KR101121283B1 - 매설관의 검사 방법 - Google Patents

Abstract

충격 탄성파 시험을 행하여 검사 대상관의 전파파를 측정하고, 이 전파파에 대해 주파수 스펙트럼을 해석하고, 그 주파수 스펙트럼 중 적어도 제1 주파수 구간의 스펙트럼 면적치와 제2 주파수 구간의 스펙트럼 면적치를 평가하여 매설관의 열화 상태의 구별을 판정한다. 또한, 견본관에 외부로부터 가하는 힘과 그것에 의해 발생하는 견본관의 변형과의 관계를 나타내는 힘-변형 관계로부터 얻어지는 파라미터와, 견본관에 충격 탄성파 시험을 행함으로써 얻어지는 충격 탄성파 시험 데이터와의 상관 관계를 미리 구하고, 검사 대상관에 대해 충격 탄성파 시험을 행하여 검사 대상관의 충격 탄성파 측정 데이터를 채취하고, 그 실측의 충격 탄성파 측정 데이터를, 상기 상관 관계를 기초로 평가함으로써 검사 대상관의 열화 정도를 정량적으로 파악한다.

매설관, 검사 대상관, 주파수 스펙트럼, 충격 탄성파 시험, 견본관

Description

매설관의 검사 방법 {BURIED PIPE EXAMINING METHOD}

본 발명은 매설관의 열화 상태를 검사하는 매설관의 검사 방법에 관한 것이다.

하수 관로나 농업 용수 관로에 있어서는 매설관의 시간의 흐름에 수반하는 부식 마모나 파손에 의해 함몰이나 누수 등의 사고가 증가하고 있다. 이로 인해, 적절한 열화도 진단과 그 조사 결과를 기초로 하는 적절한 수리ㆍ갱신이 요구되고 있다.

하수 관로나 농업 용수 관로의 진단 조사에 있어서는, 일반적으로 수리ㆍ개축 공사의 순서 및 공사 방법을 결정하기 위해, 조사 유역을 구성하는 요소 구역 사이의 열화 진행도의 순위 부여 및 정량적인 열화 레벨의 진행도의 파악이 필요해진다.

이로 인해, 종래에는 눈으로 보거나 TV 카메라를 이용하여 외관 조사를 행하여 필요하면 코어를 빼고 물성을 조사한다는 방법이 일반적으로 행해지고 있다. 그러나, 이와 같은 수법으로는 눈에 보이는 열화만 포착할 수 있고, 관 외주나 내부의 열화에 대해서는 놓치게 되어 열화 현상을 적절하게 정량적으로 파악하는 것이 곤란했다. 또한, 정량적인 데이터를 모으기 위해서는 코어를 대량으로 뺄 필요 가 있어, 하수 관로나 농업 용수 관로의 강도를 손상시키거나, 작업에 손이 많이 간다는 결점이 있다.

한편, 콘크리트 구조물에서 행해지고 있는 검사 방법의 응용도 고려되고 있다. 예를 들어, 탄성파를 이용한 깨짐 폭 및 깊이를 예측하는 시스템이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조). 그러나, 이 검사 시스템에 따르면, 탄성파의 전파 에너지나, 탄성파의 카운트 수(소정 이상의 진폭의 카운트 수)의 감소를 이용하고 있으므로, 매설관이 매설되어 있는 주위 상황의 영향을 받기 쉬워, 검사 정밀도가 나쁘다는 문제가 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평10-142200호 공보

특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평09-269215호 공보

본 발명은 이상과 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 하수 관로나 농업 용수 관로 등을 구축하고 있는 매설관의 열화 현상의 구별 및 열화 정도를 매설 환경에 영향을 미치지 않고 고정밀도로 검사하는 것이 가능한 매설관의 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 매설관의 검사 방법은 매설관의 열화 상태를 관 내부로부터 검사하는 방법이며, 충격 탄성파 시험을 행하여 검사 대상관의 전파파를 측정하고, 이 전파파에 대해 주파수 스펙트럼을 해석하고, 그 주파수 스펙트럼 중 적어도 제1 주파수 구간의 스펙트럼 면적치와 제2 주파수 구간의 스펙트럼 면적치로부터 열화 현상의 구별을 판정하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 매설관의 검사 방법에 있어서, 스펙트럼 면적치를 산출하기 위한 주파수 구간을 설정하는 수법으로서는, 예를 들어 상태가 다른 복수종의 견본관에 대해 각각 충격 탄성파 시험을 행하여 전파파를 측정하고, 그 각 전파파에 대해 각각 주파수 스펙트럼을 해석하고, 그 각 주파수 스펙트럼에 대해 일정한 미소 주파수 구간마다 적분을 행하는 동시에, 그 적분치를 차례로 적산하여 적분 적산치를 구하고, 상기 적분 적산치가 크게 변화되는 포인트의 주파수를 판정하여 상기 스펙트럼 면적치를 구하는 주파수 구간을 설정한다는 수법을 들 수 있다.

본 발명의 매설관의 검사 방법에 있어서, 상기 스펙트럼 면적치를 구하는 주파수 구간은 제1 주파수 구간의 시점이 0 내지 2.5 ㎑, 종점이 3 내지 5.5 ㎑이고, 제2 주파수 구간의 시점이 상기 제1 주파수 구간과 동일한 값이고, 종점이 7 내지 10 ㎑인 범위를 만족시키는 주파수 구간인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

우선, 본 출원인은 철근 콘크리트관 등의 관체에 대해 충격 탄성파 시험을 행하여 관체의 전파파를 측정하고, 이 전파파에 대해 주파수 스펙트럼을 해석하고, 그 주파수 스펙트럼으로부터 관체의 열화 상태를 판정하는 기술을 제안하고 있다.

본 발명에서는 이와 같은 충격 탄성파 시험에 의해 얻게 된 주파수 스펙트럼에 대해 일정한 미소 주파수 구간마다 적분하고, 그 적분치를 차례로 적산하여 적분 적산치(스펙트럼 면적치)를 구하면, 적분 적산치가 크게 변화되는 포인트가 있고, 게다가 그 변화 포인트가 나타나는 현상이 도10의 그래프에 나타낸 바와 같이 「관체의 축방향 크랙」, 「주위 방향 크랙」 및 「관 두께 감소」등에 관계가 있는 것을 발견한 것이다.

그리고, 본 발명에서는 그와 같은 현상을 이용하여, 상기한 바와 같이, 충격 탄성파 시험을 행하여 검사 대상관의 전파파를 측정하고, 이 전파파에 대해 주파수 스펙트럼을 해석하고, 그 주파수 스펙트럼에 있어서의 제1 주파수 구간(예를 들어, 0.5 내지 4 ㎑)의 스펙트럼 면적치와 제2 주파수 구간(예를 들어, 0.5 내지 10 ㎑)의 스펙트럼 면적치를 평가함으로써, 검사 대상관의 열화 현상의 구별이 「정상」, 「축방향 크랙」, 「주위 방향 크랙」, 「축방향 ＋ 주위 방향 크랙」 또는 「관 두께 감소」 중 어느 하나인 것을 특정하는 것을 특징으로 하고 있다.

다음에, 본 발명에 있어서, 스펙트럼 면적을 구할 때에 이용하는 주파수 구간의 설정 수법에 대해 설명한다.

우선, 상태(열화 상태)가 다른 복수종의 견본관으로서, 「정상관」, 「축방향 크랙 도입관」, 「주위 방향 크랙 도입관」, 「축방향 ＋ 주위 방향 크랙 도입관」, 「관 두께 감소관」을 제작해 두고, 이들 견본관에 대해 각각 충격 탄성파 시험을 행하여 전파파를 측정하고, 그 각 전파파에 대해 각각 주파수 스펙트럼을 해석한다.

다음에, 각 관체의 주파수 스펙트럼에 대해 각각 일정한 미소 주파수 구간(예를 들어, 0.5 ㎑)마다 적분을 행하는 동시에, 그 적분치를 차례로 적산하여 적분 적산치를 구한다. 이와 같이 하여 얻게 된 각 관체의 적분 적산치를, 주파수를 파라미터로 하여 그래프 상에 플롯하면, 도10의 그래프에 나타낸 바와 같은 결과를 얻을 수 있다. 또한, 도10의 그래프는 후술하는 샘플 S1 내지 S5에 대해 충격 탄성파 시험을 행한 결과를 모델화한 그래프이다.

도10의 그래프에 대해 검토하면, 우선, 「축방향 크랙 도입관」의 적분 적산치가 크게 변화되는 포인트를 포함하는 주파수 구간(F1)까지의 각 관체의 적분 적산치는 적분 적산치가 큰 제1 군(「정상관」, 「관 두께 감소관」, 「축 크랙 도입관」)과, 적분 적산치가 작은 제2 군(「주위 방향 크랙 도입관」, 「축방향 ＋ 주위 방향 크랙 도입관」)의 2개의 군으로 나뉜다. 또한, 제1 군에 있어서, 「정상관」보다도 「관 두께 감소관」의 쪽이 적분 적산치가 큰 것은, 관 두께가 얇은 쪽이 저주파 성분이 많은 것에 의한다.

더 검토하면, 「관 두께 감소관」의 적분 적산치가 크게 변화(감소)되는 포인트와, 「주위 방향 크랙 도입관」의 적분 적산치가 크게 변화(증대)되는 포인트를 포함하는 주파수 구간(F2)까지의 적분 적산치는 「정상관」이 「관 두께 감소관」보다도 약간 커지고, 「축방향 크랙 도입관」이 「정상관」 및 「관 두께 감소관」에 비해 극단적으로 작아진다. 또한, 「주위 방향 크랙 도입관」이 「축방향 ＋ 주위 방향 크랙 도입관」보다도 커진다.

이상의 것으로부터, 「축방향 크랙 도입관」의 적분 적산치가 크게 변화되는 포인트를 포함하는 주파수 구간(F1)을 제1 주파수 구간으로 하고, 「관 두께 감소관」 및 「주위 방향 크랙 도입관」의 적분 적산치가 크게 변화되는 포인트를 포함하는 주파수 구간(F2)을 제2 주파수 구간으로 함으로써, 열화 현상의 구별을 판정할 수 있다.

구체적으로는, 「정상관」을 기준으로 하여, 제1 주파수 구간의 적분 적산치(스펙트럼 면적)가 「정상관」에 비해 큰 경우를 「대」, 동일 정도 혹은 조금 작은 경우를 「중」, 극단적으로 작은 경우를 「소」로 하고, 또한 제2 주파수 구간의 적분 적산치(스펙트럼 면적)가 「정상관」에 비해 동일 정도 혹은 약간만 작은 경우를 「대」, 작은 경우를 「중」, 극단적으로 작은 경우를 「소」로 하면, 후술하는 표2에 나타내는 판정 조건으로 열화 현상의 구별을 판정할 수 있다.

또한, 스펙트럼 면적치를 구하는 주파수 구간은 상기한 제1 주파수 구간과 제2 주파수 구간의 2개의 구간으로 한정되지 않고, 3개 이상의 주파수 구간을 설정해도 좋다.

또한, 본 발명의 검사 방법은 매설관의 열화 상태를 관 내부로부터 검사하는 방법이며, 견본관에 외부로부터 가하는 힘과 그것에 의해 발생하는 견본관의 변형과의 관계를 나타내는 힘-변형 관계로부터 얻어지는 파라미터와, 상기 견본관에 충격 탄성파 시험을 행함으로써 얻어지는 충격 탄성파 시험 데이터와의 상관 관계를 미리 구해 두고, 검사 대상관에 대해 충격 탄성파 시험을 행하여 검사 대상관의 충격 탄성파 측정 데이터를 채취하고, 그 실측의 충격 탄성파 측정 데이터를 상기 힘-변형 관계로부터 얻어지는 파라미터와 충격 탄성파 시험 데이터의 상관 관계를 기초로 평가하여 검사 대상관의 열화 정도를 정량적으로 판정하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 있어서, 견본관의 힘-변형 관계로부터 얻어지는 파라미터로서, 하중-변위 곡선 또는 응력-왜곡 곡선을 이용하도록 해도 좋다.

또한, 힘-변형 관계로부터 얻어지는 파라미터로서, 하중-변위 곡선 또는 응력-왜곡 곡선의 경사의 각도 비율을 이용하도록 해도 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 충격 탄성파 시험 데이터 및 실측의 충격 탄성파 데이터로서, 충격 탄성파 시험을 행하여 관체의 전파파를 측정하고, 이 전파파에 대해 주파수 스펙트럼을 해석하고, 그 주파수 스펙트럼에 있어서의 일정한 주파수 영역에 대한 저주파 성분의 면적비를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명을 이하에 상세하게 설명한다.

우선, 철근 콘크리트관 등의 관체에 깨짐이 발생하면 강성이 저하된다. 그 관체의 강성을 평가하는 방법으로서, 일반적으로 하중-변위 곡선(또는 응력-왜곡 곡선) 등의 힘-변형 곡선을 측정하는 방법이 알려져 있다. 또한, 다른 방법으로서 충격 진동 시험이 있다. 그리고, 본 발명에서는 그와 같은 힘-변형 곡선과 충격 탄성파 시험의 측정 결과 사이에 상관이 있는 것을 발견한 것이고(상세한 것은 후술함), 상기한 바와 같이 힘-변형 곡선과 충격 탄성파 시험의 시험 데이터와의 상관 관계를 미리 구해 두고, 검사 대상관(이미 설치한 매설관)의 충격 탄성파 시험을 행하였을 때의 실측의 충격 탄성파 측정 데이터를, 상기 힘-변형 곡선과 충격 탄성파 시험의 시험 데이터와의 상관 관계를 기초로 평가함으로써 검사 대상관의 열화 정도를 정량적으로 파악하는 것을 특징으로 하고 있다.

여기서, 본 발명에 있어서, 힘-변형 곡선과 충격 탄성파 시험의 시험 데이터의 상관을 구할 때의 구체적인 시험 방법으로서, 예를 들어 관체에 선 하중을 가함으로써 발생하는 변위(또는 왜곡)를 계측하여 하중-변위 곡선(또는 응력-왜곡 곡선)을 얻는 로딩 시험과, 그 하중-변위 계측 과정에 있어서, 소정의 스텝마다 관체로의 선 하중을 언로딩하여 하기의 충격 탄성파 시험을 실시한다는 방법을 채용한다.

-충격 탄성파 시험-

본 발명에 있어서, 견본관 및 검사 대상관에 실시하는 충격 탄성파 시험은 이하와 같이 하여 행한다.

[입력 방법]

입력 장치로서는 해머나 강구 또는 임펄스 해머 등에 의한 타격구를 사용할 수 있지만, 타격은 항상 동일한 힘으로 가하는 것이 바람직하므로, 예를 들어 슈미트 해머나, 스프링, 피스톤 등을 이용하여 일정한 힘으로 해머, 강구 등을 타출하는 방법, 또는 일정한 높이로부터 강구 등을 낙하시키는 방법이 바람직하다. 임펄스 해머를 사용하였을 때에는 입력 정보의 수치 데이터를 계측해 두고, 해석 시에 반영시킬 수 있도록 해두는 것이 바람직하다.

특히, 최대 피크의 강도를 평가할 때의 입력 장치로서는, 예를 들어 임펄스 해머와 같은 입력 정보를 수치화할 수 있는 타격구나, 일정한 힘으로 타격을 행할 수 있는 타격구를 사용하는 것이 바람직하다.

[수신 방법]

수신자로서는 가속도 센서나 AE 센서 및 진동 센서 등을 사용할 수 있다. 수신자의 세트 방법으로서는, 테이프나 접착제 등으로 고정해도 좋고, 손이나 압박 지그 등을 사용하여 압착시켜도 좋다.

이들 입력 장치나 수신 장치는 물이나 산성수, 염기성수에 접촉하는 일이 있으므로, 스테인리스 등의 내식성이 우수한 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

[계측 방법]

임펄스 해머 등으로 관체 내면에 탄성파를 입력하고, 한쪽에서 관 내에 세트한 수신자에 의해 관체를 전파한 전파파를 계측하고, 기록 장치에 의해 파형 기억을 행하게 한다(수신 데이터의 계측). 입사 위치와 수신자의 위치는 검사 대상관의 관 길이의 1/4 이상 이격하여 설치하는 것이 바람직하다. 이는, 깨짐 등의 열화에 의한 관 전체의 진동 현상의 변화가 포착되기 쉽기 때문이다. 또한, 입사 위치와 수신 위치는 상대적인 위치가 동일해지도록 설치하는 것이 바람직하다.

[저주파 면적비의 산출]

산출 방법으로서는, 예를 들어 이하의 2개의 방법이 있다.

(1) 계측한 파형 데이터를 FFT하여 주파수 스펙트럼을 도시하게 한다. 이 주파수 스펙트럼 분포에 있어서, 일정한 주파수 구간에 대한 저주파 성분의 면적비{저주파 면적비 ＝ [저주파 성분(예를 들어, 0 내지 5 ㎑)의 면적]/[일정 구간 성분(예를 들어, 0 내지 10 ㎑)의 면적]}를 구한다.

(2) 계측한 입력과 수신의 데이터에 대해 입력(타격측)과 출력(수신측)의 관계를 고려한 주파수 스펙트럼을 그리게 한다. 이 주파수 스펙트럼 분포에 있어서, 일정한 주파수 구간에 대한 저주파 성분의 면적비{저주파 면적비 ＝ [저주파 성분(예를 들어, 0 내지 5 ㎑)의 면적]/[일정 구간 성분(예를 들어, 0 내지 10 ㎑)의 면적]}를 구한다. 이 (2)의 해석법을 채용하는 경우, 임펄스 해머의 타격력(입력 정보)을 수치화해 둘 필요가 있다. 여기서, 입력과 출력의 관계를 고려한 주파수 스펙트럼이라 함은, 예를 들어 입력의 푸리에 스펙트럼을 A(f), 출력의 푸리에 스펙트럼을 B(f), 전달 함수(주파수 응답 함수)를 H(f)로 하면, H(f) ＝ B(f)/A(f)의 관계로 나타내고, 이 H(f)를 도시하게 한 것이 여기서의 주파수 스펙트럼의 분포가 된다.

그리고, 본 발명에서는 이상의 로딩 시험에서 얻게 된 하중-변위 곡선과, 충격 탄성파 시험에서 얻게 된 저주파 면적비의 상관을 구하고, 예를 들어 도8에 도시한 바와 같이 [저주파 면적비] － [하중-변위 곡선에 있어서의 경사의 각도 비율]의 관계를 얻는다(상세한 것은 후술함). 이 도8에 도시한 바와 같이, [저주파 면적비]와 [하중-변위 곡선에 있어서의 경사의 각도 비율]은 비례의 관계(직선 관계)에 있고, 따라서 검사 대상관(매설관)에 충격 탄성파 시험을 실시하여 상기한 저주파 면적비를 구하고, 그 실측의 저주파 면적비를 [저주파 면적비] － [하중-변위 곡선에 있어서의 경사의 각도 비율]의 관계를 기초로 평가함으로써 검사 대상관의 열화 정도(파괴 상태)를 정량적으로 파악할 수 있다.

또한, 본 발명에 이용하는 충격 탄성파 시험의 시험 데이터로서는, 저주파 면적비 외에, 공진 주파수비, 수진파형 진폭치, 수진파형 에너지, 피크 주파수, 주파수 중심, 혹은 파형 감쇠 시간 등이라도 좋다.

여기서, 본 발명의 검사 방법을 적용하는 매설관으로서는, 예를 들어 콘크리트관, 철근 콘크리트관, 도관, 금속관, 수지관 또는 FRPM관(모르타르와 FRP의 복합관) 등을 들 수 있다. 또한, 매설관의 단면 형상으로서는, 예를 들어 원형, 알형, 사각형, 말굽형 등을 들 수 있다.

본 발명의 매설관의 검사 방법에 따르면, 충격 탄성파 시험을 행하여 검사 대상관의 전파파를 측정하고, 이 전파파에 대해 주파수 스펙트럼을 해석하고, 그 주파수 스펙트럼 중 적어도 제1 주파수 구간의 스펙트럼 면적치와 제2 주파수 구간의 스펙트럼 면적치를 평가하여 매설관의 열화 상태를 검사하므로, 탄성파의 진폭치나, 탄성파의 카운트 수(소정 이상의 진폭의 카운트 수)의 감소 등을 이용하는 검사 방법에 비해, 매설관의 주위 상황의 영향을 받기 어렵고, 열화 현상의 구별을 정밀도 좋게 판정할 수 있다.

또한, 본 발명의 매설관의 검사 방법에 따르면, 견본관에 외부로부터 가하는 힘과 그것에 의해 발생하는 견본관의 변형과의 관계를 나타내는 힘-변형 관계로부터 얻어지는 파라미터와, 상기 견본관에 충격 탄성파 시험을 행함으로써 얻어지는 충격 탄성파 시험 데이터와의 상관 관계를 미리 구해 두고, 검사 대상관(매설관)에 대해 충격 탄성파 시험을 행하여 검사 대상관의 충격 탄성파 측정 데이터를 채취하고, 그 실측의 충격 탄성파 측정 데이터를 상기 힘-변형 관계로부터 얻어지는 파라미터와 충격 탄성파 시험 데이터의 상관 관계를 기초로 평가하여 검사 대상관의 열화 상태를 검사하므로, 검사 대칭관이 매설되어 있는 주위 상황에 영향을 미치지 않고, 열화 정도를 고정밀도로 정량적으로 판정하는 것이 가능해지고, 이에 의해 개축ㆍ수리의 방법ㆍ우선 순위를 결정할 수 있다.

도1은 축방향 크랙 도입관의 개략도이다.

도2는 본 발명의 실시예에서 채용하는 주위 방향 크랙의 도입 방법을 개략적 으로 도시하는 도면이다.

도3은 주위 방향 크랙 도입관의 개략도이다.

도4는 축방향 ＋ 주위 방향 크랙 도입관의 개략도이다.

도5는 관 두께 감소관의 개략도이다.

도6은 샘플로의 계측 기기의 배치를 도시하는 도면이다.

도7은 본 발명의 실시예의 샘플 매설 조건을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도8은 무처리관(정상관)의 주파수 스펙트럼의 분포 그래프이다.

도9는 도8의 주파수 스펙트럼의 적분 적산치를 나타내는 그래프이다.

도10은 상태가 다른 복수종의 관체의 주파수 스펙트럼의 적분 적산치를 나타내는 그래프이다.

도11은 본 발명의 실시예의 결과를 나타내는 도면이고 각 샘플의 주파수 구간 0.5 내지 4 ㎑에 있어서의 스펙트럼 면적치를 나타내는 그래프이다.

도12는 본 발명의 실시예의 결과를 나타내는 도면이고 각 샘플의 주파수 구간 0.5 내지 10 ㎑에 있어서의 스펙트럼 면적치를 나타내는 그래프이다.

도13의 (a) 및 도13의 (b)는 본 발명의 다른 실시예에서 실시하는 로딩 시험 방법의 설명도이다.

도14는 견본관으로의 고감도 변위계의 배치를 도시하는 도면이다.

도15는 충격 탄성파 시험을 행할 때의 관체로의 계측 기기의 배치를 도시하는 도면이다.

도16의 (a) 내지 도16의 (c)는 로딩 계측 과정에 있어서 각 계측점에서 계측 한 전파파의 파형 데이터를 기초로 하는 주파수 스펙트럼 분포를 나타내는 도면이다.

도17의 (a) 내지 도17의 (f)는 마찬가지로 주파수 스펙트럼 분포를 나타내는 도면이다.

도18은 로딩 시험의 각 계측점에서의 계측 결과와 저주파 면적비의 관계를 나타내는 그래프이다.

도19는 하중-변위 곡선을 나타내는 도면이다.

도20은 저주파 면적비와 하중-변위 곡선에 있어서의 각 계측점에서의 경사의 각도 비율과의 관계를 나타내는 그래프이다.

도21은 열화 정도의 판정 처리의 일 예를 나타내는 흐름도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S1 내지 S5 : 매설관의 샘플

P : 견본관

1 : 선 하중

2 : 고감도 변위계

이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도면을 기초로 하여 설명한다.

＜제1 실시 형태>

본 실시 형태에 있어서 충격 탄성파 시험은 이하와 같이 하여 행한다.

[입력 방법]

입력 장치로서는 해머나 강구 또는 임펄스 해머 등의 타격구를 사용할 수 있다. 특히, 입력 장치로서는, 입력 정보를 해석 시에 반영시키기 위해, 입력 정보를 수치 데이터로서 계측할 수 있는 타격구, 예를 들어 슈미트 해머나, 스프링, 피스톤 등을 이용하여 일정한 힘으로 타격을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어 슈미트 해머나, 스프링, 피스톤 등을 이용하여 일정한 힘으로 해머, 강구 등을 타출하는 방법, 또는 일정한 높이로부터 강구 등을 낙하시키는 방법이 바람직하다.

[수신 방법]

수신자로서는 가속도 센서나 AE 센서 및 진동 센서 등을 사용할 수 있다. 수신자의 세트 방법으로서는, 테이프나 접착제 등으로 고정해도 좋고, 손이나 압박 지그 등을 사용하여 압착시켜도 좋다.

이들 입력 장치나 수신 장치는 물이나 산성수, 염기성수에 접촉하는 일이 있으므로 스테인리스 등의 내식성이 우수한 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

[계측 방법]

임펄스 해머 등으로 관체 내면에 탄성파를 입력하고, 한쪽에서 관 내에 세트한 수신자에 의해 관체를 전파한 전파파를 계측하고, 기록 장치에 의해 파형 기억을 행하게 한다(수신 데이터의 계측). 입사 위치와 수신자의 위치는 검사 대상관의 관 길이의 1/4 이상 이격하여 설치하는 것이 바람직하다. 이는 깨짐 등의 열화에 의한 관 전체의 진동 현상의 변화가 포착되기 쉽기 때문이다. 또한, 입사 위치와 수신 위치는 상대적인 위치가 동일해지도록 설치하는 것이 바람직하다.

[해석 방법]

상기 계측 위치에서 계측한 입력과 수신의 데이터에 대해 입력(타격측)과 출력(수신측)의 관계를 고려한 주파수 스펙트럼을 도시하고 있다. 이 주파수 스펙트럼 분포에 있어서, 제1 주파수 구간(0.5 내지 4 ㎑)의 스펙트럼 면적치와, 제2 주파수 구간(0.5 내지 10 ㎑)의 스펙트럼 면적치를 구한다. 이 해석법을 채용하는 경우, 임펄스 해머의 타격력(입력 정보)을 수치화해 둘 필요가 있다.

여기서, 입력과 출력의 관계를 고려한 주파수 스펙트럼은, 예를 들어 입력의 푸리에 스펙트럼을 A(f), 출력의 푸리에 스펙트럼을 B(f), 전달 함수(주파수 응답 함수)를 H(f)로 하면, H(f) ＝ B(f)/A(f)의 관계로 나타나고, 이 H(f)를 도시하게 한 것이 여기서의 주파수 스펙트럼의 분포가 된다.

＜제1 실시예>

본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다.

[샘플 준비]

JIS A 5372의 B형 1종의 규격을 기초로 한 공칭 직경 250 ㎜(관 길이 : 2 m)의 콘크리트제 흄관(일본 흄관제의 제품)을 이용하여 이하와 같은 샘플을 준비하였다.

ㆍ샘플 S1 : 무처리관(관 두께 : 평균 28 ㎜). 또한, 관 두께는 관 단면 부근에서 한쪽 단부 10점씩, 합계 20점을 노기스(vernier calipers)로 측정하였다.

ㆍ샘플 S2 : 축방향 크랙 도입관

샘플에 선 하중을 가할 수 있는 적하 시험기를 이용하여 축방향에 4개의 크 랙(크랙 폭 ＝ 0.15 ㎜)을 발생시킨 것(도1 참조). 또한, 크랙의 개수는 한쪽 단부면에서 내면 외면에 발생하고 있던 크랙 개수를 육안으로 확인하였다.

ㆍ샘플 S3 : 주위 방향 크랙 도입관

도2에 도시한 바와 같은 도입 방법으로 크랙 폭 1.3 ㎜의 크랙을 도입한 것(도3 참조). 또한, 크랙 폭은 관 외주에 있어서 스케일이 부착된 루페(lupe)로 확대하여 측정하였다(5점의 평균치).

ㆍ샘플 S4 : 축방향 ＋ 주위 방향 크랙 도입관

샘플 S2와 동일한 방법으로 축방향 크랙을 도입한 후, 샘플 S3과 동일한 방법으로 주위 방향 크랙을 도입한 것(도4 참조).

ㆍ샘플 S5 : 관 두께 감소관

특수 성형에 의해 외경은 무처리관과 동일하게 하고, 내경을 크게 하여 평균의 관 두께가 13 ㎜가 되도록 한 것(도5 참조). 또한, 관 두께는 관 단면 부근에서 한쪽 단부 10점씩, 합계 20점을 노기스로 측정하였다.

샘플의 일람을 하기의 표1에 나타낸다.

[표1]

샘플 S1	샘플 S2	샘플 S3	샘플 S4	샘플 S5
무처리관	축방향 크랙 도입관	주위 방향 크랙 도입관	축방향 ＋ 주위 방향 크랙 도입관	관 두께 감소관

[입사 및 수신 위치]

입사 장치와 수신 장치를 도6에 도시하는 위치에 배치하여 탄성파의 입사 및 전파파의 수신을 행하였다.

[사용 기기]

입사 장치 : 임펄스 해머

수신자 : 진동 센서 GH-313A(키엔스제)의 볼트부에 직경 10 ㎜, 높이 15 ㎜인 원기둥의 것을 돌려 넣어 사용하였다.

수신용 앰프 : 키엔스제 GA-245

데이터 로거(기록 장치) : 키엔스제 NR-2000

[계측 조건]

실관로를 상정하고, 상기한 샘플 S1 내지 S5를 도7에 도시한 바와 같은 조건으로 매설한 상태에서 계측을 행하였다.

[데이터 해석]

상기 입사 장치(임펄스 해머)의 타격력으로부터 입력 푸리에 스펙트럼 A(f)를 구하는 동시에, 상기한 수신자에서 수신ㆍ기록한 전파파의 파형 데이터로부터 출력 푸리에 스펙트럼 B(f)를 구하고, 이들 입력 푸리에 스펙트럼 A(f)와 출력 푸리에 스펙트럼 B(f)를 이용하여 입력과 출력 사이의 전달 함수(주파수 응답 함수)H(f)[H(f) ＝ B(f)/A(f)]를 구하고, 입력과 출력의 관계를 고려한 주파수 스펙트럼을 각 샘플 S1 내지 S5마다 도시하였다.

이들 샘플 중, 샘플 S1[무처리관(정상관)]의 주파수 스펙트럼의 분포 그래프를 도8에 나타낸다. 또한, 샘플 S1의 주파수 스펙트럼에 대해 미소 주파수 구간(0.5 ㎑)마다의 적분치(스펙트럼 면적치)를 산출하고, 이 적분치를 차례로 적산한 적분 적산치를, 주파수를 파라미터로 하여 그래프 상에 플롯하면, 도9에 나타낸 바와 같은 그래프를 얻을 수 있다. 또한, 동일한 수법에 의해, 샘플 S2 내지 S5에 대해 주파수 스펙트럼의 적분 적산치를 구하여 주파수-적분 적산치의 그래프를 작성하고, 이들 전체의 샘플 S1 내지 S5의 적분 적산치를 동일한 그래프 상에 나타내면, 도10에 나타낸 바와 같은 경향이 나타난다. 그 상세에 대해서는, 전술하였으므로, 여기서의 설명은 생략한다. 또한, 도10의 그래프는 각 샘플 S1 내지 S5의 적분 적산치의 변화를 모델화하여 나타내고 있다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 각 샘플 S1 내지 S5의 주파수 스펙트럼에 대해 제1 주파수 구간 0.5 내지 4 ㎑의 스펙트럼 면적치와, 제2 주파수 구간 0.5 내지 10 ㎑의 스펙트럼 면적치를 산출한다. 그 결과를 각각 도11 및 도12에 나타낸다.

다음에, 제1 주파수 구간 0.5 내지 4 ㎑의 스펙트럼 면적치를 평가한다(이하, 제1 평가라 함). 구체적으로는, 「무처리관(정상관)」을 기준으로 하여, 스펙트럼 면적치가 「무처리관」에 비해 큰 경우를 「대」, 동일 정도 혹은 조금 작은 경우를 「중」, 극단적으로 작은 경우를 「소」로 하여 평가한다. 그 평가 결과를 하기의 표2에 나타낸다.

또한, 제2 주파수 구간 0.5 내지 10 ㎑의 스펙트럼 면적치를 평가한다. 구체적으로는, 「무처리관(정상관)」을 기준으로 하여, 스펙트럼 면적치가 「무처리관」에 비해 동일 정도 혹은 약간만 작은 경우를 「대」, 작은 경우를「중」, 극단적으로 작은 경우를 「소」로 평가한다(이하, 제2 평가라 함). 그 평가 결과를 하기의 표2에 나타낸다.

[표2]

	샘플 S1	샘플 S2	샘플 S3	샘플 S4	샘플 S5
	무처리관	축방향 크랙 도입관	주위 방향 크랙 도입관	축방향 ＋ 주위 방향 크랙 도입관	관 두께 감소관
주파수 구간 0.5 내지 4 ㎑의 스펙트럼 면적치	기준(중)	중	소	소	대
주파수 구간 0.5 내지 10 ㎑의 스펙트럼 면적치	기준(대)	중	중	소	대

이상의 표2의 결과로부터 샘플 S1 내지 S5의 열화 현상의 구별을 특정할 수 있다. 즉, 상기 제1 평가가 「중」이고 제2 평가가 「중」인 경우, 열화 현상의 구별이 「축방향 크랙」이라고 특정할 수 있다. 또한, 제1 평가가 「소」이고 제2 평가가 「중」인 경우에는 열화 현상의 구별이 「주위 방향 크랙」, 제1 평가가 「소」이고 제2 평가가 「소」인 경우에는 열화 현상의 구별이 「축방향 ＋ 주위 방향 크랙」, 제1 평가가 「대」이고 제2 평가가 「대」인 경우에는 열화 현상의 구별이 「관 두께 감소」라고 특정할 수 있다. 또한, 기준이 되는 「무처리관(정상관)」의 경우에는 제1 평가가 「중」이고 제2 평가가 「대」가 된다.

따라서, 미리 무처리관(견본관)에 대해 충격 탄성파 시험을 행하고, 상기한 제1 주파수 구간 0.5 내지 4 ㎑의 스펙트럼 면적치와, 제2 주파수 구간 0.5 내지 10 ㎑의 스펙트럼 면적치를 산출ㆍ기록해 두고, 검사 대상관(매설관)에 대해 충격 탄성파 시험을 실시함으로써 얻게 된 주파수 스펙트럼으로부터, 상기한 주파수 구간 0.5 내지 4 ㎑ 및 0.5 내지 10 ㎑의 각 스펙트럼 면적치를 구하고, 그 실측의 스펙트럼 면적치의 크기를 앞서 기록 종료된 스펙트럼 면적치(기준이 되는 무처리관의 스펙트럼 면적치)를 기초로, 상기 제1, 제2의 2단계에서 평가함으로써, 검사 대상관의 열화 현상의 구별을 특정하는 것이 가능해진다.

또한, 이상의 제1, 제2 평가에 있어서 판단 기준이 되는 「대」, 「중」, 「소」를 결정하기 위한 임계치는 각 샘플 S1 내지 S5에 대해 충격 탄성파 시험을 미리 행하여 도10에 나타낸 바와 같은 그래프를 작성하고, 그 그래프를 기초로 하여 구하도록 하면 된다.

이상의 실시예에서는 스펙트럼 면적을 구하는 제1 주파수 구간을 0.5 내지 4 ㎑, 제2 주파수 구간을 0.5 내지 10 ㎑로 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 주파수 구간의 시점이 0 내지 2.5 ㎑, 종점이 3 내지 5.5 ㎑이고, 제2 주파수 구간의 시점이 상기 제1 주파수 구간과 동일한 값이고, 종점이 7 내지 10 ㎑인 범위를 만족시키는 주파수 구간으로 해도 본 발명은 실시 가능하다.

또한, 스펙트럼 면적치를 구하는 주파수 구간은 상기한 제1 주파수 구간과 제2 주파수 구간의 2개의 구간으로 한정되지 않고, 2개 이상의 주파수 구간을 설정해도 좋다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대해 구체적인 실시예를, 도면을 기초로 하여 설명한다.

＜제2 실시 형태>

＜제2 실시예>

우선, 본 예에 이용하는 견본관과 각 시험 방법에 대해 설명한다.

-견본관-

JIS A 5372의 B형 1종의 규격을 기초로 한 공칭 직경 250 ㎜(관 길이 : 2 m) 의 콘크리트제 흄관(일본 흄관제의 제품)을 이용하였다.

-선 하중에 의한 로딩 시험(외압 시험)-

도13의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 견본관(P)의 축방향을 따라서 연신되는 형상의 선 하중(1)을 견본관(P)에 대해 상방으로부터 로딩하였다. 또한, 도14에 도시한 바와 같이, 견본관(P)의 내부에 고감도 변위계(2)를 수직 방향을 따라서 배치하고, 견본관(P)에 선 하중(1)을 가하였을 때의 견본관(P)의 변위를 계측하여 하중-변위 곡선을 얻었다.

여기서, 선 하중(1)의 로딩은 연속적으로 행하지 않고, 소정의 스텝마다 선 하중(1)의 언로딩[도13의 (b) 참조]을 행하여 선 하중(1)의 로딩을 간헐적으로 실시하였다. 구체적으로는, 선 하중(1)의 로딩을 개시한 후, 깨짐이 발생할 때까지의 탄성 영역에 있어서 1번 언로딩을 행하여 하기의 충격 탄성파 시험을 실시한 후에 재로딩을 행하고, 다음에, 깨짐이 발생한 시점에서 언로딩을 행하여 충격 탄성파 시험을 실시한 후에 재로딩을 행하였다. 그리고, 깨짐이 발생한 이후에는, 고감도 변위계(2)에 의해 계측되는 변위가, [변위 ＝ 2.4 ㎜], [변위 ＝ 4.3 ㎜], [변위 ＝ 6.3], [변위 ＝ 9.4], [변위 ＝ 12.6], [변위 ＝ 20.3]이 된 시점에서 각각 선 하중(1)의 언로딩을 행하여 하기의 충격 탄성파 시험을 실시한 후에 재로딩을 행하였다.

-충격 탄성파 시험-

본 실시예에 있어서 충격 탄성파 시험은 이하와 같이 행하였다.

[입사 및 수신 위치]

입사 장치와 수신 장치를 도15에 도시하는 위치에 배치하여 탄성파의 입사 및 전파파의 수신을 행했다.

[사용 기기]

입사 장치 : 임펄스 해머

수신자 : 진동 센서 GH-313A(키엔스제)의 볼트부에 직경 10 ㎜, 높이 15 ㎜의 원기둥의 것을 돌려 넣어 사용하였다. 또한, 수신자는 손으로 압박하여 세트하였다.

수신용 앰프 : 키엔스제 GA-245

데이터 로거(기록 장치) : 키엔스제 NR-2000

[주파수 면적의 산출]

상기 입사 장치(임펄스 해머)의 타격력으로부터 입력 푸리에 스펙트럼 A(f)를 구하는 동시에, 상기한 수신자에서 수신ㆍ기록한 전파파의 파형 데이터로부터 출력 푸리에 스펙트럼 B(f)를 구하고, 이들 입력 푸리에 스펙트럼 A(1)와 출력 푸리에 스펙트럼 B(f)를 이용하여 입력과 출력 사이의 전달 함수(주파수 응답 함수)H(f)[H(f) ＝ B(f)/A(f)]를 구하고, 입력과 출력의 관계를 고려한 주파수 스펙트럼을 각 계측점마다 도시하였다. 이들 주파수 스펙트럼 분포를 도16의 (a) 내지 (c) 및 도17의 (a) 내지 (f)로 나타낸다.

다음에, 각 계측점에서 얻게 된 주파수 스펙트럼 분포의 0 내지 5 ㎑까지의 주파수 영역과, 0 내지 10 ㎑까지의 주파수 영역을 구하고, 이들을 이용하여 하기의 식에서 저주파 면적비를 산출하였다. 그 산출한 저주파 면적비와, 로딩 시험의 각 계측점에서의 계측 결과의 관계를 하기의 표3 및 도18에 나타낸다.

저주파 면적비 ＝ [저주파 성분(0 내지 5 ㎑)의 면적]/[일정 구간 성분(0 내지 10 ㎑)의 면적]

[표3]

-주파수 면적과 하중-변위 곡선의 상관에 대해-

우선, 충격 탄성파 시험에서 얻게 된 주파수 스펙트럼의 팩터로서는, 상기한 바와 같이 저주파 면적비{＝ [저주파 성분(0 내지 5 ㎑)의 면적]/[일정 구간 성분(0 내지 10 ㎑)의 면적]}를 이용한다.

또한, 하중-변위 곡선에 있어서 이용하는 팩터는 하중-변위 곡선에 있어서의 각 계측점에서의 경사의 각도(외관상의 강성)로 하지만, 본 예에서는 하중-변위 곡선에 있어서의 각 계측점에서의 경사의 각도 비율을 이용한다.

여기서, 하중-변위 곡선에 있어서의 각 계측점에서의 경사의 각도 비율은, [계측점에 있어서의 경사의 각도]/[깨짐 발생점에 있어서의 경사의 각도]로 규정한다. 또한, 계측점에 있어서의 경사의 각도라 함은, 도19에 나타내는 하중-변위 곡선에 있어서, 각 계측점에 도시한 직선의 경사의 각도를 나타낸다.

그리고, 이상과 같이 하여 구한 주파수 스펙트럼 분포의 저주파 면적비를 횡축으로 하고, 하중-변위 곡선에 있어서의 각 계측점에서의 경사의 각도 비율을 종축으로 하여 각 계측점에서의 결과를 플롯한 바, 도20에 도시한 바와 같이 주파수 면적비와 하중-변위 곡선에 있어서의 각 계측점에서의 경사의 각도 비율은 비례 관계(직선 관계)에 있는 것이 판명되었다. 또한, 도20의 그래프의 경사는, y ＝ －3.89x ＋ 2.19이다. 단, x : 주파수 면적비, y : 하중-변위 곡선에 있어서의 각 계측점에서의 경사의 각도 비율이다.

또한, 깨짐이 발생한 시점에서의 주파수 면적비 ＝ 0.31을 100 ％로 하고, 최대 하중에 있어서의 주파수 면적비 ＝ 0.41을 0 ％로 하고, 관체의 열화 진행 상태를 잔존 강도율로 나타내면, A ＝ －1000x ＋ 410이 된다. 단, x : 주파수 면적비, A : 잔존 강도율(％)이다.

이상의 것으로부터, 충격 탄성파 시험에서 얻게 된 저주파 면적비와 관체의 상태(잔존 강도율)를 관계지을 수 있다. 따라서, 검사 대상관(매설관)에 대해 충격 탄성파 시험을 실시함으로써 얻게 된 주파수 스펙트럼 분포로부터 저주파 면적비를 구하고, 그 실측의 저주파 면적비(x)를 상기한 잔존 강도 추정 함수(A＝ －1000x ＋ 410)를 이용하여 잔존 강도율(％)로 환산함으로써, 검사 대상관의 열화 정도를 수치로 파악하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 개축ㆍ수리의 방법ㆍ우선 순위를 결정할 수 있다.

-열화 정도의 판정 처리-

열화 정도의 판정 처리의 구체적인 예를, 도21에 나타내는 흐름도를 참조하 면서 설명한다. 또한, 본 예에서는 상기한 도20, 표3 및 잔존 강도 추정 함수(A ＝ －1000x ＋ 410)를 이용하여 판정을 행한다.

스텝 S1 : 상기한 충격 탄성파 시험의 계측 방법에 의해 검사 대상관의 전파파를 계측한다. 또한, 계측 조건 등은 상기한 견본관(P)의 경우와 동일하게 한다.

스텝 S2 : 계측한 파형 데이터를 FFT하여 주파수 스펙트럼 분포를 산출한다. 또한, 주파수 스펙트럼 분포의 산출 방법은 상기한 견본관(P)의 경우와 동일하게 한다.

스텝 S3 : 스텝 2에서 산출한 주파수 스펙트럼 분포로부터 주파수 스펙트럼 분포의 0 내지 5 ㎑까지의 주파수 영역과, 0 내지 1O ㎑까지의 주파수 영역을 구하고, 이들을 이용하여 저주파 면적비{＝ [저주파 성분(0 내지 5 ㎑)의 면적]/[일정 구간 성분의 0 내지 10 ㎑)의 면적]}를 산출한다.

스텝 S4 : 스텝 S3에서 산출한 저주파 면적비가 0.31 이하(≤0.31)인지 여부를 판단하여, 저주파 면적비가 0.31 이하인 경우, 정상(잔존 강도율 ＝ 100 ％)이라 판정한다(스텝 S7). 한편, 저주파 면적비가 0.31을 초과하고 있는 경우에는 스텝 S5로 진행한다.

스텝 S5 : 저주파 면적비가 0.31 ＜ [저주파 면적비] ≤ 0.41인 경우, 크랙이 발생하고 있다고 판정하고(스텝 S8), 잔존 강도 추정 함수(A ＝ －1000x ＋ 410)를 이용하여 잔존 강도율 A(％)을 산출한다(스텝 S9, S10). 한편, 저주파 면적비가 0.41을 초과하고 있는 경우(0.41 ＜ [저주파 면적비]), 파괴(잔존 강도 ＝ 0 ％)라고 판정한다(스텝 S6).

이상과 같이, 본 예에서는 검사 대상관(매설관)의 상태를 백분율의 수치로 판정할 수 있으므로, 검사 대상관의 열화 정도를 정확하게 파악하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 예를 들어 검사 대상관에 크랙이 발생하고 있는 경우, 그 크랙에 의한 강도 열화의 진행 상태를 수치(％)로 파악하는 것이 가능해지므로, 개축ㆍ수리의 방법ㆍ우선 순위를 결정할 때의 판정 기준이 명확해진다.

또한, 이상의 실시예에서는 견본관에 고감도 변위계를 배치하여 하중-변위 곡선을 도시하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 견본관에 스트레인 게이지를 접착하여 응력-왜곡 곡선을 도시하도록 해도 좋고, 다른 외압 시험에서 견본관의 힘-변형 곡선을 도시하도록 해도 좋다.

또한, 이상의 실시예에서는 충격 탄성파 시험의 시험 데이터로서, 주파수 면적비를 채용하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 공진 주파수, 수진파형 진폭치, 수진파형 에너지, 피크 주파수, 주파수 중심, 또는 파형 쇠퇴 시간 등의 시험 데이터를 채용해도 좋다.

이와 같이, 본 발명에 관한 검사 방법을 사용하여 매설관의 열화 현상의 구별을 판정하고, 열화 정도를 정량적으로 판정할 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다른 다양한 형태로 실시할 수 있다. 그로 인해, 상기한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타내는 것이며, 명세서 본문에는 전혀 구속되지 않는다. 또한, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

또한, 본 출원은 일본에서 2004년 7월 26일에 출원된 일본 특허 출원 제2004-217832호 및 일본 특허 출원 제2004-217833호를 기초로 하는 우선권을 청구한다. 그 내용은 이것에 언급함으로써 본 출원에 합체되는 것이다. 또한, 본 명세서에 인용된 문헌은 이것에 언급함으로써 그 전부가 구체적으로 합체되는 것이다.

본 발명의 검사 방법은 하수 관로나 농업 용수 관로 등의 매설관에 있어서, 수리ㆍ개축 공사의 순서 및 공사 방법을 결정할 때에 조사 유역을 구성하는 요소 구역 사이의 열화 현상의 구별을 판정하는 것, 조사 유역을 구성하는 요소 구역 사이의 열화 진행도를 정확하게 파악하는 데에도 유효하게 이용할 수 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 매설관의 열화 상태를 관 내부로부터 검사하는 방법이며, 견본관에 외부로부터 가하는 하중과 그것에 의해 발생하는 견본관의 변위와의 관계를 나타내는 하중-변위 곡선에서 얻어지는 파라미터와, 상기 견본관에 충격 탄성파 시험을 행함으로써 얻어지는 충격 탄성파 시험 데이터와의 상관 관계를 구해 두고, 검사 대상관에 대해 충격 탄성파 시험을 행하여 검사 대상관의 충격 탄성파 측정 데이터를 채취하고, 그 실측의 충격 탄성파 측정 데이터를, 상기 하중-변위 곡선으로부터 얻어지는 파라미터와 충격 탄성파 시험 데이터의 상관 관계를 기초로 평가하여 검사 대상관의 열화 정도를 정량적으로 판정하는 것을 특징으로 하는 매설관의 검사 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 견본관의 힘-변형 관계로서, 하중-변위 곡선 또는 응력-왜곡 곡선을 이용하는 것을 특징으로 하는 매설관의 검사 방법.
6. 제4항에 있어서, 하중-변위 곡선으로부터 얻어지는 파라미터로서, 하중-변위 곡선의 계측점에 있어서의 경사의 각도와 깨짐 발생점에 있어서의 경사의 각도의 비율을 이용하는 것을 특징으로 하는 매설관의 검사 방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 충격 탄성파 시험 데이터 및 실측의 충격 탄성파 데이터로서, 충격 탄성파 시험을 행하여 관체의 전파파를 측정하고, 이 전파파에 대해 주파수 스펙트럼을 해석하고, 그 주파수 스펙트럼에 있어서의 일정한 주파수 영역에 대한 저주파 성분의 면적비를 이용하는 것을 특징으로 하는 매설관의 검사 방법.

Images