鹿島ら３社／ＰＣケーブル張力計測システム開発／光ファイバーと融合、施工時から管理20161028建設工業

鹿島ら３社／ＰＣケーブル張力計測システム開発／光ファイバーと融合、施工時から管理20161028建設工業

　鹿島は２７日、住友電工スチールワイヤー（兵庫県伊丹市、鳥井博康社長）、ヒエン電工（大阪市中央区、山鳥剛裕社長）と共同で、プレストレストコンクリート（ＰＣ）に使うＰＣケーブルの張力を計測する新技術を開発したと発表した。光ファイバーによるひずみ計測技術を応用し、光ファイバーとＰＣケーブルを一体化することで、ＰＣケーブルの張力を任意の位置で直接計測できるようにした。従来は難しいとされていた施工段階からの張力管理を実現し、構造物の品質確保に役立てる。

　ＰＣ構造物の品質と耐久性の確保には、施工時に所定の張力をＰＣケーブルに確実に導入するとともに、供用中も必要な導入張力（コンクリートを圧縮する力）を維持することが重要となる。

　張力の計測方法として、施工時は油圧ポンプの圧力値とＰＣケーブルの伸びから張力を間接的に評価する手法しかなく、定着後はＰＣケーブル全長にわたり導入張力を計測する手段は確立されていない。
　そこで３社は、２０年以上の実績がある光ファイバーによるひずみ計測技術に着目。ＰＣケーブルの製作工場で光ファイバーをあらかじめＰＣケーブルの全長にわたり組み込み、一体化する方法を考案した。

　ＰＣケーブルに光ファイバーを直接組み込む「裸線型」と内部充てん型エポキシ樹脂被覆ＰＣケーブルの被覆内に光ファイバーを埋設する「ＥＣＦ型」の２種類で、ＰＣケーブルを緊張した際、光ファイバーに生じるひずみを計測することで張力の分布を評価する。

　この計測技術を、国土交通省東北地方整備局発注の「国道１１５号月舘高架橋上部工工事」（福島県伊達市、工期１４年９月５日〜１６年１０月３１日）に適用した。延長４６２メートルのＰＣ６径間連続ラーメン箱桁橋を建設する工事で、ＰＣケーブルの緊張作業時の張力と定着後の導入張力の分布を現場で精度よく計測できることを確認した。

　光ファイバーを人が出入りできる場所まで延ばしておくことで、供用後も随時、導入張力の計測が可能となり、ＰＣ構造物の維持管理の高度化や効率化につながる。

　ＰＣ構造物の健全度を効果的に把握できるため、維持管理のほか、大地震発生後の二次被害の防止や応急復旧対策にも有効という。今後は、斜面やのり面の崩壊防止に使うグラウンドアンカーへの適用も視野に研究開発を継続していく。