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構造物の内部のひび割れの検出方法

国内特許コード P07A011164
整理番号 /NO33495
掲載日 2007年11月2日
出願番号 特願2004-340881
公開番号 特開2006-153505
登録番号 特許第4610310号
出願日 平成16年11月25日(2004.11.25)
公開日 平成18年6月15日(2006.6.15)
登録日 平成22年10月22日(2010.10.22)
発明者
  • 藤倉 裕介
  • 吉川 和行
  • 津野 究
  • 岡野 法之
  • 小島 芳之
出願人
  • 株式会社フジタ
  • 財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 構造物の内部のひび割れの検出方法
発明の概要

【課題】構造物の内部に発生したひび割れを検出するとともに、そのひび割れの変化を精密にかつリアルタイムで検出でき、かつ、構造物に与える損傷を少なくする。
【解決手段】壁部12においてひび割れ24が生じるであろうひび割れの方向に対して交差する方向からハンマードリル2などを用いて削孔穴26を削孔し、削孔穴26の奥部に金属製のパイプ28を挿入して奥部に固定する。削孔穴26の内周に軸状の検出部30を挿通しその先端をパイプ28の孔に挿入する。検出部30が削孔穴26の壁面22に位置する部分を壁面22に対して移動不能に固定する。検出部30に接続された検出回路32により壁面22とパイプ28が固定されたブロック14の部分との削孔穴26の削孔方向に沿った相対的変位を計測する
【選択図】 図8

従来技術、競合技術の概要


石、レンガ、コンクリートブロックなどのブロックの間に漆喰やモルタルなどの目地材が充填されて構成された構造物がある。
このような構造物においては、外力によって目地にひび割れが発生する場合がある。
このようなひび割れのうち、構造物の外面に臨む目地の箇所に発生したひび割れは目視観察によって確認が可能であるが、構造物の内側で発生したひび割れについては目視観察が不可能である。
したがって、このような目視観察ができないひび割れについては、超音波を構造物内部に送信して反射してきた超音波を受信することでひび割れ箇所を検知する方法(例えば特許文献1参照)、あるいは、打音法、電磁レーダー法といった非破壊検査方法でひび割れ箇所を特定している。しかしながら、このような非破壊検査方法ではひび割れの寸法をmm単位で計測したり、あるいは、リアルタイムでひび割れの変化を検出することは難しい。
また、構造物に直径100mm程度の円形コアを削孔し、削孔穴の部分から構造物内部の状況を観察するとともに、削孔して得たサンプルとしての円形コアの強度により構造物の耐力を推定したり、削孔片を成分分析する方法も知られているが、この方法では、構造物に損傷を与えることから削孔穴の補修が必要となる。
また、構造物の外面箇所にその位置や変位を検出する位置センサや変位計を設置し、構造物の変位(動き)を常時計測する方法も提案されているが、この方法では構造物全体の変位を捉えるに留まっている。
また、構造物内部のひずみ(長さ変化)を計測するセンサ(ひずみゲージ)を構造物内部に埋め込み、構造物内部のひずみを計測する方法もあるが、この方法ではセンサが構造物に埋め込まれてしまうため、計測箇所毎にセンサが必要となるためコストが嵩んでしまうという不利がある。

【特許文献1】特開平8-178903号公報

産業上の利用分野


本発明は構造物の内部に発生するひび割れの検出方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
構造物の内部のひび割れの検出方法であって、
予測されるひび割れ箇所におけるひび割れの方向に対して交差する方向から前記予測されるひび割れ箇所を貫通するように削孔穴を削孔し、前記削孔穴の奥部に金属製のパイプを固定し、前記削孔穴の内周に軸状の検出部を挿通しその先端を前記パイプの孔に挿入し、前記削孔穴が開口する前記構造体の表面に、該表面に位置する前記検出部の部分を固定しておき、
前記検出部に対する前記パイプの前記削孔穴の削孔方向に沿った相対的位置に応じて変化する変化量を前記検出部を介して検出し、
前記検出部で検出された前記変化量から前記構造体の表面と前記金属製のパイプが固定された構造体の部分との前記削孔穴の削孔方向に沿った相対的変位を計測することでひび割れを検出するようにした、
ことを特徴とする構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項2】
前記検出部はコイルを有し、前記コイルにパルス電圧を印加することで該コイルから前記パイプに磁界を与えるとともに、前記磁界により前記パイプで誘起される渦電流の影響を受けて変化する前記コイルから得られる電圧検出信号の波形の勾配を前記変化量として検出することを特徴とする請求項1記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項3】
前記検出部は、非磁性材料から形成された中空の軸状部材と、前記軸状部材の内部で軸状部材の中心軸を中心として巻回されたコイルとで構成され、前記コイルにパルス電圧を印加することで該コイルから前記パイプに磁界を与えるとともに、前記磁界により前記パイプで誘起される渦電流の影響を受けて変化する前記コイルから得られる電圧検出信号の波形の勾配を前記変化量として検出し、この検出は、前記削孔穴の外部で前記コイルに接続された検出回路で行われることを特徴とする請求項1記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項4】
前記削孔穴は、前記構造体の表面に対して直交する方向に形成されていることを特徴とする請求項1記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項5】
前記構造物は多数のブロック列が目地を介して積層されたトンネルの壁部あるいは橋梁の高欄部分あるいは柱壁部であり、前記削孔穴は、前記構造物の表面に位置するブロック列のブロックを貫通して前記構造物の内部に位置するブロック列のブロックに至るように形成され、前記パイプは前記構造物の内部に位置するブロック列のブロックに固定されていることを特徴とする請求項1記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項6】
前記構造物はコンクリートで構成されており、前記削孔穴は、前記構造物の表面に位置するコンクリート箇所を貫通して前記構造物の内部に位置するコンクリート箇所に至るように形成され、前記パイプは前記構造物の内部に位置するコンクリート箇所に固定されていることを特徴とする請求項1記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項7】
前記構造物はコンクリートが吹き付けあるいは打設されることによって構成されていることを特徴とする請求項7記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項8】
前記削孔穴が開口する前記構造体の表面への前記検出部の部分の固定は、取り外し可能になされることを特徴とする請求項1乃至8に何れか1項記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項9】
前記検出部で検出された前記変化量から前記相対的変位を計測し、前記計測された相対的変位のデータをサーバーに収集しておき、前記サーバーと端末装置とをネットワークを介して接続するとともに、前記サーバーに収集された前記相対的変位のデータを前記端末装置から前記ネットワークを介してアクセスすることを特徴とする請求項1記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項10】
前記検出部で検出された前記変化量から前記相対的変位を計測し、前記計測された相対的変位のデータをサーバーに収集しておき、前記サーバーと端末装置とをネットワークを介して接続するとともに、前記サーバーに収集された前記相対的変位のデータを前記サーバーから前記ネットワークを介して前記端末装置に配信することを特徴とする請求項1記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。

【請求項11】
前記ひび割れの検出は、それまで発生していなかったひび割れを新たに検出し、あるいは、もともとあるひび割れの進展あるいは変位を検出することであることを特徴とする請求項1記載の構造物の内部のひび割れの検出方法。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004340881thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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