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2022年05月12日
盛土材料の品質を簡易に確認できる装置を開発

-従来のふるい試験に比べ大幅に時間と手間を短縮-

 当社は、西華デジタルイメージ株式会社(東京都港区、社長:福里克彦)と共同で、一般土工事などに使用される土砂の品質について、現場で効率的に管理できる画像解析技術を用いた品質確認装置を開発しました。本装置の開発により、盛土や埋め戻しなどに使用する土砂の品質を適切に管理でき、一般土工事の品質向上につながります。
   

■背景
 盛土、埋め戻しなどに使用する土砂は、事前に物性試験を行い、施工現場において試験施工を行うことで、品質・施工方法を確認したのち施工に使用されます。使用される土砂の中には、現場から発生する流用土などのように、土質が日々変化していく土砂があります。これらの土砂は、事前試験時からの土質の変化を日常管理として適切に行うことが求められます。一方で、現場における土砂の品質の変化は、現場作業員の目視や含水比測定などで判断していますが、土質の変化を把握し、土工事の品質を確保・向上させていくためには、より適切な管理が求められています。

 

■開発の概要
 そこで、当社は、西華デジタルイメージ株式会社と共同で、現場での土砂の品質の変化を確認できる盛土材料品質確認装置を開発しました(写真-1)。本装置は、測定用カメラ、土砂を撮影するための冶具、画像解析PCによる画像解析技術を活用した装置となっており、土砂の粒度試験と色彩を簡易に測定することが可能です。装置自体は、現場内の使用を想定し、持ち運び可能なコンパクトな装置となっています。
従来、粒度試験を現場で行うには、試験室を設け、試験時間も2日間以上を要するため、実施には大掛かりな手間、費用や人工がかかるなどの問題が生じます。本装置を導入することで、粒度測定に要する時間は数十分(1試料当たり)と大幅に時間を短縮でき、1日に複数種類の土砂の測定も可能となります。また、粒度以外にも土砂の色彩を測定することで、粒度の近い土砂でも色彩の違いから異なる土砂として判断することができ、違う材料をそのまま施工することを防止することができます。装置は、持ち運びが可能(可搬性)なため、試験室等を設けず試料採取後すぐに測定が可能となります。粒度の測定方法は、2種類の測定手法を用いて行い(図1)、75μmから75mm 程度までの幅広い粒径の測定が可能となります(図2、3)。

盛土材料品質確認装置の特長を以下にまとめます。

●現場で簡易に測定が可能
 画像解析による測定のため、従来のふるい試験に比べ大幅に時間と手間を短縮することができ、一日に複数の土砂の測定が可能となります。

●幅広い粒度に適用可能
 2つの異なる測定手法を組み合わせることで、75μm~75mm程度までの幅広い粒径の土砂を測定することが可能です。(図1、2、3参照)

●測定精度の確保(再現性の確認)
 本画像解析技術による再現性を確認しており、精度の高い測定が可能です。(図4参照)

●可搬性に優れた装置
 装置は可搬性を考慮し現場内への持ち運びが可能な重量、サイズとなっており、現場内の必要な場所に持ち運び、測定ができます。(写真-1、2)

●粒度分布と色彩で土砂を判断できる
 土砂の粒度分布と色彩を測定することで、土砂の変化を把握することができます。(図5参照)

 

■ 今後の展開
 すでに、現場での実証試験を行っており、今後は各現場に応じた測定方法を確立し、装置の実用化を進めていく予定です。