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南アフリカ：橋梁健全性監視システム

南アフリカ：橋梁健全性監視システム

2022年4月にクワズール・ナタール州を襲った壊滅的な洪水を受け、エテクウィニ都市圏自治体は、南アフリカのダーバンにある2つの流失した橋を一体構造の橋梁に架けるプロジェクトを開始しました。一体構造の橋梁は、橋脚と橋台に接続された完全なモノリシック構造の床版を備えており、高水位の洪水に対して非常に堅牢なソリューションを提供します。この設計により、従来の支承やジョイントで支えられた床版で起こり得る、床版の浮力による支持台からの浮き上がりを防ぎます。 一体型橋梁は非常に複雑な構造であるため、エテクウィニ都市圏自治体とプレトリア大学の代表者は、新しく建設された2つの一体型橋梁の長期的な挙動を監視することを決定しました。このプロジェクトでは、Campbell Scientific社の信頼性の高い計測システムを用いた新しい建設手法を採用し、橋梁の経年的な健全性監視に不可欠なデータを提供します。 Campbell Scientificはジオ・インスタレーションズと協力し、2つの橋梁に最先端の橋梁健全性監視システムを納入しました。橋梁センサーは建設段階に設置されました。 課題 従来のジョイント式橋梁の設計では、橋床板の可動範囲を温度変化や経年変化に対応させるための伸縮ジョイントが組み込まれています。しかし、これらのジョイントと支承は頻繁なメンテナンスが必要であり、長期的にはコストがかかります。 ダーバンでは、新しい橋は一体構造となっており、伸縮継手は完全に排除されています。橋床版は橋脚と橋台に直接接続されているため、構造物にさらなる環境ストレスがかかります。これは、2022年に壊滅的な被害をもたらした洪水など、この地域が極端な気象現象に対して脆弱であることを考えると、増加した応力と橋全体の挙動を経時的に監視する必要があるという、特有の設計課題をもたらしました。これらの新しい橋の安全性と耐久性を確保するには、正確で長期的な監視が不可欠です。 解決策 包括的な橋梁健全性監視システムには以下が含まれます。 橋梁床版に設置されたバイブレーティングワイヤー（VW）ひずみゲージは、内部のひずみと変形を測定 温度変動を監視するためにブリッジデッキに設置されたサーミスタストリング 横方向の動きを監視するために橋脚内に設置された形状加速度アレイ（SAA） 橋梁の両橋台に設置された土圧セルは、構造物に作用する土圧を測定 橋梁の性能との相関関係を調べるために地域の環境データを提供するために設置された気象観測所 Campbell Scientificの機器は、正確なデータ取得を保証するだけでなく、橋梁のリアルタイム性能分析も可能にします。データは自動的に収集され、安全に保存され、エンジニアや関係者と容易に共有できるため、継続的なモニタリングが可能になります。当社の機器は使いやすさと長期的な信頼性を備えており、モニタリングシステムは今後何年にもわたって効率的に機能することを保証します。 メリット 橋梁健全性監視システムは数多くの利点をもたらし、関係者が構造の挙動をよりよく理解するのに役立ちます。 安全性と信頼性の向上： 橋梁の構造性能を継続的に監視することで、エンジニアは潜在的な問題を深刻化する前に検出することができます。この積極的なアプローチは、構造上の欠陥を防ぐのに役立ちます。 費用対効果の高いソリューション： 伸縮継手をなくすことで、従来の橋梁に伴うメンテナンスコストを削減できます。Campbell Scientificのモニタリングシステムは自動化されているため、手作業による介入を最小限に抑え、長期的なモニタリングにかかる​​総コストを削減します。 橋梁挙動に関する長期的な知見： 当システムを通じて収集されたデータは、これらの新しいタイプの一体型橋梁が様々な環境条件下でどのように挙動するかに関する貴重な知見を提供します。この知見は、将来の橋梁設計と建設の実践を導き、南アフリカ全土のインフラのレジリエンスを向上させることができます。 持続可能なインフラ：このプロジェクトで採用された革新的な建設手法と当社の高度なモニタリングシステムを組み合わせることで、より耐久性と復元力に優れた橋梁の開発が可能になります。この持続可能性は、インフラが復旧と安定に重要な役割を果たす洪水多発地域において特に重要です。 Campbell Scientificは、信頼性、拡張性、効率性に優れたモニタリングソリューションを提供することで、構造・地盤工学分野における不確実性を低減し、地球上の生活の質の向上に貢献することに尽力しています。このプロジェクトを通じて、インフラのレジリエンスを最優先とするエンジニアリング手法の発展に貢献しています。 続きを読む

プエルトリコ地滑り監視ネットワーク

プエルトリコ地滑り監視ネットワーク

2022年、ハリケーン・フィオナがプエルトリコに容赦ない雨をもたらした際、プエルトリコ地滑り監視ネットワーク（プエルトリコ地滑り災害軽減局が設計・設置した18基の自律型遠隔データ収集ステーション）が重要な役割を果たしました。ハリケーンが島を最大30インチ（約76cm）もの雨で襲う中、これらのステーションは、局地的な大雨、土壌水分の急上昇、地下水位の上昇といった警戒すべき兆候を検知しました。スティーブン・ヒューズ博士と彼のチームにとって、これらの状況は島全体で地滑りのリスクが高まっていることを示すものでした。 ほぼリアルタイムのデータを基に、ヒューズ博士は島の特定の地域で異常な降雨量と危険なレベルの土壌水分上昇が見られることに気付きました。ヒューズ博士は地元のコミュニティリーダーに連絡を取り、危険な状況を報告しました。この高リスク地域に位置する島の東側のある地区では、大規模な土砂崩れで道路と住宅1棟が埋まる直前に避難命令が出されました。迅速な対応により、わずか数時間前に避難していたこの住宅の住民を守ることができました。 プエルトリコ土砂災害軽減局がこのデータにアクセスできたこと、そして地域コミュニティのリーダーたちが迅速に行動してくれたおかげで、人命は失われませんでした。このような良い結果は単なる幸運ではなく、長年にわたる計画と準備の成果です。プエルトリコ土砂災害軽減局は、このネットワークが人命を救う可能性を実証し、自然災害に脆弱な地域を守る上での測定と技術の重要性を浮き彫りにしました。異常気象が続く中、このようなシステムはこれまで以上に不可欠です。 プエルトリコ地滑り監視ネットワークとは何ですか? プエルトリコ地滑り監視ネットワークは、ヒューズ博士がプエルトリコ大学マヤグエス校地質学部傘下のプエルトリコ地滑り災害軽減局を通じて主導する革新的な取り組みです。この取り組みは、米国地質調査所（USGS）の地滑り災害プログラム、プエルトリコ科学トラスト、そして米国海洋大気庁（NOAA）のカリブ海気候適応ネットワーク（CCAN）グループの支援を受けています。このプロジェクトは、耐久性の高い技術を活用して地滑りを監視し、プエルトリコの脆弱なコミュニティの保護に貢献しています。 プエルトリコ地滑り監視ネットワークの根幹は、単なる技術にとどまりません。むしろ、プエルトリコの安全向上を目指し、島内の地滑り災害に関する科学と備えの強化をビジョンに、地域の地滑り災害に関する継続的な研究と地域住民参加活動を通じて、プエルトリコをより安全な国にするための共同の取り組みです。 課題 ネットワークの構築は容易な作業ではありませんでした。プエルトリコは島全体の60%以上が険しい山岳地帯で、その地形は広大で植生が密集した島全体に監視局ネットワークを設置し、維持するという点で特有の課題を伴います。熱帯気候もその複雑さを増しています。各監視局は、高湿度や豪雨といった島の厳しい気候だけでなく、ジャングルの急速な成長にも耐えなければなりません。そのため、監視局を安定した稼働状態に保つには、定期的な剪定が必要になります。  孤立した地域からのデータ伝送は、新たな課題を突きつけています。人口の3人に1人が土砂崩れの危険性の高い地域に住んでいるこの地域では、信頼性の高い通信を確保することは、単なる技術的な問題ではなく、人命を守ることにも繋がります。プエルトリコ土砂崩れ災害軽減局チームは、解決策の発見に注力し、目覚ましい進歩を遂げ、島全体の安全性向上の基盤を築いてきました。土砂崩れの危険性に対する意識が高まることで、地域社会はより的確な情報を入手し、より安全に暮らせるようになります。 プエルトリコ地滑り監視ネットワークのプラスの影響は否定できません。2017年にハリケーン・マリアが7万件以上の地滑りを引き起こし、2022年にはハリケーン・フィオナがさらに数百件の地滑りを引き起こした今、ヒューズ博士とプエルトリコ地滑り災害軽減局が行っている活動は、地滑りの状況をより深く理解するための学術的なツールとしてだけでなく、危険にさらされている100万人以上のプエルトリコの人々にとって、かけがえのない早期検知システムとして機能しています。 どのように機能しますか? プエルトリコ地滑り監視ネットワークは、USGSとの共同設計で、Campbell Scientific CR1000X データロガーとAVW200バイブレーティングワイヤーインターフェースを用いて、バイブレーティングワイヤー圧力計による地下水圧の監視を行っています。降水量はTE525転倒枡雨量計で測定されます。複数の深度における土壌水分は、METER TEROS-10で測定されます。Campbell Scientificのグラスファイバー製筐体には、データロガー、バイブレーティングワイヤーインターフェース、バッテリー、RV50Xセルラーモデムが収納されています。さらに、CS210筐体湿度センサーが筐体内部の湿度を測定し、メンテナンス担当者に乾燥剤交換などのメンテナンス作業のための訪問時期を知らせます。 プエルトリコ大学マヤグエス校の大学院生と学部生は、新しいステーションの設置を手伝い、継続的なメンテナンス訪問に参加し、ヒューズ博士の指導の下でユニークな現場学習ラボを作成しました。 このネットワークは現在、地滑り発生の危険性が高い地域から極めて高い地域に戦略的に配置された18の監視ステーションで構成されており、各ステーションは周辺地域の状況をアナログ的に表しています。データはグラフィカル画面で視覚的に監視され、Campbell Scientificのリアルタイム監視・制御（RTMC）ソフトウェアを使用して作成された島の地図上にほぼリアルタイムで更新されます。これらの状況を監視することにより、プエルトリコ地滑り災害軽減局は地滑りを引き起こす状況をより正確に検知し、災害発生前に地域社会に必要な警報を発することができます。  プエルトリコ地滑り監視ネットワークの今後の予定は？ プエルトリコ土砂災害軽減局チームは、今後、監視ステーションのネットワークを拡大し、予測能力を強化することで、システムがより正確かつタイムリーな警報を提供できるようにすることを目指しています。地域社会との連携は引き続き優先事項であり、プロジェクトの長期的な持続可能性を確保するための費用対効果の高い解決策の推進も重要です。 最新情報を知りたい方は、プエルトリコ土砂災害軽減局のウェブサイトでリアルタイムのデータとリソースをご覧ください。現在は、ハリケーン・フィオナのような、テクノロジーとチームワークによって人命が救われた成功事例を称えることに重点を置いています。 不確実性を軽減し、効率的な運用を実現したいとお考えですか？当社のアプリケーションエンジニアと営業チームがお手伝いいたします。現在進行中のプロジェクトについてお気軽にご相談ください。最適なソリューションを一緒に見つけてまいります。 続きを読む

ライブラリについて

お客様から寄せられたケース スタディのライブラリをご覧ください。地球の深部から広大な宇宙まで、幅広い用途をカバーする Campbell Scientific の機器は、あらゆる状況に耐えてきました。

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