コンパクト高周波電磁波レーダを用いたコンクリート内部3D可視化技術
2024/08/30 更新-
図1 コンクリート内部の非破壊3D可視化技術（概要）
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図2 X線画像と本技術を用いた3D全深度透視画像の比較
NETIS登録番号：CB-160009-VE
概要
本技術は、コンパクト高周波電磁波レーダ【ストラクチャスキャンSIR-EZ HRおよびXT】を用いて、コンクリート構造物の表面から深度300mmまで（両面の場合は300×2=600mmまで）に埋設された鉄筋・埋設管等の位置・深度を非破壊で約3分で測定し、約1分で装置本体上で垂直断面・水平断層画像化（三次元可視化）する技術である（図1）。
新規性
・本技術に使用する【ストラクチャスキャンSIR-EZ HRおよびXT】は、表2に示す機能・性能を有し、一度にX線法（20×20㎝）よりも広い範囲（60×60cm）を短時間（約4分）で探査・解析することができる(図2)。
・またX線法と同等の解像度による埋設物等の水平位置に加え、それらの深度も得ることができることから、コンクリート表面から深度300mm（両面からの測定の場合は600mm）までの構造物内の密集配筋下の非金属埋設物、空洞、デッキプレート上の配線等を鮮明に非破壊で水平断層画像化（3D可視化）（図4）、垂直断面画像化（図5）することができる。
【従来技術からの改善点】
・測定から解析後の本体結果表示まで短時間（約4分）
・一度に広範囲探査可能（60×60cm/枚）
・深度情報を有する3D可視化表示
・躯体厚さに関係なく片面から深度300mm（両面から600mm）まで探査可能
・人体に有害なX線ではなく無害な電磁波を使用
・2,600MHzの電磁波を使用することにより、かぶり:ピッチ=1:0.14の分解能
・埋設物の比誘電率の違いを用いて金属・非金属を判別
・またX線法と同等の解像度による埋設物等の水平位置に加え、それらの深度も得ることができることから、コンクリート表面から深度300mm（両面からの測定の場合は600mm）までの構造物内の密集配筋下の非金属埋設物、空洞、デッキプレート上の配線等を鮮明に非破壊で水平断層画像化（3D可視化）（図4）、垂直断面画像化（図5）することができる。
【従来技術からの改善点】
・測定から解析後の本体結果表示まで短時間（約4分）
・一度に広範囲探査可能（60×60cm/枚）
・深度情報を有する3D可視化表示
・躯体厚さに関係なく片面から深度300mm（両面から600mm）まで探査可能
・人体に有害なX線ではなく無害な電磁波を使用
・2,600MHzの電磁波を使用することにより、かぶり:ピッチ=1:0.14の分解能
・埋設物の比誘電率の違いを用いて金属・非金属を判別
期待される効果
1）経済性向上
【工期短縮】6時間/枚→0.7時間/枚
【設備】小型軽量154×232×175mm（W×L×H）、重量1.5kg（HR）
2）安全性向上
【安全】人体への影響がない電磁波を使用
3）施工性向上
【簡単操作】測定から結果表示まで機器本体で実行
【測定場所を選ばない】本技術は躯体厚さに関係なく片面から深度300mm（両面から600mm）まで探査可能
【正確な深度情報の取得】本技術では自動深度補正機能により埋設物の正確な深度情報を得ることができる。よって埋設物位置のみが必要な貫通コア工事から埋設部の深度情報が必要なカッター・アンカー・はつり工事等の非貫通工事にも使用可能
【高分解能】2,600MHzの高周波パルスを用いることにより、深度100mmの鉄筋では14mm以上離れているものを分離して表現可能
【鮮明表示】ノイズ除去機能、自動感度補正機能を用い、浅深度から高深度まで鮮明な画像を表示
【免許不要】
【小型軽量】
【工期短縮】6時間/枚→0.7時間/枚
【設備】小型軽量154×232×175mm（W×L×H）、重量1.5kg（HR）
2）安全性向上
【安全】人体への影響がない電磁波を使用
3）施工性向上
【簡単操作】測定から結果表示まで機器本体で実行
【測定場所を選ばない】本技術は躯体厚さに関係なく片面から深度300mm（両面から600mm）まで探査可能
【正確な深度情報の取得】本技術では自動深度補正機能により埋設物の正確な深度情報を得ることができる。よって埋設物位置のみが必要な貫通コア工事から埋設部の深度情報が必要なカッター・アンカー・はつり工事等の非貫通工事にも使用可能
【高分解能】2,600MHzの高周波パルスを用いることにより、深度100mmの鉄筋では14mm以上離れているものを分離して表現可能
【鮮明表示】ノイズ除去機能、自動感度補正機能を用い、浅深度から高深度まで鮮明な画像を表示
【免許不要】
【小型軽量】
適用条件
① 自然条件
・作動温度範囲:-10℃から40℃まで
・雨天屋外での探査は不可
② 現場条件
・コンクリート内に鋼繊維・カーボンが混入されていないこと
・コンクリート表面に金属質のものが敷設されていないこと
・測定面に流水や留水がないこと
・W×L×H=154×232×175mm、車高3mm（オフロードタイヤ（大型車輪:オプション別売）装着時は10mm）の装置本体が走行できること（HR）
③ 技術提供可能地域
・制限なし
④ 関係法令等
・特になし
・作動温度範囲:-10℃から40℃まで
・雨天屋外での探査は不可
② 現場条件
・コンクリート内に鋼繊維・カーボンが混入されていないこと
・コンクリート表面に金属質のものが敷設されていないこと
・測定面に流水や留水がないこと
・W×L×H=154×232×175mm、車高3mm（オフロードタイヤ（大型車輪:オプション別売）装着時は10mm）の装置本体が走行できること（HR）
③ 技術提供可能地域
・制限なし
④ 関係法令等
・特になし
施工事例・施工実績
工事採用実績
- 国
- 1件
- 公
- 1件
- 他
- 0件
