JP2001289322A

JP2001289322A - 管体の連結構造

Info

Publication number: JP2001289322A
Application number: JP2000101039A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Hattori; 服部　　正; Kosei Hattori; 孝正服部; Yasuhiro Yamamoto; 泰弘山本; Kiyotaka Atsuji; 清高阿辻; Yutaka Taneda; 裕種田; Takafumi Hanai; 孝文花井; Makoto Yakeyama; 誠焼山
Original assignee: BANTEKKU KK; Obayashi Corp
Current assignee: BANTEKKU KK; Obayashi Corp
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】管体連結状態における管体の伸びの吸収が容
易で、しかも、継ぎ目における圧力損失も小さい管体の
連結構造を提供することを課題とする。【解決手段】筒状のシール部材は、継ぎ目に外嵌装着
されて継ぎ目を内周面でシールする。管継手は、シール
部材を全周に亘って覆って該シール部材の内周面を両管
体の端部外周面に押し付けると共に、内周面に形成され
た一対の環状突起が、シール部材の軸方向両側の位置に
おいて各管体の環状溝に各々はまり込んで管体の抜けを
防止する。環状溝が環状突起よりも幅広に形成されて軸
方向に所定量スライド可能に構成され、各管体の端部
は、開口側に向かって肉厚が薄くなるように内周側がテ
ーパ状に面取りされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、端部外周面に環状
溝が形成された管体を使用する管体の連結構造に関し、
特に埋設管の連結構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、管体を連結する手法としては、端
部にフランジ部を突設した管体を使用し、フランジ部同
士をボルトで軸方向に締結することによって両管体を連
結する手法の他、図７に示すような連結構造も採用され
ていた。

【０００３】かかる管体の連結構造は、端部外周面５１
に環状溝５２が形成された両管体５０，５０を使用し、
両管体５０，５０の継ぎ目Ｐに断面視略門状のシール部
材５４を被せ、該環状のシール部材５４の外側を覆うよ
うに断面視略門状の筒状の管継手５３を装着することに
より、管継手５３の内周面の環状突起５８が各環状溝５
２に各々はまり込んで管体５０の抜けが防止される構成
である。また、該構造では、断面視略門状のシール部材
５４が継ぎ目Ｐから流体の圧力を受けることでシール性
を確保する、いわゆる自閉式のシール構造が採用されて
いる。

【０００４】尚、管継手５３は、図８の如く、半割り状
に分割された二つの円弧状部材５５，５５から構成され
ており、該円弧状部材５５の周方向の両端部にはフラン
ジ部５５ａが形成され、継ぎ目Ｐへの装着時において、
フランジ部５５ａ同士をボルト５６とナット５７で軸方
向と直交する方向に締結することにより筒状に形成され
る構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、該構造は、
管体連結状態において管体５０が軸方向にスライドする
ことができない構成である。従って、管体５０が軸方向
に伸長しようとしてもその伸び分を吸収することができ
ず、特に、埋設用の管体の連結構造としては不向きであ
る。なぜなら、地震等で地盤が隆起、沈下することを考
慮して、管体５０の全長の略１％のスライド量が要求さ
れるためである。

【０００６】そこで、環状溝５２の溝幅を拡げて管体５
０がスライドできるようにする構成も考えられるが、シ
ール部材５４が断面視略門状で継ぎ目Ｐからの流体圧力
でシール性を確保する構成なるため、継ぎ目Ｐが広がる
程、継ぎ目Ｐにおける圧力損失が大きくなる。しかも、
管体５０の端部に流体があたって損失となる分も継ぎ目
Ｐが広がると大きくなり無視できない。

【０００７】何れにしても、従来の管体の連結構造にお
いては、連結状態からの管体５０の伸びを吸収すること
が困難であるうえに、継ぎ目Ｐにおける圧力損失も大き
いという問題があった。

【０００８】それゆえに本発明は、上記従来の問題点に
鑑みてなされたもので、管体連結状態における管体の伸
びの吸収が容易で、しかも、継ぎ目における圧力損失も
小さい管体の連結構造を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべくなされたものであり、本発明に係る管体の連結
構造は、端部外周面に環状溝を有する一対の管体と、管
体連結状態において、両管体の開口端面同士が向かい合
う継ぎ目に外嵌装着されて継ぎ目を内周面でシールする
筒状のシール部材と、管体連結状態において、シール部
材を全周に亘って覆って該シール部材の内周面を両管体
の端部外周面に押し付けると共に、内周面に形成された
一対の環状突起が、シール部材の軸方向両側の位置にお
いて各管体の環状溝に各々はまり込んで管体の抜けを防
止するよう構成された管継手とを備え、少なくとも一方
の管体は、環状溝が環状突起よりも幅広に形成されて管
体連結状態において軸方向に所定量スライド可能に構成
され、シール部材は、両管体が最も離反した状態におい
ても継ぎ目を覆うことができる幅を有しており、各管体
の端部は、開口側に向かって肉厚が薄くなるように内周
側がテーパ状に面取りされていることを特徴とする。

【００１０】該構造では、シール部材が筒状でその内周
面で継ぎ目をシールする構成であると共に、管継手の装
着によってシール部材の内周面が管体の端部外周面に押
し付けられるので、継ぎ目から管体の端部外周面に沿っ
て流体が漏洩することが防止される。

【００１１】一方、環状溝を環状突起よりも幅広に形成
することで管体を軸方向に所定量スライドさせることが
可能になり、シール部材が筒状でその内周面で継ぎ目を
シールする構成であるので、管体がスライドして継ぎ目
が広がっても、継ぎ目においては管体の肉厚分の段差が
発生するのみであり、圧力損失の増加が抑制される。

【００１２】しかも、管体の端部の内周側がテーパ状に
面取りされて、この肉厚分の段差も面取りによって小さ
くされているので、この端部に流体があたって圧力が損
失される分も抑制される。

【００１３】また、シール部材の内周面のうち、両管体
が最も離反した状態においても両管体の端部外周面に当
接する各領域には、先端が内側を向いた内向き環状壁が
各々突設されていることが好ましい。

【００１４】内向き環状壁は、管体へのシール部材の外
嵌装着によって変形する共に、その後の管継手による端
部外周面への押し付けによって端部外周面に沿って確実
に変形する。従って、内向き環状壁を設けない場合に比
して、シール部材の内周面と管体の端部外周面との密着
性が高まり、端部外周面の僅かな変形やキズ等に影響を
受けにくくなってシール性が向上する。また、先端が内
側を向いているのでより一層確実に継ぎ目からの流体の
漏洩を阻止することができる。

【００１５】しかも、管体が最も離反した状態において
もこの内向き環状壁が端部外周面に当接しているので、
管体のスライドの有無によらず流体の漏洩を確実に阻止
することができる。

【００１６】また、内向き環状壁の外側には、先端が外
側を向いた外向き環状壁が更に突設されていることが好
ましい。この場合、両環状壁によってより一層確実に流
体の漏洩を阻止できるうえに、外向き環状壁によって外
部から管体内への水等の侵入をも阻止することができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る管体の連結構
造の一実施形態について、端部外周面４に環状溝５を有
する一対の管体１と、両管体１，１の開口端面１ａ同士
が向かい合う継ぎ目Ｐに外嵌装着されて継ぎ目Ｐをその
内周面でシールする筒状のシール部材３と、シール部材
３を全周に亘って覆うように管体１に装着されて、シー
ル部材３の内周面を両管体１，１の端部外周面４に押し
付けると共に、内周面に形成された一対の環状突起６，
６が、筒状のシール部材３の軸方向両側の位置において
各管体１の環状溝５に各々はまり込んで管体１の抜けを
防止するよう構成された筒状の管継手２とを備えた管体
の連結構造について、図１乃至図６を参酌しつつ管体連
結状態を主に説明する。

【００１８】まず、連結する管体１について説明する。
該管体１は、比較的肉厚の鋼管であり、その表面には防
錆塗装が施されている。尚、樹脂管等も採用できる。

【００１９】そして、同一径の両管体１共に、その環状
溝５が前記管継手２の環状突起６よりも幅広に形成され
て軸方向に所定量スライド可能に構成されている。環状
溝５の環状突起６に対する余裕分が管体１の軸方向のス
ライド量となる。尚、環状溝５から端部までの長さは、
スライド量よりも長く設定されている。

【００２０】また、管体１は全体として略一定肉厚のも
のであるが、その端部においては開口端面１ａに向けて
徐々に肉厚が薄くなっている。具体的には、端部の内周
側がテーパ状に面取りされている。この面取りの角度
は、略２０度に設定され、開口端面１ａの肉厚は、管体
１の基本肉厚の略４０％に設定されている。

【００２１】ここで、面取り後の開口端面１ａの肉厚
は、基本肉厚の略１／３乃至略１／２が好ましい。これ
以上薄くするのはカケ等が発生する可能性が高くなり強
度の点で問題が多い。また、面取りの角度は、略１５度
乃至略４５度が好ましい。これは、４５度を越える大き
な角度となれば、流体の抵抗が大きくなるからであり、
１５度を下回るような小さな角度となれば、面取りされ
る軸方向の領域が長くなって強度の点で問題がある。

【００２２】尚、管体１としては、ストレート管の他、
Ｔ字管やエルボ管等の継手管も含まれる。

【００２３】次に、筒状のシール部材３について説明す
る。該シール部材３は、ゴム製で略均一厚の円筒状を呈
しており、両管体１が軸方向にスライドして最も離反し
た状態においても継ぎ目Ｐを覆うことができる幅を有し
ている。

【００２４】そして、その内周面が管体１の端部外周面
４に当接してその間の流体の通過を阻止するタイプのシ
ール部材３である。

【００２５】また、内周面略中央には、断面視略矩形の
環状のストッパー壁７が中心軸に向けて突設されてい
る。該ストッパー壁７は、その軸方向両側面が各々管体
１の開口端面１ａに当接する。また、その突設高さは、
開口端面１ａの厚みと略等しく設定されている。更に、
シール部材３のストッパー壁７から両端部までの長さ
は、管体１の環状溝５から端部までの外周面４の長さに
略等しい。尚、該ストッパー壁７を設けることで、管体
１にシール部材３を外嵌装着する際にストッパー壁７が
センター出しとして機能する。即ち、ストッパー壁７に
管体１の開口端面１ａが当接して停止するまで管体１に
シール部材３を軸方向に嵌装すれば、管体１の開口端面
１ａがシール部材３の略中央に位置する。

【００２６】また、図４のように、シール部材３の内周
面には、ストッパー壁７を中心としてその両側に、対称
関係を有して複数本の環状壁が突設されている。内側
（ストッパー壁７側）から順に各々三本の内向き環状壁
８と、その外側に位置する各々一本の外向き環状壁９が
設けられている。即ち、管体１毎に四本ずつ環状壁が設
けられている。

【００２７】かかる環状壁は、断面視略三角形状を呈
し、内向き環状壁８はその先端が内側を向き、外向き環
状壁９はその先端が外側（シール部材３の開口側）を向
いている。そして、環状壁が管体連結状態において変形
した際にはまり込むことができるように、断面視略三角
形状の窪み部１０が各環状壁に隣接して設けられてい
る。尚、窪み部１０は環状壁の先端が向いている側に隣
接されている。即ち、外向き環状壁９の場合にはその外
側に、内向き環状壁８の場合にはその内側に、各々窪み
部１０が隣接している。

【００２８】尚、図３に示す状態が管体連結状態の基準
の状態であり、各開口端面１ａがストッパー壁７に当接
している。そして、その状態から両管体１が互いに離反
するように軸方向にスライドして、図６のように環状溝
５の余裕分だけスライドして停止する。

【００２９】図６のように、最も管体１が離反した状態
においても両管体１の端部外周面４にはシール部材３の
内周面が当接するが、シール部材３の両端に位置する各
領域には、内向き環状壁８と外向き環状壁９とが各々一
本ずつ設けられている。従って、外向き環状壁９と、三
本のうちの最も外側に位置する内向き環状壁８とは、管
体１のスライドに関わらず常に端部外周面４に当接する
こととなる。

【００３０】尚、最も外側の環状壁を外向き環状壁９に
しているので、管体１へ装着する際も、シール部材３の
端部を僅かに拡径させれば容易に装着することができ
る。

【００３１】次に、筒状の管継手２について説明する。
該管継手２の内周面には、両端部に前記環状突起６が形
成され、両環状突起６間の領域には、管体連結状態にお
いて前記シール部材３を収納する収納凹部１１が形成さ
れている。該収納凹部１１の軸方向両端にはシール部材
３の軸方向の位置ずれを防止するための、シール部材規
制部１２が中心軸に向けて突設されている。尚、図５の
ように、環状突起６は、頂角が略９０度の断面視略三角
形状であり、その先端部は曲面に形成されている。

【００３２】また、図３のように、収納凹部１１の周面
がシール部材３の外周面を押圧してシール部材３の内周
面を管体１の端部外周面４に押し付けるが、この収納凹
部１１の周面には、図５のように、前記内向き環状壁８
に対応した位置に、シール部材３の外周面を押圧する断
面視略半円状の小突起１３が各々形成されている。

【００３３】一方、かかる管継手２は、継ぎ目Ｐに着脱
自在に装着できる構成となっている。即ち、該管継手２
は、二つ割り、三つ割り、六つ割り等、複数割りに分割
され且つ管体１への装着時に連結手段によって連結され
て筒状となる構成のものである。以下、具体的に説明す
る。

【００３４】管継手２は、図１乃至図３のように、軸方
向に沿って等分割（１２０度分割）された三つ割り状の
円弧状部材１４と、該円弧状部材１４の周方向の端部同
士を相互に連結する合計三本の連結ピン１５とから構成
される。

【００３５】三つの円弧状部材１４は、全体として略同
一形状であり、内周面側は同一半径となっている。図２
の如く、円弧状部材１４の周方向の一端部は、幅方向
（軸方向）中央部が先端側に突出した雄型凸部１６であ
り、反対側の他端部は、他の円弧状部材１４の雄型凸部
１６が中央に係合可能なように、幅方向の両端部が先端
側に突出した雌型凹部１７となっている。また、雄型凸
部１６と雌型凹部１７には、連結ピン１５が軸方向に嵌
入可能な連結孔が穿設されている。

【００３６】そして、円弧状部材１４の周方向の端部同
士が重ね合わせられ、重ね合わせられた両連結孔に連結
ピン１５が嵌入され、該連結ピン１５で三つの円弧状部
材１４が連結される。これによって三つの円弧状部材１
４は互いに合計三箇所にて連結されて筒状となって両管
体１に装着される。尚、両環状溝５に各々環状突起６が
はまり込むことによって両連結孔が重ね合わさって連結
ピン１５が嵌入可能となり、連結ピン１５が嵌入したこ
とで、両環状溝５に環状突起６がはまり込んだことを確
認することができる。

【００３７】尚、連結ピン１５はストレートピンである
が、流体圧力で管継手２は径方向外側の力を受けるの
で、接着剤による接着固定程度で、軸方向の抜けは防止
できる。また、環状突起６は環状溝５の底部に略全周に
亘って当接する。

【００３８】本実施形態の管体の連結構造は以上の構成
からなるので以下の如き利点を有する。まず、両管体１
の開口端面１ａがシール部材３のストッパー壁７に当接
するようにシール部材３を外嵌装着し、管継手２を装着
すると、図３のように、両管体１が最も接近した基準の
状態となる。この状態では、両開口端面１ａがストッパ
ー壁７を軸方向に挟み込むようになるので、継ぎ目Ｐに
おいて管体１の内周面が不連続とならず、圧力損失を抑
制できる。無論、ストッパー壁７が開口端面１ａよりも
内側に突出していないことも圧力損失の抑制に効果があ
る。

【００３９】また、両環状溝５を幅広とし、シール部材
３も円筒状で且つ十分な幅を有しているので、両管体１
共、離反する方向に所定量スライドでき、スライドした
状態でもシール部材３が確実に継ぎ目Ｐを覆ってシール
する。従って、埋設管の連結構造として利用した場合、
地震等で地盤が隆起、沈下しても、管体１の伸びを吸収
できる。

【００４０】このように、管体１が軸方向にスライドし
ても、シール部材３が管継手２の収納凹部１１に収納さ
れており、両シール部材規制部１２がシール部材３の軸
方向の位置ずれを防止する。従って、スライド時にシー
ル部材３がこじれたりするおそれがなく、管体１がスラ
イドしてもシール部材３の良好なシール性が維持され
る。尚、本実施形態では、シール部材規制部１２と環状
突起６との間に凹部を設けるように、シール部材規制部
１２を突起状に形成しているが、シール部材規制部１２
を環状突起６まで延長して凹部を設けない構成でもよ
い。また、シール部材規制部１２を設けずに、単に、管
継手２の内周面と管体１の端部外周面４との間にシール
部材３を径方向に挟持する構成とすることも可能である
が、上述のようにシール部材３の軸方向の位置ずれ防止
のためには、収納凹部１１に収納して両シール部材規制
部１２でシール部材３を規制することが好ましい。

【００４１】一方、図６のように両管体１が最も離反し
た状態においても、各管体１の端部外周面４に内向き環
状壁８と外向き環状壁９とが当接しているので、内向き
環状壁８によって継ぎ目Ｐからの流体の漏洩が、また、
外向き環状壁９によって外部からの流体の侵入がそれぞ
れ阻止される。尚、両管体１が最も接近した図３の状態
でも同様であるが、内向き環状壁８に対応するシール部
材３の外周面が管継手２の収納凹部１１の周面の小突起
１３によって押圧されるので、より一層シール性が高ま
る。

【００４２】更に、このようにスライドして継ぎ目Ｐが
広がっても、シール部材３が円筒状でその内周面で継ぎ
目Ｐをシールする構成であるので、継ぎ目Ｐにおいては
管体１の肉厚分の段差が発生するのみで継ぎ目Ｐにおけ
る圧力損失の増加が抑制される。しかも、開口端面１ａ
に流体があたって損失となる分についても、端部の内周
側にテーパ状の面取りを施しているので、この圧力損失
も小さく抑えることができる。従って、これらの構成が
総合的に寄与することにより、スライド時における圧力
損失がトータルとして極めて小さく抑えることができ、
埋設管の連結構造として適する。

【００４３】尚、上記実施形態では、シール部材３にス
トッパー壁７を設けているが、ストッパー壁７を設けず
に、両管体１が最も接近した状態において、開口端面１
ａ同士が接したり僅かに離間するよう構成することも可
能である。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、管体連結状態において管
体がスライド可能であるので管体の伸び分を容易に吸収
することができる。しかも、筒状のシール部材の内周面
が継ぎ目をシールする構成であると共に、管体の端部の
内周側がテーパ状に面取りされているので、継ぎ目にお
ける流体の圧力損失が小さく、管体がスライドして継ぎ
目が広がっても圧力損失の増加を抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における管体の連結構造を
示す正面図。

【図２】同側面図。

【図３】同１のＡ−Ａ断面図。

【図４】同連結構造に使用されているシール部材の要部
断面図。

【図５】同連結構造に使用されている管継手の要部断面
図。

【図６】同管体の連結構造を示す説明図。

【図７】従来の管体の連結構造を示す断面図。

【図８】同連結構造に使用されている管継手を示す概略
説明図。

【符号の説明】

１…管体、１ａ…開口端面、２…管継手、３…シール部
材、４…端部外周面（外周面）、５…環状溝、６…環状
突起、７…ストッパー壁、８…内向き環状壁、９…外向
き環状壁、１０…窪み部、１１…収納凹部、１２…シー
ル部材規制部、１３…小突起、１４…円弧状部材、１５
…連結ピン、１６…雄型凸部、１７…雌型凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本泰弘大阪市中央区北浜東４番33号株式会社大林組本店内 (72)発明者阿辻清高大阪市中央区北浜東４番33号株式会社大林組本店内 (72)発明者種田裕大阪市中央区北浜東４番33号株式会社大林組本店内 (72)発明者花井孝文東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内 (72)発明者焼山誠東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内Ｆターム(参考） 2D054 AC18 AD28 3H015 DA03 DA08 3H104 JA08 JB02 JC10 JD06 KA04 KB06 KB11 KB12 LF02 LG03 LG28 3J040 AA01 AA13 BA04 EA16 FA05 HA03 HA15 HA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端部外周面（４）に環状溝（５）を有す
る一対の管体（１，１）と、管体連結状態において、両
管体（１，１）の開口端面（１ａ）同士が向かい合う継
ぎ目（Ｐ）に外嵌装着されて継ぎ目（Ｐ）を内周面でシ
ールする筒状のシール部材（３）と、管体連結状態にお
いて、シール部材（３）を全周に亘って覆って該シール
部材（３）の内周面を両管体（１，１）の端部外周面
（４）に押し付けると共に、内周面に形成された一対の
環状突起（６，６）が、シール部材（３）の軸方向両側
の位置において各管体（１）の環状溝（５）に各々はま
り込んで管体（１）の抜けを防止するよう構成された管
継手（２）とを備え、少なくとも一方の管体（１）は、環状溝（５）が環状突
起（６）よりも幅広に形成されて管体連結状態において
軸方向に所定量スライド可能に構成され、シール部材
（３）は、両管体（１，１）が最も離反した状態におい
ても継ぎ目（Ｐ）を覆うことができる幅を有しており、
各管体（１）の端部は、開口側に向かって肉厚が薄くな
るように内周側がテーパ状に面取りされていることを特
徴とする管体の連結構造。
【請求項２】シール部材（３）の内周面のうち、両管
体（１，１）が最も離反した状態においても両管体
（１，１）の端部外周面（４）に当接する各領域には、
先端が内側を向いた内向き環状壁（８）が各々突設され
ている請求項１記載の管体の連結構造。
【請求項３】内向き環状壁（８）の外側には、先端が
外側を向いた外向き環状壁（９）が更に突設されている
請求項２記載の管体の連結構造。