(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、
前記配管の一部が曲がっていることで構成され、前記配管に作用する軸力を吸収する断層対策部を、前記活断層の静止層内に設けることなく前記活断層の移動層内に設けることを決め、前記断層対策部により前記移動層内に設けられた前記配管に作用する前記軸力、及び前記静止層内に設けられた前記配管に作用する前記軸力を吸収す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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、日本国内や海外において様々な地震が発生している。その対策として、例えば非特許文献１では、水道用鋼管（配管）の活断層に対する耐震対策（以下では、活断層に対する対策を施した配管を活断層対策配管と称する）が検討され、以下の内容が開示されている。
【０００３】
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１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。
【０００４】
このように構成した活断層対策配管の曲げ性能をＦＥＭ解析により行った。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】
【０００５】
【非特許文献１】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３月２０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】
【０００６】
以上のように、非特許文献１では、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ることで活断層対策配管を座屈させない、という発想で設計が行われている。
しかしながら、非特許文献１の活断層対策配管では、断層面を挟んで両側に山部を設ける必要があった。このため、活断層対策配管の構造が複雑になり、設計が困難になるという問題がある。
【０００７】
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、構造を簡単にして容易に設計できるようにした活断層対策配管の設計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】
【０００８】
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、前記配管の一部が曲がっていることで構成され、前記配管に作用する軸力を吸収する断層対策部を、前記活断層の静止層内に設けることなく前記活断層の移動層内に設けることを決め、前記断層対策部により前記移動層内に設けられた前記配管に作用する前記軸力、及び前記静止層内に設けられた前記配管に作用する前記軸力を吸収することを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、断層対策部が移動層内に設けられていることで、配管に軸力が入力される移動層側で軸力を吸収することができる。断層対策部を静止層内に設けることなく移動層内に設けることだけで、移動層内に設けられた配管だけでなく静止層内に設けられた配管に作用する軸力が吸収され、収容物が配管から漏えいしなくなる。
なお、断層対策部を移動層内に設けることなく静止層内に設けると、配管に軸力が入力される移動層側で軸力は吸収されにくい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明において、請求項１に記載の活断層対策配管の設計方法によれば、活断層対策配管の構造が簡単になり、活断層対策配管が容易に設計できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の活断層対策配管が地盤中に埋設された状態を示す側面の断面図である。
【図２】同地盤中に埋設された活断層対策配管の平面図である。
【図３】同活断層対策配管の断層対策部の側面図である。
【図４】本実施形態の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である。
【図６】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７】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８】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９】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１０】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１１】本発明の実施形態の変形例における活断層対策配管の平面図である。
【図１２】本発明の実施形態の変形例における活断層対策配管の平面図である。
【図１３】本発明の実施形態の変形例における活断層対策配管の側面の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る活断層対策配管の一実施形態を、図１から図１３を参照しながら説明する。
まず、地盤が有する活断層、及び配管について説明する。
図１に示すように、本実施形態では、地盤１００が有する活断層１１０は、活断層１１０の地殻運動時に移動しない静止層（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ）１１１、及び地殻運動時に移動する移動層（ＭＯＶＩＮＧ）１１２を有する逆断層である。なお、図１は、配管１０の中心軸線Ｃ１を含み鉛直方向に平行な基準面による断面図である。
地殻運動時には、静止層１１１は移動しないが、移動層１１２は静止層１１１と移動層１１２との境界となる断層面１１３に沿って静止層１１１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１１２が鉛直方向に移動した距離が、活断層１１０が変位した断層変位量Ｌ１である。地盤１００の地表面１０１と断層面１１３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、地表面１０１に沿って地盤１００中に埋設されている。
【００１４】
図２に示すように、配管１０は一般的に道路１２０に沿って埋設されている。道路１２０は、車道１２１と、車道１２１を幅方向に挟むように配置された一対の歩道１２２とを有している。この例では、配管１０は車道１２１の下方に埋設されている。
【００１５】
図１及び２に示すように、本実施形態の活断層対策配管１はパイプラインであり、地盤１００中に埋設された直線状の配管１０と、配管１０の一部が曲がっていることで構成された断層対策部２０とを備えている。
【００１６】
図３に示すように、断層対策部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。これらの曲管２１〜２４及び直管２５〜２７は、基本的な形状の配管であり、基本形状配管と称する。
【００１７】
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２５〜２７の外径、及び曲管２１〜２４の外径は、配管１０の外径にほぼ等しい。曲管２１〜２４の中心角α１は、互いに等しく、例えば４５°である。曲管２１〜２４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。
直管２６は、配管１０において断層対策部２０に隣接する隣接部分１１、１２に沿って延びている。
ここで、断層対策部２０の大きさＬ２を、隣接部分１１の中心軸線Ｃ１と直管２６の中心軸線Ｃ２との距離と規定する。
【００１８】
曲管２１〜２４の両端部には、配管１０の隣接部分１１、１２及び直管２５〜２７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いる。
直管２５、２７の長さは、配管１０の外径以上である。直管２６の長さは、配管１０の外径にほぼ等しい。
直管２５、２７の長さを調節することで、断層対策部２０の大きさＬ２を調節することができる。
【００１９】
曲管２１〜２４は、図示しない直線状の被加工管を高周波誘導加熱法により加熱して曲げることで構成されている。被加工管は、例えば配管１０を中心軸線に沿う方向に所定の長さに切断したものである。高周波誘導加熱法は、交流電源に接続されたコイルの中に被加工管を挿入すると、被加工管が誘導加熱により発熱し加熱される原理を利用した加熱法である。高周波誘導加熱法を用いるには、公知の高周波誘導加熱装置を適宜選択して用いることができる。
高周波誘導加熱法で加熱されて高温になった被加工管を、所望の形状に曲げる。高温になった被加工管の形状を維持したまま被加工管を常温まで冷却すると、曲管が構成される。
【００２０】
なお、前述の非特許文献１の鋼管に山部を形成するには、型枠等に山部を取付け、鋼管内から外方に向かって油圧等により圧力をかけて鋼管を変形させる必要がある。鋼管を外方に向かって変形させることで、鋼管に山部が形成される。
【００２１】
地盤１００中に断層対策部２０を埋設するには、地盤１００に穴を掘って断層対策部２０をその穴内に配置した後で穴を埋める。曲管の曲率半径が小さい方が、断層対策部２０を配置するための穴の内径をより小さくすることができる。曲管の曲率半径が小さい方が、断層対策部２０の配置作業が容易になる。
一方で、曲管の曲率半径が小さくなるにしたがって断層対策部２０が変形したときの応力集中係数が大きくなる。そこで、配置作業を容易にしつつ応力集中係数を小さく（１に近く）するために、曲管の中心軸線の曲率半径を配管１０の外径の３倍以上に設定している。
【００２２】
配管１０の隣接部分１１、直管２５は、曲管２１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２５、２６は、曲管２２に突き合わせ溶接等により固定されている。直管２６、２７は、曲管２３に突き合わせ溶接等により固定されている。配管１０の隣接部分１２、直管２７は、曲管２４に突き合わせ溶接等により固定されている。すなわち、断層対策部２０は、曲管２１〜２４と直管２５〜２７とを組み合わせて構成されている。
断層対策部２０は、断層対策部２０に対する中心軸線Ｃ１に沿う方向の一方側の隣接部分１１の中心軸線Ｃ１と、中心軸線Ｃ１に沿う方向の他方側の隣接部分１２の中心軸線Ｃ１とが一致するように、配管１０に設けられている。すなわち、断層対策部２０を中心軸線Ｃ１に沿う方向に挟んだ両側の隣接部分１１、１２は、同一直線上に配置されている。
なお、断層対策部２０を隣接部分１１の中心軸線と隣接部分１２の中心軸線とがずれるように構成してもよい。
【００２３】
断層対策部２０は、基準面Ｔ１に対して対称となるように形成されている。図１に示す断層面１１３と配管１０の中心軸線Ｃ１との交点Ｐ３と、断層対策部２０の基準面Ｔ１と、の地表面１０１に沿った距離が、断層面１１３と断層対策部２０との距離Ｌ４になる。
断層対策部２０は、配管１０が曲管２１〜２４で曲げられることで構成されている。以下では、図３に示すタイプの断層対策部２０の形状をＵタイプと称する。
【００２４】
図１に示すように断層対策部２０は、配管１０のうち静止層１１１内に配置された部分に設けられることなく移動層１１２内に配置された部分に設けられている。
活断層対策配管１内には、例えば高圧のガス、油、水等の収容物が収容され、流れている。
断層対策部２０は、後述するように、活断層１１０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及び断層対策部２０から漏えいしないように構成されている。
【００２５】
次に、以上のように構成された活断層対策配管１を、活断層１１０が地殻運動時に移動したときに収容物が配管１０から漏えいしないように設計する活断層対策配管１の設計方法（以下、単に設計方法とも称する）について説明する。図４は、本実施形態の設計方法を示すフローチャートである。
まず、情報取得工程（図４に示すステップＳ１）において、活断層１１０に関する設計入力情報である断層面１１３に対する配管１０及び断層対策部２０の位置、断層変位量Ｌ１、及び断層傾斜角θ、配管１０の設計圧力、材質、口径（外径）、厚さ等のデータを取得する。この例では、活断層１１０の断層変位量Ｌ１は２．３２ｍであり、断層傾斜角θは４５°である。
設計入力情報を取得したら、情報取得工程Ｓ１を終了し、ステップＳ３に移行する。
【００２６】
次に、配置工程（ステップＳ３）において、断層対策部２０を、活断層１１０の静止層１１１内に設けることなく移動層１１２内に設けることを決める。断層対策部２０をＵタイプに決めたうえで、シミュレーションを行い、所定の値に決めた断層対策部２０の大きさＬ２に対して、活断層１１０が地殻運動時に移動したときに配管１０及び断層対策部２０から収容物が漏えいするか否かを検討する。以下では、このシミュレーションについて具体的に説明する。
【００２７】
図５に、シミュレーションを行う際に用いる活断層対策配管の解析モデルの全体図を示す。活断層対策配管の中心軸線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。活断層対策配管は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。活断層対策配管の解析モデルにおいて、断層対策部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。
活断層対策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、活断層対策配管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。
【００２８】
地殻運動時に活断層対策配管が地表面よりも上方に抜け出すことを考慮し、活断層対策配管が土被りを越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。
配管の中心軸線に沿う方向において、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。
【００２９】
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。
【００３０】
【数１】
0006616977.tif 000002
【００３１】
ただし、Ｄは配管の外径（０．５０８ｍ）、ｔｓは配管の厚さ（１１．９ｍｍ）である。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°を越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。
断層対策部の直管の長さは、配管の外径に等しいとした。
【００３２】
【数２】
0006616977.tif 000003
【００３３】
ただし、Ｄは曲管の外径、ｔｂは曲管の厚さ、φは曲管角度、ＲＣは曲率半径である。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）°を越えるか、（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。
【００３４】
【表１】
0006616977.tif 000004
【００３５】
図６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、配管の中心軸線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７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。
【００３６】
解析結果の応力分布を図８及び９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１１０が地殻運動する前の活断層対策配管１の形状であり、灰色の濃淡で示した形状は活断層１１０が地殻運動した後の活断層対策配管１の形状である。なお、図９中に二点鎖線で示した線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断層対策部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。
【００３７】
この解析結果、及び（２）〜（４）式から、設計入力情報に基づいて移動層１１２が移動しても配管１０や断層対策部２０が限界曲げ角度を越えず、活断層対策配管１の収容物が漏えいしないことが分かった。
なお、シミュレーションをした結果、活断層対策配管１の収容物が漏えいすることが分かった場合には、以下の手順を行う。まず、断層対策部の形状、及び断層面１１３と断層対策部２０との距離Ｌ４を変えずに、断層対策部の直管の長さを長く設定し直す。すなわち、解析モデルにおいて断層対策部の大きさを大きく設定し直す修正のみを行い、前述のシミュレーションを行う。シミュレーションを行った結果収容物が漏えいしなくなるまで、断層対策部の大きさを大きく設定し直すこととシミュレーションを行うことを繰り返す。
【００３８】
このようにして、断層対策部の形状をＵタイプに決め、断層対策部の大きさを収容物が漏えいしない大きさに決める。
以上で、配置工程Ｓ３を終了し、本設計方法の全ての処理を終了する。
【００３９】
図１０は、活断層１１０及び活断層対策配管１の挙動をモデル化したものである。
配管１０は、静止層１１１内で拘束要素Ｂに固定されている。断層対策部２０はバネ要素として表される。移動層１１２が断層面１１３に沿って移動することで、移動層１１２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Ｃ１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１１２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１１２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。
【００４０】
配管１０のうち移動層１１２内に配置された部分に断層対策部２０を設けて配管１０と断層対策部２０とを備える活断層対策配管１を構成することで、移動層１１２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２０により軸力が吸収される（低減される）。断層対策部２０が設けられた部分よりも静止層１１１側の配管１０、すなわち、配管１０のうち断層面１１３に交差する部分、及び静止層１１１内に配置された部分に、軸力が作用しにくくなる。
移動層１１２内に軸力を吸収する断層対策部２０を設けることで、移動層１１２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１１１内に設けられた配管１０に作用する軸力も吸収される。
【００４１】
なお、比較例として説明する断層対策部２０を移動層１１２内に設けることなく、静止層１１１内に設けた場合には、以下のようになる。すなわち、前述のように移動層１１２が移動すると、移動層１１２内にはバネ要素である断層対策部２０は設けられないため、移動層１１２内に配置された配管１０に作用する軸力は吸収されにくい。一方で、静止層１１１内に配置された断層対策部２０により、静止層１１１内に配置された配管１０の軸力が吸収される。
このように、比較例の場合には、静止層１１１内に配置された配管１０の軸力のみが吸収され、断層対策部２０による配管１０から収容物を漏えいしなくする効果が低減する。
【００４２】
このように本実施形態の活断層対策配管１は、前述の非特許文献１のように鋼管が座屈を生じる２カ所の位置に山部を設けるのではなく、移動層１１２内及び静止層１１１内の両方に配置された配管１０の軸力を吸収することができて構造及び設計が容易になるように、移動層１１２内の１カ所のみに断層対策部２０を設けている。
【００４３】
ここで、断層対策部２０及び活断層対策配管１の変形例について説明する。
Ｕタイプの断層対策部の中心角α１を６０°等とすることで、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の中心軸線Ｃ１に沿う方向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。
【００４４】
図１１に示すＨタイプの断層対策部３０は、曲管３１〜３４と、直管３５〜３７とを有して、地表面１０１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３０及び配管１０で、活断層対策配管１Ａを構成する。断層対策部３０が断層対策部２０とは異なる点は、断層対策部３０が地表面１０１に平行な面上に形成されていることと、曲管３１〜３４の中心角α２が９０°であることである。
断層対策部３０の大きさＬ６は、配管１０の隣接部分１１の中心軸線Ｃ１と直管３６の中心軸線Ｃ４との距離として規定される。
断層対策部３０は、例えば道路１２０に隣り合って占用可能な用地１２５がある場合に、活断層対策配管１Ａを占用可能な用地１２５内に通す場合等に用いられる。
断層対策部３０を地表面１０１に平行な面上に形成することで、断層対策部３０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。
【００４５】
図１２に示すＬタイプの断層対策部４０は、Ｌ字形に折れた道路１３０の車道１３１の下方に埋設されている。断層対策部４０を構成する曲管４１は、車道１３１の角部１３１ａの下方に埋設されている。断層対策部４０は、地表面１０１に平行な面上に形成されている。
図１３に示すＺタイプの断層対策部５０は、曲管５１、５２と、直管５３とを有している。断層対策部５０及び配管１０で、活断層対策配管１Ｂを構成する。曲管５１、５２の中心角α３は９０°である。断層対策部５０は鉛直面上に形成されている。断層対策部５０の大きさＬ７は、配管１０の隣接部分１１の中心軸線Ｃ１と隣接部分１２の中心軸線Ｃ１との距離として規定される。
断層対策部５０は、ケーブル等の埋設物よりも大きな河川１３５の下方に活断層対策配管１Ｂを通す場合等に好適に用いられる。
【００４６】
このように、直管の長さ、曲管の中心角、そして直管及び曲管の組み合わせを変えることで、様々な形状の断層対策部が容易に構成される。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の活断層対策配管１及び設計方法によれば、断層対策部２０を静止層１１１内に設けることなく移動層１１２内に設ける。これにより、移動層１１２内に設けられた配管１０だけでなく静止層１１１内に設けられた配管１０に作用する軸力が吸収され、収容物が配管１０及び断層対策部２０から漏えいしなくなる。断層対策部２０を設ける数が１つだけで済むため、活断層対策配管１の構造が簡単になり、活断層対策配管１が容易に設計できるようになる。
なお、断層対策部２０を移動層１１２内に設けることなく静止層１１１内に設ける比較例の場合には、配管１０に軸力が入力される移動層１１２側で軸力は吸収されにくい。このため、断層対策部２０による配管１０から収容物を漏えいしなくする効果が低減する。
【００４８】
断層対策部２０は、曲管２１〜２４と直管２５〜２７とを組み合わせて構成されているため、直管及び曲管という２種類の基本形状配管を用意するだけで、様々な形状の断層対策部を容易に構成することができる。
曲管２１〜２４は、直線状の被加工管を高周波誘導加熱法により加熱して曲げることで構成されている。したがって、型枠を用いることなく容易に曲管２１〜２４を構成することができる。高周波誘導加熱法が可能な公知の簡単な設備で、被加工管から曲管２１〜２４を容易に形成することができる。
【００４９】
以上、本発明の一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。
例えば、前記実施形態の設計方法は情報取得工程Ｓ１を備えるとした。しかし、設計入力情報が予め与えられている場合には、本設計方法は情報取得工程Ｓ１を備えなくてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１、１Ａ、１Ｂ  活断層対策配管
１０  配管
２０、３０、４０、５０  断層対策部
２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、４１、５１、５２  曲管
２５、２６、２７、３５、３６、３７、５３  直管
１００  地盤
１１０  活断層
１１１  静止層
１１２  移動層
Ｃ１    中心軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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