JP3616620B2

JP3616620B2 - Anchor bolt corrosion diagnosis method and apparatus

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Publication number: JP3616620B2
Application number: JP2002236221A
Authority: JP
Inventors: 和義山東; 重貴江口; 保史波多野
Original assignee: 株式会社ニチゾウテック; 住友金属建材株式会社
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2022-08-14
Also published as: JP2004077234A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート等の基礎に植設されたアンカーボルトの腐食診断方法及びその診断方法に好適な腐食診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路照明柱，道路標識柱等の支柱や高架橋，立体道路等の主脚（橋脚）等は、コンクリート等の基礎上にアンカーボルトを用いて固定される。
【０００３】
この場合、前記の道路照明柱等の支柱であれば、例えば図１３に示すように沿道の所定個所にほぼ地面１の高さにコンクリートを打込んで基礎２が形成され、この基礎２に、例えば鋼又は鋼合金の複数本のアンカーボルト３が途中まで埋込まれて植設される。
【０００４】
さらに、基礎２上に、例えば鉄製，平面矩形のベースプレート４が位置し、このプレート４の隅部の各ボルト孔４’を各ボルト３が貫通する。
【０００５】
そして、各ボルト３は、各ボルト孔４’から上方に突出したそれぞれの頂部に２個のナット５，５’が装着され、各ナット５，５’の締付けにより、ベースプレート４が基礎２上に固定される。
【０００６】
さらに、ベースプレート４の中央部上に、上方に開口した短筒状の受け体６がベースプレート４に一体に形成され、この受け体６に、道路照明柱等の支柱７の下端部が嵌入され、支柱７が基礎２上に立設されて固定される。
なお、受け体６は周面の複数個所にフィン状の支持体８が一体に形成されている。
【０００７】
また、図１３ではベースプレート４等が支柱７と別体の場合を示したが、支柱によっては、その下端部にベースプレート４に相当する金属プレートが一体に形成されているものもあり、この場合は、ベースプレート４，受け体６は省かれ、支柱が直接基礎２上に立設されてアンカーボルトで固定される。
【０００８】
つぎに、道路照明柱等の固定に用いられる、ボルト３等のこの種のアンカーボルトは、通常、直径が１９ｍｍ（φ１９）〜２７ｍｍ（φ２７）であり、図１４に示す長さ（全長）Ｌ_０は３００ｍｍ〜１０００ｍｍであり、その頂部（上端部）から下端部の少し上までの部分にねじ溝９が形成されている。
【０００９】
また、図１３に示すボルト３の頂部上面３’からベースプレート４表面までの長さＬ_１は約６０ｍｍであり、ベースプレート４の厚みＤは２５ｍｍ〜３０ｍｍであり、ボルト３の頂部上面３’から基礎２の表面までの長さＬ_２は９０ｍｍ前後である。
【００１０】
そして、本願発明の基礎表面部付近は、例えばボルト３の場合、その頂部上面３’から約５０ｍｍ〜１００ｍｍの長さＬ_３の部分であり、換言すれば、ボルト３のベースプレート４より若干上の外部に露出した位置から基礎２の表面より若干下の埋設された位置までの部分である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記ボルト３等のこの種のアンカーボルトは、とくに屋外設置の場合、雨水等によって腐食する。
【００１２】
この腐食は、種々の検査結果から、ボルト３のベースプレート４内の部分及びベースプレート４と基礎２との境界部分、すなわち前述の基礎表面部分で発生することが判明した。
【００１３】
そして、腐食初期は、図１５の（ａ）の腐食部イに示すように、ボルト３の基礎表面部付近のねじ山が欠損（消失）する程度の浅い腐食が生じる。
【００１４】
さらに、この断面欠損の腐食が進むと、図１５の（ｂ）の腐食部ロに示すように、ボルト３が減肉して深い腐食状態になる。
【００１５】
また、前記の浅い腐食に支柱７の揺れ（振動）等によって応力がくり返し加わると、図１５の（ｃ）の腐食部ハに示すように疲労割れの腐食が生じる。
【００１６】
そして、これらの腐食を放置すると、ボルト３が破断等して重大事故を招来するため、この種アンカーボルトにあっては、腐食の状態を診断して早期に取替え等の必要な措置をとる必要がある。
【００１７】
そのため、従来は重機により支柱７を持上げ、各ボルト３の前記基礎表面部分を直接目視観察するか、ファイバースコープを用いて観察するかして、各ボルト３の前記基礎表面部付近の腐食状態を診断している。
【００１８】
この場合、重機を用いた大がかりで危険を伴う作業を要し、しかも、目視やファイバースコープを用いた観察によって腐食状態を診断するため、診断に熟練を要する。
【００１９】
そのため、従来は、この種のアンカーボルトの腐食診断を、短時間に容易かつ安全に行うことができない問題点がある。
【００２０】
そして、道路照明柱のような支柱７を固定するアンカーボルト３だけでなく、高架橋や立体道路等の主脚を固定するアンカーボルトについても、前記と同様の問題点がある。
【００２１】
本発明は、超音波垂直探触子を用いた超音波探傷の手法で短時間に容易かつ安全に腐食初期の診断が行えるようにすることを課題とし、そのための診断装置を提供することも課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１の本発明のアンカーボルト腐食診断方法においては、基礎に植設したアンカーボルトの頂部上面に超音波垂直探触子をセットし、
この探触子から前記ボルトに、前記ボルトのねじ溝が形成された基礎表面部付近で反射するように、前記ボルトの軸心に対して斜めに超音波を入射し、
前記探触子が受波した反射波のねじ山毎に出現するピークの欠損から、前記ボルトの前記基礎表面部付近の腐食状態を診断する。
【００２３】
したがって、アンカーボルトの頂部上面の垂直探触子からボルトに入射された超音波は、ボルトの軸心に対して斜めに進み、ボルトの基礎表面部付近で反射する。
【００２４】
このとき、探触子が受波する反射波（エコー波）は、腐食のない健全な状態であれば、基礎表面部付近のねじ山毎にピークが生じるが、腐食初期には、ねじ山が腐食して欠損し、その反射波のピークが欠損する。
【００２５】
そして、探触子から前記のねじ山の欠損程度の浅い腐食が生じたアンカーボルトに、その軸心方向（垂直方向）に超音波を入射して腐食状態を診断しようとしても、探触子が受波する反射波は、ほぼボルト端面からの反射波のみになり、ねじ山の欠損の有無によってはほとんど変化がなく、その反射波からは腐食状態を診断することは極めて困難であるが、超音波をボルトの軸心に対して斜めに入射することにより、ボルトの各ねじ溝間のねじ山の傾斜で反射した超音波が探触子に受波され、腐食によってねじ山が欠損すると、反射波のそのねじ山のピークが欠損し、探触子が受波する反射波がボルトの腐食の有無によって大きく変化し、反射波のピーク欠損からアンカーボルトの腐食状態を検出できる。
【００２６】
そのため、重機で支柱を持上げたり、腐食の目視観察やファイバースコープを用いた観察等を行うことなく、垂直探触子を用いた超音波探傷の波形観察により、探触子が受波した基礎表面部分の反射波のピーク欠損から、短時間に容易かつ安全にこの種のアンカーボルトの腐食初期の診断が行える。
【００２７】
つぎに、請求項２の本発明のアンカーボルト腐食診断方法においては、支柱に植設されたアンカーボルトの頂部上面に超音波垂直探触子をセットし、
この探触子から前記ボルトに、前記ボルトのねじ溝が形成された基礎表面部付近で反射するように、前記ボルトの軸心に対して斜めに斜め入射波の超音波を入射し、
前記探触子により、前記斜め入射波の反射波を斜め反射波として受波し、
前記斜め反射波の前記ボルトの腐食によるピーク欠損を検出し、
かつ、前記探触子から前記ボルトに、前記ボルトの軸心方向の垂直入射波の超音波を入射し、
前記探触子により、前記垂直入射波の反射波を垂直反射波として受波し、
前記垂直反射波の前記ボルトの腐食による反射を検出し、
前記斜め反射波の前記ピーク欠損の検出と、前記垂直反射波の前記腐食による反射の検出とから、前記ボルトの前記基礎表面部付近の腐食の浅，深を判別して腐食状態を診断する。
【００２８】
したがって、この場合は、斜め入射波の反射波（斜め反射波）のピークの欠損から、請求項１と同様の浅い腐食の診断が行える。
【００２９】
また、腐食が進んだり疲労割れが生じたりすると、アンカーボルトがその個所で極端に細くなり、垂直入射波がその個所で反射し、探触子が受波する垂直反射波に腐食による反射が含まれるようになり、垂直反射波から、深い腐食の診断が行える。
【００３０】
そのため、斜め反射波のピーク欠損と、垂直反射波の腐食による反射とから、腐食の浅，深を判別して請求項１の場合より精度よく腐食診断を行うことができる。
【００３１】
そして、請求項１，２において、アンカーボルトの頂部上面に超音波垂直探触子をセットする際に、
前記ボルトの頂部上面を前記ボルトの軸心に垂直な平面に加工し、
前記平面に、上面が傾斜した治具を介して前記探触子を接触させることが診断精度等の面から好ましい。
【００３２】
つぎに、道路照明柱や道路標識柱等の支柱のアンカーボルトは、支柱基部のベースプレートを貫通している。
【００３３】
さらに、道路照明柱や道路標識柱等の支柱を固定するアンカーボルトの腐食診断に適用する場合、アンカーボルトの直径が１９ｍｍ〜２７ｍｍであって、基礎表面部付近が前記ボルトの頂部上面から約５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲であることが一般的で実用的である。
【００３４】
また、垂直探触子からアンカーボルトに入射する超音波は、１０ＭＨｚのパルス波であることが実用的で好ましい。
【００３５】
つぎに、請求項７の本発明のアンカーボルト腐食診断装置は、基礎に植設されたアンカーボルトの腐食診断装置であって、
超音波垂直探触子と、
前記アンカーボルトの軸心に直角な平面に加工された頂部上面と前記探触子との間に介在させられる治具と、
前記探触子に電気的に接続され、前記探触子から超音波を出射させ、前記探触子が受波した反射波を波形表示する超音波探傷器とを備え、
前記治具が、前記ボルトの頂部上面又は前記探触子の測定面に着脱自在のキャップ状でキャップ上面に傾斜面が形成された樹脂部材からなる。
【００３６】
したがって、請求項１〜６の診断方法に好適な具体的構成の腐食診断装置を提供することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態につき、図１〜図１２を参照して説明する。
（１形態）
まず、１形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１は図１３，図１４のアンカーボルト３の診断時の状態を示し、図１において、図１３，図１４と同一符合は同一もしくは相当するものを示す。
なお、図１では、図１３，図１４のナット５，５’を省いているが、実際には図１のボルト３もナット５，５’が装着されている。
【００３８】
そして、ボルト３は直径２４ｍｍ（φ２４）であり、その基礎表面部付近は図中の長さＬ_３（＝約５０ｍｍ〜１００ｍｍ）の範囲である。
【００３９】
そして、診断時は作業者が図１３の支柱７の設置現場に出向き、支柱７を固定している、各アンカーボルト３の全部又は一部を順次に診断対象とする。
【００４０】
そして、図１の診断対象のアンカーボルト３につき、まず、その頂部上面３’がボルト３の軸心に垂直（直角）な平面になるように、必要に応じて頂部に切削加工，研磨加工等を施す。
【００４１】
つぎに、ボルト３にその軸心に対して斜めに超音波（斜め入射波）を入射して超音波探傷を行うため、ボルト３の頂部上面３’に樹脂部材であるアクリル樹脂のキャップ状または無空の治具１０をかぶせて装着する。
【００４２】
このとき、キャップ状の治具１０は、頂部上面３’に接したキャップ凹部底面の下面１０’が、ボルト３の軸心に垂直な平面（通常は水平面）であり、治具１０の上面１０”が傾斜している。
【００４３】
そして、その傾斜角θは、ボルト３のねじピッチや前記長さＬ_３等に応じて設定された約５°〜１０°の範囲の適度な角度であり、直径２４ｍｍのボルト３に適用したこの形態にあっては、θ＝７．５°である。
【００４４】
つぎに、超音波垂直探触子１１を治具１０の上面１０”に載せ、この上面１０”に接触媒質１２を介して探触子１１の超音波が入出する底面（測定面）を接触し、探触子１１をボルト３の頂部上にセットする。
【００４５】
さらに、探触子１１を接続ケーブル１３を介して超音波探傷器１４に接続し、超音波計測可能な状態にする。
【００４６】
そして、探傷器１４を操作し、探触子１１からボルト３に、例えば１０ＭＨｚの超音波をパルス入射し、超音波探傷診断の計測を行う。
【００４７】
このとき、探触子１１は、測定面（底面）がボルト３の軸心（中心軸）に対して角度θ傾いた状態にあり、ボルト３の軸心に対して斜めに超音波を入射し、この超音波が斜め入射波の超音波である。
【００４８】
そして、この斜め入射波は、図１の矢印線ａに示すようにボルト３の長さＬ_３（＝５０ｍｍ〜１００ｍｍ）の基礎表面部付近に到達して反射される。
【００４９】
この反射により、図１の矢印線ｂの反射波が斜め反射波として探触子１１に受波されると、その受波信号が接続ケーブル１３を介して探傷器１４に着信する。
【００５０】
この探傷器１４は一般的な超音波垂直探傷の計測処理と同様の計測処理により、頂部上面３’をｌｓ（＝０ｍｍ）の入射位置として、反射波の位置を送受波時間の差から演算して求め、その波形をモニタ画面１４’に表示する。
【００５１】
そして、ボルト３のねじピッチ，超音波の周波数等に基づき、ボルト３が腐食のない健全ボルトであれば、基礎表面部付近の各ねじ溝９間のねじ山の斜面で反射した超音波が、斜め反射波として探触子１１に受波される。
【００５２】
このとき、探触子１１が受波する反射波は、探触子１１の位置や向きを適当にセットすることにより、例えば図２の（ａ）の実測波形に示すように、長さＬ_３の基礎表面部付近において、同図の（ｂ）に示すボルト３のねじ山毎にピークが生じた波形になる。
【００５３】
なお、図２の（ａ）は、同図の（ｂ）の直径２４ｍｍの健全ボルトの斜め反射波の波形図である。
【００５４】
そして、図２においては、（ａ）の波形と（ｂ）のボルト３の位置との関係を示すために、ボルト３を横向きにして、その頂部上面３’を０ｍｍの位置としている。
【００５５】
一方、ボルト３が腐食初期の浅い断面腐食状態であれば、ボルト３は図１５の（ａ）に示したような局所的な腐食部イが生じて基礎表面部付近のねじ山が欠損する。
【００５６】
そして、腐食部イのようなねじ山が欠損する程度の腐食，すなわち、ねじ底から２ｍｍ以下程度までの腐食が生じたときは、反射方向が腐食のない場合と異なり、探触子１１に反射波が受波されなくなる。
【００５７】
そのため、ボルト３の腐食初期に探触子１１が受波する反射波は、例えば図３の（ａ）の実測波形に示すように、同図の（ｂ）のボルト３の腐食部イのピークが欠損する。
【００５８】
また、ボルト３の浅い腐食の腐食範囲が図４の（ｂ）に示すように拡大すると、探触子１１が受波する反射波は、同図の（ａ）の実測波形に示すように、その腐食部イ’のピークが欠損する。
【００５９】
さらに、ボルト３の腐食が進むと、ねじ底から２ｍｍ程度以上減肉した図１５の（ｂ）の深い断面欠損の腐食や図１５の（ｃ）の疲労割れの腐食が生じ、このとき、探触子１１が反射波を受波するか否かはそれらの腐食部ロ，ハの形状等によって決まる。
【００６０】
そして、探触子１１に受波された反射波が、図２の（ａ）のねじ山毎にピークが生じる健全波形から、図３の（ａ）又は図４の（ａ）の腐食部イ，イ’でピーク欠損が生じた波形に変化することにより、ねじ底より２ｍｍ程度以下の浅い腐食の発生を検出することができる。
【００６１】
この場合、重機による支柱７の持上げや目視やファイバースコープを用いた観察からの熟練を要する診断は不要であり、モニタ画面１４’のピーク欠損の波形観察から、短時間に容易かつ安全にボルト３の的確な腐食診断が行える。
【００６２】
したがって、ボルト３等のこの種アンカーボルトの腐食状態を、超音波垂直探傷法の波形観察により、短時間に容易かつ安全な作業で的確に診断し、腐食初期の状態を早期に発見することができ、作業性等が著しく改善されるとともに、この発見に基づき適切な対策を施すことができる。
【００６３】
なお、実際には、治具１０上で探触子１１を移動したり、治具１０を回転したりして探触子１１のボルト３の頂部上面３’に対する位置を種々に変えながら計測をくり返し、ボルト３の全周につき、その基礎表面部分付近の反射波形を観察して前記の腐食診断がくり返し行われる。
【００６４】
ところで、治具１０を外して探触子１１をボルト３の頂部上面３’に直接セットし、探触子１１からボルト３の軸心方向の超音波（垂直入射波）をパルス入射し、その反射波（垂直反射波）を探触子１１により受波した場合、ボルト３が腐食のない健全ボルトであれば、探触子１１が受波する反射波は、例えば図５の（ａ）の実測波形に示すようになる。
なお、図５の（ｂ）の矢印線ａ’は垂直入射波の超音波を示す。
【００６５】
また、ボルト３が図３の（ｂ）の腐食初期ボルトであれば、図６の（ｂ）の矢印線ａ’の垂直入射波に基づき、探触子１１が受波する反射波は、例えば図６の（ａ）の実測波形に示すようになる。
【００６６】
さらに、ボルト３が図４の（ｂ）の断面欠損ボルトであれば、図７の（ｂ）の矢印線ａ’の垂直入射波に基づき、探触子１１が受波する反射波は、例えば図７の（ａ）の実測波形に示すようになる。
【００６７】
そして、図５の（ａ）の健全ボルトの波形と、図６の（ａ）の腐食部イが生じた腐食初期ボルトの波形，図７の（ａ）の断面欠損ボルトの波形とはほぼ同じであり、これらの波形比較からも明らかなように、ボルト３の軸心方向の垂直入射波の反射波の波形からは、ねじ底から２ｍｍ程度以下の浅い腐食を検出して超音波診断することはできない。
【００６８】
（他の形態）
つぎに、他の形態について、図８を参照して説明する。
この形態においては、図１５の（ｂ）の断面欠損や同図の（ｃ）の疲労割れ等により、ボルト３に生じたねじ底より２ｍｍ程度以上の深い腐食も検出し、腐食の浅，深を判別して総合的な腐食診断を行う。
【００６９】
そのため、前記１形態の治具１０を用いた腐食診断の前又は後に、探触子１１をボルト３の頂部上面３’に直接セットし、探触子１１からボルト３にその軸心方向の１０ＭＨｚの超音波（垂直入射超音波）をパルス入射する。
【００７０】
このとき、ボルト３に図１５の（ｂ），（ｃ）の腐食部ロ，ハのような深い腐食があれば、図８の（ａ）に示すように探触子１１からボルト３に入射された矢印線ａ’の垂直入射超音波は、ボルト３の下端面３”で反射するとともに、その腐食部ニでも反射し、矢印線ｂ’のそれらの反射波が探触子１１に受波される。
【００７１】
そして、探傷器１４のモニタ画面１４’に、図８の（ｂ）の模式図に示すように、距離ｌｓ（＝０ｍｍ）の入射波の送信パルス波Ｐｓ及び距離ｌｅの下端面３”の端部反射波Ｐｅとともに、距離ｌｘの腐食部ニの反射波Ｐｘが表示され、この反射波Ｐｘからボルト３に腐食部ニが発生していることが判明し、図１４の（ｂ），（ｃ）のような深い腐食を検出できる。
【００７２】
つぎに、この垂直入射波による腐食の反射波の検出と、治具１０を用いた前記１形態のピーク欠損の検出とに基づき、ピーク欠損が発生する浅い腐食と、垂直入射波で腐食反射が発生する深い腐食とを区別して検出し、ボルト３の基礎表面部付近の腐食の浅，深を判別して総合的な腐食診断を行う。
【００７３】
したがって、この形態の場合は、前記１形態の場合より一層良好にボルト３の腐食診断をすることができ、診断の一層の向上が得られる。
【００７４】
ところで、前記両形態では、ボルト３に、上面１０”に傾斜面が形成された治具１０を装着し、探触子１１を、治具１０の上面１０”に接触するようにしたが、治具１０に代えて、図９ないし図１２の各図に示す形状のものを用いてもよい。
【００７５】
図９に示す治具１５は、上面１５”が傾斜した扁平な円柱状であり、下面１５’がボルト３の頂部上面３’に載置され、傾斜した上面１０”に沿って探触子１１が移動する。
【００７６】
図１０に示す治具１６は、図９に示す治具１５と同様、上面１６”が傾斜しており、上面１６”の両側にガイド１６’’’ が形成されて溝状になり、両ガイド１６’’’ の間を探触子１１が上面１６”に沿って移動する。
【００７７】
図１１に示す治具１７は、図１に示す治具１０と同様、キャップ凹部底面の下面１７’がボルト３の頂部上面３’に着脱自在に嵌入され、図１０に示す治具１６と同様、傾斜した上面１７”の両側にガイド１７’’’ が形成されて溝状になり、両ガイド１７’’’ の間を探触子１１が上面１７”に沿って移動する。
【００７８】
図１２に示す治具１８は、図１に示す治具１０と上下がほぼ逆で上部がキャップ状であり、上面に対して下面１８’が傾斜しており、上部のキャップ凹部に探触子１１が着脱自在に嵌入され、探触子１１と治具１８が一体となってボルト３の頂部上面３’に沿って移動する。
なお、各治具１５〜１８はアクリル等の樹脂部材で形成される。
【００７９】
つぎに、前記両形態において、探触子１１には、点集束型の垂直探触子を用いることが好ましい。
また、基礎表面部付近の長さＬ_３は、アンカーボルトの植設条件（長さＬ_２）や、フェースプレート４の厚みＤ等を考慮して適当に設定すればよい。
さらに、傾斜角θは基礎表面部付近でねじ山毎にピークの生じるように設定すればよい。
【００８０】
また、超音波の周波数もアンカーボルトの材質等によって選定すればよく、１０ＭＨｚに限られるものではないが、実験によると、ボルト３等の道路照明柱等のアンカーボルトの場合は、１０ＭＨｚにすることが好ましいことが確かめられた。そして、本発明が種々のアンカーボルトの腐食診断に適用できるのは勿論である。
【００８１】
【発明の効果】
本発明は、以下に記載する効果を奏する。
まず、請求項１の場合は、アンカーボルト３の頂部上面３’の垂直探触子１１からボルト３に、その軸心に対して斜めに超音波を入射したため、ボルト３の基礎表面部付近での反射波を得ることができる。
【００８２】
このとき、探触子１１が受波する反射波は、腐食のない健全なボルトであれば、基礎表面部付近のねじ山毎にピークが生じるが、腐食初期には、ねじ山が腐食してピークが欠損する。
【００８３】
したがって、探触子１１が受波した基礎表面部分の反射波のピーク欠損から、重機で支柱で持上げて腐食の目視観察やファイバースコープを用いた観察等を行うことなく、垂直探触子を用いた超音波探傷の波形観察により、短時間に容易かつ安全にこの種のアンカーボルトの腐食初期の診断を行うことができる。
【００８４】
また、請求項２の場合は、斜め入射波の反射波（斜め反射波）のピークの欠損から請求項１と同様の浅い腐食の診断を行うことができるとともに、腐食が進んだり疲労割れが生じたりすると、垂直入射波がその個所で反射し、探触子が受波する垂直反射波に、腐食による反射が含まれるようになるため、垂直反射波から、深い腐食の診断を行うことができる。
【００８５】
したがって、斜め反射波のピーク欠損と、垂直反射波の腐食による反射とから、腐食の浅，深を判別して請求項１の場合より一層良好な腐食診断を行うことができる。
【００８６】
つぎに、請求項３の場合は、診断対象のアンカーボルト３の頂部上面３’を平面に加工して超音波を入射するようにしたため、請求項１，２の診断を、頂部上面３’の診断前の形状等によらず、安定して精度よく行うことができる。
【００８７】
つぎに、道路照明柱等のアンカーボルトの場合、請求項４のようにベースプレート４を貫通していることが多く、請求項５の寸法条件とすることが実用的である。
さらに、超音波の周波数は、請求項６の１０ＭＨｚにすることが実用的で好ましい。
【００８８】
つぎに、請求項７の場合は、請求項１〜６の腐食診断に好適なアンカーボルト腐食診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の１形態の診断時の説明図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は図１のアンカーボルトが健全ボルトの場合の１例の反射波の実測波形図，ボルトの一部の正面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は図１のアンカーボルトが腐食初期ボルトの場合の反射波の実測波形図，ボルトの一部の正面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は図１のアンカーボルトの腐食が進んだ場合の１例の反射波の実測波形図，ボルトの一部の正面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は健全ボルトの１例の垂直入射波に基づく反射波の実測波形図，ボルトの一部の正面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は腐食初期ボルトの垂直入射波に基づく反射波の実測波形図，ボルトの一部の正面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は腐食が進んだボルトの垂直入射波に基づく反射波の実測波形図，ボルトの一部の正面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は本発明の実施の他の形態のボルトの一部の正面図，垂直入射波に基づく反射波の波形説明図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は治具の他の例の正面図，平面図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は治具のさらに他の例の正面図，平面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は治具の他の例の正面図，平面図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は治具のさらに他の例の正面図，平面図である。
【図１３】アンカーボルトで固定された支柱の正面図である。
【図１４】図１３のアンカーボルトの拡大図である。
【図１５】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図１３のアンカーボルトの腐食状態の説明図である。
【符号の説明】
２基礎
３アンカーボルト
３’ 頂部上面
９ねじ溝
１０，１５，１６，１７，１８治具
１１垂直探触子
１４超音波探傷器
Ｌ_３基礎表面部付近[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a corrosion diagnostic method for anchor bolts planted on a foundation such as concrete and a corrosion diagnostic apparatus suitable for the diagnostic method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, pillars such as road lighting pillars and road sign pillars and main legs (piers) such as viaducts and three-dimensional roads are fixed on a foundation such as concrete using anchor bolts.
[0003]
In this case, if it is a pillar such as the above-mentioned road lighting pillar, for example, as shown in FIG. 13, the foundation 2 is formed by driving concrete into a predetermined place along the road almost at the height of the ground 1. For example, a plurality of anchor bolts 3 made of steel or steel alloy are embedded halfway and planted.
[0004]
Further, a base plate 4 made of, for example, iron and rectangular on the base 2 is positioned on the foundation 2, and each bolt 3 passes through each bolt hole 4 ′ at the corner of the plate 4.
[0005]
Each bolt 3 has two nuts 5 and 5 ′ mounted on the tops of the bolts 4 ′ protruding upward from the bolt holes 4 ′, and the base plate 4 is placed on the foundation 2 by tightening the nuts 5 and 5 ′. Fixed.
[0006]
Further, a short cylindrical receiving body 6 opened upward is formed integrally with the base plate 4 on the center portion of the base plate 4, and the lower end portion of a column 7 such as a road lighting column is fitted into the receiving body 6. The support column 7 is erected on the foundation 2 and fixed.
In addition, the receiving body 6 is integrally formed with fin-shaped supports 8 at a plurality of locations on the peripheral surface.
[0007]
FIG. 13 shows the case where the base plate 4 and the like are separate from the support column 7. However, depending on the support column, a metal plate corresponding to the base plate 4 may be integrally formed at the lower end portion. The base plate 4 and the receiving body 6 are omitted, and the column is directly erected on the foundation 2 and fixed with anchor bolts.
[0008]
Next, this type of anchor bolt such as bolt 3 used for fixing a road lighting column or the like usually has a diameter of 19 mm (φ19) to 27 mm (φ27), and has a length (full length) L shown in FIG. ₀ is 300 mm to 1000 mm, and a thread groove 9 is formed in a portion from the top (upper end) to slightly above the lower end.
[0009]
Further, the top upper surface 3 of the bolt 3 shown in FIG. 13 'length _{L 1} from to the base plate 4 surface is about 60 mm, the thickness D of the base plate 4 is 25Mm～30mm, top upper surface 3 of the bolt 3' basis from The length L2 to the surface of ₂ is around 90 mm.
[0010]
The vicinity of the base surface portion of the present invention is, for example, in the case of the bolt 3, a portion having a length L ₃ of about 50 mm to 100 mm from the top surface 3 ′ thereof, in other words, slightly above the base plate 4 of the bolt 3. It is a portion from a position exposed to the outside to a buried position slightly below the surface of the foundation 2.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
This type of anchor bolt such as the bolt 3 is corroded by rainwater or the like, particularly when installed outdoors.
[0012]
From various inspection results, it has been found that this corrosion occurs in the portion of the bolt 3 in the base plate 4 and the boundary portion between the base plate 4 and the foundation 2, that is, the aforementioned foundation surface portion.
[0013]
Then, at the initial stage of corrosion, as shown in the corroded part (a) of FIG. 15, shallow corrosion occurs such that the thread near the foundation surface part of the bolt 3 is lost (disappeared).
[0014]
Furthermore, when the corrosion of the cross-sectional defect progresses, the bolt 3 is thinned and becomes a deep corrosion state as shown in the corrosion portion b of FIG.
[0015]
Further, when stress is repeatedly applied to the shallow corrosion due to the swing (vibration) of the support column 7 or the like, fatigue crack corrosion occurs as shown in FIG.
[0016]
If these corrosions are left unattended, the bolts 3 may break and cause a serious accident. Therefore, in this type of anchor bolt, it is necessary to diagnose the state of corrosion and take necessary measures such as early replacement. There is.
[0017]
For this reason, conventionally, the pillar 7 is lifted by a heavy machine, and the foundation surface portion of each bolt 3 is directly visually observed or observed using a fiberscope, so that the corrosion state near the foundation surface portion of each bolt 3 is observed. I have a diagnosis.
[0018]
In this case, a large-scale and dangerous work using a heavy machine is required, and the corrosion state is diagnosed by visual observation or observation using a fiberscope.
[0019]
Therefore, conventionally, there is a problem that this type of anchor bolt corrosion diagnosis cannot be performed easily and safely in a short time.
[0020]
And not only the anchor bolt 3 which fixes the support | pillar 7 like a road illumination pillar but the anchor bolt which fixes main legs, such as a viaduct and a three-dimensional road, has the same problem as the above.
[0021]
An object of the present invention is to enable easy and safe diagnosis of early corrosion in a short time by an ultrasonic flaw detection method using an ultrasonic vertical probe, and to provide a diagnostic device therefor And
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the anchor bolt corrosion diagnosis method of the present invention according to claim 1, an ultrasonic vertical probe is set on the top surface of the anchor bolt implanted in the foundation,
The ultrasonic wave is incident obliquely with respect to the axial center of the bolt so as to be reflected from the probe to the bolt near the base surface portion where the screw groove of the bolt is formed,
The corrosion state in the vicinity of the foundation surface portion of the bolt is diagnosed from a defect of a peak that appears for each thread of the reflected wave received by the probe.
[0023]
Therefore, the ultrasonic wave incident on the bolt from the vertical probe on the top surface of the anchor bolt travels obliquely with respect to the axis of the bolt and is reflected near the base surface portion of the bolt.
[0024]
At this time, if the reflected wave (echo wave) received by the probe is in a healthy state without corrosion, a peak occurs for each screw thread near the foundation surface. Corrosion is lost and the peak of the reflected wave is lost.
[0025]
Then, even if an ultrasonic wave is incident on the anchor bolt in which the shallow corrosion of the above-mentioned screw thread defect has occurred from the probe to the axial direction (vertical direction), the probe is not diagnosed. The reflected wave that is received is almost only the reflected wave from the end face of the bolt, and there is almost no change depending on the presence or absence of the thread defect, and it is extremely difficult to diagnose the corrosion state from the reflected wave. When the sound wave is incident obliquely with respect to the axis of the bolt, the ultrasonic wave reflected by the inclination of the screw thread between each screw groove of the bolt is received by the probe, and if the screw thread is lost due to corrosion, it is reflected. The thread peak of the wave is lost, and the reflected wave received by the probe changes greatly depending on the presence or absence of corrosion of the bolt, and the corrosion state of the anchor bolt can be detected from the peak defect of the reflected wave.
[0026]
Therefore, the basic surface received by the probe can be obtained by observing the waveform of ultrasonic flaw detection using a vertical probe, without lifting the column with heavy equipment, visual observation of corrosion, observation using a fiber scope, etc. From the peak defect of the reflected wave of the part, it is possible to easily and safely diagnose this kind of anchor bolt early in a short time.
[0027]
Next, in the anchor bolt corrosion diagnostic method of the present invention according to claim 2, an ultrasonic vertical probe is set on the top surface of the top of the anchor bolt implanted in the support column,
In order to reflect near the base surface portion where the screw groove of the bolt is formed from the probe, the ultrasonic wave of the oblique incident wave is incident obliquely with respect to the axial center of the bolt,
The reflected wave of the oblique incident wave is received as an oblique reflected wave by the probe,
Detecting a peak defect due to corrosion of the bolt of the oblique reflected wave;
And, the ultrasonic wave of the perpendicular incident wave in the axial direction of the bolt is incident on the bolt from the probe,
The reflected wave of the normal incident wave is received as a vertical reflected wave by the probe,
Detecting the reflection of the vertical reflected wave due to corrosion of the bolt;
Corrosion state is diagnosed by determining the shallowness and depth of corrosion near the foundation surface portion of the bolt from detection of the peak defect of the oblique reflected wave and detection of reflection of the vertical reflected wave due to the corrosion.
[0028]
Therefore, in this case, the shallow corrosion diagnosis similar to that of the first aspect can be performed from the defect of the peak of the reflected wave (oblique reflected wave) of the oblique incident wave.
[0029]
Also, if corrosion progresses or fatigue cracks occur, the anchor bolt becomes extremely thin at that location, the normal incident wave is reflected at that location, and the vertical reflected wave received by the probe includes reflection due to corrosion. It is possible to diagnose deep corrosion from vertical reflected waves.
[0030]
Therefore, the corrosion diagnosis can be performed more accurately than in the case of claim 1 by discriminating the shallowness and depth of the corrosion from the peak defect of the oblique reflected wave and the reflection of the vertical reflected wave due to the corrosion.
[0031]
And in claim 1, 2, when setting the ultrasonic vertical probe on the top of the top of the anchor bolt,
Machining the top surface of the top of the bolt into a plane perpendicular to the axis of the bolt;
It is preferable from the viewpoint of diagnostic accuracy and the like that the probe is brought into contact with the flat surface via a jig whose upper surface is inclined.
[0032]
Next, anchor bolts of columns such as road lighting columns and road sign columns penetrate through the base plate of the column base.
[0033]
Furthermore, when applied to the corrosion diagnosis of anchor bolts for fixing pillars such as road lighting pillars and road sign pillars, the diameter of the anchor bolts is 19 mm to 27 mm, and the vicinity of the foundation surface portion is about 50 mm from the top top surface of the bolt. It is general and practical to be in the range of ˜100 mm.
[0034]
Moreover, it is practical and preferable that the ultrasonic wave incident on the anchor bolt from the vertical probe is a 10 MHz pulse wave.
[0035]
Then, the anchor bolt corrosion diagnostic apparatus of the present invention of claim 7 is the corrosion diagnostic apparatus implanted anchor bolts to the base,
An ultrasonic vertical probe,
A jig interposed between the top surface of the top processed into a plane perpendicular to the axis of the anchor bolt and the probe;
An ultrasonic flaw detector that is electrically connected to the probe, emits ultrasonic waves from the probe, and displays a reflected wave received by the probe;
The jig is made of a resin member having a cap shape that is detachable from the top surface of the bolt or the measurement surface of the probe, and an inclined surface is formed on the top surface of the cap.
[0036]
Therefore, it is possible to provide a corrosion diagnostic apparatus having a specific configuration suitable for the diagnostic method of claims 1 to 6.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(1 form)
First, one embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows the state of the anchor bolt 3 in FIGS. 13 and 14 at the time of diagnosis. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIGS. 13 and 14 denote the same or corresponding elements.
In FIG. 1, the nuts 5 and 5 ′ in FIGS. 13 and 14 are omitted, but the nuts 5 and 5 ′ are actually mounted on the bolt 3 in FIG. 1.
[0038]
The bolt 3 has a diameter of 24 mm (φ24), and the vicinity of the basic surface portion is in a range of a length L ₃ (= about 50 mm to 100 mm) in the drawing.
[0039]
At the time of diagnosis, the operator goes to the installation site of the column 7 in FIG. 13, and all or a part of each anchor bolt 3 fixing the column 7 is set as a diagnosis target sequentially.
[0040]
Then, the anchor bolt 3 to be diagnosed in FIG. 1 is first subjected to cutting, polishing, etc. on the top as necessary so that the top surface 3 'of the top is a plane perpendicular to the axis of the bolt 3 (at right angles). Apply.
[0041]
Next, in order to perform ultrasonic flaw detection by injecting ultrasonic waves (oblique incident waves) obliquely with respect to the axis of the bolt 3, an acrylic resin cap shape or a resin member is formed on the top surface 3 ′ of the bolt 3. Put on the empty jig 10 and put it on.
[0042]
At this time, the jig 10 cap-shaped, the 'cap recess bottom surface lower surface 10 in contact with the' top upper surface 3 is a axis perpendicular to the plane of the bolt 3 (usually horizontal), the upper surface 10 of the jig 10 "Is inclined.
[0043]
Then, the inclination angle theta, a moderate angle in the range of about 5 ° to 10 ° which is set in accordance with the thread pitch of the bolt 3 and the length L ₃ and the like, is applied to the bolt 3 with a diameter of 24mm this In the form, θ = 7.5 °.
[0044]
Next, the ultrasonic vertical probe 11 is placed on the upper surface 10 ″ of the jig 10, and the bottom surface (measurement surface) where the ultrasonic waves of the probe 11 enter and exit through the contact medium 12 is brought into contact with the upper surface 10 ″. The probe 11 is set on the top of the bolt 3.
[0045]
Further, the probe 11 is connected to the ultrasonic flaw detector 14 via the connection cable 13 so that ultrasonic measurement is possible.
[0046]
Then, the flaw detector 14 is operated, and ultrasonic waves of 10 MHz, for example, are incident on the bolt 3 from the probe 11 to measure ultrasonic flaw detection.
[0047]
At this time, the probe 11 is in a state where the measurement surface (bottom surface) is inclined at an angle θ with respect to the axis (center axis) of the bolt 3, and the ultrasonic wave is incident obliquely with respect to the axis of the bolt 3. This ultrasonic wave is an ultrasonic wave of an oblique incident wave.
[0048]
Then, this oblique incident wave reaches the vicinity of the base surface portion of the length L ₃ (= 50 mm to 100 mm) of the bolt 3 and is reflected as shown by an arrow line a in FIG.
[0049]
When the reflected wave indicated by the arrow b in FIG. 1 is received by the probe 11 as an oblique reflected wave due to this reflection, the received signal arrives at the flaw detector 14 via the connection cable 13.
[0050]
This flaw detector 14 calculates the position of the reflected wave from the difference between the transmission and reception times, with the top surface 3 ′ being the incident position of ls (= 0 mm) by the same measurement process as that of a general ultrasonic vertical flaw detection process. And the waveform is displayed on the monitor screen 14 '.
[0051]
And, based on the screw pitch of the bolt 3, the frequency of ultrasonic waves, etc., if the bolt 3 is a healthy bolt without corrosion, the ultrasonic waves reflected by the slopes of the threads between the thread grooves 9 near the foundation surface portion, It is received by the probe 11 as an oblique reflected wave.
[0052]
At this time, the reflected wave received by the probe 11 has a length L ₃ as shown in, for example, the actually measured waveform of FIG. 2A by appropriately setting the position and orientation of the probe 11. In the vicinity of the foundation surface portion, a waveform having a peak for each thread of the bolt 3 shown in FIG.
[0053]
2A is a waveform diagram of the oblique reflected wave of the healthy bolt having a diameter of 24 mm shown in FIG.
[0054]
In FIG. 2, in order to show the relationship between the waveform of (a) and the position of the bolt 3 of (b), the bolt 3 is turned sideways and its top surface 3 ′ is set to a position of 0 mm.
[0055]
On the other hand, if the bolt 3 is in a shallow cross-sectional corrosion state in the early stage of corrosion, the bolt 3 has a local corrosion portion a as shown in FIG. 15A and a thread near the foundation surface portion is lost.
[0056]
And when the corrosion to such an extent that the screw thread is lost like the corroded portion i.e., the corrosion from the screw bottom to about 2 mm or less occurs, the reflection direction is reflected to the probe 11 unlike the case where there is no corrosion. Waves are not received.
[0057]
Therefore, the reflected wave received by the probe 11 in the early stage of corrosion of the bolt 3 is, for example, the peak of the corroded portion A of the bolt 3 in FIG. Is missing.
[0058]
Further, when the corrosion range of the shallow corrosion of the bolt 3 is expanded as shown in FIG. 4B, the reflected wave received by the probe 11 is as shown in the actually measured waveform of FIG. The peak of the corroded portion a 'is missing.
[0059]
Further, when the corrosion of the bolt 3 progresses, the corrosion of the deep cross-sectional defect shown in FIG. 15B and the fatigue crack shown in FIG. Whether or not the touch element 11 receives the reflected wave depends on the shape of the corroded portion, c) and the like.
[0060]
Then, the reflected wave received by the probe 11 has a corroded portion (a) in FIG. 3 (a) or FIG. 4 (a) from a healthy waveform in which a peak is generated for each screw thread in FIG. 2 (a). By changing to a waveform in which a peak defect occurs at ′ ′, it is possible to detect the occurrence of shallow corrosion of about 2 mm or less from the screw bottom.
[0061]
In this case, skillful diagnosis from lifting of the support column 7 by heavy machinery, visual observation or observation using a fiberscope is unnecessary, and the bolt 3 can be easily and safely in a short time from the waveform observation of the peak defect on the monitor screen 14 '. Can perform accurate corrosion diagnosis.
[0062]
Therefore, the corrosion state of this type of anchor bolt such as bolt 3 can be accurately diagnosed in an easy and safe operation in a short time by observing the waveform of the ultrasonic vertical flaw detection method, and the early state of corrosion can be discovered early. In addition, workability and the like are remarkably improved, and appropriate measures can be taken based on this discovery.
[0063]
Actually, the probe 11 is moved on the jig 10 or the jig 10 is rotated to change the position of the probe 11 relative to the top surface 3 ′ of the bolt 3 in various ways. Repeatedly, the corrosion diagnosis is repeated by observing the reflected waveform near the base surface portion of the entire circumference of the bolt 3.
[0064]
By the way, the jig 10 is removed and the probe 11 is set directly on the top surface 3 'of the top of the bolt 3, and ultrasonic waves (vertical incident waves) in the axial direction of the bolt 3 are pulsed from the probe 11 and When the reflected wave (vertical reflected wave) is received by the probe 11, if the bolt 3 is a healthy bolt without corrosion, the reflected wave received by the probe 11 is, for example, as shown in FIG. As shown in the measured waveform.
In addition, the arrow line a 'of FIG.5 (b) shows the ultrasonic wave of a normal incident wave.
[0065]
If the bolt 3 is the initial corrosion bolt shown in FIG. 3B, the reflected wave received by the probe 11 based on the perpendicular incident wave indicated by the arrow line a ′ in FIG. As shown in the measured waveform in FIG.
[0066]
Furthermore, if the bolt 3 is a cross-sectional defect bolt of FIG. 4B, the reflected wave received by the probe 11 based on the perpendicular incident wave of the arrow line a ′ of FIG. As shown in the measured waveform in FIG.
[0067]
The waveform of the healthy bolt in FIG. 5A is substantially the same as the waveform of the initial corrosion bolt in which the corroded portion a in FIG. 6A is generated, and the waveform of the cross-sectional defect bolt in FIG. As is clear from the comparison of these waveforms, ultrasonic diagnosis is performed by detecting shallow corrosion of about 2 mm or less from the bottom of the screw from the waveform of the reflected wave of the perpendicular incident wave in the axial direction of the bolt 3. I can't.
[0068]
(Other forms)
Next, another embodiment will be described with reference to FIG.
In this embodiment, deep corrosion of about 2 mm or more from the screw bottom generated in the bolt 3 is also detected due to the cross-sectional defect in FIG. 15B or the fatigue crack in FIG. And comprehensive corrosion diagnosis.
[0069]
Therefore, before or after the corrosion diagnosis using the jig 10 of the one form, the probe 11 is set directly on the top surface 3 ′ of the top of the bolt 3, and the axial direction of 10 MHz from the probe 11 to the bolt 3 is set. The ultrasonic wave (normally incident ultrasonic wave) is pulsed.
[0070]
At this time, if the bolt 3 has a deep corrosion such as the corroded portions b and c in FIGS. 15B and 15C, the light enters the bolt 3 from the probe 11 as shown in FIG. 8A. The perpendicularly incident ultrasonic wave of the arrow line a ′ is reflected by the lower end surface 3 ″ of the bolt 3 and also reflected by the corroded portion d, and those reflected waves of the arrow line b ′ are received by the probe 11. Is done.
[0071]
Then, on the monitor screen 14 ′ of the flaw detector 14, as shown in the schematic diagram of FIG. 8B, the transmission pulse wave Ps of the incident wave at the distance ls (= 0 mm) and the end of the lower end surface 3 ″ of the distance le The reflected wave Px of the corroded part D at the distance lx is displayed together with the part reflected wave Pe, and it is found that the corroded part D is generated in the bolt 3 from the reflected wave Px, and (b) and (c) of FIG. ) Can be detected.
[0072]
Next, based on the detection of the reflected wave of the corrosion by the normal incident wave and the detection of the peak defect of the first form using the jig 10, the corrosion reflection is caused by the shallow corrosion in which the peak defect occurs and the normal incident wave. Detect and distinguish deep corrosion that occurs, and perform comprehensive corrosion diagnosis by distinguishing the shallowness and depth of corrosion near the foundation surface of bolt 3.
[0073]
Therefore, in the case of this form, the corrosion diagnosis of the bolt 3 can be performed better than the case of the above-mentioned form 1, and further improvement of the diagnosis can be obtained.
[0074]
By the way, in both the above embodiments, the jig 10 having the upper surface 10 ″ with the inclined surface is attached to the bolt 3, and the probe 11 is brought into contact with the upper surface 10 ″ of the jig 10. Instead of the tool 10, a tool having the shape shown in each of FIGS. 9 to 12 may be used.
[0075]
The jig 15 shown in FIG. 9 has a flat cylindrical shape with the upper surface 15 ″ inclined, and the lower surface 15 ′ is placed on the top upper surface 3 ′ of the bolt 3, and the probe 11 along the inclined upper surface 10 ″. Move.
[0076]
The jig 16 shown in FIG. 10 has an upper surface 16 ″ inclined like the jig 15 shown in FIG. 9, and guides 16 ′ ″ are formed on both sides of the upper surface 16 ″ to form a groove. The probe 11 moves along the upper surface 16 '' between 16 '''.
[0077]
11 is the same as the jig 10 shown in FIG. 1, and the lower surface 17 ′ of the cap recess bottom surface is detachably fitted into the top upper surface 3 ′ of the bolt 3, and is the same as the jig 16 shown in FIG. 10. Guides 17 '''are formed on both sides of the inclined upper surface 17 "to form a groove, and the probe 11 moves along the upper surface 17" between the two guides 17'''.
[0078]
The jig 18 shown in FIG. 12 is substantially upside down with the jig 10 shown in FIG. 1 and has an upper cap shape. The lower surface 18 ′ is inclined with respect to the upper surface. 11 is detachably inserted, and the probe 11 and the jig 18 are moved together along the top surface 3 ′ of the top of the bolt 3.
In addition, each jig | tool 15-18 is formed with resin members, such as an acryl.
[0079]
Next, in both the above-described embodiments, it is preferable to use a point-focusing type vertical probe as the probe 11.
Further, the length L _{3 in the} vicinity of the base surface portion may be appropriately set in consideration of the anchor bolt installation condition (length L ₂ ), the thickness D of the face plate 4, and the like.
Furthermore, the inclination angle θ may be set so that a peak occurs for each screw thread in the vicinity of the base surface portion.
[0080]
Moreover, the frequency of the ultrasonic wave may be selected depending on the material of the anchor bolt and the like, and is not limited to 10 MHz. However, according to experiments, in the case of an anchor bolt such as a road lighting column such as the bolt 3, it should be 10 MHz. Was confirmed to be preferable. Of course, the present invention can be applied to corrosion diagnosis of various anchor bolts.
[0081]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
First, in the case of claim 1, since ultrasonic waves are incident on the bolt 3 from the vertical probe 11 on the top surface 3 ′ of the anchor bolt 3 obliquely with respect to the axial center thereof, near the base surface portion of the bolt 3. Can be obtained.
[0082]
At this time, if the reflected wave received by the probe 11 is a healthy bolt without corrosion, a peak occurs for each screw thread near the foundation surface, but at the initial stage of corrosion, the screw thread corrodes. The peak is missing.
[0083]
Therefore, the vertical probe can be used without performing visual observation of corrosion or observation using a fiberscope from the peak defect of the reflected wave of the base surface portion received by the probe 11 by lifting it with a pillar with heavy equipment. By observing the waveform of the ultrasonic flaw detection, it is possible to easily and safely diagnose this type of anchor bolt early in a short time.
[0084]
Further, in the case of claim 2, the shallow corrosion diagnosis similar to claim 1 can be performed from the defect of the peak of the reflected wave (obliquely reflected wave) of the oblique incident wave, and the corrosion progresses or the fatigue crack occurs. If this happens, the normal incident wave will be reflected at that location, and the reflected vertical wave will be included in the vertical reflected wave received by the probe, so deep corrosion can be diagnosed from the vertical reflected wave. .
[0085]
Therefore, it is possible to make a better corrosion diagnosis than the case of claim 1 by discriminating the shallowness and depth of the corrosion from the peak defect of the oblique reflected wave and the reflection of the vertical reflected wave due to the corrosion.
[0086]
Next, in the case of claim 3, since the top surface 3 ′ of the anchor bolt 3 to be diagnosed is processed into a flat surface so that ultrasonic waves are incident, the diagnosis of claims 1 and 2 is performed on the top surface 3 ′. Regardless of the shape before diagnosis, etc., it can be performed stably and accurately.
[0087]
Next, in the case of an anchor bolt such as a road lighting pillar, the base plate 4 is often penetrated as in claim 4, and it is practical to satisfy the dimensional condition of claim 5.
Furthermore, it is practical and preferable that the frequency of the ultrasonic wave is 10 MHz according to claim 6.
[0088]
Next, in the case of Claim 7, the anchor bolt corrosion diagnostic apparatus suitable for the corrosion diagnosis of Claims 1-6 can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram at the time of diagnosis according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are actual waveform diagrams of reflected waves in one example when the anchor bolt of FIG. 1 is a healthy bolt, and a front view of a part of the bolt.
FIGS. 3A and 3B are an actual measurement waveform diagram of reflected waves when the anchor bolt of FIG. 1 is an early corrosion bolt, and a front view of a part of the bolt.
FIGS. 4A and 4B are actual waveform diagrams of reflected waves in one example when the corrosion of the anchor bolt in FIG. 1 has progressed, and a front view of a part of the bolt.
FIGS. 5A and 5B are an actual measurement waveform diagram of a reflected wave based on a normal incident wave of an example of a healthy bolt, and a front view of a part of the bolt.
FIGS. 6A and 6B are an actual measurement waveform diagram of a reflected wave based on a normal incident wave of an initial corrosion bolt and a front view of a part of the bolt.
FIGS. 7A and 7B are an actual measurement waveform diagram of a reflected wave based on a normal incident wave of a bolt that has undergone corrosion, and a front view of a part of the bolt.
FIGS. 8A and 8B are a front view of a part of a bolt according to another embodiment of the present invention and a waveform explanatory diagram of a reflected wave based on a normal incident wave. FIGS.
FIGS. 9A and 9B are a front view and a plan view of another example of a jig. FIGS.
FIGS. 10A and 10B are a front view and a plan view of still another example of a jig.
FIGS. 11A and 11B are a front view and a plan view of another example of a jig. FIGS.
FIGS. 12A and 12B are a front view and a plan view of still another example of a jig.
FIG. 13 is a front view of a support post fixed with anchor bolts.
14 is an enlarged view of the anchor bolt of FIG. 13;
15 (a), (b), and (c) are explanatory views of the corrosion state of the anchor bolt of FIG. 13, respectively.
[Explanation of symbols]
2 Foundation 3 Anchor bolt 3 'Top top surface 9 Thread groove 10, 15, 16, 17, 18 Jig 11 Vertical probe 14 Ultrasonic flaw detector L ₃ Near the surface of the foundation

Claims

Set the ultrasonic vertical probe on the top of the top of the anchor bolts planted in the foundation,
Ultrasonic waves are incident obliquely with respect to the axial center of the bolt so as to be reflected from the probe to the bolt near the base surface portion where the screw groove of the bolt is formed,
An anchor bolt corrosion diagnosis method comprising diagnosing a corrosion state in the vicinity of the foundation surface portion of the bolt from a defect of a peak appearing for each thread of a reflected wave received by the probe.

Set the ultrasonic vertical probe on the top of the top of the anchor bolt planted in the foundation,
The ultrasonic wave of the oblique incident wave is incident obliquely with respect to the axial center of the bolt so as to be reflected from the probe to the bolt near the base surface portion where the bolt screw groove is formed,
The reflected wave of the oblique incident wave is received as an oblique reflected wave by the probe,
Detecting a peak defect due to corrosion of the bolt of the oblique reflected wave;
And, the ultrasonic wave of the perpendicular incident wave in the axial direction of the bolt is incident on the bolt from the probe,
The reflected wave of the normal incident wave is received as a vertical reflected wave by the probe,
Detecting the reflection of the vertical reflected wave due to corrosion of the bolt;
Diagnosing the corrosion state by determining the shallowness and depth of corrosion near the foundation surface of the bolt from detection of the peak defect of the oblique reflected wave and detection of reflection of the vertical reflected wave due to the corrosion. Anchor bolt corrosion diagnostic method characterized by

When setting the ultrasonic vertical probe on the top surface of the anchor bolt,
Machining the top surface of the top of the bolt into a plane perpendicular to the axis of the bolt;
3. The anchor bolt corrosion diagnosis method according to claim 1, wherein the probe is brought into contact with the flat surface via a jig whose upper surface is inclined.

4. The anchor bolt corrosion diagnosis method according to claim 1, wherein the anchor bolt passes through a base plate of a base of a pillar such as a road illumination column or an identification pole.

The anchor bolt corrosion according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the diameter of the anchor bolt is 19 mm to 27 mm, and the vicinity of the foundation surface is in the range of about 50 mm to 100 mm from the top surface of the top of the bolt. Diagnostic method.

6. The anchor bolt corrosion diagnosis method according to claim 1, wherein the ultrasonic wave emitted from the vertical probe is a 10 MHz pulse wave.

A corrosion diagnosis device for anchor bolts installed in the foundation ,
An ultrasonic vertical probe,
A jig interposed between the top surface of the top processed into a plane perpendicular to the axis of the anchor bolt and the probe;
An ultrasonic flaw detector that is electrically connected to the probe, and injects ultrasonic waves from the probe to the bolt, and displays a reflected wave received by the probe;
The anchor bolt corrosion diagnostic apparatus, wherein the jig is made of a resin member having a cap shape that is detachable from the top surface of the bolt or the measurement surface of the probe and having an inclined surface on the top surface of the cap.