ＩＳＳＮ１３４６－７８３２

独立行政法人港湾空港技術研究所

港湾空港技術研究所
報告
REPORT OF
THE PORT AND AIRPORT RESEARCHINSTITUTE

VOL.51

No.1 June

2012

NAGASE,YOKOSUKA,JAPANINDEPENDENT ADMINISTRATIVE INSTITUTION,

PORT AND AIRPORT RESEARCH INSTITUTE

港湾空港技術研究所報告（REPORT OF PARI）
第 51 巻 第 1 号（Vol. 51,

目

No. 1）,

2012 年6月（June 2012）

次（CONTENTS）

1. 造波境界上の水深と方向スペクトルの空間変化を考慮した

多方向不規則波の造波とその特性····································································· 平山克也，岩瀬浩之，加島寛章 ·······

3（Generation and Characteristics of Random Waves for Distribution of Directional Spectra on Variable Bathymetry···························································· Katsuya HIRAYAMA, Hiroyuki IWASE, Hiroaki KASHIMA）
2. 強震動を対象とした 2011 年東北地方太平洋沖地震の震源モデル·························································································· 野津厚，若井淳 ······· 23（A Source Model for the 2011 Off the Pacific Coast of Tohoku, Japan,
Earthquake to Explain Strong Ground Motions······························································································· Atsushi NOZU, Atsushi WAKAI）
3. 係留施設の機能低下評価手法に関する研究···································································加藤絵万，川端雄一郎，岩波光保 ······· 55（Development of Evaluation Method for Functional Performance of Mooring Facilities····························································· Ema KATO, Yuichiro KAWABATA, Mitsuyasu IWANAMI）

港湾空港技術研究所報告第 51 巻第 1 号(2012.6)

係留施設の機能低下評価手法に関する研究加藤

絵万*・川端

雄一郎**・岩波

要

光保***

旨

係留施設の設置者および管理者は，施設の予定供用期間中，係留施設の安全性が失われることのないよう，また，利用上の障害が生じることのないよう，施設を構成する部材の全てについて，適切な維持管理を行わなければならない．しかし，施設の構造安全性については評価手法が多々検討されているものの，施設の利用上の障害を評価する手法についてはこれまで検討された例はない．
そこで，本研究では，係留施設の利便性および利用上の安全性が失われることを，係留施設の機能低下と位置付け，エプロンや附帯設備等の変状が施設の機能低下に及ぼす影響を定量的に評価する手法を構築することを目的とした．検討にあたって，港湾施設管理者および利用者を対象とした実態調査により，エプロンや附帯設備等（以下，設備等と称する）の変状と施設の機能低下の関連について現状を把握した．調査結果の統計分析により，各設備等の変状が係留施設の機能低下に及ぼす影響の程度，および各設備等の劣化度と機能低下の関係を評価し，最終的に，係留施設の機能低下を定量的に評価する手法を構築した．
キーワード：係留施設，機能低下，劣化・変状，劣化度* 構造研究領域 構造研究チーム 主任研究官** 構造研究領域 構造研究チーム 研究官*** 構造研究領域 構造研究チームリーダー〒239-0826 神奈川県横須賀市長瀬3-1-1
独立行政法人 港湾空港技術研究所
電話：046-844-5059
Fax：046-844-0255
E-mail：katoh-e@pari.go.jp- 55 -REPORT OF THE PORT AND
AIRPORT RESEARCH INSTITUTE
Vol.51, No.1 (Jun.2012)

Development of Evaluation Method for Functional Performance of Mooring Facilities
Ema KATO*
Yuichiro KAWABATA**
Mitsuyasu IWANAMI***

SynopsisNon-structural components of mooring facility such as yard apron and ancillaries are importantequipment for ensuring safe and smooth operation in the facility. They often suffer deteriorationand deformation under severe environmental and usage conditions, however, quantitative evaluation
method of decline in their functional performance has not been developed to date. The decline infunctional performance of ancillaries would consequently become one of main causes of decrease insafety and serviceability of the mooring facility.
This paper reports the results of the factual investigation on the decline in functional
performance of mooring facilities in Japanese ports with focusing on deterioration and/or
deformation observed in face-line of wharf, yard apron and ancillaries, such as bollard and fender.
The problems for developing quantitative evaluation method of functional performance from theviewpoint of safe and smooth operation in the facility were made clear from the investigated results.
Applying the sensory evaluation technique, the influence degree on functional performance and therelationship between deterioration grades of each member and functional performance of the
facility were evaluated statistically. Finally, quantitative evaluation method of functional
performance was developed for achieving the strategic maintenance of mooring facility.
Key Words: Mooring facility, decline in functional performance, deterioration and deformation,
deterioration grade* Senior Researcher, Structural Mechanics Division, Structural Engineering Department** Researcher, Structural Mechanics Division, Structural Engineering Department***Head of Structural Mechanics Division, Structural Engineering Department
3-1-1, Nagase, Yokosuka, Kanagawa 239-0826, JapanPort and Airport Research Institute
Phone : +81-46-844-5059
Fax : +81-46-844-0255
E-mail : katoh-e@pari.go.jp- 56 -

目

次

旨 ····························································································································································

55

1. まえがき ······················································································································································

59

2. 係留施設の機能低下に関する実態調査 ································································································

61

2.1

実態調査の概要と回答とりまとめの方針 ····················································································

61

2.2

設備等の変状が係留施設の機能低下に及ぼす影響に関する調査の結果 ······························· 63

2.3

係留施設の利用に支障が出始めるときの設備等の変状の状態に関する調査の結果 ··········· 64

2.4

実態調査のまとめ ······························································································································· 65

要

3. 係留施設の機能低下評価手法の構築に向けて解決すべき課題 ························································ 66
3.1

設備等の変状が施設の機能低下に及ぼす影響度 ········································································· 66

3.2

設備等の劣化度と機能低下の関係 ·································································································· 66

4. 設備等の変状が施設の機能低下に及ぼす影響度の定量評価 ···························································· 66
4.1「重み係数」の評価に関する既往の研究 ······················································································ 67

4.2

設備等の変状が施設の機能低下に及ぼす影響度 ········································································· 67

5. 各設備等の劣化度と機能低下の関係の定量評価 ················································································· 69
5.1「劣化度」の評点化に関する既往の研究 ······················································································ 69

5.2

各設備等の劣化度と機能低下の関係 ······························································································ 69

6. 係留施設の機能低下評価手法の構築 ······································································································ 72
7. まとめ ···························································································································································· 74
8. あとがき ························································································································································ 74
謝辞 ······································································································································································· 75
参考文献 ······························································································································································ 75
付録 ······································································································································································· 75- 57 -

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

1. まえがきに考慮しなければならない．このため，桟橋の維持管理
計画策定支援プログラムでは，点検診断結果から上部工

港湾の施設は，構造が比較的複雑で構成部材が相互におよび下部工の劣化予測を行い，それらの補修計画・点関連し合っている上に，構造物に作用する外的要因が多検診断計画の策定を支援することに重点を置いた．そし

種多様であるため，変状の発生・進展現象が複雑である．

て，鋼矢板式および重力式係船岸など他の構造形式の係

特に，他の社会基盤施設と比較すると，一般的に厳しい船岸についても，それぞれの構成材料の劣化・変状およ

自然環境下に置かれていることから，材料の劣化に起因

び施設の性能低下についての考えをまとめた上で，効率する部材の損傷等の変状により，供用期間中に施設の性的な維持管理を現実的なものとしていくことが必要であ能の低下が生じることが多い．今後，限られた投資の中ることが再認識された．

で，港湾の施設を所要の期間にわたって供用し，有効に鋼矢板式係船岸に発生する代表的な変状は，鋼矢板の活用していくためには，施設が有すべき性能が要求水準腐食であり，その発生・進展現象は，その他の構成部材を満たすように，適切に維持管理が実施されなければなの変状の発生・進展現象とは独立して進行する．したがらない．

って，鋼矢板の腐食のみに着目すれば，施設全体の安定

港湾の施設の計画的かつ適切な維持管理を推進するた性の低下を明確に把握できるとされている．ただし，鋼め，平成19年4月に港湾の施設の技術上の基準を定める省

矢板の腐食のみが「安定性の低下」に結びつくものであ

令が施行された．これによれば，技術基準対象施設につり，他の構成部材に発生する変状とその連鎖はすべて「機いては施設の設計時（既存の施設の場合には今後最初に能の低下」に繋がるものとなっている（図-1.1）．これは，実施する点検時）に維持管理計画書等を作成し，それに上部工および下部工を除いた桟橋の構成部材についても基づく維持行為を実施することが求められている．維持同様である（図-1.2）．

管理計画の策定にあたっては，対象とする施設全体およ

一方，ケーソン式係船岸では，全ての変状が「機能のび全構成部材の維持管理についての基本的な考え方をま低下」へと繋がっており，構造物の「安定性の低下」にとめた上で，維持管理に関する行為の一連の手順についは繋がっていない（図-1.3）．つまり，ケーソン式係船岸て定めておかねばならない．これに連動して，施設の維では，構成部材の変状の進行により，構造物としての安持管理計画書等の作成や維持管理業務についての技術的定性を失う可能性は非常に低いということである．前述

支援を目的として，平成19年10月に港湾の施設の維持管の維持管理計画策定の枠組みは，現状では，構成材料の

1)

劣化・変状による構造性能（耐荷性，変形性等）の低下

理計画書作成の手引き が，同じく平成19年10月に港湾の2)により引き起こされる，施設の「安定性の低下」に主眼

施設の維持管理技術マニュアル が刊行された．
港湾の施設の維持管理に対する制度の充実や社会情勢を置いて構築されている．しかし，特に，ケーソン式係を背景として，著者らは，ライフサイクルマネジメント

船岸では，その供用期間中，ケーソン本体の構造性能をの概念に基づく維持管理の実現を目指し，桟橋を対象と確保するための補修・補強等に係るコストを考慮して，3)した維持管理計画策定支援プログラムを開発した ．これ

施設全体のライフサイクルコストの最小化を目指すこと

は，桟橋の保有性能評価レベルの均一化を図りつつ，ラの意義は小さい．この場合，施設の利用上の障害の排除，

イフサイクルマネジメントの概念に基づく維持管理計画

すなわち「機能の低下」の抑制に主眼を置いた維持管理の策定を目的としたものである．

を実施することが適切であると考えられる．

ここで，桟橋本体に発生する代表的な変状は，下部工施設の「機能の低下」の抑制に主眼を置いた維持管理（鋼管杭）および上部工の劣化である．上部工は，鉄筋は，材料の劣化に対して効率的かつ効果的に維持管理を

コンクリートあるいはプレストレストコンクリートとい行う必要がある桟橋，および鋼矢板式係船岸に対してもったコンクリート部材で構築されるが，上部工が曝され同様に必要とされる．なぜなら，特に，係留施設の利用る環境条件はコンクリート部材にとって極めて過酷であ者にとっては，施設に利用上の障害が生じること，すなり，他の陸上構造物と比較してその劣化速度は極めて速

わち，利便性および利用上の安全性が失われることが問い．また，上部工を支える鋼管杭の腐食による劣化は，題であり，それは施設の構造形式にはよらないためであ

直ちに他の構成部材の損傷に繋がるものであり，ひいてる．係留施設の設置者および管理者は，施設の予定供用

は構造物全体の安定性の低下に繋がるものである．した

期間中，係留施設の利便性が失われることのないよう，がって，桟橋の維持管理にあたっては，環境条件が上部

また，あわせて施設の利用上の安全性が失われることの工および下部工の劣化の発生・進展に及ぼす影響を十分ないよう，施設を構成する部材の全てについて，適切な- 59 -

加藤

進行型
突発型

控え版
の移動

地 震

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

圧密沈下

控え矢板・
杭のたわみ

矢板の
たわみ

上載荷重

波浪

裏埋土の
締固め

矢板の
亀裂・損傷

裏埋土
の沈下

エプロン舗装の破損

船舶・漂流物

材料の劣化

防舷材
の損傷

矢板の腐食

係船柱・車止め
の損傷

裏埋土の
吸出し

エプロンの沈下・
舗装の損傷

法線の凸凹

エプロン部
の破損

船舶の接岸
に支障

荷役作業
に支障

付帯設備等
の破損

構成材の
耐力低下

車両の走行
に支障

構成材
の破壊

機能の低下

安定性の低下図-1.1 鋼矢板式係船岸の変状連鎖 2)

進行型
突発型
地 震

圧密沈下

上載荷重

船舶・漂流物

係船柱・車
止めの損傷

裏埋土の
沈下

裏埋土の
吸出し

防舷材
の損傷

土留壁の移動沈下・傾斜

エプロンの沈下・舗
装のひび割れ・損傷

エプロン部
の破損

（土留部）
エプロン舗装の
破損

コンクリー
トの劣化

裏埋土
の流出

上部工の
ひび割れ

渡版の
破損・沈下

上部工と土留部との開き・段差車両の走行に
支障

付帯設備等
の破損

荷役作業
に支障

材料の劣化

波 浪

鉄筋の腐食

構成材の
耐力低下

船舶の係留
に支障

機能の低下

構成材
の損傷

安定性の低下

図-1.2 横桟橋の変状連鎖 2)- 60 -

杭の腐食

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

進行型
突発型
地 震

上部工
の移動

圧密沈下

潮位差

波

浪

裏埋土
の締固め

エプロン舗装の破損・摩耗

上載荷重
荷役作業

船舶・漂流
物の衝突力

係船柱・車止め
の損傷

防舷材
の損傷

ケーソン
の沈下

防砂板
の損傷

裏埋土
の沈下

裏埋土の
吸出し

路床・裏埋
土の吸出し・
流出

エプロンの沈下・舗装の損傷

岸壁法線
の凹凸

船舶の係留
に支障

上部工天端の
沈下・傾斜

エプロン部
の破損

荷役作業
に支障

車両の走行
に支障

機能の低下

図-1.3 ケーソン式係船岸の変状連鎖 2)
して，岸壁法線，防舷材，係船柱を検討の対象とした．

維持管理を行わなければならない．
港湾の施設の維持管理技術マニュアル2)によれば，防舷また，変状が生じた場合，荷役作業の安全に及ぼす影響

材，係船柱などの船舶の接岸や，エプロンなど荷役に必が懸念されるものとして，エプロンおよび車止めを検討

要な設備については，係留施設の利用の観点から，日常の対象とした．

点検に加えて適切な定期点検診断を行う必要がある．ま検討にあたり，まず，上記の各部位・部材および設備

た，車止め，安全柵やはしごなどの附帯設備については，（以下，設備等と称する）の変状と施設の機能低下の関

その損傷を放置した場合，人命にも関わる重大な事故や連について現状を把握するため，港湾施設管理者（以下，

災害につながる恐れがある．そのため，日常点検に加え管理者）および利用者を対象として，アンケートによるて，損傷の状況を定期的に点検診断する必要がある．こ

実態調査を行った．そして，調査結果から，係留施設ののような観点から，エプロンや附帯設備等の変状は，係機能低下の定量評価手法の構築に向けて解決すべき課題

留施設の「安定性の低下」に影響を及ぼすことはないが，を抽出した．そのうえで，各設備等の変状が係留施設の施設の利便性や荷役作業等の利用上の安全性に及ぼす影機能低下に及ぼす影響の程度，および港湾の施設の維持

響は大きいといえる．しかし，その影響の程度は，デー

管理技術マニュアル 2)における各設備等の劣化度と機能タの不足により定量的に評価することは難しい．また，低下の関係を評価した．以上の結果をもとに，係留施設

変状の程度と対策実施の必要性についても，定量的な判の機能低下を定量的に評価する手法を構築した．

断材料がないのが現状である．

2. 係留施設の機能低下に関する実態調査

本研究では，係留施設の利便性が失われること，および利用上の安全性が失われることを，「係留施設の機能低下」と位置付け，エプロンや附帯設備等の変状が施設の2.1 実態調査の概要と回答とりまとめの方針

機能低下に及ぼす影響を定量的に評価する手法を構築す(1) 実態調査の概要

ることを目的とした．本研究では，図-1.1～1.3に示した実態調査は，平成22年10月～12月に国内の重要港湾お各構造形式における変状連鎖図を参考として，変状が生よび地方港湾を対象として実施し，係留施設の利用に支じた場合，船舶の接岸に及ぼす影響が懸念されるものと障が出始めるときの岸壁法線，エプロン，係船柱，防舷- 61 -

加藤

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

表-2.2 劣化度判定の基本的な考え方 2)

表-2.1 調査項目
劣化度
a
b
c
d

施設の基本情報①管理者あるいは利用者，②施設概要：構造形式・供用年数等，③利用形態：積荷種類，④利用頻度：船舶の着岸回数等，⑤荷役
機械種類
設備等の変状に関する影響度調査
1.下記の設備等のうち，変状（損傷・欠損・破損など）を発見する機会が多いものはどれか．（複数回答可）
2.下記の設備等に変状が発生したり損傷した場合，施設の利用に支障をきたすと考えられるものはどれか．（重要と思われる順に 3 つ選択）
3.下記の設備等に変状が発生したり破損しても，施設の利用に支障をきたすことはないと考えられるものはどれか．（影響がな
いと思われる順に 3 つ選択）（選択肢）1. 岸壁法線の出入り，2. エプロンの沈下，3. エプロン（舗装）のひび割れ，4. エプロンおよび背後地の段差，5. 防舷材本体，6. 防舷材取付け金具，7. 係船柱，8. 車止め
4.施設の管理あるいは利用に関する自由意見（記入）
設備等の変状の状態に関する認識調査
係留施設の利用に支障が出始めるときの下記の設備等の変状の状態について問う．（それぞれの設備等について 1 つの状態を選択）
1．岸壁法線の出入りについて
2．エプロンおよび背後地について
2-1 エプロンの沈下
2-2 エプロン（コンクリート舗装およびアスファルト舗装）のひび割れ2-3 エプロンおよび背後地の段差
3．防舷材について
3-1 防舷材本体
3-2 防舷材取付金具
4．係船柱について
5．車止めについて（理由）※設備等の種類に応じて選択肢を設定（例）利用者の不安，美観，荷役作業の安全確保，車輌走行の安全確保，船舶の接岸の安全確保，その他（記入）

部位・部材の状態
部材の性能が著しく低下している状態
部材の性能が低下している状態
部材の性能低下はないが，変状が発生している状態
変状が認められない状態

表-2.3 劣化度判定基準と選択肢の対応（エプロンの沈下）
劣化度

a

b

c
d
－

判定基準
（重力式の場合）エプロンに陥没している箇所がある
車輌の通行や歩行エプロンに 50ｍｍ以上の沈下（段差）に重大な支障があるがある
エプロンに 3cm 以上
エプロンに 30～50mm 程度の沈下（段の沈下（段差）があ
差）がある
る
エプロンに 10～30mm 程度の沈下（段エプロンに 3cm 未満差）があるの沈下（段差）があ
エプロンに 10ｍｍ以下の沈下（段差）
る
がある
変状なし
－
－
その他（記入）

表-2.4
劣化度

a
b
c
d
－

劣化度判定基準と選択肢の対応（防舷材本体）
判定基準

選択肢
本体（ゴム）がない
本体（ゴム）：欠落，本体（ゴム）が 50%以上欠損している
永久変形がある
本体（ゴム）が変形している－本体（ゴム）が 30%以上欠損している本体（ゴム）：欠損， 本体（ゴム）が 10%以上欠損している
亀裂，チッピングが 本体（ゴム）に亀裂が生じているある本体（ゴム）にチッピングがある
変状なし－－
その他（記入）表-2.5
材，車止めの変状の状態，およびその理由に関して当該aてもらうこととした．このとき，供用10年以上が経過した同一施設に対して両者から回答を得ることとし，管理b

者により所管の施設から回答対象とする施設，および施設を利用し利用上の安全確保に注意を払っている利用者を回答者として選定してもらうこととした．
実態調査の項目を表-2.1に示す．調査にあたって，まず，施設の構造形式や供用年数，また利用形態等の施設

劣化度判定基準と選択肢の対応（車止め）
判定基準

劣化度

施設の管理者および利用者，それぞれの立場から回答し

選択肢

選択肢

欠損している
一部が破損している（全数のうち，数個
性能上支障となる損が無い状態）
傷，変形がある
一部に変形が見られる（全数のうち，数個が変形している状態）
本体の損傷や変形, 一部に欠損（角欠け）が見られる－

c

塗装のはがれや腐塗装のはがれが見られる
食がある

d
－

変状なし
－

－
その他（記入）の基本情報を把握した．調査の内容は，大きく分けて，設備等の変状に関する影響度調査と，設備等の変状の状の変状の状態について調査した．変状の状態に関する回

態に関する認識調査の二つである．
「設備等の変状に関する影響度調査」では，設備等の答は原則として選択方式とし，選択肢は港湾の施設の維変状が係留施設全体の機能低下に及ぼす影響を把握する

持管理技術マニュアル 2)の一般定期点検診断様式におけため，変状を発見する機会が多い設備等，施設の利用にる各項目の劣化度（a, b, c, d）に配慮して設定した．
表-2.2に劣化度と劣化度判定の基本的な考え方を示す．

影響を及ぼすと考えられる設備等，影響を及ぼすことは

なお，同マニュアルでは，附帯設備の劣化度判定基準はないと考えられる設備等について意識調査を行った．
「設備等の変状の状態に関する認識調査」では，係留劣化度a, c, dについて示されており，劣化度bについて施設の利用に支障が出始めるときの，それぞれの設備等は示されていない．しかし，本調査では，劣化度aと劣化- 62 -

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

また，エプロン（舗装）のひび割れについては，コン
その他,
16

その他, 9

クリートおよびアスファルト舗装を区別して調査を行うこととした．

桟橋, 13桟橋, 13矢板式,
31(2) 調査数量と回答のとりまとめの方針

重力式,
53

重力式,
72

実態調査の回答を得た管理者数は54団体（91港湾，132

矢板式,
27

施設），利用者数は85団体（102施設）である．利用者の業種は，陸運・海運業，倉庫・運輸関連，製造業，埠頭管理者

管理会社等であった．施設の構造形式の内訳を図-2.1に利用者示す．回答は重力式係船岸が半数以上，鋼矢板式係船岸図-2.1 構造形式毎の回答数が4分の1程度となった．ここで，本調査の目的は，設備25%

管理者（回答数432）
利用者（回答数282）

等の変状と係留施設の機能低下を関連づけることである．
このためには，構造形式別に回答を分析することは必要*複数回答可20%でないと判断し，以降では全ての施設に関する回答を総合して考察する．

15%

また，同一の管理者および利用者から複数の施設に対10%する回答を得たが，施設の設置目的および構造形式毎に5%維持管理に対する基本的な考え方が異なる場合があるた
め，回答のとりまとめにあたっては，回答数を施設数と0%

してカウントし，同一の管理者および利用者からの回答の重複については考慮しないこととした．
本来，施設の規模，利用形態，利用頻度，荷役機械の状況により，各施設の経済的あるいは社会的重要度が異なるため，施設の維持管理に対する基本的な考え方は異図-2.2 変状を発見する頻度が高い設備等なるものとなる．しかし，ここでは，それらの詳細を区別せず，全ての施設に対して，設備等の維持管理に関す度cの判定基準の中間となる変状の状態を選択肢に含め，る調査結果を統合して考察することとした．

これを劣化度bの状態に対する回答として取り扱うこと
とした．

2.2

港湾の施設の維持管理技術マニュアルにおける劣化度

設備等の変状が係留施設の機能低下に及ぼす影響に関する調査の結果判定基準と，本調査における選択肢の例として，表-2.3(1) 変状を発見する頻度が高い設備等についてにエプロンの沈下について，表-2.4に防舷材本体につい

図-2.2に変状を発見する頻度が高い設備等についてのて，表-2.5に車止めについて示す．

意識調査の結果を示す．本設問は，実際に頻繁に変状がエプロンの沈下についての劣化度判定基準は，係留施発生する設備等を把握するため，また，管理者と利用者

設の構造形式により記述が異なる．しかし，劣化度は，間の施設の維持管理に対する着眼点の違いを把握するた係留施設の構造形式によらず統一的な判断基準に基づいめに設定した．

て部材の性能低下の程度として表されていることから，

回答は設備等計8項目から複数を選択可能としたため，認識調査の各項目における選択肢は，構造形式を意識せ

図中の縦軸は管理者および利用者の総回答数に対する，ずに回答できるよう配慮しながら，それぞれの劣化度にそれぞれの設備等の回答割合として示した．有意水準を対応するよう設定した．

0.05としてχ2検定を行った結果，管理者および利用者の防舷材については，防舷材種類に応じた劣化度の判定

全体的な回答の傾向に統計学的には差はないと判定されと機能低下度の判定方法がガイドライン 4)に示されておた．しかし，管理者は防舷材本体の変状，利用者はエプり，ガイドラインにおける劣化度判定の基本的な考え方

ロンの沈下に対する回答が最も多い．両者の管理あるいは表-2.2と同様である．本調査では，選択肢の設定にあは利用に関する本来的な立場の違いを踏まえると，管理たって，機能低下度の判定基準として示された防舷材本者は施設の維持管理費用に，利用者は施設の利便性と利体の欠損割合(%)を参考にした．

用上の安全性の確保に意識が高いことが要因となってい- 63 -

加藤【管理者】←影響がない(120)(100)(80) (60) (40) (20) 0

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

影響がある→
20 40 60 80 100 120

横棒が右側に長いほど影響があると考えられていることを示し，左側に長いほど影響がないと考えられていることを示す．

1. 岸壁法線の出入り
2. エプロンの沈下

回答数の合計では，管理者および利用者ともに，防舷3. エプロンのひび割れ

材本体の変状とエプロンの沈下が施設の利用に及ぼす影
1番目
2番目
3番目

4. エプロンと背後地の段差
5. 防舷材本体

響が大きいと考えていることが分かる．しかし，順位別
でみると，管理者は岸壁法線の出入りを，利用者はエプ6. 防舷材取付金具

ロンの沈下を最も影響が大きいとする回答が多かった．

7. 係船柱ここで，設定した選択肢のうち，岸壁法線の出入りにつ

8. 車止め【利用者】(80)←影響がない 影響がある→(40) (20)
0
20
40

(60)

いては，施設の本体工（主要部材）に関する項目であり，
60

80

変状は施設の利用状況に依り難い場合が多い．また，変1. 岸壁法線の出入り状が生じ補修が必要であると判断された場合，エプロン

2. エプロンの沈下や附帯設備と比較して，その費用は多大なものとなり，施設の供用停止等の措置が必要となることも考えられる．

3. エプロンのひび割れ
1番目
2番目
3番目

4. エプロンと背後地の段差
5. 防舷材本体

このため，施設の安全な利用を担保するための維持管理を効率的に行う観点から，岸壁法線の出入りに対する管6. 防舷材取付金具

理者の回答数が最も多くなったことが考えられる．一方，7. 係船柱

利用者は，施設の利便性や車輌走行等の利用上の安全性

8. 車止めの確保の観点から，エプロンの沈下に対する回答数が最

図-2.3 設備等の変状が施設の利用に及ぼす影響も多くなったことが考えられる．
変状が発生したとしても，施設の利用に支障をきたす

表-2.6 順位毎の回答数
区分
項目
1 番目
2 番目
3 番目
回答数

管理者

ことはないと考えられる設備等については，回答数の合
利用者

計および順位別において，管理者および利用者ともに車

影響がある

影響がない

影響がある

影響がない

134
122
121

116
115
110

105
97
101

96
82
74

132（施設）止めが最も多く，次いでエプロン（舗装）のひび割れの順に回答が多かった．図-2.2に示したように，これらの設備等については変状を発見する頻度が両者共に高いと

102（施設）回答されている．このことから，車止めの変状とエプロ
ンのひび割れについては，日常的に変状の発生が認識さるものと推察される．

れているが，施設の利用の観点からはその変状によって(2) 設備等の変状が施設の利用に及ぼす影響について利用に支障をきたすことは少ないという，施設利用の実

図-2.3に設備等の変状が係留施設の利用に及ぼす影響状を表していることが考えられる.

に関する調査結果を示す．調査は，施設の利用に支障をきたすと考えられる設備等と，施設の利用に支障をきた

2.3

すことはないと考えられる設備等，それぞれを計8項目か係留施設の利用に支障が出始めるときの設備等の変状の状態に関する調査の結果

ら順に3つ選択することで行った．

係留施設の利用に支障が出始めるときの，設備等5種，

ここで，表-2.6にそれぞれの順位についての回答数を計9項目についての管理者および利用者の設備等の変状示す．管理者および利用者ともに，それぞれの順位に対の状態に関する認識調査の回答を，変状の状態に応じてする回答数は異なり，特に，最も影響がある設備等に対港湾の施設の維持管理技術マニュアル 2)に示される劣化

する回答数は，調査の対象とした施設数を上回っている．

度（a, b, c）として整理した結果を表-2.7に示す．表中

これは，影響があると考えられる設備等を複数選択し，の網掛け部は各項目で最大の回答割合となった劣化度を選択したものすべてが最も影響がある（1番目）とした回示している．

答者がわずかではあるが存在したためである．本来であ各項目に設定した選択肢は，劣化度として順序付けてればこれらの回答の有効性について検討すべきと考えら表すことができる．このことから，各項目について，管れるが，ここでは，簡便のため，図-2.3ではそれぞれの理者および利用者のそれぞれの選択肢に対する回答数を順位についての回答を総計して示すこととした．同図は対象として，有意水準を0.05としたMann-WhitneyのU検定- 64 -

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

表-2.7 施設の利用に支障が出始めるときの設備等の劣化度
区 分

管理者

項 目＼劣化度

利用者

a

b

c

a

b

c

岸壁法線の出入り

20

48

32

21

41

38

エプロンの沈下・陥没

30

36

35

25

25

51

コンクリートのひび割れ

42

46

11

37

43

19

アスファルトのひび割れ

69

22

9

41

33

26

エプロンと背後地の段差

3

27

70

9

13

78

防舷材本体

28

31

41

27

25

48

防舷材取付金具

75

21

4

68

24

8

係船柱

15

41

44

19

34

48

車止め

38

39

22

33

30

37

コンクリートのひび割れ度

項目毎の回答数に対する割合（%，小数点以下四捨五入）として表示

アスファルトのひび割れ率

図-2.4 舗装のひび割れ状態のイメージを行った．その結果，アスファルト舗装のひび割れ以外

ひとつの劣化度を判定するようになっている．しかし，の項目については，管理者および利用者の回答の傾向に

表-2.7より，施設の利便性および安全性の確保の観点か

統計学的には差はないと判定された．アスファルト舗装

らみた両者の限界状態は異なることが考えられる．つまのひび割れについての回答割合は，管理者および利用者

り，設備等の変状の限界状態は，設備等のどの箇所に着で劣化度aが最も大きくなったが，管理者の7割が劣化度a

目して点検を行うか，また使用材料により異なるといえを選択しているのに対して，利用者は劣化度a, b, cともる．このため，エプロンの沈下・陥没と，エプロンと背にほぼ同程度の回答割合となっている．本調査では，コ

後地の段差については，それぞれ個別の項目として評価

ンクリートおよびアスファルト舗装のひび割れに関するする必要があることが考えられる．これは，コンクリー

設問については，ひび割れ度およびひび割れ率について

トおよびアスファルトのひび割れ，防舷材本体と防舷材

回答者が理解し易いよう，ひび割れ状態のイメージを図取付金具についても同様である．これらの項目について-2.4のように示した．アスファルトのひび割れについて

は，今後，同マニュアル付録A2)として示される点検項目

のみ，管理者および利用者で傾向に差があると判定されおよび判定基準の改訂を検討する必要があると考えられた理由は，アスファルトのひび割れに対する両者の点検る．

頻度の違いや技術的な認識の差が要因となったことが考

なお，係留施設の利用に支障が出始めるときの設備等えられる．

の変状の状態に関しては，昭和58年に管理者を対象とし各項目について，最大の回答割合となった劣化度に着て類似の調査が行われている．付録Aにその概要と，本研

目すると，特に，エプロンと背後地の段差については，7究における調査結果との比較を示す．

割以上の管理者および利用者が劣化度cの状態で，施設の利用に支障が出始めると回答している．防舷材本体と係2.4 実態調査のまとめ

船柱についても同様に，4割以上が劣化度cで支障が生じ

設備等の変状の程度と係留施設の機能低下を関連付けるとの回答であった．つまり，係留施設の利便性およびることを目的として行った実態調査の結果をまとめると，利用上の安全性の確保の観点からみた設備等の変状の限以下のとおりである．

2)

界状態は，港湾の施設の維持管理技術マニュアル に示さ

1) 管理者および利用者ともに，防舷材本体の変状とエプれる劣化度a（部材の性能が著しく低下している）や劣化

ロンの沈下が施設の利用に及ぼす影響が大きいと認識

度b（部材の性能が低下している）として表される状態でしている．
2) 管理者は，利用者と比較して，岸壁法線の出入りが施はなく，設備等の種類によって異なることが分かる．
2)

また，同マニュアル に示される点検項目では，エプロ設の利用に及ぼす影響が大きいと認識している．これ

ンの沈下・陥没，エプロンと背後地の段差の劣化度判定

は，施設の安全な利用を担保するための維持管理を効

基準はひとつの枠内に記載されており，両者を総合して率的に行うことを重視しているためと考えられる．

- 65 -

加藤

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

3) 利用者は，管理者と比較して，エプロンの沈下が施設の利用に及ぼす影響が大きいと認識している．これは，分類

施設の利便性や利用上の安全性の確保を重視しているⅠ類ためと考えられる．

Ⅱ類

4) 車止めの変状とエプロン（舗装）のひび割れは，日常Ⅲ類的に変状の発生が確認されているが，施設の利用の観表-3.1 点検項目の分類 2)
施設の性能に及ぼす影響
劣化度 a が 1 個から数個あると，施設の安全性に影響を及ぼす．
劣化度 a が数多くあると，施設の安全性に影響を及
ぼす．
施設の安全性に直接的には影響を及ぼさない．

表-3.2 設備等の点検項目の分類 2)
項 目
点検項目の分類
岸壁法線の出入りⅠ類
エプロン沈下・陥没
Ⅰ類
エプロンと背後地の段差
Ⅰ類
エプロン（舗装）のひび割れ
Ⅱ類
防舷材本体
Ⅲ類
防舷材取付金具
Ⅲ類
係船柱
Ⅲ類
車止め
Ⅲ類

点からは，それらの変状が支障をきたすことは少ないと認識されている．
5) 施設の利便性および利用上の安全性の確保の観点からみた，設備等の変状の限界状態に対する管理者および利用者の認識には明確な差は見られなかった．
6) 施設の利便性および利用上の安全性の確保の観点からみた設備等の変状の限界状態を表す劣化度は，設備等の種類によって異なる．
7) 施設の利便性および利用上の安全性の確保の観点からみた設備等の変状の限界状態は，設備等のどの箇所る必要があるとともに，対象とする施設の規模，利用形に着目するか，また使用材料により異なる場合がある．

態等の状況により異なる各施設の経済的あるいは社会的重要度を踏まえることが重要であると考えられる．

3. 係留施設の機能低下評価手法の構築に向けて解決すべき課題3.2 設備等の劣化度と機能低下の関係
実態調査の結果，係留施設の利便性および利用上の安本章では，2.で示した実態調査の結果を基に，係留施全性の確保の観点からみたそれぞれの設備等の変状の限設の機能低下の定量評価手法の構築に向けて解決すべき界状態は，港湾の施設の維持管理技術マニュアル2)に示さ

課題について述べる．

れる劣化度a（部材の性能が著しく低下している）や劣化度b（部材の性能が低下している）の状態には限らないこ

3.1 設備等の変状が施設の機能低下に及ぼす影響度とが分かった．特に，エプロンと背後地の段差について

2)

港湾の施設の維持管理技術マニュアル では，各部位・は，7割以上の管理者および利用者が劣化度c（部材の性

部材の点検項目について，施設の安全性に及ぼす影響の能低下はないが，変状が発生している）の状態で，施設観点から表-3.1に示す3種類の点検項目分類が設定されの利用に支障が出始めるとの回答であった．これは，劣ている．なお，ここでいう安全性は，施設全体の構造上化度判定基準が，部位・部材の安全性や耐久性などを含の安全性および安定性を対象としたものである．

む総合的な知見に基づいて体系化されたものであること

表-3.2に本調査で対象とした設備等の点検項目の分類による．設備等の点検診断結果（劣化度a, b, c, d）にを示す．通常，点検診断により得られた各部位・部材の基づいて係留施設の機能低下を評価するためには，設備劣化度から施設全体の性能低下度を評価する際には，附等のそれぞれについて，劣化度と劣化・変状の発生によ帯設備（防舷材，係船柱，車止め）は点検項目分類としる設備等の機能低下の程度の関係を定量的に評価する必て同一レベルとして考えられている．これは，附帯設備要がある．さらに，機能低下の程度の評価にあたっては，は施設の安全性に影響を及ぼすことはないためである．

設備等の種類のみでなく，設備等のどの箇所に着目する

しかし，2.2より，施設の利便性および利用上の安全性のか，また，使用材料によって個別に評価する必要がある．

確保の観点からは，設備等の変状が施設の機能低下に及ぼす影響は，設備等の種類により異なることが分かった．

4. 設備等の変状が施設の機能低下に及ぼす影響度

このため，施設の機能低下を定量的に評価するためには，の定量評価

それぞれの設備等の変状が施設全体の機能低下に及ぼす影響の程度を評価する必要がある．

本章では，各設備等の変状が係留施設の機能低下に及各設備等の影響度の設定にあたっては，実態調査によぼす影響の程度を定量的に評価する手法について検討すり得られた管理者および利用者それぞれの観点を踏まえる．

- 66 -

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

比率 p

1.0

表-4.1 比較結果の比率（管理者）

Y = Φ-1(p)Φは累積正規分布関数

1.
1.

0.5

0.0
不変的尺度値Y

図-4.1 比率と尺度値の関係 7)
4.1 「重み係数」の評価に関する既往の研究

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

0.45

0.73

0.58

0.35

0.70

0.54

0.78

0.95

0.77

0.38

0.79

0.64

0.87

0.19

0.06

0.39

0.22

0.57

0.25

0.70

0.45

0.79

0.72

0.97

0.25

0.67

2.

0.55

3.

0.28

0.05

4.

0.42

0.23

0.81

5.

0.65

0.62

0.94

0.75

6.

0.30

0.21

0.61

0.30

0.03

7.

0.46

0.36

0.78

0.55

0.28

0.75

8.

0.22

0.13

0.43

0.21

0.03

0.33

0.97

0.90
0.10

港湾構造物に限らず，各種構造物はそれぞれ複数の部
表-4.2 比較結果の比率（利用者）

位・部材により構成されている．効率的な維持管理の実1.

現を目指して，特に，対策実施の優先順位を決定するこ
1.

とを目的として，各種部位・部材の劣化・変状が構造物
全体の健全度に及ぼす影響を定量的に評価する手法については，これまでいくつか検討がなされている．例えば，橋梁を対象とした既往の研究5)では，「総合健全度」を評

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

0.19

0.55

0.30

0.16

0.56

0.25

0.73

2.

0.81

3.

0.45

0.09

0.91

4.

0.70

0.24

0.75

0.76

0.58

0.84

0.56

0.94

0.25

0.18

0.44

0.28

0.63

0.41

0.68

0.46

0.86

0.58

0.90

0.26

0.78

5.

0.84

0.42

0.82

0.59

価する際に用いる各種部位・部材の「重み係数」につい

6.

0.44

0.16

0.56

0.32

0.10

て検討している．実橋の点検結果に基づいて，エキスパ

7.

0.75

0.44

0.72

0.54

0.42

0.74

ート10名が計480橋の「総合健全度」を評価し，それに数

8.

0.27

0.06

0.38

0.14

0.10

0.22

量化理論Ⅱ類を適用することで，「総合健全度」を評価す

0.90

0.93
0.07

【項目】1. 岸壁法線の出入り，2. エプロンの沈下・陥没，3. エプロン
（舗装）のひび割れ，4. エプロンおよび背後地の段差，5. 防舷材本体，
6. 防舷材取付け金具，7. 係船柱，8. 車止める際の主桁や床版，基礎，支承等の各部材の重視度を尺度化している．
また，長崎県港湾施設（鋼構造物）維持管理ガイドラ

とつとして，一対比較法がある．本研究ではThurstonの6)

イン においては，「施設健全度」の算出のため，点検診

一対比較法7)を用いて，設備等計8項目が係留施設の利用

断の項目毎に，「部位・部材の性能」，「変状（連鎖）の特に及ぼす影響度の尺度化を試みた．Thurstonの一対比較性」，「施設の要求性能への影響度」等を考慮した「重み法は，複数の対象から二つを取り出して比較した結果（01係数」を設定している．この「重み係数」は，港湾構造型の測定値）を集計して比率を求め，比率を尺度値に変物・鋼構造物の専門家等18名へのアンケート調査結果を，換する際に式(2)に示す標準正規分布の累積関数の逆関

AHP（階層分析法）の一対比較（後述）に適用して，どち数を用いる手法である（図-4.1参照）．
Y = Φ−1(p)らがどの程度重要かを評価し，設定されたものである．
これによれば，浮き桟橋の本体の亀裂・損傷・浸水につp = Φ(Y)いては0.09，連絡橋・渡橋の移動の安定性・錆び・傷・
塗装については0.30，係船柱の損傷・変形・塗装の状態

(1)
√

(2)

ここに，p：比率，Y：比率に対応する不変尺度値である．

については0.02等の「重み係数」が設定されている．

本研究では，変状が生じた場合，施設の利用に支障を上記の「重み係数」算出の事例は，どちらも施設全体きたすと考えられる設備等と，施設の利用に支障をきたとしての「健全度」を算出するために，各部材の変状のすことはないと考えられる設備等を，それぞれ順に3つ選

影響度を尺度化した例である．本研究ではこれらに習い，択する調査を行った（図-2.3）．これより，8項目のうち管理者54団体（91港湾，132施設），利用者85団体（102施

上位，下位ともに1から3位まで，計6項目に対する順位付設）から得た実態調査の結果を統計的に分析することにけを行うことができる．順位が付けられていない他2項目

より，各設備等の変状が係留施設の機能低下に及ぼす影については，その2項目間では比較できないが，上位，下響の程度を定量的に評価することとした．

位の1から3位までと比較することは可能である．また，
表-2.6に示したとおり，管理者および利用者ともに，選4.2 設備等の変状が施設の機能低下に及ぼす影響度

択した設備等のすべてが最も影響がある（1位）とした回

人の感覚を用いて対象物を評価する官能評価手法のひ答が存在したが，各設備等で比較が可能な組合せについ- 67 -

加藤

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

表-4.3 尺度値の計算（管理者）
1.
1.

表-4.4 各設備等の影響度（管理者）

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

-0.12

0.6

0.21

-0.39

0.52

0.1

0.77

0.24

1.66

0.75

-0.31

0.81

0.37

1.13

0.65

-0.87

-1.57

-0.29

-0.76

0.18

-0.80

-0.68

0.51

-0.12

0.81

0.06

2.

0.12

3.

-0.6

-1.66

4.

-0.21

-0.75

0.87

5.

0.39

0.31

1.57

0.68

6.

-0.52

-0.81

0.29

-0.51

7.

-0.1

-0.37

0.76

0.12

-0.58

0.67

8.

-0.77

-1.13

-0.18

-0.81

-1.96

-0.45

0.58

1.96

1.04

-0.67

0.45

-0.52

1.29

0.26

1.84
-1.84

平均

-0.94

-1.29

項目

全て

回答数

131
0.13
0.19
0.05
0.11
0.29
0.06
0.13
0.04

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

【項目】1. 岸壁法線の出入り，2. エプロンの沈下・陥没，3. エプロン（舗装）のひび割れ，4. エプロンおよび背後地の段差，5. 防舷材本体，6. 防舷材取付け金具，7. 係船柱，8. 車止め

管理者

8 3

6

4

17

2

5

-1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
利用者

8

3 61

4

5

2

-1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6

0.8

7

1.0 1.2【項目】1. 岸壁法線の出入り，2. エプロンの沈下・陥没，3. エプロン（舗装）のひび割れ，4. エプロンおよび背後地の段差，5. 防舷材本体，6. 防舷材取付け金具，7. 係船柱，8. 車止め

図-4.2 各項目の尺度値

計画水深-10m 未満-10m 以上

72
0.13
0.18
0.03
0.11
0.30
0.06
0.15
0.03

59
0.13
0.21
0.06
0.10

0.29
0.05
0.11
0.05

荷役機械

あり
69
0.12
0.19
0.04
0.11
0.30
0.06
0.13
0.05

表-4.5 各設備等の影響度（利用者）
項目

全て

回答数

101
0.08
0.24
0.06
0.14
0.21
0.07
0.16
0.04

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

計画水深
-10m 未満-10m 以上

50
0.09
0.23
0.06
0.14
0.22
0.08
0.14
0.04

51
0.07
0.24
0.07
0.13
0.20
0.06

0.20
0.03

荷役機械

あり
73
0.07
0.25
0.07
0.14
0.19
0.06
0.17
0.04

【項目】1. 岸壁法線の出入り，2. エプロンの沈下・陥没，3. エプロ
ン（舗装）のひび割れ，4. エプロンおよび背後地の段差，5. 防舷材
本体，6. 防舷材取付け金具，7. 係船柱，8. 車止め

管理者の場合の方が大きくなっている．つまり，施設のては，可能な範囲で順位付けを行った．
以上の考え方に基づいて実施した8項目間の比較につ利用に及ぼす影響が最も大きい項目の変状に対して，利いて，表-4.1および表-4.2に管理者および利用者それぞ

用者よりも管理者の方がその重視の度合いが大きいこと

れの結果を比率で示す．例えば，表-4.1では，項目1．岸を示している．また，管理者，利用者の場合ともに項目

壁法線の出入りよりも，項目5.防舷材本体の変状の方が8.車止めが最も影響が小さいとの結果となったが，2番目施設の利用に及ぼす影響が小さいとの回答比率は0.35，に影響が小さい項目3.エプロン（舗装）のひび割れとの項目1よりも項目8.車止めの方が影響が小さいとの回答

尺度値の差は利用者の場合の方が大きい．これより，利比率は0.78であることを示している．逆に，項目1の方が用者は車止めの変状に対して，他の項目と比較して施設影響が小さいとの回答比率は，項目5との比較の場合はの利用に及ぼす影響は著しく低いと判断しているといえ0.65，項目8との比較の場合は0.22となる．

る．両者で尺度値に最も差が大きかったのは，項目1.岸施設の利用に支障をきたす設備等の尺度値は，各回答

壁法線の出入り，最も差が小さかったのは，項目8.車止比率について式(1)の変換を行い，それぞれの設備等の行めであった．項目1.岸壁法線の出入りについては，前述平均を求めることで，全体の平均値が0.0となる場合の尺のとおり，施設の本体工（主要部材）に関する項目であ7)

度値として算出できる ．例として，表-4.3に管理者の場

り，変状は施設の利用状況に依り難い．このため，施設合の尺度値の計算過程を示す．

の安全な利用を担保する立場にある管理者と利用者とで，設備等の変状に対する重視の度合いに差が生じたものと図-4.2に設備等計8項目の尺度値を図化した．尺度値が考えられる．

大きいほど，その項目の変状が施設の利用に及ぼす影響が大きいことを示し，項目間の尺度値の差（距離）は影

本研究では，それぞれの設備等の変状が施設全体の機

響の度合いの差を示している．これによれば，管理者の能低下に及ぼす影響度を百分率で表現することを目的と場合は項目５．防舷材本体，利用者の場合は項目2.エプ

して，設備等8項目が施設の利用に及ぼす影響度を，各項

ロンの沈下についての尺度値が最も大きく，次点は両項目の尺度値を次式により多項ロジットのシェアに変換す

目が入れ替わっている．そして，それらの尺度値の差は，ることにより算出した8)．

- 68 -

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

pi = exp Yi / (exp Y1 + exp Y2 +･･･+ exp Y8 )安全性の低下の程度，つまり機能低下の関係を評価する(3)

手法について検討する．

ここに，pi：施設の利用に及ぼす影響度，Yi：尺度値である．

5.1 「劣化度」の評点化に関する既往の研究

以上により算出された係留施設全体の機能低下に及ぼす設備等計8項目の影響度を，表-4.4に管理者の場合につ構造物の健全度評価や，それに基づいた対策実施の優いて，表-4.5に利用者の場合について示す．ここでは，先順位の決定を目的とした部位・部材の劣化度の評点化

管理者および利用者それぞれの場合についての結果ととの事例については，これまで多数の報告がある．実際，もに，施設の規模による影響度の違いを比較することを

劣化度を判定することは，劣化・変状の状態を格付けす目的として，施設の計画水深-10m未満と-10m以下におけることにほかならないため，劣化度を近似的に間隔尺度

る影響度の算出結果を示す．表中の回答数は，分析に用（距離の等価性が保証されている）とみなして，0，1,

いたデータの総数である．また，表中の網掛け部は，影

2, ･･･の様に等間隔の評点を与える事例は多数存在する．

響度の算出にダミーデータを用いたものを示す．本研究

例えば，橋梁の資産的価値の算出を目的とした既往の研で適用した一対比較法では，回答比率が1.0対0.0となる

究9)においては，部材の損傷度Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，OKについて，組合せについては，尺度値を算出することができない．

損傷による資産的価値の低下率を0.75，0.50，0.25，0の例えば，計画水深-10m以上の管理者の回答では，項目5.

評点を与えている．

防舷材本体と項目6.防舷材取り付け金具の比較において，等間隔でない評点の設定例としては，例えば，前出の項目5を重視する回答比率は1.0であったため，項目5およ長崎県港湾施設（鋼構造物）維持管理ガイドライン6)があび項目6の尺度化は，理論上，不可となる．このため，便る．これによれば，「施設健全度」の算出のために，点検

宜的に，項目5に対する回答比率を0.99，項目6に対する診断の項目毎に判定したd, c, b, aの診断結果に対して，回答比率を0.01と設定して，両項目の影響度を算出した．

それぞれ100，70，40，0の評点を与えている．また，既さらに, 表-4.4および表-4.5には，陸上にガントリーク

往の研究10)では，部材の構造性能の経時変化を評価するに

レーンやフォークリフト等の荷役機械を有する施設におあたって，劣化度d, c, b, aおよび劣化度aの下位に劣化ける影響度の算出結果を示した．これは施設の荷役機械

度aaを設けた5段階の劣化度に対して，100，99，95，80，の有無による影響度の違いを比較することを目的とした0の評点を与えている．これらは，工学的判断に基づいたものであるが，荷役機械の保有に対する回答が不明確で評点の設定例である．一方，著者らは，長期間供用されあるものが多数存在したことから，陸上の荷役機械を有た既設港湾構造物から切り出した鉄筋コンクリート部材することが明確である施設についてのみ影響度を算出しの載荷実験結果に基づいて，劣化度から確率論的に鉄筋た．

コンクリート部材の構造性能を評価する手法を提案して

表-4.4および表-4.5によれば，各設備等の変状が係留

いる11)．これによれば，例えば，劣化度dにおける耐荷力

施設の機能低下に及ぼす影響度は，管理者の場合およびを1.0とした場合，それぞれの劣化度で部材数の 95 % が利用者の場合で異なり，これは図-4.2に示したとおりで示す耐荷力は，劣化度 c の部材では 0.72，劣化度 b のある．しかし，両者ともに，各設備等の影響度を示す数

部材では 0.65，劣化度 a の部材では 0.35 と推定され値に微少な差はあるものの，各設備等の影響度の大小関

る．これらの値は，部材の耐荷力の観点から定めた評点

係は計画水深によらず，ほぼ同様であった．また，荷役と捉えることができる．

機械を有する施設についても，全てを統合した影響度の以上のように，部位・部材の劣化度の評点化について算出結果と大きな差異はなかった．

は，間隔尺度とみなす方法，工学的判断に基づく方法，

以上より，本研究の範囲では，各設備等の影響度は，確率論に基づく方法等があるが，これらの大多数は，部

管理者および利用者それぞれの立場で異なるが，対象と位・部材が構造物（施設）全体の構造上の安全性およびする施設の規模および荷役機械の状況は各設備の影響度

安定性に及ぼす影響を対象として検討されたものである．

には大きく影響しないことが考えられた．

本研究では，各設備等の劣化度d, c, b, aと，施設の機能低下の関係についての評価を試みた．

5. 各設備等の劣化度と機能低下の関係の定量評価
5.2 各設備等の劣化度と機能低下の関係
2)

本章では，港湾の施設の維持管理技術マニュアル にお

表-2.7に示した施設の利用に支障が出始めるときの設ける各設備等の劣化度と，施設の利便性および利用上の備等の劣化度の回答割合は，回答者各人の各設備等の劣- 69 -

加藤

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保い），劣化度aに対応する評点を0.0（機能低下が著しい）

表-5.1 一対比較法による機能低下の評点の算出
劣化度 a

劣化度 b
劣化度 a の回答割合

劣化度 a
劣化度 b の回答割合
劣化度 c の
回答割合

劣化度 b
劣化度 c

劣化度 c
劣化度 a の回答割合
劣化度 b の回答割合と設定することとした．ここで，港湾の施設の維持管理
技術マニュアル2)では，例えば，車止めは「欠損している」，
または「性能上支障となる損傷，変形がある」状態が劣化度aと判定される（表-2.5参照）．この状態の機能低下

劣化度 c の回答割合の評点を0.0とすることの妥当性については，今後の検討が必要であるが，ここでは簡便のため，全ての設備等に

表-5.2 計算例（管理者，岸壁法線の出入りの場合）
回答割合（表-2.7 より）

a
a
b
c

b

c

20

20

48
32

48
32

a

c

0.29

0.38

a

0.60

0.62

劣化度cおよび劣化度bに対応する評点は，図-5.1に示（式(1)による）

b

0.71

ついて劣化度aに対応する評点を0.0と設定した．

尺度値

回答比率

b

c

-0.54

-0.29

0.54

0.40

す考え方に基づいて，以下のように算出した．
劣化度cに対応する機能低下（評点）

0.25

0.29

＝1.0－劣化度cのロジットシェア-0.25

劣化度bに対応する機能低下（評点）表-5.3 劣化度と評点（管理者，岸壁法線の出入りの場合）

a
b
c
d

尺度値
平均 Yi

ロジット
シェア

-0.417
0.397
0.020

0.21
0.47
0.32

回答
割合

評点

例として，表-5.3に管理者の場合における岸壁法線の回答点（表-2.7）

0.00
0.21
0.68
1.00

0.20
0.48
0.32

＝1.0－(劣化度c＋劣化度bのロジットシェア)
出入りについての劣化度と評点の計算結果を示す．なお，

0.00
0.20*b
0.68*c1.00

ロジットシェアから算出した劣化度bおよび劣化度cの評
点と，表-2.7の劣化度cおよび劣化度bの回答割合を直接的に用いて算出した値（岸壁法線の出入りの場合，表-5.3*b=劣化度 a の回答割合*c=劣化度 a＋劣化度 b の回答割合=1.0-劣化度 c の回答割合に示す回答点）との相関係数は，全ての設備等について
0.99以上であった．

ロジットシェア

劣化度a

評点

0.0
劣化度a

劣化度b

劣化度b
の評点

劣化度c

劣化度c
の評点

図-5.2に，各設備等の劣化度と機能低下の評点の関係を示す．各設備の劣化度は，表-2.2に示した基本的な考

1.0
劣化度d

え方を基に定められたものである．図-5.2において，岸
壁法線の出入りと防舷材本体の変状については，管理者

図-5.1 劣化度毎の評点の設定方法

および利用者ともに，外観から目視により判定される劣化状態に関する認識を総合的に表した結果でしかない．

化度と機能低下の評点の関係がほぼ等分割で対応した．

つまり，仮に，施設の利用に支障が出始める状態の機能

これは，変状の発生程度と設備等の機能低下の程度が一低下を評点0.0（機能低下が著しい）として表した場合，対一で対応していることを示していると考えられる．

ある設備等について劣化度cで施設の利用に支障が出始上に凸となる関係を示したエプロン（舗装）のひび割めるとした回答者は，劣化度cの状態で評点0.0と表すこれや防舷材取付金具については，外観から目視により判とになる．しかし，本研究では，表-2.7の劣化度毎の回定される変状の発生程度以上に，機能低下は生じていな

答割合の累積を，ある劣化度において設備等の機能低下

いと判断される．一方，下に凸となる関係を示したエプが生じた割合と捉えて，これを基に設備等の機能低下をロンと背後地の段差については，一旦，変状が発生した評点化することとした．

場合，その変状の程度が軽微であっても，設備等の機能

評点化にあたっては，4.で述べたThurstonの一対比較低下に及ぼす影響は大きいと考えられているといえる．

法を用いた．まず，それぞれの設備等の劣化度毎の回答

2.3で述べたとおり，管理者と利用者の回答を比較した

割合を表-5.1に当てはめて回答比率を計算し，式(1)によところ，アスファルト舗装のひび割れについては，回答

り比率を尺度値に変換した．例として，表-5.2に管理者の傾向に差があると検定された．アスファルト舗装のひの場合の岸壁法線の出入りについての計算結果を示す．

び割れについては，利用者では劣化度と機能低下の評点

その後，それぞれの劣化度における尺度値の行平均を求がほぼ一対一で対応しているのに対して，管理者では外め，項目数 i = 3 とした場合の式(3)により，各劣化度の観から目視により判定される変状の発生程度以上には機

多項ロジットのシェアを算出した．

能低下は生じていないと評価された．これについては，

本研究では，変状が見られない場合の劣化度dに対応す

前述のとおり，両者の点検頻度の違いや技術的な認識のる機能低下について評点を1.0（機能低下は生じていな差が要因となったことが考えられるが，利用者の方が比- 70 -

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

表-5.4 検定結果

岸壁法線の出入り
1
管理者

0.8

利用者

1.
2.
3-1
3-2
4.
5.
6.
7.
8.

0.2
0

d

c

b

a
エプロンと背後地の段差

エプロンの沈下
1

1
管理者

0.8
0.6
0.4

管理者

0.8

利用者

評 点

評 点

検定

検定

有効回答数
-10m
-10m
未満
以上

N
N
OK
OK
OK
N
N
OK
OK

63
63
59
35
51
65
62
64
64

OK
N
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK

33
44
32
20
35
37
34
35
38

0.6
0.4

利用者

0.4

岸壁法線の出入り

0

0

d

c

b

45
52
46
29
51
56
57
56
54

d

a

c

b

1

1
-10m未満

0.4
管理者

0.2

利用者

d

c

b

0.4
利用者

d

防舷材本体
管理者

機能保持の程度

利用者

0.6
0.4
0.2
0

c
b
係船柱

a

0.4

-10m以上

0.6
0.4

利用者

b

機能保持の程度

0.8

利用者

0.6
0.4
0.2

a

0

c

b

a

0.6
0.4
-10m未満

0.2-10m以上-10m未満

0.8

0.6
0.4

-10m以上

0.6
0.4

管理者

0.2

利用者

0

d
c
b
図-5.2 各設備等の劣化度と評点の関係

a

エプロンの沈下

0

d

0.8

1

0.8

0.2

a

0

1
管理者

b

d
c
b
a
d
c
b
図-5.3 各設備等の劣化度と評点の関係(管理者，計画水深の違い)

管理者

c

c

防舷材取付金具-10m未満

車止め

1

d

0

d

0.2

a

0.2

0.6

0.2

0.4

1

0.8

0.8

a

b

1

0

d

c

評 点

評 点

b

1

0.8

-10m以上0.6

防舷材本体

防舷材取付金具

1

評 点

c-10m未満

0.8

0

d

管理者

0.2

a

0.4

0

0

0

0.6

0.2

0.6

評 点

評 点

0.6

0.8

-10m以上機能保持の程度

機能保持の程度1

評 点

アスファルトのひび割れ

コンクリートのひび割れ

エプロンの沈下

1

a

0.8

0.8

34
44
33
26
32
45
46
44
46

【項目】1. 岸壁法線の出入り，2. エプロンの沈下・陥没，3-1. コンクリート舗装のひび割れ，3-2．アスファルト舗装のひび割れ，4. エプロンおよび背後地の段差，5. 防舷材本体，6. 防舷材取付け金具，7. 係船柱，8. 車止め【検定】OK：傾向に差はない，N:傾向に差がある

0.6

0.2

0.2

利用者

有効回答数
-10m
-10m
未満
以上

機能保持の程度

評 点

管理者

d

a

c

b

a

図-5.4 設備等の劣化度と評点の関係(利用者，計画水深の違い)較的ひび割れの発生に対して敏感に反応していることもを0.05としたMann-WhitneyのU検定を行った．管理者およ考えられる．

び利用者の回答の検定結果と有効回答数を表-5.4に示す．

各設備等の劣化度と評点の関係に，対象とした係留施

これによれば，いずれの項目についても，計画水深毎の設の規模が影響しているか確認するため，管理者および有効回答者数に大きな差はないが，管理者の場合は計4項

利用者の回答を計画水深-10m未満と-10m以上に区別し，目について，利用者の場合は1項目についてのみ，施設のそれぞれの選択肢に対する回答を対象として，有意水準

計画水深で回答の傾向に差があるとの結果となった．

- 71 -

加藤

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

計画水深で回答の傾向に差があるとされた各設備等の算出する方法を提案している．これは，各部位・部材の劣化度と機能低下の評点の関係を，図-5.3に管理者の場

劣化・変状の進行は，実際には，個々で広範にばらつく合について，図-5.4に利用者の場合について示す．管理

ものであるが，効率的な桟橋の維持管理を実施する観点

者の場合，岸壁法線の出入り，エプロンの沈下および防から，評価単位毎に各部材の劣化度の代表値を求め，代舷材本体について，計画水深-10m未満の施設では劣化度

表値を基準として最適な対策実施時期と補修工法を選定と評点の関係が一対一で対応しているのに対して，-10mするためである．

以上の施設では外観から判断される劣化度に対する機能

本研究で対象とした各設備等の劣化・変状についても，低下の程度は小さいとの結果となった．防舷材取付金具

桟橋の各部材と同様，個々で広範にばらつくことが考えについては，どちらも上に凸となる関係を示しているが，られる．しかし，効率的な維持管理を実施する観点，特いずれの設備等においても，計画水深-10m以上の施設をに，通常，施設の機能低下を評価する際には，各設備等対象とした回答の方が，劣化度に対する設備自体の機能の個々の状態ではなく設備等毎に統合的な判定を行うこ低下の程度は小さい．利用者の場合は，計画水深で回答とが考えられる．このことから，本研究で提案する機能の傾向に差があった設備等はエプロンの沈下のみである

低下評価手法では，1評価単位毎，具体的には点検診断結が，これについても劣化度と評点の関係は，計画水深-10m

果に基づいて行われる評価の標準的な実施単位である１以上の施設の方が厳しい判定となっている．

バース毎に各設備の劣化度の代表値を求め，これらを統合することによって評価対象とする施設の機能低下を定以上のことから，係留施設の規模によりこれらの各設

量的に評価することとした．

備等の劣化度と機能低下の関係は異なり，施設の規模が防舷材，係船柱，車止めが属する点検項目Ⅲ類の設備大きくなるほど，設備等の劣化が設備自体の機能低下に等の劣化度の代表値については，点検項目Ⅰ類およびⅡ

及ぼす影響は大きくなることが考えられる．
なお，エプロンの沈下が施設全体の機能低下に及ぼす類の部材の劣化度の代表値の導出方法と同様に，これま影響度は，表-4.4および表-4.5に示したように，管理者で収集した国有港湾施設の点検診断結果の分析，およびの場合，利用者の場合ともに大きく，特に，利用者につ工学的判断に基づいて，下記のとおり導出することとしいては1/4の割合を示していた．利用者は，施設の利便性た．なお，港湾の施設の維持管理技術マニュアル2)には，や車輌走行等の利用上の安全性の確保の観点から，エプ

点検項目Ⅲ類に位置付けられる設備等に劣化度bの判定

ロンの沈下に対する影響度が大きく，劣化度と機能低下基準は設けられていない．しかし，劣化度の代表値にはの関係についても厳しい判定となったことが考えられた．

a, b, c, dの4段階の状態が考えられるとして，ここでは劣化度の代表値bの導出方法を定めた．

6. 係留施設の機能低下評価手法の構築

以下に，Ⅰ～Ⅲ類の点検項目に対する劣化度の代表値の算出手法を示す．なお，現段階では，全ての点検項目

本章では，4.において検討した各設備等の変状が係留分類における劣化度の代表値の導出方法の妥当性につい施設の機能低下に及ぼす影響度，および5.において検討て，今後の点検診断データの蓄積による検証が必要であ

した各設備等の劣化度と機能低下の関係（評点）を用いる．

て，係留施設の機能低下を定量的に評価する手法につい■Ⅰ類の点検項目に対する劣化度の代表値3)て提案する．
本研究で提案する機能低下評価手法は，基本として，劣化度a：劣化度aの部材の割合≧10%2)

港湾の施設の維持管理技術マニュアル における一般点

劣化度b：劣化度a ＋ 劣化度bの部材の割合≧10%

検診断の各設備等の劣化度を用いるものとした．これは，劣化度c：劣化度dの部材の割合＜90%，
かつ劣化度a+ 劣化度bの部材の割合＜10%

あえて施設の機能低下に主眼を置いた点検診断を実施す
るのではなく，施設の部位・部材の構造上の安全性およ

劣化度d：劣化度dの部材の割合≧90%

び安定性に着目した通常の点検診断の結果を利用して，効率的に機能低下評価を行うことを目的としたためであ■Ⅱ類の点検項目に対する劣化度の代表値3)

る．

※維持管理上の限界値を劣化度bに至る以前とする場合

ここで，桟橋のライフサイクルマネジメント手法の構劣化度a：劣化度aの部材の割合≧30%

3)

築を目指した著者らの既往の研究 では，表-3.1に示した

劣化度b：劣化度a ＋ 劣化度bの部材の割合≧30%

点検項目の分類ⅠおよびⅡに対して，劣化度の代表値を劣化度c：劣化度dの部材の割合＜70%，- 72 -

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

表-6.1 各設備等の影響度および劣化度の評点と遷移率

点検診断の実施

項
目
1.
2.
3.1
4.
5.
6.
7.
8.

各設備等の劣化度d,c,b,a
機能低下の評点の設定
各設備等の影響度の設定

Σ 評点×影響度

影響度
0.13
0.19
0.11
0.05
0.29
0.06
0.13
0.04

d
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00

劣化度の評点
c
b
0.68
0.21
0.65
0.30
0.88
0.42
0.34
0.05
0.59
0.28
0.94
0.71
0.57
0.16
0.77
0.38

a
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00

遷移率*
0.016
0.038
0.068
0.042
0.060

【項目】1. 岸壁法線の出入り，2. エプロンの沈下・陥没，3.1 コンク
リート舗装のひび割れ，4. エプロンおよび背後地の段差，5. 防舷材本体，6. 防舷材取付け金具，7. 係船柱，8. 車止め

係留施設の機能低下度*遷移率の算出に用いたデータ数＝1：1,380 データ，2～4：1,089 データ，
5,6：1,035 データ，7：1,049 データ，8：1,011 データ

図-6.1 係留施設の機能低下評価フロー

岸壁法線の出入り
エプロンの沈下エプロンと背後地の段差
コンクリート舗装のひび割れ
防舷材本体
防舷材取付金具
係船柱
車止め

100

かつ劣化度a ＋ 劣化度bの部材の割合＜30%90

劣化度d：劣化度dの部材の割合≧70%

80■Ⅲ類の点検項目に対する劣化度の代表値※原則として，劣化度aから劣化度dの順に評価を行い，劣化が進行している方の劣化度（判定）を代表値として

機能低下点

70
60
50
40
30

求める．

20

劣化度a：劣化度aの部材の割合≧50%10

劣化度b：0%＜劣化度aの部材の割合＜50%，

0
0 2 4 6 8 101214161820222426283032343638404244464850

かつ劣化度c+劣化度dの部材の割合＜50%

供用年数

劣化度c：0%＜劣化度cの部材の割合，

図-6.2 係留施設の機能低下評価の例

かつ劣化度c＋劣化度dの部材の割合≧50%
劣化度d：劣化度dの部材の割合≧50%

により劣化の進行を確率的に取り扱いながら将来予測を行う手法が最も有効であると考えられる．

図-6.1に本研究で提案する係留施設の機能低下評価のとができる．また，各設備等の劣化・変状が係留施設全

0
0
1
0
1
d
0
1
0
0
c
(4)
1
0
0
b
0
0
1
a
0
0
ここに，px：遷移率，t：経過年数である．なお，遷移率体としての機能低下に及ぼす影響はそれぞれ異なるが，px は劣化速度を表す指標であり，検討期間中，一定値とこれについては，4.2により各設備等の影響度として考慮

みなして計算を行った．

フローを示す．各設備等の劣化度の代表値は，5.2に示した劣化度と機能低下の関係を用いて，評点化して表すこ

できる．このことから，係留施設の機能低下の程度（機係留施設の将来の機能低下評価の例として，表-6.1に能低下度とする）は，各設備等の評点に各設備の影響度

示す各設備等の影響度，劣化度毎の評点，および各設備

を乗じ，それらを総計することによって定量的に評価す等の遷移率を用いて算出した機能低下度の推移を図-6.2

ることが可能となる．

に示す．各設備等の影響度および劣化度毎の評点は，表本研究で提案する係留施設の機能低下評価では，各設-4.4および図-5.2に示した港湾施設管理者の場合の算定備等の劣化度を基本データとして用いることから，各設値である．また，各設備等の遷移率は，平成14～15年に備等の劣化の進行を予測することにより，将来の施設の

国有港湾施設を対象として行われた点検診断結果のうち，機能低下を予測することが可能となる．しかし，各設備

劣化度c,b,aと判定された結果の平均的な遷移率を用い等の劣化・変状については，それらの仕様や施設の使用た．なお，当時の点検診断項目では，エプロンの沈下，状況等により大きく異なるため，明確な予測手法は存在

エプロン（舗装）のひび割れとエプロンおよび背後地のしない．このため，現状では，点検診断により得られた

段差，および防舷材本体と防舷材取付金具については区

2)

別されていないため，これらについては同じ遷移率を用

劣化度を入力値として，下式に示すマルコフ連鎖モデル- 73 -

加藤

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

いて劣化進行予測を行った．図-6.2においては，係留施

Start

設において一般的に行われる防舷材本体のローテーショ
各設備等の劣化度d,c,b,aンやエプロンの部分打替え等，維持管理行為の詳細は考慮していない．また，機能低下度の下限値については，

マルコフ連鎖モデルによる劣化進行予測

施設の重要度や利用形態等が影響するため，現段階では言及できない．しかし，本研究で提案する手法により，各設備等の劣化度の代表値の算出

係留施設における各設備等の劣化・変状予測に加えて，機能低下の評点の設定

それらを考慮した施設の機能低下評価を実施できる可能性を示すことができた．本研究で提案する係留施設の機

各設備等の影響度の設定

能低下評価手法の妥当性については，係留施設の点検診
断データおよび利便性や安全確保の観点からみた機能低Σ 評点×影響度

下評価データの蓄積や，港湾施設管理者および利用者へ
係留施設の
機能低下度

のヒアリング等により，今後，検証していかなければな
らない．

No

各設備等の
補修計画
の検討

OK
End

7. まとめ図-8.1 係留施設の機能低下評価プログラムの流れ
本研究により得られた成果は以下のとおりである．
(1) 係留施設の利便性および利用上の安全性の確保の観な維持行為よりも頻度は高く，施設の供用期間中に複数点からは，設備等の変状が施設の機能低下に及ぼす影

回，施設の利用状況によっては毎年のように必要となる

響は，設備等の種類により異なる．係留施設の機能低場合もある．可能な限りライフサイクルコストを低減す

下を定量的に評価するためには，それぞれの設備等のるためには，構造安定性の低下のみでなく，施設の利便

変状が施設全体の機能低下に及ぼす影響の程度を明性の低下や利用上の安全性の低下の観点からの維持管理確にする必要がある．

を戦略的に行うことが必要である．

(2) 係留施設の利便性および利用上の安全性の確保の観本研究では，これまでその必要性は認識されつつも，点からみたそれぞれの設備等の変状の限界状態は，設

基本的な考え方が示されることはなかった，施設の利便

備等の種類により異なるため，設備等の劣化度と機能性の低下や利用上の安全性の低下の観点からの維持管理低下の関係を明確にする必要がある．

について言及し，係留施設の機能低下として評価する手(3) 実態調査の結果の統計分析により，各設備等の変状法を提案した．本研究で提案した係留施設の機能低下評

が係留施設全体に及ぼす影響度，および各設備等の劣価手法の妥当性については，点検診断データおよび利便化度と機能低下の関係を評点化し，係留施設の機能低性や安全確保の観点からみた機能低下評価データの蓄積

下評価手法を提案した．

や，港湾施設管理者および利用者へのヒアリング等により，今後，検証していかなければならない．しかし，本

８. あとがき研究における先駆的な取組みは，ライフサイクルマネジ
メントの概念に基づく港湾施設の戦略的な維持管理の実

平成19年の港湾基準の改正に伴って刊行された，港湾現に貢献するものと確信している．

の施設の維持管理計画書作成の手引き 1)や港湾の施設の本研究で提案した係留施設の機能低下評価手法につい2)

維持管理技術マニュアル は，施設の構造安定性に主眼をては，「係留施設の機能低下評価プログラム」として取りおいた構成となっている．また，これまでは，施設の構まとめた．プログラムの流れを図-8.1に示す．当該プロ造安定性の低下に対する対策工法および時期の組合せにグラムは，係留施設の機能低下評価および機能低下予測

より，可能な限りライフサイクルコストを低減させるたに基づいて，エプロンや附帯設備等の変状対策の内容とめの検討が多々なされてきた例えば3)．しかし，係留施設のその実施時期を検討する構成とした．

維持管理実務においては，施設の利便性の低下や利用上

また，係留施設の戦略的な維持管理の実現に向けた取の安全性の低下に対応するための比較的小規模な維持行組みの一環として，既往の研究3)で検討した桟橋のライフ

為は，施設の構造安定性の低下に対応するための大規模

サイクルマネジメントシステムの考え方を踏襲し，構成- 74 -

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

2011年，pp.150-159．

部材の構造安全性の確保に主眼を置いた「維持管理計画
策定支援プログラム【鋼矢板式係船岸版】」および「同プ

付録A．設備等の変状の状態に関する認識調査結果

ログラム【重力式係船岸版】」を作成した．付録Bにそのの比較概要を示す．

付録B．維持管理計画策定支援プログラムの概要（2012年1月27日受付）
謝辞
実態調査の実施にあたっては，港湾施設管理者および利用者各位に多大なるご協力をいただいた．ここに記して謝意を表する．
参考文献
1) 国土交通省港湾局監修：港湾の施設の維持管理計画書
作成の手引き（増補改訂版），港湾空港建設技術サー
ビスセンター, 2008年．
2) 港湾空港技術研究所編著：港湾の施設の維持管理技術マニュアル，沿岸技術ライブラリーNo.26，沿岸技術研究センター，2007年.
3) 加藤絵万，岩波光保，横田弘：桟橋のライフサイクル
マネジメントシステムの構築に関する研究，港湾空港
技術研究所報告，Vol.48, No.2, 2009年, pp.3-35．
4) 沿岸技術研究センター：ゴム防舷材の維持管理ガイド
ライン，沿岸技術ライブラリーNo.38，沿岸技術研究センター，2010年.
5) 大島俊之，三上修一，山崎智之，丹波郁恵：供用健全度評価に用いる評価方法の検討と影響要因の解析，土木学会論文集 No.675／Ⅰ-55，2001年，pp.201-217．
6) 長崎県土木部港湾課：長崎県港湾施設（鋼構造物）維持 管 理 ガ イ ド ラ イ ン ， http://www.doboku.pref.
nagasaki.jp/~kouwan/2010_03/business02/ijikanri/guidelines_steel.pdf, 2010年．
7) 君山由良：一対比較法のモデル，統計解説書シリーズ
C-05，データ分析研究所，2010年．
8) 君山由良：心理測定の基礎と調査での応用，統計解説書シリーズC-04，データ分析研究所，2009年．
9) 大島俊之，三上修一，丹波郁恵，佐々木聡，池田憲二：
橋梁各部材の資産的評価と橋梁健全度指数の解析，土木学会論文集 No.703／Ⅰ-59，2002年，pp.53-65．
10)高橋宏直，横田弘，岩波光保：港湾施設のアセットマ
ネジメントに関する研究―構造性能の低下予測とアセットマネジメントの試行例―，国土技術政策総合研
究所研究報告，No.29, 2006年．
11)加藤絵万，川端雄一郎，岩波光保，横田弘：港湾RC
構造物の確率論に基づく保有性能評価の試行，土木学
会論文集E2（材料・コンクリート構造），Vol.67，No.1，- 75 -

加藤

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

付録 A．設備等の変状の状態に関する認識調査結果て行った，施設の利用に支障が出始めるときの設備等のの比較

変状の状態についての調査結果を示す．付図-A.1は，各調査における選択肢（数値）を横軸に，回答者の累積割

係留施設の利用に支障が出始めるときのそれぞれの設合を縦軸としている．横軸の数値の設定方法は，付表-A.1

備等の変状の状態の調査項目の設定にあたっては，港湾および付表-A.2中に「付図-A.1上のプロット」として示付A1)

したとおりである．また，凡例中の括弧内の数字は，両施設メインテナンス技術ワーキンググループ報告書

者の総回答数を示す．

を参考にした．これは，維持管理（補修）基準の作成を目標として，昭和57年から5カ年にわたって，当時の維持

付図-A.1によれば，アスファルトのひび割れ率は50%以管理に関する点検手法，変状の評価手法，対策方法等の上，コンクリートのひび割れ度は2.0m/m2以上において，9技術をとりまとめたものであり，係留施設の変状に関す割以上の管理者が施設の利用に影響が出始めると回答しるアンケート調査は，当時の重要港湾以上の管理者を対ており，回答割合の累積の増加程度とひび割れ程度の関象として，昭和58年に行われている．

係についても，昭和58年と平成22年でほぼ同様の傾向を本研究で行った調査のうち，岸壁法線の出入り，エプ示した．したがって，これらに関しては，過去および現

ロンの沈下，エプロンと背後地の段差，エプロンのひび

在の管理者間で，施設の利用に支障が出始める変状の程割れについては，過去に行われた調査と内容が類似して度の認識に差はないといえる．

いる．ここでは，上記の設備等の変状について，過去お岸壁法線のずれ，エプロンの沈下量およびエプロンとよび現在の管理者間で認識に変化はあるのか，比較を行背後地の段差について，最も回答数が多かった各選択肢

うこととした．

（数値）を付表-A.3に示す．最多回答数を示す数値は両

ここで，昭和58年に行った調査では，全ての設備等に者で特に大きな差は見られず，施設の利用の観点から見ついて，調査項目の選択肢となる変状の数値を「程度」た一般的な変状の供用限界値は，過去および現在の管理と表現している．しかし，平成22年の調査では，港湾の者間で認識に差ないといえる．しかし，付図-A.1に示し施設の維持管理技術マニュアルに配慮し，設備等に応じたとおり，回答割合の累積の増加程度では，両者に差がて選択肢を設定した．両調査の選択肢の例として，付表見られた．累積回答数で9割以上の管理者が施設の利用に-A.1に岸壁法線の出入りについて，付表-A.2にエプロン影響が出始めると回答した数値をみると，岸壁法線のずの沈下について示す．

れについては過去の管理者は30cm，現在の管理者は20cm，

付図-A.1に，昭和58年および平成22年に管理者に対し同様にエプロンの沈下量については100mmと40mm，エプロ

付表-A.1 選択肢の例（岸壁法線の出入り）
昭和 58 年調査

平成 22 年調査

係船岸の利用に支障が出始めるときの岸壁法線の出入量（1 バースあたりの凹凸最大差）
10cm 程度
20cm 程度
30cm 程度
40cm 程度
50cm 程度
70cm 程度
100cm 程度

付図-A.1 上の
プロット
10cm
20cm
30cm
40cm
50cm
-

係留施設の利用に支障が出始めるときの岸壁
法線の出入量（1 バースあたりの凹凸最大差）
隣接する上部工との間に 10cm 未満の凹凸がある
隣接する上部工との間に 10～20cm 未満の凹凸がある
隣接する上部工との間に 20cm 以上の凹凸がある

付図-A.1 上のプロット
10cm（白抜き）
10cm
20cm（白抜き）

付表-A.2 選択肢の例（エプロンの沈下量）
昭和 58 年調査
係船岸の利用に支障が出始めるときのエプロ
ン上の凹の深さ
1cm 程度
3cm 程度
5cm 程度
7cm 程度
10cm 程度
15cm 程度
30cm 程度

平成 22 年調査
付図-A.1 上の
プロット
10mm
30mm
50mm
70mm
100mm
150mm
-

係留施設の利用に支障が出始めるときのエプロンの沈下量（凹み，わだち掘れを含む）
10mm 以下の沈下（段差）がある
10～30mm 程度の沈下（段差）がある
30～50mm 程度の沈下（段差）がある
50mm 以上の沈下（段差）がある
陥没している箇所がある- 76 -

付図-A.1 上のプロット
10mm（白抜き）
10mm
30mm
50mm
-

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

100%

回答割合（累積 %)

80%

80%

60%

60%

40%

40%
S58 (95)
H22 (106)20%

S58 (111)20%

H22 (116)

80%
60%
40%

0

10

20
30
40
50
岸壁法線の出入量 (cm)

H22 (103)

0%
0

60

S58 (105)

20%

0%

0%

20 40 60 80 100 120 140 160
エプロンの沈下量 (mm)

0

10
20
30
40
50
60
エプロンと背後地の段差 (cm)100%

回答割合（累積 %)100%

回答割合（累積 %)100%

回答割合（累積 %)回答割合（累積 %)

100%

80%
60%
40%
S58 (76)20%H22 (106)

80%
60%
40%
S58 (34)20%H22 (65)

0%

0%
0
1
2
3
4
5
コンクリートのひび割れ度 (m/m2)

6

0

10
20
30
40
50
アスファルトのひび割れ率 (%)

60

付図-A.1 施設の利用に支障が出始めるときの設備等の変状の状態（管理者）
付表-A.3 回答数が最も多かった選択肢
項目

昭和 55 年

昭和 58 年

平成 22 年

平成 22 年

岸壁法線の出入量20cm 程度

48%

10～20cm 程度

46%

エプロンの
沈下量

50mm 程度

48%

30～50mm 程度

36%

エプロンと
背後地の段差5cm 程度34%

10cm 程度70%

その他, 10%防舷材に集中荷重が発生するため, 18%
利用者の不安,32%

美観上, 14%防舷材の高さおよび変形限界のため, 26%

船舶が岸壁に接触するため,32%

船舶が岸壁に接触するため,20%

美観上, 2%

ンと背後地の段差については10cmと30cmとなっている．

防舷材に集中荷重が発生するため, 28%防舷材の高さおよび変形限界のため, 17%岸壁法線の出入量

これについては，付表-A.1および付表-A.2に示したとお美観上, 4%

り，過去および現在の調査で選択肢の設定が異なること

その他, 4%荷役作業の安
全性に問題が生じるため,
14%

が影響を及ぼしていることが考えられるが，それ以外にも回答の差に影響を及ぼした要素はあるのかを探るべく，滞水を防ぐため, 30%

付図-A.2に両者の回答の理由を参考までに整理した．な

荷役機械の走行・安全性に問題が生じるため, 36%

お，回答の理由については，昭和58年の調査では自由記
入方式，平成22年の調査では複数選択方式としている．

利用者の不安,19%

滞水を防ぐため, 15%
車両の通行に支障があるため, 16%

車両の通行に支障があるため, 14%

このため，付図-A.2では，過去の調査については類似の荷役作業の安
全性に問題が生じるため,
26%

荷役機械の走行・安全性に問題が生じるため, 24%

エプロンの沈下量

理由を取りまとめて整理し，現在の調査については，ひその他, 3%

とつの回答に対する理由の選択数の合計が1.0となるよ
う調整した値を用いて結果を整理した．

上部工の損傷を防ぐため,
17%

岸壁法線のずれについては，両者ともに4割以上が防舷その他, 1%荷役作業の安
全性に問題が生じるため,
17%

材の管理の観点からの回答であるが，施設の利用の観点
荷役機械の走行・安全性に問題が生じるため, 47%

在の調査では5割以上となっている．エプロンの沈下量に車両の通行に支障があるため, 21%

ついては，ほぼ全てが施設の利用の観点からの回答であったが，現在の調査においては，利用者の不安によるとエプロンと背後地の段差の回答がそのうち約2割を占めていた．エプロンと背後地
付図-A.2 回答の理由（管理者）の段差については，現在の調査ではほぼ全てが施設の利用の観点からの回答であるのに対して，過去の調査では- 77 -

荷役作業の安
全性に問題が生じるため,
24%

滞水を防ぐため, 6%滞水を防ぐため, 15%

からの回答は，過去の調査では3割であるのに対して，現利用者の不安,22%

荷役機械の走行・安全性に問題が生じるため, 26%

加藤

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

約2割が施設（部材）の管理の観点からの回答となっていた．これより，過去と現在の管理者を比較すると，現在の方がより施設の利用の観点から，特に，利用者を意識した回答となっているといえる．この理由は定かではな
いが，施設の管理あるいは利用に関する自由意見から，
平成22年の調査では供用10年以上が経過した係留施設を対象として調査を実施したため，実際に施設に変状が発生したことにより利用者の施設に対する要求が過去と比較してより具体的となったことや，昨今の維持管理に対する予算上の制約なども影響したことが推察された．
参考文献
付A1) 運輸省港湾局研究協議会：港湾施設メインテナン
ス技術ワーキンググループ報告書，1986年．

- 78 -

係留施設の機能低下評価手法に関する研究

付録B．維持管理計画策定支援プログラムの概要

部材である鋼矢板，重力式係船岸の主要部材であるケー
ソン本体以外に，上部工やエプロン等附帯設備の変状・

著者らは，既往の研究において，桟橋を対象としたLCM

劣化予測および対策選定も対象とした．これは，本編で要素技術を体系的に取りまとめ，「維持管理計画策定支援

述べたとおり，エプロンや附帯設備の変状・劣化が少な

プログラム【桟橋版】」を開発した付B1)

からず施設の機能低下に影響を及ぼし，これが原因とな．本研究では，【桟橋版】の基本的な考え方とプログラム構成を踏襲しながって施設の補修が施される場合が想定されるためである．

ら，鋼矢板式係船岸および重力式係船岸の維持管理計画

維持管理計画は，構造物の重要度や維持管理の難易度の策定に必要な機能を追加した【鋼矢板式係船岸版】おなどに応じて設定された維持管理レベルに応じて計画的よび【重力式係船岸版】」を開発した．

な維持管理を行い，供用期間中の施設の性能を確実に保【鋼矢板式係船岸版】および【重力式係船岸版】は，持するために策定されるものである．そこで，【桟橋版】

鋼矢板またはケーソン本体・上部工・エプロン・附帯設と同様に，設定した部材・附帯設備それぞれの維持管理

備について変状・劣化予測を行い，施設の全体的な維持レベルに応じて，維持管理の行為の一連の計画策定を自管理計画を策定するためのものである．プログラムは，動制御する機能を設けた．また，プログラムでは，マル①施設の現況を統一的な基準に基づいて判定した点検診

コフ連鎖モデルに基づいて，部材間の劣化度のばらつき

断結果の入力，②点検診断から判断される部材の変状・を考慮しながら確率的に変状・劣化進行予測を行う機能

劣化予測，③その結果に基づいて必要に応じて実施するを設けた．

対策工の選定，④点検診断計画の検討という流れで構成

ここで，既設構造物では，部材の点検診断結果に基づされる．両プログラムにおいては，矢板式係船岸の主要いて劣化予測を行い，以降の維持管理計画を策定するが，新設構造物では設計段階の情報によってのみ維持管理計
画を策定しなければならない．このため，新設構造物の各部材・附帯設備については，使用材料の耐用年数から

Start

劣化度と経過時間（供用期間）の関係を定め，それに基構造物（施設）データ･･･付表-B.1

づいて対策の選定を行うことを基本とした．
プログラムの流れを付図-B.1に示す．また，構造物（施ループ
各部材・設備等設）データにおいて選択する各部材等の維持管理レベルと限界値を付表-B.1に，部材等の構造データの入力項目

部材等の構造データ･･･付表-B.2

を付表-B.2に，対策の選定における部材等毎の対策の種類を付表-B.3に示す．

劣化度データ (a,b,c,d)

参考文献
マルコフ連鎖モデルによる劣化進行予測

付B1) 加藤絵万，岩波光保，横田弘：桟橋のライフサイ
クルマネジメントシステムの構築に関する研究，港湾コスト比較に基づく対策の選定･･･付表-B.3

点検診断計画

付表-B.1 各部材等の維持管理レベルと限界値

ループ

構造物の
維持管理計画

空港技術研究所報告，Vol.48, No.2, 2009年, pp.3-35．

No

部材等

維持管理レベル

鋼矢板

Ⅰ，Ⅱ

ケーソン本体

Ⅰのみ

上部工

Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ

Ⅰの場合，d のみ
Ⅱの場合，d or c
Ⅲの場合，b のみ

エプロン

Ⅱ，Ⅲ

Ⅱの場合，C のみ
Ⅲの場合，b のみ

防舷材
係船柱
車止め

Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ

OK
維持管理計画のExcelデータ出力
End

付図-B.1 維持管理計画策定支援プログラムの流れ- 79 -

限界値（劣化度）
Ⅰの場合，d のみ
Ⅱの場合，d or c

d のみ

b のみ
b のみ
b のみ

加藤

絵万・川端 雄一郎・岩波 光保

付表-B.2 各部材等の構造データの入力項目
部材等
鋼矢板
ケーソン本体
上部工

入力項目
鋼矢板の情報（種類，杭天端レベル，幅，長さ，枚数）
被覆防食の種類・耐用年数，電気防食の種類・耐用年数
総函数，寸法，天端レベル，過去の補修間隔・面積
コンクリートの W/C，セメント種類，面積，過去の補修間隔・面積

エプロン

コンクリート舗装，アスファルト舗装，ブロック数，1 ブロックあたりの長さ・幅

防舷材
係船柱
車止め

仕様，長さ，吸収エネルギー，反力，期待耐用年数
仕様，直柱・曲柱，設計牽引力，期待耐用年数
仕様，数量

付表-B.3 各部材等の対策の種類
部材等
鋼矢板
ケーソン本体選択項目
被覆防食：ポリエチレン被覆，ウレタンエラストマー被覆，超厚膜形被覆，水中硬化型エ
ポキシ樹脂被覆，ペトロラタム被覆（耐食性金属カバー），ペトロラタム被覆（樹脂カバー），クラッド鋼，モルタル被覆（FRP カバー併用）
電気防食：耐用年数 5，10，15，20，30，40，50 年
断面修復(大断面，小断面)，表面塗装（断面修復との併用），ひび割れ注入上部工

断面修復(大断面，小断面)，表面塗装（断面修復との併用），ひび割れ注入エプロン

コンクリート舗装：打換え工法，表層打換え工法，ひび割れ注入工法
アスファルト舗装：打換え工法（アスファルトあるいは半たわみ性），オーバーレイ工法

防舷材
係船柱
車止め

取り替え
取り替え，塗装の塗り直し
取り替え，塗装の塗り直し※プログラムにおいては，いずれの部材等についても工法を直接入力することが可能- 80 -

港湾空港技術研究所報告第 51 巻第 1 号

２０１２．６

編集兼発行人

独立行政法人港湾空港技術研究所

発

行

所

独立行政法人港湾空港技術研究所
横 須 賀 市 長 瀬 ３ 丁 目 １ 番 １ 号
TEL. 046(844)5040 URL. http://www.pari.go.jp/

印

刷

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株 式 会 社 シ ー ケ ン

C （2012）by PARI
Copyright ○All rights reserved. No part of this book must be reproduced by any means without the written
permission of the President of PARI
この資料は、港湾空港技術研究所理事長の承認を得て刊行したものである。したがって、本報告書の全部または一部の転載、複写は港湾空港技術研究所理事長の文書による承認を得ずしてこれを行ってはならない。

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CONTENTS

1. Generation and Characteristics of Random Waves for Distribution of Directional Spectra on Variable Bathymetry··················································Katsuya HIRAYAMA, Hiroyuki IWASE, Hiroaki KASHIMA ······· 3

2. A Source Model for the 2011 Off the Pacific Coast of Tohoku, Japan,
Earthquake to Explain Strong Ground Motions·····················································································Atsushi NOZU, Atsushi WAKAI ······· 23

3. Development of Evaluation Method for Functional Performance of Mooring Facilities··················································· Ema KATO, Yuichiro KAWABATA, Mitsuyasu IWANAMI ······· 55

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ဥ৤!




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