インフラ整備事業 2024.02.21
SNS share
都市部や地方の道路などで路面下の「空洞化」が、道路陥没発生の原因となっていることをご存知ですか？
この問題は、地下に存在する空洞が道路・路面上の安定性を損ない、最終的には大規模な陥没を引き起こす可能性があることから、都市計画と災害対策の観点において深刻な課題となっています。
これは公道（道路）に限ったことではなく、工場の敷地内（工場建物内含む）、駐車場、建物外構、私有地の敷地内などすべての路面下に起こりうる問題です。
地盤沈下・道路陥没のリスクを最小限に抑えるために、地下インフラのストックマネジメントの一環として適切な予防策、定期的な調査が必要となります。
今回のコラムでは、空洞発生のメカニズムと空洞調査の必要性をお伝えし、今後のストックマネジメント計画策定や危機管理対策（BCP対策）としてご紹介いたします。
冒頭でもお伝えしましたが、陥没は路面下の「空洞」が大きく影響しています。
様々な原因で地下の空間が形成されてしまい、降雨や地下水上昇により徐々に空洞が拡大、地表面近くまで到達すると、陥没が発生します。
空洞化とは、道路や構造物の下にある地盤が流出・緩み、内部に空間（空洞）が形成される現象です。 特に上下水道管の老朽化が進む地域では、漏水や土砂流出をきっかけに空洞が発生しやすくなります。
| 主な理由 | |
| 自然生成 | ・自然に発生した空洞 ・地下水の浸透 ・水みち ・パイピング |
| 人工空洞 | ・地下工事やトンネル建設 ・地下埋設物（排水管、下水管）などインフラ施設の老朽化や破損 ・埋設物・管渠の老朽化による土砂の流失 ・埋め戻し材の締固め不良などの人為的ミス など |
| 発生しやすい時期 | 夏季、降雨時・降雨後 |
| 発生しやすい状況 |
地震発生時 |
陥没や空洞化の発生原因の多くは「埋設管・管路の老朽化」といわれています。
供用後25～30年以上経過した管での陥没発生事例が多く、さらに下水管敷設後30年を経過すると道路陥没のリスクも拡大します。
特に起きやすい箇所は「陶管、次にコンクリート管、取付管、またその接続部」です。
降雨が地表から浸透し、埋設管の破損部分より水とともに土砂が流入する
地下水位が上昇し、地盤部分が不安定になり埋設管内に地下水が流入する
管内が地下水で満水となり、降雨が落ち着くと、管内の水が管外へ流出し、ゆるくなった地盤と空洞で路面陥没が発生する
もし陥没した場合、埋め戻しや補修工事等の復旧時間やお金がかかるだけでなく、
交通の混乱や周辺施設への被害に発展し、地域全体に影響を及ぼします。
残念なことに、空洞の状況は直接見ることができません。
それを見つけるために一番最適な方法が「空洞調査」です。
地盤陥没の発生を未然に防ぐためには、定期的かつ効果的な空洞調査が不可欠です。
最新の地下調査技術（マッピングシステム）を活用し、地下構造や地盤の変動を的確に把握することで、問題の早期発見と予防が可能となります。
空洞調査とは？
路面を掘削することなく、地中の空洞やゆるみを把握する調査です。
代表的な方法として地中レーダー探査が挙げられます。
地中レーダーは、電磁波を地中に照射し、反射波を解析することで、空洞や地盤の異常を可視化する技術です。
空洞の可能性のある異常信号位置を、地中レーダと同期したラインスキャンカメラで、道路表面との位置関係を分かりやすく表示します。
地中レーダで捉えた異常位置を道路上に表示し、迷わず迅速に確認可能。
高解像度でマンホール文字も読み取れる。（例：「汚水」）
AIで解析・スクリーニング行います。これにより、解析の迅速化と高品質な結果を得られます。
技術者が空洞や道路陥没の可能性を判断し、適切に報告します。
AIを用いた路面下空洞探査車で取得した測定データ（地中レーダ・GNSS・映像）を、4G/5G回線で即時で現場からクラウドに送信します。
送信後すぐ、自動的にAI解析が始まり、解析結果はブラウザで確認・評価できます。これにより、従来より解析結果を大幅に短縮します。
・探査速度：最高80km/h(自走式)
・探査幅/ 探査深度：幅1.8m / 深度2m 程度※1
・データ収録密度：2.5㎝間隔
・探査能力：
50cm（幅）×50cm（長さ）×10cm（厚さ）以上の空洞
・路面映像撮影装置搭載
※1 地盤条件、地盤の飽和度によって異なります。
通行規制は不要。一般車両とともに走行しながら測定可能です。また、速度関係なく、2.5㎝間隔でデータを取得・測定できます。
ハンディ型は凸凹した地面でも走行できます。
アンテナ部分がカート本体と分かれているため、多少の段差があっても地面にしっかりついて動き、高品質なデータを取得できます。
画面の輝度が高いため、直射日光の強い環境下でも確実に画面を操作できます。
・搭載アンテナ：350MHz（周波数）
【調査箇所】 基本的にはあらゆる所で調査可能です。 舗装されていない砂地、芝生、土などでも調査できます。 ※ただしレーダの性質上、路面に滞水がある区間は不可、鉄筋コンクリート舗装区間・スラブ路盤区間（状況による）については探査精度が落ちる場合があります。 空洞以外にも、地中の埋設管やケーブルなどの調査にも同じ技術が活用されています。 埋設管状況を三次元に調査することで不明管・不明経路の埋設管マッピングを実用化しています。
従来の調査方法は、下記の図のように補修までの工程が多く、対応に遅れがでます。
マッピングシステム手法は工程が少ないので、補修までの対応が早く、さらに大幅なコストダウンも見込めます。
調査結果次第で、修繕計画を決めます。
空洞のみもしくは埋設物がない場合は、掘削し、埋め戻し工事を行います。
埋設物がある場合は、二次調査のTVカメラ調査を実施し、不良が見つかった場合は更生・補修工事を行います。
管内の異常箇所を特定するためにTVカメラ車を使用します。
管内調査で、より明確な不良状況や場所を確認できます。
【適用範囲】幅広いサイズの管径に対応
Φ150mm ～Φ2200mm
オメガライナー工法やSPR工法などの更生工事は管の耐震化にも有効です。
管の不良状態に合わせて非開削、開削での部分修繕、各種更生工事を選ぶことができます。
▼詳しくは下記コラムをご覧ください。
路面下の空洞化は、目に見えないまま進行し、地盤沈下や道路陥没といった重大事故につながります。
空洞調査（空洞探査）を計画的に実施することでインフラの安全確保だけでなく、BCP対策・維持管理コストの最適化にも直結します。
短期的ではなく、長期的に予防措置の徹底と定期的な保守管理を実施し、周辺環境や職場環境の安全を確保していきましょう！
▼関連コラム▼
お客様の事業形態によって提案できるプランはさまざま。
現状をしっかりと見極め、最適なプランをご提案できるようにしっかりとヒアリングを実施したうえで、計画から運用までサポートをさせていただきます。
● 調査・更生工事・MR2工法 2021年実績リスト
まずは気軽問い合わせください。
SNS share
ハッシュタグから記事をさがす
実績、工法紹介などお役立ち情報
