ひび割れ幅モニタリング

インフラは「国民の安全・安心の確保」「持続可能な地域社会の形成」「経済成長の実現」という役割を担っています。
その役割を下支えするため、これまでに整備したインフラがその機能を将来にわたって適切に発揮できるよう「持続可能なインフラメンテナンス」が必要です。
平成26年5月「国土交通省インフラ長寿命化計画」が策定され、点検・診断、修繕・更新、情報の記録・活用といったメンテナンスサイクルが構築されています。
この考えでは、損傷が軽微な段階で補修を行うことで施設を長寿命化させる「予防保全」の取組が必要かつ有効であることが示されています。

橋梁のRC床版や橋脚、ボックスカルバートなどのコンクリート構造物のひび割れは、疲労、塩害、凍害、アルカリ骨材反応、中性化、外力作用、施工不良等の原因が考えられますが、初期点検や5年に1回の橋梁点検等により、破損が検知された時点からひび割れの経過を観察することは、予防保全のための重要な初期行動や継続監視のアクションです。
橋梁点検の評価では“健全から緊急措置”の4段階に分類されますが“補修不要”と判定された構造物に対しても、ひび割れの進行や補修後の効果検証の経過観察などが将来のメンテナンス費用を軽減するための予防処置の実施判断として有用であると考えます。

• バッテリー式のため現場での電源準備不要
• 設置場所を問わず、現場職員なら誰でも簡単に設置が可能
• リアルタイムなデータを遠隔地で確認
• 計測データはCSVダウンロードが可能
• 計測時間の間隔は自由に設定し、異常値通知などをお知らせする機能も搭載

これまで、ひび割れ幅を観測する方法は、現場でクラックスケールを用いる方法や変位計とデータロガーを用いる方法が一般的でしたが、センサーを監視対象に取り付けるだけで、すぐに常時測定を開始することが可能です。

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• ひび割れの進行を確認するために「計測のたびに現場に行く」必要がある。
• 足場などの設置が必要な場合もあり「仮設調達などの段取り」などに時間を要する。
• 計測者毎にひび割れ幅の読み取りに「ばらつき」があり客観性に欠ける。
• 野帳への手書きデータから表計算ソフトへの入力に手間がかかる。
• 人的コスト、資材調達コスト、時間コストを削減したい。

WHEC（Weihai Hualing Opto-Electronics Co.,Ltd.）のワイヤレス壁面クラック変化検知器をひび割れ部に設置すれば、定期的にひび割れ幅を計測し、クラウドにデータを蓄積します。
毎回現場へ行くことなく、遠隔でひび割れの経過観測が可能です。

※画像をクリックすると拡大します

ワイヤレス壁面クラック変化検知器は1日1回の測定で3～5年程度は測定が可能です。
1日の測定回数はアプリで設定変更することが可能ですが、測定回数を増やせばバッテリーの消耗が早くなり、測定期間が短くなりますので、ご注意ください。
デフォルト設定では毎日1回21時に測定を行うことになっています。
 

コンタクトイメージセンサでひび割れ幅を測定するためにはセンサとひび割れ面までの距離を一定に保つ必要があります。そのため、ベースプレートを設置して距離を一定に保つようにしています。
表面に凹凸がある場合にはベースプレートの設置が困難であることや、センサでの適切な測定ができない可能性がありますので、ご注意ください。

様々な間隙状態の観測に対応できます。
 

ワイヤレス壁面クラック変化検知器は、橋梁の拡幅工事による「横」「縦」の間隙観測にも応用でき、遊間（ギャップ）・変位・段差を簡単に観測することが可能です。

「ジョイント部の伸縮装置」「コンクリート構造物と土工部間」「橋梁本体と歩道部」「橋梁部に付属する通信管路や水道等の各種付帯設備間」に設置することで、遠隔で間隙を観測し、測定回数（分析可能なデータ量の確保）/コスト面での効果を発揮できます。

従来の測量で計測する場合
人員確保・交通規制申請・観測データは測定日のみ・測定回数に応じたコスト（協議調整等の時間コスト、都度測量する人件費コストなど）​​​​​が掛かります。

ワイヤレス壁面クラック変化検知器で計測する場合
設置と撤去の現地作業は2回のみ・常時観測してデータを収集・交通規制を実施する必要はありません。
また、設置方法を工夫することで、ボルトのゆるみ（回転）や、擁壁の倒れ（転倒）も測定でき、近隣の交通量計やひずみ計のデータと組み合わせることで、段差発生の原因、対策案の検討にも活用できます。

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