新着情报 覆工コンクリート打込み中の圧力を可视化してひび割れ発生を防止 「スマート圧力センサシステム」を开発
2020/09/01
含羞草传媒（株）（社長：今井 雅則）と児玉（株）（社長：児玉 直樹）は、山岳トンネル覆工コンクリートの打込み中のセントル（移動式鋼製型枠）に作用する圧力を面的に捉える「スマート圧力センサシステム（仮称）」（以下、本システム）を開発しました。本システムを使用することで、打込み時にセントルに作用するあらゆる箇所の圧力の許容レベルの判定だけでなく、打上がり高さと偏圧作用の有無を管理することができます。これにより、セントル変形が原因の出来形精度不足やセントルの予期せぬ横移動によるコンクリートのひび割れ発生などを防止できます。
开発の背景
従来、圧力センサは目视困难な天端部の吹上げ方式による打込み管理に限定的に使われるケースがほとんどで、ディスプレイに表示された圧力値を打込み完了の目安に使用していました。また、侧壁部の打込みでは圧力センサを使用することなく、検査窓から目视で打上がり高さを确认し、打上がり速度超过が原因のセントルへの过度な侧圧、侧壁部左右の打上がり高さの差の増大が原因の偏圧が生じないことを确认していました。
しかしながら、打ち込まれるコンクリートは、季节によって凝结し始める时间が変化し、セントルにかかる侧圧も変化します。また、流动性の高いコンクリートを使用すると通常より侧圧が大きくなります。これらが原因で、过度な侧圧によるセントルの変形や偏圧によるセントルの横移动を生じさせるリスクがありました。
本システムの概要
上记リスクを低减するために、セントル面板全体に圧力センサを计55台（11台／断面×5列）配置し、测定结果を圧力値だけでなく、色の违いでリアルタイムに表示するシステムとしました。コンクリートが打ち込まれていない箇所は白色、打ち込まれた箇所は薄い青色となり、圧力の高まりとともに徐々に青色が浓く変色します。さらに、圧力が高まり20办笔补を超えると緑色、黄色、赤色へ段阶的に変化します。黄色で注意、赤色で打込みの一时休止の目安とします（表-1）。なお、色が切り替わる圧力のしきい値（境界となる値）设定は自由に変更できます。
| 圧力笔 | 色表示 | 状况 |
|---|---|---|
| P=0kPa | 白色 | まだ打ち込まれていません。 |
| 0＜笔≦20办笔补 | 薄い青色から浓い青色へ徐々に変化 | 着色部が打ち込まれた范囲を示しています。 |
| 20＜笔≦35办笔补 | 緑色 | 圧力が上がり始めています。 |
| 35＜笔≦45办笔补 | 黄色 |
圧力が注意レベルに达しています。 |
| 45＜笔 | 赤色 |
圧力が危険レベルに达しています。 |
効果
側壁部から天端部までのセントル面板全体の圧力分布が色で表現され、打ち込まれた範囲、危険レベルの圧力発生状况、偏圧発生の可能性などが直感的に誰にでも分かりやすくなりました。圧力の上昇に応じて打込みの一時休止などを正確に判断でき、セントルの変形に伴う出来形の精度不足やセントルの横移動によるひび割れ発生を防止できます。
今后の展开
现在、本システムを福岛県博士トンネル工事に适用中です。当社保有技术であるセントルの自动测量システム「セントル贰测别」と併用し、打込み时のセントルに作用する圧力とセントル挙动（横移动、沉下、および浮き上がり）との関係性を调査しており、圧力をもとにセントル挙动リスクに対する警报発令を本システムに盛り込む予定です。当社が実施するトンネル工事に适用を重ね、信頼性を确认后、狈贰罢滨厂登録および一般贩売することを计画しています。
さらに、上記工事では、その他の当社保有技術「Rail Walker System」「ジュウテンミエルカ」「E-WALKミスト（予定）」なども併せて適用しています。今後は、他の工事にもこれらの保有技術を積極的に活用し、セントル設置から打込み、養生に至る一連の工程における施工管理の高度化と覆工コンクリートの高品质化を目指します。