JP7043663B1 - Structure estimation device and method for reinforced concrete structures - Google Patents
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Abstract
【課題】鉄筋コンクリート構造体の上層鉄筋及び下層鉄筋の鉄筋径をいずれも推定し得る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法を提供する。【解決手段】鉄筋コンクリート構造体に埋設されている直交交点にて接触配置される二層構造の鉄筋の配筋方向と直交してレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形のハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得部と、上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得部と、コンクリートの比誘電率をパラメータとして比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部と、コンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得部と、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部と、下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得部と、を有する。【選択図】図３ＢPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure estimation device and a method for a reinforced concrete structure capable of estimating both the diameters of the upper and lower reinforcing bars of a reinforced concrete structure. SOLUTION: Hyperbora information of a curve in a depth direction of a reflected wave acquired by radar scanning perpendicular to a reinforcing bar arrangement direction of a two-layer structure reinforcing bar contact-arranged at an orthogonal intersection embedded in a reinforced concrete structure. 2 The hyperbola information acquisition unit that acquires the diameter of the upper reinforcing bar in the orthogonal direction, the upper reinforcement diameter acquisition unit that acquires the diameter of the upper reinforcing bar, and the specific dielectric constant that acquires the hyperbola curve information by specific dielectric constant using the specific dielectric constant of concrete as a parameter. Hyperbola curve information acquisition unit, mounted concrete specific dielectric constant acquisition unit that acquires the specific dielectric constant of concrete, and hypobola curve information by lower layer estimated diameter that acquires hyperbola curve information by lower layer rebar estimated diameter. It has an acquisition unit and a lower layer reinforcing bar diameter acquisition unit for acquiring the diameter of the lower layer reinforcing bar. [Selection diagram] FIG. 3B
Description
本出願は、後日提出する予定の国内優先権主張出願の基礎となるものである。
本発明は、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部において直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋、所謂、メッシュ配筋の鉄筋の直径を推定するのに用いられる鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法に関する。なお、本発明の鉄筋には、断面円形の丸鋼と呼ばれる鉄筋、及び、表面に凹凸を設けた異形鉄筋と呼ばれる鉄筋の双方を含むが、本明細書において、便宜上断面円形の丸鋼として扱うこととする。
This application is the basis for a domestic priority claim application to be submitted at a later date.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention includes a structure estimation device for a reinforced concrete structure used for estimating the diameter of at least two-layered reinforcing bars, so-called mesh reinforcing bars, which are contact-arranged at orthogonal intersections inside the concrete of a reinforced concrete structure. Regarding the method. The reinforcing bar of the present invention includes both a reinforcing bar called a round steel having a circular cross section and a reinforcing bar called a deformed reinforcing bar having an uneven surface, but in the present specification, it is treated as a round steel having a circular cross section for convenience. I will do it.
近い将来の発生が予想される大地震に対する備えとしてや、老朽化対策として、近年、ビルや橋梁等の多くの鉄筋コンクリート構造体に対する補強の施工が行われている。この補強施工を行う場合には、鉄筋コンクリート構造体のコンクリートに埋設されている鉄筋の位置及び鉄筋の直径を把握する必要がある。 In recent years, many reinforced concrete structures such as buildings and bridges have been reinforced as a preparation for a large earthquake that is expected to occur in the near future and as a countermeasure against aging. When performing this reinforcement work, it is necessary to grasp the position of the reinforcing bar buried in the concrete of the reinforced concrete structure and the diameter of the reinforcing bar.
従来において、建造時の設計図等から鉄筋の情報が得られない場合に採用される鉄筋の直径推定方法としては、例えば、電磁波レーダを用いた推定方法が知られている。この鉄筋の直径推定方法では、図１Ａの平面図に示すように、コンクリートＣの内部において上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２が互いに直交交点０１０３で接触するようにして上下二層に配置されている鉄筋コンクリート構造体である床０１００に対して、まず、電磁波レーダの送信アンテナからコンクリートＣの内部に電磁波を輻射し、上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２のそれぞれで反射して戻る反射波を受信アンテナで受けることで上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２の各埋設深度（かぶり深さ）を測定する。
Conventionally, as a method for estimating the diameter of a reinforcing bar adopted when information on the reinforcing bar cannot be obtained from a design drawing at the time of construction, for example, an estimation method using an electromagnetic wave radar is known. In this method for estimating the diameter of the reinforcing bar, as shown in the plan view of FIG. 1A, the upper and
上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２の各埋設深度ＤＵ，ＤＬ（ｍ）は、送信アンテナから輻射された電磁波が上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２で反射して受信アンテナで受信されるまでの時間ＴＵ，ＴＬ（ｓ）の半分（片道分）に、コンクリートＣを透過する電磁波の速度Ｖ（ｍ／ｓ）を掛けて求められ、式１，式２で表される。
ＤＵ＝（１／２）×ＴＵ×Ｖ 式１
ＤＬ＝（１／２）×ＴＬ×Ｖ 式２
The buried depths DU and DL (m) of the
DU = (1/2) x TU x
DL = (1/2) x TL x
この際、電磁波の空気（真空）中の速度は３×１０８（ｍ／ｓ）であり、この電磁波がコンクリートＣを透過する際の速度Ｖは、媒質であるコンクリートＣ固有の比誘電率で定まり、式３で表される。なお、コンクリートＣの乾燥でも湿潤でもない標準的な比誘電率εｒは６～８である。
Ｖ＝（３×１０８）／（εｒ）１／２ 式３
At this time, the speed of the electromagnetic wave in the air (vacuum) is 3 × 108 (m / s), and the speed V when the electromagnetic wave passes through the concrete C is the relative permittivity peculiar to the concrete C as a medium. It is determined and expressed by
V = (3 × 10 8 ) / (ε r ) 1/2
したがって、上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２の各埋設深度ＤＵ，ＤＬ（ｍ）は、式１～式３により、式４及び式５で表される。
ＤＵ＝（１／２）×｛（３×１０８）／（εｒ）１／２｝×ＴＵ 式４
ＤＬ＝（１／２）×｛（３×１０８）／（εｒ）１／２｝×ＴＬ 式５
Therefore, the buried depths DU and DL (m) of the
DU = (1/2) × {(3 × 10 8 ) / (ε r ) 1/2 } ×
DL = (1/2) × {(3 × 10 8 ) / (ε r ) 1/2 } ×
そして、この鉄筋の直径推定方法では、図１Ｂの直交交点０１０３での拡大断面図に示すように、上層鉄筋０１０１の埋設深度ＤＵと下層鉄筋０１０２の埋設深度ＤＬとの差から上層鉄筋０１０１の直径φを推定するようにしている。
この鉄筋の直径推定方法に類似する方法としては、例えば、特許文献１に記載された鉄筋径の推定方法がある。
Then, in this method of estimating the diameter of the reinforcing bar, as shown in the enlarged cross-sectional view at the
As a method similar to this method for estimating the diameter of the reinforcing bar, for example, there is a method for estimating the diameter of the reinforcing bar described in
ここで、通常上層鉄筋及び下層鉄筋に同じ直径の鉄筋が用いられる床等の鉄筋コンクリート構造体の場合や、表裏いずれの側からもコンクリートの内部に電磁波を輻射できる壁等の鉄筋コンクリート構造体の場合には、上記した鉄筋の直径推定方法によって、上層鉄筋のみならず下層鉄筋の直径をも推定することができる。 Here, in the case of a reinforced concrete structure such as a floor where reinforcing bars of the same diameter are normally used for the upper and lower reinforcing bars, or in the case of a reinforced concrete structure such as a wall that can radiate electromagnetic waves into the concrete from either the front or back side. Can estimate the diameter of not only the upper reinforcing bar but also the lower reinforcing bar by the above-mentioned method for estimating the diameter of the reinforcing bar.
しかしながら、上記した従来における鉄筋の直径推定方法において、コンクリート支柱等のように、上層鉄筋及び下層鉄筋（主筋及び帯筋）に互いに異なる直径の鉄筋が用いられる場合や、コンクリートの内部に電磁波を輻射できるのが表の一方側に限られている場合には、下層鉄筋の直径を推定することができないという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっている。 However, in the above-mentioned conventional method for estimating the diameter of a reinforcing bar, when reinforcing bars having different diameters are used for the upper reinforcing bar and the lower reinforcing bar (main bar and band bar) such as concrete columns, or when electromagnetic waves are radiated inside the concrete. If only one side of the table can be used, there is a problem that the diameter of the lower reinforcing bar cannot be estimated, and it is a conventional problem to solve this problem.
本発明は、上記した従来の課題を解決するためになされたものであり、上層鉄筋及び下層鉄筋が互いに直交交点で接触するようにしてコンクリート内部に配置されている鉄筋コンクリート構造体における上層鉄筋及び下層鉄筋の鉄筋の直径をいずれも推定することが可能な鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and the upper reinforcing bar and the lower layer in a reinforced concrete structure arranged inside the concrete so that the upper reinforcing bar and the lower reinforcing bar are in contact with each other at orthogonal intersections. It is an object of the present invention to provide a structure estimation device and a method for a reinforced concrete structure capable of estimating any diameter of a reinforcing bar.
上記課題を解決するために、本発明は、以下の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法を提供する。
すなわち、本発明の第一の態様は、直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得部と、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得部と、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部と、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得部と、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部と、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得部と、を有する構成としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following structural estimation device and method for a reinforced concrete structure.
That is, in the first aspect of the present invention, the surface of the structure is orthogonal to the reinforcing bar arrangement direction of the reinforcing bars embedded in the reinforced concrete structure in which at least two-layered reinforcing bars contact-arranged at the orthogonal intersections are arranged in the concrete. The hyperbola information acquisition unit that acquires the hyperbola information, which is the information of the curve in the depth direction of the reflected wave acquired by radar scanning, and the hyperbora information acquired in the two orthogonal directions, are relatively upper layers. Hyperbora curve information by specific dielectric constant, which is information constituting the hyperbola curve when a plurality of upper reinforcing bar diameter acquisition parts for acquiring the diameter of the reinforcing bar and the specific dielectric constant of the concrete used in the reinforced concrete structure are adopted as parameters. The specific dielectric constant of the concrete used in the reinforced concrete structure based on the acquired hyperbola curve information acquisition unit for each specific dielectric constant, the acquired multiple hyperbola curve information for each specific dielectric constant, and the acquired high pabola information for the upper layer. The mounted concrete specific dielectric constant acquisition unit that acquires the mounted concrete specific dielectric constant, and the hypobola curve for each estimated diameter of the lower reinforcing bar that uses the acquired concrete specific dielectric constant as an estimation parameter. The hypobola curve information acquisition unit for the lower layer estimated diameter to acquire the hyperbora curve information for each of the estimated diameters of the lower reinforcement, the acquired hyperbora curve information for each lower layer estimated diameter, and the lower hyperbola information for the acquired hyperbora information. Based on this, the structure includes a lower layer reinforcing bar diameter acquisition portion for acquiring the diameter of the lower layer reinforcing bar relatively used in the reinforced concrete structure.
また、本発明の第二の態様は、取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得部をさらに有する構成としている。 Further, the second aspect of the present invention further includes a buried depth acquisition unit for acquiring the buried depth of the reinforcing bar embedded in the reinforced concrete structure by using the acquired hyperbola information and the acquired relative permittivity of the mounted concrete. It is supposed to be.
さらに、本発明の第三の態様において、ハイパボーラ情報取得部は、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得手段を有し、上層鉄筋直径取得部は、複数ハイパボーラ情報取得手段が取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得手段を有する構成としている。 Further, in the third aspect of the present invention, the hyperbola information acquisition unit has a plurality of hyperbola information acquisition means for acquiring a plurality of hyperbora information in two orthogonal directions, and the upper reinforcing bar diameter acquisition unit has a plurality of hyperbola information acquisition means. It is configured to have a statistical upper rebar diameter acquisition means for acquiring the diameter of the upper rebar by statistically processing a plurality of acquired hyperbola information.
一方、本発明の第四の態様に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の動作方法おいて、直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得ステップと、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得ステップと、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得ステップと、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得ステップと、を有する計算機である構成としている。 On the other hand, in the operation method of the structure estimation device for the reinforced concrete structure according to the fourth aspect of the present invention, at least two-layered reinforcing bars arranged in contact with each other at orthogonal intersections are embedded in the reinforced concrete structure arranged in concrete. The hyperbola information acquisition step for acquiring hyperbola information, which is the information of the waveform in the depth direction of the reflected wave acquired by radar scanning the surface of the structure orthogonal to the reinforcement arrangement direction of the existing reinforcing bars, and the acquired 2 The hyperbola curve when a plurality of upper reinforcement diameter acquisition steps for acquiring the diameter of the relatively upper reinforcement using the hyperbola information in the orthogonal direction and the specific dielectric constant of the concrete used in the reinforced concrete structure as parameters are adopted. Based on the hyperbola curve information acquisition step by specific dielectric constant to acquire the hyperbola curve information by specific dielectric constant, the acquired multiple hyperbola curve information by specific dielectric constant, and the acquired hyperbola information of the upper layer, which are the constituent information. Using the step to acquire the specific dielectric constant of the mounted concrete, which is the specific dielectric constant of the concrete used in the reinforced concrete structure, and the acquired specific dielectric constant of the mounted concrete, the diameter of the reinforcement in the lower layer is relatively low. Lower Reinforced Concrete Estimated Diameter-based Hyperbola Curve Information Acquisition Step for Acquiring Lower Reinforced Concrete Estimated Diameter-Specific Hyperbola Curve Information and Multiple Lower Reinforced Concrete Estimated Diameter-based Hyperbola Curve Information The computer is configured to have a lower reinforcement diameter acquisition step for acquiring the diameter of the lower reinforcement relatively used in the reinforced concrete structure based on the acquired hyperbora information of the lower layer.
また、本発明の第五の態様は、取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得ステップをさらに有する構成としている。 Further, the fifth aspect of the present invention further includes a burial depth acquisition step for acquiring the burial depth of the reinforcing bar embedded in the reinforced concrete structure by using the acquired hyperbola information and the acquired mounted concrete relative permittivity. It is supposed to be.
さらに、本発明の第六の態様において、ハイパボーラ情報取得ステップは、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得サブステップを有し、上層鉄筋直径取得ステップは、複数ハイパボーラ情報取得サブステップが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブステップを有する構成としている。 Further, in the sixth aspect of the present invention, the hyperbola information acquisition step has a plurality of hyperbola information acquisition substeps for acquiring a plurality of hyperbola information in two orthogonal directions, and the upper reinforcing bar diameter acquisition step has a plurality of hyperbora information acquisition substeps. The configuration has a statistical upper reinforcing bar diameter acquisition sub-step for acquiring the diameter of the upper reinforcing bar by statistically processing a plurality of hyperbola information acquired by the step.
そして、本発明の第七の態様に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定方法は、直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得プログラムと、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得プログラムと、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得プログラムと、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得プログラムと、を有する構成としている。 The method for estimating the structure of the reinforced concrete structure according to the seventh aspect of the present invention is to arrange the reinforcing bars embedded in the reinforced concrete structure in which at least two-layered reinforcing bars arranged in contact with each other at orthogonal intersections are arranged in the concrete. A hyperbola information acquisition program that acquires hyperbola information, which is information on the waveform in the depth direction of the reflected wave acquired by radar scanning the surface of the structure perpendicular to the streak direction, in two orthogonal directions, and a hyperbola in the acquired two orthogonal directions. With the information that constitutes the hyperbola curve when multiple specific dielectric constants of concrete used in the reinforced concrete structure are adopted as parameters and the upper reinforcement diameter acquisition program that acquires the diameter of the relatively upper reinforcement using information. Based on a certain specific dielectric constant hyperbola curve information acquisition program, multiple acquired specific dielectric constant hyperbola curve information, and acquired upper layer hyperbola information, the reinforced concrete structure can be used. Using the mounted concrete specific dielectric constant acquisition program to acquire the mounted concrete specific dielectric constant, which is the specific dielectric constant of the concrete used, and the acquired concrete specific dielectric constant, the diameter of the relatively lower reinforcing bar is used as an estimation parameter. Obtained the hypobola curve information by the estimated diameter of the lower reinforcement that constitutes the hyperbola curve by the estimated diameter of the lower reinforcement. The configuration includes a lower-layer reinforced concrete diameter acquisition program for acquiring the diameter of the lower-layer reinforced concrete relatively used in the reinforced concrete structure based on the lower-layer hyperbora information of the hyperbola information.
また、本発明の第八の態様は、取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得プログラムをさらに有する構成としている。 Further, the eighth aspect of the present invention further includes a burial depth acquisition program for acquiring the burial depth of the reinforcing bar embedded in the reinforced concrete structure by using the acquired hyperbola information and the acquired relative permittivity of the mounted concrete. It is supposed to be.
さらに、本発明の第九の態様において、ハイパボーラ情報取得プログラムは、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得サブプログラムを有し、上層鉄筋直径取得プログラムは、複数ハイパボーラ情報取得サブプログラムが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブプログラムを有する構成としている。 Further, in the ninth aspect of the present invention, the hyperbola information acquisition program has a plurality of hyperbola information acquisition subprograms for acquiring a plurality of hyperbora information in two orthogonal directions, and the upper reinforcing bar diameter acquisition program has a plurality of hyperbora information acquisition subprograms. It has a configuration having a statistical upper rebar diameter acquisition subprogram that acquires the diameter of the upper rebar by statistically processing a plurality of hyperbola information acquired by the program.
本発明によれば、鉄筋コンクリート構造体において、コンクリート内部に配置されている互いに直交交点で接触する上層鉄筋及び下層鉄筋の各鉄筋の直径をいずれも推定することができるという非常に優れた効果が得られる。 According to the present invention, in a reinforced concrete structure, it is possible to estimate both the diameters of the upper reinforcing bars and the lower reinforcing bars that are arranged inside the concrete and are in contact with each other at orthogonal intersections, which is a very excellent effect. Be done.
以下に、本発明の実施形態を説明する。実施形態と請求項の相互の関係は以下のとおりである。実施形態１は主に請求項１，４，７に関し、実施形態２は主に請求項２，５，８に関し、実施形態３は主に請求項３，６，９に関する。
なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The mutual relationship between the embodiment and the claims is as follows. The first embodiment mainly relates to
The present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof.
＜本発明を構成し得るハードウェアについて＞
本発明は、原則的に電子計算機を利用する発明であるが、ソフトウェアによって実現され、ハードウェアによっても実現され、ソフトウェアとハードウェアの協働によっても実現される。本発明の各構成要件の全部又は一部を実現するハードウェアでは、コンピュータの基本的構成であるＣＰＵ，メモリ，バス，入出力装置，各種周辺機器，ユーザインターフェースなどによって構成される。各種周辺機器には、記憶装置，インターネット等のインターフェース，インターネット等機器，ディスプレイ，キーボード，マウス，スピーカー，カメラ，ビデオ，テレビ，実験室又は工場等での生産状態を把握するための各種センサ（流量センサ，温度センサ，重量センサ，液量センサ，赤外線センサ，出荷個数計数機，梱包個数計数機，異物検査装置，不良品計数機，放射線検査装置，表面状態検査装置，回路検査装置，人感センサ，作業者作業状況把握装置（映像，ＩＤ，ＰＣ作業量などで）等），ＣＤ装置，ＤＶＤ装置，ブルーレイ装置，ＵＳＢメモリ，ＵＳＢメモリインターフェイス，着脱可能タイプのハードディスク，一般的なハードディスク，プロジェクタ装置，ＳＳＤ，電話，ファックス，コピー機，印刷装置，ムービー編集装置，各種センサ装置などが含まれる。
<About the hardware that can constitute the present invention>
The present invention is an invention using a computer in principle, but it is realized by software, by hardware, and by collaboration between software and hardware. The hardware that realizes all or part of each configuration requirement of the present invention is composed of a CPU, a memory, a bus, an input / output device, various peripheral devices, a user interface, and the like, which are the basic configurations of a computer. Various peripheral devices include storage devices, interfaces such as the Internet, devices such as the Internet, displays, keyboards, mice, speakers, cameras, videos, televisions, and various sensors (flow rate) for grasping the production status in laboratories or factories. Sensors, temperature sensors, weight sensors, liquid volume sensors, infrared sensors, shipping quantity counting machines, packing quantity counting machines, foreign matter inspection equipment, defective product counting machines, radiation inspection equipment, surface condition inspection equipment, circuit inspection equipment, human sensor , Worker work status grasping device (video, ID, PC work volume, etc.), CD device, DVD device, Blu-ray device, USB memory, USB memory interface, removable type hard disk, general hard disk, projector device , SSD, telephone, fax, copy machine, printing device, movie editing device, various sensor devices, etc. are included.
また、本発明のシステムは、必ずしも一つの筐体によって構成されている必要はなく、複数の筐体を通信で結合して構成されるものであってもよい。また、通信は、ＬＡＮ，ＷＡＮ，ｗｉｆｉ（登録商標），ブルートゥース（登録商標），赤外線通信，超音波通信であってもよく、一部が国境を跨いで設置されていてもよい。さらに、複数の筐体のそれぞれが異なる主体によって運営されていてもよく、一の主体によって運営されていてもよい。本発明のシステムの運用主体は、単数であるか複数であるかは問わない。また、本発明のシステムの他に第三者の利用する端末、さらに他の第三者の利用する端末を含むシステムとしても発明を構成することができる。また、これらの端末は国境を越えて設置されていてもよい。さらに、本発明のシステムや前記端末の他に第三者の関連情報や、関連人物の登録のために利用される装置、登録の内容を記録するためのデータベースに利用される装置等が用意されてもよい。これらは、本発明のシステムに備えてもよいし、本発明のシステム外に備えてこれらの情報を利用することができるように本発明のシステムを構成してもよい。 Further, the system of the present invention does not necessarily have to be configured by one housing, and may be configured by combining a plurality of housings by communication. Further, the communication may be LAN, WAN, wifi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), infrared communication, ultrasonic communication, or may be partially installed across national borders. Further, each of the plurality of housings may be operated by a different entity, or may be operated by one entity. The operating entity of the system of the present invention may be singular or plural. Further, in addition to the system of the present invention, the invention can be configured as a system including a terminal used by a third party and a terminal used by another third party. In addition, these terminals may be installed across national borders. Further, in addition to the system of the present invention and the terminal, a device used for registering related information of a third party, a related person, a device used for a database for recording the registered contents, and the like are prepared. You may. These may be provided in the system of the present invention, or the system of the present invention may be configured so that such information can be used in preparation outside the system of the present invention.
図２に示すように、コンピュータは、マザーボード上に構成される、チップセット，ＣＰＵ，不揮発性メモリ，メインメモリ，各種バス，ＢＩＯＳ，各種インターフェース，リアルタイムクロック等からなる。これらはオペレーティングシステムやデバイスドライバ，各種プログラム等と協働して動作する。本発明を構成する各種プログラムや各種データはこれらのハードウェア資源を効率的に利用して各種の処理を実行するように構成されている。 As shown in FIG. 2, the computer includes a chipset, a CPU, a non-volatile memory, a main memory, various buses, a BIOS, various interfaces, a real-time clock, and the like, which are configured on the motherboard. These work in cooperation with operating systems, device drivers, various programs, etc. The various programs and various data constituting the present invention are configured to efficiently utilize these hardware resources to execute various processes.
≪チップセット≫
「チップセット」は、コンピュータのマザーボードに実装され、ＣＰＵの外部バスと、メモリや周辺機器を接続する標準バスとの連絡機能、つまり、ブリッジ機能を集積した大規模集積回路（ＬＳＩ）のセットである。２チップセット構成を採用する場合と、１チップセット構成を採用する場合とがある。ＣＰＵやメインメモリに近い側をノースブリッジ、遠い側で比較的低速な外部Ｉ／Ｏとのインターフェースの側にサウスブリッジが設けられる。
≪Chipset≫
A "chipset" is a set of large-scale integrated circuits (LSIs) that are mounted on the motherboard of a computer and have a communication function between the external bus of the CPU and a standard bus that connects memory and peripheral devices, that is, a bridge function. be. There are cases where a two-chipset configuration is adopted and cases where a one-chipset configuration is adopted. A north bridge is provided on the side close to the CPU and main memory, and a south bridge is provided on the side of the interface with a relatively low-speed external I / O on the far side.
（ノースブリッジ）
ノースブリッジには、ＣＰＵインターフェース，メモリコントローラ，グラフィックインターフェースが含まれる。従来のノースブリッジの機能のほとんどをＣＰＵに担わせてもよい。ノースブリッジは、メインメモリのメモリスロットとはメモリバスを介して接続し、グラフィックカードのグラフィックカードスロットとは、ハイスピードグラフィックバス（ＡＧＰ，ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ）で接続される。
(Northbridge)
The north bridge includes a CPU interface, a memory controller, and a graphic interface. The CPU may be responsible for most of the functions of the conventional north bridge. The north bridge is connected to the memory slot of the main memory via a memory bus, and is connected to the graphic card slot of the graphic card by a high-speed graphic bus (AGP, PCI Express).
（サウスブリッジ）
サウスブリッジは、ＰＣＩインターフェース（ＰＣＩスロット）とＰＣＩバスを介して接続して、ＡＴＡ（ＳＡＴＡ）インターフェース，ＵＳＢインターフェース，Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェース等とのＩ／Ｏ機能やサウンド機能を担う。高速な動作が必要でない、あるいは不可能であるようなＰＳ/２ポート，フロッピーディスクドライブ，シリアルポート，パラレルポート，ＩＳＡバスをサポートする回路を組み込むことは、チップセット自体の高速化の足かせとなるため、サウスブリッジのチップから分離させ、スーパーＩ／Ｏチップと呼ばれる別のＬＳＩに担当させることとしてもよい。ＣＰＵ（ＭＰＵ）と、周辺機器や各種制御部を繋ぐためにバスが用いられる。バスはチップセットによって連結される。メインメモリとの接続に利用されるメモリバスは、高速化を図るために、これに代えてチャネル構造を採用してもよい。バスとしてはシリアルバスかパラレルバスを採用できる。パラレルバスは、シリアルバスが1ビットずつデータを転送するのに対して、元データそのものや元データから切り出した複数ビットをひとかたまりにして、同時に複数本の通信路で伝送する。クロック信号の専用線がデータ線と平行して設けられ、受信側でのデータ復調の同期を行う。ＣＰＵ（チップセット）と外部デバイスをつなぐバスとしても用いられ、ＧＰＩＢ，ＩＤＥ/（パラレル）ＡＴＡ，ＳＣＳＩ，ＰＣＩ等がある。高速化に限界があるため、ＰＣＩの改良版ＰＣＩ ＥｘｐｒｅｓｓやパラレルＡＴＡの改良版シリアルＡＴＡでは、データラインはシリアルバスでもよい。
(Southbridge)
The south bridge is connected to a PCI interface (PCI slot) via a PCI bus, and is responsible for I / O functions and sound functions with an ATA (SATA) interface, a USB interface, an Ethernet interface, and the like. Incorporating circuits that support PS / 2 ports, floppy disk drives, serial ports, parallel ports, and ISA buses that do not require or do not require high-speed operation will hinder the speeding up of the chipset itself. Therefore, it may be separated from the chip of the south bridge and assigned to another LSI called a super I / O chip. A bus is used to connect the CPU (MPU) to peripheral devices and various control units. The buses are connected by a chipset. The memory bus used for connection with the main memory may adopt a channel structure instead of the memory bus in order to increase the speed. A serial bus or a parallel bus can be used as the bus. In the parallel bus, while the serial bus transfers data bit by bit, the original data itself or a plurality of bits cut out from the original data are grouped together and transmitted over a plurality of communication paths at the same time. A dedicated clock signal line is provided in parallel with the data line to synchronize data demodulation on the receiving side. It is also used as a bus that connects a CPU (chipset) and an external device, and includes GPIB, IDE / (parallel) ATA, SCSI, PCI, and the like. Since there is a limit to the speedup, the data line may be a serial bus in the improved version of PCI Express or the improved serial ATA of parallel ATA.
≪ＣＰＵ≫
ＣＰＵは、メインメモリ上にあるプログラムと呼ばれる命令列を順に読み込んで解釈・実行することで信号からなる情報を同じくメインメモリ上に出力する。ＣＰＵは、コンピュータ内での演算を行なう中心として機能する。なお、ＣＰＵは、演算の中心となるＣＰＵコア部分と、その周辺部分とから構成され、ＣＰＵ内部に、レジスタ，キャッシュメモリ，キャッシュメモリとＣＰＵコアとを接続する内部バス，ＤＭＡコントローラ，タイマ，ノースブリッジとの接続バスとのインターフェース等が含まれる。なお、ＣＰＵコアは一つのＣＰＵ（チップ）に複数備えられていてもよい。また、ＣＰＵに加えてグラフィックインターフェース（ＧＰＵ）若しくはＦＰＵによって、処理を行ってもよい。
≪CPU≫
The CPU also outputs information consisting of signals to the main memory by reading, interpreting, and executing instruction sequences called programs in the main memory in order. The CPU functions as a center for performing calculations in the computer. The CPU is composed of a CPU core portion that is the center of calculation and a peripheral portion thereof. Inside the CPU, a register, a cache memory, an internal bus that connects the cache memory and the CPU core, a DMA controller, a timer, and a north are used. The interface with the connection bus with the bridge is included. A plurality of CPU cores may be provided in one CPU (chip). Further, processing may be performed by a graphic interface (GPU) or FPU in addition to the CPU.
≪不揮発性メモリ≫
（ＨＤＤ）
ハードディスクドライブの基本構造は、磁気ディスク，磁気ヘッド及び磁気ヘッドを搭載するアームから構成される。外部インターフェースは、ＳＡＴＡA(過去ではＡＴＡ)を採用することができる。高機能なコントローラ、例えば、ＳＣＳＩを用いて，ハードディスクドライブ間の通信をサポートする。例えば、ファイルを別のハードディスクドライブにコピーする時、コントローラがセクタを読み取って別のハードディスクドライブに転送して書き込むといったことができる。この時ホストＣＰＵのメモリにはアクセスしない。したがってＣＰＵの負荷を増やさないで済む。
なお、不揮発性メモリとしては「ＮＡＮＤフラッシュ」から構成されるＳＳＤをＨＤＤとともに採用してもよいし、ＨＤＤに置き換えて採用してもよい。
≪Non-volatile memory≫
(HDD)
The basic structure of a hard disk drive consists of a magnetic disk, a magnetic head, and an arm on which the magnetic head is mounted. As the external interface, SATAA (ATA in the past) can be adopted. A sophisticated controller, such as SCSI, is used to support communication between hard disk drives. For example, when copying a file to another hard disk drive, the controller can read the sector and transfer it to another hard disk drive for writing. At this time, the memory of the host CPU is not accessed. Therefore, it is not necessary to increase the load on the CPU.
As the non-volatile memory, an SSD composed of a "NAND flash" may be adopted together with the HDD, or may be replaced with the HDD.
≪メインメモリ≫
ＣＰＵが直接アクセスしてメインメモリ上の各種プログラムを実行する。メインメモリは揮発性のメモリでＤＲＡＭが用いられる。メインメモリ上のプログラムはプログラムの起動命令を受けて不揮発性メモリからメインメモリ上に展開される。その後もプログラム内で各種実行命令や、実行手順にしたがってＣＰＵがプログラムを実行する。
≪Main memory≫
The CPU directly accesses and executes various programs on the main memory. The main memory is a volatile memory and DRAM is used. The program on the main memory is expanded from the non-volatile memory onto the main memory in response to the program start command. After that, the CPU executes the program according to various execution instructions and execution procedures in the program.
≪オペレーティングシステム（ＯＳ）≫
オペレーティングシステムは、コンピュータ上の資源をアプリケーションに利用させるための管理をしたり、各種デバイスドライバを管理したり、ハードウェアであるコンピュータ自身を管理するために用いられる。小型のコンピュータではオペレーティングシステムとしてファームウェアを用いることもある。
≪Operating system (OS)≫
The operating system is used to manage the resources on the computer for the application to use, to manage various device drivers, and to manage the computer itself, which is the hardware. Small computers may use firmware as the operating system.
≪デバイスドライバ≫
デバイスドライバは、オペレーティングシステムを介して計算機に付属する各種のデバイスをユーザやアプリケーションに利用可能にするためのデバイスのハードウェアを制御するプログラムである。
≪Device driver≫
A device driver is a program that controls the hardware of a device to make various devices attached to a computer available to users and applications via an operating system.
≪ＢＩＯＳ≫
ＢＩＯＳは、コンピュータのハードウェアを立ち上げてオペレーティングシステムを稼働させるための手順をＣＰＵに実行させるもので、最も典型的にはコンピュータの起動命令を受けるとＣＰＵが最初に読取りに行くハードウェアである。ここには、ディスク（不揮発性メモリ）に格納されているオペレーティングシステムのアドレスが記載されており、ＣＰＵに展開されたＢＩＯＳによってオペレーティングシステムが順次メインメモリに展開されて稼働状態となる。なお、ＢＩＯＳは、バスに接続されている各種デバイスの有無をチェックするチェック機能をも有している。チェックの結果はメインメモリ上に保存され、適宜オペレーティングシステムによって利用可能な状態となる。なお、外部装置などをチェックするようにＢＩＯＳを構成してもよい。
≪BIOS≫
The BIOS is the one that causes the CPU to execute the procedure for booting the computer hardware and running the operating system, and most typically, the hardware that the CPU first reads when the computer boot command is received. .. Here, the address of the operating system stored in the disk (nonvolatile memory) is described, and the operating system is sequentially expanded to the main memory by the BIOS expanded in the CPU and put into an operating state. The BIOS also has a check function for checking the presence or absence of various devices connected to the bus. The result of the check is saved in the main memory and made available by the operating system as appropriate. The BIOS may be configured to check an external device or the like.
≪Ｉ／Ｏコントローラ≫
Ｉ／Ｏコントローラは、外部機器との接続に利用される。ＵＳＢコネクタもその一例である。
≪I / O controller≫
The I / O controller is used to connect to an external device. The USB connector is one example.
≪ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４コネクタ，ＬＡＮ端子等≫
ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４コネクタ、ＬＡＮ端子等は、最も代表的な通信規格のインターフェースである。
≪USB, IEEE1394 connector, LAN terminal, etc.≫
USB, IEEE1394 connector, LAN terminal, etc. are the most typical communication standard interfaces.
以上については、本願明細書中の全ての実施形態におけるハードウェア構成の説明で共通に利用される構成である。
＜実施形態１＞
The above is a configuration commonly used in the description of the hardware configuration in all the embodiments in the present specification.
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本実施形態は、主に請求項１，４，７に関する。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 概要＞
This embodiment mainly relates to
<Outline of Structure Estimator for Reinforced Concrete Structure>
本実施形態に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置は、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に電磁波を輻射し、コンクリート内部において互いに直交交点で接触するようにして配置されている上層鉄筋及び下層鉄筋で反射して戻る反射波を受信することで、上層鉄筋及び下層鉄筋のそれぞれについて反射波の深さ方向の波形情報である所謂ハイパボーラ（hyperbola）情報を取得する。 The structure estimation device for the reinforced concrete structure according to the present embodiment radiates electromagnetic waves into the concrete of the reinforced concrete structure and reflects them at the upper and lower reinforcing bars arranged so as to be in contact with each other at orthogonal intersections inside the concrete. By receiving the reflected wave that returns, so-called hyperbola information, which is waveform information in the depth direction of the reflected wave, is acquired for each of the upper reinforcing bar and the lower reinforcing bar.
このような鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に配置されている互いに直交交点で接触する上層鉄筋及び下層鉄筋のハイパボーラ情報を取得するので、上層鉄筋の鉄筋径のみならず下層鉄筋の鉄筋径をも推定することができるという効果を奏する。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 構成＞
In such a structure estimation device for a reinforced concrete structure, not only the diameter of the reinforcing bar of the upper reinforcing bar but also the diameter of the reinforcing bar of the upper reinforcing bar is acquired because the hyperbola information of the upper reinforcing bar and the lower reinforcing bar that are arranged inside the concrete of the reinforced concrete structure and are in contact with each other at orthogonal intersections is acquired. It has the effect of being able to estimate the reinforcing bar diameter of the lower reinforcing bars.
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図３Ａに示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置０３６０は、ノート型パソコン等の計算機であり、鉄筋コンクリート構造体（本実施形態では建築物の床）０３００のコンクリートＣの内部に互いに直交交点０３０３で接触するようにして配置されている上下二層の上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２の各直径を台車状の電磁波レーダ０３５０を用いて推定する装置である。本実施形態において、構造推定装置０３６０と電磁波レーダ０３５０とは無線ランを介してデータの送受信を行うように構成されており、この無線ランを介してのデータの送受信は、電磁波レーダを輻射していない状態で行われるようにしている。
本実施形態では、コンクリートＣの内部に配置されている鉄筋群が上下二層である場合を例示しているが、鉄筋群が三層以上である場合も当然適用可能である。
また、構造推定装置０３６０と電磁波レーダ０３５０とは、有線を介してデータの送受信を行うように構成されていたり、ＵＳＢ等のメモリを介してデータの送受信を行うように構成されていたりしてもよい。
As shown in FIG. 3A, the
In the present embodiment, the case where the reinforcing bar group arranged inside the concrete C has two upper and lower layers is illustrated, but the case where the reinforcing bar group has three or more layers is naturally applicable.
Further, the
台車状を成す電磁波レーダ３５０は、上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査するレーダであり、コンクリートＣの内部に向けて電磁波を輻射する送信アンテナ０３５１と、上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２でそれぞれ反射して戻る反射波（図３Ａでは上層鉄筋０３０１で反射する電磁波のみ示す）を受ける受信アンテナ０３５２と、送信アンテナ０３５１から輻射されて上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２でそれぞれ反射して受信アンテナ０３５２に戻るまでの電磁波の波形を表示するレーダ画面０３５３を搭載している。この場合、車輪０３５４には距離計が組み込まれており、構造体表面をレーダ走査する際の送信位置から受信位置までの距離が判るようになっている。なお、電磁波レーダ３５０でレーダ走査を行うの際の移動速度は、上層鉄筋及び下層鉄筋の各鉄筋径の推定には関与しないので、電磁波レーダ３５０のレーダ走査は、自動及び手動のいずれであってもよい。
The electromagnetic wave radar 350 forming a trolley is a radar that radar-scanns the surface of the structure perpendicular to the reinforcement arrangement direction of the
このような電磁波レーダ３５０を用いて構造体表面をレーダ走査する場合には、電磁波レーダ３５０を上層鉄筋０３０１の配筋方向と直交して移動させると共に、下層鉄筋０３０２の配筋方向と直交して移動させる必要がある。
電磁波レーダ３５０を移動させる方向を決めるにあたっては、まず、電磁波レーダ３５０でレーダ走査することで、上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２の配筋位置を把握する。そして、構造体表面上において、配筋位置が判別した上層鉄筋０３０１の間に罫線Ｌａを引くと共に、同じく配筋位置が判別した下層鉄筋０３０２の間に罫線Ｌｂを引き、これらの罫線Ｌａ，Ｌｂに沿って電磁波レーダ３５０を自動又は手動により移動させるようにする。
When radar scanning the surface of the structure using such an electromagnetic wave radar 350, the electromagnetic wave radar 350 is moved orthogonally to the reinforcing bar arrangement direction of the upper
In determining the direction in which the electromagnetic wave radar 350 is moved, first, the radar scanning is performed by the electromagnetic wave radar 350 to grasp the reinforcing bar arrangement positions of the upper reinforcing
ここで、電磁波レーダ３５０を自走式のものとした場合には、例えば、ビル屋上や橋梁等の屋外におけるレーダ走査において、ＧＰＳ（全地球測位システム）を用いて移動させるようにしてもよい。また、例えば、ビル床面等の屋内におけるレーダ走査において、ビルの内部に複数のビーコンを配置すると共に電磁波レーダ３５０にビーコン用の受信端末を搭載して、複数のビーコンに案内されて移動させるようにしてもよい。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック＞
Here, when the electromagnetic wave radar 350 is a self-propelled type, for example, it may be moved by using GPS (Global Positioning System) in outdoor radar scanning such as on the roof of a building or a bridge. Further, for example, in radar scanning indoors such as on the floor of a building, a plurality of beasons are arranged inside the building, and a receiving terminal for the beacon is mounted on the electromagnetic wave radar 350 so as to be guided by the plurality of beasons to move. You may do it.
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図３Ｂに示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置０３６０は、ハイパボーラ情報取得部０３６１と、上層鉄筋直径取得部０３６２と、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６３と、実装コンクリート比誘電率取得部０３６４と、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６５と、下層鉄筋直径取得部０３６６と、を有している。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック ハイパボーラ情報取得部＞
As shown in FIG. 3B, the
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「ハイパボーラ情報取得部０３６１」は、電磁波レーダ０３５０の送信アンテナ０３５１からコンクリートＣの内部に向けて電磁波を輻射し、直交交点０３０３で接触するようにしてコンクリートＣ内に配置されている上下二層の上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２でそれぞれ反射して戻る反射波を受信アンテナ０３５２で受けることで、上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２の各反射波の深さ方向の波形情報であるハイパボーラ情報を取得する。
The "hyperbola
ここで、電磁波レーダ３５０を上層鉄筋０３０１の配筋方向と直交して移動させる場合、送信アンテナ０３５１からコンクリートＣの内部に輻射される電磁波は、進行方向及び後退方向に対しても広がりを持っているため、図３Ｃの二次元画像（断面画像）に示すように、例えば、電磁波レーダ０３５０が上層鉄筋０３０１の直上を通過する前の位置Ｐ１でも、前方の上層鉄筋０３０１からの斜めの反射波Ｒ１を受信することとなる。この際、電磁波レーダ３５０のレーダ画面０３５３では、位置Ｐ１で輻射された電磁波が反射波Ｒ１となって戻るまでの１／２時間ｔ１又は上層鉄筋０３０１までの距離ｄ１が位置Ｐ１の直下に表示されるようになっている。電磁波が反射波となって戻るまでの１／２時間ｔ２又は電磁波レーダ０３５０から上層鉄筋０３０１までの距離ｄ２は、電磁波レーダ０３５０が上層鉄筋０３０１の直上の位置Ｐ２を通過する際に最短となり、その後、電磁波レーダ０３５０が位置Ｐ３を通過した際は、後方の上層鉄筋０３０１からの斜めの反射波を受信することとなり、電磁波レーダ３５０のレーダ画面０３５３では、位置Ｐ３で輻射された電磁波が反射波Ｒ３となって戻るまでの１／２時間ｔ３時間の半分が上層鉄筋０３０１までの距離ｄ３に換算されて位置Ｐ３の直下に表示されるようになっている。
その結果、レーダ画面０３５３には、上層鉄筋０３０１をピークとする左右対称の山形波形、すなわち、深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ波形（情報）が表示される。
なお、このレーダ情報の画像処理を一般的に述べると以下のようになる。電磁波レーダを備えた台車の、例えば底部重心点の位置をレーダ輻射の原点位置とし、この原点位置の直線上の位置の関数としてレーダによる鉄筋からの反射時間（往復時間又は片道時間の定数倍）又は原点直下に鉄筋があったと仮定した場合の鉄筋の埋設深度（コンクリート厚）を表現する。
Here, when the electromagnetic wave radar 350 is moved perpendicular to the reinforcement arrangement direction of the upper reinforcing
As a result, the
The image processing of this radar information is generally described as follows. For example, the position of the center of gravity of the bottom of a trolley equipped with an electromagnetic wave radar is set as the origin position of radar radiation, and the reflection time from the reinforcing bar by the radar (constant times the round-trip time or one-way time) as a function of the position on the straight line of this origin position. Or, it expresses the burial depth (concrete thickness) of the reinforcing bar when it is assumed that the reinforcing bar is located just below the origin.
このハイパボーラ波形は、図３Ｄの上部に示すように、鉄筋の埋設深度が浅い場合に山形の頂部が最も鋭いハイパボーラ波形１になり、この鉄筋と同一径の鉄筋の埋設深度が深くなるにつれて山形の頂部が緩いハイパボーラ波形２，３，４になるという特徴を有する。さらに、ハイパボーラ波形は、図３Ｄの下部に示すように、細い鉄筋の場合に山形の頂部が鋭いハイパボーラ波形５になり、太い鉄筋の場合に山形の頂部が緩いハイパボーラ波形６になるという特徴を有する。
As shown in the upper part of FIG. 3D, this hyperbola waveform has the
そして、上層鉄筋０３０１の場合と同様に、電磁波レーダ０３５０を下層鉄筋０３０２の配筋方向と直交して移動させることで、レーダ画面０３５３には、下層鉄筋０３０２をピークとする左右対称の山形波形、すなわち、深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ波形（情報）が表示される。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 上層鉄筋直径取得部＞
Then, as in the case of the
<
「上層鉄筋直径取得部０３６２」は、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層鉄筋０３０１の直径の情報を取得する。
The "upper layer reinforcing bar
具体的には、図３Ｅに示すように、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得した上層鉄筋０３０１のハイパボーラ波形ＷＵ及び下層鉄筋０３０２のハイパボーラ波形ＷＬを比較して、各々の頂点部の差である上層鉄筋０３０１の直径の情報Ｉｆを取得する。
この上層鉄筋直径取得部０３６２で取得する上層鉄筋０３０１の直径の情報Ｉｆは、コンクリートＣの比誘電率εｒが標準的な６～８を用いて取得したものである。
Specifically, as shown in FIG. 3E, the hyperbola waveform WU of the
The information If of the diameter of the
また、上層鉄筋直径取得部０３６２では、後述する実装コンクリート比誘電率を取得するために、電磁波レーダ０３５０のレーダ画面０３５３において、鉄筋の埋設深度及び直径をパラメータとしてハイパボーラ波形をシミュレートしたハイパボーラ図形を表示し、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得した上層鉄筋０３０１のハイパボーラ情報であるハイパボーラ波形にカーブフィッティングすることで、上層鉄筋０３０１のハイパボーラ波形に最もよく当てはまるハイパボーラ図形を求める。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部＞
Further, in the upper reinforcing bar
<
「比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６３」は、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率εｒをパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ図形（曲線）を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する。
The "Relative Permittivity Hyperbora Curve
ここで、図３Ｆの上部に模式的に示すように、電磁波レーダ０３５０が構造物表面を位置Ｐ１から上層鉄筋０３０１の直上位置Ｐ２を通って位置Ｐ３まで移動する過程において、コンクリートの比誘電率εｒが小さい場合における上層鉄筋０３０１からの一点鎖線で示す反射時間Ｔ１が、位置Ｐ２で１Ｔ１、位置１，３で２Ｔ１であるのに対して、比誘電率εｒが大きい場合における上層鉄筋０３０１からの二点鎖線で示す反射時間Ｔ２は、位置Ｐ２で２Ｔ２、位置１，３で４Ｔ２である。
つまり、コンクリートの比誘電率εｒとハイパボーラ図形との間には、図３Ｆの下部に示すように、コンクリートの比誘電率εｒが小さい場合には山形の頂部が緩い一点鎖線で示すハイパボーラ波形になり、一方、コンクリートの比誘電率εｒが大きい場合には山形の頂部が鋭い二点鎖線で示すハイパボーラ波形になるという関係がある。
Here, as schematically shown in the upper part of FIG. 3F, in the process of the
That is, between the relative permittivity ε r of concrete and the hyperbola figure, as shown in the lower part of FIG. 3F, when the relative permittivity ε r of concrete is small, the top of the chevron is shown by a loose alternate long and short dash line. On the other hand, when the relative permittivity ε r of concrete is large, there is a relationship that the top of the chevron becomes a hyperbola waveform indicated by a sharp two-dot chain line.
この比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６３では、このようなコンクリートの比誘電率εｒとハイパボーラ図形との関係に基いて、ハイパボーラ図形を構成する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 実装コンクリート比誘電率取得部＞
The relative permittivity-based hyperbola curve
<
「実装コンクリート比誘電率取得部０３６４」は、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６３で取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得された上層のハイパボーラ情報（直径）とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する。
The "mounted concrete relative
この実装コンクリート比誘電率取得部０３６４では、上述したハイパボーラ図形にハイパボーラ情報取得部で取得した鉄筋径及び深度を与えて、同じくハイパボーラ情報取得部で取得した上層鉄筋のハイパボーラ波形にカーブフィッティングして、図３Ｇに示すように、二点鎖線で示すハイパボーラ図形Ｆ１が一点鎖線で示すハイパボーラ図形Ｆ２を経て上層鉄筋のハイパボーラ波形Ｗに一致するように、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部で取得した比誘電率別ハイパボーラ曲線情報に基づいて比誘電率を調整することで、実装コンクリート比誘電率を取得する。
In this mounted concrete relative
この際、ハイパボーラ図形は、図３Ｈに示すように、上記した「鉄筋の埋設深度の深浅及び鉄筋の太さの大小に応じてハイパボーラ波形における山形の頂部の緩急が変化する特徴」に基づいてデータベース化した複数のハイパボーラ図形から上層鉄筋０３０１のハイパボーラ波形とのカーブフィッティングに適したものを選択することができる。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部＞
At this time, as shown in FIG. 3H, the hyperbola figure is a database based on the above-mentioned "characteristic that the speed of the top of the chevron in the hyperbola waveform changes according to the depth of the burial depth of the reinforcing bar and the size of the thickness of the reinforcing bar". It is possible to select a shape suitable for curve fitting with the hyperbola waveform of the upper reinforcing
<
「下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６５」は、実装コンクリート比誘電率取得部０３６４で取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する。具体的には、実装コンクリート比誘電率取得部０３６４で取得した実装コンクリート比誘電率及び上層鉄筋で求めたハイパボーラ図形を用いて下層鉄筋推定直径別のハイパボーラ図形を取得する。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 下層鉄筋直径取得部＞
"Lower layer reinforcing bar estimation by diameter hyperbola curve
<
「下層鉄筋直径取得部０３６６」は、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６５で取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報（ハイパボーラ図形）と、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得したハイパボーラ情報の下層鉄筋のハイパボーラ情報（ハイパボーラ波形）とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する。
The "lower rebar
この下層鉄筋直径取得部０３６６では、図３Ｉの上部に示すように、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６５で取得した下層鉄筋推定直径別のハイパボーラ図形、すなわち、上層鉄筋０３０１で求めた破線で示すハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部を下層鉄筋０３０２の実線で示すハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部に合わせた状態において、ハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部がハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部よりも緩やかな場合は、下層鉄筋０３０２の方が上層鉄筋０３０１よりも太いと判断する。なお、図３Ｉでは、便宜上、上層鉄筋及び下層鉄筋を同じ方向にして示している。
この際、図３Ｉの中部に示すように、ハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部がハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部と一致する場合は、下層鉄筋の直径０３０２が上層鉄筋０３０１の直径と同じと判断し、図３Ｉの下部に示すように、ハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部がハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部よりも鋭い場合は、下層鉄筋０３０２の方が上層鉄筋０３０１よりも細いと判断する。
In this lower rebar
At this time, as shown in the central part of FIG. 3I, when the top of the chevron of the hyperbola waveform W coincides with the top of the chevron of the hyperbola diagram F, it is determined that the
そして、この下層鉄筋直径取得部０３６６では、上記の判断を行った結果、ハイパボーラ図形がハイパボーラ波形に一致していない場合には、両者が一致するようにハイパボーラ図形の直径を調整することで、下層鉄筋の直径を推定する。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 ハードウェア構成＞
Then, in the lower layer reinforcing bar
<
図４に示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置０４６０は、ＣＰＵ０４６１と、ＨＤＤ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ０４６２と、Ｄ－ＲＡＭ等のメインメモリ０４６３と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ０４６２には、プログラムとしてハイパボーラ情報取得プログラム、上層鉄筋直径取得プログラム、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、実装コンクリート比誘電率取得プログラム、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、下層鉄筋直径取得プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ０４６３の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 処理の流れ＞
As shown in FIG. 4, the
<
本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、図５に示すように、ハイパボーラ情報取得ステップＳ０５０１が実行されて、直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報が２直交方向について取得される。
次いで、上層鉄筋直径取得ステップＳ０５０２が実行されて、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径が取得され、次に、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得ステップＳ０５０３が実行されて、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報が取得される。
これに続いて、実装コンクリート比誘電率取得ステップＳ０５０４が実行されて、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率が取得される。
そして、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得ステップＳ０５０５が実行されて、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報が取得された後、下層鉄筋直径取得ステップＳ０５０６が実行されて、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径が取得される。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 効果＞
In the structure estimation device for the reinforced concrete structure of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the hyperbola information acquisition step S0501 is executed, and the reinforced concrete having at least two layers of reinforcing bars contact-arranged at the orthogonal intersections is arranged on the concrete. Hyperbola information, which is information on the waveform in the depth direction of the reflected wave acquired by radar scanning the surface of the structure orthogonal to the reinforcement arrangement direction of the reinforcing bars embedded in the structure, is acquired in the two orthogonal directions.
Next, the upper reinforcement diameter acquisition step S0502 is executed, the diameter of the upper reinforcement is relatively acquired using the acquired hyperbola information in the two orthogonal directions, and then the relative permittivity-specific hyperbola curve information acquisition step S0503 is performed. This is executed, and the hyperbora curve information for each relative permittivity, which is the information constituting the hyperbora curve when a plurality of relative permittivity of the concrete used in the reinforced concrete structure is adopted as a parameter, is acquired.
Subsequent to this, the mounted concrete relative permittivity acquisition step S0504 is executed, and is used for the reinforced concrete structure based on the acquired plurality of acquired hyperbora curve information for each relative permittivity and the acquired upper layer hyperbora information. The relative permittivity of the mounted concrete, which is the relative permittivity of concrete, is acquired.
Then, the hyperbola curve information acquisition step S0505 according to the estimated diameter of the lower reinforcing bar is executed, and the hyperbora curve according to the estimated diameter of the lower reinforcing bar is constructed by using the acquired specific dielectric constant of the mounted concrete and using the diameter of the relatively lower reinforcing bar as an estimation parameter. After the hyperbola curve information by estimated diameter of the lower rebar is acquired, the lower rebar diameter acquisition step S0506 is executed, and the acquired hyperbora curve information by the estimated diameter of the lower rebar and the lower hyperbola information of the acquired hyperbora information are obtained. Based on, the diameter of the lower reinforcing bar relatively used in the reinforced concrete structure is obtained.
<Effect of Structural Estimator for
本実施形態に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置は、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に配置されている互いに直交交点で接触する上層鉄筋及び下層鉄筋のハイパボーラ情報であるハイパボーラ波形を取得するので、上層鉄筋及び下層鉄筋の各ハイパボーラ波形に基づいて、上層鉄筋の鉄筋径のみならず下層鉄筋の鉄筋径をも推定することができるという効果を奏する。
＜実施形態２＞
The structure estimation device for the reinforced concrete structure according to the present embodiment acquires the hyperbola waveform which is the hyperbola information of the upper and lower reinforcing bars arranged at the orthogonal intersections of the upper and lower reinforcing bars arranged inside the concrete of the reinforced concrete structure. Based on each hyperbola waveform of the lower rebar, it is possible to estimate not only the rebar diameter of the upper rebar but also the rebar diameter of the lower rebar.
<
本実施形態は、主に請求項２，５，８に関する。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 概要＞
This embodiment mainly relates to
<Outline of Structural Estimator for
本実施形態は実施形態１を基本とし、取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得部をさらに有する構成としたことを特徴としている。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 構成＞
This embodiment is based on the first embodiment, and further has a buried depth acquisition unit for acquiring the buried depth of the reinforcing bar embedded in the reinforced concrete structure by using the acquired hyperbola information and the acquired relative permittivity of the mounted concrete. It is characterized by the fact that.
<
図６に示すように、本実施形態の構造推定装置０６６０において、先の実施形態と相違するところは、埋設深度取得部０６６７をさらに有している点にあり、他の構成は先の実施形態と同じである。
As shown in FIG. 6, in the
具体的には、この埋設深度取得部０６６７において、ハイパボーラ情報取得部０６６１で取得した上層鉄筋及び下層鉄筋の各反射波の深さ方向の波形情報に含まれる比誘電率εｒとして、実装コンクリート比誘電率取得部０６６４で取得した実装コンクリート比誘電率を用いることで、上層鉄筋の埋設深度及びこれに基づく下層鉄筋の埋設深度を取得する。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 ハードウェア構成＞
Specifically, in this buried
<
図７に示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置０７６０は、ＣＰＵ０７６１と、ＨＤＤ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ０７６２と、Ｄ－ＲＡＭ等のメインメモリ０７６３と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ０７６２には、プログラムとしてハイパボーラ情報取得プログラム、上層鉄筋直径取得プログラム、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、実装コンクリート比誘電率取得プログラム、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、下層鉄筋直径取得プログラム、埋設深度取得プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ０７６３の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 処理の流れ＞
As shown in FIG. 7, the
<
本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、図８に示すように、下層鉄筋直径取得ステップＳ０８０６が実行されて、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径が取得されたのち、埋設深度取得ステップＳ０８０７が実行されて、ハイパボーラ情報取得ステップＳ０８０１の実行で取得したハイパボーラ情報と実装コンクリート比誘電率取得ステップＳ０８０４の実行で取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度が取得される。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 効果＞
In the structure estimation device for the reinforced concrete structure of the present embodiment, as shown in FIG. 8, the lower rebar diameter acquisition step S0806 is executed, and the acquired hyperbora curve information for each lower rebar estimated diameter and the acquired hyperbola information are obtained. After the diameter of the lower layer reinforcing bar used in the reinforced concrete structure is relatively acquired based on the lower layer hyperbola information, the burial depth acquisition step S0807 is executed, and the hyperbora information acquisition step S0801 is executed. The embedding depth of the reinforcing bar embedded in the reinforced concrete structure is acquired by using the hyperbola information and the mounted concrete relative permittivity acquired in the execution of the mounting concrete relative permittivity acquisition step S0804.
<Effect of Structural Estimator for
本実施形態に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に配置されている互いに直交交点で接触する上層鉄筋及び下層鉄筋の各鉄筋径に加えて、鉄筋の埋設深度をも推定することができるという効果を奏する。
＜実施形態３＞
In the structure estimation device for the reinforced concrete structure according to the present embodiment, in addition to the diameters of the upper and lower reinforcing bars arranged at the orthogonal intersections of the reinforcing bars arranged inside the concrete of the reinforced concrete structure, the burial depth of the reinforcing bars is also determined. It has the effect of being able to estimate.
<
本実施形態は、主に請求項３，６，９に関する。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 概要＞
This embodiment mainly relates to
<Outline of Structural Estimator for
本実施形態は実施形態１，２を基本とし、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に電磁波を輻射して複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得し、これらの取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することで、上層鉄筋の直径を取得する構成としたことを特徴としている。
本実施形態では、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得するので、上層鉄筋の直径の推定精度向上が図られる。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 構成＞
This embodiment is based on the first and second embodiments, and radiates electromagnetic waves inside the concrete of a reinforced concrete structure to acquire a plurality of hyperbora information in two orthogonal directions, and statistically processes the acquired plurality of hyperbora information. The feature is that the diameter of the upper reinforcing bar is acquired.
In the present embodiment, since the hyperbora information in a plurality of two orthogonal directions is acquired, the estimation accuracy of the diameter of the upper reinforcing bar can be improved.
<
図９Ａに示すように、本実施形態の構造推定装置０９６０において、先の実施形態と相違するところは、ハイパボーラ情報取得部０９６１が、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得手段０９６１ａを有し、上層鉄筋直径取得部０９６２が複数ハイパボーラ情報取得手段０９６１ａで取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得手段０９６２ａを有している点にあり、他の構成は先の実施形態と同じである。
As shown in FIG. 9A, in the
ここで、上層鉄筋のハイパボーラ情報を取得する際に、電磁波の輻射による深度測定を上層鉄筋及び下層鉄筋の交点直上で行うと、上層鉄筋からの反射波に下層鉄筋からの反射波が干渉してしまい、これが上層鉄筋のハイパボーラ情報である深度の精度に影響して正確な深度測定を行うことができない。
この問題に対処するべく、本実施形態の構造推定装置０９６０では、上述のような対応策を講じている。
具体的には、図９Ｂの部分平面図に示すように、あらかじめレーダ走査することで得た上層鉄筋０９０１及び下層鉄筋０９０２のメッシュ配筋において、複数ハイパボーラ情報取得手段としての複数の測定点ｘ１，ｘ２，ｘ３，・・・，ｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・を、２直交交点から上下左右に等間隔で設定している。
Here, when the depth measurement by the radiation of the electromagnetic wave is performed just above the intersection of the upper rebar and the lower rebar when acquiring the hyperbola information of the upper rebar, the reflected wave from the lower rebar interferes with the reflected wave from the upper rebar. Therefore, this affects the accuracy of the depth, which is the hyperbora information of the upper reinforcing bar, and accurate depth measurement cannot be performed.
In order to deal with this problem, the
Specifically, as shown in the partial plan view of FIG. 9B, in the mesh reinforcement of the
そして、上層鉄筋０９０１及び下層鉄筋０９０２の各配筋方向と直交してレーダ走査するに際して、例えば、上層鉄筋０９０１の配筋方向と直交してレーダ走査するに際しては、上層鉄筋０９０１上の複数の測定点ｘ１，ｘ２，ｘ３，・・・を通過するように横方向の破線に沿ってレーダ走査し、一方、下層鉄筋０９０２の配筋方向と直交してレーダ走査するに際しては、下層鉄筋０９０２上の複数の測定点ｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・を通過するように縦方向の破線に沿ってレーダ走査する。
Then, when radar scanning is performed orthogonally to the reinforcement directions of the upper reinforcing
本実施形態の構造推定装置０９６０では、以下に示す式６を統計的上層鉄筋直径取得手段としており、上記のようなレーダ走査により測定点ｘ１，ｘ２，ｘ３，・・・及び測定点ｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・で得られた測定値を式６に当てはめて、互いに隣接する上下の２点と左右の２点（例えば、図９Ｂにおける円内に位置する測定点）の測定値の平均の差を計算することで、鉄筋の傾き等の誤差を平均化することができるようにしている。
Δｄ＝｜（（ｄｘ２＋ｄｘ１）／２）－（（ｄｙ２＋ｄｙ１）／２）｜ 式６
In the
Δd = | ((dx2 + dx1) / 2)-((dy2 + dy1) / 2) |
この際、例えば、上記の上下左右の４つの測定点を上下平均及び左右平均だけでなく、組み合わせを変えて各々の値を再計算することで、上層鉄筋の値を補正することができる。なお、式６による鉄筋径の計算結果において、他の数値に突出して異なる数値が出た場合は、フィルタを通すことで排除する。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 ハードウェア構成＞
At this time, for example, the value of the upper reinforcing bar can be corrected by recalculating each value by changing the combination of the above four measurement points of the upper, lower, left and right as well as the upper and lower average and the left and right average. In addition, in the calculation result of the reinforcing bar diameter by the
<
図１０に示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置１０６０は、ＣＰＵ１０６１と、ＨＤＤ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ１０６２と、Ｄ－ＲＡＭ等のメインメモリ１０６３と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ１０６２には、プログラムとしてハイパボーラ情報取得プログラム、複数ハイパボーラ情報取得サブプログラム、上層鉄筋直径取得プログラム、統計的上層鉄筋直径取得サブプログラム、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、実装コンクリート比誘電率取得プログラム、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、下層鉄筋直径取得プログラム、埋設深度取得プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ１０６３の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 処理の流れ＞
As shown in FIG. 10, the
<
本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、図１１に示すように、ハイパボーラ情報取得ステップＳ１１０１の実行に際して、複数ハイパボーラ情報取得サブステップＳ１１０１ａが実行されて複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得され、上層鉄筋直径取得ステップＳ１１０２の実行に際して統計的上層鉄筋直径取得サブステップＳ１１０２ａが実行されて、複数のハイパボーラ情報を統計処理することで上層鉄筋の直径が取得される。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 効果＞
In the structure estimation device for the reinforced concrete structure of the present embodiment, as shown in FIG. 11, when the hyperbola information acquisition step S1101 is executed, the plurality of hyperbora information acquisition sub-steps S1101a are executed to acquire a plurality of hyperbora information in two orthogonal directions. Then, when the upper rebar diameter acquisition step S1102 is executed, the statistical upper rebar diameter acquisition sub-step S1102a is executed, and the diameter of the upper rebar is acquired by statistically processing a plurality of hyperbola information.
<Effect of Structural Estimator for
本実施形態では、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得するので、鉄筋の傾き等の誤差を平均化することができ、その結果、上層鉄筋の直径の推定精度向上を実現することが可能であるという効果を奏する。 In the present embodiment, since the hyperbola information in a plurality of two orthogonal directions is acquired, it is possible to average the errors such as the inclination of the reinforcing bars, and as a result, it is possible to improve the estimation accuracy of the diameter of the upper reinforcing bars. It has the effect of being there.
０３６０ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置
０３６１ ハイパボーラ情報取得部
０３６２ 上層鉄筋直径取得部
０３６３ 比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部
０３６４ 実装コンクリート比誘電率取得部
０３６５ 下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部
０３６６ 下層鉄筋直径取得部
0360 Reinforced concrete structure
Claims (9)
取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得部と、
鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部と、
取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得部と、
取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部と、
取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得部と、
を有する鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置。 The depth of the reflected wave acquired by radar scanning the surface of the structure perpendicular to the direction of reinforcement of the reinforcing bars embedded in the reinforced concrete structure in which at least two-layered reinforcing bars that are contact-arranged at orthogonal intersections are placed on the concrete. A hyperbora information acquisition unit that acquires hyperbora information, which is information on the waveform in the vertical direction, in two orthogonal directions, and a hyperbora information acquisition unit.
The upper rebar diameter acquisition part that acquires the diameter of the relatively upper rebar using the acquired hyperbola information in the orthogonal direction, and the upper rebar diameter acquisition unit.
A hyperbora curve information acquisition unit by relative permittivity that acquires hyperbora curve information by relative permittivity, which is information that constitutes a hyperbora curve when a plurality of relative permittivity of concrete used in a reinforced concrete structure is adopted as a parameter.
The mounted concrete ratio to obtain the mounted concrete relative permittivity, which is the relative permittivity of the concrete used in the reinforced concrete structure based on the acquired hyperbora curve information for each relative permittivity and the acquired upper layer hyperbora information. Permittivity acquisition unit and
Using the acquired concrete relative permittivity, the diameter of the lower reinforcing bar is used as an estimation parameter. Curve information acquisition section and
Obtaining the diameter of the lower rebar that is relatively used in the reinforced concrete structure based on the acquired hyperbola curve information for each estimated diameter of the lower rebar and the acquired hyperbora information of the lower layer of the hyperbora information. Department and
A structure estimation device for reinforced concrete structures.
上層鉄筋直径取得部は、複数ハイパボーラ情報取得手段が取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得手段を有する請求項１又は請求項２に記載の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置。 The hyperbola information acquisition unit has a plurality of hyperbola information acquisition means for acquiring a plurality of hyperbola information in two orthogonal directions.
According to claim 1 or 2, the upper rebar diameter acquisition unit has a statistical upper rebar diameter acquisition means for acquiring the diameter of the upper rebar by statistically processing a plurality of hyperbora information acquired by the plurality of hyperbora information acquisition means. The structural estimation device for the described reinforced concrete structure.
取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得ステップと、
鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、
取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得ステップと、
取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、
取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得ステップと、
を有する計算機である鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の動作方法。 The depth of the reflected wave acquired by radar scanning the surface of the structure perpendicular to the direction of reinforcement of the reinforcing bars embedded in the reinforced concrete structure in which at least two-layered reinforcing bars that are contact-arranged at orthogonal intersections are placed on the concrete. A hyperbora information acquisition step for acquiring hyperbora information, which is information on the waveform in the vertical direction, in two orthogonal directions, and a hyperbora information acquisition step.
The upper rebar diameter acquisition step to acquire the diameter of the relatively upper rebar using the acquired hyperbola information in the orthogonal direction, and the step to acquire the diameter of the upper rebar.
A step for acquiring hyperbora curve information by relative permittivity, which is information constituting a hyperbora curve when a plurality of relative permittivity of concrete used in a reinforced concrete structure are adopted as parameters, and a step for acquiring hyperbora curve information by relative permittivity.
The mounted concrete ratio to obtain the mounted concrete relative permittivity, which is the relative permittivity of the concrete used in the reinforced concrete structure based on the acquired hyperbora curve information for each relative permittivity and the acquired upper layer hyperbora information. Permittivity acquisition step and
Using the acquired concrete relative permittivity, the diameter of the lower reinforcing bar is used as an estimation parameter. Curve information acquisition step and
Obtaining the diameter of the lower rebar that is relatively used in the reinforced concrete structure based on the acquired hyperbola curve information for each estimated diameter of the lower rebar and the acquired hyperbora information of the lower layer of the hyperbora information. Steps and
How to operate the structure estimation device of the reinforced concrete structure which is a computer having.
上層鉄筋直径取得ステップは、複数ハイパボーラ情報取得サブステップが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブステップを有する請求項４又は請求項５に記載の計算機である鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の動作方法。 The hyperbola information acquisition step has a plurality of hyperbola information acquisition substeps for acquiring a plurality of hyperbola information in two orthogonal directions.
Claim 4 or claim having an upper layer reinforcing bar diameter acquisition substep in which the upper layer reinforcing bar diameter acquisition step has a statistical upper layer reinforcing bar diameter acquisition substep for acquiring the diameter of the upper layer reinforcing bar by statistically processing a plurality of hyperbola information acquired by the plurality of hyperbora information acquisition substeps. 5. The operation method of the structure estimation device for a reinforced concrete structure, which is the computer according to 5.
取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得プログラムと、
鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、
取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得プログラムと、
取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、
取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得プログラムと、
を有する計算機に読み取らせて実行可能な鉄筋コンクリート構造体の構造推定方法。 The depth of the reflected wave acquired by radar scanning the surface of the structure perpendicular to the direction of reinforcement of the reinforcing bars embedded in the reinforced concrete structure in which at least two-layered reinforcing bars that are contact-arranged at orthogonal intersections are placed on the concrete. A hyperbora information acquisition program that acquires hyperbora information, which is information on waveforms in the vertical direction, in two orthogonal directions, and a hyperbora information acquisition program.
An upper rebar diameter acquisition program that acquires the diameter of the relatively upper rebar using the acquired hyperbola information in the two orthogonal directions, and
A hyperbora curve information acquisition program by relative permittivity that acquires hyperbora curve information by relative permittivity, which is information that constitutes a hyperbora curve when a plurality of relative permittivity of concrete used in a reinforced concrete structure is adopted as a parameter.
The mounted concrete ratio to obtain the mounted concrete relative permittivity, which is the relative permittivity of the concrete used in the reinforced concrete structure based on the acquired hyperbora curve information for each relative permittivity and the acquired upper layer hyperbora information. Permittivity acquisition program and
Using the acquired concrete relative permittivity, the diameter of the lower reinforcing bar is used as an estimation parameter. Curve information acquisition program and
Obtaining the diameter of the lower rebar that is relatively used in the reinforced concrete structure based on the acquired hyperbola curve information for each estimated diameter of the lower rebar and the acquired hyperbora information of the lower layer of the hyperbora information. With the program
A method for estimating the structure of a reinforced concrete structure that can be read and executed by a computer with.
上層鉄筋直径取得プログラムは、複数ハイパボーラ情報取得サブプログラムが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブプログラムを有する請求項７又は請求項８に記載の計算機に読み取らせて実行可能な鉄筋コンクリート構造体の構造推定方法。 The hyperbola information acquisition program has a plurality of hyperbora information acquisition subprograms that acquire a plurality of hyperbora information in two orthogonal directions.
7. A method for estimating the structure of a reinforced concrete structure, which can be read and executed by the computer according to 8.
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