(57)【要約】【課題】  コンクリート内に埋設されていないシース管内の空隙を簡単に検査することができるシース管用空隙検査装置を提供する。【解決手段】  シース管に取り付けた空隙検出器をコントローラの操作によって管上の適当な位置に移動させ、空隙検出器のセンサから超音波や電磁波などの入射波をシース管内に向けて発射させ、センサがその反射波を受信すると反射波信号に変換してコントローラに送信し、コントローラが解析処理部によってこの反射波信号をもとに空隙の有無や空隙の範囲を判定して表示部に画面表示する。【選択図】  図１
2006090777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シース管内の空隙を検出するための空隙検出器と、前記空隙検出器を制御するためのコントローラから構成されるシース管用空隙検査装置であって、
前記空隙検出器は、
前記シース管への取り付け構造を有し、該シース管上を長手方向に移動するための移動手段を備えた駆動機構と、
超音波や電磁波などの入射波を前記シース管内に向けて発射し、その反射波を受信して反射波信号に変換する手段を備えたセンサと、
前記センサで変換された前記反射波信号を前記コントローラに送信し、又、前記コントローラから送られてくる制御信号を受信する通信手段と、
前記通信手段で受信した前記制御信号に基づいて前記センサ及び前記駆動機構を制御する制御部を具備し、
前記コントローラは、
前記空隙検出器のセンサ及び駆動機構を制御するための制御信号を生成する検出器制御部と、
前記空隙検出器から送られてくる前記反射波信号を受信し、又、前記検出器制御部で生成された制御信号を前記空隙検出器に送信する通信手段と、
前記通信手段で受信した前記反射波信号をもとに所定の解析処理を実行して前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を判定することができる解析処理部と、
前記解析処理部の判定に基づいて前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を画面表示することができる表示部を備えていること
を特徴とするシース管用空隙検査装置。
【請求項２】
前記空隙検出器の駆動機構は、更に、前記センサを前記シース管の円周方向に移動させる機構を備えていること
を特徴とする請求項１に記載のシース管用空隙検査装置。
【請求項３】
前記空隙検出器は、前記センサを前記シース管の円周方向に対して複数個配設していること
を特徴とする請求項１に記載のシース管用空隙検査装置。
【請求項４】
シース管内の空隙を検出するための空隙検出器と、前記空隙検出器を制御するためのコントローラから構成されるシース管用空隙検査装置であって、
前記空隙検出器は、
前記シース管への取り付け構造を有し、該シース管上を長手方向に移動するための移動手段を備えた駆動機構と、
前記シース管を叩くための打撃機構を有し、該打撃機構によってシース管を叩いたときに管内に伝播する打撃音を受信して打撃音信号に変換する手段を備えたセンサと、
前記センサで変換された前記打撃音信号を前記コントローラに送信し、又、前記コントローラから送られてくる制御信号を受信する通信手段と、
前記通信手段で受信した前記制御信号に基づいて前記センサ及び前記駆動機構を制御する制御部を具備し、
前記コントローラは、
前記空隙検出器のセンサ及び駆動機構を制御するための制御信号を生成する検出器制御部と、
前記空隙検出器から送られてくる前記打撃音信号を受信し、又、前記検出器制御部で生成された制御信号を前記空隙検出器に送信する通信手段と、
前記通信手段で受信した前記打撃音信号をもとに所定の解析処理を実行して前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を判定することができる解析処理部と、
前記解析処理部の判定に基づいて前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を画面表示することができる表示部を備えていること
を特徴とするシース管用空隙検査装置。
【請求項５】
前記空隙検出器の駆動機構は、更に、前記センサを前記シース管の円周方向に移動させる機構を備えていること
を特徴とする請求項４に記載のシース管用空隙検査装置。
【請求項６】
シース管内の空隙を検出するための空隙検出器と、前記空隙検出器を制御するためのコントローラから構成されるシース管用空隙検査装置であって、
前記空隙検出器は、
前記シース管への取り付け構造を有し、該シース管上を長手方向に移動するための移動手段を備えた駆動機構と、
前記シース管を叩くための打撃機構を有し、シース管を叩いたときの前記打撃機構の反発力を計測して反発力信号に変換する手段を備えたセンサと、
前記センサで変換された前記反発力信号を前記コントローラに送信し、又、前記コントローラから送られてくる制御信号を受信する通信手段と、
前記通信手段で受信した前記制御信号に基づいて前記センサ及び前記駆動機構を制御する制御部を具備し、
前記コントローラは、
前記空隙検出器のセンサ及び駆動機構を制御するための制御信号を生成する検出器制御部と、
前記空隙検出器から送られてくる前記反発力信号を受信し、又、前記検出器制御部で生成された制御信号を前記空隙検出器に送信する通信手段と、
前記通信手段で受信した前記反発力信号をもとに所定の解析処理を実行して前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を判定することができる解析処理部と、
前記解析処理部の判定に基づいて前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を画面表示することができる表示部を備えていること
を特徴とするシース管用空隙検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シース管用空隙検査装置に関するものである。詳細は、コンクリート内に埋設されていないシース管内の空隙を簡単に検査することができるシース管用空隙検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において橋梁などの構造物を造るとき、コンクリート内に埋設したシース管にＰＣ鋼材を挿通し、ＰＣ鋼材に引張力をかけて固定し、シース管とＰＣ鋼材との隙間にグラウトを充填させて固化させるプレストレストコンクリート工法（以下、ＰＣ工法）が用いられている。
【０００３】
このＰＣ工法では、シース管に充填するグラウトが不十分であると、シース管とＰＣ鋼材との間に空隙ができてしまい、所定の強度が得られなかったり、空隙に侵入する水分などによってＰＣ鋼材が腐食して耐久性が低下するという問題がある。
【０００４】
そこで、コンクリート内に埋設したシース管内のグラウトの充填状態を検査する方法が様々に考案されており、例えば、コンクリート部材１内に埋め込まれたシース２に分岐管４を設け、この開放された先端を塞ぐように電極支持部材５を固定し、この電極支持体には、分岐管の内側に露出するように二つの電極６ａ，６ｂが、互いに絶縁状態で支持されており、これらの電極にはそれぞれ導電線７ａ，７ｂが接続され、コンクリート部材外まで導かれ、この導電線には、相互間に電圧を印加して電気抵抗を測定する抵抗測定器８を接続し、ＰＣ鋼材３の緊張後、グラウトをシース内に充填したときに、導電線間の電気抵抗値が変化してグラウトが充填されたことを確認することができるグラウトの充填性検査装置及び充填性検査方法などが考案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２３０９１５号公報（第５−６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＰＣ工法によって造られる橋梁などでは、上述したようなＰＣ鋼材を挿通し、グラウトを充填したシース管をコンクリート内に埋設せずに、そのまま露出して用いる箇所もあり、このような箇所のシース管内を検査する場合、従来のコンクリート内に埋設したシース管の検査方法や検査装置では検査が困難であるという問題がある。
【０００６】
従って、コンクリート内に埋設されていないシース管内の空隙を簡単に検査できるようにすることに解決しなければならない課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明に係るシース管用空隙検査装置は次のような構成にすることである。
【０００８】
（１）シース管内の空隙を検出するための空隙検出器と、前記空隙検出器を制御するためのコントローラから構成されるシース管用空隙検査装置であって、前記空隙検出器は、前記シース管への取り付け構造を有し、該シース管上を長手方向に移動するための移動手段を備えた駆動機構と、超音波や電磁波などの入射波を前記シース管内に向けて発射し、その反射波を受信して反射波信号に変換する手段を備えたセンサと、前記センサで変換された前記反射波信号を前記コントローラに送信し、又、前記コントローラから送られてくる制御信号を受信する通信手段と、前記通信手段で受信した前記制御信号に基づいて前記センサ及び前記駆動機構を制御する制御部を具備し、前記コントローラは、前記空隙検出器のセンサ及び駆動機構を制御するための制御信号を生成する検出器制御部と、前記空隙検出器から送られてくる前記反射波信号を受信し、又、前記検出器制御部で生成された制御信号を前記空隙検出器に送信する通信手段と、前記通信手段で受信した前記反射波信号をもとに所定の解析処理を実行して前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を判定することができる解析処理部と、前記解析処理部の判定に基づいて前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を画面表示することができる表示部を備えていることを特徴とするシース管用空隙検査装置。
（２）前記空隙検出器の駆動機構は、更に、前記センサを前記シース管の円周方向に移動させる機構を備えていることを特徴とする（１）に記載のシース管用空隙検査装置。
（３）前記空隙検出器は、前記センサを前記シース管の円周方向に対して複数個配設していることを特徴とする（１）に記載のシース管用空隙検査装置。
【０００９】
（４）シース管内の空隙を検出するための空隙検出器と、前記空隙検出器を制御するためのコントローラから構成されるシース管用空隙検査装置であって、前記空隙検出器は、前記シース管への取り付け構造を有し、該シース管上を長手方向に移動するための移動手段を備えた駆動機構と、前記シース管を叩くための打撃機構を有し、該打撃機構によってシース管を叩いたときに管内に伝播する打撃音を受信して打撃音信号に変換する手段を備えたセンサと、前記センサで変換された前記打撃音信号を前記コントローラに送信し、又、前記コントローラから送られてくる制御信号を受信する通信手段と、前記通信手段で受信した前記制御信号に基づいて前記センサ及び前記駆動機構を制御する制御部を具備し、前記コントローラは、前記空隙検出器のセンサ及び駆動機構を制御するための制御信号を生成する検出器制御部と、前記空隙検出器から送られてくる前記打撃音信号を受信し、又、前記検出器制御部で生成された制御信号を前記空隙検出器に送信する通信手段と、前記通信手段で受信した前記打撃音信号をもとに所定の解析処理を実行して前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を判定することができる解析処理部と、前記解析処理部の判定に基づいて前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を画面表示することができる表示部を備えていることを特徴とするシース管用空隙検査装置。
（５）前記空隙検出器の駆動機構は、更に、前記センサを前記シース管の円周方向に移動させる機構を備えていることを特徴とする（４）に記載のシース管用空隙検査装置。
【００１０】
（６）シース管内の空隙を検出するための空隙検出器と、前記空隙検出器を制御するためのコントローラから構成されるシース管用空隙検査装置であって、前記空隙検出器は、前記シース管への取り付け構造を有し、該シース管上を長手方向に移動するための移動手段を備えた駆動機構と、前記シース管を叩くための打撃機構を有し、シース管を叩いたときの前記打撃機構の反発力を計測して反発力信号に変換する手段を備えたセンサと、前記センサで変換された前記反発力信号を前記コントローラに送信し、又、前記コントローラから送られてくる制御信号を受信する通信手段と、前記通信手段で受信した前記制御信号に基づいて前記センサ及び前記駆動機構を制御する制御部を具備し、前記コントローラは、前記空隙検出器のセンサ及び駆動機構を制御するための制御信号を生成する検出器制御部と、前記空隙検出器から送られてくる前記反発力信号を受信し、又、前記検出器制御部で生成された制御信号を前記空隙検出器に送信する通信手段と、前記通信手段で受信した前記反発力信号をもとに所定の解析処理を実行して前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を判定することができる解析処理部と、前記解析処理部の判定に基づいて前記シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を画面表示することができる表示部を備えていることを特徴とするシース管用空隙検査装置。
【００１１】
上記構成とすることにより、空隙検出器をシース管に取り付け、コントローラの操作によって、シース管上の適当な位置に移動させ、空隙検出器のセンサから超音波や電磁波などの入射波をシース管内に向けて発射させ、センサでその反射波を受信し、反射波信号に変換してからコントローラに送信し、コントローラでは、この反射波信号をもとにして解析処理を実行し、空隙の有無や空隙の範囲を判定して画面表示することで、シース管内の空隙の有無や範囲を確認することができる。
【００１２】
また、空隙検出器にシース管を叩くためのハンマーなどを備えた打撃機構を設け、シース管上の適当な位置に移動させ、シース管の表面を叩いたときに管内に伝播する打撃音を受信（採音）したり、ハンマーの反発力を計測し、打撃音信号又は反発力信号に変換してコントローラに送信し、コントローラにより、打撃音信号又は反発力信号を解析することで、上記と同様に、シース管内の空隙の有無や範囲を確認することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のシース管用空隙検査装置は、シース管に取り付けた空隙検出器をコントローラの操作によって適当な位置に移動させ、超音波や電磁波などをシース管内に向けて発射させるだけで、又は、空隙検出器に設けたハンマーなどによりシース管表面を叩くだけで管内の空隙の有無や空隙の範囲を検出できるので、コンクリート内に埋設されていないシース管内の空隙を簡単な方法で検査することが可能となり、グラウトが固化する前に不足分を充填して管内の空隙の発生を抑制することができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明のシース管用空隙検査装置による実施の形態について図面を参照して説明する。但し、図面は専ら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【実施例】
【００１５】
［第１実施例］
図１は、本発明のシース管用空隙検査装置を構成する空隙検出器１００とコントローラ２００の主要部を簡略化して示したブロック図である。
【００１６】
まず、空隙検出器１００について説明する。空隙検出器１００は、センサ１１１，通信部１１２，制御部１１３などを備えた検出部１１０と駆動機構１２０から構成され、コントローラ２００から送られてくる制御信号などに従って動作する。
【００１７】
検出部１１０のセンサ１１１は、発信部１１１ａ及び受信部１１１ｂから構成され、発信部１１１ａは、超音波や電磁波などの入射波をシース管内に向けて発射し、受信部１１１ｂは、その反射波（反射エコー）を受信して電気信号などに変換して通信部１１２に送る。
【００１８】
検出部１１０の通信部１１２は、センサ１１１の受信部１１１ｂから送られてくる電気信号（以下、反射波信号）などを所定フォーマットに変換してコントローラ２００に送信し、また、コントローラ２００から送られてくる制御信号などを受信して制御部１１３に送る。
【００１９】
なお、コントローラ２００（の通信部２０１）との間の通信は、有線、無線どちらの通信手段を用いてもよい。
【００２０】
検出部１１０の制御部１１３は、通信部１１２を介して送られてくるコントローラ２００からの制御信号に従ってセンサ１１１や駆動機構１２０を制御する。
【００２１】
駆動機構１２０は、シース管に取り付けることができる構造を有し、また、シース管を長手方向に移動するための移動手段を備え、更に、検出部１１０又はセンサ１１１を円周方向に移動させる機構を備えている。
【００２２】
なお、上述したセンサ１１１を通信部１１２や制御部１１３と別体に構成するようにしてもよく、更に、センサ１１１の発信部１１１ａと受信部１１１ｂを別体にして取り付けるようにしてもよい。
【００２３】
また、センサ１１１をシース管１０の円周方向に移動させる機構を設けずに、予め複数のセンサを取り付けるようにしてもよい。
【００２４】
次に、コントローラ２００について説明する。コントローラ２００は、通信部２０１，検出器制御部２０２，信号処理部２０３，ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０４，表示部２０５，操作部２０６などを備えている。
【００２５】
通信部２０１は、ＣＰＵ２０４の制御に従って動作し、空隙検出器１００（の通信部１１２）から送られてくる反射波信号などの信号を受信して信号処理部２０３やＣＰＵ２０４に送り、また、検出器制御部２０２やＣＰＵ２０４から送られてくる制御信号などを所定フォーマットに変換して空隙検出器１００に送信する。
【００２６】
なお、空隙検出器１００（の通信部１１２）との間の通信は、有線、無線どちらの通信手段を用いてもよい。
【００２７】
検出器制御部２０２は、ＣＰＵ２０４の制御に従って動作し、操作部２０６の操作に応じて空隙検出器１００のセンサ１１１や駆動機構１２０を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を通信部２０１を介して空隙検出器１００に送る。
【００２８】
信号処理部２０３は、ＣＰＵ２０４の制御に従い、通信部２０１を介して送られてくる空隙検出器１００からの反射波信号に所定の信号処理を施してＣＰＵ２０４に送る。
【００２９】
ＣＰＵ２０４は、操作部２０６を介して送られてくる指示や予めセットされているプログラムなどに基づいて、コントローラ２００内の各部を制御する。
【００３０】
また、ＣＰＵ２０４は、信号処理部２０３で信号処理された反射波信号にもとに解析処理を行い、シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を判定する解析処理機能を備え、解析処理して判定した結果をデータとして表示部２０５などに出力する。
【００３１】
表示部２０５は、ＣＰＵ２０４の制御に従って動作し、操作状態や設定状態などを画面表示するとともに、ＣＰＵ２０４から出力されたデータを画面で確認できるように変換し、シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を画面表示する。
【００３２】
操作部２０６は、コントローラ２００を操作するためのユーザインターフェース部であり、空隙検出器１００のセンサ１１１や駆動機構１２０などに対する指示を与えたり、所定の設定操作などを行うことができる。
【００３３】
続いて、図１に示したシース管用空隙検査装置によって、シース管内の空隙の有無及び空隙の範囲を検出するときの動作について説明する。
【００３４】
ＰＣ鋼材２０を挿通したシース管１０にグラウト１を充填し、グラウト１が固化する前にシース管１０に空隙検出器１００を取り付ける。
【００３５】
図２及び図３は、空隙検出器１００をシース管１０に取り付けた状態を模式的に例示した図であり、シース管１０への取り付け構造を有し、シース管１０上を長手方向に移動する移動手段としてのローラ１２１を備え、更に、検出部１１０を円周方向に移動させる機構を有した空隙検出器１００をシース管１０に取り付ける。
【００３６】
空隙検出器１００をシース管１０に取り付けたあと、コントローラ２００の操作部２０６を介してシース管１０の空隙を検出させるための所定の操作を行うと、操作部２０６の操作に応じて、空隙検出器１００のセンサ１１１及び駆動機構１２０に所定の動作を実行させるための指令がＣＰＵ２４０に送られる。
【００３７】
コントローラ２００のＣＰＵ２０４は、操作部２０６を介して送られてくる指令に基づいて検出器制御部２０２を制御し、検出器制御部２０２は、空隙検出器１００のセンサ１１１及び駆動機構１２０を制御するための制御信号を生成して通信部２０１に送る。
【００３８】
コントローラ２００の通信部２０１は、検出器制御部２０２から送られてくる制御信号を有線通信又は無線通信によって空隙検出器１００に送出する。
【００３９】
空隙検出器１００は、コントローラ２００から送られてくる制御信号を検出部１１０の通信部１１２によって受信すると、この制御信号を制御部１１３に送る。
【００４０】
制御部１１３は、制御信号に従って駆動機構１２０を制御し、検出部１１０を円周方向に移動させてセンサ１１１を所定の位置に駐止し、センサ１１１の発信部１１１ａからシース管１０の中心部へ向けて超音波や電磁波などの入射波を発射させ、センサ１１１の受信部１１１ｂが発射された入射波の反射波（反射エコー）を受信すると、これを電気信号などに変換し、反射波信号として通信部１１２に送る。
【００４１】
例えば、図４のように、空隙検出器１００のセンサ１１１を、位置［ａ］→位置［ｂ］→位置［ｃ］というようにシース管１０の円周方向に移動させ、それぞれの位置でセンサ１１１を駐止し、超音波や電磁波などの入射波をシース管内に向けて発射し、受信部１１１ｂでその反射波（反射エコー）を受信する。
【００４２】
このように、シース管の円周方向の複数の位置（方向）からの超音波や電磁波などの入射波をシース管内に向けて発射し、その反射波（反射エコー）を受信して解析することにより、空隙の有無を確実に検出する。
【００４３】
なお、空隙検出器１００において、予め位置［ａ］,［ｂ］,［ｃ］となる位置にセンサ１１１を取り付けてある場合は、円周方向に移動させるための駆動機構は不要となる。
【００４４】
そして、センサ１１１の受信部１１１ｂによって受信された各位置［ａ］,［ｂ］,［ｃ］における反射波（反射エコー）は反射波信号に変換されて通信部１１２に送られ、通信部１１２から有線通信又は無線通信によってコントローラ２００に送信される。
【００４５】
コントローラ２００では、空隙検出器１００（の通信部１１２）から送られてくる反射波信号を通信部２０１で受信すると、これを信号処理部２０３に送り、信号処理部２０３では、通信部２０１から送られてくる反射波信号に所定の信号処理を施してＣＰＵ２０４に送る。
【００４６】
コントローラ２００のＣＰＵ２０４は、信号処理部２０３で信号処理された反射波信号にもとにして所定の解析処理を実行し、シース管１０内の空隙の有無を検出し、表示部２０５に画面表示させる。
【００４７】
そして、シース管の円周方向における空隙検査が終了したら、コントローラ２００を操作して空隙検出器１００をシース管の長手方向に移動させ、別の位置の検査を行うことによって空隙が存在している範囲を確認する。
【００４８】
例えば、図５のように斜めに取り付けられたシース管にグラウト１を注入する場合、範囲［１］はグラウト１が完全に充填されているが、範囲［２］では水分２が混入し、更に範囲［３］で空隙ができるというように、管の上端部ほど水分２が混入したり、空隙３ができる可能性が高くなる。
【００４９】
図６は、シース管１０に取り付けた空隙検出器１００を、図５の範囲［１］→範囲［２］→範囲［３］の順に長手方向に移動させて空隙の検出を行うときの様子を模式的に示した図であり、図６の（ａ）が図５の範囲［１］、図６の（ｂ）が図５の範囲［２］、図６の（ｃ）が図５の範囲［３］を検査するときの状態に該当する。
【００５０】
コントローラ２００により、空隙検出器１００をシース管の長手方向に移動させながら、各範囲における適当な位置で円周方向の複数の位置（方向）から超音波や電磁波などの入射波をシース管内に向けて発射し（図４参照）、その反射波（反射エコー）を受信して解析することで、グラウト１がシース管１０内に完全にて充填されている範囲（図５の範囲［１］）と、グラウト１に水分２が混入している範囲（図５の範囲［２］）と、更に空隙３が存在する範囲（図５の範囲［３］）とを判別することができる。
【００５１】
このようにして、シース管１０に取り付けた空隙検出器１００をコントローラ２００の操作によって円周方向の複数の位置からシース管１０の中心部へ向けて超音波や電磁波などの入射波を発射させ、その反射波（反射エコー）を受信して解析することでシース管内の空隙の有無を確実に判定し、空隙検出器１００をシース管の長手方向に移動させて別の位置の空隙の有無を検出することで、シース管内に存在する空隙の範囲を確認することができる。
【００５２】
［第２実施例］
次に、第１実施例とは異なる構成のシース管用空隙検査装置について説明する。図７は、本発明のシース管用空隙検査装置を構成する空隙検出器１００Ａとコントローラ２００Ａの主要部を簡略化して示したブロック図である。
【００５３】
第２実施例のシース管用空隙検査装置は、第１実施例の空隙検出器１００におけるセンサ１１１の代わりに、シース管表面を叩くための打撃機構を有する打撃部と、打撃部によってシース管を叩いたときに管内を伝播する打撃音を受信する打撃音受信部からなるセンサ１１１Ａを具備している。
【００５４】
まず、空隙検出器１００Ａについて説明する。空隙検出器１００Ａは、センサ１１１Ａ，通信部１１２Ａ，制御部１１３Ａなどを備えた検出部１１０Ａと駆動機構１２０Ａから構成され、コントローラ２００Ａから送られてくる制御信号などに従って動作する。
【００５５】
検出部１１０Ａのセンサ１１１Ａは、打撃部１１１ｃ及び打撃音受信部１１１ｄから構成されている。
【００５６】
センサ１１１Ａの打撃部１１１ｃは、シース管を叩くためのハンマーとこのハンマーなどを駆動する機構を備え、制御部１１３Ａに従ってハンマーを駆動して管表面を叩く。
【００５７】
センサ１１１Ａの打撃音受信部１１１ｄは、シース管の表面に近接ないし密接するように取り付けられており、シース管表面を叩いたときに管内を伝播する打撃音を受信（採音）して電気信号など（以下、打撃音信号）に変換して通信部１１２Ａに送る。
【００５８】
なお、打撃音受信部１１１ｄには、周囲の騒音等の影響を受けることがないように遮音部材（例えば、ゴムや合成樹脂など）を配設するようにしてもよい。
【００５９】
検出部１１０Ａの通信部１１２Ａは、センサ１１１Ａの打撃音受信部１１１ｄから送られてくる打撃音信号を所定フォーマットに変換してコントローラ２００Ａに送信し、また、コントローラ２００Ａから送られてくる制御信号などを受信して制御部１１３Ａに送る。
【００６０】
なお、コントローラ２００Ａ（の通信部２０１Ａ）との間の通信は、有線、無線どちらの通信手段を用いてもよい。
【００６１】
検出部１１０Ａの制御部１１３Ａは、通信部１１２Ａを介して送られてくるコントローラ２００Ａからの制御信号に従ってセンサ１１１Ａや駆動機構１２０Ａを制御する。
【００６２】
駆動機構１２０Ａは、シース管に取り付けることができる構造を有し、また、シース管を長手方向に移動するための移動手段を備え、更に、検出部１１０Ａ又はセンサ１１１Ａを円周方向に移動させる機構を備えている。
【００６３】
なお、上述したセンサ１１１Ａを通信部１１２Ａや制御部１１３Ａと別体に構成するようにしてもよく、更に、センサ１１１Ａの打撃部１１１ｃと打撃音受信部１１１ｄを別体にして取り付けるようにしてもよい。
【００６４】
次に、コントローラ２００Ａについて説明する。コントローラ２００Ａは、通信部２０１Ａ，検出器制御部２０２Ａ，信号処理部２０３Ａ，ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０４Ａ，表示部２０５Ａ，操作部２０６Ａなどを備えている。
【００６５】
通信部２０１Ａは、ＣＰＵ２０４Ａの制御に従って動作し、空隙検出器１００Ａ（の通信部１１２Ａ）から送られてくる打撃音信号などの信号を受信して信号処理部２０３ＡやＣＰＵ２０４Ａに送り、また、検出器制御部２０２ＡやＣＰＵ２０４Ａから送られてくる制御信号などを所定フォーマットに変換して空隙検出器１００Ａに送信する。
【００６６】
なお、空隙検出器１００Ａ（の通信部１１２Ａ）との間の通信は、有線、無線どちらの通信手段を用いてもよい。
【００６７】
検出器制御部２０２Ａは、ＣＰＵ２０４Ａの制御に従って動作し、操作部２０６Ａの操作に応じて空隙検出器１００Ａのセンサ１１１Ａや駆動機構１２０Ａを制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を通信部２０１Ａを介して空隙検出器１００Ａに送る。
【００６８】
信号処理部２０３Ａは、ＣＰＵ２０４Ａの制御に従い、通信部２０１Ａを介して送られてくる空隙検出器１００Ａからの打撃音信号に所定の信号処理を施してＣＰＵ２０４Ａに送る。
【００６９】
ＣＰＵ２０４Ａは、操作部２０６Ａを介して送られてくる指示や予めセットされているプログラムなどに基づいて、コントローラ２００Ａ内の各部を制御する。
【００７０】
また、ＣＰＵ２０４Ａは、信号処理部２０３Ａで信号処理された打撃音信号にもとに解析処理を行い、シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を判定する解析処理機能を備え、解析処理して判定した結果をデータとして表示部２０５Ａなどに出力する。
【００７１】
表示部２０５Ａは、ＣＰＵ２０４Ａの制御に従って動作し、操作状態や設定状態などを画面表示するとともに、ＣＰＵ２０４Ａから出力されたデータを画面で確認できるように変換し、シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を画面表示する。
【００７２】
操作部２０６Ａは、コントローラ２００Ａを操作するためのユーザインターフェース部であり、空隙検出器１００Ａのセンサ１１１Ａや駆動機構１２０Ａなどに対する指示を与えたり、所定の設定操作などを行うことができる。
【００７３】
続いて、図７に示したシース管用空隙検査装置によって、シース管内の空隙の有無及び空隙の範囲を検出するときの動作について説明する。なお、第１実施例と同様である場合は、その説明を省略する。
【００７４】
ＰＣ鋼材２０を挿通したシース管１０にグラウト１を充填し、グラウト１が固化する前にシース管１０に空隙検出器１００Ａを取り付ける（図２及び図３参照）。
【００７５】
空隙検出器１００Ａをシース管１０に取り付けたあと、コントローラ２００Ａの操作部２０６Ａを介してシース管１０の空隙を検出させるための所定の操作を行うと、操作部２０６Ａの操作に応じて、空隙検出器１００Ａのセンサ１１１Ａ及び駆動機構１２０Ａに所定の動作を実行させるための指令がＣＰＵ２４０に送られる。
【００７６】
コントローラ２００ＡのＣＰＵ２０４Ａは、操作部２０６Ａを介して送られてくる指令に基づいて検出器制御部２０２Ａを制御し、検出器制御部２０２Ａは、空隙検出器１００Ａのセンサ１１１Ａ及び駆動機構１２０Ａを制御するための制御信号を生成して通信部２０１Ａに送る。
【００７７】
コントローラ２００Ａの通信部２０１Ａは、検出器制御部２０２Ａから送られてくる制御信号を有線通信又は無線通信によって空隙検出器１００Ａに送出する。
【００７８】
空隙検出器１００Ａは、コントローラ２００Ａから送られてくる制御信号を検出部１１０Ａの通信部１１２Ａによって受信すると、この制御信号を制御部１１３Ａに送る。
【００７９】
制御部１１３Ａは、制御信号に従って駆動機構１２０Ａを制御し、検出部１１０Ａを円周方向に移動させてセンサ１１１Ａを所定の位置に駐止し、図８のように、センサ１１１Ａの打撃部１１１ｃのハンマーを駆動させ、シース管１０の表面を叩く。
【００８０】
シース管表面がハンマーで叩かれると、センサ１１１Ａの打撃音受信部１１１ｄによって管内を伝播する打撃音が受信（採音）されるので、これを電気信号などに変換して打撃音信号として通信部１１２Ａに送る。
【００８１】
このようにして、空隙検出器１００Ａのセンサ１１１Ａを、シース管１０の円周方向に移動させ、それぞれの位置でセンサ１１１Ａを駐止し、打撃部１１１ｃのハンマーを駆動させ、シース管１０の表面を叩き、打撃音受信部１１１ｄによって管内を伝播する打撃音を受信（採音）することにより、複数の位置（方向）からの打撃音を受信して解析することにより、空隙の有無を確実に検出する（図４参照）。
【００８２】
センサ１１１Ａの打撃音受信部１１１ｄによって変換された打撃音信号は、通信部１１２Ａから有線通信又は無線通信によってコントローラ２００Ａに送信される。
【００８３】
コントローラ２００Ａでは、空隙検出器１００Ａ（の通信部１１２Ａ）から送られてくる打撃音信号を通信部２０１Ａで受信すると、これを信号処理部２０３Ａに送り、信号処理部２０３Ａでは、通信部２０１Ａから送られてくる打撃音信号に所定の信号処理を施してＣＰＵ２０４Ａに送る。
【００８４】
コントローラ２００ＡのＣＰＵ２０４Ａは、信号処理部２０３Ａで信号処理された打撃音信号にもとにして所定の解析処理を実行し、シース管１０内の空隙の有無を検出し、表示部２０５Ａに画面表示させる。
【００８５】
そして、シース管の円周方向における空隙検査が終了したら、コントローラ２００Ａを操作して空隙検出器１００Ａをシース管の長手方向に移動させ、別の位置の打撃音を検査することよって空隙が存在している範囲を確認する。
【００８６】
［第３実施例］
次に、第１及び第２実施例とは異なる構成のシース管用空隙検査装置について説明する。図９は、本発明のシース管用空隙検査装置を構成する空隙検出器１００Ｂとコントローラ２００Ｂの主要部を簡略化して示したブロック図である。
【００８７】
第３実施例のシース管用空隙検査装置は、第１実施例の空隙検出器１００におけるセンサ１１１の代わりに、シース管表面を叩くための打撃機構を有する打撃部と、シース管を叩いたときの打撃部（ハンマーなど）の反発力を計測する反発力計測部からなるセンサ１１１Ｂを備えている。
【００８８】
まず、空隙検出器１００Ｂについて説明する。空隙検出器１００Ｂは、センサ１１１Ｂ，通信部１１２Ｂ，制御部１１３Ｂなどを備えた検出部１１０Ｂと駆動機構１２０Ｂから構成され、コントローラ２００Ｂから送られてくる制御信号などに従って動作する。
【００８９】
検出部１１０Ｂのセンサ１１１Ｂは、打撃部１１１ｅ及び反発力計測部１１１ｆから構成されている。
【００９０】
センサ１１１Ｂの打撃部１１１ｅは、シース管を叩くためのハンマーとこのハンマーなどを駆動する機構を備え、制御部１１３Ｂに従ってハンマーを駆動して管表面を叩く。
【００９１】
センサ１１１Ｂの反発力計測部１１１ｆは、シース管表面を叩いたときの打撃部１１１ｅのハンマーの反発力を計測して電気信号など（以下、反発力信号）に変換して通信部１１２Ｂに送る。
【００９２】
検出部１１０Ｂの通信部１１２Ｂは、センサ１１１Ｂの反発力計測部１１１ｆから送られてくる反発力信号を所定フォーマットに変換してコントローラ２００Ｂに送信し、また、コントローラ２００Ｂから送られてくる制御信号などを受信して制御部１１３Ｂに送る。
【００９３】
なお、コントローラ２００Ｂ（の通信部２０１Ｂ）との間の通信は、有線、無線どちらの通信手段を用いてもよい。
【００９４】
検出部１１０Ｂの制御部１１３Ｂは、通信部１１２Ｂを介して送られてくるコントローラ２００Ｂからの制御信号に従ってセンサ１１１Ｂや駆動機構１２０Ｂを制御する。
【００９５】
駆動機構１２０Ｂは、シース管に取り付けることができる構造を有し、また、シース管を長手方向に移動するための移動手段を備えている。
【００９６】
なお、上述したセンサ１１１Ｂを通信部１１２Ｂや制御部１１３Ｂと別体に構成するようにしてもよい。
【００９７】
次に、コントローラ２００Ｂについて説明する。コントローラ２００Ｂは、通信部２０１Ｂ，検出器制御部２０２Ｂ，信号処理部２０３Ｂ，ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０４Ｂ，表示部２０５Ｂ，操作部２０６Ｂなどを備えている。
【００９８】
通信部２０１Ｂは、ＣＰＵ２０４Ｂの制御に従って動作し、空隙検出器１００Ｂ（の通信部１１２Ｂ）から送られてくる反発力信号などの信号を受信して信号処理部２０３ＢやＣＰＵ２０４Ｂに送り、また、検出器制御部２０２ＢやＣＰＵ２０４Ｂから送られてくる制御信号などを所定フォーマットに変換して空隙検出器１００Ｂに送信する。
【００９９】
なお、空隙検出器１００Ｂ（の通信部１１２Ｂ）との間の通信は、有線、無線どちらの通信手段を用いてもよい。
【０１００】
検出器制御部２０２Ｂは、ＣＰＵ２０４Ｂの制御に従って動作し、操作部２０６Ｂの操作に応じて空隙検出器１００Ｂのセンサ１１１Ｂや駆動機構１２０Ｂを制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を通信部２０１Ｂを介して空隙検出器１００Ｂに送る。
【０１０１】
信号処理部２０３Ｂは、ＣＰＵ２０４Ｂの制御に従い、通信部２０１Ｂを介して送られてくる空隙検出器１００Ｂからの反発力信号に所定の信号処理を施してＣＰＵ２０４Ｂに送る。
【０１０２】
ＣＰＵ２０４Ｂは、操作部２０６Ｂを介して送られてくる指示や予めセットされているプログラムなどに基づいて、コントローラ２００Ｂ内の各部を制御する。
【０１０３】
また、ＣＰＵ２０４Ｂは、信号処理部２０３Ｂで信号処理された反発力信号にもとに解析処理を行い、シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を判定する解析処理機能を備え、解析処理して判定した結果をデータとして表示部２０５Ｂなどに出力する。
【０１０４】
表示部２０５Ｂは、ＣＰＵ２０４Ｂの制御に従って動作し、操作状態や設定状態などを画面表示するとともに、ＣＰＵ２０４Ｂから出力されたデータを画面で確認できるように変換し、シース管内の空隙の有無や空隙の範囲を画面表示する。
【０１０５】
操作部２０６Ｂは、コントローラ２００Ｂを操作するためのユーザインターフェース部であり、空隙検出器１００Ｂのセンサ１１１Ｂや駆動機構１２０Ｂなどに対する指示を与えたり、所定の設定操作などを行うことができる。
【０１０６】
続いて、図９に示したシース管用空隙検査装置によって、シース管内の空隙の有無及び空隙の範囲を検出するときの動作について説明する。なお、第１及び第２実施例と同様である場合は、その説明を省略する。
【０１０７】
ＰＣ鋼材２０を挿通したシース管１０にグラウト１を充填し、グラウト１が固化する前にシース管１０に空隙検出器１００Ｂを取り付ける（図２及び図３参照）。
【０１０８】
空隙検出器１００Ｂをシース管１０に取り付けたあと、コントローラ２００Ｂの操作部２０６Ｂを介してシース管１０の空隙を検出させるための所定の操作を行うと、操作部２０６Ｂの操作に応じて、空隙検出器１００Ｂのセンサ１１１Ｂ及び駆動機構１２０Ｂに所定の動作を実行させるための指令がＣＰＵ２４０に送られる。
【０１０９】
コントローラ２００ＢのＣＰＵ２０４Ｂは、操作部２０６Ｂを介して送られてくる指令に基づいて検出器制御部２０２Ｂを制御し、検出器制御部２０２Ｂは、空隙検出器１００Ｂのセンサ１１１Ｂ及び駆動機構１２０Ｂを制御するための制御信号を生成して通信部２０１Ｂに送る。
【０１１０】
コントローラ２００Ｂの通信部２０１Ｂは、検出器制御部２０２Ｂから送られてくる制御信号を有線通信又は無線通信によって空隙検出器１００Ｂに送出する。
【０１１１】
空隙検出器１００Ｂは、コントローラ２００Ｂから送られてくる制御信号を検出部１１０Ｂの通信部１１２Ｂによって受信すると、この制御信号を制御部１１３Ｂに送る。
【０１１２】
制御部１１３Ｂは、制御信号に従って駆動機構１２０Ｂを制御し、検出部１１０Ｂを円周方向に移動させてセンサ１１１Ｂを所定の位置に駐止させ、センサ１１１Ｂの打撃部１１１ｅのハンマーを駆動させ、シース管１０の表面を叩く（図８参照）。
【０１１３】
シース管表面を叩くと、ハンマーはその反動で反発するので、センサ１１１Ｂの反発力計測部１１１ｆによってこの反発力を測定して電気信号などに変換し、反発力信号として通信部１１２Ｂに送る。
【０１１４】
センサ１１１Ｂの通信部１１２Ｂは、反発力計測部１１１ｆから送られてくる反発力信号を有線通信又は無線通信によってコントローラ２００Ｂに送信する。
【０１１５】
コントローラ２００Ｂでは、空隙検出器１００Ｂ（の通信部１１２Ｂ）から送られてくる反発力信号を通信部２０１Ｂで受信すると、これを信号処理部２０３Ｂに送り、信号処理部２０３Ｂでは、通信部２０１Ｂから送られてくる反発力信号に所定の信号処理を施してＣＰＵ２０４Ｂに送る。
【０１１６】
コントローラ２００ＢのＣＰＵ２０４Ｂは、信号処理部２０３Ｂで信号処理された反発力信号にもとにして所定の解析処理を実行し、シース管１０内の空隙の有無を検出し、表示部２０５Ｂに画面表示させる。
【０１１７】
そして、シース管の円周方向における空隙検査が終了したら、コントローラ２００Ｂを操作して空隙検出器１００Ｂをシース管の長手方向に移動させ、別の位置の検査を行うことによって空隙が存在している範囲を確認する。
【０１１８】
例えば、図１０のようなシース管（長手方向断面）を打撃部１１１ｅのハンマーで叩いたとき、グラウト１が完全に充填されている範囲［１］の反発力ｒ１と、グラウト１に水分２が混入している範囲［２］の反発力ｒ２と、更に空隙が存在している範囲［３］の反発力ｒ３では、反発力の大きさが異なるので、その違いを検出することで管内に存在する空隙の有無や空隙の範囲を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本願発明に係るシース管用空隙検査装置の第１実施例の構成を簡略化して示したブロック図である。
【図２】図１に示したシース管用空隙検査装置をシース管に取り付けたときの状態を模式的に示した外観図である。
【図３】図１に示したシース管用空隙検査装置をシース管に取り付けたときの状態を模式的に示した説明図である。
【図４】図１に示したシース管用空隙検査装置の空隙検出器による空隙検出の方法を模式的に示した説明図である。
【図５】シース管内におけるグラウトの充填状態を模式的に示した説明図（長手方向の断面図）である。
【図６】図５に示したシース管に取り付けた空隙検出器を管の長手方向に移動させて空隙検出するときの様子を模式的に示した説明図である。
【図７】本願発明に係るシース管用空隙検査装置の第２実施例の構成を簡略化して示したブロック図である。
【図８】図７に示したシース管用空隙検査装置による空隙検出の方法を模式的に示した説明図である。
【図９】本願発明に係るシース管用空隙検査装置の第３実施例の構成を簡略化して示したブロック図である。
【図１０】図９に示したシース管用空隙検査装置による空隙検出の方法を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１００/１００Ａ/１００Ｂ；空隙検出器
１１０/１１０Ａ/１１０Ｂ；検出部
１１１/１１１Ａ/１１１Ｂ；センサ
１１１ａ；発信部
１１１ｂ；受信部
１１１ｃ；打撃部
１１１ｄ；打撃音受信部
１１１ｅ；打撃部
１１１ｆ；反発力計測部
１１２/１１２Ａ/１１２Ｂ；通信部
１１３/１１３Ａ/１１３Ｂ；制御部
１２０/１２０Ａ/１２０Ｂ；駆動機構
１２１；ローラ
２００/２００Ａ/２００Ｂ；コントローラ
２０１/２０１Ａ/２０１Ｂ；通信部
２０２/２０２Ａ/２０２Ｂ；検出器制御部
２０３/２０３Ａ/２０３Ｂ；信号処理部
２０４/２０４Ａ/２０４Ｂ；ＣＰＵ（Central Processing Unit）
２０５/２０５Ａ/２０５Ｂ；表示部
２０６/２０６Ａ/２０６Ｂ；操作部
１０；シース管
２０；ＰＣ鋼材
１；グラウト
２；水分
３；空隙
【図１】
2006090777.tif 000003
【図２】
2006090777.tif 000004
【図３】
2006090777.tif 000005
【図４】
2006090777.tif 000006
【図５】
2006090777.tif 000007
【図６】
2006090777.tif 000008
【図７】
2006090777.tif 000009
【図８】
2006090777.tif 000010
【図９】
2006090777.tif 000011
【図１０】
2006090777.tif 000012