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1下水道

堀川 寿和2022/03/28 15:37

下水道

 「下水道」からは、例年1問出題されている。最近は「下水道管きょの剛性管の基礎」又は「下水道管きょの接合方式」に関する問題からの出題が多い。

下水道管きょの剛性管の基礎

(1) 剛性管の基礎工の種類

 鉄筋コンクリート管、陶管等の剛性管の基礎工の種類は、次のように分類することができる。

 

① 砂基礎又は砕石基礎

 砂基礎又は砕石基礎は、砂又は細かい砕石などを管きょ外周部にまんべんなく密着するように締め固めて管きょを支持するもので、比較的地盤が良い場所に採用する。管きょの設置地盤が岩盤の場合は、必ずこの形式の基礎とする必要がある。

 

② コンクリート基礎及び鉄筋コンクリート基礎

 コンクリート基礎及び鉄筋コンクリート基礎は、管きょの底部をコンクリートで巻き立てるもので、地盤が軟弱な場合や管きょに働く外圧が大きい場合に採用する。

 

③ はしご胴木基礎

 はしご胴木基礎は、まくら木の下部に管きょと平行に縦木を設置してはしご状に作るもので、地盤が軟弱な場合や、土質や上載荷重が不均質な場合などに採用する。

 

④ 鳥居基礎

 鳥居基礎は、はしご胴木の下部を杭で支える構造で、極軟弱地盤でほとんど地耐力を期待できない場合に採用する。

 

(2) 地盤の土質区分と基礎工の種類

 基礎工は、使用する剛性管の管種及び地盤の土質区分に応じて、適切なものを選択しなければならない。

 剛性管の管種及び地盤の土質区分に対応する基礎工の種類は、次表のとおりである。

       地盤

管種

硬質土及び普通土

軟弱土

極軟弱土

鉄筋コンクリート管

レジンコンクリート管

砂基礎

砕石基礎

コンクリート基礎

砂基礎

砕石基礎

はしご胴木基礎

コンクリート基礎

はしご胴木基礎

鳥居基礎

鉄筋コンクリート基礎

陶管

砂基礎

砕石基礎

砕石基礎

コンクリート基礎

 

 なお、地盤の区分を例示すると、次表のとおりである。

地盤

代表的な土質

硬質土

硬質粘土、礫混じり土及び礫混じり砂

普通土

砂、ローム及び砂質粘土

軟弱土

シルト及び有機質土

極軟弱土

非常に緩い、シルト及び有機質土

 

Point1 鉄筋コンクリート基礎は、極軟弱土でのみ使用される。

Point2 砂基礎砕石基礎及びコンクリート基礎は、極軟弱土では使用されない

Point3 上記表に記載はないが、普通土の地盤では「まくらぎ基礎」を用いることができる。

下水道管きょの接合方式ー1

(1) 管きょ径が変化する場合又は2本の管きょが合流する場合の接合方法

 管きょの接合方法には、水面接合管頂接合管中心接合及び管底接合がある。

 管きょ径が変化する場合又は2本の管きょが合流する場合の接合方法は、やむを得ない場合を除き、原則として水面接合又は管頂接合とするのがよい。

 

① 水面接合

 水面接合は、水理学的に、おおむね計画水位を一致させて接合するので、よい方法である。

引用:日本下水道協会『下水道施設計画・設計指針と解説(前編)2001年版―』230頁(日本下水道協会、2001

 

② 管頂接合

 管頂接合は、管きょの内面の管頂部の高さを一致させ接合する方式である。下流が下り勾配の地形に適し、流水は円滑となり水理学的には安全な方法であるが、下流ほど管きょの埋設深さが増して建設費が割高になり、ポンプ排水の場合にはポンプの揚程が増す。

引用:日本下水道協会『下水道施設計画・設計指針と解説(前編)2001年版―』230頁(日本下水道協会、2001

 

③ 管中心接合

 管中心接合は、管きょの中心を一致させ接合する方式である。水面接合と管頂接合との中間的な方法であって、計画下水量に対応する水位の算出を必要としないので、水面接合に準用されることがある。

引用:日本下水道協会『下水道施設計画・設計指針と解説(前編)2001年版―』230頁(日本下水道協会、2001

 

④ 管底接合

 管底接合は、管きょの内面の管底部の高さを一致させ接合する方式である。上流が上がり勾配の地形に適し、掘削深さを減じて工費を軽減でき、特にポンプ排水の場合は有利となる。しかし、上流部において動水勾配線が管頂より上昇するおそれがある

引用:日本下水道協会『下水道施設計画・設計指針と解説(前編)2001年版―』230頁(日本下水道協会、2001