日本水道鋼管協会
用語集

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  用  語
アーク溶接  アーク溶接機  ISO  アイオア式  ASTM  圧気工法  圧接  圧密  アノード  アルゴンアーク溶接  ANSI  異形管  異種金属腐食  イナートガスアーク溶接  WES  ウェルポイント工法  Aシリーズ 液状化  SI単位  SH波  SS  SM  SGPW  STW  STPG  STPY  SGP  X形開先  N値  エレクトロスラグ溶接  エロージョン・コロージョン  応力腐食割れ  置換工法
開削工法  ガウジング  ガスシールドアーク溶接  カソード  釜場  管厚公差  乾食  管内粗度  管摩擦係数  基礎支持角  基礎反力  脚長  キャタピラ接地圧  キャビテーション・エロージョン  局部腐食  許容応力度  許容応力度の割増し  許容変形率  切りばり  クラッシャーラン  グルーブ  限界状態設計法  減衰定数  鋼管  鋼管の製造方法  鋼管の防食  高周波溶接  孔食  降伏点  鋼矢板
サージング  SUS  座屈  さび  さびこぶ  サブマージアーク溶接  残置  シーム溶接  シールドガス  シールド工法 JIWA  JWWA  JWES  試掘  JIS  施設重要度  湿食  自動アーク溶接  自動車荷重  自動溶接  地盤  地盤改良工法  締固め  主荷重  従荷重  衝撃係数  照合電極  使用率  シルト  震度階  震度法  水撃圧  推進工法  水素ぜい(脆)化  水中溶接  垂直公式  水頭  水平変位振幅  水理公式  水理設計  すき間腐食  スパングラーの分布モデル  スポット溶接  スポット溶接機  素掘施工  スラスト力  静水圧  施工時荷重  設計基盤  設計水平震度  全面腐食  側方流動  速度応答スペクトル  塑性域  粗度係数
耐震設計  WSP  ダルシー・ワイスバッハの式  弾性域  弾性係数  断面係数  断面二次二次モーメント  地耐力  継手  塗覆装鋼管  T-25荷重  ティグ溶接  抵抗溶接  手溶接 テルツァーギのゆるみ土圧公式  テルミット溶接  電撃防止装置  電子ビーム溶接  電子ビーム溶接機  トーチ  土被り  溶込み  土質柱状図  土壌腐食  土留め
内陸直下型地震  軟弱地盤  濃淡電池腐食  のど厚  法面 
腹起こし  半自動アーク溶接  Bシリーズ  BS  P2S  P1H  P1F  火打ち  非開削工法  微生物腐食  被覆アーク溶接  被覆アーク溶接棒  被覆剤  標準貫入試験  V形開先  フーチング  腐食  腐食しろ  腐食生成物  腐食電位  覆工板  不同沈下  プラスチック被覆  プラズマアーク溶接  フラッシュ溶接  プレート境界型地震  プロクター密度  平板載荷試験  ヘーゼン・ウィリアムスの式  ベルマウス  防食電位  ポリウレタン樹脂  ポリエチレン樹脂  ホルダー
マグ溶接  マクロセル腐食  曲げ応力度  曲げモーメント  マニングの式  ミグ溶接  ミクロセル腐食  水締め  水輸送用塗覆装鋼管 無負荷電圧  迷走電流腐食 
薬液注入工法  融接  溶接  溶接開先  溶接記号  溶接効率  溶接軸  溶接線  溶接装置  溶接継手  溶接の有効長さ  溶接部のサイズ  溶接フラックス  溶接変圧器  溶接棒  溶接方法  余盛り
粒界腐食  ルート  レーザ溶接  ろう接
 



アーク溶接  :Arc welding

 アークの熱で行う溶接で、交流アーク溶接及び直流アーク溶接の2種類に大別される。

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アーク溶接機  :Arc welding machine

 アーク溶接を行うための装置で、溶接電源のほかに、ワイヤ送給装置、制御装置、溶接トーチなどの付属装置から構成されている。溶接電源により、交流と直流の2種類に大別される。

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ISO  :International Organization for Standardization

 国際標準化機構の略称。各国の代表的標準化機関から成る国際標準化機関で、電気及び電子技術分野を除く全産業分野(鉱工業、農業、医薬品等)に関する国際規格化を行っている。

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アイオワ公式  :Iowa formula

 埋設とう性管の水平たわみを計算するために、1941年に米国のM. G. Spanglerが、提案した式。「Fill-load hypothesis」と呼ばれる仮説(1. 管の上載荷重はMarstonの式で決定される。2. 管底における鉛直方向反力は管の上載荷重に等しく、この反力は管の支持角全体にほぼ等分布となる。3. 水平方向主働土圧は管中心100゚の範囲に放物線分布で作用し、土圧の最大値は、「土の反力係数」×0.5×「管の水平方向たわみ量」で与えられる。)と弾性リング理論から得られる積分式の解をIowa公式と呼び、種々の実験データを基に修正されており、現在でも埋設管の設計に用いられている。

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ASTM  :American Society for Testing and Materials

 米国材料試験協会の略称、又は米国材料試験規格の総称。米国内の工業材料に関する仕様書および試験方法の標準化を目的とした規格の制定を行っている。

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圧気工法  :Pneumatic engineering method

 トンネル工事などの補助工法で、坑道内の圧力を圧縮空気の供給によって地下水圧と等しくし、湧水を阻止して作業場を安定させる工法。粘土や細砂層に効果的で、透水性の大きい砂層や砂れき層では、漏気が多く大量の空気量を必要とする。

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圧接  :Pressure welding

 溶接継手に大きな機械的圧力を加えて行う溶接方法の総称で、加圧溶接の略称。抵抗溶接、摩擦溶接、ガス圧接、鍛接、超音波溶接、など高温圧接と常温圧接との両方が含まれる。

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圧密  :consolidation

 飽和した土に外力が作用した場合、その圧力により間隙中の水分が排出され土の体積が減少する現象。圧密による沈下量は土の透水性と圧縮性に関係する。砂は透水性が大きいため圧力が加わるとすぐに圧密は終了するが、シルトや粘土の場合は透水性が小さいので圧密沈下は長時間にわたり、沈下量も大きい。

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アノード  :Anode

 金属中に電子を残しイオンとして金属原子が環境(電解質)中に放出(酸化反応)される箇所。陽極ともいう。

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アルゴンアーク溶接  :Argon arc welding

 アルゴンガス雰囲気中で行うイナートガスアーク溶接。主として、アルミニウム及びチタン(これらの合金も含む)などの活性金属の溶接に用いられる。

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ANSI  :American National Standards Institute

 アルゴンガス雰囲気中で行うイナートガスアーク溶接。主として、アルミニウム及びチタン(これらの合金も含む)などの活性金属の溶接に用いられる。

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異形管  :Fitting

 直管及び短管を加工し成形した鋼管の総称。例としては、曲管・T字管等がある。規格としてはJIS G 3451「水輸送用塗覆装鋼管の異形管」がある。

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異種金属腐食  :Bimetallic corrosion 、Galvanic corrosion

 イオン化傾向もしくは酸化反応傾向が異なる金属が電気的に接続され、電池が形成されることにより発生する腐食。

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イナートガスアーク溶接  :Inert gas shielded arc welding

 アルゴン、ヘリウムもしくはその混合物のイナートガス(不活性ガス)またはこれらに少量の活性ガスを添加して、シールドガスとして用いて行うガスシールドアーク溶接の総称。

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WES  :Japan Welding Engineering Society Standard

 日本溶接協会規格の総称。溶接の基本事項、試験・検査及び機器、溶接材料、母材、溶接・切断機器、溶接に関する認証、安全・衛生及び環境等規格化している。

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ウェルポイント工法  :Well-point method

 地中に設置したパイプから真空ポンプで地下水を汲み上げて地下水位を低下させる工法。簡単な設備で地下水位を低下させ、ボイリング、ヒービング等の出水事故を防止することができる。

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残置  :Left-in-place material

 土留用の鋼矢板などに使用した仮設工事の材料を、取り除かず埋め込んだままにすること。

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Aシリーズ  :A Series Pipes

 JIS G 3443「水輸送用塗覆装鋼管」で規定される鋼管の標準厚さの一種。使用圧力や埋設条件に応じて適切な管厚を選定できるように、引張強さが400N/mm2 の管種であるSTW400で口径600mmを超える管にのみ規定された。2.5MPaの水圧に対して、フープ応力(円周方向引張応力)が材料の降伏点または耐力の60%となるよう管厚が定められている。

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液状化  :liquefaction

 地震等の振動にともなって、飽和砂質土中の間隙水圧が上昇して有効応力が減少し、せん断強さが失われる現象。この強度低下(地盤の支持力低下)から構造物の傾斜、沈下、浮上等の被害が生じる。

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SI単位  :International system of units

 フランス語の「Le Systeme International d’Unites」の略称で、「国際単位系」の意。1993年(平成5年)11月「新計量法」の規定により、商取引や証明をはじめあらゆる生活の場で使用されるようになった。SI単位系では、7種の量(長さ、質量、時間、電流、熱力学的温度、物質量、光度)を表す7つの単位(m、kg、s、A、K、mol、cd)を基本単位として、他の物性単位は、これらを乗除算により導き出した単位系となっている。例えば、力を表す単位N(ニュートン)は、N = kgf・m/s2 により定義される。

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SH波  :SH wave

 地震波の一種。地震波は、実体波と表面波に分類され、さらに実体波は縦波であるP波(Primary wave)と横波であるS波(Secondary wave)に分類される。S波は、さらに水平面内のものと鉛直面内のものに分類され、これらのうち水平面内の波をSH波という。埋設鋼管の耐震設計に用いる応答変位法では、表層地盤内を伝播してくるSH波を考慮している。

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SS  :Steel Structure

 SSは、一般構造物に使用する熱間圧延鋼材を示す。これは「Steel Structure」の頭文字を記号としたもので、規格としてJIS G 3101「一般構造用圧延鋼材」(Rolled steels for general structure)がある。記号の種類として下記があり、数字は引張強さを示す。「SS400」は、鋼板の引張強さが400N/mm2以上であることを表す。種類により加工できる形状が決まっている。

種類記号
 SS 330 鋼板・鋼帯・平鋼及び棒鋼
 SS 400 鋼板・鋼帯・形鋼・平鋼及び棒鋼
 SS 490 鋼板・鋼帯・形鋼・平鋼及び棒鋼
 SS 540 厚さ40mm以下の鋼板、鋼帯・形鋼・平鋼及び径、辺又は対辺距離40mm以下の棒鋼

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SM  :Steel Marine

 SMは、 一般構造物に使用する熱間圧延鋼材で溶接性に優れたものを示す。これは「Steel Marine」の頭文字を記号としたもので、 規格としてJIS G 3106「溶接構造用圧延鋼材」(Rolled steels for welded structure)がある。記号の種類として、 下記があり、 数字は引張強さを示す。「SM400」は、 鋼板の引張強さが400N/mm2以上であることを表す。種類により加工できる形状が決まっている。

種類記号
 SM 400A 鋼板・鋼帯・形鋼及び平鋼
 SM 400B 鋼板・鋼帯・形鋼及び平鋼
 SM 400C 鋼板・鋼帯及び形鋼
 SM 490A 鋼板・鋼帯・形鋼及び平鋼
 SM 490B 鋼板・鋼帯・形鋼及び平鋼
 SM 490C 鋼板・鋼帯及び形鋼
 SM 490YA 鋼板・鋼帯・形鋼及び平鋼
 SM 490YB 鋼板・鋼帯・形鋼及び平鋼
 SM 520B 鋼板・鋼帯・形鋼及び平鋼
 SM 520C 鋼板・鋼帯及び形鋼
 SM 570  鋼板・鋼帯及び形鋼

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SGPW  :Steel Gas Pipe Water

 SGPWは、静水頭100m以下で上水道以外の水道管(空調、消火、排水など)に用いる炭素鋼鋼管を示す。「Steel Gas Pipe Water」の頭文字を記号としたもので、規格としてJIS G 3442 「水道管用亜鉛めっき鋼管」(Galvanized steel pipes for ordinary piping)がある。

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STW  :Steel Tube Water

 STWという記号は、水道、下水道、工業用水道、農業用水などに使用される塗覆装鋼管を示し、一般に埋設用鋼管として広く利用されている。これは、「Steel Tube Water」の頭文字を記号としたもので、規格としてはJIS G 3443「水輸送用塗覆装鋼管」、JWWA G 117「水道用塗覆装鋼管」がある。種類の記号としては下表のようなものがあり、数字は引張強さを示している。例えば、「STW400」は、水道用に用いられる塗覆装鋼管で、鋼管の引張強さが400N/mm2以上であることを表している。

種類の記号
 STW 290
 STW 370
 STW 400

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STPG  :Steel Tube Pipe General

 STPGは、350℃程度以下で使用する圧力配管に用いる炭素鋼鋼管を示す。「Steel Tube Pipe General」の頭文字を記号としたもので、規格としてJIS G 3454「圧力配管用炭素鋼鋼管」(Carbon Steel Pipes for Pressure Service)がある。記号の種類として下記があり、数字は引張強さを示す。「STPG 370」は、鋼板の引張強さが370N/mm2以上であることを表す。 

種類の記号
 STPG 370
 STPG 410

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STPY  :Steel Tube Pipe Yousetsu

 STPYは、使用圧力の低い蒸気、水、油、ガス、空気などの配管に使用される、アーク溶接にて成形した炭素鋼鋼管を示す。「Steel Tube Pipe Yousetsu」の頭文字を記号としたもので、規格としてJIS G 3457「配管用アーク溶接炭素鋼鋼管」(Arc Welded Carbon steel pipes)がある。記号の種類として下記があり、数字は引張強さを示す。

種類の記号
 STPY 400

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SGP  :Steel Gas Pipe

 SGPは、使用圧力の低い蒸気、水、油、ガス、空気などの配管に使用される、炭素鋼鋼管を示す。「Steel Gas Pipe」の頭文字を記号としたもので、規格としてJIS G 3452 「配管用炭素鋼鋼管」(Carbon steel pipes for ordinary piping)がある。亜鉛めっきを施したものを白管、施さないものを黒管と呼称する。

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X形開先

 一般に、15〜50mm厚さの材料の溶接に用いる。ガウジング後、裏溶接して溶接を完成させるのが普通であるが、裏溶接の溶込みをよくしてガウジングなしの両面溶接を行う場合もある。厚板に対する一般的な開先で、水道用鋼管の溶接接合は、800A以上で板厚が16mm以上の場合に採用される。

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N値  :N-value

 現位置における土の硬軟や締め固め状態を判定するために行う「標準貫入試験」(JIS A 1219)で得られる試験結果。63.5kgのモンケンを落高75cmより自由落下させ、ロッド先端に取り付けたスピリットスプーンサンプラーが、地盤中に30cm貫入するのに要した打撃回数をN値という。

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エレクトロスラグ溶接  :Electroslag welding

 溶融スラグと溶融金属が、溶接継手から流れ出ないように水冷銅板で囲み、溶融したスラグ浴の中に、溶接ワイヤを連続的に供給し、主として、溶融スラグの抵抗熱によって溶接ワイヤと母材を溶融して行う一種の上進溶接。

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エロージョン・コロージョン  :Erosion-corrosion

 流動する水(土砂)の機械的摩擦と、腐食作用の相乗作用によって金属に生じる損耗。

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応力腐食割れ  :Stress corrosion cracking

 流動する水(土砂)の機械的摩擦と、腐食作用の相乗作用によって金属に生じる損耗。

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置換工法  :replacement method

 地盤改良工法のひとつで、軟弱層の一部分、あるいは全部分を掘削などの方法で排除し、良質な材料に置き換える工法。地盤の安定性を増し、圧密沈下量・圧密時間の減少に効果がある。

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開削工法  :open cut method

 地表面から所定の位置まで掘り下げ、鋼管布設後に埋め戻す工法。一般に、比較的掘削深さが浅い場合が多い。

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ガウジング  :Gouging

 熱切断の原理を応用して金属にみぞを掘ることで、溶接開先の形状、溶接欠陥や余盛の除去などに用いる。一層目溶接後、裏溶接をするためにその前処理として開先内のビードをはつり取ったりするときに行われる。

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ガスシールドアーク溶接  :Gas-shield metal arc welding

 炭酸ガス、アルゴンなどのガスで、アークと溶融金属を大気から遮蔽しながら行うアーク溶接の総称。

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カソード  :Cathode

 金属中の電子と環境(電解質)中のイオンが反応(還元反応)される箇所。陰極ともいう。

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釜場  :Sump

 開削工事において湧水等がある場合、これを一ヶ所に集め排水するために設けるくぼみ。ここから排水ポンプにより排水を行う。

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管厚公差  :Manufacturing tolerance of pipe wall thickness

 JIS G 3443「水輸送用塗覆装鋼管」においては、管の口径は外径基準で規定されており、各口径の管に対してAシリーズならびにBシリーズの管厚がそれぞれ定められている。実際の管においては、わずかながら工場製作上の製作誤差が生ずるため、JISではこれら管の口径や管厚に関する許容差を同時に規定している。このうち、管A厚に対する許容差を管厚公差といい、JISによれば次表のとおりである。ただし、実際には発注仕様書等でより厳しい公差(マイナスゼロ等)が規定される場合もある。

  管 厚   許容差
   呼び径 350A 未満 +15 %
  − 12.5 %  
  呼び径 350A 以上    厚さ 7.5 mm 未満 + 15 %
− 0.6 mm
  厚さ 7.5 mm 以上 12.5 mm 未満   + 15 %
− 8 %
  厚さ 12.5 mm 以上 + 15 %
− 1.0 mm

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乾食  :Dry corrosion

 腐食性の気体によって生じる腐食。

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管内粗度  :Pipe roughness

 管内面の水力学的な粗さ。円管内の流れでは、管壁と流体との摩擦によって圧力損失が生ずるが、乱流域においては、管内面の機械的粗さによって摩擦損失が変化する。ニクラウゼ(Nikuradse)は、管内面に種々の突起を設けて水理実験を行っており、突起高さの平均値と管摩擦係数との関係を実験式として提示している。

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管摩擦係数  :Friction factor of pipe wall

 円管内における流れの圧力損失を壁面摩擦と関係づける係数であり、次式により定義される管摩擦係数λを特にダルシーの管摩擦係数(Darcy’s friction factor)という。

ここに、△pは圧力損失、Lは管長、Dは管内径、gは重力加速度、γは流体の比重量、Vは管内平均流速をそれぞれ示す。なお、管壁面におけるせん断応力τoを平均速度Vに対する動圧で無次元化した管摩擦係数fをファニングの管摩擦係数(Fanning’s friction factor)といい、λとの間に次のような関係がある。

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基礎支持角  : Support angle of foundation

 管体が土基礎上に布設された状態では、管下端を中心としたある角度の範囲で、基礎反力が発生する。この角度を基礎支持角という。管の構造設計では、スパングラーのモデルに従い、鉛直荷重、管重量、管内水重などの荷重に対する基礎反力が、支持角内の基礎面に等分布で発生するものと仮定している。基礎支持角は、管の種類や基礎材料によって異なるが、鋼管の場合90゚または120゚ が用いられる。

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基礎反力  :Reaction force of foundation soil

 管体が土基礎上に布設された状態で、管に作用する鉛直荷重、管自重、管内水重などに対して土基礎側に発生する反力をいう。設計上、基礎反力は、管体の支持角内に等分布に発生するものしてとり扱われる。

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脚長(すみ肉溶接の)  :Leg ( of fillet weld )

 継手のルート部からすみ肉溶接の止端までの距離。設計上用いる場合は、すみ肉のサイズをいうこともある。

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キャタピラ接地圧  :Ground pressure on crawler track

 埋設管の施工時荷重を考慮する場合に用いる諸元で、単位面積あたりのブルドーザーの覆帯が表層土に作用させる荷重。

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キャビテーション・エロージョン  :Cavitation-erosion

 キャビテーションによる気泡が急激に崩壊する時に生じる衝撃圧よって金属に生じる損傷。

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局部腐食  :Local corrosion

 ある部分に集中して起こる腐食。

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許容応力度  :Allowable stress

 鋼材に外力を作用させると、弾性範囲内では発生ひずみと発生応力との間に線形関係があり、かつ除荷すると元の状態にもどるような挙動を示す。さらに大きな外力を作用させると、応力度−ひずみの関係が非線形となり、除荷しても永久変形が残るようになる。このような領域を塑性域と呼び、弾性域−塑性域の分岐点を「降伏点」、降伏点における応力度を「降伏応力度」と呼ぶ。
 一般的な鋼構造物の設計では、与えられた荷重条件に対し、ある安全率を含めて鋼材に発生する応力度が降伏応力度を下回るような応力度の指標が設定され、計算上鋼材に発生する応力度がこれを下回るような設計がなされる。これを「許容応力度設計法」と呼び、このときの設計指標となる応力度を「許容応力度」という。
 許容応力度の値としては、降伏応力度に対する安全率1.6、あるいは、降伏点が明確に観測できない材料については引張強度の1/3といった値が採用されることが多い。
 ちなみに、水道用埋設鋼管の設計では、「許容応力度」のみならず、「許容変形率」からも構造的安全性の照査がなされる。

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許容応力度の割増し  :Premium rate of allowable stress

 埋設鋼管の設計に際しては、常時作用する「主荷重」(内圧、土圧、自動車荷重、その他の上載荷重)と、一時的に作用する「従荷重」(施工時荷重、水撃圧)をそれぞれ条件に応じて組み合わせて考慮する。一時的にしか作用しない従荷重については、主荷重と組み合わせて評価する場合、そのまま常時荷重と同様に評価するとオーバースペックとなり、経済性を損ねるため、このような場合には許容応力度を50%割増して評価することができる。これを「許容応力度の割増し」という。

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許容変形率  :Allowable deformation rate

 水道用鋼管の場合、外力に対して変形(たわみ)が大きくなると、構造的には問題がない状態であっても、通水断面の減少や内面塗装の損傷を生ずるおそれがあるため、これを防止するために「許容変形率」が設計基準で定められている。
 変形率は、呼び径と変形量との比で与えられ、内面が塗料の場合、水道用鋼管の許容変形率は5%と規定されている。

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切りばり  :strut

 腹起こしを通して作用する土圧をうける梁。材料はH型鋼などが多用される。

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クラッシャーラン  :Crusher-run

 原石を機械で破砕したままの砕石のこと。道路の路盤材料や構造物の基礎材、あるいは栗石などの目潰し材として用いられる。

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グルーブ  :Groove

 突合せ溶接における溝型の開先の名称。

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限界状態設計法  :Limit state design method

 構造物の新しい設計法。従来の許容応力度設計法では、構造物の部材毎に作用する荷重に対して発生する応力度が、安全率を考慮して予め設定された許容応力度を下回るような設計がなされていたのに対し、限界状態設計法では、ある構造部材が限界状態(機能喪失)を超過する確率を信頼性指標に置き換えて安全性の尺度とみなし、予め定めた「目標信頼性指標」を満足するように部材の所要耐力を求める。

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減衰定数  :Damping factor

地盤や構造物に対して地震波が作用した場合に振動エネルギーがその内部周囲との摩擦などによって消費され次第に振動が減衰していく特性を表す指標。
例えば
構造物の耐震動的解析に用いられるレイりー(Reyleih)減衰では構造物の減衰を次式のように表現している。ここで、a、bはそれぞれ減衰定数を表す。

 [ 減衰 ] = a×[ 構造物の質量 ]+b×[ 構造物の剛性 ]

減衰定数を小さく仮定すると応答は大きく安全側の評価となり反対に大きく仮定すると応答が小さく危険側の評価となる。

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鋼 管  :Steel Pipes

 鋼鉄製のパイプの総称。杭や柱材など、構造部材として広く用いられているほか、可燃性ガス、油、水などの流体輸送用のパイプラインとして使用されている。鋳鉄との最も大きな違いは、炭素の含有量であり、鋳鉄が2.0%以上の炭素を含むのに対し、鋼鉄は2.0%未満(水輸送用塗覆装鋼管STWの場合0.25%以下)である。一般に鉄は、炭素含有量が多くなるほど「硬く・強く」なるが、その一方で「延びにくく・もろく」なる性質がある。鋼管の材料として使用される鋼は、所要の強度を保ちつつ、延性(えんせい:延びやすさ)と靱性(じんせい:粘り強さ)に富んだ、耐震性に優れた管材料であると言える。

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鋼管の製造方法

  鋼管の製造法の分類を下表に示す。

製造法の分類
  大分類   中分類 小分類
溶接法 アーク溶接法     ベンディング・ロール法    
スパイラル溶接法
U.O.E法
   電気抵抗溶接法    低周波抵抗溶接法
高周波抵抗溶接法
高周波誘導溶接法
鍛接法 連続法
   継目無法   ロール穿孔法 マンネスマン法
押出穿孔法    

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鋼管の防食  :Anti-corrosion of steel pipe

 鋼管の防食法としては外面塗覆装内面塗装および電気防食がある。一般には外面塗覆装ならびに内面塗装により防食を行うが施設重要度や環境等の条件によって電気防食を併用する場合もある。防食が十分であれば、鋼管の寿命は半永久的であるといえる。

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高周波溶接  :High frequency welding

  高周波電流を電源として高周波誘導、近接効果、誘電体損失などを利用する溶接方法である。

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孔食  :Pitting corrosion

 腐食の起点より孔状に進行する局部腐食。

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降伏点  :Yield Stress

 応力−ひずみ曲線において急激にひずみが増加し始める点で、JISにおいてはこのときの応力のことを指す。

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鋼矢板  :Steel sheet pile

 土留め、締め切りなどに用いる鋼製の矢板のこと。仮設材として使用する場合と、護岸などの永久構造物として使用する場合とがある。形状としてはU形、Z形、直線形、H形、鋼管形があり、鋼矢板、軽量鋼矢板、鋼管矢板に分類される。

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サージング  :Surging

 一般的には、ポンプなどの流体機械において、配管を含めた系が一種の自励振動を起こし、特有の定まった周期で吐出圧力および吐出量が変動する現象を言う。水道パイプラインでは、急激なバルブ操作等によりパイプライン途中に設けられた水槽の自由水面が振動し、長時間収束しない現象もサージングと呼ぶ。

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SUS  :Steel Use Stainless

 SUSとはステンレス鋼のことで、「耐食性を向上させる目的で、鉄(Fe)を主成分としてクロム(Cr)やニッケル(Ni)を含有させた合金鋼で、一般的にはクロム含有量が約12%以上の鋼」と定義される。
ステンレス鋼は耐食性、耐熱性、その他の機械的諸性質が優れることから、各種化学工業用、高温高圧用、原子力用、極低温および水道・屋外配管などに広く利用されている。水道分野では鋼板は配水池に、鋼管は浄水場内の配管や水管橋などに利用されている。

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座屈  :Buckling

 鋼材に強い圧縮力を作用させると、構造的に不安定となり、材料が局部的に塑性化するような現象が起こる。これを「座屈」と呼び、兵庫県南部地震における道路橋の橋脚などでは、「提灯座屈」(中間で膨れるような変形を伴う座屈)の被害が見られた。

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さび(錆、銹)  :Rust

 鋼の表面に生成される鉄を主成分とした水酸化物や酸化物。

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さびこぶ  :Tubercle

 鉄鋼の表面に生じるこぶ状の腐食生成物。

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サブマージアーク溶接  :Submerged arc welding

 フラックス中において、溶接ワイヤと母材との間のアークから生じるアーク熱で溶接する方法。主として自動アーク溶接に用いられる。

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シーム溶接  :Seam welding

 ローラ電極を用いて加圧及び通電を行い、電極を回転しながら継手に沿って連続的に溶接する抵抗溶接の一種。通常は重ね溶接であるが、特殊な例として電縫管のシーム溶接がある。

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シールドガス  :Shielding gas for welding

 溶接中にアークと溶融金属を覆い、空気が溶接雰囲気内に侵入することを防ぐために用いるガス。ガスの種類として、二酸化炭素、アルゴン、酸素のほか、窒素、ヘリウム、水素がある。これらのガスの中で、二酸化炭素、アルゴンをそれぞれ単独に用いるものと、アルゴンと二酸化炭素またはアルゴンと酸素を混合したガスが多く用いられている。

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シールド工法  :Shield tunneling method

 立坑を掘り発進基地を設けた後、鋼製の筒(シールド)をジャッキで押しながらトンネルを掘り進め、シールドの後部で鋼製又はコンクリート製の履工部材を組み立てる工法。

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JIWA  :Japan Industrial Water Association

 日本工業用水協会の略称。工業用水に係する調査・研究、工業用水道の水資源開発、工業用水道計画等調査、水質分析を基盤とする環境調査と計量法に基づく計量証明書の発行、JIS規格の原案作成、地下水の開発、利用、管理指導等の業務を行っている。

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JWWA  :Japan Water Works Association

 日本水道協会の略称、又は日本水道協会規格の総称。水道事業経営や水道の技術及び水質問題について調査研究を行う。水道用品の検査、給水器具の品質認証、ISO規格に基づく品質システム審査登録等の業務を行っている。

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JWES  :Japan Welding Engineering Society

 日本溶接協会の略称。溶接に関する当協会規格−WES−の制定・改正、JIS原案の作成、ISO・IECなどの国際規格への対応業務、溶接の調査・研究、広報活動等、溶接に関する様々な業務を行っている。

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試掘  :Test pitting

 工事に先立って、地下埋設物の位置や地盤の状況などを確認・調査するために、地盤を掘削すること。

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JIS  :Japanese Industrial Standards

 日本工業規格の総称。工業標準化に基づき制定される国家規格とし、生産におけるコストの低減、取引の単純公正化、使用・消費の合理化等の役割を果たしている。

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施設重要度  :Level of facility importance

 1995年に発生した兵庫県南部地震以降、水道施設の耐震設計に関する基本的な考え方が改められた。主な変更点は、各施設をその重要度に応じて分類した点と、想定地震動を2つの地震動レベルに分類した点である。各施設は、次表に示すように、その重要度に応じて想定地震動に対する許容被害レベルが規定されている。

Table  施設重要度

重要度 内 容

ランクA

(需要度大)

(1)  重大な二次災害を起こす可能性のある施設  

(2)  水道システムの中でも上流に位置する施設

(3)  基幹施設であって、代替施設のないもの

(4)  重要施設等への供給管路

(5)  復旧困難な基幹施設

(6)  被災時の情報収集の中心となる施設

ランクB   ランクA以外の施設

Table  要求耐震水準

施設需要度 地震動レベル1 地震動レベル2
ランクA 無被害であること。 人命に重大な影響を与えないこと。個々の施設に軽微な被害が生じても、その機能保持が可能であること。
ランクB 個々の施設に軽微な被害が生じても、その機能保持が可能であること。 個々の施設には構造的損傷があっても、水道システム全体としての機能を保てること。また早期復旧が可能なこと。

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湿食  :Wet corrosion

 水(液体)が存在する環境において起こる腐食。

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自動アーク溶接  :Automatic arc welding

 溶接作業者が常時、操作しなくても連続的に溶接が進行するような装置を用いて行うアーク溶接の総称。サブマージアーク溶接とガスシールドアーク溶接などは、自動溶接方式として広く利用されている。溶接に必要な制御が自動的に行われるため、個人差がなく品質の安定した溶接が可能で、また、高い電流密度が得られる高能率な溶接法である。

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自動車荷重  :Load of wheel

 一般に、水道管路は道路下に埋設されることが多く、上載荷重として自動車荷重を考慮する。(T-25荷重参照)

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自動溶接  :Automatic welding

 操作者が常時操作しなくても、連続的に溶接が進行するような装置を用いて行う溶接の総称。サブマージアーク溶接、ガスシールド溶接、エレクトロスラグ溶接、抵抗溶接などは、自動溶接方式として広く利用されている。溶接に必要な制御が自動的に行われるため、個人差がなく品質の安定した溶接が行われる。

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地盤  :ground

 建設工事の対象となる地球の表層部分。構造物の基礎や掘削などの対象となる土地。

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地盤改良工法  :Soil improvement method

 一般に、軟弱な地盤を改良し、強度の増加や沈下の軽減などを目的とした工事の方法。

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締固め  :Compaction

 土やコンクリートの中の隙間を取り除いて固く密着した状態にすること。振動を加えて締固めることが多い。

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主荷重  :Primary load

布設後の供用期間中に長期にわたって管路に作用する荷重であり、土圧や自動車荷重等の上載荷重、管自重、管内水重などがある。

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従荷重  :Secondary load

供用期間中長期にわたって作用する主荷重に対し、施工時や供用中であってもごく希にかつ短期間に作用する荷重を従荷重と呼ぶ。施工時荷重や水撃圧などがこれに相当する。

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衝撃係数  :Impact factor

 自動車は道路上を走行するため、荷重は静的に作用するのではなく、動的に作用する。したがって、瞬間的には自動車の重量以上の荷重が管の上載荷重として作用することになる。衝撃係数は、このような動的荷重を表現するための係数であり、管の土被りに応じて、00.5の値をとる

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照合電極  :Reference electrode

 電位の一定した電極。水素電極(SHE、NHE)、カロメル電極(SCE)、塩化銀電極、硫酸銅電極などがある。参照電極や基準電極とも言い、金属の電位はこの電極電位との差で表す。

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使用率  :Duty cycle

 断続負荷の状態において、全体の時間に対する通電時間の割合を百分率(%)で表したもの。溶接機においては、JISで使用率が決められていて、例えばアーク溶接機は20〜60%、スポット溶接機は10%などである。

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シルト  :Silt

 74μm以下の細粒分を半分以上含む土。塑性指数が低く、変形するときに膨張するなどの性質を持つ。

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震度階  :Intensity scale

 震度は、地震動の強さの程度を表すもので、現在の気象庁震度階は、全国600箇所に設置された震度計による観測値から計算され、震度0(無感)〜震度7(激震)まで10段階に区分されている。計測震度は、震度計内部で観測された加速度データ3成分(水平動2成分、上下動1成分)のそれぞれをフィルター処理した後、ベクトル波形を合成し、この絶対値がある値 a 以上となる時間の合計を計算したとき、これがちょうど 0.3秒となるような a を求め、この a から I = 2 log a + 0.94 により計測震度Iを計算することで求める。

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震度法  :Seismic coefficient method

 耐震設計法の一種。鋼製配水池などの地上構造物に対する耐震設計に用いられる。地震時に地上構造物に作用する水平方向・鉛直方向の加速度と構造物の質量との積が地震時荷重として静的に作用するものとして計算を行う。

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水撃圧  :Pressure of water hammer

 管路供用時に常時作用する管内水圧とは別に、送水ポンプの停止や、緊急遮断弁の急閉鎖等で管内に水撃現象が発生した場合を想定したものである。鋼管の設計上、水撃圧は、一般に0.5MPa程度とされている。

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推進工法  :Pipe jacking method

 さや管または鋼管をジャッキにより圧入または牽引して管を布設する工法。地盤状況に応じて圧気工法、薬液注入工法、泥水工法などを併用する。

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水素ぜい(脆)化  :Hydrogen embrittlement

 溶接や腐食などによって生じた水素が金属中に吸蔵されて、材質がもろくなる現象。

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水中溶接  :Underwater welding

 淡水中又は海水中で行う溶接。水中溶接には湿式、乾式、局部乾式の3つの方法がある。湿式は、溶接者が水中に入って溶接し、溶接部も直接水環境に接するのに対し、乾式は、溶接者は水が完全に排除されたチャンバ中に入って溶接する方法で、溶接部も溶接時には水環境に接しない。また、局部乾式では、溶接者は水中にあって、溶接箇所のみある範囲にわたって局部的に排水した状態で施工する溶接方法。

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垂直公式  :Vertical defflection method

 地中埋設管の鉛直土圧を評価する式で、 埋設管の投影面積分の上載土質量がそのまま管に作用するとしたモデル。土被りが2.0 m以下の場合や、 矢板工法による施工の場合の設計に用いる。

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水頭  :Head

水の持つ運動エネルギー、圧力エネルギーをすべて位置エネルギーの形に変換し、これを静止水柱の高さとして表したもの。ベルヌーイの定理は、次のように与えられる。

全水頭 )=( 位置水頭 )+( 速度水頭 )+( 損失水頭

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水平変位振幅  :Horizontal displacement amplitude

 管の水平方向の振れ幅。埋設鋼管の耐震設計において用いられる応答変位法により計算される。

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水理公式  :Hydraulic formulas

 水理設計に用いられる公式。管水路の水理公式としては、種々のものがあるが、次に示すヘーゼン・ウイリアムス(Hazen-Williams)式が最も代表的である。

   

ここに、

          H:圧力損失水頭    m

          C:流速係数 (鋼管の場合、 屈曲部損失を除き130 含めた場合110

          D:管内径              m

          Q:流 量              m3/s

   L:管路長              m

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水理設計  :Hydraulic design

 与えられた圧力条件の下で、ある距離を隔てた2点間を管路で結び、最も経済的に所要量の水を輸送するために必要な管路の諸元(口径)を決定する作業。管径を大きくし過ぎると圧力損失が低下するが、管路布設費が高くなり、反対に管径を小さくし過ぎると圧力損失が大となり、場合によってはポンプ設備等が必要となるため、水理設計は施設の経済性を左右する重要な作業といえる。制約条件としては、損失水頭のほか、管内平均流速(一般に0.33.0m/s程度)の範囲がある。また、ネットワーク状の複雑な管路については、管網解析により他管路の影響を確認する必要がある。

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すき間腐食  :Crevice corrosion

 片面が鋼で構成されるすき間において、イオンの濃縮、酸素の消費等により濃淡電池が形成され生じる腐食。

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スパングラーの分布モデル  :Spangler’s model

 埋設とう性管の水平たわみを計算するアイオワ公式の導出に先立ち、M. G. Spanglerが提案した「Fill-load hypothesis」と呼ばれる仮説(1. 管の上載荷重はMarstonの式で決定される。2. 管底における鉛直方向反力は管の上載荷重に等しく、この反力は管の支持角全体にほぼ等分布となる。3. 水平方向主働土圧は管中心100゚の範囲に放物線分布で作用し、土圧の最大値は、「土の反力係数」×0.5×「管の水平方向たわみ量」で与えられる。)。アイオワ公式は、このモデルと弾性リング理論を基に導出された。

Fig. スパングラーのモデル

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スポット溶接  :Spot welding

 重ね合わせた母材を電極チップではさみ、加圧しながら電流を流し、ここに発生する抵抗熱を利用して点状に溶接する代表的な抵抗溶接で点溶接ともいう。

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スポット溶接機  :Spot welding machine

 スポット溶接を行うための抵抗溶接機。大きな溶接電流を得るための溶接変圧器、その電流を溶接部に導く二次導体、大きな加圧力を得るための加圧シリンダ、溶接電流と加圧力を溶接部に加える電極チップホルダおよび電極チップ、加圧動作や溶接電流を制御する制御装置などにより構成されている。

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素掘施工  :Pipe laying with no soil retaining method

 矢板などの土留めを用いずに行う開削工法の総称。

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スラスト力  :Hydraulic thrust

 管内の圧力や水流によって管軸方向に作用する推力。「不平均力」とも言う。曲管部や分岐管部では、管の抜け出し力として作用する。メカニカル継手管の場合、溶接継手と異なり、このような異形管部においては、スラスト力による管の抜け出し防止のため、コンクリート製のスラストブロックの設置や特殊押し輪の設置などの対策が必要となる。

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静水圧  :Hydrostatic pressure

 ある点において、流れがない状態での水圧。

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施工時荷重  :Load of bulldozer

 鋼管の布設時には、完成・供用後に作用する荷重条件とは異なり、施工時特有の荷重が管に作用する。例えば、建設重機の荷重が挙げられるが、鋼管の設計に際しては、従荷重としてこのような施工時荷重を考慮しなければならない。

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設計基盤  :Base foundation for design

 埋設鋼管の耐震設計においてモデル化される表層地盤の下にある比較的堅固な地盤。表層地盤と基盤との境界を特に基盤面という。基盤では地震波が比較的安定した状態で伝播するため、地盤の性質に依らない地震の特性が現れる。応答変位法では、基盤面に入射する地震波が場所に依らない性質を利用し、この地震波が表層地盤に入力された場合の地表面近傍での地震応答を求めている。

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設計水平震度  :Horizontal seismic intensity for design

 埋設鋼管の耐震設計で、基盤面における水平方向の震度を「基準水平震度」というが、この基準水平震度に地域毎に異なる補正係数(地域別補正係数)を乗じたもの。地震動レベル1における地盤の水平変位振幅の計算に用いられる。

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全面腐食  :General corrosion

 化学的あるいは電気的に均質な環境において、金属表面の全面的かつ一様に進行する腐食。この形態の腐食は、寿命を推定することが難しくなく、実用上あまり問題を生じない。

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側方流動  :Land slide

 地震時の地盤液状化に伴って護岸や傾斜地盤で発生する大規模な水平方向の永久地盤変状をいう。埋設鋼管の耐震設計においては、通常地震動に対する構造安全性の検討を行うが、液状化発生確率の高い護岸近傍や傾斜地盤における管路の場合には、側方流動によって発生する地盤変位を考慮した検討が別途必要となる。

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速度応答スペクトル  :Earthquake response spectrum

 地震動に対し、1自由度系の最大応答を系の固有周期を横軸にとって図示したものを「応答スペクトル」と呼ぶ。表層地盤内を伝播する地震波速度に関する応答スペクトルを「速度応答スペクトル」と呼び、応答変位法に基づく耐震設計において、地盤の水平変位振幅の計算に用いられる。

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塑性域  :Plastic region

 鋼材に除々に大きな引張力を作用させていくと、ある値以上では、除荷しても元の形状に戻らず、永久変形が残るようになる。このような領域を「塑性域」といい、弾性域との境界点を「降伏点」と呼ぶ。鋼材の塑性域は非常に広く、鋼材は降伏してから破断に至るまで2530%程度の変形能力がある。また、一旦塑性化した鋼材であっても、永久変形は残るが、材料強度や特性が変化する訳ではない。

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粗度係数  :Factor of roughness

 マニングの式において用いられる摩擦損失係数。n値ともいわれる。鋼管の場合 0.012程度の値が標準的に用いられる。

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耐震設計  :Seismic design

 構造物の重要度に応じて、想定される地震に対する安全性や維持すべき機能を考慮して、構造物の諸元を決定する作業。

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WSP  :Water Steel Pipe association

 日本水道鋼管協会の略称、又は日本水道鋼管協会規格の総称。水道鋼管に関する技術の開発、研究、日本水道鋼管協会規格の制定、技術説明会の開催や各種の広報活動等の業務を行っている。

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ダルシー・ワイスバッハの式  :Darcy-weisbach’s formula

 ダルシー(1803〜1858)・ワイスバッハ(1806〜1871)による「流れが十分に発達した円管内定常流の管摩擦損失」を与える式で、次式のように表される。管摩擦損失は、管の口径に反比例し、管長ならびに管内平均流速の二乗にそれぞれ比例することを示している。

 ここに、
  h : 摩擦損失水頭 ( m )
  λ : ダルシーの管摩擦係数
  L : 管長 ( m )
  D : 管内径 ( m )
  V : 管内平均流速 ( m/s )

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弾性域  :Elastic region

 鋼材に引張力を作用させると、この力に比例した変形(ひずみ)が生じ、除荷すると元の形状に戻るような挙動を示す。このように応力〜ひずみの間に線形な関係が成り立つような領域を「弾性域」という。これに対し、ある値以上の力を作用させた場合には、除荷しても元の形状に戻らず、永久変形が残るようになる。このような領域を「塑性域」といい、弾性域との境界点を「降伏点」と呼ぶ。鋼管の設計は、通常「弾性域」内のさらに狭い領域(許容応力度)内で行われるため、極めて安全である。

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弾性係数(ヤング率)  :Young’s modulus

 弾性域では、応力(stress:σ)〜ひずみ(strain:ε)の間に線形関係が成立する。この関係を図示したものを「応力−ひずみ線図」(stress-strain curve)というが、このときの傾きが「弾性係数」である。

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断面係数  :Section modulus

 断面が縦長のはりに曲げ方向の力が作用した場合を考えると、同じ材質・断面積でありながら、力に対して横長の場合よりも縦長の方向の方が構造的により高い耐力を持つことがわかる。断面係数は、このような力に対する断面の形状による特性(断面性能)を示す係数であり、最大曲げ応力σmaxと曲げモーメントMとの間に次のような関係がある。

   

なお、断面係数は、材料の断面の図心を通る軸に関する断面二次モーメントを軸から図形の周辺までの最大距離で除すことで得られる。ちなみに円管の単位幅あたりの断面係数Zは、次式で与えられる。

   

ここに、 t:板厚

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断面二次モーメント  :Geometrical moment of inertia

 ある平面図形とその面内の軸があるとして、その図面内の1点に微小面積をとり、そこから軸に垂直線を下した場合、その面積に軸からの距離の自乗を乗じた値を断面二次モーメントという。ちなみに、円管の単位幅あたりの断面二次モーメントIは、次式で与えられる。

  

 ここに、 t:板厚

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地耐力  :Ground bearing capacity

 構造物の基礎を設計するにあたり、地盤の強度と変形の双方を検討する必要がある。このときの地盤の強度(荷重を支える能力)を支持力とよび、地盤の変形を沈下としたとき、その両方の能力を地耐力という。したがって、支持力に対して安全率を適用したものが許容支持力であり、沈下に対してもある許容値を定めて沈下量がこの限界を超えないよう、あわせて考慮したものが許容地耐力である。

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継手  :Joint

 配管路の接続部を指す。溶接接合では溶接継手、フランジ接合ではフランジ継手となる。

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塗覆装鋼管  :Coated Steel Pipes

 鋼製の原管(裸管)にアスファルト、コールタールエナメル、ポリエチレンなどの防食材料を塗覆装した管のことを言う。近年、環境に対する配慮ならびに労働安全性の観点からプラスチック被覆(ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂)鋼管が主流となりつつある。

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T-25荷重  :T-25 load

 構造物に作用する自動車荷重を表す記号の一種で、T-25は「25トントラック」を想定した荷重である。水道用埋設鋼管の設計では、Kogler の分散角法に従うものとし、後輪荷重が接地幅0.5m、接地長0.2mで載荷され、これが深さ方向に分散角45゚に分布する荷重を想定している。T-25の他、T-20荷重、T-14荷重などの種類がある。

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ティグ溶接  :TIG(tungsten inert gas)welding

 非溶極式のイナートガスアーク溶接で、タングステン又はタングステン合金を電極とする溶接。

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抵抗溶接  :Resistance welding

 母材の接触部を加熱しながら電流を流し、ここに発生する抵抗熱で加熱して行う溶接。これにはスポット溶接やシーム溶接などのように、重ね合わせた継手の両側から加圧して溶接する重ね抵抗溶接と、フラッシュ溶接などのように2つの母材の両端を突き合わせ加圧して溶接する、突き合わせ抵抗溶接とがある。

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手溶接  :Manual welding

 溶接操作を手で行う溶接。

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テルツァーギのゆるみ土圧公式  :Terzaghi’s formula

 推進管のように比較的大深度(良好な地盤中)に布設される管の設計では、浅深度埋設管の場合とは異なり、土のアーチング効果が期待できるため、全土被り荷重よりも値の小さい「ゆるみ土圧」を用いることができる。テルツァーギの式は、このゆるみ土圧を算定する式で、次のように与えられ、トンネル等の大深度構造物の設計に広く使われている。

Fig. 埋設管に作用する鉛直土圧

 ここに、
  
  
  
  
  
   Pe1 : 管頂に作用する鉛直土圧 ( t/m2 )
   H  : 土被り ( m )
   H 1 : 崩壊面の出発点から管頂までの高さ ( m )
   H 0 : 土のゆるみ高さ ( m )
   γs : 土の単位体積重量 ( t/m3 )
   γs' : 土の水中単位体積重量 ( t/m3 )
   R
0 : 管外半径 ( m )
   φ  : 土の内部摩擦角 ( ゚ )
   H'0 : 地下水位を考慮した場合のゆるみ高さ ( m )
   Hw : 地下水位 ( m )

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テルミット溶接  :Thermit welding

 テルミット(アルミニウム粉と酸化鉄粉との混合物)反応の熱を利用して行う溶接で、この反応でできた溶融金属を、そのまま溶加材として鋳型に囲まれた継手に注入して用いる溶接。

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電撃防止装置  :Voltage reducing device

 溶接作業を休止しているとき、アーク溶接機の二次無負荷電圧を人体に安全とされる低い電圧(原則として25V以下)に下げて、感電事故を防止するための装置。

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電子ビーム溶接  :Electro beam welding

 真空中で電子を加速して得られる高速の電子ビームをフォーカス・コイルで収束してエネルギー密度を高め、母材に当てた時の衝撃発熱を利用して行う溶接。

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電子ビーム溶接機  :Electro beam welding machine

 電子ビームの運動エネルギーを熱源として溶接を行うための装置。高真空室(電子銃室、溶接室など)、排気装置、電子銃、高電圧電源、溶接駆動装置、制御装置などからなる。

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トーチ  :Torch

 アルゴンアーク、プラズマアークなどを利用して、金属その他の材料の加熱、溶接および切断を行うときに用いる器具。用途によって溶接トーチ、切断トーチなどと呼ぶ。

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土被り  :Pipe depth

 埋設鋼管の外面天端より地表面までの距離。

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溶込み  :Penetration

 母材の溶けた部分の最頂点と、溶接する面の表面との距離。

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土質柱状図  :Soil boring log

 地層断面における土質の分布状態を柱状にして表わした図。ボーリングや標準貫入試験時に採取した試料の観察の他、土質名、地層の境界、各地層の特徴、硬さや締まりの程度、孔内水位、N値などを記載する。

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土壌腐食  :Soil corrosion

 土壌中で起きる腐食。

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土留め  :Sheeting

 基礎工や各種構造物を開削工法で築造する場合、土留め壁、切梁り、腹起こし、火打ちなどの支持構造物を設け、周囲の地盤の崩壊あるいは地下水の流入を防ぎ、地盤の状態を安定に保つ必要があり、それらに要するものの総称。山留めともいう。種類としては、工事規模や土質などの作業条件により、簡易土留め、親杭横矢板、鋼矢板、コンクリート矢板、現場打ちコンクリート壁などがある。

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内陸直下型地震  :Inland earthquake

 日本列島は、太平洋プレートやフィリピン海プレートによって常に押され続けており、内陸部の活断層周辺には、これによるひずみが蓄積されている。このひずみが開放されて発生するのが「内陸直下型地震」であり、1995年の兵庫県南部地震(野島断層)はこのタイプの地震である。一般に内陸直下型地震は、プレート境界型地震に比較して、地震規模(エネルギー)は小さいものの、活断層上部に大都市など人口集中地域があると、極めて大きな被害をもたらすことが知られている。

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軟弱地盤  :soft ground

 軟らかい粘土質あるいはシルト質地盤、液状化の可能性のある砂質地盤などをいう。一般的に、土の性状が不均質で支持力が小さい。N値は粘土質地盤では4以下、砂質地盤では10以下である。地盤改良の対象となる。

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濃淡電池腐食  :Concentration cell corrosion

 イオンや溶存酸素の濃度が局部的に異なる水溶液に鋼の表面に接触したために生じた電池による腐食。

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のど厚(すみ肉溶接の)  :Throat of a fillet weld

 すみ肉溶接において、その断面に内接する直角三角形を画いたとき、ルート部から対辺までの垂線距離をいい、理論のど厚と実際のど厚とがある。前者は、設計計算上用いるのど厚で、すみ肉のサイズで定まる三角形のすみ肉の継手ルートから測った高さ。後者は、実際上溶接されたところののど厚をいい、すみ肉溶接の断面のルートから表面までの最短距離。

理論のど厚と実際ののど厚

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法面  :Face of slope

 掘削溝を素掘りで施工する場合あるいは盛土を行う場合、土崩れを防止するためにつける傾斜面。

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腹起こし  :waling

 矢板の倒れを防ぐために矢板に直接あてて、支え材の足がかりとなり、矢板をささえる部材。

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半自動アーク溶接  :Semi-automatic arc welding

 溶接ワイヤは自動送給で、溶接トーチの移動は手動で行うアーク溶接の総称。被覆アーク溶接などと比較して、一般に溶着速度が大きく高能率である。この溶接には、炭酸ガスアーク溶接、マグ溶接、ミグ溶接などがある。

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Bシリーズ  :B series pipes

 JIS G 3443「水輸送用塗覆装鋼管」で規定される鋼管の標準厚さの一種。使用圧力や埋設条件に応じて適切な管厚を選定できるように、引張強さが400N/mm2 の管種であるSTW400で口径600mmを超える管にのみ規定された。2.0MPaの水圧に対して、フープ応力(円周方向引張応力)が材料の降伏点または耐力の60%となるよう管厚が定められており、Aシリーズに比較して薄肉となっている。

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BS  :British Standards Institution

 英国標準協会の略称,英国標準規格の総称。英国における技術および資材の改良、それらの標準化および単一化を目的とした規格の制定を行っている。

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P2S  :Polyethylene 2層 Soft

 P2Sはガス、油、水などの輸送に用いるもので、地中埋設用の外面ポリエチレン被覆鋼管を示す。「Polyethylene 2層 Soft」の頭文字を記号としたもので、規格としてJIS G 3469「ポリエチレン被覆鋼管」(Polyethylene coated steel pipes)がある。直管に2層のポリエチレン被覆を施したものを示す。

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P1H  :Polyethylene 1層 Hard

 P1Hはガス、油、水などの輸送に用いるもので、地中埋設用の外面ポリエチレン被覆鋼管を示す。「Polyethylene 1層 Hard」の頭文字を記号としたもので、規格としてJIS G 3469「ポリエチレン被覆鋼管」(Polyethylene coated steel pipes)がある。直管に1層のポリエチレン被覆を施したものを示す。

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P1F  :Polyethylene 1層 Fittings

 P1Fはガス、油、水などの輸送に用いるもので、地中埋設用の外面ポリエチレン被覆鋼管を示す。「Polyethylene 1層 Fittings」の頭文字を記号としたもので、規格としてJIS G 3469「ポリエチレン被覆鋼管」(Polyethylene coated steel pipes)がある。異形管に1層のポリエチレン被覆を施したものを示す。

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火打ち  :horizontal brace

 水平に直交する部材間に斜めにかけ渡し、すみ部分を補強するための部材。地震や風などの水平力を分散させる役目をもつ。

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非開削工法  :Tunneling method

 交通量の多い道路や家屋の密集した市街地に於ける工事、あるいは河川、水路、鉄道及び重要な構造物の近接・横断工事など、開削工法では施工が困難な場合に採用される工法。推進工法、シールド工法等がある。

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微生物腐食  :Microbiologically Influenced Corrosion(MIC)

 鋼表面に付着しに微生物の活動により促進される腐食。

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被覆アーク溶接  :Shield metal arc welding

 被覆アーク溶接棒を用いて行う溶接。溶接操作が簡単なため、古くから各種の構造物に広く用いられている。

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被覆アーク溶接棒  :Covered electrode、Coated electrode

 アーク溶接の電極として用いられる溶接棒で、心線に被覆剤が同心状、均一に塗布されているもの。この溶接棒には鉄鋼用溶接棒と非鉄金属用溶接棒がある。そのほか、裏波ビードを得る目的で作られた被覆アーク溶接棒を裏波溶接棒、重力式または低角度溶接に用いる長尺(550〜900mm)の溶接棒を長尺溶接棒と呼ぶ。

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被覆剤  :Coating flux

 被覆アーク溶接棒の心線の外側に塗布しているフラックス。溶融金属から大気を遮断し、精錬作用およびアークを安定させるなどの作用がある。被覆剤の中には、スラグ生成剤、脱酸剤、ガス発生剤、アーク安定剤、合金剤、固着剤などを含む。

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標準貫入試験  :Standard penetration test

 最も普及している地盤調査法の一つ。ボーリング孔を利用し、外径51mm、長さ81cmの中空サンプラーをロッドの下端につけ、重量63.5kgのハンマーを75cmの高さから落下させ、地盤中に30cm打込むために要する打設回数(N値)を測定する。JIS A1219「標準貫入試験」で規定されている。

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V形開先

 一般に、3.2〜25mm厚さの溶接に用いる。中厚板に対する一般的開先。
水道用鋼管の溶接接合では、700A以下ではV型外開先が、800A以上ではV型内開先が通常適用される。

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フーチング :Footing

 上部構造物の荷重を受け、地盤に伝える基礎の総称。

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腐食  :Corrosion

 腐食とは、金属がそれを取り囲む環境によって、化学的または電気化学的に侵食されることと定義される。腐食は大別すると、水の存在下で生ずる「湿食」と、水が存在しない状態で生ずる「乾食」とになる。乾食はおよそ200℃以上の高温の空気による酸化、反応性に強いガスによる腐食である。一般的に埋設管など水の存在下で生ずる「湿食」は次のようになる。

  4Fe→4Fe+++8e-       (1)

(アノード反応)

  8e-+2O2+4H2O→8OH-   (2)

(カソード反応、酸素吸収型)

(1)、(2)から生成したFe(OH)2は、溶存酸素と化合してFe2O3(赤錆)になる。すなわち、

  4Fe+3O2+2H2O → 2Fe2O3H2O

となる。

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腐食しろ  :Corrosion margin

 供用期間中に腐食によって量を想定し、失われる分だけ増しておく厚さ。

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腐食生成物  :Corrosion product

 腐食によって生成された物質。金属表面に付着堆積した場合錆こぶを形成する。

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腐食電位  :Corrosion potential

 腐食している金属の照合電極に対する電位。自然状態における腐食電位を自然電位ともいう。

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覆工板  :Road decking panel

 市街地等で地下の工事をするとき、交通の妨げにならないよう昼間に工事現場を覆う板。交通量が少なくなった夜間に板を外して工事を行う。鋼板製が多い。

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不同沈下  :Differential settlement

 地盤が不均一に沈下すること。埋設鋼管の設計・据付時には、不同沈下について考慮しておく必要がある。

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プラスチック被覆  :Plastic Coating

 現在水道用鋼管の外面防食材料として主流となりつつある被覆材料。加温・硬化剤混合後に吹き付け被覆する「ポリウレタン樹脂」と接着剤もしくは粘着剤を介して押し出しまたは巻き付け被覆する「ポリエチレン樹脂」の2種類がある。従来用いられていた瀝青質材料に比較し、硬度が高い、電気絶縁抵抗値の径年変化が少ない、耐薬品性(酸・アルカリ・有機溶剤)に優れるなどの特長がある。基本的には紫外線の影響を受けない埋設管、暗渠内配管等に用いられるが、現在水管橋等の地上配管にも利用できるよう研究が進められている。

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プラズマアーク溶接  :Plasma arc welding

 プラズマアーク(機械的、電気的に収束されたプラズマ柱を持つアークで、高密度の熱を発生させるために用いられる)を用いて行う溶接。

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フラッシュ溶接  :Flash welding

 突き合わせ抵抗溶接の一種。溶接初期には強い加圧を行わず、単に接合部を接触させるだけで溶接電流を通じ、接触部をフラッシュ(火花)として溶融飛散させることを繰り返して、その間に接合部全体を充分に加熱し、ついで強く加圧(アプアセット)して全突き合わせ面を溶接する方法。

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プレート境界型地震  :Plate type earthquake

 地球の表面はいくつかの硬い岩盤のプレート(リソスフェア)で覆われており、このプレートの下には、マントルの上部の高温(1、000℃以上)で流動性がある部分(アセノスフェア)が存在する。マントルの対流により、海嶺ではプレートの生成、海溝ではプレートの消失が年間数センチメートルの速度で連続的に発生する。特に、二つのプレートが交叉する海溝では、海洋プレートが地球内部へ沈み込み、その際島弧プレートを引きずり込む現象が起こるが、プレートは弾性体であるため、ある程度のひずみを受けると、逆に上方に跳ね上がる。これがプレートテクトニクス理論による「プレート境界型地震」発生のメカニズムであり、本州の太平洋沖を震源とする地震はこのタイプである。

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プロクター密度  :Procter density

 土の締め固め状態を表す指標で、「対象となる土の締め固め後の乾燥密度」を「基準となる室内締め固め試験(JIS A 1210による)での最大乾燥密度」で除した値を百分率で表したもの。埋設鋼管の設計では、この値により反力係数が変化するため、必要管厚に影響する重要な要素である。

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平板載荷試験  :Plate loading test

 地盤の支持力を知るために行う現場試験の一つ。載荷板に荷重を段階的にかけ、各荷重段階における沈下量を測定し、荷重−沈下量曲線、時間−沈下量曲線などから限界支持力を推定する。

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ヘーゼン・ウイリアムスの式  :Hazen-Williams formula

 粘性流体の円管内定常流における管摩擦損失を与える式で、次式で与えられる。指数形式のため、管網解析に利用し易く、上下水道、工業用水道、農業用水道などの分野で広く利用されている。管摩擦損失係数としては「流速係数(C値)」が用いられている。

 ここに、
  V : 管内平均流速 ( m/s )
  C : 流速係数
  R : 径深(=A/w ) ( m )
  I : 動水勾配 ( m/m )
  A : 流路断面積 ( m )
  w : 潤辺長 ( m )

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ベルマウス  :Bell mouth

 粘性流体の円管内定常流における管摩擦損失を与える式で、次式で与えられる。指数形式のため、管網解析に利用し易く、上下水道、工業用水道、農業用水道などの分野で広く利用されている。管摩擦損失係数としては「流速係数(C値)」が用いられている。

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防食電位  :Protective potential

 電気的に腐食を停止させるために必要な電位。

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ポリエチレン樹脂   :Polyethylene

エチレンを重合して製造した熱可塑性プラスチック樹脂(加熱すると溶けて加工できるようになり、冷却すると固化する性質を有する樹脂)の一種。熱硬化性樹脂と異なり、加熱すると再び軟化し、再成形できる性質を持つ。ポリ袋やフィルム、玩具などの材料として一般に利用されている。

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ポリウレタン樹脂  :Polyurethane

 ウレタン結合を持つ高分子化合物で熱硬化性プラスチック樹脂(加熱すると軟化して加工できるが、加熱を続けると化学反応により硬化する性質を有する樹脂)の一種。比較的低分子の3次元架橋構造(網状構造)を有し、一度硬化すると再度加熱しても再び軟化することがない。断熱材や保温材として一般に利用されている。

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ホルダー  :Electrode holder

 溶接棒のつかみ部を保持して電流を供給する器具で、溶接作業者はこれを持って溶接作業を行う。

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マグ溶接  :MAG(metal active gas)welding

 炭酸ガス並びに炭酸ガスとアルゴンの混合ガスなどの、酸化性シールドガスを用いて行うアーク溶接の総称。

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マクロセル腐食  :Macro cell corrosion

 アノードとカソードが明確に分離して、巨視的な電池を形成した状態で起こる腐食。カソード側の金属イオンの流出が促進される腐食である。

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曲げ応力度  :Bending stress

 はり部材が曲げモーメントを受けるとき、中立面を境に片側は伸び、反対側は縮む。この変形に応じて生ずる応力度を「曲げ応力度」と呼ぶ。部材の引張側は引張応力度、圧縮側は圧縮応力度となる。

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曲げモーメント  :Bending moment

 互いにモーメント(力×長さ)が働きあって、その点において部材をわん曲させようとする作用をいう。

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マニングの式  :Manning’s formura

 開渠・管渠ともに用いられる水理公式で、次のように与えられる。代表長さとして「径深」を用いる。また、摩擦損失係数として「粗度係数(n値)」が用いられている。

 ここに、
  V : 管内平均流速 ( m/s )
  n : 粗度係数
  R : 径深(=A/w ) ( m )
  I  : 動水勾配 ( m/m )
  A : 流路断面積 ( m )
  w : 潤辺長 ( m )

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ミグ溶接  :MIG(metal inert gas)welding

 溶極式のイナートガスアーク溶接の一種で、溶接ワイヤを電極とする溶接。

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ミクロセル腐食  :Micro cell corrosion

 金属表面において、均等かつ微細にアノードとカソードが存在する場合に起こる腐食。全面腐食となるため、実用上あまり問題を生じない。

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水締め  :Compaction by watering

 締め固め法の一種で、埋戻し時に散水し土砂を十分に締め固める方法。

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水輸送用塗覆装鋼管  :Coated Steel Pipes for Water Service

 水道、下水道、工業用水道、農業用水などに使用する「塗覆装鋼管」の総称。
JIS G 3443
で規定されており、記号としては Steel Tube Water の略「STW」に引張り強さ(単位:N/mm2)を付した「STW290」、「STW370」、「STW400」がある。また、「STW400」には、布設条件に応じて選択しやすいように管厚の厚い「Aシリーズ」と管厚の薄い「Bシリーズ」の2種類が設けられている。
 水輸送用塗覆装鋼管はその製造方法、化学成分、機械的性質、水圧試験特性、寸法などが細かく規定されており、厳しい品質管理の下に製造されている。

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無負荷電圧  :No-load voltage

 無負荷時の溶接機の端子電圧。回路電圧ともいう。

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迷走電流腐食  :Stray current corrosion

 直流電気鉄道等から漏れた電流が、土中を伝わり埋設管等の鋼構造物に流れ込み、再び土中に流れ出る箇所で起こる腐食。一般的に電食と呼ばれる。

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薬液注入工法  :Chemical dosing method

 地盤改良工法の一種。地盤強度を上げる材料として、水と反応して凝固する材料を使用する。

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融接  :Fusion welding

 溶接状態において材料に機械的圧力を加えずに行う接合方法の総称で、溶融溶接の略称。この溶接には、アーク溶接、テルミット溶接、一部のガス溶接(ガス圧接は除く)などが含まれる。

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溶接  :Welding

 2個以上の部材を接合される部材間に連続性があるように熱圧力またはその両方によって一体にする操作のこと。なお溶加材は用いても用いなくてもよい。

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溶接開先  :Welding groove

 母材中または2つの母材の間に作られた、溝または間隙で、溶接するための空間として設けられたもの。溶接作業を容易にするため、または溶接継手の性能を向上させるため、さまざまな形状の溶接開先がある。それぞれの断面の現状によって、I形、V形、レ形などと呼んでいる。

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溶接記号  :Symbolic representation of welds

 溶接する部分、側、方法、寸法、開先形状などを指示するための記号。溶接記号の方式には、米国式(AWS)、ISO式などがあり、それぞれ利用されている。わが国の溶接記号は、AWS式の系統で、JIS Z 3021に規定されている。

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溶接効率  :Joint efficiency

 母材の強さと継手の強さとの比。通常、百分率で表す。

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溶接軸  :Axis of weld

 溶接線に直角な溶接部断面の図心を通し、その断面に垂直な線。

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溶接線  :Weld line

 ビード、溶接部を一つの線として表すときの仮定線。

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溶接装置  :Welding set、Welding equipment

 溶接に用いる装置。welding setの方は、一般にいくつかの構成単位が集まったような装置、例えば、自動アーク溶接機などをいうことが多い。

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溶接継手  :Welding joint

 メカニカル継手に対する名称で、溶接される継手または溶接後の継手をいう。水道用鋼管で適用される溶接継手は以下の通りである。

突合わせ継手: 2つの継手がほぼ同一の面内にある溶接継手。適用される溶接方法には、アーク溶接、電子ビーム溶接、フラッシュ溶接などがある。

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溶接の有効長さ  :Effective length of weld

 計画寸法どおりの断面が存在する溶接部の全長。

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溶接部のサイズ  :Size of weld

 溶接部の大きさを示す寸法で、すみ肉溶接部および突合せ溶接部について各々サイズが決められており、設計上用いている。例えば、鋼管の溶接はほとんどが突合せ溶接となり、そのサイズは開先の深さにルート部の溶込み深さを加えた寸法となる。その図は以下の通りである。

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溶接フラックス  :welding flux

 溶接の際に作業を容易にし、かつ溶融金属を大気から遮断して、酸化や窒化を防止するとともに、精錬して酸化物その他の有害物を溶融金属から分離する目的で用いられる粉末状、またはペースト状の材料。セルロース、陶土、酸化チタン、イルミナイト、酸化鉄、炭酸カルシウム、二酸化マンガン、けい砂、などが溶接棒の仕様に合わせて使われている。

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溶接変圧器  :Welding transformer

 溶接電流を供給するために用いる変圧器。電気溶接に必要な低電圧、大電流を得るために使用される変圧器で、アーク溶接用と抵抗溶接用とに分けられる。

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溶接棒  :Welding rod

 棒状の溶加材の総称。大別して心線に被覆剤を塗布した被覆アーク溶接棒と、被覆を施していない裸溶接棒とがある。前者は、被覆アーク溶接で使用されるが、後者は、ガス溶接や手溶接で行うティグ溶接などで使用されることが多い。そしてガス溶接のときは、一般にガス溶接棒と呼ぶが、ティグ溶接やろう接などでは、一般に溶加材または溶加棒と呼んでいる。

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溶接方法  :Welding process

 加圧の有無、溶加材の有無、母材を溶融するか、しないかなどの溶接の方法。溶接方法という語は、種々の溶接、例えばアーク溶接法、ガス溶接法、抵抗溶接法、鍛接法、テルミット溶接法、ろう接法というように溶接の仕方を分類し、説明するときに使用される。

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余盛り  :Excess welld metal

 突合せまたはすみ肉溶接で必要寸法以上に表面から盛り上がった溶着金属。

鋼管の場合、突合せ溶接の仕上がり状態における余盛高さは以下の通りとし、概観上のビード止端部は滑らかな形状としなければならない。

母材の板厚 余盛高さ
   12.7 mm 以下の場合    3.2 mm 以下   
   12.7 mm を越える場合    4.8 mm 以下

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粒界腐食  :Intergranular corrosion

 金属材料の結晶粒界に沿って生じる腐食。

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ルート  :Root

 溶接対象の2つの母材を設計通りに接触させた場合、 すみ肉溶接ではコーナー部、 突合せ溶接ではV形X形開先のb同士が触れ合う部位を示す。

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レーザ溶接  :Laser beam welding

 レーザビームを当てて行う溶接。

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ろう接  :Brazing and soldering

 ろう又ははんだを用いて、母材をできるだけ溶融しないでぬれ現象で接合する、ろう付け及びはんだ付けの総称。

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日本水道鋼管協会