Problema con el grupo de conexiones JDBC de Tomcat: "Declaración cerrada"

Tengo una aplicación de servidor que utiliza el grupo de conexiones JDBC de Tomcat.

Este es el código que utilizo para crear el DataSource:

PoolProperties connProperties = new PoolProperties();
connProperties.setUrl(resources.getProperty("db.url"));
connProperties.setDriverClassName(resources.getProperty("db.driver"));
connProperties.setUsername(resources.getProperty("db.user"));
connProperties.setPassword(resources.getProperty("db.password"));
connProperties.setJmxEnabled(true);
connProperties.setTestWhileIdle(false);
connProperties.setValidationQuery("SELECT 1");
connProperties.setTestOnReturn(false);
connProperties.setValidationInterval(30000);
connProperties.setTimeBetweenEvictionRunsMillis(30000);
connProperties.setMaxActive(500);
connProperties.setInitialSize(50);
connProperties.setMaxWait(10000);
connProperties.setRemoveAbandonedTimeout(60);
connProperties.setMinEvictableIdleTimeMillis(60000);
connProperties.setSuspectTimeout(60);
connProperties.setMaxIdle(50);
connProperties.setMinIdle(10);
connProperties.setLogAbandoned(false);
connProperties.setRemoveAbandoned(true);
connProperties.setJdbcInterceptors("org.apache.tomcat.jdbc.pool.interceptor.ConnectionState;"+
"org.apache.tomcat.jdbc.pool.interceptor.StatementFinalizer");

dataSource = new DataSource();
dataSource.setPoolProperties(connProperties); 

Entonces tengo un método para obtener una conexión de la piscina

protected Connection getDbConnection() throws Exception
{
    dbConn = dataSource.getConnection();
    return dbConn;
}

Y cada vez que quiero ejecutar una declaración llamo a este código:

protected CallableStatement executeCSqlQuery(String sql) throws Exception
{
    CallableStatement cstmt;
    ResultSet rs = null;

    try {
        cstmt = getDbConnection().prepareCall(sql);     
        cstmt.execute();            
    } catch (SQLException e) {
        throw e;
    }

    return cstmt;
}

Y este es un ejemplo de una llamada al código anterior:

try {
    cstmt = dbConnection.executeCSqlQuery(query);
    rs = cstmt.getResultSet();
} catch (Exception e) {
    // do smething
} finally {
    try {
        if (cstmt != null) {
            cstmt.close();
        }
        dbConnection.shutdown();
    } catch (Exception e) {
        // do something
    }
}

public void shutdown() {
    if (this.dbConn != null) 
        this.dbConn.close();
}

El problema al que me estoy enfrentando es que de vez en cuando, recibo una excepción "Declaración está cerrada" cuando ejecuto una llamada en un subproceso cada X segundos. No estoy seguro de por qué sucede esto. Estoy pensando que podría ser un error de controlador o algo que falla en la conexión a la base de datos (que se ejecuta en un servidor diferente).

Me he quedado sin ideas. ¿Qué me estoy perdiendo?

Debo usarc3p0 grupo de conexiones en su lugar?

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