3.3 コ ン ク リ ー ト ダ ム の 打 設 計 画 に 関 す る 研 究
研 究 年 度： 令和２年度～
研 究 分 野： ダム構造・設計及び施工に関する調査研究
調 査 研 究 名： コンクリートダムの打設計画に関する研究
研 究 者：川崎秀明【要約】
本研究では、令和 6 年から働き方改革によってダム施工の労務条件が大きく変わることに鑑み、重力式コンクリートダム施工の工期を支配する打設計画について、労務条件、打設工法、打設能力を変えてのケース検討をダム工事積算上の設定で多数行った。結果として、ELCM と RCD 工法の場合、かなりの打設工期の延びが避けられないことが確認できた。一方、RCC 工法等の連続打設と打設能力の増を組み合わせれば工期の延びをより抑えられる可能性があることが判った。
【キーワード】
労働規制、工期、コンクリートダム、リフト、打設計画、打設工法【背景】
建設業では、平成31年4月の働き方改革関連法施行から５年間の猶予期間を経て、令和6年4月から罰則付きの時間外労働規制が適用される。
具体的には「４週８閉、日８時間労働、残業なし、交代は二方まで」となるが、これらの規制のダムの工程計画への影響は非常に大きい。
また最近は、品確法の改正により、「適正な工期設定」が発注者の責務として明確に位置付けられており、工期について説明責任を果たせる無理のない設定が必要となっている。
そうした中、より合理的な工期算定によって工程計画を立てることが一層重要となっている。
【目的】
本研究は、働き方改革の労働規制によって生じうるダム工期・工費の増大を有効に抑えることができる方策について、ダム工事積算に則った標準的な設定 1)で研究することを目的とする。
中でも打設工期は、ダムの全体工期を支配する工種であるだけに、その縮減は重要である。
【結果の要約】
重力式コンクリートダムの主要工法である面状打設について、労務条件、打設工法、打設能力等を変えてのケース検討を行い、結果を分析した。
図－１は、今回研究の結果を総括したものであり、仮想モデルダムにおける理想工期を打設能力と打設工法別に比較したものである。
図では、最適打設能力での打設月数は ELCM が1.5 倍、RCD, RCC 工法が 1.7 倍に増えると推定されるが、ELCM と RCD 工法の場合、打設能力を大きくしても工期縮減にはあまりつながらない。

その理由は、新 RCD や ELCM は打継ぎ待ちによる下限の打設面分割数があるため、打設能力を増して下限の分割数近くになると、打設日数はそれ以上ほとんど減らないためである。
これに対して連続打設（RCC 工法で使われる）は、打設面分割の制約がないため、打設能力の増大を組み合わせることで、打継ぎ待ち日数が減り工期の増加を他の工法よりも抑えることが可能である。
連続打設以外にも工期増を有効な手段はあると思われるが、令和 6 年の労働規制が始まるまでに少しでも有効な対応策を用意しておくことが急務である。本研究がそれに役立てば幸甚である。

図－１

3-22

打設能力と打設月数比：理想工期比較

本研究では、重力式コンクリートダムの打設計画

表－１ 労務条件の違い（働き方改革前後）（リフトスケジュール）について、ケース検討（シミュレーション）を多数行った。また、打設工期の縮減の可能性を探るために、追加検討を行った。

日作業（１）ケース検討の条件設定

可能時間

打設工期の解析を行うにあたり、労務条件、打設工法、打設能力を変えてのケース検討の条

月施工可能日数*

1)

件をダム工事積算 から以下のように設定した。
① 労務条件（表－１）
現労務条件は表-1に示すように、「４週６休Ｂ、超勤あり、２方まで可」であり、日作業可能時

区分

間は「15hr／日(＝2方x 9hr -中休み2hr -付帯時間1hr)」である。

時間打一方、月施工可能日数は（表－２）、現労務設能力

での平均的な値としてELCMで20日、RCDで19日(降雨を考慮）を設定した。新労務では休日や雨天完全休工等を想定して、ELCMで15日、RCDで14

現労務日とした。実使用上は、暦上に打設計画を数通り入れてより有利な工程とする必要がある。の日打設能力② 打設工法面状施工であるELCM、RCD工法についてケース検討を行った。また、コンクリートダム施新労務の日打工法として海外で主流のRCC工法についても追設能力加検討を行った。
なお、中規模以下のダムに採用例の多いブロ

a. 20ton＝90 m3/hr、打設能力大幅減
b. 13.5ton×2基＝135 m3/hr、打設能力減
c. 20ton＋13.5ton＝157.5 m3/hr、実採用
d. 20ton×2基＝180 m3/hr、打設能力増
e. 20ton×3基＝270 m3/hr、打設能力大幅増（２）モデルダムの作成

最大 15hr／日**

2 方 x12hr -中休み
2hr -付帯時間 1hr

2 方 x 9hr -中休み
2hr -付帯時間 1hr

ELCM

20 日／月15 日／月RCD

19 日／月14 日／月箇所

13.5ton クレーン

20ton クレーン367.5 m ／hr

90 m3／hr

4.5m3/回×15 回/h

6m3/回×15 回/h

岩着部

54 m3／hr

72 m3／hr

堤頂部

4.5m3/回×12 回/h

6m3/回×12 回/h

1,417.5 m3/日

1,890 m3/日

67.5m3/h×21ｈ/日

90m3/h×21ｈ/日

岩着部

1,134 m3/日

1,512 m3/日

堤頂部

54m3/h×21ｈ/日

72m3/h×21ｈ/日

1,013 m3/日

1,350 m3/日

67.5m3/h×15ｈ/日

90m3/h×15ｈ/日

岩着部

810 m3/日

1,080 m3/日

堤頂部

54m3/h×15ｈ/日

72m3/h×15ｈ/日

一般部

一般部

一般部

表－３ 運搬設備の組合せによる打設能力

ック柱状打設工法については、打設過程が複雑

ブルクレーンの規格上の能力によるものとし以下の5種類とした。

最大 21hr／日

表－２ 運搬設備による打設能力の違い

超勤なし、２方まで可」であり、日作業可能時

打設能力は、堤体コンクリート運搬用のケー

新労務条件（４週８休）* 上記は非雪寒地域の平均的な経験値だが、現場条件や休日設定によって大きく変わる。
**基本となる残業なしの賃金対象時間は 8hr である。

間は「21hr／日(＝2方x 12hr -中休み2hr -付帯時間1hr)」である。新労務条件は「４週８休、であるために、別の機会に記述したい。
③ 打設能力（表－２，３）

現労務条件（４週６休Ｂ）

項 目

時間打設能力m3／hr
現労務
日打設能力m3/日
新労務
日打設能力m3/日

運搬能力
一般部
岩着部
堤頂部

20ton
13.5
x1
ton x2
90
135

13.5+
20ton
157.5

20ton
x2
180

20ton
x3
270

72

108

126

144

216

一般部

1890

2835

3308

3780

5670

岩着部
堤頂部

1512

2268

2646

3024

4536

一般部

1350

2025

2363

2700

4050

岩着部
堤頂部

1080

1620

1890

2160

3240

モデルダムは、RCD工法の適用性の明確化をいわば仮想モデルであるが、工期影響への要考慮してある程度大規模の重力式コンクリートダムとし、事前検討の結果、堤体積約80万m3、因分析を行うためには仮想化した方がよい。このモデルダムの作成が今回研究において、最も堤高111mの解析モデルとした。堤体のリフト毎手間のかかる作業であった。なお、仮想モデルの打設量は既設ダムの実績を比較して標準的なものを選んで堤体形状の特殊条件を除いた。

による今回研究は、現実工程での阻害要因を排除した理想工程での比較とも言える。

3-23

（３）検討ケースと打設工期計算方法

表中で下から上に堤体は打ち上がって行く。

検討ケースは、上記の条件設定に基づいて、注意すべきは打継ぎ日数の制約であり、ELCM労務条件、打設工法、打設能力を変えた表－４の計50ケース（２工法＋工法追加３種類）で行

では中４日後でないと次のリフトを打設できないため、１リフトの分割数は５以上となる。RCDった。打設工期は、ダム協会で発行されている工法では中２日後でないと次のリフトを打設でテキスト類を参考にし、Excelによる表プログラムを作成して計算した。表－５にリフト毎に計きないため、１リフトの分割数は３以上となる。
RCD工法で「１リフト３分割が打設計画の理想」

算した打設工期の算定例を示す。と言われるのはこのことである。
表－４

打設工法
ELCM
RCD工法

打設工期の検討ケース
ケース名（時間打設能力別）

労務

390 m /hr

135 m3/hr

157.5 m3/hr

180 m3/hr

270 m3/hr

現労務条件

ケース１aケース１bケース１c

ケース１d

ケース１e

新労務条件

ケース2aケース2bケース2c

ケース2dケース2e

現労務条件

ケース3aケース3bケース3c

ケース3dケース3e

新労務条件

ケース4a

ケース4bケース4c

ケース4d

ケース4e

【追加3種類】

現労務条件

ケース5aケース5b

ケース5c

ケース5d

ケース5e

RCC工法

新労務条件

ケース6a

ケース6bケース6c

ケース6dケース6e表－５ 表プログラムによる打設工期計算例 その１
ELCM
現労務条件

RCD 工法
新労務条件

3

ケース１c： 157.5 m /hr

現労務条件
3

ケース 2c：157.5m /hr

3-24

新労務条件
3

ケース 3c： 157.5 m /hr

ケース 4c：157.5m3/hr

（４）打設工期計算結果と考察（ELCM と RCD 工法）

せないためであり、下限日数は表－６で①

ELCMが374日、RCD工法が343日である。

打設能力と打設日数（月数）の関係

表－６、図－２、３に計算結果を示すが、以下のことが言える。

e. 頭打ちの影響は、堤体の体積や形状によって異なるが、現労務での打設日数は、ELCM

a. 打設能力の大小に拘らず、新労務に移行するの場合は打設能力150m3/hr、RCD工法の場

ことの影響は、打設日数よりも打設月数の方が大きい。理由は月当たり打設可能日数が新合は打設能力180m3/hrを超えると生じる。
f. 新労務での打設日数（月数）は、現労務よりも打設能力が若干高いところで頭打ちとな労務によって大きく減るためである。
b. 新労務の現労務に対する打設日数（月数）の増分は打設能力が小さいほど大きく増える。
即ち、新労務で打設能力を減じるとその減率る。これは、単に労働時間短縮によって打設の速度が低下したことによる。
g. 上記の勾配変化点の付近が、最短最適の打設以上に工期増を招く可能性が高い。
c. 新労務の工期増への影響は、総じてELCM能力となる。従来、実ダムの打設能力もこの辺りで採用されて来た。の方がRCD工法よりも若干小さく、有利と②打設月数と累計打設量の関係なる。理由は、新労務で打設能力が減ずる場合、リフト分割数が多くなり、RCDの分割

図－４と５は、新労務で増えた打設月数を打設能力の増で減らすことができるかを検討した数の少ないという利点が減じるためである。

ものである。以下のことが言える。

d. ELCM、RCDともに一定の打設能力以上で打設日数（月数）の縮減が頭打ちとなる。原

a. ELCM, RCD工法ともに新労務採用によって中盤の打設速度がかなり低下するが、打設因は打継ぎの日数制限を超えて工期を減ら能力増で補うことは、若干可能である。

表－６
打設工法

打設工期の検討ケース
打設日数・月数計算結果（打設能力別）

労務

390 m /hr

135 m3/hr

157.5 m3/hr

180 m3/hr

270 m3/hr

現労務日数514日398374374374

条件

月数

25.7ヶ月

19.9

18.7

18.7

18.7

新労務
条件

日数674日480440

402

374

月数

44.9ヶ月

32.0

29.3

26.8

24.9

現労務

日数522日394367343

343

RCD

条件

月数

27.5ヶ月

20.7

18.4

17.2

17.2

工法

新労務

日数694日511445400343

条件

月数

49.6ヶ月

36.5

31.8

28.6

24.5

ELCM

図－２時間打設能力と打設日数・月数：ELCM

図－３

3-25

時間打設能力と打設日数・月数：RCD工法

図－４

打設月数と累計打設量：ELCM

図－５

b. RCD工法の方が新労務による速度低下が大きいのは月当り施工可能日数がELCMより1日少ないことにも影響されている。
c. ELCM, RCDともに高標高で打設速度が低下する。これは、高標高のリフトは打設量が打設月数と累計打設量：RCD工法
表－７ 表プログラムによる打設工期計算例 その２
RCC 工法 1

現労務条件

新労務条件
3

ケース 5c： 157.5 m /hr

小さいので打継ぎの日数制限の影響を受けるためである。
（５）追加ケースの検討
新労務の採用で増加した打設日数（月数）を打設能力増で減らすことは、ELCM, RCD工法ともに打継ぎ待ち日数が必要なため限界がある。
そこで、打継ぎ待ち日数を減らすために、コンクリートの連続打設の効果について検討することにした。いわば、待ち日数の減によって実質の施工可能日数を増やす考え方である。
国内の連続打設については、15年ほど前に長井ダムの試験施工で薄層の連続RCDが実施されたことがあり、当センターの当時評価においては「有望であるが打継ぎ方法等の課題もある」という結論であった。その後は、巡航RCD工法の普及によって連続打設の国内試みは無い。
しかし、海外のコンクリートダムでは、薄層（約0.3m）の連続打設によるRCC工法が主流である。海外のRCC施工については、参考文献2)に記しているが、薄層リフト0.3m毎に打設と振動ローラー転圧が連続的に行われる。また、打継部は打設後に20hr内であればホットジョイントとして無処理で打ち継がれ、25hr以上が経てばコールドジョイントとしてグリーンカット・敷きモルタル等の打継ぎ面処理が為される。

3-26

ケース 6c： 157.5m3/hr

表－８
打設工法

打設工期の検討ケース（RCC工法：連続打設）

労務

打設日数・月数計算結果（打設能力別）
390 m /hr

135 m3/hr

157.5 m3/hr

180 m3/hr

270 m3/hr

現労務日数525日387349322249条件

月数27.6 ヶ月

20.4

18.4

16.9

13.1

新労務
条件

日数698日

500

446

400

303

月数

49.9 ヶ月

35.7

31.9

28.6

21.6

RCC工法2

現労務

月数26.7 ヶ月

19.6

17.7

15.9

12.3

（予備日0.5日）

新労務

月数

49.1ヶ月

34.7

30.4

27.6

20.9

RCC工法3（予備日なし）

現労務

月数

26.0 ヶ月

18.7

16.7

15.3

11.5

新労務

月数

47.6 ヶ月

33.5

29.6

26.4

19.4

RCC工法1（予備日１日）

図－６(1)

時間打設能力と打設日数・月数：RCC工法1

図－７

打設月数と累計打設量：RCC工法1

b. RCCは、現、新労務とも、打設能力の限界

打設工期計算結果と考察（RCC 工法）

点が高いため、打設能力が270m3/hrに増えても打設月数は減少傾向にある。

① RCC工法の計算条件（表－７、表－８）
計算条件の大半はELCM、RCD工法と同じだ

c. RCCは、連続打設であるため労務時間の減が、施工法の違いから以下の条件が異なる。
a. 薄層リフト（約0.3m）で転圧することで連続打設を可能とした。

少による打設月数増への影響をRCDよりも受けにくいと予想されたが、計算結果によっb. 打設日数は、3ｍ（10リフト）毎に、打継ぎてこれを確認できた。

処理と型枠設置のための予備日を1日足して端数を切上げて積み上げた。
なお、予備日1日は余裕過大な面はあるが、③ 打設月数と累計打設量の関係（図－７）
a. ３工法ともに新労務の労務時間減少によって、打設日数は大きく増えるが、RCC工法予備日0.5日、予備日なしと比べて新労務での工期への影響は10％程度であり（表－８）、は、ELCM, RCD工法と比べて、打設能力増で打設月数を減らすことができる。
b. 高標高では、ELCM、RCD工法ともにリフ標準値としては適切と考えられる。
② 打設能力と打設日数（月数）の関係（図－６）
RCC工法1（3ｍ毎予備日1日）はELCM、RCD

ト当りの打設量が減るので、打継ぎのための待ち日数が生じて、打設速度が下がる。一方、工法と比べて、以下のことが言える。

RCC工法は、待ち日数不要の連続打設であa.

RCCの現労務・打設月数は、180m3/hrまでるため打設速度を高く保つことができる。

はRCD, ELCMとほぼ同じとなった。

3-27

（７）稼働率に関する考察（図－８）
図－８に打設稼働率と時間打設能力の関係を示す。ここで打設稼働率とは「打設日の日数（打設日実回数）を打設期間の日数（打設日数）で除した値に、月施工可能日数を考慮したもので、打設に要する労務時間と機械稼働時間のベ－スとなるものである。
当値が66.7%の場合、現労務の月施工可能日数（20日／30日）同値であるので、日施工可能時間においてフル稼働することを意味する。新労務では月施工可能日数が20日から15日に減じることを考慮すると、0.75（15日／20日）を前述の66.7%に乗じて、当値は50%となる。分かりにくいが、例えば、当値が40%の場合、打設機械は、年間365日のうち40%である146日（リフト毎の実数日数の積み図－８上げ）において稼働していることになる。こ

打設稼働率と時間打設能力の関係易となるが、人員確保は現地施工においての大きな課題であるので、この利点は大きい。の146日に平均日作業時間を乗ずることで年間稼働時間を算定できる。これは労務費の年間労（９）今後の方向働時間に相当する。

今後、多くのモデルダムで同様の検証を行い、新労務条件のELCM、RCD工法への影響を堤体

そのような前提で図－８を見ると、以下のことが言える。

規模別に把握する必要がある。また、柱状ブロ

a. 現労務、新労務ともに、打設能力が高いほど打設能力を活かしきれず、打設稼働率は下がる。ただし、RCC工法1では当値の低下を少なくできる。

ック工法についても、国内事例を参考にモデル解析の方法を検討すべきである。その上で暦上の工期への影響を把握すべきである。
RCC工法による連続打設については、海外情報を収集し、モデルの精度を高めてその効果を

b. 図の実線の現労務では前述の打設能力最適値の157.5m3/hrでも約47％である。新労務に確認し、より有効な連続打設の方法を検討する

おいてこの値が目標値となる。

必要がある。
掘削工等の直線的に進められる他の工種は、c. 破線の新労務になると、これが約41%に低下するが、ELCM,RCD工法では180m3/hrを超労務時間減に反比例して工期が増える反面、作えると打設稼働率は急減する。即ち、労務費と機械経費が急騰すると言える。
d. 新労務の＋点線はRCC工法１（予備日なし）を示すが、△破線（3m毎に予備日1日）との業班数を増やし作業能力を高めることで工期増を抑えられることが予想される。ただし、それらの具体的な検証を今回の打設工程と同様な方法で今後行う必要がある。

間に施工業者の工夫によってさらに改善できる余地が残されている。
(2) 人員確保に関する考察

参考文献
1)

ELCM、RCD工法等の断続打設では、リフト毎に打設日数が決まるために、日によっては短時間で所定のリフト打設量に達して、日作業が終

ダム技術センター、ダム⼯事積算の解説 平成 28 年度版、2016.5

2)

川崎秀明、ダムに関する技術の系譜第 6 回 ダムコン
クリート その 4 、ダム技術 No.412, 2021.1

了となり、日別のばらつきが大きくなる。
一方、RCC工法のような連続打設では、その場合でも連続して打設が行われるので、労務人員数のムラを小さくできる。即ち、人員確保が容3-28