特別講演「河川の流れの計測技術に関する最近の研究」

研究発表「コンクリート構造物の維持管理段階における
CO2 排出量の試算」

研究発表「除雪業務管理システムについて」

研究発表「トンネルの環境改善、生産性向上について」

岐阜社会基盤研究所について
当研究所は、県内建設業界、岐阜大学工学部社会基盤工学科、（公財）岐阜県建設研究センターなどが連携した研究組織として、新たな技術開発や建設行政の課題を解決するな
ど、県内建設業界全般の技術力の向上・活性化をめざし平成１４年に設立されました。
○各組織が持つ「ノウハウや技術」を結集した新たな研究所のシステムを確立します○大手建設業に負けない技術を身につけることで県内建設業界の活性化を目指します○新技術や応用技術の研究開発、地域特性に応じた具体的な技術課題を解決します○現場内事故の原因究明や、特殊な対策が必要な工法検討へのアドバイスなどを行います

ＩＮＤＥＸ■令和５年度

役員・会員

・・・

１

■令和５年度

研究テーマ一覧

・・・

２

・・・

３

●ごあいさつ

・・・

４

●特別講演

・・・

５

●研究発表

・・・

９

■岐阜社会基盤研究所

第２０回研究発表会

令和５年度

岐阜社会基盤研究所

役員・会員

理事会（敬称略）
所 長

神 谷

浩 二

岐阜大学工学部社会基盤工学科長

理 事

各 務

剛 児

(一社)岐阜県建設業協会会長

理 事

浅 野

芳 宏

(一社)岐阜県測量設計業協会会長

理 事

安 江

修 平

(一社)岐阜県特殊工事技術協会代表理事

理 事

船 坂

徳 彦

(公財)岐阜県建設研究センター理事長

幹事会（敬称略）
幹事長

小 野

弘 康

(公財)岐阜県建設研究センター常務理事兼事務局長

幹 事

小 林

智 尚

岐阜大学工学部社会基盤工学科教授

幹 事

沢 田

和 秀

岐阜大学工学部附属ｲﾝﾌﾗﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄ技術研究ｾﾝﾀｰ長

幹 事

池 戸

昭 弘

(一社)岐阜県建設業協会専務理事

幹 事

市 橋

政 浩

(一社)岐阜県測量設計業協会副会長

幹 事

松 原

隆 司

(一社)岐阜県特殊工事技術協会理事

会計監事（敬称略）
監 事

原

義 人

岐阜社会基盤研究所(一社)岐阜県建設業協会事務局長

会員（構成団体）

国立大学法人岐阜大学工学部社会基盤工学科

公益財団法人岐阜県建設研究センター

一般社団法人岐阜県建設業協会

一般社団法人

岐阜県測量設計業協会

一般社団法人岐阜県特殊工事技術協会

岐阜社会基盤研究所
一般社団法人賛助会員

岐阜県建設コンサルタンツ協会

岐阜県地質調査業協会
岐阜県建設産業団体連合会

1

令和５年度

岐阜社会基盤研究所

研究テーマ

研究テーマ

研究期間

研究の概要

担当団体

① 地方インフラとしてのコ

令和元年度

持続可能な社会の実現に向け

岐阜大学

ンクリート構造物のサス～令和5年度たインフラに対する多様性をテイナビリティのあり方明らかにし、地方インフラにおけるサステイナビリティのあり方を検討する。さらにコンクリート構造物の設計、施工、維持管理において必要な活動内容や、実現可能な枠組みについて検討する。

② 2040年の測量・設計業

令和4年度

2040年に岐阜県の人口は、現

岐阜県測量設計～令和6年度在の190万人から概ね150万人

業協会に減少すると予想されている。このため、岐阜県の今後の社会資本整備や保全における課題を精査し、我々のワー
クライフバランスとのマッチ
ングを考慮した技術革新、特に岐阜県の特性に応じた測量設計の技術とは何かを検討して、2040年の岐阜県の測量設
計業の未来予想図を作成する。
③ 市町村ごとの実情に応じた橋梁の維持管理マネジ
メントに関する研究

令和4年度

市町村が管理する橋梁の約8岐阜県建設研究～令和5年度割を占める橋長15m未満の小センター

規模橋梁について、劣化予測に基づく計画的な維持管理を可能にするとともに、機能回復の水準ごとの補修を市町村の実情に応じて使い分けられる仕組みを構築することで、コスト削減や対策の平準化が可能な橋梁維持管理マネジメ
ントの手法を研究する。

2

岐阜社会基盤研究所

第20回研究発表会

令和5年10月26日（木）に20回目となる研究発表会を開催しました。昨年度は新型コロナウイル
ス感染症対策のため、会場とオンラインの併用（ハイブリッド方式）としていましたが、今年度より会場のみの開催を再開し、行政機関や構成団体から総勢86名の方に参加いただきました。
神谷浩二所長（岐阜大学工学部社会基盤工学科長）による開会のあいさつに始まり、続いて岐阜県都市建築部 藤井忠直部長から来賓あいさつをいただきました。
特別講演では、岐阜大学工学部社会基盤工学科吉村英人助教にご講演いただいた後、各団体から研究発表を行いました。
発表終了後、神谷浩二所長から講評をいただき、最後に船坂理事（(公財)岐阜県建設研究センター）から閉会のあいさつをいただきました。

開会挨拶（神谷所長）

来賓挨拶（藤井部長）

特別講演（吉村助教）

閉会挨拶（船坂理事）■特別講演「河川の流れの計測技術に関する最近の研究」
岐阜大学 工学部

社会基盤工学科

助教

吉

村 英

人

國

枝

稔

飯

島 悠

甲

■研究発表会① 「コンクリート構造物の維持管理段階における
CO2 排出量の試算」
岐阜大学 工学部 社会基盤工学科 教授② 「除雪業務管理システムについて」(公財)岐阜県建設研究センター 社会基盤情報部 主任技師
③ 「トンネルの環境改善、生産性向上について」(一社)岐阜県特殊工事技術協会

トンネル技術委員会

3氏

ごあいさつ本年度、所長を務めております神谷でございます。よろしくお願いいたします。
まずは、この度の第20回研究発表会におきまして多くの方々にご参加いただき、お礼を申し上げたいと思います。
岐阜社会基盤研究所は、2002年12月に設立をされまして、現在21年を経過したところでございます。本日、第20回の発表会を迎えているということでございますが、これまで研究所では、産官学の神谷浩二

岐阜社会基盤研究所長
岐阜大学工学部社会基盤工学科学科長

連携によって、技術開発や様々な情報等の意見交換しながら交流を進めつつ、地域課題を解決する等の目的において、これまで多くの成果が得られていると感じております。
さて、設立当時を振り返ってみますと、2002年頃というのは、大学でも産官学連携の推進がより活発になった時期でもございますが、そうしたことも踏まえ、岐阜では先駆的に
こうした研究所が設立されたかと思います。
産官学連携というのは、皆さんご存じのように、結局のところは知をいかに結集するか、技術をいかに結集するか、さらには様々な立場の方がいかにそこでうまくチームをつくっていくかという、そういったところになろうかと思います。やはり人のつながりというのは非常に大切であって、こうした研究所という場を通じて、いろんな組織間連携もそうですが、やはり個々のつながりが非常にできているのではないかと感じております。
今後とも、こうした「人のつながり」というのはますます大切になってまいりますので、この研究所の中でもこれからしっかり維持し、何か様々な課題が生じるたびに、チームをつくりながら解決、また、技術開発ができていければよいのではないかと思っております。
以上、簡単ではございますが、私の挨拶とさせていただきます。本日は研究発表会、それから意見交換会のほうでも、活発な意見交換と交流をしていただけることを期待してお
ります。

4

特別講演
河川の流れの計測技術に関する最近の研究
岐阜大学 工学部 社会基盤工学科

助教

吉村英人

術プロジェクト」”のスライド中央にある「第 4 弾：

今日は、「河川の流れの計測技術に関する最近の研究」というテーマでお話いたします。

流量観測機器の無人化・自動化」に関することです。

私は、令和 4 年 10 月より岐阜大学の工学部社会基

河川の流れの計測技術は主に流量観測技術として盤工学科に助教として着任し、ちょうど１年が経ちま発展してきました。流量観測は低水と高水（洪水）にした。それまでは、数値計算や解析技術を活用したコ

分けられますが、洪水時の流量観測は浮子観測が現在

ンサルティングの仕事をしていました。研究分野は主でも標準とされています。浮子観測は実際に河川に行に河川を対象とした水理学や数値流体力学、また、今き、浮子を投げ、それが流下する距離と時間から表面

日のテーマである流れの計測技術になります。

あるいはある水深での代表流速を求める古典的な方

河川では流れだけではなく、水位や河床形状あるい法です。また、代表流速から推定した断面平均流速とは河床材料など、様々なものが計測されています。計

河道面積を掛けて流量を算出します。

測された情報は河川の計画や管理、数値予測モデルの浮子観測は流速が速く流下物の多い国内の河川で開発・検証、流れの現象理解などに活用されています。

も安定した計測が可能な方法として国内で採用されしたがって、実務と研究の両面で多くの計測が行われてきました。しかし、洪水時に河川に行き、浮子を投ています。

下する必要があるため、作業員の安全性が担保できな

近年、河川における計測技術は大きく進展し、高精

いこと、もとより人員が確保できないとなどから、こ度かつ高解像度のデータが効率的に取得できるようれに代わる高度化手法の実用化が進められています。

になっています。計測技術としては画像、超音波、電高度化手法には電波流速計、画像計測、ＡＤＣＰと波、レーザーなどがあります。さらに最近では、衛星

いった非接触型の計測手法があります。電波流速計は画像を用いて河道の植生分布や水際情報といった広河川の表面に照射した電波のドップラー効果を利用

範囲のデータも取得できるようになってきました。今して表面流速を計測するものです。河川表面の波紋は

日お話しする河川流量も衛星画像から計測できたと概ね流れの移流速度で流下していくということが 分

いった研究事例も出てきています。さらに、計測技術

かっており、電波流速計ではその移流速度を計っていにＡＩや機械学習を取り入れることで、直接計測できることになります。

ない情報を尤もらしいものとして推定する技術も発同じように表面流速を計測するものとして、画像計

展してきています。また、国土交通省は甚大化する水測があります。これは、河岸や橋梁に設置されたＣＣ

災害に対応するために「革新的河川技術プロジェク

ＴＶカメラなどを活用し、それで撮影された動画像かト」で計測技術の高度化と社会実装を進めてきました。 ら表面流速を求めるものです。解析方法にはＳＴＩＶ
このプロジェクトの中で検討された技術が既に実河やＬＳＰＩＶと呼ばれるものがあります。例えばＳＴ川でも使われるようになっており、このような背景か

ＩＶは、“画像解析”のスライドの図に示すように、らも、計測技術の高度化が進んでいるということをご河川表面を撮影した動画に検査線と呼ばれる線を引認識いただきたいと思います。

きます。この検査線を時間方向に積み重ねていくと、今日お話するのは主に“国土交通省「革新的河川技

スライドの図にあるような斜めの縞模様が見えてき5

響を考慮した表面流速や流量の補正が必要になってきます。
現在、我々は風が表面流速や水面下の流速分布に及ぼす影響を調べるための研究を行っています。流量観測の観点からは風速が何 m/s の時に表面流速がどれぐらい増減するのか？ということが知りたいのですが、これに関しては残念ながらまだ十分な知見が得られていません。
研究の一例として令和 5 年 7 月頃から行っているます。この縞模様は電波流速計と同じように波紋の移長良川忠節橋での観測をご紹介します。“風が表面流

流を画像で捉えたものになります。従って、この傾き

速に与える影響の評価（上）”のスライドのとおり、から表面の流速を求めることができます。電波流速計

木曽川上流河川事務所に設置されているＣＣＴＶカや画像計測はいずれも無人化が実現できる大きなメ

メラで表面流速を計測すると同時に、事務所屋上とそリットがあります。また、画像計測では既存のＣＣＴ

ばの水位観測所の二か所に風向・風速計を設置していＶカメラを活用できることもあり、機器の導入費用がます。

低く抑えられる点もメリットとして挙げられます。

“風が表面流速に与える影響の評価（下）”にはＳ

もう一つはＡＤＣＰです。これは電波流速計や画像

ＴＩＶによって得られた波紋の時空間画像とそれを計測とは違い、河川内部の流速分布を直接計測するも波数と周波数のスペクトルにしたものを「弱風時」とのです。もともとは設置型で初期費用や維持管理費用「強風時」で比較した結果を示しています。スペクトが掛かることがデメリットでしたが、最近はラジコンルというのは一見ランダムにしか見えない変動成分

ボート型の可搬式のものも普及しており、費用に関しがどういった波数や周波数の成分から構成されていては改善されてきているように思います。流速分布にるのかを分かりやすくするためのものです。時空間画

加えて水深も同時に計測することができるため、電波像からは両者の違いはよく分からないと思いますが、流速計や画像計測よりも詳細かつ精度のよい計測がスペクトルではその違いを見ることができると思い

可能です。

ます。

“高度化手法（非接触型手法）の精度”のスライド「弱風時」では約 60 度の角度に中央で交わる白色は画像計測であるＳＴＩＶおよびＬＳＰＩＶとＡＤの明瞭なピークが確認できますが、このピークは表面ＣＰによる計測結果を比較したものです。この結果か

流速の移流を表しています。「強風時」もこれと同じ

ら画像計測でも表面流速はＡＤＣＰに一致する精度で計測できていることが分かります。
もちろんいつも精度よく計測できるわけではなく、課題もあります。電波流速計や画像計測は表面流速を計測しますが、水面下の流速分布はわかりません。そのため何らかの形で流速分布を決める必要があります。実用的には対数則やべき乗則に従う流速分布や、
表面流速と水深平均流速の比である更正係数が用いられています。特に、更正係数は表面流速に掛けるだけで水深平均流速が得られるため非常に便利な係数です。しかし、これらは等流平衡状態を仮定した場合の流速分布や係数です。横断方向に強い二次流がある
場合、流れに加減速がある場合、あるいは風が強く吹いている場合などには流速分布が変化しますので、平衡状態を仮定した流速分布や更正係数では推定流量に誤差が生じます。特に、このような流れでは通常水表面で生じる最大流速が水面下に現れる velocity-dipと呼ばれる現象が生じます。従って、このような流れでの水面下の流速分布を予測する方法やそれらの影

6

場所にピークがありますが、「弱風時」よりも色は薄くピークが弱くなっています。また、第 2・第 4 象限にはこれとは別のピークが確認できます。別のピークがあるということは移流とは異なる成分、つまり風により生じた風波が画像にも表れていると考えています。このような移流とは異なる成分が実際に表面流速の計測にどのような影響を及ぼすのか、あるいは推定
流量にどれぐらいの誤差を生むのか、ということは今調べているところですが、このようなものが風の有無によって表れてきますので、実際に考慮していかないといけないと考えています。
ここからは流れの計測技術の今後の発展についてお話したいと思います。表面流速は平均流に関しては実用的に計測できるようになりました。一方で、乱れを含む瞬時場、すなわち乱流場を計測するにはまだ難しい部分があります。
現在、我々は中波赤外線カメラを活用して乱流場の計測を試みています。中波赤外線カメラは赤外線カメラの一種ですが、温度分解能が高いことに加えてカメラそのものを冷却することで対象物の温度分布を高していくのかということになると思います。川の流れ、精度に測ることができます。

いわゆる開水路の流れにおいて、水面下の流れや状態

この中波赤外線カメラを使って河川表面を撮影すは、最終的には何らかの形で水表面に表れてきます。

ると、“中波赤外線カメラによる撮影動画”のスライ

この水表面に表れてくる波紋やパターンというのは、

ドに示すような白黒の模様が流下していく様子を捉普段私たちが川で見ているように、一番視認性が高く、えることができます。これは河川表面の微小な温度分

観測しやすい情報なので、そこから水面下にある様々

布が可視化されたもので、表面に現われる渦構造に対な情報を推定できないかと考えています。

応しています。撮影したのは肉眼で見ると河底が透け

例えば、水表面に現れる渦の大きさは水深と相関がて見えるような河川ですが、中波赤外線を用いることあるということが昔から言われてきました。我々はこによって肉眼では確認できない詳細な温度分布が鮮の渦のスケールを中波赤外線カメラで得られた乱流

明に浮かび上がってきます。

場から抽出し、そこから水深を推定する研究を進めて“中波赤外線カメラによる撮影動画＋ＰＩＶ解析

います。また、計測技術と数値計算を融合させるデー

結果（発散値）”のスライドにはこの画像からＰＩＶ

タ同化技術により、水表面の流れから水面下の流れをで得られた表面流速の発散値を示しています。発散値

予測するための研究も進めています。海外でもＡＩやは川底からの湧き出しが赤色、潜り込みが青色で描か

機械学習を活用した類似の研究が行われていたりもれています。このように中波赤外線カメラにより乱流します。

の渦構造を捉えた瞬時場が計測できるようになって

今日は河川の流れの計測技術について、流量観測にきました。

用いられるようになった高度化手法とそれに関するでは、このような瞬時場や乱流場の計測を何に活用

課題、さらに現在取り組んでいる計測技術に関する研究の一部をご紹介しました。これらの研究はまだまだ初期の段階で、すぐに実用化できるというものではありません。しかし、流量観測の高度化技術と呼ばれている電波流速計や画像計測も、もともとのアイデアは20 年以上前にあり、それがようやく一般に使われようとなってきたところです。これから開発していく技
術も将来的に活用されることを願って、研究に取り組んでいます。
最後になりましたが、今日ご紹介した研究内容は

7

“まとめ”のスライドに挙げている方々との共同研究の成果によるものです。ご清聴ありがとうございまし【質問】 中波赤外線カメラについて先ほどの映像でた。

は、水の中のエネルギーを計算している、というようなご説明があったと思います。その中で、流れてくる石が当たったりして、例えば火花が散り、そこでエネ
ルギーが発生した場合、影響はないのでしょうか。また、中波赤外線カメラは流速だけでなく、石のようなものも見分けられるのでしょうか。以上 2 点教えていただきたいと思います。
【回答】 計測しているものはエネルギーというよりも温度分布になります。流れの温度分布を計測の対象にしていますが、それ以外の様々な温度分布も検知しますので、流れの中に温度を紛らわすようなものや、周囲の環境、特に日射に強く影響を受けてしまいます。
そのような場合、今回示したような水面の模様自体を捉えにくくしてしまうという課題はあります。これに関してはそのようなものはノイズとして除去するような技術も同時に検討していく必要があると考えています。
ただ、逆にいろいろな温度分布が検知できますので、
例えば護岸の亀裂や、そこからの水の湧き出しなど、目視で判断しにくいものも検出しやすくなりますので、点検などの維持管理技術としても活用できると思
います。

8

研究発表
コンクリート構造物の維持管理段階におけるＣＯ ２ 排出量の試算
岐阜大学 工学部 社会基盤工学科

教授

國枝

稔

基盤研の制度を使って、表題のタイトルのような勉強会を実施させていただいておりますが、本日はその途中経過ということでご紹介したいと思います。
この試算に関する委員会自体は令和元年に立ち上げたものですが、当時 SDGs というキーワードが世の中に普及して、インフラの分野の中で SDGs に対して何をするのか、様々な議論を開始しました。
インフラそのものの持続可能性という話ではなく、社会が持続可能であるためにインフラがどうあるべ
きかという点をまず議論しました。その中で、例えば

まず橋梁点検の事例ですが、橋梁点検は多様な規プレキャストのコンクリート部材が使いやすくなっ模の橋を様々な方法で点検していますので、なかなかていますが、そういうものを遠くから運んできたりし標準的なケースを決めるのが難しいわけですが、このていないか、今ある橋をお金をかけて使い続ける必要条件としては地上からのはしごをかけて行う ケース

性がどの程度あるか、などいろいろなケーススタディと橋梁点検車を使うというケース、それから算定の中ーをしてきました。ご存じのようにここ最近、特にカ身としては橋梁点検作業そのものに伴う CO2 排出と、ーボンニュートラルの話が急激に進んできたという規制による渋滞に伴う CO2 排出を想定しました。移こともあり、今回はカーボンニュートラルに関わる成動距離が片道 25 キロですので、25 キロの距離分、点果をご紹介します。

検車を持っていって、そこで点検して帰ってくるとい

建設段階においては、セメント産業をはじめ CO2うシチュエーションを考え、当然点検車の燃費などをを減らす活動が積極的に行われています。ご存じのよ

参照しながら、CO2 を算出しました。もちろん、規制

うに、セメント会社がセメント事業を売却するぐらい、 等のやり方も様々あるわけですが、今回は片側交互通
セメントというのが CO2 を出すということで問題に行の規制条件の下、道路の状況、交通量はセンサスのなっているわけですが、一方で既設の構造物を維持管

結果を使いながら試算してみました。どれか１つに決理するうえで CO2 排出という視点で我々がどんなこめるというのはなかなか難しいため、“橋梁点検の事とをしているのかというのを調べていくことを主目

例の結果（概要）”のスライド左側のように５ケース的に活動をしています。コンクリート構造物の建設時を想定しました。イメージとしては、横軸に橋梁の規の CO2 を算定する方法は、例えば土木学会では指針

模ということで、50 メートル未満から 100 メートル

案を出していますし、環境負荷、コンクリート構造物

以上の橋梁に対して、縦軸に交通量を例えば 4,000に関わる環境影響を評価する枠組みを ISO13315 シ

台／日以下、あるいは１万台／日以上という具合に、リーズとして規格開発が進められています。いずれにその大・中・小の５ケースについて試算してみると、しても、構造物に対しライフサイクルにわたって我々

大枠インパクトが分かるのではないかと考えられまがどんなことをしているかというのを認識しようとす。

いうのが今回のテーマです。
検討したのは、特に橋梁の点検、補修補強、伸縮の取替えや橋脚の巻立てであり、我々が CO2 をどの程度排出しているのかを試算しました。これらの成果は論文にまとめて、日本材料学会で発表しましたが、非常に好評であったと聞いています。
検討いただいているメンバーは“委員構成”のスラ
イドのように、コンサルタント、建設業者、PC 業者、点検業者といった、様々な職域の方々に参画いただい
ています。

9

結論から言いますと、点検作業そのものに関わるた場合です。コンクリート舗装が普及しない理由の一

CO2 の量というのは、そんなに多くはなく、規制によ

つに、コストという問題があります。そういう意味でって車を止める、あるいは渋滞をつくってしまうといはこのようにライフサイクルで考えても、アスファル

うものの影響が非常に大きいということになります。

ト舗装の方が安くできるという可能性が示されていすなわち、スライド右側の下方③④⑤の規模によらずます。一方、スライド右側が CO2 の排出量です。同

交通量が少ないものに対し、右寄りの②長大橋で交通

じく横軸が供用年数、縦軸が排出量です。これでいう

量が多い場合、①橋の規模は大きくないが交通量が多と先ほど渋滞の話をしましたが、アスファルト舗装のい場合という順に、規制による影響が非常に大きいと場合、打換えをすればするほど CO2 を排出するこということになります。もちろん限られた条件下ですが、 になり、1 回目のところで既に逆転します。このようその路線の交通量というものに配慮した規制を 上手にコストも当然大事、それから CO2 も最近では配慮

くやらないと、例え点検であっても CO2 をたくさんする一つの軸になっていますので、実態としてどのよ出しているということになります。

うな状況かを理解しておく必要がある状況が分かる

ちなみに、オーダーとしては、排出量が多いケース

かと思います。

で約 25 トンということで、普通の人が 1 年間で出す

以上のように、特に点検や補修補強において、様々

CO2 がおよそ 2 トンから 3 トン言われていますので、な作業を行うわけですが、その中で CO2 排出というそれの 10 倍ぐらいの量を 1 回の点検で出していると視点において我々が何をやっているかというのを理いえます。

解するというのが非常に大事になってきます。今回の次に、橋面舗装の打換えの事例についてですが、ア

試算において、補修補強での CO2 の排出量は 1 工事

スファルト舗装とコンクリート舗装について、残存供当たり 2 トンから 80 トンであるのに対し、点検で試用期間を 100 年とした場合の試算例を示します。な

算した交通渋滞を伴うものは最大で 30 トン程度であぜコンクリート舗装なのかという話ですが、同一施工るというようなことや、維持管理において交通渋滞に量当たりの CO2 排出量で言えば不利な状況になりま

伴う CO2 の排出量の影響が大きいというようなこと

すが、最近様々なところで橋梁の橋面舗装を打換えるが分かりつつあります。現時点においては、CO2 の排時に床版を傷めている、あるいは床版を薄くしている

出量でモノが決まるということは社会基盤の分野でというようなことが指摘されていますので、橋上でははほとんど無いですし、必ずしもそういうケースばか

舗装の打換えを少なくしたいという趣旨で事例を設りではないというのは重々承知していますが、我々が定しました。さらに、そもそも床版の疲労の問題は、何を行っているかというのをしっかり理解しなけれ厚さが薄いというところが根本的な課題なので、そこばいけないということです。是非こうしたデータをどをこの舗装でカバーできないかというような視点 もんどん蓄積して、環境負荷の低減、一方で作業の必要あります。舗装の厚さは 50 ミリですので、50 ミリの性をしっかり説明することを行っていかなければい

打換えを前提とし、橋長が 15 メートル、幅員が 4 メ

けないと思い、今活動をしています。

ートルという条件で試算をしました。

“まとめ”のスライドにもありますが、本年度、文部科学省から予算をいただいて、一定の条件で CO2“橋面舗装の打換えの事例の結果（概要）”のスラの排出量を簡単に出せるアプリをつくることになっイド左側がコストです。横軸が供用年数で、縦軸がコており、今年度中に試行版ができる予定です。是非管ストですが、上方の直線（緑線）がコンクリート舗装

理者の方、あるいは、特に設計段階でコンサルタントに打換えた場合、下から徐々に階段状に上がってくるの方が様々なメニューに対してどのようになるかと線（青線）が 20 年に 1 回アスファルト舗装で打換えいうことをしっかり情報提供するという行為が大事

10ですので、そのような場面で使っていただくような仕渋滞が最も CO2 の発生に寄与するという組みづくりも、この場をお借りしてお願いしたいと思【質問】っています。

ことが分かったのですが、そうすると車線規制をした

以上、この活動自体はインフラ分野での脱炭素の動り、通行止めをしたりという計画をする際に、県管理きを促進する研究開発の一部ではあり、例えば１つの道路だとか、直轄国道だとか、市町村道路だとか、高橋梁だとたった 30 トンぐらいであっても、それが約規格道路だとか、そういうところの振り分けをきちん

70 万件を超える橋梁があり、また 5 年に 1 回の頻度とできるようなシステムをつくることも必要かと思で継続的に行われるわけですから、日本全国ではかないます。そういう取組みというのは、今こういう試算

りのインパクトがあるということは間違いありませの研究委員会の他に動いているものなのでしょうか。

んので、引き続きご支援のほど、よろしくお願いした【回答】 ご指摘のとおり、いかに合理的にそういう

いと思います。

辺りをプランするか、マネジメントするかという話にご清聴ありがとうございました。

多分結びついてくるのですが、そういう意味でも、今どこに感度があるかということを、やっと理解したぐ
らいの段階です。ではどのようにしてそれを減らしていくかという話になったときに、今のご提案のようなものも一つのメニューにはなるかなと思います。しかし、その辺を横断的にやろうとすると相当ハードルが高そうではありますが、是非管理者の方にもお願いしたいというふうに思います。

11

除雪業務管理システムについて（公財）岐阜県建設研究センター 社会基盤情報部

飯島悠甲

岐阜県建設研究センターは大垣にありまして、今日
この会場に自転車で来たのですが、スマートウォッチを使うと、ここまで何時間かかり、どこで休憩したのかが分かるのですけど、今日お話しするのは、そのような内容を除雪業務に当てはめたようなお話になります。
それでは、当管理システムの開発の背景、システムの概要、最後に今後の予定について、順にお話をした
いと思います。
まずは開発の背景です。除雪業務は積雪寒冷地域にとって、絶対に必要な業務です。そもそも、除雪業務が衰退していくということは、地域そのものが衰退していくということにつながりますので、非常に大事な強要はできず、昨年度の時点では任意的に使っていた業務だと認識しています。

だいているという状況です。
除雪業務が具体的にどのような手順で行われるも一方で除雪業者にとって、今まで、作業の実績の根拠を作成するのがものすごく大変でした。具体的には、 のか説明させていただきます。“開発の背景”のスラ
タコグラフというものを機械につけるのですが、今まイドの図で示してありますように、今までの手法が左では稼働時間を記録し、それを抜き出して、自分の作側のとおりです。最初に雪システムのセンサーの出動

業した路線はどこからどこまでなのか、併せて写真の基準に達すると、除雪業者に連絡が行きます。
そうすると、除雪業者はタコグラフというのをつけ撮影をするのですが、どこで撮影して、何の機械で何て出発します。

時何分に撮影したのか、また、その路線とか機械の整合性のチェックとかを全部手作業でやっていました

除雪する前後に、適宜写真を撮り、そのタコグラフ

ので、人為的なミスが生じるリスクがありました。

を回収して、1 日の除雪業務が終わった後、業務日報

このようなことから、業務の効率化と正確性が求めを雪システムに手入力し、写真台帳をデジカメデータ

られていまして、県道路維持課から要請を受け、この等からつくって、またそのチェックをしてもらうといシステムの開発をしています。

うようなイメージです。

経緯としては結構長く、平成 28 年から県からシス

今回お話しするシステムは、アプリでその開始ボタ

テム開発の話をいただき、順次除雪業者と協力をしなンを押し、アプリ上で写真を撮って、最後に帰還ボタ

がら、どのようなアプリの構成にしたらいいかというンを押せば、根拠資料が出来上がります。その根拠資のを進めてきました。また一方で、県の方でも「雪シ料と連動して、雪システムの方にも日報の情報が送らステム」というシステムを運用しています。これは、れますので、資料作成が楽になるというものです。

現地の雪センサーの情報をもとに一定の積雪値にな

これが「除雪業務管理システム」の概要になります。

ったら、県から除雪業者の方に出動要請をする機能や、システムとしては、アンドロイド端末にインストー

日報を入力して、除雪業務の請求書を作成する機能な

ルするスマホのアプリと、ウェブ側で、道路管理者やどを有するものです。この既存のシステムとの連携を除雪業者が見ることのできるウェブシステムというしないと使ってもらえないだろうということで、令和ものの 2 種類に分かれています。

２年に双方を連携し、そこから様々な課題を解消して、このシステムの目的は、「除雪業務の効率化」、あとは、せっかくログを使うので「除雪作業の見える化」、昨年度から本格運用をしています。

それから、「安全な除雪作業のサポート」という 3 つただ、システムの本格運用といっても、ほぼボランの目的を持って開発をしています。

ティア的な作業となることもあって、システム利用の12それから、3 つ目の「安全な除雪のサポート」で「除雪業務の効率化」というところは、冒頭にもおすが、“除雪業務管理システムの概要③安全な除雪の話ししましたが、“除雪業務管理システムの概要①除サポート”のスライドで示してありますように、事前

雪業務の効率化”のスライドで示してありますように、 に地図上に気をつけておきたいポイントを設定してアプリを起動していくことで、スマホで走行データをいます。例えば、除雪だと標識ですとか、アスカーブ
自動的に取得していきます。それをウェブシステムでとか、雪に隠れて見えなくなってしまうところがあっ作業軌跡と事前登録してある道路中心線データとマて、そういった場合、除雪中に壊してしまうというこップマッチングをして、各業者がどこの路線を走行し、 とが考えられます。熟練の作業員の方は、そのようなそのうち除雪区間はどこなのかを自動集計して、どこ施設に対して、もちろん注意して作業していただけるをどれだけ走りましたというのを記録しています。最と思うのですが、事前に設定しておくことで、経験の後にそれを打ち出すことで作業調書ができます。これ

浅い作業員のミスを減らすことができるというもの

が一連の流れになりますが、この中で今までは写真やになります。

タコグラフと整合させながら手入力していたものが以下のスライドに示しているものがスマホ側の画自動で生成されるというものです。

面になります。スマホ側は、なるべく誰でも使いやす

そして、2 つ目の「除雪作業の見える化」のところ

いようなボタン配置にしています。

で、除雪業者は、自社のアカウントでログインすれば最初にログイン画面があって、次に出動の画面が出

自社の作業だけ、また、土木事務所の職員は全ての管ます。作業者名は手打ちとなりますが、除雪機械の表

内の除雪業者がどこでどのような作業しているかが

示は雪システムと連動していますので、先に登録して見えるようになっています。

あれば、プルダウン式で選ぶだけになります。作業ス

この“除雪業務管理システムの概要②除雪作業の見イッチで除雪か散布を選んでいただいて出動を押しえる化”のスライドで示しているものは、ウェブシスていただくと、こちらの 3 番目の画面に移ります。

テム側のサイトの記録になります。

倒木とかがあった場合は停車して保全作業を行わな

これを拡大していくと、何時何分にどこにいたか、
また、写真はどこで撮ったかを見ることができます。

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いといけませんので、これ（保全作業を開始）を押して作業をしていただきます。

あとは、5 番目の画面のように、休止であれば休止

一方で導入後は、“除雪業務管理システムの概要

ボタンを押して休憩を取っていただくというようなシステム導入後”のスライドで示してありますように、

ボタン配置になっています。

スマホアプリからシステム内サーバーにデータが送

このアプリ上でカメラアプリを立ち上げて写真を信されます。併せて、県所有の雪システムの方からも撮っていただくことで、自動で写真帳も生成すること除雪業者や機械など、あらかじめ登録されているデーができます。

タも送信され、除雪業務管理システムで作成されたデ最後に、作業が完了し車両基地に到着したときに、ータは、また雪システムに返送されますので、データ

10 番目の画面のように、天候だとか雪質だとか積雪としては 2 つ出るのですけど、根拠としては除雪業

深を入れていただきます。

務管理システムでしっかり整理されたものが出てく

これには問合せ先まで書いてあるのですけど、ご紹るということになります。

介した 2 枚のスマホ側画面のスライドは、A4 表裏で以下のスライドに示しているものは、実際の作業調印刷していただいて、除雪業者さんの実際の除雪機械

書です。路線別集計欄に、実際に走った路線が表示さの中に置いていただき、もし分からなくなったらこれを見て操作していただくためにつくったものです。除
雪業務管理システムの概要については、以上となります。
今までは、“除雪業務管理システムの概要

システ

ム導入前”のスライドで示してありますように、タコ
グラフの整理、写真の整理、時間の根拠の整理など、様々な根拠の整理をどうしても全部手作業で行う必要がありましたので大変でした。それをやっと整理したかと思ったら、今度は県の雪システムに入力して日報を出します。また、日報の根拠資料もチェックが必要になりますので、皆さんはそういったチェックが大変だったかと思います。

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れていますが、何時何分にどこにいて、どれぐらい除りました。

雪作業を行ったか、どれぐらい休止・休憩したかとい

あとは、一番これが我々も問題だと感じていることった情報が出てきます。

ですが、市町村の業務は、未だタコグラフを使った既

また、作業軌跡についてですが、15 分おきぐらい存の手法で行っており、「県と市町村の業務を一緒にに、概ねどこに機械がいるかが点で表示されるように行う除雪業者の場合、結局、このアプリを利用してもなっています。これは出力した画面、エクセル上ではタコグラフをつけなければならず、二度手間ではない

このような表示になっていますが、ウェブ上ではよりか」というご意見もいただきました。これは、もちろ

詳細まで見ることができます。

ん今後解消していきたいと思っています。市町村の方

以下のスライドに示しているものは、写真台帳です。 にも展開していければと思っています。
撮影日時、路線名、除雪機械の種類、機械ナンバーの一方、利用した会社へのアンケートとして、「来年入った台帳が全部システム上で自動作成されます。以

度も利用したいですか」という設問に対し、72％程

前までは、これらの情報を全て手入力していましたの度の方が「利用したい」と回答がありました。これも、で、見る方も作成する方も大変だったかと思います。

なぜ 100％ではないのかということですが、恐らく先の「県と市町村業務の同時並行作業」が主な理由と考えられます。
また、利用しなかった除雪業者に、様々な課題を挙げてもらいましたが、それらの課題が「解決されたら利用したいか」という設問に対し、「利用したい」が60％程度という結果でした。この原因として、「当然高齢化が進み、アプリの使用がやっぱりうまくできない」や、「スマホを何台も準備する必要がある」というご意見もありましたが、資料作成の手間を考えると、やはり人件費の方が嵩むのではないかと感じるとこ
ろです。
その他、
「 契約路線が圏外で使えないのではないか」

それから、開発費と運用保守費についてですが、開ということも言われました。確かに、山の方に行くと発費自体は改修費を合わせて、昨年度までで概ね携帯の電波としては圏外になりますが、GPS は入り

4,000 万円ほどかかっています。利用料は、運用保守

ますので、利用可能なシステムになっています。そう

費と合わせて、概ね年間 850 万円とし 5 年間で回収

いったご意見もいただいていますので、我々がもっとできるように設定しています。利用料は県に対して請しっかり説明していかないといけないと思っていま求しますが、除雪業者さんは無料で利用できます。

す。

最後に、成果と今後の予定になります。

そして更には、各市町村に対し、なるべく早く、こ

まず、昨年度 1 年間通して、アンケートを取ったの除雪業務管理システムの利用促進を図っていきた結果です。システムを利用しなかった業者さん、概ねい、また、現在、雪システムと別々のシステムになっ

238 社、全体の 56％程度の方々に、「利用しなかったていますので、なるべくこれも一本化できれば良いか

理由」をお聞きしたところ、想定通りと言えば想定通と考えています。

りなのですが、「オペレーターの高齢化」とか、「今ま以上です。ご清聴ありがとうございました。

での手法が慣れているから」など、どれだけアプリの【質問】 いろいろご研究された中で、アンケート結

構成を簡単にしたからといっても、やっぱり毛嫌いさ

果に、高齢化が進みアプリの使用が適切にできないとれてしまって、なかなか使ってもらえないというとこのことでしたが、どういった感じでできないのかを教ろがありました。

えていただきたいと思います。

それ以外では、スマホの調達や通信費が負担であるというところです。
「 個人スマホを使うことへの抵抗」【回答】 アプリの利用に対し、毛嫌いをしてしまうや、「スマホを購入して除雪の期間だけ、4 ヶ月しか傾向がありますが、詳細の理由は把握しておりません。

ないので、そんな期間だけ買っても後はどうするの

そこをもう少し掘り進んで、詳しく個別にお話をお聞だ」というようなご意見、iPhone を使う人が多くて、かせいただき、理由を把握し分析し、今後生かしてい「iPhone 対応にして欲しい」という声も結構多くあければ良いかと思っています。

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トンネルの環境改善、生産性向上について（一社）岐阜県特殊工事技術協会トンネル技術委員会
トンネル工事の経緯として、日本で初めて掘られた1989 年のトンネルじん肺をめぐる訴訟、いわゆる「四トンネルは、1763 年に大分県で手のみで掘られた青国じん肺訴訟」では、元作業員 71 人が訴訟を起こし、の洞門と言われております。この青の洞門が造られて大手ゼネコンとの和解がありました。2000 年 12 月、から、約 260 年経過しており、施工技術はもとより、ずい道等建設工事における粉じん対策に関するガイ

作業時の環境基準、騒音、振動、要対策土に関する規ドラインで、湿式削岩機と防じんマスクの使用、粉じ定など、様々な基準、ガイドラインが変化しています。

ん濃度測定などを義務づけし、粉じん濃度の目標値が今回の取組内容として、環境改善については「コン3mg/m 3 に規定されました。2008 年に、トンネル内

クリート吹付材料の一つである急結剤の粉じん低減の特定の 3 つの作業に限定して、電動ファン付呼吸効果について」、また、生産性向上については「全断用保護具の使用が義務づけされました。2021 年 4 月

面スライドセントルの機械化に伴う人員削減効果及に、粉じん濃度の目標値を 3mg/m 3 から 2mg/m 3 に、び品質向上について」の発表を行います。

また測定位置も変更になりました。また、NATM 工

まず初めに、環境改善の取組として、コンクリート法の吹付コンクリートなどで広く使用されている急吹付材料の一つである急結剤の粉じん低減効果につ結剤に含まれる二酸化アルミニウムナトリウムが劇いて説明いたします。

物指定され、一部の商品が使用不可になりました。

トンネル作業で発生する粉じん対策の推移を“粉塵このように、40 年程度で施工方法、様々な規則、に対する規則の推移”のスライドに示します。1979

保護具、材料成分の規制が強化され、作業環境につい年 10 月の粉じん障害防止についてですが、「事業者ての考え方が著しく変化しております。

は粉じんにさらされる労働者の健康障害を防止する

ここで、2021 年 4 月にずい道等建設工事におけるため、必要な措置を講ずるように努めなければならな

粉じん濃度基準がどのように変わったかをご説明いい」といった内容で規定されました。1980 年頃、今たします。“ずい道等建設工事における粉じん測定主流である NATM 工法が日本で幅広く普及すること

新・旧比較”のスライドの図で示してありますように、になりました。日本では、群馬県の上越新幹線・中山

青色で丸表示した箇所が旧基準での測定位置で、トンネル工事で昭和 52 年に施工されたのが最初にな

3mg/m 3 以下の基準となっていました。また、赤色でります。左側の写真が在来工法、右側の写真が NATM

丸表示した箇所が新基準での測定位置で、2mg/m3 以工法による施工です。NATM 工法が採用され、安全下の基準となりました。粉じん濃度だけではなく、性・施工性と併せ、生産性も格段に向上しました。

粉じんの発生源に 40 メートル程度近づくことにより、16

より厳しい基準の改定となったことが分かります。

ありますように、使用したハイブリッドタイプの急結

粉じんの発生源となる吹付コンクリートに使用す剤は、環境負荷低減として低はね返りの効果があるとる急結材は、大きく分けて粉体、液体とあり、“急結し、ロスを低減し、施工時間を短縮、生産性向上に寄材の特徴について”のスライドの表のような特徴があ

与することができ、また SDGs 目標 12「 つくる責任、ります。粉じん濃度については、液体急結材の方が低つかう責任」にも寄与することができる製品になってく、粉じんの低減効果に伴い、周囲の視認性が高くなおります。

ることが分かります。そのため、作業時の視界に対す

ここで、今回使用したハイブリッドタイプの急結材る安全性が確保されます。一方、初期強度については、と従来使用している粉体型の急結材の施工状況を“急粉体急結材の方が高くなり、トンネル掘削時の安全性

結材毎の粉塵濃度の比較”のスライドでお見せいたしの向上に寄与します。また、リバウンドロスについてます。左側の写真は、粉体急結材での施工状況の写真

は、液体急結材の方が少なく、施工性向上に伴い生産ですが、白くもやがかかって見えるのが粉じんです。

性向上にもつながるものと考えられます。

右側の写真は、ハイブリッドタイプの急結材を使用し今回は、岐阜県発注の鉄嶺トンネル第２期工事で使た施工状況の写真ですが、もやがかかっておらず、非用した急結材の使用例について説明させていただき

常にクリアに見えます。粉じん濃度を比較すると、左ます。

側は 2.58mg/m3 となっています。2 年前以前の基準

粉体と液体急結材の双方のいいとこ取りで製造さでは、この粉じん濃度では問題ありませんでしたが、れたハイブリッドタイプの急結材（デンカクリアショ

現在の基準では規格外となります。一方、右側はット）について説明をいたします。

1.6mg/m 3 となり、ハイブリッドタイプの急結材は、新しい基準 2mg/m3 をクリアできる結果となりまし“急結材の特徴について”のスライドの図で示してた。

次に、生産性向上の取組について説明いたします。
①油圧式妻型枠の使用、②自動配管システムの使用、③自動バイブレーターの使用、④ベルト式ケレン装置の使用の４項目を題材にし、全断面スライドセントルの機械化に伴う人員削減効果及び品質向上についての４つの項目です。
生産性向上が必要な理由として、建設業の就業者が1997 年で 685 万人、2021 年では 485 万人とピーク時の 70.8％と減少しており、労働力が不足しております。1997 年より、建設業離れが大きな問題となっております。また、日本での外国人労働者数も 2022
年には過去最多の 182 万人になっており、建設業での外国人労働者の割合も約 2.4％と労働者不足を外
国人労働者に頼りつつあるのが現状となっております。労働者１人当たりが生み出す成果を高め、働き手の確保を行う必要があると思われます。
まず、①油圧式妻型枠の使用について説明いたします。全断面スライドセントルの妻型枠部分を設置する

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必要があります。“①油圧式妻型枠の使用について”与することができるシステムになっております。

のスライドの図で示してありますように、通常は赤線の部分を写真のように人力にて、継ぎ板 1 枚ごとに長さを測り、加工し、型枠を設置する必要があります。
今まで人力に頼っていた部分に油圧式妻板の設備を導入することにより、妻板を油圧により伸縮設置させることができ、妻板設置に伴う人員を通常 4 人程度から半減することができます。施工時間も 3 時間程
度必要だったところを 3 分の 1 程度で施工ができるようになり、生産性向上に寄与できる技術であると考えられます。

③自動バイブレーターシステムについて説明いたします。“③自動（フロート）バイブレーターの使用について”のスライドの図で示してありますように、フロートがコンクリートの高さを自動的に感知し、理想的なバイブレーター位置を確保する、いわゆる、フロートバイブレーターです。作業員はフロートバイブ
レーターの補助をする程度でコンクリート打設ができます。左図の従来施工と比較してみますと、右図の新技術・フロートバイブレーターシステムには、赤丸の部分に浮きのついたバイブレーターがついており、②自動配管システムについて説明いたします。全断

コンクリートの高さを自動的に感知し、最適な場所で面スライドセントル延長が 10.5 メートル、高さが約のバイブレーターの施工が自動でできるシステムで6 メートル程度あり、1 箇所からのコンクリート打設

す。従来は、左図のように人力のみで施工しておりま

ではコンクリートの横流しとなり、コンクリートに悪したが、新技術では右図のように作業員がフロートバ

影響を与えるため、打設箇所をその都度、適切な位置

イブレーターの補助をする程度で、作業員の負担を減に切り替え、施工を行う必要があります。配管状況をらすことができ、振動病予防対策と、省人化による生“②自動配管システムの使用について”のスライドの産性向上に寄与する技術となっております。

図に示していますが、全部で 14 箇所のコンクリート

また、セントル上部にコンクリートを打設する際、の吹き出し口が設けられております。また、自動配管

従来施工では、目視で確認しながらの作業ができないシステムをセントルに設置した状況を“技術提案ため、締固め不足によるコールドジョイント等が発生

コ

ンクリート圧送管の配置状況”のスライドに示します。 しやすいのですが、フロートバイブレーターを使用すあらかじめ、セントル内の赤い部分のようにコンクリることで、締固め不足のない均一な品質のコンクリー

ート圧送管を配置し、4 ポジション配管切替装置と連ト打設が可能となります。さらに、天端部においても、動させたシステムとなっております。

従来施工では“③自動（フロート＋引抜）バイブレー

従来は、人力での配管切替えを行っておりましたが、 ターの使用について”のスライド左図のように、人力
自動配管システムを導入することで、ボタン 1 つででコンクリートの締固めを行っておりましたが、右図

打設箇所の切替えができ、作業の効率化、省人化に寄の引抜バイブレーターシステムを併用することによ18うに、この装置には、片面にコンクリートをケレンする特殊なブラシを、もう片面に剥離剤を散布するノズ
ル、塗布ローラーが装着されており、ボタン 1 つで、自動で一連の作業を行います。このシステムを使用す
れば、人力での作業はほぼなくなり、清掃作業での省人化、品質向上を図ることができ、生産性向上につながる技術となっております。

以上で環境改善、生産性向上についての発表を終わりますが、トンネル工事ではまだまだ新しい技術で、生産性向上、作業環境の改善、ICT を用いた技術が日進月歩で開発されております。この働き手不足の時
代、様々な分野で機械化を進めていく必要があると思います。これからも、よりよい技術を模索し、品質・労働環境のよいトンネル工事を進めていきたいと考
えております。
ご清聴ありがとうございました。

り、天端部の締固めも確実に行うことができ、生産性の向上、コンクリートの品質向上を図ることができます。
以上、②自動配管システム及び③自動バイブレーターシステムを用いた一連の作業により、コンクリート
打設中、配管切替えが瞬時にでき、コンクリート打設の連続施工が可能となるため、コールドジョイント等の発生が減少し、品質向上や生産性向上にもつながる技術と考えられます。
最後に、④ベルト式ケレン装置を用いたセントル型
枠の清掃方法について説明いたします。セントル型枠の清掃作業は、従来、人力により付着したコンクリー
トをケレンし、噴霧器機等で剥離剤を散布する作業を4 人程度で行っており、ケレン不足によるコンクリー
トの表面剥離、剥離剤の過剰散布による油染み等の問
題がありましたが、ベルト式ケレン装置を使用することで、この問題を解決できます。“④ベルト式ケレン装置について” のスライド写真で示してありますよ19

岐阜社会基盤研究所ホームページ
URL：https://www.gifu.crcr.or.jp/kibanken/index.htm

事務局（公財）岐阜県建設研究センター 企画部
TEL 0584(81)1332 FAX 0584(81)1352(分室）(一社) 岐阜県建設業協会 内
TEL 058(273)3344 FAX 058(273)3138