堤防の強靭化を実施 ②

イタドリなどの繁殖力は、想像以上に強い。

ジオネットの重ね合わせ部に僅かな隙間がっても、そこからイタドリの芽が伸びだす。
　　
ジオネットの重ね合わせ幅を20㎝ほど確保したが、下の写真のように問題なく芽が伸びてしまうので、隙間ができないような工夫が必要である。

隙間を無くす方法は、簡単で低コストであることが望まれる。　　
　　

ジオネットの隙間から伸びたイタドリの芽 

堤防の強靭化を実施 ①

　昨年（令和元年）の5月、イタドリが繁茂する石狩川と忠別川で、「植生保護シート（ジオネット）」の上に3㎝の客土吹き付けを行う工事が行われた。
　発注者は北海道開発局旭川河川事務所である。
　私が発案したジオネットによる堤防強靭化工事の第1号と第2号である。2件の工事で約2万m2が施工された。

　北海道のイタドリは背丈が3ｍまで伸び、東北のものよりも一回り大きく成長する。背丈が高くなったイタドリは、除草機の刃の摩耗が激しく除草の効率を下げる。葉っぱの量が多いので、除草量が嵩む原因にもなる。
　牛はイタドリを食べないので、刈草を畜産農家に提供するときには、イタドリを除去しなければならない。
　
　イタドリには、アレロパシー（ある植物が他の植物の生長を抑える物質（アレロケミカル）を放出すること）の能力があるので、イタドリの周辺は裸地化する。草が生えない裸の地面に降雨が当たるとガリ侵食が発生したり、越水流で堤防の地肌が侵食されやすくなる。これが堤防浸食を招くことになる。

　また、イタドリが繁茂する堤防にはモグラも住み着きやすいと言われる。モグラが掘った穴で4年前に宮城県の渋井川が破堤したこともある。堤防の植生管理は重要で、奥が深い。
　
　ジオネットはイタドリの成長を抑制するだけではない。ジオネットは1ｍｍ四方に加工された網だが、この密度は野芝の根よりも緻密だ。緻密なジオネットは堤防の法面の侵食を遅らせることができる。モグラも住み着くことはできない。

　ジオネットによる堤防の強靭化が、北海道から始まっている。

北海道の忠別川におけるジオネットの張り付け作業。重ね合わせ部を特殊加工したので、敷設作業がしやすくなった。(2019年5月)

越水による裏法面の洗堀

　台風19号の直後の10月15日、宮城県大郷町の吉田川の支流の善川へ行ってみた。
　下流の吉田川では越水が原因で破堤し、寺や民家が流され大きな災害となった。総理大臣が2度も視察に来るほどだった。
　　
　写真は善川の右岸の1.8㎞の堤防。法肩から40～50㎝下がった辺りが、越水で洗堀されている。法尻には侵食の形跡は見られなかった。

　国交省では越水しても破堤に至るまでの時間を少しでも伸ばそうと、5年計画で堤防の裏法面の法尻をブロックで補強する工事を進めている。しかし、善川では法尻ではなく法肩付近が洗堀されていた。

　そこで思い出すのは、東京理科大学の二瓶教授が行った水理実験。
　水理実験と同じような現象が、現場でも発生していた。

　国交省では台風19号の甚大な被害を踏まえ、「気候変動を踏まえた水災害対策検討小委員会」を設け、今年の夏ごろをめどに、検討会を開催し堤防強化の方向性を示す予定である。
　
　堤防決壊の原因の7～8割が越水といわれる。すべての堤防を嵩上げするには膨大な予算が必要で、とても無理かもしれない。
　どのような方針が出されるかが、専門家やマスコミなどから注目されている。

東京理科大学の実物大での越水破堤の実験状況。の裏法面の法肩が深く洗堀されている。

台風19号で善川が越水し、法肩が洗堀されていた。東京理科大学の実験と同様の現象となった。

　

省エネ型ロードヒーティング(スリップ事故防止対策) ～凍結抑制舗装は路面凍結を防止できるのか？～

　国土交通省北陸地方整備局の北陸技術事務所は、多種多様な１１種類の凍結抑制舗装の効果等を検証することを目的に検討会を立ち上げ、平成２７年から新潟県長岡市東川口地内の国道１７号で調査を続けている。

　公募された１１種の次に示す凍結抑制舗装は、すべてNETIS登録されているものである。

①　ゴムパウダ型凍結抑制舗装　（（株）佐藤渡辺）
②　ザベック工法　（世紀東急工業株）
③　ク゛ルービングウレタン工法　（鹿島道路（株））
④　アイストール　（オサダ技研）
⑤　アイスクラッシュベイブ　（大成ロテック（株））
⑥　アニメウレタン舗装　（日本道路（株））
⑦　アイスインパクト　（福田道路（株））
⑧　ゴムロールド（（株）NIPPO）
⑨　ルビット舗装　（大林道路（株））
⑩　アイストッパー　（大林道路（株））
⑪　フル・ファンクション・ペーブ　（（株）　ガイアート）

　凍結抑制舗装には物理系、化学系、物理化学系に分類されるが、地域特性に合致する工法選定の判断資料が少なかったことから、試験フィールドで検証することになった。

　試験はこの１１種の凍結抑制舗装と、通常舗装の密粒度アスコンとの比較で行われ、一冬経過した平成２７年７月、その中間報告が発表された。

　その結果、通常舗装に比べると凍結しにくいとしている。そして、除雪業者の感想は「少雪時、交通量が多い場合に効果を感じている」とのこと。

　ということは、少雪以外や交通量が少ない時はどうなるのだろうか？

　気になって翌冬、私はCCTVのライブ画像を見てみた。雪がかなり降っていたが（時間降雪深は５㎝ぐらいか）、試験フィールド箇所はどの路面も真っ白のアイスバーンになっていた。

　凍結抑制舗装のうち化学系であれば、混入されている凍結防止剤がある限りは融雪することもありうるが、物理系のものは雪を融かすことができないからだろう。

　なお、各舗装の効果を検証する検討会の最終分析はいまだに未発表となっていて、経過観察がどうなったかは不明となっている。

　機会があれば長岡に出向いて、凍結抑制舗装はアイスバーンを防止できるのか、間近で観察してみたい。



凍結抑制舗装のアイスバーンの防止能力は？

超省エネ型ロードヒーティング(スリップ事故防止対策)の魅力

　国土交通省東北技術事務所が発案し開発した、超省エネ型ロードヒーティング（別名「ライン型ロードヒーティング」）の魅力を整理すると、次のようになる。
　
　①　構造が単純である。
　②　工事が簡単にできる。
　③　低圧電力が使用できるので、変圧器が不要になる。
　④　埋設する電熱線が従来の１／５で済む。
　⑥　わだち部分だけの融雪なので、効率がいい。
　⑦　路面凍結やアイスバーンにならないので、スリップ事故が発生しにくい。
　⑧　橋梁に導入した場合、凍結防止剤の散布が不要になるので、橋の耐久性が向上する。
　⑨　自動薬剤散布装置のような、設置スペースが不要。
　⑩　メンテナンスがほぼ不要。
　⑪　電熱線の張り替えが可能。
　⑫　以上のことから大幅なコスト削減が可能。

　また、この方法は国土交通省東北地方整備局から「３D表彰」を、土木学会東北支部や科学技術庁などからも表彰されている。

　なお、2013年11月から実働中の日沿道（秋田道）の４橋の、超省エネ型ロードヒーティングは故障せずに現在でも効果を発揮している。



秋田道（秋田県小坂町）で、現在も稼働中の「超省エネ型ロードヒーティング」のようす。スリップ事故防止に効果を発揮している。

省エネ型ロードヒーティング ～路面凍結によるスリップ防止対策の経済比較～

　ミラーバーンやアイスバーンなど、路面凍結によるスリップ事故を防止するための各種方法の、特徴とライフサイクルコストを、下表のようにまとめてみた。

　近年はヒートポンプで加熱した不凍液を、放熱管で循環させる方法が主流となっている。しかし、ヒートポンプの高コスト、騒音や格納場所の確保が必要だ。ポンプが故障することもある。
　また、放熱管の配管スペースが確保できないので、橋面の融雪には不向きだ。

　一方、トンネルのように降雪がない箇所では、舗装材にウレタンやゴムなどを混入させた凍結抑制舗装が施工されている。しかし、この舗装は雪を融かすことができないので、降雪があるところではあまり効果が期待できない。　

　下表のように、超省エネ型ロードヒーティング（ライン型ロードヒーティング）のコストは小さく、かつ、スリップ防止効果が期待できる方法である。しかも、既設の橋にも導入が可能だ。

　詳細な設計仕様や設計図集、技術資料は、国土交通省東北地方整備局の東北技術事務所（TEL　022-365-8211）が保有しており、導入を検討する場合はぜひ問い合わせをお願いしたい。
　貴重な税金で製作した技術資料を、東北技術事務所が出し惜しみすることはないと思う。


　

秋田自動車道（日沿道）に導入された省エネ型ロードヒーティング (スリップ事故防止対策)

　秋田自動車道（日沿道）の、大館北IC～小坂北IC（L=16.1㎞）間の４橋に、私が発案し開発した省エネ型ロードヒーティングが導入されたが、そのうちの支根刈沢橋（L=８７ｍ）での稼働状況が下の写真。

　撮影は、平成２６年（２０１４年）の１月３１日の午前８時４０分すぎ。

　積雪深は５０㎝を超している。さらに降雪が続いている。
  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　橋面にも念のため凍結防止剤を散布しているが、上の写真のように、橋面が殆ど雪に覆われている。凍結防止剤の融雪能力が降雪量に追いつかないとからである。

　しかし、その５分後には、下の写真のように、わだち状に黒い路面が現れる。
　
　

２０１４年１月３１日　午前８時４１分の状況。激しい降雪に、橋面の殆どが白くなる。

８時４６分の状況。５分間でわだち状に敷かれた電熱線が雪を融かしているのが分かる。