(57)【要約】【課題】ひび割れの箇所を的確に検出する。【解決手段】記録情報を無線通信で読み取りが可能な情報記録媒体１Ａと、情報記録媒体１Ａを覆って当該情報記録媒体１Ａへの無線通信を遮断する一方でコンクリート２のひび割れ２ａに伴って破断して情報記録媒体１Ａへの無線通信を許容するシールド１Ｂとを有した検出手段１を、コンクリート２の内部に配置する。この結果、コンクリート２にひび割れ２ａが発生した場合にのみ、ひび割れ２ａの箇所にある情報記録媒体１Ａの情報を非接触で得るため、コンクリート２のひび割れ２ａの箇所を的確に検出できる。特に、検出手段１をコンクリート２の表面から遠ざかる方向に複数配列してコンクリート２の内部に配置すれば、コンクリート２の表面から深さ方向のひび割れ２ａの箇所を３次元的に検出できる。【選択図】        図４
2005164426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録情報を無線通信で読み取りが可能な情報記録媒体と、前記情報記録媒体を覆って当該情報記録媒体への無線通信を遮断する一方でコンクリートのひび割れに伴って破断して前記情報記録媒体への無線通信を許容するシールドとを有した検出手段を、コンクリートの内部に配置したことを特徴とするコンクリート構造物のひび割れセンサ。
【請求項２】
前記情報記録媒体は、無線通信によって起電力を発生することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物のひび割れセンサ。
【請求項３】
前記検出手段は、管状に形成した前記シールドの内部に前記情報記録媒体を複数並設してあることを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート構造物のひび割れセンサ。
【請求項４】
前記検出手段を前記コンクリートの表面から遠ざかる方向に複数配列して前記コンクリートの内部に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のコンクリート構造物のひび割れセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物のひび割れセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート構造物などにおけるコンクリートのひび割れを発見する手段としては、主に目視検査がある。この目視検査では、作業効率が悪くひび割れを見逃す可能性がある。また、コンクリート表面を加熱して加熱時の熱分布を赤外線カメラで捕らえる手段も考えられるが、剥離が発生しているような部位では有効な手段であるものの、そうでない部位には適さない場合がある。
【０００３】
上記の問題に対し、絶縁性材料からなるフレームと、フレームに巻回された導電性繊維線とを備えたセンサがある。このセンサは、コンクリート内に設置される。そして、コンクリートにひび割れが発生すると、導電性繊維線が破断してその電気抵抗が急激に増大することによってコンクリートのひび割れが検出できる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、黒鉛粉末と炭素繊維などの導電性繊維の短繊維とを分散混入して硬化させたセメント硬化体を主体とし、このセメント硬化体の任意の２点にそれら２点間の電気抵抗値を検出するための端子を設けたセンサがある。このセンサは、コンクリート内に設置される。そして、コンクリートにひび割れが発生すると、セメント硬化体にもひび割れが生じて各端子間の電気抵抗値が増大したことによってコンクリートのひび割れが検出できる（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１５３５６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２３８１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のひび割れセンサでは、例えばコンクリートに対してセンサを長手状に設置した場合に、その長手方向の何処にひび割れが発生しているかを検出することが難しい。また、コンクリートの外部に導電性繊維線あるいは端子などの表出部位が必要である。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、ひび割れの箇所を的確に検出することができるコンクリート構造物のひび割れセンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るコンクリート構造物のひび割れセンサは、記録情報を無線通信で読み取りが可能な情報記録媒体と、前記情報記録媒体を覆って当該情報記録媒体への無線通信を遮断する一方でコンクリートのひび割れに伴って破断して前記情報記録媒体への無線通信を許容するシールドとを有した検出手段を、コンクリートの内部に配置したことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係るコンクリート構造物のひび割れセンサは、上記請求項１において、前記情報記録媒体は、無線通信によって起電力を発生することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係るコンクリート構造物のひび割れセンサは、上記請求項１または２において、前記検出手段は、管状に形成した前記シールドの内部に前記情報記録媒体を複数並設してあることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係るコンクリート構造物のひび割れセンサは、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記検出手段を前記コンクリートの表面から遠ざかる方向に複数配列して前記コンクリートの内部に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサは、コンクリートにひび割れが発生した場合にのみ、ひび割れの箇所にある情報記録媒体の情報を非接触で得るため、コンクリートのひび割れの箇所を的確に検出することができる。また、上記の構成によれば、無線通信を行う非接触リーダをコンクリートの表面を自走させることで、ひび割れの箇所のマップを自動的に作成することができる。さらに、コンクリートの表面にあらわれていないひび割れを検出することができる。
【００１３】
また、情報記録媒体は、無線通信によって起電力を発生するため、電源管理の必要なくコンクリートのひび割れの検出ができる。
【００１４】
また、管状に形成したシールドの内部に情報記録媒体を複数並設してあるので、コンクリートの内部への設置を容易に行うことができる。
【００１５】
特に、検出手段をコンクリートの表面から遠ざかる方向に複数配列してコンクリートの内部に配置すれば、コンクリートの表面から深さ方向のひび割れの箇所を３次元的に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサの実施例１を示す概略構成図、図２は本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサの実施例１の作用を示す概略構成図である。
【００１８】
図１に示すように実施例１におけるコンクリート構造物のひび割れセンサは、検出手段１をコンクリート２の内部に配置してある。検出手段１は、情報記録媒体１Ａと、シールド１Ｂとからなる。
【００１９】
情報記録媒体１Ａは、記録情報を無線通信で読み取りが可能に設けてある。本実施例での情報記録媒体１Ａは、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）タグを採用してあり、ＩＣチップ１Ａａと、当該ＩＣチップ１Ａａに接続したコイル状のアンテナ１Ａｂとを基板に配置してなる。図には明示しないが、ＩＣチップ１Ａａは、略０．４ｍｍ角の極めて小型のチップサイズをなしており、記録部、送受信部および電源整流部が内蔵してある。記録部は、記録情報として例えばコンクリート２に配置される場合の位置情報や日付情報などを記録する。送受信部は、後述する非接触リーダ３と各種データの送受信を行う。電源整流部は、後述の非接触リーダ３から放射された電波によってコイル状のアンテナ１Ａｂの共振作用（電磁誘導など）で発生した起電力を、ＩＣチップ１Ａａの作動電力として得る。すなわち、本実施例の情報記録媒体１Ａは、電源を有していない。
【００２０】
シールド１Ｂは、情報記録媒体１Ａを覆って当該情報記録媒体１Ａへの無線通信を遮断する一方、コンクリート２のひび割れに伴って破断して情報記録媒体１Ａへの無線通信を許容するものである。本実施例でのシールド１Ｂは、磁性体あるいはカーボンを混入したガラス材からなり、当該ガラス材を管状に形成してなる。そして、シールド１Ｂは、管状とした内部に情報記録媒体１Ａを内挿する。
【００２１】
なお、情報記録媒体１Ａは、シリコーン系材料からなる保持部材１Ｃによって線状に複数並列した状態を保持された形態で、管状としたシールド１Ｂに内挿してある。なお、保持部材１Ｃは、情報記録媒体１Ａへの無線通信を許容するものである。
【００２２】
このように構成した検出手段１は、シールド１Ｂによって情報記録媒体１Ａへの無線通信が遮断される。そして、検出手段１は、線状にした情報記録媒体１Ａがコンクリート２の表面と略平行となる態様でコンクリート２の内部に配置する。また、複数の情報記録媒体１Ａには、コンクリート２に配置された位置情報や日付情報などがそれぞれ記録してある。
【００２３】
上記のごとく構成したコンクリート構造物のひび割れセンサについて、図２に示すようにコンクリート２の表面に近づけた非接触リーダ３から電波を放射する。この場合、非接触リーダ３は、人手によってコンクリート２の表面に近づけてもよいが、自走機などによってコンクリート２の表面を自走させてもよい。
【００２４】
そして、図２に示すようにコンクリート２にひび割れ２ａが発生している場合には、シールド１Ｂがコンクリート２に対して結合力が大きいため、ひび割れ２ａに伴って当該シールド１Ｂが破断する。この結果、ひび割れ２ａが発生した箇所（シールド１Ｂが破断した箇所）に存在する情報記録媒体１Ａへの無線通信が許容されることになる。すなわち、非接触リーダ３が放射した電波に対して、ひび割れ２ａが発生した箇所に存在する情報記録媒体１Ａのアンテナ１Ａｂのみが当該電波を受信する。なお、情報記録媒体１Ａを保持する保持部材１Ｃは、シールド１Ｂとの結合力が小さいため、ひび割れ２ａに伴って破断し難いので、情報記録媒体１Ａが破断しないように保護することになる。
【００２５】
非接触リーダ３からの電波を受信した情報記録媒体１Ａは、コイル状のアンテナ１Ａｂの共振作用によって起電力を発生する。これにより、ＩＣチップ１Ａａが起動して記録情報を信号化し、当該信号をアンテナ１Ａｂから発信する。一方、非接触リーダ３は、情報記録媒体１Ａからの信号を受信する。さらに、非接触リーダ３は、受信した信号をデコードしてもとの情報に戻して保存する。その後、保存した情報は、非接触リーダ３からデータ処理装置（図示せず）に転送されてデータ処理が行われる。
【００２６】
なお、コンクリート２にひび割れ２ａが発生していない箇所では、シールド１Ｂによって情報記録媒体１Ａが覆われているので当該情報記録媒体１Ａへの無線通信が遮断された状態のままである。すなわち、ひび割れ２ａが発生していない箇所に存在する情報記録媒体１Ａのアンテナ１Ａｂが非接触リーダ３からの電波を受信せず、当該情報記録媒体１Ａからの記録情報の発信が行われない。
【００２７】
したがって、上述した実施例１におけるコンクリート構造物のひび割れセンサでは、コンクリート２にひび割れ２ａが発生した場合にのみ、ひび割れ２ａの箇所にある情報記録媒体１Ａの情報を非接触で得るため、コンクリート２のひび割れ２ａの箇所を的確に検出することが可能になる。また、上記の構成により、非接触リーダ３をコンクリート２の表面を自走させることで、ひび割れ２ａの箇所のマップを自動的に作成することが可能になる。さらに、図２ではコンクリート２の表面にあらわれたひび割れ２ａを示しているが、実施例１におけるコンクリート構造物のひび割れセンサによれば、コンクリート２の表面にあらわれずコンクリート２の内部でひび割れ２ａが発生した場合でも、シールド１Ｂが破断してひび割れ２ａの箇所にある情報記録媒体１Ａの情報を非接触で得られるので、コンクリート２の表面から目視できないコンクリート２の内部でのひび割れ２ａの箇所をも的確に検出することが可能になる。
【００２８】
また、情報記録媒体１Ａは、無線通信によって起電力を発生するため、電源管理の必要なくコンクリート２のひび割れ２ａの検出が可能である。さらに、管状に形成したシールド１Ｂの内部に情報記録媒体１Ａを複数並設してあるので、コンクリート２の内部への設置を容易に行うことが可能である。
【実施例２】
【００２９】
図３は本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサの実施例２を示す概略構成図、図４は本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサの実施例２の作用を示す概略構成図である。なお、以下に説明する実施例２において、上述した実施例１と同一箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図３に示すように実施例２におけるコンクリート構造物のひび割れセンサは、上述した実施例１における検出手段１をコンクリート２の表面から遠ざかる方向に複数配列してコンクリート２の内部に配置してある。
【００３１】
このように、構成したコンクリート構造物のひび割れセンサについて、図４に示すようにコンクリート２の表面に近づけた非接触リーダ３から電波を放射する。この場合、非接触リーダ３は、人手によってコンクリート２の表面に近づけてもよいが、自走機などによってコンクリート２の表面を自走させてもよい。
【００３２】
そして、図４に示すようにコンクリート２にひび割れ２ａが発生している場合には、シールド１Ｂがコンクリート２に対して結合力が大きいため、ひび割れ２ａに伴って当該シールド１Ｂが破断する。この結果、ひび割れ２ａが発生した箇所（シールド１Ｂが破断した箇所）に存在する情報記録媒体１Ａへの無線通信が許容されることになる。すなわち、非接触リーダ３が放射した電波に対して、ひび割れ２ａが発生した箇所に存在する情報記録媒体１Ａのアンテナ１Ａｂのみが当該電波を受信する。なお、情報記録媒体１Ａを保持する保持部材１Ｃは、シールド１Ｂとの結合力が小さいため、ひび割れ２ａに伴って破断し難いので、情報記録媒体１Ａが破断しないように保護することになる。
【００３３】
非接触リーダ３からの電波を受信した情報記録媒体１Ａは、コイル状のアンテナ１Ａｂの共振作用によって起電力を発生する。これにより、ＩＣチップ１Ａａが起動して記録情報を信号化し、当該信号をアンテナ１Ａｂから発信する。一方、非接触リーダ３は、情報記録媒体１Ａからの信号を受信する。さらに、非接触リーダ３は、受信した信号をデコードしてもとの情報に戻して保存する。その後、保存した情報は、非接触リーダ３からデータ処理装置（図示せず）に転送されてデータ処理が行われる。
【００３４】
なお、コンクリート２にひび割れ２ａが発生していない箇所では、シールド１Ｂによって情報記録媒体１Ａが覆われているので当該情報記録媒体１Ａへの無線通信が遮断された状態のままである。すなわち、ひび割れ２ａが発生していない箇所に存在する情報記録媒体１Ａのアンテナ１Ａｂが非接触リーダ３からの電波を受信せず、当該情報記録媒体１Ａからの記録情報の発信が行われない。
【００３５】
したがって、上述した実施例２におけるコンクリート構造物のひび割れセンサでは、コンクリート２にひび割れ２ａが発生した場合にのみ、ひび割れ２ａの箇所にある情報記録媒体１Ａの情報を非接触で得るため、コンクリート２のひび割れ２ａの箇所を的確に検出することが可能になる。また、上記の構成により、非接触リーダ３をコンクリート２の表面を自走させることで、ひび割れ２ａの箇所のマップを自動的に作成することが可能になる。さらに、図４ではコンクリート２の表面にあらわれたひび割れ２ａを示しているが、実施例２におけるコンクリート構造物のひび割れセンサによれば、コンクリート２の表面にあらわれずコンクリート２の内部でひび割れ２ａが発生した場合でも、シールド１Ｂが破断してひび割れ２ａの箇所にある情報記録媒体１Ａの情報を非接触で得られるので、コンクリート２の表面から目視できないコンクリート２の内部でのひび割れ２ａの箇所をも的確に検出することが可能になる。
【００３６】
また、情報記録媒体１Ａは、無線通信によって起電力を発生するため、電源管理の必要なくコンクリート２のひび割れ２ａの検出が可能である。さらに、管状に形成したシールド１Ｂの内部に情報記録媒体１Ａを複数並設してあるので、コンクリート２の内部への設置を容易に行うことが可能である。
【００３７】
特に、実施例２では、検出手段１をコンクリート２の表面から遠ざかる方向に複数配列してコンクリート２の内部に配置してあるため、コンクリート２の表面から深さ方向のひび割れ２ａの箇所を３次元的に検出することが可能になる。
【００３８】
なお、上述した実施例１および実施例２における検出手段１は、シールド１Ｂを管状に形成してその内部に情報記録媒体１Ａを挿入してあるが、シールド１Ｂは、非接触リーダ３を近づける側のみ情報記録媒体１Ａを覆う構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサは、コンクリートのひび割れの箇所を的確に検出することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサの実施例１を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサの実施例１の作用を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサの実施例２を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係るコンクリート構造物のひび割れセンサの実施例２の作用を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    検出手段
１Ａ    情報記録媒体
１Ａａ    ＩＣチップ
１Ａｂ    アンテナ
１Ｂ    シールド
１Ｃ    保持部材
２    コンクリート
２ａ    ひび割れ
３    非接触リーダ
【図１】
2005164426.tif 000003
【図２】
2005164426.tif 000004
【図３】
2005164426.tif 000005
【図４】
2005164426.tif 000006