建設技術情報（第15期）TECH15

建設・土木等の現場に設置した監視カメラからの映像データに加え、各種データをクラウド上で保存、管理することで足を運ばずに現場状況が把握可能になり効率的な現場管理が出来るシステムです。
指定範囲・指定時間内で動きを検知した際に管理者に通知するモーション検知、気温や雨量や風向き、風速・WBGT等の気象観測センサーによるデータ、扉の開閉時を検知する開閉センサーのデータ等、全てをカメラの映像データと同時刻で1画面表示します。
既にクラウドシステムを使用している場合は他システムとの連携も可能です。利用者のニーズに添ったシステム構築を行います。

従来の高精度測位（RTK-GNSS）では、施工エリア内に基地局（基準局）を設置し、補正情報をローバー側に無線伝送する必要がありましたが、本技術では全国1,300か所に設置された電子基準点（国土地理院設置）を利用し、補正情報を生成して提供をするので、基地局（基準局）を設置しなくても従来型の高精度衛星測位（RTK-GNSS）と同等の測位精度が得られます。

「シミズ・スマート・トンネル」は，「Society5.0」と「Safety2.0」の考え方に基づき，トンネル工事の従事者や建設機械，作業環境，建設地周辺の自然環境などのあらゆる情報を集約し，AI解析に基づくガイダンス情報をリアルタイムにフィードバックすることで，高い次元での安全性向上と生産性向上の両立を目指すものです。このシステムは統合システムであり，多くの要素技術およびその組み合わせで構成されます。要素技術のうち最新のものを以下に紹介します。

①山岳トンネル覆工自動施工システム
流動性を高めたコンクリートを使用して，山岳トンネルの覆工コンクリートの打込みから締固め，打止めに至る一連の作業を自動化するシステムです。
②分割型Pca覆工システム
シールセグメントの設計手法を応用し，分割したプレキャスト部材を馬蹄形に組立て，トンネル覆工体を急速施工するシステムです。新設，リニューアルを問わず適用できます。
③重機接触災害リスク低減システム
ICTを活用し，トンネル掘削作業の中でも特に危険とされる「ずり出し作業」での人と重機の接触災害リスクを低減します。

①　既設密粒舗装にひび割れが発生する場合、微細なクラックに充填され、リフレクションクラック抑制効果を発揮させます。
②　表層に排水性舗装を舗設する場合、既設舗装と表層の間に遮水層を形成し、遮水効果を発揮させます。
③　クラック防止シートと比べ、施工手間がかからず、工事を簡略化。材料・作業費用を削減できます。
「NETIS登録No」SK-140004-VE

セメント系固化材は土を固めるためのセメントで、ポルトランドセメントを母材として固化に有効な諸成分を添加・調整し製造されます。
近年、我が国では地震、台風、集中豪雨などの自然災害が多発、激甚化しており、防災・減災工事、復旧・復興工事においてセメント系固化材の用途が拡がっています。例えば、地震時の液状化被害を軽減するための格子状の地盤改良、河川堤防を強化するための地盤改良、粘り強い海岸堤防を構築するための陸側法尻部の地盤改良、既設構造物を耐震補強するための地盤改良などで、その効果が実証され、セメント系固化材の役割が大きくなっています。暮らしを下から支え、安心・安全な社会の構築に貢献していきます。

（1）映像・IoTデータを活用した現場管理支援システム「T‐iDigital Field」
・現場のリアルタイム映像や各種センサー等の取得データ（建設機械稼働状況やコンクリート性状、作業進捗などの施工情報）を可視化。工事関係者が「いつでも」「どこでも」「すぐに」施工状況を、モニター画面、スマートフォンやPCなどで遠隔から容易に閲覧・共有することにより、遠隔臨場で的確な現場管理が可能となるシステム。

（2）自律型建設機械による無人化・自動化施工
5G環境で適用可能な無人化重機及び補助技術を、パネル、モニター動画で紹介
①T-iROBO Excavator　（油圧ショベルが土砂とダンプトラックを認識して自動で土砂掘削・積込）
②T-iROBO Crawler Carrier　（指定ルートで土砂を運搬し、指定場所で排土後、再度積み込み場所へ戻る一連の運搬作業をすべて自動で実施）
③T-iROBO Roller　（施工範囲や転圧回数などの施工条件を指定すると、自動で転圧作業を実施。夜間施工も可能）
④T-iROBO Breaker　（遠隔操作室から操作者が破砕する岩を指定すると、ブレーカを装着した油圧ショベルが指定の岩に接近走行し、自動破砕）
⑤人体検知システム（AIを活用した人体検知システムにより自律型建設機械の自動停止やルート内の障害物を回避します）
⑥地盤締固めの品質管理システム「T-iCompaction」　（路盤や盛土の直上から地盤内部の密度と含水量を非破壊で連続的に自動計測するシステム。T-iROBO Rollerに搭載して、自動で施工と計測を同時に行うことが可能）

【1】補修・メンテナンス・補強技術
1)後施工耐震補強工法：「ポストヘッドバー」
既設鉄筋コンクリート構造物の内側から削孔し、専用モルタル充填後に、後施工プレート定着型せん断補強鉄筋“ポストヘッドバー”を挿入し、躯体と一体化を図り、部材のせん断耐力を向上させる耐震補強工法です。

2)コンクリート構造物の補修・補強工法：「CFパネル：炭素繊維シート複合パネル」
トンネル覆工のはく落防止、曲げに対する補強材、柱部材の耐震補強工法に使用するパネル。軽量なパネルのため人力のみでの施工が可能です。

3)低粘度型アクリル樹脂を用いたひび割れ補修工法：「スーパーJ」
下地処理が不要、かつ速硬性の低粘度型アクリル樹脂を、ひび割れ部への低圧注入・刷毛塗り、ローラー塗布により、コンクリート構造物の延命化を図ります。

【2】モニタリング技術
1)コンクリートひび割れ画像解析技術：「t.WAVE」
コンクリートひび割れ画像解析技術「t.WAVE」は、一般的なコンクリート構造物だけでなく、高架橋などの高所やアクセス困難な箇所もドローンを用いて撮影した画像から、ひび割れ状況の定量的な評価が可能な技術です。ル。軽量なパネルを人力のみでの施工が可能です。

【1】補修・メンテナンス・補強技術
1)リラクスファルトHT舗装
舗装の長寿命化を目指して開発した、ひび割れとわだち掘れの発生を抑制できる舗装です。

2)ワンダーコーティングシステム ～ガラスコートシリーズ～
一般のペンキのように塗るだけで形成したガラス質膜により、構造物への劣化因子の浸入を防止できる技術です。構造物への汚れや落書き、張り紙が容易に落とせる効果もあり、美観の保持にも有効です。

3)ホロレンズを活用した地中の見える化技術
BIM/CIMで作成したデータをウェラブルのホロレンズに搭載し、実像にバーチャル画像を組み合わせることで、地中内の埋設物を見える化する技術です。

〝Tosk（トスク）〟は水の流れる隙間が生じるように、天然砂利を特殊樹脂で固めた構造体で、側溝ふたや集水マスふた・透水性舗装材などに応用する技術となります。
Toskは高い透水性(透水係数1.3cm/s)を有し、雨量にして100mm/hの降雨でも地表に雨を残さず浸透させます。この技術を用いて豪雨による災害、雨天時のスリップ(滑り抵抗係数C.S.R：0.78)を抑制します。
また、表層に使う天然砂利は25種類から選べ、あらゆる景観に合わせられます。

コテプリは、コンクリート打設時の仕上げ高さを自動追尾トータルステーションとスマートグラスにより、作業員が直接確認及び調整できるシステムです。従来は、高さ目印を基準にした作業員の目測で対応していました。本技術の活用により、リアルタイムに設計との差が数値で分かるため、品質及び施工性が向上します。

ビーコンアラートは、ビーコン（無線標識）を危険箇所に設置し、警報エリアに接近した作業員に対して、危険箇所への接近をイヤフォンにて音声出力、また、スマートフォンにてバイブレーションおよび画面表示で通知するシステムです。

担当 / 鎌田

ミニアンカーPIは老朽化した擁壁の補修や擁壁の耐震性を高める工法です。先端拡大部を有する補強材を擁壁表面から挿入定着させることにより、既設擁壁を現状のまま補修・補強することができます。先端拡大部の支圧抵抗＋グラウトの加圧注入効果により大きな抵抗を有するため、鉄筋挿入工に比べ長さを短くしたり本数を少なくできます。

ハイビーネオは高強度の改良土（短繊維混合安定処理土）を壁面工とし、補強材（ジオグリッド）と組み合わせた補強土壁です。壁面材は鋼製枠と組み合わせた軽量薄型な壁面パネルを用いるため、施工の省力化、効率化が図れます。また、壁面に改良土を用いることで背面盛土材の対象土質が広範囲となり、現地発生土を有効利用できます。

担当 / 中谷

【RFIDひずみ計測システム】
無線で構造物内部に発生するひずみを計測できるシステムで、センサ・通信部ともに埋設されるため、非破壊で、誰にでも簡単に計測できます。計測結果はメモリに保存できるほか、無線電波で電源を供給するため電池が不要です。
【RFID腐食環境検知システム】
塩害・中性化・化学的侵食に起因する鉄筋コンクリート構造物の鉄筋腐食を、鉄筋近傍の腐食環境を評価することで予防保全を実現できるシステムです。ひずみ計測システム同様、センサ・通信部ともに埋設されるため、非破壊で、誰にでも簡単に計測できます。
【iコンスペーサを用いた構造物情報管理】
ICタグの固体識別IDやメモリを活用して、構造物に関わる諸情報の記録や管理を容易に実現します。また、外部システムと連携することで、施工管理や維持管理のICT化を促進します。

【内容】
本システムは、粒径判定と水分量判定システムから構成されます。
・粒径計測システム　 ：空間コード化法を用いて粒径を瞬時に計測
・水分量計測システム：散乱型RI 水分計と自動昇降装置の組合せで計測
【効果】
・搬入ダンプ全台数の計測が可能となる事で、品質管理の向上及び省人化が可能となります。
・90秒/台の計測時間なので、サイクルに影響しません。
・規格範囲外の不良材排除が可能となり、不良材混入による締固め不足が解消され、盛土品質の向上につながります。

【内容】
自動走行型ロボットとRI試験器を搭載した台車を組み合わせ、盛土品質管理試験（RI試験）を自動化する技術です。
・ロボットに搭載したGPSにより、現在地を把握し指定した場所まで移動後、RI試験器が降下し計測します。
・場所の指定は、パソコン・タブレットで地図や図面上のウェイポイントで行います。座標による指定も可能です。
・指定場所へのルート上に、障害物がある際は搭載したレーザーセンサーで障害物を検知し迂回行動を実施します。
【効果】
・施工管理の効率化・生産性向上が期待できます。

【内容】
AR技術等を利用し、切羽面からの肌落ちや崩落･崩壊の兆候を事前に予測し、崩落危険度を知らせる警報発信手法です。
・3Dレーザースキャナで連続的に鏡面を測定し、管理値を超えた変位個所をグリーンレーザーでマーキングし可視化します。
・カメラ映像と変位データを結合しAR表示することで、現在の切羽状況が一目でわかるようになります。それを、切羽監視員のヘルメットに装着したスカウター、タブレット端末、施工機械のモニターなどでリアルタイムに確認できます。
・切羽直近の作業員には、ヘルメットハンマーの振動によって異常を直接伝達します。
【効果】
・切羽変位の把握を誰でも出来るようになります。
・施工時間・異常検知時間・退避時間が短縮します
・切羽作業員、重機オペレータ、現場職員の情報共有が円滑になります

【内容】
既存の住宅地や工場敷地内などの、狭隘な施工条件下でTOFT工法の格子状地盤改良体を構築する目的で開発された施工法です。
【効果】
・機械の運搬が容易かつ組立・解体に要するスペースの縮小が可能になります。
・機械攪拌式であるため、噴射攪拌式などに比べ排泥量も少なく経済的です。
・全自動施工により、改良品質の安定化と省人化を実現します。

本技術は市街地などの歩道部等の側溝蓋の破損箇所や側溝高さの変更（バリアフリ－化）箇所において、Ｗ２Ｒカッターで既設側溝の側壁を内側より所定の高さに切断した後、PCa蓋を設置して側溝のリニューアルを図る工法です。工事期間の短縮が図れ、既設歩道や民地、周辺住民などに対して影響が非常に少ない、安全や環境に優しい工法です。

千葉県県土整備部における「建設現場の生産性向上」と将来の担い手確保」に向けた下記の取組を紹介しています。
・週休２日制適用工事の試行
・建設現場における快適トイレの普及促進
・ＩＣＴ施工技術の全面的な活用
・ＣＣＩちばの取組状況

特殊コンドルファ始動器は、始動電圧を途中で可変できるように加速タップを追加した。初期始動50%印加→加速時70%印加→100%(運転)と3段階の過程を踏む。低いタップから始動し始動電流を抑制する。途中で加速し加速トルクを得て運転へ移行する。結果、発動発電機の容量を小さく出来経済性の向上や工程の短縮が図れ、CO2が低減できるので環境の改善が期待できる。