JP6762814B2 - コンクリート構造物内の空洞量推定方法 - Google Patents
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Description
また、請求項1又は2に記載の発明によれば、真空度が高い区間は大気圧付近の漏気速度変化の影響を受けず直線的に変化すると考えられるため、一次関数に直線近似することで、コンクリート構造物の空洞からの漏気が大きい条件における回帰モデルとして最適であり、さらに精度よくコンクリート構造物の空洞量を推定することができる。
先ず、図1を用いて、本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の空洞量推定方法に用いる空洞量推定システムについて説明する。本実施形態に係る空洞量推定システム1は、所定の真空圧力まで減圧する真空ポンプ2と、この真空ポンプ2とパイプ等で連通する容積(本実施形態では約10L)既知の減圧容器3と、この減圧容器3内の圧力を計測する圧力センサ4と、前記減圧容器3内の温度を計測する温度センサ5と、これらの圧力センサ4と温度センサ5で計測した計測値を記録するデータロガー6と、このデータロガー6と電気的に接続され、所定のプログラムにより後述の空洞量推定方法を実行して計算するパソコン7などから構成されている。
次に、図1を用いて、本発明のコンクリート構造物の空洞量推定方法の推定原理について説明する。本発明のコンクリート構造物の空洞量推定方法の推定原理としては、理想気体の状態方程式(ボイル・シャルルの法則とアボガドロの法則を組み合わせた式:PV=nRT)を用いてコンクリート構造物の未知の空洞容積である空洞量を推定して算出する。
先ず、削孔機などを用いて、コンクリート構造物として例示するPC構造物101のコンクリート部分を削孔し、PC構造物101の外表面からシース管102まで到達する孔である削孔部103を穿孔して設ける。
次に、シース管102内に挿通されている図示しないPC鋼材などの緊張材を傷つけないように注意しながらシース管102の削孔部103と接する部分を切り開いて開削する。
次に、削孔した削孔部103に内視鏡等を挿入してシース管102内を目視により、空洞Xの有無を確認する。空洞Xが確認された場合は、空洞量の推定を行う。
次に、削孔部103に減圧容器3と連通するホースと接続するための接続パイプ104を取り付けて固定し、削孔部103、接続パイプ104を介して減圧容器3と空洞Xを連通する。但し、ホース先端に吸盤式のパッドを取り付けてPC構造物101の表面に直接接続する場合は、この接続パイプ104は不要である。
次に、開閉バルブ8を開いて真空ポンプ2で減圧容器3内を所定の真空度まで減圧する。本実施形態では、95%の真空度、即ち、−95[kPa]まで減圧し、開閉バルブ8を閉じる。勿論、所定の真空度は、真空ポンプ2の排気能力やPC構造物101の規模や空洞の状況に応じて適宜定められるものであって、95%の真空度に限られないのは云うまでもない。
次に、2つの圧力センサ4、4’と2つの温度センサ5,5’により所定の制御時間毎にインターバル計測(本実施形態では、0.2秒のインターバル計測)を開始する。この計測では、中間弁である開閉バルブ9を開栓・解放し、減圧容器3内の空気と空洞X内の空気とを混合させ、時間情報とともに減圧容器3内の空気の圧力、温度と空洞X内の空気の圧力、温度に相当する開閉バルブ9外の削孔部103側の圧力、温度を計測する。各圧力、温度の計測は、圧力センサ4、4’と温度センサ5,5により計測し、計測データをデータロガー6により記録する。このデータロガー6を介してパソコン7に計測データが取り込まれて空洞量計算に用いられる。
次に、取り込んだ計測データを用いてパソコン7により空洞Xの容積である空洞量を算出する。算出式は、前述の(8)式を用い、空洞Xの容積(空洞量)V2を算出する。これにより、温度センサ5,5による計測が不要となり、温度センサ5,5を設置する必要がなくなる。
次に、本実施形態に係るコンクリート構造物の空洞量推定方法における、近似に使用する計測データを選択するステップについて説明する。
2 :真空ポンプ
3 :減圧容器
4,4’ :圧力センサ
5,5’ :温度センサ
6 :データロガー
7 :パソコン
8,9 :開閉バルブ
101 :PC構造物
102 :シース管
103 :削孔部
104 :接続パイプ
X :空洞
Claims (2)
- コンクリート構造物の内部に存在する空洞の容積を当該空洞が外気と連通した漏気状態で推定して算出するコンクリート構造物内の空洞量推定方法であって、
前記空洞と、所定の圧力まで減圧した容積既知の減圧容器と、を開放閉塞自在な開閉バルブを介して連通させ、前記減圧容器内の圧力と、前記空洞内と連通する空気の圧力を、前記開閉バルブの開放前後に亘り所定時間計測して複数の計測データを取得するとともに、
前記開閉バルブの開放後に計測した混合気体の圧力の複数の計測データのなかから決定係数R2を用いて近似に使用する計測データを選択するステップを有し、
選択した計測データから近似した時間を変数とする一次関数を基に混合気体の圧力P3を決定し、混合気体の圧力P3を理想気体の状態方程式から導出した次式に代入して前記空洞の容積を算出すること
を特徴とするコンクリート構造物内の空洞量推定方法。
- 前記計測データを選択するステップでは、決定係数R2が0.99以上となる連続する区間の計測データであり、且つ、計測データの個数が10以上となるように選択すること
を特徴とする請求項1に記載のコンクリート構造物内の空洞量推定方法。
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