説明
「シャハト・コンラート2」プロジェクトは、ザルツギッターにある廃坑となった鉄鉱山を、ドイツ初の法的に認可された低・中レベル放射性廃棄物の最終処分場へと転換するという、BGEによる大規模な取り組みの一環である。 放射性廃棄物の移送拠点（「フュールオルト（Füllort）」、すなわちシャフトステーションと呼ばれる）は、地下約850メートルの位置にあり、輸送の中枢拠点となっている。ここへ廃棄物容器が搬入され、その後、地下トンネル網を通じて指定された埋設室へと搬送される。 これを実現するため、旧鉱山施設は抜本的に再設計されており、大規模な地上処理施設、新しい巻上げ塔、そして厳格な原子力安全要件を満たす必要がある補強されたシャフト内張りなどが整備されている。地下では、何よりも「構造の安定性」が重要となる。鉄筋コンクリートが洞窟の内張りを密閉し、輸送用の基礎を形成するとともに、最終的に残りの空隙をすべて充填することで、放射性廃棄物容器が恒久的に封じ込められるようにする。 シャフト内の作業は、BGE（Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH、連邦放射性廃棄物処分公社）の委託を受け、Redpath Deilmann GmbHとThyssen Schachtbau GmbHによるコンソーシアムであるARGE Schacht Konrad 2（ASK 2）によって実施されている。
課題
既存のシャフト構造物に対して打設を行うことが、ここでの型枠工事における最大の課題です。 新しい裏張りや基礎の大部分は、数十年前に施工された岩盤支保工に対して片面型枠で施工されますが、その場合、型枠と既存の構造物の双方が、打設されたばかりのコンクリートの圧力に耐えなければなりません。技術チームは片面型枠の荷重を計算する方法を熟知していますが、既存の構造物に対する実際の圧力分布は現場において計算だけでは確認できないため、不確定要素を見越して安全率を組み込んで計算を行っています。
- 既存の岩盤支保工に対する片面型枠：標準的な計算ではこの荷重ケースはカバーされているものの、現場における実際の圧迫挙動までは考慮されておらず、打設速度を誤ると、型枠システムおよび、処分場のトンネル網への主要な交通ルートとして機能する構造物に対して直接的なリスクとなる。
- 界面における品質上のリスク（空隙） ：既存の岩盤支保工やライニングに対して、鉄筋の周囲をコンクリートで完全に被覆すること。これらの重要な箇所に空隙が生じている場合は、これほど重要な構造物においては許容できない欠陥であり、埋め戻し後は再確認する手段がない。
- 深部での高温：これは、地下工事に典型的な狭い通路や長い搬送ルートと同様に、単に作業環境の一部に過ぎない
- 地下では携帯電話の電波が入らないため、リアルタイムデータを表示するために常時クラウドへの接続を必要とする監視手法は、ここでは機能しません。
要するに、ここの技術者たちには、標準的な計算や目視検査だけでは完全には得られない2つの要素が必要でした。それは、既存の構造物に対して片面打設を行う際の型枠圧力の測定値と、重要な接合部において高品質な仕上がりを実現するためのコンクリートの充填状況の確認です。
解決策と結果
現場管理チームは、重要な型枠部分にPREMO およびPHONO を導入し、打設時に算出された安全余裕や目視による判断の代わりに、測定・検証済みのデータを活用できるようにした。
- PREMOコンクリート圧力のモニタリングにより、型枠に対する実際のコンクリート圧力がリアルタイムで測定され、エンジニアは既存の構造物に対して生じる実際の圧力曲線と、打設速度を調整するための測定データを得ることができました。また、参照および記録用のパラメータとして、コンクリート成分の温度も並行して記録されました。
- PHONO コンクリート検出により、コンクリートが本来あるべき場所に実際に存在していることが確認されました。特に、片面型枠のため目視確認が不可能な、既存の岩盤支保工やライニングとの接合部において、エンジニアはセンサーデータから直接、鉄筋や埋め込み部材周辺の充填状態を検証することができました。
- Hub また、Node のソリューションにより 、地下で携帯電話の電波が届かない環境でもこれが可能になりました。 センサーデータはNode によってローカルで収集され、Hub にリアルタイムで表示されます。このタブレットは、現場の技術者がコンクリート打設の現場で直接確認できます。Hub は、記録のために保存されたデータをクラウドやWebアプリと同期させるため、定期的に地表に到達するだけで済みます。一方、リアルタイム分析自体は、意思決定が行われるその場ですべてオフラインで実行されます。
コンクリート打設作業中、チームは繰り返し『Hub 』を参照し続けた。それは自分たちの判断に疑いを抱いたからではなく、実際のデータと照らし合わせて確認し、この深さでは特に重要な確信を取り戻すためだった。
PREMO とPHONO を組み合わせることで、現場の技術者たちは、コンクリート打設時の型枠圧力やコンクリートの充填状況をリアルタイムかつ正確に把握できるようになりました。これにより、安全マージンに基づく仮定や目視による判断に代わって、地表と貯蔵施設のトンネル網を結ぶ主要な接続点であるポータルにおいて、既存の構造物に対する各打設ごとの具体的なデータ記録が得られるようになりました。
