令和2年7月豪雨災害における応急組立橋の活用について
国土交通省 九州地方整備局
九州技術事務所 維持管理技術課長
九州技術事務所 維持管理技術課長
大 宅 康 平
キーワード:応急組立橋、令和2年7月豪雨、球磨川、西瀬橋
1.はじめに
(1)令和2年7月豪雨について
令和2年7月3日から7月31日にかけて日本付近に停滞した前線の影響で暖かく湿った空気が継続して流れ込み各地で大雨となり、人的被害や物的被害が発生した「令和2年7月豪雨」では、7月3日から8日にかけて梅雨前線が九州付近に停滞し3日~4日は熊本県と鹿児島県で6日~8日には九州北部の広い範囲で記録的な大雨となった。
熊本県においては4日未明から朝にかけて県の南部を中心に局地的に猛烈な雨や非常に激しい雨が降り芦北町付近では3時20分に約110ミリの猛烈な雨を記録し、その後も天草市、芦北町、津奈木町、人吉市、あさぎり町、球磨村、八代市付近で1時間に約110ミリから120ミリ以上の猛烈な雨が降り続き、記録的短時間大雨情報が発表された。
この大雨で1時間降水量では牛深(天草市)の98.0ミリを含む2地点、3時間降水量では牛深(天草市)の205.5ミリを含む7地点、6時間降水量では田浦(芦北町)の325.5ミリを含む9地点、12時間降水量では水俣(水俣市)の415.0ミリを含む9地点、24時間降水量では湯前横谷(湯前町)の489.5ミリを含む7地点、48時間降水量では多良木(多良木町)の418.5ミリとなり観測史上1位の値を更新した。
この記録的豪雨の影響で球磨川では氾濫、洪水が発生し堤防が2箇所で決壊したほか数カ所で越水、人吉市の市街地は記録的な浸水深となり多数の浸水家屋が発生した。また球磨川に架かる多くの橋梁の橋桁が流失し全面通行止めとなるなど流域住民の生活や物流等に大きな影響を与えた(写真-1)。
九州技術事務所では流域住民の生活に直結する橋梁の一日も早い応急復旧を行うため「災害時における災害対策用機械の出動等に関する基本協定」に基づき、当事務所が保有する応急組立橋の活用の可否を判断するため、流失した12橋の被災状況調査や健全度の判断、応急組立橋での復旧検討、概算工事費の算出を行ったので本稿において報告を行うものである。
(2)災害時における基本協定について
九州技術事務所では、災害発生時に使用する災害対策用機械機器を保有しており、九州地方整備局管内及び他の地方整備局等において災害が発生した場合の災害支援活動を行っている。
また災害発生時に迅速で的確な災害支援活動が行えるよう機械機器の運搬、設置、操作等については公募により建設業者、建設コンサルタント等の民間業者と「災害時における災害対策用機械の出動等に関する基本協定」(以下、「災害時基本協定」という)を締結している。
(3)応急組立橋の概要
応急組立橋は組立式の仮橋であり災害発生時における橋梁落下や被災道路の緊急復旧に使用し災害復旧資材や応援物資の輸送路の確保に用いられており九州技術事務では幅員6.5m(最大延長40m)(図-2、3)、幅員3.5m(最大延長30m)の2種類の応急組立橋を保有している。最近の活用実績としては平成27年6月に鹿児島県垂水市で発生した深港地区土石流災害による国道220号深港橋仮橋での活用や平成24年7月の九州北部豪雨災害による福岡県八女市黒木町古屋における国道442号での活用実績がある(写真-2)。
2.調査の概要
(1)調査方法
①調査工程
現地調査は、河川の氾濫や土砂崩れにより流された橋や通行止めになっているルート情報を収集し、豪雨災害の翌日から下記日程で実施した(図-4)。
7月5日:深水橋、西瀬橋、人吉大橋、麓橋
7月7日:相良橋 7月9日:鎌瀬橋
7月10日:坂本橋、沖鶴橋、天狗橋、大瀬橋、神瀬橋、松本橋
②調査方法
現地調査では事前情報として、流失した橋梁の構造諸元(橋長、支間長、桁高、幅員など)と被災した橋梁を照らし合わせて下記項目を確認した。
【現地での調査項目】
・落橋径間の確認
・流失していない橋桁および橋台、橋脚の健全性の確認
・地形、地質状況の確認
・架設ヤードの有無、広さ、位置の確認
・輸送ルートの確認
・重機進入の可否
・河川流心位置の確認
(2)現地調査
現地調査は、国総研、九地整、熊本県及び前述した「災害時基本協定」に基づく協定締結業者で実施した。被災現場までは車両で通行可能なところまで進み、二次災害の発生に注意しながら周辺の被災状況を確認しながら徒歩で現地へ向かった(写真-3)。
現地調査の結果、①橋梁の被災状況は上部工の全流失、②上部工の一部流失、③上部工の未流失に分類された。
【①上部工の全流失】
坂本橋(写真-5)、鎌瀬橋(写真-3、6)、大瀬橋(写真-4、7)、松本橋(写真-4、8)、沖鶴橋(写真-9)、麓橋(写真-10)、神瀬橋(写真-11)の7橋は、上部工が全て流失しており、神瀬橋は橋脚も流失していた。
【②上部工の一部流失】
深水橋(写真- 13)、相良橋(写真- 14)、西瀬橋(写真- 15)の3 橋は、上部工の一部流失があったものの、全流失は免れていた。
深水橋は、幅員の狭い橋梁で2 径間分の上部工が残っていたが、河川流心側の108m 分の上部工が流失しており、対岸の橋台も損壊していた。
相良橋の上部工は1径間が残っていたが約110m分が流失していた。
西瀬橋は、トラス橋で流心部付近の1径間が流失していた。残存している上部工には、多数の流木が引っかかっていたが、比較的健全な状態であった。
【③上部工の未流失】
調査橋梁12橋のうち、人吉大橋(写真-16)と天狗橋(写真-17)の2橋は上部工が流失していなかった。
人吉大橋は、高欄および外装板が流失し車両が通行止めとなっていた。
天狗橋は、橋台背面が流失し通行不可となっていたが、上部工の流失は免れていた。
(3)検討内容
①応急組立橋の架設検討
応急組立橋の架設検討は、下記のフロー(図-5)に基づき進めた。支間、幅員を合わせることで出来るだけ既設の橋脚利用を検討し、利用できない橋脚は架設時のベント代わりとした。また今回は、流出した橋梁数が多くあったため、鹿児島国道事務所や他の地方整備局が保有する応急組立橋および民間の仮橋も視野にいれて検討を進めた。
応急組立橋の架設工法の種類は主に 3 通りの工法がある。
・クレーンによる橋体一括架設
・クレーンベント架設
・手延べ機による送り出し架設工法
これらの工法は、現地調査の結果をもとに下記の架設工法選定フロー(図-6)に基づき決定した。
②概算工事費の算出
作成した架設計画図を基に下記条件で算出した。
【算出項目】
ア)ベント基礎工
イ)ベント工
ウ)架設工
エ)仮桟橋
オ)設置期間
カ)輸送工
【各項目の条件】
ア)1本あたりの単価を算出
球磨川は岩盤が多いため「ダウンザホールハンマ工」で過去工事データを基に算出。
基礎杭は中古品とした。
球磨川は岩盤が多いため「ダウンザホールハンマ工」で過去工事データを基に算出。
基礎杭は中古品とした。
イ)構造(高さ×幅)より重量を算出。
重量より設置・撤去・損料を算出。
重量より設置・撤去・損料を算出。
ウ)架設計画図より架設回数及びクレーン規格を確認。重量は、応急組立橋仕様集より算出。
(使用長さの重量)
(使用長さの重量)
エ)仮桟橋工事の過去データよりm2当たりの設置・撤去工を算出。仮桟橋部材は中古品とした。
オ)ベント材及び覆工板は損料として算出。設置期間2年(仮設定)
カ)九州技術事務所を起点として算出(鋼橋輸送工で距離計算)
【概算工事費の算出による改善点】
基礎工費及仮桟橋工費は、本当たり・m2当たりの算出方法として今回良好であったが使用資材を損料ではなく中古品としたため工事費がやや高くなった。
災害現場での仮設工事には、仮桟橋及び盛土による施工が多く見られる。
上記仮設工は、あらかじめ現場状況(岩盤・土砂・河川など条件)によるm2当たり等の工事費を設定しておくと良いと思われる。
3.おわりに
以上の現地調査及び架設検討を経て西瀬橋においては八代河川国道事務所により8月21日からクレーンによる上部工の架設が開始され9月4日に完了した。これにより7月4日から通行止めとなっていた主要地方道人吉水俣線の通行が再開され西瀬小学校の通学路と下戸越地区の人々の人吉市中心部へのアクセス道路が確保された。
被災から約2ヶ月で通行が再開出来たことは被災初期段階において応急組立橋の設置という目的を明確にした調査と検討がなされたことによることが大きいと思われる。
九州地方整備局では令和2年7月豪雨により甚大な被害を受けた河川、道路の災害復旧工事等を迅速かつ一体的に進めるため、9月1日付けで八代河川国道事務所に「八代復興出張所」を設置し、今回応急組立橋を設置した西瀬橋を含む球磨川を渡河していた橋梁10橋と球磨川沿い両岸道路約100㎞(国道219号、主要地方道人吉水俣線等)の災害復旧事業並びに球磨川水系球磨川及び球磨川水系の9支川(川内川、小川等)において、河川の土砂・流木の撤去、被災施設の復旧等の災害復旧事業を開始している。九州技術事務所としても一日も早い普及・復興の力になるよう引き続き新技術活用等における支援を行っていきたい。
さいごに被災により現場が混乱している状況の中でいち早く現地に乗り込み被災状況調査を行うとともに、今回の執筆にあたり貴重な資料や情報の提供を頂いた「災害時基本協定」に基づく協定締結業者である日本鉄塔工業㈱のみなさまに感謝の意を表す。
参考文献
1)災害時気象資料-令和2年7月3日から4日にかけての熊本県・鹿児島県の大雨について-令和2年7月5日福岡管区気象台