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資料 2 - 2. 大阪府都市基盤施設 維持 管理技術審議会 第1回 河川港湾公園 部会 ~ 戦略的な維持管理の推進について~. 《 港湾・海岸 》. 1 . 施設の現状. 1 - 1 検討対象施設. ① 港湾. 係留 施設は鋼矢板式やケーソン式が多く、外郭施設はケーソン式やコンクリート擁壁 が多い. 外郭施設(防波堤). 係留施設(岸壁・物揚場). 2. 緑地. 外郭施設(護岸). 1 . 施設の現状. 1 - 1 検討対象施設. ② 海岸. 大阪北中部は人工海岸 が多く 、大阪南部は半自然海岸 が多い. 防潮堤. 突堤. 養 浜・砂浜.
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資料2-2 大阪府都市基盤施設維持管理技術審議会第1回 河川港湾公園部会~戦略的な維持管理の推進について~ 《港湾・海岸》
1.施設の現状 1-1 検討対象施設 ①港湾 係留施設は鋼矢板式やケーソン式が多く、外郭施設はケーソン式やコンクリート擁壁が多い 外郭施設(防波堤) 係留施設(岸壁・物揚場) 2 緑地 外郭施設(護岸)
1.施設の現状 1-1 検討対象施設 ②海岸 大阪北中部は人工海岸が多く、大阪南部は半自然海岸が多い 防潮堤 突堤 養浜・砂浜 離岸堤 3
1.施設の現状 1-2 港湾施設の現状 高度経済成長期に集中的に建設されたものが多く、10年後には建設後50年以上経過施設が全体の約4割 H24年度時点 係留施設(岸壁・物揚場)
1.施設の現状 1-2 海岸施設の現状 (施設の現状) ・大阪府が管理する海岸延長は 74 ㎞ ・1961(S36)年9月の第2室戸台風による災害を契機に、災害復旧事業として高潮対 策を実施。1960(S40)年代に建設されたものが多く、建設後40年以上経過施設が 約50%。 防潮堤期間別整備率
1.施設の現状 1-3 施設の劣化、損傷状況(港湾施設) ●岸壁、物揚場 飛沫部による塩害 エプロン陥没(補修前) 鋼矢板の孔食 (補修前) 6
1.施設の現状 1-3 施設の劣化、損傷状況(港湾施設) ●防波堤、護岸 捨石工の損傷 剥離・鉄筋露出 7 護岸ひび割れ 7 上部工グレーチング破損
1.施設の現状 1-3 施設の劣化、損傷状況(海岸施設) ●防潮堤・突堤 老朽化による突堤の損傷(補修前) 剥離・鉄筋露出(補修前) 8 砂浜陥没
1.施設の現状 1-3 施設の劣化、損傷状況(港湾施設) ★老朽化施設(維持管理計画 総合評価Aランク)が多数あり、予防保全型の維持管理に移行出来ず、現状は事後保全型の維持管理の運用となっている。 ※総合評価:各部材ごとの点検診断結果をもとに、施設全体の性能をA~Dの4段階で評価する(総合的な劣化度 Aランク⇒施設の性能が低下している状態) ●老朽化施設で補修対応が出来ない施設 ⇒ 利用制限せざるを得ない状況 岸壁の利用制限状況
2. 点検及びデータの蓄積の検証 2-1 点検の種類 ①港湾・海岸 点検分類 点検内容 頻度 班体制 体制 施設数 点検延べ人数 1回/5年 劣化度Aランク施設は1回/年 - 3人以上/班 一般定期点検 直営 - 2~4人/班 ・防潮堤等 約74㎞ 4名/班×3班×5日=60人 職員が徒歩により陸上及びボート等により海上から目視点検を実施 一般定期点検 詳細定期点検 1回/10年 ・岸壁・物揚場 104施設 ・防波堤 55施設 ・護岸 131施設 ・緑地 10箇所 4名班×4班×13日=208人 委託 日常点検 1回/1週~1月 詳細点検を実施 海中部は潜水調査を実施 直営 平成25年度実績 ・港湾施設緊急点検 ・海岸施設緊急点検 ・照明灯緊急点検 緊急点検 直営 ・養浜 約3㎞ 4~5名/班×3班×1日=14人 週1回~月1回程度 車両及び船舶により点検を実施 地震後や台風後に徒歩、車両及び船舶により点検を実施 3人以上/班
2.点検及びデータの蓄積の検証 2-1 点検の種類 ●陸上からの目視点検 ①港湾 陸上よりエプロン部、附帯施設(車止め等)の点検を実施。 陸上から電位測定を実施し、電気防食効果の点検を実施。
2.点検及びデータの蓄積の検証 2-1 点検の種類 ●海上からの目視点検 ①港湾 海上より鋼矢板岸壁の腐食状況、桟橋式上部工(コンクリート部)の背面部、附帯施設(防舷材等)の点検を実施。
2.点検及びデータの蓄積の検証 2-1 点検の種類 ●陸上からの目視点検 ②海岸 防潮堤のクラックや目地開き等の確認 養浜・砂浜における空洞化確認を実施
2.点検及びデータの蓄積の検証 2-1 点検の種類 ●不可視部分等の点検 平成18年のエプロン陥没事故を契機に、平成18~20年度の3箇年で、岸壁及び物揚場のエプロン部について、空洞化を確認するためにレーダー探査を実施 レーダー探査後、空洞化の可能性がある箇所について、削孔により空洞化調査を実施 47施設中、10施設で空洞化を確認
2.点検及びデータの蓄積の検証 2-1 点検の種類 ○点検の視点:致命的な不具合を見逃さない ① 使用性・安全性・第3者被害の視点 ② ①のうち、過去の被災事例から追加した視点 ⇒ 岸壁背面部であるエプロン部等の不可視部について空洞調査を実施 《点検項目》
2.点検及びデータの蓄積の検証 2-2 効率的・効果的な点検に向けた取り組み ①港湾施設 【総合評価結果一覧表】 一般定期点検診断及び詳細定期点検診断結果から各部材を劣化度判定(a~d)を行い、各施設全体の劣化度など総合評価(A~D)を決定する。 ※総合評価:各部材ごとの点検診断結果をもとに、施設全体の性能の低下を施設の重要度などと併せて総合的に判断する。 ◆総合評価結果一覧表記載事項 ・施設諸元 ・施工履歴 ・設計諸元 ・日常、定期点検結果 《判定区分》 Aランク:施設の性能が低下している状態 Bランク:放置した場合に、施設の性能が低下する恐れがある状態 Cランク:施設の性能にかかわる変状は認められないが、継続して観察する必要がある状態 Dランク:異常は認められず、十分な性能を保持している状態
2.点検及びデータの蓄積の検証 2-2 効率的・効果的な点検に向けた取り組み ①海岸施設 参考例(防潮堤) 【点検結果調書】 一般定期点検診断及び詳細定期点検診断結果からを劣化度判定(A~D)を決定する。 ◆点検結果調書 記載事項 ・施設諸元 ・日常、定期点検結果 《判定区分》 Aランク:施設の変状が大きく防潮機能や安全上問題有りと判断される状態 Bランク:施設の変状が中程度で現時点では防潮機能や安全上は問題なしと判断できる状態 Cランク:施設の変状が小さく、現時点では防潮機能や安全上は問題なしと判断できる状態 Dランク:変状なし
2.点検及びデータの蓄積の検証 2-3 点検データの蓄積内容・利用 【データとして蓄積】 ①港湾・海岸施設 【一般定期点検】 蓄積 活用 《蓄積内容》 ・点検日 ・施設名 ・所在地 ・損傷内容 ・状況写真 ・平面・横断図 (ポンチ絵) ・損傷度 《活用方法》 ・損傷個所の経過観測
3.維持管理手法の検証 3-1 現在の維持管理の流れ ①港湾施設(維持管理計画) 点検 評価 補修 5年1回、職員が徒歩、ボート等により目視点検を実施 一般定期点検 計画的補修 各部材の損傷度に応じてa、b、c、dランクに区分 損傷度評価 総合評価及び優先度に応じて補修工事を実施 総合的に評価を行い A、B、C、Dランクに区分 10年に1回、委託発注により詳細点検を実施 詳細定期点検 施設の重要度及び利用状況等により区分 影響度評価 日常点検 週1回~月1回程度、職員が車両及び船舶により点検を実施 緊急点検 損傷箇所の経過観察 緊急補修 地震後や台風後に職員が徒歩、車両及び船舶により点検を実施 早急に補修を必要とする場合に工事を実施
3.維持管理手法の検証 3-1 現在の維持管理の流れ ②海岸施設 点検 評価 補修 5年1回、職員が徒歩により目視点検を実施 劣化指標評価 一般定期点検 計画的補修 劣化度に応じてA、B、C、Dランクに区分 優先度に応じて補修工事を実施 10年に1回、委託発注により詳細点検を実施 詳細定期点検 防災の観点から重要度により区分 影響度評価 日常点検 週1回~月1回程度、職員が車両により点検を実施 緊急補修 緊急点検 損傷箇所の経過観察 地震後や台風後に職員が徒歩、車両により点検を実施 早急に補修を必要とする場合に工事を実施
3.維持管理手法の検証 3-1 現在の維持管理の流れ ○港湾施設 点検による損傷度の判定基準
3.維持管理手法の検証 3-1 現在の維持管理の流れ ○海岸施設 点検による損傷度の判定基準
3.維持管理手法の検証 3-2 現在の維持管理手法 港湾管理施設 ※総合評価(劣化度)Aランク施設については、1年/1回点検を実施。
3.維持管理手法の検証 3-2 現在の維持管理手法 海岸管理施設
3.維持管理手法の検証 3-3 施設毎の主たる損傷・劣化要因:岸壁・物揚場(鋼構造) ①港湾施設 ○鋼矢板の腐食 鋼矢板の集中腐食により開口ができ、背後の裏込材が流出したため、岸壁背後に空洞化が生じエプロン部が陥没。 土砂流出 エプロン陥没 裏込材流出 空洞化が進行 鋼矢板
3.維持管理手法の検証 3-3 施設毎の主たる損傷・劣化要因:岸壁・物揚場(コンクリート) ①港湾施設 ○塩害・科学的浸食 塩害により桟橋上部工の床版・梁部についてコンクリート剥離や鉄筋露出が発生し、上部工の耐力が低下し、岸壁の利用を一部制限 コンクリート剥離鉄筋露出 利用制限 飛来塩分 桟橋式岸壁 耐力が低下
3.維持管理手法の検証 3-3 施設毎の主たる損傷・劣化要因:鋼材 ①鋼材の腐食 【材料劣化】 海水の飛沫帯において、腐食環境にさらされた金属がほぼ均一に減肉したり、鋼の特定の部位に深い浸食を発生させるもの。 なお、腐食環境とは、大気中、飛沫帯、干満帯、水中、底面土中部、背面土中部に区分される。 無防食鋼材の腐食速度は、飛沫帯が最大であり、ついで水中のM.L.W.L(平均干潮面)直下部、それ以下の水中の順に減少する。 開孔状況 出典:港湾構造物防食・補修マニュアル(2009年版) 陽極消耗状況
3.維持管理手法の検証 3-3 施設毎の主たる損傷・劣化要因:コンクリート ①塩害【材料劣化】 コンクリート中における塩化物イオンの存在により、コンクリート中の鋼材の腐食が進行し、腐食生成物の体積膨張によりコンクリートのひび割れや剥離・剥落、あるいは鋼材の断面減少が生じ、構造物の性能低下につながる現象。 塩化物イオンは海水や凍結防止剤のように構造物の外部環境から供給される場合と、コンクリート製造時に材料から供給される場合が考えられる。 出典「コンクリート診断技術’13[基礎編]」
3.維持管理手法の検証 3-3 施設毎の主たる損傷・劣化要因:コンクリート ②中性化【材料劣化】 大気中の二酸化炭素がコンクリート内に侵入し、水酸化カルシウムなどセメント水和物と炭酸化反応を引き起こすことにより、コンクリート空隙中のpHを低下させる現象。 これにより、内部の鋼材表面の不動態被膜が失われ、酸素と水分の供給により腐食が進行する。 さらに鋼材の腐食により、ひび割れの発生、かぶりの剥落、耐力の低下などが起こる。 出典「コンクリート診断技術’13[基礎編] 」
3.維持管理手法の検証 3-3 施設毎の主たる損傷・劣化要因:コンクリート ③ASR(アルカリシリカ反応)【材料劣化】 ある種のシリカ鉱物もしくはガラス質物質を含有する骨材が、コンクリート中の強アルカリ性の水溶液と反応し、コンクリートに異常な膨張及びそれに伴うひび割れを発生させる現象。 出典「コンクリート診断技術’13[基礎編] 」
3.維持管理手法の検証 3-3 施設毎の主たる損傷・劣化要因(まとめ 1/3)
3.維持管理手法の検証 3-3 施設毎の主たる損傷・劣化要因(まとめ 2/3)
3.維持管理手法の検証 3-3 施設毎の主たる損傷・劣化要因(まとめ 3/3)
3.維持管理手法の検証 3-4 長寿命化に向けた維持管理の方向性 ①港湾 ○係留・外郭施設(鋼構造)《腐食》 鋼材の劣化予測は、点検結果(肉厚測定調査)より得られる鋼材腐食速度を用いて、設計肉厚(腐食代)から残存寿命を推定するため、今後も、水中調査による肉厚調査を継続的に実施し、維持管理データを蓄積し劣化曲線の精度を高め、予測計画型の維持管理を行う。 ○係留施設(コンクリート:上部工)《塩害、化学的浸食》 桟橋式上部工における床版、梁の劣化予測は、点検結果(塩分量調査)より得られる塩化物イオン濃度の推計を用いて、鉄筋腐食時期を推定する予測計画型の維持管理手法が考えられることから、劣化要因として塩害が顕著な区間にあるものについては、データを蓄積することで、予測計画型の維持管理の検討を行う。 ○係留・外郭施設(コンクリート)《塩害、化学的浸食》 施設の補修については、定期点検結果から劣化や変状を評価し、必要と認められた場合に補修を行う状態監視型の維持管理を行っている。 また、損傷の状態から補修タイミングの判断において、これまでは点検者の判断によるばらつきが多いことから、判断基準の明確化を図るべく、維持管理データを蓄積し、損傷度判定の精度を高めていく。
3.維持管理手法の検証 3-4 長寿命化に向けた維持管理の方向性 ①海岸 ○防潮堤等(コンクリート)《塩害、化学的浸食》 施設の補修については、定期点検結果から劣化や変状を評価し、必要と認められた場合に補修を行う状態監視型の維持管理を行っている。 また、損傷の状態から補修タイミングの判断において、これまでは点検者の判断によるばらつきが多いことから、判断基準の明確化を図るべく、維持管理データを蓄積し、損傷度判定の精度を高めていく。
3.維持管理手法の検証 3-5 現在の課題からみた今後の維持管理手法 ①港湾施設 36
3.維持管理手法の検証 3-5 現在の課題からみた今後の維持管理手法 ②海岸施設
4. 重点化指標 重点化指標(優先順位)の設定 ①港湾 ・効率的かつ効果的に維持管理を行うために、不具合が発生した場合の重点化の 考え方を設定する。 【健全度】 ・施設の劣化状況や損傷の程度 悪 【社会的影響度】 健全度 《岸壁等》 ・災害発生後の緊急物資輸送に重要な役割を果たす 耐震強化岸壁 ・入港船舶数、取扱貨物量の多い主力岸壁 ・旅客船フェリー接岸岸壁 最重点化 重点化 《防波堤》 ・津波・高潮による減災効果の大きい第一線防波堤 良 《護岸》 ・災害時に甚大な被害を及ぼす懸念のあるコンビナート地区及び廃棄物護岸 大 社会的影響度 小
4. 重点化指標 重点化指標(優先順位)の設定 ②海岸 ・効率的かつ効果的に維持管理を行うために、不具合が発生した場合の重点化の 考え方を設定する。 悪 【健全度】 ・施設の劣化状況や損傷の程度 健全度 最重点化 【社会的影響度】 《防潮堤》 ・背後地盤高が低く、浸水被害が大きい ・背後地が人家隣接で人口密集地 重点化 良 大 社会的影響度 小
5. 更新時期の見極めの検討 更新判定フロー(案) ①港湾及び海岸 ≪検討する範囲≫ START 施設毎の要因 必要 物理的要因 から更新が必要 更新 不必要 あり 機能的・社会的 要因を考慮した判断 更新 不必要 係留及び外郭施設 (コンクリート) 防潮堤等 LCCを考慮した場合に 更新が必要か 更新せず補修補強で対応 なし 係留及び外郭施設 (鋼構造) 更新