非破壊検査方法と非破壊検査装置
【課題】コンクリートの被りの深さに拘わりなく鉄筋の屈曲部の破断を確実に検出することのできる非破壊検査方法と非破壊検査装置を提供する。
【解決手段】コンクリート体１内に設けられるとともに屈曲部２ａを有する鉄筋２をそのコンクリート体１の外側から永久磁石４により磁化し、この後そのコンクリート体１上の磁束密度を測定することによって屈曲部２ａの破断Ｈの有無を検出する非破壊検査方法であって、屈曲部２ａの位置に対応するコンクリート体１の表面１Ａ，１Ｂ位置から鉄筋２の長手方向に沿って、永久磁石４をコンクリート体１の表面１Ａ，１Ｂ上を移動させることにより鉄筋２を長手方向に沿って磁化させる。
【解決手段】コンクリート体１内に設けられるとともに屈曲部２ａを有する鉄筋２をそのコンクリート体１の外側から永久磁石４により磁化し、この後そのコンクリート体１上の磁束密度を測定することによって屈曲部２ａの破断Ｈの有無を検出する非破壊検査方法であって、屈曲部２ａの位置に対応するコンクリート体１の表面１Ａ，１Ｂ位置から鉄筋２の長手方向に沿って、永久磁石４をコンクリート体１の表面１Ａ，１Ｂ上を移動させることにより鉄筋２を長手方向に沿って磁化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば橋脚などのコンクリート体内に設けられている鉄筋の破断の有無を検出する非破壊検査方法と非破壊検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンクリート内の鉄筋の欠陥を検出する非破壊検査方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる非破壊検査方法は、コンクリートに埋設された鉄筋にバイアス磁場によって長手方向に沿って平行に磁化し、鉄筋の欠損部により発生すり漏洩磁束を測定して欠損部を検出するものである。
【特許文献１】特開平６−２９４８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような非破壊検査方法にあっては、鉄筋が屈曲されている場合、その屈曲部で漏洩磁界の向きが複雑になることにより、その屈曲部での破断を検出することができないという問題があった。また、コンクリートの被りが深いと鉄筋の磁化も難しく、その漏洩磁束の検出も難しいという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、コンクリートの被りの深さに拘わりなく鉄筋の屈曲部の破断を確実に検出することのできる非破壊検査方法と非破壊検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、コンクリート体内に設けられるとともに屈曲部を有する鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより前記鉄筋を長手方向に沿って磁化させることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記コンクリート体は角部を有し、この角部に対応して前記屈曲部が形成され、
前記角部を形成する一方の面における前記屈曲部に対応する位置から前記永久磁石を鉄筋の長手方向に沿ってその一方の面上を移動させ、
この後、角部を形成する他方の面における前記屈曲部に対応する位置から前記永久磁石を鉄筋の長手方向に沿ってその他方の面上を移動させることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、コンクリート体内に並設されるとともに屈曲部を有する複数の鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を磁気センサで測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより各鉄筋を長手方向に沿って磁化させ、
この後、前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面上を鉄筋の並設方向に沿って前記磁気センサを移動させて、前記磁束密度を測定することにより前記屈曲部の破断の有無を検出することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、コンクリート体内に並設されるとともに屈曲部を有する複数の鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより各鉄筋を長手方向に沿って磁化させ、
この後、検査する目標鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を第１磁気センサで検出し、
この目標鉄筋の両側にある鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を第２，第３磁気センサで検出し、
この第２，第３磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、前記目標鉄筋の両側にある鉄筋の磁界の影響による磁束密度成分を求め、この磁束密度成分をその磁束密度から除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、地磁気による前記コンクリート上の磁束密度を第４磁気センサで検出し、
この第４磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、地磁気による影響をも除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、コンクリート体内に並行に配置された複数の鉄筋をその長手方向に沿って永久磁石により磁化し、この後、コンクリート体上の各鉄筋の磁束密度を測定することにより鉄筋の破断の有無を検出する非破壊検査装置であって、
検査する目標鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を検出する第１磁気センサと、
この目標鉄筋の両側にある鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を検出する第２，第３磁気センサと、
この第２，第３磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、前記目標鉄筋の両側にある鉄筋の磁界の影響による磁束密度成分を求め、この磁束密度成分をその磁束密度から除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出する演算手段とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、地磁気による前記コンクリート上の磁束密度を検出する第４磁気センサを備え、
前記演算手段は、第４磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、地磁気による影響をも除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、コンクリートの被りの深さに拘わりなく鉄筋の屈曲部の破断を確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明に係る非破壊検査方法と非破壊検査装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１５】
［第１実施例］
図１において、１は例えば橋脚のコンクリート体であり、このコンクリート体１内には複数の主鉄筋２が設けられており、この主鉄筋２はコンクリート体１の角部１Ａで屈曲された屈曲部２ａを有している。３は補助鉄筋である。
【００１６】
この主鉄筋２の屈曲部２ａで破断Ｈが発生し易く、この屈曲部２ａの破断Ｈを検出する非破壊検査方法について説明する。なお、主鉄筋２の位置や屈曲部２ａの位置は既知である。
【００１７】
先ず、例えばＮｄ系のような希土類金属からなる永久磁石４を実線で示す屈曲部２ａの位置、すなわち主鉄筋２の右端位置（図１において）である原点位置Ｏ１に置き、この永久磁石４を左方向へ移動させていくことにより、主鉄筋２の一方の部分２Ａを長手方向に沿って原点位置Ｏ１から所定の長さだけ磁化させる。同様に、永久磁石４を鎖線で示す屈曲部２ａの位置、すなわち主鉄筋２の上端位置（図１において）である原点位置Ｏ２に置き、この永久磁石４を左方向へ移動させていくことにより、主鉄筋２の他方の部分２Ｂを長手方向に沿って原点位置Ｏ２から所定の長さだけ磁化させる。
【００１８】
この磁化は、永久磁石４を主鉄筋２の部分２Ａ，２Ｂの長手方向に沿って往復移動させた後、最後に上記のように原点位置Ｏ１，Ｏ２から主鉄筋２の部分２Ａ，２Ｂの長手方向に沿って永久磁石を移動させて行ってもよく、また、原点位置Ｏ１，Ｏ２から主鉄筋２の部分２Ａ，２Ｂの長手方向に沿う移動を複数回繰り返し行ってもよい。
【００１９】
次に、コンコリート体１の面１Ａ，１Ｂに対して垂直方向の漏洩磁束密度をその面１Ａ，１Ｂの各位置ごとに磁気センサ１０により検出していく。この磁気センサ１０は、高感度の例えばＭＩセンサあるいはフラックスゲート型センサである。
【００２０】
漏洩磁束の測定は、図２に示すように磁気センサ１０をコンコリート体１の面１Ａ上に沿って移動させながら行う。すなわち、コンコリート体１の右端から左方向へ所定距離の範囲について行い、その磁気センサ１０の移動方向は図２の実線位置から矢印方向へ移動させてもよく、逆に左側からコンコリート体１の右端位置へ移動させてもい。
【００２１】
同様に、磁気センサ１０をコンコリート体１の面１Ｂ上に沿って、コンコリート体１の上端（図２において）から下方へ所定距離の範囲について行い、その磁気センサ１０の移動方向は上下（図２において）のどちらでもよい。
【００２２】
図３は主鉄筋２の屈曲部２ａの破断Ｈを検出する非破壊検査装置２０を示す。この非破壊検査装置２０は、磁気センサ１０を有する磁気検知部１１と、この磁気センサ１０が検出する検出信号からコンコリート体１の面１Ａ，１Ｂ上の磁束密度を演算して求める演算回路２１と、この演算回路２１が演算した磁束密度をグラフにして表示する表示部２２とを備えている。
【００２３】
磁気検知部１１は、この磁気検知部１１の移動距離を求める距離センサ（図示せず）が組み込まれている。
【００２４】
演算回路２１は、距離センサが求める移動距離に対応してコンコリート体１の面１Ａ，１Ｂの各位置における垂直方向の磁束密度を求めるものである。
【００２５】
上述のようにして主鉄筋２を磁化させた後、この主鉄筋２に沿って磁気検知部１１をコンコリート体１の面１Ａ上を移動させると、すなわち、Ｘ軸方向に沿って移動させていくと、図４に示すように、コンコリート体１の面１Ａの各位置における磁束密度（面１Ａと直交する方向の磁束密度）が求められていく。
【００２６】
図４の鎖線で示すグラフＧ１が主鉄筋２の屈曲部２ａに破断Ｈがない健全な場合の磁束密度であり、屈曲部２ａに破断Ｈがあるとその磁束密度は実線で示すグラフＧ２になることが実験で分かった。このように、屈曲部２ａに破断Ｈがあると、この屈曲部２ａの近辺のマイナス側の位置（図４において原点Ｏ１の左側）で大きく減少し、マイナス方向にピークＰ１（谷部）が生じる。このグラフＧ１またはＧ２は表示部２２に表示される。このピークＰ１はコンクリートの被りが深くても検出することができる。
【００２７】
これに対して、屈曲部２ａに破断Ｈがない場合には、グラフＧ１で示すようにピークは生じない。
【００２８】
したがって、ピークＰ１があるかないかで、破断Ｈの有無を判断することができる。
【００２９】
同様に、磁気検知部１１をコンコリート体１の面１Ｂ上を移動させると、すなわち、Ｙ軸方向に沿って移動させていくと、図５に示すように、コンコリート体１の面１Ｂの各位置における磁束密度（面１Ｂと直交する方向の磁束密度）が求められていく。
【００３０】
図５の鎖線で示すグラフＧ３が主鉄筋２の屈曲部２ａに破断Ｈがない健全な場合の磁束密度であり、屈曲部２ａに破断Ｈがあるとその磁束密度は実線で示すグラフＧ４になることが実験で分かった。このように、屈曲部２ａに破断Ｈがあると、この屈曲部２ａの近辺のプラス側の位置（図５において原点Ｏ２の右側）で大きく増加し、プラス方向にピークＰ２が生じる。このグラフＧ３またはＧ４は表示部２２に表示される。
【００３１】
これに対して、屈曲部２ａに破断Ｈがない場合には、グラフＧ３で示すようにピークは生じない。
【００３２】
したがって、ピークＰ２があるかないかで、破断Ｈの有無を判断することができる。このピークＰ２はコンクリートの被りが深くても検出することができる。
【００３３】
このように、コンクリートの被りが深くてもピークＰ１，Ｐ２の有無で破断Ｈの有無を判断することができる。このピークＰ１，Ｐ２は２つ求める必要はなく、少なくともどちらか一方のピークを検出すれば、破断Ｈの有無を判断することができる。ピークＰ１，Ｐ２の有無は表示部２２に表示されるグラフＧ１〜Ｇ４からオペレータが判断してもよく、ピーク検出回路を用いてそのピークを検出して破断Ｈの有無を判断してもよい。
【００３４】
ちなみに、主鉄筋２を上述の逆の方向、すなわち屈曲部２ａに向かって永久磁石４を移動させて磁化させ、上述のようにしてコンコリート体１の面１Ａ，１Ｂ上の磁束密度を測定すると、図６および図７に示すグラフＧ１′〜Ｇ４′のように測定される。このグラフＧ２′，Ｇ４′が屈曲部２ａに破断Ｈがある場合であり、グラフＧ１′，Ｇ３′が屈曲部２ａに破断Ｈがない場合を示す。
【００３５】
このグラフＧ１′〜Ｇ４′から分かるように、上述のようなピークを検出することはできず、このため、屈曲部２ａの破断Ｈを検出することはできない。
【００３６】
上記実施例では、主鉄筋２の両側の部分２Ａ，２Ｂを磁化させているが、どちらか一方を磁化させて、その磁化させた側のコンコリート体１の面１Ａまたは面１Ｂ上の磁束密度を測定してもよい。
【００３７】
この場合、図８のグラフＧ５で示すように、コンクリート体１の角側（図２の右端部側）で測定した磁束密度が大きく変化するときには、図９に示すように、主鉄筋２の屈曲部２ａで１極（図９においてＳ極）に着磁されているためである。このように着磁されると、健全な場合でもピークＰ１と同じようなピークが現れるので、破断と健全との区別がつきにくくなることにより、極性を逆にして再着磁して測定をやり直す。
【００３８】
上記実施例では、磁気検知部１１を主鉄筋２の長手方向（Ｘ方向またはＹ方向）に沿って磁気検知部１１を移動させて測定するが、主鉄筋２，２−１，２−２…は図１０に示すようにＺ軸方向に複数並設されているので、磁気検知部１１をＺ軸方向に移動させて測定してもよい。
【００３９】
この場合の測定結果の一例を図１１のグラフに示す。ここでは、主鉄筋２，２−２の屈曲部に破断があり、主鉄筋２−１，２−３は健全な場合を示す。また、グラフＧ５，６Ｇ，Ｇ７，Ｇ８はＸ軸方向に対して原点Ｏ１から−３０ｃｍ，−２０ｃｍ，−１０ｃｍ，−５ｃｍの位置をＺ方向に移動させて測定した磁束密度を示す。
【００４０】
このグラフＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８から分かるように、破断のある主鉄筋２，２−２の位置では磁束密度は低く、破断のない主鉄筋２−１，２−３の位置では磁束密度は大きくなっていることにより、破断を検出することができる。
［第２実施例］
図１２は非破壊検査装置３０の第２実施例を示す。この非破壊検査装置３０は、コンクリート体２０の面２０Ａ上を移動させる磁気検知部４０と、この磁気検知部４０から出力される検知信号に基づいてコンクリート体２０の面２０Ａ上の磁束密度を演算する演算回路５０と、この演算回路５０が演算した磁束密度をグラフにして表示する表示部３２とを備えている。
【００４１】
磁気検知部４０は、コンクリート体２０の主鉄筋Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…の等間隔に合わせて同じ等間隔に配置された３つの磁気センサ４１〜４３と、コンクリート体２０の面２０Ａ上の地磁気を検出する地磁気センサ４４と、磁気検知部４０の移動距離を求める図示しない距離センサとを有している。地磁気センサ４４は鉄筋Ｒ１，Ｒ２…の磁界の影響を受けない位置に配置されている。
【００４２】
この非破壊検査装置３０は、４つの磁気センサ４１〜４４から出力される検出信号に基づいて、検査する目標鉄筋（図１２の場合のＲ３）による磁束密度のみを抽出して、その目標鉄筋の破断を検出するものである。
［検査方法］
次に、上記のように構成される非破壊検査装置３０による非破壊検査方法について説明する。
【００４３】
先ず、主鉄筋Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…を第１実施例と同様にして、主鉄筋Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…の長手方向に沿って永久磁石により磁化させる。
【００４４】
次に、例えば主鉄筋Ｒ３の破断を検知する場合には、図１２に示すように主鉄筋Ｒ３の位置に磁気センサ４２を位置させて磁気検知部４０をコンクリート体２０の面２０Ａ上に置く。これにより、磁気センサ４１，４３が主鉄筋Ｒ３の両側にある主鉄筋Ｒ２，Ｒ４の位置に位置する。なお、各主鉄筋Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…位置やコンクリートの被りの深さは既知である。
【００４５】
そして、磁気検知部４０を主鉄筋Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…の長手方向に沿ってコンクリート体２０の面２０Ａ上を移動させていき、コンクリート体２０の面２０Ａ上のその長手方向に対する各位置の磁束密度を求めて主鉄筋Ｒ３の破断を検出するものである。
【００４６】
以下、主鉄筋Ｒ３の破断の検出方法について説明する。
【００４７】
主鉄筋Ｒ１，Ｒ２…が複数ある場合、理論的には全ての鉄筋Ｒ１，Ｒ２…が互いに影響を及ぼすが、磁界の強さは距離に反比例することから、実用上は隣接する鉄筋の影響だけを考慮し、それ以上離れた鉄筋からの影響を無視することで十分と考えられる。
【００４８】
今、図１３および図１４に示すように、目標としている鉄筋Ｒ３とその両隣の鉄筋Ｒ２，Ｒ４によるコンクリート体２０の表面２０Ａの磁束密度をｘ２〜ｘ４とし、鉄筋Ｒ３の位置上で測定される磁束密度をＢ３とする。なお、コンクリート体２０は、図１に示すコンクリート体１と同様に表面２０Ａと図示しない表面２０Ｂとによって角部が形成され、鉄筋Ｒ１，Ｒ２…はその角部に屈曲部（図示せず）を有している。
【００４９】
磁束密度Ｂ３は、鉄筋Ｒ３による磁束密度ｘ３の他に鉄筋Ｒ２からの磁束の垂直成分ａ３２ｘ２と、鉄筋Ｒ４からの磁束の垂直成分ａ３４ｘ４と、地磁気ｅとが含まれる。
【００５０】
同様に、鉄筋Ｒ２上で測定される磁束密度Ｂ２は、鉄筋Ｒ２による磁束密度ｘ２の他に鉄筋Ｒ３からの磁束の垂直成分ａ２３ｘ３と、鉄筋Ｒ１（図示せず）からａ２１ｘ１と、地磁気ｅとが含まれるが、ここでは、検査する鉄筋Ｒ３の両側、つまり鉄筋Ｒ２，Ｒ４の影響のみを考慮し、鉄筋Ｒ１（図示せず）からの影響による磁束密度ａ２１ｘ１を無視する。鉄筋Ｒ４についても、同様に鉄筋Ｒ５（図示せず）からの影響による磁束密度ａ４５ｘ５を無視する。
【００５１】
したがって、これらを定式化すれば次のように表され、上記の磁束密度Ｂ２〜Ｂ４の測定と地磁気ｅとの測定から、磁束密度をｘ２〜ｘ４を求める３元連立一次方程式になる。
【００５２】
鉄筋Ｒ２について：ｘ２＋ａ２３・ｘ３＋ｅ＝Ｂ２ …（１）
鉄筋Ｒ３について：ａ３２・ｘ２＋ｘ３＋ａ３４・ｘ４＋ｅ＝Ｂ３ …（２）
鉄筋Ｒ４について：ａ４３・ｘ３＋ｘ４＋ｅ＝Ｂ４ …（３）
（１）式にａ３２を掛け、
ａ３２・ｘ２＋ａ３２・ａ２３・ｘ３＝ａ３２（Ｂ２−ｅ） …（４）
（３）式にａ３４を掛けて、
ａ３４・ａ４３・ｘ３＋ａ３４・ｘ４＝ａ３４（Ｂ４−ｅ） …（５）
（２）式−（４）式−（５）式から
（１−ａ３２・ａ２３−ａ３４・ａ４３）ｘ３
＝（Ｂ３−ｅ）−ａ３２（Ｂ２−ｅ）−ａ３４（Ｂ４−ｅ） …（６）
となる。よって、求めたいｘ３は
ｘ３＝（（Ｂ３−ｅ）−ａ３２（Ｂ２−ｅ）−ａ３４（Ｂ４−ｅ））／（１−ａ３２・ａ２３−ａ３４・ａ４３） …（７）
となる。
【００５３】
ここで、被り深さおよび鉄筋間隔が一定であることから係数は全て等しくなるので、ａ３２で代表させれば、（７）式はさらに次のようになる。
【００５４】
ｘ３＝（（Ｂ３−ｅ）−ａ３２（（Ｂ２−ｅ）＋（Ｂ４−ｅ）））／（１−２ａ３２・ａ３２） …（８）
となる。
【００５５】
ここで、被り深さを１００mm、鉄筋間隔を１５０mmとした場合のａ３２の係数を算出する。
【００５６】
図１５において、ｘ３，ｘ４はそれぞれ鉄筋Ｒ３，Ｒ４からの磁束である。測定点Ｅ３において、鉄筋Ｒ４からの影響Ｆ１は、磁界強度は距離に反比例するので、ｘ４を用いて、
Ｆ１＝ｘ４×１００／１８０となる。したがって、Ｆ１のコンクリート表面の垂直な成分Ｆ２は、
Ｆ２＝Ｆ１×１００／１８０＝ｘ４×（１００／１８０）2 ＝０.３０９・ｘ４
となり、ａ３２（＝ａ３４）は０.３０９となる。
【００５７】
したがって、ｘ３＝（（Ｂ３−ｅ）−０.３０９（（Ｂ２−ｅ）＋（Ｂ４−ｅ）））／（１−２×０.３０９2）となり、
ｘ３＝１.２３６（Ｂ３−ｅ）−０.３８２（（Ｂ２−ｅ）＋（Ｂ４−ｅ））
…（１０）となる。
【００５８】
この（１０）式に基づいてｘ３を求めるアナログ演算回路５０の一例を図１６に示す。
【００５９】
演算回路５０は、磁気センサ４１が検出する磁束密度Ｂ２から磁気センサ４４が検出する磁束密度ｅを差し引く減算器５１と、磁気センサ４２が検出する磁束密度Ｂ３から磁気センサ４４が検出する磁束密度ｅを差し引く減算器５２と、磁気センサ４３が検出する磁束密度Ｂ４から磁気センサ４４が検出する磁束密度ｅを差し引く減算器５３と、減算器５１の値と減算器５３の値とを加算する加算器５４と、加算器５４の値を０.３８２倍にする掛算器５５と、減算器５２の値を１.２３６倍にする掛算器５６と、掛算器５６の値から掛算器５５の値を差し引く減算器５７とを有している。
【００６０】
図１７のグラフは非破壊検査装置３０で測定したコンクリート体２０の表面２０Ａ，２０Ｂ（図示せず）の磁束密度を示す。グラフＧａ１，Ｇｂ１が鉄筋Ｒ３の屈曲部（図示せず）に破断のある場合の磁束密度であり、グラフＧａ２，Ｇｂ２が屈曲部に破断のない場合の磁束密度を示す。このグラフから分かるように、屈曲部に破断がある場合、グラフＧａ１，Ｇｂ１に大きなピークＰ４，Ｐ５が現れる。なお、図１８は演算処理を行わなかった場合の磁束密度のグラフを示し、図１７に比べて健全と破断の差が小さく、図１７ほど顕著でない。
【００６１】
非破壊検査装置３０は、アナログ演算回路５０によって磁束密度を求めているが、マイクロコンピュータを使用してデジタルで演算処理を行って求めてもよい。また、この非破壊検査装置３０は、鉄筋の屈曲部の破断以外にも、他の箇所（例えば直線部分）の破断を検出することも可能であり、この場合、第１実施例と同様な方法で鉄筋を磁化させる必要はなく、鉄筋に沿って永久磁石で磁化させるだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】鉄筋の磁化の方法を示した説明図である。
【図２】鉄筋の破断を検出する測定方法を示した説明図である。
【図３】非破壊検査装置の構成を示したブロック図である。
【図４】この発明に係る非破壊検査方法によって鉄筋を磁化させた場合のコンクリート体の角部の一方の面の各位置における磁束密度を示したグラフである。
【図５】この発明に係る非破壊検査方法によって鉄筋を磁化させた場合のコンクリート体の角部の他方の面の各位置における磁束密度を示したグラフである。
【図６】従来の方法によって鉄筋を磁化させた場合のコンクリート体の角部の一方の面の各位置における磁束密度を示したグラフである。
【図７】従来の方法によって鉄筋を磁化させた場合のコンクリート体の角部の他方の面の各位置における磁束密度を示したグラフである。
【図８】磁束密度が大きく変化し過ぎる場合の例を示した説明図である。
【図９】主鉄筋の屈曲部で１極に着磁される場合を示した説明図である。
【図１０】磁気検知部をＺ軸方向に移動させて測定する場合を示した説明図である。
【図１１】磁気検知部をＺ軸方向に移動させて測定した場合のＺ方向位置に対する磁束密度を示したグラフである。
【図１２】第２実施例の非破壊検査装置の構成を示したブロック図である。
【図１３】各鉄筋による磁束密度を示した説明図である。
【図１４】図１３の一部を詳細に示した説明図である。
【図１５】検査を行う鉄筋の磁束密度と隣の鉄筋による磁束密度を示した説明図である。
【図１６】第２実施例の非破壊検査装置の演算回路の構成を示したブロック図である。
【図１７】第２実施例の非破壊検査装置によって測定した磁束密度を示したグラフである。
【図１８】演算処理を行わずに求めた磁束密度を示したグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１ コンクリート体
１Ａ，１Ｂ 表面
２ 鉄筋
２ａ 屈曲部
４ 永久磁石
Ｈ 破断
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば橋脚などのコンクリート体内に設けられている鉄筋の破断の有無を検出する非破壊検査方法と非破壊検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンクリート内の鉄筋の欠陥を検出する非破壊検査方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる非破壊検査方法は、コンクリートに埋設された鉄筋にバイアス磁場によって長手方向に沿って平行に磁化し、鉄筋の欠損部により発生すり漏洩磁束を測定して欠損部を検出するものである。
【特許文献１】特開平６−２９４８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような非破壊検査方法にあっては、鉄筋が屈曲されている場合、その屈曲部で漏洩磁界の向きが複雑になることにより、その屈曲部での破断を検出することができないという問題があった。また、コンクリートの被りが深いと鉄筋の磁化も難しく、その漏洩磁束の検出も難しいという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、コンクリートの被りの深さに拘わりなく鉄筋の屈曲部の破断を確実に検出することのできる非破壊検査方法と非破壊検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、コンクリート体内に設けられるとともに屈曲部を有する鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより前記鉄筋を長手方向に沿って磁化させることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記コンクリート体は角部を有し、この角部に対応して前記屈曲部が形成され、
前記角部を形成する一方の面における前記屈曲部に対応する位置から前記永久磁石を鉄筋の長手方向に沿ってその一方の面上を移動させ、
この後、角部を形成する他方の面における前記屈曲部に対応する位置から前記永久磁石を鉄筋の長手方向に沿ってその他方の面上を移動させることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、コンクリート体内に並設されるとともに屈曲部を有する複数の鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を磁気センサで測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより各鉄筋を長手方向に沿って磁化させ、
この後、前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面上を鉄筋の並設方向に沿って前記磁気センサを移動させて、前記磁束密度を測定することにより前記屈曲部の破断の有無を検出することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、コンクリート体内に並設されるとともに屈曲部を有する複数の鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより各鉄筋を長手方向に沿って磁化させ、
この後、検査する目標鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を第１磁気センサで検出し、
この目標鉄筋の両側にある鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を第２，第３磁気センサで検出し、
この第２，第３磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、前記目標鉄筋の両側にある鉄筋の磁界の影響による磁束密度成分を求め、この磁束密度成分をその磁束密度から除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、地磁気による前記コンクリート上の磁束密度を第４磁気センサで検出し、
この第４磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、地磁気による影響をも除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、コンクリート体内に並行に配置された複数の鉄筋をその長手方向に沿って永久磁石により磁化し、この後、コンクリート体上の各鉄筋の磁束密度を測定することにより鉄筋の破断の有無を検出する非破壊検査装置であって、
検査する目標鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を検出する第１磁気センサと、
この目標鉄筋の両側にある鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を検出する第２，第３磁気センサと、
この第２，第３磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、前記目標鉄筋の両側にある鉄筋の磁界の影響による磁束密度成分を求め、この磁束密度成分をその磁束密度から除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出する演算手段とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、地磁気による前記コンクリート上の磁束密度を検出する第４磁気センサを備え、
前記演算手段は、第４磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、地磁気による影響をも除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、コンクリートの被りの深さに拘わりなく鉄筋の屈曲部の破断を確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明に係る非破壊検査方法と非破壊検査装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１５】
［第１実施例］
図１において、１は例えば橋脚のコンクリート体であり、このコンクリート体１内には複数の主鉄筋２が設けられており、この主鉄筋２はコンクリート体１の角部１Ａで屈曲された屈曲部２ａを有している。３は補助鉄筋である。
【００１６】
この主鉄筋２の屈曲部２ａで破断Ｈが発生し易く、この屈曲部２ａの破断Ｈを検出する非破壊検査方法について説明する。なお、主鉄筋２の位置や屈曲部２ａの位置は既知である。
【００１７】
先ず、例えばＮｄ系のような希土類金属からなる永久磁石４を実線で示す屈曲部２ａの位置、すなわち主鉄筋２の右端位置（図１において）である原点位置Ｏ１に置き、この永久磁石４を左方向へ移動させていくことにより、主鉄筋２の一方の部分２Ａを長手方向に沿って原点位置Ｏ１から所定の長さだけ磁化させる。同様に、永久磁石４を鎖線で示す屈曲部２ａの位置、すなわち主鉄筋２の上端位置（図１において）である原点位置Ｏ２に置き、この永久磁石４を左方向へ移動させていくことにより、主鉄筋２の他方の部分２Ｂを長手方向に沿って原点位置Ｏ２から所定の長さだけ磁化させる。
【００１８】
この磁化は、永久磁石４を主鉄筋２の部分２Ａ，２Ｂの長手方向に沿って往復移動させた後、最後に上記のように原点位置Ｏ１，Ｏ２から主鉄筋２の部分２Ａ，２Ｂの長手方向に沿って永久磁石を移動させて行ってもよく、また、原点位置Ｏ１，Ｏ２から主鉄筋２の部分２Ａ，２Ｂの長手方向に沿う移動を複数回繰り返し行ってもよい。
【００１９】
次に、コンコリート体１の面１Ａ，１Ｂに対して垂直方向の漏洩磁束密度をその面１Ａ，１Ｂの各位置ごとに磁気センサ１０により検出していく。この磁気センサ１０は、高感度の例えばＭＩセンサあるいはフラックスゲート型センサである。
【００２０】
漏洩磁束の測定は、図２に示すように磁気センサ１０をコンコリート体１の面１Ａ上に沿って移動させながら行う。すなわち、コンコリート体１の右端から左方向へ所定距離の範囲について行い、その磁気センサ１０の移動方向は図２の実線位置から矢印方向へ移動させてもよく、逆に左側からコンコリート体１の右端位置へ移動させてもい。
【００２１】
同様に、磁気センサ１０をコンコリート体１の面１Ｂ上に沿って、コンコリート体１の上端（図２において）から下方へ所定距離の範囲について行い、その磁気センサ１０の移動方向は上下（図２において）のどちらでもよい。
【００２２】
図３は主鉄筋２の屈曲部２ａの破断Ｈを検出する非破壊検査装置２０を示す。この非破壊検査装置２０は、磁気センサ１０を有する磁気検知部１１と、この磁気センサ１０が検出する検出信号からコンコリート体１の面１Ａ，１Ｂ上の磁束密度を演算して求める演算回路２１と、この演算回路２１が演算した磁束密度をグラフにして表示する表示部２２とを備えている。
【００２３】
磁気検知部１１は、この磁気検知部１１の移動距離を求める距離センサ（図示せず）が組み込まれている。
【００２４】
演算回路２１は、距離センサが求める移動距離に対応してコンコリート体１の面１Ａ，１Ｂの各位置における垂直方向の磁束密度を求めるものである。
【００２５】
上述のようにして主鉄筋２を磁化させた後、この主鉄筋２に沿って磁気検知部１１をコンコリート体１の面１Ａ上を移動させると、すなわち、Ｘ軸方向に沿って移動させていくと、図４に示すように、コンコリート体１の面１Ａの各位置における磁束密度（面１Ａと直交する方向の磁束密度）が求められていく。
【００２６】
図４の鎖線で示すグラフＧ１が主鉄筋２の屈曲部２ａに破断Ｈがない健全な場合の磁束密度であり、屈曲部２ａに破断Ｈがあるとその磁束密度は実線で示すグラフＧ２になることが実験で分かった。このように、屈曲部２ａに破断Ｈがあると、この屈曲部２ａの近辺のマイナス側の位置（図４において原点Ｏ１の左側）で大きく減少し、マイナス方向にピークＰ１（谷部）が生じる。このグラフＧ１またはＧ２は表示部２２に表示される。このピークＰ１はコンクリートの被りが深くても検出することができる。
【００２７】
これに対して、屈曲部２ａに破断Ｈがない場合には、グラフＧ１で示すようにピークは生じない。
【００２８】
したがって、ピークＰ１があるかないかで、破断Ｈの有無を判断することができる。
【００２９】
同様に、磁気検知部１１をコンコリート体１の面１Ｂ上を移動させると、すなわち、Ｙ軸方向に沿って移動させていくと、図５に示すように、コンコリート体１の面１Ｂの各位置における磁束密度（面１Ｂと直交する方向の磁束密度）が求められていく。
【００３０】
図５の鎖線で示すグラフＧ３が主鉄筋２の屈曲部２ａに破断Ｈがない健全な場合の磁束密度であり、屈曲部２ａに破断Ｈがあるとその磁束密度は実線で示すグラフＧ４になることが実験で分かった。このように、屈曲部２ａに破断Ｈがあると、この屈曲部２ａの近辺のプラス側の位置（図５において原点Ｏ２の右側）で大きく増加し、プラス方向にピークＰ２が生じる。このグラフＧ３またはＧ４は表示部２２に表示される。
【００３１】
これに対して、屈曲部２ａに破断Ｈがない場合には、グラフＧ３で示すようにピークは生じない。
【００３２】
したがって、ピークＰ２があるかないかで、破断Ｈの有無を判断することができる。このピークＰ２はコンクリートの被りが深くても検出することができる。
【００３３】
このように、コンクリートの被りが深くてもピークＰ１，Ｐ２の有無で破断Ｈの有無を判断することができる。このピークＰ１，Ｐ２は２つ求める必要はなく、少なくともどちらか一方のピークを検出すれば、破断Ｈの有無を判断することができる。ピークＰ１，Ｐ２の有無は表示部２２に表示されるグラフＧ１〜Ｇ４からオペレータが判断してもよく、ピーク検出回路を用いてそのピークを検出して破断Ｈの有無を判断してもよい。
【００３４】
ちなみに、主鉄筋２を上述の逆の方向、すなわち屈曲部２ａに向かって永久磁石４を移動させて磁化させ、上述のようにしてコンコリート体１の面１Ａ，１Ｂ上の磁束密度を測定すると、図６および図７に示すグラフＧ１′〜Ｇ４′のように測定される。このグラフＧ２′，Ｇ４′が屈曲部２ａに破断Ｈがある場合であり、グラフＧ１′，Ｇ３′が屈曲部２ａに破断Ｈがない場合を示す。
【００３５】
このグラフＧ１′〜Ｇ４′から分かるように、上述のようなピークを検出することはできず、このため、屈曲部２ａの破断Ｈを検出することはできない。
【００３６】
上記実施例では、主鉄筋２の両側の部分２Ａ，２Ｂを磁化させているが、どちらか一方を磁化させて、その磁化させた側のコンコリート体１の面１Ａまたは面１Ｂ上の磁束密度を測定してもよい。
【００３７】
この場合、図８のグラフＧ５で示すように、コンクリート体１の角側（図２の右端部側）で測定した磁束密度が大きく変化するときには、図９に示すように、主鉄筋２の屈曲部２ａで１極（図９においてＳ極）に着磁されているためである。このように着磁されると、健全な場合でもピークＰ１と同じようなピークが現れるので、破断と健全との区別がつきにくくなることにより、極性を逆にして再着磁して測定をやり直す。
【００３８】
上記実施例では、磁気検知部１１を主鉄筋２の長手方向（Ｘ方向またはＹ方向）に沿って磁気検知部１１を移動させて測定するが、主鉄筋２，２−１，２−２…は図１０に示すようにＺ軸方向に複数並設されているので、磁気検知部１１をＺ軸方向に移動させて測定してもよい。
【００３９】
この場合の測定結果の一例を図１１のグラフに示す。ここでは、主鉄筋２，２−２の屈曲部に破断があり、主鉄筋２−１，２−３は健全な場合を示す。また、グラフＧ５，６Ｇ，Ｇ７，Ｇ８はＸ軸方向に対して原点Ｏ１から−３０ｃｍ，−２０ｃｍ，−１０ｃｍ，−５ｃｍの位置をＺ方向に移動させて測定した磁束密度を示す。
【００４０】
このグラフＧ５，Ｇ６，Ｇ７，Ｇ８から分かるように、破断のある主鉄筋２，２−２の位置では磁束密度は低く、破断のない主鉄筋２−１，２−３の位置では磁束密度は大きくなっていることにより、破断を検出することができる。
［第２実施例］
図１２は非破壊検査装置３０の第２実施例を示す。この非破壊検査装置３０は、コンクリート体２０の面２０Ａ上を移動させる磁気検知部４０と、この磁気検知部４０から出力される検知信号に基づいてコンクリート体２０の面２０Ａ上の磁束密度を演算する演算回路５０と、この演算回路５０が演算した磁束密度をグラフにして表示する表示部３２とを備えている。
【００４１】
磁気検知部４０は、コンクリート体２０の主鉄筋Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…の等間隔に合わせて同じ等間隔に配置された３つの磁気センサ４１〜４３と、コンクリート体２０の面２０Ａ上の地磁気を検出する地磁気センサ４４と、磁気検知部４０の移動距離を求める図示しない距離センサとを有している。地磁気センサ４４は鉄筋Ｒ１，Ｒ２…の磁界の影響を受けない位置に配置されている。
【００４２】
この非破壊検査装置３０は、４つの磁気センサ４１〜４４から出力される検出信号に基づいて、検査する目標鉄筋（図１２の場合のＲ３）による磁束密度のみを抽出して、その目標鉄筋の破断を検出するものである。
［検査方法］
次に、上記のように構成される非破壊検査装置３０による非破壊検査方法について説明する。
【００４３】
先ず、主鉄筋Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…を第１実施例と同様にして、主鉄筋Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…の長手方向に沿って永久磁石により磁化させる。
【００４４】
次に、例えば主鉄筋Ｒ３の破断を検知する場合には、図１２に示すように主鉄筋Ｒ３の位置に磁気センサ４２を位置させて磁気検知部４０をコンクリート体２０の面２０Ａ上に置く。これにより、磁気センサ４１，４３が主鉄筋Ｒ３の両側にある主鉄筋Ｒ２，Ｒ４の位置に位置する。なお、各主鉄筋Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…位置やコンクリートの被りの深さは既知である。
【００４５】
そして、磁気検知部４０を主鉄筋Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…の長手方向に沿ってコンクリート体２０の面２０Ａ上を移動させていき、コンクリート体２０の面２０Ａ上のその長手方向に対する各位置の磁束密度を求めて主鉄筋Ｒ３の破断を検出するものである。
【００４６】
以下、主鉄筋Ｒ３の破断の検出方法について説明する。
【００４７】
主鉄筋Ｒ１，Ｒ２…が複数ある場合、理論的には全ての鉄筋Ｒ１，Ｒ２…が互いに影響を及ぼすが、磁界の強さは距離に反比例することから、実用上は隣接する鉄筋の影響だけを考慮し、それ以上離れた鉄筋からの影響を無視することで十分と考えられる。
【００４８】
今、図１３および図１４に示すように、目標としている鉄筋Ｒ３とその両隣の鉄筋Ｒ２，Ｒ４によるコンクリート体２０の表面２０Ａの磁束密度をｘ２〜ｘ４とし、鉄筋Ｒ３の位置上で測定される磁束密度をＢ３とする。なお、コンクリート体２０は、図１に示すコンクリート体１と同様に表面２０Ａと図示しない表面２０Ｂとによって角部が形成され、鉄筋Ｒ１，Ｒ２…はその角部に屈曲部（図示せず）を有している。
【００４９】
磁束密度Ｂ３は、鉄筋Ｒ３による磁束密度ｘ３の他に鉄筋Ｒ２からの磁束の垂直成分ａ３２ｘ２と、鉄筋Ｒ４からの磁束の垂直成分ａ３４ｘ４と、地磁気ｅとが含まれる。
【００５０】
同様に、鉄筋Ｒ２上で測定される磁束密度Ｂ２は、鉄筋Ｒ２による磁束密度ｘ２の他に鉄筋Ｒ３からの磁束の垂直成分ａ２３ｘ３と、鉄筋Ｒ１（図示せず）からａ２１ｘ１と、地磁気ｅとが含まれるが、ここでは、検査する鉄筋Ｒ３の両側、つまり鉄筋Ｒ２，Ｒ４の影響のみを考慮し、鉄筋Ｒ１（図示せず）からの影響による磁束密度ａ２１ｘ１を無視する。鉄筋Ｒ４についても、同様に鉄筋Ｒ５（図示せず）からの影響による磁束密度ａ４５ｘ５を無視する。
【００５１】
したがって、これらを定式化すれば次のように表され、上記の磁束密度Ｂ２〜Ｂ４の測定と地磁気ｅとの測定から、磁束密度をｘ２〜ｘ４を求める３元連立一次方程式になる。
【００５２】
鉄筋Ｒ２について：ｘ２＋ａ２３・ｘ３＋ｅ＝Ｂ２ …（１）
鉄筋Ｒ３について：ａ３２・ｘ２＋ｘ３＋ａ３４・ｘ４＋ｅ＝Ｂ３ …（２）
鉄筋Ｒ４について：ａ４３・ｘ３＋ｘ４＋ｅ＝Ｂ４ …（３）
（１）式にａ３２を掛け、
ａ３２・ｘ２＋ａ３２・ａ２３・ｘ３＝ａ３２（Ｂ２−ｅ） …（４）
（３）式にａ３４を掛けて、
ａ３４・ａ４３・ｘ３＋ａ３４・ｘ４＝ａ３４（Ｂ４−ｅ） …（５）
（２）式−（４）式−（５）式から
（１−ａ３２・ａ２３−ａ３４・ａ４３）ｘ３
＝（Ｂ３−ｅ）−ａ３２（Ｂ２−ｅ）−ａ３４（Ｂ４−ｅ） …（６）
となる。よって、求めたいｘ３は
ｘ３＝（（Ｂ３−ｅ）−ａ３２（Ｂ２−ｅ）−ａ３４（Ｂ４−ｅ））／（１−ａ３２・ａ２３−ａ３４・ａ４３） …（７）
となる。
【００５３】
ここで、被り深さおよび鉄筋間隔が一定であることから係数は全て等しくなるので、ａ３２で代表させれば、（７）式はさらに次のようになる。
【００５４】
ｘ３＝（（Ｂ３−ｅ）−ａ３２（（Ｂ２−ｅ）＋（Ｂ４−ｅ）））／（１−２ａ３２・ａ３２） …（８）
となる。
【００５５】
ここで、被り深さを１００mm、鉄筋間隔を１５０mmとした場合のａ３２の係数を算出する。
【００５６】
図１５において、ｘ３，ｘ４はそれぞれ鉄筋Ｒ３，Ｒ４からの磁束である。測定点Ｅ３において、鉄筋Ｒ４からの影響Ｆ１は、磁界強度は距離に反比例するので、ｘ４を用いて、
Ｆ１＝ｘ４×１００／１８０となる。したがって、Ｆ１のコンクリート表面の垂直な成分Ｆ２は、
Ｆ２＝Ｆ１×１００／１８０＝ｘ４×（１００／１８０）2 ＝０.３０９・ｘ４
となり、ａ３２（＝ａ３４）は０.３０９となる。
【００５７】
したがって、ｘ３＝（（Ｂ３−ｅ）−０.３０９（（Ｂ２−ｅ）＋（Ｂ４−ｅ）））／（１−２×０.３０９2）となり、
ｘ３＝１.２３６（Ｂ３−ｅ）−０.３８２（（Ｂ２−ｅ）＋（Ｂ４−ｅ））
…（１０）となる。
【００５８】
この（１０）式に基づいてｘ３を求めるアナログ演算回路５０の一例を図１６に示す。
【００５９】
演算回路５０は、磁気センサ４１が検出する磁束密度Ｂ２から磁気センサ４４が検出する磁束密度ｅを差し引く減算器５１と、磁気センサ４２が検出する磁束密度Ｂ３から磁気センサ４４が検出する磁束密度ｅを差し引く減算器５２と、磁気センサ４３が検出する磁束密度Ｂ４から磁気センサ４４が検出する磁束密度ｅを差し引く減算器５３と、減算器５１の値と減算器５３の値とを加算する加算器５４と、加算器５４の値を０.３８２倍にする掛算器５５と、減算器５２の値を１.２３６倍にする掛算器５６と、掛算器５６の値から掛算器５５の値を差し引く減算器５７とを有している。
【００６０】
図１７のグラフは非破壊検査装置３０で測定したコンクリート体２０の表面２０Ａ，２０Ｂ（図示せず）の磁束密度を示す。グラフＧａ１，Ｇｂ１が鉄筋Ｒ３の屈曲部（図示せず）に破断のある場合の磁束密度であり、グラフＧａ２，Ｇｂ２が屈曲部に破断のない場合の磁束密度を示す。このグラフから分かるように、屈曲部に破断がある場合、グラフＧａ１，Ｇｂ１に大きなピークＰ４，Ｐ５が現れる。なお、図１８は演算処理を行わなかった場合の磁束密度のグラフを示し、図１７に比べて健全と破断の差が小さく、図１７ほど顕著でない。
【００６１】
非破壊検査装置３０は、アナログ演算回路５０によって磁束密度を求めているが、マイクロコンピュータを使用してデジタルで演算処理を行って求めてもよい。また、この非破壊検査装置３０は、鉄筋の屈曲部の破断以外にも、他の箇所（例えば直線部分）の破断を検出することも可能であり、この場合、第１実施例と同様な方法で鉄筋を磁化させる必要はなく、鉄筋に沿って永久磁石で磁化させるだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】鉄筋の磁化の方法を示した説明図である。
【図２】鉄筋の破断を検出する測定方法を示した説明図である。
【図３】非破壊検査装置の構成を示したブロック図である。
【図４】この発明に係る非破壊検査方法によって鉄筋を磁化させた場合のコンクリート体の角部の一方の面の各位置における磁束密度を示したグラフである。
【図５】この発明に係る非破壊検査方法によって鉄筋を磁化させた場合のコンクリート体の角部の他方の面の各位置における磁束密度を示したグラフである。
【図６】従来の方法によって鉄筋を磁化させた場合のコンクリート体の角部の一方の面の各位置における磁束密度を示したグラフである。
【図７】従来の方法によって鉄筋を磁化させた場合のコンクリート体の角部の他方の面の各位置における磁束密度を示したグラフである。
【図８】磁束密度が大きく変化し過ぎる場合の例を示した説明図である。
【図９】主鉄筋の屈曲部で１極に着磁される場合を示した説明図である。
【図１０】磁気検知部をＺ軸方向に移動させて測定する場合を示した説明図である。
【図１１】磁気検知部をＺ軸方向に移動させて測定した場合のＺ方向位置に対する磁束密度を示したグラフである。
【図１２】第２実施例の非破壊検査装置の構成を示したブロック図である。
【図１３】各鉄筋による磁束密度を示した説明図である。
【図１４】図１３の一部を詳細に示した説明図である。
【図１５】検査を行う鉄筋の磁束密度と隣の鉄筋による磁束密度を示した説明図である。
【図１６】第２実施例の非破壊検査装置の演算回路の構成を示したブロック図である。
【図１７】第２実施例の非破壊検査装置によって測定した磁束密度を示したグラフである。
【図１８】演算処理を行わずに求めた磁束密度を示したグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１ コンクリート体
１Ａ，１Ｂ 表面
２ 鉄筋
２ａ 屈曲部
４ 永久磁石
Ｈ 破断
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート体内に設けられるとともに屈曲部を有する鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより前記鉄筋を長手方向に沿って磁化させることを特徴とする非破壊検査方法。
【請求項２】
前記コンクリート体は角部を有し、この角部に対応して前記屈曲部が形成され、
前記角部を形成する一方の面における前記屈曲部に対応する位置から前記永久磁石を鉄筋の長手方向に沿ってその一方の面上を移動させ、
この後、角部を形成する他方の面における前記屈曲部に対応する位置から前記永久磁石を鉄筋の長手方向に沿ってその他方の面上を移動させることを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査方法。
【請求項３】
コンクリート体内に並設されるとともに屈曲部を有する複数の鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を磁気センサで測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより各鉄筋を長手方向に沿って磁化させ、
この後、前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面上を鉄筋の並設方向に沿って前記磁気センサを移動させて、前記磁束密度を測定することにより前記屈曲部の破断の有無を検出することを特徴とする非破壊検査方法。
【請求項４】
コンクリート体内に並設されるとともに屈曲部を有する複数の鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより各鉄筋を長手方向に沿って磁化させ、
この後、検査する目標鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を第１磁気センサで検出し、
この目標鉄筋の両側にある鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を第２，第３磁気センサで検出し、
この第２，第３磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、前記目標鉄筋の両側にある鉄筋の磁界の影響による磁束密度成分を求め、この磁束密度成分をその磁束密度から除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする非破壊検査方法。
【請求項５】
地磁気による前記コンクリート上の磁束密度を第４磁気センサで検出し、
この第４磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、地磁気による影響をも除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする請求項４に記載の非破壊検査方法。
【請求項６】
コンクリート体内に並行に配置された複数の鉄筋をその長手方向に沿って永久磁石により磁化し、この後、コンクリート体上の各鉄筋の磁束密度を測定することにより鉄筋の破断の有無を検出する非破壊検査装置であって、
検査する目標鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を検出する第１磁気センサと、
この目標鉄筋の両側にある鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を検出する第２，第３磁気センサと、
この第２，第３磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、前記目標鉄筋の両側にある鉄筋の磁界の影響による磁束密度成分を求め、この磁束密度成分をその磁束密度から除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出する演算手段とを備えていることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項７】
地磁気による前記コンクリート上の磁束密度を検出する第４磁気センサを備え、
前記演算手段は、第４磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、地磁気による影響をも除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする請求項６に記載の非破壊検査装置。
【請求項１】
コンクリート体内に設けられるとともに屈曲部を有する鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより前記鉄筋を長手方向に沿って磁化させることを特徴とする非破壊検査方法。
【請求項２】
前記コンクリート体は角部を有し、この角部に対応して前記屈曲部が形成され、
前記角部を形成する一方の面における前記屈曲部に対応する位置から前記永久磁石を鉄筋の長手方向に沿ってその一方の面上を移動させ、
この後、角部を形成する他方の面における前記屈曲部に対応する位置から前記永久磁石を鉄筋の長手方向に沿ってその他方の面上を移動させることを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査方法。
【請求項３】
コンクリート体内に並設されるとともに屈曲部を有する複数の鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を磁気センサで測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより各鉄筋を長手方向に沿って磁化させ、
この後、前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面上を鉄筋の並設方向に沿って前記磁気センサを移動させて、前記磁束密度を測定することにより前記屈曲部の破断の有無を検出することを特徴とする非破壊検査方法。
【請求項４】
コンクリート体内に並設されるとともに屈曲部を有する複数の鉄筋をそのコンクリート体の外側から永久磁石により磁化し、この後そのコンクリート体上の磁束密度を測定することによって前記屈曲部の破断の有無を検出する非破壊検査方法であって、
前記屈曲部の位置に対応するコンクリート体の表面位置から前記鉄筋の長手方向に沿って、前記永久磁石をコンクリート体の表面上を移動させることにより各鉄筋を長手方向に沿って磁化させ、
この後、検査する目標鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を第１磁気センサで検出し、
この目標鉄筋の両側にある鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を第２，第３磁気センサで検出し、
この第２，第３磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、前記目標鉄筋の両側にある鉄筋の磁界の影響による磁束密度成分を求め、この磁束密度成分をその磁束密度から除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする非破壊検査方法。
【請求項５】
地磁気による前記コンクリート上の磁束密度を第４磁気センサで検出し、
この第４磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、地磁気による影響をも除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする請求項４に記載の非破壊検査方法。
【請求項６】
コンクリート体内に並行に配置された複数の鉄筋をその長手方向に沿って永久磁石により磁化し、この後、コンクリート体上の各鉄筋の磁束密度を測定することにより鉄筋の破断の有無を検出する非破壊検査装置であって、
検査する目標鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を検出する第１磁気センサと、
この目標鉄筋の両側にある鉄筋によるコンクリート体上の磁束密度を検出する第２，第３磁気センサと、
この第２，第３磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、前記目標鉄筋の両側にある鉄筋の磁界の影響による磁束密度成分を求め、この磁束密度成分をその磁束密度から除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出する演算手段とを備えていることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項７】
地磁気による前記コンクリート上の磁束密度を検出する第４磁気センサを備え、
前記演算手段は、第４磁気センサが検出する磁束密度に基づいて、第１磁気センサが検出する磁束密度のうち、地磁気による影響をも除去した磁束密度を求めて目標鉄筋の破断の有無を検出することを特徴とする請求項６に記載の非破壊検査装置。
【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】
【公開番号】特開２００７−１３９６３４（Ｐ２００７−１３９６３４Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３５４２８（Ｐ２００５−３３５４２８）
【出願日】平成１７年１１月２１日（２００５．１１．２１）
【出願人】（０００１４４９９１）株式会社四国総合研究所 (116)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２１日（２００５．１１．２１）
【出願人】（０００１４４９９１）株式会社四国総合研究所 (116)
【Ｆターム（参考）】
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