アンカボルトの形状探査方法およびその装置
【課題】アンカボルトの長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状（湾曲、先端先鋭）による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数に基づいて時系列波を求め、反射波の起生を確保することができ、アンカボルトの形状探査に寄与するアンカボルトの形状探査方法およびその装置を提供する。
【解決手段】アンカボルト端面より広帯域超音波を発信Ｓ１し、同一端面で広帯域超音波を受信Ｓ２し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルＳ３を求める第１演算機能と、広帯域受信波スペクトルＳ３より中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波Ｓ５を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第２演算機能と、を備えた演算手段を設け、時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めるＳ６ことを特徴とする。
【解決手段】アンカボルト端面より広帯域超音波を発信Ｓ１し、同一端面で広帯域超音波を受信Ｓ２し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルＳ３を求める第１演算機能と、広帯域受信波スペクトルＳ３より中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波Ｓ５を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第２演算機能と、を備えた演算手段を設け、時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めるＳ６ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査するようなアンカボルトの形状探査方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路橋梁や新幹線橋梁など過去に建設された運用途上にあるコンクリート構造物の数は膨大である。
近年のいくつかの大地震でのコンクリート構造物の破損、崩壊に関連して、これらコンクリート構造物の耐震補強および保守保全が、社会的に急務の情勢となっている。
【０００３】
このような背景下において、構造物の多岐にわたる保守保全業務を行なう上で、必要な検討項目の一つとして、既設コンクリート橋梁の場合、梁桁と橋台との緊結に必要な構造要素としてのアンカボルトが構造的に適切に施行されているか否かの非破壊検査が必要となる。
【０００４】
従来のアンカボルトの形状探査方法およびその装置は次の通りである。
すなわち、図３２に示すように、２．５ＭＨｚ前後の中心周波数の狭帯域超音波（狭帯域波）を発信および受信する共用探触子を備えた超音波装置で、コンクリート８０内に埋込まれたアンカボルト８１を探査している。なお、図３２において、８２は鉄板などの支持金具である。
【０００５】
図３２に示す入力波と受信波の波形を図３３に示す。
図３３（ａ）に示すように入力波のスペクトルは、中心周波数が２．５ＭＨｚ前後の狭帯域波であり、１波程度のパルス波である。受信波は、入力スペクトルに対応した狭帯域スペクトルの波（同図ｂの受信波スペクトル参照）となる。図３３（ｂ）の左図に示すように、受信波の時系列波は、パルス状の波が等時間ｔｈ毎に生ずる波となる。
【０００６】
このパルス状の連続して生ずる波の意味するところを、図３４を参照して説明する。
図３４の上段は、アンカボルト８１の端部（上端）からの超音波入力時、コンクリート８０内に埋込まれたアンカボルト８１の先端（下端）からの反射波が、繰返し重複反射する様子を示している。
図３４の下段は、この重複反射波が時間ｔｈ毎に、パルス状に生ずる状況を示している。
【０００７】
ここで上記時間ｔｈは、アンカボルト８１の長手方向反射時間つまり、反射波が起生する時間μｓｅｃであって、音速をＶｐ（ｍｍ／μｓｅｃ）、アンカボルト８１の長さｌＴ（ｍｍ）とすると、次の［数３］で求めることができる。
【数３】
上記［数３］からアンカボルト長ｌＴを求めることも可能となる。
【０００８】
一方、アンカボルト８１のコンクリート８０内への埋込み時、求められる施工上の構造基準は、そのアンカボルト８１の直径ΦＡおよびコンクリート８０に埋込まれる長さｌＡの規定であって、直径ΦＡと長さｌＡとの関係は次の［数４］で示すことができる。
【数４】
但し、Ｋは係数
これにより、既設コンクリート構造物でのアンカボルト長が従来技術に基づいて超音波装置にて探査されている。
【０００９】
アンカボルト８１の形状が全て図３５（ａ）に示す直線状で正常なものであれば、特に、問題は生じないが、２０〜３０年前のコンクリート構造物では、構造的要因や施工時の何等かの要因により、図３５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すようなアンカボルト８１の形状が存在し、これが問題となる。
【００１０】
図３５（ｂ）に示すアンカボルト８１は溶接面で溶接継手８３が接続されたもので、図３５（ｃ）に示すアンカボルト８１は図示のように湾曲したもので、図３５（ｄ）に示すアンカボルト８１はその先端（下端）が先鋭に尖ったものである。
図３５（ａ）に示す正常な直線アンカボルト８１の場合には、図３４に示す重複反射波を得ることができるので、次の［数５］によりアンカボルト長ｌＴ（総長さ）を求めることができる。
【数５】
なお、一般的にＶｐ＝５９００ｍ／ｓｅｃである。
しかしながら、図３５（ｂ）に示す溶接継手８３を有するアンカボルト８１の場合には、溶接継手８３を除くアンカボルト８１のみの長さｌ１が求められ、図３５（ｃ）に示す湾曲アンカボルト８１、同図（ｄ）に示す先端先鋭アンカボルト８１の場合には、図３４に示す重複反射の出現のみならず、１回目の反射波の起生も得られない。
【００１１】
これは、従来の超音波装置の探触子による入力波が、２．５ＭＨｚ前後の狭帯域波であり、周波数が２．５ＭＨｚと相対的に高いため、超音波がアンカボルト内に伝達する経緯の中で衰退が大きくなり、特に、湾曲アンカボルト８１や先端先鋭アンカボルト８１の場合には、その減衰量が倍加することに起因するものと推考される。
さらに、建設後２０〜３０年以上が経過するコンクリート構造物のアンカボルト８１は、図３６に示すように、コンクリート８０に接するアンカボルト８１の長手方向側面が、腐食８４している場合が多々存在する。
【００１２】
この腐食８４が構造物の安全性に対しては影響を与えない程度であっても、アンカボルト８１の長手方向での超音波伝達挙動が大きく変動し、これに起因して図３４で示す重複反射波の起生が得られない場合がある。
【００１３】
図３６の右図に重複反射波の起生が得られない場合の受信波を模式的に示す。
図３６において、アンカボルト８１の総長さｌＴに冠するアンカボルト長１回目の反射波の起生時刻の値をｔｈとすると、腐食８４の存在で生ずる波はｔｈの１／２程度の起生時刻で起生するため、これら両者の波が混在する所謂混在波により、腐食８４の存在で生ずる波と、本来の反射波との識別が困難となり、アンカボルト長に関する重複反射の起生を確保することが不可で、アンカボルト８１の分析および計測が不可能となる。
【００１４】
図３６の左図に示す直線アンカボルト８１においても、このような分析不能が生ずるので、まして図３５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す溶接継手ありアンカボルト８１、湾曲アンカボルト８１、先端先鋭アンカボルト８１において腐食を伴う場合にあっては分析、計測が全く不可能となる。
【００１５】
ところで、特許文献１には被探知体としてのコンクリート材に対して超音波を入力することで、該被探知体の内部構造を探知する超音波探知方法およびその装置が開示されているが、２．５ＭＨｚの狭帯域超音波が用いられている関係上、この特許文献１に開示されたものを、アンカボルトの形状探査に適用しても、上述同様の問題点が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第４０５０４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、この発明は、アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求め、該広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求め、上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めることにより、アンカボルトの長手方向側面に腐食があっても、ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状（湾曲、先端先鋭）による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波の起生を確保することができ、アンカボルトの形状探査に寄与することができるアンカボルトの形状探査方法およびその装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明によるアンカボルトの形状探査装置は、超音波を発信する探触子と受信する探触子、または超音波の発信、受信を共用する探触子を備え、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査するアンカボルトの形状探査装置であって、上記アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める第１演算機能と、該広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第２演算機能と、を備えた演算手段を設け、上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めるものである。
【００１９】
上述の発信および受信される広帯域超音波は、０〜５ＭＨｚの全ての周波数帯域で成分をもつ広帯域成分波が望ましい。
また、上述の中心周波数はｆＫ＝２．５ＭＨｚを初期の最大値とし、ｆＫ＝１．２５ＭＨｚ、ｆＫ＝０．９９ＭＨｚまたはそれ以下の任意の周波数に設定することができる。
【００２０】
上記構成によれば、演算手段の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求め、演算手段の第２演算機能は、広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求めるので、上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めることができる。
【００２１】
このため、アンカボルトの長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波の起生を確保することができて、アンカボルトの形状探査に寄与することができる。
【００２２】
この発明の一実施態様においては、上記アンカボルトの先端からの反射波の起生時刻ｔｈに基づいて時系列関数を作成する関数作成手段と、上記広帯域受信波に時系列関数を乗じて、アンカボルト長さに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるスペクトル演算手段とを設け、所定の周波数以上の帯域でスペクトルが林立する時、直線アンカボルトと判定し、林立しない時、湾曲アンカボルトと判定するものである。
上述の所定の周波数は、例えば、０．４５ＭＨｚまたは０．５３５７ＭＨｚに設定してもよい。
【００２３】
上記構成によれば、関数作成手段は、アンカボルトの先端からの反射波の起生時刻ｔｈに基づいて時系列関数（ＴＧＣ関数）を作成し、スペクトル演算手段は、上記広帯域受信波に時系列関数を乗じて、アンカボルト長さに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるので、上記所定の周波数以上の帯域でスペクトルが林立する場合には、直線アンカボルトと判定し、林立しない場合には、湾曲アンカボルトと判定することができる。
この結果、計測対象（探査対象）のアンカボルトが直線アンカボルトか、または、湾曲アンカボルトかを判断することができる。
【００２４】
この発明の一実施態様においては、上記アンカボルト先端からの反射波の起生時刻をｔｈとし、アンカボルト長手方向を伝達する横波と縦波との音速比をε１として、アンカボルトの継手部で生ずる横波Ｍ１と、アンカボルト端面からの超音波入力時に発生する長手方向の横波Ｍ２との起生時刻（ｔＭ１，ｔＭ２）を、
【数１】
【数２】
により計算する計算手段と、上記広帯域受信波スペクトルにおいて、最低周波数帯域の起生スペクトルをＡとし、次に低い周波数帯域の起生スペクトルをＢとした時、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求める時系列演算手段と、上記横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトルをフーリエ変換で求めるスペクトル演算手段とを備え、Ｍ１，Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する時、アンカボルトが一本物で溶接継手なしと判断する一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ａ領域スペクトルのみが消滅、または大きく減衰する時、アンカボルトが溶接継手ありと判断するものである。
上述の最低周波数帯域（Ａ領域）は３７ｋＨｚ付近の２５．３ｋＨｚ〜４９．２ｋＨｚに設定してもよく、次に低い周波数帯域（Ｂ領域）は７０ｋＨｚ付近の６０．９ｋＨｚ〜９１．９ｋＨｚに設定してもよい。
【００２５】
上記構成によれば、上記計算手段は、上記［数１］、［数２］に基づいて横波Ｍ１、Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２を計算し、時系列波演算手段は、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求め、スペクトル演算手段は、横波Ｍ１、Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１、Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトル（Ｍ１波のスペクトル、Ｍ２波のスペクトル）をフーリエ変換で求めるので、Ｍ１、Ｍ２のスペクトルの双方で、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する場合には、アンカボルトが一本物で溶接継手なしと判断することができ、一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいてＡ領域スペクトルのみが消滅、または大きく衰退する場合には、アンカボルトが溶接継手ありと判断することができる。
この結果、計測対象（探査対象）のアンカボルトが、一本物で溶接継手のないアンカボルトか、または、溶接継手のあるアンカボルトかを判断することができる。
【００２６】
この発明によるアンカボルトの形状探査方法は、超音波を発信する探触子と受信する探触子、または超音波の発信、受信を共用する探触子を備え、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査するアンカボルトの形状探査方法であって、上記アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信する第１の工程と、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める第２の工程と、上記広帯域受信波スペクトルより中心周波数ｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第３の工程と、上記時系列波から、アンカボルト先端からの反射波の起生を求める第４の工程と、を備えたものである。
【００２７】
上述の発信および受信される広帯域超音波は、０〜５ＭＨｚの全ての周波数帯域で成分をもつ広帯域成分波が望ましい。
また、上述の中心周波数はｆＫ＝２．５ＭＨｚを初期の最大値とし、ｆＫ＝１．２５ＭＨｚ、ｆＫ＝０．９９ＭＨｚまたはそれ以下の任意の周波数に設定することができる。
【００２８】
上記構成によれば、第１の工程で、アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信する。次の第２の工程で、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める。次の第３の工程で、上記広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める。次の第４の工程で、上記時系列波から、アンカボルト先端からの反射波の起生を求める。
このため、アンカボルトの長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波の起生を確保することができて、アンカボルトの形状探査に寄与することができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求め、該広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求め、上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めるように構成したので、アンカボルトの長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状（湾曲、先端先鋭）による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波の起生を確保することができ、アンカボルトの形状探査に寄与することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のアンカボルトの形状探査方法に用いる形状探査装置のブロック図
【図２】発信探触子の説明図
【図３】発信探触子のステップ型電圧発生器の説明図
【図４】受信探触子の説明図
【図５】広帯域超音波の説明図
【図６】（ａ）は発信探触子と受信探触子とを用いる場合の説明図、（ｂ）は発信、受信を共用する探触子を用いる場合の説明図
【図７】第１実施形態の工程図
【図８】形状探査に用いる広帯域入力波スペクトルと広帯域受信波スペクトルの説明図
【図９】スペクトル抽出関数の説明図
【図１０】（ａ）は従来の２．５ＭＨｚ狭帯域スペクトルの時系列波、（ｂ）は本実施形態の１．２５ＭＨｚ狭帯域スペクトルの時系列波、（ｃ）は本実施形態の０．９９ＭＨｚ狭帯域スペクトルの時系列波を示す波形図
【図１１】（ａ）は直線アンカボルトの説明図、（ｂ）〜（ｄ）は湾曲アンカボルトの説明図
【図１２】比較例のアンカボルトの形状探査装置による受信波形図
【図１３】（ａ）は２．５ＭＨｚ超音波のアンカボルト長手方向の伝達を示す説明図、（ｂ）は１．２５ＭＨｚ超音波のアンカボルト長手方向の伝達を示す説明図
【図１４】第２実施形態の工程図
【図１５】フーリエ逆変換で時系列波を求める時の波形図
【図１６】フーリエ逆変換で時系列波を求める時の波形図
【図１７】フーリエ変換で反射波のスペクトルを求める時の波形図
【図１８】（ａ）は一本物アンカボルトの説明図、（ｂ）は溶接継手ありアンカボルトの説明図
【図１９】第３実施形態の工程図
【図２０】一本物アンカボルトと継手ありアンカボルトとの反射波の起生状況の差異を示す説明図
【図２１】フーリエ逆変換で時系列波を求める時の波形図
【図２２】（ａ）は縦波Ｐの起生を示す説明図、（ｂ）は横波Ｍ１の起生を示す説明図、（ｃ）は横波Ｍ２の起生を示す説明図
【図２３】フーリエ変換でＭ２波のＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図２４】フーリエ変換でＭ１波のＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図２５】第４実施形態の工程図
【図２６】フーリエ変換で広帯域受信波スペクトルを求める時の波形図
【図２７】フーリエ逆変換で時系列波を求める時の波形図
【図２８】フーリエ変換で一本物アンカボルトのＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図２９】フーリエ変換で継手ありアンカボルトのＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図３０】フーリエ変換で一本物アンカボルトのＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図３１】フーリエ変換で継手ありアンカボルトのＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図３２】従来のアンカボルトの形状探査を示す説明図
【図３３】（ａ）は従来の２．５ＭＨｚ狭帯域入力波を示す波形図、（ｂ）は従来の２．５ＭＨｚ狭帯域受信波を示す波形図
【図３４】受信波形状とアンカボルト長手方向の重複反射を示す説明図
【図３５】（ａ）は正常な直線アンカボルトの説明図、（ｂ）は継手ありアンカボルトの説明図、（ｃ）は湾曲アンカボルトの説明図、（ｄ）は先端先鋭アンカボルトの説明図
【図３６】アンカボルト表面に腐食がある場合の受信波の状態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
[実施形態１]
この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。
図面はアンカボルトの形状探査方法およびその装置を示すが、まず、図１を参照してアンカボルトの形状探査装置の構成について説明する。
【００３２】
被探知体としてのアンカボルト３０の表面（アンカボルト端面）に接触配置する発信探触子３１と受信探触子３２とを設けている。
上述の発信探触子３１は広帯域超音波（例えば０〜５ＭＨｚの全ての周波数帯域で成分をもつ広帯域成分波）を発信するものであり、上述の受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信するものである。
【００３３】
上述の発信探触子３１には超音波発信装置の電流供給回路３３から電流が供給され、この発信探触子３１から超音波が発信してアンカボルト３０内に入射する。
【００３４】
また、受信探触子３２が受信した超音波信号は解析装置３４に入力されて解析される。
この解析装置３４においては、受信探触子３２の受信信号が増幅回路３５により増幅された後、フィルタ回路３６でフィルタリングを受けた信号がＡＤ変換回路３７（アナログ・デジタル変換回路）によってデジタル信号に変換され、ゲートアレイ３８を介してＣＰＵ４０に入力される。
【００３５】
ハードディスク３９には解析処理アプリケーションソフトウェアと、ＣＰＵ４０により演算処理された時系列データが保存される。ここで、上述のＣＰＵ４０はフーリエ変換・フーリエ逆変換を行う制御手段（処理部）である。
【００３６】
また、上述の解析結果は表示装置４１にも入力されて表示される。この表示装置４１は図１０に示すような各種の波形を可視表示する表示手段である。
【００３７】
さらに、必要な情報が入力手段としてのキーボードなどの入力装置４２からＣＰＵ４０に入力されるように構成している。メモリ４３はＣＰＵ４０が演算する際にデータを一時的に格納するために用いられる。また、ＣＰＵ４０からコントロール回路４４に制御信号が出力され、コントロール回路４４は増幅回路３５、フィルタ回路３６、ＡＤ変換回路３７、ゲートアレイ３８および電流供給回路３３に作動指令信号を出力する。
【００３８】
電流供給回路３３は同軸ケーブル４５を介して発信探触子３１に接続されており、発信探触子３１には図２に示すように、基盤化されたステップ型電圧発生器４６と振動子４７とが内蔵されている。
【００３９】
ステップ型電圧発生器４６には、図３に示すように、ステップ電圧駆動回路４６１とステップ電圧発生回路４６２とが設けられており、ステップ電圧駆動回路４６１で発生するステップ関数型電圧を振動子４７に印加する。
【００４０】
広帯域超音波をアンカボルト３０に入力する都度、受信探触子３２で受信波を得る。
この受信波は同軸ケーブル４９を介して、解析装置３４の増幅回路３５へ電圧の時間変動データとして送られる。増幅回路３５へ送られた時間変動データは、フィルタ回路３６を介してＡＤ変換回路３７に達し、この電圧のアナログ量が該ＡＤ変換回路３７によりデジタル量に変換され、ゲートアレイ３８を介してＣＰＵ４０に転送され、電圧デジタル値の時刻歴が表示装置４１に表示される。
【００４１】
自動的に、またはキーボードなどの入力装置４２を用いた外部からの指示で、電圧の増幅または減幅およびローパス／ハイパスフィルタ処理の指令がＣＰＵ４０に伝達され、ＣＰＵ４０はコントロール回路４４を介して増幅回路３５およびフィルタ回路３６を制御する。
【００４２】
図４に示すように、受信探触子３２には漸減型ハイパスフィルタ回路５０、増幅回路５１および振動子５２が内蔵されている。
【００４３】
電流供給回路３３はコントロール回路４４により制御されて、所定の時間間隔で動作する。
【００４４】
受信探触子３２に内蔵された振動子５２（図４参照）は広帯域超音波が入力する都度、アンカボルト３０の音圧変化にともなって振動が励起する。この振動励起で振動子５２に生じる電圧の時間変化が、受信探触子３２内のフィルタ回路５０および増幅回路５１で１次処理される。
【００４５】
図１の増幅回路３５およびフィルタ回路３６の制御が終了した段階で、ＣＰＵ４０の指示でコントロール回路４４が動作し、ゲートアレイ３８に受信波の加算処理を命令する。
【００４６】
ゲートアレイ３８は、ＡＤ変換回路３７で得られる電圧に関する時刻歴デジタル量を、上記時刻歴を得る都度、指定回数加算する。そして、ＣＰＵ４０のコントロール下にて加算平均時刻歴を作成し、表示装置４１にその時刻歴をリアルタイム表示する。
【００４７】
フィルタ回路５０，３６および増幅回路５１，３５は受信探触子３２と解析装置３４との双方にそれぞれ内蔵されている。受信探触子３２に内蔵されているハイパスフィルタ回路５０および増幅回路５１は受信波に対して１次処理を行なうものであり、解析装置３４に内蔵されている増幅回路３５とフィルタ回路３６は、１次処理された受信波に対し、ＣＰＵ４０のコントロール下にて微調整するものである。この微調整は装置機能の高度化のために必要なものであるから、これら増幅回路３５、フィルタ回路３６は省略してもよい。
【００４８】
次に、図５を参照してパルス型電圧積荷による超音波と、ステップ関数型電圧積荷による超音波の相違について説明する。
【００４９】
図５（ａ）は振動子にパルス型電圧（３０〜５００Ｖ）を印加した場合のスペクトルを示し、この場合には同図に示すように振動子の厚さ方向共振振動数を中心周波数とする比較的狭帯域のスペクトルをもつ発信超音波を得ることになる（従来技術の狭帯域周波数に相当。）。
図５（ｂ）は発信探触子３１内の振動子４７にステップ関数型電圧（３０〜５００Ｖ）を印加した場合のスペクトルを示し、この場合には同図に示すように共振振動数はもちろんのこと、これよりも低周波の成分も励起されたスペクトルとなり、本実施例の広帯域超音波は図５（ｂ）による超音波を意味するものである。
【００５０】
図６は、コンクリート２０にその一部が埋込まれたアンカボルト３０の形状を探査する場合の探触子の配置構造を示し、図６（ａ）に示すように、アンカボルト３０の端面３０ａに０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を発信する発信探触子３１と、０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信する受信探触子３２とを配置して、形状探査を行なってもよく、または、図６（ｂ）に示すように、アンカボルト３０の端面３０ａに０〜５ＭＨｚの広帯域超音波の発信、受信を共用する探触子２１を配置して、形状探査を行なってもよい。
【００５１】
次に、図７に示す工程図を参照して、アンカボルトの形状探査方法について説明する。
【００５２】
ステップＳ１で、発信探触子３１はアンカボルト３０内に０〜５ＭＨｚの広帯域入力波（図８の入力波広帯域スペクトル参照）を発信する。
次のステップＳ２で、受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域受信波（図示せず）を受信する。この受信した広帯域受信波をフーリエ変換すると、ステップＳ３で広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求めることができる。
すなわち、演算手段であるＣＰＵ４０の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて図８の左図に示すように広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求めるものである。
【００５３】
次に、ステップＳ４で、図８の広帯域受信波スペクトルｓｐ１に、図９に示すスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を乗じて、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める（ステップＳ５参照）。
【００５４】
ここで、図９に示すスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）は、中心周波数をｆＫとし、所定値をｆａとする時、次のように定義することができる。
ｆ≦ｆＫ−ｆａでＡ（ｆ）＝０．０
ｆ＝ｆＫでＡ（ｆ）＝１．０
ｆ≧ｆＫ＋ｆａでＡ（ｆ）＝０．０
ｆＫ−ｆａ＜ｆ＜ｆＫでＡ（ｆ）は増加関数
ｆＫ＜ｆ＜ｆＫ＋ｆａでＡ（ｆ）は減少関数
【００５５】
この実施形態では、スペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）の、中心周波数ｆＫの初期値（最大値）を、従来例との対比を明確にする目的で、あえてｆＫ＝２．５ＭＨｚに設定し、広帯域受信波スペクトルｓｐ１にこのスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）を乗じて、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０（ａ）参照）を求め（ステップＳ４〜Ｓ５参照）、図９に示すように中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、ｆＫ＝１．２５ＭＨｚの時、広帯域受信波スペクトルｓｐ１にこのスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）を乗じて、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０（ｂ）参照）を求め（ステップＳ４〜Ｓ５参照）、さらに中心周波数をｆＫ＝０．９９ＭＨｚに小さくし、この時においても、広帯域受信波スペクトルｓｐ１にこのスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）を乗じて、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０のｃ参照）を求め（ステップＳ４〜Ｓ５参照）るものである。
【００５６】
換言すれば、中心周波数ｆＫを徐々に小さくする毎にステップＳ４〜Ｓ５の処理を繰返し、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すような狭帯域スペクトルの時系列波を得るものである。
すなわち、演算手段であるＣＰＵ４０の第２演算機能は、広帯域受信波スペクトルｓｐ１より、中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０の（ｂ）、（ｃ）参照）を中心周波数ｆＫを１．２５ＭＨｚ〜０．９９ＭＨｚへ徐々に小さくしていく経緯の中で順次求めるものである。
【００５７】
次にステップＳ６で、図１０（ｂ）、（ｃ）に示す時系列波から、アンカボルト３０先端からの反射波の起生を確保する。
つまり、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す時系列波形は、図１の表示装置４１にリアルタイムで表示されるので、図１０（ａ）においては反射波（ｅ）の確認が不明であるが、図１０（ｂ）、（ｃ）においては反射波ｇ，ｈが明確に確認され、この反射波ｇ，ｈが開始する瞬間を、作業者が表示装置４１の画面を目視しながら、反射波ｇ，ｈの起生時刻ｔｈとして推定することができる。
【００５８】
このように、図１０（ｂ）、（ｃ）に示す時系列波の反射波ｇ，ｈから、その起生時刻ｔｈが推定できるので、［数５］に基づいてアンカボルト長ｌＴを求めることができる。
【数５】
なお、図１０（ｂ）（ｃ）に仮想線で示すラインｉは、重み付けのラインであって、このラインｉの高さを波形に乗算し、波形全体における振幅バランスの適性化を図るものである。
【００５９】
このように、図１〜図１０で示した実施形態１のアンカボルトの形状探査装置は、超音波を発信する探触子３１と受信する探触子３２、または超音波の発信、受信を共用する探触子２１を備え、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルト３０の形状を探査するアンカボルトの形状探査装置であって、上記アンカボルト端面３０ａより０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を発信し、同一端面３０ａで０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求める第１演算機能（ＣＯＵ４０が備える機能）と、該広帯域受信波スペクトルｓｐ１より中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０の（ｂ）、（ｃ）参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第２演算機能（ＣＰＵ４０が備える機能）と、を備えた演算手段（ＣＰＵ４０参照）を設け、上記時系列波より、アンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生（起生時刻ｔｈ参照）を求めるものである。
【００６０】
この構成によれば、演算手段ＣＰＵ４０の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求め、演算手段ＣＰＵ４０の第２演算機能は、広帯域受信波スペクトルｓｐ１より中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求めるので、上記時系列波（図１０の（ｂ）、（ｃ）参照）よりアンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生を求めることができる。
【００６１】
このため、アンカボルト３０の長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルト３０の腐食進行の度合や形状による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数（実施形態１の１．２５ＭＨｚ、０．９９ＭＨｚ参照）に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波ｇ，ｈの起生を確保することができて、アンカボルト３０の形状探査に寄与することができる。
【００６２】
また、上記実施形態１のアンカボルトの形状探査方法は、超音波を発信する探触子３１と受信する探触子３２、または超音波の発信、受信を共用する探触子２１を備え、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルト３０の形状を探査するアンカボルトの形状探査方法であって、上記アンカボルト端面３０ａより０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を発信し、同一端面３０ａで０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信する第１の工程Ｓ１，Ｓ２と、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求める第２の工程Ｓ２〜Ｓ３と、上記広帯域受信波スペクトルｓｐ１より中心周波数ｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第３の工程Ｓ４〜Ｓ５と、上記時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）から、アンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生（起生時刻ｔｈ参照）を求める第４の工程Ｓ６と、を備えたものである（図７参照）。
【００６３】
この構成によれば、第１の工程Ｓ１、Ｓ２で、アンカボルト端面３０ａより０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を発信し、同一端面３０ａで０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信する。次の第２の工程Ｓ２〜Ｓ３で、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求める。次の第３の工程Ｓ４〜Ｓ５で、上記広帯域受信波スペクトルｓｐ１より中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める。次の第４の工程Ｓ６で、上記時系列波から、アンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生を求める。
【００６４】
このため、アンカボルト３０の長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数（実施形態１の１．２５ＭＨｚ、０．９９ＭＨｚ参照）に基づいて時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）を求めるので、上記反射波ｇ，ｈの起生を確保することができて、アンカボルト３０の形状探査に寄与することができる。
【００６５】
この実施形態１では、図１に示す表示装置４１（表示手段）が、時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）よりアンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生を可視判定可能に表示する。
また、上記実施形態１で開示した中心周波数ｆＫ＝１．２５ＭＨｚ、ｆＫ＝０．９９ＭＨｚの数値は一例であって、これに限定されるものではない。さらに、実施形態１の分析法は、溶接継手ありのアンカボルトの１本目のアンカボルト長、湾曲アンカボルト、先端先鋭アンカボルトの総長さ計測に適用することができる。
【００６６】
[実施形態２]
次に、探査対象としてのアンカボルト３０が湾曲しているか否かを探査する実施形態について説明する。
図１１（ａ）は湾曲がない直線アンカボルト３０を示し、図１１（ｂ）は湾曲が小さいアンカボルト３０を示し、図１１（ｃ）は湾曲が中程度のアンカボルト３０を示し、図１１（ｄ）は湾曲が大きいアンカボルト３０を示す。図１１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は何れも湾曲アンカボルトである。
【００６７】
図１２は比較例として、２．５ＭＨｚ狭帯域波を図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の各アンカボルト３０に発信し、その反射波を受信した場合の受信波形であって、図１２の左図は受信スペクトル波を示し、図１２の右図はその時系列波を示す。
【００６８】
図１２にＮｏ．１で示す直線アンカボルト３０の場合には、受信スペクトルの強度が大きいので、同図の右図に時系列波で示すように、反射波としての縦波、横波Ｍ１、Ｍ２の起生が確認できる一方で、図１２にＮｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４で示す湾曲アンカボルト３０の場合には、受信スペクトルの強度が過小であるため、図１２の右図に時系列波で示すように、その何れにおいても縦波、横波Ｍ１、Ｍ２の起生を確認することができなかった。
【００６９】
湾曲アンカボルト３０の場合、その長手方向への超音波の伝達は図１３（ａ）、（ｂ）のようになる。図１３（ａ）は周波数が相対的に高い２．５ＭＨｚ以上の場合を示し、図１３（ｂ）は周波数が相対的に低い１．２５ＭＨｚ以下の場合を示す。
【００７０】
図１３（ａ）に示すように、周波数が２．５ＭＨｚ以上の場合には、超音波の直進性、指向性が高く、アンカボルト３０の湾曲部において同図に示すような超音波伝達挙動が生じ、これにより超音波が大きく減衰し、この結果、図１２で既に示したように、縦波、横波Ｍ１、Ｍ２の起生が確認できなくなるものと推考される。
一方、図１３（ｂ）に示すように、周波数が１．２５ＭＨｚ以下の場合には、超音波の直進性、指向性が低くなり、その減衰率も小さくなることにより、アンカボルト長手方向での超音波伝達挙動は、同図のようになるものと推考される。
【００７１】
実施形態２で示すアンカボルトの形状探査方法およびその装置においても、図１〜図５で示した回路装置を用いるが、この実施形態２の場合には、ＣＰＵ４０は、上記アンカボルト３０の先端からの反射波の起生時刻ｔｈ（図１５、図１６参照）に基づいて時系列関数（図１７のＴＧＣ関数参照）を作成する関数作成手段（図１４のステップＱ５参照）と、上記広帯域受信波に時系列関数（ＴＧＣ関数）を乗じて、アンカボルト長さに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるスペクトル演算手段（図１４の各ステップＱ６、Ｑ７参照）とを兼ね、表示手段としての表示装置４１は、所定の周波数（例えば、図１７に示す０．４５ＭＨｚ以上）以上の帯域でスペクトルが林立する時、直線アンカボルトである旨を表示し、林立しない時、湾曲アンカボルトである旨を表示する。
【００７２】
実施形態２のアンカボルトの形状探査方法を、図１４に示す工程図を参照して、以下に詳述する。
ステップＱ１で、発信探触子３１はアンカボルト３０内に０〜５ＭＨｚの広帯域入力波（図８の入力波広帯域スペクトル参照）を発信する。
次のステップＱ２で、受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域受信波（図示せず）を受信する。この受信した広帯域受信波をフーリエ変換すると、ステップＱ３で広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求めることができる。
すなわち、演算手段であるＣＰＵ４０の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて図８の左図に示すように広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求めるものである。
【００７３】
次に、ステップＱ４で、図８の広帯域受信波スペクトルｓｐ１に、図９に示すスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を乗じ、例えばｆＫ＝１．２５ＭＨｚの時には図１５に示すような狭帯域スペクトルｓｐ２を抽出し、ｆＫ＝０．６２５ＭＨｚの時には図１６に示すような狭帯域スペクトルｓｐ３を抽出し、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルｓｐ２，ｓｐ３の時系列波（図１５、図１６の右図参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める（ステップＱ５、ＣＰＵ４０の第２演算機能参照）。
【００７４】
しかも、このステップＱ５では、図１５、図１６の右図に示す時系列波を求めるだけでなく、この時系列波が表示される表示装置４１からｌＴに関する反射波の起生時刻ｔｈを読取り、この起生時刻ｔｈに基づいて図１７の右図に示すようなＴＧＣ関数Ｚ１を作成する。
つまり、起生時刻ｔｈの直後に特徴となる波が現れると推定して、ＴＧＣ関数Ｚ１を作成するものである。
【００７５】
図１７に示すＴＧＣ関数Ｚ１は、Δｔを所定値として次のように定義することができる。
０≦ｔ≦ｔｈ−ΔｔでＴＧＣ（ｔ）＝０．０
ｔ＝ｔｈでＴＧＣ（ｔ）＝１．０
ｔ≦ｔｈ＋ΔｔでＴＧＣ（ｔ）＝０．０
ｔｈ−Δｔ＜ｔ＜ｔｈで、ＴＧＣ（ｔ）は増加関数
ｔｈ＜ｔ＜ｔｈ＋Δｔで、ＴＧＣ（ｔ）は減少関数
次に、ステップＱ６で、ＴＧＣ関数Ｚ１を広帯域受信波（ステップＱ２参照）に乗じて、アンカボルト３０の長さｌＴに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めると（ステップＱ７参照）、図１７の左図のようになる。
【００７６】
図１７にＮｏ．１で示す直線アンカボルトに３０の場合には、所定の周波数以上の帯域、具体的には、０．４５ＭＨｚ以上の帯域でスペクトルが林立する一方、図１７にＮｏ．２〜Ｎｏ．４で示す湾曲アンカボルト３０の場合には斯る帯域でスペクトルは林立しない。
【００７７】
そこで、次のステップＱ８（判定手段）で所定の周波数（０．４５ＭＨｚ）以上の帯域でスペクトルが林立するか否かを判定し、林立する場合（ＹＥＳ判定時）にはステップＱ９に移行し、林立しない場合（ＮＯ判定時）には別のステップＱ１０に移行する。
上記ステップＱ９（表示手段）で、所定の周波数（０．４５ＭＨｚ）以上の帯域でスペクトルが林立することに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが直線アンカボルト３０である旨を表示し、一方、ステップＱ１０（表示手段）では、所定の周波数（０．４５ＭＨｚ）以上の帯域でスペクトルが林立しないことに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが湾曲アンカボルト３０である旨を表示する。
【００７８】
このように、図１１〜図１７で示した実施形態２のアンカボルトの形状探査装置は、上記アンカボルト３０の先端３０ａからの反射波の起生時刻ｔｈ（図１５、図１６の右図参照）に基づいて時系列関数としてのＴＧＣ関数（図１７の右図参照）Ｚ１を作成する関数作成手段（ステップＱ５参照）と、上記広帯域受信波にＴＧＣ関数Ｚ１を乗じて、アンカボルト長さｌＴに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるスペクトル演算手段（ステップＱ６、Ｑ７参照）とを設け、所定の周波数（０．４５ＭＨｚ）以上の帯域でスペクトルが林立する時、直線アンカボルトと判定し、林立しない時、湾曲アンカボルトと判定するものである（判定手段としてのステップＱ８、表示手段としてのステップＱ９、Ｑ１０参照）。
【００７９】
この構成によれば、関数作成手段（ステップＱ５）は、アンカボルト３０の先端３０ａからの反射波の起生時刻ｔｈ（図１５、図１６の右図参照）に基づいてＴＧＣ関数Ｚ１（図１７参照）を作成し、スペクトル演算手段（ステップＱ６、Ｑ７）は、上記広帯域受信波にＴＧＣ関数Ｚ１を乗じて、アンカボルト長さｌＴに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるので、上記所定の周波数以上の帯域でスペクトルが林立する場合には、直線アンカボルト３０と判定し、林立しない場合には、湾曲アンカボルト３０と判定することができる。
この結果、計測対象（探査対象）のアンカボルトが直線アンカボルト３０か、湾曲アンカボルト３０かを判断することができる。
【００８０】
[実施形態３]
次に、探査対象としてのアンカボルト３０が、図１８（ａ）に示すような一本物アンカボルト３０か、または、同図（ｂ）に示すような溶接面ｊを介して溶接継手２９が接続された継手ありアンカボルト３０かを探査する実施形態について説明する。
【００８１】
実施形態１の構成で探査した場合には、その反射波は溶接面ｊ位置の一本物のアンカボルト長ｌ１に関するものとなり、この長さｌ１をアンカボルト総長さｌＴと誤認するので、実施形態３は、これを回避するように成したものである。
【００８２】
図１８（ａ）（ｂ）に示すアンカボルト３０に、発信探触子３１と受信探触子３２とを配置し、受信探触子３２に得られる０〜５ＭＨｚの広帯域受信波を、フーリエ変換して、広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求めた後に、この広帯域受信波スペクトルｓｐ１にスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を乗じ、例えば、中心周波数ｆＫ＝０．９３７ＭＨｚとした時には、図２０の左図に示す狭帯域スペクトルｓｐ４を抽出することができ、これをフーリエ逆変換すると、図２０の右図に示す時系列波を得ることができる。
【００８３】
図２０の右図に、Ｎｏ．１一本物アンカボルト３０の時系列波と、Ｎｏ．２継手ありアンカボルト３０の時系列波とをそれぞれ示すように、これら両者はほとんど同一となって、継手あり、なしの区別が判別できない。すなわち、Ｎｏ．１の一本物アンカボルト３０もＮｏ．２の継手ありアンカボルト３０も共に、一本目アンカボルト長ｌ１に関する重複反射波の起生状況となり、継手あり、なしの形状区別を判別することができない。
【００８４】
この実施形態３では、溶接継手２９があるアンカボルト３０か、または溶接継手２９がないアンカボルト３０かを区別できるように成したものであって、反射波の低周波数領域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ）における振動数（卓越振動数）が、一本物アンカボルト３０と継手ありアンカボルト３０とで異なるという未公知の物理現象に着目したものである。
【００８５】
この実施形態３の構成を、図１９に示す工程図を参照して、その作用と共に説明する。
ステップＵ１で、発信探触子３１はアンカボルト３０内に０〜５ＭＨｚの広帯域入力波（図８の入力波広帯域スペクトル参照）を発信する。
次のステップＵ２で、受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域受信波（図示せず）を受信する。この受信した広帯域受信波をフーリエ変換すると、ステップＵ３で広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求めることができる。
すなわち、演算手段であるＣＰＵ４０の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて図８の左図に示すように広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求めるものである。
【００８６】
次に、ステップＵ４で、図８の広帯域受信波スペクトルｓｐ１から、図２１の左図に示すような起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚの低周波数領域）のスペクトル群を抽出する。
このスペクトル群の抽出は、一般的なバンドパス法によるか、または、既述したスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を用いるかの何れであってもよい。
【００８７】
図２１に示した最低周波数帯域の起生スペクトルＡの領域（Ａ領域）は、３７ｋＨｚ付近、詳しくは、２５．３ｋＨｚ〜４９．２ｋＨｚの範囲であって次に低い周波数帯域の起生スペクトルＢの領域（Ｂ領域）は、７０ｋＨｚ付近、詳しくは、６０．９ｋＨｚ〜９１．９ｋＨｚの範囲である。
【００８８】
次に、ステップＵ５（時系列波演算手段）で、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０〜１２０ｋＨｚ）のスペクトル群をフーリエ逆変換して上記スペクトル群に対応する時系列波を、図２１の右図に示すように求める。
【００８９】
図２１において、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２は一本物アンカボルト３０、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４は継手ありアンカボルト３０である。
また、図２１には縦波Ｐの起生時刻ｔｈと、横波Ｍ１の起生時刻ｔＭ１と、横波Ｍ２の起生時刻ｔＭ２とを示すと共に、これらに対応するカーソルを点線で示している。この場合、アンカボルト３０の長さが既値であれば各時刻ｔｈ，ｔＭ１，ｔＭ２は計算で求めることができる。
【００９０】
ここで、図２１の起生時刻ｔｈは、図２２（ａ）に示す一本物アンカボルト３０の先端３０ｂからの反射波（縦波Ｐ）の起生時刻であり、図２１の起生時刻ｔＭ１は、図２２（ｂ）に示す継手部としての溶接面ｊで生ずる横波Ｍ１の起生時刻であり、図２１の起生時刻ｔＭ２は、図２２（ｃ）に示すアンカボルト端面３０ａからの縦波入力時に自然発生する該アンカボルト３０の長手方向の横波のその１本目先端３０ｂからの反射波（横波Ｍ２）の起生時刻である。
【００９１】
次に、ステップＵ６（ＴＧＣ関数演算手段）で、起生時刻ｔＭ２に基づいて図２３のＴＧＣ関数Ｚ２を求めると共に、起生時刻ｔＭ１に基づいて図２４のＴＧＣ関数Ｚ３を求める。
さらに、このステップＵ６では、先のステップＵ５で求めた時系列波（図２１の右図参照）にＴＧＣ関数Ｚ２，Ｚ３（図２３、図２４の右図参照）を乗じ、さらに次のステップＵ７で、フーリエ変換にてＴＧＣ関数Ｚ２、Ｚ３で切り出したＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める。
【００９２】
このＴＧＣ関数Ｚ２，Ｚ３で切り出したＡ、Ｂ領域のスペクトルを、図２３、図２４にそれぞれ示す。
図２３、図２４のスペクトル起生状況から明らかなように、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２で示す一本物アンカボルト３０のｌ１に関する反射波Ｍ１，Ｍ２（図２３、図２４に実線で示す波と、点線で示す波）は、Ａ領域の相対的に周波数が低い側において、スペクトルが卓越しており、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４で示す継手ありアンカボルト３０のｌ１に関する反射波Ｍ１，Ｍ２（図２３、図２４に２点鎖線で示す波と、１点鎖線で示す波）は、Ｂ領域の相対的に周波数が高い側においてスペクトルが卓越している。
【００９３】
なお、図２３、図２４から明らかなように、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２で示す一本物アンカボルト３０のｌ１に関する反射波Ｍ１，Ｍ２は、Ｂ領域で大きく減衰するので、このＢ領域でのスペクトル状況をメインとして判別し、Ａ領域でのスペクトル状況をサブとして判別することができる。
【００９４】
そこで、次のステップＵ８（判定手段）で、Ａ、Ｂ何れの領域でスペクトルが卓越しているかを判定し、Ａ領域で卓越していると判定された時には、次のステップＵ９に移行し、Ｂ領域で卓越していると判定された時には、別のステップＵ１０に移行する。
【００９５】
上述のステップＵ９（表示手段）で、スペクトルがＡ領域で卓越していることに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが一本物アンカボルト３０である旨を表示し、一方、ステップＵ１０（表示手段）では、スペクトルがＢ領域で卓越していることに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが継手ありアンカボルト３０である旨を表示する。
このようにして、探査対象のアンカボルトが一本物アンカボルト３０であるか、または、継手ありアンカボルト３０であるかを、容易に探査することができる。
【００９６】
[実施形態４]
上記実施形態３ではアンカボルト長が既知の場合について説明したが、この実施形態４ではアンカボルト長が未知の場合において、探査対象のアンカボルトが一本物アンカボルト３０か、または、継手ありアンカボルト３０かを探査するものである。
【００９７】
この実施形態４では、図１で示したＣＰＵ４０は上記アンカボルト３０先端からの反射波の起生時刻をｔｈとし、アンカボルト長手方向を伝達する横波と縦波との音速比（つまり、横波音速÷縦波音速＝０．５４）をε１として、アンカボルト３０の継手部（溶接面ｊ参照）で生ずる横波Ｍ１と、アンカボルト３０端面からの超音波入力時に発生する長手方向の横波Ｍ２との起生時刻（ｔＭ１，ｔＭ２）を、
【数１】
【数２】
により計算する計算手段（図２５のステップＸ２参照）と、上記広帯域受信波スペクトルｓｐ５（図２６参照）において、最低周波数帯域（２５．３〜４９．２ｋＨｚ）の起生スペクトルをＡとし、次に低い周波数帯域（６０．９〜９１．９ｋＨｚ）の起生スペクトルをＢとした時、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ）のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求める時系列演算手段（図２５のステップＸ５参照）と、上記横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数としてのＴＧＣ関数をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトルをフーリエ変換で求めるスペクトル演算手段（図２５の各ステップＸ６，Ｘ７参照）とを兼ねる。
【００９８】
そして、表示手段としての表示装置４１は、Ｍ１，Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する時、アンカボルトが一本物で溶接継手なしである旨を表示する一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ａ領域スペクトルのみが消滅、または大きく減衰する時、アンカボルトが溶接継手を有する旨を表示する。
この実施形態４においても、図１〜図５で示した回路装置を用いる。
【００９９】
次に、図２５に示す工程図を参照して、アンカボルトの形状探査方法について説明する。
ステップＸ１で、発信探触子３１はアンカボルト３０内に０〜５ＭＨｚの広帯域入力波（図８の入力波広帯域スペクトル参照）を発信する。
次のステップＸ２で、受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域受信波α（図２６参照）を受信する。この広帯域受信波αは表示装置４１で表示されるので、反射波（Ｐ波）からその起生時刻ｔｈを読取る。
【０１００】
そして、この起生時刻ｔｈから、上述の［数１］、［数２］に基づいて、横波Ｍ１の起生時刻ｔＭ１と、横波Ｍ２の起生時刻ｔＭ２とを計算で求め、メモリ４３に読出し可能に記憶する。なお、図２６の右図に示す広帯域受信波αのＮｏ．１のものと、Ｎｏ．２のものとは、同一のものである。
上記広帯域受信波αをフーリエ変換すると、ステップＸ３で図２６の左図に示す広帯域受信波スペクトルｓｐ５を求めることができる。
【０１０１】
次に、ステップＸ４で、図２６の広帯域受信波スペクトルｓｐ５から、最低周波数帯域の起生スペクトルＡと、次に低い周波数帯域の起生スペクトルＢとを含むスペクトル群を抽出する（図２７の左図参照）。
【０１０２】
図２７で示す最低周波数帯域の起生スペクトルＡの領域（Ａ領域）は、３７ｋＨｚ付近、詳しくは、２５．３ｋＨｚ〜４９．２ｋＨｚの範囲であって、次に低い周波数帯域の起生スペクトルＢの領域（Ｂ領域）は、７０ｋＨｚ付近、詳しくは、６０．９ｋＨｚ〜９１．９ｋＨｚの範囲であって、このスペクトル群の抽出は、一般的なバンドパス法であってもよく、または、既述したスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を用いる抽出であってもよい。
【０１０３】
次に、ステップＸ５で、図２７の左図に示す抽出スペクトルを、フーリエ変換して、上記スペクトル群に対応する時系列波（図２７の右図参照）を求める。なお、図２７の右図にＮｏ．１、Ｎｏ．２で示す時系列波は同一のものである。
次に、ステップＸ６で、予めステップＸ２で計算した横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２または、起生時刻の推定値ｔ~Ｍ１，ｔ~Ｍ２（なお、ｔ~は数式においてｔの上に“〜”を付された符号を表す。以下同じ。）に基づいて、図２８、図２９に示すＴＧＣ関数Ｚ４，Ｚ５を求める
また、同ステップＸ６で、上記ＴＧＣ関数Ｚ４，Ｚ５を時系列波（図２８、図２９の右図参照）に乗ずることにより、上記推定値ｔ~Ｍ１，ｔ~Ｍ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、抽出波のスペクトル（Ｍ１波のスペクトル、Ｍ２波のスペクトル）をフーリエ変換で求める（ステップＸ７参照）。
【０１０４】
図２８、図２９においては、Ｍ１波のスペクトルを実線で示し、Ｍ２波のスペクトルを点線で示している。また、図２８は一本物アンカボルト３０のスペクトル起生図、図２９は継手ありアンカボルト３０のスペクトル起生図であって、図２８に示すように、Ｍ１、Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルが消滅する場合には、アンカボルトは一本物である。
【０１０５】
一方、図２９に示すように、Ｍ１のスペクトルにおいて、Ｂ領域スペクトルが消滅し、かつ、Ｍ２のスペクトルにおいて、Ａ領域スペクトルが消滅または大きく減衰する場合には、アンカボルトは継手を有するものである。
そこで、次のステップＸ８（判定手段）で、Ａ、Ｂ両領域のスペクトル状況を判定し、Ｍ１波、Ｍ２波のスペクトルの双方がＢ領域で消滅していると判定された場合（図２８に相当）には、次のステップＸ９に移行し、Ｂ領域でＭ１波が消滅し、かつ、Ａ領域でＭ２波が消滅または大きく減衰していると判定された場合（図２９に相当）には、別のステップＸ１０に移行する。
【０１０６】
上述のステップＸ９（表示手段）で、Ｍ１波、Ｍ２波のスペクトルの双方がＢ領域で消滅していることに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが一本物のアンカボルト３０である旨を表示し、一方、ステップＸ１０（表示手段）では、Ｂ領域でＭ１波が消滅し、かつＡ領域でＭ２波が消滅または大きく減衰していることに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが継手ありアンカボルト３０である旨を表示する。
【０１０７】
このようにして、探査対象のアンカボルトが一本物アンカボルト３０であるのか、または、継手ありアンカボルト３０であるのかを、容易に探査することができる。
なお、図２８、図２９の対比から明らかなように、Ｂ領域においてＭ２波のスペクトル（同図の点線の波参照）が大か小かで、一本物アンカボルト３０か継手ありアンカボルト３０かを判定してもよい。すなわち、一本物アンカボルト３０の場合には、図２８に示すようにＢ領域でそのスペクトルが消滅する一方、継手ありアンカボルト３０の場合には、図２９に示すようにＢ領域でそのスペクトルは大きな強度を有するので、この方法により簡易に判定することも可能である。
【０１０８】
なお、図２８、図２９で示したＴＧＣ関数Ｚ４、Ｚ５に代えて、図３０、図３１に示す略台形波の如きＴＧＣ関数Ｚ６、Ｚ７を用いてもよい。図３０は図２８に相当する一本物アンカボルト３０のスペクトル起生図であり、図３１は図２９に相当する継手ありアンカボルト３０のスペクトル起生図であって、図２５の工程図に基づく処理内容については同一であるから、その詳しい説明を省略する。
【０１０９】
このように、図２５〜図３１で示した実施形態４においては、上記アンカボルト３０先端からの反射波の起生時刻をｔｈ（図２６参照）とし、アンカボルト３０長手方向を伝達する横波と縦波との音速比をε１（具体的にはε１＝０．５４）として、アンカボルト３０の継手部（溶接面ｊ参照）で生ずる横波Ｍ１と、アンカボルト端面３０ａからの超音波入力時に発生する長手方向の横波Ｍ２との起生時刻（ｔＭ１，ｔＭ２）を、
【数１】
【数２】
により計算する計算手段（ステップＸ２参照）と、上記広帯域受信波スペクトルｓｐ５（図２６参照）において、最低周波数帯域の起生スペクトルをＡとし、次に低い周波数帯域の起生スペクトルをＢとした時、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ）のスペクトル群を抽出（図２７の左図参照）し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波（図２７の右図参照）を求める時系列演算手段（ステップＸ５参照）と、上記横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数（ＴＧＣ関数Ｚ４，Ｚ５またはＴＧＣ関数Ｚ６，Ｚ７参照）をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトル（図２８、図２９の左図参照）をフーリエ変換で求めるスペクトル演算手段（ステップＸ６，Ｘ７参照）とを備え、Ｍ１，Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する時（図２８参照）、アンカボルト３０が一本物で溶接継手なしと判断（判定手段としてのステップＸ８参照）する一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ａ領域スペクトルのみが消滅、または大きく減衰する時（図２９参照）、アンカボルト３０が溶接継手ありと判断（判定手段としてのステップＸ８参照）するものである。
【０１１０】
この実施形態においては、上述の最低周波数帯域（Ａ領域）は３７ｋＨｚ付近の２５．３ｋＨｚ〜４９．２ｋＨｚに設定し、次に低い周波数帯域（Ｂ領域）は７０ｋＨｚ付近の６０．９ｋＨｚ〜９１．９ｋＨｚに設定しているが、この数値に限定されるものではない。
【０１１１】
この構成によれば、計算手段（ステップＸ２参照）は、上記［数１］、［数２］に基づいて横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２を計算し、時系列波演算手段（ステップＸ５参照）は、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ）のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求め、スペクトル演算手段（ステップＸ６，Ｘ７参照）は、横波Ｍ１、Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数（ＴＧＣ関数）をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトル（Ｍ１波のスペクトル、Ｍ２波のスペクトル）（図２８、図２９参照）をフーリエ変換で求めるので、Ｍ１、Ｍ２のスペクトルの双方で、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する場合（図２８参照）には、アンカボルト３０が一本物で溶接継手なしと判断することができ、一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいてＡ領域スペクトルのみが消滅、または大きく衰退する場合（図２９参照）には、アンカボルト３０が溶接継手ありと判断することができる。
【０１１２】
この結果、計測対象（探査対象）のアンカボルト３０が、一本物で溶接継手のないアンカボルトか、または、溶接継手のあるアンカボルトかを判断することができる。
【０１１３】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の超音波を発信する探触子は、実施形態の発信探触子３１に対応し、
以下同様に、
受信する探触子は、受信探触子３２に対応し、
超音波の発信、受信を共用する探触子は、探触子２１に対応し、
演算手段は、ＣＰＵ４０に対応し、
第１の工程は、ステップＳ１，Ｓ２に対応し、
第２の工程は、ステップＳ２，Ｓ３に対応し、
第３の工程は、ステップＳ４，Ｓ５に対応し、
第４の工程は、ステップＳ６に対応し、
関数作成手段は、ステップＱ５に対応し、
スペクトル演算手段は、ステップＱ６，Ｑ７に対応し、
計算手段は、ステップＸ２に対応し、
時系列波演算手段は、ステップＸ５に対応し、
スペクトル演算手段は、ステップＸ６，Ｘ７に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１４】
２１…探触子
３０…アンカボルト
３１…発信探触子
３２…受信探触子
４０…ＣＰＵ（演算手段）
Ｓ１，Ｓ２…第１の工程
Ｓ２，Ｓ３…第２の工程
Ｓ４，Ｓ５…第３の工程
Ｓ６…第４の工程
Ｑ５…関数作成手段
Ｑ６，Ｑ７…スペクトル演算手段
Ｘ２…計算手段
Ｘ５…時系列波演算手段
Ｘ６，Ｘ７…スペクトル演算手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査するようなアンカボルトの形状探査方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路橋梁や新幹線橋梁など過去に建設された運用途上にあるコンクリート構造物の数は膨大である。
近年のいくつかの大地震でのコンクリート構造物の破損、崩壊に関連して、これらコンクリート構造物の耐震補強および保守保全が、社会的に急務の情勢となっている。
【０００３】
このような背景下において、構造物の多岐にわたる保守保全業務を行なう上で、必要な検討項目の一つとして、既設コンクリート橋梁の場合、梁桁と橋台との緊結に必要な構造要素としてのアンカボルトが構造的に適切に施行されているか否かの非破壊検査が必要となる。
【０００４】
従来のアンカボルトの形状探査方法およびその装置は次の通りである。
すなわち、図３２に示すように、２．５ＭＨｚ前後の中心周波数の狭帯域超音波（狭帯域波）を発信および受信する共用探触子を備えた超音波装置で、コンクリート８０内に埋込まれたアンカボルト８１を探査している。なお、図３２において、８２は鉄板などの支持金具である。
【０００５】
図３２に示す入力波と受信波の波形を図３３に示す。
図３３（ａ）に示すように入力波のスペクトルは、中心周波数が２．５ＭＨｚ前後の狭帯域波であり、１波程度のパルス波である。受信波は、入力スペクトルに対応した狭帯域スペクトルの波（同図ｂの受信波スペクトル参照）となる。図３３（ｂ）の左図に示すように、受信波の時系列波は、パルス状の波が等時間ｔｈ毎に生ずる波となる。
【０００６】
このパルス状の連続して生ずる波の意味するところを、図３４を参照して説明する。
図３４の上段は、アンカボルト８１の端部（上端）からの超音波入力時、コンクリート８０内に埋込まれたアンカボルト８１の先端（下端）からの反射波が、繰返し重複反射する様子を示している。
図３４の下段は、この重複反射波が時間ｔｈ毎に、パルス状に生ずる状況を示している。
【０００７】
ここで上記時間ｔｈは、アンカボルト８１の長手方向反射時間つまり、反射波が起生する時間μｓｅｃであって、音速をＶｐ（ｍｍ／μｓｅｃ）、アンカボルト８１の長さｌＴ（ｍｍ）とすると、次の［数３］で求めることができる。
【数３】
上記［数３］からアンカボルト長ｌＴを求めることも可能となる。
【０００８】
一方、アンカボルト８１のコンクリート８０内への埋込み時、求められる施工上の構造基準は、そのアンカボルト８１の直径ΦＡおよびコンクリート８０に埋込まれる長さｌＡの規定であって、直径ΦＡと長さｌＡとの関係は次の［数４］で示すことができる。
【数４】
但し、Ｋは係数
これにより、既設コンクリート構造物でのアンカボルト長が従来技術に基づいて超音波装置にて探査されている。
【０００９】
アンカボルト８１の形状が全て図３５（ａ）に示す直線状で正常なものであれば、特に、問題は生じないが、２０〜３０年前のコンクリート構造物では、構造的要因や施工時の何等かの要因により、図３５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すようなアンカボルト８１の形状が存在し、これが問題となる。
【００１０】
図３５（ｂ）に示すアンカボルト８１は溶接面で溶接継手８３が接続されたもので、図３５（ｃ）に示すアンカボルト８１は図示のように湾曲したもので、図３５（ｄ）に示すアンカボルト８１はその先端（下端）が先鋭に尖ったものである。
図３５（ａ）に示す正常な直線アンカボルト８１の場合には、図３４に示す重複反射波を得ることができるので、次の［数５］によりアンカボルト長ｌＴ（総長さ）を求めることができる。
【数５】
なお、一般的にＶｐ＝５９００ｍ／ｓｅｃである。
しかしながら、図３５（ｂ）に示す溶接継手８３を有するアンカボルト８１の場合には、溶接継手８３を除くアンカボルト８１のみの長さｌ１が求められ、図３５（ｃ）に示す湾曲アンカボルト８１、同図（ｄ）に示す先端先鋭アンカボルト８１の場合には、図３４に示す重複反射の出現のみならず、１回目の反射波の起生も得られない。
【００１１】
これは、従来の超音波装置の探触子による入力波が、２．５ＭＨｚ前後の狭帯域波であり、周波数が２．５ＭＨｚと相対的に高いため、超音波がアンカボルト内に伝達する経緯の中で衰退が大きくなり、特に、湾曲アンカボルト８１や先端先鋭アンカボルト８１の場合には、その減衰量が倍加することに起因するものと推考される。
さらに、建設後２０〜３０年以上が経過するコンクリート構造物のアンカボルト８１は、図３６に示すように、コンクリート８０に接するアンカボルト８１の長手方向側面が、腐食８４している場合が多々存在する。
【００１２】
この腐食８４が構造物の安全性に対しては影響を与えない程度であっても、アンカボルト８１の長手方向での超音波伝達挙動が大きく変動し、これに起因して図３４で示す重複反射波の起生が得られない場合がある。
【００１３】
図３６の右図に重複反射波の起生が得られない場合の受信波を模式的に示す。
図３６において、アンカボルト８１の総長さｌＴに冠するアンカボルト長１回目の反射波の起生時刻の値をｔｈとすると、腐食８４の存在で生ずる波はｔｈの１／２程度の起生時刻で起生するため、これら両者の波が混在する所謂混在波により、腐食８４の存在で生ずる波と、本来の反射波との識別が困難となり、アンカボルト長に関する重複反射の起生を確保することが不可で、アンカボルト８１の分析および計測が不可能となる。
【００１４】
図３６の左図に示す直線アンカボルト８１においても、このような分析不能が生ずるので、まして図３５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す溶接継手ありアンカボルト８１、湾曲アンカボルト８１、先端先鋭アンカボルト８１において腐食を伴う場合にあっては分析、計測が全く不可能となる。
【００１５】
ところで、特許文献１には被探知体としてのコンクリート材に対して超音波を入力することで、該被探知体の内部構造を探知する超音波探知方法およびその装置が開示されているが、２．５ＭＨｚの狭帯域超音波が用いられている関係上、この特許文献１に開示されたものを、アンカボルトの形状探査に適用しても、上述同様の問題点が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第４０５０４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、この発明は、アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求め、該広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求め、上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めることにより、アンカボルトの長手方向側面に腐食があっても、ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状（湾曲、先端先鋭）による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波の起生を確保することができ、アンカボルトの形状探査に寄与することができるアンカボルトの形状探査方法およびその装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明によるアンカボルトの形状探査装置は、超音波を発信する探触子と受信する探触子、または超音波の発信、受信を共用する探触子を備え、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査するアンカボルトの形状探査装置であって、上記アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める第１演算機能と、該広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第２演算機能と、を備えた演算手段を設け、上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めるものである。
【００１９】
上述の発信および受信される広帯域超音波は、０〜５ＭＨｚの全ての周波数帯域で成分をもつ広帯域成分波が望ましい。
また、上述の中心周波数はｆＫ＝２．５ＭＨｚを初期の最大値とし、ｆＫ＝１．２５ＭＨｚ、ｆＫ＝０．９９ＭＨｚまたはそれ以下の任意の周波数に設定することができる。
【００２０】
上記構成によれば、演算手段の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求め、演算手段の第２演算機能は、広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求めるので、上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めることができる。
【００２１】
このため、アンカボルトの長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波の起生を確保することができて、アンカボルトの形状探査に寄与することができる。
【００２２】
この発明の一実施態様においては、上記アンカボルトの先端からの反射波の起生時刻ｔｈに基づいて時系列関数を作成する関数作成手段と、上記広帯域受信波に時系列関数を乗じて、アンカボルト長さに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるスペクトル演算手段とを設け、所定の周波数以上の帯域でスペクトルが林立する時、直線アンカボルトと判定し、林立しない時、湾曲アンカボルトと判定するものである。
上述の所定の周波数は、例えば、０．４５ＭＨｚまたは０．５３５７ＭＨｚに設定してもよい。
【００２３】
上記構成によれば、関数作成手段は、アンカボルトの先端からの反射波の起生時刻ｔｈに基づいて時系列関数（ＴＧＣ関数）を作成し、スペクトル演算手段は、上記広帯域受信波に時系列関数を乗じて、アンカボルト長さに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるので、上記所定の周波数以上の帯域でスペクトルが林立する場合には、直線アンカボルトと判定し、林立しない場合には、湾曲アンカボルトと判定することができる。
この結果、計測対象（探査対象）のアンカボルトが直線アンカボルトか、または、湾曲アンカボルトかを判断することができる。
【００２４】
この発明の一実施態様においては、上記アンカボルト先端からの反射波の起生時刻をｔｈとし、アンカボルト長手方向を伝達する横波と縦波との音速比をε１として、アンカボルトの継手部で生ずる横波Ｍ１と、アンカボルト端面からの超音波入力時に発生する長手方向の横波Ｍ２との起生時刻（ｔＭ１，ｔＭ２）を、
【数１】
【数２】
により計算する計算手段と、上記広帯域受信波スペクトルにおいて、最低周波数帯域の起生スペクトルをＡとし、次に低い周波数帯域の起生スペクトルをＢとした時、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求める時系列演算手段と、上記横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトルをフーリエ変換で求めるスペクトル演算手段とを備え、Ｍ１，Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する時、アンカボルトが一本物で溶接継手なしと判断する一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ａ領域スペクトルのみが消滅、または大きく減衰する時、アンカボルトが溶接継手ありと判断するものである。
上述の最低周波数帯域（Ａ領域）は３７ｋＨｚ付近の２５．３ｋＨｚ〜４９．２ｋＨｚに設定してもよく、次に低い周波数帯域（Ｂ領域）は７０ｋＨｚ付近の６０．９ｋＨｚ〜９１．９ｋＨｚに設定してもよい。
【００２５】
上記構成によれば、上記計算手段は、上記［数１］、［数２］に基づいて横波Ｍ１、Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２を計算し、時系列波演算手段は、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求め、スペクトル演算手段は、横波Ｍ１、Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１、Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトル（Ｍ１波のスペクトル、Ｍ２波のスペクトル）をフーリエ変換で求めるので、Ｍ１、Ｍ２のスペクトルの双方で、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する場合には、アンカボルトが一本物で溶接継手なしと判断することができ、一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいてＡ領域スペクトルのみが消滅、または大きく衰退する場合には、アンカボルトが溶接継手ありと判断することができる。
この結果、計測対象（探査対象）のアンカボルトが、一本物で溶接継手のないアンカボルトか、または、溶接継手のあるアンカボルトかを判断することができる。
【００２６】
この発明によるアンカボルトの形状探査方法は、超音波を発信する探触子と受信する探触子、または超音波の発信、受信を共用する探触子を備え、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査するアンカボルトの形状探査方法であって、上記アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信する第１の工程と、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める第２の工程と、上記広帯域受信波スペクトルより中心周波数ｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第３の工程と、上記時系列波から、アンカボルト先端からの反射波の起生を求める第４の工程と、を備えたものである。
【００２７】
上述の発信および受信される広帯域超音波は、０〜５ＭＨｚの全ての周波数帯域で成分をもつ広帯域成分波が望ましい。
また、上述の中心周波数はｆＫ＝２．５ＭＨｚを初期の最大値とし、ｆＫ＝１．２５ＭＨｚ、ｆＫ＝０．９９ＭＨｚまたはそれ以下の任意の周波数に設定することができる。
【００２８】
上記構成によれば、第１の工程で、アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信する。次の第２の工程で、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める。次の第３の工程で、上記広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める。次の第４の工程で、上記時系列波から、アンカボルト先端からの反射波の起生を求める。
このため、アンカボルトの長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波の起生を確保することができて、アンカボルトの形状探査に寄与することができる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求め、該広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求め、上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求めるように構成したので、アンカボルトの長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状（湾曲、先端先鋭）による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波の起生を確保することができ、アンカボルトの形状探査に寄与することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のアンカボルトの形状探査方法に用いる形状探査装置のブロック図
【図２】発信探触子の説明図
【図３】発信探触子のステップ型電圧発生器の説明図
【図４】受信探触子の説明図
【図５】広帯域超音波の説明図
【図６】（ａ）は発信探触子と受信探触子とを用いる場合の説明図、（ｂ）は発信、受信を共用する探触子を用いる場合の説明図
【図７】第１実施形態の工程図
【図８】形状探査に用いる広帯域入力波スペクトルと広帯域受信波スペクトルの説明図
【図９】スペクトル抽出関数の説明図
【図１０】（ａ）は従来の２．５ＭＨｚ狭帯域スペクトルの時系列波、（ｂ）は本実施形態の１．２５ＭＨｚ狭帯域スペクトルの時系列波、（ｃ）は本実施形態の０．９９ＭＨｚ狭帯域スペクトルの時系列波を示す波形図
【図１１】（ａ）は直線アンカボルトの説明図、（ｂ）〜（ｄ）は湾曲アンカボルトの説明図
【図１２】比較例のアンカボルトの形状探査装置による受信波形図
【図１３】（ａ）は２．５ＭＨｚ超音波のアンカボルト長手方向の伝達を示す説明図、（ｂ）は１．２５ＭＨｚ超音波のアンカボルト長手方向の伝達を示す説明図
【図１４】第２実施形態の工程図
【図１５】フーリエ逆変換で時系列波を求める時の波形図
【図１６】フーリエ逆変換で時系列波を求める時の波形図
【図１７】フーリエ変換で反射波のスペクトルを求める時の波形図
【図１８】（ａ）は一本物アンカボルトの説明図、（ｂ）は溶接継手ありアンカボルトの説明図
【図１９】第３実施形態の工程図
【図２０】一本物アンカボルトと継手ありアンカボルトとの反射波の起生状況の差異を示す説明図
【図２１】フーリエ逆変換で時系列波を求める時の波形図
【図２２】（ａ）は縦波Ｐの起生を示す説明図、（ｂ）は横波Ｍ１の起生を示す説明図、（ｃ）は横波Ｍ２の起生を示す説明図
【図２３】フーリエ変換でＭ２波のＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図２４】フーリエ変換でＭ１波のＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図２５】第４実施形態の工程図
【図２６】フーリエ変換で広帯域受信波スペクトルを求める時の波形図
【図２７】フーリエ逆変換で時系列波を求める時の波形図
【図２８】フーリエ変換で一本物アンカボルトのＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図２９】フーリエ変換で継手ありアンカボルトのＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図３０】フーリエ変換で一本物アンカボルトのＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図３１】フーリエ変換で継手ありアンカボルトのＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める時の波形図
【図３２】従来のアンカボルトの形状探査を示す説明図
【図３３】（ａ）は従来の２．５ＭＨｚ狭帯域入力波を示す波形図、（ｂ）は従来の２．５ＭＨｚ狭帯域受信波を示す波形図
【図３４】受信波形状とアンカボルト長手方向の重複反射を示す説明図
【図３５】（ａ）は正常な直線アンカボルトの説明図、（ｂ）は継手ありアンカボルトの説明図、（ｃ）は湾曲アンカボルトの説明図、（ｄ）は先端先鋭アンカボルトの説明図
【図３６】アンカボルト表面に腐食がある場合の受信波の状態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
[実施形態１]
この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。
図面はアンカボルトの形状探査方法およびその装置を示すが、まず、図１を参照してアンカボルトの形状探査装置の構成について説明する。
【００３２】
被探知体としてのアンカボルト３０の表面（アンカボルト端面）に接触配置する発信探触子３１と受信探触子３２とを設けている。
上述の発信探触子３１は広帯域超音波（例えば０〜５ＭＨｚの全ての周波数帯域で成分をもつ広帯域成分波）を発信するものであり、上述の受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信するものである。
【００３３】
上述の発信探触子３１には超音波発信装置の電流供給回路３３から電流が供給され、この発信探触子３１から超音波が発信してアンカボルト３０内に入射する。
【００３４】
また、受信探触子３２が受信した超音波信号は解析装置３４に入力されて解析される。
この解析装置３４においては、受信探触子３２の受信信号が増幅回路３５により増幅された後、フィルタ回路３６でフィルタリングを受けた信号がＡＤ変換回路３７（アナログ・デジタル変換回路）によってデジタル信号に変換され、ゲートアレイ３８を介してＣＰＵ４０に入力される。
【００３５】
ハードディスク３９には解析処理アプリケーションソフトウェアと、ＣＰＵ４０により演算処理された時系列データが保存される。ここで、上述のＣＰＵ４０はフーリエ変換・フーリエ逆変換を行う制御手段（処理部）である。
【００３６】
また、上述の解析結果は表示装置４１にも入力されて表示される。この表示装置４１は図１０に示すような各種の波形を可視表示する表示手段である。
【００３７】
さらに、必要な情報が入力手段としてのキーボードなどの入力装置４２からＣＰＵ４０に入力されるように構成している。メモリ４３はＣＰＵ４０が演算する際にデータを一時的に格納するために用いられる。また、ＣＰＵ４０からコントロール回路４４に制御信号が出力され、コントロール回路４４は増幅回路３５、フィルタ回路３６、ＡＤ変換回路３７、ゲートアレイ３８および電流供給回路３３に作動指令信号を出力する。
【００３８】
電流供給回路３３は同軸ケーブル４５を介して発信探触子３１に接続されており、発信探触子３１には図２に示すように、基盤化されたステップ型電圧発生器４６と振動子４７とが内蔵されている。
【００３９】
ステップ型電圧発生器４６には、図３に示すように、ステップ電圧駆動回路４６１とステップ電圧発生回路４６２とが設けられており、ステップ電圧駆動回路４６１で発生するステップ関数型電圧を振動子４７に印加する。
【００４０】
広帯域超音波をアンカボルト３０に入力する都度、受信探触子３２で受信波を得る。
この受信波は同軸ケーブル４９を介して、解析装置３４の増幅回路３５へ電圧の時間変動データとして送られる。増幅回路３５へ送られた時間変動データは、フィルタ回路３６を介してＡＤ変換回路３７に達し、この電圧のアナログ量が該ＡＤ変換回路３７によりデジタル量に変換され、ゲートアレイ３８を介してＣＰＵ４０に転送され、電圧デジタル値の時刻歴が表示装置４１に表示される。
【００４１】
自動的に、またはキーボードなどの入力装置４２を用いた外部からの指示で、電圧の増幅または減幅およびローパス／ハイパスフィルタ処理の指令がＣＰＵ４０に伝達され、ＣＰＵ４０はコントロール回路４４を介して増幅回路３５およびフィルタ回路３６を制御する。
【００４２】
図４に示すように、受信探触子３２には漸減型ハイパスフィルタ回路５０、増幅回路５１および振動子５２が内蔵されている。
【００４３】
電流供給回路３３はコントロール回路４４により制御されて、所定の時間間隔で動作する。
【００４４】
受信探触子３２に内蔵された振動子５２（図４参照）は広帯域超音波が入力する都度、アンカボルト３０の音圧変化にともなって振動が励起する。この振動励起で振動子５２に生じる電圧の時間変化が、受信探触子３２内のフィルタ回路５０および増幅回路５１で１次処理される。
【００４５】
図１の増幅回路３５およびフィルタ回路３６の制御が終了した段階で、ＣＰＵ４０の指示でコントロール回路４４が動作し、ゲートアレイ３８に受信波の加算処理を命令する。
【００４６】
ゲートアレイ３８は、ＡＤ変換回路３７で得られる電圧に関する時刻歴デジタル量を、上記時刻歴を得る都度、指定回数加算する。そして、ＣＰＵ４０のコントロール下にて加算平均時刻歴を作成し、表示装置４１にその時刻歴をリアルタイム表示する。
【００４７】
フィルタ回路５０，３６および増幅回路５１，３５は受信探触子３２と解析装置３４との双方にそれぞれ内蔵されている。受信探触子３２に内蔵されているハイパスフィルタ回路５０および増幅回路５１は受信波に対して１次処理を行なうものであり、解析装置３４に内蔵されている増幅回路３５とフィルタ回路３６は、１次処理された受信波に対し、ＣＰＵ４０のコントロール下にて微調整するものである。この微調整は装置機能の高度化のために必要なものであるから、これら増幅回路３５、フィルタ回路３６は省略してもよい。
【００４８】
次に、図５を参照してパルス型電圧積荷による超音波と、ステップ関数型電圧積荷による超音波の相違について説明する。
【００４９】
図５（ａ）は振動子にパルス型電圧（３０〜５００Ｖ）を印加した場合のスペクトルを示し、この場合には同図に示すように振動子の厚さ方向共振振動数を中心周波数とする比較的狭帯域のスペクトルをもつ発信超音波を得ることになる（従来技術の狭帯域周波数に相当。）。
図５（ｂ）は発信探触子３１内の振動子４７にステップ関数型電圧（３０〜５００Ｖ）を印加した場合のスペクトルを示し、この場合には同図に示すように共振振動数はもちろんのこと、これよりも低周波の成分も励起されたスペクトルとなり、本実施例の広帯域超音波は図５（ｂ）による超音波を意味するものである。
【００５０】
図６は、コンクリート２０にその一部が埋込まれたアンカボルト３０の形状を探査する場合の探触子の配置構造を示し、図６（ａ）に示すように、アンカボルト３０の端面３０ａに０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を発信する発信探触子３１と、０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信する受信探触子３２とを配置して、形状探査を行なってもよく、または、図６（ｂ）に示すように、アンカボルト３０の端面３０ａに０〜５ＭＨｚの広帯域超音波の発信、受信を共用する探触子２１を配置して、形状探査を行なってもよい。
【００５１】
次に、図７に示す工程図を参照して、アンカボルトの形状探査方法について説明する。
【００５２】
ステップＳ１で、発信探触子３１はアンカボルト３０内に０〜５ＭＨｚの広帯域入力波（図８の入力波広帯域スペクトル参照）を発信する。
次のステップＳ２で、受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域受信波（図示せず）を受信する。この受信した広帯域受信波をフーリエ変換すると、ステップＳ３で広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求めることができる。
すなわち、演算手段であるＣＰＵ４０の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて図８の左図に示すように広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求めるものである。
【００５３】
次に、ステップＳ４で、図８の広帯域受信波スペクトルｓｐ１に、図９に示すスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を乗じて、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める（ステップＳ５参照）。
【００５４】
ここで、図９に示すスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）は、中心周波数をｆＫとし、所定値をｆａとする時、次のように定義することができる。
ｆ≦ｆＫ−ｆａでＡ（ｆ）＝０．０
ｆ＝ｆＫでＡ（ｆ）＝１．０
ｆ≧ｆＫ＋ｆａでＡ（ｆ）＝０．０
ｆＫ−ｆａ＜ｆ＜ｆＫでＡ（ｆ）は増加関数
ｆＫ＜ｆ＜ｆＫ＋ｆａでＡ（ｆ）は減少関数
【００５５】
この実施形態では、スペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）の、中心周波数ｆＫの初期値（最大値）を、従来例との対比を明確にする目的で、あえてｆＫ＝２．５ＭＨｚに設定し、広帯域受信波スペクトルｓｐ１にこのスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）を乗じて、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０（ａ）参照）を求め（ステップＳ４〜Ｓ５参照）、図９に示すように中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、ｆＫ＝１．２５ＭＨｚの時、広帯域受信波スペクトルｓｐ１にこのスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）を乗じて、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０（ｂ）参照）を求め（ステップＳ４〜Ｓ５参照）、さらに中心周波数をｆＫ＝０．９９ＭＨｚに小さくし、この時においても、広帯域受信波スペクトルｓｐ１にこのスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）を乗じて、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０のｃ参照）を求め（ステップＳ４〜Ｓ５参照）るものである。
【００５６】
換言すれば、中心周波数ｆＫを徐々に小さくする毎にステップＳ４〜Ｓ５の処理を繰返し、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すような狭帯域スペクトルの時系列波を得るものである。
すなわち、演算手段であるＣＰＵ４０の第２演算機能は、広帯域受信波スペクトルｓｐ１より、中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０の（ｂ）、（ｃ）参照）を中心周波数ｆＫを１．２５ＭＨｚ〜０．９９ＭＨｚへ徐々に小さくしていく経緯の中で順次求めるものである。
【００５７】
次にステップＳ６で、図１０（ｂ）、（ｃ）に示す時系列波から、アンカボルト３０先端からの反射波の起生を確保する。
つまり、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す時系列波形は、図１の表示装置４１にリアルタイムで表示されるので、図１０（ａ）においては反射波（ｅ）の確認が不明であるが、図１０（ｂ）、（ｃ）においては反射波ｇ，ｈが明確に確認され、この反射波ｇ，ｈが開始する瞬間を、作業者が表示装置４１の画面を目視しながら、反射波ｇ，ｈの起生時刻ｔｈとして推定することができる。
【００５８】
このように、図１０（ｂ）、（ｃ）に示す時系列波の反射波ｇ，ｈから、その起生時刻ｔｈが推定できるので、［数５］に基づいてアンカボルト長ｌＴを求めることができる。
【数５】
なお、図１０（ｂ）（ｃ）に仮想線で示すラインｉは、重み付けのラインであって、このラインｉの高さを波形に乗算し、波形全体における振幅バランスの適性化を図るものである。
【００５９】
このように、図１〜図１０で示した実施形態１のアンカボルトの形状探査装置は、超音波を発信する探触子３１と受信する探触子３２、または超音波の発信、受信を共用する探触子２１を備え、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルト３０の形状を探査するアンカボルトの形状探査装置であって、上記アンカボルト端面３０ａより０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を発信し、同一端面３０ａで０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信し、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求める第１演算機能（ＣＯＵ４０が備える機能）と、該広帯域受信波スペクトルｓｐ１より中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０の（ｂ）、（ｃ）参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第２演算機能（ＣＰＵ４０が備える機能）と、を備えた演算手段（ＣＰＵ４０参照）を設け、上記時系列波より、アンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生（起生時刻ｔｈ参照）を求めるものである。
【００６０】
この構成によれば、演算手段ＣＰＵ４０の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求め、演算手段ＣＰＵ４０の第２演算機能は、広帯域受信波スペクトルｓｐ１より中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求めるので、上記時系列波（図１０の（ｂ）、（ｃ）参照）よりアンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生を求めることができる。
【００６１】
このため、アンカボルト３０の長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルト３０の腐食進行の度合や形状による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数（実施形態１の１．２５ＭＨｚ、０．９９ＭＨｚ参照）に基づいて時系列波を求めるので、上記反射波ｇ，ｈの起生を確保することができて、アンカボルト３０の形状探査に寄与することができる。
【００６２】
また、上記実施形態１のアンカボルトの形状探査方法は、超音波を発信する探触子３１と受信する探触子３２、または超音波の発信、受信を共用する探触子２１を備え、コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルト３０の形状を探査するアンカボルトの形状探査方法であって、上記アンカボルト端面３０ａより０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を発信し、同一端面３０ａで０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信する第１の工程Ｓ１，Ｓ２と、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求める第２の工程Ｓ２〜Ｓ３と、上記広帯域受信波スペクトルｓｐ１より中心周波数ｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第３の工程Ｓ４〜Ｓ５と、上記時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）から、アンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生（起生時刻ｔｈ参照）を求める第４の工程Ｓ６と、を備えたものである（図７参照）。
【００６３】
この構成によれば、第１の工程Ｓ１、Ｓ２で、アンカボルト端面３０ａより０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を発信し、同一端面３０ａで０〜５ＭＨｚの広帯域超音波を受信する。次の第２の工程Ｓ２〜Ｓ３で、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求める。次の第３の工程Ｓ４〜Ｓ５で、上記広帯域受信波スペクトルｓｐ１より中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める。次の第４の工程Ｓ６で、上記時系列波から、アンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生を求める。
【００６４】
このため、アンカボルト３０の長手方向側面に腐食があっても、中心周波数ｆＫを徐々に小さくし、アンカボルトの腐食進行の度合や形状による超音波伝達経緯中の減衰の影響を受けにくい相対的に低い周波数（実施形態１の１．２５ＭＨｚ、０．９９ＭＨｚ参照）に基づいて時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）を求めるので、上記反射波ｇ，ｈの起生を確保することができて、アンカボルト３０の形状探査に寄与することができる。
【００６５】
この実施形態１では、図１に示す表示装置４１（表示手段）が、時系列波（図１０（ｂ）、（ｃ）参照）よりアンカボルト３０先端からの反射波ｇ，ｈの起生を可視判定可能に表示する。
また、上記実施形態１で開示した中心周波数ｆＫ＝１．２５ＭＨｚ、ｆＫ＝０．９９ＭＨｚの数値は一例であって、これに限定されるものではない。さらに、実施形態１の分析法は、溶接継手ありのアンカボルトの１本目のアンカボルト長、湾曲アンカボルト、先端先鋭アンカボルトの総長さ計測に適用することができる。
【００６６】
[実施形態２]
次に、探査対象としてのアンカボルト３０が湾曲しているか否かを探査する実施形態について説明する。
図１１（ａ）は湾曲がない直線アンカボルト３０を示し、図１１（ｂ）は湾曲が小さいアンカボルト３０を示し、図１１（ｃ）は湾曲が中程度のアンカボルト３０を示し、図１１（ｄ）は湾曲が大きいアンカボルト３０を示す。図１１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は何れも湾曲アンカボルトである。
【００６７】
図１２は比較例として、２．５ＭＨｚ狭帯域波を図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の各アンカボルト３０に発信し、その反射波を受信した場合の受信波形であって、図１２の左図は受信スペクトル波を示し、図１２の右図はその時系列波を示す。
【００６８】
図１２にＮｏ．１で示す直線アンカボルト３０の場合には、受信スペクトルの強度が大きいので、同図の右図に時系列波で示すように、反射波としての縦波、横波Ｍ１、Ｍ２の起生が確認できる一方で、図１２にＮｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４で示す湾曲アンカボルト３０の場合には、受信スペクトルの強度が過小であるため、図１２の右図に時系列波で示すように、その何れにおいても縦波、横波Ｍ１、Ｍ２の起生を確認することができなかった。
【００６９】
湾曲アンカボルト３０の場合、その長手方向への超音波の伝達は図１３（ａ）、（ｂ）のようになる。図１３（ａ）は周波数が相対的に高い２．５ＭＨｚ以上の場合を示し、図１３（ｂ）は周波数が相対的に低い１．２５ＭＨｚ以下の場合を示す。
【００７０】
図１３（ａ）に示すように、周波数が２．５ＭＨｚ以上の場合には、超音波の直進性、指向性が高く、アンカボルト３０の湾曲部において同図に示すような超音波伝達挙動が生じ、これにより超音波が大きく減衰し、この結果、図１２で既に示したように、縦波、横波Ｍ１、Ｍ２の起生が確認できなくなるものと推考される。
一方、図１３（ｂ）に示すように、周波数が１．２５ＭＨｚ以下の場合には、超音波の直進性、指向性が低くなり、その減衰率も小さくなることにより、アンカボルト長手方向での超音波伝達挙動は、同図のようになるものと推考される。
【００７１】
実施形態２で示すアンカボルトの形状探査方法およびその装置においても、図１〜図５で示した回路装置を用いるが、この実施形態２の場合には、ＣＰＵ４０は、上記アンカボルト３０の先端からの反射波の起生時刻ｔｈ（図１５、図１６参照）に基づいて時系列関数（図１７のＴＧＣ関数参照）を作成する関数作成手段（図１４のステップＱ５参照）と、上記広帯域受信波に時系列関数（ＴＧＣ関数）を乗じて、アンカボルト長さに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるスペクトル演算手段（図１４の各ステップＱ６、Ｑ７参照）とを兼ね、表示手段としての表示装置４１は、所定の周波数（例えば、図１７に示す０．４５ＭＨｚ以上）以上の帯域でスペクトルが林立する時、直線アンカボルトである旨を表示し、林立しない時、湾曲アンカボルトである旨を表示する。
【００７２】
実施形態２のアンカボルトの形状探査方法を、図１４に示す工程図を参照して、以下に詳述する。
ステップＱ１で、発信探触子３１はアンカボルト３０内に０〜５ＭＨｚの広帯域入力波（図８の入力波広帯域スペクトル参照）を発信する。
次のステップＱ２で、受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域受信波（図示せず）を受信する。この受信した広帯域受信波をフーリエ変換すると、ステップＱ３で広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求めることができる。
すなわち、演算手段であるＣＰＵ４０の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて図８の左図に示すように広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求めるものである。
【００７３】
次に、ステップＱ４で、図８の広帯域受信波スペクトルｓｐ１に、図９に示すスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を乗じ、例えばｆＫ＝１．２５ＭＨｚの時には図１５に示すような狭帯域スペクトルｓｐ２を抽出し、ｆＫ＝０．６２５ＭＨｚの時には図１６に示すような狭帯域スペクトルｓｐ３を抽出し、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルｓｐ２，ｓｐ３の時系列波（図１５、図１６の右図参照）を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める（ステップＱ５、ＣＰＵ４０の第２演算機能参照）。
【００７４】
しかも、このステップＱ５では、図１５、図１６の右図に示す時系列波を求めるだけでなく、この時系列波が表示される表示装置４１からｌＴに関する反射波の起生時刻ｔｈを読取り、この起生時刻ｔｈに基づいて図１７の右図に示すようなＴＧＣ関数Ｚ１を作成する。
つまり、起生時刻ｔｈの直後に特徴となる波が現れると推定して、ＴＧＣ関数Ｚ１を作成するものである。
【００７５】
図１７に示すＴＧＣ関数Ｚ１は、Δｔを所定値として次のように定義することができる。
０≦ｔ≦ｔｈ−ΔｔでＴＧＣ（ｔ）＝０．０
ｔ＝ｔｈでＴＧＣ（ｔ）＝１．０
ｔ≦ｔｈ＋ΔｔでＴＧＣ（ｔ）＝０．０
ｔｈ−Δｔ＜ｔ＜ｔｈで、ＴＧＣ（ｔ）は増加関数
ｔｈ＜ｔ＜ｔｈ＋Δｔで、ＴＧＣ（ｔ）は減少関数
次に、ステップＱ６で、ＴＧＣ関数Ｚ１を広帯域受信波（ステップＱ２参照）に乗じて、アンカボルト３０の長さｌＴに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めると（ステップＱ７参照）、図１７の左図のようになる。
【００７６】
図１７にＮｏ．１で示す直線アンカボルトに３０の場合には、所定の周波数以上の帯域、具体的には、０．４５ＭＨｚ以上の帯域でスペクトルが林立する一方、図１７にＮｏ．２〜Ｎｏ．４で示す湾曲アンカボルト３０の場合には斯る帯域でスペクトルは林立しない。
【００７７】
そこで、次のステップＱ８（判定手段）で所定の周波数（０．４５ＭＨｚ）以上の帯域でスペクトルが林立するか否かを判定し、林立する場合（ＹＥＳ判定時）にはステップＱ９に移行し、林立しない場合（ＮＯ判定時）には別のステップＱ１０に移行する。
上記ステップＱ９（表示手段）で、所定の周波数（０．４５ＭＨｚ）以上の帯域でスペクトルが林立することに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが直線アンカボルト３０である旨を表示し、一方、ステップＱ１０（表示手段）では、所定の周波数（０．４５ＭＨｚ）以上の帯域でスペクトルが林立しないことに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが湾曲アンカボルト３０である旨を表示する。
【００７８】
このように、図１１〜図１７で示した実施形態２のアンカボルトの形状探査装置は、上記アンカボルト３０の先端３０ａからの反射波の起生時刻ｔｈ（図１５、図１６の右図参照）に基づいて時系列関数としてのＴＧＣ関数（図１７の右図参照）Ｚ１を作成する関数作成手段（ステップＱ５参照）と、上記広帯域受信波にＴＧＣ関数Ｚ１を乗じて、アンカボルト長さｌＴに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるスペクトル演算手段（ステップＱ６、Ｑ７参照）とを設け、所定の周波数（０．４５ＭＨｚ）以上の帯域でスペクトルが林立する時、直線アンカボルトと判定し、林立しない時、湾曲アンカボルトと判定するものである（判定手段としてのステップＱ８、表示手段としてのステップＱ９、Ｑ１０参照）。
【００７９】
この構成によれば、関数作成手段（ステップＱ５）は、アンカボルト３０の先端３０ａからの反射波の起生時刻ｔｈ（図１５、図１６の右図参照）に基づいてＴＧＣ関数Ｚ１（図１７参照）を作成し、スペクトル演算手段（ステップＱ６、Ｑ７）は、上記広帯域受信波にＴＧＣ関数Ｚ１を乗じて、アンカボルト長さｌＴに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるので、上記所定の周波数以上の帯域でスペクトルが林立する場合には、直線アンカボルト３０と判定し、林立しない場合には、湾曲アンカボルト３０と判定することができる。
この結果、計測対象（探査対象）のアンカボルトが直線アンカボルト３０か、湾曲アンカボルト３０かを判断することができる。
【００８０】
[実施形態３]
次に、探査対象としてのアンカボルト３０が、図１８（ａ）に示すような一本物アンカボルト３０か、または、同図（ｂ）に示すような溶接面ｊを介して溶接継手２９が接続された継手ありアンカボルト３０かを探査する実施形態について説明する。
【００８１】
実施形態１の構成で探査した場合には、その反射波は溶接面ｊ位置の一本物のアンカボルト長ｌ１に関するものとなり、この長さｌ１をアンカボルト総長さｌＴと誤認するので、実施形態３は、これを回避するように成したものである。
【００８２】
図１８（ａ）（ｂ）に示すアンカボルト３０に、発信探触子３１と受信探触子３２とを配置し、受信探触子３２に得られる０〜５ＭＨｚの広帯域受信波を、フーリエ変換して、広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求めた後に、この広帯域受信波スペクトルｓｐ１にスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を乗じ、例えば、中心周波数ｆＫ＝０．９３７ＭＨｚとした時には、図２０の左図に示す狭帯域スペクトルｓｐ４を抽出することができ、これをフーリエ逆変換すると、図２０の右図に示す時系列波を得ることができる。
【００８３】
図２０の右図に、Ｎｏ．１一本物アンカボルト３０の時系列波と、Ｎｏ．２継手ありアンカボルト３０の時系列波とをそれぞれ示すように、これら両者はほとんど同一となって、継手あり、なしの区別が判別できない。すなわち、Ｎｏ．１の一本物アンカボルト３０もＮｏ．２の継手ありアンカボルト３０も共に、一本目アンカボルト長ｌ１に関する重複反射波の起生状況となり、継手あり、なしの形状区別を判別することができない。
【００８４】
この実施形態３では、溶接継手２９があるアンカボルト３０か、または溶接継手２９がないアンカボルト３０かを区別できるように成したものであって、反射波の低周波数領域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ）における振動数（卓越振動数）が、一本物アンカボルト３０と継手ありアンカボルト３０とで異なるという未公知の物理現象に着目したものである。
【００８５】
この実施形態３の構成を、図１９に示す工程図を参照して、その作用と共に説明する。
ステップＵ１で、発信探触子３１はアンカボルト３０内に０〜５ＭＨｚの広帯域入力波（図８の入力波広帯域スペクトル参照）を発信する。
次のステップＵ２で、受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域受信波（図示せず）を受信する。この受信した広帯域受信波をフーリエ変換すると、ステップＵ３で広帯域受信波スペクトルｓｐ１（図８参照）を求めることができる。
すなわち、演算手段であるＣＰＵ４０の第１演算機能は、受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて図８の左図に示すように広帯域受信波スペクトルｓｐ１を求めるものである。
【００８６】
次に、ステップＵ４で、図８の広帯域受信波スペクトルｓｐ１から、図２１の左図に示すような起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚの低周波数領域）のスペクトル群を抽出する。
このスペクトル群の抽出は、一般的なバンドパス法によるか、または、既述したスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を用いるかの何れであってもよい。
【００８７】
図２１に示した最低周波数帯域の起生スペクトルＡの領域（Ａ領域）は、３７ｋＨｚ付近、詳しくは、２５．３ｋＨｚ〜４９．２ｋＨｚの範囲であって次に低い周波数帯域の起生スペクトルＢの領域（Ｂ領域）は、７０ｋＨｚ付近、詳しくは、６０．９ｋＨｚ〜９１．９ｋＨｚの範囲である。
【００８８】
次に、ステップＵ５（時系列波演算手段）で、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０〜１２０ｋＨｚ）のスペクトル群をフーリエ逆変換して上記スペクトル群に対応する時系列波を、図２１の右図に示すように求める。
【００８９】
図２１において、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２は一本物アンカボルト３０、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４は継手ありアンカボルト３０である。
また、図２１には縦波Ｐの起生時刻ｔｈと、横波Ｍ１の起生時刻ｔＭ１と、横波Ｍ２の起生時刻ｔＭ２とを示すと共に、これらに対応するカーソルを点線で示している。この場合、アンカボルト３０の長さが既値であれば各時刻ｔｈ，ｔＭ１，ｔＭ２は計算で求めることができる。
【００９０】
ここで、図２１の起生時刻ｔｈは、図２２（ａ）に示す一本物アンカボルト３０の先端３０ｂからの反射波（縦波Ｐ）の起生時刻であり、図２１の起生時刻ｔＭ１は、図２２（ｂ）に示す継手部としての溶接面ｊで生ずる横波Ｍ１の起生時刻であり、図２１の起生時刻ｔＭ２は、図２２（ｃ）に示すアンカボルト端面３０ａからの縦波入力時に自然発生する該アンカボルト３０の長手方向の横波のその１本目先端３０ｂからの反射波（横波Ｍ２）の起生時刻である。
【００９１】
次に、ステップＵ６（ＴＧＣ関数演算手段）で、起生時刻ｔＭ２に基づいて図２３のＴＧＣ関数Ｚ２を求めると共に、起生時刻ｔＭ１に基づいて図２４のＴＧＣ関数Ｚ３を求める。
さらに、このステップＵ６では、先のステップＵ５で求めた時系列波（図２１の右図参照）にＴＧＣ関数Ｚ２，Ｚ３（図２３、図２４の右図参照）を乗じ、さらに次のステップＵ７で、フーリエ変換にてＴＧＣ関数Ｚ２、Ｚ３で切り出したＡ、Ｂ領域のスペクトルを求める。
【００９２】
このＴＧＣ関数Ｚ２，Ｚ３で切り出したＡ、Ｂ領域のスペクトルを、図２３、図２４にそれぞれ示す。
図２３、図２４のスペクトル起生状況から明らかなように、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２で示す一本物アンカボルト３０のｌ１に関する反射波Ｍ１，Ｍ２（図２３、図２４に実線で示す波と、点線で示す波）は、Ａ領域の相対的に周波数が低い側において、スペクトルが卓越しており、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４で示す継手ありアンカボルト３０のｌ１に関する反射波Ｍ１，Ｍ２（図２３、図２４に２点鎖線で示す波と、１点鎖線で示す波）は、Ｂ領域の相対的に周波数が高い側においてスペクトルが卓越している。
【００９３】
なお、図２３、図２４から明らかなように、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２で示す一本物アンカボルト３０のｌ１に関する反射波Ｍ１，Ｍ２は、Ｂ領域で大きく減衰するので、このＢ領域でのスペクトル状況をメインとして判別し、Ａ領域でのスペクトル状況をサブとして判別することができる。
【００９４】
そこで、次のステップＵ８（判定手段）で、Ａ、Ｂ何れの領域でスペクトルが卓越しているかを判定し、Ａ領域で卓越していると判定された時には、次のステップＵ９に移行し、Ｂ領域で卓越していると判定された時には、別のステップＵ１０に移行する。
【００９５】
上述のステップＵ９（表示手段）で、スペクトルがＡ領域で卓越していることに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが一本物アンカボルト３０である旨を表示し、一方、ステップＵ１０（表示手段）では、スペクトルがＢ領域で卓越していることに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが継手ありアンカボルト３０である旨を表示する。
このようにして、探査対象のアンカボルトが一本物アンカボルト３０であるか、または、継手ありアンカボルト３０であるかを、容易に探査することができる。
【００９６】
[実施形態４]
上記実施形態３ではアンカボルト長が既知の場合について説明したが、この実施形態４ではアンカボルト長が未知の場合において、探査対象のアンカボルトが一本物アンカボルト３０か、または、継手ありアンカボルト３０かを探査するものである。
【００９７】
この実施形態４では、図１で示したＣＰＵ４０は上記アンカボルト３０先端からの反射波の起生時刻をｔｈとし、アンカボルト長手方向を伝達する横波と縦波との音速比（つまり、横波音速÷縦波音速＝０．５４）をε１として、アンカボルト３０の継手部（溶接面ｊ参照）で生ずる横波Ｍ１と、アンカボルト３０端面からの超音波入力時に発生する長手方向の横波Ｍ２との起生時刻（ｔＭ１，ｔＭ２）を、
【数１】
【数２】
により計算する計算手段（図２５のステップＸ２参照）と、上記広帯域受信波スペクトルｓｐ５（図２６参照）において、最低周波数帯域（２５．３〜４９．２ｋＨｚ）の起生スペクトルをＡとし、次に低い周波数帯域（６０．９〜９１．９ｋＨｚ）の起生スペクトルをＢとした時、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ）のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求める時系列演算手段（図２５のステップＸ５参照）と、上記横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数としてのＴＧＣ関数をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトルをフーリエ変換で求めるスペクトル演算手段（図２５の各ステップＸ６，Ｘ７参照）とを兼ねる。
【００９８】
そして、表示手段としての表示装置４１は、Ｍ１，Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する時、アンカボルトが一本物で溶接継手なしである旨を表示する一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ａ領域スペクトルのみが消滅、または大きく減衰する時、アンカボルトが溶接継手を有する旨を表示する。
この実施形態４においても、図１〜図５で示した回路装置を用いる。
【００９９】
次に、図２５に示す工程図を参照して、アンカボルトの形状探査方法について説明する。
ステップＸ１で、発信探触子３１はアンカボルト３０内に０〜５ＭＨｚの広帯域入力波（図８の入力波広帯域スペクトル参照）を発信する。
次のステップＸ２で、受信探触子３２は０〜５ＭＨｚの広帯域受信波α（図２６参照）を受信する。この広帯域受信波αは表示装置４１で表示されるので、反射波（Ｐ波）からその起生時刻ｔｈを読取る。
【０１００】
そして、この起生時刻ｔｈから、上述の［数１］、［数２］に基づいて、横波Ｍ１の起生時刻ｔＭ１と、横波Ｍ２の起生時刻ｔＭ２とを計算で求め、メモリ４３に読出し可能に記憶する。なお、図２６の右図に示す広帯域受信波αのＮｏ．１のものと、Ｎｏ．２のものとは、同一のものである。
上記広帯域受信波αをフーリエ変換すると、ステップＸ３で図２６の左図に示す広帯域受信波スペクトルｓｐ５を求めることができる。
【０１０１】
次に、ステップＸ４で、図２６の広帯域受信波スペクトルｓｐ５から、最低周波数帯域の起生スペクトルＡと、次に低い周波数帯域の起生スペクトルＢとを含むスペクトル群を抽出する（図２７の左図参照）。
【０１０２】
図２７で示す最低周波数帯域の起生スペクトルＡの領域（Ａ領域）は、３７ｋＨｚ付近、詳しくは、２５．３ｋＨｚ〜４９．２ｋＨｚの範囲であって、次に低い周波数帯域の起生スペクトルＢの領域（Ｂ領域）は、７０ｋＨｚ付近、詳しくは、６０．９ｋＨｚ〜９１．９ｋＨｚの範囲であって、このスペクトル群の抽出は、一般的なバンドパス法であってもよく、または、既述したスペクトル抽出関数Ａ（ｆ）（Ａ（ｆＫ）＝１．０）を用いる抽出であってもよい。
【０１０３】
次に、ステップＸ５で、図２７の左図に示す抽出スペクトルを、フーリエ変換して、上記スペクトル群に対応する時系列波（図２７の右図参照）を求める。なお、図２７の右図にＮｏ．１、Ｎｏ．２で示す時系列波は同一のものである。
次に、ステップＸ６で、予めステップＸ２で計算した横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２または、起生時刻の推定値ｔ~Ｍ１，ｔ~Ｍ２（なお、ｔ~は数式においてｔの上に“〜”を付された符号を表す。以下同じ。）に基づいて、図２８、図２９に示すＴＧＣ関数Ｚ４，Ｚ５を求める
また、同ステップＸ６で、上記ＴＧＣ関数Ｚ４，Ｚ５を時系列波（図２８、図２９の右図参照）に乗ずることにより、上記推定値ｔ~Ｍ１，ｔ~Ｍ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、抽出波のスペクトル（Ｍ１波のスペクトル、Ｍ２波のスペクトル）をフーリエ変換で求める（ステップＸ７参照）。
【０１０４】
図２８、図２９においては、Ｍ１波のスペクトルを実線で示し、Ｍ２波のスペクトルを点線で示している。また、図２８は一本物アンカボルト３０のスペクトル起生図、図２９は継手ありアンカボルト３０のスペクトル起生図であって、図２８に示すように、Ｍ１、Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルが消滅する場合には、アンカボルトは一本物である。
【０１０５】
一方、図２９に示すように、Ｍ１のスペクトルにおいて、Ｂ領域スペクトルが消滅し、かつ、Ｍ２のスペクトルにおいて、Ａ領域スペクトルが消滅または大きく減衰する場合には、アンカボルトは継手を有するものである。
そこで、次のステップＸ８（判定手段）で、Ａ、Ｂ両領域のスペクトル状況を判定し、Ｍ１波、Ｍ２波のスペクトルの双方がＢ領域で消滅していると判定された場合（図２８に相当）には、次のステップＸ９に移行し、Ｂ領域でＭ１波が消滅し、かつ、Ａ領域でＭ２波が消滅または大きく減衰していると判定された場合（図２９に相当）には、別のステップＸ１０に移行する。
【０１０６】
上述のステップＸ９（表示手段）で、Ｍ１波、Ｍ２波のスペクトルの双方がＢ領域で消滅していることに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが一本物のアンカボルト３０である旨を表示し、一方、ステップＸ１０（表示手段）では、Ｂ領域でＭ１波が消滅し、かつＡ領域でＭ２波が消滅または大きく減衰していることに対応して、表示装置４１は探査対象のアンカボルトが継手ありアンカボルト３０である旨を表示する。
【０１０７】
このようにして、探査対象のアンカボルトが一本物アンカボルト３０であるのか、または、継手ありアンカボルト３０であるのかを、容易に探査することができる。
なお、図２８、図２９の対比から明らかなように、Ｂ領域においてＭ２波のスペクトル（同図の点線の波参照）が大か小かで、一本物アンカボルト３０か継手ありアンカボルト３０かを判定してもよい。すなわち、一本物アンカボルト３０の場合には、図２８に示すようにＢ領域でそのスペクトルが消滅する一方、継手ありアンカボルト３０の場合には、図２９に示すようにＢ領域でそのスペクトルは大きな強度を有するので、この方法により簡易に判定することも可能である。
【０１０８】
なお、図２８、図２９で示したＴＧＣ関数Ｚ４、Ｚ５に代えて、図３０、図３１に示す略台形波の如きＴＧＣ関数Ｚ６、Ｚ７を用いてもよい。図３０は図２８に相当する一本物アンカボルト３０のスペクトル起生図であり、図３１は図２９に相当する継手ありアンカボルト３０のスペクトル起生図であって、図２５の工程図に基づく処理内容については同一であるから、その詳しい説明を省略する。
【０１０９】
このように、図２５〜図３１で示した実施形態４においては、上記アンカボルト３０先端からの反射波の起生時刻をｔｈ（図２６参照）とし、アンカボルト３０長手方向を伝達する横波と縦波との音速比をε１（具体的にはε１＝０．５４）として、アンカボルト３０の継手部（溶接面ｊ参照）で生ずる横波Ｍ１と、アンカボルト端面３０ａからの超音波入力時に発生する長手方向の横波Ｍ２との起生時刻（ｔＭ１，ｔＭ２）を、
【数１】
【数２】
により計算する計算手段（ステップＸ２参照）と、上記広帯域受信波スペクトルｓｐ５（図２６参照）において、最低周波数帯域の起生スペクトルをＡとし、次に低い周波数帯域の起生スペクトルをＢとした時、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ）のスペクトル群を抽出（図２７の左図参照）し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波（図２７の右図参照）を求める時系列演算手段（ステップＸ５参照）と、上記横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数（ＴＧＣ関数Ｚ４，Ｚ５またはＴＧＣ関数Ｚ６，Ｚ７参照）をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトル（図２８、図２９の左図参照）をフーリエ変換で求めるスペクトル演算手段（ステップＸ６，Ｘ７参照）とを備え、Ｍ１，Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する時（図２８参照）、アンカボルト３０が一本物で溶接継手なしと判断（判定手段としてのステップＸ８参照）する一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ａ領域スペクトルのみが消滅、または大きく減衰する時（図２９参照）、アンカボルト３０が溶接継手ありと判断（判定手段としてのステップＸ８参照）するものである。
【０１１０】
この実施形態においては、上述の最低周波数帯域（Ａ領域）は３７ｋＨｚ付近の２５．３ｋＨｚ〜４９．２ｋＨｚに設定し、次に低い周波数帯域（Ｂ領域）は７０ｋＨｚ付近の６０．９ｋＨｚ〜９１．９ｋＨｚに設定しているが、この数値に限定されるものではない。
【０１１１】
この構成によれば、計算手段（ステップＸ２参照）は、上記［数１］、［数２］に基づいて横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２を計算し、時系列波演算手段（ステップＸ５参照）は、起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域（２０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ）のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求め、スペクトル演算手段（ステップＸ６，Ｘ７参照）は、横波Ｍ１、Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数（ＴＧＣ関数）をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、この抽出波のスペクトル（Ｍ１波のスペクトル、Ｍ２波のスペクトル）（図２８、図２９参照）をフーリエ変換で求めるので、Ｍ１、Ｍ２のスペクトルの双方で、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する場合（図２８参照）には、アンカボルト３０が一本物で溶接継手なしと判断することができ、一方、Ｍ１のスペクトルにおいて、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつＭ２のスペクトルにおいてＡ領域スペクトルのみが消滅、または大きく衰退する場合（図２９参照）には、アンカボルト３０が溶接継手ありと判断することができる。
【０１１２】
この結果、計測対象（探査対象）のアンカボルト３０が、一本物で溶接継手のないアンカボルトか、または、溶接継手のあるアンカボルトかを判断することができる。
【０１１３】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の超音波を発信する探触子は、実施形態の発信探触子３１に対応し、
以下同様に、
受信する探触子は、受信探触子３２に対応し、
超音波の発信、受信を共用する探触子は、探触子２１に対応し、
演算手段は、ＣＰＵ４０に対応し、
第１の工程は、ステップＳ１，Ｓ２に対応し、
第２の工程は、ステップＳ２，Ｓ３に対応し、
第３の工程は、ステップＳ４，Ｓ５に対応し、
第４の工程は、ステップＳ６に対応し、
関数作成手段は、ステップＱ５に対応し、
スペクトル演算手段は、ステップＱ６，Ｑ７に対応し、
計算手段は、ステップＸ２に対応し、
時系列波演算手段は、ステップＸ５に対応し、
スペクトル演算手段は、ステップＸ６，Ｘ７に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１４】
２１…探触子
３０…アンカボルト
３１…発信探触子
３２…受信探触子
４０…ＣＰＵ（演算手段）
Ｓ１，Ｓ２…第１の工程
Ｓ２，Ｓ３…第２の工程
Ｓ４，Ｓ５…第３の工程
Ｓ６…第４の工程
Ｑ５…関数作成手段
Ｑ６，Ｑ７…スペクトル演算手段
Ｘ２…計算手段
Ｘ５…時系列波演算手段
Ｘ６，Ｘ７…スペクトル演算手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を発信する探触子と受信する探触子、または超音波の発信、受信を共用する探触子を備え、
コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査する
アンカボルトの形状探査装置であって、
上記アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信し、
受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める第１演算機能と、
該広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第２演算機能と、
を備えた演算手段を設け、
上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求める
アンカボルトの形状探査装置。
【請求項２】
上記アンカボルトの先端からの反射波の起生時刻ｔｈに基づいて時系列関数を作成する関数作成手段と、
上記広帯域受信波に時系列関数を乗じて、アンカボルト長さに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるスペクトル演算手段とを設け、
所定の周波数以上の帯域でスペクトルが林立する時、直線アンカボルトと判定し、林立しない時、湾曲アンカボルトと判定する
請求項１記載のアンカボルトの形状探査装置。
【請求項３】
上記アンカボルト先端からの反射波の起生時刻をｔｈとし、
アンカボルト長手方向を伝達する横波と縦波との音速比をε１として、
アンカボルトの継手部で生ずる横波Ｍ１と、アンカボルト端面からの超音波入力時に発生する長手方向の横波Ｍ２との起生時刻（ｔＭ１，ｔＭ２）を、
【数１】
【数２】
により計算する計算手段と、
上記広帯域受信波スペクトルにおいて、最低周波数帯域の起生スペクトルをＡとし、
次に低い周波数帯域の起生スペクトルをＢとした時、
起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求める時系列演算手段と、
上記横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、
この抽出波のスペクトルをフーリエ変換で求めるスペクトル演算手段とを備え、
Ｍ１，Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する時、アンカボルトが一本物で溶接継手なしと判断する一方、
Ｍ１のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつ
Ｍ２のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ａ領域スペクトルのみが消滅、または大きく減衰する時、アンカボルトが溶接継手ありと判断する
請求項１記載のアンカボルトの形状探査装置。
【請求項４】
超音波を発信する探触子と受信する探触子、または超音波の発信、受信を共用する探触子を備え、
コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査する
アンカボルトの形状探査方法であって、
上記アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信する第１の工程と、
受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める第２の工程と、
上記広帯域受信波スペクトルより中心周波数ｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第３の工程と、
上記時系列波から、アンカボルト先端からの反射波の起生を求める第４の工程と、を備えたアンカボルトの形状探査方法。
【請求項１】
超音波を発信する探触子と受信する探触子、または超音波の発信、受信を共用する探触子を備え、
コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査する
アンカボルトの形状探査装置であって、
上記アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信し、
受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める第１演算機能と、
該広帯域受信波スペクトルより中心周波数をｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第２演算機能と、
を備えた演算手段を設け、
上記時系列波よりアンカボルト先端からの反射波の起生を求める
アンカボルトの形状探査装置。
【請求項２】
上記アンカボルトの先端からの反射波の起生時刻ｔｈに基づいて時系列関数を作成する関数作成手段と、
上記広帯域受信波に時系列関数を乗じて、アンカボルト長さに関する反射波のスペクトルをフーリエ変換にて求めるスペクトル演算手段とを設け、
所定の周波数以上の帯域でスペクトルが林立する時、直線アンカボルトと判定し、林立しない時、湾曲アンカボルトと判定する
請求項１記載のアンカボルトの形状探査装置。
【請求項３】
上記アンカボルト先端からの反射波の起生時刻をｔｈとし、
アンカボルト長手方向を伝達する横波と縦波との音速比をε１として、
アンカボルトの継手部で生ずる横波Ｍ１と、アンカボルト端面からの超音波入力時に発生する長手方向の横波Ｍ２との起生時刻（ｔＭ１，ｔＭ２）を、
【数１】
【数２】
により計算する計算手段と、
上記広帯域受信波スペクトルにおいて、最低周波数帯域の起生スペクトルをＡとし、
次に低い周波数帯域の起生スペクトルをＢとした時、
起生スペクトルＡ、Ｂを含む周波数帯域のスペクトル群を抽出し、フーリエ逆変換にて上記スペクトル群に対応する時系列波を求める時系列演算手段と、
上記横波Ｍ１，Ｍ２の起生時刻ｔＭ１，ｔＭ２の値に基づいて所定の時系列関数をＡ、Ｂスペクトル群に対応する時系列波に乗ずることで、この時刻ｔＭ１，ｔＭ２より生ずる横波Ｍ１，Ｍ２を抽出し、
この抽出波のスペクトルをフーリエ変換で求めるスペクトル演算手段とを備え、
Ｍ１，Ｍ２のスペクトルの双方で、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域のスペクトルのみが消滅する時、アンカボルトが一本物で溶接継手なしと判断する一方、
Ｍ１のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ｂ領域スペクトルのみが消滅し、かつ
Ｍ２のスペクトルにおいて、ＡおよびＢ領域のスペクトルのうち、Ａ領域スペクトルのみが消滅、または大きく減衰する時、アンカボルトが溶接継手ありと判断する
請求項１記載のアンカボルトの形状探査装置。
【請求項４】
超音波を発信する探触子と受信する探触子、または超音波の発信、受信を共用する探触子を備え、
コンクリート構造物にその一部が埋込まれたアンカボルトの形状を探査する
アンカボルトの形状探査方法であって、
上記アンカボルト端面より広帯域超音波を発信し、同一端面で広帯域超音波を受信する第１の工程と、
受信した広帯域受信波からフーリエ変換にて広帯域受信波スペクトルを求める第２の工程と、
上記広帯域受信波スペクトルより中心周波数ｆＫとする狭帯域スペクトルを抽出して、フーリエ逆変換にて狭帯域スペクトルの時系列波を、中心周波数ｆＫを徐々に小さくしていく経緯の中で順次求める第３の工程と、
上記時系列波から、アンカボルト先端からの反射波の起生を求める第４の工程と、を備えたアンカボルトの形状探査方法。
【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】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【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】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【公開番号】特開２０１１−１３１７７（Ｐ２０１１−１３１７７Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５９７３５（Ｐ２００９−１５９７３５）
【出願日】平成２１年７月６日（２００９．７．６）
【出願人】（５０６２５８３０５）有限会社エッチアンドビーソリューション (5)
【出願人】（５０５３９８９４１）東日本高速道路株式会社 (66)
【出願人】（５０５３９８９５２）中日本高速道路株式会社 (94)
【出願人】（５０５３９８９６３）西日本高速道路株式会社 (105)
【出願人】（５０７１９４０１７）株式会社高速道路総合技術研究所 (33)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月６日（２００９．７．６）
【出願人】（５０６２５８３０５）有限会社エッチアンドビーソリューション (5)
【出願人】（５０５３９８９４１）東日本高速道路株式会社 (66)
【出願人】（５０５３９８９５２）中日本高速道路株式会社 (94)
【出願人】（５０５３９８９６３）西日本高速道路株式会社 (105)
【出願人】（５０７１９４０１７）株式会社高速道路総合技術研究所 (33)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]