S107).
この場合、データ判定処理部２は、画像データ処理部１からのひびの間隔ｄの標準偏差σを求め（ステップＳ１０８）、このひびの間隔ｄの標準偏差σが予め定められている所定の偏差値σｔｈ以下であるか否かをチェックする（ステップＳ１０９）。この例において、所定の偏差値σｔｈは、１９ｍｍとされている。 In this case, the data determination processing unit 2 obtains a standard deviation σ of the crack interval d from the image data processing unit 1 (step S108), and the standard deviation σ of the crack interval d is a predetermined deviation. It is checked whether it is equal to or less than the value σth (step S109). In this example, the predetermined deviation value σth is 19 mm.
図６に、ひび割れ試験荷重をかけることによりひびが生じたプレストレストＣＰに、さらに、ひび割れ試験荷重をかけ続けた場合のひびの本数の増加を示す。同図において、横軸は経過月数、縦軸はひびの本数を示す。図６より、２０〜２４か月でひびの本数が頭打ちになっていることがわかる。 FIG. 6 shows an increase in the number of cracks when the crack test load is continuously applied to the prestressed CP that has been cracked by applying the crack test load. In the figure, the horizontal axis indicates the number of elapsed months, and the vertical axis indicates the number of cracks. From FIG. 6, it can be seen that the number of cracks has peaked out in 20 to 24 months.
また、図７にひびの位置の変化を示す。図７において、横軸はひびの番号（元口側からのカウントした番号）を示し、縦軸は高さ方向に隣り合うひびの間隔を示す。また、四角で記した点は４か月経過後の値を示し、菱形で記した点は２４か月経過後の値を示す。 FIG. 7 shows a change in the position of the crack. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the number of the crack (the number counted from the original mouth side), and the vertical axis indicates the interval between adjacent cracks in the height direction. Also, the points indicated by squares indicate values after a lapse of 4 months, and the points indicated by diamonds indicate values after a lapse of 24 months.
ひび割れ試験荷重をかけた後４か月ではひびの間隔の平均が１４９ｍｍ、標準偏差が９４ｍｍ、とばらつきが見られるのに対し、２４か月経過後ではひびの間隔の平均が９４ｍｍ、標準偏差が１９ｍｍとなり、ばらつきが小さくなっているのがわかる。 Four months after the application of the crack test load, the average crack interval was 149 mm and the standard deviation was 94 mm, but after 24 months, the average crack interval was 94 mm and the standard deviation was 94 mm. 19 mm, which indicates that the variation is small.
したがって、プレストレストＣＰの目視あるいはカメラ撮影で確認できる範囲において、ひびの間隔の標準偏差が１９ｍｍ以下でなかった場合（１９ｍｍを超えていた場合）、ひび割れ試験荷重（設計荷重）以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年未満であると推定することができる。また、ひびの間隔の標準偏差が１９ｍｍ以下であった場合、ひび割れ試験荷重（設計荷重）以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年以上であると推定することができる。 Therefore, if the standard deviation of the crack interval is not less than 19 mm (if it exceeds 19 mm) within the range that can be confirmed visually or by camera photographing of the prestressed CP, an unbalanced load equal to or more than the crack test load (design load) is applied. It can be estimated that it took less than two years. When the standard deviation of the crack interval is 19 mm or less, it can be estimated that the period during which an unbalanced load equal to or more than the crack test load (design load) is applied is two years or more.
そこで、データ判定処理部２は、画像データ処理部１からのひびの間隔ｄの標準偏差σをチェックし（ステップＳ１０９）、このひびの間隔ｄの標準偏差σが所定の偏差値σｔｈ（１９ｍｍ）以下でなかった場合（σ＞σｔｈ、ステップＳ１０９のＮＯ）、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年未満以上であると推定する（ステップＳ１１０）。これに対し、ひびの間隔ｄの標準偏差σが所定の偏差値σｔｈ（１９ｍｍ）以下であった場合（σ≦σｔｈ、ステップＳ１０９のＹＥＳ）、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年以上であると推定する（ステップＳ１１１）。 Therefore, the data determination processing unit 2 checks the standard deviation σ of the crack interval d from the image data processing unit 1 (step S109), and the standard deviation σ of the crack interval d is a predetermined deviation value σth (19 mm). If not (σ> σth, NO in step S109), it is estimated that the period during which the unbalanced load equal to or greater than the design load is applied to the prestressed CP 200 is less than two years (step S110). On the other hand, when the standard deviation σ of the crack interval d is equal to or smaller than the predetermined deviation σth (19 mm) (σ ≦ σth, YES in step S109), an unbalanced load equal to or greater than the design load is applied to the prestressed CP200. The estimated period is estimated to be two years or longer (step S111).
図８に、データ判定処理部２のより詳細な機能ブロックを示す。データ判定処理部２は、第１のひび割れ推定部２１と、第２のひび割れ推定部２２と、第３のひび割れ推定部２３とを備えている。 FIG. 8 shows more detailed functional blocks of the data determination processing unit 2. The data determination processing unit 2 includes a first crack estimation unit 21, a second crack estimation unit 22, and a third crack estimation unit 23.
データ判定処理部２において、第１のひび割れ推定部２１、画像データ処理部１からのひびの幅ｗに所定値ｗｔｈを超えるものがあるか否かをチェックし、ひびの幅ｗに所定値ｗｔｈを超えるものがなかった場合、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重はかかっていなかった（健全である）と推定し、その推定結果を推定結果出力部３へ送る。 In the data determination processing unit 2, the first crack estimating unit 21 checks whether or not any of the crack widths w from the image data processing unit 1 exceeds a predetermined value wth. If there is no such load, it is estimated that an unbalanced load equal to or greater than the design load has not been applied to the prestressed CP 200 (he is healthy), and the estimation result is sent to the estimation result output unit 3.
データ判定処理部２において、第２のひび割れ推定部２２は、ひびの幅ｗに所定値ｗｔｈを超えるものがあった場合、画像データ処理部１からのひびの長さｌにそのひびの位置に応じて定められる所定の長さｌｔｈ以上のものがあるか否かをチェックし、ひびの長さｌに所定の長さｌｔｈ以上のものがなかった場合には、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は１年未満であると推定し、その推定結果を推定結果出力部３へ送る。なお、ひびの幅ｗに所定値ｗｔｈを超えるものがあった旨の知らせは、第１のひび割れ推定部２１から送られてくる。 In the data determination processing unit 2, when there is a crack width w exceeding a predetermined value wth, the second crack estimation unit 22 determines the crack length from the image data processing unit 1 at the position of the crack. It is checked whether or not there is a length equal to or greater than a predetermined length lth determined in accordance therewith. If there is no crack having a length l or greater than the predetermined length lth, the prestressed CP 200 has a failure exceeding the design load. The period during which the equilibrium load is applied is estimated to be less than one year, and the estimation result is sent to the estimation result output unit 3. The notification that there is a crack width w exceeding a predetermined value wth is sent from the first crack estimating unit 21.
データ判定処理部２において、第３のひび割れ推定部２３は、ひびの幅ｗに所定値ｗｔｈを超えるものがあり、かつひびの長さｌに所定の長さｌｔｈ以上のものがあった場合、画像データ処理部１からのひびの間隔ｄの標準偏差σが所定の偏差値σｔｈ以下であるか否かをチェックし、ひびの間隔ｄの標準偏差σが所定の偏差値σｔｈ以下でなかった場合には、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年未満であると推定し、ひびの間隔ｄの標準偏差σが所定の偏差値σｔｈ以下であった場合には、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年以上であると推定し、その推定結果を推定結果出力部３へ送る。なお、ひびの幅ｗに所定値ｗｔｈを超えるものがあり、かつひびの長さｌに所定の長さｌｔｈ以上のものがあった旨の知らせは、第２のひび割れ推定部２２から送られてくる。 In the data determination processing unit 2, the third crack estimating unit 23 determines that there is a crack width w exceeding a predetermined value wth and a crack length l including a predetermined length lth or more. It is checked whether or not the standard deviation σ of the crack interval d from the image data processing unit 1 is equal to or smaller than a predetermined deviation value σth, and when the standard deviation σ of the crack interval d is not equal to or smaller than the predetermined deviation value σth. It is estimated that the period during which the unbalanced load equal to or greater than the design load is applied to the prestressed CP 200 is less than two years, and when the standard deviation σ of the crack interval d is equal to or less than a predetermined deviation value σth, It is estimated that the period during which the unbalanced load equal to or greater than the design load is applied to the prestressed CP 200 is two years or more, and the estimation result is sent to the estimation result output unit 3. The notification that there is a crack width w that exceeds a predetermined value wth and a crack length l includes a predetermined length lth or more is sent from the second crack estimation unit 22. come.
このようにして、データ判定処理部２は、プレストレストＣＰ２００が健全であるか否かも含めて、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間を推定し、その推定結果を推定結果出力部３に送る。推定結果出力部３は、データ判定処理部２から送られてきた推定結果をディスプレイ１０８に表示させる。 In this manner, the data determination processing unit 2 estimates the period during which the prestressed CP 200 is imbalanced in excess of the design load, including whether or not the prestressed CP 200 is sound, and outputs the estimation result as an estimation result output Send to Part 3. The estimation result output unit 3 causes the display 108 to display the estimation result sent from the data determination processing unit 2.
以上説明したように、本実施の形態のひび割れ推定装置１００によれば、プレストレストＣＰ２００に生じているひびの幅ｗ、ひびの長さｌ、およびひびの間隔ｄに基づいて、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間が推定されるものとなる。これにより、点検間隔を短縮することなく、プレストレストＣＰ２００に設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間（ひびが開いていた期間）を推定し、コンクリートの中性化程度を知ることができるようになる。また、プレストレストＣＰ２００の補修や更改の必要性の判断材料とすることが可能となる。 As described above, according to the crack estimation device 100 of the present embodiment, the design load is applied to the prestressed CP 200 based on the width w of the crack, the length l of the crack, and the interval d of the crack generated in the prestressed CP 200. The period during which the above unbalanced load is applied is estimated. This makes it possible to estimate the period during which an unbalanced load equal to or greater than the design load is applied to the prestressed CP 200 (the period during which the crack is opened) without shortening the inspection interval, and to know the degree of carbonation of concrete. become. Further, it becomes possible to determine whether repair or renewal of the prestressed CP 200 is necessary.
なお、上述した実施の形態では、撮像装置１１１を設け、この撮像装置１１１によって遠隔撮影された画像からデータ処理によってひびの幅ｗ、ひびの長さｌ、およびひびの間隔ｄを測定データとして取得するようにしたが、図９に示すように、プレストレストＣＰ２００に生じているひびの幅ｗ、ひびの長さｌ、およびひびの間隔ｄを実際に測定し、キーボード１０９などから手入力するようにしてもよい。この場合、手入力されたひびの幅ｗ、ひびの長さｌ、およびひびの間隔ｄは、データ入力部（測定データ取得部）４で測定データとして取得され、データ判定処理部２へ送られる。 In the above-described embodiment, the imaging device 111 is provided, and the width w of the crack, the length l of the crack, and the interval d of the crack are obtained as measurement data from the image remotely captured by the imaging device 111 by data processing. However, as shown in FIG. 9, the width w of the crack, the length l of the crack, and the distance d between the cracks generated in the prestressed CP 200 are actually measured, and manually input from the keyboard 109 or the like. You may. In this case, the manually input crack width w, crack length l, and crack interval d are acquired as measurement data by the data input unit (measurement data acquisition unit) 4 and sent to the data determination processing unit 2. .
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[Expansion of Embodiment]
As described above, the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments. However, the present invention is not limited to the above exemplary embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
１…画像データ処理部（測定データ取得部）、２…データ判定処理部（ひび割れ推定部）、３…推定結果出力部、４…データ入力部（測定データ取得部）、２１…第１のひび割れ推定部、２２…第２のひび割れ推定部、２３…第３のひび割れ推定部、、１００…ひび割れ推定装置、１０１…ＣＰＵ、１１１…撮像装置、２００…プレストレストＣＰ、ＣＲ…ひび、ＰＧ１…ひび割れ推定プログラム。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image data processing part (measurement data acquisition part), 2 ... Data determination processing part (crack estimation part), 3 ... Estimation result output part, 4 ... Data input part (measurement data acquisition part), 21 ... First crack Estimation unit, 22: second crack estimation unit, 23: third crack estimation unit, 100: crack estimation device, 101: CPU, 111: imaging device, 200: prestressed CP, CR: crack, PG1: crack estimation program.
Claims (8)
前記取得された前記ひびの幅、前記ひびの長さ、および前記ひびの間隔に基づいて前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間を推定するひび割れ推定ステップと
を備えることを特徴とするひび割れ推定方法。 A measurement data acquisition step of acquiring as a measurement data a width of a crack occurring along a direction orthogonal to a height direction of the prestressed concrete pole, a length of the crack, and an interval between cracks adjacent in the height direction. ,
A crack estimating step of estimating a period during which an unbalanced load equal to or more than a design load is applied to the prestressed concrete pole based on the obtained width of the crack, the length of the crack, and the interval between the cracks. A crack estimation method characterized by the following.
前記ひび割れ推定ステップは、
前記ひびの幅に予め定められている所定値を超えるものがあるか否かをチェックし、前記ひびの幅に前記所定値を超えるものがなかった場合、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重はかかっていなかったと推定する
ことを特徴とするひび割れ推定方法。 The crack estimating method according to claim 1,
The crack estimation step includes:
It is checked whether or not any of the crack widths exceeds a predetermined value, and if none of the crack widths exceeds the predetermined value, the prestressed concrete pole has a failure exceeding a design load. A method for estimating cracks, which estimates that no equilibrium load has been applied.
前記ひびの幅に予め定められている所定値を超えるものがあった場合、前記ひびの長さにそのひびの位置に応じて定められる所定の長さ以上のものがあるか否かをチェックし、前記ひびの長さに前記所定の長さ以上のものがなかった場合には、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は１年未満であると推定する
ことを特徴とするひび割れ推定方法。 The crack estimating method according to claim 1,
If any of the crack widths exceeds a predetermined value, it is checked whether or not the crack length is longer than a predetermined length determined according to the position of the crack. If the length of the crack is not equal to or more than the predetermined length, it is estimated that the period during which the unbalanced load equal to or more than the design load is applied to the prestressed concrete pole is less than one year. Characteristic crack estimation method.
前記ひびの幅に予め定められている所定値を超えるものがあり、かつ前記ひびの長さにそのひびの位置に応じて定められる所定の長さ以上のものがあった場合、前記ひびの間隔の標準偏差が予め定められている所定の偏差値以下であるか否かをチェックし、前記ひびの間隔の標準偏差が前記所定の偏差値以下でなかった場合には、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年未満であると推定し、前記ひびの間隔の標準偏差が前記所定の偏差値以下であった場合には、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年以上であると推定する
ことを特徴とするひび割れ推定方法。 The crack estimating method according to claim 1,
If the width of the crack exceeds a predetermined value and the length of the crack is longer than a predetermined length determined according to the position of the crack, the interval between the cracks It is checked whether the standard deviation of the crack is not more than a predetermined deviation value.If the standard deviation of the crack interval is not less than the predetermined deviation value, the design of the prestressed concrete pole is performed. It is estimated that the period during which the unbalanced load over the load was applied is less than 2 years, and when the standard deviation of the crack interval is equal to or less than the predetermined deviation, the design load is applied to the prestressed concrete pole. A method for estimating a crack, characterized in that a period during which the unbalanced load is applied is estimated to be two years or more.
前記ひび割れ推定ステップは、
前記ひびの幅に予め定められている所定値ｗｔｈを超えるものがあるか否かをチェックし、前記ひびの幅に前記所定値ｗｔｈを超えるものがなかった場合、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重はかかっていなかったと推定する第１のひび割れ推定ステップと、
前記ひびの幅に前記所定値ｗｔｈを超えるものがあった場合、前記ひびの長さにそのひびの位置に応じて定められる所定の長さｌｔｈ以上のものがあるか否かをチェックし、前記ひびの長さに前記所定の長さｌｔｈ以上のものがなかった場合には、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は１年未満であると推定する第２のひび割れ推定ステップと、
前記ひびの幅に前記所定値ｗｔｈを超えるものがあり、かつ前記ひびの長さに前記所定の長さｌｔｈ以上のものがあった場合、前記ひびの間隔の標準偏差σが予め定められている所定の偏差値σｔｈ以下であるか否かをチェックし、前記ひびの間隔の標準偏差σが前記所定の偏差値σｔｈ以下でなかった場合には、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年未満であると推定し、前記ひびの間隔の標準偏差σが前記所定の偏差値σｔｈ以下であった場合には、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年以上であると推定する第３のひび割れ推定ステップと
を備えることを特徴とするひび割れ推定方法。 The crack estimating method according to claim 1,
The crack estimation step includes:
It is checked whether or not there is a crack width exceeding a predetermined value wth.If there is no crack width that exceeds the predetermined value wth, the prestressed concrete pole has a design load or more. A first crack estimating step of estimating that the unbalanced load has not been applied;
If the width of the crack exceeds the predetermined value wth, it is checked whether the length of the crack has a length equal to or more than a predetermined length lth determined according to the position of the crack, If there is no crack having a length equal to or greater than the predetermined length lth, the prestressed concrete pole is estimated to have been subjected to an unbalanced load equal to or greater than a design load for less than one year. A crack estimation step;
If the width of the crack is greater than the predetermined value wth and the length of the crack is greater than or equal to the predetermined length lth, the standard deviation σ of the crack interval is predetermined. Check whether or not the standard deviation σ of the crack interval is not less than the predetermined deviation value σth. Is estimated to be less than two years, and when the standard deviation σ of the crack interval is less than the predetermined deviation value σth, the unbalanced load of the prestressed concrete pole is equal to or more than the design load. A third crack estimating step of estimating that the period of time of which is longer than two years.
前記取得された前記ひびの幅、前記ひびの長さ、および前記ひびの間隔に基づいて前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間を推定するひび割れ推定部と
を備えることを特徴とするひび割れ推定装置。 A measurement data acquisition unit that acquires, as measurement data, the width of a crack occurring along a direction orthogonal to the height direction of the prestressed concrete pole, the length of the crack, and the interval between cracks adjacent to each other in the height direction. ,
A crack estimating unit for estimating a period during which an unbalanced load equal to or more than a design load is applied to the prestressed concrete pole based on the obtained width of the crack, the length of the crack, and the interval between the cracks. A crack estimating device characterized by the above-mentioned.
前記ひび割れ推定部は、
前記ひびの幅に予め定められている所定値ｗｔｈを超えるものがあるか否かをチェックし、前記ひびの幅に前記所定値ｗｔｈを超えるものがなかった場合、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重はかかっていなかったと推定する第１のひび割れ推定部と、
前記ひびの幅に前記所定値ｗｔｈを超えるものがあった場合、前記ひびの長さにそのひびの位置に応じて定められる所定の長さｌｔｈ以上のものがあるか否かをチェックし、前記ひびの長さに前記所定の長さｌｔｈ以上のものがなかった場合には、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は１年未満であると推定する第２のひび割れ推定部と、
前記ひびの幅に前記所定値ｗｔｈを超えるものがあり、かつ前記ひびの長さに前記所定の長さｌｔｈ以上のものがあった場合、前記ひびの間隔の標準偏差σが予め定められている所定の偏差値σｔｈ以下であるか否かをチェックし、前記ひびの間隔の標準偏差σが前記所定の偏差値σｔｈ以下でなかった場合には、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年未満であると推定し、前記ひびの間隔の標準偏差σが前記所定の偏差値σｔｈ以下であった場合には、前記プレストレストコンクリートポールに設計荷重以上の不平衡荷重がかかっていた期間は２年以上であると推定する第３のひび割れ推定部と
を備えることを特徴とするひび割れ推定装置。 The crack estimating device according to claim 6,
The crack estimating unit,
It is checked whether or not there is a crack width exceeding a predetermined value wth.If there is no crack width that exceeds the predetermined value wth, the prestressed concrete pole has a design load or more. A first crack estimating unit for estimating that the unbalanced load was not applied;
If the width of the crack exceeds the predetermined value wth, it is checked whether the length of the crack has a length equal to or more than a predetermined length lth determined according to the position of the crack, If there is no crack having a length equal to or greater than the predetermined length lth, the prestressed concrete pole is estimated to have been subjected to an unbalanced load equal to or greater than a design load for less than one year. Crack estimating part,
If the width of the crack is greater than the predetermined value wth and the length of the crack is greater than or equal to the predetermined length lth, the standard deviation σ of the crack interval is predetermined. Check whether or not the standard deviation σ of the crack interval is not less than the predetermined deviation value σth. Is estimated to be less than two years, and when the standard deviation σ of the crack interval is less than the predetermined deviation value σth, the unbalanced load of the prestressed concrete pole is equal to or more than the design load. And a third crack estimating unit for estimating that the period of time of which is longer than two years.
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