JPH07248100A - 配管系の不等沈下に対する維持管理方法 - Google Patents
配管系の不等沈下に対する維持管理方法Info
- Publication number
- JPH07248100A JPH07248100A JP6041485A JP4148594A JPH07248100A JP H07248100 A JPH07248100 A JP H07248100A JP 6041485 A JP6041485 A JP 6041485A JP 4148594 A JP4148594 A JP 4148594A JP H07248100 A JPH07248100 A JP H07248100A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mechanical joint
- ground
- piping system
- subsidence
- distribution
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不等沈下に起因するメカニカル継手の最大曲
げ角度および配管系の健全性の評価を簡易な方法で行
う。 【構成】 埋立地における不等沈下に起因して生じる地
盤の高低差をレベル測量で測量し、その局所的な相対沈
下量をδｒとする。また、相対沈下量δｒの測量を行っ
た２地点間の距離を距離測量で測量し、不等沈下の発生
範囲の長さＬとする。埋立地に埋設される配管系を応力
変形解析モデル３に置換し、地盤の高低差を表す不等沈
下分布１の強制変位を入力して、有限要素法などを用い
て応力変形解析を行う。解析結果の分布から、管４ａと
４ｂとを接続するメカニカル継手の最大曲げ角度θｍａ
ｘは、２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ）であると推定され
る。したがって、このθｍａｘとメカニカル継手の許容
曲げ角度θとを比較することによって、配管系の健全性
が評価される。
げ角度および配管系の健全性の評価を簡易な方法で行
う。 【構成】 埋立地における不等沈下に起因して生じる地
盤の高低差をレベル測量で測量し、その局所的な相対沈
下量をδｒとする。また、相対沈下量δｒの測量を行っ
た２地点間の距離を距離測量で測量し、不等沈下の発生
範囲の長さＬとする。埋立地に埋設される配管系を応力
変形解析モデル３に置換し、地盤の高低差を表す不等沈
下分布１の強制変位を入力して、有限要素法などを用い
て応力変形解析を行う。解析結果の分布から、管４ａと
４ｂとを接続するメカニカル継手の最大曲げ角度θｍａ
ｘは、２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ）であると推定され
る。したがって、このθｍａｘとメカニカル継手の許容
曲げ角度θとを比較することによって、配管系の健全性
が評価される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、埋立地などにおいて、
地中に埋設されるガス管などの配管系の不等沈下に対す
る維持管理方法に関する。
地中に埋設されるガス管などの配管系の不等沈下に対す
る維持管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】埋立地では、海中に投入された土砂の堆
積層が経時的に締固まって生じる地盤沈下に加えて、堆
積層の土質の違いや深さの違いなどに起因する地盤の沈
下量の差によって、いわゆる不等沈下が起こりやすい。
埋立地に敷設されるガス管や水道管などの地中埋設管同
士を連結するメカニカル継手には、不等沈下に起因した
角変位が生じる。メカニカル継手を含む配管系におい
て、不等沈下による継手部の角変位に関する健全性評価
は非常に重要な課題である。
積層が経時的に締固まって生じる地盤沈下に加えて、堆
積層の土質の違いや深さの違いなどに起因する地盤の沈
下量の差によって、いわゆる不等沈下が起こりやすい。
埋立地に敷設されるガス管や水道管などの地中埋設管同
士を連結するメカニカル継手には、不等沈下に起因した
角変位が生じる。メカニカル継手を含む配管系におい
て、不等沈下による継手部の角変位に関する健全性評価
は非常に重要な課題である。
【０００３】このような配管系の継手の安全性評価を行
うために、従来から、管に沈下測定棒を取付けて管の沈
下量を測定し、その測定結果に基づいてメカニカル継手
の角変位量を監視している。
うために、従来から、管に沈下測定棒を取付けて管の沈
下量を測定し、その測定結果に基づいてメカニカル継手
の角変位量を監視している。
【０００４】図４は、メカニカル継手を有する配管系２
１の一般の埋設部におけるメカニカル継手２２の角変位
量の測定方法を示す図である。管２３と管２４とは、Ｏ
リングなどのシール部材を介してメカニカル継手２２で
接続される。管２３，２４には、メカニカル継手２２に
よる接続部近傍に、保護管２８ａ〜２８ｄで覆われた沈
下測定棒２５ａ〜２５ｄの一端部に取付けられた固定具
２６ａ〜２６ｄが巻回され、他端部は地表面２９付近に
固定される。この他端部の上方には、地面の中で空間を
確保するためのプロテクタ２７ａ〜２７ｄが設けられ
る。これら沈下測定棒２５ａ〜２５ｄによって、地盤に
対する管の相対沈下量が測定される。
１の一般の埋設部におけるメカニカル継手２２の角変位
量の測定方法を示す図である。管２３と管２４とは、Ｏ
リングなどのシール部材を介してメカニカル継手２２で
接続される。管２３，２４には、メカニカル継手２２に
よる接続部近傍に、保護管２８ａ〜２８ｄで覆われた沈
下測定棒２５ａ〜２５ｄの一端部に取付けられた固定具
２６ａ〜２６ｄが巻回され、他端部は地表面２９付近に
固定される。この他端部の上方には、地面の中で空間を
確保するためのプロテクタ２７ａ〜２７ｄが設けられ
る。これら沈下測定棒２５ａ〜２５ｄによって、地盤に
対する管の相対沈下量が測定される。
【０００５】図５は、測定沈下棒２５ａ〜２５ｄの測定
結果を示す図である。点３０ａ〜３０ｄは、沈下測定棒
２５ａ〜２５ｄによって測定された地盤に対する管２
３，２４の相対沈下量を示す。点３０ａと３０ｂとを結
んだ参照符号３１に示される直線は、管２３の傾きを示
し、また、点３０ｃと３０ｄとを結んだ参照符号３２に
示される直線は、管２４の傾きを示す。すなわち、直線
３１と３２との成す角度θがメカニカル継手の曲げ角度
を表す。
結果を示す図である。点３０ａ〜３０ｄは、沈下測定棒
２５ａ〜２５ｄによって測定された地盤に対する管２
３，２４の相対沈下量を示す。点３０ａと３０ｂとを結
んだ参照符号３１に示される直線は、管２３の傾きを示
し、また、点３０ｃと３０ｄとを結んだ参照符号３２に
示される直線は、管２４の傾きを示す。すなわち、直線
３１と３２との成す角度θがメカニカル継手の曲げ角度
を表す。
【０００６】この角度θを管理することによって、メカ
ニカル継手２２および配管系２１の健全性を保持してい
る。
ニカル継手２２および配管系２１の健全性を保持してい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、メカニカル継手２２の曲げ角度を測定
するためには、たとえば全長５ｍの管１本につき２本の
沈下測定棒が必要とされる。配管の総延長は約数百ｍ〜
数ｋｍに及ぶので、莫大な数の沈下測定棒を要すること
となり、その維持管理が非常に困難である。
た従来技術では、メカニカル継手２２の曲げ角度を測定
するためには、たとえば全長５ｍの管１本につき２本の
沈下測定棒が必要とされる。配管の総延長は約数百ｍ〜
数ｋｍに及ぶので、莫大な数の沈下測定棒を要すること
となり、その維持管理が非常に困難である。
【０００８】沈下測定棒の設置数を減らすために、現状
ではその設置間隔をたとえば２０ｍ〜５０ｍと広くして
いるけれども、これでは各メカニカル継手の曲げ角度を
充分に把握することができず、的確な健全性評価ができ
ない。
ではその設置間隔をたとえば２０ｍ〜５０ｍと広くして
いるけれども、これでは各メカニカル継手の曲げ角度を
充分に把握することができず、的確な健全性評価ができ
ない。
【０００９】本発明の目的は、メカニカル継手を含む配
管系の健全性の評価を容易に行うことができる、配管系
の不等沈下に対する維持管理方法を提供することであ
る。
管系の健全性の評価を容易に行うことができる、配管系
の不等沈下に対する維持管理方法を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、メカニカル継
手を有する地中埋設配管路に沿って、地盤の沈下分布を
地表で計測し、沈下分布から局所的な相対沈下量δｒ
と、その発生範囲の長さＬとを求め、前記発生範囲に含
まれるメカニカル継手の最大曲げ角度θｍａｘを、 θｍａｘ≦２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ） として、配管系の健全性を評価することを特徴とする配
管系の不等沈下に対する維持管理方法である。
手を有する地中埋設配管路に沿って、地盤の沈下分布を
地表で計測し、沈下分布から局所的な相対沈下量δｒ
と、その発生範囲の長さＬとを求め、前記発生範囲に含
まれるメカニカル継手の最大曲げ角度θｍａｘを、 θｍａｘ≦２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ） として、配管系の健全性を評価することを特徴とする配
管系の不等沈下に対する維持管理方法である。
【００１１】
【作用】本発明に従えば、メカニカル継手を有する配管
路が埋設される地盤に不等沈下が生じると、地盤の沈下
分布を、地表で配管路に沿って計測する。たとえば、地
盤の沈下量はレベル測量で計測し、その沈下の生じてい
る範囲の長さは距離測量で計測する。このようにして計
測された沈下分布から、局所的な相対沈下量δｒと、そ
の発生範囲の長さＬとを求める。メカニカル継手の最大
の曲げ角度θｍａｘは、２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ）
であると推定される。すなわち、配管系の健全性は、最
大曲げ角度θｍａｘとメカニカル継手の許容曲げ角度と
の比較によって評価される。
路が埋設される地盤に不等沈下が生じると、地盤の沈下
分布を、地表で配管路に沿って計測する。たとえば、地
盤の沈下量はレベル測量で計測し、その沈下の生じてい
る範囲の長さは距離測量で計測する。このようにして計
測された沈下分布から、局所的な相対沈下量δｒと、そ
の発生範囲の長さＬとを求める。メカニカル継手の最大
の曲げ角度θｍａｘは、２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ）
であると推定される。すなわち、配管系の健全性は、最
大曲げ角度θｍａｘとメカニカル継手の許容曲げ角度と
の比較によって評価される。
【００１２】
【実施例】図１は、埋立地内などで発生する不等沈下に
よる地盤の沈下分布を示す図である。埋立地は、海中に
投入された土砂が海底に堆積して形成された堆積層から
成る。堆積層が経時的に締固まり、見かけの体積が縮む
ことによって、埋立地の地盤沈下が生じる。埋立て土砂
の土質の不均一性あるいは海底地盤の不均一性によっ
て、埋立て地盤の沈下量に差が生じる、いわゆる不等沈
下が発生する。
よる地盤の沈下分布を示す図である。埋立地は、海中に
投入された土砂が海底に堆積して形成された堆積層から
成る。堆積層が経時的に締固まり、見かけの体積が縮む
ことによって、埋立地の地盤沈下が生じる。埋立て土砂
の土質の不均一性あるいは海底地盤の不均一性によっ
て、埋立て地盤の沈下量に差が生じる、いわゆる不等沈
下が発生する。
【００１３】不等沈下が発生すると、地表面は一様には
沈下せず、曲線１に示されるような分布で地盤沈下を生
じる。この不等沈下分布１における高低差をレベル測量
によって測量し、その最大値を相対沈下量δｒとする。
また、相対沈下量δｒのレベル測量を行った２地点間の
距離を測量し、不等沈下の発生範囲の長さＬを求める。
沈下せず、曲線１に示されるような分布で地盤沈下を生
じる。この不等沈下分布１における高低差をレベル測量
によって測量し、その最大値を相対沈下量δｒとする。
また、相対沈下量δｒのレベル測量を行った２地点間の
距離を測量し、不等沈下の発生範囲の長さＬを求める。
【００１４】図２は、埋立地に敷設され、メカニカル継
手を有するガス管などの配管系の応力変形解析モデル３
を簡略化して示す平面図である。配管系は、管同士がゴ
ム製リングなどのシール部材を介して、メカニカル継手
で接続されて構成される。応力変形解析モデル３におい
て、管４と地盤５との間には地盤ばね６が介在される。
また、管４同士を接続するメカニカル継手は、回転ばね
７と引張りばね８とが並列で配置されたモデルとして表
される。
手を有するガス管などの配管系の応力変形解析モデル３
を簡略化して示す平面図である。配管系は、管同士がゴ
ム製リングなどのシール部材を介して、メカニカル継手
で接続されて構成される。応力変形解析モデル３におい
て、管４と地盤５との間には地盤ばね６が介在される。
また、管４同士を接続するメカニカル継手は、回転ばね
７と引張りばね８とが並列で配置されたモデルとして表
される。
【００１５】このように構成される応力変形解析モデル
３の地盤ばね６に、図１に示される地盤沈下分布１の強
制変位を入力して応力変形解析を行う。地盤ばね６は管
４ａ，４ｂと地盤５との相互作用を表し、また、回転ば
ね７ではメカニカル継手の曲げ特性を表し、引張りばね
８ではメカニカル継手の引張り特性を表す。これらの解
析結果から、メカニカル継手の曲げ角度や管体応力が許
容レベルを超えないかどうかを評価する。
３の地盤ばね６に、図１に示される地盤沈下分布１の強
制変位を入力して応力変形解析を行う。地盤ばね６は管
４ａ，４ｂと地盤５との相互作用を表し、また、回転ば
ね７ではメカニカル継手の曲げ特性を表し、引張りばね
８ではメカニカル継手の引張り特性を表す。これらの解
析結果から、メカニカル継手の曲げ角度や管体応力が許
容レベルを超えないかどうかを評価する。
【００１６】図３は、有限要素法などを用いて、通常考
えられる配管系について応力変形解析のシミュレーショ
ンのケーススタディを行った解析結果の分布を示す。曲
線９は、解析シミュレーションによる地盤の沈下分布を
示し、直線１０，１１は、同じく解析シミュレーション
による管４ａ，４ｂの傾きをそれぞれ示す。
えられる配管系について応力変形解析のシミュレーショ
ンのケーススタディを行った解析結果の分布を示す。曲
線９は、解析シミュレーションによる地盤の沈下分布を
示し、直線１０，１１は、同じく解析シミュレーション
による管４ａ，４ｂの傾きをそれぞれ示す。
【００１７】不等沈下分布９において、局所的な高低差
を地盤の相対沈下量δｒ、その発生範囲の長さをＬとす
る。このとき、ケーススタディの解析結果から、管４ａ
と管４ｂとの成す角度、すなわちメカニカル継手の最大
曲げ角度θｍａｘは、２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ）を
超えないと推定される。すなわち、推定されるメカニカ
ル継手の最大曲げ角度θｍａｘと、許容曲げ角度θとを
比較して、θｍａｘがθ以下であるときに配管系の健全
性が確保される。
を地盤の相対沈下量δｒ、その発生範囲の長さをＬとす
る。このとき、ケーススタディの解析結果から、管４ａ
と管４ｂとの成す角度、すなわちメカニカル継手の最大
曲げ角度θｍａｘは、２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ）を
超えないと推定される。すなわち、推定されるメカニカ
ル継手の最大曲げ角度θｍａｘと、許容曲げ角度θとを
比較して、θｍａｘがθ以下であるときに配管系の健全
性が確保される。
【００１８】一方、θｍａｘがθを超えるときには、必
要に応じて管の一部箇所を取替え、あるいは管の周辺の
地盤を掘削するなどして管に作用している曲げモーメン
トを低減させる方法などがとられる。
要に応じて管の一部箇所を取替え、あるいは管の周辺の
地盤を掘削するなどして管に作用している曲げモーメン
トを低減させる方法などがとられる。
【００１９】このように本実施例では、メカニカル継手
の最大曲げ角度θｍａｘを推定する際に、地表面の不等
沈下分布を簡単な測量作業によって計測するだけでよ
く、従来の技術の項で述べた沈下測定棒による検出方法
に比べて、非常に簡易であり、その維持管理も容易であ
る。
の最大曲げ角度θｍａｘを推定する際に、地表面の不等
沈下分布を簡単な測量作業によって計測するだけでよ
く、従来の技術の項で述べた沈下測定棒による検出方法
に比べて、非常に簡易であり、その維持管理も容易であ
る。
【００２０】また、配管系の健全性は、メカニカル継手
の最大曲げ角度θｍａｘと許容曲げ角度θとの比較によ
って評価することができる。
の最大曲げ角度θｍａｘと許容曲げ角度θとの比較によ
って評価することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、メカニカ
ル継手の曲げ角度は、地表で計測された地盤の沈下分布
に基づいて求められ、この沈下分布は、たとえばレベル
測量や距離測量によって簡単に求めることができる。し
たがって、メカニカル継手の曲げ角度を容易に検出する
ことができる。
ル継手の曲げ角度は、地表で計測された地盤の沈下分布
に基づいて求められ、この沈下分布は、たとえばレベル
測量や距離測量によって簡単に求めることができる。し
たがって、メカニカル継手の曲げ角度を容易に検出する
ことができる。
【００２２】また、沈下分布から局所的な相対沈下量δ
ｒと、その発生範囲の長さＬとを求め、前記発生範囲に
含まれるメカニカル継手の最大曲げ角度θｍａｘとする
とき、θｍａｘは、２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ）であ
ると推定される。
ｒと、その発生範囲の長さＬとを求め、前記発生範囲に
含まれるメカニカル継手の最大曲げ角度θｍａｘとする
とき、θｍａｘは、２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ）であ
ると推定される。
【００２３】したがって、θｍａｘと、メカニカル継手
の許容曲げ角度とを比較することによって、配管系の健
全性を容易に評価することができる。
の許容曲げ角度とを比較することによって、配管系の健
全性を容易に評価することができる。
【図１】不等沈下による地盤の不等沈下分布を示す図で
ある。
ある。
【図２】地盤に敷設される配管系の応力変形解析モデル
３を簡略化して示す平面図である。
３を簡略化して示す平面図である。
【図３】応力変形解析のシミュレーションのケーススタ
ディの解析結果の分布を示す図である。
ディの解析結果の分布を示す図である。
【図４】配管系２１の一般の埋設部におけるメカニカル
継手２２の角変位量の測定方法を示す図である。
継手２２の角変位量の測定方法を示す図である。
【図５】沈下測定棒２５ａ〜２５ｄによる地盤に対する
管２３，２４の相対沈下量の測定結果を示す図である。
管２３，２４の相対沈下量の測定結果を示す図である。
１ 不等沈下分布 ２ 地表面 ３ 応力変形解析モデル ４ 管 ５ 地盤 ６ 地盤ばね ７ 回転ばね ８ 引張りばね
Claims (1)
- 【請求項１】 メカニカル継手を有する地中埋設配管路
に沿って、地盤の沈下分布を地表で計測し、 沈下分布から局所的な相対沈下量δｒと、その発生範囲
の長さＬとを求め、 前記発生範囲に含まれるメカニカル継手の最大曲げ角度
θｍａｘを、 θｍａｘ≦２ａｒｃｔａｎ（２δｒ／Ｌ） として、配管系の健全性を評価することを特徴とする配
管系の不等沈下に対する維持管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041485A JPH07248100A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 配管系の不等沈下に対する維持管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041485A JPH07248100A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 配管系の不等沈下に対する維持管理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07248100A true JPH07248100A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12609660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6041485A Pending JPH07248100A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 配管系の不等沈下に対する維持管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07248100A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169902A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Tokyo Gas Co Ltd | 埋設管の建設時管路線形計測装置、管路線形計測方法、プログラム、埋設管応力解放方法 |
| JP2016200460A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 株式会社クボタ | 断層横断埋設管路の挙動推定方法及び断層横断埋設管路の挙動推定装置 |
| JP2017053725A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 株式会社クボタ | 断層横断埋設管路の挙動推定方法及び断層横断埋設管路の挙動推定装置 |
-
1994
- 1994-03-11 JP JP6041485A patent/JPH07248100A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169902A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Tokyo Gas Co Ltd | 埋設管の建設時管路線形計測装置、管路線形計測方法、プログラム、埋設管応力解放方法 |
| JP2016200460A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 株式会社クボタ | 断層横断埋設管路の挙動推定方法及び断層横断埋設管路の挙動推定装置 |
| JP2017053725A (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 株式会社クボタ | 断層横断埋設管路の挙動推定方法及び断層横断埋設管路の挙動推定装置 |
| WO2017043571A1 (ja) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 株式会社クボタ | 断層横断埋設管路の挙動推定方法及び断層横断埋設管路の挙動推定装置 |
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