(57)【要約】【課題】鉄筋コンクリート構造物のかぶり厚を正確に測定することが可能なかぶり厚検査方法及びかぶり厚検査装置を提供する。【解決手段】かぶり厚が既知の鉄筋Ｆが埋設されたコンクリート製のテストピース４０中の鉄筋のかぶり厚をかぶり厚測定センサ３により測定し、かぶり厚測定センサ３により測定されたテストピース４０中の鉄筋Ｆのかぶり厚の測定値と実際のかぶり厚との関係を求め、この関係に基づいてかぶり厚測定センサ３により測定されたかぶり厚の測定値を補正する。【選択図】図１３
2019082380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型無人航空機と、前記小型無人航空機の構造物の表面に対向する側に設けられた移動機構と、前記小型無人航空機の前記移動機構側に設けられたかぶり厚測定センサとを有するかぶり厚検査装置により鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋のかぶり厚を検査するかぶり厚検査方法であって、
かぶり厚が既知の前記鉄筋が埋設されたコンクリート製のテストピース中の前記鉄筋のかぶり厚を前記かぶり厚測定センサにより測定し、
前記かぶり厚測定センサにより測定された前記テストピース中の前記鉄筋のかぶり厚の測定値と実際のかぶり厚との関係を求め、
前記関係に基づいて前記かぶり厚測定センサにより測定されたかぶり厚の測定値を補正することを特徴とするかぶり厚検査方法。
【請求項２】
前記小型無人航空機を動作させた状態で前記テストピース中の前記鉄筋のかぶり厚を前記かぶり厚測定センサにより測定することを特徴とする請求項１に記載のかぶり厚検査方法。
【請求項３】
鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋のかぶり厚を検査するかぶり厚検査装置であって、
小型無人航空機と、
前記小型無人航空機の前記構造物の表面に対向する側に設けられた移動機構と、
前記小型無人航空機の前記移動機構側に設けられたかぶり厚測定センサと、
前記かぶり厚測定センサにより測定された前記鉄筋のかぶり厚の測定値と実際のかぶり厚との関係が格納された記憶部と、
前記記憶部に格納された前記関係に基づいて、前記かぶり厚測定センサにより測定されたかぶり厚の測定値を補正する補正部とを有することを特徴とするかぶり厚さ検査装置。
【請求項４】
前記関係は、前記小型無人航空機を動作させた状態で前記鉄筋のかぶり厚を前記かぶり厚測定センサにより測定した測定値に基づくことを特徴とする請求項３に記載のかぶり厚さ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道構造物、道路構造物などを含む構造物（以下、単に「構造物」と称する）のうち、鉄道橋梁などの大型の構造物を含む鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋のかぶり厚を検査するかぶり厚検査方法及びかぶり厚検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリートにおける鉄筋からコンクリート表面までの最短距離を示すかぶり厚は、鉄筋を酸化などから守る役割を果たしており、これが不足すると鉄筋の劣化を促進し、鉄筋コンクリートの強度を著しく低下させる場合がある。
【０００３】
このような理由から、コンクリート構造物では設計基準に定められたかぶり厚が適切に確保されている必要があるが、施工不良などの原因から、必要なかぶり厚が確保されていない構造物が存在する可能性がある。このため、鉄筋コンクリート構造物におけるかぶり厚を測定して適切に検査する必要がある。
【０００４】
従来行われているかぶり厚の検査手法としてはつり検査がある。この手法は、鉄筋コンクリートの表面から実際にコンクリートを剥がして鉄筋を露出させた上でかぶり厚を測定する手法である。もっとも確実な方法であるが、コンクリートの表面を破壊する必要がある。
【０００５】
コンクリート表面を破壊せずに検査する非破壊検査手法としては、電磁波レーダー法と呼ばれる検査手法がある（例えば特許文献１参照）。この手法は、コンクリート中に送信された電磁波が、性状の異なる物質の境界面で反射されることを利用したもので、コンクリート表面に装置を押し付けて電磁波を送信し、反射された電磁波を受信することで鉄筋や空洞を探知し、かぶり厚を測定する。
【０００６】
もう一つの非破壊検査手法として、電磁誘導法と呼ばれる検査手法がある（例えば特許文献２参照）。この手法は、励磁コイルに交流電流を流すことで交流磁場を発生させた試験プローブをコンクリート表面に押し付けると、磁場内に磁性体である鉄筋が存在すると電流が流れてさらに磁場が形成される。この磁場の変化を検知・解析することで鉄筋位置やかぶり厚を計測する。
【０００７】
これらかぶり厚検査手法のうち、はつり検査は実際にコンクリートを剥がして鉄筋を露出させる必要があるため、非破壊検査手法である電磁波レーダー法または電磁誘導法が検査手法としては好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１０７２５９号公報
【特許文献２】特開２００３−１０６８０６号公報
【特許文献３】特開２０１７−１６６９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来の非破壊検査手法によるかぶり厚検査手法は、いずれもコンクリート中に電磁波を送信してかぶり厚を測定しているので、測定箇所に金属等の磁性体が存在すると、この磁性体の影響によりかぶり厚や鉄筋径の測定値に誤差が生じる可能性がある。
【００１０】
例えば、電磁誘導法によるかぶり厚検査手法では、磁性体の影響により、励磁コイルにより発生した磁場に基づいて形成される磁場の磁束が大きくなり、金属量が大きく見積もられてかぶり厚が小さく、鉄筋径が大きく推定される可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明は、鉄筋コンクリート構造物のかぶり厚を正確に測定することが可能なかぶり厚検査方法及びかぶり厚検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、小型無人航空機と、小型無人航空機の構造物の表面に対向する側に設けられた移動機構と、小型無人航空機の移動機構側に設けられたかぶり厚測定センサとを有するかぶり厚検査装置により鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋のかぶり厚を検査する本発明のかぶり厚検査方法は、かぶり厚が既知の鉄筋が埋設されたコンクリート製のテストピース中の鉄筋のかぶり厚をかぶり厚測定センサにより測定し、かぶり厚測定センサにより測定されたテストピース中の鉄筋のかぶり厚の測定値と実際のかぶり厚との関係を求め、この関係に基づいてかぶり厚測定センサにより測定されたかぶり厚の測定値を補正することを特徴とする。
【００１３】
ここで、小型無人航空機を動作させた状態でテストピース中の鉄筋のかぶり厚をかぶり厚測定センサにより測定する構成とすることができる。
【００１４】
また、鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋のかぶり厚を検査する本発明のかぶり厚検査装置は、小型無人航空機と、小型無人航空機の構造物の表面に対向する側に設けられた移動機構と、小型無人航空機の移動機構側に設けられたかぶり厚測定センサと、かぶり厚測定センサにより測定された鉄筋のかぶり厚の測定値と実際のかぶり厚との関係が格納された記憶部と、記憶部に格納された関係に基づいて、かぶり厚測定センサにより測定されたかぶり厚の測定値を補正する補正部とを有する。
【００１５】
ここで、上述した関係は、小型無人航空機を動作させた状態で鉄筋のかぶり厚をかぶり厚測定センサにより測定した測定値に基づく構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
このように構成された本発明のかぶり厚検査方法では、かぶり厚が既知の鉄筋が埋設されたコンクリート製のテストピース中の鉄筋のかぶり厚をかぶり厚測定センサにより測定し、かぶり厚測定センサにより測定されたテストピース中の鉄筋のかぶり厚の測定値と実際のかぶり厚との関係を求め、この関係に基づいてかぶり厚測定センサにより測定されたかぶり厚の測定値を補正している。
【００１７】
このようにすることで、かぶり厚測定センサによる測定値を適切に補正することができ、鉄筋コンクリート構造物のかぶり厚を正確に測定することができる。
【００１８】
ここで、小型無人航空機を動作させた状態でテストピース中の鉄筋のかぶり厚をかぶり厚測定センサにより測定しているので、かぶり厚検査装置により実際に構造物のかぶり厚を測定している条件により近付けた状態で補正を行うことができ、測定値をより適切に補正することができる。
【００１９】
また、本発明のかぶり厚検査装置は、小型無人航空機の移動機構側に設けられたかぶり厚測定センサと、かぶり厚測定センサにより測定された鉄筋のかぶり厚の測定値と実際のかぶり厚との関係が格納された記憶部と、記憶部に格納された関係に基づいて、かぶり厚測定センサにより測定されたかぶり厚の測定値を補正する補正部とを有する。
【００２０】
このようにすることで、補正部によりかぶり厚測定センサによる測定値を適切に補正することができ、本発明のかぶり厚検査方法に好適なかぶり厚検査装置を実現することができる。
【００２１】
ここで、上述した関係は、小型無人航空機を動作させた状態で鉄筋のかぶり厚をかぶり厚測定センサにより測定した測定値に基づくので、かぶり厚検査装置により実際に構造物のかぶり厚を測定している条件により近付けた状態で補正を行うことができ、測定値をより適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態であるかぶり厚検査装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態であるかぶり厚検査装置の構成を示す側面図である。
【図３】本実施の形態であるかぶり厚検査装置の構成を示す上面図である。
【図４】本実施の形態であるかぶり厚検査装置の構成を示す正面図である。
【図５】かぶり厚測定センサの構成を示す概略側面図である。
【図６】電磁誘導法の原理を説明するための図である。
【図７】鉄筋のかぶり厚を測定する手法を説明するための図である。
【図８】本実施の形態であるかぶり厚検査装置によるかぶり厚測定動作を説明するための図である。
【図９】本実施の形態であるかぶり厚検査装置を含むかぶり厚測定システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】本実施の形態であるかぶり厚検査装置を用いたかぶり厚測定手法を説明するための図である。
【図１１】本実施の形態であるかぶり厚検査装置を用いたかぶり厚測定手法を説明するための図である。
【図１２】本実施の形態であるかぶり厚検査装置を用いたかぶり厚測定手法を説明するための図である。
【図１３】本実施の形態であるかぶり厚検査システムに用いられるテストピースの一例を示す側面図である。
【図１４】本実施の形態であるかぶり厚検査システムに用いられるテストピースの一例を示す下面図である。
【図１５】本実施の形態であるかぶり厚検査システムに用いられるテストピースの他の例を示す側面図である。
【図１６】本実施の形態であるかぶり厚検査システムに用いられるテストピースの他の例を示す下面図である。
【図１７】かぶり厚測定センサによるかぶり厚の測定値とテストピースのかぶり厚との関係の一例を示す図である。
【図１８】かぶり厚測定センサによる鉄筋径の測定値とテストピースの鉄筋径との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態のかぶり厚検査装置１０の全体構成を説明するための斜視図、図２は同側面図、図３は同上面図、図４は同正面図である。まず、かぶり厚検査装置１０の概要について説明する。
【００２４】
このかぶり厚検査装置１０は、上述した電磁誘導法を用いて鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋のかぶり厚を測定するかぶり厚測定センサ３を搭載した小型無人航空機１を利用した装置である。電磁誘導法によるかぶり厚測定は、鉄筋コンクリート構造物に対して非破壊検査を行える点で有利である。
【００２５】
そして、小型無人航空機１を利用することで、足場のない高所箇所や作業員が近付きにくい箇所の検査が行えるようになる。例えば橋梁、建築物又は擁壁等の構造物の下面や側面などの表面に対して検査を行うことができる。以下では、図８に示すように、構造物である橋梁のコンクリート桁Ｍの桁下面Ｍ１を検査対象の表面として説明を行う。
【００２６】
本実施の形態のかぶり厚検査装置１０は、図１〜図４に示すように、小型無人航空機１と、小型無人航空機１の桁下面Ｍ１に対向させる側に設けられた移動機構２と、同じく移動機構２側に設けられたかぶり厚測定センサ３とによって主に構成される。
【００２７】
小型無人航空機１は、本体部１１と、飛行手段となる複数のプロペラ１２と、飛行制御部１３とを備えている。本実施の形態の本体部１１は、幅方向（図３において上下方向）に架設された一対の横梁部１１ａと、これら横梁部１１ａを長さ方向（図２において左右方向）に連結する支持部１１ｂと、この支持部１１ｂの下部に連結された脚部１１ｃとを有する。
【００２８】
プロペラ１２は、本体部１１の一対の横梁部１１ａの左右にそれぞれ一対、合計４箇所に設けられている。プロペラ１２はモータ部１２１の駆動によって回転し、モータ部１２１には、図略の駆動電源部から電力が供給される。駆動電源部は、バッテリーの他にコンバータなどを備えている。
【００２９】
飛行制御部１３は、個々のプロペラ１２の回転数を制御することで、この小型無人航空機１の浮上や進行などの飛行を制御する。飛行制御部１３はジャイロ等を有し、このジャイロ等により小型無人航空機１の姿勢を検出して飛行制御に利用する。また、本実施の形態である小型無人航空機１はＧＰＳアンテナ１４を有し、このＧＰＳアンテナ１４を介して受信したＧＰＳ通信衛星３７（図８及び図９参照）からの情報にも基づいて飛行制御部１３は小型無人航空機１の姿勢制御及び飛行制御を行う。さらに、飛行制御部１３は無線通信部１３ａを有し（図９参照）、後述する地上側に配置された地上側制御装置３０（図９参照）との間で無線通信を行い、種々の情報の送受信を行う。
【００３０】
飛行制御部１３に予め航路などの飛行データを記憶させておくこともできるが、上述した地上側制御装置３０を介して地上から操作することもできる。飛行制御部１３では、プロペラ１２の回転数などの制御に加えて、移動機構２の制御も行われる。
【００３１】
小型無人航空機１の前端部（図２において左端部）には、構造物の表面（本実施の形態では桁下面Ｍ１）を観察するためのカメラ１５が設けられている。このカメラ１５により撮像された画像は、飛行制御部１３を介して地上側制御装置３０に送信される。
【００３２】
移動機構２は、小型無人航空機１の上面側の図１及び図４において左右両端にそれぞれ設けられている。移動機構２は、無限軌道であるベルト２１と、このベルト２１が架け回された４個のプーリ２２と、これらプーリ２２のうち一つの（図２において右端）プーリ２２に設けられ、このプーリ２２を回転駆動させるモータ及びギアボックス（いずれも図略）とを有する。
【００３３】
そして、ベルト２１の表面が桁下面Ｍ１に接触した状態でプーリ２２が回転駆動されることで、このプーリ２２に架け回されているベルト２１が移動し、これにより小型無人航空機１をベルト２１の長さ方向に沿って移動させることができる。この際、回転センサ等によってプーリ２２の回転量を計測することで、小型無人航空機１の移動距離のデータを得ることができる。
【００３４】
ベルト２１の表面は、摩擦係数が高くなるように形成されている。すなわち、小型無人航空機１の浮力で桁下面Ｍ１に押し付けられたかぶり厚検査装置１０を、ベルト２１の回転駆動で走行させようとすれば、ある程度の摩擦抵抗が必要になる。ベルト２１の表面は、ゴム、微細な吸盤構造、超微細毛構造（ファンデルワールス力利用）など、吸着性能の高い構造にすることができる。
【００３５】
次に、図１〜図４及び図５を参照して、かぶり厚測定センサ３の詳細について説明する。
【００３６】
かぶり厚測定センサ３は、図５に最もよく示すように、外形略直方体状に形成され、構造物の表面である桁下面Ｍ１に接触する接触面である図５における上面３ａの端部３ｂが曲線状に面取り形成されることで、この上面３ａが円滑面に形成されている。
【００３７】
かぶり厚測定センサ３は、上述したように電磁誘導法によるかぶり厚測定可能なセンサ３である。図６及び図７を参照して、電磁誘導法の原理及びかぶり厚測定手法について説明する。
【００３８】
図６に示すように、かぶり厚測定センサ３内には励磁コイル３ｃ及び検出コイル３ｄが内蔵されており、励磁コイル３ｃには小型無人航空機１の駆動電源部から励磁電流が供給される。この励磁電流が励磁コイル３ｃに供給されると、図６の上下方向に沿って磁束が発生し、この磁束Ｈの電磁誘導により鉄筋Ｆに電流が発生し、さらに、この誘導電流によっても磁束Ｈが発生する。そして、鉄筋Ｆの誘導電流に基づく磁束Ｈを検出コイル３ｄにより検出し、検出信号として取り出す。
【００３９】
このため、かぶり厚測定センサ３に内蔵された励磁コイル３ｃ及び検出コイル３ｄは、上面３ａが桁下面Ｍ１に接触した状態で最も効率良くコンクリート桁Ｍ内の鉄筋Ｆからの磁束Ｈが検出できるように、その位置及び大きさ等が設定されている。
【００４０】
図７に示すように、コンクリート桁Ｍの桁下面Ｍ１にかぶり厚測定センサ３の上面３ａを接触させ、この状態で励磁コイル３ｃに励磁電流を供給すると、鉄筋Ｆからの磁束Ｈに基づいて検出コイル３ｄにより検出される検出信号は、図中模式的に矢印で示すように、かぶり厚が厚い（ｈ１＞ｈ２）ほど小さくなる。また、図示は省略するが、鉄筋径が大きいほど検出コイル３ｄにより検出される検出信号は大きくなる。
【００４１】
従って、この検出信号に基づいて鉄筋Ｆのかぶり厚ｈ１、ｈ２を測定、検出することができる。また、図７の左右方向にかぶり厚測定センサ３を走査すれば、検出信号が最も大きい場所が鉄筋Ｆの直下であるので、鉄筋Ｆの位置も検出することができる。さらに、かぶり厚が既知であれば、鉄筋径を測定、検出することもできる。
【００４２】
図５に戻って、かぶり厚測定センサ３は、付勢機構でもある付勢部４により小型無人航空機１の支持部１１ｂ上に固定、支持されている。付勢部４は、円筒状のゴム等の弾性部材からなる支持筒４ａと、この支持筒４ａ内に収納されたスプリング等の付勢部材４ｂとを有し、これら支持筒４ａ及び付勢部材４ｂによりかぶり厚測定センサ３を下方から支持するとともに、このかぶり厚測定センサ３を桁下面Ｍ１に向けて付勢する付勢力を付与している。
【００４３】
かぶり厚測定センサ３と支持部１１ｂとの間には変位計５が介在されている。この変位計５は、付勢部４によるかぶり厚測定センサ３の桁下面Ｍ１への付勢力に沿った変位を検出する。変位計５による測定結果（変位結果）は、飛行制御部１３を介して地上側制御装置３０に送信される。
【００４４】
また、かぶり厚測定センサ３の側面には、記録部であるマーカー６が取り付けられている。マーカー６の先端６ａ、つまりマーキングを行う部位は、かぶり厚測定センサ３の上面３ａが桁下面Ｍ１に接触した状態で、同様に桁下面Ｍ１に接触して、小型無人航空機１の移動に伴い、かぶり厚測定センサ３の桁下面Ｍ１に沿った移動軌跡を記録する。
【００４５】
さらに、かぶり厚測定センサ３の側方を取り囲むように、電磁波を遮蔽する物質（例えばフェライト）により形成された中空筒状の電磁波遮蔽部７が設けられている。この電磁波遮蔽部７は、その上端部７ａがかぶり厚測定センサ３の上面３ａよりやや低くなるように、すなわち、かぶり厚測定センサ３によるかぶり厚測定のためにその上面３ａが桁下面Ｍ１に接触している際にもこの桁下面Ｍ１に接触しないように、その高さが設定されている。なお、電磁波遮蔽部７は、図示を簡略化するために図３及び図５においてのみ図示している。
【００４６】
さらに、図１２に示すように、小型無人航空機１の横梁部１１ａの一端部（図示例では左端部）には、マーカー６により記録された移動軌跡を検出する軌跡センサ８が設けられている。軌跡センサ８により移動軌跡を検出する手法は周知のものから適宜選択されれば良く、一例として、小型カメラによりマーカー６によるマーキングを色で識別するような手法が好適に挙げられる。軌跡センサ８による移動軌跡の検出結果は、飛行制御部１３を介して地上側制御装置３０に送信される。
【００４７】
次に、本実施の形態であるかぶり厚検査装置１０を含むかぶり厚検査システムについて、図８及び図９を参照して説明する。
【００４８】
本実施の形態であるかぶり厚検査システムは、かぶり厚検査装置１０と地上に配置された地上側制御装置３０とを有する。地上側制御装置３０は、かぶり厚検査装置１０の飛行制御部１３の無線通信部１３ａと無線通信が可能な無線通信部３１と、かぶり厚検査装置１０による測定結果等を受信して管理する地上側制御部３２と、測定結果等が格納される記憶部３３と、かぶり厚検査装置１０等が撮像した画像や測定結果を表示する表示部３４とを有する。
【００４９】
また、地上側制御装置３０にはビデオカメラ３５が接続され、ビデオカメラ３５による撮像結果は入力インタフェース（Ｉ／Ｏ）３６を介して地上側制御部３２に入力され、適宜表示部３４に表示される。ビデオカメラ３５は、かぶり厚検査装置１０の位置を把握するためのカメラであり、このため、小型無人航空機１の好適な位置にトラッキングターゲット（図略）が設けられ、ビデオカメラ３５はこのトラッキングターゲットを追跡することが好ましい。
【００５０】
次に、本実施の形態であるかぶり厚検査システムを使用したかぶり厚検査方法について、図８〜図１２を参照して説明する。
【００５１】
まず、図８に示すように、検査対象とする橋梁のコンクリート桁Ｍの桁下面Ｍ１に向けてかぶり厚検査装置１０を浮上させる。
【００５２】
小型無人航空機１のプロペラ１２の回転駆動によって得られる浮力でかぶり厚検査装置１０を桁下面Ｍ１に押し付けると、移動機構２のベルト２１が桁下面Ｍ１に接触して、かぶり厚検査装置１０は安定した姿勢となる。
【００５３】
飛行中のかぶり厚検査装置１０と地上側制御装置３０とは、無線Ｗ１，Ｗ２によって交信した状態となっている。地上側制御装置３０からは、小型無人航空機１の操縦信号、測定開始指示信号などが無線Ｗ１で送信される。
【００５４】
本実施の形態であるかぶり厚検査システムが検査をするコンクリート桁Ｍにおいて、検査対象となる鉄筋Ｆは、図１０に示すように、桁Ｍの長手方向（図中左右方向）に延在する鉄筋である。そこで、本実施の形態であるかぶり厚検査システムでは、桁Ｍを横断する方向（図１０において下から上）に小型無人航空機１を移動させて、この移動軌跡に沿ってかぶり厚測定センサ３により桁下面Ｍ１から鉄筋Ｆのかぶり厚を検査する。
【００５５】
地上側制御装置３０からは、桁下面Ｍ１の検査開始位置へかぶり厚測定センサ３が到達するように操縦信号を無線Ｗ１で送信するとともに、ビデオカメラ３５により小型無人航空機１に設けられたトラッキングターゲットを撮影することで実際の小型無人航空機１の位置を把握し、実際に検査開始位置へ到達するように操縦信号を調整する。
【００５６】
小型無人航空機１の飛行制御部１３は、地上側制御装置３０からの操縦信号、及びＧＰＳ通信衛星３７（図８、図９参照）から受信した情報に基づいて、かぶり厚測定センサ３が検査開始位置に到達するようにプロペラ１２及びベルト２１の回転数を制御する。また、飛行制御部１３は、カメラ１５により撮像された桁下面Ｍ１の画像を無線Ｗ２で地上側制御装置３０に送信し、地上側制御装置３０は、このカメラ１５の画像を確認しながら、小型無人航空機１の位置制御及び検査位置の確認、決定を行う。
【００５７】
検査位置は、ベルト２１の走行方向（つまり桁Ｍを横断する方向）に間隔を置いた位置になる。このベルト２１の走行方向に沿ってマーカー６がマーキングすることで移動軌跡である測線Ｌが記録される。図１１に示す検査位置Ｐにおいて、飛行制御部１３はかぶり厚測定センサ３によるかぶり厚測定結果、すなわちかぶり厚及び鉄筋径を取得し、検査開始位置からの走行距離及び検査を行った時刻とともに無線Ｗ２で地上側制御装置３０に送信する。
【００５８】
検査開始位置は、コンクリート桁Ｍにおける鉄筋Ｆの配筋計画等から定めることができ、個々の検査位置は、ベルト２１の回転量を指定する信号を地上側制御装置３０から送信することで設定することができる。また、上述した走行距離も実際のベルト２１の回転量に基づいて測定することができる。このように位置データを収集することで、実際の移動距離を正確に把握することができる。
【００５９】
地上側制御装置３０に送信された各種データは、記憶部３３に一時的に格納されるとともに、適宜表示部３４に表示される。
【００６０】
コンクリート桁Ｍの桁下面Ｍ１全体のかぶり厚検査を行うには、まず、図１２（ａ）に示すように、桁Ｍを横断する方向（図中下から上）に小型無人航空機１を移動させてかぶり厚測定センサ３による検査を行う。この時、マーカー６により測線Ｌが桁下面Ｍ１に記録される。次いで、図１２（ｂ）に示すように、軌跡センサ８により測線Ｌを検出し、この測線Ｌから所定距離だけ離れた検査位置において、同様にかぶり厚測定センサ３による検査を行う。そして、図１２（ｃ）に示すように、グリッド状に配置された測定位置においてかぶり厚測定センサ３による検査を行う。この際、測線Ｌの間隔は、軌跡センサ８の設置位置により調整可能である。
【００６１】
次に、本実施の形態であるかぶり厚検査システムを用いた鉄筋コンクリート構造物のかぶり厚検査方法、特にかぶり厚測定センサ３により測定されたかぶり厚の補正方法について、図１３〜図１８を参照して説明する。
【００６２】
本実施の形態であるかぶり厚検査システムに用いられるかぶり厚測定センサ３は、いわゆる電磁誘導法によるかぶり厚測定を行うセンサである。従って、かぶり厚測定センサ３の励磁コイル３ｃの近傍に磁性体が存在すると、この磁性体の影響を受けて、かぶり厚や鉄筋径の測定値に誤差が生じる可能性がある。
【００６３】
特に、本実施の形態であるかぶり厚検査システムでは、かぶり厚検査装置１０の小型無人航空機１を浮上させてかぶり厚測定センサ３による検査を行っており、小型無人航空機１が金属部を有する場合もあり、また、モータ部１２１の回転による電磁波の影響を受ける可能性がある。このため、本実施の形態であるかぶり厚検査装置１０では電磁波遮蔽部７を設けて、鉄筋Ｆからの電磁波以外の電磁波の影響を極力抑制してはいるものの、測定値に誤差が生じていないことを完全に保証しづらい。
【００６４】
そこで、本実施の形態であるかぶり厚検査システムでは、検査対象である、例えば本実施の形態ではコンクリート桁Ｍの桁下面Ｍ１である鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋Ｆのかぶり厚を実際に検査するのに先立って、かぶり厚及び鉄筋径が既知であるテストピースを用いてかぶり厚測定センサ３による測定を行い、測定値と実際のかぶり厚との関係を事前に求め、実際に検査して得られたかぶり厚測定センサ３の測定値をこの関係に基づいて補正することで、より正確なかぶり厚、鉄筋径の検査を行っている。
【００６５】
図１３及び図１４は、本実施の形態であるかぶり厚検査システムで用いられるテストピースの一例を示す図である。
【００６６】
図１３及び図１４に示すテストピース４０は、コンクリート４１中に所定のかぶり厚を有するように鉄筋Ｆを配筋したものである。図示例では、コンクリート４１の厚さ（図１３において上下方向の長さ）を１００ｍｍとし、鉄筋Ｆ１をコンクリート４１の上面（図１３において上面）から２０ｍｍのかぶり厚に、鉄筋Ｆ２をコンクリート４１の上面から４０ｍｍのかぶり厚に配筋している。従って、コンクリート４１の下面（図１３において下面）から見た場合、鉄筋Ｆ１はかぶり厚が８０ｍｍ、鉄筋Ｆ２はかぶり厚が６０ｍｍである。
【００６７】
このようなテストピース４０を、支持部材（好ましくは木材等の非磁性体）により、図１３における上面または下面が下方になるように吊り下げ、この状態で、上述したようにかぶり厚検査装置１０を浮上させてテストピース４０の上面または下面に密着させ、そして、かぶり厚測定センサ３を図１３に示すＡ〜Ｄ点に移動させ、このセンサ３によりテストピース４０の４点（Ａ〜Ｄ点）における鉄筋Ｆ１、Ｆ２のかぶり厚を測定する。
【００６８】
この際、実際に桁下面Ｍ１におけるかぶり厚測定時とほぼ同等の回転数でモータ部１２１を回転させ、モータ部１２１による電磁波の影響をより正確に補正することが好ましい。
【００６９】
あるいは、テストピース４０の４点（Ａ点〜Ｄ点）のいずれかがかぶり厚測定センサ３に向かい合う状態でこのテストピース４０をかぶり厚測定センサ３上に固定し、この状態でかぶり厚検査装置１０を浮上させて鉄筋Ｆ１、Ｆ２のかぶり厚を測定し、この操作を、テストピース４０とかぶり厚測定センサ３との相対的位置を変更しながら行うことで、センサ３によりテストピース４０の４点（Ａ〜Ｄ点）における鉄筋Ｆ１、Ｆ２のかぶり厚を測定する。
【００７０】
地上側制御装置３０の地上側制御部３２は、かぶり厚検査装置１０から受信した測定結果を記憶部３３に一時的に格納する。その後、地上側制御部３２は、記憶部３３に一時的に格納された測定結果から、Ａ〜Ｄ点におけるかぶり厚測定センサ３の測定値を読み出し、この測定値と実際の鉄筋Ｆ１、Ｆ２のかぶり厚との関係を求める。
【００７１】
かぶり厚測定センサ３の測定値と実際のかぶり厚との関係を求める手法は、周知の手法から適宜選択可能であるが、本実施の形態であるかぶり厚検査システムでは、測定値に最もよく合致する回帰式を求める手法を用いている。
【００７２】
まず、図１７に示すように、かぶり厚測定センサ３の測定値をＸ軸に、実際のかぶり厚をＹ軸に取り、測定値及び実際のかぶり厚に対応する点をプロットする。測定値に誤差が生じていないならば、図１７に点線で示すＹ＝Ｘの直線上にプロットされた点が位置するが、図１７に示す例では、この点線上にプロットされた点は位置していない。そこで、プロットした点に最もよく合致する回帰式をＹ＝ｆ（Ｘ）と置き、この回帰式Ｙ＝ｆ（Ｘ）のパラメータを、例えば最小二乗法により求める。地上側制御部３２は、この回帰式及びパラメータを記憶部３３に格納する。
【００７３】
次いで、かぶり厚検査装置１０のかぶり厚測定センサ３により実際に桁下面Ｍ１のかぶり厚が測定され、その測定結果が地上側制御装置３０に送信されると、地上側制御部３２はこのかぶり厚測定センサ３の測定値を回帰式にあてはめ、回帰式によりこの測定値を補正し、検査結果として用いる。従って、本実施の形態であるかぶり厚検査システムにおいて、地上側制御部３２は補正部として機能する。
【００７４】
次に、図１５及び図１６は、本実施の形態であるかぶり厚検査システムで用いられるテストピースの他の例を示す図である。
【００７５】
図１５及び図１６に示すテストピース４２は、コンクリート４１中に所定の鉄筋径を有する鉄筋Ｆ３〜Ｆ６を略同一のかぶり厚で配筋したものである。
【００７６】
このようなテストピース４２を、支持部材（好ましくは木材等の非磁性体）により、図１５における上面または下面が下方になるように吊り下げ、この状態で、上述したようにかぶり厚検査装置１０を浮上させてテストピース４２の上面または下面に密着させ、そして、かぶり厚測定センサ３を図１５に示すＡ〜Ｄ点に移動させ、このセンサ３によりテストピース４０の４点（Ａ〜Ｄ点）における鉄筋Ｆ３〜Ｆ６の鉄筋径を測定する。
【００７７】
あるいは、テストピース４２の４点（Ａ点〜Ｄ点）のいずれかがかぶり厚測定センサ３に向かい合う状態でこのテストピース４２をかぶり厚測定センサ３上に固定し、この状態でかぶり厚検査装置１０を浮上させて鉄筋Ｆ３〜Ｆ６の鉄筋径を測定し、この操作を、テストピース４２とかぶり厚測定センサ３との相対的位置を変更しながら行うことで、センサ３によりテストピース４２の４点（Ａ〜Ｄ点）における鉄筋Ｆ３〜Ｆ６の鉄筋径を測定する。
【００７８】
地上側制御装置３０の地上側制御部３２は、かぶり厚検査装置１０から受信した測定結果を記憶部３３に一時的に格納する。その後、地上側制御部３２は、記憶部３３に一時的に格納された測定結果から、Ａ〜Ｄ点におけるかぶり厚測定センサ３の測定値を読み出し、この測定値と実際の鉄筋Ｆ３〜Ｆ６の鉄筋径との関係を求める。
【００７９】
かぶり厚測定センサ３の測定値と実際の鉄筋径との関係を求める手法は、上述したかぶり厚の場合と同様にすればよい。すなわち、図１８に示すように、かぶり厚測定センサ３の測定値をＸ軸に、実際の鉄筋径をＹ軸に取り、測定値及び実際の鉄筋径に対応する点をプロットする。測定値に誤差が生じていないならば、図１８に点線で示すＹ＝Ｘの直線上にプロットされた点が位置するが、図１８に示す例では、この点線上にプロットされた点は位置していない。そこで、プロットした点に最もよく合致する回帰式をＹ＝ｆ（Ｘ）と置き、この回帰式Ｙ＝ｆ（Ｘ）のパラメータを、例えば最小二乗法により求める。
【００８０】
この後は、かぶり厚の場合と同様に、かぶり厚測定センサ３の測定値を回帰式に基づいて補正し、検査結果として用いればよい。
【００８１】
このように構成された本実施の形態であるかぶり厚検査方法では、かぶり厚が既知の鉄筋Ｆが埋設されたコンクリート製のテストピース４０中の鉄筋Ｆのかぶり厚をかぶり厚測定センサ３により測定し、かぶり厚測定センサ３により測定されたテストピース４０中の鉄筋Ｆのかぶり厚の測定値と実際のかぶり厚との関係を求め、この関係に基づいてかぶり厚測定センサ３により測定されたかぶり厚の測定値を補正している。
【００８２】
このようにすることで、かぶり厚測定センサ３による測定値を適切に補正することができ、鉄筋コンクリート構造物のかぶり厚を正確に測定することができる。
【００８３】
ここで、小型無人航空機１を動作させた状態でテストピース４０中の鉄筋Ｆのかぶり厚をかぶり厚測定センサ３により測定しているので、かぶり厚検査装置１０により実際に構造物のかぶり厚を測定している条件により近付けた状態で補正を行うことができ、測定値をより適切に補正することができる。
【００８４】
また、本実施の形態であるかぶり厚検査装置１０は、小型無人航空機１の移動機構側に設けられたかぶり厚測定センサ３と、かぶり厚測定センサ３により測定された鉄筋Ｆのかぶり厚の測定値と実際のかぶり厚との関係が格納された記憶部３３と、記憶部３３に格納された関係に基づいて、かぶり厚測定センサ３により測定されたかぶり厚の測定値を補正する補正部である地上側制御部３２とを有する。
【００８５】
このようにすることで、地上側制御部３２によりかぶり厚測定センサ３による測定値を適切に補正することができ、上述したかぶり厚検査方法に好適なかぶり厚検査装置１０を実現することができる。
【００８６】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００８７】
例えば、上述した実施の形態であるかぶり厚検査システムでは、小型無人航空機１を浮上させた状態でテストピース４０、４２の測定を行っていたが、簡易な補正手法として、小型無人航空機１が静止した状態でテストピース４０、４２の測定を行って補正値（回帰式）を算出してもよい。あるいは、小型無人航空機１を地上に固定してモータ部１２１を回転させた状態でテストピース４０、４２の測定を行ってもよい。
【００８８】
一方、より精密な補正手法として、小型無人航空機１のモータ部１２１の回転数を段階的に変化させた状態でテストピース４０、４２の測定を行い、モータ部１２１の回転数とその時の補正値（回帰式）との関係を整理したノモグラムを作成し、実際に桁下面Ｍ１等の構造物のかぶり厚をかぶり厚測定センサ３により測定した際の測定値をこのノモグラムを参照して補正してもよい。
【００８９】
また、上述した実施の形態であるかぶり厚検査装置１０では無限軌道タイプの移動機構２について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば車輪を有する移動機構２であっても小型無人航空機を構造物の表面に沿って移動させることができる。
【００９０】
さらに、前記実施の形態では、橋梁の桁下面Ｍ１の検査を例に説明したが、これに限定されるものではなく、高層建築物などの鉄筋コンクリート構造物の高所箇所を検査する場合にも、かぶり厚検査装置１０を適用することができる。さらに、橋脚の側面、擁壁や建物などの壁面の検査を行う場合には、移動機構が設けられた胴体部の上半部が起立する構造の小型無人航空機を使用することで、本発明を適用することができるようになる。
【符号の説明】
【００９１】
１    小型無人航空機
２    移動機構
３    かぶり厚測定センサ
１０    かぶり厚検査装置
３２    地上側制御部（補正部）
３３    記憶部
４０、４２  テストピース
Ｆ    鉄筋
Ｍ    コンクリート桁（鉄筋コンクリート構造物）
Ｍ１    桁下面（表面）
【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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