この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 5, 鉄金属パイプおよび金属製付属品、小委員会 SC 2, 鋳鉄製パイプ、付属品およびそれらのジョイントによって作成されました。
1 スコープ
この文書は、圧力下で原水、飲料水、下水を搬送するために使用される場合、拘束されるダクタイル鉄管の長さを決定するために使用される計算方法を指定します。
この計算方法では、パイプライン自体の直径の変化、パイプラインの末端での行き止まり、パイプの外径、システム テスト圧力 (推力を推定するため)、深さなど、一般的なパイプライン ルートの変更がすべて考慮されます。カバーの、パイプを囲む土壌の特性、および世界的な使用のためのトレンチ埋め戻し方法。拘束されたジョイントの特性は、このドキュメントではカバーされていませんが、適切な方法を使用して拘束長を決定するために考慮することもできます。
このドキュメントで定義されている計算方法は、ISO 2531, ISO 7186, および ISO 16631 に準拠するダクタイル鉄パイプラインの動作圧力定格を使用して、すべてのタイプの拘束ジョイント システムに適用できます。
注記 1 ISO 10804 は、パイプラインのさまざまな動作圧力に対するジョイントの実際の設計を扱っています。
注記 2この ISO 規格の代わりに、国家規格または確立された計算方法を使用することができます。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
3 用語、定義、記号
3.1 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 2531, ISO 10804, および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1.1
メカニカル フレキシブル ジョイント
機械的手段によってガスケットに圧力を加えることによってシールが得られるフレキシブルジョイント
3.1.2
フレキシブルジョイントを押し込む
スピゴットをガスケットを通して相手コンポーネントのソケットに押し込むことによって組み立てられるフレキシブルジョイント。
3.1.3
拘束された関節
組み立てられたジョイントの縦方向の分離を防止する手段が設けられているジョイント。
3.1.4
最大設計圧力
MDP
P_
設計者が将来の開発を考慮し、サージを含むシステムまたは圧力ゾーンの最大動作圧力
- MDP は、MDPa, PMDa 、サージに対する固定許容値 (二次配電網) に指定されています。
- MDP はMDPc 、 P MDc と指定され、サージが計算されます (ポンプと給水本管)
[出典:ISO 10802:2020, 3.6]
3.1.5
システム試験圧力
STP
Pst
パイプラインまたはパイプライン セクションが試験目的で受ける圧力
- PST = 1.5 × P, または
- PST = PD + 5 (PMD > 10 bar の場合)
注記 2: 1 bar は 0.1 MPa に相当します。
[SOURCE:ISO 10802:2020, 3.7, modified — エントリの元の注記 2 は新しい注記に置き換えられました。]
3.1.6
推力
パイプラインの位置で発生する不均衡な静水圧で、直径または方向が変化する
3.1.7
ベアリング抵抗
パイプラインが分離して土壌に移動しようとするときに生成される受動的な圧力
3.1.8
摩擦抵抗
パイプラインとプロジェクト サイトで遭遇する土壌との相互作用およびパイプラインの敷設条件から生じる抵抗力
3.1.9
受動土圧
所定の深さで土が構造物に与える最大圧力
注記 1:受動的土圧は、土の圧縮に依存します。
3.1.10
拘束された長さ
スラスト力（3.1.6） のバランスを取り，パイプラインの分解又は分離を防止するために拘束される最小の長さ。
3.2 アイコン
| A | パイプの断面積、m 2 |
| pA | 土壌にかかるパイプの表面積、m 2/m |
| C | パイプと土壌の凝集力、 fcCsに等しい (kN/m 2 ) |
| Cs | 土壌凝集力、単位は kN/m 2 (表 2 を参照) |
| De | パイプスピゴットの外径、m (附属書 A を参照) |
| fc | 土の凝集力に対するパイプと土の凝集力の比率 (表 2 を参照) |
| Ff | 単位摩擦抵抗 (kN/m) |
| Fs | パイプの円周の 1/2 が土にかかると仮定した単位摩擦力 (kN/m) |
| ( Fbs | パイプの全周が土に接触すると仮定した単位摩擦力 (kN/m) |
| fφ | 土の摩擦角に対するパイプと土の摩擦角の比 (表 2 を参照) |
| h | スラストブロックの高さ (m) |
| H | パイプの上部までのカバーの深さ (m) |
| Hc | パイプの中心線までのかぶりの深さ (m) |
| Kn | トレンチ条件修飾子 (表 2 を参照) |
| L | 必要な拘束パイプの長さの最小値 (m) |
| Nφ | = tan 2 (45° + φ/2) |
| P | システム試験圧力 (kN/ m2 ) |
| Pp | 受動的土圧、kN/ m2 |
| Rs | 単位ベアリング抵抗、単位は kN/m |
| T | 合成スラスト力 (kN) |
| g | kN/m3 単位の裏込め土の密度 (表 2 を参照) |
| W | パイプの単位法線力 = 2 We + Wp + Ww 、単位は kN/m |
| We | アース プリズム荷重 = γHDe 、単位は kN/m |
| Wp | パイプの単位重量、単位は kN/m (附属書 A を参照) |
| w | 水の単位重量、kN/m (附属書 A を参照) |
| θ | 曲げ角度、度 |
| δ | パイプと土の摩擦角、度数f φφに等しい。 |
| φ | 土の内部摩擦角 (度単位) (表 2 を参照) |
| Sf | 安全率（4.2を参照） |
参考文献
| [1] | ISO 10802:2020, ダクタイル鉄パイプライン — 設置後の静水圧試験 |
| [2] | ISO 10803, ダクタイル鉄管の設計法 |
| [3] | Carlsen RJ, 「地下配管システムのスラスト抑制」。鋳鉄パイプニュース、1975年秋 |
| [4] | ジェイK, ジェイパラン。 PhD, 体育、MASCE, Shri K Raja PhD, PE, MASCE 「推力抑制設計への統一アプローチ」 |
| [5] | Conner RC, 「埋設ダクタイル鉄パイプの推力抑制」、Proceedings of Pipeline Infrastructure Conference, マサチューセッツ州ボストン、1988 年 6 月 6 ～ 7 日。ASCE 発行、ニューヨーク州ニューヨーク、1988 年、p. 218 |
| [6] | Potyondy JG, Eng M.、さまざまな土壌と建設資材間の皮膚摩擦、Geotechnique, 11 (4): 339-353, 1961 |
| [7] | AWWA マニュアル M41 - ダクタイル鋳鉄管および付属品 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 5, Ferrous metal pipes and metallic fittings, Subcommittee SC 2, Cast iron pipes, fittings and their joints.
1 Scope
This document specifies a computation method used to determine the length of the ductile iron pipes to be restrained, when used for conveying raw water, drinking water, sewerage under pressure.
This computation method takes into account all common pipeline route changes, including changes in the diameter of the pipeline itself and dead ends at the extremity of the pipeline, the outside diameter of the pipe, the system test pressure (to estimate the thrust), depth of cover, the characteristics of the soil surrounding the pipe and trench backfilling methods for a worldwide usage. The characteristics of the restrained joint are not covered by this document but can also be considered to determine the restraining length using any appropriate method.
The computation method defined in this document is applicable to all types of restrained joint systems, with their operating pressure ratings of ductile iron pipelines complying with ISO 2531, ISO 7186 and ISO 16631.
NOTE 1 ISO 10804 deals with actual design of the joint for various operating pressures of the pipeline.
NOTE 2 National standards or established calculation methods can be used instead of this ISO standard.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 2531, Ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints for water applications
- ISO 7186, Ductile iron products for sewerage applications
- ISO 10804, Restrained joint systems for ductile iron pipelines — Design rules and type testing
- ISO 16631, Ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints compatible with plastic (PVC or PE) piping systems, for water applications and for plastic pipeline connections, repair and replacement
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2531, ISO 10804 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1.1
mechanical flexible joint
flexible joint in which sealing is obtained by applying pressure to the gasket by mechanical means
3.1.2
push-in flexible joint
flexible joint assembled by pushing the spigot through the gasket into the socket of the mating component
3.1.3
restrained joint
joint in which a means is provided to prevent longitudinal separation of the assembled joint
3.1.4
maximum design pressure
MDP
PMD
maximum operating pressure of the system or of the pressure zone fixed by the designer considering future developments and including surge
- MDP is designated MDPa, PMDa, fixed allowance for surge (secondary distribution networks);
- MDP is designated MDPc, PMDc, surge is calculated (pumping & water mains).
[SOURCE:ISO 10802:2020, 3.6]
3.1.5
system test pressure
STP
Pst
pressure to which a pipeline or a pipeline section is subjected for testing purposes
- PST = 1,5 × PD (when PMD ≤ 10 bar), or
- PST = PD + 5 (when PMD > 10 bar)
Note 2 to entry: 1 bar is equivalent to 0,1 MPa.
[SOURCE:ISO 10802:2020, 3.7, modified — The original note 2 to entry has been replaced by a new one.]
3.1.6
thrust force
unbalanced hydrostatic force developed at the locations of a pipeline, changing diameter or direction
3.1.7
bearing resistance
passive pressure that is generated as the pipeline attempts to separate and move into the soil
3.1.8
frictional resistance
resisting force resulting from the interaction of the pipeline with the soil encountered on the project site and the pipeline laying conditions
3.1.9
passive soil pressure
maximum pressure that the soil imparts on a structure at the prescribed depth
Note 1 to entry: The passive soil pressure is dependent upon the compaction of the soil.
3.1.10
restrained length
minimum length to be restrained in order to balance thrust forces (3.1.6) and prevent disassembly or separation of the pipeline
3.2 Symbols
| A | cross-sectional area of pipe, in m2 |
| Ap | surface area of the pipe bearing on the soil, in m2/m |
| C | pipe-soil cohesion, equals fcCs, in kN/m2; |
| Cs | soil cohesion, in kN/m2 (see Table 2) |
| De | outside diameter of pipe spigot, in m (see Annex A) |
| fc | ratio of pipe-soil cohesion to soil cohesion (see Table 2) |
| Ff | unit frictional resistance, in kN/m |
| Fs | unit frictional force assuming 1/2 the pipe circumference bears against the soil, in kN/m |
| (Fs)b | unit frictional force assuming the entire pipe circumference contacts the soil, in kN/m |
| fφ | ratio of pipe-soil friction angle to soil friction angle (see Table 2) |
| h | thrust block height, in m |
| H | depth of cover to top of pipe, in m |
| Hc | depth of cover to pipe centreline, in m |
| Kn | trench condition modifier (see Table 2) |
| L | minimum required restrained pipe length, in m |
| Nφ | = tan2 (45° +φ/2) |
| P | system test pressure, in kN/m2 |
| Pp | passive soil pressure, in kN/m2 |
| Rs | unit bearing resistance, in kN/m |
| T | resultant thrust force, in kN |
| γ | backfill soil density, in kN/m3 (see Table 2) |
| W | unit normal force on pipe = 2 We + Wp + Ww, in kN/m |
| We | earth prism load = γHDe , in kN/m |
| Wp | unit weight of pipe, in kN/m (see Annex A) |
| Ww | unit weight of water, kN/m (see Annex A) |
| θ | bend angle, in degrees |
| δ | pipe-soil friction angle, equals fφφ, in degrees; |
| φ | soil internal friction angle, in degrees (see Table 2) |
| Sf | safety factor (see 4.2) |
Bibliography
| [1] | ISO 10802:2020, Ductile iron pipelines — Hydrostatic testing after installation |
| [2] | ISO 10803, Design method for ductile iron pipes |
| [3] | Carlsen R.J., “Thrust restraint for underground piping systems.” Cast Iron Pipe News, Fall 1975 |
| [4] | Jey K, Jeypalan. PhD, PE, MASCE and Shri K Rajah. PhD, PE, MASCE “Unified approach to thrust restraint design” |
| [5] | Conner R.C., “Thrust restraint of buried ductile iron pipe,” Proceedings of Pipeline Infrastructure Conference, Boston, Massachusetts, June 6-7, 1988. Published by ASCE, New York, NY, 1988, p. 218 |
| [6] | Potyondy J.G., Eng M., Skin Friction between various soils and construction materials,Geotechnique, 11 (4): 339–353,1961 |
| [7] | AWWA Manual M41 – Ductile iron pipe and fittings |