3.8 空港舗装の点検技術の高度化に向けた研究（空港研究部長 石原 弘一）

空港研究部長の石原でございます。これから当研究部で取り組んでおります空港舗装の点検技術の高度化についてお話をさせていただきます。

まず、維持管理に関します国交省の取り組みがいろいろあるわけでございますけれども、平成 25
年２月に空港内の施設の維持管理等に関する検討委員会が設置されました。この委員会の中で、空港内の施設の維持管理指針が同年9月に制定されております。

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この維持管理の対象となる施設でございます
けれども、ここにございますような基本施設、滑走路、着陸帯といったもの、簡単にいってしまうと、舗装されているところとお考えいただければいいと思います。こういったところの維持管理をきちんとやりましょうということが定められたわけでございます。

こうした維持管理業務、法律にも決まりがありまして、一番大本になりますのは、国際民間航空条約、ＩＣＡＯという団体がございますけれども、そちらで空港の管理、飛行場の管理についての決まりがございます。それを受けまして、国内の航空法で基準に従って空港を管理することと定められており、また施行規則で実際の基準が定められております。その基準を維持管理に関するものでございますけれども、空港内の施設の維持管理指針がございます。この中には、空港舗装の補修要領ですとか維持管理マニュアルといったものが含まれてございます。
この決まりの中で、空港管理者は国、地方公共団体はもちろんですが、空港会社、あるいは最近は空港の民営化ということで、コンセッションと呼ばれる特別な会社がございますけれども、その全ての管理者に対して、舗装の表面、地表面に異物がないこと、それから滑走路の摩擦係数がきちんとある水準以上に保たれていること、航空機の運航に支障を及ぼすような影響がないことを踏まえて、きちんと良好な状態に保ちなさいということで、維持管理計画をつくることになっております。

さて、空港土木施設の維持管理業務、大きく分けまして点検、維持工事、修繕工事となりますけ
れども、今回ターゲットにしていますのは点検業務ということでございます。点検業務、巡回点検、緊急点検、定期点検、詳細点検と分かれております。
点検業務といいましても、空港ならではの特殊性がございます。皆様ご案内のとおり、非常に広- 140 -いということ、滑走路、大きな空港ですと幅が 60 メーターあったりします。非常に広大な範囲を点検しなくてはならない。しかも、そのほとんどの作業を夜間やらなければいけないという特殊性がございます。

こちらに羽田空港の例をお示ししております
けれども、４本滑走路がございますが、24 時間運用ということで、特に夜間使われることが多いＣ
滑走路、Ｄ滑走路については、作業ができる日にちが週２日、あるいは３日、しかも作業時間が１日３時間とか４時間程度しか許されておりません。
また、那覇空港は貨物便が非常に盛んになっているわけですけれども、こちらも 24 時間空港です。しかも、貨物便は夜間飛んでくることが多いということで、１日２時間程度しか点検作業ができないという状況にございます。

では、点検作業の対象となるような損傷はどういうものがあるかということで、ひび割れですとかわだち掘れというものがございます。こうしたものは、表面にあらわれておりますので、目視でも何とかみつけることは可能なのですけれども、特にこれからお話ししますような空港の舗装というのは、３層とか４層とか幾つかの層で分けて施工されるのですが、層と層の間に透き間ができる。私ども、これを層間剥離と呼んでおりますけ
れども、そういったもの、あるいは何かの弾みに層の間に水分が残っていますと、それがいずれ水蒸気になって膨らむというブリスタリングと呼ばれておりますが、こういったものは地表面からではわかりません。
今申し上げました層間剥離ですとかブリスタリングというのは、非常に大きな悪さをいたします。きのうまで何ともなかったのだけれども、けさになってみると突然、表面が壊れているということが頻繁に起きます。そういった舗装のかけらが当然、エンジンなどに吸い込まれますと、こちらにございますように、エンジンの破損という重大な危険を招くことになります。

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では、その点検の現状でございますけれども、先ほどお話ししました巡回点検については、年に３回以上ということをやっております。実際には、この写真にございますように目視でやって、そしてあと作業員の方が並んで、立てひざで手にハンマーをもって表面をたたいて、異音がしないかということを実はやっていたという状況にあります。
こんな写真の様子をごらんになるとおわかりのように、非常に点検に時間がかかります。また、どこを点検してきたかというのがなかなか後でわからない。ハンマーでたたいたりしますので、経験の有無とかという個人差が生じるという問題が現場から寄せられておりました。

そこで、当研究部ではこうした点検作業の時間の短縮、それから誰でも同じような結果を出せる
ような非破壊計測技術の研究と申しますか、開発に取り組んだところでございます。具体的には、新たな計測技術の収集、それからそうした点検技術が本当に使えるかどうかというフィールド実験と実際に現場で使えるためのマニュアルづくりをしたところでございます。

非破壊計測技術というのは、民間に 60 種類程度あるということでございまして、その中で空港舗装へ使えるか。空港舗装は非常に厚い舗装が何層にもなってございますので、そういったところで使えるかということ。夜間でも使えるか、あるいは持ち運びが便利であるかということを評価の観点にしまして、60 種類余りのところから４つの計測技術を選定いたしました。１つ目はアコー
スティックエミッションのところで弾性波を用いたもの、２つ目は打音測定車ということで、先ほど人がハンマーでたたいていたのを若干機械化したようなもので、原理は非常に簡単なものですが、そういった打音測定車、それから加速度計のついた内蔵ハンマー、中性子を使った水分計の４つを抽出いたしまして、実際にフィールド実験を行いました。

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フィールド実験の様子なのですけれども、実際に舗装を施工しました。舗装を地表面から５セン
チ、８センチ、10 センチ、15 センチの深さにベニヤ板だとか異物を引いて、その上に舗装をかけてみました。この異物が実際には先ほどから申しました層間剥離を再現するものということで、こういったものを準備いたしました。また、舗装の層の間に水分があったらどうかということもあって、実際濡らしたものをあわせてセットして、実験を行いました。

こちらがその実験結果でございます、４つの測定で深さごとにどのくらい異物を発見できたというか、異物の存在をみつけられたかというデータでございます。これをごらんいただければ、打音測定車の成績が図抜けているということがおわかりいただけると思います。
数字が２段になっておりますけれども、これは上段がグルービングのない場合、下段がグルービングのある場合。グルービングというのは、滑走路には水はけをよくするために、四角い溝が切ってございます。その溝がある場合、ない場合でもどうかということで、比較のために検証したものでございますけれども、グルービングのあるなしというのは、ほとんど打音測定車に関しては影響がないということがおわかりいただけると思います。

それで、打音測定車というのはどうも使えそうだということがわかったのですけれども、実際に現場ではこのままでは使いません。そこで、実際に空港の点検業務をしている方々にヒアリング、あるいはいろいろご意見を伺いました。その結果、やはり幾つか要望、あるいは疑問が寄せられたのですが、１つはどこをはかってきたのか、それがわかるようにしてもらいたいということ、それから異常があった場合、それが測定している者に伝わるような仕組みをつけてほしい。それから、当然、雨の日でも作業しなければいけないので、表面に水がある場合どうなのだろう。それから、先ほど申しましたように、グルービングのあると- 143 -ころ、ないところでもどうなのだろうといったことがヒアリングの結果寄せられました。
それを受けまして、位置出しがわかるようにということで、ＧＰＳをつけて、作業終了後、どこをどうはかってきたかというのが一目わかるような装置をつけました。また、異常があるかないかわかるように、これは簡単なランプなのですけれども、異常がある場合、異常な音を拾った場合は、ランプがぴかっとつくようにしたという工夫をいたしました。
こういった工夫をとりつけて、実際にまた空港の実務の作業者に立ち会ってもらったところ、これは非常にいいですねという評価と申しますか、評判をいただいたところでございます。

最終的な取りまとめといたしまして、機能の改善をいたしました。１つ目は、今申し上げました
ような平面図上に異常箇所を図示する機能が非常にいいということ。それから、異常を感じたときに、作業者に異常を知らせる機能、簡単なランプがつくだけですけれども、これも非常にいいですねというお話でございました。
それから、どのくらいのスピード、速さで測定するのがいいのかというのも現場から寄せられたのですが、どうも時速２キロ程度ですので、ゆっくり歩く程度でやれば、まず間違いなく異常をつかまえることができるということがわかりました。
また、表面に水のある場合、雨の降っている状況でも、影響はほとんどないということ、それから先ほどの測定結果でお示ししましたように、グルービングのあるなしについても影響がないということがわかりました。
そういった装置が何とか実用化できれば、当然、労力の軽減、それから異常箇所の確実な発見といったことが実現できるのではないかと思います。
この装置につきましては、先月から羽田空港の現場で試験的に今、使用していただいているところでございます。やはり空港の現場ですと、実験と違いまして、またいろいろな状況がありまして、いろいろな改善点だとか要望が今後寄せられるのではないかと思っております。

今申し上げました一連の話は、通常の巡回点検ですとか、定期点検のときのお話でございました。これからご紹介いたしますのは、地震災害が起きたときに、迅速に点検と復旧ができる方法についての研究でございます。この研究につきましては、当研究部で今年度から取り組んでいるものでございまして、まだきちんとした成果ではございませんけれども、どういったものを目指してい- 144 -るかということを少しお話をさせていただきます。
航空局で地震に強い空港のあり方が取りまとめられておりまして、その中で地震災害時に空港の果たす役割としては、緊急物資ですとか救援物資の輸送拠点として機能する必要があるということが記述されております。
こちらに示しておりますのは、仙台空港での液状化で誘導路が陥没しているというものでございます。
また、昨年ございました熊本地震のときの熊本空港の利用状況でございます。本震がありました
後、民間の定期便、臨時便が約３日間、完全にストップしたのでございますけれども、たまたまこのとき、熊本空港のほうはそんなに大きな損傷を受けなかったということで、救援機が１日 100 機以上飛来しているという状況がございました。

実際に地震災害が起きたときに、すぐ点検しなければいけないのですけれども、なかなか点検機材が手元にないという場合がございます。左の写真は、能登半島地震のときに航空機を発車するわ
けにいかないので、一番重い車両、大型消防車があったということで、とりあえずそれを走らせてみて、舗装がへこんだりしないかということを苦しまぎれにやっていたということがございます。
こういったものに頼らないで、簡単な装置、あるいは何か計測で判定できるようなことがそういった基準でできないかということに今取り組んでいるところでございます。

また、点検は点検であって、逆に復旧をどうしようか。左側の絵でございますけれども、仙台空
港のエプロンの変状で、20 センチ程度の沈下。大きさ十数メーターあるのですけれども、実際に駐機場はコンクリート舗装が主に行われております。したがって、コンクリート舗装の下の部分が液状化して、コンクリート盤が沈下するのが非常に厄介でございます。時間があれば全部取り除いて、コンクリートを打ち直すことができるのです
けれども、こういった救援機が飛んでこようかという状況ですと、それも許されないということで、例えばコンクリートを埋め戻しにして、上にアスファルトを敷き詰めるのはどうだろうかということについて検討しているところでございます。

- 145 -これは、ＦＷＤといって、重りをどすんと落として、その落としたときの表面の変形、たわみとたわみが伝わる速さを計測するものでございま
して、大きな空洞がありますと、たわみ量は当然落とした位置から1.5メーター離れたところで計測するのですけれども、空洞がありますと、たわみ量が大きくなる。空洞がない場合に比べてたわみ量が大きくなり、またたわみが伝わる速さ、表面の弾性波が伝わる速さが速くなるということがわかっております。このぐらいデータがきちんと明確にわかれば誰でも判断できるのですが、非常に微妙な場合が多うございますので、そういった場合でも、現場の人が専門の技術者に頼らなくて、自分の目で自信をもって判断できるような簡易な基準をつくっていきたいということで、研究に取り組んでいるところでございます。

以上、当研究部で取り組んでおります空港舗装の点検技術の高度化についてお話をさせていただきました。ご清聴ありがとうございました。

――了――- 146 -