特開 2023-130949 鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023130949

(43)【公開日】2023-09-21

(54)【発明の名称】鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/12 20060101AFI20230913BHJP

【ＦＩ】

G01V3/12 B

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022035561

(22)【出願日】2022-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】509072803

【氏名又は名称】株式会社土木管理総合試験所

(71)【出願人】

【識別番号】505398963

【氏名又は名称】西日本高速道路株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】598017790

【氏名又は名称】西日本高速道路エンジニアリング九州株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001726

【氏名又は名称】弁理士法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】井口 達也

(72)【発明者】

【氏名】緒方 辰男

(72)【発明者】

【氏名】平八重 真嗣

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 真一郎

【テーマコード（参考）】

2G105

【Ｆターム（参考）】

2G105AA02

2G105BB11

2G105CC01

2G105DD02

2G105EE01

2G105LL02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】鉄筋コンクリート体の内部における鉄筋の深さ位置や配設間隔を短時間で正確に把握することを可能にする。
【解決手段】電磁波レーダを搭載した車両ＶＨでＲＣスラブの延長方向に移動させつつ深さ方向に電磁波を照射して得られた電磁波の反射波データＨＳＤをフーリエ変換し、フーリエ変換データＦＴＤを生成するフーリエ変換データ生成工程と、フーリエ変換データＦＴＤにおいて特定周波数成分の有無を確認する特定周波数成分有無確認工程と、特定周波数成分有無確認工程において、特定周波数成分が確認された位置を鉄筋深さ位置ＴＦＩとして抽出する鉄筋深さ位置抽出工程と、を有することを特徴とする鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄筋コンクリート体の上方に位置する走行面を前記鉄筋コンクリート体の延長方向に移動しつつ深さ方向に電磁波を照射して得られた前記電磁波の反射波データをフーリエ変換し、フーリエ変換データを生成するフーリエ変換データ生成工程と、
前記フーリエ変換データにおいて特定周波数成分の有無を確認する特定周波数成分有無確認工程と、
前記特定周波数成分有無確認工程において、前記特定周波数成分が確認された位置を鉄筋深さ位置として抽出する鉄筋深さ位置抽出工程と、を有することを特徴とする鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法。

【請求項2】

前記鉄筋深さ位置抽出工程により抽出された前記鉄筋深さ位置よりも前記走行面の側において所要深さ範囲における前記反射波データの反射強度の差が、予め設定された閾値を超えている場合、前記所要深さ範囲における前記反射波データを境界面反射波データとして抽出する境界面反射波データ抽出工程と、
前記境界面反射波データのうち前記反射強度が最大である前記境界面反射波データに対応する深さ位置を走行面高さ位置として抽出する走行面高さ位置抽出工程と、
前記走行面高さ位置と前記鉄筋深さ位置との間に存在する前記境界面反射波データに対応する深さ位置を鉄筋コンクリート体上面高さ位置として抽出する鉄筋コンクリート体上面高さ位置抽出工程と、をさらに有することを特徴とする請求項１記載の鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法。

【請求項3】

前記反射波データに対し、
前記延長方向における所要長さ毎に分割した第１分割反射波データを生成する第１分割反射波データ生成工程と、
前記第１分割反射波データを前記鉄筋コンクリート体の所要深さ範囲毎に分割した第２分割反射波データを生成する第２分割反射波データ生成工程と、がそれぞれ実行され、
前記フーリエ変換データ生成工程は、
各前記第１分割反射波データにおける各前記第２分割反射波データの反射強度の変化を前記延長方向にフーリエ変換するものであって、
前記鉄筋深さ位置抽出工程は、
前記特定周波数成分が確認された前記第２分割反射波データに対応する深さ位置を前記鉄筋深さ位置として抽出することを特徴とする請求項１記載の鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法。

【請求項4】

前記鉄筋深さ位置抽出工程により抽出された前記鉄筋深さ位置よりも前記走行面の側において前記深さ方向に隣接する各前記第２分割反射波データの前記反射強度の差が、予め設定された閾値を超えている前記第２分割反射波データを境界面反射波データとして抽出する境界面反射波データ抽出工程と、
前記境界面反射波データのうち前記反射強度が最大である前記境界面反射波データに対応する深さ位置を走行面高さ位置として抽出する走行面高さ位置抽出工程と、
前記走行面高さ位置と前記鉄筋深さ位置との間に存在する前記境界面反射波データに対応する深さ位置を鉄筋コンクリート体上面高さ位置として抽出する鉄筋コンクリート体上面高さ位置抽出工程と、をさらに有することを特徴とする請求項３記載の鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法。

【請求項5】

前記特定周波数成分に基づいて前記鉄筋コンクリート体の前記延長方向における配筋ピッチを算出する配筋ピッチ算出工程をさらに有することを特徴とする請求項１～４のうちのいずれか一項記載の鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法。

【請求項6】

前記鉄筋深さ位置抽出工程が行われた後は、前記延長方向における次の前記反射波データに対して、
前記フーリエ変換データ生成工程、前記特定周波数成分有無確認工程、および、前記鉄筋深さ位置抽出工程を行うことを特徴とする請求項１～５のうちのいずれか一項記載の鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

いわゆる電磁波レーダを用いた鉄筋コンクリート体の非破壊検査方法としては、例えば特許文献１（特開２００５－３３１４０４号公報）に開示されているようなものが知られている。特許文献１における鉄筋コンクリート体の非破壊検査方法によれば、鉄筋コンクリート体に電磁波レーダを照射することにより、鉄筋コンクリート体の内部における鉄筋や空隙の位置における反射波データがコンクリート部分における反射波データとは異なることを利用して鉄筋の位置や空隙の位置を推定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－３３１４０４号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されている鉄筋コンクリート体の非破壊検査方法は、鉄筋コンクリート体に電磁波レーダを照射して得られた反射波データを解析者が観察することにより、鉄筋コンクリート体の内部における鉄筋深さ位置や空隙位置の推定を行っている。このため、検査結果の精度は解析者の経験や勘に頼る部分があることに加え、膨大な反射波データを解析者が目視により観察しなければならず、より効率的な鉄筋コンクリート体の非破壊検査方法の提案が望まれている。このような鉄筋コンクリート体の非破壊検査にあたっては、鉄筋コンクリート体の内部における鉄筋の深さ位置や配設間隔を短時間で正確に把握する技術の提案が必要であるとされている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

そこで本発明は上記課題を解決するためのものであり、その目的とするところは次のとおりである。すなわち、鉄筋コンクリート体の内部における鉄筋の深さ位置や配設間隔を短時間で正確に把握することが可能な鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法を提供することにある。

【0006】

上記課題を解決するため発明者が鋭意研究した結果、以下の構成に想到した。すなわち、本発明は、鉄筋コンクリート体の上方に位置する走行面を前記鉄筋コンクリート体の延長方向に移動しつつ深さ方向に電磁波を照射して得られた前記電磁波の反射波データをフーリエ変換し、フーリエ変換データを生成するフーリエ変換データ生成工程と、前記フーリエ変換データにおいて特定周波数成分の有無を確認する特定周波数成分有無確認工程と、前記特定周波数成分有無確認工程において、前記特定周波数成分が確認された位置を鉄筋深さ位置として抽出する鉄筋深さ位置抽出工程と、を有することを特徴とする鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法である。

【0007】

これにより、解析者の経験や勘に頼ることなく、簡便で精度の高い鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法を提供することができる。

【0008】

また、前記鉄筋深さ位置抽出工程により抽出された前記鉄筋深さ位置よりも前記走行面の側において所要深さ範囲における前記反射波データの反射強度の差が、予め設定された閾値を超えている場合、前記所要深さ範囲における前記反射波データを境界面反射波データとして抽出する境界面反射波データ抽出工程と、前記境界面反射波データのうち前記反射強度が最大である前記境界面反射波データに対応する深さ位置を走行面高さ位置として抽出する走行面高さ位置抽出工程と、前記走行面高さ位置と前記鉄筋深さ位置との間に存在する前記境界面反射波データに対応する深さ位置を鉄筋コンクリート体上面高さ位置として抽出する鉄筋コンクリート体上面高さ位置抽出工程と、をさらに有することが好ましい。

【0009】

これにより、電磁波照射装置を装着した車両を走行させながら電磁波を鉄筋コンクリート体に照射させて得た反射波データに基づいて、車両の走行面と鉄筋コンクリート体の上面の位置を推定することができる。

【0010】

また、前記反射波データに対し、前記延長方向における所要長さ毎に分割した第１分割反射波データを生成する第１分割反射波データ生成工程と、前記第１分割反射波データを前記鉄筋コンクリート体の所要深さ範囲毎に分割した第２分割反射波データを生成する第２分割反射波データ生成工程と、がそれぞれ実行され、前記フーリエ変換データ生成工程は、各前記第１分割反射波データにおける各前記第２分割反射波データの反射強度の変化を前記延長方向にフーリエ変換するものであって、前記鉄筋深さ位置抽出工程は、前記特定周波数成分が確認された前記第２分割反射波データに対応する深さ位置を前記鉄筋深さ位置として抽出することが好ましい。

【0011】

これにより、車両に搭載した照射装置を用いて長距離にわたって得た反射波データを適宜区間長で分割処理することができ、短時間でのデータ処理が可能になる。

【0012】

また、前記鉄筋深さ位置抽出工程により抽出された前記鉄筋深さ位置よりも前記走行面の側において前記深さ方向に隣接する各前記第２分割反射波データの前記反射強度の差が、予め設定された閾値を超えている前記第２分割反射波データを境界面反射波データとして抽出する境界面反射波データ抽出工程と、前記境界面反射波データのうち前記反射強度が最大である前記境界面反射波データに対応する深さ位置を走行面高さ位置として抽出する走行面高さ位置抽出工程と、前記走行面高さ位置と前記鉄筋深さ位置との間に存在する前記境界面反射波データに対応する深さ位置を鉄筋コンクリート体上面高さ位置として抽出する鉄筋コンクリート体上面高さ位置抽出工程と、をさらに有することが好ましい。

【0013】

これにより、電磁波照射装置を装着した車両を走行させながら電磁波を鉄筋コンクリート体に照射させて得た反射波データに基づいて、車両の走行面と鉄筋コンクリート体の上面の位置をより簡便かつ高精度で推定することができる。

【0014】

また、前記特定周波数成分に基づいて前記鉄筋コンクリート体の前記延長方向における配筋ピッチを算出する配筋ピッチ算出工程をさらに有することが好ましい。

【0015】

また、前記鉄筋深さ位置抽出工程が行われた後は、前記延長方向における次の前記反射波データに対して、前記フーリエ変換データ生成工程、前記特定周波数成分有無確認工程、および、前記鉄筋深さ位置抽出工程を行うことが好ましい。

【0016】

これらにより、鉄筋深さ位置だけでなく、鉄筋コンクリート体の延長方向における鉄筋の配設間隔を推定することができる。また、鉄筋コンクリート体の上に舗装が施されている場合には、走行面（舗装表面）や走行面からは直視することができない鉄筋コンクリート体の上面の高さ位置を推定することもできる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、解析者の経験や勘に頼ることなく、簡便で精度の高い鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ位置推定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ推定システムの概略構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート体の鉄筋深さ推定方法の概略工程図である。

【図3】鉄筋コンクリート体に電磁波レーダを照射して得られた反射波データのイメージ図である。

【図4】図３に示す反射波データを延長方向における所要範囲で分割した一例を示す説明図である。

【図5】鉄筋コンクリート体の所要深さ位置における分割データ位置を示す説明図である。

【図6】図５の分割データにおける反射信号の強弱を示すプロット図である。

【図7】図６に示すプロット図をフーリエ変換処理した状態を示す振幅と周波数の相関図である。

【図8】図５とは異なる深さ位置における分割データ位置を示す説明図である。

【図9】図８の分割データにおける反射信号の強弱を示すプロット図である。

【図10】図９に示すプロット図をフーリエ変換処理した状態を示す振幅と周波数の相関図である。

【図11】鉄筋コンクリート体の延長方向所要範囲および所要深さ範囲からなる解析対象範囲を示す説明図である。

【図12】図１１に示す解析対象範囲におけるスペクトログラムである。

【図13】鉄筋コンクリート体において解析対象範囲が延長方向において一部が重複している状態を示す説明図である。

【図14】反射波データにおいて注目すべきサンプルデータ数を削減した形態例における反射波データの説明図である。

【図15】図１４中の代表深さ方向における反射波データの反射強度プロット図とフーリエ変換データを示す説明図である。

【図16】鉄筋位置詳細注目範囲におけるフーリエ変換データを深さ方向にまとめたスペクトログラムである。

【図17】損傷個所を含んでいるＲＣスラブの反射波データおよびスペクトログラムの一例を示す説明図である。

【図18】反射波データに基づいて走行面高さ位置と境界面高さ位置を算出する際における概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１に示すように、本実施形態における鉄筋コンクリート体鉄筋深さ位置推定装置（以下、鉄筋位置推定装置１００という）は、鉄筋コンクリート体としてのＲＣスラブ１０の上面（走行面）を走行する車両ＶＨに搭載されている形態について説明する。鉄筋位置推定装置１００は、車両ＶＨの前方位置に取り付けられた電磁波レーダ２０と、車両ＶＨの内部に配設された計算機３０とを具備している。なお、本実施形態における鉄筋位置推定装置１００における計算機３０はノートパソコン等に代表される持ち運び可能な形態にすることもでき、車両ＶＨとは別体とした計算機３０を採用することもできる。計算機３０の記憶部３２には鉄筋コンクリート体鉄筋深さ位置推定プログラム（以下、プログラムＰＧＭという）が予め記憶（インストール）されている。

【0020】

本実施形態における電磁波レーダ２０は、電磁波照射部２２と反射波受信部２４とを有し、車両ＶＨの走行方向（走査方向）前方側に電磁波照射部２２を配設し、電磁波照射部２２よりも走行方向後方側に反射波受信部２４が配設されている。電磁波レーダ２０のオンオフ動作は車両ＶＨに搭乗している補助者または運転前後の運転者が図示しないオンオフスイッチを操作することにより切り替えが行われる。図１に示すように本実施形態における電磁波レーダ２０は、車両ＶＨの前端部（図示しないフロントバンパー）に取り付けられている形態を採用しているが、電磁波レーダ２０は車両ＶＨの底面や後端部（リアバンパー）の他、図示しない牽引車両に電磁波レーダ２０を搭載した形態を採用することもできる。

【0021】

本実施形態における電磁波レーダ２０の電磁波照射部２２および反射波受信部２４は、車両ＶＨの幅方向（走行方向と水平面内において直交する方向）に複数のチャンネルを有している。また、電磁波照射部２２および反射波受信部２４のチャンネル数は同一であって、互いのチャンネルは対をなしている。これにより電磁波照射部２２は、探査対象であるＲＣスラブ１０をＲＣスラブ１０の延長方向と水平面内で直交する方向に所要間隔で分割した分割エリア１２毎に電磁波を照射して、反射波受信部２４が分割エリア１２毎に反射波を受信することができる。反射波受信部２４が受信した反射波データＨＳＤは制御部３４によって計算機３０の記憶部３２にそれぞれの分割エリア１２に紐づけした状態で順次記憶される。

【0022】

計算機３０の制御部３４としてはＣＰＵおよびＧＰＵを例示することができる。制御部３４はプログラムＰＧＭに基づいて、鉄筋コンクリート体鉄筋深さ位置推定方法を実行すべく、各種の機能として作動する。具体的な機能とその内容については後述する。

【0023】

次に、以上に説明した鉄筋位置推定装置１００を用いた鉄筋コンクリート体鉄筋深さ位置推定方法について説明を行う。図２は、本実施形態に係る鉄筋コンクリート体鉄筋深さ位置推定方法における概略工程図である。計測者は図１に示すように、鉄筋位置推定装置１００が搭載された車両ＶＨを検査対象の鉄筋コンクリート体であるＲＣスラブ１０の延長方向に走行させながら車両ＶＨに搭載されたスタートスイッチ（図示はせず）を操作して、反射波データ収集機能としての制御部３４に反射波データＨＳＤを収集させる（Ｓ－１）。このようにして収集された反射波データＨＳＤは図３に示すようなグレースケールの画像データとして表すことができる。このようにして得られた反射波データＨＳＤは、ＲＣスラブ１０の延長方向および幅方向に分割された分割エリア１２に紐づけられた状態で記憶部３２に記憶される。

【0024】

なお、図３に示すグレースケールの画像データは、ＲＣスラブ１０の延長方向の所要長さおよび深さ範囲で抽出したもののイメージ図である。本実施形態においては、ＲＣスラブ１０の延長方向における１．２ｍの範囲と深さ方向における１８ｃｍの範囲を抽出している。なお、反射波データＨＳＤの抽出範囲である、反射波データＨＳＤの反射強度に基づくグレースケール画像の抽出範囲は本実施形態における数値に限定されるものではなく、任意の抽出範囲を設定することができる。また、図３のグレースケールの画像データにおいては、反射波データＨＳＤの反射強度が最も高い部分が黒い部分としてあらわれ、反射波データＨＳＤの反射強度が最も低い部分が白い部分としてあらわれており、抽出範囲の各箇所における反射波データＨＳＤの反射強度に応じたグレー階調であらわされている。

【0025】

第１分割反射波データ生成機能としての制御部３４は、図３に示した反射波データＨＳＤを、ＲＣスラブ１０の延長方向における予め設定されている所要長さ範囲で分割して第１分割反射波データＢＨＳＤ１を生成する第１分割反射波データ生成工程を実行する（Ｓ－２）。なお、上記の所要範囲は、図４中の矢印の範囲であって本実施形態においては２５６サンプルデータの範囲としている。次に第２分割反射波データ生成機能としての制御部３４は、第１分割反射波データＢＨＳＤ１を予め設定した所要深さ毎（本実施形態においては１ｍｍ間隔）に分割して第２分割反射波データＢＨＳＤ２を生成する第２分割反射波データ生成工程を実行する（Ｓ－３）。このようにして反射波データＨＳＤは、複数の第１分割反射波データＢＨＳＤ１に分割されると共に、それぞれの第１分割反射波データＢＨＳＤ１は複数の第２分割反射波データＢＨＳＤ２に分割される。第１分割反射波データＢＨＳＤ１と第２分割反射波データＢＨＳＤ２の分割間隔は、本実施形態における分割間隔に限定されるものではなく、任意の分割間隔を採用することができる。

【0026】

次に、ある第１分割反射波データＢＨＳＤ１に対する解析方法について説明する。特定深さ位置反射波プロット機能としての制御部３４は、第１分割反射波データＢＨＳＤ１におけるそれぞれの第２分割反射波データＢＨＳＤ２について、最上段側から順番に反射波信号強度の強弱とＲＣスラブ１０の延長方向（以下、走査方向ということがある）のプロットを生成する特定深さ位置反射波プロット生成工程を実行する（Ｓ－４）。具体例として図５の矢印の深さ位置の処理について説明する。図５中の矢印位置におけるグレースケールの数値を縦軸の値とし、第１分割反射波データＢＨＳＤ１の走査方向（サンプルデータの累積数が増加する方向）を横軸とした場合、図６に示す特定深さ位置反射波プロットＰＲが得られる。特定深さ位置における第２分割反射波データＢＨＳＤ２を用いて特定深さ位置反射波プロットＰＲを生成する際において、第２分割反射波データＢＨＳＤ２に分割する際に予め設定された最小分割範囲内により囲まれた領域において複数のグレースケールの数値がある場合には、それぞれのグレースケールの数値の平均値を採用することができる。

【0027】

次にフーリエ変換データ生成機能としての制御部３４は、図６に示す特定深さ位置反射波プロットＰＲの走査方向に対して高速フーリエ変換処理し、フーリエ変換データＦＴＤを生成するフーリエ変換データ生成工程を実行する（Ｓ－５）。なお、フーリエ変換データ生成工程を実行する前に、制御部３４に特定深さ位置反射波プロットＰＲに対しヒルベルト変数を乗じさせる処理を実行させることもできる。これにより、フーリエ変換では出力される周波数データが負の成分を持たないようにすることができ，正の領域のみでの比較が可能となる。図７は、図６の特定深さ位置反射波プロットＰＲをフーリエ変換処理した結果を示す振幅と周波数の関係を示すフーリエ変換データＦＴＤである。図７のフーリエ変換データＦＴＤにおいては、フーリエ変換処理が行われる特定深さ位置反射波プロットＰＲにおける反射強度の変動が小さいため、特定周波数分の０が卓越したグラフになる。すなわち、図５の深さ位置においては、走査方向におけるＲＣスラブ１０の内部構造が均一であると判断することができる。

【0028】

これに対し、図８中の矢印の深さ位置においても図５に示す深さ位置における方法と同様にして特定反射波プロット生成工程を行うと、図９に示すような特定深さ位置反射波プロットＰＲが得られる。この特定深さ位置反射波プロットＰＲの走査方向に対してフーリエ変換データ生成工程を実行して得られたフーリエ変換データＦＴＤを図１０に示す。図１０のフーリエ変換データＦＴＤにおいては、図７に示すフーリエ変換データＦＴＤとは異なり、図１０中の矢印に示すように、周波数が０以外の部分においてもピークがあらわれている。このピークはＲＣスラブ１０の内部に所要間隔で異物（ここでは鉄筋）が存在していることを意味している。

【0029】

制御部３４は、第１分割反射波データＢＨＳＤ１の深さ方向の全体（図１１の四角で囲った部分）に対し、特定深さ位置反射波プロット生成工程とフーリエ変換データ生成工程を繰り返し実行する。このようにして得られたそれぞれの第２分割反射波データＢＨＳＤ２に対応するフーリエ変換データＦＴＤは、深さ方向重複データ生成機能としての制御部３４により、深さ方向に重複されて深さ方向重複データ（図示はせず）を生成する深さ方向重複データ生成工程が実行される（Ｓ－６）。

【0030】

次に、スペクトログラム生成機能としての制御部３４は、深さ方向重複データから図１２に示すようなスペクトログラムＳＰＣを生成するスペクトログラム生成工程を実行する（Ｓ－７）。図１２に示すようなスペクトログラムＳＰＣが生成されると、第１分割反射波データＢＨＳＤ１における反射波データＨＳＤの強弱を色分けした状態であらわすことができる。そして、走査方向データ合成機能としての制御部３４は、第１分割反射波データＢＨＳＤ１を走査方向の全範囲に合成する走査方向合成データＳＧＤを生成する走査方向データ合成工程を実行する（Ｓ－８）。

【0031】

このとき、制御部３４は、図１３に示すように、走査方向に隣り合う第１分割反射波データＢＨＳＤ１の走査方向の所要範囲を互いに重複させた状態で走査方向合成データＳＧＤを生成することもできる。具体的には、走査方向の前後で隣り合う第１分割反射波データＢＨＳＤ１のうち、前方に位置する第１分割反射波データＢＨＳＤ１の終端側５０サンプルデータ分と後方に位置する第１分割反射波データＢＨＳＤ１の先端側５０サンプルデータ分を互いに重複させている。このような処理を行うことにより、第１分割反射波データＢＨＳＤ１におけるスペクトログラムＳＰＣの連続性が担保され、鉄筋の深さ位置や配設間隔の推定精度を高めることができる。

【0032】

以上の処理を探査対象のＲＣスラブ１０の全延長方向に繰り返し実行することで、ＲＣスラブ１０の全延長方向におけるスペクトログラムＳＰＣを得るようにしてもよい。そして、特定周波数成分有無確認機能としての制御部３４は、ＲＣスラブ１０の全延長方向におけるスペクトログラムＳＰＣ中から特定周波数成分の有無を確認する特定周波数成分有無確認工程を実行する（Ｓ－９）。特定周波数成分有無確認工程により特定周波数成分が確認されると、鉄筋深さ位置抽出機能としての制御部３４は、鉄筋ピッチに相当する特定周波数の反応があらわれた深さ位置を鉄筋深さ位置ＴＦＩ（図１２中の矢印Ａの深さ位置）として抽出する鉄筋深さ位置抽出工程を実行する（Ｓ－１０）。このとき、配筋ピッチ算出機能としての制御部３４は、鉄筋深さ位置ＴＦＩにおける正規化周波数（データサンプル数に相当する長さ：図１２中の矢印Ｂの正規化周波数）をＲＣスラブ１０の延長方向における鉄筋配設間隔ＴＫＰとして抽出する配筋ピッチ算出工程を実行する（Ｓ－１１）こともできる。

【0033】

ところで、橋梁等におけるＲＣスラブ１０における鉄筋深さ位置ＴＦＩを推定するにあたっては、サンプルデータ数が多いと反射波データＨＳＤに含まれる鉄筋の本数が多くなりすぎる場合がある。また、ＲＣスラブ１０を含むたいていの鉄筋コンクリート体における鉄筋の深さ位置は１０～３５ｃｍの範囲であって、同配筋ピッチは５～２０ｃｍであることが多い。したがって実務上はこれらのようにある程度の条件を設けて鉄筋の深さ位置を推定する方法が採られることがある。図１４は、先の実施形態の第１分割反射波データＢＨＳＤ１に対し、サンプルデータ数を０～６４に設定した形態における反射波データＨＳＤを示すものである。図１４におけるＢＨＳＤ１に対し所要深さ方向に分割した第２分割反射波データＢＨＳＤ２のそれぞれに対し、図１５に示すように特定深さ位置反射波プロットＰＲ、これをフーリエ変換したフーリエ変換データＦＴＤを算出する。なお、図１５においては、代表深さ位置（１０ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ）についてのみの特定深さ位置反射波プロットＰＲとフーリエ変換データＦＴＤを示している。

【0034】

そして第１分割反射波データＢＨＳＤ１の深さ方向全体にわたってフーリエ変換データＦＴＤをまとめた後、図１６に示すようなスペクトログラムＳＰＣを生成することで、ＲＣスラブ１０の内部における異物（鉄筋）の深さ位置と鉄筋の配設間隔をより詳細に推定することができる。図１６中のスペクトログラムＳＰＣにおいて矢印で示す丸で囲まれた範囲の色調はその周辺における色調とは明らかに異なっているので、この部分を鉄筋の深さ位置（縦軸の値）と鉄筋の配設間隔（横軸の値）として推定することができる。

【0035】

また、ＲＣスラブ１０の内部に損傷個所を有している場合における反射波データＨＳＤは、図１７に示すように走査方向の連続性が崩れた状態になっていることが多い。図１７中の損傷範囲ＳＳＨについても先に説明した方法と同様にして反射波データＨＳＤを処理して得られたスペクトログラムＳＰＣは、図１６に対応する鉄筋の深さ位置および鉄筋の配設間隔を示す周波数の色調とその周辺の色調との相違が図１６に比較して不鮮明になる。すなわち、走査方向にわたって同じ深さ範囲のスペクトログラムＳＰＣを連続させることにより、鉄筋の深さ位置と走査方向における損傷個所の位置をそれぞれ推定することが可能になる。

【0036】

以上に説明したとおり、ＲＣスラブ１０に電磁波レーダ２０から電磁波を照射して得られた反射波データＨＳＤをＲＣスラブ１０の延長方向にフーリエ変換処理することで、ＲＣスラブ１０の内部における鉄筋の深さ位置や配設間隔を短時間で効率的に推定することができる。また、反射波データＨＳＤの全範囲に対するスペクトログラムＳＰＣを作成することで、解析者による解析を行う際にもビジュアル的に鉄筋の深さ位置や鉄筋の配設間隔を判断することができるため、解析者による再確認作業も効率的に行うことができる点において好都合である。

【0037】

また、図１８に示すように、鉄筋深さ位置抽出工程（Ｓ－１０）により抽出された鉄筋深さ位置ＴＦＩよりも走行面の側（図１８中における上側）において所要深さ範囲（深さ方向に隣り合う第２分割反射波データＢＨＳＤ２）における反射波データＨＳＤの反射強度の差が、予め設定された閾値を超えている場合、反射波データＨＳＤの反射強度が高い方の第２分割反射波データＢＨＳＤ２を境界面反射波データＫＨＳＤとして抽出する境界面反射波データ抽出工程（Ｓ－１２）を実行することもできる。これに続けて、境界面反射波データＫＨＳＤのうち反射強度が最大である最大境界面反射波データＫＨＳＤｍに対応する第２分割反射波データＢＨＳＤ２の深さ位置を走行面高さ位置ＳＫＭＴとして抽出する走行面高さ位置抽出工程（Ｓ－１３）を実行することもできる。なお、図１８においては境界面反射波データＫＨＳＤが１つなので、これが最大境界面反射波データＫＨＳＤｍになる。

【0038】

さらには、走行面高さ位置ＳＫＭＴと鉄筋深さ位置ＴＦＩとの間に存在する境界面反射波データＫＨＳＤのうち、予め設定された第２閾値を超えているものに対応する第２分割反射波データＢＨＳＤ２の深さ位置を鉄筋コンクリート体上面高さ位置ＴＫＪＴとして抽出する鉄筋コンクリート体上面高さ位置抽出工程（Ｓ－１４）を実行することもできる。なお、図１８においては、ＲＣスラブ１０の上面が走行面になっているため、図１８においては、走行面高さ位置ＳＫＭＴと鉄筋コンクリート体上面高さ位置ＴＫＪＴの高さ位置が一致している。通常、反射波データＨＳＤにはリンギングにより複数の反応が生じるため、ＲＣスラブ１０の上面、舗装上面等の境界面の推定は容易ではない。これに対し本発明においては、鉄筋の深さ位置を推定することができるため、鉄筋および走行面における反射波の反応から、鉄筋と走行面との間の境界面の推定も可能になる点で好都合である。

【0039】

また、境界面反射波データ抽出工程（Ｓ－１２）、走行面高さ位置抽出工程（Ｓ－１３）および鉄筋コンクリート体上面高さ位置抽出工程（Ｓ－１４）は、鉄筋コンクリート体上面高さ位置抽出工程（Ｓ－１４）を省略することもできる。そして、上記説明においては、境界面反射波データ抽出工程（Ｓ－１２）、走行面高さ位置抽出工程（Ｓ－１３）および鉄筋コンクリート体上面高さ位置抽出工程（Ｓ－１４）を鉄筋深さ位置抽出工程（Ｓ－１０）の後に行う形態について説明しているが、この形態に限定されるものではない。特定深さ位置反射波プロット生成工程（Ｓ－４）を実行した後の任意のタイミングで、境界面反射波データ抽出工程（Ｓ－１２）、走行面高さ位置抽出工程（Ｓ－１３）の実行や、境界面反射波データ抽出工程（Ｓ－１２）、走行面高さ位置抽出工程（Ｓ－１３）および鉄筋コンクリート体上面高さ位置抽出工程（Ｓ－１４）の実行をする形態を採用することもできる。

【0040】

以上の実施形態においては、特定深さ位置反射波プロットＰＲを作成する際に、第２分割反射波データＢＨＳＤ２に分割する際における予め設定された所要深さ方向の範囲および走査方向における最小分割範囲内により囲まれた領域における複数のグレースケールの数値の平均値を採用する形態について説明したがこの形態に限定されるものではない。第２分割反射波データＢＨＳＤ２に分割する際における予め設定された所要深さ方向の範囲および走査方向における最小分割範囲内により囲まれた領域の中央点におけるグレースケールの数値を代表値とする形態を採用することもできる。

【0041】

そして以上に説明した変形例の他、実施形態において説明した変形例等を適宜組み合わせた形態を採用することも可能である。

【符号の説明】

【0042】

１０：ＲＣスラブ（鉄筋コンクリート体）
１２：分割エリア
２０：電磁波レーダ
２２：電磁波照射部，２４：反射波受信部
３０：計算機
３２：記憶部，３４：制御部
１００：鉄筋位置推定装置（鉄筋コンクリート体鉄筋深さ位置推定装置）
ＢＨＳＤ１：第１分割反射波データ
ＢＨＳＤ２：第２分割反射波データ
ＦＴＤ：フーリエ変換データ
ＨＳＤ：反射波データ
ＫＨＳＤ：境界面反射波データ
ＫＨＳＤｍ：最大境界面反射波データ
ＰＧＭ：プログラム（鉄筋コンクリート体鉄筋深さ位置推定プログラム）
ＰＲ：特定深さ位置反射波プロット
ＳＧＤ：走査方向合成データ
ＳＫＭＴ：走行面高さ位置
ＳＰＣ：スペクトログラム
ＳＳＨ：損傷範囲
ＴＦＩ：鉄筋深さ位置
ＴＫＪＴ：鉄筋コンクリート体上面高さ位置
ＴＫＰ：鉄筋配設間隔
ＶＨ：車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】