橋梁の定期点検は2013年の道路法改定により5年毎に義務化されています。

従来までの橋梁点検の方法では、点検作業を行う時間や人件費などのコスト面が高額な費用となることが大きな問題となっています。

そこで注目されたのがドローンを利用した橋梁点検です。

橋梁点検に必要な橋の基礎知識とドローン橋梁点検の手順についてまとめています。

 

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橋の種類

日本の橋梁のほとんどは、コンクリート橋や鋼橋になります。

木橋(もくきょう)

木材まはた木質材料を主要構造部材とする橋。

丸太や製材を用いた古来の橋と、集成材等の木質材料を用いた近代的な橋を含む。

石橋(いしばし)

石やれんがなどを用いた橋

コンクリート橋

コンクリートを主材料に用いた橋。

  • 無筋コンクリート橋
  • 鉄筋コンクリート橋(RC橋)
  • プレストレストコンクリート橋(PC橋)
  • プレストレスト鉄筋コンクリート橋(PRC橋)などの総称

鋼橋(こうきょう)

主要構造に鋼材を用いた橋。
コンクリートより橋を軽くできるため支間長の長い橋によく使われる。
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橋の構造

橋は、上部と下部で構成されます。

  • 上部構造:車や人が通るために、直接支える部分の総称になります
  • 下部構造:上部構造を支える総称になります。

下部構造は、橋台・橋脚・地中の杭などの基礎部分に分けられます。

  • 橋台:橋梁の両端にあり、一般部と橋梁部の間を仕切っているもの
  • 橋脚:2径間以上の橋梁の中間部にあり、上部構造を支えるもの
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橋の部分名称

橋長

橋全体の長さのことになります。

主塔

床版

自動車や人などの交通荷重を直接支える部分です。

主桁(しゅだけ)

床版にのった荷重を支え、その力を橋台や橋脚に伝えます。

橋を構成する主要部分です。

横桁

対傾構:主桁を相互につなげて荷重を分散させるものです。

横構

風による横方向の荷重に抵抗するための部材です。

支承

上部構造から下部構造へと荷重を伝える役割です。

伸縮継手

桁の温度による伸び縮みを吸収するために設置されています。

 

鋼鈑桁橋の損傷の種類

鋼製の部材では、主に腐食が多く見られる損傷になります。

腐食

鋼材の表面の塗装が、年月を経 て劣化しはがれや 錆などが発生し

錆がひど くなると、鋼部材が部分的に薄くなるなどの影響が出る。

亀裂

鋼部材は部材の厚さが薄いため、少しの亀裂が発生しても 安全性に関わる損傷となる。

破断

主に腐食が原因で部材が破断すると、部材の機能が失われるので部材の交換が必要になる。

床版ひびわれ

床版は、自動車交通の繰り返 しや路面からの水の浸 入などが原因で、ひびわれなどの損傷 が生じることがある。

抜け落ち

床版のひびわれが進行すると

一部のコンクリートが抜け落ちる場合があるため注意が必要となる。

ボルトの脱落

主桁をつなげるために使用し ているボルトの脱落が見られる 場合には、ボルトの交換が必要。

コンクリート橋の損傷の種類

コンクリート橋では

  • ひびわれ
  • ひびわれからの漏水
  • 遊離石灰
  • コンクリート面の剥離

などがよく見られる損傷になります。

ひび割れ

  •  内部の鉄筋が腐食して生じたひびわれ(鉄筋の腐食が原因の場合、錆汁がにじむ ことがある)
  •  コンクリート自体の劣化を表す進行性のひびわれ

進行性のひびわれの場合は、放置すると補修が困難となる可能性が高いため、早めに直すことが必要。

漏水・遊離石灰

  • ひびわれから、水(漏水)、あるいは遊離 石灰(コンクリートの成分、白色)がにじみ出る。
  • にじみがある場合 、ひびわれが貫通している可能性が高く なり、水はコンクリー ト中の鉄筋などが錆びるためさらに損傷を進める恐れがある。

鉄筋露出

  • ひびわれの進行や内部の局部的な損傷 によって、コンクリートが剥離し、ひどくなると中の鉄筋が露出する。
  • 鉄筋の露出は、鉄筋の腐食が進むので補修を必要とする。

PC定着部の異常

  • 横締めしているPC鋼材は端部で定着 されているので、定着部の腐食や抜け落ち・腐食などがある場合は、横締めがきかなくなる可能性があるので注意する。

橋梁の予防的修繕の重要性

全国にある約70万以上の橋梁は、10年後に4割以上の橋梁が建設後50年経過する老朽化橋になります。

老朽橋を放置すると大規模補修が必要となる可能性があり、膨大な費用や崩落事故などの危険も負うことになります。

2013年から橋梁の点検が義務化されています。

 

参考記事:ドローン橋梁点検が注目されています!

 

ドローンによる橋梁点検の手順

橋梁点検の手順をまとめていますので、参考にご紹介します。

【橋梁点検撮影の主な手順】

  1. 発注者と撮影箇所の打合せ
  2. 現地の橋梁を事前確認し、飛行計画の立案
  3. 橋梁点検に必要となる飛行申請許可等の取得
  4. 橋梁点検の撮影当日 (風の影響・近接撮影テクニック・撮影スケジュール計画・橋梁点検のポイント)
  5. 撮影データの確認と検証及び、データ整理

で完了です。

 

【橋梁撮影時の注意点】

  • 河川上空での吹上風や、橋梁との接触を意識して超低速で飛行させる
  • 日陰を極力避けるために、上流側、下流側の撮影時間の調整を行う
  • 目視操縦が大原則
  • 橋長が長い場合は、橋の中央付近から右岸側と左岸側を半分づつ撮影する
  • 撮影日数は、余裕を持っておく
  • 橋梁周辺の環境で異なりますが、14時以降からは風が強くなるため、撮影途中でも翌日に持ち越すのが安全
  • 橋梁を4K動画で撮影し、必要な位置を動画ソフトを使用して画像として切り取るやり方が効率的
  • 橋梁を中心に全景写真を6か所撮影しておく
  • 橋台などの人が行くことが出来る橋梁部分は、ポールカメラで撮影を行いドローンの撮影を減らす

 

橋梁点検をドローンで効率的に行うためには、橋梁の知識やドローン操縦技術も必要不可欠です。

ドローンによる近接撮影の実際

                

 

 

 

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    Drone 3D surveyingでは、これまで100橋以上の近接撮影を行ってきました。

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