(57)【要約】【課題】コンクリート杭の健全性を正確に評価することのできるコンクリート杭の健全性評価方法を提供する。【解決手段】コンクリート杭１の中心部に測定穴３を形成して弾性波レーダ５１１と電磁波レーダ５１２とからなるハイブリッド型探査装置５を測定穴３に吊り降ろし、探査装置５から弾性波と電磁波を水平方向に送波する。そして、杭１の外面で反射した弾性波と鉄筋２で反射した電磁波を探査装置５で検波し、弾性波を発振してから検波するまでの時間データから測定穴３の内壁面からコンクリート杭１の外面までの第１の水平距離ＨＤ１を測定する。また、電磁波を発信してから受信するまでの時間データから測定穴３の内壁面から鉄筋２までの第２の水平距離ＨＤ２を測定し、第１の水平距離ＨＤ１と第２の水平距離ＨＤ２との差から鉄筋２のコンクリート被り厚さを求めてコンクリート杭１の健全性を評価する。【選択図】  図３
2004293213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート杭に該コンクリート杭の軸方向に形成された測定穴から前記コンクリート杭の内部に電磁波レーダと弾性波レーダとからなるハイブリッド型探査装置を挿入し、次いで前記ハイブリッド型探査装置から弾性波を前記コンクリート杭の軸方向と直交する方向に発振して前記コンクリート杭の外面で反射した弾性波を前記ハイブリッド型探査装置で検波すると共に前記ハイブリッド型探査装置から電磁波を前記コンクリート杭の軸方向と直交する方向に発信して前記コンクリート杭の鉄筋で反射した電磁波を前記ハイブリッド型探査装置で受信し、前記弾性波を発振してから検波するまでの時間データに基づいて前記測定穴の内壁面から前記コンクリート杭の外面までの第１の距離を測定すると共に前記電磁波を発信してから受信するまでの時間データに基づいて前記測定穴の内壁面から前記鉄筋までの第２の距離を測定し、その測定結果から前記鉄筋のコンクリート被り厚さを求めて前記コンクリート杭の健全性を評価することを特徴とするコンクリート杭の健全性評価方法。
【請求項２】
前記測定穴に挿入された前記ハイブリッド型探査装置を前記コンクリート杭の軸回りに回転させて前記コンクリート杭の健全性を評価することを特徴とする請求項１記載のコンクリート杭の健全性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既製杭や場所打ち杭等によって地中に構築された既存コンクリート杭あるいは新設コンクリート杭の健全性を評価する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既製杭や場所打ち杭等によって地中に構築された既存コンクリート杭の健全性を評価する方法として、地盤を掘削して既存コンクリート杭の頭部を露出させた後、その頭部を打撃して得られる反射波形から既存コンクリート杭の長さを測定して健全性を評価する方法が知られている。しかし、この方法では、既存コンクリート杭の長さが長い場合には正確な測定を行うことが困難であり、さらに既存コンクリート杭の長さ以外の寸法（例えば既存コンクリート杭の外径等）から既存コンクリート杭の健全性を評価することができないという問題があった。そこで、このような問題を解決するために、既存コンクリート杭の中心部に測定穴を鉛直に形成し、次いで測定穴に弾性波レーダを挿入した後、弾性波レーダから弾性波を水平方向に発振し、その反射波を弾性波レーダで検波することによって既存コンクリート杭の外径を測定する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５３６３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献１に開示された方法では、既存コンクリート杭中に存在する鉄筋のコンクリート被り厚さ（既存コンクリート杭の外面から鉄筋までの水平距離）までは測定することができないため、既存コンクリート杭の健全性を正確に評価することが困難であった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、既存コンクリート杭や新設コンクリートの健全性を正確に評価することのできるコンクリート杭の健全性評価方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明に係るコンクリート杭の健全性評価方法は、コンクリート杭に該コンクリート杭の軸方向に形成された測定穴から前記コンクリート杭の内部に電磁波レーダと弾性波レーダとからなるハイブリッド型探査装置を挿入し、次いで前記ハイブリッド型探査装置から弾性波を前記コンクリート杭の軸方向と直交する方向に発振して前記コンクリート杭の外面で反射した弾性波を前記ハイブリッド型探査装置で検波すると共に前記ハイブリッド型探査装置から電磁波を前記コンクリート杭の軸方向と直交する方向に発信して前記コンクリート杭の鉄筋で反射した電磁波を前記ハイブリッド型探査装置で受信し、前記弾性波を発振してから検波するまでの時間データに基づいて前記測定穴の内壁面から前記コンクリート杭の外面までの第１の距離を測定すると共に前記電磁波を発信してから受信するまでの時間データに基づいて前記測定穴の内壁面から前記鉄筋までの第２の距離を測定し、その測定結果から前記鉄筋のコンクリート被り厚さを求めて前記コンクリート杭の健全性を評価することを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明に係るコンクリート杭の健全性評価方法は、前記測定穴内で前記ハイブリッド型探査装置を鉛直な軸回りに回転させて前記コンクリート杭の健全性を評価することを特徴とする。
請求項１の発明では、測定穴に挿入されたハイブリッド型探査装置から弾性波をコンクリート杭の軸方向と直交する方向に発振してコンクリート杭の外面で反射した弾性波をハイブリッド型探査装置で検波すると共にハイブリッド型探査装置から電磁波をコンクリート杭の軸方向と直交する方向に発信してコンクリート杭の鉄筋で反射した電磁波をハイブリッド型探査装置で受信し、弾性波を発振してから検波するまでの時間データに基づいて測定穴の内壁面からコンクリート杭の外面までの第１の距離を測定すると共に電磁波を発信してから受信するまでの時間データに基づいて測定穴の内壁面から鉄筋までの第２の距離を測定することで、コンクリート杭中に存在する鉄筋のコンクリート被り厚さを測定することができる。したがって、鉄筋のコンクリート被り厚さからコンクリート杭の健全性を正確に評価することができる。
【０００７】
請求項２の発明では、前記測定穴に挿入された前記ハイブリッド型探査装置を前記コンクリート杭の軸回りに回転させることで、鉄筋のコンクリート被り厚さをコンクリート杭の全周に亘って測定できるので、コンクリート杭の健全性をより正確に評価することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るコンクリート杭の健全性評価方法を実施するためのコンクリート被り厚さ測定システムの一例を示すブロック構成図である。同図に示されるコンクリート被り厚さ測定システムは、ハイブリッド型探査装置５と、このハイブリッド型探査装置５の上端に接続されたワイヤロープ６と、このワイヤロープ６を介してハイブリッド型探査装置５を昇降させる昇降装置７を備えており、昇降装置７には、ハイブリッド型探査装置５の昇降位置を検出する深度検出器８が付設されている。
【０００９】
また、図１のコンクリート被り厚さ測定システムはハイブリッド型探査装置５の出力からコンクリート杭の外径や鉄筋のコンクリート被り厚さ等を測定する測定装置９を備えており、この測定装置９で測定されたコンクリート杭の外径や鉄筋のコンクリート被り厚さは、表示装置１０に表示されるようになっている。
ハイブリッド型探査装置５は探査部５１と、探査部５１を鉛直な軸回りに駆動する回転装置５２を備えており、探査部５１は弾性波レーダ５１１と電磁波レーダ５１２とから構成されている。また、ハイブリッド型探査装置５は探査部５１の回転角度を検出する回転角度検出器５３を備えており、この回転角度検出器５３から出力された信号は、昇降装置７や回転装置５２を制御する制御装置１１に供給されるようになっている。なお、弾性波レーダ５１１は弾性波発振器５１１ａと弾性波検波器５１１ｂとから構成され、電磁波レーダ５１２は電磁波発信器５１２ａと電磁波受信器５１２ｂとから構成されている。
【００１０】
図２乃至図４は、本発明の一実施形態に係るコンクリート杭の健全性評価方法を示す図である。図２乃至図４において、符号１はコンクリート杭、２は鉄筋を示しており、コンクリート杭１の健全性を評価する場合には、図２に示すように、先ず、コンクリート杭１の中心部を鉛直に掘削して、コンクリート杭１の長さとほぼ同じ深さを有する測定穴３をコンクリート杭１の中心部に形成する。次に、図３に示すように、測定穴３の真上にウィンチ等の昇降装置７を設置し、昇降装置７を作動させてハイブリッド型探査装置５を測定穴３の中へワイヤロープ６で吊り降ろす。
【００１１】
このようにして、測定穴３の中に吊り降ろされたハイブリッド型探査装置５が所定位置に到達したならば、昇降装置７を停止させる。そして、図４に示すように、ハイブリッド型探査装置５の弾性波発振器５１１ａから弾性波（超音波を含む弾性波）ｅｗを水平方向に発振させるとともに、ハイブリッド型探査装置５の電磁波発信器５１２ａからコンクリートを透過可能な電磁波（例えば１ＧＨｚ未満の電磁波）ｍｇｗを水平方向に発信させる。また、これと同時にハイブリッド型探査装置５の回転装置５２を作動させ、ハイブリッド型探査装置５の探査部５１を鉛直な軸回りに一定速度で回転させる。
【００１２】
このとき、弾性波レーダ５１１の弾性波発振器５１１ａから発振された弾性波ｅｗは、コンクリート杭１のコンクリート中を伝播してコンクリート杭１の外面で反射される。そして、コンクリート杭１の外面で反射した弾性波ｅｗは弾性波レーダ５１１の弾性波検波器５１１ｂで検波され、この弾性波検波器５１１ｂでは、検波した弾性波をコンクリート杭１の半径情報として測定装置９に供給する。
【００１３】
一方、電磁波レーダ５１２の電磁波発信器５１２ａから発信された電磁波ｍｇｗは、コンクリート杭１のコンクリート中を伝播して鉄筋２で反射される。そして、鉄筋２で反射した電磁波ｍｇｗは電磁波レーダ５１２の電磁波受信器５１２ｂで受信され、この電磁波受信器５１２ｂでは、受信した電磁波は鉄筋２の位置情報として測定装置９に供給する。
【００１４】
測定装置９では、弾性波発振器５１１ａ及び弾性波検波器５１１ｂからの情報すなわち弾性波ｅｗを発振してから検波するまでの時間データに基づいて測定穴３の内壁面からコンクリート杭１の外面までの第１の水平距離ＨＤ１（図３参照）を測定するとともに、電磁波発信器５１２ａ及び電磁波受信器５１２ｂからの情報すなわち電磁波ｍｇｗを発信してから受信するまでの時間データに基づいて測定穴３の内壁面から鉄筋２までの第２の水平距離ＨＤ２（図３参照）を求める。そして、得られた第１の水平距離ＨＤ１と第２の水平距離ＨＤ２との差から鉄筋２のコンクリート被り厚さ（コンクリート杭１の外面から鉄筋２までの水平距離）を求め、これを表示装置１０に表示する。
【００１５】
このように、コンクリート杭１の中心部に測定穴３を鉛直に形成し、次いで測定穴３に弾性波レーダ５１１と電磁波レーダ５１２とを有するハイブリッド型探査装置５を降下させた後、ハイブリッド型探査装置５から弾性波ｅｗを水平方向に発振してコンクリート杭１の外面で反射した弾性波ｅｗをハイブリッド型探査装置５で検波すると共に、ハイブリッド型探査装置５から電磁波ｍｇｗを水平方向に発信してコンクリート杭１の鉄筋２で反射した電磁波ｍｇｗをハイブリッド型探査装置５で受信し、弾性波ｅｗを発振してから検波するまでの時間データに基づいて弾性波ｅｗを発振してから検波するまでの時間データに基づいて測定穴３の内壁面からコンクリート杭１の外面までの第１の水平距離ＨＤ１を測定するとともに、電磁波ｍｇｗを発信してから受信するまでの時間データに基づいて測定穴３の内壁面から鉄筋２までの第２の水平距離ＨＤ２を求めることにより、得られた第１の水平距離ＨＤ１と第２の水平距離ＨＤ２との差から鉄筋２のコンクリート被り厚さを測定することができる。したがって、コンクリート杭１中に存在する鉄筋２のコンクリート被り厚さからコンクリート杭１の健全性を正確に評価することができる。
【００１６】
また、測定穴３に降下されたハイブリッド型探査装置５を鉛直な軸回りに回転させることで、鉄筋２のコンクリート被り厚さをコンクリート杭１の全周に亘って測定できるので、コンクリート杭１の健全性をより正確に評価することができる。
なお、上述した実施形態ではコンクリート杭１が場所打ち杭で杭全体がコンクリートで充填されている場合を例示したが、コンクリート杭１が既製杭で杭中央部が土やソイルセメント等で充填されている場合でも本発明を適用できることは勿論である。また、上述した実施形態ではコンクリート杭１の横断面が円形である場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コンクリート杭１の横断面が矩形である場合にも鉄筋のコンクリート被り厚さを測定することができる。また、コンクリート杭１が大口径杭の場合にはコンクリート杭１の中心部に測定穴３を必ずしも設ける必要はなく、コンクリート杭１の外径部に近づいた位置に測定穴３を設けてもよい。さらに、コンクリート杭１に形成される測定穴３の数は１つに限られるものではなく、コンクリート杭１に複数の測定穴３を設けてもよい。
【００１７】
また、上述した実施形態では既存コンクリート杭の健全性を評価する場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、新設コンクリート杭の健全性を評価する場合にも適用できることは勿論であり、この場合、測定穴３は新設コンクリート杭に予め設けておいてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係るコンクリート杭の健全性評価方法によれば、コンクリート杭中に存在する鉄筋のコンクリート被り厚さを測定できるので、コンクリート杭の健全性を正確に評価することができる。
請求項２の発明に係るコンクリート杭の健全性評価方法によれば、鉄筋のコンクリート被り厚さをコンクリート杭の全周に亘って測定できるので、コンクリート杭の健全性をより正確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンクリート被り厚さ測定システムの一例を示すブロック構成図である。
【図２】コンクリート杭の中心部に測定穴を鉛直に形成した状態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図３】測定穴にハイブリッド型探査装置を吊り降ろした状態を示す図である。
【図４】ハイブリッド型探査装置から発振された弾性波と電磁波を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１    コンクリート杭
２    鉄筋
３    測定穴
５    ハイブリッド型探査装置
６    ワイヤロープ
７    昇降装置
８    深度検出器
９    測定装置
１０    表示装置
１１    制御装置
５１    探査部
５２    回転装置
５３    回転角度検出器
５１１    弾性波レーダ
５１２    電磁波レーダ
５１１ａ    弾性波発振器
５１１ｂ    弾性波検波器
５１２ａ    電磁波発信器
５１２ｂ    電磁波受信器
【図１】
2004293213.tif 000003
【図２】
2004293213.tif 000004
【図３】
2004293213.tif 000005
【図４】
2004293213.tif 000006