專利名稱：混凝土噴涂坡面惡化的診斷法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴涂坡面惡化度的診斷法，更具體地說、它是借助將三種不同種類的診斷法合并地使用，能對巖盤斜面和地基斜面、挖土坡面等作為表面保護(hù)而施工的現(xiàn)有混凝土噴涂坡面(下面、稱為噴涂坡面)裂縫等噴涂坡面本身的物理惡化度；噴涂坡面和巖盤、地基等巖體的密合度；巖體表層部的風(fēng)化、惡化度等的診斷進(jìn)行正確地判斷的方法。
熱紅外線圖像法是已知的一種最近開發(fā)的方法，即、(3)從噴涂坡面的表面溫度的變化、對巖體和噴涂坡面的密合度進(jìn)行診斷。
上述各種診斷法都有種種缺點(diǎn)。上述的第(1)種鐵錘拍打聲音診斷法由于是根據(jù)人的聽覺進(jìn)行判斷，因而需要診斷方面的經(jīng)驗(yàn)；而且有如下所述的缺點(diǎn)，即、由于每個觀察者的判斷基準(zhǔn)有偏差、因而使得出的結(jié)果缺少客觀性，再現(xiàn)性較低；在陡的斜面上進(jìn)行作業(yè)有危險(xiǎn)。
而上述的第(2)種對芯部進(jìn)行取樣，或者將其剝下的診斷法，雖然是高精度、正確的，但是、它的診斷范圍(區(qū)域)有限，要在整個坡面上都采用就需要花費(fèi)很多勞力和時間，不僅會使成本增加、而且會較多地?fù)p傷坡面，缺少現(xiàn)實(shí)性。
上述的第(3)種熱紅外線圖像法，是用熱紅外線照相機(jī)測定噴涂坡面表面的溫度分布，根據(jù)溫度的不同及其變化、對噴涂坡面和巖體的粘合狀態(tài)進(jìn)行推斷的方法。但是，它有如下所述的問題，即、測定結(jié)果很大程度上受噴涂坡面表面的日光照射條件或測定時的氣溫、氣候、風(fēng)等自然現(xiàn)象以及噴涂坡面表面的凹凸?fàn)顟B(tài)等形狀的影響，而且在噴涂的厚度較厚的場合下、在表面有植物和地衣叢生的場合下、在地下水浸濕表面的場合下等，還有不能進(jìn)行測定的測定界限。
圖2是表示構(gòu)成診斷對象的噴涂坡面的狀態(tài)的正視圖和斷面圖。
圖3是影像地表示本發(fā)明診斷法的第一階段診斷法、譬如熱紅外線圖像方法的說明圖。
圖4是使用作為本發(fā)明第一階段診斷法的一個實(shí)施例的熱紅外線圖像方法進(jìn)行攝影的說明圖。
圖5是影像地表示本發(fā)明診斷法的第二階段診斷法、譬如橫波共振方法的說明圖。
圖6是影像地表示使用作為本發(fā)明第二階段診斷法的一個實(shí)施例的橫波共振方法對健全部、分離空隙部進(jìn)行觀察時的現(xiàn)象的說明圖。
圖7是使用作為本發(fā)明第二階段診斷法的一個實(shí)施例的橫波共振法，在示波器上顯示的健全部、分離空隙部的接受信號的波形特性圖。
圖8是表示使用作為本發(fā)明第三階段診斷法的一個實(shí)施例的芯部取樣調(diào)查所采取的芯部和采取后的噴涂坡面的說明圖。
圖9是表示本發(fā)明適用的現(xiàn)有水庫周邊的混凝土噴涂坡面全景圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照著附圖，對本發(fā)明的噴涂坡面的惡化度診斷法詳細(xì)地進(jìn)行說明。


圖1是表示用于說明本發(fā)明的主要部分和整個方法概要的流程圖。而圖2是構(gòu)成診斷對象而又老化了的噴涂坡面的概要圖。圖中A是噴涂坡面、B是巖盤、地基等的巖體；C是噴涂坡面A和巖體B處于密合狀態(tài)的健全部；D是由于老化等作用使噴涂坡面A和巖體B的密合度降低的分離空隙部。
在圖1的流程圖中、1是第一階段診斷法，其作用是對如圖2所示的構(gòu)成診斷對象的整個噴涂坡面A面、進(jìn)行作為非接觸、非破壞的診斷法的肉眼觀察；是用圖3和圖4(a)~(c)所示的熱紅外線圖像方法等，以低精度但是高效率地推斷在整個噴涂坡面A的范圍中，噴涂坡面和巖體分離空隙化了的部分D占多大范圍那樣的所謂惡化范圍E。
接著，對已推斷了的惡化范圍E、用第二階段診斷法2，譬如圖5(a)、(b)所示的非破壞檢查方式的橫波共振法，對由第一階段診斷法做出的診斷結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)，同時借助對分離空隙部D的高精度地特定、將惡化范圍E更加收縮。而且，還能用第二階段診斷法對用第一階段診斷法不能診斷的、源于測定原理的適用界限范圍加以覆蓋。
接著，對由第二階段診斷法、以高精度特定了的分離空隙部D實(shí)施帶有部分破壞的第三階段診斷法8，觀察噴涂坡面A和巖體B的各個惡化狀態(tài)以及噴涂坡面A和巖體B之間的密合狀態(tài)(程度)；本發(fā)明是將上述這些1～3的三個診斷法組合而綜合地進(jìn)行診斷的噴涂坡面惡化的診斷法。
下面，對熱紅外線圖像法進(jìn)行說明，它是如圖3所示，從診斷對象噴涂坡面A的相對一側(cè)、即從所謂能容易地用熱紅外線圖像裝置3進(jìn)行攝影的位置，對上述整個噴涂坡面A進(jìn)行攝影，從而推斷惡化范圍E。
眾所周知，熱紅外線圖像法的原理是這樣的，即、由于空氣的體積熱容量比巖體等的巖石、泥土等小得多，因而在噴涂坡面A的背面、有空氣夾在中間的分離空隙部(空洞部分等)D的噴涂坡面表面、對大氣和太陽能的負(fù)荷會敏感地反應(yīng)，與噴涂坡面和巖體粘合的健全部B相比，就有容易變暖和而難變冷的性質(zhì)。這樣，在高溫時和低溫時這兩個時刻、對表面溫度進(jìn)行測定，通過對兩個時刻的溫度差的觀察，形成如圖4(a)～(c)所示的圖像。
圖4(a)、(b)是表示圖9所示水庫周邊的噴涂坡面的診斷結(jié)果，圖4(a)是表示早晨(低溫時)的熱紅外線圖象，圖4(b)是表示白天(高溫時)的熱紅外線圖象，圖4(c)是表示兩個熱紅外線圖象中的溫度差、即所謂熱差圖象；溫度差大的部分推斷為分離空隙部。這樣，將這個分離空隙部D廣泛分布的部分、即圖4(c)中的由虛線圍著的部分被推斷為惡化范圍E。
但是，根據(jù)熱紅外線圖象法的原理，該方法的測定精度會受到噴涂坡面表面的太陽照射條件和測定時的氣溫、氣候、風(fēng)等自然現(xiàn)象、凹凸?fàn)顟B(tài)等噴涂坡面表面形狀的影響。而且在噴涂坡面A中，對噴涂厚度較厚的范圍、表面上有植物和地衣叢生的范圍、表面被地下水浸濕的范圍不能測定。
第二階段診斷法是利用橫波共振方法檢測混凝土底板或鋪瓷磚等不同材料之間粘合不良程度的方法。該方法用圖5(a)所示的非破壞檢查裝置，如圖5(b)的虛線所示，用格子將噴涂坡面A分割，借助對分離空隙部D進(jìn)行更正確范圍的特定，將惡化范圍E收縮、進(jìn)行特定。圖6(a)、(b)是放大地表示它的測定狀態(tài)的斷面圖。
圖6(a)、(b)是分別放大地表示圖2所示的噴涂坡面A和巖體B密合的健全(正常)部分C的斷面圖；以及噴涂坡面A的背面與巖體B密合不良或分離空隙(空洞)狀態(tài)或者部分空隙由泥土、砂子填充狀態(tài)的分離空隙部D狀態(tài)的斷面圖。
下面，具體地說明橫波共振方法，圖5(a)中，在發(fā)送幾百～幾千Hz連續(xù)波(正弦波)信號的信號發(fā)生器兼信號接收器4的一端、借助連接線5連接著信號發(fā)生傳感器6和配置在離它10cm位置上的信號接收傳感器7，在信號發(fā)生器兼信號接收器4的另一端、設(shè)置著示波器、微型計(jì)算機(jī)等具有顯示器機(jī)能、控制機(jī)能的裝置11，用這些裝置能正確地診斷噴涂坡面A和巖體B的密合度，能將分離空隙部D的范圍分割。
下面，對上述裝置作進(jìn)一步說明，在作為圖2的健全部C的放大圖的圖6(a)中，將信號發(fā)生傳感器6的前端(探頭)與噴涂坡面A的表面相接觸地進(jìn)行測定。另一方面，信號接收傳感器7的前端(探頭)與上述信號發(fā)生傳感器6離開的位置相接觸，在使上述連續(xù)波發(fā)生振動時，在示波器等10上顯示圖7(a)所示的測定結(jié)果的波形。
與此相對，如作為圖2的分離空隙部D放大圖的圖6(b)所示，分別配置著信號發(fā)生傳感器6和信號接收傳感器7，在進(jìn)行與上述同樣的作業(yè)時，顯示如圖7(b)所示的測定結(jié)果。根據(jù)圖7(a)、(b)所示的測定結(jié)果，能從在第一階段推斷的惡化范圍E中、以更高精度、非破壞的方式區(qū)分出分離空隙部D的范圍。
而且，用于這第二階段診斷法的橫波共振方法，由于對上述第一階段使用熱紅外線圖象法進(jìn)行診斷存在困難條件的坡面也能進(jìn)行診斷，即、即使對那些噴涂厚度較厚的噴涂坡面、表面上叢生著植物或地衣的噴涂坡面、由地下水將表面浸濕的噴涂坡面、太陽照射條件不好的噴涂坡面等也能進(jìn)行診斷，因而對那些用第一階段診斷法不能診斷的范圍或者診斷精度存在問題的范圍都能進(jìn)行診斷、驗(yàn)證。
第三階段診斷法8是對使用第一階段和第二階段診斷法、精度較好地特定的分離空隙部D、進(jìn)行必要的最小限度的局部破壞、對噴涂坡面A的背面和巖體B之間的狀態(tài)進(jìn)行高精度而且可靠的觀察，用鉆頭等工具在噴涂坡面上開小孔，借助纖維式觀測器等光學(xué)裝置，對分離空隙部D的內(nèi)部進(jìn)行觀察。在更可靠地進(jìn)行診斷時，在不同的部位、用取芯機(jī)等對芯部分進(jìn)行取樣，根據(jù)所得到的芯部的觀察和開了孔的孔內(nèi)部的觀察，對噴涂坡面和巖體的密合度、巖體表層部的惡化度進(jìn)行診斷。
圖8(a)～(c)是表示芯部取樣的一個實(shí)施例，它是如圖8(a)所示地根據(jù)采取的芯部和抽取了芯部的孔內(nèi)部的觀察，對噴涂厚度進(jìn)行測定；如圖8(b)所示地對噴涂坡面和巖體的密合度進(jìn)行確認(rèn)；如圖8(c)所示地對分離空隙部的有無、巖體表層部的惡化狀態(tài)進(jìn)行診斷。
下面，參照圖1的流程圖、將圖9所示水庫周邊的噴涂坡面作為噴涂坡面惡化的診斷法的一個具體實(shí)施例，對其進(jìn)行簡單的說明。
首先，在按照圖1的流程、檢查圖9所示的噴涂坡面A時，假定發(fā)現(xiàn)噴涂坡面A上有裂縫、表面異常的部位。于是對構(gòu)成診斷對象的坡面A、用熱紅外線照相機(jī)3從遠(yuǎn)距離對噴涂坡面A進(jìn)行攝影，由此，如圖3所示地、進(jìn)行用第一階段診斷法1的熱紅外線圖象法的診斷。對由測定結(jié)果所得到的早晨(低溫時)的表面溫度圖象的圖4(a)、白天(高溫時))的表面溫度圖象的圖4(b)和兩者之差的示差熱圖象的圖4(c)進(jìn)行解析，由此將高溫時和低溫時的溫度差較大的區(qū)域推斷為是所謂的分離空隙部D，把這部分抽出、將這分離空隙部D較大的范圍推斷為惡化范圍。在這個實(shí)施例中，分離空隙部D朝坡面地集中到右側(cè)，這個部分被推斷為必需進(jìn)行修補(bǔ)、增強(qiáng)施工措施的惡化范圍E。
接著，對由第一階段診斷法做出的診斷結(jié)果所推斷的惡化范圍E、更高精度地特定出分離空隙部D的范圍，目的是將惡化范圍E精度較好地收縮之后，如圖5(b)、圖6所示地進(jìn)行由橫波共振方法等構(gòu)成的第二階段診斷。譬如依次在圖5(b)上的虛線所示格子之間(1.5m×1.5m)的交叉點(diǎn)上進(jìn)行測定。其結(jié)果，在圖6 (a)放大表示的健全部C上、顯示圖7(a)所示波形的信號接收波；在圖6(b)放大表示的分離空隙部D上，由于從信號發(fā)生傳感器6發(fā)送出的振動使噴涂坡面進(jìn)行共振，因而信號接收波變成如圖7(b)所示大的波形而被接收。由此能明確而且客觀地進(jìn)行健全部C和分離空隙部D的區(qū)分。
接著，對由第一階段、第二階段診斷法所特定的分離空隙部D、實(shí)施作為第三階段診斷法8的芯部取樣調(diào)查。如圖8(a)～(c)所示，對采取的芯部和抽取了芯部的孔進(jìn)行觀察。即、如圖8(a)所示地對噴涂厚度進(jìn)行測定、如圖8(b)所示地對噴涂坡面與巖體的密合度進(jìn)行確認(rèn)、如圖8(c)所示地對有無分離空隙部D、巖體表層部的惡化狀態(tài)等進(jìn)行診斷。
最后，根據(jù)按第一階段診斷法1、第二階段診斷法2和第三階段診斷法8的順序所進(jìn)行觀察、解析的結(jié)果、進(jìn)行綜合評價(jià)，檢測出必需采取修補(bǔ)、增強(qiáng)措施的惡化范圍，并對該范圍進(jìn)行特定之后，進(jìn)行如圖所示的下一個步驟。
利用本發(fā)明具有如下明顯的效果。
如上所述，如果采用本發(fā)明的混凝土噴涂坡面惡化的診斷法，則(1)能對構(gòu)成診斷對象的整個噴涂坡面、用非接觸、非破壞方式而且簡便的第一階段診斷法、雖然精度并不完全但高效率地對惡化范圍進(jìn)行推斷。
(2)能對用第一階段診斷法所推斷的惡化范圍和對使用第一階段診斷法在其原理上尚存在問題的范圍，采用第二階段診斷法，用非破壞方式、高精度、而且能根據(jù)與強(qiáng)制振動相對應(yīng)的波形差，客觀、明確地識別噴涂坡面與巖體的密合度。
(3)能對使用第一、第二階段診斷法所推斷(特定)的惡化范圍、采用第三階段診斷法僅僅在必要的最小限度的部位上實(shí)施芯部取樣等局部破壞，能夠可靠地觀察噴涂坡面本身的惡化狀態(tài)、噴涂坡面和巖體未密合的分離空隙狀態(tài)、巖體表層部的風(fēng)化、惡化狀態(tài)。
(4)借助使上述(1)～(3)中所述的診斷法依次組合，能高效率地將較大的噴涂坡面的惡化范圍、惡化部位收縮，并能用正確而且客觀的指標(biāo)加以評價(jià)，而且能安全地進(jìn)行診斷。
(5)能對噴涂坡面不施加沖擊而且將局部破壞抑制到最小限度，能竭力降低由診斷形成的不良影響的同時，與以前的方法相比、還能得到大幅度地提高精度、降低成本等效果。
權(quán)利要求
1.一種現(xiàn)有的混凝土噴涂坡面惡化的診斷法，它用于作為巖盤斜面或地基斜面、挖土坡面等表面保護(hù)而施工的現(xiàn)有混凝土噴涂坡面上，其特征在于，按照順序合并地使用第一階段診斷法、第二階段診斷法和第三階段診斷法，對上述噴涂坡面和巖體表層部以及兩者之間的密合程度進(jìn)行綜合診斷；上述第一階段診斷法是高效率、簡便而且以非破壞方式對整個診斷對象的惡化度進(jìn)行診斷；上述第二階段診斷法是高精度而且以非破壞方式對上述已診斷的坡面中的惡化范圍進(jìn)行診斷，對第一階段診斷結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證、確認(rèn)，進(jìn)行惡化部的詳細(xì)收縮，或者對使用第一階段診斷法、在原理上不能測定的范圍的測定結(jié)果加以補(bǔ)正；上述第三階段診斷法是為了確認(rèn)上述收縮了的惡化范圍和巖體之間的斷面結(jié)構(gòu)，將噴涂局部破壞而進(jìn)行診斷。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土噴涂坡面惡化的診斷法，其特征在于，將肉眼觀察、熱紅外線圖象法中的至少一種方法用作上述第一階段的高效率、簡便而且非破壞方式的診斷法。
3.如權(quán)利要求1或2所述的混凝土噴涂坡面惡化的診斷法，其特征在于，將橫波共振方法用作上述第二階段的高效率而且非破壞方式的診斷法。
4.如權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的混凝土噴涂坡面惡化的診斷法，其特征在于，上述第三階段的局部破壞診斷法是借助在混凝土噴涂坡面上開設(shè)的小孔，用肉眼觀察上述坡面和巖體之間的密合度和巖體表層部；或者借助光學(xué)裝置加以確認(rèn)的方法。
全文摘要
本發(fā)明用于作為巖盤斜面或地基斜面、挖土坡面等表面保護(hù)而施工的現(xiàn)有混凝土噴涂坡面上，按照順序合并地使用第一、第二和第三階段診斷法，對上述噴涂坡面和巖體表層部以及兩者之間的密合程度進(jìn)行綜合診斷的混凝土噴涂坡面的惡化診斷法；上述第一階段診斷法是高效率、簡便而且以非破壞方式對整個診斷對象的惡化度進(jìn)行診斷；上述第二階段診斷法是高精度而且以非破壞方式對上述診斷了的坡面中的惡化范圍進(jìn)行診斷，對第一階段診斷結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證、確認(rèn)，進(jìn)行惡化部的詳細(xì)收縮，或者對使用第一階段診斷法、在原理上不能測定的范圍的測定結(jié)果加以補(bǔ)正；上述第三階段診斷法是為了確認(rèn)上述收縮了的惡化范圍和巖體之間的斷面結(jié)構(gòu)，將噴涂局部破壞而進(jìn)行診斷。
文檔編號G01N29/12GK1456754SQ0214208
公開日2003年11月19日 申請日期2002年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者榎園正義, 浜子正, 宇次原雅之, 山西霜野子, 田中尚 申請人:社團(tuán)法人日本建設(shè)機(jī)械化協(xié)會, 日特建設(shè)株式會社