コンクリート強度の推定方法、コンクリート強度の推定システム、及び穿孔装置
【課題】コンクリート構造物のコンクリート強度を容易にかつ高精度で推定する。
【解決手段】既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定方法であって、コンクリート構造物６５を砥石ビット５５により一定の推進力で切削しながら砥石ビット５５の切削速度を計測し、この計測値に基づいてコンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定する。この場合、予め、コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物６５を製造し、各コンクリート構造物を砥石ビット５５により推進力を変えながら切削することにより、各コンクリート構造物に対する砥石ビット５５の押付け力と切削速度との関係を求めておき、この求めておいた押付け力と切削速度との関係に基づいて、既存のコンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定する。
【解決手段】既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定方法であって、コンクリート構造物６５を砥石ビット５５により一定の推進力で切削しながら砥石ビット５５の切削速度を計測し、この計測値に基づいてコンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定する。この場合、予め、コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物６５を製造し、各コンクリート構造物を砥石ビット５５により推進力を変えながら切削することにより、各コンクリート構造物に対する砥石ビット５５の押付け力と切削速度との関係を求めておき、この求めておいた押付け力と切削速度との関係に基づいて、既存のコンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定方法、コンクリート強度の推定システム、及び穿孔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を測定する方法として、圧縮強度試験機を用いて圧縮強度を測定する方法、反発硬度法により圧縮強度を測定する方法等の様々な方法があり、コンクリート構造物に応じた適宜の測定方法が使用されている。
【０００３】
圧縮強度試験機を用いて測定する方法は、ＪＩＳ（ＪＩＳ Ａ１１０７、ＪＩＳ Ａ１１０８）に規定されている方法であって、コンクリート構造物からコア試験体を採取し、このコア試験体に対して試験室内において圧縮強度試験機により圧縮強度試験を行うことにより、コンクリート構造物の圧縮強度を求めることができる方法である。また、反発硬度法は、テストハンマーでコンクリート構造物の表面を打撃することにより、その反発硬度から圧縮強度を推定することができ、非破壊で現場で測定できる汎用性の高い方法である。
【非特許文献１】ＪＩＳ Ａ １１０７、コンクリートからのコアの採取方法及び圧縮強度試験方法
【非特許文献２】ＪＩＳ Ａ １１０８、コンクリートの圧縮強度試験方法
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、圧縮強度試験機を用いる方法では、コンクリート構造物からコア試験体を採取する作業、コア試験体を試験室に搬入して圧縮強度試験機にセットして圧縮強度試験を行う作業等に多大な労力と時間を費やす。また、反発硬度法による方法では、コンクリート構造物の表面の強度しか求めることができないため、コンクリート構造物の圧縮強度を高精度で求めることができない。
【０００５】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を高精度で、かつ容易に求めることができるコンクリート強度の推定方法、コンクリート強度の推定システム、及び穿孔装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定方法であって、前記コンクリート構造物を砥石ビットにより一定の推進力で切削しながら該砥石ビットの切削速度を計測し、この計測値に基づいて前記コンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とする。
【０００７】
本発明によるコンクリート強度の推定方法によれば、コンクリート構造物を砥石ビットにより切削し、その際に砥石ビットの切削速度を計測することにより、コンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。従って、コンクリート構造物のコンクリート強度を容易にかつ高精度で推定することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のコンクリート強度の推定方法であって、予め、コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物を製造し、各コンクリート構造物を砥石ビットにより推進力を変えながら切削することにより、各コンクリート構造物に対する砥石ビットの押付け力と切削速度との関係を求め、この求めた押付け力と切削速度との関係に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とする。
【０００９】
本発明によるコンクリート強度の推定方法によれば、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に固有の押付け力と切削速度との関係に、推定対象のコンクリート構造物を切削する際に得られた切削速度を当てはめることにより、その切削速度に対応したコンクリート強度を求めることができ、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のコンクリート強度の推定方法であって、前記コンクリート構造物を砥石ビットにより切削する際に、穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備えた穿孔装置を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明によるコンクリート強度の推定方法によれば、穿孔装置を用い、穿孔装置の駆動手段と推進手段との協働により、砥石ビットを回転させながら一定の推進力で推進させることにより、コンクリート構造物に所定の孔が形成される。そして、このコンクリート構造物に対する穿孔作業の際に、砥石ビットの切削速度を計測することにより、その切削速度に対応したコンクリート強度が得られ、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定システムであって、穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備えた穿孔装置を用い、前記制御手段に、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係を情報として記憶しておき、この記憶しておいた情報に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とする。
【００１３】
本発明によるコンクリート強度の推定システムによれば、穿孔装置の砥石ビットによりコンクリート構造物に孔を形成する際に、制御手段に記憶させておいた情報（コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係）に基づいて、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段には、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係が情報として記憶され、この情報に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明による穿孔装置によれば、穿孔装置の砥石ビットを駆動手段と推進手段との協働により回転させながら推進させることにより、コンクリート構造物に所定の孔が形成される。そして、このコンクリート構造物に対する穿孔作業の際に、制御手段に予め記憶させておいた情報（コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する砥石ビットの押付け力と切削速度との関係）に基づいて、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明のコンクリート強度の推定方法穿孔方法、コンクリート強度の推定システム、及び穿孔装置によれば、コンクリート構造物を砥石ビットによって切削しながらその切削速度を計測することにより、その計測値からコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。従って、コンクリート構造物からコア試験体を採取する作業、コア試験体を圧縮強度試験機にかけて圧縮強度試験を行う作業等が不要となるので、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を容易に推定することができる。
また、コンクリート構造物を切削することにより、コンクリート構造物のコンクリート強度を推定しているので、反発硬度法のようにコンクリート構造物の表面だけを計測するようなことはなく、高精度でコンクリート強度を推定することができる。
さらに、穿孔装置によってコンクリート構造物を切削すればよいので、各種のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するのに適用することが可能となり、汎用性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６には、本発明の一実施の形態が示されていて、本実施の形態は、既存の各種のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するのに有効なものであって、穿孔装置を使用し、穿孔装置によりコンクリート構造物に対して穿孔することにより、コンクリート構造物のコンクリート強度を求めるように構成したものである。
【００１８】
すなわち、本実施の形態で使用する穿孔装置１は、図１に示すように、砥石ビット５５と、砥石ビット５５を回転駆動させる駆動手段３０と、砥石ビット５５を推進させる推進手段１５と、砥石ビット５５に流体（磨ぎ水等の液体、空気等の気体、又は液体と気体との混合物等であり、本実施の形態では磨ぎ水を用いている。）を供給する流体供給手段４５と、駆動手段３０及び推進手段１５を支持するフレーム２と、駆動手段３０及び推進手段１５を制御する制御手段５０とを備えている。
【００１９】
フレーム２は、図１〜図３に示すように、コンクリート構造物６５の上部に真空吸着により固定される基台３と、基台３の上部に垂直に設けられる支持軸１３とから構成され、このフレーム２に推進手段１５及び駆動手段３０が支持されている。
【００２０】
基台３は、板状をなすものであって、図２及び図３に示すように、下面側に連通孔５を介して相互に連通する複数の凹部４が設けられ、これらの複数の凹部４のうちの一つには凹部４の内外を貫通する接続口６が設けられ、この接続口６に配管を介して真空ポンプ（図示せず）が接続されている。
【００２１】
基台３の各凹部４の開口周縁部には、各凹部４を囲むように環状のパッキン８がそれぞれ一体に設けられ、基台３をコンクリート構造物６５の上部に位置した際に、これらのパッキン８によって基台３とコンクリート構造物６５との間がシールされ、基台３の各凹部４に対応する部分にそれぞれ密閉された空所７が形成される。そして、この空所７内を真空ポンプにより真空吸引することにより、基台３がコンクリート構造物６５の上部に真空吸着され、穿孔装置１の全体がコンクリート構造物６５の上部に固定される。
【００２２】
基台３の中心部には、図１及び図２に示すように、基台３を上下方向に貫通する貫通孔９が設けられ、この貫通孔９内を後述する砥石ホルダ３４及び砥石ホルダ３４に取り付けられる砥石ビット５５が上下方向から挿通可能に構成されている。
【００２３】
貫通孔９の上端開口部には、図１に示すように、環状のガイド１０が嵌合され、このガイド１０によって砥石ホルダ３４が上下方向に移動可能に案内され、砥石ホルダ３４に取り付けられる砥石ビット５５が回転振れを起こすのが防止される。
【００２４】
貫通孔９の下端開口部には、図１に示すように、環状のブッシュ１１が嵌合され、このブッシュ１１によって砥石ビット５５に供給される磨ぎ水、及びコンクリート構造物６５に対する穿孔作業の際に生じる切削のろが基台３とコンクリート構造物６５との間を介して穿孔装置１の周囲に漏れ出るのが防止される。
【００２５】
基台３の内部には、図１に示すように、一端が貫通孔９の内周側に開口し、他端が基台２の外周側に開口する逃し孔１２が設けられ、この逃し孔１２によって排水路４７が構成され、この排水路４７を介して流体供給手段４５から砥石ビット５５に供給される磨ぎ水、及びコンクリート構造物６５に対する穿孔作業の際に生じる切削のろが流体供給手段４５に戻される。
【００２６】
推進手段１５は、図１に示すように、支持軸１３の外面に沿って上下方向に移動可能に設けられる板状の移動台１６と、支持軸１３の内部に設けられるとともに、移動台１６を上下方向に進退させるアクチュエータ２０と、アクチュエータ２０を駆動させる圧力供給源２１とから構成されている。
【００２７】
アクチュエータ２０は、直動可能なロッドを有する空圧シリンダ又は油圧シリンダであって、圧力供給源２１から配管２２及び切替えバルブ２３を介してアクチュエータ２０に空気圧又は油圧を供給することにより、ロッドが直動するように構成されている。
【００２８】
本実施の形態においては、アクチュエータ２０に空圧シリンダを用い、圧力供給源２１にコンプレッサーを用い、ロッドが上下方向に直動可能となるように、空圧シリンダを支持軸１３の内部に設け、空圧シリンダのロッドに移動台１６が一体に連結されている。
【００２９】
推進手段１５の移動台１６には、取付け治具１７を介して駆動手段３０が取り付けられ、アクチュエータ２０の作動により移動台１６を上下方向に進退させることにより、移動台１６に追従して駆動手段３０が上下方向に進退する。
【００３０】
アクチュエータ２０を作動させて駆動手段３０を上下方向に進退させることにより、駆動手段３０に取り付けられる砥石ビット５５に圧力供給源２１からの圧力に応じた推進力が付与される。なお、アクチュエータ２０に電気、空圧、又は油圧式の回転機を用い、回転機の回転を変換機構により直動に変換することにより、移動台１６を上下方向に移動させるように構成してもよい。
【００３１】
移動台１６には変位検出手段２５が設けられ、この変位検出手段２５によって移動台１６の上下方向の変位、すなわち、移動台１６に駆動手段３０を介して取り付けられる砥石ビット５５の上下方向の変位が検出される。本実施の形態においては、支持軸１３にレーザー変位計２６を取り付け、レーザー変位計２６に対向する移動台１６の部分に反射鏡２７を取り付け、これらの組合せによって変位検出手段２５を構成している。但し、これらの組合せに限らず、砥石ビット５５の上下方向の変位を検出できるものであればよい。
【００３２】
駆動手段３０は、図１に示すように、推進手段１５の移動台１６に取付け治具１７を介して取り付けられて、移動台１６と一体に上下方向に移動可能な駆動モータ３１と、駆動モータ３１の駆動軸３２に着脱自在に取付けられるチャック３３と、チャック３３に着脱自在に取り付けられると砥石ホルダ３４とから構成され、砥石ホルダ３４に砥石ビット５５が着脱自在に取り付けられている。なお、駆動モータ３１の代わりに空気圧又は油圧式の回転機を使用してもよい。
【００３３】
砥石ホルダ３４は、図４に示すように、丸棒状の取付け軸３５と、取付け軸３５の先端部に一体に連結される円筒状のホルダ本体４０とからなり、取付け軸３５をチャック３３内に挿入し、チャック３３を締め付けることにより、砥石ホルダ３４がチャック３３に取り付けられる。
【００３４】
取付け軸３５の内部には、一端が周面に開口し、他端が下端面に開口する連通孔３６が設けられ、この連通孔３６の下端開口部はホルダ本体４０の内部に連通している。取付け軸３５の外周面には、上下端が閉塞された円筒状のジョイント３７が、その中心部を取付け軸３５が貫通するように一体に取り付けられ、このジョイント３７の内部に取付け軸３５の連通孔３６の一端開口部が連通している。
【００３５】
ジョイント３７の周面の一部には、内外を貫通する流入孔３８が設けられ、この流入孔３８と、ジョイント３７の内部と、取付け軸３５の連通孔３６と、ホルダ本体４０の内部と、ホルダ本体４０の下端開口部とによって一連の供給路３９が構成され、この供給路３９を介して流体供給手段４５から砥石ビット５５に磨ぎ水が供給される。
【００３６】
ホルダ本体４０の下端開口部内周面は、他の部分よりも大径の取付け部４１に形成され、この取付け部４１に後述する砥石ビット５５の取付け部５８が取り付けられる。砥石ホルダ３４は、ホルダ本体４０がフレーム２の基台３の貫通孔９を挿通可能に構成されるとともに、貫通孔９の上端開口部に設けられているガイド１０によって上下方向に移動可能に案内されている。
【００３７】
流体供給手段４５は、図１に示すように、磨ぎ水を貯留させておく貯留タンク４６と、貯留タンク４６から供給路３９を介して砥石ビット５５に磨ぎ水を供給するとともに、砥石ビット５５に供給した磨ぎ水を排水路４７を介して貯留タンク４６に戻すポンプ４８と、貯留タンク４５から供給される磨ぎ水の量を調整するバルブ（図示せず）とを備え、貯留タンク４５には砥石ビット５５から戻される磨ぎ水を濾過するフィルタ（図示せず）が設けられている。磨ぎ水としては、特に制限はなく、ゲル状液、泡状液等を使用することができる。
【００３８】
砥石ビット５５は、図５及び図６に示すように、穿孔面３７が平面に形成される円柱状の砥石本体５６と、砥石本体５６の一端部に一体に設けられる筒状の取付け部５８とから構成され、図４に示すように、取付け部５８をホルダ本体４０の取付け部４１に嵌合又は螺合させることにより、砥石ビット５５がホルダ本体４０に一体に取り付けられる。
【００３９】
砥石本体５６は、研磨砥粒を結合材で焼結したものであって、周知の各種の砥石を使用することができる。砥石本体５６には、中心軸から偏心した位置にコア孔５９が軸線方向に貫通した状態で設けられ、砥石ビット５５を砥石ホルダ３４に取り付けた際に、このコア孔５９が取付け部５８の内周側を介して砥石ホルダ３４の供給路３９に連通する。なお、コア孔５９が中心軸上に位置するタイプのものを使用してもよい。
【００４０】
砥石本体５６には、砥石本体５６の内外を貫通する孔６０が少なくとも１箇所に設けられ、この孔６０を介して磨ぎ水及び切削のろが砥石ビット５５のコア孔５９の内外間で循環し、砥石ビット５５のコア孔５９内に磨ぎ水及び切削のろが封入され、砥石ビット５５とコンクリート構造物６５との間の摩擦熱が上昇するのを防止している。
【００４１】
なお、図７に示すように、砥石ビット５５の砥石本体５６の穿孔面５７に、コア孔５９の内外を貫通するスリット６１を少なくとも１箇所に設け、このスリット６１を介して磨ぎ水及び切削のろをコア孔５９の内外間で循環させるように構成してもよい。
【００４２】
制御手段５０は、図１に示すように、推進手段１５の圧力供給源２１及び駆動手段３０の駆動モータ３１の電源２９を制御するように構成されている。また、制御手段５０には、予め求めておいた、砥石ビット５５のコンクリート構造物６５に対する穿孔作業の情報（一定の推進力（押付け力）における穿孔深さと穿孔時間との関係（図８参照））が記憶されており、この情報に基づいて、砥石ビット５５の駆動モータ３１及び圧力供給源２１が穿孔開始から一定時間経過後に停止するように制御される。
【００４３】
そして、上記のように構成したる穿孔装置１をコンクリート構造物６５の上部の所定の位置に位置し、真空ポンプを作動させてフレーム２の基台３をコンクリート構造物６５の上部に真空吸着させ、穿孔装置１をコンクリート構造物６５の上部に固定する。
【００４４】
そして、電源２９を入れて駆動モータ３１を作動させて、砥石ホルダ３４を介して砥石ビット５５を回転させ、流体供給手段４５のポンプ４８を作動させて、貯留タンク４６と砥石ビット５５のコア孔５９との間で磨ぎ水を循環させ、アクチュエータ２０を作動させて、移動台１６、駆動モータ３１、及び砥石ホルダ３４を介して砥石ビット５５を下方に一定の推進速度で推進させることにより、コンクリート構造物６５を砥石ビット５５によって下方に向かって穿孔され、コンクリート構造物６５に所定の径、深さの孔７０が形成される。
【００４５】
ここで、上記の穿孔装置１によりコンクリート構造物６５を穿孔することにより求められた、砥石ビット５５の推進力（押込み力）が一定の場合の切削時間と切削深さとの関係を図８に示す。図８において、（ａ）は押込み力を４５．５Ｎ、（ｂ）は押込み力を５３．８Ｎ、（ｃ）は押込み力を６１．５Ｎ、（ｄ）は押込み力を７６．９Ｎとしている。また、横軸が切削時間、縦軸が切削深さである。
【００４６】
この実験結果から、砥石ビット５５がコンクリート構造物６５に接触し、切削が開始されると、切削時間と共に切削深さは増加し、切削深さは緩やかな曲線をとりながら変化するが、ほぼ比例関係を示す直線的な軌跡をとることが分かる。軌跡が変化しているのは、コンクリート構造物６５の内部にある各種の骨材の影響と考えられる。
【００４７】
また、切削深さは、時間と共に増加するが、ある点（変曲点）を境界として一定となる。つまり、切削されない状態となる。押込み力が６１．５Ｎ以下の場合には、時間が経過してもこの状態が続く。これは、砥石ビット５５が埋設物（ＣＤ管）に接触し、摩擦抵抗が低減することによりすべり状態となり、その結果、それ以上の切削が不可能になっていることを示している。一方、押付け力が７６．９Ｎの場合には、切削深さは変曲点で一定の値をとるが、ある時間がくると、パルス状に変化することが分かる。これは、変曲点で砥石ビット５５にすべりは生じるが押込み力が大きいために埋設物（ＣＤ管）の表面を切削し、遂には埋設物（ＣＤ管）を貫通したことを示している。
【００４８】
次に、図８の実験結果から求めた押付け力（推進力）と切削速度（推進速度）との関係を図９に示す。
この結果から、切削速度は押付け力にほぼ比例した値をとり、また、コンクリート強度が高いほど、その勾配が小さくなり、さらに、埋設物（ＣＤ管）が貫通されない押付け力は、コンクリート強度に関わらず、ほぼ６０Ｎ程度であることが分かる。つまり、この値は、埋設物（ＣＤ管）の材料強度に依存することと予想されるので、予めその強度を調べておくことにより、埋設物（ＣＤ管）毎に切削できない押付け力を求めることができる。
【００４９】
次に、図９の結果を基にして書き換えることにより、図１０に示すように、切削速度とコンクリート強度との関係が求まる。
押付け力毎にマイナス勾配の直線となり、この結果により、上述した穿孔装置１によりコンクリート構造物６５に対して切削を行い、押付け力が既知で、切削速度が分かれば、切削しているコンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定できることになる。
【００５０】
上記のように構成した本実施の形態によるコンクリート強度の推定方法、コンクリート強度の推定システム、及び穿孔装置１にあっては、砥石ビット５５によってコンクリート構造物６５を切削して孔７０を形成する際に、砥石ビット５５による切削速度を計測し、その計測した切削速度からコンクリート強度を推定することができる。従って、圧縮強度試験機を用いて圧縮強度を求める場合のように、コンクリート構造物からコア試験体を採取し、その採取したコア試験体を試験室に搬入する必要がなく、現場において容易にコンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定することができる。
【００５１】
また、コンクリート構造物６５に孔７０を形成することにより、コンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定しているので、反発硬度法のように、表面だけの強度しか推定できないようなことはなく、高い精度でコンクリート強度を推定することができる。
【００５２】
なお、前記の説明においては、偏心した位置にコア孔５９を有する砥石ビット５５を使用したが、図示はしないが、中心部にコア孔を有する砥石ビットを使用してもよいし、コア孔のないタイプの砥石ビットを使用してもよいし、それらの砥石ビットを使用した場合であっても、コンクリート強度を容易にかつ高精度で推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による穿孔装置の一実施の形態を示した概略図である。
【図２】図１のフレームの基台の下面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１の砥石ホルダの断面図である。
【図５】図１の砥石ビットの斜視図である。
【図６】図５の砥石ビットの断面図であって、コンクリート構造物に対する穿孔作業の状態を示した説明図である。
【図７】砥石ビットの変形例を示した斜視図である。
【図８】所定の押込み力における砥石ビットのコンクリート構造物に対する切削時間と切削深さとの関係を示した説明図である。
【図９】図８の切削時間と切削深さとの関係から求めた、押付け力と切削速度との関係を示した説明図である。
【図１０】図９の押付け力と切削速度との関係から求めた、切削速度とコンクリート強度との関係を示した説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 穿孔装置 ２ フレーム
３ 基台 ４ 凹部
５ 連通孔 ６ 接続口
７ 空所 ８ パッキン
９ 貫通孔 １０ ガイド
１１ ブッシュ １２ 逃げ孔
１３ 支持軸 １５ 推進手段
１６ 移動台 １７ 取付け治具
２０ アクチュエータ ２１ 圧力供給源
２２ 配管 ２３ 切替えバルブ
２５ 変位検出手段 ２６ レーザー変位計
２７ 反射鏡 ２９ 電源
３０ 駆動手段 ３１ 駆動モータ
３２ 駆動軸 ３３ チャック
３４ 砥石ホルダ ３５ 取付け軸
３６ 連通孔 ３７ ジョイント
３８ 流入孔 ３９ 供給路
４０ ホルダ本体 ４１ 取付け部
４５ 流体供給手段 ４６ 貯留タンク
４７ 排水路 ４８ ポンプ
５０ 制御手段 ５５ 砥石ビット
５６ 砥石本体 ５７ 穿孔面
５８ 取付け部 ５９ コア孔
６０ 孔 ６１ スリット
６５ コンクリート構造物 ７０ 孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定方法、コンクリート強度の推定システム、及び穿孔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を測定する方法として、圧縮強度試験機を用いて圧縮強度を測定する方法、反発硬度法により圧縮強度を測定する方法等の様々な方法があり、コンクリート構造物に応じた適宜の測定方法が使用されている。
【０００３】
圧縮強度試験機を用いて測定する方法は、ＪＩＳ（ＪＩＳ Ａ１１０７、ＪＩＳ Ａ１１０８）に規定されている方法であって、コンクリート構造物からコア試験体を採取し、このコア試験体に対して試験室内において圧縮強度試験機により圧縮強度試験を行うことにより、コンクリート構造物の圧縮強度を求めることができる方法である。また、反発硬度法は、テストハンマーでコンクリート構造物の表面を打撃することにより、その反発硬度から圧縮強度を推定することができ、非破壊で現場で測定できる汎用性の高い方法である。
【非特許文献１】ＪＩＳ Ａ １１０７、コンクリートからのコアの採取方法及び圧縮強度試験方法
【非特許文献２】ＪＩＳ Ａ １１０８、コンクリートの圧縮強度試験方法
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、圧縮強度試験機を用いる方法では、コンクリート構造物からコア試験体を採取する作業、コア試験体を試験室に搬入して圧縮強度試験機にセットして圧縮強度試験を行う作業等に多大な労力と時間を費やす。また、反発硬度法による方法では、コンクリート構造物の表面の強度しか求めることができないため、コンクリート構造物の圧縮強度を高精度で求めることができない。
【０００５】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を高精度で、かつ容易に求めることができるコンクリート強度の推定方法、コンクリート強度の推定システム、及び穿孔装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定方法であって、前記コンクリート構造物を砥石ビットにより一定の推進力で切削しながら該砥石ビットの切削速度を計測し、この計測値に基づいて前記コンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とする。
【０００７】
本発明によるコンクリート強度の推定方法によれば、コンクリート構造物を砥石ビットにより切削し、その際に砥石ビットの切削速度を計測することにより、コンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。従って、コンクリート構造物のコンクリート強度を容易にかつ高精度で推定することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のコンクリート強度の推定方法であって、予め、コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物を製造し、各コンクリート構造物を砥石ビットにより推進力を変えながら切削することにより、各コンクリート構造物に対する砥石ビットの押付け力と切削速度との関係を求め、この求めた押付け力と切削速度との関係に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とする。
【０００９】
本発明によるコンクリート強度の推定方法によれば、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に固有の押付け力と切削速度との関係に、推定対象のコンクリート構造物を切削する際に得られた切削速度を当てはめることにより、その切削速度に対応したコンクリート強度を求めることができ、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のコンクリート強度の推定方法であって、前記コンクリート構造物を砥石ビットにより切削する際に、穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備えた穿孔装置を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明によるコンクリート強度の推定方法によれば、穿孔装置を用い、穿孔装置の駆動手段と推進手段との協働により、砥石ビットを回転させながら一定の推進力で推進させることにより、コンクリート構造物に所定の孔が形成される。そして、このコンクリート構造物に対する穿孔作業の際に、砥石ビットの切削速度を計測することにより、その切削速度に対応したコンクリート強度が得られ、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定システムであって、穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備えた穿孔装置を用い、前記制御手段に、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係を情報として記憶しておき、この記憶しておいた情報に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とする。
【００１３】
本発明によるコンクリート強度の推定システムによれば、穿孔装置の砥石ビットによりコンクリート構造物に孔を形成する際に、制御手段に記憶させておいた情報（コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係）に基づいて、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段には、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係が情報として記憶され、この情報に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明による穿孔装置によれば、穿孔装置の砥石ビットを駆動手段と推進手段との協働により回転させながら推進させることにより、コンクリート構造物に所定の孔が形成される。そして、このコンクリート構造物に対する穿孔作業の際に、制御手段に予め記憶させておいた情報（コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する砥石ビットの押付け力と切削速度との関係）に基づいて、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明のコンクリート強度の推定方法穿孔方法、コンクリート強度の推定システム、及び穿孔装置によれば、コンクリート構造物を砥石ビットによって切削しながらその切削速度を計測することにより、その計測値からコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することができる。従って、コンクリート構造物からコア試験体を採取する作業、コア試験体を圧縮強度試験機にかけて圧縮強度試験を行う作業等が不要となるので、推定対象のコンクリート構造物のコンクリート強度を容易に推定することができる。
また、コンクリート構造物を切削することにより、コンクリート構造物のコンクリート強度を推定しているので、反発硬度法のようにコンクリート構造物の表面だけを計測するようなことはなく、高精度でコンクリート強度を推定することができる。
さらに、穿孔装置によってコンクリート構造物を切削すればよいので、各種のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するのに適用することが可能となり、汎用性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６には、本発明の一実施の形態が示されていて、本実施の形態は、既存の各種のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するのに有効なものであって、穿孔装置を使用し、穿孔装置によりコンクリート構造物に対して穿孔することにより、コンクリート構造物のコンクリート強度を求めるように構成したものである。
【００１８】
すなわち、本実施の形態で使用する穿孔装置１は、図１に示すように、砥石ビット５５と、砥石ビット５５を回転駆動させる駆動手段３０と、砥石ビット５５を推進させる推進手段１５と、砥石ビット５５に流体（磨ぎ水等の液体、空気等の気体、又は液体と気体との混合物等であり、本実施の形態では磨ぎ水を用いている。）を供給する流体供給手段４５と、駆動手段３０及び推進手段１５を支持するフレーム２と、駆動手段３０及び推進手段１５を制御する制御手段５０とを備えている。
【００１９】
フレーム２は、図１〜図３に示すように、コンクリート構造物６５の上部に真空吸着により固定される基台３と、基台３の上部に垂直に設けられる支持軸１３とから構成され、このフレーム２に推進手段１５及び駆動手段３０が支持されている。
【００２０】
基台３は、板状をなすものであって、図２及び図３に示すように、下面側に連通孔５を介して相互に連通する複数の凹部４が設けられ、これらの複数の凹部４のうちの一つには凹部４の内外を貫通する接続口６が設けられ、この接続口６に配管を介して真空ポンプ（図示せず）が接続されている。
【００２１】
基台３の各凹部４の開口周縁部には、各凹部４を囲むように環状のパッキン８がそれぞれ一体に設けられ、基台３をコンクリート構造物６５の上部に位置した際に、これらのパッキン８によって基台３とコンクリート構造物６５との間がシールされ、基台３の各凹部４に対応する部分にそれぞれ密閉された空所７が形成される。そして、この空所７内を真空ポンプにより真空吸引することにより、基台３がコンクリート構造物６５の上部に真空吸着され、穿孔装置１の全体がコンクリート構造物６５の上部に固定される。
【００２２】
基台３の中心部には、図１及び図２に示すように、基台３を上下方向に貫通する貫通孔９が設けられ、この貫通孔９内を後述する砥石ホルダ３４及び砥石ホルダ３４に取り付けられる砥石ビット５５が上下方向から挿通可能に構成されている。
【００２３】
貫通孔９の上端開口部には、図１に示すように、環状のガイド１０が嵌合され、このガイド１０によって砥石ホルダ３４が上下方向に移動可能に案内され、砥石ホルダ３４に取り付けられる砥石ビット５５が回転振れを起こすのが防止される。
【００２４】
貫通孔９の下端開口部には、図１に示すように、環状のブッシュ１１が嵌合され、このブッシュ１１によって砥石ビット５５に供給される磨ぎ水、及びコンクリート構造物６５に対する穿孔作業の際に生じる切削のろが基台３とコンクリート構造物６５との間を介して穿孔装置１の周囲に漏れ出るのが防止される。
【００２５】
基台３の内部には、図１に示すように、一端が貫通孔９の内周側に開口し、他端が基台２の外周側に開口する逃し孔１２が設けられ、この逃し孔１２によって排水路４７が構成され、この排水路４７を介して流体供給手段４５から砥石ビット５５に供給される磨ぎ水、及びコンクリート構造物６５に対する穿孔作業の際に生じる切削のろが流体供給手段４５に戻される。
【００２６】
推進手段１５は、図１に示すように、支持軸１３の外面に沿って上下方向に移動可能に設けられる板状の移動台１６と、支持軸１３の内部に設けられるとともに、移動台１６を上下方向に進退させるアクチュエータ２０と、アクチュエータ２０を駆動させる圧力供給源２１とから構成されている。
【００２７】
アクチュエータ２０は、直動可能なロッドを有する空圧シリンダ又は油圧シリンダであって、圧力供給源２１から配管２２及び切替えバルブ２３を介してアクチュエータ２０に空気圧又は油圧を供給することにより、ロッドが直動するように構成されている。
【００２８】
本実施の形態においては、アクチュエータ２０に空圧シリンダを用い、圧力供給源２１にコンプレッサーを用い、ロッドが上下方向に直動可能となるように、空圧シリンダを支持軸１３の内部に設け、空圧シリンダのロッドに移動台１６が一体に連結されている。
【００２９】
推進手段１５の移動台１６には、取付け治具１７を介して駆動手段３０が取り付けられ、アクチュエータ２０の作動により移動台１６を上下方向に進退させることにより、移動台１６に追従して駆動手段３０が上下方向に進退する。
【００３０】
アクチュエータ２０を作動させて駆動手段３０を上下方向に進退させることにより、駆動手段３０に取り付けられる砥石ビット５５に圧力供給源２１からの圧力に応じた推進力が付与される。なお、アクチュエータ２０に電気、空圧、又は油圧式の回転機を用い、回転機の回転を変換機構により直動に変換することにより、移動台１６を上下方向に移動させるように構成してもよい。
【００３１】
移動台１６には変位検出手段２５が設けられ、この変位検出手段２５によって移動台１６の上下方向の変位、すなわち、移動台１６に駆動手段３０を介して取り付けられる砥石ビット５５の上下方向の変位が検出される。本実施の形態においては、支持軸１３にレーザー変位計２６を取り付け、レーザー変位計２６に対向する移動台１６の部分に反射鏡２７を取り付け、これらの組合せによって変位検出手段２５を構成している。但し、これらの組合せに限らず、砥石ビット５５の上下方向の変位を検出できるものであればよい。
【００３２】
駆動手段３０は、図１に示すように、推進手段１５の移動台１６に取付け治具１７を介して取り付けられて、移動台１６と一体に上下方向に移動可能な駆動モータ３１と、駆動モータ３１の駆動軸３２に着脱自在に取付けられるチャック３３と、チャック３３に着脱自在に取り付けられると砥石ホルダ３４とから構成され、砥石ホルダ３４に砥石ビット５５が着脱自在に取り付けられている。なお、駆動モータ３１の代わりに空気圧又は油圧式の回転機を使用してもよい。
【００３３】
砥石ホルダ３４は、図４に示すように、丸棒状の取付け軸３５と、取付け軸３５の先端部に一体に連結される円筒状のホルダ本体４０とからなり、取付け軸３５をチャック３３内に挿入し、チャック３３を締め付けることにより、砥石ホルダ３４がチャック３３に取り付けられる。
【００３４】
取付け軸３５の内部には、一端が周面に開口し、他端が下端面に開口する連通孔３６が設けられ、この連通孔３６の下端開口部はホルダ本体４０の内部に連通している。取付け軸３５の外周面には、上下端が閉塞された円筒状のジョイント３７が、その中心部を取付け軸３５が貫通するように一体に取り付けられ、このジョイント３７の内部に取付け軸３５の連通孔３６の一端開口部が連通している。
【００３５】
ジョイント３７の周面の一部には、内外を貫通する流入孔３８が設けられ、この流入孔３８と、ジョイント３７の内部と、取付け軸３５の連通孔３６と、ホルダ本体４０の内部と、ホルダ本体４０の下端開口部とによって一連の供給路３９が構成され、この供給路３９を介して流体供給手段４５から砥石ビット５５に磨ぎ水が供給される。
【００３６】
ホルダ本体４０の下端開口部内周面は、他の部分よりも大径の取付け部４１に形成され、この取付け部４１に後述する砥石ビット５５の取付け部５８が取り付けられる。砥石ホルダ３４は、ホルダ本体４０がフレーム２の基台３の貫通孔９を挿通可能に構成されるとともに、貫通孔９の上端開口部に設けられているガイド１０によって上下方向に移動可能に案内されている。
【００３７】
流体供給手段４５は、図１に示すように、磨ぎ水を貯留させておく貯留タンク４６と、貯留タンク４６から供給路３９を介して砥石ビット５５に磨ぎ水を供給するとともに、砥石ビット５５に供給した磨ぎ水を排水路４７を介して貯留タンク４６に戻すポンプ４８と、貯留タンク４５から供給される磨ぎ水の量を調整するバルブ（図示せず）とを備え、貯留タンク４５には砥石ビット５５から戻される磨ぎ水を濾過するフィルタ（図示せず）が設けられている。磨ぎ水としては、特に制限はなく、ゲル状液、泡状液等を使用することができる。
【００３８】
砥石ビット５５は、図５及び図６に示すように、穿孔面３７が平面に形成される円柱状の砥石本体５６と、砥石本体５６の一端部に一体に設けられる筒状の取付け部５８とから構成され、図４に示すように、取付け部５８をホルダ本体４０の取付け部４１に嵌合又は螺合させることにより、砥石ビット５５がホルダ本体４０に一体に取り付けられる。
【００３９】
砥石本体５６は、研磨砥粒を結合材で焼結したものであって、周知の各種の砥石を使用することができる。砥石本体５６には、中心軸から偏心した位置にコア孔５９が軸線方向に貫通した状態で設けられ、砥石ビット５５を砥石ホルダ３４に取り付けた際に、このコア孔５９が取付け部５８の内周側を介して砥石ホルダ３４の供給路３９に連通する。なお、コア孔５９が中心軸上に位置するタイプのものを使用してもよい。
【００４０】
砥石本体５６には、砥石本体５６の内外を貫通する孔６０が少なくとも１箇所に設けられ、この孔６０を介して磨ぎ水及び切削のろが砥石ビット５５のコア孔５９の内外間で循環し、砥石ビット５５のコア孔５９内に磨ぎ水及び切削のろが封入され、砥石ビット５５とコンクリート構造物６５との間の摩擦熱が上昇するのを防止している。
【００４１】
なお、図７に示すように、砥石ビット５５の砥石本体５６の穿孔面５７に、コア孔５９の内外を貫通するスリット６１を少なくとも１箇所に設け、このスリット６１を介して磨ぎ水及び切削のろをコア孔５９の内外間で循環させるように構成してもよい。
【００４２】
制御手段５０は、図１に示すように、推進手段１５の圧力供給源２１及び駆動手段３０の駆動モータ３１の電源２９を制御するように構成されている。また、制御手段５０には、予め求めておいた、砥石ビット５５のコンクリート構造物６５に対する穿孔作業の情報（一定の推進力（押付け力）における穿孔深さと穿孔時間との関係（図８参照））が記憶されており、この情報に基づいて、砥石ビット５５の駆動モータ３１及び圧力供給源２１が穿孔開始から一定時間経過後に停止するように制御される。
【００４３】
そして、上記のように構成したる穿孔装置１をコンクリート構造物６５の上部の所定の位置に位置し、真空ポンプを作動させてフレーム２の基台３をコンクリート構造物６５の上部に真空吸着させ、穿孔装置１をコンクリート構造物６５の上部に固定する。
【００４４】
そして、電源２９を入れて駆動モータ３１を作動させて、砥石ホルダ３４を介して砥石ビット５５を回転させ、流体供給手段４５のポンプ４８を作動させて、貯留タンク４６と砥石ビット５５のコア孔５９との間で磨ぎ水を循環させ、アクチュエータ２０を作動させて、移動台１６、駆動モータ３１、及び砥石ホルダ３４を介して砥石ビット５５を下方に一定の推進速度で推進させることにより、コンクリート構造物６５を砥石ビット５５によって下方に向かって穿孔され、コンクリート構造物６５に所定の径、深さの孔７０が形成される。
【００４５】
ここで、上記の穿孔装置１によりコンクリート構造物６５を穿孔することにより求められた、砥石ビット５５の推進力（押込み力）が一定の場合の切削時間と切削深さとの関係を図８に示す。図８において、（ａ）は押込み力を４５．５Ｎ、（ｂ）は押込み力を５３．８Ｎ、（ｃ）は押込み力を６１．５Ｎ、（ｄ）は押込み力を７６．９Ｎとしている。また、横軸が切削時間、縦軸が切削深さである。
【００４６】
この実験結果から、砥石ビット５５がコンクリート構造物６５に接触し、切削が開始されると、切削時間と共に切削深さは増加し、切削深さは緩やかな曲線をとりながら変化するが、ほぼ比例関係を示す直線的な軌跡をとることが分かる。軌跡が変化しているのは、コンクリート構造物６５の内部にある各種の骨材の影響と考えられる。
【００４７】
また、切削深さは、時間と共に増加するが、ある点（変曲点）を境界として一定となる。つまり、切削されない状態となる。押込み力が６１．５Ｎ以下の場合には、時間が経過してもこの状態が続く。これは、砥石ビット５５が埋設物（ＣＤ管）に接触し、摩擦抵抗が低減することによりすべり状態となり、その結果、それ以上の切削が不可能になっていることを示している。一方、押付け力が７６．９Ｎの場合には、切削深さは変曲点で一定の値をとるが、ある時間がくると、パルス状に変化することが分かる。これは、変曲点で砥石ビット５５にすべりは生じるが押込み力が大きいために埋設物（ＣＤ管）の表面を切削し、遂には埋設物（ＣＤ管）を貫通したことを示している。
【００４８】
次に、図８の実験結果から求めた押付け力（推進力）と切削速度（推進速度）との関係を図９に示す。
この結果から、切削速度は押付け力にほぼ比例した値をとり、また、コンクリート強度が高いほど、その勾配が小さくなり、さらに、埋設物（ＣＤ管）が貫通されない押付け力は、コンクリート強度に関わらず、ほぼ６０Ｎ程度であることが分かる。つまり、この値は、埋設物（ＣＤ管）の材料強度に依存することと予想されるので、予めその強度を調べておくことにより、埋設物（ＣＤ管）毎に切削できない押付け力を求めることができる。
【００４９】
次に、図９の結果を基にして書き換えることにより、図１０に示すように、切削速度とコンクリート強度との関係が求まる。
押付け力毎にマイナス勾配の直線となり、この結果により、上述した穿孔装置１によりコンクリート構造物６５に対して切削を行い、押付け力が既知で、切削速度が分かれば、切削しているコンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定できることになる。
【００５０】
上記のように構成した本実施の形態によるコンクリート強度の推定方法、コンクリート強度の推定システム、及び穿孔装置１にあっては、砥石ビット５５によってコンクリート構造物６５を切削して孔７０を形成する際に、砥石ビット５５による切削速度を計測し、その計測した切削速度からコンクリート強度を推定することができる。従って、圧縮強度試験機を用いて圧縮強度を求める場合のように、コンクリート構造物からコア試験体を採取し、その採取したコア試験体を試験室に搬入する必要がなく、現場において容易にコンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定することができる。
【００５１】
また、コンクリート構造物６５に孔７０を形成することにより、コンクリート構造物６５のコンクリート強度を推定しているので、反発硬度法のように、表面だけの強度しか推定できないようなことはなく、高い精度でコンクリート強度を推定することができる。
【００５２】
なお、前記の説明においては、偏心した位置にコア孔５９を有する砥石ビット５５を使用したが、図示はしないが、中心部にコア孔を有する砥石ビットを使用してもよいし、コア孔のないタイプの砥石ビットを使用してもよいし、それらの砥石ビットを使用した場合であっても、コンクリート強度を容易にかつ高精度で推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による穿孔装置の一実施の形態を示した概略図である。
【図２】図１のフレームの基台の下面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１の砥石ホルダの断面図である。
【図５】図１の砥石ビットの斜視図である。
【図６】図５の砥石ビットの断面図であって、コンクリート構造物に対する穿孔作業の状態を示した説明図である。
【図７】砥石ビットの変形例を示した斜視図である。
【図８】所定の押込み力における砥石ビットのコンクリート構造物に対する切削時間と切削深さとの関係を示した説明図である。
【図９】図８の切削時間と切削深さとの関係から求めた、押付け力と切削速度との関係を示した説明図である。
【図１０】図９の押付け力と切削速度との関係から求めた、切削速度とコンクリート強度との関係を示した説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 穿孔装置 ２ フレーム
３ 基台 ４ 凹部
５ 連通孔 ６ 接続口
７ 空所 ８ パッキン
９ 貫通孔 １０ ガイド
１１ ブッシュ １２ 逃げ孔
１３ 支持軸 １５ 推進手段
１６ 移動台 １７ 取付け治具
２０ アクチュエータ ２１ 圧力供給源
２２ 配管 ２３ 切替えバルブ
２５ 変位検出手段 ２６ レーザー変位計
２７ 反射鏡 ２９ 電源
３０ 駆動手段 ３１ 駆動モータ
３２ 駆動軸 ３３ チャック
３４ 砥石ホルダ ３５ 取付け軸
３６ 連通孔 ３７ ジョイント
３８ 流入孔 ３９ 供給路
４０ ホルダ本体 ４１ 取付け部
４５ 流体供給手段 ４６ 貯留タンク
４７ 排水路 ４８ ポンプ
５０ 制御手段 ５５ 砥石ビット
５６ 砥石本体 ５７ 穿孔面
５８ 取付け部 ５９ コア孔
６０ 孔 ６１ スリット
６５ コンクリート構造物 ７０ 孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定方法であって、
前記コンクリート構造物を砥石ビットにより一定の推進力で切削しながら該砥石ビットの切削速度を計測し、この計測値に基づいて前記コンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とするコンクリート強度の推定方法。
【請求項２】
予め、コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物を製造し、各コンクリート構造物を砥石ビットにより推進力を変えながら切削することにより、各コンクリート構造物に対する砥石ビットの押付け力と切削速度との関係を求め、この求めた押付け力と切削速度との関係に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート強度の推定方法。
【請求項３】
前記コンクリート構造物を砥石ビットにより切削する際に、穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備えた穿孔装置を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート強度の推定方法。
【請求項４】
既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定システムであって、
穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備えた穿孔装置を用い、
前記制御手段に、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係を情報として記憶しておき、この記憶しておいた情報に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とするコンクリート強度の推定システム。
【請求項５】
穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段には、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係が情報として記憶され、この情報に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するように構成されていることを特徴とする穿孔装置。
【請求項１】
既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定方法であって、
前記コンクリート構造物を砥石ビットにより一定の推進力で切削しながら該砥石ビットの切削速度を計測し、この計測値に基づいて前記コンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とするコンクリート強度の推定方法。
【請求項２】
予め、コンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物を製造し、各コンクリート構造物を砥石ビットにより推進力を変えながら切削することにより、各コンクリート構造物に対する砥石ビットの押付け力と切削速度との関係を求め、この求めた押付け力と切削速度との関係に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート強度の推定方法。
【請求項３】
前記コンクリート構造物を砥石ビットにより切削する際に、穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備えた穿孔装置を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート強度の推定方法。
【請求項４】
既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するコンクリート強度の推定システムであって、
穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備えた穿孔装置を用い、
前記制御手段に、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係を情報として記憶しておき、この記憶しておいた情報に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定することを特徴とするコンクリート強度の推定システム。
【請求項５】
穿孔面が平面で形成される円柱状の砥石ビットと、該砥石ビットを回転駆動させる駆動手段と、該砥石ビットを推進させる推進手段と、前記駆動手段及び前記推進手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段には、予め求めておいたコンクリート強度の異なる複数のコンクリート構造物に対する前記砥石ビットの押付け力と切削速度との関係が情報として記憶され、この情報に基づいて、前記既存のコンクリート構造物のコンクリート強度を推定するように構成されていることを特徴とする穿孔装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１２８８３１（Ｐ２００８−１２８８３１Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１４４４５（Ｐ２００６−３１４４４５）
【出願日】平成１８年１１月２１日（２００６．１１．２１）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２１日（２００６．１１．２１）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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