(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭の径方向の中央付近であってその長さ方向に形成される孔に、電磁波の発振器および受信器をそれぞれ挿入し、前記発振器および受信器を連続回転させながら、前記発振器から前記杭の長さ方向と交差する方向に向けて電磁波を発射し、その反射波を前記受信器で受信して発射から受信までの時間を計測し、その計測時間に基づいて、前記杭内の鉄筋位置を検出するようにしたことを特徴とする鉄筋位置の測定方法。
【請求項２】
前記検出の際には、前記発振器および受信器を前記孔内の長さ方向に移動させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋位置の測定方法。
【請求項３】
前記杭が場所打ち杭で杭全体がコンクリートで充填されている場合、または前記杭が既製杭でその径方向の中央付近であってその長さ方向に孔がない場合には、前記場所打ち杭または前記既製杭の径方向の中央付近であってその長さ方向に測定用の孔を予め形成し、この形成した孔に前記発振器および前記受信器をそれぞれ挿入するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鉄筋位置の測定方法。
【請求項４】
杭の径方向の中央付近であってその長さ方向に形成される孔に、電磁波の発振器および受信器をそれぞれ挿入し、前記発振器および前記受信器を前記杭の孔内において円周方向に連続回転させながら、前記発振器から前記杭の半径方向に向けて電磁波を順次発射し、その反射波を前記受信器で順次受信して発射から受信までの時間を順次計測し、その計測時間に基づいて、前記杭内の鉄筋位置をパターンの形態で表すようにしたことを特徴とする鉄筋位置の測定方法。
【請求項５】
前記検出の際に、前記発振器および受信器を前記孔内の長さ方向に移動させるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の鉄筋位置の測定方法。
【請求項６】
前記杭が場所打ち杭で杭全体がコンクリートで充填されている場合、または前記杭が既製杭でその径方向の中央付近であってその長さ方向に孔がない場合には、前記場所打ち杭または前記既製杭の径方向の中央付近であってその長さ方向に測定用の孔を予め形成し、この形成した孔に前記発振器および前記受信器をそれぞれ挿入するようにしたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の鉄筋位置の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既製コンクリート杭、場所打ちコンクリート杭などの各種の杭について、杭内の鉄筋の位置の検出、パターンによる観察ができるようにした鉄筋位置の測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、地中に構築された既存の杭の長さは、以下のようにして測定していた。すなわち、杭の頭部に打撃を与えてその振動が杭の頭から地中部内の杭先端に到達させ、その振動波が杭先端から反射して杭の頭に到達するまでの時間を計測し、この計測時間に基づいて杭の長さを求めていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、従来、地中に設けられた既存杭について、その形状を特定するパラメータとして杭の長さしか測定することができなかった。このため、杭の直径について、その杭の頭から先端部まで調査するためには、土を掘削して杭を地中から取り出して観察する以外にその方法がないという不都合があった。
【０００４】
従って、地中に埋められた既存杭などについて、既存杭を地中から取り出すことなく、杭の径を測定できることが望まれる。さらに、その杭の径の測定のみならず、その杭の径方向の断面形状や杭内における鉄筋の位置などを観察できることが望まれる。そこで、本発明の目的は、杭を地中から露出または杭を切断することなく、杭内の鉄筋位置の検出ができ、さらに観察できるようにした鉄筋位置の測定方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するために、請求項１〜請求項６に記載の各発明は、以下のように構成した。請求項１に記載の発明は、杭の径方向の中央付近であってその長さ方向に形成される孔に、電磁波の発振器および受信器をそれぞれ挿入し、前記発振器および受信器を連続回転させながら、前記発振器から前記杭の長さ方向と交差する方向に向けて電磁波を発射し、その反射波を前記受信器で受信して発射から受信までの時間を計測し、その計測時間に基づいて、前記杭内の鉄筋位置を検出するようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の鉄筋位置の測定方法において、前記検出の際には、前記発振器および受信器を前記孔内の長さ方向に移動させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の鉄筋位置の測定方法において、前記杭が場所打ち杭で杭全体がコンクリートで充填されている場合、または前記杭が既製杭でその径方向の中央付近であってその長さ方向に孔がない場合には、前記場所打ち杭または前記既製杭の径方向の中央付近であってその長さ方向に測定用の孔を予め形成し、この形成した孔に前記発振器および前記受信器をそれぞれ挿入するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、杭の径方向の中央付近であってその長さ方向に形成される孔に、電磁波の発振器および受信器をそれぞれ挿入し、前記発振器および前記受信器を前記杭の孔内において円周方向に連続回転させながら、前記発振器から前記杭の半径方向に向けて電磁波を順次発射し、その反射波を前記受信器で順次受信して発射から受信までの時間を順次計測し、その計測時間に基づいて、前記杭内の鉄筋位置をパターンの形態で表すようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の鉄筋位置の測定方法において、前記検出の際に、前記発振器および受信器を前記孔内の長さ方向に移動させるようにしたことを特徴とするものである。請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の鉄筋位置の測定方法において、前記杭が場所打ち杭で杭全体がコンクリートで充填されている場合、または前記杭が既製杭でその径方向の中央付近であってその長さ方向に孔がない場合には、前記場所打ち杭または前記既製杭の径方向の中央付近であってその長さ方向に測定用の孔を予め形成し、この形成した孔に前記発振器および前記受信器をそれぞれ挿入するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
このような方法からなる本発明によれば、杭を地中から露出または杭を切断することなく、杭内の鉄筋位置の検出ができ、または鉄筋位置をパターンの形態で観察ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
この実施形態では、測定対象になる杭として、図１に示すような場所打ち杭の場合について説明する。
この場所打ち杭１は、図１に示すように地中２に構築されており、既存の杭であっても良く、新設の杭であっても良い。また、この場所打ち杭１は、例えば図示のように、鉄筋３とコンクリート４などから構成される場所打ちコンクリート杭である。
【００１２】
このような構成からなる場所打ち杭１では、コンクリート４が全体に充填されているので、場所打ち杭１の径方向の中央付近であってその長さ方向に、杭形状の測定に先立って、後述のように測定用の孔５を形成する。
次に、図１に示す場所打ち杭１の径の測定、その杭１内の鉄筋３の位置の検出、およびその杭１の断面形状などの観察を行う形状測定装置の一例について、図２を参照して説明する。
【００１３】
この形状測定装置は、場所打ち杭１の測定用の孔５内において、杭１の径方向に向けて電磁波または超音波を放射してその反射波を受信し、その放射から反射までの電磁波または超音波の伝搬時間を測定し、この測定時間に基づいて杭１の径の測定、杭１内の鉄筋３の位置の検出、および杭１の断面形状などの観察を行うものである。このように、この形状測定装置では、電磁波または超音波のいずれも利用できるが、以下では電磁波を利用した場合について説明する。
【００１４】
このために、この形状測定装置は、図２に示すように、電磁波発振器１１と、電磁波受信器１２と、深さ位置・方向検出器１３と、演算処理部１４と、表示部１５と、回転・上下移動装置１６とを、少なくとも備えている。
電磁波発振器１１と電磁波受信器１２は、例えば送受信器１７として一体に構成され、場所打ち杭１に設けた測定用の孔５内に挿入されるようになっている。そして、電磁波発振器１１は、電磁波を発生（発振）するようになっており、場所打ち杭１の孔５内において、その電磁波を杭１の半径方向に向けて放射できるようになっている。電磁波受信器１２は、電磁波発振器１１から発射される電磁波の反射波を受信し、この受信に応じた電気信号を出力するようになっている。
【００１５】
電磁波発振器１１と電磁波受信器１２、すなわち送受信器１７は、回転・上下移動装置１６により、測定用の孔５内において周方向に一定速度で３６０度回転できるとともに、その孔５の長さ方向（図１（Ａ）の上下方向）に一定速度で移動できるようになっている。
深さ位置・方向検出器１３は、送受信器１７の測定用の孔５内における測定位置（深さ）と、電磁波発振器１１から発射される電磁波の発射方向（発射角度）とを検出し、その検出に応じた位置・方向信号Ｓ３を生成して出力するようになっている。
【００１６】
演算処理部１４は、コンピュータなどから構成され、電磁波発振器１１の電磁波の発射のタイミングを示す発射タイミング信号Ｓ１と、電磁波受信器１２が受信した反射波に応じた電気信号Ｓ２とに基づき、電磁波の発射から受信までの時間を測定し、この測定時間に基づいて杭１の半径（または杭１の直径）の算出、鉄筋３の位置の検出などを行うようになっている。
【００１７】
また、演算処理部１４は、深さ位置・方向検出器１３からの位置・方向信号Ｓ３を取得することにより、送受信器１７の孔５内での測定位置と電磁波の発射方向を認識できるので、上記で算出する杭１の半径、および上記で検出する鉄筋３の位置は、その測定位置と電磁波の発射方向に対応するものとなる。
さらに、演算処理部１４は、その各測定位置および電磁波の発射方向に対応して測定された杭１の半径のデータ、鉄筋３の位置の検出データに基づいて、その測定位置における杭１の径方向の断面形状（断面の輪郭）および鉄筋３の位置をパターンの形態で表示部１５に表示するための表示データを作成するようになっている。
【００１８】
表示部１５は、演算処理部１４で求められた杭１の半径（または杭の直径）、鉄筋３の位置を数値でそれぞれ表示するとともに、杭の径方向の断面形状および鉄筋３の位置をパターンの形態で白黒表示またはカラー表示し、その表示の際に例えば色別表示などによりわかり易く表示するようになっている。
次に、図１に示す場所打ち杭１について、図２に示す形状測定装置を用いて測定する方法の一例について、図１および図２を参照して説明する。
【００１９】
まず、場所打ち杭１の径方向の中央付近であってその長さ方向に、測定用の孔５を形成する。次に、その孔５内に、電磁波発振器１１と電磁波受信器１２からなる送受信器１７を挿入する。
次いで、電磁波発振器１１により電磁波を発生させると、この電磁波は杭１の半径方向に向けて放射される。このため、その電磁波は、杭１内を半径方向に向けて伝搬し、杭１の外壁面（外端面）で反射される。この反射波は、電磁波受信器１２で受信され、その受信に応じた電気信号Ｓ２が出力される。
【００２０】
なお、その電磁波が鉄筋３で反射される場合にも、その反射波は電磁波受信器１２で受信されるが、杭１の外壁面で反射される場合の反射波とは、タイミングや強度が違うのでその違いにより区別できる。
送受信器１７は、回転・上下移動装置１６により、測定用の孔５内において、周方向に一定速度で３６０度回転する。そして、この１回転中は、電磁波発振器１１は所定の間隔で電磁波を順次半径方向に向けて放射し、その反射波を電磁波受信器１２が順次受信する。
【００２１】
このとき、深さ位置・方向検出器１３により、送受信器１７の上下方向の測定位置（深さ）と電磁波の発射方向とがそれぞれ検出され、その検出に応じた位置・方向信号Ｓ３が演算処理部１４に出力される。
演算処理部１４は、電磁波発振器１１の電磁波の発射のタイミングを示す発射タイミング信号Ｓ１と、電磁波受信器１２が受信した反射波に応じた電気信号Ｓ２とに基づき、電磁波の発射から受信までの時間を測定する。そして、この測定時間に基づくとともに、位置・方向信号Ｓ３を参照し、送受信器１７の測定位置および電磁波の発射方向に対応する、杭１の半径（または杭１の直径）の算出と、鉄筋３の位置の検出をそれぞれ行う。
【００２２】
さらに、演算処理部１４は、その各測定位置および電磁波の発射方向に対応して算出された杭１の半径のデータ、鉄筋３の位置の検出データに基づいて、杭１の径方向の断面形状および鉄筋３の位置をパターンの形態で表示部１５の表示画面に表示するための表示データを作成する。
送受信器１７の１回転が終了すると、表示部１５の表示画面には、演算処理部１４で求められた杭１の半径（または杭の直径）、鉄筋３の位置が数値で表示され、併せて杭の径方法の断面形状および鉄筋３の位置がパターンの形態で表示される。
【００２３】
さらに、送受信器１７は１回転が終了すると、上記の電磁波の発生とその受信の動作をいったん停止し、孔５の下方に向けて一定速度で所定距離だけ移動する。この移動が終了すると、送受信器１７は再び１回転を開始し、この回転中は上記の電磁波の発生とその受信の動作を行う。
以後、測定が終了するまで、上記の各動作を交互に繰り返す。
【００２４】
以上説明したように、この実施形態によれば、杭を地中から露出または杭を切断することなく、杭内の鉄筋位置の検出を、数値データで把握できるとともに、鉄筋３の位置をパターンの形態で観察できる。
【００２５】
上記の実施形態では、測定対象になる杭として図１に示すような場所打ち杭１とした。しかし、本発明の測定対象となる杭は、上記の場所打ち杭１の他に、既製コンクリート杭のような既製杭であって、地中に埋められたものであっても良い。
【００２６】
この場合に、その既製杭の径方向の中央部に土やソイルセメント等が充填されており、その長さ方向に孔が無いような場合には、測定に先立って、その長さ方向に測定用の孔を設ける必要がある。なお、既存の孔がある場合には、その既存の孔を利用すれば良い。
さらに、上記の実施形態では、電磁波発振器１１の電磁波の発射方法は、杭１の半径方向、すなわち、杭１の長さ方向と直交する方向とした。しかし、電磁波の発射方向は、必ずしも杭の長さ方向と直交する方向でなくても良く、その長さ方向と交差する方向であれば良い。
さらにまた、上記の実施形態では、送受信器１７を回転させながら電磁波を発射しこれを受信するようにしたが、その送受信器１７の回転は連続回転または間欠回転のいずれでも良い。送受信器１７が間欠回転の場合には、回転が停止するたびに測定を行うのが好ましい。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、杭を地中から露出または杭を切断することなく、杭内の鉄筋位置の検出ができ、さらに鉄筋位置をパターンの形態で観察できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の測定方法の一例を説明する説明図であり、（Ａ）は測定の概要を説明する断面図、（Ｂ）は（Ａ）に示す杭の横断面図である。
【図２】本発明の実施形態の測定方法に使用される形状測定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  場所打ち杭
２  地中
３  鉄筋
４  コンクリート
５  測定用の孔
１１  電磁波発振器
１２  電磁波受信器
１３  深さ位置・方向検出器
１４  演算処理部
１５  表示部
１６  回転・上下移動装置
１７  送受信器
【図１】
0004113378.tif 000002
【図２】
0004113378.tif 000003