管劣化コアサンプラー及びサンプルコア採取方法
【課題】ＰＣ管等の鉄筋コンクリート管のサンプルコアを管内側から採取する管劣化サンプラーである。
【解決手段】管劣化サンプラー１００は、４つの突起１０７ａ〜１０７ｄを有し、突起を鉄筋コンクリート管の内壁に当接することによって中心軸線が管の内径線上に位置される基台１０２と、基台の中心軸線上に固定された支柱１０３と、支柱の軸線方向に進退自在なパッド１０９と、支柱の軸線方向に移動自在に設けられた昇降ブロック１０４と、昇降ブロックに対し前記中心軸線を通る管の長手方向線上で移動自在に設けられたブラケット１０５とを備え、ブラケットにコアドリル１０６が着脱自在に装着される。
【解決手段】管劣化サンプラー１００は、４つの突起１０７ａ〜１０７ｄを有し、突起を鉄筋コンクリート管の内壁に当接することによって中心軸線が管の内径線上に位置される基台１０２と、基台の中心軸線上に固定された支柱１０３と、支柱の軸線方向に進退自在なパッド１０９と、支柱の軸線方向に移動自在に設けられた昇降ブロック１０４と、昇降ブロックに対し前記中心軸線を通る管の長手方向線上で移動自在に設けられたブラケット１０５とを備え、ブラケットにコアドリル１０６が着脱自在に装着される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば管水路などに使用されているＰＣ管やヒューム管等の鉄筋で補強したコンクリート管の鉄筋やコンクリートの劣化予測をするための試料を管の内側から採取することを可能とした管劣化コアサンプラー及びそのサンプルコアの採取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業用水道、下水道、工業用水道などの管水路に、ＰＣ管やヒューム管などの鉄筋で補強したコンクリート管が利用されている。ＰＣ管は、長手方向にＰＣ鋼線を緊張してプレストレスを導入したコアコンクリート管に、円周方向にＰＣ鋼線を巻き付けた鉄筋コンクリート管（プレストレスコンクリート管）であり、ヒューム管は長手方向の鉄筋と周方向の鉄筋で作ったカゴに遠心力製法でコンクリートを施した鉄筋コンクリート管である。
【０００３】
ＰＣ管では、円周方向に巻き付けたＰＣ鋼線の上に、モルタルを吹き付けてＰＣ鋼線を被覆し、その腐食を防ぐようにしている。ＰＣ鋼線の腐食破断の主原因は、ＰＣ管外面に施されたカバーコートモルタルの劣化によるものとされ、この劣化の要因は、カバーコートモルタルの中性化やクラックの発生などによるものと考えられている。
【０００４】
このようなカバーコートモルタルは、１９７４年５月以前のＰＣ管製品では、その厚さが２ｃｍと薄く、かつ、吹き付け施工であるため厚さのバラツキが多く、２ｃｍ未満のものも多数確認されているが、１９７８年以降の製品では、ＪＩＳ規格上、カバーコートモルタルの厚さが２．５ｃｍとされている。
【０００５】
現在公的に知られている中性化予測式は、コンクリートに対する研究成果に基づくもので水セメント比（以下、「Ｗ／Ｃ」という）や混和剤の有無によって予測値が大きく変動する。
【０００６】
中性化予測式として岸谷式を使用すると、経過年数３５年で中性化深さは１５．９ｍｍ、経過年数６０年で中性化深さは２０．０ｍｍであり、経過年数３５年で中性化はＰＣ鋼線の位置に至り、経過年数６０年でカバーコートモルタル全層が中性化することになる（カバーコートモルタル厚：２０ｍｍ、ＰＣ鋼線：φ４ｍｍ、被り：１６ｍｍとしている）。したがって、カバーコートモルタル厚が２ｃｍのＰＣ管では、３５年経過までに中性化の進行を止めるか再アルカリ化をすることが必要である。
【０００７】
このような中にあって、ＰＣ管のカバーコートモルタルの劣化を調べるためには、埋設されているＰＣ管を掘り出して、カバーコートモルタルのひび割れや中性化の目視調査をする他、カバーコートモルタルの剥ぎ取りによる中性化試験及び鋼材腐食の目視観察を実施している。
【０００８】
しかし、埋設されたＰＣ管の周辺は、宅地化されるなど土地の利用形態が変化し、ＰＣ管を掘り出すことが年々困難となってきている。一方、試掘個所は事後沈下が発生し易く、公道及び私有地などの地権者から試掘に対する同意を得がたい状況になっている。このため、試掘個所が限定され、数少ない試掘調査データから、一個所で数ｋｍ単位のＰＣ管水路の劣化状態を評価しなければならず、劣化予測の精度の低下が懸念されている。このため、ＰＣ管の管内からカバーモルタルのコアを採取して中性化深さを調査することが求められている。
【０００９】
また、下水管路に使用されているヒューム管などでは、下水管路の壁面における腐食は一様に生ずるものではなく、空気の流れ、管壁に沿っての硫酸の流下及び水との混合などで管路面の腐食が進むことが知られている。このようなヒューム管においても、管内からコンクリートコアを採取して腐食深さや硫黄浸入深さを調査することが求められている。
【００１０】
ところで、コンクリートのボーリングやコア供試体の採取方法については、以下の提案がある。特開平１０−２９３０９１号公報に示す例では、携帯型のハンディーコアドリルで、コンクリート構造体から直径が１５ｍｍ〜３０ｍｍの小径柱状体を複数採取し、小径柱状体を供試体としてその圧縮試験の平均から、コンクリートの強度を推定するコンクリート強度の推定方法が示されている（特許文献１）。
【００１１】
また、特開平７−１２０３６１号公報に示す例では、放射性廃棄物から固化材で固化してなる固化体からコアを抜き取る為に用いられる装置であって、固化体からコアを抜き取る為に先端部に刃状部が構成された円筒体を備えた切削手段と、切削手段によるコア切削時に発生する熱による影響を抑制する為の冷却手段とを具備したコア抜き取り装置が示されている（特許文献２）。
【００１２】
また、特開２００４−５０６６４号公報に示す例では、コアボーリングマシンの削孔用チューブを用いて、大断面コンクリートに、相互に一部重複する複数のボーリング孔を一列に削孔することで、コンクリートを切断する工法において、先行ボーリング孔の上部に設置されるガイドプレートと、ガイドプレートを貫通して先行ボーリング孔内に昇降可能、かつ回り止め状態に挿通されるガイドロッドと、ガイドロッドの下部外周に同軸に連結され、かつ削孔用チューブの下端にこれと平行かつ相対回転可能に連結された連結パイプと、ローラ支持パイプの外周に放射状に配置され、かつ先行ボーリング孔の内壁に沿って転動する複数のガイドローラを備えたコアボーリングマシンのガイド用治具装置が示されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平１０−２９３０９１号公報（特許第３０６７０１６号）
【特許文献２】特開平７−１２０３６１号公報
【特許文献３】特開２００４−５０６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１〜３に示すような従来のボーリングマシンやコア抜き取り法では、例えば、内径が９００ｍｍ〜２０００ｍｍのＰＣ管やヒューム管内部からコア抜き取りをする場合にはそのまま適用することができず、しかもＰＣ管やヒューム管内への出入り口であるマンホールの内径が６００ｍｍであるため、ボーリングマシンは携帯可能であることを要し、改善の余地が多分にある。
【００１４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＰＣ管やヒューム管などの鉄筋コンクリート管の内部からサンプルコアを抜き取ることができる管劣化コアサンプラー及びコア採取方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を達成するために、本発明の管劣化コアサンプラーは、鉄筋コンクリート管を縦筋および横筋の間の位置で内側から削孔するコアドリルと、平行四辺形の頂点に相当する位置に、該平行四辺形の中心を中心とする中心軸線と平行に同一突出量で突出された４本の突起を有し、該４本の突起を前記管の内壁に当接させることによって、前記コアドリルを前記管の内径線上に位置するように位置決めする、前記コアドリルが前記中心軸線に沿って移動可能に取り付けられた基台とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、前記基台の前記中心軸線上に前記コアドリルのコアビットが通る貫通穴を形成するとともに、前記基台の上方に前記中心軸線上で移動可能に前記コアドリルを支持する支持台を設けることができる。
【００１７】
鉄筋コンクリート管の内側からサンプルコアを採取する場合、管に対し直角に採取する必要があるが、本発明では、基台の４つの突起を管の内壁に当接させることによって、コアドリルを管の内径線上に位置するように簡単に位置決めできるので、管から直角にサンプルコアを容易に採取することができる。
【００１８】
また、前記コアドリルを前記基台の前記中心軸線に対してオフセットして配置するとともに、前記基台の中心軸線上に支柱の本体を固定し、前記鉄筋コンクリート管の前記基台とは反対側の内壁に圧接するパッドを前記支柱の本体に対してその軸線方向に進退自在に配設してなる支柱を設けることができる。これによれば、支柱のパッドを管の内壁に圧接することにより、コアドリルを位置決めしたコアサンプラーを管内に保持することができる。
【００１９】
また、前記支柱の本体に対して昇降ブロックを該支柱の軸線方向に移動自在に設け、該昇降ブロックに対してブラケットを前記中心軸線を通る前記鉄筋コンクリート管の長手方向線上で移動自在に設け、前記ブラケットに前記コアドリルを着脱自在に装着することができる。前記鉄筋コンクリート管の鉄筋を検出する金属センサを備え、前記ブラケットに前記金属センサと前記コアドリルとを選択的に装着させることができる。
【００２０】
これによれば、コアドリルを管の長手方向に移動することができるので、管内にコアサンプラーをセットしなおすことなく、管の長手方向に重なる複数の穴を削孔して、横筋探知用の長穴を形成するができ、さらにコアドリルに代えて金属センサを取付けることにより、横筋の位置を検出することもできる。また昇降ブロックをネジ棒機構等により昇降自在に構成すれば、反力の影響を受けることなく管を内側から直角に削孔してコアサンプルを採取することができる。
【００２１】
本発明のサンプルコア採取方法は、鉄筋コンクリート管の内壁を金属探知機で走査して縦筋および横筋の位置を検出し、前記縦筋および横筋の間の位置でコアドリルに装着したコアビットにより前記管を直角に削孔して前記管のサンプルコアを採取することを特徴とする。これによれば、ＰＣ管やヒューム管などの鉄筋コンクリート管のサンプルコアを、縦筋および横筋を避けて管の内側から直角に採取することができる。
【００２２】
特にＰＣ管のような鉄筋コンクリート管の場合、鉄筋コンクリート管の内壁を金属探知機で走査して縦筋の位置を検出し、前記縦筋の間の位置でコアドリルに装着した第１のコアビットにより前記管を直角に削孔して複数本の横筋に渡る該横筋の近くまで達する第１の穴を形成し、前記穴の底を金属探知機で走査して横筋の位置を検出し、前記穴内の前記横筋の間の位置で前記コアドリルに装着した第２のコアビットにより前記管の外面まで達する第２の穴を前記管に直角に削孔して前記管のサンプルコアを採取するようにする。
【００２３】
これによれば、鉄筋コンクリート管の縦筋および横筋を避けて管の内側から直角に外面側のサンプルコアを採取することができる。この場合、前記第１の穴を、前記管の長手方向に重なるようにして削孔した複数の穴からなる長穴とすれば、大径の穴をあけなくても複数本の横筋に渡るようにすることができ、サンプルコア採取箇所の強度低下を抑制できる。また前記サンプルコアの採取後、前記第１の穴をゴム栓で塞ぎ、前記第２の穴をセメント材で塞いで補修することができ、これによりサンプルコア採取箇所の劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の管劣化コアサンプラーによれば、例えばＰＣ管やヒューム管などの鉄筋コンクリート管内でコアドリルを管の内径線上に位置するように簡単に位置決めして、管から直角にサンプルコアを採取することができる。
【００２５】
また本発明のサンプルコア採取方法によれば、鉄筋コンクリート管の鉄筋を避けて管から直角にサンプルコアを採取することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態について説明する。図４は、本願発明のサンプルコア採取方法に使用する管劣化コアサンプラーの一実施形態を示す斜視図である。本発明の採取方法では、図４のコアサンプラー３０と、その他、図１の鉄筋探知機１０等を使用して、図１７に示すＰＣ管１のような鉄筋コンクリート管の内側からコアサンプルを採取するものである。
【００２７】
まず、ＰＣ管の構造を一部を破断して示す図１７の斜視図により説明する。ＰＣ管１は、長手方向のＰＣ鋼線、すなわち縦筋７の緊張でプレストレスを導入した、例えばロール転圧方式で製管されたコンクリートコア（コアコンクリート管）２の外側に周方向にＰＣ鋼線、すなわち横筋３を巻き付け、さらにその上に横筋３を被覆するカバーコートモルタル５を吹き付けてなっている。
【００２８】
このＰＣ管１は、基礎工事された土台の上に設置して地中に埋設されているので、地下水や空気が浸入してカバーコートモルタル５の劣化が生じるのは、ＰＣ管１の地表側、つまり円筒状断面の上部側である可能性が高い。したがって、ＰＣ管１からサンプルコアは、ＰＣ管１の地表側のものを採取するのが望ましい。
【００２９】
本実施形態では、内径がφ１５００（単位は、「ｍｍ」。以下、同様とする）のＰＣ管を例に挙げ、管劣化コアサンプラー３０でサンプルコアを採取する場合を説明する。なお、ＰＣ管の規格寸法は、「ＪＩＳ Ａ５３３３−１９７９」に定められており、φ１５００のII類ＰＣ管のコアコンクリート厚は８５ｍｍ、カバーコートモルタル厚は２０ｍｍ又は２５ｍｍである。
【００３０】
本実施形態の管劣化コアサンプラー３０は、図４に示すように、基台４２と該基台４２に対し移動可能に設けられたガイドプレート４０とからなるドリル保持具３５を備え、ガイドプレート４０にコアドリル３２が取り付けられている。本実施形態では、ＰＣ管１に対し、周方向に隣り合う２本の縦筋（長手方向のＰＣ鋼線）７の間で、コアドリル３２のコアビット（切削歯）３４により孔を２つ長手方向に重ね合わせて削孔して、横筋（周方向のＰＣ鋼線）３の探知用の長穴（第１の穴）を形成し、ついでコアビット３４を小径のものに代えて、長穴内の長手方向に隣り合う２本の横筋３の間でＰＣ管１の外面に達する穴（第２の穴）を削孔して、この削孔でカバーモルタル５から円柱状サンプルコアを採取するものである。
【００３１】
基台４２は外側が略矩形状に四方に突出した十字状の平板からなり、基台４２の中心軸線を挟んで対向した位置にそれぞれシャフト３６が螺着され、この２本のシャフト３６にベアリング３８を介してガイドプレート４０を嵌装して、ガイドプレート４０に装着したコアドリル３２が基台４２の上方に中心軸線上で移動可能に支持されている。
【００３２】
コアドリル３２は、ガイドプレート４０の中央に設けられた取り付け孔３９（図５参照）に図示しない固定手段で着脱自在に取り付けられるドリル本体３２Ａと、該ドリル本体３２Ａの駆動軸に着脱自在に装着されるコアビット（削孔歯）３４とからなっており、コアビット３４はガイドプレート４０の下方に突出されている。コアドリル３２は、これを手で押すことによって、ガイドプレート４０を介して基台４２の中心軸線上を下方に移動され、ＰＣ管１の削孔に使用される。
【００３３】
上記の基台４２の４つの矩形部先端には、先の尖った突起４３、４４、４５、４６が螺着されている。４本の突起４３〜４６は、基台４２の中心軸線に中心が位置する正方形の頂点位置に配置され、中心軸線と平行に同一突出量で基台４２から下方に突出されている。この基台４２を手で保持してＰＣ管１の内壁８に押圧して、４本の突起４３〜４６の全てをＰＣ管１の内壁に当接させると、突起４３〜４６の隣り合う２つ同士、例えば４３と４４、４５と４６が共にＰＣ管１の内壁８においてＰＣ管１の長手方向上に位置し、基台４２の中心軸線がＰＣ管１の内径線上に位置する。したがって、ガイドプレート４０に取り付けるコアドリル３２がＰＣ管１の内径線上に位置するように位置決めされ、これにより、ＰＣ管１に対し内側から直角に削孔してサンプルコアを採取することができる。
【００３４】
なお、基台４２の４つの突起は、一般に正方形および長方形を含む概念の平行四辺形の頂点に位置していればよく、同様な押圧で基台４２の中心軸線をＰＣ管１の内径線上に位置させることができる。
【００３５】
基台４２の中心軸線上には、１対のシャフト３６の内側に正方形の浅い凹状の段差３１が設けられ、その段差３１の中央にコアビット３４が通る貫通穴４１が設けられている。基台４２の段差３１には、図５に示すように、十字線の入った十字プレート３３が装着され、十字プレート３３は基台４２に設けた１対のクリップ３７で両側を押えて、段差３１内から外れないように保持される。この十字プレート３３の中心（十字線のクロス位置）は基台４２の中心軸線上に位置し、ガイドプレート４０にコアドリル３２を装着しない状態で、ドリル取り付け孔３９から十字プレート３３を覗いて十字プレート３３の中心をＰＣ管１の内壁のコアリング位置のマークに位置合わせしながら、基台４２の突起４３〜４６をＰＣ管１の内壁に当接する。これにより、ガイドプレート４０に取り付けたコアドリル３２は、ＰＣ管１の内壁８のコアリング位置を通る内径線上に位置するように位置決めされる。なお、基台４２に段差３１を設けず、基台４２に十字プレート３３を貫通穴４１に対しスライド自在に設けてもよい。
【００３６】
基台４２のシャフト３８には表面に目盛り４８を設けるとともに、所望の目盛り位置に固定可能な可動ストッパ４０が摺動自在に嵌装されている。この可動ストッパ５０は、ガイドプレート４０の移動を当接することによって停止して、コアビット３４のＰＣ管１の管壁への進入距離（削孔深さ）を規定するためのものである。シャフト３６の上端にはガイドプレート４０の抜け止め用のストッパ４７が設けられている。なお、可動ストッパ５０の上端に図示しないリミットスイッチを更に設けて、ガイドプレート４０がリミットスイッチの位置に来たときにオンすることによって、コアドリル３２のスイッチがオフしてドリル３２の回転が停止されるようになっていてもよい。
【００３７】
コアドリル３２の本体３２Ａには、図示しない水タンクからの水を注入するための注入チューブ５４が取り付けられ、注入チューブ５４の途中にはブラケット５６でガイドプレート４０に支持させた開閉弁５２が介挿されている。チューブ５４から本体３２Ａに注入された水は、本体３２Ａ内およびコアビット３４のシャフト内の通水路を通って、削孔時の冷却および防塵用にコアビット３４の先端から噴出される。
【００３８】
前述したように、ＰＣ管１のサンプルコアは、ＰＣ管１の地表側のものを採取するのが望ましく、コアサンプラー３０の基台４２を手で持って、図６に示すように、ＰＣ管１の内壁８の例えば斜め上方４５°位置に押圧して、コアドリル３２を位置決め状態に保持し、ＰＣ管１の斜め上方４５°の位置で直角に削孔し、最終的にカバーモルタル５からサンプルコアを採取する。ＰＣ管１に対するコアビット３４の侵入深さｄは、シャフト８の目盛り４８上の位置ｄに可動ストッパ５０を固定することによって設定される。カバーモルタル５のサンプルコアの抜き深さ（サンプルコアの長さ）は例えば７０ｍｍとされ、したがってカバーモルタル５からサンプルコアを採取する際、シャフト８の目盛り４８上のｄ＝７０ｍｍの位置に可動ストッパ５０が固定される。
【００３９】
ＰＣ管１の内壁からサンプルコアを採取するには、初めＰＣ管１の内壁８からＰＣ管１の縦筋の間で横筋の近くまで達する第１の穴を削孔する。そのために、まず、図１に示す鉄筋探知機によってＰＣ管１の縦筋（長手方向のＰＣ鋼線）７の位置を探知する。この鉄筋探知機１０は、携帯型の例えば誘導電流方式の金属探知器であり、探知機１０に設けられた測定ボタン１２を押しながら、コンクリート管１の内壁８の表面を周方向になぞると、探知孔１６から発信した高周波により縦筋７に渦電流が発生して、コンクリート管１の内壁８との間のインピーダンスが変化し、そのインピーダンス変化を検出することによって縦筋７の存在が探知される。縦筋７の存在は、ディスプレイ１４上にインピーダンスの強度変化として表示され、音声アラームを鳴らして報知するようになっている。したがって音声アラームが鳴ったときに探知孔１６が位置した場所が縦筋７の位置になる。この縦筋７の位置は、周方向に隣り合う２本を探知する。
【００４０】
鉄筋探知機１０の探知深さは縦筋７の径によるが、本実施形態では、コアコンクリートの厚さが５０〜１００ｍｍのＰＣ管をサンプルコアの採取対象としているので、最大探知深さは１００ｍｍ程度あればよい。なお、図１中、符号１１は、オン／オフスイッチや音声アラームスイッチ、金属・木材選択スイッチ等のスイッチ類を示す。
【００４１】
ＰＣ管１の縦筋７の位置を２本探知したら、図２に示す位置決め用具２０を使用して、第１の穴を削孔するために２つの削孔位置を決める。この位置決め用具２０は、角棒からなるＬ状アングル部材２４の一方の縦棒部に角棒材２２をその中央でスライド自在に取り付け、角棒材２２の両端の下面に突起２１を、アングル部材２４の他方の横棒部の角部の下面に突起２３をそれぞれ設け、さらに横棒部の側面に目盛り２６を設けてなっている。
【００４２】
この位置決め用具２０は、図３に示すように使用する。例えば鉄筋探知機１０で探知した２本の隣り合う縦筋７の間の中央位置に例えばチョークで１つのコアリング位置をマークし、ついでマークを付けた位置に位置決め用具２０のアングル部材２４の横部材の長手方向がＰＣ管１の長手方向になる姿勢で突起２３を当て、角棒材２２の突起２１をＰＣ管１の内壁に押し付けて、ＰＣ管１の内壁に用具２０不動に保持する。そしてその状態で用具２０の横棒部の目盛り２６で長さを計って、チョークで２つ目のコアリング位置をマークし、或いは２つ目のコアリング位置まで直線を引く。
【００４３】
この２つのコアリング位置は、この位置で削孔することによって、ＰＣ管１の管壁に２つの穴が長手方向に重なった長穴（瓢箪型の孔）を形成するためであるが、長穴を形成するのは、ＰＣ管１の内壁の奥側にある横筋３に精密金属探知機をなるべく近づけて、横筋３の位置を探知しやすくするためであり、また隣り合った２本の横筋３を探知するのに十分な長さをＰＣ管１の長手方向に確保するためである。ＰＣ管１の内壁に形成した長穴は、中の削り残しのコンクリートを浚って底部を平らにした後、図７に示す精密金属探知機を使用して、横筋３の位置を探知する。
【００４４】
図７に示すように精密金属探知機６０は、コ字状の本体枠６２の両側部間にシャフト６６を取り付け、シャフト６６に摺動自在に取り付けたスライド部６４にアンプ分離型の近接センサ７０を下方に向けて支持させてなっており、両側部の各端部の下面には突起６８が設けられ、本体枠６２の中央部の上面には目盛り６１が設けられている。
【００４５】
近接センサ７０は、例えば電磁誘導を利用した高周波発振型の金属探知センサであり、図８に示すように、外面がネジ切りされた金属筒部内に検出コイルを収容した検知部７２を備え、検知部７２の外面のネジに取り付けたナット７６で、スライド部６４の底板を上下から挟んで取り付けられている。近接センサ７０からの出力信号は、同軸コード７４によって図示しないアンプユニットに送られ、そこで信号処理することによって横筋３の存在が検出される。
【００４６】
図９に、精密金属探知機６０による横筋３の位置検出法を示す。図９において、符号８０はＰＣ管１の内壁に形成した長穴（第１の穴）で、長穴８０内の底部は削り残しのコンクリートを浚って平らにしてある。この長穴８０に対して探知機６０を手で持って本体枠６２の４個の突起６８を内壁に押し当て、近接センサ７０が長穴８０内で長手方向全体に渡って移動するように、本体枠６２の中央部をＰＣ管１の長手方向に一致させて保持する。そして手でスライド部６４を介して近接センサ７０をスライドしてスキャンし、アンプユニットでの信号処理により横筋３を検出したときの位置を本体枠６２の中央部上面の目盛り６１で読んで、長穴８０内で長手方向に隣り合った２本の横筋３の位置をチョーク等でマークする。
【００４７】
次に、本発明のサンプルコアの採取方法について説明する。本発明の採取方法では、ＰＣ管１の内側から縦筋７の位置を検出して、縦筋７を避けたコアリング位置を決定し、ＰＣ管１の内側から削孔してコアコンクリートを除去した長穴８０（第１の穴）を形成し、長穴８０内で横筋３の位置を検出して、横筋３を避けたコアリング位置を決定し、長穴８０内から削孔してカバーモルタル５のコアサンプルを採取する。その後、コアサンプルを採取後のカバーモルタルの穴（第２の穴）８２（図１２参照）をゴム栓で塞ぎ、コアコンクリートの穴８０をポリマーセメントで塞いで補修するものである。以下、詳細に各過程を説明する。
【００４８】
サンプルコア採取方法の概略を図１０のブロック図に示す。またＰＣ管に対し削孔した断面図を図１１に示し、図１１の削孔部分をＰＣ管の内側から視た図を図１２に示す。
【００４９】
図１０に示すように、先ず、ＰＣ管１の内壁８の表面で鉄筋探知機１０を周方向に移動させて、コアコンクリート２中の周方向に隣り合う２本の縦筋７の位置を検出する（ステップＳ１）。ディスプレイ１４の強度変化で縦筋７の位置を検出したら、その縦筋７の位置をチョークなどを使ってマークする。
【００５０】
ついで２つのマークの間の周方向上の中央位置を１つ目のコアリング位置とし、位置決め用具２０を用いて１つ目のコアリング位置からＰＣ管１の長手方向に直線を引いて、所定距離の位置を２つ目のコアリング位置とし、チョークなどでマークする。これにより、ＰＣ管１の内壁８に対し長穴８０の削孔用のコアリング位置が決定される（ステップＳ２）。この２つのコアリング位置は、削孔した穴が長手方向に重なった長穴となり、長穴内に２本の横筋３を探知するのに十分な長さをＰＣ管１の長手方向に確保するようにする。
【００５１】
この長穴削孔用のコアリング位置の決定法をさらに説明すると次の通りである。まず、２のコアリングを予定する大凡の位置をチョークなどでマークする。マークする位置は少なくともＰＣ管１の受け口側外面のテーパー区間から外すようにする。
【００５２】
次にＰＣ管１の内壁にマークした２つの位置のＰＣ管１の端部継手位置からの距離を鋼尺などの測定具を用いて測定し、各マークの位置と同じ距離となる点を測定具を用いて周方向に何点か決めて、それらの周方向上の点を結ぶことにより、ＰＣ管１の内壁に周方向のラインを２本引く。
【００５３】
次いで、ＰＣ管１の内壁の周方向のラインに沿って鉄筋探知機１０を走査させ、ディスプレイ１４の強度変化が生じた位置をチョークなどでマークする。マークする点数は周方向の１ライン当たり２点である。そしてそのマークした点のうちＰＣ管１の長手方向に位置する２点に鋼尺などを当ててチョークなどでライン引き、これを他の２点についても行い、ＰＣ管１の内壁に２本の縦筋７の位置を表示する。
【００５４】
次に、２本の縦筋７の位置を示す２本のライン間の周方向の距離を鋼尺などを用いて長手方向の２点で測定し、各周方向の中央位置をマークし、マークした中央位置２点を結ぶ中央ラインを鋼尺などを当ててチョークで描く。
【００５５】
この中央ラインに１つ目のコアリング位置を定め、ついで中央ラインにコアリング位置決め用具２０のアングル部材２４の横棒部を当て、その側面の目盛り２６で１つ目のコアリング位置から適当な距離（凡そ１８ｍｍ）を置いた２つ目のコアリング位置を決定する。
【００５６】
次に、コアドリル３２にコアビット３４としてφ３２のものを装着し、図６に示すように、ＰＣ管１の内壁８に対し基台４２を介してコアドリル３２を内径線上に位置するようにコアサンプラー３０を位置決めする。そしてコアドリル３２を手で押して削孔し、これをＰＣ管１の長手方向にずらした位置で繰り返して、同様なφ３２の孔を削孔し、長穴８０を形成する（長穴用のコア抜き）（ステップＳ３）。本実施形態の場合、コアコンクリート２の厚が８５ｍｍであるので、７５ｍｍの深さまでφ３２のコアビット３４で削孔する。
【００５７】
次いで、コアドリル３２にコアビットに代えてサライビットを装着して、抜いた長穴８０の底を平坦に浚う（ステップＳ４）。この長穴８０の長手方向の距離は、横筋３の少なくとも２ピッチあればよい。
【００５８】
ついで精密金属探知機６０で長穴８０内を走査して、横筋３の位置を検出する（ステップＳ５）。具体的には、上述したように、ＰＣ管１の内壁に長穴８０に近接させて探知機６０の本体枠６２を手で押圧して保持し、スライド部６４を手で動かして長穴８０内で近接センサ７０により走査し、横筋３の位置を検知しマークする。
【００５９】
次に、カバーコートモルタル５の部分のコア抜き位置を決めた後、コア抜きする深さを設定し、コアビット３４としてφ１２．５（これより小径の例えばφ８．０のものも使用可能であるが、サンプルコアを折らずに採取することが難しい）のものを装着して、先と同様に位置決めしてコアボーリングし、カバーモルタル５のコアサンプルを採取する（ステップＳ６）。このとき、コアコンクリート管２の残りの厚が１０ｍｍ、カバーコートモルタル５の厚が２０ｍｍ又は２５ｍｍであるので、先ずコアコンクリートからカバーモルタルに削孔を進めて、カバーモルタルの厚が２０ｍｍかを確認し、そうでなかった更に削孔してカバーモルタルの厚２５ｍｍを確認する。コア抜きする深さは、コアビット３４がカバーモルタル５に当接した位置から３０ｍｍ又は３５ｍｍになるように設定しておく。
【００６０】
図１１に、コアサンプルを採取して残った穴を符号８２で示す。採取したサンプルは、長さ２０ｍｍ又は２５ｍｍのカバーモルタルの先端に長さ１０ｍｍのコンクリートが付いた円柱状をなす。
【００６１】
上記のステップＳ３では、ＰＣ管１のコアコンクリートに対し７５ｍｍの深さ（図１１中Ｃで示す面）まで一気にコアリングしたが、縦筋７の例えば３５ｍｍ手前のコアカット中断面Ｄまでコアリングし、その位置で近接センサ７０により縦筋７の有無を確認後、横筋３の例えば２０ｍｍ手前のコアカット面Ａまでコアリングする。そしてコアカット面Ａで抜いた穴の底を平坦にして近接センサ７０により横筋３の位置検出をし、横筋３の例えば手前１５ｍｍのコアカット面Ｂまでコアリングし、そこで穴の底を平らにし横筋３の位置検出をするというように、横筋３の手前１０ｍｍのコアカット面Ｃまで穴の削孔を進めるようにしてもよい。
【００６２】
以上のようにして、ＰＣ管１からカバーモルタル５のサンプルコアの採取が終了したら、カバーモルタル５に開けた穴（モルタルコアの穴）８２をゴム栓で塞いで補修する（ステップＳ７）。カバーモルタル５の厚さは、コアサンプルの採取により２０ｍｍか２５ｍｍかが分かるので、それに応じた２０ｍｍ用又は２５ｍｍ用のゴム栓を用意する。
【００６３】
図１３は、カバーモルタルの穴にゴム栓を取り付けたところを示す断面図である。ゴム栓８４は、カバーモルタルの穴８２に入りやすいように先端を尖らせ、穴８２に全体が入り込むのを防ぐストッパの役目をする縁部８５を基端部から突出させた、内部に円柱状の穴８６を有する柱状体からなる。このゴム栓８４の外面には先端の基部まで、ゴム栓８４の挿入方向下流側が柱状部に対し直角をなす挿入方向に尖った直角三角形状の突起８８が適宜間隔で設けられている。この突起８８は、穴８２の内面およびカバーモルタル５の外面の穴８２の周囲に引っかかって、ゴム栓８４が穴８２から容易に抜けないように保持する。このように穴８２をゴム栓８４で塞ぐことにより、ＰＣ管１を埋設した土壌から水が穴８２に浸透しないように防止する。
【００６４】
ゴム栓８８は、図１４に示すように、挿入方向下流側が柱状部に対し鋭角をなす三角形状の突起８９を有するものでもよい。このような突起８９を有するゴム栓８８によれば、カバーモルタル５の穴８２からより抜けにくくなる。
【００６５】
ゴム栓８４をカバーモルタル５の穴８２に取り付けるには、図１５に示すゴム栓挿入金具兼用ノッキングハンマを使用する。該ノッキングハンマ９０は、ブロック状のノッキングハンマ部９３上に細長い挿入金具部９２を一体に設けたもので、挿入金具部９２の外径はゴム栓８４の円柱状の穴８６より若干小径で、穴８６より充分に長い長さを持ち、ハンマ部９３の端面には凹部９４が形成されている。
【００６６】
このノッキングハンマ９０の挿入金具９２をゴム栓８４の穴８６に挿入し、その状態でカバーモルタル５の穴８２に臨ませたゴム栓８４をノッキングハンマ９０により押し込んで、穴８２にゴム栓８４を取り付ける。カバーモルタル５の穴８２に取り付けたゴム栓８４は、穴８２への密着度をさらに高めるために、図１６に示すような中栓９８を中栓挿入棒９６を使用してゴム栓８４の穴８６に挿入する。
【００６７】
中栓９８はプラスチック製であり、先端部９７の径をゴム栓８４の円柱状の穴８６と同径とし、先端部９７より１０ｍｍ程度のところから後端部９５に向けて若干末広がりなるようにテーパー状に形成している。中栓挿入棒９６はプラスチック製で、中栓９８の後端部９５側の径より若干大径で中栓９８の半分程度の長さを有する凹部９９を備える。この挿入棒９６の凹部９９に中栓９８の後端部９５側を装着し、挿入棒９６で中栓９８を先端部９７側からゴム栓８４の穴８６に押し込む。挿入棒９６で押し込んだ状態では、中栓９８はゴム栓８４の穴８６内に全体が入らず、後端部９５の側がゴム栓８４の縁部８５からはみ出す。そこで縁部８５からはみ出した部分にノッキングハンマ９０の凹部９４を当てて、他端の挿入金具部９２をハンマで叩いて、中栓９８をゴム栓８４の穴８６内に完全に押し込む。このゴム栓８４への中栓９８の挿入によって、ゴム栓８４はカバーモルタル５の穴８２内に強く圧接され、密着度がさらに高まって穴８２から一段と抜けにくくなる。
【００６８】
最後に、コアコンクリートの長穴８０にポリマーセメントを塗り込んで塞ぎ、長穴８０の補修を終了する（ステップＳ８）。
【００６９】
採取したサンプルコア（カバーモルタルのコア）は、試験して中性化の進み具合を検査する（ステップＳ９）。なお、特にヒューム管からサンプルコア（コアコンクリート）を採取したときには、サンプルコアの強度試験を行う。
【００７０】
以上のように、本実施形態では、ＰＣ管１の内側から削孔してサンプルコアを採取するので、ＰＣ管１を掘り出すことが不要となり、地権者に同意を得る必要がなくなるため、多くの個所でサンプリングが可能となり、劣化予測の精度が向上する。また、コアコンクリートのサンプルコアも同時に入手できるため、コアコンクリートの圧縮強度やその他の劣化試験（下水道用では硫黄浸入深さなど）を知ることができる。
【００７１】
ところで、ヒューム管などのＥＰＭＡ分析ではコア採取が必要であるが、コア採取位置の設定は管の横断方向及び縦断方向のそれぞれについて行うのが望ましい。コア採取位置の設定は、腐食の分布傾向を踏まえて行うが、通常、管頂部と水面境界で腐食深さが大きくなることが知られている。したがって、管の横断方向でのコア採取位置は、管頂部又は水面境界付近で採取するのが望ましい。
【００７２】
管の縦方向でのコア採取位置は、劣化位置の縦断的な分布を把握するため、ある一定の間隔でコアを３個所以上で採取し、腐食深さ及び硫黄浸入深さのデータのバラツキがあっても正誤判断可能にするのが望ましい。
【００７３】
さらにコア径の設定は、鉄筋径や鉄筋間隔を考慮する必要があるが、特にコア採取時に主筋を切断しないコア径にする必要がある。
【００７４】
ヒューム管などの管内表面のコア採取する場合、既存の資料から管の鉄筋径と鉄筋間隔を把握可能であるが、実際の鉄筋位置が不明であるので、先ず、鉄筋探知機で鉄筋位置を探知する。次に、コア抜き穴の位置を決定し、コア抜きをする。コアを採取後、管壁を補修する。
【００７５】
このようにして採取したコアサンプラーによって、腐食深さ及び硫黄浸入深さを測定する。腐食深さはコンクリートが劣化又は剥離した部分の厚さであり、採取したコアの長さをノギスなどで測定し、劣化する前の管厚からコアの長さを差し引いて腐食深さを求める。
【００７６】
また硫黄浸入深さの測定は、コアサンプラーをＥＰＭＡで面分析し、カラーマッピングにより行う。
【００７７】
本発明の管劣化コアサンプラーの他の実施形態について説明する。図４等を参照して説明した前の実施形態の管劣化コアサンプラー３０では、ＰＣ管１の内壁８に基台３２を手で押圧することによって位置決めしたコアドリル３２は、手による基台３２の押圧を続けることによって位置決め状態に保持し、しかもコアドリル３２を手で移動してＰＣ管１を削孔させた。図１８に示す本実施形態の管劣化コアサンプラーでは、基台１０２によるコアドリル１０６の位置決めおよびその位置決め状態の保持、並びにコアドリル１０６のＰＣ管１の長手方向への移動を機械的な機構で行えるようにした。
【００７８】
図１８は、本実施形態の管劣化サンプラーを示す斜視図、図１９は、同サンプラーの半断面図である。
【００７９】
図１８に示すように、本実施形態の管劣化コアサンプラー１００は、基台１０２と、基台１０２の中軸線上に設けた支柱１０３と、支柱１０３に設けた昇降ブロック１０４と、該昇降ブロック１０４に設けたブラケット１０５とを備え、ブラケット１０５にコアビット１２２を備えたコアドリル１０６が取り付けられている。
【００８０】
基台１０２は、中心からアームを四方に十字状に突出させた形状の台で、この基台１０２のアームの先端には、先の尖った突起１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄが螺着され、この４本の突起１０７（１０７ａ〜１０７ｄ）が基台１０２の中心軸線と平行に同一突出量で下方に突出されている。基台１０２のアーム先端は、基台１０２の中心軸線に中心が位置する正方形の頂点に位置しており、したがって基台１０２の４本の突起１０７の全てがＰＣ管１の内壁８に当接するように押圧すると、基台１０２の中心軸線、したがって支柱１０３の軸線がＰＣ管１の内径線上に位置する姿勢になる。
支柱１０３は、基台１０２の中心軸線に固定された本体１０３ａと、この本体１０３ａの上端に軸線方向に進退自在に設けられたパッド１０９とからなり、パッド１０９を本体１０３ａに螺合したネジ部１０９ａを回転してパッド１０９を伸長し、パッド１０９に螺着したナット１０９ｂをパッド１０９に締め付けることにより、パッド１０９が基台１０２の反対側でＰＣ管１の内壁８に圧接し、ＰＣ管１に対し基台１０２の中心軸線がＰＣ管１の内径線上に位置した状態にコアサンプラー１００がＰＣ管１内に保持される。なお、ＰＣ管１の管径の大きいものにもコアサンプラー１００を適用できるようにするために、支柱１０３の本体１０３ａが下の支持板１１０ｂのところで上下に分離し、その間にスペーサを継ぎ足して長くできるようになっている。
【００８１】
支柱１０３の本体１０３ａには、コアドリル１０６のネジ棒昇降機構を構成する昇降ブロック１０４が取り付けられており、この昇降ブロック１０４に、コアドリル１０６のネジ棒横動機構を構成する２本のスライドヨーク１１５が水平方向に間隔を開けて貫通されている。昇降ブロック１０４の本体部１０４ａから前方に突出したスライドヨーク１１５の先端には、前記のブラケット１０５が支持されている。このスライドヨーク１１５の基端は支持板１１６に固定され、支持板１１６の中央部には、先端を昇降ブロック１０４に回転自在に支持させた駆動ネジ１１７が螺合され、支持板１１６から突出した駆動ネジ１１７の基端には、外周部にハンドル１１８を有する円板１１８ａの中心が固定されている。したがってハンドル１１８により円板１１８ａを一方向に回転すると、支持板１１６を介してスライドヨーク１１５が昇降ブロック１０４から前方に伸長し、逆方向に回転すると昇降ブロック１０４から後方に後退し、ブラケット１０５に取り付けたコアドリル１０６をＰＣ管１の長手方向に移動することができる。
【００８２】
このスライドヨーク１１５は、基台１０２の突起１０７の隣り合う２つ、例えば突起１０７ａと１０７ｂ（あるいは突起１０７ｃと１０７ｄでも同じ）を結ぶ線に平行であり、ＰＣ管１に対し中心軸線が内径線上に位置するように基台１０２が保持された状態で、ＰＣ管１の長手方向に延びる。したがってスライドヨーク１１５の進退によってコアドリル６をＰＣ管１の長手方向に移動しても、コアドリル１０６は常に基台１０２の中心軸線と平行な内径線上に位置決めされた状態に保持される。
【００８３】
支柱１０３の本体１０３ａの上端位置および下端近くの位置には、それぞれ支持板１１０ａおよび１１０ｂが固定され、この支持板１１０ａと１１０ｂの間にネジ棒１１２が回転自在に支持されている。昇降ブロック１０４は、スライドヨーク１１５が貫通した本体部１０４ａと、スライドヨーク１１５の駆動ネジ１１７を支持させた小形の昇降部１０４ｂとからなり、本体部１０４ａを支柱１０３の本体１０３ａに摺動自在に嵌装し、昇降部１０４ｂの内に設けられた雌ネジ１１１をネジ棒１１２に噛合させて、支柱１０３の本体１０３ａに設けられている。下の支持板１１０ｂから突出したネジ棒１１２の下端には、ワンウエィレバー１１３が取り付けられている。該レバー１１３によりネジ棒１１２を一方向に回転すると、昇降ブロック１０４が支柱１０３の本体１０３ａに沿って上昇し、ネジ棒１１２を逆方向に回転すると本体１０３ａに沿って下降し、これにより、コアドリル１０６が基台１０２の中心軸線と平行なＰＣ管１の内径線上で移動する。
【００８４】
上記のネジ棒１１２には、昇降ブロック１０４の昇降部１０４ｂを当接させるストッパ１２８が嵌装されており、昇降部１０４ｂの側面に取り付けた高さ方向の目盛り板１２９によりストッパ１２８の位置を計測してネジ棒１１２に固定することにより、ＰＣ管１へのコアドリル１０６のコアビット１２２の進入深さを設定することができるようになっている。コアドリル１０６のＰＣ管１の長手方向への移動量は、昇降ブロック１０４の昇降部１０４ａの側面に取り付けた目盛り板１３０により計測することができる。
【００８５】
コアドリル１０６は、コアドリル本体１０６ａと、その本体１０６ａの駆動軸１２１の上端に着脱自在に取り付けられる前記のコアビット１２２とからなる。コアドリル１０６は、コアドリル本体１０６ａを固定したドリルホルダ１２０の下部をブラケット１０５の先端に設けられた切欠き部に挿入し、ブラケット１０５の下面からドリルホルダ１２０をネジ止めすることによって、ブラケット１０５に着脱自在に取り付けられる。ブラケット１０５には、コアドリル１０６に代えて精密金属探知センサ１３２を同様にネジ止めで取り付けることができ、ＰＣ管１に削孔した長穴８０内で横筋３の探知ができるようになっている。
【００８６】
上記のドリルホルダ１２０には、伸縮ガイドリングスタンド１２４がコアビット１２２と平行に取り付けられており、コアビット１２２の先端には、ガイドリングスタンド１２４の外面に嵌装したバネ１２５で伸縮自在に支持されたガイドリングホルダ１２６が嵌装されている。このホルダ１２６にパッキン１２７ａを先端に設けたガイドリング１２７を取り付けて、コアビット１２２の先端を覆うことにより、ドリルホルダ１２０の注水口１２３ａからコアビット１２２の内側の通水路１２３ｂを通ってコアビット１２２の先端から噴出した冷却および防塵用の飛び散りを防いで、ガイドリング１２７の排出口１２３ｃから排出するようにしている。
【００８７】
本実施形態の管劣化コアサンプラー１００でＰＣ管１のサンプルコアを採取するには、図２０示すように、まず、ＰＣ管１の内壁８の例えば斜め上方４５°の位置に支柱１０３が向く姿勢で内壁８に対し基台１０２を押圧して突起１０７ａ〜１０７ｄを当接させ、支柱１０３のストッパ１０９を伸長して内壁８に圧接して、コアドリル１０６がＰＣ管１の内壁８の隣り合う縦筋７同士の間にマークした２つのコアリング位置の１つ目を通る内径線上に位置するように位置決めする。必要ならば、図１８のハンドル１１８を回してコアドリル１０６をＰＣ間１の長手方向に移動する。
【００８８】
ついで図１８のレバー１１３によりコアドリル１０６をＰＣ管１の内壁８に移動し、φ３２のコアビット１２２によりＰＣ管１の１つ目のコアリング位置を横筋３の近くまで削孔する。１つ目の削孔が終わったら、レバー１１３によりコアビット１２２を削孔した穴からＰＣ管１の内壁８の外に抜き出し、ハンドル１１８によりコアドリル１２２をＰＣ管１の長手方向に２つ目のコアリング位置まで移動し、２つ目のコアリング位置を同様に横筋３の近くまで削孔する。これにより、ＰＣ管１の縦筋７同士の間に２つの穴が長手方向に重なった横筋探知用の長穴８０（第１の穴）が形成される。
【００８９】
ついでコアドリル１０６の駆動軸１２１にサライビットを装着し、長穴８０内を長手方向に移動させながら長穴８０の底を平らに浚い、つぎにブラケット１０５に精密金属探知センサ１３２を取り付け、長穴８０内で精密金属探知センサ１３２を長手方向に移動して横筋３の位置を検出する。ついでブラケット１０５にコアドリル１０６を装着しなおし、φ１２．５のものに替えたコアビット１２２により、長穴８０内の隣り合う横筋３同士の間にマークしたコアリング位置を削孔し、これによりカバーモルタル５のサンプルコアを採取する。
【００９０】
その後は、前の実施形態と同様にして、サンプルコアの採取で形成された第２の穴８２をゴム栓８４で塞ぎ、第１の穴８０をポリマーセメントで塞げば、ＰＣ管１からのサンプルコアの採取および採取箇所の補修が終了する。
【００９１】
本実施形態によれば、基台１０２の突起１０７（１０７ａ〜１０７ｄ）をＰＣ管１の内壁８に当接させ、支柱１０３のパッド１０９を内壁８に圧接させるので、コアドリル１０６を基台１０２の中心軸線と平行なＰＣ管１の内径線上に位置決めし、ＰＣ管１内にコアサンプラー１００を保持することができる。そしてレバー１１３によりネジ棒昇降機構を介してＰＣ管１に対しコアドリル１０６を内径線上で移動して削孔するので、反力の影響を受けることなくＰＣ管１を内側から直角に削孔してコアサンプルを採取することができる。またハンドル１１８によりネジ棒横動機構を介してコアドリル１０６をＰＣ管１の長手方向に移動することができるので、ＰＣ管１内にコアサンプラー１００をセットしなおすことなく、ＰＣ管１の長手方向に重なる２つの穴を削孔して、横筋探知用の長穴８０を形成するができる。
【００９２】
以上の実施形態では、いずれも、ＰＣ管１を例にとって、管の内側からカバーモルタルのサンプルコアを直角に採取する場合を説明し、その採取過程でＰＣ管１のコンクリートコア２からサンプルコアを採取することができることも示した。本発明は、ヒューム管のコンクリートコアからサンプルコアを採取する場合にも同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上のように、本発明に係る管劣化コアサンプラーは、ＰＣ管やヒューム管などの鉄筋コンクリート管のサンプルコアを管の内側から採取する装置として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明のコアサンプル採取方法で使用する鉄筋探知機を示す平面図である。
【図２】本発明のコアサンプル採取方法で使用するコアリング位置決め用具を示す斜視図である。
【図３】図２のコアリング位置決め用具の使用法を示す平面図である。
【図４】本発明のコアサンプラーの一実施形態を示す斜視図である。
【図５】図４のコアサンプラーに十字プレートを装着し、コアドリルを取り外したところを示す斜視図である。
【図６】図１のコアサンプラーの削孔時の姿勢を示す概略側面図である。
【図７】本発明のコアサンプル採取方法で使用する精密金属探知機を示す斜視図である。
【図８】図７の探知機に設置される近接センサを示す正面図である。
【図９】本実施形態に係る金属探知センサスライド装置の使用形態を示す図である。
【図１０】本発明のサンプルコア採取方法を示すブロック図である。
【図１１】本発明の採取方法に従って削孔したＰＣ管を示す断面図である。
【図１２】図１１の削孔部分をＰＣ管の内側から視た図である。
【図１３】図１１のＰＣ管の削孔部分の第２の穴にゴム栓を取り付けたところを示す断面図である。
【図１４】図１３のゴム栓の突起の他の例を示す部分図である。
【図１５】図１１のゴム栓をＰＣ管の削孔部分の第２の穴に取付けるのに使用するゴム栓挿入金具兼用ノッキングハンマを示す断面図である。
【図１６】図１３のゴム栓の穴に挿入する中栓およびその挿入に使用する中栓挿入棒を示す断面図である。
【図１７】ＰＣ管の構造を示す一部破断斜視図である。
【図１８】本発明のコアサンプラーの他の実施形態を示す斜視図である。
【図１９】図１８のコアサンプラーの縦断面図である。
【図２０】図１８のコアサンプラーをＰＣ管の内側に管横断方向に設置したところを示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１ ＰＣ管
２ コンクリートコア
３ 横筋（円周方向ＰＣ鋼線）
５ カバーコートモルタル
７ 縦筋（縦方向ＰＣ鋼線）
１０ 鉄筋探知機
２０ コアリング位置決め用具
４４〜４８ 突起
３０ 管劣化サンプラー
３２ コアドリル
３３ 十字プレート
３４ コアビット
３６ シャフト
３９ ドリル取り付け孔
４０ ガイドプレート
４１ コアビットが通る穴
４２ 基台
５０ 可動ストッパ
６０ 精密金属探知機
７０ 近接センサ
８０ 第１の穴
８２ 第２の穴
８４ ゴム栓
９０ ゴム栓挿入金具兼用ノッキングハンマ
９６ 中栓挿入棒
９８ 中栓
１００ 管劣化コアサンプラー
１０２ 基台
１０３ 支柱
１０４ 昇降ブロック
１０５ ブラケット
１０６ コアドリル
１０７ａ〜１０７ｄ 突起
１０９ パッド
１１２ ネジ棒
１１３ ワンウエィレバー
１１５ スライドヨーク
１１８ ハンドル
１１８ａ ネジ棒
１２０ ドリルホルダ
１２１ 駆動軸
１２２ コアビット
１３２ 精密金属探知センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば管水路などに使用されているＰＣ管やヒューム管等の鉄筋で補強したコンクリート管の鉄筋やコンクリートの劣化予測をするための試料を管の内側から採取することを可能とした管劣化コアサンプラー及びそのサンプルコアの採取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業用水道、下水道、工業用水道などの管水路に、ＰＣ管やヒューム管などの鉄筋で補強したコンクリート管が利用されている。ＰＣ管は、長手方向にＰＣ鋼線を緊張してプレストレスを導入したコアコンクリート管に、円周方向にＰＣ鋼線を巻き付けた鉄筋コンクリート管（プレストレスコンクリート管）であり、ヒューム管は長手方向の鉄筋と周方向の鉄筋で作ったカゴに遠心力製法でコンクリートを施した鉄筋コンクリート管である。
【０００３】
ＰＣ管では、円周方向に巻き付けたＰＣ鋼線の上に、モルタルを吹き付けてＰＣ鋼線を被覆し、その腐食を防ぐようにしている。ＰＣ鋼線の腐食破断の主原因は、ＰＣ管外面に施されたカバーコートモルタルの劣化によるものとされ、この劣化の要因は、カバーコートモルタルの中性化やクラックの発生などによるものと考えられている。
【０００４】
このようなカバーコートモルタルは、１９７４年５月以前のＰＣ管製品では、その厚さが２ｃｍと薄く、かつ、吹き付け施工であるため厚さのバラツキが多く、２ｃｍ未満のものも多数確認されているが、１９７８年以降の製品では、ＪＩＳ規格上、カバーコートモルタルの厚さが２．５ｃｍとされている。
【０００５】
現在公的に知られている中性化予測式は、コンクリートに対する研究成果に基づくもので水セメント比（以下、「Ｗ／Ｃ」という）や混和剤の有無によって予測値が大きく変動する。
【０００６】
中性化予測式として岸谷式を使用すると、経過年数３５年で中性化深さは１５．９ｍｍ、経過年数６０年で中性化深さは２０．０ｍｍであり、経過年数３５年で中性化はＰＣ鋼線の位置に至り、経過年数６０年でカバーコートモルタル全層が中性化することになる（カバーコートモルタル厚：２０ｍｍ、ＰＣ鋼線：φ４ｍｍ、被り：１６ｍｍとしている）。したがって、カバーコートモルタル厚が２ｃｍのＰＣ管では、３５年経過までに中性化の進行を止めるか再アルカリ化をすることが必要である。
【０００７】
このような中にあって、ＰＣ管のカバーコートモルタルの劣化を調べるためには、埋設されているＰＣ管を掘り出して、カバーコートモルタルのひび割れや中性化の目視調査をする他、カバーコートモルタルの剥ぎ取りによる中性化試験及び鋼材腐食の目視観察を実施している。
【０００８】
しかし、埋設されたＰＣ管の周辺は、宅地化されるなど土地の利用形態が変化し、ＰＣ管を掘り出すことが年々困難となってきている。一方、試掘個所は事後沈下が発生し易く、公道及び私有地などの地権者から試掘に対する同意を得がたい状況になっている。このため、試掘個所が限定され、数少ない試掘調査データから、一個所で数ｋｍ単位のＰＣ管水路の劣化状態を評価しなければならず、劣化予測の精度の低下が懸念されている。このため、ＰＣ管の管内からカバーモルタルのコアを採取して中性化深さを調査することが求められている。
【０００９】
また、下水管路に使用されているヒューム管などでは、下水管路の壁面における腐食は一様に生ずるものではなく、空気の流れ、管壁に沿っての硫酸の流下及び水との混合などで管路面の腐食が進むことが知られている。このようなヒューム管においても、管内からコンクリートコアを採取して腐食深さや硫黄浸入深さを調査することが求められている。
【００１０】
ところで、コンクリートのボーリングやコア供試体の採取方法については、以下の提案がある。特開平１０−２９３０９１号公報に示す例では、携帯型のハンディーコアドリルで、コンクリート構造体から直径が１５ｍｍ〜３０ｍｍの小径柱状体を複数採取し、小径柱状体を供試体としてその圧縮試験の平均から、コンクリートの強度を推定するコンクリート強度の推定方法が示されている（特許文献１）。
【００１１】
また、特開平７−１２０３６１号公報に示す例では、放射性廃棄物から固化材で固化してなる固化体からコアを抜き取る為に用いられる装置であって、固化体からコアを抜き取る為に先端部に刃状部が構成された円筒体を備えた切削手段と、切削手段によるコア切削時に発生する熱による影響を抑制する為の冷却手段とを具備したコア抜き取り装置が示されている（特許文献２）。
【００１２】
また、特開２００４−５０６６４号公報に示す例では、コアボーリングマシンの削孔用チューブを用いて、大断面コンクリートに、相互に一部重複する複数のボーリング孔を一列に削孔することで、コンクリートを切断する工法において、先行ボーリング孔の上部に設置されるガイドプレートと、ガイドプレートを貫通して先行ボーリング孔内に昇降可能、かつ回り止め状態に挿通されるガイドロッドと、ガイドロッドの下部外周に同軸に連結され、かつ削孔用チューブの下端にこれと平行かつ相対回転可能に連結された連結パイプと、ローラ支持パイプの外周に放射状に配置され、かつ先行ボーリング孔の内壁に沿って転動する複数のガイドローラを備えたコアボーリングマシンのガイド用治具装置が示されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開平１０−２９３０９１号公報（特許第３０６７０１６号）
【特許文献２】特開平７−１２０３６１号公報
【特許文献３】特開２００４−５０６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１〜３に示すような従来のボーリングマシンやコア抜き取り法では、例えば、内径が９００ｍｍ〜２０００ｍｍのＰＣ管やヒューム管内部からコア抜き取りをする場合にはそのまま適用することができず、しかもＰＣ管やヒューム管内への出入り口であるマンホールの内径が６００ｍｍであるため、ボーリングマシンは携帯可能であることを要し、改善の余地が多分にある。
【００１４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＰＣ管やヒューム管などの鉄筋コンクリート管の内部からサンプルコアを抜き取ることができる管劣化コアサンプラー及びコア採取方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を達成するために、本発明の管劣化コアサンプラーは、鉄筋コンクリート管を縦筋および横筋の間の位置で内側から削孔するコアドリルと、平行四辺形の頂点に相当する位置に、該平行四辺形の中心を中心とする中心軸線と平行に同一突出量で突出された４本の突起を有し、該４本の突起を前記管の内壁に当接させることによって、前記コアドリルを前記管の内径線上に位置するように位置決めする、前記コアドリルが前記中心軸線に沿って移動可能に取り付けられた基台とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、前記基台の前記中心軸線上に前記コアドリルのコアビットが通る貫通穴を形成するとともに、前記基台の上方に前記中心軸線上で移動可能に前記コアドリルを支持する支持台を設けることができる。
【００１７】
鉄筋コンクリート管の内側からサンプルコアを採取する場合、管に対し直角に採取する必要があるが、本発明では、基台の４つの突起を管の内壁に当接させることによって、コアドリルを管の内径線上に位置するように簡単に位置決めできるので、管から直角にサンプルコアを容易に採取することができる。
【００１８】
また、前記コアドリルを前記基台の前記中心軸線に対してオフセットして配置するとともに、前記基台の中心軸線上に支柱の本体を固定し、前記鉄筋コンクリート管の前記基台とは反対側の内壁に圧接するパッドを前記支柱の本体に対してその軸線方向に進退自在に配設してなる支柱を設けることができる。これによれば、支柱のパッドを管の内壁に圧接することにより、コアドリルを位置決めしたコアサンプラーを管内に保持することができる。
【００１９】
また、前記支柱の本体に対して昇降ブロックを該支柱の軸線方向に移動自在に設け、該昇降ブロックに対してブラケットを前記中心軸線を通る前記鉄筋コンクリート管の長手方向線上で移動自在に設け、前記ブラケットに前記コアドリルを着脱自在に装着することができる。前記鉄筋コンクリート管の鉄筋を検出する金属センサを備え、前記ブラケットに前記金属センサと前記コアドリルとを選択的に装着させることができる。
【００２０】
これによれば、コアドリルを管の長手方向に移動することができるので、管内にコアサンプラーをセットしなおすことなく、管の長手方向に重なる複数の穴を削孔して、横筋探知用の長穴を形成するができ、さらにコアドリルに代えて金属センサを取付けることにより、横筋の位置を検出することもできる。また昇降ブロックをネジ棒機構等により昇降自在に構成すれば、反力の影響を受けることなく管を内側から直角に削孔してコアサンプルを採取することができる。
【００２１】
本発明のサンプルコア採取方法は、鉄筋コンクリート管の内壁を金属探知機で走査して縦筋および横筋の位置を検出し、前記縦筋および横筋の間の位置でコアドリルに装着したコアビットにより前記管を直角に削孔して前記管のサンプルコアを採取することを特徴とする。これによれば、ＰＣ管やヒューム管などの鉄筋コンクリート管のサンプルコアを、縦筋および横筋を避けて管の内側から直角に採取することができる。
【００２２】
特にＰＣ管のような鉄筋コンクリート管の場合、鉄筋コンクリート管の内壁を金属探知機で走査して縦筋の位置を検出し、前記縦筋の間の位置でコアドリルに装着した第１のコアビットにより前記管を直角に削孔して複数本の横筋に渡る該横筋の近くまで達する第１の穴を形成し、前記穴の底を金属探知機で走査して横筋の位置を検出し、前記穴内の前記横筋の間の位置で前記コアドリルに装着した第２のコアビットにより前記管の外面まで達する第２の穴を前記管に直角に削孔して前記管のサンプルコアを採取するようにする。
【００２３】
これによれば、鉄筋コンクリート管の縦筋および横筋を避けて管の内側から直角に外面側のサンプルコアを採取することができる。この場合、前記第１の穴を、前記管の長手方向に重なるようにして削孔した複数の穴からなる長穴とすれば、大径の穴をあけなくても複数本の横筋に渡るようにすることができ、サンプルコア採取箇所の強度低下を抑制できる。また前記サンプルコアの採取後、前記第１の穴をゴム栓で塞ぎ、前記第２の穴をセメント材で塞いで補修することができ、これによりサンプルコア採取箇所の劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の管劣化コアサンプラーによれば、例えばＰＣ管やヒューム管などの鉄筋コンクリート管内でコアドリルを管の内径線上に位置するように簡単に位置決めして、管から直角にサンプルコアを採取することができる。
【００２５】
また本発明のサンプルコア採取方法によれば、鉄筋コンクリート管の鉄筋を避けて管から直角にサンプルコアを採取することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態について説明する。図４は、本願発明のサンプルコア採取方法に使用する管劣化コアサンプラーの一実施形態を示す斜視図である。本発明の採取方法では、図４のコアサンプラー３０と、その他、図１の鉄筋探知機１０等を使用して、図１７に示すＰＣ管１のような鉄筋コンクリート管の内側からコアサンプルを採取するものである。
【００２７】
まず、ＰＣ管の構造を一部を破断して示す図１７の斜視図により説明する。ＰＣ管１は、長手方向のＰＣ鋼線、すなわち縦筋７の緊張でプレストレスを導入した、例えばロール転圧方式で製管されたコンクリートコア（コアコンクリート管）２の外側に周方向にＰＣ鋼線、すなわち横筋３を巻き付け、さらにその上に横筋３を被覆するカバーコートモルタル５を吹き付けてなっている。
【００２８】
このＰＣ管１は、基礎工事された土台の上に設置して地中に埋設されているので、地下水や空気が浸入してカバーコートモルタル５の劣化が生じるのは、ＰＣ管１の地表側、つまり円筒状断面の上部側である可能性が高い。したがって、ＰＣ管１からサンプルコアは、ＰＣ管１の地表側のものを採取するのが望ましい。
【００２９】
本実施形態では、内径がφ１５００（単位は、「ｍｍ」。以下、同様とする）のＰＣ管を例に挙げ、管劣化コアサンプラー３０でサンプルコアを採取する場合を説明する。なお、ＰＣ管の規格寸法は、「ＪＩＳ Ａ５３３３−１９７９」に定められており、φ１５００のII類ＰＣ管のコアコンクリート厚は８５ｍｍ、カバーコートモルタル厚は２０ｍｍ又は２５ｍｍである。
【００３０】
本実施形態の管劣化コアサンプラー３０は、図４に示すように、基台４２と該基台４２に対し移動可能に設けられたガイドプレート４０とからなるドリル保持具３５を備え、ガイドプレート４０にコアドリル３２が取り付けられている。本実施形態では、ＰＣ管１に対し、周方向に隣り合う２本の縦筋（長手方向のＰＣ鋼線）７の間で、コアドリル３２のコアビット（切削歯）３４により孔を２つ長手方向に重ね合わせて削孔して、横筋（周方向のＰＣ鋼線）３の探知用の長穴（第１の穴）を形成し、ついでコアビット３４を小径のものに代えて、長穴内の長手方向に隣り合う２本の横筋３の間でＰＣ管１の外面に達する穴（第２の穴）を削孔して、この削孔でカバーモルタル５から円柱状サンプルコアを採取するものである。
【００３１】
基台４２は外側が略矩形状に四方に突出した十字状の平板からなり、基台４２の中心軸線を挟んで対向した位置にそれぞれシャフト３６が螺着され、この２本のシャフト３６にベアリング３８を介してガイドプレート４０を嵌装して、ガイドプレート４０に装着したコアドリル３２が基台４２の上方に中心軸線上で移動可能に支持されている。
【００３２】
コアドリル３２は、ガイドプレート４０の中央に設けられた取り付け孔３９（図５参照）に図示しない固定手段で着脱自在に取り付けられるドリル本体３２Ａと、該ドリル本体３２Ａの駆動軸に着脱自在に装着されるコアビット（削孔歯）３４とからなっており、コアビット３４はガイドプレート４０の下方に突出されている。コアドリル３２は、これを手で押すことによって、ガイドプレート４０を介して基台４２の中心軸線上を下方に移動され、ＰＣ管１の削孔に使用される。
【００３３】
上記の基台４２の４つの矩形部先端には、先の尖った突起４３、４４、４５、４６が螺着されている。４本の突起４３〜４６は、基台４２の中心軸線に中心が位置する正方形の頂点位置に配置され、中心軸線と平行に同一突出量で基台４２から下方に突出されている。この基台４２を手で保持してＰＣ管１の内壁８に押圧して、４本の突起４３〜４６の全てをＰＣ管１の内壁に当接させると、突起４３〜４６の隣り合う２つ同士、例えば４３と４４、４５と４６が共にＰＣ管１の内壁８においてＰＣ管１の長手方向上に位置し、基台４２の中心軸線がＰＣ管１の内径線上に位置する。したがって、ガイドプレート４０に取り付けるコアドリル３２がＰＣ管１の内径線上に位置するように位置決めされ、これにより、ＰＣ管１に対し内側から直角に削孔してサンプルコアを採取することができる。
【００３４】
なお、基台４２の４つの突起は、一般に正方形および長方形を含む概念の平行四辺形の頂点に位置していればよく、同様な押圧で基台４２の中心軸線をＰＣ管１の内径線上に位置させることができる。
【００３５】
基台４２の中心軸線上には、１対のシャフト３６の内側に正方形の浅い凹状の段差３１が設けられ、その段差３１の中央にコアビット３４が通る貫通穴４１が設けられている。基台４２の段差３１には、図５に示すように、十字線の入った十字プレート３３が装着され、十字プレート３３は基台４２に設けた１対のクリップ３７で両側を押えて、段差３１内から外れないように保持される。この十字プレート３３の中心（十字線のクロス位置）は基台４２の中心軸線上に位置し、ガイドプレート４０にコアドリル３２を装着しない状態で、ドリル取り付け孔３９から十字プレート３３を覗いて十字プレート３３の中心をＰＣ管１の内壁のコアリング位置のマークに位置合わせしながら、基台４２の突起４３〜４６をＰＣ管１の内壁に当接する。これにより、ガイドプレート４０に取り付けたコアドリル３２は、ＰＣ管１の内壁８のコアリング位置を通る内径線上に位置するように位置決めされる。なお、基台４２に段差３１を設けず、基台４２に十字プレート３３を貫通穴４１に対しスライド自在に設けてもよい。
【００３６】
基台４２のシャフト３８には表面に目盛り４８を設けるとともに、所望の目盛り位置に固定可能な可動ストッパ４０が摺動自在に嵌装されている。この可動ストッパ５０は、ガイドプレート４０の移動を当接することによって停止して、コアビット３４のＰＣ管１の管壁への進入距離（削孔深さ）を規定するためのものである。シャフト３６の上端にはガイドプレート４０の抜け止め用のストッパ４７が設けられている。なお、可動ストッパ５０の上端に図示しないリミットスイッチを更に設けて、ガイドプレート４０がリミットスイッチの位置に来たときにオンすることによって、コアドリル３２のスイッチがオフしてドリル３２の回転が停止されるようになっていてもよい。
【００３７】
コアドリル３２の本体３２Ａには、図示しない水タンクからの水を注入するための注入チューブ５４が取り付けられ、注入チューブ５４の途中にはブラケット５６でガイドプレート４０に支持させた開閉弁５２が介挿されている。チューブ５４から本体３２Ａに注入された水は、本体３２Ａ内およびコアビット３４のシャフト内の通水路を通って、削孔時の冷却および防塵用にコアビット３４の先端から噴出される。
【００３８】
前述したように、ＰＣ管１のサンプルコアは、ＰＣ管１の地表側のものを採取するのが望ましく、コアサンプラー３０の基台４２を手で持って、図６に示すように、ＰＣ管１の内壁８の例えば斜め上方４５°位置に押圧して、コアドリル３２を位置決め状態に保持し、ＰＣ管１の斜め上方４５°の位置で直角に削孔し、最終的にカバーモルタル５からサンプルコアを採取する。ＰＣ管１に対するコアビット３４の侵入深さｄは、シャフト８の目盛り４８上の位置ｄに可動ストッパ５０を固定することによって設定される。カバーモルタル５のサンプルコアの抜き深さ（サンプルコアの長さ）は例えば７０ｍｍとされ、したがってカバーモルタル５からサンプルコアを採取する際、シャフト８の目盛り４８上のｄ＝７０ｍｍの位置に可動ストッパ５０が固定される。
【００３９】
ＰＣ管１の内壁からサンプルコアを採取するには、初めＰＣ管１の内壁８からＰＣ管１の縦筋の間で横筋の近くまで達する第１の穴を削孔する。そのために、まず、図１に示す鉄筋探知機によってＰＣ管１の縦筋（長手方向のＰＣ鋼線）７の位置を探知する。この鉄筋探知機１０は、携帯型の例えば誘導電流方式の金属探知器であり、探知機１０に設けられた測定ボタン１２を押しながら、コンクリート管１の内壁８の表面を周方向になぞると、探知孔１６から発信した高周波により縦筋７に渦電流が発生して、コンクリート管１の内壁８との間のインピーダンスが変化し、そのインピーダンス変化を検出することによって縦筋７の存在が探知される。縦筋７の存在は、ディスプレイ１４上にインピーダンスの強度変化として表示され、音声アラームを鳴らして報知するようになっている。したがって音声アラームが鳴ったときに探知孔１６が位置した場所が縦筋７の位置になる。この縦筋７の位置は、周方向に隣り合う２本を探知する。
【００４０】
鉄筋探知機１０の探知深さは縦筋７の径によるが、本実施形態では、コアコンクリートの厚さが５０〜１００ｍｍのＰＣ管をサンプルコアの採取対象としているので、最大探知深さは１００ｍｍ程度あればよい。なお、図１中、符号１１は、オン／オフスイッチや音声アラームスイッチ、金属・木材選択スイッチ等のスイッチ類を示す。
【００４１】
ＰＣ管１の縦筋７の位置を２本探知したら、図２に示す位置決め用具２０を使用して、第１の穴を削孔するために２つの削孔位置を決める。この位置決め用具２０は、角棒からなるＬ状アングル部材２４の一方の縦棒部に角棒材２２をその中央でスライド自在に取り付け、角棒材２２の両端の下面に突起２１を、アングル部材２４の他方の横棒部の角部の下面に突起２３をそれぞれ設け、さらに横棒部の側面に目盛り２６を設けてなっている。
【００４２】
この位置決め用具２０は、図３に示すように使用する。例えば鉄筋探知機１０で探知した２本の隣り合う縦筋７の間の中央位置に例えばチョークで１つのコアリング位置をマークし、ついでマークを付けた位置に位置決め用具２０のアングル部材２４の横部材の長手方向がＰＣ管１の長手方向になる姿勢で突起２３を当て、角棒材２２の突起２１をＰＣ管１の内壁に押し付けて、ＰＣ管１の内壁に用具２０不動に保持する。そしてその状態で用具２０の横棒部の目盛り２６で長さを計って、チョークで２つ目のコアリング位置をマークし、或いは２つ目のコアリング位置まで直線を引く。
【００４３】
この２つのコアリング位置は、この位置で削孔することによって、ＰＣ管１の管壁に２つの穴が長手方向に重なった長穴（瓢箪型の孔）を形成するためであるが、長穴を形成するのは、ＰＣ管１の内壁の奥側にある横筋３に精密金属探知機をなるべく近づけて、横筋３の位置を探知しやすくするためであり、また隣り合った２本の横筋３を探知するのに十分な長さをＰＣ管１の長手方向に確保するためである。ＰＣ管１の内壁に形成した長穴は、中の削り残しのコンクリートを浚って底部を平らにした後、図７に示す精密金属探知機を使用して、横筋３の位置を探知する。
【００４４】
図７に示すように精密金属探知機６０は、コ字状の本体枠６２の両側部間にシャフト６６を取り付け、シャフト６６に摺動自在に取り付けたスライド部６４にアンプ分離型の近接センサ７０を下方に向けて支持させてなっており、両側部の各端部の下面には突起６８が設けられ、本体枠６２の中央部の上面には目盛り６１が設けられている。
【００４５】
近接センサ７０は、例えば電磁誘導を利用した高周波発振型の金属探知センサであり、図８に示すように、外面がネジ切りされた金属筒部内に検出コイルを収容した検知部７２を備え、検知部７２の外面のネジに取り付けたナット７６で、スライド部６４の底板を上下から挟んで取り付けられている。近接センサ７０からの出力信号は、同軸コード７４によって図示しないアンプユニットに送られ、そこで信号処理することによって横筋３の存在が検出される。
【００４６】
図９に、精密金属探知機６０による横筋３の位置検出法を示す。図９において、符号８０はＰＣ管１の内壁に形成した長穴（第１の穴）で、長穴８０内の底部は削り残しのコンクリートを浚って平らにしてある。この長穴８０に対して探知機６０を手で持って本体枠６２の４個の突起６８を内壁に押し当て、近接センサ７０が長穴８０内で長手方向全体に渡って移動するように、本体枠６２の中央部をＰＣ管１の長手方向に一致させて保持する。そして手でスライド部６４を介して近接センサ７０をスライドしてスキャンし、アンプユニットでの信号処理により横筋３を検出したときの位置を本体枠６２の中央部上面の目盛り６１で読んで、長穴８０内で長手方向に隣り合った２本の横筋３の位置をチョーク等でマークする。
【００４７】
次に、本発明のサンプルコアの採取方法について説明する。本発明の採取方法では、ＰＣ管１の内側から縦筋７の位置を検出して、縦筋７を避けたコアリング位置を決定し、ＰＣ管１の内側から削孔してコアコンクリートを除去した長穴８０（第１の穴）を形成し、長穴８０内で横筋３の位置を検出して、横筋３を避けたコアリング位置を決定し、長穴８０内から削孔してカバーモルタル５のコアサンプルを採取する。その後、コアサンプルを採取後のカバーモルタルの穴（第２の穴）８２（図１２参照）をゴム栓で塞ぎ、コアコンクリートの穴８０をポリマーセメントで塞いで補修するものである。以下、詳細に各過程を説明する。
【００４８】
サンプルコア採取方法の概略を図１０のブロック図に示す。またＰＣ管に対し削孔した断面図を図１１に示し、図１１の削孔部分をＰＣ管の内側から視た図を図１２に示す。
【００４９】
図１０に示すように、先ず、ＰＣ管１の内壁８の表面で鉄筋探知機１０を周方向に移動させて、コアコンクリート２中の周方向に隣り合う２本の縦筋７の位置を検出する（ステップＳ１）。ディスプレイ１４の強度変化で縦筋７の位置を検出したら、その縦筋７の位置をチョークなどを使ってマークする。
【００５０】
ついで２つのマークの間の周方向上の中央位置を１つ目のコアリング位置とし、位置決め用具２０を用いて１つ目のコアリング位置からＰＣ管１の長手方向に直線を引いて、所定距離の位置を２つ目のコアリング位置とし、チョークなどでマークする。これにより、ＰＣ管１の内壁８に対し長穴８０の削孔用のコアリング位置が決定される（ステップＳ２）。この２つのコアリング位置は、削孔した穴が長手方向に重なった長穴となり、長穴内に２本の横筋３を探知するのに十分な長さをＰＣ管１の長手方向に確保するようにする。
【００５１】
この長穴削孔用のコアリング位置の決定法をさらに説明すると次の通りである。まず、２のコアリングを予定する大凡の位置をチョークなどでマークする。マークする位置は少なくともＰＣ管１の受け口側外面のテーパー区間から外すようにする。
【００５２】
次にＰＣ管１の内壁にマークした２つの位置のＰＣ管１の端部継手位置からの距離を鋼尺などの測定具を用いて測定し、各マークの位置と同じ距離となる点を測定具を用いて周方向に何点か決めて、それらの周方向上の点を結ぶことにより、ＰＣ管１の内壁に周方向のラインを２本引く。
【００５３】
次いで、ＰＣ管１の内壁の周方向のラインに沿って鉄筋探知機１０を走査させ、ディスプレイ１４の強度変化が生じた位置をチョークなどでマークする。マークする点数は周方向の１ライン当たり２点である。そしてそのマークした点のうちＰＣ管１の長手方向に位置する２点に鋼尺などを当ててチョークなどでライン引き、これを他の２点についても行い、ＰＣ管１の内壁に２本の縦筋７の位置を表示する。
【００５４】
次に、２本の縦筋７の位置を示す２本のライン間の周方向の距離を鋼尺などを用いて長手方向の２点で測定し、各周方向の中央位置をマークし、マークした中央位置２点を結ぶ中央ラインを鋼尺などを当ててチョークで描く。
【００５５】
この中央ラインに１つ目のコアリング位置を定め、ついで中央ラインにコアリング位置決め用具２０のアングル部材２４の横棒部を当て、その側面の目盛り２６で１つ目のコアリング位置から適当な距離（凡そ１８ｍｍ）を置いた２つ目のコアリング位置を決定する。
【００５６】
次に、コアドリル３２にコアビット３４としてφ３２のものを装着し、図６に示すように、ＰＣ管１の内壁８に対し基台４２を介してコアドリル３２を内径線上に位置するようにコアサンプラー３０を位置決めする。そしてコアドリル３２を手で押して削孔し、これをＰＣ管１の長手方向にずらした位置で繰り返して、同様なφ３２の孔を削孔し、長穴８０を形成する（長穴用のコア抜き）（ステップＳ３）。本実施形態の場合、コアコンクリート２の厚が８５ｍｍであるので、７５ｍｍの深さまでφ３２のコアビット３４で削孔する。
【００５７】
次いで、コアドリル３２にコアビットに代えてサライビットを装着して、抜いた長穴８０の底を平坦に浚う（ステップＳ４）。この長穴８０の長手方向の距離は、横筋３の少なくとも２ピッチあればよい。
【００５８】
ついで精密金属探知機６０で長穴８０内を走査して、横筋３の位置を検出する（ステップＳ５）。具体的には、上述したように、ＰＣ管１の内壁に長穴８０に近接させて探知機６０の本体枠６２を手で押圧して保持し、スライド部６４を手で動かして長穴８０内で近接センサ７０により走査し、横筋３の位置を検知しマークする。
【００５９】
次に、カバーコートモルタル５の部分のコア抜き位置を決めた後、コア抜きする深さを設定し、コアビット３４としてφ１２．５（これより小径の例えばφ８．０のものも使用可能であるが、サンプルコアを折らずに採取することが難しい）のものを装着して、先と同様に位置決めしてコアボーリングし、カバーモルタル５のコアサンプルを採取する（ステップＳ６）。このとき、コアコンクリート管２の残りの厚が１０ｍｍ、カバーコートモルタル５の厚が２０ｍｍ又は２５ｍｍであるので、先ずコアコンクリートからカバーモルタルに削孔を進めて、カバーモルタルの厚が２０ｍｍかを確認し、そうでなかった更に削孔してカバーモルタルの厚２５ｍｍを確認する。コア抜きする深さは、コアビット３４がカバーモルタル５に当接した位置から３０ｍｍ又は３５ｍｍになるように設定しておく。
【００６０】
図１１に、コアサンプルを採取して残った穴を符号８２で示す。採取したサンプルは、長さ２０ｍｍ又は２５ｍｍのカバーモルタルの先端に長さ１０ｍｍのコンクリートが付いた円柱状をなす。
【００６１】
上記のステップＳ３では、ＰＣ管１のコアコンクリートに対し７５ｍｍの深さ（図１１中Ｃで示す面）まで一気にコアリングしたが、縦筋７の例えば３５ｍｍ手前のコアカット中断面Ｄまでコアリングし、その位置で近接センサ７０により縦筋７の有無を確認後、横筋３の例えば２０ｍｍ手前のコアカット面Ａまでコアリングする。そしてコアカット面Ａで抜いた穴の底を平坦にして近接センサ７０により横筋３の位置検出をし、横筋３の例えば手前１５ｍｍのコアカット面Ｂまでコアリングし、そこで穴の底を平らにし横筋３の位置検出をするというように、横筋３の手前１０ｍｍのコアカット面Ｃまで穴の削孔を進めるようにしてもよい。
【００６２】
以上のようにして、ＰＣ管１からカバーモルタル５のサンプルコアの採取が終了したら、カバーモルタル５に開けた穴（モルタルコアの穴）８２をゴム栓で塞いで補修する（ステップＳ７）。カバーモルタル５の厚さは、コアサンプルの採取により２０ｍｍか２５ｍｍかが分かるので、それに応じた２０ｍｍ用又は２５ｍｍ用のゴム栓を用意する。
【００６３】
図１３は、カバーモルタルの穴にゴム栓を取り付けたところを示す断面図である。ゴム栓８４は、カバーモルタルの穴８２に入りやすいように先端を尖らせ、穴８２に全体が入り込むのを防ぐストッパの役目をする縁部８５を基端部から突出させた、内部に円柱状の穴８６を有する柱状体からなる。このゴム栓８４の外面には先端の基部まで、ゴム栓８４の挿入方向下流側が柱状部に対し直角をなす挿入方向に尖った直角三角形状の突起８８が適宜間隔で設けられている。この突起８８は、穴８２の内面およびカバーモルタル５の外面の穴８２の周囲に引っかかって、ゴム栓８４が穴８２から容易に抜けないように保持する。このように穴８２をゴム栓８４で塞ぐことにより、ＰＣ管１を埋設した土壌から水が穴８２に浸透しないように防止する。
【００６４】
ゴム栓８８は、図１４に示すように、挿入方向下流側が柱状部に対し鋭角をなす三角形状の突起８９を有するものでもよい。このような突起８９を有するゴム栓８８によれば、カバーモルタル５の穴８２からより抜けにくくなる。
【００６５】
ゴム栓８４をカバーモルタル５の穴８２に取り付けるには、図１５に示すゴム栓挿入金具兼用ノッキングハンマを使用する。該ノッキングハンマ９０は、ブロック状のノッキングハンマ部９３上に細長い挿入金具部９２を一体に設けたもので、挿入金具部９２の外径はゴム栓８４の円柱状の穴８６より若干小径で、穴８６より充分に長い長さを持ち、ハンマ部９３の端面には凹部９４が形成されている。
【００６６】
このノッキングハンマ９０の挿入金具９２をゴム栓８４の穴８６に挿入し、その状態でカバーモルタル５の穴８２に臨ませたゴム栓８４をノッキングハンマ９０により押し込んで、穴８２にゴム栓８４を取り付ける。カバーモルタル５の穴８２に取り付けたゴム栓８４は、穴８２への密着度をさらに高めるために、図１６に示すような中栓９８を中栓挿入棒９６を使用してゴム栓８４の穴８６に挿入する。
【００６７】
中栓９８はプラスチック製であり、先端部９７の径をゴム栓８４の円柱状の穴８６と同径とし、先端部９７より１０ｍｍ程度のところから後端部９５に向けて若干末広がりなるようにテーパー状に形成している。中栓挿入棒９６はプラスチック製で、中栓９８の後端部９５側の径より若干大径で中栓９８の半分程度の長さを有する凹部９９を備える。この挿入棒９６の凹部９９に中栓９８の後端部９５側を装着し、挿入棒９６で中栓９８を先端部９７側からゴム栓８４の穴８６に押し込む。挿入棒９６で押し込んだ状態では、中栓９８はゴム栓８４の穴８６内に全体が入らず、後端部９５の側がゴム栓８４の縁部８５からはみ出す。そこで縁部８５からはみ出した部分にノッキングハンマ９０の凹部９４を当てて、他端の挿入金具部９２をハンマで叩いて、中栓９８をゴム栓８４の穴８６内に完全に押し込む。このゴム栓８４への中栓９８の挿入によって、ゴム栓８４はカバーモルタル５の穴８２内に強く圧接され、密着度がさらに高まって穴８２から一段と抜けにくくなる。
【００６８】
最後に、コアコンクリートの長穴８０にポリマーセメントを塗り込んで塞ぎ、長穴８０の補修を終了する（ステップＳ８）。
【００６９】
採取したサンプルコア（カバーモルタルのコア）は、試験して中性化の進み具合を検査する（ステップＳ９）。なお、特にヒューム管からサンプルコア（コアコンクリート）を採取したときには、サンプルコアの強度試験を行う。
【００７０】
以上のように、本実施形態では、ＰＣ管１の内側から削孔してサンプルコアを採取するので、ＰＣ管１を掘り出すことが不要となり、地権者に同意を得る必要がなくなるため、多くの個所でサンプリングが可能となり、劣化予測の精度が向上する。また、コアコンクリートのサンプルコアも同時に入手できるため、コアコンクリートの圧縮強度やその他の劣化試験（下水道用では硫黄浸入深さなど）を知ることができる。
【００７１】
ところで、ヒューム管などのＥＰＭＡ分析ではコア採取が必要であるが、コア採取位置の設定は管の横断方向及び縦断方向のそれぞれについて行うのが望ましい。コア採取位置の設定は、腐食の分布傾向を踏まえて行うが、通常、管頂部と水面境界で腐食深さが大きくなることが知られている。したがって、管の横断方向でのコア採取位置は、管頂部又は水面境界付近で採取するのが望ましい。
【００７２】
管の縦方向でのコア採取位置は、劣化位置の縦断的な分布を把握するため、ある一定の間隔でコアを３個所以上で採取し、腐食深さ及び硫黄浸入深さのデータのバラツキがあっても正誤判断可能にするのが望ましい。
【００７３】
さらにコア径の設定は、鉄筋径や鉄筋間隔を考慮する必要があるが、特にコア採取時に主筋を切断しないコア径にする必要がある。
【００７４】
ヒューム管などの管内表面のコア採取する場合、既存の資料から管の鉄筋径と鉄筋間隔を把握可能であるが、実際の鉄筋位置が不明であるので、先ず、鉄筋探知機で鉄筋位置を探知する。次に、コア抜き穴の位置を決定し、コア抜きをする。コアを採取後、管壁を補修する。
【００７５】
このようにして採取したコアサンプラーによって、腐食深さ及び硫黄浸入深さを測定する。腐食深さはコンクリートが劣化又は剥離した部分の厚さであり、採取したコアの長さをノギスなどで測定し、劣化する前の管厚からコアの長さを差し引いて腐食深さを求める。
【００７６】
また硫黄浸入深さの測定は、コアサンプラーをＥＰＭＡで面分析し、カラーマッピングにより行う。
【００７７】
本発明の管劣化コアサンプラーの他の実施形態について説明する。図４等を参照して説明した前の実施形態の管劣化コアサンプラー３０では、ＰＣ管１の内壁８に基台３２を手で押圧することによって位置決めしたコアドリル３２は、手による基台３２の押圧を続けることによって位置決め状態に保持し、しかもコアドリル３２を手で移動してＰＣ管１を削孔させた。図１８に示す本実施形態の管劣化コアサンプラーでは、基台１０２によるコアドリル１０６の位置決めおよびその位置決め状態の保持、並びにコアドリル１０６のＰＣ管１の長手方向への移動を機械的な機構で行えるようにした。
【００７８】
図１８は、本実施形態の管劣化サンプラーを示す斜視図、図１９は、同サンプラーの半断面図である。
【００７９】
図１８に示すように、本実施形態の管劣化コアサンプラー１００は、基台１０２と、基台１０２の中軸線上に設けた支柱１０３と、支柱１０３に設けた昇降ブロック１０４と、該昇降ブロック１０４に設けたブラケット１０５とを備え、ブラケット１０５にコアビット１２２を備えたコアドリル１０６が取り付けられている。
【００８０】
基台１０２は、中心からアームを四方に十字状に突出させた形状の台で、この基台１０２のアームの先端には、先の尖った突起１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄが螺着され、この４本の突起１０７（１０７ａ〜１０７ｄ）が基台１０２の中心軸線と平行に同一突出量で下方に突出されている。基台１０２のアーム先端は、基台１０２の中心軸線に中心が位置する正方形の頂点に位置しており、したがって基台１０２の４本の突起１０７の全てがＰＣ管１の内壁８に当接するように押圧すると、基台１０２の中心軸線、したがって支柱１０３の軸線がＰＣ管１の内径線上に位置する姿勢になる。
支柱１０３は、基台１０２の中心軸線に固定された本体１０３ａと、この本体１０３ａの上端に軸線方向に進退自在に設けられたパッド１０９とからなり、パッド１０９を本体１０３ａに螺合したネジ部１０９ａを回転してパッド１０９を伸長し、パッド１０９に螺着したナット１０９ｂをパッド１０９に締め付けることにより、パッド１０９が基台１０２の反対側でＰＣ管１の内壁８に圧接し、ＰＣ管１に対し基台１０２の中心軸線がＰＣ管１の内径線上に位置した状態にコアサンプラー１００がＰＣ管１内に保持される。なお、ＰＣ管１の管径の大きいものにもコアサンプラー１００を適用できるようにするために、支柱１０３の本体１０３ａが下の支持板１１０ｂのところで上下に分離し、その間にスペーサを継ぎ足して長くできるようになっている。
【００８１】
支柱１０３の本体１０３ａには、コアドリル１０６のネジ棒昇降機構を構成する昇降ブロック１０４が取り付けられており、この昇降ブロック１０４に、コアドリル１０６のネジ棒横動機構を構成する２本のスライドヨーク１１５が水平方向に間隔を開けて貫通されている。昇降ブロック１０４の本体部１０４ａから前方に突出したスライドヨーク１１５の先端には、前記のブラケット１０５が支持されている。このスライドヨーク１１５の基端は支持板１１６に固定され、支持板１１６の中央部には、先端を昇降ブロック１０４に回転自在に支持させた駆動ネジ１１７が螺合され、支持板１１６から突出した駆動ネジ１１７の基端には、外周部にハンドル１１８を有する円板１１８ａの中心が固定されている。したがってハンドル１１８により円板１１８ａを一方向に回転すると、支持板１１６を介してスライドヨーク１１５が昇降ブロック１０４から前方に伸長し、逆方向に回転すると昇降ブロック１０４から後方に後退し、ブラケット１０５に取り付けたコアドリル１０６をＰＣ管１の長手方向に移動することができる。
【００８２】
このスライドヨーク１１５は、基台１０２の突起１０７の隣り合う２つ、例えば突起１０７ａと１０７ｂ（あるいは突起１０７ｃと１０７ｄでも同じ）を結ぶ線に平行であり、ＰＣ管１に対し中心軸線が内径線上に位置するように基台１０２が保持された状態で、ＰＣ管１の長手方向に延びる。したがってスライドヨーク１１５の進退によってコアドリル６をＰＣ管１の長手方向に移動しても、コアドリル１０６は常に基台１０２の中心軸線と平行な内径線上に位置決めされた状態に保持される。
【００８３】
支柱１０３の本体１０３ａの上端位置および下端近くの位置には、それぞれ支持板１１０ａおよび１１０ｂが固定され、この支持板１１０ａと１１０ｂの間にネジ棒１１２が回転自在に支持されている。昇降ブロック１０４は、スライドヨーク１１５が貫通した本体部１０４ａと、スライドヨーク１１５の駆動ネジ１１７を支持させた小形の昇降部１０４ｂとからなり、本体部１０４ａを支柱１０３の本体１０３ａに摺動自在に嵌装し、昇降部１０４ｂの内に設けられた雌ネジ１１１をネジ棒１１２に噛合させて、支柱１０３の本体１０３ａに設けられている。下の支持板１１０ｂから突出したネジ棒１１２の下端には、ワンウエィレバー１１３が取り付けられている。該レバー１１３によりネジ棒１１２を一方向に回転すると、昇降ブロック１０４が支柱１０３の本体１０３ａに沿って上昇し、ネジ棒１１２を逆方向に回転すると本体１０３ａに沿って下降し、これにより、コアドリル１０６が基台１０２の中心軸線と平行なＰＣ管１の内径線上で移動する。
【００８４】
上記のネジ棒１１２には、昇降ブロック１０４の昇降部１０４ｂを当接させるストッパ１２８が嵌装されており、昇降部１０４ｂの側面に取り付けた高さ方向の目盛り板１２９によりストッパ１２８の位置を計測してネジ棒１１２に固定することにより、ＰＣ管１へのコアドリル１０６のコアビット１２２の進入深さを設定することができるようになっている。コアドリル１０６のＰＣ管１の長手方向への移動量は、昇降ブロック１０４の昇降部１０４ａの側面に取り付けた目盛り板１３０により計測することができる。
【００８５】
コアドリル１０６は、コアドリル本体１０６ａと、その本体１０６ａの駆動軸１２１の上端に着脱自在に取り付けられる前記のコアビット１２２とからなる。コアドリル１０６は、コアドリル本体１０６ａを固定したドリルホルダ１２０の下部をブラケット１０５の先端に設けられた切欠き部に挿入し、ブラケット１０５の下面からドリルホルダ１２０をネジ止めすることによって、ブラケット１０５に着脱自在に取り付けられる。ブラケット１０５には、コアドリル１０６に代えて精密金属探知センサ１３２を同様にネジ止めで取り付けることができ、ＰＣ管１に削孔した長穴８０内で横筋３の探知ができるようになっている。
【００８６】
上記のドリルホルダ１２０には、伸縮ガイドリングスタンド１２４がコアビット１２２と平行に取り付けられており、コアビット１２２の先端には、ガイドリングスタンド１２４の外面に嵌装したバネ１２５で伸縮自在に支持されたガイドリングホルダ１２６が嵌装されている。このホルダ１２６にパッキン１２７ａを先端に設けたガイドリング１２７を取り付けて、コアビット１２２の先端を覆うことにより、ドリルホルダ１２０の注水口１２３ａからコアビット１２２の内側の通水路１２３ｂを通ってコアビット１２２の先端から噴出した冷却および防塵用の飛び散りを防いで、ガイドリング１２７の排出口１２３ｃから排出するようにしている。
【００８７】
本実施形態の管劣化コアサンプラー１００でＰＣ管１のサンプルコアを採取するには、図２０示すように、まず、ＰＣ管１の内壁８の例えば斜め上方４５°の位置に支柱１０３が向く姿勢で内壁８に対し基台１０２を押圧して突起１０７ａ〜１０７ｄを当接させ、支柱１０３のストッパ１０９を伸長して内壁８に圧接して、コアドリル１０６がＰＣ管１の内壁８の隣り合う縦筋７同士の間にマークした２つのコアリング位置の１つ目を通る内径線上に位置するように位置決めする。必要ならば、図１８のハンドル１１８を回してコアドリル１０６をＰＣ間１の長手方向に移動する。
【００８８】
ついで図１８のレバー１１３によりコアドリル１０６をＰＣ管１の内壁８に移動し、φ３２のコアビット１２２によりＰＣ管１の１つ目のコアリング位置を横筋３の近くまで削孔する。１つ目の削孔が終わったら、レバー１１３によりコアビット１２２を削孔した穴からＰＣ管１の内壁８の外に抜き出し、ハンドル１１８によりコアドリル１２２をＰＣ管１の長手方向に２つ目のコアリング位置まで移動し、２つ目のコアリング位置を同様に横筋３の近くまで削孔する。これにより、ＰＣ管１の縦筋７同士の間に２つの穴が長手方向に重なった横筋探知用の長穴８０（第１の穴）が形成される。
【００８９】
ついでコアドリル１０６の駆動軸１２１にサライビットを装着し、長穴８０内を長手方向に移動させながら長穴８０の底を平らに浚い、つぎにブラケット１０５に精密金属探知センサ１３２を取り付け、長穴８０内で精密金属探知センサ１３２を長手方向に移動して横筋３の位置を検出する。ついでブラケット１０５にコアドリル１０６を装着しなおし、φ１２．５のものに替えたコアビット１２２により、長穴８０内の隣り合う横筋３同士の間にマークしたコアリング位置を削孔し、これによりカバーモルタル５のサンプルコアを採取する。
【００９０】
その後は、前の実施形態と同様にして、サンプルコアの採取で形成された第２の穴８２をゴム栓８４で塞ぎ、第１の穴８０をポリマーセメントで塞げば、ＰＣ管１からのサンプルコアの採取および採取箇所の補修が終了する。
【００９１】
本実施形態によれば、基台１０２の突起１０７（１０７ａ〜１０７ｄ）をＰＣ管１の内壁８に当接させ、支柱１０３のパッド１０９を内壁８に圧接させるので、コアドリル１０６を基台１０２の中心軸線と平行なＰＣ管１の内径線上に位置決めし、ＰＣ管１内にコアサンプラー１００を保持することができる。そしてレバー１１３によりネジ棒昇降機構を介してＰＣ管１に対しコアドリル１０６を内径線上で移動して削孔するので、反力の影響を受けることなくＰＣ管１を内側から直角に削孔してコアサンプルを採取することができる。またハンドル１１８によりネジ棒横動機構を介してコアドリル１０６をＰＣ管１の長手方向に移動することができるので、ＰＣ管１内にコアサンプラー１００をセットしなおすことなく、ＰＣ管１の長手方向に重なる２つの穴を削孔して、横筋探知用の長穴８０を形成するができる。
【００９２】
以上の実施形態では、いずれも、ＰＣ管１を例にとって、管の内側からカバーモルタルのサンプルコアを直角に採取する場合を説明し、その採取過程でＰＣ管１のコンクリートコア２からサンプルコアを採取することができることも示した。本発明は、ヒューム管のコンクリートコアからサンプルコアを採取する場合にも同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上のように、本発明に係る管劣化コアサンプラーは、ＰＣ管やヒューム管などの鉄筋コンクリート管のサンプルコアを管の内側から採取する装置として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明のコアサンプル採取方法で使用する鉄筋探知機を示す平面図である。
【図２】本発明のコアサンプル採取方法で使用するコアリング位置決め用具を示す斜視図である。
【図３】図２のコアリング位置決め用具の使用法を示す平面図である。
【図４】本発明のコアサンプラーの一実施形態を示す斜視図である。
【図５】図４のコアサンプラーに十字プレートを装着し、コアドリルを取り外したところを示す斜視図である。
【図６】図１のコアサンプラーの削孔時の姿勢を示す概略側面図である。
【図７】本発明のコアサンプル採取方法で使用する精密金属探知機を示す斜視図である。
【図８】図７の探知機に設置される近接センサを示す正面図である。
【図９】本実施形態に係る金属探知センサスライド装置の使用形態を示す図である。
【図１０】本発明のサンプルコア採取方法を示すブロック図である。
【図１１】本発明の採取方法に従って削孔したＰＣ管を示す断面図である。
【図１２】図１１の削孔部分をＰＣ管の内側から視た図である。
【図１３】図１１のＰＣ管の削孔部分の第２の穴にゴム栓を取り付けたところを示す断面図である。
【図１４】図１３のゴム栓の突起の他の例を示す部分図である。
【図１５】図１１のゴム栓をＰＣ管の削孔部分の第２の穴に取付けるのに使用するゴム栓挿入金具兼用ノッキングハンマを示す断面図である。
【図１６】図１３のゴム栓の穴に挿入する中栓およびその挿入に使用する中栓挿入棒を示す断面図である。
【図１７】ＰＣ管の構造を示す一部破断斜視図である。
【図１８】本発明のコアサンプラーの他の実施形態を示す斜視図である。
【図１９】図１８のコアサンプラーの縦断面図である。
【図２０】図１８のコアサンプラーをＰＣ管の内側に管横断方向に設置したところを示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１ ＰＣ管
２ コンクリートコア
３ 横筋（円周方向ＰＣ鋼線）
５ カバーコートモルタル
７ 縦筋（縦方向ＰＣ鋼線）
１０ 鉄筋探知機
２０ コアリング位置決め用具
４４〜４８ 突起
３０ 管劣化サンプラー
３２ コアドリル
３３ 十字プレート
３４ コアビット
３６ シャフト
３９ ドリル取り付け孔
４０ ガイドプレート
４１ コアビットが通る穴
４２ 基台
５０ 可動ストッパ
６０ 精密金属探知機
７０ 近接センサ
８０ 第１の穴
８２ 第２の穴
８４ ゴム栓
９０ ゴム栓挿入金具兼用ノッキングハンマ
９６ 中栓挿入棒
９８ 中栓
１００ 管劣化コアサンプラー
１０２ 基台
１０３ 支柱
１０４ 昇降ブロック
１０５ ブラケット
１０６ コアドリル
１０７ａ〜１０７ｄ 突起
１０９ パッド
１１２ ネジ棒
１１３ ワンウエィレバー
１１５ スライドヨーク
１１８ ハンドル
１１８ａ ネジ棒
１２０ ドリルホルダ
１２１ 駆動軸
１２２ コアビット
１３２ 精密金属探知センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート管を縦筋および横筋の間の位置で内側から削孔するコアドリルと、平行四辺形の頂点に相当する位置に、該平行四辺形の中心を中心とする中心軸線と平行に同一突出量で突出された４本の突起を有し、該４本の突起を前記管の内壁に当接させることによって、前記コアドリルを前記管の内径線上に位置するように位置決めする、前記コアドリルが前記中心軸線に沿って移動可能に取り付けられた基台とを備えることを特徴とする管劣化コアサンプラー。
【請求項２】
前記基台の前記中心軸線上に前記コアドリルのコアビットが通る貫通穴を形成するとともに、前記基台の上方に前記中心軸線上で移動可能に前記コアドリルを支持する支持台を設けたことを特徴とする請求項１記載の管劣化コアサンプラー。
【請求項３】
前記コアドリルを前記基台の前記中心軸線に対してオフセットして配置するとともに、前記基台の中心軸線上に支柱の本体を固定し、前記鉄筋コンクリート管の前記基台とは反対側の内壁に圧接するパッドを前記支柱の本体に対してその軸線方向に進退自在に配設してなる支柱を設けたことを特徴とする請求項１記載の管劣化コアサンプラー。
【請求項４】
前記支柱の本体に対して昇降ブロックを該支柱の軸線方向に移動自在に設け、該昇降ブロックに対してブラケットを前記中心軸線を通る前記鉄筋コンクリート管の長手方向線上で移動自在に設け、前記ブラケットに前記コアドリルを着脱自在に装着することを特徴とする請求項３記載の管劣化コアサンプラー。
【請求項５】
前記鉄筋コンクリート管の鉄筋を検出する金属センサを備え、前記ブラケットに前記金属センサと前記コアドリルとを選択的に装着させるようにしたことを特徴とする請求項４記載の管劣化コアサンプラー。
【請求項６】
鉄筋コンクリート管の内壁を金属探知機で走査して縦筋および横筋の位置を検出し、前記縦筋および横筋の間の位置でコアドリルに装着したコアビットにより前記管を直角に削孔して前記管のサンプルコアを採取することを特徴とするサンプルコア採取方法。
【請求項７】
前記鉄筋コンクリート管の内壁を金属探知機で走査して縦筋の位置を検出し、前記縦筋の間の位置でコアドリルに装着した第１のコアビットにより前記管を直角に削孔して複数本の横筋に渡る該横筋の近くまで達する第１の穴を形成し、前記穴の底を金属探知機で走査して横筋の位置を検出し、前記穴内の前記横筋の間の位置で前記コアドリルに装着した第２のコアビットにより前記管の外面まで達する第２の穴を前記管に直角に削孔して前記管のサンプルコアを採取することを特徴とする請求項６記載のサンプルコア採取方法。
【請求項８】
前記第１の穴は、前記管の長手方向に重なるようにして削孔した複数の穴からなる長穴であることを特徴とする請求項７記載のサンプルコア採取方法。
【請求項９】
前記サンプルコアの採取後、前記第１の穴をゴム栓で塞ぎ、前記第２の穴をセメント材で塞いで補修することを特徴とする請求項７または８記載のサンプルコア採取方法。
【請求項１】
鉄筋コンクリート管を縦筋および横筋の間の位置で内側から削孔するコアドリルと、平行四辺形の頂点に相当する位置に、該平行四辺形の中心を中心とする中心軸線と平行に同一突出量で突出された４本の突起を有し、該４本の突起を前記管の内壁に当接させることによって、前記コアドリルを前記管の内径線上に位置するように位置決めする、前記コアドリルが前記中心軸線に沿って移動可能に取り付けられた基台とを備えることを特徴とする管劣化コアサンプラー。
【請求項２】
前記基台の前記中心軸線上に前記コアドリルのコアビットが通る貫通穴を形成するとともに、前記基台の上方に前記中心軸線上で移動可能に前記コアドリルを支持する支持台を設けたことを特徴とする請求項１記載の管劣化コアサンプラー。
【請求項３】
前記コアドリルを前記基台の前記中心軸線に対してオフセットして配置するとともに、前記基台の中心軸線上に支柱の本体を固定し、前記鉄筋コンクリート管の前記基台とは反対側の内壁に圧接するパッドを前記支柱の本体に対してその軸線方向に進退自在に配設してなる支柱を設けたことを特徴とする請求項１記載の管劣化コアサンプラー。
【請求項４】
前記支柱の本体に対して昇降ブロックを該支柱の軸線方向に移動自在に設け、該昇降ブロックに対してブラケットを前記中心軸線を通る前記鉄筋コンクリート管の長手方向線上で移動自在に設け、前記ブラケットに前記コアドリルを着脱自在に装着することを特徴とする請求項３記載の管劣化コアサンプラー。
【請求項５】
前記鉄筋コンクリート管の鉄筋を検出する金属センサを備え、前記ブラケットに前記金属センサと前記コアドリルとを選択的に装着させるようにしたことを特徴とする請求項４記載の管劣化コアサンプラー。
【請求項６】
鉄筋コンクリート管の内壁を金属探知機で走査して縦筋および横筋の位置を検出し、前記縦筋および横筋の間の位置でコアドリルに装着したコアビットにより前記管を直角に削孔して前記管のサンプルコアを採取することを特徴とするサンプルコア採取方法。
【請求項７】
前記鉄筋コンクリート管の内壁を金属探知機で走査して縦筋の位置を検出し、前記縦筋の間の位置でコアドリルに装着した第１のコアビットにより前記管を直角に削孔して複数本の横筋に渡る該横筋の近くまで達する第１の穴を形成し、前記穴の底を金属探知機で走査して横筋の位置を検出し、前記穴内の前記横筋の間の位置で前記コアドリルに装着した第２のコアビットにより前記管の外面まで達する第２の穴を前記管に直角に削孔して前記管のサンプルコアを採取することを特徴とする請求項６記載のサンプルコア採取方法。
【請求項８】
前記第１の穴は、前記管の長手方向に重なるようにして削孔した複数の穴からなる長穴であることを特徴とする請求項７記載のサンプルコア採取方法。
【請求項９】
前記サンプルコアの採取後、前記第１の穴をゴム栓で塞ぎ、前記第２の穴をセメント材で塞いで補修することを特徴とする請求項７または８記載のサンプルコア採取方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００７−１９９０５９（Ｐ２００７−１９９０５９Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５１８８０（Ｐ２００６−３５１８８０）
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（５００４９６２５３）内外エンジニアリング株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（５００４９６２５３）内外エンジニアリング株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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