図 45しくみ館

道路の地下:水道・ガス管と下水道のしくみ

韓国の道路規則では水道本管は道路下 1.2 メートル以上、下水道幹線は 3 メートル以上とされ、4 種類の管とケーブルが上から 2 メートル以内に集まります。

道路の地下:水道・ガス管と下水道のしくみ
モデルを読み込んでいます

この端末では 3D を表示できません。下の解説のステップを文章で読むことができます。

1 / 11 街路の一部を切り取る都市の道路の 10 m × 6 m の部分を、深さ 18 m まで切り取っています。ドラッグで回転します。スクロールかピンチで拡大縮小します。左の物差しは路面からの深さをメートルで示します。

ドラッグで回転、ホイールか二本指で拡大します。

更新 資料確認
広告

模型が示すもの

にぎやかな街路に立っても、暮らしを支えるものはほとんど見えません。蛇口の水も、コンロのガスも、このページを運ぶ光ファイバーも、トイレで流したものを運び去る管も足元を通り、その多くはアスファルトから 2 メートル以内にあります。上の模型は、幅 10 m、長さ 6 m、深さ 18 m まで切り取った街路の一部を、メートル単位の実寸で描いたものです。左側が車道で、右側の一段高い帯が歩道です。

見えているものにはすべて深さと直径があります。韓国の規則に最低埋設深さがある場合、模型はそれに従い、本文でどの規則かを示します。道路各層の厚さ、マンホールの大きさ、地下鉄の深さなど、統一した規則がないものは代表例を使い、その旨を明記します。実際の街路は大きく異なり、特定の道路の下に何があるかを図だけで知ることはできません。それを知るには管の所有者が保管する記録が必要で、最後の節で取り上げます。

操作タブでは、層を一枚ずつ持ち上げ、土を透明にし、下水道の勾配を変え、穴を掘って何に届くか確かめられます。左上の表示には掘削深さ、穴が届いた設備、2 本の下水管内の流速が出ます。

道路を層に分けて造る理由

自動車のタイヤは、手のひらほどの面積で道路を押します。その荷重が直接土に伝われば、数週間で土にわだちができます。道路は、下に行くほど材料が粗く安価になる層を重ね、荷重を分散してこれを防ぎます。

模型の最上層である表層は、厚さ 5 cm の密粒度アスファルトです。水を通さず、タイヤによる摩耗を受けるので、道路の舗装を更新するときはこの層を削って敷き直します。その下には厚さ 20 cm の基層があり、より大きな石を含む強いアスファルト混合物が荷重分散の大半を担います。さらに下は、砕石を締め固めた厚さ 30 cm の路盤です。荷重をさらに分散し、水を排出し、交通で舗装がたわむときに細かい土が道路内へ吸い上げられるのを防ぎます。その下の自然の土を路床と呼びます。

これらの厚さは代表例です。実際の道路設計では、予想交通量、路床の強さ、気候に応じて各層の厚さを決めるため、交通の少ない住宅街の道とバス路線では構成が大きく異なります。どちらでも模型が示す点は同じです。道路そのものは深さ半メートル強までで終わり、その下から埋設設備が始まります。

道路の下の配置

道路の下の設備には、それぞれ上にどれだけ土をかぶせるかという規則があります。韓国で中心となるのは道路法施行令の別表 2 で、道路内や道路下に物を設置する条件を定めています。管やケーブルは可能な限り歩道や路肩の下に置き、ほかに余地がない場合に限って幹線を車道下に置くよう求めています。そのうえで、路面から各幹線の上端までの最小距離を定めています。

設備 道路法の表による最小土かぶり 模型の値
通信管路 0.8 m 0.85 m
電力管路 1.0 m 1.10 m
ガス本管 1.0 m(ガスの規則では幅 8 m 以上の道路で 1.2 m) 1.25 m
水道本管 1.2 m 1.25 m
下水道幹線 3 m(施工上 3 m が不可能な場合は 1 m) 3.00 m

同じ表は、施工上通常の深さを確保できない場合、最初の 4 種類を 0.6 m まで浅くすることを認めているため、古い街路では表から想像するよりはるかに浅い管がよくあります。管路に収めない埋設ケーブルには別の数値があり、車道下で 0.8 m、歩道下で 0.6 m です。

この順序は、それぞれの設備に必要な条件から決まります。通信管路には曲げやすい細いケーブルが入るため、作業費を抑えて到達できる地表近くに置けます。電力管路はより多くのエネルギーを運び、コンクリートで包まれています。韓国電気設備規程は、重い荷重が通る場所の管路式地中電線を少なくとも 1.0 m の深さにするよう求めており、道路の規則と一致します。水道本管を深くする理由の一つは、冬に水が凍らないよう凍結深度より下に置くためです。下水道は各建物の最も低い排水口から集め、処理場へ向かって下り続ける必要があるので、最も深くなります。

ガス管をほかの設備から離す理由

模型のガス本管は黄色いポリエチレン製で、市街地の低圧・中圧管によく使われる材料です。その上には警告テープが敷かれ、掘る人が管より先にテープに当たるようになっています。韓国の都市ガス供給規則には、模型で示す 3 つの距離があります。

一つ目は深さです。車両が通る幅 8 m 以上の道路では、管の外面が路面から少なくとも 1.2 m 下になければなりません。ほかの道路では 1.0 m、集合住宅団地の敷地内では 0.6 m です。

二つ目は離隔です。埋設ガス管の外壁は、同等の強度を持つさや管で保護される場合を除き、水道管や下水管、通信ケーブル、その他の埋設構造物から少なくとも 0.3 m 離す必要があります。模型では、水道本管とガス本管が同じ深さで並んでいます。手前の断面の赤い棒は外壁間のすき間を測ります。水道本管の外半径は 0.163 m、ガス管は 0.10 m、中心間距離は 0.90 m なので、外壁間の有効なすき間は 0.90 − 0.163 − 0.10 = 0.637 m となり、最小値の 2 倍強です。

理由は実務上のものです。水道本管が破裂すると、水と土の噴流が隣の管を洗掘するおそれがあります。修理班が水道本管まで掘るときは、ガス管に荷重をかけずに作業できる空間が必要です。また、間隔があれば、一方の漏れがもう一方に沿って流れる道を見つけにくくなります。

下水道に下り勾配が必要な理由

水道本管にはポンプや高台の貯水池で圧力をかけるため、道路に沿って上下できます。下水道にはそのような押す力がありません。汚水や雨水が動くのは管が下っているからであり、この一点が街路の下の配置の大半を決めます。

勾配が緩すぎると、流れが遅くて砂や固形物を運べず、底に沈みます。数か月たつと管が詰まり、悪臭が出ます。急すぎる場合は、速い流れが管を摩耗させ、接続部で流れのエネルギーを減らす処理を難しくすることがあります。そのため韓国の下水道設計基準には流速の範囲があります。汚水管は 0.6 m/s 以上、雨水管と合流式下水道は雨で砂が流れ込むため 0.8 m/s 以上とします。上限はいずれも 3.0 m/s です。

流速は勾配と大きさに左右されます。技術者は、満流の管にマニングの式を使います。

V = (1/n) × R^(2/3) × S^(1/2)

ここで V は m/s 単位の流速、S は勾配、n は粗度係数(コンクリート管とプラスチック下水管では通常 0.013)、R は径深で、満流の円管では直径を 4 で割った値です。

確かめられる数値

300 mm の汚水管を考えます。R = 0.3 / 4 = 0.075 m で、0.075^(2/3) = 0.178 です。0.6 m/s に達するには、勾配が S = (0.6 × 0.013 / 0.178)² = 0.0019、つまり 1.9 パーミル必要です。管 100 m ごとに 19 cm 下がる勾配です。模型の初期勾配である 5 パーミルでは、満流時の流速は 0.178 × 0.0707 / 0.013 = 0.97 m/s となり、十分に範囲内です。1.5 パーミルでは 0.53 m/s に落ち、模型では管底に堆積物がたまります。

800 mm の雨水管では、同じ流速に必要な勾配がずっと小さくなります。R = 0.2 m、0.2^(2/3) = 0.342 なので、0.8 m/s に必要なのは S = (0.8 × 0.013 / 0.342)² = 0.00092、約 0.9 パーミルだけです。大きな管ほど効率がよく、そのため下水道幹線は都市全体を非常に緩い勾配で横切れます。同じ式から上限も求められます。約 13 パーミルを超えると、雨水管の満流時の流速が 3.0 m/s を超え、表示が速すぎると警告します。

これらは満流時の流速です。実際の下水管が満流になることはまれで、半分まで水がある管は満流時とほぼ同じ速さで流れますが、ほとんど空の管では遅くなります。そのため設計では、予想される最小流量での流速も確認します。

勾配には代償があります。5 パーミルで下る下水管は 100 m ごとに 50 cm 下がるので、1 キロメートル後には始点より 5 m 深くなります。ある段階で汚水を再びポンプで持ち上げるほうが安くなり、そのままでは管が深くなりすぎる場所に都市はポンプ場を設けます。模型では、長さ 6 m の区画で勾配が見えるよう、描画上の勾配を 6 倍に強調しています。

マンホールと共同溝

道路から下水管に到達するには、そこまで下りる設備が必要です。模型のマンホールは内径 900 mm のコンクリート立坑で、鋼製の足掛けと鋳鉄製のふたがあり、雨水管の上端まで 3 m 下ります。マンホールは下水管の合流点、曲がり、勾配変化点に置き、直線区間にも一定間隔で設けます。これにより 2 つのマンホール間の管をカメラで点検し、高圧水で洗浄できます。ここでの寸法は代表例です。

右側の道路端の下には共同溝があります。内幅約 2.8 m のコンクリートの箱で、片方の壁にケーブルトレイ、反対側に水道本管と熱供給管があります。同じ設備を直接埋めるより建設費ははるかに高くなりますが、一度造れば、道路を二度と切り開かずにケーブルや管を修理、交換、増設できます。韓国では、国土計画及び利用に関する法律の施行令が 2010 年に改正されて以来、ニュータウンや住宅地区など 200 万平方メートルを超える開発事業に共同溝を義務付けています。その場合、電力線と通信線、水道本管、地域熱供給管を内部へ移す必要があり、ガス管と下水管は審議会が同意した場合に限って入ります。古い街路の大半には共同溝がなく、模型の左側のように設備を土中に直接埋めています。

はるか下の地下鉄

模型の地下鉄トンネルは、直径 7 m の単線シールドトンネルで、頂部は路面から 10 m 下にあります。覆工は長さ 1.2 m のコンクリートリングで、トンネル掘進機が進みながら後方に設置する種類のセグメントです。どちらの数値も代表例です。古い路線は地表から溝を掘ってふたをする方法で造られることが多く、そのため浅い位置にありました。新しい路線は、上にある管や基礎、別の路線を乱さずにその下を通れる、より深い場所で掘る傾向があります。

土を透明にすると、下水管とトンネルの天井を隔てる地盤の厚さが見えます。計画上、このすき間は空き場所ではありません。将来の管を通す必要があるかもしれない場所であり、韓国が現在、地下にあるものの全国地図を整備している理由の一つです。

掘る前に:韓国の埋設管管理

掘削深さを 1.4 m にすると、赤い箱は水道本管とガス本管の両方に届きます。実際の街路では、何かに当たる深さははるかに浅いことがあります。古い管は規則より浅かったり、図面どおりの位置になかったりすることが多いためです。

1995年4月28日、大邱の上仁洞の建築現場でグラウト注入用の穴を掘っていた作業班が、埋設された都市ガス本管に直径約 8 cm の穴を開けました。ガスは下水管に沿って約 100 m 離れた大邱地下鉄の掘削現場へ流れ、爆発しました。101 人が亡くなり、その中には通学中だった近くの中学校の生徒 42 人と教員 1 人が含まれ、202 人が負傷しました。現在、韓国で都市ガス管の近くを掘る人は、まず韓国ガス安全公社(Korea Gas Safety Corporation)の掘削届出システムを通じて申告する必要があります。

現在、韓国で掘削する人に重要なのは 2 つの仕組みです。

  1. 韓国ガス安全公社が運営する掘削情報支援センター(EOCS)です。都市ガス、LPG、高圧ガスの管が埋まる区域で掘削、くい打ち、ボーリングを予定する人は、まず電話 1644-0001、ウェブサイト、アプリのいずれかで工事を申告する必要があります。センターは土日祝日を除いて少なくとも 24 時間前の申告を求め、2〜3 日前を推奨します。その後、ガス会社が管の有無を確認して現場で位置を表示し、センターが着工可能な時点を掘削者に通知します。その通知前の掘削は認められません。
  2. 地下安全管理に関する特別法に基づく地下空間統合地図です。韓国国土情報公社(LX、Korea Land and Geospatial Informatix Corporation)が、約 225 の管理機関から水道、下水道、ガス、熱供給、電力、通信、石油パイプラインに加え、地下鉄、地下道、地下駐車場、ボーリング記録のデータを集め、3D 地図にします。これは制限情報です。10 m 以上の掘削を計画する開発者は地下安全評価用に敷地の図面を受け取れますが、地図は一般公開されていません。

したがって「自分の街路の下には何があるか」への正直な答えは、所有者の記録と現場で位置を示す人にしか分からない、というものです。模型は、これに似た街路に一般に何があるかを示します。

模型で省いているもの

  • 取付管。各建物には本管から横断してつながる小さな給水管、ガス管、排水管があり、実際の街路は模型よりずっと混み合っています。
  • 雨水ます、弁、地下接続室。縁石の雨水ます、水道弁、ガス整圧器、ケーブル接続用の地下接続室はすべて省いています。
  • 基礎と埋戻し。管は砂や細かい砂利の上に載り、選定した埋戻し材で囲みます。模型では水道管とガス管の周囲の薄い色の輪で、その存在をほのめかすだけです。
  • 地下水。多くの街路では地表から数メートル以内に地下水位があり、下水道やトンネルをどこまで深くできるか、掘削をどう支える必要があるかに影響します。
  • 実際の地質。ここの土は均一です。実際の地盤には盛土、粘土、砂、風化岩があり、地下鉄を硬い岩盤の中に掘ることもあります。
広告

流速と通水能力は異なります

下水管は水を速く運べても、豪雨には小さすぎる場合があります。流速は水のかたまりが進む速さを測り、流量は毎秒どれだけの体積が断面を通るかを測ります。両者は Q = A × V で結ばれます。満流の円管では A = πD²/4 です。この計算には、土かぶりと離隔を調べる外寸ではなく、展示の内径を使います。

初期設定の 5‰ 勾配では、300 mm の汚水管は A = 0.0707 m²、V ≈ 0.97 m/s です。したがって計算上の満流量は約 0.068 m³/s、毎秒 68 リットルです。800 mm の雨水管は A = 0.503 m²、V ≈ 1.86 m/s で、約 0.935 m³/s、毎秒 935 リットルになります。これらは n = 0.013 を使った理想的な等流の計算結果で、実際の街路で測った流量ではありません。合流部の損失、下流の水位、流入口の能力は模型の対象外です。

雨水管の直径は汚水管の約 2.67 倍ですが、同じ勾配と粗度での満流量は約 13.7 倍です。面積は D² に比例し、マニングの流速は D^(2/3) に比例するので、その積は D^(8/3) に比例します。勾配を 2 倍にしても効果はずっと小さく、流速と流量は √2、約 1.41 倍にしか増えません。したがって、勾配を急にするだけで、管径を大きくする代わりにできるとは限りません。

半満流の場合を見ると、別のよくある混同が分かります。半円の流水断面積と潤辺は、全円の半分です。比 R = A/P は変わらないため、勾配と粗度が一定ならマニングの式の流速は同じになります。ただし流量は半分になります。表示の流速が適切でも、余裕のある通水能力を証明するわけではなく、雨水が街路の雨水ますを通って管に届くかどうかも分かりません。

深さの測定値が意味するもの

表で測っている土かぶりは、管の外側上端までの距離です。管の中心や、少量の水が流れる内側の最下部である管底までの距離ではありません。水道本管で違いが分かります。上端は深さ 1.25 m、外半径は 0.163 m なので、中心の深さは 1.413 m です。内半径が 0.15 m なので、管底の深さは 1.563 m です。このいずれかを別の値と取り違えると、管自体は変わらないのに図面上の位置がずれます。

表示されるガス管と水道管の 0.637 m の間隔は、外壁間の水平距離です。上端は同じ高さですが、外半径が異なるため中心の高さは少し違います。この配置を読むには有用ですが、交差部で測量した三次元の離隔に代わるものではありません。実設計では継手、支持物、保守機材の空間も必要です。むき出しの管が 2 本収まる寸法でも、修理班が収まるとは限りません。

最小土かぶりは、住所ごとの凍結深度を予測する値ではありません。凍結は天候、土、地表の条件に左右されます。また土を増すだけですべての問題が解決するわけでもありません。管が深くなるほど保守が難しく、自然流下の下水管には適切な下流の高さが必要です。この展示には気候の操作や凍結計算はありません。水道管の土かぶり 1.25 m は、この配置で採用し、道路の基準表と照合した値であり、水が凍らないという普遍的な保証ではありません。

ロンドンの下水道は問題を下流へ移しました

1858 年の大悪臭で、テムズ川の臭いは議会の中でさえ耐え難くなりました。ロンドン博物館(London Museum)は、暑い時期に川の中の生活・産業排水が露出し、ジョセフ・バザルジェット(Joseph Bazalgette)の下水道計画に予算を付ける後押しになった経緯を説明しています。遮集下水道は、地域の排水を人口密集地のそばに放流する代わりに集め、さらに下流へ運びました。重力だけでは必要な経路を確保できない場所にはポンプ場が必要でした。

システムは 1865 年に正式開業しましたが、事業全体が完成したのは 1875 年でした。これは異なる節目であり、矛盾する日付ではありません。博物館は 3 億 1800 万個のれんがを記録し、バザルジェットが人口増加を見越して余裕のあるトンネルを造ったと説明します。何世代にもわたって使う施設は、今日の晴天時の平均流量だけで決められません。

重要な限界もありました。初期のシステムは、依然としてテムズ川下流に汚水を放流していたのです。汚物を集めて住宅から遠ざけても、汚物がきれいになるわけではありません。処理は別の課題でした。この歴史を画面の 2 本の管と比較してください。汚水と雨水を分けることで、処理場に届くものと大雨時に対処するものが変わります。模型はその分離を局所的に示しますが、ロンドンの合流式下水道網を再現したり、大きな管だけで汚染を除けると主張したりはしません。

地図は掘削の許可ではありません

英国の安全衛生庁(Health and Safety Executive)の HSG47 は、図面の縮尺が変わっていたり、地表の高さが変わっていたり、古い設備が記録されていなかったりする可能性を警告しています。図面で空白だからといって、地中に何もない証拠にはなりません。画面上で正確に引かれた線でも、測量情報自体は不確かな場合があります。

米国の 811 システムは、韓国のガス掘削届出との比較に役立ちます。PHMSA は、ワンコールセンターが掘削予定位置を関係する事業者へ伝え、事業者が設備を調べて表示すると説明しています。申告者は所定の時間を待ち、表示を守り、慎重に掘る必要があります。事前通知の期間は州法によって異なるため、上記の韓国の届出間隔を米国の工事に当てはめるべきではありません。電話は手順の一段階であり、すぐにどこへでもシャベルを入れられる保証ではありません。

HSG47 は、計画、設備位置の確認、安全な掘削を分けて扱います。記録と探査を検討した後、深さと設備の種類を確かめるため、試掘による現物確認が必要になる場合があります。現場ごとの安全作業手順に従う、必要な知識と技能を備えた作業班の仕事であり、家庭で試す実験ではありません。共同溝は設備への到達方法を変えますが、設備を遮断し、稼働中の設備周辺の作業危険を管理する必要はなくなりません。

画面で確かめる 3 項目

まず 下水道勾配を 0‰ にします。式は重力による等流を仮定しているので、両方の満流時の流速がゼロになります。実際の水平管で水がまったく動かないという意味ではありません。管底が水平でも、水位差がエネルギー勾配を生むことがあります。模型はその背水問題を解いていません。

次に 5‰ と 20‰ を比較します。勾配は 4 倍ですが、流速は 4 倍にはならず、倍になります。汚水の表示は約 0.97 から 1.93 m/s、雨水の表示は約 1.86 から 3.72 m/s に変わるはずです。大きいほうの管は、このとき模型の警告基準 3.0 m/s を超えます。通常の動きを再び比べる前に 5‰ に戻してください。粒子は方向を示すもので、計算された流速を比較するには数値表示が適しています。

最後に 土を透過を有効にし、掘削深さを 1.4 m に設定して赤い箱を調べます。その平面範囲は水道本管とガス本管を横切るため、両方が到達設備に表示されます。道路幅 10 m 全体に広がるわけではありません。その範囲外のケーブルは、深さ 1.4 m より浅いというだけでは当たりません。深さを 4 m に向けて増やすと、同じ平面範囲の下にある汚水管に届きますが、すべての埋設物に届くわけではありません。地下鉄の頂部は 10 m のままで、この操作の範囲外です。これらは教育用模型内の幾何形状の確認であり、実際に安全な掘削深さを選ぶ指示ではありません。

掘る前の路面の塗料

掘削パネルで埋設位置表示を有効にすると、実際の道路工事前に見られる塗料が街路に現れます。米国とその方式を採用する多くの場所では、American Public Works Association(APWA)の統一色コードに従います。赤は電力ケーブルと照明、黄はガス、石油、蒸気、橙は通信、警報、信号線、青は飲料水、緑は下水道と排水、紫は再生水と灌漑、桃は仮の測量表示、白は掘削予定範囲です。最初に掘削予定範囲を白で囲み、その後で設備の所有者がその内部や周辺を通る設備の位置を塗料で示します。

各表示には許容区域が伴います。法律に別の幅の定めがなければ、APWA の指針では設備の幅に加え、両側それぞれ 450 mm を取ります。その中では、設備自体を露出させるまで手工具か非破壊的な方法で掘ります。模型で各表示線を囲む淡い帯が、その区域です。掘削パネルで溝を動かすと、重なるすべての区域が手掘りのみに表示されます。水道本管とガス本管の外壁間は 0.64 m なので、両者の区域は重なります。間に機械で自由に掘れる場所はありません。

米国のワンコール番号は 811 です。韓国でガスについて対応するのは、後述する韓国ガス安全公社の掘削情報センター(EOCS)、1644-0001 です。塗料は一時的なものです。どこで注意すべきかを掘削者に伝えますが、管を動かすわけではなく、深さは決して塗りません。記録や探知器は、深さを保証できるほど確かではないためです。

路面から分かること

塗料で表示する前から、街路そのものが地下の多くを示しています。模型には代表的な配置で、そのようなものが 9 個あります。模型をクリックまたはタップして探してください。それぞれが属する設備を光らせます。

  1. 雨水管のマンホールです。鋼製の足掛けが付いた立坑を覆う鋳鉄のふたです。
  2. 汚水管の上のもう一つのマンホールです。模型のすべてのふたに、設備網の名前があります。
  3. 縁石の雨水ますの格子ぶたで、路面の水がここから雨水管へ落ちます。韓国の環境省は、雨水ますにごみを捨てず、マットや板で覆わず、詰まったものを通報するよう住民に求めています。地下の下水道に余裕があっても、格子が詰まると街路が浸水するためです。
  4. 水道本管の上の小さな弁ボックスです。作業班が路面から弁を回し、修理のため一区間を止水します。
  5. ガス本管の上の弁ボックスで、模型では黄色い輪が付いています。
  6. ガス管の位置標で、アスファルトに埋めた小さな円盤に本管の方向を示す矢印があります。
  7. 歩道の通信マンホールで、管路のケーブルを引き込み、接続する地下接続室への出入口です。
  8. 歩道の地上設置型変圧器で、電力ケーブルが地中を通る場所で近くの建物向けに電圧を下げます。
  9. 水道本管から分岐管で給水する消火栓です。

このように地表を読むことは設備作業員の習慣ですが、分かるのは出入口の場所だけです。2 つのふたの間で管が曲がることもあり、廃止管にはふたがまったくないこともあります。

道路が陥没する理由

都市の道路に開く穴の大半は、石灰岩にできる自然の陥没穴ではありません。始まりは管です。古い下水管や水道本管の亀裂や開いた継手から、水が周囲の土を通って流れます。流れる水は細かい土を管内や管の外側に沿って運び去り、空洞ができます。空洞の天井が新たに崩れるたびにすき間へ落ち、その土も流されるため、見えないところで上へ成長します。アスファルトにはしばらく空洞をまたいで支えるだけの剛性があり、破壊するまで道路が健全に見える場合があります。

模型の漏水年数スライダーは、これを模式的に示します。空洞は深さ 3.0 m の汚水管頂部から始まり、深さ 0.6 m の路盤直下まで上がり、最後には上のアスファルトがたわみ始めます。形と時間は計算したものではなく、描いたものです。実際の空洞は土、地下水、損傷の大きさに左右されます。

韓国の国会立法調査処(National Assembly Research Service)は、2025年5月に国土交通部の数値をまとめました。2015 年から 2024 年までに記録された地盤陥没は 2,119 件でした。埋設管の損傷によるものが 1,252 件で、下水道 901 件、水道管 243 件、その他の管 108 件です。埋戻しの締固め不良が 347 件、掘削工事が 189 件、管工事が 71 件、その他の地下工事が 33 件で、227 件には別の原因がありました。あらゆる種類の漏水に関係するものが 1,144 件で、全体の 54.0% です。3 人が死亡し、77 人が負傷し、車両 113 台が損傷しました。年間件数は 2015 年の 186 件から 2018 年の 338 件へ増え、その後は減少して 2024 年には 102 件になりました。

最近の 2 件の陥没は、原因がどう重なるかを示します。2016年11月8日、福岡の博多駅前で、建設中の地下鉄延伸トンネルの上の道路が陥没しました。穴は幅約 27 m、長さ 30 m、深さ 15 m でした。市は埋め戻し、11月15日に道路の通行を再開しました。2025年3月24日には、ソウルの明逸洞で、地下鉄 9 号線の掘進中のトンネルの上に 22 m × 18 m、深さ 16 m の穴が開き、オートバイの運転者が死亡し、自動車の運転者が負傷しました。中央地下事故調査委員会は 2025年12月、現地調査で見つからなかった交差する 3 つの不連続面に囲まれた、深く風化したくさび状の岩塊が滑り、トンネルに設計を超える荷重をかけたと報告しました。周囲の地下水位は先行する高速道路トンネルによって、2017 年の地表下 3.1〜6.9 m から 2022 年の 18.9〜25.5 m へ低下しており、近くの古い下水管は漏水を続けていました。2022 年の調査では亀裂と継手のずれが見つかっていましたが、修理されていませんでした。

ほかの都市の地下

パネルの事例集には 32 か所を集めています。いくつかの数値から規模が分かります。

パリは 1832 年のコレラ流行後、すべての公道の下に下水道を敷き始め、その地下道には電話ケーブル、圧縮空気管、交通信号ケーブルも通しました。共同溝の初期形態です。現在、市内の地下道は 2,676 km あり、汚水と雨水を同じ管で運ぶ下水道網です。ロンドンは 1858 年の大悪臭への対策として バザルジェットの遮集下水道を造り、1865 年に開業、1875 年に完成し、れんがを 3 億 1800 万個使いました。汚水を処理するのではなく下流へ移すもので、豪雨で能力を超えると今もテムズ川へ越流します。テムズ・タイドウェイ・トンネル(Thames Tideway Tunnel)はその越流水を受け止めるために建設されました。長さ 25 km、東端の直径は 7.2 m で、自浄するよう 790 m ごとに 1 m 下り、西側の深さ 30 m から アビー・ミルズ(Abbey Mills)の 66 m まで達します。

今では多くの都市を大深度雨水トンネルが守っています。東京近郊の首都圏外郭放水路は、国道 16 号の 50 m 下を流れる長さ 6.3 km、直径約 10 m の地下河川です。シカゴのトンネル・貯水池計画(Tunnel and Reservoir Plan)は、総延長 110 マイル、最大直径 33 フィート、最大深さ 300 フィートのトンネル群です。2020 年に完成したソウルの新月トンネルは深さ 40 m、直径 10 m、長さ 4.7 km で、雨水 32 万 m³ を蓄えます。クアラルンプールの SMART トンネルは長さ 9.7 km で、晴天時にはそのうち 3.0 km に車を通し、最も激しい雨の日には車を退避させて水で満たします。

共同溝ははるかに少数です。ソウル初のものは 1978 年に汝矣島の地下で開設され、長さは 6.1 km です。市内 7 本の合計は 33.79 km です。2020 年の全国調査では、韓国の 12 自治体に 30 か所、合計 165.62 km の共同溝がありました。ガスは安全のため収容されず、下水道も一定の下り勾配が必要なため、収容できる場合はまれです。最も進んでいるのはヘルシンキです。1977 年以来、地域冷暖房、電力、通信、水道用に、岩盤を発破で掘って約 60 km の共同トンネルを造っています。

トンネルと管の事故

設備をまとめるだけで安全になるわけではありません。2018年11月24日、ソウルの KT 阿峴局舎の下のケーブルトンネルで火災が起き、市内の広い範囲で通信サービスが途絶えました。トンネルが 500 m 未満だったため、消防規則でスプリンクラーや感知器を義務付けられておらず、備えは消火器 1 本だけでした。その後、政府はすべての通信トンネルの点検を始め、短いものにもスプリンクラーとカメラの設置を進めました。2018年12月4日、高陽の白石駅近くの道路下で地域熱供給管が破裂し、熱水が街路にあふれ、1 人が死亡しました。警察の捜査では、1991 年の敷設時に当て板の溶接が不良で、長年の圧力変動の後に外れたことが分かりました。

よくある質問

韓国では道路の下の水道管はどの深さに埋まっていますか?

道路法の表は、水道本管の上端を路面から少なくとも 1.2 m 下にするよう求め、施工上不可能なら 0.6 m としています。模型では 1.25 m です。個々の建物への取付管は小さく、多くはもっと浅くなります。

ガス管が黄色いのはなぜですか?

黄色はガス管を示し、掘り出した人がひと目で何の管か分かるようにします。街路で使うポリエチレン管はこの色で製造され、その上に警告テープを敷いて、掘る人が先にテープに当たるようにします。

ガス管は水道管からどれだけ離す必要がありますか?

韓国の都市ガス規則では、同等の強度のさや管で保護する場合を除き、埋設ガス管の外壁からほかの埋設管やケーブルまで少なくとも 0.3 m を求めます。模型のすき間は 0.64 m です。

下水道が水道本管より深いのはなぜですか?

下水道は重力で流れるため、接続するすべての建物の最も低い排水口より下を保ち、処理場まで下り続けなければなりません。道路法の表では、下水道幹線の上端を路面から少なくとも 3 m 下としています。

下水道の勾配が緩すぎるとどうなりますか?

流れが遅くなり、固形物と砂が沈み、管が徐々に詰まって悪臭が出ます。韓国の設計基準は、汚水管で少なくとも 0.6 m/s、雨水管で 0.8 m/s を目標にします。勾配スライダーを約 2 パーミルより下げると、模型では汚水管に堆積物ができます。

自分の街路の下に何が埋まっているか調べられますか?

詳しくは調べられません。全国地下地図は制限情報で、管の記録は各事業者が保有しています。掘削する予定なら、1644-0001 の掘削情報支援センターへ申告し、その地域のほかの設備事業者にも連絡してください。事業者が現場で設備を確認し、位置を表示します。

共同溝とは何ですか?

道路下にある、人が入れるコンクリートトンネルで、ケーブルや管をまとめて収容し、街路を掘り返さずに修理や増設ができるようにします。建設費が高いため、主に計画的に造られたニュータウンの幹線道路の下にあります。

勾配が 2 倍なら流速も 2 倍ですか?

いいえ。大きさと粗度を一定にすると、マニングの流速は勾配の平方根に比例します。この模型では勾配が 4 倍で流速が 2 倍になります。

半満流の下水道は速さも半分ですか?

いいえ。同じ勾配と粗度の円管では、半満流と満流で径深は変わりません。計算上の流速は同じですが、半満流の流量は半分です。

赤い箱は地下鉄まで届きますか?

いいえ。掘削深さは 4 m までですが、地下鉄の頂部は地表下 10 m にあります。また箱は街路の一部だけを覆い、幅全体のすべての設備を覆うわけではありません。

路面の塗料の色は何を意味しますか?

掘削前に埋設設備を示します。APWA 統一色コードでは、赤が電力、黄がガス、石油、蒸気、橙が通信、青が飲料水、緑が下水道と排水、紫が再生水、桃が測量表示、白が掘削予定範囲です。韓国は独自の手順を使い、模型の色は APWA コードに従っています。

道路が陥没する原因は何ですか?

都市では通常、漏れる管が土を洗い流し、アスファルトの下に空洞を残すことから始まります。韓国で 2015 年から 2024 年までに記録された地盤陥没 2,119 件のうち、損傷した下水道が 901 件の原因でした。残りの大半は埋戻し不良と掘削工事でした。

すべての街路に共同溝がないのはなぜですか?

各設備を埋めるより建設費がはるかに高く、広い道路と全所有者が合意した計画が必要で、収まらない設備もあるからです。ガスは通常安全のため外し、下水道には一定の下り勾配が必要です。韓国には主にニュータウンの 30 か所に、合計 165.62 km あります。

用語

  • 土かぶり:路面から埋設管や管路の上端までの距離です。
  • 表層:道路の最上層で、タイヤが触れるアスファルトです。
  • 基層:表層の下で車輪の荷重を分散する層です。
  • 路盤:基層と土の間にある、締め固めた砕石です。
  • 路床:道路の土台となる自然の土や盛土です。
  • 多条管路:ケーブル用管路をまとめたもので、コンクリートに埋め込むことがよくあります。
  • 汚水管:建物からの汚水を運ぶ管です。
  • 雨水管:道路や屋根からの雨水を運ぶ管です。
  • パーミル(‰):千分率で、5 ‰ の勾配なら 1 km で 5 m 下がります。
  • マニングの式:V = (1/n) R^(2/3) S^(1/2) で、開水路や下水道の流速の標準的な推定式です。
  • 共同溝:道路下で複数の設備をまとめて運ぶトンネルです。
  • EOCS:韓国ガス安全公社の掘削情報支援センターで、ガス管近くの掘削届出を扱います。
  • 許容区域:表示された設備の両側にある帯で、手掘りか非破壊的な掘削だけが認められます。
  • APWA 統一色コード:掘削前に地表で埋設設備を識別する塗料の色です。
  • 地盤陥没:地表が突然下がることで、通常は土が流失して残された空洞の上で起こります。
  • 雨水ます:縁石にある格子付きの流入口で、路面の水を雨水管へ流します。

参考資料

解説とシミュレーションは CC BY-NC-SA 4.0(特記のあるものを除く)。

広告

この展示を埋め込む

このコードをウェブページやブログ記事に貼り付けると、そこに動く模型が表示されます。

非営利目的なら無料で使えます。出典の行は残してください。 解説とシミュレーションは CC BY-NC-SA 4.0(特記のあるものを除く)。

サイズ

埋め込んだ展示は日本語で開きます。別の言語にするには、このページの言語を切り替えてからコードをコピーしてください。