清水建設らコンクリ劣化診断「HIVIDAS」開発　従来の1/8程度の時間

清水建設はこのほど、（株）保全工学研究所（東京都千代田区神田錦町）と倉敷紡績と共同で、コンクリートの浮き、はく離、ひび割れなどの劣化状況を、熱画像と可視画像の組み合わせにより、非接触で高精度かつ効率良く判定できる調査診断システム「ＨＩＶＩＤＡＳ（ヒビダス：Ｈｙｂｒｉｄ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ／Ｖｉｓｉｂｌｅ　Ｉｍａｇｅ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ＆Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）」を開発した。

今後増加が予測されるコンクリート構造物の点検や劣化診断に「ＨＩＶＩＤＡＳ」を活用し、効果的な維持保全対策を提案していく。

　高度経済成長期に構築された社会基盤の多くは更新時期を迎え、維持保全や安全確保の観点から劣化状況を的確に把握する必要がある。
一方で、社会基盤を構成するコンクリート構造物の劣化状況の診断は、従来から目視・打音調査に頼っているのが現状で、調査員のスキルによって診断結果にばらつきが生じ、また、対象となる構造物の大きさによっては足場の組み立て・解体を要するなど非効率な作業を余儀なくされてきた。

「ＨＩＶＩＤＡＳ」は、従来の調査員による目視・打音調査に代替する診断システムです。調査員が目視で確認できるひび割れ、鉄筋の露出、遊離石灰などの変状については可視画像で判定し、目視で確認できない浮きやはく離については熱画像で判定する。

熱画像による診断は、浮きやはく離の背面に空気層が存在することによって、劣化部と健全部とで温度差が生じることを利用した判定方法。

本システムは、可視画像と熱画像の画角を合わせて同時に撮影し重畳処理することによって効率よく解析、診断し、劣化状況を一枚の図面で表示する。

装置は、可視画像を撮影する高解像度のデジタルカメラと熱画像を撮影する高感度の赤外線カメラ、複数のカメラを同期撮影させるコントロールボックス及びノートパソコンで構成されている。２種類のカメラは、撮影角度を任意に調整できる回転可能な撮影架台に固定されている。
装置は小さくパーツ化しているので、現地の状況に合わせて人力で搬入し、その場で組み立てることが可能。また、装置全体も現地調査時に手軽に移動できるようにコンパクトに構成している。

「ＨＩＶＩＤＡＳ」の特徴は。
　画像解析により高精度な診断を行うことができるとともに、調査員のスキルによって生じていた診断結果のばらつきを防止できる。
　地上から撮影するだけで調査が終了するので、目視・打音調査で使用する足場も不要となり、現地調査に必要な時間が大幅に削減される。
例えば、高さ８メートル程度のコンクリート壁を診断する場合、調査時間は８分の１程度で済む。高所作業もないので安全性の高い調査が可能。
　過去から現在にわたる診断結果を電子データで効率的に保存できるので、例えば劣化の進行具合を把握するため、数年分のひび割れデータを抜き取って色分け表示できるなど、データを活用した様々な分析が可能となり、効率的な維持管理が行える。
　
清水建設は、これまでに地下鉄シールド二次覆工、タンクの防液堤、護岸などで、「ＨＩＶＩＤＡＳ」の実証試験を行い、従来の目視・打音調査と比較して、高精度に劣化状況を把握できることを確認してきた。また、建物の外壁タイルのひび割れや浮きなどの診断にも「ＨＩＶＩＤＡＳ」の適用を進めるため、今後検討を重ねていく考えである。

　なお、共同開発に当たり、当社はシステム構成の立案、実証試験などを含む開発プロジェクトのコーディネートを、保全工学研究所は、撮影用装置や撮影方法の開発、架台の製作などを、倉敷紡績は解析ソフトの作成をそれぞれ担当した。

　・※重畳処理：熱画像と可視画像がお互い正確に重なりあうようにする処理のこと

[ 2011年12月24日 ]