(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全長に亘り一定の断面積で製作された所定長さの鋼棒であって、検査対象物に衝突させる先端面は球冠状を成し、上端面は平面状を成しているプランジャーと、前記プランジャーの上端面に衝突させる所定径の鋼球とからなり、
前記プランジャーの長さＬ(m)は、プランジャーによって検査対象物に与える弾性波の周波数ｆ(Hz)と、プランジャーの長さＬ(m)との下式(1)の関係式に基づいて決定し、
【数１】
0006688619.tif 000005
ここに、Ｃp:鋼棒の縦弾性波速度(m/s)
前記鋼球は、前記プランジャーの共振周波数に対して±１５％範囲内の周波数を打撃によって与え得る直径の鋼球を選定したことを特徴とする衝撃弾性波法に用いる打撃装置。
【請求項２】
前記プランジャー先端の球冠の半径と、前記鋼球の半径とを一致させている請求項１記載の衝撃打撃法に用いる打撃装置。
【請求項３】
前記プランジャーは、円筒形状のホルダーの挿通孔内に易変形性の弾性体を介して保持されており、前記ホルダーの先端面をプランジャーの先端面よりも１〜２mmだけ突出させており、前記ホルダーに応答弾性波を計測する弾性波センサを一体的に備えている請求項１、２いずれかに記載の衝撃弾性波法に用いる打撃装置。
【請求項４】
前記プランジャーの外面に、応答弾性波を計測する歪みゲージを貼付している請求項１、２いずれかに記載の衝撃弾性波法に用いる打撃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートなどの内部に存在する欠陥等を非破壊で検査するための衝撃弾性波法に用いる打撃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築又は土木コンクリート構造物等では、経年変化によって表面剥離や表面劣化が発生し、このコンクリート部分が剥落を起こして大事故に至ることが問題となっている。
【０００３】
このような事故を起こさないためには、定期的な維持管理において、構造物を壊さずに内部欠陥の有無を調査することが重要となっている。現在、コンクリートの内部欠陥を非破壊で検査するための手法の一つとして、衝撃弾性波法が知られている。国土交通省においても、「微破壊・非破壊試験によるコンクリート構造物の強度測定要領」(平成24年3月)を発表し、衝撃弾性波法によるコンクリート構造物の非破壊調査を推進している。
【０００４】
これまでに前記衝撃弾性波法によるコンクリートの内部欠陥の調査方法が幾つか提案されている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１では、健全性診断装置はコンクリート系構造物の表面に衝撃を与える打撃ハンマーと、この打撃ハンマーの打撃部に設けられた加速度センサと、この加速度センサと信号電送可能に接続された解析処理装置とからなり、前記コンクリート系構造物の表面を前記打撃ハンマーで叩打し、測定された時刻歴加速度ａ（ｔ）を前記解析処理装置に取込み、前記解析処理装置において、前記時刻歴加速度ａ（ｔ）を時間積分することにより前記打撃ハンマーの打撃初速度Ｖ０を算出し、構造物表面に発生した時刻歴打撃力Ｆ（ｔ）（＝Ｍ（ハンマー質量）×ａ（ｔ））を前記打撃ハンマーの打撃初速度Ｖ０で除した値Ｚ（ｔ）を接触インピーダンスＺ（ｔ）とし、この接触インピーダンスＺ（ｔ）をもって前記コンクリート系構造物表面の健全度を評価するコンクリート系構造物の健全性診断方法が開示されている。
【０００６】
また、下記特許文献２には、信号の強さと信号の経過時間の関係についてフーリエ変換することにより、信号の強さと振動数の関係に置き換えてスペクトル化し、センサによって検知したサンプリングデータによってしきい値を設定し、しきい値と測定データとを比較することによりコンクリート構造物の良否を判別するようにしたコンクリート構造物の非破壊診断方法が開示されている。
【０００７】
更に、下記特許文献３には、コンクリート構造物のコンクリート内部に剥離部が存在すると、たわみによるたわみ振動が発生し、コンクリート内部が健全な場合は縦弾性波やレイリー波が発生し、たわみ振動は、縦弾性波やレイリー波と比較して振幅値が大きい特性を利用するコンクリート内部の剥離探査方法であって、コンクリート表面に打撃力を加えて、この打撃により発生する振動波形を測定して記録し、この測定波形を振幅値の最大値の共通化により標準化し、この標準化した測定波形の振幅値の絶対値を算出し、一定時間内での上記絶対値を加算して振幅加算値を算出し、この振幅加算値を基準値と比較して、この振幅加算値が基準値より大きくなる場合に剥離があると評価するコンクリート内部の剥離探査方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１４４５８６号公報
【特許文献２】特開２００８−２０４２５号公報
【特許文献３】特開２０１４−２１１３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述した特許文献１〜３のいずれにおいても、衝撃弾性波法では、検査対象となるコンクリート表面を直接打撃してコンクリート内に弾性波を発生させるようにしている。この弾性波を発生させる打撃装置としては、前記特許文献１〜３のいずれの文献でも、手で把持するタイプのハンマーであって、打撃部が鋼球とされるものが使用されている。
【００１０】
しかしながら、この種の把持型の鋼球ハンマーの場合は、コンクリート表面の強度、劣化の度合い、骨材の分布などの様々な要素によって、安定して一定の周波数の信号を入力することは困難であった。そのため、コンクリートの表面を掃引（所定間隔で同じ条件で探査していく方法）して測定・検査するような事例では、測定点ごとに発生する弾性波信号の入力周波数が微妙に異なり、解析結果の精度が低下するという問題があった。
【００１１】
そこで本発明の主たる課題は、衝撃弾性波法に用いる打撃装置に関して、検査対象物（主としてコンクリート）の状態の影響を受けることなく、一定の周波数の弾性波を安定的に検査対象物に与えられるようにした打撃装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、全長に亘り一定の断面積で製作された所定長さの鋼棒であって、検査対象物に衝突させる先端面は球冠状を成し、上端面は平面状を成しているプランジャーと、前記プランジャーの上端面に衝突させる所定径の鋼球とからなり、
前記プランジャーの長さＬ(m)は、プランジャーによって検査対象物に与える弾性波の周波数ｆ(Hz)と、プランジャーの長さＬ(m)との下式(1)の関係式に基づいて決定し、
【数１】
0006688619.tif 000002
ここに、Ｃp:鋼棒の縦弾性波速度(m/s)
前記鋼球は、前記プランジャーの共振周波数に対して±１５％範囲内の周波数を打撃によって与え得る直径の鋼球を選定したことを特徴とする衝撃弾性波法に用いる打撃装置が提供される。
【００１３】
上記請求項１記載の発明では、鋼球によって検査対象物を直接的に打撃するのではなく、所定径の鋼球によって上記構造条件のプランジャー（１次元棒）を介して、検査対象物に対して弾性波を与えるようにしている。このような間接打撃とすることによって、打撃力は鋼球がプランジャー上端面に衝突することによって発生し、検査対象物に接触しているプランジャーの先端面を介して検査対象物に伝達される。これらは弾性係数の安定した材料（鋼）であることから、鋼球とプランジャーとの接触時間は常に一定となり、安定して一定の周波数の波動を与えることが可能となる。
【００１４】
また、規定の長さを持つプランジャーでは、鋼棒の長さと共振する特定の周波数が発生することがわかっているため（弾性波の多重反射理論）、打撃による周波数とプランジャーの共振周波数とをある程度の範囲内で一致させることによって、プランジャー内に、プランジャー長に応じた共振周波数の弾性波が生成されることになり、これが検査対象物に対して伝達される。
【００１５】
従って、順次、検査対象点を移動させながら、同一径、同一質量の鋼球で同一材料のプランジャーを打撃した場合、一定の周波数の弾性波を安定的に検査対象物に対して与えることが可能となる。
【００１６】
前記プランジャーの長さＬ(m)は、プランジャーの衝突によって検査対象物に与える弾性波の周波数ｆ(Hz)と、プランジャーの長さＬ(m)との関係式(1)に基づいて決定する。また、前記鋼球は、前記プランジャーの共振周波数に対して±１５％範囲内の周波数を打撃によって与え得る直径の鋼球を選定する。
【００１７】
鋼球をプランジャーの上端面に衝突させると、その波動は一次元の棒と見なし得るプランジャー内で多重反射する。弾性波の多重反射理論によるとプランジャーの長さの２倍を周期とする定在波が発生する。従って、鋼球打撃によって生成される周波数の弾性波を、プランジャーの共振周波数にある程度の範囲で一致させることによって、減衰はするが正弦波とみなし得る単一周波数を生成させることができるようになる。この時、プランジャーによって検査対象物に与える弾性波の周波数ｆ(Hz)と、プランジャーの長さＬ(m)とは上式(1)によって示される関係にあるため、この(1)式に基づいてプランジャーの長さＬ(m)との関係で、検査対象物に与える弾性波の周波数(Hz)を設定することが可能となる。
【００１８】
請求項２に係る本発明として、前記プランジャーの球冠状先端面の半径と、前記鋼球の半径とを一致させている請求項１記載の衝撃打撃法に用いる打撃装置が提供される。
【００１９】
上記請求項２記載の発明では、前記プランジャーの球冠状先端面の半径と、前記鋼球の半径とを一致させるようにしている。コンクリート等の検査対象物を接触するプランジャーの先端では、検査対象物に対してある程度の弾性変形を与える必要があるため、プランジャーの先端は球冠状とし、この球冠の半径は使用する鋼球の半径と一致させることが望ましい。
【００２０】
請求項３に係る本発明として、前記プランジャーは、円筒形状のホルダーの挿通孔内に易変形性の弾性体を介して保持されており、前記ホルダーの先端面をプランジャーの先端面よりも１〜２mmだけ突出させており、前記ホルダーに応答弾性波を計測する弾性波センサを一体的に備えている請求項１、２いずれかに記載の衝撃弾性波法に用いる打撃装置が提供される。
【００２１】
上記請求項３記載の発明は、応答弾性波を計測する弾性波センサを打撃装置に対して一体的に設ける場合の第１態様を示したものである。先ず、前記プランジャーは、円筒形状のホルダーの挿通孔内に易変形性の弾性体を介して保持されている構造とするとともに、前記ホルダーの先端面をプランジャーの先端面よりも１〜２mmだけ突出させるようにし、前記ホルダーに応答弾性波を計測する弾性波センサを一体的に設けるようにする。
【００２２】
従って、プランジャーの先端を検査対象物に押し付けた際、前記ホルダーの先端面が検査対象物に強く接触させることが可能となるため、応答弾性波が前記ホルダーに効率よく伝達され、この応答弾性波を弾性波センサによって精度良く計測することが可能となる。
【００２３】
本打撃装置に対して、応答弾性波を検出する弾性波センサを一体的に備えることによって、ハンドリング性が良好となり、計測作業を効率的に行えるようになる。
【００２４】
請求項４に係る本発明として、前記プランジャーの外面に、応答弾性波を計測する歪みゲージを貼付している請求項１、２いずれかに記載の衝撃弾性波法に用いる打撃装置が提供される。
【００２５】
請求項４記載の発明は、応答弾性波を計測する弾性波センサを打撃装置に対して一体的に設ける場合の第２態様を示したものである。具体的には、前記プランジャーの外面に、応答弾性波を計測する歪みゲージを貼付するようにしたものである。打撃を与えるプランジャー自体に応答弾性波を計測する歪みゲージを設けるようにしたため、応答弾性波が前記プランジャーに効率よく伝達され、この応答弾性波を歪みゲージ（弾性波センサ）によって精度良く計測することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
以上詳説のとおり本発明によれば、衝撃弾性波法に用いる打撃装置に関して、コンクリートの状態の影響を受けることなく、一定の周波数の弾性波を安定的に検査対象物に与えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】衝撃弾性波法に用いる本発明打撃装置１の第１形態例を示す側面図である。
【図２】鋼球１１の衝突方法の第１例を示す概略図である。
【図３】鋼球１１の衝突方法の第２例を示す概略図である。
【図４】本発明打撃装置１の第２形態例を示す側面図である。
【図５】図５のＶ部拡大図である。
【図６】本発明打撃装置１の第３形態例を示す側面図である。
【図７】本発明に係る打撃装置１(第２形態例)をＰＣ鋼材のシース管内のグラウト充填度検査に適用した場合の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００２９】
〔第１形態例〕
本発明に係る衝撃弾性波法による計測装置は、図１に示されるように、打撃装置１と、検査対象物からの応答弾性波を計測する弾性波センサ２と、波形収録装置３と、この波形収録装置３に接続された評価装置４とから構成されている。
【００３０】
前記打撃装置１は、全長に亘り一定の断面積で製作された所定長さの鋼棒であって、検査対象物に衝突させる先端面は球冠状を成し、上端面は平面状を成しているプランジャー１０と、前記プランジャー１０の上端面に衝突させる所定径の鋼球１１とから構成されている。
【００３１】
以下、更に具体的に詳述する。
【００３２】
前記プランジャー１０は、鋼材によって製作された、全長に亘って一定の断面積の鋼棒である。鋼棒の断面形状は、円形状としても良いし、矩形若しくは多角形状としてもよい。通常は鋼球１１の平面形状に合わせて円形状とするのが望ましい。
【００３３】
前記プランジャー１０の先端面１０ａは、検査対象物（主としてコンクリート）の表面にある程度の弾性変形を与える必要があるため球冠状とするのが望ましい。また、プランジャー１０の上端面１０ｂは鋼球１１を衝突させるために平面状を成していることが望ましい。前記プランジャー先端の球冠の半径ｒ１と、前記鋼球１１の半径ｒ２とは一致させることが望ましい。
【００３４】
前記鋼球１１は、文字通り材質は鋼材からなり、前記プランジャー１０の長さに合わせた直径のものを使用するのが望ましい。鋼球１１をプランジャー１０の上端面に衝突させた際に発生する振動周波数は、鋼球１１とプランジャー１０の接触時間に依存し、接触時間は鋼球１１の質量の1/3乗に比例する。すなわち、鋼球１１の質量は言い換えれば、鋼球の直径に比例することになる。
【００３５】
鋼球１１を衝突させた際にプランジャー１０に伝わる振動周波数をプランジャー１０の共振周波数に合わせるようにすれば、鋼球１１によって与えた振動が速やかに前記共振周波数に移行するようになり、この共振周波数の振動が検査対象物に伝達されるようになるため、前記鋼球１１の直径（質量）は、衝突時にプランジャー１０に与える振動周波数がプランジャー１０の共振周波数に近くなるように設定するのが望ましい。
【００３６】
前記鋼球１１で打撃力を与える際には、衝突速度が速くなると接触時間が短くなる。このため、鋼球１１とプランジャー先端の衝突速度は、ある程度の範囲で制御される必要がある。従って、鋼球１１をプランジャー１０の上端面１０ｂに衝突させる方法としては、例えば図２に示されるように、プランジャー１０の上部に鋼球発射器具５を備え、鋼球１１をスプリングの弾発力によってプランジャー１０の上端面１０ｂに衝突させるようにする。前記鋼球発射器具５は、内部にスプリング２１を備えたガイド管２０と、磁石により鋼球１１を吸着保持し得る発射板２２とからなり、図２(A)に示されるように、発射板２２を奥側に移動させることによってスプリング２１を縮こまらせ、弾発エネルギーを溜め込んだ状態として、図２(B)に示されるように、発射板２２をスプリング２１の弾発力により急激に押し出すと、発射台２２が停止位置になった時に、鋼球１１が慣性力によってプランジャー１０の上端面１０ｂに向けて発射される機構とした器具や、例えば図３に示されるように、ガイド筒２４内に弱いスプリング２５によって鋼球１１を吊持し、プランジャー１０の上端部に設けたソレノイド２３に通電し磁化することにより、前記鋼球１１を急速に引き寄せてプランジャー１０の上端面１０ｂに衝突させる機構とした器具などを採用することができる。
【００３７】
前記弾性波センサ２は、検査対象物の表面に接触させ、前記打撃装置１によって検査対象物に与えた波動の応答弾性波を計測する。この弾性波センサ２としては、例えば、加速度センサ、ＡＥセンサ、振動センサなどを使用することができる。
【００３８】
前記弾性波センサ２によって計測された振動は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）によりアナログ・デジタル変換された後、前記波形収録装置３に入力される。
【００３９】
前記波形収録装置３は、前記弾性波センサ２によって測定された波動の電気信号を記録するための装置である。この波形収録装置３は、電気信号を記憶するためのサーバー、ハードディスク等のストレージ、ＣＤ、ＤＶＤ等の記録媒体、メモリ等で構成されている。波形収録装置３は、弾性波センサ２から信号を受信してこれらを時系列的に記憶することができる。
【００４０】
前記評価装置４は、例えばＰＣ（パーソナルコンピューター）やスマートフォン、タブレット型端末、ウェアラブル端末等の電子機器で構成されている。この評価装置４は、波形収録装置３内に記憶されている波形を解析することにより、コンクリート等の検査対象物の内部欠陥の有無を評価する。この評価装置４は、記録された波形に対して、例えばＦＦＴ(Fast Fourier Transform)を施すことにより、時間軸の波形データを周波数軸のスペクトラムデータに変換する。或いは、ウェーブレット変換を施すことにより、時間−周波数軸のスプクトラムデータに変換する。これにより、評価装置４は、所望の周波数領域におけるスペクトラムの有無を介して、コンクリート等の検査対象物の内部欠陥の有無の判断を行う。
【００４１】
この評価装置４は、例えば図示しないディスプレイ等からなる表示部を介して各データを表示することができる。また、評価装置４は、これら各データをストレージ内に記録し、ユーザによる命令に基づいてこれらデータを表示部に表示し、又は携帯型メモリにこれらデータを書き込むことができる。ユーザは、この携帯型メモリを評価装置４から取り出して自由に持ち運びすることが可能となる。更に、評価装置４は、これら各データを公衆通信網を介して他の電子機器へ転送することも可能となる。
【００４２】
〔打撃装置１の原理〕
本打撃装置１は、鋼球１１によって検査対象物（コンクリート等）を直接的に打撃するのではなく、所定径の鋼球１１によって上記構造条件のプランジャー１０（１次元棒）を介して、検査対象物に対して弾性波を与えるようにしている。このような間接打撃とすることによって、打撃力は鋼球１１と、プランジャー先端の衝突によって発生し、これらは弾性係数の安定した材料（鋼）であることから、鋼球１１とプランジャー１０との接触時間は常に一定となり、安定した周波数が発生する。
【００４３】
弾性波の多重反射理論によると、規定の長さを持つプランジャー１０では、鋼棒の長さと共振する特定の周波数が発生することがわかっている。鋼球１１がプランジャー１０の上端面に衝突した特に発生する波動は、接触時間を１周期とする波長を持つ。この波動が１次元の棒とみなし得るプランジャー１０内を多重反射すると、プランジャー１０の長さＬの２倍の周期とする定在波が発生する。従って、鋼球打撃による周波数と、プランジャー１０の共振周波数の周波数を合わせることによって、プランジャー１０内に安定した振動周波数が生成される。コンクリート面の打撃装置として使用する場合は、プランジャー１０の先端をコンクリート表面に接触させる必要があり、伝達時に僅かに周波数が低下する可能性はあるものの、ほぼ正弦波とみなし得る単一周波数を生成することができる。
【００４４】
前記プランジャー１０によって検査対象物に与える弾性波の周波数ｆ(Hz)（プランジャー１０内に生成される波動の周波数）と、前記プランジャー１０の長さＬ(m)とは下式(1)の関係式にある。
【数１】
0006688619.tif 000003
ここに、Ｃp:鋼棒の縦弾性波速度(m/s)[5120(m/s)]
プランジャー１０内に生成される波動の周波数（共振周波数）と、プランジャー１０の長さＬと、プランジャー１０の共振周波数に近い周波数を打撃によって与え得る鋼球１１の直径(mm)との組み合わせ例を示せば、下表１のとおりである。
【表１】
0006688619.tif 000004
なお、直径の異なる鋼球によって鋼材を打撃した際に発生する波動周波数は実際の計測によって測定することが可能であるが、鋼球をプランジャーに衝突させた際に発生する波動周波数は、鋼球とプランジャーの接触時間に依存し、接触時間は鋼球の質量の1/3乗に比例することが分かっている。前記鋼球の質量は、換言すれば鋼球の直径に比例するということができる。従って、鋼球の直径によって発生する波動周波数は概ね予想することが可能である。
【００４５】
また、鋼球１１の打撃によって生じた波動周波数をプランジャー内の多重反射によって共振周波数に速やかに移行させるためには、プランジャー１０の共振周波数の周波数に近い周波数を打撃によって与え得る鋼球１１の直径を選定することが重要である。しかし、鋼球１１を衝突させた際に発生する波動周波数をプランジャー１０の共振周波数に完全に一致させることは難しいため、概ねその±１５％範囲内、好ましくは±１０％範囲内とするのが望ましい。
【００４６】
以上のように、プランジャー１０の長さを特定し、かつ鋼球１１の直径を特定することにより、プランジャー１０を介して検査対象物に与える波動の周波数を一定にでき、解析結果の精度を向上できるようになる。
【００４７】
また、表１に示されるように、本打撃装置１では、プランジャー１０の長さを特定することにより、検査対象物に与える周波数を任意に設定することが可能となる。一般的には、相対的比較で周波数が高いほど検出精度が高まる傾向にあるが、内部欠陥の深さが深い場合には、高周波数の場合、コンクリート内で振動の減衰が大きく検査精度が低下する傾向にある。従って、内部欠陥が深い位置にある場合は相対的に低い周波数を選択することにより減衰を抑え検出精度を向上させることが可能となる。
【００４８】
〔第２形態例〕
次に、本打撃装置１の第２形態例について、図４及び図５に基づいて詳述する。本打撃装置１は、応答弾性波を計測する弾性波センサを打撃装置１に対して一体的に設ける場合の第１態様を示したものである。
【００４９】
前記打撃装置１は、全長に亘り一定の断面積で製作された所定長さの鋼棒であって、検査対象物に衝突させる先端面は球冠状を成し、上端面は平面状を成しているプランジャー１０と、前記プランジャー１０の上端面に衝突させる所定径の鋼球１１と、前記プランジャー１０を保持する円筒形状のホルダー１２と、このホルダー１２に一体的に備えられた弾性波センサ２とから構成されている。
【００５０】
前記プランジャー１０及び前記鋼球１１については前記第１形態例で説明済みであるため省略し、前記ホルダー１２及び弾性波センサ２について説明する。
【００５１】
前記プランジャー１０は、円筒形状のホルダー１２の挿通孔内に、ゴムや柔らかい樹脂などの易変形性の弾性体１３を介して保持されており、図５に示されるように、前記ホルダー１２の先端面はプランジャー１０の先端面１０ａよりも１〜２mmだけ突出させている（符号Ａ寸法）。また、前記ホルダー１２の上端部には、フランジ状の水平板部１２ａを有し、この上面に弾性波センサ２が一体的に設けられている。
【００５２】
従って、プランジャー１０を検査対象物側に押し付けると、前記弾性体１３の変形によってプランジャー１０の先端は検査対象物に接触するとともに、前記前記ホルダー１２の先端面が検査対象物に強く接触されるようになるため、応答弾性波が前記ホルダー１２に効率よく伝達され、この応答弾性波を前記弾性波センサ２によって精度良く計測することが可能となる。
【００５３】
〔第３形態例〕
本打撃装置１の第３形態例について、図６に基づいて詳述する。本打撃装置１は、応答弾性波を計測する弾性波センサを打撃装置１に対して一体的に設ける場合の第２態様を示したものである。
【００５４】
本形態例では、プランジャー１０の先端近傍位置であってその外面に、１８０度方向の２箇所或いは９０度方向の４箇所に対して、応答弾性波を計測するための歪みゲージ６を貼付したものである。打撃を与えるプランジャー１０自体に応答弾性波を計測する歪みゲージ６を設けるようにしたため、応答弾性波が前記プランジャー１０に効率よく伝達され、この応答弾性波を前記歪みゲージ６（弾性波センサ）によって精度良く計測することが可能となる。
【００５５】
〔打撃装置１の応用適用例〕
本打撃装置１は、衝撃弾性波法によるコンクリートの内部欠陥の検出に主として使用されるものであるが、その構造は、前述したように、長細い形状を成しており、この構造利点を利用して、後述するようなＰＣ構造物におけるＰＣ鋼材のシース管内のグラウト充填度の評価方法に対しても好適に適用することが可能である。
【００５６】
橋梁や高架橋、建築物等のＰＣ構造物におけるＰＣ鋼材のシース管内にはグラウトが充填される。このようなＰＣ鋼材のシース管内においてグラウトの充填不良が生じた場合には、これに起因するＰＣ鋼材の腐食、破断事故が生じる可能性がある。そのため、現在、ＰＣ鋼材のシース管内のグラウト充填度を衝撃弾性波法によって調査することが行われている。
【００５７】
最近、前記グラウト充填度の調査方法として、ＰＣ構造物の表面から上記シース管の外表面に連続する孔を削孔し、削孔された上記孔を介して上記シース管の表面に波動を直接印加し、上記シース管へ加えられた波動の伝搬挙動を検出し、検出された波動の伝搬挙動に基づいて上記シース管内へのグラウトの充填度を評価する方法が提案されているが、前記孔内に挿入してシース管に波動を与える打撃装置として、本打撃装置１を好適に適用することができる。
【００５８】
図７に示されるように、ＰＣ構造物３０の表面から上記シース管３１の外表面に連続する孔３０ａを形成する際には、躯体損傷度を考慮すると、なるべく小さな径の孔とすることが望ましい。従来より打撃装置として用いられているハンマータイプの鋼球では孔内でシース管３１に対して打撃を与えることはできない。
【００５９】
そこで、同図に示すように、細長い形状を成す本打撃装置１（第２形態例を図示）をコンクリート表面からシース管３１まで形成した孔３０ａ内に挿入して、シース管３１に対して直接的に打撃を与えることが可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１…打撃装置、２…弾性波センサ、３…波形収録装置、４…評価装置、５…鋼球発射器具、６…歪みゲージ、１０…プランジャー、１０ａ…先端面、１０ｂ…上端面、１１…鋼球、１２…ホルダー、１３…易変形性の弾性体
【図１】
0006688619.tif 000006
【図２】
0006688619.tif 000007
【図３】
0006688619.tif 000008
【図４】
0006688619.tif 000009
【図５】
0006688619.tif 000010
【図６】
0006688619.tif 000011
【図７】
0006688619.tif 000012