エスイー の 技 術 情 報

SE通信2015年 3月号
編集・発行
橋梁構造事業部■ TOPICS の紹介 ■今号の『ＳＥ通信』のキーワードは『ＰＣ橋の施工品質向上に寄与する施工支援システムの現状』です。
ＰＣ橋を永続的に供用していくためには、①設計で与えられたPCケーブルの緊張力を正確に導入すること、②PCグラウトを確実に充填すること、が非常に重要で、この作業の品質を確保すること、向上させることが構造物の健全性を長期的に維持する上で不可欠である、といっても過言ではありません。
これまで、この2つの作業の品質向上に寄与できる施工支援システムとして、「緊張管理システム」や「PCグラウト注入管理システム」を紹介してきましたが、運用開始後、さらなる品質向上への支援策として、基本システム以外の計測機器との統合による機能の拡張や装置の開発などに努めてきました。
今号では、上記支援システムにおける新たな機能や適用用途、開発装置などの現状についてご紹介します。

■ＰＣグラウト支援システム■
PCグラウト支援システムとしては、「PCグラウト注入管理システム」をレンタルにて提供していますが、本システムでは、各計測データを集約し保存するデータロガーの拡張性を活用することで、基本性能である、①注入速度や注入量、②注入圧力、③グラウト温度、の計測に加え、各種計測機器の増設およびデータの統合など、さまざまな現場施工条件に合わせて使用することが可能です。
ここでは、これまでの使用実績や適用性検討などを踏まえた本システムの応用例についてご紹介します。

● 応用例１：密度計との統合
グラウト材の密度計測を連続的かつリアルタイムに行える“配管用密度計PIRICA”（ソイルアンドロックエンジニアリング㈱社製）を使用する際、通常は機器単体でのデータ管理が必要となりますが、本システムでは、計測データをデータロガーを介して、パソコンに取り込むことができます。
これにより、パソコン画面上で密度計側データを統合した一元管理が可能となるため、グラウト管理における省力化とともに、より一層の品質向上が図れます。

密度計配置のシステム概要図

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密度計使用例

密度計を統合した場合のパソコン画面● 応用例２：温度計などの増設
平成24年12月に改訂された“PCグラウトの設計施工指針－改訂版－”（公益社団法人 プレストレス
トコンクリート工学会 発刊）において、グラウトが確実に充填されるために必要なグラウトの流動性維持に関し、グラウトの温度管理の重要性が明記され、日常管理試験の項目にグラウト温度の変化を継続的に捉えて管理することが追加されました。
本システムでは、基本性能として、計測ボックス内蔵の熱電対で注入作業中のグラウト温度を連続的に計測（注入側と排出側）できますが、練り混ぜ後のグラウトが投入されるホッパーに熱電対を増設すれば、グラウトの練り上がり温度を継続的に計測することができます。
また、グラウトの練り上がり温度に与える影響が大きい練り混ぜ時の水温や注入時の外気温などを連続的に捉えることで、グラウトの配合（水セメント比）をいち早く見直し、一様な性状を維持したグラウト注入を行うことが可能となります。

PCグラウトの設計施工指針－改訂版－

温度計増設のシステム概要図

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● 応用例３：計測ボックスの増設
単純桁でのPCグラウトでは、通常の桁端部から注入し、反対の桁端部から排出する
注入方法以外に、ケーブル曲げ下げ部でのグラウト先流れによる有害な残留空気発生の対処として、ケーブルの最低所から注入し、両桁端部で排出する注入方法を採用する場合があります。
この場合、注入口1箇所、排出口2箇所の計3箇所に計測ボックスを配置することになりますが、本システムでは計測ボックスの増設を必要とする注入方法にも対応することができます。

計測ボックス増設のシステム概要図● 施工実績
運用開始（平成24年度）以降の施工実績を以下に示します。
実績年度

件名

グラウト施工時期

施主名

橋梁形式

ケーブルタイプ2012

平成23年度 西原地区2号橋上部工（下り）工事

2012年12月～2013年2月

沖縄総合事務局 開発建設部

PC3径間連続箱桁橋

2013

東九州道（鹿屋～曽於） 月野川第二橋上部工工事

2013年7月～2014年2月

国土交通省 九州地方整備局

PC2径間連続ラーメン箱桁橋

2014

一般国道432号 八道橋（仮称）橋りょう整備工事（上部工）2014年8月～2014年12月

山口県 下関土木建築事務所

PC5径間連結ポストレンションT桁橋

12S12.7内ケーブル

2015

平成26年度 糸満高架橋上部工（上りP5～P8）工事

2015年3月～（施工中）

沖縄総合事務局 南部国道事務所

5径間連続PC箱桁橋

12S15.2内ケーブル

12S15.2内ケーブル

12S12.7内ケーブル
1S28.6横締めケーブル■ 緊張管理支援システム■
PC構造物におけるケーブル緊張では、通常、緊張ポンプ圧力とケーブル伸び量を緊張端で測定し管理を行っていますが、緊張管理の品質を向上させる手段のひとつとして、ケーブルの導入張力をより正確に把握することが挙げられます。
ここでは、緊張時の緊張ポンプ圧力の測定に替わり、緊張端や設計断面での導入張力をより精度よく計測できるシステムについてご紹介します。

● ロードセル内蔵ジャッキノーズ
くさび定着式のSEEE/FUTシステムにおいて、緊張ジャッキのノーズ部にロードセルを内蔵させることにより、ケーブルの導入張力をダイレクトに測定することを可能としました。これを使用することで、緊張ジャッキ内部の摩擦力の影響を受けず、かつ緊張端での導入張力を直接的にデジタル計測することができるため、管理精度を向上させることができます。

定着具

ロードセル

緊張ジャッキ設置概要図

システム部材構成

Page 3◆ 特

長① ロードセルと表示計は専用のケーブルで容易に接続でき、システムが非常にコンパクト② ロードセル側のコネクタは防滴型で、雨天でも使用可能③ 出荷時にロードセルが組み込まれ、標準の緊張ジャッキと同じ取り扱いとなるため、現場での特別な操作が不要④ 現場で計測器の準備や機器の設定作業が不要⑤ 荷重値がデジタル表示されるため読み取り誤差が生じない⑥ 緊張ジャッキの内部摩擦損失を排除可能⑦「緊張管理システム」との組み合わせが可能

荷重値デジタル表示◆ シリーズ
荷 重

適用ジャッキ

適応ケーブル

1900kNJM1900 シリーズ

FUT12T13

2600kNJM2600 シリーズ

FUT12T13、FUT12T15

4500kN ※開発中

JM4500 シリーズ

FUT19T15◆ 社内実験
引張試験機にケーブルおよび定着具をセットし、緊張ポンプを操作して引張試験を行い、緊張ジャッキに内蔵されたロードセルが正常に機能することを確認しました。

社内実験状況

● 磁歪センサーの適用
磁歪センサー（以下、EMセンサー）は、PC橋の設計断面位置など、任意の位置にセンサーを取り付けることで、ケーブルの導入張力を計測することができるため、新設時の緊張管理にも適用されています。
実際の現場でケーブル張力を計測するためには、同じ仕様のケーブルとセンサーを使用して引張試験を行い、ケーブル応力算出式の校正値などを事前に求めておくためのキャリブレーション試験が必要となります。
試験で求められる校正値などについては、同種ケーブルの過去のデータを使用する場合もありますが、弊社では、山口工場に設置された5000kN引張試験機を使用し、当該ケーブルと同じ製造ロットのPC鋼材を使用した同種ケーブル材でキャリブレーション試験を行うことができます。
これにより、過去のデータを使用する場合に比べて、より精度の高い導入張力の計測が可能となり、緊張管理の品質を向上させることができます。
なお、現状では、「緊張管理システム」と組み合わせて使用することはできませんが、将来的に実現できればと考えています。

EMセンサーキャリブレーション状況

EMセンサー設置状況【お問合せ】
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