JP4304121B2 - Reinforcing bar breakage detection method for concrete structures - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート内に配設した鉄筋の破断を検知するためのコンクリート構造物の鉄筋破断検知方法に関するものである。 The present invention relates to a method for detecting breakage of a reinforcing bar in a concrete structure for detecting breakage of a reinforcing bar disposed in the concrete.
近年、橋梁などのコンクリート構造物においてはアルカリ骨材反応(ASR)が問題となっている。このアルカリ骨材反応とは、コンクリート中のアルカリ金属イオンと骨材中の特定の鉱物とが化学反応を生じ、その反応により生成するアルカリシリカゲルが水分の供給により膨張する現象である。 In recent years, alkaline aggregate reaction (ASR) has become a problem in concrete structures such as bridges. The alkali-aggregate reaction is a phenomenon in which alkali metal ions in the concrete and a specific mineral in the aggregate cause a chemical reaction, and the alkali silica gel produced by the reaction expands when water is supplied.
この反応に起因するコンクリート構造物の損傷は、コンクリートの膨張によるひび割れや、コンクリート内部の鉄筋が引きち切られて破断する現象となって現れる。 The damage to the concrete structure due to this reaction appears as a crack due to the expansion of the concrete or a phenomenon in which the reinforcing bar inside the concrete is torn off and broken.
この鉄筋の破断をそのまま放置しておくことは構造強度上極めて危険であり、コンクリートを破壊せずに、非破壊検査によって検知することが強く望まれている。 It is extremely dangerous in terms of structural strength to leave the rupture of the reinforcing bar as it is, and it is strongly desired to detect it by nondestructive inspection without destroying the concrete.
しかし現在のところ、この鉄筋の破断を非破壊的に有効に検知する装置はなく、次のような方法で破壊検査による調査を行っている。 At present, however, there is no device that can effectively detect the breakage of the reinforcing bar in a non-destructive manner, and the following method is used for investigation by destructive inspection.
(1)定期点検によりコンクリートのひび割れを発見する。 (1) Find cracks in concrete through regular inspections.
(2)白色ゲル状物質の析出などといった特徴からアルカリ骨材反応が発生しているかを推定する。 (2) Estimate whether an alkali-aggregate reaction has occurred from characteristics such as precipitation of a white gel-like substance.
(3)アルカリ骨材反応が発生していると判断された部位については、ひび割れ幅を測定するなどの詳細調査を行う。 (3) A detailed investigation such as measurement of the crack width is performed on the site where the alkali-aggregate reaction is determined to have occurred.
(4)詳細調査に基づいて、構造上耐久性に影響を及ぼすと判断される部位のひび割れについて、ひび割れ幅が一定値以上の場合は全数、それ以外はサンプリングによりコンクリートを剥がし、内部の鉄筋の破断状況を確認する。 (4) Based on the detailed investigation, the number of cracks in the parts that are judged to have an effect on the durability structurally, if the crack width is more than a certain value, remove the concrete by sampling, otherwise remove the internal rebar. Check the breaking condition.
本出願人は磁気センサを用いた非破壊測定方法を既に出願しているが、測定に際して磁気センサを移動させる必要があり、測定に時間がかかる、或いは高価な磁気センサを複数個使用しなければならないという問題がある。 The applicant has already filed a nondestructive measurement method using a magnetic sensor. However, it is necessary to move the magnetic sensor during measurement, and it takes time for the measurement or a plurality of expensive magnetic sensors must be used. There is a problem of not becoming.
また通常、鉄筋は格子状に配置されていることが多く、測定すべき鉄筋に沿って磁気センサを移動させて磁力を測定する際に、所々で測定すべき鉄筋と直角方向に敷設された鉄筋の上を横切ることになる。また、破断部の真下に直交する鉄筋がある可能性もあり、測定値はこれらの鉄筋から発生する磁力の影響を受けてしまい、この影響を排除することはなかなか至難である。 In general, the reinforcing bars are often arranged in a grid, and when measuring the magnetic force by moving the magnetic sensor along the reinforcing bars to be measured, the reinforcing bars laid in a direction perpendicular to the reinforcing bars to be measured in some places. Will cross over. In addition, there is a possibility that there are reinforcing bars that are orthogonally below the fractured portion, and the measured value is affected by the magnetic force generated from these reinforcing bars, and it is very difficult to eliminate this influence.
更に、鉄筋の残留磁気の大きさ方向は、製造時或いは施工時の要因により異なるため、殆ど磁化がなされていない個所が破断しても、その破断を検出することは難しい。 Furthermore, since the magnitude direction of the remanent magnetism of the reinforcing bar varies depending on factors at the time of manufacture or construction, it is difficult to detect the break even when a portion that is hardly magnetized is broken.
これらの磁気的測定の問題点を解決するため、周囲一帯を脱磁した後に、測定すべき鉄筋のみを着磁して測定する方法も提案されているが、測定に時間がかかる上に脱磁装置が必要になる。 In order to solve these problems of magnetic measurement, a method of magnetizing only the reinforcing bar to be measured after demagnetizing the surrounding area has also been proposed. Equipment is required.
本発明の目的は、短時間で直交する鉄筋や、測定すべき鉄筋の製造、施工時に起因する残留磁気の影響を排除して、埋設された鉄筋の破断点を正確に検知し得るコンクリート構造物の鉄筋破断検知方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a concrete structure capable of accurately detecting the breaking point of an embedded reinforcing bar by eliminating the influence of residual magnetism caused by manufacturing and construction of reinforcing bars to be measured in a short time and reinforcing bars to be measured. An object of the present invention is to provide a method for detecting rebar breakage.
上記目的を達成するための本発明に係るコンクリート構造物の鉄筋破断検知方法は、コンクリート構造物内の鉄筋の磁束を基に、第1の磁気センサと第2の磁気センサ間における前記鉄筋の破断部を検出する方法であって、前記鉄筋を着磁する第1次着磁工程と、該第1次着磁工程後に前記鉄筋の残留磁気によるコンクリート表面上の磁界を検出する第1次磁界検出工程と、前記鉄筋を第1次着磁工程とは逆極性で着磁する第2次着磁工程と、該第2次着磁工程後に前記鉄筋の残留磁気によるコンクリート表面上の磁界を検出する第2次磁界検出工程と、前記第1次、第2次磁界検出工程で得られた検出信号を基に前記鉄筋の破断を検知する破断検知工程とから成り、前記第2の磁気センサは前記着磁工程で使用する着磁手段側に配置し、前記第1次、第2次磁界検出工程では、前記第1、第2の磁気センサによりそれぞれの位置において前記鉄筋の磁界を検知し、前記破断検知工程では、前記第1の磁気センサの前記第1次、第2次磁界検出工程におけるそれぞれの検出信号の差D0を求め、前記第2の磁気センサの前記第1次、第2次磁界検出工程におけるそれぞれの検出信号の差D1を求め、前記差D0、差D1の比D1/D0を求めることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for detecting the breakage of a reinforcing bar in a concrete structure according to the present invention is based on the magnetic flux of the reinforcing bar in the concrete structure, and the breaking of the reinforcing bar between the first magnetic sensor and the second magnetic sensor. A first magnetic field detection method for detecting a magnetic field on a concrete surface due to a remanent magnetism of the reinforcing bar after the first magnetization step. step and a second-order magnetization step of magnetizing the reinforcing bars and the first-order magnetization process with reverse polarity, detecting the magnetic field on the concrete surface by the residual magnetism of the reinforcing bar after said second magnetization step Secondary magnetic field detection step, and a breakage detection step of detecting breakage of the reinforcing bar based on the detection signals obtained in the primary and secondary magnetic field detection steps, the second magnetic sensor Arranged on the magnetizing means side used in the magnetizing step, the front In the first and second magnetic field detection steps, the magnetic field of the reinforcing bar is detected at the respective positions by the first and second magnetic sensors, and in the breakage detection step, the first magnetic sensor detects the first magnetic sensor. Next, the difference D0 between the detection signals in the second and second magnetic field detection steps is obtained, the difference D1 between the detection signals in the first and second magnetic field detection steps of the second magnetic sensor is obtained, and the difference A ratio D1 / D0 of D0 and difference D1 is obtained .
本発明に係るコンクリート構造物の鉄筋破断検知方法によれば、コンクリート内の鉄筋の破断部を、鉄筋の深さ、太さ、材質に関係なく、短時間で非破壊的にかつ精度良く検知することができる。 According to the method for detecting the breakage of a reinforcing bar in a concrete structure according to the present invention, the broken part of the reinforcing bar in the concrete is detected nondestructively and accurately in a short time regardless of the depth, thickness and material of the reinforcing bar. be able to.
図1は本発明に先立つ参考例1であり、コンクリートC内に配置され測定すべき鉄筋Rxに沿って着磁装置1と磁気センサ2を破断が予想される破断点Xを挟んで配置する。着磁装置1は着磁用電源3に接続しコンクリートCに近接する着磁コイル4を有している。なお、説明の都合上、測定すべき鉄筋Rxは磁化されていないとし、これに直交する鉄筋Ryは磁化されているものとする。
FIG. 1 shows a first reference example prior to the present invention, in which a
なお、鉄筋Rxの残留磁気によるコンクリート表面の磁束密度は、5〜500マイクロテスラ(μT)であり極めて微少である。このため、普及しているホール素子型の磁気センサでは精度良く検出するには十分でない。従って、磁気センサ2として高精度のフラックスゲート型磁気センサや磁気インダクタンス(MI)型磁気センサを用いることにより、より正確な検知が可能になる。
Note that the magnetic flux density on the concrete surface due to the residual magnetism of the reinforcing bars Rx is 5 to 500 microtesla (μT), which is extremely small. For this reason, a Hall element type magnetic sensor that is widely used is not sufficient for accurate detection. Therefore, by using a high-precision fluxgate type magnetic sensor or a magnetic inductance (MI) type magnetic sensor as the
図2は参考例1のブロック回路構成図であり、磁気センサ2の出力はA/D変換器11を経て、着磁前データメモリ12と着磁後データメモリ13に択一的に接続されている。着磁前データメモリ12と着磁後データメモリ13の出力は減算回路14を経て比較回路15、表示部16に接続されている。また比較回路15には、減算回路14の出力と比較するために閾値メモリ17の出力が接続されている。
FIG. 2 is a block circuit configuration diagram of Reference Example 1. The output of the
基本的な測定の手順を説明すると、(1)先ず着磁装置1を作動させずに、磁気センサ2で鉄筋Rxの残留磁気を測定する。
The basic measurement procedure will be described. (1) First, the
磁気センサ2でコンクリートCの表面の磁界の大きさを電圧信号に変え、更にA/D変換器11でデジタルデータ(D1)を得て、着磁前データメモリ12に記憶する。
The
(2)次に、着磁用電源3により着磁装置1の着磁コイル4に一時的に通電し、着磁コイル4から発生する磁束により鉄筋Rxを着磁する。
(2) Next, the
(3)再び、磁気センサ2により鉄筋Rxの残留磁気を測定する。
(3) The residual magnetism of the reinforcing bar Rx is again measured by the
着磁後の磁界の大きさを(1)と同様に検出し、デジタルデータ(D2)を着磁後データメモリ13に記憶する。
The magnitude of the magnetic field after magnetization is detected in the same manner as (1), and the digital data (D2) is stored in the
(4)磁気センサ2による(1)、(3)で得られた信号D1、D2の差分を求めて鉄筋Rxの破断の有無を検知する。
(4) The difference between the signals D1 and D2 obtained in (1) and (3) by the
減算回路14において差分D2−D1を計算し、この差分を比較回路15で閾値メモリ17の閾値と比較し、閾値よりも小さければ破断があると判断して表示部16に表示する。
The
実際にコンクリートCの表面の磁界を検出する際には、鉄筋Rxの残留磁気による磁界だけが検出されるわけでなく、地磁気又は近くを通る送電線等を流れる電流による磁界などの外部磁界の影響を受けることになる。例えば、鉄筋Rxから100mm離れた磁気センサ2の位置における鉄筋Rxの残留磁気による磁束密度は、前述したように5〜500マイクロテスラ程度であるが、地磁気による磁束密度は、日本周辺では50マイクロテスラ程度あり、無視できない値である。
When actually detecting the magnetic field on the surface of the concrete C, not only the magnetic field due to the residual magnetism of the reinforcing bar Rx is detected, but also the influence of external magnetic fields such as the magnetic field due to the geomagnetism or the current flowing through the nearby transmission line. Will receive. For example, the magnetic flux density due to the residual magnetism of the reinforcing bar Rx at the position of the
着磁前後の磁界の差分D2−D1を求めると、地磁気や直交する鉄筋Ry等による磁界は着磁前後で一定であるため、このように差分を求めることによりこれらの影響は相殺され、鉄筋Rxを着磁して増加した磁界のみが得られる。 When the magnetic field difference D2-D1 between before and after magnetization is obtained, the magnetic field due to the geomagnetism or the orthogonal reinforcing bar Ry is constant before and after magnetization. Thus, by obtaining the difference in this way, these influences are offset, and the reinforcing bar Rx. Only the magnetic field increased by magnetizing can be obtained.
鉄筋Rxに破断部がない場合には、(1)の着磁装置1の作動前におけるコンクリートCの表面の測定すべき鉄筋Rxに沿った磁界の大きさは、例えば図3のデータAに示すようになり、一定の地磁気による磁界と所々で直交する鉄筋Ryの残留磁気による磁界との合成されたものになっている。
In the case where the reinforcing bar Rx has no fracture portion, the magnitude of the magnetic field along the reinforcing bar Rx to be measured on the surface of the concrete C before the operation of the
この状態で、(2)で着磁コイル4に一時的に直流電流を流して鉄筋Rxを磁化させると、コンクリートCの表面における磁界の大きさは、図3のデータBに示すようになる。着磁の影響は磁気センサ2により検出されるが、データAと同様に地磁気や鉄筋Ryの残留磁気はそのまま上乗せされている。なお、図3のデータDはデータAとBの差分を示している。
In this state, when a direct current is temporarily passed through the
図4は鉄筋Rxが破断している場合に、鉄筋Rxに沿ったコンクリートCの表面の磁界の大きさについて、着磁前のデータA、着磁後のデータB及び着磁前後の差分データDを示している。 FIG. 4 shows data A before magnetization, data B after magnetization, and difference data D before and after magnetization for the magnitude of the magnetic field on the surface of the concrete C along the reinforcement Rx when the reinforcement Rx is broken. Is shown.
更に、図5は図3と図4の差分データD同士を比較するために、それぞれの差分データDを同一のグラフ図に表現している。この図5からも明らかなように、着磁前後の磁界の差分は、着磁装置1の中心から破断点X付近までは破断の有無に拘わらずほぼ一致している。しかし、破断点Xから先においては、破断している場合の差分は破断していない場合と比べると極めて小さく、その大きさは破断がないときの十分の1以下になる。これは破断がないときは、着磁による影響が鉄筋Rxを通じて遠くまで及ぶのに対し、破断していると破断部Xから先にはその影響が殆ど及ばないためである。
Furthermore, FIG. 5 represents each difference data D in the same graph in order to compare the difference data D of FIG. 3 and FIG. As is apparent from FIG. 5, the difference between the magnetic fields before and after magnetization is substantially the same from the center of the
図3〜図5からも分かるように、鉄筋Rxに沿った全ての磁界を測定しなくとも、破断点Xよりも離れた1個所に磁気センサ2を配置して、着磁前後の磁界の大きさの差を測定すれば、鉄筋Rxの破断の有無を検知できる。この方法によれば、磁気センサ2を動かす必要もなく、或いは多数の磁気センサ2を配置することもなく、破断点Xの有無を検知できることになる。
As can be seen from FIG. 3 to FIG. 5, the
しかし、コンクリート構造物に使用されている鉄筋Rxは、一般に製造時或いは施工時の要因による残留磁気により、何らかの大きさで磁化されており、その大きさ、方向或いは分布は必ずしも一定でない。 However, the rebar Rx used in the concrete structure is generally magnetized in some size due to residual magnetism due to factors during manufacture or construction, and its size, direction or distribution is not necessarily constant.
一方、着磁装置1により鉄筋Rxに着磁する際に、磁化の大きさを大きくしても、鉄筋Rxの磁気飽和特性により或る値以上に着磁されることはない。このため、測定すべき鉄筋Rxが着磁前に既に或る極性に、或る大きさに磁化されている場合には、それと同じ極性に着磁を行っても、着磁前後の残留磁気の変化は小さなものになる。
On the other hand, when magnetizing the reinforcing bar Rx by the magnetizing
このように、参考例1のように単に着磁前後のコンクリートCの表面上の磁界を大きさの変化を測定するだけでは、測定前の鉄筋Rxの磁化状態の影響を受け、正確に破断の有無を検知ができない場合がある。 In this way, just by measuring the change in the magnitude of the magnetic field on the surface of the concrete C before and after magnetization as in Reference Example 1 , it is affected by the magnetization state of the rebar Rx before the measurement, and is accurately broken. The presence / absence may not be detected.
この問題を解決する方法として、着磁コイル4の極性つまり磁化の極性を、電流の方向を切換えることにより任意に切換えできるようにする。図6はこの参考例2のブロック回路構成図であり、図2のブロック回路構成図と比較して、着磁前データメモリ12、着磁後データメモリ13が、それぞれ正着磁データメモリ21、負着磁データメモリ22に置換されている。
As a method for solving this problem, the polarity of the magnetizing
この場合の測定の手順は次の通りである。 The measurement procedure in this case is as follows.
(11)参考例1と同様に、鉄筋Rxの破断を測定すべき個所を挟んで、一方に着磁装置1を配置し他方に磁気センサ2を配置し、着磁装置1の極性切換回路を正にセットして、着磁コイル4により鉄筋Rxが飽和するような大きさの磁界を一時的に加えて、鉄筋Rxを着磁する。これにより、鉄筋Rxは着磁前の磁化の極性、大きさとは関係なく一定の大きさで着磁される。
(11) Similarly to the reference example 1 , the magnetizing
(12)磁気センサ2により磁界の大きさを電圧信号に変え、更にA/D変換器11でデジタルデータ(DP)を得て、正着磁データメモリ21に記憶する。
(12) The magnitude of the magnetic field is changed to a voltage signal by the
(13)着磁装置1の極性切換回路を負にセットして、着磁コイル4に(11)と逆方向の電流を流して、鉄筋Rxが飽和するような大きさの磁界を一時的に加えて着磁する。
(13) The polarity switching circuit of the magnetizing
(14)着磁後の磁界の大きさを(12)と同様に求め、得られたデジタルデータ(DM)を負着磁データメモリ22に記憶する。
(14) The magnitude of the magnetic field after magnetization is obtained in the same manner as in (12), and the obtained digital data (DM) is stored in the negative
(15)減算回路14で正着磁データメモリ21と負着磁データメモリ22の差分(DM−DP)を計算する。
(15) The
(17)この差分データDM−DPを比較回路15で閾値メモリ17の閾値と比較し、閾値よりも小さければ破断があると判断して表示部16に表示する。
(17) The difference data DM-DP is compared with the threshold value of the
(15)で得られる1回目と2回目の極性を変えた着磁による鉄筋Rxの残留磁気による磁界の大きさの差分は、参考例1の図5と比較して大きさが2倍になるだけで曲線の形状は同じである。従って、磁気センサ2で測定した正負逆極性で着磁したときの磁界の大きさの差分(DM−DP)を求めれば、測定前の鉄筋Rxの磁化状態に関係なく、破断の有無を検知することができる。
The difference in the magnitude of the magnetic field due to the residual magnetism of the reinforcing bar Rx due to the first and second polarity changes obtained in (15) is twice that of FIG. Just the shape of the curve is the same. Therefore, if the difference (DM-DP) in the magnitude of the magnetic field when magnetized with the positive and negative polarities measured by the
一般に、コンクリートCの表面から測定すべき鉄筋Rxまでの深さは一定ではない。このため、同じ着磁装置1を使っても鉄筋Rxまでの距離が遠くなるほど、鉄筋Rxが磁化される度合いは小さくなる。また、磁化された鉄筋Rxの残留磁気による磁界の大きさも、鉄筋Rxから磁気センサ2までの距離が大きくなるほど小さくなる。
Generally, the depth from the surface of the concrete C to the reinforcing bar Rx to be measured is not constant. For this reason, even if the same magnetizing
また、磁気発生源から離れた個所の磁界の大きさは、その距離の三乗に反比例するので、鉄筋Rxの深さが大きくなると、着磁装置1による着磁前後の鉄筋Rxの残留磁気による磁界の大きさの差は、図7に示すように急激に小さくなる。 In addition , the magnitude of the magnetic field at a location away from the magnetism source is inversely proportional to the cube of the distance. The difference in the magnitude of the magnetic field decreases rapidly as shown in FIG.
また、鉄筋Rxの太さや材質によっても磁化による残留磁気の大きさは異なるので、鉄筋Rxの深さ、太さや材質が分かっていないと、着磁前後の磁界の大きさの差の値からだけでは、破断の有無を判断することは難しい。 In addition, since the magnitude of residual magnetism due to magnetization differs depending on the thickness and material of the reinforcing bar Rx, if the depth, thickness and material of the reinforcing bar Rx are not known, only the value of the difference in magnetic field magnitude before and after magnetization Then, it is difficult to determine the presence or absence of breakage.
しかし、図7から分かるように、深さが異なっても着磁前後の磁界の大きさの差の曲線は、破断の有無が同じであれば相似形であり、大きさが異なるだけである。 However, as can be seen from FIG. 7, even if the depth is different, the difference in the magnitude of the magnetic field before and after magnetization is similar if the fracture is the same, and only the magnitude is different.
本実施例においては、図7に示すように第2の磁気センサ2’を破断を測定する個所よりも着磁装置1側、例えば着磁コイル4の中心位置に配置する。磁気センサ2’は磁気センサ2と同様に着磁前後の磁界の大きさの差分を求め、その値(D0)を基準として、磁気センサ2で得られた着磁前後の磁界の大きさの差分(D1)を除算した値(K=D1/D0)を求めれば、鉄筋Rxの深さに関係なく、破断点Xの有無に応じてほぼ一定の値になる。鉄筋Rxの直径、材質が異なる場合も同様である。
In the present embodiment , as shown in FIG. 7, the second
図8は本実施例で使用するブロック回路構成図であり、磁気センサ2、2’は出力は択一的にA/D変換器11に接続されている。A/D変換器11の出力は磁気センサ2、2’の切換え、着磁コイル4の正逆切換えに応じて、センサ2正着磁データメモリ31、センサ2負着磁データメモリ32、センサ2’正着磁データメモリ33、センサ2’負着磁データメモリ34に選択的に接続されている。センサ2正着磁データメモリ31とセンサ2負着磁データメモリ32の出力はセンサ2用減算回路35に接続され、センサ2’正着磁データメモリ33とセンサ2’負着磁データメモリ34の出力はセンサ2’用減算回路36に接続されている。
FIG. 8 is a block circuit configuration diagram used in this embodiment . The outputs of the
そして、センサ2用減算回路35とセンサ2’用減算回路36の出力は除算回路37に接続されており、以降の構成は図2、図6のブロック回路図と同様である。
The outputs of the
この実施例の測定の手順は次の通りである。 The measurement procedure of this example is as follows.
(21)鉄筋Rxの破断を測定すべき個所を挟んで、一方に着磁装置1及び第2の磁気センサ2’を配置し、他方に磁気センサ2を配置する。着磁装置1の極性切換回路を正にセットして、大きな磁界を一時的に加えて鉄筋Rxを着磁する。
(21) The magnetizing
(22)磁気センサ2の出力をA/D変換器11でデジタルデータ(D1P)を得て、磁気センサ2正着磁データメモリ31に記憶する。
(22) Digital data (D1P) is obtained from the output of the
(23)磁気センサ2’の出力をA/D変換器11でデジタルデータ(D0P)を得て、磁気センサ2’正着磁データメモリ33に記憶する。
(23) Digital data (D0P) is obtained from the output of the
(24)着磁装置1の極性切換回路を負に切換え、着磁コイル4に(21)と逆方向の電流を流して、大きな磁界を一時的に加えて鉄筋Rxを着磁する。
(24) The polarity switching circuit of the magnetizing
(25)磁気センサ2の出力をA/D変換器11でデジタルデータ(D1M)を得て、磁気センサ2負着磁データメモリ32に記憶する。
(25) The A /
(26)磁気センサ2’の出力をA/D変換器11でデジタルデータ(D0M)を得て、磁気センサ2’負着磁データメモリ34に記憶する。
(26) The A /
(27)センサ2用減算回路35でD1=D1M−D1Pを計算する。
(27) The
(28)センサ2’用減算回路36でD0=D0M−D0Pを計算する。
(28) The sensor 2 '
(29)除算回路37でK=D1/D0=(D1M−D1P)/(D0M−D0P)を計算する。
(29) The
(30)得られた値Kを比較回路15で閾値メモリ17の閾値と比較し、値Kが閾値よりも小さければ、破断があると判断して表示部16に表示する。
(30) The obtained value K is compared with the threshold value of the
このような手順により、図7のグラフ図の鉄筋Rxで得られたデータは次の表1の通りである。 The data obtained with the reinforcing bar Rx in the graph of FIG.
表1
D1 D0 K=D1/D0
破断無し・深さ50mm −102μT 170μT −0.6
破断あり・深さ50mm −9μT 149μT −0.06
破断無し・深さ75mm −30μT 51μT −0.59
破断あり・深さ75mm −2.5μT 44μT −0.057
Table 1
D1 D0 K = D1 / D0
No break, depth 50mm -102μT 170μT -0.6
With break and depth 50mm -9μT 149μT -0.06
No break, depth 75mm -30μT 51μT -0.59
With fracture, depth 75mm -2.5μT 44μT -0.057
このように値Kは破断の有無でほぼ1桁異なる値であり、容易に鉄筋Rxの破断を判別することができる。 Thus, the value K is a value that differs by almost an order of magnitude depending on the presence or absence of breakage, and the breakage of the rebar Rx can be easily determined.
なお、値Kは磁気センサ2、2’の位置、着磁コイル4の直径などの着磁装置1の特性により異なるが、これらを常に一定にして測定すれば、鉄筋Rxの深さ、太さ、材質に関係なく同じ値になるので、破断の有無を正しく検知することができる。
The value K varies depending on the characteristics of the magnetizing
また、磁気センサ2’を着磁装置1の中心位置に置いた例を示したが、破断点Xよりも着磁装置1側にあれば、必ずしも着磁装置1の中心位置である必要はない。
Further, although an example in which the
実施例においては、着磁装置1、磁気センサ2、2’を測定すべき鉄筋Rxの真上に配置させることが好ましく、このため予め鉄筋Rxの位置を知る必要がある。実際の検査現場では、コンクリート構造物の外観から鉄筋Rxの敷設方向は容易に判断できるが、鉄筋Rxが何処に埋設されているかは分からないことが多い。
In the embodiment , it is preferable to dispose the magnetizing
この場合に、鉄筋Rxの残留磁気による磁界を検出する磁気センサ2を、鉄筋Rxの長さ方向と直角な方向に移動させ、鉄筋Rxの残留磁気による磁界を測定する。得られる磁界の大きさは磁気センサ2と鉄筋Rxまでの距離の三乗に反比例するので、図9に示すように着磁コイル4と磁気センサ2とを一体の筐体内等に配置して動かすと、着磁コイル4と磁気センサ2を結ぶ線が鉄筋Rxの長手方向と一致したときが、磁気センサ2の出力は最も大きくなる。
In this case, the
従って、着磁コイル4と磁気センサ2を鉄筋Rxの長さ方向と直角な方向に移動させながら、出力が最大になる位置を求めることにより、鉄筋Rxの存在位置を知ることができ、その後に破断検知を行えばよい。
Therefore, by obtaining the position where the output is maximized while moving the magnetizing
なお、着磁装置1として、コンクリートCの表面に近接した着磁コイル4に着磁用電源3から一時的に直流電流を流す方法を示したが、必ずしも着磁コイル4を使う必要はなく、強力な永久磁石を一時的に近付けた後に、遠去ける方法でもよい。また、永久磁石は例えば裏返しにすることにより、簡便に極性を切換えることができる
更に、着磁装置1、磁気センサ2を直線的に配置した例を説明したが、鉄筋Rxの折り曲げ加工部を検査する場合には、図10に示すように配置することにより、平面の場合と同様に測定することができる。
In addition, although the method of flowing a direct current from the magnetizing
1 着磁装置
2、2’ 磁気センサ
3 着磁用電源
4 着磁コイル
11 A/D変換器
12、13、21、22、31〜34 データメモリ
14、35、36 減算回路
15 比較回路
16 表示部
17 閾値メモリ
37 除算回路
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