(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンカーとその定着部を埋設させる構造物の孔との間の接着材の充填状況を検査する非破壊検査に使用される検査架台であって、
前記構造物と同質の材料によって中実な截頭円錐状に成形された本体部と、
前記アンカーの頭部を挿入させるために前記本体部の中央に設けられた筒状部とを備えたことを特徴とする検査架台。
【請求項２】
前記本体部は、高さ変更が自在となる多層構造であることを特徴とする請求項１に記載の検査架台。
【請求項３】
前記アンカーの頭部に固定するための固定治具を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の検査架台。
【請求項４】
アンカーとその定着部を埋設させる構造物の孔との間の接着材の充填状況を検査する非破壊検査装置であって、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査架台と、
前記本体部の傾斜した周面を走行させる電磁波レーダ送受信機とを備えたことを特徴とする非破壊検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンカーとその定着部を埋設させる構造物の孔との間の接着材の充填状況を検査する非破壊検査に使用される検査架台、及びそれを備えた非破壊検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
天井や壁などの鉄筋コンクリート製の構造物に対して天井パネルや壁パネルや枠材などを取り付ける際に、構造物に穿孔された孔に、あと施工アンカーを接着材により定着させ、アンカーボルトの頭部にパネル等を固定することが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
あと施工アンカーは、接着材を介して構造物に接合されることになるため、所望する引抜き抵抗（引抜き力）を確保するには、所定の充填率以上となるように孔に接着材が充填されていることが求められる。
【０００４】
この接着材の充填状況は目視で確認することができないため、非破壊検査によって充填率を推定することが行われる。特許文献１では、アンカーの頭部をハンマで打撃した際の衝撃の応答エネルギーから、あと施工アンカーの健全性を評価している。
【０００５】
一方、特許文献２には、発泡ウレタンでコンクリートの空洞を補修した後に、発泡ウレタンの充填状況を電磁波レーダによって検出させる検査システムが開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、電磁波レーダを使用することで、トンネル壁面の空洞を非破壊検査によって検出する空洞検出システムが開示されている。さらに、特許文献４にも、電磁波を使ったコンクリート検査方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１１４１１９号公報
【特許文献２】特開２０１５−８６５５５号公報
【特許文献３】特開２００２−７１８２７号公報
【特許文献４】特開２００５−４３１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら非破壊検査用の電磁波レーダ装置で使用される電磁波は、高周波数で直進性が強いので、アンカー孔の空洞を正確に検出させるためには孔の真上に設置しなければならない。これに対して、構造物の表面から突出したアンカーの頭部が障害になるので、電磁波レーダ送受信機を検査に望ましい位置に設置するのが難しい。
【０００９】
そこで、本発明は、アンカーを定着させた孔の接着材の充填状況が正確に検出されるようにするための検査架台、及びそれを備えた非破壊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】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の検査架台は、アンカーとその定着部を埋設させる構造物の孔との間の接着材の充填状況を検査する非破壊検査に使用される検査架台であって、前記構造物と同質の材料によって中実な截頭円錐状に成形された本体部と、前記アンカーの頭部を挿入させるために前記本体部の中央に設けられた筒状部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記本体部は、高さ変更が自在となる多層構造とすることができる。また、前記アンカーの頭部に固定するための固定治具を備えた構成とすることができる。
【００１２】
さらに、非破壊検査装置の発明は、アンカーとその定着部を埋設させる構造物の孔との間の接着材の充填状況を検査する非破壊検査装置であって、上記いずれかに記載の検査架台と、前記本体部の傾斜した周面を走行させる電磁波レーダ送受信機とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明の検査架台は、アンカーを定着させる構造物と同質の材料によって中実な截頭円錐状に成形された本体部と、アンカーの頭部を挿入させるための筒状部とを備えている。
【００１４】
このため、アンカーの頭部を筒状部に挿入することで、頭部が支障になることなく電磁波レーダ送受信機による検査を行うことができる。また、本体部の傾斜面に電磁波レーダ送受信機を配置すれば、アンカーの孔の側面に対して直進する電磁波を入射させることができるようになるので、検査精度が向上して接着材の充填状況が正確に検出されるようになる。
【００１５】
また、高さ変更が自在となる多層構造の本体部であれば、傾斜面の角度を変えることで深度方向の位置が異なる箇所に電磁波を入射させることができるようになるので、定着部全長の充填状況を正確に検査することができる。
【００１６】
アンカーの頭部に固定するための固定治具を備えていれば、天井面や壁面などが検査対象の構造物の表面であっても、検査中に検査架台を安定して保持させておくことができる。
【００１７】
そして、これらのような検査架台の傾斜した周面に対して電磁波レーダ送受信機を走行させるだけで、周方向の様々な位置及び軸方向の様々な深度の接着材の充填状況を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態の検査架台を備えた非破壊検査装置の構成を説明する断面図である。
【図２】本実施の形態の検査架台の構成を説明する斜視図である。
【図３】探査機の外観を示した斜視図である。
【図４】非破壊検査装置による検査方法を説明する断面図である。
【図５】実施例の検査架台の構成を説明する斜視図である。
【図６】実施例の非破壊検査装置による検査方法を説明する断面図である。
【図７】高さを変えた検査架台による検査状況を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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、本実施の形態の非破壊検査装置１を使って行われる接着材５の充填状況を検査する非破壊検査の状況を説明する図である。
【００２０】
本実施の形態では、鉄筋コンクリート製の構造物Ｍに打ち込まれたアンカーＢを例に説明する。このアンカーＢは、構造物Ｍを構築した後に施工される、いわゆる「あと施工アンカー」である。
【００２１】
構造物Ｍは、トンネルの覆工、建物の天井スラブ（又は床スラブ）、壁体などが該当する。本実施の形態では、構造物Ｍの表面Ｍ１が上面となっている場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。表面Ｍ１が下面となる場合や鉛直面となる場合でも、同様の検査を行うことができる。
【００２２】
アンカーＢは、表面Ｍ１から構造物Ｍの深部に向けて、表面Ｍ１に略直交する方向に穿孔された孔としてのアンカー孔Ｍ２に定着される。アンカーＢは、アンカー孔Ｍ２に埋設される定着部Ｂ１と、アンカー孔Ｍ２から突出される頭部Ｂ２とによって主に構成される。
【００２３】
アンカーＢの定着部Ｂ１においては、アンカーボルトとアンカー孔Ｍ２の孔壁との隙間に接着材５が充填される。接着材５には、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などの有機系接着材、セメントミルクやモルタルなどのセメント系（無機系）接着材などが使用できる。
【００２４】
接着材５は、アンカー孔Ｍ２に隙間なく充填されていることが望ましいが、実際には空隙５１Ａ，５１Ｂが存在して充填率が100％にならない場合もある。そこで、本実施の形態の非破壊検査装置１を使用して、接着材５の充填状況を検査する。
【００２５】
この非破壊検査装置１は、アンカーＢの頭部Ｂ２に装着される検査架台３と、検査架台３上を走行させる電磁波レーダ送受信機としての探査機２とによって主に構成される。
【００２６】
検査架台３は、図１，２に示すように、截頭円錐状に成形された本体部３１と、アンカーＢの頭部Ｂ２を挿入させるために本体部３１の中央に設けられた筒状部３２とによって主に構成される。
【００２７】
本体部３１は、構造物Ｍと同質の材料によって中実に成形される。例えば、コンクリートやモルタルなどのセメント系材料によって製作される。また、本体部３１は、筒状部３２以外の部分は、空洞などがない中身が詰まった「中実」に形成される。
【００２８】
構造物Ｍと同質の材料によって中実に成形された本体部３１においては、電磁波２５が構造物Ｍと同等に伝搬される。このため、構造物Ｍと本体部３１との境界で屈折させることなく電磁波２５を直進させることができる。
【００２９】
截頭円錐状の本体部３１は、周面３１１が傾斜した曲面となる。すなわち、アンカーＢの頭部Ｂ２を固定させる筒状部３２の上端から構造物Ｍの表面Ｍ１に対峙させる底面３１２に向けて広がる傾斜面が形成される。
【００３０】
筒状部３２としては、本体部３１の中央にアンカーＢを挿入可能な空洞が形成されていればよい。例えば、円筒管を埋設することで筒状部３２とすることができる。また、型枠を使用して筒状部３２を形成し、本体部３１の硬化後に型枠を撤去することもできる。
【００３１】
筒状部３２の直径は、様々なアンカーＢの挿入が可能となるように設定されるのが好ましい。筒状部３２の高さは、アンカーＢの頭部Ｂ２の先端が突出可能となる高さとすることで、頭部Ｂ２と本体部３１とを固定治具４によって接続させることができるようになる。
【００３２】
固定治具４は、例えば頭部Ｂ２に嵌合させるキャップ状の形態とすることができる。頭部Ｂ２の突出量が長くなければ、上からキャップ状の固定治具４を頭部Ｂ２又は筒状部３２の開口３２１に嵌めて、鍔部４１で本体部３１の截頭部分を押えさせることができる。
【００３３】
また、頭部Ｂ２の突出量が長くなる場合は、ナット状の固定治具４を使用することもできる。この場合も、固定治具４を頭部Ｂ２にねじ込んで、鍔部４１で本体部３１の截頭部分を押えさせることができる。
【００３４】
このように固定治具４を介して本体部３１とアンカーＢとを接続させることで、検査架台３を構造物Ｍに固定された状態にすることができる。図１のように表面Ｍ１が上面となる場合は固定治具４を省略できる場合もあるが、表面Ｍ１が下面や鉛直面となる場合には、固定治具４を使用することで検査架台３が検査中にずれるのを防ぐことができる。
【００３５】
探査機２は、電磁波レーダを使って構造物Ｍ内部の空洞の位置や大きさを検出することが可能な装置である。1600MHz程度の高周波の電磁波２５を出力して、高密度の探査を行うことができる。
【００３６】
電磁波レーダを使用した探査機２は、電磁波２５を出射して、空洞や材質が変化するアンカーＢとの境界面などで反射された電磁波２５を受信することで、空洞の位置や大きさを検出することができる。
【００３７】
探査機２は、図３に示すように、車両状の外観をしている。走行手段として複数の車輪２１，・・・を備え、検査者が把持部２３を握って検査させたい箇所を自由に走行させることができる。
【００３８】
把持部２３の先端には、スイッチやボタンなどの操作部２４が設けられる。また、液晶画面などで構成される表示部２２には、検査条件などの設定や検出結果などが出力される。
【００３９】
次に、本実施の形態の非破壊検査装置１を使用した接着材５の充填状況を検査する非破壊検査の方法、並びに検査架台３及び非破壊検査装置１の作用について説明する。
【００４０】
まず非破壊検査を行う前提として、接着材５によって定着されたアンカーＢの頭部Ｂ２が、構造物Ｍの表面Ｍ１から突出した状態となっている。この非破壊検査は、アンカーＢの施工直後に行うこともできるし、施工後年月が経過したアンカーＢの状態を調べるために行うこともできる。
【００４１】
ここでは説明のために、アンカー孔Ｍ２には、接着材５が充填されていない２箇所の空隙５１Ａ，５１Ｂが存在するものとする。これらの空隙５１Ａ，５１Ｂの存在、位置及び大きさ（形状）を、非破壊検査によって検出させる。
【００４２】
構造物Ｍの表面Ｍ１から突出したアンカーＢの頭部Ｂ２に対して、検査架台３の底面３１２に露出する筒状部３２の穴の位置を合わせ、筒状部３２に頭部Ｂ２を通す。
【００４３】
そして、本体部３１の底面３１２と構造物Ｍの表面Ｍ１とが接触するまで検査架台３を降ろす。このようにして配置された検査架台３の筒状部３２の開口３２１からは、アンカーＢの上端が突出される。
【００４４】
この突出されたアンカーＢの頭部Ｂ２に対しては、固定治具４を嵌めることで検査架台３がアンカーＢによって固定された状態にする。すなわち、検査架台３が簡単にずれたり、アンカーＢを中心に回転したりすることがない状態にする。
【００４５】
こうしてアンカーＢの頭部Ｂ２に対して設置された検査架台３の周面３１１の上方の位置に、図１に示すように探査機２を載せる。探査機２は、傾いた状態（図１では右下がり）で設置され、底部から出射される電磁波２５は、検査架台３の本体部３１と構造物Ｍの内部を伝搬してアンカー孔Ｍ２の側面に入射される。
【００４６】
そして、アンカー孔Ｍ２の側面から入射された電磁波２５によって、第１の空隙５１Ａが検出されることになる。探査機２の表示部２２には、空隙５１Ａの位置及び大きさ（形状）が出力される。
【００４７】
探査機２は、車輪２１，・・・を有しているので、把持部２３を握って周面３１１に沿って周方向に走行させることができる。電磁波２５を出射させながら周方向に走行させることで、アンカー孔Ｍ２の周方向の接着材５の充填状況を確認することができる。
【００４８】
また、探査機２を周方向に走行させながら徐々に下降させる、換言すると探査機２を螺旋状に走行させることで、図４に示したように、周面３１１の下方の位置に探査機２が移動する。
【００４９】
移動した探査機２から出射された電磁波２５は、本体部３１と構造物Ｍの内部を伝搬してアンカー孔Ｍ２の先端（下端）付近に入射され、第２の空隙５１Ｂが検出されることになる。そして、探査機２の表示部２２には、空隙５１Ｂの位置及び大きさ（形状）が出力される。
【００５０】
このように構成された本実施の形態の検査架台３は、アンカーＢを定着させるコンクリート製の構造物Ｍと同質のセメント系材料によって中実な截頭円錐状に成形された本体部３１と、アンカーＢの頭部Ｂ２を挿入させるための筒状部３２とを備えている。
【００５１】
このため、アンカーＢの頭部Ｂ２を筒状部３２に挿入することで、頭部Ｂ２が障害になることなく探査機２による検査を行うことができる。また、本体部３１の傾斜面となる周面３１１に探査機２を配置すれば、アンカー孔Ｍ２の側面に対して直進する電磁波２５を入射させることができるようになるので、検査精度が向上して接着材５の充填状況が正確に検出されるようになる。
【００５２】
すなわち探査機２を本体部３１の周面に沿って３６０度、様々な高さで走行させると、探査機２から真っ直ぐに出射された電磁波２５を、アンカー孔Ｍ２の全長のあらゆる側面に入射させることができる。
【００５３】
その結果、精度の高い検査をアンカー孔Ｍ２の全長に亘って行うことができる。要するに、検査架台３の傾斜した周面３１１に対して探査機２を走行させるだけで、アンカー孔Ｍ２の周方向の様々な位置及び軸方向の様々な深度の接着材５の充填状況を把握することができる。
【００５４】
そして、高精度で接着材５の充填状況を把握することができれば、アンカーＢの引抜き試験の頻度を低減したり、省略したりすることができる。アンカーＢの引抜き試験を行うには、アンカーＢの定着力を超える反力が必要となるが、健全なアンカーＢであるほどその必要反力は大きくなり、試験設備も大掛かりになる。
【００５５】
また、近年使用されている径の大きなアンカーＢではさらに定着力が大きくなり、高所や狭隘な場所では、引抜き試験を行うことができない場合もある。そのような場合に精度の高い非破壊検査によって接着材５の充填状況が確認できれば、短期間かつ低コストで多くのアンカーＢの健全性を評価することができるようになる。
【００５６】
また、アンカーＢの頭部Ｂ２に固定するための固定治具４を備えていれば、天井面や壁面などが検査対象の構造物Ｍの表面Ｍ１であっても、検査中に検査架台３を安定して保持させておくことができる。
【実施例】
【００５７】
以下、前記した実施の形態とは別の形態の検査架台６と非破壊検査装置１Ａについて、図５−図７を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。
【００５８】
本実施例で説明する非破壊検査装置１Ａの検査架台６は、図５，６に示すように高さ変更が自在となる多層構造である。本実施例では、２層構造の検査架台６について説明する。
【００５９】
検査架台６は、積層された状態で截頭円錐状に形成される本体部６０と、アンカーＢの頭部Ｂ２を挿入させるために本体部６０の中央に設けられた筒状部６３とによって主に構成される。
【００６０】
すなわち本体部６０は、上側に配置される上層部６１と、下側に配置される下層部６２とを重ねた全体の外形が截頭円錐状に形成される。上層部６１及び下層部６２は、構造物Ｍと同質の材料によって中実に成形される。例えば、コンクリートやモルタルなどのセメント系材料によって製作される。
【００６１】
また、下層部６２は、截頭円錐状に形成され、その中央にはアンカーＢを挿入可能な空洞が形成された筒状部６３が設けられる。例えば円筒管の下部を埋設することで、筒状部６３とすることができる。
【００６２】
下層部６２の底面６２２は、構造物Ｍの表面Ｍ１に全面を接触させる円形平面となり、周面６２１は傾斜した曲面となる。この周面６２１には上層部６１の凹部６１２の内面を接触させる。
【００６３】
すなわち上層部６１は、周面６１１によって形成される外観は截頭円錐状となるが、裏側は下層部６２の収容が可能となるように窪んでいる。上層部６１を下層部６２に重ねると、凹部６１２の内面と周面６２１とが密着する（図６参照）。
【００６４】
上層部６１の中央には、筒状部６３の上部が挿入可能となる挿入孔６１３が形成される。例えば、円筒管を埋設することで挿入孔６１３とすることができる。また、型枠を使用して挿入孔６１３を成形し、上層部６１の硬化後に型枠を撤去することもできる。
【００６５】
図６には、上層部６１と下層部６２とを積層させた状態の検査架台６による非破壊検査の状況を示した。このときの検査架台６の周面６１１は、傾斜角度が大きく、電磁波２５がアンカー孔Ｍ２の上部に入射されることになるので、上方の検査を行うのに適している。
【００６６】
一方、図７には、上層部６１を取り外して下層部６２のみにした状態の検査架台６による非破壊検査の状況を示した。このときの検査架台６の周面６２１は、傾斜角度が小さく、アンカー孔Ｍ２の下部の検査を行うのに適している。
【００６７】
このように高さ変更が自在となる多層構造の本体部６０であれば、上層部６１を嵌めたり外したりして傾斜面となる周面６１１，６２１に角度を変えることで、アンカー孔Ｍ２の深度方向の位置が異なる箇所に電磁波２５を入射させることができるようになるので、定着部Ｂ１全長の充填状況を正確に検査することができる。
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【００６８】
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。
【００６９】
例えば前記実施の形態及び実施例では、アンカーＢの頭部Ｂ２に固定治具４を装着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、筒状部３２と頭部Ｂ２との隙間に詰物をするなどでして、検査架台３，６を固定することもできる。
【００７０】
また、前記実施例では、２層構造の検査架台６について説明したが、これに限定されるものではなく、３層以上の多層構造の検査架台とすることもできる。
【符号の説明】
【００７１】
Ｂ              アンカー
Ｂ１            定着部
Ｂ２            頭部
Ｍ              構造物
Ｍ２            アンカー孔（孔）
１              非破壊検査装置
２              探査機（電磁波レーダ送受信機）
２１            車輪（走行手段）
２５            電磁波
３              検査架台
３１            本体部
３１１          周面
３２            筒状部
４              固定治具
５              接着材
５１Ａ，５１Ｂ  空隙（充填状況）
１Ａ            非破壊検査装置
６              検査架台
６０            本体部
６１            上層部
６１１          周面
６２            下層部
６２１          周面
６３            筒状部
【図１】
0006509761.tif 000002
【図２】
0006509761.tif 000003
【図３】
0006509761.tif 000004
【図４】
0006509761.tif 000005
【図５】
0006509761.tif 000006
【図６】
0006509761.tif 000007
【図７】
0006509761.tif 000008