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3次元データがあるのなら、コンクリートのはつり作業にもICT施工が使えるのではないか──。社内で上がったこんな発想が、難しい施工条件を克服するための突破口となった。土工で実績のあるマシンコントロール建機を使い、迅速で高精度なはつり施工を実現した。

 土工の整地作業などで用いるMC(マシンコントロール)建機を使ったICT施工を、コンクリート構造物のはつり作業に転用できないか。真柄建設は、こんなアイデアを頭首工(農業用取水施設)の改修工事に生かした。工事での成果は国にも認められ、2021年1月に発表された第4回インフラメンテナンス大賞の農林水産大臣賞を受賞した。

 改修の対象は、新潟県内を流れる加治川に、40年以上前に設置された頭首工。固定堰(ぜき)や可動堰、導流壁などから成る本体と、取水工や沈砂池、魚道、護床工などの付帯施設で構成する。工期は17年度から18年度にかけて。ただし、営農への影響を避けるために毎年、営農者が作物の収穫を終えた渇水期に施工した。

現況不明のままの当初設計

 改修工事を進めるうえで、真柄建設が最も不安視したのが左岸側の固定堰(幅42m、長さ15.6m)だった。当初設計は、建設当時の図面を基に作成されていたが、そもそも、堰の大部分が土砂の下に隠れており、実際の形状が元の図面通りか否か分からない。長年の摩耗で形状が変化している事態も予想された。

 同社は当初、固定堰の改修手順を以下のように計画していた。

 まずは堰の周囲を鋼矢板で締め切って土砂を撤去。続いてレーザースキャナーで堰を測量する。その後、表面のコンクリートをブレーカーによる人力作業で厚さ7cm分はつる。最後に堰の上に工場製作の超高強度繊維補強コンクリートパネルを設置し、パネルと躯体の隙間にグラウトを充填する(写真1)。

改修工事の実施前(写真:真柄建設)
改修工事の実施前(写真:真柄建設)
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実施後(写真:真柄建設)
実施後(写真:真柄建設)
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写真1■ 改修工事の実施前(写真上)と実施後。老朽化した頭首工の固定堰(ぜき)の表面をはつり、超高強度繊維補強コンクリートパネルを据え付けて補修した。当初の設計図面が現況と大きく異なっていたことなどから設計を変更。岩盤掘削用のアタッチメントを装着したMC建機ではつり施工を行った

 しかし、現況が想定と大きく異なっていれば、工期遅れやコスト増につながる。

 「堰の断面は曲線形状だ。パネルの曲線が合わなければグラウト充填量の増加など、大きな損失につながる。パネル製作の発注前に急いで測量し、現況把握に努めた(写真2図1)」。真柄建設工事課の越田誠工事長は、当時を振り返ってこう話す。

写真2■ 現況把握を目的とした、はつり施工前の形状測量。レーザースキャナーを使って固定堰の3次元データを収集した(写真:真柄建設)
写真2■ 現況把握を目的とした、はつり施工前の形状測量。レーザースキャナーを使って固定堰の3次元データを収集した(写真:真柄建設)
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図1■ 微妙な凹凸も正確に把握
図1■ 微妙な凹凸も正確に把握
レーザースキャナーによる測量で得られた3次元の点群イメージ。摩耗による表面の凹凸なども正確に把握でき、最も合理的な補修設計を実現できた。中央付近の盛り上がりは工事用道路(資料:真柄建設)
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