建設技術情報（第15期）TECH15

従来の補強土壁の補強材は、コンクリート製壁面材（以下壁面材）の背面に取り付けられ、盛土構築後は土中に埋設される。目視点検により壁面材に異常が認められた場合、補強材の健全性を確認するために壁面材を破壊して補強材を露出させて診断し、診断終了後に破壊した箇所をコンクリートで埋め戻す必要がある。当該技術は、従来埋設された補強材の頭部を壁面材の前面に露出させることで、壁面材を破壊することなく実際の補強材の健全性を容易に診断できる。

砂防堰堤の設計において、現行の基準では計画地点の上下流各々200mの範囲で礫径調査を実施し、設計諸元を決定することになっています。計測を実施する渓流は足場が悪く、作業の長期化や人の目線による見落とし、作業誤差が発生します。さらに土石流の調査は、滝などの急峻斜面が存在する場合も少なくなく、直接人が視認できない場所に礫が分布することも想定されます。
本システムは、UAV等を用いた高解像度の撮影画像を用いた礫径の判読作業について、生産性向上や作業者の安全性向上の観点から、人工知能（AI）を用いた自動判読技術の適用を試みたものです。

《本工法の目的》
本工法（NETIS（旧）KT-090058）は、環境工法。
通過車両による橋台付近の振動・騒音抑制・伸縮装置部の漏水による桁端部・支承劣化抑制（長寿命化）、加えて「地震時の橋台背面土の沈下（圧密・液状化）による段差」を抑制し、緊急車両の通行帯を確保する国土強靭化工法である。
《構造》
底版上を橋の温度伸縮に合わせ、延長床版が移動する構造。通常、橋台部直上にある伸縮装置を、土工部に移設する構造である。
《交通規制》
本工法は車線規制での施工が可能で、交通渋滞の抑制による社会的ロスを軽減可能である。　　　　　　　　　　　　　　　　　　《効果》
東日本大震災後、延長床版設置箇所は段差がなく、延長床版の設置していない箇所（同路線の隣接橋）は段差が発生し、アスファルトで段差を解消していた。
関東地方整備局「平成23年度建設技術フォ－ラム」において東日本大震災で効果を発揮した技術（6技術）に選出。（減災・国土強靭化）
《実績》
採用実績は、新設・供用路線を含め、39橋（国交省6橋・県2橋・NEXCO31橋）。

建設業では、若年入職者の減少や技能労働者の高齢化などにより、次世代の担い手確保が喫緊の課題となっています。 その中で、鹿島は「次世代建設生産システムの構築」を基本方針の柱の一つとし、働き方改革と生産性向上を両輪に、現場の就労環境の改善や業務の効率化、 R&Dの戦略的推進などを積極的に進めています。
①「A4CSEL®：クワッドアクセル」
汎用の建設機械に計測装置や制御用PCを搭載して自律型自動建設機械に改造し、熟練者の実操作データをAI手法等で強化した最適制御にて自動運転を実現するとともに、施工条件に応じて施工計画を最適化できることが大きな特長で、従来のリモコンなどによる遠隔操作とは異なり、管制室から作業指示を送信するだけで複数の建設機械が自律的に判断し自動化施工を行う技術です。
②「山岳トンネル現場の自動化・ワンオペレーション化」
山岳トンネルの現場では、切羽部作業は大きく6つのサイクルの繰り返しという施工的特徴から自動化による高い生産性向上が見込めることから、施工の主作業は一人のオペレータまたは中央制御による遠隔・自動操作による施工を目指した技術開発を進めています。
③「IoTが変える土木の現場」
ICTやCIMを活用した建設現場のデータ化を通じ、直接的な施工のみならず管理業務の高度化・効率化も図り、安全な施工と働き方改革の両立を目指しています。「現場状況の見える化」、「ICTツールによる遠隔化・ペーパレス化」、「ノウハウ・実績のデジタル化」といった観点から、タイムリーでスピーディーな意思決定を実現します。

河川ポンプ施設は、浸水対策用の排水機場、用水を補給する揚水機場や浄化機場があります。また、機動的に排水を行う排水ポンプ車が開発されています。これらに使われているポンプには、人力で運搬可能な小形軽量のものから直径4.6ｍもある超大型ポンプまで様々な大きさのもの、性能の異なる各種形式のものがあり、用途に合わせて選択され、治水・利水に役立っています。

ポリウレアとは、2種の樹脂素材の化学反応で生成されるウレア結合を基本とした樹脂化合物です。防水性、耐薬品性、耐摩耗性、防食性に高い能力を発揮し、様々な用途で対象物を保護する次世代のライニング材です。
数秒から数分で硬化する速乾性は施工の幅を広げると共に工期短縮に寄与します。またポリウレアは強さに加えて塗膜の柔軟性を併せ持っているため、コンクリートがひび割れなどを起こすようなケースでもひび割れに追随して防水層を保ち、基材を長期に渡って保護することが可能です。各種工場やプラント設備、コンクリートや金属構造物などへの長寿命化技術として活用されています。
他にも古くなったスレート屋根やブロック塀などの補強に使用されることも多くなり、台風での屋根の吹き飛び防止や飛来物からの衝撃防止、地震時のブロック塀の倒壊防止など、災害に対する予防保全としての材料としても期待されています。

インプラント工法は、躯体部と基礎部が一体となった許容構造部材（以下構造部材）を圧入工法により静荷重で地中に押し込み、地球と一体化した構造物（インプラント構造物）を構築する工法です。
地上部から構造部材を直接圧入施工するだけで構造物が構築できるシンプルで合理的な工法であること、コンパクトなシステム機器で工事の影響範囲を最小限に抑える圧入工法で施工すること、により構造物を構築する際の地形改変を少なくし、周辺への環境影響を抑えます。
構築されたインプラント構造物は、部材の強さと地盤への貫入深さによって、鉛直方向や水平方向からの外力に対して高い耐力を発揮するため、地震や津波が発生しても粘り強く抵抗し、国民の命と財産を守ります。

・NETIS登録番号CG-110022-V登録の、ハイパーマットシリーズの吊り式省力化かご工である。
・古くから多岐に使用されている石詰かご工法で、従来の菱形金網からなる柔らかいかごではなく、詰石作業等の効率を上げる為溶接金網を採用し、さらにU字型にプレスされた製品を組むことで、自立構造を有し形状維持性能に優れる。
・施工ヤードでの組立、石詰後に運搬・設置することが可能で、施工スペースが限られた現場や、道路交通制限等の短縮で、現地での作業時間の短縮が図れる。
・亜鉛アルミ合金先めっき溶接金網で構成しているため、本設土木構造物として使用可能な高い耐久性を有します。

安全・安心な居住環境創造のためには、ハードとソフトの整備、そして防災に関わる人々の意識の変革 が求められます。

①　建築と土木の協働による防災公園を含む複合施設の設計「幡ヶ谷二丁目複合施設」
防災公園、区営住宅・保育園・地域包括支援センターからなる４階建ての複合施設です。道路が狭小で、災害時に一時避難場所となる空地も少ない地域で、公園と建築の一体的整備が求められ、土木と建築の両設計分野が協働した、日本ではあまり例を見ないプロジェクトです。
本施設のデザインコンセプトや防災機能について展示します。

②　RiKma 水災害リスクマッピングシステム
RisKmaは、雨による「浸水の危険性」を予測する日本初のシステムです。
水害の危険性が高い地域を予測し、浸水発生前の対策立案を可能とします。
メニュー1：全国版内水リスクマップ
例）洪水警報発表時に危険度の高い領域を地図上　で表示（図１）
メニュー2：バーチャル水面マップ
例）大河川における河川水位上昇による浸水リスクを表示

③　防災教育動画の作成技術
防災教育のための動画作成（図2）に関するノウハウについて展示します。
・幅広い視聴者を想定したキャラクター設定やバリアフリー対応としての音声の字幕表示
・防災訓練等の防災イベント、教育現場での活用のための動画普及用配布ちらしの作成
・YouTubeへ掲載と他機関HPからのリンク

当協会は2000年（平成12年）11月、建設工事における無人化施工法の技術開発、普及促進および災害復旧工事に対応可能な無人化施工実施体制の構築と維持を目的として、建設業者、建設機械メーカー、無線機器メーカー、リース業者からなる18社によって設立されました。現在は22社になり、建設作業の安全性の確保と生産性の向上に資することを目的に活動を行っています。

無人化施工法は、平成5年の雲仙普賢岳の除石工事に、当時の建設省が無人化施工の「試験フィールド制度」を適用したことを契機に、飛躍的に発展し、これまで数々の災害復旧の実績を残しています。主な施工実績は以下の通リです。

2000年（平成12年）　有珠山噴火災害復旧
2001年（平成13年）　三宅島災害復旧
2010年（平成22年）　南大隅地すべり災害復旧
2011年（平成23年）　東日本大震災復旧
2011年（平成23年）　紀伊半島大水害復旧
2016年（平成28年）　熊本地震災害復旧

建設無人化施工協会はホームページﾞを開設し、無人化施工に関する最新の情報と種々の実績を公開し、無人化施工法の普及と可能性を追求に努力を重ねて参ります。

①ＮＥａｃ工法（呼び：ねあっくこうほう）
高強力不織布にエポキシ樹脂を含浸させ接着させることにより、 防食性を高め
②ウレタン注入材
特殊ウレタン材を鋼管柱内部に施工し、内部からの防食性を高める。短時間での施工が可能であり、3倍以上の耐曲げ荷重があることを試験にて確認している。

①と②を併用し、躯体の長寿命化につなげる。

ハザードマップ閲覧の際に玄関となるポータルサイト、国土地理院のウェブ地図「地理院地図」などの多様な情報発信サービスによって、地図、写真、地形分類等、様々な地理空間情報を迅速かつ自在に閲覧できます。最近注目が集まっている過去の災害記録を伝える「自然災害伝承碑」や実際の浸水状況を忠実に表示した「浸水推定図」なども閲覧できます。

SnerigaNは、磁気センシングとIoTによってコンクリート内部の鋼材の破断を検知するソリューションです。鋼材の太さによって「磁気ストリーム法」「漏洩磁束法」の２つの計測手法を使い分け、破断の信号を検知します。
磁気ストリーム法とは、コンクリートの外側から内部鋼材に対して特殊な磁石をあてがい、1方向から磁場をかける事で、破断による磁場の急減衰現象を捉える方式です。ポステン桁のような太い鋼材の検査に適しています。
漏洩磁束法とは、特殊な磁石を用いてコンクリート内部の鋼材を磁化させ、破断による磁場の変化を捉える方式です。プレテン桁のような細い鋼材の検査に適しています。

AR安全可視化システムは、構造物位置や周辺状況をリアルタイムでAR表示することにより、施工現場の安全性向上に資する支援ツールです。
本システムは、タブレットを主体とした手軽さが特徴であり、様々なツールとして汎用することができます。
一例として、下記のような海上工事特有の課題を解決することができます。
・浅瀬等の危険箇所を有する海域や、視認性が悪い夜間・濃霧時における船舶の安全航行
・目視確認が困難な箇所（水中等）における作業の安全確保およびアラートによる注意喚起

亜硝酸リチウムとは亜硝酸イオン（NO2⁻）とリチウムイオン（Li⁺）の化合物です。
亜硝酸イオンは鉄筋の不動態被膜を再生して鉄筋の腐食を抑制し、塩害・中性化対策として機能します。
リチウムイオンはアルカリシリカゲルを非膨張化させ、ASR対策として機能します。
亜硝酸リチウムを使用した当協会の工法をリハビリ工法と称し、全国で官公庁・民間を問わず多数の実績があります。

コンボルト型燃料タンクは国内で唯一防油堤を省くことが可能な屋外貯蔵タンクです。その独自な堅牢構造で自然災害や外部衝撃にも強く、2001年に国土交通省が所轄するNETISにも登録されており、これまでに防衛施設、河川事務所、港湾施設、空港施設、自家車両給油施設など多くのインフラに採用されています。2019年には第3回インフラメンテナンス大賞にて優秀賞を受賞しました。

従来右側にある運転席を左運転席仕様にしたことで視認性が大幅に向上します。回収物の取りこぼし減少、施工精度アップによる安全性の確保、清掃速度の向上による工程の短縮が可能となります、また、緊急避難時の退避方向が車両の通行しない歩道側となるので労働災害につながるリスクを回避することができます。

①タフセンサ
鉄道や道路の沿線など、 長距離にわたる計測区間において、のり面崩壊・落石をリアルタイムに検知するのに適したセンサです。
最長1.5kmに渡る範囲の検知が可能です。
ケーブル状のセンサとなっており、設置作業が容易で経済性にも優れています。
崩壊位置を10mの精度で検知できます。
回転灯やサイレン等の出力装置に接続できます。
●NETIS登録No.
KT-200030-A 盛土崩壊・落石検知ケーブルセンサ(タフセンサ)

②転倒センサ
集中豪雨やゲリラ豪雨等により発生する土石流や斜面崩壊を、リアルタイムに捉えるのに適したセンサです。
転倒センサが崩壊や変状を検知すると、即座に回転灯による出力／メールでお知らせします。スマートフォンからいつでもデータを確認できます。
転倒センサは無線式となっており、設置が簡単です。設置環境に合わせて、特小無線式／地中無線式の2種類の転倒センサをご用意しています。地中無線式は、地中／水中／積雪の設置が可能です。

スラリー化したセメント系改良材を軟弱地盤中に注入し、軟弱地盤と撹拌混合することで化学的に固化する機械撹拌式の軟弱地盤改良工法です。ICT（情報通信技術）を活用することで、作業の効率化、高精度な施工を実現する技術や国土強靭化に寄与する技術ならびに実施例を紹介します。

■メタルロード工法：鋼管杭と鋼桁を連結した堅固なラーメン構造で床版を支える本設の道路工法です。架設が容易で、環境にもやさしい工法です。
■グリッドメタル工法：コンクリートの補修・補強材としてポリマーセメントと一体化して使用する格子鋼板筋です。増厚を薄くすることができます。
■二重鋼管ダンパー：橋のブレース部分に設置することで、地震エネルギーを吸収し、橋の耐震性を向上させます。