トンネル維持管理部会

No.4

技術名称

トンネル覆工コンクリート調査車

副題

電磁波レーダによる変状調査

技術概要

打音検査での検知が困難であった変状(空洞やジャンカなど)がマルチパスレー

タ(MPLAレーダ)により3 次元で映像化できる。専用の支持装置を車両に搭載し、

走行しながら連続計測が可能である。

また、計測データは表面撮影車(㈱トノックス製)で得た展開図データと統合が

可能で、表面と内部状況による総合的な判定が可能となる。

適用分野

 ■:対象

 □:非対象

トンネル維持管理
  ■近接目視          ■打音検査

技術特徴

○概要

打音検査での検知が困難であった変状(空洞やジャンカなど)が3次元画像化で

きるマルチパスリニアアレイレーダ(MPLAレーダ)を搭載したシステム。

専用の支持装置を車両に搭載し、走行しながら連続計測が可能である。また、

計測データは表面撮影車(㈱トノックス製)で得た展開図データと統合が可能で、

両データを展開図上に併記することで表面状況と内部状況の関連付けが行え、

優先度の高い箇所等の総合的な判定が机上で可能となる。また、いずれの方

式も現場の環境に左右され難く、自走しながらの連続計測が可能で現地労力・

コスト低減のメリットが期待できる。

移動手法

車両走行系

操作方法

○トンネル表面撮影車 ・・・遠隔(計測車内で操作)

                  走行しながら連続計測可能。計測最大速度60km/h

○トンネル覆工検査車  ・・・遠隔(計測時、支持装置操作要)

                  走行しながら連続計測可能。計測最大速度7km/h

情報取得方法

○トンネル表面撮影車

レーザースキャンによる。

反射したレーザー光の微妙な強弱を検出、この反射光量データを画像化する

独自方式(フライングスポット法)を採用している。(トンネルキャチャー

として実用化)また、表面の凹凸やひび割れの窪みによって生じるレーザー

光線の変形を一定距離間隔で撮影し捉えた画像から実際の横断形状やひび

割れの凹凸量を換算する、光切断方式を原理とした手法の適用も検討中。

(路面性状で実用化済)

○トンネル覆工検査車

電磁波レーダ法による。

独自開発のMPLA レーダを搭載、全32 素子から構成され、1 回の走行で約1m

幅の範囲で計測が可能で面的なデータを取得できる。またマルチパス(多経路)

方式により、鉄筋裏の変状等の検知が可能になるなど特徴がある。周波数帯域

は100M~3.2GHz とし、表層から深層(40cm)まで覆工内部の詳細検査が可能

となっている。

今後、表面近傍の検査精度向上を目的とし、最大周波数帯域を見直し、打音

検査の代替に特化したMPLA レーダを開発、トンネルへの適用を検討中。

また、表面撮影データとの位置情報整合性を高めるため、計測位置の映像

データが取得できるシステムなど補助装置開発も検討中。

取得情報の整

理・分析方法

○トンネル表面撮影車

計測データは覆工表面解析画像解析し、表面の状況(ひび割れなど)を変状

展開図に変換する。これらの情報はCAD(dxf)データ化が可能である。

○トンネル覆工検査車

計測データは3D 解析、半透明3 次元画像で出力。画像展開図(平面・断面図)

と変状一覧表により整理する。変状情報は、専用ソフトにてテキスト化が可能で、

表面撮影から得られた展開図のCAD データ上に読込、併記可能となっている。

これにより、コンクリート表面と内部の状況が関係性を持った形で同時確認でき、

優先度の高い箇所の特定が容易にできる。

コメント※

[要素検証技術]

検証項目:[1]トンネルにおいて、覆工、坑門等に発生した変状(ひび割れ、うき、

                       はく離、はく落、変形、漏水など)の全てまたは一部に対して、近接

                       目視の代替または支援ができる技術・システム

                 [2]トンネルにおいて、覆工、坑門等に発生した変状(うき、はく離、はく

                       落、打継目の目地切れなど)の全てまたは一部に対して、打音検査

                       の代替または支援ができる技術・システム


検証場所:宮ケ瀬ダム北岸林道トンネル、施工技術総合研究所模擬トンネル

 

・実トンネルにおける変状検出精度の確認が必要である。

応募者

三井造船株式会社 森島 弘吉

共同開発者

株式会社トノックス

連絡先

三井造船株式会社 機械・システム事業本部産業機械営業部

〒104-8439  東京都中央区築地5丁目6番4号

TEL:03-3544-3221、 FAX:03-3544-3055

担当:森島  (Email:morishih@mes.co.jp)

 

※公募要件に対する部会としての評価ではない。ただし、要素検証技術の確認に立ち会った部会の委員等からコメントを頂いた

場合は記載。

 

 

【参考図 等】

【静止画】

三井造船ト01
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三井造船02
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三井造船03
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【動画】

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