(57)【要約】【課題】変状の入力から性能照査までの一連の維持管理業務を効率的に実施することが可能になるコンクリート構造物の性能評価システムを提供する。【解決手段】鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム１は、鉄筋コンクリート構造物の表面に現れる変状を入力するための携帯端末と、携帯端末によって入力された変状データに基づいて第１の健全度を判定する第１判定部３と、第１判定部の判定結果によって定量的な評価が必要となった場合に、鉄筋の腐食に基づく劣化予測を行う劣化予測部４と、劣化予測部の予測結果に対して性能照査を行う性能照査部５とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法であって、
前記鉄筋コンクリート構造物の表面に現れる変状を入力するステップと、
前記変状から第１の健全度を判定するステップと、
前記第１の健全度の判定結果によって定量的な評価が必要となった場合に、鉄筋の腐食に基づく劣化予測を行うステップと、
前記劣化予測の結果に対して性能照査を行うステップとを備えたことを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法。
【請求項２】
前記性能照査の結果に基づいて対策案を策定するステップを備えたことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法。
【請求項３】
前記劣化予測を行うステップでは、前記鉄筋の位置を考慮した計算メッシュを作成し、前記計算メッシュは劣化予測に使用されるとともに、前記性能照査も前記計算メッシュを利用して行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法。
【請求項４】
前記劣化予測を行うステップでは、前記表面を鉄筋の腐食環境に基づいて複数の同定範囲に区分し、前記同定範囲毎に劣化予測を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法。
【請求項５】
鉄筋コンクリート構造物の性能評価システムであって、
前記鉄筋コンクリート構造物の表面に現れる変状を入力するための携帯端末と、
前記携帯端末によって入力された変状データに基づいて第１の健全度を判定する第１判定部と、
前記第１判定部の判定結果によって定量的な評価が必要となった場合に、鉄筋の腐食に基づく劣化予測を行う劣化予測部と、
前記劣化予測部の予測結果に対して性能照査を行う性能照査部とを備えたことを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム。
【請求項６】
前記劣化予測部は、入力された前記鉄筋の位置データから計算メッシュを作成するメッシュ生成部と、前記変状データと前記計算メッシュとから前記鉄筋の腐食速度を推定する腐食推定部と、前記腐食推定部による推定結果から前記鉄筋コンクリート構造物の劣化程度を予測する予測部とを有していることを特徴とする請求項５に記載の鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム。
【請求項７】
前記性能照査部では、前記メッシュ生成部で作成された前記計算メッシュを利用して性能照査が行われることを特徴とする請求項６に記載の鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム。
【請求項８】
前記性能照査部による性能照査の結果に基づいて対策案を策定する措置計画部を備えたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリートによって構築されて経年変化などの変状が現れた鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法及び鉄筋コンクリート構造物の性能評価システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁や高架橋、ビルなどの建築物等の鉄筋コンクリートによって構築された鉄筋コンクリート構造物は、年月の経過や構造物の使用環境及び建設時の施工条件などにより、鉄筋が腐食し、ひび割れやはく離が起きることがあるため、維持管理のために定期的に検査が行われる。
【０００３】
特許文献１には、赤外線カメラで鉄筋コンクリート構造物の表面を撮影し、撮影された熱画像を用いて、かぶりコンクリートが剥落する危険度を定量的に評価するはく落予測診断方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、鉄筋コンクリート構造物の寿命を評価する方法として、ひび割れ発生時の鉄筋の腐食量を簡易に求める方法が開示されている。詳細には、腐食による鉄筋の膨張を温度による膨張で模擬させ、ＦＥＭ（Finite Element Method；有限要素法）解析によってひび割れ発生時の腐食量を求めるという予測を行っている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、コンクリート部材の健全性診断方法として、コンクリート部材に対して高周波振動を励起してひび割れが開いた状態にし、そのときに計測された振動データから固有振動数を計算してコンクリート部材の健全性を判定する診断方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−６３９８号公報
【特許文献２】特開２０１１−４３３５２号公報
【特許文献３】特開２０１１−２４７７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、鉄筋の腐食量や現状の健全度などのそれぞれを個別に予測や判定することができても、個別の結果を連動させる作業に多大な労力や時間を要することになる。経年劣化した鉄筋コンクリート構造物が増加する一方で、熟練技術者や若手技術者が減少する現状を鑑みると、効率的な維持管理手法の確立が求められる。
【０００８】
そこで、本発明は、変状の入力から性能照査までの一連の維持管理業務を効率的に実施することが可能になるコンクリート構造物の性能評価方法、及びコンクリート構造物の性能評価システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明のコンクリート構造物の性能評価方法は、鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法であって、前記鉄筋コンクリート構造物の表面に現れる変状を入力するステップと、前記変状から第１の健全度を判定するステップと、前記第１の健全度の判定結果によって定量的な評価が必要となった場合に、鉄筋の腐食に基づく劣化予測を行うステップと、前記劣化予測の結果に対して性能照査を行うステップとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記性能照査の結果に基づいて対策案を策定するステップを備えた構成とすることができる。また、前記劣化予測を行うステップでは、前記鉄筋の位置を考慮した計算メッシュを作成し、前記計算メッシュは劣化予測に使用されるとともに、前記性能照査も前記計算メッシュを利用して行われる構成とすることができる。さらに、前記劣化予測を行うステップでは、前記表面を鉄筋の腐食環境に基づいて複数の同定範囲に区分し、前記同定範囲毎に劣化予測を行う構成とすることができる。
【００１１】
また、鉄筋コンクリート構造物の性能評価システムの発明は、鉄筋コンクリート構造物の性能評価システムであって、前記鉄筋コンクリート構造物の表面に現れる変状を入力するための携帯端末と、前記携帯端末によって入力された変状データに基づいて第１の健全度を判定する第１判定部と、前記第１判定部の判定結果によって定量的な評価が必要となった場合に、鉄筋の腐食に基づく劣化予測を行う劣化予測部と、前記劣化予測部の予測結果に対して性能照査を行う性能照査部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記劣化予測部は、入力された前記鉄筋の位置データから計算メッシュを作成するメッシュ生成部と、前記変状データと前記計算メッシュとから前記鉄筋の腐食速度を推定する腐食推定部と、前記腐食推定部による推定結果から前記鉄筋コンクリート構造物の劣化程度を予測する予測部とを有している構成とすることができる。また、前記性能照査部では、前記メッシュ生成部で作成された前記計算メッシュを利用して性能照査が行われる構成とすることができる。さらに、前記性能照査部による性能照査の結果に基づいて対策案を策定する措置計画部を備えた構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明のコンクリート構造物の性能評価方法は、鉄筋コンクリート構造物の表面に現れる変状を入力するステップから第１の健全度を判定して鉄筋の腐食に基づく劣化予測を行い、その劣化予測の結果に対して性能照査を行うステップまでが、一つの繋がりのある処理として行われる。このため、変状の入力から性能照査までの一連の維持管理業務を効率的に実施することができる。
【００１４】
これに加えて性能照査の結果に基づいて対策案を策定するステップを備えていれば、検査だけでなく措置計画の立案までを、一連の処理の流れの中で実行することができる。さらに、劣化予測を行うために生成させた計算メッシュを性能照査においても利用できるのであれば、メッシュ作成の作業量や負荷を削減することができる。また、鉄筋コンクリート構造物の表面を鉄筋の腐食環境に基づいて複数の同定範囲に区分して、同定範囲毎に劣化予測を行うのであれば、予測精度を向上させることができる。
【００１５】
そして、鉄筋コンクリート構造物の性能評価システムの発明は、鉄筋コンクリート構造物の表面に現れる変状を携帯端末に入力すると、第１の健全度が第１判定部で判定され、その判定結果によって劣化予測部により鉄筋の腐食に基づく劣化予測が行われ、その予測結果から性能照査部によって性能照査が行われる。このように、携帯端末によって変状の入力から性能照査までの一連の維持管理業務を実施することができる。さらに、性能照査部による性能照査の結果に基づいて対策案を策定する措置計画部を備えていれば、措置計画の立案までの一連の維持管理業務を、携帯端末によって実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態の鉄筋コンクリート構造物の性能評価システムの構成を説明するブロック図である。
【図２】本実施の形態の鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法を説明するフローチャートである。
【図３】第１判定部の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図４】劣化予測部の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図５】性能照査部の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】個別判定部の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】措置計画部の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】変状を入力する際の携帯端末の端末画面を例示した説明図である。
【図９】鉄筋の位置データから計算メッシュが作成される工程を例示した説明図である。
【図１０】計測結果を入力する際の携帯端末の端末画面を例示した説明図である。
【図１１】数点のかぶりの計測値から軸方向鉄筋の形状を推定する工程を例示した説明図である。
【図１２】推定された軸方向鉄筋の形状から配力鉄筋の形状などを推定する工程を例示した説明図である。
【図１３】変状入力データを読み出した際の携帯端末の端末画面を例示した説明図である。
【図１４】鉄筋の腐食速度を推定する際の同定範囲の設定方法を例示した説明図である。
【図１５】鉄筋腐食速度の推定から劣化予測までの処理を、例示を交えて説明するフローチャートである。
【図１６】携帯端末の端末画面に表示された予測結果を例示する図であって、（ａ）は構築後４０年経過した現時点の状態を予測結果に基づいて表示した図、（ｂ）は構築後６０年経過した将来の状態を予測結果に基づいて表示した図である。
【図１７】構築後４０年経過した現時点の劣化予測の結果に基づいて有限要素解析によって性能照査を行った結果を例示した説明図である。
【図１８】構築後６０年経過した将来の劣化予測の結果に基づいて有限要素解析によって性能照査を行った結果を例示した説明図である。
【図１９】本実施の形態の鉄筋コンクリート構造物の性能評価システムを使用した調査結果から策定された措置案を例示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム１の構成を説明するブロック図である。また、図２は、本実施の形態の鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法を説明するフローチャートである。
【００１８】
本実施の形態の鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法又は性能評価システム１の適用対象となる構造物は、鉄筋コンクリートによって構築された橋梁や高架橋などの土木構造物及びビルなどの建築構造物である。これら鉄筋コンクリート構造物の壁、柱、桁などの表面が検査対象になる。
【００１９】
本実施の形態の鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム１は、鉄筋コンクリート構造物の表面に現れる変状を入力するための携帯端末を備えている。すなわち携帯端末は、検査現場に容易に持ち込むことができる例えばタブレット型の端末機器である。
【００２０】
携帯端末は、入力部となるハードウェアとして、小型カメラ、タッチパネルなどの入力手段、入出力端子、記憶媒体の差し込み口などを備えている。また、ソフトウェアなどの機能的には、図１に示すように、変状などを入力するための入力部２を備えている。入力部２としては、変状入力部２２の他に、後述する演算処理のための諸条件を入力する計算条件入力部２１などが設けられる。
【００２１】
また、この携帯端末には、第１判定部３、劣化予測部４、性能照査部５、個別判定部６、措置計画部７、深層学習部８及び記憶部９のすべて又は一部を組み込むことができる。これらの構成は、変状の入力から性能照査や措置計画の立案までの一連の維持管理業務を効率的に実施するために必要な処理部となるが、携帯端末とのデータ連携がスムーズに行えるのであれば、一部の構成が携帯端末とは別のパーソナルコンピュータなどに組み込まれていてもよい。
【００２２】
第１判定部３は、入力された変状データである変状入力データに基づいて第１の健全度を判定する。第１の健全度とは、例えば鉄筋コンクリート構造物の全般の健全度の判定が該当する。通常は、検査員の目視によって判定される健全度で、例えば「鉄道構造物等維持管理標準・同解説（構造物編）コンクリート構造物」に例示された、上床版や側壁などの鉄筋コンクリート構造物の検査対象箇所に応じた健全度判定例を基準に判定することができる。この健全度判定例では、鉄筋の露出範囲の広さやひび割れの発生形態などの変状の規模やパターンに応じて、健全度をＡＡ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｓに分類している。ここで、健全度ＡＡが最も状態が悪く、健全度Ｓは問題がない状態を示している。
【００２３】
劣化予測部４は、鉄筋の腐食に基づく劣化を予測させるため演算処理部である。劣化予測部４は、計算メッシュを作成するメッシュ生成部４１と、鉄筋の腐食速度を推定する腐食推定部４２と、劣化程度を予測する予測部４３とを備えている。
【００２４】
メッシュ生成部４１は、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋の位置データから計算メッシュを自動的に生成する。すなわち、入力部２から鉄筋の位置データを入力すると、それに基づいて腐食推定部４２及び予測部４３で使用する計算メッシュを作成する。
【００２５】
そして、腐食推定部４２では、変状入力部２２によって入力されて一旦、記憶部９に記憶された変状入力データと、メッシュ生成部４１で生成された計算メッシュとから、鉄筋の腐食速度を推定する。鉄筋の腐食速度は、検査時（現時点）で鉄筋コンクリート構造物の表面に現れている変状と構築後に経過した時間（経年）に基づいて推定される。現時点の変状によって鉄筋の腐食速度が推定できれば、将来の予測に繋げることができる。
【００２６】
すなわち予測部４３では、腐食推定部４２による推定結果から、鉄筋コンクリート構造物の将来の任意の時点における劣化程度を予測する。この予測部４３による予測によって、例えば２０年後にはく落が発生する範囲など劣化の進行性が予測できる。
【００２７】
性能照査部５では、劣化予測部４で予測された劣化程度の場合に、鉄筋コンクリート構造物の性能がどの程度、保持されているのかを照査する。例えば、中規模程度の地震で崩壊するような性能まで低下することが判明すれば、その状態になる前に対策工による措置が必要となることがわかる。この性能照査まで行われた箇所の健全度の判定は、個別判定部６で行われる。また、個別判定部６の判定結果に基づいて、措置計画部７では、一つ又は複数の対策案（措置案）の策定が行われる。
【００２８】
深層学習部８では、判定、推定及び予測などの精度を向上させるための機械学習が行われる。すなわち深層学習部８では、検査ごとに蓄積される性能評価システム１が自動的に演算した結果と検査員が修正した結果との齟齬に基づいて、人工知能によって機械学習が行われる。そして、機械学習した結果は、その後の判定や予測などに反映される。
【００２９】
図２は、上述した鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム１の処理の流れを示している。また、図３−図７は、各処理ステップの詳細な処理の流れを示している。そして、図８−図１９は、各処理ステップの説明を補うための例示である。
【００３０】
まず、ステップＳ１では、変状入力部２２によって変状の入力が行われる。図８は、携帯端末の端末画面Ｔ１の例示である。この端末画面Ｔ１には、内蔵された小型カメラで撮影された検査対象となる鉄筋コンクリート構造物の表面が表示される。この例では、ボックスカルバートの側壁が映し出されている。
【００３１】
端末画面Ｔ１の例えば右列には、各種処理を行わせるための選択ボタンＴ１１−Ｔ１７が表示される。例えば、「画像の取り込み（Ｔ１１）」、「画像スケールの設定（Ｔ１２）」、「範囲の設定（Ｔ１３）」、「鉄筋位置の設定（Ｔ１４）」、「メッシュの作成（Ｔ１５）」、「はく落箇所の設定（Ｔ１６）」、「劣化予測（Ｔ１７）」などの処理を行うためのタップボタンが表示される。
【００３２】
変状の入力は、端末画面Ｔ１に表示された画像に対して、例えば検査員がタッチタップ操作によってトレースするなどして実施することができる。例えば画像上ではく離したりはく落したりしているような箇所をトレースして、「はく離・はく落（Ｒ１）」の情報を付加して入力を行う。また、ひび割れ発生箇所では、ひび割れに沿って画像上をトレースして「ひび割れ（Ｒ２）」の情報を付加する入力を行う。さらに、既に断面修復がされた箇所があれば、「断面修復（Ｒ３）」として修繕跡をトレースした情報を入力する。
【００３３】
これらの入力された変状は、変状入力データとして記憶部９に記録される。また、撮像された画像の明度などを解析することによって、自動的に画像から変状を抽出させることもできる。さらに、このような画像解析によって自動的に端末画面Ｔ１に表示された変状に対して、検査員がタッチタップ操作による修正を加えることもできる。修正が行われると、自動抽出された変状と修正された変状との齟齬に基づいた機械学習が深層学習部８で行われ、次回以降の変状抽出処理に反映される。
【００３４】
そして、変状入力データに基づいて、ステップＳ２では第１判定が行われる。図３は、第１判定の処理の流れを示している。まず、ステップＳ２０では、記憶部９から深層学習データの読み出しを行う。これは、蓄積された深層学習データがある場合であり、運用初期の段階では、経験的に設定された判定に必要な値などが読み込まれる。
【００３５】
ステップＳ２１では、記憶部９に記憶された変状入力データが読み出される。ステップＳ２２の健全度の推定は、健全度の判定基準となるデータと変状入力データとの対比によって第１判定部３で自動的に行われる。一方、ステップＳ２３の健全度の判定は、推定された健全度が適切であるかを検査員が端末画面Ｔ１に映し出された画像などを見ながら判断する。
【００３６】
そして、第１の健全度の判定結果を、端末画面Ｔ１に出力する（ステップＳ２４）。図８では、「はく離・はく落（Ｒ１）」と３本の「ひび割れ（Ｒ２）」に対して、健全度Ａの判定が表示されている。ここで、健全度Ａは、運転保安、旅客及び公衆などの安全並びに列車の正常運行の確保を脅かす、又はそのおそれのある変状等があるものという判定結果である。一方、健全度Ｂ，Ｃ，Ｓは、将来、健全度Ａになるおそれのある変状等がある場合、軽微な変状等がある場合及び健全な場合の判定結果である。
【００３７】
続いてステップＳ２５では、今後の判定精度を向上させるために、推定結果と判定結果との齟齬を抽出して、その出力結果を記憶部９に蓄積させる（ステップＳ２６）。深層学習部８は、任意のタイミングで記憶部９に蓄積されたデータを読み込み、機械学習を行う。
【００３８】
図２に戻って説明すると、ステップＳ３で健全度が判定されて「健全度Ａ」という判定結果が出ると、評価手法を決定するステップＳ４に移行する。ここで検査員によって、定量的な評価結果が必要と判断されると、ステップＳ５の劣化予測部４の処理に移行する。他方、経験的又は定性的に個別の判定が行える場合は、ステップＳ７の個別判定部６に移行する。
【００３９】
図４は、劣化予測部４における処理の流れを示している。まず、ステップＳ５０では、記憶部９から深層学習データの読み出しを行う。続いてステップＳ５１では、鉄筋位置の入力を行う。図９の上段図は、「鉄筋位置の設定（Ｔ１４）」のボタンを押して、側壁の画像に対して鉄筋位置Ｐ１を設定する工程を例示している。この鉄筋位置Ｐ１の設定は、事前に入手した設計図書の情報や、鉄筋位置計測レーダなどを使用した計測結果に基づいて行われる。
【００４０】
そして、入力された鉄筋の位置データに基づいて、メッシュ生成部４１で計算メッシュの作成が行われる（ステップＳ５２）。図９の下段図は、「メッシュの作成（Ｔ１５）」のボタンを押して生成された計算メッシュＭを例示している。計算メッシュＭは、鉄筋位置だけでなく、鉄筋間のコンクリート部分にも格子状のメッシュが生成される。
【００４１】
ステップＳ５３の情報入力では、鉄筋かぶりや中性化深さや塩化物イオン濃度などの現地で計測された情報が計測位置に入力される。すなわち、鉄筋かぶりなどの計測を行った場合に、図１０に示すように、その該当する位置の参照メッシュＭ１を指定し、鉄筋かぶりや中性化深さなどの計測値Ｍ２を入力する。このような計測は、側壁の表面のいくつかの計測点に対して行われる。
【００４２】
例えば図１１の左図に示すように、軸方向鉄筋の上中下の３箇所で、配力鉄筋の延伸方向に間隔を置いて計測点がある場合に、それ以外の鉄筋位置のかぶりの推定を行う。図１１の右図は、計測点におけるかぶりの計測値から内挿で計測点間のかぶりの大きさを推定し、軸方向鉄筋の形状として推定した演算結果を例示している。
【００４３】
さらに図１２に示した次のステップでは、推定された軸方向鉄筋の形状に基づいて内挿や外挿又は回帰分析をすることによって、配力鉄筋の形状を推定する。さらに、推定した配力鉄筋の結果から、最初に形状が推定された軸方向鉄筋間の軸方向鉄筋に対しても、形状の推定が行われる（図１２右図参照）。
【００４４】
図１１，図１２では、壁状構造物における９点の計測点から全体の鉄筋かぶりを推定する方法について説明した。一方、高架橋の柱などの場合は、上下端の帯鉄筋の２測線において、水平方向に両端と中間の３箇所、合計６点の計測点のかぶり計測値から、全体の鉄筋かぶりを推定することができる。
【００４５】
このようにして面的に得られた鉄筋かぶりの計測値及び推定値は、ステップＳ５３で情報として入力される。またステップＳ５４では、記憶部９から変状入力データが読み出される。図１３は、「はく落箇所の設定（Ｔ１６）」のボタンを押して、計算メッシュＭの画像に対してはく落範囲Ｈを表示させた状態を例示している。ここでは、「断面修復（Ｒ３）」として入力された変状入力データも、はく落範囲Ｈとして端末画面Ｔ１に表示される。
【００４６】
ステップＳ５５で鉄筋腐食速度の推定を行うにあたっては、推定を行う同定範囲の設定が行われる。図１４は、「画像スケールの設定（Ｔ１２）」のボタンを押して表示スケールを調整して、「範囲の設定（Ｔ１３）」ボタンにより同定範囲を設定する工程を例示している。鉄筋の腐食速度は、日射の程度や水掛かり状況などの環境によって変化するため、できるだけ同じ腐食環境に置かれた範囲内で腐食速度の推定を行うのが好ましい。
【００４７】
そこで、撮像されて端末画面Ｔ１に表示された画像などの視認できる情報に基づいて、腐食環境が同一又は類似する範囲を同定範囲Ｄ１−Ｄ３として設定する。図１４では、日射があって乾燥状態の環境にある領域を同定範囲Ｄ１とし、日射が無くて苔が繁茂して湿潤状態の環境にある領域を同定範囲Ｄ２とし、日射が無い環境にある領域を同定範囲Ｄ３とした。この同定範囲Ｄ１−Ｄ３の設定は、明度などによる画像解析によって自動的に設定させることができる。また、検査員が、タッチタップ操作によって設定したり、修正したりする方式でもよい。
【００４８】
ステップＳ５５，Ｓ５６の鉄筋腐食速度の推定から劣化予測までの処理の流れは、図１５に示したフローチャートを参照しながら説明する。はく落発生予測（ステップＳ５０１）は、目視によって確認された変状（ステップＳ５０２）と予測された変状結果（ステップＳ５０３）とを対比することによって行われる。
【００４９】
目視された変状と予測結果が同じであれば（ステップＳ５０４）、実変状率と予測変状率とが一致しているということなって、パラメータとして設定された鉄筋腐食速度が正しかったことになる。このため、鉄筋腐食速度の推定を完了させることができる（ステップＳ５０６）。他方、目視された変状と予測結果が違っていると、ステップＳ５０５でパラメータである鉄筋腐食速度を修正して、再度、はく落発生予測を行う（ステップＳ５０１）。この修正された予測結果が目視された変状と一致すれば、鉄筋腐食速度の推定が完了する。
【００５０】
鉄筋腐食速度が推定されると、何年先の将来であっても劣化予測を行うことができるようになる。そこで、ステップＳ５０７では、任意経年でのはく落発生予測を行う。図１６（ａ）は、構築後４０年経過した現時点の状態を予測結果Ｆ１として端末画面Ｔ１に表示している。端末画面Ｔ１の右側には、予測の詳細結果Ｆ１１が表示される。一方、図１６（ｂ）は、構築後６０年（現時点から２０年）経過した将来の状態を予測結果Ｆ２として端末画面Ｔ１に表示している。端末画面Ｔ１の右側には、予測の詳細結果Ｆ２１が表示される。
【００５１】
このようにステップＳ５７で出力された予測結果は、記憶部９に蓄積されていく（ステップＳ５８）。そして図２に示すように、劣化予測部４による劣化予測の結果に対して、性能照査部５によって性能照査を行う（ステップＳ６）。この性能照査部５における照査手法としては、マクロモデルによる照査（ステップＳ６１）や、有限要素解析（ＦＥＭ解析）による照査（ステップＳ６２）などが例示できる。
【００５２】
図５は、性能照査部５における処理の流れを示している。まず、ステップＳ６０では、記憶部９から深層学習データの読み出しを行う。ステップＳ６１のマクロモデルによる照査を選択した場合は、劣化予測部４によって行われた劣化予測データの読み出しを行い（ステップＳ６１１）、ステップＳ６１２で照査断面の選択をして、鉄筋腐食量やはく落予測などの情報を照査諸元として入力する（ステップＳ６１３）。そして、ステップＳ６１４でマクロモデルによる照査を行う。
【００５３】
一方、ステップＳ６２の有限要素解析による照査を選択した場合は、劣化予測部４によって行われた劣化予測データの読み出しを行い（ステップＳ６２１）、ステップＳ６２２で鉄筋腐食量やはく落予測などの情報を照査諸元として入力する。そして、ステップＳ６２３で３次元モデルの作成を行う。この３次元モデルの作成に際しては、メッシュ生成部４１で作成された計算メッシュＭが利用できる。図１７及び図１８には、上段に劣化予測の際に使用された計算メッシュが表示され、下段に有限要素解析による性能照査に使用された計算メッシュ（３次元モデル）が表示されている。この３次元モデルは、ボックスカルバートを中央で分割した半分の領域を示している。
【００５４】
図１７は、構築後４０年経過した現時点の劣化の予測結果Ｆ１に基づいて、有限要素解析によって性能照査を行った数値解析結果Ｎ１を例示している。この数値解析結果Ｎ１は、端末画面Ｔ１に表示されるので、現地で検査員は現状を把握することができ、必要に応じて細部の再確認などの追加調査を実施することができる。
【００５５】
一方図１８は、構築後６０年経過した将来の劣化の予測結果Ｆ２に基づいて、有限要素解析によって性能照査を行った数値解析結果Ｎ２を例示している。この数値解析結果Ｎ２も、端末画面Ｔ１に表示されるので、検査員は必要に応じて迅速に細部の再確認などの追加調査を実施することができる。
【００５６】
このようにステップＳ６３で出力された照査結果は、記憶部９に蓄積されていく（ステップＳ６４）。そして、ステップＳ７（図１）では、個別判定部６による判定処理が行われる。図６は、個別判定部６における処理の流れを示している。まず、ステップＳ７０では、記憶部９から深層学習データの読み出しを行う。続いてステップＳ７１では劣化予測データの読み出しを行い、ステップＳ７２では性能照査データの読み出しを行う。
【００５７】
ステップＳ７３の健全度の推定は、健全度の判定基準となるデータと性能照査結果との対比によって個別判定部６で自動的に行われる。一方、ステップＳ７４の健全度の判定は、推定された健全度が適切であるかを検査員が判断する。
【００５８】
そして、個別の健全度の判定結果を、図１９の上段図に示すように端末画面Ｔ１に出力する（ステップＳ７５）。例えば、「劣化予測（Ｔ１７）」のボタンを押して、現時点のはく落箇所などの健全度の判定結果を調査結果Ｑ１として表示させる。
【００５９】
続いてステップＳ７６では、今後の判定精度を向上させるために、推定結果と判定結果との齟齬を抽出して、その出力結果を記憶部９に蓄積させる（ステップＳ７７）。深層学習部８は、任意のタイミングで記憶部９に蓄積されたデータを読み込み、機械学習を行う。
【００６０】
最後に、ステップＳ８（図１）では、措置計画部７による対策案の策定が行われる。図７は、措置計画部７における処理の流れを示している。まず、ステップＳ８０では、記憶部９から深層学習データの読み出しを行う。続いてステップＳ８１では変状入力データの読み出しを行い、ステップＳ８２では劣化予測データの読み出しを行う。
【００６１】
さらにステップＳ８３では、性能照査データの読み出しを行い、ステップＳ８４では個別判定部６による判定結果の読み出しを行う。そして、これらの調査結果に基づいて、ステップＳ８５では措置計画案の策定を行う。図１９の下段図に示した端末画面Ｔ１は、対策案である措置案１を例示している。措置案１は、現時点（構築後４０年経過）での調査結果Ｑ１に対処するために、現時点でのはく落範囲Ｈのみを部分補修（修復箇所Ｕ１１，Ｕ１２，Ｕ１３）により修復する対策工である。
【００６２】
これに対して、図１８に示したような構築後６０年経過したときの予測結果に基づいて、全断面を修復する措置案２を策定することもできる。すなわち、劣化の進行性を考慮した対策案を策定することができる。さらには、全断面修復に加えて鋼板接着を行って耐力を増強させる措置案３を策定することもできる。
【００６３】
ステップＳ８６では、上述したように提示された措置案１から措置案３の中から、実行する措置案を決定し、それに基づいた措置計画を作成する。続いてステップＳ８７では、措置計画が端末画面Ｔ１に出力され、出力結果は記憶部９に蓄積される（ステップＳ８８）。
【００６４】
次に、本実施の形態の鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法及び鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム１の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態のコンクリート構造物の性能評価方法は、鉄筋コンクリート構造物の表面に現れる変状を入力するステップＳ１から第１の健全度を判定して鉄筋の腐食に基づく劣化予測を行い、その劣化予測の結果に対して性能照査を行うステップＳ６までが、一つの繋がりのある処理として行われる。さらには、性能照査の結果に基づいて個別判定を行って対策案を策定するステップＳ８までを連動できる。
【００６５】
このため、変状の入力から性能照査までの一連の維持管理業務を効率的に実施することができる。さらには、検査だけでなく措置計画の立案までを、一連の処理の流れの中で実行することができる。
【００６６】
また、劣化予測を行うために生成させた計算メッシュＭを性能照査においても利用できるのであれば、メッシュ作成の作業量や演算処理装置にかかる負荷を削減することができる。さらに、鉄筋コンクリート構造物の表面を鉄筋の腐食環境に基づいて複数の同定範囲Ｄ１−Ｄ３に区分して、同定範囲毎に劣化予測を行うのであれば、予測精度を向上させることができる。
【００６７】
また、鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム１のすべてを携帯端末に組み込むことで、変状の入力から性能照査や措置計画までの一連の維持管理業務が携帯端末を使って現地で効率的に実施できるようになる。
【００６８】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば前記実施の形態では、鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム１が組み込まれた携帯端末を使用した性能評価方法について主に説明したが、これに限定されるものではなく、劣化予測や性能照査などを別のシステムで実施させる鉄筋コンクリート構造物の性能評価方法であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１              ：鉄筋コンクリート構造物の性能評価システム
２              ：入力部
２２            ：変状入力部
３              ：第１判定部
４              ：劣化予測部
４１            ：メッシュ生成部
４２            ：腐食推定部
４３            ：予測部
５              ：性能照査部
６              ：個別判定部
７              ：措置計画部
８              ：深層学習部
９              ：記憶部
Ｔ１            ：（携帯端末の）端末画面
Ｍ              ：計算メッシュ
Ｐ１            ：鉄筋位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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