建築物の補修もドローンで…芝浦工大など、仕組み開発

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芝浦工業大学土木工学科の伊代田岳史准教授は、西武建設と共同で、ドローンを用いて人手の届かないコンクリート構造物に必要な水や補修剤を散布できる仕組みを開発した。

カメラ撮影や打音調査を用いて建物や橋梁のひび割れなどを検知する「点検ドローン」については開発が進められているものの、ひび割れに対し処置剤を施すなどの「補修ドローン」は、議論・検討が進んでいなかった。

伊代田准教授は、構造物に対する適切な補修材料や補修方法、これを実現するためのドローン運用方法に関するアイデアを提供し、現場の声を聞きつつ実現に向けて企業と検討を進め、試作機を製作した。

今回製作した試作機は、既存の機体を改造したもので、2リットルタンクで水や補修材料を蓄え、4本のノズルを使って散布する。ノズルは散布角度のほか、先端を回すことで水流や水圧を調整可能で、実験では1平方メートル平均18.3秒で吹付ができることを確認した。農薬散布ドローンに見られるような下方向・広い範囲ではなく、上下左右方向・狭い範囲でピンポイントに散布ができる。

補修ドローン導入により補修作業の遠隔操作が可能となり、高所作業車や足場の設置が困難な海上、高い場所にある橋梁、人が容易に近づけない危険な場所など、大がかりな準備が必要だった箇所の補修に活用が可能となる。

一方で、今回作った試作機での作業実験では、人力と比較してムラが生じやすいため補修材を無駄に消費してしまう課題が見つかっている。

今後、散布の精度向上、自律航行を可能にするなど改良しながら「点検ドローン」との相互活用・連携や異なる環境の現場に適応した機体を開発・実用化する。建設業界初となる構造物の維持管理にドローンを活用する方法の確立を目指す。
《レスポンス編集部》

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