受託業務
設計支援ソフトの開発・販売を行うとともに、多様化するお客様のニーズにお応えするため受託業務を行っております。
受託業務
概要
解析モデルの提案から解析結果の評価まで、質の高い解析支援サービスやコーディネートサービスをお客様に提供致します。
受託開発
多様化するお客様のニーズにお応えするため、オーダーシステムによるシステムの開発を行っております。
ここでは、受託開発の一例として「PipeRapid による耐震マップの作成」をご紹介いたします。
PipeRapid による耐震マップの作成
PipeRapid の路線系統平面図内にメッシュデータを追加し、各メッシュ内に土質データを設定することにより、
- 永久ひずみ地区マップの作成
- 地盤種別マップの作成
- 管きょの耐震結果マップの作成
- 液状化マップの作成
- 管きょの耐震診断
などといった、耐震マップを作成します。
PipeRapid による下水道GISシステム
GISシステムより情報管理データを読み込み、PipeRapid 内に施設平面図を自動生成し、既存施設の検証および再構築設計を行うことが可能です。
また、PipeRapid からGISシステムへ必要な情報を出力し、GISシステムの情報管理データを自動更新します。
地震被害予測システム
本システムは下水道施設ネットワークの地震時被害予測を行うツールである。
広域に敷設されている管路・沈殿池・ポンプ場などの下水道施設が、地震動・液状化・断層変位などの地震外力を受けた場合の被災状況を予測できるシステムである。
地震動については、過去の地震発生から将来の地震動を確率的に与える場合や、断層特定して地震動を確定論的に与える場合、さらには地震観測網からリアルタイムに実地震動を取り入れて被災予測を行うことができる。
データベース処理はGIS上で行われて、予測結果は被害位置や被害件数を任意スケールのマップ上に表示することができる。
受託解析
受託解析は保守サービスにご加入のお客様のみを対象としたサービスとなります。
保守サービスの詳細はこちらからご確認ください。
地盤・構造解析
設計支援ソフトの開発・販売を行うとともに地盤・構造解析支援サービスも行い、数多くの実績を持っております。
以下の分野においては解析モデルの提案から解析結果の評価まで質の高い解析支援サービスやコーディネートサービスをお客様に提供致します。
耐震解析・耐震診断 事例紹介をいたします。
現在、上下水道施設等において、既設構造物の耐震診断や浄水場および処理場の新設構造物の設計の際、構造物の３次元的耐力や挙動の評価を考慮に入れた設計や動的解析による性能設計が要求され始めています。
事例１：最終沈砂池（円形水槽構造物）の耐震設計
概要
「下水道施設耐震設計例－処理場・ポンプ場編－ 2002年版 (社)日本下水道協会」では、円形水槽はその構造上の特性により応力解析方法について他の矩形構造物と条件が異なり３次元的挙動が支配的であるため、３次元解析を行うことが望ましいとあります。
ここでは、設計例と同様に３次元梁モデルによる応力解析例を示します。
事例２：卵型消化タンクの耐震設計
概要
卵型消火タンクはその構造上の特性により、３次元的形状効果を適切に考慮する必要があります。
ここでは、GL-10m以深を支持層とするリング杭基礎（支持層より上部はN値が1ぐらいの軟弱層の場合）の解析例を示します。
近接施工による影響解析 事例紹介をいたします。
事例１：鉄道構造物に近接するFEM影響解析
概要
鉄道構造物等に近接して上下水道管を布設する際にFEMによる影響解析を行った解析例を示します。
事例２：地盤掘削問題
概要
本解析は橋梁基礎の近傍の推進管の工事によって生じる橋梁基礎の変形量を定量的に把握することを目的とし、2次元弾塑性FEMを用いて検討を行いました。
地震動と被害の予測 事例紹介をいたします。
事例１：下水道施設の地震被害予測
概要
本検討は広域に敷設されている管路・沈殿池・ポンプ場などの下水道施設が、地震動・液状化・断層変位などの地震外力を受けた場合の被災状況を予測するものです。
データベース処理はGIS上で行われて、予測結果は被害位置や被害件数を任意スケールのマップ上に表示することができます。
軟弱地盤の圧密沈下 事例紹介をいたします。
事例１：圧密沈下問題
概要
本解析は護岸近傍の地盤の埋め立てによって生じる地盤変形を予測し、護岸などの周辺構造物に与える影響を検討するものです。
地震応答解析と耐震設計 事例紹介をいたします。
事例１：不整形地盤の地震応答解析
概要
本解析は地盤の不整形性や軟弱地盤の非線形性などが地震応答に与える影響を検討するために、橋軸方向の4スパン分の地盤を2次元FEMでモデル化し、動的解析を実施しました。
事例２：大型橋梁基礎の不等沈下問題
概要
本解析は大型基礎の地震時不等沈下問題を検討するもので、龍岡先生らが提案した累積損傷度理論を用いて耐震検討を行ったものです。
事例３：杭基礎と地下構造物の耐震設計
有効応力（液状化）解析 事例紹介をいたします。
事例１：護岸・堤防液状化解析
概要
本解析は砂の弾塑性モデルや多重せん断モデルを用いて高規格堤防と護岸の液状化解析を実施し、地震時における構造物の安全性評価を行ったものです。
動的相互作用と環境振動 事例紹介をいたします。
事例１：基礎と地盤の動的相互作用
概要
本解析では基礎と地盤の動的作用の特性を把握するために、検討フローに示すように、まずは地盤に対して1次元地震応答解析を行い、地盤の動的非線形特性を把握して、次に3次元動的解析を実施し基礎と地盤の動的相互作用問題の定量的な評価を行ったものです。
事例２：アーチ橋の安定性と交通振動
概要
本解析では三次元有限要素法を用い、様々な荷重条件に対してアーチ橋の安定性の評価解析を行うとともに、車両走行をモデル化して、交通振動の影響評価も行いました。
雨水流出解析
弊社では、水理・水質の分野において解析モデルの作成から解析結果の評価まで質の高い解析支援サービスやコーディネートサービスをお客様に提供致します。
近年の世界的な気候の変化による浸水災害の多発や、急激な都市化による公共用水域の汚染や給水ネットワークの複雑化など、めまぐるしく変化する環境に素早くかつ的確に対応し分析、評価する能力が問われる時代となって参りました。
コンピュータシミュレーションは、数々の環境の変化を再現し社会資本整備における効率的な事前評価指標として広く用いられるようになってきています。
このような設計に携わっておられる技術者の方々をサポートするべく、弊社では、上下水道から河川まで水環境をトータルに解析できる能力を持ったシミュレーションソフト「InfoWorks」製品の日本国内の代理店である株式会社江守情報
と提携し、水に関する解析分野に広く展開して参ります。
自然環境の変化による集中豪雨の頻発や急激な都市の発展により、都市型の浸水災害が数多く発生するようになっております。このようなことから、国や地方自治体でも浸水対策業務やハザードマップなどのリスク管理業務に力点をおくようになってきました。
上記のような業務を行うにあたり、近年では、浸水対策前後の状況を高い精度で把握できる特徴を持つ浸水シミュレーションを積極的に活用するようになってきております。
弊社では都市型下水道ネットワークの資産情報の管理と計画を統合した次世代シミュレーション・ソフトウェアであるInfoWorksによる、高度な雨水流出解析をお客様に提供して参ります。
雨水流出解析は、降雨や管渠の流れといった様々な水理現象をモデル化した計算式を組み合わて一括に解くことによって、より現実に近い事象をコンピュータ上で再現する作業です。
雨水流出解析モデルは下記の表とイメージ図のように大きく４つの要素に分けられます。
従来の雨水流出解析では、管渠や開水路から溢れた水はNodeと呼ばれる水路の節点から水が噴出し、また節点に入り込むといった動きをします。
この手法では、地表に溢れた水は移動せず、その場に溜まるボリュームとして表現していました。
しかしながら、実際には水路から溢れた水は、地形勾配を伝わってより低いところに移動して浸水域を形成します。
最近需要の多くなってきた豪雨による流出解析業務において、地表面を移動する水をいかにモデル化するかは、作成したシミュレーションの信頼性を高めるために欠かせない作業となってきています。
地表面の水の流れを表現するために、道路を開水路と見立てて地表面の水路網を設定することにより、１次元の水理解析ながら地形の広がりを解析する方法などが考えられています。
さらに、現在ではシミュレーションソフトの技術が向上し、デジタルの地盤高データなどをインポートすることによって地形の起伏をコンピュータ上に作り出し、この中に節点からの溢水を流し込むことによって地表面の水の移動を解析することが可能となっています。
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◆ １次元不定流解析 ◆下水管渠や小規模都市河川などの開水路は、節点から節点への物体の移動における収支を計算する１次元の計算となります。 水路内で流量、流速、圧力を算出し、各スパンにおける動水位を算出し、その動水位が地盤線を超えることで地表面への溢水を表現します。 平坦な市街地のでの雨水流出解析や、合流式下水道が整備されている地域での解析など、施設能力を調査することが目的となる業務では１次元解析のみとすることが多いようです。 |
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◆ ２次元不定流解析 ◆解析する平面エリアを任意のメッシュで区切り、ある地点の水がどの方向へ移動していくかを算出するものです。 下水管渠から溢れた水が地表面を伝わって溢れた場所とは別の場所で浸水を引き起こす現象を解析したり、河川決壊などで溢れた水でどの地域が氾濫するのかなどを解析する場合に用います。 ２次元の解析の場合、解析するエリアのメッシュをどれだけ細かく正確に作成できるかによって、結果の精度が大きく変わってきます。 |
雨水流出解析は、まずシミュレーションソフトにて下水道管網モデルおよび河道などの施設モデルを作成します。
この施設モデルの整合性を各種実績データにて確認し、モデルの修正および確定を行います。
施設モデルが完成したら、規模の大きい実績降雨 や将来想定される計画降雨を条件として与え、施設モデルの浸水状況を解析します。
浸水シミュレーションは「InfoWorks」を用いて行います。
「InfoWorks」は、英国 HR Wallingford Group（ウォーリングフォード水理研究所）が開発した水理モデルを搭載したソフトウェアです。
（財）下水道新技術推進機構が発行する「流出解析モデル利活用マニュアル」にも紹介されており、我が国でも多くの解析業務の実績を有するソフトウェアとなっております。
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◆ モデルの作成 ◆現況排水系統をモデルとして構築し、地表面や管渠粗度などのパラメータを設定します。 構築したデータは、データベースに管理され更新や修正などの履歴が残るほか、数々のパターンの浸水対策を管理しやすくなっています。 ※ 現況排水系統は下水道台帳や、区画割り施設平面図、流量表などより入力を行います。 |
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◆ キャリブレーション（モデルの整合照査） ◆現況排水系統の施設モデルを作成した後、実績降雨および実際の計測データを使用して、作成したモデルの整合を照査します。 キャリブレーションを図る対象は様々ですが、浸水域、湛水深、ポンプ場や処理場などの稼働実績等がシミュレーション結果と現実の計測値が整合するように各種パラメータの調整を行います。 ◆ 現況把握 ◆施設モデルが完成した後、現在の計画降雨および実績降雨を用いて、現況排水系統の安全度を確認します。 |
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◆ 対策案検証 ◆現況排水系統の安全レベルが評価できたら、対策施設を検討およびモデル化します。 できあがった対策施設モデルに各種の降雨条件を与え、浸水シミュレーションを行い対策案の安全度を検証します。 ※ 対策案自体の立案は解析業務に含まれません。 |
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◆ シミュレーションの制御 ◆降雨パターンの合成や、制御構造物（ポンプやゲート）などをリアルタイムにコントロールすることで、様々なパターンを想定した浸水解析がが可能となります。 また、下水管網を流れる汚濁物質をシミュレートすることにより、合流式下水道施設改善業務のサポートも可能となります。 |
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◆ シミュレーションの結果表示 ◆浸水シミュレーションは、実績降雨や計画降雨などの時系列データを解析します。このため時間経過による浸水状況などをアニメーションで表示することが可能です。 このため、自治体の浸水対策部局や地域住民への説明会において、ビュジュアルを用いた分かりやすいプレゼンテーションが可能となります。 |
浸水シミュレーションソフトの 取扱いについて
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弊社では雨水流出解析の受託業務とあわせて、この浸水シミュレーションソフトである「InfoWorks」のご案内もしております。 雨水流出解析のソフト紹介は左のバナーをクリックすることでご覧頂くことができます。 |