(57)【要約】【課題】ワイヤレスで鋼材コンクリート構造物中の鋼材の塩害或いはコンクリートの中性化による腐食状態を短時間で容易に検出することができる鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム及びその検知装置並びに鋼材コンクリート構造物を提供する。【解決手段】モニタ装置８から電波によって供給されたエネルギーによって動作し、周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値を検出して検出結果をディジタルデータとしてモニタ装置８に送信する検知装置７を、橋桁２の繋ぎ目部分に伸縮装置４を固定する後打ちコンクリート３内に複数個埋設し、後打ちコンクリート３内に埋設されている伸縮装置４の鉄鋼からなるアンカーボルト近傍のｐＨ値と塩化物イオン濃度値をワイヤレスで検出することにより、塩害によるアンカーボルトの腐食状態を検知する。【選択図】図１
2005091034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート部材中に鉄骨や鉄筋などの鋼材が埋設されてなる鋼材コンクリート構造物の塩害検知システムであって、
鋼材コンクリート構造物の内部に埋設された検知装置と、
前記鋼材コンクリート構造物の外部に設けられたモニタ装置とを備え、
前記検知装置は、
第１周波数の電磁波を受波し、該電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換手段と、
前記電気エネルギーによって駆動し、周囲のｐＨ値或いは塩化物イオン濃度値のうちの少なくとも何れか一方を物理量として検出し、該検出結果に対応する電気信号を出力するセンサ部と、
前記電気エネルギーによって駆動し、前記センサ部から出力される電気信号に基づいて前記検出結果を検知情報として第２周波数の電磁波を用いて送信する送信手段とを備え、
前記モニタ装置は、
前記第１周波数の電磁波を輻射する電磁波輻射手段と、
前記第２周波数の電磁波を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信した電磁波から前記検知情報を検出する手段とを備えている
ことを特徴とする鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム。
【請求項２】
前記モニタ装置は、前記鋼材コンクリート構造物に異常がない状態のときの定常状態における前記検出結果の許容範囲を基準値として記憶している基準値記憶手段と、
前記基準値と前記検出結果とを比較することにより、前記検出結果が前記許容範囲外となったときに異常を検出する異常検出手段とを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム。
【請求項３】
前記モニタ装置の電磁波輻射手段は、駆動開始後に、所定の時間間隔Ｔ１で所定時間ｔ１だけ前記第１周波数の電磁波を１回以上輻射する
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム。
【請求項４】
前記検知装置は、前記電気エネルギーが供給されて駆動している間に、前記検出結果を複数回送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム。
【請求項５】
前記第１周波数と前記第２周波数は同一周波数に設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム。
【請求項６】
前記第１周波数と前記第２周波数は互いに異なる周波数に設定されており、
前記モニタ装置の電磁波輻射手段は、駆動開始後に、連続して前記第１周波数の電磁波を輻射する手段を有し、
前記検知装置は、前記電気エネルギーが供給されて駆動している間、所定の時間間隔Ｔ２で前記検出結果を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム。
【請求項７】
少なくとも前記検知装置のセンサ部は、コンクリート部材内に埋設され、前記コンクリート部材の前記物理量を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム。
【請求項８】
少なくとも前記検知装置のセンサ部は、前記鋼材に装着され、前記鋼材の周囲の前記物理量を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム。
【請求項９】
前記鋼材コンクリート構造物は前記検知装置を複数個備え、
各検知装置は、個々に固有の識別情報を記憶している識別情報記憶手段を有すると共に、
前記検知装置の送信手段は、前記検出結果と共に前記識別情報を送信する手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム。
【請求項１０】
コンクリート部材中に鉄骨や鉄筋などの鋼材が埋設されてなる鋼材コンクリート構造物の内部に埋設される検知装置であって、
第１周波数の電磁波を受波し、該電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換手段と、
前記電気エネルギーによって駆動し、周囲のｐＨ値或いは塩化物イオン濃度値のうちの少なくとも何れか一方を物理量として検出し、該検出結果に対応する電気信号を出力するセンサ部と、
前記電気エネルギーによって駆動し、前記センサ部から出力される電気信号に基づいて前記検出結果を検知情報として第２周波数の電磁波を用いて送信する送信手段とを備えている
ことを特徴とする検知装置。
【請求項１１】
前記電気エネルギーが供給されて駆動している間、所定の時間間隔Ｔ２で前記検出結果を複数回送信する
ことを特徴とする請求項１０に記載の検知装置。
【請求項１２】
自己に固有の識別情報を記憶している識別情報記憶手段を有すると共に、
前記送信手段は、前記検出結果と共に前記識別情報を送信する手段を有する
ことを特徴とする請求項１０に記載の検知装置。
【請求項１３】
コンクリート部材中に鉄骨や鉄筋などの鋼材が埋設されてなる鋼材コンクリート構造物において、
第１周波数の電磁波を受波し、該電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換手段と、
前記電気エネルギーによって駆動し、周囲のｐＨ値或いは塩化物イオン濃度値のうちの少なくとも何れか一方を物理量として検出し、該検出結果に対応する電気信号を出力するセンサ部と、
前記電気エネルギーによって駆動し、前記センサ部から出力される電気信号に基づいて前記検出結果を検知情報として第２周波数の電磁波を用いて送信する送信手段とを有する検知装置を備えている
ことを特徴とする鋼材コンクリート構造物。
【請求項１４】
前記検知装置のセンサ部は、コンクリート部材に埋設され、前記コンクリート部材内の前記物理量を検出する
ことを特徴とする請求項１３に記載の鋼材コンクリート構造物。
【請求項１５】
前記検知装置のセンサ部は、前記鋼材に装着され、前記鋼材の周囲の前記物理量を検出する
ことを特徴とする請求項１３に記載の鋼材コンクリート構造物。
【請求項１６】
前記検知装置を複数個備え、
各検知装置は、個々に固有の識別情報を記憶している識別情報記憶手段を有すると共に、
前記検知装置の送信手段は、前記検出結果と共に前記識別情報を送信する手段を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載の鋼材コンクリート構造物。
【請求項１７】
鋼材コンクリート構造物が、橋桁の繋ぎ目部分に伸縮装置が設けられている橋梁であり、前記検知装置が前記伸縮装置を橋桁に固定するコンクリートの内部に設けられている
ことを特徴とする請求項１３に記載の鋼材コンクリート構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム及びその検知装置並びに鋼材コンクリート構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁等の構造物に使用される鉄骨や鉄筋等の鋼材が埋設された鋼材コンクリート構造物におけるコンクリートは通常強アルカリ性（ｐＨ１２〜１３）であるため、鋼材の表面に薄い水酸化第一鉄皮膜が形成されて不動態化した不動態皮膜が形成されているので、鋼材が腐食することはないが、コンクリート製造時にコンクリート中に塩化物イオンが混入したり、或いは構造物の使用中にコンクリート内に塩化物イオンが浸透して、コンクリート中に蓄積された塩化物イオンの量がある限度以上になると、鋼材表面の不動態皮膜が破壊されて鋼材が活性態に変化する、いわゆる塩害が発生する。
【０００３】
塩害は、飛来塩化物や海砂、凍結防止剤などによる塩分によってコンクリート中の鋼材が腐食する現象であり、鋼材コンクリート構造物の耐久性を著しく低下させる原因の１つとなっている。
【０００４】
また、上記不動態皮膜はコンクリートがアルカリ性にある環境で形成されており、コンクリート中に二酸化炭素などが浸透してコンクリートが中性化すると不動態被膜が破壊されて鋼材が活性態に変化する。
【０００５】
この様に鋼材が活性態に変化することにより、コンクリート中の鋼材の腐食が促進されて鋼材の強度が低下すると共に、これに伴いコンクリートのひび割れや剥離が引き起こされる。
【０００６】
塩害やコンクリートの中性化は、鋼材コンクリート構造物の内部に発生するため早期発見は難しく、コンクリートのひび割れや鋼材の断面積減少等の致命的な損傷に繋がるため、この鋼材腐食の進行を事前に予測することが必要である。
【０００７】
このような鋼材腐食の進行を事前に予測するために様々な研究開発がなされており、例えば、特開２００２−３８７２３号公報に開示される鉄骨・鉄筋コンクリート造建築物のリアルタイムライフサイクルメンテナンス手法（第１従来例）や、特開平１０−２２１２９２号公報に開示されるコンクリート中の鋼材の腐食検出方法（第２従来例）、特開平１１−１５３５６８号公報に開示されるコンクリート中鋼材の腐食状況の予測方法（第３従来例）、特開２００３−１０７０３０号公報に開示されるひび割れ検知システム（第４従来例）、特開２００１−２０８７３３号公報に開示されるコンクリート構造物の劣化測定装置（第５従来例）、特開２００３−１３９７３１号公報に開示される構造物調査・診断システム（第６従来例）などの手法が周知技術として知られている。
【０００８】
上記第１従来例では、鉄骨・鉄筋コンクリート造建築物の鉄筋部、コンクリート部に変形量及びコンクリートのｐＨを測定することができる計測装置を埋設しておき、各種計測装置のリード線をデータ蓄積装置に接続して電話回線を使用することにより、遠隔地にある監視室のコンピュータのモニターにおいて各種計測装置の埋設箇所の鉄筋部、コンクリート部の変形量及びコンクリート部のｐＨを時系列的にリアルタイムで監視する。これにより、劣化の早期発見と早期補修を確実に実施できるようにしている。
【０００９】
上記第２従来例では、コンクリート中に鋼材を有するコンクリート構造物のコンクリートの表面に、電極を備えた２個以上の鋼材腐食検出端を一定の間隔で接触させ、電位測定装置により、２箇所以上のコンクリート中の鋼材の自然電位の差を測定することにより、コンクリート中の鋼材の腐食状況を検出している。鋼材が腐食すると腐食電池が形成され、鋼材の自然電位が変化することから鋼材の腐食を検出している。
【００１０】
上記第３従来例では、コンクリート構造物中の鋼材と同種材料からなる細線を、コンクリート構造物中に埋設し、腐食によって細線が断線する時を測定し、コンクリート中鋼材の腐食状況を予測する。
【００１１】
上記第４従来例では、棒状もしくは線状の電気抵抗体を有するひび割れ検知部、電気抵抗体の電気抵抗値を測定する電気抵抗測定部、電気抵抗値のデータ信号を送信する送信部、及び電源部を備えたひび割れ検知装置をコンクリートに埋設し、コンクリートの外部には、ひび割れ検知装置からのデータ信号を受信する受信部、及びそのデータ信号を解析するデータ解析部を備えたデータ解析装置を設けることによりコンクリートのひび割れを検知している。
【００１２】
上記第５従来例では、コンクリート構造物を加振して共振周波数を測定し、鉄筋コンクリート構造物の劣化を測定している。
【００１３】
上記第６従来例では、コンクリート構造物表面の初期温度をサーモグラフィ装置で計測し、露出させた鉄筋に強制加熱を行って、コンクリート構造物の温度履歴を熱画像時間履歴としてメモリに格納し、コンピュータを用いて熱画像時間履歴に基づいて熱伝導解析を行うことで、鉄筋の腐食の有無、鉄筋の位置、コンクリート中のひび割れを高精度に計測できるようにしている。
【特許文献１】特開2002-38723号公報
【特許文献２】特開平10-221292号公報
【特許文献３】特開平11-153568号公報
【特許文献４】特開2003-107030号公報
【特許文献５】特開2001-208733号公報
【特許文献６】特開2003-139731号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記第１従来例においては、各種計測装置とデータ蓄積装置との間をリード線によって接続しなければならず、リード線の配線に手間を要すると共にリード線が断線した場合には計測不能になる。
【００１５】
また、上記第２従来例においては、コンクリート構造物のコンクリートの表面に、電極を備えた２個以上の鋼材腐食検出端を一定の間隔で接触させて、コンクリート中の鉄筋の腐食を検出しているので、複数箇所の鉄筋の腐食を同時に検出しようとすると装置構成が複雑になってしまう。
【００１６】
上記第３従来例では、コンクリート構造物中の鋼材と同種材料からなる細線をコンクリート構造物中に埋設しなければならないので、細線の埋設時に細線が切断されないように注意しなければならず、細線の埋設に手間を要する。また、複数箇所の鉄筋の腐食を同時に検出しようとすると装置構成が複雑になってしまう。
【００１７】
上記第４従来例は、コンクリートのひび割れを検知する装置であり、塩素イオン等の塩害発生源となるイオン以外の導電性の液体がコンクリート中に染み込んだ場合にも電気抵抗体の電気抵抗値が変化するので、コンクリート構造物中の鋼材の腐食状態の検出に用いることは不適切である。
【００１８】
上記第５従来例においては、コンクリート構造物を加振しなければならず、腐食状態の監視を行うには不向きである。
【００１９】
上記第６従来例においては、鉄筋を加熱する必要があるため計測に手間を要するので、腐食状態の監視を行うには不向きである。
【００２０】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、ワイヤレスで鋼材コンクリート構造物中の鋼材の塩害或いはコンクリートの中性化による腐食状態を短時間で容易に検出することができる鋼材コンクリート構造物の塩害検知システム及びその検知装置並びに鋼材コンクリート構造物を提供することである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の鋼材コンクリート構造物の塩害検知システムによれば、ワイヤレスで鋼材コンクリート構造物中の鋼材の塩害或いはコンクリートの中性化による腐食状態を短時間で容易に検出することができるので、コンクリートの割れや鉄筋・鉄骨の断面積減少等の致命的な損傷を早期に発見することが可能であると共に、ｐＨ値の経時変化や塩化物イオン濃度値の経時変化より、コンクリート構造物中の鉄筋・鉄骨の寿命予測が可能となる。
【００２２】
また、本発明の検知装置によれば、鋼材コンクリート構造物中のｐＨ値や塩化物イオン濃度値の情報をワイヤレスで送信することができると共に駆動エネルギーを外部からワイヤレスで供給できるので、コンクリート構造物中の任意の場所への設置を容易に行うことができる。さらに、ワイヤレスで鋼材コンクリート構造物中の鋼材の塩害或いはコンクリートの中性化による腐食状態を短時間で容易に検出可能となる。
【００２３】
また、本発明の鋼材コンクリート構造物によれば、ワイヤレスで鋼材コンクリート構造物中の鋼材の塩害或いはコンクリートの中性化による腐食状態を短時間で容易に検出可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態における鋼材コンクリート構造物の塩害検知システムを示す構成図である。図において、１は鉄筋や鉄骨等の鋼材をコンクリート中に埋設してなる鋼材コンクリート構造物である橋梁で、橋桁２と、伸縮装置４、支承装置５、橋脚６とから構成されている。また、７は検知装置、８はモニタ装置、９は点検作業員である。
【００２６】
伸縮装置４は、そのアンカーボルトが後打ちコンクリート３によって橋桁２の繋ぎ目部分、すなわち隣り合う橋桁２を連結する部分に固定されている。
【００２７】
図２は一実施形態における伸縮装置４を示す外観斜視図、図３は一実施形態における伸縮装置４を示す平面図、図４は図３におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図、図５は図３におけるＢ−Ｂ線矢視方向断面図である。
【００２８】
これらの図において、４１は本体ゴム、４２ａ及び４２ｂは本体ゴム４１の幅方向両側の底面に固定された直方体形状の鋼板からなる定着板、４３は幅方向中央部に埋設された直方体形状の鋼板からなる荷重支持鋼板である。
【００２９】
４４は例えば鉄鋼からなるアンカーボルトで、略Ｌ型をなし、伸縮装置４の幅方向両側に突き出すように複数個設けられている。アンカーボルト４４の一端にはネジ溝が形成され、その一端が定着板４２ａ，４２ｂ及び本体ゴム４１に設けられた挿入孔に挿入されて、ナット挿入孔４５に挿入されたナット４６によって定着板４２ａ，４２ｂ及び本体ゴム４１に固定されている。
【００３０】
４７は、２つの定着板４２ａ，４２ｂ間に、伸縮装置４の長手方向に延びるように本体ゴム４１の底面に形成された凹部である。
【００３１】
４８ａ及び４８ｂは、本体ゴム４１の表面に形成された溝で、本体ゴム４１の幅方向の両側に設けられ、波形に蛇行して伸縮装置４の長手方向に延びるように形成されている。
【００３２】
４９ａ及び４９ｂは、本体ゴム４１の表面に形成された溝で、本体ゴムの４１の幅方向の中央部に、長手方向に延びるように形成されている。
【００３３】
また、図６に示すように、検知装置７は、伸縮装置４を橋桁２の繋ぎ目部分に固定するための後打ちコンクリート３の内部に複数個埋設されている。本実施形態では、検知装置７の埋設位置を、塩害を生じやすい鉄鋼からなるアンカーボルト４４の周囲としている。
【００３４】
図７は、一実施形態における検知装置７の電気系回路を示すブロック図である。図において、７１は送受信用アンテナ、７２は電子スイッチ、７３は整流回路、７４は検波部、７５はセンサ部、７６は中央処理部、７７は発信部である。
【００３５】
アンテナ７１は、１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ（第１周波数）及び３００ＭＨｚ（第２周波数）に共振するように設定されている。
【００３６】
電子スイッチ７２は、後述するＣＰＵ761によって切替が行われ、検知装置７が駆動していない状態では、送受信用アンテナ７１を後述する整流回路７３と検波部７４に接続する。尚、検知装置７の送受信周波数が異なる場合は、電子スイッチ７２に代えて帯域通過型フィルタ或いは低域通過型フィルタ及び広域通過型フィルタ等を組み合わせたデュープレクサを用いても良い。
【００３７】
整流回路７３（エネルギー変換手段）は、ダイオード731,732、コンデンサ733、及び抵抗器734から構成され、周知の全波整流回路を形成している。この整流回路７３の入力側には電子スイッチ７２を介して送受信用アンテナ７１が接続され、送受信用アンテナ７１に誘起した高周波電流を整流して直流電流に変換し、中央処理部７６、記憶部763及び発信部７７の駆動電源として出力するものである。
【００３８】
検波部７４は、ダイオード741とアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄと称する）変換回路742からなり、ダイオード741のアノードは電子スイッチ７２を介してアンテナ７１に接続され、カソードはＡ／Ｄ変換回路742を介して中央処理部７６のＣＰＵ761に接続されている。
【００３９】
センサ部７５は、ｐＨセンサ素子751とＡ／Ｄ変換回路752及び塩化物イオンセンサ素子753とＡ／Ｄ変換回路754から構成されている。ｐＨセンサ素子751は周囲の水素イオン濃度を検知して周囲のｐＨ値を検出し、検出したｐＨ値に対応するアナログ電気信号を出力する。塩化物イオンセンサ素子753は周囲の塩化物イオン濃度値を検知し、検知した塩化物イオン濃度値に対応するアナログ電気信号を出力する。
【００４０】
ｐＨセンサ素子751から出力されたｐＨ値に対応するアナログ電気信号はＡ／Ｄ変換回路752に入力される。Ａ／Ｄ変換回路752は、ｐＨセンサ素子751から入力した電気信号の値をディジタル値に変換して中央処理部７６に出力する。
【００４１】
塩化物イオンセンサ素子753から出力された塩化物イオン濃度値に対応するアナログ電気信号はＡ／Ｄ変換回路754に入力される。Ａ／Ｄ変換回路754は、塩化物イオンセンサ素子753から入力した電気信号の値をディジタル値に変換して中央処理部７６に出力する。
【００４２】
中央処理部７６は、周知のＣＰＵ761、ディジタル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと称する）変換回路762及び記憶部763から構成され、ＣＰＵ761は電源が供給されて駆動するとＥＥＰＲＯＭ等の半導体メモリからなる記憶部763内に記憶されているプログラムに従って動作する。記憶部763には、上記プログラムと、個々の検知装置７に固有の識別情報が記憶されている。
【００４３】
ＣＰＵ761は、動作を開始した後、センサ部７５から取得したディジタル値に基づいて所定時間毎にｐＨ値と塩化物イオン濃度値を検出すると共に、検波部７４を介して後述するモニタ装置８から送信命令を受信したときに、検出したｐＨ値と塩化物イオン濃度値の情報を自己の識別情報と共にＤ／Ａ変換回路762を介して発信部７７（送信手段）に出力し、これらの情報を送信する。この情報送信時には、ＣＰＵ761は電子スイッチ７２を切り替えて発信部７７をアンテナ７１に接続すると共に、時間間隔Ｔ２で同じ情報を複数回繰り返して送信する。本実施形態では、例えば時間Ｔ２を１０ｍｓ、繰り返し数を５回に設定している。尚、モニタ装置８からの送信命令を受信しなくとも、ＣＰＵ761が動作を開始した後に、検出したｐＨ値と塩化物イオン濃度値の情報を自己の識別情報と共に送信するようにしても良い。
【００４４】
発信部７７は、発振回路771、変調回路772及び高周波増幅回路773から構成され、発振回路771によって発振された、例えば３００ＭＨｚの搬送波を、中央処理部７６から入力した情報信号に基づいて、変調回路772で変調して、これを高周波増幅回路773及び電子スイッチ７２を介してアンテナ７１に供給する。
【００４５】
図８は、一実施形態におけるモニタ装置８の電気系回路を示すブロック図である。図において、８はモニタ装置で、受信用アンテナ８１、受信部８２、中央処理部８３、キーボード８４、表示部８５、発信部８６、送信用アンテナ８７、及びこれらへ電源を供給する電源部８８から構成されている。ここで、本発明におけるモニタ装置とは、前述した検知装置７に対して第１周波数の電磁波を輻射し、これに伴って検知装置７から送信される第２周波数の電磁波を受信することにより、検知装置７が検知した検出結果を検知情報として取得し、この検知情報に基づいて伸縮装置４の周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値を検出する装置を言う。
【００４６】
モニタ装置８の受信部８２（受信手段）は、受信機821とＡ／Ｄ変換回路822から構成され、受信器821の入力側は受信用アンテナ８１に接続され、３００ＭＨｚ（第２周波数）の電磁波を受信し、これを検波した後、Ａ／Ｄ変換回路822を介して中央処理部８３に出力する。
【００４７】
中央処理部８３は、周知のＣＰＵ831（異常検出手段）及びメモリ832（基準値記憶手段）から構成され、メモリ832に記憶されているプログラムによって伸縮装置４の周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値の検出処理を行う。ＣＰＵ831はキーボード８４から入力された命令に基づいて、受信部８２から入力した上記検知情報をメモリ832に記憶すると共に、メモリ832に予め記憶されているデータベースの情報及び上記受信した検知情報に基づいて、伸縮装置４の周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値の情報を表示部８５に表示する。
【００４８】
ここで、上記データベースには、各伸縮装置４のセリアルナンバーとその設置場所及びそれに設けられている検知装置７の識別情報並びに各検知装置７の検知情報の基準値が対応づけられて格納されている。前記検知情報の基準値としては、鋼材コンクリート構造物に異常がない状態の時の定常状態における検出結果の許容範囲、例えば、伸縮装置７を設置したときの初期状態における検出結果と、各計測時における検出結果の情報が格納されている。
【００４９】
ＣＰＵ831は、取得した検知情報を各検知装置７毎に受信した日時情報に対応づけてメモリ832に記憶すると共に、検知情報に含まれる検出結果とデータベースに記憶されている基準値とを比較すると共に、各検知装置７の検出結果が所定の閾値を超えているか否かを判定し、その判定結果を各検知装置７毎にメモリ832に記憶する。
【００５０】
上記中央処理部８３が表示部に表示する状態情報としては、例えば、伸縮装置４のセリアルナンバーとその設置場所及びそれに設けられている検知装置７の識別情報、並びに、各検知装置７の検出結果の推移に基づいて、検出結果が異常値であるか否すなわち塩害によりアンカーボルト４４が腐食しているか否かの情報が表示される。
【００５１】
さらに、発信部８６（電磁波輻射手段）はＣＰＵ831からの制御信号に基づいて、１００ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ（第１周波数）の電磁波を送信用アンテナ８７を介して外部に連続して輻射すると共に、所定時間間隔Ｔ１で搬送波に所定の送信命令をのせて送信する。ここで、発信部８６による高周波出力は、微小なものであり、本実施形態では送信用アンテナ８７から例えば半径５ｍ以内に存在する検知装置７に対して駆動用のエネルギーを供給できる値に設定されている。また、上記送信命令の送信時間間隔Ｔ１は、例えば基準値としては３００ｍｓに設定されており、キーボード８４からの命令入力によって変更できるようになっている。
【００５２】
上記構成よりなる塩害検知システムでは、点検作業員９がモニタ装置８を操作することにより、伸縮装置４の近傍において、モニタ装置８の送信用アンテナ８７から上記第１周波数の電磁波が輻射されると、伸縮装置４の近傍に設けられている検知装置７は、第１周波数の電磁波を受波し、この電磁波のエネルギーを整流回路７３によって電気エネルギーに変換し、検知装置７はこの電気エネルギーによって動作する。
【００５３】
さらに、検知装置７のセンサ部７５によって、周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値が検出されて、これに対応する電気信号が出力され、検知装置７からその検出結果が検知情報として上記第２周波数の電磁波を用いて送信される。
【００５４】
これにより、モニタ装置８は、受信用アンテナ８１を介して、検知装置７から送信された第２周波数の電磁波を受信し、受信した電磁波から検知情報を検出し、この検知情報に基づいて、伸縮装置４の周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値を検出する。
【００５５】
従って、何処に設置されているセリアルナンバーがいくつの伸縮装置４の近傍に設置されているどの検知装置７の周囲で、ｐＨ値或いは塩化物イオン濃度値がが異常であるか否かを短時間で容易に検出することができる。これにより、伸縮装置４における塩害の発生状況を極めて簡単に把握することができる。
【００５６】
また、モニタ装置８は、上記のように所定時間間隔Ｔ１で検知情報を収集することができるので、ノイズ等によって電波通信状態が悪化しても確実に検知情報を取得することができる。
【００５７】
尚、本実施形態では、ｐＨ値に関しては後打ちコンクリート３が中性化するｐＨが７を閾値としている。また、塩化物イオン濃度値に関しては、発錆限界塩化物イオン量として土木学会や日本コンクリート工学協会などにより採用されている１．２ｋｇ／ｍ3の値を用い、塩化物イオン量が１．２ｋｇ／ｍ3以上である場合を塩化物イオンが関与した腐食が発生しているものとし、これ以下の塩化物イオン量の場合をコンクリートの中性化等によりアンカーボルト４４が腐食しているものと判断している。
【００５８】
また、図９に示すように、モニタ装置８を備えた点検車両１０を走行させ、橋梁１を通過することによって橋梁１に設けられている伸縮装置４の周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値を自動的に検出することができるシステムを構成することもできる。このシステムでは、橋梁１上で点検車両１０を走行させている間に各伸縮装置４の周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値を検出することができる。
【００５９】
図９に示す点検車両１０では、モニタ装置８の装置本体８０は運転席近傍に配置され、受信用アンテナ８１と送信用アンテナ８７はアンテナユニットとして点検車両１０の底部に固定されている。この様に受信用アンテナ８１と送信用アンテナ８７を点検車両１０の底部に固定することにより、検知装置７との間の通信をより微小な高周波出力で行うことができる。
【００６０】
また、点検車両１０を用いたシステムでは、点検車両１０を走行させるだけで伸縮装置４の周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値を容易に検出することができるので、橋梁上の交通規制を行い、人手による点検作業を行う必要がない。これにより、点検作業に要する時間の短縮を図ることができる。さらに、点検作業経験の無い作業員による誤判断も無くすことができる。
【００６１】
尚、上記実施形態は本発明の一具体例であって、本発明がこれらの一具体例の構成のみに限定されないことは言うまでもないことである。例えば、上記実施形態では、橋梁１における伸縮装置７の周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値を検出するシステムを構成したが、橋梁１以外のコンクリート構造物中におけるｐＨ値と塩化物イオン濃度値を検出するシステムを構成しても良いことは言うまでもない。
【００６２】
また、上記実施形態ではｐＨセンサ素子751と塩化物イオンセンサ素子753とを有するセンサ部７５を設けたが、ｐＨセンサ素子751或いは塩化物イオンセンサ素子753の何れか一方を有するセンサ部を備えた検知装置を用いても良い。
【００６３】
また、検知装置７或いはセンサ素子751,753を塩害による腐食検出対象となるアンカーボルト４４に装着してアンカーボルト４４の周囲のｐＨ値と塩化物イオン濃度値を検出するようにしても良い。また、後打ちコンクリート３の露出表面からアンカーボルト４４に向けて所定間隔で複数の検知装置７を配置し、後打ちコンクリート３の露出表面からの距離によるｐＨ値及び塩化物イオン濃度値の変化を検出できるようにしても良い。
【００６４】
また、上記実施形態では、第１周波数と第２周波数として互いに異なる周波数を用いたが、第１周波数と第２周波数として同一周波数を用いるときはモニタ装置８における電磁波の送受信を交互に行うようにすればよいことは言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態における鋼材コンクリート構造物の塩害検知システムを示す構成図
【図２】本発明の一実施形態における伸縮装置を示す外観斜視図
【図３】本発明の一実施形態における伸縮装置を示す平面図
【図４】図３におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図
【図５】図３におけるＢ−Ｂ線矢視方向断面図
【図６】本発明の一実施形態における検知装置の設置位置を説明する図
【図７】本発明の一実施形態における検知装置の電気系回路を示すブロック図
【図８】本発明の一実施形態におけるモニタ装置の電気系回路を示すブロック図
【図９】本発明の一実施形態における点検車両を示す図
【符号の説明】
【００６６】
１…橋梁、２…橋桁、３…後打ちコンクリート、４…伸縮装置、５…支承装置、６…橋脚、７…検知装置、８…モニタ装置、９…点検作業員、１０…点検車両、４１…本体ゴム、４２ａ，４２ｂ…定着板、４３…荷重支持鋼板、４４…アンカーボルト、４５…ナット挿入孔、４６…ナット、４７…凹部、４８ａ，４８ｂ，４９ａ，４９ｂ…溝、７１…送受信用アンテナ、７２…電子スイッチ、７３…整流回路、７４…検波部、７５…センサ部、７６…中央処理部、７７…発信部、731,732…ダイオード、733…コンデンサ、734…抵抗器、741…ダイオード、742…Ａ／Ｄ変換回路、751…ｐＨセンサ素子、752,754…Ａ／Ｄ変換回路、753…塩化物イオンセンサ素子、８１…受信用アンテナ、８２…受信部、８３…中央処理部、８４…キーボード、８５…表示部、８６…発信部、８７…送信用アンテナ、８８…電源部、821…受信機、822…Ａ／Ｄ変換回路、831…ＣＰＵ、832…メモリ。
【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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