(57)【要約】【課題】鋼床版橋内部の損傷劣化を定量的に評価することができる鋼床版橋評価装置を提供する。【解決手段】鋼床版橋評価装置１０は、床版の表面から床版の深さ方向へ照射した電磁波の反射応答に関する反射応答データを取得する取得部１００と、取得部１００により取得された反射応答データが表す反射応答の周波数分布から、床版の表面９６で電磁波が反射して得られた第１周波数成分と鋼床版９８で電磁波が反射して得られた第２周波数成分とを除去する除去部１０１と、除去部１０１により第１周波数成分及び第２周波数成分が除去された反射応答の周波数分布における、特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値である測定ピーク値を用いて、床版の損傷劣化を評価する評価部１０２とを有する。【選択図】図６
2020169828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルトの下に鋼床版が埋設された鋼床版橋を評価する評価装置であって、
前記鋼床版橋の表面から前記鋼床版橋の深さ方向へ照射した電磁波の反射応答に関する反射応答データを取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記反射応答データが表す反射応答の周波数分布から、前記鋼床版橋の表面で前記電磁波が反射して得られた第１周波数成分と前記鋼床版で前記電磁波が反射して得られた第２周波数成分とを除去する除去部と、
前記除去部により前記第１周波数成分及び前記第２周波数成分が除去された反射応答の周波数分布における、特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値である測定ピーク値を用いて、前記鋼床版橋の損傷劣化を評価する評価部と、
を含む鋼床版橋評価装置。
【請求項２】
前記評価部は、劣化していない鋼床版橋に電磁波を照射して得た反射応答から、前記第１周波数成分と前記第２周波数成分とを除去して得た反射応答の周波数分布である基準周波数分布における、前記特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値を基準値として、当該基準値と前記測定ピーク値とを比較することにより前記鋼床版橋の損傷劣化具合を評価する請求項１記載の鋼床版橋評価装置。
【請求項３】
前記評価部は、前記基準値に対する、前記基準値と前記測定ピーク値との差分の割合を、劣化の割合として評価する請求項２記載の鋼床版橋評価装置。
【請求項４】
前記評価部は、前記基準値に対する所定の割合を閾値とし、前記測定ピーク値が前記閾値よりも小さい場合に、前記鋼床版橋が劣化していると評価する請求項２記載の鋼床版橋評価装置。
【請求項５】
前記評価部は、鋼床版橋の表面の複数の位置について、前記鋼床版橋の損傷劣化を評価する請求項１〜４のいずれか一項に記載の鋼床版橋評価装置。
【請求項６】
アスファルトの下に鋼床版が埋設された鋼床版橋を評価する鋼床版橋評価方法であって、
前記鋼床版橋の表面から前記鋼床版橋の深さ方向へ照射した電磁波の反射応答に関する反射応答データを取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得された前記反射応答データが表す反射応答の周波数分布から、前記鋼床版橋の表面で前記電磁波が反射して得られた第１周波数成分と前記鋼床版で前記電磁波が反射して得られた第２周波数成分とを除去する除去ステップと、
前記除去ステップにより前記第１周波数成分及び前記第２周波数成分が除去された反射応答の周波数分布における、特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値である測定ピーク値を用いて、前記鋼床版橋の損傷劣化を評価する評価ステップと、
を含む鋼床版橋評価方法。
【請求項７】
アスファルトの下に鋼床版が埋設された鋼床版橋を評価するためのプログラムであって、
前記鋼床版橋の表面から前記鋼床版橋の深さ方向へ照射した電磁波の反射応答に関する反射応答データを取得する取得ステップと、
前記取得ステップにより取得された前記反射応答データが表す反射応答の周波数分布から、前記鋼床版橋の表面で前記電磁波が反射して得られた第１周波数成分と前記鋼床版で前記電磁波が反射して得られた第２周波数成分とを除去する除去ステップと、
前記除去ステップにより前記第１周波数成分及び前記第２周波数成分が除去された反射応答の周波数分布における、特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値である測定ピーク値を用いて、前記鋼床版橋の損傷劣化を評価する評価ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術は、鋼床版橋評価装置、鋼床版橋評価方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高架道路、道路橋道路等の鋼床版橋（路面構造体）の内部の損傷劣化を、電磁波を活用した画像診断により評価することが行われている。
【０００３】
例えば、探査対象面の上方から探査対象面下へ電磁波を照射し、該電磁波の多重反射波データを検出し、最初の鋼床版反射波の検出時刻を超えても、反射波の行路全体長に相当する時間経過後に検出した反射波を仮想探査深さ面での反射波又は該行路を経過した舗装通過波とみなし、観測波に対して仮想深度別にバックグラウンド・サブトラクション処理によりノイズを除去し、損傷部位を分離観察可能とし、さらに、複数の異なる仮想深さ別に検出される反射波の反射波強度の最大値をオーバーレイ処理値とし、オーバーレイ処理後の反射波強度から作成するオーバーレイ水平面画像に舗装損傷部を損傷度レベル別に表示現出する鋼床版舗装の損傷を探査する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２１５３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術における画像診断では、鋼床版橋を構成する表層アスファルト、グースアスファルト及び鋼床版のいずれが損傷劣化しているのか診断できない。特に、鋼床版橋においては、表層アスファルトの劣化又は損傷と、グースアスファルト及び鋼床版の損傷劣化とが区別されることが好ましい。
【０００６】
表層アスファルトの劣化又は損傷は、切削及び補修により容易に回復でき、鋼床版構造への影響は少ない。一方、グースアスファルトの損傷劣化は、防水性が失われ、鋼床版の腐食発生の原因となり、鋼床版の損傷又は劣化が促進されてしまう。損傷劣化した鋼床版の補修は、大がかりとなる。従って、グースアスファルト及び鋼床版の損傷劣化が、表層アスファルトの損傷劣化と区別して特定されることが望まれている。
【０００７】
また、従来技術における画像診断は、専門技術者が画像を見て、鋼床版橋の健全部と劣化部とを相対的に判定するものであり、専門技術者以外には分かり難い定性的な評価である。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、鋼床版橋内部のグースアスファルト及び鋼床版の損傷劣化を定量的に評価することができる鋼床版橋評価装置、鋼床版橋評価方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１態様に係る鋼床版橋評価装置は、アスファルトの下に鋼床版が埋設された鋼床版橋を評価する評価装置であって、前記鋼床版橋の表面から前記鋼床版橋の深さ方向へ照射した電磁波の反射応答に関する反射応答データを取得する取得部と、前記取得部により取得された前記反射応答データが表す反射応答の周波数分布から、前記鋼床版橋の表面で前記電磁波が反射して得られた第１周波数成分と前記鋼床版で前記電磁波が反射して得られた第２周波数成分とを除去する除去部と、前記除去部により前記第１周波数成分及び前記第２周波数成分が除去された反射応答の周波数分布における、特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値である測定ピーク値を用いて、前記鋼床版橋の損傷劣化を評価する評価部と、を含む。
【００１０】
第２態様に係る鋼床版橋評価装置において、前記評価部は、劣化していない鋼床版橋に電磁波を照射して得た反射応答から、前記第１周波数成分と前記第２周波数成分とを除去して得た反射応答の周波数分布である基準周波数分布における、前記特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値を基準値として、当該基準値と前記測定ピーク値とを比較することにより前記鋼床版橋の損傷劣化具合を評価する。
【００１１】
第３態様に係る鋼床版橋評価装置において、前記評価部は、前記基準値に対する、前記基準値と前記測定ピーク値との差分の割合を、劣化の割合として評価する。
【００１２】
第４態様に係る鋼床版橋評価装置において、前記評価部は、前記基準値に対する所定の割合を閾値とし、前記測定ピーク値が前記閾値よりも小さい場合に、前記鋼床版橋が劣化していると評価する。
【００１３】
第５態様に係る鋼床版橋評価装置において、前記評価部は、鋼床版橋の表面の複数の位置について、前記鋼床版橋の損傷劣化を評価する。
【００１４】
第６態様に係る鋼床版橋評価方法は、アスファルトの下に鋼床版が埋設された鋼床版橋を評価する鋼床版橋評価方法であって、前記鋼床版橋の表面から前記鋼床版橋の深さ方向へ照射した電磁波の反射応答に関する反射応答データを取得する取得ステップと、前記取得ステップにより取得された前記反射応答データが表す反射応答の周波数分布から、前記鋼床版橋の表面で前記電磁波が反射して得られた第１周波数成分と前記鋼床版で前記電磁波が反射して得られた第２周波数成分とを除去する除去ステップと、前記除去ステップにより前記第１周波数成分及び前記第２周波数成分が除去された反射応答の周波数分布における、特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値である測定ピーク値を用いて、前記鋼床版橋の損傷劣化を評価する評価ステップと、を含む。
【００１５】
第７態様に係るプログラムは、アスファルトの下に鋼床版が埋設された鋼床版橋を評価するためのプログラムであって、前記鋼床版橋の表面から前記鋼床版橋の深さ方向へ照射した電磁波の反射応答に関する反射応答データを取得する取得ステップと、前記取得ステップにより取得された前記反射応答データが表す反射応答の周波数分布から、前記鋼床版橋の表面で前記電磁波が反射して得られた第１周波数成分と前記鋼床版で前記電磁波が反射して得られた第２周波数成分とを除去する除去ステップと、前記除去ステップにより前記第１周波数成分及び前記第２周波数成分が除去された反射応答の周波数分布における、特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値である測定ピーク値を用いて、前記鋼床版橋の損傷劣化を評価する評価ステップと、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１６】
第１態様、第６態様及び第７態様によれば、鋼床版橋内部の損傷劣化を定量的に評価することができる
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】床版評価システムの概略構成図である。
【図２】反射応答波形の検出を説明するための図である。
【図３】１グリッドにつき検出される反射応答波形の一例を示す図である。
【図４】鋼床版橋の概略断面を示す断面図である。
【図５】評価装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図６】評価装置の機能構成の例を示すブロック図である。
【図７】電磁波装置から取得された反射応答データに基づく、反射応答を示す図である。
【図８】図７に示す反射応答をフーリエ変換して表した時間−周波数図である。
【図９】第１周波数成分が除去された反射応答を示す図である。
【図１０】図９に示す反射応答をフーリエ変換して表した時間−周波数図である。
【図１１】さらに第２周波数成分が除去された反射応答を示す図である。
【図１２】図１０に示す反射応答をフーリエ変換して表した時間−周波数図である。
【図１３】健全なグースアスファルトを含む床版から得られる波形から第１周波数成分及び第２周波数成分を除去して得られる時間−周波数分布図である。
【図１４】健全なグースアスファルトを含む床版から得られる波形から抽出される周波数分布の例を示す図である。
【図１５】健全なグースアスファルトを含む床版から得られる波形から抽出される周波数分布の例を示す図である。
【図１６】劣化したグースアスファルトを含む床版から得られる波形から抽出される周波数分布の例を示す図である。
【図１７】評価装置による鋼床版橋評価プログラムの流れを示すフローチャートである。
【図１８】変形例に係る評価装置による鋼床版橋評価プログラムの流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一又は等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１９】
道路橋等の路面構造体である鋼床版橋のグースアスファルト及び鋼床版の損傷劣化具合を評価する。
【００２０】
図１は、評価システムの概略構成図である。図２は、反射応答波形の検出を説明するための図である。図３は、１グリッドにつき検出される反射応答波形の一例を示す図である。図４は、鋼床版橋の概略断面を示す断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る鋼床版橋評価システム１は、車両９０に搭載されている。
【００２２】
鋼床版橋評価システム１は、鋼床版橋評価装置１０と、電磁波装置２０とを含んで構成される。鋼床版橋評価装置１０は、アスファルトの下に鋼床版が埋設された鋼床版橋を評価するための装置である。鋼床版橋評価装置１０について、詳細は後述する。以下では、鋼床版橋評価システム１を、単に、評価システム１と呼び、鋼床版橋評価装置１０を、単に、評価装置１０と呼ぶ。図面についても同様である。
【００２３】
電磁波装置２０は、ライン上に複数設けられた電磁波照射部及び受信部を備え、車両９０の進行方向が橋軸方向、電磁波装置２０のライン方向が橋軸直角方向となるように、例えば車両９０の後方下部等に設けられる。電磁波照射部は、マイクロ波等の電磁波を鋼床版橋に向かって照射する。受信部は、鋼床版橋の各部において反射された反射波を受信する。
【００２４】
図２に示すように、電磁波装置２０は、鋼床版橋表面の評価対象範囲９５を車両進行方向に走査しながら、表面から鋼床版橋の内部（深さ）方向へ電磁波を照射し、その反射波を受信する。これにより、評価対象範囲９５の各グリッドについて、深度に応じた反射波強度を検出する。深度に応じた反射波強度は、１グリッドにつき、図３に示すような反射応答波形の形で検出される。１グリッドは、例えば、１ｃｍ×１ｃｍであり、１ライン幅は２．０ｍとすることができる。この場合、１ラインにつき２００グリッド分の反射応答波形が検出される。
【００２５】
深度は、電磁波の照射から反射波の受信までの時間に対応する。図３に示すような反射応答波形から、所望の各深度に対応した反射波強度を抽出することにより、鋼床版橋の深さ毎の反射波強度が得られる。
【００２６】
電磁波装置２０は、取得した各グリッドについての反射応答波形（深度に応じた反射波強度）の情報を、評価装置１０へ出力する。
【００２７】
図４に示すように、鋼床版橋は、表層９６及びグースアスファルト層９７を含む鋼床版舗装と、鋼床版９８とが、積層されて形成されている。表層９６は、粒度が細かいアスファルト（密粒アスファルト）を含む。グースアスファルト層９７の下には鋼床版９８が埋設されている。電磁波装置２０から照射される電磁波は、表層９６及び鋼床版９８において、それぞれ時間差を持って反射する。また、電磁波は、グースアスファルト層９７内で繰り返し反射された後で、受信される場合もある。このように、鋼床版橋からの反射応答は、表層９６で反射された表面反射応答、鋼床版９８で反射された鋼床版反射応答、及び、グースアスファルト層９７内で繰り返し反射されたグースアスファルト層内多重反射応答を含む。これらの反射応答が、図３に示す反射応答波形に表れる。なお、本実施形態では、グースアスファルトを含む鋼床版橋を例にして説明する。しかし、鋼床版橋は、グースアスファルト以外のアスファルトを含んでも良い。また、鋼床版橋は、必ずしも橋である必要はなく、上記のような構造を有する路面構造体であれば、いかなる構造体であっても良い。
【００２８】
なお、電磁波装置２０は、車両９０に取り付けられている形態に限定されず、作業員に保持される形態、手押し車の形態など、他の形態でもよい。
【００２９】
図５は、評価装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００３０】
図５に示すように、評価装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ストレージ１４、入力部１５、表示部１６、光ディスク駆動部１７、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）１８の各構成を有する。各構成は、バス１９を介して相互に通信可能に接続されている。
【００３１】
ＣＰＵ１１は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４からプログラムを読み出し、ＲＡＭ１３を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２又はストレージ１４に記録されているプログラムにしたがって、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。本実施形態では、ＲＯＭ１２又はストレージ１４には、鋼床版橋を評価するための評価プログラム（鋼床版橋評価プログラム）が格納されている。
【００３２】
ＲＯＭ１２は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ１３は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ１４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。
【００３３】
入力部１５は、マウス等のポインティングデバイス、及びキーボードを含み、各種の入力を行うために使用される。表示部１６は、たとえば、液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示する。表示部１６は、タッチパネル方式を採用して、入力部１５として機能しても良い。
【００３４】
光ディスク駆動部１７は、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）又はブルーレイディスクなどの各種の記録媒体に記憶されたデータの読み込みや、記録媒体に対するデータの書き込み等を行う。
【００３５】
通信インタフェース１８は、他の機器と通信するためのインタフェースであり、たとえば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の規格が用いられる。
【００３６】
次に、評価装置１０の機能構成について説明する。
【００３７】
図６は、評価装置の機能構成の例を示すブロック図である。
【００３８】
図６に示すように、評価装置１０は、機能構成として、取得部１００、除去部１０１及び評価部１０２を有する。各機能構成は、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又はストレージ１４に記憶された評価プログラムを読み出して、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより実現される。
【００３９】
取得部１００は、鋼床版橋の表面から鋼床版橋の深さ方向へ照射した電磁波の反射応答に関する反射応答データを取得する。取得部１００は、電磁波装置２０から、反射応答データを取得する。
【００４０】
除去部１０１は、取得部１００により取得された反射応答データが表す反射応答の周波数分布から、鋼床版橋の表面で電磁波が反射して得られた第１周波数成分と鋼床版で電磁波が反射して得られた第２周波数成分とを除去する。第１周波数成分は、図４に示す表面反射応答を表し、鋼床版舗装の表面付近（表層９６、及び、表層９６とグースアスファルト層９７との境界を含む範囲）で得られる反射の周波数成分である。第２周波数成分は、図４に示す鋼床版反射応答を表し、鋼床版９８表面付近（グースアスファルト層９７、及び、グースアスファルト層９７と鋼床版９８との境界を含む範囲）で得られる反射の周波数成分である。
【００４１】
評価部１０２は、除去部１０１により第１周波数成分及び第２周波数成分が除去された反射応答の周波数分布における、特定周波数以上の周波数成分のレベルのピーク値である測定ピーク値を用いて、鋼床版橋の損傷劣化具合を評価する。評価部１０２により評価された結果は、例えば、表示部１６に表示される。
【００４２】
次に、除去部１０１による第１周波数成分及び第２周波数成分の除去について説明する。
【００４３】
図７は、電磁波装置から取得された反射応答データに基づく、反射応答を示す図である。図８は、図７に示す反射応答をフーリエ変換して表した時間−周波数図である。図９は、第１周波数成分が除去された反射応答を示す図である。図１０は、図９に示す反射応答をフーリエ変換して表した時間−周波数図である。図１１は、さらに第２周波数成分が除去された反射応答を示す図である。図１２は、図１０に示す反射応答をフーリエ変換して表した時間−周波数図である。図１２は、反射応答の各成分を説明するための図である。図１３は、健全なグースアスファルトを含む鋼床版橋から得られる波形から第１周波数成分及び第２周波数成分を除去して得られる時間−周波数分布図である。
【００４４】
なお、図７、図９及び図１１では、横軸に時間を表し、縦軸に受信した電磁波の信号の強度を表す。図８、図１０及び図１２では、横軸に時間を表し、縦軸に周波数を表す。図８、図１０及び図１２では、信号の強度は、濃淡により表される。図７〜図１２において、横軸に時間を表しているが、横軸の時間は、鋼床版橋が反射した電磁波を受信した時間である。電磁波は、鋼床版橋の深い箇所で反射する程、遅く電磁波装置２０に受信されるので、図７〜図１２の横軸は、鋼床版橋の鉛直方向の深さの位置を表しているとも言える。
【００４５】
取得部１００が電磁波装置２０から取得する反射応答データにより、図７に示す反射応答の波形が得られる。図７に示す反射応答の波形をフーリエ変換すると、図８に示す時間−周波数分布図が得られる。
【００４６】
図８に示す時間−周波数分布図では、図４に示す表面反射応答を表す第１周波数成分と、図４に示す鋼床版反射応答を表す第２周波数成分とを含む。このため、図８に点線で示す、グースアスファルト層の位置（深さ）に対応する時間に、周波数分布が表れている。
【００４７】
上述の除去部１０１により、図７の波形から、第１周波数成分が除去されると、図９に示すような波形となる。図９において、第１周波数成分除去前の波形を一点鎖線により示す。さらに、図９に示す波形をフーリエ変換すると、図１０に示す時間−周波数分布図が得られる。図１０に示す時間−周波数分布図では、図４に示す表面反射応答を表す第１周波数成分を含まず、図４に示す鋼床版反射応答を表す第２周波数成分を含む。このため、図８とは異なり、図１０に点線で示す、鋼床版舗装内の位置（深さ）に対応する時間に、周波数分布が表れなくなっている。
【００４８】
除去部１０１により、更に、図９の波形から、第２周波数成分が除去されると、図１１に示すような波形となる。図１１において、第１周波数成分及び第２周波数成分除去前の波形を一点鎖線により示す。図１１に示す波形をフーリエ変換すると、図１２に示す時間−周波数分布図が得られる。図１２に示す時間−周波数分布図では、図４に示す表面反射応答を表す第１周波数成分と、図４に示す鋼床版反射応答を表す第２周波数成分との両方を含まない。このため、図１０とは異なり、図１２に点線で示す、鋼床版９８表面付近の位置（深さ）に対応する時間に、周波数分布が表れなくなっている。その一方で、鋼床版の位置（深さ）よりも更に深い時間位置に（鋼床版下位置と呼ぶ）に周波数分布が残っている。
【００４９】
なお、図１２は、グースアスファルトが劣化している鋼床版橋に電磁波を照射して得られた波形から、第１周波数成分及び第２周波数成分を除去して得られた時間−周波数分布図の例である。
【００５０】
グースアスファルトが健全な（劣化していない）鋼床版橋に電磁波を照射して得られた波形から、第１周波数成分及び第２周波数成分を除去して得られた時間−周波数分布図の例を図１３に示す。
【００５１】
健全なグースアスファルトを有する鋼床版橋から得られた波形から、第１周波数成分及び第２周波数成分を除去すると、図１３に示すように、鋼床版の位置（深さ）よりも更に深い時間位置に（鋼床版下位置と呼ぶ）に周波数分布が表れる。図１２と比較すると、縦軸の１ＧＨｚ以上の周波数帯にも周波数分布が表れることが異なる。
【００５２】
第１周波数成分及び第２周波数成分は、電磁波の反射強度が高く、時間−周波数分布図の周波数分布の表示に大きな影響を与える。従って、第１周波数成分及び第２周波数成分を除去することにより、鋼床版よりも深い時間位置での微弱な周波数成分を浮かび上がらすことが可能となった。
【００５３】
鋼床版は金属であるので、電磁波は鋼床版により全反射され、鋼床版より深い対象物からの電磁波の反射が生じることは本来はない。しかし、鋼床版と電磁波装置２０の受信部との間の多重反射が生じる結果、鋼床版の反射波を受信する時間よりも後の時間に電磁波が受信されうる。この電磁波が、鋼床版よりも深い時間位置で受信される電磁波である。多重反射によりグースアスファルト層９７内を何度も通過することにより、グースアスファルト層による電磁波伝播の影響が大きくなる。ここで、グースアスファルト層９７が損傷劣化していると、グースアスファルト層９７に含まれるひび割れ又は歪等により電磁波が散乱又は吸収されるため、その分、多重反射する電磁波を弱めることになる。これにより、１ＧＨｚ以上の周波数帯に表れる周波数分布のピークが小さくなると考えられる。或いは、劣化によりグースアスファルト層９７中に水が浸入する場合がある。水の存在により、電磁波が弱められ、１ＧＨｚ以上の周波数帯に表れる周波数分布のピークが小さくなることも想定される。
【００５４】
逆に、グースアスファルトが劣化していなければ、グースアスファルト層９７中での電磁波の分散が小さくなり、多重反射する電磁波への影響が小さい。これにより、１ＧＨｚ以上の周波数帯に表れる周波数分布のピークが大きくなると考えられる。
【００５５】
なお、多重反射する電磁波の周波数成分は、１ＧＨｚ未満にも現れうる。しかし、グースアスファルト層９７及び鋼床版９８表面の損傷劣化による周波数変化の影響が、１ＧＨｚ未満では小さく１ＧＨｚ以上では大きい。このため、多重反射する電磁波の周波数成分は、１ＧＨｚ以上で分布に傾向として現れると考えられる。従って、１ＧＨｚ以上の周波数分布を参照することにより、グースアスファルトの劣化が判断できることが見出された。また、グースアスファルトが損傷劣化した箇所においては、防水性の低下により鋼床版９８表面（金属面）に水が浸入し腐食が進行することが知られている。このため、グースアスファルトの損傷劣化を評価し、損傷劣化箇所が特定できれば、合わせて鋼床版９８表面の損傷劣化箇所も特定できる。
【００５６】
なお、本実施形態では、１ＧＨｚ以上か未満かを基準としているが、本発明は当該１ＧＨｚの基準に限定されない。１ＧＨｚ以外の特定周波数を、基準としても良い。この場合、多重反射する電磁波の周波数分布が表れ、かつ、周波数分布にピークが識別可能であることを条件として、適宜特定周波数が設定されうる。
【００５７】
また、上述の多重反射する電磁波は、腐食等により損傷劣化している鋼床版９８表面にも影響を受ける可能性がある。この影響が、１ＧＨｚ以上の周波数帯に表れる周波数分布にも影響を与える場合、グースアスファルトの損傷劣化だけでなく、鋼床版９８表面の損傷劣化も評価できる可能性がある。しかし、以下では、鋼床版９８表面の損傷劣化による影響は考慮せず、グースアスファルトの損傷劣化が１ＧＨｚ以上の周波数帯に表れる周波数分布に影響を与えると仮定して説明する。
【００５８】
図１４及び図１５は、健全なグースアスファルトを含む鋼床版橋から得られる波形から抽出される周波数分布の例を示す図である。図１６は、劣化したグースアスファルトを含む鋼床版橋から得られる波形から抽出される周波数分布の例を示す図である。
【００５９】
図１４及び図１５に示すように、健全なグースアスファルトを含む鋼床版橋から得られる波形から抽出される周波数分布において、１ＧＨｚ以上の周波数帯におけるピークに注目すると、周波数分布レベルが高いことが分かる。一方、図１６に示すように、劣化したグースアスファルトを含む鋼床版橋から得られる波形から抽出される周波数分布において、１ＧＨｚ以上の周波数帯におけるピークに注目すると、周波数分布レベルが低いことが分かる。例えば、図１４〜図１６において点線で示す周波数分布レベルを閾値として、閾値以上であれば、健全なグースアスファルトを含む鋼床版橋、閾値未満であれば、劣化したグースアスファルトを含む鋼床版橋であると判断可能である。
【００６０】
閾値は、例えば、次のように設定できる。すなわち、劣化していない健全なグースアスファルトを含む複数のサンプルの鋼床版橋に電磁波を照射して得た反射応答から、上述の第１周波数成分と第２周波数成分とを除去する。除去することによって、図１４及び図１５に示すような、反射応答の周波数分布である基準周波数分布を得る。そして、基準周波数分布において、１ＧＨｚ以上の周波数帯に現れるピークの周波数分布レベルの平均値を基準値として算出する。そして、例えば、基準値の６０％の値、５０％の値、４０％の値などを閾値に設定できる。閾値は、グースアスファルトの劣化をどこまで許容するか等に応じて、当業者により適宜設定できる。例えば、基準値の４０％の値を閾値とすれば、６０％以上の劣化が見られる鋼床版橋を劣化していると判断できる。
【００６１】
次に、評価装置１０の作用について説明する。
【００６２】
図１７は、評価装置による鋼床版橋評価プログラムの流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又はストレージ１４から鋼床版橋評価プログラムを読み出して、ＲＡＭ１３に展開して実行することにより、鋼床版橋評価プログラムが行なわれる。
【００６３】
ＣＰＵ１１は、取得部１００として、電磁波装置２０からの電磁波の反射応答に関する反射応答データを取得する（ステップＳ１０１）。
【００６４】
ＣＰＵ１１は、取得した反射応答データから、第１周波数成分を除去し（ステップＳ１０２）、更に、第２周波数成分を除去する（ステップＳ１０３）。
【００６５】
ＣＰＵ１１は、特定周波数（例えば、１ＧＨｚ）以上の周波数分布の周波数分布レベルのピーク値（測定ピーク値）が、閾値未満か否か判断する（ステップＳ１０４）。図１６に示すように、ピーク値が閾値未満の場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、鋼床版橋のグースアスファルトが劣化していると評価し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０７に進む。
【００６６】
一方、図１４に示すように、ピーク値が閾値以上の場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、鋼床版橋のグースアスファルトが健全であると評価し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０７に進む。
【００６７】
ＣＰＵ１１は、評価結果をストレージ１４に記憶する（ステップＳ１０７）。ＣＰＵ１１は、次のグリッドがないか否か判断する（ステップＳ１０８）。次のグリッドがない場合（ステップＳ１０８、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、評価結果をストレージ１４から読み出し、表示部１６等に出力する（ステップＳ１０９）。次のグリッドがある場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。
【００６８】
以上のように、本実施形態の評価装置１０によれば、鋼床版橋から得られた反射応答から第１周波数成分及び第２周波数成分を除去して、グースアスファルト層９７を多重反射した電磁波の周波数成分を抽出する。さらに、抽出した周波数成分のうち、特定周波数以上のピーク値を閾値と比較することにより、鋼床版橋に含まれるグースアスファルトの損傷劣化具合を評価できる。当該評価により、グースアスファルトの損傷劣化箇所が特定できる。更に、グースアスファルトが損傷劣化した箇所においては、防水性の低下により鋼床版９８表面（金属面）に水が浸入し腐食が進行するので、鋼床版９８表面の損傷劣化箇所も特定できる。
【００６９】
特に、上記実施形態においては、健全なグースアスファルトを含むサンプルから得た基準値に対する所定の割合を閾値とし、測定ピーク値が閾値よりも小さい場合に、鋼床版橋が劣化していると評価する。従って、特定の劣化の割合に応じた閾値により、簡単に鋼床版橋が劣化しているか否かを判断できる。
【００７０】
また、上記実施形態においては、グリッドとして、鋼床版橋の表面の複数の位置について、鋼床版橋の損傷劣化を評価する。従って、評価装置１０は、鋼床版橋の平面において、劣化している領域と、劣化していない領域とを、面積又は範囲として特定できる。
【００７１】
なお、上記フローチャートでは、ステップＳ１０２において第１周波数成分を除去し、ステップＳ１０３において第２周波数成分を除去している。しかし、本実施形態においては、第２周波数成分を除去した後に、第１周波数成分を除去しても良いし、第１周波数成分及び第２周波数成分を同時に除去しても良い。
【００７２】
（変形例）
上記実施形態においては、特定周波数以上の周波数分布のレベルのピーク値が閾値未満である場合に、グースアスファルトが劣化していると判断する。しかし、本発明は、閾値との比較により劣化か否かを判断することに限定されない。変形例として、劣化していない鋼床版橋を測定して得た上述の基準値と測定対象の鋼床版橋を測定した得た上述の測定ピーク値との差分の割合を、劣化の割合として評価しても良い。
【００７３】
このようにする場合、評価装置１０の作用について説明する。
【００７４】
図１８は、変形例に係る評価装置による鋼床版橋評価プログラムの流れを示すフローチャートである。
【００７５】
なお、図１８に示すステップＳ１０１〜Ｓ１０３、Ｓ１０７〜Ｓ１０９は、図１７と同様である。
【００７６】
ＣＰＵ１１は、測定対象である鋼床版橋に電磁波を照射して得た反射応答データを取得し（ステップＳ１０１）、第１周波数成分及び第２周波数成分を除去する（ステップＳ１０２及びＳ１０３）。
【００７７】
ＣＰＵ１１は、第１周波数成分及び第２周波数成分を除去された周波数分布において、特定周波数以上の周波数成分のレベルの測定ピーク値を、基準ピーク値と比較する（ステップＳ２０１）。
【００７８】
ＣＰＵ１１は、基準ピーク値に対する測定ピーク値の差分の割合を劣化の割合として評価する（ステップＳ２０２）。例えば、基準ピーク値に対する測定ピーク値の割合が４０％である場合、基準ピーク値と測定ピーク値との差分割合は６０％である。この場合、ＣＰＵ１１は、劣化の割合を６０％として評価する。
【００７９】
以上のように、変形例によれば、上述の実施形態のように劣化か健全かの二値的な判断ではなく、劣化の割合を量的に評価できる。
【００８０】
上記の処理は、専用のハードウェア回路によっても実現することもできる。この場合には、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。
【００８１】
また、鋼床版橋評価装置１０を動作させるプログラムは、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、メモリ又はストレージ等に転送され記憶される。また、このプログラムは、たとえば、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、鋼床版橋評価装置１０の一機能としてその各装置のソフトウェアに組み込んでもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１     鋼床版橋評価システム
１０   鋼床版橋評価装置
１１   ＣＰＵ
１２   ＲＯＭ
１３   ＲＡＭ
１４   ストレージ
１５   入力部
１６   表示部
１７   光ディスク駆動部
１８   通信インタフェース
１９   バス
２０   電磁波装置
９０   車両
９５   評価対象範囲
９６   表層
９７   グースアスファルト層
９８   鋼床版
１００ 取得部
１０１ 除去部
１０２ 評価部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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