(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活断層を有する地盤中に埋設されるとともに直線状に延び、前記地盤中に埋設された埋設物を避けるための伏越しが設けられる配管において、前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記配管内に収容された収容物が前記配管から漏えいしないように設計する活断層対策配管の設計方法であって、
前記伏越しは、前記配管において前記伏越しに隣接する第一隣接部分に沿って延びる第一直管を備え、
前記活断層の断層面と前記配管の中心軸線との交点である基準点に対する、前記配管の延在方向に沿った前記伏越しの位置に基づいて、前記第一隣接部分の中心軸線と前記伏越しの前記第一直管の中心軸線との距離である伏越しの大きさを調節することを決めるか、前記配管の一部が曲がっていることで構成された断層対策部を前記配管に設けることを決めることを特徴とする活断層対策配管の設計方法。
【請求項２】
前記伏越しは１つ設けられ、
前記基準点に対する前記延在方向に沿った前記伏越しの位置を表すのに、前記基準点と前記伏越しの中心との前記延在方向に沿った距離である伏越し距離を用い、
前記伏越し距離が予め設定された基準距離を超えるときには、前記基準点と前記伏越しとの間の前記配管に前記断層対策部を設けることを決め、
前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記伏越しの大きさを調節することを決めることを特徴とする請求項１に記載の活断層対策配管の設計方法。
【請求項３】
前記伏越しは、前記活断層の静止層内に設けられ、
前記断層対策部は、前記配管において前記断層対策部に隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備え、
前記第二隣接部分の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離を断層対策部の大きさとしたときに、
前記伏越し距離が前記基準距離を超えるときには、前記活断層の移動層内の前記配管に前記断層対策部をさらに設けることを決め、一対の前記断層対策部の前記断層対策部の大きさを互いに等しく決め、
前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記移動層内の前記配管に前記断層対策部を設けることを決め、前記断層対策部の大きさと前記伏越しの大きさを互いに等しく決めることを特徴とする請求項２に記載の活断層対策配管の設計方法。
【請求項４】
前記伏越しである第一伏越し及び第二伏越しは、前記断層面を挟むように設けられ、
前記基準点に対する前記延在方向に沿った前記伏越しの位置を表すのに、前記第一伏越しの中心と前記第二伏越しの中心との前記延在方向に沿った距離である伏越し間距離を用い、
前記断層対策部は、前記配管において前記断層対策部に隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備え、
前記第二隣接部分の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離を断層対策部の大きさとしたときに、
前記伏越し間距離が予め設定された基準距離未満のときには、前記第一伏越しの前記伏越しの大きさ及び前記第二伏越しの前記伏越しの大きさを互いに等しく決め、
前記伏越し間距離が前記基準距離以上のときには、前記第一伏越しと前記第二伏越しとの間の前記配管に前記断層対策部を設けることを決めることを特徴とする請求項１に記載の活断層対策配管の設計方法。
【請求項５】
活断層を有する地盤中に埋設されるとともに直線状に延び、前記地盤中に埋設された埋設物を避けるための伏越しが設けられる配管において、前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記配管内に収容された収容物が前記配管から漏えいしないように設計する活断層対策配管の設計方法であって、
前記伏越しは、前記配管において前記伏越しに隣接する第一隣接部分に沿って延びる第一直管を備え、
前記活断層の断層面の位置は、前記配管の中心軸線を含み鉛直方向に平行な基準面による断面上に、前記配管の延在方向に一定の範囲で規定される断層推定範囲内のいずれかであるときに、
前記断層推定範囲内に前記伏越しが配置されているときには、前記配管の一部が曲がっていることで構成された一対の断層対策部を前記配管に前記断層推定範囲を挟むように設けることを決め、
前記断層推定範囲の外部に前記伏越しが配置されているときには、前記延在方向に沿った前記伏越しの位置に基づいて、前記第一隣接部分の中心軸線と前記伏越しの前記第一直管の中心軸線との距離である伏越しの大きさを調節することを決めるか、前記断層対策部を前記配管に設けることを決めることを特徴とする活断層対策配管の設計方法。
【請求項６】
前記伏越しは、前記断層推定範囲の外部に１つ設けられ、
前記活断層の移動層及び静止層のうち前記伏越しが設けられる側の前記断層推定範囲の端と前記配管の中心軸線との交点を基準点とし、
前記延在方向に沿った前記伏越しの位置を表すのに、前記基準点と前記伏越しの中心との前記延在方向に沿った距離として規定される伏越し距離を用いるときに、
前記伏越し距離が予め設定された基準距離を超えるときには、前記基準点と前記伏越しとの間の前記配管に前記断層対策部を設けることを決め、
前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記伏越しの大きさを調節することを決めることを特徴とする請求項５に記載の活断層対策配管の設計方法。
【請求項７】
前記伏越しは、前記活断層の静止層内に設けられ、
前記断層対策部は、前記配管において前記断層対策部に隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備え、
前記第二隣接部分の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離を断層対策部の大きさとしたときに、
前記伏越し距離が前記基準距離を超えるときには、前記断層推定範囲の外部であって前記活断層の移動層内の前記配管に前記断層対策部をさらに設けることを決め、一対の前記断層対策部の前記断層対策部の大きさを互いに等しく決め、
前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記断層推定範囲の外部であって前記移動層内の前記配管に前記断層対策部を設けることを決め、前記断層対策部の大きさと前記伏越しの大きさを互いに等しく決めることを特徴とする請求項６に記載の活断層対策配管の設計方法。
【請求項８】
前記断層推定範囲内に前記伏越しが配置され、
前記断層対策部は、前記配管において前記断層対策部に隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備え、
前記配管の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離を断層対策部の大きさとしたときに、
前記伏越しの大きさと一対の前記断層対策部の大きさとが互いに等しくなるように決めることを特徴とする請求項５に記載の活断層対策配管の設計方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の活断層対策配管の設計方法で設計された前記活断層対策配管を製造することを特徴とする活断層対策配管の製造方法。
【請求項１０】
活断層を有する地盤中に埋設されるとともに直線状に延び、前記地盤中に埋設された埋設物を避けるための伏越しが設けられる配管において、前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記配管内に収容された収容物が前記配管から漏えいしないように設計する活断層対策配管の設計方法であって、
前記伏越しは、前記配管において前記伏越しに隣接する第一隣接部分に沿って延びる第一直管を備えて、前記活断層の静止層内に設けられ、
前記活断層の移動層内に配置された前記配管に、前記配管において隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備える断層対策部を設けることを決め、
前記第一隣接部分の中心軸線と前記伏越しの前記第一直管の中心軸線との距離と、前記第二隣接部分の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離と、が等しくなるように決めることを特徴とする活断層対策配管の設計方法。
【請求項１１】
活断層を有する地盤中に埋設されるとともに直線状に延び、前記地盤中に埋設された埋設物を避けるための伏越しが設けられる配管において、前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記配管内に収容された収容物が前記配管から漏えいしないように設計する活断層対策配管の設計方法であって、
前記伏越しは、前記配管において前記伏越しに隣接する第一隣接部分に沿って延びる第一直管を備えて、前記活断層の静止層内及び移動層内にそれぞれ設けられ、
一対の前記伏越しの間における前記配管に、前記配管において隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備える断層対策部を、前記移動層に設けることを決め、
前記静止層内の前記伏越しの前記第一隣接部分の中心軸線と前記静止層内の前記伏越しの前記第一直管の中心軸線との距離と、前記第二隣接部分の中心軸線と前記移動層内の前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離と、が等しくなるように決めることを特徴とする活断層対策配管の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活断層対策配管の設計方法、及び活断層対策配管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスや水等の収容物を流すための配管を、地盤中に埋設して利用することが行われている。このような配管は主に道路に沿って埋設される。配管を地盤中に埋設することで、日常の作業中に配管が支障となりにくい。
しかし、地盤中に埋設された配管は、例えば地盤沈下が生じると、配管の継手部で引き抜かれたり、道路上に突出したりする問題がある。
【０００３】
そこで、非特許文献１では、地盤沈下の対策を配管の対策と地盤の対策とに大別して行っている。対策分類としては、砂基床工、管支持基礎工、及び地盤改良が挙げられる。
配管における地盤沈下の対策としては、例えば配管のうち基台に固定される部分の外径を太くすることが行われている。
【０００４】
また、非特許文献２では、水道用鋼管（配管）の活断層に対する耐震対策が検討され、以下の内容が開示されている。
逆断層を横過して布設された鋼管路に断層変位を与えると、活断層の断層面の前後で座屈を生じる。実管の初期不整はすべての管で異なるため、座屈発生位置やその後の変形を予測することは困難である。そこで、非特許文献２では、管が変形しやすい形状を初期変形として管における座屈を生じる部分に与え、この部分に変形を集中させている。
具体的には、座屈を生じる部分に、管における他の部分よりも外径を大きくした波形の山部（断層対策部）を設けた。波幅については、Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏの座屈半波長の理論から求めた波長の数倍を設定した。波高さについては、管厚の数倍程度を設定した。
すなわち、鋼管が座屈を生じる断層面を挟んだ２カ所の位置に山部を設けている。
【０００５】
このように構成した活断層対策配管の曲げ性能を、ＦＥＭ（有限要素法）を用いて解析した。解析結果では、山部にのみ変形が集中し、１．４４ｍの断層変位量では、山部の変形は許容曲げ角度である１２°以内であった。これにより、鋼管が塑性変形しても亀裂の発生を回避し、送水の継続が可能な断面が確保できることが分かったとされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】高田至郎著、「ライフライン地震工学」、共立出版株式会社、ｐ１０７−１２９
【非特許文献２】長谷川延広、他２名、“座屈波形を利用した水道向け「断層用鋼管」の開発”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２５年１月、ＪＦＥ技報  Ｎｏ．３１、［平２７年７月７日検索］、インターネット〈URL: http://www.jfe-steel.co.jp/research/giho/031/12.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
地盤中には、ケーブル等の埋設物が埋設されることがある。配管が埋設物に交差する場合には、配管に埋設物を避けるための伏越しを設ける。なお、非特許文献２では、配管に伏越しが設けられる場合の地殻運動時の対策は検討されていない。
配管に伏越しが設けられている場合には、既設の活断層対策配管又は未設の活断層対策配管を設計し直すにしても、伏越しが埋設物を避けるように設計する必要がある。このため、活断層対策の設計が制限されるとともに設計時に注意しなければならない事項が増加し、活断層対策配管の設計に多大な労力が必要になる。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、伏越しが設けられた配管から地殻運動時に収容物が漏えいするのを抑える活断層対策配管を効率的に設計することができる活断層対策配管の設計方法、及び活断層対策配管の設計方法を用いた活断層対策配管の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一態様の活断層対策配管の設計方法は、活断層を有する地盤中に埋設されるとともに直線状に延び、前記地盤中に埋設された埋設物を避けるための伏越しが設けられる配管において、前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記配管内に収容された収容物が前記配管から漏えいしないように設計する活断層対策配管の設計方法であって、前記伏越しは、前記配管において前記伏越しに隣接する第一隣接部分に沿って延びる第一直管を備え、前記活断層の断層面と前記配管の中心軸線との交点である基準点に対する、前記配管の延在方向に沿った前記伏越しの位置に基づいて、前記第一隣接部分の中心軸線と前記伏越しの前記第一直管の中心軸線との距離である伏越しの大きさを調節することを決めるか、前記配管の一部が曲がっていることで構成された断層対策部を前記配管に設けることを決めることを特徴としている。
【００１０】
この態様によれば、基準点と伏越しの位置との距離が比較的長いと地殻運動時に伏越しから収容物が漏えいする可能性が比較的低くなるが配管から収容物が漏えいする可能性が高くなる。このため、収容物の漏えい対策として配管に断層対策部を設ける。一方で、基準点と伏越しの位置との距離が比較的短いと地殻運動時に伏越しから収容物が漏えいする可能性が比較的高くなるため、収容物の漏えい対策として伏越しの大きさを調節する。
このように、基準点と伏越しの位置との距離に基づいて収容物の漏えい対策が一義的に決まるため、収容物の漏えい対策として何が適しているかを確認するのに必要なシミュレーションの回数を低減することができる。
【００１１】
また、本発明の第二態様の活断層対策配管の設計方法は、活断層を有する地盤中に埋設されるとともに直線状に延び、前記地盤中に埋設された埋設物を避けるための伏越しが設けられる配管において、前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記配管内に収容された収容物が前記配管から漏えいしないように設計する活断層対策配管の設計方法であって、前記伏越しは、前記配管において前記伏越しに隣接する第一隣接部分に沿って延びる第一直管を備え、前記活断層の断層面の位置は、前記配管の中心軸線を含み鉛直方向に平行な基準面による断面上に、前記配管の延在方向に一定の範囲で規定される断層推定範囲内のいずれかであるときに、前記断層推定範囲内に前記伏越しが配置されているときには、前記配管の一部が曲がっていることで構成された一対の断層対策部を前記配管に前記断層推定範囲を挟むように設けることを決め、前記断層推定範囲の外部に前記伏越しが配置されているときには、前記延在方向に沿った前記伏越しの位置に基づいて、前記第一隣接部分の中心軸線と前記伏越しの前記第一直管の中心軸線との距離である伏越しの大きさを調節することを決めるか、前記断層対策部を前記配管に設けることを決めることを特徴としている。
【００１２】
この態様によれば、断層推定範囲内に伏越しが配置されているときには、一対の断層対策部を配管に断層推定範囲を挟むように設けることで、断層推定範囲内に断層面が配置された位置によらず一対の断層対策部で協働して収容物の漏えい対策を行う。
断層推定範囲の外部に伏越しが配置されているときには、断層推定範囲と伏越しの位置との距離が比較的長いと地殻運動時に伏越しから収容物が漏えいする可能性が比較的低くなるが配管から収容物が漏えいする可能性が高くなる。このため、配管の漏えい対策として配管に断層対策部を設ける。一方で、断層推定範囲と伏越しの位置との距離が比較的短いと地殻運動時に伏越しから収容物が漏えいする可能性が比較的高くなるため、伏越しの大きさを調節する。
このように、断層推定範囲に対して伏越しが配置されている位置、及び断層推定範囲と伏越しの位置との距離に基づいて収容物の漏えい対策が一義的に決まるため、収容物の漏えい対策として何が適しているかを確認するのに必要なシミュレーションの回数を低減することができる。
【００１３】
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記伏越しは１つ設けられ、前記基準点に対する前記延在方向に沿った前記伏越しの位置を表すのに、前記基準点と前記伏越しの中心との前記延在方向に沿った距離である伏越し距離を用い、前記伏越し距離が予め設定された基準距離を超えるときには、前記基準点と前記伏越しとの間の前記配管に前記断層対策部を設けることを決め、前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記伏越しの大きさを調節することを決めてもよい。
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記伏越しは、前記断層推定範囲の外部に１つ設けられ、前記活断層の移動層及び静止層のうち前記伏越しが設けられる側の前記断層推定範囲の端と前記配管の中心軸線との交点を基準点とし、前記延在方向に沿った前記伏越しの位置を表すのに、前記基準点と前記伏越しの中心との前記延在方向に沿った距離として規定される伏越し距離を用いるときに、前記伏越し距離が予め設定された基準距離を超えるときには、前記基準点と前記伏越しとの間の前記配管に前記断層対策部を設けることを決め、前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記伏越しの大きさを調節することを決めてもよい。
【００１４】
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記伏越しは、前記活断層の静止層内に設けられ、前記断層対策部は、前記配管において前記断層対策部に隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備え、前記第二隣接部分の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離を断層対策部の大きさとしたときに、前記伏越し距離が前記基準距離を超えるときには、前記活断層の移動層内の前記配管に前記断層対策部をさらに設けることを決め、一対の前記断層対策部の前記断層対策部の大きさを互いに等しく決め、前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記移動層内の前記配管に前記断層対策部を設けることを決め、前記断層対策部の大きさと前記伏越しの大きさを互いに等しく決めてもよい。
【００１５】
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記伏越し距離が前記基準距離を超えるときには、一対の前記断層対策部の形状を互いに等しくするとともに、一対の前記断層対策部の中心間の前記延在方向に沿った距離が前記基準距離以下になるように決め、それぞれの前記断層対策部の中心と前記基準点との前記延在方向に沿った距離が互いに等しくなるように決め、前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記伏越しの形状を維持しつつ前記断層対策部の形状を前記伏越しの形状と同一に決め、前記伏越しの前記伏越しの大きさ、及び前記伏越しの大きさと前記断層対策部の大きさとが等しいとして前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記収容物が前記配管から漏えいしない前記断層対策部の大きさ、のうち長い方の大きさと等しくなるように、前記断層対策部の大きさ及び前記伏越しの大きさを決め、前記伏越しの中心と前記断層対策部の中心との前記延在方向に沿った距離が前記基準距離以下になるように決めてもよい。
【００１６】
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記伏越しは、前記活断層の静止層内に設けられ、前記断層対策部は、前記配管において前記断層対策部に隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備え、前記第二隣接部分の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離を断層対策部の大きさとしたときに、前記伏越し距離が前記基準距離を超えるときには、前記断層推定範囲の外部であって前記活断層の移動層内の前記配管に前記断層対策部をさらに設けることを決め、一対の前記断層対策部の前記断層対策部の大きさを互いに等しく決め、前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記断層推定範囲の外部であって前記移動層内の前記配管に前記断層対策部を設けることを決め、前記断層対策部の大きさと前記伏越しの大きさを互いに等しく決めてもよい。
【００１７】
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記伏越し距離が前記基準距離を超えるときには、一対の前記断層対策部の形状を互いに等しく決め、前記伏越し距離が前記基準距離以下のときには、前記伏越しの形状を維持しつつ前記断層対策部の形状を前記伏越しの形状と同一に決め、前記伏越しの前記伏越しの大きさ、及び前記伏越しの前記伏越しの大きさと前記断層対策部の大きさとが等しいとして前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記収容物が前記配管から漏えいしない前記伏越し及び前記断層対策部の大きさのうち長い方の大きさと等しくなるように、前記伏越しの前記伏越しの大きさ及び前記断層対策部の前記断層対策部の大きさをそれぞれ決めてもよい。
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記伏越し距離が前記基準距離を超え、一対の前記断層対策部の中心間の距離が前記基準距離を超えるときには、一対の前記断層対策部の間における前記配管に前記断層対策部である補助断層対策部を設けることを決めて、一対の前記断層対策部の中心、及び前記補助断層対策部の中心のうち隣り合うものの距離を前記基準距離以下にし、前記伏越し距離が前記基準距離以下であって、前記伏越しの中心と前記断層対策部の中心との距離が前記基準距離を超える時には、前記伏越しと前記断層対策部との間における前記配管に前記補助断層対策部を設けることを決めて、前記伏越しの中心、前記断層対策部の中心、及び前記補助断層対策部の中心のうち隣り合うものの距離を前記基準距離以下にしてもよい。
【００１８】
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記伏越しである第一伏越し及び第二伏越しは、前記断層面を挟むように設けられ、前記基準点に対する前記延在方向に沿った前記伏越しの位置を表すのに、前記第一伏越しの中心と前記第二伏越しの中心との前記延在方向に沿った距離である伏越し間距離を用い、前記断層対策部は、前記配管において前記断層対策部に隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備え、前記第二隣接部分の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離を断層対策部の大きさとしたときに、前記伏越し間距離が予め設定された基準距離未満のときには、前記第一伏越しの前記伏越しの大きさ及び前記第二伏越しの前記伏越しの大きさを互いに等しく決め、前記伏越し間距離が前記基準距離以上のときには、前記第一伏越しと前記第二伏越しとの間の前記配管に前記断層対策部を設けることを決めてもよい。
【００１９】
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記伏越し間距離が前記基準距離未満のときには、前記配管に前記第一伏越し及び前記第二伏越しを設ける位置はそれぞれ変えず、前記第一伏越しの形状及び前記第二伏越しの形状をそれぞれ維持し、前記第一伏越しの前記伏越しの大きさ、前記第二伏越しの前記伏越しの大きさ、及び、前記第一伏越しの伏越しの大きさと前記第二伏越しの伏越しの大きさとが等しいとして前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記収容物が前記配管から漏えいしない前記伏越しの大きさのうち最も長い大きさと等しくなるように、前記第一伏越しの前記伏越しの大きさ及び前記第二伏越しの前記伏越しの大きさを決め、前記伏越し間距離が前記基準距離以上であって、前記基準点と前記第一伏越しの中心との距離よりも前記基準点と前記第二伏越しの中心との距離の方が長いときには、前記第一伏越しの形状を維持しつつ前記断層対策部の形状を前記第一伏越しの形状と同一に決め、前記第一伏越しの前記伏越しの大きさ、及び前記第一伏越しの前記伏越しの大きさと前記断層対策部の大きさとが等しいとして前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記収容物が前記配管から漏えいしない前記第一伏越し及び前記断層対策部の大きさのうち長い方の大きさと等しくなるように、前記第一伏越しの大きさ及び前記断層対策部の大きさをそれぞれ決め、前記断層面よりも前記第二伏越し側の前記配管に前記断層対策部を設けることを決めてもよい。
【００２０】
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記断層推定範囲内に前記伏越しが配置され、前記断層対策部は、前記配管において前記断層対策部に隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備え、前記配管の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離を断層対策部の大きさとしたときに、前記伏越しの大きさと一対の前記断層対策部の大きさとが互いに等しくなるように決めてもよい。
【００２１】
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、前記断層対策部の形状を前記伏越しの形状と同一に決め、前記伏越しの前記伏越しの大きさ、及び前記伏越しの大きさと前記断層対策部の大きさとが等しいとして前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記配管内に収容された収容物が前記配管から漏えいしない前記伏越し及び前記断層対策部の大きさのうち長い方の大きさと等しくなるように、前記伏越しの前記伏越しの大きさ及び前記断層対策部の前記断層対策部の大きさをそれぞれ決めてもよい。
また、上記の活断層対策配管の設計方法において、一対の前記断層対策部の中心及び前記伏越しの中心のうち隣り合うものの距離が前記基準距離を超えるときには、前記配管に前記断層対策部である補助断層対策部を設けることを決めて、一対の前記断層対策部の中心、前記伏越しの中心、及び前記補助断層対策部の中心のうち隣り合うものの距離を前記基準距離以下にしてもよい。
【００２２】
また、本発明の第三態様の活断層対策配管の製造方法は、上記のいずれかに記載の活断層対策配管の設計方法で設計された前記活断層対策配管を製造することを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の第四態様の活断層対策配管の設計方法は、活断層を有する地盤中に埋設されるとともに直線状に延び、前記地盤中に埋設された埋設物を避けるための伏越しが設けられる配管において、前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記配管内に収容された収容物が前記配管から漏えいしないように設計する活断層対策配管の設計方法であって、前記伏越しは、前記配管において前記伏越しに隣接する第一隣接部分に沿って延びる第一直管を備えて、前記活断層の静止層内に設けられ、前記活断層の移動層内に配置された前記配管に、前記配管において隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備える断層対策部を設けることを決め、前記第一隣接部分の中心軸線と前記伏越しの前記第一直管の中心軸線との距離と、前記第二隣接部分の中心軸線と前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離と、が等しくなるように決めることを特徴としている。
【００２５】
これらの態様によれば、第一隣接部分の中心軸線と伏越しの第一直管の中心軸線との距離と、第二隣接部分の中心軸線と断層対策部の第二直管の中心軸線との距離とが等しくなる。
【００２６】
また、本発明の第五態様の活断層対策配管の設計方法は、活断層を有する地盤中に埋設されるとともに直線状に延び、前記地盤中に埋設された埋設物を避けるための伏越しが設けられる配管において、前記活断層が地殻運動時に移動したときに前記配管内に収容された収容物が前記配管から漏えいしないように設計する活断層対策配管の設計方法であって、前記伏越しは、前記配管において前記伏越しに隣接する第一隣接部分に沿って延びる第一直管を備えて、前記活断層の静止層内及び移動層内にそれぞれ設けられ、一対の前記伏越しの間における前記配管に、前記配管において隣接する第二隣接部分に沿って延びる第二直管を備える断層対策部を、前記移動層に設けることを決め、前記静止層内の前記伏越しの前記第一隣接部分の中心軸線と前記静止層内の前記伏越しの前記第一直管の中心軸線との距離と、前記第二隣接部分の中心軸線と前記移動層内の前記断層対策部の前記第二直管の中心軸線との距離と、が等しくなるように決めることを特徴としている。
【００２８】
この態様によれば、一対の伏越しの一方の第一隣接部分の中心軸線と伏越しの第一直管の中心軸線との距離と、第二隣接部分の中心軸線と断層対策部の第二直管の中心軸線との距離と、が等しくなる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の態様において、請求項１に記載の活断層対策配管の設計方法によれば、収容物の漏えい対策として何が適しているかが基準点と伏越しの位置との距離に基づいて一義的に決まるため、シミュレーションを行う回数を低減させて活断層対策配管を効率的に設計することができる。
請求項５に記載の活断層対策配管の設計方法によれば、収容物の漏えい対策として何が適しているかが断層推定範囲に対して伏越しが配置されている位置及び基準点と伏越しの位置との距離に基づいて一義的に決まるため、シミュレーションを行う回数を低減させて活断層対策配管を効率的に設計することができる。
【００３０】
請求項２及び６に記載の活断層対策配管の設計方法によれば、伏越し距離に基づいて収容物の漏えい対策が一義的に決まるため、収容物の漏えい対策として何が適しているかがより明確になる。
請求項３及び７に記載の活断層対策配管の設計方法によれば、伏越しが静止層内に設けられているときに、伏越し距離と基準距離との大小関係に基づいて活断層対策配管を効率的に設計することができる。
【００３１】
請求項４に記載の活断層対策配管の設計方法によれば、断層面が第一伏越し及び第二伏越しにより挟まれている場合でも、伏越し間距離と基準距離との大小関係に基づいて活断層対策配管を効率的に設計することができる。第一伏越しの伏越しの大きさ及び第二伏越しの伏越しの大きさを互いに等しく決めることで、両伏越しのうちの一方に変形が集中するのを抑制することができる。
請求項８に記載の活断層対策配管の設計方法によれば、断層面の位置が断層推定範囲内のいずれかであることが分かっていて断層推定範囲内に伏越しが配置されているときに、伏越し及び一対の断層対策部の１つに変形が集中するのを抑制することができる。
請求項９に記載の活断層対策配管の製造方法によれば、効率的に設計できる活断層対策配管を製造することができる。
【００３２】
請求項１０に記載の活断層対策配管の設計方法によれば、伏越し及び断層対策部の１つに変形が集中するのを抑制することができる。
請求項１１に記載の活断層対策配管の設計方法によれば、一対の伏越しの一方、及び断層対策部の１つに変形が集中するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態の活断層対策配管の設計方法を説明するための地盤中に埋設された配管の側面図である。
【図２】同地盤中に埋設された配管の平面図である。
【図３】同活断層対策配管の設計方法に用いられる断層対策部の側面図である。
【図４】同活断層対策配管の設計方法を示すフローチャートである。
【図５】同活断層対策配管の設計方法を示すフローチャートである。
【図６】同活断層対策配管の設計方法でシミュレーションを行う際に用いる解析モデルの全体図の一例である。
【図７】解析モデルのうちはり要素で構成した部分における地盤バネの取付け位置を示す図である。
【図８】解析モデルのうちシェル要素で構成した部分における地盤バネの取付け位置を示す図である。
【図９】同シミュレーションを行った結果を示す断層面付近の図である。
【図１０】同シミュレーションを行った結果を示す断層対策部付近の図である。
【図１１】同活断層対策配管の設計方法の断層対策部設定工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図１２】活断層を有する地盤中に埋設された同活断層対策配管の挙動をモデル化した図である。
【図１３】同活断層対策配管の設計方法の伏越し調節工程を行う前の状態を説明する側面図である。
【図１４】同活断層対策配管の設計方法の伏越し調節工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態の活断層対策配管の設計方法における断層対策部設定工程を行う前の状態を説明する側面図である。
【図１６】同活断層対策配管の設計方法の断層対策部設定工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図１７】同活断層対策配管の設計方法の伏越し調節工程を行う前の状態を説明する側面図である。
【図１８】同活断層対策配管の設計方法の伏越し調節工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図１９】本発明の第３実施形態の活断層対策配管の設計方法における（Ａ）伏越し調節工程を行う前の状態、（Ｂ）伏越し調節工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図２０】同活断層対策配管の設計方法の断層対策部設定工程を行う前の状態を説明する側面図である。
【図２１】同活断層対策配管の設計方法の断層対策部設定工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図２２】本発明の第４実施形態の活断層対策配管の設計方法における（Ａ）断層対策部設定工程を行う前の状態、（Ｂ）断層対策部設定工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図２３】同活断層対策配管の設計方法における（Ａ）伏越し調節工程を行う前の状態、（Ｂ）伏越し調節工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図２４】本発明の第５実施形態の活断層対策配管の設計方法における（Ａ）断層対策部設定工程を行う前の状態、（Ｂ）断層対策部設定工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図２５】同活断層対策配管の設計方法における（Ａ）伏越し調節工程を行う前の状態、（Ｂ）伏越し調節工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図２６】本発明の第６実施形態の活断層対策配管の設計方法における（Ａ）断層対策部設定工程を行う前の状態、（Ｂ）断層対策部設定工程を行った後の状態を説明する側面図である。
【図２７】本発明の第７実施形態の活断層対策配管が地盤中に埋設された状態の側面図である。
【図２８】本発明の第７実施形態の活断層対策配管の設計方法を行う前の配管の状態を説明する側面図である。
【図２９】本発明の第８実施形態の活断層対策配管が地盤中に埋設された状態の側面図である。
【図３０】本発明の第８実施形態の活断層対策配管の設計方法を行う前の配管の状態を説明する側面図である。
【図３１】本発明の変形例の実施形態における活断層対策配管の平面図である。
【図３２】本発明の変形例の実施形態における活断層対策配管の平面図である。
【図３３】本発明の変形例の実施形態における活断層対策配管の側面の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る活断層対策配管の設計方法（以下、単に設計方法とも略称する）の第１実施形態を、図１から図１４を参照しながら説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の外径や寸法の比率を調整している。
まず、地盤が有する活断層、配管、及び伏越しについて説明する。
図１に示すように、本実施形態では、地盤２００が有する活断層２０５は、活断層２０５の地殻運動時に移動しない静止層（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ）２０６、及び地殻運動時に移動する移動層（ＭＯＶＩＮＧ）２０７を有する逆断層である。なお、図１は、配管１０の中心軸線Ｃ０を含み鉛直方向に平行な基準面Ｔ０による断面図である。
地殻運動時には、静止層２０６は移動しないが、移動層２０７は静止層２０６と移動層２０７との境界となる断層面２０８に沿って静止層２０６に乗り上げるように位置Ｐ１まで移動する。このときの、移動層２０７が鉛直方向に移動した距離が、活断層２０５が変位した断層変位量Ｌ１である。地盤２００の地表面２０１と断層面２０８とがなす角度が、断層傾斜角θである。
配管１０の材質は、鉄鋼等である。配管１０は直線状に延び、地表面２０１に沿って埋設されている。
【００３５】
図２に示すように、配管１０は一般的に道路２１５に沿って地盤２００中に埋設されている。道路２１５は、例えば車道２１６と、車道２１６を幅方向に挟むように配置された一対の歩道２１７とを有している。この例では、配管１０は車道２１６の下方に埋設されている。
道路２１５の周辺の地盤２００中には、配管１０以外にもケーブル等の図１に示す埋設物２１８が埋設されている。この例では、配管１０が埋設物２１８を避けるために、配管１０に１つの伏越し２０が設けられている。伏越し２０は、活断層２０５の移動層２０７内に設けられている。
【００３６】
伏越し２０は、曲管２１〜２４と、直管２５〜２７とを有して、下方に向かって凸となるように湾曲した形状に形成されている。曲管２１〜２４は、曲管２１、２２、２３、２４を略記したものであり、直管２５〜２７は直管２５、２６、２７を略記したものである。以下でも曲管及び直管について、同様に略記する。曲管２１〜２４の中心軸線は円弧状であり、直管２５〜２７の中心軸線は直線状である。直管（第一直管）２６は、配管１０において伏越し２０に隣接する第一隣接部分１１に沿って延びている。曲管２１〜２４及び直管２５〜２７の材質は、配管１０の材質と同一である。直管２６は、第一隣接部分１１よりも下方に配置されている。
なお、伏越し２０の形状は、後述する断層対策部３０の形状と同一のＵタイプである。曲管２１〜２４及び直管２５〜２７の外径、中心角等の詳細については、後述する断層対策部３０を参照のこと。ここで言う形状が同一とは、大きさが異なる相似の形状も含むことを意味する。すなわち、形状が同一であっても大きさが異なる伏越しや断層対策部がある。
【００３７】
ここで、第一隣接部分１１の中心軸線Ｃ１と伏越し２０の直管２６の中心軸線Ｃ２との距離を、伏越しの大きさＬ２と規定する。
配管１０内及び伏越し２０内には、例えば高圧のガス、油、水等の収容物（不図示）が収容され、流れている。
なお、配管１０及び伏越し２０は、既に地盤２００中に埋設されているいわゆる既設のものでもよいし、これから地盤２００中に埋設されるいわゆる新設のものでもよい。
【００３８】
次に、配管１０に設ける断層対策部について、図３を用いて説明する。
断層対策部３０は、配管１０に設けられるものであり、この例では伏越し２０と同一の形状に形成される。すなわち、断層対策部３０は、曲管３１〜３４と、直管３５〜３７とを有して、下方に向かって凸となるように湾曲した形状に形成されている。曲管３１〜３４の中心軸線は円弧状であり、直管３５〜３７の中心軸線は直線状である。直管（第二直管）３６は、配管１０において断層対策部３０に隣接する第二隣接部分１２に沿って延びている。
曲管３１〜３４及び直管３５〜３７の材質は、配管１０の材質と同一である。直管３５〜３７の外径、及び曲管３１〜３４の外径は、配管１０の外径にほぼ等しい。曲管３１〜３４の中心角α１は、互いに等しく、例えば４５°である。曲管３１〜３４の中心軸線の曲率半径は、例えば配管１０の外径の３倍、５倍等の値である。
ここで、第二隣接部分１２の中心軸線Ｃ４と断層対策部３０の直管３６の中心軸線Ｃ５との距離を、断層対策部の大きさＬ３と規定する。
【００３９】
曲管３１〜３４の両端部には、配管１０の第二隣接部分１２及び直管３５〜３７に接続させるための、配管１０の外径程度の長さの図示しない接続部が設けられてもよい。
直管３５、３７の長さは、配管１０の外径以上である。直管３６の長さは、配管１０の外径にほぼ等しい。
直管３５、３７の長さを調節することで、断層対策部の大きさＬ３を調節することができる。
【００４０】
配管１０の第二隣接部分１２、直管３５は、曲管３１の両端に設けられた接続部に突き合わせた状態で突き合わせ溶接等により固定されている。
同様に、直管３５、３６は、曲管３２に突き合わせ溶接等により固定されている。直管３６、３７は、曲管３３に突き合わせ溶接等により固定されている。配管１０の第三隣接部分１３、直管３７は、曲管３４に突き合わせ溶接等により固定されている。
断層対策部３０は、第二隣接部分１２の中心軸線Ｃ４と第三隣接部分１３の中心軸線Ｃ６とが一致するように、配管１０に設けられる。なお、断層対策部３０を第二隣接部分１２の中心軸線と第三隣接部分１３の中心軸線とがずれるように構成してもよい。
【００４１】
断層対策部３０は、基準面Ｔ１に対して対称となるように形成されている。
同様に、図１に示す伏越し２０は、基準面Ｔ２に対して対称となるように形成されている。配管１０の延在方向Ｄにおける伏越し２０の中心、断層対策部３０の中心は、それぞれ基準面Ｔ２の位置、基準面Ｔ１の位置である。
ここで、活断層２０５の断層面２０８と配管１０の中心軸線Ｃ０との交点を、基準点Ｐ３と規定する。
本実施形態では、基準点Ｐ３に対する延在方向Ｄに沿った伏越し２０の位置を表すのに、基準点Ｐ３と伏越し２０の中心との延在方向Ｄに沿った距離として規定される伏越し距離Ｌ５を用いている。
断層対策部３０は、配管１０が曲管３１〜３４で曲がっていることで構成されている。以下では、図３に示す断層対策部３０の形状を、Ｕタイプと称する。
この例では、伏越し２０が設けられた配管１０に断層対策部３０を設けることで、活断層対策配管が構成される。
【００４２】
次に、以上のように構成された配管１０及び伏越し２０を、活断層２０５が地殻運動時に移動したときに収容物が配管１０及び伏越し２０から漏えいしないように設計する設計方法について説明する。図４及び５は、本実施形態の設計方法を示すフローチャートである。
以下の例では、活断層２０５の断層変位量Ｌ１は２．３２ｍであり、断層傾斜角θは４５°であるとする。断層面２０８の位置が正確に分かっているとする。なお、断層面２０８の位置が正確に分かっていない場合は後述する。
配管１０が既設の場合には、既に設けられている伏越しの大きさを伏越しの大きさＬ２に採用する。配管１０が新設の場合には、埋設物を避けるように伏越しの大きさＬ２を所定の値に決める。
【００４３】
まず、ステップＳ１（図４参照）において、コンピュータを用いてシミュレーションを行い、基準距離を求める。
伏越し距離Ｌ５を１２０ｍ等の所定の値に定める。
図６に、シミュレーションを行う際に用いる配管及び伏越しの解析モデルの全体図を示す。配管及び伏越しにおいて断層面に交差する部分の座標をｘ軸上でｘ＝０ｍとする。配管はｘ軸に沿って延びるとし、ｘ＝−５００ｍからｘ＝５００ｍまでの範囲をモデル化した。配管及び伏越しの解析モデルにおいて、伏越しをモデル化した部分を含む長さ１００ｍの範囲をシェル要素で構成し、それ以外の部分をはり要素で構成した。なお、地殻運動時には伏越しだけでなく埋設物も同様に移動するため、伏越しと埋設物との干渉により伏越しから収容物が漏えいすることはないと考えられる。このため、解析モデルでは埋設物はモデル化していない。
配管の中心軸線を含み鉛直方向に平行な基準面に対して、配管及び伏越しは面対称の形状となる。このため、解析モデルをこの基準面に対する片側のみ形成する１／２モデルとした。
【００４４】
地殻運動時に配管及び伏越しが地表面よりも上方に抜け出すことを考慮し、配管及び伏越しが土被りを超える長さ上方に変位した場合には、全ての方向の地盤拘束力が無くなるとした。
配管の外径を０．５０８ｍ、厚さを１１．９ｍｍ、配管の埋設深さ（土被り）を１．５ｍとした。配管の弾性係数を２．０６×１０５ＭＰａ（メガパスカル）、引張強さ（σｔ）を５２０ＭＰａ、耐力（σｙ）を４１５ＭＰａとした。
配管の延在方向において、降伏変位を０．２５ｃｍ、限界せん断応力を１．２５Ｎ／ｃｍ２（ニュートン・パー・平方センチメートル）、地盤バネ係数を５．０Ｎ／ｃｍ３とした。配管の径方向において、降伏変位を２．４２ｃｍ、最大地盤拘束力を２７．８０Ｎ／ｃｍ２、地盤バネ係数を１１．４８Ｎ／ｃｍ３とした。
設計圧力を７．０ＭＰａとした。
シミュレーションには、公知の汎用非線形構造解析プログラムである、ＭＳＣ．Ｍａｒｃを用いた。
【００４５】
高圧ガス導管液状化耐震設計指針  ２００１年１２月  日本ガス協会（以下、液状化指針と称する）に従い、配管の応力−ひずみ関係をモデル化した。公称応力−公称ひずみ曲線は規格最小モデルとし、規格最小降伏応力σｙに相当するひずみを０．５％、規格最小引張強さσｔに相当するひずみを５％とした。
液状化指針に基づいて、直線状の配管から収容物が漏えいしない限界を表す限界曲げ角度を（１）式により算定した値とした。
【００４６】
【数１】
0006616976.tif 000002
【００４７】
ただし、Ｄは配管の外径（０．５０８ｍ）、ｔｓは配管の厚さ（１１．９ｍｍ）、εｆは０．３５、ｋは３．２とした。このとき、ωｓｃは、３６．１５°になる。すなわち、この例では直線状の配管はωｓｃが３６．１５°を超えると収容物が漏えいすると判断する。
一方で、曲管から収容物が漏えいしない限界を表す限界内曲げ角度を、液状化指針に基づいて（２）式により算定した値とし、限界外曲げ角度を（３）及び（４）式により算定した値とした。
なお、限界内曲げ角度は、曲管を曲管が曲げられている面上で曲げた場合の限界角度である。限界外曲げ角度は、曲管を曲管が曲げられている面外で曲げた場合の限界角度である。
【００４８】
【数２】
0006616976.tif 000003
【００４９】
ただし、Ｄは曲管の外径、ｔｂは曲管の厚さ、φは曲管角度、ＲＣは曲率半径、ηは０．８８とした。
この例でのωｓｃ、ωｂｓｃ、ωｂｏｃの値を、下表に示す。この解析モデルでは、曲管の中心角α１は４５°であり、曲管は基本的に曲管が曲げられている面上で曲げられる。表から、４５°に対応する限界内曲げ角度ωｂｓｃが４５．４９°と読み取れる。すなわち、既に中心角４５°曲げられている曲管は、中心角が、（４５＋４５．４９）°を超えるか、（４５−４５．４９）°よりも小さくなると、収容物が漏えいすると判断する。
【００５０】
【表１】
0006616976.tif 000004
【００５１】
図７に示すはり要素Ｍ１に、鉛直方向に作用する一対の地盤バネＫＶ、水平方向に作用する地盤バネＫＨ、配管の中心軸に沿う方向に作用する地盤バネＫＣをそれぞれ取付けた。各地盤バネＫＶ、ＫＨ、ＫＣにおけるはり要素Ｍ１に取付けられた側とは反対側の端部は、拘束要素Ｂに取付けられている。
図８に示すシェル要素Ｍ２において、地盤バネＫＣを配管の上部、下部、及び両側部の合計４カ所に取付けた。地盤バネＫＶを両側部の２カ所に取付け、地盤バネＫＨを上部、下部の合計２カ所に取付けた。
移動層が移動する境界条件は、移動層が移動する方向に拘束要素Ｂが移動するとして表した。
【００５２】
解析結果の応力分布を図９及び１０に示す。応力の単位はＮ／ｍｍ２である。白抜きの配管の形状は活断層２０５が地殻運動する前の配管１０及び伏越し２０の形状であり、灰色の濃淡で示した形状は活断層２０５が地殻運動した後の配管１０及び伏越し２０の形状である。なお、図１０中に一点鎖線で示した線Ｅは、断層面自体ではなく、断層面の向きが分かるように断層面と平行に引いた仮想線である。
配管１０に比べて変形しやすい伏越し２０が配管１０に比べて大きく変形することで、配管１０の変形を抑えていることが分かる。
【００５３】
この解析結果、及び（２）〜（４）式から、移動層２０７が移動しても配管１０や伏越し２０が限界曲げ角度を超えず、配管１０及び伏越し２０から収容物が漏えいしないことが分かった。
【００５４】
伏越し２０の形状及び大きさ等を変えずに、伏越し距離Ｌ５のみを１００ｍ、８０ｍ等と変化させた解析モデルを作成し、同様にシミュレーションを行う。その結果、例えば伏越し距離Ｌ５が１００ｍを超えるときには、伏越し２０により後述する配管１０の軸力が低減されないことが分かったとする。すなわち、配管１０に伏越し２０が設けられていても、収容物が配管１０から漏えいしてしまう。そして、伏越し距離Ｌ５が１００ｍ以下のときには、伏越し２０により配管１０の軸力が低減されることが分かったとする。
この場合に、伏越し２０のこの形状及び大きさ等に対する基準距離を１００ｍに設定する。このように、基準距離を予め設定しておく。
伏越しの大きさ、形状、材質、伏越しが設けられた層が移動層か静止層による違い、伏越しが設けられた数等を様々に変えた場合のシミュレーションを行い、伏越しの大きさ等が変化した場合の基準距離である基準距離のデータベースを予め求めておくことが好ましい。このようにすることで、後でステップＳ１を行うときに、改めてシミュレーションを行う必要がなくなる。
以上でステップＳ１を終了し、ステップＳ３に移行する。
【００５５】
次に、ステップＳ３において、断層面２０８の位置が正確に分かっているか否かを判断する。ステップＳ３でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ５に移行する。一方で、ステップＳ３でＮｏと判断した場合には、ステップＳ４１（図５参照）に移行する。
この例では、断層面２０８の位置が正確に分かっているため、ステップＳ３でＹｅｓと判断してステップＳ５に移行する。
次に、ステップＳ５において、伏越し２０の数が１つか否かを判断する。ステップＳ５でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ７に移行する。一方で、ステップＳ５でＮｏと判断した場合には、ステップＳ３１に移行する。
この例では、伏越し２０の数が１つであるため、ステップＳ５でＹｅｓと判断してステップＳ７に移行する。
【００５６】
次に、ステップＳ７において、伏越し２０が移動層２０７内に設けられているか否かを判断する。ステップＳ７でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ９に移行する。一方で、ステップＳ７でＮｏと判断した場合には、ステップＳ１５に移行する。
この例では、伏越し２０は移動層２０７内に設けられているため、ステップＳ７でＹｅｓと判断してステップＳ９に移行する。
次に、ステップＳ９において、伏越し距離Ｌ５が基準距離を超えるか否かを判断する。ステップＳ９でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ１１に移行する。一方で、ステップＳ９でＮｏと判断した場合には、ステップＳ１３に移行する。
この例では、伏越し距離Ｌ５が基準距離を超える、すなわち例えば伏越し距離が１２０ｍであり、１００ｍである基準距離を超えるとする。このため、ステップＳ９でＹｅｓと判断してステップＳ１１に移行する。
【００５７】
次に、ステップＳ１１において断層対策部設定工程を行う。この場合、図１に示すように基準点Ｐ３に対して伏越し２０が比較的遠い位置に配置されている。伏越し距離Ｌ５が基準距離を超えると、地殻運動時に伏越し２０から収容物が漏えいする可能性が比較的低くなると考えられる。
具体的には、図１１に示すように、基準点Ｐ３と伏越し２０との間の配管１０に断層対策部３０を設けることを決める。すなわち、断層対策部３０は移動層２０７内に配置された配管１０に設けられる。配管１０、伏越し２０、及び断層対策部３０で活断層対策配管１が構成される。
基準点Ｐ３と断層対策部３０の中心との延在方向Ｄに沿った距離である断層対策部距離Ｌ７を、例えば基準距離の半分以上基準距離以下の所望の値に決める。
【００５８】
断層対策部３０の形状は、伏越し２０の形状と同一のＵタイプに決める。断層対策部の大きさＬ３を所定の値に決めて、前述のシミュレーションを行う。シミュレーションの解析モデルには、断層対策部３０の要素を形成して伏越し２０の要素を形成しない。配管１０に断層対策部３０を設けた状態で地殻運動時に収容物が漏えいしなければ、配管１０に断層対策部３０だけでなく伏越し２０を設けた状態で地殻運動時に収容物が漏えいしないのは明らかだからである。
また、伏越し２０の形状と断層対策部３０の形状とは同一であるため、解析モデルにおいて伏越し２０の要素を断層対策部３０の要素と見なして、シミュレーションを効率的に行うことができる。
活断層対策配管１から収容物が漏えいしないことが分かったら、現在の断層対策部の大きさＬ３を最終的に設計する断層対策部３０の大きさに決める。
【００５９】
なお、断層対策部設定工程Ｓ１１では、伏越し２０の位置、形状、及び大きさは変えない。以下の実施形態においては、伏越し及び断層対策部の形状はＵタイプであるとし、一度設けた伏越し及び断層対策部の位置及び形状は変えないとする。
活断層対策配管１から収容物が漏えいすることが分かったら、断層対策部の大きさＬ３を大きくし、再び前述のシミュレーションを行う。活断層対策配管１から収容物が漏えいしないことが分かるまで、断層対策部の大きさＬ３を大きくすることとシミュレーションを行うことを繰り返す。活断層対策配管１から収容物が漏えいしないことが分かったら、その時の断層対策部の大きさＬ３を最終的に設計する断層対策部３０の大きさに決める。収容物が漏えいしない範囲において、最小の大きさの断層対策部３０に決めることが好ましい。
そして、断層対策部設定工程Ｓ１１を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【００６０】
ここで、断層対策部３０の挙動を、活断層対策配管１をモデル化した図１２を用いて説明する。伏越し距離が基準距離を超えるため、伏越し２０の挙動は無視できるものとする。
配管１０は、静止層２０６内で拘束要素Ｂに固定されている。断層対策部３０はバネ要素として表される。移動層２０７が断層面２０８に沿って移動することで、移動層２０７内に配置された配管１０に力Ｆ１が作用する。この力Ｆ１は、配管１０の中心軸線Ｃ０に平行な成分である分力Ｆ２と、配管１０の径方向に平行な成分である分力Ｆ３とに分解される。
分力Ｆ２により配管１０に軸力（配管１０の中心軸線Ｃ１に沿う方向に配管１０に作用する力）が作用する。すなわち、分力Ｆ２により配管１０の移動層２０７側の部分に軸力が入力される。この軸力が大きすぎると、配管１０が座屈してしまう。
移動層２０７が位置Ｐ５に移動すると、活断層対策配管１は位置Ｐ６に移動する。分力Ｆ３により、配管１０に曲げモーメントが作用する。
【００６１】
配管１０のうち移動層２０７内に配置された部分に断層対策部３０を設けることで、移動層２０７が移動したときにバネ要素が圧縮される。このようにして、断層対策部３０により軸力が吸収される（低減される）。断層対策部３０が設けられた部分よりも静止層２０６側の配管１０、すなわち、配管１０のうち断層面２０８に交差する部分、及び静止層２０６内に配置された部分に、軸力が作用しにくくなる。
移動層２０７内に軸力を吸収する断層対策部３０を設けることで、移動層２０７内に設けられた配管１０に作用する軸力を吸収するだけでなく、静止層２０６内に設けられた配管１０に作用する軸力も吸収される。
【００６２】
ステップＳ１３では、伏越し調節工程を行う。この場合、図１３に示すように伏越し距離Ｌ５が基準距離以下であり、基準点Ｐ３に対して伏越し２０が比較的近い位置に配置されている。伏越し距離Ｌ５が基準距離以下であると、地殻運動時に伏越し２０から収容物が漏えいする可能性が比較的高くなると考えられる。
伏越し調節工程Ｓ１３において、具体的には、伏越しの大きさＬ２を調節する、より詳しくは伏越しの大きさＬ２を同等又は大きくすることを決める。このとき、伏越し２０の位置及び形状は変えない（位置及び形状を維持する）。
現在の伏越しの大きさＬ２で前述のシミュレーションを行い、地殻運動時に収容物が配管１０及び伏越し２０から漏えいするか否かを判断する。地殻運動時に収容物が漏えいしないことが分かったら、現在の伏越しの大きさＬ２を最終的に設計する伏越し２０の大きさに決める。
地殻運動時に収容物が漏えいすることが分かったら、図１４に示すように伏越しの大きさＬ２を大きくし、再び前述のシミュレーションを行う。なお、伏越しの大きさＬ２を大きくするのは、伏越し２０と埋設物２１８との距離が増加するため、伏越し２０と埋設物２１８との干渉は問題になりにくい。
【００６３】
配管１０及び伏越し２０から収容物が漏えいしないことが分かるまで、伏越しの大きさＬ２を大きくすることとシミュレーションを行うことを繰り返す。配管１０及び伏越し２０から収容物が漏えいしないことが分かったら、その時の伏越しの大きさＬ２を最終的に設計する伏越し２０の大きさに決める。収容物が漏えいしない範囲において、最小の大きさの伏越し２０に決めることが好ましい。
このときの伏越し２０及び配管１０で活断層対策配管１Ａが構成される。
そして、伏越し調節工程Ｓ１３を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【００６４】
なお、前述の設計方法で設計された図１１に示す活断層対策配管１を製造する本実施形態の活断層対策配管１の製造方法（以下、単に製造方法とも略称する）には、例えば以下に説明する公知の方法を用いることができる。
長尺の配管から切断機により直管を適切な長さに切り出す。予め用意した中心角α１が４５°の曲管に直管を溶接により固定して、伏越し２０及び断層対策部３０を製造する。伏越し２０及び断層対策部３０を配管１０に溶接により固定して、活断層対策配管１を製造する。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の設計方法によれば、伏越し距離Ｌ５が比較的長いと地殻運動時に伏越し２０から収容物が漏えいする可能性が比較的低くなるが配管１０から収容物が漏えいする可能性が高くなる。このため、収容物の漏えい対策として配管１０に断層対策部３０を設ける。一方で、伏越し距離Ｌ５が比較的短いと地殻運動時に伏越し２０から収容物が漏えいする可能性が比較的高くなるため、収容物の漏えい対策として伏越しの大きさＬ２を調節し、伏越しの大きさＬ２を同等又は大きくする。
このように、伏越し距離Ｌ５に基づいて収容物の漏えい対策が一義的に決まるため、収容物の漏えい対策として何が適しているかを確認するのに必要なシミュレーションの回数を低減することができる。したがって、シミュレーションを行う回数を低減させて活断層対策配管１、１Ａを効率的に設計することができる。
【００６６】
伏越し距離Ｌ５と予め設定された基準距離との大小関係に基づいて、配管１０に断層対策部３０を設けるか伏越しの大きさＬ２を調節するかを決める。伏越し距離Ｌ５に基づいて収容物の漏えい対策が一義的に決まるため、収容物の漏えい対策として何が適しているかがより明確になる。
特に、基準距離のデータベースが予め求められている場合には、収容物の漏えいを確認するために必要なシミュレーションを行う回数をさらに低減させることができる。
また、本実施形態の製造方法によれば、効率的に設計できる活断層対策配管１、１Ａを製造することができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１５から図１８を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本設計方法では、図１５に示すように配管１０に１つの伏越し２０が設けられているとともに、伏越し２０は静止層２０６内に設けられている。
【００６８】
次に、以上のように構成された配管１０及び伏越し２０についての設計方法について説明する。
この場合、ステップＳ１において基準距離が３０ｍに設定されたとする。本設計方法では、伏越し２０は静止層２０６内に設けられている。このためこの例ではステップＳ７でＮｏと判断してステップＳ１５に移行する。
次に、ステップＳ１５において、ステップＳ９と同様に伏越し距離Ｌ５が基準距離を超えるか否かを判断する。ステップＳ１５でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ１７に移行する。一方で、ステップＳ１５でＮｏと判断した場合には、ステップＳ１９に移行する。
この例では、伏越し距離Ｌ５が基準距離を超える、すなわち例えば伏越し距離Ｌ５が５０ｍであり、３０ｍである基準距離を超えるとする。このため、ステップＳ１５でＹｅｓと判断してステップＳ１７に移行する。
【００６９】
次に、ステップＳ１７において断層対策部設定工程を行う。この場合、伏越し距離Ｌ５が基準距離を超え、図１５に示すように基準点Ｐ３に対して伏越し２０が比較的遠い位置に配置されている。
具体的には、図１６に示すように、基準点Ｐ３と伏越し２０との間の配管１０に断層対策部３０を設け、移動層２０７内の配管１０に断層対策部３０Ａをさらに設けることを決める。すなわち、断層面２０８を挟むように断層対策部３０、３０Ａを配管１０に設けることを決める。断層対策部３０、３０Ａの断層対策部の大きさＬ３を互いに等しく決める。これら一対の断層対策部３０、３０Ａの形状は同一に決める。
配管１０、伏越し２０、及び一対の断層対策部３０、３０Ａで活断層対策配管１Ｂが構成される。
なお、断層対策部設定工程Ｓ１７では、断層対策部３０、３０Ａの中心間の延在方向Ｄに沿った距離Ｌ９が基準距離以下になるように決めることが好ましい。それぞれの断層対策部３０、３０Ａの中心と基準点Ｐ３との延在方向Ｄに沿った距離Ｌ１０、Ｌ１１、が互いに等しくなるように決めることが好ましい。
【００７０】
断層対策部３０、３０Ａの形状は、互いに同一のＵタイプに決める。断層対策部の大きさＬ３を所定の値に決めて、前述のシミュレーションを行う。シミュレーションの解析モデルには伏越し２０の要素は形成せずに断層対策部３０、３０Ａの要素を形成する。配管１０に断層対策部３０を設けた状態で地殻運動時に収容物が漏えいしなければ、配管１０に一対の断層対策部３０だけでなく伏越し２０を設けた状態で地殻運動時に収容物が漏えいしないのは明らかだからである。
前述のように解析モデルを作成し、シミュレーションを行う。活断層対策配管１Ｂから収容物が漏えいしないことが分かったら、現在の断層対策部の大きさＬ３を最終的に設計する断層対策部３０の大きさに決める。
【００７１】
なお、断層対策部設定工程Ｓ１７では、伏越し２０の位置、形状、及び大きさは変えない。
活断層対策配管１Ｂから収容物が漏えいすることが分かったら、断層対策部３０、３０Ａの断層対策部の大きさＬ３を互いに等しい状態を保ったままそれぞれ大きくし、再び前述のシミュレーションを行う。このとき、断層対策部３０、３０Ａの位置及び形状は変えない。活断層対策配管１Ｂから収容物が漏えいしないことが分かるまで、断層対策部３０、３０Ａの断層対策部の大きさＬ３を大きくすることとシミュレーションを行うことを繰り返す。活断層対策配管１Ｂから収容物が漏えいしないことが分かったら、その時の断層対策部の大きさＬ３を最終的に設計する断層対策部３０、３０Ａの大きさに決める。すなわち、収容物が漏えいしない範囲において、最小の大きさの断層対策部３０、３０Ａに決める。
そして、断層対策部設定工程Ｓ１７を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【００７２】
ステップＳ１９では、伏越し調節工程を行う。この場合、図１７に示すように伏越し距離Ｌ５が基準距離以下であり、基準点Ｐ３に対して伏越し２０が比較的近い位置に配置されている。
伏越し調節工程Ｓ１９では、具体的には図１８に示すように、伏越し２０の伏越しの大きさＬ２を同等又は大きくすることを決める。移動層２０７内の配管１０に断層対策部３０を設けることを決め、断層対策部の大きさＬ３と伏越しの大きさＬ２を互いに等しく決める。このとき、伏越し２０の形状を維持しつつ断層対策部３０の形状を伏越し２０の形状と同一に決める。
伏越し２０の伏越しの大きさＬ２、及び伏越しの大きさＬ２と断層対策部の大きさＬ３とが等しいとして活断層２０５が地殻運動時に移動したときに収容物が配管１０から漏えいしない断層対策部の大きさＬ１３（不図示）、のうち長い方の大きさと等しくなるように、伏越し２０の大きさ及び断層対策部３０の大きさを決める。
配管１０、伏越し２０、及び断層対策部３０で活断層対策配管１Ｃが構成される。
なお、伏越し調節工程Ｓ１９では、伏越し２０の中心と断層対策部３０の中心との延在方向Ｄに沿った距離Ｌ１４が、基準距離以下になるように決めることが好ましい。
【００７３】
断層対策部の大きさＬ１３は、前述のシミュレーションを行い、収容物が漏えいしない範囲において最小の大きさになるように求める。そして、伏越しの大きさＬ２、及び断層対策部の大きさＬ１３のうち長い方の大きさを、最終的に設計する伏越し２０の大きさ及び断層対策部３０の大きさに決める。
すなわち、伏越しの大きさＬ２が断層対策部の大きさＬ１３以上であれば、伏越し調節工程Ｓ１９において伏越し２０の大きさは変えない。一方で、断層対策部の大きさＬ１３が伏越しの大きさＬ２を超えると、最終的に設計する伏越し２０の大きさ及び断層対策部３０の大きさを大きくする。
このように伏越しの大きさＬ２を同等又は大きくすることで、伏越し２０と埋設物２１８との干渉がさらに問題になりにくくなる。
そして、伏越し調節工程Ｓ１９を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態の設計方法によれば、伏越し２０が静止層２０６内に設けられているときに、活断層対策配管１Ｂ、１Ｃを伏越し距離Ｌ５と基準距離との大小関係に基づいて効率的に設計することができる。
【００７５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１９から図２１を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本設計方法では、図１９（Ａ）に示すように配管１０に４つの伏越し２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ（以下では、伏越し２０Ａ〜２０Ｄと略記する）が設けられている。伏越し２０Ａ及び伏越し（第一伏越し）２０Ｂは、静止層２０６内に設けられている。伏越し（第二伏越し）２０Ｃ及び伏越し２０Ｄは、移動層２０７内に設けられている。これら伏越し２０Ａ〜２０Ｄは、静止層２０６から移動層２０７に向かって伏越し２０Ａ〜２０Ｄの順で配置されている。
【００７６】
伏越し２０Ａ〜２０Ｄの形状はＵタイプであり、伏越し２０Ａ〜２０Ｄのうち伏越しの大きさが異なるものがある。例えば、伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８よりも伏越し２０Ｃの伏越しの大きさＬ１９の方が大きい。伏越し２０Ｂ及び伏越し２０Ｃは、断層面２０８を挟むとともに、配管１０における伏越し２０Ｂと伏越し２０Ｃとの間に他の伏越しが配されることなく設けられている。
本実施形態では、基準点Ｐ３に対する延在方向Ｄに沿った伏越しの位置を表すのに、伏越し２０Ｂの中心と伏越し２０Ｃの中心との延在方向Ｄに沿った距離である伏越し間距離Ｌ１６を用いている。
【００７７】
次に、以上のように構成された配管１０及び伏越し２０Ａ〜２０Ｄについての設計方法について説明する。
なお、以下の設計方法では、断層面２０８を挟むように最も内側に配置された伏越し２０Ｂ、２０Ｃ以外の伏越し２０Ａ、２０Ｄについては位置、形状、及び伏越しの大きさを変えない。後述するシミュレーションの解析モデルには、伏越し２０Ｂ、２０Ｃの要素を形成して伏越し２０Ａ、２０Ｄの要素を形成しない。配管１０に伏越し２０Ｂ、２０Ｃを設けた状態で地殻運動時に収容物が漏えいしなければ、配管１０に伏越し２０Ｂ、２０Ｃだけでなく伏越し２０Ａ、２０Ｄを設けた状態で地殻運動時に収容物が漏えいしないのは明らかだからである。
【００７８】
この場合、ステップＳ１において、伏越し２０Ｂ、２０Ｃの形状を同一にし、伏越しの大きさを等しくする。この条件で、伏越し間距離Ｌ１６を変化させて前述のシミュレーションを行う。その結果、例えば伏越し間距離Ｌ１６が３０ｍを超えるときには、伏越し２０により配管１０の軸力が低減されないことが分かったとする。すなわち、配管１０に伏越し２０Ｂ、２０Ｃが設けられていても、収容物が配管１０から漏えいしてしまう。そして、伏越し間距離Ｌ１６が３０ｍ以下のときには、伏越し２０Ｂ、２０Ｃにより配管１０の軸力が低減されることが分かったとする。
この場合に、伏越し２０Ｂ、２０Ｃのこの形状及び大きさ等に対する基準距離を３０ｍに設定する。このように、基準距離を予め設定しておく。
本設計方法では、配管１０に４つの伏越し２０Ａ〜２０Ｄが設けられている。このためこの例ではステップＳ５でＮｏと判断してステップＳ３１に移行する。
【００７９】
次に、ステップＳ３１において、伏越し間距離Ｌ１６が基準距離未満か否かを判断する。ステップＳ３１でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ３３に移行する。一方で、ステップＳ３１でＮｏと判断した場合には、ステップＳ３５に移行する。
この例では、伏越し間距離Ｌ１６が基準距離未満である、すなわち例えば伏越し間距離Ｌ１６が２０ｍであり、３０ｍである基準距離未満であるとする。このため、ステップＳ３１でＹｅｓと判断してステップＳ３３に移行する。
【００８０】
次に、ステップＳ３３において伏越し調節工程を行う。この場合、図１９（Ａ）に示すように伏越し間距離Ｌ１６が基準距離未満であり、伏越し間距離Ｌ１６が比較的短い。
具体的には、図１９（Ｂ）に示すように、伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８及び伏越し２０Ｃの伏越しの大きさＬ１９を互いに等しく決める。配管１０に伏越し２０Ｂ、２０Ｃを設ける位置はそれぞれ変えず、伏越し２０Ｂの形状及び伏越し２０Ｃの形状をそれぞれ維持することを決める。
伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８、伏越し２０Ｃの伏越しの大きさＬ１９、及び、伏越しの大きさＬ１８と伏越しの大きさＬ１９とが等しいとして活断層２０５が地殻運動時に移動したときに収容物が配管１０から漏えいしない伏越しの大きさＬ２０、のうち最も長い大きさと等しくなるように、伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８及び伏越し２０Ｃの越しの大きさＬ１９を決める。
配管１０、及び伏越し２０Ｂ、２０Ｃで活断層対策配管１Ｄが構成される。
【００８１】
伏越しの大きさＬ２０は、前述のシミュレーションを行うことにより求める。そして、伏越しの大きさＬ１８、伏越しの大きさＬ１９、及び伏越しの大きさＬ２０のうち最も長い大きさを、最終的に設計する伏越し２０Ｂの大きさ及び伏越し２０Ｃの大きさに決める。
伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８及び伏越し２０Ｃの伏越しの大きさＬ１９を互いに等しく決めることで、活断層２０５が地殻運動時に移動したときに両伏越し２０Ｂ、２０Ｃのうちの一方に変形が集中するのが抑制される。
なお、伏越し調節工程Ｓ３３では、伏越し２０Ａ、２０Ｄの位置、形状、及び大きさは変えない。
伏越し調節工程Ｓ３３を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ３５では、断層対策部設定工程を行う。この場合、図２０に示すように伏越し間距離Ｌ１６が基準距離以上であり、伏越し間距離Ｌ１６が比較的長い。このとき、基準点Ｐ３と伏越し２０Ｂの中心との延在方向Ｄに沿った距離Ｌ２２よりも基準点Ｐ３と伏越し２０Ｃの中心との延在方向Ｄに沿った距離Ｌ２３の方が長いとする。
断層対策部設定工程Ｓ３５では、図２１に示すように伏越し２０Ｂと伏越し２０Ｃとの間であって断層面２０８よりも伏越し２０Ｃ側の配管１０に、断層対策部３０を設けることを決める。すなわち、伏越し２０Ｂ及び断層対策部３０で断層面２０８を挟む。伏越し２０Ｂの形状を維持しつつ、断層対策部３０の形状を伏越し２０Ｂの形状と同一に決める。
伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８、及び伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８と断層対策部の大きさＬ３とが等しいとして活断層２０５が地殻運動時に移動したときに収容物が配管１０から漏えいしない伏越し２０Ｂ及び断層対策部３０の大きさＬ２５、のうち長い方の大きさと等しくなるように、伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８、及び断層対策部３０の断層対策部の大きさＬ３をそれぞれ決める。
配管１０、伏越し２０Ｂ、及び断層対策部３０で活断層対策配管１Ｅが構成される。
【００８３】
伏越し２０Ｂ及び断層対策部３０の大きさＬ２５は、前述のシミュレーションを行うことにより求める。そして、伏越しの大きさＬ１８、及び伏越し２０Ｂ及び断層対策部３０の大きさＬ２５のうち長い方の大きさを、最終的に設計する伏越し２０Ｂの大きさ及び断層対策部３０の大きさに決める。
伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８及び断層対策部３０の断層対策部の大きさＬ３を互いに等しく決めることで、活断層２０５が地殻運動時に移動したときに伏越し２０Ｂ及び断層対策部３０の一方に変形が集中するのが抑制される。
断層対策部設定工程Ｓ３５では、伏越し２０Ｃの位置、形状、及び大きさは変えない。
【００８４】
なお、伏越し２０Ｃの距離Ｌ２３よりも伏越し２０Ｂの距離Ｌ２２の方が長いときには、伏越し２０Ｂと伏越し２０Ｃとの間であって断層面２０８よりも伏越し２０Ｂ側の配管１０に、断層対策部３０を設けることを決める。すなわち、伏越し２０Ｃ及び断層対策部３０で断層面２０８を挟む。
伏越し２０Ｂの距離Ｌ２２と伏越し２０Ｃの距離Ｌ２３とが等しいときには、断層対策部３０は伏越し２０Ｂと伏越し２０Ｃとの間の配管１０であればどこに設けてもよい。ただし、伏越し２０Ｂ、２０Ｃの中心、及び断層対策部３０の中心のうち延在方向Ｄに隣り合うものの距離を基準距離以下にする。
そして、断層対策部設定工程Ｓ３５を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態の設計方法によれば、断層面２０８が伏越し２０Ｂ、２０Ｃにより挟まれている場合でも、伏越し間距離Ｌ１６と基準距離との大小関係に基づいて活断層対策配管１Ｄ、１Ｅを効率的に設計することができる。伏越し２０Ｂの伏越しの大きさＬ１８及び伏越し２０Ｃの伏越しの大きさＬ１９を互いに等しく決めることで、活断層２０５の地殻運動時に両伏越し２０Ｂ、２０Ｃのうちの一方に変形が集中するのを抑制することができる。
【００８６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図２２及び図２３を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本設計方法では、断層面２０８の位置が正確には分かっていない。言い換えれば、図２２（Ａ）に示すように断層面２０８の位置は、基準面Ｔ０による断面上に延在方向Ｄに一定の範囲で規定される断層推定範囲２１０内のいずれかであることが分かっている。
ここで言う断層推定範囲とは、地質学に基づいてトレンチ調査等を行って地盤中における活断層の断層面の位置を調査した結果、断層面の正確な位置は分からないが、断層面がこの断層推定範囲内に１００％確実にあると言える範囲のうち最小の範囲、又は、最小の範囲の幅の両側に余裕を持たせる範囲を加えた範囲のことを意味する。
本発明において、余裕を持たせる範囲が大きくなっても、配管に断層対策部を設ける数が増加するだけで、本設計方法の発明の本質は変わらない。
複数の地質会社が断層推定範囲を調査して、一方の会社が示した断層推定範囲と他方の会社が示した断層推定範囲とが異なる場合には、両方の断層推定範囲を含む範囲を断層推定範囲として採用する。このようにして、断層推定範囲内に断層面が確実に存在するように設定する。
【００８７】
断層推定範囲２１０は、この例では基準面Ｔ０による断面において地表面２０１に交差する帯状に形成されている。断層推定範囲２１０の延在方向Ｄの長さの半分が断層推定精度Ｌ３１となる。この例では、断層推定精度Ｌ３１を±２５ｍとする。
本設計方法では、図２２（Ａ）に示すように断層推定範囲２１０の外部であって移動層２０７内に配置された配管１０に伏越し２０が１つ設けられている。
本実施形態では、移動層２０７及び静止層２０６のうち伏越し２０が設けられる側の断層推定範囲２１０の端と配管１０の中心軸線Ｃ０との交点を基準点Ｐ８と規定する。本実施形態では伏越し２０は移動層２０７内に設けられているため、断層推定範囲２１０の移動層２０７側の端２１０ａと配管１０の中心軸線Ｃ０との交点が基準点Ｐ８となる。伏越し距離Ｌ３２は、基準点Ｐ８と伏越し２０の中心との延在方向Ｄに沿った距離となる。
本実施形態では、延在方向Ｄに沿った伏越し２０の位置を表すのに、伏越し距離Ｌ３２を用いている。
【００８８】
次に、以上のように構成された配管１０及び伏越し２０についての設計方法について説明する。
この場合、ステップＳ１において、伏越し２０の形状及び大きさ等を変えずに、伏越し距離Ｌ３２のみを変化させた解析モデルを作成し、前述の様にシミュレーションを行う。その結果、例えば伏越し距離Ｌ３２が１００ｍを超えるときには、伏越し２０により配管１０の軸力が低減されないことが分かったとする。すなわち、配管１０に伏越し２０が設けられていても、収容物が配管１０から漏えいしてしまう。言い換えれば、断層面２０８の位置が断層推定範囲２１０内のいずれであっても、伏越し距離Ｌ３２が１００ｍを超えるときには配管１０から収容物が漏えいすることが分かったとする。
そして、伏越し距離Ｌ３２が１００ｍ以下のときには、伏越し２０により配管１０の軸力が低減されることが分かったとする。すなわち、断層面２０８の位置が断層推定範囲２１０内のいずれかであると、伏越し距離Ｌ３２が１００ｍ以下のときには伏越し２０から収容物が漏えいすることが分かったとする。
この場合に、伏越し２０のこの形状及び大きさ等に対する基準距離を１００ｍに設定する。
【００８９】
本設計方法では、断層面２０８の位置が正確には分かっていない。このためこの例ではステップＳ３でＮｏと判断してステップＳ４１（図５参照）に移行する。
次に、ステップＳ４１において、伏越し２０が断層推定範囲２１０の外部に配置されているか否かを判断する。ステップＳ４１でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ４３に移行する。一方で、ステップＳ４１でＮｏと判断した場合には、ステップＳ６１に移行する。
この例では、伏越し２０が断層推定範囲２１０の外部に配置されているため、ステップＳ４１でＹｅｓと判断してステップＳ４３に移行する。
【００９０】
次に、ステップＳ４３において、伏越し２０が移動層２０７内に設けられているか否かを判断する。ステップＳ４３でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ４５に移行する。一方で、ステップＳ４３でＮｏと判断した場合には、ステップＳ５１に移行する。
この例では、伏越し２０は移動層２０７内に設けられているため、ステップＳ４３でＹｅｓと判断してステップＳ４５に移行する。
次に、ステップＳ４５において、伏越し距離Ｌ３２が基準距離を超えるか否かを判断する。ステップＳ４５でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ４７に移行する。一方で、ステップＳ４５でＮｏと判断した場合には、ステップＳ４９に移行する。
この例では、伏越し距離Ｌ３２が基準距離を超える、すなわち例えば伏越し距離Ｌ３２が１２０ｍであり、１００ｍである基準距離を超えるとする。このため、ステップＳ４５でＹｅｓと判断してステップＳ４７に移行する。
【００９１】
次に、ステップＳ４７において断層対策部設定工程を行う。この場合、図２２（Ａ）に示すように基準点Ｐ８に対して伏越し２０が比較的遠い位置に配置されている。
具体的には、図２２（Ｂ）に示すように、基準点Ｐ８と伏越し２０との間の配管１０に断層対策部３０を設けることを決める。断層対策部３０は、断層推定範囲２１０の外部であって移動層２０７内に配置された配管１０に設けられる。配管１０、伏越し２０、及び断層対策部３０で活断層対策配管２が構成される。
これ以降の工程は、断層対策部設定工程Ｓ１１と同様なので説明を省略する。
そして、断層対策部設定工程Ｓ４７を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【００９２】
ステップＳ４９では、伏越し調節工程を行う。この場合、図２３（Ａ）に示すように伏越し距離Ｌ３２が基準距離以下であり、基準点Ｐ８に対して伏越し２０が比較的近い位置に配置されている。
具体的には、図２３（Ｂ）に示すように伏越しの大きさＬ２を調節する、より詳しくは伏越しの大きさＬ２を同等又は大きくすることを決める。
これ以降の工程は、伏越し調節工程Ｓ１３と同様なので説明を省略する。
このときの伏越し２０及び配管１０で活断層対策配管２Ａが構成される。
そして、伏越し調節工程Ｓ４９を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態の設計方法によれば、断層推定範囲２１０に対して伏越し２０が配置されている位置、すなわち伏越し２０が静止層２０６及び移動層２０７のいずれに配置されているか、及び、断層推定範囲２１０と伏越し２０の位置との距離に基づいて収容物の漏えい対策が一義的に決まる。このため、収容物の漏えい対策として何が適しているかを確認するのに必要なシミュレーションの回数を低減することができる。したがって、シミュレーションを行う回数を低減させて活断層対策配管２、２Ａを効率的に設計することができる。
伏越し距離Ｌ３２に基づいて収容物の漏えい対策が一義的に決まるため、収容物の漏えい対策として何が適しているかがより明確になる。
【００９４】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図２４及び図２５を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本設計方法では、図２４（Ａ）に示すように配管１０に１つの伏越し２０が設けられているとともに、伏越し２０は静止層２０６内に設けられている。
本実施形態では、基準点Ｐ８は、断層推定範囲２１０の静止層２０６側の端２１０ｂと配管１０の中心軸線Ｃ０との交点となる。
【００９５】
次に、以上のように構成された配管１０及び伏越し２０についての設計方法について説明する。
この場合、ステップＳ１において基準距離が３０ｍに設定されたとする。本設計方法では、伏越し２０は静止層２０６内に設けられている。このためこの例ではステップＳ４３でＮｏと判断してステップＳ５１に移行する。
次に、ステップＳ５１において、伏越し距離Ｌ３２が基準距離を超えるか否かを判断する。ステップＳ５１でＹｅｓと判断した場合には、ステップＳ５３に移行する。一方で、ステップＳ５１でＮｏと判断した場合には、ステップＳ５５に移行する。
この例では、伏越し距離Ｌ３２が基準距離を超える、すなわち例えば伏越し距離Ｌ３２が５０ｍであり、３０ｍである基準距離を超えるとする。このため、ステップＳ５１でＹｅｓと判断してステップＳ５３に移行する。
【００９６】
次に、ステップＳ５３において断層対策部設定工程を行う。この場合、伏越し距離Ｌ３２が基準距離を超え、図２４（Ａ）に示すように基準点Ｐ８に対して伏越し２０が比較的遠い位置に配置されている。
具体的には、図２４（Ｂ）に示すように、断層推定範囲２１０の外部であって基準点Ｐ８と伏越し２０との間の配管１０、及び断層推定範囲２１０の外部であって移動層２０７内の配管１０に断層対策部３０、３０Ａをそれぞれ設けることを決める。
なお、断層対策部３０、３０Ａの中心間の距離が基準距離を超えるときには、断層対策部３０、３０Ａの間における配管１０に断層対策部である補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃを設けることを決める。そして、断層対策部３０、３０Ａの中心、及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの中心のうち延在方向Ｄに隣り合うものの距離Ｌ３４を基準距離以下にする。
例えば、断層対策部３０の中心と補助断層対策部３０Ｂの中心との距離Ｌ３４を基準距離以下にする。
なお、断層対策部設定工程Ｓ５３では、伏越し２０の位置、形状、及び大きさは変えない。
【００９７】
なお、断層対策部３０、３０Ａの中心間の距離が基準距離を超えないときには、補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃを設ける必要はない。図２４（Ｂ）中に示す３つの距離Ｌ３４は、それぞれが基準距離以下であればよく、互いに等しくなくてもよい。
断層対策部３０、３０Ａの形状、及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの形状を、互いに同一のＵタイプに決める。断層対策部３０、３０Ａ及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの断層対策部の大きさＬ３を互いに等しく決める。
配管１０、伏越し２０、断層対策部３０、３０Ａ、及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃで活断層対策配管２Ｂが構成される。
断層対策部３０、３０Ａ及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの形状を互いに等しく決めるとともに、断層対策部の大きさＬ３を互いに等しく決めることで、断層対策部３０、３０Ａ及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの１つに変形が集中するのが抑制される。
【００９８】
断層対策部の大きさＬ３を所定の値に決めて、前述のシミュレーションを行う。
活断層対策配管２Ｂから収容物が漏えいしないことが分かったら、現在の断層対策部３０の大きさを最終的に設計する断層対策部３０、３０Ａの大きさ、及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの大きさに決める。
【００９９】
活断層対策配管２Ｂから収容物が漏えいすることが分かったら、断層対策部３０、３０Ａ及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの断層対策部の大きさＬ３を互いに等しい状態を保ったままそれぞれ大きくし、再び前述のシミュレーションを行う。このとき、断層対策部３０、３０Ａ及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの位置及び形状は変えない。活断層対策配管２Ｂから収容物が漏えいしないことが分かるまで、断層対策部３０、３０Ａ及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの断層対策部の大きさＬ３を大きくすることとシミュレーションを行うことを繰り返す。活断層対策配管２Ｂから収容物が漏えいしないことが分かったら、その時の断層対策部の大きさＬ３を最終的に設計する断層対策部３０、３０Ａ及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの大きさに決める。
そして、断層対策部設定工程Ｓ５３を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【０１００】
ステップＳ５５では、伏越し調節工程を行う。この場合、図２５（Ａ）に示すように伏越し距離Ｌ３２が基準距離以下であり、基準点Ｐ８に対して伏越し２０が比較的近い位置に配置されている。
具体的には、図２５（Ｂ）に示すように、伏越しの大きさＬ２を調節する、より詳しくは、断層推定範囲２１０の外部であって移動層２０７内の配管１０に断層対策部３０を設けることを決める。伏越し２０と断層対策部３０とで、断層推定範囲２１０を挟むように配置する。断層対策部の大きさＬ３及び伏越しの大きさＬ２のうち短い方を長い方に等しく決める。この例では、伏越しの大きさＬ２を断層対策部の大きさＬ３に合わせて長くする。
伏越し２０の中心と断層対策部３０の中心との距離が基準距離を超えるときには、伏越し２０と断層対策部３０との間における配管１０に補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃを設けることを決める。そして、伏越し２０の中心、断層対策部３０の中心、及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの中心のうち延在方向Ｄに隣り合うものの距離Ｌ３６を基準距離以下にする。
【０１０１】
なお、伏越し２０の中心と断層対策部３０の中心との距離が基準距離を超えないときには、補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃを設ける必要はない。図２５（Ｂ）中に示す４つの距離Ｌ３６は、それぞれが基準距離以下であればよく、互いに等しくなくてもよい。
伏越し２０の形状を維持しつつ、断層対策部３０の形状及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの形状を伏越し２０の形状と同一に決める。
断層対策部３０及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの断層対策部の大きさＬ３を、伏越し２０の伏越しの大きさＬ２に等しく決める。
伏越し２０の伏越しの大きさＬ２、及び伏越し２０の伏越しの大きさＬ２と断層対策部３０及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの断層対策部の大きさＬ３とが等しいとして活断層２０５が地殻運動時に収容物が配管１０から漏えいしない伏越し及び断層対策部の大きさＬ３８、のうち長い方の大きさと等しくなるように、伏越し２０の伏越しの大きさＬ２及び断層対策部３０及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの断層対策部の大きさＬ３をそれぞれ決める。
配管１０、伏越し２０Ｂ、断層対策部３０、及び補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃで活断層対策配管２Ｃが構成される。
【０１０２】
伏越し及び断層対策部の大きさＬ３８は、前述のシミュレーションを行うことにより求める。そして、伏越しの大きさＬ２、及び伏越し及び断層対策部の大きさＬ３８のうち長い方の大きさを、最終的に設計する伏越し２０の大きさ、及び断層対策部３０、補助断層対策部３０Ｂ、３０Ｃの大きさに決める。
そして、伏越し調節工程Ｓ５５を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【０１０３】
以上説明したように、本実施形態の設計方法によれば、伏越し２０が静止層２０６内に設けられているときに、伏越し距離Ｌ３２と基準距離との大小関係に基づいて活断層対策配管２Ｂ、２Ｃを効率的に設計することができる。
【０１０４】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図２６を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本設計方法では、図２６（Ａ）に示すように断層推定範囲２１０内に伏越し２０、２０Ａが配置されている。この例では、伏越し２０の伏越しの大きさＬ２よりも伏越し２０Ａの伏越しの大きさＬ２の方が大きいとする。
【０１０５】
次に、以上のように構成された配管１０及び伏越し２０、２０Ａについての設計方法について説明する。
この場合、ステップＳ１において基準距離が３０ｍに設定されたとする。本設計方法では、伏越し２０、２０Ａが断層推定範囲２１０内に設けられている。このためこの例ではステップＳ４１でＮｏと判断してステップＳ６１に移行する。
【０１０６】
次に、ステップＳ６１において断層対策部設定工程を行う。
具体的には、図２６（Ｂ）に示すように、断層推定範囲２１０を挟むように配管１０に一対の断層対策部３０、３０Ａを設けることを決める。伏越し２０、２０Ａの伏越しの大きさＬ２と、断層対策部３０、３０Ａの断層対策部の大きさＬ３とが互いに等しくなるように決める。断層対策部３０、３０Ａの形状を、伏越し２０、２０Ａの形状と同一に決める。
なお、断層対策部３０、３０Ａの中心及び伏越し２０、２０Ａの中心のうち延在方向Ｄに隣り合うものの距離が基準距離を超えるときには、以下のようにする。すなわち、配管１０に断層対策部である補助断層対策部を設けることを決めて、断層対策部３０、３０Ａの中心、伏越し２０、２０Ａの中心、及び補助断層対策部の中心のうち延在方向Ｄに隣り合うものの距離Ｌ３７を基準距離以下にする。
図２６（Ｂ）中に示す３つの距離Ｌ３７は、それぞれが基準距離以下であればよく、互いに等しくなくてもよい。
【０１０７】
伏越し２０、２０Ａのうち大きい方である伏越し２０Ａの伏越しの大きさＬ２、及び伏越し２０、２０Ａの伏越しの大きさＬ２と断層対策部３０、３０Ａの断層対策部の大きさＬ３とが等しいとして活断層２０５が地殻運動時に移動したときに配管１０内に収容された収容物が配管１０から漏えいしない伏越し及び断層対策部の大きさＬ４０、のうち長い方の大きさと等しくなるように、伏越し２０、２０Ａの伏越しの大きさＬ２及び断層対策部３０、３０Ａの断層対策部の大きさＬ３をそれぞれ決める。
配管１０、伏越し２０、２０Ａ、及び断層対策部３０、３０Ａで活断層対策配管２Ｄが構成される。
【０１０８】
伏越し及び断層対策部の大きさＬ４０は、前述のシミュレーションを行うことにより求める。そして、伏越し２０Ａの伏越しの大きさＬ２及び伏越し及び断層対策部の大きさＬ４０のうち長い方の大きさを、最終的に設計する伏越し２０、２０Ａの大きさ及び断層対策部３０、３０Ａの大きさに決める。
そして、断層対策部設定工程Ｓ６１を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態の設計方法によれば、活断層対策配管２Ｄを効率的に設計することができる。
さらに、断層面２０８の位置が断層推定範囲２１０内のいずれかであることが分かっていて断層推定範囲２１０内に伏越し２０、２０Ａが配置されているときに、伏越し２０、２０Ａ及び断層対策部３０、３０Ａの１つに変形が集中するのを抑制することができる。
なお、本実施形態では断層推定範囲２１０内に伏越しが２つ配置されるように構成したが、断層推定範囲２１０内に配置される伏越しの数に制限はなく、１つでもよいし３つ以上でもよい。例えば、伏越しの数が１つである場合には、断層対策部３０の中心と伏越しの中心、又は断層対策部３０Ａの中心と伏越しの中心の距離が基準距離を越えるときには、上記の手順を行う。
【０１１０】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図２７及び図２８を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図２７に示すように、本実施形態の活断層対策配管４は、活断層２０５を有する地盤２００中に埋設された配管１０と、活断層２０５の静止層２０６内における配管１０に設けられた伏越し２０と、活断層２０５の移動層２０７内における配管１０に設けられた断層対策部３０と、を備えている。
【０１１１】
配管１０は、直線状に延びるように形成され、地盤２００の地表面２０１に沿って埋設されている。
伏越し２０は、配管１０において伏越し２０に隣接する第一隣接部分１１に沿って延びる直管２６を備えている。伏越し２０の形状は、下方に向かって凸となるように湾曲した前述のＵタイプである。伏越し２０は、地盤２００中に埋設された埋設物２１８を避けるためのものである。伏越し２０は、活断層２０５が地殻運動時に移動したときに配管１０内に収容された収容物が伏越し２０から漏えいする程度に、活断層２０５の断層面２０８から比較的近い場所に埋設されている。
【０１１２】
断層対策部３０は、配管１０の一部が曲がっていることで構成されたものである。断層対策部３０は、配管１０において断層対策部３０に隣接する第二隣接部分１２に沿って延びる直管３６を備えている。断層対策部３０の形状は、伏越し２０の形状と同一のＵタイプである。
第一隣接部分１１の中心軸線Ｃ１と直管２６の中心軸線Ｃ２との距離Ｌ５１（以下では、伏越し２０の大きさと称する）と、第二隣接部分１２の中心軸線Ｃ４と直管３６の中心軸線Ｃ５との距離Ｌ５２（以下では、断層対策部３０の大きさと称する）と、は等しい。
配管１０に伏越し２０だけでなく断層対策部３０が設けられていることで、地殻運動時に収容物が活断層対策配管４から漏えいしなくなる。
【０１１３】
次に、このように構成された活断層対策配管４の設計方法について説明する。
本設計方法における当初の配管１０には、図２８に示すように断層対策部３０は設けられていない。伏越し２０の大きさは、本設計方法を適用した後の図２７に示す伏越し２０の大きさよりも小さい。本設計方法は、活断層２０５が地殻運動時に移動したときに配管１０内に収容された収容物が配管１０から漏えいしないように設計するものである。
まず、断層対策部設定工程において、図２７に示すように移動層２０７内に配置された配管１０に断層対策部３０を設けることを決める。
次に、大きさ調節工程において、伏越し２０の大きさと断層対策部３０の大きさとが等しくなるように決める。このとき、当初の伏越し２０の大きさに対して同等又は大きくなるように、言い換えれば当初の伏越し２０の大きさ以上になるように、伏越し２０の大きさ及び断層対策部３０の大きさを決めることが好ましい。伏越し２０の大きさ及び断層対策部３０の大きさは、前述のシミュレーションを行って活断層２０５の地殻運動時に収容物が配管１０から漏えいしないように決めることが好ましい。
断層対策部３０の直管３６の長さを調節することで、断層対策部３０で吸収させる軸力の大きさが調節しやすい。
以上で、本設計方法の全ての処理を終了する。
【０１１４】
前述の非特許文献２では、鋼管の外径を鋼管の全周にわたり大きくすることで、鋼管に波形の山部を一対設けている。しかし、この山部内には直管の部分が形成されていなく、山部に隣接する部分の中心軸線と直管の中心軸線との距離という概念が無い。
これに対して、本実施形態の活断層対策配管４及び設計方法によれば、活断層対策配管４が伏越し２０及び断層対策部３０を備え、伏越し２０の大きさと断層対策部３０の大きさとが等しい。したがって、活断層２０５の地殻運動時に伏越し２０及び断層対策部３０の一方に変形が集中するのを抑制することができる。
さらに、断層対策部３０が長さを調節可能な直管３６を備えることで、断層対策部３０で吸収させる軸力の大きさが調節しやすくなる。
【０１１５】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について図２９及び図３０を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図２９に示すように、本実施形態の活断層対策配管５は、活断層２０５を有する地盤２００中に埋設された配管１０と、活断層２０５の静止層２０６内及び移動層２０７内における配管１０にそれぞれ設けられた一対の伏越し２０、２０Ａと、伏越し２０、２０Ａの間における配管１０に設けられた断層対策部３０と、を備えている。
【０１１６】
配管１０は、直線状に延びるように形成され、地盤２００の地表面２０１に沿って埋設されている。
伏越し２０、２０Ａは、配管１０において伏越し２０、２０Ａに隣接する第一隣接部分１１に沿って延びる直管２６を備えている。伏越し２０、２０Ａの形状は、下方に向かって凸となるように湾曲した前述のＵタイプである。伏越し２０、２０Ａは、地盤２００中に埋設された埋設物２１８を避けるためのものである。これらの伏越し２０、２０Ａは、活断層２０５が地殻運動時に移動したときに配管１０内に収容された収容物が伏越し２０から漏えいする程度に、活断層２０５の断層面２０８から比較的近い場所に埋設されている。
活断層２０５の断層面２０８と配管１０の中心軸線Ｃ０との交点を、基準点Ｐ３と規定する。このとき、基準点Ｐ３と伏越し２０の中心との配管１０の延在方向Ｄに沿った距離Ｌ２２よりも基準点Ｐ３と伏越し２０Ａの中心との延在方向Ｄに沿った距離Ｌ２３の方が長い。
【０１１７】
断層対策部３０は、配管１０の一部が曲がっていることで構成されたものである。断層対策部３０は、配管１０において断層対策部３０に隣接する第二隣接部分１２に沿って延びる直管３６を備えている。断層対策部３０の形状は、伏越し２０、２０Ａの形状と同一のＵタイプである。
伏越し２０の大きさと断層対策部３０の大きさとは等しい。伏越し２０Ａの大きさは伏越し２０の大きさよりも小さい。
配管１０に伏越し２０、２０Ａだけでなく断層対策部３０が設けられていることで、地殻運動時に収容物が活断層対策配管５から漏えいしなくなる。
【０１１８】
次に、このように構成された活断層対策配管５の設計方法について説明する。
本設計方法における当初の配管１０には、図３０に示すように断層対策部３０は設けられていない。伏越し２０の大きさは本設計方法を適用した後の図２９に示す伏越し２０の大きさよりも小さい。本設計方法は、活断層２０５が地殻運動時に移動したときに収容物が伏越し２０、２０Ａから漏えいしないように設計するものである。
まず、断層対策部設定工程において、図２９に示すよう伏越し２０、２０Ａの間における配管１０に断層対策部３０を設けることを決める。断層対策部３０は、距離Ｌ２２及び距離Ｌ２３のうちの長い方、すなわち基準点Ｐ３と伏越し２０Ａとの間の配管１０に設ける。
【０１１９】
次に、大きさ調節工程において、伏越し２０の大きさと断層対策部３０の大きさとが等しくなるように決める。このとき、伏越し２０Ａの大きさは変えない。
当初の伏越し２０の大きさに対して同等又は大きくなるように、言い換えれば当初の伏越し２０の大きさ以上になるように、伏越し２０の大きさ及び断層対策部３０の大きさを決めることが好ましい。伏越し２０の大きさ及び断層対策部３０の大きさは、前述のシミュレーションを行って活断層２０５の地殻運動時に収容物が伏越し２０、２０Ａから漏えいしないように決めることが好ましい。
以上で、本設計方法の全ての処理を終了する。
【０１２０】
以上説明したように、本実施形態の活断層対策配管５及び設計方法によれば、活断層対策配管５が伏越し２０、２０Ａ及び断層対策部３０を備え、伏越し２０の大きさと断層対策部３０の大きさとが等しい。したがって、活断層２０５の地殻運動時に伏越し２０及び断層対策部３０の一方に変形が集中するのを抑制することができる。
【０１２１】
以上、本発明の第１実施形態から第８実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第１実施形態から第８実施形態では、Ｕタイプの断層対策部の中心角α１を６０°等としてもよい。断層対策部をこのように構成することで、中心角α１が４５°である場合に比べて断層対策部における配管１０の延在方向Ｄの長さを一定にしつつ、断層対策部の大きさを大きくすることができる。
また、断層対策部として、前述のＵタイプ以外にも以下に説明する様々な構成のものを適宜選択して用いることができる。
【０１２２】
図３１に示すＨタイプの断層対策部５０は、曲管５１〜５４と、直管５５〜５７とを有して、地表面２０１に平行な所定の方向に向かって凸となるように湾曲した形状に形成されている。断層対策部５０及び配管１０で、活断層対策配管６を構成する。断層対策部５０が断層対策部３０とは異なる点は、断層対策部５０が地表面２０１に平行な面上に形成されていることと、曲管５１〜５４の中心角α２が９０°であることである。
断層対策部５０の断層対策部の大きさＬ５４は、配管１０の第二隣接部分１２の中心軸線Ｃ４と直管５６の中心軸線Ｃ５との距離として規定される。
断層対策部５０は、例えば道路２１５に隣り合って占用可能な用地２２０がある場合に、活断層対策配管６を占用可能な用地２２０内に通す場合等に用いられる。
断層対策部５０を地表面２０１に平行な面上に形成することで、断層対策部５０を埋設するのに必要な穴の深さを浅くすることができる。
【０１２３】
図３２に示すＬタイプの断層対策部６０は、Ｌ字形に折れた道路２２５の車道２２６の下方に埋設されている。断層対策部６０を構成する曲管６１は、車道２２６の角部２２６ａの下方に埋設されている。断層対策部６０は、地表面２０１に平行な面上に形成されている。
図３３に示すＺタイプの断層対策部７０は、曲管７１、７２と、直管７３とを有している。断層対策部７０及び配管１０で、活断層対策配管６Ａを構成する。曲管７１、７２の中心角α３は９０°である。断層対策部７０は鉛直面上に形成されている。断層対策部７０の断層対策部の大きさＬ５６は、配管１０の第二隣接部分１２の中心軸線Ｃ４と第二隣接部分１２Ａの中心軸線Ｃ４との距離として規定される。
断層対策部７０は、ケーブル等の埋設物よりも大きな河川２３０の下方に活断層対策配管６Ａを通す場合等に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１２４】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、４、５、６、６Ａ  活断層対策配管
１１  第一隣接部分
１２、１２Ａ  第二隣接部分
２０、２０Ａ、２０Ｄ  伏越し
２０Ｂ  伏越し（第一伏越し）
２０Ｃ  伏越し（第二伏越し）
２６  直管（第一直管）
３０、３０Ａ、５０、６０、７０  断層対策部
３６  直管（第二直管）
２００  地盤
２０５  活断層
２０６  静止層
２０７  移動層
２０８  断層面
２１０  断層推定範囲
２１０ａ、２１０ｂ  端
２１８  埋設物
Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４  中心軸線
Ｄ    延在方向
Ｌ２、Ｌ１８、Ｌ１９  伏越しの大きさ
Ｌ３    断層対策部の大きさ
Ｌ５、Ｌ３２  伏越し距離
Ｌ１６    伏越し間距離
Ｌ５１、Ｌ５２  距離
Ｐ３、Ｐ８  基準点
Ｔ０    基準面
【図１】
0006616976.tif 000005
【図２】
0006616976.tif 000006
【図３】
0006616976.tif 000007
【図４】
0006616976.tif 000008
【図５】
0006616976.tif 000009
【図６】
0006616976.tif 000010
【図７】
0006616976.tif 000011
【図８】
0006616976.tif 000012
【図９】
0006616976.tif 000013
【図１０】
0006616976.tif 000014
【図１１】
0006616976.tif 000015
【図１２】
0006616976.tif 000016
【図１３】
0006616976.tif 000017
【図１４】
0006616976.tif 000018
【図１５】
0006616976.tif 000019
【図１６】
0006616976.tif 000020
【図１７】
0006616976.tif 000021
【図１８】
0006616976.tif 000022
【図１９】
0006616976.tif 000023
【図２０】
0006616976.tif 000024
【図２１】
0006616976.tif 000025
【図２２】
0006616976.tif 000026
【図２３】
0006616976.tif 000027
【図２４】
0006616976.tif 000028
【図２５】
0006616976.tif 000029
【図２６】
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【図２７】
0006616976.tif 000031
【図２８】
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【図２９】
0006616976.tif 000033
【図３０】
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【図３１】
0006616976.tif 000035
【図３２】
0006616976.tif 000036
【図３３】
0006616976.tif 000037