非破壊測定用治具、及びそれを用いたコンクリート被り厚測定装置、ＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法
【課題】内径が小さく長尺な既製中空管の奥部でも、簡便かつ精度良く内壁側からの非破壊測定を行える非破壊測定用治具、該治具を用いたコンクリート被り厚測定装置、該測定装置によるＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法を提供する。
【解決手段】ＳＣ杭１００の中空部１０４内には、被り厚Ｘを測定すべくコンクリート被り厚測定装置IIが設置されている。コンクリート被り厚測定装置IIは、非破壊測定用治具と鉄筋探査機からなる。中空部１０４の断面中心付近には、回転ロッド２００が配され、この回転ロッド２００の先端部（ＳＣ杭の奥部）には測定部が接続され、その近傍にセンターライザー部が接続され、ＳＣ杭１００の端面開口部には操作部が接続され、これらで前記非破壊測定用治具を構成している。
【解決手段】ＳＣ杭１００の中空部１０４内には、被り厚Ｘを測定すべくコンクリート被り厚測定装置IIが設置されている。コンクリート被り厚測定装置IIは、非破壊測定用治具と鉄筋探査機からなる。中空部１０４の断面中心付近には、回転ロッド２００が配され、この回転ロッド２００の先端部（ＳＣ杭の奥部）には測定部が接続され、その近傍にセンターライザー部が接続され、ＳＣ杭１００の端面開口部には操作部が接続され、これらで前記非破壊測定用治具を構成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＳＣ杭等の中空杭の内壁側から内壁面や杭本体内を非破壊測定する際に安定かつ効率的に測定が行えるよう中空杭の中空部に設置して非破壊測定装置の検出器を支持・操作する非破壊測定用治具、該非破壊測定用治具の検出器取付部に鉄筋探査機のプローブを設置したコンクリート被り厚測定装置、該コンクリート被り厚測定装置を用いたＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からコンクリート構造物、コンクリート製品における劣化状況、配筋状況、施工状況等を把握するため、超音波、電磁波、弾性波、磁気、電磁誘導などによる非破壊測定技術が広く知られている。
【０００３】
例えば、コンクリート構造物における鉄筋のかぶり厚さや配筋位置を電磁誘導法により測定する技術が特許文献１、特許文献２に開示されている。特許文献１の技術は電磁波による電磁探査法と電磁誘導による磁気探査法を組み合わせて鉄筋のかぶり厚さを測定するものであり、特許文献２の技術は電磁誘導法を用いたコイル式センサにより鉄筋の有無を調べるものである。
【０００４】
そのような中で、コンクリート構造物の巨大化、高層化に伴い杭基礎施工に用いられる杭も高強度、高耐久のものが求められるようになり、補強鉄筋やＰＣ鋼材等を配した鉄筋コンクリート製のものが開発されてきている。
【０００５】
それに伴い、品質管理上、上記補強鉄筋やＰＣ鋼材等が設計どおりに配筋されているか、製造過程で位置ズレを起こしていないかなどを確認する必要が生じてきており、上記のような非破壊測定も検討されつつある。
【０００６】
一方、杭穴やコンクリート管等の長尺の中空部内で非破壊測定や切断作業等の各種作業を効率よく行うための治具（補助具）も種々知られている。例えば、特許文献３には、場所打ち杭での杭穴径を変位計により測定する際の装置（治具）が開示されている。また、特許文献４、特許文献５には、コンクリート管を内面から切断する際に用いる治具が開示されている。更に、特許文献６には、管渠内をセンサにより調査する際のロボット（治具）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１５００４号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８３６５号公報
【特許文献３】特開平０４−８６５１５号公報
【特許文献４】特開平０６−２１０６２５号公報
【特許文献５】特開２０００−２８０２３２号公報
【特許文献６】特開平０９−２５４７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の通り、杭基礎施工に用いられる杭においても非破壊測定の必要が生じているが、杭の種類や杭の大きさによっては効率よく効果的に測定できず苦慮している。
【０００９】
例えば、杭体内に補強鉄筋を配した中空状の既製コンクリート杭におけるコンクリート被り厚を測定する場合、一般的なコンクリート杭であれば外壁表面に鉄筋探査機のプローブを設置することにより簡単に測定できるが、ＳＣ杭のように外殻鋼板を有するものは外側からは測定し難いため内壁に前記プローブを設置して測定することになる。
【００１０】
この場合、杭の内径が大きければ人が中空部に入って種々の箇所で測定できるが、杭の内径が小さい場合は人が入れないので杭端部の手の届く範囲で測定するかサンプルの杭を切断して断面でのコンクリート被り厚を測定している。
【００１１】
上記の通り、杭穴やコンクリート管等の長尺の中空部内で非破壊測定や切断作業等の各種作業を効率よく行うための治具（補助具）も種々知られているが、長尺の中空杭の内壁側から非破壊測定を行う場合、杭端部から１ｍ以上の奥深い箇所での非破壊測定をも可能とする簡便な非破壊測定用治具は未だ無い。
【００１２】
本発明は、上記のような実情を改善すべくなされたものであって、その目的とするところは、(1)杭端部から１ｍ以上の奥深い箇所での非破壊測定をも可能とする簡便な非破壊測定用治具の提供、(2)該非破壊測定用治具に鉄筋探査機のプローブ（検出器）を取付けてなるコンクリート被り厚測定装置の提供、(3)該コンクリート被り厚測定装置を用いたＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、杭施工で用いられるロッドと同様の回転ロッドに非破壊測定用の検出器を備えた測定装置を取り付け、所定の深さで前記回転ロッドの回転を利用して前記測定装置を円周方向に回転させれば、人の手の届かない任意の場所でも測定が可能となることを見出し、本発明を完成させた。その内容は請求項１〜７に記載されるものである。
【００１４】
本願の請求項１に係る発明は、「中空杭の中空部に設置される非破壊測定用治具であって、中空杭の内壁に近接して設置される非破壊測定用の検出器を固定するための測定部と、前記検出器を前記内壁の円周方向に移動させるための操作部と、前記検出器の回転駆動軸となり前記測定部と前記操作部を中空杭の内壁面で半径方向に支持するために中空杭の断面中心付近に杭軸方向に配される回転ロッドと、前記回転ロッドを測定箇所の近傍で前記断面中心付近に固定するためのセンターライザー部からなることを特徴とする非破壊測定用治具」である。
【００１５】
本発明では中空杭を対象にしているが、中空杭と類似のヒューム管等のコンクリート管、推進管、その他の長尺な種々の管にも利用できる。
【００１６】
本発明の非破壊測定用治具は、中空杭の内壁に近接して設置される非破壊測定用の検出器を固定するための測定部と前記検出器を前記内壁の円周方向に移動させるための操作部とが、これらを中空杭の内壁面で半径方向に支持するために中空杭の断面中心付近に杭軸方向に配される回転ロッドに接続され、回転ロッドはセンターライザー部により測定箇所の近傍で中空杭の断面中心付近に固定される。
【００１７】
操作部は端面に設けられ、操作員によって測定部（検出器）が操作される。回転ロッドは、例えば、１本が４０ｍｍφ、長さ１０００ｍｍ程度の白アルマイト製の棒でロッドカップリングにより複数本を接続することにより任意の深さで測定できる。
【００１８】
回転ロッドは測定箇所（測定部）の近傍でセンターライザー部により中空杭の断面中心付近に固定される。これによって、測定部（検出器）を安定して周方向に移動させることができるので、安定した精度の良い測定が可能となる。
【００１９】
以上のように、本発明の非破壊測定用治具は、回転ロッドを主軸とし、これに測定部と操作部と測定部を安定させるセンターライザー部を接続した簡易な構造のものなので、中空杭内に容易に設置でき、内壁側からの非破壊測定が簡便に行える。
【００２０】
なお、検出器は中空杭等の各種管の内壁面や内部を非破壊測定するものであれば特に限定されず、超音波検査や放射線検査などのあらゆる検査器が使用可能である。
【００２１】
本願の請求項２に係る発明は、「上記測定部は、上記回転ロッドに対し直角に連結され中空杭の半径方向に伸びるスプリング付き測定部支持脚を１脚有し、前記測定部支持脚の先端部には検出器を取り付けるための取付部を備えるとともに検出器を内壁の円周方向に円滑に移動させるための車輪とを備え、前記回転ロッドに対し反対方向には、バランサー支持脚に支持固定されたバランサーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の非破壊測定用治具」である。
【００２２】
測定部は測定予定の所定の深さに設置される。測定部は回転ロッドに対し直角に連結され中空杭の半径方向に伸びるスプリング付き測定部支持脚を１脚有しており、その先端部には検出器を取り付けるための取付部と検出器を内壁の円周方向に円滑に移動させるための車輪とを備えている。
【００２３】
このような構造にすることによって、中空杭の内壁面に多少の凹凸があっても検出器の位置を安定させると共に周方向への移動を円滑にし、安定した測定ができる。また、回転ロッドに対し検出器と反対方向には、バランサー支持脚に支持固定されたバランサーが設けられているが、これによって、周方向のどのような位置でも検出器を中空杭の内壁面に対し一定の位置に保持できる。
【００２４】
本願の請求項３に係る発明は、「上記センターライザー部は、上記回転ロッドにベアリングを介して接続されるセントライザーと、前記セントライザーに取り付けられ先端に車輪を有し中空杭の異なる２〜４の断面半径方向の内壁に突っ張ることによって上記回転ロッドを上記断面中心付近に固定するための２〜４脚のセンターライザー部支持脚を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非破壊測定用治具」である。
【００２５】
センターライザー部は上記測定部により安定した測定ができるよう回転ロッドを上記断面中心付近に固定するためのものであり、測定箇所（測定部）の近傍に設置される。先端に車輪のある２〜４脚のセンターライザー部支持脚を有し、これを中空杭の異なる２〜４の断面半径方向の内壁に突っ張ることによって回転ロッドを断面中心付近に固定する。
【００２６】
センターライザー部はベアリングを介して回転ロッドに接続される。このような構造にすることにより、回転ロッドが回転してもセンターライザー部は同調して動くことなく回転ロッドを断面中心付近に固定し続けることができる。
【００２７】
本願の請求項４に係る発明は、「上記操作部は、ギアを介して上記回転ロッドを回転駆動させるための回転ハンドルと、前記回転ロッドの回転角度及び／又は検出器の回転角を表示することが可能な回転角度板と、上記回転ロッドに対し直角に連結され前記ギア、回転ハンドル、回転角度板を支持し、中空杭端部の開口部で中空杭の異なる２〜４の断面半径方向に設置固定される２〜４脚の操作部支持脚を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非破壊測定用治具」である。
【００２８】
操作部は中空杭の端面に設置され、中空杭端部の開口部で中空杭の異なる２〜４の断面半径方向に２〜４脚の操作部支持脚を固定用クランプで中空杭に固定して設置される。そして操作ハンドル（回転ハンドル）や操作パネル（回転角度板等）が前記開口部の前面に設けられる。
【００２９】
このような構造にすることによって、中空杭の開口部入り口で操作員が操作することにより、測定部に設けられた検出器を杭周方向の任意の測定位置に容易に移動して測定することができる。
【００３０】
本願の請求項５に係る発明は、「コンクリート製の杭本体内に主鉄筋、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線のいずれか一種以上を配する既製中空杭等の既製中空管用のコンクリート被り厚測定装置であって、上記請求項１〜４のいずれか一項の非破壊測定用治具を用いたコンクリート被り厚測定装置であり、上記測定部には検出器として鉄筋探査機のプローブが設置されていることを特徴とするコンクリート被り厚測定装置」である。
【００３１】
上記非破壊測定用治具の測定部の検出器取付部に、検出器として鉄筋探査機のプローブを設置することによりコンクリート被り厚測定装置が完成する。鉄筋を配したコンクリート製の既製中空杭等の既製中空管では、配筋状況やコンクリートの被り厚が品質上重要であるが、上記測定装置を用いれば、人の手の届きにくい奥深い箇所でも内壁側からの測定が容易に行える。
【００３２】
本願の請求項６に係る発明は、「上記既製中空杭がＳＣ杭であることを特徴とする請求項５に記載のコンクリート被り厚測定装置」である。
【００３３】
ＳＣ杭は外殻鋼管を有しているため、外側からではコンクリートの被り厚は測り難い。また、内径の大きな杭では中空内に人が入って内壁側から被り厚を測定できるが、内径が人が入れるほど大きくなくて長尺の杭となると図れない。
【００３４】
本発明の測定装置を用いれば簡便に測定できるので、このようなＳＣ杭のコンクリート被り厚を測定するのに好適である。
【００３５】
本願の請求項７に係る発明は、「請求項５に記載のコンクリート被り厚測定装置を用いて主筋を配したＳＣ杭での主筋のコンクリート被り厚を測定するＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法であって、予め取付部に電磁誘導式鉄筋探査機のプローブを取り付けた上記測定部とセンターライザー部支持脚の長さを支持できるように調整した上記センターライザー部とをＳＣ杭中空部の所定位置に設置できるように位置決めして回転ロッドに取り付け、前記測定部から離れた回転ロッドの端部に上記操作部を取り付け、この回転ロッドを前記測定部側からＳＣ杭中空部内に挿入し、前記操作部をＳＣ杭端部の開口部に固定し、前記操作部の回転ハンドルにより前記回転ロッドを回転させて前記プローブを円周方向に走査し、前記円周方向の測定位置での前記プローブからＳＣ杭体内の主筋表面までの距離を計測し、この測定位置でのコンクリート被り厚を求めることを特徴とするＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法」である。
【００３６】
本発明では、コンクリート被り厚の非破壊測定装置として電磁誘導式鉄筋探査機を用いる。コンクリート被り厚の非破壊測定方法としては、電磁誘導法、地中レーダー法、超音波法など様々な方法があるが、本発明の非破壊測定用治具を用いた測定では、電磁誘導法が好ましいことが判明した。
【００３７】
電磁誘導式の鉄筋探査機としては、例えば、プロフォメーター５（ジオファイブ社）がある。ユニバーサルプローブを検出器の取付け箇所にセットし、プローブケーブルで表示装置に繋ぎ測定する。
【００３８】
また、本発明では、測定時に測定治具を組立てて測定する。回転ロッドを必要な長さだけ用意し、測定箇所の深さに対応する回転ロッドの位置に上記鉄筋探査機のプローブを設置した測定部を取付け、回転ロッドのその近傍の位置にセンターライザー部を取付けＳＣ杭の中空部内に所定の深さまで挿入する。
【００３９】
その後開口部端面に操作部を取付ければ非破壊測定装置が簡単にセットされる。そして、操作部の回転ハンドルにより上記プローブを所定の深さで杭周方向に回転させて測定すれば、その深さでのコンクリートの被り厚状況がわかる。同様のことを適宜深さを変えて行えば、そのＳＣ杭のコンクリート被り厚の全体の状況がわかる。
【００４０】
以上のように、本発明の測定方法を用いれば、従来、非破壊測定し難かったＳＣ杭でのコンクリート被り厚状況が精読良く簡便に測定できる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の非破壊測定用治具を用いれば、人が中に入れなかったり、人の手が奥まで届かなかったりする内径が小さく長尺な既製中空管の奥部でも、簡便かつ精度良く内壁側からの非破壊測定を行える。
【００４２】
また、本発明のコンクリート被り厚測定装置を用いれば、破壊することなく奥部の測定が難しかったＳＣ杭でも非破壊でコンクリートの被り厚を測定できる。
【００４３】
また、本発明のＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法を用いれば、コンクリート被り厚の全体が把握し難かったＳＣ杭でも、簡便かつ精度良く把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の非破壊測定用治具Ｉの概要図であり、（ａ）は寝かせた状態の正面図、（ｂ）は操作部を左側面から示す図である。
【図２】測定部Ｃの詳細図である。
【図３】センターライザー部Ｂの詳細図であり、（ａ）は主たる部分の正面図、（ｂ）は主たる部分の側面図である。
【図４】操作部Ａの詳細図であり、（ａ）は主たる部分の正面図、（ｂ）は主たる部分の左側面図である。
【図５】本発明の非破壊測定用治具を用いたコンクリート被り厚測定装置をＳＣ杭内に設置した状況を示す概略図であり、（ａ）は主たる部分の正面図、（ｂ）は主たる部分の右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、図面等により、本発明の具体的な実施の形態について説明する。なお、ここに記載するものは一例であり、本発明がこれに限定されるものではない。
【００４６】
Ａ．非破壊測定用治具
図１は、本発明の非破壊測定用治具Ｉの概要図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は操作部を左側面から示す図である。
【００４７】
図１（ａ）に示すように、本発明の非破壊測定用治具は、回転ロッド１に操作部Ａとセンターライザー部Ｂと測定部Ｃを取付けてなるものである。
【００４８】
操作部はロッドカップリング２−１により回転ロッド１に取付けられている。測定部Ｃには、非破壊測定用の検出器を設置するための検出器取付部３が設けられている。また、破線の右部に示すように、回転ロッド１をロッドカップリング２−２により２本接続することによりセンターライザー部と測定部の位置をより先端のセンターライザー部Ｂ’と測定部Ｃ’の位置に変えることができる。
【００４９】
図１（ｂ）に示すように、操作部Ａには３方向に張出した操作部支持脚４が備わり、これを既製中空管の端部開口部に固定することにより操作部Ａが該端部開口部に固定される。また、操作部Ａには、回転ロッド１を回転させることにより測定部Ｃの検出器取付部３に取付けられる検出器を周方向に回転移動させるための操作盤５が備わっている。
【００５０】
図２は、測定部Ｃの詳細図である。
【００５１】
中央付近に回転ロッド１に接続するための測定部固定フレーム１０が設けられ、これに直角に測定部支持脚２０が備わっている。そして、その先端には、非破壊測定用の検出器を取付けるための検出器取付部３０が設けられている。
【００５２】
測定部支持脚２０は測定部アーム伸縮脚２１と測定部アーム延長脚２２とからなる。測定部アーム延長脚２２は測定部支持脚２０の長さを調節するためのものであり、既製中空管の内径の寸法により必要に応じて用いられるものである。
【００５３】
測定部アーム伸縮脚２１にはスプリング２３が内蔵されており、これによって測定部アーム伸縮脚２１が伸縮できるようになっている。これは、前記既製中空管の内壁面に凹凸があったり中空管が真円状のものでなかったりしても、スプリング２３にバラツキを吸収させることにより内壁周面に沿って検出器が円滑に移動でき、できるだけ内壁面と検出器とが一定の距離もしくは接して測定できるようにするためである。
【００５４】
検出器取付部３０は、ベース板３１上に測定部支持脚２０に接続するための継手ブロック３２が設けられ、ベース板３１の反対側にはスペーサプレート３４を介して検出器を収納するための保護ケース３５がある。また、既製中空管の内壁面に接して検出器を内壁周面に沿って円滑に移動させるための車輪３３が設けられている。
【００５５】
車輪３３は前記スプリング２３により常に内壁面に接している。検出器は前後の車輪３３により内壁面から数ミリ程度浮かせる構造とし、内壁面に若干の凹凸等があっても安定した測定ができるようになっている。
【００５６】
測定部固定フレーム１０をはさんで測定部支持脚２０の反対側にはパランサー支持脚４０が設けられ、先端付近にはバラーサー４１が取付けられている。バランサー４１があることにより検出器取付部３０のウェイトとのバランスがとれ、内壁周面のどの位置でも内壁面に対して検出器の位置が一定に保たれるので安定した測定ができる。
【００５７】
図３は、センターライザー部Ｂの詳細図であり、（ａ）は正面図での主たる部分を、（ｂ）は側面図での主たる部分を示すものである。
【００５８】
所定の深さ位置で検出器を円滑に内壁周方向移動させて安定した測定を行うには、測定部の回転ロッドが既製中空管の断面中心付近に配されている必要があるが、センターライザー部を測定部の近傍に設置し、センターライザー部での回転ロッドを断面中心付近に固定させることにより測定部の回転ロッドも断面中心付近に配されるので安定した測定が可能となる。
【００５９】
図３（ａ）に示すように、センターライザー部Ｂの中央には回転ロッドに接続するためのセンターライザー部固定フレーム５０が設けられており、固定リング５１で固定されるようになっている。
【００６０】
センターライザー固定フレーム５０に対し直角にセンターライザー支持脚７０を支持するためのセントライザー６０が設けられ、その先にセンターライザー支持脚７０が取付けられ、先端には車輪８０がある。 センターライザー部固定フレーム５０とセントライザー６０とはベアリング固定ナット６２により取付けられているベアリング６１を介して接続されている。
【００６１】
このような構造にすることで回転ロッドが回転してもセントライザーは回転せずセンターライザー部Ｂは動かない。
【００６２】
センターライザー脚７０は、センターライザー伸縮脚７１とセントライザー脚７２とからなる。これらの脚は既製中空管の半径方向進退しセンターライザー部支持脚７０の長さが調節できるようになっている。先端には車輪８０が設けられているが、これはセンターライザー部Ｂを既製中空管内に設置するとともに様々な内径の既製中空管に対応できるようにするためである。
【００６３】
なお、図３（ａ）にはセンターライザー部支持脚７０が１脚しか示されていないが、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように１２０度ずつの３方向に３脚設けられる。これら３脚を既製中空管内の内壁に突っ張り固定することにより、センターライザー部固定フレーム内に挿通される回転ロッドを既製中空管の断面中心付近で支持固定する。
【００６４】
図４は、操作部Ａの詳細図であり、（ａ）は正面図での主たる部分を、（ｂ）は左側面図での主たる部分を示すものである。
【００６５】
図４（ａ）に示すように、操作部Ａは、回転ロッドを回転させて測定部Ｃにおける検出器を既製中空管の周方向に移動させて測定位置を変えるために既製中空管の端面開口部に設けられる。
【００６６】
操作部Ａには操作盤９０が設けられており、操作部支持脚９１に取付けられている。
【００６７】
操作部支持脚９１は、図４（ｂ）に示すように、３方向に３脚設けられ固定用クランプ９２により既製中空管の端面開口部に取付けられる。操作部支持脚９１は、ベアリング９３を介して回転ロッド９４に接続される。
【００６８】
このような構造にすることによって、回転ロッド９４が回転しても操作部支持脚９１には回転力が伝わらないので操作部Ａは保持される。
【００６９】
操作部Ａには回転ロッド９４を回転させるための回転ハンドル９５が設けられ、操作員が回転バンドル９５を回転させることにより入力歯車９６−１、中間歯車９６−２、出力歯車９６−３等のギアを介して回転ロッド９４が回転するようになっている。また、回転ロッド９４の回転角度、回転量や検出器の回転角、回転位置等を表示する回転角度板９７が設けられ、円分度器９８と指示針９９により表示されるようになっている。
【００７０】
図５は、本発明の非破壊測定用治具を用いたコンクリート被り厚測定装置をＳＣ杭内に設置した状況を示す概略図であり、（ａ）は正面図での主たる部分を、（ｂ）は右側面図での主たる部分を示すものである。
【００７１】
図５（ａ）に示すように、中空状のＳＣ杭１００は、コンクリート１０１の中に主筋１０２を配し、外殻鉄板１０３を有している。そして、中空部１０４内には、被り厚Ｘを測定すべく本発明のコンクリート被り厚測定装置IIが設置されている。
【００７２】
ＳＣ杭１００の寸法は、例えば、外径７００〜１０００ｍｍ、内径４００〜７４０ｍｍ、肉厚１３０〜１５０ｍｍである。
【００７３】
コンクリート被り厚測定装置IIは、本発明の非破壊測定用治具と鉄筋探査機からなる。
【００７４】
中空部１０４の断面中心付近には、ロッドカップリング２０１により接続された長さ１０００ｍｍの２本の回転ロッド２００が配され、この回転ロッド２００の先端部（ＳＣ杭の奥部約２０００ｍｍ）には測定部Ｃが接続され、その近傍にセンターライザー部Ｂが接続され、ＳＣ杭１００の端面開口部には操作部Ａが接続され、これらで非破壊測定用治具を構成している。
【００７５】
測定部Ｃは測定部支持脚３００で支えられ、その先端には検出器としての鉄筋探査機のプローブ３０１が取付けられている。鉄筋探査機のプローブ３０１はプローブケーブル３０４により外部の鉄筋探査機表示装置３０５に繋がっている。
【００７６】
反対側にはバランサー支持脚３０２が立脚し、その先端にバランサー３０３が取付けられている。
【００７７】
回転ロッド２００は測定部Ｃで常に断面中心付近に位置するよう、センターライザー部支持脚４００でＳＣ杭の内壁１０５に支持・固定されている。 図５（ｂ）に示すように、ここでは２本のセンターライザー部支持脚４００で支持・固定されている。
【００７８】
操作部ＡはＳＣ杭１００の端面開口部で操作部支持脚５００を固定用クランプ５０１でＳＣ杭１００に固定することにより固定される。ここでは、図５（ｂ）に示すように、操作部支持脚は３脚で３方向に固定してある。
【００７９】
操作部Ａの前面には回転ハンドル５０２が備わり、これで回転ロッド２００を回転することにより測定部Ｃの鉄筋探査機のプローブ３０１はＳＣ杭の内壁１０５に沿って周方向に回転する。
【００８０】
この際、センターライザー部Ｂは、ベアリングの作用により回転せず回転ロッド２００を所定の位置に固定し続ける。鉄筋探査機のプローブ３０１を任意の位置に回転させ、各位置での被り厚Ｘを測定することにより、その深さでの主筋１０２の配筋状況がわかる。
【００８１】
測定部Ｃの回転ロッド２００への取り付け位置を変えて同様に測定すれば、周方向と杭軸方向のデータが得られるのでＳＣ杭１００における主筋１０２の全体の配筋状況を把握することができる。
【００８２】
なお、測定位置は、杭軸方向に対しては回転ロッド２００にスケールを設けておけば、容易に把握できる。また、杭周方向の位置に対しては、操作部Ａの前面の操作盤５０４に回転ロッド２００の回転角度を示す回転角度板５０３を設けておけば、容易に把握できる。したがって、測定データがどの測定位置でのデータかがわかる。
【００８３】
次に、図５に示すようにコンクリート被り厚測定装置を設置して測定する、本発明のＳＣ杭におけるコンクリート被り厚の測定方法の手順の概要を示す。
【００８４】
〔ＳＣ杭におけるコンクリート被り厚の測定方法〕
(1) 事前確認
ａ．ＳＣ杭の内部を目視し、測定の障害となるような凹凸が無いことを確認する。
ｂ．ＳＣ杭の内径、外径、測定位置（測定深さ）を確認する。
【００８５】
(2) コンクリート被り厚測定装置の設置
ａ．長さ１ｍの回転ロッド２本をロッドカップリングにより接続する。
ｂ．鉄筋探査機のプローブを測定部に保護アングルで固定する。
ｃ．測定部支持脚の長さをＳＣ杭の内径に合わせて調整し、測定部を回転ロッドの測定深さに取付ける。
ｄ．鉄筋探査機（ジオファイブ社製；電磁誘導式）のプローブと表示装置（測定器）とを繋ぐプローブケーブルを回転ロッドに固定する。
【００８６】
ｅ．センターライザー支持脚の長さをＳＣ杭の内径に合わせて調整し、センターライザー部を測定深さの１／２の深さに取付ける。
ｆ．操作部を回転ロッドに取付ける。
ｇ．測定部、センターライザー部、操作部が取付けられた回転ロッドをＳＣ杭中空部の所定の深さまで挿入する。
ｈ．操作部支持脚を固定用クランプでＳＣ杭の端面開口部に固定し、回転ハンドル、指示針、円分度器等を操作盤に取付けて操作部の設置を完成させる。
【００８７】
(3) 試運転
ａ．回転角度板の円分度器を目視しながら回転ハンドルにより測定部を周方向に１回転させ、その後、逆方向に１回転させて、回転ロッドの軸がブレルことなく滑らかに回転できることを確認する。
【００８８】
(4) 鉄筋探査機の動作確認
ａ．測定部をＳＣ杭の真下の位置が測定位置となるような位置に固定する。
ｂ．表示装置（測定器）の電源をＯＮにして、測定部を４５度程ゆっくり度回転させ、この間に表示装置（測定器）のブザー音が何回か鳴るか否かを確認する。ブザー音が鳴ればＳＣ杭の鉄筋を感知しており、鉄筋探査機は正常に作動していることになる。
【００８９】
(5) 測定
ａ．測定部をＳＣ杭の真下の位置が測定位置となるような位置に固定する。
ｂ．ゆっくりと測定部（鉄筋探査機のプローブ）を右方向に回転させ、ブザー音が鳴ったら回転を止め表示装置（測定器）の測定ボタンを押し、表示装置に表示させる測定値、回転角度板の角度、測定深さ等をデータシートに記入する。
ｃ．続けて右方向に回転させて同様の操作を行い、１回転するまで測定する。なお、必要に応じて、右方向回転での測定が終わったら、左方向回転でも同様に測定する。
ｄ．必要に応じて、測定部の回転ロッドへの取付位置を変えることにより、異なる測定深さでも上記と同様の測定をする。
【００９０】
(6) 測定結果の確認
ａ．測定結果を調べ、測定値が測定器の標準的測定誤差を超える場合、再度、右方向回転と左方向回転で測定する。
ｂ．各測定位置で上記両回転方向での測定誤差の少ない方の測定値を採用するか、両回転方向の測定値の平均値を測定値とする。
【００９１】
以上の通り、本発明の非破壊測定用治具、これに従来の鉄筋探査機を取付けてなるコンクリート被り厚測定装置を用いれば、従来、コンクリート被り厚が測定し難かったＳＣ杭でも簡便に測定することができる。
【００９２】
また、上記鉄筋探査機に変えて従来から用いられている他の非破壊検査装置のプローブを測定部に取付ければ、既製中空管で様々な非破壊測定できる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る非破壊測定用治具は、内径が小さく長尺な既製中空管において内壁側から奥部の非破壊測定を行う際に有用である。また、本発明に係るコンクリート被り厚測定装置、ＳＣ杭におけるコンクリート被り厚の測定方法は、配筋されたＳＣ杭におけるコンクリート被り厚の全体像を把握するのに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００９４】
Ｉ…非破壊測定用治具、Ａ…操作部、Ｂ…センターライザー部、Ｃ…測定部、
Ｂ’…センターライザー部、Ｃ’…測定部、
１…回転ロッド、２−１…ロッドカップリング、２−２…ロッドカップリング、３…検出器取付部、４…操作部支持脚、５…操作盤、
１０…測定部固定フレーム、
２０…測定部支持脚、２１…測定部アーム伸縮脚、 ２２…測定部アーム延長脚、２３…スプリング、
３０…検出器取付部、３１…ベース板、３２…継手ブロック、３３…車輪、３４…スペーサプレート、３５…保護アングル（保護ケース）、
４０…バランサー支持脚、４１…バランサー、
５０…センターライザー部固定フレーム、５１…固定リング、
６０…セントライザー、６１…ベアリング、６２…ベアリング固定ナット、
７０…センターライザー部支持脚、７１…センターライザー伸縮脚、７２…セントライザー脚、７３…固定ナット、
８０…車輪
９０…操作盤、９１…操作部支持脚、９２…固定用クランプ、９３…ベアリング、９４…回転ロッド、９５…回転ハンドル、９６−１…入力歯車（ギア）、９６−２（Ａ）…中間歯車（ギア）、９６−２（Ｂ）…中間歯車（ギア）、９７…回転角度板、９８（Ａ）…円分度器、９８（Ｂ）…円分度器、９９…指示針、
II…コンクリート被り厚測定装置、１００…ＳＣ杭、１０１…コンクリート、１０２…主筋、１０３…外殻鉄板、１０４…中空部、１０５…ＳＣ杭の内壁、１０６…ＳＣ杭の外周面、
Ｘ…被り厚、
２００…回転ロッド、２０１…ロッドカップリング、
３００…測定部支持脚、３０１…鉄筋探査機のプローブ、３０２…バランサー支持脚、３０３…バランサー、３０４…プローブケーブル、３０５…鉄筋探査機の表示装置、
４００…センターライザー部支持脚、
５００…操作部支持脚、５０１…固定用クランプ、５０２…回転ハンドル、５０３…回転角度板、５０４…操作盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＳＣ杭等の中空杭の内壁側から内壁面や杭本体内を非破壊測定する際に安定かつ効率的に測定が行えるよう中空杭の中空部に設置して非破壊測定装置の検出器を支持・操作する非破壊測定用治具、該非破壊測定用治具の検出器取付部に鉄筋探査機のプローブを設置したコンクリート被り厚測定装置、該コンクリート被り厚測定装置を用いたＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からコンクリート構造物、コンクリート製品における劣化状況、配筋状況、施工状況等を把握するため、超音波、電磁波、弾性波、磁気、電磁誘導などによる非破壊測定技術が広く知られている。
【０００３】
例えば、コンクリート構造物における鉄筋のかぶり厚さや配筋位置を電磁誘導法により測定する技術が特許文献１、特許文献２に開示されている。特許文献１の技術は電磁波による電磁探査法と電磁誘導による磁気探査法を組み合わせて鉄筋のかぶり厚さを測定するものであり、特許文献２の技術は電磁誘導法を用いたコイル式センサにより鉄筋の有無を調べるものである。
【０００４】
そのような中で、コンクリート構造物の巨大化、高層化に伴い杭基礎施工に用いられる杭も高強度、高耐久のものが求められるようになり、補強鉄筋やＰＣ鋼材等を配した鉄筋コンクリート製のものが開発されてきている。
【０００５】
それに伴い、品質管理上、上記補強鉄筋やＰＣ鋼材等が設計どおりに配筋されているか、製造過程で位置ズレを起こしていないかなどを確認する必要が生じてきており、上記のような非破壊測定も検討されつつある。
【０００６】
一方、杭穴やコンクリート管等の長尺の中空部内で非破壊測定や切断作業等の各種作業を効率よく行うための治具（補助具）も種々知られている。例えば、特許文献３には、場所打ち杭での杭穴径を変位計により測定する際の装置（治具）が開示されている。また、特許文献４、特許文献５には、コンクリート管を内面から切断する際に用いる治具が開示されている。更に、特許文献６には、管渠内をセンサにより調査する際のロボット（治具）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１５００４号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８３６５号公報
【特許文献３】特開平０４−８６５１５号公報
【特許文献４】特開平０６−２１０６２５号公報
【特許文献５】特開２０００−２８０２３２号公報
【特許文献６】特開平０９−２５４７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の通り、杭基礎施工に用いられる杭においても非破壊測定の必要が生じているが、杭の種類や杭の大きさによっては効率よく効果的に測定できず苦慮している。
【０００９】
例えば、杭体内に補強鉄筋を配した中空状の既製コンクリート杭におけるコンクリート被り厚を測定する場合、一般的なコンクリート杭であれば外壁表面に鉄筋探査機のプローブを設置することにより簡単に測定できるが、ＳＣ杭のように外殻鋼板を有するものは外側からは測定し難いため内壁に前記プローブを設置して測定することになる。
【００１０】
この場合、杭の内径が大きければ人が中空部に入って種々の箇所で測定できるが、杭の内径が小さい場合は人が入れないので杭端部の手の届く範囲で測定するかサンプルの杭を切断して断面でのコンクリート被り厚を測定している。
【００１１】
上記の通り、杭穴やコンクリート管等の長尺の中空部内で非破壊測定や切断作業等の各種作業を効率よく行うための治具（補助具）も種々知られているが、長尺の中空杭の内壁側から非破壊測定を行う場合、杭端部から１ｍ以上の奥深い箇所での非破壊測定をも可能とする簡便な非破壊測定用治具は未だ無い。
【００１２】
本発明は、上記のような実情を改善すべくなされたものであって、その目的とするところは、(1)杭端部から１ｍ以上の奥深い箇所での非破壊測定をも可能とする簡便な非破壊測定用治具の提供、(2)該非破壊測定用治具に鉄筋探査機のプローブ（検出器）を取付けてなるコンクリート被り厚測定装置の提供、(3)該コンクリート被り厚測定装置を用いたＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、杭施工で用いられるロッドと同様の回転ロッドに非破壊測定用の検出器を備えた測定装置を取り付け、所定の深さで前記回転ロッドの回転を利用して前記測定装置を円周方向に回転させれば、人の手の届かない任意の場所でも測定が可能となることを見出し、本発明を完成させた。その内容は請求項１〜７に記載されるものである。
【００１４】
本願の請求項１に係る発明は、「中空杭の中空部に設置される非破壊測定用治具であって、中空杭の内壁に近接して設置される非破壊測定用の検出器を固定するための測定部と、前記検出器を前記内壁の円周方向に移動させるための操作部と、前記検出器の回転駆動軸となり前記測定部と前記操作部を中空杭の内壁面で半径方向に支持するために中空杭の断面中心付近に杭軸方向に配される回転ロッドと、前記回転ロッドを測定箇所の近傍で前記断面中心付近に固定するためのセンターライザー部からなることを特徴とする非破壊測定用治具」である。
【００１５】
本発明では中空杭を対象にしているが、中空杭と類似のヒューム管等のコンクリート管、推進管、その他の長尺な種々の管にも利用できる。
【００１６】
本発明の非破壊測定用治具は、中空杭の内壁に近接して設置される非破壊測定用の検出器を固定するための測定部と前記検出器を前記内壁の円周方向に移動させるための操作部とが、これらを中空杭の内壁面で半径方向に支持するために中空杭の断面中心付近に杭軸方向に配される回転ロッドに接続され、回転ロッドはセンターライザー部により測定箇所の近傍で中空杭の断面中心付近に固定される。
【００１７】
操作部は端面に設けられ、操作員によって測定部（検出器）が操作される。回転ロッドは、例えば、１本が４０ｍｍφ、長さ１０００ｍｍ程度の白アルマイト製の棒でロッドカップリングにより複数本を接続することにより任意の深さで測定できる。
【００１８】
回転ロッドは測定箇所（測定部）の近傍でセンターライザー部により中空杭の断面中心付近に固定される。これによって、測定部（検出器）を安定して周方向に移動させることができるので、安定した精度の良い測定が可能となる。
【００１９】
以上のように、本発明の非破壊測定用治具は、回転ロッドを主軸とし、これに測定部と操作部と測定部を安定させるセンターライザー部を接続した簡易な構造のものなので、中空杭内に容易に設置でき、内壁側からの非破壊測定が簡便に行える。
【００２０】
なお、検出器は中空杭等の各種管の内壁面や内部を非破壊測定するものであれば特に限定されず、超音波検査や放射線検査などのあらゆる検査器が使用可能である。
【００２１】
本願の請求項２に係る発明は、「上記測定部は、上記回転ロッドに対し直角に連結され中空杭の半径方向に伸びるスプリング付き測定部支持脚を１脚有し、前記測定部支持脚の先端部には検出器を取り付けるための取付部を備えるとともに検出器を内壁の円周方向に円滑に移動させるための車輪とを備え、前記回転ロッドに対し反対方向には、バランサー支持脚に支持固定されたバランサーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の非破壊測定用治具」である。
【００２２】
測定部は測定予定の所定の深さに設置される。測定部は回転ロッドに対し直角に連結され中空杭の半径方向に伸びるスプリング付き測定部支持脚を１脚有しており、その先端部には検出器を取り付けるための取付部と検出器を内壁の円周方向に円滑に移動させるための車輪とを備えている。
【００２３】
このような構造にすることによって、中空杭の内壁面に多少の凹凸があっても検出器の位置を安定させると共に周方向への移動を円滑にし、安定した測定ができる。また、回転ロッドに対し検出器と反対方向には、バランサー支持脚に支持固定されたバランサーが設けられているが、これによって、周方向のどのような位置でも検出器を中空杭の内壁面に対し一定の位置に保持できる。
【００２４】
本願の請求項３に係る発明は、「上記センターライザー部は、上記回転ロッドにベアリングを介して接続されるセントライザーと、前記セントライザーに取り付けられ先端に車輪を有し中空杭の異なる２〜４の断面半径方向の内壁に突っ張ることによって上記回転ロッドを上記断面中心付近に固定するための２〜４脚のセンターライザー部支持脚を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非破壊測定用治具」である。
【００２５】
センターライザー部は上記測定部により安定した測定ができるよう回転ロッドを上記断面中心付近に固定するためのものであり、測定箇所（測定部）の近傍に設置される。先端に車輪のある２〜４脚のセンターライザー部支持脚を有し、これを中空杭の異なる２〜４の断面半径方向の内壁に突っ張ることによって回転ロッドを断面中心付近に固定する。
【００２６】
センターライザー部はベアリングを介して回転ロッドに接続される。このような構造にすることにより、回転ロッドが回転してもセンターライザー部は同調して動くことなく回転ロッドを断面中心付近に固定し続けることができる。
【００２７】
本願の請求項４に係る発明は、「上記操作部は、ギアを介して上記回転ロッドを回転駆動させるための回転ハンドルと、前記回転ロッドの回転角度及び／又は検出器の回転角を表示することが可能な回転角度板と、上記回転ロッドに対し直角に連結され前記ギア、回転ハンドル、回転角度板を支持し、中空杭端部の開口部で中空杭の異なる２〜４の断面半径方向に設置固定される２〜４脚の操作部支持脚を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非破壊測定用治具」である。
【００２８】
操作部は中空杭の端面に設置され、中空杭端部の開口部で中空杭の異なる２〜４の断面半径方向に２〜４脚の操作部支持脚を固定用クランプで中空杭に固定して設置される。そして操作ハンドル（回転ハンドル）や操作パネル（回転角度板等）が前記開口部の前面に設けられる。
【００２９】
このような構造にすることによって、中空杭の開口部入り口で操作員が操作することにより、測定部に設けられた検出器を杭周方向の任意の測定位置に容易に移動して測定することができる。
【００３０】
本願の請求項５に係る発明は、「コンクリート製の杭本体内に主鉄筋、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線のいずれか一種以上を配する既製中空杭等の既製中空管用のコンクリート被り厚測定装置であって、上記請求項１〜４のいずれか一項の非破壊測定用治具を用いたコンクリート被り厚測定装置であり、上記測定部には検出器として鉄筋探査機のプローブが設置されていることを特徴とするコンクリート被り厚測定装置」である。
【００３１】
上記非破壊測定用治具の測定部の検出器取付部に、検出器として鉄筋探査機のプローブを設置することによりコンクリート被り厚測定装置が完成する。鉄筋を配したコンクリート製の既製中空杭等の既製中空管では、配筋状況やコンクリートの被り厚が品質上重要であるが、上記測定装置を用いれば、人の手の届きにくい奥深い箇所でも内壁側からの測定が容易に行える。
【００３２】
本願の請求項６に係る発明は、「上記既製中空杭がＳＣ杭であることを特徴とする請求項５に記載のコンクリート被り厚測定装置」である。
【００３３】
ＳＣ杭は外殻鋼管を有しているため、外側からではコンクリートの被り厚は測り難い。また、内径の大きな杭では中空内に人が入って内壁側から被り厚を測定できるが、内径が人が入れるほど大きくなくて長尺の杭となると図れない。
【００３４】
本発明の測定装置を用いれば簡便に測定できるので、このようなＳＣ杭のコンクリート被り厚を測定するのに好適である。
【００３５】
本願の請求項７に係る発明は、「請求項５に記載のコンクリート被り厚測定装置を用いて主筋を配したＳＣ杭での主筋のコンクリート被り厚を測定するＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法であって、予め取付部に電磁誘導式鉄筋探査機のプローブを取り付けた上記測定部とセンターライザー部支持脚の長さを支持できるように調整した上記センターライザー部とをＳＣ杭中空部の所定位置に設置できるように位置決めして回転ロッドに取り付け、前記測定部から離れた回転ロッドの端部に上記操作部を取り付け、この回転ロッドを前記測定部側からＳＣ杭中空部内に挿入し、前記操作部をＳＣ杭端部の開口部に固定し、前記操作部の回転ハンドルにより前記回転ロッドを回転させて前記プローブを円周方向に走査し、前記円周方向の測定位置での前記プローブからＳＣ杭体内の主筋表面までの距離を計測し、この測定位置でのコンクリート被り厚を求めることを特徴とするＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法」である。
【００３６】
本発明では、コンクリート被り厚の非破壊測定装置として電磁誘導式鉄筋探査機を用いる。コンクリート被り厚の非破壊測定方法としては、電磁誘導法、地中レーダー法、超音波法など様々な方法があるが、本発明の非破壊測定用治具を用いた測定では、電磁誘導法が好ましいことが判明した。
【００３７】
電磁誘導式の鉄筋探査機としては、例えば、プロフォメーター５（ジオファイブ社）がある。ユニバーサルプローブを検出器の取付け箇所にセットし、プローブケーブルで表示装置に繋ぎ測定する。
【００３８】
また、本発明では、測定時に測定治具を組立てて測定する。回転ロッドを必要な長さだけ用意し、測定箇所の深さに対応する回転ロッドの位置に上記鉄筋探査機のプローブを設置した測定部を取付け、回転ロッドのその近傍の位置にセンターライザー部を取付けＳＣ杭の中空部内に所定の深さまで挿入する。
【００３９】
その後開口部端面に操作部を取付ければ非破壊測定装置が簡単にセットされる。そして、操作部の回転ハンドルにより上記プローブを所定の深さで杭周方向に回転させて測定すれば、その深さでのコンクリートの被り厚状況がわかる。同様のことを適宜深さを変えて行えば、そのＳＣ杭のコンクリート被り厚の全体の状況がわかる。
【００４０】
以上のように、本発明の測定方法を用いれば、従来、非破壊測定し難かったＳＣ杭でのコンクリート被り厚状況が精読良く簡便に測定できる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の非破壊測定用治具を用いれば、人が中に入れなかったり、人の手が奥まで届かなかったりする内径が小さく長尺な既製中空管の奥部でも、簡便かつ精度良く内壁側からの非破壊測定を行える。
【００４２】
また、本発明のコンクリート被り厚測定装置を用いれば、破壊することなく奥部の測定が難しかったＳＣ杭でも非破壊でコンクリートの被り厚を測定できる。
【００４３】
また、本発明のＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法を用いれば、コンクリート被り厚の全体が把握し難かったＳＣ杭でも、簡便かつ精度良く把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の非破壊測定用治具Ｉの概要図であり、（ａ）は寝かせた状態の正面図、（ｂ）は操作部を左側面から示す図である。
【図２】測定部Ｃの詳細図である。
【図３】センターライザー部Ｂの詳細図であり、（ａ）は主たる部分の正面図、（ｂ）は主たる部分の側面図である。
【図４】操作部Ａの詳細図であり、（ａ）は主たる部分の正面図、（ｂ）は主たる部分の左側面図である。
【図５】本発明の非破壊測定用治具を用いたコンクリート被り厚測定装置をＳＣ杭内に設置した状況を示す概略図であり、（ａ）は主たる部分の正面図、（ｂ）は主たる部分の右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、図面等により、本発明の具体的な実施の形態について説明する。なお、ここに記載するものは一例であり、本発明がこれに限定されるものではない。
【００４６】
Ａ．非破壊測定用治具
図１は、本発明の非破壊測定用治具Ｉの概要図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は操作部を左側面から示す図である。
【００４７】
図１（ａ）に示すように、本発明の非破壊測定用治具は、回転ロッド１に操作部Ａとセンターライザー部Ｂと測定部Ｃを取付けてなるものである。
【００４８】
操作部はロッドカップリング２−１により回転ロッド１に取付けられている。測定部Ｃには、非破壊測定用の検出器を設置するための検出器取付部３が設けられている。また、破線の右部に示すように、回転ロッド１をロッドカップリング２−２により２本接続することによりセンターライザー部と測定部の位置をより先端のセンターライザー部Ｂ’と測定部Ｃ’の位置に変えることができる。
【００４９】
図１（ｂ）に示すように、操作部Ａには３方向に張出した操作部支持脚４が備わり、これを既製中空管の端部開口部に固定することにより操作部Ａが該端部開口部に固定される。また、操作部Ａには、回転ロッド１を回転させることにより測定部Ｃの検出器取付部３に取付けられる検出器を周方向に回転移動させるための操作盤５が備わっている。
【００５０】
図２は、測定部Ｃの詳細図である。
【００５１】
中央付近に回転ロッド１に接続するための測定部固定フレーム１０が設けられ、これに直角に測定部支持脚２０が備わっている。そして、その先端には、非破壊測定用の検出器を取付けるための検出器取付部３０が設けられている。
【００５２】
測定部支持脚２０は測定部アーム伸縮脚２１と測定部アーム延長脚２２とからなる。測定部アーム延長脚２２は測定部支持脚２０の長さを調節するためのものであり、既製中空管の内径の寸法により必要に応じて用いられるものである。
【００５３】
測定部アーム伸縮脚２１にはスプリング２３が内蔵されており、これによって測定部アーム伸縮脚２１が伸縮できるようになっている。これは、前記既製中空管の内壁面に凹凸があったり中空管が真円状のものでなかったりしても、スプリング２３にバラツキを吸収させることにより内壁周面に沿って検出器が円滑に移動でき、できるだけ内壁面と検出器とが一定の距離もしくは接して測定できるようにするためである。
【００５４】
検出器取付部３０は、ベース板３１上に測定部支持脚２０に接続するための継手ブロック３２が設けられ、ベース板３１の反対側にはスペーサプレート３４を介して検出器を収納するための保護ケース３５がある。また、既製中空管の内壁面に接して検出器を内壁周面に沿って円滑に移動させるための車輪３３が設けられている。
【００５５】
車輪３３は前記スプリング２３により常に内壁面に接している。検出器は前後の車輪３３により内壁面から数ミリ程度浮かせる構造とし、内壁面に若干の凹凸等があっても安定した測定ができるようになっている。
【００５６】
測定部固定フレーム１０をはさんで測定部支持脚２０の反対側にはパランサー支持脚４０が設けられ、先端付近にはバラーサー４１が取付けられている。バランサー４１があることにより検出器取付部３０のウェイトとのバランスがとれ、内壁周面のどの位置でも内壁面に対して検出器の位置が一定に保たれるので安定した測定ができる。
【００５７】
図３は、センターライザー部Ｂの詳細図であり、（ａ）は正面図での主たる部分を、（ｂ）は側面図での主たる部分を示すものである。
【００５８】
所定の深さ位置で検出器を円滑に内壁周方向移動させて安定した測定を行うには、測定部の回転ロッドが既製中空管の断面中心付近に配されている必要があるが、センターライザー部を測定部の近傍に設置し、センターライザー部での回転ロッドを断面中心付近に固定させることにより測定部の回転ロッドも断面中心付近に配されるので安定した測定が可能となる。
【００５９】
図３（ａ）に示すように、センターライザー部Ｂの中央には回転ロッドに接続するためのセンターライザー部固定フレーム５０が設けられており、固定リング５１で固定されるようになっている。
【００６０】
センターライザー固定フレーム５０に対し直角にセンターライザー支持脚７０を支持するためのセントライザー６０が設けられ、その先にセンターライザー支持脚７０が取付けられ、先端には車輪８０がある。 センターライザー部固定フレーム５０とセントライザー６０とはベアリング固定ナット６２により取付けられているベアリング６１を介して接続されている。
【００６１】
このような構造にすることで回転ロッドが回転してもセントライザーは回転せずセンターライザー部Ｂは動かない。
【００６２】
センターライザー脚７０は、センターライザー伸縮脚７１とセントライザー脚７２とからなる。これらの脚は既製中空管の半径方向進退しセンターライザー部支持脚７０の長さが調節できるようになっている。先端には車輪８０が設けられているが、これはセンターライザー部Ｂを既製中空管内に設置するとともに様々な内径の既製中空管に対応できるようにするためである。
【００６３】
なお、図３（ａ）にはセンターライザー部支持脚７０が１脚しか示されていないが、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように１２０度ずつの３方向に３脚設けられる。これら３脚を既製中空管内の内壁に突っ張り固定することにより、センターライザー部固定フレーム内に挿通される回転ロッドを既製中空管の断面中心付近で支持固定する。
【００６４】
図４は、操作部Ａの詳細図であり、（ａ）は正面図での主たる部分を、（ｂ）は左側面図での主たる部分を示すものである。
【００６５】
図４（ａ）に示すように、操作部Ａは、回転ロッドを回転させて測定部Ｃにおける検出器を既製中空管の周方向に移動させて測定位置を変えるために既製中空管の端面開口部に設けられる。
【００６６】
操作部Ａには操作盤９０が設けられており、操作部支持脚９１に取付けられている。
【００６７】
操作部支持脚９１は、図４（ｂ）に示すように、３方向に３脚設けられ固定用クランプ９２により既製中空管の端面開口部に取付けられる。操作部支持脚９１は、ベアリング９３を介して回転ロッド９４に接続される。
【００６８】
このような構造にすることによって、回転ロッド９４が回転しても操作部支持脚９１には回転力が伝わらないので操作部Ａは保持される。
【００６９】
操作部Ａには回転ロッド９４を回転させるための回転ハンドル９５が設けられ、操作員が回転バンドル９５を回転させることにより入力歯車９６−１、中間歯車９６−２、出力歯車９６−３等のギアを介して回転ロッド９４が回転するようになっている。また、回転ロッド９４の回転角度、回転量や検出器の回転角、回転位置等を表示する回転角度板９７が設けられ、円分度器９８と指示針９９により表示されるようになっている。
【００７０】
図５は、本発明の非破壊測定用治具を用いたコンクリート被り厚測定装置をＳＣ杭内に設置した状況を示す概略図であり、（ａ）は正面図での主たる部分を、（ｂ）は右側面図での主たる部分を示すものである。
【００７１】
図５（ａ）に示すように、中空状のＳＣ杭１００は、コンクリート１０１の中に主筋１０２を配し、外殻鉄板１０３を有している。そして、中空部１０４内には、被り厚Ｘを測定すべく本発明のコンクリート被り厚測定装置IIが設置されている。
【００７２】
ＳＣ杭１００の寸法は、例えば、外径７００〜１０００ｍｍ、内径４００〜７４０ｍｍ、肉厚１３０〜１５０ｍｍである。
【００７３】
コンクリート被り厚測定装置IIは、本発明の非破壊測定用治具と鉄筋探査機からなる。
【００７４】
中空部１０４の断面中心付近には、ロッドカップリング２０１により接続された長さ１０００ｍｍの２本の回転ロッド２００が配され、この回転ロッド２００の先端部（ＳＣ杭の奥部約２０００ｍｍ）には測定部Ｃが接続され、その近傍にセンターライザー部Ｂが接続され、ＳＣ杭１００の端面開口部には操作部Ａが接続され、これらで非破壊測定用治具を構成している。
【００７５】
測定部Ｃは測定部支持脚３００で支えられ、その先端には検出器としての鉄筋探査機のプローブ３０１が取付けられている。鉄筋探査機のプローブ３０１はプローブケーブル３０４により外部の鉄筋探査機表示装置３０５に繋がっている。
【００７６】
反対側にはバランサー支持脚３０２が立脚し、その先端にバランサー３０３が取付けられている。
【００７７】
回転ロッド２００は測定部Ｃで常に断面中心付近に位置するよう、センターライザー部支持脚４００でＳＣ杭の内壁１０５に支持・固定されている。 図５（ｂ）に示すように、ここでは２本のセンターライザー部支持脚４００で支持・固定されている。
【００７８】
操作部ＡはＳＣ杭１００の端面開口部で操作部支持脚５００を固定用クランプ５０１でＳＣ杭１００に固定することにより固定される。ここでは、図５（ｂ）に示すように、操作部支持脚は３脚で３方向に固定してある。
【００７９】
操作部Ａの前面には回転ハンドル５０２が備わり、これで回転ロッド２００を回転することにより測定部Ｃの鉄筋探査機のプローブ３０１はＳＣ杭の内壁１０５に沿って周方向に回転する。
【００８０】
この際、センターライザー部Ｂは、ベアリングの作用により回転せず回転ロッド２００を所定の位置に固定し続ける。鉄筋探査機のプローブ３０１を任意の位置に回転させ、各位置での被り厚Ｘを測定することにより、その深さでの主筋１０２の配筋状況がわかる。
【００８１】
測定部Ｃの回転ロッド２００への取り付け位置を変えて同様に測定すれば、周方向と杭軸方向のデータが得られるのでＳＣ杭１００における主筋１０２の全体の配筋状況を把握することができる。
【００８２】
なお、測定位置は、杭軸方向に対しては回転ロッド２００にスケールを設けておけば、容易に把握できる。また、杭周方向の位置に対しては、操作部Ａの前面の操作盤５０４に回転ロッド２００の回転角度を示す回転角度板５０３を設けておけば、容易に把握できる。したがって、測定データがどの測定位置でのデータかがわかる。
【００８３】
次に、図５に示すようにコンクリート被り厚測定装置を設置して測定する、本発明のＳＣ杭におけるコンクリート被り厚の測定方法の手順の概要を示す。
【００８４】
〔ＳＣ杭におけるコンクリート被り厚の測定方法〕
(1) 事前確認
ａ．ＳＣ杭の内部を目視し、測定の障害となるような凹凸が無いことを確認する。
ｂ．ＳＣ杭の内径、外径、測定位置（測定深さ）を確認する。
【００８５】
(2) コンクリート被り厚測定装置の設置
ａ．長さ１ｍの回転ロッド２本をロッドカップリングにより接続する。
ｂ．鉄筋探査機のプローブを測定部に保護アングルで固定する。
ｃ．測定部支持脚の長さをＳＣ杭の内径に合わせて調整し、測定部を回転ロッドの測定深さに取付ける。
ｄ．鉄筋探査機（ジオファイブ社製；電磁誘導式）のプローブと表示装置（測定器）とを繋ぐプローブケーブルを回転ロッドに固定する。
【００８６】
ｅ．センターライザー支持脚の長さをＳＣ杭の内径に合わせて調整し、センターライザー部を測定深さの１／２の深さに取付ける。
ｆ．操作部を回転ロッドに取付ける。
ｇ．測定部、センターライザー部、操作部が取付けられた回転ロッドをＳＣ杭中空部の所定の深さまで挿入する。
ｈ．操作部支持脚を固定用クランプでＳＣ杭の端面開口部に固定し、回転ハンドル、指示針、円分度器等を操作盤に取付けて操作部の設置を完成させる。
【００８７】
(3) 試運転
ａ．回転角度板の円分度器を目視しながら回転ハンドルにより測定部を周方向に１回転させ、その後、逆方向に１回転させて、回転ロッドの軸がブレルことなく滑らかに回転できることを確認する。
【００８８】
(4) 鉄筋探査機の動作確認
ａ．測定部をＳＣ杭の真下の位置が測定位置となるような位置に固定する。
ｂ．表示装置（測定器）の電源をＯＮにして、測定部を４５度程ゆっくり度回転させ、この間に表示装置（測定器）のブザー音が何回か鳴るか否かを確認する。ブザー音が鳴ればＳＣ杭の鉄筋を感知しており、鉄筋探査機は正常に作動していることになる。
【００８９】
(5) 測定
ａ．測定部をＳＣ杭の真下の位置が測定位置となるような位置に固定する。
ｂ．ゆっくりと測定部（鉄筋探査機のプローブ）を右方向に回転させ、ブザー音が鳴ったら回転を止め表示装置（測定器）の測定ボタンを押し、表示装置に表示させる測定値、回転角度板の角度、測定深さ等をデータシートに記入する。
ｃ．続けて右方向に回転させて同様の操作を行い、１回転するまで測定する。なお、必要に応じて、右方向回転での測定が終わったら、左方向回転でも同様に測定する。
ｄ．必要に応じて、測定部の回転ロッドへの取付位置を変えることにより、異なる測定深さでも上記と同様の測定をする。
【００９０】
(6) 測定結果の確認
ａ．測定結果を調べ、測定値が測定器の標準的測定誤差を超える場合、再度、右方向回転と左方向回転で測定する。
ｂ．各測定位置で上記両回転方向での測定誤差の少ない方の測定値を採用するか、両回転方向の測定値の平均値を測定値とする。
【００９１】
以上の通り、本発明の非破壊測定用治具、これに従来の鉄筋探査機を取付けてなるコンクリート被り厚測定装置を用いれば、従来、コンクリート被り厚が測定し難かったＳＣ杭でも簡便に測定することができる。
【００９２】
また、上記鉄筋探査機に変えて従来から用いられている他の非破壊検査装置のプローブを測定部に取付ければ、既製中空管で様々な非破壊測定できる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る非破壊測定用治具は、内径が小さく長尺な既製中空管において内壁側から奥部の非破壊測定を行う際に有用である。また、本発明に係るコンクリート被り厚測定装置、ＳＣ杭におけるコンクリート被り厚の測定方法は、配筋されたＳＣ杭におけるコンクリート被り厚の全体像を把握するのに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００９４】
Ｉ…非破壊測定用治具、Ａ…操作部、Ｂ…センターライザー部、Ｃ…測定部、
Ｂ’…センターライザー部、Ｃ’…測定部、
１…回転ロッド、２−１…ロッドカップリング、２−２…ロッドカップリング、３…検出器取付部、４…操作部支持脚、５…操作盤、
１０…測定部固定フレーム、
２０…測定部支持脚、２１…測定部アーム伸縮脚、 ２２…測定部アーム延長脚、２３…スプリング、
３０…検出器取付部、３１…ベース板、３２…継手ブロック、３３…車輪、３４…スペーサプレート、３５…保護アングル（保護ケース）、
４０…バランサー支持脚、４１…バランサー、
５０…センターライザー部固定フレーム、５１…固定リング、
６０…セントライザー、６１…ベアリング、６２…ベアリング固定ナット、
７０…センターライザー部支持脚、７１…センターライザー伸縮脚、７２…セントライザー脚、７３…固定ナット、
８０…車輪
９０…操作盤、９１…操作部支持脚、９２…固定用クランプ、９３…ベアリング、９４…回転ロッド、９５…回転ハンドル、９６−１…入力歯車（ギア）、９６−２（Ａ）…中間歯車（ギア）、９６−２（Ｂ）…中間歯車（ギア）、９７…回転角度板、９８（Ａ）…円分度器、９８（Ｂ）…円分度器、９９…指示針、
II…コンクリート被り厚測定装置、１００…ＳＣ杭、１０１…コンクリート、１０２…主筋、１０３…外殻鉄板、１０４…中空部、１０５…ＳＣ杭の内壁、１０６…ＳＣ杭の外周面、
Ｘ…被り厚、
２００…回転ロッド、２０１…ロッドカップリング、
３００…測定部支持脚、３０１…鉄筋探査機のプローブ、３０２…バランサー支持脚、３０３…バランサー、３０４…プローブケーブル、３０５…鉄筋探査機の表示装置、
４００…センターライザー部支持脚、
５００…操作部支持脚、５０１…固定用クランプ、５０２…回転ハンドル、５０３…回転角度板、５０４…操作盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空杭の中空部に設置される非破壊測定用治具であって、中空杭の内壁に近接して設置される非破壊測定用の検出器を固定するための測定部と、前記検出器を前記内壁の円周方向に移動させるための操作部と、前記検出器の回転駆動軸となり前記測定部と前記操作部を中空杭の内壁面で半径方向に支持するために中空杭の断面中心付近に杭軸方向に配される回転ロッドと、前記回転ロッドを測定箇所の近傍で前記断面中心付近に固定するためのセンターライザー部からなることを特徴とする非破壊測定用治具。
【請求項２】
上記測定部は、上記回転ロッドに対し直角に連結され中空杭の半径方向に伸びるスプリング付き測定部支持脚を１脚有し、前記測定部支持脚の先端部には検出器を取り付けるための取付部を備えるとともに検出器を内壁の円周方向に円滑に移動させるための車輪とを備え、前記回転ロッドに対し反対方向には、バランサー支持脚に支持固定されたバランサーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の非破壊測定用治具。
【請求項３】
上記センターライザー部は、上記回転ロッドにベアリングを介して接続されるセントライザーと、前記セントライザーに取り付けられ先端に車輪を有し中空杭の異なる２〜４の断面半径方向の内壁に突っ張ることによって上記回転ロッドを上記断面中心付近に固定するための２〜４脚のセンターライザー部支持脚を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非破壊測定用治具。
【請求項４】
上記操作部は、ギアを介して上記回転ロッドを回転駆動させるための回転ハンドルと、前記回転ロッドの回転角度及び／又は検出器の回転角を表示することが可能な回転角度板と、上記回転ロッドに対し直角に連結され前記ギア、回転ハンドル、回転角度板を支持し、中空杭端部の開口部で中空杭の異なる２〜４の断面半径方向に設置固定される２〜４脚の操作部支持脚を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非破壊測定用治具。
【請求項５】
コンクリート製の杭本体内に主鉄筋、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線のいずれか一種以上を配する既製中空杭等の既製中空管用のコンクリート被り厚測定装置であって、上記請求項１〜４のいずれか一項の非破壊測定用治具を用いたコンクリート被り厚測定装置であり、上記測定部には検出器として鉄筋探査機のプローブが設置されていることを特徴とするコンクリート被り厚測定装置。
【請求項６】
上記既製中空杭がＳＣ杭であることを特徴とする請求項５に記載のコンクリート被り厚測定装置。
【請求項７】
請求項５に記載のコンクリート被り厚測定装置を用いて主筋を配したＳＣ杭での主筋のコンクリート被り厚を測定するＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法であって、予め取付部に電磁誘導式鉄筋探査機のプローブを取り付けた上記測定部とセンターライザー部支持脚の長さを支持できるように調整した上記センターライザー部とをＳＣ杭中空部の所定位置に設置できるように位置決めして回転ロッドに取り付け、前記測定部から離れた回転ロッドの端部に上記操作部を取り付け、この回転ロッドを前記測定部側からＳＣ杭中空部内に挿入し、前記操作部をＳＣ杭端部の開口部に固定し、前記操作部の回転ハンドルにより前記回転ロッドを回転させて前記プローブを円周方向に走査し、前記円周方向の測定位置での前記プローブからＳＣ杭体内の主筋表面までの距離を計測し、この測定位置でのコンクリート被り厚を求めることを特徴とするＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法。
【請求項１】
中空杭の中空部に設置される非破壊測定用治具であって、中空杭の内壁に近接して設置される非破壊測定用の検出器を固定するための測定部と、前記検出器を前記内壁の円周方向に移動させるための操作部と、前記検出器の回転駆動軸となり前記測定部と前記操作部を中空杭の内壁面で半径方向に支持するために中空杭の断面中心付近に杭軸方向に配される回転ロッドと、前記回転ロッドを測定箇所の近傍で前記断面中心付近に固定するためのセンターライザー部からなることを特徴とする非破壊測定用治具。
【請求項２】
上記測定部は、上記回転ロッドに対し直角に連結され中空杭の半径方向に伸びるスプリング付き測定部支持脚を１脚有し、前記測定部支持脚の先端部には検出器を取り付けるための取付部を備えるとともに検出器を内壁の円周方向に円滑に移動させるための車輪とを備え、前記回転ロッドに対し反対方向には、バランサー支持脚に支持固定されたバランサーが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の非破壊測定用治具。
【請求項３】
上記センターライザー部は、上記回転ロッドにベアリングを介して接続されるセントライザーと、前記セントライザーに取り付けられ先端に車輪を有し中空杭の異なる２〜４の断面半径方向の内壁に突っ張ることによって上記回転ロッドを上記断面中心付近に固定するための２〜４脚のセンターライザー部支持脚を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の非破壊測定用治具。
【請求項４】
上記操作部は、ギアを介して上記回転ロッドを回転駆動させるための回転ハンドルと、前記回転ロッドの回転角度及び／又は検出器の回転角を表示することが可能な回転角度板と、上記回転ロッドに対し直角に連結され前記ギア、回転ハンドル、回転角度板を支持し、中空杭端部の開口部で中空杭の異なる２〜４の断面半径方向に設置固定される２〜４脚の操作部支持脚を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の非破壊測定用治具。
【請求項５】
コンクリート製の杭本体内に主鉄筋、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線のいずれか一種以上を配する既製中空杭等の既製中空管用のコンクリート被り厚測定装置であって、上記請求項１〜４のいずれか一項の非破壊測定用治具を用いたコンクリート被り厚測定装置であり、上記測定部には検出器として鉄筋探査機のプローブが設置されていることを特徴とするコンクリート被り厚測定装置。
【請求項６】
上記既製中空杭がＳＣ杭であることを特徴とする請求項５に記載のコンクリート被り厚測定装置。
【請求項７】
請求項５に記載のコンクリート被り厚測定装置を用いて主筋を配したＳＣ杭での主筋のコンクリート被り厚を測定するＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法であって、予め取付部に電磁誘導式鉄筋探査機のプローブを取り付けた上記測定部とセンターライザー部支持脚の長さを支持できるように調整した上記センターライザー部とをＳＣ杭中空部の所定位置に設置できるように位置決めして回転ロッドに取り付け、前記測定部から離れた回転ロッドの端部に上記操作部を取り付け、この回転ロッドを前記測定部側からＳＣ杭中空部内に挿入し、前記操作部をＳＣ杭端部の開口部に固定し、前記操作部の回転ハンドルにより前記回転ロッドを回転させて前記プローブを円周方向に走査し、前記円周方向の測定位置での前記プローブからＳＣ杭体内の主筋表面までの距離を計測し、この測定位置でのコンクリート被り厚を求めることを特徴とするＳＣ杭におけるコンクリート被り厚測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１４９８５８（Ｐ２０１１−１４９８５８Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２０７３（Ｐ２０１０−１２０７３）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（５９７０５８６６４）株式会社トーヨーアサノ (24)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（５９７０５８６６４）株式会社トーヨーアサノ (24)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]