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個別要素技術に関する データ収集・分析および評価

ドキュメント内 (COP3) (1997) 141 EU % RPS CO kwh kwh (ページ 130-167)

本章では,一般市販管,海外水車,永久磁石発電機およびインバータ等の採用地点など の実例調査をおこない,その結果をとりまとめた。また,単独運転検出装置に関する事例 調査や発電機の選定についての分析結果をとりまとめて,簡易発電システムとしての個別 要素技術を採用するための資料とした。 

 

2.1 一般市販管に関する調査・検討 

一般市販管に関する要素技術調査の充実を目的に,内圧管として使用されている水道管,

農業パイプラインなどの実例を調査するとともに,管材としての基本性能や製作現場にお ける管理状況等を確認するため,対象各管の工場の調査を実施した。 

対象各管の協会およびメーカーの協力により,以下の調査を実施した。 

表Ⅲ‑2.1 一般市販管調査地点 

 管種  管径  調査地点  備考 

1 ポリ管  400mm  水道用水圧送管(施工済地点) 静岡県静岡市,設計水圧 80m 2 リブ管 900 〜 

1200mm  農業用水圧送管(施工現場) 北海道開発局,設計水圧 10m 3 塩ビ管  ‑‑‑‑‑  製作工場  三菱樹脂(株) 

4 ポリ管  ‑‑‑‑‑  製作工場  三井金属エンジニアリング(株) 

5 リブ管  ‑‑‑‑‑  製作工場  大日本プラスチック(株) 

6 PC管  ‑‑‑‑‑  製作工場  三菱マテリアル建材(株) 

   

主な調査項目は以下のとおりである。 

・ 水圧管としての性能(水密性,耐久性,など)の確認 

・ 問題発生の有無,発生時の対応方法 

・ 工場出荷時の試験項目と内容(メーカー規程事項等) 

・ 建設時の施工状況,現場試験の内容と結果 

・ 定期点検項目 

本地点は S 企業局が建設した新設ポンプ場と配水池を結ぶ延長 550m の管路であり,

80mの高低差がある。また,ポンプ場と配水池の運用から,φ300 の送水管が 2 本,

φ300 の配水管が 1 本,φ200 の排水管が1本の,計 4 本が埋設されている。 

本地点は,図Ⅲ‑2.1 に示すように,比較的急な地形となっており,急勾配できつい 曲がりの多い管理用道路が設けられている。用地の関係から,管路はこの管理用道路 に埋設することが基本条件とされ,幅 3mの道路の中に 4 本の管路を埋設する必要があ った。 

 

‑                             

図Ⅲ‑2.1 現地概要 

本地点では,曲がりが多い基本線形に対応可能なこと,狭い区間に 4 本の管路を並 列に施工しなければならないこと,施工時間が限られていたことなどから,一般的なダ クタイル管と水道分野で一般的に使われているポリエチレン管について,比較検討を 実施した。 

その結果,経済性,施工性ともにポリエチレン管が有利と判断され,採用にいたった ものである。しかし,φ300 のポリエチレン管は現行の水道用の JIS,あるいは,水道 協会基準(JWWA)のいずれの規格にも該当しなかった。そこで,日本水道協会にφ300

管理用道路 

配水池 

ポンプ場 

与えられるものであり,原材料の入手時期が異なると適用されない。そのため,後日,

別の現場で採用する場合には,改めて,立会い検査にもとづく認定が必要となる。 

           

   

   

写真Ⅲ‑2.1 急勾配・急カーブの連続する施工現場   

また,近傍地点に置ける施工中の現場についても視察したが,φ300 のバット融着 作業を,1箇所あたり約 1 時間で仕上げていた。施工現場では,一定区間ごとに気密 試験を実施し,継手部の水密性を確認する。また,バット融着の作業直後には,外側に 盛り上がったビード(こぶ)の大きさを確認することにより,品質管理を行っている。 

                     

               

写真Ⅲ‑2.3 現場バット融着作業中   

                 

写真Ⅲ‑2.4 現場バット融着完了後のビード(こぶ)の大きさ確認中   

事前に送付した調査票をもとに S 市の担当者に対してヒヤリングを行った。そこで 確認された事項を以下に示す。 

 

1) ポリ管付設現場は高速道路サービスエリア(計画7万台/日)への給水用のポ ンプ場と配水池(タンク)を結ぶ送排水管として計画。用地の制限から、急 勾配かつ曲がりの多い管理用道路下に埋設する必要があった。 

2) 必要な管は送水用にφ300 を 2 本、配水用にφ300 を 1 本、排水用にφ200 を 1 本であり、狭い区間に併設しなければならなかった。 

3) また、オーナーである道路公団との協議から工期が限られていた。 

4) ダクタイル管との比較の結果ポリ管を採用したが、ほとんど直線の区間がな

6) さらに、弾性係数が小さいため、水撃圧(ウォーターハンマー)が小さくな ることも判断材料となった。 

7) 耐震構造が前提であったため、ダク管で屈曲部にスラストブロックをおくこ とに対し、ポリ管ではスラストブロックが不要になることも有利となった。 

8) 現場は民家にも近く、万が一漏水等が派生した場合、周辺への被害発生の可 能性があるため、十分な水密性を保持しなければならないが、ポリ管の場合 は接合直後の状況(埋め戻し前)で気密試験により接合部等の水密製を確認 できる。 

9) ダク管に比べて軽量で、ある程度の区間(200m の急勾配区間)に対して一気 に施工(掘削・付設・埋戻し)できるため、工期短縮が可能となった。200m の急勾配(20%程度)区間をまとめて施工できたため 1 ヶ月程度で完了。管 の付設については 1 週間程度で完了。 

10)今回は 10m もので現場に搬入。200mの急勾配区間では、ポンプ場近くの一定 位置で接合(融着)作業を行い、ウインチにより、順次、管を引き上げた。 

11) 静岡市水道局として、規格(JIS あるいは AWWA(水道協会規格))外の製品で あったため、水道協会に検査を依託し、所定の検査を実施してもらった。検 査はメーカー工場の近隣にある協会支部の検査官が立会い、試験結果等を確 認して認証する。 

12) 市としては、その検査に合格した「協会認証品」であることを確認すること で、現場に適用可能と判断した(具体的には、協会済みであることを示す協 会マークの確認)。現場では、市の担当者ができるだけ立会い、施工状況を監 督した。 

13)協会認証は、あくまでも対象とする資材に与えられるものであり、工場に与 えられるものではない。したがって、工事毎に認証の手続き・対応が必要に なる。 

14) 現場では、適当な区分ごとに気密試験を実施し、水密製を確認した。気密試 験は一定の圧力(水と空気の分子の大きさから規定される圧力)で実施され、

確認は、空気漏れの音がないことで判断した。 

15) 耐用年数は、水道法による規定で 40 年であるが、ポリ管としての 50 年も念

19) 水道では、一般に、融着時に発生する内ビード(圧接により発生する肉盛状 のこぶ)はダク管接合部の溝と同様に考えて削除しない。 

20) ポリ管のメリットは 安い 、 早い 、デメリットは実績が少ないこと。 

21)また、市街地等での採用にあたっては、既設埋設管等との取り合いに苦労す る場合がある。 

22)その他、45 度程度の急勾配部へ、釣り配管としての採用実績がある。 

23) 現場は地質状況も悪く、小支台等の構築も難しい状況であったため、ポリ管 の一体構造によって、上部から吊り下げることで対応した。 

24) 安定性については、管事態の引張強度に期待することもできたが、前例もな く、安全性を考慮して、ワイヤーにより吊り下げる構造とした。 

25)管の周辺はフリーフレームの骨組みを設置し、管とその骨組みの周辺を厚層 基材吹き付けにより保護した。 

26)また、周辺での水道配管材として、いくつかの工事箇所でポリ管を採用して いる。 

   

27) 市内の施工箇所(初めて採用した説明箇所及び現在施工中の箇所)を視察。

内容は写真参考。 

 

S 市ではポリエチレン管の優位性を確認し,市内の別な現場でも仕様を進めている。

現地の写真を「Ⅳ 簡易発電システム設計マニュアル(案)の骨子巻末資料‑4 モニタリ ング調査」に添付する。 

 

管の径はφ300〜2,200 と幅広く,また,泥炭地であることから地盤の変位にある程度 は追従できることが条件とされた。 

局では,ダクタイル管,FRPM 管,塩ビ管,高耐圧ポリエチレン管(リブ管)につい て比較検討を実施し,その結果から径によって管種を使い分けることとして,φ600〜

1,100 の部分についてはリブ管を採用することとしている。 

採用理由としては,経済性に加えて,地盤への追従性,水密性が有効とされた。 

現場は厳寒期にあり,工事のサイクルから融着の現場作業は確認できなかったが, 施工済み区間の状況と現場溶接設備(コントローラ)を見ることができた。 

                   

写真Ⅲ‑2.5 現場状況(融着作業時にはテントで囲われる) 

                   

 

1) 採用理由は、コストダウンを図りたかったこと、FRPM の施工時に問題が発生

(施工時の傷が後々漏水等の問題を誘発させている可能性があった)するこ とがあったことを背景に、軟弱地盤への対応(地盤追順性が高い)と泥炭に起 因する酸性水に強いことを考慮して、諸検討の上採用した。 

2) 昨年度実施した試験施工(φ1650)でも、漏水については問題が無かった。経 済性の面でも有利であった。 

3) 昨年の試験施工部について、現在、管高(設置高さ)、たわみなどを定期的に 計測している。設計に比べてたわみなどが大きくなっている。安全性の面で は問題ないと思うが、設計の面で、受動抵抗係数(e )や安全率、基礎地盤の ゆるみをどこまで許容するか、などの項目をどのように整理・決定すべきか、

現在検討中である。 

4) 今年度末の技術発表会で、検討結果を発表する予定である。 

5) 昨年度の試験施工時には経済性も良かったが、今回の本施工では他の管との 接合部(異型管)が高価となるため、経済性の面では FRPM と同程度となって いる。採用に当たっては研究機関,コンサルタントなどにも相談しながら検討 を行った。 

6) 施工についても、塩ビや FRPM のような差込型の継手ではないため、たとえ EF 継手だとしても時間はかかる。 

7) EF 継手によって管が一体化し漏水の心配は少なくなるが、FRPM でも多くの実 績があり、設計上,漏水の心配はない。したがって、リブ管の採用に関して は、やはり経済性の面で有利であることを説明する必要がある。 

8) リブ管では、埋戻しには FRPM や塩ビ管などのようにビリ砂利による周面保護

(埋戻し)が不要で、現場発生材をそのまま使えるため、建設発生土の処理が 抑制されることが利点となる。 

9) PC 管の採用については、塩ビ管との比較で不利となるため、採用されること はほとんどない。 

10) 鋼管については、最近溶接の時間が短くなり、異型管なども工場生産される ようになってきたことから、採用されるケースがある。防蝕の必要が無けれ ば比較の対象となりえる。 

11) 農政におけるパイプラインは埋設が基本であり、漏水しないことが重要であ

ドキュメント内 (COP3) (1997) 141 EU % RPS CO kwh kwh (ページ 130-167)

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