『無水掘工法』
(ロックアンカー工・ロックボルト工における削孔システム)
JOSシステムⓇ研究会
無水掘工法普及推進室
代表 永見 博希
山本 裕三
○表紙
これよりロックアンカー工・ロックボルト工における削孔システム「無水掘工法」について発表いたします。
○危険箇所（地図）
わが国における土砂災害危険箇所は非常に多く分布しています。赤いところは危険箇所が50を超える市町村です。ご覧のように日本列島の半分以上が真っ赤になっており、
全国で18万箇所を超えています。しかしながら、その約7割が未だ対策されていません。その要因として、毎年大雨や台風などにより危険箇所が増える事および対策工事にかかるコストが高いという2点が挙げられます。そんな中、人の生命・財産を守るためにより確実でより安く、より安心出来る新工法が強く望まれています。 このような危険箇所の対策工事として
ロックアンカー工
ロックボルト工が挙げられます。 今日の現場では品質の確保、安全性の向上、施工性の向上、総合的コストの縮減などが求められ、研究開発した結果、
全く新しいロックアンカー工・ロックボルト工における削孔システム
無水掘工法が生まれました。
○無水掘工法とは
無水掘工法とは削孔水を使わず、
圧密削孔により孔壁の保持を行うことにより
ノーケーシング、
超軽量電動削孔機での削孔可能とした工法です。
圧密削孔とは超高圧エアーによる削孔で
面圧
周速
トルクの相乗効果を理論的かつ実証的に確立した削孔システムです。
○ｸﾞﾗﾝﾄﾞｱﾝｶｰ設計・施工基準、同解説
また、平成12年３月には１０年ぶりに大改定された地盤工学会の「グランドアンカー設計・施工基準、同解説」の第７章 施工、削孔の項で『設計仕様・地盤条件・施工条件・施工規模などを考慮して削孔機械と削孔システムを選定し、アンカーの品質が十分に満足できるものとなるように管理を行いながら施工する。』と明記され、また『削孔中に排出されるスライムの状況や削孔速度などにより、アンカー体の設置地盤の位置や層厚を把握し、設置地盤としての妥当性確認（の参考と）する。』と明記されているように、
現場施工時に1本1本の設置地盤の確認が義務付けられました。いわゆる元請責任が明確化されました。
その一翼を担う【無水掘工法】も現在３９０現場、１４０，０００mの実績が示すように数多くの現場で採用されており、結果この新工法が十分評価されていると考えています。
○表（設置地盤の確認）
では、比較表を用いながら無水掘工法と従来工法とを比較し、述べたいと思います。
まず、品質の確保として設置地盤の確認についてですが、従来工法では難しかった設置地盤の確認を無水掘工法では１ｍ毎パウダーコアを採取することによって可能としました。
○設置地盤・摩擦力
山を押える力はアンカーが抜けないように耐える力によるものです。
それは設置地盤における摩擦力によって得ています。つまり設置地盤はアンカーの命といえます。 この設置地盤の岩質が推定されたものと異なっていれば、期待される力を得る事は出来ません。すなわち設置地盤の確認は非常に大切な事であり、当然求められてきました。しかしながら、従来工法においては泥水掘のため地盤の判定が非常に困難です。
平成１２年度日本で最初の会検指摘事項となった山梨県のアンカーも推定岩盤線による設計長のテンドンを工場加工で搬入使用した為に設計耐力不足となったものだと考えられます。
○削孔時設置地盤（定着層）確認柱状図
本工法は、無水掘でありこの写真の様に１ｍ毎にパウダーコアを採取する事により、ドライな状態で岩判定が行えるため、より確実に設置地盤の確認作業が行えます。そして、現地土質の生のデータによりアンカー長を決定し、テンドンをその場で加工します。
本工法においては、報告書として写真入りの削孔時設置地盤（定着層）確認柱状図を提出いたします。
○表（被圧地下水の確認）
次に、品質確保するために欠かせないのが地下水の問題です。
被圧地下水は定着部のグラウトを希釈させ品質低下をまねき、抜ける要因の１つになります。
○ 排水ボーリング
本工法では、地下水の有無・被圧の程度が分かるため、即対策が可能です。
主に、排水ボーリングによって被圧を下げてからセメントミルクの注入を行います。
○ 表（安全性の確保）
安全性向上においては、まず削孔水不使用による二次災害防止が挙げられます。
○ 従来工法削孔水注入
従来工法では、毎分１８０リットル程度の削孔水を地山に注入するため、すべり面等の地盤境界に水が大量に供給され、二次災害つまり自ら崩壊を導く事がありました。本工法においては、削孔水が不必要なためこの危険がなくなりました。
○ 表（作業員の安全確保）
２つ目はワンマン遠隔操作による作業員の安全作業です。
○ ワンマン遠隔操作
削孔機の軽量化および電動化により、ワンマン遠隔操作を実現し、機械軽量化により、ロットの継ぎ足し等を１人で行う事が可能なため、合図ミス等による事故が無くなりました。また、削孔を遠隔操作にて行えるため、万が一崩壊等があった時でも作業者の安全は確保出来るようになりました。
○ 表（工期の短縮）
次の施工性の向上では、まず仮設の簡素化などにより３２％の工期の短縮が計れています。
○ 表（機械重量）
機械重量は従来の１ｔ〜２．５ｔに比べ２５０ｋｇと大幅に軽量化されました。
○ 表（仮設足場幅）
そのおかげで、足場幅も従来の４．５ｍ幅の足場に対して１．６ｍと小さくなり、空立米は約1/5となります。
○ 表（総合的コストの縮減）
次にコスト縮減について述べます。
まず社会的コストの低減として、無水掘工法の1.6ｍ足場幅により交通規制をかけずに施工できるNSLﾉﾝｽﾄｯﾌﾟﾚｰﾝ工法が挙げられます。
○ NSLノンストップレーン工法比較表
この現場は平成13年度の山口河川国道事務所の国道２号勝谷防災工事で、
従来工法の4.5ｍ足場では
片側通行規制をしなければならないのですが、
無水掘工法の1.6ｍ足場では通行規制をかけずに施工できました。
○ NSLノンストップレーン工法施工状況
これは実際の現場で施工中の写真です。
路肩内施工のために
車線規制無で施工できました。
○ 表（ライフサイクルコスト低減）
次にライフサイクルコスト低減として緑の斜面工法を挙げます。
緑の斜面工法とは、無水掘工法の1.6ｍ幅と小さい足場のため立木を伐採せずにロックアンカー工・ロックボルト工を施工する工法です。
○ 緑の斜面工法写真
これは実際立木を残したままアンカー工を施工した現場です。
○ 緑の斜面工法施工状況
このように1.6m幅の足場のため立木を残したままで施工が可能です。
○ 表（工事コスト）
工事コスト低減として仮設足場が従来の1/5で施工できることが挙げられます。
○ 足場写真
従来工法の4.5ｍ足場はジャングルジムのようにそびえ立っていますが
無水掘工法の1.6ｍ足場は見えないくらいのものとなっていて、足場空立米の減少は一目瞭然です。
○ 足場組立・機械セット状況
これは、足場の組立状況・機械セット状況です。
○ 表（粉塵）
次に環境対策として削孔時に排出される粉塵について述べます。従来工法は水掘りの為粉塵は出ません。ただし、泥水の産廃処理が必要となります。しかし、無水掘工法は超高圧エアーを用いる為粉塵が発生していましたが、
○ CMPカンプリート工法
それを口元で集塵して
自動搬送して集めることに成功しました。これによって、国道沿いの現場や民家の裏の現場でも問題なく施工することが出来るようになりました。
○ 検討範囲（削孔長・削孔径）
続いて、無水掘工法の検討範囲と優位性ですが
削孔径はΦ66ｍｍ〜127ｍｍで土質によってはΦ136ｍｍまで可能です。
削孔長は20ｍまでとなっていますが、土質によっては30ｍまで可能です。
○ 検討範囲（適応土質）
次に適応土質ですが、
ＮＥＴＩＳにある様に山岳土木限定となります。
ただし、。
ケーシングを使用して無水掘工法で施工する工法を二重管無水掘工法と呼びます。
○ 設計段階においての検討
○ 検討結果による優位性
次に優位性ですが、ＮＥＴＩＳより
品質の確保はもちろん
工事コストは34％縮減となり
工期は32％の短縮となります。
○ 活用事例１（第1期）
次に平成15年度の島根県における活用事例を挙げます。
1つ目は浜田土木建築事務所の浜田美都線田野原工区新世紀道路（改良）第１期工事です。
この現場では、削孔費は２５,２９２円高くなりましたが、
足場費が６７３,４８０円と ７３.８６％も大幅に縮減され、
トータルでは６４８,１８８円と２６.０１％の縮減となりました。
○ 活用事例２（第2期）
２つ目に先ほどとほぼ同時に発注された隣りの工区の第２期工事について発表します。
こちらでは削孔費も６８,９５３円とわずかながら縮減され
足場では１,６８３,１０４円で７３.８５％と大幅に縮減され
トータルでは１,７５２,０５７円と２７.５９％の縮減となりました。
○ 施工単価比較
次に施工単価の比較です。条件は削孔長10ｍ、削孔径Φ90ｍｍ、2.5ｍピッチで１割の勾配で、平成１６年度公共工事労務単価の島根県単価を使用して軽油費は８０円としています。
その場合の土質別の足場費を含む削孔単価比較です。礫質土・玉石混じり土は縮減率は小さいですが
粘性土・砂質土、軟岩、硬岩は大きな縮減となります。
○ パイロット事業実績・予定
次に無水掘工法のパイロット事業の実績と予定を挙げます。実績と致しましては、平成１３年度のNSLノンストップレーン工法で国交省の報道発表にもなった山口河川国道事務所の国道２号勝谷防災工事や 平成１５年度の和歌山河川国道事務所の４２号河瀬（鹿ヶ瀬）擁壁補強工事があります。これは、建設技術展2004近畿において「活用技術討論会」にて国交省より発表されます。またパイロット事業として発注されていて進行中の工事が福井河川国道事務所・紀南河川国道事務所・甲府河川国道事務所で各一現場ずつあります。また、現在無水掘工法の施工検討をさせていただいている工事が近畿地方整備局で（本工法が不適当と報告させていただいた２現場を含め）１０現場、中部地方整備局で６現場、中国地方整備局で２現場、九州地方整備局で５現場、関東地方整備局で５現場あります。
○ トラブル例
※
福井の現場 発注後、元請は検討しない→
トラブル
※
山口の現場 だから設計時、検討が必要
↓
・品質確保
・コスト縮減
結果はＨＰにて発表を考えています。
○ まとめ
無水掘工法の活用効果として品質の確保、安全性の向上、総合的コストの縮減が挙げられます。品質の確保はパウダーコア採取による設置地盤の確認や被圧地下水の動向把握とそれに即対策することです。 安全性の向上は ワンマンリモートコントロールによる合図ミスによる事故防止や削孔水不使用による二次災害防止が挙げられます。総合的コスト縮減はＮＳＬﾉﾝｽﾄｯﾌﾟﾚｰﾝ工法の社会的コスト低減と緑の斜面工法のライフサイクルコスト低減、また足場幅減少による工事コストの縮減が達成されています。また、今後の課題として限界圧密削孔長を延ばすことや、自由長部の孔壁作成時間を短縮する事が挙げられます。これらの課題を達成する事によって さらに より良く・より安く・より多く 土砂災害を未然に防ぎ、国民の生命･財産を守り安心して暮らせる町づくりを目指していきたいと思います。