これまでのPC鋼材の緊張管理は、緊張用ポンプの圧力値と鋼材の伸び量を目視で読取り、読取った値をもとに手書きで緊張管理グラフを作成していました。鹿島が開発したシステムは、この値の読取りとグラフ作成をセンサとノートPCにより自動化することで、緊張管理の精度をこれまでの10倍に向上させるとともに、省力化および、読み取りミスなどのヒューマンエラーを未然に防止することができます。さらに、緊張作業中に作業員が伸び量計測のためにジャッキに近づく必要がなくなり、作業の安全性も向上させるシステムです。

正確な緊張力の導入

油圧ホース内の圧力損失を考慮した数値を緊張管理に反映し正確な緊張力を導入できます。

• 緊張ポンプのハンドルレバーを中立にした場合、緊張ジャッキ側で２MPa程度の圧力損失が確認されており、この差をPC緊張管理に反映することで正確な緊張力を導入することができます。

ヒューマンエラーの防止と計測精度の向上

ヒューマンエラーの防止と計測精度向上が図れます。

• 読取り値の見誤りや聞き間違いなど、人為的ミスを回避することができます。
• 圧力センサ（分解能0.1MPa）及び変位センサ（分解能0.1mm）と従来よりそれぞれ10倍の精度向上となっています。

ワイヤレスで作業性向上

通信方法を無線にすることで、有線によるケーブルの取り回しの解消と長大スパンに必要なケーブルを無くすことができ、作業性が向上します。

• ワイヤレスで通信可能な無線伝送機能を備え、PC鋼材が長く両端部が離れている場合でも作業性が低下しません。
• 適用試験では、最大200ｍのスパンまでデータ通信できることを確認しています。

本システムでは、上下床版の温度差による主桁の変形のほか、高橋脚のたわみによる主桁の傾斜に留意しました。

日照による、上床版の温度変化に対しては主桁に埋設した熱電対を用い、橋脚の傾きは柱頭部に設置した傾斜計を用いてリアルタイムに計測しました。

上げ越し実測値と設計値を逐次比較することにより、誤差要因を分析し得られた誤差の傾向や影響度を踏まえて型枠セット高さを補正し、上げ越し管理の精度を向上させました。

プレキャストセグメント工法では、セグメントの出来形が構造物の線形に与える影響が大きいため、精度よくセグメントを製作することが重要になります。

セグメント製作精度管理システムは、製作したセグメントの出来形を計測して製作精度を管理します。また、出来形をつなぎ合わせることによって架設後の構造物の線形を予測します。

予測線形が管理限界値を超えると判断される場合には、それ以降に製作するセグメント製作値の最適計算を行って補正値を算出します。

これにより、製作時における構造物の出来形線形を計画線形により近い形に管理することを可能にします。

セグメント製作精度管理システムのフローを右下に示します。

本システムは、製作管理、出来形管理、線形管理の3つのパートで構成されています。

• 製作管理では、NEWセグメント（以下、NEWと称す）を製作するためにOLDセグメント（以下、OLDと称す）と型枠のセット値を管理したり、NEWを製作したあとのNEWとOLDの相対関係を計測したりします。ここでは、計測システム、および油圧ジャッキ制御システムと連動させることにより、製作管理の自動化が可能となります。
• 出来形管理では、セグメント1個ごとの出来形計測を行い、品質管理としての出来形調書を作成します。
• 線形管理では、製作管理から得られたNEWとOLDの相対関係、および出来形管理から得られたセグメント1個ごとの出来形から、予想出来形線形を算定します。予想出来形線形が管理限界値を超えるようであれば、NEWの製作値を変更することにより線形補正を行います。

写真は、ショートラインマッチキャスト方式によるセグメントの製作状況です。

セグメント製作状況