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センサー駆使しインフラ保全、特定部分の変位やひずみ、橋の負担を把握

東京ゲートブリッジに見るインフラ監視

河井 保博=日経BPクリーンテック研究所
2013/09/06 00:00
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建設されてから30~50年を経過し、耐用年数を過ぎようとしている道路や橋は数多い。これに、インフラの保全・保守を担当する技術者たちの高齢化、人口減少が加わり、インフラの保守・保全は社会全体の大きな課題になっている。この課題解決に向けたソリューションとして注目されているのが、モノの状態変化を自動的に測定し、変化の傾向を把握できるようにするセンサーネットワーク、言い換えると、社会的な課題を解決するための仕組み「ソーシャル・デバイス」である。

 建設されてから30~50年を経過し、耐用年数を過ぎようとしている道路や橋は数多い。これに、インフラの保全・保守を担当する技術者たちの高齢化、人口減少が加わり、インフラの保守・保全は社会全体の大きな課題になっている。この課題解決に向けたソリューションとして注目されているのが、モノの状態変化を自動的に測定し、変化の傾向を把握できるようにするセンサーネットワーク、言い換えると、社会的な課題を解決するための仕組み「ソーシャル・デバイス」である。

 例えば震災時に橋にかかった力や、橋を構成するパーツの位置変化などをモニタリングすることで、通常時とどのくらい違ったことが起こっているのかをチェックする。通常かかっている負荷をモニタリングし続けることで、累計の負担を把握すれば、保全・補修の時期が近づいているかどうかも判断しやすくなる。老朽化が進んでいる橋などの保全にはうってつけの策である。保守や保全を自動化できるわけではない。あくまでも人の手による作業を効率化し、素早い状況判断を可能にするための補完的なツールだ。それでも、担い手が減っていく今後のインフラ保全には欠かせない仕組みといえよう。

 こうしたセンサーによるモニタリングを実施する例は、徐々に増えてきている。国内で著名な例の一つは東京ゲートブリッジである。ほかに、首都高速道路も羽横線など3カ所ほどにセンサーを配備してある。NTTデータの橋梁監視ソリューション「BRIMOS」も、こうした使い方を想定したもので、最近の動きとしては、2007年に崩落したことのある東南アジア最長のカントー橋(ベトナム)が同ソリューションを導入した。

 では、センサーによるインフラ監視はどのように実践するのか。収集したデータに基いて何ができるのか。以下では、東京ゲートブリッジを例に、どのような項目を監視するのか、みていく。実際のところ、監視すべき場所や項目は、対象とするインフラの種類、構造、材質などによって異なる。例えば東京ゲートブリッジのような鉄橋と、コンクリートで作られた橋では、ひずみ方にも違いがあり、測定の仕方にも違いが出るという。

 監視方法も、センサーを常設して継続的にデータを集める方法もあれば、1週間など一定期間だけ調査のためにセンサーを配備し、データを集めて、後から分析し、保全・保守の判断をする手もある。

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