技術報告集 第31号 平成29年3月 AWSCJ

Ｍ県Ｍ町Ｆポンプ場 津波浸水対策を踏まえた建屋改造計画

オリジナル設計株式会社
施設本部東日本施設部施設４課 真島 佑介

東日本大震災により被災した地域一帯にあるポンプ場の新設・補強設計を段階的に行っていく中で、現時点で予算が十分に確保できない施設における設備機器の津波浸水対策を行うにあたって、建築での浸水対策の検討を実施した。改築にかかるコストや、維持管理動線・建屋の構造上の負担を抑えることを考慮し、比較検討を行った。
.H\:RUGVポンプ場改築、津波浸水対策、改築の段階的対応
１はじめに
Ｍ県Ｍ町は、東日本大震災により震度６弱を記録し、その後の津波（津波高さ73）の来襲により沿岸部の市街地や農地等約 KD が浸水するなど激しい被害を受けた。
また、地震に伴う地殻変動や液状化による地盤沈下により、海水が市街地等に流入し道路の冠水が発生している。大雨時には地盤沈下による排水不良等により住宅地における床上・床下浸水が発生するなど、甚大な被害の発生が今後も懸念されており、このような状況から町内の雨水ポンプ場の整備が急務となっている。
本業務は、そのような状況の中、震災復興交付金の対象事業として同町内の雨水ポンプ場各施設の耐水化・排水能力アップのための新設・補強設計を行うものである。各施設の補強内容については、被害状況や復旧の重要度を踏まえて決定していくこととなり、段階的に対応していくこととなった。現時点での交付金の配分具合により十分な予算が確保できない箇所については、簡易的な浸水対策を行うこととなった。
本論文では、Ｍ県Ｍ町内の雨水ポンプ場の一つであるＦ雨水ポンプ場の津波浸水対策として検討を行った建築の改造計画の一例を示す。
２施設の概要
Ｍ県Ｍ町内の雨水ポンプ場の位置図および各施設の津波被害状況を表１に示す。
 

表１ 雨水ポンプ場の位置および津波被害状況



浸水深凡例

図  Ｍ県Ｍ町内の東日本大震災時の津波の浸水深さ

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技術報告集 第31号 平成29年3月 AWSCJ

その中で、今回対象となるＦ雨水ポンプ場の設計諸元値を以下に示す。
① 供用開始 ：昭和  年３月 （経過年数  年）
② 流入渠  ：□×PP
③ 放流渠  ：□×PP（馬蹄渠）、Ｍ湾へ放流
④ 沈砂池  ：P×P× 池（除砂設備無し）
⑤ 除塵設備 ：自動除塵機１基、目幅 PP
⑥ ポンプ設備：斜流渦巻ポンプ１台        φ400mm×5.781m×28ｍ /min×37kW
  横軸斜流ポンプ１台        φ800mm×3.3m×86.19ｍ /min×75kW        水中ポンプ１台      φ200mm×5.0m× 5.0ｍ /min×11kW⑦ 電気設備 ：受電方式 φ:N9 高圧受電      受変電設備１式、ポンプ盤１面、ポンプ現場盤１面      非常通報装置１台、自家発電気設備 .9$ ディーゼル式

Ｆポンプ場は 73P の敷地に、ポンプ室（鉄骨造・平屋建て）と電気室（鉄骨造・地上２階建て）の建屋を配し、集水した雨水をＭ湾に放流している。敷地近傍には防潮堤（73P 程度）が設置されている。以下に、ポンプ場の敷地配置図を示す。


図２ Ｆポンプ場 敷地配置図

３設計の概要
Ｆポンプ場では、東日本大震災発生時に近傍の防潮堤から越流した津波による浸水被害が報告されており、敷地内における浸水深さは維持管理者へのヒアリングから*/P 程度と確認できた。ふたつの建屋の１階には、機器制御のための電気盤が置か－ 75 －

技術報告集 第31号 平成29年3月 AWSCJれており、浸水による機能停止は許されない。このような状況の中で、被災時の処理能力の継続性を確保するため、排水機能の能力アップおよび建屋・設備機器の津波対策が必要とされている。
Ｍ県Ｍ町内の各雨水ポンプ場の補強を震災復興交付金対象事業の中で行っていくにあたり、施設の優先度・震災復興交付金の財源の配分を勘案した結果、Ｆ雨水ポンプ場
では、東日本復興交付金事業として水中ポンプ更新による排水機能の能力アップおよび放流渠・吐口の改修を行うこととなった。
本業務では、上記設計業務以外の交付金による事業は、将来的に順次対応を行っていくものと位置づけられ、建屋内の機器の浸水対策は当座の対応として、既往浸水被害高さ（73P）を上回る */P のレベルで防水ラインを形成することでその対策とすることとなった。
以下に本ポンプ場の建屋の平面図および高さ関係図を示す。浸水対策の必要となる電気盤は、ポンプ室・電気室内に置かれている。

図３ Ｆポンプ場建屋 １階平面図

図４ Ｆポンプ場 高さ関係図

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４検討内容
 電気盤の既往浸水被害高さに対する浸水対策を、３つの &$6( に分けて検討した。以下にそれぞれの検討案を示す。


&$6(

&$6(

&$6(

建屋外に防潮壁を設置する。

建屋内に防潮壁を設置する。

設備基礎を
かさ上げする。


概&$6(

&$6(

&$6(

ＲＣ擁壁新設

ＡＬＣパネルを&$6(

ＲＣ立上り新設 ＡＬＣパネルを外壁外側に取付

要
浸水レベルより外壁内側に取付 高い基礎架台を新設

模式図











段差、障害物は開口部の処理

出てこないため、開口部への配慮は不要
または




   &$6( は、建屋の外部に浸水高さを超える壁を立て込む案である。ＲＣの擁壁または、ＡＬＣパネルでの築造の２案を検討した。壁の設置により、津波が建屋に到達する前にさえぎられるため、津波の衝撃による建屋への影響が少ないと考えられるが、その反面、壁の建込みが大掛かりになることが懸念される。
   &$6( は、建屋の内部に機器の全面を囲うように浸水高さを超える壁を立て込む案である。ＲＣ立上がりまたは、ＡＬＣパネルでの築造の２案を検討した。建屋外部の維持管理動線への影響が少ないが、その反面、建屋内に壁が立ち上がるため、建屋内の有効スペースが阻害されてしまう。   &$6(、 ともに、建屋の壁面に沿って壁を立ち上げることになるが、維持管理作
業時、機器搬出入時に通行動線となる扉・シャッター部分についても同様の防水ラインを形成できなければ、浸水対策としては不十分である。そのため、開口部付近については上記のような壁による防水ラインの形成は行わず、別途、防潮板および階段により開口部下端をあげることとした。


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技術報告集 第31号 平成29年3月 AWSCJ &$6( では、前述の２案とは別のアプローチで検討を行い、立ち上がりを設けるのではなく、機器の基礎をかさ上げすることで機器を浸水高さから逃がす案とした。
プラント電気設計者に設置される盤の寸法を確認したところ、ポンプ室・電気室ともに、基礎を浸水対策高さの */ まで上げたとしても建屋内に納まることが確認された。盤の操作時には前面に足場を設けることで対応するものとする。
４．検討結果
 &$6( では、津波の衝撃に対する強度の確保が可能となるが、ＲＣの擁壁築造のための基礎工事（杭打設）が別途必要となり施工費の高騰が懸念され、費用をかけないで浸水対策を行うというコンセプトに反する。&$6(，， は、比較的少額の施工費での対応が可能となるが、面で津波を受けることによる衝撃や、建屋の積載荷重の増加等、既存建屋への影響が無視できないものと考えられる。また、維持管理動線が平らでなくなることによる、利便性の低下・立ち上がり部へのつまずきによる事故の発生等弊害も予想されるため、適当ではないと考えられる。
 &$6( では上記の弊害となるすべての点（工費・既設建屋への影響・維持管理動線の確保）はほぼすべての項目で優れており、今回の浸水対策に最適と判断ができた。

 各 &$6( の評価を以下に示す。
 ◎：４点 ○：３点 △：２点 ×：１点長所

&$6(

&$6(

&$6(

建物内のスペースに変更が生じな場内の維持管理スペースに影響が容易に対応がい。また外壁の手前で外力を受けるない

可能

ＲＣ擁壁新設の場合は、地盤改良の建屋に津波の外力が加わる。

建屋に津波の施工費が多くかかる。

建物内のスペースが、施工クリア外力が加わる。

＋壁厚分狭くなる。

建屋内に浸水ことができるため、信頼性が高い。
短所

あり
&$6(

&$6(

&$6(

&$6(コスト

地盤改良が必要

$/& 板及び鉄骨ｺﾝｸﾘｰﾄ立上り$/& 板及び鉄骨基礎架台の新概算 万円

下地取付費

壁の施工

下地取付費

設

×

施工性

概算： 万円 概算： 万円

概算： 万円 概算： 万円

△

○

△

周辺建物との位乾式工法のた建屋内での作

乾式工法のた施工は容易

置関係から施工

め省スペース業に若干の難め省スペース



困難な箇所有での施工可能あり

での施工可能



×

○

△

－ 78 －○○◎技術報告集 第31号 平成29年3月 AWSCJ

維持管理

場内が狭くなる。

性
安全性

建屋内が狭くなる。

△

△

◎

開口部の床面に高低差ができるため、つまずきの恐れあり
△

総合評価

△ ６点

○  点

従前と同等

従前と同等
◎○ ９点

○ ９点◎  点


５．おわりに
 Ｍ県Ｍ町Ｆ雨水ポンプ場は、震災復興交付金事業の中で同町内の各雨水ポンプ場の施設の優先度・既往浸水被害高さ・交付金の配分バランスを考慮し（Ｌ クラスの津波対策は行わず）、当座の対応として */ｍの浸水に対する浸水対策を、コストがなるべくかからない形で行うように計画した。
浸水対策案としては、１階に配置された設備機器の基礎高さをかさ上げすることで費用を最小限に抑えつつ、機能を満たす設計とすることができた。
なお、今回の提案は、建屋の室内の有効高さと、そこに設置される機器の実寸法との間に余裕があったためにできた対策案である。今後、建屋の新築・改築を計画時に建屋内の空間を検討する際には、維持管理・搬出入に必要な最低限のスペースのみ満たす寸法のみで計画を行うのではなく、あらかじめ若干の寸法的余裕を見込んでおくことができれば、緊急に対応が必要となる案件に対しても、今回の浸水対策のようなコストを抑えた提案も可能になると考えられる。
－ 79 －