R2 - 7

令和４年度砂防学会研究発表会概要集

砂防関係施設におけるライフサイクルコスト縮減に向けた定量的な評価手法の提案○原田 紹臣，木下 悦男，河野 文俊（三井共同建設コンサルタント株式会社 ）小杉賢一朗（京 都 大 学 大 学 院）
里深 好文（立命館大学）

水山 高久（京 都 大 学 名 誉 教 授）向上）を考慮した検討のイメージを，図-1 に示す 4)．

1, はじめに砂防関係施設の長寿命化計画策定に関する考え方が見直

一方，ライフサイクルコスト縮減の検討における改築され，これまでの事後保全型の維持管理から予防保全型の（ただし，性能向上）の有効性を評価する条件式 fLCI は，維持管理の考え方が導入された 1)．その際，改築（表-1）

fLCI = C / t –による施設の長寿命化やライフサイクルコスト縮減は，重(C+ΔC ) / (t +Δt ) ≧ 0(1)

要な課題である．なお，筆者らは，これまで老朽化した施である 4)．ここに，C は従来の工法での修繕等に要する費設の健全度に対する定量的な評価手法 2)やライフサイクル用，t は従来の従来の工法での修繕等による耐用年数（修繕コスト縮減に関する検討手法 3), 4)について提案している．

サイクル），ΔC は改築に要する増額費用，Δt は性能向上3), 4)を用いて，砂防関係施設の一による耐用年数増分（例えば，改築補強材料により延長さつである地すべり対策における地下水排除工を例に，改築れる耐用年数）である（図-2）．なお，その他の詳細につによるライフサイクルコスト縮減の有効性や適用範囲については既往論文 3), 4)を参照されたい．

本稿では，既往研究成果いて具体的に検討し，考察することを目的としている．
2,2 集排水ボーリング工における改築の有効条件

2, 定量的手法を用いたライフサイクルコストの検討

グ工を対象に，材料の耐久性に着眼し，改築による長寿命

2,1 改築によるライフサイクルコスト縮減の考え方
ライフサイクルコスト縮減の検討に際して，ガイドラインに示されている対応方針

一般的な環境化における地下水排除工の集排水ボーリン

1）（表-1）に整合させる必要がある．そこで，これまでの一般的な予防保全（修繕等）や化に伴うライフサイクルコスト縮減における具体的な有効条件（改築が有効となる耐用年数 t の範囲等）について検討する．ここで，修繕等に要する費用 C（直接工事費）は，事後保全（更新等）等との比較によるライフサイクルスト性能向上の縮減に追加して，改築による更なるライフサイクルコス当初性能ト縮減を目指す．ここで，これまでの一般的なライフサイ健全度

クルコスト縮減の概要図 1)に対して，改築（ただし，性能事後保全段階

表-1 老朽化した砂防関係施設における対策方針 1)
対応方針
維持繕

改

築容

経年

砂防関係施設の機能や性能を確保するために行う軽微予防保全:修繕な作業のこと

事後保全:更新

既存の砂防関係施設の機能や性能を確保、回復するた
めに，損傷または劣化前の状況に補修すること
砂防関係施設の機能や性能を確保，回復すると共に，費用（累計）

修内

性能向上:改築さらにその向上を図ること
既存の砂防関係施設を用途廃止し，既存施設と同等の更新機能及び性能を有する施設を，既存施設の代替として経年図-1 ライフサイクルコスト縮減のイメージ 1）に加筆

新たに整備すること－ 169 －

14,000

ΔC

レキ質-5m/本-VP

性能向上

健全度

直接工事費 C , C+ΔC （千円）

Δt

当初性能CtΔtt
経年12,000レキ質-5m/本-耐候性
レキ質-10m/本-VP

10,000レキ質-10m/本-耐候性8,000

レキ質-20m/本-VP
レキ質-20m/本-耐候性6,000

軟岩-5m/本-VP
軟岩-5m/本-耐候性

4,000

軟岩-10m/本-VP

2,000

軟岩-10m/本-耐候性

図-2 改築による長寿命化の評価に関する概要図 4）

軟岩-20m/本-VP

00

C = Cb + Cm + Cs + Cp(2)200400600
削孔延長計 L (m/unit)

800 軟岩-20m/本-耐候性

図-3 集排水ボーリング工の直接工事費（削孔延長計毎）である 5)．ここに，Cb は削孔費（φ90），Cm は保孔管材料費・加工挿入費，Cs は機械据付・撤去費及び Cp は足場仮設70

孔管の材料特性に着眼し，従来の一般的な硬質塩化ビニル管（VP；C，t）と，材料の耐久性を向上させた恒久集排水ボーリング保孔管（耐候性；C+ΔC，t +Δt）との比較により，ライフサイクルコスト縮減における改築の有効条件（式：1 による従来の材料における耐用年数 t の範囲や閾値）について試算する．その際，修繕に要する費用 C や施従来（VP）の耐用年数 t （年）費である 5), 6)．ここで，改築による効果の事例 7)として，保工規模（例えば，削孔延長）に応じて，有効条件（耐用年6866
レキ質-5m/本64

レキ質-10m/本軟岩-5m/本60

軟岩-10m/本58

軟岩-20m/本
レキ質土削孔の場合

56数 t）が変化することが予想されるため，一般的な，削孔地

0における耐候性材料の耐用年数（t+Δt）は，80 年とする 7)．

200400600800

削孔延長計 L (m/unit)

質条件（レキ質土と軟岩），1 本あたりの削孔延長（5～20m）及び削孔本数を変化させて検討する．なお，改築時

レキ質-20m/本

軟岩削孔の場合62

図-4 集排水ボーリング工における改築の有効条件（閾値；境界線より下部の条件における場合にライフサイクルコストが有効）

各条件において，式（2）より算出した直接工事費（ただし，1unit での検討結果）を図-3 に示す．次に，図-3 に示

参考文献

す各条件における直接工事費 C（C＋ΔC 含む）を用いて，

1) 国土交通省:砂防関係施設の長寿命化計画策定ｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ案，2020.

式（1）より，従来の修繕等（VP）と比べて改築（耐候性2) 原田紹臣・小杉賢一朗・里深好文・水山高久：老朽化した砂防材料の採用）が有効となる条件（従来工法 VP の耐用年数

関係施設の健全度及び対策優先度に関する定量的な評価手法のt）を図-4 に示す．図-4 に示すとおり，削孔延長計 L（施工提案, 河川技術論文集, Vol.21, pp.183-188, 2015.

規模）に応じて有効条件（耐用年数 t）が変化している（例3) 原田紹臣・里深好文・水山高久：ライフサイクルコストを考慮えば，レキ質土，削孔延長計 L が 200m/unit の場合，修繕した砂防関係施設の長寿命化計画策定に関する提案, 砂防学会サイクルである VP での耐用年数 t が概ね 60 年未満におい

誌, Vol.73, No.2, 2020.て改築が有効）．この要因は，ΔC（Cm の差分）とその他

4) 原田紹臣・里深好文・水山高久：砂防設備におる除石や延命化の費用（例えば，Cs や Cp）との関係比によるものである．

を考慮したライフサイクルコスト縮減に関する一考察，土砂災

これらより，提案する手法を用いて検討したところ、概害に関するシンポジウム論文集，Vol.10，2020.

ね一般的な耐用年数（例えば，50 年程度）において，今回

5) 国土交通省：土木工事積算基準，2020．

検討した規模での施工の場合，耐候性材料の採用による性

6) 一般財団法人 建設物価調査会：土木工事積算標準単価，2020．

能向上が，ライフサイクルコスト縮減において有効である

7) 国土交通省：ライフサイクルコスト改善例 (https://www.

ことが定量的に明らかとなることが分かった．

mlit.go.jp/tec/chiebukuro/zireishu/pdf/H20-22.pdf)－ 170 －