（1）地層ズレに耐える 給水パイプライン

防災減災ソリューションの新しい技術
（１）地層ズレに耐える
給水パイプライン
2015. 03. 17 (Tue.)
積水化学工業株式会社 中島 古史郎
ー 発表内容 ー
阪神淡路⼤震災からライフラインが変わった！
建物給水用ポリエチレン管とは
建物基礎貫通部の給水管耐震性確保
1
阪神淡路⼤震災から
ライフラインが変わった！
2
阪神淡路⼤震災 被災直後復旧状況
復旧に時間を
要する『ガス・水』
3
低圧ガス導管へポリエチレン管採用
ガスは
Ｐ
Ｅ管化推進
4
ガス配管の耐震性向上策
〈例〉 大阪ガス（株）様
15年度：低圧導管のポリエチレン（PE）管化完了⾒込み
5
水道システムの概念図
6
サンフランシスコ（1906）の教訓
ＡＷＳＳ（1913）
予備給水システム：
水道本管を消火栓のみ
と連結させ、常時高圧を
保ち、総延⻑１１６ｋ
ｍにわたり、市内の斜面
市街地をほぼカバーした、
斜⾯地に独⽴した消⽕
専用の給水システム．
7
神⼾市水道の⼤容量送水管
8
水道配水用PE管の地震被害状況
発生年月
地震名
規模
布設
距離
被害
①
1995年 1月
兵庫県南部地震
M7.2
②
2000年10月
鳥取県西部地震
M7.3
③
2001年 3月
芸予地震
M6.4
④
2003年 5月
宮城県沖地震
M7.0
⑤
2003年 7月
宮城県北部地震
M6.2
10km
なし
⑥
2003年 9月
十勝沖地震
M8.0
3km
なし
⑦
2004年10月
新潟県中越地震
M6.8
22km
なし
⑧
2005年 3月
福岡県西方地震
M7.0
⑨
2007年 3月
能登半島地震
M6.9
1km
なし
⑩
2007年 7月
新潟県中越沖地震
M6.8
30km
なし
⑪
2008年 6月
岩手宮城内陸地震
M7.2
47km
なし
⑫
2011年 3月
東日本大震災
M9.0
58km※
なし
被害
ゼロ！
：ポリエチレン管の
布設があったもの
※ 登⽶市、栗原市、⼤崎市敷設距離
9
東日本⼤震災の被害状況
配水用ポリエチレンパイプシステム協会
⽔道管路被害調査報告（抜粋）
表中のWPEは
水道配水用ポリエチレン管を示す
一次調査 ⼤崎市・栗原・登⽶の三市のまとめ
被害件数
ACP
CIP
DIP
PE二層管
WPE
鋼管
VP
他
合計
延⻑(km)
被害率(件/km）
88
28
63
15
123
60
868
477
0.717
0.466
0.073
0.031
0
59
0.000
35
268
12
509
54
2,156
6
3,803
0.653
0.124
1.941
0.134
10
建物給水用ポリエチレン管とは
11
建物給水の幅広い用途でPE管化
給水立て管
冷却水管
ピット/天井配管
冷水管
埋設給水管
免震継手
埋設消火配管
12
改修時などの互換性
建築設備用配管の標準外径体系と同様
管種
呼び径
20
25
30
40
50
75
100
ＪＩＳ外径
塩ビライニング鋼管
⾼密度ＰＥ管
管外径 近似内径
27.0
34.0
42.0
48.0
60.0
89.0
114.0
19.6
26.6
33.6
38.5
48.2
71.7
91.9
管厚
3.4
3.4
3.9
4.4
5.5
8.1
10.4
管外径 近似内径
27.2
18.6
34.0
24.6
42.7
32.7
48.6
38.6
60.5
49.9
89.1
76.7
114.3 101.3
管厚
4.3
4.7
5.0
5.0
5.3
6.2
6.5
塩ビ管
管外径 近似内径
26.0
20.0
32.0
25.0
38.0
31.0
48.0
40.0
60.0
51.0
89.0
77.0
114.0 100.0
管厚
2.7
3.1
3.1
3.6
4.1
5.5
6.6
13
最⼤の特⻑は耐震性
EF接合とは
管路が⼀体化
変位や曲げにも
万全の管路を形成
14
実⼤RC造4階建物での耐震実験
実大３次元振動破壊実験施設
Ｅディフェンス（⽂科省）
＜５０A＞
RF
高性能ポリエチレン管φ50
高性能ポリエチレン管φ20
アングル＋Uバンド
４F
高性能ポリエチレン管φ50
高性能ポリエチレン管φ20
３F
アングル＋Uバンド
高性能ポリエチレン管φ50
高性能ポリエチレン管φ20
阪神淡路⼤震災の地震波加震
⇒⽴て管（呼び径50,100）
枝管（20)とも異常無し
２F
JMA-Kobe 25%地震波終了後の試験体状況
（試験体に異常なし）
15
優れた耐食・耐久性
・優れた耐食性
・内圧1.0MPaで
で
・内圧
50年の耐久性
年の耐久性
円周応力
高いクリープ特性
・赤水の心配なし
・腐食土壌や海岸付近の
塩害地域でも腐食発生なし
・電気絶縁性にも優れ、鉄道
付近でも電食の心配なし
５０年
５０年
結晶密度・結晶同士の結合力を高めた
『 高性能ポリエチレンPE100
高性能ポリエチレンPE100 』を使用
16
建物基礎貫通部の給水管耐震性確保
17
建物給水配管を耐震化するには
A
支持固定
表１の長さ以上確保
表１の長さ以上確保
①水槽廻り配管
⇒支持固定法で対応可
②エキスパンション部
⇒ベンド継手
③ピット内 ⇒免震継手
④基礎貫通部
⇒耐震化の課題が未解決！
18
従来の地震による地層ズレ対策
従来配管の例
東⽇本⼤震災時の地盤沈下
※建築設備耐震設計・
施工指針(国交省監修)
150mm沈下
ﾌﾚｷｼﾌﾞﾙｼﾞｮｲﾝﾄ、
ﾄﾚﾝﾁなどの耐震措置を
講じること
SUS, VLP
AW
HIの破損事例
ｺﾞﾑ製ﾌﾚｷｼﾌﾞﾙｼﾞｮｲﾝﾄ等
管種変更場所になる可能性あり
19
地層ズレに耐える耐震配管キット開発
地震発生
UR都市機構様と
の共同研究
20
耐震配管キットの評価
(独)土木研究所／土工実験設備
設置状況
サヤ管なし
貫通部で、
大きな変形
発生歪み15%
＞許容歪み10%
実
験
地盤を300mm沈下
沈下槽
NG
サヤ管あり
サヤ管内部
変位わずか
耐震キットの有効性を実証
OK
発生歪み８%
＜許容歪み10%
21
耐震配管キットを実用化
建物基礎貫通部耐震キット
＜構造＞
＜特⻑＞ 耐震性・耐久性
●許容地盤変動量300mm
●オール樹脂⼀体管路を構築
22
ご清聴有難うございました