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水中構造物 調査診断

Deterioration Diagnosis

潜水士や水中ドローンの水中技術と、
特殊な水中調査機器やDXを駆使して、
水中構造物の健全度を定量的に調査・診断をおこないます。

水中構造物の調査診断の重要性

水中構造物は、港湾・ダム・河川・上下水道などの社会インフラを支える重要な施設であり、その多くが水面下に位置するため、劣化が外部から確認しにくいという特徴があります。

水中環境では、塩害・腐食・洗掘・生物付着などの影響により劣化が進行しやすく、異常の早期発見が構造物の安全性確保と維持管理コストの最適化に直結します。このため、定期的かつ適切な調査診断は極めて重要です。

港湾・ダム・河川・上下水道などの水中構造物

INSIDIOUS

劣化が外部から
見えにくい

調査するには潜水士・
ROV・AUVが必要になる

SEVERE

劣化進行が
早い環境

塩害・腐食洗掘・空洞化海
生生物付着

COSTLY

補修・補強が
高コスト

水中作業は陸上の数倍の手
間と費用がかかる

CRITICAL

インフラとして
重要性が高い

港湾物流、橋梁ダム、
水道などの基盤を支える

4 REASONS

調査診断の
必要性

水中構造物の種類と主な劣化モード

構造物の種類 代表例 主な劣化モード
コンクリート構造物 橋脚、ケーソン、護岸、岸壁、ダム取水設備、水槽 塩害(鉄筋腐食)・ひび割れ・剥離・空洞化
摩耗(漂砂・流木)・生物付着・洗掘・漏水
鋼構造物 鋼管杭、鋼矢板、ゲート、水門、鋼製配管 腐食(全面・局部)・減肉・孔食
塗膜劣化・生物付着
基礎・地盤系構造物 捨石マウンド、護床工、
根固めブロック、基礎フーチング
洗掘・沈下・移動・流失・空洞化・漏水
設備系構造物 取水設備、放流設備、スクリーン、水中配管 腐食・減肉・閉塞(付着物)・摩耗・機能低下

水中構造物は、コンクリート・鋼・基礎・設備の4分類で整理でき、劣化は“塩害・腐食・摩耗・洗掘・空洞化・生物付着”が中心となる。

水中構造物の劣化状況
水中構造物の劣化状況
水中構造物の劣化状況
水中構造物の劣化状況

気中部と水中部における劣化モードと調査方法の違い

気中部

  • 乾湿繰り返し、雨掛かり
  • CO2・塩分・酸素が豊富
  • 凍結融解、温度変動等
環境条件
  • 常時水浸、水圧
  • 流速・濁り、塩分
  • 溶存酸素、温度変動等
  • 中性化、塩害、ASR
  • 凍害、乾燥、収縮ひび割れ
  • 疲労、腐食等
劣化モード
の違い
  • 摩耗・洗掘・衝撃
  • 塩害、腐食、漏水
  • 生物付着、被覆材剥離等
  • 近接調査(目視、触診等)
  • 足場・高所作業車を使用した調査
  • 非破壊試験による調査
  • 空撮ドローンによる調査
調査方法
の違い
  • 水抜き後の近接調査
  • 潜水士による調査
  • 水中ドローンによる調査
  • 水中超音波を使用した調査

水中部

水中構造物は、気中部と水中部で置かれる環境が大きく異なるため、発生する劣化モードと適用できる調査方法が根本的に違っている。

劣化モードの違いとしては、気中構造物は大気中にさらされ、乾湿繰返しや中性化、紫外線、飛来塩分などの影響を受ける。劣化の状況は視認性が高いため比較的早期に発見しやすい。

それに比べて、水中構造物は常時水に接し、塩分、溶存酸素、流速、漂砂、生物付着、水圧といった水中特有の作用を受ける。劣化は進行しやすく外観からの確認が困難なケースが多い。

調査方法については、気中構造物は表面が直接目視できるため一般的な点検手法が適用できる。また、レーザースキャナや赤外線カメラなど、最新機器も高精度で利用できる。

水中構造物では、濁水や水圧、流速などの影響により、レーザーや赤外線、電磁波レーダーなどの機器はほとんど機能しないため、水中技術と特殊機器が不可欠となる。

コンクリート構造物 (橋脚・ケーソン・護岸・岸壁・水槽など)

コンクリート構造物

主な劣化モード

塩害 / 鉄筋腐食 / ひび割れ / 剥離 / 空洞化 / 摩耗 / 洗掘 / 漏水

使用機器

水中カメラ / 水中ドローン / 水中漏水探査機 / 水中鉄筋探査機 / 水中音響ソナー / 水中エアコアドリル / 水中計測器具

調査方法

  • 近接目視調査(潜水士、水中ドローン)
  • ひび割れ幅・剥離の確認
  • 打音調査
  • 水中漏水探査
  • 水中鉄筋探査(電磁誘導式)
  • 供試体採取(圧縮強度・塩分量・中性化深さ)
  • 水中音響2Dイメージングソナー(形状・空洞計測)

鋼構造物 (鋼管杭・鋼矢板・ゲート・鋼製水門など)

鋼構造物

主な劣化モード

腐食 / 減肉 / 孔食 / 摩耗 / 生物付着

使用機器

水中カメラ / 水中ドローン / 水中超音波厚さ計 / 水中音響ソナー / 水中計測器具

調査方法

  • 近接目視調査(潜水士、水中ドローン)
  • 水中超音波板厚測定(減肉評価)
  • 腐食生成物のサンプリング
  • 水中音響2Dイメージングソナーによる形状確認

基礎・地盤系 (捨石マウンド、護床工、根固めブロックなど)

基礎・地盤系

主な劣化モード

洗掘 / 沈下 / 移動 / 空洞化 / 漏水

使用機器

水中カメラ / 水中ドローン / 水中測位システム / 水中漏水探査機 / 水中音響ソナー / 地盤採取器 / 水中計測器具

調査方法

  • 水中ドローンによる地形計測(GNSSロケーター、深浅測量)
  • 潜水士による地盤触診
  • 地盤サンプリング
  • 水中漏水探査
  • 水中音響2Dイメージングソナーによる形状確認
  • 必要に応じてコア採取、強度試験

設備系 (水中配管・水中ケーブル・取水設備・放流設備など)

設備系

主な劣化モード

腐食 / 閉塞 / 摩耗 / 付着物 / 機能低下

使用機器

水中カメラ / 水中ドローン / 水中超音波厚さ計 / 水中音響ソナー / 水中計測器具 / サンプリング器具

調査方法

  • 管内調査(管内カメラ、水中ドローン)
  • 大口径管内調査、暗渠内調査(潜水士)
  • 水中超音波板厚測定(減肉評価)
  • 打音調査
  • 付着物サンプリング
  • 必要に応じて部材採取・強度試験

水中調査診断 保有機器一覧

よくある質問

  • 水中でコンクリート圧縮強度試験用の供試体は採取できる?

  • 水中で採取可能なコンクリート圧縮強度試験用の供試体のサイズは?

  • 水中鉄筋探査機で探査できる最大かぶり厚は何ミリ?

  • 水中で配管継手からの漏水探査は可能?

  • 水中部の摩耗や洗堀など変状箇所はどのように計測する?

水中構造物 調査診断
に関するご質問

水中でコンクリート圧縮強度試験用の供試体は採取できる?
水中でも供試体の採取が可能です。弊社では従来の油圧式コアドリルではなく、作業性や環境性能を向上させたエア式コアドリルを使用して、潜水士が供試体を採取いたします。

水中構造物 調査診断
に関するご質問

水中で採取可能なコンクリート圧縮強度試験用の供試体のサイズは?
一般的なφ100×200mmまたはφ150×300mmの標準寸法に加えて、φ25mm×50mm(ソフトコアリングC+)の採取も可能です。(小径コアによるコンクリート強度試験技術:一般社団法人ソフトコアリング協会に入会しています)

水中構造物 調査診断
に関するご質問

水中鉄筋探査機で探査できる最大かぶり厚は何ミリ?
水中鉄筋探査機で測定できる最大かぶり厚は150mm~185mmとなります。
かぶり測定精度は±1mm~4mmです。(かぶりおよび配筋状態による)

水中構造物 調査診断
に関するご質問

水中で配管継手からの漏水探査は可能?
水中ドローンに装備した漏水探査機から、トレーサー染料を漏水箇所に噴射させることで色水追跡調査をおこないます。トレーサー染料は有害性の低い環境調査用に作られたものを使用しています。

水中構造物 調査診断
に関するご質問

水中部の摩耗や洗堀など変状箇所はどのように計測する?
潜水士による計測や触診と併せて、水中音響2Dイメージングソナーを使用して計測をおこないます。水中音響2Dイメージングソナーは、潜水士が携行することも、水中ドローンに装着することも可能です。