特許 6810422 空洞検査方法及び空洞検査システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6810422

(24)【登録日】2020年12月15日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】空洞検査方法及び空洞検査システム

(51)【国際特許分類】

   G01F 17/00 20060101AFI20201221BHJP

   G01F 22/02 20060101ALI20201221BHJP

   E04G 21/12 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   G01F17/00 C

   G01F22/02

   E04G21/12 104Z

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-65562(P2017-65562)

(22)【出願日】2017年3月29日

(65)【公開番号】特開2018-169239(P2018-169239A)

(43)【公開日】2018年11月1日

【審査請求日】2019年12月18日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 施工による公開／施工日：平成２９年３月１６日〜３月３１日、施工場所：阪神高速東大阪線 東Ｓ３２７径間〜東Ｓ３３５径間（大阪府東大阪市西堤１丁目１３−４）

(73)【特許権者】

【識別番号】515326321

【氏名又は名称】株式会社ＣＯＲＥ技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】395013212

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩインフラ建設

(74)【代理人】

【識別番号】100121603

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 元昭

(74)【代理人】

【識別番号】100141656

【弁理士】

【氏名又は名称】大田 英司

(74)【代理人】

【識別番号】100182888

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100067747

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 良昭

(72)【発明者】

【氏名】西 弘

(72)【発明者】

【氏名】城代 和行

(72)【発明者】

【氏名】小椋 紀彦

(72)【発明者】

【氏名】小西 雄治

(72)【発明者】

【氏名】橋本 達朗

(72)【発明者】

【氏名】中村 定明

(72)【発明者】

【氏名】廣井 幸夫

(72)【発明者】

【氏名】西口 裕之

【審査官】 谷垣 圭二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１５０７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２１８９１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ １７／００

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

Ｇ０１Ｆ ２２／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に空洞のある剛部材を前記空洞に向かって穿孔し、
穿孔した孔を介して前記空洞に流体を流動し、
前記流体の流量、及び流体圧力を測定し、
測定した前記流体圧力の変化及び前記流量に基づいて、前記空洞の容積である空洞容量を検出し、
前記流体の流動時間、並びに、前記流動停止後の前記圧力が変動する圧力変動率を測定し、
前記空洞容量を、
前記流動時間及び前記圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正する
空洞検査方法。

【請求項2】

前記流体を気体とするとともに、
前記気体を前記空洞から流出させる
請求項１に記載の空洞検査方法。

【請求項3】

前記空洞容量を、標準気圧に対する測定圧力の比率に基づいて補正する
請求項１または２に記載の空洞検査方法。

【請求項4】

前記流体を流動させる流動装置内部の容積に基づいて、前記空洞容量を補正する
請求項１乃至３のうちいずれかに記載の空洞検査方法。

【請求項5】

内部に空洞のある剛部材において前記空洞に向かって穿孔した孔を介して前記空洞に流体を流動させる流動装置と、
前記流体の流量を測定する流量測定装置と、
前記流体の流体圧力を測定する圧力測定装置と、
前記流量測定装置によって測定した流量及び前記圧力測定装置によって測定した前記流体圧力の変化に基づいて、前記空洞の容積である空洞容量を検出する容量検出部とが備えられ、
前記流体の流動時間、並びに、前記流動停止後の前記圧力が変動する圧力変動率を測定し、
前記容量検出部は、
前記空洞容量を、前記流動時間及び前記圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正する構成である
空洞検査システム。

【請求項6】

前記流体を気体とするとともに、
前記流動装置が前記空洞から前記気体を流出させる真空ポンプで構成された
請求項５に記載の空洞検査システム。

【請求項7】

前記容量検出部は、
前記空洞容量を、標準気圧に対する測定圧力の比率に基づいて補正する構成である
請求項５または６に記載の空洞検査システム。

【請求項8】

前記容量検出部は、
前記流体を流動させる流動装置内部の容積に基づいて、前記空洞容量を補正する構成である
請求項５乃至７のうちいずれかに記載の空洞検査システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、プレストレストコンクリート構造物などの内部に空洞が生じるおそれがある剛部材における空洞の容積を検出する空洞検査方法及び空洞検査システムに関する。

【背景技術】

【0002】

昨今、既設構造物の維持管理について、例えば、プレストレストコンクリート構造物（以下において、ＰＣ構造物という）におけるシース内部のグラウト充填状態を確認することが重要視されている。しかしながら、シース内部のグラウト充填度は、外部から目視で確認することはできず、さまざまな検査方法が提案されている。

【0003】

特許文献１に記載の検査方法もそのような検査方法のひとつとして提案されている。特許文献１に記載の検査方法は、内部にシースが配置されたコンクリート部材の表面をインパクトハンマーで打撃して弾性波を入射し、表面に配置したＡＥセンサにて伝搬する弾性波を受信して、シース内のグラウトの充填状態を検査するものである。
しかしながら、特許文献１に記載の検査方法では、シースにおけるグラウトの充填状態はわかるものの、未充填であることが検出された場合であっても、その容量を計ることは困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−５４１４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで本発明は、内部に空洞のある剛部材の空洞容量を検出できる空洞検査方法及び空洞検査システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明は、内部に空洞のある剛部材を前記空洞に向かって穿孔し、穿孔した孔を介して前記空洞に流体を流動し、前記流体の流量、及び流体圧力を測定し、測定した前記流体圧力の変化及び前記流量に基づいて、前記空洞の容積である空洞容量を検出し、前記流体の流動時間、並びに、前記流動停止後の前記圧力が変動する圧力変動率を測定し、前記空洞容量を、前記流動時間及び前記圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正する空洞検査方法であることを特徴とする。

【0007】

またこの発明は、内部に空洞のある剛部材において前記空洞に向かって穿孔した孔を介して前記空洞に流体を流動させる流動装置と、前記流体の流量を測定する流量測定装置と、前記流体の流体圧力を測定する圧力測定装置と、前記流量測定装置によって測定した流量及び前記圧力測定装置によって測定した前記流体圧力の変化に基づいて、前記空洞の容積である空洞容量を検出する容量検出部とが備えられ、前記流体の流動時間、並びに、前記流動停止後の前記圧力が変動する圧力変動率を測定し、前記容量検出部は、前記空洞容量を、前記流動時間及び前記圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正する構成である空洞検査システムであることを特徴とする。

【0008】

この発明により、剛部材内部の空洞の空洞容量を検出することができる。
詳述すると、内部に空洞のある剛部材を前記空洞に向かって穿孔した孔を介して前記空洞に流体を流動し、前記流体の流量、及び流体圧力を測定し、測定した前記流体圧力の変化及び前記流量に基づいて、前記空洞の容積である空洞容量を検出するため、例えば、流体圧力に基づいて空洞容量を検出する場合に比べて空洞容量を正確に検出することができる。したがって、目視できない内部の空洞を充填するために要するグラウト量を算出でき、充填量によってグラウトの充填度を推測することができる。

【0009】

さらに、プレストレストコンクリートにおけるシース内部の空洞である場合、空洞容量が検出できれば、既知であるシースの断面積に基づいて空洞距離を算出することができる。したがって、例えば、空洞距離に基づいて次の穿孔位置を決定することができる。

【0010】

また、前記流体の流動時間、並びに、前記流動停止後の前記圧力が変動する圧力変動率を測定し、前記空洞容量を、前記流動時間及び前記圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正するため、空洞内の流体の流動した後の漏れの影響を低減させて空洞容量を検出することができる。

【0011】

詳述すると、空洞にクラックなどが生じている場合、圧力を変化させて空洞内の流体を流動させた後に、クラックを通じた流体の漏れによって、圧力が変化したり、流量が変化したりするが、前記流体の流動時間、並びに、前記流動停止後の前記圧力が変動する圧力変動率を測定し、前記空洞容量を、前記流動時間及び前記圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正することで流体を流動した後の空洞内の漏れの影響を低減させて空洞容量を検出することができる。

【0012】

また、検出システムの能力による影響を低減させて空洞容量を検出することができる。
詳述すると、検出システムの能力が高い場合や空洞容量が小さい場合、空洞容量の検出が短時間で行うことができる。これに対し、検出システムの能力が低い場合や空洞容量が大きい場合、空洞容量の検出に時間がかかる。これに対し、前記流体の流動時間、並びに、前記流動停止後の前記圧力が変動する圧力変動率を測定し、前記空洞容量を、前記流動時間及び前記圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正することにより、システムの能力による影響を排除した空洞容量の検出を行うことができる。

【0013】

なお、前記流体の流動は、流体を流出させてもよいし、流体を流入させてもよい。
また、前記流体は、気体、液体あるいはゲル状体など、前記空洞に流出（流入）させることができる流体であればいずれの状体であってもよい。

【0014】

さらに、上述容量を検出とは、測定結果を検出結果としてもよいし、検出結果に基づいて算出した結果を検出結果としてもよい。
上記剛部材は、例えば、グラウトの未充填部があるシースを内部に有するプレストレストコンクリートや、外ケーブル構造におけるグラウトの未充填部があるシース自体、さらには、意図しない空隙を内部に有するコンクリート部材などとすることができる。

【0015】

この発明の態様として、前記流体を気体とするとともに、前記気体を前記空洞から流出させてもよく、前記流動装置が前記空洞から前記気体を流出させる真空ポンプで構成されてもよい。
この発明により、より簡易な構造で空洞容量を検出することができる。

【0016】

例えば、液体を空洞に流入させて空洞容積を検出する場合、流入させる液体を準備する必要があるが、真空ポンプで空洞にある気体を流出させるため、簡素な構造で空洞容量を検出することができる。したがって、コンパクトな空洞検査システムを構成できるため、作業環境の良くない検査現場であっても、安全かつ容易に空洞容量を検出することができる。

【0017】

また、例えば、流体を流入させて空洞容量を検出する場合において、流体の流入圧力によって、空洞に発生しているクラック等が拡大するおそれがあるが、気体を流出させて空洞容量を検出するため、空洞が拡大するおそれがなく、安全に空洞容量を検出することができる。

【0018】

また、この発明の態様として、前記空洞容量を、標準気圧に対する測定圧力の比率に基づいて補正してもよい。
この発明により、測定圧力や温度などによる気圧の変化などの影響を低減させて空洞容量を検出することができる。

【0019】

詳述すると、例えば、気温が低い場合、流動させる流体は凝縮しており、気温が高い場合流体は膨張している。そのため、前記流体の流量、及び流体圧力の一方に基づいて空洞容量を検出する場合、測定圧力や気温によって、同じ空洞容量であっても測定された前記流体の流量や流体圧力は変化するおそれがある。これに対し、標準気圧に対する測定圧力の比率に基づいて測定結果に基づく空洞容量を補正することによって、検出された空洞容量の圧力の変化に伴う変動を補正することができる。

【0020】

また、この発明の態様として、前記流体を流動させる流動装置内部の容積に基づいて、前記空洞容量を補正してもよい。
この発明により、流動装置の容量を除した空洞容量を検出することができる。

【0021】

詳述すると、測定状態において流動装置は空洞と導通するため、空洞容量に対して流動装置の容積が大きくなると、検出した空洞容量に流動装置の容量が付加されることとなる。殊に、空洞容量が小さい場合、その影響は大きくなるが、前記流体を流動させる流動装置内部の容積に基づいて、前記空洞容量を補正することで、流動装置の容量を除した空洞容量を検出することができる。

【発明の効果】

【0022】

この発明により、内部に空洞のある剛部材の空洞容量を検出できる空洞検査方法及び空洞検査システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】空洞検査システムの概略図。

【図2】空洞検査方法の概念を説明する説明図。

【図3】空洞検査方法のフロー図。

【図4】空洞検査した結果のグラフ。

【図5】空洞検査についての実証実験の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

例えば、内部のシース１１０が配置されたＰＣ部材１００におけるシース１１０内部に空洞Ｓがある場合等において、空洞Ｓの容量を検出する空洞検査システム１及び空洞検査システム１を用いた空洞容量検査方法について以下で説明する。

【0025】

まず、ＰＣ部材１００について説明する。
ＰＣ部材１００は、いわゆるプレストレストコンクリート部材であり、内部にシース１１０が配置され、シース１１０を挿通し、撚線などで構成された緊張部材１２０によって、コンクリート部材１３０にプレストレスを作用させている。

【0026】

なお、緊張部材１２０が挿通したシース１１０の内部には、無収縮モルタルなどで構成されたグラウト材１１１が充填されているが、グラウト材１１１が充填されていない空洞Ｓが存在する場合がある。

【0027】

このように、空洞Ｓがシース１１０内に存在すると、シース１１０内で緊張部材１２０が露出しており、緊張部材１２０が腐食して、所望のプレストレスを作用させることができなくなるおそれがある。そのため、空洞Ｓに対してグラウト材１１１を充填する必要があるが、空洞Ｓは、ＰＣ部材１００内部のシース１１０の中にあるため、外部から目視することはできず、空洞Ｓにグラウト材１１１を充填することが困難である。そこで空洞検査システム１を用い、空洞Ｓの容量を検出することが重要となる。

【0028】

このように、シース１１０内部に空洞Ｓがある場合に、空洞Ｓの容量を検出する空洞検査システム１は、制御装置１０と、検出ユニット２０とで構成している。
制御装置１０は、いわゆるパーソナルコンピュータの制御部であり、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭで構成されており、制御装置１０には、測定結果に基づいて空洞Ｓの容量を検出する容量検出部１１と、測定結果を補正する補正制御部１２という機能的構成を備えている。

【0029】

検出ユニット２０は、真空ポンプ２１、流量センサ２２、圧力センサ２３、記録装置２４、及び空気フィルタ２５で構成され、真空ポンプ２１からつながるエアーホース２６に、流量センサ２２、圧力センサ２３及び空気フィルタ２５が配置され、エアーホース２６の先端に吸入口２７が装着されている。

【0030】

真空ポンプ２１は、後述する流量センサ２２の検出範囲を満足する性能レベルのポンプであり、気体を吸引する構成であり、逆流防止機構付吸気口バルブ（図示省略）に、エアーホース２６が接続されている。

【0031】

流量センサ２２は、超小型センサヘッドを有し、質量流量を測定する流量センサであるが、体積流量タイプの流量センサを用いてもよい。また、流量センサ２２は記録装置２４に接続され、アンプユニット（図示省略）を介して、流速（ｍｉｎ^−１）を電圧に変換して記録するように構成されている。

【0032】

圧力センサ２３は、所定の圧力範囲の気体の圧力を測定可能であり、記録装置２４に接続され、アンプユニット（図示省略）を介して、空気圧（ＭＰａ）を電圧に変換して記録するように構成されている。

【0033】

記録装置２４は、流量センサ２２及び圧力センサ２３の測定結果を記録するとともに、測定結果を波形表示する波形表示部２４１を備えている。また、記録装置２４は、制御装置１０に接続され、制御装置１０に測定結果を送信可能に構成している。
空気フィルタ２５は、通過する気体から不純物を取り除くフィルタである。

【0034】

このように構成された空洞検査システム１を用いた空洞Ｓの容量検出処理では、真空ポンプ２１を用いてシース１１０内の気体を排出した際における気体排出中のシース１１０内部の圧力と排出した気体量よりシース１１０内の空洞Ｓの容積（以下において空洞容量という）を算出するものであり、図２に示すように、シース１１０内の空洞Ｓの容積の大小により排出した気体量と内部圧力の変化が異なる点を利用した測定原理によるものである。

【0035】

具体的に、空洞検査システム１を用いた空洞Ｓの空洞容量の検出は、図３に示すように、まず、ＰＣ部材１００においてシース１１０に向かって検査孔１０１を穿孔し（ステップｓ１）、検査孔１０１を通じて、シース１１０内部の充填状況を確認する（ステップｓ２）。

【0036】

なお、検査孔１０１は、あらかじめ、弾性波やＸ線等を用いた別の方法で空洞Ｓの位置を検出してから穿孔してもよいし、所定の間隔を設けて複数箇所穿孔して検査孔１０１を設けてもよい。
また、検査孔１０１を通じたシース１１０内部の充填状況の確認は、検査孔１０１を通じて目視で行ってもよいし、ファイバースコープ等の撮影手段で撮影して確認してもよい。

【0037】

検査孔１０１を通じて、シース１１０内部を確認し、シース１１０内部にグラウト材１１１が充填され、空洞Ｓが形成されていない場合（ステップｓ３：Ｙｅｓ）、空洞Ｓの容量検出処理は終了する。

【0038】

逆に、検査孔１０１を通じて、シース１１０内部を確認した結果、シース１１０内部にグラウト材１１１が充填されていない空洞Ｓが存在する場合は、検出ユニット２０をセッティングするとともに、検出ユニット２０の吸入口２７を検査孔１０１に装着する（ステップｓ４）。

【0039】

吸入口２７を検査孔１０１に確実に取り付けた後、記録装置２４を記録可能状態にセッティングし、そのうえで真空ポンプ２１を稼働させ（ステップｓ５）、流量センサ２２及び圧力センサ２３の測定結果を記録装置２４に記録する（ステップｓ６）。
これを所定時間経過するまで継続し（ステップｓ７：Ｎｏ）、所定時間経過後（ステップｓ７：Ｙｅｓ）、真空ポンプ２１を停止する（ステップｓ８）。

【0040】

なお、ステップｓ７における所定時間とは、真空ポンプ２１の稼働によって、波形表示部２４１を確認するなどして、圧力センサ２３の測定結果から、測定圧力が所定圧力まで低下している、あるいは真空ポンプ２１の作動圧力が所定圧力まで上昇するまでの時間である。

【0041】

真空ポンプ２１の停止後（ステップｓ８）、記録装置２４による記録を所定時間経過するまで継続し（ステップｓ９：Ｎｏ）、所定時間経過後（ステップｓ９：Ｙｅｓ）、記録装置２４の記録を停止する（ステップｓ１０）。

【0042】

なお、ステップｓ９における所定時間とは、真空ポンプ２１の稼働停止後に、波形表示部２４１を確認するなどして、圧力センサ２３の測定結果から、空気漏れによる測定圧力が所定圧力まで上昇するまでの時間である。

【0043】

ここまでの空洞容量検出は、検出ユニット２０によって実行し、検出ユニット２０による検出処理の終了後、記録装置２４に記録した測定結果を制御装置１０に取り込み、制御装置１０によって、空洞Ｓの空洞容量を算出する（ステップｓ１１）。

【0044】

具体的には、ステップｓ１１では、記録装置２４に記録された測定結果に基づいて空洞Ｓの空洞容量を算出するに当たり、測定結果を補正する補正制御部１２によって以下の補正処理のうちいずれか、あるいはすべての処理を実行する。

【0045】

補正制御部１２による補正処理のうち第１の補正処理は、真空ポンプ２１の稼働によって空洞Ｓの内部圧力が完全に真空状態にならないことに対する補正である。詳しくは、空洞Ｓ内部が真空状態となるまで真空ポンプ２１を稼働させるものの、空気漏れや真空ポンプ２１の性能によって、所定圧力までしか減圧できないことが多く、ボイル・シャルルの法則に基づき、「数式１」によって真空状態まで減圧しきれなかった空気量を圧力比で補正する。なお、大気圧は標準気圧０．０１０１３２５ＭＰａを用いる。

【数1】

【0046】

また、この第１補正処理により、圧力比により補正した結果の一例を「表１」に示す。

【表1】

【0047】

第２の補正処理では、図４に示すように、真空ポンプ２１の停止後（ステップｓ８）に、検出ユニット２０のいずれかや空洞Ｓからの空気漏れによって流量センサ２２に測定結果が上昇することがあり、検出ユニット２０や空洞Ｓからの空気漏れに対する補正を行うものである。

【0048】

具体的には、記録装置２４に記録された流量センサ２２による測定結果から、真空ポンプ２１の停止後（ステップｓ８）の時間当たりの上昇量を算出して補正値として用い、「数式２」によって補正する。なお、「数式２」では第１の補正処理を実行し補正された値に対して空気漏れの補正を行っている。

【数2】

【0049】

この第２の補正処理によって補正した結果の一例を「表２」に示す。

【表2】

なお、第１の補正処理を実行せず、補正されていない、記録装置２４に記録された検出結果に対して第２の補正処理を実行してもよい。

【0050】

第３の補正処理では、検出ユニット２０を構成する、真空ポンプ２１、流量センサ２２、圧力センサ２３、記録装置２４、空気フィルタ２５及びエアーホース２６の容積（以下において、検出ユニット２０の容積）が測定結果に含まれるため、補正制御部１２によって検出ユニット２０の容積を控除する補正を行う。なお、第３の補正処理を実行するに当たり予め、検出ユニット２０の容積を求め、求めた検出ユニット２０の容積値を用いて「数式３」によって補正する。

【0051】

なお、「数式３」では第１の補正処理及び第２の補正処理を実行し補正された値に対して検出ユニット２０の容積を控除している。

【数3】

【0052】

この第３の補正処理によって補正した結果の一例を「表３」に示す。

【表3】

【0053】

なお、例えば、第１の補正処理及び第２の補正処理を実行せず、補正されていない記録装置２４に記録された検出結果に対して補正制御部１２によって第３の補正処理を実行してもよいし、第１の補正処理及び第２の補正処理のうち一方のみを実行して補正された値に対して第３の補正処理を実行してもよい。

【0054】

このように、ステップｓ１１において、空洞Ｓの空洞容量を算出する際に、第１乃至第３の補正処理の少なくともいずれかを実行することによって、さまざまな要素による影響を排除した空洞Ｓの空洞容量を求めることができるが、第１乃至第３の補正処理を実行することなく、容量検出部１１によって、記録装置２４に記録された測定結果に基づいて空洞Ｓの空洞容量を求めてもよい。

【0055】

上述のような空洞検査システム１を用いた空洞Ｓの空洞容量を検出する検出方法について実施した実証実験について、以下で説明する。
実証実験では、空洞検査システム１を用いた空洞Ｓの空洞容量を検出する検出方法の精度確認を目的として、実構造物において完全充填されていないグラウト状況、つまりシース１１０内部に空洞Ｓが存在している状態を模擬した供試体による実験を実施した。

【0056】

具体的には、透明塩ビ管をシース１１０に見立て、透明塩ビ管の内部にグラウト材１１１を充填するとともに、空洞Ｓを形成する。このとき、空洞Ｓの容量を複数設定する。さらに、実際のシース１１０と同じように、配置角度を２５°と１２°とした。また、漏気状態の有無を設定した。これらの設定によって図５に示す複数の供試体を準備する。

【0057】

そして、各供試体における空洞Ｓの容量はあらかじめ測定しておき、空洞検査システム１を用いた空洞Ｓの空洞容量の検出方法によって検出された結果と比較した。その比較結果を表４に示す。なお、空洞検査システム１を用いた空洞Ｓの空洞容量の検出方法によって検出された結果は、上記第１の補正処理乃至第３の補正処理のすべての補正処理を行った結果である。

【表4】

上記表４から分かるように、一割程度の誤差が生じるパターンも存在するが概ね少ない誤差で空洞Ｓの容量を検出できることが確認できた。

【0058】

このように、内部のシース１１０に空洞ＳのあるＰＣ部材１００において空洞Ｓに向かって穿孔した検査孔１０１を介して空洞Ｓに空気を流出させる真空ポンプ２１と、空気の流量を測定する流量センサ２２と、空気の流出圧力を測定する圧力センサ２３と、流量センサ２２によって測定した流量及び圧力センサ２３の空気圧力の変化に基づいて、空洞Ｓの容積である空洞容量を検出する制御装置１０とが備えられた空洞検査システム１を用い、穿孔した検査孔１０１を介して空洞Ｓから空気を流出させ、空気の流量、及び空気圧力を測定し、測定した流量及び空気圧力の変化に基づいて、空洞Ｓの容積である空洞容量を検出する空洞検査方法は、ＰＣ部材１００内部に配置されたシース１１０内部に存在する空洞Ｓの空洞容量を検出することができる。

【0059】

詳述すると、内部のシース１１０に空洞ＳのあるＰＣ部材１００を空洞Ｓに向かって穿孔した検査孔１０１を介して空洞Ｓから空気を流出させ、空気の流量、及び空気圧力を測定し、測定した流量及び空気圧力の変化に基づいて、空洞容量を検出するため、空気の流量、及び空気圧力の一方に基づいて空洞容量を検出する場合に比べて空洞容量を正確に検出することができる。したがって、目視できないシース１１０内部の空洞Ｓを充填するためのグラウト材１１１の必要量を算出でき、充填作業時において、グラウト材１１１の充填量によって空洞Ｓに対するグラウト材１１１の充填度を推測することができる。

【0060】

検出ユニット２０では、真空ポンプ２１を用いて空気を空洞Ｓから流出させて空洞Ｓの空洞容量を求めるため、より簡易な構造で検出ユニット２０を構成し、空洞容量を検出することができる。
例えば、液体を空洞Ｓに流入させて空洞容量を検出する場合、流入させる液体を準備する必要があるが、真空ポンプ２１で空洞Ｓにある空気を流出させるため、簡素な構造で空洞容量を検出することができる。したがって、コンパクトな検出ユニット２０を構成できるため、作業環境の良くない検査現場であっても、安全かつ容易に空洞Ｓの容量を検出することができる。

【0061】

また、例えば、空気を流入させて空洞容量を検出する場合において、空気の流入圧力によって、空洞Ｓに発生しているクラック等が拡大するおそれがあるが、空気を流出させて空洞容量を検出するため、空洞Ｓが拡大するおそれがなく、安全に空洞容量を検出することができる。

【0062】

また、空洞容量として、標準気圧に対する測定圧力の比率に基づいて補正する第１の補正処理を実行することにより、温度などによる気圧の変化の影響を低減させて空洞容量を検出することができる。

【0063】

詳述すると、例えば、気温が低い場合、流出させる空気は凝縮しており、気温が高い場合空気は膨張している。そのため、空気の流量、及び空気圧力に基づいて空洞容量を検出する場合、測定圧力や気温によって、同じ空洞容量であっても測定された空気の流量や空気圧力は変化するおそれがある。これに対し、第１の補正処理では、標準気圧に対する測定圧力の比率に基づいて測定結果に基づく空洞容量を補正することによって、検出された空洞容量の圧力の変化に伴う変動を補正することができる。

【0064】

また、空気の流出時間、並びに、真空ポンプ２１停止後の圧力が変動する圧力変動率を測定し、空洞容量を、流出時間及び圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正する第２の補正処理を実行することにより、空気を流出した後の空洞Ｓ内の漏れの影響を低減させて空洞容量を検出することができる。

【0065】

詳述すると、空洞Ｓにクラックなどが生じている場合、圧力を変化させて空洞Ｓ内の空気を流出させた後に、クラックを通じた空気の漏れによって、圧力が変化したり、流量が変化したりするが、空気の流出時間、並びに、流出停止後の圧力が変動する圧力変動率を測定し、空洞容量を、流出時間及び圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正することで空洞Ｓ内の空気を流出した後の漏れの影響を低減させて空洞容量を検出することができる。

【0066】

また、検出ユニット２０の能力による影響を低減させて空洞容量を検出することができる。
詳述すると、検出ユニット２０の能力が高い場合や空洞容量が小さい場合、空洞容量の検出が短時間で行うことができる。これに対し、検出ユニット２０の能力が低いや空洞容量が大きい場合、空洞容量の検出に時間がかかる。これに対し、空気の流出時間、並びに、流出停止後の圧力が変動する圧力変動率を測定し、空洞容量を、流出時間及び圧力変動率並びに測定圧力の標準気圧に対する比率に基づいて補正することにより、検出ユニット２０の能力による影響を排除した空洞容量の検出を行うことができる。

【0067】

また、空気を流出させる検出ユニット２０内部の容積に基づいて、空洞容量を補正する第３の補正処理を実行することにより、検出ユニット２０の容量を除した空洞容量を検出することができる。
詳述すると、測定状態において検出ユニット２０は空洞Ｓと導通するため、空洞容量に対して検出ユニット２０の容積が大きくなると、検出した空洞容量に検出ユニット２０の容量が付加されることとなる。殊に、空洞容量が小さい場合、その影響は大きくなるが、空気を流出させる検出ユニット２０内部の容積に基づいて空洞容量を補正する第３の補正処理を実行することで、検出ユニット２０の容量を除した空洞容量を検出することができる。

【0068】

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、この発明の空洞は空洞Ｓに対応し、以下同様に、
剛部材はＰＣ部材１００に対応し、
孔は検査孔１０１に対応し、
流体及び気体は空気に対応し、
流動装置及び真空ポンプは真空ポンプ２１に対応し、
流量測定装置は流量センサ２２に対応し、
圧力測定装置は圧力センサ２３に対応し、
容量検出部は制御装置１０に対応し、
空洞検査システムは空洞検査システム１に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

【0069】

例えば、上述の説明では、真空ポンプ２１を用いて空洞Ｓ内部の空気を流出させて空洞Ｓの空洞容量を検出したが、空洞Ｓ内部にある液体を流出させて空洞Ｓの空洞容量を求めてもよいし、空気以外の気体を空洞Ｓに流入出させて空洞Ｓの空洞面積を求めてもよい。

【0070】

また、上述の説明では、ＰＣ部材１００の内部に配置されたシース１１０内部に存在する空洞Ｓの空洞容量を検出したが、空洞Ｓに通じる検査孔１０１が穿孔できれば、ＰＣ部材１００でなくてもよく、例えば、外ケーブル構造におけるグラウトの未充填部があるシース１１０に対して空洞検査システム１を用いて内部の空洞Ｓの空洞容量を検出してもよく、意図しない空洞Ｓを内部に有するコンクリート部材などに対して、空洞検査システム１を用いて空洞Ｓの空洞容量を検出してもよい。

【符号の説明】

【0071】

１…空洞検査システム
１０…制御装置
２１…真空ポンプ
２２…流量センサ
２３…圧力センサ
１００…ＰＣ部材
１０１…検査孔
Ｓ…空洞

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】