JPH10140548A - パイプラインの耐震工法 - Google Patents
パイプラインの耐震工法Info
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- JPH10140548A JPH10140548A JP8302948A JP30294896A JPH10140548A JP H10140548 A JPH10140548 A JP H10140548A JP 8302948 A JP8302948 A JP 8302948A JP 30294896 A JP30294896 A JP 30294896A JP H10140548 A JPH10140548 A JP H10140548A
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- JP
- Japan
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- pipeline
- ground
- fine sand
- air mortar
- earthquake
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は地震によって断層変位による地盤の
変化が生じても、損傷を低減させることのできる埋設パ
イプラインの耐震工法を提供する。 【解決手段】 埋設パイプライン２１の周囲は細砂を用
いたエアモルタル２２で埋め戻しされている。細砂を用
いたエアモルタル２２の上部は従来の埋戻し土２４で埋
め戻しされている。なお、２３は地盤である。細砂を用
いたエアモルタル２２は、水分量、空気の量、モルタル
の量により強度が調整できる。その結果、断層変位によ
る地盤変化を生じた場合に、細砂を用いたエアモルタル
２２が崩壊し、外力を分散するので、埋設パイプライン
２１に外力が直接作用せず、被害を受ける危険性が非常
に小さくなる。
変化が生じても、損傷を低減させることのできる埋設パ
イプラインの耐震工法を提供する。 【解決手段】 埋設パイプライン２１の周囲は細砂を用
いたエアモルタル２２で埋め戻しされている。細砂を用
いたエアモルタル２２の上部は従来の埋戻し土２４で埋
め戻しされている。なお、２３は地盤である。細砂を用
いたエアモルタル２２は、水分量、空気の量、モルタル
の量により強度が調整できる。その結果、断層変位によ
る地盤変化を生じた場合に、細砂を用いたエアモルタル
２２が崩壊し、外力を分散するので、埋設パイプライン
２１に外力が直接作用せず、被害を受ける危険性が非常
に小さくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、地震時の断層変
位による地盤変化を受けやすい地盤に埋設されるパイプ
ラインの耐震工法に関する。
位による地盤変化を受けやすい地盤に埋設されるパイプ
ラインの耐震工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】地震は地球内部の岩石の一部に急激な破
壊が起こることにより発生する。この破壊の影響は地震
波（地震動）として地球内部のあらゆる方向に伝播し、
構造物等に到達する。その結果、場合によっては、構造
物等を支持する地盤が変化したり、構造物等そのものに
被害が発生する。そのために、この地盤の変化や構造物
等の被害の発生を予測し、必要な場合は対策を施さなけ
ればならない。
壊が起こることにより発生する。この破壊の影響は地震
波（地震動）として地球内部のあらゆる方向に伝播し、
構造物等に到達する。その結果、場合によっては、構造
物等を支持する地盤が変化したり、構造物等そのものに
被害が発生する。そのために、この地盤の変化や構造物
等の被害の発生を予測し、必要な場合は対策を施さなけ
ればならない。
【０００３】構造物が埋設したパイプライン（以下埋設
パイプラインと云う）の場合は、長距離にわたって敷設
されているので、地震が発生した時の埋設パイプライン
の周囲の地盤の動きが各箇所毎に異なるが、大別して２
つの現象の影響を受ける。
パイプラインと云う）の場合は、長距離にわたって敷設
されているので、地震が発生した時の埋設パイプライン
の周囲の地盤の動きが各箇所毎に異なるが、大別して２
つの現象の影響を受ける。
【０００４】一つは、地震波により地盤そのものに著し
い変化が発生する現象で砂質土地盤に発生する液状化で
ある。液状化は砂質土が地震波により一時的に液体のよ
うになってしまうものである。液状化した地盤では鉛直
方向及び水平方向の支持力が著しく減少し、場合によっ
ては支持力が零になり、その結果、その地盤に支持され
ているパイプラインが浮上がったり、傾斜したりして、
パイプラインに被害が発生する。
い変化が発生する現象で砂質土地盤に発生する液状化で
ある。液状化は砂質土が地震波により一時的に液体のよ
うになってしまうものである。液状化した地盤では鉛直
方向及び水平方向の支持力が著しく減少し、場合によっ
ては支持力が零になり、その結果、その地盤に支持され
ているパイプラインが浮上がったり、傾斜したりして、
パイプラインに被害が発生する。
【０００５】もう一つは、断層変位による地盤変化であ
る。この場合には、断層変位を生じた個所で埋設パイプ
ラインが地盤から局部的な力を受けるために、曲がり等
の損傷受ける危険性がある。
る。この場合には、断層変位を生じた個所で埋設パイプ
ラインが地盤から局部的な力を受けるために、曲がり等
の損傷受ける危険性がある。
【０００６】そのために、埋設パイプラインについては
上記の現象を考慮した耐震工法が検討されている。
上記の現象を考慮した耐震工法が検討されている。
【０００７】特開平２−４６３８７号公報には、既設パ
イプラインの地盤液状化時の浮き上がり防止方法が開示
されている（先行技術１）。
イプラインの地盤液状化時の浮き上がり防止方法が開示
されている（先行技術１）。
【０００８】上記浮き上がり防止方法の一例として、図
４に示すような２本の平行な鋼管杭等の縦杭材２の上端
を、便宜上斜線で示すＨ型鋼等の桁部材１で溶接により
連結した門型部材３をあらかじめ必要な個数を製作して
おく。
４に示すような２本の平行な鋼管杭等の縦杭材２の上端
を、便宜上斜線で示すＨ型鋼等の桁部材１で溶接により
連結した門型部材３をあらかじめ必要な個数を製作して
おく。
【０００９】これらの門型部材３を図５に示すごとく、
液状化層Ａに埋設ずみの既設パイプライン４の延長方向
のＤで示す所定間隔で順次所定深さまで図４の矢印Ｐで
示す方向に門型のやっとこ５を当接して図示しない圧入
機等で圧入する。上記地盤液状化の浮き上がり防止方法
によれば、その地盤における掘削作業が不要になり、門
型部材を圧入する圧入作業を行うので、市街地等での施
工が容易になる。図中Ｂは非液状化層である。
液状化層Ａに埋設ずみの既設パイプライン４の延長方向
のＤで示す所定間隔で順次所定深さまで図４の矢印Ｐで
示す方向に門型のやっとこ５を当接して図示しない圧入
機等で圧入する。上記地盤液状化の浮き上がり防止方法
によれば、その地盤における掘削作業が不要になり、門
型部材を圧入する圧入作業を行うので、市街地等での施
工が容易になる。図中Ｂは非液状化層である。
【００１０】特開平３−１３４３９１号公報には、地盤
液状化ないし地滑りの対策としてスリップ式管が開示さ
れている（先行技術２）。
液状化ないし地滑りの対策としてスリップ式管が開示さ
れている（先行技術２）。
【００１１】この技術はパイプラインを形成する本管単
位体の外面にナイロンなどの潤滑性樹脂材による複合層
を介装させ、潤滑性樹脂材複合層を介して外装材を覆装
し、外装材によって周辺地盤と接触させるものであり、
地盤液状化時において上記本管単位体の管軸方向におけ
る摩擦力を本管単位体と外装材との間のスリップ、特に
潤滑性樹脂材相互間のスリップにより低減し、本管単位
体における座屈その他の損壊原因を解消する。
位体の外面にナイロンなどの潤滑性樹脂材による複合層
を介装させ、潤滑性樹脂材複合層を介して外装材を覆装
し、外装材によって周辺地盤と接触させるものであり、
地盤液状化時において上記本管単位体の管軸方向におけ
る摩擦力を本管単位体と外装材との間のスリップ、特に
潤滑性樹脂材相互間のスリップにより低減し、本管単位
体における座屈その他の損壊原因を解消する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、埋設
パイプラインは長距離にわって敷設されており、その地
盤も種々の形態をとっている。そのために、地震時に、
一つの埋設パイプラインでも地盤の液状化を受け易い箇
所、断層変位による地盤変化を受け易い箇所、又は地盤
の液状化と断層変位による地盤変化の両方を受け易い箇
所がある。
パイプラインは長距離にわって敷設されており、その地
盤も種々の形態をとっている。そのために、地震時に、
一つの埋設パイプラインでも地盤の液状化を受け易い箇
所、断層変位による地盤変化を受け易い箇所、又は地盤
の液状化と断層変位による地盤変化の両方を受け易い箇
所がある。
【００１３】これに対して、先行技術１、先行技術２に
示す技術は、地盤の液状化を念頭においたものであるの
で、地盤の液状化への対策としては有効であっても、埋
設パイプラインが地盤から局部的に外力を受けて曲がり
等の損傷を受ける危険性がある断層変位による地盤変化
に対しては充分な対策とはいえない。
示す技術は、地盤の液状化を念頭においたものであるの
で、地盤の液状化への対策としては有効であっても、埋
設パイプラインが地盤から局部的に外力を受けて曲がり
等の損傷を受ける危険性がある断層変位による地盤変化
に対しては充分な対策とはいえない。
【００１４】そして、埋設パイプラインが前述の曲がり
等のを受けると、水道用のパイプラインの場合は、断水
等の影響を受け、又ガス用のパイプラインの場合は、ガ
スによる漏洩の危険性、ガスの送入停止に伴う影響等を
受ける。
等のを受けると、水道用のパイプラインの場合は、断水
等の影響を受け、又ガス用のパイプラインの場合は、ガ
スによる漏洩の危険性、ガスの送入停止に伴う影響等を
受ける。
【００１５】本発明は上記した問題点の解決を図ったも
のであり、地震によって断層変位による地盤の変化が生
じても、損傷を低減させることのできる埋設パイプライ
ンの耐震工法を提供することを目的とするものである。
のであり、地震によって断層変位による地盤の変化が生
じても、損傷を低減させることのできる埋設パイプライ
ンの耐震工法を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、パイプライ
ンを地中に埋設する際に、パイプラインの周囲を従来の
埋戻し土に代えて細砂を用いたエアモルタルで埋戻すこ
とを特徴とするパイプラインの耐震工法により解決され
る。
ンを地中に埋設する際に、パイプラインの周囲を従来の
埋戻し土に代えて細砂を用いたエアモルタルで埋戻すこ
とを特徴とするパイプラインの耐震工法により解決され
る。
【００１７】本発明によれば、パイプラインを埋設して
いる地盤が断層変位によって変化した場合に、パイプラ
インの周囲の細砂を用いたエアモルタルが崩壊し、地盤
の変化に順応して細砂が移動することにより外力を分散
させるので、パイプラインに直接作用する外力を低減さ
せることができる。
いる地盤が断層変位によって変化した場合に、パイプラ
インの周囲の細砂を用いたエアモルタルが崩壊し、地盤
の変化に順応して細砂が移動することにより外力を分散
させるので、パイプラインに直接作用する外力を低減さ
せることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態を示
す横断面図である。
す横断面図である。
【００１９】図１において、埋設パイプライン２１の周
囲は細砂を用いたエアモルタル２２で埋め戻しされてい
る。細砂を用いたエアモルタル２２の上部は従来の埋戻
し土２４で埋め戻しされている。なお、２３は地盤であ
る。
囲は細砂を用いたエアモルタル２２で埋め戻しされてい
る。細砂を用いたエアモルタル２２の上部は従来の埋戻
し土２４で埋め戻しされている。なお、２３は地盤であ
る。
【００２０】従来、埋設パイプライン２１の周囲も埋戻
し土で埋め戻しされており、埋戻し土は山砂等が用いら
れている。
し土で埋め戻しされており、埋戻し土は山砂等が用いら
れている。
【００２１】しかし、埋戻し土は粒子間の隙間があまり
無い上に、水分等で付着して集合化しやすいことから粒
子間の移動の自由度が少ない。
無い上に、水分等で付着して集合化しやすいことから粒
子間の移動の自由度が少ない。
【００２２】そのために、断層変位による地盤変化を生
じた場合に、その影響が埋戻し土を介してそのまま埋設
パイプラインに伝わり、管軸方向、管軸に垂直方向に局
所的な外力が作用して被害を受ける危険性が大きい。
じた場合に、その影響が埋戻し土を介してそのまま埋設
パイプラインに伝わり、管軸方向、管軸に垂直方向に局
所的な外力が作用して被害を受ける危険性が大きい。
【００２３】これに対して、細砂を用いたエアモルタル
２２は、細砂を用いているのと、強制的に送り込まれた
気泡による空隙を有していることから、所定の外力によ
ってバラバラに崩壊する。そして、流動性を有する細砂
が、気泡による空隙の間を容易に移動することができる
ようになる。
２２は、細砂を用いているのと、強制的に送り込まれた
気泡による空隙を有していることから、所定の外力によ
ってバラバラに崩壊する。そして、流動性を有する細砂
が、気泡による空隙の間を容易に移動することができる
ようになる。
【００２４】その結果、断層変位による地盤変化を生じ
た場合に、細砂を用いたエアモルタル２２が崩壊し、地
盤の変化に順応して細砂が移動することにより外力を分
散させるので、外力が埋設パイプライン２１に直接作用
せず、被害を受ける危険性が非常に小さくなる。
た場合に、細砂を用いたエアモルタル２２が崩壊し、地
盤の変化に順応して細砂が移動することにより外力を分
散させるので、外力が埋設パイプライン２１に直接作用
せず、被害を受ける危険性が非常に小さくなる。
【００２５】なお、細砂を用いたエアモルタル２２の強
度は、細砂の量、セメントの量、水分の量、空気の量等
により調整できるので、所望の強度に設定することがで
きる。
度は、細砂の量、セメントの量、水分の量、空気の量等
により調整できるので、所望の強度に設定することがで
きる。
【００２６】その際、用いる細砂の粒径は０．０５ｍｍ
〜０．２ｍｍのものが望ましい。細砂の粒径が０．０５
ｍｍ未満では微粉過ぎてエアモルタル２２の強度が過剰
に大きくなり過ぎ、所望の強度で崩壊させるのが困難に
なる。また、配合の際に粘性が高くなり、施工が困難に
なる。
〜０．２ｍｍのものが望ましい。細砂の粒径が０．０５
ｍｍ未満では微粉過ぎてエアモルタル２２の強度が過剰
に大きくなり過ぎ、所望の強度で崩壊させるのが困難に
なる。また、配合の際に粘性が高くなり、施工が困難に
なる。
【００２７】細砂の粒径が０．２ｍｍを超えると流動性
が低下し、地盤の変化に順応した細砂の移動が困難にな
って外力を分散させる効果が小さくなる。
が低下し、地盤の変化に順応した細砂の移動が困難にな
って外力を分散させる効果が小さくなる。
【００２８】本発明のパイプラインの耐震工法に使用す
る細砂を用いたエアモルタル２２の配合の一例は以下の
ようなものである。 細砂５００ｋｇ、セメント２００ｋｇ、水１６０ｋｇ 空気含有量６０％
る細砂を用いたエアモルタル２２の配合の一例は以下の
ようなものである。 細砂５００ｋｇ、セメント２００ｋｇ、水１６０ｋｇ 空気含有量６０％
【００２９】図２（ａ）、（ｂ）（ｃ）に上下方向の断
層変位による地盤変化をパイプラインが受けた場合の状
態を示す。（ａ）は地盤変化の模式図、（ｂ）はパイプ
ラインの状態を示す図、（ｃ）はパイプラインの周りで
の細砂を用いたエアモルタルの崩壊状態を示す横断面図
である。
層変位による地盤変化をパイプラインが受けた場合の状
態を示す。（ａ）は地盤変化の模式図、（ｂ）はパイプ
ラインの状態を示す図、（ｃ）はパイプラインの周りで
の細砂を用いたエアモルタルの崩壊状態を示す横断面図
である。
【００３０】図２（ａ）では、埋設パイプライン２１を
埋戻した、細砂を用いたエアモルタル２２の周囲の地盤
２３が上下方向の断層変位により２つの地盤２３ａ、２
３ｂに変化している。
埋戻した、細砂を用いたエアモルタル２２の周囲の地盤
２３が上下方向の断層変位により２つの地盤２３ａ、２
３ｂに変化している。
【００３１】その際、従来の埋戻し土を用いた場合に
は、埋設パイプライン２１は図２（ｂ）に示すような埋
設パイプライン２１を上下方向に変形させようとする外
力を直接受ける。
は、埋設パイプライン２１は図２（ｂ）に示すような埋
設パイプライン２１を上下方向に変形させようとする外
力を直接受ける。
【００３２】これに対して、本発明の耐震工法において
は、パイプライン２１の周囲を細砂を用いたエアモルタ
ル２２で埋戻しているので、図２（ｃ）に示すように、
パイプライン２１の周囲で矢印に示すように細砂を用い
たエアモルタル２２が崩壊して外力を分散する。
は、パイプライン２１の周囲を細砂を用いたエアモルタ
ル２２で埋戻しているので、図２（ｃ）に示すように、
パイプライン２１の周囲で矢印に示すように細砂を用い
たエアモルタル２２が崩壊して外力を分散する。
【００３３】その結果、地盤２３が上下方向の断層変位
により変化しても、パイプライン２１には直接に外力が
かからず影響を受けない。
により変化しても、パイプライン２１には直接に外力が
かからず影響を受けない。
【００３４】図３（ａ）、（ｂ）（ｃ）は左右方向の断
層変位による地盤変化をパイプラインが受けた場合の状
態を示す図で、（ａ）は地盤変化の模式図、（ｂ）はパ
イプラインの状態を示す図、（ｃ）はパイプラインの周
りでの細砂を用いたエアモルタルの崩壊状態を示す横断
面図である。
層変位による地盤変化をパイプラインが受けた場合の状
態を示す図で、（ａ）は地盤変化の模式図、（ｂ）はパ
イプラインの状態を示す図、（ｃ）はパイプラインの周
りでの細砂を用いたエアモルタルの崩壊状態を示す横断
面図である。
【００３５】この場合も、上下方向の断層変位による地
盤変化を受けた場合と同様であり、本発明の耐震工法に
おいては、パイプライン２１の周囲を細砂を用いたエア
モルタル２２で埋戻しているので、図３（ｃ）に示すよ
うに、パイプライン２１の周囲で矢印に示すように細砂
を用いたエアモルタル２２が崩壊して外力が分散する。
その結果、地盤２３が左右方向の断層変位により変化し
ても、パイプライン２１には直接に外力がかからず影響
を受けない。
盤変化を受けた場合と同様であり、本発明の耐震工法に
おいては、パイプライン２１の周囲を細砂を用いたエア
モルタル２２で埋戻しているので、図３（ｃ）に示すよ
うに、パイプライン２１の周囲で矢印に示すように細砂
を用いたエアモルタル２２が崩壊して外力が分散する。
その結果、地盤２３が左右方向の断層変位により変化し
ても、パイプライン２１には直接に外力がかからず影響
を受けない。
【００３６】なお、当該発明の耐震工法の適用に際して
は、パイプラインを埋設予定箇所にの地盤等についての
事前調査結果に基づいて、断層変位による地盤変化を受
け易い区間全体にわたって当該発明の耐震工法を適用す
ることが望ましい。
は、パイプラインを埋設予定箇所にの地盤等についての
事前調査結果に基づいて、断層変位による地盤変化を受
け易い区間全体にわたって当該発明の耐震工法を適用す
ることが望ましい。
【００３７】
【発明の効果】本発明のパイプラインの耐震工法によ
り、地震によって断層変位による地盤の変化が生じて
も、埋設パイプラインに作用する外力を低減でき、耐震
性能を向上することができる。
り、地震によって断層変位による地盤の変化が生じて
も、埋設パイプラインに作用する外力を低減でき、耐震
性能を向上することができる。
【図１】本発明のパイプラインの耐震工法の一実施の形
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図２】本発明のパイプラインの耐震工法において、上
下方向の断層変位による地盤変化をパイプラインが受け
た場合の状態を示す図である。
下方向の断層変位による地盤変化をパイプラインが受け
た場合の状態を示す図である。
【図３】本発明のパイプラインの耐震工法において、左
右方向の断層変位による地盤変化をパイプラインが受け
た場合の状態を示す図である。
右方向の断層変位による地盤変化をパイプラインが受け
た場合の状態を示す図である。
【図４】従来の地盤の液状化対策を示す横断面図であ
る。
る。
【図５】図４の管軸方向の側断面図である。
【符号の説明】 ２１ パイプライン ２２ 細砂を用いたエアモルタル ２３ 地盤 ２３ａ、２３ｂ 、２３ｃ、２３ｄ 断層変位により生
じた２つの地盤 ２４ 埋戻し土
じた２つの地盤 ２４ 埋戻し土
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 操 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 パイプラインを地中に埋設する際に、パ
イプラインの周囲を細砂を用いたエアモルタルで埋戻す
ことを特徴とするパイプラインの耐震工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8302948A JPH10140548A (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | パイプラインの耐震工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8302948A JPH10140548A (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | パイプラインの耐震工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10140548A true JPH10140548A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=17915081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8302948A Pending JPH10140548A (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | パイプラインの耐震工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10140548A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102162554A (zh) * | 2011-04-12 | 2011-08-24 | 中国十九冶集团有限公司 | 矿浆管道在地震断裂带地段的敷设方法和敷设结构 |
-
1996
- 1996-11-14 JP JP8302948A patent/JPH10140548A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102162554A (zh) * | 2011-04-12 | 2011-08-24 | 中国十九冶集团有限公司 | 矿浆管道在地震断裂带地段的敷设方法和敷设结构 |
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