7 6 昭和 5 7 . 5 第3 2 号 ダクタイル鉄管 1 7 . ダクタイル鉄管の耐震設計 重要な配水幹線は、必要に応ビて耐震対策 る。地震時の埋設管路の挙動を知るには、で きるだけ詳細な地質データがほしい。一般に を行うのが望ましい O 埋 設 管 路 の 耐 震 対 策 は はすでにある地質データを十分活用し、不足 関東大地震以来幾度かの被害の経験を生かし 分を現地調査する方法がとられる。 少しずつ確立されてきた。また近年耐震設計 地質調査を予備調査と本調査に分ける。 理論が検討されはじめ、ある桂度理論的な耐 まず予備調査で地形の分類(平地・台地・ 震計算が可能になった。 山地など)、地質の分類(洪積層・沖積層など)、 1. 耐 震 設 計 の 手 順 ( 1 ) 配管ルートの選定 地層縦断図(基盤までの深さなど)などを調べ 最近の都市化の進んだ状況ではかならずし て、検討・の必要がある場所とない場所に分類 する。 もそうできない場合が多いが、配管ルートの ①検討の必要がない場所 選定はできる限り地盤のよい所を選定するの (ア)均質な硬い地盤地帯 がよ v~o 過去の震害事例からみても、管路は (イ)岩盤地帯 軟弱表層の厚い地帯、地層・地質が急激に変 ②検討の必要がある場所 化する地帯、砂の液状化地帯・断層地帯・地 (ア)軟弱表層の厚い地帯 滑り・崖崩れ地帯などで、被害が起っている。 (イ)地層・地質が急激に変化する地帯 ( 2 ) 地震および地盤の調査 (ウ)液状化が予想される地帯 地震わよび地盤の調査にわいては、配管す る地域の過去の地震例の調査および地震を考 慮した地盤調査を行うのがよい。 判断層滑りが予想される地帯 (オ)地滑りが予想される地帯 (ア)付)については、地盤を弾性体として x 地震の性質と地質とは非常に密接な関係が 理論解析が可能であるが、(ウ 司(オ)につい ある。また埋設管と地質とも密接な関係があ ては理論予測がむつかしいので十分なる ダクタイル鉄管の布設くその 5 ) ④ 耐震対策を必要とする口 次に本調査では、耐震計算のための地 質の物性値を正しく求める必要がある。 ⑤ ボーリング調査 基 盤 層 ま で の 深 さ (N値 50を目安とす p) (V S波 速 度 の 測 定 ( V s ) 常時微動測定 常時微動を測定し、波形をパワースペ ク ト ル 分 析 し 卓 越 周 期 (T)を求める。 る) 基 盤 層 ま で の 標 準 貫 入 試 験 (N値) ( 3 ) 地震動の想定 土質分類 地震動とは、地震が発生して地震波が伝播 地下水位 する際、その経路にあたる地盤に生ずる振動 土質試験 をいう。 ①歴史地震の調査 各 層 の 単 位 体 積 重 量 (γ) 地震発生年月日・位置、検討場所から 粒度分布 相対密度 (Dr) の距離・深さ、マグニチュード、検討場 単軸圧縮強さ ( q u ) 所での震度など、できるだけ多数の資料 を入手する。これらの値から検討場所で 三軸動的圧縮試験 ③ Pi 皮速度の測定 性 率 (G)ポ ア ソ ン 比 ( ν )を求める。 するのが望ましい。 ② PS検層(速度検層、弾性波探査) Vp.Vsより地盤各層のヤング率 (E)剛 検討する地盤について次のような調査を ① 7 7 間隙比 ( e o ) 圧縮係数 ( C c ) 水平載荷試験 ( K値) の震度ならびに加速度の期待値を求める。 ②震度期待値図 河角博士の震度期待分布図などを参考 図 -75 地 域 区 分 9 7 7 ) (新耐震設計法(案)、建設省、 1 1 4 0 . 1 3 0。 1 4 5。 7 8 ダクタイル鉄管 にする。 昭 手 口5 7 . 5 第3 2号 ようになった口 建設省「新耐震設計法(案) J によると、構 ③地震波形の選定 強震計で記録された有名な波形として 造物の耐震計算法には①震度法、②修正震度 EL CENTRO,TAFTなど 法 、 ③ 応 答 変 位 法 、 ④ 動 的 解 析 法 の 4つ が 示 アメリカの の 記 録 、 国 内 で は 十 勝 沖 地 震 の 八 戸j 巷記 されているが、理設管は応答変位法で検討す 録(港湾技研)、東京 101地震(震研)など るとされている。これは地震時の地盤変位を が広く利用されている。しかし利用する 埋設管路に作用させて行う耐震設計法である。 時には地震の特徴、地盤の性質などを考 以上は、地震時地盤の変形が弾塑性域を越 慮して最適なものを使うべきであろう。 えないという条件下での検討であるが、埋設 検討地域の強震記録があればそれを使う 管が被害を受けるのは地盤が弾塑性域を越え のが好ましい O 崩壊する場合が多い。地震時地盤の変形が弾 ④ 建 設 省 「 新 耐 震 設 計 法 ( 案) J に示され 塑性域を越える現象として、断層ずれ・地割 ている地域区分(図 -75)、単位震度当り れ・斜面の滑り・局部沈下・隆起・液状化な の応答速度(図 -76)などを参考にする。 標準水平方向震度 地域区分 標準水平方向震度 KHG A 0.15 B 0.13 C 0.11 どがある。これら崩壊した地盤の中に埋設管 があれば、管も同様にその影響を受ける D ま KHG た地震で椅造物が破壊したために、その構造 物に取付けである管が破損する例もある。橋 脚が破損し、固定されていた管が破損すると いうのはこの例である。 地盤が崩壊するような場合、理論的に耐震 2園 耐 震 計 算 計算するのは困難で、ある。大胆な仮定を設け 管路の耐震設計を配水管に例をとると、新 て以下述べるように計算検討するか、あるい 潟地震を契機として日本水道協会が「水道施 はある管路構想で吸収し得る範囲を求めてお 設 の 耐 震 工 法J で 地 中 構 造 物 の 耐 震 基 準 を 示 くという手段がとられる。 された。主に工事上の留意点を列挙されてい ( 1 ) 管軸方向応力 るが、耐震設計は震度法で基準化されている O 地震時の埋設管の管体応力は、実測によれ しかし地震時の継手伸縮量など、細部につい ば円周方向より軸方向が大きいことが知られ ては明らかにされていない。その後研究も進 ている。大地震では、管のひずみより地盤の み 、 1979年には「水道施設耐震工法指針・解 ひずみの方が大きいと予想されるが、その差 説」が出され、地震時の地盤が弾塑性の範囲 を 滑 っ た と 仮 定 す る と 図 ー 77の よ う な 摩 擦 力 内での変形であるならば、単純な条件下で継 が管に作用したと考えられる。管の端面同士 手の挙動・管体応力など理論的に求められる c m / s e c ) 図 -76 単位震度当りの応答速度 ( (新耐震設計法(案)、建設省、 1 9 7 7 ) 図 -77 埋設管が受ける躍擦力 fd 唱崎ーー唱跡目 1 0 0 1 - ︹ 02¥g︺制樹林迫 があたらないものとすれば、管軸方向の応力 1 0 0 . 1 は次式で求められる D 0 . 20 . 3 0 . 5 0 . 7 1 2 3 表層地盤の基本国有周期 [ s e c J πDfd J 2 p= 昌一一一一一・・ー・・・・・・・・・・・・・・(17 . 1 ) 2Ao ダクタイル鉄管の布設くその 5 ) 79 で算出する。 の:地盤との摩擦力による管体応、力 ← D:外径 ( 1 7 . 4 ) ただし、地表面付近に台ける地盤のひずみは f 2 :管長 次式でもよい。 Ao:管 の 鉄 部 断 面 積 TA ε =一 一 一 … . . . ・ ] d :地 震 時 の 単 位 面 積 当 り の 動 的 な 摩 2πV 擦力 V:地 震 波 の 伝 播 速 度 れ管体応力ははるかに大きくなることが予想 ( 3 ) 継手の屈曲角度 される。 地震時に継手に生ビる屈曲角度(ラジアン) J によると、管軸方向 「新耐震設計法(案 ) は、原則として次式で計算する。 応力は変位法に基づき次式で算出する口 千 ・ . . … … … (17.5) A:地 震 動 の 加 速 度 盤に拘束された部分があると、滑りが制限さ 一 H T:表 層 地 盤 の 基 本 国 有 周 期 管が長尺となり、途中曲ったりなどして地 ξ 183 ヂよ 乎 。=1.4 ( 1 7 . 2 ) ( 1 7 . 6 ) ただし、地表面付近における継手に生じる屈 曲角度は次式で求めてもよい。 σL :管軸方向の地震時応力 f 2 A ()= 一一…………………… (17.7) V2 π :円 周 率 u :表 層 地 盤 の 地 震 動 の 変 位 振 幅 ( 4 ) 応答解析法 E:管 材 の 弾 性 係 数 ここでは多質点応答解析法を述べる。応答 L:表 層 地 盤 の 地 震 動 の 波 長 計 算 モ デ ル を 図 -78のように考える。 α :地 盤 の 変 形 が 管 路 に 伝 え ら れ る 割 図 中 の パ ネ は 表 -24のような役割りを持つ。 合を表わす管軸方向の変位振幅に 対する補正値 図 -78 応答計算モデル ξ:継 手 に お け る 境 界 条 件 に よ っ て 定 まる補正係数 ( 2 ) 継手の伸縮量 地 震 時 に 継 手 に 生 じ る 伸 縮 量 eは次式で算 出する。 e 2 ε …………………… ( 1 7 . 3 ) ニ f 2 :管 長 ε :地震時の地盤の伸縮ひずみで、次式 表 -24 パネの役割りと関係する主な要因 、 f / ノ ' ¥ /'~ネの役割 り 関係する主な要因 K1 地盤の振動を管に伝える K:地盤反力係数 Kz 地盤質点聞の関係を表わす E:地盤のヤング率 G:地盤の剛性率 . 1 2 :地盤質点簡の距離 K3 基盤からの振動を地盤質点に伝える M:地盤の有効質量 T:地盤の固有周期 h:地盤の減衰定数 8 0 昭和 5 7 . 5 第 32号 ダクタイル鉄管 計算は電子計算機で行う。入力項と出力項 ①地下水位が高く、地表面に近い位置に ある地盤。 は次の通り。 ② ①入力項 地震に関する項目:地震波形・基盤水 平入力加速度・振 動方向 地盤に関する項目:固有周期・質量・ 較的均ーな砂からなる砂層。 ③ 有効上載圧力の大小とも関連するので 一概にはいえないが、一般的にいって深 パネ定数・地盤の さが 5m以 下 の 標 準 貫 入 試 験 の N値 が 1 0 減衰定数 以下である地盤。 管路に関する項目:管の物性値(口径 -剛性) 管路の形状(座標 位置など) ② 有効径(通過百分率 10%の粒径)が0 .01 ~0.25mm、均等係数が 2 ~10 の範囲の比 3 耐震管路の設計 ( 1 ) 管の材質と継手構造 管路について考える場合、管路は管体と継 手から構成されており、管体わよび継手の特 性が組合わされて管路の特性が生まれてくる。 出力項 地盤に関する項目:加速度・速度・変位 したがって管路の設計にあたっては、これら 管路に関する項目:加速度・速度・変位 の特性を十分に考慮する必要がある。 -軸力 曲げモーメント 継手の伸縮量・曲 げ角度 多質点応答解析法は、振動特性の違う 中での管路の耐震計算に特に適している。 たとえば大きな構造物との取合部、洪積 層から沖積層へまたがる管路などである。 ( 5 ) 地盤の液状化 ①管体の材質 管体の材質に関しては、強度と可とう 性にわいて次の通り分類される。 I類 は 、 強 度 小 な る 不 と う 性 管 て ¥ 一 般にコンクリート系の管が該当する。 E類 は 、 強 度 小 な る と う 性 管 で 、 一 般 に高分子系管が該当する。 田類は、強度大なる不とう性管て¥一 般に高級鋳鉄管がこれに該当する。 下記の条件を満たす砂地盤は、マグニチュ 町類は、強度大なるとう性管で、一般 ード 7.2~8.4 、震度 V~ 羽(気象庁震度階)程 に鋼管や夕、、クタイル鋳鉄管がこれに該当 度の地震を受けると液状化し、パイプライン する口 に大きな被害が生ずる恐れがあるので、重要 な幹線はこのような地盤を通すことはできる 限り避けることが望まい」 一- - N値 1 0 ・ 盲 2 0 目 3 0 管が好ましい口 ②継手構造と特性 図 -79 液状化判定規準と被害規模 0 0 耐震性の面からは強度の大きいとう性 4 0 継手の強さや柔軟さは継手構造により 大別すると次のようになる。 I類 の 剛 継 手 は 継 子 部 が 剛 で あ り 、 伸 縮性・可とう性が小さなもので、鉛いん ろう継手・溶接継手・溶着継手・モルタ ルコンポ継手・各種フランジ継手などが 深 これに該当する。 さ ( m ) 1 0 H類の柔継手は継手部が柔軟で、、伸縮 被害 @ 2 0 性・可とう性が大きいもので、メカニカ ル継手・プッシュオン継手・ゴム輪形式 のカラー継手などがこれに該当する。 ダクタイル鉄管の布設くその 5 ) 回類の離脱防止付き柔継手は、ある限 8 1 ③継手の区分 度 ま で は E類 の 柔 継 手 で あ り 、 そ れ 以 上 耐震継手はその継手性能から伸縮形と I類 と 同 じ よ う 屈曲形に大別し、それぞれの継手性能か では離脱防止機構が働き な剛継手となる。 1類と H類 の 特 長 を 兼 ら次のように分類・区分する。 ね て い る 。 ダ ク タ イ ル 鋳 鉄 管 の S形 継 手 ( ア ) 伸縮形耐震継子 あるいは S I I形 継 手 な ど が こ れ に 該 当 す 区分は以下の通りとし、伸縮性能区 る 。 分と離脱防止性能区分との組合せとす また「地下埋設管路耐震継手の技術基 る。ただし、離脱防止性能がなくても 準(案 ) J によると、継手の区分としては ここに示す離脱防止性能に相当する余 H類 と 凹 類 の 継 手 に 対 し 次 の よ う に な っ 裕長を持つものは、それぞれの類・級 ている。 に該当させることができる。 項 目 イ申拘昔性能 分 区 S-l類 8 - 2類 8 - 3類 伸縮量土 O.OLemm以上 : : 1 : : :0 . 0 0 5! imm以上士 O.01i !mm 未満 。 土O . 0 0 5! imm未 満 ン イ 離脱防止 A級 離脱防止性能 継手の性能 抵 抗 力 O.3dton以上 B級 シ イ O.15dton以上 O.3dton未 満 C級 ク O.075dton以上 O.15d ton未 満 D級 ク O.075dton未 満 i:管 1本の有効長 ( m m ) (注) ! d:管外径 ( m m )、一般には呼び径とする。 ここに示す離脱防止性能に相当する余 ( イ ) 屈曲形耐震継手 裕長を持つものは、それぞれの類・級 区分は以下の通りとし、屈曲性能区 に該当させることができる口 分と離脱防止性能区分との組合せとす る。ただし、離脱防止性能がなくても 項 目 屈曲性能 分 継手の性能 M - 1類 M - 2類 屈曲角度土 15 以上 。 : : 1 : : :7 .5。以上土 15 未 満 M - 3類 士7.5 未 満 区 A級 離脱防止性能 B級 C級 D車 及 0 0 0 // 離脱防止 抵抗力 " " O.3dton以上 O.15dton以上 O.3dton未 満 // O.075d ton以上 O.15dton未 満 // O.075d ton未 満 (注) d:管外径 ( m m )、一般には呼び径とする。 ( 2 ) 剛構造管路と柔構造管路 一例として鋳鉄管路について考え、これを 鉄、継手が鉛いんろう形またはフランジ形に よる組合せになっており、わが国では明治の 耐震性の面からみると初期のものと現在のも は じ め か ら 戦 後 ま で 広 く 布 設 さ れ た D この管 のの 2つに分けられる。 路は管材に伸び・靭性が少なく、継手も融通 初期の管路は管体が普通鋳鉄または高級鋳 性が少なく、どちらかといえば剛構造管路の 8 2 ダクタイル鉄管 昭和 5 7 . 5 第3 2号 一例とみなすことができる。大地震が発生し こ の 管 路 で あ る 。 図 -80に 剛 構 造 管 路 の 一 例 た時、鋳鉄管路のうち被害を受けやすいのは を示す。 図 -80 初期の管路の一例(剛構造管路) 面ラ低ラ cc C: いんろう形継手 FQ: フランジ形継手 次いても、昭和 30年 代 か ら の も の で は 管 体 は きく、柔構造管路の一例とみなすことができ ダクタイル鋳鉄、継手はメカニカル継手によ る。十勝沖地震においても一部を除いて健全 る組合せのものである。ダクタイル鋳鉄は靭 であったことは記憶に残っているところであ 性 に 富 み 、 強 度 も 一 般 の 鋳 鉄 の 約 2倍 を 有 し り、地震のような地盤変動には力で耐えよう ている。メカニカル継手はゴムパッキンで緊 とするよりも継手の伸縮・屈曲で逃げるよう 密性を得るので、地盤変動に比較的自由に無 な 管 路 の 方 が よ い と い え る 。 図 -81に 柔 構 造 理なく順応する構造になっている。この管路 管路の一例を示す。 は管材に伸び-靭性があり継手も融通性が大 図 -81 現在の鋳鉄管管路の一例(柔構造管路) KF U ( 分岐部 u uUU F 1 ! ( ! ; : : : f ; 推進工法部 F K,U:K形、 U形継手 F:離脱防止継手 KF形 、 UF汗 長 伏越部 ダクタイル鉄管の布設くその 5 ) ( 3 ) 鎖構造管路 8 3 うな鎖構造形管路が考えられている。これは 現在のダクタイル鋳鉄管、伸縮するメカニ 地震時、管路がちょうど地下に埋められてい カル継手で構成する管路は今述べたようにあ る鎖のように自由に伸縮・屈曲し最終的には る程度耐震的であるといえる。しかし地盤が 引っかかり、大きい抜出し力にも耐えるよう 悪く断層・きれつ・液状化など地盤の動きが な 機 能 を 持 つ 構 造 で あ る 。 継 子 と し て は S形 予想し難いような場合、さらに安全性の高い .SII形 .US形・ DBJ形などが使用されてい も の を 得 た い と い う よ う な 場 合 、 図 -82のよ る 口 図 -82 耐震管路構想の一例(鎖構造管路) ( 1南 関 東 大 震 災 対 策 調 査 報 告 書 昭和 48年 3月厚生省」から) E: ス ラ イ ド 形 継 手 ( 軸 方 向 伸 縮 余 裕 量 ± β %、 抜 出 し 防 止 力 量 管 長 × 管 単 位長さ当り摩擦力×本数) けるのが望ましい。 ④ 曲 管 ・ T字管などは、内圧による抜出 し力に交すしてコンクリートフゃロック、ま B:偏 心 伸 縮 自 在 ユ ニ ッ ト ( 曲 げ 角 度 土 たは離脱防止継手を用いて防護し、その 。。、偏心量土 o m、伸縮量士 amm、 前後は十分余裕のある耐震継手を入れる 抜出し防止力 . . . . . . Eに同じ) のが望ましい。 C1 :特殊耐震継ぎ輪(軸方向伸縮余裕量 土 bmm、抜出し防止力 . . . . . . Eに同ビ) N= を挿入する場合には、その前後は十分余 裕のある耐震継手を入れるのが望ましい。 ・・・・・・要すれば用いる。 使用個数 ⑤管路の途中に振動特性の異なる構造物 αL-n βQ-M α b F:離 脱 防 止 継 手 ( 4 ) 管路設計上の留意点 「地下埋設管路耐震継手の技術基準(案 ) Jに よると、耐震管路の設計施工上の主な留意点 4 .設計例題 ( 1 ) 地盤のひずみ 管路の被害は地震の規模(マグニチュード M) よ り も 震 度 階 で 決 ま る 。 震 度 階 と 加 速 度 の 関 係 は 表 -25に 示 す 通 り で あ る 。 埋 設 管 に 表 -25 震度階と加速度 加速度 A ( g a l ) 震度階 名称 ①管の布設にあたっては、継手の伸縮・ 。 無感 0.8以下 可とう性を十分発揮できるよう配慮しな I 微震 0.8~2.5 2.5~8 は次の通りである口 ければ、ならない。 ② 配管ルートは、地盤の良好な位置に選 ぶことを原則とするが、やむを得ず地盤 の軟弱な場所に配管する場合は、これに 対する配慮を十分にするのか望ましい。 ③路線は水平・鉛直とも急激な屈曲を避 H 軽震 E 弱震 8~25 町 中震 25~80 V V I 強震 80~250 烈震 250~400 激震 V l I 主) g a l一 cm/sec2 u 400以上 ダクタイル鉄管 8 4 被 害 を 与 え る の は 震 度 V以上である。 昭和 5 7 . 5 第3 2 号 こ れ ら の 値 を 用 い て 、 式 一 (17.5)よ り 地 盤 また埋設管の被害は地盤特性で異なる。地 の ひ ず み を 算 出 す る と 表 -27と な る 。 地 盤 の 盤 を 4種 類 に 区 分 し 、 地 盤 特 性 の 目 安 を 示 す 悪 い 所 で 震 度 目 の 最 大 級 で 約 0.5%の 地 盤 の と表 -26のようになる。 ひずみが計算で求められる。 表 -26 地盤区分と周期・伝播速度 周期 T(sec) 伝播速度 V(m/sec) 地盤の種類 参考N値 第 1種 非 常 に 硬 い 地 盤 5 0以上 0.1~0.2 第 2種 20~50 O.2~0 .4 240~400 第 3種 中 位 の 地 盤 4~20 0 .4 ~0.6 100~240 第 4種 軟 弱 な 地 盤 4以下 0.6~ 1. 0 50~100 かなり硬い地盤 400以上 表 -27 地震時の地盤のひずみ 士 也 盤 第 1種 T( s e c ) Vm/sec (x10-6) 加速度(震度階) 250gal(V) 400g a l( V I ) 0.15 400 150 240 第 2種 0.3 300 400 640 第 3種 0.5 200 1.000 1,590 第 4種 0.8 100 3,180 5.090 表 -28 地震時のダクタイル鋳鉄管の応力 ( 2 ) 管体の応力 式 -(17.1)よりダクタイル管の応、力を求め ると表 -28の よ う に な り 、 か な り 小 さ い こ と ( 3 ) 継手の伸縮量 100x4 6 8 1 3 n v 500x 6 1000x 6 1500x 6 18 2000x 4 23.5 表 -29 地震時のダクタイル鋳鉄管の 1カ 所 に 集 管長 ( m ) 第 1種 4 5 6 0.6 0.8 0.9 1 .0 1 .2 1 .4 第 2種 4 5 6 1 .6 2.0 2. 4 2.5 3.2 3.8 第 3種 4 5 6 4.0 5.0 6.0 6.8 8.0 9.6 第 4種 4 5 6 12.7 15.9 19.1 20. 4 25.5 30.6 中には埋設状態ても 100m以上の管路を引張れる だけの強さのものもあり、使い分けが必要で、 ある。 ( 4 ) 継手の屈曲角度 式 -(17.7)、 表 -26、 27よ り 継 手 の 屈 曲 角 度 を 求 め る と 表 -30の よ う に な り 、 地 盤 の 悪 い所ほど値は大きくなるが、夕、、クタイル鋳鉄 管についていえば絶対値は小さく、特に問題 はないといえる口 加速度(震度階) 地盤 中する場合が考えられる。このような時には 継手に離脱防止力が必要で、ある。耐震継手の (単位 m m ) 継手イ申縮霊 一方、このような地盤のひずみが各継手に 均等に影響を及ぼすのではなく、 つd 式 一 (17.3)、 表 一 26、 27よ り 継 子 の 伸 縮 量 は過去の被害例を裏付けているといえる。 ( k gf /c r r f ) 2 1 を 求 め る と 表 -29の よ う に な り 、 地 盤 の 悪 い 所で伸縮量が大きくなることがわかる。これ l 管体応力 ワω A 官 nL141i カfわかる。 厚 呼び径×長さ│ 管 ( m )I ( m m ) ( m m ) 250g a l( V ) 400gal(刊) ダクタイル鉄管の布設くその 5 ) 表 -30 地震時のダクタイル鋳鉄管の 継手屈曲角度 (単位 min) 地盤 管長 (m) 加速度(震度階) 250gal(V) 4 0 0 g a l(刊) 第 1種 4 5 6 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.5 第 2種 4 5 6 0. 4 0.5 0.6 0.6 0.8 0.9 第 3種 4 5 6 0.9 1 .1 1 .3 1 .4 1 .7 2 . 1 第 4種 4 5 6 4 3. 4.3 5.2 5.5 6.9 8.3 8 5 5. 部 分 的 設 計 例 部 分 的 設 計 例 を 図 -83に 上 げ る 。 こ こ で は わかりやすくするために、特に地震時の地盤 変形に対するものを第一に上げているが、そ れ以外に継手の余裕としては、 ① 軟弱地盤における沈下に対するもの。 ② 曲げ配管に対するものO ③ 温 度 応 力 に 対 す る も のO ④ 水圧による不平均力に対するもの。 などを包含したものでなければならない。す なわち、地震時の地盤のひずみに+ α された ものを基準に考える必要があることはいうま でもない。 図 -83 部分的設計例 S形継手伸縮余裕霊(日乎び径5 0 0 " '2600mm) ~r:t."j-<:;:;';-"i:::;;'~両長副長孟~ S形継ぎ輪伸縮余裕量(呼び、径 5 0 0 " '2600mm) S I I形継手伸縮余裕量(呼び径 1 0 0 " '450mm) S I I形継ぎ輪伸縮余裕量(呼び径 1 0 0 " '450mm) f世主主J 2 3空 は~-一一一一一一一一 8 6 ダクタイル鉄管 ( 2 ) 曲 (1)直線部 昭和 5 7 . 5 第3 2号 管 部 Y>ε ・2十 αの 場 合 I ベt了 一 〈 r r :大 き な 地 盤 変 劫 の場合 Y>ε ・8十 αの 場 合 ベベゴベ の場合 日ユベベ 婦 - ム ム ノ, y Y>a+α の場合 E 1:小さな地盤変動 伝 ベ イイ戸 X Y>ε ・L+α の 場 合 yH 田:非常に大きな地 盤変劫の場合 (その他記号説明は 未尾に) Y三 五 a+α < Y1の 場 合 Y三 玉 ε・2 斗 αの 場 合 E 〉 ー)--X 一 一 〈 一 一 〈 (長) ーベーベ 〉 ー)-x Y 1 ; ; 玉a十 αの場合 ( 3 ) T 一〈ー〈ー〈→議畿蕗誹くー〈ー〈 ベ 1 :eL i ニ T V L ベ ベ l E 1I Y>a+α の 場 合 ト 学 べ nI Y~a+α <Y1 の場合 血 二:竺 r -i ( 4 ) 立 上 字管部 Y>ε ・L+α の場合 ト ι ; ヰ ベ I R 山 山 <Y1の場合 一 一 一一 寸- 「 d Lf Y>ε.L+α の 場 合 Y>a十 αの 場 合 HrUL l山 ニト Y り部 村 <Y1の 場 合 l 凶 i 日 < 吋 合 日足 4ベ 払~XY 1三 玉 ε・L+α の 場 合 ダクタイル鉄管の布設(その 5 ) 8 7 ( 5 ) 伏せ越し部 ーくー〈ー〈冒 一〈ー〈 I Y>ε Y>a+α の場合 ト H 品工益予ベ X )-X一円、~〆十+文ベ Y話 ε・L十 αく れ の 場 合 Y; , 玉 a+α <Ylの場合 阻│ ・L+α の 場 合 L L H 抱 邑 ぷ岨 岳? JL - : x : e e 、φ +サ〆-e--EI--X: x : ー )X . X : : -x--o-o--&母、~トX Yl三 玉 ε・ L+α の 場 合 Yl孟 a十 αの場合 ( 6 ) 主 弁 ( 7 )基 盤 が 変 化 し た 場 所 炉ムー, ※備考参照 Y>a+α の場合 I ベ長画コ ベベ世 ト )--x聖~xベ ト : X : 也 君 一 X - L 明 Y>( a l-a2)十 αの 場 合 〆 ' / < ' よ 〉ー〉ー〉ーヨE ー〈ー〈ー〈 a 2 初ふノ開アアアア Y三 五( a l -a2)+α く れ の 場 合 / ノt : : - / / . 1 L " X 面 画 ←x-x- -X(長) 弓 x : 一 極 すx- f F f rf f : I f f y / / ,i F Y孟 ε・L十 a<Ylの 場 合 Y l三 玉 a+α の場合 匝 a 2 問 弁 Y>ε ・L+α の場合 Y三 五 a+α <Ylの場合 E / / , i 正 と 、 //~ 一〈ーくー〈ー〈ー〈ー〈ー〈 ~剖b (長) 。 0 ヌF Y l ; ' 玉ε・L十 αの場合 x x ー〈ー〈ー 一〉ー〉→ (長) ) x --o-o-ベー〈ー 一〉ー a 2 山 ? ; / / / 〆 内 ア 7T Y l ; ; 玉( al-a2)+α の 場 合 8 8 昭和 5 7 . 5 第3 2号 ダクタイル鉄管 ( 8 )構造物との取合部 ( 9 ) オ え 管 橋 ι ロ ト ト ト ト I ベー Y>a+α の場合 Y1>a+α の場合 Y>ε L1+α)の 場 合 Y>ε.L2+α y j よよ千ベ 日 ー ベ E ( 1 0 )複 合 ベ ン ド 部 Y亘 a+α く れ の 場 合 Y 1三 玉 a+α の場合 Y豆 ε・ L1+α =Y1}の場合 ト α<Y1 Y豆 ε・ L2ー 人 l τ v t e t ( 長 x ー ) ベ Y1三 玉 a+α の場合 Y 1三 玉 a+α の場合 記号説明 ε:地 盤 の ひ ず み 1 T.A ε =一一一一・一一一一 2πV T .A 2 a.地 表 面 の 変 位 a=4・π2 Y:直 管 の 継 手 伸 縮 余 裕 霊 山:継ぎ輪の伸縮余裕量 α:地 盤 沈 下 ・ 曲 げ 配 管 ・ 温 度 変 化 ・ 水 圧による不平均力などによる伸縮量 〉一一 S、S I I直 管 ト- K F 、UF、SI I(離脱防止形)直管 x S、SII継 ぎ 輪 受 s、SII継ぎ輪(長尺) -0-0ー DBJ ー ト α}の場合 Y 1 ; ; 玉ε・L1 Y 1三 玉 ε・L2+α A ー 斗 〉 ー 特 殊 S形 継 手 ※弁きょうタイプの弁前後のフランジは溝付 03を使用 き と し 、 ボ ル ト ・ ナ ッ ト は SUS4 すること。 6園 関 係 資 料 ( 日 本 ダ ク タ イ ル 鉄 管 協 会 刊 行 ) JDPA T 0 5 地震と管路について JDPA T 1 6 夕、、クタイル管路耐震設計に ついて JDPA T 2 2 S、S I I形 管 路 の 施 工 管 理 に ついて JDPA W 0 1 施 工 要 領 書 S形 JDPA W 0 2 施 工 要 領 書 SII形
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