CN113631904A - 水密试验装置 - Google Patents

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CN113631904A CN202080023836.7A CN202080023836A CN113631904A CN 113631904 A CN113631904 A CN 113631904A CN 202080023836 A CN202080023836 A CN 202080023836A CN 113631904 A CN113631904 A CN 113631904A
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蒲池浩二
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Abstract

水密试验装置(21)具有：内嵌于管接头部(1)的筒状的芯体(22)；对芯体(22)的外周与一方的管(2)的内周之间进行密封的第一密封构件(23)；对芯体(22)的外周与另一方的管(4)的内周之间进行密封的第二密封构件(24)；将第一密封构件(23)压入第一密封构件插入空间(46)并使其压缩的第一压入构件(25)；将第二密封构件(24)压入第二密封构件插入空间(47)并使其压缩的第二压入构件(26)；使第一及第二压入构件(25、26)向管轴心方向(A)移动的移动装置(27)；以及向试验空间(71)供给试验用流体的试验用流体供给装置(28)。

Description

水密试验装置
技术领域
本发明涉及一种用于管接头部的水密试验的水密试验装置，该管接头部在接受口插入有插入口，在接受口的内周与插入口的外周之间设置有密封体。
背景技术
以往，例如如图13、图14所示，这种水密试验装置具有：内嵌于管接头部200的圆筒状本体201；对圆筒状本体201的一端部外周与一方的管202的内周之间进行密封的圆环状的膨缩自如的第一止水袋203；对圆筒状本体201的另一端部外周与另一方的管204的内周之间进行密封的圆环状的膨缩自如的第二止水袋205；向第一止水袋203及第二止水袋205注入压缩空气而使第一止水袋203及第二止水袋205膨胀的注入管206；以及注水管208。
需要说明的是，注水管208是从圆筒状本体201的内侧向在管径方向B上的圆筒状本体201的外周与一方及另一方的管202、204的内周之间且在管轴心方向A上的第一防水袋203与第二防水袋205之间形成的试验空间207注入水的管。
由此，如图14所示，在使第一止水袋203和第二止水袋205收缩的状态下，将圆筒状本体201设置于管接头部200，将压缩空气从注入管206注入到第一止水袋203和第二止水袋205内。由此，如图13所示，第一及第二止水袋203、205向管径方向膨胀而压接于一方及另一方的管202、204的内周面，因此圆筒状本体201的一端部外周面与一方的管202的内周面之间被第一止水袋203密封，圆筒状本体201的另一端部外周面与另一方的管204的内周面之间被第二止水袋205密封。
之后，从注水管208向试验空间207注入水，检查有无从管接头部200的弹性密封件209漏水等，由此进行管接头部200的水密试验。
在水密试验结束后，排出试验空间207内的水，从注入管206排出第一及第二止水袋205内的压缩空气，如图14所示，使第一及第二止水袋205收缩，将圆筒状本体201从管接头部200撤去。
另外，上述那样的水密试验装置例如参照日本特开2013-40866号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述的现有形式中，如果第一及第二止水袋203、205的厚度薄，则在第一或第二止水袋203、205在处理中损伤时，有可能容易在第一或第二止水袋203、205上开孔，如果开孔，则无法使第一或第二止水袋203、205充分地膨胀，存在圆筒状本体201的外周面与管202、204的内周面之间的密封性能降低这样的问题。
另外，在增大第一止水袋203和第二止水袋205的厚度而使孔难以打开的情况下，第一止水袋203和第二止水袋205难以变形而难以膨胀，因此，在实施水密试验时，存在圆筒状本体201的外周面与管202、204的内周面之间的密封性能降低这样的问题。
本发明的目的在于提供一种水密试验装置，在实施水密试验时，能够提高芯体的外周与管的内周之间的密封性能。
用于解决课题的方案
本发明的进行管接头部的水密试验的水密试验装置，该管接头部在一方的管的接受口插入另一方的管的插入口，且在接受口的内周与插入口的外周之间设置有密封体，其特征在于，
该水密试验装置具备：
筒状的芯体，内嵌于管接头部；
环状的第一密封构件，对芯体的外周与一方的管的内周之间进行密封；
环状的第二密封构件，对芯体的外周与另一方的管的内周之间进行密封；
第一压入构件，用于将第一密封构件压入形成在芯体的外周与一方的管的内周之间的第一密封构件插入空间并使其压缩；
第二压入构件，用于将第二密封构件压入形成在芯体的外周与另一方的管的内周之间的第二密封构件插入空间并使其压缩；
移动装置，使第一压入构件及第二压入构件向管轴心方向移动；以及
试验用流体供给装置，向试验空间供给试验用流体，该试验空间形成于管径方向上的芯体的外周与一方及另一方的管的内周之间且管轴心方向上的第一密封构件与第二密封构件之间。
根据本发明的水密试验装置，优选的是，
第一密封构件插入空间越靠近第一密封构件的压入方向在管径方向上越缩小，
第二密封构件插入空间越靠近第二密封构件的压入方向在管径方向上越缩小，
第一密封构件越被压入第一密封构件插入空间在管径方向上越被压缩，
第二密封构件越被压入第二密封构件插入空间在管径方向上越被压缩。
根据本发明的水密试验装置，优选的是，
移动装置使第一压入构件及第二压入构件在管轴心方向上向两者相互接近的压入方向和相互分离的压入解除方向移动。
根据本发明的水密试验装置，优选的是，
第一密封构件与第一压入构件在管轴心方向上卡合，
第二密封构件与第二压入构件在管轴心方向上卡合。
根据本发明的水密试验装置，优选的是，
移动装置具有：可动杆，安装于第一压入构件和第二压入构件中的任一方的压入构件，且向管轴心方向移动自如；承受构件，设置于可动杆；以及伸缩驱动装置，在管轴心方向上伸缩自如，
可动杆从一方的压入构件贯穿芯体，并且插通于另一方的压入构件而向与一方的压入构件相反的一侧即另一方的压入构件的背面侧贯穿，
承受构件在管轴心方向上从另一方的压入构件的背面侧与另一方的压入构件相向，
伸缩驱动装置安装于另一方的压入构件和承受构件。
根据本发明的水密试验装置，优选的是，
当第一压入构件及第二压入构件向压入解除方向移动而返回到压入解除位置时，第一密封构件及第二密封构件的压入被解除，
在芯体设置有移动范围限制构件，该移动范围限制构件限制第一压入构件及第二压入构件超过压入解除位置而向压入解除方向过度地移动。
根据本发明的水密试验装置，优选的是，
该水密试验装置具有用于在一方及另一方的管内移动的多个轮子，
轮子是在管轴心方向以及管周向上旋转自如的全向轮。
发明效果
如上所述，根据本发明，在管接头部内设置芯体，利用移动装置使第一压入构件和第二压入构件向管轴心方向移动，由此，第一压入构件将第一密封构件压入第一密封构件插入空间并使其压缩，第二压入构件将第二密封构件压入第二密封构件插入空间并使其压缩。由此，芯体的外周与一方的管的内周之间被压缩的第一密封构件充分地密封，芯体的外周与另一方的管的内周之间被压缩的第二密封构件充分地密封，因此芯体的外周与管的内周之间的密封性能提高。
然后，利用试验用流体供给装置将试验用流体供给到试验空间，检查试验用流体有无从管接头部的密封体泄漏等，由此进行管接头部的水密试验。
附图说明
图1是表示使用本发明的第一实施方式的水密试验装置进行管接头部的水密试验的情况的图。
图2是该水密试验装置的剖视图，表示解除了第一及第二密封构件的压入的状态。
图3是该水密试验装置的立体图。
图4是该水密试验装置的芯体的立体图。
图5是该水密试验装置的第一及第二密封构件的放大剖视图，表示第一及第二密封构件的压入被解除的状态。
图6是该水密试验装置的第一压入构件的剖视图。
图7是图2中的X-X向视图。
图8是该水密试验装置的第二压入构件和移动装置的剖视图。
图9是图2中的Y-Y向视图。
图10是该水密试验装置的剖视图，表示将第一及第二密封构件压入的状态。
图11是该水密试验装置的第一及第二密封构件的放大剖视图，表示第一及第二密封构件被压入的状态。
图12是本发明的第二实施方式的水密试验装置的第一及第二密封构件的放大剖视图。
图13是以往的水密试验装置的剖视图。
图14是该水密试验装置的第一及第二止水袋的放大剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
在第一实施方式中，如图1所示，附图标记1是在一方的管2的接受口3插入有另一方的管4的插入口5的管接头。管2、4例如是可伸展的PN形管，接合配置在形成于地下的管路铺设井6内，构成管路14。
如图2所示，在接受口3的内周面形成有锁定环收容槽7和密封构件安装用凹部8。锁定环收容槽7在管轴心方向A上位于密封构件安装用凹部8与接受口3的开口端部9之间。
在锁定环收容槽7中收容有脱离防止用的锁定环11。另外，在密封构件安装用凹部8安装有由橡胶等弹性材料构成的圆环状的密封体12。密封体12被夹在接受口3的内周面与插入口5的外周面之间而在管径方向B上被压缩。由此，接受口3与插入口5之间被密封。
附图标记21是管接头1的水密试验装置，具有以下那样的结构。
水密试验装置21具有芯体22、第一及第二密封构件23、24、第一及第二压入构件25、26、移动装置27、试验用流体供给装置28和支承构件29。
如图2～图4所示，芯体22具有内嵌于管接头1的圆筒状的主体部32、设置于主体部32的两端的一对支承板33、34、以及设置于两支承板33、34之间的短管35。
主体部32在管轴心方向A上的中央部具有向管径方向B上的外侧扩张的扩张部37。扩张部37的外径设定为比主体部32的管轴心方向A上的两端部38、39的外径大。另外，如图2、图5所示，在主体部32的两端部38、39的外周面与扩张部37的外周面的交界部分，遍及整周地形成有从两端部38、39朝向扩张部37逐渐扩径的一对锥面40、41。
支承板33、34在管轴心方向A上相向。另外，短管35以主体部32与短管35成为同轴的方式配设于主体部32内的中心。
第一密封构件23是由橡胶等弹性材料构成的圆环状的构件，对芯体22的外周面与一方的管2的内周面之间进行密封。另外，第二密封构件24是由橡胶等弹性材料构成的圆环状的构件，对芯体22的外周面与另一方的管4的内周面之间进行密封。
这些第一及第二密封构件23、24分别具有截面为圆形状的阀部30和截面为矩形状的基端部31。基端部31的硬度设定得比阀部30高。在第一及第二密封构件23、24的基端部31的外周面，分别遍及整周地形成有卡合凹部44。
在芯体22的外周面与一方的管2的内周面之间遍及整周地形成有第一密封构件插入空间46。另外，在芯体22的外周面与另一方的管4的内周面之间，遍及整周地形成有第二密封构件插入空间47。
如图2、图3、图5～图7所示，第一压入构件25是将第一密封构件23压入第一密封构件插入空间46并使其压缩的构件，具有圆筒形状的按压部50、设置于按压部50的圆板部51、设置于圆板部51的中央的圆形的短筒部52、以及遍及整周地形成于按压部50的内周的卡合突部53。
另外，如图2、图3、图5、图8、图9所示，第二压入构件26将第二密封构件24压入第二密封构件插入空间47并使其压缩，与第一压入构件25同样地具有按压部50、圆板部51、短筒部52以及卡合突部53。另外，在圆板部51形成有圆形的孔54。
第一密封构件插入空间46在形成有锥面40的部分，越是第一密封构件23的压入方向C在管径方向B上越缩小。另外，第二密封构件插入空间47在形成有锥面41的部分，越是第二密封构件24的压入方向C在管径方向B上越缩小。由此，如图10、图11所示，第一密封构件23越被压入第一密封构件插入空间46在管径方向B上越被压缩，第二密封构件24越被压入第二密封构件插入空间47在管径方向B上越被压缩。
如图2、图5所示，第一压入构件25的卡合突部53嵌入第一密封构件23的卡合凹部44，由此，第一密封构件23与第一压入构件25在管轴心方向A上卡合。另外，第二压入构件26的卡合突部53嵌入第二密封构件24的卡合凹部44，由此，第二密封构件24与第二压入构件26在管轴心方向A上卡合。
移动装置27是使第一压入构件25及第二压入构件26在管轴心方向A上向两者相互接近的压入方向C(参照图10)和相互分离的压入解除方向D(参照图2)移动的装置。
即，如图2、图3、图8所示，移动装置27具有：可动杆55，其安装于第二压入构件26并向管轴心方向A移动自如；承受构件56，其设置于可动杆55的末端部；以及多台双动起重器57(伸缩驱动装置的一例)，其在管轴心方向A上伸缩自如。
可动杆55是圆管状的构件，从第二压入构件26插入短管35而贯穿芯体22，并且插入短筒部52而插通于第一压入构件25，向与第二压入构件26相反的一侧即第一压入构件25的背面侧贯穿。另外，承受构件56在管轴心方向A上与第一压入构件25的背面侧相向，双动起重器57安装于第一压入构件25与承受构件56之间。
另外，双动起重器57具有起重器本体60和伸缩自如的柱塞61。起重器本体60安装于承受构件56，柱塞61的末端部安装于第一压入构件25。
如图2、图3、图7、图9所示，支承构件29是支承芯体22、第一压入构件25及第二压入构件26和移动装置27的构件，具有插入到可动杆55内的轴体63、设置于轴体63的两端部的多个腿框架64、以及设置于腿框架64的下端部的轮子65。
另外，脚框架64在轴体63的端部分别在管周方向E上以90°的角度分开地设置有2根。另外，如图3所示，轮子65分别是具有轮子本体65a和在轮子本体65a的周围具备的多个小型的辅助轮子65b的全向轮，能够向轮子本体65a的旋转方向以及与该旋转方向正交的方向移动。
另外，如图1、图2所示，在支承构件29的后端部装卸自如地连接有用于使水密试验装置21从分离的部位移动的操作棒66。
如图10、图11所示，当第一及第二压入构件25、26向压入方向C移动而到达压入位置P1时，第一及第二压入构件25、26的各圆板部51分别与芯体22的主体部32的端部抵接，第一及第二压入构件25、26停止。
另外，如图2、图5所示，当第一及第二压入构件25、26向压入解除方向D移动而返回到压入解除位置P2时，第一及第二密封构件23、24的压入被解除。限制第一及第二压入构件25、26超过压入解除位置P2而向压入解除方向D过度移动的多个移动范围限制构件69分别设置于芯体22的两支承板33、34。这些移动范围限制构件69例如使用具有头部69a的螺栓，并插通于在第一压入构件25及第二压入构件26的各圆板部51形成的贯穿孔70。
在将水密试验装置21设置于管接头1的内部时，在管径方向B上的芯体22的外周面与管2、4的内周面之间且在管轴心方向A上的第一密封构件23与第二密封构件24之间，遍及整周地形成试验空间71。该试验空间71经由接受口3的里端与插入口5的末端的间隙73与密封构件安装用凹部8连通。
如图1、图2所示，试验用流体供给装置28是从芯体22的内侧向试验空间71供给水72(试验用流体的一例)的装置，具有与主体部32的内周下部连接的供给软管74和设置于供给软管74的末端的水压泵75。
另外，在芯体22的主体部32的内周上部连接有排出试验空间71内的空气的排气软管78。另外，如图9所示，供给软管74和排气软管78贯穿第二压入构件26的圆板部51的孔54。
以下说明使用上述水密试验装置21进行管接头1的水密试验的水密试验方法。
如图1、图2所示，在接受口3插入插入口5而将一方的管2与另一方的管4接合后，缩短水密试验装置21的双动起重器57的柱塞61，使第一及第二压入构件25、26返回到压入解除位置P2，在该状态下，推拉操作棒66，使水密试验装置21沿管轴心方向A移动而位于管接头1的内部。
然后，如图10所示，通过使双动起重器57的柱塞61伸长，第一压入构件25向压入方向C移动而到达压入位置P1，并且移动装置27的可动杆55向与第一压入构件25相反的方向G移动，由此第二压入构件26向压入方向C移动而到达压入位置P1。
由此，如图11所示，第一压入构件25将第一密封构件23压入第一密封构件插入空间46并使其压缩，第二压入构件26将第二密封构件24压入第二密封构件插入空间47并使其压缩，因此，芯体22的外周面与一方的管2的内周面之间被压缩后的第一密封构件23充分地密封，芯体22的外周面与另一方的管4的内周面之间被压缩后的第二密封构件24充分地密封。由此，芯体22的外周面与管2、4的内周面之间的密封性能提高。
此时，由于第一及第二密封构件插入空间43、44在锥面40、41的形成部分在管径方向B上缩小，所以第一密封构件23越被压入第一密封构件插入空间46在管径方向B上越被压缩，第二密封构件24越被压入第二密封构件插入空间47在管径方向B上越被压缩。由此，能够容易且可靠地压缩第一及第二密封构件23、24。
之后，驱动水压泵75，将水72从供给软管74供给到试验空间71。由此，试验空间71内以及密封构件安装用凹部8内的空气通过排气软管78而被排出，并且被供给到试验空间71的水72通过间隙73而被填充到密封构件安装用凹部8中。在这样向试验空间71以及密封构件安装用凹部8填充了规定压力的水72的状态下，通过检查水72有无从密封体12泄漏等，来进行管接头1的水密试验。
在水密试验结束后，将试验空间71内以及密封构件安装用凹部8内的水72排出。然后，如图2、图5所示，通过缩短双动起重器57的柱塞61，第一压入构件25向压入解除方向D移动而返回到压入解除位置P2，并且移动装置27的可动杆55向与第一压入构件25相反的方向H移动，由此第二压入构件26向压入解除方向D移动而返回到压入解除位置P2。
此时，第一密封构件23经由卡合凹部44以及卡合突部53与第一压入构件25卡合，因此与第一压入构件25一体地向压入解除方向D可靠地移动。由此，第一密封构件23的压缩被解除。
另外，第二密封构件24经由卡合凹部44及卡合突部53与第二压入构件26卡合，因此与第二压入构件26一体地向压入解除方向D可靠地移动。由此，第二密封构件24的压缩被解除。
另外，在第一压入构件25返回到压入解除位置P2时，第一压入构件25的圆板部51与移动范围限制构件69的头部69a抵接，在第二压入构件26返回到压入解除位置P2时，第二压入构件26的圆板部51与移动范围限制构件69的头部69a抵接。
由此，能够防止第一及第二压入构件25、26超过压入解除位置P2而向压入解除方向D过度地移动。因此，能够容易且准确地使第一及第二压入构件25、26返回到压入解除位置P2。
另外，第一及第二密封构件23、24的基端部31的硬度设定得比阀部30高，在基端部31形成有卡合凹部44，因此，在第一及第二密封构件23、24移动时基端部31难以变形，由此，能够使第一及第二密封构件23、24可靠地移动。
然后，推拉操作棒66，使水密试验装置21沿管轴心方向A移动而从管接头1的内部回收。此时，如图2、图5所示，第一及第二压入构件25、26返回到压入解除位置P2，第一密封构件23和第二密封构件24的压缩被解除，因此能够容易地移动水密试验装置21。并且，由于使用全向轮作为移动用的轮子65，因此水密试验装置21能够容易地在管2、4内沿管轴心方向A以及管周方向E移动，能够容易地将水密试验装置21从管接头1撤去。
另外，在水密试验装置21中，使用在第一压入构件25和第二压入构件26中共用的双动起重器57，能够使第一及第二压入构件25、26一起向压入方向C及压入解除方向D移动，因此能够减少双动起重器57的种类、台数。
在上述第一实施方式中，如图5所示，在第一及第二密封构件23、24上分别形成有卡合凹部44，在第一及第二压入构件25上分别形成有卡合突部53，但也可以在第一及第二密封构件23、24上分别形成有卡合突部53，在第一及第二压入构件25上分别形成有卡合凹部44。
在上述第一实施方式中，如图5所示，通过将第一压入构件25的卡合突部53嵌入第一密封构件23的卡合凹部44，使第一密封构件23与第一压入构件25在管轴心方向A上卡合，通过将第二压入构件26的卡合突部53嵌入第二密封构件24的卡合凹部44，使第二密封构件24与第二压入构件26在管轴心方向A上卡合。但是，并不仅限于这样的结构，例如，也可以是以下说明的第二实施方式。
(第二实施方式)
在第二实施方式中，如图12所示，通过用多根螺钉85连结第一压入构件25的按压部50与第一密封构件23的基端部31，使第一密封构件23与第一压入构件25在管轴心方向A上卡合。同样地，通过用多根螺钉85连结第二压入构件26的按压部50与第二密封构件24的基端部31，使第二密封构件24与第二压入构件26在管轴心方向A上卡合。
在上述各实施方式中，如图2所示，可动杆55安装于第二压入构件26并向第一压入构件25的背面侧贯穿，承受构件56与第一压入构件25的背面侧相向，但也可以是可动杆55安装于第一压入构件25并向第二压入构件26的背面侧贯穿，承受构件56与第二压入构件26的背面侧相向。
在上述各实施方式中，作为伸缩驱动装置的一例使用了双动起重器57，但也可以使用改变朝向而设置的多台单动起重器。另外，也可以使用液压缸等。
在上述各实施方式中，在芯体22上连接有供给软管74和排气软管78，但也可以代替软管而使用配管等。

Claims (7)

1.一种管接头部的水密试验装置，是进行管接头部的水密试验的水密试验装置，该管接头部在一方的管的接受口插入另一方的管的插入口，且在接受口的内周与插入口的外周之间设置有密封体，其特征在于，
该水密试验装置具备：
筒状的芯体，内嵌于管接头部；
环状的第一密封构件，对芯体的外周与一方的管的内周之间进行密封；
环状的第二密封构件，对芯体的外周与另一方的管的内周之间进行密封；
第一压入构件，用于将第一密封构件压入形成在芯体的外周与一方的管的内周之间的第一密封构件插入空间并使其压缩；
第二压入构件，用于将第二密封构件压入形成在芯体的外周与另一方的管的内周之间的第二密封构件插入空间并使其压缩；
移动装置，使第一压入构件及第二压入构件向管轴心方向移动；以及
试验用流体供给装置，向试验空间供给试验用流体，该试验空间形成于管径方向上的芯体的外周与一方及另一方的管的内周之间且管轴心方向上的第一密封构件与第二密封构件之间。
2.根据权利要求1所述的管接头部的水密试验装置，其特征在于，
第一密封构件插入空间越靠近第一密封构件的压入方向在管径方向上越缩小，
第二密封构件插入空间越靠近第二密封构件的压入方向在管径方向上越缩小，
第一密封构件越被压入第一密封构件插入空间在管径方向上越被压缩，
第二密封构件越被压入第二密封构件插入空间在管径方向上越被压缩。
3.根据权利要求1或2所述的管接头部的水密试验装置，其特征在于，
移动装置使第一压入构件及第二压入构件在管轴心方向上向两者相互接近的压入方向和相互分离的压入解除方向移动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的管接头部的水密试验装置，其特征在于，
第一密封构件与第一压入构件在管轴心方向上卡合，
第二密封构件与第二压入构件在管轴心方向上卡合。
5.根据权利要求4所述的管接头部的水密试验装置，其特征在于，
移动装置具有：可动杆，安装于第一压入构件和第二压入构件中的任一方的压入构件，且向管轴心方向移动自如；承受构件，设置于可动杆；以及伸缩驱动装置，在管轴心方向上伸缩自如，
可动杆从一方的压入构件贯穿芯体，并且插通于另一方的压入构件而向与一方的压入构件相反的一侧即另一方的压入构件的背面侧贯穿，
承受构件在管轴心方向上从另一方的压入构件的背面侧与另一方的压入构件相向，
伸缩驱动装置安装于另一方的压入构件和承受构件。
6.根据权利要求4或5所述的管接头部的水密试验装置，其特征在于，
当第一压入构件及第二压入构件向压入解除方向移动而返回到压入解除位置时，第一密封构件及第二密封构件的压入被解除，
在芯体设置有移动范围限制构件，该移动范围限制构件限制第一压入构件及第二压入构件超过压入解除位置而向压入解除方向过度地移动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的管接头部的水密试验装置，其特征在于，
该水密试验装置具有用于在一方及另一方的管内移动的多个轮子，
轮子是在管轴心方向以及管周向上旋转自如的全向轮。
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