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内部品質評価方法、及び内部品質解析システム NEW

国内特許コード P180015635
整理番号 5635
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2016-197415
公開番号 特開2018-059808
出願日 平成28年10月5日(2016.10.5)
公開日 平成30年4月12日(2018.4.12)
発明者
  • 塩谷 智基
  • 西田 孝弘
  • 八ツ元 仁
  • 小椋 紀彦
出願人
  • 株式会社CORE技術研究所
  • 阪神高速道路株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 内部品質評価方法、及び内部品質解析システム NEW
発明の概要 【課題】評価対象部材に対して一方の主面側から内部の品質を評価できる内部品質評価方法、及び内部品質解析システムを提供することを目的とする。
【解決手段】コンクリート部材100の一方側の表面100aから削孔した有底の小径孔101における底部101aから弾性波を入力するとともに、コンクリート部材100の一方側の表面100aに配置した受信側センサ22で伝搬された弾性波を受信し、受信側センサ22への弾性波の到達時間、及び受信側センサ22と底部101aとの座標入力による相対位置関係に基づいて、コンクリート部材100の内部の弾性波速度分布を解析し、解析された該弾性波速度分布によって、コンクリート部材100の内部の品質を評価した。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


コンクリート製の橋脚、梁、あるいはカルバートなどのコンクリート部材、シールドトンネルなど、鋼製部材とコンクリート部材との合成部材、さらには鋼製橋梁における鋼製部材などの構造部材では、走行する車両の繰り返し荷重などによる疲労損傷が従来より問題となっている中で、構造部材の維持管理として、非破壊・微破壊試験による内部品質評価の需要が高まってきており、例えば、透過弾性波を利用したトモグラフィ解析によるコンクリート部材の品質評価方法や、特許文献1に示すようなコンクリート構造物の検査方法が提案されている。



例えば、透過弾性波を利用したトモグラフィ解析によるコンクリート部材の品質評価方法では評価対象となるコンクリート部材の一方の主面にセンサを設置するとともに、他方の主面から弾性波を入力する必要がある。



しかしながら、地下構造物などの評価対象部材に対して一方の主面側、つまり片面側からしかアクセスできない場合、透過弾性波を利用したトモグラフィ解析によるコンクリート部材の品質評価方法を適用することはできなかった。



これに対し、特許文献1で提案されたコンクリート構造物の検査方法では、コンクリート部材の上面に所定高さから重錘を落下させた際に測定した振動データから算出した測定フーリエスペクトルと、健全なコンクリート部材に重錘を落下させた際の基準フーリエスペクトルとを比較して、コンクリート部材の劣化具合を判断できるとされているものの、表面から弾性波を入力しているため、コンクリート部材内部の劣化やクラックなどを検出できないおそれがあった。

産業上の利用分野


この発明は、例えば、コンクリート部材などで構成する構造物を構成する評価対象部材を評価する内部品質評価方法、及び内部品質解析システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
評価対象部材における一の主面に開口する小径孔の内部及び前記主面のうちの一方における所定の弾性波入力箇所から弾性波を入力するとともに、
前記小径孔の内部及び前記主面のうちの他方における所定の弾性波受信箇所に配置した受信センサで伝搬された前記弾性波を受信し、
前記受信センサが受信した受信情報を所定の要素について演算した演算結果に基づいて前記評価対象部材内部の品質を評価する
内部品質評価方法。

【請求項2】
前記受信センサへの前記弾性波の到達時間、及び
前記受信センサと前記弾性波入力箇所との相対位置関係に基づいて、
前記評価対象部材内部の弾性波速度分布を解析し、解析された該弾性波速度分布によって、前記評価対象部材内部の品質を評価する
請求項1に記載の内部品質評価方法。

【請求項3】
前記小径孔が底部を有する有底小径孔であり、
前記小径孔に、先端が前記底部に当接するように打撃棒を挿入し、
前記一方の主面から露出する前記打撃棒の端部を打撃して、前記先端を介して前記底部より前記弾性波を入力し、
打撃時刻から前記弾性波が前記打撃棒を伝搬する伝搬時間を差し引いて弾性波入力時刻とする
請求項1または2に記載の内部品質評価方法。

【請求項4】
前記受信センサで受信した前記弾性波の前記到達時間と、前記弾性波が伝搬する迂回を考慮した解析による解析到達時間との差が少なくなるように、
前記解析における速度の逆数を調整して前記弾性波速度分布を算出する
請求項3に記載の内部品質評価方法。

【請求項5】
前記受信センサとして、AEセンサを用い、
前記解析が、該AEセンサで受信した前記弾性波を利用する三次元弾性波トモグラフィ解析であり、
前記弾性波速度分布が、弾性波三次元速度分布である
請求項4に記載の内部品質評価方法。

【請求項6】
前記受信センサを複数設けるとともに、前記受信センサ及び前記小径孔の配置に基づく解析要素を設定し、
前記解析要素ごとに算出された前記弾性波速度分布を、統計的に補間する
請求項1乃至5のうちいずれかひとつに記載の内部品質評価方法。

【請求項7】
評価対象部材における一の主面に開口する小径孔の内部及び前記主面のうちの一方における所定の弾性波入力箇所から入力され、前記評価対象部材内部を伝搬する前記弾性波を受信するとともに、前記小径孔の内部及び前記主面のうちの他方における所定の弾性波受信箇所に配置される受信センサと、
前記受信センサが受信した受信情報を所定の要素について演算した演算結果に基づいて前記評価対象部材内部の品質を評価する解析部とが備えられた
内部品質解析システム。

【請求項8】
前記解析部が、前記受信センサへの前記弾性波の到達時間、及び前記受信センサと前記弾性波入力箇所との相対位置関係に基づいて、前記評価対象部材内部の弾性波速度分布を解析する構成であり、
解析された前記弾性波速度分布の弾性波速度分布結果を表示する表示部がさらに備えられた
請求項7に記載の内部品質解析システム。

【請求項9】
前記解析部が、
前記受信センサで受信した前記弾性波の前記到達時間と、前記弾性波が伝搬する迂回を考慮した解析による解析到達時間との差が少なくなるように、前記解析における速度の逆数を調整して前記弾性波速度分布を算出する構成である
請求項8に記載の内部品質解析システム。

【請求項10】
前記受信センサがAEセンサであり、
前記解析が、該AEセンサで受信した前記弾性波を利用する三次元弾性波トモグラフィ解析であり、
前記弾性波速度分布が、弾性波三次元速度分布である
請求項9に記載の内部品質解析システム。

【請求項11】
前記受信センサが複数備えられるとともに、
前記解析部が、
前記受信センサ及び前記小径孔の配置に基づくように設定された解析要素ごとに算出された前記弾性波速度分布を、統計的に補間する構成である
請求項7乃至10のうちいずれかひとつに記載の内部品質解析システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016197415thum.jpg
出願権利状態 公開
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