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2021.07.13 | テスト

無電柱化の低コスト化を実現するための新手法提案

公共工事として自治体発注の整備事業の場合、設備の管理区分の設定、工事負担費用の割合など、関連する各機関および地域住民との協議内容が複雑化し、調整も難しいと考えられます。

事前の整備計画にも相当な時間と費用を要する可能性があり、実際に導入されるまでには、長期に渡り事前調査をする必要があります。今までの当社の取り組みや新提案、国の取り組み、実際に取り入れられた低コスト手法についてもご紹介します。

低コスト化を実現するための新手法を提案します

国の無電柱化低コスト手法の取り組み状況

出典:国土交通省資料

無電柱化技術開発の変遷

出典:国土交通省資料(道路の無電柱化 低コスト手法導入の手引き(案)- Ver.2 -)

無電柱化は技術開発により、CAB 方式 ⇒ 電線共同溝方式 ⇒ 新構造電線共同溝方式 ⇒ 舗道一体型電線共同溝方式(次世代新) と変遷しており、浅層化とコンパクト化によりコストも下がってきています。
しかし、それでも次世代新方式のコストは5.6億円/km (従来方式は6.8億円/km)で、無電柱化の促進のためには更なる低コスト化が必要です。

提案1 : 柱状トランス方式

トランスボックス【地上機器】は柱上変圧器と同じように、配電用変電所から送られてくる6,600 ボルトの電気を100 ボルト・200 ボルトに変換する装置です。

電柱の上に取り付けられている柱上変圧器やヒューズなどのさまざまな装置を一体化してコンパクトに1 つの箱にまとめ、地上に設置しています。地中配電にはこの他に、高圧の引込開閉器や配電線の区分開閉器、連絡開閉器を1 つの箱にまとめた「引込用開閉器」や「多回路開閉器」が設置されています。

トランスボックスが地上にある場合、水没の危険がありますが、そのような被害をなくすために現在さまざまな技術開発が行われています。
その1つがトランスボックスも電線と同様に地中化することです。防水構造とし、従来のトランスボックスより小型化したものが、実際に東京・渋谷センター街などに設置されています。しかし、まだまだ費用が高く、技術も発展途上です。

そして、もう1つが「柱状トランス方式」です。道路幅員が狭く、地上機器の設置が困難な場所で採用された“ソフト地中化”といわれる方式です。

設置場所に苦慮する地上機器を柱状にすることで、柱は残るが、見苦しい電線がなくなり、景観もすっきりする。また、近接する高校内等に地上機器を設置することによっても、少し離れた道路の地中化が可能になる。
概算費用は、2.3億円/㎞です。

提案2 :浅層埋設型配管方式

「浅層埋設型配管方式」は、道路幅員が狭く、かつ、その中に下水道等の既設配管や人孔が埋設されており、通常の電線共同溝管路の敷設が困難場所で採用された方式です。 狭小道路での施工が可能で、かつ、浅層埋設なので低コスト。リサイクルプラスチックを用いた合成樹脂多孔管を開発し、工事の省力化、工期の短縮、コストダウンを追求した新しい地中化方式です。 概算費用は、1.9億円/㎞です。

提案3 : 特別浅埋配管方式

電線管理者がケーブル保護の観点から提案2の管材(孔多くん)を敬遠することが予想される場合の方法です。
電線管理者の協力と、電線類地中化という両方の要求事項を一度に解決する、これまでにない無電柱化方法です。従来管を使用することで、電線管理者への理解を得やすくなる。
概算費用は、1.7億円/㎞です。

提案4 :二層側溝型配管方式

コンクリート製品メーカーとNPO法人電線のない街づくり支援ネットワークが共同で開発した方式で、懸案の側溝の整備と、無電柱化という両方の要求事項を、一挙に解決する、まったく新しい無電柱化システムです。

現在のスペースを有効に活用し、なおかつ、将来的なメンテナンスにも対応。

[特徴]
・ 下層にケーブルを配置し、上層に排水路を設ける。
・桝部では、上層の排水路を道路側にオフセットする。
・幅員の狭い道路での電線地中化をコンパクトにできる。
・官民境界に設けるため、民地へのケーブル引き込みが容易。
・通常の点検やケーブル敷設は桝部から行うが、大規模配管修理時は、上部ブロックの取り外しが可能。
・上部ブロックの断面形状は自由に選べる。

概算費用は、2.8億円/㎞です。

提案5 :共用桝や管材料での低コスト化

共用桝(特殊部)と管材料の長さ

管路工の問題点として、電力と通信の桝(特殊部)が別々なので1日の作業終了時に管の先が不揃いになることがあります。 あまりにも長さが違うと、次の日の掘削時に前日の仮復旧を撤去する部分が大きくなり時間や材料などのロスが発生します。ロスを防ぐために管を切断して管の先を揃えることもあります。結局どちらかにロスが出ることになります。 考えられる対策は、電力と通信の特殊部を共用にする。 管の長さを統一することがあります。

FEP 管(波付硬質合成樹脂管)等の活用

浅層埋設方式は、従来よりも浅い位置に管路を埋設する方式であり、埋設位置が浅くなることで掘削土量の削減や、特殊部のコンパクト化、既存埋設物(上下水道管やガス管等)との干渉回避等による支障移設の減少等から、低コスト化が期待される工法でありますが、単管方式の電力管路材としてこれまで使用されてきた CCVP 管(耐熱耐衝撃性塩化ビニル管)等から、FEP 管(波付硬質合成樹脂管)等を活用することで、さらなる低コスト化が図れる可能性があります。
FEP 管は、「可撓(かとう)性がある(曲げやすい)」、「軽量である」、「波付のため、たわみが少ない」、「地中配管の際、管台が不要」等の特徴から、施工の省力化に伴う低コスト化が期待される材料です。

出典:国土交通省資料(道路の無電柱化 低コスト手法導入の手引き(案)- Ver.2 -)

一方、「電線等の埋設物に関する設置基準(平成 28 年 2 月 22 日通達)」第 2 項において、路盤または路床に埋設する場合の電線の種類や径が規定されています。この中に FEP 管は含まれていませんが、同項には、規定されている電線と同等以上の強度を有するものであれば、径を超えない範囲で適用可能とされています。今後の技術進展によっては、浅層埋設方式における FEP 管の可能性は高まることが期待されます。

無電柱化の低コスト化のポイント

  • 桝接合部の固定を片側で出来るようにする!(施工の簡素化)
  • ハンドホール、マンホールの小型化・軽量化をする!
  • 共用桝での整備を標準化する!
  • 管材料の長さを統一する!(施工の効率化)

上記の四つの項目だけ実現した場合でも、トータルコストが5%程度削減可能です!
管材料の材質、管路の埋設深度などその他の方法が実現すればさらにコスト削減につながると思います。※当社の実績:主に関東地方、中部地方(愛知県、岐阜県)

低コスト無電柱化モデル施工事例

施工事例1(新潟県見附市)

新潟県見附市は地方創生のモデル事業として「都市部と村部が持続できる健幸都市の地域再生計画」の認定を受けられています。その見附市が整備した『住んでいるだけで健やかで幸せになれる街:ウェルネスタウンみつけ』において、小型ボックス活用埋設、浅層埋設による無電柱化が計画されました。

概要

事業箇所:新潟県見附市柳橋町地内
延長:1,280m
・浅層埋設 約 1,070m
・小型ボックス活用埋設 約 210m
(低コスト無電柱化手法をエリアに区分し導入)
無電柱化手法:電線共同溝(要請者負担方式)

経緯

H27.12 「見附市低コスト無電柱化モデル施工技術検討会」設立し技術検討を実施
H28年度 電線共同溝工事予定

特徴

当社代表井上もお手伝いをした街であり、全国初の小型ボックスを使った無電柱化で、2017年6月現地へ工事の見学にも行きました。

低コスト手法である「小型BOX」の全国初の施工事例であるウェルネスタウンみつけの現場視察のために新潟県見附市に行ってきました!

施工事例2(京都市中京区先斗町通)

京都の五花街の一つ先斗町は、幅員が狭く従来の電線共同溝整備が困難であったが、地域の御協力を得て、小型ボックス活用埋設による無電柱化を検討。
(先斗町の電柱・電線の状況→)

概要

事業箇所:京都府京都市中京区石屋町~柏屋町地内
延長:490m
無電柱化手法:小型ボックス活用埋設(電線共同溝方式)

経緯

H26~  京都市と先斗町街づくり協議会で無電柱化の検討
H27.12 京都市で、地上機器設置へ御協力いただく方と調印式を実施

特徴

小型ボックス活用埋設の検討のほか、特殊部の小型化や地上機器の改良、美装化等を実施。

高圧の電気の管路(KGPφ125㎜×2条)を砂で埋め、埋設シートを敷設し、その上に小型ボックスを設置する工事です。

先斗町で使用される小型ボックスの特徴は長さ50センチメートルと短いことです。これはトラックも入らないような狭隘道路で人力で運べる重さにするためにこの長さになったとのことです。

先斗町小型BOX施工

無電柱化施工

ここでできたらどこでもできる?京都市先斗町で小型ボックス設置工事を見学し、感動と寒さで震えた話!

施工事例3(愛知県東海市の事例)

愛知県東海市では、東海市尾張横須賀駅周辺における車道部での、小型ボックス活用埋設方式による無電柱化を検討、導入予定。

概要

事業箇所:東海市横須賀駅地区における5つの路線
延長:800m(道路延長:510m)
無電柱化手法:小型ボックス活用埋設

経緯

平成 26 年度 横須賀文化の香るまちづくり協議会設立
平成 27 年度 横須賀文化の香るまちづくり基本計画策定
平成 27 年 10 月 「東海市尾張横須賀駅西地区の無電柱化に向けた共同研究」の協定締結
平成 27~28 年 無電柱化に向けた共同研究打ち合わせ(勉強会)
平成 28 年度 「東海市尾張横須賀駅西地区の無電柱化に向けた共同研究」報告書の取りまとめ
平成 29 年度 設計
平成 30 年 11 月~ 支障移転工事開始

特徴

事前検証を踏まえ、「東海市尾張横須賀駅西地区の無電柱化に向けた共同研究」で議論を重ね小型ボックスの構造案を策定。

低コスト手法への国の取組み

無電柱化低コスト手法:国も本気です!①

国も無電柱化を推進するための低コスト手法の確立に向けて取り組んでいます。国土交通省は2015年2月18日に開かれた『無電柱化低コスト手法技術検討委員会』で土木研究所などが実施してきた試験施工による中間報告をまとめ、公表しました。

実験では
① φ150mm未満のケーブル・小型管
② φ150mm以上の大型管
③ 小型ボックス をそれぞれ国の基準以下で浅埋設した時の舗装・ケーブル・小型ボックスに与える影響
を 調査した他、直接埋設における電力・通信ケーブルの離隔距離の確認も行われました。

※実験した埋設深度(第2回低コスト委資料)

以上のような実験を通じて、埋設手法や離隔距離の基準緩和が認められれば低コスト工法の普及も進み、無電柱化に対する風向きもますます追い風になると当社も期待しています!

無電柱化低コスト手法:国も本気です!②

第5回無電柱化低コスト手法技術検討委員会では、
1.「電力線と通信線の離隔距離確認試験結果について」
2.「直接埋設、小型ボックス活用埋設の施工性確認試験結果について」
3.「浅層埋設にあたっての安全対策について」
の3つの議題について討論されました。

1、については電力線と通信線の離隔基準の緩和についてです。電力線では、アーク放電という現象がおこり、普段では在り得ない高温と閃光を伴うことがあります。これにより通信線に影響がある可能性が危惧されます。この2線をどれくらいの距離を離すことができるのかを今回実験で検証しました。検証の結果、既存ケーブルで離隔0cmとする場合のリスクを回避するため難燃性の防護管などの保護対策が必要。防護管の保護対策の条件の下では、電力線・通信線の離隔距離が0cmでも敷設が可能ということが分かりました!これにより新たな手法が可能となるかもしれません!

2、は離隔が0cmで可能と仮定し、直接埋設・小型ボックス活用での埋設施工性を確認した結果報告でした。0cmで並べてきれいに収まるか、ということですね。検証結果は細かくなりますのでサイトに掲載されている報告書を参考にして下さい。

3、は最近注目を浴びている浅層埋設に関して。埋設物の安全対策の現況を確認し、今後の在り方を討論されたようです。

アーク放電時の閃光例(写真右)

 

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