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愛本床止工における災害復旧及び 補修工事について

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愛本床止工における災害復旧及び 補修工事について
愛本床止工における災害復旧及び
補修工事について
佐藤利行1・池田敏男2・石川 伸3
1黒部河川事務所
黒部川出張所(〒938-0801 富山県黒部市荻生大本7280-3).
2前黒部河川事務所
工務課(〒938-0042 富山県黒部市天神新173).
富山県黒部市天神新173).
3黒部河川事務所(〒938-0042
黒部川愛本床止工は,愛本狭窄部の直下流に位置し,急流河川である黒部川の扇頂部にあり,
黒部川を管理する上で重要な施設である.平成23年6月の梅雨前線豪雨により愛本床止工が被
災し復旧工事を行った.その際に,既設構造物の著しい摩耗も確認されたことから緊急的に維持
修繕工事を実施した.
キーワード
災害復旧,河川管理施設の維持管理,施設の長寿命化,摩耗対策
1.はじめに
前線の影響により,愛本床止工護床ブロックが沈
下・流失し,この被災によって照らし出された施設
下流域のみお筋固定による河床低下の影響や施設の
摩耗,急流河川の狭窄部での工事における問題点を
報告するものである.
富山県東部に位置する黒部川は源を北アルプスに
位置する鷲羽岳に発し,流路延長約85km,山間・渓
谷部平均河床勾配1/5~1/80,扇状地部河床勾配
1/80~1/120といった我が国でも有数の急流河川で
ある.愛本床止工は黒部川河口より13.2km付近の愛
本狭窄部下流に位置し,また黒部川扇状地の扇頂部
に位置することから黒部川を管理する上で重要な施
設である.(写真-1)
2.平成 23 年 6 月出水における施設被害
平成23年6月25日に発達した梅雨前線の影響によ
り,総雨量196mmに達し,氾濫注意流量(700m3/s)を
上回る洪水(ピーク時:約1,000m3/s)となり,愛本
床止の護床工が被災した.(写真-2)
写真-1 愛本床止工
愛本床止工は,昭和44年8月に大きな被害を被っ
た愛本農業用水取水堰が上流に移転したことに伴い,
写真-2 被災後の愛本床止工(H23.7.17)
旧施設の基礎部を昭和48年に富山県より譲り受けて
被災概要は,護床工下流の河床洗掘,根固ブロッ
補強を施し維持管理してきた施設である.これまで
ク(8t)及び護床ブロック(60t)の流失・沈下で
昭和58年~昭和62年,平成10年~平成11年に災害復
あり,被災要因として考えられるのは以下の3点で
旧を契機とした改良復旧を進めてきている.
ある.
このような中,平成23年6月25日に発達した梅雨
1
2.0
よって右岸に偏っているのが分かる.その後,ブ
ロックの沈下・移動が下流から上流に進行し,筋状
の大沈下域が形成され,その左右のブロックが落ち
込んでいる.(図-5)
土砂収支
土 砂 収 支 (万 m 3 )
1.5
1.0
0.5
13.2
13.0
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
①
-2.0
H11-H13 H13-H14 H14-H15
H15-H17 H17-H18
護床ブロック
H18-H20 H20-H21 H21-H22
図-1 愛本床止工下流の土砂収支
1つは,上流からの流出土砂量の減少である.愛
本床止下流ではH18~H20を除き,経年的に洗掘傾向
にあり,特に愛本床止工の直下流である13.2kの洗
掘が顕著に進行している.(図-1)
12.2k
②
澪筋の形成
13.2k
③
6.00
愛
本
愛本床止工 堰
堤
4.00
河床変動量(m)
護床ブロック
2.00
護床ブロック
0.00
-2.00
-4.00
H2
H7
H11
H13
H14
H17
H18
H20
H21
H22
H15
④
-6.00
10
11
12
距離標(km)
13
14
図-2 愛本床止工下流の平均河床変動量
12.2k
4.00
13.2k
愛
本
愛本床止工 堰
堤
河床変動量(m)
2.00
図-5 推察される護床ブロックの被災メカニズム
0.00
また,付帯的要因として護床ブロックの摩耗によ
り被災が助長されたことが考えられる.
-2.00
-4.00
H2
H14
H20
-6.00
H7
H15
H21
H11
H17
H22
H13
H18
-8.00
10
11
12
距離標(km)
13
14
3.平成 23,24 年災害復旧工事
図-3 愛本床止工下流の最深河床変動量
被災した愛本床止の従前の効用復旧を行うため,
平成23年度より災害復旧事業費を充当し,沈下した
もう1つは下流域の局所的な河床低下が考えられ,
護床工部を水叩とし,その下流に垂直壁と護床工を
13.2kの平均河床はH11~H22の10年間で1m程度下
新たに設ける工事を行う.(図-6)
がっている(図-2)のに対し,最深河床では3m程度
また被災した状況を踏まえると従前の効用復旧を
低下している.(図-3)これは澪筋に限定された河
行うためには前述2.の被災要因の対策が必要不可
床低下が進行し,局所的な深掘れが進んでいたこと
欠である.このため復旧工事の中で,想定される10
がわかる.
年後の最深河床高を踏まえた護床工の設置,河床低
下に伴い追従可能な異形ブロックの採用,河床の局
所洗掘がおきたとしても河床低下の進展を遅らせる
構造として護床ブロック底面にかごマット工を敷設
する.また当該地は構造物の摩耗が著しいところで
あるため(写真-3),垂直壁と水叩の天端にコンク
リート摩耗対策として高強度コンクリートやレール
工を用いて表面対策を施すほか水褥池による落下水
減勢を行った.
図-4 三次元レーダー計測画像
3つ目として,護床ブロック下流端と河床に形成
された段落ち流れにより局所洗掘が進行し,下流端
のブロックが沈下及び移動した.その状況を裏付け
るものとして図-4で筋状の沈下域が下流の河床に
図-6 愛本床止災害復旧施工箇所縦断
2
写真-3 千鳥状に配列されていた護床工の摩耗
復旧工事は平成24年1月より契約し,その年の出
水期までに仮締切の部分的な施工と沈下した護床工
部の上流端である既設水叩の下流部の脚部保護のた
め,先行的に打設を行い保護を行っている.
なお復旧工事は平成25年3月に無事に完了した.
写真-5
常水路内の摩耗状況
4.既設常水路の著しい摩耗
平成24年10月より本格的に災害復旧工事を開始し,
11月上旬には左岸側の施工を行うための転流を完了
させ本体工事に着手している.これを機に,落差が
あり常時河川水が流れる常水路は常に気泡や水流が
邪魔をして調査が困難であるこの施設を本体工事と
併せ常水路内に残る水を排水し,水路内の調査を
行った.
なお,現況の常水路は平成11年に完成しており,
これまでに14回の出水期を経験している.
(写真-4)
写真-4
平成11年の常水路状況
3
図-7 常水路摩耗調査結果(太線は10cm)
調査の状況及び確認結果は写真-5や図-7のとおり
である.常水路内は著しく摩耗しており,その摩耗
の大きさは帯工直下の側壁部,特に右岸側の摩耗が
ひどく,最深箇所のポットホールでは深さ1.27mも
の摩耗を受けていた.また帯工下端より約2m下流底
張工の表面で大きく摩耗し,0.5m程度深掘れしてい
る状況が確認されている.
常水路内のコンクリート厚は底張工で1.0m,側壁
は重力式構造でコンクリート厚は0.5mである. 各々
は高強度コンクリートで施工されているが,このよ
うな摩耗した状況を放っておくことは施設管理上問
題がある.
また, 平成11年に完成した帯工及び帯工側壁部に
は摩耗対策として弾性板が設置されている.この弾
性板を調査したところ, 弾性板の剥離も無く, 厚さ
50mmのところ1~30mm程度の摩耗量であり, 一部局
所的な摩耗が確認されたが致命的なものでは無く,
当該地において効果を発揮していたことが確認でき
た.
災害復旧工事施工期間の中でこのような状況を発
見できたことは不幸中の幸いであり, 緊急的な補修
が必要であることから, 急遽,平成24年度補正予算
を充当し,補修工事を行うこととした.
なお,補修にあたっては常水路内で摩耗に対して
効果を発揮した弾性板を用いた補修を行うこととし
た.
このような事態が発生したにもかかわらず,常水
路工事は施工状況(写真-7)及び完了(写真-8)は
写真のとおりであり, 工事は平成26年3月に無事故
で完成させることができた.
5.平成25年度常水路補修工事
補修工事は, 常水路内で常に河川流水があたる底
版部及び側壁部に弾性板を設置することとし,補修
工事の手順は, ①仮締切工及び工事用道路の設置,
②水路内土砂撤去,③チッピング及び水路内清掃,
④底版コンクリート打設,⑤弾性板設置(図-8),
⑥後打ちアンカー設置,⑦仮締切工及び工事用道路
の撤去の順で施工を行った.
施工においては,弾性板上に重建設機械を置くこ
とができないため,使用する機種や配置に気を付け
ることと,足場全体がゴムで敷き詰められ,かつ施
工期間の殆どが冬期作業であるため転倒等に気を付
け安全施工に努め,工事を行うこととした.
写真-7
弾性板設置作業状況
弾性板設置
図-8
弾性板設置図
平成25年の補修工事では常水路より上流に仮締切
を設置し,河川流水を右岸側に転流する必要があり,
災害復旧工事同様に現場着手に先だって上流の愛本
堰堤管理者及び発電施設を有する電力会社等の関係
機関と調整を行い,施工時に愛本地点に流入する流
量をコントロールして施工に臨むこととしていた.
しかしながら,仮締切施工時に台風26号や低気圧
による出水で2度にわたり施工中の仮締切が流失,
常水路内に土砂が堆積するなどの被災を受け,工事
工程に大きく影響が出るなど多難な工事であった.
(写真-6)
写真-6
写真-8
常水路内弾性板設置完了
6.おわりに
愛本床止工は黒部川の治水上,重要な施設である
ことから,施設の管理は重要な課題である.今回の災
害復旧及び補修工事が完成し,今後のモニタリング
において,測量や施設の健全度の確認を引き続き行
い対応していくこととするが,水叩や常水路等の摩
耗の生じやすい箇所は常時流れがあり,かつプール
内の水深は約1mあることから,弾性板の摩耗量の調
査(監視)方法について検討を要する. また,今回
は致命的では無かったが,局所的な摩耗も見受けら
れていることから毎年調査を行う必要がある.
最後に、工事を進めるに当たり, 被災のメカニズ
ムなどの検証や復旧工法等でアドバイスをいただき
ました, 国土技術政策総合研究所河川研究室の皆様
にこの場をお借りしてお礼を申し上げます.
常水路上流仮締切の被災状況
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