令和 ５ 年度

建 設 技 術 報 告 会
報 文 集

令和 6 年 １月

北陸地方建設事業推進協議会

令和 5 年度「建設技術報告会」実行委員会

目

次

■報告技術
技術
番号

区分

技術名

発表者

所属

頁

テーマ：① i-constructionによる生産性向上、インフラ分野のDX
1

河川

ダムコンクリートの高速運搬技術「SCプレミアムベルコン」

山下 哲一

清水建設株式会社

1

2

河川

ダム工事を一元管理するダム統括管理システムの開発

杉野 裕之

前田建設工業株式会社

5

3

港湾

新潟空港の埋立護岸空洞化要因の特定手法について

東宮 真琴

国土交通省北陸地方整備局
新潟港湾・空港整備事務所

9

4

道路

山岳トンネルの鏡吹付け管理システムの開発

宮嶋 保幸

鹿島建設株式会社

13

5

道路

橋梁リニューアル統合管理システム「OBRIS」の開発

日暮 一正

株式会社大林組

176

共通

法面工を対象とした、モバイル端末による高精度3D地上写真測量の試行

太刀川 翼

株式会社興和217共通

土質定数推定システム「サウンディングAI」

秋本 哲平

五洋建設株式会社

25

8

共通

音響カメラ搭載型ROV

安藤 恭平

株式会社本間組

29

テーマ：② 社会資本の的確な維持管理・更新
9

道路

コンクリート床版用橋面舗装の端部防水工法

渡辺 直利

福田道路株式会社

33

10

道路

「塩分吸着剤」を添加した交換可能な成型パネルの接合による塩害抑止工法の開発

井貝 武史

株式会社福田組

37

11

道路

防水および塩分吸着性能を兼ね備えた薄層表面処理工法『ＣＡＭシールＮＥＯプラス』

園田 涼

東亜道路工業株式会社

41

12

道路

積雪寒冷地に対応したひび割れ抑制舗装技術

畑山 良二

福田道路株式会社

45

13

道路

大深度消雪井戸における、VP管による二重ケーシング施工のためのソケット開発

坂井 祐史

株式会社興和49

14共通

改築推進であるベルリプレイス工法を用いた水道管（ダクタイル鋳鉄管）への適用

上田 信二

真柄建設株式会社

53

テーマ：③ 雪に強い地域づくり
15

道路

スタック車両における『緊急脱出用具』の試行導入に向けた、フィールド試験結果の報告

後藤 大地

国土交通省 北陸地方整備局
北陸雪害対策技術センター

57

16

道路

凍結抑制型音響道路-メロディザペックについて-柳沼 伶奈

世紀東急工業株式会社

61

八木 一樹

国土交通省 北陸地方整備局
新潟港湾空港技術調査事務所

65

テーマ：④ 自然災害からの安全確保
17

港湾

両津港の定期航路安定を目指した耐震改良設計

テーマ：⑤ 環境の保全と創造
18

道路

散布型路上表層再生工法『エリクサーシール』

深谷 美優

東亜道路工業株式会社

69

19

港湾

CO2 固定型コンクリートの消波ブロック適用に向けた検討

昇 悟志

株式会社不動テトラ73

テーマ：⑥ その他
20

道路

自己充塡覆工構築システムの開発

弘光 太郎

佐藤工業株式会社

77

21

共通

石川県における建設業の働き方改革の推進について～いしかわ週休２日工事・ICTの活用等～

濱野 仁樹

石川県

81

① i-construction による生産性向上、インフラ分野の DX

ダムコンクリートの高速運搬技術「SC プレミアムベルコン」
清水建設株式会社

１

土木技術本部

ダム統括部

○山下

哲一

ダム統括部

荻野

幹久

基盤技術部

山口

浩

２．２

はじめに

主査

目的

近年，超大型台風の襲来や集中豪雨等の異常

上記の観点から，ダムの急傾斜面（約 45 度）

気象が多発しており，治水等により安全・安心なを最短距離で運搬でき，かつ運搬能力の高い設

暮らしを保障できる社会基盤の構築が急務とな

備（200m 3 /h）を目標に開発を行った．なお，高っている．特に，ダムは集中豪雨時に洪水調節を

速運搬に伴うコンクリートの材料分離にも配慮行うことで，周辺地域の洪水を防止するためのする必要があることから，運搬能力に加えコン極めて重要な施設である．近年はコンクリート

クリートの品質を確保できる設備を目標としてダムの建設が多く，コンクリートダム工事にお掲げた．

いては，コンクリート打設がコストの 6 割，工程の 5 割を占めており，コンクリート運搬設備

２．３ 袋状ベルトコンベヤの採用

はダムの生産性向上に特に重要である．このため，ダムの急斜面を直接運搬でき，かつ運搬能力

本開発では，ドイツコンチテック社が保有する袋状ベルトコンベヤに着目した（図－１）．

の高い設備「SC プレミアムベルコン」の開発に取り組んだ．
本稿では福島県いわき市に設置した実証試験
機（傾斜 45 度）を用いた試験の内容（コンクリート運搬，高速運搬，ヘッドフレーム引き上げ，
上向き運搬）及び運搬時の品質試験の結果を報
告する．

２．

開発の目的

図－１ 袋状ベルトコンベヤ

２．１

背景

ベルトコンベヤはコンクリートを包み込んで従来，大型のコンクリートダム建設工事では， 運搬することで，材料分離を抑制可能である．ま固定式ケーブルクレーンをコンクリート運搬設

た，ベルトコンベヤはベルトスピードの高速化備として採用している事例が多く見られる．20t

により，運搬能力を高められる．平地での運搬能ケーブルクレーンと 6.0m 3 コンクリートバケッ

力（最大 400m 3 /h）から、斜面部でも 200m 3 /h 以トを使用しても運搬能力は平均 100m 3 /h 程度で上は確保できると想定された．

ある．

－1－

３

全く問題がなかったが，230m/min ではベルトが実証試験報告実証試験は，以下の日程で福島県いわき市に大きく上下に揺れ，非常停止センサが反応した

設置した実証試験機（下向き 45 度）で実施したケースもあった.このため，本実証実験機の傾斜（表－1）．なお，それぞれの試験時にはコンクリ

45 度での定常運転はベルト速度 200m/min まで

ートの品質確認を併せて実施した．

と考えた．コンクリートの運搬量は以下の式で表－１換算できる．

実証試験一覧

年月Q = 60×A×V×γ1/γ2

試験内容

こ こ に Q は 運 搬 量 (m 3 /h),A は ベ ル ト 断 面 積

令和 4 年 3 月

実証試験機設置完了

令和 4 年 4 月

疑似 RCD コンクリート運搬試験(m 2 ),V はベルト速度(m/min),γ1 は締固め前の令和 4 年 9 月

有スランプコンクリート運搬試験

単位体積重量(t/m 3 ),γ2 は締固め後の単位体積

令和 4 年 10 月

高速運搬試験

重量(t/m 3 )である.

令和 5 年 1 月

ヘッドフレーム引上げ・上向き試験

ベルト速度 200m/min，ベルト断面積 0.0333m 2 ，
γ1＝1.70，γ2=2.42 から，Q＝280m 3 /h となり，

３．１

下り急勾配（45 度）の最大運搬能力は 280m 3 /h で運搬関連試験

３．１．１

あることが確認できた．

疑似 RCD コンクリート運搬試験

RCD コンクリート（スランプ 0cm）を模擬した材料（セメントの代わりに石灰石微粉末・骨材・ ３．１．４

ヘッドフレーム引上げ試験

水を混合）を，ベルトスピード 150m/min で運搬

ダムコンクリートの打設では，打設進捗に伴し，運搬能力 210m 3 /h（500t/h）を確認した．本いコンクリート打設面が上昇するため，運搬設設備を導入予定のダムではコンクリート製造設

備を引き上げる必要がある.SC プレミアムベル

備は 3.0m 3 ×2 型（ミキサ 2 基），公称能力 180m 3 /h

コンは，脱着可能なフレーム（脱着式定置フレー

であり，本運搬設備は製造設備に対して充分なム）を装備している（写真－１）.フレームを撤能力を有することが確認できた.

去し，ヘッドフレームを引き上げることで打設進捗に追随する構造である．

有スランプコンクリート運搬試験

脱着式定置フレームの撤去，ヘッドフレーム

有スランプコンクリート（スランプ 3cm，5cm，の引上げ試験を実施し（写真－２），約 2 時間で8cm，12cm）をベルトスピード 150m/min で運搬作業を完了できた.打設の休止時間（半日程度）

し，運搬能力 210m 3 /h（500t/h）を確認した．

で問題なく引上げ可能である．

３．１．２

３．１．３

脱着式定置
フレーム

高速運搬試験

SC プレミアムベルコンの最大運搬能力を確認
す る た め ， ベ ル ト ス ピ ー ド を 150m/min ⇒170m/min⇒200m/min⇒230m/min と変化させて運搬試験を行った.なお，ベルトスピードの最大値
は 230m/min である．
ベルト速度 200m/min まではベルトの挙動には

－2－

写真－１

脱着式定置フレーム

各試験水準 3 回,3m 3 /回の運搬試験を実施し,引抜きその平均値を示している（図－２）.ベルト速度を 130⇒150⇒170⇒230m/min と変化させた.
運搬速度,容積率による顕著な傾向は見られず,

引上げ

いずれの水準において目標である α 値 10％以
写真－２

下を満足する結果であった.

フレーム引抜き，引上げ10.00
230m/min170m/min
150m/min130m/min9.00

上向き運搬試験8.00

実証試験機は下向き運搬（傾斜 45 度）用のた
め，上向き（20 度）運搬試験は，古河産機シス

7.00

α(％)

３．１．５

6.00
5.00
4.00

テムズ小山工場のデモンストレート機を用いて3.00実施した（写真－３）.

1.00

2.00

0.00
100%

75%

50%

ベルト内容積率上向き（20 度）

図－２

下向き 45 度運搬試験時のα値

上向き 20 度の運搬試験を行った場合の品質確認も実施した（表－２）．上向き 20 度勾配においても α 値は目標値 10％を大きく下回り材料
分離していないことを確認した．
写真－３

表－２

上向き運搬試験

上向き運搬試験時のα値

疑似 RCD コンクリート及び有スランプコンク

試験ケース

40mm以上の骨材量(％)

運搬前

21.6

リートを用いて運搬試験を行い，コンクリート

運搬後

22.2

α値
1.51

上向き 20 度運搬において材料分離させず運搬が分離せず，適切に運搬できることを確認した．

可能であることが確認できた.
３．２

品質確認試験

３．２．１

３．２．２

疑似 RCD コンクリート品質試験

有スランプコンクリートでは，運搬前後の空疑似 RDC コンクリートについては，既往の研究より運搬前後の 40mm 以上の粗骨材量の差から

気量，スランプ，圧縮強度の検証を行った．
下 向 き 45 度 の 運 搬 試 験 で は ， ベ ル ト 速 度評価した.以下に評価式を示す.
∝
𝜃

100 %
100 %

有スランプコンクリート品質試験(1)式

150m/min，230m/min で試験を実施した．

(2)式

空気量は，運搬前後で若干の低下傾向がみられ

ここに,α は 40mm 以上の粗骨材量の差,θ1 G40た(図－３) ．スランプも同様に，運搬前後で若は運搬前の 40mm 以上の粗骨材量,θ2 G40 は運搬干の低下傾向がみられた(図－４) ．原因として後の 40mm 以上の粗骨材量,W CON は採取試料の重は，空気量の減少がスランプの低下に繋がって

量,W G40 は 40mm 以上の粗骨材重量である.材料運いると推察される．圧縮強度は，運搬前後での顕搬前後の粗骨材量の差について，目標をα≦

著な差はなかった（図－５）．

10％に設定し,材料分離抵抗性を確認した.

－3－

なわずに運搬可能である(図－７)．

運搬前後での空気量の差

また，圧縮強度についても，運搬前後で顕著な空気量の差(%)

‐2.4
‐2.0
‐1.6

平均‐1.0％‐1.2

差は認められなかった(図－８)．

平均‐0.9％

平均‐0.9％

‐3.0

‐0.8

平均‐0.3％

‐0.4

‐2.5

SL5cm

SL3cm

スランプの差(cm)

0.0
0.4

SL12cm

SL8cm

0.8

図－３

運搬前後でのスランプの差

運搬前後での空気量の差

‐2.0
‐1.5
‐1.0

‐0.5㎝

‐0.5

±0.0㎝

0.0

SL5cm

0.5

運搬前後でのスランプの差

図－７

‐2.0

平均 ‐0.8cm‐0.5

平均 ‐0.2cm

平均 ‐0.2cm

40

0.0
0.5

SL3cm

1.0

図－４

SL5cm

SL12cm

SL8cm

運搬前後のスランプの差
圧縮強度の差45.0

圧縮強度の差

45

‐1.5
‐1.0

運搬前後のスランプの差

平均 ‐1.3cm

運搬後 圧縮強度(N/mm2)

スランプの差(cm)

‐3.0
‐2.5

SL12cm

1.0

35

30

25

20
SL5cm

SL12cm

35

40

15
15

20

運搬後 圧縮強度(N/mm2)

25

30

45

運搬前 圧縮強度 (N/mm2)

40.0

図－８

35.0

運搬前後の圧縮強度の差

30.0

４．

25.0

おわりに

本試験結果から SC プレミアムベルコンは，下
20.0
SL3cm
15.0
15.0

20.0

25.0

30.0

SL5cm

SL8cm

35.0

向き 45 度において最大運搬能力 280m 3 /h を有し，

SL12cm40.0

45.0

打設進捗に伴うヘッドフレームの引上げを短時

運搬前 圧縮強度 (N/mm2)

図－５

圧縮強度の差間に実施可能であり，上向きの運搬にも対応可

上向き 20 度の運搬試験では，運搬前後で空気能であることが確認できた．

量の低下は認められなかった(図－６) ．コンク

また，疑似 RCD コンクリート及び有スランプ

リートの投入を人力で行い，落下の衝撃を排除

コンクリートにおいて品質に変動なく運搬が可したことが要因と考えられる．この結果から運能であることも確認できた．

搬が空気量に及ぼす影響は少ないと想定される．

RCD 工法でも拡張レア工法でも適応可能である

運搬前後での空気量の差
‐2.4

といえる．

‐2

空気量の差(%)

以上の結果から，SC プレミアムベルコンは，‐1.6

なお，本試験結果で，空気量の減少傾向はコン

‐1.2
‐0.8
‐0.4
0
0.4
0.8

図－６

‐0.5%

クリート落下時の衝撃が要因であることが示唆

SL12cmされた．2024 年春から SC プレミアムベルコンを

SL5cm
+0.5%

ダム現場に導入予定であるが，落下高さを抑制

運搬前後での空気量の差することで衝撃を排除し，品質の再確認を行っ

スランプも運搬前後で差はなく，流動性を損た上で，実施工に適用する予定である．

－4－

ダム工事を一元管理するダム統括管理システムの開発
前田建設工業(株)本店

前田建設工業(株)
１

土木技術部
本店

施工ＤＸ推進グループ

土木技術部

はじめに

主幹

〇杉野

裕之

森

芳樹

施工ＤＸ推進グループ長

施工箇所としては，原石山，骨材製造からコン

建設業を含む産業界では労働人口の減少が 急

ク リ ー ト /Ｃ Ｓ Ｇ 製 造 ま で の 各 ダ ム 用 仮 設 備 プ

速に進行しており，2024 年度には改正労働基準

ラント，ダムサイト，骨材製造やコンクリート/法が建設業に も適用にされるなど，労働環境がＣＳＧ打設のためのそれぞれの濁水処理設備 ，著しく変化している．そのような状況の中，建設建設発生土処理場など多岐に渡る．

業における労働力不足の解消や生産性向上は極めて重要な課題となっている．

その状況の中，現状は，各担当職員が各々の工事場所で施工管理を行っており ，施工管理デー

国土交通省においても 「インフラ分野における Ｄ Ｘ の 推 進 に つ い て 」 な ど が 発 表 さ れ ，「 i-タは，各担当職員がそれぞれ管理して成果物を現場で共有している．

Construction」の施策のもと，デジタル技術の活

また，限られた職員数の中で，各職員が現場で用を推進しており ，建設業界でも急速にＩＣＴの施工管理業務，事務所での発注者対応業務等

技術の活用が広がっている．

に忙殺されており ，ダム工事現場において 職員

また，ダム工事については，広範囲で行われるの生産性向上は喫緊の課題となっている．

事業であり，工事区域内の各所で それぞれの工種の施工が並行して進められる．

そこで，各担当職員のデータを 現場各所から直接クラウド上に共有することができるデータ
プラットフォームを開発した．

図－１

プラットフォーム概要

－5－

２

システム概要各システムの連携が図れているため ，ダッシュ

ダム統括管理システム は，ダム工事現場単位

ボードのメニューより所定のアプリを選択する

で Microsoft Azure をクラウドプラットフォー

ことで，各システム内のデータを確認すること

ムとし，Dataverse をデータベースとして使用し

ができる．

ている．
ネットワークで各ダム現場，本支店，発注者などの工事関係者と繋げることができる ．施工管理データや現場映像等の同じ情報を関係者で 常時共有することが可能となるため ，リアルタイ
ムでコミュニケーションを図ることができ ，意思決定が迅速に行えるようになる．
図－３４

システムダッシュボード画面

帳票自動作成システム
施工管理での データ蓄積のために「帳票自動作成システム」を開発した．これにより現場で取得した測定値などのデータを 現場で直接タブレ
ットのアプリから入力し ，自動的に各帳票類を作成することができる．これにより，各担当職員の作業効率を向上させた．
ダムサイトにおいては，打設管理データ，性
図－２

ネットワーク概要

状試験データ，圧縮強度試験データ等を打設現場においてその都度直接入力することで自動的

３

ダム統括管理システムの開発に打設日報や圧縮強度試験表，数量集計表等を

ダム統括管理システムでは ，現場で取得する作成する．現場職員はいつでもブラウザ上で帳施工データを直接タブレットから工種毎に構成

票類を確認でき，施工データをリアルタイムでされる各システムを通じて入力することでプラ共有できる．

ットフォームにデータが格納される ．格納されたデータは，どこからでも確認することができ，現場内での情報共有 ，もしくは発注者と受注者の情報共有を迅速に行うことができる．
各工種の各システムから共有される施工デー
タは，データプラットフォーム全てのデータと連携しているダッシュボードより確認することができる ．ダッシュボードでは現場の現況やスケジュール等を共有できる ．ダッシュボードと

－6－

図－４

帳票自動作成システム画面

これにより，これまで職員が現場から事務所

６

施工管理システム（リフトスケジュールＵに戻って作業していた帳票作成の時間をなくす

Ｉ）

ことができ，生産性向上に寄与する．また，現場

データプラットフォームに共有されたデータ

内の全員がいつでもデータ確認を容易に行うこは，別に開発した「施工管理システム（リフトスとができる．

ケジュールＵＩ）」よりダム本体の任意位置でのデータを確認でき ，各帳票類を出力することが

５

打設管理システム

できる．現場の任意ブロック・リフトでの取得デ

ダムコンクリート打設施工管理においては ，ータは，「帳票自動作成システム」を使用してデ「打設管理システム」を開発し，打設時のコンク

ータプラットフォームにブロック・リフトデー

リート注文・製造および管理をタブレットのアタと共に施工データがアップされる ．そのアップリ上で行うことができ るようにした．コンク

プされたデータは，「施工管理システム」を使用

リート打設進捗状況や施工履歴をシステム内にすることでリフトスケジュール ＵＩから直感的おいて現場全体で共有することができる．

に所定のブロック・リフトの施工データを確認

打設現場では ，ダムサイトと製造プラント間で，従来無線等で確認し ながらコンクリートのでき，必要に応じて関連する各帳票類を出力することができる．

注文，製造を行っていたが，本システムの導入に

また ，施工デー タの数量集 計も自動的 に行うより，打設の進捗に合わせて打設現場においてことができるため ，各種施工実績や集計表もリ

コンクリートをシステム上で注文すると製造側

アルタイムで確認できる ．発注者との帳票類のは注文が画面上で確認でき ，双方の意思疎通がやり取りもシステム上で行うことが可能となるより明確になり，注文・製造の確認に要していた

ため，データの共有，納品等についてもこのシス時間が削減される．また，コンクリートの注文・ テムを通じて行うことができる．
製造ミス等もなくなり ，効率的で無駄のない打【帳票出力】打設日報

設管理が可能となる．
注文履歴，製造実績についてもシステム画面
上で誰もがリアルタイムで確認することができ
Sr･Air 推移図るため，容易に現場の状況把握を行うことがで
きる．

図－６

７

リフトスケジュールＵＩ画面

ＢＩＭ／ＣＩＭ連携「施工管理システム（リフトスケジュール ＵＩ）」は，ＢＩＭ／ＣＩＭ連携も可能となっている．ダッシュボードより堤体 3 次元モデルを表
図－５

打設管理システム概要

示することができ ，表示画面内で任意位置のオ－7－ブジェクトを選択すると「施工管理システム」と発見，施工データの早期解析等，効率的に施工管連携して，任意位置の施工データを表示する．ま理を行うことが可能となり ，工事全体での品質

た，帳票類も表示し，確認することができる．

向上，安全性向上，生産性向上に寄与する．

3D モデルで確認することで，より視覚的に当該箇所の施工データを把握できる．

システム連携の一例として ，グラウチング管理システムでは，現場のどこからでも ダッシュ
ボードより現況の全ての施工箇所の削孔 ，注入等の施工状況を確認でき，注入圧，流量等の施工データも見れる．また，帳票類も随時更新されるため，施工実績も最新のものをいつでも確認できる．ネットワークカメラを通じて各施工箇所の状況をいつでも確認することも可能で現場との通話も可能となる ．ＢＩＭ／ＣＩＭ連携も図

図－７

ＢＩＭ／ＣＩＭ連携画面

れており，ルジオンマップと地形地質モデルを 3次元で確認できるため，3 次元的な水理地質構造

８

ＣＳＧ品質管理システムを容易に把握 でき，次施工へのフィードバック

ＣＳＧダムにおいても品質管理データを ，シ
ステムを介して任意の期間，製造ライン，品質管を短期間で行えるため ，より確実なグラウチン
グの施工を効果的に行うことができる．

理データの種類 等を設定することで ，必要な期間の管理図を自動的に表示することができる ．
これにより ，品質管理データを職員により管理表，管理図を作成していた 時間を削減できる
ため生産性の向上に寄与する．

図－９

図－８

ＣＳＧ品質管理システム画面

１０

グラウト管理システム画面

おわりに引き続き，各工種の施工データとの更なるシ
９システム連携ステム連携，およびＢＩＭ／ＣＩＭ 連携を図っ

その他の各工種における施工データについてていき，システムを拡充していく．現場全体でのもシステムを介してデータプラットフォームに

統括的データ共有を推し進めていくことで ，工共有されるため ，リアルタイムでデータを共有

事全体での更なる品質・安全性の向上，生産性向できる．そのため，品質・安全等の不具合の早期上を図っていく．

－8－

新潟空港の埋立護岸空洞化要因の特定手法について
新潟港湾・空港整備事務所

第四建設管理官室
○

１

宮坂

義朗

清水

美代

東宮

真琴

そこで本調査では，新潟空港において，一

はじめに
近年，港湾や空港などの埋立護岸において般的に行われている空洞化調査手法に加えて背後に空洞が多数発見されている．空洞の発調査が困難な箇所で容易に構造物調査を行う

生要因は，防砂シートや防砂目地板の破損なことができる手法として開発中の3次元モデどがあり，破損や機能低下に至る要因も護岸

ル作成システムを試験的に用いた空洞化調査

構造や使用材料，自然環境，施工履歴などを実施し，空港における本システムの汎用性様々である．図－1にこれらの概念図を示す． を確認したため，本稿で報告する．

２

空洞化調査について

２．１

空洞化調査概要「令和4年度 新潟空港護岸構造物調査」に

防砂おいて埋立護岸水叩き部と場周道路の空洞化
図-1

調査を実施した．本調査は，過年度に空洞を護岸空洞発生要因の概念図1)

確認し応急復旧した箇所の空洞化進行具合お空洞化による事故を防ぐためには，維持管理に基づく定期点検により，空洞が広がる前の小さな空洞を発見する必要があり，空洞を発見した後には再度空洞が発生しないように，
空洞発生の要因を追及することが重要である．
現在，新潟空港の埋立護岸においても，空洞が多数発見されており，要因を特定して早期の復旧対策を行うことが喫緊の課題である．
さらに，新潟空港においては，航空機の運航

よび新規空洞発生の有無について確認することにより，空洞化要因および対策工法の特定を目的としている．実施内容を表－1に示す．
図－2，3に示した調査範囲全域の深層部（1.5m～-3.0m）および過年度に応急復旧した
箇 所 の 浅 層 部 （ -0m ～ -1.5m） に つ い て レ ー
ダー探査を実施し，過年度調査で確認された
空洞箇所についてスコープ調査および試験掘削による詳細調査を行なった．

を妨げないよう留意して調査を行う必要があり，重機の高さや調査範囲等に制限がある．
そのため，調査を実施するうえでは機器の軽量化・縮小化や工期短縮などが求められてい
る．

表-1

－9－

構造物調査実施内容

目視調査箇所図-2
３

新潟空港護岸構造物調査範囲

空洞化調査結果および要因の特定
従来の調査手法を用いた調査における調査結果および、調査結果に基づいて特定した空洞化要因は以下の通りである．
３．１

調査結果

３．１．１

レーダー探査・スコープ調査

レーダー探査では，深層部および応急復旧箇所の浅層部において、異常箇所は検出されなかったため，応急復旧した空洞は再空洞化していないと考えられる．しかし，応急復旧
箇所範囲外の浅層部で新たに9箇所の空洞が発見された．
スコープ調査では，過年度の調査結果とほぼ同様の位置で空洞が確認された．レーダー探査の結果と合わせると，大きいものでは8図-3m3程度の空洞が確認された．
３．１．２

試験掘削

空洞は地下水位以上に位置しており，形状はほぼ円形で底部が鍋底状であった．空洞の底部に舗装の路盤材が堆積していた．また，防砂目地板に損傷はなく，構造物に密着したままの健全な状態であった．防砂シートは一

図－3のように防砂シートの損傷によって損
傷部から埋土が流出して空洞が発生し，その後その空洞が時間経過につれて拡大しながら上部へ移動すると考えられる．また，防砂シートが損傷した要因としては，①防砂シート
下に鋭利な裏込石があり上からの土圧によっ部にシートのずれや穴が確認された．
３．２

空洞化メカニズム概念図て裂けたことや，②防砂シートがずれた時に空洞化要因の特定調査結果から特定された空洞化要因の概念図

裏込石が引っかかったことなどが考えられる．

を図－3に示す．

－10－

４

3次元モデル作成システム

写真および使用器具を示す．今回はスコープ

本調査では，前項までに示した従来の手法

調査で削孔した箇所で計測を行なった．

による調査に加えて，試験的に3次元モデル

直径5 cm程度の穴からジンバルカメラを挿入する

作成システムを用いた調査を実施した．シス
空洞内を撮影する

テムの詳細を次に示す．
４．１

システム概要撮影データがWi-fiを通してスマホへ送信される3次元モデル作成システムとは，3軸を持撮影データから3次元モデル作成

つジンバルカメラ（鉛直方向と水平方向に回図-5現地調査フロー図

転させることができるカメラ）を直径5cm程度の穴から挿入して空洞内を撮影することで，撮影画像から空洞の3次元形状モデルを容易に構築するものである．専門知識が不要かつ，安価で軽量な機材を用いて目視調査と同等の成果が得られることを目標にしている．目標

図-6

現地計測状況と実際に使用した器具を満たすために以下の3つの条件を設定し，これらを満足するシステムが考案されている． ４．３ 従来手法との結果の比較
図－7 に本システムで生成された結果を示考案されたシステム構成を図－4に示す．
す．

舗装

1.4m

図-7
図-4

本システムで生成された結果

本システムの構成概念図
従来，レーダー探査で平面的に得られる結果①スコープ調査と同じ直径 5cm 孔を利用は長方形で表され，スコープ調査の結果と合※②ジンバルカメラを用いて SfM で 3 次元モ

わせると，空洞は直方体形状で表される．一

デルを作成

方，本システムで生成された 3 次元形状では，③移動が簡単で専門家を必要としない

空洞が球状で表され，空洞内部の色や材質も※ SfM （ Structure from Motion ） と は ， 複確認できた．なお，計測箇所は試験掘削して数画像から特徴点を検出して座標を算出し，3 次元点群や形状を構築する技術である．
４．２

システムを用いた調査いないため直接大きさの比較は行なっていな
いが，レーダー探査との差は法線方向で0.5 %程度であった．

図－5に計測フロー図，図－6に計測状況

－11－

５

カメラは大型カメラに比べて精度が劣る，②

従来の手法との比較
従来の調査手法と3次元モデル作成システ

ムを用いた手法の比較結果を表－2にまとめ

路面下空洞内は太陽光が入らないため照度の確保が困難といった点が挙げられる．

た．本システムは，レーダー探査とスコープ調査をあわせて実施した場合と比較すると，６

まとめ
本稿では，従来の手法であるレーダー探査，

平面規模については同等の精度を発揮でき，さらに空洞の形状や3次元的な広がりを計測

スコープ調査，試験掘削による空洞化調査をすることができる．本調査においても，実際行うと同時に，3次元モデル作成システムにの形状により近い球状の空洞として表現する

よる計測を試験的に実施し，双方の結果を比ことができた．また，試験掘削と比較した場

較することで空港における本システムの汎用合，小規模な装備で調査が可能となり調査期性を確認した．前述したように開発中のシス間が短くコストも安価となる．装備が小規模テムであるものの，維持管理分野への汎用性であるため、新潟空港のような制限のある場が期待され，従来の調査手法と併用しつつ効所でも容易に用いることができる．

率的かつ効果的な要因特定手法の一つとして以上の点から，本システムの汎用性としては， の利用が期待される．
桟橋構造下面の点検や天井裏・壁の中の状況
確認等，多様な分野での利用が可能であると参考文献考えられるほか，3次元データが取得できる

1) 中 嶋 道 雄 ， 田 中 美 帆 ， 髙 見 澤 拓 哉 ， 松 本

こ と で BIM/CIM と の 統 合 が 可 能 と な り ， 維

裕樹，清水利浩，清水美代，宮崎賢治，東持管理の高度化に資すると考えられる．

宮真琴：路面化空洞や狭小場所の 3 次元形

一方で，本システムは開発中のため，課題

状・状態確認システムの開発，第 48 回海洋開発シンポジウム，2023

も残っている．本調査で得られた課題として，①直径5 cm程度の穴に入るほどの小型

表-2

従来の調査手法と3次元モデル作成システムを用いた手法の比較結果－12－

山岳トンネルの鏡吹付け管理システムの開発
鹿島建設

１

技術研究所

グループ長

〇宮嶋

保幸

技術研究所

研究員

山下

技術研究所

研究員

KARNALLISA DESMY HALIM

慧ム」と山岳トンネル工事における鏡吹付け厚のはじめに2018 年 1 月に，厚生労働省より「山岳トンネ

全面管理を目的とした「3DLiDAR を活用した鏡吹ル工事の切羽における肌落ち災害防止対策に係付け厚管理システム」を開発した．本報告では，るガイドライン」が公表され，鏡吹付けコンクリ

最適鏡吹付け厚決定システムと鏡吹付け厚管理ートの実施や切羽監視責任者の専任などの肌落システムを活用した鏡吹付け管理システムにつち防止対策が示された．しかし，鏡吹付けコンク

いて報告する．

リートは，現状，切羽作業員の経験と勘で施工さ3DLiDAR を活用した鏡吹付け厚管理システム

れているなど，肌落ち対策を確実に実施するこ

２とは難しい．また，切羽の地質状況は掘削ごとに本システムでは，対象物の形状や位置を正確か変化することに加え，鏡吹付けコンクリートはつリアルタイムに測定することができる

掘削後ただちに施工される．そのため，切羽の地

3DLiDAR を使用している．鏡吹付け厚の算出には，質状況を詳細に観察して評価する時間的な余裕

3DLiDAR により取得した吹付け前後の点群デーはなく，地質状況に応じた適切な鏡吹付けコン

タを，任意のメッシュで区切り，その差分を計算

クリートの厚さを決定することは難しい．このすることで算出している．本システムに使用しため，切羽の地質状況を迅速に定量評価し，地質ている 3DLiDAR は，小型で防塵・防水規格の等状況に応じた鏡吹付け厚を提示し，それを管理級が IP67（粉塵が内部に侵入しない・水に浸しできる技術が求められていた．そこで，地山定量ても影響しない）であるため，使用環境が過酷な

評価データを利用して，地山状況に応じた鏡吹トンネル坑内でも使用することができる．

付け厚を決定する「最適鏡吹付け厚決定システ

図－１

図－１にシステム構成図を示す．3DLiDAR は吹

3DLiDAR を活用した鏡吹付け厚管理システムの構成図－13－

付け機屋根裏に設置し，吹付け機側方に設置し３

地山定量評価データを利用した最適鏡吹付け
厚決定システムている制御用 PC で計測や解析などの操作を行う．
計測結果は図－１に示すような２種類のコンタ

３．１

最適鏡吹付け厚決定システムの概要

ー図で表示され，実際の鏡吹付け厚さや鏡目標

最適鏡吹付け厚決定システムは，切羽写真のとする吹付け厚さまでの不足分を確認すること

画像解析とコンピュータジャンボ穿孔データかができる．

ら蓄積されたデジタルデータと鏡吹付け厚さ，これらの機器は，有線 LAN で接続され，計測

切羽における剥落情報に基づき，肌落ち防止に

結果は有線 LAN を介して制御 PC 内に保存され必要な鏡吹付け厚をリアルタイムに提示するシる．制御用 PC は遠隔操作ソフトウェアに接続さステムである．鏡吹付け厚の決定手法には，多変れているため，事務所や本社からでも本システ

量解析の一種であるロジスティク回帰を利用しムを操作し，システム運用やデータ管理をする

た．ロジスティック回帰とは，複数の変数（パラことができる．

メータ）から，ある目的とした事象が発生するか，本システムの運用フローを図－２に示す．ま

発生しないかを分類する機械学習手法である．

ず，吹付前の切羽面の計測を行う．計測完了後，今回は，岩盤の強度や風化，割れ目といった切吹付け作業を行い，吹付け作業が完了した時に， 羽定量評価値から，肌落ちの発生有無の二値を判断する際の統計的手法として利用した．この吹付け面の計測を行う．
吹付け前後で計測した結果に基づいて鏡吹付判断を的確に行うことができれば，切羽の地質

け厚を算出し，目標とする鏡吹付け厚に達して状況から肌落ちを発生させないために必要な鏡いる場合は，吹付け作業が終了となる．一方，目吹付け厚を決定することができる．

標とする鏡吹付け厚に達していない場合は，再３．２

度吹付け作業を行い，所定の厚さに達するまで，

ロジスティック回帰による剥落発生率判定

以下に，ロジスティック回帰のパラメータとして利用する各地山定量評価値（「圧縮強度」，「風化変吹付け作業を行う．
本システムによる切羽面の計測は 5 秒程度で完了し，鏡吹付け厚の算出は 10 秒程度で完了す質」，「割れ目間隔」，「割れ目交差密度」）を述べる．
３．２．１

コンピュータジャンボ穿孔データによる圧縮強度の評価るため，施工サイクルへの影響は小さい．

岩盤の硬軟の評価には，発破孔やロックボルトの穿孔作業時に取得するコンピュータジャンボの穿孔データを利用した．各サイクルで取得される穿孔データは，自動的に統合され，破壊エネルギー係数と呼ばれる地山の硬軟を評価する指標に変換される．また，これらのデータをクリギングという地球
統計学的処理により，3次元的に空間補完されるため，任意の位置の切羽の断面図を取得することができる．本システムでは，切羽を１ｍメッシュに区切
図－２

鏡吹付け厚管理システムのり，その領域における破壊エネルギー係数の平均値

運用フローをパラメータとして利用した（図－３）．

－14－

３．２．２

切羽写真の画像解析による風化評価

風化変質程度の評価には，切羽観察時に撮影され切⽻

る切羽写真の画素値から風化度を定量評価するシ
ステムを利用した（図－４）．岩盤が風化すると粘土鉱物の生成や金属イオンの溶脱および酸化物の生図－３

穿孔データによる地山強度の評価
⾊調解析

成などによって色調が変化するため，色調から風化程度を評価することができる．強度評価と同様に，切羽を1mメッシュに区切り，その領域における風化程度をパラメータとして利用した．
３．２．３

図－４

色調解析による風化度評価

図－５

割れ目間隔の評価

切羽写真の画像解析による割れ目間隔および割れ目交差密度の評価

割れ目間隔の評価には，切羽観察時に撮影される
切羽写真から割れ目間隔を定量評価するシステムを利用した．割れ目では岩盤が分離しやすいため，掘削直後の切羽では割れ目が凹凸をもった筋として現れやすい．凹部と凸部では照明の反射に差が生じるため，割れ目は切羽写真では輝度の差の大きい部分として発現しやすい．そこで，割れ目を画像上の輝度の変化箇所として抽出し，卓越方向に直行す
る方向に交差する割れ目の数をカウントすること
で，割れ目間隔を評価した（図－５）．
割れ目交差密度の評価には，割れ目間隔と同様に，切羽写真から割れ目交差密度を評価するシステムを利用した．割れ目交差密度は，図－６のように，切羽画像から割れ目を抽出した後，任意のメッシュに区分し，メッシュ内の割れ目がどのように交差しているかを点数化により評価した．
３．２．４

WEB カメラによる切羽剥落の記録

肌落ちが発生する危険性を示す指標として，発破

図－６

割れ目交差箇所の抽出，算出方法

図－７

切羽監視カメラによる剥落の確認

孔を穿孔する際に発生する剥落の発生有無を記録するため，穿孔機械（ジャンボ）に WEB カメラを搭
載し，剥落の有無と剥落が発生した箇所を記録した（図－７）． 記録した剥落を肌落ちの危険性と関連付けるため，穿孔孔周辺のコンクリートだけが剥落したような場合を除外し，コンクリートとともに地山が剥落するようなデータを剥落として記録した．

－15－

４

最適鏡吹付け厚決定システムと鏡吹付け厚管理システムを活用した鏡吹付け管理システム
当システムのフローを図－８に示す．当シス

テムでは，最初に，コンピュータジャンボから自動取得した穿孔データとスマートフォンで撮影した切羽写真を坑内 Wi-Fi を利用して坑外の詰所 PC に転送される．次に詰所 PC にて地質状況
推奨鏡吹付け厚（mm）の定量評価を行った後，1m×1m のメッシュに地図－９

質の定量評価結果を割り付け，メッシュ毎にロ

最適鏡吹付け厚決定システム

ジスティック回帰に基づいた鏡吹付け厚を出力５する．

スマートフォンを利用した

まとめ

評価結果は，坑内 Wi-Fi を利用して切羽のス

従来，鏡吹付け厚の決定や管理は，個人の経験

マートフォンに転送し，図－９に示すようなメや技量に頼って行われていたが，今回開発した

ッシュ毎に最適吹付け厚を示した画像で確認すシステムを活用することで，切羽の定量評価にることができる．

基づいた鏡吹付け厚を提示し，切羽全面の鏡吹

なお， 本システムによる解析結果は，約 1 分

付け厚を管理することができるようになった．

程度で出力されるため，吹付け前に出力結果を本技術は，切羽の肌落ち災害の防止に大きく貢献できると考えており，実現場への展開によ確認することができる．
ここで，出力された最適鏡吹付け厚は，鏡吹付けって，切羽の安全性向上に寄与できると考えて厚管理システムの制御 PC 上に表示されるため，実いる．今後，当システムの運用を通じて取得した

際の鏡吹付け厚の施工状況と比較でき，鏡吹付け厚データに基づき，最適鏡吹付け厚を決定するロを過不足なく施工することが可能である．

ジスティックス回帰のモデルの更新を継続し，さらなる安全性向上に貢献をしたい．

図－８

最適鏡吹付け厚決定システムと鏡吹付け厚管理システムを活用した鏡吹付け管理システムのフロー－16－

橋梁リニューアル統合管理システム「OBRIS」の開発
株式会社大林組

土木本部 大規模更新プロジェクト室
橋梁技術部 仲田 宇史 釘宮 晃一○日暮 一正
三田村 健二１．はじめに
国内の主要な高速道路は供用開始から 50 年以上を経た現在，老朽化とともに長い期間厳しい使用環境に暴露されたことで床版などに変状が顕在化してきており，床版変状部の部分的な補修の繰り返しのみでは十分に対応できないため，抜本的な大規模更新が必要となっている(写真-1)。限られた工期の中でいかに交通量を確保しながら設計・施工を進めていくかが重要となる。
今回，床版取替工事における全体工程の短縮および品質向上に向けて，調査・設計，床版製作，施工における各フェーズの統合管理システムを開発した。本稿
ではその開発システムの概要，及び，各現場にて適用

表-1 OBRIS 全体概要
重複作業をなくして生産性を向上させるとともに，設計・施工における不具合の未然防止・品質の向上に寄与することを目的としたシステム体系である。
２．１

調査・設計システム（OBRIS-D）
既設橋梁の現況をした内容について報告する。

3 次元レーザースキ
ャナや UAV(図-1)にて点群データを取得
し，既設鋼桁の 3 次
図-1 撮影に使用した UAV

元モデルを精緻に作成する(図-2)。また床版および鋼桁の線形データをもとに，新設床版，壁高欄，既設床版割付けを自動処理可能な「床版割付け BIM/CIM システム」を用いて床版の設計を行う。従来，割付け図の作成は，CAD オペ
レータが手作業で主構造との取り合いを確認しながら，形状パターン数が最小となる割付けとなる様，トライアンドエラーを繰り返して作成するために多大

写真-1 床版取替工事の事例な時間を要していた。この従来作業を今回の開発シス
テムにより自動化した。

２．橋梁リニューアル統合管理システム概要
開発した橋梁リニューアル統合管理システム
OBRIS（Obayashi Bridge Renewal Integrated System）
は，床版取替工事におけるプロセスを「調査・設計（-Design）」，「床版製作（-Production）」，「施工（-Construction）」の３つのシステムにカテゴライズ
した（表-1）。また，OBRIS の 3 つのシステムは，設計や施工に関するデジタルデータおよび 3 次元モデ
ルを次のシステムに引き継いで一気通貫で利用することを可能としたことで，データの生成過程において，－17－

図-2 点群データから CIM モデル作成

２．２

床版製作システム（OBRIS-P)

２．３

施工システム（OBRIS-C）

決定した割付けプランの設計データをもとに床版

現地設置時のシミュレーション結果の目標座標デ

製作用の形状寸法を自動計算し，製作図(3 次元モデータと施工済床版の出来形座標データを重ね合わせ，ル)を作成する。遠隔で床版製作の作業状況を見ながバーチャルとリアルのデータを日々照合しながら施ら品質記録データを確認するなど製作工程を監視・指工管理に反映させることを可能とした(図-5)。また，導することで所定の品質を確保する(図-3)。

日々の進捗を BIM/CIM クラウドに属性情報として反映させることで，進捗確認と翌日以降の作業打合せを
インターネット上で実施することが容易となり，手戻りのない確実な工程の進捗管理に貢献できる。

図-3 製作監視機能

図-5 3 次元モデルを用いた干渉チェック
３．現場への適用
本システムは，施工中の床版取替工事の現場で検証を行った。なお，検証にあたっては，工期の関係から，

写真-2 製作した床版の計測状況
製作済みのプレキャスト床版を 3 次元レーザース
キャナで計測し(写真-2)，解析ソフトウェアで設計時の 3 次元モデルと比較しヒートマップ表示させて合

今回は現在施工中の現場へシステムごとに適用を行った内容について報告する。
３．１a）UAV を用いた現況測量

否判定を行う(図-4)。床版出来形の誤差をパソコン上

既設橋の計測においては，従来であれば，橋面上部

で事前にシミュレーションすることで，現地設置時の誤差を早期に確認し対策することを可能とした。

調査・設計統合システム（OBRIS-D）

では交通規制後によるスキャナでの計測，橋面下部では足場を設置した後，鋼製のスケールで各所を確認，計測するのが一般的であるが，当該システムを用いた方法によると，足場を建設する前に UAV を用いた計測が可能となり，交通を止めることなく橋面上部・下部の正確な計測が可能となった（図-6）。
図-7 は，既設橋 1 径間約 65ｍ程度の橋梁下面，上下線往復合計約 130ｍを 1 日 8 時間以内にてスキャナを用いて計測した図である。計測当日は橋梁上面の交通規制を行うことなく実施できた。実際に計測したデータと各所比較し，±5mm 以内の精度であった。

図-4

3 次元モデルによるヒートマップ表示－18－

（b）床版割付け BIM/CIM システム
当該システムを用いて，床版割付けにおける従来作
業との比較を行ったところ，１ケース当たりに要する工数が，約１日（８時間）から 30 分程度となった。
また，壁高欄についても自動で配置が可能であることから，壁高欄自動配置システムを用いることで，１ケース約 16 時間の工数がわずか１時間で作成ができた(図-8，9)。さらに，断面部分におけるハンチ厚の自動設計機能を用いることで，床版１枚あたりに１時間
図-6程度要していた設計，CAD 製作作業が 5 分程度で終え

橋梁上下面を UAV にて計測た。本システムを業務に適用することで，設計工数が大幅に短縮されたことを確認できた。
３．２

床版製作統合システム（OBRIS-P)

床版製作工場の連携については，プレキャスト工場
における計測手法により，全ての設計，製作工程でデジタル化できないケースも確認された。特にスキャナの精度や撮影モード，撮影位置や構台の高さによってはデータの欠損を伴うため，様々なケースを考慮して
図-7

既設橋梁計測点群データ

図-7

既設橋梁計測点群データ撮影を行い，3 次元点群データ化を行った。

点群データ取得後，CIM モデル作成と同時に設計部
門にデータ供与可能となることから，施工直前での主桁寸法（特に上フランジの幅と高さ）が正確に伝わり，
詳細設計の二度手間を防ぐことができた。さらに，隅々まで点群データを取得することで，付設物に関しての情報を入手出来ることから，既設床版切断時に避けてカットラインを引くことが出来るなどのメリッ
図-10

トも享受できた。また，現場と設計部門間においては新設床版出来形計測状況

専用のクラウドサービスにてデータ共有が可能なた

図-10 は，構台高さ 1.2m，市販レーザースキャナをめ，常に最新のデータに関する情報を得ることができ

用いて High Mode で新設床版を 6 箇所から計測して得た。

られた点群データ図である。鋼尺との実寸精度も±

図-8

図-9

床版割付け業務フロー－19－

壁高欄割付け業務フロー

2mm 以内であり，正確な 3 次元形状を取得することが４．おわりにできた。

今回開発したシステムは，現地調査としての点群データ取得から BIM/CIM データ作成，既設桁と新設床版

３．３

施工統合システム（OBRIS-C）の調整，床版製作，施工時での利用，測量やメンテナ

施工においては，工場で製作された床版の出来形計

ンスデータ保管など，すべての工程においてデジタル

測データを現場へクラウドを通じて施工前に情報共データと 3 次元モデルの活用が可能なフローを目指有出来たことで，設計とは若干異なる床版の出来形誤した(図-13)。

差を考慮した設置方法について，現場にて事前に確認，

BIM/CIM データが設計時のみの活用に留まらず，床検討することが可能となった。これにより，床版設置

版製作，出来形管理，施工シミュレーションなど様々

における四隅の目標設置座標を検討することが可能なフェーズに連携できることは，今後の DX を中心ととなり，現場の設置に掛かるタイムロスや施工箇所全した業務改善活動において重要となる。一方で開発シ体の上質な線形確保がクラウド上で可能となった(図ステムが現場にとって属人化しないように，誰にでも-11,12)。

使いやすいインターフェースとするなどの工夫も必要である。
これまでの 2 次元図面を中心とした熟練技術者のノウハウによる設計・施工の作業フローから BIM/CIMを活用したデジタルデータで DX を実現し，高速道路の大規模更新事業の生産性・品質向上に取り組んでいく所存である。

図-11 クラウド上での一覧表示
Zigenn図-12

床版設置位置確認
Zigenn

一方，床版設置に要する計画値と日々のデータ入力との連携により作業効率が向上したが，現場にて日々発生するデータのメンテナンス要員確保，システム利用に関する教育の必要性など，今回開発したシステムの運用に向けた課題も確認できた。

－20－

図-13 OBRIS を用いた業務フロー遷移図

法面工を対象とした、モバイル端末による高精度 3D 地上写真測量の試行
株式会社興和

１

技術開発室

〇太刀川

技術開発室

渡邊

翼
健太

概要
Lidar による自己位置マッピング機能（以降、LidarＳＬＡＭ）を搭載したモバイル端末に着目。
写真測量用アプリとの組み合わせにより、 ㎜単位の高精度な測量が可能なことを現場検証によって実証した。さらに、ＴＳ測量が必要となる標定点の設置を省略した状態でも、十分な精度を確保できることを確認した。以上の実証結果から、本試行によるＩＣＴ法面工現場における安全性及び生産性の向上効果について述べる。

「３次元計測技術を用いた出来形管理要領（案）」第 9 編 法面工編 参考資料-2 法枠工における出来形算
出ガイド より引用

図－１ 法枠工の出来形管理における要求精度
２

開発の背景
ＩＣＴ法面工においては、3 次元での起工測

特に自然斜面での工事では、起伏の激しい地

量、出来形管理の推進により生産性の向上を図形や法枠を計測するために 、足場の悪い中でのっているが、課題も残っている。例えば、斜面を機器の運搬や設置が必要になるケースも多い。

安全かつ効率的に計測する手法としてＵＡＶ空

そのような場合、大型で重量のある機器を斜面

中写真測量が用いられることが多い が、出来形上で運搬・設置することになり、作業効率の低下

管理項目の一部（法枠の幅、高さ）は要求精度がに加えて、転倒などの安全性の懸念も平地より

厳しく、ＵＡＶ空中写真測量では対応が難しい

も大きくなる。

場合がある。ＩＣＴ法枠工で要求される出来形

そのような中、斜面上でも取り扱いが容易な計測の精度（法枠の幅、高さ）は、2 点間距離のモバイル端末に着目した。昨今、モバイル端末の測定誤差が±10mm 以内である（図－）。

Lidar センサーを 3 次元形状の取得に用いた計

実際の施工では、要求精度を満足できる計測測技術が、小規模土工などの工種で要領化され手法として地上レーザースキャナ（以降、ＴＬＳ） てきた。しかし、この手法では㎜単位の精度が確を用いて測量を行っている。ＴＬＳは計測精度保できないことが事前の現場検証で判明した。

や点群密度の面で他の手法よりも優れている一

そこで、Lidar センサーを 3 次元形状の取得に方で、法面工事では利用しづらい面も存在する。 用いることをやめ、LidarＳＬＡＭによる写真測ＴＬＳで凹凸のある対象を計測するには複数地量の精度向上へ利用する手法を考案した。Lidar

点からの計測が必要であり、機器の再設置に手ＳＬＡＭによって、撮影地点の相対的な位置情間がかかる。

報、及び撮影角度を画像に付与することが可能－21－

であり、正確な位置情報による写真測量の精度

モバイル端末の向上が期待できる。

３

目的
斜面上でも取扱いが容易なモバイル端末を使用しながら、㎜単位の高精度な計測が可能 な計測手法を開発する。これにより、ＩＣＴ法面工における 3 次元計測作業の生産性及び安全性の向図－２上を実現することを目的としている。

作業状況

４

現場検証

４．１

モバイル端末を用いた地上写真測量の図の赤枠で囲われた法枠が計測対象である。

使用機器

計測範囲内に長さが既知である標尺を設置し、本試行に使用した機器を表－１に示す。
表－１

Pix4Dcatch を起動したモバイル端末によって法使用機器一覧

用途

枠及び標尺を撮影した。

使用機器

撮影した画像の３次元化（点群生成）には、

カメラ

iPhone13pro(Apple 社)

Pix4Dmapper を用いた。その際、Pix4Dmapper の

自動撮影アプリPix4Dcatch(Pix4D 社)

スケールコンストレイト機能と設置した標尺を三次元化処理ソフト

Pix4Dmapper(Pix4D 社)

用いて、取得した点群の精度向上を図っている。

スケール補正標尺（1m）

スケールコンストレイト機能とは、点群上で任意の 2 点を指定し、その間の正しい距離を与え

昨今、モバイル端末にＧＮＳＳアンテナを装着し撮影画像に高精度な位置情報を持たせる技術も普及してきている。しかし、本手法は斜面上での使用を想定しており、マルチパス等の影響ることで、点群モデルの補正を行う機能である。
この補正によって、本来は TS 測量により設置する必要がある標定点の設置を省略した状態でも、高い計測精度を確保している。

により高精度な位置情報の取得は困難と思われた。そのため、本試行では撮影画像への位置情報（緯度、経度）の付与は行っていない。

以上の操作を 2 現場 計 4 地点で実施し、計測結果の精度、計測作業の生産性、安全性の３点についての検証を実施した。

「Pix4Dcatch」は写真測量用の画像の自動撮影が可能なアプリケーションである。計測対象にカメラをかざした状態でカメラを移動させる

５５．１と、設定したラップ率を満たすように撮影を行う機能を有している。

４．２

検証結果
精度検証結果得られた点群の例を図－３に、精度検証結果
を表－２に示す。

計測手法

計測状況を図－２に示す。

－22－

また、従来のＩＣＴ手法（ＴＬＳ）では、まず計測に先立って標定点の設置を行う必要があり、その後に 3 次元計測を実施する。計測時には機器の設置と器械点算出に約 10 分、斜面のスキャンに 20 分程かかっていた。そして、法枠を計測する場合には、複数箇所からの計測が必要であり、 上記の工程を複数回繰り返すことが必要となる。そのため、現地条件によりスキャン回数を増やさざるを得ない場合、計測時間は長くなりがちであった。
一方、本試行手法は計測が１人で可能なことに加図－３生成された点群の例
表－２

計測
地点

1

2

3

4

えて、事前の標定点の設置を必要としない。さらに、精度検証結果

計測箇所１箇所あたりの計測時間は、3 分程度である。内訳は、標尺の設置に約 2 分、測量用画像の撮

測定
項目

実測値
[mm]

推定値
[mm]

較差[mm]

a

1940

1936

4

w

306

299

7

h

300

294

6

うことを想定し、手法ごとの所要時間の目安を表―

a

2048

2044

4

３にまとめた。想定する現場は、法枠総延長 500m、

w

306

311

-5

出来形計測箇所 5 箇所とし、枠中心間隔、
法枠の幅、

h

324

323

1

高さを計測するものとした。計測を行うにあたり、

a

2008

2005

3

w

304

298

6

h

390

390

0

a

1961

1967

6

w

300

309

9

h

410

406

-4

測定項目

影に 20～30 秒、合計約 3 分である。
上記を踏まえて、以下のようなケースで計測を行

テープ測量と本試行手法は、斜面上を移動しながら５箇所で計測を行うものとし、ＴＬＳは斜面外の３地点からの計測を行うものとした。
表－３ 手法ごとの所要時間の目安

a:枠中心間隔、ｗ:幅、ｈ:高さ

表－２より、出来形管理項目の全てで要求精度を満足した。したがって、モバイル端末での地上写真測量（以降、本試行手法）で得られた成果を用いて、ＩＣＴ法面工の出来形管理を行うこ

40分 * 1 =2分 * 5 =4分 * 5 =15分 * 3 =4分 * 5 =10分 * 5 =20分 * 3 =3分 * 5 =とは可能であると考えられる。
表－３より、本試行手法は、他の手法と比較して、現地計測時間の短縮を見込むことができ、3 次元計

５．２ 生産性検証結果
従来のテープ測量では、テープの設置と、黒板へ測の生産性向上が期待できる。また、計測作業の短の書き込みなどで、計測箇所１箇所あたり 20 分程

縮は、単純な省力化だけでなく次工程の待ち時間を度を必要としていた。また、手元と撮影者の 2 人で低減するといった面からも生産性向上に資すると作業するケースが多い。

考えられる。

－23－

他方、地上写真測量の実施には、画像からの点群
生成に内業が発生する点に留意が必要である。

込めると考えられる。全てのケースで最も安全な手法とは言えないが、現場条件に合わせた手法の 1 つとして、選択肢を増やすことできた意義は大きいと５．３ 安全性検証結果考える。

法面工事の現場では、その性質上、斜面上や狭い作業構台、階段等で移動あるいは作業しなければ

６

ならないことも多い。その際、転倒防止などの安全課題と対策
まず、本試行手法は、計測可能な範囲が狭いため、性の観点から、運搬する器具や斜面上での作業は、 斜面全体を計測することができないという課題が可能な限り少ない方が望ましい。

ある。そこで、ＴＬＳやＵＡＶ測量と組み合わせ

本試行手法で必要となる器具は、標尺とモバイル

た活用を想定している。ＴＬＳやＵＡＶは、広範

端末１台のみと少ない。斜面上の作業についても、 囲を効率的に計測可能だが、遮蔽物等の影響を１箇所の計測あたり 3 分程度と短い上、１人での作受けやすく満遍なく計測を行うのが難しい。無業も可能である。

理に計測しようとすれば、作業効率の低下や安一方、従来手法（テープ測量）においては、テー全性の劣る運用を招く恐れがある。一方で本試行

プ、スケール、コンクリート釘、ハンマーが主な器

手法は、持ち運びやすい機器を用いた高精度な計測具である。器具の量は本試行手法と大差ないが、２が可能なため、ＵＡＶやＴＬＳで対応が難しい箇所

人作業の場合も多く作業量はやや多いといえる。

を補完する手法として活用が期待できる。

また従来ＩＣＴ（ＴＬＳ）は、斜面全体をスキャ

2 つ目に、本試行手法では、現場での計測時間

ン可能な平地が存在する場合、斜面上での作業は不が短い代わりに、画像から点群を生成するため要であり、
上記の 2 手法よりも安全である。
しかし、の内業が増加することが課題となる。昨今、アッ

斜面の起伏が激しい、法面途中に小段が存在する、 プロードした画像から自動で点群生成を行うクまたは機械を設置できる平地が無いなど、やむを得

ラウドサービスが提供され始めている。今後は、ずＴＬＳを斜面上へ運搬する必要がある場合（図－これらのサービスを活用することで、内業の軽４）、重い機械と三脚を運搬・設置することになり、減を図っていきたいと考えている。

転倒のリスクは大きくなる。
７

まとめ
LidarＳＬＡＭ搭載のモバイル端末と写真測量用

アプリを活用することで、法面工の要求精度を満たす高精度な計測手法が開発できた。本手法は局所的に高精度な計測を行う補完的な計測手法として、既存の手法と組み合わせることで、ＩＣＴ法面工の生産性及び安全性の向上が期待できる技術である。そ図－４ 斜面上への設置例

して、本手法は法面工以外の工種への展開も可能で以上から、ＴＬＳの使用に不向きな現場においてあると考えられる。そこで本報告がＩＣＴ法面工には、本試行手法が最も少ない器具と作業量で計測が限らず、建設業においてＩＣＴ活用の推進に従事す可能となるため、従来手法よりも安全性の向上が見る方々への一助となれば幸いである。

－24－

土質定数推定システム「サウンディング AI」
五洋建設株式会社
１

技術研究所

担当部長

秋本

哲平

土質定数の推定精度は、推定値と実測値の平はじめに地盤調査として一般的に実施されるボーリン

均誤差を定量的に評価する二乗平均平方根誤差

グを伴う調査方法は、コストや時間がかかるた（RMSE）で検証している。サウンディングによっめ、ボーリングを伴わないサウンディング調査て取得したデータを元に作成した教師データので代用されることがある。サウンディング調査

うち、75%を学習データとし、残りの 25%をテス

は、経験に基づく推定式を利用して土質定数をトデータとすることで、一定のデータに過度に推定するものの、調査地点に適合した推定式を適合する過学習を防止している。

選定する作業や推定式中のパラメータを微調整対象とするサウンディングは、施工時の削孔する必要があり、技術者の主観が入りやすく、技

作業と同時に計測できるロータリー式サウンデ

術者の技量によって推定値が異なるといった課

ィングと静的な三成分コーン貫入試験の 2 種類

題がある。

である。

このような課題を解決するため、過去の調査で蓄積したサウンディングデータと土質定数の３

ロータリー式サウンディングでの適用

相関を学習した人工知能（AI）を用いて土質定数

ロータリー式サウンディング（RST）は、薬液を推定する「サウンディング AI」を開発した。

注入等の削孔作業を伴う工事において、削孔作業と同時にデータが取得できる調査方法である

２

ため、事前調査にかかる時間やコストを大幅にシステムの概要
土質定数を推定するモデルは、機械学習によ削減することが可能である。通常の削孔機械にって構築している。機械学習の手法は、決定木の変位量センサーや圧力センサーを取り付け、貫一種であるランダムフォレスト法、サポートベ

入時の圧力や送水圧を計測している（図－２）。

クターマシンおよびディープニューラルネット

計測データ

N値・Fc

ワーク（DNN）の 3 種類の手法を比較し、最も精度が高かった DNN を採用している 1) 。図－１にDNN の概念を示す。入力値（説明変数）は、サウ
ンディングによって取得した計測データであり、出力値（目的変数）は、地盤の強度情報として必

・・・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

・

要である N 値と土質分類の指標となる細粒分含有率 F c である。DNN は、入力層と出力層の間に複数の中間層を有しており、高度な情報処理が

中間層

入力層

可能となることから、精度の高い推定が期待で
図－１

きる。

－25－

DNN モデルの概念

出力層

100
Fc=-1.08*DEP+10.39*WP+50.57*FOT+0.0195*SPD-0.0124*LT+31.81

推定値：Fc(%)

80
60
40
20
0
0

20

40

60

80

100

実測値：Fc(%)

図－４
図－２

RST の概念図
計測データの参考として、回転トルク（FOT）

0.4
回転トルク FOT (kN･m)

重回帰分析での推定結果

N値

Fcと N 値、F c との関係を図－３に示す。N 値およびF c が大きくなるほど回転トルクが大きくなる傾0.3

向を示しているものの、回転トルクと N 値およ0.2

び F c との相関は低くなっている。その他のデータも同様であったことから、個々のデータのみ

0.1

では土質定数の推定は困難である。
0.0
0

図－３

20

40
60
N値，Fc (%)

80

100

３．２

回転トルクと土質定数の関係

精度検証

従来から使用されている推定手法の 1 つである重回帰分析を用いて土質定数の推定を行った。

３．１

使用データ

F c の推定結果を図－４に示す。F c =50%程度までは

RST の使用データは、2011 年～2017 年の間に、 概ね良好な傾向を示しているものの、50%以上に
東京国際空港で実施した 5 工区の地盤改良工事

おいては、推定値が一定になった。この傾向はで取得したデータである。RST による計測データ

個々のデータと同様であり、線形の重回帰分析

は、送水圧（WP）、回転トルク（FOT）、削孔速度では、推定精度が低いことがわかる。

（SPD）、削孔荷重（LT）の深度 5mm 毎の連続デー

上記より、推定精度を向上させる方法として、

タである。送水圧は、削孔時の掘削クズを地上に

非線形を考慮できる AI モデルを採用した。表－排出するための水を送る圧力であり、粘性土の１に AI モデルで使用した説明変数を示す。説明

掘削時に大きい値を示す傾向がある。また、削孔変数に計測データの分散を加えることで、バラ

速度は、地盤が軟らかい粘性土で大きくなる傾ツキの特徴を考慮している。図－５に学習データ向がある。一方、回転トルクは削孔ロッドを回転とテストデータに対する実測値と AI による推定させる力、削孔荷重は押し込み圧力と時間を掛値の比較を示す。非線形性を考慮できる DNN モ

け合わせた値であり、砂質や礫質の硬い地盤でデルを適用することで、N 値、F c ともに高い精度大きい値を示す傾向にある。

で推定できることが確認できた。

－26－

表－１

深度（DEP ）
送水圧（WP ）回転トルク（FOT ）削孔速度（SPD ）削孔荷重（LT ）

説明変数
（入力値）

表－２

RST の説明変数
中央値
平均・分散
平均・分散
平均・分散
平均・分散

CPT の説明変数
CPTデータ

説明変数
（入力値）

制御データ
形状データ
位置データ

貫入抵抗
周面摩擦
間隙水圧
貫入速度
貫入深度
貫入角度
コーン外径
平面距離

質定数の推定を実施したところ、 F c の RMSE は9.8%であり、ある程度の精度が確保されたものの、N 値の RMSE は 50 以上となり、非常に精度が低いことがわかった。そこで、新規地点で取得した 1 本の RST データを学習データに加えて AI モ
デルを構築し、残りの 1 本のデータで精度検証を行った。図－６に推定値の深度分布を示す。N
値の RMSE は 6.2、 F c の RMSE は 7.2%となり、推図－５ータと目的変数である N 値および F c の関係には

0

0

推定値

推定値
実測値

2

2

地点特有の特徴があり、その地域特性を学習す

実測値ることで精度が向上するものと考えられる。

RMSE=7.2%

RMSE=6.2
4

深度(GL- m)

4

深度(GL- m)

定精度が大幅に向上した。説明変数である RST デ

RST の推定結果

6
8

４

6

コーン貫入試験での適用
本技術は、貫入抵抗、周面摩擦、間隙水圧の 38成分を静的に計測できる電気式コーン貫入試験
10

10
12
0

10

図－６

20

30
N値

40

12
50 0

（CPT）も対象としている 2) 。
10 20 30 40 50 60
Fc (%)

４．１

RST での推定深度分布（新規地点）

使用データ

使用データは、3 地点（A・B・C）で実施したボーリング 12 本とコーン貫入試験 28 本の結果

３．３であり、N 値は 648 データ、F c は 441 データであ

新規地点での適用性

本システムを使用する場合、学習データとはる。なお、地点 A のデータは、海外の港湾工事に全く異なる新規地点で適用することが考えられおける事前調査で取得したデータであり、地点 Bる。そのため、東京国際空港とは全く異なる別のと地点 C のデータは、AI モデルを構築するため地点で実施した 2 本の RST のデータを用いて推に茨城県内で取得したデータである。
使用した説明変数を表－２に示す。従来から使定精度の検証を行った。
東京国際空港のデータのみで構築した AI モデ

用されている貫入抵抗、周面摩擦、間隙水圧のデルを用いて、新規地点の 2 本の RST データで土ータ（CPT データ）に、貫入速度、貫入深度、貫－27－

入角度といった貫入時の制御データやコーンの４．３

新規地点での適用性

RST の検討と同様に、新規地点での適用性を確

外径および位置データを加えることで、推定精認するため、地点 A と地点 B のデータで学習を度向上を目指した。

行い、地点 C のデータを用いて推定精度の検証４．２を行った。N 値の RMSE は 12.7、F c の RMSE は 57.8%

精度検証

全てのデータからランダムに抽出した 75%のとなり、非常に精度が低いことがわかった。そこ

データを学習データとし残りの 25%のデータでで、地点 A と地点 B のデータに地点 C のデータ

土質定数の推定精度を検証した。検証結果を図の 50%を加えて学習データとし、地点 C の残りの－７に示す。N 値の RMSE は 0.94、 F c の RMSE は50%をテストデータとして精度検証を行った。推1.5%と非常に小さくなっており、推定精度の高定値の深度分布を図－８に示す。地点 C は、深度いモデルであることが確認できた。

が深くなるに従って砂とシルトが互層状態となり、F c の推定が難しい地盤であるものの、互層状態の傾向をよく捉えており、N 値、F c ともに大幅

100に推定精度が向上した。
N値

Fc

推定値：N値，Fc(%)

80

５
60

おわりに
サウンディング調査（RST、CPT）を対象として、計測データから土質定数を推定する「サウンデ40ィング AI」の適用性を検証した。新規地点での20適用に際しては、新規地点で学習用のデータを

N値のRMSE=0.94
FcのRMSE=1.5%

取得し、再学習を行うことで、推定精度が向上す

0
0

20

40
60
80
実測値：N値，Fc(%)

図－７

CPT の推定結果

100

ることが確認できた。今後は、広範囲における多数の教師データを蓄積し、新規地点への適用性を更に向上させていく所存である。

RMSE=3.7

RMSE=21.4%

推定値

推定値

実測値 0

2

2

4

4

6

6

深度(GL-m)

深度(GL-m)

0

8
10

図－８

30
N値

40

および強度推定手法に関する研究，土木学

pp.Ⅰ_163-Ⅰ_168, 2019.

14

20

リング削孔時の計測データを活用した土質

10

14

10

熊谷隆宏，秋本哲平：：人工知能技術とボー会 論 文 集 B3（ 海 洋 開 発 ）， Vol.75, No.2,

12

0

1)

8

12

16

実測値

参考文献

16
50 0

2)

秋本哲平，江守辰哉，上野一彦，片山遥平，
熊谷隆宏：コーン貫入試験と人工知能技術

25

50
Fc(%)

75

を活用した土質定数推定手法に関する研究，

100

土 木 学 会 論 文 集 B3（ 海 洋 開 発 ）， Vol.77,

CPT での推定深度分布（新規地点）

No.2, pp.Ⅰ_721-Ⅰ_726, 2021.

－28－

音響カメラ搭載型 ROV
株式会社本間組１

土木事業本部技術部

技術開発研究室

係長

安藤

恭平

はじめに
我が国の総人口は 2010 年の 1 億 2806 万人をピークに減少が始まり，近年横ばい傾向が見られるが 2035 年には 1 億 1664 万人まで減少すると予測されている １ ）．一方，65 歳以上が占める割合は上昇を続け 2035 年には３人に１人が 65

図－１

建設年度別港湾施設数

図－２

音響カメラ搭載型 ROV

歳以上の高齢者となる予測もある．少子高齢化社会を迎え，建設業に従事する労働力も減少す
る中，生産性の向上は喫緊の課題である．図-１に示す建設年度別港湾施設数によると，1950 年
代半ばの高度経済成長初期から 1980 年代まで施設数が増加し続け，1990 年代半ばまでほぼ横ばい，それ以降減少傾向にあることがわかる．また，建設後 50 年以上となる施設の割合が 2023 年には 32％，2033 年には 58％と予測されており ２ ），
港湾施設の点検維持管理業務の増大も大きな問下での水中映像の撮影は難しく，また操縦にお題となっている．従来は詳細定期点検診断時にいても視認性が悪いため，機体が構造物等に衝潜水士による目視調査を実施しているが，港湾突し損傷するリスクを伴っている．ROV に音響カの施設の新しい点検技術として，「水中ドローンメラを搭載（図-２）することで，濁水下，暗所を使用した海洋構造物の点検」が潜水士に代わにおいても水中が可視化され，海底や川底等のる水中部調査手法として提案されている ３ ）． し堆積物・落下物調査や岸壁等の鉛直面の調査・点かしながら，通常の ROV に標準搭載されている検が可能となる．また ROV と音響カメラは容易

光学カメラでは濁水下や暗所での撮影が困難でに着脱可能であり現場環境に合わせたオペレー

あり，水中の環境次第で調査効率が低下するこションが可能である．以下に ROV，音響カメラのとが課題となっている．本報では，水中の透視度仕様，特長について記載する．

に影響されず水中構造物の点検が可能な「音響カメラ搭載型 ROV」を使用した港湾施設の調査事

２．１

ROV「BlueROV2」

ROV（Remotely Operated Vehicle）は遠隔操例について報告する．

作型無人探査機の総称であり，操作者は船上や２陸上から遠隔操作による機体の操縦を行い，そ機器概要

ROV に標準搭載されている光学カメラでは濁水の場でリアルタイムにカメラ映像を確認できる．

－29－

表－１

「BlueROV2」は機体重量が約 10.0kg と小型であり，人力での運搬が容易にできる．

２．２

音響カメラ「ARIS」

ARIS（Adaptive Resolution Imaging Sonar，

音響カメラを活用した調査手順①

岸壁と正対し，5～10m程度の離隔を保ちながら平行移動②

一定の深度を保ち，測線間を移動したら下降し，また一定の深度で測線間を移動③

音響カメラの映像から損傷部を確認④

損傷部を確認したら近接し，光学カメラにより細部を撮影⑤

潜水士にて詳細点検アリス）は，光学式水中カメラでは撮影不可能な
濁水下や夜間での撮影を可能にする音響カメラ
である．

３

現場適用事例

３．１

重力式岸壁の損傷部調査

ROV を使用した港湾施設調査では対象範囲に欠測が無いように撮影するが，ROV に標準搭載されている光学カメラは濁水下では水中視程が 1
図－３～2m 程度となり，一度の撮影で画角に収まる範

濁水下における調査イメージ

囲が狭まり，撮影ルートが増加するため調査時間も増大し，点検作業効率が低下する．
今回，音響カメラを活用した効率的な調査方法について検討を行い，重力式岸壁を対象に以下の表-１に示す作業手順で調査を実施した．
音響カメラを活用することで，透視度に関係なく一定の画角で調査が可能なため，調査時間
図－４の短縮が可能となった（図-３）．また，一般的に音響カメラ映像例（岸壁との離隔≒7m）

水中構造物は藻や海生生物が付着しており，光学カメラ映像から損傷部が見えづらく発見が困難になる場合もあるが，音響カメラ映像では海生生物を透過して損傷部の概形が把握できるため，損傷部の発見も容易となる（図-４,図-５）．

３．２

矢板式岸壁の健全度調査

港湾工事において，ブロック積出岸壁として
図－５使用する矢板式の岸壁を対象に，「音響カメラ搭

光学カメラ映像例（岸壁との離隔≒1m）

載型 ROV」を用いて健全度調査を実施した（図６）．この調査は 鋼矢板 （水深 3m×延長 70m＝210m 2 ）と岸壁前面の海底地盤を対象に調査を行った．調査当日は水中透視度が 1.0m 以下であり，った．なお，撮影時間は 0.5～1 時間程度であ光学カメラで撮影するためには 50cm 程度まで対

－30－

表－２

港湾施設の定期点検診断項目例

一般定期点検診断項目【係留施設（矢板式）】
点検項目

点検方法

判定基準案
a

鋼矢板等

鋼材の腐食、亀裂、損傷（防食工を施してる場合）

目視
・穴あきの有無・水面上の鋼材の腐食
・表面の傷の状況
・継手の腐食状況□ 付着物は見られるが、発錆、開孔、損傷は見られない。

b□ 部分的に発錆がある。

c□ L.W.L.付近に孔食がある。
□ 全体的に発錆がある。

d□腐食による開孔や変形、その他著しい損傷がある。
□開孔箇所から裏埋材が流出している兆候がある。

詳細定期点検診断項目【係留施設（矢板式）】
点検種別
目視調査
(陸上・水上)

潜水調査
（本体工）

点検項目

点検方法

判定基準案

一般定期点検診断項目に準ずる

鋼矢板等

鋼材の腐食、亀裂、損傷（防食工を施してる場合）

潜水調査

局部腐食・変状の詳細

潜水調査（海底地盤）

鋼材調査

海底地盤

鋼矢板等

洗堀、土砂の堆積

肉厚測定

a□ 変状なし。

b□ 部分的に発錆がある。

c□ L.W.L.付近に孔食がある。
□ 全体的に発錆がある。

d□腐食による開孔や変形、その他著しい損傷がある。
□開孔箇所から裏埋材が流出している兆候がある。

変状位置の記録、写真撮影等により状況を確認できる形で整理する。

潜水調査
・海底面の起伏・洗堀傾向か堆積傾向か

超音波厚み計a□ 変状なし。

b□ 深さ0.5ｍ未満の洗堀又は土砂の堆積がある。

c□ 岸壁前面で深さ0.5m以上1m未満の洗掘がある。

d□ 岸壁前面で深さ1m以上の洗掘がある。
□ 洗掘に伴い、マウンド等や岸壁本体への影響が見られる。

測定値を記録する。

新潟県港湾施設点検要領（案）4）より抜粋

象物に近接する必要があった．また，鋼矢板には藻や海草などが繫茂しており，外観からは鋼矢板の健全度が確認できない状況であった．
音響カメラ映像による調査の結果，鋼矢板に大きな欠損及び裏埋材の吸出しがないこと，及び岸壁前面の海底地盤が一部洗堀されていることが確認できた（図-７）．従来の潜水士による港湾施設の定期点検診断における調査（表-２）と比較すると，付着物の除去が必要な肉厚測定や図－６

調査イメージ

鋼材の腐食状況確認などの調査項目は ROV で代替することは出来ないが，変状や欠損，海底地盤の調査は ROV に替えることが可能であり，濁水下においては効率的になることが示された．

３．３

図－７

海底障害物調査作業船を係留予定の岸壁前面の海底にＨ鋼杭，

撮影映像（上：音響カメラ，下：光学カメラ）

鋼矢板が残置されていることが判明したが，位置や延長，突出高などは不明であった．岸壁前面の水深は 4m 程度と浅く，障害物が船舶係船時に船底が衝突する恐れがあるため「音響カメラ搭
載型 ROV」を用いて調査を実施した（図-８）．
係留岸壁と平行に延長約 100m の範囲について音響カメラを用いて撮影し，その後対象物に近接

－31－

図－８

調査イメージ

して光学カメラを用いて撮影を行った．撮映時
間は 0.5～1 時間程度であった．
調査の結果，岸壁から 15～17m 程度離れた位置に一定間隔でＨ鋼杭及び鋼矢板が残置されていることが確認できた（図-９）．音響カメラの活用により俯瞰して対象物を確認できるため，障害物の位置関係の把握が容易であった．また音響カメラの映像で認識された対象物を注視しながら近接し，光学カメラによる撮影を実施した（図-１０）．対象物には藻や海生生物が大量に付着しているため，光学カメラの映像のみでは種類，形状の判別が困難であったが音響カメラ
図－９

音響カメラ映像例

を用いることで濁水下でも調査可能となり，さ図－１０

光学カメラ映像例

らなる点検作業の効率化が期待できる．現状で（上：H 鋼杭，下：鋼矢板）

では，Ｈ鋼杭，鋼矢板（鉄）と付着物の音波の反射強度の差により，鉄の方がより白く描画され，形状把握が可能となった．濁水下では水中障害物の位置関係，形状把握，種類の判別において光学カメラに比べ「音響カメラ搭載型 ROV」が有用であることが示された．

４

おわりに本報では，「音響カメラ搭載型 ROV」を用いた

濁水下における水中構造物の調査事例を紹介した．
ROV 自体，従来の潜水士による調査・確認が必要な場面でも容易に水中状況を安全かつリアルタイムで映像取得でき，生産性向上に寄与できる技術であるが，さらに「音響カメラ搭載型 ROV」

は潜水士作業をすべて代行できるものではないが，併用することで担い手不足解消，潜水士の負

参考文献

担軽減に繋がると考える．

1) 内閣府：令和 5 年度高齢社会白書（概要版）

今後は機能を拡充し，点検業務の効率化・高度

2) 国土交通省：令和 2 年度国土交通白書 概要化の推進を図るとともに，より魅力ある建設現

3) 港湾の施設の新しい点検技術カタログ（案）：令和 5 年 3 月版

場が実現できるよう技術開発を継続して取り組んでゆきたい．

4) 新潟県港湾施設点検要領（案）：平成 21 年 3 月－32－

② 社会資本の的確な維持管理・更新

コンクリート床版用橋面舗装の端部防水工法
福田道路株式会社

技術研究所

国立研究開発法人土木研究所
１

〇渡辺

直利

川上

篤史

様を表-1 に示す．ブチルゴムを主原料とし，低はじめに国内では，高度経 済成長期以降に集中的に整

温でも柔軟性を保ち，高 温でもダレない特徴が備されたインフラの老朽 化が深刻な問題となっある．通常の成型目地材と同様に，コンクリートている．道路橋においては，2021 年度の時点で構造物側の接着面にプラ イマを塗布した後に，全体の約 30%が建設から 50 年が経過しており，ロールになっているテー プ状の特殊成型目地材

その割合は，今後も増加 することが予想されてを伸ばしながら貼り付け ，後にアスファルト舗

いる 1) ．老朽化が進行したコンクリート床版橋装を施工する．

においては，橋面舗装の 端部や舗装の継目から浸透した水や塩分などの 影響による，コンクリ
ート床版の土砂化が問題 となっており，対策が求められている 2) ．
本報告は，橋面舗 装端部の止水性を向上させ
図-1 橋面舗装の断面構造例

るため，①アスファルト 舗装とコンクリート構
造物の継目に柔軟な材料 を原料にした「特殊成型目地材」を使用する方法，②塗布型の防水材に
より舗装端部の表面に防 水層を形成する「端部表面防水工法」の 2 つの技術について，室内試
験および試験施工により 性能評価を行い，結果を取りまとめたものである．
２

橋面舗装の端部防水工法の概要

２－１．特殊成型目地材
コンクリート床版 橋における，橋面舗装の一

写真-1 特殊成型目地材の外観

般的な断面構造例を図-1 に示す．橋面舗装の端

表-1 特殊成型目地材の仕様部にあたるアスファルト 舗装と橋梁壁高欄など

項目

性状値

主原料

ブチルゴム

寸法

W=50mm，t=5mmのコンクリート構造物の 継目は，成型目地材や注入目地材を設置することが標準となっている．

針入度（円すい針）mm

9以下

本検討に用いた特 殊成型目地材は，アスファ

流れ

mm

3以下

ルト舗装とコンクリート 構造物の継目の密着性

引張量

mm

10以上

初期貫入量

mm

0.5～1.5

復元率

%

60以上

を高め，雨水などの浸透 を防ぐために開発され

弾性
(球針）

た技術ある．特殊成型目地材の外観を写真-1，仕※ 舗装試験便覧，加熱型注入材の品質標準（高弾性タイプ）に準拠－33－

２－２．端部表面防水工法
アスファルト舗装 の端部は大型の転圧機械による締固めが困難で，締 固め度が低い傾向にある．締固め度の低いアス ファルト舗装は水を通しやすく，舗装内部に浸 透した水や塩分がコン
クリート床版面に滞留する可能性があった．
端部表面防水工法 は，舗装端部の表面に塗布

①
施
工
基
面
の
清
掃
・
養
生

型の防水材を施工するこ とで，舗装内部への水

②
レ
ベ
リ
ン
グ
材
の
計
量
・
混
合

③
レ
ベ
リ
ン
グ
材
の
塗
布

④
養
生

⑤
ト
ッ
プ
コ
|
ト
の
塗
布

⑥
養
生

図-3 端部表面防水工法の施工フローや塩分の浸透を抑制する技術である．
端部表面防水工法の構成断面を図-2 に示す．
特殊セメント乳剤をベー スとしたレベリング材を塗布することで，アス ファルト舗装表面の空隙を閉塞し，アクリル系 水性塗料に珪砂を混合したトップコートで表面 の保護，および路面の滑り抵抗を確保している．

写真-2

施工状況（レベリング材の塗布）

図-2 端部表面防水工法の構成断面
端部表面防水工法の施工フローを図-3 に示す．
アスファルト舗装との付 着性を確保するために施工基面の清掃を行い， 施工箇所周辺の養生を行う．レベリング材を計量・混合した後に，ゴムレーキなどでアスファル ト舗装面に均一に塗布

写真-3 施工状況（トップコートの塗布）する（写真-2）．レベリング材が乾燥するまで 2～3 時間程度の養生を行い，トップコートをロー
ラ刷毛などでムラなく塗布する（写真-3）．30 分
程度養生し，トップコー トの乾燥を確認し施工完了である（写真-4）．特殊な機材は不要で，容易に施工することが可能である．また，レベリン
グ材・トップコートともに揮発性有機化合物（VOC）を含有しない水性材料であり，環境に優写真-4 施工完了

しい技術である．

－34－

⑦
施
工
完
了

３

性能評価方法３－１．室内試験における性能評価
特殊成型目地材お よび端部表面防水工法について，室内試験による性能評価を行った．評価項
目の一覧を表-2 に示す．特殊成型目地材の試験では，コンクリート平板（t=40mm）に特殊成型目
図-4

地材を貼り付けた後にア スファルト混合物を舗試験施工の断面構造

散水実験の実施状況を写真-5 に示す．試験施

設し，継目部を中心に所 定の寸法に切断した供工では成型目地材なし・ 成型目地材ありの工区試体を用いた．
端部表面防 水工法の試 験では，300mm×300mmを設け，端部表面防水工法の施工前後で 2 回（1×50mm に成型した密粒度アスファルト混合物の回目：2022 年 3 月 10 日，2 回目：2023 年 3 月

表面に，端部表面防水工 法を施工した供試体を

15 日）の散水実験を実施している．散水量は延用いた．加圧透水試験で は密粒度アスファルト

長 1m あたり 6.5L（計 78L）とし，工区の境界は混合物の締固め度を 95～98%程度に調整し，端部

散水した水が越水しない ように仕切り版を設置

表面防水工法の施工前後で評価を行った．

した．また，散水による漏水が判別できるように，

温冷繰返し負荷に ついては，供用中の環境の顔料で朱色に着色した水を使用した．

変化を模擬して 60℃水中 4hr，-10℃気中 4hr，23℃気中 16hr を 15 サイクル実施している．
表-2
種別

室内試験における性能評価項目
試験項目

試験寸法

試験条件

100mm×40mm

温冷繰返し負荷,
試験温度23℃,-10℃

φ100mm,t=40mm

温冷繰返し負荷,
加圧150kPa

引張接着性試験(引張接着強度)
特殊成型
目地材

せん断試験
(せん断強度)加圧透水試験
(止水性)

引張接着性試験
40mm×40mm
端部表面 (引張接着強度)
防水工法
加圧透水試験
φ100mm,t=50mm(止水性)

温冷繰返し負荷,
試験温度23℃,-10℃
締固め度95～98%,
加圧150kPa

写真-5 散水実験の実施状況
４

性能評価結果４－１．室内試験における性能評価結果
室内試験結果の一覧を表-3 に示す．特殊成型

３－２．試験施工による止水性評価
土木研究所舗装走 行実験場にて橋面舗装を模

目地材の引張接着強度は 23℃で 0.14MPa，-10℃擬した実寸大の試験施工 を行い，散水実験によで 0.50MPa，せん断強度は 23℃，-10℃ともに測る止水性の評価を行った．

定不能（0.1MPa 以下）であった．特殊成型目地試験施工断面を図-4 に示す．横断勾配下流側のコンクリート舗装版の 上端縁部に，水抜き口

材が柔軟な材料であるため，引張接着強度・せん
断強度は低い結果となった．

を 1m 間隔で配置し，アスコン層と床版防水層に特殊成型目地材の 加圧透水試験は不透水の判

漏水があった場合は排水 溝に水が流出する構造

断基準となる 1.0×10 -7 以下であり，温冷繰返しとなっている．

負荷後も止水性は良好であった．

－35－

した．1 回目の散水実験の漏水量は 1 工区（特殊表-3 室内試験結果（特殊成型目地材）
種別

特殊成型
目地材

試験項目

試験温度

試験結果

成型目地材なし）：315g/m，2 工区（特殊成型目

引張接着性試験(引張接着強度)

23℃

0.14 MPa

地材あり）：3g/m と特殊成型目地の有無による漏-10℃

0.50 MPa

23℃

測定不能(0.1MPa以下）

せん断試験(せん断強度)加圧透水試験
(止水性)

端部表面
防水工法

引張接着性試験(引張接着強度)-10℃

水量の差が明確であった．2 工区の微量の漏水については，1 工区から侵入した水がアスコン層の下部を通過した可能性や ，舗装端部の締固め度-7-

1.0×10 以下
（不透水）

23℃

1.09 MPa-10℃

3.52 MPaの低い部分から水が浸入 した可能性も考えられるが，詳細な要因の特定には至らなかった．
2 回目の散水実験では，特殊成型目地材の有無

端 部 表 面 防 水 工 法 の 引 張 接 着 強 度 は 23℃ でに関わらず全ての工区で 漏水がなかった．端部

1.09MPa，-10℃で 3.52MPa と道路橋床版防水便

表面防水工法の施工によ り止水性が向上し，漏覧における防水材の引張接着強度の規格（23℃， 水がなくなったものと判断できる．
表-4

0.6MPa 以上）を満足する結果であった．
端部表面防水 工法の加 圧透水試験結果を図-5

試験
年月日

工区

特殊成型
目地材の有無端部表面防水工法の有無

単位延長あたりの漏水量(g/m)

2022.3.10
(1回目)

1

×

×

315

2

〇

×

3

2023.3.15
(2回目)

1

×

〇

0

2

〇

〇

0

に示す．端部表面防水工法なし（未施工の密粒度
アスファルト混合物）は締固め度が 97%程度を下-7回ると透水性係数が増大し 1.0×10 を上回っているのに対して，端部表 面防水工法ありは締固
め度が 97%を下回っても透水係数が 1.0×10 -7 以

散水実験結果５

まとめ下の不透水であった．端 部表面防水工法の施工

室内試験・試験施 工により性能評価を行ったにより，アスファルト混 合物内部への水の浸透結果，特殊成型目地材お よび端部表面防水工法が抑制されている結果となった．

は，橋面舗装端部の止水 性向上に有効な技術であると考えられる．端部 表面防水工法について
は既設舗装にも施工が可 能であり，予防保全工法としての活用も期待される．
本検討では，特殊 成型目地材と端部表面防水工法を個別の技術として 評価を行っているが，これらの技術を併用し“端部防水システム”を構築することで，橋面舗装 の更なる止水性向上と長寿命化に寄与できると考える．

図-5

加圧透水試験結果(端部表面防水工法)＜参考文献＞
1) 国道交通白書 2022，国土交通省(2022.6)

４－２．試験施工による止水性評価結果
舗装走行実験場に おける散水実験の結果を表

2) 道 路 橋 コ ン ク リ ー ト 床 版 の 土 砂 化 対 策 に 関-4 に示す．工区の延長が異なるため，縦断方向

す る 調 査 研 究,国 土 交 通 省 ,土 木 技 術 資 料 第に対する単位延長あたり の漏水量を評価指標と4398 号 (2020.3)－36－

「塩分吸着剤」を添加した交換可能な成型パネルの接合による塩害抑止工法の開発(株)福田組

土木部

技術部

担当課長

〇井貝

武史

長岡工業高等専門学校

環境都市工学科

教授

村上

祐貴

(株)ジェイアール総研エンジニアリング

塩害対策技術部

次長

鈴木

昭仁

代表取締役社長

山田

宝史(株)道路建設コンサルタント
１

設計課

劣化は，沿岸部における飛来塩分や積雪寒冷地

はじめに
わが国の社会インフラの多くは，高度経済成において散布される融雪剤等に起因し，コンク

長期以降に整備されており，今後建設から 50 年

リート中の鉄筋が発錆してから腐食ひび割れ等

以上経過する施設が加速度的に増加することがの劣化が顕在化するまでの期間が短い．また，塩分かっている．例えば，建設後 50 年以上経過す

害は構造性能を著しく低下させ，コンクリート

る道路橋の割合は，2023 年には約 39％，2033 年

片の剥落による第三者被害を引き起こす場合もには約 63％に達すると予想されている 1) ．

あり，特に注意すべき劣化現象である．
既存の塩害対策としては，①塩化物イオンの高齢化した社会インフラの劣化は深刻である．
2019 年に調査した都道府県等が管理する橋梁の遮断，②塩化物イオンの除去，③鉄筋腐食の抑制

10％，トンネルの約 38％が構造物の機能に支障に大別され，各対策に該当する補修工法がある．

が生じる可能性があり，早期に措置を講ずべき

これまでに様々な塩害対策工法が実装されてい状態と診断された 2) ．今後，社会インフラの劣化

るが，劣化程度が比較的軽微なケースを対象とはさらに進行することに疑う余地はなく，限らした低コストの塩害対策工法が無いことが課題れた財源の中で社会インフラの機能を長期に持である．現状ではこのような軽微な劣化に対し続するための維持管理を効率的に進めることがて過不足のない適切な補修方法は見当たらず，喫緊の課題である．

コストの観点から，経過観察となる場合が多い．

本稿では，塩害環境にある社会インフラの機

そこで，本研究開発では，主に予防保全のフェ能を長期に維持する新たな手法として，「塩分吸ーズが終わり，劣化の進行フェーズ(進展期)へ着剤」を添加した交換可能な成型パネルの接合と移行した劣化程度が比較的軽微なコンクリーによる塩害抑止工法の概要を説明するとともに， ト構造物に対する補修工法を開発することを目
実構造物への実装を想定した大型供試体を用い的とする．

た屋外暴露試験について報告するものである．

２.２

工法の概要

提案する補修工法の全体概要を図－１に示す．
２ 「塩分吸着剤」を添加した交換可能な成型パ塩分が内在する既存コンクリート構造物の表面

ネルの接合による塩害抑止工法の概要に「塩分吸着剤」を添加した成型パネルを接合す

２．１

る．成型パネルは吸着パネルと不織布の 2 つの開発背景

本研究開発で対象としたコンクリートの塩害部材で構成されている．吸着パネルには「塩分吸－37－図－１ 「塩分吸着剤」を添加した成型パネルによる塩害抑制工法の概要
着剤」が塗布されている 3) ．「塩分吸着剤」の主を生じている構造物の鉄筋かぶりはそれよりも成分である亜硝酸型ハイドロカルマイトは，塩小さい場合が多いことから，対策後 3 年以内の化物 イオン(Cl - )を吸着し， 亜硝酸イオ ン(NO 2 - )コンクリート表面から深さ 50mm の位置の亜硝酸を放出する．コンクリート構造物と接合された

イオン濃度の可溶性塩化物イオン濃度に対する成型パネルは濃度勾配や移流を駆動力としてコモル比([NO 2 - ]/[Cl - ])=0.8 以上を目標値とした．

ン ク リ ー ト に 内 在 す る 塩 化 物 イ オ ン (Cl - )を 吸
着・固定化する．また，あらかじめ「塩分吸着剤」

３に保持させた防錆効果を有する亜硝酸イオン

３.１(NO 2 - )を，吸着・固定化した塩化物イオンとのイ

大型供試体を用いた屋外暴露試験
試験概要

これまでのイオン移動確認実験は，小型モルオン交換によりコンクリート内部に拡散させる． タル供試体(100×100×100mm)を用いて，試験室
これによりコンクリート内部の鉄筋腐食の根本

内恒温室にて湿度と温度を制御した促進環境で的な原因である塩化物イオンを除去するととも行っていたが，実構造物への実装を想定し，四季に亜硝酸イオンを浸透させることで高い防錆環を通じた自然環境におけるイオン移動量を確認

境を構築する．成型パネルはボルト固定のため， する必要がある．そこで，大型コンクリート供試
着脱可能であり，塩化物イオン吸着容量に到達

体(900×900×100mm)を用いて，最長で 2 年間のしたパネルは，交換することでその機能が回復

暴露を行い，長期におけるコンクリート内部のすることができる．

イオン分布を確認する．

２.３

３.２

開発の目標値

塩害環境下の鉄筋コンクリート構造物に対す

使用材料および配合

大型コンクリート供試体の使用材料について，

る防錆環境の構築を目標とする．防錆環境構築

セメント C は普通ポルトランドセメント(密度：の目標値は，高度経済成長期に建設された構造

3.16g/cm 3 )を用いた．細骨材 S は川砂(表乾密度：物の鉄筋かぶりは 50 ㎜の設定が多く，塩害劣化

2.57g/cm 3 )を ， 粗 骨 材 G は 川 砂 利 (表 乾 密 度 ：

－38－

表－１

コンクリート配合
単位量(kg/m 3 )

呼び強度

G max

スランプ

空気量

W/C

s/a

(N/mm 2 )(mm)

SL(cm)

AC(％)

(％)

(％)

C

W

S

G

Ad

NaCl

24

25

12

4.5

53.0

38.3

285

151

702

1156

0.891

16.48

表－２

コンクリートの品質

フレッシュ性状

表－３

実験水準

圧縮強度

項目

水準

SL

AC

CT

σ 28

不織布の圧縮量

0，2mm

(cm)

(％)

(℃)

(N/mm 2 )PVA の添加

有，無

12.0

3.3

20

30.4

給水頻度

無，1 回/週，1 回/月

コア採取時期

9，15，24 か月

2.62g/cm 3 )を用いた．化学混和剤 Ad は AE 減水剤 標 準 形 (Ⅰ 種 )(リ グ ニ ン ス ル ホ ン 酸 化 合 物 とポリオールの複合体)を用いた．供試体の Cl 量で 10kg/m 3 となる塩化ナトリウム(NaCl)を添加した．コンクリートの配合を表－１に示す．
コン クリートの 練混ぜは， レディーミ クスト
コンクリート工場にて水および化学混和剤の除いたコンクリートを空練りし，アジテータ車にて，化学混和剤および NaCl を溶かした単位水量

図－２ 吸着パネル接合前の状況

を水中ポンプで加え，アジテータ車のドラムのを

高速回転を 5 分間行い練り混ぜた．練混ぜ後の(400×400×10mm)を 4 枚並べ，アンカーを用い

フレッシュ性状および材齢 28 日の圧縮強度 σ 28て周囲および中央を接合した．この際，不織布周を表－２に示す．

囲の厚さをスケールで測定し，不織布の圧縮量

4

枚 並 べ ， そ の 上 に 吸 着 パ ネ ル

コンクリート以外の使用材料は，不織布(パル(0，2mm)が均一になるように調整した．パネルをプ繊維およびバインダー合成繊維，厚さ 7mm)，設置した面を除き，周囲・背面をアルミテープで保水性向上剤(水溶性ポリマー，PVA)を用いた． シールし，パネル上面を除き，パネル周面，突合
３．３

実験方法

せ部およびボルト部をシーリング材で止水処理実験水準を表－３に示す．事前の室内実験にを行った．パネル上面は雨水による自然給水おおいて，不織布を圧縮し密着させることで，また， よび給水のため解放状態とした．
作成した試験体を，単管，その他鋼材を用いて，保水性向上剤(PVA)を用いることで，イオン移動量を増すことできるが確認されたことから，実

屋外に縦置き静置した．なお，設置場所は，飛来環境において確認を行う．また，長期におけるイ

塩分や融雪剤の影響を受けない場所とし，供試オン移動を想定し，イオン移動に必要となる水体は南向きに各供試体に影ができないよう 1.6m分を追加供給する必要性について検討を行った． の間隔をあけ設置した(図－３)．
図－２に示すように，コンクリート試験体

所定材齢を経過した段階で，成型パネルを取(900×900×100mm) に ， 不 織 布 (400×400×7mm)

り外し，コンクリート供試体の上端より 124（1

－39－

0.5
1段目
2段目
3段目
4段目

モル比

0.4
0.3
0.2
0.1
0

0

20

図－３ 屋外暴露試験状況

40

60

80

100

パネルからの深度（mm）

段目），325（2 段目），575（3 段目），776mm（4 段

図－４目）の高さからコア試料(φ75mm×100mm)の採取(圧縮 2mm，PVA 無，給水 1 回/月)を行った．採取したコア試料は，パネル設置面か

試験結果

設置 9 か月

んでいることが確認された．

ら 10mm 厚さごとにコンクリートカッターにより切断し，ハンマーで粗粉砕後，サイクロミルにて

４

おわりに

15 分間粉砕を行い，粉末化する．粉末化した試

本稿では，「塩分吸着剤」を添加した交換可能

料は，日本非破壊試験協会 NDIS3433「硬化コンな成型パネルの接合による塩害抑止工法の概要

クリート中の塩化物イオン量の簡易試験方法」と，現在実施中の大型供試体を用いた屋外暴露に基づいて全塩化物イオンを抽出し，イオン分試験について報告した．屋外暴露試験は現在も析計を用いて分析を行った．分析対象は，全塩化継続中であり，引続き実施するとともに，塩害抑物イ オン(Cl - )およ び亜硝酸 イオン(NO 2 - )と し，止工法の確立に取り組んでいく計画である．

測定は 3 回行い，その平均値とした．
３．４

実験結果および考察〔謝辞〕

図－４に，パネル設置後材齢 9 か月における本研究開発の一部は，国立研究開発法人新エ試験結果の例として，実験水準〔不織布の圧縮量

ネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成

2mm，PVA 添加無，給水頻度 1 回/月〕の亜硝酸イ事業(JPNP20004)の結果得られたものです．ここ

オン濃度の可溶性塩化物イオン濃度に対するモに記し，感謝いたします．

ル比([NO 2 - ]/[Cl - ])を示す．

〔参考文献〕

試験結果より，パネル設置面から 30mm 程度の

1) 国土交通省編：令和 2 年版国土交通白書，

深さまで脱塩効果が認められた．また，試験体下pp.141-142，2020.

部(3～4 段目)は上部(1～2 段目)と比較し，脱塩2) 国土交通省 道路局 国道・技術課：橋梁等の量および亜硝酸拡散量が大きいことが確認され2019 年度(令和元年度)点検結果を取りまとた．この一要因として，不織布の含水率が下部にめ，2020.9.11

行くほど大きいことが考えられた．

3) 鈴木昭仁，水野清，立松英信，飯島亨：塩分

表層付近でのモル比は 0.2 程度であり，開発

吸着剤を配合した防錆材の高性能化による目標モル比 0.8 以上には届かないものの，パネ

効 果 ， 土 木 学 会 第 71 回 年 次 学 術 講 演 会 ，ル設置後 9 か月において，防錆環境の構築が進

pp.479-480，2016.9－40－

防水および塩分吸着性能を兼ね備えた薄層表面処理工法『ＣＡＭシールＮＥＯプラス』

東亜道路工業株式会社
北陸総括支店

技術研究所

１

副支店長

〇園田
砂田

涼
良和

はじめに

建設後 50 年を迎える市町村管理の道路橋は約 52
万橋現存しており、そのうち 5％の橋面は、コンク
リート舗装で供用されている 1)。このような橋面コンクリート舗装の路面は、供用中の気象環境や交通負荷などによる細粒分の損失と粗骨材の飛散、ひび
図－１ 浸透防水型薄層表面処理材の構成

割れが顕在化しており、損傷部からの雨水等の浸入も相まって破損が加速度的に進行し得る環境にある。修繕設計においては、既設コンクリート舗装部

２．１

浸透防水材

の切削工法や防水工を施した上でのアスファルト

浸透防水材は 2 液反応硬化型の特殊アクリル樹

混合物によるオーバーレイ工法が選定されるが、切脂であり、橋面コンクリート舗装のひび割れに削および施工時に生じる振動負荷や騒音発生によ浸透することで、橋面コンクリート舗装、床版

る近隣住民への負担、死荷重の増加などの影響が懸保護に寄与する。また、図－２に示すように現念される。浸透防水型薄層表面処理材は、特殊な施

在浸透防水材として塩分吸着型のエポキシ樹脂

工機械を使用しないため、振動や騒音が生じない。

を用いることで塩害対策の効果も発揮する工法

また、常温で取り扱う事ができる厚さ数㎜の表面処も検討している。この材料はひび割れに浸透す理材であるため橋梁や環境への負担が小さく、さらるだけではなく、イオン交換により塩分吸着し、には担い手不足や限られた予算の中で、施工業者が放出された硝酸イオンにより不動態被膜を形成

簡易かつ従来工法に比べ安価に施工できる常温材

し鉄筋腐食を抑制する。

料である。本報では、浸透防水型薄層表面処理材による既設コンクリート舗装の修繕効果とその施工事例について報告する。

２

浸透防水型薄層表面処理材の構成と性能

浸透防水型薄層表面処理材は、浸透防水型プライマ（以下、浸透防水材）と薄層表面処理材から構成されている（図－１）。

－41－

図－２ 塩分吸着型エポキシ樹脂の効果

２．１．１

浸透防水材による断面修復効果

２．２

薄層表面処理材

橋面コンクリート舗装の路面は、供用中の様々

薄層表面処理材はノニオン系改質アスファルト

な負荷によってモルタル分の損失や粗骨材の抜

乳剤と粉体を混合したセメント・アスファルト

け出しが生じ、水の浸入経路となることで舗装

乳剤モルタル（以下ＣＡＭ）である。ＣＡＭは、の最弱部となる。このような箇所の補修には、

既設路面の平たん性を改善するとともにすべり

一般的にセメント系断面修復モルタルが使用さ

抵抗性能・ねじれ抵抗性能の向上に寄与する。

れるが、図－３に示すように浸透防水材を使用

本材料は、特殊な機械を必要とせず、ゴムレーした同一素材による断面修復を行うことで浸透キなどの器具で施工が可能であるため、既設コ

防水効果を維持することが可能と考えた。表 －ンクリート舗装への振動負荷を軽減し安全性に１にＪＩＳ Ｒ 5201 に準拠した浸透防水モル優れる。

タルの性能試験結果を示す。ここで使用したモルタルは、珪砂と浸透防水材を 4 : 1 の重量比で３

浸透防水材の修繕効果

混合したものであり、不陸に充填した後に所定

本材料は浸透防水材と薄層表面処理材で構成さの浸透防水材を塗布することで断面修復効果をれるため優れた防水性能を持つ。防水性能は道有しながらも同一素材による一様な浸透防水層

路橋床版防水便覧および構造物施工管理要領が形成できる。

（ＮＥＸＣＯ）グレードⅡ性能照査試験で規定される防水性試験Ⅱ・引張接着試験によって評価した。試験結果を表－３および写真－１、２に示す。いずれの試験においても基準値を満たす防水性能を有することが確認された。これによりコンクリート床版への雨水の浸透を防ぐこと が 可 能 で あ る と い え る 。 ま た 、 － 30℃ か ら

図－3 断面修復の考え方

50℃において優れた接着性能を有するため、寒表－１ 浸透防水モルタル性状

冷地での使用も可能である。また、２. 1 で前述
試験項目

単位
2

圧縮強さ

N/mm

試験値

規格

試験方法

した塩分吸着型のエポキシ樹脂を用いた浸透防39.5

35.0以上JIS R 5201

水型薄層表面処理材に関して同様に防水性試験を行った。試験結果を写真－３に示す。写真－２．１．２

浸透防水材の浸透性

１、２同様に防水性能を有することが確認され表－２に浸透防水材の浸透性能を示す。これら

た。この材料について今後他の室内試験や試験の試験はＮＥＸＣＯ試験法 426 に準拠し、各規施工を行う予定である。

格を満たすことが確認された。
表－３ 浸透防水型薄層表面処理に関する試験結果
表－２ 浸透防水材の浸透性能
試験項目

単位

試験値

規格

ひび割れ含浸深さ

mm

29

20以上

2.2

2.0以上

ひび割れ含浸曲げ強度

2

N/mm

試験方法
NEXCO試験法426－42－写真-1 薄層表面処理のみ
写真－１ 薄層表面処理

写真－２ 浸透防水型
薄層表面処理のみ③ 施工直後
写真－４ 施工状況
５

追跡調査

本橋での施工直後のきめ深さ・気密性（防水性）
写真－３ 浸透防水型薄層表面処理 (塩分吸着)は施工前と比較して良好な結果であった。また、2021 年度において健全度判定区分Ⅰ（健全）と

４

施工事例

診断された。2023 年 5 月 25 日に供用開始から

表－4 に施工概要を示す。施工箇所は奥出雲町

約 2 年後におけるきめ深さ・気密性(防水性)のの山間に位置する橋梁であり、この地域の住民試験を行った。本調査では浸透防水型薄層表面の生活に欠かせない重要な橋梁である。施工の処理工法の有用性・持続性に関するデータを蓄

流れを写真－４－①～③に示す。まず既設橋面積することを目的とした。現場透気試験状況、

コンクリート舗装の清掃後、骨材抜け等が生じ試験箇所の様子をそれぞれ写真－５および写真ている箇所へ浸透防水材を用いた断面修復を行－6－①,②に示す。

った後、ローラ刷毛で浸透防水材を 0.4 kg/m 2
塗布し、5 号硅砂を 0.4 kg/m 2 散布した。浸透防水材の硬化を確認した後、ゴムレーキでＣＡＭ
を 4.0 kg/m 2 敷き均した。ＣＡＭは約 1 時間程
度で硬化が確認され、直ちに交通開放した。
写真－５ 現場透気試験状況

表－4 施工概要①

area 1②

area 2

写真－６ area 1～area 2 の路面状況

施工当日は舗装表面の荒れが少ない箇所 （area① 施工前② 不陸調整および

1）、除雪車等の通行によって舗装表面は荒れて

浸透防水

いるが施工前の橋面の不陸修正（断面修復）の－43－

ために塗布した下地の浸透防水モルタルにより処理材により路面の平たん性を改善する。追跡

橋面が保護されている箇所（area 2）の 2 箇所

調査によって施工 2 年後において十分な防水性で透気試験を行った。試験結果を図－４に示す。

能を有しており、浸透防水材および浸透防水モ

負圧が 0 に戻るまでの所要時間は area 1 > area

ルタルによって既設コンクリート舗装が保護さ2 であり、area 2 よりも area 1 の舗装の気密性れていることが窺えた。今後も追跡調査を重ね（防水性）が大きい。また、表－５に試験タイていくとともに、当社として施工実績の拡充に

ミング・試験箇所ごとの透気係数を示す。透気

努めていきたい。また塩分吸着型の浸透防水材

係数は負圧が最小の状態から 0 に戻るまでの経を用いた浸透防水型薄層表面処理工法に関して過時間から求めた。area 1 では施工後 2 年でも今後室内試験や試験施工を行い新たな工法とし施工直後と同オーダーの値であり防水性を保持て確立を目指す予定である。

していると考えられる。area 2 では 10 -6 オーダーとなっているが、area 1 との透気係数の差は【参考文献】

わずかであった。area 2 程度のような薄層表面

1） 鋼構造委員会 道路橋床版の複合劣化に関する処理材のみの損傷ではまだ十分に防水性を保持

調査研究小委員会：道路橋床版の橋面コンクリ

していることを確認した。今後薄層表面処理材

ート舗装, 公益社団法人土木学会,2016.11

を塗り重ねることで状態を維持していくことができると考える。

図－４ area 1～2 の現場透気試験結果

表－５ 透気係数解析結果
試験項目
施工前
試験箇所
きめ深さ (mm)1.2～3.0
すべり抵抗値 BPN
透気係数 (cm/sec) 測定不能

６

施工直後 施工後1年 施工後2年 施工後2年
area 1
area 2
0.24
0.09
0.17
0.17
63
4.3×10-7 3.8 × 10-7 8.9 × 10-7 1.1 × 10-6

おわりに本工法は従来工法よりも簡易かつ安全に施工できる常温工法である。浸透防水材がひび割れに充填することで雨水の浸透を抑制し、薄層表面－44－

積雪寒冷地に対応したひび割れ抑制舗装技術

１

福田道路株式会社

技術研究所

○畑山

良二

日進化成株式会社

技術研究所

嶋田

修治

はじめに
温度応力ひび割れ（写真-1）は、気温が極度の低温になる箇所においてアスファルト混合物の温度変化に伴う伸縮によって発生するものである。ひび割れをそのまま放置すると、ひび割れ幅
が経年で大きくなるとともに、新たにひび割れが発生した場合には、ひび割れ間の距離が短くなる。ひび割れに雨水等が浸入した場合、アスフ
ァルト舗装内部の滞水によりひび割れの伸展や層間はく離が生じて舗装が劣化する要因となる。

写真－１

温度応力ひび割れ

さらに劣化が路盤・路床まで進行した場合には、支持力低下や凍結融解等によりアスファルト舗
装の構造的な破壊につながる危険性がある

１)。

に対するアプローチとして、市販の改質アスフ
ァルト相当の耐流動性を確保しながら、低温域

また、ひび割れが多数発生した道路においては、 においても高いひび割れ抵抗性を有することを車両の走行性が悪化し、緊急車両等の走行速度低下の要因の一つになる

２)

目標に開発された。特殊改質と一般的なポリマことなどから、温度

ー改質アスファルトⅡ型（以下、改質Ⅱ型）の代

応力ひび割れの抑制対策は、これが多発する積表性状を表－１に示す。特殊改質は針入度と軟雪寒冷地において重要な課題の一つとなってい化点が高く、より弾性的であるという特徴がある

１）。そこで、温度応力ひび割れの抑制対策としる。また、フラース脆化点はマイナス 30℃を下て寒冷地に対応したひび割れ抑制舗装（以下、本回り、低温域においても可撓性が高い。ダイナミ技術）を開発した。本技術には低温における脆性

ックシアレオメーター試験（以下、DSR 試験）にや繰り返し変形への抵抗性の改善を図り、新たよ っ て 求 め ら れ る ｜ G ＊ ｜ sinδ は ア ス フ ァ ル トに開発した特殊改質アスファルトを使用していの粘弾性指標の一つである。これは疲労ひび割る。ここでは評価に際して実施したアスファル

れ抵抗性と相関があり、値が低いほど疲労ひび

トに対する室内試験およびアスファルト混合物

割れ抵抗性に優れるとされる ３ ） ４ ）。25℃におけを用いた室内試験結果について報告する。

る特殊改質の｜G ＊ ｜sinδは改質Ⅱ型の 1/10 以
下であり、高いひび割れ抵抗性が期待できる。表２

特殊改質アスファルトの性状－２に DSR 試験条件を、図－１に温度と｜G ＊ ｜本技術に用いる特殊改質アスファルト（以下、 sinδの関係を示す。試験温度が低くなるに従い、
特殊改質）は、相反する硬さと柔軟性という特性｜G ＊ ｜sinδは大きくなる。いずれの温度におい－45－

ても、ストレートアスファルト 60/80（以下、ス

３

混合物性状

トアス 60/80）と改質Ⅱ型の｜G ＊ ｜sinδは同程

表－３に実施した試験項目を示す。ベース配度の値を示したのに対し、特殊改質の値は低く

合は、密粒度アスファルト混合物（13）とし、バ＊なっている。また、5℃における｜G ｜sinδをインダに特殊改質を用いたものに対してストア

比較した場合、特殊改質はストアス 60/80 およス 60/80 あるいは改質Ⅱ型を用いた混合物で比び改質Ⅱ型の 1/10 以下であることから、低温域較した。

でも高いひび割れ抵抗性が期待される。
表－３
表－１

特殊改質の代表性状

試験名称

試験方法

目的

特殊改質

改質Ⅱ型

ホイールトラ

舗装調査・試験

夏期の

97

58

ッキング試験

法便覧

耐流動性

試験項目
針入度（25℃）
1/10mm

曲げ試験

軟化点

℃

94.0

62.0

フラース
脆化点

試験項目

℃

｜G ＊ ｜sinδ（25℃）×10 5 Pa

-36

-14

0.6

10.3

曲げ疲労試験

３．１

B003

舗装調査・試験
法便覧

B005

低温性状

舗装調査・試験

繰り返し

法便覧

疲労抵抗性

B018T

耐流動性の確認

アスファルト混合物の耐流動性を評価するホ
表－２

DSR 試験条件

項目

設定値

平行円盤直径

8mm

試料厚さ

1mm

ひずみ量

1.0%

角速度

10rad/s

イールトラッキング試験の結果を図－２に示す。
特殊改質の動的安定度（以下、DS）はストアス
60/80 の 10 倍以上であった。また、改質Ⅱ型の0.8 倍程度と若干小さいが、一般的に高 DS と評価される DS 値 6000 以上を示し、特殊改質は十分な耐流動性を有していると思われる。

３．２

曲げ試験による低温性状の比較

曲げ試験で得た試験温度と曲げ強度の関係（以下、温度／曲げ強度曲線）を図－３に示す。
脆化点は、温度／曲げ強度曲線の変曲点で示される、アスファルトが脆化する温度であり、その値が低いほど、低温性状に優れると言える。特殊
改質の脆化点は、改質Ⅱ型よりも 20℃低い-15℃であったことから、改質Ⅱ型より低温性状に優れと言える。
図－１

温度と｜G ＊ ｜sinδ の関係－46－

図－４に試験温度と曲げひずみの関係を示す。 ３．３

繰り返し疲労抵抗性の確認

曲げひずみは載荷開始から破断までの変形量か

曲げ疲労試験は繰り返し曲げひずみを加えたら算出され、値が大きい程たわみ性に優れ、屈曲場合の疲労破壊に至るまでの回数を測定するも時 の ひ び 割 れ が 生 じ に く い と 言 え る 。 -25℃ ～ので、アスファルト混合物が繰り返し載荷を受0℃の間において、全ての温度で特殊改質の曲げけた場合の疲労抵抗性を評価する（写真－２）。

ひずみが大きく、改質Ⅱ型より低温時にひび割破壊に至るまでの載荷回数が多いほど、繰り返れを生じにくいことが確認された。

し変形に対してひび割れしにくいと言える。表－４に曲げ疲労試験条件を、表－５に曲げ疲労試験結果を示す。ストアス 60/80 では 250 回程
度、改質Ⅱ型では 11,000 回程度で破壊したのに対し、特殊改質では 250 万回の載荷においても破壊しなかった。特殊改質の破壊回数はストア
ス 60/80 の 1 万倍以上、改質Ⅱ型の 200 倍以上を示しており、低温域においても優れた曲げ疲
労抵抗性を有することが確認された。

図－２

ホイールトラッキング試験結果

図－３

試験温度と曲げ強度の関係
写真－２

表－４

図－４

試験温度と曲げひずみの関係－47－

曲げ疲労試験

曲げ疲労試験条件

項目

試験条件

ひずみ

400μm

試験温度

0℃

周波数

5Hz

表－５

曲げ疲労試験結果

アスファルトの種類

破壊回数（回）ストアス 60/80

243

改質Ⅱ型

11,128特殊改質2,500,000 以上

４．おわりに
寒冷地に対応したひび割れ抑制舗装は以下の特長を有する・使用するアスファルトの特性により、広い温度域で弾性的な性状を示す
・DS は改質Ⅱ型の 0.8 倍程度であるが、十分な耐流動性を有する・改質Ⅱ型と比較して脆化点が 20℃程度低く、0℃以下においても曲げひずみが大きい
・曲げ疲労破壊回数は改質Ⅱ型の 200 倍以上であり、繰り返し変形に対してひび割れしにくい＜参考文献＞
1)阿部隆二・岳本秀人・鈴木拓雄・木村清和・田口仁，応力解放法によるアスファルト舗装の低温クラックに関する基礎研究，土木学会舗装工
学論文集第 9 巻，2004．

2)亀山修一・佐々木克典・郭慶煥・城本政一・川端伸一郎，救急車搬送の観点からの舗装路面の評価，土木学会舗装工学論文集第 24 巻，2019．

3)公益社団法人日本道路協会，舗装調査・試験法
便覧（平成 31 年版）,第 2 分冊，2019．

4)David A Anderson ， Development of SHRP
Binder Specification，AAPT，Vol.62，1993．

－48－

大深度消雪井戸における、VP 管による二重ケーシング施工のためのソケット開発
株式会社

興和

北陸支店

水工部係長

北陸支店
１

2. 2

はじめに

水工部

○坂井

祐史

小田

智也

井戸調査及び修繕方法

消融雪設備は、昭和 38 年頃から除雪対策が困難

図 2 に井戸調査フローを示す。最初の簡易揚水試

な市街地を中心に急速に普及し、冬期道路の交通確

験では、井戸能力及び揚砂の確認を行う。井戸カメ

保に貢献してきたが、近年は老朽化による設備の改ラ調査では、ケーシング管及びストレーナの腐食や修や修繕が増加している。

目詰まりを確認し、井戸洗浄が可能であるか、修繕

VP 管の二重ケーシングは消融雪設備の井戸設備の必要があるかを判断する。

に不具合が発生した際の応急対策として広く実施

井戸カメラ調査では異常が無く、井戸洗浄を行う

されているが、深度 200 m 以上では VP 管接合部の場合でも作業は慎重に行い、充填砂利などが洗浄中強度が足りず、対応に苦慮していた。

に確認された場合は直ちに洗浄を中止し、修繕の検本報告は,金沢河川国道事務所管内の消雪井戸修討を行う。

繕工事で、VP 管に合わせた SUS 製の接合部（ソケッ

簡易揚水試験ト）を開発することで、深度 350 m の消雪井戸に VP
管の二重ケーシングを適用し、井戸掘替をせずに不揚砂の有無具合解消を図った事例を紹介する。
2

無井戸設備の構造と二重ケーシング

2．１

有井戸カメラ調査

井戸設備の構造
有

井戸設備は、さく井工事で地中を削孔した穴の崩ｹｰｼﾝｸﾞ破損の有無

壊を防ぐケーシング管と、帯水層から取水するため

無
井戸洗浄（ﾌﾞﾗｯｼﾝｸﾞ等）
無のストレーナで構成されている（図 1）。古いものは鉄管が用いられているため、経年劣化で腐食などの不具合が生じると、井戸調査を行い、修繕方法を検無討することになる。
掘削径

有

充填砂利の有無

井戸洗浄（ﾍﾞｰﾘﾝｸﾞ・ｽﾜﾋﾞﾝｸﾞ）

ケーシング管図 2

ストレーナ管

修繕方法検討・井戸堀替え・二重ケーシング・経過観察 etc

井戸調査フロー

帯水層

充填砂利

2. 3

二重ケーシング

二重ケーシングは、井戸の応急対策として広く実施されており、その方法は既存のケーシング管の内
図 1

井戸構造の模式図

側に新しいケーシング管を設置し、破損したケーシ－49－

れるソケットを開発し、大深度井戸でも VP 管で二ング管を保護するものである。
一般的に二重ケーシングを実施すると、集水面積が減少し、揚水量が低下する。本来であれば、井戸重ケーシングを施工できる方法を検討した。
4

SUS ソケットの開発の掘替えが望ましいが、降雪期までに施工が間に合ソケットの開発にあたり、以前の VP ネジの破損

わない、費用が多くかかるなどの理由から、掘替え状況を確認した。VP ネジは吊り荷重が重くなると凹よりも工期が短く、安価で応急対応が可能な二重ケ

ねじ部が広がり、ネジ山が破損することが確認されーシングが修繕方法として採用されることがある。 た。破損したときの吊り荷重は、約 1.8 t であった。
図 3 に二重ケーシングのイメージ図を示す。

凸ネジ

凹ネジ
吊り荷重が
大きくなると凹ネジ部が広がって破損

二重ケーシング管（VP）

専用吊り具

帯水層

二重ケーシング管（樹脂管）(ネジ継手）
二重ストレーナ管（SUS）（ネジ継手）
元のケーシング管との隙間は充填砂利で埋める。

図 4

従来の二重ケーシング管の模式図

そこで、広がりやすい凹ネジを全て SUS 製とする
ために、両側凹ネジの SUS ソケットを作成し、両側凸ネジの VP の二重ケーシング管と組み合わせるこ

図 3

2. 4

とでネジ部の強度の向上を図った。

二重ケーシングの模式図

二重ケーシングの管材仕様

SUSソケット（凹凹ネジ）

吊り荷重が増えてもSUS製で凹ネジ部が広がりにくい

二重ケーシングで一般的に使用されている管材
二重ケーシング管（VP）（凸凸ネジ）

は、二重ケーシング管が VP-P（特殊ネジ接合）×3950

二重ケーシング管（VP）（凸凸ネジ）

L で、二重ストレーナ管が SUS-V 型巻線（特殊ネジ
図 5 SUS ソケットの接続イメージ接合）×5500 L である。 250 A での重量はケーシ
ング管が 61.9 ㎏/本、ストレーナ管が 102 kg/本で試作した SUS ソケットは、二重ケーシング建込時あり、水圧による浮力が働くものの、深度が深くなるほど施工時の吊り上げ荷重が増加する。

や、井戸洗浄などの維持管理に支障とならないよう

3に、内径や外径に段差が生じない（引っ掛かりが生

本現場の井戸の特徴と課題

今回開発に至った現場は、井戸深度が GL-352.0 m、 じない）、構造とすることに留意した。
元の井戸径が SGP300 A であり、二重ケーシング管5

ＳＵＳソケット荷重試験

は VPφ250 、浮力を加味した二重ケーシングの想定

5．１ 試験方法
試作した SUS ソケットの上部と下部に凸ネジのケ

吊り荷重は最大 2.5 ｔであった。
以前に GL-200 m 級の井戸（ストレーナが多く吊ーシング供試体を接続し、供試体にバンドをかけ、り荷重が比較的重い）で二重ケーシングを施工した

10 t 油圧ジャッキ×2 台で荷重をかけることで、二際、ネジの破損があったため、本現場でも VP ネジで重ケーシング時の吊り荷重を再現した。
荷重は 4.0 t×2 負荷、5.0 t×2 負荷、6.0 t×2は破損することが想定された。
そこで、深度 200 m 以上の想定吊り荷重に耐えら負荷の順で増加させた。

－50－

ネジが破損した可能性がある想定荷重約 1.8 ｔの
GL-190.85 m からとした。
従来通りの VP 凹ネジ接合は全部で 17 箇所で、開発した SUS 凹ネジは想定吊り荷重 1.7 t ～2.5 t の
17 箇所として計画した。
GL

既設井戸300A

試験結果

及び SUS ソケットの上部と下部に接続したケーシン
グ供試体の凸ネジに破損や変形は見られなかった。

ストレーナ

6.0 t×2 負荷をかけた時点で、試験治具の異音と変形を確認したため、最大負荷を 6.0 t とした。

従来ＶＰソケット設置範囲（全１７箇所）

6.0 t×2 負荷をかけても、SUS ソケットの凹ネジ

ストレーナ位置ポンプ

5. 2

ＳＵＳソケット設置範囲（全１７箇所）ポンプ

図 6 SUS ソケット荷重試験

二重ケーシング250A

管上管位 GL-190.85m
想定吊り荷重 1788.0㎏
管上管位 GL-200.30m
想定吊り荷重 1676.1㎏

ストレーナ
(SUS)

6. 2

井戸底 GL-343.20m
既設井戸底 GL-351.4m

φ250
300A

300A

図 7

管上管位 GL-111.35m
想定吊り荷重 2522.7㎏

二重ケーシング管の配置計画

二重ケーシング作業

図 8 に二重ケーシング管建込図を示す。二重ケー
シング作業は二重ケーシング管頭部のネジに専用
写真 1 試験後の VP 凸ネジの吊り金具(図 3 参照)を取り付け、配置計画に基づきクレーンで挿入した。

6

二重ケーシングの施工

今回は二重ケーシング管を水中ポンプ下部まで

6. 1 ケーシング管の配置計画としているため、最上部の SUS ソケットのネジは逆

図 7 に二重ケーシングの配置計画を示す。二重ケーシングはストレーナを既設井戸のストレーナ部と同じ位置に配置できるように考慮した。

ネジとし、ネジ切り用のロッドを継ぎ足しながら挿入した。所定の深度に到達したら、既設井戸と二重ケーシング管の空隙にろ過材の砂利を充填した。砂二重ケーシングは一般的に、既設井戸の全長を施工するが、井戸径が小さくなることで、ポンプ規格

利の充填後、ロッドを正回転させることで、SUS ソ
ケットと切り離し、ケーシング作業を完了した。

を下げなければいけない（散水量の減少）場合もある。本報告の現場では散水量を減少することが出来
専用吊り金具ないため、井戸調査の結果に基づき、ポンプ下部まねじ切りロッド

SUS ソケット
上部逆ネジ

での二重ケーシングを実施することとした。これは、吊り荷重の増加を最小限に抑える効果や、SUS ソケ
ットの費用を抑える効果もあった。

②①

また、SUS ソケットの設置個所は以前の現場で VP

－51－

写真 2

二重ケーシング作業写真（1）ロッド切り離しｹｰｼﾝｸﾞ完了

③

砂利充填

7

おわりに
井戸深度約 350m の大深度消雪用井戸にこれまで実績のない VP 二重ケーシングを施工するため、想④

定吊り荷重に耐えられるように SUS ソケットを開発した。開発した SUS ソケットは、従来の施工方法の施工性や将来の維持管理性を損なわずに、ケーシン

写真 3 二重ケーシング作業状況（2）グを破損させることなく、大深度消雪井戸に適用す
ロッド

③切り離し

ることができた。

逆ネジ（正回転で緩む）

消雪用井戸は近年老朽化が進んでおり、設備の改

SUS凹凹ネジ

SUSソケット

修や、修繕が増加傾向にある。今回開発した SUS ソ
ケーシング

VP凸凸ネジ

SUSソケット

SUS凹凹ネジ

ケーシング

VP凸凸ネジ

ｽﾄﾚｰﾅ

ストレーナ

正ネジ
正回転で閉まる②充填砂利で固定①建込ケットが、特に大深度井戸の消雪設備の維持修繕に貢献するとを期待している。

謝辞
今回、SUS ソケットの開発にあたり、ケーシング

図 8
6. 3

メーカーのジオテクサービス株式会社様に多大なご協力を頂きました。厚く御礼申し上げます。 また、二重ケーシング建込図

本現場の提案・施工をご快諾いただいた、北陸地方

施工時の工夫SUS ソケットはケーシング作業前に事前に取付ることで、部材が増えたことによる作業時間を増加さ

整備局金沢河川国道事務所様に厚く御礼申し上げます。

せずに施工することができた。また、ケーシング建込作業時にネジが引っかかることなくスムーズに、
そして、ケーシング管を破損させることなく施工す

参考文献
1）

消融雪設備点検・整備ハンドブック編集委員
会：消融雪設備点検・整備ハンドブック（平成ることができた。

30 年 7 月）①②

2）

散水消雪施設設計施工維持管理マニュアル編
集委員会：散水消雪施設設計施工維持管理マ
ニュアル（平成 20 年 8 月）

ソケット取付③

専用吊り金具取付④

SUS ソケット接続完了

ケーシング建込

写真 4 SUS ソケット取付状況－52－

改築推進であるベルリプレイス工法を用いた水道管（ダクタイル鋳鉄管）への適用
真柄建設株式会社
１

土木事業本部

土木技術部

部長

上田

信二

① 施工スピートが早い

はじめに② 省力化できる（システムの簡略化による）

近年、様々な社会資本において、耐用年数を経過した管路は増加しており、今後加速度的に③ 周辺環境への影響が少ない

老朽化が進行していく見通しである。また、管④ ＣＯ２排出量を削減できる

路の老朽化に起因する道路陥没やライフライン⑤ 廃棄物を発生させない

分断も毎年発生している。このような時代背景（図－１、図－２）のなか、持続的な機能確保やライフサイクルコ
ストの低減が求められている。
この社会的ニーズに対応するために、新しい改築推進工法として、静的破砕推進工法元押式
ベルリプレイス工法（以下ベルリプレイス工法）を開発したので、以下に紹介する。
２

工法概要

２．１

改築推進工法の分類

ベルリプレイス工法は、劣化した既設管（老破砕刃で推し拡げられた既設管朽管）を新管に布設替ができる改築推進工法の図-１

ひとつである。（表－１）
表-１

破砕断面 (例)

改築推進工法の分類
方式

推進工法名
牽引式
静的破砕推進工法

推進時の破砕イメージ

新管（塩ビ管）備考

ロッド方式
チェーン方式
元押式

既設管を内側から拡張破砕し、新管を布設する推進工法

押し拡げられた既設管（ヒューム管等）(※ベルリプレイス工法)

衝撃破砕推進工法

空力式
打撃式

既設管の管端部に衝撃を加え破砕し、新管を布設替えする推進工法

318mm
塩ビ管外径(新管)圧送排土方式
切削破砕推進工法

320mm
掘進機外径

既設管を切削破砕しながら新管を布設する推進工
スクリュ排土方式 法

泥土圧式 吸引排土方式

オーガ式 スクリュ排土方式
引抜推進工法一重ケーシング方式(大口径ケーシング)
二重ケーシング方式

図-２
既設管を鋼管で抱き込みながら新管を布設する推進工法※推進工法用設計積算要領「改築及び管敷設替改築推進工法編」

３

改築推進工法としての特長

掘進機

外径320mm

呼び径 300 の場合

イメージ図

破砕機の種別破砕機は、様々な施工条件に対応するために（公社）日本推進技術協会(2020 年 4 月 1 日発行)を参考に作成

２．２

コンクリート管

既設管拡幅20mm
ヒューム管 内径300mm

改良を進めている。
現在は、『止水装置を搭載し、地下水位に対ベルリプレイス工法は既設管を内側から拡径
破砕しながら新管を布設する改築推進工法であ応可能なパイロットタイプ』とり、工法の特長として以下の点が挙げられる。

により多様な管種に対応が可能なクラッシュブ－53－『高い破砕力５

レードタイプ』がある。今後も、施工条件に合クラッシュブレードタイプの適用管種・適用

わせ改善する。

呼び径を表－３に示す。

（表－２）（写真－１）
表-２

ベルリプレイス工法

型式

適用管種・適用呼び径

パイロットタイプ

表-３

破砕機の仕様適用管種・適用呼び径
適用クラッシュブレードタイプ

今後の対応

鉄筋コンクリート管 (開削用・推進用)特許

特許第6479892

特許第7011244

３００

２５０～４５０（※アタッチメント方式で対応)

２点スクロール方式（破砕刃：Ｎ=6枚）

楔(面受)スクロール方式（破砕刃：Ｎ=4枚）

呼び径

適
用
管
種

既設管
(旧管)

陶管

※各種継手にも対応予定

ダクタイル鋳鉄管 (Ｋ形､ＮＳ形､ＧＸ形)
硬質塩化ビニル管 (推進用)
新管

破砕刃
開閉方式

硬質塩化ビニル管 (開削用・推進用)【さや管内】
ダクタイル鋳鉄管 (Ｋ形､ＮＳ形､ＧＸ形)※さや管方式にも対応予定

ポリエチレン管
呼び径
破砕能力

６０ｔ

１５０ｔ

止水装置
(地下水対策)有（パイロット破砕機に装着）

無250～450（アタッチメント方式で対応)

段差施工

６

11cm以下※今後、対象管径を増やしていく－施工フロー
クラッシュブレードタイプの施工フロー（例）を図－５に示す。
破砕機（パイロットタイプ）(施工フローは施工条件により適宜変更する)破砕機（クラッシュブレードタイプ）
写真-１

４破砕機（タイプ別）

施工概念図
本工法の概念図を図－３、図－４に示す。

図-３

施工概念図（パイロットタイプ）

図-５７施工フロー例(クラッシュブレードタイプ)

室内破砕試験
多様な管種の既設管に対応するために、これまで室内破砕試験による検証を実施している。
また汎用性の高い鉄筋コンクリート管やダクタ
イル鋳鉄管（ＮＳ管・Ｋ形管）の効率的な破砕を可能にするために、破砕刃の形状や大きさ等

クラッシュブレード図-４

施工概念図（クラッシュブレードタイプ）の改良を進めている。（写真－２、写真－３）

－54－

８

地中実証実験
室内破砕実験の確認後は地中実証実験にて

破砕初期

下記の項目を確認している。
① 施工速度(日進量)② 地中での破砕状況
破砕中

８．１

地中実証実験（２０１８年度）

鉄筋コンクリート管・硬質塩化ビニル管の既設管を新管に布設替えする地中実証実験を破砕後行ったところ、掘進速度１８０ｍｍ／分（平均）鉄筋コンクリート管
写真-２（写真－５、写真－６）

室内破砕試験（パイロットタイプ）

写真-５

鉄筋コンクリート管

破砕状況（全景）

写真-６

硬質塩化ビニル管

破砕状況（全景）

ダクタイル鋳鉄管
Ｋ形の破砕状況

ダクタイル鋳鉄管
ＮＳ形の破砕
写真-３

で、問題なく施工を確認することができた。

破砕状況

室内破砕試験（クラッシュブレードタイプ）

特に、破砕が困難である継手部（鋼製Ｔ形
８．２

カラー【推進管用】等）は、実施工で支障と地中実証実験（２０２０年度）

ダクタイル鋳鉄管（φ３００Ｋ形）の既設なる可能性が高いので、効率的に破砕できる管を新管に布設替する改築推進（延長１２ｍ､手法を検討している。（写真－４）

土被り１.１ｍ）の地中破砕実験を行った。
（図－６）
L=12m
当初
鋼製 T 形カラー（推進用）

切断箇所 1 箇所
破砕状況
沈下棒

DP=1.1m
発進立坑
φ2500

到達 2 号人孔

切断箇所 1 箇所
ＳＵＳカラー（推進用）
写真-４

発進立坑
（改築推進時）

破砕状況
図-６

室内破砕試験（クラッシュブレードタイプ）－55－

地中実証実験

縦断図（Ｌ=12ｍ）

④河川・鉄道横断部での施工の場合

継手部を含め問題なく破砕できることが確認できた。破砕後の状況を確認したところ、
１０

短冊状に４分割に破砕分断されていた。

今後の開発について
ベルリプレイス工法は、様々な条件に対応（写真－７、写真－８）するため、管路施設管理者（特に水道部門）
からの意見や要望を取り入れながら、下記項目について開発の検討を進めている。
全景
写真-７

継手部

①適用管径のサイズアップ（ダウン）ダクタイル鋳鉄管（Ｋ形）破砕状況【既設管と異なる管径の新管布設】②様々な適用管種の対応【破砕刃形状（管種毎）の検討】③ 条件変更対応用アタッチメントの開発【同一機械での汎用性拡大】
写真-８

短冊状に分割されたダクタイル鋳鉄管

１１

改築推進工法における施工実績の大半は、おわりに下水道部門であり、これまでは下水道部門を我が国の社会資本においては財政問題等か中心に開発を進めてきた。しかし、今回の地ら補修・補強による延命化を中心に進められ中実証実験において、ダクタイル鋳鉄管の破ているが、同時に防災・減災を想定した長寿砕ができたことにより、様々な管種への対応

命化（耐震化等）も検討されている。現状のが可能となった。特に水道管は、ダクタイル

ベルリプレイス工法は、既設管を地中に存置

鋳鉄管が 50％以上を占めるため、水道更新工するため、廃棄物処理法の概念において施設事への活用に向けて開発を進めていく。

管理者の理解を受け難いことが多い。
しかし、一方で、２０５０年のカーボンニ

９

当工法の活用・検討事例ュートラル・脱炭素社会の実現や省エネルギ

開削工法ではできない施工条件では、下水ー化（ＣＯ２排出量削減等）が求められてお道部門を中心に、管更生工法での対応が主流

り、管路の更新が喫緊の課題として捉えらとなっており、改築推進工事は特殊な条件下れ、当工法が選定基準のひとつとして検討がでしか採用されないのが現状である。

求められる機会があると考える。

しかし、社会資本整備の進んだ我が国におまた、ダクタイル鋳鉄管の地中破砕が実現

いては、特殊条件下での案件が増えていくこできたので、水道部門における唯一の改築推とが予想される。その中でも、以下の項目に進工法を目指して開発を進めていきたい。

ついて、今後ニーズが高まることが想定されこのような時代背景のなか、変化する社会るため、対応できる手段を検討していく。

的ニーズを捉え、当工法の強みを生かして改①埋設管が支障→開削施工できない場合

良を重ねることで、今後の管路の維持更新に②既設管が深い→開削施工できない場合尽力していきたいと考える。
以③別ルートでの新設管が設置できない場合

－56－

上

③ 雪に強い地域づくり

スタック車両における『緊急脱出用具』の試行導入に向けた、フィールド試験結果の報告
国土交通省

北陸地方整備局

北陸雪害対策技術センター

雪害防災減災課
１

後藤

大地

はじめに
近年、大雪による大規模な車両滞留が発生し、北陸技術事務所には、全国的な雪害対策の研通行再開や滞留車両の救出に数日間を要するケ

究や開発を進め、成果や知見を情報発信する北ースが多発している。国土交通省道路局が設置

陸雪害対策技術センターが設置されている。当した冬期道路交通確保対策検討委員会によるセンターでは、応募のあった各社の緊急脱出用『大雪時の道路交通確保対策中間とりまとめ具について、2023 年 2 月 21 日～22 日にフィー（2021 年 3 月改訂）』において、ドライバーに対ルド試験を実施し、応募時のカタログデータやし冬用タイヤやチェーンの装着を徹底すべきと試験結果から、緊急脱出用具としての性能を確の提言がなされている。

認した。その後、応募用具一覧及び個表のとりま

このような背景のもと 、引き続きドライバーとめを行った。

に対して冬用タイヤ・チェーンを装着した走行

本稿では、スタック車両における『緊急脱出用を強く呼びかける一方で、除雪作業の支障とな具』のフィールド試験結果等を報告するものでるスタック車両を早急に移動させる手段として、 ある。
国土交通省道路局と北陸地方整備局は、2022 年

なお、この試験は、企業や製品の技術を認定や推10 月 12 日にスタック車両における『緊急脱出用

奨するためのものではない。

具』の募集を記者発表した。
表-1 緊急脱出用具の応募用具一覧

－57－

２

応募用具一覧
『緊急脱出用具』を募集した結果、表-1 に示す 7 種類の用具の応募があり、それらについて
フィールド試験を実施した。このうち、製品化されているものは 6 種類、現在開発中のものは 1
種類である。
応募用具を種類別に分類すると、ホイールの穴を利用して金属製のチェーン等を装着するワ

写真-1

フィールド試験場所

ンタッチチェーンタイプが 5 種類、布製のカバーをタイヤに被せて装着する布製タイヤカバータイプが 2 種類である。

３

フィールド試験の実施

３．１

試験場所

フィールド試験は、図-1 に示す国道 49 号の野村待避場（新潟県東蒲原郡阿賀町野村地先）において、国道からの出入り口を封鎖し、一般車両が流入しない状況下で実施した。（写真-1）
図-2

３．２

試験コース概略図とトレンチの構造

試験条件

試験コースは、縦断勾配＋3％のフィールドに、
図-2 のようなトレンチ（溝）を作成した。トレ
ンチの深さは 5cm、10cm、15cm の 3 パターンを設定した。
作成したコースのトレンチ（溝）に駆動輪を落
図 1-1

フィールド試験場所とし込み、タイヤが空転したスタック状態を再現して、脱出を試みる試験を実施した。
試験車両は写真-2 に示す、立ち往生発生頻度の高い大型トラックと中型トラックを手配した。
また、試験車両はスタッドレスタイヤを装着し、後輪にトラクションが掛からず空転しやす
い様に、空荷の状態で試験を実施した。試験車両の運転は、用具を応募した各社にて運転手を手配して実施した。

図 1-2

フィールド試験場所－58－

脱出可否は、設定したトレンチ深さに対して、
緊急脱出用具を装着した状態で脱出の可否を確認するとともに、脱出に要した時間を計測した。
なお、各社の試験実施前に、気温、路面温度、
圧雪硬度、雪質等についても測定した。
写真-2

試験車両
４

３．３

試験内容

フィールド試験の結果
確認項目は、試験当日の気象状況や、試験車両

フィールド試験では、スタック車両に対して、 の詳細、トレンチの硬度・深さ・幅の実測値、用
緊急脱出用具の装着時間、脱出可否等を調査し具装着時間、脱出可否等とし、確認項目の詳細は、た。（写真-3）

図-3 に示す調査表のとおりである。

装着時間は、スタック車両のドライバーに対して、緊急脱出用具を渡した時間を開始とし、緊
急脱出用具の装着が完了するまでの時間を計測
した。

図-3

フィールド試験調査表

フィールド試験における脱出可否一覧表を表-2 に示す。
写真-3

フィールド試験状況
表-2 緊急脱出用具の脱出可否一覧
凡例

－59－

○：脱出成功×：脱出失敗－：未実施

5 ㎝のトレンチにおいて、脱出ができた用具は14 事例中 8 事例であり、10 ㎝の場合は 6 事例、15 ㎝の場合は 2 事例であった。
用具装着による脱出の可否は、路面状況、運転手の技量（雪道への慣れ）により変化するが、半数以上の事例で 10 ㎝以上は脱出できないという結果となり、圧雪による凹凸が 5cm を超えると、
緊急脱出用具を用いても脱出が困難になること

図-5

用具装着から脱出が完了するまでの時間が分かった。

（5～15 ㎝のうち最大の脱出トレンチ深さ）

トレンチ深さ 5 ㎝における、用具装着から脱なお、確認結果については、北陸地方整備局

出が完了するまでの時間についてまとめたグラ
フを図-4 に示す。ただし、C 社と G 社の大型車

北陸技術事務所ホームページに公表した。
また、試験映像については、北陸技術事務所

については、応募者の意向により、10 ㎝から試YouTube チャンネルに公開した。

験を開始したため、データは省いている。
用具装着から脱出に要する平均時間は、約 3 分
30 秒であった。用具装着時間の平均は約 3 分、

5

まとめ
今回のフィールド試験では、用具タイプに差脱出に要する平均時間は約 30 秒であった。

があるものの、用具装着から脱出が完了するま
での時間は、最長でも 6 分程度であり、立ち往生の早期解消が期待されることが分かった。
本試験は、現道ではない試験フィールドで行ったものであり、気象条件や道路状況、運転手の技量（雪道への慣れ）によって、脱出の可否と脱図-4用具装着から脱出が完了するまでの時間

出時間は変化する。
また、本試験は、一定の条件下における結果で（5 ㎝）あることから、すべての条件下による緊急脱出
各社が脱出できた最大深さにおいての、用具

用具の性能を確約するものではない。
『緊急脱出用具』について、今回の結果を踏ま装着から脱出が完了するまでの時間をまとめた

え、直轄国道では引き続き現場での活用を図る

グラフを図-5 に示す。
用具装着から脱出に要する平均時間は、約 4 分こととしており、除雪作業の支障となるスタッであり、最短で 2 分、最長でも 6 分程度で脱出

ク車両の速やかな移動に向けた取り組みを進めするという結果となった。用具装着時間の平均ていく。

は約 3 分、脱出に要する平均時間は約 1 分であ
った。

－60－

凍結抑制型音響道路-メロディザペックについて世紀東急工業(株)技術部

建設 DX グループ柳沼伶奈

曲を奏でることが可能となる。また、横溝の間隔は１．はじめに新型コロナウイルスの 5 類移行に伴い、観光地では、国内旅行者の集客や、急増するインバウ

音階によって 44mm～100mm 程度で設定し、深さは 5mmが標準である。

ンドの囲い込みが課題となっている。また、観光
地は自然の多い所にあることが多いが、気温の低い山間部も多く、観光地の近くで冬期路面におけるスリップ事故の抑止や走行安全性の向上を目的とした凍結抑制舗装が施工されることも多い。また、山間部の道路は急傾斜や道路線形が悪く、注意喚起が必要とされている場所も多い
図-１のが現状である。

音の出る仕組み

本文では、観光名所として有名な山形県山形市の「山寺」へ向かう市道での試験施工、および

２－２．凍結抑制舗装

栃木県日光市の第一いろは坂終点付近の国道で、凍結抑制舗装は冬期の路面凍結を抑制し、ス

公共工事では初めてとなる凍結抑制型音響道路

リップ事故の防止が期待できる技術である。本(以下、メロディザペック)の施工を行い、音響や工法に応用した凍結抑制舗装は、舗装路面に施安全性の検証を行った結果を報告する。

工したグルービング(溝)に、ゴムチップと凍結防止剤等をウレタン樹脂で固めた「凍結抑制材」を充填したものである。そのため、ゴムチップの２．技術概要
メロディザペックは、音響道路と、筆者らが弾力による物理的な凍結抑制機能、凍結防止剤開発したグルービング充填型の凍結抑制舗装をによる化学的な凍結抑制機能を付与することが組み合わせることで、凍結抑制機能を付加したできる。図-２に凍結抑制舗装の概要図を示す。

凍結抑制型音響道路 1) である。

なお、溝の深さは 10mm が標準である。

２－1．音響道路
車両走行時に音響道路から音が出る仕組みを図１に示す。音響道路は一定間隔の連続した横溝を車両が通行した際に、一定の周波数、つまり一定の音程の音が発生する仕組みを利用している。この溝の間隔を短くすると高い音、長くすると低い音になるため、音階を作ることができる。この音階と、溝の無い休符(平ゾーン)の区間を組み合わせることで、

－61－

図-２

凍結抑制舗装の概要図

２－３.メロディザペック

粒度アスファルト混合物による一般的な切削オ(1)溝の深さーバーレイ工を行う。施工状況を写真-１に示す。

メロディザペックは前述した 2 技術の複合型である。凍結抑制舗装の物理効果は、たわみ特性
により氷板を割るが、寒冷地の路面は除雪作業で削れたり、冬期のタイヤチェーンによっても摩耗するため、溝の深さは 10mm とした。
(2)凍結抑制材の充填による音圧の低下
開発当初は凍結抑制を充填することで、音圧が低下してメロディが聴こえづらくなることも

写真-１

舗設状況

想定したが、室内試験で凍結抑制材の有無に音圧の変化はほとんど無い 1) ことを確認している。 ３－２．音響グルービングの施工
音響グルービング工では、1 つの音ごとにグルービングの間隔を変え、乾式グルーバーにより

３．施工
施工場所と施工延長および音響の聴こえる時施工を行う。施工状況を写真-２に示す。

間を表-１に示す。地域にゆかりの深い曲を選定
し、観光地のＰＲ、地域活性化を目的に発注者が曲を選定したが、山形県山形市は「花笠音頭」、
栃木県日光土木事務所(いろは坂)は、付近にも多く生息する日本猿や日光東照宮の三猿にちな
み、国外でも認知度の高いゴダイゴの「モンキーマジック」が採用された。また、グルービングの
写真-２

間隔等は法定速度と曲の聴こえる時間、および音響グルービング切削状況

施工延長により設計するが、曲として認識されるためには、10 秒以上が必要である。設計した

３－３．凍結抑制材充填の施工現場で製造した凍結抑制材をレーキにより充速度で走行しないと心地よい音階に聴こえない填する。充填状況を写真-３に示す。

ため、法定速度に誘導する効果もある。

表-１走行速度と施工延長および聴こえる時間
場所

施工時期

法定
速度
(km/h)

施工
延長(m)

音響の
時間(秒)

山形県

2022.10

50

230

17

栃木県

2023.4

40

200

18

３－１．母体アスファルト舗装の施工

写真-３

路面切削機により既設表層を切削し、改質密－62－

充填作業状況

３－４．養生・交通開放
養生材を撤去し、一定時間養生したのちに交通開放となる（写真-４および写真-５）。

写真-４

完成（山形県山形市）

図-３

走行音(いろは坂)

４－２．通行車両の速度低減効果
メロディザペックは、メロディによる注意喚
起だけでなく、一定速度で走ることによりメロディが聴きやすくなり、速度超過車両の速度低減が期待できる。施工前後に通行車両の速度に写真-５ついて調査を行った。山形市道および栃木県の完成（栃木県日光市）

国道の調査結果を表-２および表-３に示す。山
４．メロディザペックの効果

形市は約▲16%、日光市は約▲23%と速度超過車

４－１．走行中の車内における音響の聴こえ方両が減少し、事故防止に寄与できる安全対策の

音響グルービング工完了後、筆者が施工箇所

効果を確認できた（図-４）。

を一般車両で一定速度において走行したところ、
表-2

曲ははっきりと聴き取れることができた。

通行車両の速度低減効果(山形市道)
施⼯前(2022.9.21) 施⼯後 (2022.11.8)

音の聴こえ方の例として、栃木県県土整備部

600

627

50km/h以上台数(台)

345

262

ねる」 に紹介されている走行音の QR コードを

割合(%)

57.5

41.8

図-３に示す。

効果(%)

▲15.7

技術管理課で監修している「栃木県県土ちゃん
2)

調査全台数(台)表-3

通行車両の速度低減効果(栃木の国道)
施⼯前(2023.3.31) 施⼯後 (2023.5.24)

調査全台数(台)

－63－

192

108

40km/h以上台数(台)

172

72

割合(%)

89.6

66.7

効果(%)

▲22.9

アに取り上げられたこと、および道路管理者のＰＲ活動により話題となった。

５．まとめ①全国的に有名な観光名所 2 か所においてメロ
ディザペックを施工し、各種検証を行い、音響による速度抑制効果および積雪時の凍結抑制効果を確認することが出来た。
図-４②公共工事発注の凍結抑制型音響道路「メロデ

速度超過車両割合

ィザペック」として全国で初めていろは坂で施工された。

４－３．凍結抑制効果
山形市道の施工箇所で、積雪時の凍結抑制効③地域に愛される曲を奏でる道路として、今後の国内外の集客に期待ができる。

果について目視観察を行った。
日時：2023 年 1 月 25 日(水)6:30～8:00

６．おわりに

気温 :-5℃
目視観察状況を写真-６に示す。当該地域は豪国内および訪日外国人旅行者数が新型コロナ

雪地帯ではないが、目視観察当日は記録的寒波

流行以前の水準に戻りつつある中、本工法が国により、前日深夜より降雪があった。しかしなが内外の旅行者の話題となって、観光資源の活性ら、メロディザペックの施工箇所においては一化に繋がることに期待したい。
今回の施工にあたり、現場の提供他多大なる

定の路面露出が確認できた。

ご協力いただきました山形市役所および栃木県

通常舗装

日光土木事務所の皆様への感謝の意をここに記します。
【参考文献】
1)藤田ほか：音響付加型凍結抑制舗装工法の開発、第 14回北陸道路舗装会議技術論文集、o04-05、2018.5
2)栃木県県土整備部：栃木県県土ちゃんねる、

メロディザペック

https://www.youtube.com/watch?v=rBSDhWEe8vE
写真-６

積雪時路面状況４－４.観光地の町おこしとしての効果
道路管理者より、施工後の現場を見ると、工区の手前でブレーキングをして「音楽を聴くた
めに法定速度で走行する車両が増えた」と言う意見が多くあった。
国内では地元新聞やテレビなどの各種メディ－64－

④ 自然災害からの安全確保

両津港の定期航路安定を目指した耐震改良設計
新潟港湾空港技術調査事務所

１

設計室

先任建設管理官

藤井

武

設計室

施工技術係長○八木一樹

元付部の土留めは矢板式，重力式が混在し，背はじめに両津港(湊地区)岸壁(水深 7.5m)（以下「4 号

後に近接してフェリーターミナルや，渡船橋等岸壁」という）は，供用後約 40 年以上が経過し，の付帯施設が設置され，先端部は土留めが無い．

老朽化が進んでいることに加え，港湾計画上，大設計区間は元付部 123m，先端部 52m であり，

規模地震発生時に緊急物資輸送等の拠点となる

可動橋 23m の設計は今後行う予定である．

耐震強化岸壁に位置付けられている．
本稿は，定期航路フェリーが利用する供用中の岸壁において，耐震改良施工時の影響に配慮しつつ，レベル 2 地震動の影響後も定期航路が利用する施設として機能させるための検討を行った耐震改良設計について報告するものである．

２

図－２

設計対象区間

設計条件

２．１

既存施設の状況・構造

4 号岸壁は，供用から 40 年以上経過し，2015
年に実施した点検では，主要部材である鋼材の貫通孔が確認され緊急的な補修を行うなど，施設の老朽化が顕在化し，抜本対策が必要な状態

Ａ－Ａ断面（重力式土留め）

である．（図-1 参照）

Ｂ－Ｂ断面（矢板式土留め）

図－１

設計対象施設位置（4 号岸壁）
Ｃ－Ｃ断面（土留め無し）

4 号岸壁の区間割を図—2 に示す．また既設構
図－３

造は図-3 に示すように桟橋式構造である．

－65－

既設断面図

２．２

表－１

設計条件及び性能規定値

4 号岸壁を利用する対象船舶は，カーフェリーと緊急時の物資輸送を行う自衛隊の支援船とした．また，緊急時にはジェットフォイルの係留も想定する．レベル 2 地震動は，想定し得る最大設計条件及び性能条件

適用基準

港湾の施設の技術上の基準・同解説（2018年5月）

計画水深C.D.L. －7.50m
C.D.L. +2.10m

天端高

設
計
条
件

エプロン

幅員：20.0ｍ
勾配：1/100(海側へ片勾配)

対象船舶

ジェットフォイル（佐渡汽船）

カーフェリー（佐渡汽船）

多用途支援艦（海上自衛隊）

級の地震動として「新潟県南西沖地震」，「 M6.5 直耐震強化施設分類「特定（緊急物資輸送対応）」、「特定（幹線貨物輸送対応）」下型地震」を比較検討し安全側となる地震動に

L1地震動

対象波形 ： 9304『両津港』 （照査用震度 ： kh=0.17）

L2地震動「新潟県南西沖地震」及び「M6.5直下型地震」

より安定性照査を実施した．

水平変位量50cm以内改良設計における課題を以下に示す，
a)毎 日，新潟港 と両津港を 結ぶ定期航 路が利性
能 岸壁の法線の出入り
規
堤体傾斜角
定
桟橋の沈下
値
桟橋部と背後地の段差

断面間の相対変位量50cm以内
3°以内
20cm以内30cm以内用 して おり， 運航 体制へ の影 響を最 小限 と３する必要がある．
b)既 設岸壁の部 材を再利用 できるかを 検討す

岸壁構造形式の検討

３．１

元付部の構造形式

る とと もに， 岸壁 背後の フェ リータ ーミ ナ

供用への影響を最小限とする観点から，既設

ル や渡 船橋等 の既 設構造 物へ の配慮 が必 要

構造物を補強する改良方法として有効と考えらとなる．

れる３案と新設する案の下記①～④を抽出し構c)新 潟県が岸壁 背後の埋立 を行うため ，構造

造形式の 1 次選定を行った．
・案①上部工，桟橋杭を残置した「水中梁工法」

形式の調整が必要である．

・案②桟橋杭を補強する「RC 巻き立て工法」
・案③桟橋杭を増設する「増杭工法」
・案④上部工・桟橋杭を新設する「新設桟橋式」

案①②は，既設構造を活かす工法であるものの，現地での施工期間が長く，工費も安価にはならなかった．案③も既設桟橋杭を残置しながら
図－４の改良となり，増杭の施工性が悪く優位ではな

港湾計画図と課題かった．
性能規定は，レベル2地震発生後に，緊急物資輸送

施工性，経済性，維持管理等の総合的な比較をの荷役のみならず，カーフェリーが速やかに就航す行った結果，新設する案④の「新設桟橋式」を採る必要があるため，フェリーの接岸・荷役可能な規

用した．

定値を設定した．特に可動橋との接続が重要となる

なお，重力式構造については，床掘が必要となため，クリアランスを確認したうえで，許容されるり背後土留めやターミナルにも影響することか

変位量を規定し設計の目標値とした．主な設計条件

ら採用は困難と判断した．
また，既設土留め部の耐震改良は背後ターミと性能規定値を表-1に示す．

ナルへの影響が少ない高圧噴射攪拌工法による固化改良を採用している．

－66－

次に一般的な RC 桟橋の場合，着手から供用再３．２

先端部の構造形式

開まで期間を要すことから現地施工期間の短縮

先端部の背後は，新潟県の背後埋立事業が計を図るため，2 次選定として「RC 桟橋」と「ジャ画されていることから，それらを考慮しつつ，重ケット式桟橋」の比較検討を行った．

力式も含めた比較検討を行った．

「ジャケット式桟橋」は，ジャケット部を工場「桟橋式」は，桟橋部に加え土留め部も新設す製作することやプレキャスト部材が多いことかることとなり経済性では不利である．
「ケーソン

ら，現地作業を 12 ヶ月程度短縮することが可能式」では，岸壁本体が土留めを兼ね，別途土留めとなる.また，4 号岸壁は冬期にカーフェリーがを設ける必要がない．また，施工性においても，着岸できるように単年度の施工期間も限られ，ケーソン式は工種が少なく優位である．
以上より，総合的な比較検討で「ケーソン式」

現地作業の省力化は施工性や供用への影響におを選定した．図-6 に比較断面図を示す．

いて優位である.
以上のことから「ジャケット式桟橋」を選定した．図-5 に比較断面図を示す．

ケーソン式断面図

RC 桟橋断面図

桟橋式断面図図－６４先端部の比較断面図

性能照査結果
性能照査については，永続状態・変動状態(レベル 1)・偶発状態(レベル 2)の各外力条件で照査を行い，安定性を満足する断面を決定した．

４．１

元付部の照査結果

照査結果を表-2 に示す. 偶発状態(レベル 2)の岸壁の法線位置における残留天端変位量はジャケット式桟橋断面図

図－５

元付部の比較断面図

46cm であり，可動橋が利用できる 50cm 以内に収まっている．また，背後既設土留め部の変位量は17cm であり，土留め部とジャケット式桟橋の離－67－

隔が 100cm であることから接触しないことを確

は地震動が作用している間最大 40cm 程度相対変認した．

位が生じるが，地震動の収束に伴い，残留変位量が約 10cm 程度に収まることから，性能規定値の表－２

ジャケット式桟橋の安定性照査結果●永続状態・変動状態照査結果
応力(m・Sd／Rd)
支持力(m・Sd／Rd)
根入れ長(m)応力(m・Sd／Rd)
応力(m・Sd／Rd)
応力(m・Sd／Rd)
応力(m・Sd／Rd)

鋼管杭
レグ
斜材外
水平材
上部桁

地震時
接岸時
－
地震時
接岸時
接岸時
地震時

0.89 ＜1.0
0.96 ＜1.0
16.60 ＞β/3.0=10.5
0.66 ＜1.0
0.69 ＜1.0
0.67 ＜1.0
0.81 ＜1.0

OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK

「断面間の相対変位量 50cm 以内」を満たし，耐震強化岸壁の性能を有していると判断できる．
①ケーソン式
0.20
0.00●偶発状態照査結果（新潟県南西沖地震）①

変形量(m)

-0.20
-0.40
-0.60
-0.80
-1.00
0.00

50.00

100.00150.00200.00

経過時間(s)４．２②ジャケット式桟橋

先端部の照査結果

0.20
0.00

岸壁の法線位置における残留天端変位量が 46cm

-0.20

変形量(m)

照査結果を表-3 に示す.偶発状態(レベル 2)のであり，50cm 以内に収まっている．

②

-0.40
-0.60
-0.80

表－３

ケーソン式の安定性照査結果

-1.00
0.00

●永続状態・変動状態照査結果
HWL

LWL

HWL

0.60
0.40

滑動

検討点
（ケーソン下端）

0.06 < 1.0

0.02 < 1.0

0.67 < 1.0

0.67 < 1.0

転倒検討点（ケーソン下端）

0.08 < 1.0

0.05 < 1.0

0.76 < 1.0

0.76 < 1.0

193.08kN/m2

177.83kN/m2

651.51kN/m2

653.98kN/m2

偏心傾斜荷重i < 0.1※

i < 0.1※

0.98 < 1.0

0.96 < 1.0

円弧すべり

0.73 < 1.0

0.71 < 1.0

－

－

端趾圧

偶発状態
（新潟県南西沖地震）

0.00
-0.20
50.00

0.5m

＞

0.38m

＞

0.46m

岸壁沈下量

0.2m

＞

0.147m＞0.153m

3°

＞

0.3°

＞

0.4°

0.3m

＞

0.05m

＞

0.06m

100.00150.00200.00

経過時間(s)

偶発状態（M6.5直下型地震）

岸壁天端変位量

４．３

①-②

0.20

0.00

性能規定値

岸壁残留傾斜角
岸壁護岸間段差

200.00-0.40●偶発状態照査結果
照査項目

150.00①ケーソン式と②ジャケット式桟橋の差分（相対変位）

レベル1地震動

永続状態
LWL

潮位

100.00
経過時間(s)

変形量(m)

設計状態

50.00

図－７

時刻歴の水平変位量（新潟県南西沖地震の場合）異なる構造形式の照査（相対変位確認）

５

まとめ

同施設内で異なる構造形式を採用した場合，耐震改良断面の検討を行い，施工性等を総合

地震時の挙動が異なることから，相対的な変位的に比較し，管内直轄岸壁で初めて「ジャケットの確認を行った．

式桟橋」を選定，制約条件の違いから 1 施設に 2

レベル 2 地震動の FLIP 解析より挙動の時刻歴構造を採用した．レベル 2 地震後においても岸を出力し，各区間の変位量を重ね合わせること

壁の機能を確保していることを性能照査によりで，評価を行った．

確認した．

新潟県南西沖地震の時刻歴による変位量を図

今 後 ,未 設 計 の 可 動 橋 部 分 の 検 討 や 現 地 施 工-7 に示す．変位量±0.0 は岸壁法線位置を示し，に向けて，問題が生じないかフォローアップを

負の数値は海側への変位量である．水平変位量

行っていく.

－68－

⑤ 環境の保全と創造

散布型路上表層再生工法『エリクサーシール』

１

東亜道路工業株式会社

技術研究所

〇深谷

美優

東亜道路工業株式会社

北陸支店

砂田

良和

はじめに

２．１

副支店長

浸透再生機構再生加熱アスファルト混合物（以下、再生混合

図－１に、エリクサーシールにより想定され物）は、劣化したアスファルト舗装を切削して得る舗装表層再生機構を示した。対象として、舗装た再生骨材に、新規骨材、新アスファルト、再生の主たる損傷が気象劣化に起因する 、交通量が添加剤を適宜加えて製造され、再度舗装に使用比較的少ない路線を設定した。

される。その生産量はアスファルト混合物全体

気象作用によるアスファルト舗装の劣化は空の約７５％を維持しており、すなわちアスファ

気との接触により進行するため、表層上部と下

ルト舗装の再資源化が一度だけでなく、複数回部で劣化の進行度合いが異なる ４ ）。表層上下層行われていることを意味する １ ）。

の性状差は、外気温や交通負荷により微細なひ

ここで課題となるのが、 劣化と再生の繰返しによる旧アスファルト（以下、旧アス）の品質低

び割れや骨材細粒分の飛散を生じ、路面損傷に繋がると考えられる。

下である。性状変化、組成変化、ドライスラッジ

このようなアスファルト舗装表面に、高い浸の発生といったアスファルトの再生阻害要因と透性能と旧アスとの相溶性能を有する再生エマ

再資源化に伴う加熱工程によって、旧アスが規ルションを散布することで、 有効成分を混合物

格値から外れ、表基層材料としてリサイクル困中に浸透させ、劣化アスファルトに作用させる。

難な再生骨材が発生する ２ ） ３ ）。

劣化した表層上部のアスファルト粘弾性状を回以上の背景から、従来の劣化・再生サイクルではなく、未切削でアスファルト舗装表層のリフ復させることにより、表層の性状を均一化し、舗装のリフレッシュを実現する。

レッシュを行うことを目的として、散布型路上
表層再生工法『エリクサーシール』を開発した。

気象作用によるアスファルト舗装表面の劣化

本論文では、エリクサーシールの概要と、バイン
ダ、混合物に与える効果について紹介する。

２

再生エマルションの浸透・相溶

エリクサーシールの概要
本工法は、現位置において直接、植物由来材料を主体としたエマルションを散布し、アスファ

粘弾性状の回復

ルト表層再生を行うものである。舗装の切削工

表層上下層の性状均一化

程がなく常温散布のため、建設施工の低炭素化、低炭素材料の導入といった面でもカーボンニュ
ートラルに貢献し得る。

図－１

－69－

本工法における表層再生機構

２．２

再生エマルションの処方

３．１．１

表―１に、使用した油相処方を示した。

試験方法

ＤＳＲ試験の供試体を作製した。再生油相 添

一般的に、劣化したアスファルトでは 芳香族

加量は、想定される再生エマルション散布量に分が減少し、レジン分、アスファルテン分が増加

対応するように、１m ２ ×１cm 厚混合物中の旧アする。よって、芳香族分の補充に期待して、再生ス量に対して決定した。表―２に詳細を示した。

エマルションＡ、Ｂの油相には、植物系、鉱物系

熱影響を抑えるため、混合温度は劣化アスと再２種類の芳香族系再生添加剤を選定した。比較

生油相を攪拌できる最低温度範囲に留めた。

対象として処方Ｃには、飽和分の割合が高い汎用再生用添加剤を使用した。

ＤＳＲ試験は、舗装調査試験法便覧Ａ０６２にしたがい、ひび割れ抵抗性の指標となる２

また、処方Ａ、Ｂには、ドライスラッジの発生

５℃における損失弾性率 Ｇ *sin δ 、および物質を抑えるために凝集緩和剤を添加した。ドライの粘弾性を示す損失正接 tan δ に着目した。表スラッジは、様々な極性基を持つアスファルテ―３に、ＤＳＲ試験の試験条件を示した。

ンがレジンとネットワークを形成し て発生させる凝集塊であると考えられている。凝集を抑制

表―１

再生油相処方（再生添加剤の違い）

し、アスファルト本来の温度特性と粘弾性状に

項目

処方A

処方B

処方C

近づけるために、極性官能基間の距離を調整す

汎用再生用添加剤

-

-

〇(主)

鉱物系再生添加剤

△(副)

〇(主)

-

植物系再生添加剤

〇(主)

△(副)

-

〇

〇

-

る作用を持つ凝集緩和剤を添加した。

凝集緩和剤

３

バインダ再生効果の確認
舗装再生便覧が示す再生混合物の配合設計で

表―２

旧アスと再生油相の混合条件
項目

は、再生用添加剤量と設計針入度の検量線から

混合条件

混合温度

(℃)

最適な再生用添加剤量を決定する。本工法では

混合時間

(min)

10

針入度に加え、現場でのコア抜き調査から回収

混合攪拌速度

(rpm)

750

油相添加量

(wt%)

できる少量の旧アスで評価することを想定し、130±10

0.00

0.06

0.12

0.18

再生エマルション散布量 (L/m2) 0.00

0.15

0.30

0.45

ＤＳＲ試験による最適散布量の定量化を試みた。
表―３ ＤＳＲ試験条件
３．１

項目

条件

周波数(ひずみ速度) (rad/sec)

10

ひずみ

(%)

0.05

試料厚さ

(mm)

1

試験片直径

(mm)

25

試験温度

(℃) 0～60

バインダ再生評価

事前実験として、各処方の劣化アスファルト（以下、劣化アス）に対する相溶性を調査した。
その結果、汎用再生用添加剤である処方 C と比較して、処方Ａ、Ｂは相溶性が高く、特に処方Ａでは５～２０℃程度の低温・常温環境でも効果

表―４ ２５℃におけるＤＳＲ試験結果を発揮した。よって、以降の試験では処方 Ａ、Ｂ

項目を使用した。
処方A

処方B

－70－

G *sin δtan δ

G *sin δ
tan δ

0.15

0.30

0.45

比較
StAs
60/80

485.0

79.4

20.8

1192.8

再生エマルション散布量0(kPa) 4310.0(L/m 2 )

1.12

1.96

3.06

4.52

2.48

(kPa) 4310.0

1177.5

374.5

137.7

1192.8

1.12

1.59

2.10

2.66

2.48

３．１．２

評価結果

ら、再生油相による浸透再生効果が確認できた。

表―４にＤＳＲ試験の結果を示した。劣化ア

また、処方ＡはＢよりも断面形状の変化が小さ

スの損失弾性率は４３１０kＰa であり、既往のく、これは散布後の養生温度環境における溶解研究と照らし合わせると、ひび割れが増大する

性能や再生有効成分の違いによるものと窺える。

と判断される水準の数値であった ５ ）。

以上の結果より、常温状態の混合物においても、

一方再生油相と混合した供試体では、添加量の増加に伴い損失弾性率が低下し、損失正接はＤＳＲ試験の結果と同様に粘弾性状の回復傾向が示された。

増加した。処方Ａでは、再生エマルションとして０．３０Ｌ／m ２ を散布することでひび割れ抵抗

表―５ 摩耗抵抗性試験条件

性が向上し、ストアス６０／８０と同等の粘性

項目
チェーン種

が得られた。

４

試験条件
クロスチェーン

試験温度

(℃)

-10

養生時間

(hr)

4

混合物再生効果の確認
再生エマルションの現場適用効果を確認するために、混合物再生効果を調査した。熱処理を介さない確認方法として、アスファルト混合物の摩耗抵抗性とひび割れに対する挙動から再生効
果の確認を試みた。
写真―１ 摩耗抵抗性試験後状況（処方Ａ)
４．１

摩耗抵抗性の評価

４．１．１

試験方法

約１３年間屋外曝露したＷＴ供試体密粒１３（ストアス６０／８０）の半面に再生エマルシ
ョン処方を０．３０Ｌ／m ２ 散布し、３日間室温にて養生した。脆弱化の程度を評価するため、舗装調査試験法便覧Ｂ００２に示されるラベリン
グ試験を参考にした。表―５に試験条件を示し
た。

４．１．２

図―２ ラベリング試験後の断面形状比較

評価結果

４．２

ひび割れ閉塞に対する評価

写真―１に試験後の供試体外観 、図―２にラエリクサーシールを適用することでアスファ

ベリング試験２０分後の断面形状を示した。散ルト粘弾性状の回復が認められたことから、既

布無しの半面では供試体表面のモルタルや粗骨設路面に発生したひび割れが、走行タイヤのニ材が取れ、摩耗の進行が速いことが確認できた。 ーディング作用に伴い閉塞する事に期待した。
一方再生エマルションを散布した半面では 、摩耗がわずかで摩耗面は黒色を呈していることか－71－

評価方法として、次の試験を考案した。

４．２．１

試験方法

表―６

再生骨材を使用したＷＴ供試体密粒１３に、ＷＴ試験機走行条件

項目

条件

走行条件

分割により路面のひび割れを再現した。再生エマルション処方Ａを０．３０Ｌ／m ２ 散布した後、一晩室温にて養生した。
ホイールトラッキング試験機を用いて、トラバースをかけながら転圧することで、交通荷重

トラバース

載荷荷重

(N)

686

接地圧

(MPa)

0.63

走行速度

(/mm)

21往復

トラバース速度 (cm/min)10

トラバース幅

(cm)

25

試験温度

(℃)

30

試験時間

(hr)

1

を再現した。表―６に試験条件を示した。試験前
後のひび割れの閉塞程度を、目視と透気係数で評価した。透気係数は既往の研究を参考に、現場
透気試験から算出した ６ ）。

４．２．２

評価結果

写真―２に転圧前後の供試体外観を示した。
再生エマルションを散布した供試体は、 散布無と比較してひび割れが閉塞傾向にあった。表―７に現場透気試験結果を示した。転圧前はどち

写真―２ 転圧前後の供試体状況

らも測定不能であったが、再生エマルション散
布後に転圧を行うと、透気量の減少を確認した。

表―７

これらの結果より、常温状態において、再生エ

現場透気試験結果

再生エマルション
散布量 (L/m 2)

マルション散布によるアスファルト性状の回復が、混合物のひび割れ閉塞に寄与することが示

透気係数 (cm/s)
転圧前

転圧後

0

測定不能 測定不能

0.30

測定不能 4.42×10 5

唆された。実路においても、施工後に繰返し交通
荷重がかかることにより、路面損傷の回復が見
込まれる。

５

おわりに
エリクサーシールは、現位置において再生エマルションを常温散布することで舗装表層を再生させる、簡便で低炭素な路上表層再生工法である。気象劣化により微細なひび割れ等の損傷が生じた路面に適用することで、舗装表層上部の劣化したアスファルトを新設時のアスファル
ト性状に近づけ、舗装混合物性状の回復に寄与する。

【参考文 献】
1)
一 般 社 団 法 人 日 本 道 路 建 設 業 協 会 :「 道 路 に お け る 建 設
資材調達 に関す るあり 方検討 委員会」 説明資 料 , 2019.
2)
田 湯 他 :ア ス フ ァ ル ト の 繰 り 返 し 再 生 に 適 し た 再 生 用 添
加剤選定 におけ る省力 化の検 討 , 土木学会論文 集 E1(舗装 工 学 ), Vol.75, No.2( 舗 装 工 学 論 文 集 第 24 巻 ),I_209-I_214, 2019.
3)
田 湯 他 :再 生 用 添 加 剤 の 成 分 差 異 が 再 生 ア ス フ ァ ル ト お
よびその再生混合物の性状に与える影響, 土木学会第73 回年次学術 講演会 講演集, V-631, 2018.
4)平 戸 他 :長 期 供 用 さ れ た 高 速 道 路 で 用 い た ア ス フ ァ ル トの気象劣化現象に関する調査結果, 土木学会論文集
E1(舗装工学), Vol.70, No.3(舗装工学 論文集 第 19 巻),
I_123-I_130, 2014.
5)
河村他:既設 舗装か ら回収 した アスファ ルト の DSR 試験
によるひ び割れ 抵抗性 評価の 検討 , 土木学 会第 75 回年次学術講 演会講 演集, V-479, 2020.
6)
松 葉 他 :舗 装 路 面 の 止 水 性 能 の 評 価 に 向 け た 現 場 透 気 試
験の改良, 土木 学会 第 70 回年 次学術講 演会講 演集, V342, 2015.

－72－

CO2 固定型コンクリートの消波ブロック適用に向けた検討
株式会社不動テトラ

総合技術研究所

材料・構造グループ

ブロック環境事業本部
東京本店

１

錦織

ブロック環境技術営業部

ブロック環境事業本部
はじめに

〇昇

技術部

悟志
和紀郎

廣瀬

紀一

木村

圭梧

評価技術の開発』が，国立研究開発法人新エネ

我が国の CO 2 排出量の 6 割を占める発電，鉄

ルギー・産業技術総合開発機構（以下，NEDO）

鋼，化学工業などの多くが立地する港湾においのグリーンイノベーション基金事業に採択されては，2050 年までに CO 2 排出量を実質ゼロとた。鹿島建設，デンカ，竹中工務店を幹事企業とする政府目標を達成するため，カーボンニュー

する全 55 団体にてコンソーシアム「CUCO（クトラルポート（CNP）形成に向けた取り組みがーコ）」（図－1）を結成し，研究開発に取り組ん進められている。また，港湾工事等から排出さでいる。本稿では，CUCO のコンソーシアムのれる CO 2 の削減を進めるため，「港湾工事等に中で，我々が主として開発を実施する「CO 2 固

おける低炭素型材料の活用マニュアル」1) が策定

定型消波ブロック」について，その内容の概要

され，2023 年度以降，港湾においても低炭素材とこれまでの成果，そして今後の展望について料を活用する試行工事が実施される予定である。 述べる。
港湾施設のうち，主に防波堤で数多く用いられている「テトラポッド」に代表される消波ブ

２

検討概要

ロック施工時の CO 2 排出量は材料由来の割合が

近年開発が活発に行われている環境配慮型コ大きい。消波ブロック関連工事の CO 2 排出量削

ンクリートは，①セメントを置換する材料技術，

減は港湾のカーボンニュートラルポート形成に②骨材や粉体に CO 2 を固定化する技術，③コン

大きく貢献できるものとなることから，低炭素クリートに CO 2 を吸収させる技術の 3 種類に分材料を活用したコンクリートの消波ブロックへ類できる。
CUCO では，これら 3 つの技術を組み合わせの適用性も研究されつつある 2) 。
そ の よ う な 中 ，『 革 新 的 カ ー ボ ン ネ ガ テ ィ ブてカーボンネガティブコンクリートの開発に取（CN）コンクリートの材料・施工技術及び品質

り組んでいる。本稿では，粉体 40%以上を高炉
スラグ微粉末で置き換えた①の技術に，CO 2 と反応する特殊混和材（以降， -C 2 S と称す）を練り混ぜて成型したコンクリートを，CO 2 で満たされた環境下で養生して強制的に炭酸化させて大量の CO 2 を吸収・固定させる③の技術を組み合わせた CO 2 固定型コンクリートについて，こ

図－1

コンソーシアムのロゴ

れまでに得られた検討成果の一部を紹介する。

－73－

表－1
３

CO 2 固定型コンクリートによる消波ブロッ
クの成型実験 3)

３．１

使用材料

項目

記号

練混ぜ水

W

地下水

セメント

C

普通ポルトランドセメント （密度 3.16g/cm3）

BFS

高炉スラグ微粉末（密度:2.91g/cm3）

γ

γC2S

（密度:2.85g/cm3）

S

山砂，砕砂

（密度:2.64g/cm ，2.63g/cm ）

混和材

実験概要

細骨材

消波ブロックは製作の初期段階で脱型（材齢粗骨材2 日）や転置・仮置（材齢 3 日）を行うため，そ

混和剤

材料名

3

3

3

G

砕石

AD

高性能AE減水剤

AE

空気量調整剤3（密度:2.65g/cm , 2.64g/cm ）の作業に必要な強度が要求される。また，一般的な土木構造物と違い複雑な形状をしており，断面も一様ではないことから，③の技術による
炭酸化の状況は既往の研究で行われてきた円柱

コンクリート配合 3)

表－2
スランプ 空気量

単位量（kg/m3）

W/C

W/P

S/a

(cm)

(%)

(%)

(%)

(%)

W

C

BFS

γ

S

G

12

4.5

125

50

47.0

169

135

186

17

835

951

W/P：水粉体比（粉体：セメント＋BFS＋γ）

供試体の場合と異なることも推測される。
そこで，別途実施したモルタル配合による成果 4) を も と に 決 定 し た コ ン ク リ ー ト 配 合 に て40kg の消波ブロックを成型し，初期材齢および材齢 7 日，28 日の圧縮強度および静弾性係数を測定した。ここで，使用材料，およびコンクリー
ト配合は表－1，表－2 の通りであり，普通セメ
ント，高炉スラグ微粉末，および -C 2 S の配合比

炭酸化実験の状況 5)

図－2

率は 40：55：5，W/P は 50%とした。ここで，-C 2 S は非水硬性で，CO 2 と直接反応して硬化40する混和材である。また，消波ブロックは円柱

30

り高濃度型促進炭酸化装置を用いて炭酸化養生
5)を行い（図－2） ，炭酸化養生後は炭酸化の状

圧縮強度（N/mm2）

供試体とともに材齢 2 日に脱型し，材齢 3 日よ

35

25
20
15

封かん養生

10

炭酸化養生

5

況を確認した。炭酸化養生条件は温度 50℃，湿

0

0

5

10

度 50%，CO 2 濃度 80%とした。
３．２

15

20

25

30

材齢（日）

圧縮強度の測定結果 3)

図－3

試験結果

図－3 に圧縮強度の測定結果，図－4 に圧縮強35

材齢に伴って圧縮強度が増進しており，圧縮強度と静弾性係数の関係含め，通常のコンクリー
トと同傾向である。一方で，炭酸化養生の場合は材齢初期の強度増進が著しい。これは，炭酸

静弾性係数（KN/mm2）

度と静弾性係数の関係を示す。封緘養生の場合，

30
25
20
15

化によって細孔構造が緻密化したためと考えら

－74－

炭酸化養生

材齢1日

5

示方書

0
0

れる。一方で，材齢 7 日以降になると強度増進が見られず，静弾性係数も封緘養生時より小さ

封かん養生

10

5

10

15

20

25

30

35

40

圧縮強度（N/mm2）

図－4

圧縮強度と静弾性係数の関係 3)い。これらの理由として，高炉スラグ微粉末はアルカリ刺激により化学反応して硬化するが，初期の炭酸化によって供試体内部に高炉スラグ
微粉末の未硬化部が存在した可能性も考えられる。既往の研究では，高炉スラグ微粉末の混入

材齢 3 日量が増えると促進炭酸化によって空隙が増える

材齢 7 日（平均 25.7mm） （平均 39.0mm）

こともわかっており 6) ，今後さらなる検討が必

図－5

材齢 29 日(全体炭酸化)

供試体の炭酸化状況 3)

要である。
３．３

消波ブロックへの適用性

一 般 に 消波 ブ ロ ックの 設 計 基 準強 度 は 18～
21N/mm 2 であり，脱型強度は 3.5N/mm 2 ，転置・仮置強度は約 4.0～8.0N/mm 2 である。図－3 より材齢 2 日で脱型，材齢 3 日で転置可能である。
また，脱型直後のコンクリート表面の状況も通（全体平均 66mm，脚先端平均 99mm）

常のコンクリートと遜色ないことから，消波ブ

図－6

消波ブロックの炭酸化状況

ロックへの適用は可能である。
３．４

炭酸化の状況

図－5，図－6 は炭酸化養生を行った供試体と消波ブロックにフェノールフタレイン溶液を噴霧して確認した炭酸化状況である。供試体は材
齢 29 日に全体が炭酸化したが，材齢 7 日に供試
体中心部を除いたほぼ全体が炭酸化しているた
め，材齢 29 日を待たずに全体が炭酸化したと推

図－7

暴露試験予定地（静岡県熱海市） 5)測される。消波ブロックの炭酸化深さは炭酸化
養生期間 40 日の測定結果であり，脚先が一番深ックの大きさによらず一定であるとすれば，消くて平均 99mm，全測定箇所平均で 66mm であ波ブロックの大型化に伴いブロック全体積に占った。また，未炭酸化部は消波ブロックをほぼめる炭酸化部体積の比率は小さくなっていき，相似で縮小した形（範囲）となっていることか

ブロック１個当たりの CO 2 固定量は相対的に小ら，脚先以外の場所の炭酸化状況を確認するこ

さくなっていく。そこで，消波ブロックの CO2とで消波ブロック全体の炭酸化状況を推定でき固定量を最大化させてカーボンネガティブを達る。今回の 40kg の消波ブロックの炭酸化部を推成するため，骨材や粉体に CO 2 を固定化する技

定した結果，全体体積の約 76%であった。

術等の適用も CUCO 内で議論しながら進めている。

４

現在，消波ブロックに要求される性能を満足

現場打設による試験に向けて
実 物 の 消 波 ブ ロ ッ ク は 質 量 約 500kg ～ 100t

する環境配慮型コンクリートの基本的な配合技（0.2m 3 ～43m 3 ）が存在する。炭酸化深さがブロ術の目途が立ったため，実大ブロックを複数個，－75－

現場打設にて製作して暴露試験を実施する予定

る実大ブロック製作と暴露試験の成果も生かし，である（図－7）。

早期の社会実装を実現すべく技術開発を加速させていく所存である。

５

今後の課題と展望
消波ブロックは国内外で広く普及しており，

謝辞：本成果は，国立研究開発法人新エネルギ

近年激甚化 ・多様化する自然災害に対しても，

ー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託業

その防災・減災・機能強化の役割を果たしてい務（JPNP21014）を受け，革新的カーボンネガる。しかしながら，将来にわたって消波ブロッ

ティブコンクリートの材料・施工技術及び評価

クを使用していくためには環境配慮型コンクリ技術の開発で得られた成果である。

ートの適用は不可欠である。本稿にて紹介した成果も含め，これまでの取り組みによって消波

参考文献

ブロックの要求性能を満足する配合設計技術の

1) 国土交通省関東地方整備局港湾空港部：港湾
工 事 等 に おけ る 低炭 素型 材 料 の 活用 マ ニュ

目途が立ちつつあるが，課題も多い。
まず，消波ブロックは大型クラスになると 1

アル（Ver.1.0），2023.5.

日当たり約 100m 3 の生コンクリートの供給とな

2) 川端雄一郎，中村菫：高炉スラグ微粉末を大るため，環境配慮型コンクリートの使用材料の量 使 用 し たコ ン クリ ート の 港 湾 の無 筋 ブロ

大量生産も含めた供給体制の確立が必要である。

ッ ク へ の 適用 性 に関 する 検 討 ， 土木 学 会第また，全国で適用させるためには生コンクリー

78 回年次学術講演会，2023.
3) 錦織和紀郎ほか：CO 2 吸収型消波ブロックのト工場との連携や地産地消性も欠かせない。
次に，コンクリートに CO 2 を吸収させる技術

CO 2 削 減 効 果 の 一 考 察 － GI 基 金 事 業を適用するための促進炭酸化養生方法である。

『CUCO』開発成果－，土木学会第 78 回年

消波ブロックの 1 日当たりの製作個数は 80t～

次学術講演会，2023.

100t クラスの超大型で 1～2 個，小型で 20～30

4) 昇悟志ほか：CO 2 吸収型コンクリートの消波個にもなる。それら大量に製作されたブロック

ブロック適用に向けた基礎検討－GI 基金事

を簡便で効率的に促進炭酸化させる養生方法，

業『CUCO』開発成果－，土木学会第 78 回

あるいは CO 2 を大量に固定化させる方法が求め

年次学術講演会，2023.
5) 坂井五郎，昇悟志：カーボンネガティブを実られる。

現 す る 消 波ブ ロ ック の開 発 ， 土 木学 会 誌，

また，消波ブロックの製作現場においても作

Vol.107，No.11，2022.11.

業員の高齢化は進んでおり，製作現場の省力化への対応の一つとして生コンクリートの高流動

6) 坂井悦郎，金尚奎，大門正機：高炉スラグセ
メ ン ト 硬 化体 の 炭酸 化反 応 に よ る多 孔 化の化も期待される。
今後，全国的に社会実装していく上で上記の課題は克服しなければならないが，消波ブロッ
クへ適用可能と判断された技術は適用できる場
所から随時消波ブロックの製作現場，もしくは試行工事等に適用していきたい。現場打設によ－76－

抑制方法，セメント・コンクリート論文集，
No.49，pp.714-719，1995.

⑥ その他

自己充塡覆工構築システムの開発
佐藤工業株式会社 技術センター

１

土木研究部

◯弘光

太郎

主席研究員

小山

広光

部長

小野

知義

はじめに
従来、山岳トンネ ルの覆工コンクリートの施工は、スランプ 15cm 程度のコンクリートを作業
窓から打ち込み、バイブ レータで締め固めて充塡させ、配管を順次上部 へ切り替える方法で行われている。打設前の準 備作業から清掃作業に渡り、狭隘な空間での作 業を余儀なくされるため作業員に掛かる負担は 大きく、技量や経験に頼らざるを得ないのが実状である。
図－１

さらに、近年の建 設作業員の高齢化や熟練工

自己充塡覆工構築システムの概要

不足により、近い将来、従来工法を継続することが困難となることが予想 され、施工に起因するータによる振動締固め作 業および打込みの進行

不具合の発生が懸念される。

に伴う上方への配管切替 え作業を行わずに、覆そこで、筆者らは、自己充塡コンクリートをス

工の天端部までコンクリ ートを充塡することがライドセントル下端から 圧入し、コンクリート可能となる(図－１参照)。これらの狭隘空間でをトンネル天端まで充塡 させる自己充塡覆工構の作業を省略することに より、覆工施工の省力

築システム 1） を開発した（図－１参照）。

化および省人化を図ると ともに、施工時のヒュ

本稿では、自己充 塡覆工構築システムの概要
および模擬トンネルによ る実物大施工実験の結ーマンエラーに起因する 品質の低下を抑制することが可能となる。

果について紹介する。
３
２

実物大施工実験による検証

３．１

自己充塡覆工構築システムの概要

実物大実験装置の概要

自己充塡覆工構築 システムは、コンクリート

自己充塡覆工構築 システムによる施工の妥当打込み時に作業窓を使用 せず、自己充塡コンク性について検証を行うた め、模擬地山および実

リートをスライドセント ル下端からの圧入によ際のスライドセントルを 用いた実物大施工実験

り覆工を構築するシステ ムである。スライドセを当社敷地内にて行った。

ントルの下端に設けた圧 入口から自己充塡コン

写真－１に実物大 施工実験の状況、図－２にクリートを型枠内に圧入 し上方へ流動させるこ実験に用いたスライドセントルの概要図を示す。

とにより、従来工法では必須であったバイブレ

基礎コンクリートとコンクリート壁の上に鋼製

－77－

写真－１

図－２

スライドセントルの概要図

表－１

自己充塡コンクリートの配合

覆工実物大施工実験の実施状況

支保工およびキーストン プレートを設置して模

W/C

s/a

空気量

3

単位量（kg/m ）

（%）

（%）

（%）

W

C

S1

S2

G

SP

擬地山を構築した。内面 に防水シートを敷設し

41.6

48.7

4.5

170

409

576

257

904

6.95

たのち、模擬地山内にス ライドセントルをセッ

使用材料
3

C： 普通ポルトランドセメント(密度 3.15g/cm )トし、圧入口に圧送配管 を接続してコンクリー

3

S1： 山砂(茨城県行方市産，表乾密度 2.58g/cm )3

S2： 砕砂(栃木県佐野産，表乾密度 2.69g/cm )トポンプ車で自己充塡コンリートを圧送した。

3

G： 砕石 2005(茨城県つくば市産，表乾密度 2.69g/cm )SP： 高性能AE減水剤(ポリカルボン酸系化合物と増粘成分)

３．２

コンクリートの配合

表－１に自己充塡コンク リートの配合を示す。 （119 箇所）および型枠面に作用する圧力を計測
自己充塡コンクリ ートは目標スランプフロー

する圧力センサ（23 箇所）を配置した。また、
天端部の充塡状況確認のため、天端部（防水シーを 600mm、自己充塡ランク 3 とした。

ト側）にも充塡感知センサ（11 箇所）を配置し３．３た。

液圧に対応したスライドセントル

自己充塡コンクリートは、高性能 AE 減水剤を使用して圧入時の流動性を保持させているため、 ３．５

図－３に配管切替 え装置を用いた自己充塡コ

スライドセントルに作用する側圧は液圧となる。圧入完了後も長時間にわたって側圧が減少しにくい

施工手順

ンクリートの圧入方法を示す。

ため、従来のスライドセントルに補強設計を行い、左右の圧入口に圧 送経路を切り替える配管切胴梁およびジャッキ、補強リブの追加、ジャッキサ

替え装置を底版部に設置 し、圧入口に接続した

イズの変更を行った。

配管からコンクリートポ ンプ車を使用して圧入
を行った。

３．４

側壁部から肩部に かけてのコンクリートの圧各種センサの配置

圧入中のコンクリ ートの充塡状況を確認する

入は、片側 2 箇所の圧入口を同時に使用して行ため、スライドセントル型枠面には、コンクリーった。圧入によるスライ ドセントルへの偏圧をトの打上がり高さを感知する充塡感知センサ

最小限にするため、左右の打上がり高さの差が－78－

の打音により充塡確認を 行って圧送を終了することとした。

４

実験結果

４．１

自己充塡コンクリートの圧送圧入数量 80m 3 に対して、圧入時間は 3 時間 18分となった。配管の閉塞 等のトラブルも無く圧送を完了した。また、液圧によるスライドセント
ルの補強設計を行ってい たため、打上がり速度に制約がなく、連続的な 打込みにより施工時間を従来工法に比較して 1 時間程度短縮する結果
となった。

図－３

４．２

自己充塡コンクリートの圧入方法

型枠内部の充塡状況

図－４に充塡感知 センサから得られた型枠内0.5m 程度以内におさまるよう、充塡感知センサ

部における自己充塡コン クリートの充塡状況をによる型枠内部のモニタ リングおよび目視確認示す。側壁部では片側 2 箇所の圧入口から端部を行いながら、配管切替え操作を行った。

へ向かって自己充塡コン クリートが充塡する状

天端部のコンクリ ートの圧入は、片側のラッ況を充塡感知センサによ って確認でき、ラッププ側圧入口 1 箇所から行い、ラップ側における側、中央部、つま側の順に型枠内部が充塡された。

未充塡箇所の発生を防止 するため、ラップ側か天端部では、圧入 側のラップ側からコンクリ

らつま側にかけて充塡さ せるように圧入した。

ートが天端部を越流して 左右のコンクリート打

天端部の圧入に切り替え たと同時に、つま側へ上がり面が合流し、その後、つま側に向かって天の圧送経路を遮断するた め、ピンバルブおよび端部が充塡される様子を確認した。

圧入口を閉じた。天端部 に配置した充塡感知セ
ンサがラップ側からつま 側までの全箇所におい

４．３てコンクリートの到達を 感知した後、つま型枠

図－４

スライドセントルに作用する圧力

図－５にスライドセントル下端部に設置した充塡感知センサから得られた型枠内部における自己充塡コンクリートの充塡状況

－79－

図－５

圧力センサの計測値
写真－２

本システムを適用したトンネルにおける覆工の出来映え

圧力センサの計測値を示す。
打上がり高さに自 己充塡コンクリートの単位

体積重量を乗じて求められる想定圧力に対して、 イブレータによる振動締 固めおよびスライドセ
実測した圧力が圧入開始 から完了までおおむねントルの作業窓から作業 窓への配管切替え作業一致することを確認した。

の省略により、コンクリ ート打込み時の作業環
境が改善した。これらの成果をもとに、当社トン

４．４

ネル現場において自己充 塡覆工構築システムを施工時の体制

コンクリート打込 み作業は、配管の左右の切一部区間に適用した。

替え操作 1 名と、つま型枠監視 2 名の計 3 名で適用の結果、作業 内容の省略により実験と同行うことができた。圧入中は、充塡状況をモニタ様に 3 名で施工を完了し、省力化、省人化が可により確認しつつ、配管切替え装置により 1 層

能であることを実証した。
今回、既存のセン トルを液圧に対応するためごとに圧送経路を切り替 える作業を繰り返し行に胴梁を設置し、実験で 使用した配管切替え装った。

置を転用したことにより 、スライドセントルを４．５

通行する車両に対して通行止めが生じた。また、覆工の出来映え充塡不良やコール ドジョイントの発生等は認

経済性や汎用性を考慮す ると、自己充塡コンク

められず、自己充塡コン クリートの圧入によるリートの配合や製造方法 等においてもさらなる構築が可能であることが 確認できた。従来工法検討が必要であると考えられる。今後、これらのでスプリングライン下方 に発生しやすい巻込み

課題を解決し、自己充塡 覆工構築システムの汎空気による表面気泡もな く、良好な出来映えで用化を目指していきたい。

あった（写真－２参照）。
参考文献
５

おわりに

1）弘光太郎，藤原正佑，小山広光，小野知義：自己充塡コ

実物大施工実験に より、スライドセントル下端部からの自己充塡コン クリートの圧入によるンクリートの圧入によるトンネル覆工構築，コンクリート工
学年次論文集，Vol.45，No.1，pp.334-339，2023 年.

覆工構築が可能であることを実証した。また、バ－80－石川県における建設業の働き方改革の推進について～いしかわ週休２日工事・ICT の活用等～
石川県土木部監理課
１．はじめに建設業は、社会資本整備を支える担い手であるとともに、災害復旧や除雪など、県民の安全・安心の確保を担う「地域の守り手」として重要な役割を果たしています。しかし、近年就業者数の減少や高齢化による将来の担い手不足が大きな課題となっており、将来の担い手確保に向けた建設業の働き方改革が重要となっています。
このため本県では、就業環境の改善として「いしかわ週休２日工事」の実施や、生産性向上としてＩ
ＣＴ建設機械を活用した工事の実施、遠隔臨場の実施など、働き方改革の推進に向けた取組を実施しております。
２．いしかわ週休２日工事
２－１ これまでの取組
建設現場における週休２日制の普及・定着に向けた取組として、平成２７年度から、原則土日を休日とする「いしかわ土日おやすみモデル工事」を導入
し、令和４年度には過去最多となる３，１９９件でモデル工事を実施したところです。

技術管理室

濱野仁樹

るとともに、休日が増えることで工事従事者の収入減に繋がらないよう、労務費についても補正を行っています。
令和３年度からは、受注者がモデル工事に取り組
みやすいよう、発注者指定型に加えて、施工者希望型についても、週休２日に伴う補正を必要経費として当初設計で計上することとしました。
なお、施工者希望型でモデル工事を希望しない場
合や週休２日が達成できなかった場合は、補正分を減額しております。
２－２ 近年の取組
これまでの取り組みにより週休２日工事が周知されてきたことから、令和４年度からは、「いしかわ
週休２日工事」として、災害復旧を除く全ての工事において、発注者指定型として週休２日を実施する
こととしました。
さらに今年度からは、災害復旧工事も施工者希望型にて対象に追加し、全ての工事で週休２日を実施
できるようにしたところです。
現在働いている工事従事者や将来の入職者にとって、建設業がより魅力的でやりがいを感じる産業になるよう、引き続き、週休２日工事の推進に積極的に取り組んでいきたいと考えております。
３．ＩＣＴの活用
３－１ これまでの取組
ＩＣＴ建設機械の活用については、減少が予想される熟練したオペレータに頼ることなく、より効率的で安全な工事の促進に向けて、平成２７年度から
道路土工においてモデル工事に着手しております。
これまで、河川土工などを順次対象工種を追加し、令和４年度は過去最多となる１７８件でモデル工事を実施したところです。

図－１ モデル工事の実施件数

モデル工事では、実施件数の拡大を図るため、週休２日の確保を条件とする「発注者指定型」に加えて、受注者が実施の有無を選択できる「施工者希望型」で発注を行っているほか、週休２日を達成した
場合は工事成績評定で加点を行っています。
また、週休２日の実施により工期が長くなることから、共通仮設費や現場管理費、機械経費を補正す－81－

図－２ ＩＣＴ施工の実施件数

モデル工事では、ＩＣＴ施工の普及・拡大を図るた
め、建設機械のリース料や３次元設計データ作成の費用など、必要な経費を適切に設計で計上するほか、Ｉ
ＣＴ施工を実施した場合は工事成績評定で加点を行っています。
令和３年度には、ＩＣＴ建設機械による施工を必須とせず、出来形管理等の施工管理や検査で３次元データを活用する「簡易型ＩＣＴ活用工事」を導入しました。
「簡易型ＩＣＴ活用工事」は、ＩＣＴ技術を活用する工事の施工プロセスのうち、「３次元設計データ作成」、「３次元出来形管理等」および「３次元デー
タの納品」のみを必須とするものです。
＜モデル工事の区分＞

必須項目

ＩＣＴ活用工事

簡易型ＩＣＴ活用工事の導入により、これまで３次元データに触れてこなかった受注者にも、３次元データに触れる機会が増えることで、今後のＩＣＴ施工の拡大が期待されます。
３－２ 今年度の取組
今年度は対象工事の拡大として、舗装修繕工事において、舗装面を削る作業で、従来、人の手で削り取る厚みを計測していたものをＩＣＴで自動的に計測する「舗装修繕工」と、橋台など構造物の出来形
計測でＩＣＴを活用する「構造物工」を１０月に追加したところです。

選択項目

3 次元

3 次元設計ICT 建機

3 次元出来3 次元デー

起工測量

データ作成

による施工

形管理等

タの納品

ＩＣＴ建設機械による施工
3 次元

3 次元設計ICT 建機

3 次元出来3 次元デー

起工測量

データ作成

による施工

形管理等

タの納品

写真－２ ＩＣＴ舗装修繕工

簡易型ＩＣＴ活用工事（令和 3 年度導入）
3 次元

3 次元設計ICT 建機

3 次元出来3 次元デー

起工測量

データ作成

による施工

形管理等

タの納品

図－３ ＩＣＴ施工の区分

写真－３ ＩＣＴ構造物工

この２工種の追加により、実績が積み上がったことから、名称を「ＩＣＴ工事」に改称し、更なる活用に取り組むこととしております。

無人航空機

写真－１
無人航空機による測量と３次元データによる出来形管理

４．遠隔臨場の試行
令和３年度から、業務効率化のため、各出先事務所にタブレットを配付し、工事現場において立会確認等
をリモートで実施する遠隔臨場に取り組み始めたところです。
本県の遠隔臨場では、スマートフォンやタブレッ
ト等のモバイル端末によるテレビ会議システムを活用し、建設現場における「段階確認」や「材料確認」、「立会」を遠隔で行い、受発注者双方の業務の効率化を図るものです
令和３年３月に策定した試行要領では、受注者が希望した工事で、検測値等が映像で確認でき、工事の品質に影響を及ぼさない工事を対象としており、受注者が取り組みやすいよう、細かい仕様を設けず、機器に－82－

ついても受注者が保有するスマートフォン等で実施することができるようにしています。また、現場の遠隔臨場に加え、活用場所を増やすため、その他会議や打合せ等においても積極的に活用を図れるようにもしています。
遠隔臨場で監督員に提出する実施状況写真の撮影
方法は、次に示す２つの方法があります。

が必要不可欠であると考えています。
このため、平成２９年度から男女共に快適に使用できる仮設トイレ、通称「快適トイレ」を導入しました。
快適トイレとは、洋式便座や水洗機能、照明器具などを備えたトイレで、３千万円以上の工事を対象に実施しているほか、３千万円未満の工事でも受注者から希望があれば対象となります。

①ビデオ通話画面上に監督員の映像を表示させた状態で、スクリーンショット撮影する方法②ビデオ通話画面上に監督員の映像を表示させた状態で、端末を別のカメラで撮影する方法

写真－４ 快適トイレ（外部）写真－５ 快適トイレ（内部）令和５年度からは、工事に加えて業務委託でも実施を可能としたところであり、引き続き受発注者双方の業務の効率化に向けて、しっかりと取り組んでいきた
いと考えています。

快適トイレを設置した受注者からは、膝にやさしく、高齢者に好評、臭いがなく、清潔感があり、きれいなどの声をいただいています。
快適トイレを設置した場合の費用については、変更設計で計上することとしており、従来のトイレとの差額について、１基当たり月５万１千円を上限として計上することができます。また、男女別で快適トイレを設置した場合は、２基まで費用を計上できます。なお、
上限金額を超える費用については、別途、現場環境改善費の率計上分の対象としています。

５．快適トイレについて
次に快適トイレの取組みについて説明します。
若者や女性など多様な人材の入職を促進するには、建設現場を男女共に働きやすい環境に改善すること

６．余裕期間制度の取り組みについて
最後に余裕期間制度の取り組みについてです。
建設業は就業者数が減少しており、限られた人材等を有効に活用するため、施工時期の平準化は有効な手－83－

段と考えています。

図－４ 余裕期間制度の概要

このため県では、令和２年６月から余裕期間制度を導入し、試行工事に取り組んでおり、昨年度は約１８０件の工事で発注しております。
対象工事は、災害復旧工事を除き、供用開始や関連工事等に影響がない工事及び当該年度及び翌債等で承認された期日を超えない工事としています。
余裕期間制度は、これまでの実工期に、受注者が資機材や建設労働者などを確保するための余裕期間を加えて発注し、受注者が余裕期間を含めた全体工期の中で着工及び完成日を任意で選択できる制度です。
なお、この制度は、受注者側の観点から施工時期の平準化を図るものであり、着工までの余裕期間の間は、現場代理人や主任技術者等の配置を要しません。
７．おわりに本県では、こうした働き方改革の推進に向けた取組を通じて、建設業に対するイメージが新３Ｋ（給料がよく・休暇がとれ・希望が持てる）となるよ
う、引き続き、建設業の働き方改革の推進にしっか
りと取り組んでまいります。

－84－