JP6460687B2 - インフラ構造物の保守管理システム、インフラ構造物の保守管理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、インフラ構造物の保守管理システムに関するものであり、特にＲＢＭを用いたインフラ構造物の保守管理システムに関する。
建設後、数十年経過したコンクリート構造物では、構造物全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（維持）管理方法の実現が望まれている。つまり、破損等のリスクが高い部位を明らかにし、その部位から優先的に補修（メンテナンス）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。
このため、ＲＢＭ（Risk Based Maintenance）を用いてコンクリート構造物のリスク評価を行い、相対的にリスクの高いものから優先的に補修を行う技術が提案されている（特許文献１，２）。
このため、ＲＢＭ（Risk Based Maintenance）を用いてコンクリート構造物のリスク評価を行い、相対的にリスクの高いものから優先的に補修を行う技術が提案されている（特許文献１，２）。
一方、橋梁等のインフラ構造物では、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われている（特許文献３，４）。
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保守管理を行う技術がある。
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保守管理を行う技術がある。
また、橋梁（道路橋）の定期点検を規定した定期点検要領が公表されている（非特許文献）。定期点検は、道路橋の構成部材の状態を把握、診断し、道路橋に必要な措置を特定するために必要な情報を得るためのものである。つまり、定期点検は、安全で円滑な交通の確保、沿道や第三者への被害の防止を図るため等の橋梁に係る保守管理を適切に行うために、必要な情報を得ることを目的に実施される。
橋梁定期点検要領，平成２６年６月，国土交通省 道路局 国道・防災課、〔http://www.mlit.go.jp/road/ir/ir-council/pdf/yobo3_1_6.pdf〕
インフラ構造物は、コンクリートと鋼を組み合わせた構造物（複合構造物）である場合が少なくない。このような複合構造物においても、破損等のリスクが高い構成部材（構成要素）を明らかにし、その構成部材から優先的に補修することにより、インフラ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。つまり、ＲＢＭを用いてインフラ構造物のリスク評価を行い、相対的にリスクの高いものから優先的に補修を行うことが望まれている。
しかしながら、インフラ構造物は、一般的に構成部材の数が非常に多い。このため、ＲＢＭを適用してリスク管理マトリックスを作成したとしても、どの構成部材が危険であるかを簡単に把握することができない。したがって、インフラ構造物にＲＢＭを適用したとしても、リスクの高い構成部材が見過ごされてしまい、適切なメンテナンスが行われないおそれがある。
また、インフラ構造物は、公共設備であるため、劣化した構成部材を抽出するだけでなく、周囲に与える影響度まで考慮することが重要である。つまり、利用者の安全性（被害の大きさ）を考慮するのみならず、多面的なリスク評価をすることにより、インフラ構造物を効率良く保守管理することが要請されている。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ＲＢＭを用いたインフラ構造物の保守管理システムにおいて、ＲＢＭの結果を把握しやすく表示して、適切なメンテナンスの実施を促すことを目的とする。
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の手段を採用した。
本発明の第一実施態様に係るインフラ構造物の保守管理システムは、インフラ構造物の定期点検情報に基づいて、前記インフラ構造物の構成部材の破損確率と影響度を評価する予備評価部と、前記予備評価部の結果に基づいてリスク評価を行うリスク評価部と、前記定期点検情報に基づいて前記インフラ構造物の三次元ＣＡＤモデルを作成する三次元モデル作成部と、前記三次元ＣＡＤモデルに対して前記リスク評価部の結果を反映するリスク評価反映部と、前記リスク評価反映部の結果を表示する表示部と、を備え、前記影響度の評価は、安全性被害の評価と経済性被害の評価を含み、前記リスク評価部は、前記破損確率の評価と前記安全性被害の評価に基づいて安全性に関するリスク評価を行うと共に、前記破損確率の評価と前記経済性被害の評価に基づいて経済性に関するリスク評価を行い、前記リスク評価反映部は、前記三次元ＣＡＤモデルに対して、前記安全性に関するリスク評価の結果と前記経済性に関するリスク評価の結果を別個に反映し、前記表示部は、前記安全性に関するリスク評価が反映された三次元ＣＡＤモデルと前記経済性に関するリスク評価の結果が反映された三次元ＣＡＤモデルをそれぞれ表示することを特徴とする。
本発明の第一実施態様に係るインフラ構造物の保守管理システムは、インフラ構造物の定期点検情報に基づいて、前記インフラ構造物の構成部材の破損確率と影響度を評価する予備評価部と、前記予備評価部の結果に基づいてリスク評価を行うリスク評価部と、前記定期点検情報に基づいて前記インフラ構造物の三次元ＣＡＤモデルを作成する三次元モデル作成部と、前記三次元ＣＡＤモデルに対して前記リスク評価部の結果を反映するリスク評価反映部と、前記リスク評価反映部の結果を表示する表示部と、を備え、前記影響度の評価は、安全性被害の評価と経済性被害の評価を含み、前記リスク評価部は、前記破損確率の評価と前記安全性被害の評価に基づいて安全性に関するリスク評価を行うと共に、前記破損確率の評価と前記経済性被害の評価に基づいて経済性に関するリスク評価を行い、前記リスク評価反映部は、前記三次元ＣＡＤモデルに対して、前記安全性に関するリスク評価の結果と前記経済性に関するリスク評価の結果を別個に反映し、前記表示部は、前記安全性に関するリスク評価が反映された三次元ＣＡＤモデルと前記経済性に関するリスク評価の結果が反映された三次元ＣＡＤモデルをそれぞれ表示することを特徴とする。
本実施態様に係るインフラ構造物の保守管理システムは、三次元モデル作成部で作成したインフラ構造物の三次元ＣＡＤモデルに対して、リスク評価反映部がリスク評価部の結果を反映して表示部に表示させるので、危険が高い構成部材を確実に認識させることができる。言い換えれば、危険が高い構成部材が見過ごされることを防止できる。
これにより、インフラ構造物のリスク評価を多面的に行うことができ、その結果を確実に認識させることができる。
本発明の第二実施態様に係るインフラ構造物の保守管理システムは、第一実施態様において、前記インフラ構造物は、橋梁であることを特徴とする。
本発明の第一実施態様に係るインフラ構造物の保守管理方法は、インフラ構造物の定期点検情報に基づいて、前記インフラ構造物の構成部材の破損確率と影響度を評価する予備評価工程と、前記予備評価工程の結果に基づいてリスク評価を行うリスク評価工程と、前記定期点検情報に基づいて前記インフラ構造物の三次元ＣＡＤモデルを作成する三次元モデル作成工程と、前記三次元ＣＡＤモデルに対して前記リスク評価工程の結果を反映するリスク評価表示工程と、を有し、前記影響度の評価は、安全性被害の評価と経済性被害の評価を含み、前記リスク評価工程は、前記破損確率の評価と前記安全性被害の評価に基づいてリスク評価を行うと共に、前記破損確率の評価と前記経済性被害の評価に基づいてリスク評価を行い、前記リスク評価表示工程は、前記三次元ＣＡＤモデルに対して前記破損確率の評価と前記安全性被害の評価に基づくリスク評価の結果を反映すると共に、前記三次元ＣＡＤモデルに対して前記破損確率の評価と前記経済性被害の評価に基づくリスク評価の結果を反映し、前記安全性に関するリスク評価が反映された三次元ＣＡＤモデルと前記経済性に関するリスク評価の結果が反映された三次元ＣＡＤモデルをそれぞれ表示することを特徴とする。
本実施態様に係るインフラ構造物の保守管理方法は、インフラ構造物の三次元ＣＡＤモデルを作成し、この三次元ＣＡＤモデルに対してインフラ構造物のリスク評価の結果を反映して表示させるので、危険が高い構成部材を確実に認識させることができる。言い換えれば、危険が高い構成部材が見過ごされることを防止できる。
これにより、インフラ構造物のリスク評価を多面的に行うことができ、その結果を確実に認識させることができる。
本発明の第二実施態様に係るインフラ構造物の保守管理方法は、第一実施態様において、前記インフラ構造物は、橋梁であることを特徴とする。
本発明によれば、ＲＢＭを用いたインフラ構造物の保守管理システムにおいて、ＲＢＭの結果を把握しやすく表示できる。このため、リスクが高い構成部材が見過ごされることなく、適切なメンテナンスの実施を促すことができる。また、インフラ構造物に対して、多面的なリスク評価を実施することができる。
よって、本発明によれば、インフラ構造物に対して適切なメンテナンスを行うことにより、インフラ構造物を長期間に亘って安全に維持することができる。
よって、本発明によれば、インフラ構造物に対して適切なメンテナンスを行うことにより、インフラ構造物を長期間に亘って安全に維持することができる。
以下、図面を参照して、本発明に係るインフラ構造物の保守管理方法の一実施形態について説明する。
インフラ構造物とは、生産や生活の基盤を形成する構造物を意味する。例えば、ダム、道路、橋梁、トンネル、港湾、発電所、通信施設などの社会産業基盤、及び学校、病院、公園などの福祉環境施設が含まれる。
以下では、インフラ構造物のうち、公共土木施設の一つである橋梁Ａ（道路橋）について説明する。
インフラ構造物とは、生産や生活の基盤を形成する構造物を意味する。例えば、ダム、道路、橋梁、トンネル、港湾、発電所、通信施設などの社会産業基盤、及び学校、病院、公園などの福祉環境施設が含まれる。
以下では、インフラ構造物のうち、公共土木施設の一つである橋梁Ａ（道路橋）について説明する。
図１は、本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法が適用されるインフラ構造物の一例を示す図であって、橋梁Ａを示す図である。
橋梁（インフラ構造物）Ａは、コンクリートや鉄鋼からなる多数の構成部材１０を備える。具体的には、橋梁Ａは、上部構造（主桁、横桁、床版等）、下部構造、支承部、排水施設など、例えば２５８個の構成部材１０を備える。
橋梁Ａの各構成部材１０は、経年変化や塩害等により劣化する。各構成部材１０の劣化状態は、その構成部材１０の環境や使用状況等によって様々である。このため、橋梁Ａの各構成部材１０に対して適宜、調査や補修を行う必要がある。
もっとも、橋梁Ａの補修等を効率的に行うためには、これら全ての構成部材１０の中から、早急に補修等を行うべき構成部材１０、すなわち経年変化や塩害等によって損傷が発生している可能性が高い構成部材１０を抽出する必要がある。
橋梁（インフラ構造物）Ａは、コンクリートや鉄鋼からなる多数の構成部材１０を備える。具体的には、橋梁Ａは、上部構造（主桁、横桁、床版等）、下部構造、支承部、排水施設など、例えば２５８個の構成部材１０を備える。
橋梁Ａの各構成部材１０は、経年変化や塩害等により劣化する。各構成部材１０の劣化状態は、その構成部材１０の環境や使用状況等によって様々である。このため、橋梁Ａの各構成部材１０に対して適宜、調査や補修を行う必要がある。
もっとも、橋梁Ａの補修等を効率的に行うためには、これら全ての構成部材１０の中から、早急に補修等を行うべき構成部材１０、すなわち経年変化や塩害等によって損傷が発生している可能性が高い構成部材１０を抽出する必要がある。
本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法は、橋梁Ａの保守計画を決定するに当たり、橋梁Ａの各構成部材１０に対するリスク評価を視覚的に分かりやすく表示して、早急に補修等を行う必要がある構成部材１０を抽出しやすくするものである。
図２は、本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法を示すフローチャートである。
本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法は、ＲＢＭ（Risk Based Maintenance）と呼ばれる手法を基礎とするものである。
なお、ＲＢＭは、ＲＢＩ（Risk Based Inspection）と称される場合もある。
本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法は、ＲＢＭ（Risk Based Maintenance）と呼ばれる手法を基礎とするものである。
なお、ＲＢＭは、ＲＢＩ（Risk Based Inspection）と称される場合もある。
ＲＢＭは、対象物（インフラ構造物）の保守管理に関する「リスク」を「破損確率（破損の起こりやすさ）」と「影響度（被害の大きさ）」の積として定義するものである。そして、ＲＢＭは、「破損の起こりやすさ」及び「被害の大きさ」をそれぞれ評価することにより最終的なリスク評価を行い、リスク評価の結果に基づいて保守計画を決定するものである。
ＲＢＭについての詳細は、例えば「圧力技術」第３９巻１号（２００１年１月）等に記載されている。
ＲＢＭについての詳細は、例えば「圧力技術」第３９巻１号（２００１年１月）等に記載されている。
本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法は、図２に示すように、まず、リスク評価対象のインフラ構造物を選定する（ステップＳ１）。
道路などのインフラ構造物の管理者（所有者）などが、リスク評価対象のインフラ構造物を選定する。例えば、図１に示す橋梁Ａが選択される。
道路などのインフラ構造物の管理者（所有者）などが、リスク評価対象のインフラ構造物を選定する。例えば、図１に示す橋梁Ａが選択される。
次に、橋梁Ａの全ての構成部材１０について、「破損確率」を評価するための調査（検査）が行われる（ステップＳ２）。
「破損確率」は、損傷係数基本、劣化加速要因、検査要因、施工・管理要因を定量化して求められる。損傷係数基本とは、例えば、劣化度、共用年数、交通量、当該構成部材１０の環境、当該構成部材１０の局部／断面応力レベル等である。検査要因とは、例えば、検査有効度、余寿命計算、配置位置、損傷事例等である。施工・管理要因とは、例えば、施工品質、塗装・紡織機能、補修履歴、点検状況等である。
損傷係数基本については、鉄鋼からなる構成部材１０の調査では、腐食、亀裂、ゆるみ・脱落等を調査する。コンクリートからなる構成部材１０の調査では、ひび割れ、剥離・鉄筋露出、漏水・遊離石灰等を調査する。
「破損確率」は、損傷係数基本、劣化加速要因、検査要因、施工・管理要因を定量化して求められる。損傷係数基本とは、例えば、劣化度、共用年数、交通量、当該構成部材１０の環境、当該構成部材１０の局部／断面応力レベル等である。検査要因とは、例えば、検査有効度、余寿命計算、配置位置、損傷事例等である。施工・管理要因とは、例えば、施工品質、塗装・紡織機能、補修履歴、点検状況等である。
損傷係数基本については、鉄鋼からなる構成部材１０の調査では、腐食、亀裂、ゆるみ・脱落等を調査する。コンクリートからなる構成部材１０の調査では、ひび割れ、剥離・鉄筋露出、漏水・遊離石灰等を調査する。
図３は、橋梁定期点検要領に基づいて作成された点検調書の一例を示す図である。
橋梁については、橋梁定期点検要領に基づく定期点検が行われている（非特許文献１参照）。そして、全ての構成部材について、定期点検時の判定結果が点検調書（定期点検情報）に記載される。
このため、橋梁Ａの「破損確率」の評価では、橋梁定期点検要領に基づいて作成された、各構成部材１０の点検調書を用いることができる。具体的には、橋梁Ａの２５８個の構成部材１０について、橋梁定期点検要領に基づいて、損傷程度の評価（ａ〜ｅの５段階評価等）が行われ、点検調書の損傷程度の欄に記載される。この損傷程度の評価は、破損確率の評価において、最も重みづけされて用いられる。
橋梁については、橋梁定期点検要領に基づく定期点検が行われている（非特許文献１参照）。そして、全ての構成部材について、定期点検時の判定結果が点検調書（定期点検情報）に記載される。
このため、橋梁Ａの「破損確率」の評価では、橋梁定期点検要領に基づいて作成された、各構成部材１０の点検調書を用いることができる。具体的には、橋梁Ａの２５８個の構成部材１０について、橋梁定期点検要領に基づいて、損傷程度の評価（ａ〜ｅの５段階評価等）が行われ、点検調書の損傷程度の欄に記載される。この損傷程度の評価は、破損確率の評価において、最も重みづけされて用いられる。
そして、これらの調査結果に基づいて、各構成部材１０の「破損確率」を例えば４段階に評価する。すなわち、全ての調査結果に基づいて、各構成部材１０の「破損確率」の段階評価を行う（ステップＳ３：予備評価工程）。
また、図２に示すように、ステップＳ２，Ｓ３に並行して、橋梁Ａの各構成部材１０について「影響度」を評価するための調査（検査）が行われる（ステップＳ４）。
「影響度」は、「安全性被害」と「経済性被害」の２項目について定量化して求められる。
安全性被害（人身災害）の調査では、例えば、当該構成部材１０の性質、重さ、高さ、危険度（温度、圧力、運動量）などを調査する。
経済性被害の調査では、例えば、当該構成部材１０の補修コスト、補修するためのアクセス、通行規制に与える影響などを調査する。
「影響度」は、「安全性被害」と「経済性被害」の２項目について定量化して求められる。
安全性被害（人身災害）の調査では、例えば、当該構成部材１０の性質、重さ、高さ、危険度（温度、圧力、運動量）などを調査する。
経済性被害の調査では、例えば、当該構成部材１０の補修コスト、補修するためのアクセス、通行規制に与える影響などを調査する。
次に、これらの調査結果に基づいて、各構成部材１０の「影響度」を、例えば４段階に評価する。すなわち、全ての調査結果に基づいて、各構成部材１０の「影響度」の段階評価を行う（ステップＳ５：予備評価工程）。
「影響度」の段階評価では、各構成部材１０について、「安全性被害」と「経済性被害」を区別してそれぞれ段階評価する。
「影響度」の段階評価では、各構成部材１０について、「安全性被害」と「経済性被害」を区別してそれぞれ段階評価する。
図４は、安全性被害の評価を説明する図であって、（ａ）リスクマトリックス図、（ｂ）三次元ＣＡＤモデルＭＡを示す。
図５は、経済性被害の評価を説明する図であって、（ａ）リスクマトリックス図、（ｂ）三次元ＣＡＤモデルＭＢを示す。
なお、以下の説明では、視覚的に識別（区別）可能な表現手法として、模様（ハッチング）を例にして説明する。
図５は、経済性被害の評価を説明する図であって、（ａ）リスクマトリックス図、（ｂ）三次元ＣＡＤモデルＭＢを示す。
なお、以下の説明では、視覚的に識別（区別）可能な表現手法として、模様（ハッチング）を例にして説明する。
次に、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、橋梁Ａの各構成部材１０について、「破損確率」及び「影響度」の評価指数をリスクマトリクスにマッピングして、各構成部材１０のリスクを評価する（ステップＳ６：リスク評価工程）。
具体的には、橋梁Ａの各構成部材１０について、２つのリスクマトリクスを作成する。つまり、「破損確率」と「安全性被害」のリスクマトリクスと、「破損確率」と「経済性被害」のリスクマトリクスをそれぞれ作成する。
なお、「破損確率」と「安全性被害」のリスクマトリクスを「安全性のリスクマトリクス」、「破損確率」と「経済性被害」のリスクマトリクスを「経済性のリスクマトリクス」と呼ぶ。
具体的には、橋梁Ａの各構成部材１０について、２つのリスクマトリクスを作成する。つまり、「破損確率」と「安全性被害」のリスクマトリクスと、「破損確率」と「経済性被害」のリスクマトリクスをそれぞれ作成する。
なお、「破損確率」と「安全性被害」のリスクマトリクスを「安全性のリスクマトリクス」、「破損確率」と「経済性被害」のリスクマトリクスを「経済性のリスクマトリクス」と呼ぶ。
図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、マッピングの結果、リスクマトリクスのクロスハッチング領域にマッピングされた場合には、当該構成部材１０は、「許容不可（即座に補修）」と評価される。
また、リスクマトリクスの斜線領域にマッピングされた場合には、当該構成部材１０は、「要計画変更（時期点検までに補修）」と評価される。
また、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場合には、当該構成部材１０は、「条件付許容（適切な検査やメンテナンスが行われていれば使用可能）」と評価される。
また、リスクマトリクスの無装飾領域にマッピングされた場合には、当該構成部材１０は、「許容可能（検査・管理は不要）」と評価される。
また、リスクマトリクスの斜線領域にマッピングされた場合には、当該構成部材１０は、「要計画変更（時期点検までに補修）」と評価される。
また、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場合には、当該構成部材１０は、「条件付許容（適切な検査やメンテナンスが行われていれば使用可能）」と評価される。
また、リスクマトリクスの無装飾領域にマッピングされた場合には、当該構成部材１０は、「許容可能（検査・管理は不要）」と評価される。
図４（ａ）に示すように、安全性のリスクマトリクスでは、２つの構成部材１０が許容不可と判定された。この２つの構成部材１０は、橋梁Ａの床版１１である。床版１１は、車両通行による衝撃により破損して、走行中の車に損傷をあたえるおそれがある。
図５（ａ）に示すように、経済性のリスクマトリクスでは、１３個の構成部材１０が許容不可と判定された。この１３個の構成部材１０は、床版１１（２箇所）に加えて、排水管部材（３箇所）と支承部材（８箇所）である。
排水管部材に関しては、漏水・滞水や防食機能の劣化が挙げられており、損傷の進行が確認されている。この部材は補修が比較的容易である。一方、支承部材に関しては、腐食や防食機能が発生しており、組立ベントの設置、ジャッキアップによる仮桁や補強部材などの設置が必要となるため、大規模な補修工事が必要となる。
排水管部材に関しては、漏水・滞水や防食機能の劣化が挙げられており、損傷の進行が確認されている。この部材は補修が比較的容易である。一方、支承部材に関しては、腐食や防食機能が発生しており、組立ベントの設置、ジャッキアップによる仮桁や補強部材などの設置が必要となるため、大規模な補修工事が必要となる。
このように、リスクマトリクスを用いた場合には、橋梁Ａの全ての構成部材１０について、リスク評価の分布を把握することができる。しかし、どの構成部材が危険であるかを簡単に把握することができない。つまり、即座に補修すべき構成部材１０が、床版１１（２箇所）、排水管部材（３箇所）及び支承部材（８箇所）であることを認識することができない。このため、危険が高い構成部材１０が見過ごされてしまい、適切なメンテナンスが行われないおそれがある。
そこで、橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルに対してリスクマトリクスの結果を反映して表示する。
そこで、橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルに対してリスクマトリクスの結果を反映して表示する。
まず、橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルＭを作成する（ステップＳ７：三次元モデル作成工程）。
橋梁定期点検要領に基づいて作成された点検調書（定期点検情報）には、橋梁Ａの各構成部材１０の配置、形状等が記載されている。このため、この点検調書に記載された各構成部材１０の情報に基づいて、橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルＭを作成することができる。
言い換えれば、三次元ＣＡＤモデルＭは、橋梁定期点検要領に基づいて作成された点検調書に記載された各構成部材１０を、最小要素として作成される。
橋梁定期点検要領に基づいて作成された点検調書（定期点検情報）には、橋梁Ａの各構成部材１０の配置、形状等が記載されている。このため、この点検調書に記載された各構成部材１０の情報に基づいて、橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルＭを作成することができる。
言い換えれば、三次元ＣＡＤモデルＭは、橋梁定期点検要領に基づいて作成された点検調書に記載された各構成部材１０を、最小要素として作成される。
次に、三次元ＣＡＤモデルＭに対して、各構成部材１０のリスク評価の結果を反映させる（ステップＳ８：リスク評価表示工程）。
図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、ステップＳ６のマッピングの結果、「許容不可（即座に補修）」と評価された構成部材１０は、クロスハッチングで表示される。
また、「要計画変更（時期点検までに補修）」と評価された構成部材１０は、斜線で表示される。
また、「条件付許容（適切な検査やメンテナンスが行われていれば使用可能）」と評価された構成部材１０は、ドットハッチングで表示される。
また、「許容可能（検査・管理は不要）」と評価された構成部材１０は、無装飾に表示される。
図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、ステップＳ６のマッピングの結果、「許容不可（即座に補修）」と評価された構成部材１０は、クロスハッチングで表示される。
また、「要計画変更（時期点検までに補修）」と評価された構成部材１０は、斜線で表示される。
また、「条件付許容（適切な検査やメンテナンスが行われていれば使用可能）」と評価された構成部材１０は、ドットハッチングで表示される。
また、「許容可能（検査・管理は不要）」と評価された構成部材１０は、無装飾に表示される。
各構成部材１０のリスク評価の結果を三次元ＣＡＤモデルＭに対して反映させる際には、「安全性のリスクマトリクス」と「経済性のリスクマトリクス」を別個に反映させる。
つまり、「安全性のリスクマトリクス」が反映された三次元ＣＡＤモデルＭＡと、「経済性のリスクマトリクス」が反映された三次元ＣＡＤモデルＭＢをそれぞれ作成する。
つまり、「安全性のリスクマトリクス」が反映された三次元ＣＡＤモデルＭＡと、「経済性のリスクマトリクス」が反映された三次元ＣＡＤモデルＭＢをそれぞれ作成する。
図４（ｂ）に示すように、安全性のリスクマトリクスが反映された三次元ＣＡＤモデルＭＡでは、橋梁Ａの床版１１がクロスハッチングで表示される。
このため、橋梁Ａの各構成部材１０のうち、床版１１が「許容不可」であると、一見して認識することができる。
このため、橋梁Ａの各構成部材１０のうち、床版１１が「許容不可」であると、一見して認識することができる。
図５（ｂ）に示すように、経済性のリスクマトリクスが反映された三次元ＣＡＤモデルＭＢでは、床版１１に加えて、支承部材１２と排水管部材１３がクロスハッチングで表示される。さらに、下部構造１４等が斜線で表示される。
このため、橋梁Ａの各構成部材１０のうち、床版１１、支承部材１２及び排水管部材１３が「許容不可」であり、下部構造１４等が「要計画変更（時期点検までに補修）」であると、一見して認識することができる。
このため、橋梁Ａの各構成部材１０のうち、床版１１、支承部材１２及び排水管部材１３が「許容不可」であり、下部構造１４等が「要計画変更（時期点検までに補修）」であると、一見して認識することができる。
このように、三次元ＣＡＤモデルＭＡと三次元ＣＡＤモデルＭＢを作成、表示することにより、橋梁Ａの管理者に各構成部材１０のリスク評価を、確実に認識させることが可能となる。つまり、橋梁Ａの各構成部材１０とそのリクス評価を視覚的に一致させて表示するので、管理者に確実に認識させることができる。
そして、橋梁Ａの全ての構成部材１０について行ったリスク評価に基づいて、橋梁Ａの最終的なリスクを決定する。そして、このようにして決定されたリスクに基づいて、各構成部材１０のメンテナンス計画を立案する（ステップＳ９）。
以上のようにして、橋梁Ａの全ての構成部材１０に対してＲＢＭを適用することにより、補修すべき構成部材１０の優先順位が明らかになり、構成部材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。
このようにして、各構成部材１０に対して最適なメンテナンス計画（最も必要補修費が少ないメンテナンス手法）が決定されると、このメンテナンス手法に基づいて保守計画が決定される（ステップＳ１０）。
その後、リスクが高い順に、ステップＳ１０にて決定された保守計画に基づいたメンテナンスが実行される（ステップＳ１１）。
このようにリスクが高い順にメンテナンスを行うことによって、橋梁Ａ全体におけるリスクを効率的に低減させることができる。
このようにリスクが高い順にメンテナンスを行うことによって、橋梁Ａ全体におけるリスクを効率的に低減させることができる。
以上のように、本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法によれば、インフラ構造物である橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルＭを作成し、この三次元ＣＡＤモデルＭに対して橋梁Ａのリスク評価の結果を反映して表示させる。三次元ＣＡＤモデルＭは、危険が高い構成部材１０を例えばクロスハッチングで表示するので、危険が高い構成部材１０を確実に認識することができる。よって、危険が高い構成部材１０が見過ごされることを防止できる。
また、影響度の評価は、安全性被害の評価と経済性被害の評価を含むため、インフラ構造物である橋梁Ａのリスク評価を多面的に行うことができる。すなわち、安全性のリスクマトリクスを反映した三次元ＣＡＤモデルＭＡと経済性のリスクマトリクスを反映した三次元ＣＡＤモデルＭＢを作成するので、橋梁Ａのリスク評価を多面的に認識させることができる。
このように、インフラ構造物である橋梁Ａ等に対してＲＢＭを実施することにより、近い将来起こりうる破損を顕在化させ、それを回避する手段を明確にすることができる。
このことは、今後増えると予測される、老朽化が進んだインフラ構造物に対しても当てはまる。すなわち、将来起こりうる経済的な影響や人的な影響を回避することが可能となる。
このことは、今後増えると予測される、老朽化が進んだインフラ構造物に対しても当てはまる。すなわち、将来起こりうる経済的な影響や人的な影響を回避することが可能となる。
図６は、本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法に用いられる保守管理支援装置２０の概略構成を示す機能ブロック図である。
保守管理支援装置２０は、本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法のうち、橋梁Ａの「破損確率」の評価（ステップＳ３）、影響度の評価（ステップＳ５）、リスク評価（ステップＳ６）、三次元ＣＡＤモデル作成（ステップＳ７）及び三次元ＣＡＤモデルへのリスク評価の反映（ステップＳ８）を行うコンピュータ装置である。
図６に示すように、橋梁Ａは、入力部２１、記憶部２２、表示部２３及び演算部２４を備えている。
また、演算部２４は、予備評価部２５、リスク評価部２６、三次元モデル作成部２７及びリスク評価反映部２８を備える。
また、演算部２４は、予備評価部２５、リスク評価部２６、三次元モデル作成部２７及びリスク評価反映部２８を備える。
入力部２１は、上述したステップＳ２，Ｓ３にて取得した各種情報（橋梁Ａの各構成部材１０の品質、設計仕様、仕様環境、検査頻度、損傷程度等の情報等）が入力されるものである。入力部２１から入力された各種情報は、演算部２４に送られる。
記憶部２２は、保守管理支援装置２０の制御・演算に必要な各種プログラムや入力部２１を介して入力された情報を記憶するものである。例えば、記憶部２２には、ステップＳ３〜Ｓ８を実行するプログラムが記憶されている。
表示部２３は、演算部２４から出力された演算結果に基づいた表示を行うものであり、ディスプレイによって構成される。つまり、表示部２３は、三次元ＣＡＤモデルＭＡと三次元ＣＡＤモデルＭＢを表示する。
演算部２４は、入力部２１を介して入力される各種情報及び記憶部２２に記憶されたプログラムに基づいて演算処理を行い、その結果を表示部２３に出力するものである。
演算部２４の予備評価部２５は、ステップＳ３，Ｓ５を実施する。すなわち、入力部２１から入力された各種情報等に基づいて、橋梁Ａの「破損確率」と「影響度」の段階評価を行う。
演算部２４のリスク評価部２６は、ステップＳ６を実施する。すなわち、予備評価部２５の演算結果に基づいて、「破損確率」及び「影響度」の評価指数をリスクマトリクスにマッピングして、各構成部材１０のリスクを評価する。つまり、「安全性のリスクマトリクス」と「経済性のリスクマトリクス」をそれぞれ作成する。
演算部２４の三次元モデル作成部２７は、ステップＳ７を実施する。すなわち、入力部２１から入力された各種情報等に基づいて、橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルを作成する。
演算部２４のリスク評価反映部２８は、ステップＳ８を実施する。すなわち、三次元モデル作成部２７で作成した橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルＭに対して、リスク評価部２６の演算結果を反映する。つまり、「安全性のリスクマトリクス」が反映された三次元ＣＡＤモデルＭＡと、「経済性のリスクマトリクス」が反映された三次元ＣＡＤモデルＭＢをそれぞれ作成する。
演算部２４のリスク評価部２６は、ステップＳ６を実施する。すなわち、予備評価部２５の演算結果に基づいて、「破損確率」及び「影響度」の評価指数をリスクマトリクスにマッピングして、各構成部材１０のリスクを評価する。つまり、「安全性のリスクマトリクス」と「経済性のリスクマトリクス」をそれぞれ作成する。
演算部２４の三次元モデル作成部２７は、ステップＳ７を実施する。すなわち、入力部２１から入力された各種情報等に基づいて、橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルを作成する。
演算部２４のリスク評価反映部２８は、ステップＳ８を実施する。すなわち、三次元モデル作成部２７で作成した橋梁Ａの三次元ＣＡＤモデルＭに対して、リスク評価部２６の演算結果を反映する。つまり、「安全性のリスクマトリクス」が反映された三次元ＣＡＤモデルＭＡと、「経済性のリスクマトリクス」が反映された三次元ＣＡＤモデルＭＢをそれぞれ作成する。
このような保守管理支援装置２０によれば、本実施形態のインフラ構造物の保守管理方法の一部（ステップＳ３〜Ｓ８）を自動化することが可能となる。
以上、図面を参照しながら本発明に係るインフラ構造物の保守管理方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、インフラ構造物の一例として、公共土木施設である橋梁（道路橋）を保守管理の対象とした。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ダム、道路、トンネル、港湾、発電所、通信施設などの社会産業基盤や、学校、病院、公園などの福祉環境施設であってもよい。
また、上記実施形態においては、メンテナンス手法の必要補修費を比較し、最も必要補修費の少ないメンテナンス手法に基づいて保守計画を決定してもよい。また、例えば、メンテナンス時間の短縮化が最も重視されているような場合には、各メンテナンス手法における必要施工時間を算出し、必要施工時間の最も短いメンテナンス手法に基づいて保守計画を決定しても良い。
また、上記実施形態においては、「破損確率（破損の起こりやすさ）」などの評価を行うにあたり、コンクリートからなる構成部材については、鉄筋表面の塩化物イオン濃度、コンクリートの中性化深さ、鉄筋の腐食量及びインフラ構造物の耐荷力を用いてもよい。また、例えば、アルカリ骨材反応等の方法を用いて評価を行っても良い。
上述した実施形態では、図４および図５のリスクマトリックスと三次元ＣＡＤモデルにおいて、視覚的に識別（区別）可能な表現手法として、模様（ハッチング）を例にしたが、これに限らない。模様に代えて、例えば、色彩、線種、番号、文字等の表現手法を用いてもよい。すなわち、視覚的に識別（区別）可能な表現方法であればどのような表現方法であってもよい。
Ａ 橋梁（インフラ構造物） １０ 構成部材 ２０ 保守管理支援装置 ２１ 入力部 ２２ 記憶部 ２３ 表示部 ２４ 演算部 ２５ 予備評価部 ２６ リスク評価部 ２７ 三次元モデル作成部 ２８ リスク評価反映部 Ｍ，ＭＡ，ＭＢ 三次元ＣＡＤモデル
Claims (4)
- インフラ構造物の定期点検情報に基づいて、前記インフラ構造物の構成部材の破損確率と影響度を評価する予備評価部と、
前記予備評価部の結果に基づいてリスク評価を行うリスク評価部と、
前記定期点検情報に基づいて前記インフラ構造物の三次元ＣＡＤモデルを作成する三次元モデル作成部と、
前記三次元ＣＡＤモデルに対して前記リスク評価部の結果を反映するリスク評価反映部と、
前記リスク評価反映部の結果を表示する表示部と、
を備え、
前記影響度の評価は、安全性被害の評価と経済性被害の評価を含み、
前記リスク評価部は、前記破損確率の評価と前記安全性被害の評価に基づいて安全性に関するリスク評価を行うと共に、前記破損確率の評価と前記経済性被害の評価に基づいて経済性に関するリスク評価を行い、
前記リスク評価反映部は、前記三次元ＣＡＤモデルに対して、前記安全性に関するリスク評価の結果と前記経済性に関するリスク評価の結果を別個に反映し、
前記表示部は、前記安全性に関するリスク評価が反映された三次元ＣＡＤモデルと前記経済性に関するリスク評価の結果が反映された三次元ＣＡＤモデルをそれぞれ表示することを特徴とするインフラ構造物の保守管理システム。 - 前記インフラ構造物は、橋梁であることを特徴とする請求項１に記載のインフラ構造物の保守管理システム。
- インフラ構造物の定期点検情報に基づいて、前記インフラ構造物の構成部材の破損確率と影響度を評価する予備評価工程と、
前記予備評価工程の結果に基づいてリスク評価を行うリスク評価工程と、
前記定期点検情報に基づいて前記インフラ構造物の三次元ＣＡＤモデルを作成する三次元モデル作成工程と、
前記三次元ＣＡＤモデルに対して前記リスク評価工程の結果を反映するリスク評価表示工程と、
を有し、
前記影響度の評価は、安全性被害の評価と経済性被害の評価を含み、
前記リスク評価工程は、前記破損確率の評価と前記安全性被害の評価に基づいてリスク評価を行うと共に、前記破損確率の評価と前記経済性被害の評価に基づいてリスク評価を行い、
前記リスク評価表示工程は、前記三次元ＣＡＤモデルに対して前記破損確率の評価と前記安全性被害の評価に基づくリスク評価の結果を反映すると共に、前記三次元ＣＡＤモデルに対して前記破損確率の評価と前記経済性被害の評価に基づくリスク評価の結果を反映し、前記安全性に関するリスク評価が反映された三次元ＣＡＤモデルと前記経済性に関するリスク評価の結果が反映された三次元ＣＡＤモデルをそれぞれ表示することを特徴とするインフラ構造物の保守管理方法。 - 前記インフラ構造物は、橋梁であることを特徴とする請求項３に記載のインフラ構造物の保守管理方法。
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