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清水建設は、既設高速道路を対象とした大規模更新工事の生産性向上技術として、合成桁のコンクリート床板撤去プロセスを効率化する床版切断技術「床版クールカット工法」を開発した。
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高速道路の老朽化が懸念される中、床版の取替や桁の補強を主体とする大規模更新工事の需要が増加している。鋼桁とコンクリート床版を一体化した合成桁の床版取替工事では、既設コンクリート床版の撤去に要する時間が全作業の約3割を占め、工事全体の生産性向上にはこういった作業の効率化が求められている。
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開発された「床版クールカット工法」は、水平・鉛直切断の双方に対応するユニット型のワイヤソー切断装置「基礎躯体クールカット」を用いて、コンクリート床板と鋼桁の接合部を床版上から橋軸直角方向に水平切断できる。
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作業時間を45％短縮する「走行台車付きダブルワイヤーソー工法」！
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従来の工法に時間がかかってしまうのは、ワイヤーソーによる切断方法に原因がありました。床版にワイヤーソーを巻きつけ、張り詰めた状態で回転させて切断するのですが、切り進むほどにワイヤーソーの張力が失われて緩んでしまうのです。弛み防止のため、ワイヤーソーを巻き取りながら切断を行いますが、弛みを完全に取り切れないため、切断面に凹凸が発生してしまいます。また、鋼桁を損傷させないようにするために鋼桁上に50mmほどの余裕を持たせて切断していました。さらに、1回の切断毎に切断機械を移設してセットしなおす必要もあったのです。
これを大きく改善したのが今回のテーマである「走行台車付きダブルワイヤーソー工法」です。
「ワイヤーソーを縦回しにする方法は別の工法で用いられていましたが、このアイデアをベースにモーターを2台にしてトルクを高めてみたらどうか、マシン自体を台車に乗せてレール上を移動できるようにしたらどうかなど、さまざまなアイデアを取捨選択して積み重ね、その都度検証を行った結果、現状の形となりました」
2021年4月に開発がスタートし、約半年をかけてテストモデルを完成させました。その後、性能を検証する実証実験を行い、従来工法に比べ切断作業時間45%削減、残コンクリート厚さ60%減という良好な結果を得ることが出来ました。
「切断時間の短縮はもちろん、残コンの量が50mmから20mmと薄く切れるようになったことも大きな成果です。残コン除去作業は完全に人力で、しかも超高圧水を用いることもあり危険度も高い。この作業量が半分以下になったということですから、作業される方の安全性も向上します」
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