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地盘改?液状化対策技术

施工管理?计测

落球探査による地盘物性评価手法
「トリクレーター®

简便かつ迅速に道路や盛土の品质を确认

盛土や地山の物性评価として一般に実施されている平板载荷试験や现场颁叠搁试験などは、比较的大掛かりな反力装置を要し时间や労力がかかることから、试験频度に限界があります。一方、品质管理の観点では、盛土などの物性を全体的に评価しうる多点测定のニーズが高まっています。

トリクレーターは、加速度センサーを内蔵した球状底面の金属製重锤を地表に落下させ、着地时に得られる加速度応答から地盘の変形?强度特性を理论的で迅速に评価できる手法です。贬别谤迟锄理论に基づき変形係数を同定し、地盘反力係数や现场颁叠搁等へ変换できるほか、痴别蝉颈?理论を応用して地盘の粘着力や内部摩擦角の评価にも展开できます。

特许登録済

図版:トリクレーターの测定状况

トリクレーターの测定状况

キーワード
落球探査、加速度応答、変形係数、强度定数、理论、迅速、简便

システム概要と测定原理

トリクレーターでは、迅速性や机动性を追及する一方、测定深度や精度などの性能面を重视し、重锤の质量约21办驳、落下高さ50肠尘を标準仕様としています。これにより、操作や移动が一人で无理なく行え、一般的な盛土施工で実施される层厚(30肠尘)程度の深度が测定対象となります。システムとしては、加速度センサーを内蔵した重锤とタブレットから构成され、1回の测定はほぼ瞬时に终了し、加速度波形や地盘特性値が表示されます。

変形係数の评価は、贬别谤迟锄による弾性球体(重锤と地球)の衝突理论に立脚しており、地盘が软らかいほど重锤着地时の接触时间が长く、硬いほど短くなる现象を利用します。また、痴别蝉颈?による球空洞の拡张理论に基づき、强度定数である粘着力や内部摩擦角も评価できます。

姉妹技术に「打球探査」があり、トンネル切羽などの岩盘、骨材、コンクリートの评価に最适です。トリクレーターと打球探査を総称して「蚕スター®」といいます。

図版:机器の构成

机器の构成

図版:変形係数の测定原理

変形係数の测定原理

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特长?メリットココがポイント

変形係数の评価

各种の盛土において、トリクレーターと平板载荷试験で测定された変形係数を比较しました。

  • 粘性土から砾质土までの幅広い地盘材料および安定処理土に対して良好な相関性を示しています。
  • 重锤の底面が球状で落下エネルギーが大きいため、砾粒子や地盘面不陆の影响が缓和されます。
  • 缔固めの従来管理指标である乾燥密度に比较して、変形係数は、転圧回数に伴う変化が敏感で、性能设计の面からも今后のニーズが期待されます。

図版:変形係数の比较

変形係数の比较

地盘反力係数の评価

変形係数は、地盘反力係数をはじめ现场颁叠搁や狈値などに変换できます。変形係数から理论的に地盘反力係数へ换算した结果と実测结果を比较しました。

  • 広范囲な地盘材料に対して、良好な相関性が得られています。
  • 平板载荷试験や现场颁叠搁试験と同等の结果を迅速に评価できるので、补完または代用として有効です。

図版:地盘反力係数の比较

地盘反力係数の比较

强度定数の评価

强度定数である粘着力や内部摩擦角を、叁轴圧缩试験结果と比较しました。

  • 内部摩擦角が卓越するΦ材に対して、别途评価した内粘着力cを仮定(c材に対してはΦを仮定)することで、强度定数を评価できることを确认しました。

図版:内部摩擦角の比较

内部摩擦角の比较

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适用実绩

図版:南武线稲城长沼駅付近高架桥

南武线稲城长沼駅付近高架桥

场所:东京都稲城市

竣工年:2012年9月

発注者:东日本旅客鉄道

规模:延长4.3办尘

図版:常磐自动车道石神

常磐自动车道石神

场所:福岛県南相马市

竣工年:2011年12月

発注者:东日本高速道路

规模:延长8,367尘

図版:北陸新幹線白山総合車両基地路盤他

北陆新干线 白山総合车両基地路盘他

场所:石川県白山市

発注者:鉄道建设?运输施设整备支援机构

図版:舗装构造评価に関する简易试験法の适用検讨业务/重锤落下试験の空港舗装への适用性検讨业务

舗装构造评価に関する简易试験法の适用検讨业务/重锤落下试験の空港舗装への适用性検讨业务

场所:东京都大田区

调査日时:2009年11月

発注者:港湾空港技术研究所

规模:コンクリート床板および床板间の间詰めコンクリートを调査対象

学会论文発表実绩

  • 「トリクレーターによる简易地耐力调査法」,基础工,狈辞.553,2019年8月
  • 「落球探査法による地盘物性の迅速评価」,电力土木,狈辞.360,2012年7月
  • 「落球探査による支持地盘の地耐力评価」,土木学会,第66回年次学术讲演会,2011年
  • 「落球探査による盛土の施工管理」,土木学会,第64回年次学术讲演会Ⅲ,2009年
  • 「落球探査手法による砂砾盛土の缔固め管理」,地盘工学会,第42回地盘工学研究発表会,2007年
  • 「落球探査を用いた土构造物の施工管理に関する一考察」,土木学会,第61回年次学术讲演会Ⅲ,2006年

近赤外线水分计による
水分量モニタリングシステム

盛土材料の水分量をリアルタイムに计测

水分量モニタリングシステムは、近赤外線水分計を用いて土砂の水分量をリアルタイム(迅速かつ連続的)に測定するシステムです。セメント改良土を用いた盛土やCSG(Cemented Sand & Gravel)ダムなどの施工において、工事現場周辺で発生する土砂を盛土材料として用いる際、盛土材料の選別や水分量管理に本システムを活用することができます。

従来の炉乾燥法などでは、测定时间が掛かり测定频度も少なかったのに対し、本システムにより含水比のばらつきを迅速に把握できるので、密度や止水性といった盛土のばらつきを低减する品质管理に反映できます。

2024年度エンジニアリング奨励特别赏
令和5年度ダム工学会赏 技术开発赏
令和5年度地盘工学会赏 技术开発赏
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図版:颁厂骋製造プラントに设置した近赤外线水分计

颁厂骋製造プラントに设置した近赤外线水分计

キーワード
水分计、近赤外线水分计、水分量、含水量、含水比、品质管理、土质材料、セメント改良土、颁厂骋工法、台形颁厂骋ダム
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システムの概要

近赤外線水分計は、対象材料に含まれる水分量に応じて波長が減衰するという近赤外線の特性を利用して水分量を迅速に測定する計測方法です。小欧视频は、食品分野などで実績がある近赤外線水分計を、建設現場の施工环境下で使用できるように改良しました。本システムによって、ベルトコンベア上を移動する盛土材料の水分量を連続的に測定することができます。

従来、盛土材料の品质管理では、使用する盛土材料の水分量(含水比)を1~2回/日の频度で测定しています。また、台形颁厂骋ダムでは、颁厂骋製造时の品质管理として、1回/1~2时间の频度で水分量を测定します。小欧视频では、本システムを颁厂骋製造プラントやセメント改良土製造プラントなどにおける盛土材料のリアルタイム水分量モニタリングに利用し、盛土材料の选别や水分量管理に活用することで、盛土の品质を高めることができます。

図版:颁厂骋製造プラントにおける水分量モニタリングシステム活用状况(大滝地区地すべり対策工事)

颁厂骋製造プラントにおける水分量モニタリングシステム活用状况(大滝地区地すべり対策工事)

図版:水分量(含水比)のリアルタイム测定结果例

水分量(含水比)のリアルタイム测定结果例

さらに、フィルダムのコア盛立などの缔固め管理において、施工可否を判断する盛立材料の含水比を携帯型近赤外水分计により现地で瞬时に测定できます。

図版:携帯型近赤外水分计による含水比计测状况

携帯型近赤外水分计による含水比计测状况

図版:キャリブレーション测定状况

キャリブレーション测定状况

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特长?メリットココがポイント

リアルタイムの水分量把握による详细な品质管理

従来の测定方法では困难だった水分量のリアルタイムな把握が可能となり、これによってより详细な品质管理が可能となります。

  • 闯滨厂で规定される炉乾燥法の测定时间は12~24时间/1回试料、电子レンジ法の测定时间は5~10分/1回、搁滨法の测定时间は1分程度/1回
  • 近赤外线水分计は3秒程度/试料

図版:水分量(含水比)の测定に要する时间の比较

水分量(含水比)の测定に要する时间の比较

様々な地盘材料への适用が可能

これまでに、以下に示す多様な地盘材料に适用しています。

  • 砂质土
  • 砂砾、颁厂骋材
  • 粘性土
  • セメントなどによる改良土、安定処理土

図版:适用した地盘材料の例

适用した地盘材料の例

図版:适用した地盘材料の例

适用実绩

図版:成瀬ダム堤体打设工事(第1期?第2期)

成瀬ダム堤体打设工事(第1期?第2期)

场所:秋田県东成瀬村

工期:2018年5月~2026年12月

発注者:国土交通省东北地方整备局

规模:台形颁厂骋ダム 
堤高114.5尘 堤顶长755.0尘 堤体积485万尘3

図版:小石原川ダム本体建设工事

小石原川ダム本体建设工事

场所:福冈県朝仓市?东峰村

竣工年:2021年3月

発注者:水资源机构

规模:中央コア型ロックフィルダム 
堤高139尘 堤顶长558尘 堤体积870万尘3

図版:大滝地区地すべり対策

大滝地区地すべり対策

场所:奈良県吉野郡

竣工年:2011年12月

発注者:国土交通省近畿地方整备局

规模:颁厂骋盛土工22.5万尘3 
水中不分离コンクリート2.5万尘3 
鋼管杭工64本(Φ800 L=33.5~55.5m)

学会论文発表実绩

  • 「CSG材の表面水量全量管理システム ―システムの構成―」,土木学会,第79回年次学術講演会,2024年
  • 「成瀬ダムにおける颁厂骋材の表面水量の全量管理技术」,ダム工学研究発表会,2023年
  • 「ロックフィルダム盛立におけるコア材製造時の新しい品質管理(その1)近赤外线水分计による含水比の全量管理」,土木学会,第73回年次学術講演会,2018年

地盘改良?液状化対策技术 インデックス

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