下水道用リブ付ポリエチレン管
下水道用ポリエチレン管 ･継手協会
（PA－21
- 2015）
［JSWAS K－15］
技術資料
ホームページ 公開中http://www.pekyo.jp/
は じ め に
一 般 排 水 管 に は 種 々 の 薬 品 、 有 機 物 、 泥 砂 、 そ の 他 の 異 物 の 混 入 、 有 機 物 の 微 生 物 に よ る 硫 酸 へ の 変 質 な ど が あ り 、 従 来 の 管 路 材 で は 腐 食 や 摩 耗 を 生 じ 、 ま た 管 の 重 量 が 大 き く 、 管 長 も 短 く 接 合 部 も 多 い こ と か ら 、 施 工 能 率 が 低 く 、 地 下 水 の 進 入 や 草 木 の 根 の 侵 入 に よ る 流 路 障 害 、 漏 水 な ど の 問 題 が 発 生 し て い ま す 。 こ の よ う な 背 景 か ら 、 高 密 度 ポ リ エ チ レ ン 樹 脂 の 特 徴 を 生 か し 耐 薬 品 性 、 耐 摩 耗 性 に 優 れ 、 軽 量 で 、 接 合 部 が 少 な く 施 工 性 の 良 い 耐 久 性 の あ る 管 路 材 と し て 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 が 開 発 さ れ ま し た 。 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 は 、 従 来 の 管 と は 様 々 な 点 で 異 な っ た 性 質 を 持 っ て い ま す 。 こ れ ら を 正 し く ご 理 解 い た だ く こ と に よ り 、 高 密 度 ポ リ エ チ レ ン 管 な ら で は の 優 れ た 特 性 を 発 揮 で き る も の と の 認 識 に 立 ち 、 本 技 術 資 料 を 編 集 致 し ま し た 。 下 水 道 管 路 設 計 に ご 活 用 い た だ け ま す よ う お 願 い 申 し 上 げ ま す 。Ｃ Ｏ Ｎ Ｔ Ｅ Ｎ Ｔ Ｓ
１ ． 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 ··· 1 1.1 ポ リ エ チ レ ン 管 と は ··· 1 1.2 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 の 種 類 ··· 2 1.3 外 圧 管 の 概 要 ··· 3 1.4 内 圧 管 の 概 要 ··· 4 ２ ． 外 圧 管 ··· 6 2.1 外 圧 管 の 設 計 と 適 用 ··· 6 2.2 外 圧 管 の 流 速 及 び 流 量 ··· 12 2.3 外 圧 管 の 施 工 標 準 ··· 13 ３ ． 内 圧 管 ··· 26 3.1 内 圧 管 の 設 計 と 適 用 ··· 26 3.2 内 圧 管 の 流 速 及 び 流 量 ··· 33 3.3 内 圧 管 の 施 工 標 準 ··· 34 ４ ． 耐 震 計 算 例 ··· 40 4.1 は じ め に ··· 40 4.2 外 圧 管 の 耐 震 計 算 例 ··· 40 4.3 内 圧 管 の 耐 震 計 算 例 ··· 58 ５ ． 参 考 資 料 ··· 69 5.1 外 圧 管 の 布 設 歩 掛 り ··· 69 5.2 内 圧 管 の 布 設 歩 掛 り ··· 71 一 部 転 載 並 び に 引 用 箇 所 ··· 72（ 1 ）
１．下水道用リブ付ポリエチレン管
1.1 ポ リ エ チ レ ン 管 と は
ポ リ エ チ レ ン は 熱 可 塑 性 樹 脂 の 一 種 で あ り 、 熱 を 加 え る と 軟 化 す る プ ラ ス チ ッ ク で あ る 。 ポ リ エ チ レ ン 管 の 一 般 的 特 徴 は 次 の 通 り で あ る 。 1． 柔 軟 性 が あ る （ 地 盤 変 位 に 追 従 し や す い ） 2． 耐 薬 品 性 に 優 れ て い る （ 下 水 に 浸 さ れ な い ） 3． 耐 衝 撃 性 に 優 れ て い る （ 割 れ に く い ） 4． 耐 摩 耗 性 に 優 れ て い る （ 耐 久 性 に 優 れ る ） 以 上 の こ と か ら 、 地 中 に 埋 設 さ れ る 下 水 道 用 管 材 の 使 用 環 境 条 件 に 対 し て 、 優 れ た 特 性 を も っ て い る 管 材 と い え る 。ポ リ エ チ レ ン の 中 に は そ の 密 度 に よ っ て 高 密 度 、 中 密 度 、 低 密 度 ポ リ エ チ レ ン に 区 別 さ れ 、 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 と し て 比 較 す る と 次 の 通 り で あ る 。 表 １ － １ 材 質 に よ る ポ リ エ チ レ ン 管 の 比 較 項 目 低 密 度 中 密 度 高 密 度 汎 用 (従 来 ) 品 ) 下 水 道 用 物 性 短 期 引 張 降 伏 強 さ × ○ ◎ ◎ 剛 性 × ○ ◎ ◎ 耐 衝 撃 性 ◎ ○ △ ○ 長 期 ク リ -プ 特 性 × ○ × ◎ 耐 環 境 応 力 き 裂 性 × ○ × ◎ 耐 薬 品 性 △ ○ ○ ○ 施 工 性 △ ○ ◎ ◎ 総 合 評 価 × ○ × ◎ ◎ 秀 ○ 優 △ 良 × 劣 一 般 的 に は 、 ポ リ エ チ レ ン は 密 度 が 高 く な る と 引 張 降 伏 点 強 さ や 耐 薬 品 性 が 向 上 し 、 耐 衝 撃 性 や 長 期 特 性 は 低 下 す る 。 し か し な が ら 、 こ れ ら の 諸 特 性 は 密 度 に よ っ て の み で は な く 分 子 量 や 分 子 量 分 布 に よ っ て 変 化 す る 。 こ の 下 水 道 用 高 密 度 ポ リ エ チ レ ン は 汎 用 の 高 密 度 ポ リ エ チ レ ン の 特 性 を 生 か し つ つ 改 善 す る こ と に よ り 、 下 水 道 用 管 材 と し て バ ラ ン ス の と れ た 優 れ た 材 料 と な っ て い る 。（ 2 ）
1.2 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 の 種 類
下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 の 種 類 は 、 自 然 流 下 方 式 に 使 用 さ れ る 外 圧 管 と 圧 送 方 式 に 使 用 さ れ る 内 圧 管 に 、 ま た 管 の 形 状 に よ っ て 直 管 と 異 形 管 に 、 更 に 外 圧 管 は 偏 平 強 さ に よ り 1、 2、 3 種 に 区 分 し 、 表 １ － ２ の と お り と す る 。 な お 、 外 圧 管 の ゴ ム 輪 差 し 口 と は 差 し 口 部 に ゴ ム 輪 を 装 着 さ せ た 構 造 を い う （ 図 １ － １ 参 照 ）。 ま た 、内 圧 管 の EF 受 口 と は 、 エ レ ク ト ロ フ ュ ー ジ ョ ン 構 造 （ 受 口 内 面 に 電 熱 体 を 埋 め 込 ん だ 構 造 ） の 受 口 を い う （ 図 １ － ３ 参 照 ） 表 １ － ２ 管 の 種 類 区 分 管 の 形 状 偏 平 強 さ 略 号 用 途 直 管 ま た は 異 形 管 と 接 合 す る 側 の 形 状 呼 び 径 範 囲 外 圧 管 直 管 Ｒ 形 1,2,3 種 RP 本 管 、 取 付 け 管 ゴ ム 輪 差 し 口 受 口 300～ 1000 Ｆ 形 1,2,3 種 FP 異 形 管 短 管 1,2,3 種 SSP 本 管 ,取 付 け 管 ゴ ム 輪 差 し 口 受 口 曲 管 30 度 1,2,3 種 30LS 本 管 、 取 付 け 管 ゴ ム 輪 差 し 口 受 口 45 度 45LSP 60 度 60LSP 90 度 90LSP 本 管 ,副 管 Ｙ 形 分 岐 管 45 度 1,2,3 種 45YSP 本 管 、 取 付 け 管 本 管 側 受 口 ゴ ム 輪 差 し 口 取 付 け 管 側 受 口 60 度 60YSP Ｔ 形 分 岐 管 90 度 90TSP 本 管 、 副 管 取 付 け 管 支 管 1,2,3 種 SPR 取 付 け 管 ゴ ム 輪 差 し 口 300～ 350 ﾏﾝﾎｰﾙ 継 手 上 流 用 1,2,3 種 MR-SP MR-FP 本 管 、 取 付 け 管 受 口 300～ 1000 下 流 用 1,2,3 種 MSA-SP MSA-FP ゴ ム 輪 差 し 口 副 管 分 岐 用 1,2,3 種 MRL-SP 受 口 カ ッ プ リ ン グ 1,2,3 種 SPD 本 管 、取 付 け 管 両 受 口 内 圧 管 直 管 受 け 差 し 直 管 ─ SWP 本 管 差 し 口 EF 受 口 300～ 1000 異 形 管 曲 管 11 1/4 度 ─ 11LSWP 本 管 差 し 口 EF 受 口 22 1/2 度 ─ 22LSWP 差 し 口 EF 受 口 45 度 ─ 45LSWP 差 し 口 EF 受 口 90 度 ─ 90LSWP EF 受 口 差 し 口 短 管 フ ラ ン ジ 片 受 け 短 管 ─ FBWP 本 管 EF 受 口 フ ラ ン ジ 片 差 し 短 管 ─ FSWP 差 し 口 備 考 1． 外 圧 管 の R 形 は 、 管 の 外 側 に 断 面 形 状 が 円 形 、 方 形 等 を し た リ ブ が あ り 、 F 形 は 方 形 の リ ブ が 連 続 的 に 形 成 さ れ 管 の 外 側 に リ ブ が な い 。 2． 外 圧 管 の 異 形 管 及 び 内 圧 管 は 、 中 実 の 管 壁 を 持 つ 。（ 3 ） 0 100 200 300 400 500 600 700 800 管重量（kg/m)
1.3 外 圧 管 の 概 要
外 圧 管 の 直 管 部 の 構 造 は 、 Ｒ 形 及 び Ｆ 形 （ 中 空 断 面 構 造 ） と し 、 管 の 接 合 方 法 は ゴ ム 輪 接 合 と し て い る 。 外 圧 管 の 構 造 図 を 図 １ － １ に 示 す 。 外 圧 管 は 、 中 空 断 面 構 造 の 管 壁 を 有 し た 、 軽 量 か つ 高 強 度 で 耐 薬 品 性 、 耐 震 性 等 の 長 期 耐 久 性 に 優 れ た 管 材 で あ り 、 主 に 自 然 流 下 方 式 の 下 水 道 管 と し て 使 用 さ れ て い る 。 図 １ － １ 外 圧 管 の 構 造1.3.1 外 圧 管 の 特 長
下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 は 、 高 密 度 ポ リ エ チ レ ン 樹 脂 の ス パ イ ラ ル ワ イ デ ィ ン グ 押 し 出 し 成 形 法 を 応 用 し た 異 形 壁 の 外 圧 管 で あ り 、 DIN 16961-1989（ ド イ ツ ） 、 ASTM F894-1992（ ア メ リ カ ） に 規 定 さ れ て い る も の で あ る 。 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 は ， 昭 和60年 代 か ら 日 本 国 内 に お け る 製 造 が 開 始 さ れ ， 排 水 用 配 管 ， 集 水 用 配 管 な ど に 使 用 さ れ て い る 。 そ の 特 性 と し て ， 材 料 の 耐 薬 品 性 ， 耐 腐 食 性 ， 耐 摩 耗 性 ， 耐 衝 撃 性 ， 軽 量 性 な ど を も ち ， 管 の 種 類 ご と に 内 径 の 範 囲 が300～ 1000mmま で あ り ， 下 水 ， 土 木 ， 農 業 ， 工 業 な ど の 分 野 で ， パ イ プ ラ イ ン と し て の 排 水 用 配 管 ， 集 水 用 配 管 ， そ の 他 の 流 体 用 配 管 な ど の 配 管 材 と し て 普 及 し つ つ あ る 。 近 年 は ， 腐 食 性 や 環 境 保 全 な ど の 面 か ら 管 の 材 料 に 関 す る さ ま ざ ま な 研 究 や 技 術 開 発 が 行 わ れ て お り ， 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 に 限 ら ず ポ リ エ チ レ ン 樹 脂 を 材 料 と し た 配 管 材 へ の 要 求 が 高 ま っ て い る が ， 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 の 材 料 に は ， ポ リ エ チ レ ン 樹 脂 の 中 で も 強 度 な ど の 性 能 の 優 れ た 高 密 度 ポ リ エ チ レ ン 樹 脂 を 使 用 し て い る 。 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 は ， 金 属 管 や コ ン ク リ ー ト 管 に 比 べ て 軽 量 な た め ， 特 に 重 い 土 工 機 械 の 使 用 が 困 難 な 傾 斜 地 ， 軟 弱 地 盤 な ど で の 運 搬 や 施 工 が 容 易 で あ り ，一 体 と な っ て い る 継 手 部 が ス リ ッ プ オ ン 方 式 で あ る た め 接 合 が 容 易 で ， 浸 入 水 の 防 止 機 能 な ど も も っ て い る 。 下 水 道 用 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 （ 外 圧 管 ） 強 化 プ ラ ス チ ッ ク 複 合 管 遠 心 力 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 管 ダ ク タ イ ル 鋳 鉄 管 図 １ － ２ 代 表 的 下 水 道 管 （ φ 1000） の 重 量 比 較（ 4 ）
1.4 内 圧 管 の 概 要
内 圧 管 の 直 管 部 の 構 造 は 、 中 実 構 造 と し 、 管 の 接 合 方 法 は EF 融 着 接 合 と し て い る 。 内 圧 管 の 構 造 図 を 図 １ － ３ に 示 す 。 内 圧 管 は 、 中 実 構 造 の 管 壁 を 有 し た 高 強 度 で 耐 薬 品 性 、 耐 震 性 等 の 長 期 耐 久 性 に 優 れ た 管 材 で あ り 、 主 に 圧 送 方 式 の 下 水 道 管 と し て 使 用 さ れ て い る 。 図 １ － ３ 内 圧 管 の 構 造1.4.1 ポ リ エ チ レ ン 管 の 融 着 原 理
ポ リ エ チ レ ン は 、図 １ － ４ に 示 す 通 り 、常 温 で は‘ ラ メ ラ 構 造 ’と 呼 ば れ る 結 晶 部 分 が タ イ 分 子 で 結 ば れ た 構 造 に な っ て い る 。 ま た 、 一 つ 一 つ の 分 子 は 、 常 温 で は ミ ク ロ ブ ラ ウ ン 運 動 と い わ れ る 振 動 を し て お り 、こ れ が 柔 軟 性 に 富 ん だ 材 料 と な っ て い る 要 因 で あ る 。 材 料 の 温 度 を 上 げ て い き 、120℃ 付 近 で 同 じ 材 料 同 士 を 圧 着 し て や る と 、 タ イ 分 子 同 士 の 活 動 は 境 界 を 越 え て 絡 み 合 い 、や が て 界 面 が な く な り 、こ の 状 態 で 自 然 冷 却 を 行 う と 一 体 化 し た 素 材 が 得 ら れ る 。こ れ ら が 基 本 的 な ポ リ エ チ レ ン の 融 着 原 理 で あ る 。 図 １ － ４ ラ メ ラ 構 造 結 晶 部 分 タ イ 分 子（ 5 ）
1.4.2
EF融 着 継 手
あ ら か じ め 継 手 の 受 口 内 面 に 電 熱 線 を 巻 設 さ せ た 管 受 口 部 を 差 口 部 と 嵌 合 し た 後 、電 熱 線 の 通 電 条 件 を コ ン ト ロ ー ラ ー で 最 適 制 御 し 、受 口 内 面 及 び 差 口 外 面 を 同 時 に 溶 融 す る こ と に よ っ て 、受 口 及 び 差 口 を 一 体 化 さ せ る 。EF 融 着 継 手 の 接 合 メ カ ニ ズ ム を 図 １ － ５ に 示 す 。 EF（ エ レ ク ト ロ フ ュ ー ジ ョ ン ） 融 着 継 手 の 特 徴 は （ 1） 作 業 が 小 規 模 の 機 材 で 可 能 な た め 、 容 易 か つ 迅 速 に な り 、 工 費 が 軽 減 で き る 。 （ 2） 作 業 ス ペ ー ス の 縮 小 化 が 可 能 で あ る 。 （ 3） バ ッ ト 溶 着 時 で 発 生 す る 内 面 の ビ ー ド が 残 ら な い 。 （ 4） 作 業 者 、 環 境 条 件 に よ る 融 着 品 質 の ば ら つ き が 少 な く 信 頼 性 が 高 い 。 EF 融 着 継 手 作 業 手 順 は （ 1） 受 口 部 に 差 口 部 を 所 定 の 位 置 ま で 差 込 む 。 （ 2） コ ン ト ロ ー ラ ー と 継 手 部 の 電 熱 線 端 子 を 接 続 し 、 通 電 を 開 始 す る 。 （ 3） 所 定 の 時 間 通 電 を 行 う 。 （ 4） 所 定 の 時 間 放 置 冷 却 を 行 い 、 作 業 完 了 と す る 。 図 １ － ５ EF 融 着 継 手 接 合 メ カ ニ ズ ム EF 継 手 （片 受 タイプ） EF 継 手 （両 受 タイプ） 接 合 通 電 一 体 化 接 合 通 電 一 体 化 電 熱 線 端 子 電 熱 線 端 子（ 6 ）
２．外圧管
2.1 外 圧 管 の 設 計 と 適 用
地 中 に 埋 設 す る 外 圧 管 の 設 計 計 算 は 、 計 画 す る 埋 設 深 さ 及 び 活 荷 重 に よ り 埋 設 管 に 作 用 す る 荷 重 と 、 基 礎 構 造 に よ っ て 管 体 に 発 生 す る 最 大 曲 げ 応 力 及 び た わ み 率 を 計 算 し 、 そ の い ず れ も が 許 容 値 を 満 足 す る こ と を 確 認 す る 手 法 に よ り 行 う 。2.1.1 設 計 の 手 順
外 圧 管 の 設 計 は 、 図 ２ － １ の 手 順 で 行 う 。 図 ２ － １ 設 計 の 手 順 計 画 流 量 、 勾 配 流 量 条 件 の 確 認 水 理 計 算 に よ り 最 適 な 管 径 を 選 定 管 径 の 決 定 管 種 ， 土 被 り ， 基 礎 構 造 ， 活 荷 重 ， 土 の 単 位 体 積 重 量 埋 設 条 件 の 確 認 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 ， 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 荷 重 の 計 算 最 大 発 生 応 力 ， た わ み 率 強 度 計 算 許 容 応 力 お よ び 許 容 た わ み 率 を 上 回 ら な い こ と を 確 認 許 容 値 の 照 査（ 7 ）
2.1.2 設 計 に 用 い る 寸 法 諸 元
設 計 に 用 い る 管 の 寸 法 諸 元 は 表 ２ － １ の と お り と す る 。 表 ２ － １ 設 計 に 用 い る 寸 法 諸 元 管 種 呼 び 経 管 厚 中 心 半 径 管 の 曲 げ 剛 性 断 面 係 数 換 算 厚 さ ｒ’ （ m m） EI (N･mm2/m m) Z (mm3/ mm) tr (mm) 𝑑 + 𝑡𝑟 2 𝐸 × 𝑡𝑟3 12 𝑡𝑟2 6 注 参 照 1 種 300 159.0 0.483×106 0.545×102 18.1 350 186.0 0.766×106 0.741×102 21.1 400 212.0 1.145×106 0.969×102 24.1 450 239.0 1.629×106 1.226×102 27.1 500 265.0 2.234×106 1.513×102 30.1 600 318.0 3.861×106 2.179×102 36.2 700 371.0 6.133×106 2.967×102 42.2 800 424.0 9.156×106 3.875×102 48.2 900 477.0 13.032×106 4.903×102 54.2 1000 530.0 17.879×106 6.054×102 60.3 2 種 300 158.0 0.356×106 0.445×102 16.3 350 185.0 0.565×106 0.606×102 19.1 400 211.0 0.844×106 0.791×102 21.8 450 237.0 1.202×106 1.001×102 24.5 500 264.0 1.649×106 1.236×102 27.2 600 316.0 2.850×106 1.780×102 32.7 700 369.0 4.524×106 2.422×102 38.1 800 422.0 6.755×106 3.164×102 43.6 900 475.0 9.614×106 4.003×102 49.0 1000 527.0 13.191×106 4.943×102 54.5 3 種 300 157.0 0.232×106 0.335×102 14.2 350 183.0 0.370×106 0.456×102 16.5 400 209.0 0.551×106 0.595×102 18.9 450 236.0 0.785×106 0.753×102 21.3 500 262.0 1.076×106 0.930×102 23.6 600 314.0 1.861×106 1.340×102 28.4 700 367.0 2.954×106 1.823×102 33.1 800 419.0 4.411×106 2.381×102 37.8 900 471.0 6.278×106 3.013×102 42.5 1000 524.0 8.615×106 3.721×102 47.3 注 換 算 厚 さ (tr)は 、I=
𝑡𝑟 3 12、 管 剛 性 (Sr)=
𝐸𝐼 ｒ’3よ り 算 出 さ れ る 。（ 8 ）
2.1.3 埋 設 管 に 加 わ る 荷 重
埋 設 管 に 加 わ る 荷 重 は 、 埋 戻 し 土 に よ る 荷 重 及 び 活 荷 重 に よ る 荷 重 と す る 。 （ 1） 荷 重 に よ る 土 圧 分 布 管 の 円 周 方 向 設 計 計 算 （ 曲 げ モ ー メ ン ト 及 び た わ み 計 算 ） に 用 い る 鉛 直 土 圧 と 水 平 土 圧 の 分 布 は 、 図 ２ － ２ と す る 。 埋 戻 し 土 に よ る 土 圧 分 布 は 、 管 上 土 圧 と 底 面 反 力 が 等 分 布 の 鉛 直 土 圧 と し て 上 下 に 作 用 す る も の と し 、 管 の た わ み に よ っ て 生 じ る 反 力 が 二 等 辺 三 角 形 の 水 平 土 圧 と し て 左 右 に 作 用 す る も の と 想 定 す る 。ま た ，活 荷 重 に よ る 土 圧 分 布 は 、 管 上 土 圧 と 底 面 反 力 が 上 下 と も 等 し い 等 分 布 の 鉛 直 土 圧 と し て 作 用 す る も の と し 、 管 の た わ み に よ っ て 生 じ る 反 力 が 、 直 角 三 角 形 の 水 平 土 圧 と し て 左 右 に 作 用 す る も の と 想 定 す る 。 注 q : 単 位 面 積 当 た り の 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 p : 単 位 面 積 当 た り の 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 2α : 有 効 支 承 角 図 ２ － ２ 土 圧 分 布 状 態 （ 2） 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 鉛 直 土 圧 に よ り 管 側 部 の 埋 戻 し 土 と 管 が 一 様 に 変 形 す る た め 、 管 に 加 わ る 荷 重 は 、管 幅 の み の 土 圧 と し 、埋 戻 し 土 の 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 は 式（ 2.1）に よ り 求 め る 。 q ＝γ･H ･･･････････････････････････････････････ (2.1） こ こ に 、 q： 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 （ kN/m２） γ： 埋 戻 し 土 の 単 位 体 積 重 量 （ 通 常 、 18kN/m３） H： 土 か ぶ り （ m） （3） 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 活 荷 重 は 、 図 ２ － ３ の よ う に 分 散 す る も の と し 、 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 は 、 式 （ 2.2） よ り 求 め る 。 こ こ で は 、「 道 路 橋 示 方 書・同 解 説 」（ 日 本 道 路 協 会 発 行 ）に 定 め ら れ たT-25 の 後 輪 荷 重 を 用 い る 。（ 9 ） 図 ２ － ３ 活 荷 重 の 影 響 2P (1＋i )・β p ＝ ･･････････････････････････（ 2.2） C (a＋2Htanθ) こ こ に 、 p： 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 （ kN/m２） P：T-25の 後 輪 荷 重 （ 100kN） C： 車 体 占 有 幅 （2.75m） a： 車 輪 接 地 長 さ （0.2m） H： 土 か ぶ り （ m） θ： 荷 重 の 分 布 角 （45゜ ） i： 衝 撃 係 数 （Hに よ っ て 表 ２ － ２ の 値 を と る ） β： 断 面 力 の 低 減 係 数 （0.9） 表 ２ － ２ 衝 撃 係 数 土 か ぶ り(H) (m ) H≦1.5 1.5＜H＜6.5 6.5≦H 衝 撃 係 数 (ｉ) 0.5 0.65－ 0.1H 0
2.1.4 強 度 計 算
（ 1） 曲 げ 応 力 の 計 算 図 ２ － ２ の 土 圧 分 布 で 、 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ り 発 生 す る 曲 げ モ ー メ ン ト 及 び 曲 げ 応 力 は 、 式 （ 2.3） 及 び 式 （ 2.4） で 求 め る M = (k1・q+k2・p)r’ 2 ････････････････････････ (2.3） M σ ＝ ･･････････････････････････････････ (2.4） Z こ こ に 、 M： 管 長1㎝ 当 た り の 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ る 曲 げ モ ー メ ン ト の 和 （ N･mm/mm） k1： 埋 戻 し 土 に よ る 曲 げ モ ー メ ン ト 係 数 （ 表 ２ － ３ に よ る 。 ） k2： 活 荷 重 に よ る 曲 げ モ ー メ ン ト 係 数 （ 表 ２ － ３ に よ る 。 ） q： 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 （ N/mm2=103kN/m2） p： 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 （ N/mm2=103kN/m2） r’： 管 厚 中 心 半 径 （ mm） （ 表 ２ － １ に よ る 。 ）（ 10 ） σ： 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ る 曲 げ 応 力 （ N/mm2=MPa） Z： 管 長1cmた り の 断 面 係 数 （ mm３/mm） （ 表 ２ － １ に よ る 。 ） （ 2） た わ み 率 の 計 算 図 ２ － ２ の 土 圧 分 布 で 、 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ り 発 生 す る 鉛 直 方 向 の た わ み 量 及 び た わ み 率 は 式 （ 2.5） 及 び 式 （ 2.6） で 求 め る 。 r’ 4 δ＝ (K1・q＋K2・p) ････････････････････ (2.5） EI δ V＝ ×100 ･･････････････････････････････ (2.6) 2・r’ こ こ に 、 δ： 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ る た わ み 量 の 和 （ mm） K1： 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 方 向 の た わ み 係 数 （ 表 ２ － ３ に よ る 。 ） K2： 活 荷 重 に よ る 鉛 直 方 向 の た わ み 係 数 （ 表 ２ － ３ に よ る 。 ） q： 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 （ N/mm２=103kN/m２） p： 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 （ N/mm２=103kN/m２） r’： 管 厚 中 心 半 径 （ mm）(表 ２ － １ に よ る 。 ） EI： 管 の 曲 げ 剛 性 （ N･mm2/mm） （ 表 ２ － １ に よ る 。 ） V： た わ み 率 （%） 表 ２ － ３ 基 礎 条 件 と 係 数 の 関 係 基 礎 条 件 施 工 支 承 角 θ 有 効 支 承 角 2α 管 の 位 置 曲 げ モ ー メ ン ト 係 数 た わ み 係 数 基 礎 施 工 状 態 k1 k2 K1 K2 Ａ 90° 60° 管 頂 0.132 0.079 0.102 0.030 管 底 0.223 0.011 Ｂ 180° 90° 管 頂 0.120 0.079 0.085 0.030 管 底 0.160 0.011 Ｃ 360° 120° 管 頂 0.107 0.079 0.070 0.030 管 底 0.121 0.011
（ 11 ）
2.1.5 曲 げ 応 力 と た わ み 率 の 許 容 値
（ 1） 許 容 曲 げ 応 力 許 容 曲 げ 応 力(σa)は 、 6.4MPaと す る 。 こ れ は 、 曲 げ 強 さ 32.4 MPaに 対 し て 安 全 率 を5と し た も の で あ る 。 （ 2） 許 容 た わ み 率 設 計 に 用 い る 許 容 た わ み 率(Va)は 、 4％ と す る 。2.1.6 最 大 曲 げ 応 力 と た わ み 率 の 算 定 例
設 計 算 定 例 を 表 ２ － ４ に 示 す 。 表 ２ － ４ 最 大 曲 げ 応 力 と た わ み 率 設 計 条 件 （ 1） 活 荷 重 ： T-25の 後 輪 荷 ： 100kN （ 2） 土 の 単 位 体 積 重 量 ： γ ＝ 18kN/m3 σ m a x： 最 大 曲 げ 応 力 (MPa) （ 3） 有 効 支 承 角 ： 120° V： た わ み 率 （ ％ ） 土 か ぶ り H（ m ） 1 種 管 2 種 管 3 種 管V(%) σm a x(MPa) V(%) σm a x(MPa) V(%) σm a x(MPa) 0.5 1.3 3.45 1.7 4.17 2.6 5.46 1.0 1.1 2.53 1.4 3.06 2.2 4.01 1.5 1.2 2.46 1.6 2.98 2.3 3.91 2.0 1.3 2.61 1.8 3.16 2.7 4.15 2.5 1.5 2.88 2.0 3.48 3.1 4.57 3.0 1.8 3.20 2.3 3.87 3.5 5.08 3.1 1.8 3.27 2.4 3.96 3.6 5.19 3.2 1.9 3.34 2.5 4.04 3.7 5.30 3.3 1.9 3.41 2.5 4.13 3.8 5.42 3.4 2.0 3.50 2.6 4.23 3.9 5.55 3.5 2.0 3.60 2.6 4.35 4.0 5.70 4.0 2.2 4.09 3.0 4.95 4.4 6.49 4.5 2.5 4.59 3.3 5.55 5.0 7.28 5.0 2.7 5.09 3.6 6.15 5.4 8.07 5.1 2.8 5.19 3.7 6.28 5.5 8.23 5.2 2.8 5.29 3.7 6.40 5.6 8.39 5.3 2.9 5.39 3.8 6.52 5.7 8.55 5.4 2.9 5.49 3.9 6.64 5.8 8.71 5.5 3.0 5.59 3.9 6.76 5.9 8.87 6.0 3.2 6.09 4.3 7.37 6.4 9.66 6.1 3.3 6.19 4.3 7.49 6.5 9.82 6.2 3.3 6.29 4.4 7.61 6.6 9.98 6.3 3.4 6.40 4.5 7.73 6.7 10.14 注 太 線 は 許 容 値 の 範 囲 を 示 す 。
（ 12 ）
2.2 外 圧 管 の 流 速 及 び 流 量
外 圧 管 の 流 速 及 び 流 量 の 計 算 に は 、 一 般 に マ ニ ン グ 式 (2･7)又 は ク ッ タ ー 式 (2･8) を 用 い る 。2.2.1 マ ニ ン グ 式 に よ る 平 均 流 速 公 式
Q＝A・V 1 V＝ ・R（2／3）・I（1／2） n こ こ に 、 Q： 流 量 （ m3／ s） V： 流 速 （ m／ s） A： 流 水 の 断 面 積 （ m2） θ： 中 心 角 （ rad） d： 内 径 （ m） n： 粗 度 係 数 （ｎ＝0.010） R： 径 深 （ m）(= 𝐴 𝑃) P： 潤 辺 （ m） I： 勾 配 （ 分 数 又 は 少 数 ）2.2.2 ク ッ タ ー 式 に よ る 流 速 公 式
こ こ に 、Ｄ
ｈ Ｐ Ａ θd
h ･･････････････････････ (2.7) Ａ＝1 8・(θ－sinθ)・ｄ２ 図 ２ － ４ 流 水 断 面 (2.8)A
P（ 13 ）
2.3 外 圧 管 の 施 工 標 準
2.3.1 運 搬
管 は 軽 量 で 取 り 扱 い が 容 易 で あ る が 、 以 下 の 項 目 に 留 意 し て 運 搬 を 行 う 。 （ 1）管 及 び 部 品 の 運 搬 に 際 し て は 、管 を 放 り 投 げ た り 、引 き ず っ た り し な い よ う 十 分 に 注 意 す る 。 （ 2）管 に は 、ゴ ム 輪 が あ ら か じ め 装 着 さ れ 保 護 シ ー ト が 取 付 け ら れ て い る が 、運 搬 に 際 し て は 、 き ず を つ け た り 、 土 等 で 汚 す こ と の な い よ う に 取 り 扱 う 。 （ 3）荷 台 に 管 を 積 み 込 む 場 合 は 、台 板 を 敷 き 受 口 と 差 し 口 を 交 互 に 積 み 込 み 、ロ ー プ な ど で 適 切 に 固 定 す る 。 （ 4） 運 搬 中 、 振 動 や 滑 り で 荷 崩 れ が 起 き な い よ う に ､側 方 に 角 材 を 入 れ 荷 台 前 面 に 当 て 板 を つ け ､締 め 付 け る 。 （ 5）荷 降 ろ し に 際 し 、管 の 引 き ず り 、投 げ 降 ろ し 、突 放 し な ど に よ り 衝 撃 を 与 え な い よ う に す る 。2.3.2 保 管
管 の 保 管 に つ い て は 、 以 下 の 項 目 に 留 意 し て 行 う 。 （ 1） 管 が 、 曲 が ら な い よ う に 平 ら な 場 所 に 置 く 。 （ 2） 積 み 重 ね は 滑 り 止 め を し て 、 平 行 に 置 く ｡ （ 3） 積 み 重 ね 高 さ は 、 表 ２ － ５ に 示 す と お り と す る 。 （ 4） 風 等 に よ る 荷 崩 れ を 防 ぐ た め 、 ロ ー プ 、 シ ー ト な ど で 固 定 し 、 保 管 す る 。 （ 5） 直 射 日 光 、 熱 等 に よ り 高 温 と な る よ う な 場 所 で の 保 管 は 避 け る 。 （ 6）炎 天 下 で 保 管 す る 場 合 は 、シ ー ト な ど を か ぶ せ 、風 通 し を よ く し 、熱 気 が こ も ら な い よ う に す る 。 （ 7） 図 ２ － ５(a)に 示 す よ う に 、 管 の 転 が り 防 止 の た め 、 端 止 め 材 を 設 置 す る 。 （ 8）図 ２ － ５(b)に 示 す よ う に 、台 板 は 厚 さ 15mm以 上 、幅 150mm以 上 と し 、直 管 部 に1m間 隔 で 敷 く 。 （ 9） 受 口 部 と 差 し 口 部 を 交 互 に 積 む （ 受 口 部 の 変 形 防 止 の た め ） 。 （ 10）1段 保 管 の 場 合 で も 、 直 管 部 に 台 板 （ 厚 さ 15mm以 上 ） を 敷 く 。 ( a ) 積 み 重 ね 正 面 図 (b) 積 み 重 ね 側 面 図 図 ２ － ５ 管 の 保 管（ 14 ） 表 ２ － ５ 管 の 積 み 重 ね 段 数 呼 び 径 段 数 300～ 350 5段 以 下 400～ 600 3段 以 下 700～ 1000 1段
2.3.3 工 具 類
配 管 作 業 に 必 要 な 工 具 類 は 、 表 ２ － ６ の と お り で あ る 。 表 ２ － ６ 工 具 類 作 業 名 工 具 類 管 の 布 設 ク レ ー ン 、 ス リ ン グ ベ ル ト 切 断 及 び 面 取 り ジ グ ソ ー 又 は 大 工 の こ ぎ り 、 面 取 り 器 （ ハ ン ド グ ラ イ ン ダ ー 、 や す り 又 は 専 用 面 取 り 器 ）、100Ｖ 電 源 、ス ケ ー ル 、ス チ ー ル 巻 尺 、 帯 テ ー プ 又 は 細 ひ も 、 ス ケ ー ル 、 マ ジ ッ ク イ ン キ 等 管 の 接 合 挿 入 機 （ レ バ ー ブ ロ ッ ク ） 及 び ス リ ン グ ベ ル ト 、 て こ 棒 、 専 用 滑 剤 、 ウ エ ス 、 刷 毛 、 ス ケ ー ル 等 芯 出 し 、 仮 固 定 く い （ 杭 ） 、 下 振 り 、 水 準 器 、 横 木 、 番 線 、 ハ ン マ ー 、 レ ベ ル 計 、 ス タ ッ フ ス ケ ー ル 等 ま す 及 び マ ン ホ ー ル と の 接 合 普 通 ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト 、2液 性 樹 脂 系 接 合 剤 、竹 ベ ラ 、ハ ン ド グ ラ イ ン ダ ー 管 の せ ん 孔 型 紙 、 ス ケ ー ル 、 マ ジ ッ ク イ ン キ 、 ド リ ル 及 び ホ ー ル ソ ー 、 ジ グ ソ ー 、引 回 し の こ 又 は ハ ン ド グ ラ イ ン ダ ー 、ヤ ス リ 、100Ｖ 電 源 等 支 管 の 接 合 2液 性 樹 脂 系 接 合 剤 、 焼 き な ま し 番 線 （ ＃ 10～ ＃ 12） 、 ウ エ ス 、 刷 毛 、マ ジ ッ ク イ ン キ 、バ ケ ツ 、ゴ ム 手 袋 、SUS4mmタ ッ ピ ン グ ね じ 等2.3.4 管 の 布 設
（ 1） 管 の 吊 降 し 管 据 付 け 面 へ の 管 の 吊 降 し は 、 事 故 の な い よ う に 慎 重 に 行 う 。 特 に 掘 削 が 深 い 場 合 は 、 ロ ー プ 掛 け な ど の 配 慮 が 必 要 で あ る 。 ク レ ー ン を 使 用 す る 場 合 は 、 受 口 の 首 を 利 用 す る な ど 滑 り 止 め に は 十 分 に 注 意 す る 。 こ の と き 、 受 口 は 上 流 側 に 向 け る 。 （ 2） マ ン ホ ー ル 継 手 の 仮 置 き マ ン ホ ー ル 又 は ま す に 接 合 す る に あ た り 、 長 さ 調 整 の た め 調 整 管 を 作 る 場 合 に は 、 マ ン ホ ー ル 継 手 を マ ン ホ ー ル 又 は ま す に 仮 置 き す る 。（ 15 ）
2.3.5 管 の 接 合
（ 1） 接 合 部 の 清 掃 管 の 受 口 部 内 面 、 差 し 口 部 外 面 及 び ゴ ム 輪 を ウ エ ス で 拭 き 、 砂 や 泥 等 を 除 去 す る 。 （ 2） ゴ ム 輪 の 確 認 ゴ ム 輪 が 正 確 に 溝 に 納 ま っ て い る こ と を 確 認 す る 。 も し ゴ ム 輪 が ね じ れ て い た り 、 は み 出 し て い る 場 合 に は 、 ゴ ム 輪 を 取 り 出 し 、 溝 を 拭 い て か ら 再 装 着 す る 。 注 ゴ ム 輪 接 合 の 機 能 か ら 受 口 、 ゴ ム 輪 、 差 し 口 の 間 に 土 砂 、 ゴ ミ な ど の 異 物 が あ っ た り 外 傷 が あ っ た り す る と 水 密 性 が 低 下 す る の で 注 意 す る 。 （ 3） 面 取 り と 標 線 の 確 認 差 し 口 部 の 面 取 り 及 び 差 込 み 標 線 を 確 認 す る 。 （ 4） 挿 入 機 の 取 付 け 接 合 に 際 し て は 、 あ ら か じ め 受 口 部 側 及 び 差 し 口 部 側 に 図 ２ － ６ に 準 じ て 差 し 込 み 作 業 の 準 備 を し て お く 。 使 用 す る 挿 入 機 は 、 表 ２ － ７ を 基 準 と す る 。 表 ２ － ７ 使 用 挿 入 機 呼 び 径 能 力 （ ｔ ） 台 数 300～ 500 1.0t 2 600～ 1000 1.5t 2 図 ２ － ６ 挿 入 機 に よ る 差 込 み （ 5） 滑 剤 の 塗 布 滑 剤 を ゴ ム 輪 表 面 、 受 口 部 内 面 に 刷 毛 で 均 等 に 塗 る 。 滑 剤 の 使 用 量 は 、 表 ２ － ８ を 目 安 と す る 。 表 ２ － ８ 滑 剤 使 用 量 (ゴ ム 輪 接 合 1箇 所 当 り ） 呼 び 径 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 使 用 量（g） 50 65 90 115 140 190 200 300 360 420 注 グ リ ス 、油 等 は ゴ ム 輪 を 劣 化 さ せ る 恐 れ が あ る の で 、リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 用 滑 材 を 使 用 す る 。 （ 6） 管 の 挿 入 管 軸 を 正 確 に 合 わ せ 、 差 し 口 を 受 口 側 の 内 面 に 正 し く 標 線 ま で 差 し 込 む 。 差 し 込 み は 原 則 と し て 挿 入 機 を 用 い る 。 な お 、 差 し 込 み が 困 難 な と き は 、 管 軸 が 一 直 線 に な っ て い る か ど う か 確 認 し て 差 し 込 み 直 す 。 （ 図 ２ － ７ 参 照 ） ゴ ム 輪 が よ じ れ て 、 は み 出 た 場 合 は 、 ゴ ム 輪 を 傷 つ け な い よ う に 慎 重 に 管 を 引 き 抜 き 、 再 度 接 合 す る 。（ 16 ） 図 ２ － ７ 管 の 接 合 状 態
2.3.6 芯 出 し 及 び 仮 固 定
（ 1） 管 の 芯 出 し 及 び 据 付 け 下 水 道 で は 管 路 の 直 線 性 が 重 要 で あ る の で 、 図 ２ － ８ の よ う に 下 振 り 、 水 準 器 等 を 使 用 し て 正 確 に 芯 出 し を 行 う 。施 工 時 、管 路 に 曲 り が 生 じ た 場 合 は 、杭 、 横 木 等 に よ り 矯 正 す る 。 図 ２ － ８ 管 の 芯 出 し 方 法 （ 2） 仮 固 定 芯 出 し の 後 、管 側 部 を 埋 戻 す 際 、管 が 移 動 し な い よ う に 接 合 部 に 近 い 位 置 で 、 図 ２ － ９ の よ う に 杭 と 番 線 を 用 い て 管 を 仮 固 定 す る 。 ま た 、 仮 固 定 完 了 後 、 図 ２ － １ ０ の 要 領 で 管 底 高 さ の 確 認 を 行 う 。高 低 差 の 修 正 は 、管 据 付 け 面 で 行 い 、 枕 木 、 角 材 等 は 使 用 し な い 。 仮 固 定 用 杭 は 、 管 側 部 の 埋 戻 し に よ り 管 を 十 分 に 固 定 し た 後 、 撤 去 す る 。 管 路 の 曲 り を 矯 正 す る た め に 杭 及 び 横 木 を 使 用 し た 場 合 も 同 様 に 、 必 ず こ れ ら を 撤 去 す る 。 図 ２ － ９ 杭 に よ る 管 の 仮 固 定 水 準 器 下 振 り 下 振 り 水 準 器（ 17 ） 図 ２ － １ ０ 管 底 高 さ の 確 認
2.3.7 管 の せ ん 孔
支 管 の 接 合 を 目 的 と す る 管 の せ ん 孔 は 、 次 の よ う に 行 う 。 （ 1） せ ん 孔 の 位 置 決 め 支 管 を 仮 置 き し て せ ん 孔 位 置 を 決 め 、 せ ん 孔 部 に 型 紙 等 を あ て が い 、 マ ジ ッ ク イ ン キ 等 で せ ん 孔 標 線 を 記 入 す る 。 注 近 接 し て せ ん 孔 す る 場 合 は 、 管 体 の 強 度 を 確 保 す る た め に 本 管 軸 方 向 に 心 間 距 離 を 7 0c m 以 上 と す る 。 た だ し 、 呼 び 径 2 00以 上 の 支 管 を 接 合 す る 時 は 、 9 0c m 以 上 と す る 。 （ 図 ２ － １ １ 参 照 ） 心 間 距 離 が こ れ 以 下 に な る と き は 、 コ ン ク リ ー ト 巻 立 て に よ り 防 護 す る 。 図 ２ － １ １ 心 間 距 離 （2） せ ん 孔 せ ん 孔 標 線 の 内 側 に ド リ ル で ガ イ ド 孔 を あ け た 後 、せ ん 孔 標 線 に し た が っ て 、 ジ グ ソ ー 等 に よ り せ ん 孔 す る 。 そ の 後 ハ ン ド グ ラ イ ン ダ ー 又 は 引 回 し の こ で 所 定 の 形 に 仕 上 げ る 。 （ 3） せ ん 孔 部 の 仕 上 げ せ ん 孔 部 の ば り や 切 欠 き 等 は 、 や す り な ど で 必 ず 仕 上 げ る 。 （ 4） 後 掘 り せ ん 孔 時 に お け る 注 意 マ ン ホ ー ル 周 辺 部 や 軟 弱 地 盤 等 で 、 後 掘 り を し て せ ん 孔 を 行 う と き は 、 せ ん 孔 部 分 を 中 心 に 本 管 の 軸 方 向 に 約2m（ 左 右 1mず つ ） の 部 分 の 土 を 取 り 除 い て か ら 作 業 を 行 う 。2.3.8 支 管 の 接 合
支 管 の 接 合 に は 、 水 密 性 を 確 保 す る た め に 、 硬 化 時 に 容 積 減 量 を 起 こ さ な い2 液 性 樹 脂 系 接 合 剤 を 用 い て 行 う （ 図 ２ － １ ２ 参 照 ） 。 以 下 、 接 合 手 順 を 示 す 。 （ 1） 接 合 標 線 の 記 入 2.3.7に よ っ て せ ん 孔 さ れ た 孔 に 支 管 を 仮 置 き し 、そ の つ ば に 沿 っ て マ ジ ッ ク イ ン キ 等 で 接 合 面 の 範 囲 を 本 管 に 記 入 す る 。 心 間 距 離（ 18 ） （ 2） 接 合 部 の 清 掃 支 管 の つ ば 内 側 及 び 本 管 標 線 内 を 、 乾 い た ウ エ ス で き れ い に 拭 く 。 特 に 、 油 分 、 水 分 は 注 意 し て 拭 き 取 る 。 注 接 合 面 に 汚 れ 、 水 分 が 残 る と 接 合 強 度 が 低 下 す る 。 （ 3） 接 合 剤 の 混 練 同 量 の 接 合 剤 を 十 分 混 ぜ 合 わ せ て 、 色 ム ラ の な い よ う に す る 。 注 1． エ ポ キ シ 樹 脂 系 の 接 合 剤 を 使 用 す る こ と 。 2． 混 練 不 足 や 量 の 不 均 な ど が あ る と 硬 化 せ ず 強 度 が 出 な い 。 3． 接 合 す る 面 で は 混 練 し な い 。 （ 4） 接 合 剤 の 塗 布 混 練 し た 接 合 剤 を 支 管 と 本 管 の 隙 間 及 び 本 管 せ ん 孔 部 の 周 辺 に 塗 布 す る 。 こ の と き 、 接 合 部 凹 部 に も 接 合 剤 が 十 分 に ゆ き わ た る よ う に 塗 布 す る 。 注 1． 硬 化 す る 際 に 、 空 気 の 巻 込 み が な い よ う に す る 。 2． 支 管 外 縁 部 に 多 く 塗 布 し 、 隙 間 を 埋 め 込 む よ う に す る 。 （ 5） 接 合 接 合 剤 は 、 混 合 後 発 熱 し 、 硬 化 が 始 ま る の で 、 塗 布 後 素 早 く 体 重 を か け て 押 さ え こ み な が ら 接 合 す る 。 接 合 し て か ら あ ら か じ め 用 意 し た 番 線 （ ＃10～ 12程 度 ） で 支 管 を 本 管 に 十 分 締 付 け 圧 着 す る 。 （ 6） 仕 上 げ 接 合 剤 の 拭 き 取 り は 、 ウ エ ス な ど を 用 い 、 本 管 内 部 に は み 出 し た 接 合 剤 を 十 分 拭 き 取 る 。 （ 7） 養 生 接 合 剤 が 硬 化 す る ま で は 養 生 の た め 静 置 し 、 外 力 を か け な い 。 な お 、 養 生 時 間 は 夏 期15分 、 冬 期 30分 以 上 を 必 要 と す る 。 接 合 剤 の 使 用 量 は 表 ２ － ９ を 目 安 と す る 。 注 接 合 剤 の 粘 着 性 が な く な れ ば 、 接 合 強 度 が 得 ら れ な い 。 押 え 込 み が 不 足 す る と 、 強 度 が 得 ら れ な い 。 焼 な ま し 番 線 は 、 分 岐 部 に 近 い 場 所 に 締 め 付 け る こ と 。 Ｆ 形 、 異 形 管 の 場 合 Ｒ 形 管 の 場 合 図 ２ － １ ２ 支 管 の 接 続 方 法 表 ２ － ９ 接 合 剤 使 用 量 呼 び 径 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 使 用 量 （g） Ｆ 形 0.2 0.4 Ｒ 形 2.0 3.5 5.0 本 管 ２ 液 性 樹 脂 系 接 合 剤 支 管 本 管 ２ 液 性 樹 脂 系 接 合 剤 支 管
（ 19 ）
2.3.9 長 さ 調 整 用 管 の 接 続
（ 1） 必 要 長 さ の 確 保 マ ン ホ ー ル 又 は ま す 等 で 長 さ 調 整 の た め 管 を 切 断 す る 場 合 は 、 短 管 を 使 用 し 必 要 長 さ （ 図 ２ － １ ３ のL1、L2） の 寸 法 出 し を 正 確 に 行 う 。 （ 2） 管 軸 に 直 角 に 切 断 標 線 を 記 入 切 断 箇 所 に ス チ ー ル 巻 尺 等 を 当 て 、 管 軸 に 直 角 に マ ジ ッ ク イ ン キ な ど で 切 断 標 線 を 記 入 す る 。 （ 3） 切 断 標 線 に 沿 っ て 、 ジ グ ソ ー 又 は 大 工 の こ ぎ り 等 で 、 切 断 面 の 食 い 違 い を 生 じ な い よ う に 注 意 し て 正 確 に 切 断 す る 。 （ 4） 切 断 面 の 仕 上 げ 切 断 面 に 生 じ た ば り や 食 い 違 い を 平 ら に 仕 上 げ る と と も に 、 管 端 内 外 周 を ハ ン ド グ ラ イ ン ダ ー 、 や す り 又 は 専 用 面 取 器 で 軽 く 面 取 り す る 。 （ 5） 接 続 切 断 後 の 接 続 は 、 カ ッ プ リ ン グ を 用 い て 行 う 。 ま た 、 ゴ ム 輪 取 付 け 溝 を 切 削 し 、 ゴ ム 輪 に よ る 受 差 し 接 合 す る 方 法 も あ る 。 マ ン ホ ー ル 継 手 を 用 い る 場 合 マ ン ホ ー ル 継 手 を 用 い な い 場 合 図 ２ － １ ３ 調 整 用 管 の 必 要 長 さ の 決 め 方2.3.10 マ ン ホ ー ル と の 接 合
（ 1） マ ン ホ ー ル と の 接 合 コ ン ク リ ー ト マ ン ホ ー ル と の 接 合 は 、 マ ン ホ ー ル 継 手 を 用 い て 行 う （ 図 ２ － １ ４ 参 照 ） 。 図 ２ － １ ４ コ ン ク リ ー ト マ ン ホ ー ル と の 接 合（ 20 ） ① 位 置 決 め マ ン ホ ー ル 継 手 を マ ン ホ ー ル 内 面 に 合 わ せ 、勾 配 、寸 法 出 し を 行 っ た 後 、 す き 間 に 木 片 等 を 詰 め て 仮 置 き す る 。木 片 等 は2液 性 樹 脂 系 接 合 剤 又 は モ ル タ ル を 充 て ん す る 際 に 撤 去 す る 。 ② 仕 上 げ マ ン ホ ー ル 継 手 の 先 端 は 、 マ ン ホ ー ル の 内 面 に 合 わ せ て ハ ン ド グ ラ イ ン ダ ー で 仕 上 げ た 後 、マ ン ホ ー ル 継 手 と コ ン ク リ ー ト マ ン ホ ー ル の す き 間 を2 液 性 樹 脂 系 接 合 剤 又 は モ ル タ ル を 充 て ん し 、 面 仕 上 げ を 行 う 。 ③ 副 管 の 設 置 に お け る 配 慮 コ ン ク リ ー ト マ ン ホ ー ル に 副 管 を 設 置 す る 場 合 は 、 コ ン ク リ ー ト を 巻 き 立 て て 保 護 す る （ 図 ２ － １ ５ 参 照 ） 。 図 ２ － １ ５ 副 管 の 設 置 例 （ 2） ま す と の 接 合 ま す と の 接 合 は 、 マ ン ホ ー ル 継 手 を 用 い て 行 う 。 ① マ ン ホ ー ル 継 手 と ま す 孔 の す き 間 に2液 性 樹 脂 系 接 合 剤 又 は モ ル タ ル を 詰 め 込 む 。 モ ル タ ル は 樹 脂 系 接 合 剤 の よ う な 粘 性 が な い の で 、 盛 り 付 け た 部 分 が 落 ち な い よ う に 十 分 に 押 し 込 ん で お く 。 な お 、 ま す の 内 面 側 は 、 ま す の 内 面 に 合 わ せ て 平 滑 に 仕 上 げ る 。 ② 硬 質 塩 化 ビ ニ ル 製 の ま す 及 び ポ リ プ ロ ピ レ ン 製 ま す と の 接 合 は 、 ゴ ム 二 次 製 品 を 用 い て 接 続 す る こ と も で き る 。
2.3.11 配 管
標 準 配 管 例 を 図 ２ － １ ６ に 示 す 。 図 ２ － １ ６ 標 準 配 管 例（ 21 ）
2.3.12 本 管 工 事
（ 1） 掘 削 工 掘 削 は 、 設 計 図 書 に 基 づ い て 確 実 に 行 う 。 特 に 、 機 械 掘 削 の 場 合 は 、 掘 り 過 ぎ や 溝 底 が 波 形 に な ら な い よ う 注 意 す る 。 注 1 ．周 辺 地 盤 の 緩 み や 崩 れ 防 止 及 び 溝 内 作 業 の 安 全 を 確 保 す る た め 、必 要 な 山 留 工 を 施 工 す る 。 2． 溝 床 面 を 乱 さ な い よ う 施 工 す る 。 3 ． 事 前 に 試 掘 等 に よ り 既 設 埋 設 物 の 位 置 を 確 認 す る と と も に 、 既 設 埋 設 物 を 露 出 さ せ る 場 合 は 、 損 傷 を 与 え な い よ う 必 要 な 防 護 処 理 を 行 う 。 （ 2） 埋 戻 し 材 料 と 締 固 め 機 器 掘 削 溝 に 対 す る 配 管 及 び 埋 戻 し は 、次 の 手 順 で 行 わ れ る（ 図 ２ － １ ７ 参 照 ）。 ① 基 礎 工 （ 管 床 部 ） ② 配 管 （ 管 の 布 設 、 芯 出 し 、 仮 固 定 、 切 断 、 接 合 ） ③ 基 礎 工 (抱 き 基 礎 部 ) ④ 埋 戻 し 工 図 ２ － １ ７ 基 礎 工 、 埋 戻 し 工 の 区 分 管 は 、埋 戻 し 材 料 及 び 締 固 め 方 法 に よ り 、水 平 土 圧 が 左 右 さ れ 、そ れ に 伴 い 、 た わ み 量 に 大 き な 差 異 を 生 じ る 。 こ れ ら に つ い て は 、 次 の と お り 注 意 を 払 う も の と す る 。 ・ 管 底 側 部 は ， 特 に 念 入 り に 突 き 固 め る 。 ・ 管 側 部 は ， 管 頂 30cmま で 厚 さ 20cm毎 に タ ン ピ ン グ ラ ン マ ー 等 で 2往 復 以 上 締 固 め る 。 ・ 管 上 の 重 機 の 走 行 は 、 管 頂 土 か ぶ り が 80cmを 超 え る ま で 行 わ な い 。 1） 埋 戻 し 材 料 図 ２ － １ ７ の 基 礎 工 （ 管 床 部 ） 、 基 礎 部 （ 抱 き 基 礎 部 ） 及 び 埋 戻 し 工 に 用 い る 埋 戻 し 材 料 は 、 い ず れ も 、 十 分 な 地 耐 力 が 得 ら れ る よ う に 良 質 な 材 料 が 必 要 で あ る 。 埋 戻 し 材 料 に は 次 の も の を 使 用 す る 。 （ 表 ２ － １ ０ 参 照 ） ① い ず れ の 材 料 に も 耐 久 性 が あ り 、 ゴ ミ や 有 機 性 不 純 物 な ど が 含 ま な い も の を 使 用 す る 。 ② 基 礎 工 用 材 料 に は 、 細 粒 分 の 少 な い 砂 質 材 料 で 十 分 な 締 固 め 強 度 が 得 ら れ る も の を 使 用 す る 。（ 22 ） ③ 埋 戻 し 工 用 材 料 に は 、 道 路 地 盤 と し て 十 分 な 地 耐 力 が 得 ら れ る 締 固 め が 可 能 な も の を 使 用 す る 。 2） 締 固 め 機 器 管 の 埋 戻 し に 使 用 す る 締 固 め 機 器 に は 、 次 の 各 種 類 が あ り 、 掘 削 溝 の 状 況 （ 溝 幅 、 床 付 面 の 土 質 及 び 山 留 工 の 種 類 等 ） 、 埋 戻 し 材 料 及 び 締 固 め 位 置 の 諸 条 件 を 考 慮 し 、 適 切 な 締 固 め 機 器 を 選 定 す る 。 （ 表 ２ － １ １ 参 照 ） 表 ２ － １ ０ 埋 戻 し 材 料 と そ の 適 性 埋 戻 し 材 料 の 標 示 適 性 埋 戻 し 材 料 SW 良 好 SW： 粒 度 の よ い 砂 GW， GP GM， GC 良 GW： 粒 度 の よ い レ キ GP： 粒 度 の 悪 い レ キ GM： シ ル ト 質 レ キ GC： 粘 土 質 レ キ SP， SM SC ML や や 良 SP： 粒 度 の 悪 い 砂 SM： シ ル ト 質 砂 SC： 粘 土 質 砂 ML： シ ル ト （ 液 性 限 界 ： WL＜ 50％ ） 注 埋 戻 し 材 料 の 標 示 文 字 は 、 統 一 分 類 法 に よ る 土 の 分 類 と す る 。 表 ２ － １ １ 締 固 め 機 器 の 選 定 例 器 具 名 突 き 棒 木 だ こ ダ ン ピ ン グ ラ ン マ― 基 礎 部 管 床 部 ○ 抱 き 基 礎 部 管 底 側 部 ○ 管 側 部 ○ 管 頂 部 ○ ○ 埋 戻 し 部 管 上30cmま で ○ ○ 管 上30cm以 上 ○ ○ （ 3） 基 礎 工 （ 管 床 部 ） リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 は 、じ ん(靭 )性 の 大 き い 管 で あ る か ら 、多 少 の 不 等 沈 下 の あ る 場 所 に 設 置 し て も 破 壊 の お そ れ が 少 な い の で 管 床 部 コ ン ク リ ー ト な ど の 特 殊 な 基 床 が 必 要 な い 。 し か し 、 そ の 特 性 を 最 大 限 に 生 か す た め に は 、 粗 粒 状 の 砂 質 の 地 盤 に 管 を 設 置 す る （ 図 ２ － １ ７ 参 照 ） 。 締 固 め 位 置
（ 23 ） 1） 管 床 部 材 料 ① 圧 縮 性 が 少 な く 締 固 め や す い 砂 、 砂 質 土 等 と す る 。 ② 凍 結 し た 土 砂 、粘 土 及 び 草 木 そ の 他 の 有 機 性 物 質 を 含 む 土 は 使 用 し な い 。 2） 床 付 面 の 仕 上 げ 人 力 で 掘 削 溝 底 の 不 陸 を な く し 、 所 定 の 縦 断 勾 配 に な る よ う に 平 坦 に 床 付 面 を 仕 上 げ る 。 が れ き や 、 木 の 根 等 の 固 い も の は 管 に 悪 影 響 を 与 え る の で 必 ず 取 り 除 く 。 3） 管 据 付 け 面 の 仕 上 げ ① 良 質 地 盤 の 場 合 一 般 に 、 管 床 部 （ 粒 径 30mm 以 上 の れ き を 含 ま な い も の ） の 厚 さ は 、 10 ～20cm と す る 。 管 据 付 け 面 の 仕 上 げ は 、設 計 管 底 高 さ や 、 勾 配 に 注 意 し な が ら 、 タ ン ピ ン グ ラ ン マ ー 等 で 十 分 転 圧 す る 。 な お 、 管 を 接 合 す る 箇 所 を あ ら か じ め 継 手 掘 り し て お く と 、後 の 接 合 作 業 が 容 易 で あ る 。管 布 設 後 は 、 継 手 掘 り 箇 所 に 十 分 基 礎 材 料 を 充 て ん し 、突 き 棒 等 で 突 き 固 め る（ 図 ２ -１ ８ 、 １ ９ 参 照 ） 図 ２ － １ ８ 良 質 地 盤 の 基 礎 図 ２ － １ ９ 設 置 断 面 ② 湧 水 地 帯 や 軟 弱 地 盤 の 場 合 湧 水 の あ る と こ ろ で は 排 水 を 十 分 に 行 い 、 あ ら か じ め 栗 石 や 砕 石 等 を 投 入 し 、足 で 踏 み 固 め 管 床 部 の 砂 が 、転 圧 で き る ほ ど に 支 持 力 を 出 し て お く 。 管 床 部 の 厚 さ は 地 盤 の 程 度 に も よ る が 、30cm以 上 は 必 要 で あ る 。 超 軟 弱 地 盤 で は 、 管 床 部 厚 50～ 60cm 以 上 を 必 要 と し 、砂 床 の み で は 不 十 分 な と き は 、 地 盤 改 良 や ソ イ ル セ メ ン ト 工 法 、 ベ ッ ド シ ー ト 工 法 及 び は し ご 胴 木 、 布 基 礎 等 の 基 礎 工 を 施 す こ と が 望 ま し い （ 図 ２ － ２ ０ 参 照 ） 。 ま た 、 地 盤 及 び 管 床 部 の 急 激 な 変 化 を 避 け る た め 、 図 ２ － ２ １ の よ う に 緩 衝 区 間 を 設 け る と 効 果 が あ る 。
（ 24 ） ソ イ ル セ メ ン ト 工 法 ベ ッ ト シ ー ト 工 法 図 ２ － ２ ０ ソ イ ル セ メ ン ト 工 法 及 び ベ ッ ト シ ー ト 工 法 図 ２ － ２ １ 軟 弱 地 盤 に お け る 緩 衝 区 間 の 設 置 （ 4） 基 礎 工 (抱 き 基 礎 部 ) 1） 抱 き 基 礎 部 材 料 は 、 以 下 の 点 に 注 意 し て 選 択 す る 。 ① 圧 縮 性 が 少 な く 締 固 め や す い 砂 、 砂 質 土 等 と す る 。 ② 30mm以 上 の レ キ 、凍 結 し た 土 砂 、粘 土 、草 木 及 び そ の 他 の 有 機 性 物 質 を 含 む 土 は 、 使 用 し な い 。 2） 抱 き 基 礎 部 材 料 は 、 左 右 均 等 に 投 入 す る 。 管 の 接 合 が 完 了 し た 後 、 材 料 を 投 入 し 、 抱 き 基 礎 部 を 作 る 。 材 料 を 投 入 す る 際 に は 、 管 が 移 動 し な い よ う 管 の 左 右 均 等 に 投 入 す る 。 こ の と き 、 管 の 芯 出 し や 仮 固 定 に 杭 や 横 木 等 を 使 用 し た 場 合 は 、 工 程 に 合 わ せ て 順 次 取 り 除 く 。 3） 抱 き 基 礎 部 材 料 は 、 入 念 に 締 固 め る 。 リ ブ 付 ポ リ エ チ レ ン 管 の よ う な と う(撓 )性 管 は 、管 周 囲 の 締 固 め の 程 度 に よ り 埋 設 強 度 が 異 な っ て く る た め 基 礎 工 材 料 の 締 固 め が 極 め て 重 要 で あ る 。 管 底 側 部 は 、基 礎 工 材 料 が 回 り 込 み に く く 締 固 め 不 足 が 生 じ や す い 箇 所 な の で 、 図 ２ － ２ ２ の よ う に 基 礎 工 材 料 を 盛 り 付 け 、 木 だ こ 、 突 き 棒 等 で 突 き 固 め 、管 側 部 の 基 礎 工 材 料 の ま き 出 し は 一 層 の 仕 上 が り 厚 さ が 20cm を 越 え な い よ う に す る 。 一 層 ご と に 基 礎 材 料 を 均 等 に 敷 き な ら し 、木 だ こ 、タ ン ピ ン グ ラ ン マ ー 等 に よ り 管 側 部 の 左 右 に 不 均 衡 を 生 じ な い よ う に 入 念 に 締 固 め る 。 管 頂 上 部 は 、 木 だ こ 又 は 振 動 コ ン パ ク タ ー な ど に よ り 慎 重 か つ 入 念 に 締 固 め る 。 4） 継 手 掘 り 部 分 は 、 特 に 締 固 め る 。 布 設 の 際 、 管 接 合 部 を 継 手 掘 り し た 箇 所 は 、 締 固 め 不 足 が 生 じ や す い た め 、 基 礎 材 を 十 分 に 充 て ん し 突 き 棒 等 で よ く 締 固 め る 。
（ 25 ） 図 ２ － ２ ２ 管 底 側 部 の 基 礎 工 材 料 の 盛 り 付 け （ 5） 埋 戻 し 工 埋 戻 し 工 は 、 管 上30cmま で の 埋 戻 し と 、 管 上 30cmか ら 地 表 面 ま で の 埋 戻 し の 二 つ に 大 別 さ れ る 。 埋 戻 し に は 、 次 の 各 項 に 留 意 し て 施 工 す る 。 1） 管 上30cmま で の 埋 戻 し 埋 戻 し 土 は 、 粒 径30mm以 上 の レ キ を 含 ま な い も の と し 、 石 、 が れ き な ど 管 に 悪 影 響 を 及 ぼ す よ う な 固 形 物 を 一 緒 に 埋 め 込 ま な い よ う に す る 。 締 固 め は 、 管 に 悪 影 響 を 及 ぼ さ な い よ う 注 意 し つ つ 、 木 だ こ 、 タ ン ピ ン グ ラ ン マ ー 等 で 十 分 行 う 。 2） 管 上30cmか ら 地 表 面 ま で の 埋 戻 し 良 質 土 で 厚 さ30cmの 層 に 分 け 、 道 路 復 旧 工 事 仕 様 書 等 に 基 づ い て 、 各 層 ご と に 振 動 コ ン パ ク タ ー で 締 固 め る 。 ロ ー ラ ー で 埋 戻 し 土 を 転 圧 す る 場 合 は 、管 上80cm以 上 ま で 埋 戻 し て か ら 行 う 。ま た 、 降 雨 や 湧 水 に よ る 管 の 浮 上 や 落 下 物 等 に よ る 管 の 損 傷 を 防 ぐ た め 、 管 布 設 後 は 速 や か に 地 表 面 （ や む を 得 な い 場 合 で も 最 小 限 管 上1m） ま で 埋 戻 す よ う に す る 。 3） マ ン ホ ー ル 周 辺 の 埋 戻 し マ ン ホ ー ル 設 置 の た め に 余 分 に 掘 削 さ れ た 部 分 は 、 地 盤 沈 下 を 起 こ す お そ れ が あ る の で 、 良 質 な 埋 戻 し 材 料 を 用 い て 十 分 に 締 固 め る 。 副 管 部 の よ う に 余 掘 り 部 が 深 い 場 合 は 、 通 常 切 込 砕 石 を 敷 き 、 そ の 上 を 管 床 部 材 料 で 埋 戻 す （ 図 ２ － ２ ３ 参 照 ） 。 図 ２ － ２ ３ 副 管 余 掘 り 部 の 埋 戻 し （ 6） 矢 板 に よ る 施 工 時 の 注 意 矢 板 に よ る 掘 削 、布 設 を 行 う 場 合 は 、あ ら か じ め 矢 板 へ の 土 の 付 着 を 確 認 し 、 付 着 が あ る 場 合 は 、 引 抜 き 時 に 土 の 共 上 が り を 防 止 す る よ う な 措 置 （ ジ ェ ッ ト 噴 射 、 矢 板 へ の シ ー ト 巻 き な ど ） を 講 じ る 。
（ 26 ）
３．内圧管
3.1 内 圧 管 の 設 計 と 適 用
地 中 に 埋 設 す る 内 圧 管 の 設 計 計 算 は 、 内 圧 に よ る 発 生 応 力 と 埋 戻 し 土 及 び 活 荷 重 に よ り 埋 設 管 に 作 用 す る 荷 重 と 、 基 礎 構 造 に よ っ て 管 体 に 発 生 す る 最 大 曲 げ 応 力 及 び た わ み 率 を 計 算 し 、 そ の い ず れ も が 許 容 値 を 満 足 す る こ と を 確 認 す る 。3.1.1 設 計 の 手 順
内 圧 管 の 設 計 は 、 図 ３ － １ の 手 順 で 行 う 。 図 ３ － １ 設 計 の 手 順 内 圧 に 対 す る 安 全 性 の 確 認 許 容 応 力 （σ pa） を 上 回 ら な い こ と を 確 認 す る 。 内 圧 （ 静 水 圧 ＋ 水 撃 圧 ）（P） 設 計 条 件 の 決 定 最 大 発 生 応 力 （σ p） 強 度 計 算 許 容 値 の 照 査 外 圧 に 対 す る 安 全 性 の 確 認 土 か ぶ り （H）， 基 礎 構 造 ，活 荷 重 ，土 の 単 位 体 積 重 量（γ） 埋 設 条 件 の 決 定 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧（q） 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 （ｐ） 荷 重 の 計 算 最 大 曲 げ 応 力 （σm a x） た わ み 率 （V） 強 度 計 算 許 容 曲 げ 応 力 （σa） お よ び 許 容 た わ み 率（Va）を 上 回 ら な い こ と を 確 認 す る 。 許 容 値 の 照 査（ 27 ）
3.1.2 設 計 に 用 い る 寸 法 諸 元
設 計 に 用 い る 管 の 寸 法 諸 元 は 表 ３ － １ の と お り と す る 。 表 ３ － １ 設 計 に 用 い る 寸 法 諸 元 呼 び 径 内 径 厚 さ 外 径 管 厚 中 心 半 径 管 長 1 ㎝ 当 り の 断 面 2 次 モ ー メ ン ト 管 長 1 ㎝ 当 り の 断 面 係 数 d （ m m） t （ mm） D （ cm） 𝑟’ =𝑑 + 𝑡 2 （ m m） Ⅰ=𝑡 3 12 （ m m4/ mm ） 𝑍 =𝑡 2 6 （ mm3/ mm） 300 296.0 17.0 33.0 156.50 0.409×106 0.482×102 350 345.0 20.0 38.5 182.50 0.667×106 0.667×102 400 395.0 22.0 43.9 208.50 0.887×106 0.807×102 450 444.0 25.0 49.4 234.50 1.302×106 1.042×102 500 493.0 28.0 54.9 260.50 1.829×106 1.307×102 600 592.0 33.0 65.8 312.50 2.995×106 1.815×102 700 691.0 39.0 76.9 365.00 4.943×106 2.535×102 800 790.0 44.0 87.8 417.00 7.099×106 3.227×102 900 888.0 50.0 98.8 469.00 10.417×106 4.167×102 1000 987.0 55.0 109.7 521.00 13.865×106 5.042×1023.1.3 内 圧 に 対 す る 安 全 性 の 検 討
3.1.3.1 内 圧 に よ る 発 生 応 力 の 計 算 内 圧 が 管 内 に 作 用 す る 場 合 の 円 周 応 力 は Naday の 式 （ 3.1） で 計 算 す る 。 P（D－t） σp ＝ ･･････････････････････････････ (3.1） 2t こ こ に 、 σp： 発 生 応 力 （ N/mm2=MPa） P： 設 計 水 圧 （ N/mm2=MPa） D： 外 径 （ mm） t： 管 厚 （ mm） 注 P： 設 計 水 圧 （ 静 水 圧 ＋ 水 撃 圧 ） は 0.75MPa を 上 限 と す る 。（ 28 ） 3.1.3.2 許 容 応 力
許 容 応 力 は(σpa)は 、 8.0MPa と す る 。 内 圧 に 対 す る 許 容 応 力 は PE100 に 準 じ た 材 料 の 長 期 静 水 圧 強 度 10.0MPa を 安 全 率 1.25 で 除 し た 値 を 用 い た 。
3.1.4 外 圧 に 対 す る 安 全 性 の 検 討
3.1.4.1 埋 設 管 に 加 わ る 荷 重 埋 戻 し 土 に よ る 荷 重 及 び 活 荷 重 に よ る 荷 重 を 計 算 に よ っ て 求 め る 。 （ 1） 荷 重 に よ る 土 圧 分 布 管 の 円 周 方 向 設 計 計 算 （ 曲 げ モ ー メ ン ト 及 び た わ み 計 算 ） に 用 い る 鉛 直 土 庄 と 水 平 土 圧 の 分 布 を 、 図 ３ － ２ に 示 す 。 埋 戻 し 土 に よ る 土 圧 分 布 は 、管 上 土 圧 と 底 面 反 力 が 等 分 布 に 作 用 し 、ま た 、 管 の た わ み に よ っ て 生 じ る 反 力 が 二 等 辺 三 角 形 の 水 平 土 圧 と し て 作 用 す る 。 一 方 、 活 荷 重 に よ る 土 圧 分 布 は 、 管 上 土 圧 と 底 面 反 力 が 等 し く 作 用 し 、 管 の た わ み に よ っ て 生 じ る 反 力 が 直 角 三 角 形 の 水 平 土 圧 と し て 作 用 す る 。 図 ３ － ２ 土 圧 分 布 状 態 注 q ： 単 位 面 積 当 り の 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 p ： 単 位 面 積 当 り の 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 2α ： 有 効 支 承 角 （ 2） 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 鉛 直 土 圧 に よ り 管 側 部 の 埋 戻 し 土 と 管 が 一 様 に 変 形 す る た め 、 管 に 加 わ る 荷 重 は 管 幅 の み の 土 圧 と し 、埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 は 式（ 3.2）に よ り 求 め る 。 q =γ・H ･･･････････････････････････････････････ (3.2） こ こ に 、 q： 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 （ kN/m2） γ： 埋 戻 し 土 の 単 位 体 積 重 量 （ 通 常 、18kN/m3） H： 土 か ぶ り （ m） （ 3） 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 活 荷 重 は 、 図 ３ － ３ の よ う に 分 散 す る も の と し 、 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 は 式 （ 3.3） よ り 求 め る 。（ 29 ） こ こ で は 、荷 重 と し て ｢道 路 橋 示 方 書 ･同 解 説 ｣（ 日 本 道 路 協 会 発 行 ）に 定 め ら れ た T-25 の 後 輪 荷 重 を 用 い る 。 図 ３ － ３ 活 荷 重 の 影 響 2P (1＋i )・β p ＝ ･･････････････････････････････ (3.3) C (a＋2Htanθ) こ こ に 、 p： 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 （ kN/m2） P：T-25 の 1 後 輪 荷 重 （ 100kN） C： 車 体 占 有 幅 （2.75m） a： タ イ ヤ の 接 地 長 さ （0.2m） H： 土 か ぶ り （ m） θ： 荷 重 の 分 散 角 （45°） i： 衝 撃 係 数 （H に よ っ て 表 ３ － ２ の 値 を と る 。） β： 断 面 力 の 低 減 係 数 （0.9） 表 ３ － ２ 衝 撃 係 数 土 か ぶ り H （ m） H ≦ 1.5 1.5＜H＜6.5 6.5≦H 衝 撃 係 数 i 0.5 0.65－ 0.1H 0 3.1.4.2 強 度 計 算 （ 1） 曲 げ 応 力 の 計 算 図 ３ － ２ の 土 圧 分 布 で 、 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ り 発 生 す る 曲 げ モ ー メ ン ト 及 び 曲 げ 応 力 は 、 式 （ 3.4） 及 び （ 3.5） で 求 め る 。 M =(k1･q+k2･p) r’ 2 ･････････････････････････････････ (3.4) M σ ＝ ･････････････････････････････････････････ (3.5) Z こ こ に 、 M： 管 長 1cm 当 り の 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ る 曲 げ モ ー メ ン ト の 和 （ N･mm/mm） k1： 埋 戻 し 土 に よ る 曲 げ モ ー メ ン ト 係 数 (表 ３ － ３ に よ る 。 ) k2： 活 荷 重 に よ る 曲 げ モ ー メ ン ト 係 数 (表 ３ － ３ に よ る 。 ) q： 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 （ N/mm3=103kN/m2） p： 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 （ N/mm3=103kN/m2）
（ 30 ） r’： 管 厚 中 心 半 径(mm) (表 ３ － １ に よ る 。 ) σ： 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ る 曲 げ 応 力 （ N/mm2=MPa） Z： 管 長 1cm 当 り の 断 面 係 数 (mm3/mm) (表 ３ － １ に よ る 。 ) （ 2） た わ み 率 の 計 算 図 ３ － １ ７ の 土 圧 分 布 で 、 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ り 発 生 す る 鉛 直 方 向 の た わ み 量 及 び た わ み 率 は 、 式 （ 3.6） 及 び （ 3.7） で 求 め る 。 r’ 4 δ＝ (K1・q＋K2・p) ･････････････････････････ (3.6) E・I δ V＝ ×100 ･････････････････････････････････････ (3.7) 2・
r’
こ こ に 、 δ： 埋 戻 し 土 と 活 荷 重 に よ る 管 の 鉛 直 方 向 の た わ み 量 の 和 （ mm） K1： 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 方 向 の た わ み 係 数(表 ３ － ３ に よ る 。 ) K2： 活 荷 重 に よ る 管 の 鉛 直 方 向 の た わ み 係 数(表 ３ － ３ に よ る 。 ) q： 埋 戻 し 土 に よ る 鉛 直 土 圧 （ N/mm2=103kN/m2） p： 活 荷 重 に よ る 鉛 直 土 圧 （ N/mm2=103kN/m2） r’： 管 厚 中 心 半 径(mm) (表 ３ － １ に よ る 。 ) E： ポ リ エ チ レ ン の 曲 げ 弾 性 係 数 （980MPa） I： 管 長 1cm 当 り の 断 面 2 次 モ ー メ ン ト （ mm4/mm） (表 ３ － １ に よ る 。 ) V： た わ み 率(％ ) 表 ３ － ３ 基 礎 条 件 と 係 数 の 関 係 基 礎 条 件 施 工 支 承 角 θ 有 効 支 承 角 2α 管 の 位 置 曲 げ モ ー メ ン ト 係 数 た わ み 係 数 基 礎 施 工 状 態 k1 k2 K1 K2 Ａ 90° 60° 管 頂 0.132 0.079 0.102 0.030 管 底 0.223 0.011 Ｂ 180° 90° 管 頂 0.120 0.079 0.085 0.030 管 底 0.160 0.011 C 360° 120° 管 頂 0.107 0.079 0.070 0.030 管 底 0.121 0.011（ 31 ） 3.1.4.3 曲 げ 応 力 と た わ み 率 の 許 容 値 （ 1） 許 容 曲 げ 応 力 許 容 曲 げ 応 力(σa)は 、 6.6MPa と す る 。 外 圧 に 対 す る 許 容 曲 げ 応 力 は PE100 に 準 じ た 材 料 の 長 期 静 水 圧 強 度 10.0MPa を 安 全 率 1.5 で 除 し た 値 を 用 い た 。 （ 2） 許 容 た わ み 率 許 容 た わ み 率(Va)は 4%と す る 。 3.1.4.4 最 大 曲 げ 応 力 と た わ み 率 の 算 定 例 有 効 支 承 角(2α )＝ 120°の 場 合 の 算 定 例 を 表 ３ － ４ に 示 す 。 表 ３ － ４ 管 の 最 大 曲 げ 応 力 と た わ み 率 （ 有 効 支 承 角 2α ＝ 120°） 呼 び 径 300 350 400 450 500 土 か ぶ り Ｈ(m) σ max (MPa) V (％ ) σ max ( M P a) V (％ ) σ max (MPa) V (％ ) σ max ( MPa) V (％ ) σ max (M Pa) V (％ ) 0.5 3.77 1.48 3.71 1.43 4.00 1.61 3.92 1.56 3.86 1.52 0.8 2.97 1.27 2.92 1.23 3.15 1.38 3.09 1.34 3.04 1.30 1.0 2.77 1.24 2.72 1.21 2.94 1.35 2.88 1.31 2.83 1.28 1.2 2.69 1.27 2.64 1.23 2.85 1.38 2.79 1.34 2.75 1.30 1.5 2.70 1.35 2.65 1.31 2.86 1.47 2.80 1.42 2.76 1.39 2.0 2.86 1.53 2.82 1.49 3.04 1.67 2.98 1.62 2.93 1.58 2.5 3.15 1.76 3.10 1.71 3.34 1.92 3.28 1.86 3.22 1.81 3.0 3.51 2.01 3.45 1.96 3.72 2.19 3.64 2.13 3.58 2.07 3.5 3.94 2.28 3.87 2.22 4.18 2.48 4.09 2.41 4.03 2.35 4.0 4.48 2.55 4.41 2.48 4.75 2.78 4.66 2.70 4.58 2.63 4.5 5.03 2.83 4.94 2.76 5.33 3.09 5.22 2.99 5.14 2.92 5.0 5.57 3.12 5.48 3.03 5.91 3.40 5.79 3.30 5.70 3.21 5.1 5.68 3.18 5.59 3.09 6.03 3.46 5.90 3.36 5.81 3.27 5.2 5.79 3.23 5.69 3.14 6.14 3.53 6.02 3.42 5.92 3.33 5.3 5.90 3.29 5.80 3.20 6.26 3.59 6.13 3.48 6.03 3.39 5.4 6.01 3.35 5.91 3.25 6.37 3.65 6.25 3.54 6.14 3.45 5.5 6.12 3.41 6.02 3.31 6.49 3.71 6.36 3.60 6.26 3.51 5.6 6.23 3.46 6.12 3.37 6.61 3.78 6.47 3.66 6.37 3.57 5.7 6.34 3.52 6.23 3.42 6.72 3.84 6.59 3.72 6.48 3.63 5.8 6.45 3.58 6.34 3.48 6.84 3.90 6.70 3.78 6.59 3.69 5.9 6.56 3.64 6.45 3.54 6.96 3.97 6.82 3.84 6.70 3.75 6.0 6.67 3.70 6.56 3.59 7.07 4.03 6.93 3.91 6.82 3.81 6.1 6.78 3.75 6.66 3.65 7.19 4.09 7.04 3.97 6.93 3.87 表 ３ － ４ 管 の 最 大 曲 げ 応 力 と た わ み 率 （ 有 効 支 承 角 2α ＝ 120°）（ 続 き ）
（ 32 ） 呼 び 径 600 700 800 900 1000 土 か ぶ り Ｈ(m) σ max ( M Pa ) V (％ ) σ max ( M P a ) V (％ ) σ max ( MPa ) V (％ ) σ max ( M P a ) V (％ ) σ max ( M Pa ) V (％ ) 0.5 4.00 1.60 3.90 1.55 4.00 1.61 3.92 1.56 4.00 1.61 0.8 3.15 1.37 3.07 1.33 3.15 1.38 3.09 1.34 3.15 1.38 1.0 2.93 1.35 2.87 1.30 2.94 1.35 2.88 1.31 2.93 1.35 1.2 2.85 1.37 2.78 1.33 2.85 1.38 2.79 1.34 2.92 1.38 1.5 2.86 1.46 2.79 1.41 2.86 1.47 2.80 1.42 2.85 1.46 2.0 3.03 1.66 2.96 1.61 3.04 1.67 2.98 1.62 3.03 1.66 2.5 3.34 1.91 3.26 1.85 3.34 1.92 3.28 1.86 3.34 1.91 3.0 3.71 2.19 3.63 2.11 3.72 2.19 3.64 2.13 3.72 2.19 3.5 4.17 2.48 4.07 2.39 4.18 2.48 4.09 2.41 4.17 2.48 4.0 4.75 2.78 4.64 2.68 4.75 2.78 4.66 2.70 4.75 2.78 4.5 5.32 3.08 5.20 2.97 5.33 3.09 5.22 2.99 5.33 3.08 5.0 5.90 3.39 5.77 3.27 5.91 3.40 5.79 3.30 5.91 3.39 5.1 6.02 3.45 5.88 3.33 6.03 3.46 5.91 3.36 6.02 3.46 5.2 6.14 3.52 5.99 3.39 6.14 3.52 6.02 3.42 6.14 3.52 5.3 6.25 3.58 6.11 3.45 6.26 3.59 6.13 3.48 6.25 3.58 5.4 6.37 3.64 6.22 3.52 6.38 3.65 6.25 3.54 6.37 3.64 5.5 6.48 3.70 6.33 3.58 6.49 3.71 6.36 3.60 6.49 3.71 5.6 6.60 3.77 6.45 3.64 6.61 3.77 6.47 3.66 6.60 3.77 5.7 6.72 3.83 6.56 3.70 6.73 3.84 6.59 3.72 6.72 3.83 5.8 6.83 3.89 6.67 3.76 6.84 3.90 6.70 3.78 6.84 3.90 5.9 6.95 3.96 6.79 3.82 6.96 3.96 6.82 3.84 6.95 3.96 6.0 7.06 4.02 6.90 3.88 7.08 4.03 6.93 3.91 7.07 4.02
（ 33 ）
