わ｜建設技術情報（第16期）｜建設技術展示館｜触れて学べる体験施設（国土交通省関東地方整備局関東技術事務所）

防災・減災、国土強靱化、インフラ長寿命化技術 / B-23 港湾工事のICTブロック据付技術「水中ジャイロ」「水中遠隔玉外し装置」

作業船上からの遠隔操作により水中構造物据付の「安全性向上」、「省人化」、「省力化」を実現。
潜水作業の機械化および自動化を図り、水中作業の無人化をめざす。

「水中ジャイロ」は、吊荷の水平回転を制御できます。「水中遠隔玉外し装置」は、水底に据付けた吊荷の玉外しができます。どちらも遠隔の船上から操作および制御ができます。これら２つを組合わせて使うことで、水中作業の無人化へ近づけて行きたいと考えています。

「水中ジャイロ」は、クレーン作業において、ブロックの回転をジャイロスコープの原理を利用して遠隔制御する技術で、従来は、潜水士の介錯ロープ操作で対応していました。本技術の活用により、潮流があっても遠隔操作でブロックの向きを保持できるため、安全性及び施工性が向上します。
「水中遠隔玉外し装置」は、水中ブロック据付において、超音波信号によりロックを解除しフックを回転させることにより遠隔で玉外しを行う装置で、従来は、潜水士の手作業で対応していました。本技術の活用により、潜水士作業を省人化でき、玉外しの作業効率が向上します。
上記２つの技術の組み合わせにより、吊荷の向き調整、玉外しを船上から遠隔操作で制御でき、玉外しを短時間できるので、潜水士は吊荷を監視するだけでよく、安全性と施工性の両方が向上します。この２つの技術を組合わせて使うことで、水中作業の無人化へ近づけて行きたいと考えています。

若築建設株式会社経営管理部門経営企画部　担当 / 古郡　隆行

関係機関・地方公共団体・大学等の取り組みや研究 / D-11 早稲田大学地盤工学研究室のICT土木に貢献する研究開発

関係機関・地方公共団体・大学等の取り組みや研究

画像解析・加速度応答を活用した締固め土工の簡略化技術

・自動振動締固め模型実験装置
・分光情報に基づく土の含水比の迅速評価

本展示では、人材不足の対応や業務の効率化に念頭を置いたICT土木の推進に資するため、加速度ICタグセンサーによる締固め中～締固め完了までの加速度応答変化や、分光情報による土の状態量変化の把握といった、土工における締固め管理の高度化・効率化に寄与できる地盤工学的検討を紹介します。

①自動振動締固め模型実験装置
現行の締固めでは、締固めた土全体の乾燥密度を測定できないため、一部をサンプリングして計測しています。この時、サンプリングに時間を要することや、完成した地盤を破壊する必要があること、測定点数が限定されるという課題があります。そこで、締固め機械が発する振動を加速度ICタグセンサーにより取得し、STFT解析することで、施工エリア全体の地盤剛性を測定しようとする、振動ローラー加速度応答法が開発されてきました。本展示では、それらを室内試験に応用し、礫や石を含む地盤の締固め試験や、新たにランマと呼ばれる建設機械に本システムを組み込むことを目指して実験を行った内容について紹介します。

②分光情報に基づく土の含水比の迅速評価
締固めにおいては土の含水比管理も重要です。土質材料表面の分光情報から、含水比等の状態量を簡易かつリアルタイムに推定可能な方法の開発に向けた実験的検討についても紹介します。赤外分光光度計から得られる赤外分光スペクトルや，分光カメラから得られる分光画像より試料表面の分光情報を取得しました。その結果、赤外分光法により水分子の振動による吸収帯を測定したことで、赤外分光スペクトルと含水比に関係があることがわかり、含水比を推定できる可能性が明らかとなりました。また分光画像も含水比に関係があることが分かり、含水比測定の迅速化に寄与できる可能性が示唆されました。

早稲田大学　創造理工学部社会環境工学科　地盤工学研究室　担当 / 伊藤大知

建設技術情報（第16期） - わTECH16