貴重な社会資本ストックである既存ダムの利水計画や治水計画の見直しに伴う容量確保のため、ダムのかさ上げ工事が近年増加しています。

ダムのかさ上げは既存ダムを運用しながらの施工となり、既存ダムの安定性確保が重要な課題となります。

そのためコンクリートダムにおいては、新旧堤体コンクリートの一体化を確保するための技術（解析・施工）が重要です。

またフィルダムのかさ上げでは、既設堤体への影響を計画から施工までの全段階で把握・管理し、実施工へフィードバックさせる情報化施工技術が重要となります。

三高ダム：平成16年度ダム工学会賞　技術賞
山王海ダム：平成14年度ダム工学会賞　技術賞

薄層増厚時のひび割れ発生メカニズム

既設堤体と新堤体コンクリートの一体化

• 既設構造物の撤去は、ワイヤーソーイング工法やアブレイシブジェット工法等を用いて、既設堤体への影響を最小限度とするための工法を選択します。
• 既設堤体表面の劣化部分は、切削機（ビットローラ等）やウォータージェットを用い確実に除去します。
• 銅製等材質の異なる既設止水板と、新設止水板も確実に接合します。

新堤体コンクリートの温度差を低減し一体化

• コンクリート打込み温度の低減と越冬面付近の旧堤体コンクリートへの給熱を行うことで新旧堤体コンクリートの温度差を低減します。
• 夏期においては、練混ぜ水の冷却と冷風設備により粗骨材を冷却します。
• 冬期においては、越冬面より上部3リフトの既設堤体面を電熱マットで温めるとともに、越冬面は真空断熱材と養生シートによる保温養生を行います。

大規模な地震に対し、水道や電力等を担う重要なインフラ設備であるダムに対しても、より高い耐震性・安定性が求められています。そのため既存ダムの設備更新とともに、ダム堤体の補強が行われてきています。

ダムの補強は、新旧堤体の一体化の確保、他のダムリフレッシュ工事と同様既存ダムを運用しながらの施工となることが多いため、既存ダムの安定性確保が重要な課題となります。

そのため、新旧堤体コンクリートの一体化を確保するための技術（解析・施工）、情報化施工技術、ダム基礎地盤の改良技術などの様々な技術を駆使して、ダムの長寿命化に取り組んでいます。

村山上貯水池堤体強化工事：令和5年度ダム工学会賞　技術賞
帝釈川ダム再開発事業：平成19年度ダム工学会賞　技術賞、平成19年度土木学会賞　技術賞
山口貯水池堤体強化工事：平成14年度土木学会賞　技術賞、平成14年度ダム工学会賞　技術賞

従来、ダムの再開発工事の仮締切工は、ダム堤体上流部に「コ」の字型の扉体と呼ばれる鋼製部材を積み重ねて設置し、仮締切内の水を排水する工法が一般的でした。この工法では、ダム湖底に台座コンクリートと呼ばれる構造物を構築し、扉体を自重で密着させます。ダムの湖底に台座コンクリートを構築するには、作業環境が大きく制約される大水深下での潜水作業が不可欠でした。

特長・メリットココがポイント

従来の仮締切工法では、仮締切を支持する基礎部（台座コンクリート）が必要ですが、今回開発した浮体式仮締切工法では仮締切自体を浮かせ（浮体化）、基礎部を不要とし、またブロックの連結作業を湖面上で行うことができる等、潜水作業の軽減が可能となります。

長安口ダムの既設堤体切削の概要

長安口ダムの既設堤体切削の概要

長安口ダムの本体非越流部に増設される洪水吐きゲートは、幅10m、高さ26mと国内最大級の大きさであり、これを、運用中のダム堤体を幅11m、最大高さ37m、奥行き30mにわたって切削撤去し、増厚コンクリートを打設しながら据え付けます。貯水池に水を貯めた状態で施工するため、上流側を予備ゲート設備により締切ります。

既設堤体のコンクリート切削撤去に際しては、振動・衝撃等で運用中のダムに影響を及ぼさない様、無振動工法を採用しました。ワイヤーソー、コアボーリング、油圧ジャッキ等を組み合わせて、撤去用の揚重機の吊上げ能力に合わせた大きさでブロック状に分割し、順次撤去を行います。堤体切削の後、新たな洪水吐ゲートを設置します。

近年の気候変動に伴う異常気象による大雨・洪水被害の対策として、全国各地で既存ダムの放流機能を向上させるダム再生事業が行われています。放流機能の向上に伴い、ダム下流の減勢工も改造・増設する必要があるため、品質を確保しつつ、短い工期で施工できる工法が望まれていました。

鹿島では、ダム減勢工のリニューアル技術として、プレキャストブロック（PCaブロック）とCSGを活用した導流壁の早期構築工法や、巡航RCD工法による減勢工（ダム堤体補強部：マットコンクリート）の早期打設工法を開発し、それぞれ現場に適用しています。ダム再生事業の多くが既存ダムを運用させながら行うことが求められるため、短工期での工事完了を実現し、ダム再生効果の早期発現に貢献していきます。

長安口ダム：特許登録済、第23回国土技術開発賞、令和元年度土木学会　技術賞（Ⅱグループ）、令和3年度ダム工学会賞　技術賞
鶴田ダム：2020年日建連表彰　第1回土木賞、平成29年度土木学会　技術賞（Ⅱグループ）

特長・メリット

二次製品のプレキャストブロックを使用することで、側壁コンクリートの品質を向上させることができます。また、構築時に型枠・足場が不要となるため、施工期間中に既存ダムからの放流があった場合にも迅速に退避でき、施工の再開も早期に行うことが可能となります。また、CSGによる背面埋戻しを行うことで、既存ダムからの放流によるコンクリート、背面埋戻材、仮設物等の流出を防止できます。

ダム堤体補強部（マットコンクリート）　巡航RCD工法適用箇所

特長・メリット

高速施工が可能な巡航RCD工法をマットコンクリートに採用することで、工程の大幅な短縮が可能となります。RCD用コンクリートについては、岩着部でも打設可能な配合（一般部は骨材最大寸法80mm→岩着部：40mm）や、コンクリートの発熱による温度ひび割れを抑制する配合（通常は単位セメント量130kg/m³程度→105kg/m³）等のメニューを選択できます。