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助成・表彰・審査制度 / 国土技術開発賞

    • 第3回国土技術開発賞

入賞(選考委員会委員長表彰)

GPSおよび加速度センサーを用いた盛土締固め管理システム (第3回国土技術開発賞 入賞)

ミッション品質の確保及び性能の向上に寄与する
応募技術名称GPSおよび加速度センサーを用いた盛土締固め管理システム
副題防菌コンクリート
応募者名(株)大林組
技術開発者(株)大林組 串間正敏
       三好哲也
       藤原宗一
       古屋 弘

技術の概要

1.技術開発の背景と目的

 盛土の施工管理における品質管理については、盛土材料別に試験施工を行い、試験施工の結果に基づいて管理する方式(品質規定+工法規定)が一般に採用されることが多い。

 近年、この工法規定管理にGPSやトータルステーションを用いて転圧機械の位置や軌跡を計測し、データ処理・記録を行い、転圧回数管理を行うシステムが開発され実用化されて、弊社においても複数台の転圧機の施工管理にGPSによる転圧回数管理システムを採用してきたが、より高度な品質管理手法を確立すべく、GPSを用いた締固め管理システムに加速度センサーを付加し、データ解析により締固め状態を客観的に把握するシステムを開発し実工事に適用した。

2.技術の内容

 振動ローラーの振動輪において計測した加速度データのスペクトルは、振動ローラーの起振振動数(基本振動数)と、この倍の周波数にスペクトルのピークが現れる。この倍振動は盛土材料の密度の増大に伴ってこの値が大きくなってくる特徴があることから、この特性を利用して盛土の締固め度の判定に利用するもので、この基本振動スペクトルと倍振動の成分パワースペクトルの比(乱れ率)を締固め度を表す指標とする手法(PSDピーク法)の他、2種類の判定指標(積分値比較法、フィルタ透過)を新たに開発し、締固め状況を間接的ではあるが測定するシステムである。

3.技術の効果

 本システムの効果は、 [1] あらかじめ試験施工によって決められた加速度解析結果から定められた管理基準値と各の解析結果を比較し、盛土材の締固め状態がリアルタイムに判定できる。 [2] 締固め度の不十分な箇所、不良部分の除去などの対策を講じることで盛土全体を所定の基準で施工できる。 [3] 全域での密度(締固め度)測定が可能となり、現場密度試験と工法規定による品質管理に比べて、より高度な品質管理が実現できる。さらに将来的にはリアルタイム解析結果を品質管理へ反映させることも期待でき、総合的に転圧時間の短縮、転圧の効率化・省力化に有効となり得る技術である。 [4] GPSを用いたシステムにより、複数台の振動ローラーの転圧管理を行え、振動ローラーのオペレーター自身も現在の転圧状況を確認しながら作業が行える。

4.技術の適用範囲等

  • 粗粒材料を用いた盛土工事において適用可能であり、特に大規模土工においては本システムの導入による品質管理精度の向上と省力化に寄与すると考える。
  • 適用実績 西水貯第57号神谷ダム建設工事 他2件