特集解説

トラブルゼロをめざす

トラブルゼロ

事前調査と設計検討の留意点
き の し たまさと

木下 正人
日本水工設計㈱東京支社下水道一部
管渠設計課総括主査

1

はじめに

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事前調査の重要性と調査・設計フロー

線形、管渠の仕様、管渠施工方法、補助工法等を決定するための設計条件

推進工法は、下水道の普及および高下水道管路の詳細設計は、施工現場（施工条件）を得ることを目的とし、度化に伴って技術革新を重ね、現在での周辺環境、支障物、土質条件等に適資料収集と現地調査を行って、施工現は、推進延長 1000m 以上の長距離施合する管路施設計画、ならびに最適な場の現況条件ならびに将来計画等を収工や、曲線半径 20m 以下の急曲線施施工方法を決定する工事設計であり、集・整理する作業となります。

工、呼び径 3000 を超える超大口径管求める答えは現場条件が導き出すと事前調査で収集した資料および情報推進の施工が可能となっています。ま言っても過言ではありません。この現は、設計から施工までの工程におけるた、下水道管路の老朽化に伴う改築・場条件は、事前調査によって収集・整基礎資料となるため、調査不足や見落更新の手段として、改築推進工法が採理し、設計、施工、維持管理のすべてとしが無いようにしなければなりませ用されるに至っています。一方、推進の段階における基礎資料となります。

ん。万が一、そのようなことがあった工事を取り巻く施工環境は、市街地

よって、事前調査は、詳細設計および場合、その内容によっては重大なトラや住宅密集地などにおいて都市の高度推進工事の成否を左右する重要な工程

ブルまたは事故を引き起こす原因にな化、道路占用物の過密化、発進基地候なのです。

る可能性があります。このようなトラ補地（公園、休閑地等）の減少など、年々厳しくなってきています。

したがって、設計者は、事前調査でブルを防ぐため、調査先および調査項

設計・施工に係わる現場条件を漏れな目のチェックリスト、ならびに調査のこのような状況のなか、推進工事にく収集・整理し、この現場条件を机上渉外記録等を作成し、手落ちのない事おいては多種多様のトラブルが発生しに投影し、論拠立てた設計検討、設計前調査を行うことが肝要です。ており、発注者、設計者、施工者にお計算を行って、安全性、施工性、経済現場条件は、立地条件、支障物条件、いては、それぞれの立場においてトラ性に最も優れた施設計画ならびに施工地盤条件、環境条件に大別され、主なブル防止対策が重要となっています。

方法等を選定しなければなりません。

調査項目は以下のようなものが挙げら

本解説では、推進工事においてトラ図− 1 に、詳細設計における事前調ブル防止の第一歩となる、設計段階の査と設計検討の一般的な作業フローを（1）立地条件「事前調査」「設計検討」について、一示します。

①土地利用、権利関係れます。

設計者の立場から、基本的な調査・設用途別土地利用状況、用途地域、公計内容を確認するとともに、トラブル図および地権者、土地区画整理事業や防止のための留意点を整理したいと思います。

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事前調査の留意点

事前調査は、立坑位置、平面・縦断土地開発計画等の有無、文化財の有無など。

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特集

トラブルゼロをめざす②道路
道路種別、道路占用計画、防災計画

る近接影響範囲、近接施工管理基準値、認を行う。

地下鉄・共同溝などの将来計画など。

（3）地盤条件

上の避難路指定、掘削規制、最小土被（2）支障物条件

りの制限、交通量、道路改良や拡幅等①地上構造物、地下構造物の将来計画の有無など。

地盤条件は、推進工法において最も重要な条件であり、想定した地盤条件

地上構造物の構造形式、基礎の構と実際の掘進対象土質に大きな相違が造・根入れ長、地下部の有無。地下構あった場合、施工時に種々のトラブル確保の難易度

造物の構造形式、構造寸法。各構造物が発生する可能性があります。した休閑地、公園、駐車場等の立坑およの管理者および利用状況など。

がって、土質調査は、地形・地層なら②埋設物、架空線びに管渠の深度等に応じて入念な調査③立坑および発進基地の候補地、用地び発進基地の候補地とその周辺状況。
④河川、鉄道等

地下埋設物（上下水道、ガス、電が必要となります。
①地形、地層構成

河川の現況断面および改修計画と護力、通信、情報等）、立坑築造箇所の岸構造物、鉄道の軌道および高架橋、埋設物詳細資料と架空線状況など。必既存土質資料の収集と現地踏査の結残置仮設物、補助工法など。各種構造

要に応じて発注者および管理者と協議

果から、地形および地層構成を把握・物との必要な離隔等、近接施工におけの上、試掘や探査等により埋設物の確想定し、土質調査計画を立案します。
また、耐震設計上の地盤面が判る資料の有無を確認します。
②土質、地下水（ボーリング調査）
調査箇所は、一般的に 50 〜 100mに 1 箇所程度と言われ、立坑築造箇所を基本に選点します。また、地層の傾斜が大きい場所や断層等の存在が予想される場合は、地層の変化状況が把握できるような配置とすることが望ましいです。
調査深度は、立坑部では土留工の根入れ等を考慮した深さとし、必要に応じで耐震設計上の地盤面を確認できる深度とします。
調査項目、測定方法、試験方法については、地盤および施工方法に応じて決定する必要があります。特に、砂礫、粗石、巨石地盤の場合、礫径や礫の含有率等の把握が必要ですが、通常のボーリング調査では限界があるため、大口径ボーリングによる調査あるいは立坑築造時の土質確認が肝要となります。また、このような地盤は掘進時のトラブルも多いことから、石分の性状把握が重要となります。
土質調査計画立案時においては、設計検討で用いる土質定数等を想定し、試験項目、試験方法を選定する必要が

図− 1

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推進工法の設計手順あります。参考として、「土質試験方法とその利用」を表− 1 に示します。

表− 1

なお、耐震設計において液状化判定を行う場合、細粒分含有率 Fc、平均粒名称4

設計検討の留意点

推進工法の詳細設計における設計検討は、一般的に図− 1 に示すような手事前調査で収集した現場条件を熟慮し、トラブルの要因となりうる問題点を見逃さずに検討を行う必要があります。また、設計検討を行うにあたり、「この検討を誤った場合、どのようなトラ結果の利用

試料採取

地層柱状図、土質縦断図を作成により地層実態を把握

標準貫入試験

N値
地層構成

地層の厚さおよび地層の固さ、強度、支持力の推定、推進力、地盤支持力、地盤反力係数の検討

物理試験

単位体積重量
含水比
粒度分布
間隙水圧

立坑の設計資料
推進管の設計資料
注入工法の検討
添加材の検討

力学試験

液性限界
塑性限界

細粒土の分類
切羽の安定性の推定

内部摩擦角、粘着力一軸圧縮強度、変形係数

立坑の設計資料設備能力の検討
推進管の設計資料
切羽の安定性の検討

現場透水試験

透水係数

掘削方法、注入工法等の検討

地下水測定

間隙水圧

設備能力の検討
湧水対策検討

地中ガス調査ガスの種類（有害ガス・可燃性ガス等）
ガス濃度

安全対策
防爆対策・硫化水素中毒対策・酸素欠乏対策

順で、路線計画、工法選定、各種検討を行います。設計を進めるにあたり、試験から求められるもの乱した試料の採取
乱さない試料の採取

径 D50、10% 粒 径 D10、 塑 性 指 数 IPが必要となります。

土質試験方法とその利用 1）

その他

pH による地下水調査等ブルにつながるのか？また、その影響は？」といった “設計リスク” を認識しておくことが肝要と考えます。
以下に、設計検討とトラブルの関連性を踏まえ、主な検討項目における留とにもつながります。

機）を選定した場合、掘進不能に陥る②平面線形だけでなく、推進管の破損、推進設備

平面線形は、道路占用条件、地下埋の破損、地盤の変状など、その影響は意点を整理します。

設物等を考慮し、できる限り直線で計測り知れません。よって、工法選定に（1）路線計画画することが望ましいですが、立坑位おける土質条件の設定および工法比較

路線計画は、設計検討フローの上流置および道路線形等に応じて曲線線形検討は非常に重要となります。に位置し、その計画内容によっては、を採用する場合、曲線施工の安全性、①土質条件の設定

施工の難易度やトラブルの発生率をも施工性、経済性ならびに周辺への影響左右する検討であるため、現場条件お等を考慮する必要があります。

掘進対象土質が互層地盤や、地層の変化が激しく発進側と到達側で地層がよび各種検討結果を総合的に判断し、特に、曲線部では推進管の破損事例異なる場合など、土質条件の設定に検討結果を路線計画にフィードバックも多いため、曲線線形を採用する場合、よって計算結果が大きく変わるため、しながら計画する必要があります。

曲線部特有の推進力計算および推進管土質条件の設定には注意が必要です。

①立坑位置の検討を十分に行って、曲線半径と推また、礫地盤および岩盤の場合、礫率、立坑位置は、流入管計画や維持管理進延長ならびに推進管と推進力伝達材

礫径、強度、RQD 等の把握が重要に等を考慮した人孔位置、推進可能なスの仕様等を踏まえた平面線形の設定がなります。

パン割り等を踏まえて選定します。そ重要になります。

②工法選定・掘進機の際、事前調査で収集した地下埋設物③縦断線形

路線計画（呼び径、土被り、線形、等の支障物、道路形態、交通状況、周縦断線形は、上流管および流入管のスパン割り等）と、現場条件（土質、地辺環境、施工ヤードの候補地（公園、高さ、計画勾配を基本として計画し、下水、支障物、周辺環境等）から総合的休閑地、駐車場等）等の現場条件を十地下埋設物および周辺構造物との離隔に判断し、安全性、施工性、経済性に優分考慮しなければなりません。また、を十分に確保できる線形にしなければれた工法選定が重要です。特に、特殊地立坑数は可能な限り少ないほうが社会なりません。

盤、長距離、曲線等の特殊条件がある的影響は小さく、かつ立坑設置に伴う（2）推進工法の選定

場合は、土質に対する適応性など十分多種多様のトラブルの要因を減らすこ

現場条件に適さない推進工法（掘進検討を行うとともに、工法協会等への月刊推進技術 Vol. 25 No. 8 2011

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トラブルゼロをめざす

施工可否の確認も必要になります。

定するとともに、平面線形計画（曲線ていますので、これを参考に推進管の（3）推進管の検討

半径、曲線長、スパン割り、発進立坑・継ぎ手選定を行うことが肝要です。

推進工事のトラブルにおいては、推到達立坑の配置等）における配慮も必

進管の破損やそこから連鎖するトラブ要です。

ルが多いといわれています。破損の原②曲線部の管端部の開口保持と5おわりに因は、計画値を超える推進力や曲線部

応力分散

事前調査と設計検討は、詳細設計おでの管端面圧縮応力度の増加、礫、粗曲線部では、曲線を造成するためによび推進工事における最上流の作業工石、巨石の接触など、さまざまな原因

管外側の目地を開口し、管内側の限ら程であるため、この段階においてトラが挙げられます。

れた面積で推進力を伝達するため、発ブルの芽を摘むことは、以降の設計検

ここでは、曲線線形を採用する場合

生する圧縮応力度が推進管の許容圧縮

討と推進工事において、トラブルの減の推進管の検討において、特に注意す応力度を超えると管の破損やひび割れ少につながります。よって、事前調べき事項を挙げます。

が発生する場合があります。そのため、査および設計検討にかかわる設計者①曲線部の側方地盤反力に対する管強発生する圧縮応力度に応じて、推進力は、“詳細設計のリスク” を十分に認

度の検証

伝達材の圧縮性および厚さ、貼り付け識したうえで、「トラブルゼロをめざ曲線部では、管軸方向の推進力に位置等を検討する必要があります。

す」という姿勢と視点が大切だと考え加え、曲線外側方向に働く推進分力にまた、推進管継手部の開口長と地震

よって、地盤の側方地盤反力を受けま時の抜出し長について、従来、各指針す。この側方地盤反力が管の許容等分で個々に定め設計者の判断で運用して【参考文献】

布側圧を超えると管の破損やひび割れいましたが、「推進工法の指針と解説

1）「下水道推進工法の指針と解説が発生する場合があります。よって、

1）

2010」

において “曲線線形に伴側方地盤反力が許容等分布荷重を超え

う開口長と地震時の抜出し長” の両者ないよう、推進管の管体長、管種を選を一元的に考慮した照査方法が示されます。

− 2010 年版−」㈳日本下水道協会

残暑お見舞い申し上げます

月刊推進技術 編集委員・編集室スタッフ一同

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