R2年 建設部門、鋼構造及びコンクリートの答案について添削致しました。 20200923

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この答案についての講評

 この試験答案ⅠⅡⅢの評価はBBBとのことでした。その理由としてⅠは具体的な提案ができていなかったことがあげられます。また、ⅢではBIM/CIMについて具体的な提案ができていなかったことがあげられます。敗因について「専門知識の不足」を挙げる方がたくさんいらっしゃいます。しかし、技術士試験の答案の通りの知識をあらかじめ暗記しておくなどということは無理です。Ⅲの問題のテーマBIM/CIMはスパーゼネコンや大手設計などが手掛けていますが、そのほかではまだ実施されていません。先進的な問題でした。技術士としての「技術応用」するには経験業務から選ぶ必要があります。おそらくこの方もⅢ-1ではなくⅢ-2(性能規定)を選択されたら具体的に提案が可能だったかと思います。このような対応力は練習を重ねていけば、身につけられます。この方も初回受験とのことで試験の経験知が不足されていた可能性があります。実際、講座の受講生様でそのように問題を変えられて正解されている方もいらっしゃいます。本研究所ではコーチング形式で応用力を高める練習をしておりますので、このようにどこがいけないかわからない、どう書いたら正解できるかわからない方に是非お勧めいたします。

 技術士としての「技術応用」の提案力は練習を重ねていけば、能力を高めていけますので、楽勝で合格することが可能です。本研究所ではコーチング形式で応用力を高める練習をしておりますので、このようにどこがいけないかわからない、どう書いたら正解できるかわからない方に是非お勧めいたします。

 音声ガイドによるコーチング指導内容(33分15秒)がダウンロードされますのでお聞きください>

問題  Ⅰ-2 

 我が国の社会インフラは高度経済成長期に集中的に整備され、建設後50年以上経過する施設の割合が今後加速度的に高くなる見込みであり、急速な老朽化に伴う不具合の顕在化が懸念されている。また、高度経済成長期と比べて、我が国の社会・経済情勢も大きく変化している。こうした状況下で、社会インフラの整備によってもたらされる恩恵を次世代へも確実に継承するためには、戦略的なメンテナンスが必要不可欠であることを踏まえ、以下の問いに答えよ。

(1)社会・経済情勢が変化する中、老朽化する社会インフラの戦略的なメンテナンスを推進するに当たり、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し、その内容を観点とともに示せ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)〜(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を、技術者としての論理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

1.社会インフラをメンテナンスするための課題

(1)効率的なメンテナンスに資する技術開発の促進

 我が国の建設業就業者は2040年に現在の500万人から40%減少する見込みである。そんななか、今後老朽化したインフラの修繕、更新が増加する。一方でICTAI技術などのテクノロジーの発達はめまぐるしい

■実にあいまい。暗にICT、AIを示唆するだけで、答えを読み手に推論させるのは△

 よって、テクノロジーを有効活用しメンテナンスを効率的にする観点から、メンテナンスに資する技術の開発を促進させることが課題である

(2)戦略的なインフラの撤去・集約

 我が国の長期債務残高はGDPの2倍に上る。社会インフラを効率的に維持管理するためには投資を選択と集中する必要がある。しかし、スプロール化の影響で利用率の低いインフラが散在している。

■これは事業主の視点です。「社会インフラの戦略的なメンテナンス」を建設鋼コン技術者として行うには違う視点でしょう。

 よって、社会インフラの利用率が低下している観点から、戦略的にインフラを撤去・集約することが課題である。

(3)地方自治体の効率的な予防保全への移行

■実にあいまい。暗に地方自治体のインフラ管理手法の改善を示唆するだけで、答えを読み手に推論させるのは△

今どき維持管理を事後保全から予防保全へ移行するのは当然すぎます。

 これまでの事後保全管理は劣化が顕著になるまで放置するため、修繕費が高く、寿命が短い。今後は、劣化が軽微な段階で修繕する予防保全管理で維持管理費を削減する必要がある。しかし、地方自治体は財政難や人材不足で予防保全管理ができていない。

■「地方自治体の行政改革」の話は不要です。政策は求めていません。

それより技術的に、効率的な予防保全法を提案してください。

 よって、社会インフラのライフサイクルコストを縮減する観点から、地方自治体のインフラ管理手法を効率的な予防保全へ移行することが課題である。

2.重要な課題とその解決策

 ここでは1.(3)の「地方自治体の効率的な予防保全への移行」を重要な課題として挙げ、以下に二つの解決策を記述する。地方自治体は9割の公共インフラを管理している。地方自治体の管理手法が予防保全への移行することで、効率的なメンテナンスになるため重要な課題と言える。

(1)データ活用型インフラメンテナンスの実施

 各管理者が保有しているインフラデータを集約し一括管理することで、適切な補修時期を判断することができ、地方自治体が予防保全へ移行できる。

■あまり独創的な方法でもありません。過去データを生かして判断するなんて、従来からしていることでは。建設の専門技術の提案もありません。

 たとえば、道路橋にひび割れが生じている場合、集約した過去の点検結果から類似の劣化を検索し、対策の必要性を判断できる。予防保全するためには、劣化が顕著になる前に修繕する必要がある。よって、適切な補修時期を判断する必要がある。過去の点検結果などを参考とすることで、劣化進行を予測でき、適切な補修時期を判断できる。

(2)ICT技術を活用した点検の実施

 点検にICT技術を活用することで、点検コストを削減でき、予防保全のための修繕費を確保できるため、地方自治体が予防保全へ移行できる。

■ICTはわかりますが、自治体の改善ではなく、現場の改善普及を訴えるように。例えばの1事例では汎用性がありません。1点がわかるだけでなく、全体の応用性、汎用性も示してください 。

■問題点にとらわれすぎ。ここ↓だけ話が冗長です。

 たとえば、高架橋の点検でドローンとAI画像診断技術を活用すれば、仮設足場や点検者を不要とでき点検コストを削減できる。地方自治体は道路構造物の5年に1回の点検を実施するのに精一杯で、予防保全のための修繕費を確保できていない。地方自治体は予防保全のための修繕に2割しか着手できていない。今後、点検データ蓄積していけば劣化予測精度が向上する。

■ツールに依存するとどうして誤診断なのですか。そんないい加減な方法は使わないはず。前提がお粗末では正しいリスク分析とは言えません。

3.解決策に共通して生じうるリスクとその対策

 上記2で挙げた解決策は、点検や診断がツールに依存するため、点検結果を誤診断するリスクがある。たとえば、ひび割れは発生位置によって対策の必要性が異なる。AI画像診断ではひび割れ幅のみで評価してしまう可能性がある。

 その対策として「点検技術者の資格の義務化」を挙げる。点検、診断の知識を有する技術者がツールを活用することで誤診断を防止する。近年、テクノロジーの発達で多種の点検技術が開発されている。最適なツールを有資格者が選定し、適切に点検をおこなう。

4.業務遂行に必要となる要件

(1)技術者倫理の観点

ICTなどは新技術であるため検査体制が確立していない。このような状況でも、公衆の安全、利益を優先し改ざんなどはおこなってはいけない。

■技術者倫理を言うのに「改ざん」は問題外でしょう。もっとふさわしい、高度で微妙な判断を披露すべきです。

 (2)社会持続可能性の観点

 建設業の二酸化炭素排出量は全産業の2割を占めている。地球環境の保全のため、インフラを長寿命化させ、建設行為を削減する必要がある

■解決策は維持管理の提案ですから、すなわち長寿命化の一環です。

長寿命化は目的としていたことなのだから、ここでの要件にはなりませんん。

つまり同じことのダブリ。考えるまでもない答えです。

本講座ではこのような細かい意味、対処法について具体的に添削指導しています。

Ⅱ−1−3

 コンクリート構造物の品質を確保した上で生産性向上に資する取組について,次の①と②のうち1つを選択し,下記の内容について説明せよ。

① 機械式接手工法のコンクリート構造物への適用に関する各種ガイドライン等が整備され,機械式継手工法の採用が拡大している。機械式継手工法による生産性向上の効果について述べ,機械式継手工法を採用した場合の設計・施工の留意点について述べよ。

② JIS A 5308 (レディーミクストコンクリート):2019に,普通コンクリートの呼び強度とスランプフロー45cm, 50cm, 55cm, 60cmの組合せが追加された。これらのコンクリートの特色と,コンクリート構造物に採用する上での効果と留意点について述べよ。

②に対して記述する。

1.追加されたコンクリートの特色 

 材料分離抵抗性を有した状態でスランプを高めたコンクリートである。自己充填性に優れるため、締固めを不要とできる。一般的に高流動コンクリートと言われている。製造方法は、粉体量を増加させる方法と増粘剤を使用する方法がある。流動性のランクは1〜3に分類されている。

2.コンクリート構造物に採用する上での効果と留意点 

(1)効果 

品質を確保した上で生産性向上に資する取組を説明するように。

自己充填性に優れるため、締め固め作業を不要とでき、生産性が向上する。これまでは、経験が浅い技能者が締固め作業をおこなうと、締め固め不足で豆板などが生じることがあった。高流動コンクリートは締固め不良による初期欠陥を防止できる。とくに、柱と梁の接合部の過密配筋となる部位で使用すると効果的である。

(2)留意点 

 粉体量を増加させた高流動コンクリートの場合、水和熱の上昇による温度ひび割れに留意する必要がある。粉体として単位セメント量を増加させると、水和熱が大きくなり体積変化量が増加する。

その対策として、セメントとフライアッシュを置き換える。フライアッシュは水和熱低減効果があるため、温度ひび割れを抑制できる。

Ⅱ−2−2

   既設構造物を使用しながら,改築・増築,又は補修・補強に関する業務を行うこととなった。この業務を鋼構造あるいはコンクリートの技術に関わる担当責任者として進めるに当たり,下記の内容について記述せよ。

(1)対象とする構造物を1つ挙げ,工事中の既設構造物の使用条件を設定し,業務の内容を明確にした上で,調査,検討すべき事項とその内容について説明せよ。

(2)業務を進める手順とその際に留意すべき点,工夫を要する点を含めて述べよ。

(3)業務を効率的,効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。。

「コンクリート」の立場で記述する。

対象とする構造物:コンクリート橋(1径間RCT桁)、主要地方道に架橋されている、片側1車線。

 工事中の既設構造物の使用条件:片側1車線の通行を可能とする。 

前置きが↑長いです。

業務内容:劣化したRCT桁の主鉄筋を入れ替える補修業務。

1.調査、検討すべき事項 

(1)既往資料の調査 

 設計時の想定荷重、使用材料を確認し、劣化原因を特定するため、既往資料を調査する。

確かに必要ですが、↑これらは事前に済ませておくべき事項。参照はしますが調査するほどのことではありません。

主要な事項に集中して、発散させないことです。

(2)周辺環境の調査 

補修設計、施工計画をするために交通量や周辺環境を調査する。 そしてどうするのか、検討は?

(3)外観調査・物理試験 

劣化程度を把握するため、外観調査をする。また、劣化原因を定量的に把握するため、物理試験をおこなう。試験は中性化試験、塩化物含有量試験など。

これ↑が1のメインです。力説する。

一方、↓下記は不要です。

(4)緊急措置の必要性の検討 

道路使用者の第三者被害を防止するため、緊急措置の必要性を検討する。

(5)補修工法の検討 

 保有性能を回復させるための補修工法を検討する。

2.業務を進める手順 

①劣化原因の特

1で書くべき事項を2でも引きずっています。冗長感

 補修後の再劣化を防止するため、劣化原因を特定する。その際、複合劣化に留意する。たとえば、塩害と中性化の複合劣化が生じていた場合、双方の対策が必要となる

調査、検討の手順はどうなっていますか。そこがメインのはず。

②補修設計 

機能を回復させるため補修設計をおこなう。その際、鉄筋を入れ替える際におこなう断面修復による新旧コンクリートの電位差によるマクロセル腐食に留意する。電位差をなくすため犠牲陽極材埋設などを採用するように工夫する。

③施工計画 

ここ↓は、ほとんど「施工計画」の事項です。建設・鋼コンとしてはどうですか。

筋を入れ替えるための施工方法を計画する。その際、鉄筋撤去時の応力状態に留意する。無鉄筋で応力超過する場合、支保工を計画する。 

④補修工事 

 機能を回復させるため、補修工事をおこなう。その際、新旧コンクリートの一体性不良に留意する。ドライアウトを防止するため、下地を水湿しする。

3.業務を効率的、効果的に進めるための調整方策 

鋼コン技術士としての貢献はありませんか。あまり難しくない話ばかり。間違いではありませんが、ごく普通なような気もします。これでは技術士としてのコンピテンシーをアピールできません。

 工事の中断を防止するため地元住民と調整する。設計段階で地元説明会を開催し、工事の必要性を説明し、工事の理解を得る。工事中は、進捗状況を広報する。

工事の手戻りを防止するため、設計者、発注者、施工者で工事着手前に3者会議をおこなう。その際、3次元モデルを使用すれば、工事の理解が早まる。

Ⅲ−1

 Ⅲ−1 国土交通省は,調査・測量から設計,施工,検査,維持管理・更新までの全ての建設生産プロセスでICT等を活用する「i ―Construction」を推進し,建設現場の生産性を,2025年度までに2割向上させることを目指している。建設業で生産性を低下させている要因の1つとして,2次元の紙の図面で各種作業を進めていることが挙げられることから,建設生産・管理システムでも3次元モデルを利活用することで,全体の効率化・高度化を図る,いわゆるIM/CIMが生産性革命のエンジンとして推進されている。このような 状況を踏まえ,鋼構造あるいはコンクリートに関わる技術者の立場から以下の問いに答えよ。

(1)BIM/CIMの活用により生産性の向上が期待できる業務を1つ挙げよ。また,BIM/CIMを導入してその業務の生産性を向上させるために解決すべき課題を多面的な観点から抽出し,その内容を観点とともに示せ。

(2)前問(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ,その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)前間(2)で示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について,専門技術を踏まえた考えを示せ。

「コンクリート」の立場で記述する。

ンクリート橋の設計・施工・維持管理の生産性を向上させるため、CIMを活用する業務を挙げ記述する。

■↑問題文の前提の確認にすぎません。

「BIM/CIMの活用により生産性の向上が期待できる業務」がなぜこれで生産性の向上をするかあいまいです。具体的に何をどう造るか宣言するようにしましょう。

1.CIMを導入するための課題 

(1)各部門のCIM技術者の育成 

 国は2023年までに全工事にBIM/CIMを適用する計画である。BIM/CIMは建設プロセスで一貫して活用しなければ効果を発揮しない。たとえば、設計・施工で3次元モデルを活用しても管理者が活用できなければ、効果を発揮しない 

 よって、CIMを建設プロセスで活用する観点から、各部門のCIM技術者を育成することが課題である。 

■残念ながらここはCIMの答えになっていません

(2)官民の連携強化 

■事務的な話になっています。CIMの問題を考えましょう。

 設計段階でCIMとして3次元モデルを作成すれば、鉄筋の干渉、縦断図と横断図の不整合などを防げる。しかし、3割の市町村では技術職員がいないため、市町村のみではCIMを活用できない。 

よって、CIMを普及させる観点から、官民の連携を強化することが課題である

■この問題は、やはりCIMをやったことのある人しか選択すべきではありません。大手ゼネコンや設計事務所、技術コンサル・・など。経験知がなければ解けないと思います。

(3)中小企業へのCIM活用の拡大 

■CIMとはこのような、企業の問題ではありません。

 3次元モデルは維持管理を高度化することができる。たとえば、CIMでコンクリート橋を施工し、その3次元データを保管しておけば、地震による被災後、3次元測量をするだけで変位量や損傷程度を把握できる。しかし、中小企業では金銭、人材の不足からCIMの活用が進んでいない。 

 よって、CIMの利用を拡大させる観点から、中小企業のCIM活用を拡大させることが課題である。

2.重要な課題とその解決策 

■問題がすり替わっています。公共事業の受注問題の話ではないです。

 ここでは1.(3)の「中小企業へのCIM活用の拡大」を重要な課題として挙げ、以下に二つの解決策を記述する。公共工事の7割を地方自治体が発注しており、その業務を中小企業が受注している。BIM/CIMを推進し生産性を向上させるため、中小企業へのCIM活用の拡大は重要な課題と言える。

(1)BIM/CIM専用のデータセンターの設置 

■形式的なことでは解決しません。

■外見的、事務的にできることだけ考えていませんか。

それよりもソフトやノウハウを確立することが大事です。

 BIM/CIMのデータを集約し公表することで、そのデータを参考にしてBIM/CIMを活用できるようになるため、中小企業のCIM活用が拡大する。

■添削はここまでといたします。

 たとえば、コンクリート橋の設計でCIMを活用する場合、類似の橋梁形式、橋長のものを検索すれば、そのデータを参考とできる。そうすることで、中小の建設コンサルタントが設計段階でCIMを活用できるようになる。また、データセンターで3次元モデルのビュア、編集ソフトを無償で提供することで、金銭的にCIMを導入できない中小企業でも3次元モデルが作成できるようになる。

(2)簡易型ICT工事の実施 

 「3次元設計データの作成」、「3次元出来形管理」、「3次元データの納品」のみでICT工事として経費計上、工事成績の加点を受けられるため、中小の施工会社のICT施工が進み、CIMを活用した工事が拡大する。

 たとえば、ICT施工を施工会社がおこなうことで、3次元モデルを活用できるようになる。CIMで設計しても施工会社がICT施工をおこなえなければ、CIMの効果が発揮できない。中小の施工会社は経営上ICT建機を購入できない。簡易型ICT工事は、ICT建機がなくてもICT施工と認められるため、3次元モデルを活用する機会が増える。

3.解決策に共通して生じうるリスクとその対策 

 上記2で挙げた二つの解決策は、業務がシステムに依存し技術的検証をおこなえず、品質低下が生じるリスクがある。たとえば、3次元モデルを活用した出来形管理ではコンクリート打設後、形状計測を3次元レーザースキャナでおこなう。仕上がり状態を目視確認する機会が減るため、豆板などの初期欠陥を見落とす可能性がある。

その対策として「CIMの技術基準、検査基準の整備」を提案する。たとえば、CIMでは半自動で数量を算出できる。しかし、これは算出過程がブラックボックス化して検証がおこなえない可能性がある。そこで、CIMの技術基準、検査基準を整備し、技術的検証をおこなう。また、CIMの技術者制度をつくる。

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