愛媛大学演習林の林道橋梁における維持管理問題を探る
川口 隆
愛媛大学工学部等技術部
1.はじめに愛媛大学農学部附属演習林の自然観察会への参加時に演習林が管理する林道橋梁の経年劣化と安全性について相談を受けた。これを受け、所属するコンクリート研究室にて橋梁点検と健全性診断を実施した。本発表では、国や地方自治体が管理する一般的な道路橋とは異なる林道橋梁の潜在的な維持管理問題について皆さんと議論を深めることで課題解決の糸口を探りたいと考えている。
2.演習林内の林道橋梁について
演習林は、松山市の重要な水源である石手川ダム上流の現流域に位置している（図 1）。標高 515m から 1,216m の急峻な山地に 383ha の面積を有しており、全体が土砂流出防備保安林に指定されている 1)。

図 1 愛媛大学農学部附属演習林の位置 2)と管理敷地内の林道および橋梁の位置
管理敷地内の林道橋梁は、図 1 に示すⅠ～Ⅵの 6 橋あり、劣化進行が著しいスイッチバック橋（完工年不明）および長井田橋（1971 年完工）を対象に近接目視および打音による点検、シュミットハンマー試験を実施した。写真 1 および写真 2 に近接目視点検の様子と RC 床版のチョーキング後の外観を示す。

写真 1 近接目視点検の様子

写真 2 RC 床版へのチョーキング

3.近接目視点検の結果についてスイッチバック橋、長井田橋（写真 3）とも写真
4 に示したような RC 床版の鉄筋露出箇所を多数確認した。劣化の主な原因は、山間部であることから塩害ではなく中性化による鉄筋腐食であり、腐食膨脹によるひび割れ発生後、加速度的に劣化が進行したことで表層のかぶりが剥落したと考えられる。写真 4 の白枠は、露出面直下の河床から拾ったかぶりコンクリート片である。厚さ 10mm 程度の薄い板状であった。かぶり規定の変遷はあるが写真 3 長井田橋

平成 14 年改訂の道路橋示方書では、かぶりは鉄筋の直径以上かつ RC 床版の最小鉄筋かぶりは 30mm以上であり、現場打ちコンクリート部材のかぶりは 40mm 以上である 3)。スイッチバック橋に至っては、露出面を観察すると鉄筋間隔も不正確であり、かぶりを確保するためのスペーサーを用いた痕跡が無かった。また、両橋ともに設計図および施工記録もないことから、これらのことを総合的に
写真 4 RC 床版の鉄筋露出面とかぶり剥落片判断しても適切な設計や施工手順が取られていなかったことが想像できた。
表 1 損傷程度の評価区分

4.健全性診断結果について
点検結果を愛媛県橋梁定期点検マニ
ュアルと照らし合わせることで健全性区分診断をおこなった。定期点検では、部材a単位の健全性診断と道路橋ごとの健全b性診断をおこなう。ただし，一般には構造物の性能に及ぼす主要な部材に着目して、最も厳しい評価で代表させることができる。よって、RC 床版の損傷を対

一 般 的 状 況
損傷なし
―c

剥離のみが生じている。

d

鉄筋が露出しており、鉄筋の腐食は軽微である。

e

鉄筋が露出しており、鉄筋が著しく腐食又は破断している。

象として診断することとした。表 1 に剥離・鉄筋露出の損傷程度の評価区分を示
す 4)。点検結果から鉄筋が露出しているが鉄筋の腐食は軽微であったことからを区分「d」を選択した。ただし、今後、著しく鉄筋腐食が進行する状況であり断面欠損が生じることで耐荷性能が低下することが予見できた．
この損傷程度の評価より、図 2 に示し

図 2 健全性診断判定区分のためのフローチャート

た健全性診断判定区分のためのフローチャートから、橋梁の機能に支障を生じる可能性があり、次回点検までに補修対策をする必要があることから、早期措置段階であるステージ「Ⅲ」と判定した。
5.補修工法および架け替えの検討について点検後に施設整備課より補修工事および新規架け替え工事の施工企画案を提示頂いた。まず中性化による補修工法には、劣化の進行によって予防保全段階では中性化の遮断を目的とした表面被覆工法、ひび割れ注入工法（写真 5）がある。事後保全段階
からは、既に腐食開始している鉄筋の腐食進行を抑制する電気防食工法、鉄筋防錆材(亜硫酸リチウム)の活用がある。また、コンクリートの浮き、剥離、鉄筋露出部など脆弱部の修復をおこなう
断面修復工法がある。
演習林の橋梁の劣化進行は、鉄筋露出まで至っており、コンクリートの内部のひび割れを防いでも中性化領域が深くて広いた

写真 5 ひび割れ注入工法

め腐食進行は止められない。よって、事後保全的なコンクリート脆弱部を修復する断面修復工事が必要であるが、難点として多くの労力と費用が発生する。何よりも前述した RC 床版のかぶり不足など RC構造体としての設計・施工品質の耐久性能が満たされていないため、現部材の補修工法は不適である。
架け替えの選択にあたり、施設整備課企画案にボックスカルバート工法の提案があった。同工法は、メンテナンスにおいて工場製品の交換で完了することから多くの小規模な道路橋で採用され有益性が示されている。しかし、林道と河道の河川改修が伴い費用が増大すること、今後の演習林利用構想として約 50 年後に更新が必要かは不明であることから得策とは言い難い。これらのことを考慮して RC 床版の架け替えが有効である結論を得た。
6.演習林の林道および林道橋梁保全計画の検討課題について
国立大学法人化後、各大学とも教育研究施設の老朽化が進むなかで維持管理予算の減少が重くのしかかっている。そのような状況下で演習林の林道橋梁の新規架け替えには多額の更新費用が必要である。
演習林の林道は、車両通行の多い生活道路(国土交通省、道路法)とは違い、あくまでも森林の一部である林道(農林水産省、森林法)を整備することとなる。国有林林道、民有林林道のなかで演習林は民有林林道であるが、森林法では治水、水源確保、環境保全など公共利益に対する国や県の森林整備事業に対する補助(交付金)がある。
更新費の予算調達を検討するにあたり、演習林の林道および林道橋梁の保全計画の立案の依頼に関して農学部附属演習林の運営会議に参加し、以下の内容にて資料作成を依頼した。
・交通量と利用状況の把握① 各橋梁の交通量を把握する（台／週 or 月） ②大型車両(4t 車以上)の通行有無
・エリア(ルート)別の教育・研究効果と資産価値の検証①実習実施区域と実習内容をマップ内に示す ②研究実施区域と研究内容をマップ内に示す③エリア別に人工林の木材商品価値を把握する ④温室効果ガスの森林吸収量を把握する
・治水、水源かん養保安林としての森林保全に対する価値の検証
石手川ダムの水源としての公的な砂防ダムや保安林整備による橋梁利用実態を把握する

学内の予算申請および学外補助金の助成申請にあたり、演習林の教育研究効果以外にもカーボンニュートラル事業として温室効果ガスの森林吸収量を把握することは重要である。また、演習林の林道は、渇水に悩まされる松山市の水がめとして治水、利水の両面から市民生活を支えている石手川ダムの上流域にある砂防ダム管理道としても利用されていることを伝えることも重要である。
7.おわりに今すぐできる管理課題として、林道橋梁は、山間奥地に分散的にあることから通行量が少なく外部からの指摘が少ないなど現況を把握しづらいことから、今後は定期的な自己点検を実施するよう提言した。
また、これまで研究支援で携わった多くの道路橋と違い、林道橋梁は土石移動の多い浸食渓流に敷設されている。特に本学の演習林は、基岩のほとんどが花崗岩帯であり、風化したまさ土が流出する恐れがある脆弱な地盤である。よって、構造体として基礎も含め劣化や破損が起きやすい環境にある。
劣化状態を長期に渡って放置すれば重大な事故を招く恐れがある。演習林運営会議で協議した結果、河床から床版までの桁高さがある長井田橋は安全性を考慮して重車両の通行禁止制限とした。
謝辞
本報告にあたり、橋梁点検と健全性診断についてご指導，協議検討頂きました愛媛大学大学院理工学研究科 氏家 勲 教授に深く感謝申し上げます。また、資料提供ならびに本件の発表をご了承頂きました愛媛大学農学部技術室森林技術班長 配川 幸一 氏にこの場を借りて深く御礼申し上げます。
参考文献
1) 愛媛大学農学部附属演習林概要，http://exfor.agr.ehime-u.ac.jp/?page_id=862) Google マップ，https://www.google.com/maps/
3) 社団法人日本道路協会，道路橋示方書・同解説Ⅲコンクリート橋・編， 平成 14 年 3 月改訂
4) 愛媛県土木部道路都市局道路維持課，愛媛県橋梁定期点検マニュアル，令和元年 7 月改訂，65頁，https://www.pref.ehime.jp/h40900/manual/documents/kyouryou.pdf
5) 前掲，20 頁