JP6804730B2 - Inspection method for steel plate concrete structure, manufacturing method for steel plate concrete structure, and inspection jig - Google Patents
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Description
本明細書に開示される技術は、鋼板コンクリート構造の構造物の検査方法に関する。 The techniques disclosed herein relate to methods of inspecting structures of steel plate concrete structures.
建築物や土木構造物の構造として、鋼板とコンクリートとを組み合わせた鋼板コンクリート構造(以下、「SC構造」という)が知られている。SC構造では、2枚の鋼板の間にコンクリートが充填され、各鋼板の内側に溶接されたスタッドがコンクリートによって拘束されることで、鋼板の局部座屈が防止され、鋼板の耐性を十分に発揮することができる。 As a structure of a building or a civil engineering structure, a steel plate concrete structure (hereinafter referred to as "SC structure") in which a steel plate and concrete are combined is known. In the SC structure, concrete is filled between two steel plates, and the studs welded inside each steel plate are restrained by the concrete, which prevents local buckling of the steel plates and fully demonstrates the resistance of the steel plates. can do.
SC構造では、充填されたコンクリートの乾燥収縮により鋼板とコンクリートとの間に肌隙が形成されることがある。また、コンクリートの充填不足などにより鋼板とコンクリートとの間に空隙が形成されることがある。これらの肌隙や空隙(以下、まとめて「空隙」という)は、小さいものであれば問題無いことが多いが、大きな空隙が形成されている場合には、設計上必要な強度が保てないため問題となることがある。そのため、鋼板とコンクリートとの間に形成された空隙の大きさを検査する必要がある。 In the SC structure, a skin gap may be formed between the steel plate and the concrete due to the drying shrinkage of the filled concrete. In addition, voids may be formed between the steel plate and concrete due to insufficient filling of concrete. If these skin gaps and voids (hereinafter collectively referred to as "voids") are small, there is often no problem, but if large voids are formed, the strength required for design cannot be maintained. Therefore, it may be a problem. Therefore, it is necessary to inspect the size of the void formed between the steel plate and the concrete.
従来より、同じ鋼板上の異なる位置に発信点と受信点とを設定し、発信点から発せられた振動がコンクリートを介して受信点に到達するまでの時間から、発信点と受信点との間に形成されている空隙の大きさを推定する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the transmission point and the reception point are set at different positions on the same steel plate, and the time from the time until the vibration emitted from the transmission point reaches the reception point through the concrete is between the transmission point and the reception point. A technique for estimating the size of the voids formed in the concrete is known (see, for example, Patent Document 1).
上記従来技術のように、発信点と受信点とが異なる位置に設定されると、例えば発信点と受信点との間の距離の変動により、検査精度が低下するという問題があった。 If the transmitting point and the receiving point are set at different positions as in the above-mentioned prior art, there is a problem that the inspection accuracy is lowered due to the fluctuation of the distance between the transmitting point and the receiving point, for example.
本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。 This specification discloses a technique capable of solving at least a part of the above-mentioned problems.
(1)本明細書に開示される検査方法は、第1鋼板と、前記第1鋼板と対向する第2鋼板と、の間にコンクリートが充填された鋼板コンクリート構造の構造物の検査方法であって、前記第1鋼板に貫通孔を形成する工程と、柱状の第1導波部材を、前記第1導波部材の一端が前記貫通孔に挿入されて前記コンクリートに接触するように配置するとともに、柱状の第2導波部材を、前記第2導波部材が前記第1導波部材と接触せず、前記第2導波部材の一端が前記貫通孔に挿入されて前記コンクリートに接触し、前記第1導波部材の前記一端側の端部と、前記第2導波部材の前記一端側の端部との一方が他方を取り囲むように配置する工程と、前記配置する工程の後に、前記第1導波部材に設けられた打撃面であって、前記第1導波部材の前記一端の外寸よりも大きい外寸を有する前記打撃面に打撃を加える工程と、前記配置する工程の後に、前記第2導波部材の振動を計測する工程と、前記打撃面に打撃を加えた時から、前記第2導波部材において基準振幅以上の振幅の前記振動が計測されるまでの経過時間を特定する工程と、を備える。本検査方法によれば、第1鋼板に貫通孔を形成し、第1導波部材と第2導波部材とを共通の貫通孔を介してコンクリートに接触させる。そのため、第1導波部材と第2導波部材とを別々の貫通孔を介してコンクリートに接触させる場合に比べて、第1導波部材と第2導波部材との間の距離の変動が抑制されることにより、検査精度の低下を抑制することができる。 (1) The inspection method disclosed in the present specification is an inspection method for a structure having a steel plate concrete structure in which concrete is filled between the first steel plate and the second steel plate facing the first steel plate. A step of forming a through hole in the first steel plate and a columnar first waveguide member are arranged so that one end of the first waveguide member is inserted into the through hole and comes into contact with the concrete. The columnar second waveguide member does not come into contact with the first waveguide member, and one end of the second waveguide member is inserted into the through hole to come into contact with the concrete. After the step of arranging the end portion of the first waveguide member on the one end side and the end portion of the second waveguide member on the one end side so as to surround the other, and the step of arranging the first waveguide member, the above-mentioned step. After the step of striking the striking surface provided on the first waveguide member and having an outer dimension larger than the outer dimension of the one end of the first waveguide member, and the step of arranging the striking surface. , The step of measuring the vibration of the second waveguide member and the elapsed time from the time when the striking surface is hit to the measurement of the vibration having an amplitude equal to or larger than the reference amplitude in the second waveguide member. It comprises a step to identify. According to this inspection method, a through hole is formed in the first steel plate, and the first waveguide member and the second waveguide member are brought into contact with concrete through a common through hole. Therefore, the distance between the first waveguide member and the second waveguide member varies as compared with the case where the first waveguide member and the second waveguide member are brought into contact with the concrete through separate through holes. By suppressing it, it is possible to suppress a decrease in inspection accuracy.
(2)上記検査方法において、前記計測する工程は、前記第1導波部材の軸方向における前記一端から前記打撃面までの長さに対応する特定周波数の前記振動を計測する工程である構成としてもよい。本検査方法によれば、特定周波数の第2導波部材の振動を計測することで、打撃面への打撃に起因した第2導波部材の振動を計測することができる。 (2) In the above inspection method, the measuring step is a step of measuring the vibration of a specific frequency corresponding to the length from one end of the first waveguide member in the axial direction to the striking surface. May be good. According to this inspection method, by measuring the vibration of the second waveguide member having a specific frequency, it is possible to measure the vibration of the second waveguide member caused by the impact on the impact surface.
(3)上記検査方法において、前記第1導波部材には、前記第1導波部材の前記一端に開口し、前記第1導波部材の軸方向に延び、前記第1導波部材の前記一端と前記打撃面との間に至る空孔と、前記第1導波部材の前記空孔の外周部に位置し、前記空孔と前記第1導波部材の外部とを連通する連通孔と、が形成され、前記第2導波部材は、前記空孔の内部に配置された本体部と、前記本体部から前記連通孔を介して前記第1導波部材の外部に突出する突出部と、を有し、前記配置する工程は、前記突出部を前記コンクリート側に押圧することで、前記第2導波部材を前記コンクリートに接触させて前記第2導波部材を配置する工程である構成としてもよい。本検査方法によれば、第2導波部材が突出部を有していることで、第2導波部材を確実にコンクリートに接触させることができる。 (3) In the above inspection method, the first waveguide member is opened at one end of the first waveguide member, extends in the axial direction of the first waveguide member, and is said to be the first waveguide member. A vacancy extending between one end and the striking surface, and a communication hole located on the outer periphery of the vacancy of the first waveguide member and communicating the vacancy with the outside of the first waveguide member. , And the second waveguide member includes a main body portion arranged inside the hole and a protruding portion protruding from the main body portion to the outside of the first waveguide member through the communication hole. The step of arranging the second waveguide member is a step of bringing the second waveguide member into contact with the concrete by pressing the protruding portion toward the concrete side to arrange the second waveguide member. May be. According to this inspection method, since the second waveguide member has a protruding portion, the second waveguide member can be surely brought into contact with the concrete.
(4)上記検査方法において、さらに、前記計測する工程の後に、前記貫通孔から前記第1導波部材と前記第2導波部材とを抜いて、前記貫通孔に補填部材を充填する工程を備える構成としてもよい。本検査方法によれば、第1鋼板に形成した貫通孔を補填部材により充填するので、貫通孔により構造物の強度が低下することを抑制することができる。 (4) In the above inspection method, further, after the measurement step, a step of removing the first waveguide member and the second waveguide member from the through hole and filling the through hole with a filling member is performed. It may be provided. According to this inspection method, since the through holes formed in the first steel plate are filled with the filling member, it is possible to suppress the decrease in the strength of the structure due to the through holes.
(5)本明細書に開示される製造方法は、第1鋼板と、前記第1鋼板と対向する第2鋼板と、の間にコンクリートが充填された鋼板コンクリート構造の構造物の製造方法であって、前記第1鋼板と前記第2鋼板とを対向して配置する工程と、前記第1鋼板と前記第2鋼板との間にコンクリートを打設する工程と、前記第1鋼板に貫通孔を形成する工程と、柱状の第1導波部材を、前記第1導波部材の一端が前記貫通孔に挿入されて前記コンクリートに接触するように配置するとともに、柱状の第2導波部材を、前記第2導波部材が前記第1導波部材と接触せず、前記第2導波部材の一端が前記貫通孔に挿入されて前記コンクリートに接触し、前記第1導波部材の前記一端側の端部と、前記第2導波部材の前記一端側の端部との一方が他方を取り囲むように配置する工程と、前記配置する工程の後に、前記第1導波部材に設けられた打撃面であって、前記第1導波部材の前記一端の外寸よりも大きい外寸を有する前記打撃面に打撃を加える工程と、前記配置する工程の後に、前記第2導波部材の振動を計測する工程と、前記打撃面に打撃を加えた時から、前記第2導波部材において基準振幅以上の振幅の前記振動が計測されるまでの経過時間を特定する工程と、を備える。本製造方法によれば、第1鋼板に貫通孔を形成し、第1導波部材と第2導波部材とを共通の貫通孔を介してコンクリートに接触させる。そのため、第1導波部材と第2導波部材とを別々の貫通孔を介してコンクリートに接触させる場合に比べて、第1導波部材と第2導波部材との間の距離の変動が抑制されることにより、検査精度の低下を抑制することができる。 (5) The manufacturing method disclosed in the present specification is a method for manufacturing a structure having a steel plate concrete structure in which concrete is filled between a first steel plate and a second steel plate facing the first steel plate. The step of arranging the first steel plate and the second steel plate facing each other, the step of placing concrete between the first steel plate and the second steel plate, and the step of forming a through hole in the first steel plate. The step of forming and the columnar first waveguide member are arranged so that one end of the first waveguide member is inserted into the through hole and comes into contact with the concrete, and the columnar second waveguide member is arranged. The second waveguide member does not come into contact with the first waveguide member, one end of the second waveguide member is inserted into the through hole and comes into contact with the concrete, and the one end side of the first waveguide member. The impact provided on the first waveguide member after the step of arranging one of the end portion of the second waveguide member and the one end portion of the second waveguide member on the one end side so as to surround the other and the step of arranging the second waveguide member. After the step of striking the striking surface, which is a surface and has an outer dimension larger than the outer dimension of the one end of the first waveguide member, and the step of arranging the surface, the vibration of the second waveguide member is applied. It includes a step of measuring and a step of specifying an elapsed time from when the striking surface is impacted until the vibration having an amplitude equal to or larger than the reference amplitude is measured in the second waveguide member. According to this manufacturing method, a through hole is formed in the first steel plate, and the first waveguide member and the second waveguide member are brought into contact with concrete through a common through hole. Therefore, the distance between the first waveguide member and the second waveguide member varies as compared with the case where the first waveguide member and the second waveguide member are brought into contact with the concrete through separate through holes. By suppressing it, it is possible to suppress a decrease in inspection accuracy.
(6)本明細書に開示される検査用治具は、第1鋼板と、前記第1鋼板と対向する第2鋼板と、の間にコンクリートが充填された鋼板コンクリート構造の構造物の検査に用いる検査用治具であって、柱状であり、一端に設けられた第1面の外寸よりも大きい外寸を有する打撃面を有する第1導波部材と、柱状であり、一端に設けられた第2面を有する第2導波部材と、を備え、前記第1導波部材には、前記第1面に開口し、前記第1導波部材の軸方向に延び、前記第1面と前記打撃面との間に至る空孔と、前記第1導波部材の前記空孔の外周部に位置し、前記空孔と前記第1導波部材の外部とを連通する連通孔と、が形成され、前記第2導波部材は、前記空孔の内部に配置された本体部と、前記本体部から前記連通孔を介して前記第1導波部材の外部に突出する突出部と、を有し、前記第2導波部材は、前記第1導波部材の前記軸方向において前記第2面が前記第1面から突出する第1位置と、前記第1導波部材の前記軸方向において前記第1面と前記第2面とが等しい位置に配置され、かつ、前記第2導波部材が前記第1導波部材と接触しない第2位置との間で揺動可能である。本検査用治具によれば、第1導波部材の第1面と第2導波部材の第2面とを第1鋼板に形成された共通の貫通孔に挿入して、コンクリートに接触させることができ、第1面と第2面とがコンクリートに接触して第2導波部材が第2位置に揺動することで、第1導波部材と第2導波部材とが接触しない状態とすることができる。 (6) The inspection jig disclosed in the present specification is used for inspecting a structure having a steel plate concrete structure in which concrete is filled between the first steel plate and the second steel plate facing the first steel plate. An inspection jig to be used, which is a columnar first waveguide member having a striking surface having an outer dimension larger than the outer dimension of the first surface provided at one end, and a columnar one provided at one end. A second waveguide having a second surface is provided, and the first waveguide has an opening in the first surface, extends in the axial direction of the first waveguide, and has the first surface. A vacancy extending between the striking surface and a communication hole located on the outer periphery of the vacancy of the first waveguide member and communicating with the outside of the first waveguide member are formed. The second waveguide member is formed to have a main body portion arranged inside the vacancies and a protruding portion protruding from the main body portion to the outside of the first waveguide member through the communication hole. The second waveguide member has a first position in which the second surface projects from the first surface in the axial direction of the first waveguide member and in the axial direction of the first waveguide member. The first surface and the second surface are arranged at the same position, and the second waveguide member can swing between the second position where the first waveguide member does not come into contact with the first waveguide member. According to this inspection jig, the first surface of the first waveguide member and the second surface of the second waveguide member are inserted into a common through hole formed in the first steel plate and brought into contact with concrete. A state in which the first and second waveguides do not come into contact with each other because the first and second surfaces come into contact with the concrete and the second waveguide swings to the second position. Can be.
なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、鋼板コンクリート構造の構造物の検査装置、検査装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することが可能である。 The techniques disclosed in the present specification can be realized in various forms, for example, an inspection device for a structure having a steel plate concrete structure, a computer program for realizing the functions of the inspection device, and a computer thereof. It can be realized in the form of a non-temporary recording medium or the like on which the program is recorded.
A.第1実施形態:
A−1.鋼板コンクリート構造の構造物100の構成:
図1は、本実施形態における鋼板コンクリート構造(以下、「SC構造」という)の構造物100の構成を概略的に示す説明図である。図1には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、X軸正方向を右側と呼び、X軸負方向を左側と呼び、Y軸正方向を前側と呼び、Y軸負方向を後側と呼び、Z軸正方向を上側と呼び、Z軸負方向を下側と呼ぶものとする。図2以降についても同様である。
A. First Embodiment:
A-1.
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the structure of the
SC構造の構造物100は、外枠として形成された第1鋼板10の内面16と第2鋼板30の内面36とが対向して配置され、第1鋼板10と第2鋼板30との間にコンクリート20が打設されることで形成される。図1(a)には、第1鋼板10とコンクリート20との間に空隙が形成されていない構造物100が示されている。図1(a)に示すように、第1鋼板10は、内面16が上下方向に垂直となるように配置され、その内面16にスタッド12が溶接により固定されている。また、第2鋼板30は、内面36が上下方向に垂直となるように配置され、その内面36にスタッド32が溶接により固定されている。SC構造の構造物100では、第1鋼板10に固定されたスタッド12と、第2鋼板30に固定されたスタッド32とがコンクリート20によって拘束されることで、第1鋼板10と第2鋼板30とが固定される。
In the
図1(b)には、第1鋼板10とコンクリート20との間に軽微な空隙22が形成されている構造物100が示されている。軽微な空隙22は、例えば、充填されたコンクリート20の乾燥収縮により発生する。SC構造の構造物100の設計では、軽微な空隙22の発生が予め考慮されており、軽微な空隙22の発生は、SC構造の構造物100の問題とならないことが多い。
FIG. 1B shows a
図1(c)には、第1鋼板10とコンクリート20との間に軽微な空隙22よりも大きな空隙24が形成されている構造物100が示されている。大きな空隙24は、例えば、コンクリート20の充填不足等により発生する。大きな空隙24が発生すると、SC構造の構造物100の設計上必要な強度が保てなくなり、問題となることがある。本実施形態では、第1鋼板10に形成された貫通孔14を用いてコンクリート20の厚さを測定することで、第1鋼板10とコンクリート20との間に空隙22、24が形成されているか否かを検査する。
FIG. 1C shows a
次に、コンクリート20の厚さ測定について、図2、3を参照しつつ説明する。本実施形態では、コンクリート20の厚さを、検査システム400を用いて測定する。図2は、検査システム400の構成を概略的に示す説明図である。検査システム400は、検査用治具200とパーソナルコンピュータ(以下、「PC」という)300とを含む。図2には、検査用治具200の断面図と、PC300のシステム構成と、図1(a)と同様の構造物100とが示されている。図3は、検査用治具200の前面図である。
Next, the thickness measurement of the concrete 20 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In this embodiment, the thickness of the concrete 20 is measured using the
図2、3に示すように、検査用治具200は、導波管40と、導波棒50と、加速度計60とを備える。導波管40は、第1導波部材の一例であり、導波棒50は、第2導波部材の一例である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
導波管40は、略柱状の部材であり、上下方向に延びるように配置されている。導波管40は、第1接触面44と、打撃面42とを備える。第1接触面44は、導波管40の下端付近に設けられている。導波管40の第1接触面44付近の下端部は、略円柱状をしている。打撃面42は、ハンマー70等により打撃が加えられる面であり、導波管40の上端面である。打撃面42の外寸R1は、第1接触面44の外寸R2よりも大きくなっており、具体的には、打撃面42の外寸R1は、第1接触面44の外寸R2の2倍以上となっている。第1接触面44の外寸R2を打撃面42の外寸R1よりも小さくしたのは、貫通孔14の開口面積をできるだけ狭くして第1鋼板10の構造性能を低下させないためである。第1接触面44は、第1面の一例である。
The
導波管40には、空孔46と、連通孔48とが形成されている。空孔46は、第1接触面44に開口しており、上下方向に延びている。空孔46の上端は、導波管40の打撃面42と第1接触面44との間に至っている。連通孔48は、空孔46の外周に位置する筒状部47に形成されている。連通孔48は、左右方向に延びており、導波管40を左右方向に貫通している。これにより、空孔46と導波管40の外部とが、連通孔48により連通される。筒状部47は、外周部の一例である。
The
導波管40は、打撃面42への打撃により生じた振動波を、構造物100のコンクリート20に伝達するためのものであり、打撃面42への打撃により特定周波数Fの振動波が生じるように、上下方向の長さが調整されている。具体的には、単一の周波数を有し、比較的周波数の低い(例えば、2kHz〜20kHz)振動波が生じるように、上下方向の長さが調整されている。
The
導波棒50は、左右方向視でT字形状をした部材である。導波棒50は、導波管40からコンクリート20に伝達され、第2鋼板30と接触するコンクリート20の下面で反射された振動波を受信するためのものであり、本体部52と、押し付け板56とを備える。本体部52は、円柱状の部材であり、導波管40の空孔46の内部に、上下方向に延びるように配置されている。つまり、導波棒50の本体部52は、導波管40の筒状部47に取り囲まれており、導波管40に対して同軸状に配置されている。本体部52は、本体部52の下端面である第2接触面54を備える。本体部52の外寸R3は、筒状部47の内寸R4よりも小さく、本体部52と筒状部47との間には、例えば発泡スチロールなどの減衰剤72が介在している。そのため、前後方向および左右方向において、導波管40と導波棒50とは非接触に保たれ、導波管40から導波棒50に振動波が直接伝達されることが抑制されている。第2接触面54は、第2面の一例である。
The
押し付け板56は、平板状の部材であり、導波管40の連通孔48内に、左右方向に延びるように配置されている。押し付け板56は、本体部52をコンクリート20に押圧するためのものであり、左右方向の中央部が本体部52の上端に固定されており、右側端部が本体部52から連通孔48を介して筒状部47よりも右側に突出しており、左側端部が、本体部52から連通孔48を介して筒状部47よりも左側に突出している。押し付け板56の左右方向の中央部は、導波管40の空孔46の内部で本体部52の上端に固定されており、これにより、導波棒50を導波管40から取り出せなくなっている。押し付け板56は、突出部の一例である。
The
図3に示すように、連通孔48の上下方向の幅は、押し付け板56の上下方向の幅よりも大きく、導波棒50は、導波管40に対して上下方向に揺動可能に指示されている。具体的には、導波棒50は、コンクリート20に接触していない状態において、本体部52の第2接触面54が導波管40の第1接触面44よりも下側に突出する第1位置に支持されている。
As shown in FIG. 3, the vertical width of the
コンクリート20の厚さを測定する際に、導波管40は、構造物100に対して導波管40の軸方向が上下方向となるように配置され、導波管40の第1接触面44が貫通孔14に挿入されてコンクリート20に接触する。これにより、本体部52の第2接触面54が貫通孔14に挿入されてコンクリート20に接触するとともに、導波棒50は、本体部52の第2接触面54と導波管40の第1接触面44とが上下方向において等しい位置に位置する第2位置に揺動し、これにより、上下方向において、導波管40と導波棒50とが非接触となる(図2参照)。
When measuring the thickness of the concrete 20, the
加速度計60は、押し付け板56に取り付けられている。加速度計60は、導波棒50の振動を計測する。具体的には、コンクリート20からの振動波の伝達による導波棒50に生じる振動のうち、特定周波数Fの振動の振幅を計測する。加速度計60は、PC300に接続されており、計測された振幅を示すデータをPC300に送信する。
The
PC300は、制御部80と、入力部83と、操作部84と、表示部85と、通信部86とを備える。制御部80と入力部83と操作部84と表示部85と通信部86とは、バス等を介して互いに接続されている。制御部80は、CPU81と、メモリ82とを含む。
The
入力部83は、加速度計60に接続されており、加速度計60から受信したデータをメモリ82に一時的に記憶するハードウェアである。操作部84は、例えばマウスやキーボード(図示せず)を有し、ユーザによる各種の指示を受け付ける。表示部85は、例えば液晶ディスプレイを有し、各種の画面を表示する。通信部86は、他機器との間で、有線通信方式または無線通信方式により通信を行うハードウェアである。
The
メモリ82には、PC80を制御するための制御プログラムや、各種設定、初期値等が記憶されている。また、メモリ82は、CPU81が各種のプログラムを実行する際の作業領域や、加速度計60から送信されるデータの記憶領域として利用される。CPU81は、メモリ82から読み出した各種プログラムを実行することにより、制御部80の各機能が実現される。
A control program for controlling the
A−2.コンクリート20の厚さ測定方法:
次に、本実施形態におけるコンクリート20の厚さ測定方法を説明する。図4は、本実施形態におけるコンクリート20の厚さ測定方法を示すフローチャートである。コンクリート20の厚さ測定方法は、SC構造の構造物100の検査方法の一例である。
A-2. Method of measuring the thickness of concrete 20:
Next, a method for measuring the thickness of the concrete 20 in the present embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a method of measuring the thickness of the concrete 20 in the present embodiment. The method for measuring the thickness of the concrete 20 is an example of an inspection method for the
はじめに、第1鋼板10に貫通孔14を形成する(S110)。貫通孔14は、コンクリート20打設後に形成される。貫通孔14は、例えば、ホールソーやコアドリル等を用いて形成される。本実施形態では、貫通孔14に挿入される導波管40の第1接触面44の外寸R2に対応させて、貫通孔14の開口面積をできるだけ狭くすることで、第1鋼板10の構造性能の低下を抑制することができる。ただし、他の目的で既に第1鋼板10に貫通孔14が形成されている場合には、必ずしも第1鋼板10に貫通孔14を形成する処理が実行される必要はない。
First, a through
次に、検査用治具200を配置する(S120)。上述したように、導波管40の第1接触面44は、貫通孔14に挿入され、コンクリート20に接触する。導波管40の第1接触面44が貫通孔14に挿入されることで、本体部52の第2接触面54が貫通孔14に挿入され、コンクリート20に接触する。押し付け板56がコンクリート20に向かって押圧されることで、導波棒50の第2接触面54がコンクリート20に確実に接触する。
Next, the
次に、導波管40の打撃面42に打撃を加える(S130)。具体的には、導波管40の第1接触面44がコンクリート20に接触した状態で、ハンマー70等により導波管40の打撃面42に打撃が加えられる。これにより、導波管40の上下方向の長さに対応する特定周波数Fの振動波が生じる。振動波は、導波管40を下側に向かって伝達する間に、第1接触面44の外寸R2が打撃面42の外寸R1よりも小さいことにより増幅され、コンクリート20に直接伝達される。
Next, an impact is applied to the
次に、導波棒50の振動を計測する(S140)。導波棒50の振動の計測は、加速度計60により行われ、導波棒50の特定周波数Fの振動の振幅を示すデータがPC300に送信される。
Next, the vibration of the
次に、導波管40の打撃面42に打撃を加えてから、導波棒50が基準振幅以上の振幅で振動するまでの経過時間ΔTを特定する(S150)。経過時間ΔTの特定は、PC300の制御部80により行われる。PC300のメモリ82には、基準振幅を示すデータが記憶されており、制御部80は、加速度計60から受信したデータが示す特定周波数Fの振動の振幅(以下、「特定振幅」という)と基準振幅とを比較する。例えば、制御部80は、導波管40の打撃面42に打撃が加えられた発振タイミングT0(図5参照)の後、特定振幅が初めて基準振幅を超えた計測タイミングT1(図5(a)参照)を特定し、発振タイミングT0と計測タイミングT1との時間差である経過時間ΔT1を特定する。
Next, the elapsed time ΔT from when the
次に、経過時間ΔTを用いて構造物100を判定する(S160)。図5は、構造物100の判定方法を示すグラフである。図5には、第1鋼板10とコンクリート20との間に空隙が形成されていない構造物100(図1(a)参照)を用いて測定された経過時間ΔT1と、第1鋼板10とコンクリート20との間に軽微な空隙22が形成されている構造物100(図1(b)参照)を用いて測定された経過時間ΔT2と、第1鋼板10とコンクリート20との間に大きな空隙24が形成されている構造物100(図1(c)参照)を用いて測定された経過時間ΔT2と、が示されている。
Next, the
第1鋼板10とコンクリート20との間に空隙が形成されていない構造物100と、第1鋼板10とコンクリート20との間に軽微な空隙22が形成されている構造物100と、第1鋼板10とコンクリート20との間に大きな空隙24が形成されている構造物100とは、この順にコンクリート20の厚さが薄くなっており、これに対応して、経過時間ΔT1と経過時間ΔT2と経過時間ΔT3とは、この順に短くなっている。そのため、例えば、測定やシミュレーション等により第1鋼板10とコンクリート20との間に空隙が形成されていない構造物100の経過時間ΔT1を決定し、決定された経過時間ΔT1を中心に正常経過時間範囲ΔHTを設定する。構造物100を用いて測定された経過時間ΔTが、正常経過時間範囲ΔHTに含まれるか否かによって、構造物100に異常があるか否かを判定することができる。
A
経過時間ΔT2のように、経過時間ΔTが正常経過時間範囲ΔHTに含まれる場合(S160:YES)、構造物100が正常であると判断する。一方、経過時間ΔT3のように、経過時間ΔTが正常経過時間範囲ΔHTに含まれない場合(S160:NO)、構造物100が異常であると判断する。この場合、構造物100を補修する(S170)。具体的には、空隙22、24にセメントペーストやモルタル等の充填剤が注入される。
When the elapsed time ΔT is included in the normal elapsed time range ΔHT (S160: YES) as in the elapsed time ΔT2, it is determined that the
次に、貫通孔14を補修する(S180)。貫通孔14は、経過時間ΔTの特定後、貫通孔14から導波管40と導波棒50とを抜いた後に補修される。図1(a)に示すように、貫通孔14の補修では、貫通孔14に、金属製の補填部材18が充填され、貫通孔14を含む範囲の外面17にカバーシート19が貼り付けられる。以上により、コンクリート20の厚さ測定方法が終了する。
Next, the through
A−3.本実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態のコンクリート20の厚さ測定方法では、導波管40と導波棒50とが、同一の貫通孔14を貫通してコンクリート20に接触している。そのため、導波管40と導波棒50とが、別々の貫通孔を貫通してコンクリート20に接触している場合に比べて、導波管40と導波棒50との間の距離の変動が抑制されることにより、測定精度の低下を抑制することができる。また、第1鋼板10に形成される貫通孔14の数を減少させることができる。
A-3. Effect of this embodiment:
As described above, in the method for measuring the thickness of the concrete 20 of the present embodiment, the
また、本実施形態のコンクリート20の厚さ測定方法では、第1鋼板10に貫通孔14を形成し、貫通孔14を介して導波管40とコンクリート20とを接触させ、導波管40の打撃面42への打撃により生じた振動波を、導波管40からコンクリート20に直接伝達する。また、貫通孔14を介して導波棒50とコンクリート20とを接触させ、コンクリート20に伝達した振動波をコンクリート20から導波棒50に直接伝達する。そのため、第1鋼板10を介して振動波を伝達する場合に比べて、第1鋼板10による振動波の減衰が抑制され、測定精度の低下を抑制することができる。
Further, in the method for measuring the thickness of the concrete 20 of the present embodiment, a through
また、本実施形態のコンクリート20の厚さ測定方法では、貫通孔14に挿入される導波管40の第1接触面44の外寸R2が、導波管40の打撃面42の外寸R1よりも小さい。そのため、外寸R2と外寸R1とが等しい場合に比べて、貫通孔14の開口面積を狭くことができ、第1鋼板10に貫通孔14を形成することによる構造物100の強度低下を抑制することができる。また、外寸R2と外寸R1とが等しい場合に比べて、導波管40の打撃面42への打撃により生じた振動波の振幅を増幅して、コンクリート20に伝達することができ、振動波の継続時間を長期化することができる。
Further, in the method for measuring the thickness of the concrete 20 of the present embodiment, the outer dimension R2 of the
また、本実施形態のコンクリート20の厚さ測定方法では、導波棒50の振動を計測する際に、導波管40の上下方向の長さに対応する特定周波数Fの振動を計測する。そのため、導波管40の打撃面42への打撃に起因した導波棒50の振動を、正確に計測することができる。また、特定周波数Fは、比較的低い周波数となるように調整されているため、振動波の継続時間を長期化することができる。
Further, in the method for measuring the thickness of the concrete 20 of the present embodiment, when measuring the vibration of the
また、本実施形態のコンクリート20の厚さ測定方法では、導波棒50が押し付け板56を有していることで、導波棒50をコンクリート20に確実に接触させることができる。
Further, in the method for measuring the thickness of the concrete 20 of the present embodiment, since the
また、本実施形態のコンクリート20の厚さ測定方法では、第1鋼板10に設けた貫通孔14を補填部材18により充填するので、コンクリート20の厚さ測定を行った後において、構造物100の強度が低下することを抑制することができる。
Further, in the method for measuring the thickness of the concrete 20 of the present embodiment, the through
B.変形例:
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
B. Modification example:
The technique disclosed in the present specification is not limited to the above-described embodiment, and can be transformed into various forms without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are also possible.
上記実施形態では、第1鋼板10とコンクリート20との間に空隙22、24が形成されている例を示したが、第2鋼板30とコンクリート20との間に空隙22、24が形成されていてもよい。
In the above embodiment, an example in which the
また、空隙22、24は、コンクリート20の内部に形成されていてもよい。この場合、コンクリート20に伝達された振動波は、空隙22、24を避けるように伝達されるので、コンクリート20の内部に空隙22、24が形成されていない場合に比べて、経過時間ΔTが長くなる。この場合でも、構造物100を用いて測定された経過時間ΔTが、正常経過時間範囲ΔHTに含まれるか否かによって、構造物100に異常があるか否かを検査することができる。
Further, the
10:第1鋼板 14:貫通孔 18:補填部材 20:コンクリート 22、24:空隙 30:第2鋼板 40:導波管 42:打撃面 44:第1接触面 46:空孔 47:筒状部 48:連通孔 50:導波棒 52:本体部 54:第2接触面 56:押し付け板 60:加速度計 72:減衰剤 100:構造物 200:検査用治具 T0:発振タイミング T1:計測タイミング ΔT:経過時間 ΔHT:正常経過時間範囲 10: 1st steel plate 14: Through hole 18: Compensating member 20: Concrete 22, 24: Void 30: 2nd steel plate 40: Waveguide 42: Strike surface 44: 1st contact surface 46: Vacancy 47: Cylindrical part 48: Communication hole 50: Waveguide rod 52: Main body 54: Second contact surface 56: Pressing plate 60: Accelerometer 72: Attenuator 100: Structure 200: Inspection jig T0: Oscillation timing T1: Measurement timing ΔT : Elapsed time ΔHT: Normal elapsed time range
Claims (6)
前記第1鋼板に貫通孔を形成する工程と、
柱状の第1導波部材を、前記第1導波部材の一端が前記貫通孔に挿入されて前記コンクリートに接触するように配置するとともに、柱状の第2導波部材を、前記第2導波部材が前記第1導波部材と接触せず、前記第2導波部材の一端が前記貫通孔に挿入されて前記コンクリートに接触し、前記第1導波部材の前記一端側の端部と、前記第2導波部材の前記一端側の端部との一方が他方を取り囲むように配置する工程と、
前記配置する工程の後に、前記第1導波部材に設けられた打撃面であって、前記第1導波部材の前記一端の外寸よりも大きい外寸を有する前記打撃面に打撃を加える工程と、
前記配置する工程の後に、前記第2導波部材の振動を計測する工程と、
前記打撃面に打撃を加えた時から、前記第2導波部材において基準振幅以上の振幅の前記振動が計測されるまでの経過時間を特定する工程と、を備える、検査方法。 A method for inspecting a structure of a steel plate concrete structure in which concrete is filled between a first steel plate and a second steel plate facing the first steel plate.
The step of forming a through hole in the first steel sheet and
The columnar first waveguide member is arranged so that one end of the first waveguide member is inserted into the through hole and comes into contact with the concrete, and the columnar second waveguide member is placed in the second waveguide. The member does not come into contact with the first waveguide member, one end of the second waveguide member is inserted into the through hole and comes into contact with the concrete, and the end portion on the one end side of the first waveguide member and A step of arranging the second waveguide member so that one of the ends on one end side surrounds the other.
After the step of arranging, a step of striking the striking surface provided on the first waveguide member and having an outer dimension larger than the outer dimension of one end of the first waveguide member. When,
After the arranging step, a step of measuring the vibration of the second waveguide member and
An inspection method comprising a step of specifying an elapsed time from the time when an impact is applied to the impact surface until the vibration having an amplitude equal to or larger than a reference amplitude is measured in the second waveguide member.
前記計測する工程は、前記第1導波部材の軸方向における前記一端から前記打撃面までの長さに対応する特定周波数の前記振動を計測する工程である、検査方法。 The inspection method according to claim 1.
The measuring step is a step of measuring the vibration of a specific frequency corresponding to the length from one end of the first waveguide member in the axial direction to the striking surface.
前記第1導波部材には、
前記第1導波部材の前記一端に開口し、前記第1導波部材の軸方向に延び、前記第1導波部材の前記一端と前記打撃面との間に至る空孔と、
前記第1導波部材の前記空孔の外周部に位置し、前記空孔と前記第1導波部材の外部とを連通する連通孔と、が形成され、
前記第2導波部材は、前記空孔の内部に配置された本体部と、前記本体部から前記連通孔を介して前記第1導波部材の外部に突出する突出部と、を有し、
前記配置する工程は、前記突出部を前記コンクリート側に押圧することで、前記第2導波部材を前記コンクリートに接触させて前記第2導波部材を配置する工程である、検査方法。 The inspection method according to claim 1 or 2.
The first waveguide member
A hole that opens at one end of the first waveguide member, extends in the axial direction of the first waveguide member, and reaches between the one end of the first waveguide member and the striking surface.
A communication hole located on the outer peripheral portion of the hole of the first waveguide member and communicating between the hole and the outside of the first waveguide member is formed.
The second waveguide has a main body portion arranged inside the vacancies and a protruding portion protruding from the main body portion to the outside of the first waveguide member through the communication hole.
The step of arranging is a step of arranging the second waveguide member by bringing the second waveguide member into contact with the concrete by pressing the protruding portion toward the concrete side.
前記計測する工程の後に、前記貫通孔から前記第1導波部材と前記第2導波部材とを抜いて、前記貫通孔に補填部材を充填する工程を備える、検査方法。 The inspection method according to any one of claims 1 to 3, and further.
An inspection method comprising a step of removing the first waveguide member and the second waveguide member from the through hole and filling the through hole with a supplement member after the measurement step.
前記第1鋼板と前記第2鋼板とを対向して配置する工程と、
前記第1鋼板と前記第2鋼板との間にコンクリートを打設する工程と、
前記第1鋼板に貫通孔を形成する工程と、
柱状の第1導波部材を、前記第1導波部材の一端が前記貫通孔に挿入されて前記コンクリートに接触するように配置するとともに、柱状の第2導波部材を、前記第2導波部材が前記第1導波部材と接触せず、前記第2導波部材の一端が前記貫通孔に挿入されて前記コンクリートに接触し、前記第1導波部材の前記一端側の端部と、前記第2導波部材の前記一端側の端部との一方が他方を取り囲むように配置する工程と、
前記配置する工程の後に、前記第1導波部材に設けられた打撃面であって、前記第1導波部材の前記一端の外寸よりも大きい外寸を有する前記打撃面に打撃を加える工程と、
前記配置する工程の後に、前記第2導波部材の振動を計測する工程と、
前記打撃面に打撃を加えた時から、前記第2導波部材において基準振幅以上の振幅の前記振動が計測されるまでの経過時間を特定する工程と、を備える、製造方法。 A method for manufacturing a structure having a steel plate concrete structure in which concrete is filled between a first steel plate and a second steel plate facing the first steel plate.
A step of arranging the first steel plate and the second steel plate so as to face each other,
The process of placing concrete between the first steel plate and the second steel plate, and
The step of forming a through hole in the first steel sheet and
The columnar first waveguide member is arranged so that one end of the first waveguide member is inserted into the through hole and comes into contact with the concrete, and the columnar second waveguide member is placed in the second waveguide. The member does not come into contact with the first waveguide member, one end of the second waveguide member is inserted into the through hole and comes into contact with the concrete, and the end portion of the first waveguide member on the one end side is used. A step of arranging the second waveguide member so that one of the ends on one end side surrounds the other.
After the step of arranging, a step of striking the striking surface provided on the first waveguide member and having an outer dimension larger than the outer dimension of one end of the first waveguide member. When,
After the arranging step, a step of measuring the vibration of the second waveguide member and
A manufacturing method comprising a step of specifying an elapsed time from the time when an impact is applied to the impact surface until the vibration having an amplitude equal to or larger than a reference amplitude is measured in the second waveguide member.
柱状であり、一端に設けられた第1面の外寸よりも大きい外寸を有する打撃面を有する第1導波部材と、
柱状であり、一端に設けられた第2面を有する第2導波部材と、を備え、
前記第1導波部材には、
前記第1面に開口し、前記第1導波部材の軸方向に延び、前記第1面と前記打撃面との間に至る空孔と、
前記第1導波部材の前記空孔の外周部に位置し、前記空孔と前記第1導波部材の外部とを連通する連通孔と、が形成され、
前記第2導波部材は、前記空孔の内部に配置された本体部と、前記本体部から前記連通孔を介して前記第1導波部材の外部に突出する突出部と、を有し、
前記第2導波部材は、前記第1導波部材の前記軸方向において前記第2面が前記第1面から突出する第1位置と、前記第1導波部材の前記軸方向において前記第1面と前記第2面とが等しい位置に配置され、かつ、前記第2導波部材が前記第1導波部材と接触しない第2位置との間で揺動可能である、検査用治具。 An inspection jig used for inspecting a structure of a steel plate concrete structure in which concrete is filled between a first steel plate and a second steel plate facing the first steel plate.
A first waveguide member that is columnar and has a striking surface having an outer dimension larger than the outer dimension of the first surface provided at one end.
It is provided with a second waveguide member which is columnar and has a second surface provided at one end.
The first waveguide member
A hole that opens in the first surface, extends in the axial direction of the first waveguide member, and reaches between the first surface and the striking surface.
A communication hole located on the outer peripheral portion of the hole of the first waveguide member and communicating between the hole and the outside of the first waveguide member is formed.
The second waveguide has a main body portion arranged inside the vacancies and a protruding portion protruding from the main body portion to the outside of the first waveguide member through the communication hole.
The second waveguide member has a first position in which the second surface projects from the first surface in the axial direction of the first waveguide member and the first position in the axial direction of the first waveguide member. An inspection jig in which a surface and the second surface are arranged at equal positions, and the second waveguide member can swing between a second position where the first waveguide member does not come into contact with the first waveguide member.
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