(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部を地盤に固定したアンカーの頭部端から既知長さの余長だけ下方部位の地上構造物への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重を検出する方法において、既設アンカーと同一の参照アンカーを用いて前記既知長さのアンカー頭部の余長部の打撃により余長部に生じる振動周波数と導入荷重との関係を実験的に求め、既設アンカーの余長部打撃によりアンカー頭部の余長部に生じる振動周波数を計測し、前記振動周波数の計測値と前記振動周波数・導入荷重間の関係とに基づき既設アンカーの導入荷重を検出してなるアンカー導入荷重の検出方法。
【請求項２】
請求項１の検出方法において、前記振動周波数・導入荷重間の関係を、特定の余長長さに保持した参照アンカー下部に異なる荷重を加えながら参照アンカーの余長部の打撃によりアンカー頭部の余長部に生じる振動周波数を計測することにより求めてなるアンカー導入荷重の検出方法。
【請求項３】
請求項１又は２の検出方法において、前記振動周波数を、前記余長部打撃によりアンカー頭部の余長部に生じる振動振幅の経時変化のフーリエ変換により得られた複数の周波数成分のうちパワースペクトル量が最大の卓越成分の周波数としてなるアンカー導入荷重の検出方法。
【請求項４】
請求項１から３の何れかの検出方法において、前記振動周波数・導入荷重間の関係を余長長さ別に求め、既設アンカーの余長長さを計測し、前記振動周波数及び余長長さの計測値と前記振動周波数・導入荷重間の関係とに基づき既設アンカーの導入荷重を検出してなるアンカー導入荷重の検出方法。
【請求項５】
請求項４の検出方法において、前記余長長さ別の振動周波数・導入荷重間の関係を、余長長さと振動周波数との関係を導入荷重別に表わした曲線群としてなるアンカー導入荷重の検出方法。
【請求項６】
下部を地盤に固定したアンカーの頭部端から既知長さの余長だけ下方部位の地上構造物への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重を検出する装置において、既設アンカーの余長部の打撃によりアンカー頭部の余長部に生じる振動周波数を計測する周波数計、既設アンカーと同一の参照アンカーの前記既知長さのアンカー頭部の余長部打撃により余長部に生じる振動周波数と導入荷重との関係を記憶する記憶手段、及び前記周波数計による振動周波数の計測値と前記振動周波数・導入荷重間の関係とに基づき既設アンカーの導入荷重を検出する荷重検出手段を備えてなるアンカー導入荷重の検出装置。
【請求項７】
請求項６の検出装置において、前記周波数計に、前記アンカー頭部の余長部へ着脱自在に接続して余長部打撃により生じる振動振幅の経時変化を検知する振動センサと、前記振動振幅をフーリエ変換により複数の周波数成分に分解する信号変換手段と、前記周波数成分のうちパワースペクトル量が最大の卓越成分の周波数を前記アンカー頭部の余長部に生じる振動周波数として求める卓越周波数検知手段とを含めてなるアンカー導入荷重の検出装置。
【請求項８】
請求項６又は７の検出方法において、既設アンカー頭部の余長長さを計測する長さ計測器を設け、前記記憶手段に振動周波数・導入荷重間の関係を余長長さ別に記憶し、前記荷重検出手段により前記周波数計による振動周波数の計測値と前記長さ計測器による余長長さの計測値と前記余長長さ別の振動周波数・導入荷重間の関係とに基づき既設アンカーの導入荷重を検出してなるアンカー導入荷重の検出装置。
【請求項９】
請求項８の検出装置において、前記余長長さ別の振動周波数・導入荷重間の関係を、余長長さと振動周波数との関係を導入荷重別に表わした曲線群としてなるアンカー導入荷重の検出装置。
【請求項１０】
下部を地盤に固定したアンカーの頭部端から既知長さの余長だけ下方部位の地上構造物への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重を検出するためにコンピュータを、既設アンカーと同一の参照アンカーの前記既知長さのアンカー頭部の余長部打撃により余長部に生じる振動周波数と導入荷重との関係を記憶する記憶手段、既設アンカーの余長部の打撃によりアンカー頭部の余長部に生じる振動周波数を入力する入力手段、及び前記振動周波数の入力値と前記振動周波数・導入荷重間の関係とに基づき既設アンカーの導入荷重を検出する荷重検出手段として機能させるアンカー導入荷重の検出プログラム。
【請求項１１】
請求項１０のプログラムにおいて、前記入力手段に、前記余長部打撃によりアンカー頭部の余長部に生じる振動振幅の経時変化をフーリエ変換により複数の周波数成分に分解する信号変換手段と、前記周波数成分のうちパワースペクトル量が最大の卓越成分の周波数を前記アンカー頭部の余長部に生じる振動周波数として求める卓越周波数検知手段とを含めてなるアンカー導入荷重の検出プログラム。
【請求項１２】
請求項１０又は１１のプログラムにおいて、前記記憶手段に振動周波数・導入荷重間の関係を余長長さ別に記憶し、前記入力手段により既設アンカーの余長長さを入力し、前記荷重検出手段により前記振動周波数及び余長長さの入力値と前記余長長さ別の振動周波数・導入荷重間の関係とに基づき既設アンカーの導入荷重を検出してなるアンカー導入荷重の検出プログラム。
【請求項１３】
請求項１２のプログラムにおいて、前記余長長さ別の振動周波数・導入荷重間の関係を、余長長さと振動周波数との関係を導入荷重別に表わした曲線群としてなるアンカー導入荷重の検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はアンカー導入荷重の検出方法及び装置並びにプログラムに関し、とくに下部を地盤に固定したアンカーの頭部端から余長だけ下方部位の地上構造物への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重の大きさを検出する方法及び装置並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
グラウンドアンカー工法は、地盤中に設置したアンカー体と地上構造物に取り付けたアンカー頭部とを引張材で連結してアンカー体の引き抜き抵抗により地上構造物の安定を図る工法であり、斜面の安定化、構造物の転倒・浮き上がり防止、仮設山留め・土留め等の土木建築分野において広く利用されている。
【０００３】
従来のグラウンドアンカー工法の施工手順の一例を図８により簡単に説明する。先ず、削孔機13によってケーシングパイプやドリルパイプ14を地盤１へ打ち込み、安定地盤1aに至るアンカー孔８を穿つ（同図（Ａ））。そのアンカー孔８内に注入ホース15を挿入してグラウト16を注入し、アンカー孔８の底部から削孔水をグラウト16で置換する（同図（Ｂ））。次に、アンカー体３が下端に固定された鋼線、綱索又は鋼棒等の引張材４からなるアンカー２（図９参照）をアンカー孔８内のグラウト16中の所定位置（定着対象位置）へ落とし込み（同図（Ｃ））、アンカー孔８の頂部に加圧ヘッド18を取付けてグラウト16を加圧注入する（同図（Ｄ））。グラウト16が十分な強度に固化した後、引張材４の上端に固定したアンカー頭部５に所定の緊張力を導入してアンカー２を地盤１に定着する。緊張力は引張材４によりアンカー体３に伝えられ、更に周囲のグラウト16、安定地盤1aへと伝わる。
【０００４】
図９は従来のグラウンドアンカー２の一例（SEEEタイプ）を示す。同図のアンカー２は、ネジ式スペーサ19が取り付け可能なアンカー体（下部マンション）３とネジ付きアンカー頭部（頭部マンション）５とをPC鋼より線製の引張材４で連結したものである。鋼より線の本数は、アンカー２の導入荷重に応じて選択できる。また図示例の引張材４は、充填材により防錆した後に例えばポリエチレン樹脂製の被覆材11に被覆し、更に定着長部は波形管等の定着体28に包み込み、自由長部はスライドパイプ29に包み込む。同図のアンカー２は、グラウト16が固化したのち、アンカー頭部５のネジにナット６を螺合させて地上構造物７に締め付けることにより地盤１に定着する。ナット６による係止は、係止・緊張時の導入荷重を確実に計画荷重に合わせることができ、また再荷重が容易に可能である。アンカー頭部５のナット６から突出した余長部（頭部マンションの出代）5aは、風雨に侵されないようにアンカーキャップ９により保護する。図中の符号10は、ナット６の座金となるアンカープレートを示す。
【０００５】
グラウンドアンカー工法では、アンカー２の定着後の管理として、アンカー２に導入した荷重の経時的変化、すなわちアンカー２に所定の荷重が導入されているか否かを計測管理することが求められる。従来のアンカー導入荷重の計測管理では、図１０に示すように、アンカー２の頭部５に荷重検出器（ロードセル）21付き油圧ジャッキ20を取り付け、アンカー２に実際に引張荷重を加えてナット６と地上構造物７との間に荷重検出器21を取り付けることによりアンカーの導入荷重を計測・確認している。図示例では、不動梁24に取り付けた変位計23によってアンカー頭部５の変位を計測し、荷重と伸びとの関係（伸びが生じた時の荷重）からグラウンドアンカーの導入荷重を得る。図中の符号22は、油圧ジャッキ20とアンカー頭部５とを接続するカップラーを示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１０に示す従来のアンカー導入荷重の計測管理方法は、大掛かりな測定装置を必要とし、現場での段取りや操作に時間がかかる問題点がある。また、アンカー２に実際に引張荷重を加えるので安全上好ましくない問題点もある。アンカー２の計測管理の容易化及び安全性向上を図るため、簡便な非破壊検査によりアンカー２の導入荷重を検出できる技術の開発が望まれている。
【０００７】
そこで本発明の目的は、アンカーの導入荷重を簡便な非破壊検査により検出する方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、アンカー頭部５の余長部5aをハンマー等で打撃した時に生じるアンカーの振動周波数Ｆに注目し、アンカーの導入荷重Ｇと振動周波数Ｆとの関係を求める実験研究の結果、アンカー頭部５の余長長さL0が一定であれば導入荷重Ｇの増加に応じて振動周波数Ｆが大きくなる傾向があること、及び導入荷重Ｇが一定であれば余長長さL0の増加に応じて振動周波数Ｆが小さくなる傾向があることを実験的に見出した。すなわち、図９に示すような頭部５を有する既設アンカー２では、予め余長長さL0と振動周波数Ｆと導入荷重Ｇとの関係を求めておけば、既設アンカー２の余長長さL0と振動周波数Ｆとから導入荷重Ｇを推定できる。本発明は、この知見に基づく更なる実験研究の結果、完成に至ったものである。
【０００９】
図１のブロック図及び図２の流れ図を参照するに、本発明のアンカー導入荷重の検出方法は、下部を地盤１に固定したアンカー２の頭部５端から既知長さの余長L0だけ下方部位の地上構造物７への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重Ｇを検出する方法において、既設アンカー２と同一の参照アンカー46（図４参照）を用いて前記既知長さのアンカー頭部５の余長部5aの打撃により余長部5aに生じるアンカー46の振動周波数Ｆと導入荷重Ｇとの関係38（図６及び７参照）を実験的に求め、既設アンカー２の余長部5aの打撃によりアンカー頭部５の余長部5aに生じる振動周波数Ｆを計測し、振動周波数Ｆの計測値と前記振動周波数Ｆ・導入荷重間Ｇの関係38とに基づき既設アンカー２の導入荷重Ｇを検出してなるものである。
【００１０】
好ましくは、振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38を余長長さL0別に求め、既設アンカー２の余長長さL0を計測し、振動周波数Ｆ及び余長長さL0の計測値と前記振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38とに基づき既設アンカー２の導入荷重Ｇを検出する。更に好ましくは、アンカー２、46の振動周波数Ｆを、該アンカー２、46の余長部5aの打撃により生じる振動振幅Ｖの経時変化のフーリエ変換により得られた複数の周波数成分Vfi（図５のVf1〜Vf6参照）のうちパワースペクトル量｜Vfi｜が最大の卓越成分の周波数Ｆ（図５の場合は成分Vf4の周波数F4）とする。
【００１１】
また図１のブロック図を参照するに、本発明のアンカー導入荷重の検出装置は、下部を地盤１に固定したアンカー２の頭部５端から既知長さの余長L0だけ下方部位の地上構造物７への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重Ｇを検出する装置において、既設アンカー２の余長部5aの打撃によりアンカー頭部５の余長部5aに生じる振動周波数Ｆを計測する周波数計32、既設アンカー２と同一の参照アンカー46（図４参照）の前記既知長さのアンカー頭部５の余長部5aの打撃により余長部5aに生じる振動周波数Ｆと導入荷重Ｇとの関係38（図６及び７参照）を記憶する記憶手段37、及び周波数計32による振動周波数Ｆの計測値と前記振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38とに基づき既設アンカー２の導入荷重Ｇを検出する荷重検出手段40を備えてなるものである。
【００１２】
また図２の流れ図を参照するに、本発明のアンカー導入荷重の検出プログラムは、下部を地盤１に固定したアンカー２の頭部５端から既知長さの余長L0だけ下方部位の地上構造物７への係止・緊張により導入したアンカー導入荷重Ｇを検出するためにコンピュータ36を、既設アンカー２と同一の参照アンカー46（図４参照）の前記既知長さのアンカー頭部５の余長部5aの打撃により余長部5aに生じる振動周波数Ｆと導入荷重Ｇとの関係38（図６及び７参照）を記憶する記憶手段37、既設アンカー２の余長部5aの打撃によりアンカー頭部５の余長部5aに生じる振動周波数Ｆを入力する入力手段42、及び振動周波数Ｆの入力値と前記振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38とに基づき既設アンカー２の導入荷重Ｇを検出する荷重検出手段40として機能させるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による導入荷重検出装置30の一実施例のブロック図を示す。図示例は、下部を地盤１に固定した既設アンカー２のネジ付き頭部５の上端から余長L0だけ下方部位をナット６により地上構造物７に締め付けて導入したアンカー導入荷重Ｇを検出する例を示す。但し、本発明の適用対象のアンカーは上端から余長L0だけ下方部位を地上構造物７に係止・緊張させるものであれば足り、その係止方法はネジ及びナットによる締め付けに限定されない。例えば、アンカー頭部５と地上構造物７とに設けた雌雄部材の嵌合により前記下方部位を地上構造物７に係止するアンカーにも本発明は適用可能である。
【００１４】
図１を参照するに、本発明の荷重検出装置30は、アンカー余長部5aの打撃時の振動周波数Ｆを計測する周波数計32と、記憶手段37と、荷重検出手段40とを有する。図示例の周波数計32は、アンカー余長部5aへ着脱自在に接続して余長部5aの打撃時に生じる振動振幅Ｖの経時変化を検知する振動センサ33と、振動振幅Ｖをフーリエ変換により図５に示すような複数の周波数成分Vfiに分解する信号変換手段34と、周波数成分Vfiのうちパワースペクトル量｜Vfi｜が最大の卓越成分の周波数Ｆをアンカー２の振動周波数Ｆとして求める卓越周波数検知手段35とを有する。
【００１５】
振動センサ33は、例えばアンカー余長部5aに生じた振動振幅Ｖの経時変化に応じてアナログ振動信号SVを出力する加速度センサである。信号変換手段34の一例は、振動センサ33の出力振動信号SVを入力してディジタル変換し、例えば高速フーリエ変換法（Fast Fourier Transform。以下、FFTという。）によって振動振幅Ｖを複数の周波数成分Vfiに分解するプログラムである。図５は信号変換装置34の出力結果の一例を表し、振動振幅Ｖが６つの周波数成分Vf1〜Vf6に分解された場合を示す。卓越周波数検知手段35は、信号変換装置34が出力した各周波数成分Vf1〜Vf6のパワースペクトル量｜Vfi｜を相互に比較し、パワースペクトル量｜Vfi｜が最大の卓越成分の周波数、例えば図５の場合は周波数成分Vf4の周波数F4を振動周波数Ｆとして出力するプログラムである。パワースペクトル量｜Vfi｜が最大の卓越成分の周波数Ｆは、特定の余長長さL0及び導入荷重Ｇという条件下におけるアンカー２の固有の振動周波数に相当する。信号変換手段34及び卓越周波数検知手段35の一例はFFTアナライザーであるが、これらを同図のコンピュータ36の内蔵プログラムである入力手段42に含めてもよい。なお、周波数成分Vfiが単純である場合は、卓越周波数検知手段35を省略して図５に示す信号変換装置34の出力波形から振動周波数Ｆを直接検知することも可能である。
【００１６】
荷重検出装置30の記憶手段37には、アンカー余長部5aの打撃による振動周波数Ｆとアンカー導入荷重Ｇとの関係38を実験的に求めて記憶する。また、荷重検出装置30の荷重検出手段40の一例は、周波数計32によるアンカーの振動周波数Ｆの計測値を入力手段42経由で入力し、記憶手段37に記憶した関係38を読み込み、振動周波数Ｆの計測値と関係38とに基づきアンカー導入荷重Ｇを検出するコンピュータ36に内蔵のプログラムである。
【００１７】
好ましくは、記憶手段37に振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38を余長長さL0別に記憶し、アンカー２の頭部５の余長長さL0を計測する長さ計測器31を設け、荷重検出手段40により周波数計32による振動周波数Ｆの計測値と長さ計測器31による余長長さL0の計測値と前記余長長さL0別の振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38とに基づき既設アンカー２の導入荷重Ｇを検出する。前記関係38を余長長さL0別に記憶しておくことにより、既設アンカー２の導入荷重Ｇをその余長長さL0に応じて検出することが可能となる。但し、既設アンカー２の余長長さL0が既知である場合は、その導入荷重Ｇの検出に際して既知の余長長さL0に対応する振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38があれば足りるので、余長長さL0別の関係38や長さ計測器31は本発明に必須のものではない。
【００１８】
図２は、図１の検出装置30を用いて既設アンカー２の導入荷重を検出する方法の流れ図の一例を示す。以下、同流れ図を参照して本発明の導入荷重検出方法を説明する。先ずステップ201において、既設アンカー２と同一の参照アンカー46を用いて、アンカー余長部5aの打撃による振動周波数Ｆと導入荷重Ｇとの関係38を実験的に求める。例えば地盤に定着する前のアンカー２を参照アンカー46として用いることができる。
【００１９】
ステップ201の詳細を図３の流れ図に示す。図３のステップ301は、既設アンカー２と材質・構造・大きさ等が全て同一のアンカーにより、例えば図４に示すような参照アンカー46を製作することを示す。図４の参照アンカー46は、引張材４を反力壁47内に水平に貫通させ、アンカー頭部５を反力壁47の片側面に既設アンカー２の余長と同じ長さだけ突出させ、アンカー体３を反力壁47の反対側面に突出させてカップラー22により油圧ジャッキ48と結合したものである。突出させたアンカー頭部５は既設アンカー２と同一の方法、例えばナット６の締め付けにより反力壁47に取り付ける。油圧ジャッキ48がアンカー体３に加える水平外向き荷重がアンカー導入荷重Ｇに相当する。なお図４の符号49は、土嚢50を取り付けた作業安全用の鋼角ブロックを示す。
【００２０】
ステップ303において油圧ジャッキ48の荷重Ｇを計測し、ステップ304においてアンカー頭部５の余長部5aに図１の周波数計32のプローブ32aを接続し、余長部5aの打撃による振動周波数Ｆを周波数計32で計測する。更に油圧ジャッキ48の荷重Ｇを変えながら、ステップ303及び304を所要回数繰り返す（ステップ305）。ステップ303及び304で計測したジャッキ荷重Ｇと振動周波数Ｆの計測値をコンピュータへ入力し、コンピュータ36に内蔵のプログラムである関係検出手段41（図４参照）により図６（Ａ）に示すような振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38のグラフを作成することができる。同グラフは余長長さL0を210mmで固定した場合の関係38を表し、余長長さL0が一定であれば導入荷重Ｇの増加に応じて振動周波数Ｆが大きくなることを示す。
【００２１】
好ましくは、参照アンカー46を用いて、異なる余長長さL0における振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38のグラフを求める。この場合は、ステップ302においてアンカー頭部５の余長長さL0を図１の長さ計測器31で計測する。長さ計測器31の一例は、図９に示すナット６の座金からアンカー頭部５の上端までの距離を計測するスケール又は距離センサであるが、従来技術に属する他の適当な長さ計測器を用いることができる。長さ計測器31による余長長さL0の計測値は入力手段42を介してコンピュータ36に入力する。例えばナット６の締め付けの調節により余長長さL0を変えながらステップ302〜305を所要回数繰り返すことにより、余長長さL0別の振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38のグラフを求めることができる（ステップ306）。
【００２２】
図６（Ｂ）及び（Ｃ）は、余長長さL0を230mm及び250mmとしたときの振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38のグラフを示す。同グラフの作成に際し、ジャッキ荷重Ｇは同図（Ａ）のグラフ作成時と同様に変化させた。同図（Ａ）〜（Ｃ）の３グラフの比較から、導入荷重Ｇが一定であれば、余長長さL0の増加に応じて振動周波数Ｆが小さくなることが分かる。ステップ302〜306の繰り返しにより作成した関係38のグラフを、コンピュータ36の記憶手段37に記憶する（ステップ307）。
【００２３】
再び図２に戻り、ステップ201の終了後、計測管理の現地等において既設アンカー２の余長部5aの打撃時振動周波数Ｆを周波数計32により計測する（ステップ203）。また必要に応じて、既設アンカー２の余長長さL0を長さ計測器31により計測する（ステップ202）。ステップ204は、既設アンカー２の打撃時振動周波数Ｆ（及び、必要に応じて余長長さL0）の計測値を入力手段42経由で荷重検出手段40に入力し、記憶手段37に記憶した振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38を荷重検出手段40に読み込み、荷重検手段40により振動周波数Ｆ（及び、必要に応じて余長長さL0）の入力値と関係38とに基づき既設アンカー２の導入荷重Ｇを検出する処理を示す。
【００２４】
具体的には、既設アンカー２の余長長さL0の入力値が210mm、230mm又は250mmであれば、振動周波数Ｆの入力値と実験的に求めた図６（Ａ）〜（Ｃ）の関係38のグラフとの交点を求めることにより既設アンカー２の導入荷重Ｇが検出できる。また、余長長さL0の入力値に対応する振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38が実験的に求められていない場合であっても、関係38を余長長さL0別に求めてある場合は、後述するように余長長さL0及び振動周波数Ｆの入力値に応じた内挿法又は外挿法により、既設アンカー２の導入荷重Ｇを検出することが可能である。
【００２５】
図２のステップ205は、検出した既設アンカー２の導入荷重Ｇが正常であるか否かを判断する処理を示し、例えば所要の荷重が導入されていない場合はステップ206においてナット６の再緊張等の対策をとる。必要に応じて検出した導入荷重Ｇと判定結果とを記憶手段37に記憶し、ディスプレイ43aやプリンタ43bに出力することができる。但し、本発明はアンカー導入荷重Ｇを計測すれば足り、ステップ205〜206は本発明に必須のものではない。その後、他の既設アンカー２の導入荷重Ｇを計測する場合はステップ202へ戻り、上述したステップ202〜206を繰り返す（ステップ207）。既設アンカー２の材質・構造・大きさ等が全て同一である場合は、記憶手段36に記憶した振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38を用いることができるので、ステップ201を繰り返す必要はない。
【００２６】
本発明の導入荷重検出装置30を可搬型とすることができ、ハンマー45等による打設という簡単な操作で既設アンカー２の導入荷重Ｇを検出できるので、従来技術のような大掛かりな測定装置や現場における煩雑な段取り・操作を不要とし、導入荷重Ｇの検出作業の簡単化及び迅速化が図れる。また、特別な熟練を必要とせず、誰でも容易に既設アンカー２の導入荷重Ｇが検出できる。しかも非破壊的検査であるため、安全上の問題を生じるおそれがない。
【００２７】
こうして本発明の目的である「アンカーの導入荷重を簡便な非破壊検査により検出する方法及び装置」の提供が達成される。
【００２８】
【実施例】
図３のステップ307では、図６に示すような余長長さL0別の振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38を、例えば図７に示すように、二次元座標上に導入荷重Ｇ別に表わした余長長さL0と振動周波数Ｆとの関係の曲線群（以下、導入荷重検出用基準曲線39ということがある。）としている。振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係38を導入荷重検出用基準曲線39として表わすことにより、既設アンカー２の余長長さL0の計測値に対応する振動周波数Ｆ・導入荷重Ｇ間の関係を実験的に求めていない場合であっても、既設アンカー２の余長長さL0及び振動周波数Ｆの計測値を図７の二次元座標上にプロットすることにより、その余長長さL0及び振動周波数Ｆに対応する導入荷重Ｇを容易に検出できる。
【００２９】
図７に示す導入荷重検出用基準曲線39は、導入荷重Ｇを500kN、750kN及び1000kNとした場合の３本の曲線を含む。図７の二次元座標上にプロットした既設アンカー２の余長長さL0及び振動周波数Ｆの計測値座標が何れかの曲線と重なる場合は、アンカー導入荷重Ｇを直ちに検出できる。また、アンカー頭部５の余長長さL0が一定であれば導入荷重Ｇの増加に応じて振動周波数Ｆも増加するので、プロットした計測値座標が何れの曲線とも重ならない場合は、計測値座標を挟んで隣接する２本の曲線の導入荷重Ｇから既設アンカー２の導入荷重Ｇが推定できる。
【００３０】
具体的には、隣接する２本の曲線上で振動周波数Ｆ（又は余長長さL0）の計測値と対応する余長長さL0（又は振動周波数Ｆ）を求め、２本の曲線の導入荷重Ｇから余長長さL0（又は振動周波数Ｆ）の計測値に応じた内挿法又は外挿法により、既設アンカー２の導入荷重Ｇを検出する。導入荷重検出用基準曲線39には当然３本以上の曲線を含めることができ、各曲線の導入荷重Ｇの間隔を必要十分な大きさとすることにより既設アンカー２の導入荷重Ｇの検出精度を高めることが可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアンカー導入荷重の検出方法及び装置並びにプログラムは、既設アンカーの余長長さ及び余長部の打撃時の振動周波数を計測し、余長長さ及び振動周波数の計測値と実験的に求めた振動周波数・導入荷重間の関係とに基づき既設アンカーの導入荷重を検出するので、次の顕著な効果を奏する。
【００３２】
（イ）従来技術のような大掛かりな測定装置を必要とせず、可搬型の検出装置でアンカー導入荷重が検出できるので、計測管理作業の容易化が図れる。
（ロ）既設アンカーに検出装置を接続する等の簡単な操作で導入荷重が検出できるので、従来技術に比し計測管理作業の迅速化が図れる。
（ハ）検出作業に特別な熟練を必要としないので、誰でも容易に既設アンカーの導入荷重が検出できる。
（ニ）非破壊的検査であるため、安全上の問題を生じるおそれがない。
（ホ）振動周波数・導入荷重間の関係を実験的に十分整備すれば、アンカー導入荷重の高精度な検出が可能である。
（ヘ）コンピュータを用いてアンカー導入荷重が検出できるので、検出データの記録及び管理の容易化を図り、アンカーの記録管理上の人的誤りが防止できる。
（ト）アンカーの計測管理の自動化への寄与が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明装置の一実施例のブロック図である。
【図２】は、本発明方法の流れ図の一例である。
【図３】は、振動周波数・導入荷重間の関係の作成方法の流れ図の一例である。
【図４】は、振動周波数・導入荷重間の関係を求める実験装置の説明図である。
【図５】は、振動周波数を求める方法の説明図である。
【図６】は、振動周波数・導入荷重間の関係を示すグラフの一例である。
【図７】は、振動周波数・導入荷重間の関係を示すグラフの他の一例である。
【図８】は、グラウンドアンカーの施工手順の説明図である。
【図９】は、従来のグラウンドアンカー構造の一例の説明図である。
【図１０】は、従来のアンカー導入荷重の検出方法の説明図である。
【符号の説明】
１…地盤                1a…安定地盤
２…アンカー            ３…アンカー体
４…引張材              ５…アンカー頭部
６…ナット              ７…地上構造物
８…アンカー孔          ９…アンカーキャップ
10…アンカープレート    11…被覆材
13…削孔機
14…ケーシングパイプ又はドリルパイプ
15…注入ホース          16…グラウト材
18…加圧ヘッド
19…スペーサ            20…油圧ジャッキ
21…ロードセル          22…カップラー
23…変位計              24…不動梁
25…変位計              26…不動梁
28…定着体              29…スライドパイプ
30…導入荷重検出装置    31…長さ計測器
32…周波数計            33…振動センサ
34…信号変換手段        35…卓越周波数抽出手段
36…コンピュータ        37…記憶手段
38…関数（関係のグラフ）
39…導入荷重検出用基準曲線
40…荷重検出手段        41…関係検出手段
42…入力手段            43a…ディスプレイ
43b…プリンタ           44…キーボード
45…ハンマー            46…参照アンカー
47…反力壁              48…油圧ジャッキ
49…鋼角ブロック        50…土嚢
Ｆ…振動周波数          Ｇ…導入荷重
Ｖ…振動振幅            SV…アナログ振動信号
Vfi…周波数成分
｜Vfi｜…周波数成分のパワースペクトル量
【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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