開水路補修工法の追跡調査結果の分析および今後の課題
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水土の知 : 農業農村工学会誌 : journal of the Japanese Society of Irrigation, Drainageand Rural Engineering
18822770
長谷川,雄基谷村,成山本,昌宏
高橋,慶吉
佐藤,周之長束,勇農業農村工学会
88巻6号
p. 475-478
2020年6月

農林水産省 農林水産技術会議事務局筑波産学連携支援センター
Tsukuba Business-Academia Cooperation Support Center, Agriculture, Forestry and Fisheries Research Council
Secretariat

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報文小特集農業水利施設の補修工法選定上の課題ー。

1
9開水路補修工法の追跡調査結果の分析および今後の課題
ForthcomingC
hallengesandAnalysisofFollow‑upSurveyResultsonRepairingMethodo
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長谷川雄基＊(HASEGAWAYuki)

成＊
＊

谷村

山本昌宏＊＊(TAN/MURANaru)(YAMAMOTOMasahiro)

高橋慶吉＊＊

佐藤周之＊＊＊

長束・勇＊＊＊＊

(TA
K
A
HAS
H
IKeikichi)(SATOShushi)

I. はじめに農棄水利施設のストックマネジメントや対策工法の重要性が強く認識されはじめたのは，今から 10 15(NATSUKAlsamu)や追跡調査方法の確立などの今後の課題について考察した。

II. 調査対象とした開水路補修工法の概要

年ほど前のことである。当初，開水路の補修工法とし本調査の対象現場は，四国地方に位置する比較的小ては，一般の土木構造物や下水道施設で実績のあった規模な支線農業用開水路が大半を占めており，県営事多種多様な工法が試行錯誤的に適用されていた。この業や団体営事業で造成および補修工事が実施されたも間，農林水産省をはじめとする関係機関では，施工事例のである。ほぽすべての開水路が比較的温暖な内陸環に基づくさまざまな手引き・マニュアル類の整備を進境にあり，凍害や塩害などの特殊な自然環境に起因すめており，現在，開水路の表面処理工法では無機系被覆る劣化は生じていないことを確認している。

工法が最も一般的な工法として位置づけられている。

本調査で対象とした無機系被覆工法は，けい酸塩系補修工法の品質確保を目的として，農林水産省では表面含浸材（以下，「含浸材」という）を併用すること

201
5年に「農業水利施設の補修・補強工事に関するを特徴とする複合工法である。高圧洗浄等による下地マニュアル【開水路補修編】（案）」（以下，「マニュア処理後の既設コンクリート躯体表面に含浸材を塗布・ル」という）を発行し，改定を経ながら国営事業を中浸透させることで，躯体内部および無機系被覆材（ポ心に運用されている。マニュアルでは，補修工法の要リマーセメントモルタル，以下「被覆材」という）か求性能およびその評価方法が明示されており，これにら供給されるカルシウム成分等と反応し，主要なセメより発注者は，施工後早期に補修箇所の変状などが生ント水和物である C‑S‑H系結晶と同質の生成物を微じにくい，一定の品質を満足したエ法を採用できる環細空隙に生成する。結果として，既設躯体の緻密化を境が整備されつつある。

図ることができる。本工法の施工手順は，①下地処

くたいリング）についてはその必要性には触れられている

t=5
理②含浸材塗布（既設躯体面），③被覆材塗布 (mm), ④含浸材塗布（被覆面）である。本工法の施工

ものの，具体的な指針は定められていない。これにつ性や耐久性などは，既報に整理している 2).3)0

一方，マニュアルでは，補修後の追跡調査（モニタいて，筆者らは本誌第 82巻第 7号において，無機系

ひび割れ充填工法で使用されたシーリング材は，可被覆工法の追跡調査結果の一例を報告した！）。本報でとう性工ポキシ樹脂系 1種類およびウレタン系弾性は，調査対象を拡大し，同一工法（無機系被覆工法・シーリング材 2種類の計 3種類の製品である。

ひび割れ充填工法）による補修工事が実施されたコン
クリート製開水路 73現場（総面積約 42,000m
2, 総延長約 22,000m, 補修後の経過年数 0 12年）の追跡

I
II. 追跡調査結果の整理
1. 追跡調査の方法て整理した。これを通して，現在最も多用されている追跡調査の方法としては， 目視検査・打音検査を主とした簡易調査や，既報 I)のような詳細調査が挙げら

無機系被覆工法・ひび割れ充填工法の施工上の留意点れる。本調査では，すべての現場において目視検査と打調査を行い，補修箇所の健全性および変状事例につい＊香川高等専門学校＊＊水路補修改修工法研究会.
.
.高知大学教育研究部農学部門.
.
.
.島根大学名誉教授
水土の知88 (6)キ.~海

無機系被覆工法ひび割れ充填工法開水路補修，モニタリング，表面含浸材，シーリング材

475農業農村工学会誌第88巻 第 6号

20

音検査を実施 し，補修箇所の変状の有無を確認した 。

2. 追跡調査の結果

ン系）であるため，紫外線などによる劣化が経年的に進行するためと考えられる 。ただし，補修箇所においまず，無機系被覆工法の追跡調査結果を表ー 1に示す。本報では，補修箇所の変状確認件数を補修面積でて通水性能に重大な影響を及ぽす変状は確認されず，水利用に問題はなかった。

除して百分率表示 した数値を 変状部と定義 した 。 これ

3. 補修箇所における変状事例の分析を経過年数ごとに分けて示す。

本調査より，以下の①〜③の特徴が確認できた 。
①

表ー 1 無機系被覆工法の 追跡調査の結果
経過年数

調査件数

1年未 悩1‑3年4‑6年
7‑9年
10年 以上4192415mり 健全部（％）
補修而梢 (64710,
10017.
5099,8914,07511変状部（％）

1000
09980
997
9998
899.
80

全体的に被覆材には，ひび割れ，浮き，摩耗等の変状は少なく，良好な状態であるケ ースが多い。

0.
00020021012020②

時間経過に伴いシ ーリ ング材の劣化が頻発する 。

③

経年劣化により弾性が低下したシーリング材近接部の被覆材に変状が生じるケ ースが多い。
① について考察すると，調査を通して，被覆材自体のひび割れは施工面積全体の微小であり， さらに摩耗
表ー 1より ，無機系被覆工法における変状部は，経過をはじめとする劣化による変状が生じている事例はみ年数にかかわらず 1%未満であり，補修箇所のほとんられなかった。本補修工法は，マ ニュアルで示されるどは健全に保たれていることがわかる 。 これは，比較各種試験を通して，無機系被覆工法に要求される性能的早期に変状が発生した箇所以外は健全に保たれておをすべて満足 していることが確認できている 。 また，り，経年に伴う新たな変状が起きにくい傾向が現れて実環境下の被覆材の中性化 や摩耗を調査 した既往研
究 1).4).5)を参照すると，寒冷地の凍害などのケ ースを除いると考えられる 。
無機系被覆工法の調査結果を詳細に分析するため

き，被覆材自体の劣化が問題になることは少ないといに，無機系被覆工法の補修箇所に発生した変状の分類

える 。 このことから，対象とする工法がマニュアルにを行った。結果を表ー2に示す。

則った要求性能を満足していれば，被覆材の材料そのものについては，補修工法の標準的な 耐用 年数とされ

表ー 2 無機系被覆工法に発生した変状の分類
ひび割れ等

名称
発生部位

割合（％ ）

る20年の期間において大きな変状は生 じに くいと推

I
庶耗

浮き等

ひび割れ充填

ひび割れ充填工

ひび割 れ 充 填

工法の近接部法の近接 部以 外工法の 近 接 部

67.
119.
713.
2

察される 。加えて ，補修後に生じた微細ひび割れの多くは自閉 していることが確認された 。 これについて

0.
0は，本工法の特徴である，含浸材のひび割れ補修効果 6)が発揮された可能性がある 。

表ー2より，無機系被覆工法に発生 した変状は，ひび② と③ について考察すると，補修後の年数の経過に割れ等が約 90%, ひび割れ充填工法近接部の浮き等伴い，既設躯体のひび割れや目 地の処理で使用 したが約 10%であり，ひび割れの大半は，ひび割れ充填工

シーリ ング材が劣化する傾向が確認された 。調査を通法の近接部でみられた。 1
0年以上経過後も喫水線のして，施工後早期は全体的に良好な状態であるが，上部と下部で大きな外観の相違はなく，ほとんど摩耗徐々に痩せや割れの発生が目立つようになった。の発生がないことが確認された。

被覆材と 比較 して，紫外線の影響等を諷＜琴ける

次に，ひび割れ充填工法の追跡調査結果を表ー
3にシーリ ング材は劣化の進行が早い 。 これに起因すると示す。表中の変状部の算出方法は，先述と 同様であ考えらえる， 写真ー 1のようなシ ーリ ング材近接部にる。ひび割れ充填工法においても，補修面積におけるおける被覆材のひび割れや浮きが確認されるこ とが多変状は微小であ った。 しかし ，無機系被覆工法とは異なり，経年に伴い変状部が増加する傾向が確認された。 これは，使用材料が有機系（エポキシ系 ・ウレタ
表ー3 ひび割れ充填工法の追跡調査の結果
経過年数

調 査件 数1年 未 瀾
1‑3年
4‑6年
7‑9年
10年 以 上419241511mり 健全部 （％）
補修面梢 (64710,10017.
5099,
8914,075100.
00999899.
9399909988

変状部 （％）

000002007
010012

写真ー1 シーリング材近接部におけるひび割れと浮き
476Water,LandandEnviron.E
ng.Jun.2020

報文：開水路補修工法の追跡調査結果の分析および今後の課題

2
1

かった。これは，夏季の高温時に躯体コンクリートが膨義務づけられており，消耗したパーツを適宜交換する

張し，ひび割れ幅・目地幅が狭くなる際に，経年劣化に0年以上，快適かつ安全に利用すことで，購入から 1より弾性が低下して硬くなったシーリング材に，被覆ることができる。これを開水路の補修工法に置き替え材が押されたことによる影響や，充填箇所から枝分かると，定期的な追跡調査を行い，劣化したシーリングれしたひび割れの動きによる影響などが考えられる。

材については適宜交換することが適切な水路の維持I
V. 無機系被覆工法・ひび割れ充填工法の適用における課題管理と考えられる。
ストックマネジメントは，新設の水利施設に対して適時適切な調査診断・対策工法を実施していくこと

1. 施工時やメンテナンスで留意すべき事項の結果を踏まえ，無機系被覆工法・ひび割れ充填工法の施工時やメンテナンス（維持管理）において留意すべき事項を整理する。まず，無機系被覆工法に識を持つことが重要である。特に，ひび割れ充填工法

存躯体との一体化性が高く，被覆ついて，被覆材は，既iに使用するシーリング材については，耐用年数に関す材の浮きや剥離などが生じるケースは少ない。また，る規格がなく，比較的早期に劣化することを前提とし既存躯体よりも圧縮強度が大きく緻密であるため，摩て，補修した開水路全体の維持管理に対するストック

耗による影響もほとんど確認されず，補修箇所の大半マネジメントのサイクルを回していくことが必要である。

m.

で，長寿命化を目指すものである。補修工事においても，マニュアルで補修効果が期待される期間，一切のメンテナンスなしに運用できるものではないという認

2. 追跡調査の方法に関する一考察

0年以上経過後も良好な状態が保持されていた。
は， 1
一方，被覆材のひび割れ追従性は低いため，特に変本調査結果を踏まえると，無機系被覆工法・ひび割動幅が大きいひび割れの処理が問題となる。変動幅のれ充填工法の追跡調査では特にシーリング材の劣化大きいひび割れはひび割れ充填工法で処理すべきであ把握に主眼をおいた定期的な調査が必要となる。そのり，このようなひび割れを見落とさないように留意す上で， 日常管理や定期点検時に被覆材に顕著な変状がることで，被覆材に発生するひび割れを低減でき，品確認された場合には現地試験による詳細調査1) を行質向上につながると考える。そのためには，高圧洗浄

うのが効果的であると考えられる。

等による下地処理後の事前調査時に， 目地と目地の中被覆材に生じるひび割れの防止という観点からは，間付近，管周り，暗渠部など他の構造体との接合部，補修工事前の既設躯体の事前調査が鍵となる。これに嵩上げ部との打継目など，変動幅が大きいひび割れが加えて，補修工事後の完了検査において，各種性能の発生しやすい箇所の入念な調査が必要である。

初期値の取得を考慮すると，表—4 のような追跡調査

次に，ひび割れに充填するシーリング材の劣化およ
びそれに付随した被覆材の変状については，本調査結の方法や時期が想定できる。ただし，この追跡調査の方法や時期は，本調査結果や既報2)を踏まえた一例に果から，シーリング材は無機系被覆工法なと：の表面処過ぎず，施設の供用環境や社会的重要度に応じて最適理工法と比較して早期に劣化するものであるという認な方法を検討していく必要がある。

識を持つことが必要である。

V. まとめと今後の展望

つまり，ひび割れ充填工法を適用した場合は，シーリング材の定期的な交換が必要であることを認識し，本報では，同一の補修工法で施工された計 7
3現場管理者による直営施工，あるいは受注者による補修後の追跡調査結果を整理し，施工やメンテナンスにおいのアフターサービスなどを含めた維持管理計画を考えて留意すべき課題をまとめた。なお，本報で対象としなければならない。一例として， 自動車のメンテナン

た無機系被覆工法は含浸材と被覆材を併用した複合エスについて考える。自動車は，法令で定期的な検査が法であり，これが変状の抑制にどの程度の効果を発揮

表—4

無機系被覆工法・ひび割れ充填工法の追跡調査の評価項目と調査時期の一例

評価項目

水土の知

88 (6)

試験方法測定機材等

変状の有無

目視

浮き
シーリング材の弾性中性化抑止性

打音
触診・硬度計等
コアビット法4)等

付着性
耐摩耗性，表面粗さ（通水性）
一体化性

建研式等
レーザー変位計等
テストハンマー

緻密性（物質侵入抵抗性）

表層透気試験．表面吸水試験等

調査時期
事前調査

0既設躯体0既設躯体
0既設躯体
0既設躯体
0既設躯体
0既設躯体0既設躯体完了検査

定期調究詳細調査゜゜゜゜゜゜゜゜゜゜゜

0初期値
0初期値
0初期値
0初期値

47722

農 業 農 村 工 学 会 誌 第 88巻 第 6号

しているのかは今後検証が必要である 。
本報では変状部の表示を，補修面積における変状確認件数の百分率とした 。 また，ひび割れ充填工法の変状部を算出するに当たり ，充填工法の施工総延長およ略 歴長谷川雄基 （正会員）
1987年 静 岡 県 に 生 ま れ る
2013年 高知大学大学院修了
2016年 愛媛大学大学院連合股学研究科修了
香 川高等専門学校助教

びひび割れの総延長を測定するのは現実的に困難で現在に 至るあったため，無機系被覆工法の施工面積全体における変状確認件数 とした。今後健全部と変状部を評価す谷村るための統一的な指標の構築が必要と考える 。
本調査で確認された傾向として，水路背面が道路側

成 （正会員 ）1972年 宮 崎 県 に 生 ま れ る
2007年 （株）アストン
2008年 水路補修改修工法研究会事務局に位置する側壁よりも，背面土がない圃場側で変状の現在に至る発生率が高い傾向があった 。これは，道路側は路盤・路床の締固めにより躯体の動きが抑制されたことなどが一因と考えられるが，今後このような特徴を分析する

山本昌宏

1963年 東京都に生まれる
2001年 （株）アス トン
I2008年 水路補修改修工法研究会事務局

ための細かな分類・分析を継続していく予定である 。
引用文献
1) 長谷川雄基，谷村

現在に至る

成，田中基博，高橋慶吉， 佐藤周之：無機系表面被覆材に よる開水路補修工事の追跡調査と性能評

2(7), pp.23‑26 (2014)
価，水土の知 8

高橋慶吉

1958
年愛媛県に生まれる
198
1年 大 阪 産業大学卒業（株）総合開発 （旧開発コンクリート （株））
200
8年 水路補修改修工法研究会事務局

2) 谷 村 成 長 谷川雄基，上野和広，佐藤周之，長束勇：農業用水路におけるけい酸塩系表面含浸工法の 施工性お よび
施工上の留意点，平成 29年度農業農村工学会大会講演会
講演要旨集， pp.568‑569 (2017)現在に至る3) 長谷川雄基，上野和広，佐藤周之，長束 勇：けい酸塩系表面含浸材と無機系被覆材との複合工法における基礎特性の評 価 平 成 29年度農業農村工学会大会講演会講演要旨集，

pp.57
4‑575 (2017)4) 川遥翔平，浅野 勇 森 充 広，川上昭彦 ：供用中の無機系佐 藤 周 之 （正会員）
1972年 熊本県に生まれる
1995年 烏取大学農学部卒業
2005年 高知大学教育研究部農学部門准教授
現在に至る

表面被覆工の中性化深さのば らつき，農業農村工学会論文集304,pp.
II̲l7‑II̲
23(2017)5) 浅 野 勇 ， 渡 嘉 敷 勝 ， 森 充 広 ， 西 原 正 彦 ：無機系被覆工6(2),の摩耗深さ測定手法，コンクリ ート 工学年次論文集 3pp.
1321‑1326(2014)

6) 浅野純平，長谷川雄 基 ， 松 本 拓 ， 山 本 昌宏，谷村 成，高橋慶吉，佐藤周之：けい酸塩系表面含浸材によるひび割れ
か ら の 透 水 抑 制 効 果 平 成 28年度農業農村工学会大会講長束勇 （正会貝 ）
1951年
1974年
2004年
2017年

滋賀県に生まれる京都大学晟学部卒業
島根大学生物資源科学部
島根大学名抒教授
現在に至る

演会講演要旨集， pp.783‑784 (2016)〔2020.
4.
21.受理〕

478W
ater,LandandEnviron.Eng.J
un.2020

（小特集⑤）
開水路補修工法の追跡調査結果の分析および今後の課題
長谷川雄基・谷村成・山本昌宏

高橋慶吉•佐藤周之•長束勇

本報では，同一補修工法で施工された計 73現場の無機系被覆工法・ひび割れ充填工法の追跡調査結果を整理し，施工やメンテナンスにおいて留意すべき課題をまとめた。追跡調査の結果から，無機系被覆工法では，全体的に被覆材のひび割れ，浮き，摩耗等の変状は少なく，良好な状態であるケースが多いことが確認された。一方，ひび割れ充填工法においては，補修後の時間経過に伴いシーリング材の劣化が頻発することが確認された。また，経年劣化により弾性が低下したシーリング材近接部では，被覆材のひび割れや浮き等の変状が生じるケースが多いことがわかった。
（水土の知 88‑6,pp.
19‑22,2020)
気~1ド

無機系被覆工法ひび割れ充填工法開水路補修．モニタ
リング．表面含浸材．シーリング材

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