河川構造物（地下調節池・分水路）の
予防保全計画［土木構造物編］
平成２８年３月
東京都建設局
はじめに
東京都は、首都東京を水害から守るため、昭和 30 年代より 1 時間 50 ミリ の降雨や伊勢湾台風級の高潮に対処する河川施設の整備を進めてきました。そ の中でも、河道拡幅による河川整備が早期に実現困難な区間では、地下調節池 や分水路の整備を進め、これまでに９地下調節池と 8 分水路が完成しています。 一方、昭和 30 年代に整備した河川施設は、鉄筋コンクリート構造物の耐用 年数と言われている 50 年が経過し、一部の施設に顕著な損傷が見受けられる ようになってきました。今後は補修や更新が必要な施設が急速に増加すること が想定されています。 このことから、河川施設の長寿命化及び補修費用の低減・平準化の実現に向 けて、従来の対症療法的な管理から予防保全型管理への転換が求められていま す。 そこで、建設局では、平成 17 年度に「河川構造物等の維持管理に関する検 討会」を設置し、河川構造物の長寿命化の検討を開始しました。その中でも地 下構造物であるため更新が困難な「地下調節池・分水路」を対象として、「予防 保全型管理」を導入することとしました。その後、予防保全型管理の導入に向 けて、地下調節池・分水路の健全度調査を実施し、補修方針等の検討を重ねて まいりました。 これらの検討を踏まえ、このたび「河川構造物（地下調節池・分水路）の予 防保全計画［土木構造物編］」を策定いたしました。 今後は、都民が安全で快適に暮らせる社会の実現に向けて、地下調節池・分 水路の機能が確実に発揮できるよう本計画の取組を推進してまいります。 平成２８年３月 東京都建設局長 佐 野 克 彦目次
第１章 基本方針及び目標 １－１ 基本方針 ………１ １－２ 目標 ………２ 第２章 地下調節池・分水路の現状 ２－１ 地下調節池・分水路の概要 ………３ ２－２ 地下調節池・分水路の劣化機構 ………６ ２－３ 健全度調査 ………８ ２－４ 健全度調査の結果 ………１１ 第３章 予防保全型管理の取組 ３－１ 健全度調査の方針 ………１３ ３－２ 補修の方針 ………１３ ３－３ 事業計画 ………１６ ３－４ 事業効果と費用 ………１８ 第４章 今後の方針 ４－１ 予防保全計画の見直し ………１９第１章 基本方針及び目標
１－１ 基本方針
（１）予防保全型管理への転換 東京都がこれまで整備を進めてきた鉄筋コンクリートで構築された堤防・護 岸をはじめとした河川構造物は、建設後相当年数が経過し、一部の施設に顕著 な損傷が見受けられます。今後は補修や更新の必要な施設が急速に増加するこ とが想定されています。 そのため、従来の対症療法的な応急補修による管理から、施設の長寿命化及 び補修費用の低減・平準化を図る予防保全型管理への転換が求められています。 特に、河川構造物の中でも地下調節池・分水路は、治水上重要な施設である が、地下に設置されていることから再構築が困難なため、一層の長寿命化を図 る必要があります。 このことから、本計画において、地下調節池・分水路の鉄筋コンクリート構 造物を対象とし、予防保全型管理を適用することとしました。 （２）予防保全型管理の概念 本計画において導入する予防保全型管理の概念は図１のとおりです。健全度 調査により施設の状態を正確に把握し、将来の劣化予測により検証した適切な 補修を行うことで、図１の応急補修のように大規模な補修を避け、施設の長寿 命化及び補修費用の低減・平準化を図るものです。 図１ 予防保全型管理概念図 予防保全 型管理 応急補修等 による管理 現在 Ｔ1 Ｔ2 コスト 経過年数 供用期間 劣化予測 小規模 な補修 大規模 な補修 現在 Ｔ1 Ｔ2 経過年数 健全度 要求性能 供用期間 予防保全 型管理 応急補修等 による管理 劣化予測１－２ 目標
（１）計画期間 平成 27 年度から 100 年間※１とします。 （２）管理水準 管理水準は建設時と同等とします。 具体的には環境作用による鉄筋及びコンクリートの損傷が生じないこと、あ るいは損傷が生じたとしても構造物の安全性について低下が生じない軽微な範 囲とします。 （３）補修費用の低減・平準化 管理水準を確保した上で、計画期間内に必要となる総補修費用を低減させる とともに、各年度の補修費用の平準化も併せて行います。 ※１ 計画期間の設定にあたっては、「コンクリート標準示方書 設計編（土木学会 2012 制 定）」の中性化、塩害に対する耐用年数の上限を準用しました。第２章 地下調節池・分水路の現状
２－１ 地下調節池・分水路の概要
（１）対象施設 東京都建設局では平成 27 年 4 月 1 日現在、全１７施設の地下調節池・分水 路（表１）を管理しています。 地下調節池・分水路は、河道拡幅の困難な箇所等において、地下に建設され た浸水対策施設であり、地下調節池は本川の洪水をピークカットする施設とし て、分水路は本川のバイパスとして機能を発揮します。 表１ 対象施設一覧 図２ 船入場調節池 図３ 江戸川橋分水路 No 完成年度 No 分水路施設名 完成年度 1 船入場調節池 1990 10 江戸川橋分水路 1977 2 落合調節池 1995 11 仙川小金井分水路 1978 3 妙正寺川第二調節池 1995 12 飛鳥山分水路 1982 4 上高田調節池 1997 13 高田馬場分水路 1982 5 荏原調節池 2001 14 三沢川分水路 1983 6 黒目橋調節池 2001 15 水道橋分水路 1986 7 比丘尼橋下流調節池 2002 16 お茶の水分水路 1999 17 入間川分水路 2013 9 霞川調節池 2006 地下調節池施設名 8 神田川・環状七号線 地下調節池 2005図４ 対象施設の位置図 ⑤ ⑮ ① ⑯ ⑩ ⑬ ⑫ ② ④ ③ ⑧ ⑪ ⑥ ⑰ ⑭ ⑨ ⑦ 地下調節池 分水路
（２）対象施設の現状 地下調節池は、完成年度が最も古い船入場調節池が平成 2 年度（1990 年度） に完成し、平成 27 年度（2015 年度）現在、平均経過年数は約 16 年です。 一方、分水路は、完成年度が最も古い江戸川橋分水路が昭和 52 年度（1977 年度）に完成し、平成 27 年度（2015 年度）現在、平均経過年数が約 28 年 です。 図５の経過年数の分布を比較すると、分水路の方が、完成から年数が経過し ていることがわかります。 図５ 施設種類ごとの完成からの経過年数 東京都が管理する地下調節池・分水路の全１７施設ついては、図６のように、 30 年後は約 5３％の施設が完成から 50 年を経過します。 経過年数（平成 27 年度） 経過年数（平成 57 年度） 図６ 地下調節池・分水路全 17 施設の完成からの経過年数 0 2 4 6 0～9年 10～１9年 20～29 30～39 40～49 地下調節池の施設数 地 下 調 節池 の経 過年 数 0 2 4 6 0～9年 10～１9年 20～29年 30～39年 40～49年 分水路の施設数 分 水 路 の経 過年数 0～9年 12% 10～１9年 35% 20～29年 24% 30～39年 29% 30～39年 12% 40～49年 35% 50～59年 24% 60～69年 29% 50年以上 53％
２－２ 地下調節池・分水路の劣化機構
（１）地下調節池・分水路の構造と劣化の分類 地下調節池・分水路の土木構造物は、図７のように、鉄筋コンクリートによ り建設されています。鉄筋コンクリート構造物は種々の劣化機構によって経年 とともに損傷が顕在化します。 対象施設が設置されている環境から、鉄筋コンクリート構造物の劣化機構は、 主に塩害、中性化及び外力による劣化の３種類が挙げられます。 図７ 地下調節池・分水路の構造概念図 （２）塩害 塩害は、コンクリート中に塩化物イオンが侵入することで鉄筋腐食が促進さ れ、鉄筋の体積膨張に伴うひび割れの発生、かぶりのはく離及び鉄筋断面の欠 損等により耐荷力が低下するものです。 図８ 塩害による劣化機構 分水路 地下調節池 本川 鉄筋コンクリート 鉄筋 不動態被膜 塩化物 イオン 不動態被膜 消失 鉄筋 腐食 はく離 ひび割れ 鉄筋欠損（３）中性化 中性化は、大気中の二酸化炭素がコンクリート中に侵入し、炭酸化反応を起 こすことによってコンクリートのアルカリ性が失われ、鉄筋腐食を促進するも のです。塩害と同様に、鉄筋の体積膨張に伴うひび割れの発生、かぶりのはく 離及び鉄筋断面の欠損等により耐荷力が低下します。 図９ 中性化による劣化機構 （４）外力による劣化 外力による劣化（表面劣化など）は、流水などの作用により、モルタル・骨 材の流出を発生させ、コンクリート自体の強度低下とともに、そこから鉄筋の 腐食につながることで、鉄筋の耐荷力が低下するものです。 図１０ 外力による劣化機構 （５）地下調節池・分水路への影響 これらの劣化機構は塩害や中性化などにより直接鉄筋腐食を発生させる場合 や、ひび割れ、漏水、はく離及び表面劣化等により、コンクリートの断面欠損 や鉄筋腐食に至る場合があり、最終的にはどちらも地下調節池や分水路の安全 性に大きな影響を及ぼします。 水酸化カルシウム 鉄筋 不動態被膜 PH≧12 二酸化炭素 不動態被膜 消失 PH≧12 PH＜10 中性化領域 鉄筋欠損 粗骨材流出 鉄筋露出 モルタル・ 細骨材流出 粗骨材 鉄筋 不動態被膜 細骨材 水流等 はく離 ひび割れ 鉄筋 腐食 鉄筋欠損
２－３ 健全度調査
（１）健全度調査の分類 健全度調査は、損傷の発生位置、種別及び程度を把握するもので、前述の劣 化機構による地下調節池・分水路の安全性の低下に対し、適切な対策を検討す るために実施するものです。 健全度調査のうち、目視で確認できるコンクリートの損傷に対しては外観変 状調査、外観変状調査のみで確認できないコンクリート内部における鉄筋の腐 食環境の把握に対しては物理調査を行います。 （２）調査単位 健全度を評価するための調査単位は、地下調節池の場合は柱間隔ごと、分水 路の場合は 20m ごとを基本とします。 地下調節池 分水路 図１１ 調査単位の設定 （３）外観変状調査 外観変状調査は、外力による劣化（表面劣化など）塩害や中性化などの劣化 機構によってコンクリート表面に顕在化した漏水、ひび割れ、はく離、表面劣 化などの損傷を目視により観察し、損傷の種別、健全度を損傷別に A～E の 5 段階に評価するものです。 ここで、外観変状調査による健全度評価判定区分※２を表２、損傷種別の具体 例を表３に示します。 区間（側壁） 区間（柱） A B C a b 区間：20m を基本とする。No.1 No.3 No.4 No.n
※２ 外観変状調査の判定基準は「河川構造物（分水路・地下調節池）の健全度調査マニュ アル」（平成１９年１１月 東京都建設局河川部）によるものです。
表２ 外観変状調査による健全度評価判定区分 表３ 外観変状調査による損傷種別 なお、これらによる外観変状調査の結果は、どの段階で補修を行えば、総補 修費用を低減することができるか等を判断する際の基礎データとなります。 健全度 状 態 A 損傷がない、又は損傷の規模が小さくて進行が遅く、要求性能を 満たさなくなる危険がないと判断される状態 B 損傷はあるものの進行が遅く、将来的にも要求性能を 満たさなくなる可能性が小さいと判断される状態 C 損傷に進行が認められるが、数年以内に要求性能を 満たさなくなる可能性が小さいと判断される状態 D 損傷に進行が認められ、数年以内に要求性能を 満たさなくなる可能性があると判断される状態 E 現状で要求性能を満たしておらず、早急に対策が必要な状態 損傷名称 損傷内容 損傷写真例 損傷名称 損傷内容 損傷写真例 ① 漏水・ 漏水跡 漏水、 漏水跡、 遊離石灰、 さび汁 ④ ひび割 れ ひび割れ、 コールド ジョイント ② はく離・ 鋼材露出 はく離 (浮き)、 はく落、 鋼材露出 ⑤ その他 補修跡・ 補強部、 その他損傷 ③ 表面劣化 摩耗、 表面劣化、 豆板 (ジャンカ)
（４）物理調査 物理調査は、外観変状調査でとらえることができないコンクリート内部の鉄 筋の腐食環境を把握するために、以下の３種類の調査を行うものです。 ① 含有塩化物量調査 コンクリートに塩化物がどの程度浸透しているか把握するために、ドリル削 孔等により採取した試料を用い、深度別の塩化物量を試験により計測します。 調査対象は、塩分の影響が懸念される感潮域に近い施設とします。 ② 中性化深さ調査 コンクリート表面からどの程度の深さまで中性化が進行しているか把握する ために、ドリル削孔等により採取した試料にフェノールフタレイン溶液をかけ て中性化深さを計測します。 ③ 水質調査 漏水の水質により、内部の鉄筋腐食を促進する可能性があるため、漏水のＰ Ｈや、塩化物含有量を調査します。 なお、各物理調査の調査状況例は表４のとおりです。 表４ 物理調査状況例 調査種別 調査状況例 調査種別 調査状況例 ①含有塩化物 量調査 【ドリル法】 ③水質調査 ②中性化深さ 調査 【ドリル法】
２－４ 健全度調査の結果
（１）調査状況 平成１６年度から２６年度の間に、５年に一度、計３回の健全度調査（外観 変状調査、物理調査）を実施しました。 （２）外観変状調査の結果 外観変状調査３回分の結果（図１２、図１３）を見ると、分水路では地下調 節池と比較して健全度が低いことがわかります。これは、分水路の建設年次が 地下調節池よりも古いことと、分水路の構造上、流水の影響を受ける頻度が高 いことが原因であると推測されます。 また、全体の傾向として、地下調節地、分水路ともに、経年により劣化が進 行していることがわかります。 図１２ 地下調節池の健全度の推移 図１３ 分水路の健全度の推移 A 100% A 92% A 86% A 83% B 5% B 8% B 9% C 3% D 1%C 5% C 7%D 1% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 施工年 1回目 2回目 3回目 地 下 調 節池 の損傷割合 健全度調査回数 A 100% A 32% A 20% A 13% B 30% B 25% B 32% C 35% C 49% C 45% D 3% D 6% D 9% E 1% E 1% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 施工年 1回目 2回目 3回目 分水路 の損 傷割 合 健全度調査回数（３）物理調査の結果 ① 含有塩化物量調査 調査結果の図１４を見ると、河口に近く海水の影響が大きい荏原調節池やお 茶の水分水路で、塩化物濃度が高い結果が得られています。これは、塩水溯上 により鉄筋コンクリート表面から塩分が浸透したことが原因と考えられます。 図１４ 塩化物濃度の比較 ② 中性化深さ調査 調査結果の図１５のように、中性化が鉄筋の深さ付近に至るような施設はあ りませんでした。全体の傾向として、船入場調節池や江戸川橋分水路などの長 期間供用している施設で、中性化の進行が見られました。 図 1５ 中性化深さの比較 ③ 水質調査 調査結果の中で、漏水の PH や塩化物含有量についての異常値はありません でした。 0 1 2 3 4 5 荏 原 調 節 池 船 入 場 調 節 池 上 高 田 調 節 池 お 茶 の 水 分 水 路 水 道 橋 分 水 路 江 戸 川 橋 分 水 路 塩 化 物 濃 度 平均 値（ k g / m3 ） 表面から0～20㎜ 表面から40～60㎜ 表面から80～100㎜（鉄筋深さ付近） 0 20 40 60 80 100 船 入 場 調 節 池 落 合 調 節 池 妙 正 寺 川 第 二 調 節 池 上 高 田 調 節 池 荏 原 調 節 池 黒 目 橋 調 節 池 比 丘 尼 橋 下 流 調 節 池 環 状 七 号 線 地 下 調 節 池 霞 川 調 節 池 江 戸 川 橋 分 水 路 仙 川 小 金 井 分 水 路 飛 鳥 山 分 水 路 高 田 馬 場 分 水 路 三 沢 川 分 水 路 水 道 橋 分 水 路 お 茶 の 水 分 水 路 入 間 川 分 水 路 中 性 化 深 さ 平均 値（ mm ） 中性化深さ（mm） 鉄筋深さ 付近 表面付近
第３章 予防保全型管理の取組
３－１ 健全度調査の方針
（１）調査頻度 健全度調査を行う周期は、原則 5 年※３とします。 （２）今後の調査 健全度調査は、劣化予測の精度向上、総補修費用の算定、補修工事の要否、 時期、方法の決定のための根拠資料となります。 今後も、施設健全度の正確な把握とともに、計画の更新のために、全施設に おいて継続して実施するものとします。３－２ 補修の方針
（１）補修の目的 本計画による補修の目的は、経年劣化で低下した施設の安全性を回復し、計 画期間まで長寿命化することです。限られた財源の中で、施設の機能を継続的 に維持させるためには、健全度調査で判明した損傷等に応じた適切な補修工法 の選定及び補修時期の決定が重要です。 （２）劣化予測 適切な補修工法及び補修時期を決定するためには、現段階の健全度だけでは なく、将来の劣化状況を予測することが大変重要です。 本計画においては、平成 16 年度から 26 年度までに実施した３回分の健全 度調査の結果を基に、各施設の劣化の推移を予測しました。 各施設における、将来の損傷の程度を予測することで、その損傷を補修する ための費用や、計画期間内全体の総補修費用の試算ができます。これを低減す るように、全施設に対し、あらゆる条件の補修工法及び補修時期を検証し、最 適化を図ります。 ※３ 健全度調査の実施間隔は「道路トンネル定期点検要領（平成２６年６月 国土交通省）」 に準じ設定しました。（３）補修対象の判断基準 本計画の目標を達成するための補修対象の判断基準（区間単位）は、以下の ２点とします。 ① コンクリートの損傷対策 外観変状調査結果を基に劣化予測を行い、計画期間内の総補修費用を試算し、 検討を行った結果、補修対象を健全度Ｃ及び D ランクとします。 ② 鉄筋腐食対策 物理調査（含有塩化物量調査、中性化調査、水質調査）の結果を基にした塩 害・中性化の進行予測により、計画期間内に鉄筋が腐食する恐れのある箇所を 補修対象とします。 なお、外観変状調査により明らかになった損傷のうち、健全度Ｅランクは発 見次第、応急補修することを基本とします。
（４）補修工法 コンクリートの損傷対策及び鉄筋腐食対策で実施する補修工事の代表的工法 は、表５及び表６のとおりです。 なお、各施設の現場状況によっては、代表的工法以外が最適となる場合もあ ります。 表５ コンクリートの損傷対策における代表的工法 表６ 鉄筋腐食対策における代表的工法 損傷名 工法名 ひび割れ、漏水 注入工法 コンクリート表面部か らエポキシ樹脂等の充 填剤を注入 はく離 断面修復 工法 露出している鉄筋部分 まではつり出し、錆落 とし後断面を修復 概要 損傷名 工法名 中性化 表面含浸 工法 コンクリート表面部に 含浸材を塗布 塩害 電気防食工法 コンクリートに電極を 埋め込み、微弱な電流 を流すことで鉄筋の酸 化による腐食を抑制す る工法 概要
３－３ 事業計画
（１）着手時期を決定する条件 補修対象に基づき選定された箇所を対象とし、その着手時期は、各施設の① 損傷状況、②施工環境、③予算平準化なども考慮して決定します。 ① 損傷状況 各施設の中で、損傷の状況が著しく、補修工事の優先度が高い施設から、工 事に着手します。 ② 施工環境 お茶の水分水路、江戸川橋分水路、水道橋分水路のように、施設が近接して おり、同時施工が困難な場合は、施工時期が重ならないように、着手時期を調 整します。 ③ 予算平準化 補修に多額の費用が掛かる施設については、分割施工を基本とします。 また、計画期間全体の中で、ある年度の補修費用が突出しないように、各施 設の補修工事の着手時期を調整します。具体的には、劣化が進行した施設を先 行して補修工事に着手し、比較的劣化が進行していない施設は後半に補修工事 に着手するように調整します。 （２）事業計画（平成 36 年度までの 10 年間） 上記の各条件を検討した結果、決定した各施設の補修工事の着手時期は表７ のとおりです。平成 36 年度までの 10 年間で、1５施設の補修工事に着手する 予定としています。 （３）事業規模（平成 36 年度までの 10 年間） 各施設の損傷状況、規模、補修工法ごとに補修費用を試算し、対象施設全体 の 10 年間の総事業費推計は約 45 億円です。 なお、補修工事の実施に当たっては、詳細な設計を行い、各施設の事業費を 改めて算出します。表７ 各施設の補修工事着手時期 施 設 名 平成27～31年度 平成32～36年度 お茶の水分水路 ○ 江戸川橋分水路 ○ 水道橋分水路 ○ 飛鳥山分水路 ○ 高田馬場分水路 ○ 三沢川分水路 ○ 荏原調節池 ○ 上高田調節池 ○ 妙正寺川第二調節池 ○ 船入場調節池 ○ 落合調節池 ○ 神田川・環状七号線地下調節池 ○ 霞川調節池 ○ 黒目橋調節池 ○ 比丘尼橋下流調節池 ○ 仙川小金井分水路※４ 入間川分水路※４ ※４ 仙川小金井分水路、入間川分水路については、劣化が進行していないため、次回実施 予定の健全度調査の結果により改めて判断することとします。
