WO2006049303A1

WO2006049303A1 - シース管のグラウト充填検査方法及びその装置

Info

Publication number: WO2006049303A1
Application number: PCT/JP2005/020464
Authority: WO
Inventors: Hiromichi Murai; Nobuyuki Takagaki; Shigeo Asami
Original assignee: Sakae Co., Ltd.; General Media & Computers, Ltd.
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2006-05-11
Also published as: JPWO2006049303A1

Abstract

　シース管の構造に着目し、検査時間の短縮化、及び、検査作業の容易化という要請を満しながら、シース管内のグラウト充填状態の良否を確実に検査する。　シース２内に長尺な主筋材３を挿入すると共に、このシース２内にグラウト４を充填してなるシース管１のグラウト充填検査方法において、シース管１の軸方向一端部から広帯域検査信号Ａを入射させる検査信号入射工程と、シース管１内のグラウト４充填健全部と充填不良部との特性インピーダンス差に基づく信号変化Ｂを抽出する信号変化抽出工程とを備え、信号変化Ｂに基づいてシース管１内のグラウト４の充填状態を判別する。

Description

明細書

シース管のグラウト充填検査方法及びその装置

技術分野

[0001] 本発明は、 PC (プレストレストコンクリート）構造物で用いられる長尺なシース管のグラウト充填検查方法に係り、特に、シース管のグラウト充填不良部の位置を正確に検查することができるシース管のグラウト充填検查方法及びその装置の改良に関する。背景技術

[0002] 従来の PC構造物には、緊張力を与える時期によりプレテンション工法とポストテンシヨン工法とがある。

特に、ポストテンション工法はコンクリート中にシース管を坦め込む態様である力この種のシース管としては、主筋材としての鋼材を中に通したシース（中空パイプ）を坦め込んでからコンクリートを打ち、コンクリート硬化後に主筋材を油圧ジャッキ等で緊張させて端部を固定するものが一般的である。このとき、主筋材としての鋼材とシースとの間の空隙にはモルタル等のグラウトを充填し、鲭などの経時的劣化から鋼材を保護し、かつ、鋼材の緊張力をコンクリートに伝えるようにした方式が多く採用されている。

[0003] このようなシース管構造にあっては、シース管内にボイド（空気層）を無くしグラウトを均一に充填することが必要である力鋼材が揷入されているシース管内にグラウトを確実に充填させることは極めて困難な作業であり、長尺なシース管の一部においてグラウトの充填不良が起こり易い懸念がある。

このような場合には、 PC構造物における設計当初の強度が得られないため、施工時若しくは施工後において、 PC構造物のシース管についてグラウトの充填状態の良否を検查する必要性があった。

[0004] 従来におけるシース管のグラウト充填検査方法としては、施工時にシース管内へのグラウトの充填流量を計測し、シース管内にグラウトが充填されたであろう段階でダラゥトの充填作業を停止する方式が主流であるが、この方法はシース管内の個々の部位を直接計測するものではなぐ流量を時間積分した容量によってシース管内部のグラウトを全体として間接的に判定せざるを得ないため、充填状態を正確に把握することが極めて困難な状況であった。

また、施行後の非破壊検査方法としては、シース管の周面に対向するコンクリート外壁面から超音波を照射させ、その反射波の状況に基づレ、てグラウトの充填状況を判別する方式 (例えば特許文献 1)や、シース管の周面に対向するコンクリート外壁面から弾性波を送信すると共に、この弾性波の反射波の状況に基づいてグラウトの充填状況を判別する方式 (例えば特許文献 2)や、超音波又は弾性波に代えて、放射線を照射して X線フィルムやイメージプレートに透過像を写し出し、シース管内のグラウトの充填状況を判別する放射線照射による方式も知られている。

[0005] 特許文献 1 :特開平 8— 248012号公報（実施例、図 1)

特許文献 2 :特開平 10— 54140号公報 (発明の実施の形態、図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力、しながら、従来の施行後におけるシース管のグラウト充填検查方法にあっては、いずれもシース管の軸方向に直交する方向での検查となるため、シース管の軸方向に沿って多数の検查ポイントにて検查を行わざるを得ず、加えて超音波、弾性波の特性上から検查子を接触させる必要があり、その分、検查時間の増大につながる。また、シース管は構造物の中に坦め込まれている状態であるため、直接的なァクセスが困難な場合が多ぐ検出精度の点で未だ不十分である。

更に、放射線照射による方式は被爆防護等の問題があり、取扱いには専門の資格保持者も必要なことから、扱い易い検査方法とは言えない。

カロえて、施行時におけるグラウト充填流量による検査方法においても、その原理上、間接的な計測に留まることから、シース管内部の個々の部位について検査を行うことは不可能であった。

[0007] 本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、シース管の構造に着目し、検査時間の短縮化、及び、検査作業の容易化という要請を満しながら、シース管内のグラウト充填状態の良否を確実に検査することができるシース管のグラウト充填検查方法及びその装置を提供するものである。課題を解決するための手段

[0008] すなわち、本発明は、図 1 (a)に示すように、シース 2内に長尺な主筋材 3を揷入すると共に、このシース 2内にグラウト 4を充填してなるシース管 1のグラウト充填検查方法において、シース管 1の軸方向一端部から広帯域検查信号 Aを入射させる検查信号入射工程と、シース管 1内のグラウト充填健全部と充填不良部との特性インピーダンス差に基づく信号変化 Bを抽出する信号変化抽出工程とを備え、抽出された信号変化 Bに基づいてシース管 1内のグラウト 4の充填状態を判別することを特徴とする。

[0009] このような技術的手段において、本件はシース管 1のグラウト 4充填状態の良否を検查する方法であり、このシース管 1は例えばポストテンション工法にて用いられるもので、施工時又は施工後に行われるものである。ここで、シース管 1のグラウト 4充填状態が不良であることが判明した場合には、グラウト 4の充填不良部に対して施行時にぉレ、ては再充填、施行後におレ、ては修復や補強作業を行うようにすればょレ、。また、検査信号入射工程において、検査信号としては、広い周波数帯域をもつ（広帯域)信号であればよぐ周波数領域解析では広い周波数成分を持つ広帯域信号を用い、時間領域解析では、短パルス信号 (インパルス信号)を用いるようにすればよレ、。ここで、広帯域の程度としては、シース管内のグラウトの充填状態を判別可能なものであれば適宜選定して差し支えなぐ帯域幅もしくはパルス幅は、要求される検出性能 (検出すべき充填不良部の最短の長さおよび位置特定精度）によって定まる。

[0010] 更に、検查信号 Aの入射位置はシース管 1の軸方向一端部であればよぐシース管 1の軸方向に沿って検查信号 Aを伝搬する趣旨である。

特に、シース管 1の構造が主筋材 3とシース 2との同軸構造であり、これが同軸ケーブル構造に相当することに着目すれば、分布定数回路の同軸伝送路に相当するとみることができ、伝送線路理論を適用した解析が可能になる。

[0011] また、信号変化抽出工程としては、シース管 1内のグラウト 4充填健全部と充填不良部との特性インピーダンス差に基づく信号変化 Bを抽出するものであれば、その抽出方式につ、ては特に問わなレ、。

ここで、信号変化抽出工程としては、図 2 (a)に示すように、検査信号 Aが入射される側のシース管 1の軸方向一端部から出射された信号変化 Bを抽出するようにすれば、信号変化 Bの抽出位置と検査信号 Aの入射位置とをシース管 1の同じ側の端部とすることができ、信号変化 Bの取得が一箇所で行えるので、検査装置の一体化が容易になる点で好ましい。

更に、信号変化抽出工程としては、シース管 1の周面から漏洩された信号変化 Bを抽出するようにしてもよいし、あるいは、検查信号 Aが入射される側と反対側に位置するシース管 1の軸方向他端部から出射された信号変化 Bを抽出するようにしてもよいこれらの各態様にあっては、検查信号 Aの入射位置を固定できる分、検查工程を簡略化することが可能になる点で好ましい。

つまり、図 2 (b)に示すように、シース管 1の周面の各検查ポイント M(l)， M(2), M( 3)…… M(n)から超音波や弾性波を照射させる比較モデルにあっては、シース管 1の軸方向に沿って検查ポイントを順次移動、接触させることが必要になることから、その分、検査時間が嵩むが、本発明モデルにあっては、少なくとも検査信号 Aの入射位置を固定にできる点で検査時間を大幅に短縮することができる。また、シース管 1の周面から漏洩された信号変化 Bを抽出する場合には、例えばシース管 1の軸方向に沿ってアンテナを用いて漏洩波を計測する方式が採用されるが、この場合においてもアンテナの移動を非接触で実施することが可能である。

[0012] 更にまた、シース管 1内のグラウト 4の充填状態の判別方式については、抽出された信号変化 Bに基づいたものであれば適宜選定して差し支えない。この場合、信号変化 Bの状態 (位置、大きさ）によってグラウト 4の充填不良部を特定することが可能である。

[0013] また、本発明は、シース管のグラウト充填検查方法に限られず、これを具現化した装置をも対象とする。

この場合、本発明としては、図 1 (b)に示すように、シース 2内に長尺な主筋材 3を揷入すると共に、このシース 2内にグラウト 4を充填してなるシース管 1のグラウト充填検查装置において、広帯域検査信号 Aを生成する検査信号生成手段 5と、この検査信号生成手段 5にて生成された検査信号 Aをシース管 1の軸方向一端部に導く入射案内手段 6と、シース管 1内のグラウト 4充填健全部と充填不良部との特性インピーダンス差に基づく信号変化 Bを計測する信号変化計測手段 7と、シース管 1から出射された信号変化 Bを信号変化計測手段 7に導く出射案内手段 8とを備えるものであればよレ、。

[0014] ここで、検査信号入射工程の具現化要素としては検査信号生成手段 5 (パルス発生器，広帯域発振器など)と入射案内手段 6とが相当し、また、信号変化抽出工程の具現化要素としては信号変化計測手段 7 (時間領域もしくは周波数領域計測機能を有する波形解析器)と出射案内手段 8とが相当する。

このような装置発明の代表的態様としては、入射案内手段 6及び出射案内手段 8がシース管 1の軸方向一端部に配置される結合器にて構成される態様が挙げられる。本態様によれば、検査信号 Aの入射位置と信号変化 Bの出射位置とを同一にすることで、入射案内手段 6と出射案内手段 8とを共用化することが可能になる。

また、装置発明の他の代表的態様としては、入射案内手段 6がシース管 1の軸方向一端部に配置される結合器にて構成され、出射案内手段 8がシース管 1の周面に配置されるアンテナにて構成される態様が挙げられる。本態様は、シース管 1内のダラゥト 4充填健全部と充填不良部との特性インピーダンス差に基づき、充填不良部では信号変化 Bとしてシース管 1の周方向に向って電磁波が微弱漏洩される現象を利用したものである。

更に、装置発明の他の代表的態様としては、入射案内手段 6がシース管 1の軸方向一端部に配置される結合器にて構成され、出射案内手段 8がシース管 1の軸方向他端部に配置される結合器にて構成される態様が挙げられる。本態様は、検査信号 Aの入射位置と信号変化 Bの出射位置とをシース管 1の両端部に振り分けた態様である。

発明の効果

[0015] 本発明に係るシース管のグラウト充填検查方法によれば、シース管の構造に着目し、シース管の軸方向一端部から広帯域検査信号を入射させ、シース管内のグラウト充填健全部と充填不良部との特性インピーダンス差に基づく信号変化を抽出するようにしたので、検査時間の短縮化、及び、検査作業の容易化という要請を満しながら、シース管内のグラウト充填状態の良否を確実に検査することができる。また、本発明に係るシース管のグラウト充填検査装置によれば、上述した方法発明を簡単に具現化することができる。

図面の簡単な説明

園 1] (a)は本発明に係るシース管のグラウト充填検査方法の概要を示す説明図、同 (b)は本発明に係るシース管のグラウト充填検査装置の概要を示す説明図である。園 2] (a)は本発明に係るシース管のグラウト充填検査方法の作用を示す説明図、同 (b)は比較モデルに係るシース管のグラウト充填検査方法の作用を示す説明図である。

園 3] (a)は実施の形態 1で用いられるシース管構造を示す説明図、同（b)はシース管構造と同軸ケーブル構造との関係を示す説明図である。

園 4] (a)は実施の形態 1で用いられるシース管構造の概要を示す説明図、同（b)はシース管の電気的等価回路を示す説明図、同（c)はシース管の高周波領域での電気的等価回路を示す説明図である。

園 5] (a)はシース管の一部にグラウト充填不良部が存在する場合の電気的等価回路を示す説明図、同（b)はシース管の軸方向一端部に高周波検査信号 Aを入射させた際の同端部から出射される信号変化の出力状況を示す説明図である。

園 6]実施の形態 1で用レ、られるシース管のグラウト充填検査装置を示す説明図である。

園 7] (a)は実施の形態 1に係るシース管のグラウト充填検查装置においてグラウト充填良好な場合の出力例を示し、同（b)はグラウト充填不良の場合の出力例を示す説明図である。

園 8]実施の形態 2に係るシース管のグラウト充填検査装置の概要を示す説明図である。

園 9]実施の形態 3に係るシース管のグラウト充填検査装置の概要を示す説明図である。

園 10]実施の形態 4に係るシース管のグラウト充填検査装置の概要を示す説明図である。

園 11]シース管構造と特性インピーダンスとの関係を示す説明図である。園 12]シース管の 2線路モデル、 3線路モデルにおける反射係数を示す説明図である。

符号の説明

1 シース管

2 シース

3 主筋材

4 グラウト

5 検査信号生成手段

6 入射案内手段

7 信号変化計測手段

8 出射案内手段

A 広帯域検査信号

B 信号変化

発明を実施するための最良の形態

[0018] 以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。

◎実施の形態 1

図 3 (a)は実施の形態 1で適用可能なシース管の構造例を示す。

同図はポストテンション工法にてコンクリート 20中にシース管 10を埋め込んだものである。

本実施の形態において、シース管 10の構造は、例えば鋼管等の中空パイプからなるシース 11に、例えば鋼材からなる主筋材 12を通したシース管 10を埋め込んでからコンクリート 20を打ち、コンクリート 20硬化後に主筋材 12を油圧ジャッキ 15等で緊張させて端部を固定するものである。このとき、主筋材 12とシース 11との間の空隙にはモルタル等のグラウト 13が充填され、鲭などの経時的劣化から主筋材 12を保護し、かつ、主筋材 12の緊張力をコンクリート 20に伝えるようになつている。

[0019] この種のシース管 10の構造は、電気的に捉えた場合、同軸ケーブルの構造に置き換えて考え得る。

すなわち、同軸ケーブル 100は、図 3 (b)に示すように、外部シールド 101内に芯線 102を挿入すると共に、外部シールド 101と芯線 102との間の空隙に絶縁材 103を充填した構造になっており、シース管 10の各構成要素は以下のように同軸ケーブル 100の各構成要素に対応している。

シース管 10 → 同軸ケーブル 100 シース 1 1 → 外きン一ノレド 101

主筋材 12 → 芯線 102

グラウト 13 → 絶縁材 103

このように、シース管 10の構造は同軸ケーブル 100の構造に相当することに着目すれば、シース管 10については同軸ケーブル 100と同様に電気的な分布定数回路とみなすことができ、所謂伝送線路理論を適用することが可能となる。

[0020] そこで、図 4 (a)に示すシース管 10は、図 4 (b)に示すような電気的等価回路で表わされる。尚、図 4 (b)において、 R、 L、 C、 Gはシース管 10の単位長さ当たりの抵抗、インダクタンス、キャパシタンス、コンダクタンスを示す。

ここで、図 4 (a)に示すよう、シース管 10の軸方向一端部に広帯域検査信号 Aとして例えば高い周波数成分を有する信号を入射させる場合を想定すると、シース管 10 が高周波領域で使用されることになり、シース管 10の等価回路では L成分及び C成分が支配的になるため、図 4 (b)の等価回路は図 4 (c)のようにみなすことができる。

[0021] 今図 5 (a)に示すように、シース管 10内のグラウト 13の充填健全部 Kの単位長さ当たりのインダクタンスを L、キャパシタンスを Cとすると、そのインピーダンス Zは以下

0 0 0 の式で表される。

Z = ^ (L /C )

0 0 0

また、グラウト 13の充填が不十分な充填不良部 Nについては、キャパシタンスが変化すると考えられるので、そのキャパシタンスを Cとすると、その部位でのインピーダ

1

ンス Zは以下の式で表される。

Z = (L /C )

1 0 1

ここで、シース管 10の等価回路が図 5 (a)に示す状態であると仮定すると、そのインピーダンス変化は図 5 (b)に示すように表される。

[0022] このような状態において、図 4 (a)に示すように、シース管 10の軸方向一端部から広帯域検査信号 Aとして短パルス信号が入射されると、短パルス信号は、図 5 (b)に示すように、特性インピーダンスの不連続点で反射され、シース管 10の軸方向一端部側に戻る。

より具体的に述べると、反射信号 0は短パルス信号がシース管 10の軸方向端部にて直接反射されたものを示し、反射信号 1はグラウト 13の充填不良部 Nの入射側で反射されたものを示し、反射信号 2はグラウト 13の充填不良部 Nの出射側で反射されたものを示す。このとき、反射信号 1， 2の反射量はシース管 10内の伝送経路のインピーダンス (Z， Z )に依存する。

0 1

また、短パルス信号の伝送経路中での伝搬速度 Vは以下のように表される。

v = C/f · ε )

但し、 Cは単位長さ当たりのキャパシタンス、 ε は主筋材の比誘電率、 ε はグラウト

i r

の比誘電率である。

[0023] このような挙動を示すことから、本実施の形態にあっては、シース管 10の軸方向一端部から広帯域検査信号 Aとして短パルス信号を入射させ、反射信号 1 , 2による反射信号パターン (信号変化) Bを抽出するようにすれば、この信号変化 Bに基づいてグラウト 13の充填不良部 Nの位置、大きさを特定することが可能になる。

[0024] 次に、本実施の形態で用いられるシース管のグラウト充填検査装置を図 6に示す。

同図において、検査装置は、時間領域における解析を可能とする態様であり、広帯域検査信号 Aとしての短パルス信号を生成するパルス発生器 21と、信号変化としての反射信号パターン Bを計測する波形解析器 22と、パルス発生器 21にて生成された短パルス信号をシース管 10の軸方向一端部に導き且つシース管 10の軸方向一端部から出射される信号変化 Bを波形解析器 22に導く結合器 23とを備えている。ここで、結合器 23はパルス発生器 21、波形解析器 22とシース管 10との間のインピ一ダンス相違をマッチングさせる機能を有し、短パルス信号 A又は信号変化 Bを効率良く供給又は取り込むものである。

[0025] このような検查装置によれば、パルス発生器 21から短パルス信号 Aが結合器 23を介してシース管 10の軸方向一端部に入射される。

このとき、シース管 10内にグラウト 13の不均一部（具体的には充填不良部 N)があると、伝送経路中で特性インピーダンスが変化するので、その不連続点から送出パルス信号の一部が反射され、シース管 10の軸方向一端部に戻り、結合器 23を介して波形解析器 22にて計測される。そして、計測された信号変化 Bをみれば、シース管 10内のグラウト 13の充填状態を判別することができる。

そして、グラウト 13の充填不良部 Nが特定された場合には、当該充填不良部 Nに対し補修作業を行うようにすればよい。

また、本検查装置において、シース管モデルとして、グラウト 13の充填が良好なモデルと、不良なモデルとを用意し、上述した検查を行ったところ、グラウト充填良好なシース管にあっては、図 7 (a)に示すように、シース管 10の軸方向一端部での直接反射された反射信号のみが現れているが、グラウト充填不良なシース管モデルにあっては、図 7 (b)に示すように、前記シース管 10端部で直接反射された反射信号の他に、グラウト充填不良部の存在に起因する反射信号が現れていることが理解される。 ◎実施の形態 2

図 8は本発明が適用されたシース管のグラウト充填検査装置の実施の形態 2を示す同図において、検査装置は、実施の形態 1と略同様に、時間領域における解析を可能とする態様であるが、実施の形態 1と異なり、広帯域検査信号 Aとしての短パルス信号を生成するパルス発生器 21と、このパルス発生器 21にて生成された短パルス信号をシース管 10の軸方向一端部に導く結合器 24と、短ノ^レス信号が入射された側と反対側のシース管 10の軸方向他端部から出射される信号変化 Bを計測する波形解析器 22と、シース管 10の軸方向他端部から出射される信号変化 Bを波形解析器 22に導く結合器 25とを備えたものである。

本態様に係る検查装置によれば、パルス発生器 21から短パルス信号 Aが結合器 2 4を介してシース管 10の軸方向一端部に入射される。

このとき、シース管 10内にグラウト 13の不均一部（具体的には充填不良部 N)があると、伝送経路中で特性インピーダンスが変化するので、その不連続点にて送出パルス信号の一部の透過度合が変化し、シース管 10の軸方向他端部に向カ、、結合器 25を介して波形解析器 22にて計測される。そして、計測された信号変化 Bをみれば、シース管 10内のグラウト 13の充填状態を判別することができる。

[0027] ◎実施の形態 3

図 9は本発明が適用されたシース管のグラウト充填検査装置の実施の形態 3を示す同図において、検查装置は、周波数領域における解析を可能とする態様であり、広帯域検査信号 Aを生成する広帯域発振器 31と、信号変化としての反射信号パターン Bを計測する波形解析器 32と、広帯域発振器 31にて生成された広帯域検査信号 Aとしての広帯域高周波信号をシース管 10の軸方向一端部に導き且つシース管 10 の軸方向一端部から出射される信号変化 Bを波形解析器 32に導く結合器 33とを備えている。尚、結合器 33としては実施の形態 1と略同様に結合対象のインピーダンス違レ、のマッチング機能を備えてレ、る。

本実施の形態によれば、実施の形態 1の短パルス信号の代わりに広帯域高周波信号を用い、実施の形態 1と略同様な計測が行われる。

[0028] ◎実施の形態 4

図 10は本発明が適用されたシース管のグラウト充填検査装置の実施の形態 4を示す。

同図において、検査装置は、シース管 10のグラウト不均一部からシース管 10の周面に漏洩する信号変化を抽出する態様であり、例えば広帯域検査信号 Aを生成する広帯域発振器 31と、広帯域発振器 31にて生成された広帯域検査信号 Aとしての広帯域高周波信号をシース管 10の軸方向一端部に導く結合器 33と、シース管 10の周面に配置されてシース管 10の軸方向に沿って非接触で移動し且つシース管 10の周面から漏洩する信号変化 Bを受信するアンテナ 35と、このアンテナ 35にて受信した信号を取り込むレシーバ 36とを備えている。

従って、本実施の形態によれば、広帯域発振器 31から広帯域検査信号 Aとしての広帯域高周波信号が結合器 33を介してシース管 10の軸方向一端部に入射される。このとき、シース管 10の軸方向に沿ってアンテナ 35を順次移動させて各測定ボイントにて検查を行うようにすれば、シース管 10内にグラウト 13の不均一部（具体的には充填不良部 N)があると、伝送経路中で特性インピーダンスが変化するので、その不連続点にて送出信号の一部が漏洩し、シース管 10周面から外部に向かって電磁波が微弱漏洩する。この電磁波漏洩に伴う信号変化 Bはアンテナ 35を介してレシ一バ 36に取り込まれる。

このため、本態様においても、アンテナ 35による各測定ポイントにおいて非接触でグラウトの充填状態を判別することができる。

実施例

[0029] 同軸構造のシース管 10において、図 1 1に示すように、主筋材 12の外径を d、シース管 10の内径を D、グラウト 13の比誘電率を ε とすれば、シース管 10の特性インピ一ダンス Ζは図 1 1 ( 1 )式のように表される。

本実施例において、今、 d = 10mm、 D = 50mm、 ε =4と仮定すれば、グラウトの充填健全部（ボイド無し）の特性インピーダンス Ζは以下の通りである。

0

Ζ = 48. 3 Ω

0

一方、グラウトが充填されていないボイド部分を空洞と仮定すると、その特性インピ一ダンス ζは以下の通りである。

1

Ζ = 96. 6 Ω

1

[0030] 次に、シース管内に存在するボイド部分 (充填不良部）と充填健全部とが接続された伝送経路の代表的モデルにっレ、て考える。

一 2線路モデル一

特性インピーダンスが異なる 2線路が反射されている場合の反射係数 mは図 12 (2 )式で表される。

(2)式に数値を代入すると、 m = 0. 33になり、線路の減衰は少ないので、このモデルにおいては検出可能なレベルにあると考えられる。

[0031] 一 3線路モデル一

次に、 3線路モデルとして、両端が特性インピーダンス Zの区間に特性インピーダ

0

ンス Zの区間が挟まれたモデルを想定すると、着目点からの反射係数 mは図 12 (3 )式で表される。

ここで、 2線路モデルの反射係数 m (図 12 (2)式参照）を代入すると、反射係数 m

1 は図 12 (4)式で表される。また、伝搬定数 γは図 12の（5)式にて表される力高周波領域の下における伝送線路では R、 Gは無視しても問題ないので、伝搬定数 γは図 12 (6)式となる。

そして、簡単のため、を図 12 (7)式で定義すると、反射係数 mは図 12 (8)式の

1

ように表される。

[0032] 数値例として、以下の条件で反射係数 mを計算してみる。

1

•計算条件

周波数： 3GHz

シース管の主筋材外径 d : 10mm

シース管内径 D： 50mm

グラウト比誘電率: 4

以上から、

グラウトの充填健全部の特性インピーダンス Z : 48 Ω

0

グラウトの充填不良部（ボイド有）の特性インピーダンス Z ： 96 Ω

1

グラウトの充填不良部（ボイド有）の単位長さ当たりのインダクタンス： 321nH グラウトの充填不良部（ボイド有）の単位長さ当たりのキャパシタンス： 34· 5pF [0033] ここで、グラウトの充填不良部（ボイド有）の長さを 1 , 3, 5, 10, 20mmとして反射係数 mを求めると以下の通りである。

1

山 lmm m = 0. 0051

(2) 3mm m = 0. 045

3) 5 mm m = 0. 12

(4) 10mm m = 0. 34

(5) 20mm m = 0. 58

以上より、 3線路モデルにおいても、グラウトの充填不良部（ボイド有）が 5mm以上であれば反射係数 mが 10%以上となることから検出可能なレベルと言える。

Claims

請求の範囲

[1] シース内に長尺な主筋材を揷入すると共に、このシース内にグラウトを充填してなるシース管のグラウト充填検查方法にぉレ、て、

シース管の軸方向一端部から広帯域検査信号を入射させる検査信号入射工程と、シース管内のグラウト充填健全部と充填不良部との特性インピーダンス差に基づく信号変化を抽出する信号変化抽出工程とを備え、

抽出された信号変化に基づいてシース管内のグラウトの充填状態を判別することを特徴とするシース管のグラウト充填検査方法。

[2] 請求項 1記載のシース管のグラウト充填検査方法にぉレ、て、

信号変化抽出工程は、検査信号が入射される側のシース管の軸方向一端部から出射された信号変化を抽出することを特徴とするシース管のグラウト充填検査方法。

[3] 請求項 1記載のシース管のグラウト充填検査方法にぉレ、て、

信号変化抽出工程は、シース管の周面力漏洩された信号変化を抽出することを特徴とするシース管のグラウト充填検査方法。

[4] 請求項 1記載のシース管のグラウト充填検査方法にぉレ、て、

信号変化抽出工程は、検査信号が入射される側と反対側に位置するシース管の軸方向他端部から出射された信号変化を抽出することを特徴とするシース管のグラウト充填検査方法。

[5] 請求項 1記載のシース管のグラウト充填検查方法にぉレ、て、

シース管が分布定数回路の同軸伝送路に相当するものであるとみなされていることを特徴とするシース管のグラウト充填検查方法。

[6] シース内に長尺な主筋材を揷入すると共に、このシース内にグラウトを充填してなるシース管のグラウト充填検查装置にぉレ、て、

広帯域検査信号を生成する検査信号生成手段と、

この検査信号生成手段にて生成された検査信号をシース管の軸方向一端部に導く入射案内手段と、

シース管内のグラウト充填健全部と充填不良部との特性インピーダンス差に基づく信号変化を計測する信号変化計測手段と、シース管から出射された信号変化を信号変化計測手段に導く出射案内手段と、を備えることを特徴とするシース管のグラウト充填検査装置。

[7] 請求項 6記載のシース管のグラウト充填検査装置にぉレ、て、

入射案内手段及び出射案内手段は、シース管の軸方向一端部に配置される結合器にて構成されることを特徴とするシース管のグラウト充填検査装置。

[8] 請求項 6記載のシース管のグラウト充填検查装置にぉレ、て、

入射案内手段はシース管の軸方向一端部に配置される結合器にて構成され、出射案内手段はシース管の周面に配置されるアンテナにて構成されることを特徴とするシース管のグラウト充填検查装置。

[9] 請求項 6記載のシース管のグラウト充填検查装置にぉレ、て、

入射案内手段はシース管の軸方向一端部に配置される結合器にて構成され、出射案内手段はシース管の軸方向他端部に配置される結合器にて構成されることを特徴とするシース管のグラウト充填検査装置。