JP2003221863A - 管の継手構造及び既設管の耐震化継手工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マンホール内側からの作業が困難な口径の既
設管を、簡単に耐震化し得ると共に、十分に曲げ，移動
を吸収できる構造及び工法を提供することにある。 【解決手段】 マンホール１に接続された管の継手構造
であって、マンホールとの接続部に近い管路２を所定幅
切断し、その残存する管２ａ，２ｂの両側部外周に、リ
ング状ゴム製継手３ａ，３ｂを嵌合固定すると共に、両
管の間に弾性変形可能な突っ込み吸収材５を嵌合装着
し、更に前記左右のリング状ゴム製継手の外側に金属製
筒体４ａ，４ｂを嵌合し、その両金属製筒体を連結一体
化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管の継手構造及び既
設管の耐震化継手工法に係り、詳しくは主として下水道
用管渠として、既設の管体とマンホール（人孔）との接
続付近に耐震性を付与するための継手構造及びその改修
工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、下水道用管渠には、一定間隔毎
（約３０ｍ〜５０ｍ）に工場生産のマンホールが設置さ
れ、そのマンホールと該マンホール間に配設される管体
との接続は、マンホールの周壁に、接続する管体の外径
より大径の孔が開設され、その孔内に管体の端部を挿入
し、管体の外周面と孔の内周面との間の隙間にモルタル
を充填して固定する方法、及び敷設した管体の端部をマ
ンホール成型用型枠内に挿入し、前記型枠内にコンクリ
ートを打ってマンホールを成形することで管とマンホー
ルを接続一体化する現場打ちの方法がある。上記何れの
方法とも、マンホールと管体の接続は剛結合である。

【０００３】ところで、地震が発生した時、前記下水道
用管渠も地盤の振動で移動するが、マンホールと管体は
互いに異なった動きをし、両者間には相対的に曲げと、
軸方向への抜けと突っ込みが生じる。その為、上記した
マンホールと管体が剛結合された既設管においては、地
震時に両者の接続部分に亀裂が入り、場合によっては管
体が折損することになる。

【０００４】そこで、近年は、新設の下水道用管渠の場
合、マンホールと管体を、可撓性継手を介して接続し、
地震発生時、両者の接続部分に生じる曲げ、及び軸方向
への抜けと突っ込みを前記可撓性継手で吸収させること
によって耐震性をもたせている。しかし、上記した既設
の下水道用管渠において、特にマンホール内側からの作
業が困難な口径（約２５０φ〜６００φ）の管路では、
耐震化の改修工事をするためにマンホールと管体との接
続部付近の土砂を掘削し、マンホールの周壁に近い管体
を切断し、その切断部の外周に熱収縮性チューブ（又は
シート）若しくは板ゴム等を巻き付け、分断された管体
を熱収縮性チューブ、板ゴム等で繋ぐことによって、耐
震性を付与するという方法が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た方法による管体の切断幅は、切断に使用するカッター
の刃厚分に相当するため、その切断幅は５ｍｍ〜１０ｍ
ｍ程度であり、従って、地震等により曲げ，軸方向の移
動が生じた場合、その移動を前記切断幅内で吸収するこ
とは困難であり、所期の耐震性の効果は期待できない。

【０００６】本発明は、上記した従来の技術が有する問
題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、マンホール内側からの作業が困難な口径の既設管
を、簡単に耐震化し得ると共に、十分に曲げ，移動を吸
収できる構造及び工法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が講じた技術的手段は、マンホールに接続され
た管の継手構造であって、マンホールとの接続部に近い
管路を所定幅切断し、その残存する管の両側部外周に、
リング状ゴム製継手を嵌合固定すると共に、両管の間に
弾性変形可能な突っ込み吸収材を嵌合装着し、更に前記
左右のリング状ゴム製継手の外側に金属製筒体を嵌合
し、その両金属製筒体を連結一体化してなることを特徴
とする。

【０００８】上記切断幅は、管路を構成する使用管体の
管長の１．５％以上が好適である。尚、耐震基準（レベ
ル２地震）に適合するためには、その移動幅が管長のプ
ラス１．５％、−１．５％を満足する必要がある。又、
上記突っ込み吸収材としては、管の内径と同一内径のゴ
ム製環体の外側にスポンジ製環体が積層一体化されたも
のを使用する。また、左右の金属製筒体を連結一体化す
る手段としては、連結固定の一般的な手段であるボルト
・ナットによる連結、その他にタッピングビス，リベッ
ト等による連結、或いは金属製筒体における連結用フラ
ンジの一方に掛止ピンを、他方の連結用フランジに十字
状孔が開設され、掛止ピンを十字状孔に貫通後回動する
ことで抜止できるワンタッチ連結手段等が挙げられる。

【０００９】更に、上記した継手構造の施工法、即ち既
設管を前記した耐震化構造に改修する工法は、（ａ）マ
ンホールに接続された管を、該マンホールに近い箇所を
２箇所切断して所定幅切除する切断除去工程と、（ｂ）
前記切除部より、その切断幅よりも幅狭で管の外径より
大径な金属製筒体を切断管の両側に嵌合すると共に、切
断口より離れる方向に移動させる筒体取り付け工程と、
（ｃ）前記金属製筒体と切断口の間の切断管の外周面
に、リング状のゴム製継手を嵌合し固定する継手取り付
け工程と、（ｄ）前記切除部に、切断幅に相当する幅の
弾性変形可能な突っ込み吸収材を嵌合挿着する突っ込み
吸収材取り付け工程と、（ｅ）前記左右の金属製筒体を
切断口側に移動させ、両筒体を連結固定する筒体連結工
程と、からなる。

【００１０】上記手段によれば、管路におけるマンホー
ルとの接続部に近い箇所が所定長さ切断除去され、その
部分に弾性変形可能な突っ込み吸収材が嵌合配置されて
いるため、地震動による地盤の変動や、軟弱地盤の流動
化現象にも、前記切断部に装着した突っ込み吸収材、及
び分断した両管に取り付けたリング状ゴム製継手と金属
製筒体で止水性が維持される。又、その施工はマンホー
ル付近の土砂を掘削し、管路の一部を外側から切断する
と共に、その分断した間隙を利用して、金属製筒体、リ
ング状ゴム製継手、及び突っ込み吸収材を取り付けるた
め、比較的簡単に工事することが出来る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基いて説明する。図１は第１実施例を示す断面図で、
図中、１はマンホール、２は前記マンホール１に接続さ
れた管体で、その管体２におけるマンホール１との接続
部に近い箇所が所定の間隔をおいて２箇所切断し、その
２箇所の切断線で区画された切断管２’を除去し、その
切断管の除去で生じた間隙を利用して分断した左右の管
２ａ、２ｂの外側に、リング状ゴム製継手３ａ，３ｂ及
び金属製筒体４ａ，４ｂが取り付けられ、且つ前記切断
で生じた間隙には弾性変形可能な突っ込み吸収材５が嵌
合装着され、更に前記左右の金属製筒体４ａと４ｂが間
隙幅の略中央位置で一体的に連結されている。

【００１２】管体２を切断する２本の切断線の間隔は、
該管路を構成するヒューム管の長さの約１．５％以上が
好ましい。例えば、呼び径が２５０φ〜６００φのヒュ
ーム管の場合、７０ｍｍ〜１００ｍｍの間隔で切断す
る。

【００１３】上記間隔で分断された左右の管２ａ，２ｂ
の外周面に嵌合被着するリング状ゴム製継手３ａ，３ｂ
は、管の外周面と接触する内周面は軸方向に沿って波形
に形成され、外周面には該リング状ゴム製継手の外側に
嵌合する金属製筒体の内面に密着してシール作用を発揮
すると共に、外側に嵌合する金属製筒体３ａ，３ｂが当
接係合する襞部６が径方向外側に向けて突出形成されて
いる。そして、このリング状ゴム製継手３ａ，３ｂは、
軸方向一側部（分断した管端から遠い側）の外周面を締
付バンド７で締め付けて管２ａ，２ｂに定着固定されて
いる。尚、リング状ゴム製継手３ａ，３ｂは、締付バン
ド７で固定するのみならず、管２ａ，２ｂの外周面に接
着剤で固定してもよい。

【００１４】上記リング状ゴム製継手３ａ，３ｂの外側
に嵌合する金属製筒体４ａ，４ｂは、ステンレス板をロ
ール曲げ加工して両側部が開口した筒状に形成され、そ
の筒体の軸方向一側部には前記したリング状ゴム製継手
３ａ，３ｂに係着する掛止フランジ８が径方向内側に向
けて略直角に折り曲げ形成され、反対側の側部には連結
用フランジ９が径方向外側に向けて略直角に突出形成さ
れている。それにより、左右の金属製筒体４ａ，４ｂ
は、それぞれの連結用フランジ９を突き合わせ、両方の
連結用フランジ９，９をボルト・ナット１０で連結する
ことで左右の金属製筒体４ａ，４ｂが一体化される。左
右の連結用フランジ９，９を連結するボルト・ナット１
０は、該連結用フランジ９の円周上に所定の間隔をおい
て複数箇所に配置する。尚、連結用フランジ９，９を連
結する固定手段としては、ボルト・ナットに限定され
ず、他の固定手段でもよい。

【００１５】左右の管２ａ，２ｂ間に嵌合配置する突っ
込み吸収材５は、二層積層構造の筒体で、内層５ａはゴ
ム製環体、外層５ｂはスポンジ製環体で構成され、内層
５ａの内径は前記した管２ａ，２ｂの内径と略同径とさ
れ、外層５ｂの外径は前記した金属製筒体４ａ，４ｂの
内径より大径とし、左右の金属製筒体４ａ，４ｂの定着
により外層５ｂのスポンジ製環体が圧縮されて金属製筒
体４ａ，４ｂの内面と突っ込み吸収材５との間に隙間が
生じないように構成されている。尚、内層５ａと外層５
ｂは接着剤で一体的に接着固定されている。

【００１６】上記構成により、地震動による地盤の変動
や軟弱地盤の変位に対し、管２ａ，２ｂの分断部分に嵌
合装着した突っ込み吸収材５で、曲げ及び軸方向の移動
（抜け及び突っ込み）に対応し、且つ管２ａ，２ｂの外
側に取り付けたリング状ゴム製継手３ａ，３ｂが金属製
筒体４ａ，４ｂの内面に密着して止水効果を発揮してい
る。そして、管２ａ，２ｂの軸方向の移動、特に管２
ａ，２ｂがマンホール１から抜ける方向への移動に対し
ては、連結した金属製筒体４ａ，４ｂの範囲内をリング
状ゴム製継手３ａが摺接しながら移動し、リング状ゴム
製継手３ａの襞部６が前記金属製筒体４ａの掛止フラン
ジ８に係着する。この時、更に軸方向への移動が作用し
た時、管２ａはリング状ゴム製継手３ａを介して金属製
筒体４ａ，４ｂを一緒に移動させ、抜け方向の移動に対
応する。そして、管２ａの抜け方向の移動は、前記した
ように金属製筒体４ａ，４ｂを一緒に抜け方向に移動さ
せるが、抜け方向への移動は金属製筒体４ｂの掛止フラ
ンジ８がリング状ゴム製継手３ｂの襞部６に係着して停
止される。それにより、耐震基準（レベル２地震）に適
合した継手構造を提供できる。

【００１７】図２及び図３は管２ａ，２ｂの外周に嵌合
するリング状ゴム製継手と金属製筒体の変形例を示す第
２実施例及び第３実施例で、図２に示す第２実施例は、
管２ａ，２ｂの外周に嵌合するリング状ゴム製継手１１
ａ，１１ｂの外側面を、金属製筒体１２ａ，１２ｂの掛
止フランジ１３で径方向内側に圧縮し、リング状ゴム製
継手１１ａ，１１ｂの内周面を管２ａ，２ｂの外周面に
密着させて止水効果が発揮されるように構成されてい
る。そして、軸方向の移動に対して対応できるように前
記リング状ゴム製継手１１ａ，１１ｂの外周に、金属製
筒体１２ａ，１２ｂに対して相対的に移動する範囲を規
制するストッパ壁１４ａ，１４ｂが突出形成されてい
る。尚、リング状ゴム製継手１１ａ，１１ｂには、金属
製筒体１２ａ，１２ｂの組付けを容易に行なえるよう
に、ストッパ壁１４ａの膨出部に変形を可能にする空隙
１５が形成されている。

【００１８】図３に示す第３実施例は、前記した第２実
施例におけるリング状ゴム製継手が管２ａ，２ｂの曲
げ、移動に対して該管の外周面を水密性を維持しながら
スライドして軸方向の移動に対応できるようにしたもの
で、管２ａ，２ｂの外周に嵌合するリング状ゴム製継手
１６ａ，１６ｂは金属製筒体１２ａ，１２ｂの掛止フラ
ンジ１３に係着し、且つリング状ゴム製継手１６ａ，１
６ｂには断面略Ｕ字状の伸縮部１７が形成されている。
尚、上記した第２実施例及び第３実施例において、前記
した第１実施例と同一の構成部材については同一の符号
を付し、説明を省略する。

【００１９】次に、前記した第１実施例の継手構造の施
工手順を図４に基づき説明する。 先ず、マンホール１と管体２の接続部付近の土砂を掘
削し、マンホール１と管体２との接続部付近を露出させ
る。 その露出した管体２のマンホール１との接続部付近
を、ヒューム管切断装置（例えば、手持ち式チェンソ
ー）で２箇所切断し、分断された切断管２’を管路から
取り除く（切断除去工程）。その切断間隔は、７０ｍｍ
〜１００ｍｍ位とする。 上記切断管２’の除去で生じた空間ａを利用して分断
された左右の管２ａ，２ｂの外側に金属製筒体４ａ，４
ｂを嵌合装着し、且つ切断口から遠ざかる位置に移動さ
せる（筒体取り付け工程）。（図４（ａ）参照） 次に、前記空間ａを利用して管２ａ，２ｂの外側にリ
ング状ゴム製継手３ａ，３ｂを嵌合し、そのゴム製継手
３ａ，３ｂを締付バンド７締め付けて所定位置に固定す
る（継手取り付け工程）。（図４（ｂ）参照） 更に、同空間ａに突っ込み吸収材５を嵌めこみ定着す
る（突っ込み吸収材取り付け工程）。（図４（ｃ）参
照） 最後に管２ａ，２ｂを切断口側に向けて移動し、両金
属製筒体４ａ，４ｂを切断幅の略中央位置で突き合わ
せ、両筒体４ａ，４ｂの連結用フランジ９同士をボルト
・ナット１０で連結一体化して完了する（筒体連結工
程）。（図４（ｄ）参照）

【００２０】又、第２実施例の継手構造も前記した第１
実施例の施工手順と殆ど同じであるが、第３実施例のリ
ング状ゴム製継手１６ａ，１６ｂは金属製筒体１２ａ，
１２ｂの掛止フランジ１３との係着部と締付バンド７を
締め付ける固定部との間に伸縮部１７が形成されている
ため、図５（ｂ）に示すようにの工程におけるリング
状ゴム製継手１６ａ，１６ｂを管２ａ，２ｂの外側所定
位置に固定する時は伸縮部１７より内側位置（切断口寄
り）を締付バンド７で仮固定し、その状態で金属製筒体
１２ａ，１２ｂを前記リング状ゴム製継手１６ａ，１６
ｂの伸縮部１７を乗り越えて中央位置に移動させ、両金
属製筒体１２ａ，１２ｂをボルト・ナット１０で連結す
る。その連結完了後、前記締付バンド７を外して伸縮部
１７より外側位置を締付バンドで本固定して完了する
（図５（ｄ）参照）。

【００２１】

【発明の効果】本発明の管の継手構造は請求項１記載の
構成により、地震動による地盤の変動や、軟弱地盤の流
動化現象にも、前記切断部に装着した突っ込み吸収材、
及び分断した両管に取り付けたリング状ゴム製継手と金
属製筒体で止水性が維持される。因って、耐震性を有し
た管路を構成することが出来る。又、その施工は請求項
４に記載の構成により、マンホール付近の土砂を掘削
し、管路の一部を外側から切断すると共に、その分断し
た間隙を利用して、金属製筒体、リング状ゴム製継手、
及び突っ込み吸収材を取り付けるため、比較的簡単に工
事することが出来る。従って、既設管を耐震性を有した
接続構造に改修する施工法として非常に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る継手構造の第１実施例を示す部分
断面図である。

【図２】第２実施例を示す部分断面図である。

【図３】第３実施例を示す部分断面図である。

【図４】第１実施例に示す継手構造の施工手順を示す工
程説明図である。

【図５】第３実施例に示す継手構造の施工手順を示す工
程説明図である。

【符号の説明】

１…マンホール ２…管体 ２ａ，２ｂ…管 ３ａ，３ｂ…リング状ゴ
ム製継手 ４ａ，４ｂ…金属製筒体 ５…突っ込み吸
収体 ５ａ…内層（ゴム材） ５ｂ…外層（スポンジ
材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マンホールに接続された管の継手構造で
   あって、マンホールとの接続部に近い管路を所定幅切断
   し、その残存する管の両側部外周に、リング状ゴム製継
   手を嵌合固定すると共に、両管の間に弾性変形可能な突
   っ込み吸収材を嵌合装着し、更に前記左右のリング状ゴ
   ム製継手の外側に金属製筒体を嵌合し、その両金属製筒
   体を連結一体化してなることを特徴とする管の継手構
   造。
2. 【請求項２】 上記切断幅は、管路を構成する使用管体
   の管長の１．５％以上である請求項１記載の管の継手構
   造。
3. 【請求項３】 上記突っ込み吸収材が、管の内径と同一
   内径のゴム製環体の外側にスポンジ製環体が積層一体化
   されたものである請求項１記載の管の継手構造。
4. 【請求項４】 マンホールに接続された既設管の耐震化
   継手工法であって、（ａ）マンホールに接続された管
   を、該マンホールに近い箇所を２箇所切断して所定幅切
   除する切断除去工程と、（ｂ）前記切除部より、その切
   断幅よりも幅狭で管の外径より大径な金属製筒体を切断
   管の両側に嵌合すると共に、切断口より離れる方向に移
   動させる筒体取り付け工程と、（ｃ）前記金属製筒体と
   切断口の間の切断管の外周面に、リング状のゴム製継手
   を嵌合し固定する継手取り付け工程と、（ｄ）前記切除
   部に、切断幅に相当する幅の弾性変形可能な突っ込み吸
   収材を嵌合挿着する突っ込み吸収材取り付け工程と、
   （ｅ）前記左右の金属製筒体を切断口側に移動させ、両
   筒体を連結固定する筒体連結工程と、からなることを特
   徴とする既設管の耐震化継手工法。