データ収集で橋の寿命を延長

ミーニョ大学は、橋に恒久的に組み込んだセンサをモニタするためにHBMの装置を使用してポルトガルの橋の耐久性を改良する長期プロジェクトを実施しています。この情報は、長期監視と整備計画を準備するのに使用されるだけでなく、将来の橋のデザインを改良することにも役立ちます。

北ポルトガル山の多いミーニョ地区には、アーヴェ川にかかる長さ120mの橋が、都市部のブラガとギマランイスを結ぶ高速道路A11の途中にあります。最近開通したこの橋は、プレキャスト・プレストレスト・コンクリートを用いて製造された高性能コンクリート橋桁を使用しています。現場打ちのコンクリート製底板は軟鋼によって補強されています。橋全体は、通常のコンクリートで作られた8つのV字型橋脚により支えられています。

ミーニョ大学の土木工学部部長パウロ・ホルヘ・デ・スーザクルス教授によると: 「アーヴェ川にかかるこの橋は、この方式を使用して建設されたポルトガルでは最も革新的な橋です。これはプレキャスト・プレストレス建設方式とその工法に大きな特徴があります。」 プレキャスト橋桁から作られた橋としては、ポルトガルで最長のスパンを持っています。プレキャスト橋桁の使用はポルトガルで一般的になっており、橋、地下道、立体交差橋が数多く建設されています。橋の耐用年数を延長するために、工事期間中と保守期間中の両方で、アーヴェ川のこの橋の主要パラメータをモニタすることが決定されました。

ミーニョ大学はML801カードとcatman®ソフトウェアを組み込んだHBM製MGCplus を使用することで必要なデータを収集しました。補強材上の74個の4線式ひずみゲージ 、コンクリート中に埋め込まれた42個のひずみゲージ、および88個の温度センサを含む合計256個のセンサがこの橋に設置されました。さらに52個の腐食センサを使用しており、これは独立して監視されます。

橋はいつでも、容易に携帯用のMGCplusに接続できるように、5個の中継ボックスを設けてセンサケーブルの終端がボックス内でコネクタ接続できるようになっています。同教授によると: 「データは、主に負担荷重により構造体が変形する様子を観察するのに使用されます。また、セクション別の負荷頒布とその負荷が時間経過や温度変動にどのような影響されるかなどを検査するのにも使用できます」。

また、工事の初期段階で、HBMの設備は運用開始前の実証負荷テストの際に計測を行い、橋の挙動を検査するのに使用されました。これらのテストは、耐久性の監視プログラムに使用されます。

実証負荷テストの際の橋のたわみ計測量では、0.5mm~5mmの絶対たわみ量を示しました。最大のたわみ値は、負荷が約112トンの荷重の時に記録されました。橋の構造体がまだ新しいので、計測は数回しか行われていませんが、今後は橋の寿命が尽きるまで定期的に行われます。

同教授によると: 「高い汎用性があり様々なタイプのセンサに合った接続カードを使用できるので、私たちはHBMの装置を選びました。センサとカードとの電気的接続が非常に簡単に行え、catman®ソフトウェアを一貫して計測に使用できて便利です。しかし最も重要なのは、この設備は適切な計測を保証してくれる点です。実務的な点では、MGCplusとcatman® ソフトウェアにセンサを容易に接続できるので、作業がはるかに楽になります。」

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