道路舗装の「平たん性」らくらく測定時代―小型の平たん性測定装置（凸凹ウォーク）の開発―

そこで，近代技術（間接測定方法＋バーチャル

１． はじめに処理）を活用して，小型軽量の「平たん性」測定装置（凸凹ウォーク）を開発・実用化したので，

平成１３年６月の国土交通省通達「舗装の構造に報告する。

関する技術基準について」により，道路舗装の技術基準が仕様規定から性能規定に大きく転換され

２． 技術概要・特徴た。その内容は，以下に示す三つの性能指標が必須となっている。
!

疲労破壊輪数
舗装計画交通量に応じて標準値以上とする。

"

塑性変形輪数
道路の区分および舗装計画交通量に応じ標準値「平たん性」の定義では，測定する縦断プロフ
ァイルと想定平たん舗装路面との高低差を測り，その平均値に対する標準偏差をもって，定められるものとするとある。３mPf の場合は，３m の直定規（１．
５m の場所）との高低差（波高）を実以上とする。

路面上で直接測定するのに対して，凸凹ウォーク#は実路面上で逐次２角法を用いて縦断プロファイ

平たん性

２．
４mm 以下とする。

ルを間接測定して１），パソコン内にて縦断プロフ!"は道路構造の耐久性能であり，#は道路機ァイルの復元を行い，その復元プロファイル上を能性能で利用者サイドからの指標と考えられる。

「仮想の３mPf 」を走行させ高低差（波高）を求

また，同通達では，従来からの性能確認方法以外めるものである。したがって，縦断プロファイルに新しい方法論に対する処置が執られている。の間接測定には３m もの長さの直定規を必要と「平たん性」の測定器としては，日本独自で歴しないため，測定器を小型化することができる。

史 あ る３m プ ロ フ ィ ル メ ー タ（以 下「３mPf 」

測定器の小型化に伴い，凸凹ウォークの活用範囲という）が現存する。この３mPf は舗装の仕上は，車道の平たん性測定以外にも，街路樹，電り性能の確認に有効である。しかし，測定作業で柱，標識ポール等支障の在る歩道での「平たんは大きくて重い測定器を路面上の所定の位置に人性」測定を可能とした。また，縦断プロファイル

力で牽引する必要があり，苦渋を伴う作業であるを復元する機能を有し，バーチャル解析処理であことから測定器の小型化・軽量化が望まれている が 故，３mPf や８mPf （高 速 道 路）の み な らた。

ず，目的に合わせた「想定平たん舗装路面長」で

建設マネジメント技術

2006 年 5 月号 ６１

θnR２

R１

θ１＝α０＋α１
α１ R３α０１スパン移動（＝連結棒の長さ）
θ２＝α０＋α１＋α２＝ θ１＋ α２

R１

R２

α２

図―１θnR３

図―２

路面の傾斜角からの路面プロファイルの復元

逐次２角法の原理$ただし， %
( α０：初期角(θ n＝! α k＝θ n−１＋α n……式! &'k＝０( α n：連結角(θn ：基準角*)((n(「平たん性」を測定することができる。
!

凸凹ウォークの測定原理

凸凹ウォークの測定原理は逐次２角法によっている。装置は，図―１に示す三つのローラで構成されている。両端の二つのローラは長さの等しい連結棒により，中央のローラにつながれ，それらがタンデム状に並べられたものである。中央のローラ"の軸で，ローラ!―"―#間の連結角を測定し，ローラ#では進行距離を測定する。まず連結角の測定は，ローラを進行方向に１スパンずつ写真―１移動させながら行う。ここで基準角を θ n，連結前方が３mPf ，後方が凸凹ウォークによる平たん性の測定状況

角 を α n，初 期 角 を α０と す る と，そ れ ら の 関 係"

は，前回における路面の傾斜角（基準角 θ n−１）と道路維持管理手法として路面性状（クラック

今回のセンサの読み角（連結角 α n）との和によ率，わだち掘れ量，平たん性： σ３m）から重回帰って，式!で与えられる。つまり，水平からの基式 を 使 っ て MCI（舗 装 維 持 管 理 指 数）を 算 出準角に，連結角を足し合わせることで，新たに基し，これを指標として PMS（舗装維持管理シス準角を作り出す。２本を１スパンずつ連結するとテム）を運用している。測定車両に凸凹ウォーク

図―２に示すように路面プロファイルが復元できを取り付けて平たん性を高速で測定（５０km／h，

MCI 調査る。

３． 測定実施例
測定実施例を用途別に３例紹介する。
! 新設／修繕施工後の舗装路面性能確認
性能規定になってからは，新設／舗装修繕後には舗装施工の性能確認「平たん性： σ３m」が義務化されたので，その確認に活用されている。写真―１に測定の様子を示す。前方が従来の３mPf ，後方が凸凹ウォークによる測定状況である。

６２ 建設マネジメント技術

2006 年 5 月号

写真―２

測定車両への凸凹ウォークの取り付け状況max）する技術（凸凹ランナー）を実用化（路性化を推進するに際して，性能規定化は今後不可欠

証第１６２２号／財団法人土木研究センター）していになると考えられる。

る。写真―２に取り付け状況を示す。

ここでは，中部技術事務所内に昨年完成した! 歩道への活用（狭い場所での活用例）「バリアフリー体験歩道」の歩道路面現況調査に歩道の性能規定は現存しておらず，「平らで滑活用した例を紹介する。バリアフリー体験歩道そらない」との規定になっているが，バリアフリーのものの整備目的は「誰もが使いやすい歩道とするため」に，設計・施工に携わる技術者の専門教育，広く一般の方々や児童・生徒の体験学習，あるいは地域住民との合意形成を図る場として活用することである。
今回の調査は，歩道路面の現況を把握するために実施した。測定項目は歩道路面の縦断プロファ
イルおよび想定平たん路面長を車イスの車輪間隔（０．
８m）と し た「平 た ん 性」 σ０．８m と し た。図―３にバリアフリー体験歩道のレイアウト，写真―
３に測定の様子，図―４に歩道路面の縦断プロフ写真―３

ァイルと０．
８m 波高図を示す。

測定の様子

４． おわりに今回の「小型の平たん性測定装置」（凸凹ウォーク）は，道路舗装の性能である平たん性の測定を省力化できる測定器であるが，従来の３mPfの代替のみならず，道路舗装の維持管理指標を得るための高速測定にも適用可能であること，さらに，小型であるがゆえに歩道のような狭い場所での測定にも活用できることを紹介した。
そのほかに凸凹ファミリーであるプロファイル
測定専用機「凸凹君」を形状計測へ応用して，修図―３

バリアフリー体験歩道のレイアウト

繕設計の線形の費用的効果からの最適化２）や今後の平坦性の新しい指標として検討中の IRI（国際バリアフリー体験歩道（外回り）
透水性セラミックカラー舗装①

25.0

12.61015.012.590

10.012.570

5.012.550

0.012.530−5.0No.１No.２

マネジメントへの活用を推進していく。

【参考文献】

No.３12.510−10.012.490−15.0

12.470−20.0

12.450−25.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
距離（m）

図―４

凸凹君ランナーを用いた IRI による道路アセット

20.0

復元プロフィール
水準測量
波高値（0.8m）

波高値（mm）

12.630地盤高（m）

ラフネス指数）への適用，また高速測定が可能な

No.１〜No.３ 偏差 σ（0.8m）＝1.81（ 印のみ計算）

12.650

歩道路面の縦断プロファイルと０．
８m 波高１） 森尻鉄也，佐藤壽芳，福原敏彦，篠塚久彌：逐次２角法を用いた路面形状測定に関する研究，日本機械学会２００２関東支部第８期総会講演論文集２） 福原敏彦，山内康嗣：IRI による縦断線形評価と線形最適化の研究，第２６回日本道路会議，２００
５．
１０

建設マネジメント技術

2006 年 5 月号 ６３技術の視点

測定者の視点

開発者の視点１． 技術評価

１． 技術評価

歩道部の測定において，平面的な折点直近まで「平たん性測定装置」を小型化すると固有振動の測定および視覚障害誘導ブロック上の測定もスが顕われて，一般的には測定精度の低下が起きるムーズに測定できた。従来の測定器よりもコンパが，本凸凹ウォークは，測定子（ローラー）に制クトで持ち運びが簡単で使いやすく精度も良いと振材を用いることで舗装路面からのエネルギー入思った。データ処理も自動にて時間も短くてすん力を遮断して，高精度の測定ができることを確認だ。

した。また，間接測定法（逐次２角法）で実舗装

２． 今後の課題

路面のプロファイルを机上パソコン内に復元でき使用時に背の高い人にはハンドルの位置をスラるため，その復元プロファイルを基にいろいろなイド調整ができれば取り扱いやすいと思う。

解析処理を行うことが可能になった。

これからは，歩道におけるデータを蓄積してい１例として歩道の「平たん性」評価を人車イスくことにより歩道舗装の性能として平たん性の基の車輪間隔を想定した平たん舗装路面長（０．
８m）準値等を提案することが可能になると思う。とした解析（ σ０．８m）を行い，指標の雛型を作るこ

また，道路平たん性評価において IRI 等の新しとができた。

い指標が検討されているので，この IRI の基とな

２． 今後の課題
車道・歩道を問わず，舗装の性能評価と舗装のる路面プロファイルの測定手法として適用などへ維持管理に凸凹ウォークをご活用いただけるようの展開を期待したい。に，努力する。また，皆様にご活用いただけるよ

その他に，平たん性と振動が同時に測定できれう公開・公知と販売の準備をする。

ば良いと思う。

人と車と環境にやさしい道を造りたい
発注者の視点１． 技術評価

２． 今後の課題

平面線形が短い折れ線で構成されるバリアフリ

歩道路面の性能評価は，歩道のバリアフリー化

ー体験歩道の平たん性測定には，折れ点直近までという観点から，今後検討すべき課題であると思測定できることが条件だった。

う。

また，初期の縦断プロファイルデータから，今復元した歩道路面プロファイルにより，例えば後の経年変化を把握できることから，今回の測定

車イスやベビーカー，自転車などさまざまな歩道に採用した。

利用車を想定した性能評価指標を検討していく必要性を感じた。

発注者：国土交通省

中部地方整備局 中部技術事務所

測定者：株式会社 創建
開発者：株式会社 サンウェイブレックス

６４ 建設マネジメント技術

2006 年 5 月号