JP2006077933A - 免震建物用配管の支持システム - Google Patents

Abstract

【課題】 最低３箇所にボールジョイントを介装した配管において、折曲部及び直線部が自重で落ち込まないように支持するとともに、振動時において配管が大きく動いても管の折曲部及び直線部を確実に支持可能にする。
【解決手段】 一端２側が地盤に、他端３側が建物に夫々固定され、途中に略Ｌ字状に折曲される折曲部２０を少なくとも１つ有した管１に、管１の少なくとも１つの折曲部２０の近傍，管１の一端２側であって地盤の近傍及び管１の他端３側であって建物の近傍の最低３箇所にボールジョイント２１を介装し、地盤に固定されボールジョイント２１が近傍に介装された少なくとも１つの折曲部２０を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第一支持装置３０と、地盤に固定され折曲部２０に至る管１の２つの直線部２２のうち少なくともいずれかの直線部２２を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第二支持装置５０とを備えて構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地盤から免震建物内に配管され、地震等で起きる震動の変位を吸収することのできる免震建物用配管の支持システムに関し、特に、一端側が地盤に固定され、他端側が建物に固定され、途中に略Ｌ字状に折曲される折曲部を少なくとも１つ有した免震建物用配管の支持システムに関する。

一般に、例えば、免震建物用配管としては、図１２に示すように、２本の金属製の蛇腹状のフレキシブル管４をエルボ継手５で接続して形成される管１で構成されたものがある。この管１の一端２は、地盤側に固定されて地中埋設配管（図示せず）と接続され、また、管１の他端３は、建物側に固定されて建物内の配管（図示せず）と接続されている。

従来、この種の免震建物用配管を支持する支持システムとしては、例えば、特許文献１（特開平１１−９４１２５号公報）に記載されたものが知られている。
図１２に示すように、支持システムＳａは、支持架台６とキャスター台７とを備えて構成されている。この支持架台６は、クッション装置９を介して、キャスター台７に連結されている。また、支持架台６は、フレキシブル管４が地盤上に接しないで自由に動ける高さに保持されている。キャスター台７には、地盤上を自由に移動する４個のキャスター８が備えられている。クッション装置９は、内部にコイルばねを備え、コイルばねの反発力で支持架台６の重力を支えて釣り合わせている。
従って、地震等の振動が発生して管１の一端２及び管１の他端３間に変位が生じた場合には、キャスター台７が免震ピットの底面を自由に移動し、支持架台６が、エルボ継手５を支持した状態でエルボ継手５の動きに応じて免震ピット内を水平方向に移動し、クッション装置９の作用により、管１が上下方向に移動し、管１の変位を吸収できるようにしている。

また、従来、この種の免震建物用配管の支持システムとしては、例えば、特許文献２（特開２０００−１２０９３１号公報）に記載されたものが知られている。
図１３に示すように、この支持システムＳｂは、建物側に取付け固定される固定部材１０と、固定部材１０に支軸１２を介して回転可能に取付けられる第１アーム１１と、第１アーム１１の先端に支軸１４を介して回転可能に取付けられる第２アーム１３と、第２アーム１３の先端に吊設されエルボ継手５を支持する吊り金具１５とを備えて構成されている。
従って、地震等の振動が発生して配管１の間に水平方向の変位が生じると、エルボ継手５は、吊り金具１５に支持された状態で、第１アーム１１及び第２アーム１３により水平方向に移動する。これにより、管１の変位を吸収している。

特開平１１−９４１２５号公報 特開２０００−１２０９３１号公報

ところで、従来の免震建物用配管にあっては、図１４に示すように、一端２側が地盤１６に固定され、他端３側が建物１７に固定され、途中に略Ｌ字状に折曲される折曲部２０を有した管１において、この管１の折曲部２０の近傍，管１の一端２側であって地盤１６の近傍及び管１の他端３側であって建物１７の近傍の３箇所にボールジョイント２１を介装したものもある。
このようなボールジョイントタイプの免震建物用配管を支持する際には、例えば、上記従来の支持システムＳａ，Ｓｂを適用することが考えられる。しかしながら、これをそのまま適用した場合には、折曲部２０のみの支持になるので、折曲部２０に至る直線部２２がボールジョイント２１の回動により、自重で下がってしまうという問題がある。そのため、直線部２２を支持するが、支持の仕方としては、例えば、特許文献１に記載の支持架台６及びキャスター台７により支持することが考えられる。しかしながら、このように支持しても、地震等による振動時に、配管１が上下に大きく動いたような場合には、支持架台６を支持するキャスター台７のキャスター８も地盤１６から離れてしまい、キャスター台７が転倒したり、上下に激しく動くことにより管１が破損したりする虞があるという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みて為されたもので、最低３箇所にボールジョイントを介装した配管において、折曲部及び直線部が自重で落ち込まないように支持するとともに、振動時において配管が大きく動いても管の折曲部及び直線部を確実に支持可能な免震建物用配管の支持システムを提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の免震建物用配管の支持システムは、地盤から建物内に引き込まれ、一端側が地盤に固定され、他端側が建物に固定され、途中に略Ｌ字状に折曲される折曲部を少なくとも１つ有した管を備え、上記管の少なくとも１つの折曲部の近傍，上記管の一端側であって地盤の近傍及び上記管の他端側であって建物の近傍の最低３箇所にボールジョイントを介装した免震建物用配管の支持システムにおいて、地盤に固定され上記ボールジョイントが近傍に介装された折曲部を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第一支持装置と、地盤に固定され当該折曲部に至る管の２つの直線部のうち少なくともいずれかの直線部を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第二支持装置とを備えて構成している。

この免震建物用配管の支持システムを用いる場合には、まず、管の自重でボールジョイントが回動して落ち込む折曲部に、第一支持装置を設けてこの折曲部を地盤に対して支持し、また、ボールジョイントの回動により自重で落ち込む直線部に、第二支持装置を設けてこの直線部を地盤に対して支持する。
従って、この免震建物用配管の支持システムにより配管を支持した場合には、折曲部は、自重でボールジョイントが回動して落ち込もうとしても、第一支持装置により地盤に対して支持されているので、折曲部の自重が受けられて落ち込まなくなる。また、直線部は、自重でボールジョイントが回動して落ち込もうとしても、第二支持装置により地盤に対して支持されているので、直線部の自重が受けられて落ち込まなくなる。

一方、例えば、地震等の振動時には、地盤と建物が相対的に動き、管の一端と他端とが相対的に動いて、管の一端と他端に変位が生じる。そして、この変位により、折曲部及び直線部が、水平方向及び／または垂直方向に移動する。この際、折曲部は、第一支持装置により、水平方向及び／または垂直方向に移動した状態で地盤に対して支持される。また、直線部は、第二支持装置により、水平方向及び／または垂直方向に移動した状態で地盤に対して支持される。そのため、折曲部及び直線部が大きく動いても、第一支持装置及び第二支持装置により、これらの部位を地盤から離れることなく確実に支持することができ、配管が損傷する事態を防止できる。また、第一支持装置及び第二支持装置は地盤に固定されているので、折曲部または直線部が大きく動いてもこれらの装置自体が浮き上がることがなく、装置の破損も防止できる。
その後、振動が収まって再び非振動時になると、管の一端と他端の位置の変位がなくなって、管の折曲部及び直線部が元位置に戻る。

また、必要に応じ、上記第一支持装置を、リンク機構を備えて構成し、該リンク機構を上記地盤に固定された固定部材と、上記折曲部を支持する支持部材と、上記固定部材と支持部材との間に介装される複数のリンクとを備えて構成し、上記固定部材と該固定部材に連結されるリンクとを縦軸及び該縦軸を軸支する縦軸受を有した連結部で連結し、上記支持部材と該支持部材に連結されるリンクとを縦軸及び該縦軸を軸支する縦軸受を有した連結部で連結し、上記リンク同士を縦軸及び該縦軸を軸支する縦軸受を有した連結部で連結している。
この場合、リンク機構は固定部材により確実に地盤に固定されているので、折曲部の支持が確実になる。また、振動時においては、折曲部が水平方向に移動しようとすると、リンク機構においては、複数のリンク及び支持部材が各連結部の縦軸を軸に回転するので、支持部材は、固定部材とリンクとの連結部の縦軸を中心に各リンクの長手方向の長さの和を半径とする水平方向の円内を折曲部に追随して動きつつ折曲部を支持する。これにより、折曲部の水平方向への移動があっても、リンク機構がこの移動に追随して折曲部を支持するので、振動時にも折曲部を確実に地盤に対して支持することができる。

更に、必要に応じ、上記各連結部のうち少なくとも２つの連結部に、上記縦軸に直交する横軸及び該横軸を軸支する横軸受を設けている。
この場合、折曲部が垂直方向に移動しようとすると、リンク機構においては、少なくとも１つのリンクが、各連結部の横軸を中心に回転して、支持部材の高さ位置を高くしたり低くしたりできるので、折曲部の垂直方向への移動に追随して折曲部を支持できる。

また、必要に応じ、上記第二支持装置を、レール支持機構を備えて構成し、該レール支持機構を、上記直線部を該直線部の軸方向の移動を許容して支持する支持体と、該支持体を水平な面方向であって少なくとも上記直線部の軸方向とは異なる一方方向に移動可能に支持するレール体とを備えて構成している。
この場合、振動時において、直線部が水平方向に移動しようとすると、第二支持装置のレール支持機構においては、支持体が直線部の軸方向への移動に追随して直線部を支持する。また、直線部が直線部の軸とは異なる方向に移動すると、レール体が直線部の直線部の軸とは異なる方向に移動に追随して支持体を支持する。これにより、直線部の水平方向への移動があっても、レール支持機構により直線部を確実に地盤に対して支持することができる。

更に、必要に応じ、上記支持体を、上記直線部を囲繞するリング部材と、該リング部材の内周に設けられ上記直線部の外周面に当接する複数のローラとを備えて構成している。
振動時において、直線部が直線部の軸方向に移動しようとすると、リング部材に設けられたローラが、管の直線部の外周面に当接して管の軸方向に転動する。そのため、直線部が直線部の軸方向に移動しても、容易に支持体で直線部を支持することができる。

更に、必要に応じ、上記リング部材を支持するとともに上記レール体を転動する車輪を有した台車を設け、上記レール体に、上記台車の車輪をガイドするガイドレールを備えている。
この場合、直線部が直線部の軸方向とは異なる一方方向に移動しようとすると、車輪がガイドレールにガイドされた状態で台車が移動し、支持体が直線部を支持したまま直線部が直線部の軸とは異なる水平方向に移動するので、支持体で直線部を地盤に対して確実に支持することができる。

更にまた、必要に応じ、上記第二支持装置を、垂直移動機構を備えて構成し、該垂直移動機構を、上記リング部材に垂設され上記台車に垂直方向に進退動可能に設けられるロッドと、該ロッドを後退方向に付勢する付勢機構と、上記ロッドの後退位置を位置決めする後退位置ストッパとを備えて構成している。
この第二支持装置を取付ける場合には、後退位置ストッパのロッドの後退位置を、リング部材の高さが直線部の軸が略直線になる高さに設定する。この際、直線部は、直線部の自重により下がり、リング部材が直線部の自重を受けるので、ロッドが後退して後退位置ストッパで停止されて後退位置に位置させられる。そのため、リング部材が所定高さ位置になり、直線部の落ち込みを防止できる。

また、この場合、振動時において、直線部が垂直方向に移動しようとすると、ロッドが進退動し、リング部材が直線部を支持した状態で垂直方向に移動するので、直線部が垂直方向に大きく動いても、垂直移動機構により直線部を確実に地盤に対して支持することができる。そのため、配管が損傷する事態を、防止することができる。
その後、振動が収まり、地盤と建物との変位がなくなると、付勢機構によりロッドが後退方向に付勢されているので、速やかにロッドを後退させることができる。そのため、振動して直線部が浮き上がっていても、ロッドを後退位置に後退させて、直線部の軸を略真っ直ぐにするので、管に速やかに流体を円滑に流通させることができる。

更に、必要に応じ、上記第二支持装置を、上記直線部を垂直軸回りに回転可能に支持する機能を備えて構成している。
この場合、振動時に、直線部が水平方向に動いて直線部が垂直軸回りに回転しようとすると、第二支持装置は、直線部の回転に追随して直線部を支持する。そのため、直線部の垂直軸回りの回転があっても、直線部を地盤から離れることなく確実に地盤に対して支持することができる。

更にまた、必要に応じ、上記第二支持装置を、レール支持機構を備えて構成し、該レール支持機構を、上記直線部を該直線部の軸方向の移動を許容して支持する支持体と、該支持体を水平な面方向であって少なくとも上記直線部の軸方向とは異なる一方方向に移動可能に支持するレール体とを備えて構成し、上記支持体を、上記直線部を囲繞するリング部材と、該リング部材の内周に設けられ上記直線部の外周面に当接する複数のローラとを備えて構成し、上記リング部材を支持するとともに上記レール体を転動する車輪を有した台車を設け、上記レール体に、上記台車の車輪をガイドするガイドレールを備え、上記第二支持装置を、垂直移動機構を備えて構成し、該垂直移動機構を、上記リング部材に垂設され上記台車に垂直方向に進退動可能に設けられるロッドと、該ロッドを後退方向に付勢する付勢機構と、上記ロッドの後退位置を位置決めする後退位置ストッパとを備えて構成し、上記台車に上記ロッドが回転可能に挿通される挿通孔を形成し、上記後退位置ストッパを、上記ロッドの外周に突設され上記挿通孔縁に当接する突設片で構成し、上記付勢機構を、上記ロッドの下端に設けた鍔部と上記台車の下面との間に介装されるコイルスプリングで構成している。
この場合、直線部が垂直軸回りに回転する際に、ロッドが垂直軸回りに回転し、支持体のリング部材が直線部の回転に追随して垂直軸回りに回転する。そのため、直線部の垂直軸回りの回転があっても、確実に地盤に対して支持することができ、管が損傷する事態を防止することができる。

また、必要に応じ、上記第二支持装置を、上記直線部を該直線部の軸回りに回転可能に支持する機能を備えて構成している。
この場合、直線部が直線部の軸回りに回転しようとすると、第二支持装置は、直線部の回転に追随して直線部を支持する。そのため、直線部の垂直軸回りの回転があっても、直線部を地盤から離れることなく確実に地盤に対して支持することができる。

更に、必要に応じ、上記第二支持装置を、レール支持機構を備えて構成し、該レール支持機構を、上記直線部を該直線部の軸方向の移動を許容して支持する支持体と、該支持体を水平な面方向であって少なくとも上記直線部の軸方向とは異なる一方方向に移動可能に支持するレール体とを備えて構成し、上記支持体を、上記直線部を囲繞するリング部材と、該リング部材の内周に設けられ上記直線部の外周面に当接する複数のローラとを備えて構成し、上記ローラを、ボールローラで構成している。
この際、直線部が管の軸回りに回転しようとすると、リング部材のローラが、ボールローラで構成されているので、ボールローラが直線部の外周面に当接して管の軸回り方向に転動し、管の軸回りの回転に追随して直線部を支持する。そのため、直線部の軸回りの回転があっても、直線部を地盤から離れることなく確実に地盤に対して支持することができ、配管が損傷する事態を防止することができる。

本発明の免震建物用配管の支持システムによれば、地盤に固定されボールジョイントが近傍に介装された少なくとも１つの折曲部を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第一支持装置と、地盤に固定され折曲部に至る管の２つの直線部のうち少なくともいずれかの直線部を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第二支持装置とを備えて構成したので、折曲部及び直線部を地盤に対して支持でき、ボールジョイントが回動して折曲部及び直線部が落ち込むのを防止できる。また、地震等の振動時には、折曲部及び直線部が水平方向または垂直方向のいずれかに移動しようとすると、第一支持装置及び第二支持装置により、折曲部及び直線部は、移動した状態でも地盤に対して支持されるので、折曲部及び直線部を地盤から離れることなく確実に支持することができ、配管が損傷する事態を防止できる。また、第一支持装置及び第二支持装置は地盤に固定されているので、折曲部または直線部が大きく動いても装置自体が浮き上がることがなく、装置の破損も防止できる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムを説明する。

図１４には、免震建物用配管を示している。この配管は、地盤１６から建物１７内に引き込まれ、一端２側が地盤１６に固定され、他端３側が建物１７に固定され、途中に略Ｌ字状に折曲される折曲部２０を少なくとも１つ有した管１を備え、管１の少なくとも１つの折曲部２０の近傍，管１の一端２側であって地盤１６の近傍及び管１の他端３側であって建物１７の近傍の最低３箇所にボールジョイント２１が介装されている。実施の形態においては、地盤１６と建物１７の底面とは、相対向するように設けられ、配管は、地盤１６と建物１７の底面の間の免震ピット１８に設けられている。

折曲部２０の近傍のボールジョイント２１は、管１の一端２側に介装されている。更に、近傍にボールジョイント２１が設けられた折曲部２０に至る２つの直線部２２は、管１の中を通る流体を保冷または保温するための金属製のカバー２３を備えている。カバー２３の内部には、グラスウール及びウレタンが備えられている。更にまた、一端２側の直線部２２の軸Ｘ１及び他端３側の直線部２２の軸Ｘ２は、非振動時においては、どちらの軸も水平で、互いに直交している。

詳しくは、図１に示すように、支持システムＳは、地盤１６に固定されボールジョイント２１が近傍に介装された少なくとも１つの折曲部２０を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第一支持装置３０と、地盤１６に固定され折曲部２０に至る管１の２つの直線部２２のうち少なくともいずれかの直線部２２を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第二支持装置５０とを備えて構成されている。

第一支持装置３０は、近傍にボールジョイント２１が介装された管１の折曲部２０を支持するために、１つ設けられている。
この第一支持装置３０は、図１乃至図５に示すように、リンク機構３１を備えて構成している。リンク機構３１は、地盤１６に固定された固定部材３２と、折曲部２０を支持する支持部材３３と、固定部材３２と支持部材３３との間に介装される複数のリンクを備えて構成している。実施の形態においては、リンクは、第１リンク３４と第２リンク３５の２つを設けた構成としている。
そして、リンク機構３１は、固定部材３２と固定部材３２に連結される第１リンク３４を縦軸３６ａ及び縦軸３６ａを軸支する縦軸受３７ａを有した連結部３８ａで連結し、支持部材３３と支持部材３３に連結される第２リンク３５とを縦軸３６ｂ及び縦軸３６ｂを軸支する縦軸受３７ｂを有した連結部３８ｂで連結し、第１リンク３４と第２リンク３５とを縦軸３６ｃ及び縦軸３６ｃを軸支する縦軸受３７ｃを有した連結部３８ｃで連結して構成されている。

固定部材３２は、台状に形成され、その上面３２ａには、固定部材３２と第１リンク３４とを連結する連結部３８ａの縦軸３６ａが突設されている。また、固定部材３２は、非振動時において、固定部材３２の縦軸３６ａが折曲部２０の真下にこないように位置させられている。更に、固定部材３２は、地盤１６に対してボルト（図示せず）等によりネジ止めされている。
第１リンク３４は、鉄等の金属で板状に形成されている。第１リンク３４の一端には、固定部材３２と第１リンク３４とを連結する連結部３８ａの縦軸３６ａを軸支する縦軸受３７ａが設けられ、第１リンク３４の他端には、第１リンク３４と第２リンク３５とを連結する連結部３８ｃの縦軸受３７ｃが設けられている。
第２リンク３５は、鉄等の金属で板状に形成されている。第２リンク３５の一端側には、第１リンク３４の縦軸受３７ｃに軸支される縦軸３６ｃが設けられ、第２リンク３５の他端側には、第２リンク３５と支持部材３３とを連結する連結部３８ｂの縦軸受３７ｂが設けられている。第２リンク３５の長手方向の長さは、第１リンク３４の長手方向の長さと同じ長さに形成されている。

支持部材３３は、矩形板状に形成されている。この支持部材３３は、図２に示すように、折曲部２０の下側に垂設された円柱状の柱状体２４の下端に設けられた矩形板状の取付部２５に取付けられる。支持部材３３と取付部２５は、同じ大きさに形成されている。支持部材３３の取付部２５への取付けは、支持部材３３を取付部２５と重ね合わされて、その４隅をボルト及びナットで締め付けることによりなされる。また、図２乃至図５に示すように、支持部材３３の裏面には、後述の連結部３８ｂの横軸受４２ｂが設けられる板状の突設体４７が突設されている。また、支持部材３３の裏面側には、支持部材３３と第２リンク３５とを連結する連結部３８ｂの縦軸３６ｂが設けられている。

更に、図５に示すように、各連結部３８ａ，３８ｂ，３８ｃの縦軸３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、円柱状に形成されている。また、各連結部３８ａ，３８ｂ，３８ｃの縦軸受３７ａ，３７ｂ，３７ｃは、縦軸３６ａ，３６ｂ，３６ｃが挿入可能な円形の孔で構成されている。そして、縦軸３６ａは、縦軸受３７ａの下端側から挿入され、縦軸受け３７ａの上端縁に当接し中央に孔を備えた板状の板部材３９と、孔に挿通されて軸受の先端に設けられた雌ネジ４０ａにネジ込まれるボルト４０により縦軸受３７ａに固定されている。また、縦軸３６ｂ，３６ｃは、縦軸受３７ｂ，３７ｃの上端側から挿入され、縦軸受け３７ａ，３７ｂ，３７ｃの下端縁に当接し中央に孔を備えた板状の板部材３９と、孔に挿通されて軸受の先端に設けられた雌ネジ４０ａにネジ込まれるボルト４０により縦軸受３７ｂ，３７ｃに夫々固定されている。

また、各連結部３８ａ，３８ｂ，３８ｃのうち少なくとも２つの連結部（実施の形態においては連結部３８ｂ，３８ｃ）に、縦軸３６ａ，３６ｂ，３６ｃに直交する横軸４１ｂ，４１ｃ及び横軸４１ｂ，４１ｃを軸支する横軸受４２ｂ，４２ｃが設けられている。
第１リンク３４と第２リンク３５を連結する連結部３８ｃの横軸４１ｃは、ボルトで構成されている。第１リンク３４と第２リンク３５とを連結する連結部３８ｃの横軸受４２ｃは、第２リンク３５の一端部に形成された孔部で構成されている。第２リンク３５の一端部は、連結部３８の縦軸３６の上側に設けられた相対向する１対の金属製の板体４３間に差し込まれている。そして、板体４３の夫々に設けた孔４４及び横軸受４２ｃには、横軸４１ｃが挿通されている。この横軸４１ｃとしてのボルトは、ナット４６ｃにネジ込むことにより抜け止めされている。
図中４５は、第２リンク３５が横軸４１ｂ，４１ｃを軸に回転して、第２リンク３５の他端が第２リンク３５の一端よりも下がらないように、第２リンク３５の側縁を衝止するストッパである。

支持部材３３と第２リンク３５とを連結する連結部３８ｂの横軸４１ｂは、第１リンク３４と第２リンク３５を連結する連結部３８ｃの横軸４１ｃと同様に、ボルトで構成されている。支持部材３３と第２リンク３５とを連結する連結部３８ｂの横軸受４２ｂは、支持部材３３の下側に突設された突設体４７に形成された孔部で構成されている。この突設体４７は、連結部３８ｂの縦軸３６ｂの上側に設けられた相対向する１対の金属製の板体４３間に差し込まれ、板体４３に設けた孔４４とともに横軸受４２ｂに横軸４１ｂが挿通されている。横軸受４３ｂとしてのボルトは、ナット４６ｂにネジ込むことにより抜け止めされている。

図１に示すように、第二支持装置５０は、近傍にボールジョイント２１が介装された管１の折曲部２０に至る２つの直線部２２の両方を支持するために、各直線部２２と地盤１６との間に１つずつ設けられている。
この第二支持装置５０は、図６乃至図１１に示すように、レール支持機構５１と、垂直移動機構７０とを備えて構成されている。また、第二支持装置５０は、直線部２２を垂直軸回りに回転可能に支持する機能と、直線部２２をこの直線部２２の軸回りに回転可能に支持する機能とを備えて構成されている。
レール支持機構５１は、直線部２２を直線部２２の軸方向の移動を許容して支持する支持体５２と、支持体５２を水平な面方向であって少なくとも直線部２２の軸方向とは異なる一方方向に移動可能に支持するレール体６０とを備えて構成されている。

支持体５２は、直線部２２を囲繞するリング部材５３と、リング部材５３の内周に設けられ直線部２２のカバー２３の外周面に当接する複数のローラ５４とを備えて構成されている。
リング部材５３は、左右対称な断面八角形状に形成され、上側の水平な辺５５ａを備えた上部材５５と下側の水平な辺５６ａを備えた下部材５６とからなる。上部材５５と下部材５６とは、金属製の板材を折曲して形成され、その両端がボルト及びナットでネジ止めされて接合されている。

ローラ５４は、ボールローラで構成されている。ローラ５４であるボールローラの具体的構成は、直線部２２の外周面を点支持する球体５７と、球体５７をいずれの方向にも回動自在に保持する保持部材５８とを備えて構成されている。球体５７は、保持部材５８の先端側に球面の一部を露出させて保持され、直線部２２を点支持している。この球体５７は、直線部２２の軸Ｘ１，Ｘ２方向の移動に追随して転動する。また、球体５７は、直線部２２の軸Ｘ１，Ｘ２回りの回転に対して追随して転動することもできるようになっている。保持部材５８は、基端がリング部材５３の内周に当接し、その基端側に突設された雄ネジ５９をリング部材５３の各辺５５ａ，５６ｂに挿通するとともに、この雄ネジ５９をナット５９ａで締め付けてリング部材５３に取付けられている。このローラ５４は、３つ設けられ、リング部材５３の上側の水平な辺５５ａと、下側の水平な辺５６ａの左右に隣接する２つの辺５６ｂとに配置されている。

また、リング部材５３を支持するとともにレール体６０を転動する車輪６５を有した台車６１が設けられている。この台車６１は、後述のガイドレール６６の表面側を転動する車輪６５を備えた上台車６２と、後述のガイドレール６６の裏面側を転動する車輪６５を備えた下台車６３とを備えて構成されている。上台車６２と下台車６３はガイドレール６６を挟んで相対向し、一対のボルト６８により結合されている。車輪６５は、上台車６２及び下台車６３の各４隅に、ボルト６５ａにより夫々軸支されている。車輪６５の軸には、玉軸受が備えられている。

レール体６０は、台車６１の車輪６５をガイドするガイドレール６６を備えている。ガイドレール６６は、台状に形成されたレール体６０の天板で構成されている。また、ガイドレール６６の中央には、上台車６２と下台車６３を結合するボルトが遊挿される矩形状の孔部６７が設けられている。この孔部６７は、その両端に上台車６２と下台車６３を結合するボルト６８を衝止させることにより、台車６１の最大移動幅を制限している。また、実施の形態においては、レール体６０のガイドレール６６は、上面に薄い板状のサイドレール６９を備え、台車６１の車輪６５の側面をガイドしている。
垂直移動機構７０は、リング部材５３に垂設され台車６１に垂直方向に進退動可能に設けられるロッド７１と、ロッド７１を後退方向に付勢する付勢機構７２と、ロッド７１の後退位置を位置決めする後退位置ストッパ７３とを備えて構成されている。

ロッド７１は、上台車６２及び下台車６３に設けた挿通孔７４に回転可能に挿通されている。付勢機構７２は、ロッド７１の下端に設けた鍔部７５と台車６１の下面との間に介装されるコイルスプリング７２ａで構成されている。鍔部７５は、ロッドの下端側に形成された雄ネジ７１ａに挿通されるワッシャ７６及びダブルナット７７で構成されている。この鍔部７５は、ロッド７１の最大進出位置を位置決めしている。後退位置ストッパ７３は、ロッド７１の外周に突設され挿通孔７４縁に当接する突設片７８で構成している。この後退位置ストッパ７３は、リング部材５３の高さが第二支持装置５０で支持した直線部２２の軸Ｘ１，Ｘ２が、非振動時において、真っ直ぐになるように高さ位置を設定している。

従って、本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムＳにより配管を支持すると、図１乃至図３に示すように、折曲部２０においては、管１に３つのボールジョイント２１が介装されているので、管１の自重によりボールジョイント２１が回動して、折曲部２０が落ち込もうとするが、折曲部２０は、第一支持装置３０で支持される。この際、折曲部２０は、支持部材３３で受けられるので、第２リンク３５が水平な状態から第２リンクの他端が下がって傾こうとするが、ストッパ４５が第２リンク３５の側縁を衝止して、第２リンク３５の水平な状態を維持する。そのため、折曲部２０は、第一支持装置３０により地盤１６に対して支持されて、地盤１６から所定の高さに位置させられ落ち込みが防止される。

また、この場合、直線部２２は、ボールジョイント２１の回動により落ち込もうとする。この際、直線部２２を囲繞するリング部材５３が直線部２２の自重を受けて下がりロッド７１が後退する。ロッド７１が後退すると、後退位置ストッパ７３である突設片７８が上台車６２の挿通孔７４縁に当接し、ロッド７１は後退位置で停止させられる。そのため、直線部２２を保持するリング部材５３の高さが所定の高さになり、直線部２２の軸が略直線になる。これにより、直線部２２は、第二支持装置５０により、地盤１６に対して固定されて支持されるので、ボールジョイント２１が回動することにより落ち込む事態を防止できる。

一方、地震等の地盤１６に振動のある振動時においては、図１に示すように、地盤１６と建物１７が相対的に動き、管１の一端２と他端３とが相対的に動いて変位することにより、折曲部２０が水平方向及び垂直方向に移動しようとする。
この際、折曲部２０が水平方向に移動しようとすると、図３及び図４に示すように、第一支持装置３０のリンク機構３１においては、第１リンク３４が、第１リンク３４と固定部材３２との連結部３８ａの縦軸３６ａを軸に回転し、第２リンク３５が第１リンク３４と第２リンク３５との連結部３８ｃの縦軸３６ｃを軸に回転し、支持部材３３が第２リンク３５と支持部材３３との連結部３８ｂの縦軸３６ｂを軸に回転するので、支持部材３３は、固定部材３２の縦軸３６ａを中心とし第１リンク３４の長手方向の長さ及び第２リンク３５の長手方向の長さの和を半径Ｄとする水平方向の円の中を折曲部２０に追随して動きつつ折曲部２０を支持する。これにより、折曲部２０の水平方向への移動があっても、リンク機構３１がこの移動に追随して折曲部２０を支持するので、振動時にも折曲部２０を確実に地盤１６に対して支持することができる。

また、折曲部２０が垂直方向に移動しようとすると、リンク機構３１においては、第２リンク３５が第１リンク３４との連結部３８ｃの横軸４１ｃを軸に回転し、支持部材３３が第２リンク３５との連結部３８ｂの横軸４１ｂを軸に回転する。そのため、折曲部２０の垂直方向への移動があっても、第２リンク３５の長手方向の長さを半径とする垂直方向の円の円弧上を移動して、支持部材３３の高さ位置を高くしたり低くしたりでき、リンク機構３１により折曲部２０を地盤１６に対して確実に支持することができる。

また、管１の一端２と他端３とが相対的に動いて変位することにより、直線部２２が水平方向及び垂直方向に移動したり、直線部２２の軸回り及び垂直軸回りに回転したりしようとする。この際、直線部２２が水平方向に移動しようとすると、第二支持装置５０のレール支持機構５１においては、リング部材５３に設けられたローラ５４の球体５７が、直線部２２の外周面に当接して直線部２２の軸方向に転動するので、支持体５２は直線部２２を支持した状態で、直線部２２に対して相対的に直線部２２の軸方向に移動する。また、車輪６５がガイドレール６６にガイドされ、この状態で台車６１が移動するので、支持体５２は直線部２２を支持したまま水平方向に移動する。そのため、支持体５２は、直線部２２の水平方向の移動に追随して直線部２２を支持でき、確実に地盤１６に対して支持することができる。そのため、配管が損傷する事態を防止することができる。

また、この際、直線部２２が軸Ｘ１，Ｘ２回りに回転しようとすると、第二支持装置５０の支持体５２においては、リング部材５３のローラ５４が、直線部２２のカバー２３の外周面に当接して直線部２２の軸Ｘ１，Ｘ２回り方向に転動するので、支持体５２のリング部材５３は、直線部２２の軸回りの回転に追随して直線部２２を支持する。そのため、直線部２２の軸Ｘ１，Ｘ２回りの回転があっても、直線部２２を地盤１６から離れることなく確実に地盤１６に対して支持することができ、配管が損傷する事態を防止することができる。
更に、この際、図７に示すように、直線部２２が水平方向に動いて直線部２２が垂直軸回りに回転しようとすると、ロッド７１がロッド７１の軸回りに回転して対応するので、支持体５２のリング部材５３は、直線部２２の垂直軸回りの回転に追随して直線部２２を支持する。そのため、直線部２２の垂直軸回りの回転があっても、確実に地盤１６に対して支持することができ、配管が損傷する事態を防止することができる。

更にまた、この際、直線部２２が垂直方向に移動しようとすると、第二支持装置５０の垂直移動機構７０においては、ロッド７１が進退動可能なので、支持体５２は垂直方向への移動に追随して直線部２２を支持する。そのため、直線部２２の垂直方向の移動があっても、垂直移動機構７０により直線部２２を地盤１６から離れることなく確実に地盤１６に対して支持することができる。そのため、配管が損傷する事態を、防止することができる。
また、この際、台車６１は、上台車６２と下台車６３とでガイドレール６６を挟み込んで、レール体６０から浮上しないようになっているので、直線部２２を確実に地盤１６に対して支持することができる。

また、この際、ロッド７１が進出すると、ロッド７１の下端の鍔部７５と下台車６３の下面とが近接し、コイルスプリング７２ａが収縮していく。そのため、ロッド７１を容易に後退方向に付勢できる。
その後、振動が収まって再び非振動時になると、管１の一端２と他端３の位置の変位がなくなって、元位置に戻る。この際、付勢機構７２によりロッド７１が後退方向に付勢されているので、浮き上がった直線部２２が元の位置に戻り、２つの直線部２２の軸がどちらも速やかに水平になり、流体が円滑に流れるようになる。

尚、支持システムＳを、折曲部２０の数が１つのものに適用したが、折曲部２０が２つ以上ある管１にも適用でき、２つ以上ある場合には、折曲部２０及び直線部２２の数に応じて第一支持装置３０と第二支持装置５０とを取付ければよい。
また、第一支持装置３０のリンク機構３１のリンクの数を２つにしたが、これに限定されるものでなく、リンクの数が３つ以上あってもよく、適宜設計変更して差支えない。
尚また、免震建物用配管は、管１が折曲部２０に至る２つの直線部２２の軸が水平になるように設けて構成したがこれに限定されるものでなく、２つの直線部２２のうちいずれか一方を軸が垂直になるように設けてもよく、この場合には、いずれか他方の直線部２２のみを第二支持装置５０で地盤に対して支持するようにし、管１の構成によって適宜変更して差し支えない。

本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムを示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第一支持装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第一支持装置を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第一支持装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第一支持装置を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第二支持装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第二支持装置を示す縦側面図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第二支持装置を示す横側面図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第二支持装置を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第二支持装置を示す裏面斜視図である。 本発明の実施の形態に係る免震建物用配管の支持システムの第二支持装置を示す分解斜視図である。 従来の免震建物用配管の支持システムを示す図である。 従来の免震建物用配管の支持システムを示す図である。 ボールジョイントタイプの免震建物用配管を示す図である。

符号の説明

Ｓ 免震建物用配管の支持システム
１ 管
２ 管の一端
３ 管の他端
１６ 地盤
１７ 建物
１８ 免震ピット
２０ 折曲部
２１ ボールジョイント
２２ 直線部
２４ 柱状体
２５ 取付部
３０ 第一支持装置
３１ リンク機構
３２ 固定部材
３３ 支持部材
３４ 第１リンク
３５ 第２リンク
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ 縦軸
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ 縦軸受
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ 連結部
４０ ボルト
４１ｂ，４１ｃ 横軸
４２ｂ，４２ｃ 横軸受
４３ 板体
４４ 孔
４５ ストッパ
４６ ナット
４７ 突設体
５０ 第二支持装置
５１ レール支持機構
５２ 支持体
５３ リング部材
５４ ローラ
５５ 上部材
５５ａ リング部材の辺
５６ 下部材
５６ａ，５６ｂ リング部材の辺
５７ 球体
５８ 保持部材
５９ 雄ネジ
６０ レール体
６１ 台車
６２ 上台車
６３ 下台車
６５ 車輪
６６ ガイドレール
６７ 孔部
６８ ボルト
６９ サイドレール
７０ 垂直移動機構
７１ ロッド
７２ 付勢機構
７３ 後退位置ストッパ
７４ 挿通孔
７５ 鍔部
７６ ワッシャ
７７ ダブルナット
７８ 突設片

Claims (11)

1. 地盤から建物内に引き込まれ、一端側が地盤に固定され、他端側が建物に固定され、途中に略Ｌ字状に折曲される折曲部を少なくとも１つ有した管を備え、上記管の少なくとも１つの折曲部の近傍，上記管の一端側であって地盤の近傍及び上記管の他端側であって建物の近傍の最低３箇所にボールジョイントを介装した免震建物用配管の支持システムにおいて、
   地盤に固定され上記ボールジョイントが近傍に介装された折曲部を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第一支持装置と、地盤に固定され当該折曲部に至る管の２つの直線部のうち少なくともいずれかの直線部を垂直方向及び水平方向の移動を許容して支持する第二支持装置とを備えて構成したことを特徴とする免震建物用配管の支持システム。
2. 上記第一支持装置を、リンク機構を備えて構成し、該リンク機構を上記地盤に固定された固定部材と、上記折曲部を支持する支持部材と、上記固定部材と支持部材との間に介装される複数のリンクとを備えて構成し、
   上記固定部材と該固定部材に連結されるリンクとを縦軸及び該縦軸を軸支する縦軸受を有した連結部で連結し、上記支持部材と該支持部材に連結されるリンクとを縦軸及び該縦軸を軸支する縦軸受を有した連結部で連結し、上記リンク同士を縦軸及び該縦軸を軸支する縦軸受を有した連結部で連結したことを特徴とする請求項１記載の免震建物用配管の支持システム。
3. 上記各連結部のうち少なくとも２つの連結部に、上記縦軸に直交する横軸及び該横軸を軸支する横軸受を設けたことを特徴とする請求項２記載の免震建物用配管の支持システム。
4. 上記第二支持装置を、レール支持機構を備えて構成し、該レール支持機構を、上記直線部を該直線部の軸方向の移動を許容して支持する支持体と、該支持体を水平な面方向であって少なくとも上記直線部の軸方向とは異なる一方方向に移動可能に支持するレール体とを備えて構成したことを特徴とする請求項１，２または３記載の免震建物用配管の支持システム。
5. 上記支持体を、上記直線部を囲繞するリング部材と、該リング部材の内周に設けられ上記直線部の外周面に当接する複数のローラとを備えて構成したことを特徴とする請求項４記載の免震建物用配管の支持システム。
6. 上記リング部材を支持するとともに上記レール体を転動する車輪を有した台車を設け、
   上記レール体に、上記台車の車輪をガイドするガイドレールを備えたことを特徴とする請求項５記載の免震建物用配管の支持システム。
7. 上記第二支持装置を、垂直移動機構を備えて構成し、該垂直移動機構を、上記リング部材に垂設され上記台車に垂直方向に進退動可能に設けられるロッドと、該ロッドを後退方向に付勢する付勢機構と、上記ロッドの後退位置を位置決めする後退位置ストッパとを備えて構成したことを特徴とする請求項６記載の免震建物用配管の支持システム。
8. 上記第二支持装置を、上記直線部を垂直軸回りに回転可能に支持する機能を備えて構成したことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６または７記載の免震建物用配管の支持システム。
9. 上記第二支持装置を、レール支持機構を備えて構成し、該レール支持機構を、上記直線部を該直線部の軸方向の移動を許容して支持する支持体と、該支持体を水平な面方向であって少なくとも上記直線部の軸方向とは異なる一方方向に移動可能に支持するレール体とを備えて構成し、
   上記支持体を、上記直線部を囲繞するリング部材と、該リング部材の内周に設けられ上記直線部の外周面に当接する複数のローラとを備えて構成し、
   上記リング部材を支持するとともに上記レール体を転動する車輪を有した台車を設け、
   上記レール体に、上記台車の車輪をガイドするガイドレールを備え、
   上記第二支持装置を、垂直移動機構を備えて構成し、該垂直移動機構を、上記リング部材に垂設され上記台車に垂直方向に進退動可能に設けられるロッドと、該ロッドを後退方向に付勢する付勢機構と、上記ロッドの後退位置を位置決めする後退位置ストッパとを備えて構成し、
   上記台車に上記ロッドが回転可能に挿通される挿通孔を形成し、
   上記後退位置ストッパを、上記ロッドの外周に突設され上記挿通孔縁に当接する突設片で構成し、
   上記付勢機構を、上記ロッドの下端に設けた鍔部と上記台車の下面との間に介装されるコイルスプリングで構成したことを特徴とする請求項８記載の免震建物用配管の支持システム。
10. 上記第二支持装置を、上記直線部を該直線部の軸回りに回転可能に支持する機能を備えて構成したことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９記載の免震建物用配管の支持システム。
11. 上記第二支持装置を、レール支持機構を備えて構成し、該レール支持機構を、上記直線部を該直線部の軸方向の移動を許容して支持する支持体と、該支持体を水平な面方向であって少なくとも上記直線部の軸方向とは異なる一方方向に移動可能に支持するレール体とを備えて構成し、
    上記支持体を、上記直線部を囲繞するリング部材と、該リング部材の内周に設けられ上記直線部の外周面に当接する複数のローラとを備えて構成し、
    上記ローラを、ボールローラで構成したことを特徴とする請求項１０記載の免震建物用配管の支持シスム。

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