JP2006336280A - Maintenance management method for concrete structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート構造物の保守管理方法に関する。 The present invention relates to a method for maintaining and managing a concrete structure.
プラント等の大型設備では、設備の安全性を確保しながら、検査、修理、交換等のメンテナンスのコストを最適化する目的から、ライフサイクルマネージメントシステムの開発が行なわれている。
ライフサイクルマネージメントシステムは、主に鋼構造物を対象としていたが、現在では、コンクリート構造物においても、適用が検討されている。
例えば、コンクリート構造物は、自然環境やコンクリート材料、施工方法などの様々な要因により劣化するため、このような劣化要因を考慮しつつ、コンクリート構造物の維持管理に関する費用を正確に算定する技術が提案されている(特許文献1)。
The life cycle management system was mainly intended for steel structures, but it is now being studied for concrete structures.
For example, because concrete structures deteriorate due to various factors such as the natural environment, concrete materials, and construction methods, there is a technology to accurately calculate the costs related to the maintenance and management of concrete structures while taking into account such deterioration factors. It has been proposed (Patent Document 1).
ところで、建設後、数十年径過したコンクリート構造物では、構造物が有する全ての部位或いは構造体が一定のリスク以下になるように、検査、補修、更新計画を策定するため保守管理方法の実現が望まれている。つまり、破壊等のリスクが高い部位或いは構造体を明らかにし、その部位或いは構造体から優先的に補修することによりコンクリート構造物全体におけるリスクを効率的に低減する必要がある。
しかしながら、上述した技術は、コンクリート構造物の維持管理に関する費用を正確且つ最適に算定するものであり、このため、リスクが高い部位を明らかにして、その部位或いは構造体から優先的に補修する具体的方法については、明らかにされていないという問題がある。
By the way, in the case of concrete structures that have exceeded the diameter for several decades after construction, the maintenance management method is used to formulate inspection, repair, and renewal plans so that all parts or structures of the structure are below a certain risk. Realization is desired. In other words, it is necessary to clarify a part or structure having a high risk of destruction or the like and to repair the entire concrete structure efficiently by preferentially repairing the part or structure.
However, the above-described technology accurately and optimally calculates the costs related to the maintenance and management of concrete structures. For this reason, a high-risk part is clarified and repaired with priority from that part or structure. There is a problem that the method has not been clarified.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、リスクが高い部位或いは構造体から優先的に補修することにより、コンクリート構造物のリスクを低減することができる保守管理方法を提案することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and proposes a maintenance management method capable of reducing the risk of a concrete structure by preferentially repairing from a high-risk part or structure. Objective.
本発明に係る保守管理方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
コンクリート構造物の保守管理方法において、複数の部位或いは構造体を有するコンクリート構造物に対して、RBMを用いてリスク評価を行うようにした。
この発明によれば、複数の部位或いは構造体を有するコンクリート構造物において、各部位或いは構造体について、「破壊のおこりやすさ」と「被害の大きさ」に基づいてリスク評価を行うことができるので、リスクが高い部位或いは構造体が明らかとなる。これにより、リスクが高い部位或いは構造体から優先的に補修を行うことが可能となる。
In the maintenance management method according to the present invention, the following means are employed in order to solve the above problems.
In the maintenance management method for concrete structures, risk evaluation is performed using RBMs for concrete structures having a plurality of parts or structures.
According to the present invention, in a concrete structure having a plurality of parts or structures, it is possible to perform risk assessment on each part or structure based on “ease of destruction” and “the magnitude of damage”. Therefore, a high-risk part or structure becomes clear. Thereby, it becomes possible to repair with priority from a high-risk part or structure.
また、前記複数の部位或いは構造体のうち、リスク評価を行うべき対象(部位或いは構造体)を選別するものでは、複数の部位或いは構造体の全てについてリスク評価を行う必要がなくなるので、効率的にコンクリート構造物のリスク評価を行うことが可能となる。
例えば、前記構造体が、プラント施設における各種装置を支持(載置)するコンクリート基礎であるものに対しても、本発明を適用することができる。
In addition, in selecting a target (site or structure) to be subjected to risk assessment from among the plurality of sites or structures, it is not necessary to perform risk assessment for all of the plurality of sites or structures. In addition, it is possible to evaluate the risk of concrete structures.
For example, the present invention can be applied to a structure in which the structure is a concrete foundation that supports (places) various devices in a plant facility.
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
複数の部位或いは構造体を有するコンクリート構造物において、リスクが高い部位或いは構造体から優先的に補修を行うことが可能となるので、コンクリート構造物の破壊等のリスクを効率的に低減することができる。また、保守管理コストの適切な運用を図ることができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
In a concrete structure having a plurality of parts or structures, since it becomes possible to perform repairs preferentially from a part or structure having a high risk, it is possible to efficiently reduce the risk of destruction of the concrete structure. it can. In addition, appropriate maintenance management costs can be achieved.
以下、本発明のコンクリート構造物の保守管理方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明のコンクリート構造物の保守管理方法が適用されるコンクリート構造物の一例を示す図であって、大型プラントPにおけるガスタンク1を支持するコンクリート基礎10を示す図である。
大型プラントP(例えば、LPGプラント等)では、多数かつ多種類の機器が、コンクリート基礎10上に支持された状態で沿岸部に設置されている。そして、これら各種機器が載置されるコンクリート基礎10は、経年に伴う劣化や塩害等により、破損の危険性が高まっている。
このため、大型プラントPを安全かつ効率的に操業するためには、これら全てのコンクリート基礎10について、適切な時期にメンテナンスを施す必要がある。すなわち、複数のコンクリート基礎10からなるコンクリート構造物について、保守管理を行う必要性がある。
Hereinafter, an embodiment of the maintenance management method for a concrete structure of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing an example of a concrete structure to which the method for maintaining and managing a concrete structure of the present invention is applied, and is a view showing a
In a large plant P (for example, an LPG plant or the like), many and many types of devices are installed on a coastal portion in a state of being supported on a
For this reason, in order to operate the large plant P safely and efficiently, it is necessary to perform maintenance on all these
図2は、本実施形態に係るコンクリート構造物の保守管理方法を示すフローチャートである。
コンクリート基礎10の保守管理方法としては、RBM(Risk Based Maintenance;リスク・ベース・メンテナンス)と呼ばれる手法を用いる。なお、RBMは、RBI(Risk Based Inspection)と称される場合もある。
FIG. 2 is a flowchart showing the maintenance management method for a concrete structure according to the present embodiment.
As a maintenance management method for the
RBMは、複数のコンクリート基礎10からなるコンクリート構造物の「リスク」を、「破損の起こりやすさ(Likelihood)」と「被害の大きさ(Consequence)」の積として定義する。そして、得られたリスク評価に基づいて、コンクリート構造物の最終的なリスクを決定し、このようにして決定されたリスクに基づいてメンテナンス計画を立案するものである。
なお、RBMについては、例えば雑誌「圧力技術」第39巻1号(2001年1月)等に詳細が記載されている。
The RBM defines the “risk” of a concrete structure composed of a plurality of
The RBM is described in detail in, for example, the magazine “Pressure Technology” Vol. 39, No. 1 (January 2001).
具体的には、まず、全てのコンクリート基礎10のなかから、診断対象コンクリートを選定する(ステップS1)。
全てのコンクリート基礎10についてリスク評価を行うことも可能であるが、大型プラントP等では診断対象であるコンクリート基礎10の数が大量であるため、リスク評価に多大な時間を要することになり、効率的なリスク評価の実現が困難となってしまうからである。
このため、大型プラントPの所有者等から、全てのコンクリート基礎10について、コンクリート材料の品質(セメント種類、骨材の種類、被覆材の有無)、設計仕様、使用環境、検査頻度、劣化状況等の情報を得る。そして、これらの情報から、リスク評価を行う必要性があるコンクリート基礎10、すなわち、経年変化によって損傷が発生している可能性が高いコンクリート基礎10を選定する。
このように、リスク評価を行うコンクリート基礎10(診断対象コンクリート)を予め選定することにより、効率的なリスク評価が可能となる。
Specifically, first, concrete to be diagnosed is selected from all the concrete foundations 10 (step S1).
Although it is possible to perform risk assessment on all
For this reason, the quality of concrete materials (cement type, type of aggregate, presence / absence of coating material), design specifications, use environment, inspection frequency, deterioration status, etc., from the owner of the large plant P, etc. for all
Thus, efficient risk evaluation becomes possible by selecting in advance the concrete foundation 10 (concrete to be diagnosed) for risk evaluation.
次に、各診断対象コンクリートについて、「破損の起こりやすさ」について、一次調査(非破壊検査、コアリング調査)を行う(ステップS2)。
具体的には、目視調査(ひび割れの有無、浮きの位置等)、アンカーボルトの健全性、スケール計測、シュミットハンマーによる圧縮強度推定、超音波によるひび割れ調査、レーダーによる鉄筋かふり厚・ピッチ調査、圧縮強度調査、中性化深さ(特に鉄筋露出部)、塩化物イオン量測定、アルカリ骨材反応などの簡易的な調査を行う。
そして、これらの調査結果に基づいて、例えば4段階評価を行う。具体的には、シュミットハンマーによる圧縮強度推定値が、15MPa以下、15〜20MPa、20〜25MPa、25MPa以上の4段階評価を行う。
そして、全ての調査結果の段階評価に基づいて、各診断対象コンクリートの「破損の起こりやすさ(Likelihood)」の4段階の総合評価を行う(ステップS3)。
Next, a primary investigation (non-destructive inspection, coring investigation) is performed on “ease of breakage” for each concrete to be diagnosed (step S2).
Specifically, visual inspection (presence / absence of cracks, floating position, etc.), anchor bolt soundness, scale measurement, compressive strength estimation by Schmidt hammer, ultrasonic cracking, rebar thickness / pitch investigation by radar, We will conduct simple investigations such as compressive strength investigation, neutralization depth (especially exposed steel bars), chloride ion content measurement, and alkali aggregate reaction.
And based on these investigation results, for example, four-level evaluation is performed. Specifically, the four-stage evaluation is performed such that the estimated compressive strength by the Schmitt hammer is 15 MPa or less, 15 to 20 MPa, 20 to 25 MPa, or 25 MPa or more.
Then, based on the stage evaluation of all the survey results, a four-stage comprehensive evaluation of “Likelihood” of each diagnosis target concrete is performed (step S3).
また、ステップS2,S3に並行して、各診断対象コンクリートについて、「被害の大きさ」について調査を行う(ステップS4)。
具体的には、各診断対象コンクリート(コンクリート基礎10)上に配置される各種機器の性質(可燃性液の保有等)、重さ、高さ、各種機器の危険度(温度、圧力、運動量(回転数)等)などの調査を行う。
そして、これらの調査結果に基づいて、各診断対象コンクリートの「被害の大きさ(consequence)」を、例えば4段階に評価する(ステップS5)。
例えば、ガスタンク1が高温の可燃性液体を大量に収容する場合には、このガスタンク1を支持するコンクリート基礎10の「被害の大きさ」の評価は高くなる。
In parallel with steps S2 and S3, the “damage magnitude” is investigated for each concrete to be diagnosed (step S4).
Specifically, the properties of various equipment (such as possession of flammable liquid), weight, height, and risk of each equipment (temperature, pressure, momentum ( Investigate the number of revolutions).
And based on these investigation results, the "consequence" of each diagnosis object concrete is evaluated, for example in four steps (step S5).
For example, when the gas tank 1 contains a large amount of high-temperature flammable liquid, the “damage magnitude” of the
そして、図3に示すように、個々の診断対象コンクリートについて、「破損の起こりやすさ」及び「被害の大きさ」の評価指数をリスクマトリクス上にマッピングして、個々の診断対象部のリスクを評価する(ステップS6)。
これにより、例えば、図3の場合(リスクマトリクスのドットハッチング領域にマッピングされたもの)には、この診断対象コンクリート(コンクリート基礎10)については、「要監視」と評価される。
また、クロスハッチング領域にマッピングされた診断対象コンクリート(については、「即座に補修すべき」と評価される。斜線領域は「できるだけ早急に補修」、無装飾領域は「問題なし」、とそれぞれ評価される。
Then, as shown in FIG. 3, for each of the concretes to be diagnosed, the evaluation indexes of “ease of breakage” and “severity of damage” are mapped on the risk matrix, and the risk of each diagnosis target part is mapped. Evaluate (step S6).
Thereby, for example, in the case of FIG. 3 (mapped to the dot-hatched area of the risk matrix), this concrete to be diagnosed (concrete foundation 10) is evaluated as “monitoring required”.
In addition, the concrete to be diagnosed (mapped in the cross-hatched area) is evaluated as “immediate repair”. The hatched area is evaluated as “repair as soon as possible”, and the non-decorated area is evaluated as “no problem”. Is done.
そして、全ての診断対象コンクリートについて行ったリスク評価に基づいて、大型プラントPのコンクリート基礎10の最終的なリスクを決定し、このようにして決定されたリスクに基づいて、コンクリート基礎10のメンテナンス計画を立案する(ステップS7)。
そして、立案したメンテナンス計画を基に、そのまま(ステップS8)、補修(ステップS9)、詳細調査(ステップS10)を行うかを判定する。
And based on the risk evaluation performed about all the diagnostic object concrete, the final risk of the
Then, based on the planned maintenance plan, it is determined whether to perform the repair (step S9), the repair (step S9), and the detailed investigation (step S10).
以上のようにして、大型プラントPにおける複数のコンクリート基礎10に対してRBMを適用することにより、補修すべきコンクリート基礎10の優先順位が明らかになり、コンクリート基礎10の具体的なメンテナンス計画を立案することができる。これにより、メンテナンスコストの最適化を図ることができる。
As described above, by applying RBM to a plurality of
なお、上述した実施の形態において示した手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において、種々変更可能である。 Note that the procedures and the like shown in the above-described embodiment are merely examples, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
上述した実施形態では、大型プラントPにおける複数のコンクリート基礎10のうちから、リスク評価を行うべきコンクリート基礎10を予め選定する工程を設ける例について説明したが、これに限らない。
コンクリ―ト構造物が有する部位の数が比較的少ない場合には、全ての部位についてリスク評価を行っても構わない。
Although embodiment mentioned above demonstrated the example which provides the process of selecting previously the
When the number of parts of the concrete structure is relatively small, risk assessment may be performed for all parts.
また、上述した実施形態では、コンクリ―ト構造物として、大型プラントの各種機器を支持(載置)する複数のコンクリート基礎10について説明したが、これに限らない。
基本的にコンクリ―トを含む構造物であれば、本発明を適用することが可能であるので、例えば、コンクリ―トからなる橋梁やビルディング等であってもよい。この場合には、コンクリ―ト構造物を、柱や梁等の複数の部位に分けてリスク評価を行えばよい。
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the several
Since the present invention can be applied to any structure that basically includes concrete, it may be, for example, a bridge or building made of concrete. In this case, the risk evaluation may be performed by dividing the concrete structure into a plurality of parts such as columns and beams.
P…大型プラント
1…ガスタンク
10…コンクリート基礎(構造体)
P ... Large plant 1 ...
Claims (3)
The said structure is a concrete foundation which supports the various apparatuses in a plant facility, The maintenance management method of the concrete structure of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
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