2015/10/15 インフラ・イノベーション研究会 第28回講演会
＠東京大学大学院情報学環

空港舗装の維持管理と期待する技術開発項目

国土交通省国土技術政策総合研究所
空港研究部 空港施設研究室長
坪川将丈
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内容
１．空港舗装の維持管理

２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目

2

１．空港舗装の維持管理

滑走路・誘導路
エプロン

アスファルト舗装が主
コンクリート舗装が主

B-RWY

C-RWY

A-RWY

D-RWY

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１．空港舗装の維持管理

空港舗装の特徴
・面的に広い・舗装のメンテナンスや修繕工事が深夜～早朝
・局所的な破損であっても閉鎖→緊急補修
アスファルト舗装の特徴
・施工後，温度がさめれば解放可能．補修しやすい．
・水に弱い．
・わだち掘れが避けられない．
コンクリート舗装の特徴
・無筋Co舗装が主だが，PPC舗装やPRC舗装もある．
・高耐久性．
・現場打ちの場合，養生に時間を要する．
・プレキャストの場合，高価．
・膨張収縮があり目地が必要だが，構造上の弱点となる． 4１．空港舗装の維持管理空港舗装の点検作業
巡回点検（Ⅰ：徒歩で全域目視，Ⅱ：車両で特定区域目視）・打音調査（近年は熱赤外線調査も併用）
・局所的な変形・層間剥離・ブリスタリングの確認・ひび割れ注入，パッチング等
定期点検（頻度は国管理空港の例）
・路面性状調査（1回／3年）
・すべり摩擦係数測定調査（1回／1年）
・定期点検測量（縦横断勾配）（1回／3年）
詳細点検
・FWD調査（非破壊－支持力の確認）
・熱赤外線調査（非破壊－層間剥離の確認）
・解体調査（現地試験や採取コアによる室内試験）
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１．空港舗装の維持管理

長期進行的な破損
わだち掘れ，ひび割れ，平坦性の悪化，段差など
・路面性状調査で定量化，ランク付け
・即，運用停止とはなりにくい破損
・大規模修繕のタイミングの見極めに使われてきた・劣化予測手法は国総研で研究中（マルコフ連鎖）

ひび割れ

わだち掘れ
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路面性状調査
PRI (Pavement Rehabilitation Index)
・空港舗装の供用性を示す指標
・３要素およびPRIに基づき評価を行う．
・アスファルト舗装
PRI = 10 – 0.450 CR – 0.0511 RD – 0.655 SV
CR : ひび割れ率 (%)
RD : わだち掘れ (mm)SV : 平坦性σ (mm)・コンクリート舗装
PRI = 10 - 0.290 CR - 0.296 JC - 0.535 SV
CR : ひび割れ度 (cm / m2)
JC : 目地部の破損率 (%)
SV : 段差 (mm)7

１．空港舗装の維持管理

路面性状調査路面性状測定車8路面性状調査

9１．空港舗装の維持管理

局所突発的な破損（As）ポットホール，層間剥離，ブリスタリング，骨材飛散など・即，運用停止となりうる破損であり，大規模空港の場合，こちらの方が影響度大（運用に直結）・大規模修繕のタイミングの見極めに使用するための定量化手法・閾値等がないため，国総研で研究予定

ポットホールブリスタリング10１．空港舗装の維持管理

局所突発的な破損（Co）角欠け，目地部の破損，目地・版下グラウトの破損など

角欠け

ブローアップ（珍しい）
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１．空港舗装の維持管理

局所突発的な破損
国土交通省航空局 空港安全情報分析委員会 報告資料（2015/7）「滑走路または誘導路において緊急補修実施等のため実運用時間内に閉鎖した事態」

気温上昇により急増

降雨後に発生する破損が多い

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１．空港舗装の維持管理

局所突発的な破損→緊急補修

早朝に発見→緊急補修のため06:08～07:18滑走路閉鎖→幸い遅延便無し

13１．空港舗装の維持管理

局所突発的な破損→大きな破損になった例

ブリスタリング↑
表層の空隙が低下し通気性低下のため水蒸気圧が高まる↑
水の侵入・舗装温度による水蒸気化↑
表層－基層間の層間剥離

平成12年夏 名古屋空港
14１．空港舗装の維持管理

FOD（Foreign Object Damage）

http://www.nycaviation.com/2014/10/item-small-airports-deal-fod/#.Ve-NkZdLUoA

舗装上の異物・破片は航空機事故の原因（Youtubeで「Aircraft Blast」で検索してみてください）15

１．空港舗装の維持管理

アスコンは水に弱い
雨水が中心線からショルダーに向けて流下する

施工目地から雨水が入るので外側はテカりが少ない↑
施工目地（アスファルト舗装の施工の継目）から雨水が侵入

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１．空港舗装の維持管理

アスコンは水に弱い・アスファルト混合物は水に弱い．
・ひび割れ，施工目地の開きを放置すると，アスコンが長時間水に曝される原因となる．
中央帯の施工目地の開き→注入→問題なし
雨水の流下

縁端帯の施工目地の開き→航空機が通過しない/予算も限られており後回し→破損がひどい17

２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目

空港舗装の課題と期待する技術開発項目
材料①アスコンの局所突発的な破損を減らしたい
調査②層間剥離や粒状化の位置，大きさを簡便に検知したい③アスコンの骨材とアスファルトの剥離の程度を把握したい④アスコン内の水分を簡単に把握したい⑤液状化による舗装下の空洞・支持力を高速で検知したい
施工⑥冬季の夜間施工でも，アスコン層間の付着を改善したい⑦グルービングを早く切りたい

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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目①局所突発的な破損の低減
・粒状化，層間剥離，ブリスタリングなどに起因した「局所突発的な破損」に苦慮している．
・以前よりも増加したのでは？という声
B777の就航？（荷重大 且つ 3軸6輪）
アスファルトの質？
再生材の普及？

・改質アスコン（改質Ⅱ，Ⅲ，Ⅲ-Wなど）の適用
現在は表層に改質Ⅱが使用されることが多い
基層が粒状化→基層に剥離抵抗性を高めた材料
コストと効果の説明（研究中）19

２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目②層間剥離や粒状化の検知
層間剥離
表層と基層などの層間が付着していない状態
打音調査では異音（低音）熱赤外線調査では（夜間は）周囲よりも低温
ブリスタリング（舗装の膨らみ）の一因

低温部打音調査

熱赤外線画像20

２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目②層間剥離や粒状化の検知
粒状化
アスコン内に滞留した水や荷重の影響で，骨材とアスファルトが剥離し個結していない状態
ポットホールの原因
粒状化
表面深部

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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目②層間剥離や粒状化の検知
打音調査
・点での調査のため，面的な調査には不向き・時間がかかる・個人差もある
熱赤外線調査・面的な調査が可能で効率的．
・橋脚等の点検とは異なり，調査条件が悪い（夜間）ため，全ての層間剥離を捉えられるわけではない．
・非常に微妙な温度差を観察するため，習熟が必要
・夏季しか使えない．
高速且つ空港管理職員が直営で巡回点検に使用できる調査方法が望まれる
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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目③アスファルトと骨材の剥離の判定
・舗装内部にアスファルトと骨材の剥離が生じると滑走路等に突然、穴があいたりする・現在、舗装内部の剥離程度を確認するための力学試験方法を検討中・現地で簡便にわかるとよい
コア採取

ポットホール

圧裂試験

表層基層基層アス安

温水につけて劣化促進

温水につけると、剥離層の圧裂強度は大きく低下

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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目④アスコン内の水分・アスコン内の水分は局所突発的な破損の原因のため，その場で簡単に水分量がわかるとよい
・その他の調査にも言えることだが，空港においては計器を設置し，データロガーまでケーブルを敷設はしたくない．
・非接触ICチップと同じ仕組みで，水分に起因する物理量を読み取ることができないか？
②端末からの電磁誘導で電力供給し，水分に起因する物理量をチップから読取

表層
基層①施工時にチップ埋設

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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目⑤地震後の空洞・地震直後に液状化等に起因する支持力不足を確認したい．
レーダー車：高速で空洞を検知できるが支持力が不明．
FWD：支持力が確認できるが，それほど高速ではない．
・レーダー車もFWDも地震直後に手配できない可能性．
・安価な機器，現場にある機器を活用できるとよい．
局所沈下

東北地方太平洋沖地震後の仙台空港の誘導路

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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目

鉛直加速度 (m/s2)⑤地震後の空洞
空洞なし

100

自重4t振動ローラ
標準部

80(f0, S0)6040(f1, S1)(f2, S2)200

0255075100125150

175

200

225

250

鉛直加速度 (m/s2)

周波数 (Hz)

空洞あり
10080

(f0, S0)

6040

加速度計

200

自重4t振動ローラ
空洞1（ゴムバッグ）(f1, S1)0255075

100(f2, S2)125150175200225250

周波数 (Hz)

空洞がある場合の振動ローラの加速度は起振周波数以外の周波数が小さい

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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目

⑥付着

施工レーン
（スライド直角方向へ施工）
既設表層（温度低）敷き均したアスコン

既設基層（温度低）
既設舗装は温度が低く，アスコンの温度低下が早い．
→温度が低下すると締まらない→弱点部となりやすい・くっつかないで水の進入を許す対策（側面）対策（下面）

タックコートの塗布（空港土木工事共通仕様書に記載），成形目地材等の使用，ヒーターでの加熱など高性能タックコート（PKM-T）を塗布しているが．．．

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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目

⑥付着

良い例

目地からの湧水と考えられる（降雨は数日前なので水たまりではない）

良くない例↑
アスコン温度管理を失敗したものと考えられる

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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目⑦グルービング・滑走路表面（寒冷地では誘導路表面も）に設けられている表面排水用の溝．
・幅6mm，深さ6mm，間隔32mm
滑走路縦断方向（航空機走行方向）

滑走路横断方向

32mm

6mm
6mm

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２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目⑦グルービング・表層舗設直後にグルービングを切ると，目つぶれ・角かけが生じやすいため舗設後2か月後（通常のAs），1か月後（改質As）に施工．
・1～2か月ノングルーブとなり運用制限がかかるので短縮したい．
・既往研究の指標だと差が明確にならないため，新しい指標を研究中．

正常

目つぶれ・角欠け30

２．空港舗装の課題と期待する技術開発項目

研究中の内容路面性状調査・評価手法の改訂
測定方法，閾値の改訂，局所突発的な破損の定量化
路面性状劣化予測手法の整備
マルコフ劣化モデル
構造設計法の一本化
経験的設計法（昔から）・理論的設計法（H20dから）
改質アスコンの適用基準（耐流動性よりは耐水性を念頭に）改質Ⅱ・Ⅲ・Ⅲ-Wなど
既設舗装の剥離判定法
大規模修繕で基層を残置するか切削するかの見極め
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ご清聴ありがとうございました32