佐藤工業は、
コンクリート表層部の健全性を容易かつスピーディーに診断する「健コン診断ポータブル」を開発しました。
「健コン診断ポータブル」は、
従前のコンクリート健全性評価システム「コンクリートヒッター」をベースに、
機器構成のコンパクト化とシステムの簡略化を図ったものです。
これまでの「コンクリートヒッター」による測定では、システムと機器の取り扱いに精通した複数人の点検者が必要でしたが、
「健コン診断ポータブル」では、携帯性が向上し、誰でもすぐに使用でき、かつ一人で測定ができるようになりました。
また、診断プログラムの改良により診断結果の表示スピードが飛躍的に向上しました。
【叩き点検と打音法】
トンネル覆工や橋梁床版等のコンクリート表層部の健全性診断は、一般に叩き点検が実施されています。
叩き点検は、測定箇所をハンマーで叩いた音を点検者が聞き取り、経験やカンによって、
はく離や空洞などの内部欠陥の有無や範囲を判定するため、点検者によって診断結果に違いを生じるおそれがあります。
そこで、佐藤工業では、打撃音を定量的に評価してコンクリート表層部の健全性を診断する「打音法」によるシステムの開発を進めてきました。
打音法は、ハンマーで打撃した音をマイクロフォンでデジタル録音し、音の特性である振幅、周波数や減衰などを分析して、
はく離や空洞など、コンクリート内部の欠陥の有無を評価する方法です。
本手法は、魚本健人 芝浦工業大学工学部土木工学科教授（当時、東京大学生産技術研究所）と共同で研究開発に着手し、
2000年にベース機である「コンクリートヒッター」を完成させました。財団法人鉄道総合技術研究所、独立行政法人土木研究所、
株式会社高速道路総合技術研究所との共同研究では、適用範囲や精度を明らかにすることができ、これまでにトンネル覆工、
橋梁床版、水路構造物など多くのコンクリート健全性調査に採用されてきました。
佐藤工業では、近年、コンクリート構造物の健全性調査に、
従来の叩き点検に代わって打音法での品質確認や適用性に関する問い合わせが増えてきたことや、
「コンクリートヒッター」の開発当時に比べ、センサーやパソコンなどの性能が向上したことから、
第２世代のシステム「健コン診断ポータブル」の開発に着手しました。
【健コン診断ポータブルの特長】
従来のシステム「コンクリートヒッター」と比較した「健コン診断ポータブル」の特長は下記の通りです。
| （１） |
これまでハンマーやマイクロフォンに電源を提供してきたアンプ類がセンサーに内蔵されているため、機器構成がコンパクトになりました。 |
| （２） |
全ての機器には、パソコンに内蔵されたバッテリーから電源供給されるため、電源ケーブルやジェネレータが不要となりました。 |
| （３） |
ＡＤコンバータやパソコンも小型軽量化したため、全ての機器を一人の点検者が体に装着して移動することが可能となり、
測定がスムーズかつ迅速に行えるようになりました。 |
| （４） |
診断のソフトウェアの改良により、測定から結果の表示までの時間が「コンクリートヒッター」の１/１０程度になりました。 |
| （５） |
システムの簡略化により、誰でも短時間で測定方法を習得できるようになりました。 |
| （６） |
「健コン診断ポータブル」における調査業務一式（準備工から報告書作成まで）の費用は、「コンクリートヒッター」に対して３０％削減できます。 |
【今後の展開】
今回開発した「健コン診断ポータブル」は、
叩き点検者のような熟練がなくても高精度かつスピーディーにコンクリート表層部の健全性を診断できることから、
コンクリート構造物の品質確認に有効な手段となります。
今後、各種施設管理者に対して維持・管理業務への有効なシステムとして採用を働きかけていくとともに、
構造物の種類、診断結果に応じた補修方法のメニューを整備して、調査診断から補修工事までの一貫した受注拡大を目指します。
また、大学や他の研究機関と、打音法の利用に関する共同研究も行っていることから、新たな適用分野の開拓も図っていきます。
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