スクリーニングからはじめる

⾬天時浸⼊⽔対策 総合的な不明⽔対策

株式会社シュア・テクノ・ソリューション．

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⾬天時浸⼊⽔対策のために詳細なエリアまで絞り込むには、多くの時間と費⽤を要

していました。その解決策としてスクリーニング調査が注⽬を集めております。しか

し、スクリーニング調査を簡易な流量調査だと考えられている場合があります。スク

リーニング調査と流量調査は別の物と考えます。⽬的に応じて組み合わせたり使い分

けることが重要だといえます。

スクリーニング調査は、⼤まかな絞り込みをすることが⽬的であり流量調査と同列

で考えるものではありません。

本提案では、弊社が積み上げてきた『経験』と『アイデア』をもとに、スクリーニ

ングからはじめる⾬天時浸⼊⽔対策についての特徴や⼿法、留意点等をまとめ最も効

率的で効果のある⼿順をご提案いたします。

はじめに

単費でも、議会へ説明するために精度の⾼い効果判定が必要であれば対策前後の流量調査が必要。

単費で不明⽔（⾬天時浸⼊⽔・常時浸⼊⽔）対策を⾏い、精度の⾼い削減効果まで求めないのであればスクリーニング調査で⼗分。

国庫補助事業の場合、特に管路の包括管理などで不明⽔対策を実施するとき、精度の⾼い効果判定を求められることが多く、スクリーニング調査（定性調査）では不⼗分である。従来の流量調査が必要。

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不明⽔は、⾬天時浸⼊⽔、常時浸⼊⽔、その他不明⽔に分類されます。

不明⽔

有収外汚⽔

上⽔系浸⼊⽔

⾬天時浸⼊⽔

直接浸⼊⽔

降⾬時に取付管付近の⽔密性不良箇所や

⼈孔蓋⽳などから流⼊

浸透浸⼊⽔

降⾬後にミズミチや⽔密性不良箇所から流⼊常時浸⼊⽔

管外漏出⽔

不明⽔の構成

⾬天時浸⼊⽔には『直接浸⼊⽔』と『浸透浸⼊⽔』があり、

どちらの⽐率が⾼いかでその後の対策が変わります。

不明⽔とは

ポイント！

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⾬天時浸⼊⽔対策のためには、発⽣エリアを特定し計画的な対策を⽴て実施する

必要があります。しかし、詳細なエリアまで絞り込むには多くの時間と費⽤を要し

ていました。その解決策としてスクリーニング調査が注⽬を集めております。

スクリーニング調査

流量調査

スクリーニング 流量調査

送煙試験

テレビカメラ調査

⼈孔⽬視調査

計画策定

対策実施

.

例えば、スクリーニング調査が健康診断なら流量調査は精密検査のようなものです。

胃に腫瘍が⾒つか

りました。

スクリーニング調査で時間や費⽤は減りますが、精度も下がります。⼤まかな絞り込みを⾏うことが⽬的です。今後の事業展開によってはその後の詳細調査が必要になります。

お腹の調⼦

が気になる

スクリーニングからはじめる⾬天時浸⼊⽔対策

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⾬が降ると⽔位が上がるので ⾬天時浸⼊⽔があると思います。

⾬が降ると流量が〇〇／㎥増え、 降⾬後、晴天⽇レベルへの回復時間は

12 時間でした。

スクリーニングは定性評価であり、流量調査は定量評価です。定性評価で⼤まか

なエリアの絞り込みはできますが、特性や優先順位の判断には多少の差異がでると

考えられます。定量評価で要因を特定できれば対策⽅法の選定ができます。スクリ

ーニング調査と流量調査を組み合わせることで、より効率的な調査が⾏えるといえ

ます。

⻘リトマス紙が⾚くなったので酸性だと思い

ます。

pH を計測したところ pH7 未満だったので酸性

です。

スクリーニング 定性評価

流量調査 定量評価

定性評価と定量評価

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ここまで⼤きく順位が変わることはありません。

測点 C と測点 E の順位が

⼊れ替わっています。

スクリーニング調査だけで不明⽔量を定量することは、精度を確保できない場合があります。

例えば同じところでスクリーニング調査と流量調査をしてみると・・・

粗度係数

ヒューム管・陶管：0.013

塩ビ管：0.010

年⽉とともに管渠内側に発⽣する⽷状菌など

によるヌメリによって粗度係数が変化する。

管勾配

継ぎ⼿毎に勾配が違うので、スパン単位

での平均勾配と実情とが異なる場合が

ある。

マニング公式では 粗度係数や管勾配により差異が出る場合もあります。

定性評価と定量評価

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スクリーニング調査

⼤規模な区域を定性化で絞り込む

流量調査

定量化で要対策ブロックの抽出と優先順位の把握

常時浸⼊⽔の⽐率が⾼いブロック ⾬天時浸⼊⽔の⽐率が⾼いブロック

直接浸⼊⽔の

⽐率が⾼い 浸透浸⼊⽔の

⽐率が⾼い

公共部 公共部 私設部

本管テレビカメラ調査

マンホール⽬視調査

取付管テレビカメラ調査

送煙試験

マンホール⽬視調査

取付管テレビカメラ調査

宅地内

誤接合調査

本管テレビカメラ調査

マンホール⽬視調査

調査結果を踏まえた

管路施設の改築・更新を実施

効果判定のための流量調査

┗━ ┻ ━━━━┻━ ┛

精度の⾼い判定を

求めない場合

精度の⾼い判定を

求める場合

⾬天時浸⼊⽔（不明⽔）対策フローチャート

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スクリーニング 流量調査 送煙試験

誤接合調査 本管テレビカメラ調査 取付管テレビカメラ調査

マンホール⽬視調査

処理分区を定性評価するこ

とでエリアを絞り込む

定量評価することで不良度

の⾼いエリアを絞り込み、

特性や優先順位を把握する

公共桝から取付管を主とし

た⽔密性不良箇所を把握す

る

⾬⽔系統・汚⽔系統の確認

排⽔設備不良の特定

常時浸⼊⽔を主体とした浸

⼊箇所を視覚的に特定する

送煙試験によって得られた

データをもとに、⼤きな不

良箇所の有無を把握する

マンホール内の不良箇所を

直接⽬視により確認し状況

を把握する

降⾬時の状況、地形特性、 スクリーニング調査結果、流量調査結果等により

調査の⼿法を選択することが重要です。

重要

調査の種類と特徴

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スクリーニング調査には電気伝導度計（EC 計）や圧⼒式⽔位計、下⽔温度計などの

特性を利⽤した様々な⼿法があります。

弊社では、スクリーニング調査の⼿法として、画像・⽔位変換システムを提案いた

します。

・電気伝導度計 汚⽔に⾬⽔が混⼊したときの⽔質変動で発⽣状況を評価する⽅法 ・圧⼒式⽔位計 管内⽔位の変動を元に評価する⽅法 ・下⽔温度計 晴天⽇の汚⽔の平均温度が安定していることから、⾬天⽇の浸⼊⽔

による温度差から浸⼊⽔の発⽣箇所を評価する⽅法 ・画像・⽔位変換システム 「リング状指標」とタイムラプスカメラを⽤いて管内画像

から⽔深を CSV 形式に変換、評価する⽅法 ・横打超⾳波式⽔位計測 筐体の⼩さな超⾳波式⽔位計を管きょ内に横向きに仮設し、

超⾳波式⽔位計の特性である『不感帯』を解消し、⽔位データを採取する⽅法

スクリーニング技術の例

スクリーニング調査

（ＥＣ計）

画像・⽔位変換システムと横打超⾳波式⽔位計測は、従来の⽅法と違い、管内に直接設置できることから、インバートの形状に左右されず管内状況に沿ったより正確な数値をとらえることができるといえます。

ポイント！

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弊社では 2019 年 6 ⽉実⽤化に向け、スクリーニング調査の⼿法として、画像・⽔

位変換システムを開発中です。上流管きょ内に「リング状指標」、⼈孔部にタイムラプ

スカメラを設置し、1 分間隔で写

真撮影を⾏い、画像を解析するこ

とで⽔位に変換します。

解析は、画像に写ったリング状

指標のどの部分に⽔位が達してい

るかを判別することで⾏います。

画像解析ソフト

画像・⽔位変換システムの『リング状指標』

画像データ ＣＳＶ形式にて出⼒

⽔深とマニング公式により⼤まかな流量に変換し、エリアの絞り込みを⾏います。

スクリーニング調査（画像・⽔位変換システム）

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弊社では、「画像・⽔位変換システム」とともに、「横打超⾳波式⽔位計測法」を開

発中です。この⼿法では、スクリーニング調査の⽬的を達成しながら、⼯数の削減を

実現します。

対象となる管渠は⼩⼝径⽤（φ150mm〜φ250mm）、中⼝径⽤（φ300mm〜

φ800mm）とし、⽔に触れない為、⽔位の最低条件がなく、⽔深 0mm から計測を⾏

うことができます。

スクリーニング調査（横打超⾳波式⽔位計測）

デー タ

ロガ ー

水位センサー

横打超⾳波式⽔位計の設置イメージ

⽔位センサーを管頂部に沿う（管勾配に沿う）ように設置し、データロガー

を⾜掛⾦物に吊り下げます。

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「画像・⽔位変換システム」と「横打超⾳波式⽔位計測法」は、管内の⽔位を計測

するように設置します。

管内の⽔位を計測することで、より正確な⽔位を検出できることになります。

⽔位計測箇所が⼈孔で計測できれば機器設置が安易にできます。しかし、インバー

トの情報は下⽔道台帳上で定義されておりません。インバートの形状は、作り⽅や作

り⼿によって違いが出ます。両肩がせりあがったり勾配がまちまちであったりし、精

度の⾼い⽔位計測ができません。

「画像・⽔位変換システム」と「横打超⾳波式⽔位計測法」は、管内の⽔位を計測

するのでインバートの形状に左右されることなく計測できます。

画像・⽔位変換システムと横打超⾳波式⽔位計

超⾳波式⽔位計に特有の『不感帯』

の距離に反射板を設けることにより、

計測範囲の損失を解消し、⼩⼝径管渠

内における測定が可能となります。

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流量調査は定量評価で、ブロックの特性を把握し対策優先度の⾼いブロックの抽出

と順位付けを⾏います。

下⽔道施設の維持管理を実施するうえで基本となる貴重なデータとなります。

•時間帯・曜⽇毎の変動の把握•住居系・⼯業系・強制排⽔や施設の運転管理に伴う変動、地域特性の把握

流量変動パターン

•降⾬直後から増加しているか•晴天⽇のパターンに戻るまでどのぐらいかかっているか

⾬天時浸⼊⽔の傾向

•計測期間中における最も低い（瞬時値から）流量の算出•基礎汚⽔量の算出•地下⽔混⼊⽐の算出

常時浸⼊⽔の定量化

•浸⼊⽔（常時浸⼊⽔・⾬天時浸⼊⽔）のとりまとめ•単位量（⾯積・延⻑・取付け⼾数）当たりの浸⼊⽔量の算出

解析結果のとりまとめ

•簡易評価基準による4段階評価と、各単位量に対する浸⼊⽔量で決定

対策の必要性と優先順位の決定

調査結果を踏まえた管路施設の改築・更新

効果判定のための流量調査を実施

流量調査⼿法 超⾳波式⽔位計+パーマボーラスフリューム

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管路内にパーマボーラスフリュ

ームと超⾳波式⽔位計を設置し、

限界流と射流を発⽣させることで

流量を算出する。⼩⼝径管渠にお

ける流量計測に最適で、最も⼀般

的な計測⼿法であり精度も⾼い

計測箇所の流⽔の状況により

最適な計測⽔路の選定が重要な

ポイントとなる。

計測⽔路

計測中

流量計測⼿法 超⾳波式⽔位計+パーマボーラスフリューム

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管路施設内に四⾓セキを設置し

流れをせき⽌めることで限界流を

発⽣させ、越流⽔深を計測するこ

とで流量を算出する。管勾配が急

な場合や流出⼊管に落差がある場

合、もしくは会合部における流量

計測に⽤いられる⼿法である

気泡やスカムが観測井内に⽣じる場

合は、圧⼒式⽔位計を使⽤することが

望ましい。

計測⽔路

計測中

流量計測⼿法 超⾳波式⽔位計+四⾓セキ

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管路内に⾯速式流量計を設置

し、計測⽔路の⽔路形状から流⽔

断⾯を算出し、平均流速を乗じて

流量を算出する。⼤⼝径（概ねφ

500mm 以上）の流量計測に⽤い

られる計測⼿法である

流⽔断⾯が⼤きい場合、流速分布

にバラツキが⽣じることで計測値と

真値に差異の⽣じる場合がある。

計測⽔路

計測中

流量計測⼿法 ⾯速式流量計

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流量調査で定量的な評価をすることで、浸⼊⽔の特性を分析し

その後の詳細調査を円滑に効率よく⾏うための基礎データとします。

降⾬に伴う⾬天時浸⼊⽔の増加（週報）

降⾬の影響を受けていることがわかります。

晴天⽇流量（⽇報） 朝のピーク流量発⽣後、昼過ぎまで

流量は低下するが、その後 18 時頃から再び流量は増加し、21 時頃に第 2ピーク流量が発⽣する。⼀般的な住居系の波形だといえる。

⾬天⽇流量（⽇報） 降⾬直後から流量の増加が⾒受けら

れ、⾬が降り終わった後も晴天⽇と⽐べて全体的に底上げされている。

流量データ

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流量データからは、優先順位だけではなく、⾬天時浸⼊⽔のパターンを分析し浸⼊

⽔の発⽣要因を読み解くことでブロックの特性を判断することができます。

流量データ

直接浸⼊⽔が多い

地表により近い部分を

対象とした調査が適切である。

送煙試験

マンホール⽬視調査

取付管

テレビカメラ調査

浸透浸⼊⽔が多い

⽔密性不良を確認する

調査が適切である。

本管

テレビカメラ調査

取付管

テレビカメラ調査

マンホール⽬視調査

常時浸⼊⽔が多い

⽔密性不良を確認する

調査が適切である。

本管

テレビカメラ調査

マンホール⽬視調査

晴天⽇流量 ⾬天⽇流量

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浸透浸⼊⽔経路を公共部分で確認する。

下⽔道本管及び宅地内排⽔を

⽌⽔栓・⽌煙栓で閉塞後、マン

ホールから送煙し昇煙状況を確

認することで、主に取付管及び

公共桝周囲の⽔密性不良箇所を

把握する。

⽌煙栓設置状況

⽌⽔栓設置状況

送煙装置による 送煙開始状況

送煙試験

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昇煙箇所詳細図 拡⼤図

⾬⽔集中箇所からの昇煙ほど対策ランクが⾼くなります。 Ａランク 誤接合・側溝底板など Ｂランク 側溝側壁・汚⽔系の⽔密性不良箇所が原因の場合 Ｃランク 汚⽔系の⽔密性不良箇所が原因の場合

（昇煙度合別対策ランクの正式な規定は無いため、過去の試験実績から設定した）

Ａランク 側溝底板 Ｂランク 側溝側壁

C ランク ⼈孔周囲 C ランク 公共桝周囲

送煙試験

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私設部分での⾬⽔の直接流⼊⽔を定性・定量化する。

低周波⾳響法を主体とし、場合により

着⾊⽔による散⽔法を取り⼊れて調査を

⾏う。 基本的には誤接合のあった宅地内

の⾬⽔系・汚⽔系の配管経路を略図にし

て報告する。

弊社の経験上、誤接合率は５〜10%程

度である。加えて、⾜洗い等の誤接合が

多くを占めるが、集⽔⾯積は極めて⼩さ

い。誤接合が判明しても改善指導にかか

る⾃治体担当者の時間的・精神的負担や

住⺠の経済的負担などの事情で改善の了

承を得られないことが多く、費⽤対効果

は極めて低いと考えます。

成果品サンプル

誤接合調査

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誤接合調査では構造不良箇所の調査も⾏いますが、⽬視レベルでは発⾒が難しいケー

スもあります。

この様な発⾒はごく稀で、熟練技術者でも発⾒できない可能性が⾼い。発⾒できたとしても、住

⺠にとって⽣活にほとんど⽀障がなく私費での改善を求めるのは難しい。

⽬視レベルでは不良箇所としては⾒受けられない汚⽔桝内と⾬⽔桝内の⽔質・⽔位が同じに⾒えたため、⾬⽔桝に着⾊⽔を投⼊した。

汚⽔桝内の不良箇所（管⼝付近）から着⾊⽔が浸⼊した。

桝周囲の コンクリートクラックから 着⾊⽔を投⼊

⽬地部から着⾊⽔が浸⼊した。

染料試験を実施した事で、この様な⽔密性不良箇所が判明したが、ここまでの調査は実際には⾏わ

ず、⽬視調査で桝内部は「健全」という判断になる。

⾬⽔桝

汚⽔桝

誤接合や構造不良が⾒つかるケースの多くは増改築や⽼朽化によることが多い。⼀般的に⽊造住宅の場合、耐久年数は 30 年から 80 年といわれていますが、実際にはリフォームを選ばずに 30〜40 年で建て替えを⾏うケースが多くなっています。（リノベーション住宅推進協議会調べ）建て替えのタイミングで誤接合や構造不良も改善されると思います。費⽤対効果が低いことを考えると、建て替え等『⾃然治癒』を待つのも⼿だと考えます。

⾃然治癒

誤接合調査における⽔密性不良箇所サンプル

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視覚的に本管内の状態を確認する。

⾃⾛式テレビカメラヘッドで本

管内の不良状態を検査し、モニタ

ーの映像を DVD に収録する。同

時に施⼯管理表に記録し視覚的に

本管内の状態を確認する。

⼩⼝径のテレビカメラで取付

管内の不良状態を検査し、モニ

ターの映像を DVD に収録す

る。同時に施⼯管理表に記録し

視覚的に取付管内の状態を確認

する。

視覚的に取付管内の状態を確認する。

渇⽔期や晴天⽇に調査をしても浸⼊⽔の確認ができない等、調査時期により評価に差異が出ます。その場合、その後の対策へのアプローチが変わり、対策実施しても削減効果が得られないなどの事態にもなりかねません。調査時期や背景を明確にすることが重要だと考えます。

本管テレビカメラ調査・取付管テレビカメラ調査

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視覚的にマンホール内の状態を確認する。

マンホール内に作業員が⼊孔し、⽬視作業

により不良箇所の状況（クラック・浸⼊⽔・

破損・腐⾷・⾜掛け⾦物の劣化等）を捉え、

補修⼯法の選定の基礎資料とします。

調査状況

クラック

マンホール⽬視調査

浸⼊⽔

記録表サンプル

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対策後、効果を判定し今後の対策にフィードバックすることが重要です。

対策前

対策後

対策前 対策 1 対策 2

効果判定

改善効果を把握するために対策前後で流量調査を⾏い、各対策の効果を定量化することで費⽤対効果を把握し今後の⽬標を設定することも重要です。

兵庫県某市 補修前後の流量調査によるグラフ

流量調査結果で⾬天時浸⼊⽔が多かった地区を対象に、取付管および公共桝の修繕⼯事を⾏った。その前後の流量調査で効果判定をしたものです。

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効果判定

奈良県某市 補修前後の流量調査による⼀次回帰グラフ

流量調査結果で⾬天時浸⼊⽔が多かった地区を対象に、管更⽣・部分改築更新を⾏った。その前後の流量調査で効果判定をしたものです。

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⾬天時浸⼊⽔対策では、多くの⾃治体で管更⽣や誤接合改善指導などが実施される

ことが多いですが、その後の削減効果があまり⾒られず対策が⻑引き苦労されている

という声をよく聞きます。⾬天時浸⼊⽔調査は、調査時期（渇⽔期・灌漑期、晴天

⽇・⾬天⽇）や調査の背景を把握しているかどうかで、その後の対策へのアプローチ

⽅法が⼤きく変わると考えます。部分的に補修をしても『⽔』そのものが消滅するわ

けではありません。部分補修することにより遮断された⾬天時浸⼊⽔は、⾏き場を失

いやがて地下⽔位が上昇し新たに経路を変えて浸⼊する可能性があります。⾬天時浸

⼊⽔の浸⼊経路や特性を把握し、⽔を正しい場所へ導いていくことが重要だと考えま

す。そのための基礎データを収集し提供いたします。また、様々な経験から出たアイ

デアを基に情報を提供し、より良い⾬天時浸⼊⽔対策に結びつくことを願います。

対策について

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本提案にないケースや、不明⽔に困っているが何をしていいかわからないなど、

不明な点があればお気軽にご相談ください。

本書の内容は弊社の実績に基づいたものですが、使⽤したデータは、守秘義務に基

づき内容を⼀部変更し複数調査先の事例を混合しております。特定の箇所を表したも

のではありません。

また、調査結果は地形や住居区分により変動いたします。すべてが同じような結果

になるわけではありません。弊社が数多くの不明⽔対策の中で蓄積した経験で様々な

要因での変化に対応いたします。

最後に

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⽬的 種別 備考

流量調査 ＰＢＦ式、⾯速式、セキ式⽔位調査 圧⼒式⽔位計⾬量観測 転倒桝式⾬量計（0.5ｍｍ計を標準とします。）送煙調査 取付管付近の⽔密性不良箇所を把握する。

低周波⾳響法染⾊⽔による撤⽔法

取付管ＴＶカメラ調査 ⽔平画像機能付き。本管ＴＶカメラ調査 現場によって外注化します。（⻑寿命化計画）深夜実流量調査 常時浸⼊⽔の多いスパンの抽出。ＭＰ稼動状況調査 ＭＰの稼動時間を記録する。塩分濃度調査 潮の⼲満による下⽔道管渠への流⼊を把握する。地下⽔位調査 簡易式・連続計測式の２種類。圧気試験 新設管の竣⼯検査にも使われる。⼈孔⽬視調査 ⻑寿命化計画の⼀環マンホール蓋調査 ⻑寿命化計画の⼀環管内潜⾏⽬視調査 ⻑寿命化計画の⼀環巡視点検 地表⾯での不良度を把握する。

Ｒ−⽌⽔⼯法『ミズミチ』を遮断することにより、⾬⽔浸⼊⽔（間接）の⾼い⽌⽔効果が得られる。管⾃体に強度は持てないので、ライニングを否定するものではない。陥没防⽌にも効果有り。

流量調査 ⾯速式

⽔位調査感潮河川や農⽔等で⾃然流下ではなく流量データとして算出しにくい場合に採⽤される。（低価格である）

⾬量観測 転倒桝式⾬量計（0.5ｍｍ計を標準とします。）流量調査 ⾯速式⾬量観測 転倒桝式⾬量計（0.5ｍｍ計を標準とします。）⼈⼒による採⽔業務 DO、⽔温等、時間変化が起きやすい場合に採⽤。

オートサンプラーによる採⽔⽔位・流量・⾬量⽐例等による⾃動採⽔及びＰＨＳによるサンプラー起動連絡が可能。

⽔質分析 現場から最寄の分析機関に外注します。越流状況動画撮影 『⽔⾯制御』での検証に必須条件となっている。浸透実験 推進機構の仕様に合致した効率的な調査⽅法を確⽴。中性化試験 はつり法を主体としドリル法も対応します。圧縮強度試験（シュミットハンマー）

⾮破壊による圧縮強度試験

圧縮強度試験 現場から最寄の分析機関に外注します。コア採取 φ65ｍｍ〜φ110ｍｍ（ソフトコアリングは対象外）鉄筋探査 乾燥⾯で110ｍｍ以内の鉄筋探査が可能。鉄筋はつり試験

定置型流量計設置⼯事 流域の接続点や事業所排⽔（課⾦の為）等で実績有。

下⽔処理関連薬品 凝集剤・塩素系薬剤・濾布等

画像・⽔位変換システムマーカー（円形型指標）を管内に挿⼊しタイムラプスカメラにより撮影。画像解析ソフトにより⽔位を検出する新技法。（特許申請中：特願2018-189143）

横打超⾳波式⽔位計測超⾳波式⽔位計が持ち合わせている『不感帯』を横打することにより解消し、⽔位を検出する⽅法。

弊社が出来る業務

宅内誤接調査

耐震・劣化腐⾷関連

合流改善関連

浸⽔対策モニタリング

不明⽔対策

スクリーニング技術

【本社】 住所：⼤阪府⼤阪市淀川区三国本町 1-6-21 TEL：06-6395-1192 FAX：06-6395-1193 Email：sewer-techno@sewer.co.jp 【関東⽀社】

住所：埼⽟県蕨市塚越 7-29-9 TEL：048-445-6944 FAX：048-446-6450 Email：sewer-saitama@sewer.co.jp

株式会社シュア・テクノ・ソリューション.