株式会社大林組（本社：東京都港区、社長：白石達）は、古野電気株式会社（本社：兵庫県西宮市、代表取締役社長：古野幸男）と共同で、マルチGNSS（※1）を活用して地盤変位を高頻度で自動解析し、突発的な斜面崩壊の危険性を判断する「マルチGNSS地盤変位計測システム」を開発しました。
山地や丘陵地が国土の約70%を占める日本には多くの斜面があり、これまでの道路や鉄道の建設により、多数ののり面（※2）が造成されています。現在、この多くが更新時期を迎える一方で局地的な大雨が増加傾向にあることから、これらが原因で発生する斜面崩壊などに対し、予防保全の重要性が高まっています。
従来のGNSS地盤変位計測システムは、GPSを利用して地盤の挙動を計測し、結果を解析することで斜面崩壊などの危険性を判断しますが、解析頻度が60分に1回と少なく、また、山間部などでは樹木などにより電波が遮られ、計測が一時的に途切れたり、場合によっては計測不能となることが課題でした。
マルチGNSS地盤変位計測システムの運用イメージ
今回開発した「マルチGNSS地盤変位計測システム」は、GPSをはじめ複数の衛星システムからの電波を同時に受信し、高精度に地盤変位を解析します。また、解析頻度を高めたことで突発的な斜面崩壊などの前兆を捉えることが可能です。
「マルチGNSS地盤変位計測システム」の特長は以下のとおりです。
- 正確な計測と高頻度の解析により突発的な斜面崩壊などの前兆を捕捉
GNSS地盤変位計測では、受信できる衛星数が多いほど高精度の解析が可能になります。従来は、GPSのみからの計測結果を基に60分に1回の頻度で斜面崩壊の危険性を判断していました。本計測システムは、高感度のマルチGNSSセンサーを採用したことで、GPSや日本の準天頂衛星システムをはじめ、各国の衛星システムからの電波を同時に受信できるようになりました。
また、新しい解析アルゴリズムの開発により、5分に1回の解析が可能となり、突発的な斜面崩壊などの前兆を捉えられるようになりました。これらの前兆を捉えることで、警報や退避指示、車両の通行禁止などの措置をより早く講じることができます。
- GNSSセンサーの設置から運用にいたる費用を大幅に削減
従来のGNSSセンサーは既設電柱などから電力を供給するため、ケーブル配線に時間や手間がかかっていましたが、今回開発したマルチGNSSセンサーには、無線LANによる通信やソーラーパネルとバッテリーを用いた自立電源を採用しているためケーブル配線が不要です。
また、従来は計測会社が監視センターを設置し、その社員が解析結果を監視していましたが、今回のシステムでは、独自に開発したソフトが無人で斜面崩壊などの危険性を判断するため、監視に人件費がかかりません。その結果、GNSSセンサーの設置後、約2年間運用した場合の費用が従来の2分の1程度になります。
大林組は「マルチGNSS地盤変位計測システム」を積極的に提案することで、施工時の安全性を向上させるとともに、その後の維持管理などにも活用し災害に強い国土づくりに貢献していきます。
- ※1 マルチGNSS（Global Navigation Satellite Systems）
米国のGPSだけでなく、日本の準天頂衛星システム、ロシアのGLONASS、欧州連合のGalileoといった複数の測位衛星システムを用いた位置計測。従来のGNSS計測では米国のGPSのみを用いていましたが、マルチGNSS計測では、複数の測位衛星システムを用いることで常時受信可能な衛星数が増え、ミリ単位の高精度計測を継続できます
- ※2 のり面
道路建設などに伴う地山の掘削や盛土によって造成される人工的な斜面
以上
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大林組 CSR室広報部広報第一課
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