飛島建設、「一面配置型　弾性波トモグラフィ」を開発

コンクリート構造物非破壊診断技術
あらゆるコンクリート構造物に適用可能な  一面配置型  弾性波トモグラフィを開発

  飛島建設株式会社（社長：伊藤寛治）は、塩谷智基准教授（京都大学大学院工学研究科）、小林義和准教授（日本大学理工学部）との共同研究により、弾性波の表面波成分の特性を利用した「一面配置型  弾性波トモグラフィ」（図－１）を開発し、コンクリート構造物の非破壊診断技術である弾性波トモグラフィをあらゆる構造物へ適用可能にしました。
  この「一面配置型  弾性波トモグラフィ」は、表面波成分の特性（
＜一面配置型  弾性波トモグラフィの概要＞
  これまでの弾性波トモグラフィは、透過弾性波を利用するためコンクリート構造物内部の診断を行うためには、構造物を挟み込むようにセンサを配置する必要がありました。しかし、コンクリート構造物にはトンネルやダム、橋梁床版、よう壁などのように、アプローチが片側表面に制限される場合が少なくありません。このような場合、透過弾性波を利用した弾性波トモグラフィによる健全性診断は不可能でした。

  今回開発したこの一面配置型の弾性波トモグラフィは、片側表面からのアプローチでも弾性波トモグラフィによる内部の診断が可能です。図－２に示す検証試験において、片側表面に配置したセンサによる計測でコンクリート試験体の模擬欠陥を検出しています。この一面配置型の評価深さは表面波の波長（周波数）に相当します。図－２（３）のように打撃する鋼球径を大きくして波長を長くすることで、より深い位置における健全性診断も可能です。

  〔図－２〕

    ＊添付の関連資料「添付資料」を参照
＜適用事例＞
  全ての領域に対して詳細な調査やコア採取を実施するのではなく、この一面配置型  弾性波トモグラフィを用いて、コンクリート構造物の内部や背面側の健全性診断を行います。内部欠陥（ひび割れや空洞など）の位置や規模を広域的にスクリーニング調査することで、詳細調査を要する箇所を絞り込むことができ、より効率的な構造物の維持管理が実施できます。
  図－３は橋梁床版の断面修復工法の品質確認に適用した事例です。原位置付着強度試験は破壊を伴うため多点において実施することはできません。そこで、この一面配置型  弾性波トモグラフィを用いて、（１）全面的に重大な施工不良が無いことを確認後、任意の点ではなく（２）最も表面波速度が低い箇所を選定した原位置付着強度試験を実施しました。安心・安全な構造物を提供するために、施工したコンクリート構造物の効率的な品質確認にも活用していく予定です。

  〔図－３〕

    ＊添付の関連資料「添付資料」を参照
＜今後の展開＞
  ２０２５年度には建設後５０年以上経過する橋梁などのコンクリート構造物が一般国道・地方道など合わせて約７０，０００箇所に及ぶと想定されています。コンクリート構造物の効率的な健全性診断～延命化対策などの要請が拡大する将来を見据え、コンクリート構造物の維持管理・リニューアルを必要としている国や地方自治体、あるいは民間の構造物管理機関などを中心に展開していきます。

＊以下の資料は添付の関連資料「添付資料」を参照
  ※１）弾性波の表面波成分の特性
  ※２）３次元構造物健全性診断システム『ＤａＣＳ－３Ｄ』

飛島建設（株）

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