清水建設、コンクリ充填シミュレーションを橋梁上部工に適用：スマートコンストラクション

清水建設は、型枠内へのコンクリートの充填状況を事前評価できる自社開発の3次元シミュレーションシステムについて、実工事への適用を開始した。

[BUILT]

　清水建設は2020年6月4日、型枠内へのコンクリートの充填状況を事前評価できる自社開発の3次元シミュレーションシステムについて、福島県内で施工中の東北中央自動車道東根川橋上部工工事へ適用したことを明らかにした。

充填シミュレーションで最適化した打設計画　出典：清水建設

　同工事では、コンクリートの部材厚が最も薄く、鉄筋やPCケーブルのシース管が集中して配置される主桁ウェブ部を対象に、コンクリートの充填シミュレーションを行った。その結果を基に、コンクリートの物性と打込み・締固め方法の最適な組み合わせを検討し、高密度配筋コンクリート（約3035立方メートル）を円滑に打設した。

シミュレーション結果（型枠内のコンクリートの色付けは粘性状態を示す。バイブレータで加振され液状化した状態が青色）　出典：清水建設

　本システムは、バイブレータを用いたコンクリート打設計画の実効性を解析的に事前評価できるのが特徴。型枠に打ち込むコンクリートの配合や打ち込み位置、バイブレータの挿入位置、振動時間などの最適な組み合わせを、実大試験施工に頼らずに事前検証できる。

　システムを使用する際は、最初に実際の型枠や鉄筋の3次元図面をシミュレーションソフトに入力し、モデル化する。続いてコンクリートの打ち込み位置やバイブレータの挿入位置や振動時間を任意に設定し入力すると、型枠内でのコンクリートの流動挙動をシステムが解析。解析結果は3次元のアニメーションで可視化され、バイブレータによる締固めの効果を一目で確認できる。

　今後は、高架橋など重要土木構造物を中心に本システムの活用を促進し、高密度配筋コンクリートの施工品質の向上につなげていく考えだ。