(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートに設置されたあと施工アンカーの健全性を検査するあと施工アンカー検査装置であって、
発振する振動子を有し、振動を発生させる発振器と、
振動を受けて電気信号に変換する受振器と、
前記発振器および前記受振器とケーブルで接続された本体器と、を備え、
前記本体器は判定閾値メモリを有していて、
前記本体器は、前記発振器であと施工アンカーが施工されているコンクリート表面に振動を与え、このときのコンクリート表面の振動の伝播速度の関数として所定の判定閾値を設定するとともに、前記所定の判定閾値を前記判定閾値メモリに記憶し、
さらに、
前記本体器は、
前記発振器が前記アンカーに当接した状態で前記発振器から前記アンカーに振動を与え、前記アンカーから所定距離離間したコンクリートの表面に前記受振器が当接した状態で前記受振器が振動を受振したとき、前記所定距離と、前記発振器から前記受振器に前記振動が伝播するのに要する伝播時間と、に基づいて、前記発振器から前記受振器に伝達される前記振動の伝播速度を算出する伝播速度算出部と、
前記伝播速度の大きさを前記所定の判定閾値に対比した結果に基づいて前記アンカーの健全度を判定する判定部と、を備える
ことを特徴とするあと施工アンカー検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のあと施工アンカー検査装置において、
前記判定閾値メモリに記憶する前記所定の判定閾値は、あと施工アンカーが施工されているコンクリート表面に前記発振器で振動を与えたときのコンクリート表面の振動の伝播速度に所定の係数αＬ（０＜αＬ＜１）を乗算したものである
ことを特徴とするあと施工アンカー検査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のあと施工アンカー検査装置において、
前記発振器が発生する振動の周波数は２０ｋＨｚ以上である
ことを特徴とするあと施工アンカー検査装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のあと施工アンカー検査装置において、
所定距離を隔てて孔あるいはマークが設けられたスケールを有し、
当該スケールによって前記アンカーと前記受振器との距離が所定の距離になるように支援される
ことを特徴とするあと施工アンカー検査装置。
【請求項５】
コンクリートに設置されたあと施工アンカーの健全性を検査するあと施工アンカー検査方法であって、
発振する振動子を有する振動を発生させる発振器であと施工アンカーが施工されているコンクリート表面に振動を与え、このときのコンクリート表面の振動の伝播速度の関数として所定の判定閾値を設定し、
前記発振器をアンカーに当接させた状態で前記発振器から前記アンカーに振動を与え、
前記アンカーから所定距離離間したコンクリートの表面に振動を検出する受振器を当接させて振動を検出し、
前記発振器から前記受振器に伝達される振動の伝播速度を算出し、
前記伝播速度の大きさを前記所定の判定閾値に対比した結果に基づいて前記アンカーの健全度を判定する
ことを特徴とするあと施工アンカー検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、あと施工アンカーの健全性検査装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既設構造物に付帯設備を設置するためにあと施工アンカーが数多く使用されている。
笹子トンネルの天井板落下事故（２０１２年１２月２日）を受け、あと施工アンカーの点検の重要性が強く認識された。現在、あと施工アンカーの点検法としては、目視、打音検査、触診などがある。
【０００３】
しかし、目視、打音検査、触診などは人の感覚に頼ることになるので、検査できる人間の確保が第１に問題になる。また、人の感覚に頼ると、やはり、定量的な検査ではないので、不良、不具合を見過ごしてしまう恐れを払拭できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１４１１９
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】木村貴佳ほか：電磁パルス法に基づく接着系あと施工アンカー３５０固着部の非破壊評価手法に関する実験的検討，土木学会第６９回年次学術講演会，２０１４．９
【非特許文献２】布施光弘，伊藤稔，小椋紀彦，西弘：接着系あと施工アンカー３５０劣化状況の検査方法に関する確認実験，土木学会第６８回年次学術講演会，２０１３．９
【非特許文献３】菅浩亮，川崎廣貴，堀隆一，中川浩：アンカー３５０ボルトの点検手法の開発−加速度計を用いた健全度評価法の検討，土木学会第６９回年次学術講演会，２０１４．９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
人の感覚に頼らない定量的な検査法としては、例えば引抜試験機を用いた引張耐力測定もあるが、大型装置の運搬や測定の手間といった問題がある。さらには、アンカーに耐力が残っていない場合、構造物が破損してしまうという問題もある。
【０００７】
その他、定量的かつ非破壊の検査法が研究され、電磁パルス法、衝撃弾性波法、インパルスハンマーと加速度計を用いた検査法、など種々の方法が開発、提案されているが、良と不良との見極めがつかず、いずれも実用に至っていないというのが実情である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、定量的、非破壊かつ簡易な構成であと施工アンカーの健全度を検査する装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のあと施工アンカー検査装置は、
コンクリート壁に設置されたあと施工アンカーの健全性を検査するあと施工アンカー検査装置であって、
振動を発生させる発振器と、
振動を受けて電気信号に変換する受振器と、
前記発振器および前記受振器とケーブルで接続された本体器と、を備え、
前記発振器が前記アンカーに当接した状態で前記発振器から前記アンカーに振動を与え、
前記アンカーから所定距離離間したコンクリートの表面に前記受振器が当接した状態で前記受振器が振動を受振し、
前記本体器は、
前記所定距離と、前記発振器から前記受振器に前記振動が伝播するのに要する伝播時間と、に基づいて、前記発振器から前記受振器に伝達される前記振動の伝播速度を算出する伝播速度算出部と、
伝播速度の大きさを所定の判定閾値に対比した結果に基づいて前記アンカーの健全度を判定する判定部と、を備える
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の一実施形態においては、
前記発振器が発生する振動の周波数は２０ｋＨｚ以上である
ことが好ましい。
【００１１】
本発明の一実施形態においては、
所定距離を隔てて孔あるいはマークが設けられたスケールを有し、
当該スケールによって前記アンカーと前記受振器との距離が所定の距離になるように支援される
ことが好ましい。
【００１２】
本発明の一実施形態においては、
前記判定閾値は、振動がコンクリートを伝わるときの振動伝播速度に基づいて設定される
ことが好ましい。
【００１３】
本発明のあと施工アンカー検査方法は、
コンクリート壁に設置されたあと施工アンカーの健全性を検査するあと施工アンカー検査方法であって、
振動を発生させる発振器をアンカーに当接させた状態で前記発振器から前記アンカーに振動を与え、
前記アンカーから所定距離離間したコンクリートの表面に振動を検出する受振器を当接させて振動を検出し、
前記発振器から前記受振器に伝達される振動の伝播速度を算出し、
前記伝播速度の大きさを所定の判定閾値に対比した結果に基づいて前記アンカーの健全度を判定する
ことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】あと施工アンカー検査装置の構成を示す図である。
【図２】あと施工アンカー検査装置であと施工アンカーの検査を行っている様子を示す図である。
【図３】本体器の機能ブロック図を示す図である。
【図４】検査装置の使用方法および動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】検査装置の使用方法および動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】スケールを例示する図である。
【図７】健全なあと施工アンカーの場合の振動伝播経路を例示する図である。
【図８】不健全なあと施工アンカーの場合の振動伝播経路を例示する図である。
【図９】実験例１において、試験体の諸元を示す図である。
【図１０】あと施工アンカーの定着部にビニール製チューブを被覆した状態を例示する図である。
【図１１】コンクリート表面間の振動伝播速度を測定する様子を例示する図である。
【図１２】測定結果のグラフである。
【図１３】測定結果のグラフである。
【図１４】測定結果のグラフである。
【図１５】測定結果のグラフである。
【図１６】実験例２において、試験体の諸元を示す図である。
【図１７】測定結果のグラフである。
【図１８】測定結果のグラフである。
【図１９】測定結果のグラフである。
【図２０】振動伝播速度と残存耐力比との関係を示す図である。
【図２１】図２０の一部を抜き出して拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、あと施工アンカー検査装置１００の構成を示す図である。
図２は、検査装置１００であと施工アンカー３５０の検査を行っている様子を示す図である。
【００１６】
図１、図２には、検査対象であるあと施工アンカー３５０も示している。
あと施工アンカー３５０としては、接着系アンカーでも金属系アンカーでもその他のアンカーでもよく、種類は限定されない。
ここで、検査対象であるあと施工アンカーを簡単に説明しておく。
接着系アンカーというのは、次のようなものである。
コンクリート壁３００に所定径および所定深さの孔３１０を穿孔し、その孔３１０に接着剤３３０を充填しておく。そして、孔３１０にアンカー３５０（アンカーボルトあるいはアンカー筋）を差し込んで固定する。
【００１７】
また、金属系（拡張）アンカーというのは例えば次のようなものである（図示省略）。
アンカー（アンカーボルトあるいはアンカー筋）の先端にコレットチャックのように深いすり割りのスリットが入っており、コレットに円錐形の補助具を軽く挿しておく。コンクリート壁３００に所定径および所定深さの孔３１０を穿孔し、その孔３１０に前記アンカーを差し込む。
アンカーの頭部をハンマー等で打撃してアンカーを打ち込むと、前記補助具がコレットチャックに深く浸入し、コレットが開いてアンカーの先端が拡径する。これにより、アンカーがコンクリート壁３００に係合して抜けなくなる。なお、金属系あと施工アンカーの先端を開かせる構成というのは他にも種々知られており（特許４８６６４８１号、特許５２０２９２６号、特開２０１２−２３３４９０号）、いずれの構成が採用されてもよい。
【００１８】
検査装置１００は、発振器１１０と、受振器１２０と、本体器２００と、を備えている。発振器１１０および受振器１２０は、ケーブルによって本体器２００と接続されている。
本体器２００は、手で持ち運べる程度の大きさや重さであって、本体器２００にストラップを付けておいてユーザの首にぶら下げるようにしてもよい。
【００１９】
発振器１１０は、発振する振動子を有し、本体器２００からの発振信号によって発振する。発振周波数としては、例えば、超音波発振（２０ｋＨｚ以上）することが例として挙げられるが、発振周波数は限定されない。
検査時には、発振器１１０はアンカー３５０の頭部３５１に設置され、アンカーの頭部３５１から振動をアンカー３５０に与える。
【００２０】
受振器１２０は、振動を受けて電気信号に変換し、この電気信号を本体器２００に送る。
検査時には、受振器１２０はアンカー３５０から所定距離だけ離間した位置でコンクリート壁３００の表面に設置される。すなわち、受振器１２０は、発振器１１０からアンカー３５０を経てコンクリート壁３００に伝わった振動を受け、受けた振動を電気信号として本体器２００に送る。
【００２１】
本体器２００の機能ブロック図を図３に示す。
本体器２００は、表示部２７０と、入力部２８０と、制御部２１０と、を有する。
制御部２１０は、振動出力部２２０と、振動入力部２３０と、伝播時間検出部２４０と、伝播速度算出部２５０と、判定部２６０と、を有する。
また、伝播速度算出部２５０には測定距離メモリ２５１が付設されており、判定部２６０には判定閾値メモリ２６１が付設されている。
各機能部の動作については、図４、５のフローチャートを参照しながら順を追って説明する。
【００２２】
図４、５は、検査装置１００の使用方法および動作を説明するためのフローチャートである。
検査装置１００であと施工アンカー３５０の健全度検査を行うにあたり、まずは準備工程（ＳＴ１１０）が必要である。
準備工程（ＳＴ１１０）の手順を図５のフローチャートに示す。
ユーザは、検査装置１００を検査対象であるアンカー３５０の近くに持ってきて、発振器１１０と受振器１２０とをアンカー３５０の頭部３５１とコンクリート表面に取り付ける（ＳＴ１１１、ＳＴ１１２）。
すなわち、図２に示すように、発振器１１０をアンカー３５０の頭部３５１に取り付け（ＳＴ１１１）、受振器１２０をアンカー３５０から離間したコンクリートの表面に取り付ける（ＳＴ１１２）。
【００２３】
そして、発振器１１０と受振器１２０との距離Ｌを計測して本体器２００に入力する（ＳＴ１１３）。例えば、入力部２８０のキーを操作して距離データＬを入力する。入力された距離データＬは、測定距離メモリ２５１に記録される。
【００２４】
ここで、発振器１１０と受振器１２０との距離Ｌは、アンカー３５０と受振器１２０との距離ＬＢとしてもよい。つまり、アンカー３５０の根元と受振器１２０との距離ＬＢとしてもよい。
アンカー３５０がコンクリート表面から突き出る長さは規定されているので、発振器１１０からコンクリート表面までの距離ＬＡは規定値として取得可能である。したがって、アンカー３５０と受振器１２０との距離ＬＢが得られれば、発振器１１０と受振器１２０との距離に相当する値が得られる。
【００２５】
なお、毎回距離ＬＢを実測する手間を省略するには、例えば、図６に示すように、所定距離を隔てて孔やマークが設けられたスケール５００を用いてもよい。
このスケール５００を用いて、アンカー３５０と受振器１２０との距離ＬＢがいつも同じになるようにすれば、距離を測定したり入力したりする手間は必要ない。
【００２６】
あるいは、発振器１１０と受振器１２０との距離Ｌをより詳細に測定するようにしてもよい。つまり、発振器１１０からコンクリート表面までの距離ＬＡと、アンカー３５０から受振器１２０までの距離ＬＢを測定して、距離データＬをＬＡ＋ＬＢとしてもよい。
この場合、スケール５００に目盛５０１を設けておいて、距離ＬＡをスケール５００で計測するとよい。そして、距離ＬＢについてはスケール５００により一定値になるようにする。これにより、距離ＬＡの計測および入力は一回で済み、手間を削減できる。
【００２７】
準備工程（ＳＴ１１０）の最後として、判定閾値ＶＴＨを設定する。
判定閾値ＶＴＨは判定閾値メモリ２６１に保存される。
判定閾値ＶＴＨは、あと施工アンカー３５０の健全度の良、不良を判定する閾値となるものである。判定閾値ＶＴＨは、基礎実験データから得られるものである。
【００２８】
あと施工アンカー３５０の種類（金属系、接着系）やコンクリートの種類によって判定閾値ＶＴＨは異なってくる。
判定閾値ＶＴＨの求め方については、後述の実験例のなかで明らかになる。
ここまでで準備（ＳＴ１１０）が終了である。
【００２９】
準備が整ったら、振動伝播の計測を行う（ＳＴ１２１、ＳＴ１２２）。すなわち、発振器１１０を発振してアンカー３５０の頭部３５１を振動させる（ＳＴ１２１）。
振動出力部２２０で周期性をもった発振信号を生成し、この発振信号で発振器１１０を発振させる。
振動は、アンカー３５０の頭部３５１からアンカー３５０の軸を伝わり、さらにアンカー３５０からコンクリート３００に伝導する。そして、コンクリート３００を伝わった振動は、受振器１２０で検知される（ＳＴ１２２）。
受振器１２０は、振動を受けて電気信号に変換し、この電気信号は振動入力部２３０に入力される。
【００３０】
伝播時間検出部２４０は、振動出力部２２０で生成される発振信号と、振動入力部２３０が受けた振動の電気信号と、を対比して、発振器１１０から出た振動が受振器１２０に到達するのに要する伝播時間Ｔを検出する（ＳＴ１３０）。
この伝播時間Ｔは、さらに伝播速度に変換される（ＳＴ１４０）。
【００３１】
伝播速度算出部２５０は、前記検出された伝播時間Ｔの入力を受け、さらに、測定距離メモリ２５１から先に入力された距離データＬを読み出す。そして、伝播速度算出部２５０は、伝播時間Ｔを距離データＬで割り算して、伝播速度Ｖｃを算出する（ＳＴ１４０）。
【００３２】
このように算出された伝播速度Ｖｃは判定部２６０に入力され、閾値判定される（ＳＴ１５０）。算出された伝播速度Ｖｃが、判定閾値ＶＴＨ以上である場合（ＳＴ１６０：ＹＥＳ）、あと施工アンカー３５０は健全であるとして良判定となる（ＳＴ１７１）。
【００３３】
一方、伝播速度Ｖｃが判定閾値ＶＴＨよりも小さい場合（ＳＴ１６０：ＮＯ）、あと施工アンカー３５０は健全ではないとして不良判定となる（ＳＴ１７２）。
判定の結果は、表示部２７０に表示されるとともに、メモリに記憶される。
【００３４】
このようにして、振動の伝播速度Ｖｃに基づいて、あと施工アンカー３５０の健全度評価を行う。
本発者らは、鋭意研究により、振動がアンカー３５０からコンクリート３００を伝播するときの伝播速度Ｖｃの大きさによってあと施工アンカー３５０の健全度を評価できる可能性に注目し、数多くの検証実験を経て、本発明の完成に到った。
【００３５】
あと施工アンカー３５０の健全度が良か不良かによって振動の伝播速度Ｖｃに変化が生じる理由としては、確定的ではないが、次のような仮説が立てられる。
例えば、図７は、健全なあと施工アンカー３５０であるとする。所定の径の孔３１０にアンカー３５０が堅固に固定されているとする。
一方、図８は、不健全なあと施工アンカー３５０であるとする。孔３１０の径が規定より大きかったり接着剤３３０の充填が不充分だったりして、アンカー３５０とコンクリート壁３００との係合が弱っているとする。
【００３６】
健全なあと施工アンカー３５０の場合（図７）、アンカー３５０の頭部３５１に与えられた振動はアンカー３５０の軸を伝って、コンクリート表面に達する（図７中の矢印Ａ）。
ここでアンカー３５０とコンクリートとが十分堅固に係合または接着されていれば、振動はすぐにアンカー３５０からコンクリート表面に伝わり、コンクリート表面を伝わって受振器１２０に達すると考えられる。すなわち、振動は、発振器１１０から受振器１２０にほぼ最短距離で到達すると考えられる。
【００３７】
一方、あと施工アンカー３５０が不健全になっている場合は、次のようになると考えられる（図８）。
アンカー３５０の頭部３５１に与えられた振動はアンカー３５０の軸を伝わってコンクリート表面に達するが（図８中の矢印Ｃ）、アンカー３５０とコンクリート３００との係合または接着が緩んでいると、アンカー３５０の振動がコンクリート３００に伝わりにくくなる。
アンカー３５０の振動が軸を伝わってコンクリート３００の内部まで入り込み、アンカー３５０のうちコンクリート３００に埋設された部分まで振動し始めたときに、コンクリート３００に振動が伝わる（図８中の矢印Ｄ）。すると、振動は、コンクリート３００の内部を伝わって受振器１２０に達する。
図７と図８とを比べると、あと施工アンカー３５０の健全度により、振動の伝播経路に違いがあり、これが伝播速度の差となる。したがって、伝播速度の大きさによってあと施工アンカー３５０の健全度を測定することができる。
【００３８】
ここで、従来技術として、例えば、アンカー３５０に与える振動の大きさと、コンクリート３００に伝わった振動の大きさと、を対比することであと施工アンカー３５０の健全度を評価するような試みはあった。しかし、あと施工アンカー３５０の健全度が違っても、それが伝達される振動の減衰比に与える影響はそれほど顕著ではなく、あと施工アンカー３５０の健全度を峻別できるほど信頼できる指標とはならなかった。
【００３９】
これに対し、振動の大きさではなく、振動の伝播速度を取り出してみると、あと施工アンカー３５０の健全度の違いによって十分な差があり、あと施工アンカー３５０の健全度を十分な信頼性をもって判別することができる。さらに、振動の周波数を変化させて、例えば超音波のような高周波を用いると振動はコンクリートの表面を伝わりやすくなる。すると、あと施工アンカー３５０の健全度の違いによる伝播速度の差がより大きくなる。
このように、振動の周波数を変えて適切な周波数を選択することにより、伝播速度はより使いやすく、より信頼度の高い指標となり得る。
【００４０】
さらに、発振器１１０と受振器１２０との距離Ｌ、より詳細にはアンカー３５０と受振器１２０との距離ＬＢを適切に調整することで、伝播速度の差がより顕著になると期待できる。
図７中の矢印Ｂと図８中の矢印Ｅとを比べれば、アンカー３５０と受振器１２０との距離ＬＢが短か過ぎたり、長過ぎたりすると、伝播経路の長さの差の割合が小さくなり、伝播速度の差が見えにくくなるが、逆に、距離ＬＢを適切に選定することで伝播速度の差はより明瞭になると期待できる。
このように、伝播速度は、あと施工アンカー３５０の健全度評価の指標として優れた性質をもっている。
【００４１】
次に実験例を説明する。
（実験例１）
健全なあと施工アンカーと施工不良のあと施工アンカーとを意図的に作製し、第１実施形態の検査装置１００を用いて振動の伝播速度を測定した。
図９に試験体の諸元を示す。
金属系拡張アンカーと有機系接着剤の接着系アンカーとを厚さ３００ｍｍのコンクリート壁に施工したものを試験体とした。
コンクリート壁の配合はＷ／Ｃ＝５１．４％、ｓ／ａ＝５１．９％、Ｗ＝１７５ｋｇ／ｍ３、高炉セメントＢ種使用、圧縮強度σ２８は３７．６Ｎ／ｍｍ２であった。
【００４２】
金属系アンカーでは、緩みや脱落を模擬するため、削孔径を既定削孔径の９．０ｍｍよりも大きくし、触診にて明らかに緩みがあることが判別できる施工不良（削孔径１０．５ｍｍ）を作製した。
【００４３】
接着系アンカーでは、接着剤の充填不足による空隙を模擬するため、図１０に示すように、あと施工アンカー３５０の定着部にビニール製チューブ３５５を被覆させ、接着面積を減少させたものを作製した。
図９中の空隙（％）とは、ビニール長／削孔長（％）のことである。
なお、空隙８０％を模擬した試験体においてもコンクリートとアンカーの一部とが有機系接着剤で接着されており、触診では緩みの判別が出来ない状態であった。
【００４４】
各試験体において測定距離を１００ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍとし、発振器１１０をアンカー３５０の頭部３５１に設置し、受振器１２０をコンクリート表面に設置して振動伝播速度を測定した。
発振器１１０で発生する振動の周波数は、２８ｋＨｚとした。
また、比較対象として、図１１のように、コンクリート表面間の振動伝播速度を測定した。
【００４５】
測定結果を図１２、図１３、図１４、図１５のグラフに示す。
あと施工アンカーの種類等に関わらず、伝播速度は測定距離が短いほど小さくなる傾向を示した。コンクリート表面間においても同様に測定距離が短いほど伝播速度が小さくなっている。これは、測定距離が長くなるにつれて超音波がコンクリート内部を伝播し易くなり、コンクリートの表層部と内部とにおける品質の違いが影響したものと考えられる。
【００４６】
金属系アンカーにおいては、健全な場合と施工不良の場合とで伝播速度に明確な違いが示された。この要因として、緩みや脱落のような施工不良があると、振動（超音波）が金属系アンカーからコンクリート表面に伝播し難くなるためと考えられる。
【００４７】
また、削孔長５０ｍｍであるＮｏ．１〜Ｎｏ．６の試験体では、測定距離が長くなるにつれて健全な試験体と施工不良の試験体とで伝播速度の差が大きくなるが（図１２）、削孔長１００ｍｍであるＮｏ．７、Ｎｏ．８の試験体では測定距離が長くなると健全な試験体と施工不良の試験体とで伝播速度の差が若干小さくなった（図１３）。
【００４８】
この結果より、測定距離と削孔長との関係を適切に選定することにより、伝播速度に基づいて施工不良をより正しく検出できる可能性を示している。
【００４９】
接着系アンカーで削孔長８０ｍｍ、削孔径１０．５ｍｍであるＮｏ．９〜Ｎｏ．１４の試験体では、健全な試験体と空隙５０％の試験体とで伝播速度に明確な違いは確認されなかった（図１４）。
接着系アンカーで削孔長５０ｍｍ、削孔径１２ｍｍであるＮｏ．１５〜Ｎｏ．２１の試験体では（図１５）、健全な試験体と空隙４０％の試験体とで伝播速度に明確な違いが確認されなかったが、空隙６０％からわずかに差が生じ、空隙８０％で伝播速度が明らかに低下する傾向を示した。
この要因として、接着系アンカーは、空隙８０％の試験体においても緩みが発生しないほど有機系接着剤の付着力が高く、空隙５０％以下では伝播速度に影響を及ぼさなかったものと考えられる。
【００５０】
これらの結果より、金属系アンカーの試験体に対し、健全な試験体と施工不良の試験体とで伝播速度に明確な違いがあることが確認された。
接着系アンカーの試験体に対し、触診で緩みの判別が出来ない場合であっても、空隙が８０％の場合に伝播速度の低下として検出できることが示された。
【００５１】
なお、実験例１では超音波としてはやや低めの２８ｋＨｚの周波数を使用している。施工不良を検査する場合、超音波のなかでもやや低めの周波数、例えば、２０ｋＨｚ−３０ｋＨｚあたりの周波数を用いる方がよい。
【００５２】
（実験例２）
残存耐力が小さい不健全なあと施工アンカーと作製し、第１実施形態の検査装置１００を用いて振動の伝播速度を測定した。
図１６に試験体の諸元を示す。
無機系接着剤の接着系アンカーを厚さ２００ｍｍのコンクリート壁に施工したものを試験体とした。
コンクリートの配合はＷ／Ｃ＝５５．６％、ｓ／ａ＝４６．２％、Ｗ＝１７８ｋｇ／ｍ３、早強セメント使用であり、圧縮強度σ７は３０．２Ｎ／ｍｍ２であった。
【００５３】
載荷する前の試験体を健全とし、載荷後の残存耐力をパラメーターとし、各試験体に対して伝播速度の測定を行った。
Ｎｏ．２４の試験体の最大荷重を基準となる引張耐力とした。
除荷荷重とは最大荷重まで載荷した後に、再度載荷を行い除荷したときの荷重のことである。
残存耐力比は、除荷荷重／基準となる引張耐力の最大荷重である。
いずれの条件の試験体においても触診では緩みは確認されなかった。
【００５４】
測定距離を４０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、とし、公称周波数２８ｋＨｚの振動で伝播速度を測定した。
また、測定距離を４０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、とし、公称周波数２００ｋＨｚの振動で伝播速度を測定した。
さらに、比較対象としてコンクリート表面間における各振動の伝播速度を測定した。
【００５５】
測定結果を図１７、図１８、図１９のグラフに示す。
図１７は、周波数２８ｋＨｚの振動で伝播速度を測定した結果である。
残存耐力の程度によらず測定距離が短いほど伝播速度は小さくなる傾向を示す。
コンクリート表面間においても同様に測定距離が短いほど伝播速度が小さくなっている。
これは実験例１と同じ傾向である。
【００５６】
Ｎｏ．２２の健全な試験体と、残存耐力比０．２および０．１であるＮｏ．５、Ｎｏ．６の試験体とでは、残存耐力による伝播速度の違いは確認されなかった。
一方、残存耐力比０．０１の試験体Ｎｏ．２８では、他の条件と比較して伝播速度が小さくなる傾向を示し、特に、測定距離３００ｍｍの場合には他の試験体の場合と比べて明確な差が確認された。
この結果より、周波数２８ｋＨｚの振動で伝播速度を測定した場合、残存耐力比０．０１程度まで低下した試験体に対して伝播速度の明確な差があることが示された。
【００５７】
図１８、図１９は、周波数２００ｋＨｚの振動で伝播速度を測定した結果である。
周波数２００ｋＨｚの振動を用いた場合、コンクリート表面間の伝播速度は測定距離によらず同程度であった。
これは、高周波を用いたことでコンクリート表層のみを超音波が伝播し、コンクリート内部の品質の違いが影響しなかったものと考えられる。
【００５８】
一方、Ｎｏ．２２〜Ｎｏ．２８の試験体に対し、測定距離が短いほど伝播速度は小さくなることが確認された。
Ｎｏ．２２〜Ｎｏ．２４の試験体に対する測定結果から、基準耐力の約６割で破壊前に除荷した場合（Ｎｏ．２３）と基準耐力直後に除荷した場合（Ｎｏ２４）とでは健全（Ｎｏ．２２）と明確な差が確認されなかった。
【００５９】
Ｎｏ．２５〜Ｎｏ．２８の試験体に対し、残存耐力比０．２以下の試験体（Ｎｏ．２６）から伝播速度が若干低下し始め、残存耐力０．０１の試験体（Ｎｏ２８）で伝播速度が明らかに低下する傾向を示した。
【００６０】
図２０に、伝播速度と残存耐力比との関係を示す。
残存耐力比１．０（Ｎｏ．１）の試験体と残存耐力比０．４（Ｎｏ．２５）の試験体とを比較すると、測定距離４０ｍｍとしたとき残存耐力比１．０（Ｎｏ２２）に対する伝播速度が若干低いが、他の条件では同程度であることが確認された。
【００６１】
さらに、図２１は、図２０から残存耐力比が０．０１（Ｎｏ．２８）から０．４（Ｎｏ．２５）の試験体の結果を抜き出して拡大したものである。
残存耐力比が０．４以下になると伝播速度が低下する傾向を示している。
【００６２】
これらの結果より、周波数２８ｋＨｚの振動で測定距離を１００ｍｍ〜３００ｍｍとして伝播速度を測定した場合、残存耐力比が０．０１程度であれば残存耐力の低下を検知できると考えられる。
周波数２００ｋＨｚの振動で測定距離４０ｍｍ〜１２０ｍｍとして測定した場合、残存耐力比が０．２以下であれば残存耐力の低下を検知できると考えられる。
【００６３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
発振周波数としては、例えば、超音波発振（２０ｋＨｚ以上）することが例として挙げられるが、限定されるものではない。発振器１１０の発振周波数は、本発明の趣旨に鑑み、受振器１２０で受振したときに元の振動との対比で伝播時間が検出できるようになっていればよい。この意味では、周波数の大小は特段限定されない。あとは、コンクリート壁の品質、あと施工アンカーの種類に応じて適宜選択される。
【００６４】
判定閾値ＶＴＨを設定するにあたってはコンクリートの種類など種々のパラメーターを変えながら上記の実験例１や実験例２を実施し、適切な判定閾値ＶＴＨを設定すればよい。検査したいあと施工アンカーの種類や、どこまでを健全として許容するかによって判定閾値ＶＴＨの値も変わってくることになる。検査の目的に応じて判定閾値ＶＴＨを選択すればよい。
【００６５】
判定閾値ＶＴＨを決めるにあたっての１つの目安として、例えば、コンクリート表面の振動伝播速度を使ってもよい。
検査対象となるあと施工アンカーが施工されているコンクリート表面の振動伝播速度Ｖｃｃを準備工程の１つとして計測しておき、このＶｃｃの関数、あるいは、Ｖｃｃとそのときの測定距離Ｌとの関数として判定閾値ＶＴＨが求まるような関数を制御部２１０に予めセットしておくとよい。
もっとも単純には、Ｖｃｃに係数αＬ（０＜αＬ＜１）を乗算して判定閾値ＶＴＨが求まるようにしてもよい。このとき、係数αＬは測定距離Ｌの値によって異なってくるであろうから、テーブルまたは所定の関数によってＬから係数αＬを求められるようにしておくとよい。
【００６６】
発振器をアンカーの頭部に設置するとしたが、頭部以外の場所でもよく、コンクリート壁から突き出ているアンカーの軸に発振器を当てるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１００…施工アンカー検査装置、
１１０…発振器、１２０…受振器、２００…本体器、
２１０…制御部、
２２０…振動出力部、２３０…振動入力部、２４０…伝播時間検出部、２５０…伝播速度算出部、２５１…測定距離メモリ、２６０…判定部、２６１…判定閾値メモリ、
２７０…表示部、２８０…入力部、
３００…コンクリート壁、３１０…孔、３３０…接着剤、
３５０…アンカー、３５１…アンカー頭部、
３５５…ビニール製チューブ、
５００…スケール、５０１…目盛。
【図１】
0006735567.tif 000002
【図２】
0006735567.tif 000003
【図３】
0006735567.tif 000004
【図４】
0006735567.tif 000005
【図５】
0006735567.tif 000006
【図６】
0006735567.tif 000007
【図７】
0006735567.tif 000008
【図８】
0006735567.tif 000009
【図９】
0006735567.tif 000010
【図１０】
0006735567.tif 000011
【図１１】
0006735567.tif 000012
【図１２】
0006735567.tif 000013
【図１３】
0006735567.tif 000014
【図１４】
0006735567.tif 000015
【図１５】
0006735567.tif 000016
【図１６】
0006735567.tif 000017
【図１７】
0006735567.tif 000018
【図１８】
0006735567.tif 000019
【図１９】
0006735567.tif 000020
【図２０】
0006735567.tif 000021
【図２１】
0006735567.tif 000022