JPH11326292A - 杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出装置及び方法 - Google Patents
杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出装置及び方法Info
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- JPH11326292A JPH11326292A JP10134845A JP13484598A JPH11326292A JP H11326292 A JPH11326292 A JP H11326292A JP 10134845 A JP10134845 A JP 10134845A JP 13484598 A JP13484598 A JP 13484598A JP H11326292 A JPH11326292 A JP H11326292A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微小なひび割れ部分からの反射波を特定で
き、ひび割れ位置の検出精度を向上させる。 【解決手段】 杭頭を軽ハンマで打撃して反射波を杭頭
のセンサ１で計測し、反射波に基づきひび割れ位置を検
出する杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出装置及
び方法であって、反射波の加速度波形を入力波と応答波
に分離する波形分離手段２と、分離した入力波と応答波
との各時刻における相互相関関係を求める相関演算手段
５と、相互相関関係の高い部分を抽出してひび割れ位置
を判定する判定手段６とを備え、反射波の加速度波形を
入力波と応答波に分離して入力波と応答波との各時刻に
おける相互相関関係を求め、相互相関関係の高い部分を
抽出して正の相関の高い部分でひび割れ位置を判定す
る。
き、ひび割れ位置の検出精度を向上させる。 【解決手段】 杭頭を軽ハンマで打撃して反射波を杭頭
のセンサ１で計測し、反射波に基づきひび割れ位置を検
出する杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出装置及
び方法であって、反射波の加速度波形を入力波と応答波
に分離する波形分離手段２と、分離した入力波と応答波
との各時刻における相互相関関係を求める相関演算手段
５と、相互相関関係の高い部分を抽出してひび割れ位置
を判定する判定手段６とを備え、反射波の加速度波形を
入力波と応答波に分離して入力波と応答波との各時刻に
おける相互相関関係を求め、相互相関関係の高い部分を
抽出して正の相関の高い部分でひび割れ位置を判定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、杭頭を軽ハンマで
打撃して反射波を杭頭のセンサで計測し、反射波に基づ
きひび割れ位置を検出する杭の健全性調査におけるひび
割れ位置検出装置及び方法に関する。
打撃して反射波を杭頭のセンサで計測し、反射波に基づ
きひび割れ位置を検出する杭の健全性調査におけるひび
割れ位置検出装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は杭の健全性調査を説明するための
図であり、１１は軽ハンマ、１２は杭、１３はセンサ、
１４はひび割れ部、１５は先端を示す。杭の健全性調査
では、図８に示すように杭頭１２を軽ハンマ１１で打撃
し、ひび割れ部１４より返ってくる反射波を杭頭１２の
センサ１３で計測するのが一般的である。このひび割れ
位置を特定する従来の手法では、得られた加速度波形を
１回積分して速度波形で検討を行っている。
図であり、１１は軽ハンマ、１２は杭、１３はセンサ、
１４はひび割れ部、１５は先端を示す。杭の健全性調査
では、図８に示すように杭頭１２を軽ハンマ１１で打撃
し、ひび割れ部１４より返ってくる反射波を杭頭１２の
センサ１３で計測するのが一般的である。このひび割れ
位置を特定する従来の手法では、得られた加速度波形を
１回積分して速度波形で検討を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のひ
び割れ位置を特定する手法では、ひび割れ部１４から計
測される反射波が大きい場合には特定が容易であるが、
小さいひび割れ部分からの反射波は微小であるため、こ
のような微小な反射波の場合、シグナルかノイズかの特
定が困難であった。したがって、従来の手法では、小さ
いひび割れの位置を特定するのに精度上で問題があっ
た。
び割れ位置を特定する手法では、ひび割れ部１４から計
測される反射波が大きい場合には特定が容易であるが、
小さいひび割れ部分からの反射波は微小であるため、こ
のような微小な反射波の場合、シグナルかノイズかの特
定が困難であった。したがって、従来の手法では、小さ
いひび割れの位置を特定するのに精度上で問題があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、微小なひび割れ部分からの反射波
を特定でき、ひび割れ位置の検出精度を向上させるもの
である。
決するものであって、微小なひび割れ部分からの反射波
を特定でき、ひび割れ位置の検出精度を向上させるもの
である。
【０００５】そのために本発明は、杭頭を軽ハンマで打
撃して反射波を杭頭のセンサで計測し、反射波に基づき
ひび割れ位置を検出する杭の健全性調査におけるひび割
れ位置検出装置及び方法であって、前記反射波の加速度
波形を入力波と応答波に分離する波形分離手段と、前記
分離した入力波と応答波との各時刻における相互相関関
係を求める相関演算手段と、前記相互相関関係の高い部
分を抽出してひび割れ位置を判定する判定手段とを備
え、前記反射波の加速度波形を入力波と応答波に分離し
て入力波と応答波との各時刻における相互相関関係を求
め、相互相関関係の高い部分を抽出して正の相関の高い
部分でひび割れ位置を判定することを特徴とするもので
ある。
撃して反射波を杭頭のセンサで計測し、反射波に基づき
ひび割れ位置を検出する杭の健全性調査におけるひび割
れ位置検出装置及び方法であって、前記反射波の加速度
波形を入力波と応答波に分離する波形分離手段と、前記
分離した入力波と応答波との各時刻における相互相関関
係を求める相関演算手段と、前記相互相関関係の高い部
分を抽出してひび割れ位置を判定する判定手段とを備
え、前記反射波の加速度波形を入力波と応答波に分離し
て入力波と応答波との各時刻における相互相関関係を求
め、相互相関関係の高い部分を抽出して正の相関の高い
部分でひび割れ位置を判定することを特徴とするもので
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る杭の健全性
調査におけるひび割れ位置検出装置の実施の形態を示す
図、図２は速度波形と加速度波形の例を示す図、図３は
入力波と応答波への分離の例を示す図、図４は各時刻に
おける応答波と入力波の関係の模式図、図５は相関が高
い部分で現れる相互相関関数の形状を示す図である。図
中、１はセンサ、２は波形分離部、３は入力波記憶部、
４は応答波記憶部、５は相関関数演算部、６はひび割れ
位置検出部を示す。
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る杭の健全性
調査におけるひび割れ位置検出装置の実施の形態を示す
図、図２は速度波形と加速度波形の例を示す図、図３は
入力波と応答波への分離の例を示す図、図４は各時刻に
おける応答波と入力波の関係の模式図、図５は相関が高
い部分で現れる相互相関関数の形状を示す図である。図
中、１はセンサ、２は波形分離部、３は入力波記憶部、
４は応答波記憶部、５は相関関数演算部、６はひび割れ
位置検出部を示す。
【０００７】図１において、センサ１は、杭頭を軽ハン
マで打撃し、ひび割れ部より返ってくる反射波を含む反
射波を杭頭で計測するものであり、波形分離部２は、セ
ンサ１で検出された反射波の加速度波形を、図３に示す
ように入力と推定される部分とそれ以外の部分に分離す
るものであり、以後それぞれの波形を入力波、応答波と
呼ぶ。入力波記憶部３は、波形分離部２で分離した入力
波を記憶し、応答波記憶部４は、波形分離部２で分離し
た応答波を記憶するものであり、入力波は、通常高調波
成分を含むので、これをローパスフィルターにより除
き、シンプルな波形に補正して記憶する。相関関数演算
部５は、応答波の各時刻において入力波との相互相関を
とることにより、図４に示すように各時刻における応答
波の入力波との相関を求めるものであり、相関の高い位
置では、図５に示すような形状の相関が得られ、正の相
関の高い部分でひび割れなどの障害が、また、負の相関
が高い部分で継ぎ手などの存在が疑われる。ひび割れ位
置検出部６は、相関関数演算部５で求めた相関に基づき
ひび割れ位置を検出するものである。
マで打撃し、ひび割れ部より返ってくる反射波を含む反
射波を杭頭で計測するものであり、波形分離部２は、セ
ンサ１で検出された反射波の加速度波形を、図３に示す
ように入力と推定される部分とそれ以外の部分に分離す
るものであり、以後それぞれの波形を入力波、応答波と
呼ぶ。入力波記憶部３は、波形分離部２で分離した入力
波を記憶し、応答波記憶部４は、波形分離部２で分離し
た応答波を記憶するものであり、入力波は、通常高調波
成分を含むので、これをローパスフィルターにより除
き、シンプルな波形に補正して記憶する。相関関数演算
部５は、応答波の各時刻において入力波との相互相関を
とることにより、図４に示すように各時刻における応答
波の入力波との相関を求めるものであり、相関の高い位
置では、図５に示すような形状の相関が得られ、正の相
関の高い部分でひび割れなどの障害が、また、負の相関
が高い部分で継ぎ手などの存在が疑われる。ひび割れ位
置検出部６は、相関関数演算部５で求めた相関に基づき
ひび割れ位置を検出するものである。
【０００８】一般にひび割れ部や杭先端は、杭長方向に
微小な範囲で急激な断面変化が生じるので、反射波は入
力波とほぼ同じ波長となる。本発明は、上記のように得
られた波形から入力波と相関の高い部分を選び出すこと
により、ひび割れ部、杭先端部の反射波がより明確とな
ることに着目したものである。さらに、本発明では、従
来の手法に用いられている速度波形ではなく、微小なシ
グナルを拾いやすい加速度波形を用いている。
微小な範囲で急激な断面変化が生じるので、反射波は入
力波とほぼ同じ波長となる。本発明は、上記のように得
られた波形から入力波と相関の高い部分を選び出すこと
により、ひび割れ部、杭先端部の反射波がより明確とな
ることに着目したものである。さらに、本発明では、従
来の手法に用いられている速度波形ではなく、微小なシ
グナルを拾いやすい加速度波形を用いている。
【０００９】図６は本発明に係る杭の健全性調査におけ
るひび割れ位置検出方法の実施の形態を説明するための
図である。本発明に係る杭の健全性調査におけるひび割
れ位置検出方法では、まず杭頭を軽ハンマで打撃し（ス
テップＳ１１）、ひび割れ部より返ってくる反射波を含
む反射波を杭頭で計測する（ステップＳ１２）。次に、
反射波の加速度波形を入力と推定される入力波とそれ以
外の部分の応答波とに分離する（ステップＳ１３）。そ
して、応答波の各時刻を設定して（ステップＳ１４）、
入力波との相互相関をとり（ステップＳ１５）、各時刻
における応答波の入力波との相関が高いか否かを調べて
相関の高い部分を抽出する（ステップＳ１６）。相関の
高い部分である場合には、さらにその正負を調べ（ステ
ップＳ１７）、正の相関が高い部分である場合には、ひ
び割れなどの障害部分と判定して設定時刻からその位置
を特定し（ステップＳ１８）、負の相関が高い部分であ
る場合には継ぎ手などの存在と判定する（ステップＳ１
９）。ステップＳ１４からステップＳ１９までの処理が
応答波の各時刻についてすべて終了すれば（ステップＳ
２０）、杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出を終
了する。
るひび割れ位置検出方法の実施の形態を説明するための
図である。本発明に係る杭の健全性調査におけるひび割
れ位置検出方法では、まず杭頭を軽ハンマで打撃し（ス
テップＳ１１）、ひび割れ部より返ってくる反射波を含
む反射波を杭頭で計測する（ステップＳ１２）。次に、
反射波の加速度波形を入力と推定される入力波とそれ以
外の部分の応答波とに分離する（ステップＳ１３）。そ
して、応答波の各時刻を設定して（ステップＳ１４）、
入力波との相互相関をとり（ステップＳ１５）、各時刻
における応答波の入力波との相関が高いか否かを調べて
相関の高い部分を抽出する（ステップＳ１６）。相関の
高い部分である場合には、さらにその正負を調べ（ステ
ップＳ１７）、正の相関が高い部分である場合には、ひ
び割れなどの障害部分と判定して設定時刻からその位置
を特定し（ステップＳ１８）、負の相関が高い部分であ
る場合には継ぎ手などの存在と判定する（ステップＳ１
９）。ステップＳ１４からステップＳ１９までの処理が
応答波の各時刻についてすべて終了すれば（ステップＳ
２０）、杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出を終
了する。
【００１０】図７は本発明に係る手法と従来の手法との
比較例を示す図であり、中央にひび割れのある杭に対
し、図７（Ａ）に示すように反射波の速度波形を用いた
従来の手法により行った調査結果でははっきりしなかっ
たが、図７（Ｂ）に示すように加速度波形による相互相
関係数を用いた本発明に係る手法により行った調査結果
では、ひび割れ部からの反射波が明確になった。なお、
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、
種々の変形が可能である。
比較例を示す図であり、中央にひび割れのある杭に対
し、図７（Ａ）に示すように反射波の速度波形を用いた
従来の手法により行った調査結果でははっきりしなかっ
たが、図７（Ｂ）に示すように加速度波形による相互相
関係数を用いた本発明に係る手法により行った調査結果
では、ひび割れ部からの反射波が明確になった。なお、
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、
種々の変形が可能である。
【００１１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、前記反射波の加速度波形を入力波と応答波に
分離する波形分離手段と、前記分離した入力波と応答波
との各時刻における相互相関関係を求める相関演算手段
と、前記相互相関関係の高い部分を抽出してひび割れ位
置を判定する判定手段とを備え、前記反射波の加速度波
形を入力波と応答波に分離して入力波と応答波との各時
刻における相互相関関係を求め、相互相関関係の高い部
分を抽出して正の相関の高い部分でひび割れ位置を判定
するので、微小なひび割れ部からの反射波を高精度で取
り出すことができ、精度の高い杭の健全性調査を行うこ
とができる。
によれば、前記反射波の加速度波形を入力波と応答波に
分離する波形分離手段と、前記分離した入力波と応答波
との各時刻における相互相関関係を求める相関演算手段
と、前記相互相関関係の高い部分を抽出してひび割れ位
置を判定する判定手段とを備え、前記反射波の加速度波
形を入力波と応答波に分離して入力波と応答波との各時
刻における相互相関関係を求め、相互相関関係の高い部
分を抽出して正の相関の高い部分でひび割れ位置を判定
するので、微小なひび割れ部からの反射波を高精度で取
り出すことができ、精度の高い杭の健全性調査を行うこ
とができる。
【図１】 本発明に係る杭の健全性調査におけるひび割
れ位置検出装置の実施の形態を示す図である。
れ位置検出装置の実施の形態を示す図である。
【図２】 速度波形と加速度波形の例を示す図である。
【図３】 入力波と応答波への分離の例を示す図であ
る。
る。
【図４】 各時刻における応答波と入力波の関係の模式
図である。
図である。
【図５】 相関が高い部分で現れる相互相関関数の形状
を示す図である。
を示す図である。
【図６】 本発明に係る杭の健全性調査におけるひび割
れ位置検出方法の実施の形態を説明するための図であ
る。
れ位置検出方法の実施の形態を説明するための図であ
る。
【図７】 本発明に係る手法と従来の手法との比較例を
示す図である。
示す図である。
【図８】 杭の健全性調査を説明するための図である。
１…センサ、２…波形分離部、３…入力波記憶部、４…
応答波記憶部、５…相関関数演算部、６…ひび割れ位置
検出部
応答波記憶部、５…相関関数演算部、６…ひび割れ位置
検出部
Claims (2)
- 【請求項１】 杭頭を軽ハンマで打撃して反射波を杭頭
のセンサで計測し、反射波に基づきひび割れ位置を検出
する杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出装置であ
って、前記反射波の加速度波形を入力波と応答波に分離
する波形分離手段と、前記分離した入力波と応答波との
各時刻における相互相関関係を求める相関演算手段と、
前記相互相関関係の高い部分を抽出してひび割れ位置を
判定する判定手段とを備えたことを特徴とする杭の健全
性調査におけるひび割れ位置検出装置。 - 【請求項２】 杭のひび割れ位置を検出する杭の健全性
調査におけるひび割れ位置検出方法であって、杭頭を軽
ハンマで打撃して反射波を杭頭のセンサで計測し、前記
反射波の加速度波形を入力波と応答波に分離し、前記分
離した入力波と応答波との各時刻における相互相関関係
を求め、前記相互相関関係の高い部分を抽出して正の相
関の高い部分でひび割れ位置を判定することを特徴とす
る杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10134845A JPH11326292A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10134845A JPH11326292A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326292A true JPH11326292A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15137820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10134845A Pending JPH11326292A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 杭の健全性調査におけるひび割れ位置検出装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11326292A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014224756A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 株式会社大林組 | 杭の健全性の評価方法 |
| JP2015081767A (ja) * | 2013-10-21 | 2015-04-27 | アプライドリサーチ株式会社 | ボルトの健全性診断方法 |
| KR101897905B1 (ko) * | 2017-03-22 | 2018-09-12 | 고려대학교 산학협력단 | 전자기파를 이용한 말뚝 건전도 평가 장치 |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP10134845A patent/JPH11326292A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014224756A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 株式会社大林組 | 杭の健全性の評価方法 |
| JP2015081767A (ja) * | 2013-10-21 | 2015-04-27 | アプライドリサーチ株式会社 | ボルトの健全性診断方法 |
| KR101897905B1 (ko) * | 2017-03-22 | 2018-09-12 | 고려대학교 산학협력단 | 전자기파를 이용한 말뚝 건전도 평가 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040512 |