JP2002013669A - 管路構造及びそれに使用する異形管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリート打設をすることなく、異形管２
０部が不平均力Ｐに抗し、かつ、一体化管路長さＬを短
くする。 【解決手段】 異形管２０に受圧板３０を一体に付設
し、この受圧板３０への土圧でもって不平均力Ｐに抗す
る。受圧板３０が受ける土圧が異形管２０が受ける不平
均力Ｐより大きければ、不平均力Ｐによって異形管２０
は動かず、このため、その異形管２０を含めた管路の一
体化を行う必要がなくなる。また、他埋設物Ｄを迂回す
る場合においても、一体化管路長Ｌを短くすることがで
き、施工費の削減を図り得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一の管の受口に
他の管の挿し口を挿入した管継手を管路方向に順々に構
成し、前記両管の少なくとも一方を異形管とした管継手
を有する土中埋設管路構造、及びその管路構造に使用す
る異形管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】管路は、一の管の受口に挿し口を挿入し
た管継手を管路方向に順々に構成して施設され、一般
に、その管継手の伸縮と屈曲（受口に対する挿し口の抜
き差しと屈曲）によってある程度の地震や地盤沈下など
に順応する柔構造とされている。その柔構造管路におい
て、さらなる柔構造をなすものとして、さらに大きな伸
縮余裕代と離脱防止機能（抜け止め機能）を管継手に付
与した鎖構造が採用される。この鎖構造の管路は、おお
きな地盤変化に対して、ちょうど地中に埋没された鎖の
ように継手が伸縮・屈曲しながら追従し、さらに限界ま
で伸び出した後は、離脱防止構造によって管路を維持す
る。

【０００３】その離脱防止及び伸縮機能を有する継手Ｂ
として、例えば、図１０に示すＮＳ形継手、図１１に示
すＳII形継手及びＳ継手等がある。そのＮＳ形継手は、
同図に示すように、一の管１の受口１ａの内面に一ツ割
開き勝手のロックリング２を心出しゴム２ａを介して設
け、他の管３の挿し口３ａの外面には突起４を設けて、
挿し口３ａを、その突起４を心出しゴム２ａを収縮させ
ながらロックリング２を拡径させてロックリング２を乗
り越えさせて受口１ａに挿し込んだ構成である。この構
成においては、挿し口３ａの先端が受口１ａの内面段部
１ｂに当接することにより、両管１、３の所定以上の収
縮が防止され、突起４がロックリング２に係止すること
により、両管１、３の伸長、すなわち抜け止めを阻止す
る。図中、５はシール用ゴム輪であり、一定以上の止水
面圧を確保し、水圧が上昇すれば、その水圧によってよ
り強固に受口内面及び挿し口外面に圧接して、面圧が上
昇するセルフシール機能を発揮する。

【０００４】ＳII形継手は、図１１に示すように同じく
一の管１１の受口１１ａ内面に一ツ割開き勝手のロック
リング１２を設け、他の管１３の挿し口１３ａの外面に
は突起１４を設けて、同様にして受口１１ａに挿し口１
３ａを挿し込み、さらに、シール用ゴム輪１５を受口１
１ａと挿し口１３ａの間に介在し、そのゴム輪１５を押
し輪１６でもって押し込み、その押し込みは、押し輪１
６と受口１１ａのフランジ間に挿通したＴ字ボルト・ナ
ット１７の締め付けによって行う構成である。この構成
においても、挿し口１３ａ先端と受口１１ａ内面段部１
１ｂとの当接により、両管１１、１３の所定以上の収縮
が防止され、突起１４がロックリング１２に係止するこ
とにより、両管１１、１３の抜け止めが阻止される。図
中、１８はバックアップリングである。

【０００５】これらの離脱防止及び伸縮機能を有する継
手Ｂを使用した柔構造管路において、図１７に示すその
わん曲部や分岐部には、曲管、Ｔ字管、片落ち管などの
各種の異形管２０が採用されるが、これらの管路部分に
は、その内水圧により不平均力Ｐが働く。このとき、そ
の管継手Ｂが伸縮可能なものであると、その機能によっ
て、受口と挿し口の嵌め合いが弛み（挿し口が抜け出
し）、漏れの原因となる。このため、通常、その異形管
２０から成る継手は、伸縮及び屈曲機能を有しない一体
化したものとして、その不平均力Ｐによって異形管２０
が他の接続直管１、３、１１、１３（以下、直管の総称
符号として１を使用）に対し動かないようにしている。

【０００６】例えば、図１２に示すように、直管受口１
ａに異形管２０の挿し口２３ａを挿入した管継手Ｂ’に
あっては、受口１ａ内面に、心出し用ゴム６を介してラ
イナ７を設け、このライナ７により挿し口２３ａの差し
込みを阻止するとともに、ロックリング２に対する突起
２４の移動幅を少なくして一体化管継手としている。図
中、８は屈曲防止突部である。また、図１３に示すよう
に、異形管受口２１ａに直管挿し口３ａを挿入した管継
手Ｂ”にあっては、同じく、ロックリング２に対する突
起４の移動幅を少なくし、屈曲防止リング９をセットボ
ルト９ａにより挿し口３ａ外面に圧接して一体化管継手
としている。図中、黒く塗り潰した継手Ｂ’がライナー
７を介在して伸縮機能を防止したものである（以下、同
じ）。

【０００７】また、図１８に示すように、不平均力Ｐが
働く異形管２０全体を囲むようにコンクリートを打設
し、そのコンクリートブロックＣにより、異形管２０を
不動にして不平均力Ｐに抗する構造もある。

【０００８】さらに、図１９に示すように、異形管２０
全体ではなく、その中程を囲むようにコンクリートを打
設し、そのコンクリートブロックＣで異形管２０を不動
にした構成のものもある。このとき、異形管２０の挿し
口２３ａと直管１の受口１ａ間は図１２に示す一体化継
手として、直管１のずれが抑制される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の図１２、１３の
一体化継手Ｂ’、Ｂ”を使用して異形管２０の部分を一
体化した管路において、異形管２０部分を一体化して
も、それに続く、直管１が動き得ると、上記不平均力Ｐ
の働く継手Ｂがその直管１も含めて移動する恐れがあ
る。このため、図１７に示すように、直管１と直管１の
継手部においても、伸縮不能の一体化を図っている。そ
の直管１同士の継手Ｂ”にあっては、図１４、図１５に
示すように、上述と同様に、心出し用ゴム６を介してラ
イナ７を設けて一体化しており、新規なものであれば、
図１６に示す、ＫＦ形継手構造を採用する。このように
すれば、一体化構造（図１７中、長さＬ）が長くなるこ
とにより、地盤反力Ｑと管体摩擦力Ｒによる制動力が大
きくなって不平均力Ｐに抗して、管継手内の管移動を有
効に阻止する。

【００１０】しかし、これらの一体化構造が管路のごく
一部であれば、支障はないが、輻輳する管路では、曲が
り配管等が連続するため、隣り合う異形管２０の一体化
部分が連続してしまい、長い管路が剛構造となって上述
の鎖構造が非常に難しくなっている。一般には、５０ｍ
以上の一体化管路は好ましくなく、高水圧管路では単独
曲がり部であっても一体化長が長くなり、片側２５ｍｍ
以上は好ましくない。剛構造の管路は耐震性が低く、地
震によって破損し易く、破損すれば、ライフラインの欠
損となって問題となる。

【００１１】また、図２０（ａ）に示す直線管路におい
て、同図斜線のごとく、その管路上に他埋設物Ｄが新設
される場合には、その管路を迂回させる必要があるが、
その際、わん曲部には異形管２０が介設され、図１７の
構成であると、図２０（ｂ）のごとく、その一体化長Ｌ
が長くなり、耐震性の問題が生じるとともに、工事区間
が長くなり、その費用がかさむ。

【００１２】図１８、図１９に示す構造にあっては、コ
ンクリートブロックＣの添設は煩雑であり、コストアッ
プの要因になる。図中、Ｆは柔構造部分を示す。また、
最近の市街地配管のように管路が複雑に入り込み、曲が
り管が連続するなどの輻輳している個所では、コンクリ
ートブロックＣの埋設スペースの確保が困難になってい
る。また、図２０に示す、既設管路を切り廻し配管する
場合、図２１に示すように、コンクリートブロックＣの
打設を行うと、コンクリートの養生時間を必要とするた
め、工事期間が長くなり、通水再開となるまで時間がか
かる。通常、上水道、下水道、工業用水道等は日常生活
や産業活動に欠かすことのできない、重要なライフライ
ンであるので、既設管路の更新、切り廻し配管に伴う断
水時間はできるだけ短い方がよい。また、新設管路敷設
工事でも同様に工事期間が長くなる。

【００１３】この発明は、コンクリートを打設すること
なく、異形管部が不平均力Ｐに抗し、かつ一体化管路長
さＬを短くすることを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、不平均力を土圧で受けることとし、そ
の受圧板を異形管に添設することとしたのである。受圧
板が受ける土圧が異形管が受ける不平均力より大きけれ
ば、不平均力によって異形管は動かず、このため、その
異形管を含めた管路の一体化を行う必要がなくなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態としては、
一の管の受口に他の管の挿し口を挿入した管継手を管路
方向に順々に構成し、前記両管の少なくとも一方を異形
管とした管継手を有する土中埋設管路構造において、前
記異形管の内水圧による不平均力が加わる側壁に、地盤
からの反力及び摩擦力を受けて前記不平均力に抗する受
圧板を添設した構成を採用する。

【００１６】上記異形管と受圧板は一体鋳造、締結など
によって一体化することができ、一体化すれば、土圧が
確実に異形管に伝わって不平均力に抗し得る。また、一
体化したものは、異形管に対する受圧板の配置が不要の
ため、受圧板を含めた異形管の据え付け作業が容易であ
る。

【００１７】一方、受圧板は伝達材を介して添設するこ
とができ、その伝達材を異形管と一体、又は受圧板と一
体にして、異形管と受圧板を切り離し可能とすれば、地
盤の状況等に基づき、不平均力に応じた受圧板を適宜に
選択して異形管に添設し得る。このときにも、受圧板及
び伝達材は異形管にバンド、ボルトなどによって締結し
て一体化するとよい。

【００１８】

【実施例】図１乃至図７にこの発明の各実施例を示し、
その各実施例は、ダクタイル鋳鉄製のＳII形異形管２０
に係り、図１の実施例は、受圧板３０を異形管２０と一
体鋳造したものである。受圧板３０の大きさは、各種異
形管２０による不平均力Ｐの大きさに対応して適宜に選
定する（以下の実施例も同じ）。

【００１９】この受圧板３０付きの異形管２０は、その
異形管部に不平均力Ｐが働くと、異形管背面の受圧板３
０が不平均力Ｐの方向に押され、受働土圧が不平均力Ｐ
と反対方向に発生する。その受働土圧により不平均力Ｐ
の全部又は一部を担い、直管１部分の一体化を図る必要
がなくなったり、従来に比べれば、一体化長Ｌが短くな
る。

【００２０】例えば、図９（ａ）に示す、口径φ２００
ＳII形１種管（設計水圧１３ｋｇｆ／ｃｍ² ）の既設の
直線管路において、他埋設物Ｄを新設する際、鎖線のご
とく、切り廻し配管（一部２ｍの平行移動）を構築する
とき、同図（ｂ）に示すように、この実施例の異形管２
０を採用することにより、その異形管２０部分はその受
圧板３０によって不平均力Ｐに抗するため、図１２、１
３のごとくの一体化継手Ｂ’、Ｂ”を採用する必要がな
い。このため、一体化部分が短くなり、耐震性の劣化も
少なくて、柔構造性を生かした管路を維持でき、図２０
の従来例に比べて一体化長さＬも短いものとなり、コン
クリートの養生期間も不要となる。

【００２１】図１の実施例において、異形管２０と受圧
板３０は切り離したものとすることができ、このとき、
受圧板３０は、鋼製、ステンレス製、鉄筋コンクリート
製などを採用する。この切り離されたものにおいて、図
２に示す実施例は、その異形管２０と受圧板３０の間
に、発泡スチロールなどの発泡高分子物質やゴム等の、
例えば１０ｍｍ厚の弾性材から成る緩衝材３１を介在し
たものである。異形管２０と受圧板３０が別のものであ
れば、受圧板３０に任意の大きさのものを採用でき、各
種の不平均力Ｐに対応し得る。緩衝材３１を介在すれ
ば、不平均力Ｐなどによる衝撃力の緩和がなされるとと
もに、異形管２０及び受圧板３０に集中荷重が作用せ
ず、異形管２０等の損傷が抑制される。なお、異形管２
０と受圧板３０の位置決めは、土のうによる仮組みで行
う。

【００２２】図３に示す実施例は、上記緩衝材３１の形
状を異形管２０側を鞍状、受圧板３０側を平面としたも
のであり、異形管２０に加わる不平均力Ｐなどの受圧を
円滑に受圧板３０に伝達し得るようにしたものである。
この点から、この緩衝材３１は伝達材３１’と言え、弾
性材以外の、例えば、コンクリートなども採用し得る。
上記緩衝材３１も含めて伝達材３１’は異形管２０又は
受圧板３０に一体化したものとしてもよく、接着で一体
化する場合には、施工前にしておくと、埋設時の施工性
がよい。

【００２３】図４に示す実施例は、図３の実施例におい
て、締結バンド３２により、伝達材３１’を介在して異
形管２０と受圧板３０を一体化したものであり、埋設前
に、バンド３２を異形管２０に巻回したのち、受圧板３
０にボルト・ナット３３止めする。このように、一体化
すれば、据え付け作業が容易となる。

【００２４】図５の実施例は、図３の実施例において、
伝達材３１’を異形管２０と一体成形するとともに、そ
の伝達材３１’の一部３１ａを異形管２０の側面に巻き
上げて補強を図ったものである。伝達材３１’は溶接に
よって一体化することもできる。異形管２０と伝達材３
１’が一体となって、その伝達材３１’が受圧板３０と
平面で接すれば、異形管２０への外力が受圧板３０に円
滑に伝達されて、その力に受圧板３０が有効に抗する。

【００２５】図６の実施例は、図５の実施例において、
伝達材３１’を受圧板３０にボルト・ナット３３止めを
したものである。

【００２６】図７の実施例は、図６の実施例において、
受圧板３０の下縁に直交して底板３５を一体に設けたも
のである。この底板３５があれば、図８に示すように、
地盤Ｇ中に埋没すると、この底板３５に土柱圧Ｔが加わ
り、その圧Ｔによる摩擦力によって異形管２０の動きが
抑制される。すなわち、不平均力Ｐなどへの抗力が増
す。受圧板３０と底板３５は一体成形してもよいが、別
途に製作して、ボルト止め、溶接などによって接合して
もよい。この底板３５は、上記の各実施例において、異
形管２０と受圧板３０が別体のもののみならず一体化し
たものにおいても採用し得る。

【００２７】なお、図１以外の実施例においても、図９
のような施工をすれば、同様な作用・効果を得ることは
勿論である。

【００２８】この発明の異形管及びそれを使用した管路
構造は、水道をはじめとする流体輸送配管の新管敷設工
事、既設管更新工事、他企業管敷設に伴う管路路線変更
工事等のいずれにおいても採用し得る。

【００２９】

【発明の効果】この発明は、以上のように不平均力を添
設受圧板で受けるようにしたので、異形管設置場所が近
接して一体化長さが重複した場合にも、広範囲に渡って
管路の一体化が連続することを防ぐことができる。ま
た、新規構造物ができるために概説管路の一部を切り廻
し配管する場合に、必要一体化長さを短くできるため、
工事区間を縮小したり、工事期間を短縮したりすること
ができる。さらに、異形管防護に必要な一体化長さを短
くできるため、地震に有利な柔構造部分を従来手法で設
計・施工した管路に比べて多く構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図

【図２】他の実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図

【図３】他の実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図

【図４】他の実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図

【図５】他の実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図

【図６】他の実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は９０度回転させた右
側面図

【図７】他の実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は９０度回転させた右
側面図

【図８】図７の実施例の作用図

【図９】一実施例の配管作用図

【図１０】一管継手の要部断面図

【図１１】他の管継手の要部断面図

【図１２】他の管継手の要部断面図

【図１３】他の管継手の要部断面図

【図１４】他の管継手の要部断面図

【図１５】他の管継手の要部断面図

【図１６】他の管継手の要部断面図

【図１７】従来の配管説明図

【図１８】従来の配管説明図

【図１９】従来の配管説明図

【図２０】従来の配管説明図

【図２１】従来の配管説明図

【符号の説明】

１、３、１１、１３ 直管 １ａ 受口 ３ａ 挿し口 ２０ 異形管 ２１ａ 異形管受口 ２３ａ 異形管挿し口 ３０ 受圧板 ３１ 緩衝材 ３１’ 伝達材 ３２ バンド（締結材） ３３ ボルト・ナット Ｄ 他埋設物 Ｐ 不平均力 Ｒ 摩擦力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｌ 1/02 Ａ (72)発明者 冨田 直岐 大阪市西区北堀江１丁目12番19号 株式会 社栗本鐵工所内 Ｆターム(参考） 3H111 AA01 BA02 CB13 CB23 CC13 DB17 EA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一の管１、１１、２０の受口１ａ、１１
   ａ、２０ａに他の管３、１３、２０の挿し口３ａ、１３
   ａ、２３ａを挿入した管継手Ｂを管路方向に順々に構成
   し、前記両管の少なくとも一方を異形管２０とした管継
   手Ｂを有する土中埋設管路構造において、 上記異形管２０の内水圧による不平均力Ｐが加わる側壁
   に、地盤からの反力Ｑ及び摩擦力Ｒを受けて前記不平均
   力Ｐに抗する受圧板３０を添設したことを特徴とする土
   中埋設管路構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の土中埋設管路構造に使
   用される上記異形管２０であって、上記受圧板３０が一
   体となっていることを特徴とする異形管。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の土中埋設管路構造に使
   用される上記異形管２０であって、上記受圧板３０が伝
   達材３１、３１’を介して添設されたことを特徴とする
   異形管。
4. 【請求項４】 請求項３において、上記伝達材３１、３
   １’が異形管２０と一体成形されたものであり、その伝
   達材は上記受圧板３０に締結されていることを特徴とす
   る異形管。