(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の被診断部位の表面にパルスレーザ光を照射して熱膨張による弾性波を発生させ、被診断部位の表面を視準するレーザ干渉計により被診断部位近傍の所定間隔の複数の測定位置で前記照射時の表面波と前記弾性波とを経時的に検出し、複数の測定位置における表面波検出から弾性波検出までの波形変化から前記被診断部位におけるコンクリート構造物の内部欠陥又は埋設物の有無及び深さを求めてなるコンクリート構造物の診断方法。
【請求項２】
請求項１の診断方法において、前記被診断部位のコンクリート弾性特性と前記複数の測定位置における波形変化とから前記被診断部位の内部欠陥又は埋設物の深さを算出してなるコンクリート構造物の診断方法。
【請求項３】
コンクリート厚さが既知であるコンクリート構造物の被診断部位の表面にパルスレーザ光を照射して熱膨張による弾性波を発生させ、被診断部位の表面を視準するレーザ干渉計により被診断部位近傍の所定間隔の複数の測定位置で前記照射時の表面波と前記弾性波とを経時的に検出し、複数の測定位置における表面波検出から弾性波検出までの波形変化と前記コンクリート厚さとから前記被診断部位のコンクリート弾性特性を算出してなるコンクリート構造物の診断方法。
【請求項４】
請求項３の診断方法において、コンクリートの強度と弾性特性との関係を実験的に定め、前記被診断部位のコンクリート弾性特性と前記関係とから該被診断部位のコンクリート強度を求めてなるコンクリート構造物の診断方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れかの診断方法において、前記パルスレーザ光の照射エネルギー強度、パルス幅、パルス列の間隔、パルス高さ及び／又はパルス数の調節により前記弾性波の周波数及び指向性を調整してなるコンクリート構造物の診断方法。
【請求項６】
請求項１から５の何れかの診断方法において、前記パルスレーザ光を炭酸ガス（CO2）レーザ光としてなるコンクリート構造物の診断方法。
【請求項７】
請求項１から６の何れかの診断方法において、前記パルスレーザ光の照射向きを変化させると共に該照射向きに追従して前記レーザ干渉計の視準向きを変化させることにより前記コンクリート構造物の複数の被診断部位を診断してなるコンクリート構造物の診断方法。
【請求項８】
請求項７の診断方法において、通路に沿って延びる前記コンクリート構造物に対して前記レーザ光を移動体上から出力すると共に前記レーザ干渉計を移動体上に搭載し、前記移動体の進行方向と交差する平面上で前記レーザ光の照射向きを変化させると共に該照射向きに追従して前記レーザ干渉計の視準向きを変化させることにより該平面と前記コンクリート構造物表面との交線上の複数の被診断部位を診断し、前記移動体の進行に応じて前記照射向き及び視準向きの変化を繰り返すことにより前記コンクリート構造物を診断してなるコンクリート構造物の診断方法。
【請求項９】
コンクリート構造物の被診断部位の表面にパルスレーザ光を照射して熱膨張による弾性波を発生させるレーザ装置、前記被診断部位の表面を視準し被診断部位近傍の所定間隔の複数の測定位置で前記照射時の表面波と前記弾性波とを経時的に検出するレーザ干渉計、及び前記複数の測定位置における表面波検出から弾性波検出までの波形変化から前記被診断部位におけるコンクリート構造物の内部欠陥又は埋設物の有無及び深さを求める診断手段を備えてなるコンクリート構造物の診断装置。
【請求項１０】
請求項９の診断装置において、前記被診断部位のコンクリート弾性特性を記憶する記憶装置を設け、前記複数の測定位置における波形変化と前記弾性特性とから前記被診断部位の内部欠陥又は埋設物の深さを算出する深さ算出手段を設けてなるコンクリート構造物の診断装置。
【請求項１１】
コンクリート構造物の被診断部位の表面にパルスレーザ光を照射して熱膨張による弾性波を発生させるレーザ装置、前記被診断部位の表面を視準し被診断部位近傍の所定間隔の複数の測定位置で前記照射時の表面波と前記弾性波とを経時的に検出するレーザ干渉計、前記被診断部位のコンクリート厚さを記憶する記憶装置、及び前記複数の測定位置における表面波検出から弾性波検出までの波形変化と前記厚さとから前記被診断部位のコンクリート弾性特性を算出する弾性特性算出手段を備えてなるコンクリート構造物の診断装置。
【請求項１２】
請求項１１の診断装置において、前記記憶装置に実験的に定めたコンクリートの強度と弾性特性との関係を記憶し、前記弾性特性算出手段により算出したコンクリート弾性特性と前記関係とから前記被診断部位のコンクリート強度を求める強度診断手段を設けてなるコンクリート構造物の診断装置。
【請求項１３】
請求項９から１２の何れかの診断装置において、前記レーザ装置を前記パルスレーザ光の照射エネルギー強度、パルス幅、パルス列の間隔、パルス高さ及び／又はパルス数が調節可能なものとしてなるコンクリート構造物の診断装置。
【請求項１４】
請求項９から１３の何れかの診断装置において、前記レーザ装置を炭酸ガス（CO2）レーザ装置としてなるコンクリート構造物の診断装置。
【請求項１５】
請求項９から１４の何れかの診断装置において、前記レーザ光の照射向きを制御する照射向き制御装置、及び該照射向きに追従して前記レーザ干渉計の視準向きを制御する視準向き制御装置を設けてなるコンクリート構造物の診断装置。
【請求項１６】
請求項９から１５の何れかの診断装置において、前記レーザ装置及びレーザ干渉計の移動手段を設けてなるコンクリート構造物の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物の診断方法及び装置に関し、とくにレーザ超音波技術によりコンクリート構造物の内部欠陥や埋設物の有無、コンクリート厚さ、コンクリート弾性特性等を非接触で検査する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル、高架橋の床版や橋脚、法面、ダム、ビルディング等のコンクリート構造物では、長期的に健全性・信頼性を維持するため、その劣化や損傷程度を精度よく検査することが求められる。このようなコンクリート構造物の代表的な検査方法（以下、診断方法という。）の一例は、コンクリートの厚さや、内部空洞、ひび割れ、豆板等の内部欠損（以下、内部欠陥ということがある。）の診断である。厚さ不足や内部欠陥はコンクリート構造物の強度不足を招き、対策が遅れると補強等の費用が嵩むので、外観に現れない初期段階で検出することが望まれている。
【０００３】
従来、コンクリート構造物の診断方法として、図４に示すように、作業員41がハンマ40等でコンクリート構造物１の表面２を叩いて衝撃を加え、構造物１からの反射音により検査員41が内部欠陥の有無や厚さを判断する打音法が実施されている。しかしこの方法は、検査員41の熟練を必要とし、信頼性・再現性が得にくい問題点がある。この問題点を回避するため、コンクリート構造物１の表面２に衝撃を加え、内部欠陥や構造物裏面３で反射された応力波を受信センサで受信し、受信波の強度やフーリエ変換による周波数特性等から内部欠陥等を判定する弾性波探査法（衝撃弾性波法）も実施されている。
【０００４】
また、コンクリート構造物診断の他の方法として、コンクリート構造物１の表面２に接触させた電極と構造物１内の鉄筋等との間の電圧を計測することにより壁表面と鉄筋等との間の距離や鉄筋の腐食の有無を検査する電磁波探査法、コンクリート構造物１の表面２に接触させた圧電素子から放射した超音波の構造物１からの反射波や透過波を受信して構造物１の内部欠陥や厚さを検査する超音波探査法等の非破壊検査方法等も開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記弾性波探査法は、コンクリート構造物を直接叩く必要があるので、大型コンクリート構造物の診断に際しては大規模な足場42等を別途用意する必要があり（図４参照）、診断のために多くの機材や人数・工数を必要とする問題点がある。例えば実用中の鉄道・道路トンネル構造物等の診断では、作業が電車や車を通行止めにし易い夜間等の時間帯に行うことが求められるので、長い距離に亘る大きなトンネル構造物の調査作業は非常に長期間が必要となる。
【０００６】
前記電磁波探査法や超音波探査法も、電極や圧電素子をコンクリート構造物に直接接触させる必要があるため、弾性波探査法と同様の問題がある。また超音波診断法は、圧電素子とコンクリート構造物との間に空隙が生じると精度が著しく低下するので、超音波をコンクリート構造物に伝搬させるためにコンクリート構造物の表面に水やゲル等の接触媒体を塗布する必要があり、広面積のコンクリート構造物への適用が難しい問題点もある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、足場がなくても大型コンクリート構造物を短時間で診断できる方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来から金属板等の非破壊探査に利用されているレーザ超音波探査法に注目した。レーザ超音波探査法は、探査対象にパルスレーザ光を照射して探査対象の表面又は表面近傍に急激な熱膨張を発生させ、熱弾性効果により熱膨張の歪を弾性波（超音波）として探査対象内に伝搬する方法である。弾性波を観察することにより探査対象内の欠陥を検出し、また物性を計測することができる（山中一司「レーザー超音波法の原理と応用」非破壊検査、第49巻５号、p292-299）。レーザ超音波探査法は、従来の超音波探査法のような接触媒体を必要とせず、離れた位置からのレーザ光照射で探査対象内に弾性波を発生させることができるので、大型コンクリート構造物の非接触診断への適用が期待できる。本発明者は、コンクリート構造物にもレーザ超音波探査法が適用可能であることを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【０００９】
図１を参照するに、本発明のコンクリート構造物の診断方法は、コンクリート構造物１の被診断部位４の表面２にパルスレーザ光７を照射して熱膨張による弾性波10を発生させ、被診断部位４の表面２を視準するレーザ干渉計８により被診断部位近傍の所定間隔の複数の測定位置で前記照射時の表面波９と弾性波10とを経時的に検出し、複数の測定位置における表面波９の検出から弾性波10の検出までの波形変化から被診断部位４におけるコンクリート構造物１の内部欠陥５又は埋設物の有無及び深さを求めてなるものである。
【００１０】
好ましくは、被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖと前記複数の測定位置における波形変化とから被診断部位４における内部欠陥又は埋設物の深さdiを算出する。
【００１１】
また図１を参照するに、本発明の他のコンクリート構造物の診断方法は、コンクリート厚さｗが既知であるコンクリート構造物１の被診断部位４の表面２にパルスレーザ光７を照射して熱膨張による弾性波10を発生させ、被診断部位４の表面２を視準するレーザ干渉計８により被診断部位近傍の所定間隔の複数の測定位置で前記照射時の表面波９と弾性波10とを経時的に検出し、複数の測定位置における表面波９の検出から弾性波10の検出までの波形変化と前記コンクリート厚さｗとから被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖを算出してなるものである。
【００１２】
更に図１を参照するに、本発明のコンクリート構造物の診断装置は、コンクリート構造物１の被診断部位４の表面２にパルスレーザ光７を照射して熱膨張による弾性波10を発生させるレーザ装置６、被診断部位４の表面２を視準し被診断部位近傍の所定間隔の複数の測定位置で前記照射時の表面波９と弾性波10とを経時的に検出するレーザ干渉計８、及び複数の測定位置における表面波９の検出から弾性波10の検出までの波形変化から被診断部位４におけるコンクリート構造物１の内部欠陥５又は埋設物の有無及び深さを求める診断手段19を備えてなるものである。
【００１３】
好ましくは、被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖを記憶する記憶装置15を設け、前記複数の測定位置における波形変化と前記弾性特性ｖとから被診断部位４における内部欠陥又は埋設物の深さを算出する深さ算出手段20を設ける。
【００１４】
また図１を参照するに、本発明の他のコンクリート構造物の診断装置は、コンクリート構造物１の被診断部位４の表面２にパルスレーザ光７を照射して熱膨張による弾性波10を発生させるレーザ装置６、被診断部位４の表面２を視準し被診断部位近傍の所定間隔の複数の測定位置で前記照射時の表面波９と弾性波10とを経時的に検出するレーザ干渉計８、被診断部位４のコンクリート厚さｗを記憶する記憶装置15、及び複数の測定位置における表面波９の検出から弾性波10の検出までの波形変化と前記コンクリート厚さｗとから被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖを算出する弾性特性算出手段21を備えてなるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１のブロック図は、本発明によるコンクリート構造物の診断装置の一実施例を示す。診断装置は、パルスレーザ光７を照射するレーザ装置６と、レーザ干渉計８と、アンプ等の必要な接続装置（図示せず）を介してレーザ干渉計８に接続された検出波解析装置14とを有する。パルスレーザ光７は、被診断部位４へ照射したときに熱膨張によって弾性波10を発生させるに足る強度（パワー密度）を有するものである。図中の符号12はパルスレーザ光７による照射域（熱膨張域）を示す。照射域12の幅は、前記パワー密度の範囲内で、コンクリート構造物１の診断に適する大きさとすることができる。
【００１６】
従来のレーザ超音波探査法が対象とした金属板等と異なり、コンクリート構造物１は温度上昇が起こり難いので、レーザ装置６は、例えば炭酸ガス（CO2）レーザ装置のように出力が大きいものとすることが好ましい。また、レーザ装置６の出力を大きくすることにより、弾性波10に対する外乱の影響を小さくし、S／Nの向上等が期待できる。但し、本発明は炭酸ガスレーザ装置の適用に限定されず、YAG（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ装置等を使用することも可能である。必要に応じてレーザ装置６に集光レンズを設け、照射域12の面積を絞ることができる。照射域12の面積を絞ることにより、照射域12におけるパルスレーザ光７のパワー密度を高め、前記弾性波10を発生させる強度としてもよい。
【００１７】
好ましくは、レーザ装置６を、パルスレーザ光７の照射エネルギー強度、パルス幅、パルス列の間隔、パルス高さ及び／又はパルス数が調節可能なものとする。診断対象又は診断目的に応じて、レーザ光７の照射エネルギー強度、パルス幅、パルス列の間隔、パルス高さ及び／又はパルス数を調節又は選択することにより、コンクリート構造物１内部に発生する弾性波10の周波数及び指向性を診断対象及び目的に適したものに調整することができる。
【００１８】
レーザ干渉計８は、被診断部位４の表面２の振動（超音波振動）を離れた位置から非接触で高精度に検出するものである。パルスレーザ光７の照射により発生した弾性波10はコンクリート構造物１内を伝搬し、コンクリート内部の弾性波減衰が小さければ、裏面３や内部欠陥５又は埋設物等の物質密度の異なる境界面で反射されて再び表面２へ向かい、表面２を振動させる。この弾性波10による被診断部位４の表面２の振動をレーザ干渉計８により検出する。
【００１９】
レーザ干渉計８の一例はマイケルソン干渉計又はファブリペロー干渉計等のレーザドップラ振動計であるが、コンクリート構造物１の表面２は細かい凹凸があるため、表面振動の検出が凹凸により影響を受ける場合がある。好ましくは、レーザ干渉計８として、表面２の性状の影響を受け難く粗面の振動変位も検出可能なファブリペロー干渉計を用いる。
【００２０】
検出波解析装置14は、レーザ干渉計８の検出波に基づきコンクリート構造物１の内部欠陥５又は埋設物等の有無を診断する内部診断手段19、又はコンクリート厚さｗに基づきコンクリート弾性特性ｖを算出する弾性特性算出手段21を有する。内部診断手段19及び弾性特性算出手段21の両者を解析装置14に包含するようにしてもよい。すなわち、検出波解析装置14を例えばコンピュータとし、内部診断手段19及び弾性特性算出手段21をコンピュータ内蔵のプログラムとすることができる。また、解析装置14は記憶装置15を有し、後述するように、被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖやコンクリート厚さｗ、コンクリートの強度と弾性特性ｖとの関係（実験式や相関図等）ｆ等を記憶する。
【００２１】
図１の診断装置を参照して、コンクリート構造物１の内部欠陥５又は埋設物の有無を診断する方法を説明する。レーザ装置６及びレーザ干渉計８をコンクリート構造物１と対向させて配置し、レーザ装置６の照射向きを被診断部位４に位置合わせし、パルスレーザ光７を被診断部位４の表面２に向けて照射する。またレーザ干渉計８を被診断部位４に視準させ、被診断部位４の表面２の振動を経時的に検出する。
【００２２】
例えば出力3.0〜3.8Ｊのレーザ装置６を用い、内部欠陥５がない厚さ20cmのコンクリート板と亀裂等の内部欠陥５がある厚さ20cmのコンクリート板とにそれぞれパルスレーザ光７を照射し、レーザ干渉計８により各コンクリート板の表面２の振動を経時的に検出した場合、コンクリート内部の弾性波減衰が小さければ、図２に図式的に示すような検出波が得られる。レーザ装置６の一例は、TEA-CO2レーザ（Transversely Excited
Autospheric pressure laser、大気圧横方向放電励起レーザ）装置である。実験結果を図２に図式的に示す。同図（Ａ）はコンクリート板に内部欠陥５がない場合、同図（Ｂ）はコンクリート板に内部欠陥５がある場合の検出波をそれぞれ表わす。図２から分かるように、内部欠陥５がない場合はレーザ光照射（衝撃）時の表面波９とコンクリート構造物裏面３で反射した弾性波（以下、裏面反射波ということがある。）103とが検出される。これに対し内部欠陥５がある場合は、表面波９と裏面反射波103との間に、内部欠陥５で反射した弾性波105（以下、内部欠陥反射波ということがある。）が検出される。一般的に裏面反射波103は最終に検出される弾性波10である。コンクリート板の内部に埋設物がある場合も、内部欠陥５がある場合と同様の経時的変化の検出波が得られる。
【００２３】
レーザ干渉計８による検出波を解析装置14の内部診断手段19へ入力する。内部診断手段19は、表面波９の検出から最終の弾性波10の検出までの波形変化から、例えば表面波９を検出した後の弾性波10の検出回数を求めることにより、被診断部位４における内部欠陥５又は埋設物の有無を判断する。例えば、裏面で反射した弾性波103のみが検出されたときは内部欠陥５又は埋設物がないと判断し、複数の弾性波10iが検出されたときは内部欠陥５又は埋設物が存在すると判断することができる。
【００２４】
なお、法面等のコンクリート構造物１では、裏面反射波103が検出された後に、更に遅れてコンクリート裏面の奥の岩盤内で反射した弾性波10が表面に到来することも原理的には考えられる。但し、このような岩盤内からの反射波は振幅が非常に小さくなるので、裏面３での反射波103や内部欠陥５又は埋設物での反射波105とは容易に区別できる。よって、法面等のコンクリート構造物１においても、ある程度の振幅を有する最終の弾性波10を裏面３からの反射波103とみなすことができる。
【００２５】
また図１に示すように、解析装置14に深さ算出手段20を設け、被診断部位４の表面２から弾性波10の反射部位までの深さdiを求めることができる。この場合は、被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖ（例えば弾性係数、弾性波10の伝搬速度等）を予め求めて記憶装置15に記憶する。弾性特性ｖは、コンクリート構造物１の設計値に基づいて求めるか又はコンクリート構造物１に対する実験により求めることができる。なお、弾性波10の伝播速度はレーザ光照射時の上昇温度の関数であるが、パルスレーザ光７のパワー密度が定まれば照射時の上昇温度が求まるので、その上昇温度に基づき弾性波10の伝播速度を定めることができる。
【００２６】
深さ算出手段20は、例えば表面波９の検出から最終の弾性波10すなわち裏面反射波103の検出までの時間tmaxを求め、その時間tmaxと被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖとからコンクリート厚さｗを算出する。時間tmaxは、被診断部位４の表面２で発生した弾性波10が表面２と裏面３との間を往復した時間に相当するからである。また、図２（Ｂ）のように複数の弾性波10iが検出されたときは、表面波９の検出から裏面反射波103以外の各弾性波10iの検出までの時間tiを求め、その時間tiとコンクリート弾性特性ｖとから表面２から内部欠陥５又は埋設物までの深さdiを算出する。時間tiは表面２と内部欠陥５又は埋設物との間の弾性波10の往復時間に相当するからである。
【００２７】
更に、パルスレーザ光７の照射位置を固定したまま、その照射位置近傍の所定間隔の複数位置でレーザ干渉計８により表面波９と弾性波10とを測定し、複数の測定位置における表面波９の検出から弾性波10の検出までの波形変化に基づいてコンクリート構造物１のコンクリート厚さｗ又は表面２から内部欠陥５又は埋設物までの深さdiを算出することにより、不均質材料であるコンクリート構造物１の診断を精度よく行うことが期待できる。
【００２８】
他方、図１の診断装置により、厚さｗが既知の被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖを診断することも可能である。この場合は、解析装置14に弾性特性算出手段21を設け、被診断部位４のコンクリート厚さｗを記憶装置15に記憶し、レーザ干渉計８の検出波を弾性特性算出手段21に入力する。コンクリート厚さｗも、コンクリート構造物１の設計値又は実験により求めることができる。弾性特性算出手段21は、レーザ干渉計８の検出波に基づき、表面波９の検出から最終の弾性波10すなわち裏面反射波103の検出までの時間tmaxを求め、その時間tmaxと被診断部位４のコンクリート厚さｗとから被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖ（例えば弾性波10の伝搬速度）を算出する。例えば複数の被診断部位４のコンクリート弾性特性ｖの相互比較、一定期間毎に算出したコンクリート弾性特性ｖの相互比較（長期モニタリング）、地震等のイベントの前後におけるコンクリート弾性特性ｖの相互比較等によって、コンクリート構造物１の相対的な健全性診断を行うことが期待できる。
【００２９】
この場合も、パルスレーザ光７の照射位置を固定したまま、その照射位置近傍の所定間隔の複数位置でレーザ干渉計８により表面波９と弾性波10とを測定し、複数の測定位置における表面波９の検出から弾性波10の検出までの波形変化に基づいてコンクリート弾性特性ｖ、例えば弾性波10の伝播速度を算出することにより、不均質材料であるコンクリート構造物１の高精度診断が期待できる。
【００３０】
更に、解析装置14に強度診断装置22を設け、コンクリートの強度と弾性特性ｖとの関係ｆを予め実験的に求めて記憶装置15に記憶しておけば、被診断部位４のコンクリート強度を求めることが可能である。この場合は、弾性特性算出手段21で算出したコンクリート弾性特性ｖを強度診断装置22に入力し、そのコンクリート弾性特性ｖと前記関係ｆとから被診断部位４におけるコンクリート強度を求める。なお、従来から圧電素子を用いた超音波探査法において超音波伝搬速度とコンクリート強度との相関関係の研究が行われ、反発硬度と超音波速度とを組合わせた強度推定式等も提案されている。このような従来の超音波探査法に基づくコンクリート強度と弾性特性ｖとの関係ｆを利用して、コンクリート構造物１のコンクリート強度を求めることも期待できる。
【００３１】
本発明は、パルスレーザ光７の照射によりコンクリート構造物１の表面２に弾性波10を発生させ、その弾性波10の伝搬をレーザ干渉計８により非接触で検出するので、離れた位置からコンクリート構造物１の内部欠陥５の有無や厚さｗを診断できる。非接触診断であるため足場等を組む必要がなく、従来の接触式の診断方法に比し大型コンクリート構造物に対する診断作業の容易化、迅速化が図れる。また、出力が大きいレーザ装置６とコンクリート構造物表面の性状の影響を受け難いレーザ干渉計８とを用いることにより、コンクリート構造物の診断に十分な精度を確保できる。
【００３２】
こうして本発明の目的である「足場がなくても大型コンクリート構造物を短時間で診断できる方法及び装置」の提供が達成される。
【００３３】
図１に示すように、上述した診断結果はディスプレイ23やプリンタ24に出力してリアルタイムで参照することができる。また、診断結果をデータ管理手段34に入力して記録・保存することにより、コンクリート構造物１の経時的な診断履歴等を作成してコンクリート構造物１の維持・管理に利用できる。なお、現場では表面波９及び弾性波10の検出のみを行い、内部欠陥５や埋設物の有無の診断や深さｄの算出等は別の場所で行うこともでき、現場作業の一層の簡易化、短時間化を図ることも可能である。更に、本発明の診断装置は移動させながらコンクリート構造物１上の複数部位を診断することができ、被診断部位４の位置測量システム等と組合わせることにより、コンクリート構造物１の診断の自動化への寄与も期待できる。
【００３４】
なお、レーザ干渉計８による検出波を直接用いるのではなく、検出波のスペクトル解析を行い、例えば卓越周波数成分のスペクトルから内部欠陥又は埋設物の有無や深さdi、コンクリート構造物１のコンクリート厚さｗやコンクリート弾性特性ｖ、コンクリート強度等を診断することも期待できる。
【００３５】
【実施例】
図１の実施例では、パルスレーザ光７の照射向きを制御する照射向き制御装置26、及びレーザ光７の照射向きに追従してレーザ干渉計８の視準向きを制御する視準向き制御装置28を設けている。パルスレーザ光７の照射向きとレーザ干渉計８の視準向きとを常に同じ被診断部位４へ向けながら変化させることにより、コンクリート構造物１上の複数の被診断部位４の効率的な診断を可能としている。本発明は、パルスレーザ光７の照射により弾性波10を発生させるので、照射域の熱膨張が得られれば、コンクリート構造物表面２に対するレーザ光７の入射角が変化しても問題はない。照射向き制御装置26及び視準向き制御装置28の一例は、振動鏡（ガルバノミラー）による光の偏向を利用するものである。
【００３６】
また図３は、図１に示す診断装置を台車等の移動体30に搭載し、移動体30が、通路37に沿って延びるコンクリート構造物１を移動しながら診断する実施例を示す。同図は、トンネルコンクリート構造物を診断する場合を示す。この場合、照射向き制御装置26及び視準向き制御装置28により、移動体30の進行方向と交差する平面31上でレーザ光７の照射向きを変化させると共に、照射向きに追従してレーザ干渉計８の視準向きを変化させる。この制御により、平面31とコンクリート構造物１の表面２との交線32上の複数の被診断部位4iを検査・診断することができる。
【００３７】
移動体30の進行に応じて、上述したレーザ光７の照射向き制御とレーザ干渉計８の視準向き制御とを繰り返し、進行方向に隔てた複数の交線32上で診断を繰り返すことにより、通路37に沿って延びるコンクリート構造物１の全域を効率よく診断することができる。図３の実施例によれば、夜間等の限られた時間内にトンネルコンクリート構造物の維持管理に必要な検査作業を行うことも可能であり、従来方法に比し検査・診断作業の大幅な簡易化、省力化、迅速化が図れる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコンクリート構造物の診断方法及び装置は、レーザ装置からパルスレーザ光を照射してコンクリート構造物の被診断部位に弾性波を発生させ、被診断部位を視準するレーザ干渉計により被診断部位近傍の所定間隔の複数の測定位置で前記照射時の表面波と前記弾性波とを経時的に検出し、複数の測定位置における波形変化によりコンクリート構造物の内部欠陥又は埋設物の有無、コンクリート厚さ、コンクリート弾性特性、コンクリート強度等を診断するので、次の顕著な効果を奏する。
【００３９】
（イ）コンクリート構造物を非接触で診断できるので、足場等を設置する必要がなく、従来方法に比し診断作業の大幅な省力化、効率化が図れる。
（ロ）出力が大きいレーザ装置と表面性状の影響を受け難いレーザ干渉計とを用いることにより、コンクリート構造物の診断に十分な精度を確保できる。
（ハ）レーザ装置の照射向きとレーザ干渉計の視準向きとを変えながらコンクリート構造物の複数部位を診断できるので、大規模コンクリート構造物も簡単に短時間で診断することができる。
（ニ）移動しながら診断することができるので、運用中のトンネル等のコンクリート構造物も短時間で診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明装置の一実施例のブロック図である。
【図２】は、レーザ干渉計による検出波形の一例の説明図である。
【図３】は、本発明の他の実施例の説明図である。
【図４】は、従来のコンクリート構造物の診断方法の一例の説明図である。
【符号の説明】
１…コンクリート構造物  ２…表面
３…裏面                ４、4i…被診断部位
５…内部欠陥            ６…レーザ装置
７…パルスレーザ光      ８…レーザ干渉計
９…表面波              10…弾性波
103…弾性波（裏面反射波）
105…弾性波（内部欠陥反射波）
12…照射域（熱膨張域）  14…検出波解析装置
15…記憶装置            16…弾性特性
19…内部診断手段        20…深さ算出手段
21…弾性特性算出手段    22…強度診断手段
23…ディスプレイ        24…プリンタ
26…照射向き制御装置    28…視準向き制御装置
29…姿勢制御手段        30…移動体
31…平面                32…交線
34…データ管理手段      36…トンネル
37…通路                40…ハンマ
41…作業員              42…足場
ｄ…深さ
ｆ…コンクリート強度・弾性特性の関係
ｔ…時間
ｖ…コンクリート弾性特性
ｗ…コンクリート厚さ
【図１】
0003722211.tif 000002
【図２】
0003722211.tif 000003
【図３】
0003722211.tif 000004
【図４】
0003722211.tif 000005