JP2012107911A - 埋設金属製水道管の更新順位の決定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 土壌中に埋設された金属製水道管の更新順位の決定方法であって、金属製検査部材の腐食速度と土壌中の金属製水道管の耐用期間の関係を取得しておき、金属製検査部材の重量減少量から金属製検査部材の腐食速度を測定し、前記で取得した金属製検査部材の腐食速度と土壌中の金属製水道管の耐用期間の関係に基づいて、土壌中の金属製水道管の耐用期間を推測し、更新順位を決定することを特徴とする。
【選択図】図11
Description
<検査部材の準備>
本発明の方法で用いる検査部材の材質は、水道管としてよく用いられる鉄鋼あるいは鋳鉄であることが好ましく、その中で適宜入手し得るものを用いることができる。
<検査部材の埋設>
検査部材の土壌への埋設の位置については、図3に示すように、水道管2の埋設位置近傍であるが、この場合の「近傍」は、挿入された検査部材3の深度においては、その先端3Aの土壌表面10からの深さHが、水道管2の深さ位置との関係、つまり水道管の土壌表面10から下端の位置H1までの深さと、水道管の土壌表面10から上端の位置H2までの深さとの関係では、
0.8H2≦H≦1.2H1
を目安とする。より好ましくは0.8H2≦H≦H1である。
0.1D1≦H0
とすることが考慮される。
0<M≦0.2D2
の範囲内となるようにすることが好適に考慮される。
<試験>
検査部材の埋設から引抜きまでの試験の所定期間の長さについては、試験場所の環境、道路交通や生活上の制約等を考慮して適宜に定めることができるが、例えば、評価の信頼性という観点から半年以上、好ましくは1年以上とすることが好ましく、目的に応じ、長期(数年以上)あるいは短期(半年〜1年)に適宜に使い分けることもできる。
<検査部材の回収・重量測定>
上記の試験期間の経過後、検査部材を引き抜き回収する。
<検査部材の腐食速度の算出>
検査部材の腐食速度については、回収した検査部材、又は分割可能な検査部材の先端部の埋設前後の重量変化から腐食速度を算出する。
<埋設水道管の掘削・露出>
埋設水道管の掘削、露出は、上記検査部材の埋設位置近傍に埋設されている水道管を露出させて腐食調査が行えれば、掘削の時期や、掘削形態は特に制限はないが、図5に示すような、水道管調査区画13と検査部材埋設区画14の2段深さの掘削を行うことで、検査部材の埋設と水道管の腐食調査を同時に行うことができるのでより好ましい。
<水道管の腐食調査>
水道管の腐食調査は、まず、露出させた水道管をワイヤブラシ、電動ブラシ、カップブラシ付きグラインダー、テストハンマー等を用いて、表面の土、さび、及びこれらの混合物である水道管付着物を除去する。
<水道管の腐食速度の算出>
水道管の腐食速度の算出においては、上記の腐食調査で得られた結果のうち、最大の腐食深さのデータを採用するものとする。これは、水道管の最も腐食の進んでいる箇所を基準として腐食速度を求めて、水道管の最短の耐用期間を求めることにより、水道管の腐食について最も安全性の高い推測値を得るためである。
<検査部材の腐食速度と水道管の腐食速度の関係の解析>
次に、上記の工程により収集した検査部材の腐食速度と水道管の腐食速度のデータからこれらの関係を解析する。
<検査部材の腐食速度と水道管の耐用期間の関係の作成>
次に、図8及び図9のグラフから導き出した、検査部材の腐食速度と水道管の腐食速度の関係から、検査部材の腐食速度と水道管の耐用期間の関係を導き出す。
<検査対象路線範囲の設定>
本発明の方法を用いる水道管の耐用期間の推測方法は、その場所や範囲は特に限定することなく用いることができるが、通常の検査においては、埋設年数の情報等から検査対象路線を設定してこの路線範囲内で定量的に検査を行うことが好ましい。
<検査部材の設置間隔の設定>
次に検査部材の設置間隔、埋設場所等を設定する。これについても、特に限定されるものではないが、通常は区間長と間隔を設定する。例えば、検査対象路線範囲において区間長約1km、間隔約100mで合計10箇所等である。また、前記設定と共に各埋設場所に埋設する検査部材の本数等を定めておくのが望ましい。
<検査部材の準備から腐食速度の算出>
上記のように、検査対象路線範囲及び検査区間長、間隔、埋設場所を設定した後、その場所に埋設されている水道管の近傍に検査部材を埋設し、試験を行い、回収して重量減少量から腐食速度を算出する。この各工程は前記の<検査部材の準備>から<検査部材の腐食速度の算出>と同様である。
<検査対象路線内の最大値の抽出>
次に、検査部材の腐食速度の算出したデータから検査対象路線内の最大値を抽出する。
<判定>
次に、抽出した検査部材の腐食速度の最大値について判定を行う。
<判定基準値未満の場合>
検査部材の腐食速度が、上記で設定した判定基準値未満である場合には、図10に示すグラフから水道管の耐用期間を推測する。
<判定基準値以上の場合>
検査部材の腐食速度が、上記で設定した判定基準値以上である場合には、水道管の腐食が進行している可能性が高いことから、図9に示すグラフの直線の傾きから、水道管の理論上の腐食速度を算出する。
実際に水道管が埋設されている検査範囲において検査部材の埋設による試験及び水道管の腐食深さの測定を実施した。
<検査範囲>
検査範囲はA路線からD路線の4路線及び各検査部材の埋設場所を設定した。
<検査部材の準備>
検査部材は、図2に示すような、径18φ、長さ80cmのFCD400の丸棒を用い、8cmの先端部32を分割可能に加工した。先端部32と長尺部31は1本の同一材料から切り出し、接続部にねじ加工33を施した。また、先端部32とねじ加工33部にはテフロン(登録商標)パッキン34を用いて密着部でのさびの発生を防止するようにした。このようにして、先端部32を長尺部31に対してねじ留めし、1本の検査部材3とした。
<検査部材の埋設及び水道管の腐食調査>
検査部材の埋設場所は図5に示す2段区画として、検査部材3の挿入と同時に水道管2の腐食深さ測定を行った。
1.舗装切断、舗装取り壊し、土壌掘削工事。
2.水道管2上部サンプル土壌採取:水道管2上部約30cm(比較例1のANSI分析用)。
3.水道管2掘削、露出完了(水道管調査区画(13)):水道管の腐食調査。
4.検査部材3埋設場所(検査部材埋設区画(14))の掘削。
5.水道管2の埋設両端をマーキング(図5(A))。
6.検査部材3の埋設位置に径17φ、深さ20cmの縦孔あけ
垂直にあけるためにガイドを使用。
7.径18φの検査部材3を縦孔にハンマーで打ち込み、挿入(図5(B))。
8.検査部材の頭上に塩化ビニル製管体35を立て発生土埋め戻し。
9.塩化ビニル製管体35が収納されるように弁室11を構築。
10.塩化ビニル製管体35上側開放口からの雨水侵入防止処置のため蓋体12を設置(図5(C))。
11.復旧工事
<水道管の腐食調査>
前記手順3.の水道管の腐食調査について説明する。
<試験期間>
設定した4路線の埋設場所において、試験期間を255日から1017日の間で設定して試験を行った。
<検査部材の腐食速度の算出>
精密天秤により検査部材先端部の重量を測定し、検査部材先端部の重量減少量を求めた。腐食速度は重量減少量から次式により計算により算出した。
<水道管の腐食速度の算出>
水道管の腐食調査で得られた結果のうち、最大の腐食深さのデータを採用し、最大の腐食深さを埋設年数で除して水道管の腐食速度を算出した。
(比較例1)
検査範囲のA路線からD路線の4路線の各検査部材の埋設場所について、前記実施例1の調査手順4.で採取した水道管の管上、管横、管下、地山それぞれの土壌サンプルを分析してANSIの評価点数を付け、最大点数をその場所のANSIの点数とした。その結果を路線別に表1から表4に示す。
10:土壌表面
11:弁室
12:蓋体
13:水道管調査区画
14:検査部材埋設区画
15:埋め戻し土
2:金属製水道管
3:金属製検査部材
30:引き抜き用リング
31:長尺体
32:先端部
33:ねじ部
34:テフロン(登録商標)パッキン
35:塩化ビニル製管体
36:引き抜き用ワイヤー
6−A:管上
6−B:管横/左
6−C:管横/右
6−D:管下
70:デプスゲージ
71:超音波厚み計
Claims (6)
- 土壌中に埋設された金属製水道管の耐用期間の推測方法であって、土壌中の金属製水道管の埋設位置近傍に土壌表面部から金属製検査部材を埋設し、所定期間経過後に引抜いて、金属製検査部材の重量減少量から金属製検査部材の腐食速度を測定し、前記金属製検査部材の近傍に埋設された金属製水道管の腐食速度を測定し、金属製検査部材の腐食速度と、検査対象部位の金属製水道管の腐食速度との対応関係を予め求めておき、その対応関係から、金属製検査部材の腐食速度と土壌中の金属製水道管の耐用期間の関係を取得しておき、土壌中の金属製水道管の埋設位置近傍に土壌表面部から金属製検査部材を埋設し、所定期間経過後に引抜いて、金属製検査部材の重量減少量から金属製検査部材の腐食速度を測定し、前記金属製検査部材の腐食速度から、前記で取得した金属製検査部材の腐食速度と土壌中の金属製水道管の耐用期間の関係に基づいて、土壌中の金属製水道管の耐用期間を推測することを特徴とする埋設金属製水道管の更新順位の決定方法。
- 金属製検査部材の腐食速度として、金属製検査部材を複数本埋設し、各金属製検査部材の腐食速度を求めて、これらの腐食速度の平均値を金属製検査部材の腐食速度とすることを特徴とする請求項1に記載の埋設金属製水道管の更新順位の決定方法。
- 金属製水道管の腐食速度として、金属製水道管の複数箇所の腐食速度を求めて、これらの腐食速度の最大値を金属製水道管の腐食速度とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の埋設金属製水道管の更新順位の決定方法。
- 金属製検査部材が丸棒状であって、その先端部が取り外し可能になっており、取り外した先端部の重量減少量を測定して金属製検査部材の腐食速度を求めることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の埋設金属製水道管の更新順位の決定方法。
- 金属製検査部材の腐食速度の測定結果が、判定基準値未満である場合、金属製検査部材の腐食速度と土壌中の金属製水道管の耐用期間の関係を適用し、判定基準値以上である場合、土壌中の金属製水道管の腐食状態を実測することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の埋設金属製水道管の更新順位の決定方法。
- 判定基準値が、0.02mm/年であることを特徴とする請求項5に記載の埋設金属製水道管の更新順位の決定方法。
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