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河川・砂防

樋門・樋管

ひもん・ひかん

樋門・樋管とは

樋門・樋管とは、河川堤防を横断して堤体内に暗渠（ボックスカルバートやコンクリート管等）を埋設し、堤内地（内水側）の雨水や農業用排水・支川の水を本川（外水側）へ自然流下によって排除するとともに、本川の洪水増水時における外水の逆流を遮断・防止するために設置される横断河川構造物のこと。一般に、コンクリート構造の函体断面が大きく、門柱や管理橋、巻揚機等のゲート開閉設備を具備する比較的大規模な施設を「樋門」と呼び、管渠を堤体内に埋設してフラップゲート等を備える小規模な施設を「樋管」と呼び分ける。堤防本体を開削して築造されるため、堤防の連続性を分断する弱点となりやすく、堤体土砂と函体コンクリートとの接触面沿いに生じる浸透流（パイピング）の防止や、洪水時の確実なゲート閉鎖機能、および不同沈下に対する構造的安全性の確保が極めて重要とされる。

全国の基準

河川法に基づく河川管理施設等構造令第6章「水門及び樋門」において、水門及び樋門は計画高水位以下の流水の作用に対して安全な構造とし、洪水の流下を妨げず付近の河岸や河川管理施設に支障を及ぼさない構造とすることが義務付けられている。構造令第47条により、樋門の主要構造部は鉄筋コンクリート構造又はこれに準ずる構造とされ、堆積土砂等の排除に支障のない構造とすることが規定されている。また同令第49条第2項において、河川を横断して設ける樋門で二門以上のゲートを有するものの内法幅は原則として5m以上としなければならないと定められている。ゲート設備については同令第50条に基づき、確実に開閉し必要な水密性を有する鋼構造又はこれに準ずる構造とし、開閉装置も確実に作動する構造とすることが求められている。

教科書どおりにいかないところ

全国共通の教科書や施工管理試験では「樋門は堤防を貫通する重要構造物であるため、強固な杭基礎等によって地盤に緊結し、沈下を極力抑える剛構造とするのが基本」と教わる。しかし広大な泥炭性軟弱地盤が広がる北海道の河川現場においては、この「杭でガチガチに固定する剛構造」が堤防破堤という致命的な大事故を招く深刻なパラドックスが存在する。北海道の河川低平地では厚い泥炭層が堆積しており、堤防盛土を築造すると盛土の自重で基礎地盤が数年にわたり大きく圧密沈下を続ける。ここで樋門だけを支持層まで届く杭基礎で支持すると、周囲の堤防盛土が沈下する中で樋門函体だけが元の高さに取り残される「抜け上がり現象」が発生する。その結果、樋門上面や側面に堤体との空隙が生じ、高水時にそこへ河川水が集中して堤防内部の土砂を洗い流すパイピング（浸透破壊）を引き起こす。さらに地盤沈下に伴う側方流動圧やネガティブフリクションによって杭や函体自体が圧壊する。そのため北海道開発局の実務では、杭基礎による剛構造を避け、函体をブロックごとに分割して可撓継手（ゴム止水板等）で繋ぎ、地盤沈下に函体全体をしなやかに追従させて一体沈下させる「柔構造樋門」が標準とされている。

現場での扱い方

  • 地盤沈下追従を前提とした柔構造直接基礎と継手ゴム止水板の選定

    泥炭地等における樋門施工では、杭基礎による抜け上がりとパイピングを防ぐため直接基礎による柔構造を採用する。北海道開発局の数量算出要領に示される通り、直接基礎の継手構造では残留沈下量2㎝以内と残留沈下量2㎝を超え5㎝までとで適切なゴム止水板や可撓継手を使い分け、沈下追従性と確実な水密性を両立させる。

  • 函体周囲の埋戻し締固め徹底と遮水矢板・浸透防止対策の確実な施工

    樋門函体と堤防盛土の境界面は浸透水が最も走りやすい弱点となる。埋戻しにあたっては良質土を用いて薄層に均等敷均しを行い、小型締固め機械で函体両側を偏圧がかからないよう均等かつ入念に締め固める。設計図書で指定された遮水矢板や吸出し防止工を確実に設置し、パイピング経路の形成を未然に遮断する。

  • 冬期施工における雪寒仮囲い余裕幅（1.7m）の確保と防寒養生

    積雪寒冷地である北海道で冬期に樋門の躯体工を実施する場合、北海道開発局の要領に基づき、翼壁側部に1.7mの余裕幅を確保して雪寒仮囲いや防寒足場を設置する。仮囲い内部の暖房給熱と温度管理を徹底し、初期凍害を防止するとともに、春先の融雪出水期までに堤防開削部の埋戻し復旧を完了させる工程管理を行う。

参考（一次情報）

関連する工種で、資格取得を支援する道内の会社 205社

出所：北海道入札参加資格者名簿の加点項目「技術者の育成」。会社の自己申告ではありません。

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