全地連「技術フォーラム 2022」那覇【35】

コアドリルを用いた堰堤調査事例
新協地水株式会社

1. はじめにインフラ施設の長寿命化・老朽化対策では，施設の健全度を把握し，予防保全段階の対策を行うことがライフサイクルコストの縮小を実現する上で重要である．

〇二瓶光，山家雄太，高橋友啓であること等がある．
(3) コアドリル工法の問題点
コアドリル工法の問題点としては，通常深掘に用いられる工法（汎用工法）ではないため，掘削深度・採取コ

砂防堰堤の老朽化に伴う補修設計の地質調査では，一ア試料の状態は地層状況・堤体の状況に左右され，特に般に機械ボーリングを用いた堰堤コアの採取が行われて堤体のコンクリートの状態が悪いと，掘削効率，コア採いる．

取率が落ち，15m をしかし，調査が必要な既設砂防堰堤は，建設年代が古超える掘削では，連い場合が多いため，ボーリングマシンの搬入・仮設条件

結チューブの揚げの難易度が高く，多大な費用と長期日数を要する．

降ろしにより，作業

本報告は，設計内容に応じ，工期短縮・低コスト化を効率が極端に落ち目的とした，コアドリルによる既存堰堤調査の事例につる等といった問題いて示すものである．

点が挙げられる．
また，本工法単体

2. 調査地の条件について

では堰堤の基礎地

砂防堰堤調査の性質として，調査対象となる砂防堰堤盤が土砂であった

は，建設年代が古く，砂防堰堤の資料（工事台帳等）が場合に強度の把握残されていない場合があり，堰堤構造（堤高，堤長，材が困難であり，別途料等）の正確な情報に乏しい．

仮設を行い，原位置補修設計には，既設堰堤の堤高や根入れ深さ，基礎地盤の種類等を調査する必要があり，これらの設計パラメ試験の実施等が必要となる．

写真-1 コアドリルによる掘削状況ータの取得に際しては機械ボーリングや弾性波速度試験等の採用が一般的である．

表-1 従来工法との比較表

また，建設年代の古い堰堤は，工事用道路が消失し，堰堤へのアクセスが困難である場所が多く，人力で施工された石積堰堤もある．

掘削工法

機械ボーリング

コアドリルを用いたコア採取

掘削深度

10.0m

10.0m

設計パラメータは，砂防堰堤の状態（内部構造・堤体高）や基礎地盤の確認であることから，堤体中央や両端工法概要部による掘削とした．
設計パラメータを満足する方法で，かつ工期の短縮，費用の縮減を図るため，大規模な仮設を要せず，資機材資材運搬
仮設概要

仮設数量

運搬の容易なコアドリルによる調査を提案した．

3. 従来工法との比較と調査結果について

全作業工程(1) 従来工法（ボーリング調査）との比較
従来工法（ボーリング調査）との比較表を表-1に示す．

（写真-1），河川増水時の資機材撤去が容易であること，ボーリング調査と同等のコア試料を採取することが可能

・人肩運搬・実質計上なし

モノレール架設2日，資機材運搬仮設1日，掘削4日，資機材撤去1日，モノレール撤去1日
延べ9日程度

運搬設置～掘削3日，撤去1日
延べ4日程度

短所・掘削費用に対し，仮設費用が高額となる．
・通常深堀に用いられる工法（汎・コアドリルと比較し，作業日数 用工法）ではないため，掘削速がかかる．
度・採取コア試料の状態は地層・河川増水時の迅速な撤去は困 （堤体）の状況に左右される．
難．
・15mを超える掘削は作業効率が・足場仮設はえん堤下流から組み 極端に落ちる．
3上げ（通常の水上足場+14空m 程 ・調査孔を用いた原位置試験ができない（別途仮設を行えば実施可
度要）．
・安全なモノレールルートの選定 能）．
が困難．

工法の特徴

価であること，大掛かりな運搬が不要であること，コアドリルを堰堤に直接設置する為，仮設が容易であること

・水上足場（水深1.0m以下）
・モノレール運搬（50m以下）
・モノレール架設・撤去（50m以下）長所とが可能である．
従来工法と比較し，全作業工程の短縮，調査費用が安・ロータリー式ボーリングマシン ・コアドリル2700kw級を用いたコ
5.5kw級を用いたコア試料採取
ア試料採取
・掘削孔径φ66mm，・掘削孔径2・1/2in（63mm），採取コア径48mm採取コア径53mm

・地質調査で広く用いられる汎用 ・安価で，大掛かりな仮設，運搬工法であり，確実性が高い．
が不要である．
・地層（堤体）の状況に左右され ・河川増水時の資機材撤去が容易である．
ない．
・大深度，増掘への対応が容易で ・機械ボーリング同等のコア試料ある．
を採取することが可能である．
・調査孔を用いた原位置試験の実 ・砂防えん堤での掘削実績がある．
施が可能．

従来工法と比較し，掘削孔径や採取コア径に大きな差異は無く，コアの観察はボーリング調査と同様に行うこ(2) コアドリル工法の長所

砂防堰堤地質調査施設
掘削工法

全地連「技術フォーラム 2022」那覇
24.33kN/ ㎥ の 範 囲 を70

写真-2にコアドリルを用いて採取したコアを示し，写示し，単位体積重量に真-3にボーリングマシンを用いて採取したコアを示す．

は幅があり，一般的な（N/mm2）60

これらの掘削箇所は，同一沢筋内の異なる堰堤で掘削

普通コンクリートの圧縮強さ(4) 調査結果について30

基 準 値 2 ） 22.5 ～したものである．
掘削速度を比較するとボーリングマシンでの掘削では23.0kN/㎥を下回るも掘削速度60～120（cm/時）程度，コアドリルでの掘削でのが多い（図-1）．

は掘削速度60～100（cm/時）程度であり，堰堤の掘削においては，掘削速度に大きな差異は無い．

5040

20100
1900

1920

1940

1960

施工年代

コ ン ク リ ー トの 強1980

2000

（年）

図-2 施工年代と圧縮強さ度についても11.70～64.10N/mm2 の 範 囲 を40を用いて採取したコアを比較すると，コアドリルを用い示し，コンクリート圧35て採取したコアの品質は，ボーリングマシンを用いて採縮強度の基準値3）であ取したコアと同程度を確保することが出来る．

る 24N/mm2 を 下 回 る

圧縮強さものがある（図-2）．

（N/mm2）

コアドリルを用いて採取したコアとボーリングマシン

単位体積重量が大きいと圧縮強さも大きい傾向がある

3025201510101520

単位体積重量2530（kN/㎥）

図-3 単位体積重量と圧縮強さ（図-3）．
(2) 砂防補修設計について
補修設計の段階では，既設砂防堰堤の重量，強度等が現行の基準を満たしていないため，補修は腹付けや嵩上
写真-2 採取コア状況（コアドリル）げ等による補修が検討される場合が多い．
ただし，既設砂防堰堤の状態によっては，腹付け等では対応できず，設計に時間を要する．
このため，設計段階に応じたレスポンスの良い調査手法として，コアドリルによるコア採取が有用である．

5. まとめ
建設年代が古く，砂防堰堤の資料に乏しい既設堰堤の堰堤構造を把握する為の調査においては，コアドリルによるコア採取により，工期の短縮・低コスト化を実現す
写真-3 採取コア状況（ボーリングマシン）

ることが出来た．調査期間の短縮・低コスト化により，多くの老朽化した砂防堰堤の調査を実施することが可能

4. コンクリートの品質と砂防補修設計についてとなることから，今後のインフラ施設の長寿命化・老朽(1) コンクリートの品質について化対策に係る事業の一助となることを願う．

調査対象である砂防堰堤の多くは，昭和30年代より古い堰堤である．これらの砂防堰堤の主要材料が粗石コン《引用・参考文献》

クリートであり，多孔質のセメントペーストが流出して

1) 尾関 信幸・亀澤 奈央：「砂防堰堤におけるコンクリート

1）砂礫状となった脆弱部がみられる場合もある ．
過去に実施した砂についても粗石コンクリートが使用されており，1964年（昭和39年）以前に施工された砂防堰堤は単位体 積 重 量 が 11.22 ～（kN/㎥）

取したコンクリート

2014巻 B 号，B.404-B.405，2014．

30

単位体積重量

防堰堤調査により採の施工技術の変遷」，砂防学会研究発表会概要集，
2) 公益社団法人土木学会：コンクリート標準示方書[設計25編]，2018．
3) 一般社団法人日本建築学会：建築工事標準仕様書・同20

解説，2018．
15

10
1900

1920

1940

施工年代

1960

1980

2000

（年）

図-1 施工年代と単位体積重量