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NO.

日本下水道管路管理業協会

目次

contents■フォトドキュメント
・足もとのアート「目立ちすぎない美学」

コシノ

ジュンコ

１

・マンホールができあがるまで連続写真で見る組立式マンホールの施工現場■特集

４

下水道マンホール

・組立式マンホールとは

６

・マンホール蓋の開発とその変遷

14

・マンホールの地震対策

19

・マンホール周りでの作業に関わる安全対策

28

■特別寄稿

表紙の写真
撮影：白汚 零マンホールの底から見上げた丸
い小さな空に、突然、鮮やかな機影が横切った。このような光景を見ることができるのは、広い世の中でもほんの一握りの人々だ。

・マンホールの水理学

荒尾

慎司

32

・新たな下水収集システムの提案について

西村

秀士

40

・不明水対策、その今日的な意義

後藤

淸

46

□会務報告

52

□支部活動ニュース

54

□会員名簿

55

□発行図書一覧

66

□編集後記

67

□広告索引

68

足もとのアートロンドン（イギリス）

人の目に触れるほとんど唯一の下水道施設といっていいかもしれないのが「マンホールの蓋」です。自分が住んでいる土地で、あるいは旅先でマンホー
ル蓋をじっくり見てみたことはありますか？世界には、街の景観と調和した機
能的で美しいデザインのマンホール蓋があります。今回、そんな街角に佇むマ
ンホールを誌上でご紹介するとともに、日本を代表するデザイナーのコシノ・ジュンコさんのコメントをいただきました。時には、下を向いて歩いてみませんか。

写真提供＝アトリエ ･ モッキン

マイセン（ドイツ）

目立ちすぎない美学

フィゲラス

JUNKO KOSHINO

新 しいことへの挑戦は、人々の「用」に供せられても うひとつの輝きを増す
機 能と美、用の美
都 市の景観の中にたたずむ蓋の美学

ダリ美術館前（スペイン）

バンコク（タイ）

天安門広場前（中国・北京）

ピサック（ペルー）

グルクン（タカサゴ）をデザイン（沖縄・那覇市）

レンブラントの生家前（オランダ・ライデン）

マンホールがフォトドキュメント

できあがるまで
普段なかなか目にすることのできない組立式マン直壁 を 吊 り 下 げ た ま ま、 底 版 と の 位 置を合わせて直壁を据え付けます④
ホールの施工現場。いったいどのようにしてできあ

がっていくのか。最近話題となっている浮上防止対策マンホールの施工状況を連続写真で紹介します。

同じ方法で直壁の上に斜壁を接合し、その上に高さ調整用のリングを設置
し ま す。 下 水 道 管 を つ な げ た ら 組 立ては完了です⑥通常より大きめの底版をクレーンで吊り降
ろして、下水道管の位置を確認しながら据え付けます（掘削幅は標準仕様と同じです）

金属
 製の緊結プレートを使って、底版と直壁をしっかりと接合します⑤

重機による掘削が終わったら、そこに砕 石 を 投 入 し、 突 き 固 め な が ら 平 ら に
ならします

①

②

最後に調整リング上にモルタルを敷き、そこにマンホール蓋の受枠、蓋を取り付けます。掘削箇所の埋め戻し、突き固め、舗装工事を行い、目地にモルタルを充填してマンホールが完成します。

直壁との接着面にシール材を塗布します。シール材は底版と直壁を接着させるだけでなく、止水性を付加するためのものです③（写真提供＝全国ユニホール工業会）

特集

下水道マンホール

特集

下水道マンホール

組立式マンホールとは主だった工法の構造と特徴

現場打ちから組立式へ
下水道マンホールは、下水道管渠の検査・維持点類に登録され、JSWAS A-11「下水道用鉄筋コンク
リート製組立マンホール」となった。その大きさは国内規格で、以下のように決まっている。

検・排気などの目的で、管渠の起点・屈折位置・勾配変化点・合流位置・直線部の中間位置などに設置されるもので、内部に人間が入って点検や維持管理ができる空間があることが前提となっている。

サイズ 750㎜（内径）900㎜ 1200㎜ 1500㎜ 1800㎜ 2200㎜

呼び方

１号

０号

２号

３号

４号

５号

ここで紹介する「組立式マンホール」は、昭和55年に初めて製造が始まった。それまでのマンホール
は、土木工事によって深い穴を掘り、型枠を組んで開発進む組立式マンホール

そこにコンクリートを流し込んで築造する、いわゆ

このように、現在ではマンホールと言えば「組立る「現場打ち」と呼ばれるものが主流であった。し式マンホール」を指すほどに普及してきた。市場規

かしながら、現場打ち施工は、工期短縮、合理化の模は年間約250億円とも言われ、製造会社の数も250

ネックとなっていたほか、道路に深い穴を長期間に社以上を数えており、時代のニーズに合わせた新技

わたり開けておく必要があり、一般市民の転落事故術の開発や既存技術の改良・更新なども盛んに行わ防止のための安全対策など経済的、精神的な負担がれている。

大きかった。

ここでは、これら数多くある組立式マンホール工

そこで、ヒューム管（鉄筋コンクリート管）メー

法のうち主だった６工法について、構造や特徴など

カーなどが中心となって開発されたのが「組立式マの概要を各工法団体から紹介していただくことにしンホール」である。

た。

組立式マンホールは、鉄蓋と受け枠・調整部・斜壁・スラブ・直壁・底部などから構成されており、それらを管理された工場で製造し、現場で簡単に組立ができるようにしたもので、工期の短縮、安定した品質の確保、工費の縮減などが図れる工法として、開発以来、下水道事業に多く採用されてきている。
平成元年には、（社）日本下水道協会の下水道用認定適用資器材Ⅱ類に指定され、平成14年には17の組
立マンホール工業会が認定された。また、平成17年
４月１日付けで同協会の下水道用認定適用資器材Ⅰ

6組立式マンホールの施工現場

JASCOMA Vol.16 No. 32

特集■ユニホール

下水道マンホール

全国ユニホール工業会

日本で初めて完全プレハブ化した組立マンホール

また、近年、集中豪雨による深刻な浸水被害が発として誕生した「ユニホール」は、マンホールの基生しているが、ユニホールは雨水流出抑制にいち早本に立ち、長期に渡る設計・施工および生産面の研く取り組み、「浸透ユニホール」をシリーズ化し、地究から開発された製品であり、組立マンホールのパ震対策においても液状化による浮上を抑制するAF

イオニアとして、ナンバーワンの実績を誇ってい（アンチ・フロート）底版、AFリング、可とう継手る。

のESジョイントを開発・製品化。さらに、深いマン

ユニホールは、マンホール設置工事の様々なニー

ホ ー ル へ の ニ ー ズ に 対 し、 日 本 下 水 道 協 会 規 格

ズに応えるため、小型（内径600㎜）〜特大型（内径JSWAS A-11のⅡ種（埋設深さ10mまで）を超える

2,200㎜）まで、高品質で信頼性の高い豊富なバリ

埋設深さ20mまで対応可能な「超深形（Ⅲ種）ユニ

エーションと各種部材を取り揃え、施工性・耐久性

ホール」を業界に先駆けて規格化している。

および維持管理に優れ、高い水密性、昇降の安全性

ユニホールは、あらゆる機能を備え、徹底した標を確保したステップ等、組立マンホールに必要なあ

準化と供給体制を確立し、部材や部品交換等の維持

らゆる機能を備えたマンホールであり、「組立マン管理に至るまで支障をきたすことのないよう配慮さホールはユニホール」と多くのユーザーから厚い信れた、いつでもどこでも安心して入手できる「組立頼を得ている。

マンホールの理想」を集めたマンホールである。

豊富なバリエーションを持つユニホール

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7

特集

下水道マンホール■プレホール全国プレホール工業会

プレホールは、含浸接着工法により施工性、水密ホールを構築する。スポンジに含浸させた弾性接着

性、耐震性に優れた下水道用組立マンホールとし剤を目地溝に敷き並べ、部材を重ねるだけの簡単なて、1984年（昭和59年）に販売を開始。平成２年に方法で、供用時には基本的な強度性能を、地震時に日本下水道協会の ｢Ⅱ類認定資器材｣ に登録されてはそのエネルギーを吸収する変形性能があり耐震性から着実に販売実績を伸ばし、最盛期には年間約を向上させている。

70,000基を販売するまでに成長した。平成17年にはまた、ステップ幅が400mmと広いため安全に昇降組立マンホールが ｢Ⅰ類認定資器材｣ となり、全国ができ、取り付けも含浸接着工法を用い、部材と完に先駆け０〜５号までのプレホールが認定された。

全に固定されることで脱落や浸入水の恐れがないこ

また、平成19年には従来の耐震性能に加えて、施工

ともプレホールの大きな特長である。

現場において早期埋め戻しを可能にした弾性接着剤｢プレクイック｣ を開発している。

その他の関連製品として、都市化に伴う雨水流出量の増大や地下水位低下等の問題を解決するために

プレホールは、各部材の接合において弾性接着剤

雨水浸透を目的とした ｢浸透プレホール｣、地震時にによる含浸接着工法を採用しており、シールゴム、おける緊急車輌等の通行確保を目的として、液状化

パッキン、締め金具等は一切必要としない。基本的に よ る マ ン ホ ー ル の 地 表 面 へ の 突 出 を 抑 制 するにはマンホール外面での作業がないため掘削断面が｢FCプレホール｣ を開発している。現在、北海道か

少なく、施工が簡単で迅速に据え付けることができ

ら沖縄まで正会員24社で製造および販売を行ってお経済的である。含浸接着工法とはプレホール独自のり、全国各地にプレホールを供給できる体制を整え工法で、プレキャストコンクリート部材を完全に接ている。

着し、フレキシブルな接合部構造を持つ一体マン

弾性接着剤による含浸接着工法を特徴とするプレホール

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特集■エバホール

下水道マンホール

全国エバホール工業会

エバホールは、1983年の製造開始当初から耐震性、

１本目のバンドが管を支持、２本目が管およびゴ

可とう性、止水性を重視して開発・製造されてきた。

ム継手の変形等による管と継手のすきまをふさぐ

各部材のジョイントは、緊結金具と特殊シール材「ダブルロック機構」、耐震可とうゴム継手を直接管「エバシール」等の各種接合工法によって下部から口に埋め込む「ビルトイン・ジョイント機構」、ソ上部まで完全に一体化され、抜群の止水性を発揮す

ケットが管を受け止め、転圧時の土圧からの管の保る。また、本管との接続部には可とう継手を採用し、護と、高い保持力を実現した「プロテクト機構」な

多種多様の管種、管径、角度に対応できるよう独自

どの特徴がある。

の技術によりインバートを工場生産化してきた。

この「新型エバホール」は、維持管理性、施工性、施工が簡単で、現在問題となっているインバート

止水性を向上させると同時に、全種類を完全に工場

工、熟練工不足を解消するほか、PL法に対応した専生産化（ノン後削孔）することにより、管口からの用クランプ（吊り下げ金具）を使用することにより、不明水の浸入、不同沈下などの設置後のトラブル要

スピーディで安全な施工が可能である。

因を100％クリアした。管の振れ角度は最大7.5度あまた、平成17年にはゴム継手一体ソケット、イン
バート付の「新型エバホール」を開発した。これは、り、現場での施工誤差にも柔軟に対応する構造となっている。

マンホールと配管を接続するための耐震ゴム継ぎ手を本体に埋め込んで工場で一体成形し、地震が起きても接続部が容易に外れない構造になっている。

（CR）
斜壁（TR）
外側

内側

直壁（AR）

（IBF）

インバー

ゴム継手一体ソケット、インバート付の「新型エバホール」

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9特集

下水道マンホール■コネクトホール

全国コネクトホール工業会

コネクトホールは、安全で耐久性というニーズにか、ボルト連結の継手構造（柔構造）になっている

応えるために開発された組立式マンホールで、現場ため、現場打（剛構造）に比べて耐震性に優れてい状況に合わせて対応できるように円形・楕円・角形

る。また、ANジョイント（可とう継手）を使用しと製品の種類を豊富に取り揃えている。

て、取付管の破損も防止できる。

マンホール本体は、ブロック同士をボルトで連結した柔構造で、レベル１およびレベル２の地震動に対応できる耐震性に優れた製品である。また、地震時におけるマンホールの浮上防止対策として底版に張出し部を設けた「浮上抑制型コネクトホール」も開発した。これまでに千葉県・石川県・滋賀県・京都府等で約230基の施工実績があり、NETIS（新技術情報提供システム：登録番号KT−090045）にも登録されている。
コネクトホールは、円形０号（φ750）〜円形４号（φ1800）までが（社）日本下水道協会のⅠ類認定適用資器材の登録製品で、楕円および角形（特１号：
600×900〜特７号：3500×1500の計11タイプ）はⅡ類認定適用資器材の登録製品となっている。
高品質な鉄筋コンクリート構造なので、軽量で水密性および耐久性に優れ、円形０、１、２号と角形
コネクトホールは、管取付壁に底版分離型と底版一けが可能である。各ブロックの連結をマンホールの内側から行えるので安全・確実に組み立てられるほ10

ボルト連結の柔構造で、耐震性に優れたコネクトホール体型の２タイプがあり、現場の状況に応じた使い分

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特集■ラダホール

下水道マンホール

日本ラダホール工業会

ラダホールは、製法および形状の特長を生かし足180cm）まで、部材高さは60cmからそれぞれの号数

掛金物の幅を500mmと、他に類を見ない有効幅によの最大高さまで対応し、現場条件に合わせた組み合

り、昇降時の際の横滑りを防止する安全構造となっわせを可能にした。

ている。また、足掛金物は製造時の一体成型である

今日あすにも発生する恐れのある大規模地震でことから、取り付け過程での問題点が生じることがは、過去にも多数のマンホールが浮上し交通障害やなく本体と同様の耐久性能を有している。

ライフラインの寸断等により、被災地に更なるダ

日本下水道協会規格（A-11）のⅠ種（５mまで）

メージを与えている。ラダホールは、新設、既設におよびⅡ種（５mを超え10mまで）に加え、１〜４関わらずマンホールへの耐震対策として『新技術研号マンホールについては工業会規格による超深型マ究成果証明書』（下水道新技術推進機構発行）を取得

ンホールⅢ種を開発し、10mを超え20mまで設置可

した「浮上防止マンホールフランジ工法」を施工・

能なマンホールを規格化した。

設置することにより、レベル２地震動に際しマン

また、雨水を地中に戻すための「浸透ラダホール」
を 開 発 し 円 形 ０ 号（ 内 径75cm） か ら ４ 号（ 内 径

ホールの浮上を防止する性能を持たせることが可能である。

雨水を地中に戻し、浸水被害を軽減する「浸透ラダホール」

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特集

下水道マンホール■アドホール

全国アドホール工業会

アドホールは、品質管理の徹底した工場で製造さ現在、アドホールには０号（内径750mm）〜５号

れ、各部材の接合部にボリュームのあるゴム輪や特（内径2200mm）までの６種類のラインナップが揃っ殊なシーリング材を用いることで、水密性と耐久性ている。この他に、JSWAS A-10に登録された円形に優れた効果を発揮する組立式マンホールである。

60（内径600mm）、下水道用資器材Ⅱ類に登録されまた、耐震性に優れ、レベル１およびレベル２の地

たNホール（内空600mm×900mm楕円形）がある。

震動にも対応している。現場に応じた部材を組合せ

これらの製品群によって、様々な現場に対応するこて、これらを積み重ねていくだけで簡単に施工がでとができる。

きるため、施工が迅速で、工期短縮と工費縮減に大きく貢献する。

また、アドホールは、アドホールの鉄蓋、受け枠および調整リング等は施工後も取り外しや交換が可

接合部の水密性を確保するため、接合材には、エ能なので、将来の路面の上下に対応できるなど、維ポキシ系接着剤、ウレタン系シーリング材、水道用

持管理面においても創意工夫が施されており、防菌ゴムおよび水膨張性ウレタン系シーリング材を使用

コンクリートや可とう性ジョイントを現場に合わせする。緊結プレートは、金属製で亜鉛メッキを施して用いることで、さらにアドホールの寿命を伸ばす

たものを使用している。

ことが可能である。

ゴム輪と特殊シーリング材で水密性と耐久性に優れた
アドホール

12

JASCOMA Vol.16 No. 32

特集

下水道マンホール

急がれるマンホールの調査
平成20年度における下水道普及率は72.7％となった。全国に張り巡らされた下水道管路の総延長も約41万kmにのぼっており、これら膨大な量の下水道
施設の維持管理は今後ますます増大していくは明らかだ。ところが、これまでは、下水道のストックとしての数値は、管路延長がどのくらいあるかということばかりがクローズアップされてきた。当然のことながら、下水道の管路施設は管きょだけでできあがっているわけではない。その中には、30〜100mごとにマンホールが設置されている。管きょの老朽化

下水の流下機能に支障をきたす例もたびたび発生するにともなってマンホールも老朽化しているはずであとの説もある。これらのうち、どのくらいの数のマる。これからは、管路延長の数値ばかりでなく、全ンホールが対応年数を超過しているのか、また、硫国の下水道が抱えるマンホールにもスポットライト

化水素などによって腐食し機能不全に陥っているのを当てていかなければならないのではないだろう

かは、現在のところきちんとしたデータが示されてか。

いない。つまり、つかみどころがないのが現状であ

日本全国に設置されたマンホールの数はゆうに1,000万基を超え、1,200万基ほどになるのではないかる。
今後は、ストックマネジメントの観点からも、また、それに続くアセットマネジメントにつなげるた
めにも、これらマンホールを調査し、老朽化したマ
ンホールの改築・更新を計画的に行うためのシステ
ムを構築していかなければならない。
組立式マンホールは、施工の簡素化、迅速化を図るための技術開発はもちろんのこと、様々な現場に対応するバリエーションの拡大、地震対策、浮上防止対策など、構造物として考えられるあらゆるニー
ズ応えてきている。今回、組立式マンホール工法の中でも一部の代表的な工法のみをとりあげたが、これ以外にも多くの独自技術を持った工法があり、各社の日々の努力によって下水道施設が成り立っていることは明らかである。
当協会の社員全てが、日々の業務で最初に触れる構造物であるマンホールに、これからも注目していきたいと考えている。

硫化水素などによって内部が腐食したマンホール

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13

特集

下水道マンホール

特集

下水道マンホール

マンホール蓋の開発とその変遷
マンホール蓋の始まりは木製の格子蓋だったと伝えられているが、その設置がどのような場所で行われたのか、どれくらい設置されたのかなど、詳細は不明である。普通鋳鉄製（FC）の格子蓋が登場した踏まえた新機軸の打ち出しなどについてその動向を
紹介する。

材質の変革

のは明治の中頃で、今をもって現役を続ける神田下

最初の材質変革は1960年代（昭和36年～44年）に

水（明治17年～18年にかけて建設）の整備に使われ行われた。きっかけは、神武景気に沸いた50年代後たのが我が国初の事例と言われている。その後、四半より急激に自動車保有車両数が増え始めたことに半世紀を経て、明治末期に西欧から持ち込まれたのある。国土交通省自動車交通局自動車情報課によるが今の円形蓋であるが、当時の構造は非常にシンプと、昭和34年３月末時点で235万台強だった同車両

ルで、蝶番などは一切無く、受枠に蓋を載せるだけ数は、そのわずか10年後に1,402万台強へと６倍に跳のものであった。全荷重を受枠の平面で受けることね上がっている。

ちょうつがいそうした交通量の増加に伴って深刻化したのが蓋から「平受け構造」と呼ばれた。
蓋の標準的な直径は600mmで、これも当時の西欧の破損や飛散である。当時、耐衝撃性や耐荷重性等を参考にしたもの。大人一人が抱えられるほどのサの基準が不統一だったことにも起因するが、交通量

イズだが、重さは80kgもあったうえ、衝撃や荷重にの多い車道のマンホールではしばしば蓋のヒビ割れ

脆く、扱いは容易でなかったという。そのような材や外れが生じ、交通上の安全を脅かす要因となって質の問題をはじめとして、マンホール蓋は交通上のいた。

安全確保や道路事情の変化等に応じていくつもの改

そうした中、従来の鋳鉄に替わって使われるよう

良が施されてきた。ここでは、マンホール蓋の進化になったのがダクタイル鋳鉄（FCD）である。ダクの歴史を振り返るとともに、今後の下水道の役割を

タイル（延性のある）の名が示す通り、引っ張りに強く、高粘性であることに加え、質量が約半分に抑制できるなど、願ったり叶ったりの素材として受け入れられた。すでに水道の分野で実績（鋳鉄管）を上げ、性能が評価されていたFCDを下水道用マン
ホール蓋の製造現場に持ち込んだのが昭和36年。表－１に示すように、引張強度や耐食性など、どれをとっても従来品を大きく上回る品質の実現によって、前述したような蓋の脆さは大幅に改善された。
しかし一方で、問題がすべて解消されたわけではなかった。FCD特有の“高い粘性（伸び）”は、他

図−１

14

マンホールふたの性能要素

進化の概要

方で蓋の変形の原因ともなった。車の走行による振JASCOMA Vol.16 No. 32

特集

表−１
普通鋳鉄（FC）

鉄蓋の材質比較

一般ダクタイル鋳鉄
（FCD）

鉄蓋専用材質（合金ダクタイル鋳鉄）

FCD6002

下水道マンホール

150-250N/mm 以上

450-550N/mm 以上

600N/mm 以上

700N/mm2以上

伸び

0.5%以下

7-25%

8-15%

5-12%

ブリネル硬度 150-200HBW以上

170-200HBW以上

210HBW以上

235HBW以上

耐食試験

1.0g以下0.8g以下0.5g以下動でガタガタと音を立て、「騒音で眠れない」などの

2

FCD700

引張強度4.1g以下2頃とされる）に行われている。

苦情が増加した。そうしたことから、製造業者では当初採用された勾配は、上部から見て緩やかに見

粘性を見直し、マンホール蓋にふさわしい専用材質

える緩勾配（33～45度）であったが、この勾配ではとして合金ダクタイル鋳鉄を大量生産することに成まだガタツキが治まらなかったため、わずか３年後功した。それが昭和40年頃のことである。

に急勾配受け支持構造（８～10度の勾配）が開発された。これにより、ガタツキや飛散は解消され、今支持構造の改良

日に至るまでスタンダードとして流通している。ちこうした素材の見直しとともに、蓋のガタツキ解

なみに、勾配をつけたことは蓋の開けやすさにも繋消に決定的な役割を担ったのが支持構造の改良だっがっており、テコの原理を用いた専用バールキーのた。

開発もちょうどこの頃に行われた。また、材質性能

先述した通り、当時のマンホール蓋は荷重を受枠が上がった分、蓋を薄くし、その代わりに蓋裏にリの平面で受ける「平受け構造」が普及していた。こブと呼ばれる肋骨のような突起を設けて強度を保つの場合、図－２の通り受枠と蓋との間に隙間が生じ工夫もなされている。

やすく、車両が通過する際に蓋が回転するなど、ガタツキの要因を内包していたのである。

蝶番構造の開発

そこで取り組まれたのが支持構造の大幅な改良で我が国が高度経済成長期にあった昭和40年代は、あった。具体的には、蓋の外周と受枠の内周が“く至るところで道路の整備や拡張が行われ、下水道事

さび”のようにピタリと面で合わさるように勾配を業において点検等の作業量が増加した反面、都市土付けたもので、蓋は荷重を受けると受枠の中に食い木の性質上、自動車や歩行者の妨げにならないよう込んでいき、その食い込み力がしっかりと蓋を固定な維持管理面の配慮も強く問われるようになってする作用を生む仕組みだ。この改良は、合金ダクタ

いった。

イル鋳鉄が使われ始めたのとほぼ同時期（昭和41年

マンホール蓋の開閉は安全かつ迅速にこれを行うための改良が必要だった。それまでの課題として、

平受け構造

緩勾配受け構造
ふた

受枠

急勾配受け構造

ふた
受枠

ふた
受枠

蓋と受枠が連結されておらず、蓋を収まり良く閉めるのに手間取ることが多かったからだ。また、開蓋時は作業員が二人掛かりで引き上げなければならず、労力も作業スペースも今以上に要した上、怪我

図−２支持構造の比較

JASCOMA Vol.16 No. 32などの懸念もあった。

15

特集

下水道マンホール

そこで考えられたのが蝶番構造である。いわゆるたという。そうしたことから、蝶番を蓋の内側に取開閉ドアの要領で蓋と受枠を一体化させ、開閉を安り付ける内蝶番（写真－２）に切り替えるとともに、定的かつ容易に行う方法だ。

新たな開蓋方法として「360度旋回方式」を採用し昭和45年の開発当初は蓋の上部に蝶番を取り付けた。これは、蓋を少し浮かせて水平にスライドさせていた（写真－１参照。外蝶番という）が、ギボシる方法で、労力の軽減と作業の安全確保が両立できの突出が交通の障害になるといった問題が報告されるという理由で現場に歓迎された。ただし、この方た。また、外蝶番は蓋を反対側に180度倒す仕組みの式にも欠点はあった。表面に可動部の切り込みがため、開閉時に足や指を挟むなどの危険な面もあっあったことから、雨水の浸入がしばしば見られたほか、土砂が詰まって開閉操作に支障をきたすなどの影響も顕在化してきたのだ。そこで、蝶番を丸ごと蓋の中に仕舞い込んで表面には一切手を加えない蓋
裏蝶番（写真－３）という構造が開発され、これが広く定着した。この一連の改良は昭和45年以降、わずか10年のうちに行われた。
このような開閉機構の改良が進められる中で、作業員が一人で容易に開閉できるワン・アクション化（一人開閉）の要望が高まり、開閉専用のバールの開発も行われた。具体的には、手握り部までの高さや

写真−１

外蝶番

手握り部の大きさ、バールを操作する際の角度などが、人間が持つ生理的特徴や行動的観点を踏まえて考案されたのである。ちなみにバール穴の改良も次第に進み、防臭パッキンで臭い漏れを防ぐ周辺環境対策のほか、不法投棄防止の観点から、特殊なバー
ルでなければ開けられない錠機能などが開発された。

車両大型化の時代へ
マンホール蓋の設置環境は、平成５年を境に大きく変化した。きっかけは道路構造令の改正である。
写真−２

内蝶番

それまで同構造令第35条に規定されていた設計自動車荷重が20トンから25トンに引き上げられたため、日本グラウンドマンホール工業会（以下、工業会）が同工業会規格（JGMA）を改正し、車両総重量25トンに対応するための構造や材質等を定めたT－25を新たに位置づけるに至った。また同時に、工業会はコスト縮減の観点から、車道幅員の広狭によってマンホール蓋を使い分けることを提案。具体的には、大型車両の通行がない幅員5.5m未満の道路には耐荷重性を抑えたT－14を使い、それを超える
道路にはT－25を適用するという考え方である。こ

写真−３

16

蓋裏蝶番

うした使い分けは過剰な投資の抑制につながるた

JASCOMA Vol.16 No. 32

特集

下水道マンホール

る委員会が立ち上げられ、蓋の浮上・飛散防止策なめ、全国に浸透していった。

どを柱とした「下水道マンホール安全対策の手引き（案）」が策定された。
マンホール蓋の浮上・飛散防止対策は、内側から調整部材

水圧や空気圧を受けた際、その圧力を外へ逃がすための圧力解放機能が焦点となる。この場合、圧力の解放はマンホール本体に排気口を設ける方法もある
が、開口部からの水の噴出等に影響を受けない場所を選定するなど、制約が厳しい。そこで、別の方法

無収縮
モルタル

として、マンホール内の圧力が高まった場合に蓋が写真−４

組立マンホールへの対応

一定の高さまで浮上し、その隙間から空気や水を外に逃がす方法が開発された。ただし、蓋が高く浮上工業会が設立されたのは平成３年６月であるが、し過ぎると事故等の原因となるため、浮上高さは概その背景には、蓋を単体で捉えるのではなく、施工

ね２cmを目安としている。また、既存の蓋を格子状を含めて総合的に品質の底上げを図ろうという考えのものに交換するといった方法もあるが、ハイヒー方があった。つまり、施工者の熟練度等に影響を受

ルや杖などが挟まって歩行者が怪我をする危険性もけない、安定した品質確保をめざそうという取り組あるため、設置場所は厳正な見極めが必要である。

みだ。その代表例として、現場打ちのマンホールに

ちなみに、かねてから維持管理上の安全対策のた

替わって登場した工場製品化マンホール（ユニホー

めに使われていた転落防止梯子にも注目が集まっル）への蓋の取り付けがある。ユニホールは品質のた。コストの安さ、設置の手軽さが評価され、バッ高さと施工性の良さで採用実績を伸ばしていたが、クアップ機能として採用されるケースが増えている。

現場では蓋の取り付けの際、緊結ボルトを強く締めすぎて受枠が変形するというトラブルに見舞われ磨耗対策・腐食対策た。また、マンホール本体との接合面へのモルタル

磨耗対策も近年の技術的課題として積極的に取りの充填が不充分で受枠ごとガタつくような事例も組まれてきた経緯がある。例えば、タイヤのすべり。

あったという。そこで、マンホール本体の側塊と受この最大の原因は、タイヤと蓋の粘着性と掘り起こ

枠の結合部に高流動性の無収縮モルタルを採り入れしの低下にある。掘り起しとは、蓋の表面に施されるとともに、写真－４のような調整部材をボルトにた突起物によってタイヤがえぐられる際の抵抗を意取り付けることによって問題の解決を図った。

味しており、特に雨天時は水膜の影響でタイヤの粘安全対策としての技術革新

着性が期待できなくなることから、すべり防止の最も重要なファクターと言える。

平成10年には、マンホール蓋の安全対策が注目さ

この掘り起こしによるすべり抵抗を低下させるのれた。きっかけは、同年９月に高知市で起こった事が磨耗だが、これには二つの段階がある。第一段階故だった。時間最大雨量112mmという記録的な集中は、蓋の表面に塗装された防錆・防食用樹脂の剥げ

豪雨の影響で道路が冠水し、マンホールの蓋が外れ落ちであるが、これは皮肉なことに、鋳物が元来持ていることに気づかなかった歩行者が転落して２名

つ表面凹凸（鋳肌）を露にするため、グラフ－１にが亡くなった事故である。

示した通り、かえって抵抗力を上昇させる結果にも原因は計画量を超える雨水が流入したことによるなる。問題は第二段階で、鋳肌が剥き出しになった

マンホール内の水圧・空気圧の上昇および管路施設

後は表面の突起物そのものが磨耗していくことにな

内に滞留した被圧空気の急浮上による圧力で蓋が外り、ここまでくると突起物の角は丸みを帯び、高されたものと判明。急遽、安全対策のあり方を協議すも削られるため、次第に抵抗力は落ちていく。

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摩擦係数
（μ）

グラフ−１

でいる。これは、近年の交通量の増加等によって蓋

すべり抵抗の変化

塗装の影響と受枠の“くさび”にかかる食い込み力が増してい鋳肌の影響ることが原因と見られる。当初の課題だったガタツ
キを防止するための“くさび”構造が、道路環境の変化の中で過剰食い込みという新たな課題を生んで管理限界値

しまったことになる。
そこで、次世代型の支持構造として登場したのがRV支持構造である。RV支持構造は図－３の通り、時間（年）蓋の外周と受枠の内周の嵌合部分に二つの勾配を有するもので、上部の緩やかな勾配で過剰な食い込みを防止しつつ、下部の急勾配がガタツキを抑えるとこのため、マンホール蓋には、標準耐用年数15年いう仕組みだ。これと併せて、蓋の強度を確保する（車道部の鉄蓋）にわたって磨耗を受け続けてもなための蓋裏リブ構造を、従来の井桁型から放射状リ

お、必要なすべり抵抗（0.45）を維持することが必

ブ構造に置き換えることで、荷重を勾配面に均一に要となる。メーカー各社は、製品を15年間使い続け分散させた。加えて、受枠からの反力も均一化するた状況と同等かあるいはそれ以上に表面を磨きこん

ため、受枠外周リブを無くし、その代わりに波型フ

だうえ、表面模様評価試験機による静摩擦係数の測ランジを採用して受枠の強度低下を防ぐ工夫も施し

定およびすべり抵抗測定器（DFテスター）による動ている。このような各パーツの改良により、開放操摩擦係数の測定を実施するなどして抵抗力の高い表

作性の向上を図った製品が開発されている。

面模様の設計に注力している。ちなみに、厳しい設
置環境が想定される場合には、デザインによる対応
だけでなく、表面にスリップ防止のための骨材等を塗布する方法なども採られているようだ。
他方、マンホール蓋のメーカーである日之出水道
機器株式会社が株式会社ブリジストンと共同で進めている研究では、タイヤのより効果的なすべり対策として、車輪が通過する方向性を限定せず、それぞれ独立した突起物の規則的な配列が有効との結果が

上部勾配面
上部勾配角度を緩やかに⇒過剰食い込みの抑制

下部勾配面
下部勾配角度を急角度に⇒ガタツキの発生を防止

図ー３ 『RV支持構造』とその特徴得られている。近年はデザインマンホールに代表されるように、事業主体がマンホール蓋に独自のデザ

一方で、今後の課題としては、マンホール蓋の径インを施すケースが増えているが、その際にも設置の見直しや開閉方法の統一、総合的な腐食対策など

場所は厳正に選別する必要がある。

がある。マンホール蓋は現在、内径600mmが標準で次世代への対応メーカーが次にめざす高水準のマンホール蓋を総称して、次世代型高品位マンホール蓋と呼ぶ。

あるが、「点検器具を装着した作業員が入るには狭すぎる」との現場の声があり、作業効率や安全性を確保するためにも欧米等で採用例が多い内径
700mmの導入が議論されている。

現在、一つの焦点となっているのが開放操作性のまた、マンホール本体やマンホール蓋は前述の通向上である。先ほど急勾配受け支持構造が標準的にり腐食防止の対策が講じられているが、唯一、本体使われるようになったと記したが、近年、幹線道路と枠受を接合するモルタルの防食が進んでいない。

などを中心に、同タイプのマンホール蓋が「開けらこの点を解消して、トータルで腐食に対応していく

れない」あるいは「開け難い」という現象が相次いことも課題である。

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（中山

勲）

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マンホールの地震対策
マンホールの浮上防止対策と本管接続部の耐震化技術

地震によるマンホールの被害重を重くして浮上を防止する「重量増大型」や、安定した地盤にアンカーを打ち込んでマンホールを固大規模な地震によって引き起こされる下水道管路

定する「アンカー定着型」のほか、マンホールの周の被害は、地盤の液状化によるマンホールの浮上りに発生する浸透水をマンホール内に取り込み、過と、マンホールと管路の接続部でのズレや破損、管剰間隙水圧を減少させて浮上を防止する「過剰間隙路の蛇行・破損、管路埋戻し部の路面沈下などがあ

水圧消散型」などがある。

る。これらの被害が発生すると、下水道の排水機能

また、マンホールと本管接続部の耐震化は、専用の停止はもとより、交通機能にも影響を及ぼし、被の切削機によって、既設管の外周部に沿ってマン

災住民の救助活動を妨げるなど、多方面に甚大な被ホールの壁を切り抜き、そこに可とう性のある継手害をもたらす。平成16年10月に発生した新潟県中越などを設置する技術が開発されてきている。中に地震では、小千谷市、長岡市などを中心に1,400箇所

は、既設管にあらかじめ弱い部分をつくっておき、以上でマンホールが浮上し、関係者に大きな衝撃を

地震の衝撃を受け止めさせて接続部への影響を抑制もたらした。

する工法や、接続部をフレキシブルな構造にしたう

マンホールの浮上現象は、地震動によって地盤が液状化することが原因とされている。地震時に地下えで、さらに管更生工事によって一体成形を行うな
ど個性的な技術も生まれている。

水を含んだ砂質地盤に強い揺れが働くと、砂の粒子

このコーナーでは、これら新たに開発された工法と粒子との隙間に異常な圧力「過剰間隙水圧」が発のうち、主だったものに焦点を当て、その構造と仕生する。この圧力により砂粒子同士の接合が切れ、組み、特徴などについて紹介することとする。

砂粒子が水の中を漂う状態、いわゆる液状化現象が発生する。これによってマンホール側壁と地盤との摩擦力が失われ、比重の軽いマンホールが浮上するという原理である。

開発進むマンホールの地震対策技術
これらのことから、マンホールメーカーや研究機
関では、浮上防止対策や本管接続部の耐震化の研究開発に取り組み、現在10種類の浮上防止対策工法と４種類の本管接続部の耐震化工法が開発されている。
浮上防止対策工法には、マンホールの底版や外周に凸型形状の部材を取り付け、マンホール自体の比

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新潟県中越地震の時には数多くのマンホールが浮上した

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浮上防止対策工法
１．重量増大型 １）浮上防止マンホールフランジ工法
マンホール本体の上部外周に凸型形状の部材（フランジ）を設けると同時に、その周囲に金属製の金枠（籠）を取り付け、その中に砕石、スラグ、金属等の重量体（重り）を充填して、マンホール底面に作用する揚圧力とつり合わせ、浮上防止を図る工法である。
フランジと金枠は、新設、既設にかかわらず取付けが可能で、施工が容易なうえ、維持管理を必要としない。０～５号マンホールまで適用でき、金枠の角度も60°と75°から重量体選択できる。
重量体金枠（ダクタイル製）

浮上防止フランジ

２）ハットリング工法
円形の浮上抑制ブロックをマンホールの上部外周に設置し、その加重でマンホールの浮上を抑制する工法である。マンホールに取付けた固定バンドが浮上時にだけ抑制ブロックに当たって浮上を防止する構造になっているため、常時には負荷がかからず、また、マンホール本体と抑制ブロックとの間に隙間を与えているので、地震時には別々の挙動を示し、慣性力の増大に繋がらないという特徴がある。
新設、既設を問わず取付けが可能で、マンホール本体に穴をあけたりせず取付けができるため、マンホールの内空断面に影響を与えない。また、施工は専門の業者ではなく誰にでも施工が可能である。
マンホール蓋浮上抑制ブロック（通称：ハットリング）

舗装面

埋め戻し土

土層

固定バンド
管渠

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マンホール躯体

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１．重量増大型 ３）アンチ・フロート工法
通常の組立式マンホールの底版を重く大きなAF底版に変更し、その荷重と張り出した底版にかかる土圧によって浮力に抵抗する仕組みとなっている。また、底版が張り出した部分の形状をテーパー形状にすることによって、クサビ作用が働き、さらに浮上抑止力が増大するという特徴を持つ。
施工する際も、底版の大きさが標準掘削幅内に収まるため、通常の組立マンホールと作業性および施工性が変わらず、通常の砂埋戻しでも浮上抑制効果を発揮する。

クサビ作用

４）コネクトホール（浮上抑止型）
浮上抑止型コネクトホールは、張出し部を設けた「特殊底版」に埋戻し土の荷重がかかることによって地盤の液状化によるマンホールの浮き上がりを抑制する構造となっている。特殊底版に設けた開口には、液状化の際に発生する底版下からの気泡や過剰間隙水圧を逃がす効果もある。
特別な施工方法を必要とせず、従来の掘削幅の中で施工可能なため施工性に優れると同時に、通常の底版を特殊底版にするだけなので、経済性にも優れている。

開口

浮上抑制
特殊底版

横断面図

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平面図

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２．アンカー定着型 １）アンカーウイング工法
地盤の定着層（非液状化層）へ複数本の翼付アンカー体を回転貫入によって打設し、ロッドを介してマンホール上部に設置した頭部固定金具につなぎとめることによってマンホールの浮上を物理的に拘束する工法である。既設、新設を問わず設置が可能で、大型マンホールや現場打ちマンホールにも適用できる。
既設マンホールに設置する場合でも、アンカーの打設と固定金具の取り付けだけで済むため、低騒音、低振動の短工期施工が可能である。

２）LAM（アンカー定着）工法
安定した非液状化層中に造成したアンカー体部とマンホール底版に設置したアンカー頭部とをアンカーテンドンでつなぐことによって、その引張り抵抗力によりマンホールの浮上を防止するものである。斜面安定対策工や地滑り対策工として多くの実績があるグラウンドアンカー工法を応用したもので、１～３号のマンホールに適用が可能である。車両通行を確保するために、浮き上がり量
を20mmに規制する。

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３．過剰間隙水圧消散型 １）WIDEセフティパイプ
マンホール外周に設置した集水管によって、周囲の地盤に発生した地下水をマンホール内部に排水し、過剰間隙水圧を消散することで、液状化によるマンホール周囲の摩擦力低下を抑制するとともに、集水管に作用する土圧によってマンホールの浮上を防止する。
既設、新設を問わず設置が可能で、マンホール
内部の排水口に逆止弁などを設けることで、排水を通常時は行わず地震時
ᆀୖỀన
᥃⤾㒂

のみとしたため、繰返し㞗Ề㒂

の地震にも対応が可能。

ᤴỀ㒂

㞗Ề㒂

また、施工は周囲の掘削を全く必要としないので、工事による周囲への影響は最小に留めることが可能。

２）フロートレス工法
受圧板・ソケット・メッシュ等で構成された「過剰間隙水圧消散弁」をマンホールの側壁に開けた孔に設置
し、地震時に過剰間隙水圧が発生すると、受圧板がはずれ、水圧をマンホール内に消散することで、マンホー
ルの浮上を抑制する工法である。消散弁の地盤側はメッシュ構造になっており、土砂がマンホール内に流入するのを防止する仕組みになっている。
「過剰間隙水圧消散弁」は既設、新設を問わず設置でき、耐腐食性能の高い材質を使用している。

地盤側

マンホール内側

過剰間隙水圧

過剰間隙水圧ソケット

マンホール壁面

メッシュ
受圧板
圧力調整爪
過剰間隙水圧消散弁

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３．過剰間隙水圧消散型 ３）アースドレーン
透水性の高い人工ドレーン（ポリプロピレン樹脂製）をマンホールの周囲に埋設することにより、地盤の液状化現象の要因である過剰間隙水圧を速やかに消散させ、マンホールの浮上を抑制する工法である。
施工機械はコンパクトで取り扱いが容易であり、大型重機の入れない制約された場所でも工事ができる。また、低騒音、低振動で周辺環境に与える影響が少なく、既設、新設ともに短工期施工が可能である。

人孔部施工完了

管路部施工状況

４）アドロータスホール
組立式マンホールの底版に開けた複数の孔に排水管を設置し、地震動によって発生した過剰間隙水圧を利用して排水管からマンホール内に地下水を引き込みマンホールの浮上を抑制する。
既設、新設ともに設置が可能で施工も簡単なため、工期も短く、経済性にも優れている。

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３．過剰間隙水圧消散型 ５）FC（フロートカット）プレホール
透水性に優れたドレンをマンホールの側面に取り付け、過剰間隙水圧によって発生する余剰水を、ドレンからマンホール内に放出させることによってマンホールの浮上を抑制するものである。使用するドレンは、ポリプロピレンフィルターと補強体で構成されており、土砂の流入を防ぐと同時に管体全面から吸水することができ、土中においても十分な強度を発揮する。地下水位が高い現場では、マンホール内部に水位調整部材を接続し、通常時に地下水が流入することを防止する。

90°エルボ取り付け部

水位調整部材FCプレホール

６）安心マンホール
マンホールと本管の接続部に水を通すろ過器と誘導管を設置し、液状化によって発生する過剰間隙水をマン
ホール内に排水し浮上を防止するものである。また、装置設置後マンホール内部より起震機によってマンホール本体を振動させることでマンホール側壁と地盤との摩擦力を増大し二重の浮上防止効果を持った工法である。
また、マンホールと本管との接続部についてもソケットを用いた二重構造とし、可とう性を確保する構造になっている。

起振工のイメージ

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本管接続部の耐震化工法
１）既設人孔耐震化工法（ガリガリ君）
専用の切削機により、マンホールと管の縁を切り、切削溝には土砂流入防止のためバックアップ材、地下水流入防止のため弾性シーリング材を挿入・充填し、接続部を柔軟な構造にすることにより、レベル２地震動時に発生する変位に対応する工法である。また、インバート部に吸収ゴムブロックを設置することで突出しによる衝撃を吸収させ、管口の破損を防止する。
呼び径700mmまでの管を対象とし、耐震性能は屈曲角1.0°、突出し・抜出し40mmまでの変位に対応している。

２）既設管の耐震改良工法
チェーンソー式切断機で既設管外周部のマンホール壁を切削し、その隙間にチューブゴムと鋼製スリーブからなる耐震用可とう継手を設置することにより、マンホールと本管との接続部の耐震化をはかる工法である。
マンホール壁と管との隙間に折りたたまれるように格納されたチューブゴムが伸びることによって地震動に追従する仕組み。
呼び径150～1000mmまでの管を対象とし、管の偏芯や急勾配にも対応が可能で、矩形マンホールにおいても施工できる特徴がある。

締付バンド

鋼製スリーブ人孔
修復モルタル

チューブゴム

発泡ウレタン

チューブゴム

既設管
締付バンド

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鋼製スリーブ

取り付け工事の状況

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３）マグマロック工法NGJ
マンホールに接続する呼び径800以上の管きょに誘導目地とマグマロックを取り付けておき、地震などの衝撃を受けた際に、その衝撃を誘導目地に誘導してひび割れを発生させることにより本管とマンホールの接続部への影響を最小限に抑える工法である。ひび割れた誘導目地部分からの地下
水や土砂の流入をマグマロックが防止する仕組みとなっている。
マグマロックは、腐食に強いステンレススリー
ブ と ゴ ム ス リ ー ブ で 構 成 さ れ て い る。 呼 び 径
700mm以下の管きょに適応するマグマロック工法mini・NGJもある。

４）耐震一発くん
既設管の管更生を行う前に、既設管とマンホールとの接続部をフレキシブルな構造にして、抜出し、突出し、屈曲等に対する耐震性能を付加する工法である。専用の切削機によりマンホール壁厚内の既設管をマンホールとの縁を切らないよう内側から切削除去した部分に、弾性と水密性を有した耐震ゴムリングを装着し、弾性湿
潤エポキシ樹脂でマンホール壁厚内に固定する。その後に管更生を行うことにより、柔軟な接合に改造された
マンホール接続部と更生管が一体化することで耐震化する。

耐震ゴムリング

地震対策の貢献へ

ら、現在、地方自治体においては市街地道路や幹線道路に埋設された下水道マンホールを中心にした計

現在、全国のマンホールの数は1,200万基以上にな

画的な耐震化が喫緊の課題となっており、今回紹介

ると考えられる。これらマンホールのほとんどが地した新工法の採用が地震対策に大きく貢献すること

震による被害を免れない非耐震化施設であることかが期待されている。

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下水道マンホール

マンホール周りでの作業に関わる安全対策
製品や技術の工夫はイナーおよびハンモックで柔らかく受け止め、頭部への影響を最小限に食い止めるというヘルメットのマンホールは、清掃や修繕作業用の坑であるだけ

基本性能はもちろん、視界を広げる透明ひさしや目にその工事作業には常に危険が伴う。その内部にはを守るフェイスシールドが帽体内側に収納できるタ二酸化炭素や硫化水素などのガスが溜まることがあ

イプが現在のトレンドとなっている。また、軽量化

ることから、マンホール内部での作業のために中にや材料の工夫も目覚ましい。特に近年ではFRP製の入った作業員が酸素欠乏症やガス中毒の症状に陥る

樹脂から加工のしやすいABS、PC製など熱可塑性ことがあり、現在でも年に数件程度の事故が発生しの材質が増えつつある。

ている。昭和47年に定められた労働安全衛生法に作業における命綱である安全帯。人の墜落を阻止

は、その規定に基づき、酸素欠乏症等防止規則が定するためのベルト（帯）と命綱（ロープ等）がセッ

められている。マンホールや暗きょの工事は酸素欠トされたものだ。国内で普及している胴ベルト型で乏危険作業に該当し、同規則には作業者が安全に働は現在、巻取式がスタンダード。同方式は万一の墜けるよう、換気や保護具、安全帯の使用等が決めら

落時に自動停止し、巻取器内蔵のストッパーが落下れている。例えば、このような工事に労働者を従事

距離を最小限に抑える工夫が為されている。帯ロー

させる場合は空気中の酸素濃度を測定し、その濃度

プには高強度アラミド繊維の芯材を強力ポリエステ

を18％以上に保つように換気しなければならないな

ルで被覆した素材を使用している。また、ロープのどとされている。また、マンホールでの工事には転素材にポリエステルとナイロンの縦糸を使用した落や墜落、坑内での火災などの危険性もつきまとう。

スーパーランヤード安全帯、ナイロン製の帯ロープ

マンホール周りでの工事や作業において、その危式、キンク（ロープがくの字に変形する）しにくい

険を予防・回避するための製品や技術の工夫とはどのようなものがあるのか。最新のトレンドを追って関連各社にお話を伺った。

落下事故防止対策
落下物などから作業者の頭部を保護するために着用するヘルメット（保護帽）を日本で初めて製造・販売した谷沢製作所。累計6,000万個以上の生産実績とEPA（ぐらつきを防ぎ、装着性を向上する高機能
ヘッドバンド）、雨水や突起物の侵入を防ぎながら空気の流路を作る二重構造など、卓越した独自技術が業界をリードしてきた。衝撃を帽体と衝撃吸収ラ

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安全帯（フルハーネス）

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八打ちロープ式安全帯などのほか、高所での作業に空気を送風する電動送風機形などが主として使われ威力を発揮する二丁掛け式安全帯などもある。

る。肺力吸引形は最大ホース長が10メートル、電動だが、胴ベルト式安全帯では生命の安全は防げる

送風機形は30メートル。ホースは潰れにくいピアノ

ものの落下の際に内臓に大きな衝撃がかかることが線入りで、素早く繰り出せるホースリール式を採用予想される。このことから安全意識が進んでいる欧している。

米では、フルハーネスタイプが安全帯として認識さ一方、これらは高濃度の有毒ガス環境、酸素欠乏れている。フルハーネスは胴部全体で支持するた

環境下では使用できない。そういった状況下で活躍

め、万一の場合の衝撃を分散し、内臓への深刻な後するのが高い防護性能を持つプレッシャデマンド型

遺症などの危険を防止する。だが、通常の安全帯と空気呼吸器だ。呼吸に応じた必要量の空気を供給

比較した場合の価格面や、「着けるのが面倒」といっし、面体内を外気より高い圧力（陽圧）に保つ。高

た作業員の声もあり、残念ながら普及状況は国内で圧空気を充填したボンベから空気を呼吸するため、はまだ数％程度に過ぎないのが現状だ。よりよい安送気マスクのように行動が制限されないという特長

全性、作業環境向上のためには迅速かつ確実な普及を持つ。その反面、使用時間が限られていることかが求められるところだ。

ら、一般的な作業よりも万一の事故時などで使用さ酸欠事故防止対策

れることが多い。
送気マスクは面体部の形状をよりフィット感のあ

マンホール内部の換気を行う風管には、大きく分るものにしたり、伝声板を改良しマスクを装着した

けて布管と鋼管がある。マンホール工事は工期も短ままでも外部との意思伝達を容易にしたりする試み

いため、施工性が容易な布管が多く使われる傾向にが行われている。興研では「フィルター単体の性能ある。谷沢製作所の場合、シングルファスナー式風はある程度まで開発が進んでいる。その反面、適切管の超軽量低漏風FNXタイプ「グリーン風管」などなマスクの装着方法やメンテナンスがおざなりにが代表的。軽量化を図り、漏風や圧力損失を大幅になっている面もあり、今後は作業者一人ひとりに至抑えている。簡易なものにはリング型とスパイラル

るまで安全対策の啓発活動に努めていきたい」とし型があるが、作業現場に応じて屈曲が可能で、かつている。

使い勝手に優れたスパイラル型（蛇腹タイプ）が優位に立つ。これらの生地には防炎生布を使用、万一の火災事故の際にも被害を最小限に抑える。このほか、自己消火機能を有しているもの、不燃風管などもある。
谷沢製作所では、環境保全に努め、顧客満足度を高めるとともに、質の向上と環境保全の目標達成に努めていきたいとし「よりよい環境で作業員に働いてもらうための環境整備、サービスと製品を提供したい」と話している。
「クリーン、ヘルス、セーフティ」を業務テーマとし、防じん・防毒マスク、空気呼吸器などの製造・販売を手掛ける興研。
送気マスクはホースを通じて使用者に清浄な空気を供給する呼吸用保護具である。マンホール工事には着用者の自己肺力で作業環境外の正常空気を吸引

送気マスク

する肺力吸引形、小型の送風機やコンプレッサからJASCOMA Vol.16 No. 32

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置は親綱支持部を自由に通過するため、一度安全器

総合的なシステムの販売もを取り付ければ安全帯を掛け替えることなく親綱全

安全保護具業界では最大規模のミドリ安全は、マ体を移動することができる。直線だけではなく、あンホール工事に対して、酸素欠乏症等防止規則に基らゆる角度に対応でき、自由自在に設置できること

づき、保護器具全体をシステムとして製造・販売しも大きな特長だ。さらにシステム用資機材として、ている。これが資機材や測定器、保護具から構成さ

付随する架台や安全ブロック、簡易型足場、フルれるマンホールセフティシステムと呼ばれるもの

ハーネス安全帯などを揃えている。

で、高所作業や酸素欠乏作業（ガス測定器、送風機、マンセーフシステムは大別して仮設・常設に分けマスクなど）、管きょ保守、点検・工事作業（ヘルられ、仮設は地上で組み立てられた架台に安全ブ

メット、ヘッドライトなど）、管きょ管理作業（硫化ロックをセットしてマンホールに入孔し、その際の水素管理モニター、ニオイセンサ）などに多種多様

墜落を防止。安全ブロックのフックは昇降位置でスな製品をラインナップしている。このなかでも特筆

テップに仮留めできる口径を備えており、誤ってされるのは高所作業用（墜落・転倒防止）のマン

フックを離した際に急激な巻き込みの衝撃を緩和す

セーフシステムだ。

るゴムカバーを装備している。常設の場合は予めマ

マンセーフシステムは、下水道のメンテナンスに

ンホールに昇降用を、管きょに水平移動用マンセー

おける作業者の墜落・転倒・流され・酸欠等からのフシステムを設備して流され・酸欠等を防止する。

安全確保のために開発された特殊な安全器を使用す

設備には硫化水素に対応するため、耐食性材料に特る昇降・水平移動用の常設型墜落防止装置だ。同装

殊処理を施して使用している。

マンホールセーフティシステム

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同社では、保護具全体をシステムとして捉え、正しく確実に使用しなければ事故を防ぐことは難しいとしている。
「安全におけるコンプライアンスを遵守するためには工事に対する教育や啓蒙活動が不可欠」だとし、これからも訴えかけていくという。

交通事故防止対策「安全・快適環境」をより確実にするための企画や商品開発、デザイン、製造・販売を手掛けているユニット。同社は総合標識メーカとして、安全標
識・安全用品を中心に常時10,000点を超えるアイテ
ムを提供している。

安全標識（まんがタイプ）

工事現場などの安全標識には掲示板やたれ幕、ワンタッチ式などの掲示方法がある。デザインには大う。ただ「標識や製品で安全を働きかけても、それ別して「ピクトタイプ」（公共の施設などで多く見かを正しく使用することが何より重要。安全意識の啓けられる記号化された人物）と擬人化された「まん蒙や高揚が求められると思う」としている。

がタイプ」で注意を呼びかけるものが多い。マン

下水道工事は新規のものは減少傾向にあるが、こホール工事は作業員の作業の支障を避けるとともにれからは特に大都市を中心に25～30年以上経過した

一般市民が近づかないようにする現場のため、禁止

管の保守・点検が増えてくるのは明らかだ。

標識である「立ち入り禁止」や「頭上注意」などがマンホールの工事は特殊であり、紙面に取り上げ描かれた実用的なピクトタイプが使われるケースがた安全保護具やシステムがさまざまな現場状況で活多い。一方、建設工事では、親しみやすくわかりや用できるかどうか難しい面もある。しかし、工事のすさが求められることから、一般市民や子どもに注作業に関わる安全管理、作業効率が疎かにならない意を促す「まんがタイプ」が使われることがある。

よう、各メーカの新製品開発や安全への啓発活動に

マンホールを含む建設・土木の工事現場にはさま

対し、関係各機関が積極的な理解を示すとともに作

ざまな看板や標識、表示が必要である。町並みの環業従事者の意識の変革がこれまで以上に求められて境のひとつとしても安全確保はもちろん環境美化、

くるといえるのではないだろうか。

ひいては循環型社会に対応する取組みも必要だろ

JASCOMA Vol.16 No. 32

31

特別寄稿

マンホールの水理学
松江工業高等専門学校

教授 荒 尾 慎 司

使用するモデル毎に異なる式形を与えており、計算

１．マンホールの水理学の重要性

結果が異なっている。この理由は、図−１に示すよマンホールは管きょの流下方向が変化する点、勾うに、マンホールと接続管きょに関わる数多くの構配・管径が変化する点、合流点、段差を生じる箇所

造要素（マンホール形状、マンホール径、管きょ形には必ず設置される。また、管きょの維持管理のた状、管径、管きょの水平面接合角度、マンホールのめ、流下方向が変化しない直線であっても中間マン流入・流出管の段差等）が存在するため、これらのホールが設置される。マンホールは、約30m間隔（全構造要素すべてを満足するマンホール損失の算定式

国平均）で設置されており、管きょの接続状態、降が未だに開発されていないからである。

雨強度の変化により、マンホール内では、急拡・急90°≦θ≦180°縮、スケールの大きな渦の発生、マンホールへの流
入雨水のマンホール壁面への衝突などが起こるた
め、無視し得ないほど大きなエネルギー損失を生じることがある。
「下水道施設計画・設計指針と解説

流入管−前編−」１）では、この損失は未だ考慮されておらず、損失を全く考慮しない雨水管きょの設計や浸水

マンホール

流出管

b

解析では、雨水管きょの流下能力を過大評価していると考えられる。そのため、内水氾濫解析では、特hに浸水初期に、浸水箇所や浸水深が実績と合わない
原因のひとつになっていると思われる。実際の浸水現象をより高精度にシミュレーションするには、管VuyDd V dS

きょ内で圧縮された空気塊がマンホールから雨水とともに地表面へ噴出する非定常流解析が必要とな

Du

図－１

マンホールの構造上の要因る。これについては紙面の都合上、他の研究（例えば、渡辺ら２）、３））を参考にされたい。

ここに、ｙ：マンホール内の水深、ｈ：流入管の国内でも下水道を組み込んだ浸水解析モデルが開内壁頂部から水面までの距離、D u：流入管の内径、発されているが、マンホールでの損失を考慮していDd：流出管の内径、Vu：流入管の流速、Vd：流出管ないものがほとんどである。また、建設コンサルタの流速、Ｓ：流入・流出管の段差、θ：流入・流出

ントを中心に日本でも数多く利用されるようになっ

管の水平面接合角度である。

てきている海外で開発された浸水解析モデル

で

マンホールの損失に特に大きな影響を与える構造

は、マンホールの損失を計算することはできるが、上の要因は、マンホール径比（b/Du）、管径比（Dd/32

４）

JASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿

D u）
、接合管きょの水平面接合形態及び段差Ｓであ面からも合理的ではない。マンホールの損失を定式る。

化するには、ある程度実験条件を絞って、取り組む

管きょからマンホールへ流入した雨水が、マン必要がある。従来の研究５）より、流入・流出管が直ホール内をスムーズに流下できるようにマンホール

線的に接続する２方向接合マンホールにおいて、マ底面には、管内径の１/ ２のインバートが設置されンホール損失は、マンホール径比ｂ/Ｄにほぼ比例すている。流入・流出管が管頂接合で接続されている

ることがわかっている。

場合、インバートから溢れない程度の降雨強度では、

３．接合管きょの水平面接合形態と研究の進捗状況

インバートに沿って流下する水流による摩擦損失が生じるが、マンホールの内径が管きょの長さに比べて短いため、ほとんど無視してもさしつかえない。

雨水管きょは、道路に沿って敷設されるため、図

マンホールへ流入する雨水がインバートから溢れ−２に示すように、種々の水平面接合形態が現れる。

る程度の降雨強度で、なおかつ管きょ内の流れが非流入管と流出管がそれぞれ１本ずつ接合する２方向

満管流れとなる場合には、マンホール内での流れの接合マンホールに関して、管きょの水平面接合角度

急拡・急縮の影響でエネルギー損失はやや増加するが180度（直線）から90度に変化するものについて

ものの、極端には増大しないため、この流れの状態

は、マンホールの損失は、ほぼ解明されている。著

でもマンホール損失は無視し得るほど小さい。流者は圧力管水路流れにおいて、既往の研究成果と著

入・流出管の水平面接合角度が90度に近づくにつれ

者らの研究を統合して、マンホールの構造上の要因て、損失は大きくなる。また、流入・流出管の間にとマンホール内の水深を考慮した２方向接合円形落

管内径に相当する段差を伴う場合、上面から見た場

差マンホールのエネルギー損失の一般式を提案して合、管きょが直線でも曲がっている場合でも、マンいる６）。流入管２本を有するT字路交差点及びY字路

ホールへ流入した雨水は、そのままマンホール壁面

交差点下の研究例は少なく７）、流入管３本を伴う十へ衝突するため、少なくとも速度水頭（V2/ ２g）分字路交差点下に関しては、研究例は未だ皆無であり、の損失が生じることになる。降雨強度がさらに大き損失係数の算定式の開発が望まれる（図−２参照）。

くなり、
管きょ内の流れが圧力管水路流れになると、

４．マンホールを含めた管きょの損失

マンホールでの損失が無視しえないほど大きくなる
ことが少なくない。これについては、既往の研究に

雨天時に雨水管きょが圧力管水路流れになる場

より後述する。

合、マンホール（ここでは、マンホールと流体力学
上マンホールの影響を受ける接合管きょを合わせた

２．マンホール径比の種類

ものと定義）の損失が雨水管きょの摩擦損失と比べ円形マンホールとそれに接続する管きょの寸法をて無視できないほど大きくなることがあることは前表−１に示す。マンホール径比（マンホール径ｂ/管

述した通りである５）、６）。マンホールのエネルギー損

径Ｄ）には、様々な種類があり、これら全ての条件

失水頭とマンホールより下流側の流出管きょの損失を網羅した研究を遂行するのは時間的にもコストの水頭の和⊿Eは次式で表わされる。

表−１
マンホ－ル種別（円形）１号

マンホ－ル内径b（mm）
管内径Ｄ（mm）

b ／Ｄ

900

円形マンホールと接合管きょの寸法
２号
1200

３号
1500

４号
1800

250、300、350、400
450

250、300、350、400
450、500、600

250、300、350、400
450、500、600、700
800

250、300、350、400
450、500、600、700
800、900

3.6、3.0、2.57、2.25、2.0

4.8、4.0、3.43、3.0、2.67
2.4、2.0

6.0、5.0、4.29、3.75
3.33、3.0、2.5、2.14
1.88

7.2、6.0、5.14、4.5、4.0
3.6、3.0、2.57、2.25、2.0

JASCOMA Vol.16 No. 32

33

特別寄稿

流入管

研究例
少ない

研究例多数
マンホール

流出管

３方向接合
マンホール

２方向接合マンホール

研究例
なし

研究例
少ない

４方向接合
マンホール

３方向接合
マンホール

図－２

Ｌ
⊿Ｅ＝ f
＋K
Dd

（

2

Vd

） 2g

2

＝(K pipe ＋K)

Vd

2g



雨水管きょの水平面接合形態

す。（２）式は、６個の無次元パラメーター（b/Du、（１）

b/Dd、Dd/Du、（h+Du）/Du、（S+Du−Dd）/Du、θ
/180）から構成されている。（２）式の第１項目は、

ここに、ｆ：管きょの摩擦損失係数、Ｌ：流出管

マンホール径比（b/D d）と流入・流出管の管径比

きょの管長、Dd：流出管きょの内径、Kpipe：流出管（D d /D u）及び流入・流出管の接合角度（θ）の影

きょの摩擦損失係数、Ｋ：マンホールのエネルギー

響、第２項目は、マンホール内のスケールの大きな損失係数（図−９参照）、V d：流出管の断面平均流渦の影響、第３項目は、流入・流出管の段差（Ｓ）

速、ｇ：重力加速度である。

の影響を表している。式形は複雑であるが、この式

著者の提案している２方向接合円形落差マンホー

をExcel上に挿入すれば、簡単に損失係数を算定でき

ルのエネルギー損失係数Kの一般式を（２）式に示る。ただし、流入・流出管の水平面接合角度θは、0.15

K= 0.09bb(1−sinθ)＋1.3
sinθ
Dd
Dd

Dd
Du

3.2

2

＋0.5(1−0.5sinθ) 1.1＋tanh b −3.0
Du

＋2.1

S＋Du−Dd

Du

h＋Du

ln

1.5Du 3.0−

2θ

180

（２）

3

−0.2

(2)式の適用範囲:

34

exp −15Dd(1−sinθ)
Du
h＋Du

Du

≧1.0, 0.2≦

S＋Du−Dd

Du

and

S
≦1.0
Dd

JASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿

下水道台帳の平面図上でその角度を読み取る作業を

1.4

伴う。

1.2

（２）式において、（S＋D u−D d）/D uが0.2以下の1.0（２）式の妥当性や設計値に関しては後述する。浸水解析では、エネルギー損失係数Ｋの代わりに圧力損失係数Kpを利用することが多いと思われる。エネ
ルギー損失係数Kは、（３）式のように、簡単に圧力損失係数Kpに変換することができる。
'G.S .㸠Ѹ 'X

K

Q=0.48 l/s
Q=0.98 l/s
Q=1.40 l/s
Q=2.02 l/s
Lindvall

0.8
0.6

{

場合は、この比率の影響は小さく無視し得る。

b/Du =3.6
S/Du =0

0.4
0.2
0.0

0

1

５．２方向接合円形マンホールの損失特性６）、８）、９）
図−３に２方向接合円形マンホール（マンホール

3

4

5

6

h/Du

図－３

（３）

2

２方向接合マンホールのエネルギー
損失係数Kと水深比h/Duとの関係

流下方向に左右に分離する渦流入管

ロート状の単一方向回転渦

流出管
マンホール

内径ｂ=18cm、流入管内径D u =流出管内径D d = ５
cm、段差Ｓ= ０cm）でのエネルギー損失係数の実
験結果の一例を示す。図の横軸hは、流入管内壁頂部から水面までの距離で、マンホール内で水面が管

インバート

図－４

インバート

マンホール内のスケールの大きな渦頂付近にあると、スケールの大きな渦が発生するため（図−４参照）、損失が非常に大きくなる。マン

図−６に２方向接合マンホールのエネルギー損失

ホール内で水面が管頂付近にある状態というのは、係数Kと流入・流出管の段差比S/D d（S：段差）とまさに洪水が発生している時であり、水面が地表面の関係を示す。各段差におけるエネルギー損失係数に到達しない場合でも、この損失が一時的に上流側Ｋの値は、マンホール内の水深比h/Duを２以上としの水面上昇をもたらすと考えられる。

た損失係数の平均値とした。１本の管きょとそれに

雨水管きょ網は樹状構造をなしており、管きょ網接続するマンホール１個のエネルギー損失係数の合の末端からそれぞれのルートの上流端管きょに至る

計は、（１）式にも示したように、Kpipe＋K（Kpipe：

までにはマンホールが数個から数十個程度は存在す

雨水管きょの摩擦損失係数、K：マンホールのエネ

るので、雨水管きょを設計する際にマンホール部のルギー損失係数）となる。管径Ｄ=25cm、管長Ｌ

損失を無視したり、過小評価（あるいは過大評価）=30m（全国平均値）、管きょの粗度係数ｎを0.01とすると上流側のマンホール水位に顕著な影響が現わ

すると、Kpipe=2.37と算定される。図−６に示すようれる。

に、直管流れで段差比S/Duが０の場合、マンホール

図−５に段差比S/D dを0.5とした場合のマンホーのエネルギー損失係数Kは、0.2 〜 0.4程度であり、管ル水深比h/Duとエネルギー損失係数Kとの関係を示

きょの摩擦損失係数K pipe =2.37に比べて無視し得るす。直管流れでは、h/Duが2.5付近よりも小さいとこ

ほど小さいが、段差比が1.5を超えると、マンホール

ろでは実測値との差がやや大きいが、h/Duが2.5付近のエネルギー損失係数Ｋは２付近の値となる。このよりも大きくなると実測値との差は20％以内であ値は、管きょの摩擦損係数Kpipeとほぼ同じ値であるる。90度曲げ接合では、計算値と実測値はほぼ一致

ため、マンホール１個の損失が管きょ１本分の損失しており、（２）式の妥当性が確認できる。他の条件に相当することがわかる。また、流向が90度変化すでも（２）式が有用であることを確認している。

る流れでは、段差比S/Ddが０でも、少なくとも速度

JASCOMA Vol.16 No. 32

35

特別寄稿

4.0
3.5

θ＝180°

b/Dd=3.6

S/Dd=0.5

Dd/Du=1.0

2.5

S/Dd=0.5 D d/D u=1.0
1.0 0 l/s
1.5 0 l/s
2.0 0 l/s

6.0
5.5
5.0
4.5

b/Du=3.6, b/Dd=2.57, Dd/Du=1.4

2.0

θ ＝9 0 ° b/Dd=3.6

6.5

1.01 l/s
1.50 l/s
2.00 l/s

3.0

K

7.0

K

b/Du=3.6, b/Dd=3.0, Dd/Du=1.2

b/Du=3.6, b/Dd=2.57, Dd/Du=1.4

4.0
3.5
3.0

1.5

b/Du=3.6, b/Dd=3.0, Dd/Du=1.2
b/Du=b/Dd=3.6, Dd/Du=1.0

2.5
2.0

1.0

1.5

b/Du=b/Dd=3.6, Dd/Du=1.0

0.5

1.0
0.5

0.0
0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

h/Du

5.0

6.0

7.0

0.0
0.0

1 .0

3 .0

4 .0

4

Dd/Du=1.0b/Du=1.4
b/Du=1.8
b/Du=2.4
b/Du=3.6

3Dd/Du=1.0h/Du≧2

K 2

1

1

0
1

2
S/Dd

3

4

b/Du=1.8
b/Du=2.4

3

2

0

0

1

2

3

4

S/Dd

直管流れ
図－６

7.0

計算値と実測値の比較

h/Du≧20

6 .0

流向が90度変化
図－５

K

5.0

h/Du

直管流れ

4

2 .0

流向が90度変化

段差比S/Ddとエネルギー損失係数Kとの関係

水頭に相当する損失を伴うので、損失係数はかなり収まる程度の水位、すなわち、スケールの大きな渦大きくなる。マンホール径比b/Duによっては、段差が発生せず、損失係数がマンホール水位によらずほ比が0.5付近で、Ｋが３程度の値をとることもあり、

ぼ一定となる損失係数を設計値として採用してもさ

この値は管きょの摩擦損失を超える大きな値であ

しつかえない。

る。

流入・流出管の接続角度を180度とし、段差を変化

マンホールのエネルギー損失係数Kは、（２）式にさせたときの実験結果と（２）式による計算値（実も示すように６個の無次元パラメーター（b/Du、b/線）との比較を図−７に示す。なお、図中の実測値

D d、D d/D u、（h+D u）/D u、（S+D u−D d）/D u、θ

は、スケールの大きな渦の影響で損失が極端に増大/180）を含んでいるため、設計値を単純に設定するすることがないマンホール水位でのエネルギー損失ことはできない。設計上、円管では、満管で自然流係数を平均したものである。b/Dd/=3.6、Dd/Du= １

下できればよいことになっているが、マンホール自では、計算値は実測値をほぼ再現している。D d /体の容積は小さいので、溢水せずにマンホール内でDu=1.2では、段差比S/Ddが１を超えると計算値の方

36

JASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿

6.0

b/Du=3.6, b/Dd=2.57, Dd/Du=1.4
5.0b/Du=3.6, b/Dd=3.0, Dd/Du=1.2

3.0b/Du=b/Dd=3.6, Dd/Du=1.0
2.0
1.0

θ ＝180°

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

Dd/Du=1.0
Dd/Du=1.2

3.0

3.5

流出管内壁頂部から水面までの距離をマンホール水深hとし、それを３本の管とマンホールとの接合部
及び主流方向（直管）の流入管から見てマンホール
右側壁面に取り付けた４ケ所のメジャーにより測定し（図−８参照）、それらの平均値を測定値とする。

b/Du=3.6

h /Du≧20 .0

図－７

節バルブにより、主流方向の流入管流量Quと横流入
管流量Qlを所定の流量に設定する（図−８参照）。②

4.0

K

実験方法は以下の通りである。①２ケ所の流量調

4.0

計算値と実測値の比較（段差の影響）

なお、マンホール水深hは、流出管端部の越流水槽
内の堰高を変えることにより変化させている。③流
入・流出管及び横流入管にそれぞれ３ケ所ずつ取り付けたマノメーターによって管内の圧力水頭を測定し、これに速度水頭（V2/2g）を加えたものからエが実測値よりも10％程度大きくなる程度である。実ネルギー線を計算することにより、（４）式により、際の現場では、渦流により損失を減らす工夫が施し

マンホールのエネルギー損失水頭⊿Eを求める（図てある高落差マンホールを除くと、段差比S/Ddは１６．３方向接合マンホールの実験装置
及び実験方法
１）実験装置
３方向接合マンホールに関する研究で用いている実験装置（模型）の概要９）を図−８に示す。主流方向（直管）の流入管長L u＝2.14m、横流入管長L l＝2.07m、流出管長Ld＝1.04mである。いずれの管も水平に設置されており、管きょの内径はいずれも５cmで、マンホール内径ｂは18cmである。マンホールの

送
水
用
管
路

マンホール

越
流
水
槽

流
管

平
面
図

S l=0cm
Su=0cm

横流入管
Ql

Dl=5cm下
Dd=5cm
流
Type A
管 Qd
整
流
板

ポンプ

h
正面図
Type E

動水勾配線

１/ ５の縮小模型である。流入・流出管がそれぞれ

Du=5

１本ずつ接合する２方向接合マンホールを対象とし流入 管

２）実験方法JASCOMA Vol.16 No. 32

S l=5cm
Su=5cm

実験装置の概要
b=18⊿E=Eu−Ed

実物（マンホール内径90cm、管内径＝25cm）の

流量を０ℓ /sとしている。

S l=0cm
S u=5cm

ポンプ

平面図

エネルギー線

Sl =5cm
Su=0cmh
正面図Type D

内径、Dl：横流入管の内径、Dd：流出管の内径）とた実験では、主流方向の流入管あるいは横流入管の

上
流
水
槽

低水槽

図－８

Sl =2.5cm
S u=0cmh
正面図
Type C

流量調節バルブ

置している。以上より、マンホールや管きょに関すなる。
なお、本研究で用いたマンホールと管きょは、

正面図
Type B

Du=5cm

Ll＝207cm堰

hh 横流入管
正面図

デル化しており、管内径の１/ ２のインバートを設D l /D d＝1.0（b：マンホールの内径、D u：流入管の

足のせ部

上流管
下流管

メジャーの
設置箇所 上 Qu

底面形状は日本で一般的に用いられているものをモる構造寸法の比率は、b/Du＝3.6、Dl/Du＝Du/Dd＝

b=18cm

上流水槽
整流板

Lu＝214cm（２）式は有用である。

Ld＝104cm

より小さいものが数多く設置されていることから

h*

Eu

h

Ed

hd

Dd=5
30
50
70

図－９

30
50
70

流出 管

（単位：cm）

マンホールエネルギー損失水頭⊿Eの定義

37

特別寄稿

−９参照）
。さらに、（５）式と（６）式によりエネ

比Ql/Qdとの関係を示したものである。主流方向、横ルギー損失係数KE＊、圧力損失係数Kp＊を算定する。

流入方向いずれも流量比の変化による損失係数の変（ 2g）（ 2g ＋h ＋Z ） （４）
2

2

V＊

⊿E＝

＋h＊＋Z＊ −Vddd

化状況は類似している。流量比Q l /Q dが0.5よりも小さいと主流方向の段差（Type DとType E、図−８参照）の影響が非常に大きく、損失係数が増大する。
流 量 比 が0.2と0.33で は、 横 流 入 管 の 段 差 が ５cm

KE＊ =

⊿E
2

Vd /2g（５）（Type C、図−８参照）のとき、他の段差（Type AとType B、図−８参照）よりも損失係数はやや大きくなる。流量比Ql/Qdが0.5から0.8の範囲では、いず2

Kp＊=KE＊＋1−

V＊

2

（６）

Vd

れのマンホール形状でも損失係数にそれほど大きな差は生じないことから、段差の影響はほとんどないと言える。Q l /Q dが１では、横流入管の段差が最もここに、⊿E：エネルギー損失水頭、V＊：流入管

大きいType Cでの損失係数が他の段差（Type Aとの平均流速、Vd：流出管の平均流速、KE＊：エネル

Type B）よりもやや大きくなる。なお、この結果

ギー損失係数、KP＊：圧力損失係数、h：流入管の内は、３本の管の内径をいずれも５cmとしたときの値

壁頂部からマンホール内の水面までの距離、h＊：流であり、管きょの内径を変化させた条件で、検討を入管の圧力水頭、hd：流出管の圧力水頭、Z＊：流入行う必要があり、その結果を合わせて３方向接合マ

管の位置水頭、Zd：流出管の位置水頭である。なお、ンホールにおける損失係数の算定式を開発する予定（４）式から（６）式に変数において、添え字の＊である。

が、ｕのときは主流方向（直管）を、ｌのときは横流入方向（90度曲げ接合）を表す。

８．おわりに
本報告では、既往の研究成果を基に、雨水管きょ

７．３方向接合円形マンホールの損失特性10）、11）の摩擦損失に匹敵するほどマンホールの損失が増大することがあり、決してこれを無視することができ

図−10は、それぞれ主流方向（直管）と横流入方ないことを示した。また、２方向接合円形落差マン

向の圧力損失係数（h/Duが２以上の平均値）と流量

ホールにおいては、（２）式を用いて設計値を与える

2.0

2.0

1.8

1.8

1.6

1.6

1.4

1.4

1.2

1.2

Kpu 1.0h/Du≧20.8Type Ah/Du≧20.8Type A

0.6

Type B

0.6

Type B

0.4

Type C

0.4

Type CType D

0.2

Type E

0.0

Type D

0.2

Type E0.0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Ql/Qd

Ql/Qd

主流方向

横流入方向

図－10

38

Kpl 1.0

圧力損失係数と流量比Ql/Qdとの関係

JASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿ことができることも示した。内水氾濫解析では、マ
ンホールでの損失係数の与え方によっては、特に浸水初期に浸水発生箇所や浸水深等に大きな差が生じると考えられる。現在、横流入管を伴う３方向接合
マンホールにおいて、３本の管内径を異径とした条件下で検討を行っており、Ｔ字路下の３方向接合マンホールにおける損失係数の算定式を開発する予定である。さらには、４方向接合マンホールのエネル
ギー損失に関する検討も行っていきたい。
〈参考文献〉
１）下水道施設計画・設計指針と解説−前編−、第２章管路施設、第７節マンホール、日本下水道協会、pp.164-176、1994.
２）渡辺ら：マンホール蓋飛散の水理解析モデルと水理模型
実験、水工学論文集、第45巻、pp.907-912、2001.
３）渡辺ら：マンホール部に空気塊を封入する下水道管渠の圧力流れ、水工学論文集、第44巻、pp.551-556、2000.

４）流出解析モデル利活用マニュアル、（財）下水道新技術推進機構、2006年３月.
５）荒尾慎司、楠田哲也：２方向接合マンホール部のエネル
ギー損失特性−レビューと課題−、下水道協会誌、Vol.33、
No.396、pp.75-86、1996.
６）荒尾慎司、楠田哲也：管水路流れにおける２方向接合円形落差マンホール部の形状損失の定式化、土木学会論文集
G、Vol.62、No. １、2006.
７）荒尾慎司、楠田哲也：３方向接合マンホール部のエネル
ギー損失特性−レビューと課題−、下水道協会誌、Vol.33、
No.397、pp.67-75、1996.
８）荒尾ら：円形マンホール部のエネルギー損失特性（圧力流れ）、土木学会第50回年次学術講演会講演概要集第２部（A）、pp.310-311、1995.
９）荒尾慎司、楠田哲也：２方向接合円形落差マンホール部のエネルギー損失特性、下水道協会誌、Vol.34、No.419、pp.14-28、1997.
10）伊佐ら：流入・流出管の段差を考慮した３方向接合円形
マンホール部の損失特性、平成16年度九州共立大学工学部
土木工学科卒業研究概要集、pp.55-58、2004.
11）荒尾慎司、楠田哲也：３方向接合マンホールの損失特性に 関 す る 実 験 的 研 究、 環 境 工 学 研 究 論 文 集、Vol.40、pp.421-429、2003.

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公益社団法人JASCOMA Vol.16 No. 32（ 456）
2483
管路研修センター FAX.048

39

特別寄稿

新たな下水収集システムの提案について
新下水収集システム研究会
幹事
１．はじめに下水道管路の延長は地球を10周する40万kmを超西 村 秀 士２．検討の流れと提案の概要
２．１．現有施設・維持管理の課題の抽出・整理

え、下水道資産の約７割を占めています。また、下研究会では、議論の出発点として、現状における水道普及率も７割を超え、下水道は本格的な維持管

管路施設・維持管理の種々の課題を抽出・整理する理の時代に入っています。しかしながら、未だ管路とともに、あるべき下水収集システムの提案を得る

施設について適正な維持管理が担保されているとはため、研究会メンバーである維持管理・施工・製品

いえない状況にあります。この原因を考えてみます

製造・設計・計画に係る関係者において、アンケーと、下水収集システムを上流から下流まで一体としトを実施しました。アンケートは、現有施設・維持てみた議論が欠けていることが一因と考えられま

管理の課題とともに、改善策、必要な対応についてす。マンホールや宅内排水設備、取付管など個々に幅広く行い、その結果、約300の課題とその改善策、

ついては問題点の抽出や整理が行われてきています

必要な対応についての回答が得られました。回答のが、全体を見渡す視点はあまりなかったといえま

内容は多岐にわたり、長年にわたる各関係者の経験す。また、管路の維持管理についてみますと、管路と知見が反映されたものとなりました。

施設の管理区分・方法も定まっていないため、実行

１）５つの評価の視点

性・説得力のある維持管理基準を策定するにいたっていないためとも考えられます。
このような中、これらの種々の課題を体系的に抽アンケート結果をとりまとめるにあたり、次に示
す５つの現有施設・維持管理の評価の視点があげられ、はじめに、これにより各課題を整理しました。

出・整理し、解決の方向性を維持管理・施工・製品

視点１：住民の安全性・利便性

製造・計画・設計を担う関係者が一堂に会して議論

視点２：維持管理作業の安全性・容易性・確実性する場を設けることが有意義との認識のもと、研究

視点３：機能を改善しつつコスト縮減を図る

会を立ち上げることとなりました。具体的には、管清

視点４：環境への影響を改善する

工業、積水化学工業、日水コン、日本上下水道設計、

視点５：施設を長持ちさせる、将来の変化への対

ハネックス、日之出水道機器および前澤化成工業の７社とアドバイザー注１）の方々により「新下水収集シ
ステム研究会」を設置し、今後の下水収集システム

応を容易にする
２）６つの大きな課題
５つの評価の視点をもとに整理検討した結果、さのあり方について議論し、あるべき収集システムについて情報発信することとしました。ここに、研究会における提案がまとまりましたので、その概要と実現化に向けての考え方について紹介いたします。

40

注１）㈳日本下水道管路管理業協会：田中 修司、㈱Ｇ&Ｕ
技術研究センター：田中 博、東京都下水道サービス㈱：高橋 良文、オブザーバー㈳日本下水道管路管理業協会：鎌田 修（敬称略）

JASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿

らに、課題等の大きな括りとして、次に示す６つがや区分によるメリハリのある維持管理計画につあげられました。

いて提案しました。

課題１：住民との接点は、排水設備とマンホール

提案２：エコ宅内排水設備
下水道への浸入水や雨水の流出量を削減し、及びその蓋
課題２：維持管理計画に問題

環境への悪影響を軽減するため、宅内排水設備

課題３：取付管の本管接続が元凶

は排水ヘッダー方式等による分流式とし、貯留

課題４：宅内排水設備の問題

浸透を行うことを原則とすることを提案しまし課題５：下水収集システム・制度等の改善た。（図－２）

課題６：安全・環境・長寿命化の視点での技術開発
２．
２．新システムの提案
現有施設・維持管理の課題と改善策、必要な対応を踏まえて検討した結果、具体的に解決する施策・システムを抽出・体系化し、最終的に次に示す８つの提案としてとりまとめました。５つの評価の視点、６つの大きな課題と８つの提案の関係を図－１に示します。
提案１：維持管理基準の策定とメリハリのある維
持管理計画の策定
維持管理基準の策定と、管路施設の管理方式

図−２

現有施設の評価の視点

課題，改善策，必要な対応

視点１
住民の安全性，利便性

住民との接点は，排水設備とマンホールおよびその蓋→排水設備への踏み込んだ対応
安全性の視点でのマンホール（蓋）

視点２
維持管理作業の安全性，容易性，確実性

エコ宅内排水設備のイメージ（提案２）

新システムの提案
提案１：維持管理基準の策定とメリハリのある維持管理計画の策定

管理区分，維持管理サイクル，モニタリング

提案２：エコ宅内排水設備
宅内排水を原則，分流式，貯留浸透とする維持管理計画に問題→実行可能でメリハリある計画
管理方法の区分

提案３：取付管のマンホール接続
横引きマス方式等，起点マンホールの省略

視点３機能を改善しつつコスト削減を図る

取付管の本管接続が元凶→マンホール接続，
横引きマス方式

視点４
環境への影響を改善する

宅内排水設備の問題→宅内排水設備の分流化，雨水貯留浸透提案６：規格の見直しによるコスト縮減

視点５
施設を長持ちさせる
将来の変化への対応を容易にする

下水収集システム，制度等の改善

提案７：空気のみち

主要な関連
図−１

JASCOMA Vol.16 No. 32

提案４：マンホールの機能分類

拠点マンホール（流量等のモニタリング）

提案５：安全性の視点での対応
マンホール蓋（大きさ等），マンホール

管径，蓋の開閉機器，マス・足掛け金物

伏越し，圧送管等での対応

安全，環境，長寿命化の視点での技術開発

提案８：高度機能化，付加価値
少子高齢化，低炭素化社会
安心・安全，施工・維持管理性

現有施設・維持管理の課題と新システムの提案

41

特別寄稿

図－３

取付管方式と横引きマス方式（提案３）

提案３：取付管のマンホール接続
道路陥没や浸入水、さらに管きょの損傷の主待できる事項について提案しました。
提案７：空気のみち

原因となっている取付管の下水本管への接続を下水管路において空気も下水と合わせて流下止め、横引きマス方式等によるマンホール接続

させることが必要であり、このための施策につとすることを提案しました。図－３に取付管方いて提案しました。

式と横引きマス方式を示します。
提案４：マンホールの機能分類
下水流量や水質を把握するため作業環境の良提案８：高度機能化、付加価値
安全、環境、長寿命化の視点での管路施設の高度機能化、付加価値について提案しました。

い、開口部も大きい拠点マンホールを設けること、人が中に入っての作業の必要がないマン
ホールは小型マンホールとするなど、マンホールを機能において分類することを提案しました。
提案５：安全性の視点での対応
マ ン ホ ー ル 蓋 口 径 の 適 正 化（ 作 業 用 は φ

ここでは、提案の内容を具体的に示すため、管路維持管理に関係の深い「提案１：維持管理基準の策定とメリハリのある維持管理計画の策定」を例にあ700mm）や、実際の維持管理作業を想定したマげて、その提案内容を示します。

ンホール上部壁の使い分け、マンホール蓋の調

１）現状における課題

査診断結果に対する具体的な対策等について、適正な維持管理を担保するための仕組みとして、維持管理作業や住民の安全性の視点から規格

国や地方公共団体において維持管理基準等を策定し化、基準化すべき内容について提案しました。

て、これらの規定に基づき維持管理を行うことが提提案６：規格の見直しによるコスト縮減
規格の見直しや規格化によりコスト縮減が期

42

３．提案の内容について案されていますが、実現化への道筋はまだ見えていません。その原因として、維持管理計画自体がまだJASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿

実行可能でメリハリのある計画となっておらず、管表－１

管路施設の管理区分の設定例

路施設の管理区分・方法も定まっていないことがあげられました。そこで、実行性・説得力のある維持

影響の大きさ項

目

管理基準を策定するため、管路施設の維持管理計画
点的対応のあり方について検討しました。
計画的な維持管理計画の策定が有効であることは理解できても、全管路を対象とした維持管理に膨大対策の単位

２）管路施設の維持管理計画と維持管理基準

幹線～準幹線─

な作業・費用を伴うため、現実的に実行するためには、メリハリのある維持管理計画とする必要があります。また、今後の財政事情の悪化に対して、維持末端部の管路─

状態監視保全時間計画保全線的対応

面的対応

その他の管路重要な幹線

経過年数30年以上
状態監視保全時間計画保全経過年数30年未満
事後保全─
経過年数30年以上
時間計画保全末端管きょ
経過年数30年未満
事後保全

注．管種についても，必要に応じて考慮する。

管理の予算を確保するため、維持管理作業の有用性て、点的・線的・面的な管理区分ごとに、管理頻度・を示す財政・リスク評価（予防保全によるメリット

項目を設定することがあげられます。また、基本的の提示）を行う必要があります。さらに、今後の自な維持管理項目ともいえる管路の幹線における水質

治体職員の退職による維持管理ノウハウの継承を行や流量の計測を位置づけることも重要と考えられまうため、一連の調査結果をデータベース化することす。

が重要と考えられます。

３）規格化・基準化の提案

これらを踏まえた、維持管理計画の策定フローを下水管路の維持管理の作業を実効性あるものとす

図－４に示します。維持管理計画における管理方法

るためには、ある程度強制力を持った制度化が必要

別保全サイクル等を管理基準として策定し、これらであり、昨今の地方分権への動きを踏まえると、各はPDCAにより実行と改善を進めていくこととなり自治体で検討する維持管理計画の“より所”となるます。

公的な規格も必要となります。

管理基準の検討におけるポイントとして、表－１

制度・規格としてJIS（日本工業規格）やISO（国に示すように、障害発生時の影響の大きさに配慮し際標準化機構）等が考えられ、これらを目標に維持管理計画をオーソライズすることが望まれます。そこで、規格化・基準化の提案として次の２点をあげSTARTることとしました。

現況施設の実態把握①維持管理基準（国および地方自治体）の策定（点検・清掃，目視・ＴＶカメラ調査）

維持管理データの整理（例：苦情，清掃の箇所・頻度，
ＴＶカメラ調査結果等）

PDCAサイ
クルによ
る管路管
路の実施

情報システム(データベース)

メリハリのある
メリハリのある
計画が重要

維持管理マップの作成
財政，リスク評価

わかり易い
表現が重要

維持管理計画の策定

管理基準の策定
例：管理方法別保全サイクル

図－４

維持管理計画と管理基準の策定フロー

JASCOMA Vol.16 No. 32

また、規格化・基準化の提案においては、特に次の点に重点を置くものとしました。

管理方法の区分設定（例：状態監視保全。時間計画保全，事後保全，保全サイクル）②維持管理計画の策定◦

管路施設の管理方法と区分◦

維持管理サイクル◦水質・流量のモニタリング義務（一定の規模に応じて）４．実現化に向けて
今後、提案を実現化していくためには、提案内容を掘り下げて、より具体的で実行可能なものにする
必要があります。例えば、提案３における横引きマ

43

特別寄稿

表－２

提案

規格化・基準化に向けて検討すべき事項

規格化・基準化に向けて検討すべき事項

維持管理基準（国および地方自治体）の策定
提案１
維持管理計画の策定
維持管理基準の策定とメ◆ 管路施設の管理方法と区分
リハリのある維持管理計◆ 維持管理サイクル
画の策定◆ 水質・流量のモニタリング義務（一定の規模に応じて）
提案２
エコ宅内排水設備

宅内排水施設は、原則として分流式で雨水貯留浸透型とする◆ 屋内では、排水ヘッダー方式等を推奨する

取付管の下水本管への接続は、原則としてマンホールで行うものとする
提案３◆ マンホールまでの接続方式は、横引きマス方式等とする取付管のマンホール接続◆ 起点部のマンホールについては、省略する
提案４
マンホールの機能分類

マンホールの機能を分類し、機能に応じた適切な構造とすることを原則とする◆ 流量測定器設置マンホール基準（拠点マンホール基準）◆ 小型マンホール・省略化の適用基準◆

提案５
安全性の視点での対応

 水道長寿命化計画におけるマンホール蓋やマンホールに対する計画策定の下
考え方を明確にする◆ マンホール蓋の診断結果に対する明確な判断基準がないため、これについて基準を策定する◆ 住民の安全を確保するためのマンホール蓋の性能及び試験方法を規格化する◆ マンホール上部壁の性能及び試験方法を規格化する◆ マンホールの入口径について、作業者用はφ700とし、管更正工事など大型機材の搬入が想定される箇所はφ900（蓋は作業者の昇降を考慮し親子タイプ）とする◆ マンホール上部壁について、形状寸法、構造・機能及び材質等を規格化する（作業者用はφ700片斜壁が基本、換気作業が必要な箇所はツイン斜壁）◆ マンホール蓋の取替と同時に、マンホール上部壁を耐腐食性、耐久性に優れた材質（次世代型上部壁等）のものへの取替を検討する◆ マンホール蓋開閉機器の統一化を検討する◆ その他：マンホール全体について検討すべき事項◆
提案６◆
規格の見直しによるコス ◆ト縮減◆◆

管径の大括り化（例：350mm、450mm、700mmの省略）
都市ごとに異なる公共マスの規格及び種類の絞り込み
足掛金物の幅や構造の規格統合化
マンホールポンプの多い都市での、ポンプ機種の絞り込み
マンホール蓋のボルト孔の位置の統一化

提案７
空気のみち

下水管路において、空気のみちを確保する◆ 管路の機能：下水と空気を運ぶことであることを明確にする◆ 空気連絡管、空気抜き施設等の設置

提案８
高度機能化、付加価値

施設の高度機能化等を実施し、地域の自然・社会環境の変化に対応できる適切かつ柔軟な管路システムとする◆ 少子高齢化に対応した技術開発◆ 低炭素化社会に対応した技術開発◆ 安全で安心な暮らしを支える技術開発◆ 施工・維持管理に係る技術開発

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JASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿

ス方式については、東京都等での検討事例はあるも関係者の輪を広げて取組んでいくものとしました。

のの広く実施されておらず、何故普及できないかについての検討が不可欠との議論がされました。
これについては、調査・解析検討・提案の流れは、

５．おわりに本道ですが、そもそも調査を体系的に行うには、長おりしも平成21年は、公共事業に対する逆風が吹期の期間が必要なこと、さらには自治体の財政事情荒れた年となりました。下水道事業は、これまで国を考えると、現状においてそのための費用が出せなの主導と後押しによる守られた環境の中で推進されい等の実態があります。そこで、本研究会ではあえてきましたが、今後は地方自治体主体の枠組みが重て、例えば「取付管がどうあるべきか」という、シ視されるものと推測されます。このため、より一層、

ステム論からの提案を優先するものとしました。

下水道で必要とされる維持管理、改築・修繕を明確

さらに、一定期間内での清掃や点検・調査を担保にし、住民や議会に納得していただけなければ、下したり、基本的な維持管理項目ともいえる管路の幹

水道は切り捨てられてしまうこととなります。適正線における流量の計測を行う等、実際の行動に移す

な維持管理を行わなければ、必ず施設は老朽化し、にあたり、規格化や基準化、法制度化につながる事

いずれは道路陥没や機能停止といった高い代償を払項の提案が重要ではないかとの議論がされました。

うこととなります。

必要とされる施策を実現化するためには、規格化・

このため、管路管理についていえば、従来からの基準化・法制度化による強制化、義務化が最も効果

課題でもあり、ここでの提案でもある「維持管理基が大きく、実行性も伴います。そこで、提案にあ準と維持管理計画の策定」を進め、これらの基準・

たっては、規格化や基準化に係る事項に着目してと計画に基づいた維持管理を実行できる仕組みを早急りまとめることとしました。各提案における規格に確立する必要があります。

化・基準化に向けて検討すべき事項を表－２に示します。

実現化に向けて、ISO、JISにおける規格化、地方
自治体に対するその都市にあった維持管理基準と維従来、これら制度化に係る事項については、情報

持管理計画の策定を提案すること、国への枠組み作

発信に止めざるを得ませんでしたが、今後はJIS化

成の依頼等、関係者の知恵と力を合わせて戦略的にやISO化も視野にいれることも可能ではないかとみ取組んでいきたいと思います。

られます。これら制度化につながる展開について、JASCOMA Vol.16 No. 32

45

特別寄稿

不明水対策、
その今日的な意義
ペンタフ（株）代表取締役れた。昭和53年に「浸入水防止対策懇談会」が設置され、不明水対策への本格的な取り組みがなされて有収水量

定マニュアル」が下水道新技術推進機構より刊行さ

流入下水「分流式下水道における雨天時浸入水対策計画策

不明水量

はじめに

後 藤

淸

・直接浸入水（降雨期間中）
・浸透浸入水（降雨後残留分）
・地下水浸入水・用水路間接浸入水
地下水（常時）浸入水（雨天時浸入水以外の浸入水） ・海水浸入水
・融雪浸入水ほか
雨天時浸入水

有収外汚水−（管外漏水）±（流量計の誤差）

図－１

・処理場内発生汚水・用水路等からの緊急避難的なバイパス放流
・庭池越流水・有収量以外の井水くみ上げ排水や工事・事業排水等
・管路施設の水密性不良箇所から汚水が漏れ出すもの
・流域接続点流量計や流量調査時の計測誤差

不明水構成図から30年以上が経過し、この間、昭和62年発刊の「下水道管路施設における浸入水防止対策指針」（日
本下水道協会）を手始めに、公的機関から不明水や浸入水対策の様々な資料が刊行されてきている。

②地表面（蓋穴・蓋周囲）からの雨天時浸入水（直接流入水）①誤接合からの
雨天時浸入水（直接流入水）これら資料の変遷から、溢水改善には浸入水削減
対策よりも施設増強対策が優先することや、雨天時浸入水対策では直接浸入水対策と浸透浸入水対策に分けて考えることが理解されるようになってきた。
不明水はこれまで、維持管理分野における主要な問③地表付近の雨天時浸入水（浸透浸入水）題と認識されていたが、実は、長寿命化対策が必要
な今日的課題としても重要であることが認識される④取付管支管の水密性不良箇所からの
雨天時浸入水（浸透浸入水）

ようになってきている。以上を踏まえ、進化する不⑤本管・取付管等の水密性不良箇所からの地下水（常時）浸入水

明水対策とその今日的な意義について解説する。

１．不明水の原因と下水道事業への影響

図－２

浸入水形態図１.２．不明水の原因
各種浸入水は、降雨などの原因となる事象と、管１．
１．不明水の定義

路施設の水密性不良または誤接合とが重なったとき「下水道統計」（日本下水道協会）によれば、不明に生じる。雨天時浸入水は排水設備部分で生じるこ水比は、（流入下水量–有収水量）／流入下水量としとが多いため対策の歩留まりを考慮する必要があて計算される値である。図－１から解るように、不り、地下水浸入水は対策により地下水位が上昇し、明水と浸入水とは異なる概念で、不明水＝浸入水と新たな箇所から浸入水が発生することが多く、このみなしてしまうと対策効果を過大に見積もるおそれ

回り水への対応が必要である。有収外汚水には、多がある。不明水対策で重要なことは、原因により異量降雨時に対応する用水路からのバイパス流入、地なる対策を混同しないことである。

下水使用排水の未定量部分や降雨時の庭地滞水の桝

46

JASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿

蓋開放による放出などがある。緊急避難や不可避的①

雨天時浸入水が多く、多量降雨時に溢水するのなものもあるため一概には言えないが、合理的な範で、その原因を誤接合と考えて改善したが、雨天囲で削減を図ることは、不明水対策に有効である。

時浸入水は目に見える程は低下せず、溢水も改善

管外漏出は悪臭や、土壌汚染を契機に問題となる、されない

マイナス量の不明水である。

②

地下水（常時）浸入水が多いので、本管を補修

流域接続点の流量計の誤差により、不明水対策をしたところ、改善当初、補修効果が認められたも誤る事例があるので、既存流量資料による計画策定のの、何ヶ月か先には改善前と変わらなくなってに当たっては、対象規模や計画との対比等により流しまった。そこで追跡調査したところ、対策箇所

量データの合理性を確認することが重要である。も以外のところからの新しい浸入水が認められた

し疑義がある場合、現場に戻って流量調査等により③

流域接続点流量計のデータから、不明水率の高い地域の詳細調査をおこない、対策箇所を特定し補足確認しておく必要がある。

ようとしたが見つけることができない
１.３．下水道事業への影響④

水密性（注水）試験の結果をもとに、削減浸入水量を予想し、これに基づいて対策したが、予想

下水道事業へのもっとも大きな影響は、流量増大によるコスト増と環境への悪影響、そして土砂引きした削減効果が認められない込みによる管路施設の短命化である。

このような経緯から、基本フローに即して不明水

昨今、管路施設の長寿命化が時代の要請として認（浸入水）対策をやっても無駄であるという風潮が識されるようになり、管路施設の劣化を定量的に診現れる。しかし、これは基本フローそのものが悪い

断しようとする機運が醸成されつつあるが、単に管のではない。次のような諸問題が、基本フロー作成

路施設の物理的な劣化だけを診断するのではなく、段階では見えなかっただけのことである。

管路施設の機能（接合、流下能力、水密性）を定量①

不明水と浸入水の混同：有収外汚水量の問題的に診断することも重要であり、不明水対策は今日②

開水路流量計が抱える精度不良：現場の水理条
件に左右されやすい精度と、付着堆積による経時的な課題として再認識されるようになった。

２．これまでの対策と問題点

変化③

２.１．これまでの対策と問題の発生

地下水（常時）浸入水の定量精度：定量根拠で22年前に発刊された「下水道管路施設における浸入水防止対策指針─昭和62年８月─㈶日本下水道協

ある深夜最小流量に含まれる汚水量による誤差④

浸入水の種類で異なる対策への認識：雨天時浸入水の直接浸入水と浸透浸入水や地下水（常時）会」の、第２章既設管路における調査にある、既設管路調査の基本フロー（図－３）が、対策手順の出発点である。これは浸入水対策として考えられたもので、厳密には不明水対策とは異なるが、当時、浸入水の削減≒不明水の削減と考えられており、このフローに沿った対策による効果が期待されていた。
このフローに沿い、既存資料や維持管理履歴、またはおおまかな流量調査によって浸入水の多い地域を選定し、その一部地域の誤接合調査やTVカメラ
調査結果に基づいて不良箇所を改善することが一般的だが、このような方法で対策したにもかかわらず、予想した効果が現れない、次のような事態が出来する。

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図−３

管路調査の基本フロー

47

特別寄稿

浸入水の種類によって、浸入原因事象と浸入経路

らない浸入水に強い工法なども発生してきている。

が異なるために対策の方法が同一でない。

これらはすべて、時代に必要性に応じて現れてきたと考えられる。

２.２．各調査段階の諸問題と解決への取り組み
つぎに調査段階ごとの問題点を、図－４に示す。

３．効果的な不明水対策

これらを概括すると、時代的な制約を感じずにはお３.１．改善から発想する不明水対策れない。とくに長期間の流量調査や広域のTVカメ①直せないことからの再出発

ラ調査等に代表される高額な調査費用が、ロジカル

古い管路施設では雨天時浸入水の半分前後が排水な調査の妨げであったことは、周知のところである。

設備から入ることや、地下水浸入水が対策により悩ましい溢水対策でも、当初は施設増強よりも根却って管路周囲の地下水位を上昇させ、新たな箇所

本原因である雨天時浸入水削減を優先させることが自然な流れであったし、開水路流量計に誤差がある
ことも当初は認識されていなかったようである。

からの浸入水を発生させることが知られる。
雨天時浸入水の急激な増加から、誤接合が主な原因だと考え対策をしても、予想した削減効果が見ら

その後、様々な調査や対策を経て、より経済的でれないこともしばしばである。浸入水は簡単には削効果的な方法が模索され、「汚水管きょへの雨天時減できない、という認識から不明水対策を再構築す

浸入水に関する調査報告書─2002年１月─国土技術る必要が生じた。

政策総合研究所資料No.26」による実情確認や、現実②削減対策に優先する施設増強対策

的な解決手法の手引きとして「分流式下水道におけ溢水対策としての浸入水削減対策の効果が予想にる雨天時増水の手引き（案）─2003年３月─㈶下水反することが多かったため、溢水解消のための対策

道新技術推進機構」、「分流式下水道における雨天時は施設増強に重点が置かれるようになり、指針とし浸入水対策計画策定マニュアル─2009年３月─㈶下て、2003年３月「分流式下水道における雨天時増水

水道新技術推進機構」が刊行されるに至っている。

対策計画の手引き（案）─㈶下水道新技術推進機構」

問題解決のためには、より合理的調査方法や経済が刊行された。結果、雨水流出解析モデルを利用し性を持った機材の開発を待たなければならなかった施設増強が、溢水対策の実績を上げ始めている。

た。簡易カメラによる絞込みや、簡易設置型流量計③削減浸入水率（量）から発想する対策を使用した同時多測点流量調査などがこれに相当す

TVカメラ等の視覚調査の浸入水ランクを点数化るだろう。対策工事の過程においても、熱硬化に拠する方法や、水密性試験の定量データから削減対策（1）予備調査段階の問題点

・既存流量データの誤差
・不明水の構成からみた全的な削減への配慮
・管路施設の経年変化（計画とは異なる状況）（2）実態調査段階の問題点

・持続的な対策を前提とした、単年度改善規模への絞込みの欠如（モデル地区を想定しない、漠然とした規模の絞込み）
・流量調査の目的が不明瞭。単年度対策規模への絞込みか溢水対策（拡径、バイパス、緩衝施設検討）かにより調査箇所数や調査期間が異なる。
・小ブロック誤接調査の目的が不明瞭。サンプルなのか、雨天時浸入水の多いブロックを選んだモデル地
区なのか
・水道使用量の取り扱い。下水道統計に見られるマイナスの不明水（3）詳細調査段階の問題点

・詳細調査の目的が不明瞭。視覚調査や水密性試験の調査結果を、削減浸入水量の定量予測に用いること・溢水対策に必要な流下能力調査が無いこと
・実態調査ブロック規模と詳細調査ブロック規模が異なると、対策効果を判定することが困難になる（4）防止対策段階の問題点

・定量調査に基づかない費用効果予測と補修計画
・浸入水の種類を考慮しない補修計画（5）事後調査段階の問題点

・維持管理的発想に基づく、長期変化の定量がない
・部位別費用対効果の定量など、対策の経済性への考慮が必要

図－４

48

各調査段階の諸問題

JASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿をしても、予想した削減効果を得られないことが多

浸入水種別

細別

対策方法

直接浸入水

雨水系誤接合の解消
桝および蓋部の水密性改善
マンホール蓋・蓋周囲部の水密性改善
降雨時滞水庭地の解消
側溝の水密性改善
未整備雨水配管系統の整備

浸透浸入水

取付管の水密性改善
開発途中の取付管地上端の締切り
支管接合部分の水密性改善
本管接合部分の水密性改善

い。視覚調査はもとより水密性試験も、削減浸入水を定量する調査ではないためである。削減浸入水率（量）から対策を考える場合、対策規模の改善工事と雨天時浸入水流量調査をリンクさせた段階補修定量調査で、部位ごとの削減効果と費用対効果を定量することが必要である。

本管接合部分の水密性改善
支管接合部分の水密性改善
地下水浸入水 マンホール接合部分の水密性改善
対策後の地下水位上昇を見越した、スパン一体改善が効果的④改築・修繕基準から発想する対策
地下水浸入水対策では、改善により地下水位が上昇し、別の箇所から浸入することがあり、従来の改築・修繕基準では括れないスパン的な修繕の必要性が認識されるようになった。他方、視覚調査等の定性調査結果を自然発生的に生まれたランク付けにより評価し、これに重み点を付けて定量的視点から演繹的に改善計画に取りまとめる試みがなされている

常時浸入水

海水浸入水

対象は海岸・感潮河川付近の管路施設
潮位、感潮河川水位以下の管路施設
本管・取付管・マンホールの水密性改善

用水浸入水

対象は灌漑用水路付近の管路施設
灌漑時の用水路水位以下の管路施設
本管・取付管・マンホールの水密性改善

融雪浸入水

融雪時に限定した地下水浸入水対策＋放雪による増加流量分への対応

図－５

浸入水の種類で異なる対策

が、その煩雑さが対策の標準化を困難にしている。
むしろ発想を変えて、改築・修繕基準を設け、該当の規模に応じた削減浸入水量の時系列変化を定量すするかどうかに調査の視点を移したほうが経済的ることが望ましい。

で、対策の標準化に資するだろう。

③事業効果が認められる範囲の対策⑤浸入水の種別により異なる浸入水対策

どこまで対策をすればよいのか。これが自治体の

雨天時浸入水の直接浸入水と浸透浸入水とでは対抱えるもっとも大きな悩みである。予想できなけれ策の方法が異なることが理解されるようになったのば、順位評価に基づいて対策し、計画とは異なって

は、最近のことである。この浸入水の種別に応じたも、想定した事業効果を下回った段階で終了するの対策は、効果を期待する上で欠かせない視点であが実務的である。

る。
（図－５）
３.４．対策工事から発想する浸入水対策
３.３．持続的な対策への取り組み①単年度改善規模を単位とした対策①更生管工法の進歩
浸入水対策としては、グラウト工事や部分更生工

悪いと思われるエリアを改善しても効果が現れな事の限定性が認識されるようになった。地下水浸入

いのが、不明水対策のネックになっていた。調査と水の温度は熱硬化型の更生管工法に少なからず影響

対策の規模が違うことがひとつの原因で、対策を持し、事前事後の止水を余儀なくされるケースが見ら続させるためには、単年度の対策規模への細分化れる。この問題を解決するために、浸入水の影響をと、この単位規模のランク・順位評価が必要である。

受けにくい光硬化型の更生管工法や、より厳密な水

このための調査として浸入水分布調査（図－６）や、密性を期待できる本管・取付管一体型の更生工法が事例ベースモデリング技術による絞込み技術が開発開発されている。

された。
②削減浸入水量の継続的な定量対策をしても、削減効果を定量することが少な

４．今日的な課題
４.１．ストックマネジメントに資する不明水対策

い。このことが不明水対策の効果に対する疑問を増ストックマネジメントのコアとなる、長寿命化や幅している。単年度規模の対策効果を処理場段階でリスク管理に対応する、不明水対策の必要性が生じ定量することは誤差が大きすぎて困難なので、対策ている。ストックマネジメントに必要な、マクロレ

JASCOMA Vol.16 No. 32

49

特別寄稿

同時多測点１降雨１晴天以上㼜㻃㻠㻃㻕㻕㻑㻚㻚㻘㼛

面速式流量計㻔㻓㻓㻓㞭ỀᾈථỀ㔖㻾䠿㻖㼀㻛㻓㻓

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図－６

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累積比率評価

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構成比評価

原単位評価

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浸入水分布調査

ベルの定量的な健全度評価の一環として、浸入水対

４.２．長寿命化に対応する浸入水対策策を考えたばあい、現状のTVカメラ調査による管浸入水がもたらす土砂の引き込みが、地山を弱体

１本ごとの評価（Aランク噴き出ている、Bランク化し、不陸の要因になって、管路施設の短命化に繋流れている、Cランクにじんでいる）と、これを積がる。浸入水が多い開発団地の管路施設の傷みが予み上げたスパンごとの評価だけでは、対応が困難で想以上に激しいことが、多くの知見で知られていある。

る。土砂引き込みを改善すれば、不陸の進行を遅ら

現状の評価ランクには、対象として雨天時浸入水

せ管路の短命化を和らげることができる。

は含まれておらず、地下水位や降雨量などの浸入要因が変化すれば浸入状態も変化するため、現状の浸４.３．リスク管理としての不明水対策

入水評価は管路の水密性を間接的に定性したもので主たるリスクとして考えられるのは、下水道施設あると考えたほうが良い。このような理由からマクを起因とする道路陥没と溢水である。浸入水がもた

ロレベルの健全度評価の一環として、別の角度かららす土砂引き込みが、地山の弱体化だけではなく、の浸入水定量を考える必要がある。具体的には、単道路下の空洞化を招いて、道路陥没の原因になって

年度改善規模を評価単位とした浸入水分布調査によいることはよく知られている。対策の第一段階としる緊急度基準評価と対策順位評価が上げられる。

て、常時浸入水の分布調査による浸入箇所と道路陥また健全度評価の対象として、管きょの材質劣化

没箇所の関連調査を実施するのはどうか。浸入水対や形状変化だけではなく、水密性、流下能力、接合状策による道路陥没の予防という観点から、検討する態など管の機能についても同等に含む必要があろう。

価値はあると思う。

50

JASCOMA Vol.16 No. 32

特別寄稿

低
試験区分

規格
欧州統一
EN1610

新設

区間スパン
米ASTM

既設
新設

新設

既設

既設

ジョイント
区間スパン

試験区分
管渠
管渠＋人孔
人孔
管渠ジョイント
管渠＋人孔
取付＋桝
２人孔間
人孔

試験区分
２人孔間
人孔

独ATV
日本

LA
LB
LC
LD
C924M-89
C828
F1417

圧 気 試
初期加圧
kPa
1.1
5.5
11
22

管種を問わず
φ1000位まで

HP
100～600CP
VP 100～900
100～1200
M143E（6）ジョイント
参考（管路施設維持管理マニュアル）
A市特記仕様 HP・VP700迄

規格
欧州統一
EN1610

適用
W

独ATV

M143E（6）米ASTM

C969M-94

規格
米ASTM

圧

適用

C969M-94

注

均圧保持
分
５分

検査圧以上
２～５分

24

11
11
－
22

10分×管径m
15秒
－
5

10
10
50
20～21

人孔満水

－
φ1000超
－
－

検査圧
kPa
1
5
10
20

27～28

水 試 験
初期注水

φ1000位まで

判定時間

別計算書による

同上
同上
10分×管径m
別計算書による10～30秒
別計算書による

水圧保持

判定時間

初圧～１kPa（約10cm水頭）範囲に１時間以上保持

30±１分

50kPa
上流管頂＋50cm以上に保持
接続管頂より＋50cmに保持
管頂＋60cm以上－
参考：揚 水
適用
HP
－

験

試

図－７

分流式下水道で生じる溢水は、雨天時浸入水を原

浸漬 ４～72時間

験 （浸入水定量試験）
初期注水
水圧保持
上流管頂又は地下水位＋60cm以上

15分
15分～24時間

判定時間
15分～24時間

許容減圧量
kPa
0.25
1
1.5
1.5
７（3.5）
1.5
1.5
10
1.5

許容漏水量
0.15ℓ/m2
0.20ℓ/m2
0.40ℓ/m2
0.20ℓ/m2
0.20ℓ/m2
0.40ℓ/m2
別計算書による
別計算書による

許容漏水量
別計算書による
別計算書による

水密性規格一覧を低減してゆくことが可能である。

因としながらも、計画時とは異なる管路施設の流下

実際このような試みは、欧米で実施事例があり、能力不足と相まって生じることが多い。雨水流出解試験規格として判定基準（図－７）を設けられてい析モデルを利用した、管路施設の増強が有効なのはることからも明らかである。わが国の先進事例としこのためである。施設増強による溢水回避を優先さては、神戸市の規則が挙げられる。

せながらも、雨天時浸入水が多い地域を対象とし水密性試験の方法としては、注水試験・揚水試

た、雨天時浸入水削減対策も当然必要であり、単年

験・圧気試験があるが、その適用については、次の度対策規模を単位としたマクロ的な定量調査は、不ような注意が必要である。

明水対策の基本的な調査として必要である。

・浸入水を対象とした水密性試験なので注水試験が原則。ただし、新管・更生管が対象のときは、作

４.４．長期展望に立った根本的な不明水対策
30年以上にわたる経験から、既設管の不明水対策

業性、経済性、より厳密な試験結果を得ることができる圧気試験を用いるのが実務的の困難さや限界が理解されるようになり、問題の根・注水試験・圧気試験は、地下水位が試験対象より本的な解決へ向けてのアプローチが模索されていも低いときに行うのが原則。揚水試験は逆に高いる。浸入水の管路施設側の原因は水密性不良と誤接ときに行うのが原則合なので、既設管対策に限界があるならば、根本的・漏気減圧量や漏水量など定量データは、水密性のな解決として、今後、新設・更新、延命化される管判定に用い、浸入水量の定量に用いてはならない

路施設の水密性と正常接合を厳密に検査して、時系
列で定量的に検査することが有効である。全数検査の必要性はなく、標本検査を有効に利用すれば経済（上記は、日本下水道新聞2009.８.19～９.９号に連載された記的かつ品質管理に役立ち、長期展望に立って不明水事を再編集したものです）

JASCOMA Vol.16 No. 32

51

編集後記
○JASCOMA32号はいかがだったでしょうか？

管路協は平成21年10月１日から公益社団法人になり、雑誌JASCOMAも下水道
管路管理の専門誌として内容の充実を図っています。内容を大幅に一新し、特集方式で編集するようにしました。今回はマンホール特集です。マンホールとマンホール周辺の技術について最近の状況を調査し掲載しています。また雨天時の溢水の計算にも大きくかかわるマンホールの水理学についても、この分野について30
年近く研究を行われている荒尾慎司先生（松江高専教授）に解説してもらいました。
○昨年の11月に沖縄の那覇市に出張した際、足元のマンホール蓋のデザインに吸い寄せられました（グラビアをご覧ください）。魚が大きく口をあけたモチーフを円形に配置し、大変しゃれたデザ
インになっています。デザインが主張し過ぎず、かつよく見ると心ひかれるものです。下水道新聞の記者に聞くとデザインマンホールの全国第一号だということでした。
○公益認定制度が施行されて丸１年を経過して、公益認定等委員会（内閣総理大臣の諮問を受けて審議し答申を行う機関）の委員長である池田守男氏の談話が発表されています。この談話では「民による公益活動が不可欠です。国民の生活に密着している民
こそ、国、地方自治体以上に幅広い公益活動ができると信じていますし、その責任もあると考えています。民は官を「補完」する存在でなくむしろ公益活動の「主体」であり、豊かな社会の源です。」と書かれています。この公益活動をになう組織として当協会が認定された責任と重みをこの談話を読んで感じました。
（田中修司）「JASCOMA」
平成22年 1 月29日
発

行

編

集

Vol.16
発No.32（2010）

行

日本下水道管路管理業協会会長 長谷川 健司
公益社団法人 日本下水道管路管理業協会
広報委員会 委員長 山梨 義郎
公益社団法人

〒101-0032

東京都千代田区岩本町２丁目５番11号（岩本町T・Iビル４階）

電 話 03（3865）3461（代）   FAX 03（3865）3463
http://www.jascoma.com
office@jascoma.com

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