新技術紹介

ウオータジェット（ＷＪ）工法

１. はじめに
現在、世界一の高齢化社会を迎える我国では、社会資本として重要なコンクリート構造物のストック量は膨大なものとなっており、その維持管理の重要ドーコン橋梁部次長性が指摘されている。維持管理コストが小さいとして

外山 義春

採用されてきた多くのコンクリート構造物に今日様々な変状が生じてきている。その主な要因は、塩害、凍結融解、アルカリ骨材反応、疲労等が挙げられる。

軽量工具処理は認めている。

これら劣悪なコンクリートを除去する場合、除去後なお、ＷＪの現場への適用に当たっては、「ＷＪの既設コンクリート面は、新旧コンクリートを一体化はつり性能評価試験」に合格した装置のみが認めできる優良な「はつり面」に仕上げる事が重要であられている。さらに、装置を操作するオペレータにつる。従来、コンクリートのはつり工法としては、1) ピッ

いても、1 週間近い研修により、各種講義を受講し、クハンマー、2) ハンドブレーカー、3) ブラスト工法、4)

その後に実施される筆記試験に合格することが条ＷＪ工法等が採用されてきたが、これらの工法の内、件となっている。このような官民一体の支援体制の1)、2) は、骨材、鉄筋破損およびマイクロクラック残存構築、高い技術と安全性への信頼が、欧米においの問題、3) はショット材の回収などの問題がある。てスウェーデンのＷＪロボット装置の需要増や施工

このような中、この度「2000 年欧州土木構造物実績増の要因であると考えられる。

補修・補強調査団（団長：出雲淳一関東学院大学教この度訪問した２製造会社のロボットは現場での授）」の調査委員として参加したのでＷＪ工法の国耐久性と経済性（はつり効率）を踏まえ、低圧・高水内外の現状について一部ここに報告させて頂く。

量タイプで、揺動式ノズルを使用している。

２. 欧州におけるＷＪ技術

その性能の特徴として、ＷＪの利用に際し、コンクリートの健全部を残して劣化部を選択的にはつること

欧州の山岳部や北欧では約 20 年前から塩害やができる性能（selectivity）（図− 1）を重視しており、凍結融解によるコンクリート構造物の劣化に対するそれが可能な水圧、流量を、Hydrodemolition（低圧補修方法として、「ＷＪとショットクリート」技術が主に高水量）領域（図− 2）として表現している。

用いられている。その中でもいち早くこの工法を確立したのがスウェーデンである。この国では、補修後橋梁の長寿命化を図り、優れた構造物を長期間維持する目的で、 Bridge Code 88 に橋梁の補修基準を定めている。この基準では、ブレーカ等の重量はつり工具の使用を禁止し、はつり装置としてＷＪ使用のみを認めている（写真 -1）。その理由として、補修面のはつり後の表面クラックは、新旧コンクリー

図 -1

トの付着力を低下させ、新旧コンクリートの 一体

240

要な、はつり面の健全性と清浄さの 確保 が 期待できるのはＷＪのみであ（低水圧多水量はつり）120804004080120160200

volume rate in litre/min

水量（1reinforced concrete cutting,（鉄筋コンクリート取り壊し）
crack opening,（溝掘り）

所的には電動ピック等の

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Hydrodemolition

Surface Preparation（表面処理）

160

るとしている。ただし、局
写真 -1 WJ によるコンクリート面はつりHydromilling（高水圧少水量破砕）200

水圧（MPa）

止し付着力確保に最も重pump pressure in Mpa化を図る上で大きな阻害要因となるが、これを防選択的はつりと非選択的はつり

jointing cement removal

図 -2（打ち継ぎコンクリート除去）/min）coating removal（表面処理済み除去）
heavy concrete removal（高強度コンクリートはつり）Hydrodemolition（低圧高水量）領域

240

３. 国内におけるＷＪ技術の現状
国内においてコンクリート補修分野におけるＷＪの普及をめざして、
日本道路公団と（社）建設機械化研究所では「新旧コンクリート一体化検討会；山崎淳委員長（日本大学教授）」を組織して検討を実施してきた。その結果過去 3 回の欧州調査報告等を参考にし、我国のコンクリート構造物の特徴（欧州に比べ鉄筋径が太い、鉄筋量が多い等）を考慮した日
本版試験供試体も含めた「ＷＪによるはつり処理性

写真 -3

WJ によるはつり結果（北海道開発局）

写真 -4

WJ 他公開試験状況（開発土木研究所）

能の試験方法（案）」を作成するに至った（写真 -2）。

４. ＷＪの今後の展望と課題
写真 -2

WJ はつり国内公開性能試験結果

本試験方法で施工上求められる要求性能は、以「ＷＪとショットクリート」の組み合わせによる補修工法は、今日の国内におけるコンクリート構造物の長寿命化対策と合わせて、劣化コンクリートの剥落下の 4 点で、その適用箇所も提示された。

事故による道路管理者責任、補修施工者責任など

1）
ほぼ均一の深さではつり取る性能を考えた場合、最も有効な補修工法の一つとして早→改築・改良及び補強工事

急に確立、標準化されるべき工法と考えられる。

2）鉄筋の裏側まで均一に平坦にはつり取る性能

国内に現存するＷＪシステムは 5000 程である

→中性化、塩害等の劣化対策工事

が、この度のＪＨが求めている 4 性能を満たすシ

3）浮き・剥離、低品質のコンクリートを選択的にはつステム（ロボット）
は、国外から導入された数十台しり取る性能→コンクリート片剥落防止対策工事
4）上記 2）、3）を同時に実施する性能→化学的浸食、アルカリ骨材反応等による劣化や疲労対策を想定した工事

か存在しない。今後は内在する技術力を結集し、優良で安価なシステムが早急に開発されることが望まれる。また、補修分野におけるＷＪの採用は、適用対象とする構造物の構造条件、損傷状態、重要度とその原因、はつり施工時の構造物の安全性などを前述のＪＨにおけるＷＪへの取り組みに合わ的確に判断し、適正な施工がなされることが必要でせ、
日本ＷＪ施工協会（会員 66 社、賛助会員 23 社）、ある。そのためには、ＷＪに関する更なる研究・開発、

日本ＷＪ学会等では、従来の洗浄、掘削、切断、解体、エンジニアリングを有する技術者の育成、ＷＪロボ開孔等の他に、社会的要請の新分野としての「コンット装置の改善、オペレータの教育育成が必要と考クリート構造物に対する選択的はつり」分野に注目えられる。また、適正なコスト設定も合わせて望まれしている。

るところである。

このような中、道内では他県に比べ凍結融解によるコンクリートの劣化対策は避けて通れない問題である。北海道開発局では本格的なＷＪによる選択はつりとして、橋梁のコンクリート防護柵補修（写真−3）、円柱補修が平成 12 年度に実施され、また、開発土木研究所が中心となりＷＪ、ショットクリート等の公開試験を実施した（写真− 4）。また、北海道においても橋梁の沓座補修補強にＷＪを採用した。

＜参考文献＞
1)

出雲淳一：ＷＪ（ウォ−タ−ジェット）2000 年欧州土木構造物補修・補強調査報告、
リテック、Vol5、2001.1.
2) 紫桃孝一郎、
上東泰、野島昭二、吉田敦 : ウォータージェット技術を利用した新旧コンクリート構造物の一体化処理、コンクリート工学、
Vol 38、No8、2000.8、pp40-54.
3) S HILMERSSON、AQUAJET:Hydrodemolition of concrete
structures by robotic equipment basic and field experience、
15th International conference on JETTING、Sweden、6-8.
Sep.2000北の交差点 Vol.9 SPRING - SUMMER 2001

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