JP6850185B2 - 空隙判定方法、空隙判定システム及び弾性波検出方法 - Google Patents

Description

ここに開示された技術は、空隙判定方法、空隙判定システム及び弾性波検出方法に関する。

従来より、２つの部材の界面に形成された空隙を判定する方法が知られている。

例えば、特許文献１には、第１部材と第２部材との界面に形成された空隙を超音波探触子を用いて検出する方法が開示されている。この方法では、第１部材のうち界面と反対側の面に超音波探触子を設置し、該反対側の面から第１部材の厚み方向に超音波を送信し、界面からの反射波を受信している。そして、受信した反射波の強度に基づいて界面の空隙の有無が判定される。

特開２０１３−８８３０４号公報

しかしながら、前述の方法では、界面からの反射波を適切に受信する必要があり、そのためには、第１部材のうち界面と反対側の面に超音波探触子を設置し、第１部材の厚み方向に超音波を送信しなければならない。該反対側の面の上に他の部材が存在する場合には、前述の方法を実施することが困難となるか、あるいは、該反対側の面を露出させる等の前処理が必要となる。つまり、前述の方法を実施するためには制約が大きい。

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制約の少ない方法で界面の空隙を判定することにある。

ここに開示された空隙判定方法は、内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体における前記界面に形成された空隙を判定する空隙判定方法であって、前記内側部材に弾性波を入力する入力工程と、前記内側部材を伝播する弾性波を受信する受信工程と、前記受信工程によって受信された弾性波にウェーブレット変換を施してウェーブレット変換データを取得する変換工程と、位置及び大きさが異なる空隙を有する複数のサンプルから予め取得された前記ウェーブレット変換データである参照用ウェーブレット変換データを参照することによって、前記変換工程によって取得された前記ウェーブレット変換データから空隙の位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定工程とを含む。

ここに開示された別の空隙判定方法は、内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体における前記界面に形成された空隙を判定する空隙判定方法であって、前記内側部材に弾性波を入力する入力工程と、前記内側部材を伝播する弾性波を受信する受信工程と、前記入力工程によって入力される弾性波に対する前記受信工程によって受信された弾性波の伝達関数を算出する算出工程と、位置及び大きさが異なる空隙を有する複数のサンプルから予め取得された前記伝達関数である参照用伝達関数を参照することによって、前記算出工程によって算出された前記伝達関数から空隙の位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定工程とを含む。

また、ここに開示された空隙判定システムは、内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体における前記界面に形成された空隙を判定する空隙判定システムであって、前記内側部材に弾性波を入力する入力部と、前記内側部材を伝播する弾性波を受信する受信部と、前記受信部によって受信された弾性波にウェーブレット変換を施してウェーブレット変換データを取得する変換部と、位置及び大きさが異なる空隙を有する複数のサンプルから予め取得された前記ウェーブレット変換データである参照用ウェーブレット変換データを参照することによって、前記変換部によって取得された前記ウェーブレット変換データから空隙の位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定部とを備える。

ここに開示された別の空隙判定システムは、内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体における前記界面に形成された空隙を判定する空隙判定システムであって、前記内側部材に弾性波を入力する入力部と、前記内側部材を伝播する弾性波を受信する受信部と、前記入力部によって入力される弾性波に対する前記受信部によって受信された弾性波の伝達関数を算出する算出部と、位置及び大きさが異なる空隙を有する複数のサンプルから予め取得された前記伝達関数である参照用伝達関数を参照することによって、前記算出部によって算出された前記伝達関数から空隙の位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定部とを備える。

また、ここに開示された弾性波検出方法は、内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体を伝播する弾性波を検出する弾性波検出方法であって、前記構造体は、前記外側部材を貫通して、一端部が前記外側部材の外側に露出し、他端部が前記内側部材に突き刺さった第１貫通部材及び第２貫通部材をさらに有し、前記第１貫通部材を介して前記外側部材の外側から前記内側部材に弾性波を入力する入力工程と、前記内側部材を伝播する弾性波を、前記第２貫通部材を介して前記外側部材の外側から受信する受信工程とを含む。

前記空隙判定方法によれば、少ない制約で界面の空隙を判定することができる。

前記空隙判定システムによれば、少ない制約で界面の空隙を判定することができる。

前記弾性波検出方法によれば、弾性波を内側部材へ適切に入力し、内側部材を伝播した弾性波を適切に受信することができる。

図１は、橋梁の上部工の斜視図である。 図２は、中空リブを中心とする拡大断面図である。 図３は、実施形態１に係る空隙判定システムのブロック図である。 図４は、実施形態１に係る空隙判定方法のフローチャートである。 図５は、第１サンプルの断面図である。 図６は、第２サンプルの断面図である。 図７は、第３サンプルの断面図である。 図８は、第４サンプルの断面図である。 図９は、第５サンプルの断面図である。 図１０は、第６サンプルの断面図である。 図１１は、第７サンプルの断面図である。 図１２は、第８サンプルの断面図である。 図１３は、第９サンプルの断面図である。 図１４（Ａ）は、第１サンプルに衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図１４（Ｂ）は、第１サンプルのウェーブレット画像である。 図１５（Ａ）は、第２サンプルに衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図１５（Ｂ）は、第２サンプルのウェーブレット画像である。 図１６（Ａ）は、第３サンプルに衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図１６（Ｂ）は、第３サンプルのウェーブレット画像である。 図１７（Ａ）は、第４サンプルに衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図１７（Ｂ）は、第４サンプルのウェーブレット画像である。 図１８（Ａ）は、第５サンプルに衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図１８（Ｂ）は、第５サンプルのウェーブレット画像である。 図１９（Ａ）は、第６サンプルに衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図１９（Ｂ）は、第６サンプルのウェーブレット画像である。 図２０（Ａ）は、第７サンプルに衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図２０（Ｂ）は、第７サンプルのウェーブレット画像である。 図２１（Ａ）は、第８サンプルに衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図２１（Ｂ）は、第８サンプルのウェーブレット画像である。 図２２（Ａ）は、第９サンプルに衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図２２（Ｂ）は、第９サンプルのウェーブレット画像である。 図２３は、実施形態２に係る空隙判定システムのブロック図である。 図２４は、第１振動センサ及び第２振動センサを設置した状態の中空リブを中心とする拡大断面図である。 図２５は、実施形態２に係る空隙判定方法のフローチャートである。 図２６（Ａ）は、第１サンプルの伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図２６（Ｂ）は、第１サンプルの伝達関数である。 図２７（Ａ）は、第２サンプルの伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図２７（Ｂ）は、第２サンプルの伝達関数である。 図２８（Ａ）は、第３サンプルの伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図２８（Ｂ）は、第３サンプルの伝達関数である。 図２９（Ａ）は、第４サンプルの伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図２９（Ｂ）は、第４サンプルの伝達関数である。 図３０（Ａ）は、第５サンプルの伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図３０（Ｂ）は、第５サンプルの伝達関数である。 図３１（Ａ）は、第６サンプルの伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図３１（Ｂ）は、第６サンプルの伝達関数である。 図３２（Ａ）は、第７サンプルの伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図３２（Ｂ）は、第７サンプルの伝達関数である。 図３３（Ａ）は、第８サンプルの伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図３３（Ｂ）は、第８サンプルの伝達関数である。 図３４（Ａ）は、第９サンプルの伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図３４（Ｂ）は、第９サンプルの伝達関数である。 図３５は、インパルスハンマの加振力信号を入力側の信号として用いた場合の第１サンプルの伝達関数である。 図３６は、インパルスハンマの加振力信号を入力側の信号として用いた場合の第２サンプルの伝達関数である。 図３７は、インパルスハンマの加振力信号を入力側の信号として用いた場合の第３サンプルの伝達関数である。 図３８は、インパルスハンマの加振力信号を入力側の信号として用いた場合の第４サンプルの伝達関数である。 図３９は、インパルスハンマの加振力信号を入力側の信号として用いた場合の第５サンプルの伝達関数である。 図４０は、インパルスハンマの加振力信号を入力側の信号として用いた場合の第６サンプルの伝達関数である。 図４１は、インパルスハンマの加振力信号を入力側の信号として用いた場合の第７サンプルの伝達関数である。 図４２は、インパルスハンマの加振力信号を入力側の信号として用いた場合の第８サンプルの伝達関数である。 図４３は、インパルスハンマの加振力信号を入力側の信号として用いた場合の第９サンプルの伝達関数である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《実施形態１》
実施形態１に係る空隙判定システム１００は、例えば、モルタル又はコンクリートの充填状態を判定するために用いられる。ここでは、橋梁の床版に充填されたモルタルの充填状態を判定する場合を例に、空隙判定システム１００及びその空隙判定方法を説明する。

図１は、橋梁の上部工１０の斜視図である。上部工１０は、橋軸方向に延びる複数の床版１１と、橋軸方向に延びる複数の主桁１２と、橋軸方向と直交する方向、即ち、床版１１の幅方向に延びる複数の横桁１３とを有している。尚、図では、床版１１、主桁１２及び横桁１３はそれぞれ、１つのみ図示している。複数の床版１１は、橋軸方向に並び、互いに接合されている。複数の主桁１２は、床版１１の下面に設けられ、床版１１の幅方向に間隔を開けて配列されている。複数の横桁１３は、床版１１の下面に設けられ、隣り合う各２つの主桁１２の間において橋軸方向に間隔を開けて配列されている。主桁１２及び横桁１３は、床版１１に接合されており、床版１１を支持している。このように構成された上部工１０は、橋脚（図示省略）によって支持される。

床版１１は、平板状のデッキプレート２と、橋軸方向に延びる複数の中空リブ３と、デッキプレート２と中空リブ３との接合強度を補強する補強板４と、中空リブ３内に充填されたモルタルＭとを有している。床版１１は構造体の一例である。デッキプレート２の上面には、舗装１４が敷設されている。舗装１４上を車輌が通行する。複数の中空リブ３は、デッキプレート２の下面に設けられ、床版１１の幅方向に間隔を開けて配列されている。中空リブ３の配列間隔は、主桁１の配列間隔よりも小さい。すなわち、隣り合う各２つの主桁１２の間に、複数の中空リブ３が配列されている。

主桁１２、横桁１３、中空リブ３は、鋼で形成され、デッキプレート２に溶接で接合されている。

中空リブ３は、デッキプレート２と共に閉断面を形成する。図２は、中空リブ３を中心とする拡大断面図である。詳しくは、中空リブ３は、対向する一対の第１縦壁３１Ａ及び第２縦壁３１Ｂと、底壁３３とを有している。底壁３３は、デッキプレート２と略平行に延びている。第１縦壁３１Ａ及び第２縦壁３１Ｂは、底壁３３の両方の端縁から上方へ延びている。第１縦壁３１Ａ及び第２縦壁３１Ｂは、互いの間隔が上方へ向かって拡がるように、鉛直方向に対して傾斜している。第１縦壁３１Ａ及び第２縦壁３１Ｂの上端は、デッキプレート２に溶接されている。こうして、中空リブ３及びデッキプレート２の間には、橋軸方向に延びる閉空間が形成される。中空リブ３内の空間は、仕切板（図示省略）によって橋軸方向に分割された複数の空間に区切られている。尚、第１縦壁３１Ａと第２縦壁３１Ｂとを区別しない場合には、単に「縦壁３１」と称する。デッキプレート２及び中空リブ３は、外側部材の一例である。つまり、外側部材は、デッキプレート２と中空リブ３との分割構造となっている。デッキプレート２は、第１部材の一例であり、中空リブ３は、第２部材の一例である。

中空リブ３内の空間には、モルタルＭが充填されている。底壁３３には、中空リブ３内の空間にモルタルＭを充填するための注入口及び排出口（図示省略）が形成されている。注入口及び排出口は、仕切板で区切られた中空リブ３内の各空間に１つずつ設けられている。中空リブ３がデッキプレート２に接合された後、注入口から中空リブ３内にモルタルＭが注入されると共に、余分なモルタルＭが排出口から排出される。こうして、中空リブ３内の空間にモルタルＭが充填される。最終的に、注入口及び排出口は、塞がれる。モルタルＭは、内側部材の一例である。

補強板４は、橋軸方向に延びる鋼板で形成されている。１つの中空リブ３に対して２つの補強板４が設けられている。補強板４は、デッキプレート２及び中空リブ３の縦壁３１に沿うように屈曲している。補強板４は、デッキプレート２及び縦壁３１にボルト締結されている。つまり、中空リブ３は、溶接と補強板４によってデッキプレート２に連結されている。補強板４は、連結部材の一例である。

詳しくは、デッキプレート２には、複数のネジ付きスタッド４１が橋軸方向に等間隔で配列されている。補強板４は、図１に示すように、橋軸方向における複数個所においてネジ付きスタッド４１及びナット４２でデッキプレート２に取り付けられている。

一方、補強板４は、縦壁３１に対して中空リブ３の外側からワンサイドボルト４３で取り付けられている。ワンサイドボルト４３は、中空リブ３を貫通して、一端部が中空リブ３の外側に露出し、他端部がモルタルＭに突き刺さっている。ワンサイドボルト４３の他端部（以下、「先端部」という）は、中空リブ３内に突出している。補強板４の取付は、モルタルＭの充填前に行われる。つまり、ワンサイドボルト４３の先端部が中空リブ３内に突出した状態でモルタルＭが充填されるので、ワンサイドボルト４３の先端部は、モルタルＭに突き刺さった状態となる。補強板４は、図１に示すように、橋軸方向における等間隔の複数個所においてワンサイドボルト４３で縦壁３１に取り付けられている。

以下、説明の便宜上、第１縦壁３１Ａに取り付けられたワンサイドボルト４３を「第１ワンサイドボルト４３Ａ」と称し、第２縦壁３１Ｂに取り付けられたワンサイドボルト４３を「第２ワンサイドボルト４３Ｂ」と称する。第１ワンサイドボルト４３Ａは、第１貫通部材の一例であり、第２ワンサイドボルト４３Ｂは、第２貫通部材の一例である。

尚、第１ワンサイドボルト４３Ａが位置する、橋軸方向に直交する断面上に第２ワンサイドボルト４３Ｂも位置している。さらに、この断面上には、一方の補強板４のネジ付きスタッド４１及びナット４２、並びに、他方の補強板４のネジ付きスタッド４１及びナット４２も位置している。

このように構成された上部工１０においては、車輌の通行等によって床版１１が撓み得る。上部工１０は、デッキプレート２に中空リブ３を設けると共に、中空リブ３にモルタルＭを充填することによって床版１１の撓みを低減している。仮にモルタルＭを充填せずに中空リブ３だけ設ける場合には、床版１１の撓みをある程度は低減することができるが、デッキプレート２のうち縦壁３１の接合部に応力が集中して、亀裂が生じ得る。それに対し、中空リブ３内にモルタルＭを充填することによって、デッキプレート２のうち第１縦壁３１Ａと第２縦壁３１Ｂとの間の部分の撓みを低減することができる。これにより、デッキプレート２のうち縦壁３１の接合部への応力集中を緩和することができる。

尚、床版１１は、始めから前述の構成で製造されるとは限らない。例えば、デッキプレート２を有する既存の床版に、補強のために、中空リブ３、補強板４及びモルタルＭが後から設置される場合もある。あるいは、デッキプレート２及び中空リブ３を有する既存の床版に、補強のために、補強板４及びモルタルＭが後から設置される場合もある。

しかしながら、デッキプレート２とモルタルＭとの界面に空隙Ｇが存在すると、空隙Ｇの部分においてデッキプレート２の撓みが大きくなり、応力集中の緩和効果が低減してしまう。

そこで、空隙判定システム１００は、この空隙Ｇの位置及び大きさを判定する。図３は、空隙判定システム１００のブロック図である。

空隙判定システム１００は、モルタルＭに弾性波を入力する一方、モルタルＭを伝播する弾性波を受信し、受信した弾性波に基づいて空隙Ｇの位置及び大きさを判定する。空隙判定システム１００は、インパルスハンマ５１と、振動センサ５３と、装置本体６とを有している。

インパルスハンマ５１は、中空リブ３、厳密には、モルタルＭに打撃を与える加振器である。インパルスハンマ５１は、加振力を検出するセンサが内蔵されており、打撃時の加振力を検出して出力する。

振動センサ５３は、加速度ピックアップであり、対象物の加速度を検出する。振動センサ５３は、直交する２軸の加速度を検出する。振動センサ５３は、図２に示すように、第２ワンサイドボルト４３Ｂの、中空リブ３の外側に露出している端縁に取り付けられており、第２ワンサイドボルト４３Ｂの軸方向の加速度と軸方向に直交するせん断方向の加速度とを検出する。すなわち、振動センサ５３は、モルタルＭを伝播する弾性波を第２ワンサイドボルト４３Ｂを介して受信する。

装置本体６は、増幅部６１と、Ａ／Ｄ変換部６２と、演算部６３と、メモリ６４と、記憶装置６５とを有している。

増幅部６１は、振動センサ５３の検出信号が入力され、それらの検出信号を増幅する。

Ａ／Ｄ変換部６２は、インパルスハンマ５１の加振力信号並びに、増幅された振動センサ５３の検出信号が入力され、それらの信号にＡ／Ｄ変換を施す。

演算部６３は、プロセッサを有しており、プログラムを実行する等して、各種処理を行う。例えば、演算部６３は、Ａ／Ｄ変換後の信号を解析して、空隙Ｇの位置及び大きさの判定を行う。メモリ６４は、演算部６３がプログラムを実行する際にデータを一時的に保存するために用いられる。記憶装置６５は、各種プログラムやデータを保存している。

次に、空隙判定システム１００を用いた空隙判定方法について説明する。図４は、空隙判定方法のフローチャートである。この空隙判定方法は、デッキプレート２とモルタルＭとの界面に形成された空隙Ｇを判定する。中空リブ３内にモルタルＭが充填される際に空気が混入する場合があり、その場合、空気とモルタルＭとの比重の差によって、空隙Ｇは主にデッキプレート２とモルタルＭとの界面に生じ得る。

まず、ステップＳａ１において、作業者は、インパルスハンマ５１を用いてモルタルＭに衝撃弾性波を入力する。具体的には、作業者は、第２ワンサイドボルト４３Ｂに振動センサ５３を設置し、橋軸方向の位置が該第２ワンサイドボルト４３Ｂと同じ第１ワンサイドボルト４３Ａの端縁にインパルスハンマ５１で打撃を加える。作業者は、図２において矢印で示すように、主として第１ワンサイドボルト４３Ａの軸方向に打撃を加える。第１ワンサイドボルト４３Ａの先端部は、モルタルＭに突き刺さった状態となっており、第１ワンサイドボルト４３Ａに加えられたインパルスハンマ５１による衝撃は、モルタルＭに伝わる。

こうして、インパルスハンマ５１の打撃により、モルタルＭにはインパルス状の弾性波（即ち、衝撃弾性波）が入力される。ステップＳａ１は、第２部材に弾性波を入力する入力工程に相当する。

このとき、インパルスハンマ５１から第１ワンサイドボルト４３Ａに加えられた加振力は、インパルスハンマ５１に内蔵されたセンサに検出され、検出された加振力信号が装置本体６に入力される。

次に、ステップＳａ２において、振動センサ５３は、モルタルＭを伝播する弾性波を受信する。振動センサ５３は、前述の如く、第２ワンサイドボルト４３Ｂに取り付けられている。第２ワンサイドボルト４３Ｂの先端部は、モルタルＭに突き刺さった状態となっている。そのため、モルタルＭを伝播する弾性波は、第２ワンサイドボルト４３Ｂを介して振動センサ５３に伝わる。

振動センサ５３の受信信号は、増幅部６１により増幅された後、Ａ／Ｄ変換部６２によりＡ／Ｄ変換され、演算部６３に入力される。演算部６３は、例えば、インパルスハンマ５１による打撃後の所定期間内の振動センサ５３の受信信号を、入力した弾性波に対応する応答として取得する。ステップＳａ２は、第２部材を伝播する弾性波を受信する受信工程に相当する。

演算部６３は、ステップＳａ３において、振動センサ５３の受信信号に積分処理を施す。振動センサ５３の受信信号は、加速度信号なので、積分処理によって速度信号に変換される。その後、演算部６３は、インパルスハンマ５１の加振力に基づいて速度信号を基準化する。具体的には、演算部６３は、所定の基準加振力に対する実際のインパルスハンマ５１の加振力の比率を、速度信号に掛け合わせる。インパルスハンマ５１による打撃は人手によって行われるため、インパルスハンマ５１の加振力にはバラツキが生じ得る。そこで、基準加振力に対する実際の加振力の比率に基づいて、速度信号を基準化する。これにより、インパルスハンマ５１の加振力のバラツキに起因する速度信号の振幅のバラツキを解消することができる。

演算部６３は、こうして基準化された速度信号にウェーブレット変換を施して、ウェーブレット変換データを取得する。ウェーブレット変換データは、各周波数成分の信号強度の時間的変化を表すデータである。演算部６３は、ウェーブレット変換データからウェーブレット画像を作成する。ここで、ウェーブレット画像は、Ｘ軸（横軸）に時間、Ｙ軸（縦軸）に周波数をとり、信号強度の大小を色分け又は色の濃淡で階調表示したグラフである。ステップＳａ３は、受信工程で受信された弾性波にウェーブレット変換を施してウェーブレット変換データを取得する変換工程に相当する。ウェーブレット画像は、ウェーブレット変換データの一形態である。

その後、演算部６３は、ステップＳａ４において、ウェーブレット画像に画像認識処理を施すことによって空隙Ｇの位置及び大きさを判定する。ステップＳａ４における画像認識処理は、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する複数のサンプルから予め取得された参照用ウェーブレット変換データを直接的又は間接的に参照することによって画像を認識する処理である。ステップＳａ４は、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する複数のサンプルから予め取得されたウェーブレット変換データである参照用ウェーブレット変換データを参照することによって、変換工程によって取得されたウェーブレット変換データから空隙Ｇの位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定工程に相当する。

詳しくは、位置及び大きさが既知の空隙Ｇを有するサンプルＳから参照用ウェーブレット変換データが予め取得される。以下、サンプルＳのウェーブレット画像を参照用ウェーブレット画像と称する。参照用ウェーブレット画像は、参照用ウェーブレット変換データの一形態である。サンプルＳは、実際のデッキプレート２、中空リブ３、補強板４、ワンサイドボルト４３及びモルタルＭ等と同じ構成をしており、モルタルＭとデッキプレート２との界面に空隙Ｇが形成されている。空隙Ｇの位置及び大きさが異なる複数のサンプルＳが作成されている。

図５〜１３は、第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９の断面図である。第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９は、空隙Ｇの位置及び大きさが異なる。ここでは、中空リブ３の幅方向における空隙Ｇの位置が異なる。以下では、特段の断りがない限り、「端部」は、中空リブ３の幅方向における端部を意味し、「中央」は、中空リブ３の幅方向における中央を意味する。また、「空隙Ｇの大きさ」は、空隙Ｇの大きさがゼロ、即ち、空隙Ｇが無い場合も含む概念である。

詳しくは、第１サンプルＳ１には、図５に示すように、空隙Ｇが形成されていない。すなわち、第１サンプルＳ１では、中空リブ３内にモルタルＭが完全に充填されており、デッキプレート２とモルタルＭとの界面の全域に亘ってデッキプレート２とモルタルＭとが密着している。第２サンプルＳ２は、図６に示すように、デッキプレート２とモルタルＭとの界面のうち第１縦壁３１Ａ寄りの端部に形成された、比較的小さな空隙Ｇを有している。第３サンプルＳ３は、図７に示すように、デッキプレート２とモルタルＭとの界面のうち第２縦壁３１Ｂ寄りの端部に形成された、比較的小さな空隙Ｇを有している。第４サンプルＳ４は、図８に示すように、デッキプレート２とモルタルＭとの界面のうち第１縦壁３１Ａ寄りの端部に形成された、中程度の大きさの空隙Ｇを有している。第５サンプルＳ５は、図９に示すように、デッキプレート２とモルタルＭとの界面のうち第２縦壁３１Ｂ寄りの端部に形成された、中程度の大きさの空隙Ｇを有している。第６サンプルＳ６は、図１０に示すように、デッキプレート２とモルタルＭとの界面のうち第１縦壁３１Ａ寄りの端部に形成された、比較的大きな空隙Ｇを有している。第７サンプルＳ７は、図１１に示すように、デッキプレート２とモルタルＭとの界面のうち第２縦壁３１Ｂ寄りの端部に形成された、比較的大きな空隙Ｇを有している。第８サンプルＳ８は、図１２に示すように、デッキプレート２とモルタルＭとの界面のうち中央に形成された、中程度の大きさの空隙Ｇを有している。第９サンプルＳ９は、図１３に示すように、デッキプレート２とモルタルＭとの界面のうち中央に形成された、比較的大きさ空隙Ｇを有している。

第２サンプルＳ２及び第３サンプルの空隙Ｇの寸法（幅、高さ、奥行き方向。以下、同様）は、同じである。第４サンプルＳ４、第５サンプルＳ５及び第８サンプルＳ８の空隙Ｇの寸法は、同じである。第６サンプルＳ６、第７サンプルＳ７及び第９サンプルＳ９の空隙Ｇの寸法は、同じである。以下、第２サンプルＳ２及び第３サンプルの空隙Ｇの大きさを「小」と称し、第４サンプルＳ４、第５サンプルＳ５及び第８サンプルＳ８の空隙Ｇの大きさを「中」と称し、第６サンプルＳ６、第７サンプルＳ７及び第９サンプルＳ９の空隙Ｇの大きさを「大」と称する。

図１４（Ａ）〜図２２（Ａ）は、第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９に衝撃弾性波を入力した際の受信波形である。図１４（Ｂ）〜図２２（Ｂ）は、第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９のウェーブレット画像である。（Ａ）の受信波形は、前述の積分処理及び基準化がなされた波形である。（Ａ）のグラフの横軸が時間で、縦軸が速度である。（Ｂ）のグラフの横軸は、時間であって、（Ａ）の横軸と対応している。（Ｂ）のグラフの縦軸は、周波数である。（Ｂ）のウェーブレット画像は、簡略化されたものであり、信号強度の大小が等高線によって４段階で表現されている。ハッチングの密度が濃いほど、強度が大きい。ただし、ウェーブレット画像における信号強度の大小はさらに細かく表現されてもよい。

各図の（Ａ）図からわかるように、モルタルＭに入力された弾性波は、中空リブ３内で多重反射する。これらの受信波形は、空隙Ｇの位置及び大きさに応じて変化する。詳しくは、２つの部材の界面における弾性波の反射率は、２つの部材の音響インピーダンスの差に依存する。空隙Ｇが形成されていない部分の界面は、モルタルＭとデッキプレート２とで形成される。この界面での反射率は、モルタルＭの音響インピーダンスとデッキプレート２の音響インピーダンスとの差に依存する。一方、空隙Ｇが形成されている部分の界面は、モルタルＭと空気とで形成される。この界面での反射率は、モルタルＭの音響インピーダンスと空気の音響インピーダンスとの差に依存する。モルタルＭの音響インピーダンスと空気の音響インピーダンスとの差は、モルタルＭの音響インピーダンスとデッキプレート２の音響インピーダンスとの差に比べて大きいので、モルタルＭと空気との界面での反射率はより大きくなる。このように、空隙Ｇの有無によってモルタルＭ内を伝播する弾性波の反射状況が変化する。その結果、受信波形が空隙Ｇの位置及び大きさに応じて変化すると考えられる。

しかしながら、受信波形の差異は微妙であるので、受信波形そのものに基づいて空隙Ｇの位置及び大きさを判別することは困難である。

それに対し、各図の（Ｂ）図に示すウェーブレット画像（即ち、各周波数成分の信号強度の時間的変化の態様）は、空隙Ｇの位置及び大きさに応じて異なっている。その差異は、空隙Ｇの位置及び大きさに応じた受信波形の差異に比べて顕著である。

具体的には、空隙Ｇが形成されていない第１サンプルＳ１の図１４（Ｂ）と、空隙Ｇが形成されている第２〜第９サンプルＳ２〜Ｓ９の図１５（Ｂ）〜図２２（Ｂ）とを比較すると、等高線の形状が大きく異なっている。

さらに詳しくは、空隙Ｇの大きさが「中」であって、空隙Ｇの位置が異なる図１４（Ｂ），１８（Ｂ），２１（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの大きさが「中」で共通であっても空隙Ｇの位置が中央か端部かによって等高線の形状が異なる。

空隙Ｇの大きさが「大」であって、空隙Ｇの位置が異なる図１９（Ｂ），２０（Ｂ），２２（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの大きさが「大」で同じであっても空隙Ｇの位置が中央か端部かによって等高線の形状が変化することがわかる。

また、空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部であって、空隙Ｇ大きさが異なる図１５（Ｂ），１７（Ｂ），１９（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部で共通であっても空隙Ｇの大きさによって等高線の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの位置が第２縦壁３１Ｂ寄りの端部であって、空隙Ｇ大きさが異なる図１６（Ｂ），１８（Ｂ），２０（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの位置が第２縦壁３１Ｂ寄りの端部で共通であっても空隙Ｇの大きさによって等高線の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの位置が中央であって、空隙Ｇ大きさが異なる図２１（Ｂ），２２（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの位置が中央で共通であっても空隙Ｇの大きさによって等高線の形状が変化することがわかる。

尚、空隙Ｇの大きさが同じで、空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部か第２縦壁３１Ｂ寄りの端部かが異なる場合（例えば、図１５（Ｂ）と図１６（Ｂ）、図１７（Ｂ）と図１８（Ｂ）、又は、図１９（Ｂ）と図２０（Ｂ））には、等高線の形状があまり変化しない。しかしながら、前述の如く、空隙Ｇの位置が中央か端部か（第１縦壁３１Ａ寄りか第２縦壁３１Ｂかにかかわらず）は、ウェーブレット画像に基づいて判定することができる。

ただし、床版１１の空隙判定においては、空隙Ｇの位置が中央か端部かが判定できれば十分である。前述の如く、デッキプレート２とモルタルＭとの界面に空隙Ｇが存在すると、空隙Ｇの部分においてデッキプレート２の撓みが大きくなる。空隙Ｇが中央に位置する場合には、デッキプレート２のうち縦壁３１の接合部への悪影響は小さい。一方、空隙Ｇが端部に位置する場合には、デッキプレート２のうち縦壁３１の接合部の近傍部分が撓みやすくなる。そのため、モルタルＭによる応力集中の緩和効果が小さくなってしまう。空隙Ｇの大きさが同じであっても、空隙Ｇの位置が中央か端部かによってその重大さは異なる。床版１１の空隙判定においては、空隙Ｇの位置が中央か端部かが判定できるだけでも十分である。

このように、ウェーブレット画像には、空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報が現れている。つまり、受信波形では明確に現れていなかった空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報を、ウェーブレット変換により顕在化させることができる。

記憶装置６５には、空隙Ｇの位置及び大きさが異なる複数のサンプル（例えば、前述の第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９）から予め取得されたウェーブレット画像をもとに機械学習によって構築された識別器が記憶されている。例えば、識別器は、ファジィクラスタリング手法（Fuzzy-C-Means）を利用した識別器であるＦＣＭ識別器である。そして、演算部６３は、識別器を用いて、実際のウェーブレット画像から実際の空隙Ｇの位置及び大きさを判定する。識別器は、複数のサンプルのウェーブレット画像に基づいて構築されているので、識別器を用いることは、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する複数のサンプルから予め取得された参照用のデータを間接的に参照することに等しい。

尚、画像認識処理は、識別器を用いた処理に限られず、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する複数のサンプルから予め取得された参照用のデータを直接的又は間接的に参照することによって画像を認識する処理であれば任意の処理が採用され得る。例えば、画像認識処理として、パターンマッチングが知られている。パターンマッチングとしては、テンプレートマッチングや特徴点抽出を使ったマッチングがある。

こうして、演算部６３は、ウェーブレット画像から空隙Ｇの位置及び大きさを判定する。ただし、この空隙判定は、一組の第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂを含む断面に関して行われたものである。モルタルＭ内の弾性波は橋軸方向にも拡散するので、一組の第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂを含み、且つ、橋軸方向に或る程度の長さを有する領域内の空隙Ｇの位置及び大きさが判定される。

作業者は、弾性波の入力及び受信を行う一組の第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂを変更して、前述のステップＳａ１〜Ｓａ４を繰り返す。こうして、橋軸方向の全域に亘って空隙Ｇの位置及び大きさが判定される。

この空隙判定方法によれば、特許文献１の方法のように、デッキプレート２の上面（舗装１４が敷設された面）から弾性波を入力する必要がないので、デッキプレート２の上面を露出させる等の前処理が不要となる。つまり、制約の少ない方法で界面の空隙を判定することができる。特に、橋梁の上部工１０においてはデッキプレート２の上面には舗装１４が敷設されるため、デッキプレート２の上面からデッキプレート２とモルタルＭとの界面に向かって弾性波を入力することは困難であるか、できるとしても前処理が非常に煩雑となる。しかしながら、この空隙判定方法によれば、デッキプレート２の上面以外の部分から弾性波を入力し、且つ、デッキプレート２の上面以外の部分において弾性波を受信することによって、空隙を判定することができる。例えば、床版１１の下方から空隙を判定することができる。

また、床版１１の下方から空隙を判定することができるので、空隙の判定に際し、舗装１４上を車輌が通行する状態を維持することができる。つまり、舗装１４は道路として機能しているので、通常は、舗装１４の上を車輌が通行している。特許文献１のようにデッキプレート２の上面から弾性波を入力する場合には、通行規制等を行う必要がある。それに対し、この空隙判定方法によれば、舗装１４上を車輌が通行している状態のまま、床版１１の下方から空隙を判定することができる。この点においても、この空隙判定方法は、制約が少ない。

ただし、この空隙判定方法によれば、特許文献１のように界面からの単純な反射波だけを受信することは難しい。そのため、界面からの反射波の受信強度に基づいて空隙の有無を判定することはできない。しかしながら、モルタルＭを伝播する弾性波の受信信号にウェーブレット変換を施すことによって、受信信号に含まれる、空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報を顕在化させることができる。そして、空隙Ｇの位置及び大きさが既知のサンプルＳ１〜Ｓ９から予め取得された参照用ウェーブレット変換データを参照することによって、受信信号から得られたウェーブレット変換データから空隙Ｇの位置及び大きさを判定することができる。

以上のように、空隙判定システム１００は、モルタルＭ（内側部材）とモルタルＭと共に界面を形成するデッキプレート２及び中空リブ３（外側部材）とを有する床版１１（構造体）における界面に形成された空隙Ｇを判定する空隙判定システムであって、モルタルＭに弾性波を入力するインパルスハンマ５１（入力部）と、モルタルＭを伝播する弾性波を受信する振動センサ５３（受信部）と、振動センサ５３によって受信された弾性波にウェーブレット変換を施してウェーブレット画像（ウェーブレット変換データ）を取得する演算部６３（変換部）と、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９（複数のサンプル）から予め取得された参照用ウェーブレット画像（参照用ウェーブレット変換データ）を参照することによって、演算部６３によって取得されたウェーブレット画像から空隙Ｇの位置及び大きさを判定する演算部６３（判定部）とを備えている。

換言すると、空隙判定システム１００を用いた空隙判定方法は、モルタルＭ（内側部材）とモルタルＭと共に界面を形成するデッキプレート２及び中空リブ３（外側部材）とを有する床版１１（構造体）における界面に形成された空隙Ｇを判定する空隙判定方法であって、モルタルＭに弾性波を入力する入力工程と、モルタルＭを伝播する弾性波を受信する受信工程と、受信工程によって受信された弾性波にウェーブレット変換を施してウェーブレット画像（ウェーブレット変換データ）を取得する変換工程と、位置及び大きさが異なる空隙Ｇ１〜Ｇ９を有する複数のサンプルＳ１〜Ｓ９から予め取得された参照用ウェーブレット画像（参照用ウェーブレット変換データ）を参照することによって、変換工程によって取得されたウェーブレット画像から空隙Ｇの位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定工程とを含む。

これらの構成によれば、モルタルＭに弾性波を入力し且つモルタルＭを伝播する弾性波を受信できれば、空隙Ｇの位置及び大きさを判定することができる。つまり、特許文献１に記載の方法のように、第１部材の表面から界面に向かって超音波を送信しなければならないというような厳しい制約がないので、空隙Ｇの位置及び大きさの判定を簡易に実現することができる。具体的な空隙判定については、モルタルＭを伝播する弾性波にウェーブレット変換を施してウェーブレット画像を取得することによって、弾性波に含まれる、空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報を顕在化させることができる。さらに、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する複数のサンプルから参照用ウェーブレット画像を予め取得しておき、これらを参照することによって、前述のウェーブレット画像から空隙Ｇの位置及び大きさを判定することができる。

また、床版１１は、中空リブ３を貫通して、一端部が中空リブ３の外側に露出し、他端部がモルタルＭに突き刺さった第１ワンサイドボルト４３Ａ（第１貫通部材）及び第２ワンサイドボルト４３Ｂ（第２貫通部材）をさらに有し、入力工程では、第１ワンサイドボルト４３Ａを介して中空リブ３の外側からモルタルＭに弾性波を入力し、受信工程では、モルタルＭを伝播する弾性波を、第２ワンサイドボルト４３Ｂを介して中空リブ３の外側から受信する。

この構成によれば、モルタルＭに突き刺さった第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂが中空リブ３を貫通して中空リブ３の外側に露出している。そこで、第１ワンサイドボルト４３Ａを介してモルタルＭに弾性波を入力することによって、中空リブ３の外側からモルタルＭに弾性波を適切に入力することができる。また、モルタルＭを伝播する弾性波を第２ワンサイドボルト４３Ｂを介して受信することによって、モルタルＭを伝播する弾性波を中空リブ３の外側から適切に受信することができる。

さらに、外側部材は、少なくともデッキプレート２（第１部材）と中空リブ３（第２部材）とを含む分割構造となっており、床版１１は、デッキプレート２と中空リブ３とを連結する補強板４（連結部材）をさらに有し、第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂは、補強板４を中空リブ３に締結する部材である。

この構成によれば、補強板４を中空リブ３に締結するための第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂを利用して、弾性波の入力及び受信を行うことができる。

さらに、床版１１は、デッキプレート２と、デッキプレート２の下面に接合され、デッキプレート２と共に閉断面を形成する中空状の中空リブ３（リブ）と、デッキプレート２及び中空リブ３で区画される空間に充填されたモルタルＭとを有する、橋梁の床版であって、外側部材は、デッキプレート２及び中空リブ３であり、内側部材は、モルタルＭである。

この構成によれば、橋梁の床版１１は、デッキプレート２及び中空リブ３によって区画される空間にモルタルＭが充填されている。そして、デッキプレート２及び中空リブ３とモルタルＭとの界面に形成された空隙Ｇの位置及び大きさが判定される。

また、空隙判定システム１００を用いた弾性波検出方法は、モルタルＭ（内側部材）とモルタルＭと共に界面を形成するデッキプレート２及び中空リブ３（外側部材）とを有する床版１１（構造体）を伝播する弾性波を検出する弾性波検出方法であって、床版１１は、中空リブ３を貫通して、一端部が中空リブ３の外側に露出し、他端部がモルタルＭに突き刺さった第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂをさらに有し、第１ワンサイドボルト４３Ａを介して中空リブ３の外側からモルタルＭに弾性波を入力する入力工程と、モルタルＭを伝播する弾性波を、第２ワンサイドボルト４３Ｂを介して中空リブ３の外側から受信する受信工程とを含む。

この構成によれば、モルタルＭがデッキプレート２及び中空リブ３に覆われた構成において、第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂを利用することによって、中空リブ３の外側からモルタルＭに弾性波を入力すると共に、モルタルＭを伝播する弾性波を中空リブ３の外側から受信することができる。これにより、モルタルＭに弾性波を適切に入力し、モルタルＭを伝播する弾性波を適切に受信することができる。ひいては、前述の空隙判定方法を適切に実現することができる。

《実施形態２》
続いて、実施形態２に係る空隙判定システム２００について説明する。図２３は、空隙判定システム２００のブロック図である。

空隙判定システム２００は、モルタルＭに弾性波を入力する一方、モルタルＭを伝播する弾性波を受信し、受信した弾性波に基づいて中空リブ３内の空隙の位置及び大きさを判定する。空隙判定システム２００は、ウェーブレット変換ではなく、モルタルＭに入力される弾性波に対するモルタルＭから受信された弾性波の伝達関数に基づいて空隙の位置及び大きさを判定する点で、空隙判定システム１００と異なる。そこで、空隙判定システム２００のうち、空隙判定システム１００と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

空隙判定システム２００は、インパルスハンマ５１と、第１振動センサ２５２と、第２振動センサ２５３と、装置本体２０６とを有している。

第１振動センサ２５２及び第２振動センサ２５３は、振動センサ５３と同じ構成をしている。図２４は、第１振動センサ２５２及び第２振動センサ２５３を設置した状態の中空リブ３を中心とする拡大断面図である。第２振動センサ２５３は、図２４に示すように、第２ワンサイドボルト４３Ｂの、中空リブ３の外側に露出している端縁に取り付けられており、第２ワンサイドボルト４３Ｂの軸方向の加速度と軸方向に直交するせん断方向の加速度とを検出する。つまり、第２振動センサ２５３は、振動センサ５３と同じである。第１振動センサ２５２は、第１ワンサイドボルト４３Ａの、中空リブ３の外側に露出している端部に取り付けられている。第１振動センサ２５２は、第１ワンサイドボルト４３Ａの軸方向の加速度と軸方向に直交するせん断方向の加速度とを検出する。

装置本体２０６は、増幅部６１と、Ａ／Ｄ変換部６２と、演算部２６３と、メモリ６４と、記憶装置２６５とを有している。

増幅部６１は、第１振動センサ２５２及び第２振動センサ２５３の検出信号が入力され、それらの検出信号を増幅する。

Ａ／Ｄ変換部６２は、インパルスハンマ５１の加振力信号並びに、増幅された第１振動センサ２５２及び第２振動センサ２５３の検出信号が入力され、それらの信号にＡ／Ｄ変換を施す。

演算部２６３は、プロセッサを有しており、プログラムを実行する等して、各種処理を行う。例えば、演算部２６３は、Ａ／Ｄ変換後の信号を解析して、空隙の位置及び大きさの判定を行う。具体的には、演算部２６３は、モルタルＭに入力される弾性波に対するモルタルＭから受信された弾性波の伝達関数に基づいて空隙の位置及び大きさを判定する。メモリ６４は、演算部２６３がプログラムを実行する際にデータを一時的に保存するために用いられる。記憶装置２６５は、各種プログラムやデータを保存している。詳しくは後述するが、記憶装置２６５は、空隙Ｇの位置及び大きさが既知の複数のサンプルから予め取得された参照用伝達関数が記憶されている。

次に、空隙判定システム２００を用いた空隙判定方法について説明する。図２５は、空隙判定方法のフローチャートである。この空隙判定方法は、デッキプレート２とモルタルＭとの界面に形成された空隙Ｇを判定する。

まず、ステップＳｂ１において、作業者は、インパルスハンマ５１を用いてモルタルＭに衝撃弾性波を入力する。具体的には、作業者は、橋軸方向が同じ第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂに、それぞれ第１振動センサ２５２及び第２振動センサ２５３を設置し、該第１ワンサイドボルト４３Ａの端縁にインパルスハンマ５１で打撃を加える。作業者は、図２４において矢印で示すように、主として第１ワンサイドボルト４３Ａの軸方向に打撃を加える。第１ワンサイドボルト４３Ａの先端部は、モルタルＭに突き刺さった状態となっており、第１ワンサイドボルト４３Ａに加えられたインパルスハンマ５１による衝撃は、モルタルＭに伝わる。

こうして、インパルスハンマ５１の打撃により、モルタルＭにはインパルス状の弾性波（即ち、衝撃弾性波）が入力される。ステップＳｂ１は、第２部材に弾性波を入力する入力工程に相当する。

次に、ステップＳｂ２において、第１振動センサ２５２は、インパルスハンマ５１によって入力される弾性波を受信すると共に、第２振動センサ２５３は、モルタルＭを伝播する弾性波を受信する。第１振動センサ２５２は、インパルスハンマ５１によって入力される弾性波として、第１ワンサイドボルト４３Ａを介して受信される弾性波を受信する。

第１振動センサ２５２及び第２振動センサ２５３の受信信号は、増幅部６１により増幅された後、Ａ／Ｄ変換部６２によりＡ／Ｄ変換され、演算部２６３に入力される。演算部２６３は、例えば、インパルスハンマ５１による打撃後の所定期間内の第１振動センサ２５２の受信信号及び第２振動センサ２５３の受信信号を取得する。ステップＳｂ２（特に、第２振動センサ２５３による弾性波の受信）は、第２部材を伝播する弾性波を受信する受信工程に相当する。

演算部２６３は、ステップＳｂ３において、第１振動センサ２５２及び第２振動センサ２５３の受信信号に積分処理を施す。第１振動センサ２５２及び第２振動センサ２５３の受信信号は、加速度信号なので、積分処理によって速度信号に変換される。

その後、演算部２６３は、モルタルＭに入力される弾性波に対するモルタルＭを伝播して受信される弾性波の伝達関数を算出する。ここでは、演算部２６３は、第１振動センサ２５２からの速度信号に対する、第２振動センサ２５３からの速度信号の伝達関数を算出する。具体的には、演算部２６３は、自己回帰モデル（ＡＲモデル）を用いたスペクトル解析手法により周波数応答関数及び伝達関数を算出する。ステップＳｂ３は、入力工程によって入力される弾性波に対する受信工程によって受信された弾性波の伝達関数を算出する算出工程に相当する。つまり、入力工程によって入力される弾性波として、弾性波が入力される部分である第１ワンサイドボルト４３Ａにおいて検出される弾性波が用いられる。

尚、伝達関数の算出は、これに限られるものではない。例えば、演算部２６３は、第１振動センサ２５２及び第２振動センサ２５３からの速度信号のそれぞれに高速フーリエ変換（FFT:Fast Fourier Transform）を施し、それぞれの周波数スペクトルを求め、それぞれの周波数スペクトルに基づいて伝達関数を算出してもよい。

続いて、演算部２６３は、ステップＳｂ４において、記憶装置２６５に記憶された参照伝達関数を参照することによって、ステップＳｂ３で算出された伝達関数から空隙Ｇの位置及び大きさを判定する。ステップＳｂ４は、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する複数のサンプルから予め取得された伝達関数である参照用伝達関数を参照することによって、算出工程によって算出された伝達関数から空隙Ｇの位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定工程に相当する。

詳しくは、位置及び大きさが既知の空隙Ｇを有するサンプルＳから取得した参照用伝達関数が予め記憶装置２６５に記憶されている。以下、サンプルＳの伝達関数を参照用伝達関数と称する。サンプルＳは、前述の第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９である。つまり、複数の参照用伝達関数が記憶装置２６５に記憶されている。

図２６（Ａ）〜３４（Ａ）は、第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９の伝達関数を求める際の入力側の受信波形である。図２６（Ｂ）〜３４（Ｂ）は、第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９の伝達関数である。（Ａ）は、第１振動センサ２５２の受信波形であり、前述の積分処理がなされた波形である。伝達関数を求める際の出力側の受信波形は、前述の図１４〜２２の（Ａ）の受信波形の基準化前の受信波形である。（Ａ）のグラフの横軸が時間で、縦軸が速度である。（Ａ）のグラフの縦軸のレンジ（最大値と最小値との幅）は、図１４〜２２の（Ａ）のグラフの縦軸に比べて大きい。（Ｂ）のグラフの横軸は、周波数であって、縦軸は、応答倍率である。（Ｂ）の伝達関数は、簡略化されたものである。

各図の（Ａ）図からわかるように、信号の受信直後に、インパルスハンマ５１の入力に対応する衝撃波が観測されている。（Ａ）図の縦軸のレンジが図１４〜２２（Ａ）の縦軸のレンジよりも大きいためわかりにくいが、衝撃波の後には図１４〜２２（Ａ）と同様に、モルタルＭに入力される弾性波の多重反射が観測されている。

各図の（Ｂ）図を見ると、伝達関数は、空隙Ｇの位置及び大きさに応じて異なっている。第２振動センサ２５３の受信信号は、基準化されていない点を除いて、図１４〜２２（Ａ）と同様であり、その受信波形は空隙Ｇの位置及び大きさに応じて変化する。しかしながら、受信波形の差異は微妙であるので、受信波形そのものに基づいて空隙Ｇの位置及び大きさを判別することは困難である。それに対し、伝達関数の差異は、空隙Ｇの位置及び大きさに応じた受信波形の差異に比べて顕著である。

具体的には、空隙Ｇが形成されていない第１サンプルＳ１の図２６（Ｂ）と、空隙Ｇが形成されている第２〜第９サンプルＳ２〜Ｓ９の図２７（Ｂ）〜図３４（Ｂ）とを比較すると、伝達関数の形状が大きく異なっている。

さらに詳しくは、空隙Ｇの大きさが「小」であって、空隙Ｇの位置が異なる図２７（Ｂ），２８（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの大きさが「小」で共通であっても空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部か第２縦壁３１Ｂ寄りの端部かによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの大きさが「中」であって、空隙Ｇの位置が異なる図２９（Ｂ），３０（Ｂ），３３（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの大きさが「中」で共通であっても空隙Ｇの位置が中央か第１縦壁３１Ａ寄りの端部か第２縦壁３１Ｂ寄りの端部かによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの大きさが「大」であって、空隙Ｇの位置が異なる図３１（Ｂ），３２（Ｂ），３４（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの大きさが「大」で同じであっても空隙Ｇの位置が中央か第１縦壁３１Ａ寄りの端部か第２縦壁３１Ｂ寄りの端部かによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

また、空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部であって、空隙Ｇ大きさが異なる図２７（Ｂ），２９（Ｂ），３１（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部で共通であっても空隙Ｇの大きさによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの位置が第２縦壁３１Ｂ寄りの端部であって、空隙Ｇ大きさが異なる図２８（Ｂ），３０（Ｂ），３２（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの位置が第２縦壁３１Ｂ寄りの端部で共通であっても空隙Ｇの大きさによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの位置が中央であって、空隙Ｇ大きさが異なる図３３（Ｂ），３４（Ｂ）を比較すると、空隙Ｇの位置が中央で共通であっても空隙Ｇの大きさによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

このように、伝達関数には、空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報が現れている。つまり、受信波形では明確に現れていなかった空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報を、伝達関数により顕在化させることができる。そこで、装置本体２０６は、空隙Ｇの位置及び大きさが異なる複数のサンプル（例えば、前述の第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９）の伝達関数を予め取得し、参照伝達関数として記憶装置２６５に記憶しておく。そして、演算部２６３は、参照伝達関数を参照することによって、実際の伝達関数から実際の空隙Ｇの位置及び大きさを判定する。例えば、演算部２６３は、実際の伝達関数から特徴点（例えば、共振周波数、反共振周波数、最大倍率、最低倍率等）を抽出し、実際の伝達関数の特徴点と最も近似する特徴点を有する参照伝達関数を探索する。参照伝達関数の特徴点は、実際の伝達関数の特徴点を抽出する際に演算部２６３が抽出してもよいし、予め抽出されて記憶装置２６５に記憶されていてもよい。最も近似する特徴点を判定する方法は、パターンマッチングやユークリッド距離を用いる方法が挙げられる。演算部２６３は、最も近似する特徴点を有する参照伝達関数に対応するサンプルの空隙Ｇの位置及び大きさを実際の空隙Ｇの位置及び大きさとみなす。こうして、実際の空隙Ｇの位置及び大きさが判定される。

ただし、空隙Ｇの位置及び大きさを判定する方法は、これに限られない。例えば、装置本体６のように、複数の参照伝達関数をもとに機械学習によって構築された識別器を用いて、実際の伝達関数から実際の空隙Ｇの位置及び大きさを判定してもよい。

ただし、この空隙判定は、一組の第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂを含む断面に関して行われたものである。モルタルＭ内の弾性波は橋軸方向にも拡散するので、一組の第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂを含み、且つ、橋軸方向に或る程度の長さを有する領域内の空隙Ｇの位置及び大きさが判定される。

作業者は、弾性波の入力及び受信を行う一組の第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂを変更して、前述のステップＳｂ１〜Ｓｂ４を繰り返す。こうして、橋軸方向の全域に亘って空隙Ｇの位置及び大きさが判定される。

この空隙判定方法によれば、空隙判定システム１００の方法と同様に、制約の少ない方法で界面の空隙を判定することができる。特に、この空隙判定方法によれば、デッキプレート２の上面以外の部分から弾性波を入力し、且つ、デッキプレート２の上面以外の部分において弾性波を受信することによって、空隙を判定することができる。例えば、床版１１の下方から空隙を判定することができる。

そして、この空隙判定方法によれば、モルタルＭに入力される弾性波とモルタルＭを伝播して受信された弾性波の伝達関数を求めることによって、受信信号に含まれる、空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報を顕在化させることができる。そして、空隙Ｇの位置及び大きさが既知のサンプルＳ１〜Ｓ９から予め取得された参照用伝達関数を参照することによって、受信信号から得られた伝達関数から空隙Ｇの位置及び大きさを判定することができる。

さらに、空隙判定システム１００の方法では、前述の如く、空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部か第２縦壁３１Ｂ寄りの端部かを判定することは難しい。それに対し、空隙判定システム２００の伝達関数を用いる方法によれば、空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部か第２縦壁３１Ｂ寄りの端部かを判定することもできる。

続いて、空隙判定システム２００の変形例について説明する。前述の説明では、空隙判定システム２００は、伝達関数を算出する際の、入力工程によって入力される弾性波として、弾性波が入力される部分（第１ワンサイドボルト４３Ａ）において検出される弾性波を用いている。しかし、入力工程によって入力される弾性波は、これに限られるものではない。変形例では、入力工程によって入力される弾性波の別の例として、インパルスハンマ５１によって入力される弾性波を用いる。具体的には、演算部２６３は、伝達関数を求める際の入力側の信号としてインパルスハンマ５１の加振力信号を用いる。

図３５〜４３は、加振力信号を入力とした場合の第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９の伝達関数である。伝達関数の差異は、空隙Ｇの位置及び大きさに応じた受信波形の差異に比べて顕著である。

具体的には、空隙Ｇが形成されていない第１サンプルＳ１の図３５と、空隙Ｇが形成されている第２〜第９サンプルＳ２〜Ｓ９の図３６〜図４３とを比較すると、伝達関数の形状が大きく異なっている。

さらに詳しくは、空隙Ｇの大きさが「小」であって、空隙Ｇの位置が異なる図３６，３７を比較すると、空隙Ｇの大きさが「小」で共通であっても空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部か第２縦壁３１Ｂ寄りの端部かによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの大きさが「中」であって、空隙Ｇの位置が異なる図３８，３９，４２を比較すると、空隙Ｇの大きさが「中」で共通であっても空隙Ｇの位置が中央か第１縦壁３１Ａ寄りの端部か第２縦壁３１Ｂ寄りの端部かによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの大きさが「大」であって、空隙Ｇの位置が異なる図４０，４１，４３を比較すると、空隙Ｇの大きさが「大」で同じであっても空隙Ｇの位置が中央か第１縦壁３１Ａ寄りの端部か第２縦壁３１Ｂ寄りの端部かによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

また、空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部であって、空隙Ｇ大きさが異なる図３６，３８，４０を比較すると、空隙Ｇの位置が第１縦壁３１Ａ寄りの端部で共通であっても空隙Ｇの大きさによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの位置が第２縦壁３１Ｂ寄りの端部であって、空隙Ｇ大きさが異なる図３７，３９，４１を比較すると、空隙Ｇの位置が第２縦壁３１Ｂ寄りの端部で共通であっても空隙Ｇの大きさによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

空隙Ｇの位置が中央であって、空隙Ｇ大きさが異なる図４２，４３を比較すると、空隙Ｇの位置が中央で共通であっても空隙Ｇの大きさによって伝達関数の形状が変化することがわかる。

このように、加振力信号を入力側の信号として用いた場合であっても、空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報が伝達関数に顕著に現れていることがわかる。

以上のように、空隙判定システム２００は、モルタルＭ（内側部材）とモルタルＭと共に界面を形成するデッキプレート２及び中空リブ３（外側部材）とを有する床版１１（構造体）における界面に形成された空隙Ｇを判定する空隙判定システムであって、モルタルＭに弾性波を入力するインパルスハンマ５１（入力部）と、モルタルＭを伝播する弾性波を受信する第２振動センサ２５３（受信部）と、インパルスハンマ５１によって入力される弾性波に対する第２振動センサ２５３によって受信された弾性波の伝達関数を算出する演算部２６３（算出部）と、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９（複数のサンプル）から予め取得された伝達関数である参照用伝達関数を参照することによって、演算部２６３によって算出された伝達関数から空隙Ｇの位置及び大きさを判定する演算部２６３（判定部）とを備えている。

換言すると、空隙判定システム２００を用いた空隙判定方法は、モルタルＭ（内側部材）とモルタルＭと共に界面を形成するデッキプレート２及び中空リブ３（外側部材）とを有する床版１１（構造体）における界面に形成された空隙Ｇを判定する空隙判定方法であって、モルタルＭに弾性波を入力する入力工程と、モルタルＭを伝播する弾性波を受信する受信工程と、入力工程によって入力される弾性波に対する受信工程によって受信された弾性波の伝達関数を算出する算出工程と、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する第１〜第９サンプルＳ１〜Ｓ９（複数のサンプル）から予め取得された伝達関数である参照用伝達関数を参照することによって、算出工程によって算出された伝達関数から空隙Ｇの位置及び大きさを判定する判定工程とを含んでいる。

これらの構成によれば、モルタルＭに弾性波を入力し且つモルタルＭを伝播する弾性波を受信できれば、空隙Ｇの位置及び大きさを判定することができる。つまり、特許文献１に記載の方法のように、第１部材の表面から界面に向かって超音波を送信しなければならないというような厳しい制約がないので、空隙Ｇの位置及び大きさの判定を簡易に実現することができる。具体的な空隙判定については、モルタルＭに入力される弾性波に対するモルタルＭを伝播する弾性波の伝達関数を算出することによって、弾性波に含まれる、空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報を顕在化させることができる。さらに、位置及び大きさが異なる空隙Ｇを有する複数のサンプルから参照用伝達関数を予め取得しておき、これらを参照することによって、前述の算出した伝達関数から空隙Ｇの位置及び大きさを判定することができる。

また、算出工程において伝達関数を算出する際の入力工程によって入力される弾性波として、第１ワンサイドボルト４３Ａにおいて受信される弾性波を用いる。

つまり、第１ワンサイドボルト４３に設置された第１振動センサ２５２の受信信号を伝達関数を求める際の入力側の信号として用いる。これによれば、第１ワンサイドボルト４３ＡからモルタルＭに入力される弾性波に対する、モルタルＭから第２ワンサイドボルト４３Ｂを介して受信される弾性波の伝達関数が求められる。

その他、空隙判定システム２００及びその空隙判定方法は、空隙判定システム１００及びその空隙判定方法と同様の作用効果を奏する。

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

例えば、空隙判定を実施する対象は、橋梁の床版１１に限定されない。内側部材と内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体であれば、任意の構造体における界面の空隙を判定することができる。

また、床版１１の構成は、一例に過ぎず、前述の構成以外の構成であってもよい。例えば、補強板４が省略されていてもよい。また、モルタルＭの代わりにコンクリートが充填されていてもよい。

また、モルタルＭへの弾性波の入力及び受信は、第１ワンサイドボルト４３Ａ及び第２ワンサイドボルト４３Ｂを利用しなくてもよい。中空リブ３を貫通して、一端部が中空リブ３の外側に露出し、他端部がモルタルＭに突き刺さった貫通部材（例えば、空隙判定専用のボルト）を弾性波の入力及び受信のためだけに設けてもよい。あるいは、中空リブ３に直接打撃を加えることによって、中空リブ３を介してモルタルＭへ弾性波を入力してもよい。同様に、中空リブ３に振動センサを取り付けて、モルタルＭを伝播する弾性波を中空リブ３を介して受信してもよい。

受信部としての振動センサは、加速度ピックアップに限られるものではない。例えば、ＡＥセンサや超音波探傷用の受信センサ等を振動センサとして採用してもよい。

また、振動センサ５３の受信信号は、速度信号に変換されているが、これに限られるものではない。例えば、演算部６３は、振動センサ５３の受信信号を加速度信号のまま用いてもよい。つまり、内側部材（モルタルＭ）を伝播する弾性波を表わす物理量である限り、任意の物理量を採用することができる。

空隙判定システム１００，２００及びそれらの空隙判定方法においては、空隙Ｇの位置及び大きさの両方を判定しているが、位置又は大きさを判定するものであってもよい。

また、サンプルＳの個数は、９個に限られず、任意の個数とすることができる。当然ながら、サンプルＳの個数が増加するほど、空隙の判定精度が向上する。

さらに、参照用ウェーブレット画像を参照することによって実際のウェーブレット画像から空隙Ｇの位置及び大きさを判定する方法、及び、参照用伝達関数を参照することによって実際の伝達関数から空隙Ｇの位置及び大きさを判定する方法は、前述の方法に限られるものではない。例えば、空隙Ｇの位置又は大きさによって特定の周波数成分が特定の時間帯に増減することが参照用ウェーブレット変換データからわかっていれば、それらを特徴点として参照することによって、実際のウェーブレット変換データの該特定の時間帯における該特定の周波数成分の信号強度から空隙Ｇの位置又は大きさを判定してもよい。

また、空隙判定システム１００の空隙判定方法と空隙判定システム２００の空隙判定方法とを組み合わせてもよい。空隙判定システム１００と空隙判定システム２００のハードウェア構成は、基本的には振動センサの個数だけである。そのため、空隙判定システム２００であれば、空隙判定システム１００の空隙判定方法を実施することができる。それぞれの方法に、判定しやすい空隙Ｇの位置及び大きさがあるので、両方の方法を組み合わせることによって、空隙Ｇの位置及び大きさの判定精度を向上させることができる。例えば、主として、空隙判定システム１００の空隙判定方法によって空隙Ｇの位置及び大きさを判定し、判定が困難な場合には、空隙判定システム２００の空隙判定方法によって空隙Ｇの位置及び大きさを判定してもよい。

実施形態１においては、第２ワンサイドボルト４３Ｂ以外の場所においてモルタルＭを伝播する弾性波を受信してもよい。つまり、モルタルＭは、デッキプレート２及び中空リブ３と接触しているため、モルタルＭを伝播する弾性波は、デッキプレート２及び中空リブ３へ透過する。そのため、デッキプレート２又は中空リブ３の振動を検出することによっても、モルタルＭを伝播する弾性波を受信することができる。例えば、ネジ付きスタッド４１又はナット４２に振動センサ５３を取り付けてもよい。この位置で検出した受信信号のウェーブレット画像であっても、空隙Ｇの位置及び大きさに関する情報が表わされている。

以上説明したように、ここに開示された技術は、空隙判定方法、空隙判定システム及び弾性波検出方法について有用である。

１００，２００ 空隙判定システム
１１ 床版（構造体）
２ デッキプレート（外側部材、第１部材）
３ 中空リブ（外側部材、第２部材）
４ 補強板
５１ インパルスハンマ（入力部）
５３ 振動センサ（受信部）
６３ 演算部（変換部、判定部）
２５３ 第２振動センサ（受信部）
２６３ 演算部（算出部、判定部）
Ｍ モルタル（内側部材）

Claims (11)

1. 内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体における前記界面に形成された空隙を判定する空隙判定方法であって、
   前記内側部材に弾性波を入力する入力工程と、
   前記内側部材を伝播する弾性波を受信する受信工程と、
   前記受信工程によって受信された弾性波にウェーブレット変換を施してウェーブレット変換データを取得する変換工程と、
   位置及び大きさが異なる空隙を有する複数のサンプルから予め取得された前記ウェーブレット変換データである参照用ウェーブレット変換データを参照することによって、前記変換工程によって取得された前記ウェーブレット変換データから空隙の位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定工程とを含み、
   前記構造体は、前記外側部材を貫通して、一端部が前記外側部材の外側に露出し、他端部が前記内側部材に突き刺さった第１貫通部材及び第２貫通部材をさらに有し、
   前記入力工程では、前記第１貫通部材を介して前記外側部材の外側から前記内側部材に弾性波を入力し、
   前記受信工程では、前記内側部材を伝播する弾性波を、前記第２貫通部材を介して前記外側部材の外側から受信することを特徴とする空隙判定方法。
2. 請求項１に記載の空隙判定方法において、
   前記外側部材は、少なくとも第１部材と第２部材とを含む分割構造となっており、
   前記構造体は、前記第１部材と前記第２部材とを連結する連結部材をさらに有し、
   前記第１貫通部材及び前記第２貫通部材は、前記連結部材を前記第１部材又は前記第２部材に締結する部材であることを特徴とする空隙判定方法。
3. 内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体における前記界面に形成された空隙を判定する空隙判定方法であって、
   前記内側部材に弾性波を入力する入力工程と、
   前記内側部材を伝播する弾性波を受信する受信工程と、
   前記入力工程によって入力される弾性波に対する前記受信工程によって受信された弾性波の伝達関数を算出する算出工程と、
   位置及び大きさが異なる空隙を有する複数のサンプルから予め取得された前記伝達関数である参照用伝達関数を参照することによって、前記算出工程によって算出された伝達関数から空隙の位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定工程とを含むことを特徴とする空隙判定方法。
4. 請求項３に記載の空隙判定方法において、
   前記構造体は、前記外側部材を貫通して、一端部が前記外側部材の外側に露出し、他端部が前記内側部材に突き刺さった第１貫通部材及び第２貫通部材をさらに有し、
   前記入力工程では、前記第１貫通部材を介して前記外側部材の外側から前記内側部材に弾性波を入力し、
   前記受信工程では、前記内側部材を伝播する弾性波を、前記第２貫通部材を介して前記外側部材の外側から受信することを特徴とする空隙判定方法。
5. 請求項４に記載の空隙判定方法において、
   前記算出工程において前記伝達関数を算出する際の前記入力工程によって入力される弾性波として、前記第１貫通部材において受信される弾性波を用いることを特徴とする空隙判定方法。
6. 請求項４又は５に記載の空隙判定方法において、
   前記外側部材は、少なくも第１部材と第２部材とを含む分割構造となっており、
   前記構造体は、前記第１部材と前記第２部材とを連結する連結部材をさらに有し、
   前記第１貫通部材及び前記第２貫通部材は、前記連結部材を前記第１部材又は前記第２部材に締結する部材であることを特徴とする空隙判定方法。
7. 請求項１乃至６の何れか１つに記載の空隙判定方法において、
   前記構造体は、デッキプレートと、前記デッキプレートの下面に接合され、前記デッキプレートと共に閉断面を形成する中空状のリブと、前記デッキプレート及び前記リブで区画される空間に充填されたモルタル又はコンクリートとを有する、橋梁の床版であって、
   前記外側部材は、前記デッキプレート及び前記リブであり、
   前記内側部材は、前記モルタル又は前記コンクリートであることを特徴とする空隙判定方法。
8. 内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体における前記界面に形成された空隙を判定する空隙判定システムであって、
   前記内側部材に弾性波を入力する入力部と、
   前記内側部材を伝播する弾性波を受信する受信部と、
   前記受信部によって受信された弾性波にウェーブレット変換を施してウェーブレット変換データを取得する変換部と、
   位置及び大きさが異なる空隙を有する複数のサンプルから予め取得された前記ウェーブレット変換データである参照用ウェーブレット変換データを参照することによって、前記変換部によって取得された前記ウェーブレット変換データから空隙の位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定部とを備え、
   前記構造体は、前記外側部材を貫通して、一端部が前記外側部材の外側に露出し、他端部が前記内側部材に突き刺さった第１貫通部材及び第２貫通部材をさらに有し、
   前記入力部は、前記第１貫通部材を介して前記外側部材の外側から前記内側部材に弾性波を入力し、
   前記受信部は、前記内側部材を伝播する弾性波を、前記第２貫通部材を介して前記外側部材の外側から受信することを特徴とする空隙判定システム。
9. 内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体における前記界面に形成された空隙を判定する空隙判定システムであって、
   前記内側部材に弾性波を入力する入力部と、
   前記内側部材を伝播する弾性波を受信する受信部と、
   前記入力部によって入力される弾性波に対する前記受信部によって受信された弾性波の伝達関数を算出する算出部と、
   位置及び大きさが異なる空隙を有する複数のサンプルから予め取得された前記伝達関数である参照用伝達関数を参照することによって、前記算出部によって算出された前記伝達関数から空隙の位置と大きさとの少なくとも一方を判定する判定部とを備えることを特徴とする空隙判定システム。
10. 内側部材と前記内側部材と共に界面を形成する外側部材とを有する構造体を伝播する弾性波を検出する弾性波検出方法であって、
    前記構造体は、前記外側部材を貫通して、一端部が前記外側部材の外側に露出し、他端部が前記内側部材に突き刺さった第１貫通部材及び第２貫通部材をさらに有し、
    前記第１貫通部材を介して前記外側部材の外側から前記内側部材に弾性波を入力する入力工程と、
    前記内側部材を伝播する弾性波を、前記第２貫通部材を介して前記外側部材の外側から受信する受信工程とを含むことを特徴とする弾性波検出方法。
11. 請求項１０に記載の弾性波検出方法において、
    前記外側部材は、少なくとも第１部材と第２部材とを含む分割構造となっており、
    前記構造体は、前記第１部材と前記第２部材とを連結する連結部材をさらに有し、
    前記第１貫通部材及び前記第２貫通部材は、前記連結部材を前記第１部材又は前記第２部材に締結する部材であることを特徴とする弾性波検出方法。

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