下水管きょ工事計画の策定方法、下水管きょ工事計画策定システム
【課題】自治体の公共下水道の下水管きょ工事の策定の適正化を図る。
【解決手段】所定の管きょを管更生工法及び開削工法により際の建設条件を入力する建設条件入力部１１１と、建設条件入力部１１１に入力された建設条件に基づいて、当該所定の管きょを管更生工法及び開削工法により建設する建設コストを導出する建設コスト導出部１５１と、当該所定の管きょの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子に関する情報を入力する環境影響因子情報入力部１１２と、環境影響因子情報入力部１１２に入力された情報に基づいて、環境影響因子を管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストを導出する環境コスト導出部１５２と、建設コストと環境コストを加算するトータルコスト導出部１５３と、トータルコスト導出部１５３にて導出したトータルコストを出力する出力部１７０とを備える構成とされる。
【解決手段】所定の管きょを管更生工法及び開削工法により際の建設条件を入力する建設条件入力部１１１と、建設条件入力部１１１に入力された建設条件に基づいて、当該所定の管きょを管更生工法及び開削工法により建設する建設コストを導出する建設コスト導出部１５１と、当該所定の管きょの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子に関する情報を入力する環境影響因子情報入力部１１２と、環境影響因子情報入力部１１２に入力された情報に基づいて、環境影響因子を管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストを導出する環境コスト導出部１５２と、建設コストと環境コストを加算するトータルコスト導出部１５３と、トータルコスト導出部１５３にて導出したトータルコストを出力する出力部１７０とを備える構成とされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自治体の公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する、下水管きょ工事計画の策定技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、自治体の公共下水道の下水管きょは、昭和３０年代から整備された経年管が増えていく傾向にあり、当該経年管が順次更新時期を迎える状況下にある。そこで、このような経年管としての下水管きょは、下記特許文献１に記載のような開削工法や、下記特許文献２に記載の更生工法を用いて更新する下水管きょ工事が必要とされる。また、この下水管きょ工事に関しては、下水道工事予算が減少している現状を踏まえた場合、水管きょ工事に係る建設コストを削減するのに有効な工法の選定が要請される。一方、近年、環境問題への関心が高まるなか、水管きょ工事が外部周辺環境に与える影響を適正に把握することが必要とされる。そこで、この種の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する際には、工事自体に直接必要となる建設コストのようなイニシャルコストに基づいて適正な工法を選定するのみならず、工事に伴って付加的に生じる環境面での影響を考慮し、当該下水管きょ工事の総合的な評価を行なう要請が高い。
【特許文献１】特開平７−４８８３７号公報
【特許文献２】特開２００３−２６６５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、自治体の公共下水道の下水管きょ工事の策定の適正化を図り、以って下水管きょ工事運営の健全化対策に資することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、各請求項記載の発明が構成される。なお、本発明は、自治体の公共下水道における各種の下水管きょ工事に対し適用され得る。
【０００５】
本発明に係る下水管きょ工事計画の策定方法は、公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する方法であって、以下に示す第１〜第３のステップを少なくとも含む。なお、ここでいう「下水管きょ工事」には、既存の下水管きょを更生ないし改築する工事、既存の下水管きょを付設代え或いは更新する工事等が広く包含される。
【０００６】
第１のステップは、所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際に要する建設コストを導出するステップとされる。ここでいう「建設コスト」に関しては、直接工事費のほか、共通仮設費、現場管理費及び一般管理費を含むコストとして規定される。また、ここでいう管更生工法は、開削工法に対する非開削工法として分類されるものであり、典型的には反転工法、形成工法、製管工法が挙げられる。反転工法は、硬化性樹脂を含浸した長い袋状のシート（ライナー材）を水圧或いは空気圧により既設管きょ内に反転挿入し、光或いは熱硬化させて管内に密着した樹脂パルプを形成させる工法として規定される。形成工法は、管更生の対象管の形状に合わせて予め製作した管きょ或いはライナー材を既存管きょ内に牽引挿入して、管内面に新管を形成する工法として規定される。製管工法は、既設管内で新管を製管し、既設管と空隙がある場合は裏込材を充填することで、複合管として更生する工法として規定される。この第１のステップでは、これら反転工法、形成工法、製管工法のうちのうちの少なくとも１つを選択するのが好ましい。開削工法は、地面を直接掘削して既設管きょを新設管きょに布設替えする工法として規定される。
【０００７】
第２のステップは、所定の管きょの建設工事が外部周辺環境に与える影響をコスト換算した環境コストを、管更生工法及び開削工法の各工法毎に導出するステップとされる。ここでいう外部周辺環境に与える影響として、典型的には、当該工事によって生じる大気汚染、交通渋滞、騒音、建設副産物、振動、水質汚濁、動植物の保全、景観等が挙げられ、これらのうち各工法において発生するものを適宜選択することが可能である。
【０００８】
第３のステップは、第１のステップによって導出した各工法による建設コストと、第２のステップによって導出した各工法による環境コストに基づいて、これら建設コスト及び環境コストが加算された各工法によるトータルコストを導出するステップとされる。ここでいう「建設コスト及び環境コストの加算」に関しては、これら建設コスト及び環境コストの値をそのまま加える形態であってもよいし、或いは建設コスト及び環境コストの値を予め設定した所定の按分比率で加える形態であってもよい。すなわち、第１のステップによって導出した建設コストと第２ステップによって導出した環境コストのそれぞれの重み付けを適宜設定したうえで両コストを加算してもよい。
【０００９】
上記の第１〜第３のステップを遂行することによって、自治体の公共下水道の下水管きょ工事に関し、工事自体に直接必要となる建設コストのみならず、当該工事が外部周辺環境に与える環境影響因子を環境コストとしてコスト換算し、これら建設コスト及び環境コストを合わせたトータルコストを導出することが可能となる。これにより、建設コストのみでは評価されにくい環境面での影響を勘案したコスト評価を行なうことができるともに、各工法毎のトータルコストの比較によって下水管きょ工事の策定の適正化を図ることが可能とされ、以って下水管きょ工事運営の健全化対策が図られる。
なお、トータルコストに導出に際しては、これら第１〜第３のステップの実施順序は必要に応じて適宜設定可能であり、またこれら第１〜第３のステップのうちの複数を組み合わせて１つのステップとすることもできる。また、これら第１〜第３のステップに対し、更なる別のステップを加えることもできる。
【００１０】
また、本発明に係る更なる形態の下水管きょ工事計画の策定方法では、第２のステップにおいて、外部周辺環境に与える環境影響因子として、建設機械の使用によって発生する大気汚染、交通規制等によって発生する交通渋滞、建設機械の使用によって発生する騒音、掘削や舗装によって発生する建設副産物の処置、典型的には建設発生土及びアスファルト混合物等の埋立て、建設機械の使用によって発生する振動、工事排水による水質汚濁、工事に際し行なわれる動植物の保全や景観等が挙げられる。上記の環境影響因子の中から特に大気汚染、交通渋滞、騒音及び建設副産物の処置を選択するのが好ましい。これらの環境影響因子は、管きょ工事を行う際の影響が比較的大きいものであると想定されるため、環境コストを適正に把握するのに有効とされる。
【００１１】
外部周辺環境に与える環境影響因子としての「排気ガス」の選択は、開削工事や非開削工事を行なう際に使用する建設機械等により、発生する排気ガスが周辺住民や地球環境に影響を及ぼしているという考えに基づいている。ここでいう排気ガスとして、典型的にはＮＯｘ、ＣＯ２が挙げられる。従って、工事の際に建設機械等から発生するこれらの排気ガスをコスト換算することによって、排気ガスに関する外部コストを算出することが可能である。具体的には、建設機械のＮＯｘ排出量（ｋｇ／時）、稼動時間（時）、及びＮＯｘの原単位（円／ｋｇ）の積と、建設機械のＣＯ２排出量（ｋｇ／時）、稼動時間（時）、及びＣＯ２の原単位（円／ｋｇ）の積を用いることによって、排気ガスに関する外部コストを導出することが可能となる。
【００１２】
外部周辺環境に与える環境影響因子としての「交通渋滞」の選択は、例えば開削工事の際に供用中の道路の一部を占有する必要があり、それに伴って車線数の減少や片側交互通行等の交通規制によって、社会的に影響を与える交通渋滞が発生するという考えに基づいている。この場合、交通渋滞による走行時間の遅れをコスト換算することによって、交通渋滞に関する外部コストを算出することが可能である。具体的には、渋滞による走行時間遅れ（分）、車種別延べ台数（台）、及び車種別の原単位（円／台・分）の積によって、交通渋滞に関する外部コストを導出することが可能となる。
【００１３】
外部周辺環境に与える環境影響因子としての「騒音」の選択は、掘削工事や舗装復旧時に発生する建設機械等による騒音が周辺住民に影響を与えているという考えに基づいている。従って、工事の際に建設機械等から発生する騒音をコスト換算することによって、騒音に関する外部コストを算出することが可能である。具体的には、（土工事騒音（ｄＢ）−５５（ｄＢ））、影響住居地面積（ｍ２）、工事日数（日）、及び原単位（円／ｄＢ・ｍ２・日）の積によって、騒音に関する外部コストを導出することが可能となる。
【００１４】
外部周辺環境に与える環境影響因子としての「建設副産物の処置」の選択は、工事の際に発生する建設発生土及びアスファルト混合物等は、埋立地において処分されるため、社会コストが発生するという考えに基づいている。従って、工事の際に発生する建設副産物の埋立てをコスト換算することによって、建設副産物に関する外部コストを算出することが可能である。具体的には、建設副産物の発生量（ｔ）と埋め立てに要する原単位（円／ｔ）の積によって、建設副産物に関する外部コストを導出することが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る更なる形態の下水管きょ工事計画の策定方法では、更に第４のステップを有するのが好ましい。この第４のステップは、第３のステップによって導出したトータルコストに基づいて、所定の管きょの工事の実施に関する評価を行なうステップとされる。ここでいう「所定の管きょの工事の実施に関する評価」には、所定の管きょの工事を実際に行なうべきか否かの評価や、所定の管きょの工事を他の管きょの工事に優先させるか否かの評価、また所定の管きょの工事実施に際し管更生工法及び開削工法の中から実施工法を選定する評価、更には各工法を用いた場合の環境コストのうち特に影響の大きい環境影響因子を特定する評価等が広く包含される。この評価においては、典型的にはトータルコストに関し予め設定された基準値（しきい値）を用いることができる。この第４のステップを遂行することによって、自治体の公共下水道の下水管きょ工事に関し、建設コスト及び環境コストを考慮した包括的な評価を行なうことが可能となる。
【００１６】
本発明に係る下水管きょ工事計画策定システムは、公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定するシステムとされ、建設条件入力部、建設コスト導出部、環境影響因子情報入力部、環境コスト導出部及びトータルコスト導出部を少なくとも備える。建設条件入力部は、所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際の建設条件を入力する入力部分として構成される。ここでいう「建設条件」として、典型的には管きょＰの管種、管径、人孔間距離、人孔種別、管体延長、土被り、対象道路、舗装構成等の情報が用いられる。建設コスト導出部は、建設条件入力部に入力された建設条件に基づいて、当該所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する建設コストを導出する導出部分として構成される。環境影響因子情報入力部は、当該所定の管きょの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子に関する情報を入力する入力部分として構成される。ここでいう「環境影響因子に関する情報」として、典型的には管きょに係る環境影響因子毎の原単位を用いることができる。環境コスト導出部は、環境影響因子情報入力部に入力された情報に基づいて、環境影響因子を前記管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストを導出する導出部分として構成される。トータルコスト導出部は、建設コスト導出部にて導出した建設コストと、環境コスト導出部にて導出した環境コストを加算したトータルコストを導出する導出部分として構成される。ここでいう「建設コストと環境コストの加算」に関しては、これら建設コスト及び環境コストの値をそのまま加える形態であってもよいし、或いは建設コスト及び環境コストの値を予め設定した所定の按分比率で加える形態であってもよい。出力部は、トータルコスト導出部にて導出したトータルコストを出力する出力部分として構成される。ここでいう「出力」とは、視認可能な表示部に対する表示出力、印字出力、音声出力、更にはメモリ等の記憶部に対するデータ出力等が広く包含される。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定するに際し、建設コストのみでは評価されにくい環境面での影響を勘案したコスト評価を行なうことができるともに、各工法毎のトータルコストの比較によって下水管きょ工事の策定の適正化を図ることが可能とされ、以って下水管きょ工事運営の健全化対策が図られることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明における「下水管きょ工事計画の策定方法」及び「下水管きょ工事計画策定システム」の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施の形態の方法では、下水管きょ工事の一例として、管種が鉄筋コンクリート管（ＨＰ管）の管きょＰに係るトータルコストを、管更生工法（反転工法、形成工法、製管工法）及び開削工法各工法毎に導出した上で工事計画を策定する場合について記載する。
【００１９】
なお、本実施の形態において管更生工法の１つとしての反転工法は、硬化性樹脂を含浸した長い袋状のシート（ライナー材）を水圧或いは空気圧により既設管きょ内に反転挿入し、光或いは熱硬化させて管内に密着した樹脂パルプを形成させる工法とされる。また、管更生工法の１つとしての形成工法は、管更生の対象管の形状に合わせて予め製作した管きょ或いはライナー材を既存管きょ内に牽引挿入して、管内面に新管を形成する工法とされる。また、管更生工法の１つとしての製管工法は、既設管内で新管を製管し、既設管と空隙がある場合は裏込材を充填することで、複合管として更生する工法とされる。また、本実施の形態の開削工法は、地面を直接掘削して既設管きょを新設管きょに布設替えする工法とされる。
【００２０】
本実施の形態の下水管きょ工事計画策定システム１００のシステム構成が図１に示される。図１に示すように、下水管きょ工事計画策定システム１００は、管きょＰの工事計画を策定するのに用いるシステムであって、入力部１１０、記憶部１３０、演算部１５０及び出力部１７０に大別される。
【００２１】
入力部１１０は、建設条件入力部１１１及び環境影響因子情報入力部１１２を備える。建設条件入力部１１１は、管きょＰを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際の建設条件を入力する入力部分として構成される。ここで、図２には本実施の形態の管きょＰの建設条件が示されている。図２に示すように、管きょＰの建設条件として、典型的には管きょＰの管種、管径、人孔間距離、人孔種別、管体延長、土被り、対象道路、舗装構成等の情報を用いることができる。環境影響因子情報入力部１１２は、管きょＰの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子に関する情報を入力する入力部分として構成される。ここで、環境影響因子に関する情報に関しては図３及び図４が参照される。図３には、本実施の形態の管きょＰに係る環境影響因子毎の原単位が示され、図４には、本実施の形態の管きょＰに係る環境影響因子のうち交通渋滞に関する環境コストの算出条件が示されている。本実施の形態の建設条件入力部１１１及び環境影響因子情報入力部１１２における情報入力は、典型的には作業者による入力手段への入力操作や、予め情報が入力されたデータベースからのデータ抽出操作によって遂行され得る。入力手段への入力操作として典型的には、パソコン等のキーボード（入力部分）や、マイク（音声入力部分）等への入力操作を用いることができる。ここでいう建設条件入力部１１１及び環境影響因子情報入力部１１２がそれぞれ、本発明における「建設条件入力部」及び「環境影響因子情報入力部」に相当する。なお、建設条件入力部１１１及び環境影響因子情報入力部１１２は、各々が別個の入力部分として構成されてもよいし、或いは両入力部の機能を兼ね備えた単一の入力部分として構成されてもよい。
【００２２】
記憶部１３０は、建設条件データベース１３１及び環境影響因子データベース１３２を備える。この記憶部１３０として典型的にはパソコン等の記憶処理部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）等を用いることができる。建設条件データベース１３１は、建設条件入力部１１１に入力された建設条件を記憶するデータベースとして構成される。環境影響因子データベース１３２は、環境影響因子情報入力部１１２に入力された環境影響因子情報を記憶するデータベースとして構成される。これにより、建設条件入力部１１１に入力された建設条件や、環境影響因子情報入力部１１２に入力された環境影響因子情報は、建設条件データベース１３１或いは環境影響因子データベース１３２にて一時的に記憶される。なお、必要に応じてはこれら建設条件データベース１３１及び環境影響因子データベース１３２を省略し、建設条件入力部１１１や環境影響因子情報入力部１１２に入力された情報が、そのまま演算部１５０にて演算処理されるように構成することもできる。
【００２３】
演算部１５０は、建設コスト導出部１５１、環境コスト導出部１５２及びトータルコスト導出部１５３を備える。この演算部１５０として典型的にはパソコン等の演算処理部（ＣＰＵ）を用いることができる。建設コスト導出部１５１は、建設条件入力部１１１に入力され建設条件データベース１３１に記憶された建設条件に基づいて、管きょＰを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する建設コストＡを導出（演算）する演算部分として構成とされる。すなわち、この建設コスト導出部１５１には、建設コストＡを導出するために演算式が格納されている。環境コスト導出部１５２は、環境影響因子情報入力部１１２に入力され環境影響因子データベース１３２に記憶された情報に基づいて、環境影響因子を管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストＢを導出（演算）する演算部分として構成とされる。すなわち、この環境コスト導出部１５２には、環境コストＢを導出するために演算式が格納されている。トータルコスト導出部１５３は、建設コスト導出部１５１にて導出した建設コストＡと、環境コスト導出部１５２にて導出した環境コストＢを加算したトータルコストＣを導出（演算）する演算部分として構成とされる。すなわち、この環境コスト導出部１５２には、トータルコストＣを導出するために演算式が格納されている。ここでいう建設コストＡ、環境コストＢ及びトータルコストＣがそれぞれ、本発明における「建設コスト」、「環境コスト」及び「トータルコスト」に相当する。また、ここでいう建設コスト導出部１５１、環境コスト導出部１５２及びトータルコスト導出部１５３がそれぞれ、本発明における「建設コスト導出部」、「環境コスト導出部」及び「トータルコスト導出部」に相当する。なお、建設コスト導出部１５１、環境コスト導出部１５２及びトータルコスト導出部１５３は、各々が別個の導出部分として構成されてもよいし、或いは３つの導出部のうちの複数が単一の導出部分として構成されてもよい。
【００２４】
出力部１７０は、トータルコスト導出部１５３にて導出したトータルコストＣを少なくとも出力する構成とされる。この出力部１７０は、トータルコストＣに加えて、建設コストＡや環境コストＢを出力する構成であってもよい。この出力部１７０における出力態様として、視認可能な表示部（）に対する表示出力（例えばパソコン等のモニター）、印字出力（プリンター）、音声出力（スピーカー）、更にはメモリ等の記憶部に対するデータ出力のうちの複数を用いることができる。メモリ等の記憶部に出力されたデータは、本実施の形態の記憶部１３０、或いは記憶部１３０とは別個の記憶部において適宜記憶され得る。ここでいう出力部１７０が、本発明における「出力部」に相当する。
【００２５】
また、本実施の形態の下水管きょ工事計画の策定方法は、前述の下水管きょ工事計画策定システム１００を用い、下記の第１のステップＳ１〜第４のステップＳ４を順次遂行することによって達成される。
【００２６】
（第１のステップ）
第１のステップＳ１は、管きょＰを管更生工法（反転工法、形成工法、製管工法）及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際に要する建設コストＡを導出するステップとされる。ここでいう第１のステップＳ１が、本発明における「第１のステップ」に相当する。この第１のステップＳ１における建設コストＡの導出は、前述の建設コスト導出部１５１が、国土交通省及び社団法人日本下水道協会の積算要項、積算基準ならびに各管きょ更生工法協会の積算資料に基づいて、図２中の管きょＰの建設条件を演算処理することによって行なわれる。
【００２７】
そこで、図２中の管きょＰの建設条件を前提とし、また管更生工法の工期を反転工法が３日、形成工法及び製管工法が２日とした場合の建設コストを具体的に導出すると、反転工法による建設コストＡ１が７，２９７[千円]、形成工法による建設コストＡ２が６，９９４[千円]、製管工法による建設コストＡ３が６，５１８[千円]となった。これら建設コストＡ１〜Ａ３には、管更生工法を用いて管きょの建設工事を実施する際の更生材料費、直接工事費、内面被覆工及び仮設備工に要するコストが包含されている。同様にして、図１示す導出条件を前提とし、また開削工法の工期を２８日とした場合の建設コストを具体的に導出すると、開削工法による建設コストＡ４が１６，４６３[千円]となった。この建設コストＡ４には、開削工法を用いて管きょの建設工事を実施する際の材料費、直接工事費、管布設工及び付帯工に要するコストが包含されている。
【００２８】
（第２のステップ）
第２のステップＳ２は、管きょＰの建設工事に伴い当該建設工事が外部周辺環境に与える環境影響因子を、管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストＢを導出するステップとされる。ここでいう第２のステップＳ２が、本発明における「第２のステップ」に相当する。この第２のステップＳ２における環境コストＢの導出は、前述の環境コスト導出部１５２が、図３及び図４に示す情報を演算処理することによって行なわれる。この第２のステップＳ２においては、外部周辺環境に与える環境影響因子として、特に管きょ工事を行う際の影響が比較的大きい因子である、工事の際の建設機械の使用によって発生する排気ガス、工事の際の交通規制等によって発生する交通渋滞、工事の際の建設機械の使用によって発生する騒音、工事の際の掘削や舗装によって発生する建設副産物の処置を選択している。従って、環境コストＢは、排気ガスに関する外部コスト、交通渋滞に関する外部コスト、騒音に関する外部コスト及び建設副産物に関する外部コストを全て加算することによって導出される。また、排気ガスに関する外部コストは更に、ＮＯｘに関する外部コスト及びＣＯ２に関する外部コストを加算することによって導出される。
【００２９】
具体的には、排気ガスに関する外部コストは、建設機械のＮＯｘ排出量（ｋｇ／時）、稼動時間（時）、及びＮＯｘの原単位（円／ｋｇ）の積と、建設機械のＣＯ２排出量（ｋｇ／時）、稼動時間（時）、及びＣＯ２の原単位（円／ｋｇ）の積との加算によって導出可能である。また、交通渋滞に関する外部コストは、渋滞による走行時間遅れ（分）、車種別延べ台数（台）、及び車種別の原単位（円／台・分）の積として導出可能である。また、騒音に関する外部コストは、（土工事騒音（ｄＢ）−５５（ｄＢ））、影響住居地面積（ｍ２）、工事日数（日）、及び原単位（円／ｄＢ・ｍ２・日）の積として導出可能である。また、建設副産物に関する外部コストは、建設副産物の発生量（ｔ）と埋め立てに要する原単位（円／ｔ）の積として導出可能である。
【００３０】
そこで、図３及び図４示す条件を前提として環境コストを具体的に導出すると、反転工法による環境コストＢ１が１３，７５[千円]、形成工法による環境コストＢ２が９１７[千円]、製管工法による環境コストＢ３が９１４[千円]となった。一方、開削工法による環境コストＢ４が６，２４７[千円]となった。
【００３１】
このとき、環境コストのうち排気ガスに関する外部コストの導出に際しては、排気ガスであるＮＯｘ、ＳＯｘ及びＣＯ２のうちＳＯｘに関しては環境基準達成率が高いことから当該ＳＯｘを評価対象から除外することとした。交通渋滞に関する外部コストの導出に際しては、交通量２４,０００台／日（大型車混入率１８％）の２車線道路を対象とした。また、図３にも示されるように、交通規制時間を９時〜１７時の８時間としこの間を片側通行とした。その際の信号現示を、青信号・赤信号時における通行可能台数等を考慮して２５秒とし、規制区間の通過速度は、実際の徐行速度での通行は考えられないことから、法定速度に徐行速度を加算して半分に除した３０ｋｍ／時とした。通常時の通過速度は、法定速度である５０ｋｍ／時とした。規制区間長について、開削工事は、日進量４．０ｍを考慮するとともに工事車両・資材仮置き場等の余裕をみて５０ｍとし、管更生工法は、それぞれの工法の一日の可能日進量が１００ｍであるため、工事車両等の余裕をみていずれの工法も１１０ｍとした。騒音に関する外部コストの導出に際しては、管更生工法と開削工法のそれぞれの工事延長を１１０ｍと５０ｍ、沿道範囲を２０ｍとし、住宅・商業占有率を６０％とした。建設副産物に関する外部コストの導出に際しては、管きょの建設工事によって発生したアスファルト混合物及び発生土は、埋め戻し等に再利用されることなく埋立地にて埋設処理されることとした。
【００３２】
（第３のステップ）
第３のステップＳ３は、第１のステップＳ１によって導出した各工法による建設コストＡと、第２のステップＳ２によって導出した各工法による環境コストＢに基づいて、これら建設コストＡ及び環境コストＢが加算された各工法によるトータルコストＣを導出するステップとされる。この第３のステップＳ３におけるトータルコストＣの導出は、前述のトータルコスト導出部１５３が、建設コストＡ及び環境コストＢを演算処理することによって行なわれる。ここでいう第３のステップＳ３が、本発明における「第３のステップ」に相当する。
【００３３】
この第３のステップＳ３において、建設コストＡ及び環境コストＢに関する上記の導出結果を用いた場合、反転工法によるトータルコストＣ１が８，６７２[千円]、形成工法によるトータルコストＣ２が７，９１１[千円]、製管工法によるトータルコストＣ３が７，４３２[千円]となった。一方、開削工法によるトータルコストＣ４が２２，７１０[千円]となった。
【００３４】
（第４のステップ）
第４のステップＳ４は、第３のステップＳ３によって導出したトータルコストＣに基づいて、管きょＰの工事の実施に関する評価を行なうステップとされる。具体的には、管きょＰの工事に実際に使用する実施工法の選定等を行なう。ここでいう第４のステップＳ４が、本発明における「第４のステップ」に相当する。この第４のステップＳ４に際しては、図５が参照される。図５には、本実施の形態の管きょＰに係る建設コストＡ（Ａ１〜Ａ４）、環境コストＢ（Ｂ１〜Ｂ４）及びトータルコストＣ（Ｃ１〜Ｃ４）を各工法毎に導出した導出結果が示される。
【００３５】
図５に示す導出結果においてステップトータルコストＣを比較した場合、開削工法によるトータルコストＣ４が、管更生工法によるトータルコストＣ１〜Ｃ３の約２〜３倍であると評価することができる。具体的には、開削工法による建設コストＡ４が、管更生工法による建設コストＡ１〜Ａ３の約４〜７倍とされ、また開削工法による環境コストＢ４が、管更生工法による環境コストＢ１〜Ｂ３の約２〜３倍とされる。従って、管更生工法は、開削工法に対しコスト面において優位性を示しており、管更生工法の中でも特に製管工法は、建設コスト及び環境コストのいずれに関してもコストメリットが高い。このことから、管きょＰの工事実施に際し、建設コストを優先する場合や、環境コストを優先する場合のいずれにおいても、製管工法を選択するのが好ましいという評価を行なうことができる。また、この第４のステップＳ４では、このような評価以外に、管きょＰの工事を実際に行なうべきか否かの評価や、管きょＰの工事を他の管きょの工事に優先させるか否かの評価、各工法を用いた場合の環境コストのうち特に影響の大きい環境影響因子を特定する評価等を行なうこともできる。
【００３６】
環境コストのうち特に影響の大きい環境影響因子を特定する評価に関しては、図６が参照される。図６には、本実施の形態の管きょＰに係る環境コストＢ（Ｂ１〜Ｂ４）の内訳を各工法毎に導出した導出結果が示される。この導出結果によれば、管更生工法は、開削工法に比較して交通渋滞を引き起こす総時間が短く、交通渋滞に係る環境コストが開削工法を大幅に下回るという評価を行なうことができる。また、管更生工法の中でも特に形成工法及び製管工法は、交通渋滞に係る環境コストを抑えるのに効果的であると評価される。
【００３７】
なお、図１に示す下水管きょ工事計画策定システム１００において、入力部１１０、記憶部１３０、演算部１５０及び出力部１７０に対し、更に上記の第４のステップＳ４を行なう機能を有する評価部を設けることもできる。本構成においては、演算部１５０において導出された情報に基づいて、評価部が管きょＰの工事の実施に関する評価を行なうことが可能となる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態の下水管きょ工事計画策定システム１００を用いた方法によれば、各工法に関し建設コストＡ及び環境コストＢを試算することで、建設コストのみでは評価されにくい環境面での影響を勘案したコスト評価を行なうことができるともに、各工法毎のトータルコストの比較によって下水管きょ工事の策定の適正化を図ることが可能とされ、以って下水管きょ工事運営の健全化対策が図られることとなる。
また、本実施の形態によれば、環境コストの試算に関し、環境影響因子の中から特に管きょ工事を行う際の影響が比較的大きい大気汚染、交通渋滞、騒音及び建設副産物の処置を選択したため、環境コストを適正に把握することが可能となる。
【００３９】
（他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４０】
上記実施の形態では、前述の第１のステップＳ１から第４のステップＳ４を順次遂行する場合について記載したが、第１のステップＳ１から第４のステップＳ４のうちの各ステップの遂行手順は必要に応じて適宜変更可能である。また、本発明では、少なくとも第３のステップによってトータルコストＣを導出することで、本発明の目的である建設コストのみでは評価されにくい環境面での影響を勘案したコスト評価を達成することが可能である。従って、必要に応じては第４のステップＳ４を省略したり、第１のステップＳ１から第４のステップＳ４のステップに対し更なる別のステップを追加することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態の下水管きょ工事計画策定システム１００のシステム構成を示す図である。
【図２】本実施の形態の管きょＰの建設条件を示す図である。
【図３】本実施の形態の管きょＰに係る環境影響因子毎の原単位を示す図である。
【図４】本実施の形態の管きょＰに係る環境影響因子のうち交通渋滞に関する環境コストの算出条件を示す図である。
【図５】本実施の形態の管きょＰに係る建設コストＡ（Ａ１〜Ａ４）、環境コストＢ（Ｂ１〜Ｂ４）及びトータルコストＣ（Ｃ１〜Ｃ４）を各工法毎に導出した導出結果を示す図である。
【図６】本実施の形態の管きょＰに係る環境コストＢ（Ｂ１〜Ｂ４）の内訳を各工法毎に導出した導出結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００…下水管きょ工事計画策定システム
１１０…入力部
１１１…建設条件入力部
１１２…環境影響因子情報入力部
１３０…記憶部
１３１…建設条件データベース
１３２…環境影響因子データベース
１５０…演算部
１５１…建設コスト導出部
１５２…環境コスト導出部
１５３…トータルコスト導出部
１７０…出力部
Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…建設コスト
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…環境コスト
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…トータルコスト
Ｐ…管きょ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自治体の公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する、下水管きょ工事計画の策定技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、自治体の公共下水道の下水管きょは、昭和３０年代から整備された経年管が増えていく傾向にあり、当該経年管が順次更新時期を迎える状況下にある。そこで、このような経年管としての下水管きょは、下記特許文献１に記載のような開削工法や、下記特許文献２に記載の更生工法を用いて更新する下水管きょ工事が必要とされる。また、この下水管きょ工事に関しては、下水道工事予算が減少している現状を踏まえた場合、水管きょ工事に係る建設コストを削減するのに有効な工法の選定が要請される。一方、近年、環境問題への関心が高まるなか、水管きょ工事が外部周辺環境に与える影響を適正に把握することが必要とされる。そこで、この種の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する際には、工事自体に直接必要となる建設コストのようなイニシャルコストに基づいて適正な工法を選定するのみならず、工事に伴って付加的に生じる環境面での影響を考慮し、当該下水管きょ工事の総合的な評価を行なう要請が高い。
【特許文献１】特開平７−４８８３７号公報
【特許文献２】特開２００３−２６６５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、自治体の公共下水道の下水管きょ工事の策定の適正化を図り、以って下水管きょ工事運営の健全化対策に資することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、各請求項記載の発明が構成される。なお、本発明は、自治体の公共下水道における各種の下水管きょ工事に対し適用され得る。
【０００５】
本発明に係る下水管きょ工事計画の策定方法は、公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する方法であって、以下に示す第１〜第３のステップを少なくとも含む。なお、ここでいう「下水管きょ工事」には、既存の下水管きょを更生ないし改築する工事、既存の下水管きょを付設代え或いは更新する工事等が広く包含される。
【０００６】
第１のステップは、所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際に要する建設コストを導出するステップとされる。ここでいう「建設コスト」に関しては、直接工事費のほか、共通仮設費、現場管理費及び一般管理費を含むコストとして規定される。また、ここでいう管更生工法は、開削工法に対する非開削工法として分類されるものであり、典型的には反転工法、形成工法、製管工法が挙げられる。反転工法は、硬化性樹脂を含浸した長い袋状のシート（ライナー材）を水圧或いは空気圧により既設管きょ内に反転挿入し、光或いは熱硬化させて管内に密着した樹脂パルプを形成させる工法として規定される。形成工法は、管更生の対象管の形状に合わせて予め製作した管きょ或いはライナー材を既存管きょ内に牽引挿入して、管内面に新管を形成する工法として規定される。製管工法は、既設管内で新管を製管し、既設管と空隙がある場合は裏込材を充填することで、複合管として更生する工法として規定される。この第１のステップでは、これら反転工法、形成工法、製管工法のうちのうちの少なくとも１つを選択するのが好ましい。開削工法は、地面を直接掘削して既設管きょを新設管きょに布設替えする工法として規定される。
【０００７】
第２のステップは、所定の管きょの建設工事が外部周辺環境に与える影響をコスト換算した環境コストを、管更生工法及び開削工法の各工法毎に導出するステップとされる。ここでいう外部周辺環境に与える影響として、典型的には、当該工事によって生じる大気汚染、交通渋滞、騒音、建設副産物、振動、水質汚濁、動植物の保全、景観等が挙げられ、これらのうち各工法において発生するものを適宜選択することが可能である。
【０００８】
第３のステップは、第１のステップによって導出した各工法による建設コストと、第２のステップによって導出した各工法による環境コストに基づいて、これら建設コスト及び環境コストが加算された各工法によるトータルコストを導出するステップとされる。ここでいう「建設コスト及び環境コストの加算」に関しては、これら建設コスト及び環境コストの値をそのまま加える形態であってもよいし、或いは建設コスト及び環境コストの値を予め設定した所定の按分比率で加える形態であってもよい。すなわち、第１のステップによって導出した建設コストと第２ステップによって導出した環境コストのそれぞれの重み付けを適宜設定したうえで両コストを加算してもよい。
【０００９】
上記の第１〜第３のステップを遂行することによって、自治体の公共下水道の下水管きょ工事に関し、工事自体に直接必要となる建設コストのみならず、当該工事が外部周辺環境に与える環境影響因子を環境コストとしてコスト換算し、これら建設コスト及び環境コストを合わせたトータルコストを導出することが可能となる。これにより、建設コストのみでは評価されにくい環境面での影響を勘案したコスト評価を行なうことができるともに、各工法毎のトータルコストの比較によって下水管きょ工事の策定の適正化を図ることが可能とされ、以って下水管きょ工事運営の健全化対策が図られる。
なお、トータルコストに導出に際しては、これら第１〜第３のステップの実施順序は必要に応じて適宜設定可能であり、またこれら第１〜第３のステップのうちの複数を組み合わせて１つのステップとすることもできる。また、これら第１〜第３のステップに対し、更なる別のステップを加えることもできる。
【００１０】
また、本発明に係る更なる形態の下水管きょ工事計画の策定方法では、第２のステップにおいて、外部周辺環境に与える環境影響因子として、建設機械の使用によって発生する大気汚染、交通規制等によって発生する交通渋滞、建設機械の使用によって発生する騒音、掘削や舗装によって発生する建設副産物の処置、典型的には建設発生土及びアスファルト混合物等の埋立て、建設機械の使用によって発生する振動、工事排水による水質汚濁、工事に際し行なわれる動植物の保全や景観等が挙げられる。上記の環境影響因子の中から特に大気汚染、交通渋滞、騒音及び建設副産物の処置を選択するのが好ましい。これらの環境影響因子は、管きょ工事を行う際の影響が比較的大きいものであると想定されるため、環境コストを適正に把握するのに有効とされる。
【００１１】
外部周辺環境に与える環境影響因子としての「排気ガス」の選択は、開削工事や非開削工事を行なう際に使用する建設機械等により、発生する排気ガスが周辺住民や地球環境に影響を及ぼしているという考えに基づいている。ここでいう排気ガスとして、典型的にはＮＯｘ、ＣＯ２が挙げられる。従って、工事の際に建設機械等から発生するこれらの排気ガスをコスト換算することによって、排気ガスに関する外部コストを算出することが可能である。具体的には、建設機械のＮＯｘ排出量（ｋｇ／時）、稼動時間（時）、及びＮＯｘの原単位（円／ｋｇ）の積と、建設機械のＣＯ２排出量（ｋｇ／時）、稼動時間（時）、及びＣＯ２の原単位（円／ｋｇ）の積を用いることによって、排気ガスに関する外部コストを導出することが可能となる。
【００１２】
外部周辺環境に与える環境影響因子としての「交通渋滞」の選択は、例えば開削工事の際に供用中の道路の一部を占有する必要があり、それに伴って車線数の減少や片側交互通行等の交通規制によって、社会的に影響を与える交通渋滞が発生するという考えに基づいている。この場合、交通渋滞による走行時間の遅れをコスト換算することによって、交通渋滞に関する外部コストを算出することが可能である。具体的には、渋滞による走行時間遅れ（分）、車種別延べ台数（台）、及び車種別の原単位（円／台・分）の積によって、交通渋滞に関する外部コストを導出することが可能となる。
【００１３】
外部周辺環境に与える環境影響因子としての「騒音」の選択は、掘削工事や舗装復旧時に発生する建設機械等による騒音が周辺住民に影響を与えているという考えに基づいている。従って、工事の際に建設機械等から発生する騒音をコスト換算することによって、騒音に関する外部コストを算出することが可能である。具体的には、（土工事騒音（ｄＢ）−５５（ｄＢ））、影響住居地面積（ｍ２）、工事日数（日）、及び原単位（円／ｄＢ・ｍ２・日）の積によって、騒音に関する外部コストを導出することが可能となる。
【００１４】
外部周辺環境に与える環境影響因子としての「建設副産物の処置」の選択は、工事の際に発生する建設発生土及びアスファルト混合物等は、埋立地において処分されるため、社会コストが発生するという考えに基づいている。従って、工事の際に発生する建設副産物の埋立てをコスト換算することによって、建設副産物に関する外部コストを算出することが可能である。具体的には、建設副産物の発生量（ｔ）と埋め立てに要する原単位（円／ｔ）の積によって、建設副産物に関する外部コストを導出することが可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る更なる形態の下水管きょ工事計画の策定方法では、更に第４のステップを有するのが好ましい。この第４のステップは、第３のステップによって導出したトータルコストに基づいて、所定の管きょの工事の実施に関する評価を行なうステップとされる。ここでいう「所定の管きょの工事の実施に関する評価」には、所定の管きょの工事を実際に行なうべきか否かの評価や、所定の管きょの工事を他の管きょの工事に優先させるか否かの評価、また所定の管きょの工事実施に際し管更生工法及び開削工法の中から実施工法を選定する評価、更には各工法を用いた場合の環境コストのうち特に影響の大きい環境影響因子を特定する評価等が広く包含される。この評価においては、典型的にはトータルコストに関し予め設定された基準値（しきい値）を用いることができる。この第４のステップを遂行することによって、自治体の公共下水道の下水管きょ工事に関し、建設コスト及び環境コストを考慮した包括的な評価を行なうことが可能となる。
【００１６】
本発明に係る下水管きょ工事計画策定システムは、公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定するシステムとされ、建設条件入力部、建設コスト導出部、環境影響因子情報入力部、環境コスト導出部及びトータルコスト導出部を少なくとも備える。建設条件入力部は、所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際の建設条件を入力する入力部分として構成される。ここでいう「建設条件」として、典型的には管きょＰの管種、管径、人孔間距離、人孔種別、管体延長、土被り、対象道路、舗装構成等の情報が用いられる。建設コスト導出部は、建設条件入力部に入力された建設条件に基づいて、当該所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する建設コストを導出する導出部分として構成される。環境影響因子情報入力部は、当該所定の管きょの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子に関する情報を入力する入力部分として構成される。ここでいう「環境影響因子に関する情報」として、典型的には管きょに係る環境影響因子毎の原単位を用いることができる。環境コスト導出部は、環境影響因子情報入力部に入力された情報に基づいて、環境影響因子を前記管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストを導出する導出部分として構成される。トータルコスト導出部は、建設コスト導出部にて導出した建設コストと、環境コスト導出部にて導出した環境コストを加算したトータルコストを導出する導出部分として構成される。ここでいう「建設コストと環境コストの加算」に関しては、これら建設コスト及び環境コストの値をそのまま加える形態であってもよいし、或いは建設コスト及び環境コストの値を予め設定した所定の按分比率で加える形態であってもよい。出力部は、トータルコスト導出部にて導出したトータルコストを出力する出力部分として構成される。ここでいう「出力」とは、視認可能な表示部に対する表示出力、印字出力、音声出力、更にはメモリ等の記憶部に対するデータ出力等が広く包含される。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定するに際し、建設コストのみでは評価されにくい環境面での影響を勘案したコスト評価を行なうことができるともに、各工法毎のトータルコストの比較によって下水管きょ工事の策定の適正化を図ることが可能とされ、以って下水管きょ工事運営の健全化対策が図られることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明における「下水管きょ工事計画の策定方法」及び「下水管きょ工事計画策定システム」の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施の形態の方法では、下水管きょ工事の一例として、管種が鉄筋コンクリート管（ＨＰ管）の管きょＰに係るトータルコストを、管更生工法（反転工法、形成工法、製管工法）及び開削工法各工法毎に導出した上で工事計画を策定する場合について記載する。
【００１９】
なお、本実施の形態において管更生工法の１つとしての反転工法は、硬化性樹脂を含浸した長い袋状のシート（ライナー材）を水圧或いは空気圧により既設管きょ内に反転挿入し、光或いは熱硬化させて管内に密着した樹脂パルプを形成させる工法とされる。また、管更生工法の１つとしての形成工法は、管更生の対象管の形状に合わせて予め製作した管きょ或いはライナー材を既存管きょ内に牽引挿入して、管内面に新管を形成する工法とされる。また、管更生工法の１つとしての製管工法は、既設管内で新管を製管し、既設管と空隙がある場合は裏込材を充填することで、複合管として更生する工法とされる。また、本実施の形態の開削工法は、地面を直接掘削して既設管きょを新設管きょに布設替えする工法とされる。
【００２０】
本実施の形態の下水管きょ工事計画策定システム１００のシステム構成が図１に示される。図１に示すように、下水管きょ工事計画策定システム１００は、管きょＰの工事計画を策定するのに用いるシステムであって、入力部１１０、記憶部１３０、演算部１５０及び出力部１７０に大別される。
【００２１】
入力部１１０は、建設条件入力部１１１及び環境影響因子情報入力部１１２を備える。建設条件入力部１１１は、管きょＰを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際の建設条件を入力する入力部分として構成される。ここで、図２には本実施の形態の管きょＰの建設条件が示されている。図２に示すように、管きょＰの建設条件として、典型的には管きょＰの管種、管径、人孔間距離、人孔種別、管体延長、土被り、対象道路、舗装構成等の情報を用いることができる。環境影響因子情報入力部１１２は、管きょＰの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子に関する情報を入力する入力部分として構成される。ここで、環境影響因子に関する情報に関しては図３及び図４が参照される。図３には、本実施の形態の管きょＰに係る環境影響因子毎の原単位が示され、図４には、本実施の形態の管きょＰに係る環境影響因子のうち交通渋滞に関する環境コストの算出条件が示されている。本実施の形態の建設条件入力部１１１及び環境影響因子情報入力部１１２における情報入力は、典型的には作業者による入力手段への入力操作や、予め情報が入力されたデータベースからのデータ抽出操作によって遂行され得る。入力手段への入力操作として典型的には、パソコン等のキーボード（入力部分）や、マイク（音声入力部分）等への入力操作を用いることができる。ここでいう建設条件入力部１１１及び環境影響因子情報入力部１１２がそれぞれ、本発明における「建設条件入力部」及び「環境影響因子情報入力部」に相当する。なお、建設条件入力部１１１及び環境影響因子情報入力部１１２は、各々が別個の入力部分として構成されてもよいし、或いは両入力部の機能を兼ね備えた単一の入力部分として構成されてもよい。
【００２２】
記憶部１３０は、建設条件データベース１３１及び環境影響因子データベース１３２を備える。この記憶部１３０として典型的にはパソコン等の記憶処理部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）等を用いることができる。建設条件データベース１３１は、建設条件入力部１１１に入力された建設条件を記憶するデータベースとして構成される。環境影響因子データベース１３２は、環境影響因子情報入力部１１２に入力された環境影響因子情報を記憶するデータベースとして構成される。これにより、建設条件入力部１１１に入力された建設条件や、環境影響因子情報入力部１１２に入力された環境影響因子情報は、建設条件データベース１３１或いは環境影響因子データベース１３２にて一時的に記憶される。なお、必要に応じてはこれら建設条件データベース１３１及び環境影響因子データベース１３２を省略し、建設条件入力部１１１や環境影響因子情報入力部１１２に入力された情報が、そのまま演算部１５０にて演算処理されるように構成することもできる。
【００２３】
演算部１５０は、建設コスト導出部１５１、環境コスト導出部１５２及びトータルコスト導出部１５３を備える。この演算部１５０として典型的にはパソコン等の演算処理部（ＣＰＵ）を用いることができる。建設コスト導出部１５１は、建設条件入力部１１１に入力され建設条件データベース１３１に記憶された建設条件に基づいて、管きょＰを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する建設コストＡを導出（演算）する演算部分として構成とされる。すなわち、この建設コスト導出部１５１には、建設コストＡを導出するために演算式が格納されている。環境コスト導出部１５２は、環境影響因子情報入力部１１２に入力され環境影響因子データベース１３２に記憶された情報に基づいて、環境影響因子を管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストＢを導出（演算）する演算部分として構成とされる。すなわち、この環境コスト導出部１５２には、環境コストＢを導出するために演算式が格納されている。トータルコスト導出部１５３は、建設コスト導出部１５１にて導出した建設コストＡと、環境コスト導出部１５２にて導出した環境コストＢを加算したトータルコストＣを導出（演算）する演算部分として構成とされる。すなわち、この環境コスト導出部１５２には、トータルコストＣを導出するために演算式が格納されている。ここでいう建設コストＡ、環境コストＢ及びトータルコストＣがそれぞれ、本発明における「建設コスト」、「環境コスト」及び「トータルコスト」に相当する。また、ここでいう建設コスト導出部１５１、環境コスト導出部１５２及びトータルコスト導出部１５３がそれぞれ、本発明における「建設コスト導出部」、「環境コスト導出部」及び「トータルコスト導出部」に相当する。なお、建設コスト導出部１５１、環境コスト導出部１５２及びトータルコスト導出部１５３は、各々が別個の導出部分として構成されてもよいし、或いは３つの導出部のうちの複数が単一の導出部分として構成されてもよい。
【００２４】
出力部１７０は、トータルコスト導出部１５３にて導出したトータルコストＣを少なくとも出力する構成とされる。この出力部１７０は、トータルコストＣに加えて、建設コストＡや環境コストＢを出力する構成であってもよい。この出力部１７０における出力態様として、視認可能な表示部（）に対する表示出力（例えばパソコン等のモニター）、印字出力（プリンター）、音声出力（スピーカー）、更にはメモリ等の記憶部に対するデータ出力のうちの複数を用いることができる。メモリ等の記憶部に出力されたデータは、本実施の形態の記憶部１３０、或いは記憶部１３０とは別個の記憶部において適宜記憶され得る。ここでいう出力部１７０が、本発明における「出力部」に相当する。
【００２５】
また、本実施の形態の下水管きょ工事計画の策定方法は、前述の下水管きょ工事計画策定システム１００を用い、下記の第１のステップＳ１〜第４のステップＳ４を順次遂行することによって達成される。
【００２６】
（第１のステップ）
第１のステップＳ１は、管きょＰを管更生工法（反転工法、形成工法、製管工法）及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際に要する建設コストＡを導出するステップとされる。ここでいう第１のステップＳ１が、本発明における「第１のステップ」に相当する。この第１のステップＳ１における建設コストＡの導出は、前述の建設コスト導出部１５１が、国土交通省及び社団法人日本下水道協会の積算要項、積算基準ならびに各管きょ更生工法協会の積算資料に基づいて、図２中の管きょＰの建設条件を演算処理することによって行なわれる。
【００２７】
そこで、図２中の管きょＰの建設条件を前提とし、また管更生工法の工期を反転工法が３日、形成工法及び製管工法が２日とした場合の建設コストを具体的に導出すると、反転工法による建設コストＡ１が７，２９７[千円]、形成工法による建設コストＡ２が６，９９４[千円]、製管工法による建設コストＡ３が６，５１８[千円]となった。これら建設コストＡ１〜Ａ３には、管更生工法を用いて管きょの建設工事を実施する際の更生材料費、直接工事費、内面被覆工及び仮設備工に要するコストが包含されている。同様にして、図１示す導出条件を前提とし、また開削工法の工期を２８日とした場合の建設コストを具体的に導出すると、開削工法による建設コストＡ４が１６，４６３[千円]となった。この建設コストＡ４には、開削工法を用いて管きょの建設工事を実施する際の材料費、直接工事費、管布設工及び付帯工に要するコストが包含されている。
【００２８】
（第２のステップ）
第２のステップＳ２は、管きょＰの建設工事に伴い当該建設工事が外部周辺環境に与える環境影響因子を、管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストＢを導出するステップとされる。ここでいう第２のステップＳ２が、本発明における「第２のステップ」に相当する。この第２のステップＳ２における環境コストＢの導出は、前述の環境コスト導出部１５２が、図３及び図４に示す情報を演算処理することによって行なわれる。この第２のステップＳ２においては、外部周辺環境に与える環境影響因子として、特に管きょ工事を行う際の影響が比較的大きい因子である、工事の際の建設機械の使用によって発生する排気ガス、工事の際の交通規制等によって発生する交通渋滞、工事の際の建設機械の使用によって発生する騒音、工事の際の掘削や舗装によって発生する建設副産物の処置を選択している。従って、環境コストＢは、排気ガスに関する外部コスト、交通渋滞に関する外部コスト、騒音に関する外部コスト及び建設副産物に関する外部コストを全て加算することによって導出される。また、排気ガスに関する外部コストは更に、ＮＯｘに関する外部コスト及びＣＯ２に関する外部コストを加算することによって導出される。
【００２９】
具体的には、排気ガスに関する外部コストは、建設機械のＮＯｘ排出量（ｋｇ／時）、稼動時間（時）、及びＮＯｘの原単位（円／ｋｇ）の積と、建設機械のＣＯ２排出量（ｋｇ／時）、稼動時間（時）、及びＣＯ２の原単位（円／ｋｇ）の積との加算によって導出可能である。また、交通渋滞に関する外部コストは、渋滞による走行時間遅れ（分）、車種別延べ台数（台）、及び車種別の原単位（円／台・分）の積として導出可能である。また、騒音に関する外部コストは、（土工事騒音（ｄＢ）−５５（ｄＢ））、影響住居地面積（ｍ２）、工事日数（日）、及び原単位（円／ｄＢ・ｍ２・日）の積として導出可能である。また、建設副産物に関する外部コストは、建設副産物の発生量（ｔ）と埋め立てに要する原単位（円／ｔ）の積として導出可能である。
【００３０】
そこで、図３及び図４示す条件を前提として環境コストを具体的に導出すると、反転工法による環境コストＢ１が１３，７５[千円]、形成工法による環境コストＢ２が９１７[千円]、製管工法による環境コストＢ３が９１４[千円]となった。一方、開削工法による環境コストＢ４が６，２４７[千円]となった。
【００３１】
このとき、環境コストのうち排気ガスに関する外部コストの導出に際しては、排気ガスであるＮＯｘ、ＳＯｘ及びＣＯ２のうちＳＯｘに関しては環境基準達成率が高いことから当該ＳＯｘを評価対象から除外することとした。交通渋滞に関する外部コストの導出に際しては、交通量２４,０００台／日（大型車混入率１８％）の２車線道路を対象とした。また、図３にも示されるように、交通規制時間を９時〜１７時の８時間としこの間を片側通行とした。その際の信号現示を、青信号・赤信号時における通行可能台数等を考慮して２５秒とし、規制区間の通過速度は、実際の徐行速度での通行は考えられないことから、法定速度に徐行速度を加算して半分に除した３０ｋｍ／時とした。通常時の通過速度は、法定速度である５０ｋｍ／時とした。規制区間長について、開削工事は、日進量４．０ｍを考慮するとともに工事車両・資材仮置き場等の余裕をみて５０ｍとし、管更生工法は、それぞれの工法の一日の可能日進量が１００ｍであるため、工事車両等の余裕をみていずれの工法も１１０ｍとした。騒音に関する外部コストの導出に際しては、管更生工法と開削工法のそれぞれの工事延長を１１０ｍと５０ｍ、沿道範囲を２０ｍとし、住宅・商業占有率を６０％とした。建設副産物に関する外部コストの導出に際しては、管きょの建設工事によって発生したアスファルト混合物及び発生土は、埋め戻し等に再利用されることなく埋立地にて埋設処理されることとした。
【００３２】
（第３のステップ）
第３のステップＳ３は、第１のステップＳ１によって導出した各工法による建設コストＡと、第２のステップＳ２によって導出した各工法による環境コストＢに基づいて、これら建設コストＡ及び環境コストＢが加算された各工法によるトータルコストＣを導出するステップとされる。この第３のステップＳ３におけるトータルコストＣの導出は、前述のトータルコスト導出部１５３が、建設コストＡ及び環境コストＢを演算処理することによって行なわれる。ここでいう第３のステップＳ３が、本発明における「第３のステップ」に相当する。
【００３３】
この第３のステップＳ３において、建設コストＡ及び環境コストＢに関する上記の導出結果を用いた場合、反転工法によるトータルコストＣ１が８，６７２[千円]、形成工法によるトータルコストＣ２が７，９１１[千円]、製管工法によるトータルコストＣ３が７，４３２[千円]となった。一方、開削工法によるトータルコストＣ４が２２，７１０[千円]となった。
【００３４】
（第４のステップ）
第４のステップＳ４は、第３のステップＳ３によって導出したトータルコストＣに基づいて、管きょＰの工事の実施に関する評価を行なうステップとされる。具体的には、管きょＰの工事に実際に使用する実施工法の選定等を行なう。ここでいう第４のステップＳ４が、本発明における「第４のステップ」に相当する。この第４のステップＳ４に際しては、図５が参照される。図５には、本実施の形態の管きょＰに係る建設コストＡ（Ａ１〜Ａ４）、環境コストＢ（Ｂ１〜Ｂ４）及びトータルコストＣ（Ｃ１〜Ｃ４）を各工法毎に導出した導出結果が示される。
【００３５】
図５に示す導出結果においてステップトータルコストＣを比較した場合、開削工法によるトータルコストＣ４が、管更生工法によるトータルコストＣ１〜Ｃ３の約２〜３倍であると評価することができる。具体的には、開削工法による建設コストＡ４が、管更生工法による建設コストＡ１〜Ａ３の約４〜７倍とされ、また開削工法による環境コストＢ４が、管更生工法による環境コストＢ１〜Ｂ３の約２〜３倍とされる。従って、管更生工法は、開削工法に対しコスト面において優位性を示しており、管更生工法の中でも特に製管工法は、建設コスト及び環境コストのいずれに関してもコストメリットが高い。このことから、管きょＰの工事実施に際し、建設コストを優先する場合や、環境コストを優先する場合のいずれにおいても、製管工法を選択するのが好ましいという評価を行なうことができる。また、この第４のステップＳ４では、このような評価以外に、管きょＰの工事を実際に行なうべきか否かの評価や、管きょＰの工事を他の管きょの工事に優先させるか否かの評価、各工法を用いた場合の環境コストのうち特に影響の大きい環境影響因子を特定する評価等を行なうこともできる。
【００３６】
環境コストのうち特に影響の大きい環境影響因子を特定する評価に関しては、図６が参照される。図６には、本実施の形態の管きょＰに係る環境コストＢ（Ｂ１〜Ｂ４）の内訳を各工法毎に導出した導出結果が示される。この導出結果によれば、管更生工法は、開削工法に比較して交通渋滞を引き起こす総時間が短く、交通渋滞に係る環境コストが開削工法を大幅に下回るという評価を行なうことができる。また、管更生工法の中でも特に形成工法及び製管工法は、交通渋滞に係る環境コストを抑えるのに効果的であると評価される。
【００３７】
なお、図１に示す下水管きょ工事計画策定システム１００において、入力部１１０、記憶部１３０、演算部１５０及び出力部１７０に対し、更に上記の第４のステップＳ４を行なう機能を有する評価部を設けることもできる。本構成においては、演算部１５０において導出された情報に基づいて、評価部が管きょＰの工事の実施に関する評価を行なうことが可能となる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態の下水管きょ工事計画策定システム１００を用いた方法によれば、各工法に関し建設コストＡ及び環境コストＢを試算することで、建設コストのみでは評価されにくい環境面での影響を勘案したコスト評価を行なうことができるともに、各工法毎のトータルコストの比較によって下水管きょ工事の策定の適正化を図ることが可能とされ、以って下水管きょ工事運営の健全化対策が図られることとなる。
また、本実施の形態によれば、環境コストの試算に関し、環境影響因子の中から特に管きょ工事を行う際の影響が比較的大きい大気汚染、交通渋滞、騒音及び建設副産物の処置を選択したため、環境コストを適正に把握することが可能となる。
【００３９】
（他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４０】
上記実施の形態では、前述の第１のステップＳ１から第４のステップＳ４を順次遂行する場合について記載したが、第１のステップＳ１から第４のステップＳ４のうちの各ステップの遂行手順は必要に応じて適宜変更可能である。また、本発明では、少なくとも第３のステップによってトータルコストＣを導出することで、本発明の目的である建設コストのみでは評価されにくい環境面での影響を勘案したコスト評価を達成することが可能である。従って、必要に応じては第４のステップＳ４を省略したり、第１のステップＳ１から第４のステップＳ４のステップに対し更なる別のステップを追加することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態の下水管きょ工事計画策定システム１００のシステム構成を示す図である。
【図２】本実施の形態の管きょＰの建設条件を示す図である。
【図３】本実施の形態の管きょＰに係る環境影響因子毎の原単位を示す図である。
【図４】本実施の形態の管きょＰに係る環境影響因子のうち交通渋滞に関する環境コストの算出条件を示す図である。
【図５】本実施の形態の管きょＰに係る建設コストＡ（Ａ１〜Ａ４）、環境コストＢ（Ｂ１〜Ｂ４）及びトータルコストＣ（Ｃ１〜Ｃ４）を各工法毎に導出した導出結果を示す図である。
【図６】本実施の形態の管きょＰに係る環境コストＢ（Ｂ１〜Ｂ４）の内訳を各工法毎に導出した導出結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００…下水管きょ工事計画策定システム
１１０…入力部
１１１…建設条件入力部
１１２…環境影響因子情報入力部
１３０…記憶部
１３１…建設条件データベース
１３２…環境影響因子データベース
１５０…演算部
１５１…建設コスト導出部
１５２…環境コスト導出部
１５３…トータルコスト導出部
１７０…出力部
Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…建設コスト
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…環境コスト
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…トータルコスト
Ｐ…管きょ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する、下水管きょ工事計画の策定方法であって、
所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する建設コストを導出する第１のステップと、
前記所定の管きょの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子を、前記管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストを導出する第２のステップと、
前記第１のステップによって導出した各工法による前記建設コストと、前記第２のステップによって導出した各工法による前記環境コストに基づいて、これら建設コスト及び環境コストが加算された各工法によるトータルコストを導出する第３のステップと、
を有することを特徴とする、下水管きょ工事計画の策定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の下水管きょ工事計画の策定方法であって、
前記第２のステップにおいては、外部周辺環境に与える環境影響因子として、前記工事の際の建設機械の使用によって発生する排気ガス、前記工事の際の交通規制等によって発生する交通渋滞、前記工事の際の建設機械の使用によって発生する騒音、前記工事の際の掘削や舗装によって発生する建設副産物の処置のうちの少なくとも１つを選択することを特徴とする、下水管きょ工事計画の策定方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の下水管きょ工事計画の策定方法であって、
更に、前記第３のステップによって導出した前記トータルコストに基づいて、前記所定の管きょの工事の実施の関する評価を行なう第４のステップを有することを特徴とする、下水管きょ工事計画の策定方法。
【請求項４】
公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する、下水管きょ工事計画策定システムであって、
所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際の建設条件を入力する建設条件入力部と、
前記建設条件入力部に入力された建設条件に基づいて、前記所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する建設コストを導出する建設コスト導出部と、
前記所定の管きょの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子に関する情報を入力する環境影響因子情報入力部と、
前記環境影響因子情報入力部に入力された情報に基づいて、環境影響因子を前記管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストを導出する環境コスト導出部と、
前記建設コスト導出部にて導出した建設コストと、前記環境コスト導出部にて導出した環境コストを加算したトータルコストを導出するトータルコスト導出部と、
前記トータルコスト導出部にて導出したトータルコストを出力する出力部と、
を備えることを特徴とする下水管きょ工事計画策定システム。
【請求項１】
公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する、下水管きょ工事計画の策定方法であって、
所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する建設コストを導出する第１のステップと、
前記所定の管きょの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子を、前記管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストを導出する第２のステップと、
前記第１のステップによって導出した各工法による前記建設コストと、前記第２のステップによって導出した各工法による前記環境コストに基づいて、これら建設コスト及び環境コストが加算された各工法によるトータルコストを導出する第３のステップと、
を有することを特徴とする、下水管きょ工事計画の策定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の下水管きょ工事計画の策定方法であって、
前記第２のステップにおいては、外部周辺環境に与える環境影響因子として、前記工事の際の建設機械の使用によって発生する排気ガス、前記工事の際の交通規制等によって発生する交通渋滞、前記工事の際の建設機械の使用によって発生する騒音、前記工事の際の掘削や舗装によって発生する建設副産物の処置のうちの少なくとも１つを選択することを特徴とする、下水管きょ工事計画の策定方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の下水管きょ工事計画の策定方法であって、
更に、前記第３のステップによって導出した前記トータルコストに基づいて、前記所定の管きょの工事の実施の関する評価を行なう第４のステップを有することを特徴とする、下水管きょ工事計画の策定方法。
【請求項４】
公共下水道の下水管きょ工事に係る工事計画を策定する、下水管きょ工事計画策定システムであって、
所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する際の建設条件を入力する建設条件入力部と、
前記建設条件入力部に入力された建設条件に基づいて、前記所定の管きょを管更生工法及び開削工法のそれぞれを用いて建設する建設コストを導出する建設コスト導出部と、
前記所定の管きょの建設が外部周辺環境に与える環境影響因子に関する情報を入力する環境影響因子情報入力部と、
前記環境影響因子情報入力部に入力された情報に基づいて、環境影響因子を前記管更生工法及び開削工法の各工法毎にコスト換算した環境コストを導出する環境コスト導出部と、
前記建設コスト導出部にて導出した建設コストと、前記環境コスト導出部にて導出した環境コストを加算したトータルコストを導出するトータルコスト導出部と、
前記トータルコスト導出部にて導出したトータルコストを出力する出力部と、
を備えることを特徴とする下水管きょ工事計画策定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−４３４３４（Ｐ２０１０−４３４３４Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０６９９５（Ｐ２００８−２０６９９５）
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（５０２０７１２９６）株式会社 極東技工コンサルタント (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（５０２０７１２９６）株式会社 極東技工コンサルタント (5)
【Ｆターム（参考）】
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