JP6778460B2 - Method of calculating elastic wave velocity of concrete structure and method of calculating stress of concrete structure - Google Patents

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Description

本発明は、コンクリート構造体の弾性波速度を算出する、コンクリート構造体の弾性波速度算出方法、及びコンクリート構造体の応力算出方法に関する。 The present invention relates to a method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure, a method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure, and a method for calculating stress of a concrete structure.

コンクリート構造体に作用している力（内部応力）等と該コンクリート構造体の弾性波速度との間には一定の相関関係があることから、従来、コンクリート構造体の内部応力等を推定するために弾性波速度の算出が行われている。 Since there is a certain correlation between the force acting on the concrete structure (internal stress) and the elastic wave velocity of the concrete structure, conventionally, in order to estimate the internal stress of the concrete structure. The elastic wave velocity is calculated in.

そして、そのような弾性波速度の算出は聴強器を用いた方法で行われていた（例えば、特許文献１，２及び非特許文献１参照）。図６は、コンクリート構造体における弾性波速度の従来の算出方法の一例を示す模式図であり、図中の符号１は、コンクリート構造体を示し、符号１ａは、ハンマー等で打撃して弾性波を発生させるポイントを示し、符号４は、その弾性波の速度を測定（算出）する聴強器を示している。そして、符号４１，４２は、所定の距離Ｌを開けて配置された振動計を示し、符号４３は、それらの振動計４１，４２を連結するフレームを示し、符号４４は、それらの振動計４１，４２が検知した結果（つまり、前記弾性波が通過する時間差）と振動計間の距離Ｌとから弾性波速度を算出する制御装置を示している。 Then, such calculation of the elastic wave velocity was performed by a method using a hearing aid (see, for example, Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1). FIG. 6 is a schematic view showing an example of a conventional method of calculating elastic wave velocity in a concrete structure. In the figure, reference numeral 1 indicates a concrete structure, and reference numeral 1a indicates an elastic wave hit by a hammer or the like. The reference numeral 4 indicates a listening device that measures (calculates) the velocity of the elastic wave. Reference numerals 41 and 42 indicate vibrometers arranged at a predetermined distance L, reference numeral 43 indicates a frame connecting the vibrometers 41 and 42, and reference numeral 44 indicates the vibrometers 41. , 42 indicates a control device that calculates the elastic wave velocity from the result detected by 42 (that is, the time difference through which the elastic wave passes) and the distance L between the vibrometers.

特開２００８−２６８１０２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-268102 特許第３９１７３５９号公報Japanese Patent No. 3917359

“三井住友建設株式会社のホームページ、技術サービス、技術テーマで探す、新素材・材料、聴強器”、［平成２８年１２月１４日検索］、インターネット（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｍｃｏｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｅｒｖｉｃｅ／％Ｅ８％８１％Ｂ４％Ｅ５％ＢＣ％Ｂ７％Ｅ５％９９％Ａ８／）"Search by Sumitomo Mitsui Construction Co., Ltd. website, technical services, technical themes, new materials / materials, hearing aids", [Search on December 14, 2016], Internet (URL: http: //www.smcon. co.jp/service/%E8%81%B4%E5%BC%B7%E5%99%A8/)

上述のような弾性波速度の算出は精度良く行われることが好ましい。 It is preferable that the calculation of the elastic wave velocity as described above is performed with high accuracy.

本発明は、上述の問題を解消することのできるコンクリート構造体の弾性波速度算出方法、及びコンクリート構造体の応力算出方法を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure and a method for calculating stress of a concrete structure, which can solve the above-mentioned problems.

本発明の第１の観点は、図１乃至図４に例示するものであって、弾性係数がコンクリートよりも大きくて一部が露出された状態でコンクリート構造体（１）に埋設されてなる埋設部材（２０，２１，２２，２３）における該露出された部分の一部である衝撃付与部（２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａ）に衝撃を付与する工程と、
前記埋設部材（２０，２１，２２，２３）における前記露出された部分の一部である第１露出部（２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ）にて前記衝撃を検知する工程と、
前記埋設部材（２０，２１，２２，２３）における前記露出された部分の一部であって前記衝撃付与部（２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａ）からの距離（Ｌ２）が前記第１露出部（２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ）と前記衝撃付与部（２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａ）との間の距離（Ｌ１）よりも大きい部分である第２露出部（２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ）にて前記衝撃を検知する工程と、
前記第１露出部（２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ）にて前記衝撃を検知してから前記第２露出部（２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ）にて前記衝撃を検知するまでにかかった時間差を算出する工程と、
前記第１露出部（２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ）と前記第２露出部（２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ）との間の距離（Ｌ２−Ｌ１）と前記時間差とから前記コンクリート構造体（１）の弾性波速度を算出する工程と、を備えたことを特徴とする、コンクリート構造体の弾性波速度算出方法に関するものである。 The first aspect of the present invention is illustrated in FIGS. 1 to 4, and is buried in a concrete structure (1) in a state where the elastic modulus is larger than that of concrete and a part of the elastic modulus is exposed. A step of applying an impact to an impact applying portion (20a, 21a, 22a, 23a) which is a part of the exposed portion of the member (20, 21, 22, 23).
A step of detecting the impact at the first exposed portion (20b, 21b, 22b, 23b) which is a part of the exposed portion of the buried member (20, 21, 22, 23).
The distance (L2) from the impact applying portion (20a, 21a, 22a, 23a), which is a part of the exposed portion of the buried member (20, 21, 22, 23), is the first exposed portion (20a, 21a, 22a, 23a). 20b, 21b, 22b, 23b) and the second exposed portion (20c, 21c, 22c, 23c) which is a portion larger than the distance (L1) between the impact applying portions (20a, 21a, 22a, 23a). And the process of detecting the impact
The time difference between the detection of the impact by the first exposed portion (20b, 21b, 22b, 23b) and the detection of the impact by the second exposed portion (20c, 21c, 22c, 23c) is calculated. The calculation process and
The concrete structure (1) is based on the distance (L2-L1) and the time difference between the first exposed portion (20b, 21b, 22b, 23b) and the second exposed portion (20c, 21c, 22c, 23c). The present invention relates to a method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure, which comprises a step of calculating elastic wave velocity of).

本発明の第２の観点は、前記埋設部材（２０，２１，２２，２３）が、コンクリートよりも空隙が少ない部材であって、３軸方向の弾性係数がほぼ等しくなる部材であることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is that the buried member (20,21,22,23) is a member having fewer voids than concrete and having substantially the same elastic modulus in the three axial directions. And.

本発明の第３の観点は、前記埋設部材（２０，２１，２２，２３）が金属であることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is characterized in that the buried member (20, 21, 22, 23) is made of metal.

本発明の第４の観点は、図３及び図４に例示するように、前記埋設部材（２２，２３）が、第１方向（＋ｘ）に延設されると共に前記第１露出部（２２ｂ，２３ｂ）と前記第２露出部（２２ｃ，２３ｃ）とを有する幹部（２２ｄ，２３ｄ）と、該幹部（２２ｄ，２３ｄ）の側部から前記第１方向（＋ｘ）と交差する第２方向（±ｙ）に突設されてなる複数の枝部（２２ｅ，２３ｅ）と、からなることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is that, as illustrated in FIGS. 3 and 4, the buried member (22, 23) is extended in the first direction (+ x) and the first exposed portion (22b, A trunk portion (22d, 23d) having the 23b) and the second exposed portion (22c, 23c) and a second direction (±) intersecting the first direction (+ x) from the side portion of the trunk portion (22d, 23d). It is characterized in that it is composed of a plurality of branches (22e, 23e) projecting from y).

本発明の第５の観点は、図１及び図３に例示するように、前記埋設部材（２０，２２）が、その全長に亘って前記コンクリート構造体（１）から露出されてなることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is characterized in that the buried member (20, 22) is exposed from the concrete structure (1) over its entire length, as illustrated in FIGS. 1 and 3. And.

本発明の第６の観点は、図２及び図４に例示するように、前記埋設部材（２１，２３）が、前記コンクリート構造体（１）の内部に埋設されていて、
該コンクリート構造体（１）には、前記第１露出部（２１ｂ，２３ｂ）を露出させる第１穴部（１ａ）と、前記第２露出部（２１ｃ，２３ｃ）を露出させる第２穴部（１ｂ）と、前記衝撃付与部（２１ａ，２３ａ）を露出させる第３穴部（１ａ）と、が形成されてなることを特徴とする。 The sixth aspect of the present invention is that the buried members (21, 23) are embedded inside the concrete structure (1), as illustrated in FIGS. 2 and 4.
In the concrete structure (1), a first hole portion (1a) for exposing the first exposed portion (21b, 23b) and a second hole portion (21c, 23c) for exposing the second exposed portion (21c, 23c). It is characterized in that 1b) and a third hole portion (1a) for exposing the impact applying portions (21a, 23a) are formed.

本発明の第７の観点は、上記の弾性波速度算出方法にて算出した弾性波速度と、弾性波速度と作用応力との関係を示すデータとから、前記コンクリート構造体に作用している応力を算出する、コンクリート構造体の応力算出方法に関する。 The seventh aspect of the present invention is the stress acting on the concrete structure from the elastic wave velocity calculated by the above elastic wave velocity calculation method and the data showing the relationship between the elastic wave velocity and the acting stress. The present invention relates to a stress calculation method for a concrete structure.

なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。 It should be noted that the numbers in parentheses and the like are for convenience to indicate the corresponding elements in the drawings, and therefore, this description is not limited to the description on the drawings.

上記した第１乃至５及び７の観点によれば、コンクリート構造体の弾性波速度を正確に算出することができる。そして、算出した弾性波速度に基づいてコンクリート構造体に作用している応力や該コンクリート構造体の圧縮強度を正確に推定することができる。 According to the first to fifth and seventh viewpoints described above, the elastic wave velocity of the concrete structure can be calculated accurately. Then, the stress acting on the concrete structure and the compressive strength of the concrete structure can be accurately estimated based on the calculated elastic wave velocity.

上記した第６の観点によれば、表面劣化の影響を受けていないコンクリート内部の弾性波速度や応力状態などを知ることができる。 According to the sixth viewpoint described above, it is possible to know the elastic wave velocity and the stress state inside the concrete that are not affected by the surface deterioration.

図１は、本発明に係るコンクリート構造体の弾性波速度算出方法の一例を説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic view for explaining an example of a method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure according to the present invention. 図２は、本発明に係るコンクリート構造体の弾性波速度算出方法の他の例を説明するための模式図である。FIG. 2 is a schematic view for explaining another example of the elastic wave velocity calculation method of the concrete structure according to the present invention. 図３は、本発明に係るコンクリート構造体の弾性波速度算出方法の他の例を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic view for explaining another example of the method for calculating the elastic wave velocity of the concrete structure according to the present invention. 図４は、本発明に係るコンクリート構造体の弾性波速度算出方法の他の例を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic view for explaining another example of the method for calculating the elastic wave velocity of the concrete structure according to the present invention. 図５は、本発明にて使用する弾性波速度算出装置の構成の一例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing an example of the configuration of the elastic wave velocity calculation device used in the present invention. 図６は、コンクリート構造体における弾性波速度の従来の算出方法の一例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of a conventional method of calculating elastic wave velocity in a concrete structure.

以下、図１乃至図５に沿って、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

本発明により弾性波速度を算出することができるコンクリート構造体は、図１乃至図４に符号１で例示するものであって、その内部には所定の部材（本明細書において“埋設部材”とする）２０，２１，２２，２３が埋設されている。これらの埋設部材２０，２１，２２，２３は、弾性係数がコンクリートよりも大きく、かつ、一部がコンクリート構造体１の外方に露出されている。これらの埋設部材２０，２１，２２，２３は、均質な部材であることが必要であり、具体的には、前記コンクリート構造体１のコンクリート部分よりも空隙が少ない部材であって、３軸方向の弾性係数がほぼ等しくなる部材である必要があり、例えば、鉄筋等の金属であることが好ましい。 The concrete structure whose elastic wave velocity can be calculated according to the present invention is illustrated by reference numeral 1 in FIGS. 1 to 4, and a predetermined member (“buried member” in the present specification) is inside the concrete structure. ) 20, 21, 22, 23 are buried. These buried members 20, 21, 22, 23 have an elastic modulus larger than that of concrete, and a part of them is exposed to the outside of the concrete structure 1. These buried members 20, 21, 22, and 23 need to be homogeneous members, and specifically, they are members having fewer voids than the concrete portion of the concrete structure 1 and are in the triaxial direction. It is necessary that the members have substantially the same elastic modulus, and for example, a metal such as a reinforcing bar is preferable.

そして、本発明に係るコンクリート構造体の弾性波速度算出方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
・ 前記埋設部材２０，２１，２２，２３における露出された部分（つまり、前記コンクリート構造体１から外部に露出された部分）の一部（本明細書において“衝撃付与部”とする）２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａに衝撃を付与する工程
・ 前記埋設部材２０，２１，２２，２３における露出された部分（つまり、前記コンクリート構造体１から外部に露出された部分）の一部（本明細書において“第１露出部”とする）２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂにて前記衝撃（言い換えれば、前記衝撃付与部２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａに付与された衝撃が該第１露出部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂに伝播されるタイミング）を検知する工程
・ 前記埋設部材２０，２１，２２，２３における露出された部分（つまり、前記コンクリート構造体１から外部に露出された部分）の一部（前記衝撃付与部２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａからの距離Ｌ２が前記第１露出部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂと前記衝撃付与部２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａとの間の距離Ｌ１よりも大きい部分であり、本明細書において“第２露出部”とする）２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃにて前記衝撃（言い換えれば、前記衝撃付与部２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａに付与された衝撃が該第２露出部２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃに伝播されるタイミング）を検知する工程
・ 前記第１露出部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂにて前記衝撃を検知してから前記第２露出部２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃにて前記衝撃を検知するまでにかかった時間差を算出する工程
・ 前記第１露出部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂと前記第２露出部２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃとの間の距離（Ｌ２−Ｌ１）と前記時間差とから前記コンクリート構造体１の弾性波速度を算出する工程 The method for calculating the elastic wave velocity of the concrete structure according to the present invention includes the following steps. That is,
A part of the exposed portion (that is, the portion exposed to the outside from the concrete structure 1) of the buried members 20, 21, 22, 23 (referred to as “impact applying portion” in the present specification) 20a, Step of applying impact to 21a, 22a, 23a-A part of an exposed portion (that is, a portion exposed to the outside from the concrete structure 1) in the buried members 20, 21, 22, 23 (the present specification). In 20b, 21b, 22b, 23b (referred to as the "first exposed portion"), the impact applied to the impact applying portions 20a, 21a, 22a, 23a (in other words, the impact applied to the impact applying portions 20a, 21a, 22a, 23a is the first exposed portions 20b, 21b. , 22b, 23b) ・ A part (that is, a portion exposed to the outside from the concrete structure 1) of the buried members 20, 21, 22, 23 (that is, a portion exposed to the outside) (that is, a portion exposed to the outside from the concrete structure 1). A portion where the distance L2 from the impact applying portions 20a, 21a, 22a, 23a is larger than the distance L1 between the first exposed portions 20b, 21b, 22b, 23b and the impact applying portions 20a, 21a, 22a, 23a. In other words, the impact applied to the impact (in other words, the impact applying portions 20a, 21a, 22a, 23a) at 20c, 21c, 22c, 23c (referred to as the "second exposed portion" in the present specification) is the first. 2 Step of detecting the timing of propagation to the exposed parts 20c, 21c, 22c, 23c) ・ After the impact is detected by the first exposed parts 20b, 21b, 22b, 23b, the second exposed parts 20c, 21c , 22c, 23c step of calculating the time difference required to detect the impact-between the first exposed portions 20b, 21b, 22b, 23b and the second exposed portions 20c, 21c, 22c, 23c. A step of calculating the elastic wave velocity of the concrete structure 1 from the distance (L2-L1) and the time difference.

また、本発明に用いる埋設部材は、図３及び図４に符号２２，２３で例示するように、
・ 第１方向＋ｘに延設されると共に前記第１露出部２２ｂ，２３ｂと前記第２露出部２２ｃ，２３ｃとを有する幹部２２ｄ，２３ｄと、
・ 該幹部２２ｄ，２３ｄの側部から前記第１方向＋ｘと交差する第２方向±ｙに突設されてなる複数の枝部（ジベル）２２ｅ，２３ｅと、
により形成するようにしても良い。 Further, the buried member used in the present invention is shown by reference numerals 22 and 23 in FIGS. 3 and 4.
The trunks 22d and 23d extending in the first direction + x and having the first exposed portions 22b and 23b and the second exposed portions 22c and 23c.
A plurality of branch portions (gibels) 22e and 23e projecting from the side portions of the trunk portions 22d and 23d in the second direction ± y intersecting the first direction + x.
It may be formed by.

ところで、上述した埋設部材２０，２１，２２，２３を配置する態様としては、
・ 図１や図３に例示するように、その全長に亘って前記コンクリート構造体１から露出するように埋設されている態様と、
・ 図２や図４に例示するように、前記コンクリート構造体１の内部に埋設されている態様と、
を挙げることができるが、後者の場合には、前記第１露出部２１ｂ，２３ｂを露出させる第１穴部１ａと、前記第２露出部２１ｃ，２３ｃを露出させる第２穴部１ｂと、前記衝撃付与部２１ａ，２３ａを露出させる第３穴部と、が前記コンクリート構造体１に形成されている必要がある。既設のコンクリート構造体であって鉄筋（埋設部材）が内部に埋設されているような場合には、上述した第１乃至第３穴部１ａ，…を形成して鉄筋をはつり出すようにすると良い。なお、前記第１露出部２１ｂ，２３ｂと前記衝撃付与部２１ａ，２３ａとを同じ位置（又は、近接する位置）にすることができるが、その場合には、前記第１穴部１ａと前記第３穴部とは同じにすると良い。また、図４中で穴部１ａ，１ｂに配置されているボルト状の部材は、コンクリート構造体１と縁切りされた部材（例えば、金属製の介装部材）であって、前記埋設部材２３に衝撃を付与したり該埋設部材２３に伝播される衝撃を検知したりするために使用されるものである。 By the way, as a mode for arranging the above-mentioned buried members 20, 21, 22, 23,
-As illustrated in FIGS. 1 and 3, a mode in which the concrete structure 1 is buried so as to be exposed over the entire length thereof.
-As illustrated in FIGS. 2 and 4, the mode in which the concrete structure 1 is embedded and the mode in which the concrete structure 1 is embedded.
In the latter case, the first hole portion 1a for exposing the first exposed portions 21b and 23b, the second hole portion 1b for exposing the second exposed portions 21c and 23c, and the above. A third hole portion for exposing the impact applying portions 21a and 23a needs to be formed in the concrete structure 1. In the case of an existing concrete structure in which reinforcing bars (buried members) are buried inside, it is preferable to form the above-mentioned first to third holes 1a, ... To push out the reinforcing bars. .. The first exposed portions 21b, 23b and the impact applying portions 21a, 23a can be set at the same position (or close positions), but in that case, the first hole portion 1a and the first hole portion 1a are located. It is good to make it the same as the 3-hole part. Further, the bolt-shaped members arranged in the holes 1a and 1b in FIG. 4 are members whose edges are cut off from the concrete structure 1 (for example, metal interposition members), and are formed in the buried member 23. It is used to apply an impact and detect an impact propagated to the buried member 23.

本発明によれば、コンクリート構造体１の弾性波速度を正確に算出することができる。そして、算出した弾性波速度に基づいてコンクリート構造体１に作用している応力や該コンクリート構造体１の圧縮強度を正確に推定することができる（特許第３９１７３５９号公報参照）。特に、図２や図４に例示するように埋設部材２１，２３をコンクリート構造体１の表面近傍部分にではなく内部に埋設した場合には、表面劣化の影響を受けていないコンクリート内部の弾性波速度や応力状態などを知ることができる。 According to the present invention, the elastic wave velocity of the concrete structure 1 can be calculated accurately. Then, the stress acting on the concrete structure 1 and the compressive strength of the concrete structure 1 can be accurately estimated based on the calculated elastic wave velocity (see Japanese Patent No. 3917359). In particular, when the buried members 21 and 23 are buried inside the concrete structure 1 instead of near the surface as illustrated in FIGS. 2 and 4, elastic waves inside the concrete that are not affected by surface deterioration You can know the speed and stress state.

なお、上述の方法により算出している弾性波速度は、コンクリート構造体の弾性波速度ではなく埋設部材の弾性波速度ではないかとの疑問が生ずるが、本発明者らが実際に鉄筋を埋設したコンクリート構造体について調べたところ、算出した弾性波速度は鉄筋単体の弾性波速度よりも小さかった。その弾性波速度は鉄筋のものではなくコンクリートのものであることは今までの経験から明らかであり、本発明によってコンクリート構造体の弾性波速度を測定できていることが分かった。これは、コンクリートに埋め込んだ埋設部材の弾性波速度は、コンクリートの弾性波速度の影響を受けて該弾性波速度に近づくためと考えられる。なお、コンクリートは、空隙が多いため、該コンクリートに作用させる応力を変化させると弾性波速度も比較的大きく変化する。一方、該コンクリートに埋設しない状態の埋設部材（特に、空隙が少ない金属）は、該埋設部材に作用させる応力を変化させても弾性波速度はほとんど変化しない。これに対し、該コンクリートに埋設した状態の埋設部材は、作用応力の変化によって弾性波速度が変化することとなる。そして、作用応力と弾性波速度との関係は特開２００２−１８１６７７号公報などに記載されている。したがって、本発明によって弾性波速度を正確に算出することができれば、該公報に記載されているような“作用応力と弾性波速度との関係”に基づいてコンクリートに作用している応力も正確に算出することができることとなる。 It is doubtful that the elastic wave velocity calculated by the above method is not the elastic wave velocity of the concrete structure but the elastic wave velocity of the buried member, but the present inventors actually buried the reinforcing bar. When the concrete structure was examined, the calculated elastic wave velocity was smaller than the elastic wave velocity of the reinforcing bar alone. It is clear from the experience so far that the elastic wave velocity is not that of the reinforcing bar but that of concrete, and it was found that the elastic wave velocity of the concrete structure can be measured by the present invention. It is considered that this is because the elastic wave velocity of the buried member embedded in concrete approaches the elastic wave velocity under the influence of the elastic wave velocity of concrete. Since concrete has many voids, the elastic wave velocity also changes relatively significantly when the stress acting on the concrete is changed. On the other hand, in the buried member (particularly, a metal having few voids) in a state of not being buried in the concrete, the elastic wave velocity hardly changes even if the stress acting on the buried member is changed. On the other hand, in the buried member embedded in the concrete, the elastic wave velocity changes due to the change in the acting stress. The relationship between the acting stress and the elastic wave velocity is described in JP-A-2002-181677. Therefore, if the elastic wave velocity can be calculated accurately by the present invention, the stress acting on the concrete based on the "relationship between the acting stress and the elastic wave velocity" as described in the publication can also be accurately calculated. It will be possible to calculate.

本発明に使用する弾性波速度算出装置は、図５に符号３で例示するものであって、
・ 上述したコンクリート構造体１の衝撃付与部２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａに衝撃を付与する衝撃付与手段３０と、
・ 上述した第１露出部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂにて衝撃を検知する第１振動計３１と、
・ 上述した第２露出部２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃにて衝撃を検知する第２振動計３２と、
・ それらの振動計３１，３２を連結しているフレーム３３と、
・ 前記第１露出部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂにて前記衝撃を検知してから前記第２露出部２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃにて前記衝撃を検知するまでにかかった時間差を算出する時間差算出手段３４と、
・ 前記第１露出部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂと前記第２露出部２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃとの間の距離（Ｌ２−Ｌ１）と前記時間差とから前記コンクリート構造体１の弾性波速度を算出する弾性波速度算出手段３５と、
を備えている。 The elastic wave velocity calculation device used in the present invention is illustrated by reference numeral 3 in FIG.
The impact applying means 30 for applying an impact to the impact applying portions 20a, 21a, 22a, 23a of the concrete structure 1 described above,
A first vibrometer 31 that detects an impact with the first exposed portions 20b, 21b, 22b, 23b described above, and a first vibrometer 31
-The second vibrometer 32 that detects the impact with the second exposed parts 20c, 21c, 22c, 23c described above, and
-The frame 33 connecting these vibrometers 31 and 32 and
-Time difference for calculating the time difference between the detection of the impact by the first exposed portions 20b, 21b, 22b, 23b and the detection of the impact by the second exposed portions 20c, 21c, 22c, 23c. Calculation means 34 and
From the distance (L2-L1) between the first exposed portions 20b, 21b, 22b, 23b and the second exposed portions 20c, 21c, 22c, 23c and the time difference, the elastic wave velocity of the concrete structure 1 The elastic wave velocity calculating means 35 for calculating
Is equipped with.

ここで、上述した衝撃付与手段３０は、前記コンクリート構造体１に衝撃（つまり、粗密波や弾性波）を与えることができるものであれば何でも良く、例えば、ハンマーなどを挙げることができる。また、上述した衝撃付与部２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａと第１露出部２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂとは同じ位置であっても離れた位置であっても良いが、同じ位置にする場合には、前記衝撃付与手段３０と前記第１振動計３１とが一体化されている必要がある。 Here, the impact applying means 30 described above may be any one that can apply an impact (that is, a coarse wave or an elastic wave) to the concrete structure 1, and examples thereof include a hammer. Further, the above-mentioned impact applying portions 20a, 21a, 22a, 23a and the first exposed portions 20b, 21b, 22b, 23b may be at the same position or at separate positions, but when they are at the same position, Needs the impact applying means 30 and the first vibrometer 31 to be integrated.

本発明に係るコンクリート構造体の応力算出方法は、上述した弾性波速度算出方法にて算出した弾性波速度と、弾性波速度と作用応力との関係を示すデータとから、前記コンクリート構造体に作用している応力を算出するものである。 The stress calculation method for a concrete structure according to the present invention acts on the concrete structure from the elastic wave velocity calculated by the elastic wave velocity calculation method described above and data showing the relationship between the elastic wave velocity and the acting stress. It calculates the stress that is being applied.

本発明は、新設のコンクリート構造体のみならず、既設のコンクリート構造体にも適用することができる。コンクリート構造体を新設する場合には、図３及び図４に例示するような埋設部材２２，２３（つまり、幹部２２ｄ，２３ｄと枝部２２ｅ，２３ｅとを有してコンクリートとの接触面積を広くした埋設部材２２，２３）を埋設するようにすると良い。 The present invention can be applied not only to a newly constructed concrete structure but also to an existing concrete structure. When a concrete structure is newly installed, the buried members 22 and 23 (that is, the trunk portions 22d and 23d and the branch portions 22e and 23e) as illustrated in FIGS. 3 and 4 are provided to widen the contact area with the concrete. It is advisable to bury the buried members 22, 23).

１ コンクリート構造体
１ａ 第１穴部、第３穴部
１ｂ 第２穴部
２０，２１，２２，２３ 埋設部材
２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａ 衝撃付与部
２０ｂ，２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ 第１露出部
２０ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ 第２露出部
２２ｄ，２３ｄ 幹部
２２ｅ，２３ｅ 枝部 1 Concrete structure 1a 1st hole, 3rd hole 1b 2nd hole 20,21,22,23 Embedded members 20a, 21a, 22a, 23a Impact applying parts 20b, 21b, 22b, 23b 1st exposed part 20c , 21c, 22c, 23c Second exposed part 22d, 23d Trunk part 22e, 23e Branch part

Claims (7)

弾性係数がコンクリートよりも大きくて一部が露出された状態でコンクリート構造体に埋設されてなる埋設部材における該露出された部分の一部である衝撃付与部に衝撃を付与する工程と、
前記埋設部材における前記露出された部分の一部である第１露出部にて前記衝撃を検知する工程と、
前記埋設部材における前記露出された部分の一部であって前記衝撃付与部からの距離が前記第１露出部と前記衝撃付与部との間の距離よりも大きい部分である第２露出部にて前記衝撃を検知する工程と、
前記第１露出部にて前記衝撃を検知してから前記第２露出部にて前記衝撃を検知するまでにかかった時間差を算出する工程と、
前記第１露出部と前記第２露出部との間の距離と前記時間差とから前記コンクリート構造体の弾性波速度を算出する工程と、
を備えたことを特徴とする、コンクリート構造体の弾性波速度算出方法。 A step of applying an impact to an impact applying portion which is a part of the exposed portion of a buried member which is embedded in a concrete structure in a state where the elastic modulus is larger than that of concrete and a part of the concrete is exposed.
A step of detecting the impact at the first exposed portion which is a part of the exposed portion of the buried member, and
At the second exposed portion, which is a part of the exposed portion of the embedded member and the distance from the impact applying portion is larger than the distance between the first exposed portion and the impact applying portion. The process of detecting the impact and
A step of calculating the time difference between the detection of the impact by the first exposed portion and the detection of the impact by the second exposed portion.
A step of calculating the elastic wave velocity of the concrete structure from the distance between the first exposed portion and the second exposed portion and the time difference, and
A method of calculating elastic wave velocity of a concrete structure, which is characterized by being provided with. 前記埋設部材は、コンクリートよりも空隙が少ない部材であって、３軸方向の弾性係数がほぼ等しくなる部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の、コンクリート構造体の弾性波速度算出方法。 The buried member is a member having fewer voids than concrete and having substantially the same elastic modulus in the three axial directions.
The method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure according to claim 1. 前記埋設部材は金属である、
ことを特徴とする請求項２に記載の、コンクリート構造体の弾性波速度算出方法。 The buried member is a metal,
The method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure according to claim 2. 前記埋設部材は、第１方向に延設されると共に前記第１露出部と前記第２露出部とを有する幹部と、該幹部の側部から前記第１方向と交差する第２方向に突設されてなる複数の枝部と、からなる、
ことを特徴とする請求項３に記載の、コンクリート構造体の弾性波速度算出方法。 The embedded member is extended in the first direction and is projected from a trunk portion having the first exposed portion and the second exposed portion in a second direction intersecting the first direction from a side portion of the trunk portion. It consists of multiple branches that are made up of
The method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure according to claim 3. 前記埋設部材は、その全長に亘って前記コンクリート構造体から露出されてなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の、コンクリート構造体の弾性波速度算出方法。 The buried member is exposed from the concrete structure over its entire length.
The method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure according to claim 1. 前記埋設部材は、前記コンクリート構造体の内部に埋設されていて、
該コンクリート構造体には、前記第１露出部を露出させる第１穴部と、前記第２露出部を露出させる第２穴部と、前記衝撃付与部を露出させる第３穴部と、が形成されてなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の、コンクリート構造体の弾性波速度算出方法。 The buried member is buried inside the concrete structure.
The concrete structure is formed with a first hole portion for exposing the first exposed portion, a second hole portion for exposing the second exposed portion, and a third hole portion for exposing the impact applying portion. Being done
The method for calculating elastic wave velocity of a concrete structure according to claim 1. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の弾性波速度算出方法にて算出した弾性波速度と、弾性波速度と作用応力との関係を示すデータとから、前記コンクリート構造体に作用している応力を算出する、
コンクリート構造体の応力算出方法。 Acting on the concrete structure from the elastic wave velocity calculated by the elastic wave velocity calculation method according to any one of claims 1 to 6 and the data showing the relationship between the elastic wave velocity and the acting stress. Calculate the stress
Stress calculation method for concrete structures.
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