专利名称：混凝土喷涂坡面恶化的诊断法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷涂坡面恶化度的诊断法，更具体地说、它是借助将三种不同种类的诊断法合并地使用，能对岩盘斜面和地基斜面、挖土坡面等作为表面保护而施工的现有混凝土喷涂坡面(下面、称为喷涂坡面)裂缝等喷涂坡面本身的物理恶化度；喷涂坡面和岩盘、地基等岩体的密合度；岩体表层部的风化、恶化度等的诊断进行正确地判断的方法。
热红外线图像法是已知的一种最近开发的方法，即、(3)从喷涂坡面的表面温度的变化、对岩体和喷涂坡面的密合度进行诊断。
上述各种诊断法都有种种缺点。上述的第(1)种铁锤拍打声音诊断法由于是根据人的听觉进行判断，因而需要诊断方面的经验；而且有如下所述的缺点，即、由于每个观察者的判断基准有偏差、因而使得出的结果缺少客观性，再现性较低；在陡的斜面上进行作业有危险。
而上述的第(2)种对芯部进行取样，或者将其剥下的诊断法，虽然是高精度、正确的，但是、它的诊断范围(区域)有限，要在整个坡面上都采用就需要花费很多劳力和时间，不仅会使成本增加、而且会较多地损伤坡面，缺少现实性。
上述的第(3)种热红外线图像法，是用热红外线照相机测定喷涂坡面表面的温度分布，根据温度的不同及其变化、对喷涂坡面和岩体的粘合状态进行推断的方法。但是，它有如下所述的问题，即、测定结果很大程度上受喷涂坡面表面的日光照射条件或测定时的气温、气候、风等自然现象以及喷涂坡面表面的凹凸状态等形状的影响，而且在喷涂的厚度较厚的场合下、在表面有植物和地衣丛生的场合下、在地下水浸湿表面的场合下等，还有不能进行测定的测定界限。
图2是表示构成诊断对象的喷涂坡面的状态的正视图和断面图。
图3是影像地表示本发明诊断法的第一阶段诊断法、譬如热红外线图像方法的说明图。
图4是使用作为本发明第一阶段诊断法的一个实施例的热红外线图像方法进行摄影的说明图。
图5是影像地表示本发明诊断法的第二阶段诊断法、譬如横波共振方法的说明图。
图6是影像地表示使用作为本发明第二阶段诊断法的一个实施例的横波共振方法对健全部、分离空隙部进行观察时的现象的说明图。
图7是使用作为本发明第二阶段诊断法的一个实施例的横波共振法，在示波器上显示的健全部、分离空隙部的接受信号的波形特性图。
图8是表示使用作为本发明第三阶段诊断法的一个实施例的芯部取样调查所采取的芯部和采取后的喷涂坡面的说明图。
图9是表示本发明适用的现有水库周边的混凝土喷涂坡面全景图。
具体实施例方式
下面，参照着附图，对本发明的喷涂坡面的恶化度诊断法详细地进行说明。
图1是表示用于说明本发明的主要部分和整个方法概要的流程图。而图2是构成诊断对象而又老化了的喷涂坡面的概要图。图中A是喷涂坡面、B是岩盘、地基等的岩体；C是喷涂坡面A和岩体B处于密合状态的健全部；D是由于老化等作用使喷涂坡面A和岩体B的密合度降低的分离空隙部。
在图1的流程图中、1是第一阶段诊断法，其作用是对如图2所示的构成诊断对象的整个喷涂坡面A面、进行作为非接触、非破坏的诊断法的肉眼观察；是用图3和图4(a)~(c)所示的热红外线图像方法等，以低精度但是高效率地推断在整个喷涂坡面A的范围中，喷涂坡面和岩体分离空隙化了的部分D占多大范围那样的所谓恶化范围E。
接着，对已推断了的恶化范围E、用第二阶段诊断法2，譬如图5(a)、(b)所示的非破坏检查方式的横波共振法，对由第一阶段诊断法做出的诊断结果进行验证和确认，同时借助对分离空隙部D的高精度地特定、将恶化范围E更加收缩。而且，还能用第二阶段诊断法对用第一阶段诊断法不能诊断的、源于测定原理的适用界限范围加以覆盖。
接着，对由第二阶段诊断法、以高精度特定了的分离空隙部D实施带有部分破坏的第三阶段诊断法8，观察喷涂坡面A和岩体B的各个恶化状态以及喷涂坡面A和岩体B之间的密合状态(程度)；本发明是将上述这些1～3的三个诊断法组合而综合地进行诊断的喷涂坡面恶化的诊断法。
下面，对热红外线图像法进行说明，它是如图3所示，从诊断对象喷涂坡面A的相对一侧、即从所谓能容易地用热红外线图像装置3进行摄影的位置，对上述整个喷涂坡面A进行摄影，从而推断恶化范围E。
众所周知，热红外线图像法的原理是这样的，即、由于空气的体积热容量比岩体等的岩石、泥土等小得多，因而在喷涂坡面A的背面、有空气夹在中间的分离空隙部(空洞部分等)D的喷涂坡面表面、对大气和太阳能的负荷会敏感地反应，与喷涂坡面和岩体粘合的健全部B相比，就有容易变暖和而难变冷的性质。这样，在高温时和低温时这两个时刻、对表面温度进行测定，通过对两个时刻的温度差的观察，形成如图4(a)～(c)所示的图像。
图4(a)、(b)是表示图9所示水库周边的喷涂坡面的诊断结果，图4(a)是表示早晨(低温时)的热红外线图象，图4(b)是表示白天(高温时)的热红外线图象，图4(c)是表示两个热红外线图象中的温度差、即所谓热差图象；温度差大的部分推断为分离空隙部。这样，将这个分离空隙部D广泛分布的部分、即图4(c)中的由虚线围着的部分被推断为恶化范围E。
但是，根据热红外线图象法的原理，该方法的测定精度会受到喷涂坡面表面的太阳照射条件和测定时的气温、气候、风等自然现象、凹凸状态等喷涂坡面表面形状的影响。而且在喷涂坡面A中，对喷涂厚度较厚的范围、表面上有植物和地衣丛生的范围、表面被地下水浸湿的范围不能测定。
第二阶段诊断法是利用横波共振方法检测混凝土底板或铺瓷砖等不同材料之间粘合不良程度的方法。该方法用图5(a)所示的非破坏检查装置，如图5(b)的虚线所示，用格子将喷涂坡面A分割，借助对分离空隙部D进行更正确范围的特定，将恶化范围E收缩、进行特定。图6(a)、(b)是放大地表示它的测定状态的断面图。
图6(a)、(b)是分别放大地表示图2所示的喷涂坡面A和岩体B密合的健全(正常)部分C的断面图；以及喷涂坡面A的背面与岩体B密合不良或分离空隙(空洞)状态或者部分空隙由泥土、砂子填充状态的分离空隙部D状态的断面图。
下面，具体地说明横波共振方法，图5(a)中，在发送几百～几千Hz连续波(正弦波)信号的信号发生器兼信号接收器4的一端、借助连接线5连接着信号发生传感器6和配置在离它10cm位置上的信号接收传感器7，在信号发生器兼信号接收器4的另一端、设置着示波器、微型计算机等具有显示器机能、控制机能的装置11，用这些装置能正确地诊断喷涂坡面A和岩体B的密合度，能将分离空隙部D的范围分割。
下面，对上述装置作进一步说明，在作为图2的健全部C的放大图的图6(a)中，将信号发生传感器6的前端(探头)与喷涂坡面A的表面相接触地进行测定。另一方面，信号接收传感器7的前端(探头)与上述信号发生传感器6离开的位置相接触，在使上述连续波发生振动时，在示波器等10上显示图7(a)所示的测定结果的波形。
与此相对，如作为图2的分离空隙部D放大图的图6(b)所示，分别配置着信号发生传感器6和信号接收传感器7，在进行与上述同样的作业时，显示如图7(b)所示的测定结果。根据图7(a)、(b)所示的测定结果，能从在第一阶段推断的恶化范围E中、以更高精度、非破坏的方式区分出分离空隙部D的范围。
而且，用于这第二阶段诊断法的横波共振方法，由于对上述第一阶段使用热红外线图象法进行诊断存在困难条件的坡面也能进行诊断，即、即使对那些喷涂厚度较厚的喷涂坡面、表面上丛生着植物或地衣的喷涂坡面、由地下水将表面浸湿的喷涂坡面、太阳照射条件不好的喷涂坡面等也能进行诊断，因而对那些用第一阶段诊断法不能诊断的范围或者诊断精度存在问题的范围都能进行诊断、验证。
第三阶段诊断法8是对使用第一阶段和第二阶段诊断法、精度较好地特定的分离空隙部D、进行必要的最小限度的局部破坏、对喷涂坡面A的背面和岩体B之间的状态进行高精度而且可靠的观察，用钻头等工具在喷涂坡面上开小孔，借助纤维式观测器等光学装置，对分离空隙部D的内部进行观察。在更可靠地进行诊断时，在不同的部位、用取芯机等对芯部分进行取样，根据所得到的芯部的观察和开了孔的孔内部的观察，对喷涂坡面和岩体的密合度、岩体表层部的恶化度进行诊断。
图8(a)～(c)是表示芯部取样的一个实施例，它是如图8(a)所示地根据采取的芯部和抽取了芯部的孔内部的观察，对喷涂厚度进行测定；如图8(b)所示地对喷涂坡面和岩体的密合度进行确认；如图8(c)所示地对分离空隙部的有无、岩体表层部的恶化状态进行诊断。
下面，参照图1的流程图、将图9所示水库周边的喷涂坡面作为喷涂坡面恶化的诊断法的一个具体实施例，对其进行简单的说明。
首先，在按照图1的流程、检查图9所示的喷涂坡面A时，假定发现喷涂坡面A上有裂缝、表面异常的部位。于是对构成诊断对象的坡面A、用热红外线照相机3从远距离对喷涂坡面A进行摄影，由此，如图3所示地、进行用第一阶段诊断法1的热红外线图象法的诊断。对由测定结果所得到的早晨(低温时)的表面温度图象的图4(a)、白天(高温时))的表面温度图象的图4(b)和两者之差的示差热图象的图4(c)进行解析，由此将高温时和低温时的温度差较大的区域推断为是所谓的分离空隙部D，把这部分抽出、将这分离空隙部D较大的范围推断为恶化范围。在这个实施例中，分离空隙部D朝坡面地集中到右侧，这个部分被推断为必需进行修补、增强施工措施的恶化范围E。
接着，对由第一阶段诊断法做出的诊断结果所推断的恶化范围E、更高精度地特定出分离空隙部D的范围，目的是将恶化范围E精度较好地收缩之后，如图5(b)、图6所示地进行由横波共振方法等构成的第二阶段诊断。譬如依次在图5(b)上的虚线所示格子之间(1.5m×1.5m)的交叉点上进行测定。其结果，在图6 (a)放大表示的健全部C上、显示图7(a)所示波形的信号接收波；在图6(b)放大表示的分离空隙部D上，由于从信号发生传感器6发送出的振动使喷涂坡面进行共振，因而信号接收波变成如图7(b)所示大的波形而被接收。由此能明确而且客观地进行健全部C和分离空隙部D的区分。
接着，对由第一阶段、第二阶段诊断法所特定的分离空隙部D、实施作为第三阶段诊断法8的芯部取样调查。如图8(a)～(c)所示，对采取的芯部和抽取了芯部的孔进行观察。即、如图8(a)所示地对喷涂厚度进行测定、如图8(b)所示地对喷涂坡面与岩体的密合度进行确认、如图8(c)所示地对有无分离空隙部D、岩体表层部的恶化状态等进行诊断。
最后，根据按第一阶段诊断法1、第二阶段诊断法2和第三阶段诊断法8的顺序所进行观察、解析的结果、进行综合评价，检测出必需采取修补、增强措施的恶化范围，并对该范围进行特定之后，进行如图所示的下一个步骤。
利用本发明具有如下明显的效果。
如上所述，如果采用本发明的混凝土喷涂坡面恶化的诊断法，则(1)能对构成诊断对象的整个喷涂坡面、用非接触、非破坏方式而且简便的第一阶段诊断法、虽然精度并不完全但高效率地对恶化范围进行推断。
(2)能对用第一阶段诊断法所推断的恶化范围和对使用第一阶段诊断法在其原理上尚存在问题的范围，采用第二阶段诊断法，用非破坏方式、高精度、而且能根据与强制振动相对应的波形差，客观、明确地识别喷涂坡面与岩体的密合度。
(3)能对使用第一、第二阶段诊断法所推断(特定)的恶化范围、采用第三阶段诊断法仅仅在必要的最小限度的部位上实施芯部取样等局部破坏，能够可靠地观察喷涂坡面本身的恶化状态、喷涂坡面和岩体未密合的分离空隙状态、岩体表层部的风化、恶化状态。
(4)借助使上述(1)～(3)中所述的诊断法依次组合，能高效率地将较大的喷涂坡面的恶化范围、恶化部位收缩，并能用正确而且客观的指标加以评价，而且能安全地进行诊断。
(5)能对喷涂坡面不施加冲击而且将局部破坏抑制到最小限度，能竭力降低由诊断形成的不良影响的同时，与以前的方法相比、还能得到大幅度地提高精度、降低成本等效果。
权利要求
1.一种现有的混凝土喷涂坡面恶化的诊断法，它用于作为岩盘斜面或地基斜面、挖土坡面等表面保护而施工的现有混凝土喷涂坡面上，其特征在于，按照顺序合并地使用第一阶段诊断法、第二阶段诊断法和第三阶段诊断法，对上述喷涂坡面和岩体表层部以及两者之间的密合程度进行综合诊断；上述第一阶段诊断法是高效率、简便而且以非破坏方式对整个诊断对象的恶化度进行诊断；上述第二阶段诊断法是高精度而且以非破坏方式对上述已诊断的坡面中的恶化范围进行诊断，对第一阶段诊断结果进行验证、确认，进行恶化部的详细收缩，或者对使用第一阶段诊断法、在原理上不能测定的范围的测定结果加以补正；上述第三阶段诊断法是为了确认上述收缩了的恶化范围和岩体之间的断面结构，将喷涂局部破坏而进行诊断。
2.如权利要求1所述的混凝土喷涂坡面恶化的诊断法，其特征在于，将肉眼观察、热红外线图象法中的至少一种方法用作上述第一阶段的高效率、简便而且非破坏方式的诊断法。
3.如权利要求1或2所述的混凝土喷涂坡面恶化的诊断法，其特征在于，将横波共振方法用作上述第二阶段的高效率而且非破坏方式的诊断法。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的混凝土喷涂坡面恶化的诊断法，其特征在于，上述第三阶段的局部破坏诊断法是借助在混凝土喷涂坡面上开设的小孔，用肉眼观察上述坡面和岩体之间的密合度和岩体表层部；或者借助光学装置加以确认的方法。
全文摘要
本发明用于作为岩盘斜面或地基斜面、挖土坡面等表面保护而施工的现有混凝土喷涂坡面上，按照顺序合并地使用第一、第二和第三阶段诊断法，对上述喷涂坡面和岩体表层部以及两者之间的密合程度进行综合诊断的混凝土喷涂坡面的恶化诊断法；上述第一阶段诊断法是高效率、简便而且以非破坏方式对整个诊断对象的恶化度进行诊断；上述第二阶段诊断法是高精度而且以非破坏方式对上述诊断了的坡面中的恶化范围进行诊断，对第一阶段诊断结果进行验证、确认，进行恶化部的详细收缩，或者对使用第一阶段诊断法、在原理上不能测定的范围的测定结果加以补正；上述第三阶段诊断法是为了确认上述收缩了的恶化范围和岩体之间的断面结构，将喷涂局部破坏而进行诊断。
文档编号G01N29/12GK1456754SQ0214208
公开日2003年11月19日 申请日期2002年8月26日 优先权日2002年5月9日
发明者榎园正义, 浜子正, 宇次原雅之, 山西霜野子, 田中尚 申请人:社团法人日本建设机械化协会, 日特建设株式会社