東芝は音響技術を使ってコンクリート構造物の性状を把握する「コンクリート音響探傷システム」を開発した。トンネルの覆工部をはじめとするコンクリート構造物に生じた浮きなどを確認できる。
開発したシステムでは、数キロヘルツ程度の可聴音を発するスピーカーとレーザー振動計を組み合わせた装置を使う。
トンネルの覆工部の検査であれば、この装置をトンネル内に持ち込み、測定したい覆工部に向けて可聴音をスピーカーから発する。そして、この音が覆工部にぶつかった際に生じるコンクリート表面の振動を、レーザー振動計で測定する。
■正常部との比較で判断
音の強さは、コンクリート表面で80dB以上にする。スピーカーは指向性を持つので、作業スタッフは耳栓などをせずにトンネル内にとどまっていられるという。
測定結果は、事前に確認しておいた正常部でのデータと比較し、浮きの有無などを判定する。約２メートル四方の範囲で測定が可能だ。装置は断面方向の自動測定が可能で、１断面の測定に要する時間は１分程度で済む。
現時点で開発している装置では、構造物と装置の間隔を５メートル以上離して使う必要があるものの、装置を改良すれば、この距離を縮めることは可能だという。
■コストは打音より安く
装置の設置などに要する人員は２人で済む。システム操作も容易で、特別な専門知識がなくても現地での測定作業を進められる。打音検査のように人の判断に頼らない分、測定結果の再現性は高い。
検査に要する費用はまだ決まっていない。それでも、足場や高所作業車を使わずに、高速で打音検査と同様の点検が可能なので、同社では測定コストを一般的な打音検査に比べて安い水準に設定する意向を持つ。
実際に技術者がコンクリートをたたく仕組みではないので、打音検査のように劣化状態がひどい箇所をたたき落とすような処置はできない。
それでも、同社は高速かつコストを抑えた形で、トンネル覆工などをスクリーニング調査するニーズがあるとみている。
同社はこれまで、土木研究所や国土技術政策総合研究所の施設などを使った検証を進めてきた。今後はまず、国の実証事業や民間のインフラ企業の施設点検などで実績を構築し、その実績をもとに自治体にも広く展開していく考えだ。
