日本の大手建設会社4社の1つである大林組は10月8日、東レ株式会社、コノイシ株式会社、ケミカル建設株式会社と共同で、新しい炭素繊維シート積層プロセス「ワンバインドクロス」の開発に成功し、東北自動車道霊山トンネルの補強プロジェクトに適用したと発表した。
この新技術は二軸炭素繊維シートを使用するため、トンネル覆工補強の建設プロセスが大幅に簡素化され、老朽化したインフラの更新とメンテナンスにまったく新しいソリューションが提供されます。{0} One-Bind Cross® プロセスの開発は、従来の強化方法の効率のボトルネックに根本的に対処することを目的としています。
-耐久性に優れた二軸カーボンファイバーシート素材
この技術では、単位重量 200g/m²、引張強度 2900 N/mm² 以上、静弾性率 245±36 kN/mm² の二軸炭素繊維シートを使用しています。-新しい高重量シートを使用することで、補強作業で従来の 2 層シートと同じ補強効果を 1 層のシートだけで実現できます。-
プロセスイノベーション
繊維交点に含浸孔を設けることで、シート材および覆工コンクリート表面にエポキシ樹脂が十分に浸透するようにしました。これにより、シート材とコンクリート表面との接着強度が大幅に向上し、補強効果の確実性が確保されました。
効率の向上：建設プロセスの最適化により、顕著な成果が得られました。
One-Bind Cross® テクノロジーは、このプロジェクトのために同時に開発された他の安全対策テクノロジーと組み合わせることで、効率の包括的な向上を達成しました。
生産工程の大幅削減
シート敷設作業を従来の2層から1層に削減し、工程を従来の11工程から8工程に合理化しました。同時にシート幅を従来の500mmから1000mmに拡大し、作業工数を大幅に削減しました。
車載作業台「フラップリフト」-
「フラップ リフト」は、トンネルの断面の半分をカバーできる幅広の作業台（長さ 10.5 メートル）を提供します。-大型トラックの荷台上で展開・格納が可能で、トンネル内で一方通行の交通規制を行うだけで施工が可能です。-油圧システムはプラットフォームを最適な高さと角度に配置できるため、トンネル覆工の補強が容易になります。作業者はプラットフォーム上で自由に移動できるため、作業効率が大幅に向上します。 One-バインドクロス®と組み合わせて使用すると、交通規制の回数がさらに削減され、施工効率が2倍になります。
建設環境管理システム「ピナン」
「ピナント」は、トンネル内の高湿度環境でも最適な作業条件を維持できる環境制御システムです。{0}テント-のような構造がトンネルの裏地にぴったりと密着し、作業エリアへの外気の侵入を防ぎます。空気を循環させることで施工条件に必要な温度と湿度を保ちます。
このシステムは、One Bind Cross® で使用されるエポキシ樹脂の硬化不良を防ぎ、品質を確保し、ダウンタイムや再作業による進行の遅れを防ぎます。{0}
適用例：龍泉トンネルの補強工事
日本の東北自動車道にあるロンセン トンネルは 1982 年から使用されています。トンネルのコンクリート覆工と点検用通路はすべて、経年劣化による損傷と劣化を受けています。-
この補強工事では、コンクリートのひび割れの補修、損傷箇所の断面補修、空隙への注入を行うだけでなく、コンクリート表面に炭素繊維パッチを敷設し、覆工コンクリートの構造強度を向上させました。このプロジェクトの実施が成功したことにより、日本の多数の同様の老朽化したトンネル補強プロジェクトに信頼できる技術参考資料とエンジニアリングのデモンストレーションが提供されました。
研究開発チームは今後、ワンバインドクロス®のさらなる強度向上に注力し、適用範囲をトンネルから橋脚耐震補強、橋床版梁補強、建築構造物の耐震補強などに拡大する予定であると述べています。{0}
世界各国のインフラが一般的に「老朽化」段階に入る中、この革新的な技術は日本のインフラ維持管理に新たなソリューションを提供するだけでなく、世界中の同様の課題に対して貴重な技術参考資料を提供します。