(57)【要約】【課題】管路システム全体に亘って、確実にかつ低コストで管路の劣化状況をモニタリングする。【解決手段】所定の工期内に布設工事が実施された工区内に、管路Ｐの劣化状況をモニタリングするセンサ線が設けられたモニタリングポイントＭを設置し、このモニタリングポイントＭでモニタリングした管路Ｐの劣化状況を、前記工区内の管路Ｐの劣化状況の代表箇所としてその工区内全体の劣化状況のモニタリングを行う管路モニタリング箇所の選定方法を構成する。【選択図】図１
2018151280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の工期内に布設工事が実施された工区内に、管路（Ｐ）の劣化状況をモニタリングするセンサ線が設けられたモニタリングポイント（Ｍ）を設置し、このモニタリングポイント（Ｍ）でモニタリングした管路（Ｐ）の劣化状況を、前記工区内の管路（Ｐ）の劣化状況の代表箇所としてその工区内全体の劣化状況のモニタリングを行う管路モニタリング箇所の選定方法。
【請求項２】
管路システムが、前記工期の異なる複数の工区から構成されており、前記工区ごとに、前記モニタリングポイント（Ｍ）をそれぞれ設置して各工区の劣化状況のモニタリングを行う請求項1に記載の管路モニタリング箇所の選定方法。
【請求項３】
管路システムが、前記工期の異なる複数の工区から構成されており、前記複数の工区の工期が所定期間内であるときに、この複数の工区を一工区とみなして前記モニタリングポイント（Ｍ）を設置し、このモニタリングポイント（Ｍ）で、前記複数の工区の劣化状況のモニタリングを行う請求項１に記載の管路モニタリング箇所の選定方法。
【請求項４】
同一の前記工区内で、管路（Ｐ）の埋設環境が異なるときに、この埋設環境が異なる領域ごとに前記モニタリングポイント（Ｍ）を設置する請求項２または３に記載の管路モニタリング箇所の選定方法。
【請求項５】
前記工区内に、管理重要度の高い管路（Ｐ）、または、重要給水施設（Ｂ）に接続された管路（Ｐ）が存在するときに、これらの管路（Ｐ）に前記モニタリングポイント（Ｍ）を設置する請求項２から４のいずれか１項に記載の管路モニタリング箇所の選定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道などの埋設管の劣化状況をモニタリングする箇所を選定するための管路モニタリング箇所の選定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道などの管路は道路下などに埋設されていることから、その劣化状況は、道路などを実際に掘削して確認しないと分からない。この管路の維持管理の手法の一つとして、例えば特許文献１に示す配水管路の漏水診断方法が提案されている。ところが、この方法は、一般的に漏水の有無を検知するためのものであって、漏水に至る前の管路の劣化状況（クラックや歪みなどの発生）を評価することはできなかった。
【０００３】
近年においては、水道などの管路の老朽化に伴う更新計画の策定に際し、更新すべき管路の優先順位を決定する必要があるが、特許文献１に係る方法では、埋設管路の劣化状況の把握が困難であることから、埋設経過年度や埋設箇所の土壌の種別（例えば腐食性の高さ）などに基づき、埋設管路の劣化状況を予想することで、優先順位付けを行っている。このように、予想に基づいて優先順位付けを行った場合、その予想の精度によっては、突発的な漏水事故や断水、あるいは、適正寿命を迎える前の管路更新が行なわれることによる経済的損失が懸念される。
【０００４】
そこで、例えば特許文献２に示す損傷位置検知装置においては、光ファイバセンサケーブルを配管内に螺旋状に固着し、配管の劣化状況を検知している。配管にクラックなどの損傷が生じると、この損傷に伴って光ファイバが歪む。この歪みを光ファイバに接続された歪み計測装置で計測することによって、配管から漏水が生じる前に、配管の損傷を早期に検知することを可能としている（特許文献２の段落００２６、００３０、図１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６１２６９６号公報
【特許文献２】特開平１１−３４４３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に係る損傷位置検知装置においては、管路システム全体をモニタリングするためには、全管路に光ファイバを設ける必要があるが、その場合、光ファイバの使用量が膨大となり、設置コストが大きく膨らむ問題がある。しかも、全管路に光ファイバを設けた場合、その一本の長さが長くなる傾向となり、その一部で断線するリスクが高まる。そして、光ファイバの一部で断線が生じると、この断線した光ファイバを設けた全領域でモニタリング不能となる問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、管路システム全体に亘って、確実にかつ低コストで管路の劣化状況をモニタリングすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明は、所定の工期内に布設工事が実施された工区内に、管路の劣化状況をモニタリングするセンサ線が設けられたモニタリングポイントを設定し、このモニタリングポイントでモニタリングした管路の劣化状況を、前記工区内の管路の劣化状況の代表箇所としてその工区内全体の劣化状況のモニタリングを行う管路モニタリング箇所の選定方法を構成した。
【０００９】
所定の工期内に布設工事が実施された工区内においては、埋設環境が同一であれば、その劣化の進行状態は、工区内の管路設置位置に関係なくほとんど差は生じない。このため、管路の一部にモニタリングポイントを設定することにより、管路の全長に亘って線的にモニタリングすることができる。
【００１０】
しかも、工区内の特定の位置にモニタリングポイントをその工区の代表箇所として設定することにより、工区内の管路の全体にセンサ線を設けた場合と比較して、使用するセンサ線の長さを大幅に短くすることができ、その設置コストの削減を図ることができる。しかも、使用するセンサ線が短くなることにより、そのセンサ線内で断線が生じるリスクが低減し、管路の劣化状況を確実かつ安定的にモニタリングすることができる。
【００１１】
前記構成においては、管路システムが、前記工期の異なる複数の工区から構成されており、前記工区ごとに、前記モニタリングポイントをそれぞれ設置して各工区の劣化状況のモニタリングを行うようにすることができる。
【００１２】
このように、工区ごとにモニタリングポイントを設定することにより、複数の工区からなる管路システムの全体を面的にモニタリングすることができる。
【００１３】
あるいは、管路システムが、前記工期の異なる複数の工区から構成されており、前記複数の工区の工期が所定期間内であるときに、この複数の工区を一工区とみなして前記モニタリングポイントを設定し、このモニタリングポイントで、前記複数の工区の劣化状況を面的にモニタリングすることもできる。
【００１４】
このように、複数の工区を一工区とみなすことにより、管路システム全体に設定されるモニタリングポイントの数を減らすことができ、さらなるコスト削減を図ることができる。
【００１５】
管路システムが、複数の工区から構成された場合においては、同一の前記工区内で、管路の埋設環境が異なるときに、この埋設環境が異なる領域ごとに前記モニタリングポイントを設定することができる。
【００１６】
埋設環境として、例えば、土壌の腐食性や、造成地（切り土と盛り土が混在している区域）の有無などがある。この埋設環境は、管路の劣化の進行状況と関連性があることが多く、同一の工区であっても、埋設環境が異なる場合、一つのモニタリングポイントでの評価が難しい場合がある。このような場合であっても、埋設環境が異なる領域ごとにモニタリングポイントを設定することにより、それぞれの箇所における管路の劣化状況を正確にモニタリングすることができる。
【００１７】
管路システムが、複数の工区から構成された場合においては、前記工区内に、管理重要度の高い管路、または、重要給水施設に接続された管路が存在するときに、これらの管路に前記モニタリングポイントを設定することができる。
【００１８】
管理重要度の高い管路として、例えば、河川横断管（橋梁添架管、独立水道橋、伏せ越し）、堤防内配管、軌道横断管（ＪＲ、私鉄など）、国道横断管、地下埋設物（ガス管などの他社埋設管）近接管などがある。この管理重要度の高い管路は、老朽化によってこの管路に漏水などのトラブルが生じた際に、河川堤防、橋梁、道路、ガス管などの周囲の構造物に悪影響を与える虞があるため、劣化状況を重点的にモニタリングする必要がある。また、重要給水施設として、例えば、災害拠点病院、避難所（応急給水施設などを含む）、防災拠点（消防施設などを含む）などがある。これらの施設は、災害時に救助活動の拠点となるため、平常時からこの重要給水施設に接続される管路の劣化状況を重点的にモニタリングする必要がある。
【００１９】
これらの管路にモニタリングポイントを設定することにより、周囲の構造物への悪影響を防止し、災害時においても通常通り水道網を機能させるなど、管路としての機能を確実に発揮させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明に係る管路モニタリング箇所の選定方法は、工区内にモニタリングポイントを設け、このモニタリングポイントでモニタリングした管路の劣化状況を、前記工区内の管路の劣化状況の代表箇所としてその工区内全体の劣化状況のモニタリングを行うようにしたので、工区内の管路の全体にセンサ線を設けた場合と比較して、使用するセンサ線の長さを大幅に短くすることができ、その設置コストの削減を図ることができる。しかも、使用するセンサ線が短くなることにより、そのセンサ線内で断線が生じるリスクが低減し、管路の劣化状況を確実かつ安定的にモニタリングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る管路モニタリング箇所の選定方法のモニタリング対象となる管路システムへのモニタリングポイントの設定例を示す図
【図２】図１に示す管路システムにおいて、腐食性の異なる土壌でのモニタリングポイントの設定例を示す図
【図３】造成地へのモニタリングポイントの設定例を示す図
【図４】重要給水施設に接続される管路へのモニタリングポイントの設定例を示す図
【図５】この発明に係る管路モニタリング箇所の選定方法におけるモニタリングポイントの選定判断フローを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明に係る管路モニタリング箇所の選定方法のモニタリング対象となる管路システムへのモニタリングポイントＭ（下向きの三角形で示す）の設定例を図１に示す。この管路システムは、本管ＰＭに接続された複数の管路Ｐによって構成されており、その布設工事（管路Ｐの更新工事）は、複数の工区に分けられて計画的に実施される。例えば、図１に示した管路システムにおいては、第１工区から第６工区まで区分されており、各工区の工事は所定の工期内に順次実施される。すなわち、前記工期が１年の場合、第１工区と第６工区との間には、布設工事に６年程度の差ができる。
【００２３】
各工区には、管路Ｐの劣化状況をモニタリングするモニタリングポイントＭ１〜Ｍ６が１箇所ずつ設定されている。同一工区内の管路Ｐは、埋設環境（土壌の腐食性など）が同一であれば、その劣化の進行状況は、工区内の管路設置位置に関係なくほとんど差は生じない。このため、管路Ｐの一部にモニタリングポイントＭを設定することにより、管路Ｐの全長に亘って線的に評価することができる。
【００２４】
このように、モニタリングポイントＭの設定により工区内の管路全体を線的に評価することにより、工区内の管路Ｐの全体にセンサ線を設けた場合と比較して、使用するセンサ線の長さを大幅に短くすることができ、その設置コストの削減を図ることができる。しかも、使用するセンサ線が短くなることにより、そのセンサ線内で断線が生じるリスクが低減し、管路Ｐの劣化を確実かつ安定的にモニタリングすることができる。
【００２５】
しかも、複数の工区からなる管路システムの工区ごとにモニタリングポイントＭをそれぞれ設置したことにより、この管路システムの全体を面的にモニタリングすることができ、管路システムのモニタリングをより効率的に行うことができる。
【００２６】
モニタリングポイントＭとして、監視用管（図示せず）を採用することができる。この監視用管は、例えば、管路Ｐに接続される管本体と、前記管本体に付設され、この管本体の劣化状況をモニタリングするセンサ線を有する。センサ線として、光ファイバを採用するのが好ましいが、歪みセンサなどの他の種類のセンサ線を採用することもできる。予めセンサ線が設けられた監視用管を準備しておくことにより、モニタリングポイントＭの設定作業を速やかに行うことができ、作業コストの削減を図ることができる。
【００２７】
監視用管に用いる管本体は、必ずしも定尺管ではなくてもよく、定尺管よりも短い管（乱尺管）を採用してもよい。このように、乱尺管を用いることで、スペース的に余裕が少ない地中への埋設をスムーズに行うことができる場合がある。また、管本体に付設するセンサ線（光ファイバ）は、必ずしもこの管本体の全長に亘って設けなくてもよく、監視用管の少なくとも一部に付設されていればよい。このセンサ線を付設する範囲は、管路Ｐの発錆による減肉に伴う歪み変化を検出できるのであれば、特に限定されない。この範囲は、例えば、掘上げによる管体調査で設定される範囲（例えば５００ｍｍ）を参考にして決めることができる。
【００２８】
図１に示した管路システムでは、工期の異なる複数の工区にそれぞれモニタリングポイントＭを設定したが、工期が所定期間内の複数の工区について、この複数の工区を一工区とみなして、モニタリングポイントＭを設定することもできる。このようにすれば、モニタリングポイントＭの設定数を削減することができ、さらなるコストの削減を図ることができる。
【００２９】
この所定期間は適宜決めることができるが、例えば１年間とすることができる。この所定期間がそれほど長くなければ、多少工期が異なっていても、劣化の進行状況はそれほど変わらないためである。このように、複数の工区を一工区とみなして、モニタリングポイントＭを設定した場合、この複数の工区の中で最も早い時期に更新時期が訪れる工区に合わせて更新計画を立てるのが好ましい。
【００３０】
図１に示した管路システムにおいては、図２に示すように、管路Ｐの埋設環境が異なるときに、この埋設環境が異なる領域ごとにモニタリングポイントＭを設定することもできる。図２においては、土壌の腐食性の高低に対応して埋設環境を区分している。この腐食性の評価は、例えば、ＡＮＳＩ  Ａ−２１．５（米国国家規格）に基づいて行うことができる。
【００３１】
具体的には、本管ＰＭおよび第１工区の一部は腐食性が低い埋設環境に、第１工区の一部、第２工区の一部、第３工区、第４工区の一部および第６工区は腐食性が中程度の埋設環境に、第２工区の一部、第４工区の一部および第５工区は腐食性が高い埋設環境に、それぞれ属している。そして、モニタリングポイントＭは、代表工区として選定した第１工区（腐食性：低）、第３工区（腐食性：中）、第５工区（腐食性：高）にそれぞれ設けられている。
【００３２】
このように、モニタリングポイントＭの設定個所を決定することにより、モニタリングポイントＭの設定数を抑制しつつ、異なる埋設環境下にある管路Ｐの劣化状況を正確にモニタリングすることができる。
【００３３】
なお、この実施形態においては、第２工区、第４工区、および、第６工区にはモニタリングポイントＭは設置されていないが、上記の設置個所に加えて、これらに工区にも設置することもできる。
【００３４】
また、図３に示すように、埋設環境を、造成地（切り土Ｌ１と盛り土Ｌ２が混在している区域）の有無とすることができる。この造成地においては、造成が行なわれていない周囲の土壌とは、管路Ｐの劣化の進行に及ぼす影響が異なる場合がある。そして、管路Ｐに漏水が生じると、この造成地に建てた住居Ｈなどの建物に大きな影響が及ぶ虞がある。そこで、この造成地にモニタリングポイントＭを設定することにより、管路Ｐの劣化状況を正確にモニタリングすることができる。なお、図３においては、切り土Ｌ１と盛り土Ｌ２の境界となる１箇所のみにモニタリングポイントＭを設けているが、切り土Ｌ１または盛り土Ｌ２を行ったどちらか一方の位置にモニタリングポイントＭを設けることもできる。
【００３５】
工区内に管理重要度の高い管路Ｐや、重要給水施設Ｂに接続された管路Ｐが存在するときには、これらの管路ＰにモニタリングポイントＭが設置される。管理重要度の高い管路Ｐとして、例えば、河川横断管（橋梁添架管、独立水道橋、伏せ越し）、堤防内配管、軌道横断管（ＪＲ、私鉄など）、国道横断管、地下埋設物（ガス管などの他社埋設管）近接管などがある。この管理重要度の高い管路Ｐは、老朽化によってこの管路Ｐに漏水などのトラブルが生じた際に、河川堤防、橋梁、道路、ガス管などの周囲の構造物に悪影響を与える虞があるため、劣化状況を重点的にモニタリングする必要がある。
【００３６】
また、重要給水施設Ｂとして、例えば、災害拠点病院、避難所（応急給水施設などを含む）、防災拠点（消防施設などを含む）などがある。これらの施設は、災害時に救助活動の拠点となるため、平常時からこの重要給水施設Ｂに接続される管路Ｐの劣化状況を重点的にモニタリングする必要がある。
【００３７】
これらの管路ＰにモニタリングポイントＭを設定することにより、周囲の構造物への悪影響を防止し、災害時においても通常通り水道網を機能させるなど、管路Ｐとしての機能を確実に発揮させることができる。
【００３８】
図４は、重要給水施設Ｂである災害拠点病院（以下において、重要給水施設Ｂと同じ符号を付する。）が存在する場合を例示している。この災害拠点病院Ｂは、第１工区、第２工区、および、第６工区の管路Ｐを経由して本管ＰＭに接続されている。図４に示すように、第１工区は主に腐食性が低い埋設環境に、第２工区および第６工区は主に腐食性が中程度の埋設環境に設けられている。このため、管路Ｐの劣化に対する安全性を期するために、モニタリングポイントＭを第２工区または第６工区に設けるのが好ましい。
【００３９】
この発明に係る管路モニタリング箇所の選定方法におけるモニタリングポイントＭの選定判断フローを図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４０】
この判断フローにおいては、まず、更新計画の整理が行なわれる（ステップＳ１０）。この整理は、工区内の種々の情報（工区内の管路長など）や更新作業の施工年度に基づいて行われる。この更新計画の整理結果に基づいて、以下の判断フローにおいて、どの工区（図１に示した管路システムにおいては、第１工区から第６工区の中から選択した第Ｎ工区）から順にモニタリングポイントＭの選定判断を行うか決定される。
【００４１】
次に、選定判断を行う工区内に、管理重要度の高い管路Ｐがあるかどうか判断される（ステップＳ１１）。管理重要度の高い管路Ｐがある場合は（ステップＳ１１のＹｅｓ側）、その管路ＰにモニタリングポイントＭが設定される（ステップＳ１２）。続いて、選定判断を行う工区内に、重要給水施設Ｂに接続された管路Ｐがあるかどうか判断される（ステップＳ１１のＮｏ側、ステップＳ１３）。重要給水施設Ｂに接続された管路Ｐがある場合は（ステップＳ１３のＹｅｓ側）、その管路ＰにモニタリングポイントＭが設定される（ステップＳ１４）。
【００４２】
さらに、埋設環境が他の工区（この判断フローによる選定判断が既に完了した他の工区）と異なるかどうか判断される（ステップＳ１３のＮｏ側、ステップＳ１５）。埋設環境が他の工区と異なる場合は（ステップＳ１５のＹｅｓ側）、他の工区とは劣化状況が異なり、他の工区で代替できないため、この工区にモニタリングポイントＭが設定される（ステップＳ１６）。続いて、工事年度が他の工区と異なるかどうか判断される（ステップＳ１５のＮｏ側、ステップＳ１７）。この工事年度とは、同一の工期内に限らず、複数の工期が同一の年度内である場合を含む。工事年度が他の工区と異なる場合は（ステップＳ１７のＹｅｓ側）、他の工区とは劣化状況が異なり、他の工区で代替できないため、この工区にモニタリングポイントＭが設定される（ステップＳ１６）。
【００４３】
その一方で、工事年度が他の工区と同一の場合は（ステップＳ１７のＮｏ側）、他の工区のモニタリング結果より評価が可能なので、この工区にはモニタリングポイントＭの設定が不要という判断がなされる（ステップＳ１８）。この判断フローを用いることにより、管路システムの劣化状況の面的評価のためのモニタリングポイントＭの設定箇所を簡便に決定することができる。
【００４４】
上記の実施形態は例示に過ぎず、管路システム全体に亘って、確実にかつ低コストで管路Ｐの劣化状況をモニタリングする、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、管路劣化の判断フローなどを適宜変更することができる。
【００４５】
例えば、上記の判断フローは基本フローを例示したのに過ぎず、モニタリングポイントＭの設置対象となる管路システムの条件（管路長など）によっては、モニタリングポイントＭの設置要否の判断要件を適宜省略または変更してもよい。その一方で、基本フローの判断要件だけでは、モニタリングポイントＭの絞り込みが不十分となる場合には、基本フローに判断要件を別途設定してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
Ｐ  管路
Ｍ（Ｍ１〜Ｍ６）  モニタリングポイント
Ｂ  重要給水施設（災害拠点病院）
【図１】
2018151280.tif 000003
【図２】
2018151280.tif 000004
【図３】
2018151280.tif 000005
【図４】
2018151280.tif 000006
【図５】
2018151280.tif 000007