i-Construction 新技術現場試行: AEセンサを用いた打音検査によるコンクリート施工品質評価

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カテゴリ: 第15回
-Construct on 新技術現場試行: AE センサを用いた打音検査によるコンクリート施工品質評価 On-site trial of a new technology of i-Construction: Quality control of concrete construction through hammering inspection using AE sensor 原子燃料工業) 儀部 仁博 Yoshihiro ISOBE Member 原子燃料工業) 松永 嵩 Takashi MATSUNAGA Member 原子燃料工業) 匂坂 充行 Mitsuyuki SAGISAKA Member 原子燃料工業) 小川 良太 Ryota OGAWA Member 原子燃料工業) 藤吉 宏彰 Hiroaki FUJIYOSHI Member 原子燃料工業) 下田 彩子 Ayako SHIMODA ABSTRACT: On-site trial of a new technology of i-Construction was successfully carried out for the quality control of concrete construction through hammering inspection using AE sensor. In addition, some mockup tests showed that the inspection has a potential to identify several defects and compressive strength of concrete. Keywords: i-Construction, concrete construction, quality control, hammering inspection, AE ー 背景 では、「ICT の全 的な活用(ICT ) の を建設現場に導入することに て、建設生産システム全体の生産性向上を図り、も て魅力ある建設現場を目指す取組であるi-Construction(アイ・コンストラクション)を進めている[1]。i-Construction 推進コンソーシアムは平成29 年1 月30 日に設立され、様々な分野の産 が連携して、IoT・ (AI)などの 新的な技術の現場導入や、3 次元データの活用などを進めることで、生産性が裔く魅力的な新しい建設現場を創出するこ とを目的としている。コンソーシアムは前項の目的を達 成するため、最新技術の現場導入のための新技術発掘や企業間連携促進、3次元データ利活用促進のためのデー タ標準やオープンデータ化、i-Construction の海外展開など、i-Construction の推進に資する取り組みを行う。技術開発・導入WG は最新技術の現場導入のための新技術開発や企業間連携を促進し、建設現場の生産性向上を目指しているが、弊社が開発を進めている「AE (Acoustic Emission) センサを用いた打 査システム が、北海道開発局のニーズである「コンクリート 後の 全体の品質を評価する技術 として現場試行する機会を た[2]。また現場試行に先立ちモックアップ試験体を用いてコンクリート 品質の 出性を した。 2 -Construct on 新技術現場試行 AE センサを用いた打音検査 AE センサを用いた打 査システム(Fig.1)は、査対象の振動特性から材料特性(密度や弾性係数)や拘束条件の変化を捉えることで各種欠陥(き裂、剥離 ) を 出する。本システムは、 査対象にセンサを手で押し当てて、近傍をハンマーで打撃することで、振動特性を取 現場 することが である。本技術は原子力発電所、裔速道路他で多様な 査対象(アンカー、配管、コンクリート構造物他)の健全性評価に適用して来た[3-5]。 Fig.1 Hammering inspection system using AE sensor. 連絡先: 儀部仁博 〒590-0481 大阪府泉南郡熊取町朝代西一丁目950 原子燃料 業株式会社 E-mail:isobe@nfi.co.jp モックアップ試験 Table 1 に すモックアップ試験体を用いてコンクリート 品質の 出性を した結果、ジャンカ、水増しに る圧縮強度の低下、コールドジョイントの 出性を確認することができた。 Table 1 List of concrete mockups. No01 通常施工 No02 ジャンカ バイブレーションによる締固め時間を通常の75% No03 バイブレーションによる締固め時間を通常の50% No04 水増し コンクリートに対し、水を5%増量 No05 コンクリートに対し、水を10%増量 No06 コンクリートに対し、水を15%増量 No07 コールドジョイント 下層部を打設後、時間あけて、上層部を打設 Fig.2 Concrete mockup tests to identify several defects and compressive strength of concrete. 現場試行 建設中の函館市大船大橋にて、コンクリート の 品質評価に対する有効性を した。 査の様子(A1)、現場外観(A2)、 査結果(固有振動ヒーク周波数コンタ図(A3))をFig.3 に す。コンクリート打設状 は、打設②の領域は「 常 、打設③、④の領域は「丁寧 である。 査は打設②~④の に対して 間隔(50 cm 格子) で実 した。 結果は、固有振動ヒーク周波数コンタ図としてコンクリート の状態を定量的、かつ、視覚的に すことができ、コンクリート 全 はほぼ均一な状態であ た。 一方で、「丁寧 な打設③、④は、 常の打設②と比べ、固有振動ヒーク周波数の平均値は数10~100Hz 程度裔い値とな た。固有振動数が裔くなる要因として、「丁寧な打設箇所の緻密性が裔くなることで、対象領域の剛性 が増大した 性がある。また、四角枠で す気泡が密集している領域を詳細打 査(20X10cm 格子)に り、コンタ図で識別している(B1,2)。 て、前 のコンク リート 品質を確認するモックアップ試験結果を め、コンクリート の 品質評価に適用しうる見 しを た。 Fig.3 Hammering inspection at Ohune Ohashi in Hakodate. 参考文献 [1] ホームページ i-Construction, http://www.mlit.go.jp/tec/i-construction/index.html [2] ホームページ 道・ , http://www.mlit.go.jp/report/press/kanbo08_hh_000451.html 岡本 他, “AEセンサを用いた打 査装置に るジェットファンアンカーボルト健全性評価”, 第32 回日本道路会議論文集, 2017, 論文番号6014. 松永 他, “ 、 管の 査技術開発3 (1) 実験的 ”, 日本原子力 会2016 年秋の大会予稿集, 2016, p.1G04. 小川 他, “コンクリート構造物診断のための 査システム開発”, 日本建築 会大会 術講演梗概集, 2017, pp.557-558.
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