可搬型X 線源を用いた橋梁検査

非破壊検査用 小型加速器を用いたX線源の開発

開発のきっかけ:
2006年以降の茨城県地域産学官連携 インフラ診断技術開発計画の一環として
1960年からの高度経済成長政策に伴う膨大な数の産業インフラ・社会インフラの建設と現状の老朽化対策
それぞれのインフラ設備の平均寿命は約50年の想定
2000年代初頭頃からインフラ設備の検査と修復、寿命判定が社会的な命題と認識

  ※ 2020年12月 東京大学 大学院工学系研究科 上坂研究室より長谷川研究室へ引き継がれました。

検査技術:
目視打音点検、超音波試験、電磁レーダー探査、X線透過撮像検査
厚肉鉄構造、コンクリート躯体構造の内部状況診断には表層から僅かの深さまでの情報が限界

全国の橋梁数は約70万橋。このうち、建設後50年を超えた橋梁(2m以上)の割合は、現在は18%あるが、10年後には43%、20年後には67%へと増加

電子加速器からの制動放射X線

加速器Assy.外観イメージ

X線源を橋梁に設置
非破壊検査

作業ケージ内にX線源 装置群収納
              美恵橋 T字桁
箱桁トンネル内に作業用マンホールを
            通して装置群を持込
             妙高大橋 箱桁
作業ケージ内にX線源 装置群収納
            大津川大橋 T字桁
作業ケージ内にX線源 装置群収納
            築別橋 T字桁
作業ケージ内にX線源装置群収納
      神楽沢橋 箱桁
PCシース 箱桁透過画像
神楽沢橋 
作業ケージ内にX線源 装置群
手取川橋
箱桁内 X線検出器
リアルタイムPC画像

画像診断 ⇒AI利用

同じようなひび割れでもグラウド有り健全とグラウド抜けが混在するケースを確認

画像処理開発

(1)
100cmコンクリート供試体撮像試験体系

(2)
100cmコンクリート供試体X線透過画像

(3)
機械学習を進める供試体撮像画像の群一例
画像強調処理によりコンクリート骨材の分布を視認

(4)
厚肉コンクリートスラブ中の構造物識別度向上を目指した画像処理技術開発 (AI処理の組込)