(57)【要約】【課題】下水管路や農水管路等を構築している埋設管や陶管などの埋設管の劣化現象区別・劣化度合い・劣化位置を高精度で検査する。【解決手段】埋設管について管内部から衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルのピークの本数を求める。また、打撃力を数値化して出力できる打撃装置と受信装置を用いて衝撃弾性波試験を行い、前記打撃装置による入力と受信装置の出力との関係を考慮して周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルのピーク本数・周波数スペクトルの最大ピークの強度値を求めて劣化現象の区別を判定する。また、周波数スペクトルの最大ピークの位置から劣化度合いを判定する。さらに、検査対象管の複数の計測位置における周波数スペクトルの最大ピークの強度値から劣化位置を特定する。【選択図】図１２
2005189227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルのピークの本数から、劣化現象の区別を判定することを特徴とする埋設管の検査方法。
【請求項２】
埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルの最大ピークの強度値から、劣化現象の区別を判定することを特徴とする埋設管の検査方法。
【請求項３】
埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルのピークの本数を求める工程と、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルの最大ピークの強度値を求める工程と、前記周波数スペクトルのピーク本数と前記周波数スペクトルの最大ピークの強度値とを組み合わせて劣化現象の区別を判定する工程を有することを特徴とする埋設管の検査方法。
【請求項４】
埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルの最大ピークの位置から、劣化度合いを判定することを特徴とする埋設管の検査方法。
【請求項５】
埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を複数の位置で測定し、その各位置で得られる伝播波について周波数スペクトルを解析し、それら周波数スペクトルにおける一定の周波数区間に対する高周波成分または低周波成分の面積の比率から、劣化位置を特定することを特徴とする埋設管の検査方法。
【請求項６】
埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を複数の位置で測定し、その各位置で得られる伝播波について周波数スペクトルを解析し、それら周波数スペクトルの最大ピークの強度値から、劣化位置を特定することを特徴とする埋設管の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋設管の劣化状態を検査する検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水管路や農水管路においては、埋設管の経年に伴う腐食摩耗や破損により陥没や漏水などの事故が増加してきている。このため適切な劣化度診断とその調査結果に基づく、適切な修繕・更新が望まれている。
【０００３】
下水管路や農水管路の診断調査においては、一般に、修繕・改築工事の順番及び工事方法を決定するために、調査流域を構成する要素区域間の劣化進行度の順位付け、及び定量的な劣化レベルの進行度の把握が必要となる。
【０００４】
このため、従来では、目視やＴＶカメラを用いて外観調査を行い、必要となればコアを抜いて物性を調査するという方法が一般に行われている。しかし、このような手法では、目に見える劣化しか捉えることができず、管外周や内部の劣化については見逃されてしまい、劣化現象を適切に定量的に把握することが困難であった。また、定量的なデータを集めるためにはコアを大量に抜く必要があり、下水管路や農水管路の強度を損ねたり、作業に手間がかかるという欠点がある。
【０００５】
一方、コンクリート構造物で行われている検査方法の応用も考えられている。例えば、弾性波を利用したひび割れ幅及び深さを予測するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この検査システムによれば、弾性波の振幅の大きさや、弾性波のカウント数（所定以上の振幅のカウント数）の減少を利用しているため、埋設管が埋設されている周囲状況の影響を受けやすく、検査精度が悪いという問題がある。
【特許文献１】特開平１０−１４２２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたもので、下水管路や農水管路等を構築している埋設管の劣化現象区別・劣化度合い・劣化位置を、埋設環境に影響されずに高精度で検査することが可能な埋設管の検査方法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】
【０００７】
本発明の検査方法は、埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルのピークの本数から、劣化現象の区別を判定することを特徴としている。
【０００８】
本発明の検査方法は、埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルの最大ピークの強度値から、劣化現象の区別を判定することを特徴としている。
【０００９】
本発明の検査方法は、埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルのピークの本数を求める工程と、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数
スペクトルの最大ピークの強度値を求める工程と、前記周波数スペクトルのピーク本数と前記周波数スペクトルの最大ピークの強度値とを組み合わせて劣化現象の区別を判定する工程を有することを特徴としている。
【００１０】
ここで、本発明において、劣化現象区別の判定に用いる周波数スペクトルのピーク本数は、最大ピークのスペクトル強度値を１００％としたときに、その強度値が３０〜８０％以上となるピークの本数とする。特に、最大ピークのスペクトル強度値（１００％）の４０％以上となるピークの本数とすることが好ましい。また、ピーク本数を求める周波数範囲は、電気的なノイズを考慮すると１ｋＨｚ以上であることが好ましく、さらに好ましい範囲は１〜８ｋＨｚである。
【００１１】
以上の各発明の検査方法によれば、衝撃弾性波試験の試験結果から周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルのピーク本数、周波数スペクトルの最大ピークの強度値を評価して埋設管の劣化状態を検査するので、弾性波の伝播エネルギや、弾性波のカウント数（所定以上の振幅のカウント数）の減少などを利用する検査方法と比べて、埋設管周囲状況の影響を受けにくく、劣化現象区別の判定を精度良く行うことができる。
【００１２】
本発明の検査方法は、埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波について周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルの最大ピークの位置（最大ピークが現れる周波数）から、劣化度合いを判定することを特徴としている。
【００１３】
この発明の検査方法によれば、衝撃弾性波試験の試験結果から周波数スペクトルを解析し、その周波数スペクトルの最大ピークの位置（最大ピークが現れる周波数）を評価して埋設管の劣化状態を検査するので、弾性波の振幅の大きさや、弾性波のカウント数（所定以上の振幅のカウント数）の減少などを利用する検査方法と比べて、埋設管が埋設されている周囲状況の影響を受けにくく、劣化度合いを定量的に精度良く判定することができる。
【００１４】
本発明の検査方法は、埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を複数の位置で測定し、その各位置で得られる伝播波について周波数スペクトルを解析し、それら周波数スペクトルにおける一定の周波数区間に対する高周波成分または低周波成分の面積の比率から、劣化位置を特定することを特徴としている。この発明の検査方法によれば、衝撃弾性波試験による伝播波の計測を検査対象管の複数の位置で行っているので、劣化位置を特定することが可能となる。
【００１５】
本発明の検査方法は、埋設管の劣化状態を管内部から検査する方法であって、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を複数の位置で測定し、その各位置で得られる伝播波について周波数スペクトルを解析し、それら周波数スペクトルの最大ピークの強度値から、劣化位置を特定することを特徴としている。この発明の検査方法によれば、衝撃弾性波試験による伝播波の計測を検査対象管の複数の位置で行っているので、劣化位置を特定することが可能となる。
【００１６】
ここで、本発明の検査方法を適用する埋設管としては、例えば、コンクリート管、鉄筋コンクリート管、陶管、金属管、樹脂管またはＦＲＰＭ管（モルタルとＦＲＰの複合管）などが挙げられる。また、埋設管の断面形状としては、例えば円形、卵形、矩形、馬蹄形などが挙げられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の埋設管の検査方法によれば、衝撃弾性波試験の試験結果から周波数スペクトル
を解析し、その周波数スペクトルのピーク本数、周波数スペクトルの最大ピークの強度値、周波数スペクトルの最大ピークの位置を評価して埋設管の劣化状態を検査するので、埋設管が埋設されている周囲状況の影響を受けにくく、劣化現象区別・劣化度合いを高精度で判定することができる。
【００１８】
また、衝撃弾性波試験を行って検査対象管の伝播波を複数の位置で測定し、その各位置で得られる伝播波について周波数スペクトルを解析し、それら周波数スペクトル一定の周波数区間に対する高周波成分または低周波成分の面積の比率や、周波数スペクトルの最大ピークの強度値を評価して埋設管の劣化状態を検査するので、劣化位置を特定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態を以下に説明する。
【００２１】
この実施形態において衝撃弾性波試験は以下のようにして行う。
【００２２】
［入力方法］
入力装置としてはハンマや鋼球またはインパルスハンマなどによる打撃具が使用できるが、打撃は常に同じ力で加えることが望ましいので、例えばシュミットハンマや、バネ、ピストン等を用いて一定の力でハンマ、鋼球等を打ち出す方法、または一定の高さから鋼球等を落下させる方法が望ましい。インパルスハンマを使用した際は、入力情報の数値データを計測しておき、解析時に反映させることができるようにしておくことが望ましい。
【００２３】
特に、最大ピークの強度値を評価する際の入力装置としては、例えばインパルスハンマのような入力情報を数値化できる打撃具や、一定の力で打撃を行うことができる打撃具を使用するのが望ましい。
【００２４】
［受信方法］
受信子としては加速度センサやＡＥセンサ及び振動センサ等が使用できる。受信子のセット方法としては、テープや接着剤等で固定してもよいし、手や押さえ治具等を使って圧着させてもよい。
【００２５】
これらの入力装置や受信装置は、水や酸性水、塩基性水に接触することがあるためステンレスなどの耐食性に優れた材料で形成されていることが望ましい。
【００２６】
［計測方法」
インパルスハンマなどで管内面に弾性波を入力し、一方で管内にセットした受信子により、検査対象管を伝播した伝播波をキャッチし、記録装置により波形記憶を行わせる（受信データの計測）。入射位置と受信子の位置は、検査対象管の管長の１／４以上離して設置するのが望ましい。これは、亀裂などの劣化による管全体の振動現象の変化が捉えやすいからである。また、入射位置と受信位置は相対的な位置が同じになるように設置するのが望ましい。
【００２７】
［解析方法］
解析方法としては、例えば、以下の２つの方法がある。
【００２８】
（１）計測した波形データをＦＦＴし、周波数スペクトルを描かせる。このスペクトル
分布において、ピークの本数（図１参照）を評価することにより、劣化現象を区別することが可能となる。
【００２９】
ここで、劣化現象の判定に用いるピーク本数は、最大ピークのスペクトル強度値を１００％としたときに、その強度値が４０％以上となるピークの本数として求める。例えば、周波数スペクトルが図１に示すようなグラフである場合、ピーク本数は５本となる。
【００３０】
（２）上記計測位置で計測した入力と受信のデータについて、入力（打撃側）と出力（受信側）の関係を考慮した周波数スペクトルを描かせる。このスペクトル分布において、ピークの本数を評価することにより、劣化現象を区別することが可能となる。この（２）の解析法を採用する場合、インパルスハンマ等による打撃力（入力情報）を数値化しておく必要がある。
【００３１】
ここで、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルとは、例えば、入力のフーリエスペクトルをＡ（ｆ）、出力のフーリエスペクトルをＢ（ｆ）、伝達関数（周波数応答関数）をＨ（ｆ）とすると、Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ）の関係で表され、このＨ（ｆ）を描かせたのがここでの周波数スペクトルの分布となる。
【００３２】
なお、周波数スペクトルのピーク本数を求める際のしきい値は、最大ピークのスペクトル強度の４０％に限られず、３０〜８０％の範囲であればよい。また、ピーク本数を求める際の周波数範囲は、１ｋＨｚ以下では電気的なノイズが入ることもあるので、評価から外すことが望ましく、この実施形態では１〜８ｋＨｚとする。
【００３３】
＜実施例１＞
本発明の具体的な実施例を説明する。
【００３４】
［サンプル準備］
ＪＩＳ  Ａ  ５３０３のＢ型１種の規格に基づいた、呼び径２５０ｍｍ（管長：２ｍ）のコンクリート製ヒューム管（日本ヒューム管製の製品）を用いて、以下のようなサンプルを準備した。
・サンプルＴ１１：無処理品
・サンプルＴ１２：軸方向クラック導入品
コンクリート面に落下させ軸方向に６本のクラック（クラック幅：０．１５ｍｍ）を発生させたもの（図２参照）。なお、クラックの本数は、片端面で内面外面に発生していたクラック本数を目視で確認した。
・サンプルＴ１３：周方向クラック導入品
図３に示すような導入方法にてクラック幅１．３ｍｍのクラックを導入したもの（図４参照）。なお、クラック幅は、管外周においてスケール付きルーペで拡大して測定した（５点の平均値）。
・サンプルＴ１４：管内面研削品
・ウォータージェットブラストにより内面表層に骨材露出させたもの。研削量は平均研削厚みが５ｍｍとなるようにした。なお、研削量は管端面付近で片端１０点ずつ、計２０点をノギスで測定を行った。
【００３５】
サンプルの一覧を下記の表１に示す。
【００３６】
【表１】
2005189227.tif 000003
［入射及び受信位置］
入射装置と受信装置を図５に示す位置に配置して弾性波の入射及び伝播波の受信を行った。
【００３７】
［使用機器］
入射装置：インパルスハンマ
受信子：振動センサＧＨ−３１３Ａ（キーエンス製）の雄ねじ部に、直径１０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱物をねじ込んで使用した。
【００３８】
受信用アンプ：キーエンス製ＧＡ−２４５
データロガー（記録装置）：キーエンス製ＮＲ−２０００
［計測条件］
実管路を想定して、上記したサンプルＴ１１〜Ｔ１４を図６に示すような条件にて埋設した状態で計測を行った。
【００３９】
［データ解析］
上記入射装置（インパルスハンマ）の打撃力から入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）を求めるとともに、上記した受信子で受信・記録した伝播波の波形データから出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を求め、それら入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）と出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を用いて、入力と出力との間の伝達関数（周波数応答関数）Ｈ（ｆ）（Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ））を求めて、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルを各サンプルＴ１１〜Ｔ１４ごとに描いた。各サンプルＴ１１〜Ｔ１４の周波数スペクトルの分布グラフを図７（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００４０】
次に、図７（ａ）〜（ｄ）の各周波数スペクトルの分布グラフについてピーク本数を求めた。その結果を下記の表２に示す。ただし、周波数スペクトルのピーク本数は、最大ピークのスペクトル強度値を１００％としたときに、その強度値が４０％以上となるピークの本数として求めた。また、ピーク本数を求める周波数範囲は１〜８ｋＨｚとした。
【００４１】
【表２】
2005189227.tif 000004
この表２の計測結果から明らかなように、劣化現象の区別つまり「軸方向クラック」、「周方向クラック」、「管内面研削品（管厚減少）」によって周波数スペクトルのピーク本数が異なることがわかる。従って、周波数スペクトルのピーク本数を評価することにより、劣化現象を精度良く区別することができる。
【００４２】
なお、この実施例１において、データ解析により周波数スペクトルのピーク本数を求める方法として、上記した装置で受信・記録した伝播波の波形データを用い、ＦＦＴ解析プログラム（株式会社アプティック製）で周波数スペクトルを描き、その作成した周波数スペクトルの分布グラフについてピーク本数を求めるという方法を採用してもよい。
【００４３】
＜実施形態２＞
本発明の他の実施形態を以下に説明する。
【００４４】
この実施形態において衝撃弾性波試験は以下のようにして行う。
【００４５】
［入力方法］
入力装置としてはハンマや鋼球またはインパルスハンマなどによる打撃具が使用できるが、打撃は常に同じ力で加えることが望ましいので、例えばシュミットハンマや、バネ、ピストン等を用いて一定の力でハンマ、鋼球等を打ち出す方法、または一定の高さから鋼球等を落下させる方法が望ましい。インパルスハンマを使用した際は、入力情報の数値データを計測しておき、解析時に反映させることができるようにしておくことが望ましい。
【００４６】
特に、最大ピークの強度値を評価する際の入力装置としては、例えばインパルスハンマのような入力情報を数値化できる打撃具や、一定の力で打撃を行うことができる打撃具を使用するのが望ましい。
【００４７】
［受信方法］
受信子としては加速度センサやＡＥセンサ及び振動センサ等が使用できる。受信子のセット方法としては、テープや接着剤等で固定してもよいし、手や押さえ治具等を使って圧着させてもよい。
【００４８】
これらの入力装置や受信装置は、水や酸性水、塩基性水に接触することがあるためステンレスなどの耐食性に優れた材料で形成されていることが望ましい。
【００４９】
［計測方法］
インパルスハンマなどで管内面に弾性波を入力し、一方で管内にセットした受信子により、検査対象管を伝播した伝播波をキャッチし、記録装置により波形記憶を行わせる（受信データの計測）。入射位置と受信子の位置は、検査対象管の管長の１／４以上離して設置するのが望ましい。これは、亀裂などの劣化による管全体の振動現象の変化が捉えやすいからである。また、入射位置と受信位置は相対的な位置が同じになるように設置するのが望ましい。
【００５０】
［解析方法］
上記計測位置で計測した入力と受信のデータについて、入力（打撃側）と出力（受信側）の関係を考慮した周波数スペクトルを描かせる。このスペクトル分布において、最大ピークの最大値（図８参照）を評価することにより、検査対象管の劣化現象を区別することが可能となる。なお、インパルスハンマ等による打撃力（入力情報）は数値化しておく。
【００５１】
ここで、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルとは、例えば、入力のフーリエスペクトルをＡ（ｆ）、出力のフーリエスペクトルをＢ（ｆ）、伝達関数（周波数応答関数）をＨ（ｆ）とすると、Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ）の関係で表され、このＨ（ｆ）を描かせたのがここでの周波数スペクトルの分布となる。
【００５２】
＜実施例２＞
本発明の具体的な実施例を説明する。
【００５３】
［サンプル準備］
ＪＩＳ  Ａ  ５３０３のＢ型１種の規格に基づいた、呼び径２５０ｍｍ（管長：２ｍ）のコンクリート製ヒューム管（日本ヒューム管製の製品）を用いて、以下のようなサンプルを準備した。
・サンプルＴ２１：無処理品
・サンプルＴ２２：周方向クラック導入品
図３に示すような導入方法にてクラック幅１．３ｍｍのクラックを導入したもの（図４参照）。なお、クラック幅は、管外周においてスケール付きルーペで拡大して測定した（５点の平均値）。
・サンプルＴ２３：管内面研削品
ウォータージェットブラストにより内面表層に骨材露出させたもの。研削量は平均研削厚みが５ｍｍとなるようにした。なお、研削量は管端面付近で片端１０点ずつ、計２０点をノギスで測定を行った。
【００５４】
サンプルの一覧を下記の表３に示す。
【００５５】
【表３】
2005189227.tif 000005
［入射及び受信位置］
入射装置と受信装置を図５に示す位置に配置して弾性波の入射及び伝播波の受信を行った。
【００５６】
［使用機器］
入射装置：インパルスハンマ
受信子：振動センサＧＨ−３１３Ａ（キーエンス製）の雄ねじ部に、直径１０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱物をねじ込んで使用した。なお、受信子は手で押しつけてセットした。
【００５７】
受信用アンプ：キーエンス製ＧＡ−２４５
データロガー（記録装置）：キーエンス製ＮＲ−２０００
［計測条件］
実管路を想定して、上記したサンプルＴ２１〜Ｔ２３を図９に示すような条件にて埋設した状態で計測を行った。
【００５８】
［データ解析］
上記入射装置（インパルスハンマ）の打撃力の計測値から入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）を求めるとともに、上記した受信子で受信・記録した伝播波の波形データから出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を求め、それら入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）と出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を用いて、入力と出力との間の伝達関数（周波数応答関数）Ｈ（ｆ）（Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ））を求めて、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルを各サンプルＴ２１〜Ｔ２３ごとに描いた。各サンプルＴ２１〜Ｔ２３の周波数スペクトルの分布グラフを図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００５９】
次に、図１０（ａ）〜（ｃ）の各周波数スペクトルの分布グラフより最大ピークの最大値を求めた。その結果を図１１に示す。
【００６０】
この図１１の計測結果から明らかなように、検査対象管に周方向クラックが発生している場合、周波数スペクトルの最大ピークの強度値が著しく小さくなることがわかる。従って、周波数スペクトルの最大ピークの強度値を評価することにより、劣化現象が「周方向クラック」であるのか、他の劣化現象であるのかを精度良く区別することができる。
【００６１】
＜実施形態３＞
この実施形態では、前記した劣化現象を表わすデータつまり周波数スペクトルのピーク本数と、周波数スペクトルの最大ピークの強度値を組み合わせることにより、劣化現象区別を判定する。なお、周波数スペクトルのピーク本数と、周波数スペクトルの最大ピークの強度値を求める方法は、前記した実施形態１，２と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
また、劣化現象区別を判定する判定基準は、後述する実施例３の各計測結果（表５及び図１５）を基にして決定する。具体的には以下の判定基準Ｊ１，Ｊ２とする。
【００６３】
Ｊ１：［周波数スペクトルのピーク本数（最大ピークのスペクトル強度値の４０％以上のピーク本数）＝２本以下］→［劣化現象区別：軸方向クラック］
Ｊ２：［周波数スペクトルの最大ピークの強度値が無処理品（健全品）に対して顕著に減少している場合］→［劣化現象区別：周方向クラック］
次に、劣化現象区別の判定処理の具体的な例を図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、この判定処理では、本発明の検査方法もしくは他の検査方法により、検査対象管に劣化があると判定された場合に、その劣化現象が「軸方向クラック」、「周方向クラック」、「管厚減少」のいずれの劣化であるかを区別する。
【００６４】
ステップＳ１：後述する実施例３の計測方法により、検査対象管の伝播波を測定し、この伝播波（波形データ）の入力（打撃側）と出力（受信側）との関係を考慮した周波数スペクトルの分布グラフを作成する。
【００６５】
ステップＳ２：ステップＳ１で作成した周波数スペクトルの分布グラフより、ピーク本数（最大ピークのスペクトル強度値の４０％以上のピーク本数）を求める。
【００６６】
ステップＳ３：ステップＳ２で求めた周波数スペクトルのピーク本数が２本以下であるか否かを判定し、ピーク本数が２本以下である場合、劣化現象の区別が「軸方向クラック」であると判定する。周波数スペクトルのピーク本数が２本よりも多い場合はステップＳ４に進む。
【００６７】
ステップＳ４：ステップＳ１で作成した周波数スペクトルの分布グラフの最大ピークの強度値を求める。
【００６８】
ステップＳ５：ステップＳ４で求めた周波数スペクトルの最大ピークの強度値（検査対象管）と、予め求めた健全品（無処理品）の周波数スペクトルの最大ピークの強度値とを比較し、検査対象管の最大ピークが健全品に対して著しく減少している場合（例えば検査対象管の最大ピークが健全品の６０％以下である場合）、劣化現象の区別が「周方向クラック」であると判定する。
【００６９】
一方、検査対象管の最大ピークが健全品に対してあまり変化が見られない場合（例えば検査対象管の最大ピークが健全品の６０％を超えている場合）は、劣化現象の区別が「管厚減少」と判定する。
【００７０】
なお、このステップＳ５の判定において、健全品の周波数スペクトルの最大ピークの強度値には、例えば、下記の実施例３の計測・解析方法にて求めたサンプル（無処理品）Ｔ３１の最大ピークの強度値を用いる。
【００７１】
以上のように、この実施形態によれば、周波数スペクトルのピーク本数と、周波数スペクトルの最大ピークの強度値とを組み合わせることにより、劣化が生じている検査対象管の劣化現象区別を確認することができる。
【００７２】
＜実施例３＞
本発明の具体的な実施例を説明する。
【００７３】
［サンプル準備］
ＪＩＳ  Ａ  ５３０３のＢ型１種の規格に基づいた、呼び径２５０ｍｍ（管長：２ｍ）のコンクリート製ヒューム管（日本ヒューム管製の製品）を用いて、以下のようなサンプルを準備した。
・サンプルＴ３１：無処理品
・サンプルＴ３２：軸方向クラック導入品
コンクリート面に落下させ軸方向に６本のクラック（クラック幅：０．１５ｍｍ）を発生させたもの（図２参照）。なお、クラックの本数は、片端面で内面外面に発生していたクラック本数を目視で確認した。
・サンプルＴ３３：周方向クラック導入品
図３に示すような導入方法にてクラック幅１．３ｍｍのクラックを導入したもの（図４参照）。なお、クラック幅は、管外周においてスケール付きルーペで拡大して測定した（５点の平均値）。
・サンプルＴ３４：管内面研削品
ウォータージェットブラストにより内面表層に骨材露出させたもの。研削量は平均研削厚みが５ｍｍとなるようにした。なお、研削量は管端面付近で片端１０点ずつ、計２０点をノギスで測定を行った。
【００７４】
サンプルの一覧を下記の表４に示す。
【００７５】
【表４】
2005189227.tif 000006
［入射及び受信位置］
入射装置と受信装置を図５に示す位置に配置して弾性波の入射及び伝播波の受信を行った。
【００７６】
［使用機器］
入射装置：インパルスハンマ
受信子：振動センサＧＨ−３１３Ａ（キーエンス製）の雄ねじ部に、直径１０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱物をねじ込んで使用した。
【００７７】
受信用アンプ：キーエンス製ＧＡ−２４５
データロガー（記録装置）：キーエンス製ＮＲ−２０００
［計測条件］
実管路を想定して、上記したサンプルＴ３１〜Ｔ３４を図１３に示すような条件にて埋設した状態で計測を行った。
【００７８】
［データ解析：ピーク本数］
上記入射装置（インパルスハンマ）の打撃力の計測値から入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）を求めるとともに、上記した受信子で受信・記録した伝播波の波形データから出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を求め、それら入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）と出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を用いて、入力と出力との間の伝達関数（周波数応答関数）Ｈ（ｆ）（Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ））を求めて、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルを各サンプルＴ３１〜Ｔ３４ごとに描いた。各サンプルＴ３１〜Ｔ３４の周波数スペクトルの分布グラフを図１４（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００７９】
次に、図１４（ａ）〜（ｄ）の各周波数スペクトルの分布グラフについてピーク本数を求めた。その結果を下記の表５に示す。ただし、ピークの本数は、最大ピークのスペクトル強度値を１００％としたときに、その強度値が４０％以上となるピークの本数として求めた。また、ピーク本数を求める周波数範囲は１〜８ｋＨｚとした。
【００８０】
【表５】
2005189227.tif 000007
この表５の計測結果から、周波数スペクトルのピーク本数が最も少ないのは「軸方向クラック」であり、しかもそのピーク本数が１本であることがわかる。従って、この実施例３の場合、周波数スペクトルのピーク本数が２本以下であると、劣化現象が「軸方向クラック」と判定でき、３本以上であると、劣化現象区別が「周方向クラック」もしくは「管厚減少」であると判定することができる。
【００８１】
なお、この実施例３において、データ解析により周波数スペクトルのピーク本数を求める方法として、上記した装置で受信・記録した伝播波の波形データを用い、ＦＦＴ解析プログラム（株式会社アプティック製）で周波数スペクトルを描き、周波数スペクトルの分布グラフについてピーク本数を求めるという方法を採用してもよい。
【００８２】
［データ解析：最大ピークの最大値］
前記した解析処理にて得られた各周波数スペクトル分布グラフ（図１４（ａ）〜（ｄ））の最大ピークの最大値を求めた。その結果を図１５に示す。なお、サンプルＴ３２（軸方向クラック導入品）については、最大ピークの最大値（スペクトル強度）が９以上であるので、図１５には図示していない。
【００８３】
この図１５の計測結果から明らかなように、周方向クラックがある場合、周波数スペクトルの最大ピークの最大値が、健全品（無処理品）と比較して著しく減少し、管厚減少（管内面研削品）がある場合は健全品（無処理品）と比較して大きな変化が現れないことがわかる。従って、検査対象管の周波数スペクトルの最大ピークの最大値と、健全品の周波数スペクトルの最大ピークの最大値とを比較することにより、劣化現象区別が「周方向クラック」であるのか、「管厚減少」であるのかを判定することができる。
【００８４】
そして、以上の実施例３のデータ解析結果（周波数スペクトルのピーク本数・周波数スペクトルの最大ピークの最大値）を基に、図１２のフローに示す手順で判定処理を行うことにより、検査対象品が劣化している場合、その劣化現象が、「軸方向クラック」、「周方向クラック」または「管厚減少」のいずれの劣化現象であるのかを精度良く区別することができる。
【００８５】
＜実施形態４＞
本発明の別の実施形態を以下に説明する。
【００８６】
この実施形態において衝撃弾性波試験は以下のようにして行う。
【００８７】
［入力方法］
入力装置としてはハンマや鋼球またはインパルスハンマなどによる打撃具が使用できるが、打撃は常に同じ力で加えることが望ましいので、例えばシュミットハンマや、バネ、ピストン等を用いて一定の力でハンマ、鋼球等を打ち出す方法、または一定の高さから鋼球等を落下させる方法が望ましい。インパルスハンマを使用した際は、入力情報の数値データを計測しておき、解析時に反映させることができるようにしておくことが望ましい。
【００８８】
特に、最大ピークの強度値を評価する際の入力装置としては、例えばインパルスハンマのような入力情報を数値化できる打撃具や、一定の力で打撃を行うことができる打撃具を使用するのが望ましい。
【００８９】
［受信方法］
受信子としては加速度センサやＡＥセンサ及び振動センサ等が使用できる。受信子のセット方法としては、テープや接着剤等で固定してもよいし、手や押さえ治具等を使って圧着させてもよい。
【００９０】
これらの入力装置や受信装置は、水や酸性水、塩基性水に接触することがあるためステンレスなどの耐食性に優れた材料で形成されていることが望ましい。
【００９１】
［計測方法］
インパルスハンマなどで管内面に弾性波を入力し、一方で管内にセットした受信子により、検査対象管を伝播した伝播波をキャッチし、記録装置により波形記憶を行わせる（受信データの計測）。入射位置と受信子の位置は、検査対象管の管長の１／４以上離して設置するのが望ましい。これは、亀裂などの劣化による管全体の振動現象の変化が捉えやすいからである。また、入射位置と受信位置は相対的な位置が同じになるように設置するのが望ましい。
【００９２】
［解析方法］
解析方法としては、例えば、以下の２つの方法がある。
【００９３】
（１）計測した波形データをＦＦＴし、周波数スペクトルを描かせる。このスペクトル分布（図１６参照）において、最大ピークの位置（最大ピークが現れる地点の周波数）を評価することにより、劣化度合いを判定することが可能となる。
【００９４】
（２）上記計測位置で計測した入力と受信のデータについて、入力（打撃側）と出力（受信側）の関係を考慮した周波数スペクトルを描かせる。このスペクトル分布において、最大ピークの位置（最大ピークが現れる地点の周波数）を評価することにより、劣化度合いを判定することが可能となる。この（２）の解析法を採用する場合、インパルスハンマ等による打撃力（入力情報）を数値化しておく必要がある。
【００９５】
ここで、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルとは、例えば、入力のフーリエスペクトルをＡ（ｆ）、出力のフーリエスペクトルをＢ（ｆ）、伝達関数（周波数応答関数）をＨ（ｆ）とすると、Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ）の関係で表され、このＨ（ｆ）を描かせたのがここでの周波数スペクトルの分布となる。
【００９６】
＜実施例４−１＞
本発明の具体的な実施例を説明する。
【００９７】
［サンプル準備］
ＪＩＳ  Ａ  ５３０３のＢ型１種の規格に基づいた、呼び径２５０ｍｍ（管長：２ｍ）のコンクリート製ヒューム管（日本ヒューム管製の製品）を用いて、以下のようなサンプルを準備した。
・サンプルＴ４１：無処理品
・サンプルＴ４２：軸方向クラック導入品
コンクリート面に落下させ軸方向に６本のクラック（クラック幅：０．１５ｍｍ）を発生させたもの（図２参照）。なお、クラックの本数は、片端面で内面外面に発生していたクラック本数を目視で確認した。
・サンプルＴ４３：軸方向クラック導入品
コンクリート面に落下させ軸方向に１０本のクラック（クラック幅：０．１５ｍｍ）を発生させたもの（図２参照）。なお、クラックの本数は、片端面で内面
外面に発生していたクラック本数を目視で確認した。
・サンプルＴ４４：周方向クラック導入品
図３に示すような導入方法にてクラック幅０．１５ｍｍのクラックを導入したもの（図４参照）。なお、クラック幅は、管外周においてスケール付きルーペで拡大して測定した（５点の平均値）。
・サンプルＴ４５：周方向クラック導入品
図３に示すような導入方法にてクラック幅１．３ｍｍのクラックを導入したもの（図４参照）。なお、クラック幅は、管外周においてスケール付きルーペで拡大して測定した（５点の平均値）。
・サンプルＴ４６：管内面研削品
ウォータージェットブラストにより内面表層に骨材露出させたもの。研削量は平均研削厚みが５ｍｍとなるようにした。なお、研削量は管端面付近で片端１０点ずつ、計２０点をノギスで測定を行った。
【００９８】
サンプルの一覧を下記の表６に示す。
【００９９】
【表６】
2005189227.tif 000008
［入射及び受信位置］
入射装置と受信装置を図５に示す位置に配置して弾性波の入射及び伝播波の受信を行った。
【０１００】
［使用機器］
入射装置：インパルスハンマ
受信子：振動センサＧＨ−３１３Ａ（キーエンス製）の雄ねじ部に、直径１０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱物をねじ込んで使用した。
【０１０１】
受信用アンプ：キーエンス製ＧＡ−２４５
データロガー（記録装置）：キーエンス製ＮＲ−２０００
［計測条件］
実管路を想定して、上記したサンプルＴ４１〜Ｔ４６を図１７に示すような条件にて埋設した状態で計測を行った。
【０１０２】
［データ解析］
上記入射装置（インパルスハンマ）の打撃力の計測値から入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）を求めるとともに、上記した受信子で受信・記録した伝播波の波形データから出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を求め、それら入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）と出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を用いて、入力と出力との間の伝達関数（周波数応答関数）Ｈ（ｆ）（Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ））を求めて、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルを各サンプルＴ４１〜Ｔ４６ごとに描いた。各サンプルＴ４１〜Ｔ４６の周波数スペクトルの分布グラフを図１８（ａ）〜（ｆ）に示す。
【０１０３】
次に、図１８（ａ）〜（ｆ）の各周波数スペクトルの分布グラフより、最大ピークの位置（最大ピークが現れる地点の周波数）を求めた。その結果を図１９に示す。
【０１０４】
この図１９の計測結果から明らかなように、劣化が生じている場合、無処理品（健全品）と比較して、最大ピーク位置（周波数）が低くなることがわかる。従って、最大ピークの位置を評価することにより、劣化を適正に捉えることができる。
【０１０５】
また、サンプルＴ４２（軸方向クラック）とサンプルＴ４３（軸方向クラック）との比較、及び、サンプルＴ４４（周方向クラック）とサンプルＴ４５（周方向クラック）との比較から、同一の劣化水準内においては、劣化度合いが大きいほど、最大ピーク位置（周波数）が低くなることがわかる。従って、最大ピークの位置を評価することにより、劣化度合いを定量的に精度良く判定することが可能になる。
【０１０６】
なお、この実施例４−１において、データ解析により、周波数スペクトルの最大ピークの位置を求める方法として、上記した装置で受信・記録した伝播波の波形データを用い、ＦＦＴ解析プログラム（株式会社アプティック製）で周波数スペクトルを描き、周波数スペクトルの分布グラフの最大ピークの位置を求めるという方法を採用してもよい。
【０１０７】
＜実施例４−２＞
本発明の具体的な実施例を説明する。
【０１０８】
［サンプル準備］
ＪＩＳ  Ｒ  １２０１のＩ類の規格に基づいた、呼び径２５０ｍｍ（有効長：１．０ｍ）の陶管を用いて、以下のようなサンプルを準備した。
・サンプルＴ４７：無処理品
・サンプルＴ４８：周方向クラック想定品
切削器（丸鋸、コンクリート用カッター等）により、管の周方向の１／２に貫通した切り込みを１本導入したもの（図２０参照）。なお、切り込みの幅は４ｍｍとした。
・サンプルＴ４９：軸方向クラック想定品
切削器（丸鋸、コンクリート用カッター等）により、管の軸方向の全長にわたって貫通した切り込みを１本導入したもの（図２１参照）。なお、切り込みの幅は４ｍｍとした。
【０１０９】
［入射及び受信位置］
入射装置と受信装置を図２２に示す位置に配置して弾性波の入射及び伝播波の受信を行った。
【０１１０】
［使用機器］
入射装置：インパルスハンマ
受信子：振動センサＧＨ−３１３Ａ（キーエンス製）の雄ねじ部に、直径１０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱物をねじ込んで使用した。
【０１１１】
受信用アンプ：キーエンス製ＧＡ−２４５
データロガー（記録装置）：キーエンス製ＮＲ−２０００
［計測条件］
実管路を想定して、上記したサンプルＴ４７〜Ｔ４９を図２３に示すような条件にて埋設した状態で計測を行った。
【０１１２】
［データ解析］
上記入射装置（インパルスハンマ）の打撃力の計測値から入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）を求めるとともに、上記した受信子で受信・記録した伝播波の波形データから出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を求め、それら入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）と出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を用いて、入力と出力との間の伝達関数（周波数応答関数）Ｈ（ｆ）（Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ））を求めて、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルを各サンプルＴ４７〜Ｔ４９ごとに描いた。各サンプルＴ４７〜Ｔ４９の周波数スペクトルの分布グラフを図２４（ａ）〜（ｃ）に示す。
【０１１３】
次に、図２４（ａ）〜（ｃ）の各周波数スペクトルの分布グラフより、最大ピークの位置（最大ピークが現れる地点の周波数）を求めた。その結果を図２５に示す。
【０１１４】
この図２５の計測結果から明らかなように、劣化が生じている場合、無処理品（健全品）と比較して、最大ピーク位置（周波数）が低くなることがわかる。従って、最大ピークの位置を評価することにより、劣化を適正に捉えることができる。
【０１１５】
なお、この実施例４−２において、データ解析により、周波数スペクトルの最大ピークの位置を求める方法として、上記した装置で受信・記録した伝播波の波形データを用い、ＦＦＴ解析プログラム（株式会社アプティック製）で周波数スペクトルを描き、周波数スペクトルの分布グラフの最大ピークの位置を求めるという方法を採用してもよい。
【０１１６】
＜実施形態５＞
本発明の別の実施形態を以下に説明する。
【０１１７】
この実施形態において衝撃弾性波試験は以下のようにして行う。
【０１１８】
［入力方法］
入力装置としてはハンマや鋼球またはインパルスハンマなどによる打撃具が使用できるが、打撃は常に同じ力で加えることが望ましいので、例えばシュミットハンマや、バネ、ピストン等を用いて一定の力でハンマ、鋼球等を打ち出す方法、または一定の高さから鋼球等を落下させる方法が望ましい。インパルスハンマを使用した際は、入力情報の数値データを計測しておき、解析時に反映させることができるようにしておくことが望ましい。
【０１１９】
特に、最大ピークの強度を評価する際の入力装置としては、例えばインパルスハンマのような入力情報を数値化できる打撃具や、一定の力で打撃を行うことができる打撃具を使用するのが望ましい。
【０１２０】
［受信方法］
受信子としては加速度センサやＡＥセンサ及び振動センサ等が使用できる。受信子のセット方法としては、テープや接着剤等で固定してもよいし、手や押さえ治具等を使って圧着させてもよい。
【０１２１】
これらの入力装置や受信装置は、水や酸性水、塩基性水に接触することがあるためステンレスなどの耐食性に優れた材料で形成されていることが望ましい。
【０１２２】
［計測方法」
インパルスハンマなどで管内面に弾性波を入力し、一方で管内にセットした受信子により、検査対象管を伝播した弾性波をキャッチし、記録装置により波形記憶を行わせる（受信データの計測）。また、入射位置と受信位置とは相対的な位置が同じになるように設置するのが望ましい。このとき、計測は検査対象管に対して、幾つか位置を変えて複数の位置で計測する。
【０１２３】
［解析方法］
解析方法としては、例えば、以下の２つの方法がある。
【０１２４】
（１）各計測位置で計測した波形データをＦＦＴし、周波数スペクトルを描かせる。これらのスペクトル分布において、一定の周波数区間に対する高周波成分の面積の比率（［高周波区間のスペクトル／一定の周波数区間のスペクトル面積］×１００％）、または、一定の周波数区間に対する低周波成分の面積の比率（［低周波区間のスペクトル／一定の周波数区間のスペクトル面積］×１００％）を評価することにより、劣化位置を特定することが可能となる。
【０１２５】
（２）上記各計測位置で計測した入力と受信のデータについて、入力（打撃側）と出力（受信側）の関係を考慮した周波数スペクトルを描かせる。これらのスペクトル分布において、一定の周波数区間に対する高周波成分の面積の比率、または、一定の周波数区間に対する低周波成分の面積の比率を評価することにより、劣化位置を特定することが可能となる。この（２）の解析法を採用する場合、インパルスハンマの打撃力（入力情報）を数値化しておく必要がある。
【０１２６】
ここで、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルとは、例えば、入力のフーリエスペクトルをＡ（ｆ）、出力のフーリエスペクトルをＢ（ｆ）、伝達関数（周波数応答関数）をＨ（ｆ）とすると、Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ）の関係で表され、このＨ（ｆ）を描かせたのがここでの周波数スペクトルの分布となる。
【０１２７】
＜実施例５＞
［サンプル準備］
ＪＩＳ  Ａ  ５３０３のＢ型１種の規格に基づいた、呼び径２５０ｍｍ（管長：２ｍ）のコンクリート製ヒューム管（日本ヒューム管製の製品）を用いて、以下のようなサンプルを準備した。
・サンプルＴ５１：無処理品
・サンプルＴ５２：周方向クラック導入品
図２６に示すような導入方法にてクラック幅０．１５ｍｍのクラックを導入したもの。なお、クラック幅は、管外周においてスケール付きルーペで拡大して測定した（５点の平均値）。
【０１２８】
［入射及び受信位置］
入射装置と受信装置を図２７（ａ）〜（ｄ）に示す各位置Ｘ１〜Ｘ４に配置して弾性波の入射及び伝播波の受信を行った。
【０１２９】
［使用機器］
入射装置：インパルスハンマ
受信子：振動センサＧＨ−３１３Ａ（キーエンス製）の雄ねじ部に、直径１０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱物をねじ込んで使用した。
【０１３０】
受信用アンプ：キーエンス製ＧＡ−２４５
データロガー（記録装置）：キーエンス製ＮＲ−２０００
［計測条件］
上記したサンプルＴ５１及びＴ５２を図２８に示すように砂上に設置した状態で計測を行った。
【０１３１】
［データ解析］
上記入射装置（インパルスハンマ）の打撃力から入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）を求めるとともに、上記した受信子で受信・記録した伝播波の波形データから出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を求め、それら入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）と出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を用いて、入力と出力との間の伝達関数（周波数応答関数）Ｈ（ｆ）（Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ））を求めて、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルを各サンプルＴ５１、Ｔ５２の各計測位置Ｘ１〜Ｘ４ごとに描いた。それら周波数スペクトルの分布グラフを図２９（ａ）〜（ｈ）に示す。
【０１３２】
次に、計測位置Ｘ１〜Ｘ４で得られた周波数スペクトルの高周波面積比率を下記の式を用いて算出した。その結果を図３０に示す。
【０１３３】
【数１】
2005189227.tif 000009
図３０に示す結果から明らかなように、計測位置Ｘ１、Ｘ２ではサンプルＴ５１とサンプルＴ５２との間に有意差（大きな差）がないのに対し、計測位置Ｘ２、Ｘ３ではサンプルＴ５１とサンプルＴ５２との間に、はっきりとした有意差（はっきりとした差）が生じている。すなわち、計測位置Ｘ２と計測Ｘ３との間にクラックが存在することを特定できる。
【０１３４】
なお、以上の例では劣化位置の特定に高周波面積比率を用いているが、これに替えて、計測位置Ｘ１〜Ｘ４で得られた周波数スペクトルの低高周波面積比率を下記の式を用いて算出して、劣化位置（クラックの存在位置）を特定するようにしてもよい。
【０１３５】
【数２】
2005189227.tif 000010
ここで、この実施例５において、データ解析により周波数スペクトルの高周波面積比率（または低周波面積比率）を求める方法として、上記した装置で受信・記録した伝播波の波形データを用い、ＦＦＴ解析プログラム（株式会社アプティック製）で周波数スペクトルを描き、その作成した周波数スペクトルの分布グラフについてピーク本数を求めるという方法を採用してもよい。
【０１３６】
＜実施形態６＞
本発明の別の実施形態を以下に説明する。
【０１３７】
この実施形態において衝撃弾性波試験は以下のようにして行う。
【０１３８】
［入力方法］
入力装置としてはハンマや鋼球またはインパルスハンマなどによる打撃具が使用できるが、打撃は常に同じ力で加えることが望ましいので、例えばシュミットハンマや、バネ、ピストン等を用いて一定の力でハンマ、鋼球等を打ち出す方法、または一定の高さから鋼球等を落下させる方法が望ましい。インパルスハンマを使用した際は、入力情報の数値データを計測しておき、解析時に反映させることができるようにしておくことが望ましい。
【０１３９】
特に、最大ピークの強度値を評価する際の入力装置としては、例えばインパルスハンマのような入力情報を数値化できる打撃具や、一定の力で打撃を行うことができる打撃具を使用するのが望ましい。
【０１４０】
［受信方法］
受信子としては加速度センサやＡＥセンサ及び振動センサ等が使用できる。受信子のセット方法としては、テープや接着剤等で固定してもよいし、手や押さえ治具等を使って圧着させてもよい。
【０１４１】
これらの入力装置や受信装置は、水や酸性水、塩基性水に接触することがあるためステンレスなどの耐食性に優れた材料で形成されていることが望ましい。
【０１４２】
［計測方法］
インパルスハンマなどで管内面に弾性波を入力し、一方で管内にセットした受信子により、検査対象管を伝播した弾性波をキャッチし、記録装置により波形記憶を行わせる（受信データの計測）。また、入射位置と受信位置とは相対的な位置が同じになるように設置するのが望ましい。このとき、計測は検査対象管に対して、幾つか位置を変えて複数の位置で計測する。
【０１４３】
［解析方法］
上記各計測位置で計測した入力と受信のデータについて、入力（打撃側）と出力（受信側）の関係を考慮した周波数スペクトルを描かせる。これらのスペクトル分布において、最大ピークの強度値（高さ）を評価することにより、劣化位置を特定することが可能となる。なお、インパルスハンマ等による打撃力（入力情報）は数値化しておく。
【０１４４】
ここで、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルとは、例えば、入力のフーリエスペクトルをＡ（ｆ）、出力のフーリエスペクトルをＢ（ｆ）、伝達関数（周波数応答関数）をＨ（ｆ）とすると、Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ）の関係で表され、このＨ（ｆ）を描かせたのがここでの周波数スペクトルの分布となる。
【０１４５】
＜実施例６＞
［サンプル準備］
ＪＩＳ  Ａ  ５３０３のＢ型１種の規格に基づいた、呼び径２５０ｍｍ（管長：２ｍ）のコンクリート製ヒューム管（日本ヒューム管製の製品）を用いて、以下のようなサンプルを準備した。
・サンプルＴ５１：無処理品
・サンプルＴ５２：周方向クラック導入品
図２６に示すような導入方法にてクラック幅０．１５ｍｍのクラックを導入したもの。なお、クラック幅は、管外周においてスケール付きルーペで拡大して測定した（５点の平均値）。
【０１４６】
［入射及び受信位置］
入射装置と受信装置を図２７（ａ）〜（ｄ）に示す各位置Ｘ１〜Ｘ４に配置して弾性波の入射及び伝播波の受信を行った。
【０１４７】
［使用機器］
入射装置：インパルスハンマ
受信子：振動センサＧＨ−３１３Ａ（キーエンス製）の雄ねじ部に、直径１０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円柱物をねじ込んで使用した。
【０１４８】
受信用アンプ：キーエンス製ＧＡ−２４５
データロガー（記録装置）：キーエンス製ＮＲ−２０００
［計測条件］
上記したサンプルＴ５１及びＴ５２を図２８に示すように砂上に設置した状態で計測を行った。
【０１４９】
［データ解析］
上記入射装置（インパルスハンマ）の打撃力から入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）を求めるとともに、上記した受信子で受信・記録した伝播波の波形データから出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を求め、それら入力フーリエスペクトルＡ（ｆ）と出力フーリエスペクトルＢ（ｆ）を用いて、入力と出力との間の伝達関数（周波数応答関数）Ｈ（ｆ）（Ｈ（ｆ）＝Ｂ（ｆ）／Ａ（ｆ））を求めて、入力と出力との関係を考慮した周波数スペクトルを各サンプルＴ５１、Ｔ５２の各計測位置Ｘ１〜Ｘ４ごとに描いた。それら周波数スペクトルの分布グラフを図２９（ａ）〜（ｈ）に示す。
【０１５０】
次に、図２９（ａ）〜（ｈ）の各周波数スペクトルのグラフより最大ピークの強度値（高さ）を求めた。その結果を図３１に示す。ただし、最大ピークの強度値を求める周波数範囲は０．５〜７ｋＨｚとした。
【０１５１】
図３１に示す結果から明らかなように、計測位置Ｘ１、Ｘ２ではサンプルＴ５１とサンプルＴ５２との間に有意差（大きな差）がないのに対し、計測位置Ｘ２、Ｘ３ではサンプルＴ５１とサンプルＴ５２との間に、はっきりとした有意差（はっきりとした差）が生じている。すなわち、計測位置Ｘ２と計測Ｘ３との間にクラックが存在することを特定できる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明の検査方法は、下水管路や農水管路などの埋設管において、修繕・改築工事の順番及び工事方法を決定するに際して、調査流域を構成する要素区域間の劣化進行度の順位付け、劣化箇所の特定及び定量的な劣化レベルの進行度の把握を行うのに有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】周波数スペクトルのピーク本数の説明図である。
【図２】軸方向クラック導入サンプルの模式図である。
【図３】本発明の実施例で採用するクラック導入方法を模式的に示す図である。
【図４】周方向クラック導入サンプルの模式図である。
【図５】サンプルへの計測機器の配置を示す図である。
【図６】本発明の実施例１のサンプル埋設条件を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施例１の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの分布グラフである。
【図８】周波数スペクトルの最大ピークの説明図である。
【図９】本発明の実施例２のサンプル埋設条件を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の実施例２の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの分布グラフである。
【図１１】本発明の実施例２の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの最大スペクトルの強度値を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に適用する判定処理の内容を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例３のサンプル埋設条件を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の実施例３の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの分布グラフである。
【図１５】本発明の実施例３の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの最大スペクトルの強度値を示す図である。
【図１６】周波数スペクトルの最大ピークの説明図である。
【図１７】本発明の実施例４−１のサンプル埋設条件を模式的に示す図である。
【図１８】本発明の実施例４−１の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの分布グラフである。
【図１９】本発明の実施例４−１の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの最大ピーク位置を示す図である。
【図２０】切り込みが周方向に導入されたサンプルの模式図である。
【図２１】切り込みが軸方向に導入されたサンプルの模式図である。
【図２２】サンプルへの計測機器の配置を示す図である。
【図２３】本発明の実施例４−２のサンプル埋設条件を模式的に示す図である。
【図２４】本発明の実施例４−２の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの分布グラフである。
【図２５】本発明の実施例４−２の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの最大ピーク位置を示す図である。
【図２６】本発明の実施例で採用するクラック導入方法を模式的に示す図である。
【図２７】サンプルへの計測機器の配置を示す図である。
【図２８】本発明の実施例５，６のサンプル設置条件を模式的に示す図である。
【図２９】本発明の実施例５，６の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの分布グラフである。
【図３０】本発明の実施例５の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの高周波面積比率を示す図である。
【図３１】本発明の実施例６の計測結果を示す図で各サンプルの周波数スペクトルの最大ピークの強度を示す図である。
【符号の説明】
【０１５４】
Ｔ１１〜Ｔ１４  埋設管のサンプル
Ｔ２１〜Ｔ２３  埋設管のサンプル
Ｔ３１〜Ｔ３４  埋設管のサンプル
Ｔ４１〜Ｔ４６  埋設管のサンプル
Ｔ４７〜Ｔ４９  埋設管のサンプル
Ｔ５１〜Ｔ５２  埋設管のサンプル
【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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