鉄筋探査(電磁波レーダ法)の⽬的と仕組み

鉄筋探査(電磁波レーダ法)の⽬的と仕組み

鉄筋探査とは、コンクリート構造物の表⾯から内部の鉄筋・管・空洞などの位置、配筋状態、かぶり厚を確認する検査です。
・構造物を破壊せず(⾮破壊で)探査可能
・X線検査に⽐べて安全で⼿軽

であることから、幅広く実施されています。

検査区分建築・⼟⽊構造物調査(⾮破壊検査)
探査⽅法電磁波レーダ法
マイクロ波帯の電磁波が媒体中を⼀定速度で直進し、物標で反射する性質を利⽤して、物標までの距離と位置を検知する技術です。
※詳しくは下記の「仕組み」を参照ください
機器電磁波レーダ装置
弊社で使⽤している装置:ストラクチャスキャンSIR-EZ(キーテック株式会社)
周波数:1600MHz
探査対象コンクリート構造物内の
鉄筋・電線管・空洞の位置や深度、かぶり厚など
※かぶり厚:コンクリート表⾯から鉄筋表⾯までのコンクリートの厚さ
探査深度4〜450㎜
できないこと
  • 鉄筋径の推定
  • ⾦属ファイバーを混⼊したコンクリート内部の探査
  • 構造物の表⾯または表⾯内部に電磁波を遮断するもの(⽔たまり、防⽔層、炭素繊維シートなど)がある場合の探査
  • 装置が⼊らない狭い場所の探査
  • 壁際や段差の側⾯から100〜120mm範囲の探査 など

鉄筋探査の⽬的

鉄筋探査が必要とされるのは下記のいずれかで、それぞれ⽬的が異なります。

①既存構造物の改修⼯事(耐震補強⼯事など)に伴う事前調査

⽬的:内部鉄筋や埋設管の切断を防ぐため

鉄筋コンクリート構造物はコンクリートと鉄筋で構成されており、鉄筋は引張⼒に対して強さを発揮します。
引張⼒とは部材を引っ張る⽅向の⼒で、引張⼒がかかると部材が伸びる変形をした後に破断します。
鉄筋等の鋼材は引張⼒に対して変形しにくい⼒学性能をもちますが、改修⼯事でコンクリートのコア削孔時に鉄筋を切断したり傷付けたりすると引張⼒が低下します。
そこで、内部鉄筋を切断したり傷つけたりすることを防ぐための事前調査として、鉄筋探査を実施します。

鉄筋探査後の流れ

鉄筋探査結果に基づき、⼯事会社が適切な位置にコア削孔及びあと施⼯アンカー打設を⾏います。
その後弊社にて、打設されたあと施⼯アンカーに対する「アンカーボルト定着⻑測定(超⾳波⻑さ測定・突出⻑さ測定)」「アンカーボルト引張試験」を実施します。

鉄筋探査
▲鉄筋探査
アンカーボルト定着⻑測定
▲アンカーボルト定着⻑測定
アンカーボルト引張試験
▲アンカーボルト引張試験

②竣⼯検査

⽬的:施⼯後の品質確認のため

新設されたコンクリート構造物に対して、竣⼯時に鉄筋のかぶり・ピッチが施⼯図⾯通りに施⼯されているかを確認する⽬的で鉄筋探査を実施します。
鉄筋本数が少なかったり、ピッチがいびつだったり、かぶりが浅かったりすると地震時に倒壊する恐れがあるため、必ず⾏われます。

鉄筋探査の仕組み

鉄筋探査には「電磁波レーダ法」と「電磁誘導法」の2つの⽅式がありますが、弊社では鉄筋だけでなく塩ビ管などの⾮⾦属も探査できる「電磁波レーダ法」にて探査を⾏なっております。

電磁波レーダ法の仕組み

※図は埋設物が鉄筋の場合の略図

埋設物が鉄筋の場合の略図
埋設物が鉄筋の場合の略図

電磁波レーダ装置の送信アンテナから、コンクリートに向けて電磁波(マイクロ波)を放射します。

コンクリート内部にコンクリートと電気的性質の異なる反射物質(鉄筋・空洞など)があると、電磁波はその物質の境界⾯で反射します。

反射した電磁波は再びコンクリート表⾯に出てきて装置の受信アンテナに到達します。

電磁波を放射して戻ってくるまでの時間から、反射物質(鉄筋・空洞など)までの距離が検出されます。

埋設物が鉄筋の場合の略図
埋設物が鉄筋の場合の略図
弊社で使⽤している装置は、ストラクチャスキャンSIR-EZ
測定画像例になります

平⾯上の位置について

装置には距離計が内蔵されており、タイヤを動かしてコンクリート表⾯を移動させながら電磁波を放射することで、⽔平⾯上の位置情報を得ることが可能です。

平⾯上の位置について

参考写真

鉄筋探査 参考写真

▲⽩い円はコア削孔予定位置(落橋防⽌装置などの設置にあたり、あと施⼯アンカーを打ち込みたい位置)、⾚い線(太線)は鉄筋探査によって推定した構造物内部の配筋位置。コア削孔予定位置と配筋位置が重なっている⼜は近接している場合、コア削孔位置の調整が必要になります。