私が 12 年前に初めて鉛ゴム ベアリング (LRB) のサプライヤーとして働き始めたとき、これらの装置が構造物に対してどのように機能するか、つまり地震時の地震エネルギーをどのように吸収し、地面が激しく揺れたときに建物や橋をどのように立たせるか、ということにほぼ全面的に集中していたことを認めます。私が人間の健康への影響について詳しく調べ始めたのは、オレゴン州ポートランドのクライアントからベアリング内部の材料、特に鉛コアについて質問されたときでした。この質問は、私がこの業界でこれまで交わした中で最も重要な会話の 1 つであることが判明しました。LRB は自然災害時の公共の安全にとって重要である一方で、そのコンポーネントはライフサイクル全体を通じて責任ある取り扱いが必要であることが認識されたからです。今日は、人間の健康に対する鉛の影響、サプライヤーとしてそれらのリスクにどのように対処するか、そして材料の選択に関する透明性がこれまで以上に重要である理由について、私が学んだことを共有したいと思います。
まず、耐震工学に携わっていない人のために、鉛ゴム支承とは実際どのようなものなのかを理解しましょう。 LRB はエラストマーアイソレーターの一種で、構造物の基礎と上部構造の間に配置される高減衰デバイスです。天然ゴムまたは合成ゴムと鋼板を交互に重ねた層でできており、中心には固体の鉛の芯が通っています。地震が発生すると、ゴムが曲がり、鉛のコアが変形してエネルギーが分散されるため、構造物は免震がない場合と比べてあまり動かなくなります。この技術は、過去 50 年間に数え切れないほどの人命を救い、数十億の物的損害を軽減してきました。また、建物や高架橋用の高減衰免震ゴム支承 (HDRb)、線形天然ゴム免震支承 (LNR)、スペースフレーム用途用のゴム支承、摩擦振り子システムなどの製品を含む地震ソリューションの大きなファミリーの一部であり、これらはすべて地震から地域社会を守るために設計されています。
しかし、鉛コアはベアリングの性能に不可欠である一方で、十分に文書化された有毒特性を持つ重金属です。これは、私のクライアントにとって、そして私たちが成長するにつれて他の多くのクライアントにとって危険信号を立てた部分です。 LRB からの鉛がどのように人間と接触する可能性があるのか、そしてその暴露が健康に何を意味するのかを詳しく見てみましょう。
鉛は神経毒であり、人間、特に子供や妊娠中の人にとって、安全な暴露レベルはありません。これは、世界保健機関 (WHO)、疾病管理予防センター (CDC)、環境保護庁 (EPA) などの組織による数十年にわたる研究から得られた重要な点です。他の多くの物質とは異なり、鉛は時間の経過とともに体内に蓄積します。簡単には洗い流されません。 LRB による最も一般的な暴露経路は 3 つあります: 製造時、取り付け時、ベアリングの寿命終了時です。
まずはものづくりから。 LRBを製造する際には、鉛を加熱して溶かし、ゴム層の内側の金型に流し込みます。このプロセスでは鉛の粉塵や煙が発生しますが、これらは目に見えず、適切な安全手順が整備されていない場合、作業者が吸い込む可能性があります。高レベルの鉛ガスに短期間さらされた場合でも、頭痛、めまい、吐き気を引き起こす可能性がありますが、より大きなリスクは長期にわたって繰り返しさらされた場合です。工場労働者の場合、鉛粉塵を慢性的に吸入すると血中鉛濃度 (BLL) が上昇し、時間が経つと神経系、腎臓、生殖器に損傷を与える可能性があります。私は世界中の製造施設を訪問し、換気、個人用保護具 (PPE)、従業員のトレーニングを手抜きするサプライヤーが従業員を深刻な危険にさらしていることを直接見てきました。そのため、私の会社では最先端のヒューム抽出システムに投資し、すべての工場スタッフに無料の BLL テストを提供し、リードコアの取り付け中に完全な呼吸用保護具と防護服の着用を義務付けています。また、当社は、鉛暴露制限に関する厳格な OSHA (労働安全衛生局) 基準を満たしているサプライヤーのみと取引しています。
次に取り付け時の露出です。 LRB を建設現場に設置する場合、作業員はベアリングを取り扱い、余分なゴムや鋼を切断し、場合によってはドリルで穴を開けて固定する必要があります。設置中に鉛コアが損傷すると、小さな鉛粒子が砕けて現場を汚染する可能性があります。建設現場は混雑した場所であり、労働者が手を洗わずに現場で昼食を食べたり、鉛の粉塵を追跡して家に持ち帰って家族を危険にさらしたりする可能性があります。数年前にシアトルで行われたプロジェクトのことを思い出します。請負業者が LRB の設置中に鉛粉塵を適切に封入しなかったため、危険物チームが地域を清掃する間、現場が 2 日間閉鎖されなければならなかったのです。この遅延により請負業者には数万ドルの損失が発生しましたが、さらに重要なことに、作業員の安全に対する懸念が生じました。これを防ぐために、当社は設置パートナーに鉛の取り扱いに関する詳細なトレーニングを提供しています。これには、塵を捕捉するための真空システムの使用方法、粒子の拡散を減らすための湿式切断技術、工具や作業員の適切な除染手順などが含まれます。また、危険になる前に問題を発見するために、設置中に現場で鉛を監視する必要があります。
3 番目の、見落とされがちな領域は、製品寿命の管理です。 LRB の寿命は、環境に応じて 50 ～ 75 年です。その後は、取り外して廃棄するか、リサイクルする必要があります。ベアリングが適切に分解されていない場合、特にベアリングが湿気や極端な温度にさらされた場合、時間の経過とともに鉛コアが土壌や地下水に浸出する可能性があります。たとえば、地域社会が汚染された土壌で園芸をしたり、汚染された井戸の水を飲んだりすると、土壌や地下水中の鉛が食物連鎖に侵入する可能性があります。 CDC は、飲料水中の鉛濃度が低レベルであっても、子供の発達遅延、IQ の低下、行動上の問題を引き起こす可能性があると推定しています。サプライヤーとして、当社は LRB のライフサイクル全体に対して責任を負います。当社は専門のリサイクル会社と提携しており、鉛コアを安全に取り出し、溶かして新しい製品に再利用できます。廃棄物が埋め立て地に送られることはなく、鉛が環境に浸出する可能性もありません。ベアリングの寿命が近づいているプロジェクトについては、安全性への取り組みは製品を設置した時点で終わるものではないと考えているため、不動産所有者に適切な取り外しとリサイクルに関するガイダンスを提供しています。
ここで、これを状況に合わせて理解することが重要です。LRB 内の鉛による健康リスクは、免震をまったく使用しない場合のリスクよりもはるかに低いのです。太平洋地震工学研究センターによる2019年の研究では、大地震が発生した場合、補強されていない建物の死亡率は30％にも達する可能性があるが、LRBを備えた建物の死亡率は1％未満であることが判明した。これは慎重に検討する必要があるトレードオフです。しかし、それは鉛のリスクを無視できるという意味ではありません。サプライヤーとしての私たちの仕事は、それらのリスクを可能な限り最小限に抑えながら、地震時に人命を救う製品を提供することです。
また、よく寄せられる質問についても説明したいと思います。鉛コア ベアリングの代替品はありますか?答えは「はい」ですが、それぞれにトレードオフがあります。たとえば、HDRbs は減衰を提供するために特別な添加剤を含むゴムを使用するため、鉛コアは必要ありません。小規模なプロジェクトやリード制限が設けられている場合に人気があります。 LNR ベアリングは減衰の低い天然ゴムを使用しているため、動きの制御は他のコンポーネントに依存します。スペースフレーム用途のゴムベアリングには、鉛の代わりに複合材料が使用されることがよくあります。摩擦振り子システムはスチールと滑り面の設計を採用しており、鉛はまったくありません。しかし、これらの代替案は完璧ではありません。 HDRb は一般に LRB よりも寿命が短く、極端な温度に対してより敏感です。 LNR では地震エネルギーを処理するために追加のデバイスが必要となるため、複雑さとコストが増加します。摩擦振り子システムは大きな橋には理想的ですが、小さな校舎には過剰になる可能性があります。ほとんどの中大規模プロジェクトにとって、LRB は依然として最も効果的でコスト効率の高いソリューションであり、リード関連のリスクに対処することが重要であることを意味します。
長年にわたり、当社は独立したサードパーティ研究所と協力して、製造中および模擬寿命末期条件の両方で、LRB の鉛の浸出をテストしてきました。その結果、当社の製品が適切に設置され、廃棄された場合、鉛への曝露は最小限に抑えられ、公衆の安全に関する EPA の制限値をはるかに下回ることがわかりました。しかし、私たちはテストだけにとどまりません。当社は、原料から完成品まで、製造するすべてのベアリングのすべての鉛コアを追跡できるトレーサビリティ システムを導入しました。これにより、鉛のすべてのポンドを把握し、ライフサイクル全体にわたって責任を持って取り扱われるようになります。
また、特に鉛汚染がすでに懸念されている地域のプロジェクトに対して、地域社会への支援にも投資しています。たとえば、デンバーの学区は、古い塗料からの地域の土壌鉛レベルのため、LRB の設置に懸念を抱いていました。私たちは彼らと協力して、設置前に現場をテストすること、設置中に鉛の粉塵が既存の土壌と混合するのを防ぐために密閉バリアを使用すること、鉛が放出されていないことを確認するための設置後のモニタリングを含む計画を策定しました。最終的に学区はこのプロジェクトを承認し、新しい建物は現在、地震時に学区内で最も安全な建物の 1 つとなっています。それが私たちが目指すバランスです。人々を鉛の危険にさらさずに地震から守るということです。
完璧なサプライヤーは存在しないことを明確にしておきたいと思います。業界には、低品質の鉛を使用したり、従業員のトレーニングを省略したり、ベアリングを通常の埋め立て地に廃棄したりして、コストを節約するために安全性を手抜きしている企業がまだあります。こうした慣行はコミュニティ全体を危険にさらすものであり、だからこそ透明性が非常に重要なのです。当社では、顧客には何を購入するかを正確に知る権利があると考えているため、すべてのテスト結果、安全プロトコル、ライフサイクル管理計画を Web サイトで公開しています。
10 年以上この業界に携わってきた者として、私は免震がもたらす違いを見てきました。私は台湾にある建物の中を歩いたことがありますが、マグニチュード 7.2 の地震でも、LRB が取り付けられていたため、ほとんど被害を受けずに済みました。私はカリフォルニアで、子供の学校が守られていると知って夜よく眠れる親たちに会ったことがあります。しかし、私は鉛への曝露による健康への影響に対処しなければならなかった工場労働者にも会ったことがあります。そのせいで私は夜も眠れなくなりました。地震から人々を守ることと鉛から人々を守るという 2 つの目標は、相反するものである必要はありません。サプライヤーがあらゆる段階で安全性を優先する場合、これらは両立できます。
性能と人間の健康の安全性のバランスをとる免震ソリューションをお探しの構造エンジニア、建築家、不動産所有者、または請負業者の方は、当社がお手伝いいたします。高層ビル用の LRB、橋梁用の HDRb、スペース フレーム用のゴム ベアリング、住宅用建物用の LNR、または大規模なインフラストラクチャ プロジェクト用の摩擦振り子システムが必要な場合でも、当社はマテリアル ハンドリングとライフサイクル管理に関する完全な透明性を備えた、最も厳しい安全基準を満たす製品を提供できます。今すぐ私たちのチームに連絡してプロジェクトについて話し合い、地震と有害物質のリスクの両方から地域社会を守る構造物を構築するために協力しましょう。
参考文献:
世界保健機関。 （2023年）。鉛中毒と健康。ジュネーブ：WHOプレス。
疾病管理予防センター。 （2022年）。環境化学物質への人体曝露に関する第 4 回全国報告書。アトランタ：CDC。
太平洋地震工学研究センター（2019年）。免震性能：20年にわたる現場観察。バークレー: カリフォルニア大学バークレー校。
米国環境保護庁。 （2021年）。職業上の鉛暴露基準。ワシントン DC: EPA 執行およびコンプライアンス保証局。
国際免震協会。 （2020年）。免震軸受のライフサイクル管理。オタワ：IASIプレス。