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Project brief 2261号目次● 調査位置

本調査の調査位置および部位

プロジェクト紹介【寄稿】大河津分水路固定堰の現況調査
および記録保存下薗晋一郎
SHIMOZONO Shinichiro
日本工営株式会社
コンサルタント国内事業本部
交通運輸事業部
インフラマネジメント部
技師

日本海へ流し、越後平野に安定し使用されていることを確認した。

構造の違いから3つのタイプ（A〜にコンクリート版が施工され● 材料劣化（木杭、鋼矢板観察）C）に分類した。断面観察はタイプており、下には玉石を使った堰撤去作業で回収した木杭おBのみ実施した。

鉄線篭工（じゃかご工）が施よび鋼矢板について、腐食状況等工されていたをスケッチ、写真撮影し、寸法を簡■ 調査結果堰表面観察および堰断面観察易測定した。代表例として、越流結果より、竣工時の構造と現状は部上流法先の木杭断面の腐食状

本業務で収集した資料（表1）を変わりなく維持されていた。また、況を写真3に示す。越流部上流法

基に、固定堰の工事変遷を整理しこれまで被災等で工事を繰り返し先の木杭（径12cm）
表面は、黒った（表2）。大正11年の竣工後、機能を維持するために補修工事が繰返し実施され、現状の構造となった。

11月23日には新可動堰が通水し、ここでは、歴史的構造物の貴重表面の堆積土砂を撤去・洗浄し旧可動堰から洪水を安全に流すな知見が得られたため、その結果た後、堰表面を目視観察し、スケッ役割が受け継がれた。

を報告する。

チ、写真で整理した。表面の材質た流量を確保する施設であり、洗今回紹介する固定堰は、可動堰堰、可動堰、固定堰、床固・床留群の新設に合わせて撤去された施■ 調査概要① 越流部上流側に石と間詰めから構成される。当初の大河津設である。この固定堰は、旧可動● 調査項目

コンクリートが使用されてい分水路は、明治42年に本格的な堰が建設される以前に陥没崩壊工事が始まり、昭和6年に現在のした自在堰と同時（大正11年）にの構造、工事変遷の把握② 越流部天端部のコンクリート形となった。

建設された。現存する大河津分水② 堰表面観察：表面構造の把握

表面に磨耗、骨材露出、欠損の中では最も古く、竣工後90年以③ 堰断面観察：断面構造の把握が確認された上経過している施設である。

④ 木杭、鋼矢板観察：材料劣化

大河津分水の完成により、年平
均2〜3回発生していた越後平野の水害は激減し、越後平野は目覚ま

本プロジェクトは、北陸地方整しい発展を遂げた。例えば、
平成

備局信濃川河川事務所からの発23年7月に起こった新潟福島豪雨

注業務であり、固定堰の構造や使では、上流からの洪水を日本海へ用材料について、把握・記録する

流し、下流域の洪水の影響を最小観点から調査を実施した。とほぼ同様の構造および材料がまれていた② 水 叩 補 足 部4区 間目は 表 面● 堰の構造大河津分水は信濃川の洪水を行ってきたが、残された工事記録

名称を図1に示す。固定堰は表面● 固定堰の工事変遷■ はじめに① 帯工の固定に木杭が埋め込

表1

固定堰に関する収集資料

発行機関
既往資料
内務省新潟土木出張所「信濃川補修工事 概要」「信濃川大河津自在堰の破壊と補修工事について」 建設省信濃川工事事務所
建設省長岡工事事務所「信濃川大河津分水誌（第 2 集）（第 2 集別冊）、」
建設省信濃川工事事務所「固定堰災害復旧工事設計書」【平面図凡例】：堰表面観察：堰断面観察：コア観察：木杭・鋼矢板観察：鋼矢板板厚測定

および変状の概要を以下に示す。

① 既往資料収集・整理：固定堰⑤ コア目視観察： コンクリート状態把握⑥ 室内試験：コンクリート性状把握

右岸側
魚道

水叩補足部

タイプA 75.0m

水叩部

魚道から37mた（写真2左）

越流部

タイプB 105.0m

5m幅
魚道から27m

下流側

5m幅③ 水叩部はコンクリート張工で把握あった（写真2右）

発行年月
昭和12年 8月
昭和 29年 6月
昭和 44 年 3月
昭和 53年10月

魚道から102m
タイプC 100.0m

堰撤去に併せ、堰断面を平滑に形成し、目視観察を実施し、使用材料や寸法をスケッチ、写真にて整理した。堰断面の特徴を以下に限に止めたことは記憶に新しい。

示す。また、代表例として、越流部

一方で大河津分水は、これまでの堰断面観察結果を表3に示す。

5m幅

タイプB
41.0m

魚道から230m

上流側にも災害や経年劣化により、分水路の機能を維持するための維持

表2工事や補修工事が繰返し実施さ年代
大正11年
昭和 3 年れてきた。

新可動堰

既に、洗堰は平成4年から改築され平成12年に新洗堰として完成している。また、昭和6年に完成した可動堰についても、基礎部分の空洞化などの老朽化が進み、安全固定堰性が低下したため、洪水に耐えう旧可動堰

る新たな可動堰が必要となり、平成15年度から新可動堰の建設事
業がスタートしている。平成24年046

Civil Engineering Consultant

VOL.261 October 2013

大河津分水路写真1 大河津分水路固定堰（平成22年5月31日撮影）

魚道から300m
左岸側
変遷
工事概要
固定堰竣工 ・固定堰竣工
固定堰補強 【越流部下流法先】
工事
・5m 鋼矢板打ち込み、鋼矢板上部への被覆コ 図1 固定堰の調査位置および部位名称
ンクリート施工【水叩補足部】
・捨石留として帯工（床留杭として木杭埋め込み）施工
・1〜3 区間目は割石と間詰コンクリート施工
・4 区間目はじゃかご工の上に被覆コンクリート施工
・最下流部に10m の鋼矢板打ち込み後、鉄筋にて床留杭と緊碇
昭和 43 年 固定堰維持 【水叩部】
修繕工事
・旧コンクリート上に鉄筋コンクリート施工
昭和 53 年 水叩補足部 【水叩補足部】
補修
・3 区間目のコンクリート張工
昭和 57年 固定堰災害 【水叩補足部】
・タイプA（施工延長75m）の1区間目、2 区間目復旧工事のコンクリート張工・タイプC（施工延長100m）の 2 区間目のコンクリート張工
写真2 越流部（左）と水叩き部（右）の表面状況（タイプB）

固定堰の工事変遷

Civil Engineering Consultant

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大河津分水路固定堰断面観察結果（タイプB、越流部）

合推定を実施した。配合推定に部位

越流部
10300

1800

4000

石＋間詰コンクリート（厚さ40cm）
玉石＋土（厚さ45cm）
石＋間詰コンクリート（厚さ45cm）
割石＋土（厚さ60cm）

粘土（厚さ不明）
コンクリート（厚さ285cm）
末口12cm
末口18cm

断面全景

越流部下流法先

越流部下流

越流部天端部

越流部天端部

越流部上流

越流部上流法先状況写真

・被覆コンクリート（厚さ50cm）
・径12cmの木杭・鋼矢板（8cm×35cm）

・石＋間詰めコンクリート（厚さ45cm）
・割石＋土（厚さ60cm）、粘土・コンクリート底部に径18cmの木杭・コンクリート施工高さ285cm
・フーチング部でリフト割り跡有・石＋間詰コンクリート（厚さ40cm）・玉石＋土（厚さ45cm）

・木杭径12cm● 圧縮強度と割裂引張強度試験

あたり、既往資料からコンクリート採取したコアに対して、圧縮強ただし、単位セメント量が現在に火山灰が使用されていることを度・割 裂 引 張 強 度 試 験（ JIS Aの使用状況より少ない中で、無筋確認した。火山灰が使用された目

1107、JIS A 1113）を実施した。結コンクリートとしては十分な強度を的は、当時高価だったセメントの果を図2に示す。図中の凡例は「堰有していた。

代替やポゾラン反応を期待したものタイプ（A、B、C）－採取箇所（気のと推察される。

中、水中）－圧縮用コア」を意味する。なお、コアの気中部と水中部

本稿では、可動堰の新設に併せメント 量 は 205kg/m 3 、水 量 はの境界は、国交省テレメータ水位て撤去される大河津分水路固定堰

122kg/m 3 、骨材量は2,140kg/m 3 、を参考とした。コア試料の圧縮強の記録保存調査結果を整理した。

水セメント比は59.5％であった。

度は、16.1〜24.6N/mm2の範囲の調査結果より、過去の記録資料

2007年制定コンクリート標準示

強度を示し、コア試料の引張強度とほぼ同様の材料、形状、工法に方書「施工編」では、粗骨材の最は、1.4〜2.6N/mm2の値を示した。

より施工されていることが確認でき大寸法が40mmの場合、単位水量

図2より、タイプA、Bでは、気中た。また、実際の断面構成や材料は145〜165kg/m3、単位セメント量部より水中部の圧縮強度、引張強を写真に記録し、物性を確認できは250kg/m3 以上を推奨値で示して度が大きい傾向を示した。これたことは、貴重な知見となった。

いる。固定堰の配合推定結果は

は、常時水中にあることで乾燥か時代の流れの中で、構造物が劣コンクリート標準示方書の推奨値ら守られ、十分に水和反応が進ん化・衰退し姿を消していくことは避に対し、水量とセメント量がともにだと考えられる。また、タイプA、Bけられないことであるが、先人た小さな値となった。

よりタイプCの供試体強度が大きちが残した貴重な技術・知恵は継単位水量が小さいことは、乾燥い傾向が確認された。これは、施承していく必要があると考える。

収縮の低減に寄与するため問題

工年代は同じであることから、当ではないが、セメント量が小さいこ時の現場打ちコンクリートに起因る環境にあることが考えられる。とは、材料分離を生じやすくさせ、する粗骨材や空隙の偏り、突固めされなかった。

● コンクリートの性状

豆板や未充填といった不具合発不良等によるバラツキが原因であコア目視観察

生の要因となりうる。しかし、これした結果、断面のほぼ中央に直コアマシーンで採取したコアをはポンプ車を使用した現代の問径5〜6cmの健全部（変色なし）が目視観察し、寸法や性状を写真に題である。ポンプ車の無かった時確認された。施工当初から設置とりまとめ、堰内部のコンクリート代はスランプを小さくし、人力で突されている越流部上流法先の木の状態を把握した。越流部天端き固めながら施工した（写真5）。

杭は約90年経過しているが、内部部のコア目視観察結果の概要をそのため、セメント量が小さいことは健全な状態を保っていることが以下に示す。

鋼 矢 板 の 腐 食 状 況を 表4に 示

大 きな 石（約 20cm）が 混 在す。鋼矢板の腐食状況は深度が（写真4）しており、ジャンカが浅いほど腐食しており、深度が深確認されるコアもあった。

くなるとほとんど腐食していなか② 粗骨材は、玉石を使用していった。また、超音波による板厚測

局所的にジャンカによる空洞が既往資料では、板厚の記載が確認されたが、大規模なものはななかったため不明であるが、これく、現状でもセメントペーストと骨は腐食が軽微な地中の板厚を健材の付着は良好であった。
固定堰のコンクリートの性状をいた。地表面に近い箇所が腐食把握するために、採取したコアをする要因は、地表面が酸素と接す用いて、セメント協会法に基づき配Civil Engineering Consultant

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最下流部の鋼矢板（H120mm×W400mm×L9900mm）
鋼矢板
超音波にの地表よる板厚
表面腐食状況
からの計測結果
深度（平均）かったと考えられる。
骨材については、現代では約

写真4 コンクリート材料の玉石と割石1,700〜1,900kg/m3が使用されていほど大きい。この結果はコアの目
0.1m

8.8mm

視観察を実施した際、骨材量の多さを確認したことと一致する。
以上、セメントが高価な時代で腐食大あったことを背景に、セメントの代替として火山灰を使用することや、9.8m

10.0mm

セメント量を少なくするために割石を混入し骨材量を多くするなど、多腐食軽微

くの工夫が確認できた。

写真5 タコ木を用いた明治時代のコンクリー
ト打設状況
3.525.0る（セメント会社配合表より）が、この固定堰の使用骨材は約200kg/m3

コンクリートの配合推定の板厚は8.8mmで1.2mm減厚して048

鋼矢板腐食状況（昭和3年施工）

た（写真4）。

定を実施した結果も併せて示す。

全板厚（10.0mm）とすると、地表面

表4＜写真出典＞
図1、写真1 信濃川河川事務所
写真5 『ひび割れのないコンクリートのつくり方（実戦編）』
日経アーキテクチャ p25 2008.12

で材料分離が生じる可能性は低3.020.0
圧縮強度（N/mm 2）① 全体的に粗骨材の量が多く、確認できた。

写真3 木杭腐食状況（大正13年施工）■ おわりに

分析結果は、火山灰を含むセぽく変色しているが、腐食は確認
木杭を輪切りにして断面を観察ると考えられる。

2.515.02.01.510.0

引張強度(N/mm 2)

表3

圧縮強度
引張強度

1.0
5.00.50.00.0
A-気-圧 A-水-圧 B-気-圧 B-水-圧 C-気-圧 C-水-圧

図2 圧縮強度と引張強度の結果比較

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