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ＰＥ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１１６ｋｍ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