熱画像リモートセンシングを利用したトンネル覆工防水シートの接合部検査における伝熱モデルの研究

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  • Development and Validation of a Heat Transfer Model for Quality Assessment in Tunnel Sheet Welding Using Thermal Imaging Remote Sensing

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山岳トンネル工事では，トンネル掘削後に施工される吹付けコンクリート等の支保工と，覆工コンクリートの間に防水シートが敷設される．標準的な防水シートとして，厚さ0.8mmのエチレン酢酸ビニル樹脂系シート(以下，EVAシートと呼ぶ)が用いられる．シート接合部では，溶着接合時に接合不良が発生すると，漏水に起因する覆工コンクリートの劣化等の問題が懸念される．一般に，EVAシートの接合には熱溶着接合が用いられるため，温度を指標として接合の合否判定を行う熱画像リモートセンシング検査が有効と考えられる．熱画像リモートセンシング検査では，サーモカメラにより計測した接合部の温度が，合否判定の基準となる閾値温度よりも高い場合に合格，低い場合に不合格と判定される．閾値温度は， EVAシートの物性，溶着機の接合速度，トンネル内の環境温度等の条件によって変動するため，各種条件下での閾値温度をあらかじめ把握しておく必要があるが，実験のために時間と労力を要することが課題である．そこで本研究では，熱溶着接合における接合部断面の伝熱挙動をモデル化し，合否判定のための閾値温度を計算により求めることを試みた．

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