宍道湖を渡る水中パイプラインの布設
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宍道湖を渡る水中パイプラインの布設
島根県企業局では、県東部の慢性的な水不足を解消するため、国土交通省が斐伊川に建設する小原ダムを水源として、3市1町(雲南市、松江市、出雲市、東出雲町)に水道用水を供給する「斐伊川水道事業」を行ってきました。このプロジェクトで最も困難を極めた区間が、中国地方でも屈指の湖である宍道湖を横断するパイプラインの計画でした。
宍道湖は、日本国内で7番目に大きな湖です。形状は東西に長い長方形で、東西約17km、南北約6km、周囲長は約47km。湖の面積の約5割が水深5m以上であり、湖底はほぼ水平となっています。今回のプロジェクトは、この宍道湖を南北に横断する、施工延長5.4kmの湖底パイプラインを布設するものです。
宍道湖は東端の大橋川から中海を経て、日本海につながっています。このため、宍道湖と中海は日本では数少ない連結汽水湖となっており、シジミなどの水産資源が豊かな水域です。
一般的な海底パイプラインは、瀬戸内地域の離島給水などでこれまでに数多くの実績がありますが、その多くは口径200mm程度で、海底地形への追従性が高いポリエチレン管が使用されます。しかし、本プロジェクトでは必要口径がφ700mmと大きいため、鋼管を採用しました。
設置位置図
一般部の配管構造
宍道湖はシジミの産地として全国的に有名であり、本工事区域においてもシジミ漁が盛んに行われている水域でした。一般に、海底パイプラインでは、台船上のクラムシェルで海底を掘削した後に、管材を台船上で接合しながら水中に布設する方法が採用されます。しかし宍道湖の場合、この方法では湖底を掘削する際に、湖底に堆積した超軟弱な粘土分を広範囲に巻き上げ、シジミの生息に悪影響を及ぼすことが懸念されました。
そこで本プロジェクトでは、陸上で接合した管材を対岸のウィンチで牽引する「湖底曳航工法」を採用するとともに、先端部には土砂を巻き上げずに掘削する方法として、農業で用いられる鋤(すき)を用いることにしました。鋤で湖底の土砂を掻き分けながら後続の管材を布設するこの方法は前例がほとんどなく、鋤の通過後も掘削断面が崩壊せず保持されるよう、鋤の断面形状を決定するのに時間を要しました。
また管材(鋼管)については、施工時および地震時の浮き上がりを防止するため、コンクリートを巻いて重量を増加させる構造としました。鋤を先端に設置し、対岸から150tウィンチで牽引しました。
関係者の多大なご協力により、宍道湖の水を濁らせることなくパイプラインを布設することができました。また、この方法は掘削工程と管材布設工程が同時であることから、工期の短縮にもつながりました。
湖底曳航工法概念図
湖底の鋤(すき)と管材を牽引中の様子
プロジェクト詳細