JP2007178365A - コンクリート構造物の鉄筋探索方法および鉄筋探索装置、ならびにコンクリート構造物の穿孔方法および穿孔器具 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造でコンクリート内部の鉄筋の配筋位置を探索できるコンクリート構造物の鉄筋探索方法および鉄筋探索装置を提供するとともに、鉄筋の無い範囲に正確に穿孔することが可能なコンクリート構造物の穿孔方法および穿孔器具を提供する。
【解決手段】予備孔Ｂに鉄筋探索装置の探知棒２を挿入する。センサ３は探知棒２の軸断面において同心円状に磁場Ｖを発しており、センサ３が進行する際、センサ３の磁場Ｖ内のどこかに鉄筋Ｄが配筋されていると、センサ３がそれを感知し、測定器４の表示部やスピーカ部、ランプ部から鉄筋Ｄを感知したことが報知される。
【選択図】図５

Description

本発明は、コンクリート構造物に配筋されている鉄筋を探索する鉄筋探索方法および鉄筋探索装置、ならびにコンクリート構造物の穿孔方法および穿孔器具に関する。

住宅の壁面にエアコンなどの配管用の孔を穿孔したり、ビルや橋脚の補強工事において穿孔を行ったりする際に、これらのコンクリート構造物内部に配筋されている鉄筋の位置がわからずに誤って鉄筋を切断してしまうことが大きな問題となっている。鉄筋の切断は、構造物全体の強度の低下を招くため、コンクリート構造物に穿孔する際には、鉄筋の位置を正確に把握することが重要となる。

そこで、鉄筋の位置を探索するために、コンクリート構造物の表面から内部鉄筋の位置を、電磁誘導装置や電磁波レーダー装置を用いて非破壊で検査する方法が広く用いられている。

例えば、特許文献１には、既設構造物中の鉄筋を、直流ないし交流磁場を用いて磁化し、鉄筋から磁束が出るようにするとともに、この鉄筋から出る磁束を磁力感知コイル式鉄筋探査器によって検知する深鉄筋探査方法が記載されている。

特開平５−１５７８５１号公報

しかしながら、電磁誘導装置や電磁波レーダー装置を用いた従来の探索方法では、装置の測定可能領域に制限があり、コンクリート構造物の表面からわずか２０ｃｍ程度の深さまでしか探索することができない。そこで、コンクリート構造物の深部にある鉄筋の位置を把握することができずに、やはり誤って鉄筋を切断してしまう場合がある。

また、特許文献１では、鉄筋を単に磁化するだけでなく交流電流を流して交流磁化したり、複数共振回路を用いたり、磁束が測定方向にのみ強く放射される磁束銃を用いたりすることにより、コンクリート構造物の表面から５０〜６０ｃｍ程度の深さまで探索可能であることが記載されているが、この場合、装置の複雑化を招くとともに、装置の製造コストが高くなると想定される。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて、簡易な構造でコンクリート内部の鉄筋の配筋位置を探索できるコンクリート構造物の鉄筋探索方法および鉄筋探索装置を提供するとともに、鉄筋の無い範囲に正確に穿孔することが可能なコンクリート構造物の穿孔方法および穿孔器具を提供することを目的とする。

本発明のコンクリート構造物の鉄筋探索方法は、コンクリート構造物に配筋されている鉄筋を探索する方法であって、コンクリートドリルでコンクリート構造物に予備孔をあけること、この予備孔に、先端部に金属感知センサを備えた探知棒を挿入して、金属感知センサの反応の有無を調べることを含むことを特徴とする。

作業者は、まず、コンクリート構造物の表面から表面に最も近い位置に配筋されている鉄筋を、金属感知センサを備えた探知棒をコンクリート構造物の表面で走査して探索する。そして、金属感知センサの反応が無い、つまり、鉄筋が配筋されていない位置に、コンクリートドリルにより予備孔を穿孔する。このコンクリートドリルは、通常の使用では鉄筋の切断が不可能なものであり、手動や小型の動力を用いて穿孔を行ってコンクリート構造物に穿孔することができるものである。従って、予備孔を穿孔している際に、上記の探索で探査できなかった内部の鉄筋に突き当たってしまったとしても、作業者はその時点で気づくことができるので、誤って鉄筋を切断することはない。穿孔作業の途中で鉄筋に突き当たってしまった場合は、一旦コンクリートドリルを引き抜いて、別の位置に穿孔を行う。

上記のようにして予備孔を穿孔したら、次に、この予備孔に探知棒を挿入していく。探知棒の先端部には金属感知センサが備えられているので、予備孔の周囲に鉄筋が配筋されている場合は、探知棒の先端部が鉄筋の周囲を通過した瞬間に、金属感知センサが鉄筋に反応する。これにより、作業者は、予備孔の周囲に鉄筋が配筋されていることだけでなく、反応の度合いにより予備孔から半径方向にどのくらいの距離に鉄筋が配筋されているか、また、コンクリート構造物の表面からどの程度の深さに鉄筋が配筋されているかということを、同時に認識することができる。

また、ここで金属感知センサとして、電磁誘導法を用いたコイル式センサを使用することができる。

金属感知センサとして電磁誘導法を用いたコイル式センサを用いることにより、探知棒が予備孔を通過すると、金属感知センサが通過した周囲では磁場の急激な変化が生じる。ここで、この磁場が変化した範囲内に鉄筋が配筋されていると、鉄筋が金属感知センサの磁場に反応して、鉄筋に誘導電流が流れ、それによって鉄筋の周囲に磁場が発生する。すると、その磁場の発生を金属感知センサが探知するので、これにより、予備孔の周囲に鉄筋が配筋されていることを探知することができる。このように、電磁誘導式の金属感知センサを備えた探知棒を用いることにより非接触で簡単に、コンクリート構造物に鉄筋が配筋されているかどうかを探知することができる。

また、コイル式センサとして、探知棒の軸を中心に不均一な強度分布の磁場を発するものを使用し、探知棒を軸中心で回転させながら予備孔に挿入するか、もしくは探知棒の軸中心に対する回転角度を変えて複数回出し入れするとよい。
つまり、コイル式センサの発する磁場が、探知棒の軸中心から偏心したものや、探知棒の軸中心から一方向だけ突出したような強度分布を有するものであれば、探知棒を回転させながら予備孔に挿し込んでいくと、予備孔を中心に、鉄筋を探知できる範囲が回転方向に順次移動していくこととなる。また、探知棒の軸中心に対する回転角度を変えて探知棒を複数回出し入れすると、予備孔を中心に一定の角度範囲で鉄筋を探知し、それを回転方向に角度を変えながら複数回に分けて行うこととなる。
従って、金属感知センサが反応した場合には、探知棒の回転の角度によって鉄筋が予備孔からどの方向に配筋されているかを特定することができる。これにより、鉄筋の存在だけでなく、鉄筋が予備孔に対してどの方向に配筋されているかということも探知することができる。

本発明のコンクリート構造物の鉄筋探索装置は、先端部に金属感知センサを備え、コンクリート構造物に穿孔された予備孔に挿入される探知棒と、金属感知センサが鉄筋を感知した際にそれを報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の鉄筋探索装置によれば、コンクリート構造物に穿孔された予備孔に探知棒を挿入した際に、予備孔の周囲に鉄筋が配筋されている場合は、探知棒の先端部が鉄筋の周囲を通過した瞬間に、金属感知センサが鉄筋に反応して報知手段により報知がなされる。これにより、作業者は、予備孔の周囲に鉄筋が配筋されていることを、報知手段により認識することができる。

また、金属感知センサが、電磁誘導法を用いたコイル式センサであれば、鉄筋探索装置を簡単な構成とすることができ、また、コンクリート構造物に配筋されている鉄筋を非接触で探知することができる。ここでさらに、報知手段が、コイル式センサが感知した鉄筋から生じている磁場の強度を段階的に示すものであれば、予備孔からどの程度の範囲に鉄筋が配筋されているかということも認識することができる。

また、コイル式センサが、探知棒の軸を中心に不均一な強度分布の磁場を発するものであれば、鉄筋の存在だけでなく、鉄筋が予備孔に対してどの方向に配筋されているかということも探知することが可能な鉄筋探索装置とすることができる。

本発明のコンクリート構造物の穿孔方法は、コンクリート構造物の鉄筋のない位置に孔を穿孔する方法であって、コンクリートドリルでコンクリート構造物に予備孔をあける第１穿孔工程と、この予備孔に、先端部に金属感知センサを備えた探知棒を挿入し、金属感知センサの反応の有無を調べる鉄筋探索工程とを有し、金属感知センサの反応が無い場合は、予備孔に沿って予備孔より径が大きい孔を穿孔し、金属感知センサの反応が有る場合は、さらに第１穿孔工程と鉄筋探索工程とを行うことを特徴とする。

本発明によれば、第１穿孔工程と鉄筋探索工程とを行うことにより、コンクリート構造物の表面から深部に向かって穿孔した予備孔の周囲に鉄筋が無いことを確認した上で、エアコンなどの配管用の孔やビルや橋脚の補強工事に必要な孔をコンクリート構造物に穿孔することができる。また、鉄筋探索工程で金属感知センサの反応が有る場合は、さらに第１穿孔工程と鉄筋探索工程とを、金属感知センサの反応が無くなるまで繰り返すので、鉄筋が配筋されていないことを確実に探知してから穿孔を行うことができる。

ここで、金属感知センサとして、電磁誘導法を用いたコイル式センサであって探知棒の軸を中心に不均一な強度分布の磁場を発するコイル式センサを使用し、前記鉄筋探索工程で、予備孔に探知棒を軸中心で回転させながら挿入するか、もしくは、探知棒の軸中心に対する回転角度を変えて複数回出し入れすることによって、鉄筋が予備孔に対してどの方向に配筋されているかということを探知することができる。
そして、金属感知センサの反応が有る場合は、金属感知センサが反応した方向を避けて、再度前記第１穿孔工程を行えば、鉄筋が配筋されていない場所に確実に次の予備孔を穿孔することができるので、無駄な予備孔の穿孔を防止することができる。そして、この位置で再度鉄筋探索工程を行い、金属感知センサの反応が無ければ、予備孔に沿って、この予備孔よりも径が大きいエアコンの配管設置用の孔やビルや橋脚の補強工事に必要な孔をコンクリート構造物に穿孔する。

なお、金属感知センサの反応が有る場合に、金属感知センサが反応した方向を避けて直接予備孔よりも径が大きい孔を穿孔することもできる。コンクリート構造物において、鉄筋の配筋密度があまり高くない場合、穿孔した予備孔に金属感知センサの反応が有った際にその方向を避けて孔を穿孔すれば、別の鉄筋に突き当たる可能性は低い。従って、この方法によれば、予備孔を何度も穿孔することがないので工期を短縮することができる。

本発明の穿孔器具は、コンクリート構造物に穿孔された予備孔に沿って、該予備孔よりも径の大きい孔を穿孔する穿孔器具であって、先端部にビットを備えたケーシングの内側に着脱自在に取り付けられ、予備孔に挿通可能なガイド棒を備え、ガイド棒は、ケーシングの内側に片持ち梁で接合されている支持部材によって、ケーシングの内側の軸中心に支持されていることを特徴とする。

予備孔にガイド棒を挿通してケーシングのビットによってコンクリート構造物に孔を穿孔していくと、コンクリート構造物の反力によって穿孔器具全体を傾斜させるような力や、ケーシングの回転による振動が穿孔器具に発生し、穿孔器具全体が傾斜したりブレたりしやすくなり、穿孔する孔が次第に斜行してしまうことがある。しかしながら、本発明の穿孔器具によれば、予備孔に挿通されるガイド棒が、ケーシングの内側に片持ち梁で接合されている支持部材によって、ケーシングの内側の軸中心に支持されていることから、ガイド棒に対してケーシングが暴れることがないので、予備孔に沿って斜行することなくまっすぐに孔を穿孔することができる。
また、コンクリート構造物に穿孔された予備孔に挿通されるガイド棒は、ケーシングの内側に着脱自在に取り付けることができるので、従来のケーシングにも適用することができ、汎用性の高い穿孔器具とすることができる。

また、ガイド棒の先端部には、ネジ留めされたキャップ部が備えられている方が望ましい。
キャップ部はガイド棒に対してネジ留めされているので、キャップ部はガイド棒の回転に関係なく自由に回転することができる。従って、穿孔器具でコンクリート構造物を穿孔する際に、ケーシングおよびガイド棒が回転しても、キャップ部がそれと同調して回転することがない。よって、ガイド棒の摩耗を防ぐことができるとともに、ガイド棒と予備孔との間の摩擦により生じるガイド棒への負荷を低減することができる。

本発明によれば、先端部に金属感知センサを備えた探知棒と、金属感知センサが鉄筋を感知した際にその反応を報知する報知手段とにより、簡単な構成でコンクリート構造物の深部にある鉄筋を探索することができる。また、コンクリート構造物には予備孔を穿孔するだけでよく、簡単な作業で確実に鉄筋を探索することができる。これにより、コンクリート構造物に配筋された鉄筋を切断することなく、エアコンなどの配管用の孔やビルや橋脚の補強工事に必要な孔をコンクリート構造物に穿孔することができる。

（実施の形態１）
以下、図面を用いて本発明の実施の形態１にかかる鉄筋探索装置を説明する。図１は本実施の形態１における鉄筋探索装置の概略図である。図２（ａ）は、実施の形態１における鉄筋探索装置のコイル式センサの詳細を示す図であり、（ｂ）はコイル式センサの磁場の様子を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態１の鉄筋探索装置１は、先端部に電磁誘導法を用いたコイル式センサ（以下、「センサ」と称す。）３を備えた探知棒２と、センサ３の反応を認識して報知する報知手段としての表示部４ａ、スピーカ部４ｂやランプ部４ｃなどを備えた測定器４とにより構成される。

探知棒２は、直径が１０ｍｍ程度の中空棒であり非磁性体の材料、例えば樹脂によって形成されている。この探知棒２は、伸縮自在な釣り竿状に形成することもでき、鉄筋探索を行うコンクリート構造物の深度に応じて伸び縮みさせることも可能である。探知棒２の中空部には、センサ３と測定器４とを電気的に接続するコード５が挿通されている。

図２（ａ）に示すように、センサ３は、センサ本体となる磁石３ａに検知コイル３ｂが巻かれた構成となっている。この構成により、センサ３の磁場Ｖは、磁石３ａの軸断面において、磁石３ａを中心に同心円状の強度分布を有している（図２（ｂ）参照）。

センサ３が方向性をもって移動する際、センサ３が有する磁場内に金属（ここでは、コンクリート構造物に配筋されている鉄筋）が存在すると、金属には誘導電流が流れ、それによって金属の周囲に新しく磁場が生じる。すると、この新しく発生した磁場によって検知コイル３ｂに誘導電流が流れ、この電流がコード５を介して測定器４に流れるしくみになっている。

測定器４は、コード５を介して検知コイル３ｂから流れてきた電流を検知してこれを報知する報知手段をいくつか備えている。
表示部４ａは、測定器４が検知コイル３ｂから流れてきた電流を検知した際に、その電流の大きさを数段階のレベルで表示するものである。使用者は、表示部４ａの表示レベルを見て、センサ３と金属との距離を大まかに知ることができる。
また、スピーカ部４ｂやランプ部４ｃも同様に、測定器４が検知コイル３ｂから流れてきた電流を検知した際に、音や光で報知するものであり、測定器４に流れる電流の大きさによって、音の大きさや光の明るさ等を段階的に出力することも可能となっている。

また、測定器４の側部には、初期状態設定ボタン４ｄが備えられている。初期状態設定ボタン４ｄは、センサ３の探知範囲を設定するためのボタンであり、センサ３のキャリブレーションを行う際に押下すると、その初期状態を測定器４に記憶させることができる。

次に、本実施の形態１で用いる穿孔具１０について図面を用いて説明する。図３（ａ）は、本実施の形態１における穿孔具１０の側面図、（ｂ）は（ａ）の軸方向断面図である。

図３に示すように、穿孔具１０は、エアコンなどの配管用の孔やビルや橋脚の補強工事に必要な孔をコンクリート構造物に穿孔するための工具であり、ケーシング１１と、このケーシング１１の内側に着脱自在のガイド具１２とにより構成される。

ケーシング１１は、既存のものを使用することができる。本実施の形態では、直径が５０ｍｍ程度の中空状の本体部１１ａと、本体部１１ａの先端の周縁に等間隔に設けられた複数のダイヤモンドビット１１ｂとを備えたものを使用する。

ガイド具１２は、コンクリート構造物に穿孔される予備孔に挿入可能なガイド棒１３と、このガイド棒１３をケーシング１１の本体部１１ａの中心位置に固定するねじ込み式の固定部１６と、この固定部１６とは反対側のガイド棒１３の端部を、ケーシング１１の本体部１１ａの中心位置に支持する軸支持板１４と、軸支持板１４を本体部１１ａの先端方向へ付勢するバネ１５とにより構成されている。

ガイド棒１３は、先端部に、コンクリート構造物に穿孔される予備孔の径よりも小さい径を有しガイド棒１３にネジ留めの種類の１つであるキャップスクリュー留めされたキャップ部１３ａを備えている。また、ガイド棒１３のキャップ部１３ａの近傍には、ガイド棒１３を固定部１６にねじ込む際に締結具であるスパナを嵌め込み可能な切り欠き溝１３ｂが形成されている。

軸支持板１４は、ケーシング１１の内側に片持ち梁で接合されている板状部材である。この軸支持板１４は、ガイド棒１３をケーシング１１の軸中心に支持するとともに、穿孔の際にガイド棒１３にかかる負荷を支えるためのものであり、穿孔とともに除々にバネ１５を押し込みながら、ケーシング１１の本体部１１ａの底部側へ移動できるようになっている。

固定部１６は、コンクリートを穿孔する際にコアが詰まっても取り出しやすいように、ケーシング１１の本体部１１ａの内側底面にキャップスクリュー留めによって取り付けられている。なお、キャップスクリュー留めをするための十分なスペースがない場合は、本体部１１ａの側面からいもネジ留めを行ってもよい。
固定部１６の中央に設けられている取付部１６ａの内周には雌ねじが形成されており、この取付部１６ａに、外周に雄ねじが形成されたガイド棒１３をねじ込んで取り付けることができる。

次に、本実施の形態１における鉄筋探索方法ならびに穿孔方法について図面を用いて説明する。図４は、センサ３のキャリブレーションの手順を示す図である。図５は、鉄筋探索装置１が鉄筋を探索している様子を示す概略断面図である。図６は、センサ３の磁場Ｖの範囲内に鉄筋が配筋されている場合を示す断面図である。図７は、穿孔具が孔を穿孔する様子を示す断面図である。

まず、鉄筋探索を行う前に、鉄筋探索装置１のキャリブレーションを行っておく。例えば、本実施の形態では以下のようにして行う。
図４に示すように、コンクリート構造物に穿孔する孔Ｃ（図５参照）の半径分の距離だけ離間した位置に、コンクリート構造物に配筋されている鉄筋とほぼ同じ径を有する鉄筋片Ａを置く。本実施の形態１では、穿孔する孔の径を５０ｍｍと設定し、離間距離Ｌを３０ｍｍとする。なお、センサ３の直径Ｒが１０ｍｍであるため、実質２５ｍｍ離間させた状態となっている。この状態で、測定器４の側部に設けられた初期状態設定ボタン４ｄを押下する。これにより、測定器４は、離間距離Ｌ以内に金属が存在する場合にのみ、センサ３の検知コイルから測定器４に流れる電流を検知して表示部４ａやスピーカ部４ｂ、ランプ部４ｃが報知することとなる。

作業者は、まず、コンクリート構造物３０の表面から既存のコンクリートドリルにより予備孔Ｂを穿孔する（図５参照）。このコンクリートドリルは、通常の使用では鉄筋の切断が不可能なものである。従って、予備孔Ｂを穿孔している際に鉄筋に突き当たってしまったとしても、作業者はその時点ですぐに気づくことができるので、誤って鉄筋を切断することはない。穿孔作業の途中で鉄筋に突き当たってしまった場合は、コンクリートドリルを引き抜いて、別の位置に穿孔を行う。なお、無駄孔になってしまった予備孔は、補修材を充填して埋めておく。予備孔用に穿孔する孔の径は小さいので、補修材も少量で済み、コンクリート構造物３０の美観や、耐力への影響は極めて小さい。

鉄筋を避けるようにして予備孔Ｂを穿孔したら、次に、この予備孔Ｂに鉄筋探索装置１の探知棒２を挿入していく。センサ３は軸断面において同心円状に磁場Ｖを発している。磁場Ｖ内に鉄筋が配筋されていない場合は、測定器４には何の報知もなされないため、作業者はこの予備孔Ｂの周囲には鉄筋Ｄが配筋されていないことを認識することができる。

一方、図６に示すように、センサ３の磁場Ｖの範囲内のどこかに鉄筋Ｄが配筋されていると、センサ３が進行する際、センサ３によってもたらされる磁場の変化により、鉄筋Ｄに誘導電流が流れる。そして、この誘導電流により、鉄筋Ｄの周囲には新しく磁場が生じる。すると、この新しく発生した磁場によってセンサ３の検知コイル３ｂに誘導電流が流れ、これがコード５を介して測定器４に流れる。すると、測定器４は、電流の大きさによって表示部４ａに電流の大きさを段階的に表示する。また、同時に、スピーカ部４ｂは警告音を発し、ランプ部４ｃは点灯する。

このように、鉄筋探索装置１が鉄筋を探知した際は、探知棒２を予備孔Ｂから引き抜く。そして、予備孔Ｂに補修材を充填する。予備孔Ｂの径は小さいので、補修材も少量で済み、コンクリート構造物３０の美観や、耐力への影響は極めて小さい。予備孔Ｂを補修したら、予備孔Ｂの中心から、少なくともセンサ３の磁場Ｖの半径分だけ離れた位置に新しく予備孔を穿孔し、探知棒２を挿入して鉄筋の存在の有無を確認する。これを、センサ３の反応がなくなるまで繰り返す。

以上のようにして、穿孔した予備孔の周囲に鉄筋Ｄが配筋されていないことを確認したら、穿孔具１０を用いて配管用や補強用の孔Ｃを穿孔する。

図７に示すように、穿孔具１０のガイド棒１３を予備孔Ｂに挿し込む。そして、この状態で穿孔具１０を動作させ、ケーシング１１のダイヤモンドビット１１ｂにより、コンクリート構造物３０を穿孔していく。

コンクリート構造物３０を穿孔していくと、コンクリート構造物３０の反力によって、穿孔具１０全体を傾斜させるような力や、ケーシング１１の回転による振動が穿孔具１０に対して発生する。これにより、穿孔具１０全体が傾斜したり振動でブレたりしやすくなり、穿孔する孔が次第に斜行してしまう原因となる。
しかしながら、本実施の形態の穿孔具１０によれば、ガイド棒１３が予備孔Ｂに挿入されるとともに、ガイド棒１３が軸支持板１４によりケーシング１１の本体部１１ａの中心に位置するように支持されていることから、穿孔具１０全体が傾斜したり、ガイド棒１３とケーシング１１の本体部１１ａとの間でブレが発生したりすることがないので、穿孔具１０は予備孔Ｂに沿って斜行することなくまっすぐに穿孔することができる。

また、ガイド棒１３のキャップ部１３ａが、ガイド棒１３にキャップスクリューによってネジ留めされていることにより、ガイド棒１３の回転に関係なく自由に回転することができ、ケーシング１１の本体部１１ａおよびガイド棒１３が回転しても、キャップ部１３ａがそれと同調して回転しないので、これにより、ガイド棒１３と予備孔Ｂとが摩擦を起こしてガイド棒１３が摩耗することを防ぐことができる。また、ガイド棒１３と予備孔Ｂとの間の摩擦により生じるガイド棒１３への負荷も低減することができる。

このように、予備孔Ｂにガイド棒１３を挿し込んで穿孔を行うことにより、予備孔Ｂに沿って孔Ｃを穿孔することができる。従って、孔Ｃの穿孔の途中でケーシング１１が斜行することを防止することができる。これにより、センサ３の磁場Ｖによる鉄筋探知範囲のすぐ外側に鉄筋Ｄが配筋されていたとしても、穿孔具１０で孔Ｃを穿孔する際に、誤って鉄筋Ｄを切断してしまうことを防止することができる。

以上のように、本実施の形態１によれば、コンクリート構造物３０に予備孔Ｂを穿孔するだけで、コンクリート構造物３０の深部に鉄筋が配筋されていてもこれを容易に探索することができる。これにより、孔Ｃを穿孔する位置には鉄筋Ｄが配筋されていないことを確認してから孔Ｃをコンクリート構造物３０に穿孔することができるので、鉄筋Ｄを誤って損傷したり切断したりすることを防止することができる。

また、ガイド棒１３を備えた穿孔具１０を用いたことにより、予備孔Ｂに沿って斜行することなくまっすぐに穿孔することができるので、孔Ｃを穿孔する工程においても、誤って鉄筋Ｄを損傷したり切断したりすることを防止することができる。

また、本実施の形態１における鉄筋探索装置１は、センサ３を備えた探知棒２と、センサ３が鉄筋を感知した際にその反応を報知する測定器４とにより構成することができるので、簡単な構成の装置とすることができ、装置の製造コストも抑えることができる。なお、測定器４は既存の様々な種類のものを使用することができ、報知手段としての表示部４ａやスピーカ部４ｂ、ランプ部４ｃのうちいずれか１つが備えられていればどのようなものであってもよい。

また、本実施の形態における鉄筋探索方法によれば、予備孔Ｂの径は孔Ｃに比べてかなり小さく、大がかりな装置を用いることなく容易にまた短時間で穿孔することができ、また、予備孔Ｂに探知棒２を挿入するだけで鉄筋の探索ができるので、従来工法に比べて短時間で行うことができ、作業全体の工期も短くすることができる。

なお、本実施の形態１では、センサ３として磁石３ａに検知コイル３ｂが巻きつけられているものを用いたが、これに限らず、金属製の棒状体に送信コイルと検知コイルとを巻き付け、送信コイルに電流を流すことで磁場を発生させる構成としてもよい。

（実施の形態２）
次に、図面を用いて本発明の実施の形態２における鉄筋探索装置を説明する。実施の形態２の鉄筋探索装置と実施の形態１の鉄筋探索装置では、センサが異なるのみであるので、他の構成については同符号を付して説明を省略する。図８（ａ）は、実施の形態２における鉄筋探索装置のコイル式センサの詳細を示す図であり、（ｂ）はコイル式センサの磁場の様子を示す図である。

図８（ａ）に示すように、センサ６は、センサ本体となる磁石６ａに検知コイル６ｂが巻かれるとともに、磁石６ａには、鉄などの強磁性体６ｃが設けられた構成となっている。この構成により、センサ６の磁場Ｔは、磁石６ａを中心に偏心しており、方向性を有する強度分布となっている（図８（ｂ）参照）。このように、本実施の形態２では、強度分布が探知棒２の軸を中心に不均一な強度分布の磁場Ｔを有するセンサ６を用いる。

なお、センサ６のように探知棒２の軸を中心に不均一な強度分布の磁場を発生させる手段としては、図９に示すように、磁石７の両端部に、軟鉄、純鉄、継鉄などのヨーク７ａ，７ｂを設けて、閉回路の磁場Ｕを構成したり、図１０に示すように、磁界分布が偏った馬蹄形の磁石８を用いたりしてもよい。

次に、本実施の形態２における鉄筋探索装置を用いた鉄筋探索方法について図面を用いて説明する。図１１は、センサ６の磁場Ｔの範囲内に鉄筋が配筋されている場合を示す断面図である。

本実施の形態１と同様に、予備孔Ｂを穿孔したら、センサ６を備えた探知棒２を軸中心で回転させながら予備孔Ｂにゆっくりと挿入していく。もしくは、探知棒２の軸中心に対する回転角度を変えて、探知棒２を複数回出し入れする。
図１１に示すように、センサ６の磁場は、予備孔Ｂからある方向にだけ突出した状態に広がっており、最大探知距離Ｐを有している。従って、探知棒２を回転方向Ｑに回転させると、探知棒２を中心として、鉄筋を探知できる範囲が回転方向Ｑに順次移動していくこととなる。よって、探知棒２を回転させながら予備孔Ｂに挿入していく際に、センサ６が鉄筋Ｄを感知して測定器４から報知があると、このときの探知棒２の回転角度から、鉄筋Ｄが予備孔Ｂのどの位置にあるかを探知することができる。

このようにして、予備孔Ｂに対して鉄筋Ｄがどの位置に配筋されているかを探知したことにより、次の予備孔の穿孔工程では、鉄筋Ｄの鉄筋配置方向を避け、また、予備孔Ｂからセンサ６の最大探知距離Ｐだけ離間させた位置に予備孔Ｅを穿孔することができる（図１２参照）。これにより、この予備孔Ｅを穿孔する際には鉄筋に突き当たることがないので、コンクリート構造物３０に新しい予備孔Ｅを穿孔することができる。

また、予備孔Ｂに対して鉄筋Ｄがどの位置に配筋されているかを探知したことにより、鉄筋Ｄの鉄筋配置方向を避けて、直接予備孔Ｂよりも径の大きい配管用や補強用の孔を、ダイヤモンドビットを備えた既存のケーシングを用いて穿孔することもできる。特に、鉄筋Ｄの配筋密度があまり高くない場合は、再度予備孔Ｅを穿孔して新たな鉄筋の配筋を確認しなくても、鉄筋Ｄの配筋方向を避けて孔を穿孔すれば別の鉄筋に突き当たる可能性は低いので、コンクリート構造物３０に直接、配管用や補強用の孔を穿孔することができる。

以上のように、本実施の形態２の鉄筋探索装置によれば、鉄筋Ｄの存在だけでなく、鉄筋Ｄが予備孔Ｂに対してどの方向に配筋されているかということも探知することができるので、無駄な予備孔の穿孔を減らすことができ、作業工程が短縮できるだけでなくコンクリート構造物３０の美観を損ねることも防ぐことができる。

本発明によれば、コンクリート構造物に配筋されている鉄筋を探知するコンクリート構造物の鉄筋探索装置および鉄筋探索方法として有用であり、また、鉄筋を切断することなくエアコンなどの配管用の孔やビルや橋脚の補強工事に必要な孔をコンクリート構造物に穿孔することができるコンクリート構造物の穿孔方法および穿孔器具として有用である。

実施の形態１における鉄筋探索装置の概略図である。 （ａ）は、実施の形態１における鉄筋探索装置のコイル式センサの詳細を示す図であり、（ｂ）はコイル式センサの磁場の様子を示す図である。 実施の形態１における穿孔具の側面図、（ｂ）は（ａ）の軸方向断面図である。 センサのキャリブレーションの手順を示す図である。 鉄筋探索装置が鉄筋を探索している様子を示す概略断面図である。 センサの磁場の範囲内に鉄筋が配筋されている場合を示す断面図である。 穿孔具が孔を穿孔する様子を示す断面図である。 （ａ）は、実施の形態２における鉄筋探索装置のコイル式センサの詳細を示す図であり、（ｂ）はコイル式センサの磁場の様子を示す図である。 他の実施の形態における鉄筋探索装置のコイル式センサを示す概略図である。 他の実施の形態における鉄筋探索装置のコイル式センサを示す概略図である。 センサの磁場の範囲内に鉄筋が配筋されている場合を示す断面図である。 新しい予備孔を穿孔する位置を示す図である。

符号の説明

１ 鉄筋探索装置
２ 探知棒
３ センサ
３ａ 磁石
３ｂ 検知コイル
４ 測定器
４ａ 表示部
４ｂ スピーカ部
４ｃ ランプ部
４ｄ 初期状態設定ボタン
５ コード
６ センサ
６ａ 磁石
６ｂ 検知コイル
６ｃ 強磁性体
７ 磁石
７ａ，７ｂ ヨーク
８ 磁石
１０ 穿孔具
１１ ケーシング
１１ａ 本体部
１１ｂ ダイヤモンドビット
１２ ガイド具
１３ ガイド棒
１３ａ キャップ部
１３ｂ 切り欠き溝
１４ 軸支持板
１５ バネ
１６ 固定部
１６ａ 取付部
３０ コンクリート構造物
Ａ 鉄筋片
Ｂ，Ｅ 予備孔
Ｃ 孔
Ｄ 鉄筋
Ｒ 直径
Ｔ，Ｕ，Ｖ 磁場
Ｌ 離間距離
Ｐ 最大探知距離
Ｑ 回転方向

Claims (11)

1. コンクリート構造物に配筋されている鉄筋を探索する方法であって、
   コンクリートドリルでコンクリート構造物に予備孔をあけること、
   該予備孔に、先端部に金属感知センサを備えた探知棒を挿入して前記金属感知センサの反応の有無を調べること
   を含むコンクリート構造物の鉄筋探索方法。
2. 前記金属感知センサとして、電磁誘導法を用いたコイル式センサを使用することを特徴とする請求項１記載のコンクリート構造物の鉄筋探索方法。
3. 前記コイル式センサは、前記探知棒の軸を中心に不均一な強度分布の磁場を発するものであり、
   前記予備孔に、前記探知棒を軸中心で回転させながら挿入するか、もしくは前記探知棒の軸中心に対する回転角度を変えて複数回出し入れすることを特徴とする請求項２記載のコンクリート構造物の鉄筋探索方法。
4. 先端部に金属感知センサを備え、コンクリート構造物に穿孔された予備孔に挿入される探知棒と、
   前記金属感知センサが鉄筋を感知した際にそれを報知する報知手段と
   を備えたコンクリート構造物の鉄筋探索装置。
5. 前記金属感知センサは、電磁誘導法を用いたコイル式センサである請求項４記載のコンクリート構造物の鉄筋探索装置。
6. 前記コイル式センサは、前記探知棒の軸を中心に不均一な強度分布の磁場を発するものである請求項５記載のコンクリート構造物の鉄筋探索装置。
7. コンクリート構造物の鉄筋のない位置に孔を穿孔する方法であって、
   コンクリートドリルでコンクリート構造物に予備孔をあける第１穿孔工程と、
   該予備孔に、先端部に金属感知センサを備えた探知棒を挿入し、前記金属感知センサの反応の有無を調べる鉄筋探索工程とを有し、
   前記金属感知センサの反応が無い場合は、前記予備孔に沿って前記予備孔より径が大きい孔を穿孔し、
   前記金属感知センサの反応が有る場合は、さらに前記第１穿孔工程と前記鉄筋探索工程とを行うことを特徴とするコンクリート構造物の穿孔方法。
8. 前記金属感知センサとして、電磁誘導法を用いたコイル式センサであって前記探知棒の軸を中心に不均一な強度分布の磁場を発するコイル式センサを使用し、
   前記鉄筋探索工程では、前記予備孔に、前記探知棒を軸中心で回転させながら挿入するか、もしくは、前記探知棒の軸中心に対する回転角度を変えて複数回出し入れし、
   前記金属感知センサの反応が無い場合は、前記予備孔に沿って前記予備孔より径が大きい孔を穿孔し、
   前記金属感知センサの反応が有る場合は、前記金属感知センサが反応した方向を避けて前記第１穿孔工程を再度行うことを特徴とする請求項７記載のコンクリート構造物の穿孔方法。
9. 前記金属感知センサとして、電磁誘導法を用いたコイル式センサであって前記探知棒の軸を中心に不均一な強度分布の磁場を発するコイル式センサを使用し、
   前記鉄筋探索工程では、前記予備孔に、前記探知棒を軸中心に回転させながら挿入するか、もしくは、前記探知棒の軸中心に対する回転角度を変えて複数回出し入れし、
   前記金属感知センサの反応が有る場合は、前記金属感知センサが反応した方向を避けて前記予備孔より径が大きい孔を穿孔することを特徴とする請求項７記載のコンクリート構造物の穿孔方法。
10. コンクリート構造物に穿孔された予備孔に沿って、該予備孔よりも径の大きい孔を穿孔する穿孔器具であって、
    先端部にビットを備えたケーシングの内側に着脱自在に取り付けられ、前記予備孔に挿通可能なガイド棒を備え、
    前記ガイド棒は、前記ケーシングの内側に片持ち梁で接合されている支持部材によって、前記ケーシングの内側の軸中心に支持されていることを特徴とする穿孔器具。
11. 前記ガイド棒の先端部には、ネジ留めされたキャップ部が備えられていることを特徴とする請求項１０記載の穿孔器具。

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