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JP2010271116A - Blow hammer for diagnosis of integrity, and method for diagnosis of integrity in concrete structure using the same - Google Patents

Blow hammer for diagnosis of integrity, and method for diagnosis of integrity in concrete structure using the same Download PDF

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JP2010271116A
JP2010271116A JP2009121905A JP2009121905A JP2010271116A JP 2010271116 A JP2010271116 A JP 2010271116A JP 2009121905 A JP2009121905 A JP 2009121905A JP 2009121905 A JP2009121905 A JP 2009121905A JP 2010271116 A JP2010271116 A JP 2010271116A
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JP
Japan
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concrete structure
hammer
striking
microphone
soundness
Prior art date
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Application number
JP2009121905A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Sakai
友昭 境
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APPLIED RES KK
APPLIED RESEARCH KK
Original Assignee
APPLIED RES KK
APPLIED RESEARCH KK
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Filing date
Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the blow power acting on a blow hammer and the response of a structure against the blow power at the same time, to make the relative positional relationship between a microphone and a blow point constant and to suppress the effect of the blow power exerted on the microphone to enhance the diagnosing precision of the integrity of the concrete structure, and also to make the diagnosing work of the integrity of the concrete structure efficient. <P>SOLUTION: The hammer head 11 of the blow hammer 10 is constituted of a body part 14 which has a blow surface 11a applying a blow to the surface of the concrete structure formed at one end thereof and in which an accelerometer 20 for measuring blow power is built, the outer part 15 having the body part 14 fitted and installed in the recess 15a thereof while the blow surface 11a is protruded and having a microphone 21 for measuring a blow sound attached to the outer surface thereof and the buffer material 16 interposed between the other end side of the blow surface of the body part 14 and the outer part 15 and applying a buffering function across the body part 14 and the outer part 15 with respect to a blow direction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンクリート構造物の表面に打撃力を与え、このときの打撃力と打音を測定することによりコンクリート構造物の健全性を診断するための健全性診断用打撃ハンマ及びこれを用いたコンクリート構造物の健全性診断方法に関する。   The present invention uses a hammer for soundness diagnosis for diagnosing the soundness of a concrete structure by applying a striking force to the surface of the concrete structure and measuring the striking force and sound at this time and the same. The present invention relates to a soundness diagnosis method for concrete structures.

従来より、コンクリート構造物の健全性試験において、いわゆる打音検査が行われてきた。この打音検査は、検査用の小型ハンマで検査対象を打撃し、そのとき発生する「音」を検査員である人が聴取し、検査員の経験に基づいて検査対象構造物の健全性を評価するという手法である。しかしながら、この方法では打音の測定データが記録されることがないため、健全性判断の客観性に疑念が生じることがあった。   Conventionally, a so-called hammering test has been performed in a soundness test of a concrete structure. In this hammering inspection, the inspection object is hit with a small hammer for inspection, and the person who is the inspector listens to the `` sound '' generated at that time, and the soundness of the structure to be inspected is determined based on the experience of the inspector. It is a method of evaluating. However, since this method does not record the measurement data of the hitting sound, the objectivity of soundness judgment may be questioned.

このため、コンクリート構造物の健全性を客観的に評価する試験方法として、打音法あるいは衝撃弾性波法と呼ばれる方法が知られている。前記打音法は、下記特許文献1に開示されるように、コンクリート表面を打撃手段により打撃して振動を生じさせ、この打撃位置から離れた位置に配置したマイクロホンにより、コンクリート中を伝播した打撃音(振動)を空気振動として採取して電気信号に変換し、この信号を解析することによりコンクリートの健全度を判定する方法である。   For this reason, as a test method for objectively evaluating the soundness of a concrete structure, a method called a percussion method or a shock elastic wave method is known. As disclosed in Patent Document 1 below, the sound-striking method generates a vibration by striking a concrete surface with striking means, and a striking sound propagated through the concrete by a microphone disposed at a position away from the striking position. In this method, sound (vibration) is collected as air vibration and converted into an electrical signal, and the soundness of concrete is determined by analyzing the signal.

また、下記特許文献2では、ALC板に与えた外力としての加振力を電気信号に変換する外力検出手段としての加振力センサと、打撃されたALC板が発する打音を電気信号に変換する信号検出手段としてのマイクロホンとが取り付けられたハンマが記載されている。   In Patent Document 2 below, an excitation force sensor as an external force detecting means for converting an excitation force as an external force applied to the ALC plate into an electric signal, and a sound generated by the hit ALC plate are converted into an electric signal. A hammer with a microphone as a signal detection means is described.

特開2001−311724号公報JP 2001-31724 A 特開2000−131290号公報JP 2000-131290 A

しかしながら、上記特許文献1記載の試験方法では、所定の位置にマイクロホンを設置する手間があった。また、ハンマによる打撃が人間の手によって行われるのが一般的であるため、ハンマによる打撃点とマイクロホンによる応答測定点との相対位置が打撃の度に異なり、一定の距離関係にないため、解析結果に弾性波の伝搬経路の影響が混入するという問題があった。   However, in the test method described in Patent Document 1, it takes time to install a microphone at a predetermined position. In addition, since hammering is generally performed by a human hand, the relative position between the hammering point and the response measurement point using a microphone differs depending on the level of impact and is not a fixed distance relationship. There is a problem that the influence of the propagation path of the elastic wave is mixed in the result.

さらに、マイクロホンを持ちながらハンマで打撃するという作業が必要になる場合も考えられ、両手がふさがると同時に、マイクロホンの設置にも注意を払う必要があり、作業効率が著しく低下するという問題があった。   In addition, it may be necessary to work with a hammer while holding a microphone, and it is necessary to pay attention to the installation of the microphone at the same time that both hands are blocked, and there is a problem that work efficiency is significantly reduced. .

一方、上記特許文献2記載のハンマでは、ハンマに加振力センサ及びマイクロホンが取り付けられているため、マイクロホンと打撃点との相対的な位置関係が一定にできるものの、打撃時にハンマに生じた打撃振動がマイクロホンに直接伝わって、打音の測定結果に影響を及ぼし、健全性診断の精度が低下するという問題があった。   On the other hand, in the hammer described in Patent Document 2, since the vibration force sensor and the microphone are attached to the hammer, the relative positional relationship between the microphone and the hitting point can be made constant. The vibration is directly transmitted to the microphone, affecting the measurement result of the hitting sound, and the accuracy of the soundness diagnosis is lowered.

ところで、前記衝撃弾性波法は、構造物の応答を構造物表面に加速度計等のセンサーを押しつけて測定する方法であるため、打音法と比較して安定した応答関数が得られるという特徴を有するものの、センサーを構造物表面に良好に接触させる必要があり、測定法としては打音法よりも煩雑であった。   By the way, the shock elastic wave method is a method of measuring the response of a structure by pressing a sensor such as an accelerometer on the surface of the structure, and therefore has a characteristic that a stable response function can be obtained as compared with the percussion method. However, it was necessary to bring the sensor into good contact with the surface of the structure, and the measurement method was more complicated than the sounding method.

そこで本発明の主たる課題は、ハンマに作用する打撃力と打撃力に対する構造物の応答を同時に計測可能とするとともに、マイクロホンと打撃点との相対的な位置関係を一定にし、マイクロホンに及ぼす打撃力の影響を抑制することにより、健全性診断の精度を向上させ、かつ健全性の診断作業を効率化することにある。   Therefore, the main problem of the present invention is that the striking force acting on the hammer and the response of the structure to the striking force can be measured simultaneously, and the relative positional relationship between the microphone and the striking point is made constant, and the striking force exerted on the microphone. In other words, the accuracy of soundness diagnosis is improved and the soundness diagnosis work is made more efficient.

上記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、コンクリート構造物の表面に打撃力を与え、打撃時のハンマに作用する打撃力と、この打撃力に対するコンクリート構造物の応答打音とを測定することによりコンクリート構造物の健全性を診断する健全性診断用打撃ハンマであって、
前記コンクリート構造物の表面に打撃を与えるハンマヘッド部と、検査員が把持するグリップ部とを備え、
前記ハンマヘッド部は、一方端に前記コンクリート構造物の表面に打撃を与える打撃面が形成されるとともに、打撃力を測定するための加速度計が内蔵された本体部と、凹部に前記本体部が前記打撃面を突出させた状態で嵌合設置されるとともに、外面に打音を測定するためのマイクロホンが取り付けられたアウター部と、前記本体部の打撃面他方端側と前記アウター部との間に介在され、前記本体部とアウター部との間に打撃方向に対して緩衝機能を付与する緩衝材とから構成されることを特徴とする健全性診断用打撃ハンマが提供される。
In order to solve the above-mentioned problem, as the present invention according to claim 1, a striking force is given to the surface of the concrete structure to act on the hammer at the time of striking, and a response striking sound of the concrete structure to this striking force It is a hammer for soundness diagnosis that diagnoses the soundness of concrete structures by measuring
A hammer head portion that strikes the surface of the concrete structure, and a grip portion that an inspector grips,
The hammer head portion has a striking surface for striking the surface of the concrete structure at one end, a main body portion in which an accelerometer for measuring a striking force is built, and the main body portion in a recess. Between the outer portion, which is fitted and installed with the striking surface projecting and has a microphone for measuring sound hitting the outer surface, and the other end side of the striking surface of the main body portion and the outer portion There is provided a striking hammer for soundness diagnosis, characterized in that the striking hammer is provided between the main body portion and the outer portion and provides a cushioning function with respect to the striking direction.

上記請求項1記載の発明では、打撃ハンマのハンマヘッド部を、一方端に前記コンクリート構造物の表面に打撃を与える打撃面が形成されるとともに、打撃力を測定するための加速度計が内蔵された本体部と、凹部に前記本体部が前記打撃面を突出させた状態で嵌合設置されるとともに、外面に打音を測定するためのマイクロホンが取り付けられたアウター部と、前記本体部の打撃面他方端側と前記アウター部との間に介在され、前記本体部とアウター部との間に打撃方向に対して緩衝機能を付与する緩衝材とから構成することにより、前記加速度計によりハンマに作用する打撃力が計測できると同時に、前記マイクロホンにより打撃力に対する構造物の応答(打音)が計測できるようになる。   In the first aspect of the invention, the hammer head portion of the hammer is formed with a striking surface for striking the surface of the concrete structure at one end, and an accelerometer for measuring the striking force is incorporated. The main body part is fitted and installed in a state in which the hitting surface protrudes into the recess, and the outer part to which a microphone for measuring the hitting sound is attached to the outer surface, and the hitting of the main body part It is interposed between the other end side of the surface and the outer part, and comprises a cushioning material that imparts a cushioning function with respect to the striking direction between the main body part and the outer part. The acting striking force can be measured, and at the same time, the response (striking sound) of the structure to the striking force can be measured by the microphone.

また、マイクロホンと打撃点との相対的な位置関係を常に一定にできるため、弾性波の伝搬経路が解析結果に悪影響を与えることがなくなり、健全性診断の精度を向上させることができるようになる。   In addition, since the relative positional relationship between the microphone and the strike point can always be constant, the propagation path of the elastic wave does not adversely affect the analysis result, and the accuracy of soundness diagnosis can be improved. .

さらに、打撃面を備えた本体部とマイクロホンが取り付けられたアウター部との間に前記緩衝材を介在させることにより、打撃時に本体部に作用する打撃振動がマイクロホンに直接伝達されず、前記緩衝材である程度緩衝されるため、打音の測定結果に及ぼす影響を抑制でき、健全性診断の精度を向上させることができるようになる。   Further, by interposing the shock absorbing material between the main body portion provided with the striking surface and the outer portion to which the microphone is attached, the striking vibration acting on the main body portion at the time of striking is not directly transmitted to the microphone, and the shock absorbing material Therefore, the influence on the measurement result of the hitting sound can be suppressed, and the accuracy of the soundness diagnosis can be improved.

加えて、打撃ハンマにマイクロホンが取り付けられているため、打音測定用のマイクロホンを別途設置したり、手で持って作業をしたりすることがなくなり、健全性の診断作業を効率化することができる。   In addition, since a microphone is attached to the hammer, it is not necessary to install a microphone for measuring the sound and to carry it by hand. it can.

請求項2に係る本発明として、前記マイクロホンは、打音を検知するダイヤフラム面の面方向が打撃方向に対して平行に取り付けられている請求項1記載の健全性診断用打撃ハンマが提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the hammer for soundness diagnosis according to the first aspect, wherein the microphone is mounted so that a surface direction of a diaphragm surface for detecting a hitting sound is parallel to the striking direction. .

上記請求項2記載の発明では、前記マイクロホンのダイヤフラム面の面方向を打撃方向に対して平行に取り付けることにより、打撃時に打撃方向に発生する風圧の影響が除去できるとともに、ダイヤフラム面を打撃方向に対して平行に取り付けた場合にコンクリート表面とダイアフラム面との間で音が多重反射することによる特定周波数成分の音の生成が防止できるようになる。   In the second aspect of the invention, by attaching the surface direction of the diaphragm surface of the microphone in parallel to the striking direction, the influence of wind pressure generated in the striking direction at the time of striking can be removed and the diaphragm surface in the striking direction. On the other hand, when it is mounted in parallel, it is possible to prevent the generation of sound having a specific frequency component due to multiple reflection of sound between the concrete surface and the diaphragm surface.

請求項3に係る本発明として、上記請求項1、2いずれかに記載の健全性診断用打撃ハンマと、前記加速度計及びマイクロホンに信号伝送可能に接続された解析処理装置とからなる健全性診断装置を用いたコンクリート構造物の健全性診断方法であって、
前記コンクリート構造物の表面を前記打撃ハンマで打撃し、前記加速度計によって測定された打撃力波形及び前記マイクロホンによって測定された打音波形を前記解析処理装置に取込み、前記打撃力波形を微分して速度波形とし、この速度波形と前記打音波形とに基づいて前記コンクリート構造物の伝達関数を算出し、この伝達関数をもって前記コンクリート構造物の健全度を評価することを特徴とするコンクリート構造物の健全性診断方法が提供される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a soundness diagnosis comprising the sounding hammer according to any one of the first and second aspects, and an analysis processing device connected to the accelerometer and the microphone so as to be able to transmit signals. A method for diagnosing the soundness of a concrete structure using an apparatus,
The surface of the concrete structure is hit with the hitting hammer, the hitting force waveform measured by the accelerometer and the hitting sound waveform measured by the microphone are taken into the analysis processing device, and the hitting force waveform is differentiated. A velocity waveform, a transfer function of the concrete structure is calculated on the basis of the velocity waveform and the sound waveform, and the soundness of the concrete structure is evaluated using the transfer function. A health diagnostic method is provided.

上記請求項3記載の発明は、上記健全性診断用打撃ハンマを用いたコンクリート構造物の健全性診断方法において、コンクリート構造物の健全度を評価する手法として、伝達関数による評価手法を用いた場合について規定したものである。   The invention according to claim 3 is a method for diagnosing the soundness of a concrete structure using the hammer for diagnosing soundness in the case where an evaluation method using a transfer function is used as a method for evaluating the soundness of the concrete structure. Is specified.

すなわち、コンクリート構造物の表面を打撃ハンマで打撃したとき、加速度計によって測定された打撃力波形を微分して速度波形とし、この速度波形と、マイクロホンによって測定された打音波形とに基づいてコンクリート構造物の伝達関数を算出するものである。前記伝達関数は、コンクリート構造物の固有の特性を示しているから、これをもってコンクリート構造物の健全/不健全の診断をすることができるようになる。   That is, when the surface of a concrete structure is struck with a hammer, the striking force waveform measured by the accelerometer is differentiated into a velocity waveform, and the concrete is based on this velocity waveform and the sound waveform of the sound measured by the microphone. The transfer function of the structure is calculated. Since the transfer function shows a characteristic characteristic of the concrete structure, it is possible to diagnose whether the concrete structure is healthy or unhealthy.

請求項4に係る本発明として、上記請求項1、2いずれかに記載の健全性診断用打撃ハンマと、前記加速度計及びマイクロホンに信号伝送可能に接続された解析処理装置とからなる健全性診断装置を用いたコンクリート構造物の健全性診断方法であって、
前記コンクリート構造物の表面を前記打撃ハンマで打撃し、前記加速度計によって測定された打撃力波形及び前記マイクロホンによって測定された打音波形を前記解析処理装置に取込み、前記打音波形を周波数分析して周波数特性を算出し、この周波数特性をもって前記コンクリート構造物の健全度を評価することを特徴とするコンクリート構造物の健全性診断方法が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a soundness diagnosis comprising the sounding hammer according to any one of the first and second aspects, and an analysis processing device connected to the accelerometer and the microphone so as to transmit signals. A method for diagnosing the soundness of a concrete structure using an apparatus,
The surface of the concrete structure is hit with the hitting hammer, the hitting force waveform measured by the accelerometer and the hitting sound waveform measured by the microphone are taken into the analysis processing device, and the sound hitting sound waveform is frequency-analyzed. Thus, there is provided a method for diagnosing the soundness of a concrete structure, wherein the frequency characteristic is calculated and the soundness of the concrete structure is evaluated using the frequency characteristic.

上記請求項4記載の発明は、上記健全性診断用打撃ハンマを用いたコンクリート構造物の健全性診断方法において、コンクリート構造物の健全度を評価する手法として、周波数分析による評価手法を用いた場合について規定したものである。   The invention described in claim 4 is a method for diagnosing the soundness of a concrete structure using the hammer for diagnosing soundness in the case of using an evaluation method based on frequency analysis as a method for evaluating the soundness of the concrete structure. Is specified.

コンクリート構造物の表面に打撃を与えたとき、コンクリート内部では、弾性波が厚さ方向に往復して多重反射を生じる。この多重反射によるコンクリート表面の振動に伴って放出される音波をマイクロホンで測定し、周波数分析した周波数特性をもってコンクリート構造物の健全度を評価する方法である。   When the surface of the concrete structure is hit, the elastic wave reciprocates in the thickness direction inside the concrete and multiple reflection occurs. In this method, sound waves emitted along with the vibration of the concrete surface due to multiple reflections are measured with a microphone, and the soundness of the concrete structure is evaluated with frequency characteristics obtained by frequency analysis.

さらに詳細には、健全なコンクリート構造物の場合、打撃による弾性波が厚さ方向に往復する多重反射の周波数(厚さの固有周波数)は、同質のコンクリート構造物であれば厚さに応じてほぼ一定となり、このときの打音の周波数特性は、特定の周波数にピーク値を持つスペクトルとなる。一方、不健全なコンクリート構造物の場合、欠陥部分において前記厚さの固有周波数より低い成分の弾性波が生成され、このときの打音の周波数特性は、厚さの固有周波数とは異なる周波数成分を有するスペクトルとなる。このように、打音の周波数特性によって、コンクリート構造物の健全/不健全を診断することができるようになる。   More specifically, in the case of a sound concrete structure, the frequency of multiple reflections (the natural frequency of the thickness) at which the elastic wave due to impact reciprocates in the thickness direction depends on the thickness of a homogeneous concrete structure. The frequency characteristic of the hitting sound at this time is a spectrum having a peak value at a specific frequency. On the other hand, in the case of an unhealthy concrete structure, an elastic wave having a component lower than the natural frequency of the thickness is generated in the defective portion, and the frequency characteristic of the hitting sound at this time is a frequency component different from the natural frequency of the thickness. A spectrum having Thus, the sound property / unhealth of the concrete structure can be diagnosed by the frequency characteristic of the hitting sound.

請求項5に係る本発明として、前記加速度計及びマイクロホンによって測定する各時間波形の測定時間は、打撃開始時から10ms以内である請求項3、4いずれかに記載のコンクリート構造物の健全性診断方法が提供される。   5. The soundness diagnosis of a concrete structure according to claim 3, wherein a measurement time of each time waveform measured by the accelerometer and the microphone is within 10 ms from the start of impact as the present invention according to claim 5. A method is provided.

上記請求項5記載の発明では、打撃力波形及び打音波形の測定時間を打撃開始時から10ms以内としたものである。これは、コンクリート中の弾性波速度が約4000m/sであり、10ms間に40mの距離を伝搬することから、厚さ2m以下の一般的なコンクリート構造物では、この10msの間に弾性波が厚さ方向に少なくとも10往復するため、一回の打撃に対して十分な多重反射回数が得られ、コンクリート構造物の健全度を迅速かつ簡便に評価できるようになるためである。   In the invention described in claim 5, the measurement time of the striking force waveform and the sound waveform is within 10 ms from the start of striking. This is because the elastic wave velocity in concrete is about 4000 m / s and propagates a distance of 40 m in 10 ms. Therefore, in a general concrete structure having a thickness of 2 m or less, an elastic wave is generated in this 10 ms. This is because at least 10 reciprocations in the thickness direction provide a sufficient number of multiple reflections for one impact, and the soundness of the concrete structure can be evaluated quickly and easily.

以上詳説のとおり本発明によれば、ハンマに作用する打撃力と打撃力に対する構造物の応答が同時に計測できるようになるとともに、マイクロホンと打撃点との相対的な位置関係を一定にし、マイクロホンに及ぼす打撃力の影響を抑制することにより、健全性診断の精度が向上し、かつ健全性の診断作業が効率化できるようになる。   As described above in detail, according to the present invention, the striking force acting on the hammer and the response of the structure to the striking force can be measured at the same time, and the relative positional relationship between the microphone and the striking point is made constant. By suppressing the influence of the impact force exerted, the accuracy of the soundness diagnosis is improved, and the soundness diagnosis work can be made more efficient.

本発明に係る打撃ハンマ10を用いた健全性診断装置1の構成図である。It is a lineblock diagram of soundness diagnostic device 1 using hitting hammer 10 concerning the present invention. 打撃ハンマ10の側面図である。1 is a side view of a hitting hammer 10. FIG. 打撃ハンマ10のハンマヘッド部11の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a hammer head portion 11 of a hammering hammer 10.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
〔健全性診断装置1〕
健全性診断装置1は、図1に示されるように、コンクリート構造物の表面に打撃力を与え、打撃時のハンマに作用する打撃力とこの打撃力に対するコンクリート構造物の応答打音とを測定することによりコンクリート構造物の健全性を診断する健全性診断用打撃ハンマ10(以下、打撃ハンマという。)と、この打撃ハンマ10によってコンクリート構造物の表面に打撃力を与えたとき、打撃ハンマ10に備えられた加速度計20及びマイクロホン21によって測定された打撃力及び打音の各信号を適切な振幅に増幅するための入力アンプ3と、これらの信号をデジタル信号に変換するAD変換器4と、このデジタル信号を取り込んで各種解析、診断及び記録・保存などを行うパーソナルコンピュータP(以下、パソコンPという。)とから主に構成されている。そして、パソコンPに備えられた信号処理器5によって、取り込まれたデータの各種解析及び診断が行われ、パソコンPのハードディスクなどデータ記録装置6内に記録・保存されるとともに、解析結果の数値や図表がモニタ7に表示されるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Health diagnosis device 1]
As shown in FIG. 1, the soundness diagnosis device 1 applies a striking force to the surface of a concrete structure, and measures a striking force acting on a hammer during striking and a response striking sound of the concrete structure to this striking force. When the hammer 20 for diagnosing the soundness of the concrete structure (hereinafter referred to as a hammer) is applied to the surface of the concrete structure with the hammer, the hammer 10 is applied. An input amplifier 3 for amplifying each of the striking force and sound signals measured by the accelerometer 20 and the microphone 21 provided in the above to an appropriate amplitude, and an AD converter 4 for converting these signals into digital signals; From a personal computer P (hereinafter referred to as a personal computer P) that takes in the digital signal and performs various types of analysis, diagnosis, recording and storage. It is configured. The signal processor 5 provided in the personal computer P performs various analyzes and diagnoses of the captured data, and records and saves the data in the data recording device 6 such as a hard disk of the personal computer P. A chart is displayed on the monitor 7.

前記打撃ハンマ10は、図2に示されるように、コンクリート構造物の表面に打撃を与えるハンマヘッド部11と、打撃時に検査員が把持するグリップ部13と、前記ハンマヘッド部11及びグリップ部13を連結するシャフト部12とから構成されている。   As shown in FIG. 2, the hammering hammer 10 includes a hammerhead portion 11 that strikes the surface of the concrete structure, a grip portion 13 that an inspector grips when hitting, the hammerhead portion 11 and the grip portion 13. And a shaft portion 12 for connecting the two.

前記ハンマヘッド部11は、図3に示されるように、一方端にコンクリート構造物の表面に打撃を与える打撃面11aが形成されるとともに、打撃時のハンマに作用する打撃力を測定するための加速度計20が内蔵された本体部14と、凹部15aに前記本体部14が前記打撃面11aを突出させた状態で嵌合設置されるとともに、外部の側面に打音を測定するためのマイクロホン21が取り付けられたアウター部15と、前記本体部14の打撃方向に対して緩衝機能を付与する緩衝材16と、打撃時に重さによって打撃力の大きさ及び作用時間を調整する重錘11bとから構成されている。   As shown in FIG. 3, the hammer head portion 11 is formed with a striking surface 11a that strikes the surface of the concrete structure at one end, and for measuring a striking force acting on the hammer at the time of striking. A main body 14 having an accelerometer 20 built therein, and a microphone 21 for measuring the hitting sound on the external side surface while the main body 14 is fitted and installed in the recess 15a with the striking surface 11a protruding. Is attached to the outer portion 15, the cushioning material 16 for imparting a cushioning function to the striking direction of the main body portion 14, and the weight 11b for adjusting the magnitude and duration of the striking force according to the weight at the time of striking. It is configured.

本打撃ハンマ10には、本体部14に加速度計20が内蔵されるとともに、アウター部15の外部側面にマイクロホン21が取り付けられるため、前記加速度計20により打撃ハンマ10に作用する打撃力が計測できると同時に、前記マイクロホン21により打撃力に対する構造物の応答(打音)が計測できるようになる。   In the hammering hammer 10, an accelerometer 20 is built in the main body 14 and a microphone 21 is attached to the outer side surface of the outer part 15, so that the hammering force acting on the hammering hammer 10 can be measured by the accelerometer 20. At the same time, the microphone 21 can measure the response (sounding sound) of the structure to the striking force.

また、アウター部15の外部の側面に打音を測定するためのマイクロホン21が取り付けられるため、マイクロホン21と打撃点との相対的な位置関係を常に一定にでき、弾性波の伝搬経路が解析結果に悪影響を与えることがなくなり、健全性診断の精度を向上させることができるようになる。   Moreover, since the microphone 21 for measuring the hitting sound is attached to the outer side surface of the outer portion 15, the relative positional relationship between the microphone 21 and the hitting point can always be constant, and the propagation path of the elastic wave is the analysis result. It is possible to improve the accuracy of soundness diagnosis.

さらに、前記打撃面11aを備えた本体部14とマイクロホン21が取り付けられたアウター部15との間に前記緩衝材16が介在されるため、打撃時に本体部14に作用する打撃方向の打撃振動は、緩衝材16である程度緩衝され、マイクロホン21に直接伝達されなくなる。このため、打撃振動がマイクロホン21による打音の測定結果に及ぼす影響を抑制でき、健全性診断の精度を向上させることができるようになる。   Further, since the cushioning material 16 is interposed between the main body portion 14 having the striking surface 11a and the outer portion 15 to which the microphone 21 is attached, the striking vibration in the striking direction acting on the main body portion 14 at the time of striking is The buffer material 16 is buffered to some extent and is not directly transmitted to the microphone 21. For this reason, it is possible to suppress the influence of the impact vibration on the measurement result of the hitting sound by the microphone 21 and to improve the accuracy of the soundness diagnosis.

加えて、打撃ハンマ10にマイクロホン21が取り付けられているため、打音測定用のマイクロホンを別途設置したり、手で持って作業したりすることがなくなり、健全性の診断作業を効率化することができるようになる。   In addition, since the microphone 21 is attached to the hammering hammer 10, it is not necessary to separately install a microphone for measuring the hammering sound or to carry it by hand, thereby improving the soundness diagnosis work. Will be able to.

前記本体部14は、図3に示されるように、略円柱形に形成され、軸方向の一方端には突出した湾曲面状の打撃面11aが形成されている。この本体部14の内部には加速度計20が内蔵され、この加速度計20には測定された加速度信号を前記入力アンプ3に伝送するための電気コード(図示せず)が接続されている。   As shown in FIG. 3, the main body portion 14 is formed in a substantially cylindrical shape, and has a curved striking surface 11 a that protrudes at one end in the axial direction. An accelerometer 20 is built in the main body 14, and an electric cord (not shown) for transmitting the measured acceleration signal to the input amplifier 3 is connected to the accelerometer 20.

前記アウター部15は、同図3に示されるように、略円筒形に形成され、軸方向一方端側には前記本体部14が嵌合設置される凹部15aが形成されている。前記アウター部15の側面外部の前記一方端側寄り位置には、マイクロホン21が取り付けられ、このマイクロホン21には測定された打音信号を前記入力アンプ3に伝送するための電気コード(図示せず)が接続されている。   As shown in FIG. 3, the outer portion 15 is formed in a substantially cylindrical shape, and a concave portion 15a into which the main body portion 14 is fitted and installed is formed on one end side in the axial direction. A microphone 21 is attached to a position near the one end outside the side surface of the outer portion 15, and an electric cord (not shown) for transmitting a measured sound signal to the input amplifier 3 is attached to the microphone 21. ) Is connected.

前記緩衝材16は、前記アウター部15の凹部15aに前記本体部14を嵌合設置した状態で、前記本体部14とアウター部15との間に打撃方向(軸方向)に緩衝機能が作用する位置に配設されている。前記緩衝材16としては、公知のゴム材、樹脂材、バネ材などを使用することができる。   The cushioning material 16 has a cushioning function in the striking direction (axial direction) between the main body portion 14 and the outer portion 15 in a state where the main body portion 14 is fitted and installed in the concave portion 15a of the outer portion 15. Arranged in position. As the buffer material 16, a known rubber material, resin material, spring material or the like can be used.

前記ハンマヘッド部11は、前記緩衝材16を備えることによって、打撃時に本体部14に作用する打撃力が直接マイクロホン21に伝達しないような緩衝機能を有し、マイクロホン21の打音測定に及ぼす影響が低減できるようになっている。また、打撃時に本体部14が反発しても、緩衝材16の緩衝作用によってアウター部15の反発が抑制でき、これによって打撃時のコンクリート表面とマイクロホン21との極端な距離の変化が抑制でき、測定精度を向上させることができる。   Since the hammer head portion 11 includes the buffer material 16, the hammer head portion 11 has a buffer function that prevents the striking force acting on the main body portion 14 from being directly transmitted to the microphone 21 at the time of striking, and has an effect on the sound measurement of the microphone 21. Can be reduced. Moreover, even if the main body 14 repels at the time of striking, the repelling of the outer portion 15 can be suppressed by the buffering action of the cushioning material 16, thereby suppressing a change in the extreme distance between the concrete surface and the microphone 21 at the time of striking, Measurement accuracy can be improved.

また、前記マイクロホン21は、打音を検知するダイヤフラム面の面方向が打撃方向に対して平行に取り付られている。このため、打撃時に打撃方向に発生する風圧の影響が除去できるとともに、ダイヤフラム面を打撃ハンマの打撃方向と平行に取り付けた場合にコンクリート表面とダイアフラム面との間で音が多重反射することによる特定周波数成分の音が生成するのを防止できる。   The microphone 21 is attached so that the surface direction of the diaphragm surface for detecting the hitting sound is parallel to the hitting direction. For this reason, the influence of wind pressure generated in the striking direction at the time of striking can be removed, and when the diaphragm surface is mounted parallel to the striking direction of the striking hammer, the sound is identified by multiple reflections between the concrete surface and the diaphragm surface. Generation of frequency component sounds can be prevented.

〔健全性診断方法〕
次に、上記健全性診断装置1を用いたコンクリート構造物の健全性診断方法について詳述する。
[Health diagnosis method]
Next, the soundness diagnosis method for a concrete structure using the soundness diagnosis apparatus 1 will be described in detail.

本発明に係る健全性診断方法は、コンクリート構造物の表面を前記打撃ハンマ10で打撃し、前記加速度計20によって測定された打撃力波形及び前記マイクロホン21によって測定された打音波形をパソコンPに取込み、信号処理機5において打撃力波形と打音波形とに基づいてコンクリート構造物の健全度を評価するものである。   In the soundness diagnosis method according to the present invention, the surface of a concrete structure is hit with the hitting hammer 10, the hitting force waveform measured by the accelerometer 20 and the hitting sound waveform measured by the microphone 21 are given to the personal computer P. Intake and signal processor 5 evaluates the soundness of the concrete structure based on the striking force waveform and the sound waveform.

前記コンクリート構造物の健全度を評価する手法としては、以下に詳述する伝達関数による評価手法又は周波数分析による評価手法を好適に使用することができる。   As a method for evaluating the soundness of the concrete structure, an evaluation method using a transfer function or an evaluation method using frequency analysis, which will be described in detail below, can be suitably used.

前記伝達関数による評価手法としては、打撃力波形を微分した速度波形と打音波形とに基づいて、コンクリート構造物の伝達関数を算出し、この伝達関数をもってコンクリート構造物の健全度を評価するものである。なお、前記打撃力波形は、コンクリート表面がバネ的な性質を持つことから、コンクリート表面の変位波形と相似関係を有する。具体的には、加速度計20が打撃ハンマ10に内蔵されているため、ハンマによって測定された加速度は、実際にはコンクリート表面にハンマが衝突したことによる減速加速度である。この減速時の加速度は、コンクリート表面に発生する反力によって生成される。つまり、コンクリートがバネ的な要素を持っている場合、発生する反力はF=kD(k:バネ係数、D:変位)となり、一方ハンマ側からはF=Ma(M:ハンマ質量、a:ハンマに作用する減速加速度)の関係になる。これらの力の釣り合い(Ma=kD)から、a=D(k/M)の関係が得られ、加速度計によって測定された加速度はコンクリート表面の変位と相似関係にあるといえる。したがって、加速度計20によって測定された打撃力波形を微分することによって、速度波形を得ることができる。   As an evaluation method using the transfer function, a transfer function of a concrete structure is calculated based on a velocity waveform obtained by differentiating the impact force waveform and a sound waveform, and the soundness of the concrete structure is evaluated using the transfer function. It is. The striking force waveform has a similar relationship with the displacement waveform of the concrete surface because the concrete surface has a spring-like property. Specifically, since the accelerometer 20 is built in the hammering hammer 10, the acceleration measured by the hammer is actually a deceleration acceleration due to the hammer colliding with the concrete surface. The acceleration at the time of deceleration is generated by a reaction force generated on the concrete surface. That is, when concrete has a spring-like element, the reaction force generated is F = kD (k: spring coefficient, D: displacement), while from the hammer side, F = Ma (M: hammer mass, a: (Deceleration acceleration acting on hammer). From the balance of these forces (Ma = kD), a relationship of a = D (k / M) is obtained, and it can be said that the acceleration measured by the accelerometer is similar to the displacement of the concrete surface. Therefore, the velocity waveform can be obtained by differentiating the striking force waveform measured by the accelerometer 20.

前記伝達関数の算出方法は、パソコンPにおいて、加速度計20によって測定された打撃力波形を微分して速度波形x(w)を算出する。続いて、速度波形x(w)と打音波形y(w)とから、次式(1)に示される伝達関数G(w)を算出する。次式(1)中、L[x(w)]、L[y(w)]は、それぞれ時間波形x(w)、y(w)のラプラス変換である。   The transfer function is calculated by differentiating the striking force waveform measured by the accelerometer 20 in the personal computer P to calculate the velocity waveform x (w). Subsequently, a transfer function G (w) represented by the following equation (1) is calculated from the velocity waveform x (w) and the sound waveform y (w). In the following equation (1), L [x (w)] and L [y (w)] are Laplace transforms of the time waveforms x (w) and y (w), respectively.

Figure 2010271116
Figure 2010271116

ここで、振動速度の連続性から、コンクリート表面の振動速度とコンクリート表面に接した空気粒子の振動速度は等しく、また自由音場では音圧波形と空気粒子の速度波形が等しくなるから、マイクロホン21によって測定された打音波形(音圧)は、コンクリート表面の振動速度とほぼ同等の時間波形となる。したがって、上式(1)の伝達関数G(w)は、コンクリート構造物の入力速度と応答速度との比を表すものである。   Here, because of the continuity of the vibration speed, the vibration speed of the concrete surface is equal to the vibration speed of the air particles in contact with the concrete surface, and the sound pressure waveform and the velocity waveform of the air particles are equal in the free sound field. The sound waveform (sound pressure) measured by is a time waveform substantially equal to the vibration speed of the concrete surface. Therefore, the transfer function G (w) in the above equation (1) represents the ratio between the input speed and the response speed of the concrete structure.

上記伝達関数G(w)は、被検測体であるコンクリート構造物の固有の特性を示しているから、これをもってコンクリート構造物の健全/不健全の診断をすることができる。   Since the transfer function G (w) indicates a characteristic characteristic of the concrete structure which is the test object, the soundness / unhealth of the concrete structure can be diagnosed.

例えば、コンクリート構造物の内部に割れや劣化などの異常な部分が存在すると、その近傍では異常部分において成分の異なる弾性波が生成され、健全なコンクリートに固有の周波数とは異なる周波数において異常な伝達関数の変動が表れるようになる。したがって、上記伝達関数G(w)に異常な成分が含まれていると、コンクリート構造物の内部に割れや劣化などの異常が生じていると診断できる。   For example, if there is an abnormal part such as a crack or deterioration inside a concrete structure, an elastic wave with a different component is generated near the abnormal part, and abnormal transmission occurs at a frequency different from the frequency inherent in healthy concrete. Function fluctuations will appear. Therefore, if an abnormal component is included in the transfer function G (w), it can be diagnosed that an abnormality such as cracking or deterioration has occurred in the concrete structure.

次に、周波数分析による評価手法について詳述する。この方法は、測定された打音の周波数分析を行い、この周波数成分を比較・解析することによって、内部欠陥の有無を検知するものである。   Next, the evaluation method by frequency analysis will be described in detail. This method detects the presence or absence of an internal defect by performing a frequency analysis of the measured sound and comparing and analyzing the frequency components.

具体的には、コンクリート構造物の表面に打撃を与えたとき、コンクリート内部では弾性波が厚さ方向に往復して多重反射を生じる。健全なコンクリート構造物の場合、打撃による弾性波が厚さ方向に往復する多重反射の周波数(厚さの固有周波数)は、同質のコンクリート構造物であれば厚さに応じてほぼ一定となる。したがって、このときの打音の周波数分析結果は、特定の周波数にピーク値を持つスペクトルとなる。   Specifically, when an impact is applied to the surface of a concrete structure, an elastic wave reciprocates in the thickness direction inside the concrete to generate multiple reflections. In the case of a sound concrete structure, the frequency of multiple reflection (the natural frequency of the thickness) at which the elastic wave caused by impact reciprocates in the thickness direction is substantially constant according to the thickness of a homogeneous concrete structure. Accordingly, the frequency analysis result of the hit sound at this time is a spectrum having a peak value at a specific frequency.

一方、不健全なコンクリート構造物の場合、例えばコンクリート表面近傍にひび割れを伴う剥離等がある場合、この剥離部分が膜状となって厚さの固有周波数より低い成分の弾性波が生成されるようになる。したがって、このときの打音の周波数分析結果は、厚さの固有周波数とは異なる周波数成分を含むスペクトルとなる。   On the other hand, in the case of an unhealthy concrete structure, for example, when there is a crack with cracks in the vicinity of the concrete surface, the peeled portion becomes a film and an elastic wave having a component lower than the natural frequency of the thickness is generated. become. Therefore, the frequency analysis result of the hitting sound at this time becomes a spectrum including a frequency component different from the natural frequency of the thickness.

このように、打音の周波数分析を行うことによって、内部欠陥の検知が可能となる。なお、上記多重反射の周波数(厚さの固有周波数)から、コンクリート構造物の厚さを検出することもできるようになる。   Thus, the internal defect can be detected by performing the frequency analysis of the hitting sound. Note that the thickness of the concrete structure can be detected from the frequency of the multiple reflection (the natural frequency of the thickness).

ところで、前記加速度計20及びマイクロホン21によって測定する測定時間は、打撃開始時から10ms以内であることが好ましい。これは、コンクリート中の弾性波速度が約4000m/sであり、つまり10ms間に40mの距離を伝搬することから、厚さ2m以下の一般的なコンクリート構造物では、この10msの間に弾性波が厚さ方向に少なくとも10往復するため、一回の打撃に対して十分な多重反射回数が得られ、コンクリート構造物の健全度を迅速かつ簡便に評価できるようになるためである。   By the way, it is preferable that the measurement time measured by the accelerometer 20 and the microphone 21 is within 10 ms from the start of the impact. This is because the elastic wave velocity in concrete is about 4000 m / s, that is, it propagates a distance of 40 m in 10 ms. Therefore, in a general concrete structure having a thickness of 2 m or less, an elastic wave is generated in 10 ms. Is at least 10 reciprocations in the thickness direction, so that a sufficient number of multiple reflections can be obtained for one impact, and the soundness of the concrete structure can be evaluated quickly and easily.

次に、打撃後に打撃ハンマが反発してマイクロホン21とコンクリート構造物表面との相対的距離が変化することによる測定打音の影響について検討する。すなわち、打撃ハンマ10は、コンクリート構造物の表面を打撃した後、反発によってコンクリート構造物の表面から遠ざかり、マイクロホン21で打音を測定中に、マイクロホン21とコンクリート構造物表面との距離が次第に大きくなる。このため、マイクロホン21で測定される打音に影響を及ぼすことが懸念される。しかしながら、前述の通り時間波形の測定時間を打撃開始時から10ms以内とした場合、この間の打撃ハンマの移動距離は、ハンマの移動速度を1m/sとすると10mm程度である。このように、コンクリート構造物の表面から10mmの範囲内においては、音波はコンクリート表面からの平面波とみなすことができ、この平面波は距離による音圧の減衰が小さいという特性を有する。このため、打撃後に反発して打撃ハンマが移動しても、10ms以内の測定時間においては、打音の測定結果に影響を与えないと言える。なお、本発明に係る打撃ハンマ10では、打撃時に打撃面11aを含む本体部14が反発しても、マイクロホン21が取り付けられたアウター部15の移動を抑制するため、ハンマヘッド部11に打撃方向に対して緩衝機能を付与する緩衝材16が備えられている。   Next, the influence of the measurement hitting sound due to the change of the relative distance between the microphone 21 and the surface of the concrete structure will be examined after the hitting hammer repels after hitting. That is, after hitting the surface of the concrete structure, the hitting hammer 10 is moved away from the surface of the concrete structure due to repulsion, and the distance between the microphone 21 and the concrete structure surface is gradually increased while measuring the hitting sound with the microphone 21. Become. For this reason, there is a concern that it may affect the sound hit by the microphone 21. However, when the measurement time of the time waveform is within 10 ms from the start of the impact as described above, the travel distance of the hammer is about 10 mm when the hammer movement speed is 1 m / s. Thus, within a range of 10 mm from the surface of the concrete structure, the sound wave can be regarded as a plane wave from the concrete surface, and this plane wave has a characteristic that the attenuation of the sound pressure due to the distance is small. For this reason, even if the hammer is repelled after the impact, it can be said that the measurement result of the impact sound is not affected in the measurement time within 10 ms. In the striking hammer 10 according to the present invention, even if the main body portion 14 including the striking surface 11a is repelled at the time of striking, the hammer head portion 11 has a striking direction in order to suppress the movement of the outer portion 15 to which the microphone 21 is attached. A cushioning material 16 that provides a cushioning function is provided.

本発明に係る健全性診断方法において、上述の通り測定時間を10ms以内とすることは、通常の打音検査の測定時間500ms以上と比較するとかなり短い設定となっている。10ms以下の短時間の信号では、波動がコンクリート中を伝搬する多重反射の成分が主体であるが、測定時間が長くなると、構造物全体の振動によって生成される低い周波数成分が主体となる。測定時間10ms以下の場合、測定される音の周波数は5kHz〜25kHz以上が主体となり、これは防音室のような極めて静寂な場所でない限り人の聴覚では検知できない音である。これに対し測定時間500ms以上の場合、1kHz以下の周波数成分が主体であり、人の聴覚で十分に検知できる音である。   In the soundness diagnosis method according to the present invention, setting the measurement time to be within 10 ms as described above is a considerably shorter setting than the measurement time of 500 ms or more for a normal hammering test. In a short-time signal of 10 ms or less, the main component is a multiple reflection component in which waves propagate in concrete. However, when the measurement time is long, a low frequency component generated by vibration of the entire structure is the main component. When the measurement time is 10 ms or less, the frequency of the measured sound is mainly 5 kHz to 25 kHz or more, which is a sound that cannot be detected by human hearing unless it is a very quiet place such as a soundproof room. On the other hand, when the measurement time is 500 ms or more, the frequency component is 1 kHz or less, and the sound can be sufficiently detected by human hearing.

従来の打音法は、1kHz以下の周波数成分の音に着目した測定解析技術である。このため、比較的薄層の明りょうな剥離などの欠陥は検知可能であるが、コンクリート構造物内のジャンカ(骨材分離による空隙)や内部空洞などの検知は困難であった。従来の打音法では、健全な部分は清音、欠陥のある部分は濁音というように判断している。前記清音とは、健全な部分における打撃音そのもののことであり、前記濁音とは、薄層の剥離部における膜振動(太鼓の膜のような振動)などの欠陥部による調和音が含まれる音のことである。   The conventional sounding method is a measurement analysis technique that focuses on sound having a frequency component of 1 kHz or less. For this reason, it is possible to detect defects such as clear peeling of relatively thin layers, but it is difficult to detect junkers (gap due to aggregate separation) and internal cavities in the concrete structure. In the conventional percussion method, a sound part is judged as clear sound, and a defective part is judged as muddy sound. The clear sound is a sound percussion itself in a sound part, and the muddy sound is a sound including a harmonic sound caused by a defective part such as a film vibration (vibration like a drum film) in a peeling part of a thin layer. That is.

これに対し、本発明に係る健全性診断においては、前述の通り多重反射の周波数を健全性評価の一指標としており、この多重反射の周波数は、5〜25kHz以上の周波数が主体となる。このため、本発明に係る健全性診断においては、測定時間を10ms以内とすることができる。このように多重反射の周波数を健全性評価の一指標とすることにより、弾性衝撃波法と同様にコンクリート構造物の厚さ、内部欠陥などが精度良く検知できるようになる。   On the other hand, in the soundness diagnosis according to the present invention, the frequency of multiple reflection is used as an index for soundness evaluation as described above, and the frequency of multiple reflection is mainly 5 to 25 kHz or more. For this reason, in the soundness diagnosis according to the present invention, the measurement time can be within 10 ms. Thus, by using the frequency of multiple reflections as an index for soundness evaluation, the thickness of concrete structures, internal defects, and the like can be detected with high accuracy as in the elastic shock wave method.

1…健全性診断装置、3…入力アンプ、4…AD変換器、10…健全性診断用打撃ハンマ(打撃ハンマ)、11…ハンマヘッド部、11a…打撃面、12…シャフト部、13…グリップ部、14…本体部、15…アウター部、15a…凹部、16…緩衝材、20…加速度計、21…マイクロホン   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Soundness diagnostic apparatus, 3 ... Input amplifier, 4 ... AD converter, 10 ... Sounding hammer (hammer), 11 ... Hammer head part, 11a ... Strike surface, 12 ... Shaft part, 13 ... Grip , 14 ... body part, 15 ... outer part, 15 a ... recess, 16 ... cushioning material, 20 ... accelerometer, 21 ... microphone

Claims (5)

コンクリート構造物の表面に打撃力を与え、打撃時のハンマに作用する打撃力とこの打撃力に対するコンクリート構造物の応答打音とを測定することによりコンクリート構造物の健全性を診断する健全性診断用打撃ハンマであって、
前記コンクリート構造物の表面に打撃を与えるハンマヘッド部と、検査員が把持するグリップ部とを備え、
前記ハンマヘッド部は、一方端に前記コンクリート構造物の表面に打撃を与える打撃面が形成されるとともに、打撃力を測定するための加速度計が内蔵された本体部と、凹部に前記本体部が前記打撃面を突出させた状態で嵌合設置されるとともに、外面に打音を測定するためのマイクロホンが取り付けられたアウター部と、前記本体部の打撃面の他方端側と前記アウター部との間に介在され、前記本体部とアウター部との間に打撃方向に対して緩衝機能を付与する緩衝材とから構成されることを特徴とする健全性診断用打撃ハンマ。
Soundness diagnosis that diagnoses the soundness of concrete structures by applying striking force to the surface of the concrete structure and measuring the striking force acting on the hammer at the time of striking and the response sound of the concrete structure to this striking force A blow hammer for
A hammer head portion that strikes the surface of the concrete structure, and a grip portion that an inspector grips,
The hammer head portion has a striking surface for striking the surface of the concrete structure at one end, a main body portion in which an accelerometer for measuring a striking force is built, and the main body portion in a recess. The outer portion is fitted and installed with the striking surface protruding, and has an outer portion to which a microphone for measuring sound is attached to the outer surface, the other end side of the striking surface of the main body portion, and the outer portion. A hammer for soundness diagnosis, characterized by comprising a cushioning material interposed between the body portion and the outer portion and imparting a cushioning function to the striking direction.
前記マイクロホンは、打音を検知するダイヤフラム面の面方向が打撃方向に対して平行に取り付けられている請求項1記載の健全性診断用打撃ハンマ。   The sounding hammer according to claim 1, wherein the microphone has a diaphragm surface that detects a hitting sound and a surface direction of the diaphragm that is parallel to the hitting direction. 上記請求項1、2いずれかに記載の健全性診断用打撃ハンマと、前記加速度計及びマイクロホンに信号伝送可能に接続された解析処理装置とからなる健全性診断装置を用いたコンクリート構造物の健全性診断方法であって、
前記コンクリート構造物の表面を前記打撃ハンマで打撃し、前記加速度計によって測定された打撃力波形及び前記マイクロホンによって測定された打音波形を前記解析処理装置に取込み、前記打撃力波形を微分して速度波形とし、この速度波形と前記打音波形とに基づいて前記コンクリート構造物の伝達関数を算出し、この伝達関数をもって前記コンクリート構造物の健全度を評価することを特徴とするコンクリート構造物の健全性診断方法。
Soundness of a concrete structure using a soundness diagnosis device comprising the sounding hammer for soundness diagnosis according to any one of claims 1 and 2 and an analysis processing device connected to the accelerometer and a microphone so as to transmit signals. A sex diagnostic method,
The surface of the concrete structure is hit with the hitting hammer, the hitting force waveform measured by the accelerometer and the hitting sound waveform measured by the microphone are taken into the analysis processing device, and the hitting force waveform is differentiated. A velocity waveform, a transfer function of the concrete structure is calculated on the basis of the velocity waveform and the sound waveform, and the soundness of the concrete structure is evaluated using the transfer function. Health diagnostic method.
上記請求項1、2いずれかに記載の健全性診断用打撃ハンマと、前記加速度計及びマイクロホンに信号伝送可能に接続された解析処理装置とからなる健全性診断装置を用いたコンクリート構造物の健全性診断方法であって、
前記コンクリート構造物の表面を前記打撃ハンマで打撃し、前記加速度計によって測定された打撃力波形及び前記マイクロホンによって測定された打音波形を前記解析処理装置に取込み、前記打音波形を周波数分析して周波数特性を算出し、この周波数特性をもって前記コンクリート構造物の健全度を評価することを特徴とするコンクリート構造物の健全性診断方法。
Soundness of a concrete structure using a soundness diagnosis device comprising the sounding hammer for soundness diagnosis according to any one of claims 1 and 2 and an analysis processing device connected to the accelerometer and a microphone so as to transmit signals. A sex diagnostic method,
The surface of the concrete structure is hit with the hitting hammer, the hitting force waveform measured by the accelerometer and the hitting sound waveform measured by the microphone are taken into the analysis processing device, and the sound hitting sound waveform is frequency-analyzed. And calculating a frequency characteristic and evaluating the soundness of the concrete structure based on the frequency characteristic.
前記加速度計及びマイクロホンによって測定する各波形の測定時間は、打撃開始時から10ms以内である請求項3、4いずれかに記載のコンクリート構造物の健全性診断方法。   5. The method for diagnosing the soundness of a concrete structure according to claim 3, wherein a measurement time of each waveform measured by the accelerometer and the microphone is within 10 ms from the start of impact.
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