この記事の要点
  • 撮影距離は5〜50m(レンズの仕様により異なる)。対象物に可能な限り正対する位置から撮ると明記されている
  • 角度について原文は2つの数値を書いている。視野角の目安は「30°未満」、一方で撮影範囲は「放射率の指向特性から30°以上を目安とする」。この範囲外は誤認率が高くなるため、ある程度重複して撮るよう求めている
  • 雨天・曇天は適さない。晴天でも「最高・最低気温時の少し後から概ね3〜4時間後まで」は健全部と欠陥部の表面温度にほとんど差が生じないため適さない
  • 措置計画では、適用条件を9項目確認して適用可能箇所を判断する。項目には「検査技術者に求められる知識・技術」も入っている
  • 非破壊検査が可能でも打音検査を選んでよいと明記されている(足場設置費用等を考えると打音のほうが明らかに効率的な場合、機器が確保できない場合)
  • 記録は全箇所で可視画像と熱画像の両方を保存。熱画像は電子媒体でも保存する

赤外線でコンクリートのうき・剥離を見るとき、「どのくらい離れて撮るのか」「いつ撮れば映るのか」は、カタログや業者の提案書ごとに書き方が違います。発注側として条件を揃えたいときに、根拠として引ける文書がどこにあるかが分かりにくいところです。

実は、撮影距離・角度・適さない時間帯を数値で書いた文書が国土交通省から出ています。「橋梁における第三者被害予防措置要領(案)」(平成28年12月・国土交通省道路局国道・防災課)の付録―Ⅱ「赤外線サーモグラフィ装置を用いた非破壊検査法」です。本編ではなく付録に置かれているため、要領の名前からはたどり着きにくい位置にあります。

この記事では、付録―Ⅱの記述を原文で確認し、撮影条件・技術者に求められる訓練・記録の決まりを整理します。あわせて、本編側に書かれている「非破壊検査をやらずに打音検査でよい場合」も扱います。赤外線法と打音検査の関係そのものは赤外線法によるうき・剥離調査とは?打音検査との関係に、この要領の全体像は第三者被害予防措置とは?定期点検の中間年に行う打音検査にまとめてあります。

この数値はどの文書に書かれているか

出典は「橋梁における第三者被害予防措置要領(案)」(平成28年12月・国土交通省道路局国道・防災課)です。全121ページの構成は、本編が6章(適用の範囲/措置の目的/措置の頻度/措置の対象/措置の方法/実施体制)で13ページまで、そのあとに付録が3つ、さらに参考資料が2つ続きます。

区分名称開始ページ
付録―Ⅰ第三者被害を予防するための橋梁点検の対象範囲14
付録―Ⅱ赤外線サーモグラフィ装置を用いた非破壊検査法19
付録―Ⅲ措置記録記入要領24
参考資料1損傷概要及び損傷事例写真集—
参考資料2コンクリート片落下防止対策の性能試験法—

本記事が扱うのは付録―Ⅱの5ページ分です。付録―Ⅰの対象範囲の決め方は第三者被害の措置対象範囲は75°で決まる|付録-2の図の読み方で扱っています。

適用の範囲も確認しておきます。本編の第1章には次のように書かれています。

本要領(案)は、国土交通省及び内閣府沖縄総合事務局が管理する一般国道における橋梁のコンクリート部材を対象に実施する、第三者被害の可能性のある損傷の点検及び発見された損傷に対する応急措置(以下両者を合わせて「措置」という。)に適用する。

つまり直轄の一般国道の橋梁のコンクリート部材が対象で、自治体が管理する橋に直接適用されるものではありません。ただし撮影距離や時間帯のような物理条件の目安は、管理者が誰かによって変わるものではありません。発注の条件を組むときの参照先として使える文書です。要領と自治体のマニュアルの関係については点検業務の共通仕様書とは?要領に無い発注側のルールも合わせてご覧ください。

原理は「健全部と欠陥部の表面温度差」

付録―Ⅱは原理の説明から始まります。

コンクリートの表面近くに空洞が存在すると、日射や気温の日変化に伴うコンクリート温度の上昇又は下降の様子が健全部と異なり、特定の時間帯を除いては健全部と欠陥部のコンクリート表面には温度差が生じている。

この温度差を装置で感知して画像化し、うき・剥離箇所を特定する、という組み立てです。「特定の時間帯を除いては」という条件が最初の一文に入っている点が重要で、これが後半の撮影時間帯の話につながります。

特徴として挙げられているのは3つです。

  • 足場や高所作業車等を用いて部材に接近する必要がない
  • 大構造物を短時間に測定できる
  • 結果は客観的な画像データとして記録することが可能

ここで注意したいのは、この方法が推定しているのは「表面温度の分布」であって、うき・剥離そのものではないことです。本編の第5章では、非破壊検査の説明が「コンクリート表面の温度分布状況を調べ、うき・剥離箇所を推定する」という書き方になっています。うきの評価そのものの考え方はうきとは?評価はaとeだけ・剥離との違い、剥離・鉄筋露出との区別は剥離・鉄筋露出の評価はc・d・e|露出鉄筋の腐食は別に数えないで扱っています。近接目視と「同等の評価が行える他の方法」の関係は近接目視とは?定義と「同等の評価が行える他の方法」の要件にまとめています。

撮影距離は5〜50m、角度は2つの数値が書かれている

付録―Ⅱの「(4)撮影位置」が、本記事で最も具体的な部分です。原文を引用します。

赤外線サーモグラフィ装置による撮影は、対象物に可能な限り正対する位置から、5〜50m(レンズの仕様により異なる)離れて撮影する。対象物に対する赤外線サーモグラフィ装置の視野角は使用する機器により異なるが、目安は30°未満である。また、撮影範囲は使用する機器により異なるが、調査対象構造物の放射率の指向特性から30°以上を目安とする。以上の距離、角度は別途実施したフィールド調査と既往の知見を考慮したものであり、使用する機器により異なる。この範囲外では誤認する率が高くなることから、ある程度重複して撮影するなどに留意しなければならない。

読み取れることを順に整理します。

項目原文の記述補足
撮影位置対象物に可能な限り正対する位置から条件そのものではなく姿勢の指示
距離5〜50m「レンズの仕様により異なる」と但し書きあり
視野角目安は30°未満「使用する機器により異なる」
撮影範囲放射率の指向特性から30°以上を目安とする同じ30°という数値が逆向きの条件で出てくる
範囲外の扱い誤認する率が高くなるある程度重複して撮影する

同じ30°という数値が、視野角では「未満」、撮影範囲では「以上」として書かれています。本記事では原文のまま両方を載せ、どちらかに寄せた解釈は示していません。図-4「最適な撮影方法」にも「30°以上」の表記が2か所入っています。実際の発注条件に落とすときは、この箇所の読み方を受注者側と先に合わせておくほうが確実です。

また最後の一文が実務では効きます。範囲外では誤認率が高くなるので、ある程度重複して撮影する。1枚で広く撮ろうとすると端のほうが条件を外れるため、枚数が増える前提で計画を立てることになります。撮影枚数は現地の拘束時間と交通規制の時間に直結するので、橋梁点検の交通規制は誰が決めるのか。要領に無く積算にあるも合わせて見ておくと見積りの前提が揃えやすくなります。

撮影に適さない時間帯がある

「(3)撮影条件(気象条件と時間帯)」には、精度が温度差に依存することと、適さない条件が書かれています。

赤外線サーモグラフィ法は、健全部と欠陥部の温度差Δtを検知するため、この温度差が大きいほど検査精度は向上する。適する条件は、健全部と欠陥部の温度差が赤外線サーモグラフィ装置で検出できる程度に日射を受けた状態、又は気温の日変化が大きく、健全部と欠陥部の温度差Δtが大きい状態である。

そして適さない条件です。

日射量が少なく、気温の日変化が小さい雨天・曇天時や、晴天時においても図-3に示すような時間帯(最高・最低気温時の少し後から概ね3~4時間後まで)など、健全部と欠陥部の表面温度にほとんど差が生じない場合は撮影に適さない。

要点は2つです。

  • 雨天・曇天は適さない(日射量が少なく、気温の日変化が小さいため)
  • 晴天でも適さない時間帯がある。具体的には「最高・最低気温時の少し後から概ね3〜4時間後まで」

最高気温の時刻と最低気温の時刻のそれぞれの直後に、温度差が消える時間帯が来るという説明です。1日のうち撮れる時間が区切られているということなので、現地での稼働計画は「終日撮れる」前提では組めません。原文は続けて「検査にあたっては、調査対象が位置する地域の気象条件や当日の天候を十分配慮する必要がある」としています。

ここは見積りの読み方にも関わります。赤外線法は「足場が要らない=安い」と理解されがちですが、撮影できる時間帯が限られるため、日数が増える方向の要因を同時に持っています。費用の比較のしかたは新技術を使った橋梁点検の費用:積算の適用範囲と見積り比較で扱っています。

措置計画で確認する適用条件は9項目

本編の5.1「措置の手順及び方法」の③措置計画には、非破壊検査の適用性を判断するために確認する項目が列挙されています。原文の表現をそのまま並べます。

#適用条件(原文の項目名)
1表面保護等の材質に係る適用条件
2日射条件や日陰の影響に係る適用条件
3気温日変化や検査時間に係る適用条件
4検査時の天候等に係る適用条件
5装置と対象物の距離や、測定角度に係る適用条件
6撮影死角に係る適用条件
7検出可能な損傷(うき・剥離)の大きさと深さに係る適用条件
8検査技術者に求められる知識・技術
9その他、非破壊検査機器の特性に応じて適用可否の判断に必要となる条件

この並びで目を引くのは、8番に「検査技術者に求められる知識・技術」が入っていることです。機器の性能だけでなく、誰が撮って誰が読むかまでを適用条件として扱っています。

また同じ箇所には、特に注意する場面も挙げられています。前回点検の結果がB判定であった場合、化粧モルタル等により補修跡がある場合、遠望目視で異常が疑われる場合です。補修跡は1番の「表面保護等の材質」にも関わるところで、補修済みの箇所ほど条件を外しやすいという読み方になります。対策済みの箇所が落ちる事象については抜け落ちと補修・補強材の損傷:対策済みの箇所が落ちるで扱っています。損傷程度の評価区分そのものは損傷程度の評価(a〜e)とは?健全性の診断との関係を整理にまとめています。

非破壊検査をやらずに打音検査でよい場合

同じ③措置計画の末尾に、次の一文があります。

なお、非破壊検査が適用可能な場合であっても、足場設置費用等を考慮すると打音検査を実施した方が明らかに効率的な場合や損傷の検出が可能な非破壊検査機器が確保できない場合においては、非破壊検査を実施せずに打音検査を実施することを妨げるものではない。

「適用可能でも使わなくてよい」と要領側が明記しているところです。判断の軸として挙がっているのは、①足場設置費用等を考えたときの効率、②損傷の検出が可能な機器を確保できるか、の2つです。

逆の向きの記述もあります。⑤打音検査の適用性では、打音検査が不可能な場合(狭隘部のため打音作業ができない、関係機関との協議に時間を要し点検ごとの対応が困難である、等)には落下防止対策(炭素繊維シート接着、等)を講じる必要があるとしています。さらに、主要幹線道路や新幹線を跨ぐ橋梁で落下事故を極力避ける必要がある場合や、足場等の設置が非常に高価で複数回の経済比較から落下防止対策が安価となる場合にも、落下防止対策を講じることが考えられる、と書かれています。

整理すると、非破壊検査→打音検査→落下防止対策という順に選択肢が並んでいて、下に行くほど「見る」から「落ちないようにする」へ性質が変わります。叩き落とし作業そのものの手順は点検中の叩き落とし作業とは?ハンマーの重さと打音の間隔で扱っています。技術の区分の整理はセンシング・モニタリング・非破壊検査の違い|3つの定義と使い分け、カタログの読み方は点検支援技術性能カタログとは?読み方と活用方法が対応します。

撮影・判読技術者に求められる訓練は4項目

付録―Ⅱの「(1)撮影・判読技術者」には、点検に先立って受けておく訓練が列挙されています。

#訓練の内容(原文)
1赤外線サーモグラフィ装置の操作
2赤外線に関する原理、適用条件ほかの知識
3熱画像の判読に関する演習
4橋梁に関する基礎知識(コンクリート、鉄筋、施工等)

さらに、この訓練は「コンクリートのうきが判明している実橋において行うことが望ましい」とされています。理由として「使用機器の性能確認、撮影条件の事前確認も兼ねて」と書かれており、人の訓練と機器の確認を同じ場でやるという組み立てです。答えが分かっている橋で、自分の機器でどう映るかを先に見ておく、ということになります。

体制の側も見ておきます。本編の第6章では、措置作業班1班あたりの体制を橋梁点検員1名、点検補助員2〜3名が一般的とし、橋梁の立地条件や交通状況等を考慮して点検車運転員・交通整理員も加えて定めるとしています。表―解6.1のあとには次の注が付いています。

注:非破壊検査(赤外線サーモグラフィ法)を実施する場合は、橋梁点検員又は点検補助員が撮影・判読技術者となることを想定している。

撮影・判読の担当を別枠の要員として立てていないという前提です。つまり前述の訓練4項目は、橋梁点検員または点検補助員が受けておくものとして読むことになります。橋梁点検員の要件(橋梁に関する実務経験、設計・施工の基礎知識、当該措置に関する技術と実務経験)と合わせて見ると、求められる範囲が広いことが分かります。点検に関わる人の資格の全体像は橋梁点検車とは?種類ごとに違う必要な資格にも関連します。

携行する器具・機材も列挙されています。措置用具として赤外線サーモグラフィ装置、ハンマー(打音検査用、応急措置用)、巻尺、ノギス、双眼鏡、防じんマスク、防じん眼鏡、ブルーシート、土のう袋、防錆塗料等。赤外線装置とハンマーが同じ「措置用具」の列に並んでいます。非破壊検査で異常ありと判定された箇所は打音検査に進むため、同じ日に両方を持つ前提の並びです。

記録は可視画像と熱画像の両方

付録―Ⅱの末尾の2項は記録の決まりです。

(5)赤外線サーモグラフィ装置による画像の判読 赤外線サーモグラフィ装置による画像の判読は、撮影直後に装置のモニター画面で行うとともに、熱画像を保存するものとする。
(6)記録 写真は、全箇所、可視画像と熱画像の両者を保存するものとする。熱画像は、電子媒体でも保存するものとする。

2点を押さえます。

  • 判読は撮影直後に現地のモニター画面で行う。持ち帰ってから見る前提になっていません
  • 可視画像と熱画像を全箇所で両方保存する。熱画像のみの保存ではありません

現地判読を求めているのは、条件を外していたときにその場で撮り直すためと読めます(原文に理由の記載はありません)。撮り直しができる時間帯が限られている以上、現地で判読を完了させる必要がある、という流れになります。

可視画像と熱画像の対応づけは、枚数が増えるほど整理の手間になります。写真の整理の進め方は損傷写真台帳の作り方:撮影から整理までの実務、調書への落とし込みは橋梁点検調書の構成と書き方:様式の全体像と記入の要点が対応します。なお措置結果の記録については、本編5.2で「当面、データの一元管理が容易に図れることから、記録は、『橋梁定期点検要領(平成26年6月)』の点検調書(その5)〜(その8)を用いることとしている」とされています。平成26年6月版の調書を指している記述なので、現行の様式との対応は別途の確認が要ります。

よくある質問

Q. 赤外線の撮影距離の根拠はどこにありますか。
A. 「橋梁における第三者被害予防措置要領(案)」(平成28年12月)の付録―Ⅱ「赤外線サーモグラフィ装置を用いた非破壊検査法」に「5〜50m(レンズの仕様により異なる)離れて撮影する」と書かれています。本編ではなく付録にある点に注意してください。

Q. 角度の30°は「未満」ですか「以上」ですか。
A. 原文には両方が書かれています。視野角については「目安は30°未満」、撮影範囲については「放射率の指向特性から30°以上を目安とする」です。図-4「最適な撮影方法」にも「30°以上」の表記が2か所あります。本記事では原文のまま両方を載せており、どちらかに寄せた解釈は示していません。発注条件に落とす前に、受注者側と読み方を合わせることをおすすめします。

Q. 曇りの日でも撮れますか。
A. 原文は、日射量が少なく気温の日変化が小さい雨天・曇天時は撮影に適さないとしています。健全部と欠陥部の表面温度差を検知する方法なので、温度差が生じない条件では成立しません。

Q. 晴れていれば一日中撮れますか。
A. いいえ。晴天時でも「最高・最低気温時の少し後から概ね3〜4時間後まで」は撮影に適さないと書かれています。温度差がほとんど生じない時間帯が1日の中にあるためです。

Q. 赤外線で見れば打音検査は省けますか。
A. 省ける前提にはなっていません。本編では、非破壊検査で異常ありと判定された箇所や非破壊検査の適用が不可能な箇所について打音検査を行うか否かを判断する、という流れになっています。さらに「非破壊検査が適用可能な場合であっても…非破壊検査を実施せずに打音検査を実施することを妨げるものではない」とも書かれています。

Q. 打音検査もできない箇所はどうしますか。
A. 原文は、狭隘部のため打音作業ができない、関係機関との協議に時間を要し点検ごとの対応が困難である等の場合には落下防止対策(炭素繊維シート接着、等)を講じる必要があるとしています。また、主要幹線道路や新幹線を跨ぐ橋梁で落下事故を極力避ける必要がある場合や、足場等の設置が非常に高価で複数回の経済比較から落下防止対策が安価となる場合にも、落下防止対策を講じることが考えられるとしています。

Q. 撮影や判読をする人に資格は要りますか。
A. 資格名の指定はありません。書かれているのは訓練の中身4項目(装置の操作/赤外線の原理・適用条件ほかの知識/熱画像の判読に関する演習/橋梁に関する基礎知識)と、その訓練をうきが判明している実橋で行うことが望ましいという点です。体制上は、橋梁点検員または点検補助員が撮影・判読技術者となることを想定する、と注記されています。

Q. 熱画像だけ保存すれば足りますか。
A. 足りません。原文は「写真は、全箇所、可視画像と熱画像の両者を保存するものとする。」としています。熱画像は電子媒体でも保存するものとする、とも書かれています。

Q. この要領は市町村の橋にも適用されますか。
A. 適用の範囲は国土交通省及び内閣府沖縄総合事務局が管理する一般国道における橋梁のコンクリート部材と定められており、自治体管理の橋に直接適用されるものではありません。ただし撮影距離・角度・時間帯のような物理条件の目安は管理者によって変わるものではないため、条件を揃える際の参照先としては使えます。

出典・適用範囲

本記事は、赤外線サーモグラフィ法の撮影条件と記録の決まりを原典で確認するための実務解説です。扱っているのは付録―Ⅱの記述と、それに直接つながる本編の記述までで、図-1(温度差発生メカニズム)・図-2(装置の例)・図-3(健全部と欠陥部の温度変化)・図-4(最適な撮影方法)の図そのもの、参考資料1の損傷事例写真、参考資料2の性能試験法、付録―Ⅲの措置記録記入要領は扱っていません。また、個別の機器がこの条件を満たすかどうかの判断、検出可能なうきの大きさ・深さの具体値は本要領に記載が無いため、本記事でも示していません。実際の適用にあたっては、使用する機器の仕様と最新の原典を必ずご確認ください。

出典:国土交通省道路局国道・防災課「橋梁における第三者被害予防措置要領(案)」(平成28年12月)。適用範囲は直轄の一般国道の橋梁です。最新の要領は必ず原典をご確認ください。