特許 7605436 コンクリート構造物のＰＣグラウト充填状態の評価を行なうための計測装置及びこれを用いたＰＣグラウト充填状態の評価方法

(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】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】コンクリート構造物のＰＣグラウト充填状態の評価を行なうための計測装置及びこれを用いたＰＣグラウト充填状態の評価方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/24 20060101AFI20241217BHJP

   G01N 29/04 20060101ALI20241217BHJP

   G01N 27/72 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

G01N29/24

G01N29/04

G01N27/72

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021169944

(22)【出願日】2021-10-15

(65)【公開番号】P2023059754

(43)【公開日】2023-04-27

【審査請求日】2023-10-26

(73)【特許権者】

【識別番号】514250078

【氏名又は名称】中日本高速技術マーケティング株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504176911

【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学

(74)【代理人】

【識別番号】100082876

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 一幸

(74)【代理人】

【氏名又は名称】柿本 恭成

(74)【代理人】

【識別番号】100178906

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 充和

(72)【発明者】

【氏名】寺澤 広基

(72)【発明者】

【氏名】服部 晋一

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 敏郎

(72)【発明者】

【氏名】稲熊 唯史

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 紳一郎

【審査官】田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１５８６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３３３５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／０９０７２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】服部晋一，電磁的入力方法により励起されるシースおよび鋼棒の電磁場応答を用いたＰＣグラウト充填評価手法に関する基礎的検討，プレストレストコンクリート，2019年11月，Vol.61 No.6，pp.83-91

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２９／００－２９／５２

Ｇ０１Ｎ ２７／７２－２７／９０９３

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴＣｈｉｎａ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

励磁状態で互いに極性の異なる二つの磁極端面が計測対象物の計測面に対向するように配置された励磁コイルと、 前記励磁コイルにパルス電流を印加するパルス発生部と、 前記励磁コイルの二つの磁極端面を含む平面上で前記二つの磁極端面を結ぶ軸から離隔して配置された検出コイルと、 前記検出コイルに発生する誘導電流を計測する計測部と、 前記計測部で計測された誘導電流と当該誘導電流の時間積分との積により推定電磁力信号を計測データとして演算する演算部と、 前記計測データを登録すると共に前もって参照データが登録されている記憶部と、 前記計測データと前記記憶部から読み出した参照データとを比較して前記計測対象物の状態を評価する評価部と、 前記評価部による評価結果及び前記計測データを表示する表示部と、を含み、 前記パルス発生部が、充電回路と、該充電回路により充電されると共に放電スイッチ回路を介して前記励磁コイルに並列に接続されるコンデンサを含む放電回路と、から構成され、 前記コンデンサは、所定の耐圧を有するコンデンサを直並列接続した複数のコンデンサからなると共に、該複数のコンデンサの合計耐圧が前記所定の耐圧以上とされ、 前記放電回路が臨界減衰条件を満たすように、前記放電回路の配線抵抗ｒと前記コンデンサの容量Ｃとが選定され、 前記励磁コイルと前記検出コイルとが位置関係が変化しないように一体化され、 前記検出コイルが周回導線から構成され、前記周回導線により画成される検出面が前記計測面と平行に配置され、 前記励磁コイルの磁極端面が、前記計測面に対して所定の間隙をあけて配置されるか、又は所定の厚さの非磁性、非導電性の固体スペーサを介して隔置され、 前記間隙又は前記固体スペーサの厚さが、前記計測面に対して調整可能に構成されることを特徴とする、計測装置。

【請求項2】

前記励磁コイル，前記検出コイル，前記パルス発生部，前記計測部，前記演算部，前記記憶部及び前記評価部が、一つの筐体の内部に収容されていると共に、前記表示部が前記筐体の表面に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

前記固体スペーサが非弾性であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の計測装置。

【請求項4】

前記検出コイルが、前記計測対象物としてのシースにＰＣ鋼材を埋設してグラウト材を充填したポストテンション方式のコンクリート構造物の前記ＰＣ鋼材の長手方向に対して直角方向に拡大したコイル形状を有することを特徴とする、請求項１から３の何れかに記載の計測装置。

【請求項5】

前記検出コイルが、前記計測対象物としてのシースにＰＣ鋼材を埋設してグラウト材を充填したポストテンション方式のコンクリート構造物の前記ＰＣ鋼材の長手方向に対して直角方向に複数のコイルから構成されることを特徴とする、請求項１から４の何れかに記載の計測装置。

【請求項6】

請求項１から５の何れかの計測装置を使用して、 前記計測対象物としてのシースにＰＣ鋼材を埋設してグラウト材を充填したポストテンション方式のコンクリート構造物のシースに近接する計測面に対して、前記励磁コイルの双方の磁極端面をシースの長手方向に対向させた状態で前記パルス発生部により前記励磁コイルにパルス電流を印加し、前記コンクリート構造物に衝撃を与える第一の段階と、 前記衝撃によって電磁場応答で前記検出コイルに発生する誘導電流を計測部により計測し、演算部により計測データを演算する第二の段階と、 前記評価部によりこの計測データと前記参照データとを比較して、前記コンクリート構造物のシース内におけるＰＣグラウト充填状態を評価する第三の段階と、 その評価結果を前記表示部に表示する第四の段階と、を備えることを特徴とする、コンクリート構造物におけるＰＣグラウト充填状態の評価方法。

【請求項7】

前記参照データが、前もってＰＣグラウトが充填していることが判明している計測点における計測データであって、 前記評価部が、前記計測データ及び参照データを比較して計測対象物である前記コンクリート構造物のシース内におけるＰＣグラウト充填状態を評価することを特徴とする、請求項６に記載の評価方法。

【請求項8】

前記評価部が、前記計測データ及び参照データの差を第一の評価指標値として、この第一の評価指標値と前もって設定されたしきい値とを比較することにより、ＰＣグラウト充填状態を充填，充填不良又は未充填と評価することを特徴とする、請求項７に記載の評価方法。

【請求項9】

前記コンクリート構造物に対して、前記シースの長手方向に沿って複数箇所の計測点にてそれぞれ前記励磁コイルへのパルス電流の印加，前記検出コイルに発生する誘導電流の計測及び計測データが演算され、 前記評価部が、各計測点における計測データと当該計測点の位置情報から成る二次元座標情報を作成し、 前記評価部が、この二次元座標と前記第一の評価指標値の分布から、第二の評価指標値を生成し、前記第二の評価指標値に基づいてＰＣグラウトの充填又は未充填の範囲を評価することを特徴とする、請求項８に記載の評価方法。

【請求項10】

前記評価部が、計測点毎に、前記第一の評価指標値及びＰＣグラウト充填状態の評価結果を表示部に表示させることを特徴とする、請求項９に記載の評価方法。

【請求項11】

前記コンクリート構造物に対して、前記シースの長手方向に沿って複数箇所の計測点にて、それぞれ前記励磁コイルへのパルス電流の印加，前記検出コイルに発生する誘導電流の計測及び計測データの演算が行なわれ、 前記評価部が順次に各計測点について第一の評価指標値を生成し、第一の評価指標値が連続してしきい値を超えた場合に、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価することを特徴とする、請求項８に記載の評価方法。

【請求項12】

前記複数の計測点に関して、シースの曲げ上げ部の領域で、下方から上方に向かって順次に、前記励磁コイルへのパルス電流の印加，前記検出コイルに発生する誘導電流の計測及び計測データの演算、そして第一の評価指標値の生成が行なわれ、 前記評価部が、各計測点での第一の評価指標値を順次に前記しきい値と比較して第一の評価指標値が連続して前記しきい値を超えた場合に、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価することを特徴とする、請求項９又は１０に記載の評価方法。

【請求項13】

前記複数の計測点に関して、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価された計測点とその前後のＰＣグラウト充填状態が充填と評価された計測点との間で、計測点間のピッチが短く選定されることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばシース及びＰＣ鋼材を埋め込んだポストテンション方式のコンクリート構造物におけるＰＣグラウト充填状態の評価を行なうための計測装置及びこれを用いたＰＣグラウト充填状態の評価方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

図１２（Ａ）に示すように、シース２１及びＰＣ鋼材２２を埋め込んだポストテンション方式のコンクリート構造物２０においては、一般にシース内部にＰＣグラウト２１ａを充填し、シース２１内のＰＣ鋼材２２を安定的に保持することでＰＣ鋼材２２の腐食を抑制すると共に、ＰＣ鋼材２２，シース２１及びコンクリート部材を一体化している。従って、図１２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、シース２１内へのＰＣグラウト２１ａの充填が十分に行なわれないと、コンクリート構造物２０の耐久性及び安全性が損なわれることになってしまう。

【0003】

例えば、非特許文献１では、電磁的入力方法により励起されるシース及び鋼棒の電磁場応答を用いたＰＣグラウト充填評価が報告されている。この論文によれば、パルス電流発生装置によりパルス状の励磁電流が励磁コイルに流され、励磁コイルにて急峻な磁場が励起される。この磁場によりシース及び鋼棒に電磁力が作用し、シース及び鋼棒に振動が発生する。ＰＣグラウトが充填されている場合には鋼棒が拘束され振動は小さいが、ＰＣグラウトが未充填であると振動が大きくなるため、これを電磁場応答により検出することでＰＣグラウト充填状況を評価する。ここで、シース，鋼棒近傍の磁束密度は、シース，鋼棒それぞれに設置したサーチコイルにより検出する。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】服部晋一・木部大紀・寺澤広基・鎌田敏郎、「論文 電磁的入力方法により励起されるシースおよび鋼棒の電磁場応答を用いたＰＣグラウト充填評価」、コンクリート工学年次論文集，Vol.41,No.1,2019,P1793-1798

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、シース埋設深さに対してシース直径が小さい場合など、シース内のグラウト充填状態を十分に把握することが困難な場合がある。また、従来の衝撃弾性波法では、シースに対して衝撃を付与するための励磁コイル及び当該衝撃波による振動に基づいて誘導電流を検出するための検出コイルを、それぞれコンクリート構造物に対して位置決めし固定保持する必要があることから、計測のために必要な作業が煩雑で、ＰＣグラウト充填状態を把握するまでに多くの時間を要する。

【0006】

さらに、非特許文献１の場合には、鋼棒の振動と共にシースの振動を検知するために、コンクリート面上に計測点ごとに設置したサーチコイルの検出信号を処理する必要があり、二つのサーチコイルの検出信号をそれぞれ処理しなければならないため構造が複雑になり、シースの長手方向に沿って複数箇所の計測点でそれぞれＰＣグラウト充填状態の評価を行なうためには作業時間が長くなってしまう。

【0007】

本発明は以上の点に鑑み、簡単な構成で容易に且つ短時間で測定可能で、シース直径が小さい場合等であっても正確にＰＣグラウト充填状態を把握することができる計測装置及びこの計測装置を使用したＰＣグラウト充填状態評価方法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】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の第一の構成では、励磁状態で互いに極性の異なる二つの磁極端面を計測対象物の計測面に対向配置した励磁コイルと、励磁コイルにパルス電流を印加するパルス発生部と、励磁コイルの二つの磁極端面を含む平面上で二つの磁極端面を結ぶ軸から離隔して配置した検出コイルと、検出コイルに発生する誘導電流を計測する計測部と、計測部で計測した誘導電流に基づいて当該誘導電流の時間積分との積により推定電磁力信号を計測データとして演算する演算部と、計測データを登録すると共に前もって参照データを登録している記憶部と、計測データと記憶部から読み出した参照データとを比較して計測対象物の状態を評価する評価部と、評価部による評価結果及び計測データを表示する表示部と、を含み、パルス発生部が、充電回路と、該充電回路により充電されると共に放電スイッチ回路を介して励磁コイルに並列に接続されるコンデンサを含む放電回路と、から構成され、コンデンサは、所定の耐圧を有するコンデンサを直並列接続した複数のコンデンサからなると共に、該複数のコンデンサの合計耐圧が所定の耐圧以上とされ、放電回路が臨界減衰条件を満たすように、放電回路の配線抵抗ｒとコンデンサの容量Ｃとが選定され、励磁コイルと検出コイルとが位置関係が変化しないように一体化され、検出コイルを周回導線から構成し、周回導線により画成した検出面を計測面と平行に配置され、励磁コイルの磁極端面が、計測面に対して所定の間隙をあけて配置されるか、又は所定の厚さの非磁性、非導電性の固体スペーサを介して隔置され、間隙又は固体スペーサの厚さが、計測面に対して調整可能に構成されることを特徴とする。

【0009】

上記構成において、好ましくは、励磁コイル，検出コイル，パルス発生部，計測部，演算部，記憶部及び評価部を一つの筐体の内部に収容し、表示部を筐体の表面に設ける。 固体スペーサが、好ましくは、非弾性である。 検出コイルが、好ましくは、計測対象物としてのシースにＰＣ鋼材を埋設してグラウト材を充填したポストテンション方式のコンクリート構造物のＰＣ鋼材の長手方向に対して直角方向に拡大したコイル形状を有している。 検出コイルが、好ましくは、計測対象物としてのシースにＰＣ鋼材を埋設してグラウト材を充填したポストテンション方式のコンクリート構造物のＰＣ鋼材の長手方向に対して直角方向に複数のコイルから構成される。

【0010】

上記目的を達成するため、本発明の第二の構成では、上述した計測装置を使用して、計測対象物としてのシースにＰＣ鋼材を埋設してグラウト材を充填したポストテンション方式のコンクリート構造物のシースに近接する計測面に対して励磁コイルの双方の磁極端面をシースの長手方向に対向させた状態でパルス発生部により励磁コイルにパルス電流を印加しコンクリート構造物の計測面に衝撃を与える第一の段階と、衝撃によって電磁場応答で検出コイルに発生する誘導電流を計測部により計測し演算部により計測データを演算する第二の段階と、評価部により計測データと参照データとを比較してコンクリート構造物のシース内におけるＰＣグラウト充填状態を評価する第三の段階と、評価結果を表示部に表示する第四の段階と、を備えることを特徴とする。

【0011】

上記方法において、好ましくは、参照データが、前もってＰＣグラウトが充填していることが判明している計測点における計測データであって、評価部が、計測データ及び参照データを比較して、計測対象物であるコンクリート構造物のシース内におけるＰＣグラウト充填状態を評価する。
評価部は好ましくは、計測データ及び参照データの差を第一の評価指標値として、この第一の評価指標値と前もって設定されたしきい値とを比較することによりＰＣグラウト充填状態を充填，充填不良又は未充填と評価する。
好ましくは、コンクリート構造物に対してそのシースの長手方向に沿って複数箇所の計測点にてそれぞれ励磁コイルへのパルス電流の印加，検出コイルに発生する誘導電流の計測及び計測データが演算され、評価部が、各計測点における計測データと当該計測点の位置情報から成る二次元座標情報を作成し、評価部が二次元座標と第一の評価指標値の分布から第二の評価指標値を生成し、第二の評価指標値に基づいてＰＣグラウトの充填又は未充填の範囲を評価する。評価部は、好ましくは計測点毎に第一の評価指標値及びＰＣグラウト充填状態の評価結果を表示部に表示させる。
好ましくは、コンクリート構造物に対してそのシースの長手方向に沿って複数箇所の計測点にてそれぞれ励磁コイルへのパルス電流の印加，検出コイルに発生する誘導電流の計測及び計測データの演算が行なわれ、評価部が順次に各計測点について第一の評価指標値を生成し、第一の評価指標値が連続してしきい値を超えた場合にＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価する。
好ましくは、複数の計測点に関して、シースの曲げ上げ部の領域では、下方から上方に向かって順次に励磁コイルへのパルス電流の印加，検出コイルに発生する誘導電流の計測及び計測データの演算、そして第一の評価指標値を生成し、評価部により各計測点での第一の評価指標値を順次にしきい値と比較し、第一の評価指標値が連続してしきい値を超えた場合にＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価する。複数の計測点に関して、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価された計測点と、その前後のＰＣグラウト充填状態が充填と評価された計測点との間で、計測点間のピッチが短く選定されることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、簡単な構成で容易に且つ短時間で測定可能であると共に、シース直径が小さい場合等であっても正確にＰＣグラウト充填状態を把握できる計測装置及びこの計測装置を使用したＰＣグラウト充填状態評価方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明による計測装置の一実施形態の全体構成を示すブロック図である。

【図2】図１の計測装置における（Ａ）励磁コイルの概略側面図、（Ｂ）励磁コイルの概略底面図及び（Ｃ）検出コイルの概略平面図である。

【図3】図１の計測装置におけるパルス発生部の構成例を示す配線図である。

【図4】図２のパルス発生部により発生するパルスの波形を示すグラフである。

【図5】図１の計測装置における計測部，演算部及び評価部の各処理を示す説明図である。

【図6】図１の計測装置の、（Ａ）は概略平面図，（Ｂ）は使用状態の概略正面図、（Ｃ）は計測対象物のコンクリート構造物に対する位置関係を示す概略斜視図である。

【図7】図１の計測装置の計測作業時における励磁コイル及び検出コイルのコンクリート構造物の計測面に対する位置関係を示し、（Ａ）は拡大側面図，（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は要部拡大平面図である。

【図8】図１の計測装置の計測作業時における（Ａ）励磁コイルによる磁場発生，（Ｂ）電磁力発生及び（Ｃ）誘導電流発生を説明する説明図である。

【図9】図１の計測装置による（Ａ）複数箇所の計測点とＰＣグラウトの未充填及び充填不足の部分Ｂを模式的に示す図及び（Ｂ）各計測点での計測により得られる評価値の二次元座標位置を示すグラフである。

【図10】図１の計測装置における（Ａ）検出コイルの検出面とコンクリート構造物のシースとの距離ｄを示す概略図及び（Ｂ）距離ｄによる計測データとの関係を示すグラフである。

【図11】コンクリート構造物のシース曲げ上げ部に対する図１の計測装置による計測点を示す概略図である。

【図12】コンクリート構造物の（Ａ）断面図，（Ｂ）ＰＣグラウト充填不良の一例及び（Ｃ）ＰＣグラウト充填不良の他の一例を示す拡大断面図である。

【図13】検出コイルの変形例を示し、（Ａ）は長方形の検出コイル、（Ｂ）及び（Ｃ）は多点計測のために検出コイルの直径を小さくした検出コイルを示す図である。

【図14】検出コイルとＰＣ鋼材との位置関係を示し、（Ａ）はコンクリート構造物の構造、（Ｂ）は検出コイルがＰＣ鋼材の直上に存在する場合、（Ｃ）は検出コイルがＰＣ鋼材から１０ｍｍ偏心する場合を示す図である。

【図15】検出コイルで検出した誘導起電力を示し、（Ａ）は検出コイルがＰＣ鋼材の直上及び１０ｍｍ偏心した場合、（Ｂ）は検出コイルを直角方向Ａに８０ｍｍ移動した場合を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図１から図１１に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明による計測装置１０の一実施形態の構成を示している。ここでは、計測対象物として、シース２１及びＰＣ鋼材２２を埋め込んだポストテンション方式のコンクリート構造物におけるＰＣグラウト充填状態を評価するために、この計測装置１０を使用する場合について説明する。ここで、ＰＣ鋼材２２は、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼より線等のポストテンション方式のコンクリート構造物に使用する材料を総称する。図１に示すように、計測装置１０は、筐体１１と、励磁コイル１２と、パルス発生部１３と、検出コイル１４と、計測部１５と、演算部１６と、評価部１７と、記憶部１８と、表示部１９と、から構成される。

【0015】

筐体１１は、図６（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、ほぼ直方体状の外形を備え、内部に励磁コイル１２，パルス発生部１３，検出コイル１４，計測部１５，演算部１６及び評価部１７を収容すると共に、その上面に表示部１９を露出させている。筐体１１は、その底面に開口部（図示せず）を備え、この開口部を介して、励磁コイル１２及び検出コイル１４が下方に向かって露出する。

【0016】

これにより、各構成要素が一つの筐体１１内に収容され一体化されているので、計測対象物の計測面２３（図７参照）に対して計測を行なう場合、筐体１１を計測面２３に対して位置決めするだけの簡単な作業で、各構成要素、特に励磁コイル１２及び検出コイル１４が当該計測面２３に対して正確に位置決めされることで作業性が向上し、複数の計測点に関して順次に計測を行なう場合に作業時間が低減する。

【0017】

筐体１１は、シース２１及びＰＣ鋼材２２を埋め込んだコンクリート構造物２０に関して、そのＰＣグラウト充填状態を評価するために、図６（Ｂ）に示すようにコンクリート構造物２０のシース２１に近接する表面（以下、計測面という）２３に対してその底面が当接される。これにより、図６（Ｃ）に示すように、計測装置１０の励磁コイル１２及び検出コイル１４が、コンクリート構造物２０のシース２１に近接する計測面２３に対向される。筐体１１は、図６（Ｂ）に示すようにその上側にハンドル１１ａを備え、可搬型として構成されてもよい。

【0018】

ここで、記憶部１８は、所謂ＳＤカード１８ａとして筐体１１の上面に設けられたスロット１８ｃに挿入して使用される。記憶部１８は、ＳＤカード１８ａに加えて又はＳＤカード１８ａの代わりに筐体１１の内部にＨＤＤやＳＳＤ等の記憶媒体として備えられていてもよい。記憶部１８は、後述する演算部１６で演算された計測データ１６ａが読み書き可能に登録されると共に、前もって参照データ１６ｂが読み書き可能に登録されている。また、記憶部１８は、後述するように参照データを格納するための第一の記憶領域１８ａと評価指標値を格納するための第二の記憶領域１８ｂとを備えていてもよい。

【0019】

励磁コイル１２は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように横方向に長く伸びた本体部１２ａと、本体部１２ａの両端から一側（図示の場合、下側）に伸びた磁極端部１２ｂ，１２ｃを備え、磁極端部１２ｂ，１２ｃにそれぞれ巻線１２ｄ，１２ｅが巻回される。図示の場合、例えば本体部１２ａの全長２５０ｍｍ，高さ５０ｍｍ，幅５０ｍｍでなり、各磁極端部１２ｂ，１２ｃの高さ５０ｍｍに選定されている。これにより、コイル寸法２００×１００×５０ｍｍ，コイル断面５０×５０ｍｍ，コイル磁路長３００ｍｍとなっている。また、各巻線１２ｄ，１２ｅの巻数は、例えばそれぞれ８ターンである。

【0020】

さらに、励磁コイル１２は、計測時にはその磁極端部１２ｂ，１２ｃの端面（磁極端面と呼ぶ）１２ｆ，１２ｇが計測対象物の計測面２３に対して、図７（Ａ）に示すように所定距離Ｄだけ間隙を空けて配置され、好ましくはこの間隙内、固体スペーサＳが配置されることで計測対象物の計測面２３に対して非接触にて隔置される。

【0021】

固体スペーサＳは、例えば非磁性、非導電性且つ非弾性の材料、特に励磁コイル１２による衝撃を伝播しない特性を有する材料、例えばポリウレタンフォームから構成され、励磁コイル１２が計測面２３に対して距離Ｄの位置に配置されたとき、固体スペーサＳの圧縮によって計測面２３に対して一定の圧力で押圧すると共に、圧縮された形状を保持し、励磁コイル１２のパルス電流による衝撃を吸収することができる。この構成によれば、励磁コイル１２の磁極端面１２ｆ，１２ｇが計測面２３に対して確実に隔置されて計測作業が非接触で行なわれる。特に、固体スペーサＳが在る場合には、固体スペーサＳによってパルス電流による衝撃で発生する振動が抑制され、計測がより正確に行なわれる。

【0022】

なお、上述した間隙又は固体スペーサによる距離Ｄは、計測対象物であるコンクリート構造物２０内に埋め込まれたシース２１及びＰＣ鋼材２２までの距離（所謂かぶり）に応じて、適宜に調整可能に構成される。これにより、コンクリート構造物２０における鋼棒の埋設深さやシース２１及びＰＣ鋼材２２の直径等に各種要素に応じて、適宜に間隙又は固体スペーサＳの厚さが調整されて計測が最適に行なわれる。

【0023】

パルス発生部１３は、図３に示すように充電回路１３ａと放電回路１３ｂとから構成される。充電回路１３ａはそれ自体公知の回路構成であって、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）又は電源ユニット等の電源１３ｃから充電制御回路１３ｄ，昇圧トランス１３ｅ及びブリッジ型整流回路１３ｆを介して給電を行なうと共に、電圧設定部１３ｇにより充電制御回路１３ｄを制御して所定の出力電圧Ｖが得られるようになっている。

【0024】

放電回路１３ｂは、励磁コイル１２に対して並列接続された充電用コンデンサＣと、励磁コイル１２と、励磁コイル１２と充電用コンデンサＣの－側で直列に接続された放電スイッチ回路１３ｉと、から構成される。充電用コンデンサＣは、所定の耐圧を有するコンデンサを直並列接続した複数のコンデンサからなる。充電用コンデンサＣに充電された電荷は、放電スイッチ回路１３ｉのオン操作によって励磁コイル１２に対して一気に放電され、パルス電流が励磁コイル１２に印加される。

【0025】

ここで、パルス発生部１３の放電回路１３ｂに関して、できるだけ低い充電電圧でより大きなパルス電流が得られるように、放電回路１３ｂを構成する配線の配線抵抗ｒ_ｃ及び励磁コイル１２の抵抗ｒ_coilをできるだけ小さく設定すると共に、充電用コンデンサの容量Ｃをできるだけ大きく設定する。その際、充電用コンデンサとしては、等価直列抵抗ｒ_ESRの小さいコンデンサを選定し、容量を確保するために必要であれば並列接続する。

【0026】

放電回路１３ｂの配線抵抗ｒをできるだけ小さくすることによって、充電電圧が低くて済むと共に、コンデンサの容量Ｃをできるだけ大きくすることによって、より大きなパルス電流を得ることができ、大きい磁場を発生させることが可能になる。また、充電用コンデンサＣの耐圧を供給電圧Ｖより高く設定する必要があることから、この耐圧が十分ではない場合には、コンデンサを所定の段数だけ直列接続すればよい。つまり、充電用コンデンサＣの耐圧は、所定の耐圧を有するコンデンサの耐圧（Ｖ）×直列接続の段数となる。

【0027】

さらに、放電回路１３ｂにおける臨界減衰条件として、
（r/2）²＝Ｌ／Ｃ又は（r/2）²＜Ｌ／Ｃ
を満たす必要があり、この臨界減衰条件が満たされるまで、各段におけるコンデンサについて複数個並列接続する。臨界減衰条件を満たすことで最適なパルス電流が得られる。

【0028】

図３では、互いに並列及び直列に接続された四本のコンデンサＣ₁，Ｃ₂，Ｃ₃及びＣ₄により充電用コンデンサＣが構成されている。一般的に、大容量のコンデンサとしてはアルミ電解コンデンサが使用されるが、アルミ電解コンデンサは内部に電解液があって、電荷を伴うイオンの移動度があることから等価直列抵抗が大きいという問題がある。従って、充電用コンデンサＣは、アルミ電解コンデンサよりも等価直列抵抗が小さいフィルムコンデンサを使用して等価直列抵抗を低下すると共に、耐圧を確保するために所定の段数で直列接続すればよい。
このような構成のパルス発生部１３は、充電回路１３ａにより充電用コンデンサＣが充電された後、放電スイッチ回路１３ｉのオン操作によって励磁コイル１２に対して一気に放電されることにより、励磁コイル１２には、例えば図４のグラフに示すようなパルス電流が流れる。

【0029】

検出コイル１４は、図２（Ｃ）に示すように、所定の巻数の周回導線１４ａと周回導線１４ａの両端から引き出された接続配線１４ｂ，１４ｃとから構成され、図７に示すように、この検出コイル１４は、励磁コイル１２の二つの磁極端面１２ｆ，１２ｇを含む平面上で、これら二つの磁極端面１２ｆ，１２ｇを結ぶ軸Ｘから一側に（図示の場合、上側に）離隔して配置されている。図示の場合、検出コイル１４は、例えばコイル巻数５ターン，コイル直径２０ｍｍに選定されている。

【0030】

計測部１５は、図１に示すように検出コイル１４に発生する誘導電流ｉを検出して演算部１６に出力する。演算部１６は図５に示すように、計測部１５で計測された誘導電流ｉを時間積分して磁束密度Ｂを演算すると共に、誘導電流Ｉと磁束密度Ｂとの積により推定電磁力信号を計測データ１６ａとして演算する。この推定電磁力信号は、後述するＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良の場合により変化する（非特許文献１参照）。

【0031】

評価部１７は、演算部１６で演算された計測データ１６ａと記憶部１８の第一の記憶領域１８ａから読み出した参照データ１６ｂとを比較し、計測対象物であるコンクリート構造物２０のＰＣグラウト充填状態を評価する。具体的には、評価部１７は計測データ１６ａと参照データ１６ｂを比較して、その差により第一の評価指標値１７ａを生成する。

【0032】

評価部１７は、この第一の評価指標値１７ａを記憶部１８の第二の記憶領域１８ｂに登録すると共に、前もって設定されたしきい値１７ｂと比較してＰＣグラウト充填状態を評価する。即ち、評価部１７は、第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂ以下であるときにはＰＣグラウト充填状態が充填であると評価し、また第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂを超えたときにはＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価し、この評価結果１７ｃを表示部１９に出力する。

【0033】

また、評価部１７は、コンクリート構造物２０のシース２１の長手方向に沿った複数箇所の計測点で、上述した計測及び評価処理を行なう場合には、順次に各計測点についてそれぞれ演算部１６により作成された計測データ１６ａに基づいて参照データ１６ｂとの比較により第一の評価指標値１７ａを生成し、記憶部の第二の記憶領域１８ｂに登録すると共に、前もって設定されたしきい値１７ｂと比較してＰＣグラウト充填状態を評価し、評価結果１７ｃを計測データ１６ａと共に表示部１９に出力する。この場合、評価部１７は、二つの連続する計測点で、第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂを超えた場合にＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価する。

【0034】

これにより、シース２１の長手方向に沿って複数箇所の計測点で計測を行なって、第一の評価指標値１７ａを生成し、互いに隣接する計測点にて共に第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂを超えた場合、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良とすることで、計測部１５による誘導電流の計測にエラーが発生した場合であっても、より確実にＰＣグラウト充填状態の未充填又は充填不良を評価することができる。

【0035】

また、評価部１７は、計測点毎にその計測点での位置情報１７ｄを取得して、第一の評価指標値１７ａと関連付けることにより、二次元座標情報１７ｅとして表示部１９に出力する。これにより表示部１９はこの二次元座標情報１７ｅに基づいて二次元グラフ１９ａを表示する。そして、評価部１７は、二次元座標情報１７ｅにおける第一の評価指標値１７ａの曲線の傾きの変化から、曲線の傾きが所定角度以上になった場合に第二の評価指標値１７ｆを生成して表示部１９に出力する。

【0036】

さらに、評価部１７は、コンクリート構造物２０のシース２１の曲げ上げ部の領域２４（図１１参照）の複数箇所の計測点で、上述した計測及び評価処理を行なう場合、曲げ上げ部の下方から上方に向かって順次に各計測点についてそれぞれ演算部１６により作成された計測データ１６ａに基づいて、参照データ１６ｂとの比較により第一の評価指標値１７ａを生成し、記憶部１８の第二の記憶領域１８ｂに登録すると共に、第一の評価指標値１７ａの変化によってＰＣグラウト充填状態を評価し、評価結果１７ｃを計測データ１６ａと共に表示部１９に出力する。

【0037】

表示部１９は筐体１１の上面に設けられ、評価部１７から出力される計測データ１７ａ及び評価結果１７ｃを表示すると共に、二次元座標情報１７ｅに基づいて二次元グラフ１９ａを表示し、また第二の評価指標値１７ｆに基づいてＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良の旨の注意喚起表示を行なう。

【0038】

次に、本発明実施形態による計測装置１０を用いて、計測対象物としてシース２１及びＰＣ鋼材２２を埋め込んだコンクリート構造物２０のＰＣグラウト充填状態の評価を行なう場合の評価方法を説明する。
図６（Ｂ）に示すように、コンクリート構造物２０のシース２１に近接した計測面２３に対して計測装置１０を当接する。励磁コイル１２及び検出コイル１４を筐体１１内で一体化していることで、それぞれ計測面２３に対して位置決めする必要がなく、さらに計測装置１０内に必要な構成要素がすべて内蔵され、容易に評価を行なうことができる。

【0039】

この状態で、励磁コイル１２にパルス発生部１３からのパルス電流を印加すると、図８（Ａ）に示すように、励磁コイル１２にパルス状の磁場Ａ１が発生する。従って、励磁コイル１２からの磁場によって、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにシース２１及びＰＣ鋼材２２に誘導電流Ａ２が発生する。この誘導電流Ａ２と励磁コイル１２の磁場Ａ１によってシース２１及びＰＣ鋼材２２に電磁力Ｆが発生する。

【0040】

従って、シース２１及びＰＣ鋼材２２に関して、その励磁コイル１２側の磁場と反対側の磁場の差により電磁力に差ΔＦが生ずるので、シース２１及びＰＣ鋼材２２には励磁コイル１２とは反対側に力が作用し、シース２１及びＰＣ鋼材２２が振動する。この振動により、図８（Ｃ）に示すようにシース２１及びＰＣ鋼材２２に流れる誘導電流が発生して、新たに磁界Ａ３が発生する。その際、シース２１内でのＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良の場合には、充填の場合と比較してＰＣグラウト２２ａによるシース２１及びＰＣ鋼材２２の拘束力が弱いことから、シース２１及びＰＣ鋼材２２の振動が大きくなり、発生する磁界Ａ３もより大きくなる。従って、この磁界Ａ３により検出コイル１４に誘導電流ｉが発生する。

【0041】

この誘導電流ｉを計測部１５により計測し、演算部１６によってこの誘導電流ｉと当該誘導電流の時間積分との積により、検出コイル１４に作用する推定電磁力信号を計測データ１６ａとして演算する。演算部１６では、この計測データ１６ａを記憶部１８の第一の記憶領域１８ａに登録する。その後、評価部１７は、この計測データ１６ａと前もって記憶部１８の第一の記憶領域１８ａに登録されている参照データ１６ｂとを比較し、その差により第一の評価指標値１７ａを生成する。

【0042】

評価部１７は、第一の評価指標値１７ａを記憶部１８の第二の記憶領域１８ｂから読み出したしきい値１７ｂと比較して、ＰＣグラウト充填状態を評価する。即ち、評価部１７は、第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂ以下であるときにはＰＣグラウト充填状態が充填であると評価し、また第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂを超えたときにはＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価し、この評価結果１７ｃを表示部１９に出力する。

【0043】

このようにして、一つの計測点におけるＰＣグラウト充填状態の評価が終了すると、続いて、複数箇所の計測点に対して順次に計測装置１０を移動させ、各計測点で上述したＰＣグラウト充填状態の評価が繰り返し行なわれる。そして、計測点毎に計測データ１６ａ，第一の評価指標値１７ａを作成し、第一の評価指標値１７ａをしきい値１７ｂと比較して評価結果１７ｃを作成し、計測データ１６ａ及び評価結果１７ｃを表示部１９に出力する。これにより、表示部１９では計測点毎に逐次計測データ１６ａ及び評価結果１７ｃが表示される。従って、作業者は、計測点毎に計測装置１０を移動させることにより、その都度、当該計測点における計測データ１６ａ及び評価結果１７ｃを一次評価として視認することができる。なお、評価部１７は、連続する二つの計測点において、第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂを超えたときに、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価するようにしてもよい。

【0044】

計測装置１０によれば、計測対象物、例えばシース２１及びＰＣ鋼材２２を埋め込んだポストテンション方式のコンクリート構造物２０に関して、シース２１内に挿通されＰＣグラウト２２ａを充填されたＰＣ鋼材２２に近接する表面を計測面２３として、励磁１２の二つの磁極端面１２ｆ，１２ｇをこの計測面２３に対向させた状態で、パルス発生部１３によりパルス電流を発生させて励磁コイル１２に印加する。これにより、励磁コイル１２がパルス電流により励磁されて、コンクリート構造物２０のシース２１及びＰＣ鋼材２２に衝撃が付与される。この衝撃によって電磁場応答で検出コイル１４に誘導電流が発生し、この誘導電流が計測部１５により計測され、演算部１６がこの誘導電流に基づいて計測データ１６ａを演算する。評価部１７において、計測データ１６ａと記憶部１８に登録された参照データ１６ｂとを比較して、コンクリート構造物２０のシース２１内におけるＰＣグラウト充填状態を評価し、表示部１９がこの評価結果１７ｃ及び計測データ１６ａを表示する。

【0045】

これにより、シース２１及びＰＣ鋼材２２を埋め込んだポストテンション方式のコンクリート構造物２０において、シース２１内におけるＰＣグラウト充填状態が容易に評価される。また、例えばシース埋設深さに対してシース直径が小さい場合等であっても、シース２１内におけるＰＣグラウト充填状態が確実に評価される。さらに、ＰＣ鋼材２２の振動のみを検出コイル１４に発生する誘導電流で検出すればよいので、部品点数が少なくて済むと共に、処理内容及び処理時間が短縮され、より効率的にＰＣグラウト充填状態の評価を行なうことが可能になる。

【0046】

図９（Ａ）は、各計測点の位置（コンクリート構造物２０におけるＰＣ鋼材２２の端部からの距離）と、計測データ１６ａとの関係を示している。ＰＣ鋼材２２の端部側（図９（Ａ）にて左方）に、ＰＣグラウト充填状態が未充填及び充填不足の部分Ｂがある場合には、ＰＣグラウト充填状態が充填である場合と比較して計測データ１６ａが急激に大きくなっていることが分かる（図９（Ｂ）参照）。従って、ＰＣグラウト充填状態が充填である場合の計測データ１６ａを標準値として前もって作成し、参照データ１６ｂとして記憶部１８に登録しておくことで、各計測点における計測データ１６ａを参照データ１６ｂと比較することにより、当該計測点におけるＰＣグラウト充填状態の評価を行なうことが可能である。

【0047】

ここで、計測データ１６ａと参照データ１６ｂとの差を第一の評価指標値１７ａとして、第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂを超えた場合に、計測データ１６ａの参照データ１６ｂとの差が標準値の許容範囲から外れるものとして、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価する。こうして、各計測点における評価が計測時に即座に行なわれ、表示部１９に表示される。この構成によれば、一つの計測点にて、計測データ１６ａ及び参照データ１６ｂの差をしきい値１７ｂと比較することによって、当該計測点におけるＰＣグラウト充填状態を充填，充填不良又は未充填と評価することができる。さらに、各計測点で計測を行なう毎にその都度、計測データ１６ａとしての第一の評価指標値１７ａ及び評価結果１７ｃが表示部１９に表示される。

【0048】

例えば図１０（Ａ）に示すように、計測装置１０による測定時に、その筐体１１の底面が、コンクリート構造物２０のシース２１までの距離ｄが変化することにより、図１０（Ｂ）に示すように、検出コイル１４により検出される誘導電流そして磁束密度が変化したとしても、この変化に対応して、各計測点における計測データ１６ａの変化が、参照データ１６ｂとの差、即ち第一の評価指標値１７ａとして、しきい値１７ｂと比較することにより、ＰＣグラウト充填状態を確実に評価することができる。この方法によれば、参照データ１６ｂとして、前もってＰＣグラウト充填状態が判明している計測点における計測データ１６ａを採用することによって、ＰＣグラウト充填状態のより正確な評価を行なうことが可能である。これにより、例えばシース埋設深さに対してシース直径が小さい場合であっても、第一の評価指標値１７ａをしきい値１７ｂと比較して評価を行なうことにより、確実にＰＣグラウト充填状態の評価が可能となる。

【0049】

さらに、評価部１７は、評価すべきコンクリート構造物２０のシース２１の長手方向に沿って複数箇所の計測点で、それぞれ上述した計測データ１６ａの計測を行なう際に、当該計測点の位置情報１７ｄを取得して、計測データ１６ａ又は、第一の評価指標値１７ａと位置情報１７ｄから成る二次元座標情報１７ｅを作成し、すべての計測点での計測が終わった後、すべての計測点における二次元座標情報１７ｅを表示部１９に送出する。この場合、全計測点におけるＰＣグラウト充填状態の評価、即ちＰＣ鋼材２２全体を俯瞰するような二次評価を行なうことができる。

【0050】

上記方法によれば、複数箇所の計測点でそれぞれ計測を行なうと共に、その計測データ１６ａに位置情報１７ｄを付加して二次元座標情報１７ｅを作成することで、複数箇所の計測点における計測データ１６ａに関して、シースの長手方向に沿って、計測データ１６ａの変化を統合的に第一の評価指標値の分布として把握し、この第一の評価指標値の分布から第二の評価指標値１７ｆを生成して、ＰＣグラウト充填状態を評価、即ち充填，充填不良又は未充填と評価することができる。つまり、第二の評価指標値に基づいてＰＣグラウトの充填又は未充填の範囲を評価することができる。さらに、第一の評価指標値の分布が曲線となる場合には、この曲線の傾きの変化から第二の評価指標値１７ｆを生成してもよい。
これにより、表示部１９はこれらの二次元座標情報１７ｅに基づいて、例えば横軸に測定位置、縦軸に計測データ１６ａ又は第一の評価指標値１７ａを表す二次元グラフ１９ａを表示する。従って、作業者は計測装置１０の表示部１９に表示される二次元グラフ１９ａを視認することによって、ＰＣグラウト充填状態を視覚的に瞬時に把握することが可能である。

【0051】

この場合、評価部１７は、第一の評価指標値の分布又は二次元座標情報１７ｅにおける第一の評価指標値１７ａの曲線の傾きの変化から、この曲線の傾きが所定角度以上になった場合に第二の評価指標値１７ｆを生成して、表示部１９に出力する。これを受けて表示部１９は、第二の評価指標値１７ｆに基づいてＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良となった旨の注意喚起表示を行なう。これにより、作業者は表示部１９における注意喚起表示を視認して、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良となったことを把握することができる。

【0052】

図１１は、コンクリート構造物２０内のシース２１及びＰＣ鋼材２２の曲げ上げ部の領域２４での計測作業を示している。曲げ上げ部の領域２４では、下方２４ａ（図１１にて左方）に比べて、上方２４ｂ（図１１にて右方）で、ＰＣグラウト充填時の先流れ現象などによってＰＣグラウトの未充填又は充填不足が発生しやすいことが知られていることから、図１１の矢印Ｙで示すように、下方２４ａ側から順次に計測点での計測・評価を行なう。

【0053】

即ち、評価部１７は、コンクリート構造物２０の曲げ上げ部の領域２４の複数箇所の計測点で、下方２４ａから上方２４ｂに向かって順次に各計測点について、それぞれ計測・評価を行なって、各計測点での第一の評価指標値１７ａを生成する。
第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂ以下の場合には、ＰＣグラウト充填状態が充填と評価すると共に、第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂを超えたとき、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価して、その評価結果１７ｃを表示部１９に出力する。これを受けて表示部１９は、各計測点における計測データ１６ａ及び評価結果１７ｃを表示する。

【0054】

ここで、評価部１７は、連続する二つの計測点で第一の評価指標値１７ａがしきい値１７ｂを超えたとき、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価するようにしてもよい。これによりノイズ等の発生による計測エラー等でＰＣグラウト充填状態が誤って未充填又は充填不良と評価されることが回避される。ＰＣ鋼材２２の曲げ上げ部の領域２４で、上方側でよりＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良となる可能性が高いことに着目して、下方から上方に向かって順次に計測を行なうことで、より確実にＰＣグラウト充填状態が充填から充填不良又は未充填となる部分を確実に評価することが可能である。

【0055】

（検出コイルの変形例）
次に、検出コイルの変形例について説明する。図１３は、検出コイル１４の変形例を示し、（Ａ）は長方形の検出コイル１４Ａ、（Ｂ）及び（Ｃ）は多点計測のために検出コイルの直径を小さくした検出コイル１４Ｂ，１４Ｃを示す図である。
図１３（Ａ）に示す検出コイル１４Ａは、図２（Ｃ）に示す円形の検出コイル１４に比較して、その形状を点線（ＰＣ鋼材位置）で示すコンクリート構造物２０内のＰＣ鋼材２２の長手方向に対して直角方向に拡大して、例えば短辺を２ｃｍ、長辺を４ｃｍとした長方形のコイル形状を有している。検出コイル１４Ａは、長方形のコイル形状を所定の回数だけ巻回したコイルとしてもよい。検出コイル１４Ａによれば、ＰＣ鋼材２２の位置と検出コイル１４Ａの位置との誤差が生じても、ＰＣ鋼材２２の長手方向に対して直角方向において平均化した磁場を計測することができる。検出コイル１４Ａは、励磁コイル１２との位置関係が変化しないように、励磁コイル１２と一体化されていてもよい。

【0056】

図１３（Ｂ）に示す検出コイル１４Ｂは、図２（Ｃ）に示す単一の円形の検出コイル１４と異なり、コンクリート構造物２０内のＰＣ鋼材２２の長手方向に対して直角方向に検出コイル１４Ｂの直径を小さく（１０ｍｍ）して、複数個、図示の場合には４つの検出コイル１４Ｂ１～１４Ｂ４を、ＰＣ鋼材２２の長手方向の異なる位置の２列に配置する構成を有している。検出コイル１４Ｂは、樹脂で固定化されていてもよい。
これらのコイル検出コイル１４Ｂ１～１４Ｂ４のそれぞれから検出される誘導起電力を比較して、最も誘導起電力の大きい検出コイル１４Ｂを検出し、該検出コイル１４Ｂに作用する推定電磁力信号、つまり、計測データ１６ａを取得することができる。検出コイル１４Ｂによれば、ＰＣ鋼材２２の位置と検出コイル１４Ｂの位置との誤差が生じても、ＰＣ鋼材２２の長手方向に対して直角方向に、複数の検出コイル１４Ｂ１～１４Ｂ４を配置することで、狭い範囲の磁束を多点で計測することによって最も誘導起電力の大きい、つまり、最大の磁束となる検出コイル１４Ｂを容易に選択することができる。検出コイル１４Ｂは、励磁コイル１２との位置関係が変化しないように、励磁コイル１２と一体化されていてもよい。

【0057】

図１３（Ｃ）に示す検出コイル１４Ｃが、図１３（Ｂ）に示す検出コイル１４Ｂと異なるのは、コンクリート構造物２０内のＰＣ鋼材２２の長手方向に対して直角方向に、直径の小さい４つの検出コイル１４Ｃ１～１４Ｃを、１列に配置している点である。検出コイル１４Ｃは、樹脂で固定化されていてもよい。検出コイル１４Ｃも検出コイル１４Ｂと同様に、検出コイル１４Ｃ１～１４Ｃのそれぞれから検出される誘導起電力を比較して、最も誘導起電力の大きい検出コイル１４Ｂを検出することで、狭い範囲の磁束を多点で計測することによって、最も誘導起電力の大きい、つまり、最大の磁束となる検出コイル１４Ｃを選択することができる。検出コイル１４Ｃは、励磁コイル１２との位置関係が変化しないように、励磁コイル１２と一体化されていてもよい。以下、具体的な実施例について説明する。

【0058】

（実施例）
シース２１及びＰＣ鋼材２２を埋め込んだポストテンション方式のコンクリート構造物２０を模した試験体を用意した。ＰＣ鋼材２２の芯かぶり深さを１６３ｍｍとした。
図２（Ａ）及び（Ｂ）で示した励磁コイル１２を、図３で説明した放電回路に接続し、励磁コイル１２と検出コイル１４（図２（Ｃ）参照）とを試験体に設置した後、励磁コイル１２にブリッジ型整流回路１３ｆを介して９００Ｖの電圧を給電し、図４に示すパルス波を印加した。パルス波の印加後に検出コイル１４に生じる誘導電流による誘導起電力を測定した。

【0059】

図１４は、検出コイル１４とＰＣ鋼材２２との位置関係を示し、（Ａ）はコンクリート構造物２０の構造、（Ｂ）は検出コイル１４がＰＣ鋼材２２の直上に存在する場合、（Ｃ）は検出コイル１４がＰＣ鋼材２２から１０ｍｍ偏心する場合を示す。なお、励磁コイル１２と検出コイル１４との間隔は、４０ｍｍとした。図１４に示すように、検出コイル１４は、ＰＣ鋼材２２の真上から長手方向に対して直角方向Ａに真上の－１０ｍｍから７０ｍｍ迄の８０ｍｍの距離を、１０ｍｍずつ移動して９点の測定をした。

【0060】

図１５は、検出コイル１４で検出した誘導起電力を示す図であり、（Ａ）は検出コイル１４がＰＣ鋼材２２の直上及び１０ｍｍ偏心した場合、（Ｂ）は検出コイル１４を直角方向Ａに８０ｍｍ移動した場合を示す。
図１５（Ａ）において横軸は時間（ｓｅｃ）、縦軸は検出コイル１４の誘導起電力（Ｖ）である。図１５（Ｂ）の横軸はＰＣ鋼材２２と検出コイル１４との距離（ｍｍ）であり、縦軸は検出コイル１４の誘導起電力（Ｖ）である。なお、図１５（Ｂ）に示す各距離における誘導起電力は、図１５（Ａ）に示す波形のように誘導起電力のプラス側とマイナス側に生じる最大値をそれぞれプロットしたものである。図１５（Ａ）及び（Ｂ）から、検出コイル１４は、ＰＣ鋼材２２の直上にある場合には、検出コイル１４を直角方向Ａに１０ｍｍ偏心した場合よりも約２倍の誘導起電力が得られることが判明した。

【0061】

本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
例えば、上述した実施形態においては、計測点は、シース２１の長手方向に沿って、例えば一定間隔で設定されるが、これに限らず、例えばＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価された計測点と、その前後の計測点との間で、より短いピッチで追加の計測点を設定して、追加の各計測点についてＰＣグラウト充填状態の評価を行なうことにより、ＰＣグラウト充填状態が充填から未充填又は充填不良となる位置をより正確に特定することが可能となる。これにより、ＰＣグラウト充填状態が未充填又は充填不良と評価された計測点と、その前後の充填と評価された計測点との間で、計測点のピッチを短くすることにより、ＰＣ鋼材２２の長さ方向に関して、ＰＣグラウト充填状態が充填から充填不良又は未充填となる境界位置をより精度良く検出することが可能となる。

【符号の説明】

【0062】

１０ 計測装置
１１ 筐体
１１ａ ハンドル
１２ 励磁コイル
１２ｆ，１２ｇ 磁極端面
１３ パルス発生部
１３ａ 充電回路
１３ｂ 放電回路
１３ｃ 電源
１３ｄ 充電制御回路
１３ｅ 昇圧トランス
１３ｆ ブリッジ型整流回路
１３ｇ 電圧設定部
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ 検出コイル
１４ａ 周回導線
１４ｂ，１４ｃ 接続配線
１５ 計測部
１６ 演算部
１６ａ 計測データ
１６ｂ 参照データ
１７ 評価部
１７ａ 第一の評価指標値
１７ｂ しきい値
１７ｃ 評価結果
１７ｄ 位置情報
１７ｅ 二次元座標情報
１７ｆ 第二の評価指標値
１８ 記憶部
１９ 表示部
１９ａ 二次元グラフ
２０ コンクリート構造物
２１ シース
２２ ＰＣ鋼材
２２ａ ＰＣグラウト
２３ 計測面
２４ 曲げ上げ部分の領域
Ｓ 固体スペーサ

【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】