新着情報 接触位置を可視化する帯状センサ「セッテンミエルカTM」を開発 覆工コンクリートと型枠の接触を全周にわたり検知し見逃しを防止
2021/09/28
戸田建設（株）（社長：大谷 清介）とムネカタインダストリアルマシナリー（株）（社長：永松 孝明）は、山岳トンネルの覆工コンクリート端部に生じるひび割れや角欠けを防止する目的で帯状センサ「セッテンミエルカTM」を開発しました（特許出願済み）。本センサは、覆工コンクリート全周にわたってセントル（覆工コンクリート打設用の移動式鋼製型枠）と既に打設した覆工コンクリートとの接触を覆工コンクリート全周にわたって監視することが可能です。これにより、セントルの接触を見逃すことがなく、押し付けに起因するひび割れや角欠けを防止できます。
現在施工中の『福島県博士トンネル工事（昭和村側工区）』において本センサを適用し、有効性を確認しました（写真-1参照）。
開発の背景
セントルは若材齢※1の既打設コンクリート端部にラップさせてセットします。このため、セントルセット、打設、脱型に至る過程で、目測の誤り、ジャッキ操作ミス、セントルの移動等を原因として、ラップ部に押し付けによるひび割れや角欠けが生じてしまうことがあります（図-1（a）参照）。
これを防止する為、従来は点で接触を監視するセンサを用いていました。しかしながら一般的にセンサの設置は4箇所ほどに留まっており、センサ未設置箇所で生じた接触を検知出来ない等の問題がありました。
- ※1 コンクリートがまだ十分硬化していない期間
本センサの特徴
- 衝撃緩衝ゴムに接触検知部を内蔵した機構となっています。ラップ部の全周に設置することで、接触を検知すると共に、過剰な押し付けを未然に防止します（図-1（b）、写真-2参照）。
- 全長20m前後※2、厚さ約4.5mm、幅約50mm、ゴム製の帯状でセントル全周の曲線形状に追従して設置可能です。
- 導電式の接触検知部（長さ約1.0m※2）を全長に配置し、20箇所に区分けしました（図-2参照）。
- データレコーダの管理画面に表示される20箇所の検知区間の内、接触を検知した区間が緑から赤色に変化します（図-3参照）。
- 接触を検知した際に、回転灯とアラームで周知します。
- 接触した接触検知部と接触時の時刻をデータレコーダに記録します。記録はUSBメモリに出力しパソコン上で確認できます。
- ※2 センサの全長および接触検知部の長さはセントル周長に合わせて任意に変更可能
メリット
- セントルセット、打設、脱型に至る全ての過程で接触の見逃しがありません。
- セントルセット、脱型時に接触を検知した時は、ジャッキ操作によってセントル位置を調整し、打設時に接触を検知した時は、打設速度や左右打設高さの調整を行うことで、押し付けひび割れを防止できます。
- 接触検知の記録を次回打設にフィードバックできます。
今後の展開
現在、耐久性およびコスト低減に向けて改良を重ねています。今後は、自社の複数のトンネル工事に適用を重ね、信頼性を確認した後に新技術情報提供システム（NETIS）へ登録し、一般販売する予定です。