JPS6238370A - Metal contact detection device in the wall of steel pipes - Google Patents

Metal contact detection device in the wall of steel pipes

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JPS6238370A
JPS6238370A JP60178724A JP17872485A JPS6238370A JP S6238370 A JPS6238370 A JP S6238370A JP 60178724 A JP60178724 A JP 60178724A JP 17872485 A JP17872485 A JP 17872485A JP S6238370 A JPS6238370 A JP S6238370A
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steel pipe
wall
current
reinforcing bar
magnetic field
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Hidekazu Makabe
英一 真壁
Hiroyuki Hojo
北條 博行
Keisei Sasaki
経世 佐々木
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Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は塗覆装鋼管等がビル建屋等の鉄筋入り壁を貫通
している場合に壁内で鋼管が鉄筋に電気的に接触してい
ることを検出する鋼管の壁内金属接触検出装置に関する
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention is applicable to a steel pipe that electrically contacts the reinforcing steel inside the wall when a coated steel pipe or the like penetrates a reinforced wall of a building or the like. This invention relates to a metal contact detection device within the wall of a steel pipe.

[従来の技術] 外部からビル建屋内にガス管等の塗覆装鋼管を引込む場
合や建屋内で各部屋に配管する場合等においては、鉄筋
入りの壁を貫通させてこれ等塗覆装鋼管を配管する必要
がある。この場合、壁の貫通部分で塗覆装鋼管が内部の
鉄筋に電気的に接触すると、ビル建屋そのものの接地抵
抗が少ないので、たとえ塗覆装鋼管に電気防食処理を施
したとしても、接触部分および鉄筋を介して腐蝕電流が
大地へ流れ込む。したがって、塗覆装鋼管の腐蝕速度が
増加し、塗覆装鋼管の耐久寿命が短くなりったり、最悪
の場合ガス漏れ等の懸念が発生する。    5このよ
うな問題を回避するために、新規にビルを建築する場合
は鋼管が鉄筋に直接電気的に接触しないように細心の注
意を払って配管作業を行なうが、既設ビル建屋において
は鋼管の壁の貫通部においで、電気的に内部の鉄筋に接
触しているか否かを外部から検出する必要がある。
[Conventional technology] When bringing coated steel pipes such as gas pipes into a building from the outside, or when piping them to each room within the building, the coated steel pipes are passed through reinforced walls. need to be piped. In this case, if the coated steel pipe comes into electrical contact with the internal reinforcing steel at the part that penetrates the wall, the grounding resistance of the building itself is low, so even if the coated steel pipe is given cathodic protection, the contact area will be Corrosive current flows into the ground through the reinforcing steel. Therefore, the corrosion rate of the coated steel pipe increases, the durability of the coated steel pipe becomes shorter, and in the worst case, there is a concern that gas leakage may occur. 5 In order to avoid such problems, when constructing a new building, the piping work must be done with great care so that the steel pipes do not come into direct electrical contact with the reinforcing bars, but in existing buildings, It is necessary to detect from the outside whether or not the wall penetration part is electrically in contact with the internal reinforcing steel.

このように既設のビルにおける壁内での接触の有無を検
出する方法の一つとして、鋼管の接地抵抗を測定する方
法がある。この接地抵抗を測定する方法は、第8図に示
すように行なう。すなわち地中に埋設されたガス管等の
塗覆装鋼管1が、下端が同じく地表面2下に埋設された
ビル建屋の壁3を貫通して屋内に導かれており、この塗
覆装鋼管1と大地間の抵抗値を抵抗測定器4で測定する
One method of detecting the presence or absence of contact within the walls of an existing building is to measure the ground resistance of steel pipes. The method for measuring this ground resistance is as shown in FIG. That is, a coated steel pipe 1 such as a gas pipe buried underground is led indoors by penetrating the wall 3 of a building whose lower end is also buried below the ground surface 2. 1 and the ground using a resistance measuring device 4.

そして、塗覆装鋼管1が壁3内でこの壁3内に配設され
た鉄筋5と電気的に接触しいてなければ前記抵抗値は大
きな値であり、塗覆装鋼管1の塗覆装が剥げ鉄M5と電
気的に接触していれば、一般に鉄筋5は接地されている
ので、塗覆装交換1は鉄筋5を介して接地されることに
なるので、前記抵抗値は小さくなる。したがって、塗覆
装鋼管1が鉄筋5に電気的に接触しているか否かを検出
できる。
If the coated steel pipe 1 is not in electrical contact with the reinforcing bars 5 disposed within the wall 3, the resistance value is a large value, and the coating of the coated steel pipe 1 is If it is in electrical contact with the bare iron M5, the reinforcing bar 5 is generally grounded, and the coating replacement 1 is grounded via the reinforcing bar 5, so the resistance value becomes small. Therefore, it is possible to detect whether the coated steel pipe 1 is in electrical contact with the reinforcing bars 5 or not.

また、第9図に示すように、地表面2の電位分布を測定
することによって、塗覆装鋼管1と鉄筋5との間の電気
的接触を検出する検出法がある。
Furthermore, as shown in FIG. 9, there is a detection method that detects electrical contact between the coated steel pipe 1 and the reinforcing bars 5 by measuring the potential distribution on the ground surface 2.

すなわち、電圧印加装置7でもって塗覆装交換1と地表
面2との間に電圧を印加する。そして、塗覆装鋼@1が
鉄筋5に電気的接触をしていたならば、その接触部近傍
での地表面2の電位分布に「窪み〕又は「突起」等の変
化が生じる。
That is, a voltage is applied between the coating replacement 1 and the ground surface 2 using the voltage application device 7. If the coated steel @1 is in electrical contact with the reinforcing bar 5, changes such as a "dent" or "protrusion" will occur in the potential distribution of the ground surface 2 near the contact point.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら上述した各検出方法においても次のような
問題があった。すなわち、最初の接地抵抗を測定する方
法においては、既設ビルの場合塗覆装鋼管1は壁3の貫
通部分以外で人為的に接地されている可能性があるので
、測定された抵抗値が小さいから塗覆装鋼管1が鉄筋5
と電気的に接触しているとは必ずしも断言できない問題
がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, each of the above-mentioned detection methods also has the following problems. In other words, in the first method of measuring ground resistance, in the case of an existing building, the coated steel pipe 1 may be artificially grounded at a place other than the part where it penetrates the wall 3, so the measured resistance value is small. The coated steel pipe 1 is reinforced with reinforcing bar 5
There is a problem in that it cannot necessarily be determined that there is electrical contact with the

したがって検出結果に信頼性が持てない。Therefore, the detection results are not reliable.

また、地表面2の電位分布を測定する方法においては、
塗覆装鋼管1が鉄筋5に接触した場合の接触抵抗の値に
比較して鉄筋5の接地抵抗の値が非常に小さいので、塗
覆装鋼管1が鉄筋5に接触したことに起因する前記電位
分布の変化は微少であるので、検出が非常に難しい。ま
た、地表面2はアスファルト舗装されている場合が多い
ので、電位分布の変化を精度良く測定することはさらに
困難であった。
In addition, in the method of measuring the potential distribution on the ground surface 2,
Since the value of the grounding resistance of the reinforcing bars 5 is very small compared to the value of contact resistance when the coated steel pipe 1 contacts the reinforcing bars 5, Changes in potential distribution are minute and therefore very difficult to detect. Furthermore, since the ground surface 2 is often paved with asphalt, it is even more difficult to accurately measure changes in potential distribution.

また、以上2つの検出方法の他に、バイブロケータを使
用する方法もあるが誘導電流の影響を受は易くまだ実用
には至っていない。
In addition to the above two detection methods, there is also a method using a vibrocator, but it is easily affected by induced current and has not yet been put into practical use.

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり
、その目的とするところは、鋼管が鉄筋に電気的接触し
たときに鉄筋に流れる電流によって形成される磁界を検
出することによって、壁表面から非接触で簡単にかつ確
実に鋼管が鉄筋に接触したことを検出でき、信頼性を向
上できる鋼管の壁内金属接触検出装置を提供することに
ある。
The present invention was made based on these circumstances, and its purpose is to detect the magnetic field formed by the current flowing through the reinforcing bars when a steel pipe makes electrical contact with the reinforcing bars, thereby improving the wall surface. An object of the present invention is to provide a metal contact detection device in the wall of a steel pipe that can easily and reliably detect contact of a steel pipe with a reinforcing bar in a non-contact manner and improve reliability.

E問題点を解決するための手段] 本発明の鋼管の壁内金属接触検出装置は、鋼管と大地間
に電流源を設ることによって、鉄筋が内在する壁を貫通
する鋼管を電流往路として大地をN流帰路とするN流回
路を形成し、互いに一定の位置関係を保持しながら壁面
に沿って移動制御される一対の磁気センサでもってそれ
ぞれ壁面に直交する磁界を検出し、差動増幅器でもって
これ等一対の磁気センサにて検出された各磁界の差を増
幅し、さらに記録計でもって差動増幅器の出力信号を記
録するようにしたものである。
Means for Solving Problem E] The metal contact detection device in the wall of a steel pipe of the present invention installs a current source between the steel pipe and the ground, and uses the steel pipe that penetrates the wall containing reinforcing bars as an outgoing current path to connect to the ground. A pair of magnetic sensors, which are controlled to move along the wall while maintaining a fixed positional relationship with each other, detect the magnetic field perpendicular to the wall, and a differential amplifier is used to detect the magnetic field. The difference between the magnetic fields detected by the pair of magnetic sensors is thereby amplified, and the output signal of the differential amplifier is further recorded by the recorder.

[作用゛]− このように構成された鋼管の壁内金属接触検出装置であ
れば、壁を貫通する鋼管を電流往路とし大地を電流帰路
とする電流回路が形成されている。
[Function] - In the metal contact detection device in the wall of a steel pipe configured as described above, a current circuit is formed in which the steel pipe that penetrates the wall is used as an outgoing current path, and the earth is used as a current return path.

そして、鋼管が壁内の鉄筋に電気的に接触するとこの接
触部分を介して接触された鉄筋に接地電流′が流れ、こ
の接地電流に起因してこの鉄筋廻りに磁界が形成される
。この鉄筋廻りの磁界の方向は壁表面に直交しているの
で、壁表面に沿って移動制御される一対の磁気センサで
検出される。なお、前記電流回路を形成する鋼管廻りに
形成される磁界の方向は壁表面に平行しているので上記
各磁気センサで検出されることはない。また、磁気セン
サを2個設けて検出された磁界の差を増幅しているのは
地磁気の影響を除去するためである。したかって、前記
一対の磁気センサを一定の位置関係を維持した状態で壁
表面に沿って移動しながら、前記差動増幅器の出力信号
を監視して、この出力信号が大きく変化すれば鋼管が鉄
筋に電気的接触していることになる。
When the steel pipe electrically contacts the reinforcing bars in the wall, a grounding current 'flows through the contact portion to the reinforcing bars, and a magnetic field is formed around the reinforcing bars due to this grounding current. Since the direction of the magnetic field around the reinforcing bars is perpendicular to the wall surface, it is detected by a pair of magnetic sensors whose movement is controlled along the wall surface. Incidentally, since the direction of the magnetic field formed around the steel pipe forming the current circuit is parallel to the wall surface, it is not detected by each of the magnetic sensors. Furthermore, the reason why two magnetic sensors are provided and the difference between the detected magnetic fields is amplified is to eliminate the influence of earth's magnetism. Therefore, while moving the pair of magnetic sensors along the wall surface while maintaining a constant positional relationship, the output signal of the differential amplifier is monitored, and if this output signal changes significantly, the steel pipe is is in electrical contact with.

[実施例] 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は実施例の鋼管の壁内金属接触検出装置の概略構
成を示す模式図である。図中11は例えばビル家屋のコ
ンクリート製の壁であり、図示しないがこの壁11の下
端は地表面下に埋設されている。また、壁11の中心部
には補強材として複数の鉄筋12が上下方向に配設され
ている。そして、例えばガス管等の塗覆装鋼管からなる
鋼管13が壁11を壁表面14に対してほぼ直角に貫通
している。この鋼管13における壁11の手前側部分の
塗覆装を剥いだ金属面と大地間にはバッテリからなる電
流源15が図示極性に接続されてい。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a metal contact detection device in the wall of a steel pipe according to an embodiment. In the figure, 11 is a concrete wall of a building, for example, and although not shown, the lower end of this wall 11 is buried under the ground surface. Further, a plurality of reinforcing bars 12 are arranged in the vertical direction at the center of the wall 11 as reinforcing members. A steel pipe 13 made of a coated steel pipe, such as a gas pipe, passes through the wall 11 at a substantially right angle to the wall surface 14. A current source 15 consisting of a battery is connected between the uncoated metal surface of the near side of the wall 11 of the steel pipe 13 and the ground in the polarity shown.

また、鋼管13におけ壁11の後方側部分は直接大地に
接地されている。したがって、電流源15゜鋼管13.
大地とで壁11を貫通する鋼管13を電流往路とし大地
を電流帰路とする電流回路が形成される。
Further, the rear portion of the wall 11 in the steel pipe 13 is directly grounded to the earth. Therefore, the current source 15° steel pipe 13.
A current circuit is formed in which the steel pipe 13 penetrating the wall 11 is used as an outgoing current path and the earth is used as a return path.

また、壁11の壁表面14にはこの壁表面14に沿って
Y軸方向に手でもって移動制御される一対の磁気センサ
16a、16bが配設される。これら一対の磁気センサ
16a、16bは相互の位置関係を常に一定に保持する
ためにスペーサ17に固定されている。さらに各磁気セ
ンサ16a。
Further, a pair of magnetic sensors 16a and 16b are disposed on the wall surface 14 of the wall 11 and are manually controlled to move along the wall surface 14 in the Y-axis direction. These pair of magnetic sensors 16a, 16b are fixed to a spacer 17 in order to maintain a constant mutual positional relationship. Furthermore, each magnetic sensor 16a.

16bは長手方向、すなわち壁表面14に直交する方向
の磁界のみを検出するように構成されており、各磁気セ
ンサ16a、16bの検出信号はそれぞれ差動増幅器1
8の(+)側入力端子および(−)側入力端子へ入力さ
れる。ざらに差動増幅器18の出力信号は記録計19へ
入力されて記録紙上に記録される。そして、測定時には
スペーサ17にて相互間隔距離がLに固定された一対の
磁気センサ16a、16bをY軸方向に移動しながら記
録計19に記録された差動増幅器18の出力信号レベル
の変化を観察する。そして、信号レベルが大きく変化す
ると鋼管13が鉄筋12に電気的に接触していると判断
する。
16b is configured to detect only the magnetic field in the longitudinal direction, that is, in the direction orthogonal to the wall surface 14, and the detection signal of each magnetic sensor 16a, 16b is sent to the differential amplifier 1.
It is input to the (+) side input terminal and the (-) side input terminal of 8. The output signal of the differential amplifier 18 is input to a recorder 19 and recorded on recording paper. During measurement, while moving the pair of magnetic sensors 16a and 16b whose mutual spacing distance is fixed to L by the spacer 17 in the Y-axis direction, changes in the output signal level of the differential amplifier 18 recorded on the recorder 19 are measured. Observe. If the signal level changes significantly, it is determined that the steel pipe 13 is in electrical contact with the reinforcing bar 12.

第2図は実施例の検出装置の動作原理を説明するための
透視図である。すなわち、壁11内には縦方向の鉄筋1
2a−eの他に、横方向の鉄筋2Qa−6が配設されて
おり、両方向の鉄筋12゜20は網目(メツシュ)状に
組まれている。そして、今仮に鋼管13が中央の鉄筋1
2Cに電気的に接触していたとする。そして、電111
15の電圧をE、鋼管13の電流源15側の接地抵抗を
R1,鋼管13の反il流WA15側の接地抵抗をR2
,鋼管13と鉄筋12Cとの接触抵抗をRp。
FIG. 2 is a perspective view for explaining the operating principle of the detection device of the embodiment. That is, there are vertical reinforcing bars 1 in the wall 11.
In addition to the reinforcing bars 2a-e, horizontal reinforcing bars 2Qa-6 are arranged, and the reinforcing bars 12.degree. 20 in both directions are arranged in a mesh shape. Now, suppose the steel pipe 13 is the central reinforcing bar 1
Assume that it is in electrical contact with 2C. And electric 111
15 voltage is E, the grounding resistance on the current source 15 side of the steel pipe 13 is R1, and the grounding resistance on the anti-il flow WA15 side of the steel pipe 13 is R2.
, the contact resistance between the steel pipe 13 and the reinforcing bar 12C is Rp.

壁11の接地抵抗をReとする。そして、M流源15か
ら鋼管13へ矢印方向に供給される電流を11、鋼管1
3の反対側端から接地抵抗R2を介して大地へ流れる電
流をI2とすると、鉄筋゛12aを介して大地へ流れる
電流■は(I”1t−12)となる。そして、電流11
に起因して鋼管13の軸(X軸)廻りに形成される磁界
HYI!は図示するように壁表面14に平行な面(Y−
2面内に広がる。また、電流(1−11−12)に起因
して鉄筋12cの軸(Z軸)廻りに形成される磁界Hx
rは図示するように壁表面14に直交する面(X−Y面
)内に広がる。したがって、各磁気センサ16a、16
bは鋼管13による磁界HYZを検出せずに鉄WJ12
cによる磁界Hxyのみを検出することになる。
Let the grounding resistance of the wall 11 be Re. Then, the current supplied from the M flow source 15 to the steel pipe 13 in the direction of the arrow is 11, and the current supplied to the steel pipe 13 is
If the current flowing from the opposite end of 3 to the ground via the grounding resistor R2 is I2, the current flowing to the ground via the reinforcing bar 12a is (I''1t-12).Then, the current 11
A magnetic field HYI! is formed around the axis (X-axis) of the steel pipe 13 due to HYI! is a plane parallel to the wall surface 14 (Y-
Spreads within two planes. In addition, the magnetic field Hx formed around the axis (Z axis) of the reinforcing bar 12c due to the current (1-11-12)
r extends in a plane perpendicular to wall surface 14 (X-Y plane) as shown. Therefore, each magnetic sensor 16a, 16
b is the iron WJ12 without detecting the magnetic field HYZ due to the steel pipe 13.
Only the magnetic field Hxy caused by c is detected.

第2図における各電流の流れは第3図の等価回路で表わ
すことが可能である。すなわち、この等価回路において
、鋼管13の両側の接地抵抗Rs。
The flow of each current in FIG. 2 can be represented by the equivalent circuit in FIG. 3. That is, in this equivalent circuit, the ground resistance Rs on both sides of the steel pipe 13.

R2が等しいとすると、簡単な考察により、鉄筋12c
に流れる電流Iは(1)式を求まる。
Assuming that R2 is equal, by simple consideration, reinforcing bar 12c
The current I flowing through is determined by equation (1).

1−1重−12 −E/ (2(Rp +Ra ) +R1)  川(1
)次にその電流■が壁11内を流れる様子を考察する。
1-1 heavy-12 -E/ (2(Rp +Ra) +R1) River (1
) Next, consider how the current ■ flows inside the wall 11.

すなわち、コンクリートの壁11内には前述したように
複数の鉄筋12a−e、20a−eがメツシュ状に組ま
れている。しかし、壁11内に流れる総電流はそのメツ
シュが第4図(a)に示−すように均一ならば、同図(
b)に示すように上下方向(Z軸方向)に均一に流れる
。したがって、上下方向に延びるn本の鉄筋12が存在
すれば各々の鉄筋に流れる電流1はI/nとなり、<2
1式で示される。
That is, inside the concrete wall 11, a plurality of reinforcing bars 12a-e and 20a-e are assembled in a mesh shape as described above. However, if the mesh is uniform as shown in FIG. 4(a), the total current flowing in the wall 11 is as shown in FIG.
As shown in b), it flows uniformly in the vertical direction (Z-axis direction). Therefore, if there are n reinforcing bars 12 extending in the vertical direction, the current 1 flowing through each reinforcing bar is I/n, and <2
It is shown in equation 1.

i−E/n  (2(RP  +RO)  +Rt  
)  ・A23次に1本の鉄筋12Cに流れる電流iに
よりこの鉄筋12G廻りに形成される磁界を求める。第
5図に示すようにこの電流IがX−Y座標系の原点(0
,0)で紙面に対して垂直下向きに流れるとすると、8
点(X、 ’l/)における磁界HXYの大きさは(3
式で示され、方向は時計方向である。
i-E/n (2(RP +RO) +Rt
) ・A23 Next, find the magnetic field formed around this reinforcing bar 12G by the current i flowing through one reinforcing bar 12C. As shown in Figure 5, this current I is at the origin (0) of the X-Y coordinate system.
, 0) and flows downward perpendicular to the paper surface, then 8
The magnitude of the magnetic field HXY at the point (X, 'l/) is (3
The direction is clockwise.

Hx−i/)π x2+y2     −(31ここで
鋼管13に流れる電流11により鋼管13の軸廻りに形
成される磁界HY&の影響を無くして鉄筋12Gの磁界
)lxτのみを検出するには、この磁界HxYのX軸方
向成分Hxを測定すればよい。すなわち、第5図から明
らかなように、この磁界Hxは(4)式で示される。
Hx-i/)π What is necessary is to measure the X-axis direction component Hx of HxY. That is, as is clear from FIG. 5, this magnetic field Hx is expressed by equation (4).

Hx−HX’rCO3θ 一’j i/2π(x2+y2)    −144(4
)式は壁11内に鉄筋12が1本だけ存在した場合の値
であるが実際には第2図に示すように壁11内には多数
の鉄筋12が配列されている。したがって、(4)式を
重ね合せる必要がある。
Hx-HX'rCO3θ -1'j i/2π(x2+y2) -144(4
) is a value when only one reinforcing bar 12 exists in the wall 11, but in reality, as shown in FIG. 2, a large number of reinforcing bars 12 are arranged in the wall 11. Therefore, it is necessary to superimpose equation (4).

第6図は、壁11の厚さ2dを12cm、各鉄筋1;)
a−dの相互間隔Sを1Qcl、本数nを5本とし、各
電流値iを0.3Aとした場合において、1個の磁気セ
ンサを鉄筋12aの左方向位置から鉄筋12dの右方向
位置へ移動させた場合の磁気センサの出力特性図である
。この特性図からも明らかなように、磁気センサが各鉄
筋12a−dの中央位置(鉄筋12C)で磁界Hxの極
性が反転する。したがって、第6図の磁界特性が得られ
れば鉄筋12に電流が流れていることになり、鋼管13
が壁11内で鉄筋12に電気的に接触していることが検
出される。
In Figure 6, the thickness 2d of the wall 11 is 12 cm, and each reinforcing bar is 1;)
When the mutual spacing S between a and d is 1Qcl, the number n is 5, and each current value i is 0.3A, one magnetic sensor is moved from the leftward position of the reinforcing bar 12a to the rightward position of the reinforcing bar 12d. It is an output characteristic diagram of a magnetic sensor when it is moved. As is clear from this characteristic diagram, the polarity of the magnetic field Hx is reversed when the magnetic sensor is located at the center of each reinforcing bar 12a to 12d (reinforcing bar 12C). Therefore, if the magnetic field characteristics shown in FIG. 6 are obtained, it means that current is flowing through the reinforcing bar 12,
is detected to be in electrical contact with the reinforcing bar 12 within the wall 11.

しかしながら、実際には鋼管13の接地抵抗R1,R2
の値は、この鋼管13が鉄筋12に接触した場合の接触
抵抗Rpの値に比較して小さいために、この接触部から
鉄筋12を介して大地へ流れる接地電流■の値は非常に
小さいので、地磁気による磁界の影響を受けやすい。例
えば電流源15の出力を調整して鋼管13に流れる電流
■1の値を2Aとしたとしても、複数の鉄筋12a〜d
に同時に接地電流が流れるために、1本の鉄筋12に流
れる電流iの値は数百mA程度となる。
However, in reality, the ground resistance R1, R2 of the steel pipe 13
Since the value of is small compared to the value of contact resistance Rp when this steel pipe 13 contacts the reinforcing bar 12, the value of the grounding current ■ flowing from this contact part to the ground via the reinforcing bar 12 is very small. , susceptible to the effects of magnetic fields from the Earth's magnetism. For example, even if the output of the current source 15 is adjusted to set the value of the current 1 flowing through the steel pipe 13 to 2A, the number of reinforcing bars 12a to d
Since a ground current flows at the same time, the value of the current i flowing through one reinforcing bar 12 is approximately several hundred mA.

したがって、例えば111の厚さ2dを12C■とした
場合、この電流iによる壁表面14における磁界Hxの
値は数+Oe(エルステッド)程度となり、通常の地磁
気による磁界の大きさく0.7〜0.208)よりも小
さくなる。
Therefore, for example, if the thickness 2d of 111 is 12C■, the value of the magnetic field Hx on the wall surface 14 due to this current i will be approximately several + Oe (Oersteds), which is 0.7 to 0. 208).

このような地磁気の影響を排除するために第1図に示す
ように一定間隔りをあけて一対の磁気センサ16a、1
6bを配設している。そして、各磁気センサi5a、1
5bで得られた各磁界の差を差動増幅器18で増幅する
ようにしている。そして、スペーサ17で距離Ltll
定したままY軸方向に壁表面14に沿って移動させると
、各磁気センサ16a、16b単体では第6図に示した
特性を距離りだけY軸方向に平行移動した特性を描くの
で、二つの特性の差を取ると第7図の特性図になる。す
なわち、鉄筋12に電流が流れていない場所では各磁気
センサiea、16bで検出される各磁界は前述の地磁
気による磁界のみであるので等しい値となり、その差は
非常に小さい値となる。しかし鉄筋12に電流が流れて
いる位置においては各磁気センサ16a、16bで検出
される磁界は第6図に示すようにY軸方向の位置により
大きく異なる。したがって、その差は非常に大きな値と
なる。したがって、差動増幅器18の出力信号を記録計
19にて記録して第7図に示すように信号レベルに大き
な変化が生じた位置を鋼管13が鉄筋12に電気的に接
触した位置であると特定できる。
In order to eliminate the influence of the earth's magnetic field, as shown in FIG.
6b is installed. And each magnetic sensor i5a, 1
A differential amplifier 18 amplifies the difference between the magnetic fields obtained by the magnetic field 5b. Then, with the spacer 17, the distance Ltll
If the magnetic sensors 16a and 16b are moved along the wall surface 14 in the Y-axis direction while keeping the same distance, each magnetic sensor 16a, 16b will have the characteristics shown in FIG. The characteristic diagram shown in FIG. 7 is obtained by taking the difference in characteristics. That is, in a place where no current flows through the reinforcing bars 12, the magnetic fields detected by the magnetic sensors IEA and 16b are only the magnetic fields due to the earth's magnetism, so they have the same value, and the difference therebetween is a very small value. However, at a position where a current is flowing through the reinforcing bar 12, the magnetic field detected by each magnetic sensor 16a, 16b differs greatly depending on the position in the Y-axis direction, as shown in FIG. Therefore, the difference is a very large value. Therefore, when the output signal of the differential amplifier 18 is recorded by the recorder 19, the position where a large change in signal level occurs as shown in FIG. Can be identified.

このように構成された鋼管の壁内金属接触検出装置であ
′れば、鋼管13が壁11内で鉄筋12に電気的に接触
してこの鉄筋12に流れる接地電流Iによる磁界Hx1
の壁表面14に直交する磁界Hxを検出するようにして
いるので、鋼管13に流れる電FE I 1に起因する
磁界HYZの影響を排除でき、鉄筋2に接地電流■が流
れたことを確実に検出できる。
In the steel pipe wall metal contact detection device configured in this way, the steel pipe 13 electrically contacts the reinforcing bar 12 within the wall 11, and the magnetic field Hx1 due to the ground current I flowing through the reinforcing bar 12 is detected.
Since the magnetic field Hx perpendicular to the wall surface 14 of the steel pipe 13 is detected, the influence of the magnetic field HYZ caused by the electric current FE I1 flowing through the steel pipe 13 can be eliminated, and it is possible to ensure that the ground current ■ has flowed through the reinforcing bar 2. Can be detected.

さらに、相宜に一定間隔りを有した一対の磁気センサ1
6a、16bを用いて前記鉄筋12の接地電流を検出す
るようにしているので地磁気の影響を完全に排除した状
態で測定できる。したがって、鋼管13が壁11内で鉄
筋12に電気的に接触していることを確実に検出できる
Further, a pair of magnetic sensors 1 are arranged at a correspondingly constant interval.
6a and 16b are used to detect the grounding current of the reinforcing bars 12, so that measurement can be performed while completely eliminating the influence of earth's magnetism. Therefore, it is possible to reliably detect that the steel pipe 13 is in electrical contact with the reinforcing bar 12 within the wall 11.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、鋼管が鉄筋に電気
的接触したときに鉄筋に流れる電流によって形成される
磁界を検出するようにしている。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when a steel pipe comes into electrical contact with a reinforcing bar, the magnetic field formed by the current flowing through the reinforcing bar is detected.

したがって、壁表面から非接触で簡単にかつ確実に鋼管
が鉄筋に接触したことを検出できる。また、一対の磁気
センサを用いることによって地磁気の影響を除去でき、
測定精度の向上とより一層信頼性を向上できる。
Therefore, contact of the steel pipe with the reinforcing bar can be easily and reliably detected from the wall surface without contact. In addition, by using a pair of magnetic sensors, the influence of geomagnetism can be removed.
Measurement accuracy and reliability can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係わる鋼管の壁内金属接触
検出装置の概略構成を示す模式図、第2図は同実施例の
動作原理を説明するための透視図、第3図は同動作原理
を説明するための等価回路図、第4図は同実施例の鉄筋
における電流の流れを示す図、第5図は同M流で形成さ
れる磁界を示す図、第6図および第7図は同実施例の磁
界特性図、第8図および第9図は従来の鋼管の壁内金属
接触検出方法を示す図である。 11・・・壁、12.20・・・鉄筋、13・・・鋼管
、14 ・・・壁表面、15 ・l流源、16a、16
b−・・磁気センサ、17・・・スペーサ、18・・・
差動増幅器、19・・・記録計。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図 (a)      (b) 第5図 イ立f(Y軸しI−1’fl) 第7図 第8図 第9図 1、事件の表示 特願昭60−178724号 2、発明の名称 !I管の壁内金属接触検出装置 3、補正をする者。 事件との関係  特許出願人 (412>  日本鋼管株式会社 4、代理人 東京都港区虎)門1丁目26番5号第 17森ビル(2
図面第2図、第3図、第6図および第7図を別紙の通り
訂正する。 方式畠 明    細    書 1、発明の名称 鋼管の壁内金属接触検出装置 2、特許請求の範囲 鉄筋が内在する建屋の壁を壁面に対してほぼ直角に貫通
する鋼管が前記鉄筋と電気的接触していることを検出す
る鋼管の壁内金属接触検出装置において、前記鋼管と大
地間に設けられ、前記壁を貫通する前記鋼管を電流帰路
として大地を電流往路とする電流回路を形成する電流源
と、それぞれ前記壁面に直交する磁界を検出するととも
に互いに一定の位置関係を保持しながら前記壁面に沿っ
て移動制御される一対の磁気センサと、これ等一対の磁
気センサにて検出された各磁界の差を増幅する差動増幅
器と、この差動増幅器の出力信号を記録する記録計とを
備えたことを特徴とする鋼管の壁内金属接触検出装置。 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分野] 本発明は塗覆装鋼管等がビル建屋等の鉄筋入り壁を貫通
している場合に壁内で鋼管が鉄筋に電気的に接触してい
ることを検出する鋼管の壁内金属接触検出装置に関する
。 [従来の技術] 外部からビル建屋内にガス管等の塗覆装鋼管を引込む場
合や建屋内で各部屋に配管する場合等においては、鉄筋
入りの壁を貫通させてこれ等塗覆装鋼管を配管する必要
がある。この場合、壁の貫通部分で塗覆装鋼管が内部の
鉄筋に電気的に接触すると、ビル建屋そのものの接地抵
抗が少ないので、たとえ塗覆装鋼管に電気防食処理を施
したとしても、接触部分および鉄筋を介して腐蝕電流が
大地へ流れ込む。したがって、塗覆装鋼管の腐蝕速度が
増加し、塗覆装鋼管の耐久寿命が短くなりったり、最悪
の場合ガス漏れ等の懸念が発生する。 このような問題を回避するために、新規にビルを建築す
る場合は鋼管が鉄筋に直接電気的に接触しないように細
心の注意を払って配管作業を行なうが、既設ビル建屋に
おいては鋼管の壁の貫通部において、電気的に内部の鉄
筋に接触しているか否かを外部から検出する必要がある
。 このように既設のビルにおける壁内での接触の有無を検
出する方法の一つとして、鋼管の接地抵抗を測定する方
法がある。この接地抵抗を測定する方法は、第8図に示
すように行なう。すなわち地中に埋設されたガス管等の
塗覆装鋼管1が、下端が同じく地界面2下に埋設された
ビル建屋の壁3を貫通して屋内に導かれており、この塗
覆装鋼管1と大地間の抵抗値を抵抗測定器4で測定する
。 そして、塗覆装鋼管1が壁3内でこの壁3内に配設され
た鉄筋5と電気的に接触していなければ前記抵抗値は大
きな値であり、塗覆装鋼管1の塗覆装が剥げ鉄筋5と電
気的に接触していれば、−@    □に鉄筋5は接地
されているので、塗覆装鋼管1は鉄筋5を介して接地さ
れることになるので、前記抵抗値は小さくなる。したが
って、塗覆装鋼管1が鉄筋5に電気的に接触しているか
否かを検出できる。 また、第9図に示すように、地表面2の電位分布を測定
することによって、塗覆装鋼管1と鉄筋5との間の電気
的接触を検出する検出法がある。 すなわち、電圧印加装置7でもって塗覆装鋼管1と地表
面2との間に電圧を印加する。そして、塗覆装鋼管1が
鉄筋5に電気的接触をしていたならば、その接触部近傍
での地表面2の電位分布に[窪み]又は「突起」等の変
化が生じる。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら上述した各検出方法においても次のような
問題があった。すなわち、最初の接地抵抗を測定する方
法においては、既設ビルの場合塗覆装鋼管1は壁3の貫
通部分以外で人為的に接地されている可能性があるので
、測定された抵抗値が小さいから塗iI装鋼管1が鉄筋
5と電気的に接触しているとは必ずしも断言できない問
題がある。 したがって検出結果に信頼性が持てない。 また、地表面2の電位分布を測定する方法においては、
塗覆am管1が鉄筋5に接触した場合の接触抵抗の値に
比較して鉄筋5の接地抵抗の値が非常に小さいので、塗
覆装鋼管1が鉄筋5に接触したことに起因する前記電位
分布の変化は微少であるので、検出が非常に難しい。ま
た、地表面2はアスファルト舗装されている場合が多い
ので、電位分布の変化を精度良く測定することはさらに
困難であった。 また、以上2つの検出方法の他に、バイブロケータを使
用する方法もあるが誘導電流の影響を受は易くまだ実用
には至っていない。 本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり
、その目的とするところは、鋼管が鉄筋に電気的接触し
たときに鉄筋に流れる電流によって形成される磁界を検
出することによって、壁表面から非接触で簡単にかつ確
実に鋼管が鉄筋に接触したことを検出でき、信頼性を向
上できる鋼管の壁内金属接触検出装置を提供することに
ある。 [問題点を解決するための手段] 本発明の鋼管の壁内金属接触検出装置は、鋼管と大地間
に電流源を設ることによって、鉄筋が内在する壁を貫通
する鋼管を電流帰路として大地を電流往路とする電流回
路を形成し、互いに一定の位置関係を保持しながら壁面
に沿って移動制御される一対の磁気センサでもってそれ
ぞれ壁面に直交する磁界を検出し、差動増幅器でもって
これ等一対の磁気センサにて検出された各磁界の差を増
幅し、さらに記録計でもって差動増幅器の出力信号を記
録するようにしたものである。 [作用] このように構成されたw4Iltの壁内金属接触検出装
置であれば、壁を貫通する鋼管を電流帰路とし大地を電
流往路とする電流回路が形成されている。 そして、鋼管が壁内の鉄筋に電気的に接触するとこの接
触部分を介して接触された鉄筋に接地電流が流れ、この
接地電流に起因してこの鉄筋廻りに磁界が形成される。 この鉄筋廻りの磁界の方向は壁表面に直交しているので
、壁表面に沿って移動制御される一対の磁気センサで検
出される。なお前記′Ii流回路を形成する鋼管層りに
形成される磁界の方向は壁表面に平行しているので上記
各磁気センサで検出されることはない。また、磁気セン
サを2個設けて検出された磁界の差を増幅しているのは
地磁気の影響を除去するためである。したがって、前記
一対の磁気センサを一定の位置関係を維持した状態で壁
表面に沿って移動しながら、前記差動増幅器の出力信号
を監視して、この出力信号が大きく変化すれば鋼管が鉄
筋に電気的接触していることになる。 [実施例] 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。 第1因は実施例の鋼管の壁内金属接触検出装置の概略構
成を示す模式図である。図中11は例えばピル家屋のコ
ンクリート類の壁であり、図示しないがこの壁11の下
端は地表面下に埋設されている。また、壁11の中心部
には補強材として複数の鉄筋12が上下方向に配設され
ている。そして、例えばガス管等の塗覆装鋼管からなる
鋼管13が壁11を壁表面14に対してほぼ直角に貫通
している。この鋼管13における壁11の手前一部分の
塗覆装を剥いだ金属面と大地間にはバッテリからなる電
流11i15が図示極性に接続されている。また、鋼管
13における壁11の後方側部分は直接大地に接地され
ている。したがって、−電流源15.鋼管13.大地と
で壁11を貫通する鋼管13を電流帰路とし大地を電流
往路とする電流回路が形成される。 また、壁11の壁表面14にはこの壁表面14に沿って
Y軸方向に移動制御される一対の磁気センサ16a、1
6bが配設される。これら一対の磁気センサ16a、1
6bは相互の位置関係を常に一定に保持するためにスペ
ーサ17の両端に固定されている。さらに各磁気センサ
16a。 16bはll管13の長手方向、すなわち壁表面14に
直交する方向の磁界のみを検出するように構成されてお
り、各磁気センサ16a、16bの検出信号はそれぞれ
差動増幅器18の(+)副入力端子および(−)副入力
端子へ入力される。さらに差動増幅器18の出力信号は
記録計19へ入力されて記録紙上に記録される。そして
、測定時にはスペーサ17にて相互間隔距離がLに固定
された一対の磁気センサ16a、16bをY軸方向に移
動しながら記録計19に記録された差動増幅器18の出
力信号レベルの変化を観察する。そして、信号レベルが
大きく変化すると鋼管13が鉄筋12に電気的に接触し
ていると判断する。 第2図は実施例の検出装置の動作原理を説明するための
透視図である。すなわち、壁11内には縦方向の鉄筋1
2a〜12eの他に、横方向の鉄筋20a〜20eが配
設されており、両方向の鉄筋12.20は網目(メツシ
ュ)状に組まれている。そして、今仮に鋼管13が中央
の鉄筋12Cに電気的に接触していたとする。そして、
電流源15の電圧をE、lll管13の電流源15側の
接地抵抗をR1,!$4管13の反電流源15側の接地
抵抗をR2、m管13と鉄筋12Cとの接触抵抗をRp
、壁11の接地抵抗をRo とする。そして、電流aN
”15から接地抵抗R1を介して大地l\矢印方向に供
給される電流を11.大地から接地抵抗R2を介して鋼
管13の反対側へ流入する電流を12とすると、大地か
ら接地抵抗Roを介して鉄筋12aへ流入する電流Iは
(1=11−12 )となる。そして、電流■1に起因
して鋼管13の軸(X軸)廻りに形成される磁界Hyz
は図示するように壁表面14に平行な面(Y−Z面)内
に広がる。また、電流(1=1*−12)に起因して鉄
筋12Gの軸(2軸)廻りに形成される磁界HXYは図
示するように壁表面14に直交する面(X−Y面)内に
広がる。したがって、各磁気センサ16a、16bは鋼
管13による磁界HYZを検出せずに鉄筋12Gによる
磁界Hxyのみを検出することになる。 第2図における各電流の流れは第3図の等価回路で表わ
すことが可能である。すなわち、この等価回路において
、m管13の両側の接地抵抗Rt。 R2が等しいとすると、簡単な考察により、鉄筋12c
に流れる′R流Iは(1)式で求まる。 1−It−I2 =E/ (2(Rp +Ro ) +Rt )  −[
1)次にその電流Iが壁11内を流れる様子を考察する
。すなわち、コンクリートのg!11内には前述したよ
うに複数の鉄筋12a〜i2e、20a〜20eがメツ
シュ状に組まれている。しかし、111内に流れる総電
流はそのメツシュが第4図(a)に示すように均一なら
ば、同図(b)に示すように上下方向(Z軸方向)に均
一に流れる。 したがって、上下方向に延びるn本の鉄筋12が存在す
れば各々の鉄筋に流れる電流iはI/nとなり、(2)
式で示される。 i =E/n (2(RP +RO) +Rt ) ・
・・(2)次に1本の鉄筋12Cに流れる電流iにより
この鉄筋12G廻りに形成される磁界を求める。第5図
に示すようにこの電流iがX−Y座標系の原点(0,0
)で紙面に対して垂直下向きに流れるとすると、P点(
x、y)における磁界Hx工の大きさは(3式で示され
、方向は時計方向である。 Hx=i/2π x  +y丁     ・・・(3)
ここで鋼管13に流れる電流■1により鋼管13の軸廻
りに形成される磁界HYJ?の影響を無くして鉄112
Cの磁界)−1xyのみを検出するには、この磁界HX
YのX軸方向成分Hxを測定すればよい。 すなわち、第5図から明らかなように、この磁界Hxは
(4)式で示される。 Hx=HxイCOSθ =yi/2π (x2 +y2 )      ・・・
(4)(4)式は壁11内に鉄筋12が1本だけ存在し
た場合の値であるが実際には第2図に示すように壁11
内には多数の鉄筋12が配列されている。したがって、
(4)式を重ね合せる必要がある。 第6図は、壁11の厚ざ2dを120m、各鉄筋128
〜12eの相互間隔Sを10CIll2本数nを5本と
し、各電流1i11iを0.3 Aとした場合において
、1個の磁気センサを鉄筋12aの左方向位置から鉄筋
12eの右方向位置へ移動させた場合の磁気センサの出
力特性図である。この特性図からも明らかなように、磁
気センサが各鉄筋128〜12eの中央位置(鉄筋12
C)で磁界Hxの極性が反転する。したがって、第6図
の磁界特性が得られれ゛ば鉄筋12に電流が流れている
ことになり、鋼管13が壁11内で鉄筋12に電気的に
接触していることが検出される。 しかしながら、実際には鋼管13の接地抵抗Rs 、R
2の値は、この鋼管13が鉄筋12に接触した場合の接
触抵抗Rpの値に比較して小さいために、大地からこの
接触部を介して鉄筋12へ流入する接地電流Iの値は非
常に小さいので、地磁気による磁界の影響を受けやすい
。例えば電流源15の出力を調整して鋼管13に流れる
電流11の値を2Aとしたとしても、復数の鉄筋12a
〜12eに同時に接地電流が流れるために、1本の鉄筋
12に流れる電流iの値は数百mA程度となる。したが
って、例えば壁11の厚さ2dを12CI11とした場
合、この電流iによる壁表面14における磁界Hxの値
は数十mG(ガウス)程度となり、通常の地磁気による
磁界の大きざ(0,7〜0.2mG)よりも小さくなる
。 このような地磁気の影響を排除するために第1図に示す
ように一定間隔りをあけて一対の磁気センサ16a、1
6bを配設している。そして、各磁気センサ16a、1
6bで得られた各磁界の差を差動増幅器18で増幅する
ようにしている。そして、スペーサ17で距離りを固定
したままY軸方向に壁表面14に沿って移動させると、
地磁気を除いた各磁気センサ16a、16b単体では第
6図に示した特性を距wILだけY軸方向に平行移動し
た特性を描くので、地磁気がある場合でも差動増幅器1
8を用いることで、単体の二つの特性の差を取るここと
同じ値になり、第7図の特性図になる。すなわち、鉄筋
12に電流が流れていない場所では各磁気センサ16a
、16bで検出される各磁界は前述の地磁気による磁界
のみであるので等しい値となり、その差は非常に小さい
値となる。しかし鉄筋12に電流が流れている位置にお
いては各磁気センサ16a、16bで検出される磁界は
第6図に示すようにY軸方向の位置により大きく異なる
。したがって、その差は非常に大きな値となる。したが
って、差動増幅器18の出力信号を記録計19にて記録
して第7図に示すように信号レベルに大きな変化が生じ
た位置を鋼管13が鉄筋12に電気的に接触した位置で
あると特定できる。 このように構成された鋼管の壁内金属接触検出装置であ
れば、鋼管13が壁11内で鉄筋12に電気的に接触し
てこの鉄筋12に流れる接地電流Iによる磁界Hxイの
壁表面14に直交する磁界Hxを検出するようにしてい
るので、鋼管13に流れる電流11に起因する磁界Hy
zの影響を排除でき、鉄筋2に接地′R流Iが流れたこ
とを確実に検出できる。 さらに、相互に一定間隔りを有した一対の磁気センサ1
6a、16bを用いて前記鉄筋12の接地電流を検出す
るようにしているので地磁気の影響を完全に排除した状
態で測定できる。したがって、鋼管13が壁11内で鉄
筋12に電気的に接触していることを確実に検出できる
。 [発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、鋼管が鉄筋に電気
的接触したときに鉄筋に流れる電流によって形成される
磁界を検出するようにしている。 したがって、壁表面から非接触で簡単にかつ確実に鋼管
が鉄筋に接触したことを検出できる。また、一対の磁気
センサを用いることによって地磁気の影響を除去でき、
測定精度の向上となり一層信頼性を向上できる。 4、図面の簡単な説明 第1図は本発明の一実施例に係わる鋼管の壁内金属接触
検出i置の概略構成を示す模式図、第2図は同実施例の
動作原理を説明するための透視図、第3図は同動作原理
を説明するための等価回路図、第4図は同実施例の鉄筋
における電流の流れを示す図、第5図は同電流で形成さ
れる磁界を示す図、第6図および第7図は同実施例の磁
界特性図、第8図および第9図は従来の鋼管の壁内金属
接触検出方法を示す図である。 11・・・壁、12.20・・・鉄筋、13・・・鋼管
、14・・・壁表面、15・・・電流源、16a、16
b・・・磁気センサ、17・・・スペーサ、18・・・
差動増幅器、19・・・°記録計。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図
FIG. 1 is a schematic diagram showing the general configuration of a metal contact detection device in the wall of a steel pipe according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view for explaining the operating principle of the embodiment, and FIG. An equivalent circuit diagram for explaining the principle of operation, Fig. 4 is a diagram showing the current flow in the reinforcing bars of the same example, Fig. 5 is a diagram showing the magnetic field formed by the M flow, Figs. FIG. 7 is a magnetic field characteristic diagram of the same embodiment, and FIGS. 8 and 9 are diagrams showing a conventional method for detecting metal contact within the wall of a steel pipe. 11...Wall, 12.20...Reinforcing bar, 13...Steel pipe, 14...Wall surface, 15 ・L flow source, 16a, 16
b-... Magnetic sensor, 17... Spacer, 18...
Differential amplifier, 19...recorder. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 3 (a) (b) Figure 5 I standing f (Y axis I-1'fl) Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 1 Display of the case No. 60-178724 2, name of the invention! Person who performs correction of metal contact detection device 3 in the wall of I pipe. Relationship to the case Patent applicant (412> Nippon Kokan Co., Ltd. 4, agent No. 17 Mori Building, 1-26-5 Toranomon, Minato-ku, Tokyo) (2)
Figures 2, 3, 6, and 7 of the drawings are corrected as shown in the attached sheet. Method Description: 1. Name of the invention: Device for detecting metal contact in a wall of a steel pipe 2. Claims: A steel pipe that penetrates the wall of a building containing reinforcing bars at a substantially right angle to the wall surface is in electrical contact with the reinforcing bars. In the metal contact detection device in the wall of a steel pipe, the current source is provided between the steel pipe and the ground, and forms a current circuit with the steel pipe penetrating the wall as the current return path and the ground as the current outgoing path. , a pair of magnetic sensors that each detect a magnetic field perpendicular to the wall surface and are controlled to move along the wall surface while maintaining a fixed positional relationship with each other; A metal contact detection device in the wall of a steel pipe, characterized by comprising a differential amplifier that amplifies the difference, and a recorder that records the output signal of the differential amplifier. 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention provides a method for preventing electrical contact between the steel pipe and the reinforcing steel inside the wall when a coated steel pipe or the like penetrates a reinforced wall of a building or the like. This invention relates to a metal contact detection device within the wall of a steel pipe. [Conventional technology] When bringing coated steel pipes such as gas pipes into a building from the outside, or when piping them to each room within the building, the coated steel pipes are passed through reinforced walls. need to be piped. In this case, if the coated steel pipe comes into electrical contact with the internal reinforcing steel at the part that penetrates the wall, the grounding resistance of the building itself is low, so even if the coated steel pipe is given cathodic protection, the contact area will be Corrosive current flows into the ground through the reinforcing steel. Therefore, the corrosion rate of the coated steel pipe increases, the durability of the coated steel pipe becomes shorter, and in the worst case, there is a concern that gas leakage may occur. To avoid such problems, when constructing a new building, the piping work must be done with great care to ensure that the steel pipes do not come into direct electrical contact with the reinforcing bars, but in existing buildings, steel pipes are It is necessary to detect from the outside whether or not the penetration part is electrically in contact with the internal reinforcing steel. One method of detecting the presence or absence of contact within the walls of an existing building is to measure the ground resistance of steel pipes. The method for measuring this ground resistance is as shown in FIG. That is, a coated steel pipe 1 such as a gas pipe buried underground is led indoors by penetrating the wall 3 of a building whose lower end is also buried below the ground surface 2. 1 and the ground using a resistance measuring device 4. If the coated steel pipe 1 is not in electrical contact with the reinforcing bars 5 disposed within the wall 3, the resistance value is a large value, and the coating of the coated steel pipe 1 is If it is in electrical contact with the stripped reinforcing bar 5, the reinforcing bar 5 is grounded at -@ □, and the coated steel pipe 1 is grounded via the reinforcing bar 5, so the resistance value is becomes smaller. Therefore, it is possible to detect whether the coated steel pipe 1 is in electrical contact with the reinforcing bars 5 or not. Furthermore, as shown in FIG. 9, there is a detection method that detects electrical contact between the coated steel pipe 1 and the reinforcing bars 5 by measuring the potential distribution on the ground surface 2. That is, a voltage is applied between the coated steel pipe 1 and the ground surface 2 using the voltage application device 7. If the coated steel pipe 1 is in electrical contact with the reinforcing bar 5, a change such as a depression or a protrusion will occur in the potential distribution on the ground surface 2 near the contact point. [Problems to be Solved by the Invention] However, each of the above-mentioned detection methods also has the following problems. In other words, in the first method of measuring ground resistance, in the case of an existing building, the coated steel pipe 1 may be artificially grounded at a place other than the part where it penetrates the wall 3, so the measured resistance value is small. There is a problem in that it cannot necessarily be determined that the coated steel pipe 1 is in electrical contact with the reinforcing bar 5. Therefore, the detection results are not reliable. In addition, in the method of measuring the potential distribution on the ground surface 2,
Since the value of the grounding resistance of the reinforcing bars 5 is very small compared to the value of contact resistance when the coated AM pipe 1 contacts the reinforcing bars 5, Changes in potential distribution are minute and therefore very difficult to detect. Furthermore, since the ground surface 2 is often paved with asphalt, it is even more difficult to accurately measure changes in potential distribution. In addition to the above two detection methods, there is also a method using a vibrocator, but it is easily affected by induced current and has not yet been put into practical use. The present invention was made based on these circumstances, and its purpose is to detect the magnetic field formed by the current flowing through the reinforcing bars when a steel pipe makes electrical contact with the reinforcing bars, thereby improving the wall surface. An object of the present invention is to provide a metal contact detection device in the wall of a steel pipe that can easily and reliably detect contact of a steel pipe with a reinforcing bar in a non-contact manner and improve reliability. [Means for Solving the Problems] The metal contact detection device in the wall of a steel pipe according to the present invention installs a current source between the steel pipe and the ground, and uses the steel pipe that penetrates the wall in which reinforcing bars are present as a current return path to connect to the ground. A pair of magnetic sensors that are controlled to move along the wall surface while maintaining a fixed positional relationship with each other detect the magnetic field perpendicular to the wall surface, and a differential amplifier detects the magnetic field. The difference between the magnetic fields detected by an equal pair of magnetic sensors is amplified, and the output signal of the differential amplifier is recorded by a recorder. [Function] In the w4Ilt in-wall metal contact detection device configured as described above, a current circuit is formed in which the steel pipe penetrating the wall serves as a current return path and the ground serves as a current outgoing path. Then, when the steel pipe electrically contacts the reinforcing bars in the wall, a grounding current flows through the contacted reinforcing bars through this contact portion, and a magnetic field is formed around the reinforcing bars due to this grounding current. Since the direction of the magnetic field around the reinforcing bars is perpendicular to the wall surface, it is detected by a pair of magnetic sensors whose movement is controlled along the wall surface. Note that since the direction of the magnetic field formed in the steel pipe layer forming the 'Ii flow circuit is parallel to the wall surface, it is not detected by each of the magnetic sensors. Furthermore, the reason why two magnetic sensors are provided and the difference between the detected magnetic fields is amplified is to eliminate the influence of earth's magnetism. Therefore, while moving the pair of magnetic sensors along the wall surface while maintaining a fixed positional relationship, the output signal of the differential amplifier is monitored, and if this output signal changes significantly, the steel pipe becomes a reinforcing bar. There will be electrical contact. [Example] An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. The first factor is a schematic diagram showing a schematic configuration of a metal contact detection device in the wall of a steel pipe according to an embodiment. In the figure, reference numeral 11 is a concrete wall of, for example, a pill house, and although not shown, the lower end of this wall 11 is buried under the ground surface. Further, a plurality of reinforcing bars 12 are arranged in the vertical direction at the center of the wall 11 as reinforcing materials. A steel pipe 13 made of a coated steel pipe, such as a gas pipe, passes through the wall 11 at a substantially right angle to the wall surface 14. A current 11i15 from a battery is connected between the uncoated metal surface of the front part of the wall 11 of the steel pipe 13 and the ground with the polarity shown. Further, the rear portion of the wall 11 in the steel pipe 13 is directly grounded to the earth. Therefore, - current source 15. Steel pipe 13. A current circuit is formed in which the steel pipe 13 penetrating the wall 11 is used as a current return path, and the earth is used as an outgoing current path. Further, on the wall surface 14 of the wall 11, a pair of magnetic sensors 16a, 1 are provided which are controlled to move along the wall surface 14 in the Y-axis direction.
6b is arranged. These pair of magnetic sensors 16a, 1
6b are fixed to both ends of the spacer 17 in order to maintain a constant mutual positional relationship. Furthermore, each magnetic sensor 16a. 16b is configured to detect only the magnetic field in the longitudinal direction of the ll tube 13, that is, in the direction orthogonal to the wall surface 14, and the detection signal of each magnetic sensor 16a, 16b is the (+) sub-field of the differential amplifier 18. Input to the input terminal and (-) sub-input terminal. Furthermore, the output signal of the differential amplifier 18 is input to a recorder 19 and recorded on recording paper. During measurement, while moving the pair of magnetic sensors 16a and 16b whose mutual spacing distance is fixed to L by the spacer 17 in the Y-axis direction, changes in the output signal level of the differential amplifier 18 recorded on the recorder 19 are measured. Observe. If the signal level changes significantly, it is determined that the steel pipe 13 is in electrical contact with the reinforcing bar 12. FIG. 2 is a perspective view for explaining the operating principle of the detection device of the embodiment. That is, there are vertical reinforcing bars 1 in the wall 11.
In addition to the reinforcing bars 2a to 12e, horizontal reinforcing bars 20a to 20e are arranged, and the reinforcing bars 12 and 20 in both directions are arranged in a mesh shape. Assume now that the steel pipe 13 is in electrical contact with the central reinforcing bar 12C. and,
The voltage of the current source 15 is E, and the grounding resistance on the current source 15 side of the Ill tube 13 is R1,! R2 is the grounding resistance on the counter current source 15 side of the $4 pipe 13, and Rp is the contact resistance between the m pipe 13 and the reinforcing bar 12C.
, the ground resistance of the wall 11 is Ro. And the current aN
``If the current supplied from 15 to the earth l\ in the direction of the arrow through the earthing resistor R1 is 11, and the current flowing from the earth to the opposite side of the steel pipe 13 through the earthing resistor R2 is 12, then the earthing resistance Ro from the earth is 11. The current I flowing into the reinforcing bar 12a through the reinforcing bar 12a is (1=11-12).Then, the magnetic field Hyz formed around the axis (X axis) of the steel pipe 13 due to the current 1 is
extends in a plane parallel to the wall surface 14 (YZ plane) as shown. In addition, the magnetic field HXY formed around the axis (two axes) of the reinforcing bar 12G due to the current (1=1*-12) is generated in the plane (X-Y plane) perpendicular to the wall surface 14 as shown in the figure. spread. Therefore, each magnetic sensor 16a, 16b does not detect the magnetic field HYZ caused by the steel pipe 13, but only detects the magnetic field Hxy caused by the reinforcing bar 12G. The flow of each current in FIG. 2 can be represented by the equivalent circuit in FIG. 3. That is, in this equivalent circuit, the ground resistance Rt on both sides of the m tube 13. Assuming that R2 is equal, by simple consideration, reinforcing bar 12c
'R flow I flowing through is determined by equation (1). 1-It-I2 = E/ (2(Rp +Ro) +Rt) -[
1) Next, consider how the current I flows inside the wall 11. In other words, the g of concrete! Inside 11, a plurality of reinforcing bars 12a to i2e and 20a to 20e are arranged in a mesh shape as described above. However, if the mesh is uniform as shown in FIG. 4(a), the total current flowing in 111 will flow uniformly in the vertical direction (Z-axis direction) as shown in FIG. 4(b). Therefore, if there are n reinforcing bars 12 extending in the vertical direction, the current i flowing through each reinforcing bar is I/n, (2)
It is shown by the formula. i = E/n (2(RP +RO) +Rt) ・
(2) Next, find the magnetic field formed around this reinforcing bar 12G by the current i flowing through one reinforcing bar 12C. As shown in Figure 5, this current i is the origin of the X-Y coordinate system (0,0
), if the flow is perpendicularly downward to the plane of the paper, then the point P (
The magnitude of the magnetic field Hx at (x, y) is shown by equation 3, and the direction is clockwise.
Here, the magnetic field HYJ? formed around the axis of the steel pipe 13 by the current ■1 flowing through the steel pipe 13? iron 112 without the influence of
To detect only -1xy (magnetic field of C), this magnetic field HX
What is necessary is to measure the X-axis direction component Hx of Y. That is, as is clear from FIG. 5, this magnetic field Hx is expressed by equation (4). Hx=HxiCOSθ=yi/2π (x2 +y2)...
(4) Equation (4) is the value when only one reinforcing bar 12 exists in the wall 11, but in reality, as shown in FIG.
A large number of reinforcing bars 12 are arranged inside. therefore,
It is necessary to superimpose equations (4). In Fig. 6, the thickness 2d of the wall 11 is 120 m, and each reinforcing bar 128
When the mutual spacing S between ~12e is 10CIll2, the number n is 5, and each current 1i11i is 0.3 A, one magnetic sensor is moved from the leftward position of the reinforcing bar 12a to the rightward position of the reinforcing bar 12e. FIG. 3 is an output characteristic diagram of a magnetic sensor when As is clear from this characteristic diagram, the magnetic sensor is located at the center position of each reinforcing bar 128 to 12e (reinforcing bar 12
In C), the polarity of the magnetic field Hx is reversed. Therefore, if the magnetic field characteristics shown in FIG. 6 are obtained, it means that a current is flowing through the reinforcing bars 12, and it is detected that the steel pipe 13 is in electrical contact with the reinforcing bars 12 within the wall 11. However, in reality, the ground resistance Rs, R of the steel pipe 13
Since the value of 2 is small compared to the value of the contact resistance Rp when this steel pipe 13 contacts the reinforcing bar 12, the value of the grounding current I flowing from the ground to the reinforcing bar 12 through this contact part is very large. Because it is small, it is easily affected by the magnetic field caused by the Earth's magnetism. For example, even if the value of the current 11 flowing through the steel pipe 13 is set to 2A by adjusting the output of the current source 15, the number of reinforcing bars 12a
12e simultaneously, the value of the current i flowing through one reinforcing bar 12 is approximately several hundred mA. Therefore, for example, if the thickness 2d of the wall 11 is 12CI11, the value of the magnetic field Hx on the wall surface 14 due to this current i will be about several tens of mG (Gauss), and the magnitude of the magnetic field due to normal geomagnetism (0.7~ 0.2mG). In order to eliminate the influence of the earth's magnetic field, as shown in FIG.
6b is installed. And each magnetic sensor 16a, 1
A differential amplifier 18 amplifies the difference between the respective magnetic fields obtained in the magnetic field 6b. Then, if it is moved along the wall surface 14 in the Y-axis direction while keeping the distance fixed with the spacer 17,
Each of the magnetic sensors 16a and 16b, excluding the earth's magnetism, has characteristics shown in FIG. 6 that are shifted in parallel in the Y-axis direction by a distance wIL, so even when there is earth's magnetism, the differential amplifier 1
By using 8, the difference between the two characteristics of a simple substance will be the same value as here, and the characteristic diagram shown in FIG. 7 will be obtained. That is, in places where no current flows through the reinforcing bars 12, each magnetic sensor 16a
, 16b are only magnetic fields due to the earth's magnetism, so they have the same value, and the difference between them is a very small value. However, at a position where a current is flowing through the reinforcing bar 12, the magnetic field detected by each magnetic sensor 16a, 16b differs greatly depending on the position in the Y-axis direction, as shown in FIG. Therefore, the difference is a very large value. Therefore, when the output signal of the differential amplifier 18 is recorded by the recorder 19, the position where a large change in signal level occurs as shown in FIG. Can be identified. With the metal contact detection device in the wall of a steel pipe configured as described above, the steel pipe 13 electrically contacts the reinforcing bar 12 within the wall 11, and the magnetic field Hx due to the ground current I flowing through the reinforcing bar 12 is generated on the wall surface 14. Since the magnetic field Hx orthogonal to the magnetic field Hx caused by the current 11 flowing through the steel pipe 13
z can be eliminated, and it is possible to reliably detect that the grounding 'R flow I has flowed through the reinforcing bar 2. Further, a pair of magnetic sensors 1 are arranged at a constant distance from each other.
6a and 16b are used to detect the grounding current of the reinforcing bars 12, so that measurement can be performed while completely eliminating the influence of earth's magnetism. Therefore, it is possible to reliably detect that the steel pipe 13 is in electrical contact with the reinforcing bar 12 within the wall 11. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when a steel pipe comes into electrical contact with a reinforcing bar, the magnetic field formed by the current flowing through the reinforcing bar is detected. Therefore, contact of the steel pipe with the reinforcing bar can be easily and reliably detected from the wall surface without contact. In addition, by using a pair of magnetic sensors, the influence of geomagnetism can be removed.
This improves measurement accuracy and further improves reliability. 4. Brief description of the drawings Fig. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a metal contact detection device in the wall of a steel pipe according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a diagram for explaining the operating principle of the same embodiment. Fig. 3 is an equivalent circuit diagram for explaining the principle of operation of the same example, Fig. 4 is a diagram showing the flow of current in the reinforcing bars of the same example, and Fig. 5 shows the magnetic field formed by the same current. 6 and 7 are magnetic field characteristic diagrams of the same embodiment, and FIGS. 8 and 9 are diagrams showing a conventional method for detecting metal contact within the wall of a steel pipe. 11...Wall, 12.20...Reinforcing bar, 13...Steel pipe, 14...Wall surface, 15...Current source, 16a, 16
b...Magnetic sensor, 17...Spacer, 18...
Differential amplifier, 19...° recorder. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 鉄筋が内在する建屋の壁を壁面に対してほぼ直角に貫通
する鋼管が前記鉄筋と電気的接触していることを検出す
る鋼管の壁内金属接触検出装置において、前記鋼管と大
地間に設けられ、前記壁を貫通する前記鋼管を電流往路
として大地を電流帰路とする電流回路を形成する電流源
と、それぞれ前記壁面に直交する磁界を検出するととも
に互いに一定の位置関係を保持しながら前記壁面に沿っ
て移動制御される一対の磁気センサと、これ等一対の磁
気センサにて検出された各磁界の差を増幅する差動増幅
器と、この差動増幅器の出力信号を記録する記録計とを
備えたことを特徴とする鋼管の壁内金属接触検出装置。
In a steel pipe wall metal contact detection device for detecting that a steel pipe that penetrates a wall of a building containing reinforcing bars at a substantially right angle to the wall surface is in electrical contact with the reinforcing bars, the steel pipe is installed between the steel pipe and the ground. , a current source forming a current circuit with the steel pipe penetrating the wall as the forward current path and the earth as the current return path; A pair of magnetic sensors whose movement is controlled along the magnetic field, a differential amplifier that amplifies the difference between the magnetic fields detected by the pair of magnetic sensors, and a recorder that records the output signal of the differential amplifier. A device for detecting metal contact within the wall of a steel pipe.
JP60178724A 1985-08-14 1985-08-14 Metal contact detection device in the wall of steel pipes Granted JPS6238370A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01314990A (en) * 1988-06-15 1989-12-20 Tokyo Gas Co Ltd Contact detection method and apparatus for electroconductive object of underground buried tube

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01314990A (en) * 1988-06-15 1989-12-20 Tokyo Gas Co Ltd Contact detection method and apparatus for electroconductive object of underground buried tube

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