(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象鉄筋と該検査対象鉄筋と交差する交差鉄筋とが埋設されたコンクリート体の外側から磁石によって前記両鉄筋を磁化させ、その後磁気センサによって前記コンクリート体の外側の磁束密度を測定することで、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記磁石の磁化面を、該磁石の両磁極が前記検査対象鉄筋の長手方向に沿うように前記コンクリート体の表面に近づけて配置し、次いで該磁石を前記検査対象鉄筋の長手方向に沿って移動させることにより前記両鉄筋に着磁した後、該磁石を撤去する主たる着磁工程と、
主たる着磁工程において前記磁石を配置した位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に後記「距離Ｄの決定方法」により求めた「距離Ｄ」以上離隔した所定位置において、前記磁石の磁化面を、該磁石の両磁極の相対位置が前記主たる着磁工程と同じになるように前記コンクリート体の表面に近づけて配置し、次いで該磁石を前記検査対象鉄筋の長手方向に沿って移動させることにより前記両鉄筋に再度着磁した後、該磁石を撤去する従たる着磁工程と、
前記磁気センサを前記コンクリート体の表面に近づけて配置した後、適宜移動させることにより、または移動させることなく前記検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度を測定する磁束密度測定工程と、
磁束密度測定工程で測定された磁束密度に基づいて、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する破断部検出工程を含むことを特長とする非破壊検査方法。
［距離Ｄの決定方法］
前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線におけるＳ極側方向をＸ方向とし、前記磁石の磁化面を下側に向けた場合に該磁化面と平行であり、かつＸ方向に向かって左側に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、かつ前記磁石の磁化面側方向をＺ方向とする。
かかる場合に、前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線の中央位置からＺ方向に向かって、該磁石の磁化面から１００mm離隔した位置をＰ１とし、位置Ｐ１からＹ方向に離隔して、かつ磁束密度のＸ方向成分が、位置Ｐ１における磁束密度のＸ方向成分の約１／４の値を示す位置をＰ２とし、位置Ｐ１と位置Ｐ２との離隔距離を「距離Ｄ」として決定する。
【請求項２】
従たる着磁工程を、主たる着磁工程において前記磁石を配置した位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に前記「距離Ｄ」離隔した位置と、該位置から同方向にさらに４００mm離隔した位置との間の所定位置において行うことを特長とする請求項１に記載の非破壊検査方法。
【請求項３】
検査対象鉄筋と該検査対象鉄筋と交差する交差鉄筋とが埋設されたコンクリート体の外側から磁石によって前記両鉄筋を磁化させ、その後磁気センサによって前記コンクリート体の外側の磁束密度を測定することで、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線の長さが、前記検査対象鉄筋の検査対象部分の長さと略同等以上の場合に、該磁石の磁化面を、該磁石の両磁極が前記検査対象鉄筋の長手方向に沿うように前記コンクリート体の表面に近づけて配置することにより前記両鉄筋に着磁した後、該磁石を撤去する主たる着磁工程と、
主たる着磁工程において前記磁石を配置した位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に後記「距離Ｄの決定方法」により求めた「距離Ｄ」以上離隔した所定位置において、前記磁石の磁化面を、該磁石の両磁極の相対位置が前記主たる着磁工程と同じになるように前記コンクリート体の表面に近づけて配置することにより前記両鉄筋に再度着磁した後、該磁石を撤去する従たる着磁工程と、
前記磁気センサを前記コンクリート体の表面に近づけて配置した後、適宜移動させることにより、または移動させることなく前記検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度を測定する磁束密度測定工程と、
磁束密度測定工程で測定された磁束密度に基づいて、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する破断部検出工程を含むことを特長とする非破壊検査方法。
［距離Ｄの決定方法］
前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線におけるＳ極側方向をＸ方向とし、前記磁石の磁化面を下側に向けた場合に該磁化面と平行であり、かつＸ方向に向かって左側に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、かつ前記磁石の磁化面側方向をＺ方向とする。
かかる場合に、前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線の中央位置からＺ方向に向かって、該磁石の磁化面から１００mm離隔した位置をＰ１とし、位置Ｐ１からＹ方向に離隔して、かつ磁束密度のＸ方向成分が、位置Ｐ１における磁束密度のＸ方向成分の約１／４の値を示す位置をＰ２とし、位置Ｐ１と位置Ｐ２との離隔距離を「距離Ｄ」として決定する。
【請求項４】
従たる着磁工程を、主たる着磁工程において前記磁石を配置した位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に前記「距離Ｄ」離隔した位置と、該位置から同方向にさらに４００mm離隔した位置との間の所定位置において行うことを特長とする請求項３に記載の非破壊検査方法。
【請求項５】
検査対象鉄筋と該検査対象鉄筋と交差する交差鉄筋とが埋設されたコンクリート体の外側から磁石によって前記両鉄筋を磁化させ、その後磁気センサによって前記コンクリート体の外側の磁束密度を測定することで、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線の長さが、前記検査対象鉄筋の検査対象部分の長さと略同等以上の場合に、該磁石の磁化面を、該磁石の両磁極が前記検査対象鉄筋の長手方向に沿うように前記コンクリート体の表面に近づけて配置することにより前記両鉄筋に着磁する主たる着磁工程と、
主たる着磁工程において配置された前記磁石を、その配置位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に後記「距離Ｄの決定方法」により求めた「距離Ｄ」以上離隔した所定位置まで、該磁石の磁化面を前記コンクリート体の表面に近づけた状態のまま略平行移動させることにより前記両鉄筋に再度着磁した後、該磁石を撤去する従たる着磁工程と、
前記磁気センサを前記コンクリート体の表面に近づけて配置した後、適宜移動させることにより、または移動させることなく前記検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度を測定する磁束密度測定工程と、
磁束密度測定工程で測定された磁束密度に基づいて、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する破断部検出工程を含むことを特長とする非破壊検査方法。
［距離Ｄの決定方法］
前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線におけるＳ極側方向をＸ方向とし、前記磁石の磁化面を下側に向けた場合に該磁化面と平行であり、かつＸ方向に向かって左側に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、かつ前記磁石の磁化面側方向をＺ方向とする。
かかる場合に、前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線の中央位置からＺ方向に向かって、該磁石の磁化面から１００mm離隔した位置をＰ１とし、位置Ｐ１からＹ方向に離隔して、かつ磁束密度のＸ方向成分が、位置Ｐ１における磁束密度のＸ方向成分の約１／４の値を示す位置をＰ２とし、位置Ｐ１と位置Ｐ２との離隔距離を「距離Ｄ」として決定する。
【請求項６】
主たる着磁工程において配置された前記磁石を、その配置位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に前記「距離Ｄ」離隔した位置と、該位置から同方向にさらに４００mm離隔した位置との間の所定位置まで、該磁石の磁化面を前記コンクリート体の表面に近づけた状態のまま平行移動させることにより前記両鉄筋に再度着磁した後、該磁石を撤去する方法によって従たる着磁工程を行うことを特長とする請求項５に記載の非破壊検査方法。
【請求項７】
磁束密度測定工程において、前記検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定し、
磁束密度測定工程で測定された磁束密度の垂直成分に基づいて、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する破断部検出工程を含むことを特長とする請求項１から６のいずれか１項に記載の非破壊検査方法。
【請求項８】
破断部検出工程において、前記磁束密度の微分値または微分近似値を算出し、これらの微分値または微分近似値と予め設けられた閾値とを比較し、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出することを特長とする請求項１から７のいずれか１項に記載の非破壊検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、橋、ビルまたはコンクリートポールなどの、鉄筋コンクリート構造物の体内に設けられている鉄筋の破断部の有無を検出する非破壊検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンクリート体内に設けられた鉄筋の破断部を検出する非破壊検査方法が知られている。
例えば、特許第３７３４８２２号公報（特許文献１）に記載された非破壊検査方法は、永久磁石を、コンクリートに埋設された検査対象の鉄筋の長手方向に沿って、コンクリートの表面上を移動させることにより鉄筋を磁化させ、その後、コンクリートの表面から漏れる磁束密度を測定し、更に得られた測定値の微分値を算出して鉄筋の破断の有無を検出するものである。
【０００３】
しかしながら、一般的に、コンクリート体内には、位置や配置方向の異なる多数の鉄筋が埋設されている。そのため、コンクリート体の外側において検査対象鉄筋の磁気を磁気センサにより検出すると、検査対象鉄筋以外の鉄筋からの磁気も同時に検出される場合が多い。しかし、特許文献１に記載の非破壊検査方法にあっては、このような検査対象鉄筋以外から発せられる磁気の影響を除去する手段が設けられていないため、破断部の検出に正確性を欠くおそれがある。
【０００４】
また、特開２０１３−１３０４５２号公報（特許文献２）には、磁石を、コンクリートに埋設された検査対象鉄筋の長手方向に沿って、コンクリートの表面上を移動させることにより検査対象鉄筋を磁化させ、次に、その検査対象鉄筋を磁化させた位置から一定距離離れた位置で、磁石を、検査対象鉄筋の長手方向に沿って移動させることにより検査対象鉄筋を再度磁化させ、その後、コンクリートの表面から漏れる磁束密度を測定することで検査対象鉄筋の破断の有無を検出する非破壊検査方法が記載されている。
【０００５】
かかる検査方法によれば、検査対象鉄筋に対するコンクリートの被りが浅い場合など、着磁の際に磁石と検査対象鉄筋との距離が近づき過ぎることにより検査対象鉄筋から生じてしまう、正確な破断部検出の障害となる磁気を減少させることができる。しかし、検査対象鉄筋以外から発せられる磁気の影響を除去できる旨は記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７３４８２２号公報
【特許文献１】特開２０１３−１３０４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のとおり、従来の非破壊検査の方法では、検査対象鉄筋以外の鉄筋から発せられる磁気の影響を除去できないといった問題があり、破断部の検出精度の面で課題を有していた。
そこで本願発明は、検査対象鉄筋以外の鉄筋の中でも、一般に設置数量が多く、検査対象鉄筋と略直交して設けられる交差鉄筋の磁気の影響を低減すると共に、検査対象鉄筋が破断部を有する場合に特徴的に現れる磁束密度の変化の性質を利用することで、破断部の有無を極めて正確に検出することができる非破壊検査方法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】
【０００８】
本願の第１の発明は、検査対象鉄筋と該検査対象鉄筋と交差する交差鉄筋とが埋設されたコンクリート体の外側から磁石によって前記両鉄筋を磁化させ、その後磁気センサによって前記コンクリート体の外側の磁束密度を測定することで、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記磁石の磁化面を、該磁石の両磁極が前記検査対象鉄筋の長手方向に沿うように前記コンクリート体の表面に近づけて配置し、次いで該磁石を前記検査対象鉄筋の長手方向に沿って移動させることにより前記両鉄筋に着磁した後、該磁石を撤去する主たる着磁工程と、
主たる着磁工程において前記磁石を配置した位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に後記「距離Ｄの決定方法」により求めた「距離Ｄ」以上離隔した所定位置において、前記磁石の磁化面を、該磁石の両磁極の相対位置が前記主たる着磁工程と同じになるように前記コンクリート体の表面に近づけて配置し、次いで該磁石を前記検査対象鉄筋の長手方向に沿って移動させることにより前記両鉄筋に再度着磁した後、該磁石を撤去する従たる着磁工程と、
前記磁気センサを前記コンクリート体の表面に近づけて配置した後、適宜移動させることにより、または移動させることなく前記検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度を測定する磁束密度測定工程と、
磁束密度測定工程で測定された磁束密度に基づいて、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する破断部検出工程を含むことを特長とする非破壊検査方法である。
【０００９】
なお、前記「距離Ｄの決定方法」は次のとおりである。
前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線におけるＳ極側方向をＸ方向とし、前記磁石の磁化面を下側に向けた場合に該磁化面と平行であり、かつＸ方向に向かって左側に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、かつ前記磁石の磁化面側方向をＺ方向とする。
かかる場合に、前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線の中央位置からＺ方向に向かって、該磁石の磁化面から１００mm離隔した位置をＰ１とし、位置Ｐ１からＹ方向に離隔して、かつ磁束密度のＸ方向成分が、位置Ｐ１における磁束密度のＸ方向成分の約１／４の値を示す位置をＰ２とし、位置Ｐ１と位置Ｐ２との離隔距離を「距離Ｄ」として決定する。
【００１０】
この第１の発明の主たる着磁工程および従たる着磁工程において鉄筋を磁化させる際に、磁石の磁化面をコンクリート体の表面に近づけて配置するには、磁石の磁化面をコンクリート体の表面付近の所定位置に一時的に近づければよく、必ずしも磁石の磁化面を直接コンクリート体の表面に当接させる必要はなく、静止させる必要もない。
【００１１】
ここで、磁石の磁化面とは、鉄筋に着磁する際にコンクリート体に最も近づける磁石の一面を指す。かかる磁化面は、磁石の両磁極を検査対象鉄筋の長手方向に沿わせることができれば良く、その形状は単一の平面に限るものではない。
【００１２】
また、主たる着磁工程において磁石を配置する位置と、従たる着磁工程で磁石を配置する位置とは、「距離Ｄ」以上離隔させる必要があるが、かかる「距離Ｄ」の値は、磁石の形状や大きさなどによって相違する磁石毎に定まる固有値である。したがって、「距離Ｄ」の値は、磁石毎に前記「距離Ｄの決定方法」によって求める必要がある。
なお、主たる着磁工程と従たる着磁工程とでは、磁石を「距離Ｄ」以上離隔した位置において略平行の軌道によって移動させるが、その作業を容易かつ正確に行うために、例えばコンクリート体の表面上にガイドレールを設けたり、マーキングを行ったりしても良い。
【００１３】
次に、磁束密度測定工程において、磁気センサをコンクリート体の表面に近づけて配置するには、前記の磁石の場合と同様に、磁気センサをコンクリート体の表面付近の所定位置に一時的に近づければよく、直接コンクリート体の表面に当接させる必要はなく、静止させる必要もない。
【００１４】
但し、検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度を求めるには、検査対象鉄筋の破断部の検査範囲と必要に応じてその周辺範囲まで磁束密度を測定する必要がある。
そのためには、１個または複数個の磁気センサを適宜に移動させつつ磁束密度を測定すればよく、例えば、磁気センサを、検査対象鉄筋の長手方向に沿ってコンクリート体の表面付近を移動させながら磁束密度を測定することができる。あるいは、コンクリート体の表面に配置された磁気センサを、コンクリート体表面に近接させたまま、検査対象鉄筋の長手方向と直交する方向に往復移動させつつ、少しずつ検査対象鉄筋の長手方向にずらすことによって、検査対象鉄筋の磁束密度を測定し、この測定結果から検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度を算出することもできる。
【００１５】
また、例えば、多数個の磁気センサを直線状に連設した長尺状の磁気センサユニットを用いる場合には、この磁気センサユニットを、検査対象鉄筋の長手方向に沿うようにコンクリート体の表面に近づけて配置するだけで、その後移動させることなく、検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度を測定することができる。
【００１６】
さらに、本願の第２の発明は、前記第１の発明にかかる非破壊検査方法において、従たる着磁工程を、主たる着磁工程において前記磁石を配置した位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に前記「距離Ｄ」離隔した位置と、該位置から同方向にさらに４００mm離隔した位置との間の所定位置において行うことを特長としている。
【００１７】
次に、本願の第３の発明は、検査対象鉄筋と該検査対象鉄筋と交差する交差鉄筋とが埋設されたコンクリート体の外側から磁石によって前記両鉄筋を磁化させ、その後磁気センサによって前記コンクリート体の外側の磁束密度を測定することで、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線の長さが、前記検査対象鉄筋の検査対象部分の長さと略同等以上の場合に、該磁石の磁化面を、該磁石の両磁極が前記検査対象鉄筋の長手方向に沿うように前記コンクリート体の表面に近づけて配置することにより前記両鉄筋に着磁した後、該磁石を撤去する主たる着磁工程と、
主たる着磁工程において前記磁石を配置した位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に前記「距離Ｄの決定方法」により求めた「距離Ｄ」以上離隔した所定位置において、前記磁石の磁化面を、該磁石の両磁極の相対位置が前記主たる着磁工程と同じになるように前記コンクリート体の表面に近づけて配置することにより前記両鉄筋に再度着磁した後、該磁石を撤去する従たる着磁工程と、
前記磁気センサを前記コンクリート体の表面に近づけて配置した後、適宜移動させることにより、または移動させることなく前記検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度を測定する磁束密度測定工程と、
磁束密度測定工程で測定された磁束密度に基づいて、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する破断部検出工程を含むことを特長とする非破壊検査方法である。
【００１８】
この第３の発明は、主たる着磁工程および従たる着磁工程で長尺状の磁石を用いる点において前記第１の発明と相違している。
すなわち、前記第３の発明は、磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線（以下「両磁極中心線」ともいう。）の長さが、検査対象鉄筋の検査対象部分の長さと略同等以上の長尺状磁石を用い、その両磁極が検査対象鉄筋の長手方向に沿うようにコンクリート体の表面に近づけて配置し、その後磁石を移動させることなく着磁を行う主たる着磁工程と、従たる着磁工程とを有している。
【００１９】
さらに、本願の第４の発明は、前記第３の発明にかかる非破壊検査方法において、従たる着磁工程を、主たる着磁工程において前記磁石を配置した位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に前記「距離Ｄ」離隔した位置と、該位置から同方向にさらに４００mm離隔した位置との間の所定位置において行うことを特長としている。
【００２０】
次に、本願の第５の発明は、検査対象鉄筋と該検査対象鉄筋と交差する交差鉄筋とが埋設されたコンクリート体の外側から磁石によって前記両鉄筋を磁化させ、その後磁気センサによって前記コンクリート体の外側の磁束密度を測定することで、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記磁石の両磁極の各中心部を結ぶ直線の長さが、前記検査対象鉄筋の検査対象部分の長さと略同等以上の場合に、該磁石の磁化面を、該磁石の両磁極が前記検査対象鉄筋の長手方向に沿うように前記コンクリート体の表面に近づけて配置することにより前記両鉄筋に着磁する主たる着磁工程と、
主たる着磁工程において配置された前記磁石を、その配置位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に前記「距離Ｄの決定方法」により求めた「距離Ｄ」以上離隔した所定位置まで、該磁石の磁化面を前記コンクリート体の表面に近づけた状態のまま略平行移動させることにより前記両鉄筋に再度着磁した後、該磁石を撤去する従たる着磁工程と、
前記磁気センサを前記コンクリート体の表面に近づけて配置した後、適宜移動させることにより、または移動させることなく前記検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度を測定する磁束密度測定工程と、
磁束密度測定工程で測定された磁束密度に基づいて、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する破断部検出工程を含むことを特長とする非破壊検査方法である。
【００２１】
この第５の発明は、主たる着磁工程から従たる着磁工程への一連の動作において、長尺状磁石を略平行移動させる点で前記第３の発明と相違している。
すなわち、前記第５の発明は、前記第３の発明と同様に、磁石の両磁極中心線の長さが、検査対象鉄筋の検査対象部分の長さと略同等以上の長尺状磁石を用い、その両磁極が検査対象鉄筋の長手方向に沿うようにコンクリート体の表面に近づけて配置する主たる着磁工程を有するが、さらに、前記第３の発明とは異なり、主たる着磁工程において配置された長尺状磁石を、「距離Ｄ」以上離隔した所定位置まで、略平行移動させる従たる着磁工程を有している。
【００２２】
また、本願の第６の発明は、前記第５の発明にかかる非破壊検査方法において、本願発明のうち特許請求の範囲の請求項６に記載する発明は、主たる着磁工程において配置された前記磁石を、その配置位置から前記検査対象鉄筋の幅方向に前記「距離Ｄ」離隔した位置と、該位置から同方向にさらに４００mm離隔した位置との間の所定位置まで、該磁石の磁化面を前記コンクリート体の表面に近づけた状態のまま平行移動させることにより前記両鉄筋に再度着磁した後、該磁石を撤去する方法によって従たる着磁工程を行うことを特長としている。
【００２３】
次に、本願の第７の発明は、前記の第１から第６のいずれかの発明にかかる非破壊検査方法において、磁束密度測定工程で前記検査対象鉄筋の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定し、
磁束密度測定工程で測定された磁束密度の垂直成分に基づいて、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出する破断部検出工程を含むことを特長としている。
【００２４】
ここで、磁束密度の垂直成分とは、磁束密度のうちコンクリート体の表面に対して垂直方向の成分である。
【００２５】
次に、本願の第８の発明は、前記の第１から第７のいずれかの発明にかかる非破壊検査方法において、破断部検出工程で前記磁束密度の微分値または微分近似値を算出し、これらの微分値または微分近似値と予め設けられた閾値とを比較し、前記検査対象鉄筋の破断部の有無を検出することを特長としている。
【発明の効果】
【００２６】
本願の第１の発明にかかる非破壊検査方法によれば、主たる着磁工程によって検査対象鉄筋と検査対象物ではない交差鉄筋とを磁化させた後、従たる着磁工程を行うことで、主たる着磁工程によって磁化された検査対象鉄筋と交差鉄筋からそれぞれ生ずる磁束による磁束密度のうち、交差鉄筋からの磁束密度を顕著に小さくすることができる。したがって、検査対象鉄筋から生ずる磁束の磁束密度の変化状態を正確に判別することが可能になり、破断部の有無の検出を高い精度で行うことができる。
【００２７】
また、本願の第２の発明にかかる非破壊検査方法によれば、主たる着磁工程によって磁化された検査対象鉄筋と交差鉄筋から生ずる磁束による磁束密度のうち、交差鉄筋からの磁束密度を顕著に小さくすることで、検査対象鉄筋からの磁束密度の変化状態をより正確に判別することができるという前記第１の発明による効果を、より確実に発揮させることができる。
【００２８】
本願の第３の発明にかかる非破壊検査方法によれば、前記第１の発明にかかる非破壊検査方法と同様の効果を奏し、さらに、主たる着磁工程および従たる着磁工程において、磁石を、その磁化面をコンクリート体の表面に近づけて配置した後に検査対象鉄筋の長手方向に沿って移動させる必要がないため、両着磁工程を効率的に短時間で実施することができる。
【００２９】
また、本願の第４の発明にかかる非破壊検査方法によれば、主たる着磁工程によって磁化された検査対象鉄筋と交差鉄筋からそれぞれ生ずる磁束による磁束密度のうち、交差鉄筋からの磁束密度を顕著に小さくすることで、検査対象鉄筋からの磁束密度をより正確に判別することができるという前記第１および第３の発明に共通する効果を、より確実に発揮させることができる。
【００３０】
本願の第５の発明にかかる非破壊検査方法によれば、前記第３の発明にかかる非破壊検査方法と同様の効果を奏し、さらに、主たる着磁工程から従たる着磁工程への一連の動作が、磁石を、その磁化面をコンクリート体の表面に近づけた状態のまま検査対象鉄筋の幅方向に略平行移動させるだけで完了するため、両着磁工程を極めて簡単に短時間で実施することができる。
【００３１】
また、本願の第６の発明にかかる非破壊検査方法によれば、主たる着磁工程によって磁化された検査対象鉄筋と交差鉄筋からそれぞれ生ずる磁束による磁束密度のうち、交差鉄筋からの磁束密度を顕著に小さくすることで、検査対象鉄筋からの磁束密度をより正確に判別することができるという、前記第１、第３および第５の発明に共通する効果を、より確実に発揮させることができる。
【００３２】
本願の第７の発明にかかる非破壊検査方法によれば、磁束密度測定工程において磁束密度を測定する際に、その垂直成分を測定することによって、交差鉄筋からの磁束密度をより明瞭に捉えることができ、検査対象鉄筋についての破断部の有無の検出精度を向上させることができる。
【００３３】
また、本願の第８の発明にかかる非破壊検査方法によれば、破断部検出工程おいて算出された磁束密度の微分値または微分近似値を得ることで、例えば、これらをグラフに表した場合には、検査対象鉄筋に破断部が存在することに起因する磁束密度の変化部分が強調されてピーク値が現われるため、このピーク値と予め設けられた閾値とを比較することで、破断部の有無をより正確に検出することが可能となる。
特に、前記第７の発明のように磁束密度の「垂直成分」を測定し、その垂直成分の微分値または微分近似値を算出してグラフに表した場合、鉄筋の破断部に起因するピーク値が１つだけ大きく現れるため、このピーク値と閾値との比較においては誤認識が生じ難いことから、破断部の検出精度をさらに高めることができる。
【００３４】
さらに、前記磁束密度の微分値または微分近似値を算出することは、近接する２箇所における両磁束密度の和または平均値の差分を求めることに他ならないので、前記磁束密度測定工程によって測定された磁束密度に含まれている、地磁気等の環境磁場に起因する磁束密度が、差し引かれて除去されることに意義がある。
したがって、前記微分値または微分近似値を算出することにより、これらと比較するための閾値を設ける際に、環境磁場の磁束密度を考慮する必要がないため、非常に便宜であり、また破断部の検出精度の向上に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】破断部を含まない主鉄筋（検査対象鉄筋）と３本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上に磁石を配置した場合のＸ方向断面を示す説明図である。
【図２】破断部を含まない主鉄筋と３本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上において、主鉄筋の略真上位置に配置した磁石をＸ方向に移動させた場合のＸ方向断面を示す説明図である。
【図３】主鉄筋と交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上において、主鉄筋の略真上位置に配置した磁石をＸ方向（手前に向かう方向）に移動させた場合のＹ方向断面を示す説明図である。
【図４】主鉄筋と交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上において、主鉄筋の略真上位置からＹ方向に２５０mm離隔した位置に配置した磁石を、Ｘ方向に移動させた場合のＹ方向断面を示す説明図である。
【図５】主鉄筋と交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上において、主鉄筋の略真上位置からＹ方向に５００mm離隔した位置に配置した磁石を、Ｘ方向に移動させた場合のＹ方向断面を示す説明図である。
【図６】主鉄筋と交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上において、主鉄筋の略真上位置からＹ方向に７５０mm離隔した位置に配置した磁石を、Ｘ方向に移動させた場合のＹ方向断面を示す説明図である。
【図７】破断部を含まない主鉄筋と７本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上における磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図８】破断部を含まない主鉄筋と７本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上における磁束密度の垂直成分の微分値を示すグラフである。
【図９】破断部を含まない主鉄筋と７本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上における磁束密度の水平成分の測定結果を示すグラフである。
【図１０】破断部を含まない主鉄筋と７本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上における磁束密度の水平成分の微分値を示すグラフである。
【図１１】破断部を含む主鉄筋と３本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上において、主鉄筋の略真上位置に配置した磁石をＸ方向に移動させた場合のＸ方向断面を示す説明図である。
【図１２】破断部を含む主鉄筋が磁化された際の、磁力線およびコンクリート体表面上における磁束の状態を示す説明図である。
【図１３】破断部を含む主鉄筋と７本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上における磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図１４】破断部を含む主鉄筋と７本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上における磁束密度の垂直成分の微分値を示すグラフである。
【図１５】破断部を含む主鉄筋と７本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上における磁束密度の水平成分の測定結果を示すグラフである。
【図１６】破断部を含む主鉄筋と７本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上における磁束密度の水平成分の微分値を示すグラフである。
【図１７】本願発明の非破壊検査方法の工程を示すフロー図である。
【図１８】従たる着磁工程の一例を示すＹ方向断面説明図である。
【図１９】従たる着磁工程の他の例を示すＹ方向断面説明図である。
【図２０】主たる着磁後のコンクリート体内の交差鉄筋（かぶり厚１００mm）の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図２１】主たる着磁後にＹ方向に１００mm離隔した位置で従たる着磁を行った場合における、コンクリート体内の交差鉄筋（かぶり厚１００mm）の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図２２】主たる着磁後にＹ方向に２００mm離隔した位置で従たる着磁を行った場合における、コンクリート体内の交差鉄筋（かぶり厚１００mm）の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図２３】主たる着磁後にＹ方向に４００mm離隔した位置で従たる着磁を行った場合における、コンクリート体内の交差鉄筋（かぶり厚１００mm）の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図２４】主たる着磁後にＹ方向に６００mm離隔した位置で従たる着磁を行った場合における、コンクリート体内の交差鉄筋（かぶり厚１００mm）の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図２５】主たる着磁後にＹ方向に２００mm離隔した位置で従たる着磁を行った場合における、コンクリート体内の交差鉄筋（かぶり厚７５mm）の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図２６】主たる着磁後にＹ方向に４００mm離隔した位置で従たる着磁を行った場合における、コンクリート体内の交差鉄筋（かぶり厚７５mm）の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図２７】主たる着磁後にＹ方向に６００mm離隔した位置で従たる着磁を行った場合における、コンクリート体内の交差鉄筋（かぶり厚７５mm）の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分の測定結果を示すグラフである。
【図２８】直方体状の磁石の一例を示す側面図である。
【図２９】前記直方体状の磁石の平面図である。
【図３０】磁石と位置Ｐ１の相対的な位置関係を示す説明図である。
【図３１】磁石、位置Ｐ１および位置Ｐ２の相対的な位置関係を示す説明図である。
【図３２】磁石の磁化面からＺ方向に１００mm離隔したＸ方向直線に沿った磁束密度と、該Ｘ方向直線からＹ方向に所定距離ずつ離隔した平行線に沿った磁束密度を示すグラフである。
【図３３】コ字形状の磁石の一例を示す斜視図である。
【図３４】破断部を含む主鉄筋と３本の交差鉄筋が埋設されたコンクリート体の表面上において、長尺状磁石を主鉄筋の略真上位置に配置した場合のＸ方向断面を示す説明図である。
【図３５】非破壊検査装置の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本願発明にかかる非破壊検査方法および非破壊検査装置の実施形態を説明する。
【００３７】
Ａ：非破壊検査方法の原理
Ａ−ａ：主鉄筋および交差鉄筋
本願発明に係る非破壊検査方法の原理を説明する。
図１および図２は、破断部を含まない主鉄筋（検査対象鉄筋）２が埋設されたコンクリート体１のＸ方向断面を示す図であり、また、図１１および図１２は、破断部Ｈのある主鉄筋２（２Ｎ、２Ｐ）が埋設されたコンクリート体１のＸ方向断面を示す図であり、これらの図において、コンクリート体１内には検査対象である主鉄筋２と、この主鉄筋２に対して略直交して配置された検査対象でない交差鉄筋３が埋設されている。
【００３８】
ここで、鉄筋とは、一般的な鉄筋コンクリート構造物に多用される断面形状が円形の丸鋼や表面に突起を設けた異形棒鋼に限らず、断面形状が矩形、その他の多角形の鋼材、Ｈ形鋼であってもよい。また、通水や通気等に使用する内部が空洞の鋼管であってもよく、さらに、プレストレスト・コンクリート工法に使用するＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線またはＰＣ鋼撚線といったＰＣ鋼材、あるいはこれらを内部に通して使用するシース管やシース管内のＰＣ鋼材であってもよい。
【００３９】
Ａ−ｂ：主鉄筋に破断部がない場合
Ａ−ｂ−１：磁石による鉄筋の磁化
主鉄筋２に破断部がない場合について説明する。
図１に示すように、磁石５を、その両磁極を主鉄筋２の長手方向に沿わせ、Ｎ極が図左側にＳ極が図右側になるように、コンクリート体１の表面１Ａに磁石５の磁化面５Ａを近接させて配置すると、磁石５からの磁力線５１の影響で、主鉄筋２はその図左側がＳ極に、図右側がＮ極に磁化されるため、主鉄筋２の内部にはＸ方向を向いた磁束２Ａが生ずる。また、図左側の交差鉄筋３Ｌの磁石５に近い部分は、磁力線５１の影響でＳ極に磁化されるため、コンクリート体表面１Ａ上にはＺ方向を向いた磁束３ＬＡが生じ、図右側の交差鉄筋３Ｒの磁石５に近い部分はＮ極に磁化されるため、コンクリート体１Ａ上には−Ｚ方向を向いた磁束３ＲＡが生ずる。
【００４０】
ここで、磁石５を配置する位置は、検査対象である主鉄筋２を十分に磁化させるために、磁石５の磁化面５Ａと主鉄筋２との離隔距離が最短となる位置が好ましく、図１のような例であれば、磁石５を、コンクリート体１の表面１Ａにおける主鉄筋２の真上位置（すなわち、磁石５のＹ方向における位置と主鉄筋２のＹ方向における位置とが同じ場合）に配置することが好ましい。
但し、磁石５と主鉄筋２との距離が近過ぎると、検査の障害となる余分な磁気が生ずる場合があるため、そのような恐れがあれば、磁石５をコンクリート体表面１Ａから少し上方に離した位置に配置すればよい。
また、配置する磁石５の両磁極の向きは、本実施形態とは逆にＳ極を図左側としＮ極を図右側としてもよい。
【００４１】
本実施形態における磁石５は、Ｎｄ系のような希土類金属からなる直方体形状（長さ１００mm、幅１００mm、高さ６０mm）の永久磁石であるが、これに限られず、例えば永久磁石ではなく電磁石であってもよく、形状は直方体に限られず、コ字形またはＵ字形などであってもよい。また、磁石５は、そのまま剥き出しの状態でもよいが、コンクリート体の表面に近づけたまま移動させ易くするための機能を有するケース等に収容し、または複数の磁石を組み合わせるなど、ユニット化したものであってもよい。
【００４２】
Ａ−ｂ−２：主たる着磁
次に、図２および図３に示すように、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の略真上に配置した磁石５を、主鉄筋２の長手方向（Ｘ方向）に移動させることにより「主たる着磁」を行う。
図２および図３は、いずれも「主たる着磁」の実施状態を表しており、図２は、コンクリート体１の、主鉄筋２の長手方向であるＸ方向断面を示している。また図３は、コンクリート体１の、主鉄筋２の幅方向であるＹ方向断面であって、磁石５を、そのＳ極を図の手前側にＮ極を図の奥側にして、Ｘ方向（図３の奥側から手前側に向かう方向）に向けて移動させた状態を表している。
このとき、主鉄筋２は磁化されてＸ方向の磁束２Ａが生ずる。また、交差鉄筋３のうち、磁石５が移動した軌道の真下に位置する部分は、その近傍を最後に通過した磁石５のＮ極の影響を受けてＳ極に磁化される。したがって、かかる交差鉄筋３のＳ極に磁化された部分（交差鉄筋３のうち主鉄筋２の真上に位置する部分）の上方のコンクリート体表面１Ａ上には、磁束密度が比較的大きなＺ方向の磁束３Ａ（３Ａ１）が生ずる。
【００４３】
なお、図２および図３では本願発明を理解し易くするために、磁束３Ａ（３Ａ１）と交差鉄筋３とが重なり合うように表してあるが、正確には磁束３Ａ（３Ａ１）は、例えば図１に示す磁束３ＬＡのように、コンクリート体表面１Ａ上に生ずるＺ方向の磁束である。
同様に、図４〜図６、図１１、図１８および図２４においても、交差鉄筋３と重なり合うように表された磁束３Ａおよび磁束３Ａ１〜磁束３Ａ４は、正確には交差鉄筋３の上方のコンクリート体表面１Ａ上に生ずる磁束である。
なお、各磁束を表す矢印の向きは、各磁束の向きを示している。
【００４４】
ここで、磁石５を移動させる軌道は、必ずしも主鉄筋２の直上である必要はない。また、「鉄筋の長手方向に沿う」との記載も同様に、必ずしも鉄筋の真上に沿うべきことを意味するものではない。しかし、検査対象の主鉄筋２を十分に磁化させるためには、磁石５と主鉄筋２との離隔距離が最短となる移動軌道であることが望ましく、図２および図３の例であれば、磁石５の磁化面５Ａをコンクリート体表面１Ａに近接させて、主鉄筋２の真上をその長手方向に沿って移動させることが望ましい。
【００４５】
図７のグラフに示す曲線Ｂ０は、破断部を含まない主鉄筋２と７本の交差鉄筋３とが埋設されたコンクリート体１において、図２および図３の例と同じ方法で「主たる着磁」を行って主鉄筋２および交差鉄筋３を磁化させた後に、磁気センサ（図示せず）を用いてコンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分（Ｚ方向または−Ｚ方向の成分）を測定した結果を示している。
すなわち、この曲線Ｂ０は、主たる着磁後における主鉄筋２の真上の長手方向に沿ったコンクリート体表面１Ａ上における磁束密度の垂直成分の、Ｘ方向位置に応じた変化を表している。
ここで、図７のグラフの横軸は、コンクリート体表面１ＡのＸ方向の位置（単位：mm）を表しており、縦軸は、当該位置における磁束密度の垂直成分（単位：μT）を表している。
【００４６】
前記図７のグラフ横軸の−７５０mm、−５００mm、−２５０mm、０mm、２５０mm、５００mm、７５０mmの各位置には、１本ずつ計７本の交差鉄筋３が埋設されており、その各位置において、曲線Ｂ０では下向きの凸形状部が現われている。
なお、図７の例では、主鉄筋２は直径１６mmの鉄筋（異形棒鋼）であり、コンクリートのかぶり厚は１５０mmである。また、交差鉄筋３は、主鉄筋２と略直交するように埋設された直径１３mmの鉄筋（異形棒鋼）であり、コンクリートのかぶり厚は１１２mmである。また、コンクリートのかぶり厚とは、コンクリート体の表面から埋設された鉄筋の表面までの最短距離である。
【００４７】
Ａ−ｂ−３：従たる着磁
次に、図４に示すように、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上位置から、主鉄筋２の幅方向であるＹ方向に２５０mm離隔した位置において、磁石５を、その両磁極の向きを図２および図３の例と同じにして配置し、次いで主鉄筋２の長手方向であるＸ方向に移動させることにより「従たる着磁」を行う。
そうすると、前記主たる着磁の場合と同じように、交差鉄筋３のうち、磁石５が移動した軌道の真下に位置する部分は、その近傍を最後に通過した磁石５のＮ極の影響を受けてＳ極に磁化されるため、かかる交差鉄筋３のＳ極に磁化された部分の上方のコンクリート体表面１Ａ上には、磁束密度が比較的大きなＺ方向の磁束３Ａ２が生ずる。また同時に、前記主たる着磁によって交差鉄筋３における主鉄筋２の真上に位置する部分から生じた磁束３Ａ１の磁束密度は顕著に小さくなる。
【００４８】
ここで、磁束３Ａ１の磁束密度が小さくなる理由は次のとおりである。
一般に長尺状の鉄筋では、その一部分がＳ極に磁化されると、鉄筋に磁石としての性質が現れ、その鉄筋におけるＳ極に磁化された部分の周辺部分は、逆のＮ極に磁化しようとする作用が生ずる。したがって、前記従たる着磁を行うことで、磁石５の移動軌道の真下に位置する交差鉄筋３の部分がＳ極に磁化し、磁束密度が比較的大きな磁束３Ａ２が生じた場合、そこから−Ｙ方向に２５０mm離隔した、交差鉄筋３の前記主たる着磁により既にＳ極に磁化している部分（交差鉄筋３における主鉄筋２の真上に位置する部分）では、逆のＮ極への磁化作用が生ずることでＳ極の磁気が減殺されるため、かかる部分から生ずる磁束３Ａ１の磁束密度が小さくなったと考えられる。
【００４９】
この図４の例において、磁気センサ（図示せず）を用いてコンクリート体表面１Ａにおける主鉄筋２の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定すると、図７のグラフに示す曲線Ｂ２５が得られる。この曲線Ｂ２５は、曲線Ｂ０に比べて下向きの凸形状部の高低差が小さくなり、全体的に緩やかな右上がりの形状を示している。
【００５０】
図５の例は、図２および図３の例と同じ方法で「主たる着磁」を行い、さらに図４の例と同じ方法で「従たる着磁」を行って主鉄筋２および交差鉄筋３を磁化させた後に、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上位置からＹ方向に５００mm離隔した位置において、磁石５を、その両磁極の向きを図４の例と同じにして、主鉄筋２の長手方向であるＸ方向に移動させることにより「２回目の従たる着磁」を行った場合である。
【００５１】
かかる場合に、交差鉄筋３における主鉄筋２の真上に位置する部分から発せられる磁束３Ａ１は、前記の「主たる着磁」後に同じ部分から発せられていた磁束３Ａ１（図３参照）よりも、その磁束密度の大きさが顕著に小さくなり、磁束の向きが逆方向の−Ｚ方向となる。
これは、２回目の従たる着磁を行うことで、磁石５の移動軌道の真下に位置する交差鉄筋３の部分がＳ極に磁化し、磁束密度が比較的大きな磁束３Ａ３が生じるため、そこから−Ｙ方向に５００mm離隔した、交差鉄筋３における主鉄筋２の真上に位置する部分では、逆のＮ極への磁化作用を受けるからである。この交差鉄筋３の部分には、前記従たる着磁（１回目）の後には磁束密度が小さなＳ極の磁気が残存していたが、かかる２回目の従たる着磁によるＮ極への磁化作用を受けることで、Ｓ極の磁気が消滅し逆にＮ極の磁気を帯びたと考えられる。
【００５２】
なお、本願発明において、磁束密度の大きさを比較する場合には、特に断らない限り、その磁束の正負方向を考慮しないものとする。つまり、磁束密度の大小の判断は、原則としてその絶対値をもって行うものとする。
【００５３】
かかる図５の例において、磁気センサを用いてコンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定すると、図７のグラフに示す曲線Ｂ５０が得られる。この曲線Ｂ５０は、曲線Ｂ０およびＢ２５とは、凸形状部の現れる向きが上下逆になっており、例えば、図７のグラフ横軸の−７５０mm、−５００mm、−２５０mm、０mm、２５０mm、５００mmの交差鉄筋３の埋設位置において、上向きの凸形状部が現われている。
【００５４】
図６の例は、図２および図３の例と同じ方法で「主たる着磁」を行い、さらに図４および図５の例と同じ方法で「従たる着磁」および「２回目の従たる着磁」を行って、主鉄筋２および交差鉄筋３を磁化させた後に、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上位置からＹ方向に７５０mm離隔した位置において、磁石５を、その両磁極の向きを図４の例と同じにして、主鉄筋２の長手方向であるＸ方向に移動させることにより「３回目の従たる着磁」を行った場合である。
【００５５】
かかる場合に、交差鉄筋３における主鉄筋２の真上に位置する部分から発せられる磁束３Ａ１は、前記の「主たる着磁」後に同じ部分から発せられていた磁束３Ａ１（図３参照）よりも、その磁束密度の大きさが顕著に小さくなり、磁束の向きが逆方向の−Ｚ方向となる。
これは、３回目の従たる着磁を行うことで、磁石５の移動軌道の真下に位置する交差鉄筋３の部分がＳ極に磁化し、磁束密度が比較的大きなＺ方向の磁束３Ａ４が生じるため、そこから−Ｙ方向に７５０mm離隔した、交差鉄筋３のうち主鉄筋２の真上に位置する部分では、逆のＮ極への磁化作用を受けるからである。
【００５６】
さらに、この交差鉄筋３における主鉄筋２の真上部分には、前記２回目の従たる着磁の後には磁束密度が小さなＮ極の磁気が残存していたが（図５参照）、かかる３回目の従たる着磁の後には、その磁束密度はさらに小さくなる。これは、３回目の従たる着磁は前記２回目の従たる着磁よりもＹ方向にさらに２５０mm離隔した位置で行われるため、交差鉄筋３における主鉄筋２の真上部分に対するＮ極への磁化作用力が減衰したことによると考えられる。
【００５７】
この図６の例において、磁気センサを用いてコンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定すると、図７のグラフに示す曲線Ｂ７５が得られる。この曲線Ｂ７５は、曲線Ｂ５０と凸形状部の現れる向きが同じであるが、その高低差がより小さくなり、全体的に緩やかな右上がりの形状を示している。
【００５８】
Ａ−ｃ：主鉄筋に破断部がある場合
Ａ−ｃ−１：主たる着磁
次に、主鉄筋２に破断部がある場合について説明する。
図１１は、主鉄筋２に破断部Ｈがある場合のコンクリート体１のＸ方向断面を示している。
【００５９】
まず、図１１のように、主鉄筋２（２Ｎおよび２Ｐ）の長手方向に沿ったコンクリート体表面１Ａ上において、Ｎ極を図左側にＳ極を図右側にした磁石５を、主鉄筋２Ｎの略真上位置に配置した後、Ｘ方向に移動させて「主たる着磁」を行い、主鉄筋２Ｎおよび２Ｐと、交差鉄筋３を磁化させる。すると、主鉄筋２の破断部Ｈ以外の箇所は磁化されるが、破断部Ｈは磁化されず、破断部Ｈを原点位置として、Ｘ方向負側に位置する主鉄筋２Ｎの内部には、Ｘ方向の磁束２ＡＮが発生し、Ｘ方向正側に位置する主鉄筋２Ｐの内部には、同じくＸ方向の磁束２ＡＰが発生する。
また、交差鉄筋３のうち、磁石５が移動した軌道の真下に位置する部分は、その近傍を最後に通過した磁石５のＮ極の影響を受けてＳ極に磁化される。したがって、かかる交差鉄筋３のＳ極に磁化された部分（交差鉄筋３のうち主鉄筋２の真上に位置する部分）の上方のコンクリート体表面１Ａ上には、Ｚ方向の磁束３Ａが生ずる。
【００６０】
なお、図１１では本願発明を理解し易くするために、磁束３Ａと交差鉄筋３とが重なり合うように表してあるが、正確には磁束３Ａはコンクリート体表面１Ａ上に生ずるＺ方向の磁束である。
【００６１】
図１２は、主たる着磁後の、主鉄筋２Ｎおよび２Ｐから生じる磁力線の状態を示している。磁力線６１は主鉄筋２Ｎから生じたものであり、磁力線６２は主鉄筋２Ｐから生じたものである。この場合、主鉄筋２Ｎの左端上方のコンクリート体表面１Ａ上には、Ｚ方向の磁束６Ｎ１が生じる一方、主鉄筋２Ｎの右端上方では、６Ｎ１とは逆向きの磁束６Ｎ２が生じる。また、主鉄筋２Ｐの左端上方では、Ｚ方向の磁束６Ｐ１が生じる一方、主鉄筋２Ｐの右端上方では、６Ｐ１とは逆向きの磁束６Ｐ２が生じる。
【００６２】
そのため、主鉄筋２Ｎ上方におけるコンクリート体表面１Ａ上での磁束密度の垂直成分には、破断部Ｈから離れた、磁石５の移動範囲の端部付近では６Ｎ１のようなＺ方向の磁束の影響が強く現れ、破断部Ｈに近い位置では６Ｎ２のような−Ｚ方向の磁束の影響が強く現れる。同様に、主鉄筋２Ｐ上方におけるコンクリート体表面１Ａ上での磁束密度の垂直成分は、破断部Ｈから離れた、磁石５の移動範囲の端部付近では６Ｐ２のような−Ｚ方向の磁束の影響が強く現れ、破断部Ｈに近い位置では６Ｐ１のようなＺ方向の磁束の影響が強く現れる。
【００６３】
したがって、主鉄筋２Ｎおよび２Ｐに沿ったコンクリート体表面１Ａ上での磁束密度の垂直成分を測定すると、図１３のグラフに示すように、破断部Ｈの位置（グラフ横軸の０mm位置）の左右において、磁束密度の変化による大きな起伏を有する曲線が得られる。
このように、主鉄筋２に破断部Ｈがあると、コンクリート体表面１Ａ上での磁束密度の垂直成分が急激に変化するため、この特徴的な急激変化を検出することにより、破断部Ｈの有無を判断することができる。
【００６４】
この図１３の例は、グラフ横軸の０mm位置において主鉄筋２に破断部Ｈがあること以外は図７の例と同条件である。すなわち、主鉄筋２は直径１６mmの鉄筋（異形棒鋼）で、そのコンクリートのかぶり厚は１５０mmであり、交差鉄筋３は直径１３mmの鉄筋（異形棒鋼）で、そのコンクリートのかぶり厚は１１２mmである。また交差鉄筋３は、グラフ横軸の−７５０mm、−５００mm、−２５０mm、０mm、２５０mm、５００mm、７５０mmの各位置に、１本ずつ計７本が主鉄筋２と略直交するように埋設されている。
【００６５】
図１３のグラフにおいて曲線Ｇ０は、図１１の例ように、主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの略真上のコンクリート体表面１Ａ上において、Ｎ極を図左にＳ極を図右にした磁石５をＸ方向に移動させて「主たる着磁」を行い、主鉄筋２Ｎおよび２Ｐと交差鉄筋３を磁化させた場合の、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を示している。
この曲線Ｇ０では、交差鉄筋３から発せられる磁束の影響で、多数の下向きの凸形状部が現われ磁束密度が数か所で急激変化しているため、主鉄筋２の破断部Ｈを原因とする磁束密度の急激変化を正確に判別することが難しい。
【００６６】
Ａ−ｃ−２：従たる着磁
次に、図４に示すように、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上位置から、交差鉄筋３の長手方向であるＹ方向に２５０mm離隔した位置において、磁石５を、その両磁極の向きを図４および図１１の例と同じにして、主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの長手方向であるＸ方向に移動させることにより「従たる着磁」を行う。
そうすると、前記主たる着磁の場合と同じように、交差鉄筋３のうち、磁石５が移動した軌道の真下に位置する部分は、磁石５の最後に通過したＮ極の影響を受けてＳ極に磁化されるため、かかる交差鉄筋３のＳ極に磁化された部分の上方のコンクリート体表面１Ａ上には、磁束密度が比較的大きなＺ方向の磁束３Ａ２が生ずる。また同時に、前記主たる着磁によって交差鉄筋３における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上部分から生じた磁束３Ａ１の磁束密度は顕著に小さくなる。
【００６７】
次いで、磁気センサを用いてコンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定すると、図１３のグラフに示す曲線Ｇ２５が得られる。
この曲線Ｇ２５は、グラフ横軸の−１５０〜−１００mm付近に現われている大きな上向きの凸形状部と、１００〜１５０mm付近に現われている大きな下向きの凸形状部を除いて、曲線Ｇ０に比べて各凸形状部の高低差が小さくなっている。それは、従たる着磁によって、交差鉄筋３における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上部分から生じる磁束の磁束密度が小さくなるからである。
【００６８】
したがって、「従たる着磁」を行うことによって、主鉄筋２の破断部Ｈを原因とする、曲線Ｇ２５のグラフ横軸の−１５０〜−１００mm付近に現われている大きな上向きの凸形状部と、１００〜１５０mm付近に現われている大きな下向きの凸形状部との間における磁束密度の急激変化を、より確実に見出すことができるようになり、破断部Ｈの有無の検出精度を高めることができる。
【００６９】
また、図１３のグラフの曲線Ｇ５０は、前記「主たる着磁」および前記「従たる着磁」を行って主鉄筋２Ｎおよび２Ｐと交差鉄筋３を磁化させた後に、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上位置からＹ方向に５００mm離隔した位置において、磁石５を、その両磁極の向きを図４の例と同じにしてＸ方向に移動させることによって「２回目の従たる着磁」を行った場合の、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を示している。
【００７０】
同様に、図１３の曲線Ｇ７５は、前記の「主たる着磁」、「従たる着磁（１回目）」および「２回目の従たる着磁」を行った後に、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上位置からＹ方向に７５０mm離隔した位置において、磁石５を、その両磁極の向きを図４の例と同じにしてＸ方向に移動させることによって「３回目の従たる着磁」を行った場合の、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を示している。
【００７１】
さらに、図１３のグラフの曲線Ｇ１００は、前記の「主たる着磁」、「従たる着磁（１回目）」、「２回目の従たる着磁」および「３回目の従たる着磁」を行った後に、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上位置からＹ方向に１０００mm離隔した位置において、磁石５を、その両磁極の向きを図４の例と同じにしてＸ方向に移動させることによって「４回目の従たる着磁」を行った場合の、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を示している。
【００７２】
これらの曲線Ｇ５０、Ｇ７５およびＧ１００は、いずれも前記の曲線Ｇ２５と同様に、グラフ横軸の−１５０〜−１００mm付近に現われている大きな上向きの凸形状部と、１００〜１５０mm付近に現われている大きな下向きの凸形状部を除いて、曲線Ｇ０に比べて各凸形状部の高低差が小さくなっている。
【００７３】
さらに、これらの曲線の各凸形状部の高低差は、曲線Ｇ０、Ｇ２５、Ｇ５０、Ｇ７５およびＧ１００の順に小さくなっている。すなわち、「従たる着磁（１回目）」、「２回目の従たる着磁」、「３回目の従たる着磁」さらに「４回目の従たる着磁」と複数回の従たる着磁を、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上位置から、同鉄筋の幅方向（Ｙ方向）に順次距離を離しつつ行うことにより、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２Ｎおよび２Ｐの真上の長手方向に沿った磁束密度から、交差鉄筋３からの磁束密度の影響を漸次に減らしていくことができる。
したがって、主鉄筋２の破断部Ｈを原因とする磁束密度の急激変化を、より確実に見出すことができるため、破断部Ｈの有無の検出精度を高めることができる。
【００７４】
Ｂ：非破壊検査方法
Ｂ−ａ：第１の実施形態
本願発明にかかる非破壊検査方法は、図１７に示すとおり、主たる着磁工程１０１、従たる着磁工程１０２、磁束密度測定工程１０３および破断部検出工程１０４を含む検査方法である。
【００７５】
Ｂ−ａ―１：主たる着磁工程１０１
まず、主たる着磁工程１０１は、図２および図１１に示すように、検査対象の鉄筋である主鉄筋２と、主鉄筋２と交差する検査対象ではない交差鉄筋３とが埋設されたコンクリート体１の外側において、磁石５の磁化面５Ａを、磁石５の両磁極が主鉄筋２の長手方向（Ｘ方向）に沿うようにコンクリート体１の表面１Ａに近づけて配置し、次いで磁石５を主鉄筋２の長手方向に沿って移動させることにより主鉄筋２および交差鉄筋３に着磁した後、磁石５を撤去する工程である。なお、磁石５の両磁極の相対位置は、図２および図１１においてＳ極は右側でＮ極は左側である。
【００７６】
かかる主たる着磁工程１０１によって、主鉄筋２は磁化されてＸ方向の磁束２Ａが生ずる。また、交差鉄筋３のうち、磁石５が移動した軌道の真下に位置する部分は、磁石５の最後に通過したＮ極の影響を受けてＳ極に磁化される。したがって、かかる交差鉄筋３のＳ極に磁化された部分（交差鉄筋３のうち主鉄筋２の真上に位置する部分）の上方のコンクリート体表面１Ａ上には、磁束密度が比較的大きなＺ方向の磁束３Ａ（３Ａ１）が生ずる（図３参照）。
【００７７】
Ｂ−ａ―２：従たる着磁工程１０２
次に、従たる着磁工程１０２は、図１８に示すように、主たる着磁工程１０１において磁石５を配置した位置から主鉄筋２の幅方向（Ｙ方向）に後記「距離Ｄの決定方法」により求めた「距離Ｄ」以上離隔した所定位置において、磁石５の磁化面５Ａを、磁石５の両磁極の相対位置が主たる着磁工程１０１と同じになるようにコンクリート体表面１Ａに近づけて配置し、次いで磁石５を主鉄筋２の長手方向（Ｘ方向）に沿って移動させることにより主鉄筋２および交差鉄筋３に再度着磁した後、磁石５を撤去する工程である。
【００７８】
かかる従たる着磁工程１０２によって、主たる着磁工程１０１の場合と同じように、交差鉄筋３のうち、磁石５が移動した軌道の真下に位置する部分は、その近傍を最後に通過した磁石５のＮ極の影響を受けてＳ極に磁化されるため、かかる交差鉄筋３のＳ極に磁化された部分の上方のコンクリート体表面１Ａ上には、磁束密度が比較的大きなＺ方向の磁束３Ａ２が生ずる。また同時に、主たる着磁工程１０１によって交差鉄筋３における主鉄筋２の真上部分から生じた磁束３Ａ１の磁束密度を、顕著に小さくすることができる。（図４参照）。
【００７９】
このように、従たる着磁工程１０２を適切に行うことにより、交差鉄筋３における主鉄筋２の真上部分から生ずる磁束３Ａ１の磁束密度を顕著に小さくできるため、主鉄筋２から生ずる磁束の磁束密度をより正確に判別することが可能になる。したがって、主鉄筋２の破断部Ｈを原因とする磁束密度の急激変化をより確実に見出すことができるようになり、破断部Ｈの有無の検出精度を高めることができる。
【００８０】
なお、主たる着磁工程１０１および従たる着磁工程１０２では、主鉄筋２を十分に磁化させるため、或いは交差鉄筋３からの磁束の磁束密度を十分に減殺するために、磁石５を主鉄筋２の長手方向に沿わせて、Ｘ方向および−Ｘ方向に複数回往復移動させてもよい。但し、各着磁工程において、磁石５を最後に移動させる方向が交差鉄筋３の磁束３Ａの方向を決定付けるため、例えば、主たる着磁工程１０１における磁石５の最後の移動方向をＸ方向とするならば、従たる着磁工程１０２における磁石５の最後の移動方向もＸ方向とする必要がある。
【００８１】
Ｂ−ａ―３：従たる着磁工程１０２による磁束密度の減殺
上述のとおり、従たる着磁工程１０２を適切に行うことで、交差鉄筋３における主鉄筋２の真上部分から生ずる磁束３Ａ１の磁束密度を小さくして、破断部Ｈの有無の検出精度を高めることができるのであるが、その従たる着磁工程の際に、どのような位置に磁石５を配置すべきかかが重要である。
この点について、本願発明者は、主たる着磁工程１０１の結果生じた交差鉄筋３からの磁束３Ａ１（図３参照）の磁束密度を、その約１／２以下の大きさに減殺することができれば、主鉄筋２から生ずる磁束の磁束密度をほぼ正確に判別することが可能となり、主鉄筋２の破断部Ｈを原因とする磁束密度の急激変化をほぼ確実に見出すことができるという知見を経験的に取得した。
【００８２】
ここで、従たる着磁工程１０２によって、主たる着磁工程１０１の結果生じた交差鉄筋３からの磁束の磁束密度が減殺される例を、図２０〜図２７のグラフに基づいて説明する。
【００８３】
まず、図２０のグラフに示す曲線は、Ｙ方向に延びる交差鉄筋３のみが埋設され、主鉄筋２が埋設されていないコンクリート体１の表面１Ａ上において、磁石５を、そのＳ極をＸ方向側にＮ極を−Ｘ方向側に向けて、磁化面５Ａをコンクリート体表面１Ａに近づけて配置した後、磁石５をＸ方向に移動させて交差鉄筋３の真上を略直角に横切って通過させることにより「主たる着磁」を行い、次に磁気センサによって、コンクリート体表面１Ａ上における交差鉄筋３の真上の長手方向（Ｙ方向）に沿った磁束密度の垂直成分を測定した結果を示している。
ここで、主たる着磁を行った位置（磁石５が交差鉄筋３の真上を横切った位置）は、グラフ横軸の０mm位置であり、かかる位置における磁束密度の垂直成分は、約−２００μTとなっている。
【００８４】
なお、図２０の例において、交差鉄筋３は直径１３mmの異形棒鋼であり、コンクリートのかぶり厚は１００mmである。また、着磁に使用する磁石５は、前記の直方体形状（長さ１００mm、幅１００mm、高さ６０mm）の永久磁石である。
【００８５】
次に、図２１のグラフに示す曲線は、図２０の例と同じ条件および方法によって「主たる着磁」を行い、次いで、主たる着磁の際に磁石５を配置した位置からＹ方向に１００mm離隔した位置において、磁石５を前記主たる着磁の場合と同じように配置した後Ｘ方向に移動させることにより「従たる着磁」を行い、次に磁気センサによって、コンクリート体表面１Ａ上における交差鉄筋３の真上の長手方向（Ｙ方向）に沿った磁束密度の垂直成分を測定した結果を示している。
この図２１の例において、主たる着磁を行った位置（グラフ横軸の０mm位置）における磁束密度の垂直成分は約−１６０μTとなっており、この値は、同位置における前記主たる着磁後の値（約−２００μT）の１／２の約−１００μTよりも大きな値（絶対値）である。つまり、従たる着磁による磁束密度の減殺効果が十分ではないと言える。
【００８６】
次に、図２２のグラフに示す曲線は、図２０の例と同じ条件および方法によって「主たる着磁」を行い、次いで、主たる着磁の際に磁石５を配置した位置からＹ方向に２００mm離隔した位置において、その他は図２１の例と同じ条件および方法によって「従たる着磁」を行い、同じく交差鉄筋３の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定した結果を示している。
この図２２の例において、主たる着磁を行った位置（グラフ横軸の０mm位置）における磁束密度の垂直成分は約−１００μTとなっており、この値は、同位置における前記主たる着磁後の値（約−２００μT）の１／２の約−１００μTと同じである。つまり、従たる着磁による磁束密度の減殺効果が発揮されていると言える。
【００８７】
さらに、図２３および図２４の各グラフに示す曲線は、それぞれ図２０の例と同じ条件および方法によって「主たる着磁」を行い、次いで、主たる着磁の際に磁石５を配置した位置からＹ方向に、それぞれ４００mmおよび６００mm離隔した位置において、その他は図２１の例と同じ条件および方法によって「従たる着磁」を行い、同じく交差鉄筋３の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定した結果を示している。
この図２３および図２４の各例において、主たる着磁を行った位置（グラフ横軸の０mm位置）における磁束密度の垂直成分は、それぞれ約１０μTおよび約−１０μTとなっており、これらの値は、同位置における前記主たる着磁後の値（約−２００μT）の１／２の約−１００μTよりも小さな値（絶対値）である。つまり、従たる着磁による磁束密度の減殺効果が十分に発揮されていると言える。
【００８８】
次に、図２５、図２６および図２７の各グラフに示す曲線は、交差鉄筋３に対するコンクリートのかぶり厚が７５mmである点を除いて、図２５の例は前記図２２の例と、図２６の例は前記図２３の例と、図２７の例は前記図２４の例と、それぞれ同じ条件および方法によって「主たる着磁」および「従たる着磁」を行い、さらに同じく交差鉄筋３の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定した結果を示している。
【００８９】
また、交差鉄筋３に対するコンクリートのかぶり厚が７５mmである点を除いて、前記図２０の例と同じ条件および方法によって「主たる着磁」を行い、同じく交差鉄筋３の長手方向に沿った磁束密度の垂直成分を測定したところ、主たる着磁を行った位置（磁石５が交差鉄筋３の真上を横切った位置）における磁束密度の垂直成分は、約−３４０μTであった（図示せず）。
【００９０】
前記図２５、図２６および図２７の各例において、主たる着磁を行った位置（グラフ横軸の０mm位置）における磁束密度の垂直成分は、それぞれ約１５０μT、約２０μTおよび約１０μTとなっており、これらの値は、同位置における前記主たる着磁後の値（約−３４０μT）の１／２の約−１７０μTよりも小さな値（絶対値）である。つまり、従たる着磁による磁束密度の減殺効果が十分に発揮されていると言える。
【００９１】
以上の図２０〜図２７の例により、本実施形態における前記磁石５を用いて主たる着磁工程１０１および従たる着磁工程１０２を行う場合、主たる着磁を行った位置から交差鉄筋３の長手方向（Ｙ方向）に２００mm以上離隔した位置で従たる着磁を行うことにより、交差鉄筋３に対するコンクリートのかぶり厚が１００mmであるか７５mmであるかに関わらず、磁束密度を１／２以下に減殺できることが明らかである。
また、かかる従たる着磁を効果的に行うことができる、交差鉄筋３の長手方向への最も離隔した位置は必ずしも明らかではないが、図２４および図２７の例から、少なくとも、主たる着磁を行った位置から６００mm離隔した位置において従たる着磁を行う場合には、従たる着磁による磁束密度の減殺効果が十分に発揮されることが明らかである。
【００９２】
Ｂ−ａ―４：距離Ｄとその決定方法
従たる着磁工程１０２において磁石５を配置する位置は、主たる着磁工程１０１において磁石を配置した位置から、主鉄筋２の幅方向（Ｙ方向）に「距離Ｄ」以上離隔している必要がある。
かかる距離Ｄは、上述のとおり、主たる着磁工程１０１によって交差鉄筋３における主鉄筋２の真上部分から生ずる磁束３Ａ１（図３参照）の磁束密度を、その約１／２以下の大きさに減殺することができる距離であることが望ましい。
【００９３】
上述のとおり、従たる着磁工程１０２によって、交差鉄筋３における磁石５の移動軌道の真下部分がＳ極またはＮ極に磁化された場合、磁石５の移動軌道の真下位置から外れた周辺部分には、真下位置とは逆のＮ極またはＳ極への磁化作用が生ずる。
したがって、かかる従たる着磁工程１０２による磁化作用により、主たる着磁工程１０１によって既にＳ極またはＮ極に磁化されていた交差鉄筋３おける主鉄筋２の真上に位置する部分では、磁束密度が減殺されて小さくなるものと考えられる。
【００９４】
このような、従たる着磁工程１０２による磁化作用の結果の現れ方は、主たる着磁工程１０１における磁石５の配置位置と、従たる着磁工程１０２における磁石の配置位置との離隔距離によって相違するが、従たる着磁工程１０２による磁束密度の減殺効果を発揮させるために必要なその離隔距離（距離Ｄ）は、着磁に使用する磁石５の大きさおよび形状などによって相違する。例えば、幅の広い磁石５を使用する場合には、交差鉄筋３における磁石５の移動軌道の真下に位置するＳ極またはＮ極に磁化される部分も、また幅広となるからである。
【００９５】
次に、「距離Ｄの決定方法」について説明する。
まず、図２８および図２９に示すとおり、磁石５の両磁極の各中心部を結ぶ直線（両磁極中心線Ｃ）におけるＳ極側方向をＸ方向とし、磁石５の磁化面５Ａを下側に向けた場合にその磁化面５Ａと平行であり、かつＸ方向に向かって左側に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、かつ磁石５の磁化面５Ａ側の方向をＺ方向とする。
かかる場合に、図３０および図３１に示すとおり、磁石５の両磁極中心線Ｃの中央位置からＺ方向に向かって、磁石５の磁化面５Ａから１００mm離隔した位置をＰ１とし、位置Ｐ１からＹ方向に離隔して、かつ磁束密度のＸ方向成分が、位置Ｐ１における磁束密度のＸ方向成分の約１／４の値を示す位置をＰ２とし、位置Ｐ１と位置Ｐ２との離隔距離を「距離Ｄ」として決定する。
なお、磁石５が直方体状以外の他の形状の場合、例えばコ字形状である場合の両磁極中心線Ｃは、図３３に示すとおりである。
【００９６】
磁石５を使用して主鉄筋２および交差鉄筋３を磁化させる際に、これら両鉄筋対して作用する最も強い磁束は、磁石５の磁化面５Ａの真下に生ずる両磁極中心線Ｃの方向（Ｘ方向）を向いた磁束である。したがって、前記「距離Ｄの決定方法」においては、磁石５の磁化面５の真下（Ｚ方向）１００mmにある位置Ｐ１における磁束密度のＸ方向成分を、基準値とすることにした。
【００９７】
また、磁石５の磁化面５Ａの真下部分からＹ方向に離れるにつれて、磁石５の磁力の影響は減少し、磁束密度のＸ方向成分も小さくなるが、その大きさが位置Ｐ１の値の約１／４まで小さくなる位置Ｐ２では、例えば、かかる位置Ｐ２に交差鉄筋３が存在するとした場合に、磁石５からの交差鉄筋３に対する直接の磁化作用は比較的に弱いものである。しかし、他方で、交差鉄筋３における磁石５の真下位置から外れた周辺部分に、磁石５の真下位置とは逆の極への磁化作用が顕著に現れる。したがって、主たる着磁工程１０１によって交差鉄筋３から生じた磁束３Ａ１（図３参照）の磁束密度を減殺できるという、従たる着磁工程１０２による効果を発揮させることができるのである。
【００９８】
ここで、図３２のグラフに示す曲線Ｍ０は、磁石５から生ずる磁束の磁束密度のＸ方向成分を、位置Ｐ１を通るＸ方向直線上において測定した結果を表している。また、同図に示す曲線Ｍ１００、Ｍ２００およびＭ４００は、磁石５から生ずる磁束の磁束密度のＸ方向成分を、それぞれ位置Ｐ１からＹ方向に１００mm、２００mmおよび４００mm離隔した位置を通るＸ方向直線上において測定した結果を表している。
なお、曲線Ｍ０におけるグラフ横軸の０mm位置は、位置Ｐ１に該当する。
【００９９】
これらの曲線が示すグラフ横軸の０mm位置における磁束密度のＸ方向成分は、曲線Ｍ０では約２２mT（位置Ｐ１における基準値）、曲線Ｍ１００では約１３mT、曲線Ｍ２００では約５mT、曲線Ｍ４００では約１mTである。
したがって、曲線Ｍ２００の示す値（約５mT）は、曲線Ｍ０の示す基準値（約２２mT）の約１／４であることから、曲線Ｍ２００におけるグラフ横軸０mm位置に該当する位置（位置Ｐ１からＹ方向に２００mm離隔した位置）が位置Ｐ２である。
この場合に、位置Ｐ１と位置Ｐ２との離隔距離は２００mmなので、本実施形態における磁石５についての「距離Ｄ」は「２００mm」として決定される。
【０１００】
かかる本実施形態において「距離Ｄ」は「２００mm」であるという結論は、上述の図２０〜図２７の例による、本実施形態における磁石５を用いて主たる着磁工程１０１および従たる着磁工程１０２を行う場合、主たる着磁を行った位置から交差鉄筋３の長手方向（Ｙ方向）に「２００mm」以上離隔した位置で従たる着磁を行うことにより、磁束密度を１／２以下に減殺できるという結論と整合している。
また、上述のとおり、従たる着磁を効果的に行うことができる、交差鉄筋３の長手方向への最も離隔した位置は必ずしも明らかでないが、図２４および図２７の例から、少なくとも、主たる着磁を行った位置から６００mm離隔した位置において従たる着磁を行う場合には、磁束密度の減殺効果が十分に発揮されるところ、本実施形態では「距離Ｄ」は「２００mm」であることから、少なくとも、主たる着磁を行った位置から「距離Ｄ＋４００mm」
離隔した位置において従たる着磁を行う場合には、磁束密度の減殺効果が十分に発揮されるものと考えられる。
【０１０１】
なお、前記の「距離Ｄの決定方法」は、本実施形態の磁石５以外の着磁用磁石についても一般的に適用できるものであり、例えば、永久磁石のみならず電磁石に対しても適用でき、また、複数の磁石を組み合わせた磁石ユニットに対しても適用できる。
【０１０２】
Ｂ−ａ―５：磁束密度測定工程１０３
磁束密度測定工程１０３は、従たる着磁工程１０２の次に、磁気センサを前記コンクリート体表面１Ａに近づけて配置した後、適宜移動させることにより、または移動させることなく主鉄筋２の長手方向に沿った磁束密度を測定する工程である。
この場合、主鉄筋２以外に交差鉄筋３から生ずる磁束の磁束密度も同時に測定される。
主鉄筋２に破断部が含まれていない場合、コンクリート体表面１Ａでの磁束密度の垂直成分として、図７の曲線Ｂ２５、Ｂ５０およびＢ７５が得られる。また、主鉄筋２に破断部Ｈが含まれる場合、コンクリート体表面１Ａでの磁束密度の垂直成分として、図１３の曲線Ｇ２５、Ｇ５０、Ｇ７５およびＧ１００が得られる。
【０１０３】
本工程において主鉄筋２の長手方向に沿った磁束密度を求めるには、主鉄筋２の破断部Ｈの検査範囲と必要に応じてその周辺範囲まで磁束密度を測定する必要がある。
そのためには、１個または複数個の磁気センサを適宜に移動させつつ磁束密度を測定すればよく、例えば、磁気センサを、主鉄筋２の長手方向に沿ってコンクリート体表面１Ａの付近を移動させながら磁束密度を測定することができる。
また、コンクリート体表面１Ａに配置された磁気センサを、コンクリート体表面１Ａに近接させたまま、主鉄筋２の長手方向と直交する方向に往復移動させつつ、少しずつ主鉄筋２の長手方向にずらすことによって、主鉄筋２の磁束密度を測定し、その結果から主鉄筋２の長手方向に沿った磁束密度を算出することもできる。
【０１０４】
また、例えば、多数個の磁気センサを直線状に連設した長尺状の磁気センサユニット（図示せず）を用いる場合には、この磁気センサユニットを、主鉄筋２の長手方向に沿うようにコンクリート体の表面に近づけて配置するだけで、その後移動させることなく、主鉄筋２の長手方向に沿った磁束密度を測定することができる。
【０１０５】
Ｂ−ａ―６：破断部検出工程１０４
破断部検出工程１０４は、磁束密度測定工程１０３により得られた磁束密度に基づいて、主鉄筋２に破断部Ｈが含まれるか否かを検出する工程である。
ここで、破断部Ｈの検出精度を高めるためには、磁束密度測定工程１０３により得られた磁束密度の測定値から、交差鉄筋３から生じた磁束３Ａの磁束密度の影響をなるべく排除する必要があり、そのためには、磁束密度の微分値または微分近似値を算出することが好ましく、これにより、破断部Ｈによる磁束密度の急激変化をより強調させることができる。
【０１０６】
主鉄筋２に破断部Ｈがない場合の、図７の曲線Ｂ２５、Ｂ５０およびＢ７５で表される磁束密度の垂直成分について、それらの微分値を、図８の曲線Ｂ２５ｄ、Ｂ５０ｄおよびＢ７５ｄ（以下、「曲線Ｂ２５ｄ等」ともいう。）に示す。
また、主鉄筋２に破断部Ｈがある場合の、図１３の曲線Ｇ２５、Ｇ５０、Ｇ７５およびＧ１００で表される磁束密度の垂直成分について、それらの微分値を、図１４の曲線Ｇ２５ｄ、Ｇ５０ｄ、Ｇ７５ｄおよびＧ１００ｄ（以下、「曲線Ｇ２５ｄ等」ともいう。）に示す。
【０１０７】
ここで、主鉄筋２に破断部Ｈがない場合の曲線Ｂ２５ｄ等（図８）では、特に大きな凸形状部は現れていないのに対し、主鉄筋２に破断部Ｈがある曲線Ｇ２５ｄ等（図１４）では、グラフ横軸の０mm位置において、下向きに特に大きな凸形状部が現れている。したがって、凸形状部が破断部Ｈに起因するものであるか否かを判定するための閾値を設けておき、この閾値と凸形状部のピーク値とを比較することにより、容易かつ高精度に破断部Ｈの有無を検出することができる。
【０１０８】
また、前記の破断部検出工程１０４において、磁束密度の変化率である微分値を求める代わりに、微分近似値を求めてもよい。微分近似値を得るための方法として、例えば、近接する所定距離はなれた２つの磁気センサを、主鉄筋２の長手方向に沿って配置し、各々から得られた磁束密度の差を、前記２つの磁気センサ間の距離で除する方法等が考えられる。
また、本実施形態では、磁束密度の微分処理は１回（階）としているが、必要に応じて２回（階）以上微分処理してもよい。微分近似値についても同様である。
【０１０９】
前記の非破壊検査方法の実施形態では、コンクリート体表面１Ａ上における磁束密度の測定を、その垂直成分を測定することにより行っているが、他の任意の方向成分を測定することによっても行うことができる。その一例として、次にコンクリート体表面１Ａ上における磁束密度の水平成分を測定する実施形態を説明する。
ここで、磁束密度の水平成分とは、磁束密度のうち、コンクリート体表面１Ａに対して水平方向の成分であり、本実施形態では、Ｘ方向または−Ｘ方向の成分である。
コンクリート体表面１Ａにおける磁束密度の水平成分を測定する実施形態が、前記の垂直成分を測定する実施形態と相違する点は、磁束密度測定工程１０３において、測定する磁束密度の方向成分が水平方向である点である。
【０１１０】
図９は、破断部Ｈがない主鉄筋２と、７本の交差鉄筋３とが埋設されたコンクリート体１において、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上の長手方向に沿った磁束密度の水平成分を測定した結果を示すグラフである。
ここで、グラフの横軸は、コンクリート体表面１ＡのＸ方向の位置を表しており、縦軸は、当該位置における磁束密度の水平成分の値を表している。なお、７本の交差鉄筋３は、図７の例と同様、グラフ横軸の−７５０mm、−５００mm、−２５０mm、０mm、２５０mm、５００mm、７５０mmの各位置に埋設されている。また、主鉄筋２および交差鉄筋３の直径やコンクリートのかぶり厚についても図４の例と同様である。
【０１１１】
図９の曲線Ｅ０は、図２に示すように、磁石５をＸ方向に移動させて「主たる着磁」をした後の、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上の長手方向に沿った磁束密度の水平成分を測定した結果である。
この曲線Ｅ０では、交差鉄筋３の各位置の左右において、上向きの凸形状部と下向きの凸形状部とが対になって現れている。例えば、グラフ横軸の２５０mm位置に埋設される交差鉄筋３の左右では、約２００mm位置に上向きの凸形状部が現れていると共に、約３００mm位置に下向きの凸形状部が現れている。
【０１１２】
これに対し図１５は、破断部Ｈがある主鉄筋２と、７本の交差鉄筋３とが埋設されたコンクリート体１において、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上の長手方向に沿った磁束密度の水平成分を測定した結果を示すグラフである。
また、図１５の曲線Ｒ０は、図２に示すように、磁石５をＸ方向に移動させて「主たる着磁」をした後の、コンクリート体表面１Ａ上における主鉄筋２の真上の長手方向に沿った磁束密度の水平成分を測定した結果である。ここで、破断部Ｈの位置は、グラフ横軸の０mm位置である。
【０１１３】
この曲線Ｒ０は、前記の図９の曲線Ｅ０と同様に、上向きの凸形状部と下向きの凸形状部とが交互に現われているが、「従たる着磁」を行った後の磁束密度の水平成分を示す曲線Ｒ２５、Ｒ５０、Ｒ７５およびＲ１００では、これらの交互に現われる凸形状部の高低差が小さくなり、破断部Ｈのある横軸０mm位置における上向き凸形状のピーク値がより明瞭に現れている。したがって、このピーク値が現れるか否かによって、主鉄筋２における破断部Ｈの有無を検出することが可能である。
【０１１４】
主鉄筋２に破断部Ｈがない場合の、図９の曲線Ｅ２５、Ｅ５０およびＥ７５で表される磁束密度の水平成分について、それらの微分値を、図１０の曲線Ｅ２５ｄ、Ｅ５０ｄおよびＥ７５ｄ（以下、「曲線Ｅ２５ｄ等」ともいう。）に示す。
また、主鉄筋２に破断部Ｈがある場合の、図１５の曲線Ｒ２５、Ｒ５０、Ｒ７５およびＲ１００で表される磁束密度の水平成分について、それらの微分値を、図１６の曲線Ｒ２５ｄ、Ｒ５０ｄ、Ｒ７５ｄおよびＲ１００ｄ（以下、「曲線Ｒ２５ｄ等」ともいう。）に示す。
【０１１５】
図１０の曲線Ｅ２５ｄ等には、上向きの凸形状部と下向きの凸形状部とが交互に現われているが、これらの凸形状部の高低差は、曲線Ｅ０ｄよりも小さく、曲線Ｅ２５ｄ等の全体としては、比較的なだらかな曲線となっている。
それに対し、図１６の曲線Ｒ２５ｄ等には、破断部Ｈの位置（グラフ横軸の０mm位置）の左右において大きな上向きの凸形状部と下向きの凸形状部とが対になって現れている。したがって、このような一対の大きな凸形状部が現れるか否かによって、主鉄筋２における破断部Ｈの有無を検出することが可能である。
【０１１６】
以上のように、本願発明の非破壊検査方法では、磁束密度測定工程１０３における磁束密度の測定において、磁束密度の垂直成分のみならず、任意の方向の成分を測定することによっても破断部Ｈを検出することが可能である。
しかし、磁束密度の垂直成分を測定する場合には、主鉄筋２の破断部Ｈの検出精度をより高めることができるので好ましい。つまり、磁束密度測定工程１０３により測定された磁束密度の垂直成分に基づく微分値を算出してグラフに表すと、主鉄筋２に破断部Ｈが存在する場合には、図１４の曲線Ｇ２５ｄ等のように、破断部Ｈの位置（グラフ横軸の０mm位置）において、大きな下向きの凸形状部のピーク値が１つだけ現れる。そのため、このピーク値と閾値との比較においては、特に誤認識が生じ難いことから、破断部Ｈの検出精度をより高めることが可能である。
【０１１７】
Ｂ−ｂ：第２の実施形態
本願発明の第２の実施形態は、主たる着磁工程１０１および従たる着磁工程１０２で「長尺状の磁石」を用いる点において前記第１の実施形態と相違している。
すなわち、本願発明の第２の実施形態は、主鉄筋２および交差鉄筋３が埋設されたコンクリート体１の外側から長尺状磁石５によって両鉄筋を磁化させ、その後磁気センサによってコンクリート体１の外側の磁束密度を測定することで、主鉄筋２の破断部Ｈの有無を検出する非破壊検査方法である。
【０１１８】
まず、主たる着磁工程１０１では、両磁極中心線Ｃの長さが主鉄筋２の検査対象部分の長さと略同等以上の長尺状磁石５を使用し、その長尺状磁石５の磁化面５Ａを、長尺状磁石５の両磁極が主鉄筋２の長手方向に沿うようにコンクリート体表面１Ａに近づけて配置することにより前記両鉄筋に着磁した後、長尺状磁石５を撤去する。
【０１１９】
ここで図３４は、長尺状磁石５を使用して主たる着磁工程１０１を行う例を示している。
同図のように、主鉄筋２（２Ｎおよび２Ｐ）の長手方向に沿ったコンクリート体表面１Ａ上において、Ｎ極を図左側にＳ極を図右側にした長尺状磁石５を、主鉄筋２の検査対象部分の略真上位置に配置して「主たる着磁」を行い、主鉄筋２と交差鉄筋３を磁化させる。すると、主鉄筋２の破断部Ｈ以外の箇所は磁化されるが、破断部Ｈは磁化されず、破断部Ｈを原点位置として、Ｘ方向負側に位置する主鉄筋２Ｎには、Ｘ方向の磁束２ＡＮが発生し、Ｘ方向正側に位置する主鉄筋２Ｐには、同じくＸ方向の磁束２ＡＰが発生する。
【０１２０】
また、図左側の交差鉄筋３において長尺状磁石５の真下に位置する部分は、長尺状磁石５のＮ極の影響を受けてＳ極に磁化され、かかる部分の上方のコンクリート体表面１Ａ上には、Ｚ方向の磁束３Ａが生ずる。他方、図右側の交差鉄筋３において長尺状磁石５の真下に位置する部分は、長尺状磁石５のＳ極の影響を受けてＮ極に磁化され、かかる部分の上方のコンクリート体表面１Ａ上には、−Ｚ方向の磁束３Ａが生ずる。
なお、図３４では本願発明を理解し易くするために、磁束３Ａと交差鉄筋３とが重なり合うように表してあるが、正確には磁束３Ａはコンクリート体表面１Ａ上に生ずる磁束である。
【０１２１】
次に、従たる着磁工程１０２では、主たる着磁工程１０１において長尺状磁石５を配置した位置から主鉄筋２の幅方向（Ｙ方向）に上述の「距離Ｄの決定方法」により求めた「距離Ｄ」以上離隔した所定位置において、長尺状磁石５の磁化面５Ａを、長尺状磁石５の両磁極の相対位置が前記主たる着磁工程と同じになるようにコンクリート体表面１Ａに近づけて配置することにより前記両鉄筋に再度着磁した後、長尺状磁石５を撤去する。
【０１２２】
かかる本願発明の第２の実施形態では、主たる着磁工程１０１および従たる着磁工程１０２において、両磁極中心線Ｃの長さが主鉄筋２の検査対象部分の長さと略同等以上の長尺状磁石５を使用するため、かかる長尺状磁石５を、その磁化面５Ａをコンクリート体表面１Ａに近づけて配置するだけで着磁作業を終わらせることができる。したがって、磁石５を主鉄筋２の長手方向に移動させる必要がないので、両着磁工程を効率的に短時間で実施することができる。
【０１２３】
次に、磁束密度測定工程１０３では、磁気センサをコンクリート体表面１Ａに近づけて配置した後、適宜移動させることにより、または移動させることなく主鉄筋２の長手方向に沿った磁束密度を測定する。また、破断部検出工程１０４では、磁束密度測定工程１０３で測定された磁束密度に基づいて、主鉄筋２の破断部Ｈの有無を検出するが、これらの工程は、いずれも上述の本願発明の第１の実施形態と同じである。
【０１２４】
Ｂ−ｃ：第３の実施形態
本願発明の第３の実施形態は、主たる着磁工程１０１から従たる着磁工程１０２への一連の動作において、長尺状磁石５を略平行移動させる点で前記第２の実施形態と相違している。
すなわち、かかる第３の実施形態では、前記第２の実施形態の場合と同様に、両磁極中心線Ｃの長さが主鉄筋２の検査対象部分の長さと略同等以上の長尺状磁石５を用い、その両磁極が主鉄筋２の長手方向に沿うようにコンクリート体の表面に近づけて配置する主たる着磁工程１０１を有し、さらに、主たる着磁工程１０１において配置された長尺状磁石５を、「距離Ｄ」以上離隔した所定位置まで、略平行移動させる従たる着磁工程１０２を有している。
【０１２５】
例えば、前記第２の実施形態では、図１８における矢印４Ａに示すように、長尺状磁石５を、主たる着磁の後に一旦コンクリート体表面１Ａ上から上方に撤去し、従たる着磁の際に再度コンクリート体表面１Ａに近づけて配置する方法によるのであるが、かかる第３の実施形態では、図１９における矢印４Ｂ示すように、主たる着磁後に長尺状磁石５を撤去せず、コンクリート体表面１Ａ上に近接させたままで、「距離Ｄ」以上離隔した所定位置まで略平行移動させる方法による。
【０１２６】
かかる第３の実施形態によれば、主たる着磁工程１０１から従たる着磁工程１０２への一連の動作が、長尺状磁石５を、その磁化面５Ａをコンクリート体表面１Ａに近づけた状態のまま主鉄筋２の幅方向（Ｙ方向）に略平行移動させるだけで完了するため、両着磁工程を極めて簡単に短時間で実施することができる。
【０１２７】
次に、磁束密度測定工程１０３では、磁気センサをコンクリート体表面１Ａに近づけて配置した後、適宜移動させることにより、または移動させることなく主鉄筋２の長手方向に沿った磁束密度を測定する。また、破断部検出工程１０４では、磁束密度測定工程１０３で測定された磁束密度に基づいて、主鉄筋２の破断部Ｈの有無を検出するが、これらの工程は、いずれも上述の本願発明の第１および第２の実施形態と同じである。
【０１２８】
Ｃ：非破壊検査装置
図３５は、本願発明の非破壊検査方法の実施に用いることができる非破壊検査装置２０の一例を示す概略構成図である。
非破壊検査装置２０は、コンクリート体表面１Ａに近づけて配置することで主鉄筋２および交差鉄筋３を磁化させる磁石５（図１等参照）に加えて、磁気検出部２１０、演算部２２０、破断判定部２３０、表示部２４０等を含む。また、非破壊検査装置２０は、破断部検出の際に用いられる各種データの保持、あるいは読み書きが行われるメモリ２５０を備えることが好ましい。
以下、非破壊検査装置２０の各々の構成要素について説明する。
【０１２９】
磁石５は、コンクリート１内に埋設された主鉄筋２および交差鉄筋３を磁化するものであり、前述のとおり、主たる着磁工程１０１と従たる着磁工程１０２の二度の着磁工程において使用する。
【０１３０】
磁気検出部２１０は、磁石５の撤去後にコンクリート体表面１Ａ上に近づけて配置し、主鉄筋２および交差鉄筋３等からの磁束密度に基づく検出信号を検出するものであり、かかる磁気検出部２１０は、例えば、高感度のＭＩセンサ、フラックスゲート型センサ、ホール素子または超伝導量子干渉素子などからなる磁気センサ２１１を備えている。
また、磁気検出部２１０に距離センサ２１２を組み込むことで、磁気検出部２１０の移動距離を測定することができるため、磁気検出部２１０の位置と、その位置における磁束密度を算出することができる。なお、本願発明に係る非破壊検査装置２０が、高精度の位置決め機構を有する場合には、距離センサ２１２を備えなくても、磁気検出部２１０の位置およびその位置における磁束密度を検出することができる。
【０１３１】
次に、演算部２２０は、磁気センサ２１１から送られる検出信号から、コンクリート体表面１Ａにおける主鉄筋２の長手方向に沿った磁束密度を演算して求めるとともに、この求めた磁束密度のグラフを生成する。
また、演算部２２０は、磁束密度の微分値を算出してグラフを生成する機能を有することが好ましい。
【０１３２】
次に、破断判定部２３０は、演算部２２０にて算出された磁束密度やその微分値に関する情報に基づいて、主鉄筋２に破断部Ｈが含まれるか否かを判定すると共に、主鉄筋２における破断部Ｈの位置を特定する。
また、表示部２４０は、演算部２２０によって生成された磁束密度のグラフや、磁束密度の微分値のグラフを表示するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本願発明の非破壊検査方法は、橋、ビルまたはコンクリートポールなどの、コンクリート体内に設けられている鉄筋の破断の有無を検出する非破壊検査に利用できるものである。
【符号の説明】
【０１３４】
１            コンクリート体
１Ａ          コンクリート体表面
２            主鉄筋
２Ａ          磁化された主鉄筋の内部に生じる磁束
３            交差鉄筋
３Ａ          磁化された交差鉄筋から生じる磁束
４Ａ，４Ｂ    磁石の移動軌道
５            磁石
５Ａ          磁化面
１０１        主たる着磁工程
１０２        従たる着磁工程
１０３        磁束密度測定工程
１０４        破断部検出工程
２０          非破壊検査装置
２１０        磁気検出部
２１１        磁気センサ
２２０        演算部
２３０        破断判定部
２４０        表示部
２５０        メモリ
Ｃ            両磁極中心線
Ｈ            破断部
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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