Development of Remote Hammering Testing Method for Structures Using Water Jet

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K06471
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Mori Kazuya 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (50190989)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳臣 佐衣子 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 特別研究員 (40646121)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 非破壊検査 / コンクリート / うき・剥離 / 遠隔検査 / ウォータジェット

Outline of Final Research Achievements

We have developed a remote nondestructive testing method: Water Jet Impact Acoustic Method in which the traditional hammer has been replaced with a water jet. In this new method, objects are pounded by water droplets at regular intervals. Hidden voids in the concrete can be detected as they produce a distinctive sound that is picked up by a gun microphone. The characteristics of the Water Jet Impact Acoustic Method are moving inspection, low-cost device, and safety inspection. An artificial defect with a diameter of 400 mm can be detected while the inspection device was moved at a speed of 1 m per second. This inspection speed is 3,600 square meters per day (10 hours), and inspection of 10,000 square meters per day is also possible using multiple water jets.

Free Research Field

機械工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

トンネルや橋梁の点検は5年毎の点検が義務付けられているが，点検を要する橋梁は約70万橋，トンネルは1万箇所ある．さらに中間時の点検も要求され，その労力・コストは膨大である．そのため，作業者による打音検査に代わる経済的で効率的な検査方法が望まれている．効率的な検査方法として，赤外線サーモグラフィ法，レーザ加振法などがあるが，使用環境や経済性の問題のために一般的な方法とはなっていない．
本研究で開発した水撃音響法は，従来作業者がハンマーで叩いていた作業をウォータジェットに置き換えたもので，低コストで高効率を実現した．水の確保などまだ実用化には課題があるが，安全な社会資本を支える技術となるものである．