year 30

と な る。

中 性 化残 り が10 mm で 鉄 筋 の発 生 の 可 能 性 が 生 じ ると す る 。こ れ は 、中 性 化 深 さ が 34-10=24mmに 達 し た時 で あ る 。 完 成 か ら t 年 後 に 中 性化 深 さ が 24mm に 達 した と す れ ば 、

2.23 t 24

こ の 式を 解 く と 、t=116年 と 求 ま る 。よ って 、116-30=86 年 か ら 、今 後80年 程 度 は 中 性 化 に 対 す る 耐 久 性 は 保 持 さ れ る と 評 価 で き る 。 た だ し 、 コ ン ク リ ー ト の か ぶ り は 部 分 的 に 小 さ い 部 分 も あ り 、 大 き く ば ら つ く と 考 え ら れ る 。 今 後 の 継 続 監 視 の 段 階 で 錆 汁 や ひ び 割 れ の 発 生 が 確 認 さ れ た 場 合 は 、 状 況 に 合 わ せ た 補 修・ 補 強 を 行 う 。

２ ） 粗度 係 数 と 必 要 水 路 高 の試 算

本 施 設で は 、 特 に 部 材 表 面 の平 滑 さ が 損 な わ れ て いる た め 、 区 間 の 運 用 時に お け る 水 深 と 流速 （ 計 測 値 ） に 基 づ きマ ニ ン グ 式 （ 水 路 勾 配と 断 面 形 状 は 施 設 管 理図 で 確 認 ）で 求 め た概 略 の 現 況 粗 度 係 数 から 、 水 理 計 算 に よ っ て水 路 壁 高 の 過 不 足 を 試算 し た 。 その 結 果 、現 行 の 粗 度 で は 、 増 水時 に 水 路 高 が 不 足 す る可 能 性 の あ る こ と が 確認 さ れ た 。

a. 地 盤 沈下 等 に よ り 水 路 底 に は、 凹 凸 や 逆 勾 配 が 生 じて い る 区 間 も あ る 。

b. 各 路 線 ・ 各 断 面 の 等 流 計 算 と 不 等 流 計 算 を 実 施 し た 。 流 量 は 、 設 計 流 量 と 設 計 流 量 の 1.2倍 し た 流 量 に 対 して 行 っ た 。(水 路 工 P200(4)流 量 比率 に よ る 余裕 高) c. 現 況 の粗 度 係 数 を 下 表 に 示 す。

【 現 況 の 粗 度 係 数 の 設 定】

区分 現 況 建設当初（想定）

粗度係数 n=0.017 n=0.015

d. 現 況 では 、5地 点で 断 面 不 足 が生 じ て い る 。そ の 不 足水 路 壁 高 は 、0.015～0.092m で あ る。

参②-6

【 水 理 計 算 に よ る 必 要 水 路 高 の 試 算 】

区 間 構 造

設 計 流 量 Q

(m³/s)

設 計 流 量Q時 1.2Q時 水 深

(m)

水 路 高 － 水 深(m)

水 深 (m)

水 路 高 － 水 深(m) A区 間 フ リ ュ ー ム B2.0m×

H1.1m 0.999 0.915 0.185 1.115 －0.015

B区 間 フ リ ュ ー ム B2.0m×

H1.1m 0.999 0.932 0.168 1.139 －0.039

C区 間 フ リ ュ ー ム B2.0m×

H1.0m 0.723 0.873 0.127 1.043 －0.043

D区 間 フ リ ュ ー ム B1.8m×

H1.71m 0.723 1.625 0.085 1.802 －0.092

E区 間 フ リ ュ ー ム B1.8m×

H1.0m 0.723 0.902 0.098 1.081 －0.081

３ ． 回復 又 は 向 上 す べ き 施 設の 性 能 の 設 定

（ １ ）変 状 要 因 と そ の 程 度 の分 析 １ ） 中性 化

中 性 化の 将 来 予 測 か ら は 、本水 路 で は 今 後 80 年 程 度は 中 性 化 に 対 す る 耐 久性 は 保 持 さ れ る と評 価 で き る 。 た だ し 、コ ン ク リ ー ト の か ぶ りは 部 分 的 に 小 さ い 部 分も あ り 、 大き く ば らつ く と 考 え ら れ る 。 今後 の 継 続 監 視 の 段 階 で錆 汁 や ひ び 割 れ が の 発生 が 確 認 され た 場 合は 、 状 況 に 合 わ せ た 補修 ・ 補 強 が 必 要 で あ る。

２ ） 摩耗

す り へり は 、 全 区 間 の 底 版 ・側 壁 水 中 部 に 見 ら れ 、す り へ り 厚 さ 5mm 程 度で あ り 、 粗 骨 材 が露 出 し て い る 。 流 水 には 土 砂 を 混 入 し て お り、 土 砂 の す り 磨 き 作 用に よ る も のと 考 え られ る 。 そ し て 、 摩 耗 によ り 今 後 も さ ら に 断 面の す り へ り が 進 行 す るも の と 予 測さ れ る 。

（ ２ ）回 復 又 は 向 上 す べ き 性能 の 設 定

本 施設 で は 、 摩 耗 に よ る 粗度 係 数 の 上 昇 に よ り 通水 性 が 低 下 し て い る もの と 評 価 さ れた こ と から 、 水 理 性 能 を 回 復 する こ と で 通 水 性 を 確 保す る こ と が 求 め ら れ る。

ま た、 将 来 的 に は 中 性 化 によ る 鉄 筋 腐 食 が 懸 念 され た こ と か ら 、 次 い で耐 久 性 の 確 保も 考 慮 する べ き で あ る 。

４ ． 補修 対 策 方 針 の 設 定

本 施設 の 劣 化 過 程 は 摩 耗 －Ⅱ 進 展 期 後 期 ～ Ⅲ 加 速期 前 期（粗 度 悪 化 に よ る流 量 低 下 あ り、

参②-7

た だ し鉄 筋 腐 食 に よ る 耐 荷 力低 下 な し ） で あ り 、 これ に 対 応 す る 工 法 を 選定 す る 。 本 施 設に お け る 補 修 工 時 に は、 部 材 表 面 の 粗 度 係 数が 改 善 で き 、 か つ 通 水断 面 の 縮 小を 最 小 限に で き 、 水 理 性 能 を 回復 す る 効 果 が 期 待 で きる 工 法 が 求 め ら れ る 。

ま た 、中 性 化 の 進 行 を 抑 制 でき る 耐 久 性 に も 優 れ た工 法 と す る 必 要 が あ る。

さ ら には 、 本 水 路 は 、 住 宅 が密 集 し て い る 場 所 も ある こ と か ら 、 新 た に 迂回 路 線 を 設置 す る 方法 や 拡 幅 な ど に よ る 改修 は 困 難 で あ る 。 よ って 、 非 か ん が い 期 間 内で 施 工 で き 、現 行 の 水路 断 面 を 変 え る こ と のな い 対 策 が 求 め ら れ る。

以 上 を踏 ま え て 、 補 修 対 策 に求 め る 性 能 を 以 下 の よう に 設 定 し た 。

・ 粗 度係 数 を 建 設 当 時 の n=0.015（ 平滑 な コ ン ク リー ト 平 面 粗 度 の 一 般 値） 以 下 に 改 善 す る こと 。た だし 、n=0.010 を 下回 っ て は い け な い（ 必 要 水 位の 確 保 に 支 障を 来 す 可 能 性 があ る た め ） 。

・ 通 水断 面 の 縮 小 が 最 小 限 であ る こ と 。

・ 摩 耗環 境 下 で も 一 定 の 耐 摩耗 性 を 有 す る こ と （ 水砂 噴 流 摩 耗 試 験 （ 水 砂噴 流 、 水 圧 M Pa、10 時 間 ）後 の「 被 覆 材 平均 摩 耗 深 さ ／ 標 準 モ ルタ ル 供 試 体 平 均 摩 耗 深さ 」が 無 機

系 材 料 で 1.5 以 下 ） 。

・ 密 実で 中 性 化 因 子 （ 空 気 中の 二 酸 化 炭 素 ） が 侵 入し 難 い こ と （JIS A 1153 コ ン ク リ ー ト の 促進 中 性 化 試 験 （ 促 進 期 間 4 週間 ） に よ っ て √t 則 で 算 出 した 中 性 化速 度 係 数 が

18mm/√ 年 以 下） 。

・ ひ び割 れ 追 従 性 や 耐 候 性 に優 れ る こ と 。

・ 非 かん が い 期 間 中 で 施 工 でき る こ と （ 施 工 性 に 優れ る こ と ） 。

５ ． 工法 ・ 材 料 の 選 定

本 施 設の 劣 化 過 程 は 、 図 5.4-6 に よ れ ば 摩 耗 － Ⅱ 進展 期 後 期 ～ Ⅲ 加 速 期 前期 で あ り 、現 時 点 で は 大 部 分 で 部 材 表 面 の モ ル タ ル 部 が 欠 損 し て い る 状 態 で あ る た め^※、 表 面 被 覆 に よ っ て 機能 回 復 す る こ と を 基 本と し て 具 体 的 な 工 法 選定 を 行 う 。 ま た 、 局 所的 に 鉄 筋 露 出し て い る箇 所 に つ い て は 、 表 面被 覆 の 前 に 断 面 修 復 を行 う 。

※ Ⅱ 進展 期 で は 継 続 監 視 に よる 対 応 が と ら れ る ケ ース が 多 い が、本 施 設 では 粗 度 悪 化 に よ る 通水 機 能 へ の 影 響 が 大 きい と 評 価 さ れ た た め 、現段 階 で 対 策 を 行 う 方針 と す る。

表 面 被 覆 工 は 、 無機 系 被 覆 工 法 、 有 機 系被 覆 工 法^※、 パ ネ ル 工 法^※、 シ ー ト 工 法^※に 分 類 さ れ るが 、 お よ そ 建 設 当 初 の粗 度 係 数 が 得 ら れ 、 施工 実 績 が 多 く 品 質 の 安定 す る 無 機 系被 覆 工 法を 選 定 す る 。

※ 有 機系 被 覆 工 法 、パ ネ ル 工法 、シ ー ト 工 法 は 、効 率的 に 粗 度 改 善 を 図 るこ と が で き る が 、 反 面 粗 度 が 下 が り 過 ぎ て 必 要 水 位 を 維 持 で き な く な る こ と が 否 定 で き な い （ 水 理 検 討 で は 水 位 低 下 程 度 が 完 全 に は 想 定 し き れ な い ） 。 ま た 、 有 機 系 材 料 で は 、 母 材 表 面 が 乾 燥 し て い る こ と が 施 工 時 の 前 提 と な る こ と 、 太 陽 光 （ 紫 外 線 ） や 外 気 温

参②-8 の 変 化な ど に 対 す る 耐 候 性 にも 課 題 が あ る 。

そ し て、無 機 系 被 覆工 法 の 中か ら 、通 水 性能 が 回 復（ 被 覆 材 の 粗度 係 数 n＝ 0.012～ 0.013 程 度 、塗 膜 厚 は 約 10mm）で き、耐 摩 耗 性（被 覆 材 の平 均 摩 耗 深 さ ／ 標 準 モル タ ル 供 試 体 の 平 均 摩耗 深 さ =1.0、要 求 性 能 は 1.5 以 下）と 劣 化 因子 を 遮 断（ 被 覆 材 の 中性 化 速 度 係 数 5mm/

√ 年 、要 求 性 能 は 18mm/√ 年 以 下 ） する 効 果 が 期 待 でき 、 耐 候 性 や 施 工 性 にも 優 れ る 工 法 Ａ （ 下表 参 照 ） を 選 定 す る 。

【 対 策工 法 の 比 較 】

粗度回復 断面縮小 耐摩耗性 粗度係数n

○：0.012～0.015

△：～0.012

×：0.015～

被覆材厚t

○：～20mm

△：20～35mm

×：35mm～

被覆材摩耗深さ/標 準供試体摩耗深さ

○：～1.5（無機系）

×：1.5（無機系）～

中性化速度係数

○：～18mm/√年

×：18mm/√年～

無機系被覆

工法Ａ ○1 ○1 ○2 ○2 △3 ○1 ○1 ○1 △2 ○：7個

△：2個 1 無機系被覆

工法Ｂ △2 ○1 ○2 ○2 △2 ○1 ○1 △2 △2 ○：5個

△：4個 2 無機系被覆

工法Ｃ ○1 △2 △3 △3 ×4 ○1 ○1 ○1 ○1

○：5個

△：3個

×：1個 4

（参考）

有機系被覆 △2 ○1 ○1 ○1 ○1 △2 △2 △2 △2 ○：4個

△：5個 3

※　表中の数字は評価順位を示す。

※　判定基準を満たす場合でも、評価順位が3番目は△、評価順位が4番目は×とする。

施工性

（母材湿 潤状態へ

の対応 等）

耐候性 施工実績 経済性 総合評価 対策工法

通水性能への影響 劣化因子侵入抑

制 ひび割れ 追従性

（抵抗性）

参②-9