安全・安心・快適な下水道― 下水道管の再構築等による道路陥没対策 ―東京都下水道局計画調整部計画推進担当課長

寺本康

宏

数で除した年平均費用が最小となる年数

１.はじめに

２.下水道管の再構築方針

東京の下水道事業は明治時代の神田下(１)取組方針

長期的な再構築事業の平準化等を図るア

水の建設に始まる。明治時代、区部では、区部における下水道管の再構築は、計セットマネジメント手法を活用し、計画コレラ等の疫病が流行するとともに、低画的に点検や調査及び補修を行うことで、的かつ効率的に再構築を推進している地帯等で浸水被害が頻発していた。この法定耐用年数 5 0 年を 3 0 年程度延命化し、（図−２）。

ため、トイレの水洗化等による衛生環境

経済的耐用年数 8 0 年程度で再構築を進

枝線の再構築は、区部を整備年代によの改善と、雨水の速やかな排除を同時にめている。この経済的耐用年数とは、下り３つのエリアに分け、最も整備年代の対応し、早期に効果を発現するため合流

水道管の建設費と維持管理費を加えた総古い都心４処理区を第一期再構築エリア式下水道を採用し、明治 4 1 年から整備費用（ライフサイクルコスト）を経過年に位置付け、優先して再構築を進めていを意味する（図−１）。このうえで、中を進めてきた。その後、下水道整備は昭和 3 9 年の東京オリンピック大会の開催に向けて、昭和 3 0 年代から本格的に進められ、昭和 4 5 年の公害国会で水質汚濁が問題になって以降、急伸した。その結果、区部では、平成６年度末に下水道普及率が 1 0 0 ％概成し、現在では東京とシドニーを往復する距離に相当する、約1 6 ,1 0 0 ㎞にも及ぶ膨大な延長の下水道管を管理している。
これらの下水道管は、昭和 3 0 年代からの高度経済成長期以降に整備されたものが多く、法定耐用年数 5 0 年を超える下水道管延長は、令和４年度からの 5 年
間 で 全 体 の 約 3 2 ％、2 0 年 間 で は 約6 8 ％と大きな割合を占めることとなる。
このような下水道管の老朽化は、下水道

図−１ 下水道管の経済的耐用年数の本来機能に支障をきたすだけでなく道路陥没の原因となり、交通障害等の都市活動に影響を及ぼすおそれがある。このため、東京都下水道局では、定期的な下水道管の調査に基づく老朽化した下水道管の再構築や、取付管を硬質塩化ビニル管に取り換える等の対策に取り組んでおり、結果として道路陥没件数の大幅な減少を達成できている。
本稿では、当局における道路陥没防止に資する下水道管の再構築等の取組について紹介する。

図−２ 下水道管のアセットマネジメントのイメージ（寄稿文）30

る（図−３）。幹線の再構築については、3 1 ％）の整備を完了しており、５年間のすことになる。このため、当局では道路昭和 3 0 年以前に建設された 4 7 幹線や、整備目標を 3 5 ㎞として事業を推進してを掘らずに下水道管を内側からリニュー

調査に基づき対策が必要な幹線等を優先いる。幹線の再構築においては、水位がアルする更生工法を開発・活用し、道路して再構築を進めている。

常に高く工事を行うことが困難な箇所が交通や都民生活への影響を最小限に抑え存在することから、流入する下水の流れて再構築を推進している。以下に更生工(２)取組状況

を切り替える代替幹線を先行して整備し法の概要等について示す。

枝線の再構築は、第一期再構築エリアている。

①更生工法の概要の総面積約 1 6 ,3 0 0 ha のうち、令和３年更生工法とは、既設下水道管に破損や度末までに 1 0 ,8 2 2 ha（約 6 6 ％）の整クラック、腐食等が発生し、耐久力が低備を完了している。当該エリアにおける(３)更生工法による下水道管の再構
築下したり、流下能力が保持できない場合

再構築未完了地区の下水道管の平均経過

東京の都心部は、経済等の諸機能が集等に、既設下水道管内面へ新たに下水道年数は 6 3 年であるのに対し、再構築を積しており道路交通量が非常に多い。ま管を構築し、下水道管の更生及び流下能進めてきた結果、第一期再構築エリア全た、道路下には多数のインフラが輻輳し力の確保を行うものである。

体の平均経過年数は 3 2 年となり大幅にて埋設されており、一般的に下水道工事

東京都下水道局では、平成 7 年度以降、若返りが図られている。現在は、当局のは、施工方法や施工時間の制約を受けや再構築が本格的に開始される以前から、事業運営指針である経営計画 2 0 2 1 におすい厳しい施工環境にある。特に、幹線将来の再構築や維持管理の時代を見据え、いて、令和３年度から７年度までの５年は内径が数メートルに及び、他のインフ道路を掘らずに下水道管をリニューアル間の整備目標を 3 ,5 0 0 ha とし、令和 1 1ラとの干渉を避けるため比較的深い位置することができる更生工法の調査研究に年度までに第一期再構築エリアの整備をに埋設されている場合が多い。このため、取り組んできた。そして、政策連携団体完了させることを目指して事業を推進し開削工事による再構築は施工が困難であである東京都下水道サービス㈱や、民間ている。

る場合が多く、可能な場合であっても工企業と共同で技術開発を行い、昭和 6 2

また、幹線の再構築は、令和３年度末事完了までに長期間を要する等の都民生年に SPR 工法を実用化している。

までに計画延長 3 0 0 ㎞のうち 9 4 ㎞（約活や東京の都市活動に大きな影響を及ぼ

SPR 工法は、既設管の内側に硬質塩化ビニル製の更生管を製管し、既設管と更生管の隙間に特殊な裏込め材を充填することで、古くなった下水道管をリニューアルする内面被覆工法（製管工法）の一種である（図−４）。円形や馬蹄形等のさまざまな断面形状や、内径約 5 ,0 0 0 ㎜までの幅広い口径に対応することが可能であるとともに、下水を流しながら施工ができることから、一時的に下水を切り回す等の作業が不要となる。このため、開削工法と比較してコストや工期の縮減に寄与することができ、効率的な再構築が可能となる。
SPR 工法はこれまでに都内で約 7 0 0 ㎞、国内他都市で約 6 0 0 ㎞の施工実績がある。
さらに海外でも約 1 9 か国で利用されており、東京都で開発した技術が他都市の下水道事業の課題解決に貢献している。
また、当局では、内面被覆工法のうちSPR 工法を含む製管工法に加えて、人孔図−３ 再構築エリアと平均経過年数から内面被覆材を反転加圧挿入あるいは引込み挿入し、更生管を築造する反転・形成工法も活用し下水道管のリニューアルを行っている。工法の選定にあたって
は、流下能力の確保や施工時の安全性に加え、コスト、品質確保及び現場条件との適合性等を考慮しつつ、総合的な観点から実施している。
②工事の実施状況
再構築工事（開削、推進、更生工法）

図−４ 製管工法イメージを実施した下水道管の総延長は、令和（寄稿文）31

表−１

テレビカメラ調査及び目視調査判定基準（鉄筋コンクリート管及び陶管）

写真−１ ミラー方式テレビカメラ図−５ ミラー方式テレビカメラの撮影範囲

図−６ ミラー方式テレビカメラの仕組み

図−７ 調査結果及び展開図の出力例

３年度までの過去５か年平均で年間約き、老朽化した下水道管の再構築や補修カメラ（写真−１，図−５）を導入し、1 1 7 ㎞であり、そのうち約８割が更生等を計画的に進めている。

マンホールからカメラを挿入して、破損工法により施工している。

３.老朽化状況の把握やクラック等の劣化状況を調査する。

(２)管路内調査の手法

ミラー方式テレビカメラは、特殊なミ

東京都区部では、下水道管の劣化度合ラー（主鏡・副鏡）をカメラヘッドに装(１)管路内調査の計画いを把握するため、内径 8 0 0 ㎜未満の小着し、直進撮影のみで管側面の正対画像

経済的耐用年数 8 0 年の間、下水道管口径の下水道管はミラー方式テレビカメを捉えることができる。側面画像は、まの健全性を確保するため、東京都下水道ラ調査、内径 8 0 0 ㎜以上の管は調査員がず主鏡で捉え、次に副鏡を経由して CCD局では、一定の調査周期で管路内調査を下水道管内に入り、目視で調査を行ってカメラに取り込み、デジタル信号でテレ実施している。下水道管路施設の大部分いる。

ビ画面に結像させる。一方、自走運転にを占める本管の調査は、腐食のおそれの表−１は、「鉄筋コンクリート管及び必要な前方画像は、副鏡に穴があけられ、大きい箇所については、５年に１回以上、陶管の判定基準」を示しており、破損や穴を経由して CCD カメラに取り込まれ、重要路線下に埋設された下水道管についクラック等の劣化状況をＡ、Ｂ、Ｃラン側面画像の内側に結像される。これがミては、1 0 年に１回、その他は、3 0 年にクに判定し、状態を定量的に評価していラー方式カメラの原理である（図−６）。

１回の頻度で調査が完了するように計画る。

従来方式のテレビカメラでは、オペしている。管路内調査は、設計、施工、人が直接入ることができない 8 0 0 ㎜未レータが損傷箇所を発見するとテレビカ

維持管理の全ての分野で必要不可欠な基満の小口径の下水道管については、平成メラを一旦停止し、カメラを回転させて本的な情報であり、この調査結果に基づ2 2 年度から自走式のミラー方式テレビ円周方向の詳細調査を行う必要があった。

（寄稿文）32図−８ 陶管の破損状況

図−９

衝撃に強い硬質塩化ビニル管への取図−10 SEMISを中心とした情報活用例

替え

この調査方法では下水道管の側面の画像でないこと、目地ずれが生じやすいことが正確に撮影できないことから、劣化状等により、周辺の土砂を引き込んで道路況の判定をオペレータの経験に頼らざる陥没を発生させていることが多い。

を得ない等の調査技術上の課題があった。

そこで、東京都下水道局では陶器製の一方、ミラー方式テレビカメラは、一取付管を衝撃に強い硬質塩化ビニル管に定の速度で直進するだけで管内の 3 6 0 °取り替えたり、更生工法により補修する

円周方向の画像を鮮明なデジタルデータ等の対策を進めている（図−９）。として得ることができるため、調査時間の大幅な短縮が実現した。

写真−２ 簡易テレビカメラ調査機

また、撮影したデジタル画像を用いて取付管の劣化状況については、ファイ下水道管内を管頂から切り開いた展開図

バースコープのような簡易テレビカメラを作成し、アルゴリズムを用いて管内の調査機を用いて確認を行っている（写真

損傷箇所を特定することができる（図−−２）。カメラを公共ますから取付管に７）。管内面の付着物等の判定に人的な挿入・撮影し、破損やクラック等の劣化補正を必要とする場合はあるが、デジタ状況を基準に基づき判定している。写真

ルデータによる一連のシステムにより、−３のクラックを発見した場合等は、取管内異常発見までの時間を短縮し、作業付管を硬質塩化ビニル管に取り替える等の効率化を図ることが可能となった。の対策を実施している。

４.取付管の対策(１)道路陥没の発生原因
区部における下水道管路施設に起因す

写真−３ 取付管のクラック(２)取付管の点検手法

５. デジタルデータを活用した施設管理(１)SEMISの活用る道路陥没の発生原因を施設別に分類す

東京都下水道局では、下水道管路施ると、取付管の破損によるものが約７割設に関するさまざまな情報を、下水道を占めている。

台帳情報システム（Sewerage Mapping and

原因としては、平成元年までに整備さInformation System：通称 SEMIS）においれた取付管の多くが陶器製であり、衝撃て一元的に管理し、再構築並びに補修等に弱いことが挙げられる。取付管は、比の計画立案、工事発注に活用している。

較的浅い場所に埋設されているため、ト

また、これまでに紹介した再構築・補修ラックやバス等の大型車両の走行による工事の履歴や維持管理情報等を SEMIS に振動や他企業工事の近接施工等によって反映させて、スパイラルアップを図って衝撃を受けやすい（図−８）。さらに、いる。これらのデータを年６回更新し、継手が多いこと、可とう性を有する構造最新の管路施設情報を共有することで、（寄稿文）33

図−11 下水道管の損傷状況に基づく補修の優先度

図−12

再構築整備率と道路陥没件数の推移（第一期再構築エリア）

管路施設を健全に保つ重要な役割の一端(２)重点化した道路陥没対策

引き続き下水道管の再構築等を早急にを担っている（図− 1 0）。

前述のように、管路内調査の結果に基行っていく必要がある。
東京都下水道局は、都民の安全を守り、SEMIS は、約 1 6 ,1 0 0 ㎞に及ぶ東京都

づき、順次、取付管の取り換えや更生工区部の下水道管の布設位置、管種、土被法等による道路陥没対策を行っているが、快適な生活を支えるため、将来的な人口り、布設年度等の基礎情報や、約 4 9 万区部における取付管の数は膨大であり、減少や気候変動等の社会経済情勢の変化

個のマンホール、約 1 9 7 万個の公設汚水全ての箇所に対策を講じるのは多大な時を見据え、事業のより一層の効率化、利ますの種別、設置位置、深さ等の情報を間を要する。このため、SEMIS に蓄積さ便性の向上に取り組み、下水道サービス保有している。また、工事完了図、特殊れたデータをもとに道路陥没が多い地区の更なる向上を図る対策を推進していく。

マンホール構造図も保存されており、こを抽出し、重点的に取付管の取り換え等れらの図面の閲覧及び印刷を行うことがの対策を行っている。これまでに 1 2 5 地可能である。

区を「道路陥没対策重点地区」として対さらに、下水道管の管網を追跡する機策を完了させており、現在は、劣化の著能を有しており、流入場所の特定や流達しい路線や道路陥没した場合の影響が大時間を算出することができる。また、道きい路線を優先し、取付管の取り換え等

路陥没被害や浸水被害の発生日時や場所を計画的に実施している。

等についても蓄積しており、陥没の発生が多いエリアの特定等に活用している。

６.おわりに

この他に、管路内調査の結果について下水道管の破損や老朽化等に起因するも登録しており、管内の状況や展開図化

道路陥没（陥没には至らない道路表面のした調査結果を閲覧し確認することがで落込みの件数も含む）は、平成 1 2 年度きる（図−７）。また、この調査結果をに区部全体で約 1 ,5 0 0 件発生していた反映した下水道管の損傷状況から補修のが、これまでに紹介した取組により、令優先度を評価し、システム上で色分けし和２年度には約 3 4 0 件まで減少した。特て表示することも可能である（図− 1 1）。に第一期再構築エリアにおいては、令和

従来は、SEMIS データと調査画像が別の２年度までに同エリアの面積の約６割に媒体に保管されていたため、損傷箇所のついて再構築が完了した結果、同エリア特定に時間を要したが、このシステムでの道路陥没件数は８割以上減少しており、は一連の作業を SEMIS 上で実施できるた対策による効果が確認できる（図− 1 2）。

め、大幅な時間短縮とともに、半ば自動下水道は、日々の暮らしや経済活動に的に下水道管の詳細な状態を把握できる

よって汚れた水を浄化し、川や海に戻すようになった。

ことで、快適な生活環境と都市の水循環

以上のように、東京都下水道局は下水を支えており、都民生活や東京の都市活道台帳データと管路内調査データを一体動になくてはならない重要なインフラで的に整理・活用することにより、①既設ある。のまま活用する、②全体的に再構築また一方で、今後、高度経済成長期に整備は改良する、③部分的に補修する、等のした下水道管が一斉に更新時期を迎える。

判断を迅速かつ的確に行い、最少の経費

老朽化による下水道機能の支障や道路で最良のサービスを安定的に提供してい陥没の発生は、お客さまの生命や財産、る。

都市活動にも大きな影響を及ぼすため、（寄稿文）34