熊野川長殿地区河道閉塞緊急対策工事
Urgent Prevention Works for Landslide Dam in Nagatono
斎藤泰信*1

荒川Yasunobu Saito

財田淳二*1

Junji Arakawa

孝巳*1

宇都本Takami Takarada

彰夫*1

Akio Utsumoto

寺西克彦*1

Katsuhiko Teranishi

先森昭博*2

Akihiro Sakimori

要旨
平成 23 年 9 月の台風 12 号の大雨により、奈良県の十津川村長殿谷では、約 675 万ｍ3 もの土砂が崩落して土砂ダムが発生した。本工事は、土砂ダムの崩壊を防ぐために堤頂部ならびに堤体斜面部に仮排水路を築造する緊急工事であり、作業員や建設機械が容易に近づくことのできない非常に危険性が高い場所での作業であった。本論文では、工事の最大の特徴である「物資や人員のヘリコプター輸送」、「バックホウの無人化施工」、「コンクリートの長距離圧送」について報告する。
キーワード：ヘリコプター輸送 無人化施工 コンクリートの長距離圧送

１．はじめに

工事概要
工事名称

熊野川長殿地区河道閉塞緊急対策工事

工事場所

奈良県吉野郡十津川村長殿地先

停滞に伴って激しい雨が続き、紀伊半島全体に大きな被害

発

国土交通省近畿地方整備局をもたらした。山間部を中心に総雨量が 1000mm を超える箇

設計・施工（株）鴻池組所が多数発生し、それが未曾有の土砂災害、洪水災害をも工

平成 23 年 10 月 8 日～平成 24 年 6 月 30 日

たらすこととなった。

構造・規模

平成 23 年 8 月 30 日から 9 月 4 日にかけて、台風 12 号の

注期

１）準備工

一式

２）ポンプ排水設備設置

一式

落して土砂ダムが発生した。さらなる大雨によって土砂ダ３）へリポート

約 30ｍ2ムの堤体が崩壊すると、土石流となり下流域に甚大な被害

４）重機搬入組み立て

一式を及ぼす恐れがある。本工事は、緊急対策として、土砂ダ

５）防護土堤設置

約 75ｍ

ムの堤頂部ならびに堤体斜面部に仮排水路を築造する工事６）仮排水路掘削

約 420ｍであった。また、国道 168 号線からの工事用道路の設置工

７）仮排水路護岸工等

約 420ｍ

事も併行して実施した。

８）工事用道路

約 1,450ｍ

９）工事用道路（渡河）約 100ｍ3

奈良県の十津川村長殿谷では、約 675 万ｍ もの土砂が崩工事用道路（渡河部）

ヘリコプター
航路

工事用道路

長殿地区河道閉塞箇所
上野地
ヘリポート

十津川村長殿谷

仮排水路
工事用道路

図1
*1

大阪本店

土砂ダム発生位置

土木部*2

土木事業本部

図2
技術部― 33 ―

航空写真および工事概要

鴻池組技術研究報告

２．仮排水路の設計

2.1

2012

堤頂部仮排水路の設計

長殿地区の崩壊土砂は、礫を豊富に含んでいたため、現仮排水路は、恒久対策工事までの対策として 2 年確率規模の流量を確保できるよう設計を行った。設計にあたって

地発生土を有効利用できるかごマットによる仮排水路を選定した。

は、仮排水路の早期設置を第一の目標とし、資材および施現地発生土をスケルトンバケツバックホウおよび人力に工機械の調達、現地発生土の有効利用等の現地施工条件をよりふるい分け、15～20cm 程度の栗石を現地発生栗石とし考慮した。て採取し、キャリアダンプで運搬した。

図3

仮排水路平面図

図4

仮排水路縦断図― 34 ―

熊野川長殿地区河道閉塞緊急対策工事

図5

堤頂部仮排水路断面図

写真 2

斜面部仮排水路完成写真

３．ヘリコプター輸送
工事箇所は、作業員や建設機械が容易に近づくことのできない場所であり、ヘリコプターにより作業員や資機材を輸送した。
3.1

作業員の輸送工事関係者はヘリコプターで土砂ダム堤頂部と往復した。
写真 1

堤頂部仮排水路完成写真

定員が 4～5 名のため、毎朝（夕）には往復 5 便程度運行した。

2.2

斜面部仮排水路の設計

気象変化が激しい山間部での作業のため濃霧が急に発生

斜面部の仮排水路勾配は、施工土工量を少なくするため、現況斜面勾配に準じて 1:2.5 から 1:3.0 とした。

することも多く、この場合、ヘリコプターの飛行が困難となる。そのため、現場では緊急避難を常に念頭に置き作業

水路形式は、急斜面での施工実績がある布製型枠によるを行った。

水路被覆工法を選定した。急斜面であることから流速が早くなり、その流動力による滑動対策として鉄筋杭を打設し3.2た。

作業重機の輸送

現地作業を行うためには大型重機を持ち込まなければならないが、民間が利用できる物資輸送用ヘリは最大 3 トンまでしか吊り上げることができない。
そこで、大型重機を 3 トン以下の重量となるよう工場で分解し、これを現地で組み立てた。当現場で使用した最大の重機である 1.0ｍ3 バックホウは、総重量約 28 トンであり、14 分割して 3 トン以下の部品に分けて輸送した。
この 1.0ｍ3 バックホウは、先の新潟県中越沖地震を受け、山間部での緊急工事対策用に分解対応型として開発されたものである。日本国内には国土交通省が所有している 2 台しかなく、この 2 台を近畿地方整備局より貸与を受け作業を行った。
図6

斜面部仮排水路断面図― 35 ―

鴻池組技術研究報告

写真 3

重機空輸の様子

2012

写真 5

リモコンによる重機操作の様子と 3 カ所の作業場所で警報が作動し、現場関係者の携帯電話にメールが届くシステムを構築した。さらに、作業中は崩壊斜面監視員を常駐させ、斜面部に異変があれば無線機などを用いて緊急避難連絡がとれるようにした。
その他、現地の気象情報が非常に重要であるため、雨量・水位を計測した。

５．コンクリートの長距離圧送
斜面部仮排水路の布製型枠工の施工は、最長約 1100ｍ、最大高さ 155ｍの長距離かつ高所へのポンプ圧送によるコ
写真 4

重機組立の様子

ンクリート打設となる。長距離かつ高所への圧送であることから、コンクリートのフレッシュ性状には適切な流動性および材料分離抵抗性が求められた。また、圧送能力に優

４．無人化および情報化施工れたコンクリートポンプおよび圧力損失が少なく高圧力に耐えうる配管等の圧送設備が必要であった。施工にあたっ

4.1

無人化施工ては、事前に試験練り、試験施工を行った。

現場は一度崩落している山なので、再び崩落や落石が発生する危険性があった。そこで、土工事中の安全性を確保

5.1

コンクリート打設方法（ポンプ圧送方法）するため、崩落の危険性がある斜面部に接する区間に防護コンクリートの圧送設備の平面図および縦断図を図 7 に土堰堤を築造する必要があった。しかしながら、この作業示す。堤体斜面下流側の沢部は崩壊土砂が堆積しているた自体が大変危険な場所での施工であったため、無人化施工

め地盤強度が弱く、早急に安定した仮設道路を施工するこが可能な重機を用いることで対応した。とが困難であった。そのため、コンクリート打設には、仮オペレーターがキャビン（重機操作室）にいなくてもリ排水路下端より約 1000m 離れた既設砂防ダム地点にコンクモコンで操作できるようになっており、約 100ｍ離れた位リートポンプを設置し、最大高低差 155ｍ、最長で約 1100置からこの重機をリモコン操作し、防護土堰堤を築造した。

ｍの距離をポンプ圧送する必要があった。

4.2

管の全ジョイント部に凹凸の継手をカップリングで締め付

まず、コンクリートの圧送抵抗を軽減させるために、配情報化施工

崩壊斜面頭部では地山にクラックが残存しているため、けるインロータイプを使用することとした。インロータイ

この挙動を地盤伸縮計で計測した。これが変動を観測する

プは、配管振動が少なく、継手部でのモルタルの吸収量が― 36 ―

熊野川長殿地区河道閉塞緊急対策工事

図7

コンクリート圧送概要少ないため圧力損失が 10%以上少なくなる 1）というメリッコンクリートの型枠マットへの充填性と長距離ポンプ圧トがある。その反面、一般のワンタッチタイプのように伸送の実績から、スランプは 21cm～23cm（スランプフロー値縮･偏心・曲りの吸収ができない。そこで、配管設置部の地35cm～50cm）に設定した。また、工場からの運搬時間を 40盤を出来るだけ平坦に均し、ベント管の個数を約 15％低減分、計画打設速度を 20m3/hr として圧送開始から打込みました。これらの結果、水平換算配管は 1164m、圧送負荷はでを約 50 分、および打込み位置の移動等に伴う中断時間を14.2MPa になった。この条件に合った圧送ポンプとして、最大 30 分程度とし、その結果、必要スランプ保持時間を3超 高 圧 油 圧 式 ( 最 大 吐 出 量 ;47 ｍ /hr 、 最 大 吐 出 圧120 分とした。

力;22.0MPa)を選定した。

これらの条件の基に試験練りを実施し、決定したコンク

なお、本ポンプで直接打設するのではなく、圧送のオンリートの配合表を表 2 に、その使用材料を表 3 に示す。なオフや打設速度の調整を行い易いように、打設箇所で打設お、経過時間に対するスランプ保持性は確保できたが、実3用ポンプ(最大吐出量;35ｍ /hr、最大吐出圧力;4.1MPa)に施工では約 14MPa の高圧が作用することを考慮し、現場到受け替える計画とした。また、急斜面での段取り換えを考着時にアジテータ車にポンプ圧送助剤を添加することとし慮し、キャタピラ式のものを使用した。

た。圧送助剤を無混和の場合の 120 分経過後のスランプロスが 3cm（フロー値）であるのに対し、混和した場合のス5.2

コンクリートの配合

ランプロスは概ね 0cm となり、スランプ保持性を更に改善

布製型枠工法の配合条件を表 1 に示す。本工法は、ポンできることを確認できた。

プ圧送によりコンクリートを型枠マット内に打込み、コン
表1

クリートの流動性により隅々まで行き渡らせることにより、均一なコンクリートの躯体を施工するものである。しかし、先述したように、長距離ポンプ圧送を必要とすることから、優れた流動性と分離抵抗性に加えて、スランプ保持性が重要となる。

― 37 ―

項目
設計基準強度スランプ（フロー）の範囲
最大骨材寸法

配合条件
基準値
18 N/mm221（40）cm以上
25 mm

鴻池組技術研究報告

表2最大骨 水ｾﾒ 細骨材寸法 ﾝﾄ比 材率（mm） (%)(%)
2548.052.0

配合表単位量（kg/m3)
細骨材
粗骨材

混和剤

水 ｾﾒﾝﾄWCS1S2G1G2185441409

406 2.688 0.125384

表3441SPPA

使用材料

種類仕様

Cセメント

W

水S1

細骨材（川砂）

十津川産、表乾密度2.59、F.M.=2.95

S2細骨材（山砂）御所市東佐味産、表乾密度2.64、F.M.=2.59

G1

粗骨材(2515)

十津川産、川砂利2015、表乾密度2.62

G2粗骨材(1505)

十津川産、川砂利1505、表乾密度2.62

SP

高性能AE減水剤 ポリカルボン酸系

PA

ポンプ圧送助剤 オキシカルボン酸塩粉末（後添加）

5.3

2012

普通ポルトランドセメント、密度3.16

写真 6

圧送後のコンクリート

写真 7

コンクリートの打設状況

コンクリートの打設状況

コンクリートの荷降ろし時の性状と圧送後の性状を表 4に示す。圧送後のコンクリートは、荷降ろし時から約 75分経過しているにも関わらず、スランプロスが発生していなっかった。これは、コンクリート温度が 12℃と比較的低い状態であったことから、高性能 AE 減水剤およびポンプ圧送助剤のスランプ保持成分がよく機能していたためと考えられる。
強度についても、圧送前後の差は殆ど見らなかった。このことから、コンクリートが加圧された状況下においても、脱水などの分離を生じることなく安定した性状を保持していたと考えられる。
なお、施工中のポンプ圧送圧力の平均値は約 13.5MPa、６．おわりに最大値で 14.1MPa であった。この値はコンクリートポンプ施工指針案の式から算定される圧送負荷値とほぼ同等かそれよりやや小さい値であることが確認できた。

本緊急対策工事は、工事用道路が整備されるまでは何を運搬するにもヘリコプターのみ、再度崩壊する危険性があ本コンクリート打設は、水平換算距離 1164m、高低差 155る斜面の下での作業などの厳しい施工条件であった。また、ｍの長距離ポンプ圧送を実施しなければならない困難な条設計と施工が並行作業で進められ、物資の調達など工程管件であったが、圧送ポンプ、配管構成およびコンクリート理が難しい工事であったが、作業員全員が「一刻も早く安の性状を適切に設定したことで、長距離圧送に伴うコンク全・安心を確保する」という使命感のもと作業にあたり、リートの流動性の低下を大幅に抑制することができ、充填工事を完了することができた。

性の良いコンクリートを打設することできた。

本工事での経験をいかし、工程および安全管理を含めた緊急対策工事の施工技術について、さらなるブラッシュア

表4

コンクリート性状

経過時間（分）スランプ（cm）
ｽﾗﾝﾌﾟﾌﾛｰ（mm）
空気量(%)
温度(℃)
圧縮強度
7日
(N/mm2)
28 日

荷降ろし時
（圧送前）
0
22.0
40.0×38.0
4.2
13.0
26.5
42.4

打設ポンプ
（圧送後）
75
22.0
40.0×38.0
3.4
12.0
30.9
42.9

ップをしていく所存である。

参考文献1)

土木学会：CL.100 コンクリートのポンプ施工指針[平成 12年版]― 38 ―