ISS N 1 346-7 32 8
国総研資料 第1226号
令 和 4 年 1 0 月

国土技術政策総合研究所資料
TECHNICAL NOTE of
National Institute for Land and Infrastructure Management

No. 1226

October 2022

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良～点検診断結果から保有性能評価・劣化予測・類似施設の情報提供等を行う評価ツールについて～
坂田憲治・井山繁・辰巳大介

Development and Improvement of an Information Provision System That
Contributes to the Judgment of Inspections, Repairs, and Usage Restrictions ofExisting Port Facilities~An evaluation tool that evaluates structural performances, predicts
deteriorations, etc. based on inspections and diagnoses~

SAKATA Kenji, IYAMA Shigeru, TATSUMI Daisuke

国土交通省

国土技術政策総合研究所

National Institute for Land and Infrastructure Management
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, Japan

国土技術政策総合研究所資料
No.12262022 年 10 月

(YSK-N-471)

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良～点検診断結果から保有性能評価・劣化予測・類似施設の情報提供等を行う評価ツールについて～

坂田憲治 ✻ ・井山 繁 ✻✻ ・辰巳大介 ✻✻✻要旨

既存港湾施設では，未だ老朽化に起因する事故・損傷が発生している．その背景として，港湾管理者は，人員等が限られ，技術的な専門知識も十分に有していないことが多いため，効果的な点検，補修及び利用制限等の実施時期及び範囲等を判断することが困難なこと等が挙げられる．一方で，既存港湾施設の保有性能を定量的に評価するためには，専門家による詳細調査を実施する必要があり，費用及び時間を要する．安全で効率的（時間・費用）な維持管理のため，簡易な目視等による点検診
断結果を用いた，保有性能の評価等による点検，補修及び利用制限等の実施時期及び範囲等の判断に資するツールが必要である．
そこで，保有性能の要素技術及び既存知見を活用して，点検診断結果を入力することで港湾施設の保有性能の評価，劣化予測を行うとともに類似施設情報等を提供する「既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システム」を開発し，2019年8月から国土技術政策総合研究所港
湾研究部港湾施工システム・保全研究室のホームページで公開し，運用を開始した．また，その後，港湾管理者へのヒアリング調査結果等を踏まえて，一部改良し，2021年度に改良版を公開した．
本資料は，上記情報提供システムの開発及び改良概要を，港湾管理者へのヒアリング調査と共に整理したものである．また，この情報提供システムを開発等した際，港湾施設の今後50年間で必要となるライフサイクルコストを算出し，情報提供システムにそのLCC情報を提供する，港湾構造物 LCC
計算プログラムも改良した．そこで，このLCC計算プログラムの改良概要も，プログラム利用実態調査と共に併せて整理した．

キーワード：維持管理，点検診断，利用制限，保有性能，ライフサイクルコスト✻

港湾研究部 主任研究官
元 港湾研究部 港湾施工システム・保全研究室長（現 国土交通省 港湾局 海岸・防災課 危機管理室長）✻✻✻
港湾研究部 港湾施工システム・保全研究室長✻✻〒239­0826 横須賀市長瀬3-1-1 国土交通省国土技術政策総合研究所
電話：046­844­5019 Fax：046­842-9265
e-mail: ysk.nil-46pr@gxb.mlit.go.jpiTechnical Note of NILIM
No.1226 October 2022
(YSK-N-471)

Development and Improvement of an Information Provision System That
Contributes to the Judgment of Inspections, Repairs, and Usage Restrictions ofExisting Port Facilities~An evaluation tool that evaluates structural performances, predicts
deteriorations, etc. based on inspections and diagnoses~
SAKATA Kenji✻
IYAMA Shigeru ✻✻TATSUMI Daisuke ✻✻✻Synopsis
Accidents and damage have occurred due to the aging of existing port facilities. Port management bodies
are understaffed and do not have sufficient technical expertise. Therefore, it is difficult to judge theeffective timing and area of inspections, repairs, and usage restrictions. On the other hand, to quantitatively
evaluate the structural performance of existing port facilities, detailed surveys by experts are required. It isnecessary to have a tool that contributes to judgments of inspections, repairs, and usage restrictions basedon the evaluations of structural performances using the results of simple visual inspections.
We developed an information provision system that contributes to those judgments and released it on our
website in August 2019. Then, based on the results of interviews with port management bodies, etc., we
improved it and released a new version in FY 2021.
This paper provides the outline of the development and improvement of the system along with interviews
with port management bodies. When we developed the system, we also improved the life-cycle
cost-estimation program for port facilities, which calculates the life-cycle costs for port facilities over the
next 50 years and also links with the system. This paper provides the improvement outline of the program
together with the program usage survey.
Key Words : maintenance and management，inspection and diagnosis，usage restrictions，structural
performances，life-cycle costs✻

Senior Researcher, Port and Harbor Department
Former Head of Port Construction Systems and Management Division, Port and Harbor Department（current
Head of Security and Emergency Management Office Coastal Administration and Disaster Management
Division, Ports and Harbors Bureau, MLIT.）✻✻✻
Head of Port Construction Systems and Management Division, Port and Harbor Department✻✻

National Institute for Land and Infrastructure Management
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism
3-1-1 Nagase, Yokosuka, 239-0826 Japan
Phone：+81-46-844-5019 Fax：+81-46-842-9265 e-mail：ysk.nil-46pr@gxb.mlit.go.jp

ii

目

次

1．はじめに ........................................................................ 1
1.1

背景と目的 .................................................................. 1

1.2

既往研究 .................................................................... 12．既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良 .. 2
2.1

情報提供システムの全体構成並びに開発及び改良の経緯 ............................ 22.2

劣化位置情報等の提供 ......................................................... 52.3

補修時期情報の提供 .......................................................... 6

2.4

類似事例情報の提供 .......................................................... 72.5

港湾構造物 LCC 計算プログラムによる LCC 情報の提供 ........................... 7

2.6

情報提供システム（プロトタイプ）の機能や出力情報に関するヒアリング調査 ........ 8

2.7

ヒアリング調査結果等を踏まえた情報提供システムの改良 .......................... 93．港湾構造物 LCC 計算プログラムの改良 ............................................ 10
3.1

プログラムの全体構成並びに開発及び改良の経緯 ................................ 10

3.2

プログラム内の自動計算 ...................................................... 14

3.3

プログラムの利用実態調査 .................................................... 16

3.4

利用実態調査結果等を踏まえたプログラムの改良 ................................ 17

4．おわりに ....................................................................... 18
4.1

まとめ ..................................................................... 18

4.2

今後の課題 ................................................................. 18

謝辞 ............................................................................. 18
参考文献 .......................................................................... 18
付録 A

情報提供システムによる矢板式係船岸及び重力式係船岸のエプロン等の劣化度評価結果の可視化 ..................................................... 20

付録 B

点検診断事例データベースの検索画面及び検索結果例（桟橋の場合） .............. 21

付録 C

事故事例データベースの検索画面及び検索結果例................................ 23

iii

iv

国総研資料 No.1226

1. はじめに診断結果を入力することで港湾施設の保有性能の評価，劣化予測を行うとともに類似施設情報等を提供する，
「既

1.1

背景と目的

存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情

既存港湾施設を長寿命化し，有効活用するための取り報提供システム」（以下「情報提供システム」という．）

組みとして，これまでにも国土交通省インフラ長寿命化を開発し，2019年8月から国土技術政策総合研究所港湾研

計画（行動計画）1)，2)や港湾の施設の維持管理計画策定

究部港湾施工システム・保全研究室（以下「保全研究室」

ガイドライン 3)等が策定され，維持管理計画に基づく点という．）のホームページで公開し，運用を開始した．

検診断及び予防保全事業が実施されているが，未だ港湾

その後，複数の港湾管理者へのヒアリング調査結果等を施設の老朽化に起因する事故・損傷が発生している．

踏まえて一部改良し，2021年8月に改良版を公開 5) した．

その背景として，老朽化する港湾施設が増加する中以上を踏まえ，本資料は，情報提供システムの開発及（図-1.1），港湾管理者は，人員等が限られ，技術的なび改良概要について，開発等を行う上で実施した港湾管専門知識も十分に有していないことが多いため，既存港理者へのヒアリング調査とともに整理したものである．

湾施設の効果的な点検，補修及び利用制限等の実施時期

なお，情報提供システムを公開した際，利用者が容易及び範囲等を判断することが困難なことが挙げられる．

に利用できるよう，情報提供システムの操作方法等を掲

一方で，既存港湾施設の保有性能を定量的に評価するた

載した「既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断

めには，専門家による詳細調査を実施する必要があり，に資する情報提供システム 利用マニュアル」を配布（情時間及び費用を要する（図-1.2）．

報提供システムダウンロード時に提供）している．

将来にわたって安全で強靭なインフラを維持・確保

また，情報提供システムを開発等した際，港湾施設のするためには，Plan（計画），Do（実施），Check（評今後50年間で必要となるライフサイクルコスト（以下価），Act（改善）といった一連のメンテナンスサイク「LCC」という．）等を算出し，情報提供システムにそのルを構築し，継続及び発展させていくことが極めて重要

LCC情報を提供する，港湾構造物 LCC計算プログラム

である．そのためには，簡単な目視等による点検診断（D）（以下「LCC計算プログラム」という．）も改良した．その結果を用いた，既存港湾施設の保有性能の評価等によこで，本資料は，LCC計算プログラムの改良概要も，LCC

る点検，補修及び利用制限等の実施時期及び範囲等の判計算プログラムの利用実態調査とともに併せて整理した．

断に資するツールが必要である．

なお，LCC計算プログラムは，情報提供システムの開発

そこで，安全で効率的（時間・費用）な維持管理のたよりも以前に開発したプログラムであり，2013年5月から

め，保有性能の要素技術及び既存知見を活用して，点検

保全研究室のHPで公開6)し，運用を開始している．また，
LCC計算プログラムも公開した際，利用者が容易に利用できるよう，LCC計算プログラムの操作方法等を掲載した「港湾構造物 LCC計算プログラム 利用マニュアル（以下「LCC計算プログラムの利用マニュアル」という．）を配布（LCC計算プログラムダウンロード時に提供）している．

図-1.1 建設後50年以上経過する岸壁数の割合4)

本資料の構成は次のとおりであり，2章では，既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供
システムの開発及び改良について，3章では，港湾構造物

利用制限等の適切な判断が必要

LCC計算プログラムの改良について示し，そして，4章で専門知識がない
判断基準がない

対応の遅れ

港湾管理者による判断

専門家等の詳細調査

結論及び今度の課題を示す．

時間を要する

1.2
費用を要する

既往研究

既存港湾施設の点検診断結果を用いて，その施設の保有性能を簡便に評価する既往研究等を，事故・損傷が多エプロンの陥没事故等の発生数生じている係留施設の部材の変状毎に調査した．
エプロン下面部の吸出し，空洞化に関しては，例えば，

図-1.2 老朽化する港湾施設で事故等が発生する背景

堂坂ら 7) が，重力式係船岸の空洞の発生状況を整理分析-1-

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介

し，目地部に近いほど空洞が数多く確認される傾向にあ(1) 情報提供システムの全体構成

8)ることを示している．また，中村ら は，矢板式係船岸の情報提供システムは，既存港湾施設の施設基本情報（施腐食孔からの裏埋土砂の吸出しが，腐食孔の内部に生じ設名称，建設年，点検診断実施年等）及び，港湾の施設

る沖向き流速が大きいほど発生しやすいことなどを水理の点検診断ガイドライン 13) （以下「点検診断ガイドライ

実験等を通じて示している．さらに，矢板式係船岸の鋼ン」という．）に基づき実施された一般定期点検診断結9)

果等（表-2.1 に示す部材の劣化度 a～d 等）を入力するこが長期海洋暴露試験に基づく鋼管杭の防食工法の劣化状とによって，港湾施設の劣化位置情報等（劣化度評価の況を調査している．しかし，これらの研究は，点検診断

可視化，耐荷力評価等），補修時期（劣化予測の実施及結果から，その施設の保有性能を簡便に評価することをび結果），類似施設情報（事故・利用制限事例等）及び主眼にしていない．

LCC 情報等を出力し，港湾管理者の効果的な点検診断や

管矢板の腐食・亀裂・損傷に関しては，例えば，山路ら

一方で，桟橋上部工下面の劣化，損傷に関しては，例

補修，利用制限の時期・範囲等の判断を支援するもので10)

えば，加藤ら が，点検診断結果（劣化度）を用いて，鉄ある（図-2.1）．

筋コンクリート部材の保有性能（耐荷力比）を推定する

情報提供システムの対象施設は，係留施設（桟橋，矢手法を提案している．また，兵頭ら11)は，空間統計学を

板式係船岸，重力式係船岸），外郭施設（重力式防波堤，

活用し，桟橋上部工下面の点検診断結果（塩化物イオン

矢板式護岸，重力式護岸）及び臨港交通施設（臨港道路，

濃度測定）から，桟橋上部工下面全体の塩化物イオン濃臨港道路橋）である．

度の分布傾向を推定する手法を提案している．桟橋上部

情報提供システムの出力情報（桟橋の例）を図-2.2 に工下面の劣化，損傷に関するこれらの研究はいずれも，示す．また，対象施設毎の出力情報は，表-2.2 のとおり

別途詳細調査を実施せずに，点検診断結果を用いて，そである．出力される各情報については，2.2～2.5 で述べの施設の保有性能を簡便に推計することを可能としてる．
情報提供システムは，Microsoft Excel 及び Microsoft

いる．

Access での使用を前提として開発した．そのため，保全

以上のように，既存港湾施設の点検診断結果を用いて，その施設の保有性能を簡便に評価する既往研究の有無

研究室から情報提供システムをダウンロードした後は，は，部材の変状に応じて異なり，保有性能の評価手法に利用者の PC 上で，インターネットに接続せずに利用す関する技術的知見は必ずしも一元的に整理されていなることが可能である．

い．このため，点検診断結果に基づき，耐荷力評価・補修時期などの情報を提供するツールが必要である．

情報提供システムに⼊⼒する情報
A) 施設基本情報（施設名称，建設年，点検診断実施年等）

また，既存港湾施設の点検・補修等の実施時期及び範B) ⼀般定期点検診断結果等（劣化度(a〜d) ，測定結果(⾁厚測定，陽極消耗量等) ）囲等の判断を支援するツールとしては，例えば，保全研究室で運用しているLCC計算プログラムの他，海岸保全

計算施設を対象とした，海岸保全施設のライフサイクルコス

情報提供システムに出⼒される情報

トの計算ツール12)などがある．いずれも，点検診断結果（劣化度）から計算対象施設の今後50年間で必要となる

 劣化位置情報等（劣化度評価の可視化、耐荷⼒評価等）
 類似施設情報（事故・利⽤制限事例等）

LCC等を算出するものである．しかし，港湾管理者が， 補修時期情報（劣化予測の実施及び結果）

既存港湾施設の効果的な点検，補修及び利用制限等の実

 LCC情報 （LCC計算プログラムによる提供）
 評価・留意点（維持管理上の注意事項等）

施時期及び範囲等を適切に判断するためには,LCCに加え，耐荷力等の保有性能も併せて簡便に評価するツール

図-2.1 情報提供システムの入力情報及び出力情報が必要である．
表-2.1 劣化度の判定基準 13)
劣化度

2. 既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良
2.1

部材の劣化度の判定基準

a

部材の性能が著しく低下している状態

b

部材の性能が低下している状態

情報提供システムの全体構成並びに開発及び改良c

変状はあるが，部材の性能の低下がほとんど認められない状態の経緯

d

変状が認められない状態-2-図-2.2

情報提供システムの出力情報（桟橋の例）

国総研資料 No.1226-3-

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介

表-2.2 情報提供システムの対象施設毎の出力情報
出力情報

桟橋

係留施設
矢板式
重力式
係船岸
係船岸

劣化位置情報等の提供
・部材毎の劣化度評価結果の可視化○○
・測定・分析結果の可視化○※1○※2・桟橋上部工の耐荷力評価○
・施設全体の耐荷力評価○○
補修時期情報の提供
・劣化予測結果○※4○※2
・劣化予測に関連する参考情報○○
類似施設情報の提供
・事故事例の各種情報○○
LCC計算プログラムとの連携によるLCC情報の提供
・LCC計算プログラムによる○○LCCの算出

外郭施設
重力式
矢板式
重力式
防波堤
護岸
護岸

臨港交通施設
臨港
道路橋

臨港
道路

○
○

○
-

○
○※2
○

○
○

○
○※3
-

○
-

○

○

○※2
○

○

○※3
○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○：出力対象，-：出力対象外．
※1：上部工下面の塩化物イオン濃度測定，鋼材の肉厚測定，陽極の消耗量測定を対象とする．
※2：鋼材の肉厚測定，陽極の消耗量測定を対象とする．
※3：コンクリート部材の塩化物イオン濃度測定を対象とする．
※4：上部工下面の塩化物イオン濃度測定（空間予測図も含め），鋼材の肉厚測定，陽極の消耗量測定を対象とする．

(2) 情報提供システムの開発及び改良の経緯
情報提供システムは，まず，2016年度～2018年度の3

表-2.3 情報提供システムの開発及び改良の経緯
年度

ヶ年かけて，老朽化に起因する事故・損傷が多数生じている係留施設（桟橋，矢板式係船岸，重力式係船岸）を対象に開発した（表-2.3）．開発にあたっては，

2016年度
2017年度

情報提供システムのプロトタイプを用いて，情報提供シ

2018年度ステムの機能や出力情報に関する有効性を評価するため，複数の港湾管理者を対象としたヒアリング調査を実2019年度

情報提供システムの開発及び改良概要
システム開発対象施設：係留施設
桟橋，
矢板式係船岸，重力式係船岸入力の簡素化に関する改良施した．このヒアリング調査概要は，2.6で述べる．
2020年度

2019年8月に初版を公開した後，情報提供システムの入力作業の簡素化を図るため，一般定期点検診断結果（劣化度a～d）の一括入力機能等の改良を2019年度に実施した．具体的には,部材の劣化度情報を情報提供シス
テムに入力する際に，劣化度を判定する単位毎に入力できる機能に加えて，劣化度毎に一括で入力できる機能等を追加した．

2021年度

また，2020年度に，上記ヒアリング調査での要望（情報提供システムの対象施設追加）等を踏まえて，対象施設の追加改良を実施した．具体的には，外郭施設（重力式防波堤，重力式護岸，矢板式護岸）及び臨港交通施設（臨港道路橋，臨港道路）を，情報提供システムの対象施設に追加した．この追加改良については，2.7で述べ
る．

-4-

国総研
HP公開

初版公開
(8月)

対象施設の追加改良
追加施設：外郭施設
重力式防波堤
重力式護岸
矢板式護岸
臨港交通施設
臨港道路橋
臨港道路
改良版公
開(8月)

国総研資料 No.1226

2.2

小値に近似する値であり，同文献内で推奨され，値が小劣化位置情報等の提供

さい程，耐荷力が小さいことを意味する．

情報提供システムでは，対象施設における劣化状況を

また，施設全体の耐荷力評価については，部材毎にウ

視覚的に容易に把握可能とするため，部材の劣化位置情ェイト（重み付け）を付与した評点法を用いて，施設全報等（表-2.4）を提供する．
具体的には，部材毎の劣化度評価結果及び鋼材の肉厚体の状態を，部材毎のウェイト（桟橋の例は表-2.7）と測定等の測定・分析結果を平面図に表示し，可視化する．

劣化度毎の配点（表-2.8）を乗算した値の合算値で点数

例えば，桟橋上部工下面の劣化度評価結果の可視化例は，化し，その評価点を情報提供する．なお，橋梁及び砂防

図-2.3のとおりである．なお，矢板式係船岸及び重力式関連施設等の他の構造物を対象とした保有性能評価でも，係船岸のエプロン等の劣化度評価結果の可視化例は，付部材の評価項目に対してウェイトを設定した評点法が提録Aに示す.

案されている14),15)．

また，対象施設の保有性能を簡便に把握可能とするたウェイトは，国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術

め，桟橋上部工及び施設全体の耐荷力評価を情報提供す研究所 港湾空港技術研究所が2016年度に港湾管理者へる．具体的には，桟橋上部工の耐荷力評価については，

実施したアンケート調査結果（アンケート調査を通じて

桟橋上部工下面を補修する際に，スパン間における補修

相対比較を実施し，重み付けを実施）を踏まえ，桟橋，

10)

優先順位を判断しやすくするため，加藤ら に基づき，矢板式係船岸及び重力式係船岸の構成部材を抜き出し，劣化度毎の最小耐荷力比（表-2.5）と各劣化度の割合か各構造型式の部材毎のウェイトを設定した（表-2.7）．

ら，各スパンの耐荷力比を算定し，補修等の判断材料とまた，劣化度毎の配点（表-2.8）は，情報提供システム

して情報提供する．なお，耐荷力比の計算結果（表-2.6

で暫定的に設定した値であり，今後運用を進めていく中に例）は，スパン毎の保有性能の順位付けの目安としてで検証していく必要がある．

用いるものであり，耐荷力を定量的に表したものではな
表-2.5 桟橋上部工下面の劣化度毎の最小耐荷力比 10)
a
b
c
d
劣化度

い点に留意する必要がある．また，最小耐荷力比の値は，加藤ら10)が実施した実験（既存の港湾構造物から採取し最小耐荷力比た計40体のRC部材を対象に実施した曲げ載荷試験）の最

0.35

0.65

0.72

1.00

※ 最小耐荷力比の値は小さい程，耐荷力が小さいこと

表-2.4 情報提供システムによる劣化位置情報等の提供を意味する．

提供内容

情報提供の方法

部材毎の劣化度評価結果の可視化
測定・分析結果の可視化
桟橋上部工の耐荷力評価

部材毎の評価結果を色分けして平面図上に表示表-2.6 桟橋上部工下面の耐荷力比の計算結果例
1
2
3
4
5
スパンNo.

鋼材の肉厚測定等の測定・分析位置
及び結果を平面図上に表示
加藤ら 10) に基づく桟橋上部工の耐荷力比を計算桟橋
上部工

施設全体の耐荷力評価

部材毎にウェイトを付与した評点
法で施設全体の状態を点数化

梁
床板

0.75
0.75

0.77
0.78

0.74
0.74

0.70
0.63

0.77
0.78

表-2.7 部材毎のウェイト（桟橋例）
部材名称

ウェイト
0.152
0.186
0.122
0.132
0.065
0.191
0.152
1.000

上部工（梁，床板，RC）
鋼管杭
被覆防食
電気防食
エプロン（舗装）
渡版
海底地盤
計表-2.8 施設全体の状態を評価する際の劣化度毎の配点
a
b
c
d
劣化度
配点

0

40

70

100

※ 劣化度が空欄の場合は，施設全体を安全側に評価する
ため，劣化度aと同等として扱う．

図-2.3 劣化度評価結果の可視化（桟橋上部工下面例）-5-

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介

なお，ここで算出した評価点は，桟橋上部工の耐荷力

次に，劣化予測に関連する参考情報については，情報評価と同様に，補修の優先順位を決定する目安として用提供システム内に構築した点検診断事例データベースをいるものであり，施設全体の耐荷力を直接表したもので用いて，構造型式及び建設年等が対象施設と類似した施はないため，利用にあたっては，その点に留意する必要

設(構造型式が対象施設と同一であり，建設年が対象施設がある．

の前後5年の施設）の点検診断結果事例を検索可能としてさらに，上記で示した桟橋上部工及び施設全体の耐荷いる．点検診断事例データベースは，港湾施設の維持管

力評価の情報提供は，一部の対象施設に限られている

理情報データベースに蓄積されている維持管理計画書か（表-2.2）．そのため，港湾管理者が既存港湾施設のら施設基本情報及び初回点検診断結果を抽出し，情報提保有性能をより効率的に評価可能となるよう，要素技

供システム内に構築したものである．現在，点検診断事

術の開発状況を踏まえ，情報提供システムの更なる機能

例データベースに蓄積されている施設数は，約4,700施設向上を検討していく必要がある．

であり，維持管理情報データベースのデータ更新に伴って定期的にデータを見直す必要がある．点検診断事例デ

2.3

補修時期情報の提供

ータベースの検索画面及び検索結果例（桟橋の場合）を情報提供システムでは，対象施設の今後の劣化進行状

付録Bに示す.なお，一部情報（港湾コード，都道府県，

況及び補修時期を把握可能とするため，補修時期情報（劣

港湾名，施設名等）は，個別施設の特定につながるため，化予測結果，劣化予測に関連する参考情報）を提供する

非公開としている．

（表-2.9）．
具体的には，まず，劣化予測結果については，桟橋を

表-2.9 情報提供システムによる補修時期情報の提供

対象に，桟橋上部工下面の鉄筋位置における塩化物イオ
ン濃度の測定結果から，兵頭ら

11)に基づき，桟橋上部工

提供内容

情報提供の方法

劣化予測結果塩化物イオン濃度空間予測図，鋼材及び陽極の劣化予測結果の表示

劣化予測に関連する参考情報

全国の点検診断事例データベース
から，構造型式や建設年等類似した施設の点検事例を検索し，情報提供

下面全体の塩化物イオン濃度の空間予測を実施し，塩化物イオン濃度空間予測図を表示する（図-2.4に例）．
観測された地点における観測値及び空間的な位置情報から，観測されていない地点の値を推定する空間補間の手法として，主に逆距離加重法，スプライン関数及びクリギング等があるが（表-2.10），情報提供システムでは，いずれの手法にも対応できるものとした．なお，スプラ
イン関数及びクリギングによる空間補間は，複雑な統計処理を行うための解析用ソフトウェアが別途必要なため，情報提供システムでは，解析に必要とする塩化物イオン
濃度の相対位置座標XY及び測定値をともに記載した測定データをCSV形式で提供する機能を搭載している．逆距離加重法による空間補間は，EXCEL上で解析可能なた

図-2.4 桟橋上部工下面全体の塩化物イオン濃度のめ，情報提供システム内で処理し，解析結果を提供する．

空間予測図例（逆距離加重法）

この空間予測図を用いることで，桟橋上部工下面にひび割れが顕在化していない段階で，早期に損傷が進行し

表-2.10 主な空間補間の手法
空間補間の手法
逆距 離 加重法

やすい範囲を推定することが可能となる．ただし，本格的な適用にあたっては，空間予測結果と実際の損傷劣化の進行状況を比較し，予測の精度向上等を別途図ってい
く必要があると考えており，利用にあたっては，その点スプ ラ イン関数に留意する必要がある．また，この空間予測図の桟橋以外の他の対象施設への拡大も，今後の課題である．

クリギン
グ

また，鋼材の肉厚測定結果及び陽極の消耗量測定結果から，それぞれの残存年数を自動計算し，劣化予測結果
として表示する．

-6-

概要
補間点から観測点までの距離に関する重みをつけて加重平均する方法．
区分多項式のうち，節点で関数値と微分が連続になるように多項式を接続したス
プライン関数を用いて補間する方法．
空間的自己相関を距離の関数としてモデル化したバリオグラムモデルを利用し，空間補間をする方法．

国総研資料 No.1226

2.4

類似施設情報の提供

2.5

情報提供システムでは，対象施設の今後の維持管理方

港湾構造物 LCC計算プログラムによるLCC情報の提供

針（利用制限等を含めた）を判断する上での参考情報と情報提供システムは，LCC計算プログラムを用いて，
LCC情報も提供する（表-2.13，図-2.5）．

して，類似施設情報（事故事例の各種情報）も提供する（表-2.11）．

構造物のLCCは，構造物の計画，設計，建設，運用，維

具体的には，情報提供システム内に構築した事故事例

持管理，解体，撤去等のライクサイクルの各段階での費データベースを用いて，構造型式及び建設年等が対象施用の総額で示されるのが一般的である3)．しかし，LCC計設と類似した施設(構造型式が対象施設と同一であり，建算プログラムでは，解体，撤去の費用は含んでおらず，設年が対象施設の前後5年の施設）の事故事例を検索可能

本資料でのLCCとは，LCC計算プログラムの計算対象費としている．事故事例データベースは，国土交通省港湾用を意味する．LCC計算プログラムについては，3.1～3.4

局が2015年度に実施した利用制限調査結果等から施設基で述べる．

本情報及び事故発生箇所の関連情報（表-2.12）を抽出し，情報提供システム内に作成したものである．現在，事故

表-2.13 情報提供システムとLCC計算プログラムとの連事例データベースに蓄積されている施設数は，約300施設

携によるLCC情報の提供

であり，定期的にデータを見直す必要がある．事故事例

提供内容

情報提供の方法

データベースの検索画面及び検索結果例は付録Cに示す．

LCC計 算 プ ロ
グラムによる
LCCの算出LCC計算プログラムを用いて，劣化度等の情報をもとにLCCを算出

なお，点検診断事例データベースと同様に，事故事例データベースでも，一部情報（港湾名，地区名，施設名，
港湾管理者名等）は，個別施設の特定につながるため，非公開としている．
表-2.11 情報提供システムによる類似施設情報の提供
提供内容

情報提供の方法

事故事例の各種情報

事故事例データベースとして，構造型式や建設年など類似した施設の事故事例を検索し，情報提供

表-2.12 事故事例データベースで取扱う情報
種類

取扱情報

施設基本情報港湾名/地区名/施設名/施設種別/
構造形式/建設年/港湾管理者/所有者/利用状況/事故確認時期/事故発生箇所/老朽化・事故概要/被害状況/被害部材/
人的被害/写真/
利用制限実施時期/利用制限実施内
容/事故原因/今後の対応/

事故発生箇所の関連情報

維持管理状態/劣化度判定

図-2.5

等

-7-

LCC算出例

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介

2.6

情報提供システム（プロトタイプ）の機能や出力

表-2.14 情報提供システム（プロトタイプ）の機能及び情報に関するヒアリング調査

出力情報に関するヒアリング調査
ヒアリング実施年月：

情報提供システムのプロトタイプを用いて，情報提供
システムの機能や出力情報に関する有効性を評価するた

 2018年10月，2019年年2月

め，港湾管理者を対象として，初版公開前に2回（2018年

ヒアリング対象者：

10月及び2019年2月）ヒアリング調査を実施した（表- 港湾管理者3者

2.14）．ヒアリング対象とした港湾管理者は3者であり，ヒアリング調査項目：

管理する港湾施設の数及び維持管理に関わる職員数が相 情報提供システム（プロトタイプ）の概要説明に対する意見等聴取

当程度異なるように選定した．
初回のヒアリング調査時（2018年10月）には，情報提 点検診断結果を実際に情報提供システムに入力す供システムのプロトタイプの概要を港湾管理者へ説明し，ることで，情報提供システムから出力される情報

その概要に対する意見等を聴取した．また，2回目のヒアに対する意見等聴取
 その他

リング調査時（2018年10月）には，港湾管理者が管理する港湾施設の点検診断結果を実際に情報提供システムに入力し，情報提供システムから出力される情報に対する表-2.15 情報提供システム（プロトタイプ）の意見等を聴取した．

ヒアリング調査での主な意見及び要望

ヒアリング調査の結果は表-2.15のとおりである．主な情報提供システムの概要・機能等について：意見として，「担当職員は点検に精通しているわけでな

 担当職員は点検に精通しているわけでないため，今

いため，今後の維持管理の判断に資する対応案が表示さ後の維持管理の判断に資する対応案が表示されることはありがたい．

れることはありがたい」，「施設の劣化状況を対外的に

 施設の劣化状況を対外的に説明するためのツール

説明するためのツールとして使うことができる可能性がとして使うことができる可能性がある．

ある」，「補修の実施効果を補修前後の劣化・損傷状況

 補修の実施効果を補修前後の劣化・損傷状況を表示を表示することで視覚的に把握できる」等の情報提供シすることで視覚的に把握できる．

ステムの出力情報の有効性を示す意見が複数挙げられた．

 工学的判断の支援機能が中心であり，補修の優先順

一方で，「情報提供システムの対象施設を追加して欲位は他の要素も含めて判断する必要がある．

しい（桟橋，矢板式係船岸，重力式係船岸以外も）」，

 情報提供システムの対象施設を追加して欲しい（桟「点検方法や補修方法等も情報提示してほしい」，「職橋，矢板式係船岸，重力式係船岸以外も）．

員PCにインストールされているExcelバージョンは様々 点検方法や補修方法等も情報提示してほしい．

である（幅広い対応が必要）」等，情報提供システムの 職員PCにインストールされているExcelバージョン

機能追加に係る要望も挙げられた．

は様々である（幅広い対応が必要）．

また，情報提供システム以外の意見として，「一般定情報提供システム以外について：

期点検診断について，定められた頻度で実施するための 一般定期点検診断について，定められた頻度で実施

費用負担が厳しい」等，港湾施設を維持管理していく上するための費用負担が厳しい．

で現場が抱える切実な課題が挙げられた．

 長寿命化計画（補修スケジュール，優先順位設定）

そこで，これら意見を踏まえ，情報提供システムの改を作成したが，なかなか計画通りに進まない．

良を検討した．

 日常的点検の形骸化が懸念される．日常点検を充実させるため今後工夫する必要がある．

-8-

国総研資料 No.1226

2.7

ヒアリング調査結果等を踏まえた情報提供システ場合）には，潜水による外観目視及び劣化予測等に必要

ムの改良な追加調査等の詳細臨時点検診断項目を実施することが(1) 対象施設の追加改良

望ましい旨を，評価・留意点（コメント）として，情報

2.6の港湾管理者へのヒアリング調査で得られた要望

提供システムから情報提供するようにした．なお，点検（情報提供システムの対象施設の追加要望）及び老朽化診断ガイドラインにおいて，「一般定期点検診断においに起因する事故・損傷の発生状況等を踏まえ，情報提供て特段の変状が発見された場合は，必要に応じて，そのシステムの対象施設に，外郭施設（重力式防波堤，矢板

原因究明や施設の性能への影響把握のために詳細臨時点

式護岸，重力式護岸）及び臨港交通施設（臨港道路橋，

検診断を行うことが望ましい」とされている．なお，性臨港道路）を追加する改良を2020年度に実施した．

能低下度の評価方法は表-2.16の通りである．

情報提供システム（改良版）で上記施設を対象に提供する情報は，基本的に初版（係留施設の場合）と同様に，港湾施設の劣化位置情報等（部材毎の劣化度評価の可視化），補修時期（劣化予測結果，劣化予測に関連する参考情報），類似施設情報（事故事例の各種情報）及びLCC情報（LCC計算プログラムによるLCCの算出）である（表-2.2）．
(2) 点検及び補修方法の情報提供に関する改良
2.6の港湾管理者へのヒアリング調査での要望（点検方法や補修方法等も情報提示してほしい）を踏まえ，情報提供システムの初版開発時に，点検方法を情報提供する機能追加を実施した．
具体的には，情報提供システムに入力する一般定期点
検診断結果（劣化度a，bの多寡）から，部材に特段の変状が生じていると判断された場合（性能低下度A，Bの表-2.16 性能低下度の評価方法 13)を一部加筆
点検診断の項目の分類※
Ⅰ類

Ⅱ類
Ⅲ類

A「aが1個から数個」の点検診
断の項目があり，施設の性能が相当低下している状態「aが多数またはa+bがほとんど」の点検診断の項目があり，施設の性能が相当低下している状態-

点検診断の項目ごとの性能低下度BC「aまたはbが1個から数個」の A,B,D 以外
点検診断の項目があり，施設の性能が低下している状態「aが数個またはa+bが多数」
A,B,D 以外の点検診断の項目があり，施設の性能が低下している状態
-

D 以外

D
すべてd

すべてd

すべてd

注）「多数」とは概ね 5 割，「ほとんど」とは概ね 8 割と考えてよい．
※Ⅰ類：【施設の性能（特に構造上の安全性）に直接的に影響を及ぼす部材に対する点検診断の項目】施設全体の移動や沈下，上部工，本体工，基礎工あるいは消波工等の変状に対するもので，構造上直接的に施設の性能（特に，構造上の安全性）に影響を及ぼす部材に対する点検診断の項目．
Ⅱ類：【施設の性能に影響を及ぼす部材に対する点検診断の項目】鋼部材の防食工等のように，その性能の低下により，直接的に直ちに施設の性能が低下するわけではないが，長期間その状態を放置すると施設の性能に影響を及ぼす部材に対する点検診断の項目．
Ⅲ類：【附帯設備等に対する点検診断の項目】防舷材，係船柱，船舶役務用施設等のように施設の利用に影響を及ぼす
おそれのあるもの，あるいは，車止め，安全柵，はじご等のように損傷等を放置した場合に人命に関わる重大な事故や災害につながるおそれがある部材に対する点検診断の項目．
-9-既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介

3. 港湾構造物 LCC計算プログラムの改良用として加算・出力することができる（表-3.1）．さらに，計算対象部材は，一般定期点検診断等で確認可能な

3.1

プログラムの全体構成並びに開発及び改良の経緯

部材としており，具体例は表-3.2のとおりである．

(1) プログラムの全体構成
LCC計算プログラムは，港湾施設の施設基本情報（施プログラムに⼊⼒する情報

設名称，建設年，点検診断実施年等），部材の補修対象
数量（面積，基数），及び点検診断ガイドラインに基づA) 施設基本情報（施設名称、建設年、点検診断実施年等）
B) 部材の補修対象数量（⾯積、基数）

き実施された一般定期点検診断結果等（部材の劣化度a～

C) 当初建設費・建設後補修費（任意）d等）を入力することによって，施設毎の今後50年間で必D) ⼀般定期点検診断結果等（劣化度または補修計画等）

要となるLCC及び構成部材の補修内容（補修工法，補修

⾃動計算

時期，補修費）を出力するものである（図-3.1）．

プログラムに出⼒される情報（LCC計算結果）

LCC計算プログラムの計算対象施設は，係留施設（桟施設毎の下記情報

橋，矢板式係船岸，重力式係船岸），外郭施設（重力式 計画期間（今後50年間）のLCC

防波堤，矢板式護岸，重力式護岸），水域施設（航路・泊 構成部材の補修内容（補修⼯法、補修時期、補修費）

地）及び臨港交通施設（臨港道路橋，臨港道路）である．
また，計算対象費用は，LCCのうち，運用・維持管理費用

図-3.1 LCC計算プログラムの入力情報及び出力情報を主としており，当初建設費及び建設後からLCC計算開
始年度までの補修費は任意入力することで，計算対象費表-3.1 LCC 計算プログラムの計算対象費用
項目
初期費用
運用・維持管理費用（補修費）
解体・撤去費用

内容

計算対象
△※
○計算対象
（ただし点検費用は含まない）
×計算対象外施設の計画・設計・建設に要する費用
施設の運用及び維持管理に関する費用
施設の解体及び撤去に要する費用※ 当初建設費及び建設後から LCC 計算開始年度までの補修費は任意で入力可能．計算対象費用として加算，出力される．
表-3.2 LCC 計算プログラムの計算対象部材例
計算対象部材例
上部工
下部工

被覆防食，
電気防食，鋼材
ケーソン等
エプロン，道路
消波ブロック

舗装工
消波工
海底地盤
鋼製部材（桁，床版）
コンクリート部材(桁，床版，下部工）
渡版
伸縮装置（ゴム，鋼製）
支承
附帯
防舷材，車止め設備
係船柱，はし
ご，高欄等

矢板式
係船岸
◎

重力式
係船岸
◎

重力式
防波堤
-

水域
施設
-

◎

-

-

-

◎
-

◎
-

△
◎
-

△
◎
-

◎
-

◎
△

△

△

-

-

桟橋
梁・床板
◎
◎

◎：一般点検診断結果等を入力し，LCC 計算プログラム内で計算を行う項目．
△：任意で補修内容を入力し，施設の LCC に加算する項目－：対象部材なし- 10 -

臨港
道路橋

◎

◎
◎
◎
△
△

国総研資料 No.1226

LCC計算プログラムの具体的な出力結果例を，図-3.2

図-3.3の具体的な記載内容は，表-3.3のとおりである．

及び図-3.3に示す．図-3.2は，2018年に点検診断を実施

なお，図-3.3及び表-3.2の項目のうち，③シナリオ，④した桟橋について，今後50年間のLCCをグラフで表した対策工・単価，⑤補修数量・補修箇所，⑥初回補修，⑦ものである．図-3.2中の「採用案（検討結果）」とは，対策周期，については任意に設定変更が可能な項目であLCC計算プログラムの利用者が採用する予定の計算結果

る．

であり，基本的には，「LCC最小案」と一致する．また，「LCC最小案」とは，今後50年間のLCCが最小となる計算結果であり，「比較案」とは，補修を事後保全中心で実施する場合の今後50年間のLCCの計算結果である．
図-3.3の出力結果例は，2018年に点検診断を実施した
桟橋について，今後50年間のLCCと，構成部材の補修内
容（補修工法，補修時期，補修費）を表したものであり，

図-3.2 LCC 計算プログラムの出力結果例（今後 50 年間で必要となる LCC）
表-3.3 LCC 計算プログラムの出力結果例（構成部材の補修内容（補修工法，補修時期，補修費））の解説
項目名称

内容

①
②

部材
劣化度代表値③

シナリオ④

対策工・単価⑤

補修数量・補修箇所⑥

初回補修

補修対象の部材の名称を表示する．
現在の劣化度代表値※を表示する．
※点検診断ガイドライン13)に基づく，1評価単位の部材の劣化度の代表値．
【③：初回補修時，③’：再補修時】採用した補修シナリオ（予防保全または事後保全）を表示する．
【④初回補修時，④’：再補修時】
補修シナリオに対応して適用した補修工法・単価を表示する．
【⑤：初回補修時，⑤’：再補修時】入力した補修対象数量と，劣化予測結果（補修実
施時点における劣化度分布）から補修数量を算出した結果を表示する．
劣化予測結果から設定した，補修実施時期及び工事費用（直接工事費）を表示する．

⑦
⑧
⑨

対策周期
再補修
計画期間補修費計適用した補修工法を実施した後の，再補修を計画する周期を表示する．
初回補修実施直後の再補修実施時期及び工事費用（直接工事費）を表示する．
設定した計画期間（50年）における補修費の合計を表示する．

⑩

割合

各工種のLCCが施設全体のLCCに対して占める割合を表示する．

⑪

採用案，LCC最小案・比較案

採用案，LCC最小案及び比較案の計算結果及び各案の比を表示する．

- 11 -

図-3.3 LCC 計算プログラムの出力結果例（構成部材の補修内容（補修工法，補修時期，補修費））

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介- 12 -

国総研資料 No.1226(2) プログラムの開発及び改良の経緯有する）をLCC計算プログラムに取り込める改良も行っ

LCC計算プログラムは，2010年度～2012年度の3ヶ年

た．
2019年度には，入力箇所の強調表示などの入力の簡素

で，桟橋，矢板式係船岸，重力式係船岸，重力式防波堤，航路・泊地，臨港道路橋の6施設を対象に，独立行化に係る改良を実施した．

政法人 港湾空港技術研究所と共同で開発した（開発・2020年度には，LCC計算プログラムの利便性向上を図

改良の経緯は表-3.4）．LCC計算プログラム内で用いてるため，LCC計算プログラムの操作方法の解説動画を作いる，点検診断結果に基づく性能評価（劣化度代表値）

成した．これまでLCC計算プログラムと併せて配布して16)に基いたLCC計算プログラムの利用マニュアルに加え，この及び劣化予測（マルコフ連鎖モデル）は，加藤らづき設定している．

解説動画を配布（LCC計算プログラムダウンロード時に

2013年5月に初版を公開した後，計算時点と将来にお提供）することで，利用者がより活用しやすい環境整備

けるLCCの比較検討が可能となるよう，社会的割引率にを図った．

関する機能の追加改良を2015年度に実施した．社会的割
引率は，将来発生する補修費等の費用を現在の価値に換表-3.4 LCC計算プログラムの開発及び改良の経緯

算して評価する際に用いる指標である．公共事業評価に年度おける費用便益の検討を行う際に用いており，公共事業

2010年度

評価の費用便益分析に関する技術指針（共通編）17)で2011年度は，社会的割引率の値は4.0%を適用することが一般的とされている．ただし，LCC計算プログラムでは，社会的LCC計算プログラムの開発及び主な改良概要
プログラム開発(対象施設：桟橋，矢板式係船岸，重力式係船岸，重力式防波堤，航路・泊地，臨港道路橋)

国総研
HP公開

2012年度

割引率を任意の値に設定できるようにしている．

2013年度

また，LCC計算プログラムでは，一般定期点検診断結

初版
公開
(5月)

果等を用いて劣化予測が可能な，マルコフ連鎖モデルを用いた劣化予測を開発当初から採用している．しかし，2014年度

建設後数年しか経過しておらず，劣化が殆ど進行してい2015年度ない施設の場合（全部材の劣化度がd評価の場合等），
マルコフ連鎖モデルを用いた劣化予測では，適切な推移

2016年度

社会的割引率に関する機能の追加改良
補修費データの更新確率が算出できず，計算が適切に実施できない可能性がある．このため，他の方法による劣化予測も可能となる

改良版
公開
(5月)

2017年度よう，劣化予測式の追加改良を2018年度に実施した．具体的には，桟橋上部工下面に関しては塩化物イオン浸透

2018年度量予測による劣化予測を選択することも可能とし，また桟橋等の下部工（鋼材）に関しては，鋼材の肉厚測定結果による劣化予測を選択することを可能とするように改良した．なお，マルコフ連鎖モデルを用いた劣化予測に
2019年度

ついては，3.2(1)で述べる．

劣化予測式の追加改良
計算処理速度の改善に関する改良
維持管理情報データベースとの連携に関する改良
補修費データの再更新
入力の簡素化に関する改良

さらに，LCC計算プログラムの利便性と機能向上を図ることを目的に，LCC計算プログラムの利用実態調査を2020年度

2015年度に実施した．この調査結果等を踏まえ，計算処
理速度の改善に関する改良を2018年度に，また，対象施

2021年度設の追加改良を2020年度に実施した．この利用実態調査
概要及びそれに伴う追加改良については，3.3及び3.4で述べる．
他にも，2016年度と2018年度には，補修費データの更新を実施するとともに，2018年度には，他システムと連携することで入力の簡素化を図るため，維持管理情報データベースから出力されるCSVデータ（施設基本情報を- 13 -

改良版
公開
(8月)

操作方法の解説動画の作成
対象施設の追加改良(臨港道路，矢板式護岸，重力式護岸)
改良版
公開
(8月)

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介

計算 プロ グラムで⾃動計算
LCC

データ⼊⼒

A)
B)
C)
D)

劣化予測

・マルコフ連鎖（残存年数、劣化度代表値）

補修シナリオ設定

補修費⽤算出

施設基本情報（施設名称、建設年、点検診断実施年等）
部材の補修対象数量（⾯積、基数）
当初建設費・建設後補修費（任意）⼀般定期点検診断結果等（劣化度または補修計画等）

・予防保全／事後保全
・補修⼯法

・補修数量×補修単価
・計算期間内の全ての補修費

図-3.4 LCC 計算プログラムの自動計算
3.2

プログラム内の自動計算
x(1) 劣化予測
LCC計算プログラムでは，施設基本情報等のデータを入力した後，まず部材の劣化予測が自動計算される（図

x

x

d

c

b

a

1-x

1-x

1-x

1

-3.4）．劣化予測の手法は種々あるが，LCC計算プログ
ラムでは，マルコフ連鎖モデルを用いた劣化予測を基本的に採用している．マルコフ連鎖モデルとは，港湾の施から，ある「推移確率」で次の状態へと移行する様子を① 現時点から、ある一定期間が過ぎると、② ある状態（劣化度）の部材は、ある推移確率（x）
で次の状態へ移行し、③ 移行しない残り（1－x）は同じ状態に留まる．
④ これが全ての状態で同時に起こる．
⑤ 劣化度 a は、劣化の最終状態であり、劣化はこれ以上に進まず、全てが劣化度 a に留まる．

確率論的に捉える統計的手法である（図-3.5）．

図-3.5 LCC 計算プログラムのマルコフ連鎖モデル

設の維持管理技術マニュアル（改訂版）18)等で解説され，一般定期点検診断結果（劣化度a～d）等を用いて劣化予測が可能な，確率論的手法である．具体的には，「状態」と「推移」という2つの概念を用いて，物事がある「状態」

また，部材の劣化状況を把握する状況パターンとして，
次の3パターンがある．

材毎に適切な補修シナリオ及び補修工法が自動的に設定（A）一般定期点検診断結果がある場合（部材の劣化度情される．

報がある），

補修シナリオとは，計画期間内における施設の機能保（B）一般定期点検診断結果は無いが，施設全体で大凡の持を図るための維持管理方針であり，予防保全シナリオ

状態（劣化度代表値）を把握している場合，と事後保全シナリオの2種類がある．予防保全とは，構造（C）一般定期点検診断結果が無く，施設の大凡の状態も物・部材に高い水準の損傷劣化対策を行うことにより供不明な場合．

用期間中に要求性能が満たされなくなる状態に至らない（A）及び（B）の場合，部材の劣化度（あるいは劣化

範囲に劣化損傷を留めたり，損傷劣化が軽微な段階で小度代表値）と建設年の情報を用いて，その部材の推移確

規模な対策を頻繁に行うことにより供用期間中に要求性率を算出した上で，劣化予測を実施する．一方で（C）の能が満たされなくなる状態に至らないように性能の低下場合，その部材の推移確率を算出することは困難なため，を予防することである3)．一方で，事後保全とは，構造物・LCC計算プログラム内に設定している部材毎の標準的な部材の要求性能が満たされる範囲内で，劣化損傷に起因推移確率を用いて劣化予測を実施する．

する性能低下をある程度許容し，供用期間中に1～2回の大規模な対策を行うことにより，損傷劣化に事後的に対(2) 補修シナリオ設定

処することである3)．

LCC計算プログラムでは，劣化予測結果を踏まえ，部

LCC計算プログラムにおける補修シナリオの設定フロ- 14 -

国総研資料 No.1226

⼀般定期点検診断結果等
劣化度代表値『d・c』

劣化度代表値『b・a』
現況評価

劣化予測計算劣化度代表値が次の段階へ進むまでの残存年数算定
予防保全シナリオを選択した場合は、費⽤の⽐較として事後保全シナリオも設定する

予防保全シナリオ

事後保全シナリオ

管理⽔準 ： 劣化度代表値『b』
補修時期 ： 管理⽔準で設定した劣化度代表値へ移⾏した時点
補修⼯法 ： 「断⾯修復」＋「表⾯被覆」
対象部材 ： 劣化度『b』、『a』の部材管理⽔準 ： 劣化度代表値『a』
補修時期 ： 管理⽔準で設定した劣化度代表値へ移⾏した時点
補修⼯法 ： 「撤去・新設」
対象部材 ： 全部材

図-3.6 LCC 計算プログラムにおける補修シナリオの設定フロー（桟橋上部工の場合）ー（桟橋上部工の場合）を図-3.6に示す．例えば，劣化度代表値がbの場合，既に部材の性能が低下している状態であるため，LCC計算プログラムでは，劣化度代表値がb⇒aとなる残存年数を劣化予測計算から算定し，事後保全シナリオ及びそれに基づく補修工法が設定される．一方，劣化度代表値がdまたはcの場合，LCC計算プログラ
ムでは，劣化度代表値がd（c）⇒bとなる残存年数を劣化予測計算から算定し，予防保全シナリオ及びそれに基づく補修工法が設定される．ただし，予防保全シナリオを設定した場合は，費用の比較として事後保全シナリオも設定される．
(3) 補修費用算出
LCC計算プログラムでは，部材毎の補修シナリオ設定を踏まえ，補修対象部材の数量と補修単価を用いて計画
期間の全部材の補修費も自動的に算出される．なお，補修単価は，港湾積算基準やメーカーヒアリングを踏まえ，LCC計算プログラムで設定しているが，3.1(1)で述べた
ように，任意に設定変更が可能である．計算対象とする施設の設置条件等に応じて適切に補修単価を設定する方が，より対象施設に即した計算結果となりうるため，必要に応じて設定変更等することが望ましいと思われる．

- 15 -

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介

3.3

表-3.5 LCC計算プログラムに関する利用実態調査

プログラムの利用実態調査

アンケート実施年月・実施方法：

LCC計算プログラムの利便性と機能向上を図ることを目的に， 2014年度または2015年度に利用申請のあった港 配布：2015年10月，回収：2015年11月

湾管理者18者及び民間企業24者を対象として，2015年度

 メールによる配布及び回収にアンケートによる利用実態調査を実施した（表-3.5）．

アンケート対象者：

なお，LCC計算プログラムの利用者は，保全研究室HP内

 2014年度または2015年度に利用申請のあった
港湾管理者及び民間企業

で利用申請を行い，プログラム解凍用のパスワードを受(計42者（港湾管理者18者，民間企業24者）)

け取った後，LCC計算プログラムを利用することが可能となる．また，LCC計算プログラムの利用申請者数は，アンケート調査項目（一部抜粋）：

2014年度29者，2015年度13者（アンケート調査時点）で

 LCC計算プログラムの利用目的（現在どのような目的で利用しているか（利用実

あったが，近年は増加しており，2020年度及び2021年度

績））

ともに50者程度/年度である．

（今後どのような目的で利用したいか（今後利用利用実態調査では，LCC計算プログラムの利用目的と予定））

して，現在どのような目的で利用しているのか（利用実 追加機能要望の有無績），また今後どのような目的で利用したいか（今後利 その他意見・要望

用予定）を調査した．その結果(図-3.7)，個別施設の次回の補修時期・補修内容の検討（図-3.7の②）が利用実
績，今後利用予定ともに多かった．また，予防保全計画

8

では少ないものの今後利用予定で増加する傾向が見られ

6

（回答数）

の検討(図-3.7の③)を利用目的とする回答が，利用実績た．これは，各施設の直近の補修計画への活用が求められているためと思われる．なお，利用目的の④その他としては，港湾構造物のLCC内容を把握するため（ダウン

4
2
0
①

ロードのみで計算では未利用）等の意見が挙げられた．

②
利用実績

また，LCC計算プログラムの追加機能要望の有無につ③④

今後利用予定いても調査した．LCC計算プログラムを開発した当初，①②③④

表-3.4に示すとおり，桟橋，矢板式係船岸，重力式係船岸，重力式防波堤，航路・泊地及び臨港道路橋を計算対象施設としていたが，今回の利用実態調査では，追加機能要望として，臨港道路等の対象施設の拡大が挙げられ

管理施設全体の長期的な維持管理費用の把握
個別施設の次回の補修時期、補修内容の検討
予防保全計画の検討
その他

図-3.7 LCC 計算プログラムの利用目的た（表-3.6）．
さらに，その他意見・要望として，「LCC計算プログラ

表-3.6 LCC計算プログラムの利用実態調査でのムの計算結果の表示までに時間がかかり，使いづらい」

主な意見及び要望

旨の改善要望も挙げられた．

調査項目

これら利用実態調査結果等を踏まえ，計算処理速度の改善に関する改良を2018年度に，対象施設（臨港道路，
矢板式護岸，重力式護岸）の追加改良を2020年度に実施
した．それらの改良については，次の3.4で述べる．

主な意見及び要望

追加機能
要望

LCC計算プログラムの対象施設を拡大してほしい（臨港道路等）．

その他意
見・要望

入力施設数が多くなると，計算結果の表
示までに時間がかかり，使いづらい．
初回補修を「事後保全」とし，再補修を「予防保全」とできないか．

- 16 -

国総研資料 No.1226

3.4(2) 対象施設の追加改良

利用実態調査等を踏まえたプログラムの改良

3.3の利用実態調査での要望（LCC計算プログラムの(1) 計算処理速度に関する改良
3.3 の利用実態調査時点の LCC 計算プログラム（計算対象施設（臨港道路等）の拡大要望）等を踏まえ，LCC

処理速度改良前）は，複数施設の LCC の計算を想定した計算プログラムの対象施設に，臨港道路，重力式護岸，

プログラム構成となっていた（図-3.8）．すなわち，1 施

矢板式護岸を追加する改良を2020年度に実施した．

設の LCC を計算する場合でも，計算時の前処理段階では，追加した施設を対象にLCC計算プログラムで入力及び全構造形式の計算処理ファイルを一旦開閉し，データ入出力する情報は，当初開発時（係留施設の場合）と同様力の有無を確認した後，データ入力がある施設情報の計である．つまり，港湾施設の基本情報（施設名称，建設

算処理を実行していた．また，Microsoft Excel ワークシ

年，点検診断実施年等），部材の補修対象数量（面積，ート関数を用いて，計算処理を実施しており，LCC 計算

基数）及び点検診断ガイドラインに基づき実施された一プログラムの開発後に実施した追加改良等によって計算

般定期点検診断結果等（部材の劣化度a～d等）を入力す

処理の重複等も生じていた．そのため，LCC 計算プログ

ることによって，施設毎の今後50年間で必要となるLCC

ラム（計算処理速度改良前）の計算処理速度は，プログ及び構成部材の補修内容（補修工法，補修時期，補修

ラム起動に約 30 秒，1 施設を計算するのに約 3 分の時間費）を出力する．

を要していた（表-3.7）．
そこで，LCC の計算対象とする施設毎に個別に計算可能となるように，プログラム構成を 2018 年度に改良した．

表-3.7 LCC計算プログラムの計算処理速度

併せて，複数施設の LCC 計算結果を集約できるよう，集内容

約ツールを別途開発し，複数施設の計算結果を一覧で表示できるようにした．計算処理に活用するツールも，
Microsoft Excel ワークシート関数ではなく，Microsoft
Excel VBA に変更し，入出力データの格納も Microsoft

改良前

改良後

プログラム起動約 30 秒

約 10 秒

計算処理（1 施設）

約3分

約 10 秒

約 30MB

約 3MB

ファイルサイズ

Access で実施するように変更した（図-3.8）．

（1 施設）

これらの改良を行った結果，LCC 計算プログラム（計

処理速度※測定環境：Win 7 Pro Std（32bit）

算処理速度改良後）の計算処理速度は，プログラム起動

CPU：Intel Core i7-3770（3.4GHz）
メモリ：4GBに約 10 秒，1 施設を計算するのに約 10 秒となり，大幅に改善した（表-3.7）．

計算処理速度改良後のプログラム構成

計算処理速度改良前のプログラム構成

LCC計算プログラム（一括計算）

各構造形式の計算処理ファイル

LCC計算プログラム（個別計算）

各構造形式の計算処理ファイル

LCC計算プログラム（個別計算）

各構造形式の計算処理ファイル

LCC計算プログラム（個別計算）

各構造形式の計算処理ファイル
集約ツール

 複数施設のLCC算出を想定し，複数施設のLCCを一括で計算できるような構成．

 個別施設毎にLCC計算できるよう改良．
 複数施設のLCC計算結果を集約したい場合，
集約ツールで一覧表示可能．
 計算処理をExcel VBAで実施．

（計算時の前処理(file open，data copy，file closed）を
各構造形式、各施設で繰り返し実行．）

 計算処理をExcelワークシート関数で実施．
 計算処理速度改良以前に実施してきた追加改良による計算処理の重複化．

※VBA:MS Officeが提供するプログラム言語

 Microsoft Accessでデータ格納．

図-3.8 LCC 計算プログラムの構成イメージ- 17 -

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介

4. おわりに
4.1

要がある．

まとめ

（2022 年 8 月 30 日受付）

本資料では，既存港湾施設の点検，補修及び利用制限等の実施時期及び範囲等の判断に資するツールとして開謝発した情報提供システムについて，その開発及び改良概辞
情報提供システムの開発にあたり，国立研究開発法人

要を整理した．

海上・港湾・航空技術研究所 港湾空港技術研究所 LCM

情報提供システムは，既存港湾施設の施設基本情報（施支援センターの福手勤元センター長及び加藤絵万元副セ設名称，建設年，点検診断実施年等）及び一般定期点検

ンター長（現 関東地方整備局東京港湾事務所長）から多診断結果等を入力することで，港湾施設の劣化位置情報

大なご助言をいただきました．また，情報提供システム

等（劣化度評価の可視化，耐荷力評価等），補修時期（劣（プロトタイプ）のヒアリング調査にご協力頂き，ご意

化予測結果等），類似施設情報（事故事例）及び LCC 情見等をいただいた港湾管理者 3 者，及び LCC 計算プログ

報等を情報提供することが可能である．

ラムの利用実態調査にご協力頂き，種々ご意見等をいた

また，情報提供システム（プロトタイプ）を用いて，だいた港湾管理者及び民間企業の方々に深く感謝いたし

港湾管理者へのヒアリング調査を実施し，システムの有ます．

効性を確認した．さらに，ヒアリング調査結果等を踏まえて，情報提供システムの対象施設（外郭施設及び臨港

参考文献

交通施設）の追加改良及び点検及び補修方法の情報提供

1) 国土交通省：国土交通省インフラ長寿命化計画（行動に関する改良も実施し，システムの有効性の更なる向上計画），2014 年.

に取り組んだ．

https://www.mlit.go.jp/common/001040664.pdf（最終閲

本資料では，LCC 計算プログラムに関しても，開発，

覧日 2022 年 8 月 30 日）

改良の概要を整理した．また，利用実態調査を通じて，

2) 国土交通省：国土交通省インフラ長寿命化計画（行動

利用目的（各施設の直近の補修計画への活用等）及び改計画）（第二期），2021.

善要望（利用処理速度の改善等）を把握した．その上で，https://www.mlit.go.jp/sogoseisaku/maintenance/_pdf/ty

LCC 計算プログラムの計算処理速度に関する改良及びouzyumyou2honbun.pdf（最終閲覧日 2022 年 8 月 30 日）

対象施設の追加改良（臨港道路，重力式護岸，矢板式護3) 国土交通省港湾局：港湾の施設の維持管理計画策定ガ岸）を実施し，プログラムの利便性の更なる向上に取りイドライン（一部変更），2020 年．

組んだ．

https://www.mlit.go.jp/common/001335978.pdf（最終閲覧日 2022 年 8 月 30 日）

4.2

今後の課題

4) 国土交通省港湾局：第 662 回建設技術講習会資料（港既存港湾施設の保有性能の評価等による，点検，補修

湾施設の維持管理に関する取り組みについて），2020

及び利用制限等の実施時期及び範囲等の判断に資するツ年．

ールとして，情報提供システムを開発した．しかし，現

https://www.zenken.com/kensyuu/kousyuukai/H31/662/y

在のところ，最小耐荷力比の情報を提供する部材，施設

otsuya.pdf（最終閲覧日 2022 年 8 月 30 日）

全体のウェイトによる評価及び塩化物イオン濃度に関す

5) 既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資す

る空間予測図等は，対象施設及び部材が限られ，また本る情報提供システムのダウンロードページ（国土技術

格的な適用に向けては，予測の精度等の課題が残される．

政策総合研究所港湾研究部港湾施工システム・保全研

情報提供システムを活用して，港湾管理者が既存港湾

究室のホームページ）

施設の保有性能をより効率的に評価可能となるよう，要https://www.ysk.nilim.go.jp/kakubu/kouwan/sekou/info-

素技術の開発状況を踏まえ，情報提供システムの更なるserv.htm（最終閲覧日 2022 年 8 月 30 日）

機能向上を継続的に検討していく必要がある．

6) 港湾構造物 LCC 計算プログラムのダウンロードペー

一方，LCC 計算プログラムについては，開発後，10 年

ジ（国土技術政策総合研究所港湾研究部港湾施工シス以上経過したこと等を踏まえ，LCC 計算結果と実際の補

テム・保全研究室のホームページ）

修実績の比較検討を通じて，LCC の予測精度の向上等，

https://www.ysk.nilim.go.jp/kakubu/kouwan/sekou/lcc.ht

効率的な維持管理に向けた方策をさらに検討していく必m（最終閲覧日 2022 年 8 月 30 日）- 18 -

国総研資料 No.1226

7) 堂坂康二，佐藤徹，加藤絵万，川端雄一郎，岡崎慎一

13) 国土交通省港湾局：港湾の施設の点検診断ガイドライ

郎：重力式係船岸における空洞の発生状況に関する分ン（一部変更），2021 年．

析，土木学会第 69 回年次学術講演会，2014 年．

https://www.mlit.go.jp/common/001395791.pdf（最終閲覧日 2022 年 8 月 30 日）

8) 中村友昭，福田俊，趙容桓，水谷法美：矢板式岸壁の腐食孔からの埋立土砂の吸出し機構に関する研究，土14) 古市亨，松井繁之，井上晋，浅井忠昭：保有性能と損木学会論文集 B3（海洋開発），Vol72，No.2，2016 年．

傷からみた既設橋梁の対策優先順位決定に関する一9) 山路徹，与那嶺一秀，審良善和，阿部正美：長期海洋手法，構造工学論文集，Vol.54A，pp.460-471，2008 年.

暴露試験に基づく鋼管杭の防食工法の耐久性評価に

15) 原田紹臣，小杉賢一朗，里深好文，水山高久，老朽化関する研究（30 年経過時の報告），港湾空港技術研究した砂防関係施設の健全度及び対策優先度に関する所資料，No.1324，2006 年．

定量的な評価手法の提案，河川技術論文集，第 21 巻，pp.183-188，2015 年.

10) 加藤絵万，川端雄一郎，岩波光保：港湾 RC 構造物の16) 加藤絵万，岩波光保，横田弘：桟橋のライフサイクル

確率論に基づく保有性能評価，港湾空港技術研究所資料，第 1225 号，2010.

マネジメントシステムの構築に関する研究，港湾空港
技術研究所資料，第 48 巻，第 2 号，2009 年.

11) 兵頭武志，北里新一郎，本城勇介，大竹雄：空間統計

17) 国土交通省：公共事業評価の費用便益分析に関する技学を利用した港湾コンクリート構造物の効率的な維持管理に関する研究，土木学会論文集 B3（海洋開発），

術指針，2009 年．

vol69，No.2，2013.

https://www.mlit.go.jp/tec/hyouka/public/090601/shishin/shishin090601.pdf（最終閲覧日 2022 年 8 月 30 日）

12) 鮫島和範，内藤 了二，加藤絵万，鈴木高二朗，井出正志，早川哲也：海岸保全施設のライフサイクルコスト

18) 国土交通省港湾局監修：港湾の施設の維持管理技術マ

計算ツールの開発，国土技術政策総合研究所資料，

ニュアル（改訂版），財団法人 沿岸技術研究センター，

No.1038，2018 年.

2018 年．

https://www.zenken.com/kensyuu/kousyuukai/H31/662/yotsuya.pdf（最終閲覧日 2022 年 8 月 30 日）- 19 -

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介

付録 A

情報提供システムによる矢板式係船岸及び重力式係船岸のエプロン等の劣化度評価結果の可視化①矢板式係船岸のエプロン等の劣化度評価結果の可視化例
スパン

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

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エプロン aaaaaaaaaaaaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbdddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd
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没）
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上部工

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鋼矢板

鋼矢板

b

b

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d

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d

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d

a

d

a

d

d

a

a 劣化度ab 劣化度bddd

c 劣化度cd 劣化度d※スパン毎のエプロンの劣化度評価結果（沈下・陥没）を，鋼矢板の劣化度評価結果とともに可視化している．
両部材（エプロンと鋼矢板）の劣化度評価結果を同時に可視化することで，エプロン下の空洞化に関する変状連鎖（鋼矢板の腐食⇒鋼矢板の開孔⇒裏込土の吸出し⇒エプロン下の空洞化）による，エプロン陥没等の危険性を把握しやすくする．
上記例の場合，スパン番号 4 及び番号 8 のエプロンの劣化度評価結果は d（変状が認められない状態）であるが，鋼矢板の劣化度評価結果 a（部材の性能が著しく低下している状態）を踏まえると，今後エプロンの劣化度が進行する可能性が考えられる．

②重力式係船岸のエプロン等の劣化度評価結果の可視化例
スパン

1

2

3

4

5

6

7

8

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エプロン aaaaaaaaaaaaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbbbbbbbbddddddddddddddddddddbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbdddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd
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aaaaaaaaaaaaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbbbbbbbbddddddddddddddddddddbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbdddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd
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b
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没）
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上部工

下部工

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a 劣化度ab 劣化度bc 劣化度cd 劣化度d※スパン毎のエプロンの劣化度評価結果（沈下・陥没）を，下部工の劣化度評価結果とともに可視化している．
エプロンの劣化が著しい箇所では，エプロン下に空洞化が生じている可能性が考えられる．そのため，必要に応じて，エプロン及び下部工の目地部を含めて，更に詳細に点検診断する必要がある．なお，堂坂ら 7)は，エプロン下の空洞は，目地部の損傷等による裏埋材の流出等が起因となり，目地部に近いほど数多く確認される傾向であることを示している．

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国総研資料 No.1226

付録 B

点検診断事例データベースの検索画面及び検索結果例（桟橋の場合）①点検診断事例データベースの検索画面- 21 -

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介②点検診断事例データベースの検索結果例（施設基本情報）③点検診断事例データベースの検索結果例（点検診断結果）

なお，一部情報（港湾コード，都道府県，港湾名，施設名等）は，個別施設の特定につながるため，非公開としている．

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国総研資料 No.1226

付録 C

事故事例データベースの検索画面及び検索結果例①事故事例データベースの検索画面②事故事例データベースの検索結果例（施設基本情報）- 23 -

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発及び改良／坂田憲治・井山繁・辰巳大介③事故事例データベースの検索結果例（事故発生箇所の関連情報（一部抜粋））

なお，一部情報（港湾名，地区名，施設名，港湾管理者名等）は，個別施設の特定につながるため，非公開としている．

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国土技術政策総合研究所資料
TECHNICAL NOTE of N I L I M
No. 1226
編集・発行

October 2022
©国土技術政策総合研究所

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国土技術政策総合研究所資料

No.1226

既存港湾施設の点検・補修・利用制限等の判断に資する情報提供システムの開発

及び改良～点検診断結果から保有性能評価・劣化予測・類似施設の情報提供等を行う評価ツールについて～

October 2022