維持管理調査

赤外線映像

 目視・デジタル写真によるクラック等の変状抽出結果と、赤外線映像による早朝(AM7:00)と午後(PM2:00)の差分画像による劣化度判定結果とを比較しました。その結果、前者では確認できないコンクリート内部の異常箇所の抽出が行えました。

地中レーダー探査

地中レーダー探査器
地中レーダー探査(地下埋設管調査)
地中レーダー探査(トンネル覆工裏空洞調査)
地中レーダー探査(構造物周辺空洞調査)
 地中レーダー探査は、地下埋設管の位置・深度の確認、トンネル覆工コンクリート背面の空洞の位置・厚さの確認、構造物周辺の緩みや空洞の確認のために実施します。
 当社では270~2600MHzの5種類のアンテナを所有し、多様なニーズに応えています。

パイプカメラによる調査

 パイプカメラ調査は、管路等の排水施設の変状箇所等を把握するために用いられます。使用する装置は、先端にカラー画像のパイプカメラを有し、画像伝送、電源供給線を内包した押し込みロッドと、その巻枠、及びコントロールユニット(電源ユニット、ビデオタイプライタ、モニタTV、VTR)よりなります。また、管内の状況によっては管路内を洗浄する高圧洗浄装置も使用します。
カメラヘッド
モニター部

<パイプカメラ調査例>

 高速道路における中央排水管の破損状況をパイプカメラによりビデオ撮影し、確認した事例です。
パイプカメラ挿入孔
パイプカメラ挿入状況
排水管への土砂流入
管継手部からの湧水

電磁誘導法による鉄筋探査

 電磁誘導法は、コイルが巻かれたプローブに一次交流電流を流して交流磁場を発生させ、その地場中に鉄筋が存在した場合に生じる二次電流から、発生した電圧の変化を把握し、コンクリート中の鉄筋位置、かぶりなどを評価する方法です。コイルの電圧の変化は、鉄筋の径・寸法やコンクリート表面からの距離により変化するため、この関係を利用して、鉄筋のかぶり、位置あるいは鉄筋径等を評価します。鉄筋位置は、プローブコイルに誘導された電圧がピークになった位置の直下にあると判断し、鉄筋のかぶりは、出力電力と、かぶりの検出曲線をもとに推定します。電磁誘導法で鉄筋位置及びかぶりを測定できるのは、一般に鉄筋径が6mm以上の場合で、かぶりが10~200mmの範囲といわれています。
鉄筋探査状況
プロフォメーター5

<鉄筋探査例>

 カルバート構造物の鉄筋配置状況をプロフォメーターで探査した事例です。
測定データ図表
 

コンクリート構造物の診断調査

 コンクリ-ト構造物の変状を大別すると、1)初期欠陥、2)経年劣化、3)構造的変状に分類できます。 初期欠陥の主なものとしては、(1)ジャンカ,(2)コ-ルドジョイント,(3)内部欠陥,(4)砂すじ,(5)表面気泡(あばた)などがあります。 経年劣化としては、(1)ひび割れ・浮き・剥落,(2)錆汁,(3)エフロレッセンス,(4)汚れ(変色),(5)すりへりなどがあります。 また構造的変状としては、(1)たわみ,(2)変形,(3)振動などが挙げられます。 
 これらコンクリ-ト構造物における変状は、一般的に各種の変状が複合して生じているため、診断する技術者には豊富な知識と経験が必要とされます。 小社では、それらを有した専門の技術者が現場に応じた適切な調査提案を行い、その調査結果を基に適切な変状の発生原因について考察・報告致します。 また、その変状の防止対策、補修対策などについても提案致します。
 なお、小社では現在、徳山工業高等専門学校主催による「コンクリ-トよろず研究会」に所属し、ひび割れ問題について研究中です。
ひび割れのパタ-ン例
超音波測定器による
ひび割れ深さの測定例

鉄筋のかぶり測定調査

 電磁波レーダ装置を使用して、山口大学の田中正吾教授らが開発した信号伝播モデルを適用することで、鉄筋のかぶり測定が可能です。ここでは、日本無線株式会社製のNJJ-95A(アンテナ周波数800MHz)を使用し、測定後に鉄筋探査位置のコンクリート擁壁をはつることにより、スケールやノギス、マイクロメーター等を用いて鉄筋のかぶりや腐蝕厚の測定も行った事例を紹介します。
写真1 探査状況
図1 Bモード濃淡画像
 図1に示したBモード濃淡画像に対する2本の鉄筋に対し4反射波モデルによりかぶり計測値を求めたところ、96㎜(実測値98mm)でした。この鉄筋を含み、異なった地点での数多くの縦筋、横筋について、鉄筋のかぶりを計測した結果とかぶりの実測結果を比較したのが図2です。図より、極めて精度の高い計測がなされていることがわかります。参考として、誤差率の絶対値の平均値は、わずか1.9%の誤差でした。
写真2 鉄筋のかぶり測定状況
図2 かぶりの計測値と実測値の関係

写真調査(クラック調査、写真測量)

 最近は、カメラのレンズのゆがみなどを補正できるようになってきたため、特殊なカメラを使わなくても市販のデジタルカメラを活用し、安価で効率的な画像解析が可能となってきました。弊社では、コンクリート構造物のひび割れの整理に適用したり、斜面崩壊地での簡易な写真測量として適用しています。  

 ① クラック調査
 弊社で所有している画像データからひび割れを自動抽出するプログラムは、デジタルカメラやスキャナによって取り込んだ画像から、クラック幅(ひび割れ幅)による分類を行い、自動的に抽出することができます。写真撮影時にクラックスケール等を一緒に撮影することで、クラック幅、長さ等を測定することができます。
 現時点では、色、よごれ、表面のざらつき等があるところでは、精度良く抽出できないものの、抽出後のクラック図に対して、編集・修正作業を行うことができ、計測できない高所でのひび割れ位置や長さの特定にも効果的に活用できます。抽出可能なひび割れ最小幅は、「撮影したカメラの画素数」と「撮影時の横方向視のサイズ」により決定され、良好な画像の場合0.5画素程度となります。
元写真
クラック処理写真
写真による橋梁部のクラック整理例
建物のクラック抽出例
擁壁のクラック抽出例
ボックスカルバートのクラック抽出例
橋梁橋脚のクラック抽出例
 ② 写真測量
 被写体を異なる3方向から撮影することで、撮影した写真をもとに被写体の立体的な形・位置などを正確に測定し、3次元座標を計算することができます。下の写真は、斜面崩壊現場の写真をもとに「Kuraves」というソフトを用いて等高線図を描いたものです。対象地における崩壊後の測量図面がないため妥当性の評価はできませんが、滑落崖の形状については概ね比較的妥当なものであると判断できます。
斜面崩壊現場
等高線図の作成

橋梁点検

 県管理の橋梁について、点検業務を行いました。現地で、損傷状況の確認を行い、点検調書の作成及び健全度の評価を行いました。
橋梁点検車(BT-200)
橋梁点検車(BT-400)
歩道点検車(MBI70)

横断歩道橋点検

 県管理の横断歩道橋について、5年に1度の定期点検業務を行いました。点検作業に当たっては、警備員を配置し、安全に点検作業ができるように努めました。特に、自動車交通量が多い箇所については、夜間に点検作業を実施し、交通に支障が無いように努めました。

橋梁補修設計

 既存の橋梁の補修設計を行いました。現地で変状調査(打音調査)、コンクリートコア採取を行い、コンクリート試験(コンクリート強度、中性化、塩化物イオンの含有量)の把握を行い、これらの結果に基づき、補修設計を行いました。
変状図
打音調査状況
コア採取状況
施工前
施工後

橋梁補修設計

 既存の橋梁の補修設計を行いました。現地で変状調査(打音調査)、コンクリートコア採取を行い、コンクリート試験(コンクリート強度、中性化、塩化物イオンの含有量)の把握を行い、これらの結果に基づき、補修設計を行いました。
上流側全景(施工前)
上流側全景(施工後)
床版下部上流側から下流側(施工前)
床版下部上流側から下流側(施工後)
床版下部下流側から上流側(施工前)
床版下部下流側から上流側(施工後)

橋梁補修設計(鉄筋コンクリート巻立工法)

 橋梁の耐震補強を行うため、橋脚箇所は、鉄筋コンクリート巻立工法を採用し、支承部においては、水平力分担構造及び落橋防止装置の補強を行った。
鉄筋コンクリート巻立て工法
水平力分担構造+落橋防止装置
水平分担構造+落橋防止装置
鉄筋コンクリート巻立+水平力分担構造
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