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Project Brief

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238号目次The design of repair of tunnel service reservoir

隧道式配水池の補修設計

4プロジェクト紹介五十嵐徹

IGARASHI Toru
株式会社ニュージェック
大阪本社/都市地域整備グループ■写真 1 −児童公園の中で目立たない隧道出口

1 ――はじめに■図 2 −矢板工法標準断面図（土地改良事業計画設計基準設計「水路トンネル」より）に築造されたものです。第 4 次拡張の施設が停止した場合、市街地を含大阪府池田市の水道事業は、昭事業においては、給水人口の増加む市内広範囲が断水となり大規模な

和 13 年 11 月の通水開始以来、給水と下水道事業の推進による水洗化被害が発生することとなります。築造

区域の拡大や人口の増加に合わせに伴う水需要の増大に対処するた

後約 40 年が経過し、劣化調査と補てその拡張事業が行われてきまし

め、水源を猪名川に求め、古江浄水修の実施が望まれていました。

た。現在は、より高水準の水道をめ場を新設し、神田浄水場の施設能

このような状況の下、第 6 次拡張

ざし平成 22 年度末完成を目標とし力増強を行いました。また、五月山

事業により他系統からの切り回し等て、大阪府営水道の導入による複数に内空断面 13.3m 2 、延長約 800m、の準備が整い、施設の停止が可能

水源化や施設更新・整備、未給水区

有効容量 10,000m 3 の配水隧道を新となったことから、平成 18 年 4 〜 10

また、外水圧対策としてウイープ

目は劣化調査として、①内空断面の的に評価して、施工方法と使用材料域の解消等を行い、安定給水に向設しました。

月の工期で内部点検と補修設計をホールを設けることがある農業用水計測、縦断測量、外観目視調査（写の選定を行いました。

行いました。

路トンネル（図 2）と異なり、配水隧道真 2）、②コンクリートコア採取（写真は飲料水の貯留施設であるため、

3）と圧縮強度試験、中性化試験、③

地下水の進入（漏水）を完全に防ぐ地下水圧測定（写真 4）を行い、この外観目視の結果、コンクリートの打必要があります。

調査結果を受けて補修の詳細設計

ち継ぎ目のひび割れが多数確認さへと進みました。補修設計にあたっれ、地下水の浸みだしが観測されまては、水道施設としての構造上およした。なお、湧水量は隧道出口部でけて第 6 次拡張事業を実施しているところです。

この配水隧道は、五月山を挟んで北部の古江浄水場と南部の市街地

2 ――上水道における隧道配水池

ここで紹介する配水隧道は、昭和を連絡する施設で、送水機能も受け39 年 4 月から 46 年 3 月まで実施され持った施設となっています（図 1）。

上水道事業における配水池とは、た第 4 次拡張事業により、昭和 44 年

そのため、万が一事故等によってこ浄水場から送水された水（飲料水）を貯留し、配水量の時間変動を調

古江浄水場■写真 2 −外観目視■写真 3 −コンクリートコア採取

3 ――業務の概要■写真 4 −地下水圧測定

4 ――劣化調査の結果と考察整する機能を有し、非常時には一定

本業務の調査・設計は、既設配水び水質確保上の安全性・安定性を毎分 0.03 〜 0.04m3 と少なく、地下水の時間、所定の水量および水圧を維隧道の運転を停止し水抜きが行わ考慮するとともに、経済性、施工性、圧測定においても最大で 12kN/m 2持する施設です。

れたところから始めました。調査項

維持管理性、補修後の機能を総合（1.2m）と小さい値でした。コンクリ

配水池の形式には通常、地上式、隧道出口 搬入口
CL

猪名川

400

地下式および半地下式があります。

3800
4550

慮する必要がある場合には、隧道式

標準断面図
標準馬蹄形 在来工法
市街地

Engineering Consultant
0 5 6 Civil
VOL.238 January 2008

L≒800m350

隧道出口 搬入口の配水池が採用される場合がありま

考察項目

細目測量

縦断測量

明らかな蛇行や既存図面との相違は認められなかった。

管内挿による改修を行う場合、挿入管サイズの制約

内空断面計測内空高は最大34cm、横幅は最大17cmの断面縮小があった。となる。

全体的にひびわれ、遊離石灰がみられた。

縦断方向のひびわれがあり、構造的な問題がある。

目地部でしみ出し、遊離石灰、剥離剥落等の損傷があった。

水密性についても健全ではない。

が困難な場合や、周囲の環境に配配水隧
道■図 1 −配水隧道の位置と標準断面

また、地上部での施工や用地の取得■表 1 −制御システムの概要

外観

外観目視調査目視結果

目地部のずれは確認されなかった。

す。維持管理性や経済性において部材コア採取・補修

圧縮強度試験については、全検体の平均は25.3N/mm2で34検体

圧縮強度試験結果より、コンクリート強度は期待できる。

通常の形式より不利な面があります

調査

圧縮強度試験を上回っていた。中中32検体において設計基準強度（18N/mm2）

中性化試験結果については、全体的にばらつきはあ

中性化試験

性化試験については、全体平均5.6mm（進行度合い：約0.5mm/年）、 るものの平均で5.6mmという数値から中性化の進行が、断面積や延長の調整で容量を確保することが可能であり、地上部露出が少なく近隣の景観に与える影響が小さいのが利点です（写真1）。

最大18mmとなっていた。
地下水圧測定は遅い。

17箇所中3箇所で検出、最大で12kN/m2と低い。

水圧が確認された箇所が17箇所中3箇所と少なく、隧道出口で湧水量を計測した（毎分0.03〜0.04m3）。

その箇所においても最大圧で12kN/m2と低い値であり、調査時において地下水の影響は少ないと判断した。

Civil Engineering Consultant
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劣化度評価Ａ 大Ｂ 中断層線

断層線 断層線 断層線

Ｃ 小■写真 5 −施工ヤードの状況

構造性■写真 6 −FRPM 管φ 3250mm の吊り下げ状況

水密性
総合■写真 7 −管の挿入工事と防水シート難工事■図 3 −構造性と水密性の評価がわかります。
（3）実際の施工

5 ――補修・補強方法の検討

ートのコア試験結果においては、平様に将来的にクラック補修や防食塗工事は、平成 18 年 12 月から始ま調査の結果により、縦断方向のク装の塗替え等の維持管理費が必要

り、平成 19 年 12 月末完成の工期で中性化の進行も遅く、覆工コンクリーラックとひび割れからの漏水が確認となります。鋼板内張工法は、補強行われています。施工前の調査におト部材の強度低下がみられないことされたため、隧道の構造安全性と水後の配水池貯水容量の確保においいて、既設隧道のアンダードレーンが確認されました（表1）。

密性の視点から、対策が必要な範囲て有利ですが、溶接に手間と時間がが目詰まりしていることが確認され一方、施工時の記録において断層を評価しました。評価結果の縦断プかかってしまいます。既製管挿入工たため、裏込めと既設覆工の間に、や湧水により難工事であったことがロフィールから、ほぼ全線にわたり、法は、貯水容量の減少は避けられま

裏面に通水断面を確保できる防水確認された隧道中央部付近において補修・改修が必要となりました（図3）。

せんが、管材料が軽量で運搬しやすシートを設置することで、挿入管へは、縦断方向のクラックも確認されま

そこで、構造的補強を可能とする

く、継手の接合も押し込むだけなのの外水圧対策とすることになりましした。発生原因としては、緩み土圧、3 工法（①二重巻工法、②鋼板内張で施工性がよいとの評価となりまし

偏土圧、膨張性土圧等の主に外力に工法、③既製管挿入工法）についてた。また、この工法は他の工法に比リギリのスペースで管を挿入していよるものが考えられ、隧道の構造的比較しました。二重巻工法は、コンべ、メンテナンスフリーなことから最るところです。

補強が必要であると判断されました。

クリート構造物であるため既設と同も経済的となりました（表2）。

均で25.3N/mm2 の強度がありました。

■表 2 −工法比較表

た。写真 7 は防水シートの内側をギ■図 4 −施工ヤード計画

6 ――日本最大径の FRPM 管（強化既存の工場設備の範囲で製作可能プラスチック複合管）によるとの回答が得られたことから、これ隧道補修を採用することとしました。なお、貯7 ――おわりに現在、多くの上水道事業において、水容量の減少については他系統と昭和 30 〜 40 年代にかけて大量に築の配水区域境界の調整を行うことで造した施設の補修および更新の時期を内挿した場合、エアモルタル充填対応可能な範囲となりました。

を迎えています。一方、工事中の代工法の概要

空隙や管厚を考慮すると、限界の管（2）施工ヤード替施設が無いために、その補修や概径は 3,250mmとなりました。

工法

項目

二重巻工法

鋼板内張工法

既製管挿入工法（1）管径の決定

隧道内の測量結果から、円形管経済性

要図

工種

コンクリート打設（スライドセントル）

鋼板内張・隙間裏込め注入

内面エポキシ樹脂塗装・目地処理

内面エポキシ樹脂塗装1.3LCC△・スライドセントル型枠を使用する。
施工性

減少容量

内容・コンクリート打設に運搬設備が必要。

容量

工期（月）
総合評価

総評

×

・鋼板の搬入及び現地溶接の面で他と比べ劣る。

1.0○

・FRPM管による既製管挿入工法は、押し込むだけで接合できる。

△×○

容量減少を伴う容量の減少が少ない

容量減少を伴う△○△

8126・再度ひび割れ発生の懸念がある。

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0 5 8 Civil
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4.0

既製管（FRPM管）挿入・隙間裏込め注入

×・容量確保が可能だが、経済性で劣る。 ・経済性、施工性に勝る△○

工事現場は、池田市の五月山公園点検もままならない状態となってい一方、内挿用強化プラスチック複の一部で、通常は児童文化センターるケースもあります。ここで紹介した合管内圧管（強化プラスチック複合に来る子供達の遊び場として利用さ隧道配水池の補修工事は、他系統管協会規格）は、呼び径の最大がれている空間となっています。そのの整備によるバックアップ機能の整3,000mm までとなっており、この管ため、施工ヤードとしての改変は最備を計画的に進めたことで、点検・を採用した場合、配水池貯留容量は小限に留める必要がありました。

補修が実施可能となりました。

約 5,600m3（満管貯留）に減少し、現そこで、図 4 に示すように仮設構

本設計が、今後の水道施設の更在の 10,000m 3 から大幅な能力低下台を組み立て、クレーンを据え付け新と高水準化の一事例として参考ととなってしまいます。

る計画とし、1日5 本の FRPM 管を仮されることを願っています。

そこで、強化プラスチックの製作置きできるスペースを確保しました。

メーカーへ製作可能な最大管径をヒ

写真 5 〜 6 は施工中の現場写真です

アリングした結果、3,250mm まではが、管の大きさと施工ヤードの狭さ
Civil Engineering Consultant
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