社会資本アセットマネジメント（鋼橋）
藤澤伸光，穴見１． 研究概要

健吾

テーマを示している。図に示すように、アセットマネジメントシステムの構築の為には、ソフト・本ＣＯＥ「社会マネジメント・システム」ではハード両面の様々な成果を統合する必要があり、社会資本／社会基盤施設（インフラ）のアセット各論の研究を進めるとともに、全体フローの充実マネジメントシステムの構築を研究の大きな柱や改善などを目的として、高知県内道路網のアセとしている。
インフラのアセットマネジメントシ

ットマネジメントシステムの構築をケーススタ

ステムを構築するためには、インフラ、もしくはディーとして開始している。ここでは、鋼構造物、そのネットワークの Life time simulation の構築が特に鋼橋を対象として、社会資本のアセットマネ不可避である。この Life time simulation と費用対ジメントシステムの構築の前提になる Life time効果の将来を含めた分析から、有効で効率的な予simulation への取組みと、アセットマネジメント算配分を含めたマネジメント（Decision making）への構想を述べる。

が可能となる。図-1 に、現在構想として持って２． 鋼橋の Life Time Simulation に向けているアセットマネジメントの流れ、及びそれに向け、COE 初年度として活動を開始している研究
検査マニュアルの充実
検査体制・人員の充実

データベース化

劣化状態や実外乱の調査

2.1.
「腐食した鋼橋の健全度評価手法の検討」
2.2.
「疲労を考慮した鋼橋の維持管理計画の立案に向けて」
2.3.
「資産価値評価システムの開発」

関連 性能
付け
劣化程度

既往の研究成果

劣化モデル構築
対策履歴
健全度評価

補 修補 強手法とその効果

2.2.
「 社 会 基 盤 デー
タ ベ ー ス の 構築とその運営」

Life time simulation
Cost 評価技術
Cost と Benefit 評価
需要予測技術
経済・環境影響評価
Benefit 評価技術
インフラネットワークに拡張

予算制約と予算最適配分
インフラのアセットマネジメント(Decision Making)

行政経営手法
2.3.「「NPM 支援システムの開発」
2.4.「小規模自治体における新行政経営システ
ムの導入・検証」

図-1 インフラのアセットマネジメントシステム（鋼構造物）

この構造物の Life time simulation は、Life time の中でどのように維持管理を行ってい①構造物の現有性能及び健全度の把握けば良いかという考え方を構築しようというも②

外乱（外力・環境因子）の把握のであり、対象を「疲労」ではなく、「腐食」と③劣化モデルの構築した場合でも、劣化進展挙動や橋梁への影響を評④

劣化現象と構造物の性能低下の関係の把握価できれば、適用は可能である。従って、この 2⑤維持管理（補修・補強）手法とその効果の把つの研究を統合することで、鋼橋梁の Life time

握（モデル化）simulation が可能となると考えている。

といった観点を消化して始めて可能となる。

一方、両研究の一つの Key となる点が、現在鋼部材の供用期間中に生じる性能低下の原因の劣化状況の把握と、劣化予測である。現在の劣は「腐食」と「疲労」である。若干古いデータで化状況の把握に関しては、個々の橋梁、もしくははあるが、昭和 52 年から 61 年の間に上部工の損橋梁ネットワークの中の代表的な橋梁に対して傷・劣化が原因で取替えられた鋼橋梁の、その取実際に点検・検査を行う必要がある。劣化予測に替え原因は「鋼材の腐食」が 51%であり、「床版関しては、「腐食」「疲労」現象ともに、これまでの損傷」が 48%である[1]が、そこからも鋼材の多くの研究が行われてきており、「腐食」の場合腐食が橋梁の安全性に与える影響が大きいこと

では、使用鋼材（特にその化学成分）及び環境因が分かる。また、疲労については、近年話題とな子、塗装の種類など、「疲労」の場合では、作用っているが、高度経済成長期に膨大な量建設され応力範囲とその回数が分かれば、ある程度の精度た鋼橋が、供用開始後 30～40 年以上経ち、平成で予測が可能である。しかしながら、未だ不確実

14 年度道路橋示方書改訂まで疲労設計を義務付性を多く含み、実際に劣化進行の観察、及びデーけていなかったことも併せて、今後更に疲労損傷タベース化などから、劣化予測をより高精度にしが顕在化することが懸念されている。ていく必要がある。

本 COE の中でも、「腐食した鋼橋の健全度評価

この点検作業を目的として、本研究では、以下手法の検討」や「疲労を考慮した鋼橋の維持管理のような点検装置を購入した。また、これら購入計画の立案に向けて」について検討を行っている。

装置の機能を表-1 にまとめる。

前者では、鋼桁の腐食量を把握し、その腐食量（１） 橋梁検査装置 KAMEN CHECKER

から部材及び橋梁全体としての耐荷力を判断し、本報告書 2.3.「構造物の検査装置の開発」にも橋梁に作用する実外乱（実荷重）から橋梁の健全述べたように、検査足場の敷設の必要がなく、ま度を判断できるシステムを構築する。また、これた、大規模重機などを用いずに、橋梁路面から鋼に劣化予測、及び外乱の予測（交通需要予測など）桁や床版裏の点検を可能とする装置である。

を組合せることにより橋梁の健全度の Life time（２） マイクロスコープ

simulation を可能としようとする技術を構築することも目的の一つである。

鋼橋梁の最外桁の腐食状況の観察、部材の交差部や閉断面内など検査の困難な部位の点検、更に後者で対象とする「疲労」は、亀裂がある程度は実験室ベースでの腐食状況の観察を目的とし進行するまでは鋼橋の耐荷力には殆ど影響せず、て、マイクロスコープを購入した。カメラ部と本地震などの突発的な外力の作用時、または、亀裂体部の間のケーブルが 5m 有り、橋梁路面からのがかなり進展した後に脆性的な疲労破壊を起こ桁の観察が可能である。また、ファイバースコーし、部材として、または橋梁として破壊を引き起プなどを組合わせアプローチの困難な部位の点こすことが知られている。この疲労の進展挙動を検が可能であり、またより高倍率のカメラレンズ確率現象として捉え、点検・補修・補強を含め、と組合せることにより実験室ベースでのより詳細な劣化進行過程の観察が可能である。

を評価するためには、検査手法や時期などを明記（３） レーザー変位計したマニュアル作り、また検査やその結果を評価腐食による鋼材の減厚量の測定に用いる。腐食できる人員の育成、及び専門家による支援体制のによる耐荷力の低下は、鋼材の腐食による減厚に構築、データベースの公開や例えばエキスパート

よ る た め 、 そ の 鋼 桁 の 腐 食 状 況 を KAMENシステムの構築などの支援体制の充実など、検査

CHECKER や、マイクロスコープで観察した後、及び評価をシステムとして行う体制の充実が重購入したレーザー変位計や現有する超音波板厚要である。本研究では、この観点からも、高知県計などを用いて、その減厚量及びその分布を測定内道路網のアセットマネジメントシステムの構し、部材及び橋梁の耐荷力評価に用いる。また今築をケーススタディーとして、高知県等と協働し回購入したレーザー変位計は、走査機能を有してて研究を行っている。

おり、連続的な鋼材の減厚量分布を測定できると３． 鋼橋の Asset Management に向けてころに大きな特徴がある。
（コンクリート床版の損傷・劣化に対しては、購入機器による外面調査を行い、必要があればコ２章で論じた、鋼橋の Life time simulation は、ンクリートの劣化状況を把握するために購入しこれまで所謂ハードと呼ばれてきた研究分野のた鉄筋探査機及び鉄筋腐食検査機を活用して詳活用であるが、図-1 に示したように、鋼橋のみ細な点検も行える体制を整えている）

ならず社会基盤施設のアセットマネジメントシ

これらの検査装置と現有する検査装置を組合

ステムの目的は、様々な観点から構造物の Lifeせ、様々な鋼橋梁の劣化状況の把握及びそのデー

time simulation を組合せ、社会資本の管理者としタ蓄積を試みる。この劣化状況の把握による現有て、社会資本の所有者である国民に最も有益な性能評価手法と、データ蓄積による劣化予測の更解（管理者として行うべき Action）を提案してなる高精度化により、鋼橋の Life time 全体に渡いくシステムを構築することにある。

る性能（健全度）の変化、すなわち simulation が図-1 を参考にすると、社会資本（特に鋼橋）可能になると考えられる。のアセットマネジメントシステム構築の流れは以下のように考えることができる。

一方、橋梁などの検査を行い、また、その結果表-1 鋼構造物（鋼橋）のアセットマネジメントシステム構築に向けて購入した装置
KAMEN CHECKER
マイクロスコープ
レーザー変位計と走査装置
川田工業株式会社製
対象橋梁
橋梁幅員：10m 以下
高欄等防護柵高さ：1.2m 以下
カメラ：路面から遠隔操作可
光学 10 倍 Digital40 倍
カメラ視野：360 度回転
上方 180 度、下方 45 度
組立・解体：30 分程度
組立後本体幅：700mm/1530mm
画像：静止画・動画遠隔取得(写真は本報告書 2.2 参照)

株式会社キーエンス製 VHX200
画像：1800 万画素・静止画・動画
種々の長さ測定機能（3D）
カメラと本体間ケーブル 5m
現有レンズ：0～40 倍レンズ
より高倍率レンズや、ファイバースコープの取付可能

株式会社キーエンス製他
変位計：LK-080
測定距離±15mm
分解能 3μm
走査システム:プログラム式走査台（SUS 株式会社製）
コントローラと走査台距離 5m

本体
Zoom
レンズ
走査台レーザー変位計

(0) 現有健全度の把握と健全度低下予測の高精ることを試みる。

度化：ここには、ソフト的には現有健全度を(3) ネットワーク管理：橋梁などの交通関連施設

評価するための構造物の点検マニュアルのは、交通ネットワークの一つのパーツとして構築、検査員、評価員等の人材育成、ハード存在するものであり、各 Action そのものや、面では点検結果からの健全度評価技術、点検

その Action による COST/Benefit 評価や予算結果からの劣化予測技術などが含まれる。

管理（配分）などは、交通ネットワーク全体(1) 補修・補強など維持管理効果の定量化：劣化から検討する必要がある。本研究では、ソフメカニズム、劣化部位、劣化程度に応じた補ト面、ハード面の専門家が協働することによ

修・補強方法の効果、特に現有性能（耐荷力り、交通ネットワークを考慮した、施設のマなど）をどの程度回復、もしくは向上させる

ネジメントシステムの構築を試みる。それにことができるか、といった効果の定量的な把より、より現実的かつ効率的な構造物の運用握、及び補修・補強後の性能低下予測が必要が可能となる。となる。特に、鋼橋の場合、腐食及び疲労に(4) 行政手法：(0)～(3)の技術の構築により構造よる損傷では、部材交換などの大規模改修や物、及び交通ネットワークのアセットマネジ

腐食部の塗装塗替えといった初期段階に戻メントが可能となり、現実に今採用すべき、す対策だけではなく、例えば添接板の取付けAction の提案が可能となる。しかし、システなどといった小規模の対策が採用されるこムを実際に動かす主体は行政であり、構築しともあり、それによりどの程度性能が回復すたシステムを効率良く運用する行政手法のるか、また回復した後にどのような過程で再検討も、必要となってくる。本研究では、2.3

び劣化が生じていくかという点を評価する「NPM 支援システムの開発」や 2.4「小規模ことは非常に難しい。しかしながら、補修・自治体における新行政経営システムの導補強といった対策を組合せ、より長い Life入・検証」などの研究を通じて、構築するア

time simulation を行う為には必要な情報であセットマネジメントシステムを効率良く運る。そのため、過去に行われた補修・補強対営できる行政経営手法を検討する。

策及びその事後経過の情報を収集し、データベース化し、維持管理効果の定量化を試みる。

４． 教育(2) COST/Benefit データの収集：(0)及び(1)が可本研究を通じて、「ハードの分かるソフト技術能であれば、構造物の Life time simulation が者」「ソフトの分かるハード技術者」の育成を目現実的に可能となる。しかし、構造物を国民指す。その為に、上記(0)～(4)の担当者が協働し、の資産として、より有効かつ効率的に運用しまた情報交換を行っていくことが必要であり、そていくためには、構造物の建設、運用にかかのような研究体制を構築しており、その体制のもる直接的、及び間接的なコスト評価や、様々と、卒業・修了研究を通じて技術者の育成を行う。

な Action により生じる環境へのインパクト、経済活動、国民生活へのインパクトを評価す参考文献

る技術の構築が不可欠である。本研究では、[1]村越、名取：防錆防食ことはじめ（Part1）：橋

2.3「資産価値評価システムの開発」などの梁と基礎：93-4

各論の研究や、事例収集、これまで様々な分野で行われている研究成果を統合し、COST/Benefit の評価技術を整理し、構築す