私たちの身の回りには、鋼管(パイプ)がいたるところで使われていることは、ご存知でしょうか?

実は、水道管、ガス管、排水管等をはじめとして、電気配線保護管、天然ガスや石油の長距離輸送管、自動車の燃料供給用の管や、排気用の管、オイルの管、そのほか、一般構造物、土木・建設・産業機械等の部品、土木工事に用いるパイプパイル、建築用の足場鋼管や支柱鋼管、送電鉄塔、街路の照明柱など、私たちの日常生活、社会のありとあらゆるところで利用され、物体を通すための管や、保護をするための容器、また、熱を表面で発散したり取り入れたりする役目をもつ熱交換用の部品などとして重要な役割を果たしているのです。

これらの鋼管は、その用途により種類や製造方法が異なります。使用する目的にあった、より適切な鋼管を選択することにより、その効果が充分に発揮できるのです。

・横浜港北ニュータウン　パイプラインに｢二重鋼管｣を使用

現在、横浜の港北ニュータウンの真下では「横浜幹線」と呼ばれるガス幹線の建設が進められています。これは、横浜市とその周辺に天然ガスを供給する大口径の導管で、新しいライフラインの一つです。 この横浜幹線の注目すべき点は、非開削工法カンセンモール工法にあります。

従来の非開削工法は、発進地点と到達地点に立坑を堀り、先頭に堀進機を取り付けた「本管」とそれを包む「サヤ管」をジャッキで地中に押し込むのですが、それにはサヤ管の押し込みと本管の引き込みという二重の工程が必要となり、また、サヤ管を滑らかに押し込むための潤滑材や、充填材のモルタルの注入など、人が実際パイプの中にもぐり込んで作業をしなければなりませんでした。

ところがこの新工法では、二重鋼管(あらかじめ二つのパイプをセットしておく方法)が考え出され、この実現によりサヤ管と本管を一緒に移動させる「スライド構造」の働きが生まれました。

しかも、この二重管には、潤滑材や充填材を送る付属管もセットされているため、遠隔操作での注入が可能となり、人がパイプの中にもぐり込む必要はなくなりました。この結果効率がアップし、コストダウンも実現しました。カンセンモール工法は、近い将来、全国的規模で活躍が期待されることになるでしょう。

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・利根川と江戸川を結ぶ人工地下水路

昭和59年に建設が始まった利根川(千葉県我孫子市布佐)から江戸川(松戸市主水新田)まで全長28.5Kmの人工河川建設計画「北千葉導水事業」の完成が近い。
これは、水不足や水質悪化に対する方策として考え出されたもので、広域的に水を利用するために、ゆとりのある水源から水不足になやむ地域へと生活用水を送る、新たなライフラインです。

この人工河川は、その約4分の3となる大部分の区間が地下パイプラインであり、あと約4分の1の区間は地上を流れる開水路となっています。
計画導水量は最大40m3/秒で、そのうち30m3/秒を都市用水として活用する予定。
これによって、東京都、埼玉県および千葉県は最大28.41m3/秒を水道水として、千葉県は1.59m3/秒を工業用水として新たに江戸川から利用可能となります。

また、この導水事業の重要な特徴は、計画導水量の残りの10m3/秒を導水路中央付近にある手賀沼等の浄化や洪水時の各河川の水量調整といった治水目的にも使われることです。

ますます深刻となる水問題に対処するために、今後、さらに河川どおしを結んで広域利水を目指す新しいライフラインに一層大きな期待が寄せられます。

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・臨海副都心の共同溝

東京臨海副都心の開発は、バブル崩壊などで先行きが不透明ですが、生活空間に必要なインフラであるライフラインの共同溝はほぼでき上がっています。副都心には電柱はない。電気をはじめ、ガスや上下水道など、社会生活に必要なライフラインは様々なパイプ(鋼管)を通じて地下にはりめぐらされ、共同溝によって一元化した管理が行われています。

このような共同収容形式のライフラインは、横浜のみなとみらい地区や、千葉の幕張などで例がありますが、副都心ではその規模ははるかに大きい。そのため、共同溝の管理はもとより安全対策にも一層力を入れなければなりません。

ライフラインは都市社会において、生活と直結しているため、場合によっては、阪神大震災のような大きな被害をもたらす恐れもあるのです。この共同溝は、そうした地震、台風などの災害に対する安全性にも充分配慮して作られています。

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・地震に強い基礎構造NKTB杭

橋脚や建物は地震を受けて大きく揺れるが、その下の基礎は上部構造物をしっかり支えなければならない。地面の下に隠れて普段目につかない基礎構造物だが、その役割は極めて重要である。基礎の形式には各種あるが、代表的なものに杭基礎がある。

JFEスチール株式会社では他社に先駆けて内面リブ付き鋼管を採用した場所打ちコンクリート杭(NKTB杭)を開発し、現在では高層ビルをはじめとする建築物の基礎に多く用いられている。今回の大地震でも被害例の報告はなく、その耐震性が立証された。

大地震では上部構造物のみならず地盤も大きく振動する。大地震に強い杭は上部構造物の振動による反力に耐えるばかりでなく、地盤の動きにも追随する必要がある。NKTB杭や鋼管杭のように変形性能・靱性を有する杭は、そのような厳しい環境においても耐力を発揮すると考えられ、今後さらに検証を加えていく予定である。

＜NKTB杭＞は、従来の場所打ちコンクリート杭の頭部を内面リブ付きスパイラル鋼管で補強した杭である。場所打ちコンクリート杭は、現場で掘削した孔に鉄筋籠を挿入、コンクリートを打設して杭とする工法。基礎地盤の大きな抵抗力を保持するため、杭の先端部を広げた拡抵抗が広く用いられる。ただし、一般的に地震時に杭頭部は大きな水平力を受けるので、頭部も大径化しなければならない。構造物の大型化によっても、大径化傾向にある。杭頭部に内面リブ付きスパイラル鋼管を用いれば、大径化しなくても鋼とコンクリートの合成効果により靱性に優れた高い耐震性の構造とすることができる。従来より杭頭部が細くなれば、コンクリート打設量が減り、産業廃棄物となる掘削土も少なくなる。

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