JPH0658351B2 - コンクリート構造物の空洞検知装置 - Google Patents
コンクリート構造物の空洞検知装置Info
- Publication number
- JPH0658351B2 JPH0658351B2 JP62297331A JP29733187A JPH0658351B2 JP H0658351 B2 JPH0658351 B2 JP H0658351B2 JP 62297331 A JP62297331 A JP 62297331A JP 29733187 A JP29733187 A JP 29733187A JP H0658351 B2 JPH0658351 B2 JP H0658351B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンクリート構造物の空洞検知装置に関す
る。
る。
［従来技術］ コンクリート構造物の内部や裏面に空洞部が存在する
と、偏荷重によるクラック、地表地盤の沈下や陥没、内
部鉄筋の腐飾等が発生するので、これらを未然に防止す
るため空洞部を検知する必要がある。土木分野では、ト
ンネル覆工背面の空洞、コンクリート製梁や柱の内部の
空洞いわゆるジャンカ、管路やカルバート下部及び側部
の空洞、護岸道路下の空洞等の検知が必要とされる。
と、偏荷重によるクラック、地表地盤の沈下や陥没、内
部鉄筋の腐飾等が発生するので、これらを未然に防止す
るため空洞部を検知する必要がある。土木分野では、ト
ンネル覆工背面の空洞、コンクリート製梁や柱の内部の
空洞いわゆるジャンカ、管路やカルバート下部及び側部
の空洞、護岸道路下の空洞等の検知が必要とされる。
これに対し、一定の運動量でコンクリート壁面を打撃し
てコンクリート構造物内部の空洞を検知する技術が本出
願人により既に種々提案されている（例えば特開昭６０
−２１１３６０号公報および特開昭６１−２０１１５８
号公報等）。
てコンクリート構造物内部の空洞を検知する技術が本出
願人により既に種々提案されている（例えば特開昭６０
−２１１３６０号公報および特開昭６１−２０１１５８
号公報等）。
ところで、これら従来の打撃音空洞検知技術は、打撃音
の継続時間全体での音圧の強弱で健全部と空洞部との判
定を行っていたが、例えばタイルの剥離検知等では、空
洞部や欠陥部が壁面から約７cm以内と比較的浅く、打撃
時の応答音音圧が高かったため、衝突音を含めた打撃音
音圧の強さで空洞部の検知が可能であった。しかし、土
木分野のコンクリート構造物の空洞部や欠陥部は壁面か
ら比較的深く、また小さな空洞部は、検知に必要な打撃
音成分中の衝突音の悪影響を受け、感度が低くて検知が
困難であった。
の継続時間全体での音圧の強弱で健全部と空洞部との判
定を行っていたが、例えばタイルの剥離検知等では、空
洞部や欠陥部が壁面から約７cm以内と比較的浅く、打撃
時の応答音音圧が高かったため、衝突音を含めた打撃音
音圧の強さで空洞部の検知が可能であった。しかし、土
木分野のコンクリート構造物の空洞部や欠陥部は壁面か
ら比較的深く、また小さな空洞部は、検知に必要な打撃
音成分中の衝突音の悪影響を受け、感度が低くて検知が
困難であった。
例えば、特公昭５９−４２８２８号公報に記載されてい
る技術では型枠に比較的近い部分では空洞が検知できる
がコンクリート構造体の内部では空洞の検知が困難であ
る。
る技術では型枠に比較的近い部分では空洞が検知できる
がコンクリート構造体の内部では空洞の検知が困難であ
る。
［解決する課題］ したがって、本発明の目的は壁面から深い場所に存在す
る空洞部や小さい空洞部の検知を可能にし、また誤判定
を実質上なくして信頼性の向上を図ることができるコン
クリート構造物の空洞検知装置を提供することにある。
る空洞部や小さい空洞部の検知を可能にし、また誤判定
を実質上なくして信頼性の向上を図ることができるコン
クリート構造物の空洞検知装置を提供することにある。
［発明の原理］ 一定の運動量でコンクリート壁面を打撃すると、先ず空
洞部の有無に拘らず打撃ハンマとコンクリート壁面との
衝突音が発生し、次に空洞部の有無により打撃面が励振
されて振動し応答音が発生する。
洞部の有無に拘らず打撃ハンマとコンクリート壁面との
衝突音が発生し、次に空洞部の有無により打撃面が励振
されて振動し応答音が発生する。
第１図は健全部の打撃音音圧波形の一例を、横軸に時間
（ミリ秒）、縦軸に打撃音音圧（Ｖ）（但し１Ｖ＝４
２．２３Ｐａ）をとって示したもので、健全部の打撃音
音圧は衝突音音圧の強さＡで決定されることが分る。ま
た、第２図は空洞部の打撃音音圧波形の一例を示し、こ
の図でも空洞部の打撃音音圧は衝突音音圧の強さＢで決
定されることが分る。しかし、空洞部と健全部との音圧
の比Ｂ／Ａは、例えば４．７Ｖ／４．３Ｖ＝１．１と小
さいため、打撃音音圧の強さの比較で空洞部の判定を行
うことは困難である。
（ミリ秒）、縦軸に打撃音音圧（Ｖ）（但し１Ｖ＝４
２．２３Ｐａ）をとって示したもので、健全部の打撃音
音圧は衝突音音圧の強さＡで決定されることが分る。ま
た、第２図は空洞部の打撃音音圧波形の一例を示し、こ
の図でも空洞部の打撃音音圧は衝突音音圧の強さＢで決
定されることが分る。しかし、空洞部と健全部との音圧
の比Ｂ／Ａは、例えば４．７Ｖ／４．３Ｖ＝１．１と小
さいため、打撃音音圧の強さの比較で空洞部の判定を行
うことは困難である。
ところで、図から分るように、衝突音は強い音圧を示す
が、減衰時間Ｔは短いので、あらかじめ衝突音の継続時
間Ｔを把握しておくことにより打撃音に含まれる衝突音
成分を除去し、目的とする空洞部の応答音のみを捕える
ことが可能である。なお、応答音音圧の強さに関して
は、空洞部がない場合は打撃面が振動しにくいため弱
く、ある一定の範囲に収まるが、空洞部のある場合に
は、打撃面が振動するため健全部が示す範囲（判定基準
値Ｐ0 ）を越えて強い応答音音圧を示す特性がある。本
発明はこれらの原理に基づいてなされたものである。
が、減衰時間Ｔは短いので、あらかじめ衝突音の継続時
間Ｔを把握しておくことにより打撃音に含まれる衝突音
成分を除去し、目的とする空洞部の応答音のみを捕える
ことが可能である。なお、応答音音圧の強さに関して
は、空洞部がない場合は打撃面が振動しにくいため弱
く、ある一定の範囲に収まるが、空洞部のある場合に
は、打撃面が振動するため健全部が示す範囲（判定基準
値Ｐ0 ）を越えて強い応答音音圧を示す特性がある。本
発明はこれらの原理に基づいてなされたものである。
［課題を解決する手段］ 本発明によるコンクリート構造物の空洞検知装置によれ
ば、打撃音発受音部（１）と計測部（６）と判定部
（９）とを有し、前記打撃音発受音部（１）は架台
（２）に取付けられたハンマ（３）と架台（２）の移動
量を計測する打撃位置計測器（４）と架台に取付けられ
たマイクロホン（５）とからなり、前記計測部（６）は
打撃位置計測器（４）に接続された打撃位置計測部
（７）とマイクロホン（５）に接続された打撃音受音部
（８）とからなり、前記判定部（９）は前記打撃位置計
測部（７）と打撃音受音部（８）とに接続された計測制
御用コンピュータ（１０）からなり、前記計測制御用コ
ンピュータ（１０）は前記マイクロホン（５）で捕えら
れた打撃音の時系列波形のうち、あらかじめ設定した衝
突音の継続時間部分を除去し、その後の応答音音圧をあ
らかじめ設定した応答音音圧の判定基準値と比較し、応
答音音圧が判定基準値以下の場合に健全部と判定し、大
きい場合に空洞部と判定する機能を有している。
ば、打撃音発受音部（１）と計測部（６）と判定部
（９）とを有し、前記打撃音発受音部（１）は架台
（２）に取付けられたハンマ（３）と架台（２）の移動
量を計測する打撃位置計測器（４）と架台に取付けられ
たマイクロホン（５）とからなり、前記計測部（６）は
打撃位置計測器（４）に接続された打撃位置計測部
（７）とマイクロホン（５）に接続された打撃音受音部
（８）とからなり、前記判定部（９）は前記打撃位置計
測部（７）と打撃音受音部（８）とに接続された計測制
御用コンピュータ（１０）からなり、前記計測制御用コ
ンピュータ（１０）は前記マイクロホン（５）で捕えら
れた打撃音の時系列波形のうち、あらかじめ設定した衝
突音の継続時間部分を除去し、その後の応答音音圧をあ
らかじめ設定した応答音音圧の判定基準値と比較し、応
答音音圧が判定基準値以下の場合に健全部と判定し、大
きい場合に空洞部と判定する機能を有している。
［作用効果の説明］ したがって、従来では空洞部が小さく、または深い所に
ある場合、打撃音成分のうち、応答音音圧部分の音圧が
低くなるため、衝突音音圧部分の音圧に応答音が隠れて
空洞部の検知が困難であったが、打撃音の受音後、衝突
音部分を除去することにより、低い応答音の場合でも判
定基準値と比較判定することができて検知感度が向上
し、小さな空洞部や、２０cm〜５０cmの深い所に存在す
る空洞部を検知することができる。
ある場合、打撃音成分のうち、応答音音圧部分の音圧が
低くなるため、衝突音音圧部分の音圧に応答音が隠れて
空洞部の検知が困難であったが、打撃音の受音後、衝突
音部分を除去することにより、低い応答音の場合でも判
定基準値と比較判定することができて検知感度が向上
し、小さな空洞部や、２０cm〜５０cmの深い所に存在す
る空洞部を検知することができる。
また、検知装置の位置は打撃位置計測器からの信号によ
り求められるので、どの位置に空洞部があるかをあらか
じめ記録しておけば処理作業を一度に行うことができ
る。
り求められるので、どの位置に空洞部があるかをあらか
じめ記録しておけば処理作業を一度に行うことができ
る。
［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第３図は本発明を実施した検知装置を示し、検知装置
は、打撃音発受音部１と、計測部６と、判定部９とから
なっている。
は、打撃音発受音部１と、計測部６と、判定部９とから
なっている。
打撃音発受音部１は、三脚架台２に取付けられた一定の
運動量で壁面を打撃する公知任意の打撃ハンマ３と、架
台２の下端部に取付けられたローラ等の積算回転数から
移動量を計測する公知任意の打撃位置計測器４と、架台
２の下部に取付けられた公知任意のマイクロホン５とか
らなっている。
運動量で壁面を打撃する公知任意の打撃ハンマ３と、架
台２の下端部に取付けられたローラ等の積算回転数から
移動量を計測する公知任意の打撃位置計測器４と、架台
２の下部に取付けられた公知任意のマイクロホン５とか
らなっている。
計測部６は、打撃位置計測器４に接続された打撃位置計
測部７と、マイクロホン５に接続された打撃音受音部８
とからなっている。
測部７と、マイクロホン５に接続された打撃音受音部８
とからなっている。
判定部９は、打撃位置計測部７と打撃音受音部８とに接
続されたマイクロコンピュータ構成された計測制御用コ
ンピュータ１０からなっている。
続されたマイクロコンピュータ構成された計測制御用コ
ンピュータ１０からなっている。
次に第４図を参照して作動を説明する。
打撃音発受音部１を壁面Ｗ上にセットし、コンピュータ
１０に空洞部Ｓがない健全なコンクリート壁面を打撃し
た場合の衝突音継続時間Ｔに相当する遅延時間Ｔ0 （第
１図）と、健全部の応答音音圧の上限値に相当する音圧
の判定基準値Ｐ0 （第１図および第５図）を入力する
（ステップＳ1 ）。次いで、打撃ハンマ３を作動して壁
面Ｗを打撃し、打撃音受音部８からマイクロホン５の受
音した打撃音に基づく打撃音信号を入力し、設定した遅
延時間Ｔ0 だけ打撃音信号の計測を遅らせる処理を行い
（ステップＳ2 ）、打撃音信号を計測して応答音音圧Ｐ
を計測する（ステップＳ3 ）。次いで計測した応答音音
圧Ｐが判定基準値Ｐ0 以下か否かを判断し（ステップＳ
4 ）、ＹＥＳだったら、すなわち応答音音圧Ｐが判定基
準値Ｐ0 以下のときは、健全部と判定して（ステップＳ
5 ）、ステップＳ2 にリターンし、ＮＯの場合、すなわ
ち応答音音圧Ｐが判定基準値Ｐ0 より大きい場合は、空
洞部Ｓありと判定して（ステップＳ6 ）、ステップＳ2
にリターンし、打撃音発受音部１を所定距離だけ移動し
てステップＳ2 ないしＳ6 を繰返し実行する。
１０に空洞部Ｓがない健全なコンクリート壁面を打撃し
た場合の衝突音継続時間Ｔに相当する遅延時間Ｔ0 （第
１図）と、健全部の応答音音圧の上限値に相当する音圧
の判定基準値Ｐ0 （第１図および第５図）を入力する
（ステップＳ1 ）。次いで、打撃ハンマ３を作動して壁
面Ｗを打撃し、打撃音受音部８からマイクロホン５の受
音した打撃音に基づく打撃音信号を入力し、設定した遅
延時間Ｔ0 だけ打撃音信号の計測を遅らせる処理を行い
（ステップＳ2 ）、打撃音信号を計測して応答音音圧Ｐ
を計測する（ステップＳ3 ）。次いで計測した応答音音
圧Ｐが判定基準値Ｐ0 以下か否かを判断し（ステップＳ
4 ）、ＹＥＳだったら、すなわち応答音音圧Ｐが判定基
準値Ｐ0 以下のときは、健全部と判定して（ステップＳ
5 ）、ステップＳ2 にリターンし、ＮＯの場合、すなわ
ち応答音音圧Ｐが判定基準値Ｐ0 より大きい場合は、空
洞部Ｓありと判定して（ステップＳ6 ）、ステップＳ2
にリターンし、打撃音発受音部１を所定距離だけ移動し
てステップＳ2 ないしＳ6 を繰返し実行する。
第６図は空洞部Ｓの応答音音圧の計測値Ｐを示し、この
場合はＰ＝３．３Ｖであり、健全部の判定基準値Ｐ0 ＝
１．２Ｖとの比Ｐ／Ｐ0 は３．３Ｖ／１．２Ｖ＝２．８
であって、打撃音成分から衝突音成分を取除くことによ
り検知感度が向上し、これまで困難であった深い空洞部
や小さい空洞部を検知できることが判る。
場合はＰ＝３．３Ｖであり、健全部の判定基準値Ｐ0 ＝
１．２Ｖとの比Ｐ／Ｐ0 は３．３Ｖ／１．２Ｖ＝２．８
であって、打撃音成分から衝突音成分を取除くことによ
り検知感度が向上し、これまで困難であった深い空洞部
や小さい空洞部を検知できることが判る。
［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば下記のすぐれた効果を奏す
る。
る。
（ｉ） 打撃音成分から衝突音成分を取除き、応答音音
圧を健全部の応答音音圧を判定基準値と比較するので、
検知感度が向上する。
圧を健全部の応答音音圧を判定基準値と比較するので、
検知感度が向上する。
（ii） その結果、深い空洞部や小さい空洞部を感知す
ることができる。
ることができる。
（iii） 空洞部の位置が打撃位置計測器によって解る
ので、後処理を一度にすることができ、作業能率が向上
する。
ので、後処理を一度にすることができ、作業能率が向上
する。
（iv） ハンマの落下高さは架台によって定まるので、
ハンマの運動量は常に一定となり、解析が容易である。
ハンマの運動量は常に一定となり、解析が容易である。
第１図および第２図は本発明の原理を説明する健全部お
よび空洞部の打撃音音圧波形の一例を示す特性図、第３
図は本発明を実施した計測装置を示す全体構成図、第４
図は計測の制御フローチャート図、第５図および第６図
はそれぞれ判定基準値および空洞部の計測結果を示す第
１図および第２図に相当する図面である。 Ｐ……計測した応答音音圧、Ｐ0 ……判定基準値、Ｔ0
……遅延時間、１……打撃音発受音部、２……架台、３
……打撃ハンマ、４……打撃位置計測器、５……マイク
ロホン、６……計測部、７……打撃位置計測部、８……
打撃音受音部、９……判定部、１０……計測制御用コン
ピュータ
よび空洞部の打撃音音圧波形の一例を示す特性図、第３
図は本発明を実施した計測装置を示す全体構成図、第４
図は計測の制御フローチャート図、第５図および第６図
はそれぞれ判定基準値および空洞部の計測結果を示す第
１図および第２図に相当する図面である。 Ｐ……計測した応答音音圧、Ｐ0 ……判定基準値、Ｔ0
……遅延時間、１……打撃音発受音部、２……架台、３
……打撃ハンマ、４……打撃位置計測器、５……マイク
ロホン、６……計測部、７……打撃位置計測部、８……
打撃音受音部、９……判定部、１０……計測制御用コン
ピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】打撃音発受音部（１）と計測部（６）と判
定部（９）とを有し、前記打撃音発受音部（１）は架台
（２）に取付けられたハンマ（３）と架台（２）の移動
量を計測する打撃位置計測器（４）と架台に取付けられ
たマイクロホン（５）とからなり、前記計測部（６）は
打撃位置計測器（４）に接続された打撃位置計測部
（７）とマイクロホン（５）に接続された打撃音受音部
（８）とからなり、前記判定部（９）は前記打撃位置計
測部（７）と打撃音受音部（８）とに接続された計測制
御用コンピュータ（１０）からなり、前記計測制御用コ
ンピュータ（１０）は前記マイクロホン（５）で捕えら
れた打撃音の時系列波形のうち、あらかじめ設定した衝
突音の継続時間部分を除去し、その後の応答音音圧をあ
らかじめ設定した応答音音圧の判定基準値と比較し、応
答音音圧が判定基準値以下の場合に健全部と判定し、大
きい場合に空洞部と判定する機能を有することを特徴と
するコンクリート構造物の空洞検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297331A JPH0658351B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | コンクリート構造物の空洞検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297331A JPH0658351B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | コンクリート構造物の空洞検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140059A JPH01140059A (ja) | 1989-06-01 |
| JPH0658351B2 true JPH0658351B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=17845132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62297331A Expired - Fee Related JPH0658351B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | コンクリート構造物の空洞検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658351B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057217A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Taisei Corp | コンクリートの健全度評価方法及びその装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003014709A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Aoki Corp | エネルギーの減衰に基づいた打撃によるコンクリートの欠陥探査方法 |
| JP4726242B2 (ja) * | 2007-05-17 | 2011-07-20 | 飛島建設株式会社 | 性状評価装置及び性状評価方法 |
| CN106768186B (zh) * | 2017-02-10 | 2023-04-07 | 桂林新洲机械设备有限公司 | 高精度大型饲料储料罐储料高度测量显示装置 |
| JP6846742B2 (ja) * | 2017-04-21 | 2021-03-24 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 打音検査装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102188A (en) * | 1978-01-30 | 1979-08-11 | Chunichi Denshi Kogyosha | Defective and nonndefective discriminating method of product and its device |
| JPS5942828A (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-09 | 株式会社シマノ | スピニングリ−ル |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP62297331A patent/JPH0658351B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057217A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Taisei Corp | コンクリートの健全度評価方法及びその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01140059A (ja) | 1989-06-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |