6.

委員会答申

令和 3 年度及び令和 4 年度東京国際空港橋梁マネジメントに関する技術検討委員会において審議・検討した事項について、令和 5 年 3 月 29 日に三木千壽委員長から国土交通省東京航空局長に答申を行った。答申本文及び答申に添付した資料は以下である。なお、委員長答申には、本委員会外部委員の佐々木栄一、髙木千太郎の 2 名が立ち会った。
6.1

三木千壽委員長答申本文

東京国際空港橋梁マネジメントに関する技術検討委員会は、 国土交通省東京航空局長より、羽田空港内の橋梁などのインフラ施設を対象とし、DX 時代にふさわしいメンテナンスシステムの構築について諮問を受けました。本委員会では、羽田空港に求められる首都圏国際空港としての交通機能や性能を継続的に確保 する施策について、最新のデジタル技術を活用した点検と診断システムを構築すること、及びカーボンニュートラルに十分配慮したインフラ全体のマネジメントシステムを構築することを目的として、検討を行いました。
本委員会は、令和 3 年 10 月 5 日に第一回委員会を開催し、二箇年に渡って 6 回の委員会開催と現地視察等を行い、精力的に審議を重ねた結果、ここに初期の成果を得たので、答申いたします。
国土交通省は 2012 年 12 月の笹子トンネルの事故を契機として 2013 年には道路法を改定し、2014 年からは道路インフラの法定定期点検を行っています。この法定定期点検により構造物の安全性は格段に向上しました。しかし、その結果には、「見落とし・ 空振り」や「評価のばらつき」があるなどが指摘されています。
一方、構造物の維持・管理のレベルを高めるには、財政的にも人員的にも多くの制約があります。また、インフラ点検は熟練技術者により支えられてきましたが、熟練技術者の不足は危機的な状況と言えます。今後増加の一途となるインフラの経年劣化問題の解決には、ＤＸ技術を活用したマネジメントシステムの構築が不可欠です。
羽田空港内の橋梁の多くは鋼構造物であり、使用開始後 30 年が経過しています。鋼構造物に生じる経年劣化としては、疲労と腐食が代表的です。疲労については、鋼床版の一部に疲労亀裂の兆候が現れていますが、極めて軽微です。腐食については、塗膜の状態は経年 30年とは考えられないほど健全です。これは全溶接構造であること、下フランジとウェブが冷間加工で作られたことに起因します。対象とするインフラの、このような現状を踏まえて、先進的なインフラマネジメントシステムとそこでの要素技術を開発することとしました。
本委員会で新しく開発した技術は次の通りです。構造物のメンテナンス点検と診断については、デジタル野帳、橋梁のデジタルツイン、橋梁のセンシングとモニタリング、巡回点検のスマート化、構造物のセンシングと遠隔モニタリングシステムが含まれています。さら162

に、現在の塗装の延命化を目的として、構造物洗浄技術を検討しました。塗装の塗り替えを減らすことは、費用面だけではなく、カーボンニュートラルに対して大きな貢献となります。
本委員会で審議、検討された主要な事項は、多くの地方自治体をはじめとして種々の関係団体において十分に参考となる内容、事例であり、これらを早期に公開することは、全国の道路橋を始めとした種々なインフラの安全性や耐久性を向上させることとなり、これまで行ってきた国土交通省の取り組みをさらに改善する意味からも極めて重要なことであります。
本委員会で取り纏めた種々な取り組みや検討事項は、何れも高度な最新技術と機器などを使っていることから、次年度において、今年度に引き続き今回構築した全ての機器やシステムについて検証し、より実効性を高めること、また、予防保全に機能する機器及びシステムとして確立させることが必要と判断しています。
国土交通省東京航空局においては、この答申内容を十分に検討、理解され、速やかに交通関連施策に反映されると同時に、橋梁から他の道路施設へ拡大し、国が目指している地球環境に優しい「社会資本の老朽化対策」を最先端の技術をもって実現するよう、大いに期待するものであります。

令和 5 年 3 月 29 日
東京国際空港橋梁マネジメントに関する技術検討委員会
委員長

163

三 木 千 壽

6.2

答申に添付した資料

三木千壽委員長答申に添えられた委員会において審議された概要は以下である。

東京国際空港橋梁マネジメント技術検討の概要
1.1 目的東京国際空港（以下、羽田空港）は、我が国の主要な空港の一つであり、東京を中心とする国際的な交通網の中心的な位置づけを持つとともに、ビジネスや観光の拠点でもある。羽田空港の交通施設は、羽田空港を多くの人々が利用することから、アクセスの容易性や快適性を継続的に確保するだけではなく、大地震などの自然災害発災時においても十分機能を果たすことが求められている。
今回検討する東京国際空港橋梁マネジメント技術とは、先に示す国際的な空の交通網における中心的な位置づけである羽田空港の交通施設、特に橋梁に求められる要求性能を確保するために必要な施策を抽出、検討し、戦略的な予防保全型管理を最新の IT 技術や IT ツール、分析技術等を使って、効率的・効果的に実行できるよう審議し、取り纏めることである。 到達点の一つとしては、戦略的な予防保全を確実に実施するプランである「東京国際空港道路施設インフラスマートマネジメント中長期計画」を策定することがあげられる。
また、併せて、東京国際空港橋梁マネジメント技術検討は、今回審議、検討、構築した最新の技術やツール及び分析技術によるインフラスマートメンテナンスやマネジメントについて、全国に発信し、広く伝達する責務をも負っている。
1.2 計画の理念
今回策定する「東京国際空港道路施設インフラスマートマネジメント中長期計画」の理念は以下である。

『羽田空港道路施設の安全・安心、快適な交通機能を継続的に確保する』
1.3 計画の基本方針「東京国際空港道路施設インフラスマートマネジメント中長期計画」の基本方針は、安全・安心、快適な交通機能を継続的に確保する予防保全を推進するとともに、日々のメンテナンスを最新の技術とツールによってスマート化し、施設の耐久性を 向上させる新たな技術を加えた長寿命化対策を計画的に実施することである。なお、本委員会で示す「東京国際空港道路施設インフラスマートマネジメント中長期計画」の計画対象期間は 100 年とする。

164

1.4 東京国際空港橋梁マネジメント技術検討の基本条件
東京国際空港道路施設インフラスマートマネジメント中長期計画は、先に示した理念と基本方針に基づき策定するが、当計画の基本計画として東京国際空港インフラスマートマネジメントプラン・橋梁編を東京国際空港 橋梁マネジメント技術検討の基本条件に適合するように審議、検討し、その結果を取り纏める。東京国際空港橋梁マネジメントの技術検討における基本条件、課題及び課題解決策を以下に示す。

１）東京航空局が管理する羽田空港管内の道路橋 25 橋(令和 4 年 3 月現在)を対象とする。
２）管理橋梁 25 橋の現状は、供用開始後約 30 年（令和 4 年に開通した「多摩川スカイブリッジ接続部」を除く）経過し、種々な変状が散見されるとともに現行の技術基準等を満たしていない。以上の管理橋梁が抱えている課題について、安全・安心の確保に必要な機能や性能を確保するため適切な点検・ 診断、詳細調査を行い、その結果を基に、計画的に予防的措置となる維持、補修及び補強等の措置を行う必要がある。
３）「東京国際空港道路施設インフラスマートマネジメント中長期計画」に繋がる基本計画となる「東京国際空港インフラスマートマネジメントプラン・橋梁編」を策定する。
４）「東京国際空港インフラスマートマネジメントプラン・橋梁編」は、これまでの専門技術者の知見や技術力に頼った点検・診断、措置判断を、急速に発展する IT 技術、計測機器、最新の関連ツールを活用し、メンテナンス作業の効率化、予防的なトラブル対策の実現を目指すプランとする。
具体的には、IoT センサー等の計測機器や AI、データ分析、クラウドなどの IT 技術を活用し、最新の計測機器による道路橋の状態監視や 重大な変状発生の予知、タブレット等の ICT 端末を使った点検・診断作業の自動化、取得データの保存・分析・可視化などを行い、道路橋の信頼性、安全性の向上、コスト縮減、メンテナンス効率の向上となるインフラ DX となる先進的プランを目指す。

５）羽田空港管内のトンネル、舗装、擁壁などの道路施設については、今回策定した基本計画を基に、今後順次施設別のスマートマネジメントプランを策定し、最終到達となる「東京国際空港道路施設インフラスマートマネジメント中長期計画」を早期に取り纏める。

165

1.5 「東京国際空港インフラスマートマネジメントプラン・橋梁編」策定の要旨
当該計画は、以下に示す基本に基づき検討し、策定する。

１）計画対象橋梁の現状把握及び健全度評価①これまでに行った定期点検・診断、種々な調査及び維持補修等の措置結果を統計的に整理、分析し、発生している変状の現状及び進行度を定量的に把握し、健全度の再評価を行う。
②現在確認している変状、将来発生する可能性のある変状等について、適切にそして的確に点検・診断を行うことを可能とする点検、詳細調査、解析及び健全度診断手法
を調査・選択し、それらを活かした「東京国際空港道路橋点検・診断要領（案）」を策定する。

２）インフラスマートマネジメント手法の検討①インフラスマートマネジメントの柱となる橋梁の点検・診断については、デジタル情報の取得、保存、活用を基本とし、人主体の点検・診断から、人、ICT ツール及びＡＩ技術が一体として機能する点検・診断 方法への具体的な転換策として。３Ｄデジタル野帳システム（仮称）を構築、試行する。
②日常点検及び緊急点検を効率的・効果的に行え、安全性や使用性の診断や耐用年数（余寿命）算定を支援する探査レーダ、赤外線、加速度やデジタル画像等を取得するシステムを搭載した点検車両の開発、試行を行う。また、得られたデータをインフラスマートマネジメントに活用できる分析技術を開発、試行、発展させる。
③現状や状態の把握が困難な道路橋を監視し、大地震発災時の安全性や使用性の判断をリアルタイムで行うことが可能となる最先端計測機器 及びシステムの試行、検証を行う。計測機器で取得したデータ解析、安全性判断の閾値設定、リアルタイム監視についてはクラウドタイプのインフラマネジメントシステム・橋梁編を構築する。構築
したシステムは、他の橋梁や他のシステムについても正常に機能し、東京航空局職員による活用が可能なように構築し、検証する。
④日常（巡回）点検、定期点検、緊急点検及び詳細調査結果、補修や補強等の措置結果について一元管理を可能とし、３Ｄデジタル野帳や点検車両等で取得したデータを保存し、表示する「東京国際空港道路施設データベースシステム」の検討、プロトタイプの構築、試行を行う。
⑤「東京国際空港道路施設データベースシステム・橋梁編」プロトタイプをベースとして、東京国際空港インフラスマートマネジメントプラン・橋梁編を支援するアセットマネジメントシステム（仕組み）の検討を行う。
⑥東京国際空港インフラスマートマネジメントプラン・橋梁編の柱となるシステム解析
技術として、種々な点検・診断やモニタリング等で取得したデータを安全性・使用
166

性・耐久性向上に有効に機能させる技術として、AI（インバリアント分析、モデルフリー分析、ディープラーニングなど）や FEM 解析などを活用した新たなシステムを開発、試行、検討を行い、実務に導入させる。
⑦鋼構造物、特に鋼道路橋の代表的な変状である腐食を抑止する策として、ウルトラファインバブル水を使った構造物洗浄について試行し、コスト縮減、環境保護等における有益性を定量的に示す検証を行う。検証結果を基に、鋼道路橋を対象として実務で施行するために必要な「構造物洗浄マニュアル（案）」を策定する。
⑧性能を満たしていない管理橋梁については、基準適合構造物とする具体的な補強対策を対象橋梁ごとに示す。
⑨変状（損傷及び劣化）発生によって失われる機能や性能を回復させるために必要な維持、補修及び補強等の措置を調査・分析し、最適な措置を選択し、措置の内容、対策期間、概算費用、措置実施後の効果確認の方法等を示す。
⑩措置実施の優先順位判断は、劣化予測、施設重要度等によって行い、対象橋梁、部位、部材ごとに定量的に示し、「東京国際空港インフラスマートマネジメントプラン・橋梁編」を策定する。

３）PDCA サイクルの確立
インフラスマートマネジメントを継続的に進められるように、PDCA サイクル確立する流れを具体的に示す。特に重要な、PDCA サイクルの Check、Action については、先に示した東京国際空港橋梁マネジメント技術検討によって構築したシステム、分析技術などを活用する手法を具体的に示す。

４）当該計画の活用等
今回策定した「東京国際空港インフラスマートマネジメントプラン・ 橋梁編」を基に、今後早期に、道路施設（トンネル、カルバート、擁壁、舗装、設備等）へマネジ
メントプランを発展させ、最終到達点となる全ての道路施設や滑走路等、インフラストラクチャーを対象とした「東京国際空港インフラスマートマネジメント中長期計画」を策定する。

167

東京国際空港橋梁マネジメントについて
資答

申

料 編

令和 5 年 3 月 29 日

１．東京国際空港橋梁マネジメント技術検討の流れ
東京国際空港橋梁マネジメント技術検討委員会における検討事項の流れは以下とする.

① 検討の要旨,ねらい
第1回技術検討委員会② 対象橋梁の現状確認（現地視察等）③基本計画対象橋梁の現状と健全度診断・評価
第２回技術検討委員会④各性能低下予測と必要な措置及び優先順位検討等◎インフラマネジメントの基本及び計画素案・要素技術⑤ インフラマネジメント手法の検討,開発,提示
第３回技術検討委員会⑥ 基本計画（案）の提示、基本計画の活用と方向性

東京国際空港橋梁マネジメント技術検討委員会令和3年度報告書のとりまとめ
令和4年度① 技術検討委員会における検討の要旨,ねらい
第1回技術検討委員会②マイルストーン及びアウトカム指標の設定③将来実装可能な技術の現場実証（先行的導入）
第２回技術検討委員会④ICT活用など短期的効果が期待される導入技術評価⑤全25橋のマネジメントプランの全体最適化
第３回技術検討委員会⑥達成度の評価，今後の課題と未来への展望

東京国際空港橋梁マネジメント技術検討委員会Ⅰ期のとりまとめ
東京国際空港橋梁マネジメント技術検討委員会三木委員長答申

168

２．技術検討委員会における検討の要旨，ねらい〇令和４年度は，令和３年度に実施した対象橋梁９橋の検討結果を基に，新たに１６橋を追加して２５橋を対象とするインフラスマートマネジメントを策定する．

〇令和3年度委員会においては，エアサイド連絡橋,中央南・北連絡橋など全9橋を対象としてインフラスマートマネジメントの検討を行ったが，令和4年度は昨年度の成果を基に，新たに供用開始した「多摩川スカイブリッジランプ橋」を含む25橋を対象としてインフラスマートマネジメントプラン・橋梁編を策定する．
〇令和４年度は，スマートインフラマネジメントの柱となるＩＣＴスキルや耐久性向上スキルの現場実装に向けた試行活用を行い，実用レベルにステップアップする．

〇令和3年度に提案した，インフラスマートインフラマネジメントに関するＩＣＴスキルや構造物耐久性向上スキルの現場実装に向けた種々な試行検討を進める．
・ スマートインフラマネジメントシステムのプロトタイプ等の試行及び効果のモニタリング
・ 昨年度提案した４Ｓプランにおける，メインスキルプロトタイプ等の試行とモニタリング
・ 耐久性向上スキルとなるウルトラファインバブル水（UFB水）による構造物洗浄の確立

2３．マイルストーン及びアウトカム指標の設定
3-2 スマートマネジメント技術ごとのアウトプットとアウトカム指標（案）設定
試⾏活⽤技術

アウトプット

期待する効果アウトカム指標（案）

定期点検のデジタル化（3Dデジタル野帳システ
ムとFEMモデルの統合）

仮想空間における変状の健全度判定，予測評価

定期点検の精度向上とデジタルツインによる維持管理の効率化など

⽇常点検による構造物に発⽣する変状の早期発⾒データ蓄積に基づく重点点検箇所の抽出，点検結果との関係性，要因分析，専⽤⾞両開発などインフラの健全度モニタ
リング

複数の施設の統合管理，検知モデルの精度向上

統合システム（プラットフォー
ム構築）による⾼速かつ最適な対応，現況性能の確認と耐久性の定量的判断など

変状センシングシステム

構造物に発⽣する変状の早期発⾒と臨時点検⽀援

適時・適切な措置によるトータルライフサイクルコストの縮減，使⽤性判断など

遠隔モニタリングシステ
ム（スマートバルブ）

突発的な異常の遠隔検知

⾃然災害発災時における構造物の使⽤性（道路交通の制御）等の判断を遠隔で可能など

UFB⽔による構造物洗浄マニュアル（案）取り纏め

構造物の⻑寿命化：鋼構造物の防⾷塗装耐久性向
上全⾯塗装塗替え回数の低減など①スマートインフラ
巡回点検のスマート化
マネジメントシス
テム
参考資料1‐1②４Ｓプラン
変状センシング・
モニタリング
参考資料1‐2③構造物洗浄
参考資料1‐3169

4

３．マイルストーン及びアウトカム指標の設定
3-１ 令和４年度委員会におけるマイルストーンの設定〇マネジメントプラン・橋梁編の最適化〇試⾏活⽤技術の実⽤レベルに向けたステップアップ

第1回委員会

第1回委員会〇基本計画対象橋梁（16橋）の現況調査，健全〇スマートマネジメント技術試行計画の立案
・インフラスマートマネジメントシステム

度等（短期的効果のモニタリング，検証）
第2回委員会・4Sプランを踏まえた変状センシング・〇基本計画対象橋梁（16橋）の現状把握と健全度診断・評価

モニタリングの試行，検証
・構造物洗浄技術の実用化検討〇各性能低下の予測と必要な措置提示（16橋）（UFB水による最適洗浄手法の確立）

及び優先順位検討
第2回委員会〇中間報告

第3回委員会〇マネジメントプラン・橋梁編の最適化（25橋）〇最終報告

第3回委員会達成度の評価，今後の課題と未来への展望

170

3171

４．試行活用技術の実用レベルに向けたステップアップ
4-2 4Sプランを踏まえた変状センシング・ モニタリングの試行，検証（参考資料1-2参照）
4-2-1 4Sプランのねらい

先進的マネジメント：画期的で，かつ，持続可能．イノベーションとの融合による実現．
Sharp（メリハリのある），Smart（スマートな），Secure（しっかりとした），Sustainability（持続可能）東京国際空港道路施設先進的マネジメント４Ｓ（案）
道路施設マネジメントプランの策定と実行：次世代へ安全・安心を途切れなくつないでいく．

プロジェクト目標：先進的マネジメントプランを具体化するフィールドを構築する．
Sharp
Smart

Smart

SecureSharp：発生してはならない事象の明確化と対応レベルの多層化．
Smart：社会的課題に対応したイノベーションとの融合による高度化．
Secure：微小変化の検知と重要情報の見落とし防止，視認困難情報の取得等による不確実性（不安要素）の低減，確実性の確保．
＋技術の進化・発展にも追随するSustainabilityの具備も重要．

SDGs，ゼロエミッション等の社会的課題に対応したイノベーション
環境発電，自動化，AI，自律的制御，5G，デジタル等の先端技術による高度化．

Secure172

微小変化の確実な検知，視認困難情報の定量分析による不確実性の低減
超高感度インデックス，視認困難事象の分析技術（非線形度等）による実現． 36

４．試行活用技術の実用レベルに向けたステップアップ
4-2 4Sプランを踏まえた変状センシング・ モニタリングの試行，検証（参考資料1-2参照）
4-2-2 変状把握センシング（状態把握，異常時把握等）〇供用後の地盤変状により，常時の支承の移動量に余裕が少なくなっている可能性がある．地盤変状の調査終了時から20年以上経過しているが，その後行った近接目視点検では，支承機能の異常は確認されていない．しかし，支承及び下部工が想定した挙動の範囲となっているという確認は行えていない．これらの前提条件を考慮し，現状の調査可能範囲では，Sharp

レベル２地震発災時における，挙動の推定が困難な状況と言える．
〇このような状況を踏まえ，新たに変動作用（活荷重，風，レベル１地震など）及び偶発作用（レベル２地震）を対象として，目視では確認が困難な構造物の状態変化を早期に捉え，予防保全措置判断を適切に行うことを目的として，高感度インデックスによる構造状態の監視【構造カルテ】を行う．
加速度・ジャイロ（傾斜）・GPS

スマート
センシング（＋Secure）
加速度
・GPS

⾼感度インデックス監視は，中央北・中央南・スカイアーチを対象として⾏う．対象とした理由を以下に⽰す．
①構造物の挙動が特に複雑②ウインド沓の耐荷⼒が不⾜③耐荷機構の要であるタイ材が⽬視による状態把握が困難

Secure
加速度・GPS

Time series data
Dim.1

位置・距離の変化等の情報取得

Phase Space Topology
L𝑇
Dim.2

37173

４．試⾏活⽤技術の実⽤レベルに向けたステップアップ
4-3 UFB水を用いた構造物洗浄の実用化検討（参考資料1-3参照）
4-3-2 実用化検討の流れ
・鋼桁塗装面の洗浄
ウルトラファインバブル水洗浄計画策定
・UFB生成装置（旋回液流方式，キャビテーション方式）
・UFB水及び個数濃度確認方法
・UFB水洗浄効果確認
第1回技術検討：アドバイザー会議
・その他
テクニカルアドバイザー：慶應義塾大学・寺坂教授

UFB水洗浄箇所詳細調査

・UFB水洗浄計画変更

UFB水生成装置比較試験

・UFB水（旋回液流方式．キャビテーション方式）の生成確認等＊１＊１：一般社団法人ファインバブル産業会，ファインバブル学会連合，日本混相流学会，FBIA製品認証登録UFB水生成装置

第2回技術検討：アドバイザー会議

現地試験施工，洗浄効果計測

UFB水等構造物洗浄マニュアル策定
外部公表資料作成

174

・第2回東京国際空港橋梁マネジメントに関する技術検討委員会にて概要説明
・UFB水洗浄効果等も計測，確認
・第３回東京国際空港橋梁マネジメントに関する技術検討委員会にて試験施工結果説明＊ウルトラファインバブル（UFB）：直径1μm未満の泡64

４．試⾏活⽤技術の実⽤レベルに向けたステップアップ
4-3 UFB水を用いた構造物洗浄の実用化検討（参考資料1-3参照）
4-3-6 STEP3における施工検証の分析

塩分除去率（1回目） [%]120
洗浄前付着率が比較的小さく、１回洗浄時には確率的にUFB水が優勢であることを示している。

100y = 0.0446x + 73.256
R² = 0.0391
y = 0.0668x + 63.349
R² = 0.2195

8060

洗浄前付着塩分量は若干異なるがUFB>水道水になっている、

402000

A橋UFB

A橋水道水

B橋UFB

B橋水道水

C橋UFB

C橋水道水

R3年A橋UFB

R3年A橋水道水

線形 (UFB近似曲線)

線形 (水道水近似曲線)

100200300400
洗浄前付着塩分量 [mg/m2]

500（１）洗浄前付着塩分量が50～100mg/m2の範囲で，塩分除去率の下限値は，水道水■でもUFB水●でも約40%と差がない．しかし，上限値（塩分除去率90～100%）に達した回数はUFB●が6点に対し水道水■
では１点のみであり，確率的にUFBが優位である．
（２）塩分除去率の近似曲線は，UFBが水道水を上回っており，洗浄効果が高い．

175

68

176

177

178

令和 3 年度、令和 4 年度に開催した『東京国際空港橋梁マネジメントに関する技術検討委員会』において審議、検討した内容、成果について骨子を取り纏めた結果は以上である。
なお委員会における審議、検討等の詳細については、委員会資料本編及び参考資料等を参照すること。
令和 5 年 3 月 29 日

東京国際空港橋梁マネジメントに関する技術検討委員会

令和 5 年 3 月 29 日、国土交通省東京航空局長室において、三木千壽委員長から藤田礼子東京航空局長に対し、ここに示す答申本文及び関連資料が答申された。

令和 3 年度、令和 4 年度の 2 箇年に渡って設置された「東京国際空港橋梁マネジメントに関する技術検討委員会」において審議、検討された内容、成果及び三木千壽委員長から国土交通省東京航空局藤田礼子局長に答申した答申本文及び答申資料は以上である。

東京国際空港橋梁マネジメントに関する技術検討委員会
令和 5 年 3 月 31 日179