(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物と、
前記構造物の内部に埋設され、第１の値以上の引っ張り力で破断する第１の導電性材料から構成された第１のセンサと、
前記第１のセンサにおける少なくとも２点に各々接続された複数の第１の端子と、
前記第１のセンサと同一長さとされ、前記構造物の内部に前記第１のセンサに対して近接配置されるように埋設され、前記第１の値と異なる第２の値以上の引っ張り力で破断する第２の導電性材料から構成された第２のセンサと、
前記第２のセンサにおける少なくとも２点に各々接続された複数の第２の端子と、
前記複数の第１の端子のうち少なくとも２つの第１の端子間の第１の測定値を測定する一方、前記複数の第２の端子のうち少なくとも２つの第２の端子間の第２の抵抗値を測定する抵抗測定手段と
を具備することを特徴とする構造物の健全性判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の健全性の判定に用いられる構造物の健全性判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木・建築等の構造物は、地震荷重や風荷重などによって被害を受け、時には倒壊する。このことから、これらの荷重を当然考慮して構造物の設計が行われるが、それにもかかわらず被害を受ける理由は、これらの荷重がもつ発生過程の不規則性、発生時点、大きさ、継続時間等が統計的に変動するためである。
【０００３】
そこで、周知のように、構造物（例えば、コンクリート）に生じるひび割れの有無、ひいてはひび割れの程度等のいわゆる健全性を検知すべくひび割れ幅を計測するための手法としては、現在までのところ次のようなものが実用化されている。
▲１▼目視によりひび割れの有無を観察しクラックスケールを用いてひび割れ幅を読み取るもの。
▲２▼接着型抵抗線ひずみゲージ（ワイヤーストレインゲージ）を構造物の表面に接着するもの。
▲３▼非接触型ひずみ計（カールソン型計器）を構造物の内部に埋設しておくもの。
▲４▼金属板に打ち込んだ鋼球を標点とする押当て式ひずみ計（コンタクト式ひずみゲージ）を構造物の表面に接着して用いるもの。
▲５▼電気的変位計（πゲージ）を用いるもの。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の手法は、実験室において構造物たるコンクリート試験体に対してひび割れ試験を行う場合に適用し得るものの、実際に構築されている屋外の構造物のひび割れを長期にわたってモニタリングする場合にそのまま適用することは以下のような理由によりいずれも無理がある。
▲１▼目視観察によるものは精度の点で難があり、特に構造物の表面が汚れているような場合には、微細なひび割れを検知し難い。
さらに、目視観察によるものは、次のような部分、場所の健全性を確認することができない。
（ａ）地下部分、仕上材、天井材、カバー（屋上における防水層やトンネルの覆工等）、機器配管類の陰になっている部分、作業員が立ち入ることができない程狭い部分。
（ｂ）高所作業を伴い、かつ安全な作業足場を確保し難い場所。
（ｃ）水・海水に接している構造物や水中構造物。
（ｄ）発電所設備等のような（超）高電圧設備機器が設置されている場所。
（ｅ）原子力施設や放射性廃棄物の処分場等のような放射性物質を取り扱う施設。
（ｆ）人体に有害な気体（ガス）または刺激臭（臭い）が発生する場所。
（ｇ）酸素欠乏状態になり易い場所。
（ｈ）出来れば避けたい汚物、光、騒音、粉塵、振動等がある場所。
（ｉ）高温度、高湿度の場所。
▲２▼接着型抵抗線ひずみゲージは耐久性に難がある。
▲３▼非接触型ひずみ計は高価であるので測定箇所が限定される。
▲４▼押当て式ひずみ計は構造物の表面に対する接着の手間を要し、また鋼球が錆びるという懸念がある。
▲５▼電気的変位計は屋外において使用する場合は耐久性に難があり、実用的でない。
本発明はこのような背景の下になされたもので、実際に施工された構造物の健全性を簡単な計器を用いて判定することができる構造物の健全性判定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、構造物と、前記構造物の内部に埋設され、第１の値以上の引っ張り力で破断する第１の導電性材料から構成された第１のセンサと、前記第１のセンサにおける少なくとも２点に各々接続された複数の第１の端子と、前記第１のセンサと同一長さとされ、前記構造物の内部に前記第１のセンサに対して近接配置されるように埋設され、前記第１の値と異なる第２の値以上の引っ張り力で破断する第２の導電性材料から構成された第２のセンサと、前記第２のセンサにおける少なくとも２点に各々接続された複数の第２の端子と、前記複数の第１の端子のうち少なくとも２つの第１の端子間の第１の測定値を測定する一方、前記複数の第２の端子のうち少なくとも２つの第２の端子間の第２の抵抗値を測定する抵抗測定手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による構造物の健全性判定装置の概略構成を示す図である。この図において、１は、被測定対象物の直流抵抗またはインピーダンスを測定するテスタであり、その端子１ａには、プローブ２ａの一端が接続されており、その端子１ｂには、プローブ２ｂの一端が接続されている。また、テスタ１には、図示しない切り替えスイッチが設けられており、この切り替えスイッチの切り替えにより、直流抵抗測定またはインピーダンス測定の選択が行われる。ここで、上記インピーダンス測定により、センサ４のキャパシタンス成分およびインダクタンス成分が測定される。
【０００７】
３は、構造物であり、例えば、構造用鉄筋等の補強材を内部に有しないコンクリート構造物、上記補強材を内部に有する鉄筋コンクリート構造物、柱、梁、壁、筋交い、階段、基礎版、フーチング、基礎杭等である。４は、構造物３の内部に同図横方向に埋設され、かつその中央部が折曲げられた導電性線材からなるセンサであり、その一端４ａおよび一端４ｂが構造物３の一側面より突出している。このセンサ４は、構造物３の健全性を検知するものである。また、測定時において、センサ４の一端４ａには、プローブ２ａの他端が当接され、かつ一端４ｂには、プローブ２ｂの他端が当接される。
なお、この導電性線材４の具体的構成等の詳細については後述する。
【０００８】
上記構成において、今、構造物３に対して同図に示す矢印Ａ方向に荷重が作用していないものとする。従って、この場合、構造物３の形状は、同図に２点鎖線で示すものとされている。
この状態において、作業者は、テスタ１の切り替えスイッチを直流抵抗測定側に切り替えた後、プローブ２ａおよび２ｂの各他端を導電性線材４の一端４ａおよび４ｂに当接させる。これにより、テスタ１には、導電性線材４の直流抵抗値が表示され、今の場合、導電性線材４に損傷、断線等が生じていないものとすると、上記直流抵抗値は、ほぼゼロである。従って、作業員は、直流抵抗値がゼロであるため、導電性線材４ひいては構造物３に損傷、亀裂等が発生していないものと判定する。
【０００９】
そして、今、地震等の影響により、構造物３に対して同図に示す矢印Ａ方向に荷重が加えられることにより、構造物３が２点鎖線で示す形状から実線で示す形状に変形したものとする。この変形により、障害部分Ｈにおいて、構造物３に亀裂、損傷等が生じたとともに、導電性線材４が断線したものとする。
ここで、上記荷重としては、地震の他、風圧、雪荷重、氷荷重、土荷重、水圧、波圧、潮圧、地盤の変形、温度等の自然荷重、付加された死荷重や活荷重、衝撃、衝突、爆発、採鉱や近接工事による沈下等の人為的荷重等が挙げられる。
上述した状態において、上述した動作と同様にして、テスタ１により導電性線材４の直流抵抗値が測定されると、該直流抵抗値は、無限大とされる。これにより、作業員は、導電性線材４に断線が発生しており、かつ構造物３に損傷、亀裂等が発生しているものと判定する。
【００１０】
さらに、センサ４が断線している状態において、障害箇所Ｈに水が浸透すると、センサ４の直流抵抗値は、無限大から有限値へと変化する。この変化の状況を長時間に亙ってモニタリングすることにより、障害箇所Ｈに水が浸透していることが判定される。
【００１１】
一方、作業者によりテスタ１の切り替えスイッチが直流抵抗値測定側からインピーダンス測定側に切り替えられると、テスタ１からは、プローブ２ａおよびプローブ２ｂを介してセンサ４へ交流信号が出力される。これにより、テスタ１には、センサ４のインピーダンス、すなわちキャパシタンス成分およびインダクタンス成分が表示される。作業者は、上記インピーダンスの変化をモニタリングすることにより、障害箇所Ｈにおけるセンサ４の損傷状況を把握する。このインピーダンス測定法によるセンサ４の健全性の判定手法は、直流抵抗値測定法による測定結果が不安定である場合に、特に有効である。
【００１２】
図２（ａ）は、上述した一実施形態による構造物の健全性判定装置の別の概略構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡ−Ａ線視断面図である。図２（ａ）および（ｂ）において、図１の各部に対応する部分には、同一の符号を付けその説明を省略する。
図２（ａ）および（ｂ）においては、図１に示す構造物３に代えて基礎杭５が設けられている。
【００１３】
基礎杭５は、地表６に縦方向に打設された構造部材であり、厚肉円筒形状とされている。この基礎杭５の厚肉部分には、杭頭５ａから杭先端部５ｂまでに至って、略Ｕ字形状のセンサ４が埋設されている。すなわち、センサ４は、その中央部が折曲げられており、かつ一端４ａおよび４ｂが互いに近接するようにして杭頭５ａより突出している。
【００１４】
上記構成において、基礎杭５の健全性の判定方法は、図１を参照して説明した構造物の健全性判定装置と同様である。すなわち、図２（ｂ）に示す基礎杭５に荷重が作用すると、例えば、同図に示す障害部分Ｈにおいて、基礎杭５に亀裂、損傷等が生じるとともに、導電性線材４が断線する。この状態において、テスタ１によりセンサ４の直流抵抗値が測定されると、該直流抵抗値は、相当に大きな値なる。これにより、作業者は、基礎杭５に亀裂、損傷等が発生したものと判定する。
【００１５】
なお、上述した一実施形態による構造物の健全性判定装置におけるセンサ４としては、以下の段落［００２６］〜［００３６］において（Ｓ−３）項として説明するセンサ６０，７０（図４参照）を使用するが、説明の便宜上、他のセンサやそれに関連する事項についても参考のために併せて説明する。
（Ａ）材料としてカーボン等の導電性の繊維・粉末を用いたもの。
この種のセンサ４は、カーボン繊維を数１００本以上（具体的には、６００本以上であって、かつ１０００本単位で１０００本〜１２０００本程度）束ねてなるもの、またはカーボン繊維をメッシュ・マット状に編組してなるものである。この種のセンサ４の破断伸びは、ピッチ系カーボン繊維の場合、０．３８〜２．２％程度である。このようなセンサ４を用いた場合、構造物３の変形により、カーボン繊維が損傷や破断することにより引き起こされる直流抵抗値（インピーダンス）が変化する。
【００１６】
従って、このセンサ４によれば、構造物３に作用する荷重の大きさと、直流抵抗値（インピーダンス）との関係を予め実験等により調べておくことにより、実際の直流抵抗値（インピーダンス）から作用した荷重の大きさを知ることができる。
ひいては、このセンサ４によれば、直流抵抗値（インピーダンス）の変化をテスタ１により計測することにより、構造物３のひびわれ、曲げ、せん断、圧縮（圧壊）、はがれ等を検知することができる。
【００１７】
次に、上述した（Ａ）項において説明したセンサ４の詳細な構成について説明する。
（Ｓ一１）  カーボンの長繊維（連続糸）を束ねて糸状もしくは紐状にしたもの（以下、総称してカーボン繊維ストリングと称する）、またはカーボン繊維をシート状にしたもの（以下、カーボン繊維シートと称する）。
このようなセンサ４の使用方法としては、構造物の内部に埋設する方法（図１および図２参照）の他に、構造物の表面に貼着する方法がある。このようにセンサ４を構造物の表面に貼着して使用する場合には、センサ４に対して樹脂や塗料を塗布、またはセンサ４を覆うように構造物の表面にプラスチックス等のシートを貼付けることにより、センサ４を保護する必要がある。
【００１８】
（Ｓ一２）  図３（ａ）〜（ｊ）に示すセンサ１０、２０、３０、４０および５０。
以下、これらセンサ１０、２０等の構成について説明する。図３（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）および（ｉ）は、センサ１０、２０、３０、４０、および５０の各構成を示す断面図である。また、図３（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｈ）および（ｊ）は、センサ１０、２０、３０、４０および５０の各構成を示す平面図である。
【００１９】
まず、図３（ａ）および（ｂ）に示すセンサ１０は、カーボン繊維ストリング１１とシート部材１２とから構成されている。カーボン繊維ストリング１１は、上述したようにカーボンの長繊維（連続糸）を束ねて糸状もしくは紐状にしたものである。シート部材１２は、プラスチックスが帯状に形成されてなり、このシート部材１２表面の中央部には、長手方向にカーボン繊維ストリング１１が貼着されている。
また、用途によっては、シート部材１２は、その裏面に接着剤が塗布されており、テープ状とされている。この種のシート部材１２は、構造物３（図１参照）または基礎杭５（図２参照）の表面に貼着する場合に用いて好適である。
【００２０】
また、図３（ｃ）および（ｄ）に示すセンサ２０は、カーボン繊維シート２１とシート部材２２とから構成されている。カーボン繊維シート２１は、上述したようにカーボン繊維がシート状に形成されてなるものである。シート部材２２の基本的な構成およびその材料は、図３（ｂ）に示すシート部材１２と同様である。
【００２１】
このシート部材２２の表面の中央部には、長手方向にカーボン繊維シート２１が貼着されている。また、場合によっては、シート部材２２は、その裏面に接着剤が塗布されている。この種のセンサ２０は、構造物３（図１参照）または基礎杭５（図２参照）の表面に貼着する場合に用いて好適である。
【００２２】
また、図３（ｅ）および（ｆ）に示すセンサ３０は、カーボン繊維ストリング３１および被覆部材３２とから構成されている。このカーボン繊維ストリング３１は、カーボン繊維ストリング１１（図３（ｂ）参照）と同一構成とされている。被覆部材３２は、絶縁材料たるプラスチックスが厚肉帯状に形成されてなり、図３（ｅ）に示すカーボン繊維ストリング３１の外周面を被覆している。
この種のセンサ３０は、カーボン繊維ストリング３１の外周面が全体に亙って絶縁されているため、構造物３および基礎杭５の材料がコンクリート、鉄筋等の導電性材料である場合に、カーボン繊維ストリング３１と構造物３等との接触による短絡を防止することを目的として用いて好適である。
また、センサ３０を用いた場合には、２本以上のセンサ３０を重ねて用いてもカーボン繊維ストリング３１同士およびカーボン繊維ストリング３１と構造物３等との間の絶縁が確保されるので、設置に際して取扱いが非常に容易である。
【００２３】
また、図３（ｇ）および（ｈ）に示すセンサ４０は、カーボン繊維ストリング４１およびプラスチックス樹脂４２とから構成されている。カーボン繊維ストリング４１は、カーボン繊維ストリング１１（図３（ｂ）参照）と同一構成とされている。プラスチックス樹脂４２は、カーボン繊維ストリング１１の外周面全体をコーティングしている。この種のセンサ４０は、センサ３０と同様にしてカーボン繊維ストリング４１および構造物３等との接触による短絡を防止することを目的として用いて好適であるとともに、設置に際して取扱いが非常に容易である。
【００２４】
また、図３（ｉ）および（ｊ）に示すセンサ５０は、カーボン繊維ストリング５１およびプラスチックス樹脂５２、５３とから構成されている。カーボン繊維ストリング５１は、カーボン繊維ストリング１１と同一構成とされている。このカーボン繊維ストリング５１の外周面は、一定長さに亙って、プラスチックス樹脂５２およびプラスチックス樹脂５３によりコーティングされている。
【００２５】
すなわち、カーボン繊維ストリング５１においては、プラスチックス樹脂５２およびプラスチックス樹脂５３によりコーティングされている部分と、コーティングされていない部分とが存在する。
この種のセンサ５０は、構造物３等に対する絶縁が必要な箇所のみが部分的に絶縁可能な構成とされているので、センサ４０（図３（ｇ）および（ｈ））に比して製造コストが安いという利点がある。
【００２６】
（Ｓ−３）  上述した（Ｓ一１）項および（Ｓ一２）項で説明したセンサとして、破断伸びが異なる２種類以上のカーボン繊維ストリングまたはカーボン繊維シートが用られているもの。
以下、この種のセンサについて、図４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。図４（ａ）および（ｃ）は、センサ６０および７０の構成を示す断面図であり、図４（ｂ）および（ｄ）は、センサ６０および７０の構成を示す平面図である。
【００２７】
図４（ａ）および（ｂ）に示すセンサ６０は、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａ、第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂおよびシート部材６２から構成されている。上記第１のカーボン繊維ストリング６１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂの基本的な構成は、カーボン繊維ストリング１１（図３（ｂ）参照）の構成と同一である。但し、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａと第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂとは、その破断伸び特性が異なる。
【００２８】
すなわち、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａは、第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂに比して、所定の引張応力に対して伸びが小さい。従って、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂに一定の増加率で増加する引張応力を徐々に作用させた場合、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａは、第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂよりも先に破断する。もっといえば、上述した場合において、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａの抵抗値の増加分は、第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂの抵抗値の増加分に比して大きい。
【００２９】
さらに、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａは、第１の値以上の引張応力が作用すると完全に破断し、この場合には、その抵抗値が理論的に無限大、または飛躍的に大なる値となる。一方、第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂは、第２の値（＞第１の値）以上の引張応力が作用すると完全に破断し、この場合には、抵抗値が無限大または飛躍的に大なる値となる。
【００３０】
また、これら第１のカーボン繊維ストリング６１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂにおける伸びに対する抵抗値の増加分の関係を表す特性は、実験等により予めわかっているものである。
【００３１】
これら第１のカーボン繊維ストリング６１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂは、一定間隔をおいて平行配置されている。シート部材６２は、上述したシート部材１２（図３（ｂ）参照）と同一構成とされており、このシート部材６２の中央部には、長手方向に第１のカーボン繊維ストリング６１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂが各々貼着されている。
【００３２】
上述したセンサ６０を用いた構造物の健全性判定装置によれば、破断伸び特性が異なる、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂを用いているので、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａの抵抗値と第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂの抵抗値との双方より、構造物３（図１参照）等に作用した引張応力の大きさを詳細に知ることができる。
【００３３】
例えば、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａの抵抗値が無限大であって、かつ第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂの抵抗値が非常に小さいものである場合には、構造物３等に作用した引張応力の大きさが第１の値以上であってかつ第２の値より小であるものと推測することができる。
また、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂの各抵抗値が共に無限大である場合には、構造物３等に作用した引張応力の大きさが第２の値以上であるものと推測することができる。
【００３４】
図４（ｃ）および（ｄ）に示すセンサ７０は、第１のカーボン繊維ストリング７１Ａ、第２のカーボン繊維ストリング７１Ｂおよびシート部材７２から構成されている。上記第１のカーボン繊維ストリング７１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング７１Ｂの各構成は、上述した図４（ｂ）に示す第１のカーボン繊維ストリング６１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂの各構成と同一とされている。
すなわち、第１のカーボン繊維ストリング７１Ａと第２のカーボン繊維ストリング７１Ｂとは、その破断伸び特性が異なる。
【００３５】
また、第１のカーボン繊維ストリング７１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング７１Ｂは、各々一定間隔をおいて平行配置されている。シート部材７２は、シート部材６２（図４（ｂ）参照）と同質の材料から構成されており、第１のカーボン繊維ストリング７１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング７１Ｂの各外周面を被覆している。すなわち、第１のカーボン繊維ストリング７１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング７１Ｂは、図４（ｃ）に示すようにシート部材７２により一体に被覆されている。
【００３６】
上述したセンサ７０を用いた構造物の健全性判定装置によれば、センサ６０と同様にして、構造物３（図１参照）等に作用した引張応力の大きさを詳細に知ることができる。
なお、上述したセンサ６０およびセンサ７０においては、第１のカーボン繊維ストリング６１Ａ、第２のカーボン繊維ストリング６１Ｂ、第１のカーボン繊維ストリング７１Ａおよび第２のカーボン繊維ストリング７１Ｂに代えて、前述したカーボン繊維シートを用いてもよい。
【００３７】
（Ｓ一４）  図５（ａ）〜（ｈ）に示すセンサ８０、９０および１００。
以下、これらセンサ８０、９０および１００の構成について説明する。ここで、図５（ａ）、（ｃ）および（ｆ）は、センサ８０、９０および１００の構成を示す断面図である。図５（ｂ）、（ｄ）および（ｇ）は、センサ８０、９０および１００の構成を示す平面図である。また、図５（ｅ）は、センサ９０の構成を示す右側面図であり、図５（ｈ）は、センサ１００の構成を示す背面図である。
【００３８】
まず、図５（ａ）および（ｂ）に示すセンサ８０は、カーボン繊維ストリング８１およびシート部材８２から構成されている。カーボン繊維ストリング８１は、その材質が図３（ａ）に示すカーボン繊維ストリング１１と同質とされており、その中央部より略Ｕ字形状に折曲げられている。シート部材８２は、シート部材１２（図３（ａ）参照）と同一構成とされている。このシート部材８２の表面中央部には、長手方向にカーボン繊維ストリング８１が貼着されている。
【００３９】
また、図５（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）に示すセンサ９０は、カーボン繊維ストリング９１およびシート部材９２から構成されている。カーボン繊維ストリング９１は、カーボン繊維ストリング８１と同一構成、形状とされており、その中央部より略Ｕ字形状に折曲げられている。シート部材９２は、シート部材１２（図３（ａ）参照）と同一構成とされているが、その一端部には、表面から裏面までを貫通する貫通孔９２ａが形成されている。この貫通孔９２ａには、カーボン繊維ストリング９１のＵ字部が貫通されている。すなわち、カーボン繊維ストリング９１の一方の半部は、図５（ｅ）に示すシート部材９２の表面に貼着されており、またカーボン繊維ストリング９１の他方の半部は、シート部材９２の裏面に貼着されている。
【００４０】
また、図５（ｆ）、（ｇ）および（ｈ）に示すセンサ１００は、カーボン繊維ストリング１０１、シート部材１０２およびカーボン繊維ストリング１０３から構成されている。カーボン繊維ストリング１０１は、カーボン繊維ストリング８１（図５（ｂ）参照）と同一構成、形状とされている。シート部材１０２は、シート部材８２（図５（ｂ）参照）と同一構成とされており、その表面中央部には、長手方向に図５（ｇ）に示すカーボン繊維ストリング１０１が貼着されている。カーボン繊維ストリング１０３は、カーボン繊維ストリング１０１と同一構成、形状とされており、図５（ｈ）に示すシート部材１０２の裏面中央部に長手方向に貼着されている。
【００４１】
なお、上述したセンサ８０、９０および１００においては、カーボン繊維ストリング８１、９１、１０１および１０３に代えて、前述したカーボン繊維シートをＵ字形状に形成したものを用いてもよい。
【００４２】
（Ｓ一５）  図６（ａ）〜（ｄ）に示すセンサ１１０、１２０。
以下、これらのセンサ１１０、１２０の構成について説明する。図６（ａ）および（ｃ）は、センサ１１０および１２０の構成を示す断面図であり、図６（ｂ）および（ｄ）は、センサ１１０および１２０の構成を示す平面図である。
まず、図６（ａ）および（ｂ）に示すセンサ１１０は、カーボン繊維ストリング１１１および複数の円環部材１１２、１１２、・・・から構成されている。
【００４３】
上記カーボン繊維ストリング１１１は、図３（ｂ）に示すカーボン繊維ストリング１１と同一構成とされている。円環部材１１２、１１２、・・・は、プラスチックス樹脂が円環形状に形成されてなるものであり、一定間隔をおいて各々配設されている。また、円環部材１１２、１１２、・・・の各穴には、カーボン繊維ストリング１１１が貫通されている。
【００４４】
さらに、上記円環部材１１２は、構造物３（図１参照）または基礎杭５（図２参照）の材料たるモルタルやコンクリートとの付着性が優れている。
従って、一実施形態による構造物の健全性判定装置において、上述したセンサ１１０を用いた場合には、センサ１１０がモルタルやコンクリートと密に付着されるので、いわゆるすっぽ抜けるという状態が発生しないという効果が得られる。
ひいては、センサ１１０を用いた場合には、構造物３等の健全性を精度良く検知することができるという効果が得られる。
【００４５】
また、図６（ｃ）および（ｄ）に示すセンサ１２０は、カーボン繊維ストリング１２１、シート部材１２２から構成されている。カーボン繊維ストリング１２１は、上述した図５（ｂ）に示すカーボン繊維ストリング８１と同一構成とされており、略Ｕ字状の形状とされている。シート部材１２２は、カーボン繊維ストリング１２１の外周面を覆う被覆部材の役目をしており、その中央部には、長手方向に一定間隔をおいて表面から裏面までを貫通する複数の貫通穴１２２ａ、１２２ａ、・・・が各々形成されている。これら貫通穴１２２ａ、１２２ａ、・・・は、上述したシート部材１２２と同様にして、モルタルやコンクリートに対するセンサ１２０の付着性を向上させる役目をしている。
【００４６】
従って、一実施形態による構造物の健全性判定装置において、上述したセンサ１２０を用いた場合には、センサ１１０と同様にして、センサ１２０がモルタルやコンクリートと密に付着されるので、センサ１２０がすっぽ抜けるという状態が発生しない。
ひいては、センサ１２０を用いた場合には、構造物の健全性を精度よく検知することができるという効果が得られる。
【００４７】
（Ｓ一６）  カーボン繊維（補強材）とエポキシ樹脂とからなる強化プラスチックス（ＲＰ）のうち、引抜き成形方法でロッド状に加工されたもの（ＣＦＲＰ）。この種のセンサは、カーボン繊維が直線状に配向しているため、非常に高強度である。
【００４８】
（Ｓ一７）  カーボン繊維（ＣＦ）とガラス繊維（ＧＦ）がそれぞれ束ねられてなる繊維束の補強材と、エポキシ、ビニルエステルなどの樹脂とからなる強化プラスチックス（ＩＲＰ）との成形体（ＣＦＧＦＲＰ）。
この種のセンサの形状は、棒形状、矩形状、シート形状、ネット形状等とされている。また、この種のセンサの材料たる上述したガラス繊維は、必要に応じて、セラミックス繊維やアラミド繊維、さらにはセルロース樹脂と置換される。
【００４９】
（Ｓ一８）  導電性粉末（粒子）を分散させた硬化前のプラスチックス液やゾルを、ガラス繊維が束ねられてなる繊維束に含浸させた後、硬化させたもの。
ここで、導電性粉末（粒子）としては、カーボンの粉末、ならびに酸化物、酸化物、窒化物および炭化物のセラミックス粉末、金属粉末等が用いられる。また、導電性粉末（粒子）は、球形状、フレーク形状、ウィスカ形状等のものの中から任意に選択される。ここで、ウィスカ形状の粉末は、猫のひげ状の短結晶をさし、この粉末の材質としては、Ｆｅ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４等が挙げられる。
このウィスカ形状の粉末を材料として用いたセンサは、該粉末に欠陥がないため、極めて引張強度が高いという機械的性質を有している。
【００５０】
また、上述した導電性粉末（粒子）の大きさは特に問わない。このような導電性粉末（粒子）としては、例えば、カーボン（カーボンブラックや黒鉛の）粉末や、炭化チタンや窒化チタン等のセラミックス粉末が用いられる。
また、上述したガラス繊維は、必要に応じて、セラミックス繊維やアラミド繊維、さらにはセルロース樹脂と置換される。
加えて、この種のセンサにおいては、上述した導電性粉末（粒子）として、鋼または導電性のカーボン短繊維を用いてもよい。
【００５１】
（Ｓ−９）  導電性粉末または導電性短繊維を、プラスチックス材料の中に分散、混入させたもの。
ただし、この種のセンサにおいては、プラスチックス材料の絶縁性が高いことから、所定以上の導電率を確保すべく、導電性粉末または導電性短繊維の混入率を高くして、導電性粉末同士または導電性短繊維同士が互いに密に接触するようにする必要がある。
この種のセンサを用いた場合には、構造物３（図１参照）等に引張、圧縮、曲げ、せん断など荷重が作用すると、該センサが変形する。このとき、該センサにおいては、導電性粉末同士または導電性短繊維同士の接触状況が変化することにより、抵抗値が変化する。
【００５２】
（Ｓ一１０）  導電性粉末または導電性短繊維をプラスチックス製のシート部材の表面に付着させたもの。
以下、この種のセンサの構成について図７（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。図７（ａ）は、センサ１３０の構成を示す断面図であり、図７（ｂ）は、センサ１３０の構成を示す平面図である。
図７（ａ）に示すセンサ１３０は、シート部材１３１と導電性粉末１３２とから構成されている。上記シート部材１３１は、図３（ａ）に示すシート部材１２と同一構成とされており、このシート部材１３１の全表面には、図７（ａ）に示す導電性粉末１３２が塗着されている。
【００５３】
また、センサ１３０を図１に示す基礎杭５等の表面に貼着して用いる場合には、シート部材１３１の裏面に接着剤が塗布されたものが用いられる。さらに、この場合には、センサ１３０の表面を保護すべく、センサ１３０の表面に、樹脂もしくは塗料が塗布されるか、またはプラスチックス等のシートが貼着される。
他方、センサ１３０を図１に示す基礎杭５等の内部に埋設して用いる場合には、絶縁性を確保すべく、センサ１３０の表面全体または表面の一部がプラスチックス等により被覆されたものが用いられる。
【００５４】
（Ｓ一１１）  導電性材料の粉末または微細粒子を構造物３（図１参照）または基礎杭５（図２（ｂ）参照）等の表面に線状に塗布したもの。
この種のセンサを構造物３等の表面に塗布形成する場合には、導電性材料の粉末を接着剤とともに霧状に噴霧するカーボン・スプレーや、銀の粉末が有機溶剤に混入されてなる導電性接着剤や、導電塗料等が用いられる。
また、この種のセンサを構造物３等の表面に塗布形成する場合には、構造物３等の表面にエポキシ樹脂等の下地を形成した後に、該下地の表面にセンサを塗布形成してもよい。上記下地を形成することにより、導電性材料の定着度が向上する。
また、この種のセンサを構造物３等の表面に塗布形成した場合には、センサの表面に樹脂もしくは塗料を塗布するか、またはプラスチックスシートを貼着する等してセンサの表面を保護すればよい。
【００５５】
上記構成によれば、構造物３に荷重が作用してその表面にひび割れが発生すると、該表面に塗布されたセンサにもひび割れが発生し、センサの抵抗値が増大する。この抵抗値の変化を前述した手法によって、モニタリングすることにより、構造物３の損傷状況を知ることができる。
【００５６】
（Ｓ一１２）  図８（ａ）および（ｂ）に示すセンサ１４０。
図８（ａ）は、センサ１４０の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＡ−Ａ線視断面図である。
図８（ａ）および（ｂ）に示すセンサ１４０において、１４１は、硬質プラスチックスが円筒形状に形成されてなる円筒部材である。１４２は、円筒部材１４１の内部に密実に封入された導電性粉末である。
この導電性粉末１４２としては、（Ｓ−８）項において説明したものと同様にして、カーボンの粉末、ならびに酸化物、酸化物、窒化物および炭化物のセラミックス粉末、金属粉末等が用いられる。また、導電性粉末１４２は、球形状、フレーク形状、ウィスカ形状等のものの中から任意に選択される。
【００５７】
１４３ａは、円筒部材１４１の一方の開口部１４１ａを封止する封止部材であり、導電性材料から構成されている。１４４ａは、封止部材１４３ａに取り付けられた端子であり、抵抗測定時においてプローブ２ａ（図１参照）の他端が当接される。１４３ｂは、円筒部材１４１の他方の開口部１４１ｂを封止する封止部材であり、導電性材料から構成されている。１４４ｂは、封止部材１４３ｂに取り付けられた端子であり、抵抗測定時においてプローブ２ｂ（図１参照）の他端が当接される。
このセンサ１４０は、図１に示す構造物３の内部または図２（ｂ）に示す基礎杭５の内部に埋設される。
【００５８】
上記構成において、構造物３等に荷重が作用すると、構造物３等およびセンサ１４０が荷重の大きさに応じて変形する。そして、この変形量が一定以上になると、構造物３等、ひいてはセンサ１４０の円筒部材１４１が破損する。これにより、導電性粉末１４２が円筒部材１４１の破損箇所からこぼれ出し、この結果、端子１４４ａと端子１４４ｂとの間の抵抗値が非常に大きな値、または無限大となる。
従って、センサ１４０を用いた場合には、上記抵抗値をテスタ１（図１参照）により測定することにより、構造物３等の損傷状況を知ることができる。
【００５９】
（Ｓ一１３）  図９（ａ）および（ｂ）に示すセンサ１５０。
図９（ａ）は、センサ１５０の構成を示す正断面図であり、図９（ｂ）に示すＢ−Ｂ線視断面図である。図９（ｂ）は、センサ１５０の構成を示す側断面図であり、図９（ａ）に示すＡ−Ａ線視断面図である。
図９（ａ）および（ｂ）に示すセンサ１５０において、１５１は、コンクリート等の構造物であり、図９（ａ）に示す一端面Ｔａから他端面Ｔｂまでを連通する小径の連通部１５１ａを有している。
【００６０】
１５２は、構造物１５１の連通部１５１ａに密実に封入された導電性粉末であり、この導電性粉末１５２としては、（Ｓ−８）項において説明したものと同様にして、カーボンの粉末等が用いられる。１５３ａは、連通部１５１ａの一方の開口部を封止する封止部材であり、導電性材料から構成されている。
【００６１】
１５４ａは、封止部材１５３ａに取り付けられた端子であり、この端子１５４ａには、抵抗測定時においてプローブ２ａ（図１参照）の他端が当接される。１５３ｂは、連通部１５１ａの他方の開口部を封止する封止部材であり、導電性材料から構成されている。１５４ｂは、封止部材１５３ｂに取り付けられた端子であり、この端子１５４ｂには、抵抗測定時においてプローブ２ｂ（図１参照）の他端が当接される。
【００６２】
上記構成において、構造物１５１に一定以上の荷重が作用すると、連通部１５１ａ近傍の構造物１５１に亀裂等が発生する。これにより、導電性粉末１５２が上記亀裂に入りこむことにより、端子１５４ａと端子１５４ｂとの間の抵抗値が非常に大きな値、または無限大となる。
従って、センサ１５０を用いた場合には、上記抵抗値をテスタ１（図１参照）により測定することにより、構造物１５１の損傷状況を知ることができる。
【００６３】
（Ｂ）  導電性の金属棒からなるセンサ
以下、この種のセンサについて詳述する。
（Ｓ一１４）  コンクリートの構造物に用いられている構造用鉄筋、または組立鉄筋をセンサとして利用したもの。
この種のセンサは、構造用鉄筋の外周面にシリコン樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁材料が被覆されたものである。
【００６４】
ここで、上記構造用鉄筋（例えば、鉄筋コンクリート用鋼棒・異形棒鋼ＳＤ２９５Ａまたは組立鉄筋）ののびと応力との関係を図１０を参照して説明する。この図に示す特性線Ｋ１は、構造用鉄筋ののびー応力特性を表すものである。
この特性線Ｋ１からわかるように、構造用鉄筋は、のびが０．２％〜０．５％で降伏点に達し、さらにのびが１９％になると破断点に達する。すなわち、構造用鉄筋は、のびが１９％以上になると破断し、その抵抗値が非常に大きくなるかまたは無限大となる。
【００６５】
従って、構造用鉄筋の両端間の抵抗をテスタ１（図１参照）により測定することにより、測定結果たる抵抗値が非常に大きくなるかまたは無限大となったとき、構造用鉄筋が破断し、ひいては構造物自体に損傷が発生したことを知ることができる。
なお、上述したセンサとしては、既設の構造用鉄筋以外に、新たにセンサ用の鉄筋を用いてもよい。
【００６６】
（Ｓ一１５）  構造物に埋設された複数の構造用鉄筋のうち、少なくとも特定の１本の構造用鉄筋（以下、構造用センサ鉄筋と称する）に対して絶縁を施したものをセンサとして用いたもの。
具体的には、構造用センサ鉄筋は、他の構造用鉄筋と電気的に接触する部分に絶縁材料が被覆されてなる。また、別の絶縁方法としては、構造用センサ鉄筋と他の構造用鉄筋との間に絶縁材料からなるスペーサを介挿してもよい。
すなわち、この種のセンサ（構造用センサ鉄筋）は、他の構造用鉄筋に対して電気的に独立している。
また、この構造用センサ鉄筋ののびー応力特性は、図１０に示す特性線Ｋ１で表される。
【００６７】
上記構成において、構造物に一定以上の荷重が作用して、構造用センサ鉄筋が１９％（図１０参照）以上のびると、破断する。これにより、構造用センサ鉄筋の両端間の抵抗値が、非常に大きくなるかまたは無限大となる。従って、構造用センサ鉄筋をセンサとして用いた場合には、上記抵抗値をテスタ１（図１参照）により測定することにより、構造用センサ鉄筋自体が破断したことを知ることができる。
【００６８】
（Ｓ−１６）  その破断のびが０．２％〜５％の導電性材料を用いたセンサ。
この種のセンサは、図１０に示す特性線Ｋ２、Ｋ３で表される、のびー応力特性を有するものである。すなわち、図１０に示す特性線Ｋ２、Ｋ３から判るように、この種のセンサは、そののびがＧ２％またはＧ３（＞Ｇ２％）％で破断する。上記のびＧ２およびＧ３は、上述した０．２％〜５％の範囲に入っている。
ここで、上記０．２％〜５％は、（Ｓ−１４）および（Ｓ−１５）において説明したセンサ（構造用鉄筋）における降伏点近傍の範囲に対応している。
【００６９】
また、この種のセンサの材料としては、アルミニュウム合金、アルミニュウム鍛造材、アルミニュウム合金展伸材、マグネシウム鍛造材等が用いられる。
ここで、上記アルミニュウム合金の組成およびその破断のびの例を以下に示す。
＜組成＞                                      ＜破断のび＞
□Ａｌ−３．５Ｍｇ−２．７Ｌｉ−０．３Ｍｎ            ２％
□Ａｌ−３Ｌｉ−１．３Ｍｎ                      １％
□Ａｌ−３Ｌｉ−３Ｍｇ−０．２Ｚｒ              ３％
【００７０】
また、この種のセンサは、構造物の内部において、特性線Ｋ１（図１０参照）で表されるのび−応力特性を有する構造用鉄筋（（Ｓ−１４）項、（Ｓ−１５）項参照）の近傍に配置される。
【００７１】
上記構成において、構造物に荷重が作用すると、構造用鉄筋およびセンサの双方が徐々にのびる。そして、のびが図１０に示す０．２％に達すると、構造用鉄筋が降伏点に到達する。そして、さらにのびがＧ２％に達すると、センサが破断する。このとき、構造用鉄筋の抵抗値はほとんど変化しない一方、センサの抵抗値は、非常に大きい値とされるかまたは無限大とされる。
【００７２】
そして、のびが１０％（図１０参照）に達する前に、すなわち構造用鉄筋に損傷が発生する前に構造物に対する荷重がゼロになると、構造用鉄筋に損傷が生じることなく、構造用鉄筋ののびは、ゼロに戻る。
一方、センサは、構造物に対する荷重がゼロになっても、破断した状態のままである。
【００７３】
従って、この種のセンサを用いた場合には、テスタ１により測定されたセンサの抵抗値が非常に大きな値または無限大であるとき、少なくとも、構造用鉄筋に降伏点近傍の荷重が作用したことを知ることができる。
なお、上述した（Ｓ−１４）項または（Ｓ−１５）項において説明したセンサでは、構造用鉄筋に降伏点近傍の荷重が作用したことを検知することができない。
すなわち、構造用鉄筋に降伏点近傍の荷重が作用した状態では、構造用鉄筋に損傷が発生しないため、構造用鉄筋の抵抗値に変化が生じないからである。
【００７４】
（Ｓ−１７）  （Ｓ一１６）項において説明したセンサを２本用いたもの。
この種のセンサは、破断のびが例えば図１０に示すＧ２％のセンサ（以下、第１のセンサと称する）と、破断伸びが図１０に示すＧ３％（＞Ｇ２％）のセンサ（以下、第２のセンサと称する）とから構成されている。つまり、第１のセンサと第２のセンサとは、各々破断伸びが異なるものである。
また、上記第１のセンサおよび第２のセンサは、構造用鉄筋を有する構造物の内部に近傍配置される。
【００７５】
上記構成において、構造物に対して荷重が作用すると、構造用鉄筋、第１のセンサおよび第２のセンサが共にのびる。そして、上記のびが図１０に示すＧ２％以上Ｇ３％未満であるとき、第１のセンサのみが破断する。さらに、上記のびが図１０に示すＧ３％以上になると、第２のセンサをも破断する。
そして、さらに、上記のびが図１０に示す１９％以上になると、構造用鉄筋をも破断する。
【００７６】
従って、この種のセンサを用いた場合には、第１のセンサおよび第２のセンサの抵抗値をテスタ１（図１参照）により測定することにより、構造用鉄筋に作用した荷重を知ることができる。
すなわち、第１のセンサ、第２のセンサおよび構造用鉄筋の各抵抗値が共にほぼゼロである場合には、のびがＧ２％（図１０参照）に対応する荷重が構造用鉄筋に作用したことがわかる。
【００７７】
また、第１のセンサの抵抗値が非常に大きいかまたは無限大であって、かつ第２のセンサおよび構造用鉄筋の各抵抗値が非常に小さい場合には、のびがＧ２％以上Ｇ３未満の範囲に対応する荷重が構造用鉄筋に作用したことがわかる。
また、第１のセンサ、第２のセンサおよび構造用鉄筋の各抵抗値が共に非常に大きい値または無限大である場合には、のびが１９％（図１０参照）に対応する荷重が構造用鉄筋に作用したことになる。
【００７８】
（Ｓ一１８）  図１１（ａ）〜（ｄ）に示すセンサ１６０、１７０、１８０および１９０。
これらのセンサ１６０、１７０等は、（Ｓ−１６）において説明したセンサと同様の材料から各々構成されており、略棒形状とされている。また、これらのセンサ１６０、１７０等は、構造物３（図１参照）または基礎杭５（図２（ｂ）参照）の内部に埋設される。
図１１（ａ）に示すセンサ１６０の両側部には、一定間隔をおいて半円形状の切欠部１６０ａ、１６０ａ、・・・が複数形成されている。このセンサ１６０の右側部に形成された１６０ａ、１６０ａ、・・・と、同左側部に形成された切欠部１６０ａ、１６０ａ、・・・とは、各々対向する位置関係とされている。
【００７９】
また、図１１（ｂ）に示すセンサ１７０の両側部には、三角形状の切欠部１７０ａ、１７０ａ、・・・が複数形成されている。このセンサ１７０の右側部に形成された切欠部１７０ａ、１７０ａ、・・・と、同左側部に形成された切欠部１７０ａ、１７０ａ、・・・とは、各々対向する位置関係とされている。
【００８０】
また、図１１（ｃ）に示すセンサ１８０の両側部には、半円形状の切欠部１８０ａ、１８０ａ、・・・が複数形成されている。このセンサ１７０の右側部に形成された切欠部１８０ａ、１８０ａ、・・・と、同左側部に形成された切欠部１８０ａ、１８０ａ、・・・とは、互い違いになる位置関係とされている。
また、図１１（ｄ）に示すセンサ１９０の両側部には、三角形状の切欠部１９０ａ、１９０ａ、・・・が複数形成されている。このセンサ１９０の右側部に形成された切欠部１９０ａ、１９０ａ、・・・と、同左側部に形成された切欠部１９０ａ、１９０ａ、・・・とは、互い違いになる位置関係とされている。
【００８１】
上記構成において、図１１（ａ）に示すセンサ１６０に荷重が作用すると、切欠部１６０ａ、１６０ａ、・・・に上記荷重が集中する。これにより、センサ１６０が切欠部１６０ａから破断する。すなわち、センサ１６０を用いた場合には、切欠部１６０ａ、１６０ａ・・・が形成されているため、これらが形成されていないときに比して破断しやすくなり、感度が向上する。
なお、センサ１７０、１８０および１９０を用いた場合の作用、効果は、センサ１６０の場合と同様である。
【００８２】
（Ｃ）  導電性の金属箔を利用したセンサ。
（Ｓ−１９）  この種のセンサは、プラスチックスからなるフィルム、テープまたはシートの表面に導電性の金属箔が形成されたものである。この金属箔の形成方法としては、上記フィルム等の表面に金属箔を接着剤により貼着する方法、メッキ、真空蒸着による方法が用いられる。
【００８３】
（Ｄ）  少なくとも、２つ以上の電極からなるセンサ。
この種のセンサの基本的な考え方は、２つの電極間に挟まれた構造物たるモルタルまたはコンクリートの電気抵抗値を計測するという分極抵抗法に基づくものである。すなわち、この種のセンサは、引張、圧縮（圧壊）、曲げ、せん断等によって発生した、モルタルまたはコンクリートの損傷の有無、および損傷の程度を検知するものである。
また、このセンサの特徴は、モニタリングの対象部位にできるだけ力学的な特性を変えるような介在物が介在していないモルタルまたはコンクリートのみの状態を直に把握しようとするところにある。
以下、この種のセンサについて詳述する。
【００８４】
（Ｓ一２０）  ２つの電極からなるセンサ。
この種のセンサは、第１の電極と第２の電極とから構成されており、第１および第２の電極の材料としては、銅（箔）、鋼、スレンレス、アルミニュウム、黒鉛等が用いられている。さらに、第１および第２の電極の形状は、断面円形状、断面矩形状、シート形状、断面凹形状、円筒形状とされている。この第１の電極は、コンクリートまたはモルタルからなる構造物の内部に埋設されており、一方、第２の電極は、第１の電極に対して対向するようにして、上記構造物の内部に埋設されている。
また、第１の電極と第２の電極との間には、コンクリートまたはモルタルのみが介挿されているが、鉄筋等は存在しない。
【００８５】
また、構造物の一端面には、第１および第２の端子が各々設けられており、これら第１および第２の端子は、上述した第１の電極と第２の電極との間に介在するコンクリートまたはモルタルの抵抗値を測定するときに、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａおよび２ｂが各々当接される。
また、上記第１の端子と第１の電極との間、および第２の端子と第２の電極との間は、リード線で各々接続されている。
【００８６】
上記構成において、構造物に荷重が作用していない状態では、第１の電極と第２の電極との間に介在するコンクリートまたはモルタルに亀裂、損傷が生じていないものとする。この状態において、第１および第２の端子にプローブ２ａおよび２ｂが当接されると、テスタ１によりコンクリートまたはモルタルの抵抗値が測定される。以下、この測定結果を第１の抵抗値と称する。
【００８７】
そして、今、構造物に荷重が作用することにより、コンクリートまたはモルタルに亀裂等が生じたとすると、このときテスタ１により測定される抵抗値は、上述した第１の測定値よりも大きい値である。従って、この場合には、コンクリートまたはモルタルに亀裂等が発生していることを知ることができる。
【００８８】
（Ｓ一２１）  図１２（ａ）および（ｂ）に示すセンサ２００。
以下、上記センサ２００の構成について、図１２（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。図１２（ａ）は、図１２（ｂ）に示すＢ−Ｂ線視断面図であり、図１２（ｂ）は、センサ２００の構成を示す側断面図であり、図１２（ａ）に示すＡ−Ａ線視断面図である。
【００８９】
図１２（ａ）に示す２０１は、構造物であり、コンクリートにより角柱形状に形成されている。２０２、２０２、・・・は、構造物２０１の内部に長手方向に埋設された４本の鉄筋である。２０３は、鉄筋２０２、２０２、・・・を周回するように設けられた鉄筋であり、構造物２０１の内部に埋設されている。
【００９０】
図１２（ｂ）において、２０４は、構造物２０１の一部をなす高導電性コンクリートであり、構造物２０１の中央部に略短角柱形状に形成されている。この高導電性コンクリート２０４は、コンクリートまたはモルタルに導電性粉末が混入されたものであり、その導電率は、周囲の構造物２０１の導電率よりも高い。この導電性粉末は、前述した（Ｓ−８）項において説明した導電性粉末と同種のものである。また、高導電性コンクリート２０４においては、上記導電性粉末に代えて鋼、炭素等からなる導電性短繊維を用いてもよい。
【００９１】
２０５ａは、高導電性コンクリート２０４の上端面に接するようにして設けられた略板形状の第１の電極である。２０５ｂは、第２の電極であり、高導電性コンクリート２０４の下端面に接し、かつ第１の電極２０５ａに対して対向配置されるようにして設けられている。
【００９２】
２０６ａは、構造物２０１の一端面２０１ａに取り付けられた抵抗測定用の端子であり、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａが当接される。２０６ｂは、構造物２０１の一端面２０１ａに取り付けられた抵抗測定用の端子であり、テスタ１のプローブ２ｂが当接される。２０７ａは、第１の電極２０５ａと第１の端子２０６ａとの間に介挿された第１のリード線である。２０７ｂは、第２の電極２０５ｂと第２の端子２０６ｂとの間に介挿された第２のリード線である。
【００９３】
上記構成において、構造物に荷重が作用していない状態では、第１の電極と第２の電極との間に介在する高導電性コンクリート２０４に亀裂、損傷が生じていないものとする。この状態において、第１の端子２０６ａおよび第２の端子２０６ｂにプローブ２ａおよび２ｂが当接されると、テスタ１により高導電性コンクリート２０４の抵抗値が測定される。
【００９４】
そして、今、構造物２０１に荷重が作用して、構造物２０１、高導電性コンクリート２０４に亀裂等が生じたとすると、テスタ１により測定される高導電性コンクリート２０４の抵抗値が非常に大きくなる。ここで、高導電性コンクリート２０４に亀裂等が生じる前の抵抗値と、亀裂等が生じた後の抵抗値との差は、前述した（Ｓ−２０）項の場合に比して大きい。これは、高導電性コンクリート２０４が良導体であるため、半導体的性質を有する純粋なコンクリートに比して、抵抗変化率が大きいためである。従って、センサ２００を用いた場合には、（Ｓ−２０）項の場合に比して測定感度を向上させることができる。
【００９５】
（Ｓ一２２）  図１３（ａ）および（ｂ）に示すセンサ２１０Ａおよび２１０Ｂ。
図１３（ａ）は、センサ２１０Ａの構成を示す断面図である。この図において、２１２Ａは、コンクリートまたはモルタルから構成された構造物であり、略角柱形状とされている。
センサ２１０Ａは、構造物２１２Ａの内部に埋設されており、３組（６つ）の電極２１１ａ１、２１１ａ１、電極２１１ａ２、２１１ａ２および電極２１１ａ３、２１１ａ３から構成されている。電極２１１ａ１、２１１ａ１は、各々が対向配置されており、電極２１１ａ２、２１１ａ２は、各々が対向配置されており、かつ電極２１１ａ１、２１１ａ１に対して平行配置されている。また、電極２１１ａ３、２１１ａ３は、各々が対向配置されており、かつ電極２１１ａ２、２１１ａ２に対して平行配置されている。
【００９６】
また、抵抗測定時において、これら電極２１１ａ１、２１１ａ１、電極２１１ａ２、２１１ａ２および電極２１１ａ３、２１１ａ３には、図示しない複数のリード線を介してテスタ１（図１参照）のプローブ２ａ、２ｂが接続される。
【００９７】
上記構成において、構造物２１２Ａに過去に亀裂等が生じていない場合、電極２１１ａ１、２１１ａ１、電極２１１ａ２、２１１ａ２および電極２１１ａ３、２１ａ３の間に存在する構造物２１２Ａの各抵抗値は、比較的小さい値である。
そして、今、構造物２１２Ａに荷重が作用して、同図に示す電極２１１ａ１、２１１ａ１間に存在する構造物２１２Ａに亀裂Ｃ１が生じたとする。この状態において、図示しないリード線を介して電極２１１ａ１、２１１ａ１にプローブ２ａ、２ｂが接続されると、テスタ１により非常に大きい抵抗値が測定される。
これと同様にして、リード線を介して電極２１１ａ２、２１１ａ２および電極２１１ａ３、２１１ａ３が各々接続されると、テスタ１により比較的小さい抵抗値が測定される。
したがって、この場合には、３つの測定結果より、電極２１１ａ１、２１１ａ１の間に存在する構造物２１０Ａに亀裂Ｃ１が生じているものと判定される。
【００９８】
また、構造物２１２Ａに荷重が作用して、同図に示す電極２１１ａ１、２１１ａ１および電極２１１ａ２、２１１ａ２の間に存在する構造物２１０Ａに、亀裂Ｃ１より長い亀裂Ｃ２が生じたとする。この状態において、図示しないリード線を介して電極２１１ａ１、２１１ａ１および電極２１１ａ２、２１１ａ２にプローブ２ａ、２ｂが各々接続されると、テスタ１により非常に大きい抵抗値が測定される。
これと同様にして、リード線を介して電極２１１ａ３、２１１ａ３が接続されると、テスタ１により比較的小さい抵抗値が測定される。
従って、この場合には、これら３つの測定結果より、電極２１１ａ１、２１１ａ１および電極２１１ａ２、２１１ａ２の間に存在する構造物２１０Ａに亀裂Ｃ２が生じているものと判定される。
【００９９】
さらに、構造物２１２Ａに荷重が作用して、同図に示す電極２１１ａ１、２１１ａ１、電極２１１ａ２、２１１ａ２および電極２１１ａ３、２１１ａ３の間に存在する構造物２１２Ａに亀裂Ｃ２よりさらに長い亀裂Ｃ３が生じたとする。この状態において、図示しないリード線を介して電極２１１ａ１、２１１ａ１、電極２１１ａ２、２１１ａ２および電極２１１ａ３、２１１ａ３にプローブ２ａ、２ｂが各々接続されると、テスタ１により非常に大きい抵抗値が測定される。
従って、この場合には、これら３つの測定結果より、電極２１１ａ１、２１１ａ１、電極２１１ａ２、２１１ａ２および電極２１１ａ３、２１１ａ３の間に存在する構造物２１０Ａに亀裂Ｃ３が生じているものと判定される。
【０１００】
図１３（ｂ）は、センサ２１０Ｂの構成を示す断面図である。この図において、２１２Ｂは、コンクリートまたはモルタルから構成された構造物であり、略角柱形状とされている。
センサ２１０Ｂは、構造物２１２Ｂの内部に埋設されており、２組（４つ）の電極２１１ｂ１、２１１ｂ１および電極２１１ｂ２、２１１ｂ２から構成されている。電極２１１ｂ１、２１１ｂ１は、同図横方向に対向配置されており、これら電極２１１ｂ１、２１１ｂ１には、図示しない２本のリード線を介してテスタ１（図１参照）のプローブ２ａ、２ｂが各々接続される。電極２１１ｂ２、２１１ｂ２は、同図縦方向に対向配置されており、これら電極２１１ｂ２、２１１ｂ２には、図示しないリード線を介してプローブ２ａ、２ｂが各々接続される。すなわち、電極２１１ｂ１、２１１ｂ２と電極２１１ｂ２、２１１ｂ２とは、略十字状に配置されている。
【０１０１】
上記構成において、構造物２１２Ｂに過去に荷重が作用していない場合、電極２１１ｂ１、２１１ｂ１および電極２１１ｂ２、２１１ｂ２の間に存在する構造物２１２Ｂの抵抗値は、比較的小さい値である。
そして、今、構造物２１２Ｂに荷重が作用して、電極２１１ｂ１、２１１ｂ１の間に存在し、かつ電極２１１ｂ２、２１１ｂ２の間に存在しない構造物２１０Ｂに同図に示す亀裂Ｃ４が生じたものとする。
この状態において、図示しないリード線を介して電極２１１ｂ１、２１１ｂ１にプローブ２ａ、２ｂが接続されると、テスタ１により非常に大きい抵抗値が測定される。これと同様にして、図示しないリード線を介して電極２１１ｂ２、２１１ｂ２にプローブ２ａ、２ｂが接続されると、テスタ１により比較的小さい抵抗値が測定される。
従って、この場合には、これら２つの測定結果より、同図に示す位置に亀裂Ｃ４が生じているものと判定される。
【０１０２】
また、構造物２１２Ｂに荷重が作用して、電極２１１ｂ２、２１１ｂ２の間に存在し、かつ電極２１１ｂ１、２１１ｂ１の間に存在しない構造物２１２Ｂに同図に示す亀裂Ｃ５が生じたものとする。
この状態において、図示しないリード線を介して電極２１１ｂ１、２１１ｂ１にプローブ２ａ、２ｂが接続されると、テスタ１により比較的小さい抵抗値が測定される。一方、図示しないリード線を介して電極２１１ｂ２、２１１ｂ２にプローブ２ａ、２ｂが接続されると、テスタ１により非常に大きい抵抗値が測定される。
従って、この場合には、これら２つの測定結果より、同図に示す位置に亀裂Ｃ５が生じているものと判定される。
【０１０３】
また、構造物２１２Ｂに荷重が作用して、電極２１１ｂ１、２１１ｂ１および電極２１１ｂ２、２１１ｂ２の間に存在する構造物２１２Ｂに同図に示す亀裂Ｃ６が生じたものとする。
この状態において、図示しないリード線を介して電極２１１ｂ２、２１１ｂ２にプローブ２ａ、２ｂが接続されると、テスタ１により非常に大きい抵抗値が測定される。一方、図示しないリード線を介して電極２１１ｂ１、２１１ｂ１にプローブ２ａ、２ｂが接続されると、上記大きい抵抗値よりやや小さい抵抗値が測定される。
従って、この場合には、これら２つの測定結果より、同図に示す位置に亀裂Ｃ６が生じているものと判定される。
【０１０４】
（Ｓ一２３）  上記（Ｓ一２０）項〜（Ｓ一２２）項において説明したセンサ（電極）として、次のものを用いたセンサ。
（ｉ）  構造用鉄筋、組立筋。
ただし、上記構造用鉄筋、組立筋を電極として用いる場合には、必要箇所以外に絶縁を施す必要がある。例えば、絶縁には、樹脂の塗布やプラスチックスの被覆が考えられる。
（ｉｉ）  （Ｓ一１６）項および（Ｓ一１８）項において説明したセンサ。
（ｉｉｉ）  前述したカーボン繊維シートまたはカーボン繊維ストリング。
（ｉｖ）  導電性粉末や導電性短繊維を混入したモルタルまたはコンクリート。
ただし、上記モルタルまたはコンクリートの抵抗値は、電極に使用され得るほど十分に低い値とされている。
【０１０５】
次に、上述した（Ｓ−１）項〜（Ｓ−２３）項において説明した各種センサの主な用途について説明する。
まず、構造物（鉄筋、コンクリート）の破壊、損傷は、大きく分けて次の４つに分類される。
（ｉ）  鉄筋の破断および損傷
（ｉｉ）  コンクリートのびびわれ、亀裂（横方向、縦方向、斜め方向）
（ｉｉｉ）  コンクリートの剥離
（ｉｖ）  コンクリートの圧壊、折れ、座屈
【０１０６】
上記（ｉ）項に示す破壊、損傷を診断する場合には、例えば、（Ｓ−６）項、（Ｓ−７）項、（Ｓ−１４）項〜（Ｓ−１８）項において説明したセンサが好適である。
また、上記（ｉｉ）項に示す破壊、損傷を診断する場合には、例えば、（Ｓ−６）項、（Ｓ−７）項、（Ｓ−９）項、（Ｓ−１２）項、（Ｓ−１３）項、（Ｓ−２０）項〜（Ｓ−２３）項において説明したセンサが好適である。
さらに、上記（ｉｖ）項に示す破壊、損傷を診断する場合には、例えば、（Ｓ−１）項〜（Ｓ−５）項、（Ｓ−８）項〜（Ｓ−１１）項、（Ｓ−１８）項〜（Ｓ−２３）項において説明したセンサが好適である。
【０１０７】
（Ｓ−２４）  図１４（ａ）および（ｂ）に示すセンサ２２０、２２０’。
図１４（ａ）は、センサ２２０の構成およびその配設状態を示す断面図である。この図において、２２１は、コンクリート等から構成された構造物であり、略角柱形状とされている。２２２、２２２、・・・は、構造物２２１内部に長手方向に埋設された４本の鉄筋である。２２３は、構造物２２１の内部に鉄筋２２２、２２２、・・・を取り囲むように埋設されたフープ筋である。
【０１０８】
センサ２２０は、（Ｓ−１）項〜（Ｓ−５）項、（Ｓ−１０）項、（Ｓ−１８）項、（Ｓ−１９）項において説明したセンサのうちいずれかのものと同一構成とされている。このセンサ２２０は、構造物２２１内部に外周面に沿って埋設されており、その両端部は、構造物２２１の一側面に取り付けられた端子２２４ａ、２２４ｂに各々接続されている。これら端子２２４ａ、２２４ｂには、抵抗測定時において、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａ、２ｂの各端部が当接される。
【０１０９】
上記構成において、今、構造物２２１に対して荷重が作用することにより、構造物２２１において、剥離、亀裂（縦方向、斜め方向）が生じ、最悪の場合、圧壊、折れ、座屈が生じたものとする。これにより、構造物２２１の断面積が増加するとともに、周囲長が伸びる。この構造物２２１の断面積の増加に伴って、センサ２２０に引っ張り力が作用することにより、センサ２２０の抵抗値が変化する。従って、センサ２２０を用いた場合には、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａ、２ｂを端子２２４ａ、２２４ｂに当接して、上記センサ２２０の抵抗値の変化を測定することにより、構造物２２１の破壊、損傷等の状況を判定することができる。
【０１１０】
また、構造物２２１に対して、構造物２２１の弾性領域内の荷重が作用すると、構造物２２１は、上記荷重が作用する方向のひずみ量に対してポアソン比の割合で横方向にひずむ。すなわち、この場合、構造物２２１には、破壊されない程度にひずみが生じる。このひずみ量に対応してセンサ２２０に引っ張り力が作用することにより、センサ２２０の抵抗値が変化する。
従って、この場合には、センサ２２０の抵抗値の変化をテスタ１により測定することにより、構造物２２１に対して弾性領域内の荷重が作用したことを判定することができる。
【０１１１】
図１４（ｂ）は、センサ２２０’の構成およびその別の配設状態を示す断面図である。この図においては、図１４（ａ）の各部に対応する部分には同一の符号を付けその説明を省略する。図１４（ｂ）においては、図１４（ａ）に示すセンサ２２０に代えてセンサ２２０’が設けられている。
図１４（ｂ）に示すセンサ２２０’は、構造物２２１の外周面に沿って取り付けられており、上述した（Ｓ−１）項〜（Ｓ−４）項、（Ｓ−１０）項、（Ｓ−１１）項、（Ｓ−１９）項において説明した各種センサのうち、いずれかのものと同一構成とされている。
このセンサ２２０’を用いた場合の動作は、図１４（ａ）に示すセンサ２２０を用いた場合の動作と同様である。
【０１１２】
（Ｓ−２５）  図１５および図１６に示すセンサ２３０および２４０。
図１５は、センサ２３０の構成およびその配設状態を示す一部裁断側面図である。
図１５において、２３１は、コンクリート等から構成された構造物であり、柱２３１ａ、２３１ｂと梁２３１ｃ、２３１ｄとが直交されてなる。センサ２３０は、上記（Ｓ−２４）項において説明したセンサ２２０、２２０’と同一構成の、ひも状またはシート状のセンサである。このセンサ２３０は、柱２３１ａおよび柱２３１ｂの外周面に沿って巻回されている。
【０１１３】
端子２３２ａおよび２３２ｂは、柱２３１ｂの側面に各々取り付けられおり、これら端子２３２ａおよび２３２ｂには、抵抗測定時にテスタ１（図１参照）のプローブ２ａ、２ｂが各々当接される。２３３ａは、センサ２３０の一端部２３０ａと端子２３２ａとの間を接続するリード線であり、２３３ｂは、センサ２３０の他端部２３０ｂと端子２３２ｂとの間を接続するリード線である。
【０１１４】
上記構成において、構造物２３１に荷重が作用して、構造物２３１の柱２３１ａまたは柱２３１ｂに変形が生じることにより断面積が増加すると、センサ２３０に引っ張り力が作用し、センサ２３０の抵抗値が変化する。従って、テスタ１により、センサ２３０の抵抗値を測定することにより、構造物２３１に荷重が作用したことを判定することができる。
このように、センサ２３０を用いた場合には、構造物２３１における広い範囲に亙って構造物２３１の損傷状況等を検知することができる。
【０１１５】
なお、（Ｓ−２５）項においては、柱２３１ａ、２３１ｂの外周面に沿ってセンサ２３０を巻回する例について説明したが、これに限定されることなく、例えば、梁２３１ｃ、２３１ｄの外周面に沿ってセンサ２３０を巻回してもよい。また、（Ｓ−２５）項においては、図１５に示すセンサ２３０と同様の配設状況で、構造物２３１の内部に外周面に沿ってセンサ２３０を埋設してもよい。
【０１１６】
図１６（ｂ）は、センサ２４０の構成およびその配設状況を示す側面図であり、図１６（ａ）は、図１６（ｂ）に示す基礎杭２４１の構成を示す平面図である。
図１６（ａ）および（ｂ）において、２４１は、コンクリート等で形成された基礎杭であり、厚肉円筒形状とされている。センサ２４０は、センサ２３０（図１５参照）と同一構成とされており、基礎杭２４１の上部外周面に沿って巻回されている。２４２ａおよび２４２ｂは、基礎杭２４１の一端面２４１ａに各々取り付けられた端子であり、これら端子２４２ａ、２４２ｂには、抵抗測定時において、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａ、２ｂが各々当接される。２４３ａは、センサ２４０の一端部２４０ａと端子２４２ａとの間を接続するリード線である。２４３ｂは、センサ２４０の他端部２４０ｂと端子２４２ｂとの間を接続するリード線である。
【０１１７】
上記構成において、基礎杭２４１に荷重が作用して、基礎杭２４１の断面積が増加すると、センサ２４０に対して引っ張り力が作用し、センサ２４０の抵抗値が変化する。従って、テスタ１により、センサ２４０の抵抗値を測定することにより、基礎杭２４１に荷重が作用したことを判定することができる。
【０１１８】
（Ｓ−２６）  図１７に示すセンサ２５０Ａおよび２５０Ｂ。
図１７は、センサ２５０Ａおよび２５０Ｂの構成およびこれらの配設状況を示す一部裁断側断面図である。
図１７に示す２５１は、コンクリート等から構成された構造物であり、柱２５１ａ、２５１ｂと梁２５１ｃ、２５１ｄとが直交されてなる。上記柱２５１ａ、２５１ｂの内部には、長手方向に複数の構造用鉄筋２５６、２５６、および該構造用鉄筋２５６、２５６の周囲を取り囲むようにして複数のフープ筋２５７、２５７、・・・が各々埋設されている。
【０１１９】
また、梁２５１ｃ、２５１ｄの内部には、長手方向に構造用鉄筋２５８、２５８、および該構造用鉄筋２５８、２５８を取り囲むようにして複数のフープ筋２５９、２５９、・・・が各々埋設されている。
【０１２０】
センサ２５０Ａは、第１の電極２５２Ａ、第２の電極２５３Ａ、端子２５４Ａおよびリード線２５５Ａとから構成されている。このセンサ２５０Ａは、第１の電極２５２Ａと第２の電極２５３Ａとの間に介在する構造物２５１の抵抗値を検知する。上記第１の電極２５２Ａは、梁２５１ｄと柱２５１ｂとの接合部分の内部に埋設されており、隣接する構造用鉄筋２５８および構造用鉄筋２５６に対して絶縁されている。ここで、第１の電極２５２Ａは、上述した（Ｓ−１０）項または（Ｓ−１９）項において説明した各種センサのうちいずれかのものと同一構成とされている。
【０１２１】
第２の電極２５３Ａは、第１の電極２５２Ａに対して対向配置されており、構造物２５１の表面に貼着されている。この第２の電極２５３Ａは、上述した（Ｓ−１０）項、（Ｓ−１１）項または（Ｓ−１９）項において説明した各種センサのうちいずれかのものと同一構成とされている。端子２５４Ａは、梁２５１ｄの表面に取り付けられている。リード線２５５Ａは、第１の電極２５２Ａと端子２５４Ａとの間を接続するリード線であり、梁２５１ｄの内部に埋設されている。
また、端子２５４Ａおよび第２の電極２５３Ａには、第１の電極２５２Ａと第２の電極２５３Ａの間に介在する構造物２５１の抵抗値を測定するときに、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａおよび２ｂが各々当接される。
【０１２２】
センサ２５０Ｂは、第１の電極２５２Ｂ、第２の電極２５３Ｂ、端子２５４Ｂおよびリード線２５５Ｂとから構成されている。このセンサ２５０Ｂは、第１の電極２５２Ｂと第２の電極２５３Ｂとの間に介在する構造物２５１の抵抗値を検知する。上記第１の電極２５２Ｂは、梁２５１ｃと柱２５１ｂとの接合部分の内部に埋設されており、隣接する構造用鉄筋２５８および構造用鉄筋２５６に対して絶縁されている。また、第１の電極２５２Ｂは、上述した第１の電極２５２Ａと同一構成とされている。
【０１２３】
第２の電極２５３Ｂは、第１の電極２５２Ｂに対して対向配置されており、構造物２５１の表面に貼着されている。この第２の電極２５３Ｂは、上述した第２の電極２５３Ａと同一構成とされている。端子２５４Ｂは、梁２５１ｃの表面に取り付けられている。リード線２５５Ｂは、第１の電極２５２Ｂと端子２５４Ｂとの間を接続するリード線であり、梁２５１ｃの内部に埋設されている。
また、端子２５４Ｂおよび第２の電極２５３Ｂには、第１の電極２５２Ｂと第２の電極２５３Ｂの間に介在する構造物２５１の抵抗値を測定するときに、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａおよび２ｂが各々当接される。
【０１２４】
上記構成において、構造物２５１に亀裂等が生じていない場合には、第１の電極２５２Ａと第２の電極２５３Ａとの間、および第１の電極２５２Ｂおよび第２の電極２５３Ｂとの間に各々介在する構造物２５１の各抵抗値は、比較的小さい値（以下、基準抵抗値と称する）である。
【０１２５】
そして、今、構造物２５１に対して荷重が作用することにより、同図に示す位置に亀裂Ｃが生じたものとする。すなわち、梁２５１ｄと柱２５１ｂとの接合部においては、コンクリート（構造物２５１）の剥離が生じている。この剥離が進行すると、該コンクリートが構造物２５１本体から離脱したり、抜け落ちたりするという事態が発生する。
【０１２６】
この状態において、センサ２５０Ａの第２の電極２５３Ａおよび端子２５４Ａとの間にプローブ２ａおよび２ｂ（図１参照）が当接されると、テスタ１により第１の電極２５２Ａと第２の電極２５３Ａとの間に介在する構造物２５１の抵抗値が測定される。この測定抵抗値は、亀裂Ｃが生じていることから、上述した基準抵抗値に比して大きい値である。従って、センサ２５０Ａを用いた場合には、上記基準抵抗値に対する測定抵抗値の変化量、または測定抵抗値により、亀裂Ｃの状況すなわちコンクリートの剥離状況を判定することができる。
【０１２７】
なお、上述した（Ｓ−２６）項においては、第１の電極２５２Ａおよび第１の電極２５２Ｂに代えて、構造用鉄筋２５８、２５８の一部分を電極として使用するようにしてもよい。
また、上述した（Ｓ−２６）項においては、センサ２５０Ａおよびセンサ２５０Ｂに代えて、構造用鉄筋２５６、２５８またはフープ筋２５７、２５９を第１の電極とし、かつ前述したカーボン繊維ストリングまたはカーボン繊維シートを第２の電極としたセンサを用いてもよい。このセンサは、構造物２５１の内部に、構造用鉄筋２５６、２５８またはフープ筋２５７、２５９の近傍にカーボン繊維ストリングまたはカーボン繊維シートが埋設されたものである。
【０１２８】
（Ｓ−２７）  図１８に示す波線型のセンサ２６０。
図１８は、センサ２６０の構成およびその配設状況を示す側面図である。
図１８に示す２６１は、コンクリート等から構成された構造物であり、柱２６１ａ、２６１ｂと梁２６１ｃ、２６１ｄとが直交されてなる。
センサ２６０は、上述した（Ｓ−１）項〜（Ｓ−５）項、（Ｓ−７）項〜（Ｓ−１２）項、（Ｓ−１６）項、（Ｓ−１８）項または（Ｓ−１９）項において説明した各種センサのうち、いずれかのものと同一構成とされており、可とう性を有している。
【０１２９】
このセンサ２６０は、同図に示すように波線形状に形成されており、構造物２６１の表面に貼着されている。すなわち、センサ２６０は、梁２６１ｃから梁２６１ｄまでに至る広い範囲に設けられている。
また、センサ２６０は、その一端部２６０ａと他端部２６０ｂが近接するように形成されている。
【０１３０】
２６２ａ、２６２ｂは、柱２６１ｂの側面２６１ｅに各々取り付けられた端子であり、これら端子２６２ａ、２６２ｂには、センサ２６０の抵抗測定時において、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａ、２ｂが各々当接される。２６３ａ、２６３ｂは、センサ２６０の一端部２６０ａおよび他端部２６０ｂと端子２６２ａおよび端子２６２ｂとの間を各々接続するリード線であり、柱２６１ｂの内部に埋設されている。
【０１３１】
上記構成において、構造物２６１に亀裂、損傷等が発生していない状態では、テスタ１により測定される、センサ２６０の抵抗値は、非常に低い値である。
そして、今、構造物２６１に荷重が作用しているものとすると、該荷重により、構造物２６１に変形、断面積変化が生じることにより、センサ２６０に対して引っ張り力が作用する。従って、このときのセンサ２６０の抵抗値をテスタ１により測定すると、該抵抗値は、大きなものとなる。
【０１３２】
すなわち、センサ２６０を用いた場合には、測定抵抗値の変化から、構造物２６１の広範囲に亙って亀裂等の有無を１つのセンサにより判定することができる。
また、センサ２６０を用いた場合には、一端部２６０ａおよび他端部２６０ｂが近接配置されているため、センサ２６０等を楽に施工することができる。
【０１３３】
なお、上述した（Ｓ−２７）項においては、センサ２６０を平面的に配設した例について説明したが、これに限定されることなくセンサ２６０を構造物２６１の表面または内部に立体的に配設するようにしてもよい。
【０１３４】
（Ｓ−２８）  図１９（ａ）および（ｂ）に示すセンサ２７０および２８０。図１９（ａ）に示すセンサ２７０は、（Ｓ−１）項〜（Ｓ−５）項、（Ｓ−７）項〜（Ｓ−１２）項、（Ｓ−１６）項、（Ｓ−１８）項または（Ｓ−１９）項において説明した直線状の各種センサ（以下、単体センサと称する）のうちいずれかのものが複数と、該複数の単体センサ間を接続するリード線（図示略）とから構成されている。
【０１３５】
すなわち、センサ２７０は、複数の上記単体センサが矩形線状に配設され、かつ複数の単体センサの各端部がリード線（図示略）により接続されたものである。このセンサ２７０は、図１８に示すセンサ２６０に代えて構造物２６１の表面に貼着されている。また、センサ２７０の一端部および他端部は、図１８に示すリード線２６３ａおよび２６３ｂを介して端子２６２ａおよび２６２ｂに各々接続されている。
なお、センサ２７０においては、リード線（図示略）を介することなく、複数の単体センサの各端部を直接、接続してもよい。
【０１３６】
図１９（ｂ）に示すセンサ２８０は、（Ｓ−１）項〜（Ｓ−５）項、（Ｓ−７）項〜（Ｓ−１２）項、（Ｓ−１６）項、（Ｓ−１８）項または（Ｓ−１９）項において説明した直線状の各種単体センサのうち、いずれかものものが複数と、該複数の単体センサ間を接続するリード線（図示略）とから構成されている。
【０１３７】
すなわち、センサ２８０は、複数の上記単体センサが三角波線状に配設され、かつ複数の単体センサの各端部がリード線（図示略）を介して各々接続されたものである。このセンサ２８０は、図１８に示すセンサ２６０に代えて構造物２６１の表面に貼着されている。また、センサ２８０の一端部および他端部は、図１８に示すリード線２６３ａおよび２６３ｂを介して端子２６２ａおよび２６２ｂに各々接続されている。
なお、センサ２８においては、リード線（図示略）を介することなく、複数の単体センサの各端部を直接、接続してもよい。
【０１３８】
上述したセンサ２７０または２８０を用いた場合には、センサ２６０（図１８参照）と同様にして測定抵抗値の変化から、構造物２６１の広範囲に亙って亀裂等の有無を１つのセンサにより判定することができる。
【０１３９】
（Ｓ−２９）  図２０に示すセンサ２９０。
図２０に示すセンサ２９０は、上述した（Ｓ−１）項〜（Ｓ−５）項、（Ｓ−７）項〜（Ｓ−１２）項、（Ｓ−１６）項、（Ｓ−１８）項または（Ｓ−１９）項において説明した各種センサのうち、いずれかのものと同一構成とされており、可とう性を有している。
【０１４０】
このセンサ２９０は、同図に示すように波線形状に形成されており、図１８に示すセンサ２６０に代えて構造物２６１の表面に貼着されている。ここで、図１８において、センサ２６０に代えてセンサ２９０を用いる場合には、同図に示す端子２６２ａ、２６２ｂに代えて、図２０に示す端子２９１ａ、２９１ｂ、２９１ｃ、２９１ｄおよび２９１ｅが、柱２６１ｂの側面２６１ｅに各々取り付けられる。
【０１４１】
図２０に示す端子２９１ａは、センサ２９０の一端２９０ａに接続されており、端子２９１ｂ、２９１ｃおよび２９１ｄは、センサ２９０の中間点２９０ｂ、２９０ｃおよび２９０ｄに、リード線２９２ｂ、２９２ｃおよび２９２ｄを介して各々接続されている。
【０１４２】
上記構成において、センサ２９０により構造物２６１（図１８参照）の損傷状況等を検知する場合には、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａ、２ｂが、例えば、端子２９１ａおよび端子２９１ｂに当接されることにより、センサ２９０のうち一部分の抵抗値が測定される。
従って、センサ２９０を用いた場合には、端子２９１ａ、２９１ｂ、２９１ｃ、２９１ｄおよび２９１ｅのうち、いずれか２つのものにテスタ１のプローブ２ａ、２ｂを当接することにより、センサ２９０における一部分の抵抗値を測定することができる。
このことから、センサ２９０を用いた場合には、構造物２６１における複数の狭範囲の損傷状況を細かく検知することができる。
【０１４３】
なお、上述した（Ｓ−２９）においては、波線形状のセンサ２９０を用いた例について説明したが、これのセンサ２９０の形状は直線、曲線等いずれであってもよい。
【０１４４】
（Ｓ−３０）  図２１（ａ）および（ｂ）に示すセンサ３００。
図２１（ａ）は、センサ３００の構成およびその配設状況を示す側面図であり、図２１（ｂ）は、センサ３００の構成およびその配設状況を示す側断面図である。図２１（ａ）および（ｂ）において、３０１は、コンクリート等から構成された構造物であり、その内部には、複数の鉄筋３０２、３０２、・・・および複数のフープ筋３０３、３０３、・・・が各々埋設されている。
【０１４５】
センサ３００は、構造物３０１の内部に長手方向に埋設されており、上述した（Ｓ−１）項〜（Ｓ−３）項、（Ｓ−６）項、（Ｓ−７）項等において説明した各種センサのうちいずれかのものと同一構成とされている。このセンサ３００は、構造物３０１の損傷状況等を検知するものである。
【０１４６】
３０４は、センサ３００の他端部３００ｂと鉄筋３０２の他端部との間を接続するリード線である。
ここで、センサ３００の抵抗測定時においては、テスタ１（図１参照）のプローブ２ａおよび２ｂは、センサ３００の一端部３００ａおよび鉄筋３０２の一端部に各々当接される。すなわち、鉄筋３０２、３０３は、リード線の役目をしている。
【０１４７】
上記構成において、構造物３０１に荷重が作用して亀裂等が発生すると、センサ３００が破断して、センサ３００の抵抗値が非常に大きくなる。
従って、センサ３００を用いた場合には、テスタ１によりセンサ３００の抵抗値を測定することにより、測定抵抗値の変化より構造物３０１の損傷状況を判定することができる。
また、センサ３００を用いた場合には、鉄筋３０２、３０３がリード線の代用にされているので、施工が楽にでき、しかも施工コストが安いという効果が得られる。
【０１４８】
（Ｓ−３１）  図２２（ａ）および（ｂ）に示すセンサ３１０Ａおよび３１０Ｂ。
図２２（ａ）は、センサ３１０Ａおよび３１０Ｂの構成およびその配設状況を示す平面図であり、図２２（ｂ）は、センサ３１０Ａおよびセンサ３１０Ｂの構成およびその配設状況を示す図であり、図２２（ａ）に示すＡ−Ａ線視断面図である。
図２２（ａ）および（ｂ）において、３１１は、コンクリート等が厚肉円筒に形成されてなる基礎杭であり、地表３１２に縦方向に打設されている。センサ３１０Ａは、上述した（Ｓ−１）項〜（Ｓ−３）項、（Ｓ−６）項、（Ｓ−７）項等において説明した各種センサのうちいずれかのものと同一構成とされている。
【０１４９】
上記センサ３１０Ａは、基礎杭３１１の内部に縦方向に一端部３１１ａから他端部３１１ｂまでに至って埋設されており、基礎杭３１１の損傷状況を検知する。センサ３１０Ｂは、基礎杭３１１の内部にセンサ３１０Ａに対して対向（図２２（ａ）参照）するようにして埋設されている。３１３は、基礎杭３１１の他端開口面を塞ぐ端面部材であり、導電性材料から構成されている。
【０１５０】
また、端面部材３１３には、センサ３１０Ａの他端部３１０Ａｂおよびセンサ３１０Ｂの他端部３１０Ｂｂが各々接続されている。すなわち、端面部材３１３は、リード線としての役目をしており、センサ３１０Ａとセンサ３１０Ｂとを電気的に接続している。
【０１５１】
上記構成において、センサ３１０Ａおよび３１０Ｂの抵抗値を測定する場合には、一端部３１０Ａａおよび一端部３１０Ｂａにテスタ１（図１参照）のプローブ２ａおよび２ｂが各々当接される。
従って、センサ３１０Ａおよび３１０Ｂを用いた場合には、基礎杭３１１に荷重等が作用したときの、センサ３１０Ａおよび３１０Ｂの抵抗値の変化をテスタ１により測定することにより、基礎杭３１１の損傷状況を判定することができる。
【０１５２】
以上説明したように、本発明の一実施形態による構造物の健全性判定装置によれば、テスタ１という極めて簡易な計器により、構造物の健全性（損傷状況）を判定することができるという効果が得られる。
【０１５３】
以上、本発明の一実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、センサとしては（Ｓ−３）項で説明したものを用いることに加えて、（Ｓ−１）項〜（Ｓ−３１）項で説明したような材料、形状、用途の各種のセンサを組み合わせて使用してもよい。
【０１５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、構造物に荷重が作用すると、センサに引っ張り力が作用することによりセンサの抵抗値が変化する。従って、本発明によれば、上記抵抗値を簡易な抵抗測定手段により測定することにより、実際に施工された構造物の健全性を簡単に判定することができるという効果が得られる。
【０１５５】
特に、本発明によれば、第１の引っ張り力以上第２の引っ張り力より小である荷重が作用すると、第１のセンサが破断してその抵抗値が大きくなる一方、第２のセンサが破断せずその抵抗値が小さいままとされる。
従って、本発明によれば、第１のセンサおよび第２のセンサの各抵抗値を簡易な抵抗測定手段により測定することにより、実際に施工された構造物に作用した荷重のおよその大きさを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による構造物の健全性判定装置の概略構成を示す図である。
【図２】同一実施形態による構造物の健全性判定装置の別の概略構成を示す図である。
【図３】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ１０、２０、３０、４０および５０の各構成を示す図である。
【図４】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ６０および７０の各構成を示す図である。
【図５】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ８０、９０および１００の各構成を示す図である。
【図６】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ１１０および１２０の構成を示す図である。
【図７】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ１３０の構成を示す図である。
【図８】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ１４０の構成を示す図である。
【図９】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ１５０の構成を示す図である。
【図１０】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられる構造用鉄筋ののびと応力との関係を表す特性図である。
【図１１】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ１６０、１７０、１８０および１９０の各構成を示す図である。
【図１２】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ２００の構成およびその配設状況を示す図である。
【図１３】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ２１０Ａ、２１０Ｂの各構成およびそれらの配設状況を示す図である。
【図１４】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ２２０の構成およびその配設状況を示す図である。
【図１５】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ２３０の構成およびその配設状況を示す図である。
【図１６】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ２４０の構成およびその配設状況を示す図である。
【図１７】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ２５０Ａおよび２５０Ｂの構成およびそれらの配設状況を示す図である。
【図１８】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ２６０の構成およびその配設状況を示す図である。
【図１９】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ２７０および２８０の各構成およびそれらの配設状況を示す図である。
【図２０】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ２９０の構成を示す図である。
【図２１】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ３００の構成およびその配設状況を示す図である。
【図２２】同一実施形態による構造物の健全性判定装置に用いられるセンサ３１０Ａおよび３１０Ｂの各構成およびそれらの配設状況を示す図である。
【符号の説明】
１  テスタ
２ａ、２ｂ  プローブ
３、１５１、２０１、２１２Ａ、２１２Ｂ、２２１、２３１、２５１、２６１、３０１  構造物
４、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０Ａ、２１０Ｂ、２２０、２３０、２４０、２５０Ａ、２５０Ｂ、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０Ａ、３１０Ｂ  センサ
５、２４１、３１１  基礎杭
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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