沿岸技術研究センター論文集 No.9（2009）

PC マクラギの港湾構造物への再利用について
納見昭広*・白井博己**・柴田鋼三**** 前（財）沿岸技術研究センター

企画部 主任研究員** （財）沿岸技術研究センター
*** 前

国土交通省

中部地方整備局

調査役

港湾空港部

海洋環境・技術課長

循環型社会を構築するに当たって，建設産業も先進的にリサイクル推進に取り組むことが重要である．循環型社会の形成に向け，３R（リデュース，リユース，リサイク
ル）に率先した取り組みの一環として，PCマクラギ（リユース材）を港湾構造物及び海域環境創造等で建設資材として再使用するにあたっての技術的検討及び実用化に向けた方策について報告する．
キーワード : 臨海道路 建設副産物 リサイクル マクラギ リサイクルシステム

1. はじめに
東海道新幹線は開通しておよそ 40 年が経過し，施設の老朽化のため，平成 19 年度より PC マクラギの取替えを行っている．発生した PC マクラギは，｢建設工事に係る資材の再資源化等に関する法律｣に基づき，分別解体および再資源化等を実施しているが，取替予定の PC マクラギは 160 万本にもなり，現姿での活用リユースが望まれている．
本文は，中部地方整備局の発注により，PC マクラギの港湾構造物等への材料としての活用の有効性を確認し，実用化に向けた方策を検討した結果である．

ラス繊維強化プラスチック発泡マクラギ）などがある．
また，使用する場所により，並マクラギ，橋マクラギ，継目マクラギ，分岐マクラギなどがあり，それぞれ厚みや幅，長さが異なる．
PC マクラギについては,日本では国鉄の鉄道技術研究所（現鉄道総合技術研究所）で研究が始まり，1951（昭和 26）年に実用化された．なお，PC マクラギはプレテンション式※ マクラギとポストテンション式※ マクラギがあり，JR 東海では，６：４の割合で採用されている．
両者はマクラギの長さについて50mm程度の差があること以外は，大きな違いはない．

2. PC マクラギとは
2.1

マクラギの役割

マクラギは，レールを定められた間隔に固定すると共に，レールに加わる列車からの荷重を道床内に広く分散させ伝達する役目を持っている．
国鉄／JR の場合，マクラギの配置本数は線路の等級ごとに定められており，25m あたりに新幹線では 43 本，１級線では 44 本，２級線と３級線では 39 本，４級線では37 本となっている．

2.2

マクラギの種類

マクラギの種類を材質で分類すると，木マクラギ，鉄マクラギ，鉄筋コンクリートマクラギ，プレストレスト
コンクリートマクラギ（PC マクラギ），合成マクラギ（ガ材 質

木マクラギ
鉄マクラギ
鉄筋コンクリートマクラギ
プレストレストコンクリートマクラギ（本調査対象）（鉄道博物館ホームページより）

写真-1 奥：新幹線の PC マクラギ 手前：在来線のマクラギ

3. PC マクラギ活用における法的課題
3.1

活用の形態

現在，撤去後の PC マクラギは，「廃棄物の処理および清掃に関する法律（廃棄物処理法）」「建設工事に係わる資材の再資源化等に関する法律（建設リサイクル法）」に基づいて，適切に運搬，保管，リサイクルされている．
このリサイクルは，PC マクラギを破砕し骨材等を取り出して活用する形態であり，「再生利用」に相当する．
PC マクラギは強度や耐久性を有する資材であることから，粉砕せず現姿のまま活用できることが望ましく，港湾等においても現姿のままの活用が可能であるかの検討を行った．この利用形態は「再利用（リユース）」である．

合成まくら木図-1 マクラギの種類― 65 ―

沿岸技術研究センター論文集 No.9（2009）3.2

廃棄物処理法との関連

5.1

廃棄物処理法は「廃棄物」の取り扱いを規制する法律である．したがって，撤去した PC マクラギが「廃棄物」ではなく，有価物であると見なされる場合は，この法律の規制を受けない．一方，「廃棄物」とみなされる場合は，たとえば，次のような課題がある．
・運搬，保管等の取り扱いに廃棄物処理法の規制がかかる．
・護岸の裏込石や道路の路盤材などの利用形態は不法な埋立処分とみなされる可能性がある．

5.2廃棄物処理法は「廃棄物」を次のように定義している．
＜廃棄物の定義＞
ごみ，粗大ごみ，燃え殻，汚泥，ふん尿，廃油，廃酸，廃アルカリ，動物の死体その他の汚物又は不要物であって，固形状又は液状のもの（放射性物質及びこれによって汚染された物を除く．
）をいう．一方，廃棄物処理法は，有価物の定義をしていない．上の廃棄物の定義から類推すれば，不要物でなければ，有価物と解釈できると考えられる．一方，不要物の定義も必ずしも明確なものではなく，次のような解釈例がある．
最高裁の判例における「不要物」の解釈例「不要物」とは，自ら利用し又は他人に有償で譲渡することができないために事業者にとって不要となった物をいい，これに該当するか否かは，その物の性状，排出の状況，通常の取扱い形態，取引価値の有無及び事業者の意思等を総合的に勘案して決するのが相当である．

5.3 活用案の分類

4. 環境等への影響の検討
概要

線路から撤去したマクラギにはほこり等で汚れを生じているものがある．また，レールを取り付けるボルト孔部には油が付着している．ほこりや油の付着量は少量であるため，PC マクラギを陸上の道路等で活用する場合は，問題になることは少ないと考えられる．一方，海域では，付着油を対策無しで活用すると海水を汚染する可能性がある．油の除去としてはいろいろな洗浄方法がある．また，ボルト孔部分に栓をして，油を封じ込む方策も考えられる．このように，対策は各種考えられるが，ここでは，超高圧ジェットによる方法で洗浄試験を実施し，洗浄手間や洗浄後のマクラギによる水環境への影響について検討した結果，マクラギの洗浄の有無にかかわらず，マクラギを浸潤させた浸潤水の表面に小さな油膜が確認されたが，別途ラボで実施した浸潤水の水質検査では，マクラギの洗浄の有無にかかわらず油分は測定限界以下であった．

5. 活用案の分類と検討ケースの選定

概略評価

それぞれの活用案の特徴を把握するために次のような評価基準を設けて概略評価した．
･環境性：PCマクラギの油分・さび等の影響が課題となる案･構造安定性：
外力評価⇒活用の具体化で外力の設定が必要と考えられる案
応力評価⇒活用に当り，マクラギの応力評価法の設定が必要な案
材料強度⇒活用にあたり，マクラギの材料強度の確認が重要になる案･施工性：
作業改善⇒設置作業の工夫，改善，作業地具の考案などが課題になる案
治具開発⇒治具開発に専門的な検討が必要な案･その他：景観，乗り心地，消波機能などの評価が必要な
案･特許権：特許や実用新案が認定されている･活用予測：活用機会⇒需要の機会の大きさを評価
規模／回⇒使用本数の大小

3.3 法や行政での「不要物」「有価物」のとらえ方

4.1

概要

PC マクラギの活用案について，抽出されたアイデアを取りまとめ，分類と概略評価を行った．次に，抽出案の中から，詳細な技術・コストを検討するケースを選定した．

PC マクラギの活用の促進を目的とし，これまでに抽出した活用案を次のように分類した.
大区分：港湾構造物かそれ以外かの２種類に分類.
中区分：構造部材として使うかボリュームを補う資材として使うかの２種類に分類.
小区分：下記の６種類の工種に分類.
① 護岸，防波堤，土留め壁等 ② 舗装工 ③ 付属工（エプロンや敷地境界） ④ 消波工 ⑤ 捨石工・裏込め工 ⑥ その他
5.4 検討ケースの選定（選定における基本的考え方）
1)大区分から港湾構造物に関連する案から選ぶ．ここでは，港湾構造物での活用をテーマとしているため，漁場施設としての活用案は対象から除外する．
2)中区分の構造部材としての利用案から２案以上，資材としての利用案から２案以上を選ぶ．
3)小区分の各工種の中から１案程度選ぶ．
選定ケースは次の視点から見て，なるべく多くの視点に該当する案を選ぶこととする．
Ⅰ．PC マクラギの保有性能である部材強度（硬さ），形状（長さ，太さ，重さ）などをなるべくそのまま活かせること．

－ 66 ―

沿岸技術研究センター論文集 No.9（2009）

構造物の名称標準施工案の施工費(円）

工事費算定の単位・マクラギの設置方法→補助鋼材を・打設したH形杭の杭間にマク・水産増養殖施設などから離用いるなどの工夫が考えられる.
・自立式鋼矢板工法によラギを挿入し,横矢板の機能をれた地域なら,簡単な洗浄処理 2,886,000
5,640,000
・吸出し対策→裏込石と防砂シートる護岸とした.
期待して護岸を構築する案.
のみで対応可能である.
による対策がある.

延長 10mイメージ図

マクラギ利活用案の考え方

護岸工

技術的課題と対応策

環境面での配慮事項

マクラギ利活用案のマクラキ活用
施工費
施工費（(円）*円）※

標準施工案の考え方

・地盤改良工法の違い等によ・舗装の下部に埋設されるのり,異なった沈下が発生する箇・実施例がない→実証試験による効で,特にひどい汚れでない限り所にPCマクラギを敷設し,将来果の確認が必要となる.
洗浄は不要である.の沈下差による障害を軽減,防止する案.

551,400

車止め工・岸壁敷のエプロン部の車止 ・車の衝突に対する安全性→車止めめとして活用する案.単体で使 マニュアルに準じた設計とする.
用し,市販の車止めに準じた設 ・係船索の損傷対策→コーナー部に置方法.
丸みを作る.

・エプロン部での利用であるので,簡単な洗浄のみで対応可能.ただし,景観に配慮した色彩が望ましい.

176,000

・港湾における標準工法で設置する.

344,000

延長 10m障壁工・ソーラス条約で展開中の「障壁工（進入防止工）」の ・車の衝突時の構造体の安定性→衝うち,車両進入防止工として用 突荷重を想定した強度にする.
いる案.

・空港や港湾の陸上部の敷地境界での活用であり,簡単な洗浄のみで対応可能.ただし,景観に配慮した色彩が望ましい.

211,000

・障壁工を方塊ブロックで築造する.

309,000

延長 10m

縁石工

・道路歩車道境界部L型側溝上に並べれば,PCマクラギの特性 ・PCマクラギ形状特性(幅：端部が広く,中央・一般道路部歩車道境界部で(1本長)を活かして施工性を高 部が狭い,高さ：端部が高く,中央部が低い)から境界法線および天端高は『不揃い』を生 の活用であり,簡単な洗浄処理めることか可能である.
じることになる.境界法線の出入りは,利用箇 のみで対応可能である.
・施工時の据付性を優先した 所に応じての再検討が必要である.
案とした.

・歩車道境界ブロック
64,850 (コンクリ－ト二次製品)を設置する.

74,350

延長 10m

侵入防止工

・港湾･空港施設の外周部に設 法である.1列配置で重量不足の場合は2列に, ・陸上部での利活用であり,簡さらに2段重ねにと増すことで対応可能であ置するフェンスの補助工とし る.
単な洗浄処理のみで対応可能て活用する.
・足場防止対策は内側に設置することで対応 である.

・事後処理工法であるため,掘削が困難なAs舗装で表面処理する工法を選定した.

40,000

延長 10m・人工リーフ,離岸堤,防波堤 ・束ね方→じゃ篭を準用する方法やワイヤー・離岸堤などの法先部の・水産増養殖施設などから離などの基礎地盤の洗掘防止の で束ねる方法などが考えられる.
洗掘防止対策として,捨・束ね材の耐久性→海洋環境での長期耐久性 れた地域なら,簡単な洗浄処理 1,570,0002,220,000
ため,じゃ篭などを用いて複数 確保は困難なので,それを踏まえた設計とす石材をじゃ篭に納めて据のみで対応可能である.
本束ねた形状で活用する案.
えつける.
る.

面積100m2

段差防止工
CDM.工法PD.工法

・PCマクラギの重量,長さを活かした利用方10,000する.

洗掘防止工

・護岸,岸壁,防波堤の基礎捨石や裏込捨石の代替品として用いる案.

捨石工・裏込工・裏込マクラギの土圧特性→常時の安定性は高い.しかし,地震時の土圧については研究が必要.
・投入方法→海面からの直投なら比較的安いが,水中の仕上がりを確保するためには,じゃ篭方式など設置方法の工夫が必要.

・段差防止工として地盤 H鋼敷設改良の工区の境界にH鋼 1,062,000
または鉄板を敷き詰める
鉄板敷設工法とした.
504,900

延長 10m
延長 10m

じゃ篭方式

・水産増養殖施設などから離1,800,000
・通常の捨石の施工法にれた地域なら,簡単な洗浄処理
底開バージ方 よる.
のみで対応可能である.

350,000

体積100m3

式
290,000*マクラギ利活用案の施工費には、マクラギの材料費、洗浄費、輸送費は含まない。

表-1 技術性および施工性検討のまとめ
Ⅱ．多頻度・多量に使われる可能性が高いこと．
Ⅲ．活用事例としてわかりやすく，検討が容易なもの．
Ⅳ．技術課題に対し，専門的・長期的な検討が必要ないこと．
Ⅴ．他の案と類似性があり，検討結果を他の案にも活用できること．
ここでは，選定した活用候補案について，個別案件毎に技術，施工上の課題について詳細に検討を行った．

スタート

標準案の作成と工費算定

利活用案の作成

適応性検討

1)構造安定性の検討
2)課題抽出と対応策策定
3)環境面配慮事項の検討
4)景観面の留意事項
5)その他必要な検討

NO.

技術性評価
YES.

施工性検討

1)施工計画と課題抽出
2)工費算出3)経済性の追求
4)その他必要な検討

NO.

コスト評価
YES.

利活用案の決定

図-2 に検討フロ－図を示す．ただし，コスト評価においては，PC マクラギ活用案では PC マクラギの｢材料費｣は含まないこととした．

6. リサイクルシステムの検討
6.1 経済性の検討（１）検討条件
PC マクラギ活用の実現のためには，次の要件が満たされる必要がある．
1)PC マクラギの活用により工事のコストが従来工法より安くなること．
2)PC マクラギ排出者の負担コストが従来の粉砕処分より安くなること．
3)受入れ，洗浄，保管，搬出等のリサイクルシステムが成り立つこと．
このため，PCマクラギの供給コストの要因分析を行い，活用の経済性について評価を行った．
（図-3 活用事業の成立性検討フロ－参照）
使用済みマクラギは平成21～24年では，年間20,000本程度発生すると予想されるが，このうち中部地区に近い
静岡～栗東地区で発生する10,000本の活用を中心に検討を行った．また，活用ニーズがこれより少ない場合のことを想定して，2,500本，5,000本のケ－ス，およびPCマクラギの発生数，需要数が増加した場合を想定し，年間20,000本の活用のケ－スについても検討を行った．
（２）リサイクルセンター候補地の設定
コスト要因に大きな影響を与える運搬費の分析のため，

図-2 コスト縮減効果の検討フロー図― 67 ―

沿岸技術研究センター論文集 No.9（2009）

スタ－ト①受入れ費用②運搬費用(引取運搬費)

JR東海との協議(設定値：2,900円)

運搬距離
運搬ル－ト
運搬時間の計算対象保守基地の選定

運搬方法･運搬機械の組合せ

リサイクルセンタ－の位置設定

引取運搬費の要因③運搬費用(現地運搬費)

運搬距離
運搬ル－ト
運搬時間の計算

運搬方法･運搬機械の組合せ

消費工事･消費場所の設定

現地運搬費の要因④洗浄費用

洗浄費用の算出

洗浄ランクの設定

洗浄方法の選定

リサイクルセンターはPCマクラギを受入れ，洗浄などの製品化を行い，保管し，需要に応じて港湾整備主体や建設業者に提供する組織体として想定した．リサイクルセンタ
ーが具備すべき要件（保管スペース，荷卸し，積込み，洗浄などに必要なスペース，管理事務所，洗浄水処理施設など）やストック本数を勘案してレイアウト案を作成し，運営コストを算定した．レイアウト案はストック本数1,200本のA案とストック本数2,400本のB案の２ケースを検討した．レイアウトA案は年間取扱本数が2,500本と5,000本の場合に，レイアウトB案は年間取扱本数が10,000本と20,000本の場合に適用する．検討の結果，マクラギ１本当りの運営コストは，表-3のような結果となった．

洗浄費の要因⑤R.センタ－⑤リサイクル運営費用
センター運営費用

表-3 運営コストの検討結果
リサイクルセンタ－の規模･設備の設定

受入れ本数の設定

R.センタ－の位置設定

年間取扱本数R.センタ－運営費の要因

供給コスト：Ａ＝①＋②＋③＋④＋⑤

Ｂ：従来案のコスト(Ａ－Ｂ)＜0のA<Bの場合
場合成立性あり
成立性あり

年間運営コスト⑤マクラギ1 本当りの（本／年）（円／年）

運営コスト（円／本）2,500

A 案（ストック本数1,200）

4,700

5,000

1,176 万円

2,350

10,000B 案（ストック本数2,400）

1,370

20,0001,373 万円

690

図-3 利活用事業の成立性検討フロー
リサイクルセンターの位置をマクラギ引取及び活用現場 6.2 PCマクラギ活用事業の成立性までの運搬が容易である理由により，三河港神野地区，①撤去マクラギ受入れ費用-2,900円／本
四日市港霞ヶ浦地区の２箇所を検討対象として設定した．
②引取運搬費(発生場所～リサイクルセンター)（３）撤去マクラギの受入れ費用
1,490〃
撤去マクラギの受入れ費用(排出者がリサイクルセンタ③現地運搬費(リサイクルセンター～使用現場)ーへ支払うコスト)は，現在の粉砕処分の費用を考慮し，1,240〃
2,900円／本と設定した．
④洗浄費
700〃
（４）引取運搬費，現地運搬費⑤リサイクルセンター運営コスト
1,370〃
引取運搬費は発生基地からリサイクルセンターまでの小計(＝材料費)1,900円／本
運搬費のことであり，リサイクルセンターから近い発生場受入本数が10,000本／年とした場合の経済性の概算結所を優先した．現地運搬費はリサイクルセンターから活用
果を下記に示す．
現場までの運搬費のことである．引取運搬費，現地運搬費
表-4 経済性の概算結果（受入本数 10,000 本/年）
は，運搬方法，積込み，荷卸し，運搬ルートなどを検討しマクラギ活用案
従来工法
コスト差
コ ス ト 材料費込
工種
た．
材料費 (従来案)－(活用案)
計算単位 みの施工 マクラギ活 施工費
材料費(円)
用本数(本) (材料費=0)＋施工費費（５）洗浄費用
護岸工 延長10m 5,640,000
28.0 2,886,000
53,200 2,939,200
2,700,800
41.6
551,400
79,040630,440
431,560
段差防止工 延長10m 1,062,000
PCマクラギの洗浄試験を踏まえて，洗浄の方法やサイク
車止め工 延長10m
344,000
4.2
176,000
7,980
183,980
160,020
ルタイム，洗浄のグレードなどを検討し，洗浄費を推定し障壁工 延長10m
309,000
50.0
211,000
95,000306,000
3,000
縁石工 延長10m
74,4004.2
64,9007,980
72,8801,520
た．陸上設備や裏込材として活用する場合は高圧水でざっ
40,000
4.2
10,0007,980
17,98022,020
侵入防止工 延長10ｍ
555.0 1,570,000 1,054,500 2,624,500-404,500
洗掘防止工 面積100m2 2,220,000と洗う程度の洗浄（ランク１）で良い．一方，水産養殖場
400.0
290,000
760,000 1,050,000-700,000
捨石工 体積100m3 350,000が近接する水域で活用する場合は，油分を十分に除去するために超高圧水の洗浄（ランク２）が求められると考えら
7. 今後の課題
れる．コスト検討の結果，ランク１の洗浄では700円／本，本調査を通じて一定の需要があれば港湾分野においてランク２の洗浄では1,550円／本となった．今回検討した
PCマクラギを有効活用できる可能性があることが判明し活用工種ではランク１の洗浄で良いと考えられるので，洗た．今後は，需給量が確保できる活用可能な工事を調査し,浄費700円／本として経済性の検討を行った．
各工事における状況を考慮のうえ，経済性を再検討し，実績を重ねることが重要である．
（６）リサイクルセンター運営コスト－ 68 ―