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独立行政法人港湾空港技術研究所

Port and Airport Research Institute（PARI）〒239-0826 神奈川県横須賀市長瀬 3-1-1
TEL ：046（844）5010 FAX：046（841）8307
URL：http://www.pari.go.jp/

7HFKQRQRORJ\)5217/,1(- 特集 -海洋土木技術のフロンティアへ

異種分野を統合し土木に活かす挑戦)52173(23/(その一歩先へ 挑戦する研究者たち

田中敏成 研究官
平林丈嗣 研究官
松本さゆり 研究官

FOCUS ON ファシリティーの最前線へ

大型水中施工機械を投入して実験できる
国内唯一の水槽
水中作業環境再現水槽（水中ロボット水槽）
世界に 3 つしかない
油回収機器類実験用大型造波回流水槽
油回収実海域再現水槽
CLose Up 現場からの報告

水中構造物の維持管理を向上させた
非接触肉厚測定装置

グリーン購入法に基づいた用紙を使用しています。

FRONT LINEー特集ー
CONTENTS

2 FRONT LINEー特集ー

海洋土木技術のフロンティアへ
異種分野を統合し土木に活かす挑戦

6 FRONT PEOPLE

その一歩先へ
挑戦する研究者たち

田中敏成 研究官
平林丈嗣 研究官

松本さゆり研究官

8

水中作業環境再現水槽（水中ロボット水槽）

世界に 3 つしかない油回収機器類実験用
大型造波回流水槽

油回収実海域再現水槽

異種分野を統合し土木に活かす挑戦
10 CLOSE UP

たとえば深海における資源開発など、未来に向けての海洋土木技術の開発には現場からの報告

従来の土木技術とはまったく異なる新技術による支援が必要です。

海洋土木施工技術の新たな地平を切り拓くべく挑戦するエンジニア集団、

水中構造物の維持管理を向上させた
非接触肉厚測定装置

新技術研究開発領域の吉江宗生領域長に取材しました。

13

一歩先の社会資本整備等の技術支援がミッションと土木構造物の維持補修。昨年 月に起きたされてきたのが、想定を超える災害への備え

東日本大震災の後でとくにクローズアップ

新技術研究開発領域 吉江宗生領域長の適用性を研究開発することで、新たな問題て、異分野の技術を紹介しながら土木分野へ

能やインストラクターとしての役割も果たしるでしょう。土木技術と異分野とのゲート機

ニクスやＩＣＴを入れることで相当便利にな

イノベーション”なんですけどね。メカトロ

わけで、それを思えば“ちょっと遅れてきた

異分野を取り入れて大きな変化を遂げている動車などでは、既にＩＣＴや電子工学という新しいイノベーションが起きます。例えば自が薄い分野。そういうものを足していくと、「いずれも、土木工学のなかではまだ馴染みます。

（拡張現実）やVR（仮想現実）技術も含み報をわかりやすくリアルタイムに見せるＡＲ

ザーインターフェイスとして、ユーザーに情取得しシェアしたりするばかりでなく、ユー

く装置類のこと。ＩＣＴは、大量のデータをは、わかりやすく言えばプログラム制御で動ンシングデバイス。メカトロニクスというの電波が通らない海中では、音波は必須のセ学以外の分野の専門家の集まりなんですよ」

なり、新技術研究開発領域は、それら土木工

Ｔ）を適用していきたい。ほかの領域とは異超音波やメカトロニクス、情報技術（ＩＣ「いわゆる伝統的な土木工学の技術に対し、

吉江宗生領域長。

のが、われわれの領域の重要な役割です」と、の仕方や新しい調査のやり方を提案していくになってくるでしょう。なかでも新しい施工

施工方法、さらに優れた調査のやり方が必要「技術的には、新しい設計の考え方や新しい造物も例外ではありません。

次第に老朽化しつつあります。それは港湾構ように高度成長期に整備されたインフラは、

笹子トンネル天井崩落事故が警鐘を鳴らした

12

関東地方整備局と港空研が「災害時の相互協力に関する協定」を締結解決と提案を行い、未来の技術開発につない15でいければと考えています」㈱ホライゾン
編集・制作

2
VOL.11 APRIL 2013
VOL.11 APRIL 20133

「第二回海岸工学特別講演会」
にてデラウェア大学の小林信久教授が講演

14

海洋土木技術のフロンティアへ
大型水中施工機械を投入して実験できる
国内唯一の水槽

国際交流レポート

計測・システム研究チームが韓国のワークショップに参加

企画・発行 独立行政法人 港湾空港技術研究所

よって、海洋の積極的な利活用や海底資源のさらに海洋開発も視野に。海洋基本法にしていますが、それで見られるのは静止画像

ルチビームソナーなどで探査する技術を活用
る超音波センサの開発も（ ページ参照）。

また、非接触で鋼構造物の肉厚を計測でき事項になってきています。新エネルギーの場

開発が、次の世代の経済活動を支える重要なは、濁った水中の様子をリアルタイムにモニないんです。独自に開発した水中音響カメラのみ。対象物が動いていると写すことができいたうえで、超音波センサをぴったりあて

着物を掻き落とし、塗装を剥がして表面を磨「現在は潜水士が、貝殻や海藻など表面の付のなかに、コンテナクレーンの基礎杭が地中東日本大震災で港湾施設がこうむった被害

特殊な状況に柔軟に対応としても注目されている海。シェールガスががってデータをとっているんです。なので、で曲がるというものがありました。
このとき、ターし、その時間データに加えて三次元の座
大量の測定箇所が求められるようなときは膨現場で地中の杭の変形具合を詳しく計測でき実用化し、エネルギー物流についても新たな大な作業量に。そのため開発したのが、このる装置を開発。これを原型に、和歌山下津港標データを取得する装置。現在は視認距離

非接触肉厚測定装置。表面の付着物を剥がす

ｍまで、画角 度、分解能は ｍ先で０・１ｍ程度の画素というスペック。本体が大きく重「しかし、これらの作業現場、施工現場は、
これまでの現場とは異なり、水深が１００ｍの浮上式津波防波堤のさや管の真円度を計測

コ湾で起こった水深１５００ｍの海底油田か

いまだ記憶に新しい、２０１０年にメキシ装置の開発も行っているといいます。

に対処するため、これら海底ゴミを拾上げる

引っかかり、漁船が立ち往生するなどの問題

なければ危険であるとか汚染されているとか

年以上研究開発を続けている遠隔操作式水で施工ができない状況が水中にあれば、もう

写真画像解析で自動計測するもの。これら探深２００ｍまで降下し、鎖のすり減り具合をれはＲＯＶが係留索にしがみついた状態で水東北地方整備局で実証実験中なのだとか。こ

隔操作システムはどんどん適用されていくは

れる港湾施設のリニューアル工事などでも、
遠に限ったことではなく、今後増えると考えら

中バックホウを適用できます。これは災害時

体、守備範囲が広い。コンテナターミナルのがっているんですよ。もともと土木工学自ように思われるかもしれませんが、全部つな「範囲が広く、あまりに多岐にわたっているとを港湾に活かせないかと考えているんです」

うユビキタスコンピューティングのようなことか……。私としては、いつの日か、そういせん。街自体が自ら災害を検知して知らせる

断力を持たせることが必要になるかもしれまが、交通工学や信号制御みたいなもの。大都
市の信号は中央で制御されていますから、外れてはいないんです」
少子高齢化社会を迎える日本の都市インフ
ラや交通・エネルギーインフラが、今後どう行き来するリアルリンクと、ＩＣＴによる

交通と情報。これまでと同じ、船や車や人がンフラを整備すべき。
リンクさせるのは物流・通の結節点。これらを高次に結合した社会イ

港湾や空港の周辺地域は都市機能が高く、交げていきたいんですよ。
港は街の一部だから、統合し、新しい未来型プロジェクトを立ち上

ワークがあるということ。それらを有機的にまり、外側に、そこからつながる広いネット

門技術がこれだけ多種多様にある、それはつ

この領域のメンバーは持っている。使える専

遠隔操作、自働化システムなどの“種”を、「キープコンセプトではなく、チャレンジする

ヴァーチャルリンクが合理的に結合したもの

ずっと同じであり続けることが善かというとなっていくべきかは大きな課題。

になるでしょう。必要となるインフラは、海そうではなくて、街の発展にあわせて変えてためにある部署だと思っている」と吉江領域長。

上、海中、海底、陸上、地下、空中のそれぞ行かなければいけませんよね。それは自治体「未来に向けてのキーになる技術、センサやれの空間を活用して高密度に配置。ＩＣＴ技

り、コンパクトシティが注目されています。

術をコンクリートの中に入れ込むなどして、が考えることではあるけれど、自分たちは精やります！」にしていく。そう、何でもできるし、何でも合わせではあきらめていたようなことも可能

これまでの潜水士さんと従来の施工法の組みんだと思っていただけるように。たとえば、

軟な発想をさらに柔軟にして、何でもできる想がキープコンセプトにならないように、柔一杯、技術的な支援をしていきたい。その発インフラそのものにセンサやロボット的な判「いま、超小型モビリティを活用した街づくチャレンジする
エンジニア集団

シミュレーションも毛色が変わって見えます

可能です」

コンパクトな施工がバックホウを使えばせずに工事を行いたいときなどは、この水中ず。たとえば、対岸の係留施設の供用を中止

み出しています。

査技術の研究開発では、実に多くの成果を生ＯＶによる係留索点検システムも研究開発。

さらに、ＧＰＳ波浪計の維持管理用に、Ｒと考えられます」

する装置の開発も（８ページ参照）。

必要はなく、ある距離まで対象物に近づけばらの原油流出事故。このとき海底の漏油を止「これらの作業のベースとなる国土交通省の新しいイノベーションは、
新しい社会的な要データを取得できるので、遠隔操作式ロボッ

量もあるので、今後ブラッシュアップして実めたのは、ＲＯＶによる作業によるものだっ
船のキャパシティは必ずしも大きくないの

これにとどまらず、大阪大学と共同で、流請から出てくるもの。制御システムや機械的「これらはほんの一例。ほかにも、遠隔操作で以上になる可能性も。風波も強く、従来の海を追いかけ続けるブイは世界中どこにもないもので、現在、その実現に向けて改良型と発展型の研究開発中とか。

たといいます。海上に広がった原油はその行で、限られた条件下で最高のパフォーマンス

また、海底の沈木が漁業者の底引き網に方が注目され、さまざまな漂流シミュレーが得られるような工夫が必要です」

投入されて収束しました。
「国土交通省では、３隻の大型油回収兼浚渫
船と 隻の海面清掃船を持ち、油濁対策に当たっています。われわれのミッションは、油の行方をできるだけ早く、精度よく予測するシミュレータの研究。そのための海象データ
取得用簡易ブイ、回収船などから周辺の海面の状況を広く見るための気球システムや、夜間でも監視できるＸ ｂａｎｄレーダーによ出油を追跡するロボットブイの研究も。独自なシミュレーションノウハウを駆使しての高港湾・空港インフラの未来を見据えてのセンサで油を感知して追いかけ、油膜から

規格コンテナターミナルのシミュレータの開ト（ＲＯＶ）などに取り付けても計測できる

用性をより高めるつもりです」

局面を迎える可能性があります。

10

洋土木施工技術のみで検討すれば、実現が難しいものも多くなりがちです。いずれにしても、一歩先の社会資本整備等には、これまでとまったく異なる技術による支援が必要になってきていると思うんですよ」

調査・探査する技術の研究開発に自信
新技術研究開発領域が世界に先駆けて開発したものに、水中音響カメラがあります。土木施工の水中での作業は、現状ではまだ潜水士によるものが一般的。
「とはいえ現実には、東京湾などは濁りのため、通常の水中カメラではごく近くまでしか鮮明な画像は写せません。現場の全体を俯瞰したくても、一部しか写らない。通常の施工自体はポイントの測量値で十分管理できますが、仮に現場が被災したり、何かが落下、沈没したりした場合には、どうしても全体の様子を見る必要が出てきます。現在はナローマ

25

離されると潜航。水面の画像から油膜位置を10
遠隔操作式水中バックホウ

10発も、この領域が取り組むテーマの一つです。

遠隔操作式ロボット（ROV）

33

ションや観測が行われ、大量の回収資機材が環境を保全する
技術を磨く

水中音響カメラ
油を追跡するブイの実海域試験

計算して、浮上しながら戻るというもの。油

国土交通省の船に搭載されています」にいくつかの装置を発表し、それらは実際にした高粘度油を回収する装置については、既喫緊の課題といわれたエマルジョン化（乳化）

年に起こったナホトカ号重油流出事故以降、のための技術を磨いているんです。１９９７

るモニタリングシステムの試用など、油回収－

4VOL.11 APRIL 2013
VOL.11 APRIL 2013511

卒 業 後、 い よ い よ 技 術

者としての道を歩き始
め ま す。 未 知 の 分 野 はも ち ろ ん、 人 生 の 先 輩田中敏成 研究官｢ピアノなど鍵盤楽器を弾くのが趣味。忙しくてウィンタースポー
ツに行けないので、夏場に体を絞れなくなってしまいました（笑）
｣

上がるというのは嬉しいですね。

田中 それまで世の中になかった新しいものができびをかみしめる（笑）

たとき。
「私しか知らないんだ」って、ちっちゃな喜

松本 大なり小なり自分しか知らない事実がわかっどんなとき研究者でよかったと思いますか？

まうとか、陸から操作可能にするとかしないとね。

が進んでも、改善は難しいでしょう。自動にしてしないからですね。こればかりは遠隔操作の技術開発ている揺れと、目で見ているものの揺れが合ってい船上でモニタを見ていると酔う（苦笑）。体が感知し田中 私たち研究者の仕事でつらいことといえば、向かうべきなんです。

に移行すべき。重作業は機械に……、という方向に人の手で行う水中作業は、できるだけ軽作業のほう確保がとても難しい。
そういうところから考えると、に、言われたとおりに動かすしかありません。安全えないから声だけが頼り。見えないながらも右に左でも、クレーンオペレータは潜水士のいる場所が見しても手作業になる。クレーン台船などを使う場合

陸上はクレーンや重機が使えますが、水中ではどう

平林 なによりもまず、水の中って怖いんですよ。

理研究チームの実習生。

松本 現場で使う新しい道具をつくったとか、道具

前川茉弥

異なる分野の知識や技術で海洋土木に貢献れに対して、
真摯に向き合うことが必要なんですよ。

結果になってくるというところがあるから。それぞり捨てられない。それらが全部統合されて、一つのらなきゃいけなくて、何かを「これはいいや」と切思う。なぜかというと、研究っていろいろなことや

平林 たぶん研究者に必要な素質は真面目さだと会貢献できたと実感できます。

の声にも興味津々！

1972 年
1995 年
1995 年
1998 年2009 年1971 年
1993 年
1995 年

1970 年
1994 年
1999 年
1999 年
2001 年
2002 年
2005 年
2006 年
2011 年
1995 年
2010 年
2011 年

栃木県生まれ
帝京大学理工学部機械・精密システム工学科卒業
奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科情報処理学
専攻博士前期課程修了
運輸省 港湾技術研究所 機械技術部ロボティクス研究室
大阪大学博士（工学）取得
新技術研究開発領域 計測・システム研究チームへ組織名変更
2011 年

長野県生まれ東京工科大学工学部機械制御工学科卒業
運輸省 第二港湾建設局 横浜機械整備事務所 施工技術課
運輸省 港湾技術研究所 機械技術部ロボティクス研究室
筑波大学大学院システム情報工学研究科知能機能システム
専攻博士後期課程修了
新技術研究開発領域 計測・システム研究チームへ組織名変更

女性の場合、家庭との両立は難しいですか？

海の中での土木施工にイノベーションを

建設機械の遠隔操作について研究していそれぞれの研究内容を教えてください。
平林
ます。もともとは、潜水士さんの手作業を機械に置き換えようというところから始まった研究。そのなかでも重作業が私の担当です。
田中 いっしょにやることもありますが、私はどちらかといえば軽作業のほうを。広範囲で展開する調査のような作業、つまり現状では潜水士さんが泳ぎ回って、場合によっては危険なところにも入って行って作業しなければならないことを、機械に置き換えたい。安全性と確実性、さらにいえば経済性の向上が目的ですね。
松本 私の専門は超音波でのセンシング。例えば情報が集められますよね。目では見えないし、光も（前出の）建設機械にセンサがついていると、
もっと遠くまで届かない海の中のようすを、超音波を使ってセンシング、あるいは計測する部分が私の担当。
「こういうことできない？」
といった相談も多いですよ。学生時代から水中音響というかなり特殊な分野を専攻しましたが、いままでやってきたことを使う場所があることに、毎回驚かされます。
田中 新技術研究開発領域には、土木専門のメンバーは少ないんですよ。私も機械と情報工学専攻だったし、平林くんも機械で熱力学が専門。それぞれがほかの分野でやってきた経験を土木に活かすのがミッションです。
海中ならではの難しいところは？
田中 水深にもよりますが、潜水士さんが行う作業も時間が限られる。陸上のように何時間も続けてというわけにはいきません。

みなさんの研究の今後の展望は？
田中 さっきも言ったように、出自が土木工学ではないわれわれは、この研究所の中では異質な部隊。
いろんな専門分野があるなかで、その学際的な部分
で、それぞれの専門技術を導入して新しいことをやろうとしている。土木技術という伝統的な技術に対して、違う観点からさまざまなアプローチができる
んじゃないかなと思っています。自分たちの持っている専門知識や技術を使って、海洋土木技術に貢献
したい。
私たちも、
土木技術のほうからインスピレー

いいのねというところにたどり着くのに、資料を調足できるかわからなくて。ああ、この数字を測ればこと。土木構造物がどういうふうに測定されると満土木の世界ではゴールなのかが理解できなかった

本当に苦労したのは、何の数値を成果として出せば技術的なハードルはもちろんたくさんあったけど、松本 私の開発した水中音響カメラを例にとれば、も、いま将来のことを考えると不安でワーッって楽勝って感じではなかったけどね（笑）
。前川さん

す。そうやって、私もなんとかここまできました。

くらいに柔軟にしていけば、必ず方法は見つかりまと決めつけず、「ルールはそのときどきで変えるわ」

せられるところは自分を合わせて、「絶対こうだ」

ろを上手に利用すればいい。子育ても家庭も、合わ

ポートシステムがたくさんあるから、そういうとこ

すごく重要！ 子育ては、子どもの年齢に応じたサもありがとうございました。

かも！ 今日はお話が伺えて嬉しかったです。どう

もしかすると将来、仕事でお世話になることがある

ションを得てやっているところもあるので、これかべたり、教えをいただいたり、ものすごく時間がかなっちゃうだろうけど、心配はたくさんしておいて

松本 パートナーになる人が、技術者であることもかりました。実際に形にしてくれるメーカーさんにもいいけど、そんなにナーバスになることはないとらますます新しいことができると期待しています。

伝えるまでの、自分の中で消化するところがいちば思いますよ。

ひっくるめてまるごと受け入れてくれることがものん難しかった。この研究所に来る前はもう少し学門るというところに階段があったんですね。いまとな
れば良い経験をさせてもらったと思うんですけど、
当時はもがき苦しんでいました。

識しませんよ。実験で船に乗るとき、トイレは個室

松本 ふだんの仕事の上では、自分でもまったく意気を使いますが（笑）

張先で、雑魚寝の大部屋しかとれないようなときはは考えたことないですね。待遇にも差はないし。出

田中 あまり女性だから男性だからっていうふうに界で活躍する女性をどう思いますか？

それを聞けてよかった！ 逆に男性ばかりの土木業寄りの研究をしていたので、ものを形にして実用す開発で苦労したことは？

新技術研究開発領域 計測・システム研究チーム

田中敏成 研究官かどうかだけ一応聞くけど（笑）

視界が悪い、重機が使えないなど、海の中ならではの作業の難しさについて考えたことがなかったので、新鮮で驚くことばかりでした。また、土木工学だけではできなくても、土木の可能性はさまざまな分野によって広がるのだと、
たいへん勉強になりました。土木の面白さや魅力など、今日のインタビューで感じたことを、これからの私自身に活かしていきたいです。

境研究領域 沿岸土砂管をうまく動かすためのソフトウェアができたとか、

建設工学課程４年
豊橋技術科学大学

さんは、取材時は沿岸環開発ものが多いんですよ。現場でしっかり動いて、

前川茉弥さん

インタビュアーの前川

一つ形になると、やっててよかったな、ちゃんと社

東京都生まれ東海大学海洋学部海洋工学科卒業
東海大学大学院 博士（工学）取得
東海大学海洋学部海洋工学科 専任助手
同志社大学工学部 研究員
防衛庁技術研究本部第五研究所 技官
神奈川大学工学部 ポストドクトラルフェロー
独立行政法人 港湾空港技術研究所 施工・制御技術部 計測・制御研究室
新技術研究開発領域 計測・システム研究チームへ組織名変更

新技術研究開発領域 計測・システム研究チーム

平林丈嗣 研究官

挑戦する研究者たち
その一歩先へ6
VOL.11 APRIL 2013
VOL.11 APRIL 20137

松本さゆり 研究官

新技術研究開発領域 計測・システム研究チーム

松本さゆり 研究官
｢休日は中 1 の娘にプールに連れ出されます。大人びたようで、まだまだ子どもっぽいところもある。ちょうど面白い時期ですね｣

豊橋技術科学大学 建設工学課程４年

平林丈嗣 研究官｢6 歳 と 9 歳 の 子 ど も の 相 手 で、オフなんてありません（笑）。今年のバレンタインデー、出張から帰れなくて怒られちゃいました｣

FRONT PEOPLE

水深、波高、波長を変えて、水槽内に各種水中作業の現場環境を再現。

2006 年度に供用開始されたこの水槽を駆使し、以前は困難だった水中作業機械の自働化に関する研究が、いま着々と進行中！

なので、プログラムに与えたどの情報が、どの結用い、水深６ｍの水槽で実際に動かして測ってみセンサーを回転させて行います。実物大の鋼管をことも可能。門型クレーンや計測用の台車、水中作業対象となる水中構造物などの模型を設置する

して変えられ、また、
水槽壁面や底面を利用して、理に役立つ新しい技術です。

ることができる装置の開発実験。これは、維持管

サを直接あてがうことなく鉄の構造物の厚さを測いでいるのが非接触肉厚測定装置、つまり、センラの実験なども。また、白井さんがとくに力を注

ほかに、水中に傾斜面を造っての水中音響カメて、きちんと測定できるかを検証しました」

果につながっているか分析できないんですよ」
通称「水中ロボット水槽」と呼ばれるこの実験

カメラも備えています。実際の海中の現場環境を「鉄の構造物が錆びて厚みが減ってくると危険な水槽なら、水深、波高、波長などをそれぞれ独立再現した上で、その状況下での水中作業機械の作けるようになれば、検査の時間が非常に短くなり「これが実用化できて、みなさんに使っていただての実験は、ますます重要になるといいます。

装置の自働化を考えていくにあたり、水槽を使っが持って入って測るなどして実験中。今後、この置を取り付けて移動させながら測ったり、潜水士

現在、遠隔操作式の水中バックホウの先端に装可能になります」

貝殻などはついたまま、離れた位置からの測定もを、検出できることがわかって。これを使えば、偶然捉えた鋼板内部で反響している音（多重反射）

定しています。ところが、実験を繰り返すなかでいてから、直接センサを鉄の表面に密着させて測んが、まず表面に付着した貝殻などを落として磨いる海中の鋼管杭の肉厚測定の方法は、潜水士さ

ので、厚さを測る必要があります。現在行われて業特性や性能を検証することができるわけです。

新技術開発や性能確認実験で
港湾での水中作業の進歩に貢献いですね」

る。あと１年か２年のうちには、ぜひ製品化した

ますし、全体を詳しく測れるので見逃しがなくな

和歌山下津港で建設が進められている浮上式津波

昨年 月に、ここで性能実験が行われたのは、防波堤のさや管の形状検査用装置。

す。津波が来たとき空気を送ると、内側の管が浮行える、国内最大規模の水槽です。

き上がって防波堤になるというもの。現在設置が「港湾工事で行われる水中作業は、潜水士の人力なり困難なものでした」と、計測・システム研究進んでいるさや管の口径は３ｍ。それが、３㎝以その内側にもう１本、上から鋼管を差し込みまチームの主任研究官、白井一洋さん。まず縮尺模内の精度を保っているか調べる必要がある。歪ん「さやになる外側の鋼管を最初に海底に打設し、型の製作が難しく、また、仮に小型模型をつくっによるものから水中作業機械によるものに変わりて実験しても、水中という特殊な条件下では水のある。いま行っている実験は、ジェットによって、「実験環境は過酷で体力も要りますが、やりがいは

取材時は船体汚染防除の実験中。油のにおいがｍ、水深 ・ ｍを有する海水仕様の水槽です。

収機器類実験用の大型造波回流水槽。幅6m、長さ

通って下流へと流れますから、油回収船の船体の汚いるところです。上流から来た油は、水膜の縁を吹き出す角度を変えたりしながらデータをとってめにつくった装置で、水量や水圧、ノズルの口径、海表面にできるかをみるというもの。この実験のたどれだけの大きさのウォータージェットバリアが強烈なので気分が悪くなってはいけないと、頑丈なたんですよ。８年ほど使っているうちに、油はもち

すと、真っ黒な水。
「もともとはきれいな海水だっ使い捨てマスクを渡されました。
水槽の中を見下ろしたりと、いろいろ応用が利くはずなんです」

れを防いだり、
重油そのものを船体に寄せ付けなくる見積りをとったこともありますが、あまりにも莫剤を、出港する前に塗っておくといった工夫が行わ

実際の油回収船では現在、承認をうけた油処理

なんとかしたい。そのためにわれわれは、この水れている場合もあるものの、とくに船体に油がつかジェットと、例えば加水分解型船体塗料など防汚大な費用がかかるので難しくて……」と苦笑するの性能試験などを実施。これまでにも、真空吸引式

効果のある塗料との組み合わせで、防油効果を発は、油濁対策研究チームの研究官、松﨑義孝さん。

等の油回収装置や、油回収船以外の船舶を活用し揮させることを研究しています。研究成果は国交なくなるような装置は使われていないのだとか。

た油回収システムなど漂流油回収技術の開発、あ省が持っている油回収船のほうに提案していきま

ここでは海上で実験を行う代わりに実際の重油るいは海上流出油の漂流予測精度の向上に関するす。船はもともとポンプを装備していますから、とんでもない額の洗浄料がかかるんです。それを実験など、さまざまに活用されているといいます。

ちょっとした改造で実現可能だと思うんですよ。

「なので、油回収から戻ってドック入りしたとき、また、油回収船の持ち帰った高粘度の油をタンク

ジェットでなくても、船体表面につねに水が流れを流し、波や流れを起こしたり、風を発生させたから抜き取る作業の難しさを解決する注水潤滑な
10の注水を行うことで油と管壁の間に水膜をつくって摩擦損失を低減させるシステムです。
新技術研究開発領域 油濁対策研究
チーム 松﨑義孝 研究官

散実験などにも意欲的に取り組んでいく予定です」

算に必要なモデルを開発するための、油の漂流・拡の研究は、来年度までの３年計画。一方で、数値計「昨年度から要請を受けて始まった船体汚染防除ているそうです。

ほとんどのメンバーが溶接免許などの資格を持っ者自ら行えるのも強み。特殊な実験が多いため、める過程で必要になるちょっとした改良は、研究施設内には溶接機なども備えてあり、実験を進なり防げるでしょう」ている状態にしておけば、その周辺の油汚れはかど、要素技術の開発も。これは、管路に ％程度

り、ときには水温を変えたりしながら、機器類のので、こういう色になってしまいました。水を換えろん、装置に使っている鉄骨の錆びなども流れ出す

目下の課題は船体汚染防除
環境被害を抑える研究も視野に25でいたり、内径が小さかったりすると、いざとい

油回収技術の研究開発に日々尽力！

うとき内側の管が動かないわけです。検査は、さ日本の沿岸域を油濁事故から守るべく、抵抗などが加わるため、相似則が成り立たないの

リアルな条件を再現できるこの実験水槽で、

だとか。
「一方で、
実験用の実機をいきなり実海域海上作業による迅速な対応。

や管の中に台車を吊り下げ、超音波とレーザーの油流出事故の際に求められるのは、に投入してもダメ。環境条件の任意設定が不可能

新技術研究開発領域 計測・システム研究チーム 白井一洋 主任研究官

20

２００４年に供用が開始された、日本唯一の油回

油の流出を水槽に再現し、多角的な実験で対策を検討

つつあります。
でもその研究は、
陸上用と違ってか大型の作業機械を投入し、水中で動かして実験ができる巨大な水槽。実際の工事に使用されている

長さ ｍ、幅 ｍ、そして水深が６ｍまで設定

海中の現場環境を再現し実機規模で研究開発

水中作業環境再現水槽（水中ロボット水槽）
10

油回収実海域再現水槽

8VOL.11 APRIL 2013
VOL.11 APRIL 2013912

大型水中施工機械を投入して実験できる国内唯一の水槽
30

世界に３つしかない油回収機器類実験用大型造波回流水槽

浮島 2 期処分場

川

鋼管矢板
第1ブロック

底
海

水中構造物の維持管理を向上させた
非接触肉厚測定装置
測定装置の本体

く使われています。低コストで高い信頼性が得らンクリートと並ぶ主要な構造部材である鋼材が多構造物が存在しています。これらの構造物にはコ四方が海に面している日本には、数多くの港湾ことができたのです。

率面、安全面などあらゆる面で飛躍的に改善する

し非接触で測定できる装置を開発したことで、効の健全度を診断するしかありませんでした。しかが限られているためサンプル測定によって構造物ることはできません。健全な状態を保ち、施設を厳しい環境下に置かれているため、腐食から免れなっています。海水・砂・波浪に直接さらされる

そして今、こうした構造物の老朽化が問題と可能になったことで、より多くの信頼度の高い範囲での測定ではなく、広い範囲での連続測定がとができます。また、従来技術のような限られたことができ、経済活動への影響も少なく抑えるこ

ンテナバースの場合に岸壁の占有時間を短くするできます。測定時間も短縮できるので、例えばコ

れがなくなり、海を汚すことなく測定することがたとえば、ケレン作業による構造物の損傷の恐れるため、高度経済成長期にはたくさんの鋼矢板
岸壁や鋼管杭式桟橋等の港湾構造物が建設されま安全に利用していくためには、
適切な時期に点検・した。

診断を実施して、必要に応じた補修等の対策施工
データを得られるようになりました。さらに、こことで迅速な作業が可能となったのです。

くなったため、安全性も高まり、また機械化する

れまでのように潜水士が海中で作業する必要がなを施さなければならないのです。

港湾鋼構造物の維持管理において画期的な装置を港空研が開発

時間

老朽化の進む港湾構造物の点検・診断を効率的に、そして安全に行うために、港空研の計測・シス

多重反射波形

テム研究チームが開発に取り組んできたのが「非接触肉厚測定装置」です。

付着生物

非接触肉厚測定装置は、水中の付着物を除去しなくても、離れた位置からある距離まで近づけば鋼構造物の肉厚が測定ができます。超音波を鋼板に当て、中に入って反響している音（多重反射）を捉えて測定しているのです。周波数帯域の広い

鋼矢板
潜水士

音を出して、その相関を取り肉厚を検出しやすくしています。測定時間は１点が１秒もかからない
ので、センサを動かせば連続的なデータを取るこ
これまで、海中の鋼板の肉厚の測定をするためとができます。
には、まず鋼構造物の表面に付着している貝類や海草等を除去して磨く作業（ケレン作業）の必要がありました。この作業は多くの時間と労力を必要とするので、作業効率が悪く、測定できる範囲

鋼矢板式岸壁局の港湾経営部整備計画課 事業計画担当 課長補した川崎市の浮島２期処分場を訪ね、川崎市港湾

今回はこの非接触肉厚測定装置を試験的に導入

で安全性の確保の面からみてもいいですし、貝殻だきましたが、鋼管杭の中に人が入らずにすむのです。今回はテストを兼ねた形で採用させていた

ころ非接触肉厚測定装置を紹介していただいたの使わずに測る方法はありませんか』と相談したとにも非常にいいと思います」（川崎市港湾局 港湾

佐 小松正さん、川崎港管理センター 整備課 担当

川崎市では現在、一般廃棄物や産業廃棄物の処正さん）

経営部整備計画課 事業計画担当 課長補佐 小松

係長 江藤喜則さん、港湾経営部 整備計画課 鶴巻分を行うため、浮島１期処分場の前面の海域に浮ことから潜水士が潜ることができず、第 ブロッ

定しますが、第１ブロックは管理型処分場であるが潜って直接外から測定装置のセンサを当てて測安定型の第２ブロック、
第３ブロックは、潜水士

る調査が行われています。

に１度の頻度で肉厚を測定して、健全度を評価すれています。
その鋼管矢板の維持管理のため、５年型と安定型の区分けには鋼管矢板が二重に設置さ土を入れる安定型の処分場となっています。管理

残りの第２・第３ブロックは浚渫土砂や建設発生

却残灰等の一般廃棄物を入れる管理型の処分場、

第３ブロックに分かれていて、第１ブロックは焼浮島２期処分場は第１ブロック、
第２ブロック、装置は内護岸で採用されました。

区には外周護岸と内護岸があり、非接触肉厚測定

島２期処分場の整備を進めています。浮島２期地の処分をしなくてもすむことは環境的にも工期的らなかったのですが、私達が港空研に『潜水士を較検討しました。これまでは測定装置の存在を知

第１ブロックの中にも装置だけを入れて測り、比間隔が肉厚に対応

剛さんにお話を伺いました。

川崎市の処分場で試験採用された
非接触肉厚測定装置

超音波ビームクに面した方の鋼管杭の外側からは厚さが測れませんでした。
「これまで第１ブロックに面した方の鋼管杭の肉厚を測定する場合は、潜水士が鋼管杭の中に潜って内側から厚さを測っていました。今回は、これまでと同じ測り方に加え、潜水士を使わずに鋼管杭の中に非接触肉厚測定装置だけを入れて測る方法も試験的に行いました。また、鋼管杭の外側、非接触肉厚測定装置の概要（左から）川崎市港湾局の港湾経営部 整備計画課 鶴巻剛さん、港湾経営部整備計画課 事業計画担当 課長補佐 小松正さん、川崎港管理センター 整備課 担当係長 江藤喜則さん

内護岸
外周護岸

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VOL.11 APRIL 2013
VOL.11 APRIL 2013

11

1

埋立地
第2ブロック

第3ブロック

港
崎

内護岸
平面図

測定時の様子。
打設された鋼管杭のコンクリートを外し、中に測定装置を設置する

港空研が開発した非接触肉厚測定装置が試験導入された

川崎市浮島２期処分場を取材しました。

ばなりません。今、港湾構造物等の維持管理に世達が考えていた対応年数よりも延命化させなけれた現在はもっと埋め立てが進んでいる計算で考え

非接触肉厚測定装置を使うメリットはケレン作

間の関心も高まっていますし、今後ますます重要ていましたが、現在は、建設発生土や一般廃棄物業が不用なことから環境に優しいことなどいくつになっていくと思いますので、港空研さんにもごの量がかなり抑えられていて、現在の状況だと私かありますが、水中作業を無人化することで安全協力をいただきながら、技術を駆使して行ってい90

無人化によって安全に
正確にデータを測定な作業が可能になることも大きな利点となっていきたいと思います」（川崎港管理センター 整備課

担当係長 江藤喜則さん）

ます。

らずにすむので、安全に作業できるのがいいです「直径 ｃｍくらいしかない鋼管杭の中に人が入ね。 ｃｍピッチで細かく測るので、人が潜るとなるとかなり大変な作業になります。通常は１～２m ピッチになるので、今回のように連続して測れて全体を見ることができるのは大きな利点です。今回の測定時には港空研の計測・システム研究チームの方も現場にいらして、一緒に見ていただきました。これからの課題をひとつ上げるとす

れば、計測したデータの解析がとても複雑なので、誰にでも簡単にわかりやすくなればもっと使いや鋼管杭の外側に測定装置を当てて計測

すくなるのではないかと思います。この点については改善していただけるとおっしゃっていたので期待しています」（港湾経営部 整備計画課 鶴巻剛さん）

港湾構造物の維持管理に重要な役割をもたらす測定装置

韓国のワークショップに参加

10

浮島２期処分場における内護岸は、最終的に埋振動工学研究所、IEEE UFFC Society Japan Chapter

計測・システム研究チームが立が進み土中環境となるまで、腐食により壊れて

韓国音響学会、韓国音響学会嶺南支部、釜慶大学音響

しまうことがないように、詳細な維持管理計画が催：海洋音響学会（日本）、日本音響学会超音波研究委員会、必要となってきます。

催：電子情報通信学会超音波研究会（日本）

共うのを定期的に調査をして、腐食が進み過ぎてい所：大韓民国 釜山広域市 釜慶大学

主

「当初の設計の腐食スピードと違うかどうかとい時：2012 年 8 月 27 日、28 日

場

る場合はそこに手当を施します。ここは設計のも

日

国

ート

レポ

流
際交

のより腐食が早かったので、防錆塗料の処置をしAcoustics in Korea, 2012

ました。当初の設計では、建設から約 年が経っ

Workshop on Ultrasonics and Underwater

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昨年8月、
港空研の新技術研究開発領域 吉江宗生領域長と、同・計測・システム研究チーム 白井一洋主任研究官、松本さゆり研究官の3名が、韓国の釜慶大学（釜山）で行われた
ワークショップ「Workshop on Ultrasonics and Underwater
Acoustics in Korea, 2012」に参加し、それぞれ論文を発表しました。
電子情報通信学会の分科会である超音波研究会は、ほぼ毎月研究会を行っていますが、特に例年8月は、水中音響特集として海洋音響学会と共催しているところです。
港空研も賛助会員となっている海洋音響学会ですが、平成25年度に40周年を迎えることを契機に国際化の方針が打ち

新技術研究開発領域
吉江宗生領域長

出されたことから、そのプレイベントとして本ワークショッ
プが初めて、日韓共同開催されたもので、今後の定期開催も期待されます。
吉江宗生 領域長

新技術研究開発領域
計測・システム研究チーム
白井一洋 主任研究官

常陸那珂港の基礎杭の曲りを計測する装置の開発と、現地試験の結果を発表しました。
白井一洋 主任研究官
非接触鋼構造物肉厚測定装置の開発と現地試験、およびその結果の紹介を発表しました。
松本さゆり 研究官
４－ DWISS（水中音響カメラ）の開発とその成果について発表しました。

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新技術研究開発領域
計測・システム研究チーム
松本さゆり研究官

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来訪者の素顔「第二回 海岸工学特別講演会」
にて
デラウェア大学の小林信久教授が講演

関東地方整備局と港空研が「災害時の相互協力に関する協定」を締結

小林信久教授1976 年 京都大学大学院修士課程卒
1979 年 Massachusetts Institute ofTechnology Ph. D（左から）国土交通省関東地方整備局 和才義光総括調整官、松永康男港湾空港部長、吉永清人副局長、
港湾空港技術研究所 高橋重雄理事長、荒井修治企画管理部長

2013 年2月26 日、国土交通省関東地方整備局と独立行政法

いただければありがたいと思っています。研究所の方にとって人港湾空港技術研究所が、「災害時の相互協力に関する協定」をも、我々が持っている資源を研究活動に生かしていただくこと締結しました。

ができるのではないかと思っています。お互いの資質を生かし

この協定は、地震、津波、台風などによる自然災害対策、災害応急対策、災害復旧対策を相互協力していくことで、災害の拡ていくために、このような協定を結ぶことになりました。これ
からも、色々な面で協力していきたいと思います」

大防止や円滑な業務の継続、被災施設の早期復旧を目的としています。また、従来の協力体制をより万全なものにして、災害

港湾空港技術研究所 高橋重雄理事長が起きた場合に迅速で適確な復旧支援を行うためでもあります。

「こうした協力協定を結ぶことができましたのは、吉永副局長を締結式では、国土交通省関東地方整備局 吉永清人副局長と港はじめ皆様方の特別のご配慮だと思っており、本当に感謝してお

空研 高橋重雄理事長から次のような挨拶がありました。

ります。関東地方というのは、地震・津波だけではなくて、高潮や高波、
特に私は台風の巨大化による高潮が陸を襲う懸念がある

平成 24 年度 第二回 海岸工学特別講演会

1月15日、デラウェア大学教授で港空研のしていなかったんです。災害が起きても国が大も、それが起こることを想定して対策をした方

客員フェローでもある小林信久教授が港空研をきいから自分には関係ないと思う人も多いし、がいいわけです。

訪問。
「平成24年度 第二回 海岸工学特別講演

災害に対する対策が十分に取れていないのです。

会」にて、ハリケーン・サンディの被害状況や木杭を用いた海岸侵食の対策などについての講演をされました。また、この会では熊本大学大――海岸ではどのような対策がされていますか？

アメリカには日本のような堤防はあまりありですか？

重要なのは気候変動。海面上昇と冬の季節風

学院 自然科学研究科 附属減災型社会システム

ません。砂浜海岸の場合は、養浜といって砂をや台風の巨大化などにどう対応するかというこ

実践研究教育センターの山田文彦教授や、港空沖から浚渫して5mほどの高さの小さな砂丘をとですが、単に工学的にだけではなく、避難と研の研究者の講演も行われました。

作り、その陸側に個人の家などがあります。たか社会学とか色々なものがあります。それらをだ、家から海が見えなくなります。アメリカ人

全部絡めて限られた予算でどのように対応してにとっては海岸の近くに家を建てて、夏はそこ

いくか。もうひとつはいかにして自然を最大限――海岸工学の研究をされているとのことでからそのまま海岸に行けるということが理想的に使って将来を守っていくか。環境保全かつ災すが、具体的にはどのような研究ですか？

なので、反対している人が多かったのです。と害の軽減化ですね。単純に言うと、海岸工学の講演会の前に小林教授にお話を伺いました。

国土交通省関東地方整備局 吉永清人副局長と思っています。そうした大きなハザードがある上に、人も多く

主に海岸侵食、養浜、海岸構造物、海岸防災

ころが実際にハリケーンが起きると、砂丘の大研究者が社会に何が必要かということを先取り「昨年の意見交換の場で、このような協力関係が作れたらいいて、経済的集積も非常に高い。そういう意味でもリスクが高く、（高潮災害）です。アメリカの高潮災害は、
2005

きさをずっと保っているところは被害が少なして研究しなければならない。そのためには社のではないかという話が出たのが締結の発端になりました。東

やはり脆弱な環境にあるのではないかという心配があります。

年のハリケーン・カトリーナ、2012年のハリかった。砂丘は構造物と違って砂浜が侵食され会のことも知っておかなければいけない。研究

日本大震災においても、早期に復旧・復興していくために技術

我々の研究所自体も、こうした被害を受ける危険性がある場所

ケーン・サンディがありました。西海岸では津るので、高さを維持するために常に補修をしなは後回りになるとだめです。そういうふうにも的な知見を多く持っている港湾空港技術研究所に支援していたにあります。そうした中で、この地方にさまざまな災害が起こっ

波の心配もありますが、日本ほどの人口密度でければならないのです。20 ～ 30億くらい予算のを考える人が必要だと思います。ものの考えだきました。今後、また直下型の地震等があるのではないかとた時に、緊急に対応する、そして復旧に力を尽くすためには、皆はないので、津波が起きても人命・資産の損害がないと維持できませんが、そのお金を誰が払方を変え、社会的な見方でものを見て、その中言われている中で、防災対策強化が我々の課題となっています。

様との協力が不可欠だと思っていますので、この協定は本当に大は2011年の東日本大震災ほどにはならないとうか。国が65％、州と市が35%として、住民で新しい製品を作って、将来に対応できるよう同じ関東の中にある素晴らしい研究所としっかりとした協力関切だと思います。この協定をただの協定で終らせずに、復旧・思います。

のなかにははそんなものはいらないからお金はな海浜保全を行っていかなければならないと思係を築くことができれば、我々としては非常にうれしいです。

復興だけではなくて、“Preparedness”――災害に対する準備

出したくないという人もいます。今回は維持補います。

いざ震災が起こった場合には、羽田空港や港湾の復旧要請が非も皆様と一緒に行い、様々な検討を進めていければと思ってい

常に早い段階でくることが想定されます。そうした時にご協力ます」――日本では津波が起きたときに逃げることが修しながら養浜をしているところは被害が少ななどはどのようにインフォメーションしているの辺を住民に理解してもらえるよう、専門家が重要と言っていますが、アメリカのハリケーン

かったという、いい実例になったわけです。そのですか？

一般の人にわかりやすく説明し、定期的に情報

らあとは夢を持って、世界で一流の研究者にを流して思い出させることが大切です。

なってください。自分の枠を決めてしまうとそ

とにかく逃げることが重要というのは万国共通ですね。高潮の場合は3日くらい前から「危険

日本は海岸工学において技術力はある。だか

れ以上は大きくなりません。港空研なら海外援助もあるし、その国の発展に貢献できることもハリケーン・サンディの災害は3.11と似ていあると思います。私も最近は台湾や韓国、スペ

れても避難しない人が多いです。特にハリケーるところがあります。地震のかわりに風で停電

インやイタリアの研究者に刺激を与えて研究

ン・サンディの場合、ニューヨークの少し南のになって、津波のかわりに高潮と波で海岸線が所と同じようなことをしています。他の国と比あの辺が高潮の被害を受けたのは40年以上前やられている。過去50年くらいこのようなこと

べて港空研は元気がある。いい雰囲気もある。

で、今の住民で昔の災害を覚えている人が少なが同時に起こることがなかったので、「もしもいい意見の交換もできている。一番重要なことかった。テレビなどのメディアでも、そういうそうなったらどうすればいいか」という発想がはそういうものを育てる体制があるかどうか

災害があったことを伝えるということをあまりなかったのです。起こる確率が非常に小さくてです。

ただ、恐らくアメリカのほうが避難勧告が出さ

VOL.11 APRIL 2013――港空研の研究者にメッセージをお願いします。

――日本の災害対策と似ているところはありますか？

だから避難してください」という情報が出ます。

15――海岸工学において、いま最も重要なことは何VOL.11 APRIL 201314