建築工事では、コンクリート内の鉄筋の位置やかぶり厚さを正確に把握することが欠かせません。
鉄筋探査は、コンクリートの中に埋め込まれた鉄筋の位置や、コンクリート表面から鉄筋までの距離（かぶり厚さ）を調べる作業のことです。
この作業は、建物の耐久性を確認したり、リフォームで穴を開ける位置を決めたり、補修工事の計画を立てたりする際に欠かせません。
間違った位置にドリルで穴を開けてしまうと鉄筋を傷つけてしまい、構造物の強度が落ちてしまうため、正確な探査がとても重要です。
今回は、この鉄筋探査の方法を正しく選ぶポイントを解説します。正しく方法を選ぶことで、作業の効率を高め、信頼できる結果を得ることができますので、参考にしていただけると幸いです。
鉄筋探査の主な方法
鉄筋探査には、主に3つの方法があります。それぞれが異なる原理で鉄筋を検出します。
まず一つ目は「電磁波レーダ法」です。
これは、電磁波をコンクリート表面に当てて、鉄筋で反射して戻ってくる波を解析し、鉄筋の位置や深さを特定する方法です。比較的厚いコンクリートでも探査しやすく、日常的に最も多く使用されています。
二つ目は「電磁誘導法」です。
コイルに電流を流して磁場を作り、近くにある鉄筋がその磁場に反応する変化を捉えて検出します。かぶり厚さが薄い場合に特に精度が高く、操作も簡単な装置が多いのが特徴です。
三つ目は「X線法」です。
X線をコンクリートに照射し、透過したX線の影をフィルムやセンサーで捉えて鉄筋の位置を確認します。
非常に明確な画像が得られる一方で、装置が大きく放射線を取り扱うため、安全管理が厳しく、特別な場合にしか使用されません。
これら3つの方法は、それぞれ得意とする条件が異なります。現場の状況や探査する部材の厚さ、必要な精度に応じて適切に使い分けることが、失敗しない鉄筋探査の第一歩です。
各方法の特徴と適用範囲
次に各方法の特徴を詳しく見てみましょう。
電磁波レーダ法と電磁誘導法は、コンクリート表面から直接鉄筋を検出するため、部材の形状や厚さに大きな制約がありません。
一方、X線法はX線が部材を透過する必要があるため、厚さが厚すぎると適用しにくく、装置も大型で測定場所に制限がかかります。このため、X線法は限られた場面でしか使われません。
検出性能の点では、電磁波レーダ法はかぶり厚さが200mm程度まで対応可能な装置が多く、鉄筋の間隔がかぶり厚さに相当する距離以上であれば検出が可能です。
電磁誘導法は、かぶり厚さが100mm程度までが一般的で、鉄筋の間隔がかぶり厚さの1.5倍以上必要です。
これらの性能を考慮すると、現場の条件に合った方法を選ぶことが重要です。
例えば、厚いコンクリート部材では電磁波レーダ法が適している一方、薄い部分では電磁誘導法が有効です。装置のサイズも考慮し、狭い場所では小型のものを優先しています。
構造物に応じた方法の選定ポイント
鉄筋探査の方法は、対象となる構造物によって変わります。
橋梁構造物を例に挙げると、下部工（橋脚、橋台、基礎部分）のかぶり厚さは通常100mm以上で設計されているため、電磁波レーダ法が適しています。
これに対し、上部工（橋桁部分）はかぶり厚さが35mm以上と薄めなので、電磁誘導法の適用が可能です。
ただし、設計値だけでなく、施工時の誤差を考慮することが欠かせません。
ボックスカルバートのような構造物では、かぶり厚さが100mm弱で設計されることが多いですが、プラス側の誤差で100mmを超えると、電磁誘導法では検出が難しくなる場合があります。
このようなリスクを避けるため、事前の調査で実際のかぶり厚さを確認し、柔軟に方法を調整しています。構造物の種類や現場の環境を総合的に判断することで、探査の成功率を確保しています。
精度を高めるための補正方法の重要性
鉄筋探査では、正しく方法を選んだだけでは十分な精度が得られない場合があります。
各方法には影響を受ける要因があり、適切な補正を加える必要があります。
たとえば、電磁波レーダ法では、コンクリート内の水分量や材料の違いで比誘電率が変わるため、反射波の解析に誤差が生じやすいです。
これを防ぐには、事前のキャリブレーションや現場の含水状態に合わせた補正係数を入力し、測定値を調整します。
一方、電磁誘導法では、鉄筋の直径がわかっていないと正しいかぶり厚さが計算しにくく、隣接する鉄筋の影響も受けやすいです。
補正のポイントは、鉄筋径を事前に把握するか装置の補正機能を使い、近接鉄筋の影響をソフト的に除去することです。
これらの補正手順は、装置の取扱説明書や信頼できる試験基準（JISなど）に沿って行うと安心です。
正しい補正を行うことで、探査結果の信頼性が大きく向上し、現場でのトラブル撲滅につながっています。
まとめ
鉄筋探査は、建築工事の安全と品質を支える大切な作業です。失敗を防ぐためには、現場の条件に合った方法を丁寧に選ぶことを何より重視しています。
- 探査方法は主に３つ、電磁波レーダ法、電磁誘導法、X線法の特徴を理解し、部材の厚さや場所に合わせて選ぶ
- 検出性能を考慮し、かぶり厚さや鉄筋間隔に基づいて方法を決定する。
- 構造物の種類に応じ、橋梁の下部工では電磁波レーダ法を優先し、上部工では電磁誘導法を検討する。
- 施工誤差を念頭に置き、柔軟な調整を行う。
- 補正方法が明確な試験手順を選び、精度を高める。
これらのポイントを実践することで、鉄筋探査の信頼性を高めつつ、安心して工事を進めるように心がけています。