JP2005009603A - Pipe joint structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプの継手構造に関するもので、特に地盤に形成したボーリング孔に調査機器などを挿入するためのパイプに使用したものに関する。
【0002】
【従来の技術】
地盤に、立坑、斜坑、坑道等を構築する場合、事前に対象地盤の安定性調査が行われる。
この調査には、たとえばボーリングにより得られたコアを観察し、地質分布状況や亀裂の状況および破砕帯の状況などを把握する方法や、ボーリング孔にボアホールカメラやCCDカメラを挿入して、直接ボーリング孔内を観察し、層理面や亀裂の走行や、地中での亀裂の開口幅などを調査する方法がある。
後者のような方法で調査する場合、ボアホールカメラやCCDカメラは、ボーリングロッドなどの鉄パイプや、或いは塩ビ製パイプ(以下、総称して挿入用パイプという。)の先端に取りつけてボーリング孔内へ挿入されるが、その際、一定長さを呈するパイプをボーリング孔の深さに応じて継ぎ足しながら挿入する。
このパイプの継手構造には、ねじ式タイプや、ソケットを介して接続するタイプがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のパイプの継手構造にあっては、次のような問題点がある。
<イ>ねじ式タイプは、パイプの外形に対してねじ部が細く形成されているため、強度的に弱点となる。また、ねじ加工は製作コストが高い。
<ロ>ソケットを介して接続するタイプは、接着剤でソケットを固定するため、再度分解するには部材を切断するほかなく、再利用することができない。
また、接着剤が硬化するまでには時間がかかり、さらにこの接着が不完全である場合には接続が外れる危険性がある。
さらに、ソケットをパイプの外側に取りつけるタイプでは、断面が大きくなってしまい、当該突出部が挿入時に邪魔になる。
【0004】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、強度的に弱点とならないパイプの継手構造を提供することを目的とする。
また、製作コストが廉価なパイプの継手構造を提供することを目的とする。
また、使用後に簡単に分解して、再利用できるパイプの継手構造を提供することを目的とする。
また、接続が簡単、かつ接続が外れる危険のないパイプの継手構造を提供することを目的とする。
また、パイプの周面に突出部が発生しないパイプの継手構造を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のパイプの継手構造は、二本の単管と、隣り合う単管間に亘って嵌挿させるインサートパイプと、ピンとよりなるパイプの継手構造であって、前記単管に前記インサートパイプを嵌挿し、前記単管端部の対峙する壁面に設けた第一の孔と、前記インサートパイプに貫通して設けた第二の孔とを前記ピンで連通、接続することによって、隣り合う単管同士を接続することを特徴としたものである。
【0006】
また、前記したパイプの継手構造において、前記第一の孔に挿通した前記ピンが、前記単管の周面より突出しないことを特徴とするものである。
【0007】
また、前記したパイプの継手構造において、前記ピンを前記第一の孔に挿通せしめた後、前記第一の孔を含む前記単管の周面を封止体で覆ったことを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【0009】
<イ>全体の構造
図1にパイプの継手構造の分解斜視図、図2に横断面図、図3にパイプの軸方向に沿った断面図を示す。
本発明は、二本の単管10、10と、隣り合う単管に亘って内挿させるインサートパイプ20と、ピン30とよりなるパイプの継手構造において、単管10にインサートパイプ20を嵌挿し、単管10端部の対峙する壁面に設けた第一の孔11と、インサートパイプ20に貫通して設けた第二の孔21とをピン30で連通、接続することによって、単管10、10同士を接続する構成である。
また、必要に応じてピン30を第一の孔11に挿通した後、第一の孔11を含む単管10の周面を封止体40で覆っても良い。
以下、各部材について詳述する。
【0010】
<ロ>単管
単管10は一定の長さを有する筒状の部材であって、その横断面の形状には、たとえば円形、矩形のものなどが使用できる。
単管10は、単管10にかかる負荷や用途などに応じて必要なものが選択でき、たとえば鋼管用パイプが使用できる。
単管10の長さは、作業員一人で容易に持ち運び可能な程度とするのが好ましい。
【0011】
単管10の両端部には、単管10の端面から所定距離をおいて第一の孔11が形成されている。
第一の孔11は単管10の対峙する壁面に、単管10の軸方向に対して垂直に形成する。
第一の孔11は後述するピン30を挿通して配置する孔であって、対峙する各第一の孔11にはピン30の端部をそれぞれ位置せしめる。第一の孔11は、ピン30の外形より大き過ぎない形状とし、たとえばピン30の断面形状が丸形である場合、第一の孔11はピン30より少し大きめの丸形を開設する。
第一の孔11は、必ずしも単管10の壁を貫通している必要はなく、単管10の内側から外側に向けて形成した有底構造としても良いが、対峙する一方の孔11は少なくとも貫通させておく。
第一の孔11は、単管10の軸芯を通るようにして形成するのが好ましい。
【0012】
<ハ>インサートパイプ
インサートパイプ20は、隣り合う単管10に架け渡して嵌挿させる部材であって、各単管10、10・・に生じた応力(軸方向の応力および曲げ応力)を隣り合う単管10に伝播することができる。
インサートパイプ20は、先述した単管10の内径に内接する形状とするのが好ましい。インサートパイプ20には、たとえば鋼管用パイプなどが使用できる。
【0013】
インサートパイプ20の両端部には、端面から所定距離をおいた壁面に貫通する第二の孔21、21が形成されている。
第二の孔21、21はインサートパイプ20の対峙する壁面に、インサートパイプ20の軸方向に対して垂直な方向に形成されており、単管10の第一の孔11に挿通したピン30を貫通、配置する。
たとえば、単管10に設ける第一の孔11を、単管10の軸心を通るようにして設けた場合、第二の孔21もインサートパイプ20の軸芯を通るように設けると、ピン30を各孔11、21に連通して配置することができる。かかる形態を用いた場合には、ピン30を連通させることによって、単管10とインサートパイプ20の軸芯を一致させることができ、軸方向の力に対して応力を偏倚させることなく、相互に伝播可能となる。
【0014】
第二の孔21は、インサートパイプ20の端面から同一距離の壁面に、複数設けても良い。すなわち、インサートパイプ20の壁面に、周方向に間隔をおいて複数の孔を設けることができる。これによって、インサートパイプ20を単管10に挿入した際に、第一の孔11から第二の孔21が見つけ易くなり、ピン30を挿入し易くなる。
第二の孔21は、インサートパイプ20の端部から充分な間隔をおいて穿設する。
インサートパイプ20の両端に設ける第二の孔21、21は、インサートパイプ20の周面において、同じ軸上に設けるのが好ましい。
【0015】
<ニ>ピン
ピン30は、単管10に設けた第一の孔11と、インサートパイプ20に設けた第二の孔21とに連続して挿通する棒状の部材である。
ピン30は、インサートパイプ20および単管10におよぶ力を、ピン30への剪断を介して相互に伝播する。そのため、その剪断力に抵抗し得るだけの構造を有した部材を用いる。たとえばピン30には、丸鋼など無垢の鋼材が使用できる。
【0016】
ピン30は、第一の孔11に挿通せしめた状態で、対峙する孔11、11に架け渡せる長さに形成し、好ましくはピン30の先端が単管10の周面から突出しないように形成する。すなわち、ピン30の長さは単管10の内径より大きく、外径以下とするのが好ましい。
【0017】
なお、ピン30の一端に、薄い板状の部材(鍔部)をピン30軸に垂直に設けても良い。これによって、第一の孔11に挿入したピン30は、鍔部が単管10の周面に引っ掛かるため簡単に設置することができ、またこの鍔部のみを単管10に固定するだけで、ピン30の脱落を防止することができ、さらにその厚みも薄いため、挿入に際して支障となることもない。
【0018】
<ホ>封止体
封止体40は、単管10に形成された第一の孔11を覆う部材であって、たとえば公知の粘着テープや、ゴムバンドのような弾性部材が使用できる。
封止体40は、挿通したピン30が抜け落ちなければ、必ずしも対峙する両方の第一の孔11、11に配置する必要はなく、また第一の孔11の開口の一部だけを覆うものであっても良い。
【0019】
【実施例】
以下に、本発明のパイプの継手構造を、地盤に形成したボーリング孔の中へ、調査機器(本例ではボアホールカメラ)を挿入する際に用いる長尺パイプに使用する例を説明する。
【0020】
<イ>パイプの継手構造の製作
所要の長さに切断した単管10に、インサートパイプ20を略半分だけ嵌挿させる。
次に、半分だけ突出したインサートパイプ20に、他の単管10を差し込み、単管10、10同士を当接させる。
単管10を転がらないようにしっかりと横置きした後、ドリルなどの公知の穿孔具を用いて、単管10の壁面に上部から下部に貫通する孔を穿孔する。こうして、第一の孔11、11と第二の孔21、21をそれぞれ単管10とインサートパイプ20に一度に形成する。これらの孔11、21は、単管10の軸心に対して垂直方向に、また単管10の軸芯を通るように形成する。このとき、第一の孔11と第二の孔21を、各部材端部から充分な間隔をおいて設ける。これによって、ピン30を介してかかる軸方向の応力を、単管10およびインサートパイプ20の端部を破断させることなく、伝播することができる。
【0021】
隣り合う単管10にも、同様に孔11、21を穿設する。この位置は、先に穿設した孔11、21に対して単管10周面の同一軸上に設けるのが好ましい。これによって、孔11、11の開設方向は同方向となり、隣り合うピン30、30の挿入に際し、単管10を回転することなく単管10、10の接続が行えるため、接続が容易になる。
こうして、第一の孔11を形成した単管10と、第二の孔21を形成したインサートパイプ20を作製し、棒状の鋼材を所要の長さに切断してピン30を形成して、パイプの継手構造を完成する。
【0022】
<ロ>パイプの組立て
現場に各部材10、20、30を分解した状態で搬入する。
単管10の端部に、インサートパイプ20の一端を挿入する。インサートパイプ20は、単管10の第一の孔11にインサートパイプ20の第ニの孔31が連通するように嵌合させる。
第一の孔11と第二の孔21を連通させた後、ピン30を挿通する。
ピン30は、第一の孔11、第二の孔21、そしてインサートパイプ20の中空を通じ、対峙する壁面に形成された第二の孔21、第一の孔11の順番で挿通される。
ピン30の全長を第一の孔11に挿通した後、粘着テープ40で第一の孔11を覆う。粘着テープ40は、必要に応じて二重、三重に重ねれば、万が一ボーリング孔の孔壁に粘着テープ40が接触し、その一枚が剥がれても、残りの粘着テープ40によって覆われているため、ピン30の脱落を防止できる。
【0023】
次に、突出するインサートパイプ20に別の単管10を挿入する。
この単管10も、第一の孔11をインサートパイプ20の第ニの孔21に合わせながら、端面が他方の単管10に当接するまで挿通させ、ピン30を挿通する。その後、第一の孔11を粘着テープ40で覆い、両方の単管10、10を接続する。
以上の接続作業を繰り返し行って、所要の長さのパイプを得る。
【0024】
接続部がこのような構成である場合、従来のねじ式タイプのように、砂などの異物がねじ溝に入り込むことによって、パイプがうまく回動せず、接続に手間取る心配はない。
また、本発明は何らの工具も使用せずに、人の手の力のみによって単管10、10の接続が行うことができるものである。
【0025】
<ハ>調査機器の挿入
先頭にくる単管10の先端にボアホールカメラを取りつけ、これをボーリング孔内に挿入する。
この調査機器にボーリング孔壁の一方向のみを写し出すCCDカメラを用いる場合、継ぎ合わせる単管10には、一定の方向に連続する目印をつけておいても良い。これによって、地上からもボーリングの孔奥に位置するカメラが写す方向を知ることができる。
また、単管10と単管10との継ぎ合わせ面を、シール材などで埋めて防水仕様としても良い。
【0026】
孔奥に配置したボアホールカメラは、カメラの諸動作を行うにつき、地上からの遠隔操作が必要になってくる。この操作をケーブルを介して行う場合には、ケーブルは単管10の中に配置しても良い。これによって、ケーブルが孔壁に接触し、ケーブルの外面が傷ついたり、切断する危険性から回避することができる。
単管10をゆっくりとボーリングの孔内に挿入してゆき、ボアホールカメラを下降させる。
なお、単管10はボアホールカメラを孔内に挿入する前から、必ずしも連続した状態で準備しておく必要はなく、ボアホールカメラをボーリング孔内に挿入しつつ継ぎ合わせていってもよい。
【0027】
<ニ>パイプの分解
所要の調査が終わったら単管10、10・・を手繰り、ボアホールカメラを地上に引き上げる。
ボアホールカメラを引き上げた後、必要に応じて粘着テープ40を剥がし、ピン30を孔11から抜いて、単管10、インサートパイプ20を分解する。
このように本発明は、使用後には粘着テープ40を外すだけで簡単に分解することができるので、従来のソケットタイプのように、分解に際してパイプを切断することがなく、そして他の場所でも繰り返し使用することができる。
なお、調査機器にはボアホールカメラのほか、CCDカメラなども使用できる。
【0028】
【発明の効果】
本発明のパイプの継手構造は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
<イ>単管と、インサートパイプと、ピンなど広く汎用されている部材からなるパイプの継手構造に、孔を穿設するだけの構成であるから、製作コストが安い。
また、隣り合う単管は、単管の軸方向と異なる方向に配設されたピンを以って、さらに断面の大きなインサートパイプを介して接続されているため、強い強度を備えている。
<ロ>ピンの挿入口を封止体で覆ってピンを固定させる構成であるから、封止体を外すだけで簡単にピンの取り外しを行うことができ、これによって再利用することもできる。また、かかる作業は簡単であるから、少ない時間ですむ点からもトータルコストが安くすみ、また接続が外れる心配もない。
さらに、単管の外側に突出する部材がないため、使用に際して邪魔になることもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパイプの継手構造の分解斜視図。
【図2】パイプの継手構造の横断面図。
【図3】パイプの継手構造のパイプ軸方向の断面図。
【符号の説明】
10・・単管
11・・第一の孔
20・・インサートパイプ
21・・第二の孔
30・・ピン
40・・封止体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pipe joint structure, and more particularly to a pipe joint for inserting a surveying instrument or the like into a borehole formed in the ground.
[0002]
[Prior art]
When building shafts, inclined shafts, tunnels, etc. on the ground, a stability survey of the target ground is conducted in advance.
For this investigation, for example, the core obtained by boring is observed, and the geological distribution status, crack status, and fracture zone status are grasped, and a borehole camera or CCD camera is inserted into the borehole to directly drill. There are methods for observing the inside of a hole and investigating the surface of the layer, the running of cracks, and the opening width of cracks in the ground.
When investigating by the latter method, the borehole camera and CCD camera are attached to the end of an iron pipe such as a boring rod or a PVC pipe (hereinafter collectively referred to as an insertion pipe) into the borehole. At this time, a pipe having a certain length is inserted while being added according to the depth of the boring hole.
This pipe joint structure includes a screw type and a connection type via a socket.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional pipe joint structure described above has the following problems.
<A> Since the threaded portion of the threaded type is thin with respect to the outer shape of the pipe, it is weak in strength. In addition, threading is expensive to manufacture.
<B> Since the socket connected with the socket is fixed with an adhesive, the member cannot be reused without disassembling it without cutting the member.
Also, it takes time for the adhesive to cure, and there is a risk of disconnection if this adhesion is incomplete.
Furthermore, in the type in which the socket is attached to the outside of the pipe, the cross section becomes large, and the protruding portion becomes an obstacle during insertion.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a pipe joint structure that does not become a weak point in strength.
It is another object of the present invention to provide a pipe joint structure that is inexpensive to manufacture.
It is another object of the present invention to provide a pipe joint structure that can be easily disassembled after use and reused.
It is another object of the present invention to provide a pipe joint structure that is easy to connect and has no danger of disconnection.
It is another object of the present invention to provide a pipe joint structure in which no protrusion is generated on the peripheral surface of the pipe.
The present invention achieves at least one of these objects.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the pipe joint structure of the present invention is a pipe joint structure comprising two single pipes, an insert pipe fitted between adjacent single pipes, and a pin. The insert pipe is inserted into the single pipe, and a first hole provided in a wall surface facing the single pipe end and a second hole provided through the insert pipe are formed with the pin. By connecting and connecting, adjacent single tubes are connected to each other.
[0006]
In the pipe joint structure described above, the pin inserted through the first hole does not protrude from the peripheral surface of the single pipe.
[0007]
In the pipe joint structure described above, the peripheral surface of the single pipe including the first hole is covered with a sealing body after the pin is inserted into the first hole. It is.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0009]
<A> Overall Structure FIG. 1 is an exploded perspective view of a pipe joint structure, FIG. 2 is a transverse sectional view, and FIG. 3 is a sectional view along the axial direction of the pipe.
The present invention is a pipe joint structure comprising two
Further, the peripheral surface of the
Hereinafter, each member will be described in detail.
[0010]
<B> Single tube The
As the
It is preferable that the length of the
[0011]
The
The
The
The
[0012]
<C> Insert pipe The
It is preferable that the
[0013]
At both ends of the
The second holes 21, 21 are formed on the opposite wall surface of the
For example, when the
[0014]
A plurality of
The
The
[0015]
<D> The
The
[0016]
The
[0017]
It should be noted that a thin plate-like member (a collar portion) may be provided at one end of the
[0018]
<E> Sealing
If the inserted
[0019]
【Example】
Below, the example which uses the joint structure of the pipe of this invention for the elongate pipe used when inserting investigation equipment (in this example a borehole camera) into the boring hole formed in the ground is demonstrated.
[0020]
<I> Production of a pipe joint structure The
Next, another
After firmly placing the
[0021]
Similarly, holes 11 and 21 are formed in adjacent
In this way, the
[0022]
<B> The
One end of the
After connecting the
The
After the entire length of the
[0023]
Next, another
The
By repeating the above connection work, a pipe having a required length is obtained.
[0024]
When the connecting portion has such a configuration, as in the conventional screw type, foreign matters such as sand enter the screw groove, so that the pipe does not rotate well, and there is no worry of troublesome connection.
Moreover, the present invention can connect the
[0025]
<C> Insert the borehole camera at the tip of the
When a CCD camera that projects only one direction of the borehole wall is used for this surveying instrument, the
Further, the joint surface of the
[0026]
The borehole camera placed in the back of the hole needs to be remotely controlled from the ground when performing various camera operations. When this operation is performed via a cable, the cable may be disposed in the
The
The
[0027]
<D> After disassembling the pipe, the
After lifting the borehole camera, the
As described above, the present invention can be easily disassembled by simply removing the
In addition to the borehole camera, a CCD camera or the like can be used as the survey device.
[0028]
【The invention's effect】
Since the joint structure of the pipe of the present invention is as described above, the following effects can be obtained.
<A> Since the structure is such that a hole is formed in a joint structure of a pipe made of a widely used member such as a single pipe, an insert pipe, and a pin, the manufacturing cost is low.
Moreover, the adjacent single pipes have strong strength because they are connected via an insert pipe having a larger cross section with pins arranged in directions different from the axial direction of the single pipes.
<B> Since the pin insertion port is covered with a sealing body to fix the pin, the pin can be easily removed just by removing the sealing body, and can be reused. In addition, since the operation is simple, the total cost is low from the point that it takes less time, and there is no worry of disconnection.
Furthermore, since there is no member which protrudes outside the single tube, there is no hindrance during use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a pipe joint structure according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a pipe joint structure.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a pipe joint structure in the pipe axial direction.
[Explanation of symbols]
10 ··
Claims (3)
前記単管に前記インサートパイプを嵌挿し、前記単管端部の対峙する壁面に設けた第一の孔と、前記インサートパイプに貫通して設けた第二の孔とを前記ピンで連通、接続することによって、隣り合う単管同士を接続することを特徴とした、
パイプの継手構造。A pipe joint structure consisting of two single pipes, an insert pipe fitted between adjacent single pipes, and a pin,
The insert pipe is inserted into the single pipe, and a first hole provided in a wall surface facing the single pipe end and a second hole provided through the insert pipe are communicated and connected with the pin. By connecting the adjacent single tubes,
Pipe joint structure.
前記第一の孔に挿通した前記ピンが、前記単管の周面より突出しないことを特徴とする、
パイプの継手構造。In the pipe joint structure according to claim 1,
The pin inserted into the first hole does not protrude from the peripheral surface of the single tube,
Pipe joint structure.
前記ピンを前記第一の孔に挿通せしめた後、前記第一の孔を含む前記単管の周面を封止体で覆ったことを特徴とする、
パイプの継手構造。In the joint structure of a pipe according to claim 1 or 2,
After inserting the pin through the first hole, the peripheral surface of the single tube including the first hole is covered with a sealing body,
Pipe joint structure.
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