小欧视频

桥梁は線状の長大構造物であり、構造物の品質と耐久性を確保するためには、施工時に所定の張力がPCケーブルへ導入されるとともに、供用中も必要な張力が維持されていることが重要です。また、維持管理においては長い供用期間中に生じる変状を漏れなく検知することが重要で、高耐久でひずみ分布が計測できる光ファイバセンサは計測方法として最も適しているもののひとつです。
桥梁の施工管理?維持管理?BCPに役立てることを目的として、光ファイバが組み込まれたPC（Prestressed Concrete）ストランド（厂尘础搁罢ストランド^?）を开発し、ストランド全长にわたる张力分布を见える化しました。
长期的な変状や地震による変状の検知に役立てている事例があります。

桥梁「厂尘础搁罢ストランド^?张力センサ技术」の概要

「厂尘础搁罢ストランド^?张力センサ技术」は、笔颁ストランドの全长にわたって光ファイバセンサを组み込んだ厂尘础搁罢ストランド^?を用いて、ストランドを紧张した际に光ファイバに生じるひずみを计测することで张力分布を评価します。厂尘础搁罢ストランド^?は裸线の笔颁ストランドの表面に直接光ファイバを组み込んだ「裸线型」と、内部充てん型エポキシ树脂被覆笔颁ストランドの被覆内に光ファイバを埋设した「贰颁贵型」の2种类を开発しています。

＜厂尘础搁罢ストランド^?工法の特长＞
?工场にて予め光ファイバを组み込んで使用する
?通常の笔颁ケーブルと同様の施工が可能
?笔颁ケーブルの任意の位置において施工时导入された张力と设计値との比较が可能
?光ファイバの计测用コネクタを残置することで、供用后も随时计测が可能

プレスリリース

山岳トンネルの施工での活用

山岳トンネルの施工では、局所的に过大な荷重が作用し、トンネルの安定性が损なわれることがあります。光ファイバをトンネルの支保に设置することで、复雑な岩盘の挙动を详细に把握することが可能となります。また、光ファイバは安価なので、あらかじめ光ファイバを贴り付けた钢製支保工を现场に常备すれば、地质の急変时に迅速に计测を开始することが可能となります。

供用中のトンネルでの活用

供用中のトンネルにおいては、トンネル周辺の地山の长期的な劣化、トンネル近傍での新规トンネルの掘削、あるいはトンネル直上の地盘改変等により、路盘の隆起や覆工等の変状が発生することがあります。しかし、このような変状は、その発生个所や时期、その大きさを予测することが困难であり、また、大きな変状となるまで目视で确认することは容易ではありません。
光ファイバ计测では、そうした変状を长期间にわたりモニタリングし、変状の早期の段阶で场所やその程度を把握することが可能です。また、构造物の応力状况を计测することで、実际の状况に基づいた判断や合理的な対策工の検讨が可能となります。

プレスリリース

地表面やインフラへの影响が出始める前に少しでも早く异常を検知できれば、安全、安心な工事を遂行できます。
地中で変位などの変化をリアルタイム、高精度に検知するために、地中の変位を3次元的に计测可能な光ファイバセンサ「骋别辞-狈别飞搁翱苍^?」を开発しました。

様々な工事に本技术を适用していくことにより安全?安心な施工管理?维持管理手法を実现していきます。

光ファイバセンシング技术を用いた路车协调型自动运転の実証実験を开始

未来のモビリティ社会における安全な道路インフラの実現および交通事故の低減を目指し、小欧视频の光ファイバセンシング技術およびSUBARU技术研究所の自動運転技術を用いた路車協調型自動運転※1の共同研究を進めています。
2025年日本国际博覧会（大阪?関西万博）の会场へのアクセス道路として使用されている高速道路※2に光ファイバセンサケーブル（光ファイバ）を敷设しました。当该区间においてシャトルバスや実験车両を走行させ、道路に作用する走行荷重による振动やひずみを検知?计测し、道路および交通管理に资する道路モニタリングを行います。道路モニタリングによってリアルタイムに得られる车両位置情报を自动运転车両と情报共有することで、车両位置の検出が困难なトンネル内での合流をユースケースとして、路车协调型自动运転の実証実験を行います。
テストコース※3ならびに高速道路における光ファイバセンシング技术を用いた路车协调型自动运転の実証実験は、いずれも日本初の事例です。

※1：自动运転车両と道路インフラ、周辺を走行する车両およびサーバーなどとの间で情报を通信することにより自动运転车両の走行を支援する自动运転システム
※2：阪神高速道路 淀川左岸線（2期）海老江区間
※3：スバル研究実験センター美深试験场

自动运転社会の実现に向けたスマートロードの开発事例

将来の新たなモビリティサービスの提供や自动运転社会の到来を见据え、センシング机能を有する道路、スマートロード※の开発に着手しました。
光ファイバセンサは、30km以上にも及ぶ距離にわたって、どこに振動やひずみ（伸縮）が発生しているか、その位置と大きさを捉えることができます。幅10m、長さ20mの本試験フィールドにおいて、5本の同センサを、それぞれ異なる深さに埋め込みました。道路に埋め込まれた同センサには、道路上を移動する歩行者や車両から生じたわずかな振動が伝わるため、振動の伝播状況を詳細に把握できます。2022年4月から1年間、外気温など环境条件が変化するなかでデータを蓄積し、同センサで検知した歩行者や自転車からの振動データを解析した結果、その位置や進行方向を自動で追跡できることを確認しました。
本技术を発展させることにより、见通しの悪い交差点や悪天候下においても歩行者や车両などをあらかじめ认识する安全性の高いモビリティサービスの构筑が可能となり、自动运転社会の実现に贡献することが期待できます。
※ ICT?DXによって、安全?安心な通行確保、効率的な交通管制など高度利用が実現された道路

道路状况の把握が可能なスマートロードの実証実験

自动车道路の交通状况や路面状态の监视は、通常道路管理者の目视确认やドライバーの通报などによって异常を検知していますが、精度やリアルタイム性に欠けるのが课题でした。
そこで、小欧视频が事业运営権を取得している「热海ビーチライン」（静冈県热海市）※1の道路全长约6.1办尘のうち东京方の门川料金所付近から65尘地点までを试験区间として、ケーブル状の光ファイバを敷设しました。
高性能の分布型光ファイバ测定器を用いて车両走行に伴い道路に生じる振动を计测。道路上に敷设した光ファイバでリアルタイムに把握する実証実験を行いました。
今回の计测では、微细な舗装の振动に着目し、顿础厂方式※2による振动计测を実施。その结果、试験区间に走行する全车両の位置や速度を明确に把握することができ、パトロールや监视カメラを补完する道路管理ツールとして活用できることを実証しました。
今后は计测区间をさらに拡大し、车両重量の検出や海岸线道路特有の越波の検知、降雨や気温の変化に伴う路面状态の评価にもつなげていく予定です。

※1 2021年にグループ会社の小欧视频道路と道路の維持補修や环境配慮技術の社会実証?実装を目的に設立した熱海インフラマネジメント合同会社が事業運営している
※2 Distributed Acoustic Sensing という振動（動的のひずみ）計測用の測定器で、光ファイバ全長の振動状態をリアルタイムに把握する

プレスリリース

グラウンドアンカー工法は、地中にグラウトで造成する「アンカー体」と、地表の「アンカー头部」をテンドンとなるストランドで连结し、ストランドの张力を利用してのり面を补强するものです。ストランドの张力は地山の动き、ストランドとアンカー体（グラウト）内部の付着力低下、アンカー体と定着地盘の摩擦力低下などによって変动します。その値が设计値の想定を外れると、ストランドの「抜け」や「破断」が発生し、のり面の崩壊につながるおそれがあるため、施工时のみならず供用后もストランドの张力管理が必要となります。

小欧视频は2017年に、「赤谷地区渓流保全工他工事」（奈良県五條市）でのり面におけるグラウンドアンカーに、住友電工、ヒエン電工、エスイーと共同で開発した厂尘础搁罢ストランド^?を用いたPC張力計測システムを活用。その知見を活かして、本数を増やしたり、計測期間を伸ばしたりするなど進化を重ね、 2022年には「東名高速道路上石山地区切土のり面補強工事」（神奈川県足柄上郡山北町）で、計測管理対象となるグラウンドアンカー21本全てに本システムを適用し、張力の変動要因となる地山内部の変状を面的に精度よく把握できるようにしました。今後も安全性の向上、維持管理の高度化?効率化に向けた検討を進め、切土のり面が多く存在する高速道路へ展開を図っていきます。

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ひび割れ発生要因であるひずみ挙动を见える化

「成瀬ダム堤体打设工事」（秋田県雄胜郡东成瀬村）で、高性能光ファイバを用いて、堤体のコンクリートひび割れ発生要因となるひずみ挙动をリアルタイムに高精度で検知することに、业界で初めて成功しました。
コンクリートの反り上がりによるひび割れ要因であるひずみ挙动を直接的かつリアルタイムに计测するため、各层の水平打継部を贯通するように光ファイバを设置。その计测结果から、光ファイバのひずみが引张侧に増大している状况や时期が把握できました。
今后ひび割れ発生要因となるひずみ挙动の高精度な计测データを基にひび割れ発生のメカニズムを解明し、より有効な事前のひび割れ制御対策を考案してくことで、将来にわたり安心して使い続けられる社会インフラの整备に贡献していきます。

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【検讨中および试行中】施工时のグラウチング管理への活用

ダムの施工においては、基础岩盘の确実なグラウチング施工が遮水构造の构筑にきわめて重要です。ボーリング孔に光ファイバセンサを设置すると、グラウチング时の岩盘内への注入材の浸透や割れ目の挙动を光ファイバによる温度変化やひずみ変化として検知することができます。これを利用することで、岩盘の构造特性に応じた効率的なグラウチング管理が期待できます。

ケーソン工法では、躯体底盤の下部を掘削することで、自重や圧入力によりケーソンを沈設し、地中構造物を構築します。沈設時、周辺地盤からの圧力や摩擦によって、ケーソンにひび割れが発生するおそれがあるため、沈設を促進する滑剤を注入しますが、注入する位置やタイミングは熟練の作業員の経験に頼っていました。そこで、ケーソン躯体に光ファイバセンサを設置することで、躯体全体の微小なひずみ分布の変化をリアルタイムにモニタリングできるため、施工管理へのフィードバックを通じて、躯体の品質確保、周辺环境に優しい安定した沈設を実現します。

小欧视频は本システムを実工事にも适用し、ケーソンの挙动を常时计测しました。摩擦の発生を示唆するような引张倾向のひずみを検出した际には滑剤を注入し、引张ひずみの急速な低减が认められるなど、施工时のトラブルを未然に防ぐことへの有効性を确认しました。

プレスリリース

既に电柱に共架している通信用光ファイバ※を用いたセンシングにより検知した振动から工事に起因する振动を抽出する処理を行うことで、トンネル掘削工事による振动の影响范囲を常时かつ面的に可视化することに世界で初めて成功しました。
これにより、新たにセンサを设置することなく、建设工事に伴って周辺の地域で発生する振动状况を広范囲かつリアルタイムに把握しながら施工することができます。
※通信用光ファイバ回线のうち、未使用の稼働していない芯线

プレスリリース

コンクリート构造物に设置した光ファイバセンサにより、高精度かつリアルタイムにコンクリート构造物全体のひずみ分布をモニタリングします。コンクリート构造物にひび割れが発生する际に生じる微小なひずみの変化をリアルタイムで捉えることができるため、ひび割れの予兆を検知することができます。