JP2001264302A - Method and apparatus for inspecting concrete structure in non-contact state - Google Patents
Method and apparatus for inspecting concrete structure in non-contact stateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリ−ト内部
に存在する欠陥を非接触にて検査する方法及び装置を提
供するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a method and an apparatus for inspecting defects existing in concrete in a non-contact manner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、コンクリート内部の欠陥を調
査するには、コンクリート壁の打音による音質の差を人
間が判断して評価していた。2. Description of the Related Art Hitherto, in order to investigate defects inside concrete, a difference in sound quality due to a tapping sound of a concrete wall has been judged and evaluated by a human.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の検査方法は、膨大な手間がかかるものであるととも
に、正確な判定のためには高度の熟練を要するものであ
った。そのため、効率的であるとともに的確な判定を行
い得るような検査方法の開発が要望されていた。However, the above-mentioned conventional inspection method requires a great deal of labor and requires a high degree of skill for accurate judgment. For this reason, there has been a demand for the development of an inspection method that can perform an efficient and accurate determination.
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、コンクリ−ト内部に存在する欠陥を非接触にて効率
よくかつ的確に検査し得るような方法及び装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of efficiently and accurately inspecting a defect existing in a concrete in a non-contact manner. I do.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１記載のコンクリ
ート構造物の内部欠陥を検査するための方法において
は、コンクリート構造物の内部欠陥を検査するための方
法であって、空気を介在させた状態で衝撃波をコンクリ
ート構造物の壁面に当てることにより、前記コンクリー
ト構造物に弾性波を発生させ、内部欠陥からの反射波に
よって生じた前記壁面の振動を複数箇所にて測定し、振
動の時間遅れと、振動の強さの拡がりと、から欠陥の大
きさを検出することを特徴としている。請求項２記載の
コンクリート構造物の内部欠陥を検査するための装置に
おいては、コンクリート構造物の内部欠陥を検査するた
めの装置であって、空気を介在させた状態で衝撃波をコ
ンクリート構造物の壁面に当てることにより前記コンク
リート構造物に弾性波を発生させるための衝撃波発生装
置と、内部欠陥からの反射波によって生じた前記壁面の
振動を振動計で複数箇所にて測定するための表面振動計
測装置と、振動の時間遅れと振動の強さの拡がりとから
欠陥の大きさを解析するための内部欠陥解析装置と、こ
れら衝撃波発生装置と表面振動計測装置と内部欠陥解析
装置とを制御するための制御部と、解析結果を格納する
ための記憶装置と、を具備することを特徴としている。
請求項３記載のコンクリート構造物の内部欠陥を検査す
るための装置においては、請求項２記載のコンクリート
構造物の内部欠陥検出装置において、前記衝撃波発生装
置が、燃料ガスと、この燃料ガスを圧縮して高圧ガスを
発生させるためのコンプレッサと、生成した高圧ガスを
貯留するための高圧ガス部と、この高圧ガス部から高圧
ガスが導入されてこの高圧ガスを燃焼させるための燃焼
室と、この燃焼によって高圧衝撃波を発射するガンノズ
ルと、前記燃焼室における高圧ガスの燃焼を点火するた
めのパルス電源およびイグニッションパルス発生装置
と、これらパルス電源およびイグニッションパルス発生
装置を制御するための制御装置と、を備えて構成されて
いることを特徴としている。請求項４記載のコンクリー
ト構造物の内部欠陥を検査するための装置においては、
請求項２記載のコンクリート構造物の内部欠陥検出装置
において、前記表面振動計測装置が、微小スポット径に
て複数点のコンクリート壁面の変位と速度とを測定する
装置であり、レーザドップラ振動計測装置から構成され
ていることを特徴としている。請求項５記載のコンクリ
ート構造物の内部欠陥を検査するための装置において
は、請求項２記載のコンクリート構造物の内部欠陥検出
装置において、前記表面振動測定装置が、コンクリート
壁面の変位と速度とを測定する装置であり、レーザホロ
グラフィ振動計測装置から構成されていることを特徴と
している。請求項６記載のコンクリート構造物の内部欠
陥を検査するための装置においては、請求項２記載のコ
ンクリート構造物の内部欠陥検出装置において、前記内
部欠陥解析装置が、前記表面振動測定装置からの振動デ
ータ入力装置と、コンクリート内部欠陥の位置および大
きさを解析するプログラムと、解析結果を画面表示する
装置と、から構成されていることを特徴としている。請
求項７記載のコンクリート構造物の内部欠陥を検査する
ための装置においては、請求項１〜６のいずれかに記載
のコンクリート構造物の内部欠陥検出装置において、軌
道車両上に搭載されており、複数の前記衝撃波発生装置
が、アレイ状に設置されていることを特徴としている。
請求項８記載のコンクリート構造物の内部欠陥を検査す
るための装置においては、請求項１〜６のいずれかに記
載のコンクリート構造物の内部欠陥検出装置において、
マニプレータを備えた軌道車両上に搭載されており、ア
レイ状に配置された複数の前記衝撃波発生装置と前記表
面振動計測装置とが、前記マニプレータ上に設置されて
いることを特徴としている。請求項９記載のコンクリー
ト構造物の内部欠陥を検査するための装置においては、
請求項１〜６のいずれかに記載のコンクリート構造物の
内部欠陥検出装置において、マニプレータを備えた一般
車両上に搭載されており、アレイ状に配置された複数の
前記衝撃波発生装置と前記表面振動計測装置とが、前記
マニプレータ上に設置されていることを特徴としてい
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for inspecting an internal defect of a concrete structure, the method comprising the steps of: By applying a shock wave to the wall of the concrete structure in a state, an elastic wave is generated in the concrete structure, and vibration of the wall caused by a reflected wave from an internal defect is measured at a plurality of locations, and a time delay of the vibration is measured. And the magnitude of the defect is detected based on the spread of the vibration intensity. 3. An apparatus for inspecting an internal defect of a concrete structure according to claim 2, wherein the apparatus is for inspecting an internal defect of the concrete structure. A shock wave generator for generating an elastic wave in the concrete structure by hitting the concrete structure, and a surface vibration measuring device for measuring vibration of the wall surface caused by a reflected wave from an internal defect at a plurality of locations with a vibrometer. And an internal defect analyzer for analyzing the size of the defect from the time delay of the vibration and the spread of the intensity of the vibration, and an internal defect analyzer for controlling the shock wave generator, the surface vibration measuring device, and the internal defect analyzer. It is characterized by comprising a control unit and a storage device for storing the analysis result.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting an internal defect of a concrete structure, wherein the shock wave generating device compresses the fuel gas with the fuel gas. A high-pressure gas section for storing the generated high-pressure gas, a high-pressure gas section from which the high-pressure gas is introduced, and a combustion chamber for burning the high-pressure gas. A gun nozzle that emits a high-pressure shock wave by combustion, a pulse power supply and an ignition pulse generator for igniting the combustion of the high-pressure gas in the combustion chamber, and a control device for controlling the pulse power supply and the ignition pulse generator. It is characterized by comprising. An apparatus for inspecting internal defects of a concrete structure according to claim 4,
3. The apparatus for detecting internal defects of a concrete structure according to claim 2, wherein the surface vibration measuring device is a device for measuring displacement and velocity of a concrete wall at a plurality of points with a small spot diameter, and the laser Doppler vibration measuring device. It is characterized by being constituted. In the apparatus for inspecting an internal defect of a concrete structure according to claim 5, in the apparatus for detecting an internal defect of a concrete structure according to claim 2, the surface vibration measuring device determines the displacement and the velocity of the concrete wall surface. It is a device for measuring, and is characterized by being constituted by a laser holographic vibration measuring device. In the apparatus for inspecting an internal defect of a concrete structure according to claim 6, in the apparatus for detecting an internal defect of a concrete structure according to claim 2, the internal defect analyzing apparatus is configured to detect a vibration from the surface vibration measuring apparatus. It is characterized by comprising a data input device, a program for analyzing the position and size of a concrete internal defect, and a device for displaying the analysis result on a screen. An apparatus for inspecting an internal defect of a concrete structure according to claim 7 is the apparatus for detecting an internal defect of a concrete structure according to any one of claims 1 to 6, which is mounted on a rail vehicle. A plurality of the shock wave generators are arranged in an array.
In a device for inspecting an internal defect of a concrete structure according to claim 8, a device for detecting an internal defect of a concrete structure according to any one of claims 1 to 6,
A plurality of the shock wave generators and the surface vibration measuring device, which are mounted on a tracked vehicle having a manipulator and are arranged in an array, are installed on the manipulator. An apparatus for inspecting an internal defect of a concrete structure according to claim 9,
The device for detecting internal defects of a concrete structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of shock wave generators and the surface vibration are mounted on a general vehicle having a manipulator and arranged in an array. A measuring device is provided on the manipulator.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００７】〔第１実施形態〕本発明における非接触に
よるコンクリート構造物の検査装置の第１実施形態を図
１に示す。本装置は、衝撃波発生装置１００と、壁面振
動測定装置（表面振動測定装置）３０と、内部欠陥解析
装置５０と、これらを制御する制御部４０とから、主に
構成されている。[First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of a non-contact concrete structure inspection apparatus according to the present invention. The present apparatus mainly includes a shock wave generator 100, a wall vibration measuring device (surface vibration measuring device) 30, an internal defect analyzing device 50, and a control unit 40 for controlling these devices.
【０００８】衝撃波発生装置１００は、図２に示すよう
に、燃料ガスを貯留するガスボンベ１４３と、コンプレ
ッサ１４２と、高圧ガス部１４１（図２においては「高
圧ガスボンベ１４１」としてより具体的に例示されてい
る）と、燃焼室１３と、燃焼室１３の両側に設けられた
バルブ１１，１２と、高圧衝撃波を発射するガンノズル
１０と、これらの動作を制御する演算部２５および制御
装置２１と、制御装置２１に連結されたパルス電源２２
およびイグニッションパルス発生装置２３（図２におい
ては、「イグニッションパルス発生器２３」としてより
具体的に例示されている）と、から構成されている。As shown in FIG. 2, the shock wave generator 100 is more specifically illustrated as a gas cylinder 143 for storing a fuel gas, a compressor 142, and a high-pressure gas section 141 (in FIG. 2, a "high-pressure gas cylinder 141"). ), The combustion chamber 13, the valves 11 and 12 provided on both sides of the combustion chamber 13, the gun nozzle 10 for emitting a high-pressure shock wave, an arithmetic unit 25 and a control device 21 for controlling the operation thereof, Pulse power supply 22 connected to device 21
And an ignition pulse generator 23 (in FIG. 2, more specifically illustrated as an "ignition pulse generator 23").
【０００９】壁面振動測定装置３０（図１においては、
「レーザドップラ測定装置３０」としてより具体的に例
示されている）は、微小スポット径にて複数点のコンク
リート壁面の変位・速度信号５を測定するための装置で
あって、この実施形態においては図示のように複数のレ
ーザドップラ振動計測装置から構成されている。A wall vibration measuring device 30 (in FIG. 1,
The "laser Doppler measuring device 30" is a device for measuring displacement / velocity signals 5 of concrete walls at a plurality of points with a small spot diameter, and in this embodiment, As shown in the figure, the apparatus comprises a plurality of laser Doppler vibration measuring devices.
【００１０】内部欠陥解析装置５０（図１においては、
「解析装置及び表示装置５０」としてより具体的に例示
されている）は、壁面振動測定装置３０からの振動デー
タ入力装置と、コンクリート内部の欠陥を逆解析する装
置と、解析結果を画面表示する装置と、から構成されて
いる。An internal defect analyzer 50 (in FIG. 1,
The “analysis device and display device 50” is more specifically exemplified by a device for inputting vibration data from the wall vibration measurement device 30, a device for reversely analyzing a defect inside concrete, and displaying the analysis result on a screen. And an apparatus.
【００１１】制御部４０（図１においては「制御装置４
０」としてより具体的に例示されている）は、衝撃波発
生装置１００と壁面振動測定装置３０と内部欠陥解析装
置５０と、を制御する手段である。The control unit 40 (in FIG. 1, the "control device 4
"0" is a means for controlling the shock wave generator 100, the wall vibration measuring device 30, and the internal defect analyzer 50.
【００１２】以下、上記のように構成された非接触型コ
ンクリート構造物検査装置の使用方法について説明す
る。Hereinafter, a method of using the non-contact type concrete structure inspection apparatus configured as described above will be described.
【００１３】衝撃波発生装置１００は、断続的に０．７
秒〜２秒程度の間隔で１０ＭＰａ程度の高圧ガスを発生
できるような高圧ガスを燃焼させて行う方式を採用す
る。この他に、放電による加熱によって高圧を発生させ
る装置などがある。The shock wave generator 100 intermittently operates at 0.7
A method is employed in which a high-pressure gas capable of generating a high-pressure gas of about 10 MPa is burned at intervals of about 2 to 2 seconds. In addition, there is a device that generates a high pressure by heating by electric discharge.
【００１４】図２に基づいて説明すると、ガスボンベ１
４３内の燃料ガスをコンプレッサ１４２により圧縮して
高圧ガスボンベ１４１内に高圧ガスを得る。この高圧ガ
スを高圧ガスバルブ１２を開いて燃焼室１３に導き、制
御装置２１からの制御信号１６に基づき高圧ガスバルブ
１２，１１を閉じる。次いでイグニッションパルス発生
器２３により点火プラグを発火させ燃焼室１３内で燃焼
を起こさせ、さらに高圧のガスを得ると共に高圧ガスバ
ルブ１１を開いて高圧ガスガンノズル１０に開放して衝
撃波を得る。得られた衝撃波６は、高圧ガスガンノズル
１０により方向性を得て、しかるべき距離例えば１メー
トルの距離をおいたコンクリート構造物にほぼ０．２５
ｍ2 程度の広さで衝突する。Referring to FIG. 2, a gas cylinder 1 will be described.
The fuel gas in 43 is compressed by the compressor 142 to obtain a high-pressure gas in the high-pressure gas cylinder 141. The high-pressure gas is introduced into the combustion chamber 13 by opening the high-pressure gas valve 12, and the high-pressure gas valves 12 and 11 are closed based on a control signal 16 from the control device 21. Next, the ignition plug is ignited by the ignition pulse generator 23 to cause combustion in the combustion chamber 13, and further obtains a high-pressure gas and opens the high-pressure gas valve 11 to open the high-pressure gas gun nozzle 10 to obtain a shock wave. The resulting shock wave 6 is directed by a high-pressure gas gun nozzle 10 and is applied to a concrete structure at an appropriate distance, for example, a distance of 1 meter, for approximately 0.25 mm.
to collide with m 2 about size.
【００１５】衝撃波を受けたコンクリート構造物は、振
動を生じ平行な入射弾性波３を生じる。入射弾性波３
は、内部へと伝播して欠陥２に至りそこで反射される。
欠陥から反射された反射波４は、コンクリート構造物表
面壁を再び振動させる。この表壁面の振動を衝撃波を加
えた近傍の任意の複数点Ａ，Ｂ，Ｃ，…からの表面振動
情報６としてレーザドップラ測定装置３０にて測定し、
表面移動速度、周波数などの信号として捕らえる。表面
振動測定点は平面的に分布させて測定するようにする。The concrete structure that has received the shock wave generates vibration and generates parallel incident elastic waves 3. Incident elastic wave 3
Propagates to the inside, reaches the defect 2, and is reflected there.
The reflected wave 4 reflected from the defect causes the concrete structure surface wall to vibrate again. The vibration of the front wall surface is measured by the laser Doppler measuring device 30 as surface vibration information 6 from arbitrary points A, B, C,...
Capture as signals such as surface movement speed and frequency. The surface vibration measurement points are measured by being distributed in a plane.
【００１６】得られた信号は、制御装置４０を経て解析
装置５０へとに送られる。この場合、内部欠陥２に対し
て例えば図示（ｅ）のような位置関係とされた各測定点
Ａ，Ｂ，Ｃに関しては、それぞれ、図示（ａ）〜（ｃ）
のような振動信号が得られる。つまり、各点Ａ，Ｂ，Ｃ
のそれぞれにおいて得られる反射波４どうしの間におい
ては、時間遅れ量および振幅に、図示のような差が生じ
ている。解析装置５０においては、このような時間遅れ
量および振幅を有した信号をもたらすような欠陥２の位
置および大きさを、推測して解析する（逆解析する）。The obtained signal is sent to the analyzer 50 via the controller 40. In this case, for each of the measurement points A, B, and C having a positional relationship as shown in FIG.
Is obtained. That is, each point A, B, C
Between the reflected waves 4 obtained in each of the above cases, there is a difference as shown in the time delay amount and the amplitude. The analyzer 50 estimates and analyzes (inversely analyzes) the position and size of the defect 2 that results in a signal having such a time delay and amplitude.
【００１７】解析結果は人間が読み取りやすい形に表さ
れて表示装置に表示される、また、ここには記していな
いが記憶装置に記憶させて次々に測定位置を移動して行
けば、広い表面積のコンクリート構造物を検査すること
が出来る。The analysis results are displayed on a display device in a form that is easy for humans to read. Also, although not shown here, the data can be stored in a storage device and the measurement position can be moved one after another to obtain a large surface area. Of concrete structures can be inspected.
【００１８】また、逆解析に際して有用な基礎的なデー
タを得るために、人工的に形状を設定した種々の大きさ
の球状欠陥や平面状欠陥や三次元形状といったような内
部欠陥をコンクリート内部に作製しておいて衝撃波から
生じた弾性波による欠陥からの反射信号を試験して求め
ておき、表面振動の時間遅れ、振動の強さを前もって把
握しておけば良い。こうしておくことにより未知の欠陥
からの表面振動信号も逆解析によるシミュレーション計
算手法により再現できるものである。Further, in order to obtain basic data useful in the inverse analysis, an internal defect such as a spherical defect, a planar defect, or a three-dimensional shape having various sizes artificially set is formed inside the concrete. It is sufficient to test and obtain a reflection signal from a defect caused by an elastic wave generated from a shock wave, and to grasp the time delay of the surface vibration and the strength of the vibration in advance. By doing so, a surface vibration signal from an unknown defect can be reproduced by a simulation calculation method based on inverse analysis.
【００１９】〔第２実施形態〕図１におけるレーザドッ
プラ測定装置に代えて、レーザホログラフィ装置を使用
することができる。この方法を用いることにより、コン
クリート表面の連続した面上で表面振動のデータを得る
ことができる。これにより、コンクリート表面の表面移
動速度、周波数などのデータを測定できるので、これら
のデータを基に内在欠陥形状を逆解析にて求めることが
できる。このようにレーザホログラフィ装置を使用した
場合も、測定データを記憶させた後測定点を移動させる
ことにより広い範囲の検査が可能となる。この第２実施
形態に固有の効果は、レーザドップラ測定装置の場合よ
り測定点が面状に広がるので更に欠陥形状推定の精度を
高くすることができることである。[Second Embodiment] A laser holography device can be used instead of the laser Doppler measurement device in FIG. By using this method, surface vibration data can be obtained on a continuous surface of the concrete surface. Accordingly, data such as the surface moving speed and the frequency of the concrete surface can be measured, and the shape of the intrinsic defect can be obtained by inverse analysis based on the data. As described above, even when the laser holography apparatus is used, a wide range of inspection can be performed by moving the measurement point after storing the measurement data. An advantage peculiar to the second embodiment is that the accuracy of the defect shape estimation can be further increased because the measurement points spread in a plane compared to the case of the laser Doppler measurement device.
【００２０】〔第３実施形態〕この第３実施形態におい
ては、図４（ａ）に示すように、上述のコンクリート検
査装置は、軌道車両上に搭載されている。図４（ａ）に
おいては、衝撃波発生装置１００をアレイ状（より厳密
には放射状）に配置し、衝撃波の方向に壁面振動測定装
置３０を向けることにより、被検査物の表面に向けて衝
撃波を発射して壁面振動を測定できるようになってい
る。Third Embodiment In the third embodiment, as shown in FIG. 4A, the above-described concrete inspection device is mounted on a railroad vehicle. In FIG. 4A, the shock wave generators 100 are arranged in an array (more precisely, radially), and the wall vibration measuring device 30 is directed in the direction of the shock wave, so that the shock wave is directed toward the surface of the inspection object. It can be fired to measure wall vibration.
【００２１】この第３実施形態においては、軌道列車ト
ンネルなどのコンクリート構造物の検査を効率よく実施
することができる。In the third embodiment, a concrete structure such as a railway train tunnel can be inspected efficiently.
【００２２】この実施形態の変形例においては、衝撃波
発生装置１００および壁面振動測定装置３０を、軌道車
両に設けられているマニプレータ上に設置することがで
きる。この場合には、マニプレータを適宜に動かしつ
つ、被検査物の表面に向けて衝撃波を発射して壁面振動
を測定することができる。この変形例においては、マニ
プレータを利用している分だけ、より広範な範囲にわた
っての検査を行うことができる。In a modification of this embodiment, the shock wave generator 100 and the wall vibration measuring device 30 can be installed on a manipulator provided in a tracked vehicle. In this case, while appropriately moving the manipulator, a shock wave can be emitted toward the surface of the inspection object to measure wall vibration. In this modification, the inspection over a wider range can be performed by using the manipulator.
【００２３】〔第４実施形態〕この第４実施形態におい
ては、図４（ｂ）に示すように、上述のコンクリート検
査装置は、一般車両上に搭載されている。図４（ｂ）に
示すように、衝撃波発生装置１００および壁面振動測定
装置３０は、マニプレータ１１０上に設置されている。
これにより、マニプレータを適宜に動かしつつ、被検査
物の表面に向けて衝撃波を発射して壁面振動を測定する
ことができる。[Fourth Embodiment] In the fourth embodiment, as shown in FIG. 4B, the above-described concrete inspection apparatus is mounted on a general vehicle. As shown in FIG. 4B, the shock wave generator 100 and the wall vibration measuring device 30 are installed on a manipulator 110.
Thus, while appropriately manipulating the manipulator, it is possible to measure the wall vibration by emitting a shock wave toward the surface of the inspection object.
【００２４】この第４実施形態においては、自動車トン
ネルやコンクリ−ト構造物壁面などの検査を効率よく実
施することができる。In the fourth embodiment, it is possible to efficiently inspect a car tunnel, a wall of a concrete structure, and the like.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のようにして、従来は人間の手によ
る打音と人間の脳にて判断して膨大な労力をかけていた
コンクリート内部の欠陥を自動的に非接触にて、予め設
定した欠陥情報に基づき合理的な安全性評価ができるよ
うになった。As described above, the defect inside the concrete, which has conventionally required a great deal of labor by judging with the sound of the human hand and the human brain, is automatically set in a non-contact manner. The rational safety evaluation can be performed based on the defect information.
【図１】 本発明における非接触によるコンクリート構
造物の検査装置の第１実施形態を示す概略構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a non-contact concrete structure inspection apparatus according to the present invention.
【図２】 図１の装置における衝撃波発生装置の詳細構
成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of a shock wave generator in the device of FIG.
【図３】 本発明における非接触によるコンクリート構
造物の検査方法における内部欠陥の解析手法例を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an analysis method for internal defects in the non-contact concrete structure inspection method according to the present invention.
【図４】 本発明による非接触コンクリート構造物検査
装置を、軌道車両に搭載した第３実施形態（図４
（ａ））と、一般車両に搭載した第４実施形態（図４
（ｂ））と、を示す斜視図である。4 shows a third embodiment in which the non-contact concrete structure inspection device according to the present invention is mounted on a railroad vehicle (FIG. 4).
(A)) and the fourth embodiment mounted on a general vehicle (FIG. 4)
(B)) and FIG.
１０ ガンノズル １１ バルブ １２ バルブ １３ 燃焼室 ２１ 制御装置 ２２ パルス電源 ２３ イグニッションパルス発生器（イグニッションパ
ルス発生装置） ２５ 演算部 ３０ レーザドップラ測定装置（壁面振動測定装置（表
面振動測定装置）） ４０ 制御装置（制御部） ５０ 解析装置及び表示装置（内部欠陥解析装置） １００ 衝撃波発生装置 １１０ マニプレータ １４１ 高圧ガスボンベ（高圧ガス部） １４２ コンプレッサ １４３ ガスボンベReference Signs List 10 Gun nozzle 11 Valve 12 Valve 13 Combustion chamber 21 Controller 22 Pulse power supply 23 Ignition pulse generator (Ignition pulse generator) 25 Operation unit 30 Laser Doppler measurement device (Wall surface vibration measurement device (Surface vibration measurement device)) 40 Control device ( Control unit) 50 Analysis device and display device (internal defect analysis device) 100 Shock wave generator 110 Manipulator 141 High-pressure gas cylinder (high-pressure gas unit) 142 Compressor 143 Gas cylinder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000006208 三菱重工業株式会社 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 (72)発明者 村上 敬宜 福岡県福岡市東区美和台６丁目20−７ (72)発明者 伊東 繁 熊本県熊本市大江二丁目１−10 大江住宅 ４−11 (72)発明者 森 和也 熊本県菊池郡西合志町大字須屋1085番地12 (72)発明者 長井 直之 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 若元 郁夫 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 島筒 博章 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 吉田 光宏 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 田村 一美 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Ｆターム(参考） 2G047 AA10 BA03 BB00 BC02 BC03 BC05 CA03 EA00 EA08 2G064 AA05 AB08 BC05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (71) Applicant 000006208 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 2-5-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Takanori Murakami 6-20-7 Miwadai, Higashi-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Shigeru Ito 2-1-1 Oe, Kumamoto City, Kumamoto Prefecture 4-11 Oe House 4-11 (72) Inventor Kazuya Mori 1085-12, Oya, Nishi-Koshi-cho, Kikuchi-gun, Kumamoto Prefecture 4-72 Kanon Shinmachi, Nishi-ku, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Hiroshima Laboratory (72) Inventor Ikuo Wakamoto 4-622 Kanon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima, Hiroshima, Japan Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Hiroshima Laboratory (72) Inventor Shimazu Hiroaki Hiroshima Prefecture Hiroshima Prefecture Hiroshima City Kanon Shinmachi 4-6-22 Inside the Hiroshima Research Laboratory Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Mitsuhiro Yoshida Hiroshima City Hiroshima Hiroshima City 4-6-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hiroshima Research Laboratory (72) Inventor Kazumi Tamura 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hiroshima Research Laboratory F-term (reference) 2G047 AA10 BA03 BB00 BC02 BC03 BC05 CA03 EA00 EA08 2G064 AA05 AB08 BC05
Claims (9)
るための方法であって、 空気を介在させた状態で衝撃波をコンクリート構造物の
壁面に当てることにより、前記コンクリート構造物に弾
性波を発生させ、 内部欠陥からの反射波によって生じた前記壁面の振動を
複数箇所にて測定し、 振動の時間遅れと、振動の強さの拡がりと、から欠陥の
大きさを検出することを特徴とする非接触によるコンク
リート構造物の検査方法。1. A method for inspecting an internal defect of a concrete structure, comprising: generating an elastic wave on the concrete structure by applying a shock wave to a wall surface of the concrete structure with air interposed therebetween. Measuring the vibration of the wall surface caused by the reflected wave from the internal defect at a plurality of locations, and detecting the size of the defect from the time delay of the vibration and the spread of the vibration intensity. Inspection method of concrete structure by contact.
るための装置であって、 空気を介在させた状態で衝撃波をコンクリート構造物の
壁面に当てることにより前記コンクリート構造物に弾性
波を発生させるための衝撃波発生装置と、 内部欠陥からの反射波によって生じた前記壁面の振動を
振動計で複数箇所にて測定するための表面振動計測装置
と、 振動の時間遅れと振動の強さの拡がりとから欠陥の大き
さを解析するための内部欠陥解析装置と、 これら衝撃波発生装置と表面振動計測装置と内部欠陥解
析装置とを制御するための制御部と、 解析結果を格納するための記憶装置と、を具備すること
を特徴とするコンクリート構造物の内部欠陥検出装置。2. An apparatus for inspecting an internal defect of a concrete structure, wherein the shock wave is applied to a wall surface of the concrete structure with air interposed therebetween to generate an elastic wave on the concrete structure. A shock wave generator, a surface vibration measuring device for measuring vibration of the wall surface caused by a reflected wave from an internal defect at a plurality of locations with a vibrometer, and a time delay of vibration and an increase in vibration intensity. An internal defect analyzer for analyzing the size of the defect, a controller for controlling the shock wave generator, the surface vibration measuring device, and the internal defect analyzer, a storage device for storing the analysis result, An internal defect detection device for a concrete structure, comprising:
部欠陥検出装置において、 前記衝撃波発生装置が、燃料ガスと、この燃料ガスを圧
縮して高圧ガスを発生させるためのコンプレッサと、生
成した高圧ガスを貯留するための高圧ガス部と、この高
圧ガス部から高圧ガスが導入されてこの高圧ガスを燃焼
させるための燃焼室と、この燃焼によって高圧衝撃波を
発射するガンノズルと、前記燃焼室における高圧ガスの
燃焼を点火するためのパルス電源およびイグニッション
パルス発生装置と、これらパルス電源およびイグニッシ
ョンパルス発生装置を制御するための制御装置と、を備
えて構成されていることを特徴とするコンクリート構造
物の内部欠陥検出装置。3. The apparatus according to claim 2, wherein the shock wave generator includes a fuel gas, a compressor for compressing the fuel gas to generate a high-pressure gas, and a generated high-pressure gas. A high-pressure gas section for storing gas, a combustion chamber for introducing the high-pressure gas from the high-pressure gas section to burn the high-pressure gas, a gun nozzle for emitting a high-pressure shock wave by the combustion, and a high-pressure gas in the combustion chamber. A pulsed power supply and an ignition pulse generator for igniting the combustion of gas, and a control device for controlling the pulsed power supply and the ignition pulse generator, comprising: Internal defect detection device.
部欠陥検出装置において、 前記表面振動計測装置が、微小スポット径にて複数点の
コンクリート壁面の変位と速度とを測定する装置であ
り、レーザドップラ振動計測装置から構成されているこ
とを特徴とするコンクリート構造物の内部欠陥検出装
置。4. The apparatus for detecting internal defects of a concrete structure according to claim 2, wherein the surface vibration measuring device is a device for measuring displacements and velocities of concrete walls at a plurality of points with a small spot diameter, and a laser. An internal defect detecting device for a concrete structure, comprising a Doppler vibration measuring device.
部欠陥検出装置において、 前記表面振動測定装置が、コンクリート壁面の変位と速
度とを測定する装置であり、レーザホログラフィ振動計
測装置から構成されていることを特徴とするコンクリー
ト構造物の内部欠陥検出装置。5. The device for detecting internal defects of a concrete structure according to claim 2, wherein the surface vibration measuring device is a device for measuring displacement and velocity of a concrete wall surface, and is constituted by a laser holographic vibration measuring device. An apparatus for detecting internal defects in a concrete structure.
部欠陥検出装置において、 前記内部欠陥解析装置が、前記表面振動測定装置からの
振動データ入力装置と、コンクリート内部欠陥の位置お
よび大きさを解析するプログラムと、解析結果を画面表
示する装置と、から構成されていることを特徴とするコ
ンクリート構造物の内部欠陥検出装置。6. The internal defect detection device for a concrete structure according to claim 2, wherein the internal defect analysis device analyzes a vibration data input device from the surface vibration measurement device and a position and a size of the concrete internal defect. And a device for displaying an analysis result on a screen.
リート構造物の内部欠陥検出装置において、 軌道車両上に搭載されており、 複数の前記衝撃波発生装置が、アレイ状に設置されてい
ることを特徴とするコンクリート構造物の内部欠陥検出
装置。7. The apparatus for detecting internal defects of a concrete structure according to claim 1, wherein the apparatus is mounted on a tracked vehicle, and the plurality of shock wave generators are installed in an array. An apparatus for detecting internal defects in a concrete structure, comprising:
リート構造物の内部欠陥検出装置において、 マニプレータを備えた軌道車両上に搭載されており、 アレイ状に配置された複数の前記衝撃波発生装置と前記
表面振動計測装置とが、前記マニプレータ上に設置され
ていることを特徴とするコンクリート構造物の内部欠陥
検出装置。8. The apparatus for detecting internal defects of a concrete structure according to claim 1, which is mounted on a rail vehicle provided with a manipulator, and wherein said plurality of shock waves are arranged in an array. An apparatus for detecting an internal defect in a concrete structure, wherein the apparatus and the surface vibration measuring apparatus are installed on the manipulator.
リート構造物の内部欠陥検出装置において、 マニプレータを備えた一般車両上に搭載されており、 アレイ状に配置された複数の前記衝撃波発生装置と前記
表面振動計測装置とが、前記マニプレータ上に設置され
ていることを特徴とするコンクリート構造物の内部欠陥
検出装置。9. The apparatus for detecting internal defects of a concrete structure according to claim 1, wherein said apparatus is mounted on a general vehicle having a manipulator, and wherein said plurality of shock waves are arranged in an array. An apparatus for detecting an internal defect in a concrete structure, wherein the apparatus and the surface vibration measuring apparatus are installed on the manipulator.
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|---|---|---|---|
| JP2000076949A JP2001264302A (en) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Method and apparatus for inspecting concrete structure in non-contact state |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014119441A (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Toshiba Corp | Ultrasonic testing device and method |
| JP2014153359A (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-25 | Boeing Co | Hydroshock inspection system |
| JP2015194418A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社日立製作所 | Structure surface inspection apparatus and surface inspection method |
| JP2015224891A (en) * | 2014-05-26 | 2015-12-14 | 学校法人桐蔭学園 | Detection method and non-contact acoustic detection system using sound waves |
| EP3779431A4 (en) * | 2018-03-27 | 2021-12-08 | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology | Measuring device, measuring system, moving body, and measuring method |
-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000076949A patent/JP2001264302A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014119441A (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Toshiba Corp | Ultrasonic testing device and method |
| JP2014153359A (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-25 | Boeing Co | Hydroshock inspection system |
| US9354203B2 (en) | 2013-02-08 | 2016-05-31 | The Boeing Company | Hydroshock inspection system |
| JP2015194418A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社日立製作所 | Structure surface inspection apparatus and surface inspection method |
| JP2015224891A (en) * | 2014-05-26 | 2015-12-14 | 学校法人桐蔭学園 | Detection method and non-contact acoustic detection system using sound waves |
| EP3779431A4 (en) * | 2018-03-27 | 2021-12-08 | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology | Measuring device, measuring system, moving body, and measuring method |
| US11674933B2 (en) | 2018-03-27 | 2023-06-13 | National Institutes For Quantum And Radiological Science And Technology | Measuring device, measuring system, moving body, and measuring method |
| US11913910B2 (en) | 2018-03-27 | 2024-02-27 | National Institutes For Quantum And Radiological Science And Technology | Measuring device, measuring system, moving body, and measuring method |
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