給水パイプラインの地震パフォーマンスを改善する主な目的は2つです。1つは、緊急時に火災と重要な施設に水を供給できるように、水の伝達能力を確保することです。 2つ目は、迅速な修理を容易にするためにパイプラインの損傷を最小限に抑えることです。言い換えれば、地震災害に直面した場合、給水システムはより高い適応性を持つ必要があります。
給水システムの通常の動作を維持するには、水のメインブレークを防ぐことが不可欠です。 PE4710（PE100に相当）配管システムは、水道管の破裂と漏れの可能性が最も低く、上記のすべての目的を達成するのに役立ちます。
波の伝播と永久的な地上変形は、埋もれたパイプライン損傷の主な原因です。軸方向の力と曲げ応力の存在により、地面の動きはパイプライン内の軸方向と曲げひずみにつながります。剛性が高い（高い許容応力）の材料は、一般に変形する能力が限られています。ポリエチレン（PE）（低許容ストレス）に代表される延性材料は、良好な変形能力と靭性を持っています。
パイプラインシステムの地震能力は、表面ひずみに対する適応性に反映されています。地震の揺れや地震波の伝播は、地面にひずみを引き起こし、最も脆弱なパイプでさえ損傷を与える可能性があります。断層亀裂、地滑り、土壌の変化、泥への土壌の変化、結果として生じる沈下および/または横方向の広がり、地上沈下および隆起は、より大きな地下ひずみを引き起こし、埋もれたパイプラインの広い領域に損傷を与える可能性があります。表B-1は、永久的な地盤変形のために世界中で観察された地上ひずみデータをリストしています。
テーブルB-1は、永久的な地盤変形による地上ひずみが観察されました
パイプラインに必要な地上ひずみの範囲は0.05％から4.5％です。 American Electric Power Research Instituteによる2008年のレポートでは、PE4710材料のひずみ能力測定が行われました。 50°F（10°C）温度では、PE4710パイプの平均引張収量株は9.9％で、平均最終引張ひずみは206％です。ポリエチレンパイプは、硬質または脆性パイプを壊す可能性のある負荷に抵抗するのではなく、地動動作に応じて動きます。ほとんどの地震イベントでは、溶接された（溶接）高密度ポリエチレン（HDPE）パイプは曲がりませんが（非シール接続）、通常の給水を維持しません。他の構造、補助施設、コンポーネントとのPEパイプのすべての接続には、より高い差動負荷がかかる場合があることに注意してください。これらの部品の接続は、破裂のリスクを減らすために慎重に計画し、設計する必要があります。
PE4710パイプの引張収量ひずみは、観測された最大大きさによって引き起こされる地上ひずみの約2倍であり、PE4710の究極のひずみは、ピークグラウンドひずみの40倍以上です。理論計算によって得られたパフォーマンスは、地震でのポリエチレンパイプラインの使用と一致しています。溶接されたHDPE給水ラインは、地震でうまく機能しました。表B-2は、日本の過去の地震の部分的な観察を示しています（Omuro and Himono、2018）。
日本の過去の地震で観察された表B-2データ
パイプラインの耐震性能は、靭性、軸ひずみ容量、許容される曲げ半径、関節強度、安定性、既存のパイプライン条件など、評価する必要があります。多数の地震体験は、ASTMパイプシリーズの標準に従ってHDPE水供給の主なパイプラインが、ほとんどの地震荷重条件下で通常の動作を維持できることを示しています。 HDPEパイプの地震性能はより信頼性が高く、地震によって生成された地面の異なる株に適応し、通常の動作を維持することができるため、給水メインパイプの地震性能要件が高い場合、溶接HDPEパイプの使用を考慮する必要があります。
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投稿時間：3月6日 - 2025年
