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2012/2/10 空港土木施設技術に関する講演会@東京

空港舗装補修要領について

国土交通省 国土技術政策総合研究所
空港研究部 主任研究官
坪川 将丈
1

空港舗装に関する技術基準・要領
空港土木施設の設置基準解説（H20.7改定，H22.4一部改訂）
基本施設等（滑走路・誘導路・エプロン等）
に関する要求性能，性能規定，幅・勾配等
空港舗装設計要領（H20.7改定，H22.4一部改訂）
基本施設のAs舗装，Co舗装に求められる性能と照査方法（新設時の設計法）
空港舗装補修要領（案）（S56（案）作成，H11，H19に一部改訂）
基本施設のAs舗装，Co舗装の調査法，評価法，補修設計法
H23.4に「空港舗装補修要領」に改定

2

1

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主な改定点
補修設計法
新設設計（空港舗装設計要領）と同様に性能規定化 ＆ 照査法に理論的設計法の導入
調査・評価方法
FWD調査，路面性状調査の部分改定
熱赤外線調査の導入
補修材料，補修方法
タックコート，アスコン一層最小施工厚，再生アスコン，グルービング施工の部分改定
コンクリート補修工法の追加
3

新補修要領における補修フロー
定期点検の実施
路面性状調査，すべり摩擦係数調査↓ 路面の評価がNGの箇所
非破壊調査の実施
FWD調査，熱赤外線調査，累積疲労度調査↓ 構造上問題がある可能性がある箇所
解体調査の実施可能性小 →As層の試験（コア採取・室内試験）
可能性大 →As層・路盤・路床の試験（室内試験・原位置試験）↓ 構造上問題の有無を判定
補修
走行安全性能・表層の耐久性能の回復（構造問題無し）
上記＋荷重支持性能の回復（構造問題有り）
42

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調査・評価方法について

5

路面性状調査PRI (Pavement Rehabilitation Index)
・空港舗装の供用性を示す指標
・アスファルト：ひび割れ率，わだち掘れ，平坦性
・コンクリート：ひび割れ度，目地部の破損率，段差・3年に一度調査
・アンケートによる「技術者の主観的評価」と実測値による「舗装の劣化性状の測定値」とを関連付けるために示された（港研資料，1982）．
→「性能」から決まったものではない・「PRI」のみで見るべきではない．
それぞれの「3項目の値」で評価も可能．

63

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management① わだち掘れ測定方法の改定

横断プロフィルグラフ

ハンディプロファイラー

今回追加※ 路面性状測定車も追加
7① わだち掘れ測定方法の改定
横断プロフィルグラフ
3～4mごとに計測するので，時間がかかる．
ハンディプロファイラー
端から端まで一回で測定可能なので，迅速な調査が可能．

水準測量実施個所（横断プロフィル）
水準測量実施個所（ハンディ）84

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management① わだち掘れ測定方法の改定
わだち掘れ測定位置の変更
改定前
3ユニットのうち最大の位置で測定
問題点
データ密度が希薄．毎回計測位置が異なる
改定後
全てのユニットにおいて固定位置で測定
縦断方向

改定前
赤線：連続3ユニットで最大位置（調査年度により変動）

改定後
9青線：ユニット中央（調査年度によらず固定位置）② 平坦性測定方法の改定
改定前
3mプロフィルメータ（の原理を用いた路面性状測定車）による平坦性σ（1.5mごとの相対高さの標準偏差）の測定
平坦性σ＝ある区間の平均的な凹凸量を数値化した値
測定方向（1.5mごと）
記録機

前輪

測定輪

測定輪と前後車輪との相対高さを測定

後輪

路面

1.5 m

1.5 m

3mプロフィロメータの原理による平坦性σの原理

105

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management② 平坦性測定方法の改定

路面性状測定車11② 平坦性測定方法の改定
問題点
・簡単だが，わかることが少ない
・平坦性σは路面の波長によって大きく変化する値
・航空機の走行に支障を与える凹凸の検出ができない
改定後
・路面の縦断絶対プロファイルを計測する
・絶対縦断プロファイルを測定可能な機器を使用する（ハンディプロファイラー，一部の路面性状測定車）
・絶対プロファイルを測定することにより従来の平坦性σの算出
局所的な凸凹の把握 が可能となる
・当面は平坦性σによる評価を継続
126

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management② 平坦性測定方法の改定

路面高さ (mm)1000
滑走路南端から測定

500

水たまり
航空機の大きな振動の原因

0-500
滑走路北端から測定

-1000

0500

1000

1500

2000

2500

3000

滑走路南端からの距離 (m)10cmピッチで測定した3000m滑走路の絶対縦断プロファイル（測定開始点の高さをゼロ）
13

Boeing Roughness Criteria

K. J. DeBord : Runway Roughness Measurement, Quantification andApplication - The Boeing Method, Boeing Document D6-81746, Boeing
Commercial Airplane Company

147

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management③ PRI評価の改定
改定前（数値は滑走路の場合）
A区分＝補修の必要はない 8.0～10.0
B区分＝近いうちの補修が望ましい 3.8～8.0
C区分＝できるだけ早急に補修の必要がある 0.0～3.8
路面の評価は3項目より算出されるPRIに基づき行う．
問題点
B区分の幅が広すぎ，評価に苦しむことがある．
PRIのみで評価する傾向がある？
改定後
B区分を三分割
B1＝優先度低，B2＝優先度中，B3＝優先度高路面の評価は3項目及びPRIに基づき行う．
15

PRIによる評価

168All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management

各項目による評価

17④ FWDによる構造評価方法の改定
FWD（フォーリング・ウエイト・デフレクトメータ）＝舗装の支持力を非破壊で測定する装置

空港用FWD（国総研所有）
最大荷重 : 100, 150, 200, 250 kN
載荷版直径 : 450 mm

道路用FWD（舗装会社所有）
最大荷重 : 50～150kN
載荷版直径 : 300 mm

189All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management④ FWDによる構造評価方法の改定
改定前
・高度な解析手法を用いているが，精度が低い．
・FWD載荷荷重は200kNを標準（200kN対応は国総研，港空研，成田，関空，一部会社が所有）
問題点・判定結果が現実とかい離（解析手法の信頼性の問題）
・空港での調査＝小規模空港であっても空港用FWD（200kN）

19④ FWDによる構造評価方法の改定
改定後
評価法の改定・構造上問題の有る「可能性のある箇所」を特定する試験→当該個所については詳細な解体調査を実施し評価・たわみ比＝計測たわみ÷規準たわみの比較により評価を行うシンプルな評価方法に変更
運用方法の改定
・200kN以下のFWDでも使用可能→舗装厚に応じて舗装会社所有の100kN，150kNでもOK
・舗装新設後，大規模改修後に初期値を測定することを標準．
→次期大規模改修時の参考値とする．
2010

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management④ FWDによる構造評価方法の改定
2.0

たわみ比

1.5

平行誘導路
クラック近傍クラックから10m

1.00.50.0.
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11

測点名

仙台空港での計測例
21④ FWDによる構造評価方法の改定
アスファルト舗装における載荷荷重の目安
基準舗装厚90cm以上90cm未満載荷荷重150kN以上100kN以上

コンクリート舗装における載荷荷重の目安
版厚36cm以上
36cm未満載荷荷重150kN以上
100kN以上

・上表はあくまで目安
・道路舗装程度の場合は，50kN以上でも可2211

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management④ FWDによる構造評価方法の改定
アスファルト舗装における載荷荷重の目安
基準舗装厚90cm以上90cm未満

載荷荷重
147kN以上
98kN以上コンクリート舗装における載荷荷重の目安
基準舗装厚36cm以上36cm未満載荷荷重147kN以上
98kN以上載荷荷重を一般的な呼称に改定予定
23

2000年夏 名古屋空港

2412

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management⑤ 熱赤外線画像による層間剥離探査

打音調査
改定前
改定後

熱赤外線調査

ハンマーによる打音調査（人海戦術）
熱赤外線画像による調査（迅速）調査に適した気象条件か否かの事前判定式，使用する熱赤外線カメラの要件を記載
25⑤ 熱赤外線画像による層間剥離探査
熱赤外線カメラを用いて，層間剥離に起因する舗装表面の高温部／低温部を検出 する手法
剥離直上部は「熱しやすく冷めやすい」状態
・日中（温度上昇期）
剥離部温度＞健全部温度・夜間（温度下降期）
剥離部温度＜健全部温度
温度低温度高表層
層間剥離
基層
日中の舗装温度解析例（夜間はこの逆）

26

13

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management⑤ 熱赤外線画像による層間剥離探査
赤外線調査のポイント①層間剥離の「空気層」が厚いほど検出しやすい．
剥離していても「接触」していれば検出しづらい．
②全ての剥離を検出できるものではない．
面的に赤外線で検出→点的に打音で確認する．
③その場で判定可能．
誰がのぞいてもその場でわかる（慣れは必要）．
④昼夜の気温差が大きい方が検出しやすい．
冬季は厳しい（予想算定式あり）⑤昼間に調査可能なら，昼間の方が検出しやすい
剥離部は周囲に比べ，昼間は高温，夜間は低温

27

実際の適用事例・大阪国際空港2011年7月～10月において計6回実施
・3人/パーティー（熱赤外線カメラ担当，打音調査担当，記録担当）

熱赤外線カメラ担当

記録担当
打音調査担当28

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調査手順①カメラ設定キャリブレーション
微妙な舗装表面の温度差を検出する必要があるため，モニタ表示の温度レンジ（上限温度と下限温度）を設定．
②調査の実施
カメラ担当者が舗装表面温度を観察し，低温部を探査．
③異常個所の確認
カメラ担当者が低温部を確認した際は，低温部をレーザーポインタで照射することで打音調査担当者に位置を知らせ，打音調査を実施．
④位置の記録異常個所をマーキングし，異音が大きい場合は緊急補修，異音が小さい場合は経過観察．
29

可視画像と熱赤外線画像
低温部

可視画像

熱赤外線画像30

15

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観測された舗装表面温度
調査日時

日平均気温
（℃）

2011/8/9
21:30～23:15

30.5

2011/8/23
21:30～23:30

27.5

2011/9/8
21:30～24:00

24.9

健全部温度（℃）

異常部温度
（℃）

温度差
（℃）

異音状況

33.2
32.4
30.0
29.7
29.2
29.2
29.5
29.7
29.6
29.9
29.8
29.3
30.3
31.0
29.9
29.8
30.3
29.8
30.9
30.4

30.9
32.0
29.4
29.1
28.7
28.4
28.6
28.7
29.0
29.1
29.4
28.9
29.1
29.8
29.0
29.0
30.1
29.7
30.0
29.6

2.3
0.4
0.6
0.6
0.5
0.8
0.9
1.00.60.8
0.4
0.4
1.2
1.2
0.9
0.8
0.2
0.1
0.9
0.8

大小小小小小小小小小小小大大大大小小大大異音が大きい個所は比較的温度差が大きく，カメラにより発見しやすい傾向がある．

31

長所と短所
大阪空港事務所の調査担当職員からの聞き取り．
【長所】
・3人/パーティーで広範囲を短時間に調査可能．
およそ15000m2を2時間程度．
・準備が簡単．機動性に優れ安価．
・打音調査（点調査）で漏れた箇所を熱赤外線調査（面調査）で発見することが可能
・局所的破損なのか広範囲の破損なのか，進行しているのかいないのかの記録が得られる．
【短所】
・全ての異音箇所を発見するのは困難．
・モニタ表示設定（上限温度，下限温度）が難しい．
・気温が低下すると探査が困難．

32

16

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補修材料・補修工法について

33⑥ 高性能タックコート
PKM-T使用

界面で破壊しにくい

PK-4使用界面で破壊しやすい

改定前（H19改定事項）
作業条件等によりタックコートの養生時間が確保できない場合は付着性が高く，速乾性のある改質系乳剤の使用が望ましい
改定後
夜間の施工においては日本アスファルト乳剤協会規格
JEAAS-2011に示されているPKM-Tを使用することを原則昼間の施工においても使用が望ましい
3417

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management⑦ アスコン最小施工厚
改定前
表層は最大骨材粒径の2倍以上
20mm骨材 → 4cmが最小厚13mm骨材 → 3cmが最小厚

骨材

アスファルトモルタル

問題点
最大骨材粒径に対して施工厚が薄い場合，施工性や平坦性が低下する．
改定後
表層は最大骨材粒径の2.5倍以上
20mm骨材 → 5cm
13mm骨材 → 4cm※「LA-3以上の場合は，耐流動性の観点から，表層は骨材20mm以上が望ましい」を追加

35⑧ 再生アスファルト混合物の使用
改定前
新規アスファルト混合物と同様の配合規準
マーシャル安定度，フロー値，空隙率，飽和度，問題点
再生アスファルト混合物は水に対する抵抗性が低く，長期的には，骨材とバインダが剥離し，ポットホール等の破損が発生しやすい．
改定後
新規アスファルト混合物の配合基準に加え，水浸ホイールトラッキング試験による剥離面積率が5％以下であることを確認する．
3618

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management⑨ 改質Asに対するグルービング養生日数
改定前
空港土木施設施工要領「グルービングの安定性を確保するため，表層は可能な限り養生期間をとることとし，最低でも2箇月間養生後，グルービングを施工する」

施工直後に目つぶれ・角欠けが発生したグルービング

37⑨ 改質Asに対するグルービング養生日数
問題点
・2ヶ月間ノングルーブ状態になる．
→すべり摩擦・排水性能の低下→航空機の運航に影響（風速上限値の低下）
・改質Asはグルービングの安定性が高い．
改定後補修工事後にグルービングを施工する場合には，表層のアスファルト混合物を施工してから2 ヶ月以上経過した後に行う必要がある．
ただし，表層に改質アスファルト混合物を用いる場合には，施工してから1 ヶ月以上経過した後にグルービングを施工することができる．
3819

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management⑩ 薄層付着オーバーレイ工法
空港コンクリート舗装の補修方法（既設Co版温存）直接オーバーレイ ｰ 非常にあいまい分離オーバーレイ ｰ 既設版と新設版を分離
付着オーバーレイ
・既設コンクリート舗装の有効利用・勾配修正に適用可能（オーバーレイ層の薄層化）・共同研究では「WJ＋SB」「SB＋接着剤」を検証
オーバーレイ層
オーバーレイ層
分離層

オーバーレイ層

既設版

既設版

既設版

直接オーバーレイ

分離オーバーレイ

付着オーバーレイ39⑩ 薄層付着オーバーレイ工法
ウォータージェットによる表面処理表面処理後

表面処理前

4020

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management⑩ 薄層付着オーバーレイ工法
ショットブラストによる表面処理

41⑩ 薄層付着オーバーレイ工法
ショットブラスト・接着剤による表面処理
ショットブラスト

接着剤塗布

4221

All Rights Reserved, Copyright(C)2012, National Institute for Landand Infrastructure Management⑩ 薄層付着オーバーレイ工法
必要付着強度
最小引張強度が1.6MPa以上
室内引張試験で確認．

界面付着処理方法
ＷＪ+ＳＢ併用工法
ＳＢ+接着剤併用工法の適用性を確認

材料
普通コンクリートで問題なしオーバーレイ厚
最小OL厚5cmで施工可能

43⑩ 薄層付着オーバーレイ工法
コスト
施工面積が小さいと打換えと比べて不利．

既設版の評価
全ての既設版に対して適用可能なわけではない．
特に材料の劣化で既設版の表面が傷んでいる（ポップアウトやスケーリングなど）場合には付着が十分に確保できない場合がある．

適用事例
新千歳空港，東京国際空港

4422

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参考）舗装温度解析プログラム
研究成果
・舗装温度の時系列解析を行うことが可能．
・複数層施工時にも対応．
・表面温度のみならず，内部温度も推定可能．
主な用途
・同日複数層施工の表基層オーバーレイ工事時の明朝までの舗装温度低下予測．
・StAs，改質Ⅱ，中温化などの合材敷き均し温度が異なる場合の降温時間を予測可能．
補修要領にて当該プログラムを参考として記載
45

解析事例

温度 (℃)

一層目温度，二層目温度ともに概ね実測値と一致する．
220
200
180
160
140
120
100
8060
40200実測温度
新設表層表面 (z=0cm)
新設表層中央 (z=4cm)
新設基層中央 (z=11cm)

新設基層敷き均し

解析温度
新設表層表面 (z=0cm)
新設表層中央 (z=4cm)
新設基層中央 (z=11cm)

新設表層
敷き均し

.

3:00 3:20 3:40 4:00 4:20 4:40 5:00 5:20 5:40 6:00

時刻

4623

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定量的な分析
一層施工

tcool  213  0.96Ti  3.3Ta  13a
降温時間

二層施工

一層施工厚

初期温度

気温

合計施工厚

施工時間間隔tcool  314  1.48Ti  5.0Ta  10b  0.71c
条件
初期温度
気温

一層施工厚
施工時間間隔相当する降温時間
一層施工で二層施工で30分程度短縮 45分程度短縮
30℃低下
9℃低下
2cm程度の減厚（二層施工では合計4cm程度）
60分程度の－短縮47

ご静聴ありがとうございました24